传统处理污水的方法范文

时间:2023-11-15 17:58:13

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传统处理污水的方法

篇1

【关键词】石化的废水含油度高 传统处理方法 新设备新方法 清洁生产源头处理

1 前言

石化工业的发展在我国经济的发展中起着主导的作用,但其发展的同时也严重污染了环境,我国每年都要投入巨大的人力物力花费在石化处理上,由于石化污水中含有大量的有毒的化学成分,污水的化学浓度较高不易被溶解,而我国在石化污水处理方面没有研发出解决此问题的先进技术,所以一直沿用传统的治理方法,是的治理的效果不够理想。因此根据石化的污水问题研制出一套适合本国国情的石化污水处理技术的新工艺,才是当下有待解决的首要问题。

2 石化的废水含油特点

石化排放出的废水的含油浓度特别高,长期以来稠油加工过程中产生的污水中乳化油特别严重,污染物的负荷高有机物的含量较高,同时由于一直采用常规的污水处理的方法和手段致使污水的处理不够彻底,排放出的污水中依然存在大量的油质和有毒的污染物。当石化把含油废水排放到江河湖海的水体中时,污水中的油层便会悬浮覆盖在水体的表面,切断了水体与外界的有氧的交换,致使水体的溶解氧气减少,限制了水体中的藻类进行光合作用,影响水生生物的正常生长,使水生生物有油味同时带有毒性。致使水体变臭,破坏了水资源的利用价值,由于水体长期得不到与外界有氧的交换作用,水体中的氧气将会越来越少,加之水体的破坏和变臭鱼类的生存环境也将受到致命的打击。如果饮用含有的废水将导致食道病的发生。如果含油的污水用以灌溉农田,油分以及其含有的有毒的衍生生物,将会覆盖提荷植物的表面。大面积堵塞土壤的空隙,阻止土壤与空气的交换,导致长出的果实带有油味和毒性,严重的影响了土壤的正常的新陈代谢。甚至造成农田的减产和农作物的死亡。一旦这样的农作物流转于人们的餐桌上被使用后果可想而知,另外由于由于溢油的飘逸和扩散,也会荒废海滩和旅游区,对环境和社会都会造成巨大的危害。因此,行之有效的落实石化的污水处理势在必行,一定要对此高度重视。

3 石化污水处理的传统的方法

我国传统的污水处理方法现在污水处理中普遍存在和实施,传统的污水处理一直采用末端的技术处理,即先生产后处理。这样的污水处理方法不仅给企业带来了难度,同时还使污水的处理不够彻底,依然存在着对环境的二次伤害。

4 石化污水处理运用的新设备方法

4.1 固液分离技术及设备

由于石化工业的污水中含有大量的对环境造成污染的物质,废水的溶度较高,难溶度较强,所以, 在给石化污水排水处理工艺过程中,固液分离技术及设备是关键的工艺之一,对于比重接近于水的微小的悬浮颗粒的去除,气浮是最有效的方法,固液分离的技术和设备成功的运用“浅池理论”和“零速”原理进行设计,集絮聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥与一体,是一种高效节能的水质的净化设备,被广发用于石化的污水处理和其他工程的污水处理。

4.2 超稠油污水预处理装置设备

为破解稠油污水处理这一世界难题,辽河石化公司与中国石油大学联合开发一项专利技术,于2005年年底建成投产国内首套超稠油污水预处理装置。这套装置不仅能处理超稠油污水,而且还能处理电脱盐污水和其他难处理污水。这一装置建成投产后,辽河石化污水中稠油回收率达到95%以上,污染物负荷降低90%。

4.3 膜生物反应器技术在石化污水处理与污水回用的应用

4.3.1 膜生物反应器技术在石化污水处理

采用膜生物反应器和厌氧-好痒循环运行处理工艺,污水经过0.8毫米的预过滤器后进入厌氧区,晶潜水的搅拌器将厌氧区内的污水混合均匀,大分子量长链有机物分解为易生化的小分子有机物,经潜水推进器推流进器推流进入好痒区,进行有机物好痒生物的降解,好痒区的污泥经循环泵回流到厌氧区,以此达到不断循环的目的。

4.3.2 膜生物反应器技术在污水回用的应用

经过膜生物反应器 处理后的水经微滤膜由MBR集水管中汇集排除,污水中全部的细菌和悬浮物被载流在好痒曝气池中,在维持水中的污泥浓度8000~12000毫克/升的轻局昂下,使出水中的悬浮物接近于零。经膜生物反应器技术改造后的污水处理出水,可以直接用于石化企业的冷却循环水的补充水的系统。

在膜生物反应器用于石化污水处理与回用时。必须要深入考虑石化污水的不同特点,而采用对应的必要预处理措施,这样才可以发挥膜生物反应器的最大功效。

5 使用清洁的生产方式以及对污染源的处理

清洁的生产是指在实施生产从开始到结束都要对生产所排放出的工业污染进行控制和处理,而不是单纯的依靠末端治理来实现对污染的处理,实施清洁的生产方式,首先要提高和增强人们的环保意识。使生产过程所造排出污染物从一开始便得到有效地控制,从排放的污染源开始抓起,就开始实施污水处理,这样从污水的产生倒污水的排放,整个过程都落实了污水的处理措施,便大大减小了污水处理的难度,同时也提高了污水处理的质量。改变人们传统的现生产,后处理的落后的思想观念,和处理方法。要落实边生产、边处理,污染从源头抓起的政策,如果仅仅按照传统的观念发展和治理,即使花费再多的费用、修建再好的污水处理场所,也很难使污水处理达到理想化。

6 总结

石化污水中含有大量的有毒化学物质,除此之外还具有浓度较高、不易溶解的特性,对当下环境的污染已相当严重,而人们一直管用的传统的技术对其进行处理,很难达到治理的理想化,尽管我国一直研究新的石化的污水处理技术和设备,但我们要始终严格遵守我国的环保政策,落实节能减排,走可持续发展的道路的方针,在研究石化污水处理技术的同时,也要严格生产的每一道工序,从生产的源头开始贯彻落实污水的处理技术,提高人们的环保意识,确保把污水治理落实到位。

参考文献

篇2

【关键词】城市污水厂 污水处理 工艺

一、活性污泥法

活性污泥法是水体自净的人工强化,是使微生物群体在曝气池内呈悬浮状,并和污水接触而使之净化的方法。包括标准活性污泥法、STEP 曝气法、长时间曝气法、分段式曝气法、限制曝气法以及AB 法等传统活性污泥法的改型和AO 法、AOO 等近年来开发高效脱氮除磷工艺。目前,活性污泥法占主导地位,适用于处理生活污水所占比重较大的城市污水,但随着如AO 法、AOO 法、AB 法等新工艺的开发,对于工业污水成份比较高的污水的处理效果也有了提高。

(一)传统活性污泥法

优点: ①不宜采用物理化学方法处理的废水,BOD 去除率可达95 %以上。②建设投资额高,但处理的动力费较低。缺点:所需停留时间长,设备庞大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物容积增大,从而使处理厂面积增大,增加管理人员及管理难度。发展方向: ①为了废水体系的组分、浓度均匀化,重新估价预处理,重新研究调整槽;②探讨选择活性污泥微生物系的菌种;③活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。

(二)间歇式活性污泥法

近几年来随着城市规模的不断扩展以及城镇自身的发展,下水道设施已呈现出大城市转向中小城市、农村小镇的趋势,小规模污水处理设施逐步增加,农村小城镇对于改善生活环境条件的要求越来越迫切了。

小规模污水处理设施与大规模处理设施比较,它的自然条件和社会条件大不相同,因此,必须研究采用适于小规模污水处理设施,用以取代过去的大规模处理方式。小规模污水处理应具备如下特点: ①容易运行管理; ②维修方便; ③建设费用低; ④出水水质良好。经过国内外一些污水处理厂(如日本千叶县的大原町污水净化厂等) 的多年实践证明,间歇式活性污泥法正是一种能满足这些条件的处理方法。间歇式活性污泥法是采用一个处理池进行曝气、沉淀、排出处理水,使设备简单化、小型化,池内流态分明,运行管理方便,可做到无人运转,对于流入污水的负荷变动,有缓冲能力,处理性能稳定,不仅能去除有机物质和悬浮固体而且脱氮效果好。间歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般设2 个曝气沉淀池,连续进入混合污水,各自错开半个周期进行运转,运行一个周期为6h,周而复始,反复进行。

