處理工藝范文
時間:2023-03-13 20:46:45
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篇1
中圖分類號:TU94+3文獻標識碼:A
引言
在針對滲瀝液的處理技術當中,主要是針對生活以及生產過程當中所產生的垃圾滲瀝液進行處理。而在本工程當中,所處理的滲瀝液,則主要是生活垃圾的滲瀝液、餐廚垃圾的滲瀝液以及環衛沖洗水等產生的滲瀝液。針對相關的處理工藝技術進行全面細致的分析,是更好的保證處理效果和處理質量的關鍵性環節所在,同時,還需要做的很對滲瀝液的主要特征,進行明確的掌握,進而選擇最為恰當的處理技術工藝,來進行規范化的處理。下文將從實際的角度出發,針對滲瀝液的處理技術工藝進行全方位的探究。
滲瀝液的來源以及特征研究
針對滲瀝液的來源以及具體的特征,進行全面的分析和研究,是開展一系列工作的前提以及基礎性的環節。在本工程當中,滲瀝液的來源主要是三個方面,首先,是生活當中的一些垃圾所產生的滲瀝液,其次,則是環衛沖洗等工作程序當中所產生出來的滲瀝液,最后,則是餐廚等工作之中產生的垃圾滲瀝液,而滲瀝液的處理規模,則是450m3/d,滲瀝液的評價流量,則是18.75m3/h,很好的針對具體的來源以及滲瀝液的一些規模參數等,進行全面的掌握,是開展下一階段工作的首要步驟。同時,針對本次處理的工程而言,其滲瀝液和一般的生活污水以及工業的廢水等,有著較大的差別,總體的來講,有以下幾個方面的特征:第一,污染的物質種類比較的多,進而也就造成污染物質的特征、性質等,各不相同,這一點在實踐的處理過程當中尤為關鍵;第二,滲瀝液當中,相關的水質以及水量等,會隨著季節的變化而產生一系列的變更,并且變化的程度比較的大;第三,滲瀝液之中的污染物質,實際的濃度比較的高,同時,變化的范圍也比較的大 ;最后,在滲瀝液當中,氨氮的濃度比較的高,這一點和一般類型的生活污水有著一定的差別,并且在實踐的操作處理技術工藝當中,還需要通過切實可行的手段方式來對著一點內容進行合理的改進和處理。明晰滲瀝液的特征以及來源等,對于開展下一階段的處理工作來講,是尤為重要的一個步驟,需要引起 足夠程度的重視。
滲瀝液的處理工藝技術研究
根據上文的詳細闡述和分析,可以對此次工程當中的滲瀝液的主要特征以及來源等,有著詳細的了解和明晰的掌握。接下來,將針對具體的滲瀝液處理的工藝技術等,進行全方位的分析和探究,力求更進一步的加強實踐當中的操作和應用,為相關技術的提升和改進做出積極的貢獻。
針對滲瀝液的處理工藝技術,主要還是需要在較為充分的利用到生化處理技術工藝的一系列技術的優勢以及經濟性等基礎原則之上,針對不同的處理單元,結合滲瀝液的實際狀況以及特征性質等,進行全面的優化組合,進而形成一套完備的滲瀝液處理系統,獲得經濟方面的巨大優勢,同時,在生態環境的保護以及處理的效果等方面,也可以有著較大的進步和提升。就目前而言,針對滲瀝液的主要處理技術工藝有以下幾種:物化處理技術手段,其中包括有膜分離技術、離子交換技術、絮凝沉淀技術、活性炭吸附技術、化學氧化技術等等,同時,主要使用到的手段還有生化處理技術,其中包含有好氧生物化學處理技術以及厭氧生物化學處理技術。根據本次處理工程的實際特征以及工可的批復,針對此次滲瀝液的處理,采用膜生物反應器+納濾技術,即MBR+NF處理技術工藝,運用此種手段可以對滲瀝液進行最恰當的處理,可以達到最佳的處理效果質量。對于此種處理技術工藝而言,主要的特征是處理的效果較為穩定,同時有著較強的抗沖擊的性能以及抗負荷的能力,所以,在許多個處理的工程項目當中都被廣泛的采用,并且現今已經是逐步的發展成為了針對滲瀝液的主要處理技術手段之一,但是,此種技術手段的劣勢在于,處理的過程之中投資成本較高、運營的成本也比較高,針對這一點問題,還需要在實踐的操作過程當中引起足夠程度的重視。
膜生物反應器+納濾處理技術,主要是使用相關的以轉鼓螺旋格柵來作為預處理的設備裝置,并且配合勻質池的勻質,來進行預處理等操作,以一體化的生物膜反應裝置設備,來作為主要的處理單元,同時,運用相關的納濾技術,來進行深度的滲瀝液的處理,全過程有著精密的流程工藝,整體的運行有著極佳的質量保障。分析其技術的原理,是采用具有細小的孔徑的濾膜,來針對污水或者是廢水等,進行過濾式的處理,進而有效的實現固體以及液體的分離和提純,達到處理的工藝技術效果。在實踐的操作過程當中,生物膜反應器的孔徑比較的大,而其主要的功能和任務,則是針對水質當中的微生物等,進行截留處理。此套技術裝置有著多方面的處理優勢,一方面來講,其可以有著極強的截留作用效果,針對滲瀝液進行處理,可以非常有效的將水質當中的微生物進行截留,同時,還可以合理的增加其中相關污泥的具體濃度,來達到避免一些生長的速率較慢的菌種的流失,達到最佳的處理效果和處理的質量,同時,還在很大程度之上針對微生物的種群結構以及組成的形式等,進行了合理的豐富和完善,為更好的針對微生物的降解等,提供了極為豐富的菌種,另外,也通過這樣的方式,以此為基礎,來提升其整體的處理以及凈化的效率,達到一舉多得的效果和目的。但是,其不足之處則在于不能夠非常有效的針對不可以降解的污染物質進行去除,針對這一點問題,還需要在實踐的操作過程當中進行有效的分析和研究,以此來達到更佳的處理效果。
針對此次工程的特征,具體的處理工藝流程需要嚴格的按照相關操作的規范和要求來有序的進行。首先,需要將滲瀝液經過收集之后,運送至相關的膜生物反應裝置設備但這個,膜生物反應裝置當中包括有兩個處理的單元,都為鋼筋混凝土結構的池體,同時,在處理的過程當中,在勻質池之內進行鼓風并且進行曝氣,通過一系列的技術手段,將滲瀝液當中的絕大部分的污染物質在勻質池之內進行降解以及處理,同時,相關的氨氮,則可以有效的轉換成為無害的物質。在滲瀝液經過膜生物處理裝置之后,則進行納濾處理系統裝置當中,并且濃液則是流回至反應池之中,并且在一種缺氧的環境之下,進行還原,進而達到處理的效果和目的,達到排放的基本標準,并且再由裝置設備將處理得到的清液運送至納濾裝置當中,將其中的有害物質進行排除,達到處理的工藝技術的目的。
結束語
綜上所述,根據對滲瀝液的處理技術工藝進行全面的分析和研究,從實際的角度出發,針對處理的原理以及流程等,進行了細致的闡述,力求更進一步的加強實踐當中的操作和應用,為相關工作的進步做出積極的貢獻。
參考文獻
王平.淺議滲瀝液的處理技術【J】.化工產業,2011.9
篇2
關 鍵 詞: 膜處理技術反滲透濃縮液處理
Abstract:This paper expounds the basic principles of membrane technology and several conventional technology, using reverse osmosis treatment for waste water produced by the wastewater concentrate difficult to deal with such issues, using the method of Fenton, iron carbon micro electrolysis, combination method and directly back to the usage of concentrated liquid for processing, for film processing technology of concentrated liquid treatment on the technology reference.
Key Words:Membrane technology; Reverse osmosis; Concentrate processing
中圖分類號:TS205.4文獻標識碼:A 文章編號:
1膜分離技術
分離作為化工行業中一個重要的生產環節,其過程及方法可以有多種,基于分離對象不同的物理化學性質,可以有凝膠色譜、離子交換、結晶、蒸餾、離心、萃取、吸附等許多方法。而以高分子膜為代表的膜分離技術作為一種新型、高效的流體分離凈化和濃縮技術,因其操作過程大多無相變化,可常溫連續操作,工藝簡便易于放大,高效節能且污染小等優點而得到廣泛應用。所有分離過程都是利用在某種環境中混合物各組分性質的差異進行分離。膜分離過程是以選擇性透過膜為分離介質,借助于外界能量或膜兩側存在的某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差等),原料側組分選擇性地透過膜,從而達到分離、濃縮或提純的目的。不同的膜分離過程中所用的膜具有一定結構、材質和選擇特性;被膜隔開的兩相可以是液態,也可以是氣態;推動力可以使壓力梯度、濃蘸度、電位梯度或溫度梯度,所以不同的膜分離過程分離體系和適用范圍也不同。膜分離方法按其分離對象可分為氣體(蒸汽)分離和液體分離;按其用途又可分為反滲透(RO)、納濾(NF)、超濾(UF),微濾(MF),滲析(D)、電滲析(ED)、氣體分離(GS)、滲透蒸發(P、zAP)、乳化液膜(ELM)和與其它過程相結合的分離過程一一膜蒸餾和膜萃取等。其中,反滲透、超濾、微濾、電滲析分離過程己較為成熟,氣體分離和汽化以及納濾是正在開發中的技,且將是后的發展重點。
膜分離技術主要可分為以下四類。
(1)微濾
