食品污水处理方法范文
时间:2024-03-08 18:04:03
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篇1
关键词:环境工程;污水处理;膜生物反应技术
1膜生物反应技术概述
膜生物处理技术结合了膜分离过程中的一系列技术优点,在传统的厌氧生物处理方法的基础上通过化学变化和膜的选择性,形成了一种全新的污水处理系统。膜生物反应器作为污水处理系统的核心可分为三类,分别是萃取反应器、无气泡反应器和膜分离反应器。相比于传统的利用生物技术处理污水,全新的膜生物反应器技术对污水的处理成果和速度等模式有了一定的提升。不难看出,基于良好的生物膜反应技术的优势和自动化优点,目前在我国的污水处理中应用次数逐渐增多。膜生物反应器技术的三类反应器中,最常见的反应器是膜分离生物反应器,随着类型不同的生物膜的不同放置位置,可以依照氧气的不同需求量将其分为膜生物反应器和集成膜生物反应器[1]。
2膜生物反应技术的优缺点
2.1膜生物反应技术的优点分析
传统的膜生物反应技术虽然具备优良的处理效果,但由于处理过程中使用的区域体积大,同时区域面积大,对污水处理的质量以及水进出的适应能力偏低,极易呈现出溶解氧不够等缺点。膜生物反应器技术与其他生物处理工艺相比具有较大的优势,由于传统活性污泥法中细菌很容易丢失,它们的生长速率低于其他异养微生物,通过膜生物处理技术能够实现对膜的处理,同时留住能力较强的膜,实现对硝化细菌的阻断,增强硝化细菌的处理能力,大大增强了硝化效率。由于膜生物反应技术本身的属性,可以在不通过二次接收器的情况下,从而实现减少区域面积。随着混合液中浓度较高的悬浮物能够提高污水处理能力的体积负荷,可提升抗冲击负荷能力,以期提高膜生物技术的处理污水的能力。膜分离技术对污水中的杂质能够进行强力分解,提升水的整体质量。杂质中的颗粒和浓度能够与水的再利用进行有机结合,通过膜生物反应技术能够阻断污水中的杂质,将污水中的杂质阻断在膜生物反应器中,降低污水处理的损失,完成便捷、稳固地解决杂质的操作。膜生物反应器内具备大量的透气性的膜,能够在不受处理方法和操作的限制下实现污水处理的平稳进行。膜生物技术的利用大大提升了污水处理操作的氧使用率,同时完成相应的间隔步骤,以期减少污水处理的操作步骤。膜生物反应器在使用过程中保持在减小的体积负荷,能够降低由污水处理而产生的大量杂质,致使剩余杂质排放超出30天,实现意义上的零污泥排放[2]。
2.2膜生物反应技术的缺点分析
虽然膜生物反应器技术被广泛应用到各行各业中,也具备很多优点,但是在具体操作过程中还有较多无法克服的问题。因此,若想保证膜驱动压力稳定,就需要通过膜生物反应器,其在污水处理的过程中比活性杂质要浪费更多能量。虽然膜生物反应器在对污水处理的过程中能将杂质的生物膜保存下来,保证生物膜的稳定性,但这种操作也导致生物膜会吸取污水中的有害物质,大大降低了膜的使用年限,使用年限较短的膜会致使污水的流速降低。生物膜是污水处理过程中的重要因素,因此,我国对生物膜的研究技术需要逐步提高,需提升膜材质和生物膜系统功能的有机结合,在膜应力、使用寿命和生产成本方面取得相应的突破,同时保留膜本身的优点,才能够实现对水的有效处理。膜组件的设计还必须满足高处理能力和低能耗的要求,同时还要易清洁。因此,相关研究人员需要全力以赴为污水处理问题进行不断分析和研究,旨在提高废水处理的能力[3]。
3膜生物反应技术在污水处理工艺中的应用
3.1工业废水的处理
工业废水中的杂质较多,所以在对污水进行处理的过程中大大提高了困难度。面对具备不一样特点的工业污水,应采取适当的膜生物处理系统,同时,采取的生物膜应与工业污水的特点相类似,从而确定其稳定性和安全性,以完成对工业污水的治理。在污水处理的过程中,应避开利用平均的膜生物处理技术来降低污水治理的成果。在不同pH值下,金属离子具有不同的表达形式,通过调节废水的pH值可以实现去除金属离子的效果。例如,食品工业废水的一个主要特征是高浓度的有机物质,因此,若想处理食品工业废水,就应增加膜生物反应器技术的体积负荷,以此来降低处理成本,同时提高对食品工业废水的处理。当然,在食品工业废水处理的过程中,还必须克服高盐和高甜度废水中微生物的存活率,例如芥末和酱油的工业废水,因此,如何降低盐度和低成本,是食品工业废水处理中的一个大问题。
3.2生活污水的处理
经过适当的废水处理后,生活污水可以重复用于道路清洁以及绿化等,但是处理成本高,初期投资大等问题也阻碍了生活污水处理的发展。然而,随着膜生物反应器技术的创新和优化,其在生活污水处理中的优势显著。通过膜生物反应器技术的应用,不仅降低了污水处理的成本,同时还能够使水资源得到再利用,大大提高了环境的绿化。
4膜生物反应技术未来的发展空间
通过膜生物反应器技术能够降低污水处理的成本,同时,膜生物反应器技术还应该在组合技术的发展中进行应用,将膜生物反应器技术与其他工艺相结合可以实现优势互补并改善水质,膜生物加工技术也可用于处理污染的天然水体[4]。
5环境工程污水处理中常见的膜生物反应技术
5.1EGSB-MBR组合技术
EGSB-MBR反应器技术在处理环境工程污水的效果十分显著,可以消除废水中的化学氧量,但很难去除水中的悬浮固体。因此,通过EGSB-MBR组合技术可以弥补这一缺点,使用EGSB-MBR组合技术可以解决后续处理的悬浮物问题,通过EGSB-MBR组合技术实现对环境工程污水的有效处理,EGSB-MBR组合技术是一种结合了二者优势的污水处理技术。
5.2气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合技术
污水中的杂质和微生物种类较多,由于污水是大部分混合物的集合,因此,在污水处理的过程中,仅靠污水处理技术难以将杂质和微生物进行处理,建议使用组合处理污水的手段对污水进行处理。随着我国对膜生物技术的不断研究,近年来,技术人员对膜生物反应器进行了改进,并在此基础上推导了内循环动态生物反应技术的发展。
篇2
在处理食品加工废水时,往往需要采用物理处理、化学处理与生物处理相结合的方式,在去除污水内的杂质后,通过微生物的生命活动对污水中的营养物质进行利用,以达到理想的净化效果。
食品加工废水处理工艺简介
以肉类食品加工行业的废水处理工艺为例,其废水处理工艺流程主要分为三大部分。首先,需要采用物理处理的方式,通过设置格栅、初沉池、隔油池、以及对废水进行预曝气等方式,降低污水的色度、浊度以及SS的浓度,并未后期的化学处理及生物处理阶段做好准备。污水处理的第二个环节,也是最重要的环节,便是污水的生物处理过程。然而,由于食品加工废水中往往含有油、蛋白质等大分子成分,难以被微生物直接利用,因此,在对食品加工废水进行处理的过程中,往往需要预先对其进行水解酸化,以便使其中的大分子有机物降解成为易于被微生物吸收利用的小分子,提高后期生物处理工艺的对废水的净化效果。生物处理过程按其作用机理大致可分为好氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理三个类型,而食品加工废水属于高浓度有机废水,因此通常采用好氧或兼性厌氧处理工艺,主要方法包括:活性污泥法、SBR法、UASB法、A/O生物流化床等。通过生物处理工艺,能够大大降低加工废水中的BOD、COD和氮磷含量,确保废水的水质达到国家规定的排放标准。最后,经过生物处理的废水在通过二沉池,去除污泥等残留污染物后达标排放,回收的污泥部分回流入生化处理池,其余的则经过脱水浓缩统一进行处理。
废水处理工程在食品加工中的应用
