前言:我们精心挑选了数篇优质常用污水处理方法文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
关键字:污水处理 生物膜法 氧化法
1城市污水处理的重要性和迫切性
我国淡水资源十分短缺,人均拥有量2300m3,相当于世界人均水平的1/4,居世界110位。1997年起,全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近45 %,改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面,开始加强城市污水的综合治理工作。1999 年我国城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷,我国水污染控制重点已经从工业点源污染为主的控制,逐步转变为以城市污水污染为主的控制。据《2003年中国环境状况公报》公布,2003年,全国废水排放总量为460亿吨,其中城市生活污水排放量247. 6亿吨,占污水排放总量的 53. 8 %。废水化学需氧量(COD)排放总量1333万吨,其中生活污水COD排放821.7万吨,占废水COD排放总量的61. 6 % ,由此可见,目前我国的水污染形势严峻,特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计,全国近 80 %的生活污水未经处理,直接排入江河湖海,年排污量达400亿 m3,造成全国 1/3 以上的水域受到污染。专家指出,水污染加剧了水资源的短缺,直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康,影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失约为GNP的1. 5 %~3 % ,水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低,使大量的城市污水未经处理而直接外排,导致了严重的水污染,并加剧了水资源的短缺。加上随着城市化和工业化进程的加快,城市污水产生量不断增大,使得水环境污染日益严重。城市污水处理的严重滞后,已经成为影响我国区域水污染防治目标实现的一个重要因素,并且严重制约了城市社会经济的可持续发展。国家专门就城市污水处理问题颁布了一系列政策及技术规定,制订城市治污达标的“时间表”,加快建设城市污水集中处理设施刻不容缓。
2.污水处理常用方法探讨
2.1活性污泥法。
长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。
由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有: (1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求; (2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂; (3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
2.2生物膜法。
在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
2.3氧化法。
氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型,氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。
结论:
综上所述,城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注。但目前遇到的最到的问题是技术的改良和污水处理实际落实的问题。还希望相关部门能够将污水处理真正提上日程,投资进行新技术的研究,为人们的生活带来更多的绿色和清新。
参考文献
[1]储金宇,等·臭氧技术及应用[M].北京:化学工业出版社, 2002.
[2]许建华,等·水的特种处理[M].上海:同济大学出版社, 1989.
关键字:污水处理 生物膜法 氧化法
1城市污水处理的重要性和迫切性
我国淡水资源十分短缺,人均拥有量2300m3,相当于世界人均水平的1/4,居世界110位。1997年起,全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近45 %,改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面,开始加强城市污水的综合治理工作。1999 年我国城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷,我国水污染控制重点已经从工业点源污染为主的控制,逐步转变为以城市污水污染为主的控制。据《2003年中国环境状况公报》公布,2003年,全国废水排放总量为460亿吨,其中城市生活污水排放量247. 6亿吨,占污水排放总量的 53. 8 %。废水化学需氧量(COD)排放总量1333万吨,其中生活污水COD排放821.7万吨,占废水COD排放总量的61. 6 % ,由此可见,目前我国的水污染形势严峻,特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计,全国近 80 %的生活污水未经处理,直接排入江河湖海,年排污量达400亿 m3,造成全国 1/3 以上的水域受到污染。专家指出,水污染加剧了水资源的短缺,直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康,影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失约为GNP的1. 5 %~3 % ,水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低,使大量的城市污水未经处理而直接外排,导致了严重的水污染,并加剧了水资源的短缺。加上随着城市化和工业化进程的加快,城市污水产生量不断增大,使得水环境污染日益严重。城市污水处理的严重滞后,已经成为影响我国区域水污染防治目标实现的一个重要因素,并且严重制约了城市社会经济的可持续发展。国家专门就城市污水处理问题颁布了一系列政策及技术规定,制订城市治污达标的“时间表”,加快建设城市污水集中处理设施刻不容缓。
2.污水处理常用方法探讨
2.1活性污泥法。
长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。