微孔過濾是以靜壓差為推動力,利用膜的“篩分”作用進行分離的膜過程。微孔濾膜具有比較整齊、均勻的多孔結構,在靜壓差的作用下,小于膜孔的粒子通過膜,比膜孔大的粒子則被阻擋在膜面上,從而使大小不同的組分得以分離,其作用相當于“過濾”。由于每平方厘米膜面中約包含 1 千萬至 1 億個小孔,孔隙率占總體積的 70%~80%,故阻力小,過濾速度快,可以去除溶液中的微粒、膠粒及細菌等微生物。
(2)超濾
超濾技術就是利用一種活性膜,在外界壓力作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高(500~500000 u)的物質,而小分子物質則透過膜,它對水中細菌和某些病毒有很好的去除效果。超濾膜截留作用主要表現在三個方面:膜表面孔徑的機械篩分作用、膜孔阻塞作用、膜表面及膜孔對雜質的吸附作用。
(3)納濾
納濾是介于反滲透和超濾之間的一種壓力驅動型膜分離過程。它具有兩個特性:對水中分子量為數百的有機小分子成分具有分離功能;對于不同價態的陰離子存在 Donnan 效應。物料的荷電性,離子價數和濃度對膜的分離效率有很大的影響。
(4)反滲透
反滲透(ReverseOsmosiS)簡稱反滲透,源于美國航天技術,是六十年展起來的一種膜分離技術,其原理是廢水在高壓力的作用下通過反滲透膜,水中的溶劑由高濃度向低濃度擴散從而達到分離、提純、濃縮的目的,由于它與自然界的滲透方向相反,因而稱它為反滲透。反滲透可以去除水中的細菌、病毒、膠體、有機物和98%以上的溶解性鹽類。該方法具有運行成本低、操作簡單、自動化程度高、出水水質穩定等特點,以及可以使現代工業回收水高于12次的使用壽命。[1]與其他傳統的水處理方法相比具有明顯的優越性,廣泛運用于水處理行業。膜分離技術憑借其超于常規處理方法的諸多優點正在諸多領域占據著越來越重要的位置。
以上四種膜處理技術常用工藝,其中反滲透技術以其處理出水效果好、工藝簡單、操作簡便等優點成為目前國內外最流行的膜處理技術,可是反滲透所產生的濃縮液因為成分復雜、濃度較高等特點,已經成為水處理仲的一個難題。目前國內采用反滲透系統的濃縮倍數一般為3~5倍,凈水量為原液的70~80%,占原液體積20~30%的濃縮液富集有機、無機污染物和鹽類,它的進一步處理成為一個難題。目前國內外多采用濃縮液回流調節池進行處置。反滲透法脫鹽時,水中無機陰、陽離子存留在在反滲透濃縮液中 ,當淡水回收率在 75 %時 ,濃縮液中各種離子的濃度比進水的離子的濃度增加 4 倍,所以本文將對反滲透的濃縮液處理方法進行探討。
2國內外反滲透濃縮液處理方式
2.1國內反滲透濃縮液處理方式
(1)回流法:RO濃水回流可提高回收率 ,增大膜表面沖洗流速,減少污堵;但回流率過高 ,又會使進水鹽度升高 ,增加膜的負擔 ,影響膜壽命。
(2)回用作生產用水。由于 RO濃水中無懸浮物 ,含阻垢劑且有壓力 ,可用作過濾裝置的反沖洗水、 除塵水、 沖灰沖渣水、 冷卻水;或經過簡單處理后混入原水回收。如果濃水中含環境優先控制污染物 ,則需慎重使用。
(3)資源化利用。可采用水力渦輪增壓器、 功交換器和壓力交換器等利用余壓產能;海水淡化廠的 RO濃水用于制鹽 ,可節約鹽田 ,縮短曬鹽周期;預處理后適當勾兌 ,可用于海產品養殖。
(4)蒸餾濃縮。膜蒸餾 (MD)技術是一項新技術,在常壓下利用溫差可將濃水盡可能地回收 (回收率 > 95% )甚至結晶化,但目前經濟、高質量的疏水微孔膜尚未研發成熟。
2.2國外反滲透濃縮液處理方式
美國飲用水工業調查分析了產水量 > 95 m3/d的 137個膜裝置的類型和濃水處理方式 (如表1所示 ) ,其濃水的處理程度很低 ,故尋求更經濟和環境友好的濃水處理技術迫在眉睫。
表1 美國膜技術調查數據[2]
3濃縮液處理技術
3.1、蒸發濃縮法
蒸發是一個把揮發性組分與非揮發性組分分離的物理過程,由2部分組成:加熱溶液使水沸騰氣化和不斷除去氣化的水蒸氣。反滲透濃縮液在處理時 ,水從濃縮液中沸出 ,污染物殘留在濃縮液中。所有重金屬和無機物以及大部分有機物的揮發性均比水弱 ,因此會保留在濃縮液中 ,只有部分揮發性烴、揮發性有機酸和氨等污染物會進入蒸氣 ,最終存在于冷凝液中。蒸發處理工藝可把濃縮液濃縮到不足原液體積2 %~10 %。[3]此時 ,蒸發處理是經濟低廉的 ,它也就成為惟一可同時有效控制滲濾液和填埋氣體的工藝。與常規處理不同 ,蒸發對水質特性 ,如BOD、 COD、 SS、 DS及進料溫度的變化不敏感 ,但pH是蒸發的重要影響因素 ,pH影響濃縮液中揮發性有機酸和氨的離解狀態 ,從而改變它們的揮發程度,另外 ,酸性條件下對蒸發器金屬材料腐蝕性較強。
3.2 Fenton法
Fenton試劑在水處理中的作用主要包括對有機物的氧化和混凝兩種作用。
Fenton法是一種高級氧化法 目前主要分為以下幾種:普通Fenton法、光Fenton法、電 Fenton法等J. H. Fenton在1984年發現二價鐵和H2O2組合能氧化多種有機物,而且其氧化范圍廣原因是H2O2 能被 Fe2+催化分解生成羥基自由基 HO 并引發更多的其他自由基 由于羥基自由基氧化能力僅次于氟 具有很強的氧化性 因此能氧化絕大多數有機物該方法具有氧化效率高且范圍廣和反應速度快的特點。
3.3鐵碳微電解法
微電解法是基于金屬材料(鐵、鋁等)的電化學腐蝕原理,將鐵屑或者鐵屑一炭粒浸泡在電解質溶液中形成無數微小的腐蝕原電池(包括宏觀電池與微觀電池) ,微觀電池是由鐵屑本身的以顆粒狀態分布的炭化鐵引起的;宏觀電池則是鐵屑加入宏觀陰極材料如石墨、焦炭、活性炭等使其直接接觸而形成的,相當于在鐵屑微觀電池腐蝕的基礎上,進一步強化了腐蝕或電解作用)來處理廢水的,它是絮凝、吸附、卷掃、共沉、電化學還原等多種作用綜合的結果,其中鐵屑作為陽極被腐蝕,而炭粒或者炭化鐵作為陰極.
3.4脫除過飽和法
該類方法主要針對反滲透濃縮液中無機垢為限制提高回收率的情況。脫除過飽和度將反滲透濃縮液進行處理回用的方法主要有電解法,誘導法和絮凝法。 其中,電解法是利用電流降解溶液中的阻垢劑,使溶液中的碳酸鈣分子和硫酸鈣分子在高濃度的情況下自動沉淀出來。誘導法是在溶液中加晶種,讓溶液中的碳酸鈣分子和硫酸鈣分子長到晶種上,從而降低溶液中成垢離子的濃度。絮凝法是利用絮凝劑加速碳酸鈣分子和硫酸鈣分子的聚集, 使大分子的碳酸鈣和硫酸鈣沉淀。
3.5 Fenton-雙泥SBR法
Fenton試劑在偏酸性條件下,產生的·OH是一種氧化能力很強的自由基,可使廢水中的有機結構發生碳鏈裂解,使難于生物降解的大分子有機物裂解為易于微生物降解的小分子有機物, 或者完全礦化為CO2和H2O。雙泥 SBR 根據滲濾液水質復雜多變的特點, 可以靈活地調整工藝參數,節省碳源。對低C /N比的污水,本身很難滿足反硝化脫氮所需的碳源,往往需外加碳源。不過經過Fenton法處理后的污水可能生化較差,難以進行生物處理,需要將廢水與生化污水混合,以提高廢水的可生化性,所以Fenton-雙泥SBR法。
3.6濃縮液利用及回用
3.6.1含鋅廢水回用
采用納濾(NF)-反滲透(RO)組合工藝對電鍍漂洗含鋅廢水進行分離濃縮,產水回用于鍍件清洗,濃縮液的Zn2+含量達到鍍液的回用要求,(見圖1)。
圖1 工藝流程圖如下
含鋅廢水間歇排入進水箱,經提升泵依次進入微濾(MF)NF和RO裝置 RO產水收集回用,NF RO濃縮液均回流至進水箱,不斷分離濃縮,直至 RO產水電導率不能滿足回用要求(>25 S cm-1)后,排空進水箱內濃縮液,開始下一批次運行 收集的濃縮液經 RO膜二級濃縮后返回鍍槽回用,產生的淡水進入 NF-RO工藝的進水箱,可以實現廢水的零排放。
與傳統膜法回收工藝相比,該工藝具有水回收率高 溶質濃縮倍數大 投資成本及運行費用低等優點,產水及濃縮液均具有回收利用價值。
3.6.2含鎳電鍍廢水回用
運用化學沉淀—膜過濾法處理回收電鍍漂洗含鎳廢水中的鎳,能夠充分發揮化學沉淀法和膜分離技術的優點,回收的Ni(OH)2濃度高,用H2SO4溶解后能直接返回生產工序。
該法一般由兩部分組成,即原水預處理部分和反滲透部分(見圖2)。
圖2 原水預處理部分和反滲透部分
預處理系統由原水池、 提升泵、 袋式濾器、 除油過濾器及保安濾器組成。廢水經過預處理后, 由一級輸送泵送入一級RO裝置進行連續濃縮。經過該系統的處理, 廢水中80%的水分被分離出來,產水電導率≤150μS/cm,直接回用到電鍍生產作漂洗用水。而絕大部分的金屬離子被膜截留在濃縮液中,進入二級濃縮系統,濃縮倍數達到5。一級RO系統的濃縮液由二級輸送泵進入二級RO裝置進行循環濃縮。。經過該系統的處理,二級濃縮液再濃縮了10倍以上,并送至蒸發系統,兩極RO產水均進入RO產水箱回用到生產線上,形成良性的清潔化生產的循環用水系統。濃縮液經蒸發后直接回到電鍍槽使用。
3.6.3玉米浸漬液再利用
超濾和反滲透聯用是把玉米浸漬水分離成為小體積的濃縮液和大體積工藝回用水的實用方法。超濾得不到高純度工藝回用水而且不能回收乳酸等有用物質 , 通過超濾截留大分子蛋白質、淀粉等 , 使下步反滲透過程能夠順利進行。用反滲透直接分離玉米浸漬水由于透過速率太慢 , 膜分離進程無法進行。超濾可采用截留相對分子質量(MWCO)為 6000的超濾膜,反滲透可采用氯化鈉截留率98%的反滲透膜。
3.6.4茶葉深加工
在茶葉深加工中,濃縮是干燥的必經工序,用以制備高濃度的濃縮液或固體提取物,便于貯藏和運輸。當前的濃縮方法大多是采用真空蒸發濃縮和冷凍濃縮。其中前者工業化應用較多;后者的品質較好,但生產量不太高。由于這兩種濃縮技術涉及到相變,不僅能耗大,而且真空蒸發濃縮易使熱敏性物質發氧化、聚合、轉化而損失。
