城镇废水处理方法范文

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城镇废水处理方法

篇1

关键词:技术状况定量分析对策剖析

废水处理是防治水环境污染的重要技术措施之一,废水处理技术水平的高低将直接影响一个地区的水环境质量。本文以我国城市污水处理情况为基础,试从排污系统建设、废水治理设施以及废水处理效果等诸方面,对其作一技术剖析评价,以便对国内外废水处理技术状况有一量化概念,为提高我国的废水处理技术水平,促进经济与环境的协调发展提供技术参考。

1.排污系统建设

1.1排污管道总长度

排污系统是城市基础设施建设的一个组成部分,也是废水集中处理的前提。近十年来,随着我国经济的快速增长和城市规模的扩大,排污系统建设已初具规模。全国现有的大小城市均建有一定规模的排污系统,排污管道总长度(含污水管和雨水管,下同)已从1989年的5.45万公里上升为1998年的12.59万公里,增长了1.31倍(见图1),是1980年的5.49倍,是建国初期的12.47倍(有关数据不包括香港、澳门、台湾,下同)。

1.2排污管网密度

以城市市区面积计,1998年我国城市排污管网密度为0.075km/km2。按国家统计局的划分方法计,我国东部城市排污管网密度为0.170km/km2,中部城市为0.053km/km2,西部城市仅为0.026km/km2;其中,城市排污管网密度最高的是上海,为1.775km/km2,北京次之为0.869km/km2,分别是全国平均水平的23.7倍和11.6倍。

1.3人均排污管道长度

按国家统计局的统计口径,以城市非农人口计,我国城市人均排污管道长度为0.63米,是1980年的2.6倍,是建国初期的4.5倍。人均排污管道长度历年变化情况见图3。

1.4比较

与发达国家相比,我国城市排污管网的建设尚处在很低的水平上,无论是排污管道总长度、排污管网密度,还是人均排污管道长度,均存在着较大差距。

以联邦德国为例,尽管其国土面积只是我国的1/27,但1995年其排污管道总长度已达39.50万公里,是我国的3.14倍;以辖区内全部面积计算,排污管网密度已从1979年的0.74km/km2上升到1995年的1.11km/km2;人均排污管道长度达到4.84米,其中,1992年至1995年间,每新接纳一个居民的废水,平均需新建排污管13.37米;居民接管率从1979年的84.5%上升到1995年的92.2%,即占全国人口总数92.2%的居民的生活废水已纳入排污管网,其中10万人以上的大城市居民接管率超过98%,小于2000人的村庄居民接管率也已达70%。

2.废水处理设施

2.1废水排放量

从总体上看,近十年来全国废水排放总量没有多大变化,一直维持在350亿吨左右,但生活污水所占的比例上升很快,已从1989年的28.6%提高到1998年的53.2%,超过了工业废水排放量。其中,东部、中部和西部城市生活污水排放量分别占全国生活污水排放总量的55.7%、31.2%和13.1%。

2.2废水处理规模

兴建废水治理设施是削减污染负荷,防治水环境污染的关键。为解决严重的水环境问题,近年来,我国加快了废水治理设施的建设,在工业废水处理率不断提高的同时,城市污水处理能力增长速度也较快。1998年,我国城市污水处理能力已经达到1583.3万吨/日,是1985年的10.3倍,平均每年递增19.6%。其中,东部、中部和西部城市污水处理能力分别占69.6%、19.0%和11.4%。但目前仍有江西、、青海和宁夏四个地区尚无城市污水处理能力。全国城市污水处理能力历年变化情况见图6。

2.3废水处理工艺

目前,我国共有266个城市污水处理厂投入正常运行。其中,绝大多数城市污水处理厂都采用运行稳定、操作简便、处理费用低廉的生化处理工艺,包括普通活性污泥法、接触氧化法、氧化沟法、ab法以及sbr法等,只有少数城市污水处理厂因其实际情况而选用物理或物化的方法处理废水。按废水处理能力划分,目前采用各种生化处理工艺处理的城市污水约占其处理总量的92%。

2.4废水处理率

以城市污水处理厂实际处理的生活污水量与生活污水排放总量之比,作为城市生活污水集中处理率来进行评价。1998年我国城市生活污水集中处理率仅为10.3%(见图7);其中,北京生活污水集中处理率最高,为40.3%,天津、云南次之,分别为37.2%和34.3%。从统计结果看,西部城市生活污水集中处理率高于全国平均水平,这与云南生活污水集中处理率较高以及西部城市生活污水排放量较低有很大关系。

2.5比较

从总体上看,我国城市污水处理尚处在起步阶段,城市污水处理率还很低。

联邦德国1898年便开始建设城镇污水处理设施,现有规模大小不等的城镇污水处理厂10390个,废水处理能力达1.506亿居民当量,相当于日处理废水3000万吨,是其全部居民生活污水排放量的1.92倍。其中,大中型污水处理厂虽仅占总数的13.1%,但其废水处理能力却达到1.24亿居民当量,占全部废水处理能力的82.1%。1995年联邦德国居民生活污水处理率已达89.0%,其中,原东、西德地区分别为70.0%和93.5%,即占全国人口总数89.0%的7269万居民的生活污水已在各类污水处理厂得到净化处理。

现在,世界各国都很重视水环境污染防治,并投入大量财力建设城镇污水处理厂,从而提高了生活污水处理率,减轻了对水体的污染。有关国家生活污水处理情况对比见图8,其中,中国为城市生活污水处理率。

3.污水处理效果

3.1排水水质状况

1998年,全国266个城市污水处理厂共处理污水29.27亿吨,其中工业废水9.28亿吨。由于目前城市污水处理厂主要集中在中等以上城市,且具有一定的规模,从总体上看,运行比较稳定,处理效果较好。全年平均进水cod浓度为336.4mg/l,出水cod浓度为83.3mg/l,去除率达75.2%,削减cod74.07万吨。全国城市污水处理厂的运行成本平均为0.367元/吨污水,去除每公斤cod花费1.451元。

3.2废水深度处理

几年前,我国城市污水处理厂的设计主要考虑的还是去除碳类有机污染物,但随着环境标准和水环境保护要求的提高,目前正逐步开展城市污水的脱氮脱磷等深度处理。所采用的方法也主要是生物脱氮和化学脱磷,但进行脱氮脱磷处理的生活污水占城市污水的比例还很低。

3.3剩余污泥处置

剩余污泥的处理也是城市污水处理中的一个重要环节,目前我国处置剩余污泥的主要途径是填埋,且大多数是与城市垃圾一并进行填埋处置,只有一小部分是焚烧处理。需要指出的是,约一半以上的剩余污泥未经稳定、消化处理,这不仅使其在农林方面的利用受到限制,也增加了污泥处置的费用。

3.4比较

从总体上看,我国现有城市污水处理厂废水处理效果较好,但脱氮脱磷处理的比例低,剩余污泥的处置不够安全。

1995年,联邦德国城镇污水处理厂所排放的废水中,cod浓度小于50mg/l的占废水总量的80.1%,bod浓度小于10mg/l的占87.5%;处理后废水平均浓度为cod41mg/l、bod7mg/l,耗氧等级为1.9;营养物质浓度也很低,总氮、总磷平均浓度分别为18mg/l和1mg/l,污水处理厂尾水的排放对水体的影响已很轻微。德国历年污水处理厂排水情况见图9。

近年来,由于严格控制大气污染物的排放和填埋技术的进一步发展,欧洲各国污泥处置情况发生了一些变化,目前以填埋和农用为主,焚烧处理的比例已大幅下降。

4.对策建议

从以上剖析可见,我国城市污水处理的技术状况与发达国家差距较大。而要真正解决我国的水环境污染问题,笔者认为,在城市污水处理技术方面,必须做好以下几点工作。

4.1设计规范化

目前,城市污水处理厂的设计往往以日处理污水量为主要依据,但由于污水浓度不同,同等规模的污水处理厂实际需处理的污染物量则可能相差数倍。这不仅增加了设计的工作量,不便于进行工程投资对比分析,也给污水处理能力的综合评价带来困难。因此,应以需处理的污染物量作为衡量污水处理厂规模的标准,并依此规范城市污水处理厂的设计。国家有关部门应组织力量,按处理不同的污染物量编制污水厂标准设计图集,如日处理cod5吨、10吨、25吨等不同等级的污水处理厂的标准设计,从而规范城市污水处理厂的设计,减轻具体工程的设计工作量,并为污水处理厂的运行管理创造良好条件(联邦德国在这方面有许多经验可供借鉴)。与此同时,还应注意开发适合中国国情的城市污水处理技术,即投资低、运行费用低、管理要求低的城市污水处理技术,并及时予以推广。

4.2产品标准化

产品的标准化对于推动一个行业的发展有着十分积极的意义。正是由于城市污水处理厂的设计往往厂厂而异,因而不少城市污水处理厂的好多设备都是非标设备。这既增加了工程建设投资,延误了工期,也不便于设备的维修保养和更换,还在一定程度上制约了环保产业的发展。因此,必须切实抓好城市污水处理厂设备的标准化工作,并着力解决城市污水处理厂主要设备的国产化问题。大到充氧、提升、搅拌、过滤等设备,小到格栅、阀门等产品都应形成系列标准,以便不同处理规模的污水处理厂挑选使用。

4.3投资多元化

我国现有的城市污水处理厂几乎都是由当地政府投资兴建的,要在较短时间内大规模地新建、扩建城市污水处理厂,从而控制和改善水环境质量,单靠地方财政的力量显然是很不够的。因此,在保证地方财政一定投入、继续做好利用外资工作的同时,应制定相关的政策,鼓励各类企业乃至个人对城市污水处理厂这个社会公益性的事业进行投资。如利用工厂企业的废水处理设施同时处理城市污水,企业投资建设所在社区的污水处理厂,房地产开发时一并完成排污管网的建设等等。

4.4运营专业化

城市污水处理厂运营管理的水平高低将直接关系到其排水水质的好差。我国现有的城市污水处理厂所处理的污水只占设计能力的3/4,一些城市污水处理厂的排水水质波动较大,这某种程度上也反映出运营管理的问题。因此,应努力提高城市污水处理厂运营管理的专业化水平。要加强对污水厂运营管理人员尤其是负责人的技术培训,提高其业务能力,要组织开展城市污水处理技术的交流和研讨,加速推广先进和成熟的技术,从而提高运营管理的总体水平。

总体而言,我国的城市污水处理起步较晚,也还存在着不少问题。但由于国家高度重视环境保护工作,只要我们认清形势,积极采取切实有效的措施,我国的城市污水处理就一定会得到长足的进步,从而逐步控制和改善水环境质量,促进国民经济的持续发展。

参考文献

1.国家环境保护总局.环境统计年报1998,北京:1999,5

2.国家统计局.中国统计年鉴1999,北京:中国统计出版社,1999

3.国家统计局城市社会调查总队.中国城市统计年鉴1996,北京:中国统计出版社,1996

4.berndesch,sabinethaler:abwasserentsorgungindeutschland-statistik;korrespondenzabwasser,1998,45(5)

5.statistischsbundesamt:oeffentlichwasserversorgungundabwasser-beseitigung1995;vorlaeufigeergebniss;unveroeffentlicht;oktober1997