水解酸化-SBR工艺是将水解酸化过程与SBR工艺相结合,通过水解酸化过程将废水中的大分子有机物分解为能够被微生物直接吸收利用的小分子,而经过处理后的废水进入SBR反应池中能够大大提高污水的处理效果,充分发挥了SBR工艺在处理高浓度有机废水方面的优势,不仅实现了废水的达标排放,还起到了节约污水处理成本的作用。此外,由于水解酸化-SBR工艺对进水的适应性强,对水质和水量起到了良好的调节作用,能够有效的去除污水中的SS、有机物和重金属等有害物质,且出水水质稳定、污泥产出量低,大大降低了污泥处理的成本。同时,该工艺还具有占地面积小、运行管理难度低等优势,因而在食品加工、乃至其他行业的污水处理过程中,均有着广泛的应用。某食品加工厂主要以土豆为原料,进行食品的生产与加工,随着国家对于污水排放要求的提高,原有的废水处理工艺已经无法满足其生产需要,改建后的处理设施的日处理水量为700m3,进水水质为:COD=3000mg/L,BOD=1500mg/L,SS=2000mg/L,pH值为4.5-5.5,油类浓度为100-150mg/L,出水水质应达到国家一级排放标准。污水经三道格栅过滤,去除其中大块杂质后,进入调节池进行预曝气,并对水量进行调节,保证后续处理的连续稳定进行。调节池的出水进入混凝反应池,在混凝池中进一步的去除污水中的固体物质与浮油,之后进入水解酸化池,在水解酸化池中,酸化菌、兼性厌氧菌以及其他微生物通过其生命过程,将污水中的大分子有机物酸化降解,转变为分子量更小、溶解性更强、易于微生物吸收利用的小分子,为后续生物处理的进行创造了良好的条件。在污水进入SBR反应池之前,首先要经过预曝气,以提高污水内部溶解氧的含量。SBR反应池的运行周期设计为12h,其中进水时间为1.2h、曝气时间8h、沉淀时间1h、滗水时间1h、排泥及闲置时间0.8h,污水在经过SBR池内微生物的净化后,经沉淀使泥水分离,其水质已经达到国家一级排放标准,可以直接排放。而分离出的污泥除部分回流至SBR池内以外,大部分经过浓缩、脱水以及加药固定,最终运输至相关单位统一进行处理。
采用水解酸化-SBR工艺处理食品加工废水,能够有效的提高出水的水质,实现加工废水的达标排放。由于SBR工艺能够在统一反应池内完成进水、反应、沉淀、排水以及闲置5个步骤,因此大大节约了工程的占地面积和建设成本。在污水处理的工艺流程中,剩余污泥的处理始终是耗资较大、处理难度较高的环节,水解酸化-SBR工艺产生具有剩余污泥量小的特点,对于控制污水处理的成本有着十分重要的意义。同时,水解酸化过程和SBR工艺的联合使用,使得食品加工废水中的有机物得到了充分的利用,全面提高了出水的水质,并且具有适用范围广、工艺流程简单、操作方便等优点。此外,将计算机技术应用到无数处理的过程中,通过PLC可编程控制器,根据污水处理环节的特点,对设备的运行状况进行控制,能够实现设备运行的自动化,进一步降低运行管理的难度与成本,提高污水的净化效果,全面实现食品加工废水的达标排放。值得注意的是,使用水解酸化-SBR工艺对食品加工废水进行处理,需要根据污泥的负荷合理的设计SBR池的循环时间,并根据SBR池中进行的反应阶段合理的控制曝气量,最大限度的降低反应装置的能耗,节约处理成本,实现经济效益和生态效益的最大化。
篇3
【关键词】非常规污水处理;小城市;污、废水处理工艺
合理的利用水资源,改善城市的投资环境,已是可持续发展战略的重要思想。但在一些小城市的工业发展进程中,工业废水的排放难免会对水质的环境带来一些影响。而随着工业废水的大量排放,小城市的污、废水排放的比例也发生了很大的变化,当面对难以降解的物质时,就要考虑选用非常规的污水处理工艺,来促进城市污、废水处理的质量。
一、污、废水量比
小城市中的污水通常以生活污水为主,但由于经济的发展,小城市的工业用水也得到了不断地增加,造成了大量的污水排放,使得污、废水量比形成了严重的失调现象。位于太湖以南的浙江,包含有钱塘江等比较大的水系,所以水体的功能一般要求达到Ⅲ类水以上。然而由于乡镇企业的迅速发展,使得工业的废水量远远超过了生活的废水量。在我国大多数的小城市中,雨、污水分流是排水体制的一个重要目标,但在近年来,截污率已经达到了0.55-0.65,而一些中型的工业地带的废水截污率则已经达到了100%,所以,污、废水的比例也有所降低。在实际的污、废水的设计中,可以对工程投资、处理工艺、进、出水质进行综合的确定,来进行污、废水的有效处理。
二、水质
与污水厂的进水水质要素相关的有:1.污、废比;2.工业废水污染物成份;3.居民生活用水量;4.地下管道入渗率;5.城市管网排水体制。通常来讲,就小城市的污水水质而言,北方城市不如南方城市,但居民的生活水平、气象环境、雨、污分流比例都会对小城市的实际水质造成一定的影响。下表是小城市污水中低浓度水质示例表。
项目 COD/mg/L BOD/mg/L TN/mg/L TP/mg/L SS/mg/L PH
浓度 250-300 100-150 20-40 4-6 150-220 6-9
对城市的污水处理厂而言,威胁运行较大的是工业废水的水质,如印染厂、医药化工厂、造纸厂等工业废水。如果污、废比较小时,即促使废水的处理,使之达到进污水管网的标准要求,会从本质上解决小城市的污水水质。下图是污水排入城市下水道的水质标准要求表。
三、小城市非常规污水处理工艺
在常规的污水处理中,污、废水比达到75%以上,才能达到出水的标准,即COD≤60mg/L。但如果不能达到这一比值时,就要应用非常规的污水处理方法进行污废水的处理。与此同时,在污废水的常规处理中,一般要求出水浓度要达到工业废水的排放标准,其与城市污水厂的出水要求有着比较大的区别。为此,在确定非常规的处理方法中,要对常规处理方法中的除磷脱氮功能进行一定的保留,并具备降解残余物质的能力。
对于生活污水而言,由于工业废水的渗入,使得水质的特性发生率很大的变化,由于这一特点,进入污水管网的工业废水的水质特性也发生了很大的变化。其两者具有相辅相成的重要作用。对出水水质来讲,处理的工艺对其有着重要的影响,污、废水的性质对其也有着一定的影响。如果说,某一个城市的工业废水主要是造纸、印染等,所采用的处理方法就是常规的污水处理工艺,它的入管BOD有75%的去除率,生活污水BOD和COD有95%和90%的去除率。在这一过程中,用化学除磷的工艺也是非常重要的,通过这一方法,就可以得知污、废比条件下的出水水质,如下表。
从上表可以看出,如果污/废比处于0.60/0.35时,若进行常规的方法进行污水的处理,能够使出水达到城镇的排放标准;但当这一比值超过0.45/0.55,时,只会让出水水质达到城镇的二级排放标准。为此,当这一比值低过以上的标准时,就要采取非常规的方法,进行小城市的污水处理。对于非常规的污水处理工艺而言,其可对工业废水的成分和污、废比进行一定的依据,在参照一下一些工艺的流程进行废水的处理。
1.工艺流程一
2.工艺流程二
在上面的这些污水处理额非常规处理工艺中,对于调节池的设置,其主要考虑的是工业废水的排放量和污、废比。如果污、废比的比值小于0.35/0.65,或出现反应池单元,就必须要进行调节池的设置,才能对处理过程中的药剂投放量进行有效地控制。而对于水解池而言,它的设置考虑的是废水中BOD/COD之比和入管中的难降解物质的浓度,其对制革、毛纺、造纸、水果罐头食品、印染等废水的处理均可适用。其中在设置初沉池时,一般要对进水的悬浮物浓度进行有效地取舍,如果具备混凝沉淀的功能,也要对其进行设置。此外,如果出现不溶性COD和难降解物质的存在,并在BOD/COD比值较低时,就要对反应池进行设置,在依据入管工业废水的特性,可选择性的添加氧化剂或混凝剂。通常来说,如果是制革和医药化工类的废水,就可对其进行上述工艺的选用。
四、讨论
(一)处理小城市污水时,入管难降解物质和工业废水比例的增多会使废水的处理难以达到合理的标准,一般来说,运用常规的污水处理方法,并不能够达到很好的效果,以此实现水环境质量的改善。为此,就要对处理难降解工业废水的方法进行有效地兼纳,不断地完善常规的生化处理工艺,来适应经济的需求和发展。