由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有: (1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求; (2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂; (3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
2.2生物膜法。
在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
2.3氧化法。
氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型,氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。
结论:
综上所述,城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注。但目前遇到的最到的问题是技术的改良和污水处理实际落实的问题。还希望相关部门能够将污水处理真正提上日程,投资进行新技术的研究,为人们的生活带来更多的绿色和清新。
参考文献:
[1]储金宇,等·臭氧技术及应用[M].北京:化学工业出版社, 2002.
关键词:污水处理厂;除臭;方法
污水处理厂在运行过程中会伴随臭气产生,不仅危害人体健康,还对生态环境造成破坏。环保部在《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中,对污水处理厂的厂界废气规定了明确排放标准,并以氨、硫化氢、臭气、甲烷为控制因子对最高允许排放浓度做出明确限制,见表1。污水处理厂为使臭气达标排放会采取针对性除臭措施。
1物理方法
物理除臭法可根据除臭原理不同进行区分。
1.1阻断原理除臭
1.1.1设置绿化隔离带法设置绿化隔离带法是在污水处理厂内部和园区周围种植绿色植物来阻断臭气扩散。该方法可将臭气阻断在一定区域内,改善厂内工人和周边居民的生活环境,绿色植物本身也能吸收一定的臭气。
1.1.2隔断材料密封法隔断材料密封法是利用隔断材料将进水泵房、粗细格栅、污泥堆贮场等地的臭气隔断在一定范围内。该法不能从根本上减少臭气的总量,但可改善厂内工人的工作环境,可作为臭气处理的辅助措施。
1.2吸收原理除臭
1.2.1水洗涤法用水吸收硫化氢、氨、有机硫等易溶于水的臭气。缺点是仅对特定臭气有效,产生的清洗废液易造成二次污染。优点是成本低廉、操作简单。该方法可用于低浓度臭气的主处理阶段或高浓度臭气的预处理阶段。
1.2.2物理吸附法用吸附能力强的物质吸附臭气。最常用的是活性炭吸附法,传统活性碳吸附法的优点是操作简单,多用于风量较小、浓度低的臭气处理,以及其他除臭方法的后处理。缺点是系统风压损失大、吸附剂容量有限、饱和点难掌握。美国卡冈碳素(calgon Carbon)公司设计完成了CENTAURHSV催化活性碳除臭系统。该系统通过控制气流、湿度和停留时间,把臭气氧化成易溶于水的物质,达到除臭目的。总体来说,物理吸附法的优点是二次污染小、除臭效果好、适用范围广。缺点是除臭成本高,多用于臭气的主处理阶段。
1.3其他方法
物理除臭法还有液化分离法、纳米分解法、掩蔽法、稀释扩散法等。液化分离法是将臭气液化后分离出来达到除臭目的;纳米分解法是用纳米材料分解臭气。这两种方法都处于研发阶段,正在不断完善。掩蔽法是用其它更强烈气体与臭气混合达到掩蔽目的;稀释扩散法是将恶臭气体排放高空进行稀释,这两种方法不建议使用。
2化学方法
化学除臭法根据原理不同可分为两类。
2.1中和反应除臭
将臭气通入吸收液中,与之发生酸碱中和反应达到除臭目的。优点是成本低、操作简单;缺点是效果不稳定,难溶于水的挥发性有机化合物去除困难,易造成二次污染。相比水洗涤法,该法更适合用于高浓度臭气的预处理和主处理阶段,但还需要深度处理。
2.2氧化还原反应除臭
2.2.1热破坏法通过燃烧的方法破坏臭气的分子结构达到除臭目的。该法应用广泛,是研究的热门,主要包括热力燃烧法、直接燃烧法和催化燃烧法,可用于臭气的深度处理阶段。
2.2.2水中氧化法水中氧化法是在污水中添加强氧化剂如液氯、漂白粉、臭氧等物质来氧化水中的有机臭气。投入水中的氧化剂是在杀灭水中细菌的同时,起到除臭作用。
3物理和化学结合法
离子除臭法是物理和化学相结合的除臭方法。设备通过高压电场产生大量强氧化性的正、负氧离子并能在极短的时间内氧化、分解甲硫醇、氨、硫化氢、醚类、胺类等臭气因子,生成二氧化碳和水等稳定无害小分子。该技术是瑞典的高新技g,在欧洲主要应用于医院、办公楼、公众大厅等,近些年逐步开发应用于污水处理厂和污水提升泵房的脱臭方面。优点是技术运行成本低、工艺简单、无明显二次污染。缺点是与臭气接触时间不长、高能离子衰减速率过快、使用寿命短。在我国,该技术正在不断完善,可用于臭气的深度处理。
4生物方法
4.1微生物除臭法
利用特定微生物在一定条件下将臭气降解为二氧化碳和水等物质的方法。根据微生物的附着条件不同,可分为多种方法:生物滤池法是将增湿后的臭气通过微生物填料层进行除臭;生物洗涤法是将微生物循环液从洗涤塔塔顶喷入,与下部上升的臭气接触进行除臭;生物滴滤池法是将臭气加湿后通入附有生物膜的填料层进行除臭;活性污泥法是将臭气通入附有微生物的活性污泥进行除臭;土壤除臭法是将臭气通入土壤中进行除臭。微生物除臭法的缺点是占用空间较大,微生物的生长环境不易控制;优点是污染小、成本低、除臭彻底。该法可作为臭气的主处理阶段。
4.2植物除臭法
种植绿色植物不仅能阻断臭气,还能吸收臭气。植物中也能提取出天然除臭剂,优点是无二次污染,并且有关研究显示,该法对甲硫醇、三甲胺以及硫化氢的去除率已超过了90%,缺点是提取流程复杂,对设备的操作要求较高,需要资金量大。植物提取液可喷淋在提升泵房、污泥脱水车间等不宜收集臭气的地方除臭。
5结论
污水处理厂在除臭方案的选择上要考虑社会、环境、经济效益相统一。通过分析比较结论如下。
预处理阶段:污水处理厂应按照环保部要求,设置绿化隔离带隔离吸收臭气。在工作人员出入较多的区域,可用密封法阻断臭气。水洗涤法和化学吸收法可分别用于处理低浓度和高浓度臭气的预处理。
主处理阶段:规模较小的污水处理厂,建议采用活性炭吸附法。该方法操作简单,使用灵活,除臭效果较好,如果条件允许也可考虑CENTAUR HSV催化活性碳除臭系统。规模较大的污水处理厂可考虑生物除臭法。该方法往往占据空间大、处理周期长,但是除臭彻底、无二次污染,其中生物滴滤法和活性污泥法好控制,可优先考虑。条件一般的污水厂可采用化学吸收法除臭,该方法一次性投资小、操作简单,但处理效率较低、操作不稳定、易造成二次污染。
关键词:污水处理;三泥处理;接触氧化池
环保问题它不仅关系到我们每个人的生存问题,还关系到整个群体乃至整个社会文明的延续和进步。我们集团公司提出了要把环保百年欠债在三年内还清,我厂也把环保工作列为今年重点工作之一,加之炼化公司要求污水排放合格率达90%以上,而我车间实际合格率较低,达不到要求,所以不断加大污水处理工作的管理力度,逐步提高污水合格率,力争使污水排放达国标已成为我们迫切需要解决的问题。