篇2

关键词:水厂生产废水处理工艺

中图分类号: TU991.6 文献标识码: A 文章编号:

0工程概况

赣州市是江西省最大的行政区,全市辖19个县(市、区)。赣州市第三水厂现状规模为10万m³/d,随着城市的发展,供水形势日趋紧张,通过论证,第三水厂需扩建10万m3/d规模。

1生产废水处理的必要性

第三水厂原水中的污染物在净水过程中被浓缩,浓度较原来高出数倍甚至数十倍。排泥水如不经处理直接排放,不利于周边水环境的保护。另外占水厂供水量2%~5%左右的排泥水量若能回收利用,还可在一定程度上缓解优质水资源短缺的矛盾,节省能耗,同时由于部分季节原水浊度过低,排泥水回收利用,还可在一定程度上改善絮凝条件,节省矾耗。因此对水厂生产废水的处理和回收利用是十分必要的。

2排泥水干泥量

自来水厂的干污泥量所去除的原水的浊度、色度及净水过程中所投加的混凝剂等。据估算,本水厂满负荷生产时的全厂(20万m³/d)干污泥平均产量为12t/d,最大干泥量可达16t/d。

3生产废水水量

1.滤池反冲洗废水量

单格滤池单次冲洗水量为200m³,按过滤周期24小时计算,全厂(20万m³/d规模)滤池反冲洗总水量约为:4800m³/d,约占水厂生产流量的2.4%。考虑到滤池反冲洗水含水率很高,一般大于99.96%,故一般情况下考虑全部回用。

2.絮凝沉淀池排泥水量

絮凝沉淀池的污泥排放耗水约占生产用水的1.5%,全厂(20万m³/d规模)为3000m³/d。

4生产废水处理工艺选择

1.常用生产废水处理工艺

水厂生产废水处理工艺及系统组成可能各有不同,但根本区别在于将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水两类排泥水合并处理还是分别处理两种选择,其工艺流程一般可详见图1、图2。

图1 合并处理工艺流程示意图

图2 分别处理工艺流程示意图

2. 一期现状生产废水处理工艺

一期现状的沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水两类排泥水合并进入沉泥池,沉泥池上清液直接排放,沉泥经泵提升后至干化场,干化后泥饼外运处置。

3.扩建工程(全厂)生产废水处理工艺选择

水厂沉淀池排泥水的悬浮杂质含固率一般为0.2%~1.0%,高出滤池冲洗废水的含固率二、三十倍,滤池反冲洗废水量很大,因此,若将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水按如图1所示的合并处理工艺一起进入调节池,虽可比图2所示的分别处理工艺省却了废水调节池,减少了该部分的基建投资和占地,但沉淀池排泥水却被滤池冲洗废水极度稀释,非常不利于其后的浓缩和干化设施的污泥浓缩干化效果,浓缩干化设施也因处理水量增大,浓缩效果差而需增加基建投资和占地,致使污泥处理工程的总投资反而增大。因此本工程推荐采用沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水分别处理工艺。

结合一期现状情况,为充分利用现有设施,扩建工程考虑新建回收水池,将一期现状和扩建工程的滤池反冲洗废水接入回收水池,废水经调节后直接用水泵提升至絮凝池作原水使用;将一期现状和扩建工程的沉淀池排泥水接入现有沉泥池,沉泥经泵提升后至干化场,干化后泥饼外运处置;沉泥池上清液则考虑直接排放,以免污染物质富集影响出水水质。由于一期的滤池反冲洗废水不再进入现有的沉泥池,减少了现有沉泥池和干化场的运行负荷,通过调节运行周期,现有沉泥池和干化场可满足全厂沉淀池排泥水处理要求。

推荐的全厂生产废水处理工艺详见下图。

图3 推荐的生产废水处理工艺流程示意图

5污泥最终处置

本水厂全厂(20万m³/d)平均日产干泥12t,年产干泥约4380t。按脱水泥饼含固率20%计算,将年产泥饼21900m³。脱水泥饼的最终处置,目前国内外水厂一般均采用送往指定地点进行填埋的方法。这种单纯的填埋处置法遇到的最大问题是随着城市的发展,使得寻找合适的填埋场所很困难。这是国内外自来水排泥水处理工程所面临的共同难题。

很多的研究建议,水厂污泥的物理与化学特性使得它们应有多种用途,而不是简单地作为固体废弃物进行填埋,例如可进行堆肥处理,作为城市生活垃圾填埋场的中间及终结覆盖用土以及进行焚烧处理等。

将自来水脱水泥饼作为填埋处理是一种消极方法,而通过对泥饼加工制作成有用的物品是值得推广的变废为宝的资源化工程。给水污泥粘结性较好,将其用作制砖、煅烧水泥熟料等,不仅得到了资源化利用,而且节水、节地、保护环境和自然资源。水厂脱水污泥替代天然粘土烧结普通砖,既能解决水厂脱水污泥综合利用问题,又能弥补烧结普通砖所需天然粘土资源不足的问题,发展前景很好。

综上所述,结合一期现状情况,本工程脱水污泥按综合利用考虑。

6结论

本工程推荐采用沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水分别处理工艺,为充分利用现有设施,扩建工程考虑新建回收水池,将一期现状和扩建工程的滤池反冲洗废水接入回收水池,废水经调节后直接用水泵提升至絮凝池作原水使用;将一期现状和扩建工程的沉淀池排泥水接入现有沉泥池,沉泥经泵提升后至干化场,干化后泥饼外运综合利用处置。

参考文献

1 北京市市政工程设计研究总院.给水排水设计手册(第3册)城镇给水(第2版).中国建筑工业出版社, 2004

2黄廷林、聂小保. 南方某水厂生产废水处理工艺运行中存在的问题及应对措施.环境工程,2004,22(6)

篇3

关键词:环境工程;餐饮废水;处理技术

中图分类号:B82文献标识码: A

我国饮食文化源远流长,各地美食餐饮店在城市遍地开花,给人民群众带来了美味。然而,作为其主要污染物之一的餐饮废水却成为排水系统乃至城市环境的隐患。

餐饮废水主要由炊具、餐具清洗水,厨余、餐余垃圾、残液倾倒以及肉食蔬菜清洗水等组成,含有大量的有机物,其中动植物油脂浓度高达1000~8000mg/L,悬浮颗粒浓度高达1500~8000mg/L,COD浓度高达1200~25000mg/L。这些废水若直排自然水体或城市管道,都将给环境带来严重后果。因此,加强对此类废水的管理,研究可行的针对性强的处理技术,保障排水管网和水环境安全,已经成为当务之急。本文主要以宁波为例,对餐饮废水的预处理技术做一粗浅研究。

1.餐饮废水的特点

1.1餐饮废水的性质

餐饮废水主要含有植物纤维、糖、淀粉、蛋白质、维生素、动植物油脂和表面活性剂,还有各类剩菜、碎骨头、污泥、沙子及各类杂物,绝大多数为有机类物质,主要特点是动植物油浓度高、悬浮物浓度高以及有机物浓度高,水质水量不稳定、成份复杂,有一定色度和气味。去除油脂后,BOD5/COD约为0.45~0.62,可生化性比较好。

1.2宁波餐饮废水特点

宁波系东部沿海经济发达城市,餐饮业蓬勃发展,市区现有餐馆、单位食堂几万家,每年更新的餐饮门店约8%,餐饮业占GDP比重远远高于全国平均水平。宁波的餐饮废水也具有上述特点,据统计,餐饮、宾馆售水量占自来水总售水的19.84%,餐馆业的污水排放量占总排放量的17%,排污费占总量的16%,COD排放占排放总量的1/4强。宁波的污水收集处理系统比较完善,城区基本实现全覆盖,除个别偷排漏排以外,绝大多数餐饮废水排入城市管网,然后送入污水处理厂。

按目前宁波市环境监测中心站对餐饮业污水的监测,同时结合一些数据,宁波市餐饮业污水一般污染指标如下(表一):

表一 餐饮业污染物一般指标

污染物指标 动植物油(FOG)

mg/L 悬浮物(SS)

mg/L 化学需氧量(COD)

mg/L PH值

排放数据 1.0×103~8.0×103 1.5×103~8.0×103 1.2×103~25.0×103 6~9

1.3餐饮废水的危害

1.3.1对自然水体的影响

一方面,餐饮废水的高COD会大量消耗水中的氧,微生物中的厌氧菌群处于绝对优势,由于厌氧菌群消化有机物不能够完全彻底,产生了许多带有恶臭的中间产物,如腐胺、尸胺和H2S、CH4、NH3等使水体在短时间内变黑变臭。另一方面,餐饮废水中的高油脂会在水面形成大片油膜,造成阳光、氧气等与水体相隔离,使水体中本已匮乏的氧气难以有效地从空气中得到补充,造成水中缺氧从而使厌氧菌繁殖而造成水体黑臭。

1.3.2对城市管网的危害

餐饮废水中的大颗粒悬浮、泥沙等物质、油脂等在管道中不断沉积,油脂粘附上更多的悬浮物质,越聚越多,而此类污染物及其难清理,使管道有效过水面积逐步减小,甚至导致管道堵塞。严重影响排水系统的功能,无法满足排放需求,最终导致污水冒溢,影响环境。

1.3.3对社会安全的危害

由于管理上的漏洞和经济利益的驱动,未经处理的餐饮污水中大量油脂,粘附在管道、检查井壁上,这种油脂被非法采集、非法利用,重新加工包装成 “色拉油”,也即地沟油,将引发出一系列健康、卫生、安全等方面的社会问题。

1.3.4对污水处理工艺的影响

大量的油脂、悬浮物质、高浓度的有机物如进入城市污水处理厂,这些污染物无法在传统的格栅、沉沙、初沉等一级处理单元中被去除,进入二级生物处理单元之后,油脂会粘附在活性污泥或生物膜表面,妨碍氧气向微生物传递,导致曝气效率降低,严重时甚至会出现细菌菌群大量死亡,处理水质无法达标。

2.国内外餐饮废水处理的一般方法

根据餐饮废水的特点和危害,可见其处理的主要对象是动植物油、有机物和悬浮物的去除。目前国内外对餐饮废水处理技术的研究主要也是以这一目标为出发点。10多年来,许多研究学者在这方面进行了广泛深入地探索。

2.1物理法

2.1.1物理法主要采用的是隔油池。隔油池主要原理为利用污水中的油脂与水的密度不同而达到油水分离的目的。而此种方法对餐饮废水中细小的油脂和悬浮物的效果几乎为零,也无法降解其中的有机物,是一种淘汰的技术。

2.1.2 气浮法

气浮技术可以作为污水生化处理技术的一种有效预处理技术,去油或去除难溶物。气浮法有加压容器气浮法和微气泡气浮法[1]。气浮法对油脂的去除率可以达到98%到99%,也有一定的有机物降解功能,但是气浮最大的缺点是投资和运行成本太高,浮渣量大,油脂回收困难,对广大中小规模的餐饮业者来说,仅是理论模式,难以真正用于实践。

