發布時間:2024-03-09 17:12:56
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的食品污水處理方法樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
一、前言
隨著我國經濟發展,水污染的問題日益嚴重。2016年全國廢水排放量達7353226億噸,而目前對于農村生活污水排放量的統計還是空白;2016年全國城鎮污水處理廠年處理污水量達318億噸,而據經濟師趙暉所說,2016年我國農村污水處理率僅22%。
據測算,全國農村每年約產生生活污水量90多億噸,絕大多數沒有處理就直接排放。早在2002年我國城鎮就開始了進行污水處理服務市場化改革[1],2015年我國治理廢水項目完成投資高達1184138萬元,但農村的污水處理仍較為落后。由此可見,我國目前農村污水處理現狀不容樂觀,農村水污染現象較為嚴重,須引起有關部門重視。究其原因,農村污水排放存在“面大點小”的問題,即所產生的生活污水較為分散,但總量相當龐大。
已經有許多專家和學者在污水處理方面做出了很多研究,主要結論如下:第一,農村污水處理的方法選擇。李明虎[2](2015年)研究發現農村的污水處理技術主要有人工濕地處理、生物膜處理技術、穩定塘。第二,農村污水處理的政策支持。王樹鋒[3](2013年)等認為農村污水處理的支持政策有多元化的污水處理投資機制、分層次制定落實污水處理設施的建設和運營機制、激勵機制長效的政策引導。第三,農村污水處理的成效分析。據顧華[4](2009年)對北京農村的研究,北京農村污水處理取得的成效有農村污水治理思想建立、污水處理模式選定、污水處理工藝確定、污水處理標準確立、農村循環水務的發展。
二、農村污水處理成效較低的原因
(一)農村污水的特征
農村污水收集較為困難,因為其具有來源多且分散的特點。
趙雪蓮[5](2010)等人在對北京市農村污水的調查中發現,北京農村具有以下特點:第一,農村污水流量小、日夜變化大;第二,污水成分較為復雜,且波動性很大;第三,居民居住分散,要做到污水集中處理很困難。
(二)群眾認知水平不夠
我國農村對于污水治理的重要性上認知不夠。一方面,農戶未能意識到污水治理與自身的相關性,另一方面,農村現存的污水處理方式較為落后,且處理設施陳舊,管理水平低。盡管出臺了如“美麗鄉村”等政策上的支持,但群眾的積極性依然未被調動。
通過在江蘇省農村的調研,本文了解到多數農戶并不清楚該村的污水處理模式,對處理廠有所認知的僅存于村級干部和部分普通農戶中。
(三)資金投入有限
本文前往江蘇省某農村了解其污水處理情況,通過調研得到以下數據:成本方面,該鎮的污水處理廠總投資額9000萬元,其中,土地900萬元,建筑5300萬元,設備、機器等3700萬元,人力150萬元/年,能源、原材料等日常開支0.7元/噸;配套污水管網約60公里,污水提升泵站5座,總投資約1.2億元。每天處理污水約2.5萬噸/座。稅收方面,2016年截至到8月度繳納增值稅108.10萬元,預計2016年全年繳納增值稅150.00萬元。
從以上數據我們不難看出,污水處理的成本是很高的。而處理的成本均由政府承擔,這對于政府而言是一項極大的支出。而投入了這么多之后,仍存在很多問題,例如收獲的效益是否值得這些成本,要如何提高資源的利用率使資源和資金都得到節省等等。
三、建議與對策
(一)借鑒國外農村污水處理方式
通過搜集相關資料,了解到了部分國外較為先進的污水處理方式。
第一,韓國采用的是土地-植物系統。該方法利用處理過的污水對農田進行灌溉,不僅對農作物無害,還能增加其產量。第二,日本應用的是生物膜法、浮游生物法。該方法所用的裝置體積小、成本低,且操作起來簡單便捷。第三,美國采用的是高效藻類穩定塘處理系統。該系統是傳統穩定塘處理系統的改良版,建設與運行都更加容易,但和傳統穩定塘一樣的是受環境影響很大。第四,荷蘭應用的是一體化氧化溝。該方法投資少,便于管理,但存在一些技術上的限制。第五,法國采用的是蚯蚓生態濾池。該方法耗能低且高效,根據蚯蚓的特點設計而成。
以上為本文整理的部分具有代表性的處理方式,其余方法不再贅述。由此我們不難看出,各國的污水處理目標都是低成本、易操作等,與傳統污水處理相比,此類處理方法最大的特點在于將生態效益與經濟效益相結合,實現了物質循環與可持續發展。這些技術為我國污水處理具有重大的借鑒意義,但同時,各地的環境、經濟發展情況都不一樣,不可照搬其他國家或地區的成功案例。
(二)對我國農村污水處理方式的改進建議
1.污水的治理
在污水的治理上,我國農村污水治理應遵循“因地制宜”的原則。而無論具體情況如何,我國農村污水治理的總體方向均為簡化工藝、降低成本、可持續等。
以前文所提到的北京市農村的污水處理為例。根據其特征,在技術選擇上要注意以下幾個方面:第一,工藝的運行應盡量穩定,并且做到治理完成的水能直接回用;第二,選取投資建設費用較低的方案;第三,利用當地的地理環境建設污水處理站;第四,運行盡可能簡單。而針對本文所調研的江蘇省某農村,有如下補充建議:第一,當地有不少工業企業,例如造船廠鋼?F廠等,這樣一來,資金上可以由這些企業和政府一同承擔;第二,為了提高運行效率,可采用TOT模式或托管模式,這兩種模式有利于污水處理廠的有效運營,且對于運行污水處理廠的公司而言,與政府合作風險較小;第三,該農村占地面積較大,可根據人口密度、地理環境等因素在當地建立小型污水處理廠。
2.污水的預防
在污水的預防上,各地政府應從源頭上解決污水的排放問題。例如,出臺和完善相關政策,嚴懲隨意排放污水;嚴加監督,杜絕地方保護主義等。
關鍵詞:氨氮 減排 “十二五”
氨氮是控制水體含氮有機物污染和保護水生態系統的一個關鍵水質指標。氨氮成為“十二五”減排新的約束性指標,是改善水環境質量的必要舉措,同時也是污染減排工作的難點。
