食品污水處理方法范文
時間:2024-03-08 18:04:03
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篇1
關鍵詞:環境工程;污水處理;膜生物反應技術
1膜生物反應技術概述
膜生物處理技術結合了膜分離過程中的一系列技術優點,在傳統的厭氧生物處理方法的基礎上通過化學變化和膜的選擇性,形成了一種全新的污水處理系統。膜生物反應器作為污水處理系統的核心可分為三類,分別是萃取反應器、無氣泡反應器和膜分離反應器。相比于傳統的利用生物技術處理污水,全新的膜生物反應器技術對污水的處理成果和速度等模式有了一定的提升。不難看出,基于良好的生物膜反應技術的優勢和自動化優點,目前在我國的污水處理中應用次數逐漸增多。膜生物反應器技術的三類反應器中,最常見的反應器是膜分離生物反應器,隨著類型不同的生物膜的不同放置位置,可以依照氧氣的不同需求量將其分為膜生物反應器和集成膜生物反應器[1]。
2膜生物反應技術的優缺點
2.1膜生物反應技術的優點分析
傳統的膜生物反應技術雖然具備優良的處理效果,但由于處理過程中使用的區域體積大,同時區域面積大,對污水處理的質量以及水進出的適應能力偏低,極易呈現出溶解氧不夠等缺點。膜生物反應器技術與其他生物處理工藝相比具有較大的優勢,由于傳統活性污泥法中細菌很容易丟失,它們的生長速率低于其他異養微生物,通過膜生物處理技術能夠實現對膜的處理,同時留住能力較強的膜,實現對硝化細菌的阻斷,增強硝化細菌的處理能力,大大增強了硝化效率。由于膜生物反應技術本身的屬性,可以在不通過二次接收器的情況下,從而實現減少區域面積。隨著混合液中濃度較高的懸浮物能夠提高污水處理能力的體積負荷,可提升抗沖擊負荷能力,以期提高膜生物技術的處理污水的能力。膜分離技術對污水中的雜質能夠進行強力分解,提升水的整體質量。雜質中的顆粒和濃度能夠與水的再利用進行有機結合,通過膜生物反應技術能夠阻斷污水中的雜質,將污水中的雜質阻斷在膜生物反應器中,降低污水處理的損失,完成便捷、穩固地解決雜質的操作。膜生物反應器內具備大量的透氣性的膜,能夠在不受處理方法和操作的限制下實現污水處理的平穩進行。膜生物技術的利用大大提升了污水處理操作的氧使用率,同時完成相應的間隔步驟,以期減少污水處理的操作步驟。膜生物反應器在使用過程中保持在減小的體積負荷,能夠降低由污水處理而產生的大量雜質,致使剩余雜質排放超出30天,實現意義上的零污泥排放[2]。
2.2膜生物反應技術的缺點分析
雖然膜生物反應器技術被廣泛應用到各行各業中,也具備很多優點,但是在具體操作過程中還有較多無法克服的問題。因此,若想保證膜驅動壓力穩定,就需要通過膜生物反應器,其在污水處理的過程中比活性雜質要浪費更多能量。雖然膜生物反應器在對污水處理的過程中能將雜質的生物膜保存下來,保證生物膜的穩定性,但這種操作也導致生物膜會吸取污水中的有害物質,大大降低了膜的使用年限,使用年限較短的膜會致使污水的流速降低。生物膜是污水處理過程中的重要因素,因此,我國對生物膜的研究技術需要逐步提高,需提升膜材質和生物膜系統功能的有機結合,在膜應力、使用壽命和生產成本方面取得相應的突破,同時保留膜本身的優點,才能夠實現對水的有效處理。膜組件的設計還必須滿足高處理能力和低能耗的要求,同時還要易清潔。因此,相關研究人員需要全力以赴為污水處理問題進行不斷分析和研究,旨在提高廢水處理的能力[3]。
3膜生物反應技術在污水處理工藝中的應用
3.1工業廢水的處理
工業廢水中的雜質較多,所以在對污水進行處理的過程中大大提高了困難度。面對具備不一樣特點的工業污水,應采取適當的膜生物處理系統,同時,采取的生物膜應與工業污水的特點相類似,從而確定其穩定性和安全性,以完成對工業污水的治理。在污水處理的過程中,應避開利用平均的膜生物處理技術來降低污水治理的成果。在不同pH值下,金屬離子具有不同的表達形式,通過調節廢水的pH值可以實現去除金屬離子的效果。例如,食品工業廢水的一個主要特征是高濃度的有機物質,因此,若想處理食品工業廢水,就應增加膜生物反應器技術的體積負荷,以此來降低處理成本,同時提高對食品工業廢水的處理。當然,在食品工業廢水處理的過程中,還必須克服高鹽和高甜度廢水中微生物的存活率,例如芥末和醬油的工業廢水,因此,如何降低鹽度和低成本,是食品工業廢水處理中的一個大問題。
3.2生活污水的處理
經過適當的廢水處理后,生活污水可以重復用于道路清潔以及綠化等,但是處理成本高,初期投資大等問題也阻礙了生活污水處理的發展。然而,隨著膜生物反應器技術的創新和優化,其在生活污水處理中的優勢顯著。通過膜生物反應器技術的應用,不僅降低了污水處理的成本,同時還能夠使水資源得到再利用,大大提高了環境的綠化。
4膜生物反應技術未來的發展空間
通過膜生物反應器技術能夠降低污水處理的成本,同時,膜生物反應器技術還應該在組合技術的發展中進行應用,將膜生物反應器技術與其他工藝相結合可以實現優勢互補并改善水質,膜生物加工技術也可用于處理污染的天然水體[4]。
5環境工程污水處理中常見的膜生物反應技術
5.1EGSB-MBR組合技術
EGSB-MBR反應器技術在處理環境工程污水的效果十分顯著,可以消除廢水中的化學氧量,但很難去除水中的懸浮固體。因此,通過EGSB-MBR組合技術可以彌補這一缺點,使用EGSB-MBR組合技術可以解決后續處理的懸浮物問題,通過EGSB-MBR組合技術實現對環境工程污水的有效處理,EGSB-MBR組合技術是一種結合了二者優勢的污水處理技術。
5.2氣浮/曝氣生物濾池/膜生物反應器組合技術
污水中的雜質和微生物種類較多,由于污水是大部分混合物的集合,因此,在污水處理的過程中,僅靠污水處理技術難以將雜質和微生物進行處理,建議使用組合處理污水的手段對污水進行處理。隨著我國對膜生物技術的不斷研究,近年來,技術人員對膜生物反應器進行了改進,并在此基礎上推導了內循環動態生物反應技術的發展。
篇2
在處理食品加工廢水時,往往需要采用物理處理、化學處理與生物處理相結合的方式,在去除污水內的雜質后,通過微生物的生命活動對污水中的營養物質進行利用,以達到理想的凈化效果。
食品加工廢水處理工藝簡介
以肉類食品加工行業的廢水處理工藝為例,其廢水處理工藝流程主要分為三大部分。首先,需要采用物理處理的方式,通過設置格柵、初沉池、隔油池、以及對廢水進行預曝氣等方式,降低污水的色度、濁度以及SS的濃度,并未后期的化學處理及生物處理階段做好準備。污水處理的第二個環節,也是最重要的環節,便是污水的生物處理過程。然而,由于食品加工廢水中往往含有油、蛋白質等大分子成分,難以被微生物直接利用,因此,在對食品加工廢水進行處理的過程中,往往需要預先對其進行水解酸化,以便使其中的大分子有機物降解成為易于被微生物吸收利用的小分子,提高后期生物處理工藝的對廢水的凈化效果。生物處理過程按其作用機理大致可分為好氧處理、厭氧處理和兼性厭氧處理三個類型,而食品加工廢水屬于高濃度有機廢水,因此通常采用好氧或兼性厭氧處理工藝,主要方法包括:活性污泥法、SBR法、UASB法、A/O生物流化床等。通過生物處理工藝,能夠大大降低加工廢水中的BOD、COD和氮磷含量,確保廢水的水質達到國家規定的排放標準。最后,經過生物處理的廢水在通過二沉池,去除污泥等殘留污染物后達標排放,回收的污泥部分回流入生化處理池,其余的則經過脫水濃縮統一進行處理。
廢水處理工程在食品加工中的應用