1 污水现状及存在的问题
1.1 污水场现状
第一,我污水场装置在2006年10月底已由原来的20t/h扩容改造为200t/h,我们将装置改造前、后原则流程进行比较如下:
从比较可看出,改造前和改造后工艺上有了很大的改进,池类的有效容积由原来的1200m3增加到6168m3,此装置的投用,增加了污水在装置内的停留时间,缓解了原污水装置超负荷运行的状况。
第二,改造后的污水场自2006年11月投运以来,运行8个月的污水合格率情况表如下:
由上表可看出,投运初期,生化池内生物膜经过培养驯化后,活性高,装置泥沙堆积量少,污水合格率就较高,但运行几个月后,随着泥沙在装置中的不断堆积和工艺、设备问题的逐步暴露,污水合格率逐渐降低。
第三,污水场来水中含油、含泥沙量非常大,我们频繁外运污泥,截至2007年6月共外运污泥12396.42吨,收转污油2059吨。而装置的实际处理能力在120 t/h左右,来水量大后,装置各工序的进水参数均超指标,造成处理效果差。
1.2 装置现存在的问题如表2
2 造成污水合格率低的原因分析
影响污水合格率的原因主要有以下两个方面:
一是污水源头水质差。我污水场来水主要是选油站污水和一常压电脱盐污水,这些源头污水均没有经过任何预处理,就直接排入污水场。其中选油站来水中含油和泥沙量大,尤其在选油站清罐时,来水中油、泥沙量更大,去年共外运出污泥16540.02万吨,在装置运行一段时间后,会造成堆积,而现有的调节池调节能力差,暂时又无三泥处理装置,所以当泥沙量过大时,浮泥等就会流入下道工序,严重影响处理效果。而一常压电脱盐来水,水质不稳定,水温高,含硫、含碱、挥发酚等均偏高。常压污水温度一般在60℃-80℃,而污水场调节池水温要求控制在≯45℃,特别是生化池进水温度要求≯38℃,而2007年1-5月份调节池水温均在55℃左右,严重影响装置、生化运行。污水场还频繁受到高含硫、高含碱污水的冲击,2007年5月污水场受高含碱、含硫污水冲击,来水硫化物高达120mg/l,ph值高达11.69,生化停止运行13天,受此影响合格率下降为42.85%。这些都加重了污水处理的难度和负荷。
二是工艺、设备设计存在的不合理。装置运行了一段时间后,工艺、设备等方面存在的问题和不足逐步暴露,主要有以下几个方面:第一,调节池无调节能力。调节池的有效容积仅有1500m3,只能对来水起到均质作用,使油、水、泥在重力作用下,自然分离,但对油水泥混合物,即水中夹层浮泥,却无任何处理能力,加之调节池收油、排泥都非常困难,为了防止油泥进入后续处理系统,调节池经常处与90%高液位运行 ,根本起不到调节作用。第二,浮油回收、一级降温系统效果差。因浮油回收系统和一级降温系统中的斜板在安装时没有组装成块,全部塌陷,造成油、水、泥无法分离,严重影响装置运行。
第三,油水分离系统有效容积小。油水分离系统有效容积仅有103 m3,,非常小,污水在该系统停留时间短,气浮和加药反应时间均不够,处理效果不佳,也增加了后续工序处理负荷。第四,复合分离处理效果差。复合分离系统有效容积仅为180m3,污水与药剂反应后,絮状物还未来得及沉降,就进入了生化池,起不到沉降分离的作用,严重影响着生化的运行。
第五,生物滤池无反冲洗工艺连续过滤器工艺不合理。生物滤池初运行时,状态良好,cod去除能力强,但长期运行后,因无反冲洗工艺,滤料严重堵塞,处理能力明显下降,需要及时反冲洗,才能保持滤料的去除能力。第六,所有刮渣机安装均存在问题,不能正常刮渣。浮油回收、一级降温、油水分离、泥水分离系统共有9台刮渣机,18副链条,不同程度的都存在安装不正,运行速度慢,脱轨等现象,刮渣不彻底,使得浮渣和浮油进入下一道处理工序,严重影响了处理效果。第七,气动隔膜泵无法使用。油水、泥水分离系统的渣刮入油泥池、生物泥池后,由气动隔膜泵送入干化场处理,但气动隔膜泵流量小,扬程低,无法使用,使用临时泥浆泵,操作又及不安全,严重影响了油水、泥水分离系统的运行。第八,无三泥处理系统。扩容改造后的油泥处理系统无法使用,装置内的油泥、污泥、生物污泥等无法进行处理,只能依赖外运,既不环保,也影响装置的运行。
从上面的原因分析,可看出,影响污水处理合格率的主要原因有7条:水温高;调节池无调节能力;浮油回收、一级降温系统效果差;复合分离处理效果差;刮渣机安装有问题;气动隔膜泵无法使用;无三泥处理系统。
3 提高污水处理合格率的途径
针对上面分析提出的影响因素,我们主要从以下几个途径来解决问题:
一是增设污水换热器。2007年6月份在我车间循环水装置区内增设了两台污水换热器,用一循水冷却常压来水,效果明显,换热温差在20℃,满足了污水进装置的温度需求。
二是把斜板组装成块,重新填装。利用2007年10月污水场大检修的机会,将浮油回收系统、一级降温系统内原普通、未组装的斜板,更换为组装成块的玻璃钢波纹斜板,按45°角装入池内,使污水中的油、水、泥得到充分分离。
三是增设调节罐。2007年10月动工建设了两座3000方的罐中罐,2008年6月投入使用,该罐对污水中的油泥水能进行充分沉降分离,也增加了污水在装置的停留时间,缓解了后续工序的处理负荷。
四是改复合分离为气浮池。复合分离池内装有斜板,斜板塌陷后,根本起不到分离作用,10月份大修时我们将斜板吊出,在每个池内安装了两台气浮机和一台刮渣机,将分离池改为气浮池,增加了气浮效果。
五是重新安装刮渣机和链条。所有处理系统的刮渣机几乎都处于瘫痪状态,无法进行正常刮渣,大修时将所有刮渣机和链条进行了重新安装和调整,使刮渣机能正常运行,提高了刮渣效果。
六是选用、安装新泥浆泵。大修时我们重新选用、安装了吸力大、扬程远、流量大的泥浆泵四台,将生物泥池和油泥池内的渣,顺利送入干化场和新增污泥处理系统内进行处理。
七是筛选合适的三泥处理工艺,对油泥和污泥进行有效处理。将原来无法使用的三泥脱水系统改为污泥脱水装置,采用污泥沉降浓缩-絮凝破乳-离心脱水-脱水污泥输送-离心分离液外送的工艺流程,装置处理能力为处理含水率99%的污泥55000m3/年,离心机处理能力为10 m3/h(含水率约97-98%),产生的脱水污泥1.5m3/h,年产生脱水污泥3300m3,解决了三泥处理的难题。
八是对提高污水处理合格率的效果检查。经过这一系列的改造后,优化了污水处理工艺,满足了设备运行,对污水处理合格率的提高起到了良好的效果。我们再看一下2007年11月至今年4月的污水排放达标情况。从下表可以看出,污水处理合格率有了明显的提高。
总之,污水处理是一个综合、复杂的工程,随着世界、国家对环保的严格要求,污水处理合格率不止要达国标排放,还要达到零排放,做到污水回用,这是我厂污水处理工作将面临的新问题,因此,我们在今后的污水处理工作中,仍然要不断的去优化工艺,提高设备运行效率,解决处理工作中的难题,保持污水长期合格达标排放。
参考文献
[1]刘伟.最新污水处理处置标准与资源化利用实务全书[m].北京:中国学院出版社,2005 .
[2]安徽师范大学等.环保化工[m].南京:江西科学技术出版社,1987.