近年來,我國的水質污染狀況悄然發生變化。氨氮成為長江的首要污染物,同時也是黃河、珠江、松花江、海河和遼河的主要污染物,對氨氮的控制成為改善水體水質的關鍵。
一、氨氮的危害和來源
與COD一樣,氨氮也是水體中的主要耗氧污染物,氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧,使水體發黑發臭。氨氮中的非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子,對水生生物有較大的毒害,其毒性比銨鹽大幾十倍。在氧氣充足的情況下,氨氮可被微生物氧化為亞硝酸鹽氮,進而分解為硝酸鹽氮,亞硝酸鹽氮與蛋白質結合生成亞硝胺,具有致癌和致畸作用。同時氨氮可增加水體富營養化發生的幾率。
水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物、某些工業廢水以及農業源。我國氨氮排放量遠遠超出受納水體的環境容量、污染負荷壓力大是造成目前地表水體氨氮超標的最主要原因。“十二五”期間,我國經濟仍處于工業化和城市化快速發展階段,污染物排放增量壓力巨大,氨氮排放量大與環境容量相對不足的矛盾仍難以得到根本緩解。
二、“十二五”期間有效減少氨氮排放的方式和途徑
1.完善氨氮的排放標準,促進氨氮污染防治水平提升
我國目前有26個現行水污染物排放標準對氨氮的排放規定了控制標準值,目前現行國家和地方有關氨氮的排放標準中,年代較早的標準,其氨氮控制要求已不能滿足當前環境管理工作要求;而最近幾年的地方標準基本可以滿足環境管理工作要求。應根據現有工業企業氨氮達標排放標準低的狀況,完善國家環境質量標準體系,加大行業型污染物排放標準工作制訂力度,縮小綜合型污染物排放標準適用范圍,對實施時間較長的排放標準進行全面復審和修訂,提高氨氮排放控制要求,提高工業氨氮治理水平。
考慮到工業企業廢水處理設施實際進水氨氮濃度很高,很多企業面臨氨氮達標困難,應基于技術經濟可行性提出“提標升級”要求,既要體現對水體水質的要求,又要考慮各行業實際的經濟承受能力和處理水平。通過“提標升級”,促進企業升級改造,工業氨氮排放水平有望進一步降低。
2.推進城鎮污水處理設施建設和升級改造,大幅度強化氨氮削減作用
由于進水量變化大、工業廢水影響、進水固體懸浮物濃度高等因素,我國污水處理工藝氨氮去除效果不理想。絕大部分污水處理廠缺乏控制氨氮的有效手段,硝化效果基本依賴于季節的自然更替,部分污水處理廠提高硝化措施僅是簡單地減少排泥或增加曝氣量,遠未達到優化運行效果。一些老污水處理廠在建設之初未考慮硝化功能,只有簡單的COD去除功能,出水氨氮較高。這些污水處理廠的曝氣池容積較小,達不到硝化所需的泥齡要求;沉淀池容積偏小,無法適應硝化所需的高污泥濃度;曝氣設備能力較低,達不到硝化所需的供氧量。
通過污水處理廠COD減排協同效應并升級改造強化生活源氨氮去除效率,可有效地減少氨氮排放。一方面深挖潛力,注重提升現有設施負荷率和運營水平。根據流域水質的情況,有條件改造的,繼續分期分批在城市污水處理廠中增加脫氮除磷功能;排入封閉式水域及對近岸海域水質有直接影響的地區污水處理廠,應選有強化除磷脫氮功能的處理工藝,鼓勵新建污水處理廠將去除水中總氮作為控制污染指標之一;負荷率低的,完善污水收集管網,通過管網改造提升等措施提升負荷率。另一方面全面啟動縣縣污水處理廠建設工作,推進農村分散式污水處理設施建設,鼓勵有條件的地區因地制宜建設農村分散式污水處理設施。
3.以重點行業為抓手,加大工業結構調整力度,加強工業污染治理
氨氮污染排放的污染結構性問題突出,化工、有色、石化、農副食品、紡織等8個行業氨氮排放量占工業排放總量的85.9%。化工行業是氨氮的主要排放行業,占工業企業氨氮總排放量的40%以上,其次為造紙、食品加工、紡織、黑色冶金、石化等行業,具有高氨氮廢水排放的工業行業主要有煉油、化肥、無機化工、農藥、鐵合金、玻璃制造、食品和飼料生產等。此外,養殖場排出的廢水和垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液等廢水中氨氮含量也很高。重點抓住化工、有色、石化、農副食品、紡織等重點行業,可以有效控制工業氨氮排放總量。
按照先控制新增量后削減存量的順序,首先,在項目審批階段嚴格環境準入標準,合理控制行業發展速度和經濟規模,在源頭污染物增量環節多做“減法”,控制氨氮污染物新增量;其次,嚴格執行國家產業政策,加大工業結構調整力度,對重點行業、重點流域依法實行強制清潔生產審核,對達不到清潔生產水平的應予以關閉和淘汰;第三,抓好企業末端治理,加強污染治理設施的運行監管,確保工業企業實現全面穩定達標排放。
4.多管齊下,綜合試點,大力防治農業源污染
要從根本上緩解氨氮污染問題,必須把主要農業源氨氮污染物逐步納入控制。農業源將是“十二五”水污染防治需要攻堅克難的重點領域。
現階段農業源治理應以規模化畜禽養殖等為重點,落實各項管理制度和政策措施,開展規模化畜禽養殖小區、畜禽散養密集區污染防治。規模化畜禽養殖企業參照點源進行管理,嚴格要求,以氨氮穩定達標排放為目標。對散養式畜禽養殖場,以綜合利用為主要措施,推廣畜禽糞便生物處理技術,發展生態農業。對于農業面源防治,主要采用管理措施從源頭防治,條件允許的情況下輔以工程措施,積極開展試點。通過推廣測土施肥的方法,擴大有機農產品種植面積,減少農業生產化肥施用量。促進控釋肥料研發、生產、運輸和銷售,改善化肥產品結構,提高氮素利用率。研究建立完善的規模化畜禽養殖場—有機肥—農戶—農田運營模式和渠道,實現面源點源協同削減的同時,促進農業可持續發展。
參考文獻
[1]趙詩卉,《淺談水污染節能減排治理問題》,《河北環境科學》2011年增刊總第85期.
