傳統處理污水的方法范文
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篇1
【關鍵詞】石化的廢水含油度高 傳統的處理方法 新設備新方法 清潔生產源頭處理
1 前言
石化工業的發展在我國經濟的發展中起著主導的作用,但其發展的同時也嚴重污染了環境,我國每年都要投入巨大的人力物力花費在石化處理上,由于石化污水中含有大量的有毒的化學成分,污水的化學濃度較高不易被溶解,而我國在石化污水處理方面沒有研發出解決此問題的先進技術,所以一直沿用傳統的治理方法,是的治理的效果不夠理想。因此根據石化的污水問題研制出一套適合本國國情的石化污水處理技術的新工藝,才是當下有待解決的首要問題。
2 石化的廢水含油特點
石化排放出的廢水的含油濃度特別高,長期以來稠油加工過程中產生的污水中乳化油特別嚴重,污染物的負荷高有機物的含量較高,同時由于一直采用常規的污水處理的方法和手段致使污水的處理不夠徹底,排放出的污水中依然存在大量的油質和有毒的污染物。當石化把含油廢水排放到江河湖海的水體中時,污水中的油層便會懸浮覆蓋在水體的表面,切斷了水體與外界的有氧的交換,致使水體的溶解氧氣減少,限制了水體中的藻類進行光合作用,影響水生生物的正常生長,使水生生物有油味同時帶有毒性。致使水體變臭,破壞了水資源的利用價值,由于水體長期得不到與外界有氧的交換作用,水體中的氧氣將會越來越少,加之水體的破壞和變臭魚類的生存環境也將受到致命的打擊。如果飲用含有的廢水將導致食道病的發生。如果含油的污水用以灌溉農田,油分以及其含有的有毒的衍生生物,將會覆蓋提荷植物的表面。大面積堵塞土壤的空隙,阻止土壤與空氣的交換,導致長出的果實帶有油味和毒性,嚴重的影響了土壤的正常的新陳代謝。甚至造成農田的減產和農作物的死亡。一旦這樣的農作物流轉于人們的餐桌上被使用后果可想而知,另外由于由于溢油的飄逸和擴散,也會荒廢海灘和旅游區,對環境和社會都會造成巨大的危害。因此,行之有效的落實石化的污水處理勢在必行,一定要對此高度重視。
3 石化污水處理的傳統的方法
我國傳統的污水處理方法現在污水處理中普遍存在和實施,傳統的污水處理一直采用末端的技術處理,即先生產后處理。這樣的污水處理方法不僅給企業帶來了難度,同時還使污水的處理不夠徹底,依然存在著對環境的二次傷害。
4 石化污水處理運用的新設備方法
4.1 固液分離技術及設備
由于石化工業的污水中含有大量的對環境造成污染的物質,廢水的溶度較高,難溶度較強,所以, 在給石化污水排水處理工藝過程中,固液分離技術及設備是關鍵的工藝之一,對于比重接近于水的微小的懸浮顆粒的去除,氣浮是最有效的方法,固液分離的技術和設備成功的運用“淺池理論”和“零速”原理進行設計,集絮聚、氣浮、撇渣、沉淀、刮泥與一體,是一種高效節能的水質的凈化設備,被廣發用于石化的污水處理和其他工程的污水處理。
4.2 超稠油污水預處理裝置設備
為破解稠油污水處理這一世界難題,遼河石化公司與中國石油大學聯合開發一項專利技術,于2005年年底建成投產國內首套超稠油污水預處理裝置。這套裝置不僅能處理超稠油污水,而且還能處理電脫鹽污水和其他難處理污水。這一裝置建成投產后,遼河石化污水中稠油回收率達到95%以上,污染物負荷降低90%。
4.3 膜生物反應器技術在石化污水處理與污水回用的應用
4.3.1 膜生物反應器技術在石化污水處理
采用膜生物反應器和厭氧-好癢循環運行處理工藝,污水經過0.8毫米的預過濾器后進入厭氧區,晶潛水的攪拌器將厭氧區內的污水混合均勻,大分子量長鏈有機物分解為易生化的小分子有機物,經潛水推進器推流進器推流進入好癢區,進行有機物好癢生物的降解,好癢區的污泥經循環泵回流到厭氧區,以此達到不斷循環的目的。
4.3.2 膜生物反應器技術在污水回用的應用
經過膜生物反應器 處理后的水經微濾膜由MBR集水管中匯集排除,污水中全部的細菌和懸浮物被載流在好癢曝氣池中,在維持水中的污泥濃度8000~12000毫克/升的輕局昂下,使出水中的懸浮物接近于零。經膜生物反應器技術改造后的污水處理出水,可以直接用于石化企業的冷卻循環水的補充水的系統。
在膜生物反應器用于石化污水處理與回用時。必須要深入考慮石化污水的不同特點,而采用對應的必要預處理措施,這樣才可以發揮膜生物反應器的最大功效。
5 使用清潔的生產方式以及對污染源的處理
清潔的生產是指在實施生產從開始到結束都要對生產所排放出的工業污染進行控制和處理,而不是單純的依靠末端治理來實現對污染的處理,實施清潔的生產方式,首先要提高和增強人們的環保意識。使生產過程所造排出污染物從一開始便得到有效地控制,從排放的污染源開始抓起,就開始實施污水處理,這樣從污水的產生倒污水的排放,整個過程都落實了污水的處理措施,便大大減小了污水處理的難度,同時也提高了污水處理的質量。改變人們傳統的現生產,后處理的落后的思想觀念,和處理方法。要落實邊生產、邊處理,污染從源頭抓起的政策,如果僅僅按照傳統的觀念發展和治理,即使花費再多的費用、修建再好的污水處理場所,也很難使污水處理達到理想化。
6 總結
石化污水中含有大量的有毒化學物質,除此之外還具有濃度較高、不易溶解的特性,對當下環境的污染已相當嚴重,而人們一直管用的傳統的技術對其進行處理,很難達到治理的理想化,盡管我國一直研究新的石化的污水處理技術和設備,但我們要始終嚴格遵守我國的環保政策,落實節能減排,走可持續發展的道路的方針,在研究石化污水處理技術的同時,也要嚴格生產的每一道工序,從生產的源頭開始貫徹落實污水的處理技術,提高人們的環保意識,確保把污水治理落實到位。
參考文獻
篇2
【關鍵詞】城市污水廠 污水處理 工藝
一、活性污泥法
活性污泥法是水體自凈的人工強化,是使微生物群體在曝氣池內呈懸浮狀,并和污水接觸而使之凈化的方法。包括標準活性污泥法、STEP 曝氣法、長時間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB 法等傳統活性污泥法的改型和AO 法、AOO 等近年來開發高效脫氮除磷工藝。目前,活性污泥法占主導地位,適用于處理生活污水所占比重較大的城市污水,但隨著如AO 法、AOO 法、AB 法等新工藝的開發,對于工業污水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。
(一)傳統活性污泥法
優點: ①不宜采用物理化學方法處理的廢水,BOD 去除率可達95 %以上。②建設投資額高,但處理的動力費較低。缺點:所需停留時間長,設備龐大,基建投資大,因而要加各種構筑物,使各種構筑物容積增大,從而使處理廠面積增大,增加管理人員及管理難度。發展方向: ①為了廢水體系的組分、濃度均勻化,重新估價預處理,重新研究調整槽;②探討選擇活性污泥微生物系的菌種;③活性污泥法的設備中引入儀表化和擬定管理指標。
(二)間歇式活性污泥法
近幾年來隨著城市規模的不斷擴展以及城鎮自身的發展,下水道設施已呈現出大城市轉向中小城市、農村小鎮的趨勢,小規模污水處理設施逐步增加,農村小城鎮對于改善生活環境條件的要求越來越迫切了。
小規模污水處理設施與大規模處理設施比較,它的自然條件和社會條件大不相同,因此,必須研究采用適于小規模污水處理設施,用以取代過去的大規模處理方式。小規模污水處理應具備如下特點: ①容易運行管理; ②維修方便; ③建設費用低; ④出水水質良好。經過國內外一些污水處理廠(如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等) 的多年實踐證明,間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。間歇式活性污泥法是采用一個處理池進行曝氣、沉淀、排出處理水,使設備簡單化、小型化,池內流態分明,運行管理方便,可做到無人運轉,對于流入污水的負荷變動,有緩沖能力,處理性能穩定,不僅能去除有機物質和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般設2 個曝氣沉淀池,連續進入混合污水,各自錯開半個周期進行運轉,運行一個周期為6h,周而復始,反復進行。
(三)AB工藝法