关键词:回用;水处理;火电厂
火电厂是工业用水大户,以一个100万kW装机容量的火电厂为例,其年耗水量至少为2000万m3。目前日益紧张的水资源现状严重制约了火电厂的运行和规划建设,甚至会影响到其他行业的发展。因此,电厂节水已成为当务之急,一方面应大力推进水的重复利用,另一方面可将电厂生活污水处理后回用。生活污水处理后回用既实现了为电厂用水开辟新水源的目的,又解决了电厂生活污水无法达标排放的难题。
1 城镇污水厂出水回用于火电厂的现状
目前已经有电厂将城镇污水厂的出水就近引入电厂,在电厂进行相应处理后用于冲灰水、冷却水和杂用水等方面。
在一些缺水国家和地区,生活污水处理后回用于循环冷却水已经十分普遍。美国的格伦代尔污水再生厂(工艺流程:二级处理污水滤池电厂循环冷却水系统)和伯班克(工艺流程:二级处理污水滤池电厂循环冷却水系统)两个污水再生厂的出水适度酸化后直接输送至电厂补充冷却水系统,已使用约30年,效果较好。美国的帕洛维德核电厂的污水处理工艺相对复杂(工艺流程:二级处理污水滴滤池一级澄清池二级澄清池滤池蓄水池电厂循环冷却水系统),采用的是石灰软化法,运转四年没有问题,完全符合使用要求。美国亚利桑那州的派拉窝德核电站日回用水量达22万吨,马里兰州的伯利恒钢铁公司已成功将28~43万m3/d的二级处理出水作直流冷却水达20年之久,近年来又改为循环冷却方式。日本东京三河岛污水处理厂二级出水13.8万m3/d,经深度处理后供给江东地区408个工厂使用。污水经适当地处理后做电厂冷却水,采用铜管凝汽器是可行的。不论是采用工艺简单的过滤酸化法,还是石灰软化法,都可以达到电厂冷却水的使用要求[1]。
而我国早期生活污水回用于电厂主要用在冲灰水方面,由于电厂冲灰水对水质要求较低,并且在冲灰的过程中粉煤灰可以发挥吸附、凝聚等作用,在冲灰的同时也处理了生活污水,因此有的电厂甚至用这种方法来处理生活污水,一方面为电厂提供了冲灰用水,另一方面使污水也得到了处理。中水回用的案例在我国的火电工程中已经十分普遍。在邯郸热电厂、华能北京热电厂、衡水电厂均采用了中水回用,将城镇污水厂二级处理后的污水经石灰深度处理后补充电厂冷却水系统,并积累了丰富的运行经验。
2 生活污水回用循环冷却水的处理方法探讨
城镇污水厂出水具有量大而稳定的特点,而且成本较低,但是对于污水厂出水水质较差或电厂距离污水厂较远时,这种回用污水厂二级出水的方法并不可取。传统的污水厂处理工艺不适用于电厂采用,近年来,随着水处理技术的不断发展,一些占地少的污水处理工艺比较适合电厂采用。
2.1 SBR工艺
SBR工艺又称为间歇式活性污泥法,在同一座反应池中完成进水、反应、沉淀、排放和闲置五个步骤,按先后次序运行。其特点为:
①无需二次沉淀池和污泥回流装置,剩余污泥量大大减少;
②池体结构紧凑,运行操控灵活,可随时调整运行状态;
③自动化控制要求较高。
SBR的变形工艺有ICEAS工艺、CASS工艺、DAT-IAT工艺、UNITANK工艺和MSBR工艺,其中的UNITANK工艺最为典型,其特点为:
①将滗水器更换为固定堰,池深增加;
②自控要求相对较低,管理方便;
③通过共用池壁降低造价。
近年来国内也有采用“WT-FG”生物法处理污水。其特点为:
①使用循环喷水曝气,与传统的机械曝气设备相比更加节能,大大增加DO;
②通过培养具有特殊机能的微生物,使其消耗污水中的有机物、氨氮等污染物,净化污水;
③建设成本和运行费用均较低。
2.2 氧化沟
氧化沟又称连续循环反应器,它是常规活性污泥法的一种改型和发展,是延时曝气法的一种特殊形式。
氧化沟的基本类型有四种:
①多沟交替式氧化沟,使用转刷曝气器曝气,交替作为曝气池和沉淀池,不需要单独设置二次沉淀池;
②卡罗塞尔式氧化沟(Carrousel),又称分建式氧化沟,采用表面曝气机曝气,需要设置二次沉淀池,与多沟交替式氧化沟相比,沟深较大;
③奥贝尔式氧化沟(Orbal),采用同心圆式的多沟串联系统,采用曝气转盘曝气,沟深较大,需要设置二次沉淀池;
④一体化式氧化沟,又称合建式氧化沟,既不需设初沉池也不需单独设置二沉池,该类型氧化沟同时具有曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流四种功能。
氧化沟工艺的特点为:
①工艺流程简单,处理效果稳定,运行管理方便;
②出水有机物含量较低,脱氮除磷效果稳定;
③适用于中小规模污水处理工程。
2.3 生活污水回用循环冷却水处理方法的比较
2.3.1 建设成本:SBR工艺占地较少,用地紧张时应采用SBR工艺,其土建成本低于氧化沟,可是设备成本较高。
2.3.2 当原水有机物浓度较高时(BOD5>150mg/L),应采用氧化沟工艺,此时氧化沟建设成本较低;当原水有机物浓度较低时(BOD5
2.3.3 运行费用:氧化沟一般使用机械曝气装置,而SBR一般使用鼓风曝气装置,后者比前者省电;SBR工艺是变水位运行,在一定程度上减小了泵的扬程,故电耗相应减少。因此,SBR运行费用较低。
2.3.4 SBR工艺对自动控制装置的要求较高。
2.3.5 有研究表明,氧化沟属于动态沉淀,SBR属于静态沉淀,后者沉淀效率更高,处理效果更好。
2.4 存在的问题
2.4.1 氨氮的影响
城镇污水处理厂出水中氨氮含量约为20mg/L,HG/T3925-2007《循环冷却水用再生水水质标准》要求再生水回用于循环冷却水系统时氨氮浓度应小于15mg/L,所以需要增加脱氮工艺。有研究表明,氨氮会影响循环水系统的pH值。氨氮含量过高,一方面会增加氧化型杀菌剂的消耗量,影响杀菌效果;另一方面氨氮发生硝化反应后会大幅度降低冷却水的pH,促进有机磷酸和聚磷酸盐的水解,导致正磷酸盐的浓度升高,加速了磷酸钙污垢的形成。特别是水中同时存在氧化剂(如氧化性杀生剂)时,氨氮的存在甚至会导致铜管的腐蚀。
去除氨氮的基本方法有物化法和生化法。物化法包括离子交换、吹脱、化学沉淀、折点氯化、电渗析、电化学处理、催化裂解等。火电厂的循环冷却水系统的水温、湿式冷却塔中循环冷却水的溶解氧浓度和冷却塔配水填料为硝化细菌提供了良好的生存环境。所以,火电厂的循环冷却水系统起到了硝化反应池的作用。对于循环冷却水量大的电厂,在冷却塔中采用吹脱法脱氮比较经济。目前,也有一些新建的机组使用BAF工艺脱氮。
2.4.2 结垢的影响
由于受到污水处理工艺的影响,导致出水中氯离子浓度与硬度的比值变化。故作为循环冷却水系统补水时,很难判断是否结垢。循环冷却水系统阻垢工艺的选择受到中水深度处理工艺的制约。回用水使用前需按杀菌灭藻要求进行处理。含盐量较低时可直接回用于工业冷却水,有必要时需加入阻垢剂。如果原水的氯离子和硬度均高,难以保证阻垢效果,需要脱盐工艺降低含盐量(如反渗透或离子交换等),将除盐水与经过前面处理过的出水混合后引人循环冷却水系统。