2.2化学法

2.2.1混凝法

混凝法是在污水中投加混凝剂的方法去除污染物。混凝剂又可分为无机和有机两类,无机混凝剂主要以铁盐、铝盐等带正电荷的粒子吸附带负电荷的胶体达到粘结和聚集油脂和悬浮颗粒而形成污泥沉淀去除污染物;有机混凝剂则由于分子量大,对水中胶体、悬浮物颗粒的吸附、架桥能力强,且絮凝速度快,在混凝法中有很大的研究价值[2]。

2.2.2电化学法

林辉等[3]将脉冲电絮凝法应用到餐饮废水处理当中,可以有效防止电极钝化,相同条件下,可达到与直流电絮凝相同的去除率。宋卫锋等[4]用改装的直流、脉冲两用电源对餐饮废水做的对比研究表明,脉冲电解处理效果优于直流电解,在COD的去除率相近的情况下,电耗可降低5.5%。当脉冲信号为1.67khz,水力停留时间为29min,电流为55mA,电耗为0.222kWh/m3,COD的去除率可达83.3%。Xueming Chen[5]等采用电凝聚法处理高油脂含量、不同浓度COD、BOD、SS的餐饮废水,研究表明,Al电极的综合性优于Fe电极,并认为处理效果与电负荷有关,与电流密度、电导率无关。电解法具有处理效果好、占地面积小、浮渣量相对较少(与气浮法比较)等优点,但是它存在阳极金属消耗量大、需要较多数量的盐类作辅助补充药剂、耗电量较高、运行费用较高等缺点。

2.3生物法

生物处理法是指利用微生物新陈代谢去除有机污染物的一种方法,尹艳华[6]利用膜生物反应器处理餐饮废水,污泥生成时间50-60天,水力停留时间4-5小时,进水COD达到600ml/l时,去除率为95%以上。ABR是一种新型厌氧折流反应器,具有不短流,不堵塞,无需搅拌,易启动等特点;SBR法是序批式活性污泥反应器,具有结构简单,抗冲击负荷能力强,脱磷除氮效果显著等特点,胡志强等[7]对ABR法和SBR法研究结果显示,ABR法停留时间以14小时为宜,SBR法最佳好氧曝气时间为7小时。易友根[8]生物接触氧化法处理15m3/d规模、COD浓度约800ml/l餐饮废水,需要接触氧化池2.6×0.6×2.5,停留时间5h,曝气量85l/min,达到处理后COD86ml/l的效果。

近几年,膜生物反应器(MBR法)也被研究应用于餐饮废水处理。MBR法是膜技术和生物处理技术有机结合产生的废水处理新工艺[9],吴志超等[10]研究结果表明,大水力停留时间(12小时以上)下能高效去除废水中的蛋白质类污染物,小水力停留时间则受到限制。而膜组件存在价格高,长期运行后易阻塞,难清洗恢复等技术难题[11]。

除以上几种基本处理技术外,还有磁分离法、水力旋流法等。

上述方法中,物理法尽管简单,但效率十分低,基本达不到处理效果。生物法虽然处理效率高,抗冲击复合效力强,但其要求占地面积大,运行费用高,要求停留时间长,对餐饮业并不适合。化学法虽然占地小,工艺流程短,但对混凝剂投加的要求较高,并需要一定的动力设备,因此对水质水量波动很大的餐饮废水并不适用。电化学法去除有机质效率不及生物法,且在加大电流提高去除效率的情况下,极板损耗很大,影响寿命。因此,处理餐饮废水必须因地制宜,综合利用几种处理原理,开发占地少,投入小,效率高,易管理的一体化处理工艺。宁波市在近几年餐饮废水治理过程中,形成若干种一体化处理工艺流程,对餐饮废水处理有一定借鉴意义。

3.宁波市餐饮废水预处理技术

3.1处理目标

目前宁波市里餐饮污水一般不允许直接排入自然水体,而是通过污水管网输送至污水处理厂进行处理,因此餐饮废水处理目标符合《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343―2010即可,特别是针对餐饮废水的特征污染物指标:油脂、悬浮物、COD,应该达到相应标准,既COD小于800mL/L,油脂小于100mL/L,固体悬浮物小于100mL/L , 以保护排水设施的正常运行。

3.2餐饮废水预处理工艺

宁波市目前在餐饮废水治理基本采用基于基本的餐饮废水处理原理的综合性处理工艺。

3.2.1 重力分离、过滤、生化法结合

这种组合处理工艺处理能力强,分离效率高的餐饮废水处理装置。并具有无动力,不占空间,易安装,便于清理的特点。主要工作原理:先在隔离槽中使较大颗粒沉入池底,星散油脂和悬浮物漂于面层,经过三层隔离后,含油污水从处理箱底部进入箱体。箱内若干个清洁球将进入箱体内的悬浮物吸附。同时无机高分子化合物产生的络合离子也将微小粒子进行黏附,使之沉淀。沉淀后的水通过渗透孔进入滤芯层后,与生长在生化层内的微生物产生接触,微生物将水中含着的有机物进行分解吸附,经过处理后的水再经由数千个呈45度角的微小细孔中渗出,汇入出口管道排除。

其处理效果较为明显,初期运行出水水质不但能达到《城镇污水综合排放标准》,而且对TSS(总悬浮颗粒)和COD(化学需氧量)等有害物质都能进行有效处理。缺点在于清洁球黏附率高,需要经常更换,同时在使用中还须加入适量的如絮凝剂,有一定的运行成本,后续的维护工作量大。

3.2.2 多级厌氧生物滤池,

这是一种分段式处理设备,将机械过滤法,聚结粗粒化法,生物膜法,厌氧生物滤池法等多种原理结合为一体。其主要工作原理:在格栅预处理后,废水进入内设挡油板、导流板和过滤装置的初沉调节池,运用流体力学和重力法则进行合理配置,引导和减缓污水流向及流速,相对增加停留时间,充分实现油、水、固三相分离;进入聚结滤芯二级处理后,利用内置式格栅和多组高密度扇形过滤丝聚结面广、过滤度高、透水性好等特点,在立体式碰撞聚结和多层过滤的作用下,绝大部分纤维状悬浮物和油脂混合物均被有效聚结、黏附和截留,之后,再进入生物接触池三级处理,经引导区分散水流和减缓流速,在接触区生物处理,到设有斜面底板和污泥回流沟的二沉槽,使活性污泥得以充分回流,充分发挥接触区生物降解作用。

此种处理工艺初沉池油脂分离率和沉渣沉淀率分别可达到85%和75%以上,即实现COD去除率65~85%。污水中COD去除率累计可达到90%以上,FOG和SS指标已达到城市下水道排放标准。相对而言维护工作量低,运行时间长。

3.2.3涡轮曝气油水分离器

涡轮曝气油水分离器由隔油槽、自动刮油机、涡轮曝气装置三部分组成。主要工作原理:当废水排水流入第一槽时,过滤篮或机械格栅将其中的固体杂物截流除去。进入第二槽后,利用密度差涡轮曝气使油水分离,废水沿斜板向下流动,进入第三槽后从溢流堰纤维材料过滤流出,再经出水管收集排出。该设备油水分离不理想,COD处理效果不佳。

4.结语

餐饮废水的预处理受到用地的限制,可以考虑综合利用含油废水的处理原理,设置占地少,维护简便,运行成本低廉的处理设施。而在实际情况下,真正能做到处理后达标排放的非常少。在已经实现污水集中处理的城市应着重考虑使其达到排入城市污水管的标准,甚至将餐饮废水的预处理目标降低到去除油脂、悬浮物,明显降低COD指标即可。从维护运营的角度,对设备良好的清理维护维修以及分离和降解后废弃物处置等工作,也是影响使用效果重要环节。

参考文献

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篇4

关键词:印染行业;水污染控制;技术体系

中图分类号:K52 文献标识码: A

引言

印染行业是用水大户之一,我国仅大中型印染厂每年要排放9~12亿m3的印染废水。若将这些废水回收再用,就相当于每年为国家节约一座特大型水库的工程投资及其供水管理费用。因此,印染废水资源化也是一个意义深远的研究课题。目前,国外对印染废水处理的方法主要采用生物化学处理法。在该法中,是以活性污泥法中的传统曝气法,兼用阶段曝气法,在物理化学方法处理上,除采用传统的混凝投药法外,还采用投药气浮法及电气浮法高磁分离技术等。我国印染废水治理工程大多采用以生物化学处理法为主体的治理工艺路线。就现状而言,印染废水处理新工艺、新设备的研究正逐步趋于高效低耗的目标,不仅要求技术先进,更要求经济合理。

一、印染废水特点

印染废水具有水量大、有机污染物含量高、难降解物质多、色度高,以及组分复杂等特点,属难处理的工业废水。印染废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱,纤维杂质及无机盐等,其中染料中的硝基和胺基化合物,以及铜、铬、锌、砷等重金属元素,具有较大的生物毒性,严重污染环境。不同印染厂加工工艺不同,一般主要有前处理(包括烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光等工序)、染色、印花和整理等工序。印染加工过程中各工序排出的废水组成了印染废水。其主要污染物有:悬浮物纤维屑粒、浆料和整理加工助剂等;BOD有机物,如染料、浆料、表面活性剂和加工助剂等;COD染料、还原漂白剂、醛、还原净洗剂和整理剂等;重金属毒物铜、铅、锌、铬、汞、氰离子等;色度染料、颜料在废水中呈现的颜色。

二、我国水资源存在严重污染现状

自改革开放以来,我国工农业生产得到了极大的发展,致使水资源污染现象大量存在。现阶段我国水资源污染现象十分严重,大量的江河等水资源受到了极为严重的污染,水污染已经从环境生态污染发展到对人们饮用水的污染,直接对人体造成了不同程度的损伤。1999年在“世界环境日”国家环境保护总局了《中国环境状况公报》其中明确表明:我国水污染已经严重扩散到全国各个主要河流,现阶段我国水污染问题十分严峻。我国主要水系有七个,主要有:长江、黄河、珠江、松花江、淮河、辽河、海河,目前这7大水系都存有不同程度的污染现象。如水质较好的仅有长江一个,在长江干流水质中经监测水质可达到二类或三类;珠江监测断面有42个,水质监测中主要分为三类和四类;中等污染的有松花江、淮河,在淮河中,干流和支流水质又有所不同,三类水质主要存在于主流,四类至劣五类主要存在于支流;黄河污染较重,五类水质在114人监测断面中占了3/5;污染最严重的为海河、辽河,在监测断面为52个的海河中,五类及劣五类水质就占了总水量的1/2;在监测断面同为52个的辽河中,五类水质约为70%。在水利部分调查中,我国10万km的河流受到污染的就有一半,不符合渔业水质标准的河流高达4万km,不适应鱼虾等生物生存的河流就有2400km。

三、印染水污染治理存在的问题

(一)水污染排放特征分析不足

印染分为预处理、染色、印花、后整理等过程,各工序产生的污水量、浓度、污染物等均存在较大差异。目前,国内印染废水处理手段以生化法为主,部分企业将化学法与之串联。近年来,由于化学纤维织物的发展、仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、人造丝碱解物(主要是邻苯二甲酸类物质)、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水,其COD浓度也由原来的数百mg/L上升到2000~3000mg/L,从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右,甚至更低。传统的生物处理工艺已受到严重挑战,传统的化学沉淀法和气浮法对这类印染废水的COD去除率也仅为30%左右。因此,在印染行业废水排放标准及中水回用要求日益提高的形势下,深入分析各产污环节的废水排放特征,根据不同的污水排放特征进行针对性处理,是提高废水处理工艺水平的必然选择。