AB工藝法也稱為吸附生物降解法,是20世紀70年代中期首先在德國興起的,是傳統活性污泥法的一種改型。從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業廢水或較高濃度的城市污水處理方面,它與普通活性污泥法相比,有特殊的凈化機制和多方面的優越性。它把傳統活性污泥法的曝氣池分為兩段――A 段和B 段,A 段在對有機物質吸附、吸收、氧化三種方式中,前兩者起主要作用,而B 段主要由后兩者起作用,特別是氧化作用占主要地位。
(四)AO 法及AOO 法
AO 法及AOO 法是近年來開發出的生物脫氮除磷新工藝,與傳統的化學和生物脫氮除磷相比,它還有效提高了BOD、COD、SS 的出水指標。AO 法是缺氧、好氧的簡稱,AOO 法是厭氧、缺氧和好氧的簡稱,脫氮是在缺氧段完成的,除磷則要求有厭氧段。AO 法主要是脫氮,AOO 法可以同時去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣,使含氮有機物充分硝化,所以必須降低污泥負荷,延長曝氣時間和增大鼓風量。根據天津東郊污水處理廠和沈陽市北部污水處理廠的實踐,采用AO 工藝比傳統活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風量和曝氣裝置數量都增大一倍左右,而且由于該工藝要求比較低的污泥負荷,否則不足以達到污泥好氧穩定,所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個厭氧池,以達到對磷的有效去除效果,基建費用與電耗比AO工藝更高點。
二、序批式曝氣法(SBR法)
序批式曝氣法(SBR) 是一種古老的工藝,最初是在一個池中間歇進水、間歇曝氣,然后沉淀、排水、排泥,處理工序相當簡化。如采用延時曝氣的SBR 法,還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序,整個污水廠只需要幾個構筑物。目前,我國只在一些規模不大的城市污水廠應用,規模為每天10 000m3 以下,但由于其突出的簡易特點,已顯示出管理簡單、運行穩定等優點,引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡單,而且對水量水質的變化有很強的適應性,可以省去調節池,不存在污泥膨脹的危險,污泥沉降性好,可以脫氮除磷,出水水質好,占地省,在一定規模下造價省,運行費用低。它的缺點是進水、曝氣倒換頻繁,且由于排出裝置,國內尚未形成該工藝,發展有一定限制,一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢的工藝,逐漸受到重視。SBR工藝近年來發展很快,已出現多種改型,目前常用的有以下幾種型式: ①傳統間歇進水,間歇曝氣,這種型式對水量水質變化適應性強,水量變化很大,水型污水廠最為適用。②連續進水,間歇曝氣,對進水不加控制,但必須使其不影響沉淀。③雙池串聯,連續進水,前池連續曝氣,后池間歇曝氣,從后池往前池回流混合液以保持污泥濃度。后兩種形式均為連續進水,可用于較大型污水處理廠。
篇3
關鍵詞:城市污水廠;污水處理;工藝
建設城市污水處理廠是水資源利用和水污染控制的必然趨勢,是可持續發展要求的必然結果。而污水處理廠工藝的選擇,直接關系到建設費用和運行費用的多少、處理效果的好壞、占地面積的大小、管理上的方便與否等關鍵問題。因此,在進行污水處理廠設計時,必須做好工藝方案的比較,以確定最佳方案。
處理廠工藝是指在達到所要求的處理程度的前提下,污水處理各單元的有機組合。確定污水處理廠工藝的主要依據是所要達到的處理程度,而處理程度則主要取決于接受處理后污水的水體的自凈能力或處理后污水的出路。因此,各個地區、各個城市的具體情況不同,需求不同,選擇的工藝亦有所不同。每種處理工藝方法均有其各自的特點及適應范圍,應根據當地的各種不同條件和要求選擇處理形式。
1活性污泥法
活性污泥法是水體自凈的人工強化,是使微生物群體在曝氣池內呈懸浮狀,并和污水接觸而使之凈化的方法。包括標準活性污泥法、STEP曝氣法、長時間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB法等傳統活性污泥法的改型和AO法、AOO等近年來開發高效脫氮除磷工藝。目前,活性污泥法占主導地位,適用于處理生活污水所占比重較大的城市污水,但隨著如AO法、AOO法、AB法等新工藝的開發,對于工業污水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。
1.1傳統活性污泥法
優點:①不宜采用物理化學方法處理的廢水,BOD去除率可達95%以上。②建設投資額高,但處理的動力費較低。缺點:所需停留時間長,設備龐大,基建投資大,因而要加各種構筑物,使各種構筑物容積增大,從而使處理廠面積增大,增加管理人員及管理難度。發展方向:①為了廢水體系的組分、濃度均勻化,重新估價預處理,重新研究調整槽。②探討選擇活性污泥微生物系的菌種。③活性污泥法的設備中引入儀表化和擬定管理指標。
1.2間歇式活性污泥法
近幾年來隨著城市規模的不斷擴展以及城鎮自身的發展,下水道設施已呈現出大城市轉向中小城市、農村小鎮的趨勢,小規模污水處理設施逐步增加,農村小城鎮對于改善生活環境條件的要求越來越迫切了。
小規模污水處理設施與大規模處理設施比較,它的自然條件和社會條件大不相同,因此,必須研究采用適于小規模污水處理設施,用以取代過去的大規模處理方式。小規模污水處理應具備如下特點:①容易運行管理;②維修方便;③建設費用低;④出水水質良好。經過國內外一些污水處理廠(如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等)的多年實踐證明,間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。間歇式活性污泥法是采用一個處理池進行曝氣、沉淀、排出處理水,使設備簡單化、小型化,池內流態分明,運行管理方便,可做到無人運轉,對于流入污水的負荷變動,有緩沖能力,處理性能穩定,不僅能去除有機物質和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般設2個曝氣沉淀池,連續進入混合污水,各自錯開半個周期進行運轉,運行一個周期為6h,周而復始,反復進行。
1.3AB工藝法
AB工藝法也稱為吸附生物降解法,是20世紀70年代中期首先在德國興起的,是傳統活性污泥法的一種改型。從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業廢水或較高濃度的城市污水處理方面,它與普通活性污泥法相比,有特殊的凈化機制和多方面的優越性。它把傳統活性污泥法的曝氣池分為兩段——A段和B段,A段在對有機物質吸附、吸收、氧化三種方式中,前兩者起主要作用,而B段主要由后兩者起作用,特別是氧化作用占主要地位。
從工藝流程來看,AB工藝的主要特征是:①AB工藝不設初沉池,污水經細格柵、沉砂池后直接進入A段曝氣池;②設置中間沉淀池,使A段和B段污泥嚴格分開,單獨回流,保持各自的菌群特征;③AB工藝的A段曝氣吸附池以高負荷運行,污泥泥齡較短,B段曝氣池以低負荷運行;④AB工藝的A段曝氣池可以根據污水組分進行兼氧或好氧運行,改善污水的可生化性,這樣大大降低B段曝氣池的負荷。因此,AB工藝兩段曝氣池的總容積比傳統活性污泥法的曝氣池顯著減小。
1.4AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年來開發出的生物脫氮除磷新工藝,與傳統的化學和生物脫氮除磷相比,它還有效提高了BOD、COD、SS的出水指標。AO法是缺氧、好氧的簡稱,AOO法是厭氧、缺氧和好氧的簡稱,脫氮是在缺氧段完成的,除磷則要求有厭氧段。AO法主要是脫氮,AOO法可以同時去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣,使含氮有機物充分硝化,所以必須降低污泥負荷,延長曝氣時間和增大鼓風量。根據天津東郊污水處理廠和沈陽市北部污水處理廠的實踐,采用AO工藝比傳統活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風量和曝氣裝置數量都增大一倍左右,而且由于該工藝要求比較低的污泥負荷,否則不足以達到污泥好氧穩定,所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個厭氧池,以達到對磷的有效去除效果,基建費用與電耗比AO工藝更高點。