水解酸化-SBR工藝是將水解酸化過程與SBR工藝相結合,通過水解酸化過程將廢水中的大分子有機物分解為能夠被微生物直接吸收利用的小分子,而經過處理后的廢水進入SBR反應池中能夠大大提高污水的處理效果,充分發揮了SBR工藝在處理高濃度有機廢水方面的優勢,不僅實現了廢水的達標排放,還起到了節約污水處理成本的作用。此外,由于水解酸化-SBR工藝對進水的適應性強,對水質和水量起到了良好的調節作用,能夠有效的去除污水中的SS、有機物和重金屬等有害物質,且出水水質穩定、污泥產出量低,大大降低了污泥處理的成本。同時,該工藝還具有占地面積小、運行管理難度低等優勢,因而在食品加工、乃至其他行業的污水處理過程中,均有著廣泛的應用。某食品加工廠主要以土豆為原料,進行食品的生產與加工,隨著國家對于污水排放要求的提高,原有的廢水處理工藝已經無法滿足其生產需要,改建后的處理設施的日處理水量為700m3,進水水質為:COD=3000mg/L,BOD=1500mg/L,SS=2000mg/L,pH值為4.5-5.5,油類濃度為100-150mg/L,出水水質應達到國家一級排放標準。污水經三道格柵過濾,去除其中大塊雜質后,進入調節池進行預曝氣,并對水量進行調節,保證后續處理的連續穩定進行。調節池的出水進入混凝反應池,在混凝池中進一步的去除污水中的固體物質與浮油,之后進入水解酸化池,在水解酸化池中,酸化菌、兼性厭氧菌以及其他微生物通過其生命過程,將污水中的大分子有機物酸化降解,轉變為分子量更小、溶解性更強、易于微生物吸收利用的小分子,為后續生物處理的進行創造了良好的條件。在污水進入SBR反應池之前,首先要經過預曝氣,以提高污水內部溶解氧的含量。SBR反應池的運行周期設計為12h,其中進水時間為1.2h、曝氣時間8h、沉淀時間1h、潷水時間1h、排泥及閑置時間0.8h,污水在經過SBR池內微生物的凈化后,經沉淀使泥水分離,其水質已經達到國家一級排放標準,可以直接排放。而分離出的污泥除部分回流至SBR池內以外,大部分經過濃縮、脫水以及加藥固定,最終運輸至相關單位統一進行處理。
采用水解酸化-SBR工藝處理食品加工廢水,能夠有效的提高出水的水質,實現加工廢水的達標排放。由于SBR工藝能夠在統一反應池內完成進水、反應、沉淀、排水以及閑置5個步驟,因此大大節約了工程的占地面積和建設成本。在污水處理的工藝流程中,剩余污泥的處理始終是耗資較大、處理難度較高的環節,水解酸化-SBR工藝產生具有剩余污泥量小的特點,對于控制污水處理的成本有著十分重要的意義。同時,水解酸化過程和SBR工藝的聯合使用,使得食品加工廢水中的有機物得到了充分的利用,全面提高了出水的水質,并且具有適用范圍廣、工藝流程簡單、操作方便等優點。此外,將計算機技術應用到無數處理的過程中,通過PLC可編程控制器,根據污水處理環節的特點,對設備的運行狀況進行控制,能夠實現設備運行的自動化,進一步降低運行管理的難度與成本,提高污水的凈化效果,全面實現食品加工廢水的達標排放。值得注意的是,使用水解酸化-SBR工藝對食品加工廢水進行處理,需要根據污泥的負荷合理的設計SBR池的循環時間,并根據SBR池中進行的反應階段合理的控制曝氣量,最大限度的降低反應裝置的能耗,節約處理成本,實現經濟效益和生態效益的最大化。
篇3
【關鍵詞】非常規污水處理;小城市;污、廢水處理工藝
合理的利用水資源,改善城市的投資環境,已是可持續發展戰略的重要思想。但在一些小城市的工業發展進程中,工業廢水的排放難免會對水質的環境帶來一些影響。而隨著工業廢水的大量排放,小城市的污、廢水排放的比例也發生了很大的變化,當面對難以降解的物質時,就要考慮選用非常規的污水處理工藝,來促進城市污、廢水處理的質量。
一、污、廢水量比
小城市中的污水通常以生活污水為主,但由于經濟的發展,小城市的工業用水也得到了不斷地增加,造成了大量的污水排放,使得污、廢水量比形成了嚴重的失調現象。位于太湖以南的浙江,包含有錢塘江等比較大的水系,所以水體的功能一般要求達到Ⅲ類水以上。然而由于鄉鎮企業的迅速發展,使得工業的廢水量遠遠超過了生活的廢水量。在我國大多數的小城市中,雨、污水分流是排水體制的一個重要目標,但在近年來,截污率已經達到了0.55-0.65,而一些中型的工業地帶的廢水截污率則已經達到了100%,所以,污、廢水的比例也有所降低。在實際的污、廢水的設計中,可以對工程投資、處理工藝、進、出水質進行綜合的確定,來進行污、廢水的有效處理。
二、水質
與污水廠的進水水質要素相關的有:1.污、廢比;2.工業廢水污染物成份;3.居民生活用水量;4.地下管道入滲率;5.城市管網排水體制。通常來講,就小城市的污水水質而言,北方城市不如南方城市,但居民的生活水平、氣象環境、雨、污分流比例都會對小城市的實際水質造成一定的影響。下表是小城市污水中低濃度水質示例表。
項目 COD/mg/L BOD/mg/L TN/mg/L TP/mg/L SS/mg/L PH
濃度 250-300 100-150 20-40 4-6 150-220 6-9
對城市的污水處理廠而言,威脅運行較大的是工業廢水的水質,如印染廠、醫藥化工廠、造紙廠等工業廢水。如果污、廢比較小時,即促使廢水的處理,使之達到進污水管網的標準要求,會從本質上解決小城市的污水水質。下圖是污水排入城市下水道的水質標準要求表。
三、小城市非常規污水處理工藝
在常規的污水處理中,污、廢水比達到75%以上,才能達到出水的標準,即COD≤60mg/L。但如果不能達到這一比值時,就要應用非常規的污水處理方法進行污廢水的處理。與此同時,在污廢水的常規處理中,一般要求出水濃度要達到工業廢水的排放標準,其與城市污水廠的出水要求有著比較大的區別。為此,在確定非常規的處理方法中,要對常規處理方法中的除磷脫氮功能進行一定的保留,并具備降解殘余物質的能力。
對于生活污水而言,由于工業廢水的滲入,使得水質的特性發生率很大的變化,由于這一特點,進入污水管網的工業廢水的水質特性也發生了很大的變化。其兩者具有相輔相成的重要作用。對出水水質來講,處理的工藝對其有著重要的影響,污、廢水的性質對其也有著一定的影響。如果說,某一個城市的工業廢水主要是造紙、印染等,所采用的處理方法就是常規的污水處理工藝,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。在這一過程中,用化學除磷的工藝也是非常重要的,通過這一方法,就可以得知污、廢比條件下的出水水質,如下表。
從上表可以看出,如果污/廢比處于0.60/0.35時,若進行常規的方法進行污水的處理,能夠使出水達到城鎮的排放標準;但當這一比值超過0.45/0.55,時,只會讓出水水質達到城鎮的二級排放標準。為此,當這一比值低過以上的標準時,就要采取非常規的方法,進行小城市的污水處理。對于非常規的污水處理工藝而言,其可對工業廢水的成分和污、廢比進行一定的依據,在參照一下一些工藝的流程進行廢水的處理。
1.工藝流程一
2.工藝流程二
在上面的這些污水處理額非常規處理工藝中,對于調節池的設置,其主要考慮的是工業廢水的排放量和污、廢比。如果污、廢比的比值小于0.35/0.65,或出現反應池單元,就必須要進行調節池的設置,才能對處理過程中的藥劑投放量進行有效地控制。而對于水解池而言,它的設置考慮的是廢水中BOD/COD之比和入管中的難降解物質的濃度,其對制革、毛紡、造紙、水果罐頭食品、印染等廢水的處理均可適用。其中在設置初沉池時,一般要對進水的懸浮物濃度進行有效地取舍,如果具備混凝沉淀的功能,也要對其進行設置。此外,如果出現不溶性COD和難降解物質的存在,并在BOD/COD比值較低時,就要對反應池進行設置,在依據入管工業廢水的特性,可選擇性的添加氧化劑或混凝劑。通常來說,如果是制革和醫藥化工類的廢水,就可對其進行上述工藝的選用。
四、討論
(一)處理小城市污水時,入管難降解物質和工業廢水比例的增多會使廢水的處理難以達到合理的標準,一般來說,運用常規的污水處理方法,并不能夠達到很好的效果,以此實現水環境質量的改善。為此,就要對處理難降解工業廢水的方法進行有效地兼納,不斷地完善常規的生化處理工藝,來適應經濟的需求和發展。
(二)對污水處理的非常規的處理工藝進行一定的完善,并能夠依據出水濃度、入管廢水的性質、污廢比等內容進行工藝的設計,而對這些內容進行有效地考慮,也能夠對小城市污水處理的工藝設計進行一個可行性的判別,使應該使用非常規處理工藝卻運用常規處理工藝的現象有所避免,有效地保障出水的合格率。
篇4
關鍵詞:農村生活污水,環境污染,處理技術,方法與模式
中圖分類號: TV664 文獻標識碼: A