(二)对污水处理的非常规的处理工艺进行一定的完善,并能够依据出水浓度、入管废水的性质、污废比等内容进行工艺的设计,而对这些内容进行有效地考虑,也能够对小城市污水处理的工艺设计进行一个可行性的判别,使应该使用非常规处理工艺却运用常规处理工艺的现象有所避免,有效地保障出水的合格率。
篇4
关键词:农村生活污水,环境污染,处理技术,方法与模式
中图分类号: TV664 文献标识码: A
引言:随着我国工、农业生产的发展,人口的增长,环境污染问题日益严重,,由于我国农村经济发展落后,相应的基础设施建设薄弱,导致农村地区生活污水随意排放,污染严重,农村生态环境问题口益突出。为了从根本上保护生态环境,提高农村地区生活水平,我们必须加强农村生活污水处理,实现污水的净化与循环利用。污水处理包括生活污水的收集、处理,这不仅是现代新农村建设的需要,也是避免水土、土壤和农产品受到污染的根本途径,是促进社会发展的重要手段。
1、我国农村污水处理的模式
1.1 集中处理模式
农村地区农户村民居住的地方比较集中,地势也高低不同,但可以利用这一优势,将各户产生的生活污水经隔栅井收集汇流,再集中进行处理。集中式污水处理模式有生物处理技术和生态处理技术,生物处理技术主要有生物接触氧化法、生物滤池、SB R工艺等,这些技术处理系统净化效果好、占地面积较小、生态环境效益显著,但投资和运行费用较高、维护管理需专业。生态处理技术可对农村地区的废弃池塘、洼地充分利用,采用生态塘处理系统和湿地处理系统,以减少资金投入,同时,还控制土地面积的占用。
1.2分散处理模式
在一些农村地区,需采用分散式的处理模式。农户基本是单独的住户和独立的社区,应分别进行污水收集、处理、排放。这些分散居住的农村地区,使用先进、集中的污水处理技术明显不现实,加上农村地区的技术人员缺乏,因此,要因地制宜的采取方便管理、成本低廉、技术简单的污水处理方式。对于住户分散,较难通过管网收集自流污水的村庄,有单户或几户就地处理模式:“三级化粪池+小型人工湿地”、“沼气净化池” 等。
1.3关于污水处理的思考
我国农村地区经济落后,人才缺失,在考虑污水处理时,要结合农村实际,科学合理地利用农村地区的天然净化能力,辅助使用现代化的污水处理技术,这样才能高质量的实现污水处理。加强湿地污水处理技术的推广,利用农村地区的自净能力,开展清淤清洁的生态系统建设。如果一些农村的化粪池设施建设完善,则应该增加污水净化设施,并有针对性的采取集中或分散处理。污水处理的高效,不仅需要完善的技术设施做支持,还应有严格、具体的管理规范,上下级部门要加强沟通,了解污水处理的真实情况,并制定有效处理措施。农村生活污水处理不当的原因,主要是资金不足,因此,要广开渠道,增加资金投入,以及政府部门需建立专项资金,集中建立完善的污水处理设施。
2、农村生活污水处理技术
2.1 生态处理技术
生活污水的处理,是基础保护生态环境,减少资源浪费而采用科技手段进行的控制污染的措施。我们通过污水处理,将有用的水资源应用到土地中,利用土壤!植物!微生物复合系统的物理、化学、生物学和生物化学特征,对污水中的水、肥资源加以回收利用,降低污水中的污染物,预防水土、土壤的污染。现代污水处理技术以土地为基础,以土壤介质的净化作用为核心,在污水处理中,重视污染成分的分离,关注植物、微生物共存体系与处理环境或介质的相互关系,从生态的角度去考虑污水处理。
2.1.1慢速渗滤生态处理系统
这种技术是将污水分配到种植农作物的土壤中,让污水流过土壤,而植物系统的垂直渗滤就能达到净化污水的作用,那些有用的成份还能被用作肥料,促进植物的生长。在污水处理时,所分配出去的污水一部分被修复植物吸收,还有的在渗入底土时,其中污染物被土壤介质截获,或者被植物吸收、固定,或被土壤中的微生物转化、降解,最后污染物成为无毒成份。
2.1.2快速渗滤生态处理系统
与上述污水处理方式相似,将污水分配到具有良好渗滤性能的土壤表面,污水经土壤表面向土壤底部流动,逐渐被土壤中的生物氧化、硝化、反硝化、过滤、沉淀、氧化和还原,最后,实现净化污水污染物的目的。这种污水处理方法已经成为生活污水处理的主要方式,不仅被用于大城市,一些中小城市、城镇、农村也得到广泛使用,尤其是农村地区,利用农村地区资源丰富的优势,达到生物污水处理的目的。
2.1.3人工湿地处理系统
人工湿地是对自然湿地的模拟,主要利用自然生态系统中植物、基质和微生物三者的协同作用,实现水质的净化。我们利用土壤和按一定级别充填的填料组成人工湿地,并在湿地表面组建一个植物生长的自然生态系统,人工湿地虽然要占用大量土地面积,但工艺简单、维护管理方便、运行费用低,生态环境效益显著,因此,很适合远离城市,地势空旷的农村地区,也由于其投入资金少,不需要高级管理人才和技术人才,可被农村地区广泛应用。
2.1.4稳定塘系统
在农村污水处理中稳定塘是一种高效的处理系统,它是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称,主要通过微生物降解、有机物吸附、有机颗粒的沉降和截滤作用去除,对
BOD5的去除率通常较高。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体等优点,在我国,特别是在缺水干旱的地区,是实施污水资源化利用的有效方法,所以稳定塘处理污水近年来成为我国着力推广的一项新技术。
2.2阿科蔓生态基处理技术
该技术与生态处理技术完全不同,但却有着相同的目的。该技术是将具备高生物附着表面积、适宜的孔结构,仿生水草形态设计、纯惰性的食品材料应用于污水处理中。通过这种材料,可以有效去除污水中的有机物,大量微生物附着在阿科蔓生态基表面,然后,将营养有机物进行生物氧化,最后,将有害物质逐渐转化,从而去除水体中的有机物。根据阿科蔓生态基处理原理,对城镇生活污水有积极作用,加上其在微生物附着材料上的创新,值得广泛推广。这是一种新型的污水处理办法,只要合理调整好生态基的分布密度,挑选、培养好处理微生物,就能在污水处理中达到较好的效果。阿科蔓技术之所以能在农村生活污水处理中得到广泛应用,还在于该技术能实现地处理,设备用量少,成本低,应用自然化的处理模式,减少了管理环节,同时,还能利用当地较少的用地,就能对农村地区各种污水及降雨引起的面源污染进行生态性处理。
结束语
农村生态环境污染的问题日益严重,究其原因,主要是农村生活污水处理不当,导致水体、土壤等各领域的污染。为了建设新农村,控制环境污染,必须加强农村地区的污水处理。由于农村地区各有特点,应因地制宜地选择污水处理模式。近年来,我国已经发展了诸多适合农村的污水处理方法,但还存在不少问题,仍然需要我们在管理体制上不断完善,以及在处理技术上积极借鉴国外先进技术,发展适合自己的处理方法。总之,在处理农村污水的问题上,依然是任重而道远。
参考文献:
篇5
关键词:污泥处理 剖析
根据江苏省一项有关全省城镇污水处理厂产生污泥的最新调查显示,目前,江苏省l3个省辖市每年产生的污水处理厂污泥为217834吨,其中位于苏南经济发达地区的无锡、常州、苏州三市的产生量,已占全省总产生量的76%,其余l0个省辖市的产量占了24%。
长期以来,由于我国的污水处理界普遍受到“重水轻泥”倾向的影响,致使城镇产生的大量污泥处置,已成为极其脆弱的薄弱环节,并演变成阻碍污水处理行业健康发展的“门槛”。近年来,“重水轻泥”的天平失衡现象,已开始受到各界人士,尤其是业内专家的关注和重视。