(三)AB工艺法

AB工艺法也称为吸附生物降解法,是20世纪70年代中期首先在德国兴起的,是传统活性污泥法的一种改型。从许多污水厂资料中表明该工艺在处理难降解的工业废水或较高浓度的城市污水处理方面,它与普通活性污泥法相比,有特殊的净化机制和多方面的优越性。它把传统活性污泥法的曝气池分为两段――A 段和B 段,A 段在对有机物质吸附、吸收、氧化三种方式中,前两者起主要作用,而B 段主要由后两者起作用,特别是氧化作用占主要地位。

(四)AO 法及AOO 法

AO 法及AOO 法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺,与传统的化学和生物脱氮除磷相比,它还有效提高了BOD、COD、SS 的出水指标。AO 法是缺氧、好氧的简称,AOO 法是厌氧、缺氧和好氧的简称,脱氮是在缺氧段完成的,除磷则要求有厌氧段。AO 法主要是脱氮,AOO 法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气,使含氮有机物充分硝化,所以必须降低污泥负荷,延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践,采用AO 工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右,而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷,否则不足以达到污泥好氧稳定,所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池,以达到对磷的有效去除效果,基建费用与电耗比AO工艺更高点。

二、序批式曝气法(SBR法)

序批式曝气法(SBR) 是一种古老的工艺,最初是在一个池中间歇进水、间歇曝气,然后沉淀、排水、排泥,处理工序相当简化。如采用延时曝气的SBR 法,还可省去污泥消化、沼气贮存利用工序,整个污水厂只需要几个构筑物。目前,我国只在一些规模不大的城市污水厂应用,规模为每天10 000m3 以下,但由于其突出的简易特点,已显示出管理简单、运行稳定等优点,引起人们广泛的重视。该工艺不仅工艺简单,而且对水量水质的变化有很强的适应性,可以省去调节池,不存在污泥膨胀的危险,污泥沉降性好,可以脱氮除磷,出水水质好,占地省,在一定规模下造价省,运行费用低。它的缺点是进水、曝气倒换频繁,且由于排出装置,国内尚未形成该工艺,发展有一定限制,一直未能推广。但仍是两种很有潜势的工艺,逐渐受到重视。SBR工艺近年来发展很快,已出现多种改型,目前常用的有以下几种型式: ①传统间歇进水,间歇曝气,这种型式对水量水质变化适应性强,水量变化很大,水型污水厂最为适用。②连续进水,间歇曝气,对进水不加控制,但必须使其不影响沉淀。③双池串联,连续进水,前池连续曝气,后池间歇曝气,从后池往前池回流混合液以保持污泥浓度。后两种形式均为连续进水,可用于较大型污水处理厂。

篇3

关键词:城市污水厂;污水处理;工艺

建设城市污水处理厂是水资源利用和水污染控制的必然趋势,是可持续发展要求的必然结果。而污水处理厂工艺的选择,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行污水处理厂设计时,必须做好工艺方案的比较,以确定最佳方案。

处理厂工艺是指在达到所要求的处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合。确定污水处理厂工艺的主要依据是所要达到的处理程度,而处理程度则主要取决于接受处理后污水的水体的自净能力或处理后污水的出路。因此,各个地区、各个城市的具体情况不同,需求不同,选择的工艺亦有所不同。每种处理工艺方法均有其各自的特点及适应范围,应根据当地的各种不同条件和要求选择处理形式。

1活性污泥法

活性污泥法是水体自净的人工强化,是使微生物群体在曝气池内呈悬浮状,并和污水接触而使之净化的方法。包括标准活性污泥法、STEP曝气法、长时间曝气法、分段式曝气法、限制曝气法以及AB法等传统活性污泥法的改型和AO法、AOO等近年来开发高效脱氮除磷工艺。目前,活性污泥法占主导地位,适用于处理生活污水所占比重较大的城市污水,但随着如AO法、AOO法、AB法等新工艺的开发,对于工业污水成份比较高的污水的处理效果也有了提高。

1.1传统活性污泥法

优点:①不宜采用物理化学方法处理的废水,BOD去除率可达95%以上。②建设投资额高,但处理的动力费较低。缺点:所需停留时间长,设备庞大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物容积增大,从而使处理厂面积增大,增加管理人员及管理难度。发展方向:①为了废水体系的组分、浓度均匀化,重新估价预处理,重新研究调整槽。②探讨选择活性污泥微生物系的菌种。③活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。

1.2间歇式活性污泥法

近几年来随着城市规模的不断扩展以及城镇自身的发展,下水道设施已呈现出大城市转向中小城市、农村小镇的趋势,小规模污水处理设施逐步增加,农村小城镇对于改善生活环境条件的要求越来越迫切了。

小规模污水处理设施与大规模处理设施比较,它的自然条件和社会条件大不相同,因此,必须研究采用适于小规模污水处理设施,用以取代过去的大规模处理方式。小规模污水处理应具备如下特点:①容易运行管理;②维修方便;③建设费用低;④出水水质良好。经过国内外一些污水处理厂(如日本千叶县的大原町污水净化厂等)的多年实践证明,间歇式活性污泥法正是一种能满足这些条件的处理方法。间歇式活性污泥法是采用一个处理池进行曝气、沉淀、排出处理水,使设备简单化、小型化,池内流态分明,运行管理方便,可做到无人运转,对于流入污水的负荷变动,有缓冲能力,处理性能稳定,不仅能去除有机物质和悬浮固体而且脱氮效果好。间歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般设2个曝气沉淀池,连续进入混合污水,各自错开半个周期进行运转,运行一个周期为6h,周而复始,反复进行。

1.3AB工艺法

AB工艺法也称为吸附生物降解法,是20世纪70年代中期首先在德国兴起的,是传统活性污泥法的一种改型。从许多污水厂资料中表明该工艺在处理难降解的工业废水或较高浓度的城市污水处理方面,它与普通活性污泥法相比,有特殊的净化机制和多方面的优越性。它把传统活性污泥法的曝气池分为两段——A段和B段,A段在对有机物质吸附、吸收、氧化三种方式中,前两者起主要作用,而B段主要由后两者起作用,特别是氧化作用占主要地位。

从工艺流程来看,AB工艺的主要特征是:①AB工艺不设初沉池,污水经细格栅、沉砂池后直接进入A段曝气池;②设置中间沉淀池,使A段和B段污泥严格分开,单独回流,保持各自的菌群特征;③AB工艺的A段曝气吸附池以高负荷运行,污泥泥龄较短,B段曝气池以低负荷运行;④AB工艺的A段曝气池可以根据污水组分进行兼氧或好氧运行,改善污水的可生化性,这样大大降低B段曝气池的负荷。因此,AB工艺两段曝气池的总容积比传统活性污泥法的曝气池显著减小。

1.4AO法及AOO法

AO法及AOO法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺,与传统的化学和生物脱氮除磷相比,它还有效提高了BOD、COD、SS的出水指标。AO法是缺氧、好氧的简称,AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称,脱氮是在缺氧段完成的,除磷则要求有厌氧段。AO法主要是脱氮,AOO法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气,使含氮有机物充分硝化,所以必须降低污泥负荷,延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践,采用AO工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右,而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷,否则不足以达到污泥好氧稳定,所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池,以达到对磷的有效去除效果,基建费用与电耗比AO工艺更高点。

2生物膜法

污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术。它是土壤自净的人工强化,是使微生物群体附着在其他物体表面上呈膜状,并让它和污水接触而使之净化的方法。包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等形式。

3下水道内部处理

污水中含有微生物和容易同化的有机物,因此,如果污水处于一种需氧状态(存在溶解氧),则大部分有机物逐渐氧化为二氧化碳或转化成新的细菌细胞。当污水在压力管道中长时间输送时,就中断了大气中氧的供给,所剩余的溶解氧迅速被用光,短时间后特殊的微生物就开始将硫酸盐还原成硫化氢,因而此时的污水就称为腐化污水。当这种污水同空气再次接触时,会释放出硫化氢,并在下水道的管壁上氧化成硫酸盐,从而造成严重的危害与腐蚀。

4序批式曝气法(SBR法)