2生物膜法
污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種好氧生物處理技術。它是土壤自凈的人工強化,是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀,并讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等形式。
3下水道內部處理
污水中含有微生物和容易同化的有機物,因此,如果污水處于一種需氧狀態(存在溶解氧),則大部分有機物逐漸氧化為二氧化碳或轉化成新的細菌細胞。當污水在壓力管道中長時間輸送時,就中斷了大氣中氧的供給,所剩余的溶解氧迅速被用光,短時間后特殊的微生物就開始將硫酸鹽還原成硫化氫,因而此時的污水就稱為腐化污水。當這種污水同空氣再次接觸時,會釋放出硫化氫,并在下水道的管壁上氧化成硫酸鹽,從而造成嚴重的危害與腐蝕。
4序批式曝氣法(SBR法)
序批式曝氣法(SBR)是一種古老的工藝,最初是在一個池中間歇進水、間歇曝氣,然后沉淀、排水、排泥,處理工序相當簡化。如采用延時曝氣的SBR法,還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序,整個污水廠只需要幾個構筑物。目前,我國只在一些規模不大的城市污水廠應用,規模為每天10000m3以下,但由于其突出的簡易特點,已顯示出管理簡單、運行穩定等優點,引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡單,而且對水量水質的變化有很強的適應性,可以省去調節池,不存在污泥膨脹的危險,污泥沉降性好,可以脫氮除磷,出水水質好,占地省,在一定規模下造價省,運行費用低。它的缺點是進水、曝氣倒換頻繁,且由于排出裝置,國內尚未形成該工藝,發展有一定限制,一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢的工藝,逐漸受到重視。SBR工藝近年來發展很快,已出現多種改型,目前常用的有以下幾種型式:①傳統間歇進水,間歇曝氣,這種型式對水量水質變化適應性強,水量變化很大,水型污水廠最為適用。②連續進水,間歇曝氣,對進水不加控制,但必須使其不影響沉淀。③雙池串聯,連續進水,前池連續曝氣,后池間歇曝氣,從后池往前池回流混合液以保持污泥濃度。后兩種形式均為連續進水,可用于較大型污水處理廠。
篇4
關鍵詞:中小型;污水處理;節能降耗
1 節能降耗管理
節能降耗的首要任務是分析在污水處理廠中的哪些設備、哪些工序是高能耗的?是否可以通過科學的手段減少能耗。因此在節能降耗的同時要明確不同的處理單元對能耗(主要是電能)的需求,同時也要建立一個完整的節能降耗評估體系,這樣才能更深入的分析高能耗的原因及探索節能降耗的新途徑。
2 泵系統途徑節能降耗
在中小型污水處理廠中,經常會出現這樣的現象,污水處理廠的水泵會因為工作使用的時間不同,有時候會導致水泵的工作效率大大降低,這種事故發生的原因是因為使用的時間變化的巨大,使水泵的內部設計偏離原始的設計。所以,中小型污水處理廠對于水泵節能的研究是具有極大的經濟效應。中小型污水處理廠使用的水泵通常有潛污泵和軸流泵,對于這兩種水泵而言,通常就可以采用改變水泵內部的電機運轉的速度改變來使水泵的運轉效率。然而,市場上除了上面提到的幾種水泵之外,還有一些中小型污水廠的設備沒有得到及時的更新,仍然采用的是比較落后的水泵,針對這種現象,為了得到節能降耗的目的,可以采用市場上流行的水泵,使用新型的節能水泵,或者根據情況使用合理的泵的數目,新的變頻變速技術也值得推廣。
2.1 變頻變速技術
由于不同時段的污水流量不同,有的時段大,有的時段流量少,如果統一設置水泵運行參數,容易導致發生在流量低的時候也是高能耗運轉的情況,而隨著現代社會的發展,變頻技術也越來越應用在不同的領域,相關資料顯示,變頻變速技術應用在污水處理廠中也收獲了很大的效果,使用變頻調速設備的污水處理廠,雖然在前期投資新的設備,固定資產投資有所增加,但在后期運營過程中回報較大。這種新的技術不僅使整個污水處理廠的設備在使用上得到更好的匹配,同時又提高了水泵的運行效率,另一方面,由于變頻調速技術的特點,因此具有很好的保護作用,避免了很多突發事故的發生。如云南某污水處理廠規模2萬噸/天,提升泵房水泵在未安裝變頻器之前,每噸污水提升需要的電耗為0.15度,變頻器調試運行后每噸污水提升的電耗僅為0.11度,節能效率達到26.7%。
2.2 新泵替老泵
很多中小型污水處理廠之所以運營成本高,很大的一部分原因是因為使用的是舊式的老水泵,這種老式水泵能耗大,效率低,用新式節能水泵代替老式水泵,對于成本的降低,效果是明顯的?,F在的新型水泵不僅在效率上勝過以前的老式水泵,同時更省電,而且新式節能水泵在后期的維護管理費用上也很少,采用新式節能水泵,對于中小型污水處理廠而言是長期的選擇。
2.3 水泵其他的節能方法
很多污水處理廠誤認為多臺水泵會減少成本,這是錯誤的觀念,在污水處理上,有很多不明確的客觀因素存在,要根據不同的情況來應對。對已一定量的污水,可以采用一臺水泵,也可以采用多臺水泵共同工作來處理,這兩種情況下,兩臺共同工作可能成本高一點,但節約時間,幾臺小型功率的水泵有時候更適合中小型污水處理廠。在污水處理廠運行的過程中,另外當水泵的揚程比較小的時候,這時候開啟水泵也能有效的節能。在設計上為了達到節能的效果,通常會采用大泵與小泵相結合的方式。
3 曝氣系統節能
對于一座污水處理廠來說,曝氣系統尤為的重要,如果能夠讓曝氣系統得到更好的改善的話,這是最好的節能方式,因此對于中小型污水處理廠而言,改善曝氣系統是節能降耗的重要方面,下面是幾種改善曝氣系統的方法。
3.1 使用微孔曝氣器
如果想提高氧的使用,通常有幾種方法,把氣泡的比表面積增大;讓氣泡在池內出現的時間更長。一般情況下,采用的增大小泡比表面積的方法。據相關資料顯示,采用微孔曝氣器會比普通的曝氣器重更具有效率。
3.2 合理的布置曝氣器
目前,在一些技術落后的污水處理廠,仍然采用的是把曝氣器安裝在水底,但根據最新的研究發現,傳統的曝氣器布置方法不夠科學,傳統的安裝方法并不能使池中的氧氣分散均勻,傳統的布置方法有可能導致氧在不同時段的濃度不同,這種情況往往就會使資源極大的浪費,這是不可能達到節能降耗的目的的,因此合理的安裝曝氣器的位置是節能降耗的重要手段之一。研究發現,最合理的位置在池子進水口得地方多布置,出口的地方呈減少分布。在需要大量氧氣的地方增加氧氣的濃度,讓池內的細菌快速的繁殖從而達到污水的快速凈化,需要氧氣少地方盡量的減少氧氣的輸入,這樣的安排會更加的合理,相比傳統的方法,效率會大大的提高,同時又達到了節能降耗的目的。
3.3 溶解氧量的控制
污水的水質情況并不是一成不變,因此不同情況下,需要的溶氧量會不同。當溶氧量很低的時候,不利于細菌的生長繁殖,細菌的凈化能力下降,不能很好的處理掉出水中的有機物,因此這種既浪費了資源又沒有達到凈化的目的是要堅決避免的,為了解決這種情況,通常是充入的氧氣略微的高于所需要的溶氧量,但是并不是充入的越多越好,一方面是因為造成了資源的浪費,另一方面是因為溶氧量的過高會使一些固體的沉降性能受到影響。所以溶氧量的合理控制是非常重要的,通常采用的是一種測定池內溶氧量的儀器來根據情況來適時控制溶氧量。
3.4 對鼓風機采用變頻技術
對鼓風機采用變頻技術的原理及方法參見文章2.1。
4 結束語
對已中小型污水處理廠而言,能夠利用科學的手段來降低處理污水的運營成本是很關鍵的?,F代的技術發展日新月異,這篇文章從多個角度來分析了如何達到節能降耗的目的,從節能降耗的源頭上提高了一些可行性的建議,相信在未來會有越來越多的新的節能降耗的方法技術。
參考文獻
[1]陳功,周玲玲,戴曉虎,等.城市污水處理廠節能降耗途徑[J].水處理技術,2012(4).