从江苏省最新的调查显示,目前,江苏省城镇污水处理厂的污泥处置方式主要是卫生填埋或弃置填坑。污水处理厂通过“污泥浓缩———脱水———外运”,然后集中弃置去填坑。由于未采用任何污染防范措施,致使污泥中的有害物质经过雨水侵蚀和渗漏,不同程度污染了地下水环境,这对以地下水为生活水源的地区来说,便带来了严重的二次污染威胁。还有一些污泥与生活垃圾一起进行卫生填埋处理,不仅占用大量土地,也存在很大的安全隐患。由于经过压滤机脱水的污泥含水率在80%左右,在与生活垃圾一起填埋时,不仅大大增加了填埋场渗滤液的处理量,而且很容易在压实过程中,使得填埋体变形和滑坡,直接影响垃圾填埋场的正常运行。
位于长江下游江心岛上的南京江心洲污水处理厂,是南京市污水处理厂处理能力最大的企业。目前具备日处理污水40万立方米的二级处理能力,主要来自居民生活、医院宾馆和餐馆业污水。污水处理产生的污泥首先经过稳定化处理,再经过中温消化,分解污泥中的有机物,杀灭污泥中的病原菌,并经离心脱水和板框脱水之后,使污泥含水率达到70%左右。目前,这个厂每天产生的含水率70%左右的污泥量约为100吨,主要输送到长江的江心洲一些洼地上填坑。但是,由于近年来可用于填坑的场地已越来越少,污泥处理已成为该厂最迫切需要解决的问题。
而徐州市和淮安市主要采用堆肥的方法来处置污泥,一般采用好氧堆肥工艺,在有氧条件下,利用嗜温菌、嗜热菌的作用,对污泥进行好氧生物高温发酵,使污泥中水分及大量有机物质好氧分解,以达到污泥稳定目的。堆肥农用能充分利用污泥中的营养成分和部分有机物,但对含有工业废水、重金属超标的污泥却不能适用,并且堆肥过程中会产生大量臭味,工作环境差,对周围环境有一定的影响。
徐州国祯水务运营有限公司(原徐州奎河污水处理厂),每年实际污水处理能力为3150万吨,其中工业废水占20%,主要是纺织、染料、机械和食品等行业,其余80%是生活污水。污水处理产生的污泥经离心机脱水后污泥含水率为75%左右,每天污泥产生量约100吨。该公司最先自行干化处置污泥,但由于成本太高,现已委托徐州健仕生物制品厂堆肥处理。该厂采用好氧堆肥二次发酵技术完成整个制肥过程,一次发酵是分解脂肪、蛋白质、糖类等易分解物质,反应速度快,发酵周期约10天,主要采用机械装置来完成;二次发酵是分解纤维素、木质素等难分解物质,反应速度慢,发酵周期约20~30天,主要采用堆积法来完成。
吴江市盛泽镇现有纺织印染企业29家,盛泽镇污水处理厂拥有印染污水集中处理能力19.5万吨,每天产生的污泥800吨(含水率为93%)。如按传统填埋方法,每年要占用农田100余亩,按每亩10万元计,约需人民币1000余万元,再加上每吨运输费9元,合计处置每吨污泥费用为43.72元,并且很可能造成二次污染。
为解决污泥出路问题,2003年8月,盛泽镇政府与浙江朗地公司联合投资1000万元,建成了盛泽镇水处理发展有限公司污泥处理厂,形成了日处理300多吨的印染污泥处理能力,并于2004年2月正式投入运行。该污泥处理厂采用了浙江大学环境与生物地球研究所翁焕新教授的发明专利技术,充分利用印染污泥资源具有热值较高和质地较轻的特点,将干燥后的污泥利用机械制成污泥颗粒产品,被分别利用到制砖和燃煤行业。利用15%的污泥颗粒与粘土混合制砖,不仅节约了大量土地资源,而且污泥颗粒中含有一定的热量,在砖块烧制过程中,污泥颗粒能同时燃烧,并产生2000大卡的热量,明显减少了烧制砖块的燃料用量,同时还能增加砖块的强度,减轻砖块的重量。该方法每吨直接处理费用为26元,另加其他费用综合成本为36元,明显低于填埋费用。
常州东南工业废水处理厂隶属于常州东南经济开发区,专业从事东南开发区印染废水的集中处理,现每天处理能力为3万吨,污泥日产生量约60吨。目前,该厂正与浙江大学合作,将污泥干化造粒,生产的粒子提供给热电厂作燃料。
污泥焚烧是使污泥中的碳水化合物转变成二氧化碳和水,同时在高温中杀灭细菌、病毒,回收焚烧过程中产生的热能,是一种彻底处置污泥的方法。常州市每天产生200吨的污泥,无害化处置污泥一直是困扰着该市的主要环境问题。常州市排水管理处经过调研和权衡,选择焚烧作为污泥的最终处置方法。经过常州市排水管理处、常州市第一热电厂、无锡锅炉厂和常州市政设计院等单位的共同努力,在常州热电厂现有用于产生蒸汽和发电的大型循环流化床锅炉上,增加了一个输送设备,把污泥通过压力泵送到温度高达900多度的锅炉内燃烧,焚烧的效果非常好。经过测算,改造设备的总投资为49万元,每吨污泥的运行费用为63元,加上运输费每吨污泥的综合处置费为80多元,仅为卫生填埋和干化处置费用的50%。而且污泥经焚烧产生的泥灰还能和锅炉原先煤灰一起成为制砖原料。
从调查情况可以看出,由于目前江苏省各地对污泥处置水平存在着参差不齐的现象,污泥处置已成为环境保护的一个突出问题。从这次调查情况看,首先,目前许多地方管理部门对污泥的处置,还存在一些错误认识。有的人认为污泥不需要处理,直接丢弃即可。
其二,现有管理体制不利于解决城市污泥处置。现有管理体制存在最大问题是污泥处置责任主体不明和污泥监管严重缺位。污泥处置责任主体不明的主要原因:一是由于传统的污水处理厂是为政府服务的附属实施机构,无法独立承担有关责任,而许多城市在建设污水处理厂时,并未考虑配套的污泥处理系统;二是污泥处理没有专门的经济支撑体系,原来征收污水处理费中没有包含污泥处置费用;三是过分强调“资源化”技术路线,误导了企业和政府,把污泥处置仅作为有价值的资源,而不是一种责任。
其三,忽视了污泥排放的监控监督。与污水处理的监管相比,政府对污泥处置监管严重缺位。污泥处置缺少系统规划,而各个城市总体规划中均未涉及污泥处置内容,更无专项规划。
其四,现有运营机制不利于解决污泥处置问题。虽然国家允许各类资本进入基础设施、公用事业等建设领域,但在实际操作中,许多地方仍有政府对其进行垄断性经营,民营企业很难涉足其中。因此,污泥处置单纯依靠政府出资解决,不能充分发挥民间资本推动作用,难以促使污泥处置产业化的发展。
其五,污泥处置立法明显滞后,相关标准缺乏系统性、科学性。目前,我国的污泥处置产业刚刚起步,相关的政策法规、标准和管理体系很不完善,对污泥的处置工艺、标准尚无统一的规定,更没有对污泥处理企业进行客观评判的评价体系。目前我国与污泥处置相关的标准仅有《农用污泥中污染物控制标准》、《城镇污水处理厂污染物排放标准》和《城市污水处理厂污水污泥排放标准》三项,已不能满足要求,更起不到控制污染的作用。
江苏:污泥安全处置须多管齐下
为扶正“重水轻泥”的天平,加快江苏省污泥安全处置步伐,江苏省从事固废管理的专家们建议:首先,要建立完善污泥监管的法规体系和污泥处置标准。结合省情,制定《污泥处置管理办法》、《污泥处理处置技术政策》等;在我国现有法规中,补充完善城市污水处理厂污泥处置要求,使有关部门能够依法加强监督管理。制订科学的污泥处置标准,是监控污泥处置、选取合理技术路线和采取有效技术政策的重要前提。要对城市污水处理厂污泥的管理和处置,提出综合性要求,对重金属、病原菌和有机污染物等指标进行严格限制。
第二,明确污泥处置的责任主体。目前,大部分城市污水处理厂属事业单位性质,政府仍是污泥处置的责任主体。随着污水领域政企分离逐步到位、污水收费逐步市场化运作、技术路线逐步明确,应在政策上明确污泥处置的直接承担主体是污水处理企业,而污水处理企业负有对污泥达标处置的责任。如果污泥处理处置不当,污水处理企业要承担首要责任。当然,征收的污水收费中,要包含污泥处置所需的费用。
第三,政府应加强污泥处置的管理和监控,制定出污泥处置专项规划。政府高效监管是有效解决污泥处置的关键。政府有关部门必须高度重视污泥处置对环境的影响,加强污泥处置的管理和监控,将城市污泥处置纳入政府监管的视线。制定和实施专项规划是指导污泥安全处置的“坐标”,各地应根据自身具体情况,尽快编制专项规划,尽可能与污水处理规划同时编制实施,以便于协调和统一。
篇6
关键词:北方;水污染;农业;策略