關鍵詞:城市生活污水;處理; 技術;工藝
城市污水處理廠的特點是占地面積大、規模大、單元多、投入多、使用年限長、規模效益好等。良好城市污水處理技術的發揮,對城市經濟與建設發展具有重要意義。本文將對當前城市生活污水處理技術的特點與工藝進行分析與闡述,以提高污水處理水平,促進社會可持續發展。
1、 城市生活污水的幾種處理技術特點及工藝
1.1AB法
AB法又稱為兩段活性污泥處理法,主要將污水管道與污水處理廠看作一個污水處理系統。具有耐沖擊力、負荷性強、不需設置初淀池等特點,COD去除率達80%、BOD5去除率達90%。AB法采取的先進技術主要包括:側向流坡形斜板沉淀池、自吸式射流曝氣機及無支架污泥懸浮型生物填料。具體實施方法是:A段高負荷、B段低負荷,而AB兩段之間采取分別回流,充分利用其中微生物,讓其各自發揮作用,同時應創造良好的環境條件,確保在不同時期的微生物具有生長優勢。
1.2SBR法
SBR法的進水、曝氣、沉淀及出水都是在同一個池子中完成,常以3-4個池子為一組,輪換運作、間歇性運行,因此SBR法也稱作序批式活性污泥法。SBR一體化的技術特點為工藝簡單,由于只需要一個反應池,而沒有回流污泥、二沉池及其他設備,因此一般情況下不需要設置調節池,亦可節省初沉池,因此可有效節省占地面積與資源,耐沖擊負荷力強且行為方式靈活,可從時間上靈活安排曝氣、缺氧及厭氧等不同狀態,同時實現除磷脫氮。
1.3 A/A/O法
城市生活污水處理對出水有除磷和除氮的要求,A/A/O法是由厭氧/缺氧/好氧組成的工藝流程,充分利用生物處理法實現脫氮除磷,并獲得優質出水,屬于深度二級處理工藝。在這種污水處理法中,可實現同步除磷脫氮主要由兩部分組成:一是除磷過程,當污水中的磷處于厭氧狀態時,可釋放聚磷菌;在好氧狀態下又會更多吸收聚磷菌,以剩余污泥的方式排出系統;二是脫氮過程,在缺氧狀態下,應控制含氮量小于0.7mg/L,由于同時兼備氧脫氮菌的作用,利用水中的BOD作為氫供給體,將好氧池混合液中的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣逸入大氣中,實現脫氮目標。
1.4厭氧生物濾池
厭氧生物濾池主要以內部填料作為微生物載體,以實現厭氧生物膜法。由載體形成固定床層,并在表面附著生長的微生物,在這種作用下,生活污水經過沉淀池的預處理,自下而上升至床層,其中的有機物會隨之分解;當進行酸化或者水解時,會生成沼氣,再進行后續處理。接下來便進入關鍵階段:在拔風系統狀態下,濾池處于兼氧狀態,就會預防甲烷細菌的生成,并進行下一步酸性階段,實現耗氧處理。
1.5生物活性炭技術
生物活性炭技術是在上世紀70年展起來的城市生活污水處理新工藝。目前這種工藝技術已經在世界很多國家得以實際應用,并對污染水源的凈化或城市生活廢水的處理與再生等發揮作用。雖然這種技術的解釋目前國內外尚未統一,但是在實際應用中,已經顯示了獨特的優越性。近年來,附著生物膜的活性炭處理水應用越來越得到認可,因此生物活性碳技術有了全新定義:利用巨大的比表面積和發達孔隙結構的活性炭,對水中的有機物和溶解氧較強的吸附特點,并將活性炭作為載體,提供微生物聚集與繁殖生長的重要場所。在合適的營養條件與溫度狀態下,發揮活性炭的物理吸附作用,以及微生物的降解作用等水處理技術。
2、 住宅生活污水處理技術特點與優化選擇
在住宅小區中,生活污水處理主要運用城市生活污水的成熟工藝與技術,但是由于住宅小區的生活污水處理具有自身特點,因此需要對污水處理技術進行篩選、設計,最終實現科學合理、布局完整美觀的方案。
(1)由于住宅小區的生活污水量相對較少,且可生化性能好,因此可選擇生物膜法處理工藝,由于生物膜法具有微生物濃度高、生物豐富、食物鏈長等特點,因此不會產生污泥膨脹,且污泥沉降性能好。
(2)由于住宅小區的用地緊張,因此應優先考慮占地面積小的污水處理方法,并在設計時充分考慮這一問題,可選擇地下式或者半地下式的設計方式,并形成地下污水處理站模式,地面上可實現綠化花壇等格局,美化環境。但是在設計時應注意滿足臭氣處理與通風要求。
(3)由住宅小區的建設工程決定,污水處理過程應由構筑物轉化為設備,這是一種必然趨勢,選擇采配式的污水處理方式,做到設備簡單、工期短,方便后期維護與管理。
(4)隨著城市化水平的提高,出水水質的要求也有所提高,因此原來單一的工藝很難滿足需要,未來發展趨勢為組合污水處理技術及設備。目前主要組合方式為:厭氧+缺氧處理、厭氧+好氧處理、多級好氧處理。從降低能耗及回收生物能力等角度來看,厭氧生物處理具有廣泛前景,生活污水中的有機物原本就具備一定潛在能量,在進行厭氧處理時,一方面不需要曝氣充氧,可以降低能量消耗;另一方面生成的生物沼氣可以回收利用,最終利用于小區的供熱和采暖,促成小區生態平衡系統。
(5)由于小區管理人員數量與專業素質的制約,住宅小區生活污水處理應選擇便于管理的工藝,并提高自動化程度。
3、 城市生活污水的再利用發展趨勢
[關鍵詞]污水處理;技術;活性污泥法;污染;
中圖分類號:X832 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)42-0367-01
隨著工業的發展和城市人口的增長,污水的排放量也不斷增加。水環境污染和水資源短缺的日益嚴重,已經成為世界各國普遍關注和急待解決的社會問題。近些年來,隨著我國政府對節能減排工作的高度重視,加大投資力度,并且積極的引入了市場機制,因此污水的處理能力也不斷提高,污水處理設施對污染物減排的貢獻率不斷提升。
一、污水處理新技術
1、超聲水處理技術
在我國城市的農業生產中,化肥和農藥的早已被大量的使用了,同時還伴隨著氣體、粉塵以及其它固體的污染,這對地下水、河流和湖泊等水質都造成了污染,而超聲水處理技術已經被廣泛的應用于強化微污染水的生物處理。當城市中的污水首先經過一定強度的超聲處理后,這就會增強膜生物反應器的生物活性,同時也會增加反應器的有機負荷,從而使有機物的凈化效率得到有效的提高,因此超聲水處理技術實際上就是提高了污水中生物的活性。這種技術在將聲空化的過程中有效集中聲場中的能量,然后在空化泡崩潰的過程中很小的空間釋放這些能量,這樣就會產生異常的高壓和高溫,形成所謂的“局部熱點”,化學反應的速率也就得到了加快。在處理城市污水的方法中,利用超聲技術降解水中的化學污染物,是才起步的一種新型污水處理技術,使用這種技術處理污水時不但能夠提高污水處理的效率,若在水中加入光敏半導體材料時,還能夠達到利用太陽能凈化城市污水的效果。
2、AB法