引言:隨著我國工、農業生產的發展,人口的增長,環境污染問題日益嚴重,,由于我國農村經濟發展落后,相應的基礎設施建設薄弱,導致農村地區生活污水隨意排放,污染嚴重,農村生態環境問題口益突出。為了從根本上保護生態環境,提高農村地區生活水平,我們必須加強農村生活污水處理,實現污水的凈化與循環利用。污水處理包括生活污水的收集、處理,這不僅是現代新農村建設的需要,也是避免水土、土壤和農產品受到污染的根本途徑,是促進社會發展的重要手段。
1、我國農村污水處理的模式
1.1 集中處理模式
農村地區農戶村民居住的地方比較集中,地勢也高低不同,但可以利用這一優勢,將各戶產生的生活污水經隔柵井收集匯流,再集中進行處理。集中式污水處理模式有生物處理技術和生態處理技術,生物處理技術主要有生物接觸氧化法、生物濾池、SB R工藝等,這些技術處理系統凈化效果好、占地面積較小、生態環境效益顯著,但投資和運行費用較高、維護管理需專業。生態處理技術可對農村地區的廢棄池塘、洼地充分利用,采用生態塘處理系統和濕地處理系統,以減少資金投入,同時,還控制土地面積的占用。
1.2分散處理模式
在一些農村地區,需采用分散式的處理模式。農戶基本是單獨的住戶和獨立的社區,應分別進行污水收集、處理、排放。這些分散居住的農村地區,使用先進、集中的污水處理技術明顯不現實,加上農村地區的技術人員缺乏,因此,要因地制宜的采取方便管理、成本低廉、技術簡單的污水處理方式。對于住戶分散,較難通過管網收集自流污水的村莊,有單戶或幾戶就地處理模式:“三級化糞池+小型人工濕地”、“沼氣凈化池” 等。
1.3關于污水處理的思考
我國農村地區經濟落后,人才缺失,在考慮污水處理時,要結合農村實際,科學合理地利用農村地區的天然凈化能力,輔助使用現代化的污水處理技術,這樣才能高質量的實現污水處理。加強濕地污水處理技術的推廣,利用農村地區的自凈能力,開展清淤清潔的生態系統建設。如果一些農村的化糞池設施建設完善,則應該增加污水凈化設施,并有針對性的采取集中或分散處理。污水處理的高效,不僅需要完善的技術設施做支持,還應有嚴格、具體的管理規范,上下級部門要加強溝通,了解污水處理的真實情況,并制定有效處理措施。農村生活污水處理不當的原因,主要是資金不足,因此,要廣開渠道,增加資金投入,以及政府部門需建立專項資金,集中建立完善的污水處理設施。
2、農村生活污水處理技術
2.1 生態處理技術
生活污水的處理,是基礎保護生態環境,減少資源浪費而采用科技手段進行的控制污染的措施。我們通過污水處理,將有用的水資源應用到土地中,利用土壤!植物!微生物復合系統的物理、化學、生物學和生物化學特征,對污水中的水、肥資源加以回收利用,降低污水中的污染物,預防水土、土壤的污染。現代污水處理技術以土地為基礎,以土壤介質的凈化作用為核心,在污水處理中,重視污染成分的分離,關注植物、微生物共存體系與處理環境或介質的相互關系,從生態的角度去考慮污水處理。
2.1.1慢速滲濾生態處理系統
這種技術是將污水分配到種植農作物的土壤中,讓污水流過土壤,而植物系統的垂直滲濾就能達到凈化污水的作用,那些有用的成份還能被用作肥料,促進植物的生長。在污水處理時,所分配出去的污水一部分被修復植物吸收,還有的在滲入底土時,其中污染物被土壤介質截獲,或者被植物吸收、固定,或被土壤中的微生物轉化、降解,最后污染物成為無毒成份。
2.1.2快速滲濾生態處理系統
與上述污水處理方式相似,將污水分配到具有良好滲濾性能的土壤表面,污水經土壤表面向土壤底部流動,逐漸被土壤中的生物氧化、硝化、反硝化、過濾、沉淀、氧化和還原,最后,實現凈化污水污染物的目的。這種污水處理方法已經成為生活污水處理的主要方式,不僅被用于大城市,一些中小城市、城鎮、農村也得到廣泛使用,尤其是農村地區,利用農村地區資源豐富的優勢,達到生物污水處理的目的。
2.1.3人工濕地處理系統
人工濕地是對自然濕地的模擬,主要利用自然生態系統中植物、基質和微生物三者的協同作用,實現水質的凈化。我們利用土壤和按一定級別充填的填料組成人工濕地,并在濕地表面組建一個植物生長的自然生態系統,人工濕地雖然要占用大量土地面積,但工藝簡單、維護管理方便、運行費用低,生態環境效益顯著,因此,很適合遠離城市,地勢空曠的農村地區,也由于其投入資金少,不需要高級管理人才和技術人才,可被農村地區廣泛應用。
2.1.4穩定塘系統
在農村污水處理中穩定塘是一種高效的處理系統,它是一種利用天然凈化能力的生物處理構筑物的總稱,主要通過微生物降解、有機物吸附、有機顆粒的沉降和截濾作用去除,對
BOD5的去除率通常較高。穩定塘污水處理系統具有基建投資和運轉費用低、維護和維修簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體等優點,在我國,特別是在缺水干旱的地區,是實施污水資源化利用的有效方法,所以穩定塘處理污水近年來成為我國著力推廣的一項新技術。
2.2阿科蔓生態基處理技術
該技術與生態處理技術完全不同,但卻有著相同的目的。該技術是將具備高生物附著表面積、適宜的孔結構,仿生水草形態設計、純惰性的食品材料應用于污水處理中。通過這種材料,可以有效去除污水中的有機物,大量微生物附著在阿科蔓生態基表面,然后,將營養有機物進行生物氧化,最后,將有害物質逐漸轉化,從而去除水體中的有機物。根據阿科蔓生態基處理原理,對城鎮生活污水有積極作用,加上其在微生物附著材料上的創新,值得廣泛推廣。這是一種新型的污水處理辦法,只要合理調整好生態基的分布密度,挑選、培養好處理微生物,就能在污水處理中達到較好的效果。阿科蔓技術之所以能在農村生活污水處理中得到廣泛應用,還在于該技術能實現地處理,設備用量少,成本低,應用自然化的處理模式,減少了管理環節,同時,還能利用當地較少的用地,就能對農村地區各種污水及降雨引起的面源污染進行生態性處理。
結束語
農村生態環境污染的問題日益嚴重,究其原因,主要是農村生活污水處理不當,導致水體、土壤等各領域的污染。為了建設新農村,控制環境污染,必須加強農村地區的污水處理。由于農村地區各有特點,應因地制宜地選擇污水處理模式。近年來,我國已經發展了諸多適合農村的污水處理方法,但還存在不少問題,仍然需要我們在管理體制上不斷完善,以及在處理技術上積極借鑒國外先進技術,發展適合自己的處理方法。總之,在處理農村污水的問題上,依然是任重而道遠。
參考文獻:
篇5
關鍵詞:污泥處理 剖析
根據江蘇省一項有關全省城鎮污水處理廠產生污泥的最新調查顯示,目前,江蘇省l3個省轄市每年產生的污水處理廠污泥為217834噸,其中位于蘇南經濟發達地區的無錫、常州、蘇州三市的產生量,已占全省總產生量的76%,其余l0個省轄市的產量占了24%。
長期以來,由于我國的污水處理界普遍受到“重水輕泥”傾向的影響,致使城鎮產生的大量污泥處置,已成為極其脆弱的薄弱環節,并演變成阻礙污水處理行業健康發展的“門檻”。近年來,“重水輕泥”的天平失衡現象,已開始受到各界人士,尤其是業內專家的關注和重視。
從江蘇省最新的調查顯示,目前,江蘇省城鎮污水處理廠的污泥處置方式主要是衛生填埋或棄置填坑。污水處理廠通過“污泥濃縮———脫水———外運”,然后集中棄置去填坑。由于未采用任何污染防范措施,致使污泥中的有害物質經過雨水侵蝕和滲漏,不同程度污染了地下水環境,這對以地下水為生活水源的地區來說,便帶來了嚴重的二次污染威脅。還有一些污泥與生活垃圾一起進行衛生填埋處理,不僅占用大量土地,也存在很大的安全隱患。由于經過壓濾機脫水的污泥含水率在80%左右,在與生活垃圾一起填埋時,不僅大大增加了填埋場滲濾液的處理量,而且很容易在壓實過程中,使得填埋體變形和滑坡,直接影響垃圾填埋場的正常運行。
位于長江下游江心島上的南京江心洲污水處理廠,是南京市污水處理廠處理能力最大的企業。目前具備日處理污水40萬立方米的二級處理能力,主要來自居民生活、醫院賓館和餐館業污水。污水處理產生的污泥首先經過穩定化處理,再經過中溫消化,分解污泥中的有機物,殺滅污泥中的病原菌,并經離心脫水和板框脫水之后,使污泥含水率達到70%左右。目前,這個廠每天產生的含水率70%左右的污泥量約為100噸,主要輸送到長江的江心洲一些洼地上填坑。但是,由于近年來可用于填坑的場地已越來越少,污泥處理已成為該廠最迫切需要解決的問題。