2.4.3 微生物的影响
生活污水经处理后存在有机物含量高和细菌含量高的问题,这种水回用于电厂循环水系统后,黏泥和藻类物质的量会大大增加。如果黏泥在凝汽器管内沉积,会导致循环水局部浓缩并发生结垢现象,黏泥下细菌的繁殖甚至会导致点蚀事故的发生。有研究表明,氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂的联合使用可以有效地抑止再生水回用电厂循环水系统的细菌繁殖和藻类生长。该方法一方面避免了使用单一一种杀菌剂使细菌产生抗药性的风险。另一方面氧化性杀菌剂价格低廉,可连续投加,非氧化性杀菌剂价格昂贵,可间歇投加,可大幅降低电厂的杀菌加药费用。在氧化性杀菌剂中,ClO2的杀菌灭藻效果较好。
污水处理厂的电气运行管理主要是指对生产全过程的电气设备管理,即从选用、安装、运行、维修直至报废的全过程的管理。
1城市污水处理厂的控制设备及其配置方法
设备是现代化生产的物质技术基础。污水处理厂的生产能否顺利进行,主要取决于机器设备的完善程度。城市的污水处理厂有大量的处理设备和辅助设施,这些设备的布置方法主要有以下两种:
其一,是将控制设备安装在现场控制箱里面,这种方法的优点是:配电间的配电设备比较少,而且简单,只发挥配电的功能,配电柜的数量也比较少,因此控制室的设置位置相对来说比较灵活,不用紧邻配电间。另外,因为接触器和继电器等控制元件是安装在现场控制箱里面的,所以这种方法还具有现场操作及检修方便的优点。但是,这种方法的缺点也比较明显,即电器元件的使用寿命要受到恶劣的车间工作环境的影响,而且因为在现场控制箱和PLC控制柜之间的线缆比较多、路径较长,以至于自动控制系统会受到很大的电磁干扰的影响,使调试更为复杂。由于现场控制箱比较多,互换性较差,因此检修起来比较麻烦和复杂。
其二,是将控制设备安装在变电所或者是配电间的低压柜当中,相较于第一种方法而言,这种方法的优点是控制线缆比较少,调试简单,控制元件的使用寿命较长等。因为在这种布置方法中,控制室和配电室之间的距离较近,可以大大节省PLC控制柜和低压配电柜之间的线缆,同时也使得车间内电缆桥架数量大大减少,控制系统调试更为简单,检修起来比较方便,而且低压控制元件由于是安装在低压柜里面的,因此不容易老化,更换和排查起来也比较容易。但是,这种方法也有其弊端,比如一旦现场控制箱发生了任何故障,都会使设备控制失效,而且由于设备的电源均来自于配电柜,因此使得动力线缆比较密集、路径较长,散热条件不太好。
综上对两种布置方法的阐释,第二种方法虽然也有不足,但相对第一种方法而言还是比较合理可靠的。因为,如果采用第一种方法的话,会节省动力线缆的数量,增加控制线缆的数量,而如果采用第二种方法的话,则需增加动力线缆的数量,减少控制线缆的数量。动力线缆相较于控制线缆而言,动力线缆的抗干扰能力要强得多,这就有利于在工况恶劣的污水处理车间的管理和运作,另外,污水处理厂大多采用的是自动控制系统,这就将控制系统的稳定性摆在了首要位置。
2城市污水处理厂电气设备的日常管理和维护.
城市污水处理厂的工艺设备所处环境大多比较恶劣,因为它们大多是露天或半露天安装,而且相对比较分散,只有少部分的设备是安装在井内或地下室;另外,污水处理过程中产生的大量有害物质,如硫化氢、甲硫醇等对于工艺设备的腐蚀也很严重,这些都大大地缩短了设备的生命周期。特别是电气设备的运行安全,一丝电气火花就能引起火灾、爆炸和人身伤害事故,必须把电气设备与其他装置严密隔离开来,提高防护等级。因此,加强城市污水处理厂对工艺设备特别是机电一体的电气设备日常管理和维护是相当重要的。
2.1建立日常巡查、维护的制度
对污水处理厂的电气设备进行日常的巡查、维护是非常有必要的,而且必须将其制度化。日常的巡查、维护制度主要应该包括日常巡查制度、安全操作规范、电气设备的维护与保养制度以及严格的交接班制度等。在巡查的过程中,巡查人员必须严格、仔细地检查每台设备的电气连接点是否发热变形,紧固件螺丝是否松动,对已腐蚀的设备及时处理或更换等等。同时,由于设备的露天安置特点,巡查过程中还必须时刻注意天气的变化,对设备做好防雨、防冻、防雹的准备工作,特别是对电机、接线盒、按钮盒、配电箱以及电气控制箱等重要设备。这些设备一旦发生进水,就会造成短路,严重的直接烧毁电机或接触器或继电器,击穿PLC模块,更为严重的后果是造成设备损毁、人员伤亡事故。另外,对那些安装在地下或井内的电气设备,在做好以上三防工作的同时,还需要做好防潮处理,保持干燥和通风是相当重要的。
2.2建立保护装置的定期检查和检测的制度
保护装置是安装在污水处理电气设备上的,以保护设备和员工人身安全的重要装置,包括漏电装置、潜污泵报警装置、熔断器、紧急停止开关、空气开关、限位开关以及低液位报警开关等。这些保护装置如果发生了运行障碍,就有可能导致重大事故的发生,因此必须对其进行定期的检查和检测,并形成规范化的制度,以保证这些装置随时都处于正常状态。一旦某一保护装置或其一个零部件发生了故障,必须立刻停机进行维修或更换。
2.3建立定期防腐制度
污水处理厂的电气设备因为环境的原因很容易被腐蚀,因此必须建立定期的防腐处理制度,对控制箱、配线箱等设备要进行定期的防腐处理,按规定清楚已经失效的涂料或生锈层,并涂上新的防腐涂料。当然,为了减少防腐处理程序,也可以采用不锈钢材质的设备,但也往往会增加污水处理厂的运行成本。
2.4培养小心谨慎的工作态度
城市污水处理厂在对设备进行日常管理和维护的时候,必须本着小心谨慎的态度,防止意外事故的发生。首先是要防止短路,因为集电环箱中的电源比较复杂,既有直流信号电源(24V),也有动力电源(380V),稍不注意就可能发生短路。其次是防止零部件落水,因为污水处理厂的大多数工艺设备都安装在水面上或是接近水面的位置,在管理和维护设备的时候,如果不小心将零部件落入水中,很有可能带来严重的后果。
3城市污水处理厂电气设备的维修
污水处理厂是城市生活的重要部门,一方面对城市污水进行处理;一方面为城市提供达标的生产生活用水。为此,污水处理厂的设备是二十四小时运转的,一旦发生故障,必须进行及时的排查和维修,而且必须对故障进行分析研究,提出改进的建议,以提高污水处理设备的运行效率。为此,污水处理厂必须从以下几方面着手:
3.1熟悉电气设备的构造原理和工作原理
熟悉电气设备的构造原理和工作原理是进行城市污水处理的首要条件。当前,我国很多城市的污水处理厂使用的设备都是从国外进口的,这些设备的技术含量和电气自动化程度都很高,而且都是外语资料,这些就需要我们的检修人员必须具备相应的专业知识和外语知识,能够读懂并熟悉其构造和工作原理。同时,维修人员还必须掌握相关的参数设定方法,以防止因参数设定错误而产生的故障。在设备的调试和运行过程中,还应随时对错误的地方进行更正,以保证设备运行的准确无误。