AB法是吸附生物降解法(Adsorption Bio-degradation)的簡稱,是聯邦德國亞琛大學B.Bohnke教授于20世紀70年代中期在傳統兩段活性污泥法(Z-A法)和高負荷活性污泥法基礎上開發的一種新工藝,屬超高負荷活性污泥法,在技術上有突破。AB工藝是一種新型的活性污泥法,具有一定的特色,對BOD5,COD,SS。氮磷的去除率高于常規活性污泥法。且可節省基建投資約20%、能耗15%左右。其突出的優點是A段負荷高,抗沖擊負荷能力很強。對pH 和有毒物質的影響具有很大的緩沖作用,并能破壞絡合化學污染物而去除COD 和BOD5。特別適合處理濃度高、水質水量變化較大的污水如紙漿廠、造紙廠、食品加工廠和印染等工業廢水。另外,A段和B段可以分期建設,適合經濟水平不高的中小城市。該工藝的主要缺點是污泥產量較高。該工藝在我國一些城市已有應用,如深圳市羅芳污水處理廠。
3、曝氣生物濾池(BAF)
曝氣生物濾池(BAF或BIOFOR)于80年代末90年代初興起,其工藝流程是:污水經格柵等除去粗大懸浮物后,進入初沉池初步去除SS、COD、BOD等,接著進入第一級BIOFOR降解絕大部分COD、BOD,并硝化部分氨氮;進入第二級BIOFOR徹底硝化氨氮并進一步降解COD、BOD;必要時進入第三級BIOFOR 脫氮除磷。在運行過程中,在一、二級BIOFOR底部曝氣。每運行一定時間進行反沖洗,反沖污水回流入初沉池與原污水混合一并處理。
曝氣生物濾池與其他污水處理工藝相比,其總體投資省,占地面積小,處理水質量高,可滿足回用要求,工藝流程短,運行費用較低,過濾速度高,抗沖擊性能好,運行管理方便、便于維護。其主要缺點是預處理要求較高,產泥量相對活性污泥法稍大,污泥穩定性稍差。
4、聲波能污水處理技術
聲波能污水處理技術是指運用超聲波對污水中的化學污染物以及一些難以降解的有機污染物進行降解,這是一種近年來新奇的新型水處理技術。超聲波污水處理技術的降解相對較為溫和,并且降解速度快,適用范圍比較廣泛,能夠單獨使用或者與其他的無數處理技術聯合使用,具有較強的應用和發展潛力。超聲波是一種由一系列的疏密相間的縱波構成的聲波,它能夠通過液體介質向四周擴散傳播,在聲波能量足夠高的時候,能夠打破液相分子之間的吸引力,形成空化核,有助于在局部產生高溫高壓環境,形成超聲空化,使得有機物在空化氣泡內發生化學鍵斷裂、水相燃燒以及高溫分解作用,達到污水處理的目的。但是,超聲波污水處理技術與污水本身的粘性有很大的關系,如果污水本身的粘度過高,則會導致超聲降解作用下降,甚至是無法產生空化核。因此,超聲波污水處理技術對于污水本身也有一定的要求。在實際的應用過程中,還需要注意污水的酸堿度、和溫度的調節,酸堿度應該以有利于有機物以中性分子的形態存在為依據,而溫度的調節通過研究發現,在溫度低于20攝氏度的條件下,更有利于有機物的降解。
5、高級氧化處理技術
高級氧化處理技術就是指利用在特定的條件下產生的具有一定氧化能力的自由基,從而強化并分解污水中的有機污染物,這種技術一般是被應用在水質要求較高或是水源污染較重的情況下的。但是這種技術的成本是比較高的,由于這種技術的處理效果也是更好的,因此其可以作為未來發展的重點內容來研究。通過利用光的激發產生或是通過使用合成特殊的催化劑引發能夠產生自由基,其研究的內容主要有:光化學催化氧化處理工藝理論與技術,同位素、紫外靜水工藝理論與技術等內容。高級氧化處理技術已經成為了當代環保型水處理技術的重點研究課題,其在未來也將引領我國的環保型水處理技術的快速發展。
二、污水處理新技術的發展展望
21世紀是水的世紀,水資源短缺、水污染等問題的加劇將對21世紀人類社會持續發展帶來深刻的影響。研究新的城市污水處理技術,將處理后的水和泥變為可利用的資源,使城市污水處理事業成為一種自然資源再生和利用的新興工業,是解決水污染和合理利用水資源的重要途徑之一。作為污水處理技術的研究方向,重點在于降低能耗、改善出水水質、減少污泥量、簡化與縮小處理構筑物的體積、減少占地、降低基建與運行費用、改善管理條件等。可以預見, 隨著現代科學技術的理論與方法在水污染的研究和水污染的控制應用方面不斷拓寬與加深,諸如化學、生物學、生態學、系統論、控制論、信息論、耗散結構論、協同學等基礎學科和理論,以及化工技術、生物技術、生態工程技術、計算機技術、遙控遙測技術等先進的技術手段的廣泛應用,城市污水處理技術將會得到迅速發展. 就我國目前的污水處理現狀而言,污水處理技術市場需求相當大。城市污水處理的發展將表現為以下幾個方面的特點:氮、磷營養物質的去除仍為重點,也是難點;工業廢水治理開始轉向全過程控制,單獨分散處理轉為城市污水集中處理;水質控制指標越來越嚴;由單純工藝技術研究轉向工藝、設備、工程的綜合集成與產業化及經濟、政策、標準的綜合性研究;污水再生利用提上日程;中小城鎮污水污染與治理問題受到重視。
三、結語
我國是一個淡水資源匱乏的國家,同時水污染問題也非常嚴重,污水資源化勢在必行。部分城市污水處理新技術的發展,也使得城市污水處理廠的污水處理效率能夠得到有效地提升,進而促進污水處理廠污水處理能力的提升。推動污水處理技術的發展,從而通過新技術的應用,減少有害污水的產生,為我國環境保護打下堅實的基礎。我們應當熟練的掌握城市污水處理的各種新技術以及其工藝流程,只有這樣,我們面對城市不同的條件和地理環境,才能夠選擇最為合理的污水收集方法和污水處理技術,只有這樣,才能真正的防治水污染,從而保護城市環境,促進城市污水處理行業的健康發展。
參考文獻
(寧夏銀川市規劃建筑設計研究院有限公司,寧夏銀川750001)
【摘要】隨著科學技術的不斷進步,膜處理技術也得到了飛速的發展,膜處理技術的發展方向越來越明確:首先,膜技術處理不在僅僅局限于應用于小型的水廠開始向大規模化方向發展。其次,膜技術處理后的水質向更安全的方向發展。最后,膜處理技術除去有機物和其他有害物質的去除率越來越高,人體所需的有益離子更多的被保留在水中,同時,膜處理技術越來越向環保方向發展。
關鍵詞 市政污水處理;可持續發展;循環經濟;綜合效益;經濟高效;安全可靠;節能環保
0引言
膜處理技術由于高效、實用、可調、節能和工藝簡便,在污水回用領域也有普遍的應用。膜處理成為規模水處理設施的重要技術之一,膜技術作為深度處理中的新興方法,是近10年來水處理領域最重要的技術突破。隨著制造工藝的提高,曾被認為是十分昂貴的膜處理技術如今變得越來越經濟,具有很強的競爭力。
1膜處理技術的技術特點