采用反滲透膜進行茶汁濃縮的初步探討,證實了反滲透技術濃縮茶汁可行性。對綠茶、紅茶、烏龍茶茶汁采用蒸發、超濾+反滲透、超濾+蒸發、反滲透四種工藝分別進行濃縮,分析表明,各工藝對三種茶汁中主要化學成分的截留率以及產品感官品質的影響明顯不同。超濾十反滲透和反滲透工藝截留主要化學成分量最大,且香味品質最佳;超濾+反滲透和超濾+蒸發工藝從茶汁中去除蛋白和果膠的效果以及所得茶濃縮汁的澄清度最佳;比較研究認為超濾+反滲透是四種濃縮工藝中的最佳工藝。
3.6.5沼液回收利用
針對沼液量大,營養元素偏低的問題,國內外采用真空濃縮和脫水等手段來濃縮沼液以減少其體積和提高營養元素含量。作為濃縮技術的主要類型,膜技術尤其是反滲透膜在特定壓力條件下可截留幾乎所有的污染物質,只允許水分子通過。針對沼液具有與滲濾液相類似的特性,采用反滲透工藝濃縮沼液,同時降低沼液對環境的潛在污染。
圖3沼液回收利用
(見圖3)經反滲透系統處理后的沼液體積大幅降低,減少了儲存與運輸的難度,提高了農業回用的可能性。但是,受膜的性質、運行費用等諸多因素限制,沼液濃縮倍數(沼液原液體積/濃縮液體積)直接影響設備投資和運行費用.另外,目前一些反滲透系統已經具備了較為先進的自動控制系統,通過設置預期回收率(產生清水量/原液量)也可以實現對系統的控制.因此,通過試驗確定沼液的最佳濃縮倍數,并以此作為重要的控制參數有較強的實際意義。
3.6.6反滲透濃縮液作為超濾反洗水
超濾+反滲透是較為常用的中水回用組合工藝,通常是使用超濾過濾水反洗超濾膜,但會降低水的利用率。對于死端過濾, 一般系統回收水率約為 92 %。其中, 約 7 %用于反沖洗。假設一級反滲透回收率為 75 % ,則上一級反滲透的濃水排放率為 25%。經簡單計算可知, 超濾和一級反滲透兩項的耗水率就高達 45 % ,即使反滲透回收率為 85%,總耗水率也達到 28 %, 可見水的利用率不高。但如果將超濾的濃水作為超濾的反洗水, 則超濾和一級反滲透的耗水率為 35 %、 總耗水率為19 %, 耗水率下降 9 % ~10 %。可見, 反滲透濃水作為超濾反洗水能極大地提高水的利用率。粗略計算獲得的兩種方法的反洗耗水率(如表 2)所示。
表2反洗耗水率比
如果反洗水采用的是一級反滲透的濃水,正常情況下,不會有機械雜質隨濃水進入超濾裝置 (一般反洗水進入超濾前都要經過保安過濾器, 過濾精度大都為5μm) ,但是濃水中可能有結晶顆粒(如CaCO3、CaSO4)會污堵超濾孔。
正常情況下,濃水不會在超濾反洗過程產生結晶,因為運行時RO的進水中已經加入了阻垢劑,以保證在RO濃水側不產生沉積、結晶。但阻垢劑有時效性,隨著時間的延長, 阻垢劑逐漸失效。此時,如果水中的Ca2+、Mg2+等與 CO2-3、SO2-4離子的濃度積達到結晶條件,則可能形成顆粒污堵超濾膜。但是阻垢劑是會失效,這個過程比較緩慢(一般需要幾天)。因此,可利用這個時間差設置一定容積的超濾反洗水箱,以保證水箱里的濃水是RO系統的新鮮濃水。這樣即使有一定結垢傾向的RO濃水,也可反洗UF膜而不至于在UF系統中發生沉淀。
4結語
膜處理的濃縮液主要是鹽分、溶解性有機物等,處理難度大,因此尋找經濟高效的濃縮液處理方法,對保護環境的意義重大。本文介紹了幾種常用的濃縮液處理方法,主要可以分為兩大類,去除濃縮液中的污染物與濃縮液回收利用;對于一些特殊的濃縮液,如含有較高價值成分的濃縮液,可以通過各種手段,使濃縮液回用至生產中或是成為產品而得到合理的利用;對于另外一些沒有再回收利用價值的濃縮液就針對不同的水質成分而使用各種化學、生物方法使濃縮液中的污染物去除。另外,選擇合適的處理方法還要考慮法律許可、處理費用、當地條件、工程規劃、公眾的可接受性等因素。
參考文獻:
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[2] Van Der Bruggen B, Lej on L,Vandecasteele C. Reuse,treat ment, and discharge of the concentrate of p ressure2driven membrane p rocesses [ J ]. Envir on Sci Technol,2003, 37 (17) : 3733 - 3738 .
篇3
前言
隨著我國油田的開采期的延長,以及化工行業的快速發展,使其逐漸成為我國經濟發展的龍頭企業。石油化工在世界大范圍開采和應用,促進了國家和地區的經濟發展,可是很多國家和地區只是側重于石油化工的開發和利用,忽略了其對環境的影響。一般的含油污水中的石油類主要由浮油、分散油、乳化油、肢體溶解物質和懸浮固體等一系列物質構成,其中的有害成分較多。生產過程中所產生的廢水對于周圍的生物和環境具有較大的傷害性,從可持續發展的角度,嚴重的石油化工廢水排放會給人們的生活造成困擾,影響國家或地區的經濟發展,影響國家或地區的平衡發展。因此,在促進我國經濟快速發展的同時,也不能忽視石油工業廢水排放技術的應用,保障生活生產環境,促進可持續發展。
一、石油化工廢水的特點
石油化工企業是以石油或天然氣為主要原料,通過不同的生產工藝過程、加工方法,生產各種石油產品、有機化工原料、化學纖維及化肥的工業。各種成分的物料在這里加工、儲存、裝卸、輸送。一旦發生火災,導致容器和管道破裂,物料就會泄漏出來,石油化工廢水排出來的時候,河流及農田就會被污染。石油廢水的排放石油從地底下開采出來后,就會經過脫水等處理后就會進入到集輸管線中,之后才能送到煉油廠或者是油庫中,還要在油庫中進行再次的脫水以及脫鹽處理等措施,但是當原油中含水量小于或等于某種數據時,之后才能今日到減壓的裝置中去,這其中就會產生一些重油和渣油。。每次的深加工都會產生一些石油化工的廢水,這些廢水的處理是進行安全生產工作的重點,因此在加工的過程中,都要把石油化工的廢水運用比較實用的技術進行處理,也同時在處理過程中也要提高處理的能力及技術。
石油化工廢水的基本特點:污染的水源擴散的特別的快。由于石油化工廢水只有在再次加工的過程中才可以應用,因而其用水量與石油化工加工時實際用水量有關,而石油化工的加工實際用水量也與石油的加工數量有關。當加工的石油比較少時,產生的石油化工廢水量就比較少。當石油加工比較大量時,石油加工過程中實際用水量就大,產生的石油廢水也就多;當石油嚴重需要時,企業內石油加工設施不能滿足石油量的需求時,需要動用企業外部石油加工設施,此時產生的石廢水就特別的多。污水中污染物組分復雜。石油化工企業產品種類繁多、化工裝置千差萬別。不同的化工裝置、不同的工藝流程、石油化工發生的不同位置的泄漏時,石油化工廢水中污染物的組分都會不同。物料泄漏量不同,石油化工中污染物的濃度也會有很大差異。時候化工具有區別于其它形式污水的特點,但是無論何種形式的污水,它都存在著收集與處理的問題。
二、石油化工廢水處理工藝簡析
從石油化工廢水的產生過程來看,其產生須具備兩個條件:其一,石油化工廢水只有在再次加工時才會產生;其二,石油化工廢水只有在物料泄漏并混入正常的無污染水時才會產生。所以,石油化工廢水如果不采取措施加以收集及處理,就會流入到下水道中,也就會進入到河流和湖泊中,這樣就會使地下水和地表水都會遭到污染。
首先,石油化工廢水作為一種比較常見的污染,對環境的破壞和生態平衡的危害影響特別的大。根據石油化工企業的環保法規,石油化工企業應該做到廢水的清除及分流的處理措施,也就是說石油化工廢水應該從沒有受污染的水中分流出來,所以石油化工廢水的收集與處理是很重要的,不能因為對石油的需要,就忽略了對環境的保護意識。特別是加工過程中含有有毒物質的企業,也更應該注意這個問題的重要性。
其次,針對石油化工廢水的一些特點,在將其送入污水處理廠之前,也應該十分的注意,石油化工廢水在被送入到污水處理廠之前,必須進行廢水的檢測工作,查看被污染的程度。石油化工的廢水池也是有一定的容積量的,如果石油化工廢水能夠被回收利用時,必須考慮回收利用。這樣才能使生態環境不會被污染。
另外,含油污水的產量大,涉及的范圍廣,如石油的開采,石油的煉制、和石油的化工、油品的儲運。郵輪事故、輪船航運、車輛清洗、機械制造、食品加工等過程中都會產生石油化工的廢水。在當今現代,有一些油水的分離技術。這樣就可以使石油化工的廢水能過濾在利用。比如重力分類法、空氣懸浮法、過濾法、超聲波法等技術。油水分離技術是當前處理含油污水的關鍵技術之一,上述方法各有不同的范圍,應根據不同種類油的性質和不同的水質要求,采用不同的處理方法。以上各種處理單元在含油廢水處理中并不是單一出現的,因為廢水中的油粒多數同時存在集中狀態,很少以單一狀態存在,所以含油廢水處理采用多級處理工藝,經多單元操作分別處理后方能達到排放或回用標準。
三、結束語
石油化工工程的的設計中應該多考慮些廢水的收集及處理問題,建立石油化工企業廢水處理廠及過濾重復在利用,發展適合石油化工廢水特點的新的處理工藝和技術,如用空氣懸浮法等處理石油化工廢水具有很高的效率。因此應該重視石油化工的廢水處理及回收在利用,這樣才能保護我國的生態發展。
參考文獻
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[2]張春霖.張旭軍. 《新型油水分離器在油田污水處理中的應用》、《石油化工環境保護》,2003年.
[3]桑義敏,李先生,何緒文,等,《含油廢水性質及其處理技術》,2004年.