3.2熟悉电气设备的故障种类和原因
随着科技的日益发展,电气设备的故障也越来越复杂化,既有电源故障,也有电路故障,还有设备和元件的故障,等等,而且同一种形式的故障,其原因也可能是多种多样的。这就要求我们的检修人员必须熟悉当前污水处理设备的各种故障及其产生的原因,做到有的放矢。在维修前,首先要做的就是搞清楚故障的种类,究竟是机械方面的故障还是电气故障,找出故障的原因所在。正确的判断可以节约维修的时间和成本,但是错误的判断不但会增加维修的时间和成本,还有可能造成新的故障,使故障升级。
3.3全面检查相关电气设备
电气设备发生故障的原因可能是来自于元件本身,也有可能是来自于相邻元件。因此,在搞清楚故障的种类和产生原因后,还必须对相关的电气设备进行全面检查,以防止事故的再次出现。
4结语
通过以上分析,我们知道对城市污水处理厂的电气运气管理和维护是相当重要的,既是污水处理厂自身良好有序运行的必要,而且也是保障城市生活秩序的必要。在对城市污水处理厂电气运行的管理和维护过程中,既要建立相关的制度,保证管理和维护的有序进行,同时还必须培养小心谨慎的工作态度,对电气的检修也必须严密、科学和全面。
参考文献:
[1]石裕财.污水处理厂供电系统可靠性的分析与研究[J].中国环保产业,2008(4):39-41.
[2]林浩.论城市污水处理厂电气的运行管理[J].中国新技术新产品,2011(13):112-113.
关键词:油田污水处理 处理工艺 化学法 物理法 生物法
中国大部分油田已进入开发中后期,产出液的平均综合含水率已超过80%,导致大量的采油污水产生。探讨和摸索新技术、新工艺,有效地处理采油污水使之达到回注及外排的要求,成为油田开发的重要任务。
一、处理工艺
1.现状
油田污水主要包括油田采出水、钻井污水及其他类型的含油污水,油田水质特点和生产目的不同,处理方式不同。中国普遍采用的污水处理工艺可归纳为隔油—浮选除油(或旋流除油)—过滤,通称“老三套”,其中除油包括重力、压力、浮选和水力旋流4种。国外常用的污水处理工艺与中国采用的基本一致。
2.发展趋势
随着环保和油田回注水水质要求的提高,中外油田的污水治理技术已经得到了改进和提高,由原来的隔油—浮选除油—过滤技术,改变为隔油—混凝气浮—生化—过滤技术和物化预处理—水解酸化—生化—过滤技术。气浮和生化技术已成为先进采油污水处理工艺的一种发展趋势。
二、处理方法
油田常用的采油污水处理方法可归纳为物理法、化学法和生化法3类,其中的膜分离法、磁吸附分离法和高级氧化法是目前研究及应用的热点。
1.物理法
膜分离法 膜分离法是利用特殊膜所具有的选择透过性,对污水中某些微粒或离子性物质进行分离和浓缩的方法。近年来,加大了膜处理技术的研发力度。王农村等采用改性的PVC合金超滤膜法对油田采出水进行了深度处理,处理后水质达到了榆树林油田特低渗透油层要求的回注水水质指标。因此,各种膜处理方法的结合,或与其他方法的相互结合以及复合膜的研发是该方法的发展趋势。
吸附法 吸附法是利用吸附剂的多孔性和较大的比表面积,将油田污水中的溶解油和其他溶解性有机物吸附在表面,达到油水分离的目的。常用于含油污水的深度处理。其最新研究进展体现在高效、经济吸附剂的开发与应用。磁吸附分离法是其最新研究成果。郑学海等用炼钢厂排放的烟气和气溶胶凝聚物,通过静电除尘后的“红土”状细粉作磁性物质载体处理含油污水,除油率可达80%~90%。
浮选法 浮选法又称气浮法,应用广泛,一般与絮凝法结合使用。气浮法还具有充氧的功效,能提高微生物的生化降解性能,可作为生化法的预处理技术。目前中外对气浮法的研究多集中在气浮装置的革新、改进以及气浮工艺优化组合方面。
水力旋流法 水力旋流法是国外20世纪80年代末开始开发和应用的高效除油法,在陆上和海上油田均有应用,是油水分离技术的发展趋势。
粗粒化聚结法 该方法主要用于重力除油工艺之前,可大幅度提高除油效果。
2.化学法
水解酸化法 水解酸化法是在水解菌的作用下,难降解的大分子有机物发生开环裂解或断链,最终转化为易生物降解的小分子有机物,从而提高油田污水的可生化性,减少后续处理负荷。该方法需要和生化法结合使用,形成水解酸化—生化处理工艺。
化学氧化法 化学氧化法是在催化剂作用下,用化学氧化剂将污水中呈溶解状态的无机物和有机物氧化成微毒或无毒物质,使之稳定化或转化成易与水分离的形态,以提高其可生化性。包括臭氧法、UV/O3氧化法、UV/H2O2氧化法和催化氧化法等,一般作为预处理技术或与其他方法联用。超临界水氧化技术因其快速和高效的优点,近年来得到了迅速发展。
化学絮凝法 化学絮凝法普遍应用于各油田,一般作为预处理技术与气浮法联合使用。常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂(合成类有机高分子和天然改性类有机高分子絮凝剂)和复合絮凝剂。有机高分子絮凝剂具有用量少、效率高、处理速度快和产生污泥量少等优点,因此近年来研究发展迅速,在油田污水处理中研究及运用较多。
3.生化法
生化法利用微生物的生物化学作用使污水得到净化,包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法(即活性污泥法、生物膜法、接触氧化法、纯氧曝气法等)。对含油污水分离和筛选优势菌种的研究是生化法的发展方向。
4.污水处理方法比较
油田污水处理的方法虽然很多,但每种方法都有其局限性,受污水成分、油存在形式、回收利用程度以及排放方式等多种因素的影响,使用单一的处理方法,难以达到满意的效果。在实际应用中,通常将几种方法结合使用,形成多级处理工艺,从而实现良好的处理效果。
三、结束语
随着油田的持续开发,油田污水处理工艺、方法和设备均得到了迅速的发展。但各种方法都有其局限性,有些工艺还尚未成熟。今后油田污水处理技术的发展趋势主要集中在以下6个方面:
1.继续发展水力旋流和气浮除油工艺,以及生化法、膜处理法、高级氧化法等处理技术,使其具有良好的应用前景;
2.加强射流气浮机、动态水力旋流器及聚结器等小型污水处理设备的研发;
3.多种方法联合分级使用,发挥各处理单元的优势,开发合理、高效的污水处理工艺;
4.加强各种方法的除油机理研究,提高采油污水的处理效率,降低生产成本;
5.含油污水处理药剂应向多功能、光谱、高效方面发展;
6.随着蒸汽驱稠油开采技术、复合驱技术的扩大应用,在改进和完善现有处理方法的同时,应加强研发针对聚合物驱采油污水及稠油污水的处理技术和工艺。
参考文献
[1]车鑫,张亚娟. 油田污水处理技术浅谈[J]. 科技创新导报. 2009(01) .