污水處理一直都是我國市政部門面臨的一個重要問題。隨著科學技術的發展,污水的處理技術已經有了一些方法,而膜處理技術在這些處理方法中屬于比較新的一種技術。該技術主要是利用外界的壓力,并且通過膜的選擇透過性來達到除污的效果。膜處理技術中使用的膜有很多種類,并且大體可以分為兩個類型:一種是有機膜,而另一種是無機膜。與其他種類的污水處理技術下相比,膜處理技術有著自身多方方面的特點:首先,膜處理技術不會對污水中各種物質的物理性質或者是化學性質產生改變,其污水中的物質還保持著原有的物理性質和化學性質。其次,膜處理技術相比于其他的污水處理技術,更要潔凈的多,這主要是因為膜處理技術是依靠自身膜的選擇透過性來進行排污,所以,無需使用任何化學藥品。再次,膜處理技術是一種新型的污水處理技術,并且這種處理技術更加高效,還能夠對污水中的一些物質進行分離。最后,膜處理技術以其自身多方方面的優點而被廣泛的應用在污水處理中,主要是由于其技術方法相比于其他的方法在操作和維修方面要簡單的多。
2膜處理技術中存在的問題
將膜處理技術引入到市政污水處理中后,雖然取得了不錯的成績,但是我們不得不承認的是,在膜處理技術應用的過程中,還存在著一些問題,并且有待進一步解決。膜處理技術應用中的問題主要體現在膜的自身方面。一方面,膜處理技術是利用自身的膜孔來處理污染物,但是長時間的使用后,很容易將膜孔堵塞,隨著膜使用時間的增長,膜處理技術對于污水的處理效果就越來越差,污水處理的效率也就越來越低。然而,膜處理技術總體來說,是一種比較好的污水處理方法。所以,在今后的研究中,要針對膜處理技術中存在的問題進行研究,從而有效的解決這一問題,為膜處理技術更好的應用奠定堅實的基礎。
3膜處理技術在市政污水處理中的應用
以上污水處理中存在的問題是我國城市中污水處理的普遍問題。這些問題的存在不利于城市的發展,同時也給居民的生活水平帶來了一定的影響。因此,在今后的市政發展中,要加強對膜處理技術應用的研究,從而在最大程度上解決當下污水處理的普遍問題。本文在此提出了幾點膜處理技術在市政污水處理中運用的研究,希望能夠為膜處理技術的運用而提出一些借鑒。
3.1膜處理技術處理污水
膜處理技術不同于生物處理技術,對溫度等沒有嚴格要求,且不會改變污染物處理前后的理化性質,因此在市政污水中處理潛力巨大。膜處理技術處理在市政污水處理中的應用價值主要體現在中水回用上,近年來國內外均有許多成功利用膜處理技術達到中水回用目的的應用實例。
3.2膜處理技術處理含油污水
在石油采集過程中往往會產生大量超過國家排放標準的污水,其中油的含量高達100~1000mg/L,這類污水必須經過適當處理才能進行排放。傳統的處理技術如隔油技術、氣浮技術及生化處理技術由于成本較高或處理效率較低等原因均不能達到理想的處理效果。膜處理技術處理含油污水已有幾十年的實踐。劉福瓊曾用由中空纖維膜處理含油污水,已能將污水中的油含量控制在國家排放標準以內,上世紀80年代出現了折疊濾膜筒處理含油污水,也具有較好的處理效果;UF和MF的中空纖維是近年來研究較多的用于含油污水處理的膜處理介質,李永發利用中空纖維UF處理含油污水,能將污水中的油含量降到較低的含量,但由于中空纖維UF處理效率較低、水質不穩定且膜本身易被污染。
3.3膜處理技術處理印染廢水
紡織和印染工廠中排放的工業廢水中含鹽量高、化學需氧量和色度也很高,并且難以用生物化學方法處理。傳統的處理工藝如活性污泥法、沉降法等難以將水質處理到排放標準。即使膜處理中的超濾技術也不能將污水中的小分子污染物去除。比較高效的處理方式為先用活性污泥等生物降解,再采用納濾。此技術可以將印染污水處理到可回用水質,處理后水質各方面指標接近地下水。該處理技術能將印染污水的80%~90%重新回收利用。
3.4膜處理技術用于飲用水處理
自來水廠的水處理技術通常為絮凝沉淀、過濾及加氯等,水質雖能達到飲用標準,氮其在長途輸送管道中容易滋生細菌、病毒,水管銹蝕后的鐵銹也會進入自來水中;且自來水中添加的氯,本身也可能轉變成鹵乙酸等致畸物質,因此有必要對日常的飲用水作進一步處理。現在常用的凈水器中含有纖維棉、活性炭等基本水處理介質,更有陶瓷膜、纖維膜、離子交換樹脂和殺菌裝置等,能將飲用水中污染物質及細菌病毒等進一步去除。如天津膜天膜公司利用PVDF濾膜制作的凈水器,不但凈水性能比較穩定,而且使用壽命長(可達3年)。并且膜處理過程只依靠自來水本身壓力即可達到水質處理目的,處理效率較高,能去除水中的異味、病菌及其他污染物。
膜處理技術是一種難度比較高的技術,所以,以上僅僅只是對膜處理技術在市政污水處理中的幾點探討。然而,事實上,膜處理技術在市政污水處理的應用中還有許多問題需要研究,而僅僅憑借這幾點研究來加強膜處理技術的應用是遠遠不夠的。
4膜技術發展趨勢
膜技術現已形成相當的規模和產業。在海水和苦咸水淡化、純化和超純水制備、污水處理和回用、廢水(液)處理、物料分離和濃縮等方面已成為單元操作,并被廣泛應用于電力、電子、化工、醫藥、食品和飲料等行業,取得了明顯的社會和經濟效益。新型膜材料和膜過程的改進與開發將開辟膜技術更為廣泛的應用空間。今后的膜產業將圍繞水源開發、氣體分離、有用組分的回收以及醫藥、電子等市場的需求,建立節能環保的新工藝和新技術。
為保證可持續發展的要求,進一步提高生產效率,使資源得以有效利用,集成膜技術是膜發展趨勢中最為關鍵的環節。集成膜過程是將超濾-微濾與反滲透(納濾)結合使用,形成能夠滿足各種回用目的的污水深度處理工藝。膜集成污水再生工藝具有系統穩定、維護少、占地小、化學品用量少、流程簡單和運行費用低等優點。集成膜技術是與傳統工藝相結合,極大地發揮了各種膜處理技術的優勢,充分體現膜技術的節能、低耗、高效等優越性,有效地降低生產成本,使膜技術有更廣闊的發展空間。
5結束語
總之,伴隨著國內的膜處理優勢上深入的認知,膜處理技術在我國的市政污水處理方面得到了非常更為廣泛的應用和推廣。
參考文獻
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羅茨風機是污水處理曝氣池中最主要也是最重要的機電設備。羅茨風機的工作能耗占整個污水處理環節能耗的比例較大。隨著經濟和社會的發展,污水處理需求量增加,使得羅茨風機的應用擴大,產生的能耗也隨之加大。為響應國家節能減排的號召,同時也為了降低污水處理的成本,羅茨風機的節能技術顯得尤為重要。目前,變頻改造,使用節能馬達、軟啟節能、預測控制等方法是羅茨風機節能的主要技術。
【關鍵詞】污水處理 羅茨風機 節能
1 前言