(二)废水排放量大,排放集中

国内印染行业规模世界第一,2006年全国规模以上印染企业产量达到430亿米,每年印染耗水量超过100亿吨,废水排放量居全国各行业第6位,占纺织全行业的80%。在纺织印染发达地区,废水排放非常集中,很多乡、镇的印染废水量每天有1万~10万吨,最多的可达30万吨,有的一个县级市甚至可以达到每天60万吨,这在其他国家是少有的。其结果是,即使局部地区印染废水处理和排放达标,也超过了环境容量。

(三)在污水的生化或物化处理过程中,不可避免的要产生大量的生物或化学污泥,它也是污染物转嫁的一种途径

例如在对二f英的来源研究中发现,焚烧过程是二f英的主要来源,除此之外的二f英的重要来源是废水处理形成的污泥,例如纺织业所用的某些纤维处理剂在生产过程中进入家庭污水处理系统,也集中于污泥。而若对污泥采取焚烧的处理方式,其中的二f英又将以烟尘的形式进入大气中,并能发生较长距离的迁移,最终沉积于地表,可能对人体健康造成影响。污水处理产生的污泥经常被用于绿地或农舍的施肥,也将带来一些问题。以生活污水为例:随着污泥作为农肥使用量的增加,表层土壤中镉、铅、铜、锌等重金属元素的含量明显增高,当污泥的使用量过大时,可能导致硝酸盐和磷酸盐对地下水的污染,而随径流进入水体后可能导致水体产生富营养化问题:使用污泥农肥还可使表层土壤中含盐量的增加,另外随着降雨过程形成径流冲刷土壤可能使污染进一步扩散。工业污水较生活污水而言其剩余污泥中还含有工业污染物,对其环境的影响显然也就更大。作为污泥处置的一条出路,剩余污泥用于施肥有其局限性,它虽然得到了处置,但其对地表水和地下水的污染可能形成一个新的潜在污染源,地表水经过处理后一段时间内得到恢复,但随着处理地表水产生的剩余污泥使用于土地,污泥中富集污染物可能重新进入地表水环境;还须指出的是,如果将此污泥施用于人们食用的农作物,重金属可能进入人体。

四、印染废水治理的方法

(一)人工水草净化技术

人工水草比天然水草大得多,是一种人造的呈水草外形的聚合物。将人工水草铺设在富营养化的水体中,各种各样的水生物得以生存并形成良胜的食物链,在这个食物链中,水中的有机物会被很好的吸收或利用,有益微生物得到促进生张,而有还微生物得到抑制,最终达到净化水体。目前利用人工水草处理技术,可以将水体中的TN、TP等去除40%左右,而叶绿素的含量降低到50%左右,而且在净化过程中费用较低,操作简单,在治理城镇水污染技术中,是值得推广的水污染治理技术。

(二)构建工矿企业的废(污)水处理模式灵活选择机制

污水处理厂(设施)投入大,运营成本高,相对于大量中小企业而言,法律(制度)要求其必须达标排放,之所以难以做到的关键就在此。实事求是的可行方案应是国家出台相应制度,如“水污染治理费”制度,由政府有关主管部门向其收取水污染治理费用,污水处理职责由此转移到政府身上。大型厂矿(炼钢厂、发电厂等)可由其自身选择,其一交纳“水污染治理费”而自身不负责污水治理,其二自身建设与运营污水处理厂可不交纳水污染治理费。关键是要实现污水处理达标排放的目标。

(三)印染原料的选择

印染行业在选择各种不同原料时首先应该考虑的是它的安全性与环保性。另外对染料、助剂还必须考虑:原料的成本及其性能、有毒废弃物的性质、能否更容易被生物降解;原料中重金属的含量高低,潜在的累积可能性;以及混合使用的风险和浓度、容性;化学药剂最后的变化;使用者是否有正确安全的装置等。有效管制原材料的品质,可避免无谓浪费,减少印染次品率,降低重修率,以达到减废目的。其次,更换化学浆料也是减废的重要手段,如采用过硼酸钠、亚硫酸钠代替硫化钠;氧化剂584、双氧水等代替重铬酸钠,不仅提高了功效而且减轻了废物排放。随着科技的日新月异,传统使用的印染化学品如淀粉,PVA浆料可以用易生物降解的人造浆料代替。大力推广使用淀粉酶原料,用淀粉酶(主要成分为酶蛋白和核苷酸)代替烧碱(NaOH)去除织物上淀粉浆料技术不仅退浆效率高,而且使织物无损,还减少了对环境的影响。原料的恰当选择将使印染废水的终端处理难度大大降低,在源头治理时首要的应该是合理有效选择原料。

(四)印染废水的吸附处理技术

印染废水处理主要是对其进行脱色。根据处理方法不同,大致可分为2类:物化处理法和生化处理法。前者包括中和吸附萃取、混凝、氧化法、离子交换法、膜分离法等,以物理及化学作用进行脱色、去除SS、降低COD和BOD;后者包括活性污泥法、氧化塘法、生物过滤、生物转盘、厌气氧化、厌气滤池等,通过微生物氧化、分解、吸附有机物而净化废水。吸附法属于物化处理技术,在废水处理中占有很大比例,目前有关吸附法应用于印染废水处理的研究报道较多。吸附是指用多孔固体(吸附剂)将流体(气体或液体)混合物中1种或多种组分积聚或凝缩在表面进而达到分离的目的。迄今为止,工业上使用较多的吸附剂是活性炭、离子交换树脂等,吸附特点和效果各有不同。随着吸附处理技术研究的深入,各种吸附剂不断被引入,为印染废水的治理起到了越来越大的作用。

(五)过滤法

磁分离技术是近年来发展的一种新型的水处理技术,该法是将水体中微量粒子磁化后再分离。在国外,高梯度磁分离技术(HGMS)已从实验室走向应用。HGMS一般采用过滤-反冲洗工作方式,主要用于分离

结束语

印染废水回收主要是对水中染料和化学助剂进行处理。产品单一,染料固定,回用水再用于同类产品染色,处理方式较为简单,主要控制色度。对于产品复杂,染料变化大的废水,不仅要控制色度,还要控制助剂浓度含量,若助剂去除费用较高,可将回收水用于漂洗工序用水。

参考文献:

[1]张艳君,许强,赵菲菲.印染行业水污染治理技术问题与建议[J].环境影响评价,2014,03:23-25.

篇5

0引言

徐州皮革工业集聚区位于徐州市睢宁县,睢宁县是徐州市经济欠发达的县,制革是睢宁县的传统支柱产业和重点发展企业,全县拥有南海皮厂、兴宁皮业等制革、皮革制品加工企业10余家,从业人员达4000多人,有苏北皮革之乡美称。制革工业排放的废水特点是有机污染浓度高,悬浮物质多,水量大,废水成份复杂,其中含有有毒物质硫与铬[1-3],如不认真处理,排放后将对环境造成严重污染。

1制革行业的污染特点及其治理对策

制革业属于耗水量大、成分复杂、污染物浓度高的重污染行业。生产过程中排放的废水主要来源于制革过程中洗皮、脱脂、脱灰、软化、浸酸、鞣制和染色等工序。废水中含有大量的蛋白质、脂肪、无机盐类、悬浮物、硫化物,铬及植物鞣剂等有毒有害物质[4]。另外,制革工业污水全天排放水量的时间很不均匀。制革工业综合废水的水质特性为:COD质量浓度为3000~4000mg/L,BOD5质量浓度为1000~2000mg/L,SS质量浓度为2000~4000mg/L,pH值为8~11。另外制革废水的排放,还因为原料皮(牛皮、羊皮、猪皮)的不同,加工工艺的不同,成品皮革的不同(鞋面革、服装革、沙发革、箱包革等等),废水水质相差特别大,这些都是制革废水比较难治理的原因[5]。这些高浓度的污染物将会对环境带来严重的危害,造成当地农田作物减产,污染饮用水源,危害着周边居民身心健康[6]。

多数企业对生产工序中重点污染源废水(如铬鞣废水等)进行单独收集处理后再与其他工序排放的废水混合进一步处理,制革综合废水处理工艺可分为一级处理和二级处理,如有必要还可进行三级处理。一级处理主要由各种格栅、格网、沉砂池、调节池和沉淀池等组成。还可采用化学混凝、气浮等技术操作强化处理效果。二级处理单元是制革废水处理流程中最重要的操作单元,根据有无生物系统,可将目前国内制革综合废水处理工艺分为全物化处理和生物处理2大类。预处理高浓度含铬污水单独收集,加碱沉淀回收;高浓度含硫污水单独收集,催化氧化脱硫处理。综合治理其它制革污水(包括预处理后污水)通过综合管道输送至污水处理厂进行生物-化学二级处理。初级处理综合污水经细格栅、曝气沉砂池、调节池和初沉池,均衡水质水量,去除大颗粒无机物、部分COD和BOD5。二级处理即生物处理,传统活性污泥法,活塞流式反应器,鼓风曝气污水中污染物在此阶段最大程度降解或去除。化学处理最后污水进入化学池进行化学混凝沉淀,凝聚剂采用碱式氯化铝,斜管沉淀,污水中SS和COD进一步得到降低。污泥处理污水处理过程中产生的初沉污泥、剩余污泥和化学污泥集中汇集,经重力浓缩、污泥调质后,进入板框压滤机压滤脱水,滤液重返污水处理系统,滤饼由有关部门外运集中处理[7]。

2徐州皮革工业集聚区概况

徐州皮革工业集聚区位于睢宁县城区西部,控制性详细规划范围内建设用地面积约195.55hm2,其中建设用地为193.63hm2。生皮制革总产量限制为年加工200万张(折标准张牛皮)、蓝皮制革总产量限制为年加工400万张(折标准张牛皮),通过产业集群模式和入区企业的清洁生产水平提高,同时加大环保基础设施建设,对企业污染物实施集中治理,污染物治理措施得以加强。徐州皮革工业集聚区内的徐州中创污水处理厂一期工程总投资8808万元,规模2.25万t/d,已于2010年4月建成运行。

3工艺技术流程

制革综合废水生物处理具有一定的特殊性,即冲击负荷大、含盐量高,又含有一定数量的难生物降解的有机物,以及铬和硫化物带来的毒性问题。由于制革废水的含盐水平较高,并有多种较高浓度的有毒有害物质,抑制了微生物的活性和对有机物的降解速率,因此宜选用低负荷活性污泥法,且进入生物段之前必须进行有效的预处理。为保证徐州中创污水处理厂的正常和安全运行,应严格控制进入污水处理厂的徐州皮革集聚区各企业废水的排放水质,确保入驻各企业的污水预处理设施的正常运行,以保证进入徐州中创污水处理厂的污水水质满足设计水质标准的要求。集聚区企业排放的废水含有的第一类污染物总铬、Cr6+,必须在车间排口达标。各入区企业废水预处理的出水水质执行标准见表1。集聚区采取清污分流、分质处理。入区企业应按照《制革、毛皮工业污染防治技术政策》中有关废水治理工艺要求对废水进行分类处理,对各工序产生的含较高浓度有害成份的废水须先进行预处理。须进行预处理的废水包括含硫化物的废水、脱脂废水和含铬废水。对含硫化物的脱毛废液可采取酸化法回收硫化氢或催化氧化法氧化硫化物;对脂肪含量较高的脱脂废水可采用酸化法回收废油脂或采用气浮法使油水分离去除脂肪;对鞣制车间含铬量高的废水,采用合适的碱性材料和工艺使铬生成氢氧化铬沉淀,经压滤分离回收后按危险废物处理,避免铬进入综合废水处理后产生的污泥中。