[2]钱伯章. 油田污水处理有新方法[J]. 水处理技术. 2009(05) .
【关键词】市政;污水处理;工艺研究
中图分类号:TU99文献标识码: A
目前,我国加快城市化建设,对城市环境的要求也随之增高。市政污水处理工程是城市美化的重要保障。我国用于市政污水处理工程的资金有限,不能满足污水处理和美化城市的需要。所以,本文从市政污水处理的角度的出发,总结出污水处理的基本方法和方法中存在的不足,提出改进措施,从而保证污水处理工程能够满足城市建设和美化的需要。
1.污水处理工艺研究分析
1.1 AB工艺方法
AB工艺方法的全称为吸附生物降解法。这种污水处理工艺的特点是,它并没有按照传统的污水处理方式设计初沉池,而是采用高负荷性的污泥处理方式,将曝气池分为A、B高低负荷两个工作阶段,其中每个负荷中具有独立的污泥沉淀和回流系统。A阶段为高负荷曝气池系统,在该阶段,水力一般停留30分钟左右,根据生活性污泥易沉降和易吸附的特点,利用生物降解作用将污泥中的各种有机物吸附在生物体上,同时进行合理有效地降解,使污泥以最快的速度得到分解。B段为常规污水处理方式,一般处理负荷较低,所以相对于A段来污泥处理方式来说,泥龄较长。
AB污泥处理工艺将污泥分为两段进行处理,使去污效率较高,工作状态稳定,对高负荷污水仍能达到较好的效果。此外,该工艺选用的生物降解法能够较好地除去氮、磷等元素,并且去污成本相对较低,在一定程度上节约了运行成本。但是,该工艺中A段污水处理过程中,曝气池长期处于厌氧状态下,如果控制不合理,很容易产生臭氧和硫化氢等有害气体。并在处理过程中A段承担高负荷的污水处理工作,处理完的污水可能会存在较高的有机物,对污水处理效果产生影响。
1.2 UNITANK工艺方法
UNITANK工艺方法是由SBR方法改进而来,也称为交替式活性污泥法。该工艺采用三个矩形池进行污水处理工作。其中三个矩形池通过在公共墙上开洞或在底部架设通道使它们相连接。中间的矩形池承担曝气池的作用,旁边的两个池交替担任曝气和沉淀的作用。该系统通过总闸门控制污水和污泥的进入和排出,所以三个矩形池的周边没有设置排水和出水装置,而是通过总闸实现污水处理的控制工作。
该系统采用三个矩形池,保证了污水处理工艺的紧凑性和统一性,并且此系统无需额外的污泥回流装置和排污及沉淀装置,这样能够有效地降低污水处理成本。同时,系统可以通过好氧、厌氧和缺氧检验来控制设备的供气量,进行水阀的调节,控制反应时间,保证有效地去除污水中的有机物和氮磷元素,在保证了污水处理质量的同时保证了污水处理设备的稳定性。
1.3 A2/O工艺法
A2/O工艺法是AAO方法的简称,即厌氧、缺氧和好氧法。此方法多用于二级和屯级污水的处理,有时也用于污水的回用处理。该方法具有较强的除磷脱氮效果。该方法的污水处理过程总共分为三个阶段:厌氧阶段、缺氧阶段和好氧阶段。在厌氧阶段中,从沉淀池中排出污水和回流的含磷的污泥,然后用聚磷菌吸收脂肪酸和易降解的有机物。缺氧阶段利用硝酸盐的反硝化作用,将细菌转化为无害的氮气并排到空气中,已达到脱氮的效果。在好氧阶段,利用硝化细菌将污水中的氮氨元素转化为硝酸盐,并用聚磷菌将污水中的磷元素去除,最终将剩余污泥排放。
该工艺发展时间较长,所以操作方法较为成熟,有处理的污水水质稳定,处理时间相对较短,有效抑制丝状菌滋生等优点。后续研究者将A2/O方法进行改进,在厌氧阶段之前增加了脱硝池和选择池,从而有效降低了污泥中硝酸盐的厌氧放磷作用并抑制了丝状菌的生长。另外,改进后的A2/O工艺能够控制厌氧池和缺氧池的进水比例,解决了缺氧池中碳源不足的问题。
2.污水处理工艺应注意问题
污水处理过程中污水水质的监测是污水处理的基础,所以在处理方案中应加强污水水质的监测措施。同时不同的城市污水水质存在较大差别,对工艺方法的选择不应盲目求新和照搬其他城市的经验。目前我国污水处理工艺主要有化学法和生物法,因为化学法容易引起二次污染,只适合特定行业使用,所以国内较常用生物法。国内的生物法也有很多,不同城市在选择污水处理方法前应仔细研究城市特点,选出最适合城市发展的污水处理工艺。
3.小结
市政污水处理工艺是城市环境美化的重要环节,所以分析多种污水处理工艺的优势与不足能够有效的掌握污水处理工艺,并将污水处理工艺与城市的具体环境相结合,选出最适合城市建设和美化的污水处理工艺。本文通过分析各种污水处理方法,总结每种工艺方法存在的优势和不足,为城市选择污水处理工艺提供理论依据。
【参考文献】
[1] 陈建生.对市政污水处理工艺方法的研究[J].城市建设理论研究,2013,3(12):43-44.