羅茨風機屬于容積式風機,采用羅茨風機能夠有效的對煤氣、氫氣、易燃易爆等氣體進行輸送,在石化、污水處理以及環保行業具有多種用途。羅茨風機中輸送風量與轉速成正比,而且風機內腔內不需要油,具有精度高,壽命長,結構緊湊,高效節能、體積小、使用方便的優點,廣泛的應用于石化、建材、電力、冶煉、輕紡、食品、造紙、污水處理、環保產業等諸多領域,可用于輸送空氣、煤氣、二氧化碳等易燃、易爆及腐蝕性氣體。在污水處理工藝中,采用鼓風曝氣的方法進行污水處理,能夠獲得較好的污水處理效果,其中鼓風機是污水處理工藝中的關鍵設備,占據污水處理廠總能耗的50%左右。因此在污水處理過程中,正確的選擇風機以及做好風機參數的調節控制,對于污水處理廠的效益具有重要的影響。本文結合污水處理工程實踐,探討曝氣羅茨風機的節能技術。
2 曝氣羅茨風機特點
2.1 曝氣羅茨風機結構特征
曝氣羅茨風機主要是由機殼、葉輪、墻板以及進出口消聲器構成,其中機殼主要是作為支撐與固定的作用,墻板是用來連接機殼與葉輪的作用,支撐葉輪的旋轉,而葉輪主要是羅茨風機的旋轉部分,具有噪聲小、運轉平穩的特點,而其中消聲器用于降低羅茨風機的噪音。
羅茨風機是容積式風機的一種,主要是采用漸開線的方式進行轉動,并且風機中的三個葉片完全相同,旋轉的過程中能夠保持一定的極小間隙,從而導致進氣口呈現真空狀態,葉片與墻板、機殼形成一個密封腔,能夠形成連續工作。
2.2 羅茨風機分類
按照工作方式的不同可以將羅茨風機分為單級和雙級風機,將兩臺單級鼓風機串聯起來,對氣體連續進行兩次壓縮的鼓風機我們稱之為雙級鼓風機。按葉輪頭數可以分為兩葉羅茨鼓風機和三葉羅茨鼓風機;按照介質種類可以分為煤氣鼓風機、二氧化硫鼓風機等;按用途可以分為立窯鼓風機、曝氣鼓風機等;按照結構能夠將羅茨風機分為立式鼓風機、豎軸式鼓風機、臥式鼓風機、密集成組鼓風機等。為了做好羅茨風機維修與保養,將羅茨風機安裝在適宜的場所,避免將風機安裝在經常有人出入、易產生腐蝕性氣體等場所,而且周邊的排氣口留有適當的空間,室外應該設置防雨棚,而且需要采用排氣扇做好降溫措施。
3 羅茨風機節能技術
羅茨風機的風壓不受風機限制,但是風量與風機轉速成正比,因此采用恒轉矩負載的方式,能夠具有更高的功率以及節電率,因此在羅茨風機的運行過程中,對羅茨風機進行技術改造,改變以調節閥門開度的方式調節風量等生產方式,能夠有效的降低勞動強度和能源消耗,為了做好羅茨風機的節能改造,可以采用節能馬達、軟啟節能、預測控制以及變頻技術實現節能。
3.1 變頻節能技術
采用變頻節能技術,是采用電力半導體器件的方式,通過智能控制,能夠實現節能。在羅茨風機中采用變頻的節能方式,因為羅茨風機的風量與風機轉速成正比,因此采用變頻節能的方式,能夠降低風機的耗電量。傳統的羅茨風機主要是采用控制排風量的方式控制輸出流量,因此采用變頻技術能夠降低羅茨風機的運行轉速,從而減少電能。采用羅茨風機節能技術,能夠實現系統軟啟動、軟停止,使羅茨風機的運行更加穩定,從而減少機械磨損,延長羅茨風機以及電機的使用壽命。而且變頻技術的能夠實現全自動控制,實現智能控制。
羅茨風機變頻改造是當前羅茨風機的節能的主要技術,根據羅茨風機的負載特性,采用變頻器對羅茨風機進行變頻控制,并且人工給定信號進行控制,能夠實現變頻器自動增加或減少電機運行頻率,在保證生產的情況下,實現變頻節能。通過變頻改造,能夠提升節能效率,減少維修費用并且節省勞動力。
3.2 節能馬達節能技術
馬達節能是采用高效節能電機的方式進行節能,采用高效電機節能的方式,能夠實現直接啟動以及變頻器調速,而且起到節約能源,降低長期運行成本的效果,從而能夠提升4%左右的節能效率。在羅茨風機中采用節能馬達技術,能夠實現自動控制,采用稀土永磁高效節能電機,電機功率因數高于0.90,具有電機電流小,延長系統整體運行壽命的效果,能夠提升節能效果。在羅茨風機中采用節能馬達技術,能夠減少人工成本,實現自動控制,并且達到節能的目的。
3.3 預測控制
預測控制是近年發展起來的新型計算機控制算法,預測控制是一種智能控制技術,采用持續優化和反饋校正的方式,能夠實現精確控制。在羅茨風機中采用預測控制技術,采用智能化控制,對羅茨風機的轉速以及負載進行調節,從而實現節能。采用預測控制的方式,能夠對羅茨風機的運行進行有效的控制,實現精確的控制,對于羅茨風機的節能具有重要的意義。由于預測控制具有適應復雜生產過程控制的特點,所以預測控制具有強大的生命力。可以預言,隨著預測控制在理論和應用兩方面的不斷發展和完善,它必將在工業生產過程中發揮出越來越大的作用,展現出廣闊的應用的前景。
4 結語
曝氣羅茨風機在當前的工業發展中具有重要的意義,對于污水處理而言,采用有效的方式做好曝氣羅茨風機節能,能夠節省電能。在羅茨風機運行中,采用變頻節能技術、節能馬達技術以及預測控制的方式,能夠滿足工藝的要求,同時能夠實現節能的目的,采用有效的節能技術,能夠降低噪聲,而且能夠實現自動控制,降低維修費用,控制企業的運行成本。在污水處理行業廣泛的應用羅茨風機節能技術,能夠取得顯著的節能效果,對于污水處理行業的發展具有重要的意義。
參考文獻
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關鍵詞:煤礦;生活污水;處理
中圖分類號:U664文獻標識碼: A
隨著煤礦生產的擴大,特別是我國水資源的匱乏,以及對煤礦環境保護問題的重視,對煤礦污水的處理越來越引起各級政府和環保部門的高度重視。但大多數煤礦地處偏遠山區,生產規模大小不一,難以統一模式處理。尤其是受經濟條件的限制,污水廠的建設資金不足是一個普遍的問題,因而不能期望污水處理達到最理想的處理程度。
1煤礦生活污水的特點
生活污水是指居民日常生活中所產生的污水,它主要由廚房、炊事、洗浴、洗滌衣物的廢水及沖洗廁所的污水等形成。生活污水中的主要污染物是有機雜質,包括碳水化合物、脂肪、蛋白質及其分解產物、纖維素和合成洗滌劑、肥皂等,另有一些泥砂、巖屑及溶解性鹽類等無機雜質。因此,生活污水對水環境的主要污染影響就是有機雜質降解時產生的惡臭,消耗溶解氧和帶來富營養化。煤礦生活污水由于大量洗浴水稀釋,COD大大降低。由于生活污水中含有大量的有機物,故通常在預處理后采用二級生物處理。水體中的有機物的降解主要靠微生物作用下的生物化學過程來完成,這一過程包括好氧降解和厭氧降解等好幾個階段。污水好氣生化處理總的氧化代謝反應可以下式表達:
從反應式可以看出,有機物進行好氣生化處理的必要條件:一是有機物可以被微生物降解;二是有充足的氧供應;三是微生物存在;四是保證微生物需要的營養。低COD污水生化處理,由于營養物質不足,微生物的同化作用缺乏物質和能量,生化反應始終處于遲緩狀態,甚至難以維繼。
2煤礦生活污水水質分析