3.1制革废水预处理

(1)含铬废水处理

含铬废水处理工艺是加碱沉淀,经压滤成铬饼,循环利用或单独存放,见图1。控制终点pH值为8.0~8.5,将铬污泥压滤后单独处理。铬回收率达99%以上,上清液中的总铬质量浓度通常小于1mg/L。

(2)含硫废水预处理

脱毛废水中硫化物含量较高,且基本上以硫化钠、硫氢化钠的形式存在,采用空气氧化法脱硫时,需向废水中通入空气,硫化物即被氧化为无毒的硫代硫酸盐或硫酸盐,化学方程式如下:(略)。该方法是一种成熟的去除硫化物技术,处理后污泥量小,析出的硫可回收利用,是一种最经济和广泛使用的方法,技术简单。使用曝气装置通入过量空气,催化剂(硫酸锰)计量后加入反应池中,质量浓度控制在30~100mg/L(硫酸锰用量为硫化钠用量的5%左右),这样可使含硫废水中的硫化物质量浓度降低到40mg/L以下,经处理后的废水中硫化物去除率可达到95%以上。与其它废水混合后硫化物浓度水平较低,满足集聚区污水处理系统工艺中对硫化物浓度要求。

3.2污水处理厂处理工艺

徐州皮革工业集聚区内的徐州中创污水处理厂最终确定采用优化后的物化+生化+奥贝尔氧化沟工艺,污水处理工艺流程见图2。原污水通过进水渠进入装有粗格栅的进水泵站,去除污水中较大的固体杂质后,由污水泵提升,经细格栅进一步去除污水中的杂质,进入沉砂池除砂。污水在初沉池停留后进入水解酸化池,在水解、酸化菌的作用下大分子物质转化为小分子物质,难降解物质转化为易降解的小分子物质,污水生化性得到提高。污水再进入奥贝尔氧化沟去除BOD5,COD等有机污染物和氮、磷。泥水混合物沉淀后上清液进入机械絮凝池,通过预先投加化学药剂达到化学除磷和去除胶体、细小悬浮物的作用。气水反冲滤池主要去除污水中浓度比较低的悬浊液中微小颗粒的一种有效方法,可以实现对污水进行深层过滤。沉淀池出水经ClO2消毒后排入受纳水体白塘河。

4运行控制参数及处理效果

徐州皮革工业集聚区内的徐州中创污水处理厂主要设计参数见表2。中创污水处理厂排放的尾水达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准A标准的要求后排入白塘河,然后通过地涵越过徐沙河,向南约9.2km进入新龙河,作为农灌用水。尾水主要控制指标见表4。在正常排放条件下,徐州中创污水处理厂尾水进入白塘河后,COD和总铬浓度能达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水要求,对白塘河影响较小,不会降低白塘河水体功能质量。污水处理厂尾水正常排放时,无论是汛期还是非汛期,废水污染物经过稀释和长距离的衰减,对新龙河水质基本不产生影响。徐州皮革工业集聚区所在区域地下水属浅水,地表水和地下水联系较好。因此要求入区企业地面须严格防渗,在湿处理车间、含铬废水处理设施、化料库周界30m以内不得破坏地层,即禁止在这一范围内打井及开展其它破坏地层的活动,防止污染物直接进入地下含水层。各企业内污水管线要求架空敷设,并定期对皮革集聚区地下水进行监测。采取上述措施后,皮革集聚区地下水受污染影响较小。

篇6

淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。

据监测,目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。

以西安市为例,2000年西安市建成区面积已达187k,人口326万。根据《西安市排水规划(1995年至2010年)》,西安市中心市区分为六个污水收集系统,现状污水排放总量约80万/d,污水处理率约34%.

西安市现状排水服务面积约152.2k,排水管道除老城区及东北郊部分为合流管外,其余以分流制为主。排水管网总长约835.4km.其中污水管道490km(包括现状合流管),普及率67%,雨水管渠345.4km,普及率45%,管渠密度约5.5km/k.目前污水管网接纳城市污水量约80万/d,已建成城市污水处理厂两座,总处理能力27万/d,污水处理率34%,其中北石桥污水处理厂15万/d,邓家村污水处理厂12万/d.

同时,西安市是一个水资源缺乏的城市,全市人均占有地表水资源量不足350,仅为全国和世界人均占有量的1/6和1/20,大大低于国际公认的维持一个地区社会经济环境所需1000的临界值,随着今后城市现代化进程的加快,水资源短缺将会影响城市供水。而污水是一种稳定可靠的、可再生利用的水资源,是解决城市缺水的一条重要途径,污水经深度处理后可回用于工矿企业、市政环卫、园林绿化以及城市河道景观等方面。

二、污水处理技术现状

现在的污水处理一般都采用传统的污水处理工艺,采用絮凝沉淀、砂滤系统,设计投加氯化铁药剂于A2/O系统终沉池配水井中,强化生物除磷,降低终沉池出水中磷的浓度。沉淀后出水经提升泵站至砂滤池,采用气水反冲洗滤池,过滤后水至清水池,加压后进入回用水管网。如西安市邓家村污水处理厂,西安市北石桥污水净化中心,西安市纺织城污水处理厂,西安市店子村污水处理厂等基本上都采用了这种污水处理系统。

传统的污水处理系统中,采用沉淀池进行污水凝沉淀,它不能形成颗粒凝聚的良好的条件,不能生成团粒型絮凝体,使得固液分离效率很低。

三、污水处理新技术——造粒流化床污水处理技术

1、流化床基本概念

当一种流体以不同速度向上通过颗粒床层时,可能出现以下几种情况。固定床——当流体的速度较低时,流体只是穿过静止颗粒之间的空隙而流动,这种床层称为固定床,如下图a所示。初始或临界流化床——当流体的流速增大至一定程度时,颗粒开始松动,颗粒位置也在一定的区间内进行调整,床层略有膨胀,但颗粒仍不能自由运动,这时床层处于初始或临界流化状态,如下图b所示;流化床——如果流体的流速升高到全部颗粒刚好悬浮在向上流动的气体或液体中而能做随机的运动,此时颗粒与流体之间的摩擦力恰与其净重力相平衡。此后床层高度L将随流速提高而升高。这种床层称为流化床。如下图cd所示;稀相输送床——若流速再升高达到某一极限值后,流化床上界面消失,颗粒分散为悬浮在气流中,并被气流带走,这种床层称为稀相输送床。如下图e所示。

不同流速时床层的变化(a)固定床(b)初始或临界流化床(c)散式流化床(d)聚式流化床(e)输送床

2、流化床的特点

流化床中的气固运动状态很像沸腾着的液体,并且在许多方面表现出类似于液体的性质。流化床具有象液体那样的流动性能,固体颗粒可从容器壁的小孔喷出。并象液体那样,从一容器流入另一容器;再如,比床层密度小的物体可很容易的推入床层,而一松开,它就弹起并浮在床层表面上;当容器倾斜时,床层的上表面保持水平,而且当两个床层连通时,它们的床面自行调整至同一水平面;床层中任意两截面间的压强变化大致等于这两截面间单位面积床层的重力。

3、造粒型流化床污水处理技术

自我造粒流化床是运用化学工学中准稳态操作原理和反应工程理论,结合混凝工程的实践经验提出的一种新型水处理技术。该技术的主要技术指标如下:

§初段化学混凝反应在水力混合器中完成,水力停留时间在1min以下;

§自我造粒反应在上向流机械搅拌装置内完成,机械搅拌强度(G值)在30s-1左右,水力停留时间为10-20min;

§固液分离在自我造粒流化床上部的固液分离区内完成,水力停留时间为5-10min;

§污泥在分离的同时自动完成浓缩过程,以无机悬浮颗粒为主的体系,分离污泥含水率可达80%~85%,有机成分和无机悬浮物共存体系,分离污泥含水率为90~95%;

§分离出水SS浓度通常小于5mg/L,分离区设置强化分离辅助装置后分离出水SS浓度通常小于1mg/L;

§适用范围:原水(污水、废水)SS浓度1,000-20,000mg/L,COD不大于1,000mg/L.

该技术在特殊设计的一体化装置得以实现。其主要特点是水力停留时间短,体积小,占地面积小,适用性广,使用灵活,处理效率高,可同时完成固液分离和污泥浓缩。

该技术可广泛用于高浊度给水处理、高悬浮物浓度废水处理与回用、水厂和城市污水厂污泥浓缩、建筑工地废水处理、灾害救助水处理等。

4、造粒型流化床污水处理技术的产业化前景

在积极实施《全国生态环境建设规划》的过程中,水资源的综合利用、水资源再生以及水污染治理是尤为重要的环节。因此水处理设备的市场容量会大幅度增加,市场竞争将是技术水平、适用性和价格的竞争。采用该技术的系列设备具有技术先进,体积小,成本低的特点,并可按照用户要求进行生产,在环保设备市场上将具有强竞争力。设备的主要用户将是中小工业企业的工业用水处理、废水处理、工业水循环再利用,城镇中小型给水处理、污水厂污泥处理等。

该项技术先后在郑州黄河花园口(高浊度水处理)、西安邓家村污水处理厂(消化污泥脱水)、陕西略阳钢铁厂(煤气洗涤废水和选矿废水处理)、深圳水务公司(沉淀池排泥水处理)进行了半生产性实验,在此基础上反复进行设备改进,申请了《高效固液分离器》发明专利,目前已顺利通过发明专利实审,技术得到国家专利局的认定和保护。该专利技术迄今已在西安西郊热电厂用于冲灰废水再生回用处理,在西安市北石桥污水净化中心用于活性污泥混合液的分离和污泥浓缩,在西安市区曲江水厂、山东枣庄市供水总公司、山东滨州市自来水公司用于生产废水的再生回用处理,取得了良好的实际应用效果。因此,该技术具有巨大的市场和产业化前景。

四、造粒流化床技术用于污水处理的研究现状

近年来自我造粒型流化床在水处理过程中得到开发应用,尤其是以污泥脱水和高浊度原水、高浓度废液的固液分离为目的的造粒流化床研究引起了国内外水处理界的关注。在国外已经有许多专家学者开始对该技术进行了深入的研究,也有了很多研究成果。然而在国内该技术起步较晚,尚需要继续完善!