而徐州市和淮安市主要采用堆肥的方法來處置污泥,一般采用好氧堆肥工藝,在有氧條件下,利用嗜溫菌、嗜熱菌的作用,對污泥進行好氧生物高溫發酵,使污泥中水分及大量有機物質好氧分解,以達到污泥穩定目的。堆肥農用能充分利用污泥中的營養成分和部分有機物,但對含有工業廢水、重金屬超標的污泥卻不能適用,并且堆肥過程中會產生大量臭味,工作環境差,對周圍環境有一定的影響。
徐州國禎水務運營有限公司(原徐州奎河污水處理廠),每年實際污水處理能力為3150萬噸,其中工業廢水占20%,主要是紡織、染料、機械和食品等行業,其余80%是生活污水。污水處理產生的污泥經離心機脫水后污泥含水率為75%左右,每天污泥產生量約100噸。該公司最先自行干化處置污泥,但由于成本太高,現已委托徐州健仕生物制品廠堆肥處理。該廠采用好氧堆肥二次發酵技術完成整個制肥過程,一次發酵是分解脂肪、蛋白質、糖類等易分解物質,反應速度快,發酵周期約10天,主要采用機械裝置來完成;二次發酵是分解纖維素、木質素等難分解物質,反應速度慢,發酵周期約20~30天,主要采用堆積法來完成。
吳江市盛澤鎮現有紡織印染企業29家,盛澤鎮污水處理廠擁有印染污水集中處理能力19.5萬噸,每天產生的污泥800噸(含水率為93%)。如按傳統填埋方法,每年要占用農田100余畝,按每畝10萬元計,約需人民幣1000余萬元,再加上每噸運輸費9元,合計處置每噸污泥費用為43.72元,并且很可能造成二次污染。
為解決污泥出路問題,2003年8月,盛澤鎮政府與浙江朗地公司聯合投資1000萬元,建成了盛澤鎮水處理發展有限公司污泥處理廠,形成了日處理300多噸的印染污泥處理能力,并于2004年2月正式投入運行。該污泥處理廠采用了浙江大學環境與生物地球研究所翁煥新教授的發明專利技術,充分利用印染污泥資源具有熱值較高和質地較輕的特點,將干燥后的污泥利用機械制成污泥顆粒產品,被分別利用到制磚和燃煤行業。利用15%的污泥顆粒與粘土混合制磚,不僅節約了大量土地資源,而且污泥顆粒中含有一定的熱量,在磚塊燒制過程中,污泥顆粒能同時燃燒,并產生2000大卡的熱量,明顯減少了燒制磚塊的燃料用量,同時還能增加磚塊的強度,減輕磚塊的重量。該方法每噸直接處理費用為26元,另加其他費用綜合成本為36元,明顯低于填埋費用。
常州東南工業廢水處理廠隸屬于常州東南經濟開發區,專業從事東南開發區印染廢水的集中處理,現每天處理能力為3萬噸,污泥日產生量約60噸。目前,該廠正與浙江大學合作,將污泥干化造粒,生產的粒子提供給熱電廠作燃料。
污泥焚燒是使污泥中的碳水化合物轉變成二氧化碳和水,同時在高溫中殺滅細菌、病毒,回收焚燒過程中產生的熱能,是一種徹底處置污泥的方法。常州市每天產生200噸的污泥,無害化處置污泥一直是困擾著該市的主要環境問題。常州市排水管理處經過調研和權衡,選擇焚燒作為污泥的最終處置方法。經過常州市排水管理處、常州市第一熱電廠、無錫鍋爐廠和常州市政設計院等單位的共同努力,在常州熱電廠現有用于產生蒸汽和發電的大型循環流化床鍋爐上,增加了一個輸送設備,把污泥通過壓力泵送到溫度高達900多度的鍋爐內燃燒,焚燒的效果非常好。經過測算,改造設備的總投資為49萬元,每噸污泥的運行費用為63元,加上運輸費每噸污泥的綜合處置費為80多元,僅為衛生填埋和干化處置費用的50%。而且污泥經焚燒產生的泥灰還能和鍋爐原先煤灰一起成為制磚原料。
從調查情況可以看出,由于目前江蘇省各地對污泥處置水平存在著參差不齊的現象,污泥處置已成為環境保護的一個突出問題。從這次調查情況看,首先,目前許多地方管理部門對污泥的處置,還存在一些錯誤認識。有的人認為污泥不需要處理,直接丟棄即可。
其二,現有管理體制不利于解決城市污泥處置。現有管理體制存在最大問題是污泥處置責任主體不明和污泥監管嚴重缺位。污泥處置責任主體不明的主要原因:一是由于傳統的污水處理廠是為政府服務的附屬實施機構,無法獨立承擔有關責任,而許多城市在建設污水處理廠時,并未考慮配套的污泥處理系統;二是污泥處理沒有專門的經濟支撐體系,原來征收污水處理費中沒有包含污泥處置費用;三是過分強調“資源化”技術路線,誤導了企業和政府,把污泥處置僅作為有價值的資源,而不是一種責任。
其三,忽視了污泥排放的監控監督。與污水處理的監管相比,政府對污泥處置監管嚴重缺位。污泥處置缺少系統規劃,而各個城市總體規劃中均未涉及污泥處置內容,更無專項規劃。
其四,現有運營機制不利于解決污泥處置問題。雖然國家允許各類資本進入基礎設施、公用事業等建設領域,但在實際操作中,許多地方仍有政府對其進行壟斷性經營,民營企業很難涉足其中。因此,污泥處置單純依靠政府出資解決,不能充分發揮民間資本推動作用,難以促使污泥處置產業化的發展。
其五,污泥處置立法明顯滯后,相關標準缺乏系統性、科學性。目前,我國的污泥處置產業剛剛起步,相關的政策法規、標準和管理體系很不完善,對污泥的處置工藝、標準尚無統一的規定,更沒有對污泥處理企業進行客觀評判的評價體系。目前我國與污泥處置相關的標準僅有《農用污泥中污染物控制標準》、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》和《城市污水處理廠污水污泥排放標準》三項,已不能滿足要求,更起不到控制污染的作用。
江蘇:污泥安全處置須多管齊下
為扶正“重水輕泥”的天平,加快江蘇省污泥安全處置步伐,江蘇省從事固廢管理的專家們建議:首先,要建立完善污泥監管的法規體系和污泥處置標準。結合省情,制定《污泥處置管理辦法》、《污泥處理處置技術政策》等;在我國現有法規中,補充完善城市污水處理廠污泥處置要求,使有關部門能夠依法加強監督管理。制訂科學的污泥處置標準,是監控污泥處置、選取合理技術路線和采取有效技術政策的重要前提。要對城市污水處理廠污泥的管理和處置,提出綜合性要求,對重金屬、病原菌和有機污染物等指標進行嚴格限制。
第二,明確污泥處置的責任主體。目前,大部分城市污水處理廠屬事業單位性質,政府仍是污泥處置的責任主體。隨著污水領域政企分離逐步到位、污水收費逐步市場化運作、技術路線逐步明確,應在政策上明確污泥處置的直接承擔主體是污水處理企業,而污水處理企業負有對污泥達標處置的責任。如果污泥處理處置不當,污水處理企業要承擔首要責任。當然,征收的污水收費中,要包含污泥處置所需的費用。
第三,政府應加強污泥處置的管理和監控,制定出污泥處置專項規劃。政府高效監管是有效解決污泥處置的關鍵。政府有關部門必須高度重視污泥處置對環境的影響,加強污泥處置的管理和監控,將城市污泥處置納入政府監管的視線。制定和實施專項規劃是指導污泥安全處置的“坐標”,各地應根據自身具體情況,盡快編制專項規劃,盡可能與污水處理規劃同時編制實施,以便于協調和統一。
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關鍵詞:北方;水污染;農業;策略
中圖分類號: F323;X52 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2017.05.044
1北方水資源分布狀況
我國的北方地區一般是指秦嶺――淮河以北的地區,北方的人口大約是全國總人口的40%,而北方的水資源占有量僅為20%,北方的大部分地區水資源占有量均低于全國的平均水平。由于我國北方地區的地理特征和氣候,例如降水量少,蒸發量大,空間和時間分布不均勻等,使得我國北方地區水資源已經失去了繼續開發的潛力。北方地區屬于干旱地區,使得北方地區的農業生產受到極大的影響。
2北方地區水資源污染現狀
我國北方地區正面臨著十分嚴重的水污染問題,總體的水污染趨勢是支流污染比干流污染嚴重;河流下游地區污染比上游地區污染嚴重;流經城市的河流比不流經城市的河流污染嚴重;發達地區水質比不發達地區水質污染嚴重。生活用水和農業生產都需要取大量的地下水,由于地表水的稀少和污染嚴重,使得水污染的問題更加嚴重。
3北方地區水污染對農業生產的影響
3.1工業廢水對農業的影響