煤礦生活污水一般來自于煤礦居住區和工業場地的浴室、辦公樓、單身宿舍、洗衣房等用水場合,其浴室排水的比重較大(占到 40%- 60%);其次還有很大一部分來自于廠區地面沖洗水,因此此類廢水往往具有水量水質波動較大,含煤泥、浮油、砂量大等特點。但水質成分單一,沒有城市中的輕工、食品、飲食等有機物排放大戶那么復雜,雖然也具有一般生活污水所具有的有機污染的一面,但在其污染物濃度上又有別于一般生活污水。
3現有設施存在問題
目前在不少地方生活污水處理廠設計建設中存在的一個突出問題就是入水水質COD設計標準偏高(按200 mg/L計算),大多采用傳統的活性污泥或生物膜法。在其處理程度、方法、工藝單元組合和設計參數的選取上,基本仿照了城市污水處理廠建設的思路和做法。脫離實際,造成了投資高,運轉不佳,處理效率低且不易維護等一系列問題。忽視了充分發揮生態環境(包括水環境,土壤—植物生態環境),環境容量的原則;忽視了水污染治理對策要因地制宜、處理為利用服務、使污水資源化。因此,希望能轉移一下傳統污水處理方法的視角,在全面、綜合、系統地考慮問題的基礎上,尋求煤礦生活污水處理的有效途徑,真正體現出環境效益、經濟效益和社會效益的統一。
1)目前煤礦生活污水二級生化處理已運行的設施,多采用表面加速曝氣活性污泥法、鼓風曝氣活性污泥法等生化處理工藝。現在的常規—二級生物處理,很難去除N、P,還含有N為20 mg/L、P為5 mg/L左右,此水排入自凈能力較小的河流,會使水體富營養化、水質惡化、溶解度下降、魚類死亡等,單純依靠建設污水處理廠,消耗大量資源而沒有合理地利用自然界土地—植物凈化污水的功能,并未徹底改變對水體的污染狀況。
2)由于COD小,可靠數據統計COD濃度統計值為58.9 mg/L,可生化性差。不應照搬大中城市污水處理模式,傳統的系列化處理方法常常達不到預期效果。
3)現有的設施運行過程中,往往由于原水水質、水量波動大,操作人員很難掌握好操作技術等,使得處理效果不夠理想。尤其是活性污泥法技術性強,需要專門的技術員來管理。
4)投資大、運轉費用高。不僅會使國家增加這種間接的投入,而且還會因為這些工業的建設和生產帶來新的環境污染。再者,很多污水處理廠,沒有完善的污泥處理系統,污水廠的建設和運行還會帶來其它材料和化學藥劑的消耗,這樣還會帶來二次污染。
5)沒有考慮充分的回收利用。
4幾種常用生活污水生化處理工藝及特點
4.1傳統活性污泥法
活性污泥法是城市生活污水和有機性工業生產污水的有效處理方法。它于1914年在英國曼徹斯特市建成試驗廠以來,已有70多年的歷史。活性污泥法是利用河川自凈原理的人工強化高效處理工藝,已成為有機性污水生物處理的主體。在煤礦生活污水的處理中,活性污泥法的應用是相當普遍的。該法對COD在60%~80%之間。傳統活性物泥法處理效率高,適用于處理要求高,而水質相對穩定的污水,但是它對進水水質、水量變化的適應性較低,不耐沖擊負荷,需要較高的動力和基建費用。
4.2氧化溝
氧化溝法是活性污泥法的一種變種。氧化溝處理生活污水,處理效果穩定,操作管理簡單,運行成本較低,日益受到人們的重視。氧化溝法由于其占地面積大等原因,在煤礦生活污水處理站中的應用目前還不廣泛。
4.3生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理方法。生物接觸氧化法具有較強的耐沖擊負荷能力,污泥生成量少,無污泥膨脹,易維護管理,如設計不當,容易產生堵塞。該法對有機物去除率COD在80%左右。近年來,在煤礦生活污水處理中,生物接觸氧化法得到了廣泛應用,尤其是采用生物接觸氧化法的地埋式污水處理設備應用更廣。
鑒于前兩種方法受到使用條件的限制,目前在土地肥沃的平原地區很少采用。而生物接觸氧化法是目前采用較多的方法,因此本文著重討論該方法在煤礦生活污水處理中的應用問題。
5生物接觸氧化法常用工藝流程
5.1典型工藝
典型工藝一般由格柵、沉砂池、初沉池、接觸氧化池、二沉池組成。其中格柵、沉砂池、初沉池構成一級處理;接觸氧化池、二沉池構成二級處理,這是一般生活污水二級處理常用的、典型的工藝流程。
生活污水經外管網流入調節池(通過格柵去除污水中的漂浮物和粗大的懸浮物),調節水量、均衡水質,再由污水提升泵提升至水解酸化池(接觸氧化池的混合液也回流至此)污水在此進行缺氧反硝化反應,將硝態氮和亞硝態氮還原成氮氣去除,同時可去除部分COD,并可提高污水的可生化性;污水經缺氧反應后流入接觸氧化池,通過鼓風曝氣,污水在此進行好氧生化反應,污水中絕大部分COD、BOD5等有機污染物被分解去除,出水流經沉淀池,在此污水中一些脫落的生物膜和污水中絕大部分懸浮物被沉淀去除,沉淀池的出水自流入中間水池,再由過濾泵提升至機械過濾器進一步過濾(必要時投加部分藥劑),出水流入消毒池,經二氧化氯發生器消毒后達標排放。
沉淀池中的沉淀污泥定期排至污泥池,當污泥池液位達到一定高度時開啟污泥泵使污泥進入濃縮脫水一體機對污泥進行濃縮脫水處理。
5.2二段接觸氧化工藝
二段接觸氧化工藝(以下簡稱二段工藝)的一級處理部分與典型工藝相同,二級處理由一段接觸氧化池(簡稱一氧池)、一段接觸氧化沉淀池(簡稱一濾池)、二段接觸氧化池(簡稱二氧池)、二段接觸氯化沉淀池(簡稱二濾池)組成。
5.3工藝流程探討
(l)上述兩種工藝各有優缺點:a.復雜程度上二段接觸氧化工藝比典型工藝復雜,因此其造價略高;b.處理效果上二段工藝比典型工藝要好,且水質較穩定,其原因是二段工藝中的第一段對污水負荷能起到緩沖作用,兩段中的微生物也各不相同,相當于兩次生化處理,因此其出水效果好。
(2)上述兩種工藝處理煤礦低濃度生活污水時,其一級處理設施值得探討,主要是沉砂池、初沉池的必要性問題。一級處理的作用一般是對污水進行預處理,以減少二級處理的負荷,其懸浮物和COD的去除率一般為50%和25%左右,對低濃度污水處理效果還要差一些。煤礦生活污水中大多已經過化糞池處理,污水中泥、砂含量均比較低。據資料介紹我國城市污水廠也有因污水COD濃度低而停止使用初沉池的,如廣州大坦沙污水廠、大慶乘風莊污水廠、深圳污水廠。因此一級處理可以簡化或改進,可以采用以下方法進行一級處理:a.只設沉砂池,不設初沉池。沉砂池最大流量停留時間按30-60s;b.采用粗沉池代替沉砂池和初沉他。粗沉池沉淀時間取20min即可,遠小于一般初沉池的沉淀時間1.0-2.0h;c.保留沉砂池和初沉池,但預設超越管。污水濃度高時使用初沉池,濃度低時污水超越初沉池直接進入二級處理;d.不設沉砂池和初沉池,但需加細格柵或采用水力篩以攔截污水中的顆粒物。以上四種方法應根據污水及現場實際情況,慎重選擇。