中图分类号: F323;X52 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.05.044
1北方水资源分布状况
我国的北方地区一般是指秦岭――淮河以北的地区,北方的人口大约是全国总人口的40%,而北方的水资源占有量仅为20%,北方的大部分地区水资源占有量均低于全国的平均水平。由于我国北方地区的地理特征和气候,例如降水量少,蒸发量大,空间和时间分布不均匀等,使得我国北方地区水资源已经失去了继续开发的潜力。北方地区属于干旱地区,使得北方地区的农业生产受到极大的影响。
2北方地区水资源污染现状
我国北方地区正面临着十分严重的水污染问题,总体的水污染趋势是支流污染比干流污染严重;河流下游地区污染比上游地区污染严重;流经城市的河流比不流经城市的河流污染严重;发达地区水质比不发达地区水质污染严重。生活用水和农业生产都需要取大量的地下水,由于地表水的稀少和污染严重,使得水污染的问题更加严重。
3北方地区水污染对农业生产的影响
3.1工业废水对农业的影响
水污染的一个主要方面就是工业废水的排放,虽然工业污水的排放要远远少于生活污水的排放,但其对水资源的危害却远远大于生活污水的排放。未经处理的工业污水一旦直接排入河流或地表中,就会导致生态环境遭到严重破坏。工业废水来自于企业的生产中,而在一些城市的周边和一些农村地区,还存在对农产品的污染,这些都是水体中生物需氧量和化学需氧量的主要来源。
3.2生活污水对农业的影响
生活污水现在正处于逐年增长并且增长比例有逐年增加的趋势,大量的生活污水排入河道,在进行灌溉时,会污染农产品。随着人们生活污水排放量的增加,对于污水处理也是一项极具考验性的工作,我国的污水处理率只能达到50%左右。
3.3农业生产污染对农业的影响
北方地区是农作物种植的主要地区,在农业生产的过程中,由于化肥的过度使用,使得农田里的氮、磷等元素含量大量超标,这些元素经过渗透会对地下水造成严重的污染,进而影响人们的生活用水。除此之外,畜禽粪便无序排放也会对地表水产生严重的污染。
4 治理策略
北方地区水环境问题主要有洪涝灭害、干旱、水资源短缺和水污染,其中危害最大就是水体受到污染。因此各地需积极采取相应的有效措施,加大水体污染的治理力度。
4.1完善相应的法律法规
在环境保护法的基础上,还应该颁布关于水土保护以及预防水体污染方面的相关法律法规。这些法律法规可提供强有力的法律依据,促进我国水污染防治工作的顺利开展和清理整顿非法的排污行为。排污企业应被取缔或关闭,淘汰生产工艺落后和可造成严重污染的设备。
4.2加强污水处理的管理
政府部门应该加强对企业污水处理的监督工作,对一些重度污染的企业进行大力度的处罚。发现污染物排放超出国家标准的令其立即整改,达不到标准坚决不允许其再生产。企业还应该自觉配备污水处理设备,由政府部门对其进行监督。相关部门应该大力建造污水处理设施,对污水处理结果进行监控,使违规企业没有违规生产的可能。
4.3倡导科技治理,促进农业发展
对污水处理项目加大重视力度,对污水处理项目的研究加大投资,使我国的污水处理技术更加先进、高效。只有污水处理更加科学合理,才能提高农业的生产效率,改善人们的生活环境以及饮食的健康。大力发展城市以及农村地区的污水处理技术,使其处理后的污水达到环境保护的标准。
4.4 污水处理和循环利用
在节约用水的同时,还应实施废水再利用和污水处理循环利用,来实现最大化的节约水资源。例如在生活领域中可以用淘米水不ā⑾匆路水冲厕所等方法来实现废水的再利用。在工业领域,对工业废水集中处理实现水资源循环利用的目的。
5 结论
我国北方地区水资源已经很短缺,并且由于自然以及人为因素,污染问题也相当严重。所以,我们应认识到水资源问题的严重性,从自我做起,提高意识,同时政府部门应加强污水处理循环再利用,以及对重度污染企业加大整改力度,做到保护水资源,人人有责。
参考文献
[1]郑强.浅析水污染的危害与治理方法[J].科技信息,2009,(31).
[2]武敏.论水污染的危害与治理[J].鸡西大学学报,2008,(08).
[3]春.论我国北方地区水污染现状及治理对策[J].北方环境,2012,(06).
[4]彭亚拉,张睿梅.我国水污染加剧及水生态破坏致食品安全堪忧[J].环境保护,2007, 380(18):53-56.
篇7
关键词:膜生物反应器mbr预处理膜污染
1mbr应用情况
目前,越来越多的国家将mbr用于生活污水和工业废水的处理。表1中列出了一些发达国家近年来mbr的应用情况。
在欧洲大部分国家由于国土面积小,地面水体因径流距离较短而导致其自净能力差、生态系统脆弱、易受污染。mbr由于其占地面积小和出水水质优良,在欧洲受到了相当程度的重视,有许多污水处理厂都运用mbr工艺进行了中试规模的污水处理研究,并计划进行工业规模的应用。
荷兰在处理能力为240m3/d的中试取得成功以后,正在建造处理能力为18000m3/d的mbr污水处理厂,并计划从2003年开始建造处理能力为(6~24)×104m3/d的mbr污水处理厂。
德国已经建成5家大规模使用mbr的污水处理厂,累计处理能力为21000m3/d;另有两家污水厂已在规划中,其中一家位于kaarst的污水处理厂设计服务人口为8万人,使用膜面积总计为88000m2,预算为4600万德国马克,建成后将是世界上最大的使用mbr的污水处理厂。
美国和加拿大已有许多投入运行的mbr污水处理厂取得了较好的效果。
日本对于mbr的使用较为普遍,主要是用于小区污水的处理与回用及工业(如食品、饮料制造业)废水处理。
荷兰xflow公司开发的mbr在生活污水和食品、林业、造纸等工业废水处理中得到了广泛的应用[9],工业废水累计处理流量为245m3/h,其中一家规模最大的生活污水处理厂的处理能力为1100m3/h。
2mbr的优势与改进
2.1mbr的优势
mbr与传统工艺相比有以下明显优势[1]:
①由于取消了二沉池及将污泥浓度提高了2~5倍,减小了占地面积。
②出水水质好,可直接回用。出水中ss低于检测限;耐热大肠杆菌被完全除去,噬菌体数量比传统工艺出水低100~1000倍;对于重金属的去除很明显(尤其是cu、hg、pb、zn等),但其去除率取决于金属离子与污泥吸附的程度;有毒的微污染物(如杀虫剂、多环芳烃等)几乎全部吸附在污泥上,因此可与ss同时被去除。
③生物处理单元中污泥浓度高、泥龄长,对有机物的去除率高。
④对于氮、磷污染物有较高的去除率,出水可满足tp<0.15mg/l、tn<2.2mg/l的环境最大容忍限度(maximumtolerablerisk,mtr)。
⑤污泥产量少,降低了对剩余污泥处置的费用,但mbr污泥的絮体较小且粘度较高。也有试验发现,mbr污泥的浓缩性能和脱水性能与传统工艺产生的污泥并无大的差异。
2.2存在的问题及改进措施
mbr在显示出许多传统工艺无法比拟的优点时,也暴露出一些尚需改进的地方,这是研究人员关注的焦点。
2.2.1预处理工艺
荷兰的bentem[10]等人在进行处理能力为10m3/h的mbr中试研究时,对4种不同的格栅进行了对比试验,栅孔的尺寸为0.25~0.75mm。试验发现,对原水进行预处理后,原水中的ss可去除30%~60%,这样可以改变原水成分,从而改善后续工艺的处理效果,减轻膜污染,减小剩余污泥产量并改善污泥性状。随着ss的去除,cod也有10%~15%的去除。通过中试,bentem等人认为在使用mbr处理污水时,采用格栅进行预处理是非常必要的。
2.2.2膜污染与清洗
膜工艺的一大缺点是膜在运行一段时间以后会因为膜受到污染而导致膜通量的降低,如何减缓膜污染进程从而维持膜通量是应用膜工艺时所面临的一大挑战。