对造粒流化床技术的研究主要有两个方面,一个是从实验或实践中研究,主要是针对造粒流化床技术应用于实践的研究。例如,王晓昌教授的《自我造粒型流化床中颗粒流态的试验测定》以及潘涌章的《造粒流化床技术在洗车废水回用处理中的实验研究》等;另一个是进行理论研究,主要是对流化床中颗粒絮凝机理的研究以及对流化床的中固液流动进行模拟计算等。例如,黄廷林教授的《结团体流化床的运动平衡》、以及王晓昌教授的《Kineticstudyoffluidizedpelletbedprocess.Developmentofamathematicalmodel》等。然而,总的来说,目前我国对该技术的研究主要还是停留在实验研究上。

五、造粒流化床技术用于污水处理的应用现状

由于造粒流化床技术具有能够高效进行固液分离,它广泛用于高浊度给水处理、高悬浮物浓度废水处理与回用、水厂和城市污水厂污泥浓缩、建筑工地废水处理、灾害救助水处理等。

运用造粒型高效固液分离技术处理高悬浮物浓度工业废水在以下几个方面优于传统处理工艺:

(1)处理效率高,效果好.高效固液分离装置主体设备的水力停留时间为9min左右,加上前面水泵和管道混合,总水力停留时间在10min以内,远比传统处理工艺所需的停留时间短.经这样短的处理时间,装置出水浊度已满足工业回用水质要求.且需要的无机混凝剂投量低于传统混凝沉淀工艺。

(2)分离污泥含水率低,无须专门浓缩处理.高效固液分离装置的分离污泥脱水性能非常好,在存泥区停留1h以上,污泥含水率就降到85%以下,无须专门浓缩即可进行最终污泥处理.

(3)操作灵活性强,能满足不同处理需要,高效固液分离装置不仅能进行废水连续处理,也能进行间歇处理,且抗冲击负荷能力强,在超过额定负荷50%的情况下也基本上能保证处理水质。

下面以造粒流化床技术在洗车废水回用处理中的应用为例介绍流化床在处理工业废水中的应用:

随着人们生活水平不断提高,汽车的数量也在不断上升,因此洗车业有着庞大的市场需求。现在,大小不同的洗车场遍布全国各地,但是多数的洗车场所都没有设置废水处理和回收设备,洗车水也只是经过简单的沉淀后就直接排入市政管道,不仅浪费了水资源,而且还对城市水环境造成了一定的污染。

篇7

关键词:污水生物处理技术;活性污泥法;生物膜法;固定化微生物技术

中图分类号:C35文献标识码: A

一污水现状

1.1我国水污染的现状

随着我国城镇化速度的加快, 城市生活污水的比例高达70%以上。人们日常生活产生的污水主要含一些无毒有机物, 如糖类、淀粉、油脂、蛋白质和尿素等,其中含氮、磷等植物营养元素较高。在一定的时间和空间范围内,这些污染物质大量排入天然水体并超过水体的自净能力,导致水体富营养化。进入水体的各种有机物使需氧菌大量繁殖,消耗溶解氧;也使得藻类及其他水生植物异常繁殖,引起水体透明度降低,溶解氧减少直至为零。此时,需氧菌死亡,厌氧菌大量繁殖继而分解,产生硫化氢、硫酸等物质,使水质恶化、水体的功能退化、生态结构破坏,这将会对我们所生存的环境产生长远的、无法估计的影响。所以,加强城市污水处理,对于保障城市的可持续发展具有重要的社会意义和经济意义[2]。

1.2城市污水的来源

城市污水主要来源于城市居民生活中产生的污水、各工业企业在生产制造过程中产生的生产废水以及城市降水和部分受污染的地表水这三方面。生活污水含有较高的有机物,如淀粉、蛋白质、油脂、氮、磷等无机物以及含病原微生物和较多的悬浮物。各工业企业在制造过程中产生的废水排放量较大,污染含量高,较难进行处理,对环境危害大。城市降水和受污染的地表水在城市污水中还没有占到很大的比例,针对具体污水水质选择是否需要与其他污水混和稀释后处理。

二微生物处理污水的机理及净水方式

2.1微生物处理污水的机理

污水生物处理是除物理化学法外的另一类水处理方法,它利用微生物生命活动过程对污水中污染物进行转移和转化作用,使污水得带净化的处理方法。微生物处理污水的机理:利用微生物处理污水是以光合菌群和酵母菌群为主导,协同其它有益微生物共同作用,产生抗氧化物质,通过氧化还原发酵等途径分解氧化有机物,把有害有毒物质转化为无害无毒物质。

2.2微生物净化水质的方式

微生物用于污水处理一般主要对污水有害化合物中的有机物质起降解,转化的作用。其净水方式有:

1、降解作用:细菌、真菌和藻类都可以降解有机污染物。如好氧革兰氏阴性杆菌和球菌可以降解石油烃、有机磷农药、甲草胺、氯苯等;霉菌可以降解石油烃、敌百虫、扑草净等;藻类可以降解多种酚类化合物。例如,1989年,美国阿拉斯加州最早大规模应用微生物降解油轮搁浅后泄漏的3.8t原油,在投入特殊的氮、磷营养盐后,促进了当地石油降解菌的生长和繁殖,加速了油污的分解。

2、共代谢:微生物的共代谢是指微生物能够分解有机物基质,但是却不能利用这种基质作为能源和组成元素的现象。这类微生物有假单胞菌属、不动杆菌属、诺卡式菌属、芽孢杆菌属等。

3、去毒作用: 微生物通过转化、降解、矿化、聚合等反应,改变污染物的分子结构,从而降低或去除其毒性。如有机磷农药马拉硫磷可以在微生物的水解作用下,被分解为含有一酸或二酸的物质但是,微生物的作用是复杂的,有些微生物在净化作用的同时,也有毒化作用。这类微生物可以使无毒物质转化为有毒物质,从而产生新的污染。如三氯乙烯能够在微生物作用下转化为氯乙烯,这是强致癌物质。

三微生物处理污水的方法

目前,污水的微生物处理主要有活性泥法,生物膜法,厌氧处理法,氧化塘法、固定化微生物技术处理污水等,其中最主要的和应用最广泛的是固定化微生物技术处理污水。

3.1活性泥法

是一种应用最广、工艺比较成熟的废水生物处理技术。其处理装置是由曝气池和沉淀池两个部分组成。曝气池高度充气,污水在其中和活性泥不断混合,水中的有机质被污泥吸附,部分被氧化分解,部分随污泥进入沉淀池。沉淀污泥部分回流再生,部分为剩余污泥被排除。

3.2生物膜法

生物膜法是利用生物滤池处理污水,最初是从酒滴池开始的,并不断得到改进,出现了塔式滤池,生物转盘,浸没法滤池等多种形式,其处理原理基本相同,都是依靠着生于固体介质表面的微生物来净化有机物的,因此,又称生物过滤法。处理过程中的物质转移:空气中的氧废水生物膜此法比活性污泥法产生的剩余污泥少。

3.3厌氧处理法

厌氧处理法是在无氧条件下由兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机污染物的处理方法。通常用于不溶性有机物质,如纤维素含量高的污水,或高浓度的工业废水,也经常用于处理剩余污泥。厌氧生物处理一般分为四个阶段: 水解,发酵,产乙酸,产甲烷。这些无机物质主要是大量的生物气体即沼气。沼气的主要成分是CH4和CO2。

3.4氧化塘法

又称生物塘法或稳定塘法,是利用一个天然的或人工修整的池塘,由于污水在塘内

停留的时间较长,通过水中的微生物代谢活动可以将有机物降解。在氧化塘中,废水中的有机物主要是通过有机菌藻共生作用去除的。氧化塘中同时可以进行好氧和厌氧性分解作用和光合作用,三种作用互相影响[3]。

3.5固定化微生物技术

3.5.1固定化微生物技术的介绍

固定化微生物技术是将微生物固定在载体上使其高度密集并保持其生物功能,在适宜的条件下增殖并满足应用之需的一种新的生物技术。这种技术应用于污水处理有利于提高生物反应器内的微生物浓度,利于反应后的固液分离,缩短处理的时间。固定化微生物方法多种多样,但主要有结合固定化,交联固定化,包埋固定化和系指微生物吸附在载体表面而固定化的方法[4]。

交联固定化是利用两个或两个以上的功能基团,使微生物菌体相互连接成网状结构,即使功能基团直接与微生物细胞表面的反应基团如氨基、轻基等交联,形成共价键而达到固定微生物的目的。由于形成共价建过程中,往往会对微生物细胞活性造成极大的影响,而且适用于此类固定化交联剂大多昂贵,因此此法在应用上受一定的限制。包埋固定化方法是使微生物包埋在半透性的聚合物或膜内,或使微生物细胞扩散进人多孔性的载体内部,这种固定化方法具有操作简单,能保持多酶系统,且对微生物细胞活性影响较少,是目前制备固定化微生物最常用、研究最广的方法。固定化材料常有聚乙烯醇(PVA),聚丙烯酞胺(ACAM),聚乙烯乙二醇(PEG)、琼脂、光硬化树脂,海藻酸钙、角叉莱胶等。除此之外,还有依靠微生物自身的絮凝作用而形成的固定化微生物,此法固定化需时长,受环境因子影响大。如升流式厌氧污泥床(UASB)反应器中颗粒污泥的形成即属于微生物的自身固定化过程。

3.5.2固定化微生物技术的优点

与普通悬浮生物处理法相比,固定化技术的优点是:能在生物处理装置内维持高浓度的生物量,提高处理负荷、减少处理装置容积;污泥产量少;可选择性地固定优势菌种,提高难降解有机物的降解效率;抗毒物毒性强;对水质及pH的变化有较好的稳定性。这些优点使固定化技术在废水处理中受到重视,特别是在难降解和有毒废水处理中表现出更大的潜力。国内外学者对固定化技术在废水处理中的应用进行了大量的研究。根据所固定微生物的种类的不同,固定化方法也有所不同。常用的方法主要有3种:载体结合法、包埋法和交联法。其中载体结合法中的物理吸附法和包埋法是目前研究最广泛的方法上述各种微生物处理技术,由于污水中的污染物质是多种多样的,在某些方面都存在一定的不足,所以一般一种污水的处理需要联合使用几种方法。四微生物技术处理污水的研究热点和特点

4.1微生物处理污水的研究热点

极端微生物是指那些在一般生物不能生存的条件下(如高酸、高碱、高温、低温、高压、高盐等)能生存的微生物。由于其特殊的生理机制,在环境保护中具有极大的应用价值。Sandra等的研究表明,嗜热微生物可用来对高温排放废水直接处理,省去了冷却的环节和花费,并且从动力学的角度讲,提高温度有利于提高反应速率从而加快废水出来的速度,缩短水力滞留时间,减少动力消耗[5]。另有报道利用嗜碱细菌降解木质素的研究[6]。极端微生物以其特殊的生理机制及其分泌的极端酶,正在成为研究热点,随着研究的深人将进一步推动极端微生物在污水处理中的应用。

4.2微生物技术处理污水的优点

1、节约水资源,降低能耗和成本;

2、利用有益菌群原液比一般净化槽处理污水,大大缩短曝气时间,提高工效;

3、治污效果显著,如有机氮、金属离子、混浊度、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)等均下降至国标以下标准,而DO(溶解氧)上升,水质得到改善;

4、处理污水中的重金属等,消除毒害;

5、抑制病原菌,消除异味,改善空气质量;