(3)二級處理部分除了上述的典型工藝和二段接觸氧化工藝以外,也可根據當地的污水情況及現場實際情況演化出許多其它工藝,比如一段活性污泥、二段接觸氧化工藝:一段厭養、二段接觸氧化工藝等等,現在都有了應用實例,究竟采用何種工藝好,應視當地的水質而定。
(4)二沉池的形式目前常用的有豎流式、平流式、斜板式,而接觸氧化式沉淀池的特點是具有氧化和沉淀雙重作用,它可以利用污水中的剩余氧氣在沉淀池繼續氧化分解有機物,從而提高處理效果。
參考文獻
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關鍵詞: 微生物 城市生活污水 處理類型
微生物在生物的降解和轉化過程中發揮著強大的作用。利用微生物處理污水具有工藝投資少、運行費用低、最終產物少等優點,是污水處理的首選方法。污水處理的方法很多,可歸納為物理方法、化學方法和生物方法三大類。目前國內外多采用二級處理工藝或三級處理工藝治理污水,即采用微生物的作用分解污水中的有機物,采用沉淀法除去排放中的無機鹽類及其他懸浮污染物、去磷,在中性條件下增溫使氨氮逸出或利用微生物的反硝化作用脫氮,借繁殖藻類以去氮、磷,同時收獲藻體。
1.微生物處理污水的機理
所謂利用微生物處理污水是以光合菌群和酵母菌群為主導,協同其他有益微生物共同作用,產生抗氧化物質,通過氧化還原發酵等途徑分解氧化有機物,把有害有毒物質轉化為無害無毒物質。水體中的微生物,在其生命活動中,吸收和轉化某些污染物質,并將大量有機物分解成無機鹽類、二氧化碳和水,從而使水體得到自凈。
2.微生物凈化水質的方式
微生物用于污水處理一般主要對污水有害化合物中的有機物質起降解、轉化的作用。其凈化方式有以下幾種。
2.1降解作用。細菌、真菌和藻類都可以降解有機污染物,如好氧革蘭氏陰性桿菌和球菌可以降解石油烴、有機磷農藥、甲草胺、氯苯等;霉菌可以降解石油烴、敵百蟲、撲草凈等;藻類可以降解多種酚類化合物。
2.2共代謝。微生物的共代謝是指微生物能夠分解有機物質,但是不能利用這種基質作為能源和組成元素的現象,這類微生物有假單胞菌屬、不動桿菌屬、洛卡式菌屬、芽孢桿菌屬等。
2.3去毒作用。微生物通過轉化—降解、礦化、聚合等反應,改變污染物的分子結構,從而降低或去除其毒性。如有機磷農藥馬拉硫磷可以在微生物的水解作用下,被分解為含有一酸或二酸的物質。
但是,微生物的作用是復雜的,有些微生物在凈化作用的同時有毒化作用。這類微生物可以使無毒物質轉化為有毒物質,從而產生新的污染。如三氯乙烯能夠在微生物作用下轉化為氯乙烯,這是強致癌物質。因此,在利用微生物進行凈化的同時,要密切監視系統中有機物分解的中間產物和最終產物及其毒性。
3.污水的微生物處理類型
目前,污水的微生物處理主要有以下幾種類型。
3.1活性泥法。又稱日曝氣法。它是利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法,是一種應用最廣、工藝比較成熟的廢水生物處理技術。一般可使污水的BOD5去除率達90%。
活性污泥一般經過人工培養、馴化而獲得,并在污水處理過程中,能不斷地返回接種使用。活性污泥是一種絨絮狀小顆粒,主要由菌膠團形成菌、原有生物、有機和無機膠體及懸浮物組成。
此法最大的弱點是產生大量的污泥,剩余污泥已成為令人頭疼的難以解決的問題,研究開發從源頭上不產生污泥的污水處理技術成為熱點課題。
3.2生物膜法。它是以好氧微生物組成的生物膜為凈化的處理方法。根據不同的處理裝置,又分為濾池法,懸浮顆粒生物膜法等,它廣泛應用于石油、印染、造紙、農藥、食品等工業廢水的處理。凈化效果好,一般可使污水的BOD5減少75%—90%。
生物膜由污水與載體BOD5的接觸而形成。由于污水通過載體時,污水中的有機物污染物和微生物吸附到載體上,并發生微生物的增殖。經歷一個初生、生長和成熟的過程,在載體表面形成一層約2mm厚的生物膜,生物膜在污水處理過程中不斷增厚,最后老化,整塊剝落,隨廢水流入沉淀池中,然后開始新生物膜形成過程,它是生物膜的正常更新。處理過程中的物質轉移:空氣中的氧廢水(污水)生物膜。此法比活性污泥法產生的剩余污泥少。
3.3厭氧處理法。厭氧處理法,是在無氧條件下由兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解有機污染物的處理方法。通常用于不溶性有機物質,如纖維素含量高的污水,或高濃度的工業廢水,也經常用于處理剩余污泥。
3.4氧化塘法。又稱生物塘法或穩定塘法,是利用一個天然的或人工修整的池塘,由于污水在塘內停留的時間較長,通過水中的微生物代謝活動可以將有機物降解。在氧化塘中,廢水中的有機物方要是通過有機菌藻共生作用去除的。氧化塘中同時可以進行好氧和厭氧性分解作用和光合作用,三種作用相互影響。
污水中的污染物質是多種多樣的,所以一般一種污水的處理需要聯合使用幾種處理類型。
4.城市生活污水處理的現狀和存在的問題
目前國內外城市生活污水處理廠大多采用活性污泥—曝氣池二級生物處理技術,部分用了三級處理技術。采用傳統的處理工藝具有耗能多、沒有回報等弊端。隨著城市人口的增加,城市污水的排放也在逐年增加,研究建設費用低廉,節能和運行管理方便的城鎮生活污水處理技術已成為我國城鎮生活污水處于理技術研究的重要內容。
在對城市生活污水采用活性污泥法處理時,大多不是利用純培養的微生物,而是對自然界生長的微生物加以馴化、繁殖利用,在污水處理過程中,有細菌、真菌、原生動物等不同種類微生物共同參與凈化,由于其代謝過程復雜,能量利用不盡合理,以及可能存在微生物拮抗作用,通常污水處理效率有限。微生物強化技術已成為今后處理生廢水的重要發展趨勢。
5.微生物在污水處理中的優勢
隨著基因重組技術、細胞融合技術及酶和細胞固定化技術的進一步發展,微生物在環保方面的應用在將來的發展中會日益顯示其重要性,使環境污染治理達到良性循環,實現以盡可能小的環境代價,獲得最大的經濟發展效益,進一步推進環保事業的發展。
用微生物對環境治理尤其是對污水進行處理在國內已得到廣泛使用,并已應用于各種工業的生產污水和城市污水處理,BOD5去除率達87%—95%;出水水質量較好,一般可達到排放標準;與化學法相比,成本較低;污水肥分高,一般可用作農田肥料;污泥的沉降性能也好,有利于進一步脫水。通過輻射誘變和化學誘變方法篩選出對污水有極高凈化能力的高效微生物,是微生物處理方法的發展方向,在我國將有很大的發展前景。
總之,污水治理受到全世界各國的重視,而微生物處理技術處理污水是行之有效的重要方法。
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