篇5
[關鍵詞]醫院污水 膜生物反應器 應用
[中圖分類號] TU998.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-7-359-1
近年來,醫院在污水處理過程中開始引用MBR,即膜生物反應器,其作為一體化設備,根據原水水質靈活配置工藝流程,能夠將醫院污水處達到生活用水的標準。從醫院污水處理特點以及消毒工藝的局限性特點來看,MBR一體化污水處理設備在未來醫院污水應用中將成為必然趨勢。
1醫院污水處理的主要特點
現階段,國內醫院對污水處理的主要有兩種方法:第一,利用消毒劑進行消毒之后將其排入市政下水道。第二,對污水采取生化處理并在消毒之后向自然水體中排放。這兩種污水處理方式的主要特點表現在:首先,病原微生物濃度較高,醫療單位對污水的消毒達不到合格標準。尤其大多醫院在規??s小、等級降低之后,其消毒方法、污水處理設備以及自我檢測方面的完善程度也呈現遞減趨勢。其次,消毒過程中主要以氯為主。國內大多地區目標所采用的一般為一級或二級處理加氯消毒、次氯酸鈉消毒劑或者利用液氯、二氧化氯進行消毒。第三,消毒劑投加量過量或不足的情況比較常見。一部分醫院為保證殺菌比較徹底,使用過量的消毒劑,也有部分醫院為節約成本,投加量明顯不足,達不到良好的消毒效果[1]。
2傳統加氯消毒工藝局限性分析
醫院中常用的污水消毒方法主要有化學法與物理法,其中化學法中加氯消毒方法應用較為廣泛,如液氯、二氧化氯、漂白粉、次氯酸鈉等消毒劑。醫院中采用加氯消毒工藝的原因在于其操作簡便,對細菌等病原體的殺滅能起到較好的效果,但存在的局限性也不容忽視。
2.1滅殺病毒的效果較差
通過傳統加氯消毒工藝應用于醫院污水消毒過程中分析,采用此工藝對許多如大腸菌群、沙門氏菌等菌群的去除率極高,而對病毒取出所達到的數量級極少。尤其對腸道病毒進行滅殺時,由于其忍受力更強于腸道致病菌或大腸菌群,在通過次氯酸鈉進行處理之后,仍可在排放的污水中檢測出一定數量的病毒。因此,腸道致病菌或大腸菌群陰性無法確定病毒致病危險是否存在。
2.2消毒副產物對生態安全的影響
如前文所提,一部分醫院往往為保證實現良好的消毒效果,會投加過量的消毒劑,當余氯過高時便會使鹵代烴含量逐漸增加,使其發生突變,威脅人體健康與生態環境,如消毒過程中使用過量的次氯酸鈉可能生成AOX,對水源以及水生生物體會產生持久、潛在的毒性影響。
2.3受污水水質的影響較大
污水中包含許多有機、無機污染物,對其進行消毒處理時,需使用大量的消毒劑,并且病原微生物與消毒劑的接觸以及消毒劑實際的消毒效果都會受到一定的影響。另外,對污水系統處理是否穩定也使影響消毒效果的重要因素之一[2]。
3膜生物反應器在醫院污水處理中的應用
3.1膜生物反應器工作原理
膜生物反應器工藝主要指通過生物技術與膜分離技術的有機結合進行廢水處理的技術。其中膜分離設備能夠使生化反應池中的大分子有機物質及活性污泥截留住,并省掉二沉池,從而使活性污泥濃度得以提高,污泥停留時間以及水力停留時間都能得到控制,而且在反應器中比較難降解的物質也會發生降解、反應。因此,相比傳統生物處理方法,膜生物反應器工藝所采用的膜分離技術更能使生物反應器功能得以強化,是比較新型且利用極為廣泛的廢水處理新技術之一。
3.2MBR在醫院污水處理中的應用分析
3.2.1膜生物反應器在醫院污水處理應用的可行性
據許多專家學者研究,膜生物反應器能夠將污水中有機物進行降解并滅活病原微生物,再通過膜將水溶性大分子有機物質以及懸浮物進行過濾,使出水濁度能夠控制在0.2NTU以下。其優點主要體現在能夠使氣溶膠的排放與污泥的產生減少、后續消毒單元消毒劑的使用有所降低、水中的懸浮物也會減少等,所以應用于醫院污水處理將發揮重要的作用。
3.2.2膜生物反應器在醫院污水處理應用的效果
膜生物反應器的利用對水中氨氮去除可達90%以上,而且在抗沖擊負荷能力方面有很大的優勢。通常運行條件較為復雜時,相比活性污泥法,MBR去除有機物表現出很強的能力,出水水質較為良好且穩定,使污泥齡與水力停留時間實現完全分離。另外,污泥混合液進行過濾過程中,因生物相沉積層在膜面作用下形成導致膜孔徑縮小,采用MBR工藝可對病原微生物進行有效地截留,所以在去除病毒方面更具穩定性,這也就彌補了傳統加氯消毒工藝的不足之處。在后續消毒方面,相比活性污泥法處理工藝,MBR工藝也能使消毒劑得到很大的節約,在接觸的短時間內便可實現微生物滅活的目標,所以對減少投資與接觸設備的占地面積以及降低消毒工藝產生的相關費用具有很重要的意義。在減少消毒副產品危害性方面,MBR能夠保證鹵代烴的生產量減少,若水中余氯消耗殆盡,鹵代烴含量將不再發生變化。而且總鹵代烴、一溴二氯甲烷、三氯甲烷等濃度都會降低,使其對環境及人體健康的持久、潛在危害得以減少。因此,MBR工藝的利用既可保證消毒劑用量的降低,也使消毒副產品對人體健康及生態環境帶來的影響最大程度的減少,在醫院污水處理中可充分利用[3]。
MBR工藝在醫院污水處理應用過程中,應考慮到醫院對污水處理的實際特點與情況,同時需正確把握其工作原理,充分將去除污水污染物、節約消毒劑、降低消毒工工藝產生的費用、減少消毒劑殘留與消毒副產物等優勢發揮出來。這樣才能為人體健康及生態環境帶來更多的益處,也促進醫院的健康、持續發展。
參考文獻
[1]張穎.膜生物反應器用于處理醫院污水[J].中國給水排水,2010(2):83-85.
[2]程磊.MBR工藝處理綜合醫院污水[J].四川環境,2010(50:60-63.
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關鍵詞:合成氨 環境污染 處理工藝 水污染
經濟的高度繁榮是各國發展的重點,但是,在發展的過程中,暴露出來的環境污染問題卻成為阻礙經濟發展的因素。本文正是從合成氨污水的處理來論證治理水體污染的可行性。
一、合成氨污水的水質特征
在將合成氨污水處理之前,我們對污水廢水做一個定義。化工廠生產或者日常生活之后,產生了各種形式的污水,既不能用來供人們的日常生活之需,也不能成為工廠的工業用水。這些污水要經過處理,才能做到不對正常水體資源和環境造成污染。根據GB8978-1996《污水綜合排放標準》,列出污水水質見下表。
一般來說廢水水質檢測結果符合國家和地方政府規定的排放標準,出水才能排放。
二、污水處理的工藝流程
在進行污水處理工藝流程的介紹時,我們首先會有一個假定的污水排放量以及相關的一些污水要素。
目前比較先進的污水處理工藝方法是SBR。SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術,又稱序批式活性污泥法。與傳統污水處理工藝不同,SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩定生化反應替代穩態生化反應,靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作,SBR技術的核心是SBR反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統。
根據SBR處理工藝的特點,它的處理流程是先讓污水進入事故井,事故井之后,會有專門的污水泵房。污水泵房是污水處理過程中提供污水進水動力的一個環節,然后就是第一步的簡單沉淀處理,這部分要用的是平流式沉砂池。這是通過水流的平流方式進行第一步的大顆粒污染物的處理。而下一步環節是SBR污水處理法的關鍵所在,這就是SBR反應器。這個反應器是SBR合成氨污水處理的關鍵環節,通過它將對污水進行出水之前的最終處理,使之達到出水的標準。工業合成氨污水中含有大量的顆粒泥沙,因此在SBR處理器對污水處理后,產生的污染物必須要另外進行處理。首先要通過濃縮池,然后就是污泥池,污泥中其含有大量水分,所以最后一個工藝環節就是污泥脫水,剩下的就是污泥的外運了。
SBR的處理工藝最大的特色是可以在一個反應池中完成污水處理的各種反應,省去了以前處理污水的各種煩瑣的步驟。與各種之前污水處理的二級處理工藝進行比較,我們會發現SBR處理工藝占地面積少,比那些常規活性污泥法減少40%左右;至于SBR的處理質量則明顯要高于傳統的污水處理工藝,并且去除有機物的效率也比較高,還具備脫氮除磷的功能,經過這種處理方法處理后的污泥膨脹性能也較好。基建投資方面,由于占地面積少,它在基建中的投資比常規活性污泥法節省將近15%左右。投運后處理上,由于技術先進,它的處理費用也要低于傳統處理法。近年來,自控技術以及儀表技術已經慢慢走向成熟,可以完全滿足SBR工藝對于自控的要求。
三、SBR處理法相關構筑物及其設計的參數
至于SBR的處理構筑物的建設,主要是兩個層面,一個是主要處理構筑物,一個是房屋建筑物設計。主要處理構筑物的設計參數,如下表:
其次,房屋建筑的設計。在進行設計時我們采取的原則是分散控制和集中管理。意思是讓所有設備的控制,都采用集中控制和現場控制兩種方式。當然,二者是可以自由切換的。它的設計主要有兩個方面:
1.污泥脫水機房
這是在設計時必須要考慮的一個方面,它的建筑結構一般是采用48平方米的鋼筋結構,還要求構筑物具有二級防火的耐火性特征。
2.建設綜合辦公樓
我們要對污水處理進行有效控制,必須要建立綜合的辦公樓,實時關注污水的處理狀況。它的結構要求是510平方米左右的鋼筋混凝土結構,對它的防火要求同樣是要滿足國家二級防火建構筑物的要求。
四、SBR污水處理法的工程效益
工程效益是污水控制的關鍵性因素。污水處理廠在建成之后,使得工廠周邊污水的排放量大幅度降低,對周邊地區的生態環境進行了有效地改善和保護。這種經濟效益不可小視,近年我國花在處理環境污染上的資金幾乎占了整個GDP的1.5%。而建設SBR污水處理工程總的投資費用是380萬元左右,而每日產生的處理費用才800元左右,它包含著處理過程中的電費、藥劑費以及人工費等。平均計算下來它每噸的處理成本為0.324元。相比之下,同類的污水處理成本卻有0.5元每噸往上。所以在經濟效益上它具有較高的說服力。
當然對于相關廠家來說,污水的排放是工廠必須的,但是污水的排放也要符合地方市政的排放要求。SBR處理法完全能滿足當地污水處理排放的要求,所以從這個角度上說,采用這種方法是經濟發展的內在需要,把此污水處理方法應用于合成氨廢水處理系統是完全可行的。
參考文獻
[1]陳小奇.合成氨造氣廢水閉路循環治理方案[j].企業技術開發(學術版),2010,29(4).