序批式曝气法(SBR)是一种古老的工艺,最初是在一个池中间歇进水、间歇曝气,然后沉淀、排水、排泥,处理工序相当简化。如采用延时曝气的SBR法,还可省去污泥消化、沼气贮存利用工序,整个污水厂只需要几个构筑物。目前,我国只在一些规模不大的城市污水厂应用,规模为每天10000m3以下,但由于其突出的简易特点,已显示出管理简单、运行稳定等优点,引起人们广泛的重视。该工艺不仅工艺简单,而且对水量水质的变化有很强的适应性,可以省去调节池,不存在污泥膨胀的危险,污泥沉降性好,可以脱氮除磷,出水水质好,占地省,在一定规模下造价省,运行费用低。它的缺点是进水、曝气倒换频繁,且由于排出装置,国内尚未形成该工艺,发展有一定限制,一直未能推广。但仍是两种很有潜势的工艺,逐渐受到重视。SBR工艺近年来发展很快,已出现多种改型,目前常用的有以下几种型式:①传统间歇进水,间歇曝气,这种型式对水量水质变化适应性强,水量变化很大,水型污水厂最为适用。②连续进水,间歇曝气,对进水不加控制,但必须使其不影响沉淀。③双池串联,连续进水,前池连续曝气,后池间歇曝气,从后池往前池回流混合液以保持污泥浓度。后两种形式均为连续进水,可用于较大型污水处理厂。

篇4

关键词:中小型;污水处理;节能降耗

1 节能降耗管理

节能降耗的首要任务是分析在污水处理厂中的哪些设备、哪些工序是高能耗的?是否可以通过科学的手段减少能耗。因此在节能降耗的同时要明确不同的处理单元对能耗(主要是电能)的需求,同时也要建立一个完整的节能降耗评估体系,这样才能更深入的分析高能耗的原因及探索节能降耗的新途径。

2 泵系统途径节能降耗

在中小型污水处理厂中,经常会出现这样的现象,污水处理厂的水泵会因为工作使用的时间不同,有时候会导致水泵的工作效率大大降低,这种事故发生的原因是因为使用的时间变化的巨大,使水泵的内部设计偏离原始的设计。所以,中小型污水处理厂对于水泵节能的研究是具有极大的经济效应。中小型污水处理厂使用的水泵通常有潜污泵和轴流泵,对于这两种水泵而言,通常就可以采用改变水泵内部的电机运转的速度改变来使水泵的运转效率。然而,市场上除了上面提到的几种水泵之外,还有一些中小型污水厂的设备没有得到及时的更新,仍然采用的是比较落后的水泵,针对这种现象,为了得到节能降耗的目的,可以采用市场上流行的水泵,使用新型的节能水泵,或者根据情况使用合理的泵的数目,新的变频变速技术也值得推广。

2.1 变频变速技术

由于不同时段的污水流量不同,有的时段大,有的时段流量少,如果统一设置水泵运行参数,容易导致发生在流量低的时候也是高能耗运转的情况,而随着现代社会的发展,变频技术也越来越应用在不同的领域,相关资料显示,变频变速技术应用在污水处理厂中也收获了很大的效果,使用变频调速设备的污水处理厂,虽然在前期投资新的设备,固定资产投资有所增加,但在后期运营过程中回报较大。这种新的技术不仅使整个污水处理厂的设备在使用上得到更好的匹配,同时又提高了水泵的运行效率,另一方面,由于变频调速技术的特点,因此具有很好的保护作用,避免了很多突发事故的发生。如云南某污水处理厂规模2万吨/天,提升泵房水泵在未安装变频器之前,每吨污水提升需要的电耗为0.15度,变频器调试运行后每吨污水提升的电耗仅为0.11度,节能效率达到26.7%。

2.2 新泵替老泵

很多中小型污水处理厂之所以运营成本高,很大的一部分原因是因为使用的是旧式的老水泵,这种老式水泵能耗大,效率低,用新式节能水泵代替老式水泵,对于成本的降低,效果是明显的。现在的新型水泵不仅在效率上胜过以前的老式水泵,同时更省电,而且新式节能水泵在后期的维护管理费用上也很少,采用新式节能水泵,对于中小型污水处理厂而言是长期的选择。

2.3 水泵其他的节能方法

很多污水处理厂误认为多台水泵会减少成本,这是错误的观念,在污水处理上,有很多不明确的客观因素存在,要根据不同的情况来应对。对已一定量的污水,可以采用一台水泵,也可以采用多台水泵共同工作来处理,这两种情况下,两台共同工作可能成本高一点,但节约时间,几台小型功率的水泵有时候更适合中小型污水处理厂。在污水处理厂运行的过程中,另外当水泵的扬程比较小的时候,这时候开启水泵也能有效的节能。在设计上为了达到节能的效果,通常会采用大泵与小泵相结合的方式。

3 曝气系统节能

对于一座污水处理厂来说,曝气系统尤为的重要,如果能够让曝气系统得到更好的改善的话,这是最好的节能方式,因此对于中小型污水处理厂而言,改善曝气系统是节能降耗的重要方面,下面是几种改善曝气系统的方法。

3.1 使用微孔曝气器

如果想提高氧的使用,通常有几种方法,把气泡的比表面积增大;让气泡在池内出现的时间更长。一般情况下,采用的增大小泡比表面积的方法。据相关资料显示,采用微孔曝气器会比普通的曝气器重更具有效率。

3.2 合理的布置曝气器

目前,在一些技术落后的污水处理厂,仍然采用的是把曝气器安装在水底,但根据最新的研究发现,传统的曝气器布置方法不够科学,传统的安装方法并不能使池中的氧气分散均匀,传统的布置方法有可能导致氧在不同时段的浓度不同,这种情况往往就会使资源极大的浪费,这是不可能达到节能降耗的目的的,因此合理的安装曝气器的位置是节能降耗的重要手段之一。研究发现,最合理的位置在池子进水口得地方多布置,出口的地方呈减少分布。在需要大量氧气的地方增加氧气的浓度,让池内的细菌快速的繁殖从而达到污水的快速净化,需要氧气少地方尽量的减少氧气的输入,这样的安排会更加的合理,相比传统的方法,效率会大大的提高,同时又达到了节能降耗的目的。

3.3 溶解氧量的控制

污水的水质情况并不是一成不变,因此不同情况下,需要的溶氧量会不同。当溶氧量很低的时候,不利于细菌的生长繁殖,细菌的净化能力下降,不能很好的处理掉出水中的有机物,因此这种既浪费了资源又没有达到净化的目的是要坚决避免的,为了解决这种情况,通常是充入的氧气略微的高于所需要的溶氧量,但是并不是充入的越多越好,一方面是因为造成了资源的浪费,另一方面是因为溶氧量的过高会使一些固体的沉降性能受到影响。所以溶氧量的合理控制是非常重要的,通常采用的是一种测定池内溶氧量的仪器来根据情况来适时控制溶氧量。

3.4 对鼓风机采用变频技术

对鼓风机采用变频技术的原理及方法参见文章2.1。

4 结束语

对已中小型污水处理厂而言,能够利用科学的手段来降低处理污水的运营成本是很关键的。现代的技术发展日新月异,这篇文章从多个角度来分析了如何达到节能降耗的目的,从节能降耗的源头上提高了一些可行性的建议,相信在未来会有越来越多的新的节能降耗的方法技术。

参考文献

[1]陈功,周玲玲,戴晓虎,等.城市污水处理厂节能降耗途径[J].水处理技术,2012(4).