英国学者[11]认为主要有三大因素影响膜污染(见图1),即膜本身的性质、活性污泥的性质和mbr的运行条件三者相互影响。膜材质决定了膜的亲水性和膜孔隙率,膜孔的尺寸则会影响过膜压差(transmembranepressure,tmp)的大小;反应器的构造与错流的速率(crossflowvelocity,cfv)将影响到活性污泥中胞外聚合物(extracellularpolymericsubstances,eps)的生成、污泥絮体结构和大小以及溶解物的性质;mbr中的hrt/srt则直接影响到污泥的浓度和eps的形成与生长。
荷兰研究者[10]在试验中发现,导致膜污染的最重要因素是滤饼层的形成,而原水中的杂质、污泥的性质、mbr的水力学特性以及膜清洗等因素都会影响滤饼层的形成及性质。为了防止滤饼层的形成,以下几点非常重要:
①选择透水量衰减速度低的膜,并且控制膜通量;
②减少mbr中的短流区,避免过高的装填度;
③选择合理的膜工作通量;
④使污泥絮体颗粒尽量大,此时滤饼层有较好的透水性;
⑤保持生物相的良好生长,防止eps和丝状菌大量产生。
在已经出现了较厚的滤饼层后,可通过下列方法加以去除:
①保持mbr中流体的高度紊动,但注意不要使污泥絮体破碎,否则会影响膜的透水性;
②采用变强度曝气可使污泥层破碎,高错流速度有助于控制滤饼层;
③水力反洗可有效去除滤饼层,但只在反洗频率高时才有效;
④采用间歇出水方式可有效控制滤饼层的形成。
试验中还发现,化学清洗可改善生物污染的状况,但在用naclo对膜进行化学清洗时会导致出水中可提取的有机卤化物(extractableorganichalogens,eox)浓度升高,所以当需要频繁化学清洗时应引起重视。
2.2.3mbr中的氧传递率
在用于处理污水的mbr中通常都维持较高的mlss(8~12g/l)浓度[7],这易导致氧传递率的降低,从而使运行能耗变大。传递层特性、气泡大小和气泡在混合液中的平均停留时间都会影响到氧传递率,而后两项与混合液的粘性关系密切,mbr中混合和曝气的效果以及污泥浓度都会影响混合液的粘性。活性污泥中eps的生成会增加混合液的粘性,并且使活性污泥的憎水性增强。活性污泥中丝状菌的生长导致污泥膨胀从而使混合液粘性增加,此外丝状菌的新陈代谢还会产生憎水物质,其中可溶性微生物代谢产物(solublemicrobialproducts,smp)还会导致膜的污染。
要保持较高的氧传递率和降低能耗应从两方面出发:一是合理选择曝气及混合装置,使混合液有较高的紊动;二是调节运行参数,使生物相保持良好的生长状态。
2.2.4污泥浓度的控制
由于mbr可彻底地将污泥与出水分离,从而保证了优良的出水水质与较高的污泥浓度。因污泥浓度较高,而原水性质与传统工艺相比不会有太大的差异,从而使得mbr中的f/m较低。
renzevanhouten等人[12]认为较低的f/m,一方面可以使产生的剩余污泥量减少而降低了处置剩余污泥的费用,但另一方面使得污泥龄变长。较长的污泥龄有利于世代期较长的细菌生长(如硝化菌),但过长的污泥龄会使微生物产生出smp。若大分子的smp被截留在mbr中一方面会污染膜,另一方面smp会吸附在气—水两相的界面上导致氧传递率的降低,而小分子的smp则会穿过膜进入出水,导致出水水质变差。
低f/m还会使mbr中产生eps,使混合液的粘度升高,从而导致污泥的脱水性能变差,膜过滤阻力变大。
所以,虽然较高的污泥浓度能有效减小mbr的体积,但过高的污泥浓度对于mbr正常运行是不利的,在运行mbr时应控制适当的污泥浓度。
3结论
综上所述,mbr在污水处理领域已成为倍受瞩目的新工艺,并且得到了广泛的应用。在我国的能源、土地资源和水资源日益紧张而水体污染又非常严重的情况下,可以预计它将有非常广阔的开发和应用前景。
参考文献:
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篇8
[关键词]工业污水;特性;处理原则;前景
中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)44-0023-01
工业污水是指工业生产过程中产生的废液、废水和污水,其中含有生产过程中产生的污染物以及随水流失的工业生产用料、中间产物和产品。随着工业的迅速发展,污水的数量和种类迅猛增加, 威胁人类的健康和安全,对水体的污染也日趋广泛和严重。因此,对于保护环境来说,工业污水的处理比城市污水的处理更为重要。
一、工业污水分类
工业污水分类通常有以下三种:
1.按工业污水中所含主要污染物的化学性质分类, 含有机污染物为主的为有机污水, 含无机污染物为主的为无机污水。例如食品或石油加工过程的污水,是有机污水; 电镀污水和矿物加工过程的污水,是无机污水。
2.按工业企业的产品和加工对象分类,如炼焦煤气污水、冶金污水、造纸污水、纺织印染污水、金属酸洗污水、制革污水、化学肥料污水、染料污水、农药污水、电站污水等。
3.按污水中所含污染物的主要成分分类,如含氰污水、酸性污水、碱性污水、含汞污水、含铬污水、含镉污水、含油污水、含酚污水、含硫污水、含醛污水、含有机磷污水和放射性污水等。
前两种分类法不涉及污水中所含污染物的主要成分,也不能表明污水的危害性。第三种分类法,明确地指出污水中主要污染物的成分,能表明污水一定的危害性。
二、工业污水水质特点
工业污水主要具有以下特点:
1.不易生物降解有机污水中所含的有机污染物结构复杂,如蔡环是由10个碳原子组成的离域共扼键,结构相当稳定,难以降解。这类污水中大多数的BODSC/OD极低,生化性差,且对微生物有毒性,难以用一般的生化方法处理。
2.色度高,有异味。有些污水散发出刺鼻恶臭,给周围环境造成不良影响。
3.成分复杂。含有毒性物质污水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多,还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。
4.具有强酸强碱性。工业产生的超高浓度有机污水中,酸、碱类众多,往往具有强酸或强碱性。
5.有机物浓度高。COD一般在2000mg/L以上,有的甚至高达几万乃至几十万mg/L,相对而言,BOD较低,很多污水BOD与COD的比值小于0.3。
三、工业污水危害
工业污水主要有以下3?种危害:
1.感观性污染。高浓度有机污水不但使水体失去使用价值,更严重影响到水体附近人民的正常生活。
2.致毒性危害。高浓度有机污水中含有大量有毒有机物,会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存,最后进入人体,从而危害人体健康。
3.需氧性危害。由于生物降解作用,高浓度有机污水会使受纳水体缺氧甚至厌氧,多数水生物将死亡,从而产生恶臭,恶化水质和环境。
四、工业污水处理的基本原则
1.在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏,减少流失,尽可能采用合理流程和设备。
2.优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害污水的产生。
3.流量较大而污染较轻的污水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。
4.含有剧毒物质污水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰污水应与其它污水分流,以便处理和回收有用物质。
5.一些可以生物降解的有毒污水,如酚、氰污水,应先经处理后,按允许排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。
6.类似城市污水的有机污水,如食品加工污水、制糖污水、造纸污水,可排入城市污水系统进行处理。