水污染的一個主要方面就是工業廢水的排放,雖然工業污水的排放要遠遠少于生活污水的排放,但其對水資源的危害卻遠遠大于生活污水的排放。未經處理的工業污水一旦直接排入河流或地表中,就會導致生態環境遭到嚴重破壞。工業廢水來自于企業的生產中,而在一些城市的周邊和一些農村地區,還存在對農產品的污染,這些都是水體中生物需氧量和化學需氧量的主要來源。
3.2生活污水對農業的影響
生活污水現在正處于逐年增長并且增長比例有逐年增加的趨勢,大量的生活污水排入河道,在進行灌溉時,會污染農產品。隨著人們生活污水排放量的增加,對于污水處理也是一項極具考驗性的工作,我國的污水處理率只能達到50%左右。
3.3農業生產污染對農業的影響
北方地區是農作物種植的主要地區,在農業生產的過程中,由于化肥的過度使用,使得農田里的氮、磷等元素含量大量超標,這些元素經過滲透會對地下水造成嚴重的污染,進而影響人們的生活用水。除此之外,畜禽糞便無序排放也會對地表水產生嚴重的污染。
4 治理策略
北方地區水環境問題主要有洪澇滅害、干旱、水資源短缺和水污染,其中危害最大就是水體受到污染。因此各地需積極采取相應的有效措施,加大水體污染的治理力度。
4.1完善相應的法律法規
在環境保護法的基礎上,還應該頒布關于水土保護以及預防水體污染方面的相關法律法規。這些法律法規可提供強有力的法律依據,促進我國水污染防治工作的順利開展和清理整頓非法的排污行為。排污企業應被取締或關閉,淘汰生產工藝落后和可造成嚴重污染的設備。
4.2加強污水處理的管理
政府部門應該加強對企業污水處理的監督工作,對一些重度污染的企業進行大力度的處罰。發現污染物排放超出國家標準的令其立即整改,達不到標準堅決不允許其再生產。企業還應該自覺配備污水處理設備,由政府部門對其進行監督。相關部門應該大力建造污水處理設施,對污水處理結果進行監控,使違規企業沒有違規生產的可能。
4.3倡導科技治理,促進農業發展
對污水處理項目加大重視力度,對污水處理項目的研究加大投資,使我國的污水處理技術更加先進、高效。只有污水處理更加科學合理,才能提高農業的生產效率,改善人們的生活環境以及飲食的健康。大力發展城市以及農村地區的污水處理技術,使其處理后的污水達到環境保護的標準。
4.4 污水處理和循環利用
在節約用水的同時,還應實施廢水再利用和污水處理循環利用,來實現最大化的節約水資源。例如在生活領域中可以用淘米水不ā⑾匆路水沖廁所等方法來實現廢水的再利用。在工業領域,對工業廢水集中處理實現水資源循環利用的目的。
5 結論
我國北方地區水資源已經很短缺,并且由于自然以及人為因素,污染問題也相當嚴重。所以,我們應認識到水資源問題的嚴重性,從自我做起,提高意識,同時政府部門應加強污水處理循環再利用,以及對重度污染企業加大整改力度,做到保護水資源,人人有責。
參考文獻
[1]鄭強.淺析水污染的危害與治理方法[J].科技信息,2009,(31).
[2]武敏.論水污染的危害與治理[J].雞西大學學報,2008,(08).
[3]春.論我國北方地區水污染現狀及治理對策[J].北方環境,2012,(06).
[4]彭亞拉,張睿梅.我國水污染加劇及水生態破壞致食品安全堪憂[J].環境保護,2007, 380(18):53-56.
篇7
關鍵詞:膜生物反應器mbr預處理膜污染
1mbr應用情況
目前,越來越多的國家將mbr用于生活污水和工業廢水的處理。表1中列出了一些發達國家近年來mbr的應用情況。
在歐洲大部分國家由于國土面積小,地面水體因徑流距離較短而導致其自凈能力差、生態系統脆弱、易受污染。mbr由于其占地面積小和出水水質優良,在歐洲受到了相當程度的重視,有許多污水處理廠都運用mbr工藝進行了中試規模的污水處理研究,并計劃進行工業規模的應用。
荷蘭在處理能力為240m3/d的中試取得成功以后,正在建造處理能力為18000m3/d的mbr污水處理廠,并計劃從2003年開始建造處理能力為(6~24)×104m3/d的mbr污水處理廠。
德國已經建成5家大規模使用mbr的污水處理廠,累計處理能力為21000m3/d;另有兩家污水廠已在規劃中,其中一家位于kaarst的污水處理廠設計服務人口為8萬人,使用膜面積總計為88000m2,預算為4600萬德國馬克,建成后將是世界上最大的使用mbr的污水處理廠。
美國和加拿大已有許多投入運行的mbr污水處理廠取得了較好的效果。
日本對于mbr的使用較為普遍,主要是用于小區污水的處理與回用及工業(如食品、飲料制造業)廢水處理。
荷蘭xflow公司開發的mbr在生活污水和食品、林業、造紙等工業廢水處理中得到了廣泛的應用[9],工業廢水累計處理流量為245m3/h,其中一家規模最大的生活污水處理廠的處理能力為1100m3/h。
2mbr的優勢與改進
2.1mbr的優勢
mbr與傳統工藝相比有以下明顯優勢[1]:
①由于取消了二沉池及將污泥濃度提高了2~5倍,減小了占地面積。
②出水水質好,可直接回用。出水中ss低于檢測限;耐熱大腸桿菌被完全除去,噬菌體數量比傳統工藝出水低100~1000倍;對于重金屬的去除很明顯(尤其是cu、hg、pb、zn等),但其去除率取決于金屬離子與污泥吸附的程度;有毒的微污染物(如殺蟲劑、多環芳烴等)幾乎全部吸附在污泥上,因此可與ss同時被去除。
③生物處理單元中污泥濃度高、泥齡長,對有機物的去除率高。
④對于氮、磷污染物有較高的去除率,出水可滿足tp<0.15mg/l、tn<2.2mg/l的環境最大容忍限度(maximumtolerablerisk,mtr)。
⑤污泥產量少,降低了對剩余污泥處置的費用,但mbr污泥的絮體較小且粘度較高。也有試驗發現,mbr污泥的濃縮性能和脫水性能與傳統工藝產生的污泥并無大的差異。
2.2存在的問題及改進措施
mbr在顯示出許多傳統工藝無法比擬的優點時,也暴露出一些尚需改進的地方,這是研究人員關注的焦點。
2.2.1預處理工藝
荷蘭的bentem[10]等人在進行處理能力為10m3/h的mbr中試研究時,對4種不同的格柵進行了對比試驗,柵孔的尺寸為0.25~0.75mm。試驗發現,對原水進行預處理后,原水中的ss可去除30%~60%,這樣可以改變原水成分,從而改善后續工藝的處理效果,減輕膜污染,減小剩余污泥產量并改善污泥性狀。隨著ss的去除,cod也有10%~15%的去除。通過中試,bentem等人認為在使用mbr處理污水時,采用格柵進行預處理是非常必要的。
2.2.2膜污染與清洗
膜工藝的一大缺點是膜在運行一段時間以后會因為膜受到污染而導致膜通量的降低,如何減緩膜污染進程從而維持膜通量是應用膜工藝時所面臨的一大挑戰。
英國學者[11]認為主要有三大因素影響膜污染(見圖1),即膜本身的性質、活性污泥的性質和mbr的運行條件三者相互影響。膜材質決定了膜的親水性和膜孔隙率,膜孔的尺寸則會影響過膜壓差(transmembranepressure,tmp)的大小;反應器的構造與錯流的速率(crossflowvelocity,cfv)將影響到活性污泥中胞外聚合物(extracellularpolymericsubstances,eps)的生成、污泥絮體結構和大小以及溶解物的性質;mbr中的hrt/srt則直接影響到污泥的濃度和eps的形成與生長。
荷蘭研究者[10]在試驗中發現,導致膜污染的最重要因素是濾餅層的形成,而原水中的雜質、污泥的性質、mbr的水力學特性以及膜清洗等因素都會影響濾餅層的形成及性質。為了防止濾餅層的形成,以下幾點非常重要:
①選擇透水量衰減速度低的膜,并且控制膜通量;
②減少mbr中的短流區,避免過高的裝填度;
③選擇合理的膜工作通量;
④使污泥絮體顆粒盡量大,此時濾餅層有較好的透水性;
⑤保持生物相的良好生長,防止eps和絲狀菌大量產生。
在已經出現了較厚的濾餅層后,可通過下列方法加以去除:
①保持mbr中流體的高度紊動,但注意不要使污泥絮體破碎,否則會影響膜的透水性;
②采用變強度曝氣可使污泥層破碎,高錯流速度有助于控制濾餅層;
③水力反洗可有效去除濾餅層,但只在反洗頻率高時才有效;
④采用間歇出水方式可有效控制濾餅層的形成。