篇4
【關鍵詞】城市;給水;處理工藝
中圖分類號:TU99文獻標識碼: A
一、前言
城市用水的穩定性和安全性關乎城市居民的生活質量,因此,必須要重視城市給水工藝的質量,提高城市給水處理工藝的水平,提升城市居民的生活質量,確保城市居民的用水穩定性。
二、城市給水工程的現狀
多年來,我國城市水廠大量擴建改建,鄉鎮供水大面積普及,出現了前所未有的給水建設。由于城市環保措施還跟不上發展需要,致使一部分地表水源及地下水源受到了不同程度的污染。針對這種狀況廣大給水工作者不斷探索有關技術對策,不斷發展新的水處理技術,使我國的給水工程建設得到了較大的提高。
1、城市地表水廠建設規模越來越大,而地下水源供水的比重日益縮小,水源水量或水質也很難滿足一些城市的供水要求,因此出現了不少長距離的引水工程。
2、由于受到城市污水的影響,使部分水源受到污染。為解決無水可飲用的地區用水,許多城市開展了對水處理工藝的研究,以尋找適合中國國情的對策:一是出現了對被污染水的處理工藝的研究;二是對一些特殊水的處理技術;三是對高濃度水和低溫低濁水的處理技術,取得了新的成果。
3、目前我國大部分地面水廠處理工藝仍然以常規處理為主,即:混合、絮凝、沉淀、過濾和消毒。已有少數城市當水源受到污染影響時,采用了深度處理。
三、探討給水處理常規工藝特性的意義
面對污染嚴重的水源水和不斷提高的水質要求,研究開發各種除污染丁藝是當前的發展趨勢。水廠常規處理工藝以去除濁度、病毒微生物及有機污染物等為主要目標的,使出水水質達到新的飲用水水質標準。它主要包括化學預氧化、強化混凝氣浮和強化過濾等,其中化學預氧化涉及臭氧預氧化和高錳酸鹽復合藥劑(PPC)預氧化;強化混凝氣浮涉及高效絮凝劑的應用以及采用高效溶氣氣浮代替沉淀工藝。
常規水處理工藝無論是在理論上還是在實踐上都無重大技術突破,針對水污染主要是有機物污染的情況,以澄清過濾為主的水常規處理工藝雖然主要功能是除濁,但是也有相當的除污染能力,因為水中有一部分非溶解性的有機污染物可以伴隨濁度物質的去除而去除,一些溶解性的有機污染物也可以附著于濁度物質上而被去除。而且該工藝對高藻水的水質凈化能力有限,釋放藻毒素和致臭物質。液氯消毒易于產生揮發性鹵代烴、鹵乙酸等消毒副產物,因此研究常規工藝處理高藻水的工藝特征可以發現出廠水存在的主要水質問題,提出改善水廠出水水質和降低制水成本的技術對策,具有重要的現實意義。
四、城市給水存在的問題
1、供水量不足。我國城市缺水有4種類型,即資源型缺水、工程型缺水、管理型缺水和污染型缺水等。我國是水資源短缺的國家,水資源總量不過2240億m3,人均占有量僅為世界水平的1/4,全國正常年份缺水量約400億m3,而且水資源的時空分布極不均衡,水資源開發利用極不平衡。
2、自來水衛生安全標準要求偏低。我國城市自來水水質明顯低于國外發達國家。這一方面是由于我國多數水源的原水水質相對較低、污染嚴重、水中濁度和色度及有機物濃度偏高;另一方面是由于我國絕大多數水廠仍然主要采用的是常規給水處理工藝,對某些特殊有機污染物的去除效果有限,難以充分適應不斷變化的水質。
3、水的二次污染難以避免。自來水雖經加工,但難全面達到衛生、安全的各項指標。凈潔的出廠水要經長距離管道輸送和一定蓄水設備的調蓄,一般要經幾個小時甚至10個小時以上才到達用戶,輸入管道長期使用缺乏必要的維護、清潔保證,不少管道發生滲漏、結垢、銹蝕現象,有的輸水管道竟有藻類滋生,現代城市中高層樓宇樓頂水箱的銹蝕、污染物沉積,管網漏損嚴重,已成區域性斷水或降壓的主要因素。
4、凈化、消毒程序落后。我國自來水廠大都使用氯為主要消毒劑,有機物在氯化消毒過程中與氯作用,不但增加氯耗影響消毒效果,而且生成多種對人體有害的氯化消毒副產物,其中大部分對人體健康構成潛在危脅。特別是傳統的預氯化工藝,高濃度的氯與源水中較高濃度的有機污染物直接作用,生成的氯化消毒副產物濃度會更高。在處理過程中某些藻類(如藍藻)能產生藻毒素如肝毒素、神經毒素,對人體健康構成很大的威脅。
五、城市給水的深度處理工藝分析
(一)深度水處理工藝主要有以下幾種。
1、活性炭吸附。該技術能夠有效的去除水體中的溶解性物質,從而達到提高水質的效果。最初,在水處理實際工作中,運用活性炭是為了降低飲用水中的臭味。由于水中的微量有機體會影響人體健康,近些年來,在給水工程中活性炭得到了廣泛的應用。影響活性炭吸附的因子包括其自身性質、有機物特性、水質條件。
2、高級氧化。該方法是指在整個反應程序中生成活性中間產物,以達到破壞毒性污染物,提高水質的目的。在實際運用中,不僅包括光催化、異相催化、紫外線、臭氧、超聲波,還包括這些物質兩種或者兩種以上的組合程序。在實際工作中,臭氧和紫外線的運用比較廣泛。
3、生物活性碳與臭氧的組合程序。盡管在水處理實際工作中,活性碳的運用比較廣泛,但是它存在著固有的缺陷與不足,其中比較突出的一點就是,有必要采取相應的措施保持活性碳的活性。隨著工藝的改進,生物活性碳得到了運用,它同時利用了吸附作用和微生物分解作用,能夠延長活性碳的操作時間,提供較大的操作量,在水處理實際工作中取得了較好的效果,其研究也越來越受到重視,運用也越來越廣泛。
4、薄膜處理程序。薄膜處理程序也是比較常見的深度水處理工藝,它能夠實現對水處理有效、經濟的控制。實際操作表明,薄膜處理具有良好的效果,通過對水廠一年操作結果的統計分析表明,薄膜處理程序對消毒副產物的前驅體的去除范圍為94%―98%,總有機氯化物的前驅體去除范圍為92%―98%。目前,關于深度處理還沒有形成明確的定義,一般認為,深度處理是伴隨著給水產水處理工藝進步而產生的一種的新的處理工藝,它產生于標準處理工藝之后,通常是在常規的處理工藝單元之外而增加的處理單元,并且增加的處理單元能夠處理的污染物是常規單元所不能處理的部分。目前,在深度處理實際工作中,運用得比較廣泛的技術是臭氧―生物活性炭。
(二)深度處理技術出現的背景。隨著工業的快速發展,水源普遍受到有機物的污染,主要包括小分子、溶解性的合成有機物。此后,人們發現利用氯消毒能夠與有機物發生反應,并生成對人體有害的副產品。常規的水處理工藝無法處理這些有機物,隨著生活水平的提高,人們越來越關注飲用水的水質問題,同時也迫使人們尋求新的工藝,以彌補凈水處理工藝的不足,進一步提高飲用水水質。在這樣的背景下,臭氧活性炭處理技術被開發出來,并運用到凈水處理實際工作中。
(三)深度處理臭氧與活性炭聯用的優勢。活性炭吸附的局限性使人們探索新的水處理工藝,將臭氧與活性炭聯用,收到較好的效果。臭氧具有氧化能力強、能夠增加水溶解氧氣的濃度、臭氧氧化能夠控制隱孢子蟲和賈第蟲、可以減少消毒副產物的生產量,在實際運用的效果顯著。將二者聯用之后有利于提高水質,保障人們的飲水安全。
(四)我國城市給水廠臭氧―生物活性炭運用的現狀。我國最早運用該技術進行水處理是在20實際70年代,當時只是在極少數大型企業的自備生活飲用水廠得到運用。由于費用昂貴,后來的進展不大,也沒有得到大范圍的推廣和運用。到21世紀,該技術又得到了較為廣泛的運用,并取得了良好的效果。目前在上海、北京、昆明、杭州、廣州、昆山等地都得到了應用。從水處理的實際情況來看,采用臭氧―生物活性炭進行凈水處理是一種發展趨勢。
六、結束語
總而言之,城市給水處理必須要采用科學的工藝,按照工藝流程的標準展開處理工作,保證城市給水處理工作能夠符合城市給水的標準,保證給水的水質符合要求。
【參考文獻】
篇5
關鍵字: 污水處理 工藝 化驗分析
1.引言
各種技術的發展過程都是相同的,都是由低到高有初級到高級不斷發展起來的,城市污水處理技術也同樣經歷了一個有由初級到高級逐步發展完善的過程。二十世紀以前,城市污水處理技術僅限于物理方法和化學方法,二十世紀初,微生物技術開始在城市污水處理中得到了應用,誕生了活性污泥濁;到了二十世紀二十年代,隨著人們對污水處理的認識,把機械處理和生物處理有機結合起來;形成了二級生化處理系統,并迅速推廣和完善。由于城市污水水質的日趨復雜和人們對污水處理后水質要求的不斷提高,對城市污水處理系統的功能也要求越來越高了。到了50年代一些新工藝相繼出現,當時在一些發達國家的城市,污水處理廠有90%~99%采用了一級處理,進入70年代后才逐步完善了二級處理工藝.