篇5

[关键词]医院污水 膜生物反应器 应用

[中图分类号] TU998.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-359-1

近年来,医院在污水处理过程中开始引用MBR,即膜生物反应器,其作为一体化设备,根据原水水质灵活配置工艺流程,能够将医院污水处达到生活用水的标准。从医院污水处理特点以及消毒工艺的局限性特点来看,MBR一体化污水处理设备在未来医院污水应用中将成为必然趋势。

1医院污水处理的主要特点

现阶段,国内医院对污水处理的主要有两种方法:第一,利用消毒剂进行消毒之后将其排入市政下水道。第二,对污水采取生化处理并在消毒之后向自然水体中排放。这两种污水处理方式的主要特点表现在:首先,病原微生物浓度较高,医疗单位对污水的消毒达不到合格标准。尤其大多医院在规模缩小、等级降低之后,其消毒方法、污水处理设备以及自我检测方面的完善程度也呈现递减趋势。其次,消毒过程中主要以氯为主。国内大多地区目标所采用的一般为一级或二级处理加氯消毒、次氯酸钠消毒剂或者利用液氯、二氧化氯进行消毒。第三,消毒剂投加量过量或不足的情况比较常见。一部分医院为保证杀菌比较彻底,使用过量的消毒剂,也有部分医院为节约成本,投加量明显不足,达不到良好的消毒效果[1]。

2传统加氯消毒工艺局限性分析

医院中常用的污水消毒方法主要有化学法与物理法,其中化学法中加氯消毒方法应用较为广泛,如液氯、二氧化氯、漂白粉、次氯酸钠等消毒剂。医院中采用加氯消毒工艺的原因在于其操作简便,对细菌等病原体的杀灭能起到较好的效果,但存在的局限性也不容忽视。

2.1灭杀病毒的效果较差

通过传统加氯消毒工艺应用于医院污水消毒过程中分析,采用此工艺对许多如大肠菌群、沙门氏菌等菌群的去除率极高,而对病毒取出所达到的数量级极少。尤其对肠道病毒进行灭杀时,由于其忍受力更强于肠道致病菌或大肠菌群,在通过次氯酸钠进行处理之后,仍可在排放的污水中检测出一定数量的病毒。因此,肠道致病菌或大肠菌群阴性无法确定病毒致病危险是否存在。

2.2消毒副产物对生态安全的影响

如前文所提,一部分医院往往为保证实现良好的消毒效果,会投加过量的消毒剂,当余氯过高时便会使卤代烃含量逐渐增加,使其发生突变,威胁人体健康与生态环境,如消毒过程中使用过量的次氯酸钠可能生成AOX,对水源以及水生生物体会产生持久、潜在的毒性影响。

2.3受污水水质的影响较大

污水中包含许多有机、无机污染物,对其进行消毒处理时,需使用大量的消毒剂,并且病原微生物与消毒剂的接触以及消毒剂实际的消毒效果都会受到一定的影响。另外,对污水系统处理是否稳定也使影响消毒效果的重要因素之一[2]。

3膜生物反应器在医院污水处理中的应用

3.1膜生物反应器工作原理

膜生物反应器工艺主要指通过生物技术与膜分离技术的有机结合进行废水处理的技术。其中膜分离设备能够使生化反应池中的大分子有机物质及活性污泥截留住,并省掉二沉池,从而使活性污泥浓度得以提高,污泥停留时间以及水力停留时间都能得到控制,而且在反应器中比较难降解的物质也会发生降解、反应。因此,相比传统生物处理方法,膜生物反应器工艺所采用的膜分离技术更能使生物反应器功能得以强化,是比较新型且利用极为广泛的废水处理新技术之一。

3.2MBR在医院污水处理中的应用分析

3.2.1膜生物反应器在医院污水处理应用的可行性

据许多专家学者研究,膜生物反应器能够将污水中有机物进行降解并灭活病原微生物,再通过膜将水溶性大分子有机物质以及悬浮物进行过滤,使出水浊度能够控制在0.2NTU以下。其优点主要体现在能够使气溶胶的排放与污泥的产生减少、后续消毒单元消毒剂的使用有所降低、水中的悬浮物也会减少等,所以应用于医院污水处理将发挥重要的作用。

3.2.2膜生物反应器在医院污水处理应用的效果

膜生物反应器的利用对水中氨氮去除可达90%以上,而且在抗冲击负荷能力方面有很大的优势。通常运行条件较为复杂时,相比活性污泥法,MBR去除有机物表现出很强的能力,出水水质较为良好且稳定,使污泥龄与水力停留时间实现完全分离。另外,污泥混合液进行过滤过程中,因生物相沉积层在膜面作用下形成导致膜孔径缩小,采用MBR工艺可对病原微生物进行有效地截留,所以在去除病毒方面更具稳定性,这也就弥补了传统加氯消毒工艺的不足之处。在后续消毒方面,相比活性污泥法处理工艺,MBR工艺也能使消毒剂得到很大的节约,在接触的短时间内便可实现微生物灭活的目标,所以对减少投资与接触设备的占地面积以及降低消毒工艺产生的相关费用具有很重要的意义。在减少消毒副产品危害性方面,MBR能够保证卤代烃的生产量减少,若水中余氯消耗殆尽,卤代烃含量将不再发生变化。而且总卤代烃、一溴二氯甲烷、三氯甲烷等浓度都会降低,使其对环境及人体健康的持久、潜在危害得以减少。因此,MBR工艺的利用既可保证消毒剂用量的降低,也使消毒副产品对人体健康及生态环境带来的影响最大程度的减少,在医院污水处理中可充分利用[3]。

MBR工艺在医院污水处理应用过程中,应考虑到医院对污水处理的实际特点与情况,同时需正确把握其工作原理,充分将去除污水污染物、节约消毒剂、降低消毒工工艺产生的费用、减少消毒剂残留与消毒副产物等优势发挥出来。这样才能为人体健康及生态环境带来更多的益处,也促进医院的健康、持续发展。

参考文献

[1]张颖.膜生物反应器用于处理医院污水[J].中国给水排水,2010(2):83-85.

[2]程磊.MBR工艺处理综合医院污水[J].四川环境,2010(50:60-63.

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关键词:合成氨 环境污染 处理工艺 水污染

经济的高度繁荣是各国发展的重点,但是,在发展的过程中,暴露出来的环境污染问题却成为阻碍经济发展的因素。本文正是从合成氨污水的处理来论证治理水体污染的可行性。

一、合成氨污水的水质特征

在将合成氨污水处理之前,我们对污水废水做一个定义。化工厂生产或者日常生活之后,产生了各种形式的污水,既不能用来供人们的日常生活之需,也不能成为工厂的工业用水。这些污水要经过处理,才能做到不对正常水体资源和环境造成污染。根据GB8978-1996《污水综合排放标准》,列出污水水质见下表。

一般来说废水水质检测结果符合国家和地方政府规定的排放标准,出水才能排放。

二、污水处理的工艺流程

在进行污水处理工艺流程的介绍时,我们首先会有一个假定的污水排放量以及相关的一些污水要素。

目前比较先进的污水处理工艺方法是SBR。SBR是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。

根据SBR处理工艺的特点,它的处理流程是先让污水进入事故井,事故井之后,会有专门的污水泵房。污水泵房是污水处理过程中提供污水进水动力的一个环节,然后就是第一步的简单沉淀处理,这部分要用的是平流式沉砂池。这是通过水流的平流方式进行第一步的大颗粒污染物的处理。而下一步环节是SBR污水处理法的关键所在,这就是SBR反应器。这个反应器是SBR合成氨污水处理的关键环节,通过它将对污水进行出水之前的最终处理,使之达到出水的标准。工业合成氨污水中含有大量的颗粒泥沙,因此在SBR处理器对污水处理后,产生的污染物必须要另外进行处理。首先要通过浓缩池,然后就是污泥池,污泥中其含有大量水分,所以最后一个工艺环节就是污泥脱水,剩下的就是污泥的外运了。

SBR的处理工艺最大的特色是可以在一个反应池中完成污水处理的各种反应,省去了以前处理污水的各种烦琐的步骤。与各种之前污水处理的二级处理工艺进行比较,我们会发现SBR处理工艺占地面积少,比那些常规活性污泥法减少40%左右;至于SBR的处理质量则明显要高于传统的污水处理工艺,并且去除有机物的效率也比较高,还具备脱氮除磷的功能,经过这种处理方法处理后的污泥膨胀性能也较好。基建投资方面,由于占地面积少,它在基建中的投资比常规活性污泥法节省将近15%左右。投运后处理上,由于技术先进,它的处理费用也要低于传统处理法。近年来,自控技术以及仪表技术已经慢慢走向成熟,可以完全满足SBR工艺对于自控的要求。

三、SBR处理法相关构筑物及其设计的参数

至于SBR的处理构筑物的建设,主要是两个层面,一个是主要处理构筑物,一个是房屋建筑物设计。主要处理构筑物的设计参数,如下表:

其次,房屋建筑的设计。在进行设计时我们采取的原则是分散控制和集中管理。意思是让所有设备的控制,都采用集中控制和现场控制两种方式。当然,二者是可以自由切换的。它的设计主要有两个方面:

1.污泥脱水机房

这是在设计时必须要考虑的一个方面,它的建筑结构一般是采用48平方米的钢筋结构,还要求构筑物具有二级防火的耐火性特征。

2.建设综合办公楼

我们要对污水处理进行有效控制,必须要建立综合的办公楼,实时关注污水的处理状况。它的结构要求是510平方米左右的钢筋混凝土结构,对它的防火要求同样是要满足国家二级防火建构筑物的要求。

四、SBR污水处理法的工程效益

工程效益是污水控制的关键性因素。污水处理厂在建成之后,使得工厂周边污水的排放量大幅度降低,对周边地区的生态环境进行了有效地改善和保护。这种经济效益不可小视,近年我国花在处理环境污染上的资金几乎占了整个GDP的1.5%。而建设SBR污水处理工程总的投资费用是380万元左右,而每日产生的处理费用才800元左右,它包含着处理过程中的电费、药剂费以及人工费等。平均计算下来它每吨的处理成本为0.324元。相比之下,同类的污水处理成本却有0.5元每吨往上。所以在经济效益上它具有较高的说服力。

当然对于相关厂家来说,污水的排放是工厂必须的,但是污水的排放也要符合地方市政的排放要求。SBR处理法完全能满足当地污水处理排放的要求,所以从这个角度上说,采用这种方法是经济发展的内在需要,把此污水处理方法应用于合成氨废水处理系统是完全可行的。

参考文献

[1]陈小奇.合成氨造气废水闭路循环治理方案[j].企业技术开发(学术版),2010,29(4).

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1.1自来水厂净水工程简介

现代自来水厂处理工艺是随着工业文明的到来和现代城市的产生而同步产生的,所以,其发展历史远远地超过城市污水厂。而且自来水厂处理工艺一经产生,就万变不离其宗,并且今后将仍然持续有效。自来水厂的水源主要为天然水体,水处理的目的是去除水体中的胶体颗粒与控制水体中的细菌、致病菌和其他微生物。自来水厂的处理工艺包括处理单元、清水池和二级泵站等设施。净水工程设施的功能是将原水净化处理成符合城市用水水质标准的净水,并通过二级泵站加压输入城市供水管网。

1.2污水厂二级生化处理工艺介绍

城市污水中含有悬浮物、胶体、有机物、致病菌和工业生产中的有毒有害物质,目前,污水处理的方法也多种多样,通常将其分为:一级处理方法、二级处理方法和三级处理方法。我国城市污水厂已经逐步普及了二级处理工艺。上述工艺也是全球公认的典型的城市污水处理工艺。所以,如果想进一步改善污水厂尾水水质,只有在二级沉淀池后,增加处理设施和处理单元。

1.3比较和启示

通过比较自来水厂处理工艺,可以看出,在污水沉淀处理工艺后,最佳后续单元应该是过滤处理工艺。

1.4污水厂尾水过滤处理的困境

(1)污水中悬浮颗粒浓度高自来水沉淀池出水中,悬浮物颗粒是絮凝反应后的粘土类颗粒物,粒径较小、强度很低,进入粒径0.6-1.5毫米的滤料颗粒滤池(如自来水厂的石英砂滤池)后,水中的颗粒物能够深入滤料层20-40毫米以上,实现滤料的深层过滤,滤料层不会形成表层过滤,有助于发挥深层滤料的过滤作用,提高过滤周期,降低滤料层反冲洗频率。并且沉淀池出水中的悬浮颗粒浓度通常不超过10-20mg/L,所以,自来水厂过滤池的运行周期一般可以达到12-24小时以上。和自来水处理工艺不同的是,污水厂二级沉淀池出水中,悬浮物浓度通常高达30-50mg/L左右,而石英砂滤床等传统滤料的滤层空隙率较低,滤料层的截污能力低,是缩短过滤周期的一个因素。

(2)污水中悬浮颗粒粒径大、强度高污水处理工艺中,二沉池去除的悬浮颗粒未经过混凝反应,而且水体中或悬浮颗粒自身常常带有气泡,所以,即使粒径达3-5毫米的悬浮颗粒,也很容易随着水流上浮而流出沉淀池。这些悬浮颗粒多为脱落的生物膜或活性污泥颗粒物,强度较大,不能借助过滤水流的剪切作用而深入滤床。

(3)传统滤料过滤污水周期短、反冲洗耗水量大当人们采用石英砂过滤方法处理二沉池尾水时,很容易导致滤料表层的堵塞而形成表层过滤,过滤周期只有几十min,过滤池的反冲洗水量占过滤水量的比例高达1/3到1/2左右。即使人们努力通过改进颗粒滤料工艺,如采用升流式滤床过滤、无烟煤-石英砂双层滤料过滤、陶粒滤料过滤等,也只能些微地延长过滤周期,而根本无法达到实用效果。

(4)污水过滤对滤料的基本要求摆在污水处理研究工作者面前的最基本的任务是,寻找适宜的污水过滤技术,改进污水处理厂尾水水质。污水过滤滤层应该具有滤料空隙率高、滤料层孔径大,便于污水中的悬浮颗粒深入滤料层内部,发挥深层滤料的过滤作用,延长过滤周期,降低滤池的反冲洗频率和反冲洗周期,使污水过滤实用化。

2纤维球滤料的结构特征

纤维球过滤技术最早是日本于上世纪80年明的技术,并且经过我国水处理和废水处理专家几十年努力改进的、不断发展的处理技术。主要产品有刚性纤维球和弹性纤维球等类型。其技术参数特征为:

2.1滤料层空隙率高

纤维球滤料层空隙率高达95%左右,过滤起始阶段,滤料层空隙率甚至高达98%左右;而传统石英砂滤料层空隙率只有41%左右,即使多孔隙性的陶粒滤料,其滤料层的空隙率也只有70%,况且每个陶粒的核内空隙和过度细小的空隙根本无法发挥过滤截流作用)。所以,和传统滤料相比,纤维球滤料层的空隙率占有绝对优势。

2.2滤料层空隙大,便于发挥深层滤料的过滤作用

传统石英砂滤料的粒径只有0.5-1.2毫米,滤料层的孔隙直径0.3-0.5毫米,甚至更低。即使陶粒滤料或无烟煤滤料,滤层孔隙直径一般也不超过1毫米。而纤维球滤料的粒径一般达30-50毫米,滤料层的孔隙直径高达10-30毫米。为悬浮颗粒深入滤料层创造了条件。

2.3滤料层空隙分布合理

传统滤料层都是粒径粗细不等颗粒组成的,在滤料层反冲洗过程中,很自然地将细小颗粒滤料冲洗到滤池上方甚至冲出池外,由此,形成了上层细小、下层粗大的滤层结构,即反粒径分布结构。而纤维球则是人为加工的滤料,滤料粒径大小一致,所以,反冲洗后,上下层滤料的粒径也是均匀一致的。不仅如此,由于弹性纤维球滤料具有可压缩性,当进行过滤时,滤料层受到过滤阻力以及自身重力、截流的悬浮颗粒的重力等作用,滤料层受到垂直向下的压力,并且这种压力从上到下而逐渐增大,使得弹性纤维球滤料层从上到下的压缩程度也逐渐增大,结果,滤料层空隙率从上到下逐渐减少,即和传统滤料层的反粒径分布特征正好相反,这也是纤维球滤料能够发挥深层过滤作用的另一重要原因。

2.4滤料层比表面积大,吸附能力强

石英砂滤料层的比表面积通常约300—400m2/m3,即使滤粒自身带孔隙的陶粒滤料层,比表面积也只有600—700m2/m3,而纤维球滤料层的比表面积高达3000—10000m2/m3。纤维球滤料通常为聚酯纤维等材料制成,对于污水中的活性污泥或生物膜颗粒,具有很强的吸附能力,即使在高速过滤状态,也能够将悬浮颗粒截流在滤层中,保证良好的过滤出水水质。

3纤维球滤料的过滤运行特征

3.1滤料层过滤阻力小

正是由于纤维球滤料层的高空隙率、大孔径特征,滤料层过滤阻力很小。如反冲洗结束后,纤维球滤料层的起始过滤阻力只有0.02-0.03米的水头损失,而石英砂滤料层的起始过滤阻力达到0.15-0.2米的水头损失。