試驗中還發現,化學清洗可改善生物污染的狀況,但在用naclo對膜進行化學清洗時會導致出水中可提取的有機鹵化物(extractableorganichalogens,eox)濃度升高,所以當需要頻繁化學清洗時應引起重視。
2.2.3mbr中的氧傳遞率
在用于處理污水的mbr中通常都維持較高的mlss(8~12g/l)濃度[7],這易導致氧傳遞率的降低,從而使運行能耗變大。傳遞層特性、氣泡大小和氣泡在混合液中的平均停留時間都會影響到氧傳遞率,而后兩項與混合液的粘性關系密切,mbr中混合和曝氣的效果以及污泥濃度都會影響混合液的粘性。活性污泥中eps的生成會增加混合液的粘性,并且使活性污泥的憎水性增強。活性污泥中絲狀菌的生長導致污泥膨脹從而使混合液粘性增加,此外絲狀菌的新陳代謝還會產生憎水物質,其中可溶性微生物代謝產物(solublemicrobialproducts,smp)還會導致膜的污染。
要保持較高的氧傳遞率和降低能耗應從兩方面出發:一是合理選擇曝氣及混合裝置,使混合液有較高的紊動;二是調節運行參數,使生物相保持良好的生長狀態。
2.2.4污泥濃度的控制
由于mbr可徹底地將污泥與出水分離,從而保證了優良的出水水質與較高的污泥濃度。因污泥濃度較高,而原水性質與傳統工藝相比不會有太大的差異,從而使得mbr中的f/m較低。
renzevanhouten等人[12]認為較低的f/m,一方面可以使產生的剩余污泥量減少而降低了處置剩余污泥的費用,但另一方面使得污泥齡變長。較長的污泥齡有利于世代期較長的細菌生長(如硝化菌),但過長的污泥齡會使微生物產生出smp。若大分子的smp被截留在mbr中一方面會污染膜,另一方面smp會吸附在氣—水兩相的界面上導致氧傳遞率的降低,而小分子的smp則會穿過膜進入出水,導致出水水質變差。
低f/m還會使mbr中產生eps,使混合液的粘度升高,從而導致污泥的脫水性能變差,膜過濾阻力變大。
所以,雖然較高的污泥濃度能有效減小mbr的體積,但過高的污泥濃度對于mbr正常運行是不利的,在運行mbr時應控制適當的污泥濃度。
3結論
綜上所述,mbr在污水處理領域已成為倍受矚目的新工藝,并且得到了廣泛的應用。在我國的能源、土地資源和水資源日益緊張而水體污染又非常嚴重的情況下,可以預計它將有非常廣闊的開發和應用前景。
參考文獻:
[1]vanderroesth,leenenj,hofstram,etal.thedutchcontributiontothembrdevelopmentinperspective[j].h2ombrspecial,2001,7-10.
[2]sakaih,kuriyamas,sakatat,etal.japanesecontributiontothedutchwastewatertreatmentscene[j].h2ombrspecial,2001,32-33.
[3]wolfgangfirk.practicalexperiencegainedwithcombinedactivatedsludgeandmembraneprocess[j].h2ombrspecial,2001,52-53.
[4]dietergeenens,vandepeertom,guntherparmentier,etal.kickoffinflemishwastewatertreatment[j].h2ombrspecial,2001,54-55.
[5]fuchsw,braunr,jossa.statusanddevelopmentofmbr-technology[j].h2ombrspecial,2001,58-59.
[6]elironen,ilanhelbetz,yechielmenuchin.applicationsofthembrtechnologyinthemiddleeast[j].h2ombrspecial,2001,60-61.
[7]cindywallis-lage,jameslbarnard.mbrapplicationwillgaininpopularity[j].h2ombrspecial,2001,62-63.
[8]takaomurakami.currentsituationandfutureoutlook[j].h2ombrspecial,2001,64.
[9]harryfutselaar,lutebroens,rickrosberg,etal.noritmembranetechnologyinmbr[j].h2ombrspecial,2001,36-37.
[10]avanbentem,dlawrence,fhorjus,etal.mbrpilotresearchinbeverwijk:sidestudies[j].h2ombrspecial,2001,16-21.
篇8
[關鍵詞]工業污水;特性;處理原則;前景
中圖分類號:X703.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)44-0023-01
工業污水是指工業生產過程中產生的廢液、廢水和污水,其中含有生產過程中產生的污染物以及隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品。隨著工業的迅速發展,污水的數量和種類迅猛增加, 威脅人類的健康和安全,對水體的污染也日趨廣泛和嚴重。因此,對于保護環境來說,工業污水的處理比城市污水的處理更為重要。
一、工業污水分類
工業污水分類通常有以下三種:
1.按工業污水中所含主要污染物的化學性質分類, 含有機污染物為主的為有機污水, 含無機污染物為主的為無機污水。例如食品或石油加工過程的污水,是有機污水; 電鍍污水和礦物加工過程的污水,是無機污水。
2.按工業企業的產品和加工對象分類,如煉焦煤氣污水、冶金污水、造紙污水、紡織印染污水、金屬酸洗污水、制革污水、化學肥料污水、染料污水、農藥污水、電站污水等。
3.按污水中所含污染物的主要成分分類,如含氰污水、酸性污水、堿性污水、含汞污水、含鉻污水、含鎘污水、含油污水、含酚污水、含硫污水、含醛污水、含有機磷污水和放射性污水等。
前兩種分類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。第三種分類法,明確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、工業污水水質特點
工業污水主要具有以下特點:
1.不易生物降解有機污水中所含的有機污染物結構復雜,如蔡環是由10個碳原子組成的離域共扼鍵,結構相當穩定,難以降解。這類污水中大多數的BODSC/OD極低,生化性差,且對微生物有毒性,難以用一般的生化方法處理。
2.色度高,有異味。有些污水散發出刺鼻惡臭,給周圍環境造成不良影響。
3.成分復雜。含有毒性物質污水中有機物以芳香族化合物和雜環化合物居多,還多含有硫化物、氮化物、重金屬和有毒有機物。
4.具有強酸強堿性。工業產生的超高濃度有機污水中,酸、堿類眾多,往往具有強酸或強堿性。
5.有機物濃度高。COD一般在2000mg/L以上,有的甚至高達幾萬乃至幾十萬mg/L,相對而言,BOD較低,很多污水BOD與COD的比值小于0.3。
三、工業污水危害
工業污水主要有以下3?種危害:
1.感觀性污染。高濃度有機污水不但使水體失去使用價值,更嚴重影響到水體附近人民的正常生活。
2.致毒性危害。高濃度有機污水中含有大量有毒有機物,會在水體、土壤等自然環境中不斷累積、儲存,最后進入人體,從而危害人體健康。
3.需氧性危害。由于生物降解作用,高濃度有機污水會使受納水體缺氧甚至厭氧,多數水生物將死亡,從而產生惡臭,惡化水質和環境。
四、工業污水處理的基本原則
1.在使用有毒原料以及產生有毒中間產物和產品過程中,應嚴格操作、監督,消除滴漏,減少流失,盡可能采用合理流程和設備。
2.優先選用無毒生產工藝代替或改革落后生產工藝,盡可能在生產過程中杜絕或減少有毒有害污水的產生。