2.污水處理方法
2.1污水處理方法簡介
城市污水是有由居民的生活污水和位于城區的工業企業排放的工業廢水以及部分的降水組成,而一般城市污水主要污染物是易降解有機物,絕大多數城市污水廠都采用好氧生活處理法。城市污水的二級處理工藝通常可采用傳統活性污泥法,SBR法,氧化溝法,AB法,A/O法,A2/O法以及吸附再生法等。當進水有機物濃度高時,AB法,A/O法,A2/O法比較有利,當有機物濃度低時,SBR,氧化溝等延時曝氣工藝只有明顯的優勢。而活性污泥法在處理有機廢水方面具有處理效果好,出水水質穩定,運轉經驗穩定等優點。國外現有污水處理廠80%以上采用活性污泥法,其余采用一級處理法,強化一級處理,穩定塘法及土地處理法等。
我國已把許多新技術,新工藝,新設備引入,如AB法,A/O法,A2/O法,SBR法都在我國城市污水處理中得到應用,而我國對污水處理工藝技術由只注重去除有機物發展具有脫氧除磷功能。對于國外一些先進高效的污水處理專用設備也已投入我國污水處理行業中,如除砂裝置,刮泥機,曝氣器,鼓風機,污泥泵,脫水機,沼氣發電機,沼氣鍋爐,污泥消化攪拌系統等大型設備和裝置能投入使用。
2.2污水處理方法特點
A/O法工藝即厭氧一好氧污水處理工藝。主要特點是:適應能力強,耐沖擊負荷,高容積負荷,不存在污泥膨脹,排泥量非常少,具有較好的脫氮效果。
AB法工藝由德國BOHUKE教授首先開發。主要特點是:將曝氣池分為高低負荷兩段,各有獨立的沉淀和污泥回流系統。A段效率很高,并有較強的緩沖能力;B段起到出水把關作用,處理穩定性較好。對于高濃度的污水處理,AB法具有很好的適用性,并有較高的節能效益。但污泥產量較高,A段污泥有機物含量極高,污泥后續穩定化處理將增加一定的投資和費用;另外,由于A段去除了較多的BOD,可能造成碳源不足,難以實現脫氮工藝。對于污水濃度較低的場合,B段運行較為困難,也難以發揮優勢。
SBR法工藝也稱間歇式活性污泥法。主要特點是:將傳統的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布,形成一體化的集約構筑物,利于實現緊湊的模塊布置,最大優點是節省占地,并減少污泥回流量,有節能效果。但SBR工藝對自動化控制要求很高,并需要大量的電控閥門和機械水器,稍有故障將不能運行,一般必須引進全套進口設備。
A2/O工藝是在70年代,由美國的一些專家在厭氧一好氧(An-O)法脫氮工藝的基礎上開發的,其宗旨是開發一項能夠同步脫氮除磷的污水處理工藝。反硝化過程以原污水中的有機物為碳源,可省去外加碳源。可利用回流硝化液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽的缺氧呼吸,降低工藝需氧量。在反硝化過程中產生的堿度部分補償硝化反應堿度的消耗,對含氮濃度不高的廢水(城市污水)可不必加堿。生物反應器內生物反應效率高,不易發生污泥膨脹。采用微孔鼓風曝氣,池內水深大,動力消耗少。采用微孔鼓風曝氣,有利于在冬季保持污水溫度。池內水深大,表面積小,冬季熱損失小,有利于保持冬季處理效果。
3. 污水化驗分析
化驗分析質量控制的方法很多,比如:繪制控制圖、空白試驗等。比較其中可行的質量控制方法是應用環境標準水樣。環境標準水樣是國家環保總局統一配制的,它具有量值的準確性,其特性是經過鑒定的,具有權威性和最高的精密度、準確度、它起著參照物、標準物和已知物的特殊效能、環境標準水樣的合理應用是科學管理化驗室的有效措施,也是保證分析數據準確可靠的方法。
質量控制是污水分析中十分重要的管理工作和技術工作、污水處理廠化驗室是工廠的耳目,其工作質量和管理水平的高低直接體現在分析項目的分析結果上、準確可靠的分析報告對判斷、考核污水處理效果和指導生產具有重大意義。
在污水分析中,許多項目的分析要用分光光度法,例如:總磷、總氮、氨氮等等、應用分光光度法的核心是繪制校準曲線、校準曲線是描述待測物質濃度(或量)與相應的測量儀器的響應量(如吸光度值)之間定量關系的曲線、校準曲線準確與否直接影響分析結果、在工作中我們通常采用線性檢驗、截距檢驗和斜率檢驗來檢驗校準曲線的可靠性、一般情況下,曲線的斜率是隨著實驗條件的變化而變化的,比如:環境溫度、主要試劑批號、貯存時間等等、但在實際監測中,校準曲線不可能每天繪制,在這種情況下可用環境標準水樣來檢驗校準曲線,如果標準水樣的測定結果在允許值范圍內,就認為該校準曲線可以使用、例如:污水中總氮的分析,堿性過硫酸鉀只可貯存周,實際的操作表明,堿性過硫酸鉀至少可貯存一周以上、只要標準水樣的測定值在允許值范圍內,就不必重新繪制校準曲線,同時也就認可堿性過硫酸鉀可以繼續使用。
參考文獻:
1.郭金毅,楊洪民.淺談污水處理工藝對污水水質的影響.科技資訊,2007
篇6
關鍵詞:化學灌漿 ;聚脲;L縫;豎向裂縫;倉面裂縫;廊道內部裂縫
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
一、 工程實況
該拱壩是以發電為主,兼有防洪、攔沙和改善下游航運條件等巨大的綜合效益,具有不完全年調節能力的特大型水電站。水庫正常蓄水位600m,總庫容126.7億m3,調節庫容64.6億m3,電站總裝機容量12600MW(18×700MW/臺)。該拱壩為混凝土拋物線雙曲拱壩,最大壩高278.00m,壩身設有7個表孔和8個深孔;壩頂工程610.00m,建基面最低高程332.0m,壩頂拱冠厚度60.00m,最大中心角95.58度,頂拱中心線弧長681.51m,厚高比為0.216,弧高比為2.451;壩體混凝土工程量約555.29萬m3,壩基開挖量約365.00萬m3。
二、拱壩裂縫的分類及處理方案
1、壩前L縫:舉例說明某壩段L縫裂縫圖
分析認為L縫底部延伸裂縫產生的主要原因為:壩基坡度陡、高差大、基礎約束強;置換混凝土與基巖變模差異大;橫縫陡然增開造成局部應力疊加。,根據裂縫情況及壓水檢查資料初步分析,此處裂縫屬局部裂縫,尚未形成上、下游貫穿性裂縫。
大壩上游面橫縫“L”縫裂縫處理措施工藝:①在裂縫兩端施鉆φ56應力釋放孔,孔深原則上為最大縫深的2/3,至少不低于0.5m。②應力釋放孔在噴聚脲前,采用與壩體同標#的預縮砂漿進行填封;③裂縫本體采用環氧材料CW灌漿(化學灌漿),具體工藝為:3#壩段上游面“L”縫附近裂縫共布置4個小斜孔進行化學灌漿,小斜孔與壩面呈45°向裂縫鉆孔,孔深40cm,孔徑27mm。鉆孔完成后,在孔內用預縮砂漿埋設φ8mm化學灌漿塑料管,通過塑料管通風檢查裂縫的暢通性,通風壓力0.1MPa,通風結果顯示4個小斜孔相互串風。根據裂縫長度、深度、寬度,預算材料用量約為15L。灌漿順序:根據前期埋管情況結合通水檢查結果,從低往高、從騎縫灌漿孔向縫身檢查孔、從串通到不串通孔的順序灌漿。3#壩段上游面“L”縫附近裂縫4個灌漿孔理論孔容為915.624ml,實際總灌漿量為3580ml,實際縫面灌入量為2664.4ml,由此可見,CW材料已灌入裂縫中,對縫面起到較好的填充作用。④沿裂縫刻槽封閉,沿縫刻槽,槽口寬7cm,槽底寬10cm,槽深7cm,燕尾槽超過裂縫兩端1.5~2.0m,槽內回填3~5cm厚彈性止水材料SR-2,再用與壩體同級配預縮砂漿將槽填平;橫縫封閉。⑤需噴涂聚脲區域的橫縫,采用彈性聚氨酯將壩面與第一道止水之間的橫縫進行灌封;壩面一定范圍采用聚脲進行封閉;同時典型延伸縫縫端埋設測縫計;聚脲噴涂完成后,在其上恢復粘貼擠塑苯板進行防護保溫。
在進行上游貼腳“L”縫處理過程中,發現部分橫縫處有水流沿著第一道銅止水以上的橫縫向下有施工水滲出,由于聚脲噴涂中禁止有任何水流,故而要求先對橫縫部位進行封閉處理,橫縫“L”縫底部延伸裂縫化學灌漿完成后,上游壩面采取噴涂聚脲防護。為了防止壩前庫水通過止水片上游部分橫縫直接作用在裂縫上造成破壞,采用彈性聚氨酯將壩面與第一道止水之間的橫縫進行灌封。在此,對聚脲施工做簡單的介紹:1)SPUA-351噴涂聚脲彈性防水涂料:噴涂(純)聚脲防護涂料是一種A、B雙組份、無溶劑、快速固化的彈性防護材料。A組分是由端羥基化合物于異氰酸酯反應制得的半預聚物;B組分是由端氨基樹脂和端氨基擴鏈劑組成的混合物,并不含有任何羥基成分和催化劑,含有少量顏料及分散的助劑。A、B組分在專用噴涂設備的噴槍內混合噴出,快速反應固化生成彈性體防護膜。(2)PUP-262聚氨酯底漆:PUP-262聚氨酯底漆是由改性異氰酸酯預聚體、稀釋劑和特種助劑等組分構成的一種用于混凝土基層的低粘度封閉底涂。3)PUP-263基層修補膩子:PUP-263基層修補膩子是一種由特種異氰酸酯、稀釋劑和助劑等組分與水泥按一定配比構成,專用于對混凝土基層缺陷進行修補找平材料。
2、大壩上下游面橫縫附近豎向裂縫:
舉例說明裂縫概況:10#壩段下游面裂縫
發現過程:在進行大壩9橫縫接縫灌漿前壓水檢查時,發現9橫縫下游側附近有水滲出,經檢測,在10壩段下游壩面距離9橫縫40~50cm附近有一條豎向裂縫,裂縫起始高程高程404.85m,頂部高程高程409.4m,裂縫長度4.5m,寬度0.20mm,壩面出露形狀見圖
裂縫處理方案:主要處理工藝
①首先9#橫縫搭設施工排架及通道,查清裂縫產狀;②在裂縫末端鉆限裂孔,縫面先用環氧膠泥臨時封閉,并預留排氣管;③橫縫與裂縫形成三角區域采用砂漿錨桿錨固;④9橫縫接縫灌漿施工,控制灌漿壓力,灌漿時即時監測裂縫增開度,排氣管排漿濃度達到要求后封閉;⑤下游壩面鉆斜孔穿裂縫和裂縫位置鉆騎縫孔后預埋化學灌漿管,裂縫鑿槽采用預縮砂漿封閉,化學灌漿處理,灌后分析資料確認灌漿效果;⑥對下游壩面范圍,9橫縫裂縫右側2m范圍內進行噴涂聚脲保護,噴涂厚度6mm。
3、倉面裂縫:
倉面裂縫多為豎向裂縫,采取兩端鉆限裂孔,鑿槽嵌縫、鉆孔埋管化學灌漿及布置并縫鋼筋網的處理方式。采取鑿槽處理,鑿槽方向沿裂縫走向,槽頂寬×槽底寬×槽深=8×5×5cm,鑿槽后對縫面進行封閉處理;采用鉆小斜孔、深孔進行埋管化學灌漿方式進行處理,灌漿管為φ8mm軟性塑料管,灌漿采用LPL化學漿液,灌漿最高壓力0.5MPa;在倉面裂縫上布置2層水平并縫鋼筋網,并縫鋼筋網跨縫寬度6m,橫河向通倉布置;豎向裂縫區域布置2層豎向并縫鋼筋網,并縫鋼筋網跨縫寬度6m,豎向布置高度500~506m;鋼筋采用II級螺紋鋼,鋼筋直徑32mm,間距30cm,保護層厚度10cm,層間距40cm;采用LPL化學灌漿材料灌注,化學灌漿完成后,進行鉆孔取芯、孔內全景成像和壓水試驗檢。
4、廊道內部裂縫:
首先鉆裂縫檢查孔對裂縫進行檢查,采用水磨鉆或電鉆對裂縫鉆孔小斜孔或騎縫孔。小斜孔距裂縫約20cm,孔間距約30cm。小斜孔與廊道壁和裂縫縫面呈45°角鉆孔,孔徑φ10~27mm,深度穿過裂縫5cm。鉆孔完成后再孔內預埋φ8mm塑料化學灌漿管,灌漿管插入孔底,孔口用速凝砂漿密封。鉆孔及埋管形式見下圖。
化學灌漿孔埋管示意圖
鉆孔完成后,采用小型電動空壓機對化學灌漿管逐一進行了通風檢查,吹干縫面及管路積水,通風壓力0.2MPa。檢查結果顯示部分裂縫縫面通暢性較差。裂縫通風檢查完成后,根據每條裂縫的通風結果,針對性制定了化學灌漿工藝,主要化灌工藝如下:
(1)灌前準備:根據裂縫長度、深度、寬度,預算材料用量不少于縫容,同時將灌漿所需的工具、器具充分準備到位。(2)灌漿材料及配比:灌漿材料采用CW,配比為A:B=6:1(體積比)。配漿嚴格遵循“多次少量”的原則,配量每次不大于2L。(3)灌漿壓力:開始灌漿壓力0.2MPa,最大灌漿壓力0.5MPa,十分鐘升0.1Mpa,吸漿量小于0.1L/min時,吸漿量大于0.5L/min,分級升壓,每級升壓0.1MPa。(4)灌漿順序:原則從上一邊往另一邊、從底高程孔往高高程孔灌漿。(5)灌漿過程控制:①采用多點同步并聯灌漿法,安裝好灌漿設備,然后在灌漿泵輸漿管上連接5根灌漿分管,啟動灌漿機,排出設備和輸漿管內的空氣,關閉5根灌漿中的4根灌漿管,將其中1根灌漿管接入需要灌注的先灌孔,開始灌漿,后灌孔不滴水后延續灌注10min以上且總灌入量大于相應管路、孔內和兩孔之間縫面容積時,或者后灌孔排漿達到漿液濃度后并聯灌注;②單管灌漿時間不少于40min,每10min記錄一次灌漿讀數;③如發現串漿,并聯繼續灌注;④單一裂縫灌漿過程連續不間斷。(6)灌漿結束標準:最后一個暢通灌漿孔在0.5MPa壓力下吸漿量不吸漿后,屏漿穩壓30min結束灌漿。漿液凝固后將外漏管路割除。(7)特殊情況處理:①外漏處理:灌漿期間,觀測周邊串漏情況,發現漏漿及時采用堵漏王進行處理。②灌漿中斷處理:灌漿過程連續進行,因為堵漏等特殊情況需要中斷,及時恢復灌漿,灌漿中斷不得超過30min。③注入量很小處理:注入量要求不低于0.5L/min,偏低時,適當提高灌漿壓力,每級升壓0.1MPa,最大灌漿進漿壓力不得超過0.8MPa。
結束語
本工程現在水位已蓄到580.0m高程,巡檢廊道未發現有大流量滲漏水,經現場實際觀察與記錄,未發現因裂縫處理不當而引起滲漏水導致壩體下游壩坡坡腳處含水量增大,重復出現裂縫的現象,由此可見,上述裂縫的處理方法是行之有效的,可作為拱壩裂縫處理的良好施工方法。
參考文獻:
[1] 舒仲英,熊敬,李龍國 - 《四川大學學報(工程科學版)》,
篇7
各元素在合金中的作用如下:(1)Si和Mg的影響Si和Mg是該鋁型材合金的主要組成元素,其結合形成了產品的主要強化相Mg2Si。但Si和Mg比例不同,形成強化相的數量和分布有差別,這直接影響到產品日處理后的力學性能。研究表明[3],對于Al-Mg-Si三元合金,當其處于ɑ(Al)-Mg2Si-Si三相區間內時,具有最大的抗拉強度。對于Al-Mg-Si三元合金,Mg2Si含量增加,會提高其抗拉強度,但會降低其伸長率;當Mg2Si含量為定值時,Si含量增加,抗拉強度增加,伸長率變化不大,但當Si出現過剩相時,合金的耐蝕性隨過剩相含量的增加而降低,脆性增大;當Si含量為定值時,增加Mg含量,也會提高抗拉強度。合金位于ɑ(Al)-Mg2Si兩相區或Al單相區(Mg2Si固溶于基體),具有最佳的耐蝕性能。公司根據以上機理,確定了內控標準。(2)Mn的影響Mn亦可強化基體,提高產品的韌性和耐蝕性,但Mn含量過多時,會減少Si的強化效果,形成晶內偏析,產生粗精組織,降低鑄錠的擠壓性能,因此,要適當控合金中Mn含量。(3)Ti的影響Ti是晶粒細化劑,可以避免鑄造時形成熱裂紋,減少鑄錠中的柱狀晶組織,細化鑄錠的晶粒度,減少擠壓產品的各向異性。(4)Zn和Cu的影響少量的Zn和Cu可以提高鋁型材的強度,耐蝕性變化不大,但添加量過多時會降低鋁型材的抗腐蝕性。同時,少量的Cu可以減少人工時效后機械性能的下降。(5)Fe的影響Fe是鋁型材中的雜質元素,會損害型材的綜合性能,應盡量減少其含量。綜上所述:在該產品用鋁合金成分配比中,鎂硅比應保持在1.18左右,此時鋁型材內強化相絕大部分是Mg2Si,含有少量的富余Si,Si含量亦不過剩,此時強度較高,塑性和抗蝕性未降低;由于沒有過剩的硅含量,Mn含量可以處于國標的下限。Fe含量應根據原鋁錠冶煉水平,越低越好。
2熱處理工藝控制
2.1鋁棒均質熱處理工藝控制在鋁棒鑄造成型過程中,受合金成分、濃度梯度、溫度梯度、冷卻強度等因素的影響,鋁棒不可避免的會出現樹枝晶、薔薇晶、帶狀組織、偏析、非平衡相、鑄造應力等不希望得到組織或狀態,為了在擠壓前消除這些缺陷,優化鑄棒組織,需要對鋁合金棒進行均質處理。均質處理時一是要考慮鋁棒不能過燒,出現二次共晶;二是要使粗大的針狀、帶狀和非平衡相充分溶解。以XX公司35噸均質爐,裝入直徑292mm鋁棒為例,考慮到熱電偶誤差,保溫溫度應控制在570±5℃,保溫6h為宜,低于560℃,可能出現組織不均勻區域(低倍組織),擠壓型材力學性能較低;高于585℃,將會使晶界粗化,引起過燒,嚴重時形成難熔質點。保溫時間應在5.5~6.5h之間,過高和過低都影響鋁型材力學性能。以保溫溫度570℃,保溫6h為參照,擠壓工藝相同的情況下,當保溫溫度延長至7.5h時,抗拉強度下降約11%。冷卻時,采取風冷+水冷分級的冷卻方式,一方面使冷卻介質均勻分布,一方面不至于冷卻速度過慢或擴快,影響均質效果。
2.2加熱固溶熱處理工藝控制研究表明[4],模具出口處型材溫度受鋁棒加熱溫度、擠壓速度和其它因素多重影響,其中鋁棒加熱溫度影響強度約44%,擠壓速度影響強度約32%。對于本文研究的該型材產品,由于合金為6082合金,本身變形抗力較大,同時型材截面復雜,幅面寬,因此,適宜較高的鋁棒加熱溫度,低的擠壓速度。對鋁棒加熱的控制主要是加熱溫度和保溫時間,對于加熱溫度控制,主要考慮因素是型材出口溫度(固溶溫度)和變形抗力,鋁棒加熱溫度過低,將造成變形抗力過大,出現模具崩裂或走水;即使擠出型材,型材出口溫度較低,型材性能較差。考慮到鋁棒從鋁棒爐出來到進入擠壓機有一定的時間間隙,鋁棒加熱溫度應適當提高。對于鋁棒保溫時間控制,主要考慮析出物溶解程度和鋁棒溫度均勻性,對于長棒爐,通過改善加熱方式和內部熱循環方式,盡可能提高爐內溫度均勻性。對生產該型材的鋁棒,保溫時間應控制在3分鐘以上,能夠保證析出相的充分溶解,如果鋁棒進入加熱爐前長時間放置,保溫時間應延長。同時,實踐證明,保溫時間繼續延長,對擠出型材性能影響不大。當生產鋁型材使用在線淬火方式時,型材出口溫度即為固溶溫度。固溶溫度與鋁棒加熱溫度直接相關。對于生產該型材的6082合金,理論上,固溶溫度越高,越有利于強化相的徹底固溶。由上述可知,其它擠壓工藝相同的情況下,鋁棒加熱溫度直接決定固溶溫度,因此鋁棒溫加熱溫度越高,固溶的越好,但固溶溫度要低于合金最低熔點,防止合金過燒。生產實踐表明,當固溶溫度處于520-545℃時,型材具有較高的性能;此時,采用某擠壓工藝時,鋁棒加熱溫度應控制在485~510℃。
2.3淬火工藝控制由于生產本文所述型材產品使用的是6082鋁合金,該合金的淬火敏感性比6061、6063等牌號合金要高[2],因此,淬火強度要高,否則,將影響產品強度和時效效果。在曾經使用過的水淬、強風+霧、強風等淬火方式中,水淬冷卻強度最大,淬火后硬度高,但淬火后由于型材厚度不均,容易出現產品的翹曲和變形,造成廢品。強風+霧的淬火方式亦能達到產品性能要求,但對光身料產品,氣霧容易在產品形成水漬,增大后期處理難度。Xx公司通過改變出風口位置,改善氣體質量和溫度,可以使產品強度和硬度等性能指標達到要求。在淬火工藝控制過程中,該型材的淬火冷卻速度要保證達到300℃以上。
2.4時效工藝控制經過固溶淬火后的鋁型材得到一種不穩定的固溶體,此時其力學性能并不能達到最大;同時,由于該固溶體處于過飽和狀態,又有較大的析出傾向,如果不對其進行人工時效處理,析出相將在晶界處聚集,出現晶間腐蝕或應力腐蝕。在實際生產過程中,由于可能需要整形等工序,人工時效前產品會在自然狀態放置一段時間,相當于一個自然時效過程。生產實踐顯示,自然狀態放置時間應盡量避免在5~7h之間,在此時間區間內,相同人工時效工藝下,力學性能偏低。在人工時效工藝參數優化過程中,當時效溫度為175℃吳宗闖,等:集裝箱鋁型材生產過程中熱處理工藝控制初探•89•時,保溫6.5h,產品性能最優;但延長保溫時間,產品強度、硬度等力學性能變化不大,保溫時間延長至15h,產品性能略有降低,強度降低小于3%。但保溫時間低于5.5h,力學性能下降明顯。考慮企業成本控制因素,保溫時間控制6~7h最佳。
3結束語
篇8
[關鍵詞]污水處理 工藝 處理技術 能耗 節能
中圖分類號:X7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0219-01
一、污水處理工藝流程
污水進入廠區先通過截流井進入粗格柵到污水泵到細格柵到沉沙池到生化池(采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各種形式的氮或磷)進入終沉池(排除剩余污泥和回流污泥)進入D型濾池(進一步減少SS,使出水達到國家一級標準)進入紫外線消毒(殺滅水中的大腸桿菌)然后出水。
生化池、終沉池出的污泥部分作為生化池的回流污泥,剩下的送入污泥脫水間脫水外運。
污水處理主要有物理處理法、生化處理法和化學處理法,生化處理法經常被使用,主流處理方法主要看被處理水質和受納水體情況,一般城市生活污水的主流處理方法為生化處理法,如活性污泥法、mbr 等方法。
二、現代污水處理技術
按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD可去除30%左右,達不到排放標準,一級處理屬于二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD、COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標準。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升后,經過格刪或者篩率器之后進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉淀池,以上為一級處理(即物理處理)。初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法(其中活性污泥法的反應器有曝氣池、氧化溝等。生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)。生物處理設備的出水進入二次沉淀池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,到此為二級處理。三級處理方法有生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、砂濾法、活性炭過濾及離子交換法和電滲析法等。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之后進入污泥消化池,經過脫水和干燥設備后污泥被最后利用。