3.2过滤滤速高

由于传统滤料过滤的阻力较大,所以,过滤速度受到限制,通常滤速不超过10-15m/h,否则,滤层阻力将迅速增加,达到过滤阻力极限值,不得不频繁地进行反冲洗。此外,传统滤料层的空隙结构分布不合理,一旦水体中的悬浮颗粒随着高速水流深入到滤料层内部,又很容易导致滤料层的穿透,这也是传统滤料层无法进行高速过滤的原因。纤维球滤料过滤阻力小,即使滤速高达30-40米,过滤阻力的增长速度仍然较缓慢,不会因阻力的迅速上升而中止过滤。而且,纤维球滤料层下层的空隙率小、孔径小、比表面积大,即使悬浮颗粒随着高速水流深入到滤料层内部,也能够通过底层细密滤料层的有效截流,防止滤料层穿透。当然,整个纤维球滤料层的高比表面积以及纤维球的高吸附能力,也是防止滤料层穿透的有效手段,同样也是纤维球高速过滤的保证。

3.3滤料层截污能力强

由于纤维球滤料层的高空隙率,以及纤维球滤料深层滤料层的空隙分布特征,使得纤维球滤料层的截污能力大大提高。给水过滤同步比较实验表明,传统石英砂滤料的截污能力一般不超过1-2kg/m3,而纤维球滤料层的截污能力高达3-5kg/m3;污水过滤同步实验表明,石英砂滤料层因为表层滤料空隙的迅速堵塞,截污能力反而下降到0.1-0.2kg/m3,当纤维球滤料过滤废水时,恰恰因为大颗粒悬浮物在滤料层表面的截流,更加充分地发挥了滤料层内部的截流作用,使得纤维球滤料层的截污能力进一步提高到5-10kg/m3。

3.4过滤周期长

由于纤维球滤料层的截污能力强,所以,过滤周期显著提高。在同等滤速过滤给水时,纤维球过滤的周期至少是石英砂滤料的3-4倍;在同等滤速过滤污水时,石英砂滤料的周期甚至只有10-20min,而纤维球过滤至少达8小时以上。即纤维球过滤污水的周期甚至是石英砂滤料的50倍以上。由于不需要频繁地进行反冲洗,所以,纤维球过滤运行非常便捷稳定,并且可以减少工作量。

3.5节省反冲洗水量

纤维球过滤过滤周期长,反冲洗频率低,是节省反冲洗水量的一个原因。纤维球过滤可以进行气、水同时反冲洗,通过气体的强烈搅动作用使悬浮颗粒脱离滤料表面进入水体,随着反冲洗水而流出滤池,从而节省大量的反冲洗水量。由于纤维球过滤池上方设有多孔板,能够防止滤料随着反冲洗水流失,所以,反冲洗的气体强度和水流强度都不需要严格控制,并且能够同时进行气水反冲洗,操作简便。传统滤料的粒径很小,不能够通过多孔板防止反冲洗状态的滤料流失,所以,不能进行气水同时反冲洗。即使进行气体辅助冲洗,也必须先气体搅动、后水流冲洗,操作不便,也不便于节约反冲洗水。纤维球滤料和石英砂滤料的同步给水过滤实验表明,纤维球过滤的反冲洗水量与过滤产水量之比,只有石英砂的1/6-1/8。当用于污水过滤时,纤维球过滤的反冲洗水量与过滤产水量之比,仅为石英砂的1/10。

4纤维球滤料过滤能够应用于污水处理

事实上,从上述运行特征已经可以得出结论:纤维球滤料可以用于污水过滤,并且能够稳定运行。纤维球滤料孔径大,且自上向下逐渐递减,污水过滤时,活性污泥颗粒或脱落的生物膜,也能够轻易地深入到滤料层深层,发挥深层滤料的过滤作用,不至于因为滤料表层堵塞使过滤周期急剧下降。相反,传统石英砂或无烟煤等滤料过滤污水时,则不能够发挥深层滤料的过滤作用,周期急剧下降而不能适用。相对于给水处理,污水中的悬浮颗粒浓度更高,一般滤料即使发挥深层截污能力,也难以保持较高的过滤周期;纤维球滤料空隙率高、截污能力大,这也是纤维球滤料能够用于污水过滤的另一主要原因。纤维球过滤设备的反冲洗条件是气水同时反冲洗。借助于气体搅动,可以提高反冲洗效果、降低反冲洗用水量。而污水处理工艺中,常常采用鼓风曝气。借助鼓风曝气气源进行纤维球过滤设备反冲洗,可以避免增设鼓风设备,这也是纤维球过滤设备能够便捷地用于污水过滤的另一条件。

5纤维球滤料过滤工艺是当今污水深度处理的最佳选择

5.1技术优势

由于我国城市污水量逐年增加,我国不得不执行更加严格的污水尾水排放标准。但是,我国污水处理厂的处理工艺仍然停留在污水二级生化处理,并且今后一段时期内,国家或地方政府也不可能要求污水厂增设活性炭、臭氧氧化、反渗透等深度处理工艺。而针对越来越严格的排放标准,二级生物处理又无能为力,这应该是业内人士的共同认识。上述运行数据表明,纤维球过滤二沉池出水时,悬浮颗粒浓度从10-20mg/L左右下降到2mg/L以下,SS去除率接近90%;COD浓度从70-80mg/L左右下降到40mg/L左右,COD去除率接近50%。纤维球过滤不仅能够显著改善尾水水质,符合当今发展趋势;而且能够高速过滤,滤速可以达到20-40m/h。而且过滤周期达到10-20h,即能够稳定地用于污水过滤,不必频繁地进行反冲洗。

5.2经济优势

纤维球过滤设备投资较省,一般约20-30元/(m3水/日)。只需要增加二级生物化学处理工艺投资的1-2%的投资,即可以实现污水深度处理。而其它深度处理单元的投资通常高达纤维球过滤的几十倍甚至几百倍。纤维球过滤设备再生简便,只需要进行气水反冲洗,并且反冲洗耗水量很少,成本很低。与活性炭吸附的再生费用简直不能比较。

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【关键词】城市污水;生物脱氮技术;生物除磷

城市化进程加快,工农业生产快速发展,生活污水、工业污水和农业用水大量排放。污水中富含高浓度的氮磷,造成了水体的富营养化,人类长期饮用将会严重危害健康。对城市污水进行脱氮除磷处理成为目前的重要课题。物理方法、化学方法和生物法是常用方法,但是前两种处理方法过于复杂、技术不完善、投入大还可能会造成环境的二次污染。生物脱磷除氮技术则适用范围更广,成本低、过程简单没有二次污染。长期的实践经验表明,生物脱氮除磷技术是城市污水处理的最有效方法。

1 城市污水处理的脱氮除磷原理

1.1 城市污水生物脱氮原理

氮以不同的形态和物质存在于污水之中,并且在一定条件下相互转化。传统的生物脱氮技术主要是:设立厌氧区或者创造和厌氧区相似的厌氧环境,在这一条件下发生反硝化反应,从而成功脱氮。

近年来,技术人员在不断地技术探索和改进研究下,打破了传统的脱氮技术原理,观察出了新现象。即异氧菌参与硝化过程;硝化反硝化过程与好氧条件同时;厌氧器重氮气减少。这样的现象用生物学知识来解释就是这一现象打破了传统理论上的认识,证明了异氧硝化菌同好氧硝化菌在完全厌氧下进行硝化作用是存在的。这一现象的发现为研究人员的工作进展的加快和生物脱氮技术的推广和完善指明了道路。

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质达到除磷目的的,聚磷菌在厌氧和好氧条件下分别释放和摄取磷,可以排除污泥最终达到污水的除磷。通过长时间的研究,可以发现好氧和厌氧环境下,磷的摄取量是有区别的,好氧环境下摄取量大,富磷污泥排放量大。研究中还可以发现,污水除磷处理的前提条件是聚磷菌厌氧排除磷。

2 影响生物脱氮除磷技术的因素

生物处理工艺都面临微生物群体的动平衡问题,污水的生物脱氮除磷工艺在微生物生活条件的运动和平衡中得到污泥处理的效果。不同的菌群由于环境的不同,处理效果也不尽相同。因而,不能单独的考虑某一菌群,要考虑所有菌群的处理条件,发挥所有菌群的处理功效,生物除磷脱氮技术的研究才能更上一个台阶。