7.含有难以生物降解的有毒污水,应单独处理,不应排入城市下水道。工业污水处理的发展趋势是把污水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。
五、前景
工业污水的处理技术正向环保、高效、节能的方向发展。好氧处理技术与厌氧处理技术的联合工艺将具有广阔的前景。
1.多种处理技术联合应用。如先用电化学催化氧化、絮凝、微电解等技术破坏水中难降解的有机物, 交叉耦合生化方法,再提高有机污水的可生化性进行深度处理。
2.改造常规的污水处理工艺。研制经济实用的强化混凝设备,强化混凝处理过程,是适合我国国情,高浓度难降解有机污水处理技术的重要发展方向之一。
3.开发污水净化生物强化技术。即通过基因工程改良的能够快速“吃”污的高效降解菌或向系统中投加从自然界中筛选的优势种群,以强化高浓度有机污水的处理效果。
篇9
关键词:污水处理厂;除臭;应用
中图分类号:U664.9+2 文献标识码:A 文章编号:
一、除臭技术分类
目前针对生化污水处理厂的主流除臭技术主要有化学洗涤、活性炭吸附、臭氧除臭、离子除臭、天然植物液除臭。[1]
二、除臭技术的技术原理及适用性分析
现将以上这些主流技术分别介绍,并对各技术的适用性进行分析。
1 化学洗涤
(1)技术机理
将恶臭气体通入洗涤塔,用液体对恶臭气体进行洗涤。通常,水洗只能去除可溶或部分难溶于水的恶臭物质,如氨气等;酸洗可以去除氨气和胺类等碱性恶臭气体;碱洗则适合去除硫化氢、低级脂肪酸等酸性恶臭物质。
化学洗涤就是利用化学药液的主要成分与臭气成分发生不可逆的化学反应,生成新的无臭物质,以达到除臭目的。
(2)化学洗涤技术特点
由于化学试剂对恶臭气体的去除有其局限性,若要大范围的去除多种化学成分的气体,就要使用多种化学药品;并随着化学反应的增多,生成了许多中间化合物,不可避免的造成二次污染和能耗的增加。
图1 化学洗涤工艺流程图
系统连贯性强,需要连续运行较长时间;自动化程度要求高;由于需要连续使用气体输送设备和化学药剂,费用主要取决于化学药品的消耗量,因此运行成本相对较高。[2]
(3)技术适用性分析
酸性气体或碱性气体的成份不可能是单一的,一种化学药品不是可能去除这些恶臭气体的,所以,同时需要多种化学药品,同时在一座塔内进行洗涤,随着化学药品的增加,所产生的化合物数量也势必增加,并且除臭恶臭后的废水量也很大,排水势必造成二次污染,不附合用环保的理念解决环保的问题这一主张。
2生物除臭
(1)技术机理
生物除臭技术是活性微生物将有机废气作为其生命活动的能源或养分,转化为简单无害的有机物(CO2、H2O)。生物除臭技术可以广泛应用于污水,垃圾,石化,食品,水产,油漆,涂料等多个行业。该技术具有效果过好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染等诸多优点,使其在环保行业内已广受青睐。[3]
图2 生物除臭工艺流程图
(2)技术特点
1)具有微生物浓度高、抗冲击负荷能力强;
2)净化反应速度快、气体停留时间短;
3)效果好:不仅能有效除去氨、吲哚类、硫化氢、醛类、脂肪酸类、烃类、硫醚类等特定的污染物,而且还能对其他有机废气起到很好的除臭效果,达到95%以上;
4)任何季节都能满足我国各地最严格的环保要求;
5)融洗涤――生物于一身,有别于其他方法的最独到之处及优势所在;
在所有的负压收集除臭工艺中,生物法的运行费用是最低的。
(3)技术适用性分析
新港污水处理厂处理厂面积过大且比较分散,不能采用负压收集的技术进行除臭,而且生物除臭占地面积大,因此不推荐使用。
3天然植物液除臭
(1)技术机理
天然植物液除臭技术是指从植物中提取的油、汁或者浸膏的萃取液。在溶液中的有效分子中间含有具有生物活性、化学活性、共轭双键等活性基团,可以与不用的异味发生作用。
植物液则是在数千种植物中提取的油、汁萃取而成。利用这些植物液消除异味,首先就是要把这些植物液送达到污染源或污染空间,使其与异味直接发生反应,达到消除异味的目的。
常用的方式如下:
1)将植物液倒入恶臭物质中,降解其中的恶臭物质。
这是最根本的一种方式,使植物液直接与污染源发生反应,其效果也是最理想的,但如果污染源面积/体积过大,植物液的用量就会很大,植物液会出现浪费现象,成本就会大大的提高。考虑到运行成本,一般不推荐使用。
2)将植物液雾化或气化送到被污染的空间内,让其弥漫到恶臭空气中,通过吸附、反应去除恶臭空气中的恶臭物质。
植物液雾化需要雾化喷头,输液管道、加压泵等设备辅助,如果采用间断式运行,除臭效果不平滑;如采用连续运行的方式,雾化量很难控制,植物液随被雾化,但还是以液态存在,会有一部分植物液直接落在地下,造成不必要的浪费,增加运行成本。
气化成本低于雾化成本,直接采用液气转化器将液态变为气体,通过动力风机经管道输送到污染空间,植物液无浪费现现象,运行费用低。
3)将污染空间内的异味气体做负压收集,进入植物液塔,使异味分子与植物液分子在塔内发生反应,达到消除异味的目的,对外无影响的排放出去。
图3天然植物液除臭原理图
将天然植物除臭液倒入液气转化塔内,液气转化塔内装有液气转化装置,液气转化装置将天然植物液由液态直接转化为气态,气化后的天然植物液随风机的动力经管道送入工作间,工作间装有通风管道,管道在适当位置开出风孔,孔的多少、密集度可据恶臭源的位置做设计。[4]
利用天然植物提取液进行除臭是一种广泛使用的安全有效的方法, 天然植物净化液分解臭气分子的机理可以表述如下:
经过处理,使天然植物净化液形成雾状,在空间扩散液滴的半径≤0.02mm。液滴具有很大的比表面积,具有很大的表面能,平均每摩尔约为几十千卡。这个数量级的能量已是许多元素中键能的1/3-1/2。溶液的表面不仅能有效地吸附在空气中的异味分子,同时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变,削弱了异味分子中的化合键,使得异味分子的不稳定性增加,容易与其它分子进行化学反应。
在天然植物净化液中所含的有效分子是来自于植物的提取液,它们大多含有多个共轭双键体系,具有较强的提供电子对的能力,这样又增加了异味分子的反应活性。
吸附在天然植物净化液溶液的表面的异味分子与空气中的氧气接触,此时的异味分子因上述两种原因使得它的反应活性增大,改变了与氧气反应的机理,从而可以在常温下与氧气发生反应。
现实中就有许多应用天然植物除臭的例子。如:用葱、姜、蒜降解鱼腥味;用菠萝片消除装修异味。被雾化的天然植物净化液均匀分散在空气中,吸附空间中的异味分子并使之分解,生成无毒无害无二次污染的物质。这与通常的香味掩盖异味的方法有本质区别!
用专业、成熟的配方技术,有效的解决相应的空气污染问题。
三、大连港新港污水处理厂除臭的应用
大连港新港污水处理厂迁建改造工程中新建污水处理车间一座,建筑形式为地下一层,地上一层,地上二层,目前现场情况如下:①地下一层为机电设备间和过滤设备间不存在臭气源;②地上一层为门岗,不存在臭气源;③地上二层为工艺反应区---物化反应区、生化反应区。物化反应区产生油气,设置了针对油气的废气处理装置,生化反应区产生少量异味、臭气,现场未设置除臭设备。根据大连港新港污水处理厂实际情况,经过比选采用“正压输送气化植物液”除臭技术对污水处理厂内的臭气进行处理。实践证明,此种技术在防止和消除污水处理厂臭味及对周围环境的影响起到了很大作用。
参考文献:
[1] 王建明,袁武建,陈刚,等.污水处理厂恶臭污染物控制技术的研究 [J].安全与环境工程,2005,12(3):33-34.
[2] 刘东海,孙宏飞.活性氧除臭技术在大连老虎滩污水处理厂的应用[J].中国给水排水,2007,23(12):124-127.