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1.1自來水廠凈水工程簡介
現代自來水廠處理工藝是隨著工業文明的到來和現代城市的產生而同步產生的,所以,其發展歷史遠遠地超過城市污水廠。而且自來水廠處理工藝一經產生,就萬變不離其宗,并且今后將仍然持續有效。自來水廠的水源主要為天然水體,水處理的目的是去除水體中的膠體顆粒與控制水體中的細菌、致病菌和其他微生物。自來水廠的處理工藝包括處理單元、清水池和二級泵站等設施。凈水工程設施的功能是將原水凈化處理成符合城市用水水質標準的凈水,并通過二級泵站加壓輸入城市供水管網。
1.2污水廠二級生化處理工藝介紹
城市污水中含有懸浮物、膠體、有機物、致病菌和工業生產中的有毒有害物質,目前,污水處理的方法也多種多樣,通常將其分為:一級處理方法、二級處理方法和三級處理方法。我國城市污水廠已經逐步普及了二級處理工藝。上述工藝也是全球公認的典型的城市污水處理工藝。所以,如果想進一步改善污水廠尾水水質,只有在二級沉淀池后,增加處理設施和處理單元。
1.3比較和啟示
通過比較自來水廠處理工藝,可以看出,在污水沉淀處理工藝后,最佳后續單元應該是過濾處理工藝。
1.4污水廠尾水過濾處理的困境
(1)污水中懸浮顆粒濃度高自來水沉淀池出水中,懸浮物顆粒是絮凝反應后的粘土類顆粒物,粒徑較小、強度很低,進入粒徑0.6-1.5毫米的濾料顆粒濾池(如自來水廠的石英砂濾池)后,水中的顆粒物能夠深入濾料層20-40毫米以上,實現濾料的深層過濾,濾料層不會形成表層過濾,有助于發揮深層濾料的過濾作用,提高過濾周期,降低濾料層反沖洗頻率。并且沉淀池出水中的懸浮顆粒濃度通常不超過10-20mg/L,所以,自來水廠過濾池的運行周期一般可以達到12-24小時以上。和自來水處理工藝不同的是,污水廠二級沉淀池出水中,懸浮物濃度通常高達30-50mg/L左右,而石英砂濾床等傳統濾料的濾層空隙率較低,濾料層的截污能力低,是縮短過濾周期的一個因素。
(2)污水中懸浮顆粒粒徑大、強度高污水處理工藝中,二沉池去除的懸浮顆粒未經過混凝反應,而且水體中或懸浮顆粒自身常常帶有氣泡,所以,即使粒徑達3-5毫米的懸浮顆粒,也很容易隨著水流上浮而流出沉淀池。這些懸浮顆粒多為脫落的生物膜或活性污泥顆粒物,強度較大,不能借助過濾水流的剪切作用而深入濾床。
(3)傳統濾料過濾污水周期短、反沖洗耗水量大當人們采用石英砂過濾方法處理二沉池尾水時,很容易導致濾料表層的堵塞而形成表層過濾,過濾周期只有幾十min,過濾池的反沖洗水量占過濾水量的比例高達1/3到1/2左右。即使人們努力通過改進顆粒濾料工藝,如采用升流式濾床過濾、無煙煤-石英砂雙層濾料過濾、陶粒濾料過濾等,也只能些微地延長過濾周期,而根本無法達到實用效果。
(4)污水過濾對濾料的基本要求擺在污水處理研究工作者面前的最基本的任務是,尋找適宜的污水過濾技術,改進污水處理廠尾水水質。污水過濾濾層應該具有濾料空隙率高、濾料層孔徑大,便于污水中的懸浮顆粒深入濾料層內部,發揮深層濾料的過濾作用,延長過濾周期,降低濾池的反沖洗頻率和反沖洗周期,使污水過濾實用化。
2纖維球濾料的結構特征
纖維球過濾技術最早是日本于上世紀80年明的技術,并且經過我國水處理和廢水處理專家幾十年努力改進的、不斷發展的處理技術。主要產品有剛性纖維球和彈性纖維球等類型。其技術參數特征為:
2.1濾料層空隙率高
纖維球濾料層空隙率高達95%左右,過濾起始階段,濾料層空隙率甚至高達98%左右;而傳統石英砂濾料層空隙率只有41%左右,即使多孔隙性的陶粒濾料,其濾料層的空隙率也只有70%,況且每個陶粒的核內空隙和過度細小的空隙根本無法發揮過濾截流作用)。所以,和傳統濾料相比,纖維球濾料層的空隙率占有絕對優勢。
2.2濾料層空隙大,便于發揮深層濾料的過濾作用
傳統石英砂濾料的粒徑只有0.5-1.2毫米,濾料層的孔隙直徑0.3-0.5毫米,甚至更低。即使陶粒濾料或無煙煤濾料,濾層孔隙直徑一般也不超過1毫米。而纖維球濾料的粒徑一般達30-50毫米,濾料層的孔隙直徑高達10-30毫米。為懸浮顆粒深入濾料層創造了條件。
2.3濾料層空隙分布合理
傳統濾料層都是粒徑粗細不等顆粒組成的,在濾料層反沖洗過程中,很自然地將細小顆粒濾料沖洗到濾池上方甚至沖出池外,由此,形成了上層細小、下層粗大的濾層結構,即反粒徑分布結構。而纖維球則是人為加工的濾料,濾料粒徑大小一致,所以,反沖洗后,上下層濾料的粒徑也是均勻一致的。不僅如此,由于彈性纖維球濾料具有可壓縮性,當進行過濾時,濾料層受到過濾阻力以及自身重力、截流的懸浮顆粒的重力等作用,濾料層受到垂直向下的壓力,并且這種壓力從上到下而逐漸增大,使得彈性纖維球濾料層從上到下的壓縮程度也逐漸增大,結果,濾料層空隙率從上到下逐漸減少,即和傳統濾料層的反粒徑分布特征正好相反,這也是纖維球濾料能夠發揮深層過濾作用的另一重要原因。
2.4濾料層比表面積大,吸附能力強
石英砂濾料層的比表面積通常約300—400m2/m3,即使濾粒自身帶孔隙的陶粒濾料層,比表面積也只有600—700m2/m3,而纖維球濾料層的比表面積高達3000—10000m2/m3。纖維球濾料通常為聚酯纖維等材料制成,對于污水中的活性污泥或生物膜顆粒,具有很強的吸附能力,即使在高速過濾狀態,也能夠將懸浮顆粒截流在濾層中,保證良好的過濾出水水質。
3纖維球濾料的過濾運行特征
3.1濾料層過濾阻力小
正是由于纖維球濾料層的高空隙率、大孔徑特征,濾料層過濾阻力很小。如反沖洗結束后,纖維球濾料層的起始過濾阻力只有0.02-0.03米的水頭損失,而石英砂濾料層的起始過濾阻力達到0.15-0.2米的水頭損失。
3.2過濾濾速高
由于傳統濾料過濾的阻力較大,所以,過濾速度受到限制,通常濾速不超過10-15m/h,否則,濾層阻力將迅速增加,達到過濾阻力極限值,不得不頻繁地進行反沖洗。此外,傳統濾料層的空隙結構分布不合理,一旦水體中的懸浮顆粒隨著高速水流深入到濾料層內部,又很容易導致濾料層的穿透,這也是傳統濾料層無法進行高速過濾的原因。纖維球濾料過濾阻力小,即使濾速高達30-40米,過濾阻力的增長速度仍然較緩慢,不會因阻力的迅速上升而中止過濾。而且,纖維球濾料層下層的空隙率小、孔徑小、比表面積大,即使懸浮顆粒隨著高速水流深入到濾料層內部,也能夠通過底層細密濾料層的有效截流,防止濾料層穿透。當然,整個纖維球濾料層的高比表面積以及纖維球的高吸附能力,也是防止濾料層穿透的有效手段,同樣也是纖維球高速過濾的保證。
3.3濾料層截污能力強
由于纖維球濾料層的高空隙率,以及纖維球濾料深層濾料層的空隙分布特征,使得纖維球濾料層的截污能力大大提高。給水過濾同步比較實驗表明,傳統石英砂濾料的截污能力一般不超過1-2kg/m3,而纖維球濾料層的截污能力高達3-5kg/m3;污水過濾同步實驗表明,石英砂濾料層因為表層濾料空隙的迅速堵塞,截污能力反而下降到0.1-0.2kg/m3,當纖維球濾料過濾廢水時,恰恰因為大顆粒懸浮物在濾料層表面的截流,更加充分地發揮了濾料層內部的截流作用,使得纖維球濾料層的截污能力進一步提高到5-10kg/m3。