6、可以清除粪尿恶臭,净化生态环境,最大限度地减少畜禽的臭味,明显地抑制了蚊蝇滋生。

利用微生物技术对环境治理尤其是对污水进行处理在国内已得到广泛使用,但由于所用的微生物是天然微生物,处理效果不好。通过辐射诱变和化学诱变方法筛选出对污水有极高净化能力的高效微生物,是微生物处理方法的发展方向,在我国将有很大的发展前景。

五对微生物技术的展望

固定化微生物技术在废水处理等领域显示出了较大的优异性,引起了人们普遍的关注并对其进行了广泛的研究与应用。它的优势主要是:

(1)容积小,使处理负荷大幅提高;

(2)污泥产量低[7];

(3)有利于优势菌种的固定,提高降解效率;

(4)物质的承受能力强;

(5)稳定性好。

同时我们也应该看到,要实现固定化微生物技术的工业化,还有许多问题需要进一步研究解决:

(1)固定化载体的成本及使用寿命是决定其经济可行性的关键因素,因此,开发适合于固定化微生物细胞的高效生化反应器和廉价固定化微生物载体,如何提高载体的使用寿命都有待解决[8];

(2)固定化微生物细胞球在废水处理过程中可能对某些悬浮物质或高分子物质处理效果欠佳,还可能出现发胀上浮或堵塞粘结等现象,所以需对废水进行适当的物理化学预处理,或与其他工艺组合使用,发挥各自的优势以达到最佳处理效果;

篇8

关键词:电厂 工业废水池 空气搅拌 设计 运行

The design and operation of Future Technology City power plant industrial wastewater pool air agitation system

Hong Gao

Beijing Anguo water treatment automation engineering technology co., LTD

Beijing 100101

Abstract:Takes Beijing Energy Future Technology City gas cogeneration projects engineering as an example, analyze and introduce the gas agitation system of industrial wastewater pool, and analyze the key points of design and operation, to make some reference for similar projects.

Key words: power plant industrial wastewater poll air agitation

design operation

中图分类号:s611 文献标识码: A

1 工程概况

北京未来科技城位于北京市昌平区,是国家级人才创新创业基地,着眼于建设具有世界一流水准、引领我国应用科技发展方向的产业园区,在制定产业发展政策和科技发展规划中具有重要引领意义。其能源配套工程――北京京能未来科技城燃气热电联产项目的工程建设规模为1×200MW“E”级“一拖一”燃气―蒸汽联合循环供热机组。该电厂工业废水处理系统是其配套辅机系统中不可缺少的重要部分。

项目本期工程的补充水源采用未来科技城再生水厂中水。锅炉补给水处理采用全膜法,即超滤+二级反渗透+EDI除盐系统,循环水处理采用加硫酸及稳定缓蚀剂、杀菌剂系统。各系统产生废水送入工业废水池进行初步中和、氧化处理,达到废水排放要求后经城市下水管网送至城市污水处理厂进行处理;锅炉清洗废水送入工业废水池进行初步中和、氧化处理,达到废水排放要求后也送至城市污水处理厂进行处理。

2 工业废水量及预计水质

工业废水处理系统的设备均布置在室内。处理装置可连续运行,也可间断运行。

本工程工业废水处理站设置容量分别是约1000m3及700m3的废水池2座,以储存本工程锅炉清洗和其它废水。各类废水收集后,在废水储存池内进行曝气、氧化和pH值调节,然后送至城市污水处理厂进行进一步处理。

废水排水量及预计水质

清洗公司提供的洗涤剂(AERO-CLEAN GT)成分:

乙醇胺:4-10%、非离子表面活性剂:10-20%、助剂5-9%,颜色为淡黄色透明液体。分析检测数据:K+Na

3 工业废水池空气搅拌系统简介

该工业废水处理系统主要是对废水进行搅拌曝气,防止池中悬浮物沉淀,并加药进行pH调整,然后经过输送泵将废水输送至城市污水处理厂。

该系统设2座混凝土内衬花岗岩废水贮存池,容积分别为1000m3、700m3,池内设置空气搅拌系统,包括增氧曝气装置、曝气管道、阀门和超声波液位计等附件。

搅拌用空气由罗茨风机供给,其风量Q20m3/min、扬程P=58.8kpa,配套电机功率37kW,以满足克服液下5米深度压力的要求。双池曝气面积为16(宽)X34.5(长)m2,经计算,设置规格310、材质为增强聚丙烯塑料的曝气筒66个。

废水输送泵采用立式自吸泵,流量60m3/h,扬程0.35MPa,配套电机功率18.5kW,可以根据废水贮存池液位自动启停。

对于腐蚀性废水,采用空气搅拌是较好的选择,可根据实际水质情况选择采用防腐蚀材质管路,如果条件允许尽量采用塑料管材,原因是钢制管路易被腐蚀或氧化锈蚀。管道内氧化物的脱落及泥沙沉积易造成孔口堵塞。

该工程中所有废水管、酸液管、次氯酸钠药液管采用钢管内衬改性聚丙烯(EXPP)材质,并配衬里翻边法兰的管件,其中,废水池内管道为内外衬塑复合管;缓蚀阻垢剂药液管、仪用空气管道则采用S30408不锈钢管。

压力管道流速不得大于2.5m/s,无压管道流速不得大于0.9m/s。

废水系统的阀门采用防腐阀门。废水排放管的阀门采用气动衬胶蝶阀;空气管阀门采用气动蝶阀;药液贮存罐出口管采用气动衬胶隔膜阀。

图1 工业废水池空气搅拌系统流程图

4 空气搅拌系统的设计要点

在实际工程中,空气搅拌的应用和设计不能仅仅依靠某方面来确定,需综合考虑各方面的影响因素,才能保证空气搅拌效果均匀,使用寿命长和运行能耗较低。

在一定条件下,曝气筒应既有较高充氧性能,又有较强的混合搅拌能力,还应有不易堵塞、耐腐蚀、坚固、布气均匀、操作管理及维修简便、成本低、阻力小和寿命长等性能。合理选用曝气筒鼓风曝气系统,可以实现节约能量、安装简单、维修管理方便的目标。

应根据池体面积和气量确定曝气筒数量。该工程中设置两台曝气用罗茨风机,采用并联母管制连接,两座废水池各通过一条DN150主管道,分别与6条、5条DN80的分支管连接至废水池内的66个曝气筒。曝气系统处理废水贮存池内的废水,主要是起搅拌和鼓氧作用。罗茨风机的风量需要满足两个水池所有曝气筒的用气要求,否则布气母管和支管的远端的曝气筒可能出气量过小。设计时应优先考虑在各布气支管分别设阀门,实现单独控制,以方便在运行时根据实际需要调量的分配。比如,当仅需要远端支管曝气时,可关闭近端支管的阀门;当需要两个水池交替曝气,亦可通过单独启动一台罗茨风机来实现。

为防止投运后废水池内曝气管粘接开裂或曝气筒脱开,设计、施工、安装时应注意以下要点:

1、曝气管接头粘接工艺应符合要求。

曝气管系UPVC材质,主管道承插连接需用UPVC胶粘剂粘接,接合面不得粘有尘土、油。此外,对所有接头除用UPVC胶粘接外,还可再采用合适方法另行加固。

2、曝气管支墩设计应合理。

支墩起两个作用:一是将曝气管托起,以便于各支管和曝气筒连接;二是起到固定曝气管的作用。支墩设计重量不能太轻,否则起不到固定作用。而在下支墩上打卡固定的方法效果不好,如果在曝气时管道振动,容易使粘接开裂。

设计施工时可采用加大支墩或用水泥灌浆防腐加固的方法加固曝气管。

3、应选用曝气孔孔径数量、大小合适的曝气筒,阻力不能过大。如有需要,可在曝气筒内的曝气管上加开曝气孔。

4、布气管设计应合理。

如果池内按正常存入4米的水量考虑,则水会通过曝气筒的曝气孔流入曝气主管内。所以,要求每次启动罗茨风机后,先打开罗茨风机出口母管排气门,再打开废水池进气门,大约过1~2分钟水池内有水花翻起时,再关闭出口母管排气门。但由于气动门执行时间不到30秒,短时间内曝气管内的水不能排出,造成很大的阻力,因而曝气管容易开焊或断裂。

对此,可在罗茨风机出口母管气动排气门前加手动门,用手动门来调节废水池进气量,或采用缓慢关小手动门的方法来逐步增大进气量。

5、应减轻环境影响。在废水池建在室外的工程中,由于夏季和冬季温差大,白昼温差较大,致使曝气管老化速率加快。

本工程废水池设在化学废水处理综合楼地下一层,因而在一定程度上减轻了环境温差大的不利影响。

5 罗茨风机的运行和维护

罗茨风机在启动前应仔细检查以下内容:设备周围清洁,无杂物,无积水;飞轮防护罩牢固完好,地角螺栓无松动;电机接线、绝缘良好;用手盘动罗茨风机灵活,无碰撞、卡涩现象,皮带无松垮、打滑、老化、裂纹;油的油质良好,油位已到油位线;压力表完好,指示正确。

为防止启动对风机的冲击,启动风机前一定要先打开罗茨风机手动放空阀,然后慢慢将放空阀关闭,使风机达到满负荷。

运行的步骤如下:按“启动”按钮,风机启动。待运行平稳后,投入负载设备。调整阀门,使其出口压力在0.05MPa。风机转动时每小时检查一次转动设备,检查项目有:温度、压力、电流、油质、油位等不得超过或低于允许值。电动机的温度以手放在外壳上不烫手为原则,烫手则表明过热,风机与电机的轴承温度≤70℃。风机运行中出口压力在0.05MPa,出力应稳定,超压时安全门应自动打开。电流表的指示应正常,不准超过额定值。油质良好,不进水,不乳化,不变黑。日常检查油位低时要及时补加油。

当停止运行罗茨风机时,也应首先全开罗茨风机放空阀,再按“停止”按钮。务必检查风机放空阀常开,确定风机已完全停下。

只有这样正常操作使用才能延长风机使用寿命,防止风机齿轮、轴承受到严重冲击,甚至损坏。

6 结论

未来科技城燃气热电联产项目1×200MW供热机组的工业废水池空气搅拌系统,设备安装及调试于2014年初完成,试运行后现已投入正常使用。该系统设计合理、设备配置完备,安装符合规范要求,整体性能可靠,运行状况良好。希望上述对其工业废水池空气搅拌系统的设计、安装、运行的总结能给从事同类工作的专业技术人员一定的参考。

[参考文献]

[1]张自杰主编.废水处理理论与设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2002:386.

[2]上海市政工程设计研究院.给水排水手册 城镇排水(第5册)[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2002:323-324.