3.流量較大而污染較輕的污水,應經適當處理循環使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水處理負荷。
4.含有劇毒物質污水,如含有一些重金屬、放射性物質、高濃度酚、氰污水應與其它污水分流,以便處理和回收有用物質。
5.一些可以生物降解的有毒污水,如酚、氰污水,應先經處理后,按允許排放標準排入城市下水道,再進一步生化處理。
6.類似城市污水的有機污水,如食品加工污水、制糖污水、造紙污水,可排入城市污水系統進行處理。
7.含有難以生物降解的有毒污水,應單獨處理,不應排入城市下水道。工業污水處理的發展趨勢是把污水和污染物作為有用資源回收利用或實行閉路循環。
五、前景
工業污水的處理技術正向環保、高效、節能的方向發展。好氧處理技術與厭氧處理技術的聯合工藝將具有廣闊的前景。
1.多種處理技術聯合應用。如先用電化學催化氧化、絮凝、微電解等技術破壞水中難降解的有機物, 交叉耦合生化方法,再提高有機污水的可生化性進行深度處理。
2.改造常規的污水處理工藝。研制經濟實用的強化混凝設備,強化混凝處理過程,是適合我國國情,高濃度難降解有機污水處理技術的重要發展方向之一。
3.開發污水凈化生物強化技術。即通過基因工程改良的能夠快速“吃”污的高效降解菌或向系統中投加從自然界中篩選的優勢種群,以強化高濃度有機污水的處理效果。
篇9
關鍵詞:污水處理廠;除臭;應用
中圖分類號:U664.9+2 文獻標識碼:A 文章編號:
一、除臭技術分類
目前針對生化污水處理廠的主流除臭技術主要有化學洗滌、活性炭吸附、臭氧除臭、離子除臭、天然植物液除臭。[1]
二、除臭技術的技術原理及適用性分析
現將以上這些主流技術分別介紹,并對各技術的適用性進行分析。
1 化學洗滌
(1)技術機理
將惡臭氣體通入洗滌塔,用液體對惡臭氣體進行洗滌。通常,水洗只能去除可溶或部分難溶于水的惡臭物質,如氨氣等;酸洗可以去除氨氣和胺類等堿性惡臭氣體;堿洗則適合去除硫化氫、低級脂肪酸等酸性惡臭物質。
化學洗滌就是利用化學藥液的主要成分與臭氣成分發生不可逆的化學反應,生成新的無臭物質,以達到除臭目的。
(2)化學洗滌技術特點
由于化學試劑對惡臭氣體的去除有其局限性,若要大范圍的去除多種化學成分的氣體,就要使用多種化學藥品;并隨著化學反應的增多,生成了許多中間化合物,不可避免的造成二次污染和能耗的增加。
圖1 化學洗滌工藝流程圖
系統連貫性強,需要連續運行較長時間;自動化程度要求高;由于需要連續使用氣體輸送設備和化學藥劑,費用主要取決于化學藥品的消耗量,因此運行成本相對較高。[2]
(3)技術適用性分析
酸性氣體或堿性氣體的成份不可能是單一的,一種化學藥品不是可能去除這些惡臭氣體的,所以,同時需要多種化學藥品,同時在一座塔內進行洗滌,隨著化學藥品的增加,所產生的化合物數量也勢必增加,并且除臭惡臭后的廢水量也很大,排水勢必造成二次污染,不附合用環保的理念解決環保的問題這一主張。
2生物除臭
(1)技術機理
生物除臭技術是活性微生物將有機廢氣作為其生命活動的能源或養分,轉化為簡單無害的有機物(CO2、H2O)。生物除臭技術可以廣泛應用于污水,垃圾,石化,食品,水產,油漆,涂料等多個行業。該技術具有效果過好、投資及運行費用低、安全性好、無二次污染等諸多優點,使其在環保行業內已廣受青睞。[3]
圖2 生物除臭工藝流程圖
(2)技術特點
1)具有微生物濃度高、抗沖擊負荷能力強;
2)凈化反應速度快、氣體停留時間短;
3)效果好:不僅能有效除去氨、吲哚類、硫化氫、醛類、脂肪酸類、烴類、硫醚類等特定的污染物,而且還能對其他有機廢氣起到很好的除臭效果,達到95%以上;
4)任何季節都能滿足我國各地最嚴格的環保要求;
5)融洗滌――生物于一身,有別于其他方法的最獨到之處及優勢所在;
在所有的負壓收集除臭工藝中,生物法的運行費用是最低的。
(3)技術適用性分析
新港污水處理廠處理廠面積過大且比較分散,不能采用負壓收集的技術進行除臭,而且生物除臭占地面積大,因此不推薦使用。
3天然植物液除臭
(1)技術機理
天然植物液除臭技術是指從植物中提取的油、汁或者浸膏的萃取液。在溶液中的有效分子中間含有具有生物活性、化學活性、共軛雙鍵等活性基團,可以與不用的異味發生作用。
植物液則是在數千種植物中提取的油、汁萃取而成。利用這些植物液消除異味,首先就是要把這些植物液送達到污染源或污染空間,使其與異味直接發生反應,達到消除異味的目的。
常用的方式如下:
1)將植物液倒入惡臭物質中,降解其中的惡臭物質。
這是最根本的一種方式,使植物液直接與污染源發生反應,其效果也是最理想的,但如果污染源面積/體積過大,植物液的用量就會很大,植物液會出現浪費現象,成本就會大大的提高。考慮到運行成本,一般不推薦使用。
2)將植物液霧化或氣化送到被污染的空間內,讓其彌漫到惡臭空氣中,通過吸附、反應去除惡臭空氣中的惡臭物質。
植物液霧化需要霧化噴頭,輸液管道、加壓泵等設備輔助,如果采用間斷式運行,除臭效果不平滑;如采用連續運行的方式,霧化量很難控制,植物液隨被霧化,但還是以液態存在,會有一部分植物液直接落在地下,造成不必要的浪費,增加運行成本。
氣化成本低于霧化成本,直接采用液氣轉化器將液態變為氣體,通過動力風機經管道輸送到污染空間,植物液無浪費現現象,運行費用低。
3)將污染空間內的異味氣體做負壓收集,進入植物液塔,使異味分子與植物液分子在塔內發生反應,達到消除異味的目的,對外無影響的排放出去。
圖3天然植物液除臭原理圖
將天然植物除臭液倒入液氣轉化塔內,液氣轉化塔內裝有液氣轉化裝置,液氣轉化裝置將天然植物液由液態直接轉化為氣態,氣化后的天然植物液隨風機的動力經管道送入工作間,工作間裝有通風管道,管道在適當位置開出風孔,孔的多少、密集度可據惡臭源的位置做設計。[4]
利用天然植物提取液進行除臭是一種廣泛使用的安全有效的方法, 天然植物凈化液分解臭氣分子的機理可以表述如下:
經過處理,使天然植物凈化液形成霧狀,在空間擴散液滴的半徑≤0.02mm。液滴具有很大的比表面積,具有很大的表面能,平均每摩爾約為幾十千卡。這個數量級的能量已是許多元素中鍵能的1/3-1/2。溶液的表面不僅能有效地吸附在空氣中的異味分子,同時也能使被吸附的異味分子的立體構型發生改變,削弱了異味分子中的化合鍵,使得異味分子的不穩定性增加,容易與其它分子進行化學反應。
在天然植物凈化液中所含的有效分子是來自于植物的提取液,它們大多含有多個共軛雙鍵體系,具有較強的提供電子對的能力,這樣又增加了異味分子的反應活性。
吸附在天然植物凈化液溶液的表面的異味分子與空氣中的氧氣接觸,此時的異味分子因上述兩種原因使得它的反應活性增大,改變了與氧氣反應的機理,從而可以在常溫下與氧氣發生反應。
現實中就有許多應用天然植物除臭的例子。如:用蔥、姜、蒜降解魚腥味;用菠蘿片消除裝修異味。被霧化的天然植物凈化液均勻分散在空氣中,吸附空間中的異味分子并使之分解,生成無毒無害無二次污染的物質。這與通常的香味掩蓋異味的方法有本質區別!
用專業、成熟的配方技術,有效的解決相應的空氣污染問題。
三、大連港新港污水處理廠除臭的應用
大連港新港污水處理廠遷建改造工程中新建污水處理車間一座,建筑形式為地下一層,地上一層,地上二層,目前現場情況如下:①地下一層為機電設備間和過濾設備間不存在臭氣源;②地上一層為門崗,不存在臭氣源;③地上二層為工藝反應區---物化反應區、生化反應區。物化反應區產生油氣,設置了針對油氣的廢氣處理裝置,生化反應區產生少量異味、臭氣,現場未設置除臭設備。根據大連港新港污水處理廠實際情況,經過比選采用“正壓輸送氣化植物液”除臭技術對污水處理廠內的臭氣進行處理。實踐證明,此種技術在防止和消除污水處理廠臭味及對周圍環境的影響起到了很大作用。
參考文獻:
[1] 王建明,袁武建,陳剛,等.污水處理廠惡臭污染物控制技術的研究 [J].安全與環境工程,2005,12(3):33-34.
[2] 劉東海,孫宏飛.活性氧除臭技術在大連老虎灘污水處理廠的應用[J].中國給水排水,2007,23(12):124-127.