2.1 溶解氧的控制

在污水中的聚磷菌,生活在好氧环境运动能力差,生长缓慢,竞争力较差。在厌氧环境下,好氧菌的生长活力降低,污水的易降解有机物浓度相应提高。因而选择厌氧反应器,选择了聚磷菌群;另外反硝化菌是作为异养型兼性菌, 溶解氧的量对硝化反应会产生很大影响,会抑制反硝化酶的合成和活性。硝化菌作为自养型好氧菌, 溶解氧量低, 会影响硝化反应, 从而影响脱氮效果。实验证明:要取得较好的脱氮除磷效果,溶解氧浓度要控制在一定范围。

2.2 碳源因素

在污水处理中,生物脱磷除氮技术实施过程中,释磷和反硝化会因为碳源的不足引发矛盾和强烈反应,如果没有足够的碳源资源作为补充,就无法达到充分脱氮,除磷进程也会受到影响。研究证实,控制碳源因素十分必要。

2.3 泥龄因素控制

在研究中应经发现了,聚磷菌和脱氮菌都是短泥龄生物,并且泥龄越短, 反硝化速度会越快, 除磷效果更佳。硝化菌生长速度慢, 循环期长, 泥龄长则脱氮速度快。因此,在生物除磷脱氮处理系统中,硝化菌、聚磷菌、脱氮菌有着泥龄矛盾. 这一矛盾也是除磷脱氮技术得以为继的推动力。

2.4 硝酸盐因素

厌氧段中,反硝化速度会高于释磷速度。此时,释磷会受到抑制,影响后续好氧段的摄磷过程。硝酸盐因素控制到了摄磷和释磷的速率。

2.5 污泥糖类物质因素控制

除磷工艺中, 活性污泥含的糖类物质的代谢是聚磷菌维系生命活力的重要过程。研究实践中发现:污泥糖类物质含量低的情况下,除磷能力较强。

3 城市污水治理中的生物脱氮除磷技术

3.1 城市污水生物脱氮技术

城市污水的生物脱氮技术的实现得益于反应器和技术控制,这一技术可以创造出好氧和厌氧环境,进而进行硝化和反硝化使污水脱氮。由于处理工艺不同,脱氮技术包括活性污泥脱氮和生物膜脱氮两类,二者相互配合有助于污水脱氮的效率提高。

首先提到活性污泥脱氮技术,这一技术从大量的实验研究到现在的生产应用经过了时间的检验和效果的肯定,是目前生物脱磷技术中广泛使用的工艺成果。污水处理中活性污泥脱氮技术有不同的工艺划分。

一是A/O工艺,这一工艺是通过设立厌氧和好氧区,在不同的区域发生相应的硝化和反硝化反应,从而使污水脱氮。A/O工艺的使用中既有优点也有缺点,优点是操作简单,规模小,在反硝化过程中不用加额外的碳源,可以有效控制污泥的体积,减少膨胀;缺点是脱氮效率低,负荷能力差,不太稳定。

二是A2/O工艺,是在传统基础上加入厌氧区和缺氧区。在缺氧区,反硝化菌对好氧区回流物进行反硝化,因此为好氧区的硝化菌生长创造了条件;在厌氧区污水中,兼性厌氧菌将有机物的大分子降解成小分子,这一工艺实现性很强。

三是氧化沟工艺,这一工艺具有完全混合和推流型反应器的作用,对曝气区设备调节形成缺氧区,提高了脱氮的速度和功效。

还有一种脱氮技术是生物膜脱氮工艺,这种工艺大多数处于试验生产阶段。它相对于活性污泥脱氮有更好地稳定性和成效性但是需要的能耗很大。生物膜脱氮技术应用到以后的污水处理系统,还有很多的改进方面。城市污水的生物除磷脱氮技术已经在广泛使用,并且在实际应用中不断完善,尽管如此生物的脱氮研究还要进一步深化。

3.2 城市污水处理的生物除磷技术

污水除磷技术很早就开始了,后来经过不断地探索,这一技术在理论和实践上都有了重大突破。目前生物除磷技术有A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、Phostrip工艺、改良的UCT工艺等,这些工艺中也有一部分是生物脱氮工艺的方法。

A2/O工艺,在不同的区域发生相应的聚磷和释磷反应,从而使污水除磷。A/O工艺的使用优点是操作简单,规模小,聚磷菌吸磷释磷效果好。氧化沟工艺,这一工艺具有完全混合和推流型反应器的作用,对曝气区设备调节形成空间上的缺氧、好氧和厌氧区,提高了除磷的速度和功效。SBR工艺,对曝气区设备调节形成时间上的缺氧、好氧和厌氧环境,为聚磷菌的释磷和聚磷提供了方便,利于达到除磷目的。Phostrip工艺使生物除磷技术和化学除磷技术进行了组合优化,除磷效果倍增。改良的UCT工艺是对硝酸盐进入厌氧区,不利于除磷效果这一事实进行改进,使污泥回流达到除磷效果。

3.3 同时实现脱氮除磷技术

通过上文对脱氮和除磷技术的介绍,可以得到能同时实现脱氮和除磷效果的工艺技术,它们有A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺和改良的Phostrip工艺等。污水处理实现同时的脱氮除磷可以应用到污水处理中,效果将会超出预料。

4 总结

对城市污水进行生物脱氮除磷的初衷是将污水中的氮磷物质去除,控制水体的富营养化,保护人们的身体健康。我国在污水处理技术上还应从实际出发,对除磷、脱氮和除磷脱氮工艺的使用选择明确化。注重技术的深入研究和开发,我国的污水处理问题一定会得到改善和解决。

参考文献:

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关键词:污水处理;新技术;新发展

污水处理的新技术有很多,其中经常使用的是SBR反应器,该技术装置在污水处理中有很多的优势,比如沉淀效果非常好;并且能够将污水中存在的比较难以降解的废水进行降解,其降解效率与时间都能得到保证;最重要的是这种污水处理技术工艺非常简单,而且所使用的设备结构也比较简单,这样就节省了大量的污水处理时间,变相提高了污水的处理的效率。

1 污水处理的新技术

污水处理一直是受到我国相关部门的重视,尤其是在淡水资源越来越缺乏的今天,其重视程度越来越高。我国人均淡水资源非常少,因此对污水进行处理,并且加以利用,对节约淡水资源有着重要的影响,对建设节约型社会也有积极的意义。那么,我国目前的污水处理技术有哪些呢?笔者总结如下:

1.1 沉淀和曝气、间歇和连续相结合实现自动控制的序批式(SBR)反应器

传统SBR反应器在运行操作上形成了曝气和沉淀相结合的特点,这体现了SBR反应器最为本质的特点之一。同时,这要求SBR反应器必须充分利用了现代电子和自动化技术。SBR反应器的发展过程呈现了多样性,有CASS、CAST、ICEAS、MSBR等多种新型SBR反应器。各种SBR反应器的发展体现了与传统活性污泥相互融合的趋势。具体表现为从间歇进水、间歇出水的传统SBR反应器,发展到连续进水、间歇出水和连续进水、连续出水并带回流污泥的SBR反应器。以及出现了UNITANK这种融合氧化沟、SBR和活性污泥工艺新型的综合性工艺。这体现了间歇式的SBR和连续式活性污泥工艺相互融合的特点。

这种技术在污水处理方面有很多的优势,首先,使用这种技术在污水处理过程中能够将其中的固体物进行充分的沉淀,沉淀效果与传统的方法相比其优势十分明显,基本上可以算作是理念沉淀;其次,使用这种技术能够将污水中的有机物去除,其效果与传统方法相比也明显,这正是因为如此,很多人员将其看作是推流式反应器;再次,使用这种技术方法能够将污水中存在的废水降解,而且降解效率非常高,因为在进行降解时,该技术因为生物多样性的特点,在讲解过程中,就会产生很多种生态条件,这样即使是那些比较难降解的废水也可以比较容易的进行降解;最后,该技术方法工艺十分简单,而且所需设备的结构不复杂,在使用的过程中与传统的方法相比节省了很多环节,比如不需要对其进行回流或者沉池。实际上,该技术方法还有很多的优势,所以这种技术值得推广。