3.4過濾周期長
由于纖維球濾料層的截污能力強,所以,過濾周期顯著提高。在同等濾速過濾給水時,纖維球過濾的周期至少是石英砂濾料的3-4倍;在同等濾速過濾污水時,石英砂濾料的周期甚至只有10-20min,而纖維球過濾至少達8小時以上。即纖維球過濾污水的周期甚至是石英砂濾料的50倍以上。由于不需要頻繁地進行反沖洗,所以,纖維球過濾運行非常便捷穩定,并且可以減少工作量。
3.5節省反沖洗水量
纖維球過濾過濾周期長,反沖洗頻率低,是節省反沖洗水量的一個原因。纖維球過濾可以進行氣、水同時反沖洗,通過氣體的強烈攪動作用使懸浮顆粒脫離濾料表面進入水體,隨著反沖洗水而流出濾池,從而節省大量的反沖洗水量。由于纖維球過濾池上方設有多孔板,能夠防止濾料隨著反沖洗水流失,所以,反沖洗的氣體強度和水流強度都不需要嚴格控制,并且能夠同時進行氣水反沖洗,操作簡便。傳統濾料的粒徑很小,不能夠通過多孔板防止反沖洗狀態的濾料流失,所以,不能進行氣水同時反沖洗。即使進行氣體輔助沖洗,也必須先氣體攪動、后水流沖洗,操作不便,也不便于節約反沖洗水。纖維球濾料和石英砂濾料的同步給水過濾實驗表明,纖維球過濾的反沖洗水量與過濾產水量之比,只有石英砂的1/6-1/8。當用于污水過濾時,纖維球過濾的反沖洗水量與過濾產水量之比,僅為石英砂的1/10。
4纖維球濾料過濾能夠應用于污水處理
事實上,從上述運行特征已經可以得出結論:纖維球濾料可以用于污水過濾,并且能夠穩定運行。纖維球濾料孔徑大,且自上向下逐漸遞減,污水過濾時,活性污泥顆粒或脫落的生物膜,也能夠輕易地深入到濾料層深層,發揮深層濾料的過濾作用,不至于因為濾料表層堵塞使過濾周期急劇下降。相反,傳統石英砂或無煙煤等濾料過濾污水時,則不能夠發揮深層濾料的過濾作用,周期急劇下降而不能適用。相對于給水處理,污水中的懸浮顆粒濃度更高,一般濾料即使發揮深層截污能力,也難以保持較高的過濾周期;纖維球濾料空隙率高、截污能力大,這也是纖維球濾料能夠用于污水過濾的另一主要原因。纖維球過濾設備的反沖洗條件是氣水同時反沖洗。借助于氣體攪動,可以提高反沖洗效果、降低反沖洗用水量。而污水處理工藝中,常常采用鼓風曝氣。借助鼓風曝氣氣源進行纖維球過濾設備反沖洗,可以避免增設鼓風設備,這也是纖維球過濾設備能夠便捷地用于污水過濾的另一條件。
5纖維球濾料過濾工藝是當今污水深度處理的最佳選擇
5.1技術優勢
由于我國城市污水量逐年增加,我國不得不執行更加嚴格的污水尾水排放標準。但是,我國污水處理廠的處理工藝仍然停留在污水二級生化處理,并且今后一段時期內,國家或地方政府也不可能要求污水廠增設活性炭、臭氧氧化、反滲透等深度處理工藝。而針對越來越嚴格的排放標準,二級生物處理又無能為力,這應該是業內人士的共同認識。上述運行數據表明,纖維球過濾二沉池出水時,懸浮顆粒濃度從10-20mg/L左右下降到2mg/L以下,SS去除率接近90%;COD濃度從70-80mg/L左右下降到40mg/L左右,COD去除率接近50%。纖維球過濾不僅能夠顯著改善尾水水質,符合當今發展趨勢;而且能夠高速過濾,濾速可以達到20-40m/h。而且過濾周期達到10-20h,即能夠穩定地用于污水過濾,不必頻繁地進行反沖洗。
5.2經濟優勢
纖維球過濾設備投資較省,一般約20-30元/(m3水/日)。只需要增加二級生物化學處理工藝投資的1-2%的投資,即可以實現污水深度處理。而其它深度處理單元的投資通常高達纖維球過濾的幾十倍甚至幾百倍。纖維球過濾設備再生簡便,只需要進行氣水反沖洗,并且反沖洗耗水量很少,成本很低。與活性炭吸附的再生費用簡直不能比較。
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【關鍵詞】城市污水;生物脫氮技術;生物除磷
城市化進程加快,工農業生產快速發展,生活污水、工業污水和農業用水大量排放。污水中富含高濃度的氮磷,造成了水體的富營養化,人類長期飲用將會嚴重危害健康。對城市污水進行脫氮除磷處理成為目前的重要課題。物理方法、化學方法和生物法是常用方法,但是前兩種處理方法過于復雜、技術不完善、投入大還可能會造成環境的二次污染。生物脫磷除氮技術則適用范圍更廣,成本低、過程簡單沒有二次污染。長期的實踐經驗表明,生物脫氮除磷技術是城市污水處理的最有效方法。
1 城市污水處理的脫氮除磷原理
1.1 城市污水生物脫氮原理
氮以不同的形態和物質存在于污水之中,并且在一定條件下相互轉化。傳統的生物脫氮技術主要是:設立厭氧區或者創造和厭氧區相似的厭氧環境,在這一條件下發生反硝化反應,從而成功脫氮。
近年來,技術人員在不斷地技術探索和改進研究下,打破了傳統的脫氮技術原理,觀察出了新現象。即異氧菌參與硝化過程;硝化反硝化過程與好氧條件同時;厭氧器重氮氣減少。這樣的現象用生物學知識來解釋就是這一現象打破了傳統理論上的認識,證明了異氧硝化菌同好氧硝化菌在完全厭氧下進行硝化作用是存在的。這一現象的發現為研究人員的工作進展的加快和生物脫氮技術的推廣和完善指明了道路。
1.2 城市污水生物除磷原理
城市污水的除磷原理是利用聚磷菌的性質達到除磷目的的,聚磷菌在厭氧和好氧條件下分別釋放和攝取磷,可以排除污泥最終達到污水的除磷。通過長時間的研究,可以發現好氧和厭氧環境下,磷的攝取量是有區別的,好氧環境下攝取量大,富磷污泥排放量大。研究中還可以發現,污水除磷處理的前提條件是聚磷菌厭氧排除磷。
2 影響生物脫氮除磷技術的因素
生物處理工藝都面臨微生物群體的動平衡問題,污水的生物脫氮除磷工藝在微生物生活條件的運動和平衡中得到污泥處理的效果。不同的菌群由于環境的不同,處理效果也不盡相同。因而,不能單獨的考慮某一菌群,要考慮所有菌群的處理條件,發揮所有菌群的處理功效,生物除磷脫氮技術的研究才能更上一個臺階。
2.1 溶解氧的控制
在污水中的聚磷菌,生活在好氧環境運動能力差,生長緩慢,競爭力較差。在厭氧環境下,好氧菌的生長活力降低,污水的易降解有機物濃度相應提高。因而選擇厭氧反應器,選擇了聚磷菌群;另外反硝化菌是作為異養型兼性菌, 溶解氧的量對硝化反應會產生很大影響,會抑制反硝化酶的合成和活性。硝化菌作為自養型好氧菌, 溶解氧量低, 會影響硝化反應, 從而影響脫氮效果。實驗證明:要取得較好的脫氮除磷效果,溶解氧濃度要控制在一定范圍。
2.2 碳源因素
在污水處理中,生物脫磷除氮技術實施過程中,釋磷和反硝化會因為碳源的不足引發矛盾和強烈反應,如果沒有足夠的碳源資源作為補充,就無法達到充分脫氮,除磷進程也會受到影響。研究證實,控制碳源因素十分必要。
2.3 泥齡因素控制
在研究中應經發現了,聚磷菌和脫氮菌都是短泥齡生物,并且泥齡越短, 反硝化速度會越快, 除磷效果更佳。硝化菌生長速度慢, 循環期長, 泥齡長則脫氮速度快。因此,在生物除磷脫氮處理系統中,硝化菌、聚磷菌、脫氮菌有著泥齡矛盾. 這一矛盾也是除磷脫氮技術得以為繼的推動力。