篇10
关键词:城市排水;专项规划;排水体制;雨水;污水
中图分类号: S276 文献标识码: A
一、排水工程专项规划的重要性
完善的城市排水系统工程建设包括雨水管网系统、排涝泵站的建设(排涝泵房的建设需根据受纳水体雨洪期的水文特征、防洪排涝确定)、污水管网系统、污水提升泵站的建设(污水提升泵站建设根据城市的用地地势高程确定)、污水处理厂的建设等项目。
完整的排水系统是与上、下游管段标高衔接密切的一个整体,如果在某段道路下的排水标高衔接欠佳,就会影响到整个系统的正常运行,严重时会造成内涝等情况发生。
随着城市建设规模的扩大,市政基础设施道路工程逐年的扩建,排水管网也应同步实施。而排水系统是以重力流无压排水为主,雨、污水通过街坊支管的收集,有组织地由雨、污水输水干管分别输送至受纳水体和污水处理厂处理。
排水工程管网的投资要占整个系统总投资的70%左右,污水处理厂及附属排水设施占总投资的30%左右。城市排水系统的建设要以城市排水工程专项规划为设计依据,在城市排水工程专项规划的指导下逐年完善建设,在污水管网逐渐完善时兴建污水处理厂。合理的排水工程专项规划,可使排水系统的投资降低,总而言之,进行城市排水工程专项规划是很有必要的。
二、城市排水工程现状及存在的问题
(一)排水工程规划现状
昌乐县城是该县城的行政、文化、商业中心;是集生活、办公、旅游、商贸、教育、科研等功能于一体的综合区。昌乐县县城的城市性质是以机械、食品、轻纺、化工、造纸为主导产业,以宝石文化、齐文化为特色的生态城市。
昌乐县城区雨水管网较为完善,基本上形成了完善的管网系统。雨水就近排入丹河、刑家河、桂河等河流。
1990年以前的修建的道路采用雨污合流。1990年以后修建的道路基本上采用雨污分流,具有独立的污水管道。
昌乐县城区已经建成并运行三座污水处理厂,分别位于城北、城东、城西。城北污水处理厂规模为4万m3/d;城东污水处理厂一期规模为3万m3/d,、二期计划增至5万m3/d;城西污水处理厂一期规模为3万m3/d,二期2万m3/d正在建设。
(二)排水工程规划存在的问题
1、现状排水管网还不完善,尚未形成完整的雨水、污水排放系统,部分污水直接排入河道,污染环境。
2、现状县城区部分道路敷设的合流管渠,断面尺寸、坡度不合理,造成部分管段积水、淤积。
3、城区部分河道区段及明沟尚未治理,还存在建筑物侵占河道、明沟的现象,导致河道淤积,排水不畅,影响雨季雨水的排放。
4、排水系统资料信息和后期的维护管理有待加强。老城区的一些合流管渠建成时代比较久远,由于缺乏后期的清淤管理,普遍淤积比较严重。并且竣工后的管网资料管理比较缺乏,不利于以后的管理和改造。
三、城市排水体制的确定
城市排水体制的选择是城市排水系统规划的首要问题。它直接关系到排水系统的设计、施工、维护和管理,对城市规划和环境保护影响深远,同时也影响排水工程的初期投资、总投资和运行管理费用。
目前城市规划中经常选用的排水体制主要有以下两种:截流式合流制和完全分流制。截流式合流制投资较省、见效快、易于实施,管道施工对城市交通、环境等造成的影响最小,旱季和降雨时,初期雨水和城市污水都送至污水处理厂,经处理后排入水体,有利于保护环境,但这种截流式的合流制也存在着一些缺点,首先,当暴雨时,超出截流管道的设计输水能力,会有部分混合污水经溢流井直接溢入水体,使水体遭受污染,不能从根本上解决城市污水的污染问题。其次是降雨时会有部分雨水进入污水处理厂,从而使污水处理厂的处理水量增加,产生一定的冲击负荷,影响处理效果。更严重的是当城镇污水量较少而雨量较大,且降雨持续时间长时,采用截流式合流制将会直接影响污水处理厂正常运转。完全分流制卫生条件较好,但仍有初期雨水污染问题,投资较大。排水体制的选择应根据当地的经济条件及现有的排水设施情况确定。
昌乐县部分路段现有排水体制是雨污合流制。根据昌乐县城市总体规划及现状的实际情况,结合城区污水处理的实施条件,确定城区排水体制采取一次性设计,分期实施,最终建设完善的雨污分流排水体系。
对老城区的排水系统采取逐步改造、分期完善的建设方针,将原有排水管、渠经过流量核算,管径合适的继续保留使用,不合适的调整断面,以节约城市空间。
四、城市排水工程专项规划
(一)雨水工程规划
1、规划内容
城市雨水工程专业规划的主要内容有:确定排水流域与排水方式,进行雨水管渠的定线,确定雨水泵站的位置,选择暴雨强度公式、相关参数,进行雨水管渠的水力计算,确定管渠尺寸、坡度、标高及埋深。
2、管道水力计算
本工程雨水管网采用满流计算,计算采用如下公式:
Q=VA
P=πD
式中:D―管径(m)
V―流速(m/s)
n―粗糙系数
Q―流量(m3/s)
i―水力坡度
A―水流断面
P―湿周
R―水力半径(m)
式中n:按钢筋混凝土圆管考虑,取n=0.013。
本次设计,控制雨水管网流速为0.6~3.0m/s。
3、流域分区
规划区内的地势总体为南高北低、东高西低。大、小丹河、邢家河、桂河由南向北贯穿城区,为城区雨水排放的主要承载体。根据河流载体,全区划分为四个大的排水区域。
4、雨水资源化利用
(1)屋面雨水收集技术
昌乐县的年均降雨量可达648.9mm左右,但是其降雨多以暴雨的形式集中在6~9月份的汛期,若设置雨水贮存池,需要较大的体积,而整个存储设施在一年的大部分时间内闲置,造成产生的经济效益与投资存在较大的差距。因此,建设贮存池收集雨水对昌乐县而言并不是最好的方案。通过研究分析,适合昌乐县本身特点的是屋面雨水收集方式。
(2)路面雨水收集技术
对于城市雨水,可利用城市硬化路面进行收集。路面集雨工程宜选择在前方具有较大的汇水面积,路面具有一定坡度且路牙连接尽量少的区域。对于分流制排水系统的城区,路面雨水收集相对容易,路面雨水径流从集水口流入雨水管道,直接汇入雨水贮水池,考虑采用“明渠暗沟”、“初雨弃流装置”等,将杂质含量较高初期降雨排至城市下水道,分离后雨水作为再生水原水加以利用。在使用合流制雨水管道系统的地区,还可以通过合理配置各种入渗设施的设置密度,从而强化雨水入渗,使降雨入渗地下。
(二)污水工程规划
1、污水管网的布置
在排水管网定线时,应充分利用县城地形,尽可能顺坡排水,减少管道埋深,还应结合现状与规划路网情况,处理好管线与现有建筑物、构筑物和规划道路的关系。
2、污水管网水力计算
(1)设计流速
最大设计流速为2.5m/s,
设计充满度下的最小流速为0.6m/s。
(2)设计最大充满度
3、污水管径的确定
污水管道管径依据其服务范围内产生的污水量确定,污水量由城市综合生活污水和工业废水组成。因城区现状污水量没有直接监测数据,常采用常规作法,先进行给水量预测,然后根据城市污水排放系数进行污水量预测。城市用水量预测与计算涉及未来发展的诸多因素,在规划期内难以准确确定,预测结果常常与城市发展实际存在一定差距,一般采用多种方法相互校核。
4、污水处理厂
(1)污水处理厂规划
昌乐县现有污水处理厂3座,现具有10万吨/天的污水处理能力。规划预测远期污水量为14万吨/天,根据预测确定各污水厂规划如下:
①城北污水处理厂
现状规模4万吨/天,出水标准为一级B,规划进行升级改造,增加深度处理工艺,使出水水质由一级B标准提升达到一级A标准。
②城东污水处理厂
一期3万吨/天已建成,出水标准为一级B,规划一期进行升级改造,增加深度处理工艺,使出水水质由一级B标准提升达到一级A标准,同时规划远期扩建规模2万吨/天,用地面积2公顷,用地已经预留。
③城西污水处理厂
一期3万吨/天,出水标准为一级B,规划一期进行升级改造,增加深度处理工艺,使出水水质由一级B标准提升达到一级A标准,同时二期2万吨/天已经开工建设。
(2)污水处理厂出水水质
污水处理厂处理程度应以满足排放水体的水质要求为基础,以保护城市水源、下游水体、彻底解决污染和污水再生回用为目的。最终确定污水处理厂出水水质执行国家现行标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准。污水处理厂出水水质为:COD≤50 mg/L,BOD≤10 mg/L, SS≤10 mg/L,NH4≤5mg/L,TP≤0.5 mg/L。
结语
综上,城市排水管网是一项系统工程,是城市基础设施的重要组成部分。当地规划与城建主管部门,应重视城市排水工程专项规划的工作,应用排水工程专项规划的成果,指导和管理城市排水系统的设计和建设,使排水管网建设逐步而有序地完善,避免因掌握设计资料不全而出现脱离当地实际设计的情况发生,造成不必要的经济损失。
参考文献
[1]程吉宁,周君 .对城市给排水系统规划与设计相关问题的探讨[J].科技信息,2010.7.
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