1.2 氧化沟工艺

从20世纪90年代至今是我国氧化沟技术大发展的阶段,预计已有上百座氧化沟污水处理厂投入运行。氧化沟技术仍然是当前污水处理的热点。从应用和研究情况来看,我国氧化沟技术水平与国际先进水平相比差距很大。究其原因是我国没有系统地研究过氧化沟技术与设备,目前我国已引进数种氧化沟技术,有条件来分析比较和吸收消化。因此,认真分析和总结这方面的经验和教训显得十分必要。

氧化沟工艺的处理污水的技术应用也比较广泛,其优势也十分明显:一方面,构造形式单一,也就是说能够适应各种污水处理环境,相关人员只要根据相应的环境来选择构造形式即可,正是因为其构造形式比较多,所以该技术在使用的过程中与其他技术相比比较灵活,这样无论是哪种水质,都可以对其进行处理,所以这种技术的应用范围比较广;两一方面,该技术在使用的过程中需要最重要的设备就是曝气设备,该技术中这种设备也非常丰富,这样就能够适应各种处理环境,这种设备有两个优势,一是能够提供氧气,以便在处理的过程中发生氧化反应,便于处理;另一个是能够为沟渠提供合适的流速,这样就更加便于污水处理。

2 污水处理技术的新发展

2.1 关于城镇污水处理主导工艺的思考

西方国家经过一、二十年的治理工作,一些国家污水处理率达到90%以上。在这一时期在城市污水处理领域出现大量各种形式的污水处理新工艺,而进入20世纪90年代,西方国家城市污水处理市场需求萎缩,一个国家一年仅有一、两个城市污水处理厂的建设,所以在技术上失去了开发新工艺的动力。可数的新工艺的发展,也是基于这些国家老的污水处理厂超负荷改造的需要(曝气生物滤池)和水回用的需求(膜生物反应器)。社会需求是技术发展的最好驱动力,而我们国家对污水处理工艺有极大的迫切的需求,我国对污水处理技术开发仍有巨大的动力。

2.2 从可持续性思考城镇污水处理工艺技

目前政府往往简单认为一个城市有污水处理厂,就是经济和环境协调发展,符合了可持续发展的原则。对可持续发展全面理解应该根据世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》的报告中对可持续发展的定义:“可持续发展是即满足当代人的需求,而又不损害后代人满足其需求的能力的发展”。从技术层面考虑需要判断污水处理工艺是否符合可持续发展原则,需要从可持续发展的公平性原则(是否体现资源和环境共享)、持续性(是否满足资源和环境的永续性利用)和共同性原则(是否有利于解决全球性环境问题)方面来考虑。

2.3 关于城镇污水处理厂污泥处理的思考

城市污水污泥处理和处置方面在我国还刚刚起步,与国外先进国家相比尚有较大差距。随着大量污水处理厂的投产,污泥产量将会有大幅度的增加。污泥厌氧消化的投资高,污泥处理费用约占污水处理厂投资和运行费用的20%~40%。在我国仅有的十几座污泥消化池中,能够正常运行的为数不多,有些池子根本就没有运行。这也是导致我国近年大量采用带有延时曝气功能的氧化沟等技术的原因。采用高效(高负荷)、低耗污水处理工艺的关键之一是解决城市污水厂污泥处理技术和问题,可以讲具有特点的解决我国城镇污水工艺的进步,在很大程度上取决于污泥处理和利用技术的进步。为了解决这一问题有必要加强污泥处理与利用的研究。

结束语

综上所述,可知污水处理对我国的经济发展非常重要,尤其是在水资源比较缺乏的今天,污水处理技术的发展对我国水资源的使用有着重要的影响。介绍了两种经常使用的污水处理技术,实际上还有很多新技术正在研发,也逐渐的应用在实际中,随着污水处理研究的深入,投入的加大,会有更多的技术应用在污水处理中,其处理效果会更加明显,更具优势。

参考文献

[1]陈韬,彭永臻,王淑莹,曾薇.污水生物处理系统的智能控制[J].北京工业大学学报,2002(04).

篇10

(1)锅炉外处理化工行业的锅炉用水多是自来水和地下水,含有许多的杂质,它们在锅炉内运行时会与其他物质相互反应,既会对锅炉造成危害,也会形成新的污染物,增加了污水内污染物的含量。锅炉外处理通过物理和化学手段,将锅炉用水中含有的微小悬浮物、各种金属离子等可能会形成污染物的物质分离出来,可以一定程度的降低锅炉污水的严重程度。

(2)锅炉内添加适当药剂通过在锅炉内添加适当的药剂,可用有效的提高锅炉内水的品质。常用的加药处理方法有纯碱处理法、全发挥性处理法、聚合物处理法、中性水处理法、联合水处理法、平衡磷酸盐处理法等多种方法,具体采用哪种方法以及药剂的用量,需要根据锅炉内用水的水质来进行确定。另外,锅炉压力较高的应该以锅炉外处理为主,辅以锅炉内加药;而压力较低的锅炉可用直接采用加药处理的方式。

2化工行业锅炉水污染处理技术

(1)活性污泥处理法活性污泥处理法是通过向锅炉污水中通入空气,将污水中的污染物聚集成污泥状絮凝物和微生物群,然后利用活性污泥吸收分接污水中的污染物,将其最大程度的从污水中排放出来。该法的工作系统主要由曝气池、二次沉淀池和污泥回流系统组成,是以活性污泥为核心的废水好氧生化处理技术。曝气池的设计与处理方法的选择是影响污水处理效率的主要因素。其优点在于对污水的处理能力比较灵活,污水处理的效果比较好,且整个工作流程运行较稳定;但其缺点也较明显,曝气池需要较大的池容,占据面积较大,在池末端可能出现氧气的供大于求,造成资源的浪费,对冲击负荷的适应能力较弱。

(2)改善A2/0技术改善的A2/0技术是在普通A2/0技术基础上进行改良的一种技术,其工作流程和普通A2/0技术相同,由厌氧—缺氧—好氧三个阶段组成,其改进之处在于降低了回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响,提高了生物脱氮除磷的效果,有利于处理后污泥与污水的分离,整体的抗冲击负荷能力较强。

(3)氧化沟工艺氧化沟是利用连续环式反应池作为生物反应池,用来对污水进行除磷脱氮处理。氧化沟的构造简单,维护管理较为方便,工作流程也不复杂,出水的水质也比较好,而且调节池、初沉池、二沉池等都可以省掉,可以有效地节省成本,调节池其主要类型分为T型氧化沟、DE型氧化沟和Orbal氧化沟三种。

(4)膜分离技术膜分离技术利用的是污水中污染物与水分子的透过性不同,可以在外力下进行分离。膜分离技术的核心是将隔离膜置于初沉池中,根据膜材料孔径大小的不同,可以依次将污水中的镁、汞、银等重金属离子和微小悬浮物等从污水中隔离出来,获得较为纯净的水体。相对而言,膜分离技术的分离效率高、装置简单紧凑、能源耗费少且操作较为简单。

(5)膜生物反应技术膜生物反应技术是将废水生物处理技术与膜分离技术结合起来开发的一种新型污水处理技术,通过利用膜组件代替传统活性污泥处理法技术沉淀池的方法,解决了传统生物处理工艺效率低、能耗高、出水水质不理想的缺陷,提高了污水中污染物与水的分离效果,且保持了生化池中生物的数目,提高了其整体的生化降解能力。但是,膜组件的开发成本较高,由于锅炉污水的污染程度较高且污染物复杂,会降低膜组件的使用寿命,整体的成本费用较高。

(6)臭氧处理技术臭氧处理技术是利用臭氧自身的强氧化性来对污水进行杀菌、降低COD和脱色除臭处理的方法。相比而言,臭氧处理技术虽然具有较强的COD去除和杀灭效果,但也存在着运行能耗较大、投资成本高,以及对醛类、醚类、醇类和烃类化合物的处理能力较弱的问题,相对可用性能不高。

(7)臭氧—生物活性炭技术臭氧—生物活性炭技术是将臭氧与生物活性炭结合使用的一种方法,它可以用臭氧直接除去污水中可以被直接氧化的污染物,然后将不容易被氧化的污染物降解成小分子有机物,臭氧的氧气与活性炭上的微生物结合再次对小分子有机物进行分解。

3结语