三、各個處理構筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,然后被污水泵提升至沉砂池的前池,水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損,減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池.。
沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統。
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一級污水處理廠的主題處理構筑物或作為二級污水處理廠的預處理構筑物設在生物處理構筑物的前面,處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉淀池、輻流沉淀池和豎流沉淀池。
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機、刮泥撇渣機、吸泥泵等。
4.生物處理構筑物
污水生物處理單元過程耗能量要占污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統要消耗大量的電能,其基本上是連續運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。
5.二次沉淀池
二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池、污泥脫水、干燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的。
四、針對各個處理構筑物的節能途徑
1.污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵。讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形減少污水的提升高度來降低水泵軸功率也是有效的辦法。
2.沉砂池
采用平流沉砂,避免采用需要動力設備的沉砂池。如平流沉砂池、采用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,采用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4.生物處理構筑物
國外的學者通過能耗和費用分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,選擇高效機電設備及減少高峰用電。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收。
曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是采用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法。第2種是采用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶于水的方法。
生物膜法處理工藝采用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5.二次沉淀池
二次沉淀池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中于污泥處理的能量回收,從污水污泥有機污染物中回收能量用于處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視,目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用。一是污泥焚燒熱的利用。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往并不同步,由于污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用于其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠。
篇9
一、室仔前生活垃圾衛生填埋場概況
(一)地理位置
福建省泉州市室仔前生活垃圾衛生填埋場位于泉州市洛江區室仔路與聚星街交叉口西北,地處清源山東麓低山丘陵區,距泉州市區約15公里。
(二)地形地貌
室仔前生活垃圾衛生填埋場庫區面積約16萬平方,地處一條近似東西向的溝谷,三面環山,為侵蝕地貌,巖石較多,強風化均為粗砂風化土。水文地質條件也較簡單,地下水流向與地表水基本一致,大氣降水是場地地下水最主要的補給來源。
(三)社會價值
室仔前生活垃圾衛生填埋場是泉州市重點建設項目之一,接納周邊區縣如洛江區、鯉城區、豐澤區、經濟技術開發區內的居民生活垃圾和部分工業固體廢棄物,是中心市區唯一一處居民生活垃圾衛生填埋處理場,承擔著處理和消納泉州市中心市區生活垃圾的任務。該填埋場一期工程1995年開始初步設計,1999年11月正式開工建設,2000年11月投入試運行。二期工程于2005年建成,設計處理生活垃圾規模610噸/日,為泉州市民的正常生活、泉州市的可持續發展發揮了重要作用。
(四)滲瀝液處理站
在工程建設的過程中,室仔前生活垃圾衛生填埋場同時配套建設了污水處理設施,2001年12月投入運行。填埋場穩定產生滲瀝液240噸/天,生活污水1噸/天,經2萬m調解池調蓄后,由滲瀝液污水處理站處理達標,最后通過專用管道排放到泉州市城東污水處理廠。2005年,污水處理站進行了改造,新增部分工程設施,同時優化了部分工藝,改造后的處理能力達到250噸/天,處理后出水達到《生活垃圾填埋場污染物控制標準》GB168891997規定的二級排放要求。
隨著填埋場場齡的增加和處理垃圾量的增多,滲瀝液進水水量增加,超出原設計容量且水質惡化,在現有處理工藝“生化物化組合+反滲透膜”處理下出水無法滿足標準,對填埋場的正常運行造成影響,且庫區防滲系統功能衰退,導致場區地下水污染,周邊環境惡化,擬采用“預處理+高效生物反應器+兩級高效生化反應+化學氧化+BAF”處理工藝。地下水滲瀝液除氨采用物理化學法脫氨處理工藝,對該處理站的設施進行改造擴建,以此維持滲瀝液處理站的穩定運行。
二、生化物化組合+反滲透膜工藝
(一)工藝簡介
滲瀝液處理站現采用氧化溝工藝處理滲瀝液。該工藝具有耐沖擊、操作簡單、投資少、維修簡單、能耗低等特點,由好氧區、缺氧區和厭氧區三部分組成。
(二)工藝流程
“生化物化組合+反滲透膜”工藝采用生化處理和物化處理相結合的多級處理方案,流程為調節池UASB(上流式厭氧污泥床)- 氮吹脫-沉淀槽-氧化溝-澄清池-接觸氧化槽過濾槽
中間水箱RO膜(反滲透膜)-出水。
(三)系統主要處理單元
1.UASB反應器
在UASB反應器中,廢水被盡可能均勻地引入底部,然后向上通過包括顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床,污水與污泥顆粒接觸時發生厭氧反應產生沼氣促其內部循環,有利于形成和維持顆粒污泥。污泥顆粒上附著一些氣體,向反應器頂部上升,撞擊三相反應器氣體發射器底部,引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后,污泥顆粒沉淀到污泥床表面,具有適合處理高濃度有機廢水、剩余污泥產生率低及較高的容積負荷和產氣率等特點。
2.混凝沉淀槽
由于垃圾滲瀝液成分組成復雜,沉淀槽能去除重金屬物質、膠體及懸浮物等物質,為后續污泥處理更好地進水水質,有利于提高系統的處理效率。管道混合器使混凝劑更好地與滲瀝液進行混合,提高了混凝效率。沉淀槽分隔出混合沉淀區,使生成的絮體進一步與滲瀝液中懸浮顆粒混合生成更大的絮體。
3.氧化溝
該工藝采用一體化氧化溝,將氧化溝和二沉池合為一體,曝氣池呈封閉溝渠形。氧化溝的水力停留時間和污泥齡較長,可使溶解性有機物和懸浮有機物得到比較徹底的去除。環形曝氣使氧化溝具有推流性,溶解氧的濃度在沿池長方向呈濃度梯度,形成好氧、缺氧和厭氧等不同條件。
4.反滲透膜處理工藝
該工藝采用膜法分離的水處理技術,是自然界中滲透現象的逆過程。主要利用反滲透膜只能允許水分子通過的特性施加壓力,使原水通過反滲透膜,從而達到水與其它雜質相分離的目的。反滲透膜屬于物理脫鹽法,主要用于純水制造,對進水水質要求高。
(四)系y運行存在的不足
隨著填埋場場齡增加、垃圾處理量增多、滲瀝液水質惡化,現有的工藝厭氧生化工藝段、氧化溝運行不穩定,處理效率較低,反滲透膜堵塞嚴重、產水率低,處理后的滲瀝液難以達到GB 16889-2008《生活填埋場污染控制標準》規定的排放要求。
三、預處理+高效生物反應器+兩級高效生化反應+化學氧化+BAF工藝
(一)新工藝設計條件
1.進水水質分析
根據泉州市室仔前生活垃圾衛生填埋場提供的滲瀝液監測數據顯示,該填埋場污水主要由滲瀝液和被污染的地下水兩部分組成。根據相關單位提供的水質水量監測數據可知,現有污水平均水質(下表)。
由(下表)分析可知,滲瀝液與被污染的地下水的生化性極差,碳氮比嚴重失衡,且電導率極高,在選擇新工藝時應充分考慮進水水質特點。
2.進水規模確定
根據相關單位提供的水質水量監測數據可知,被污染的地下水近一年內平均產量約為178噸/天。室仔前填埋場滲瀝液產量可根據《生活垃圾衛生填埋場技術導則》(RISNTG014-2012)滲瀝液產量計算公式Q=I×(C1×A1+C2×A2+C3×A3+C4×A4)/1000計算,結合室仔前填埋場所在山區多年平均逐月降雨量,最后得出設計工藝規模應為滲瀝液400m/d,地下水1000m/d。
(二)綜合分析
選擇污水處理工藝應充分考慮到廢水的特性。綜合分析后,室仔前填埋場滲瀝液處理站的優化工藝需滿足以下要求:
1.水量變化大。這是對任何已經選定規模的水處理工藝的要求,在考慮設備參數時需在設計的水量處理上限上留一定余量,使其能適應一定范圍內的水量變化。
2.水質變化大。滲瀝液水質隨季節變化(主要原因為降雨量)波動幅度較大,且需要考慮滲瀝液水質隨填埋場場齡的增加而變化的情況。面對滲瀝液水質的多變性,需要處理工藝有較好的抗沖擊負荷能力。
3.能夠處理高氨氮。滲瀝液氨氮濃度一般從數百到幾千毫克每升不等,而現行標準要求的出水氨氮濃度則較低,故處理工藝對氨氮的去除率需要達到99%以上。
4.能夠處理高鹽分。隨著填埋場運行時間的延長,有機質會逐漸被降解。但在短期內,無機鹽、重金屬等物質幾乎不會被降解而逐漸累積,大多隨雨水進入滲瀝液,導致滲瀝液電導率逐漸升高。所以,處理工藝需要足夠的處理高鹽分的能力,確保滲瀝液處理系統正常運行。
(三)工藝簡介
在綜合考慮污水水質條件及對方各方案成本收益分析后,最終選擇“預處理+高效生物反應器+兩級高效生化反應+化學氧化+BAF”工藝。該工藝將生化法和物化法有機結合,發揮各自的工藝優勢,可有效去除滲瀝液中的污染物。