2.4 硝酸鹽因素
厭氧段中,反硝化速度會高于釋磷速度。此時,釋磷會受到抑制,影響后續好氧段的攝磷過程。硝酸鹽因素控制到了攝磷和釋磷的速率。
2.5 污泥糖類物質因素控制
除磷工藝中, 活性污泥含的糖類物質的代謝是聚磷菌維系生命活力的重要過程。研究實踐中發現:污泥糖類物質含量低的情況下,除磷能力較強。
3 城市污水治理中的生物脫氮除磷技術
3.1 城市污水生物脫氮技術
城市污水的生物脫氮技術的實現得益于反應器和技術控制,這一技術可以創造出好氧和厭氧環境,進而進行硝化和反硝化使污水脫氮。由于處理工藝不同,脫氮技術包括活性污泥脫氮和生物膜脫氮兩類,二者相互配合有助于污水脫氮的效率提高。
首先提到活性污泥脫氮技術,這一技術從大量的實驗研究到現在的生產應用經過了時間的檢驗和效果的肯定,是目前生物脫磷技術中廣泛使用的工藝成果。污水處理中活性污泥脫氮技術有不同的工藝劃分。
一是A/O工藝,這一工藝是通過設立厭氧和好氧區,在不同的區域發生相應的硝化和反硝化反應,從而使污水脫氮。A/O工藝的使用中既有優點也有缺點,優點是操作簡單,規模小,在反硝化過程中不用加額外的碳源,可以有效控制污泥的體積,減少膨脹;缺點是脫氮效率低,負荷能力差,不太穩定。
二是A2/O工藝,是在傳統基礎上加入厭氧區和缺氧區。在缺氧區,反硝化菌對好氧區回流物進行反硝化,因此為好氧區的硝化菌生長創造了條件;在厭氧區污水中,兼性厭氧菌將有機物的大分子降解成小分子,這一工藝實現性很強。
三是氧化溝工藝,這一工藝具有完全混合和推流型反應器的作用,對曝氣區設備調節形成缺氧區,提高了脫氮的速度和功效。
還有一種脫氮技術是生物膜脫氮工藝,這種工藝大多數處于試驗生產階段。它相對于活性污泥脫氮有更好地穩定性和成效性但是需要的能耗很大。生物膜脫氮技術應用到以后的污水處理系統,還有很多的改進方面。城市污水的生物除磷脫氮技術已經在廣泛使用,并且在實際應用中不斷完善,盡管如此生物的脫氮研究還要進一步深化。
3.2 城市污水處理的生物除磷技術
污水除磷技術很早就開始了,后來經過不斷地探索,這一技術在理論和實踐上都有了重大突破。目前生物除磷技術有A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝、Phostrip工藝、改良的UCT工藝等,這些工藝中也有一部分是生物脫氮工藝的方法。
A2/O工藝,在不同的區域發生相應的聚磷和釋磷反應,從而使污水除磷。A/O工藝的使用優點是操作簡單,規模小,聚磷菌吸磷釋磷效果好。氧化溝工藝,這一工藝具有完全混合和推流型反應器的作用,對曝氣區設備調節形成空間上的缺氧、好氧和厭氧區,提高了除磷的速度和功效。SBR工藝,對曝氣區設備調節形成時間上的缺氧、好氧和厭氧環境,為聚磷菌的釋磷和聚磷提供了方便,利于達到除磷目的。Phostrip工藝使生物除磷技術和化學除磷技術進行了組合優化,除磷效果倍增。改良的UCT工藝是對硝酸鹽進入厭氧區,不利于除磷效果這一事實進行改進,使污泥回流達到除磷效果。
3.3 同時實現脫氮除磷技術
通過上文對脫氮和除磷技術的介紹,可以得到能同時實現脫氮和除磷效果的工藝技術,它們有A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝和改良的Phostrip工藝等。污水處理實現同時的脫氮除磷可以應用到污水處理中,效果將會超出預料。
4 總結
對城市污水進行生物脫氮除磷的初衷是將污水中的氮磷物質去除,控制水體的富營養化,保護人們的身體健康。我國在污水處理技術上還應從實際出發,對除磷、脫氮和除磷脫氮工藝的使用選擇明確化。注重技術的深入研究和開發,我國的污水處理問題一定會得到改善和解決。
參考文獻:
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關鍵詞:污水處理;新技術;新發展
污水處理的新技術有很多,其中經常使用的是SBR反應器,該技術裝置在污水處理中有很多的優勢,比如沉淀效果非常好;并且能夠將污水中存在的比較難以降解的廢水進行降解,其降解效率與時間都能得到保證;最重要的是這種污水處理技術工藝非常簡單,而且所使用的設備結構也比較簡單,這樣就節省了大量的污水處理時間,變相提高了污水的處理的效率。
1 污水處理的新技術
污水處理一直是受到我國相關部門的重視,尤其是在淡水資源越來越缺乏的今天,其重視程度越來越高。我國人均淡水資源非常少,因此對污水進行處理,并且加以利用,對節約淡水資源有著重要的影響,對建設節約型社會也有積極的意義。那么,我國目前的污水處理技術有哪些呢?筆者總結如下:
1.1 沉淀和曝氣、間歇和連續相結合實現自動控制的序批式(SBR)反應器
傳統SBR反應器在運行操作上形成了曝氣和沉淀相結合的特點,這體現了SBR反應器最為本質的特點之一。同時,這要求SBR反應器必須充分利用了現代電子和自動化技術。SBR反應器的發展過程呈現了多樣性,有CASS、CAST、ICEAS、MSBR等多種新型SBR反應器。各種SBR反應器的發展體現了與傳統活性污泥相互融合的趨勢。具體表現為從間歇進水、間歇出水的傳統SBR反應器,發展到連續進水、間歇出水和連續進水、連續出水并帶回流污泥的SBR反應器。以及出現了UNITANK這種融合氧化溝、SBR和活性污泥工藝新型的綜合性工藝。這體現了間歇式的SBR和連續式活性污泥工藝相互融合的特點。
這種技術在污水處理方面有很多的優勢,首先,使用這種技術在污水處理過程中能夠將其中的固體物進行充分的沉淀,沉淀效果與傳統的方法相比其優勢十分明顯,基本上可以算作是理念沉淀;其次,使用這種技術能夠將污水中的有機物去除,其效果與傳統方法相比也明顯,這正是因為如此,很多人員將其看作是推流式反應器;再次,使用這種技術方法能夠將污水中存在的廢水降解,而且降解效率非常高,因為在進行降解時,該技術因為生物多樣性的特點,在講解過程中,就會產生很多種生態條件,這樣即使是那些比較難降解的廢水也可以比較容易的進行降解;最后,該技術方法工藝十分簡單,而且所需設備的結構不復雜,在使用的過程中與傳統的方法相比節省了很多環節,比如不需要對其進行回流或者沉池。實際上,該技術方法還有很多的優勢,所以這種技術值得推廣。
1.2 氧化溝工藝
從20世紀90年代至今是我國氧化溝技術大發展的階段,預計已有上百座氧化溝污水處理廠投入運行。氧化溝技術仍然是當前污水處理的熱點。從應用和研究情況來看,我國氧化溝技術水平與國際先進水平相比差距很大。究其原因是我國沒有系統地研究過氧化溝技術與設備,目前我國已引進數種氧化溝技術,有條件來分析比較和吸收消化。因此,認真分析和總結這方面的經驗和教訓顯得十分必要。