篇9

水生植物生物接触氧化池小流域污水处理

一、实地考察与调研分析

(一)实地调研开封市水质情况并进行数据分析

2014年7月5日至15日,采集开封不同种类水样,采样时严格遵循采样规范。每日水样即时分析,需要存放的均按不同分析项目,加入一定的保存剂,并于特定的地方、特定的温度下进行保存。检验时,先往洗净的采样器中注满纯水,经放置24小时后,将纯水作为水样进行检测,若有待测物质检出时,容器重新洗涤。除每日分析所需的水样外,其余水样均作了封存,以备分析出现问题时,重新操作时使用。本次检测包含了饮用水,景观水,井水,农业用水,测得了总氮,总磷,COD,BOD等值。

(二)采集数据调研分析开封市水质情况

开封市工业废水处理率低,仅占全市废水总量的11.5%;工厂排放的废水达标率也低,仅占总量的12.6%,绝大部分废水未经处理直接排入到附近的河道中,造成地面水严重污染。除黑池和柳池作为饮用水源加以保护外,其余的均受到不同程度的污染。开封市地下水也已受到了不同程度的污染,尤其是浅层和中深层。

根据开封市多年平均水资源总量和供水总量的分析结果,计算出全市水资源的开发利用程度,具体分析结果见下表。

二、城镇污水处理厂区内创新改革实践项目

(一)改良污水处理工艺

目前污水处理化学工艺,主要包括预处理装置、混凝气浮池、生物接触氧化池和二次沉淀池。这些反应池对于污水处理成效起着决定性作用,因此,应首先对这些反应池进行改革,提升它们的反应效率和净化效果。

(二)创新污水处理技术

本研究采用了新型气浮系统。该污水处理装置在传统的加压溶气气浮工艺技术的基础上,充分吸收和发展国内外溶气和释气研究的新技术,经过流体力学等理论分析和实践创新,开发出高溶气量新型气浮系统,由该系统已经衍生研发出其他类的产品(专利号:ZL201220694868.2)。新型气浮系统在低压情况下运行,溶气量高、释放效果好,气泡为微纳米级,由于气泡尺寸较小,不受空气在水中饱和溶解度的影响,不受温度、压力等外部条件限制,极大提高了气浮的效率。不需要填料,能耗低,而且占地面积小,其溶气罐体积仅为传统溶气罐体积的20%。

三、创新设计城镇小流域水生植物净化池处理水污染问题

(一)水生植物修复富营养化水体的应用

A/O生物滤池采用SNP特种悬浮型生物填料,系统污泥浓度高,停留时间短;厌氧生物滤池:能耗低,为活性污泥法的十分之一,产泥量很少;好氧生物滤池:停留时间短,保证出水达标;所有设备可以采用利浦罐或拼装钢结构,具有施工周期短,投资低,占地节约,外观美观的特点;处理效果好,运行稳定,占地较小,操作管理简单,运行灵活性强;低投资,低运行费,尤其适合于规模低于2000~10000吨/日以下的小城镇污水处理厂;维修检修工作量低,需要运行操作人员的要求相对也较低。

(二)水生植物的净化效果

(三)优势与不足

利用水生植物净化污水具有以下优点:成本低,能耗小,对环境扰动小,植物资源可回收再利用,并获得一定经济效益,具有较高美化环境价值,利于整体生态环境的改善。对于包括我国在内的发展中国家,

环境污染和生态破坏都很严重,而环保投入又有限,水生植物净化技术将是一种很好的污染治理手段。我国河湖水面宽广,利用水生植物的自然条件比较好。如能因地制宜,发展以水生维管束植物为核心的净化系统,在污水处理过程中利用从污水资源转化而来的生物能源和资源,将是非常有意义的。

但是,它也有很多不足之处:植物系统易遭虫害,应注意防虫;植物的枯枝败叶易造成营养释放,需要及时清理;植物净化系统一般占地面积较大;容易遭受外来物种入侵。

四、结论

根据以上分析来说,改进化学工艺,利用水生植物的吸附和微生物治理污水是新颖的环保的但是目前还未大量普及的治理方法,价格低廉,效果显著,并且环保,是可持续环境友好型的治理方法,在不久的将来在政府的大力支持下,人类的观念改变下,一定可以广泛应用到实际生活中,成为主流的净化水的方法。也许将来这些形成系统的净化理论模型可以被推广到全国范围内的城镇当中,成为每一个利用城市内流河和人工湖改善调节城镇气候行之有效的理论依据。参考文献:

[1]张孝中.复合生物滤池处理城市高污染水体.

[2]蒋元勇,章茹,丰锴斌.南昌城市化与水资源环境交互藕合作用关系分析.

[3]方芳.缺氧生物滤池处理城市污水模型与仿真.

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[关键词]污水处理技术 污泥处理 综合效益 高效环保

中图分类号:U664.9+2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)21-0129-01一、小城镇污水厂特点分析

1. 由于小城镇的自身特点―人口一般较少,用水量标准较低,决定了小城镇污水处理厂的规模一般较小。

2. 水量变化剧烈

3. 污水水质变化剧烈,成分复杂。各地小城镇主导产业的不同,使得污水水质成分不确定因素较大。

二、排水体制

完善、合理的排水体制是污水处理厂正常高效运行的前提条件。排水体制可以分为合流制和分流制。如果采用合流制将生活污水、工业废水和雨水全部送往污水厂进行处理后排放,从防止水体污染来看是较好的,但这样会使主干管尺寸过大,污水容量也会增加,建设和运营费用也相应大幅提高。采用截流式合流制时,雨天有部分混合污水通过溢流井直接排入水体,水体仍然遭受污染;分流制是将城市污水全部送至污水厂进行处理,但初降雨水径流之后未加处理直接排入水体,对城市水体也会造成污染,有时还很严重。分流制虽然具有这一缺点,但它比较灵活,比较容易适应小城镇发展的需要,一般能符合卫生的要求。

“新建地区的排水系统宜采用分流制”是室外排水规范中所规定的规范,实行分流制可以根据小城镇规划实施情况和经济基础逐步建设。污水系统将污水输送至污水处理厂进行净化处理,雨水由雨水收集系统排入水体。这样可以达到经济上的节约、效益上的高效。分流制的好处显而易见。

当然,排水体制的选择不必要完全拘泥于分流制,个别地区如无法进行大幅度改造的老城区可以继续使用合流制排水系统,新建小城镇由于地域原因降雨较稀少的地区可以建立合流制体系并且设置调节池。污水处理厂工程设计中污水收集系统有很多种:完全分流制、截流式合流制、分流制+合流制+调节池等等,具体设计时要因地制宜,综合各方面因素进行比较选择合适的排水体制。

三、小城镇污水处理适合工艺

目前在污水处理上已经成功普遍应用的工艺有传统活性污泥法、延时法等新型活性污泥工艺、SBR、AB法、UNITANK和氧化沟技术、A-O法和A?-O等变形技术。小城镇污水处理技术适宜采用简单、低耗、高效的处理方式,以下几种方式综合比较适合上述要求。

1.SBR法

序批式活性污泥法(sequencing batch reactor activated sludge process)简称SBR法。经典的SBR法采用间歇进水、间歇出水、间歇曝气运行模式的活性污泥处理工艺,其基本运行周期包括进水、曝气、沉淀、排水、和待机等工序,并在一个反应器中循环进行。随着科技技术和计算机技术的快速发展,通过自动控制系统解决了间歇式运行管理上的困难,使SBR污水处理技术在世界范围内得到迅速发展。通过对SBR工艺流程的研究和对不同研究者的研究成果进行归纳,可以得到SBR工艺适用于小城镇污水处理厂的众多优点:

(1)工艺流程简单,不需要设置二沉池以及污泥回流装置,集进水、反应、沉淀、排放、和闲置于统一构筑物,大大减少了占地面积,从而减少了相应的投资金额。

(2)沉淀性能好,采用静置沉淀法,在沉淀过程中没有进水的扰动,属于理想沉淀状态。

(3)有机物去除效率高,可以通过控制适当条件而不需要新增反应器就可以到达脱氮除磷的效果

(4)难降解废水处理效率高,可形成厌氧、好氧、缺氧等多种生态条件,有利于难降解污染物的去除。

(5)运行管理自动化程度高,这样可以降低在运行操作上带来的高额人工费用。

当然,任何一种技术都是优缺点并存的,SBR工艺也存在一定的局限性如设备的闲置率较高、反应容器利用率低、对操作人员技术水平要求高等等。但就技术、经济上的特点以及其他的综合因素而言,SBR法比较适合小城镇污水处理厂,我国小城镇污水处理厂规模一般偏小,因此SBR法在我国未来的小城镇污水处理建设中有广阔的应用前景。

2.氧化沟活性污泥法

氧化沟是一种新形式的活性污泥法,其反应池为封闭的渠道形,污水和活性污泥在其中循环流动,循环流态特殊,有完全混合式也有推流式特征,水力停留时间和污泥龄较一般生物处理法长,沟内循环水量远远大于进水量,氧化沟内有不同的溶解氧环境,各种微生物可发挥作用。由于氧化沟出水水质的可靠性远比传统活性法及生物吸附法高,而基建投资和年度运行费用比其他方法低。所以氧化沟技术在我国和世界范围内飞速发展,在结构技术方面更加多样化以适应各种污水处理工程。氧化沟工艺主要由以下优点:

(1)水处理和污泥处理流程简单,构筑物少,主要构筑物氧化沟形状单一,布置紧凑。从而可以降低工程造价。

(2)氧化沟由于自身的运行方式,可以节省初沉池、回流污泥泵房等构筑物。

(3)抗冲击负荷能力强,处理效果稳定,能处理高浓度有机废水。

(4)污泥稳定性好,不需要消化即可进行浓缩和脱水,剩余污泥量少。

(5)具有良好的脱氮除磷效果。

3. 自然生态处理技术

自然生态处理技术是根据当地自然条件采用的生物稳定塘、土地处理法、人工湿地处理技术等生态环保技术。这类技术一般建设和运行简单,所需投资小,出水效果好,在一定地域内有较高的使用价值,适合我国部分地区的小城镇污水处理厂的发展需要。

生物稳定塘是依靠微生物生化作用降解水中污染物的的天然池塘或经过一定人工修理的有机废水处理设施。其本质是一个水体自净的过程。生物稳定塘可利用旧河道河滩或荒废池塘建设而成,因而运行费用低,并且处理后的水可以用作其他用途如进行水产养殖。经济效益、环境效益、社会效益价值高。土地处理法是指利用天然或人工砂土,在一定水力负荷条件下,通过渗滤或慢渗处理污水,因地制宜的推行土地处理技术,开发污水处理技术现已成为高效利用水资源的重要途径。深圳市白花村生活污水处理工程就是应用快速渗滤系统被中国环境保护产业协会评为2004年示范工程。在我国,随着自然生态处理技术的深入研究和进一步推广,有着广阔的市场前景。

四、污泥处置

当污泥中重金属含量较低时,或者处理后低于重金属含量排放标准时,可以考虑用于农田绿地进行堆肥,此时可以选用污泥浓缩、消化、脱水工艺,这样的方法实现了良性的循环,是比较理想的污泥处置方式。

此外湿污泥通过热干化处理、干化后的污泥送往垃圾焚烧厂焚烧、焚烧灰填埋也是常见处理方式,该工艺污泥量明显减少,污泥处置完全,同时污泥含有一定的热值节省燃料消耗,具有较好的运行成本。

其他污泥处理方法有干化污泥填埋场填埋,其过程包括湿污泥经过高温厌氧消化、在进行热干化处理进而送至垃圾填埋场填埋。但其工艺流程过长,设备较多,管理起来较为复杂,工程投资大,对比以上两种方法不太适合小城镇污泥处理。随着小城镇污水处理的发展,污泥做到减量化、稳定化、无害化处理是今后发展的主要方向,并且会一步步做到资源化处理使污泥做到综合利用。

参考文献