篇10
關鍵詞:城市排水;專項規劃;排水體制;雨水;污水
中圖分類號: S276 文獻標識碼: A
一、排水工程專項規劃的重要性
完善的城市排水系統工程建設包括雨水管網系統、排澇泵站的建設(排澇泵房的建設需根據受納水體雨洪期的水文特征、防洪排澇確定)、污水管網系統、污水提升泵站的建設(污水提升泵站建設根據城市的用地地勢高程確定)、污水處理廠的建設等項目。
完整的排水系統是與上、下游管段標高銜接密切的一個整體,如果在某段道路下的排水標高銜接欠佳,就會影響到整個系統的正常運行,嚴重時會造成內澇等情況發生。
隨著城市建設規模的擴大,市政基礎設施道路工程逐年的擴建,排水管網也應同步實施。而排水系統是以重力流無壓排水為主,雨、污水通過街坊支管的收集,有組織地由雨、污水輸水干管分別輸送至受納水體和污水處理廠處理。
排水工程管網的投資要占整個系統總投資的70%左右,污水處理廠及附屬排水設施占總投資的30%左右。城市排水系統的建設要以城市排水工程專項規劃為設計依據,在城市排水工程專項規劃的指導下逐年完善建設,在污水管網逐漸完善時興建污水處理廠。合理的排水工程專項規劃,可使排水系統的投資降低,總而言之,進行城市排水工程專項規劃是很有必要的。
二、城市排水工程現狀及存在的問題
(一)排水工程規劃現狀
昌樂縣城是該縣城的行政、文化、商業中心;是集生活、辦公、旅游、商貿、教育、科研等功能于一體的綜合區。昌樂縣縣城的城市性質是以機械、食品、輕紡、化工、造紙為主導產業,以寶石文化、齊文化為特色的生態城市。
昌樂縣城區雨水管網較為完善,基本上形成了完善的管網系統。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,具有獨立的污水管道。
昌樂縣城區已經建成并運行三座污水處理廠,分別位于城北、城東、城西。城北污水處理廠規模為4萬m3/d;城東污水處理廠一期規模為3萬m3/d,、二期計劃增至5萬m3/d;城西污水處理廠一期規模為3萬m3/d,二期2萬m3/d正在建設。
(二)排水工程規劃存在的問題
1、現狀排水管網還不完善,尚未形成完整的雨水、污水排放系統,部分污水直接排入河道,污染環境。
2、現狀縣城區部分道路敷設的合流管渠,斷面尺寸、坡度不合理,造成部分管段積水、淤積。
3、城區部分河道區段及明溝尚未治理,還存在建筑物侵占河道、明溝的現象,導致河道淤積,排水不暢,影響雨季雨水的排放。
4、排水系統資料信息和后期的維護管理有待加強。老城區的一些合流管渠建成時代比較久遠,由于缺乏后期的清淤管理,普遍淤積比較嚴重。并且竣工后的管網資料管理比較缺乏,不利于以后的管理和改造。
三、城市排水體制的確定
城市排水體制的選擇是城市排水系統規劃的首要問題。它直接關系到排水系統的設計、施工、維護和管理,對城市規劃和環境保護影響深遠,同時也影響排水工程的初期投資、總投資和運行管理費用。
目前城市規劃中經常選用的排水體制主要有以下兩種:截流式合流制和完全分流制。截流式合流制投資較省、見效快、易于實施,管道施工對城市交通、環境等造成的影響最小,旱季和降雨時,初期雨水和城市污水都送至污水處理廠,經處理后排入水體,有利于保護環境,但這種截流式的合流制也存在著一些缺點,首先,當暴雨時,超出截流管道的設計輸水能力,會有部分混合污水經溢流井直接溢入水體,使水體遭受污染,不能從根本上解決城市污水的污染問題。其次是降雨時會有部分雨水進入污水處理廠,從而使污水處理廠的處理水量增加,產生一定的沖擊負荷,影響處理效果。更嚴重的是當城鎮污水量較少而雨量較大,且降雨持續時間長時,采用截流式合流制將會直接影響污水處理廠正常運轉。完全分流制衛生條件較好,但仍有初期雨水污染問題,投資較大。排水體制的選擇應根據當地的經濟條件及現有的排水設施情況確定。
昌樂縣部分路段現有排水體制是雨污合流制。根據昌樂縣城市總體規劃及現狀的實際情況,結合城區污水處理的實施條件,確定城區排水體制采取一次性設計,分期實施,最終建設完善的雨污分流排水體系。
對老城區的排水系統采取逐步改造、分期完善的建設方針,將原有排水管、渠經過流量核算,管徑合適的繼續保留使用,不合適的調整斷面,以節約城市空間。
四、城市排水工程專項規劃
(一)雨水工程規劃
1、規劃內容
城市雨水工程專業規劃的主要內容有:確定排水流域與排水方式,進行雨水管渠的定線,確定雨水泵站的位置,選擇暴雨強度公式、相關參數,進行雨水管渠的水力計算,確定管渠尺寸、坡度、標高及埋深。
2、管道水力計算
本工程雨水管網采用滿流計算,計算采用如下公式:
Q=VA
P=πD
式中:D―管徑(m)
V―流速(m/s)
n―粗糙系數
Q―流量(m3/s)
i―水力坡度
A―水流斷面
P―濕周
R―水力半徑(m)
式中n:按鋼筋混凝土圓管考慮,取n=0.013。
本次設計,控制雨水管網流速為0.6~3.0m/s。
3、流域分區
規劃區內的地勢總體為南高北低、東高西低。大、小丹河、邢家河、桂河由南向北貫穿城區,為城區雨水排放的主要承載體。根據河流載體,全區劃分為四個大的排水區域。
4、雨水資源化利用
(1)屋面雨水收集技術
昌樂縣的年均降雨量可達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,若設置雨水貯存池,需要較大的體積,而整個存儲設施在一年的大部分時間內閑置,造成產生的經濟效益與投資存在較大的差距。因此,建設貯存池收集雨水對昌樂縣而言并不是最好的方案。通過研究分析,適合昌樂縣本身特點的是屋面雨水收集方式。
(2)路面雨水收集技術
對于城市雨水,可利用城市硬化路面進行收集。路面集雨工程宜選擇在前方具有較大的匯水面積,路面具有一定坡度且路牙連接盡量少的區域。對于分流制排水系統的城區,路面雨水收集相對容易,路面雨水徑流從集水口流入雨水管道,直接匯入雨水貯水池,考慮采用“明渠暗溝”、“初雨棄流裝置”等,將雜質含量較高初期降雨排至城市下水道,分離后雨水作為再生水原水加以利用。在使用合流制雨水管道系統的地區,還可以通過合理配置各種入滲設施的設置密度,從而強化雨水入滲,使降雨入滲地下。
(二)污水工程規劃
1、污水管網的布置
在排水管網定線時,應充分利用縣城地形,盡可能順坡排水,減少管道埋深,還應結合現狀與規劃路網情況,處理好管線與現有建筑物、構筑物和規劃道路的關系。
2、污水管網水力計算
(1)設計流速
最大設計流速為2.5m/s,
設計充滿度下的最小流速為0.6m/s。
(2)設計最大充滿度
3、污水管徑的確定
污水管道管徑依據其服務范圍內產生的污水量確定,污水量由城市綜合生活污水和工業廢水組成。因城區現狀污水量沒有直接監測數據,常采用常規作法,先進行給水量預測,然后根據城市污水排放系數進行污水量預測。城市用水量預測與計算涉及未來發展的諸多因素,在規劃期內難以準確確定,預測結果常常與城市發展實際存在一定差距,一般采用多種方法相互校核。
4、污水處理廠
(1)污水處理廠規劃
昌樂縣現有污水處理廠3座,現具有10萬噸/天的污水處理能力。規劃預測遠期污水量為14萬噸/天,根據預測確定各污水廠規劃如下:
①城北污水處理廠
現狀規模4萬噸/天,出水標準為一級B,規劃進行升級改造,增加深度處理工藝,使出水水質由一級B標準提升達到一級A標準。
②城東污水處理廠
一期3萬噸/天已建成,出水標準為一級B,規劃一期進行升級改造,增加深度處理工藝,使出水水質由一級B標準提升達到一級A標準,同時規劃遠期擴建規模2萬噸/天,用地面積2公頃,用地已經預留。
③城西污水處理廠
一期3萬噸/天,出水標準為一級B,規劃一期進行升級改造,增加深度處理工藝,使出水水質由一級B標準提升達到一級A標準,同時二期2萬噸/天已經開工建設。
(2)污水處理廠出水水質
污水處理廠處理程度應以滿足排放水體的水質要求為基礎,以保護城市水源、下游水體、徹底解決污染和污水再生回用為目的。最終確定污水處理廠出水水質執行國家現行標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級A排放標準。污水處理廠出水水質為:COD≤50 mg/L,BOD≤10 mg/L, SS≤10 mg/L,NH4≤5mg/L,TP≤0.5 mg/L。
結語
綜上,城市排水管網是一項系統工程,是城市基礎設施的重要組成部分。當地規劃與城建主管部門,應重視城市排水工程專項規劃的工作,應用排水工程專項規劃的成果,指導和管理城市排水系統的設計和建設,使排水管網建設逐步而有序地完善,避免因掌握設計資料不全而出現脫離當地實際設計的情況發生,造成不必要的經濟損失。
參考文獻
[1]程吉寧,周君 .對城市給排水系統規劃與設計相關問題的探討[J].科技信息,2010.7.