氧化溝工藝的處理污水的技術應用也比較廣泛,其優勢也十分明顯:一方面,構造形式單一,也就是說能夠適應各種污水處理環境,相關人員只要根據相應的環境來選擇構造形式即可,正是因為其構造形式比較多,所以該技術在使用的過程中與其他技術相比比較靈活,這樣無論是哪種水質,都可以對其進行處理,所以這種技術的應用范圍比較廣;兩一方面,該技術在使用的過程中需要最重要的設備就是曝氣設備,該技術中這種設備也非常豐富,這樣就能夠適應各種處理環境,這種設備有兩個優勢,一是能夠提供氧氣,以便在處理的過程中發生氧化反應,便于處理;另一個是能夠為溝渠提供合適的流速,這樣就更加便于污水處理。
2 污水處理技術的新發展
2.1 關于城鎮污水處理主導工藝的思考
西方國家經過一、二十年的治理工作,一些國家污水處理率達到90%以上。在這一時期在城市污水處理領域出現大量各種形式的污水處理新工藝,而進入20世紀90年代,西方國家城市污水處理市場需求萎縮,一個國家一年僅有一、兩個城市污水處理廠的建設,所以在技術上失去了開發新工藝的動力??蓴档男鹿に嚨陌l展,也是基于這些國家老的污水處理廠超負荷改造的需要(曝氣生物濾池)和水回用的需求(膜生物反應器)。社會需求是技術發展的最好驅動力,而我們國家對污水處理工藝有極大的迫切的需求,我國對污水處理技術開發仍有巨大的動力。
2.2 從可持續性思考城鎮污水處理工藝技
目前政府往往簡單認為一個城市有污水處理廠,就是經濟和環境協調發展,符合了可持續發展的原則。對可持續發展全面理解應該根據世界環境與發展委員會在《我們共同的未來》的報告中對可持續發展的定義:“可持續發展是即滿足當代人的需求,而又不損害后代人滿足其需求的能力的發展”。從技術層面考慮需要判斷污水處理工藝是否符合可持續發展原則,需要從可持續發展的公平性原則(是否體現資源和環境共享)、持續性(是否滿足資源和環境的永續性利用)和共同性原則(是否有利于解決全球性環境問題)方面來考慮。
2.3 關于城鎮污水處理廠污泥處理的思考
城市污水污泥處理和處置方面在我國還剛剛起步,與國外先進國家相比尚有較大差距。隨著大量污水處理廠的投產,污泥產量將會有大幅度的增加。污泥厭氧消化的投資高,污泥處理費用約占污水處理廠投資和運行費用的20%~40%。在我國僅有的十幾座污泥消化池中,能夠正常運行的為數不多,有些池子根本就沒有運行。這也是導致我國近年大量采用帶有延時曝氣功能的氧化溝等技術的原因。采用高效(高負荷)、低耗污水處理工藝的關鍵之一是解決城市污水廠污泥處理技術和問題,可以講具有特點的解決我國城鎮污水工藝的進步,在很大程度上取決于污泥處理和利用技術的進步。為了解決這一問題有必要加強污泥處理與利用的研究。
結束語
綜上所述,可知污水處理對我國的經濟發展非常重要,尤其是在水資源比較缺乏的今天,污水處理技術的發展對我國水資源的使用有著重要的影響。介紹了兩種經常使用的污水處理技術,實際上還有很多新技術正在研發,也逐漸的應用在實際中,隨著污水處理研究的深入,投入的加大,會有更多的技術應用在污水處理中,其處理效果會更加明顯,更具優勢。
參考文獻
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(1)鍋爐外處理化工行業的鍋爐用水多是自來水和地下水,含有許多的雜質,它們在鍋爐內運行時會與其他物質相互反應,既會對鍋爐造成危害,也會形成新的污染物,增加了污水內污染物的含量。鍋爐外處理通過物理和化學手段,將鍋爐用水中含有的微小懸浮物、各種金屬離子等可能會形成污染物的物質分離出來,可以一定程度的降低鍋爐污水的嚴重程度。
(2)鍋爐內添加適當藥劑通過在鍋爐內添加適當的藥劑,可用有效的提高鍋爐內水的品質。常用的加藥處理方法有純堿處理法、全發揮性處理法、聚合物處理法、中性水處理法、聯合水處理法、平衡磷酸鹽處理法等多種方法,具體采用哪種方法以及藥劑的用量,需要根據鍋爐內用水的水質來進行確定。另外,鍋爐壓力較高的應該以鍋爐外處理為主,輔以鍋爐內加藥;而壓力較低的鍋爐可用直接采用加藥處理的方式。
2化工行業鍋爐水污染處理技術
(1)活性污泥處理法活性污泥處理法是通過向鍋爐污水中通入空氣,將污水中的污染物聚集成污泥狀絮凝物和微生物群,然后利用活性污泥吸收分接污水中的污染物,將其最大程度的從污水中排放出來。該法的工作系統主要由曝氣池、二次沉淀池和污泥回流系統組成,是以活性污泥為核心的廢水好氧生化處理技術。曝氣池的設計與處理方法的選擇是影響污水處理效率的主要因素。其優點在于對污水的處理能力比較靈活,污水處理的效果比較好,且整個工作流程運行較穩定;但其缺點也較明顯,曝氣池需要較大的池容,占據面積較大,在池末端可能出現氧氣的供大于求,造成資源的浪費,對沖擊負荷的適應能力較弱。
(2)改善A2/0技術改善的A2/0技術是在普通A2/0技術基礎上進行改良的一種技術,其工作流程和普通A2/0技術相同,由厭氧—缺氧—好氧三個階段組成,其改進之處在于降低了回流污泥中過多的硝酸鹽對厭氧放磷的影響,提高了生物脫氮除磷的效果,有利于處理后污泥與污水的分離,整體的抗沖擊負荷能力較強。
(3)氧化溝工藝氧化溝是利用連續環式反應池作為生物反應池,用來對污水進行除磷脫氮處理。氧化溝的構造簡單,維護管理較為方便,工作流程也不復雜,出水的水質也比較好,而且調節池、初沉池、二沉池等都可以省掉,可以有效地節省成本,調節池其主要類型分為T型氧化溝、DE型氧化溝和Orbal氧化溝三種。
(4)膜分離技術膜分離技術利用的是污水中污染物與水分子的透過性不同,可以在外力下進行分離。膜分離技術的核心是將隔離膜置于初沉池中,根據膜材料孔徑大小的不同,可以依次將污水中的鎂、汞、銀等重金屬離子和微小懸浮物等從污水中隔離出來,獲得較為純凈的水體。相對而言,膜分離技術的分離效率高、裝置簡單緊湊、能源耗費少且操作較為簡單。
(5)膜生物反應技術膜生物反應技術是將廢水生物處理技術與膜分離技術結合起來開發的一種新型污水處理技術,通過利用膜組件代替傳統活性污泥處理法技術沉淀池的方法,解決了傳統生物處理工藝效率低、能耗高、出水水質不理想的缺陷,提高了污水中污染物與水的分離效果,且保持了生化池中生物的數目,提高了其整體的生化降解能力。但是,膜組件的開發成本較高,由于鍋爐污水的污染程度較高且污染物復雜,會降低膜組件的使用壽命,整體的成本費用較高。
(6)臭氧處理技術臭氧處理技術是利用臭氧自身的強氧化性來對污水進行殺菌、降低COD和脫色除臭處理的方法。相比而言,臭氧處理技術雖然具有較強的COD去除和殺滅效果,但也存在著運行能耗較大、投資成本高,以及對醛類、醚類、醇類和烴類化合物的處理能力較弱的問題,相對可用性能不高。
(7)臭氧—生物活性炭技術臭氧—生物活性炭技術是將臭氧與生物活性炭結合使用的一種方法,它可以用臭氧直接除去污水中可以被直接氧化的污染物,然后將不容易被氧化的污染物降解成小分子有機物,臭氧的氧氣與活性炭上的微生物結合再次對小分子有機物進行分解。
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