(四)工藝流程
滲瀝液經調節庫提升至調節池后再提升到均質池中,在均質地中投加營養鹽,調整C/N比例,使其滿足生物處理要求,廢水流入生化處理段,而被污染的地下水則進入新建調節池,均勻的水質水量由泵提升至二級高效生化池。兩級高效生化反應出水后進入一級Fenton池,完成氧化作用后進入二級Fenton沉淀地進行沉淀。
一級Fenton沉淀池出水后進入1#中間水池,由泵提升至一級BAF。BAF包括缺氧段和好氧段,分別完成降解廢水中的含碳有機物,硝化廢水中的氨氮。經過一級Fenton氧化和一級BAF處理的滲瀝液進入二級Fenton氧化和二級BAF進行處理后,污染物濃度進一步降低,出水達標排放。生化部分回流后的剩余污泥及Fenton池中產生的污泥排至污泥濃縮池,經過污泥脫水后外運處理。
(五)系統主要單元
1.預處理
滲瀝液屬于高濃度有機廢水,污染負荷重,C/N比例嚴重失衡,因此在進入生化系統前需要進行一定調理,使其滿足生化處理要求。
2.高效生物反應器+兩級高效生化反應
垃圾滲瀝液氨氮濃度高,需要進行高效脫氮處理。生化處理段是在沿用傳統活性污泥構架的基礎上,采用以枯草芽孢桿菌、紅菌為優勢菌種分解污染物的處理技術,系統由高效生物反應器、高效生物反應池、沉淀池及相應回流系統組成。
需要進行脫氮處理的垃圾滲瀝液可在兩級高效生化反應的硝化反硝化作用下較好地達到這一目的。兩級高效生化處理系統包括缺氧、好氧兩部分,有機氮化合物通過氨化菌的氨化作用,進行分解并轉化成氨態氮,然后在亞硝化菌的作用下,氨態氮進一步氧化成為亞硝酸鹽。在氧氣充足的情況下,亞硝化酸鹽又被硝化菌氧化成硝酸鹽。最后,硝酸鹽在反硝化細菌的作用下被還原成氮氣后進人大氣,從而達到脫氮的目的,其出水進入二沉池進行泥水分離。亞硝化菌和硝化菌能以碳酸鹽和二氧化碳等無機碳作為碳源,利用氨氮轉化過程中釋放的能量作為自身新陳代謝的能源。兩級高效生化反應能充分利用原污水中的有機成分作為碳源,可以減少曝氣量,從而大大減少運行費用。
3.深度處理系統(化學氧化+BAF)
深度處理系統由化學氧化處理系統和BAF處理系統組成,其設置是為了保障系統達到新的國家排放標準。較長時間生化后的垃圾滲瀝液中殘留的有機物為極難進行生物降解的溶解性有機物。對于該類有機物,最常用的處理方式是高級氧化(AOP)處理。即在一級Fenton反應池中通過加入H2SO4、H2O2、FeSO4,使垃圾滲瀝液在酸性條件下,過氧化氫被二價鐵離子催化分解,從而產生反應活性很高的強氧化性物質
羥基自由基,引發和傳播自由基鏈反應,強氧化性物質進攻有機物分子,加快有機物和還原性物質的氧化和分解。當氧化作用完成后,垃圾滲瀝液進入一級Fenton沉淀池,通過加入堿、PAM、PAC,調節pH,使整個溶液呈A性,鐵離子在堿性的溶液中形成鐵鹽絮狀沉淀,可將溶液中剩余有機物和重金屬吸附沉淀。
(六)工藝處理效果及工藝特性
各處理單元污染物去除率較高,基本符合排放標準。
工藝成熟,處理過程受環境影響因素小,運行穩定;出水穩定且水質好,能夠確保達到《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-2008)排放標準,且無濃縮液產生;工程造價一般在10-12萬元/噸,運行費用約為35-50元/噸,單位投資成本及運行成本較其它工藝節省;耐沖擊負荷能力強,出水水質及運行受水質、水量影響較少;處理流程簡單,構筑物較少,土建投資低;后期運行及維護方便,已有多個達標排放的工程實例。
篇10
關鍵詞 硅藻精土處理工藝;生活污水;工藝設計
中圖分類號X703 文獻標識碼A 文章編號1674-6708(2012)81-0110-02
0 引言
污水處理的方法分物理法﹑化學法﹑物理化學法和生物處理法。城市(城鎮)生活污水處理中常采用生物處理法。
生物處理法又分活性污泥法﹑生物膜法,而活性污泥法又可分為普通活性污泥法﹑A/A/O法﹑A/O法﹑AB法﹑SBR法﹑氧化溝法等。近年來國內污水處理行業發展迅速,不斷研發新的污水處理技術,“硅藻精土處理工藝”工藝就是一種新興的污水處理技術,該工藝通過物理法與生物處理法相結合,在生活污水的處理方面取得了顯著的效果。目前采用該工藝建設的污水廠已在全國不少省市縣投產并獲得成功。
1 “硅藻精土處理工藝”簡介
硅藻土是一種生物成因的硅質沉積巖,主要由硅藻(一種單細胞的水生藻類)遺骸和軟泥固結而成的沉積礦。我國硅藻土原礦絕大多數均屬中、低品位,硅藻土原礦中含大量的共生雜質,其物理性質、化學成分極其復雜。經過選礦工藝,可將各地中、低品位的原土優選為純度可達92%以上的精土。
硅藻精土具有孔隙度高、比表面積大、吸附性強、質輕、堅固、隔音、隔熱、耐磨、耐酸和熱傳導性低等特性。顏色為白色,緊堆密度0.3g/mL~0.4g/mL,比表面積50m2/g~60m2/g, 數量2億個/g~2.5億個/g,孔體積0.6 cm3/g~0.8cm3/g,孔半徑2000~4000?,吸水率能吸收自身重量的3倍~4倍。廣泛用于水處理、飲食、建材、化工、橡膠、石化、醫藥、冶金、油漆、化妝品、涂料、機械、能源等行列,可制水處理劑、助濾劑、填料、吸附劑、隔熱材料、催化劑載體、色譜固定劑等,是現代工業不可缺少的原材料。
在水處理實踐中,根據污水的性質在精土中加入一定量的改性物質,就可以配制成處理各種水質的硅藻精土水處理劑。硅藻精土澄清原理:硅藻精土處理劑被微量加入污水中后,在高速攪拌或水泵葉片旋轉下,處理劑瞬間散于水體之中,硅藻表面的不平衡電位能中和懸浮離子的帶電性,使膠體顆粒的膠團結構的ξ電位減小或為零,從而使膠體顆粒脫穩,使其相斥電位受到破壞而與硅藻形成繆羽,促使水中的污染物快速絮凝而下沉。加上硅藻本身的巨大表面積、孔體積具有較強的吸附力,可以把水中細微物質(包括細菌和微生物)吸附到硅藻表面,最終與硅藻一起沉至底部與水體分離。
2 工程實例
天峨縣位于廣西自治區西北部,紅水河上游。根據業主委托,由我們設計建設一個1萬噸規模的生活污水廠。天峨縣的地理特點是山多地少,寸土寸金。如果按常規的工藝和方法建設,一般需占地20畝左右,這在惜土如金的天峨縣中顯得非常奢侈。因此,在設計之初,業主就提出了要求,在不降低設計標準的情況下,一是要求我們在工藝和布局上盡可能少占地;二是污水廠整體布局上要求美觀大方。“硅藻精土處理工藝”的特點很符合天峨業主的要求,因此我們確定了以“硅藻精土處理工藝”作為天峨污水處理廠的處理工藝。
2.1 污水處理流程
天峨縣的生活污水通過在紅水河兩岸的污水截流管收集,最后西岸的污水管通過埋設在江底的過江管穿過紅水河后與東岸的污水管匯合進入東岸的污水提升泵站,然后污水通過提升泵加壓提升后通過壓力管道進入本污水處理廠。
到達污水廠的污水先進入調節池進行緩沖和均質,然后用潛污泵提升至預處理單元,經過細格柵和旋流沉砂池進行預處理,除去較大尺寸的雜質和較大比重的顆粒。然后污水進入A/O(缺氧/好氧)生化池,污水在A/O池內進行反硝化/硝化反應后,水中大量的氮和有機物得以去除。經過生化處理后的污水從A/O池出來后,通過管道泵加藥和加壓,然后進入水力循環澄清池。污水在澄清池中通過絮凝、超濾和沉降作用,產生清污分離。污泥下沉至池的下方,通過排泥管排放至污泥池,然后回流至生化池。清水則從出水堰排出,經過跌水臺進入紫外線消毒池消毒,達標排放。
硅藻精土污泥回流至缺氧池后,硅藻精土由于它的質輕、多孔、比表面積大、吸附性強的特性,成為了各種微生物的優良載體,通過提高缺氧池和好氧池的污泥濃度,可以增強生化池的抗負荷變化的能力。
圖1 天峨污水廠工藝流程圖
2.2 工程技術方案
在方案中,采用了傳統的水力循環澄清池作為工藝過程的二沉池,水力澄清池是一倒錐體的結構,里面設為噴嘴室、第一絮凝室、第二絮凝室、澄清室、排泥室等單元。水力澄清池的工作原理如下:
污水用加壓泵加壓從池底部預埋的進水管進入,硅藻精土藥劑從水泵前管道加入,在水泵葉輪的旋轉攪拌下,藥劑和污水得到充分混合。污水進入澄清池后從水力噴射器噴嘴高速噴出,噴嘴周圍產生的負壓(抽吸作用)將數倍于進水量的池底硅藻精土污泥瞬間吸入,與原水混合在一起。然后進入第一絮凝室和第二絮凝室,從第二絮凝室出來后的混合污水(污泥)大部份又被噴嘴噴射抽吸而繼續循環。由于硅藻精土污泥不斷地被抽吸、提升,在池中絮凝室中形成高濃度的活性泥渣層,當原水通過活性污泥層時,由于硅藻顆粒間的吸附、絮凝作用,原水中的懸浮物便被活性泥渣層阻留下來。污水進入澄清室后,上升流速進一步降低,當水流上升速度小于泥渣的沉降速度時,便產生了清污分離,最終清水從池上部溢流堰排出。
在澄清池的斜壁上,設置有四個排泥室,每個排泥室通過排泥管接到外面的污泥貯池。運行時打開排泥管閥門并調節閥門開度,可將污泥排至污泥貯池。污泥貯池中的污泥去向:一是回流至生化系統缺氧池,用于維持生化池的污泥濃度和反硝化脫氮,這是重要的工藝路線;其二是去調節池,與進廠的污水混合。主要作用是利用硅藻污泥的吸附作用,吸附污水中的臭氣,改善污水預處理區的工作環境。最后,剩余污泥去污泥脫水機房,經壓濾機脫水后,得到含水60%左右的干污泥,可作為花草樹木肥料或外運填埋處理。
圖2 天峨污水廠總平布置圖
生化工藝采用傳統的A/O(缺氧/好氧)工藝,設計停留時間:缺氧2h,好氧4h。設計方案如下:生化池采用缺氧池和好氧池合建一體式,生化池內設內循環系統,采用潛水回流泵將好氧池混合液回流至缺氧池進水口,設計混合液回流比為100%;與此同時,澄清池的污泥也回流到缺氧池進水口(設計污泥回流比為50%)。這樣,大量的硝酸鹽回流至缺氧池后,可以從原污水獲得充足的有機物,使反硝化反應得到充分進行。
為了原污水和回流液混合均勻,在缺氧池內各廊道均設置了潛水推流器,既起到了攪拌和推流的作用,同時也防止了污泥在池內沉淀。好氧池曝氣形式采用微孔曝氣器,鼓風機采用價廉易購的羅茨鼓風機,兩用一備,采用變頻控制,風量調節簡單方便。
在總體布局上,采用了統一集中布置,將所有的建、構筑物集中在一塊,統一考慮,統一建筑風格。水力澄清池位于總平正面中間位置,突出其重要地位。澄清池前面設計景觀跌水臺,人工瀑布。全廠四周均進行景觀綠化,環廠大道兩旁全部種上景觀樹,廠區圍墻是通透式的藝術圍墻。污水廠全廠占地約4.8畝,其中建、構筑物占地2.6畝,場地綠化率為30%。占地僅為同規模廠的1/4,基本上達到了業主的要求。
2.3 項目運行情況
本污水廠于2010年5月份工程竣工,投入試運行。在試運行3個月來期間實績指標(平均值)如下:
在試運行期間,由于工人操作尚未有經驗,一些指標控制波動較大。經過技術方的培訓和指導調試后,出水穩定達到了國家一級A標。并于當年9月份通過了上級環保部門的驗收,投入了正常運行。
圖3 天峨污水廠全景圖
3 結論
“硅藻精土處理工藝”是一種新興的污水處理技術,其突出優點是投資少、占地省、管理方便和運行成本較低,運行時幾乎無臭氣污染環境,適合于中小城市和城鎮小型污水廠采用。
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