[2] 赵咏梅.市政污水处理工艺方法分析[J].科技资讯,2011,10(5):78-79.
[3] 陈英权.市政污水处理工艺方法分析[J].科技与企业,2014,8(5):139-140.
关键词:污水处理
一、概述
医院、港口、公园、商业中心、新建的郊外住宅区、高级住宅区、疗养区、学校、农场、渔场、狩猎场等均可称为小区,我们最常遇到的主要是由居住区、疗养院、商业中心、机关学校等一种功能或多种功能构成的相对独立的区域,其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准,必须设置独立的污水处理设施,这就是我们所指的小区污水处理。
小区污水系统的处理能力,各国并无统一的限定。前苏联曾建议单个构筑物的处理能力不宜超过1400m3/d,美国则把小厂的处理能力限定在3785m3/d的范围内。根据我国情况,建议把等于或小于4000m3/d的处理厂定义为小区污水处理厂。
小区污水不同于城市污水(常包括部分工业废水),属于生活污水范畴。其水质水量特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,即比城市污水低,污水可生化性良好,处理难度小。
小区污水的处理工艺依据小区污水排入水体的功能不同而异,常用处理方法有:化粪池、一级处理(初次沉淀池)、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。由于小区污水处理水量较小,管理水平不高,所以,在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺,以防止因污泥处理不善造成二次污染。目前,较为常用的处理工艺有:①污水调节池初次沉淀池生物接触氧化池二沉池出水,生物接触氧化是应用最广泛的方法,主要优点是停留时间短、易挂膜,尤其适合设备化,埋地建设倍受环保公司及用户青睐,但由于维修管理及设备防腐等方面的问题,近年来应用受到限制。但如果建成地下钢筋混凝土形式,设置人员通道以便维修,此种地下建设方式在小区水处理中具有较大市场,但这种方式一般处理规模较小,每天排放污水量小于几百吨的小区较为理想。对上千吨的小区污水处理,推荐采用地面建设方式,生物处理部分可采用接触氧化,也可采用SBR或其改进型CASS工艺,曝气方式建议采用低噪音的风机或水下曝气机。②污水调节池混凝沉淀过滤出水,对处理程度要求不高,且水量较小时,可采用此工艺,具有占地面积小,异味小,管理简单等优点。另外,在好氧生物处理之前加上酸化水解,有利于降低能耗,提高系统的总去除率。生活小区通常有较大的绿地面积,如果把污水处理后回用于浇灌绿地、道路、冲洗汽车,应在上述处理出水后加上消毒或其它补充措施。
二、小区污水处理厂设计原则
1.处理出水要求和处理程度
一般来说,不同小区对出水的要求差异较大。应根据我国《地面环境质量标准》(GB3838—88)和《污水综合排放标准》(GB8978—96)的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度,以确保出水水质。如果出水采用土地处理法处理,则按土地处理法的要求计算;
2.污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点,即外观设计上要与小区建筑环境相协调,以求美观;
3.在污水处理工艺上力求简单实用,以方便管理;
4.在高程布置上应尽量采用立体布局,充分利用地下空间。平面布置上要紧凑,以节省用地;
5.污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向,与其它建筑物有一定的距离,以减少对环境的影响;
6.设备化,定型化,模块化,施工安装方便,运行简易,设备性能稳定,
适合分期建设;
7.处理程度高,污泥产量少,并尽可能采用节能处理技术;
8.处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大,使系统有较好的经受冲击负荷的能力。
9.小区内的人口是逐渐增加的。因此,小区污水处理厂应按可预期的发展规划作为流量设计的基础。根据我国情况,可考虑采用20年的设计周期。
三、小区污水处理流程
根据小区废水处理的原则,应选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池,所以,化粪池应与污水处理方法相结合。
几种常用的处理工艺:
(1)污水格栅调节池提升泵接触氧化池沉淀池出水
(2)污水格栅调节池提升泵曝气池沉淀池出水
污泥回流
(3)污水格栅调节池提升泵SBR池或CASS出水
加药
(4)污水格栅调节池提升泵混凝沉淀过滤出水(物化方法)
1 污水处理对城市环境产生的影响
污水处理必须进行一系列的污水网管建设,这些网管的建设需要进行大量的开挖施工,而这种开挖则会对城市环境造成一定的破坏,导致大量植被的死亡,破坏了城市原有的生态系统。此外,污水处理工作往往伴随着大量的机械运转,这些机械运转会产生大量的噪音,而这些噪音则会对工作人员和污水处理场的周边居民造成巨大的危害,长期在此噪音下生活和工作极有可能引发疾病。污水的成分较为复杂,常含有大量的有害物质,在处理过程中会产生大量的有害气体,若是处理不当导致这些气体外泄,会降低污水处理场周边的空气质量,而且这些有毒气体会严重危害人体的健康。污水处理问题随着人们环保意识和对自身生活环境重视度的提高而逐渐成为当前社会的重点问题,而作者就是在此背景下对城市污水处理技术和城市环保进行探究,可以说是极其有必要的。
2 污水处理方法的综述
污水中往往含有各种污染和有毒物质,对其处理需要经过多个步骤和采取多种方法,当前我国污水处理常用的处理方法有以下几种:
2.1 污水的物理处理方法
污水中往往含有大量的体积较大的悬浮物,而污水物理处理方式就是指用筛滤的方式将污水中的悬浮物从污水中截留和分离出来,这是污水处理的第一步。除了利用筛网和过滤装置外,还可以利用离心、气浮、沉淀等处理方法将污水中的悬浮物截留。其中气浮法使用较广且效果较好,尤其是在含油污水隔油之后的补充处理中应用最广,该处理方法随着时代的发展,也被分成了布气、电气、生物、化学、溶气等气浮法。
2.2 污水的化学处理方法
利用化学原理和化学反应来对污水进行处理属于化学污水处理法,主要原理就是利用化学原理在污水中投入化学物质将污水中的污染物分离或消除。絮凝剂属于常用的一种化学剂,将该物质投入污水中,等待化学反应的产生,最后会生成与水不相溶或相溶较难的化合物,再对其进行离析和沉淀,从而将污水中的污染物去除,达到净化水质的目的。也可以通过酸碱处理法对污水进行中和,还可以利用诸如臭氧等较强的氧化剂将污水中的污染物氧化出来,此外,还有电解法等通过阴阳两级对污水进行氧化还原反应,从而通过电解法达到净化水质的目的。
2.3 污水的生化处理方法
2.3.1 活性污泥法
利用微生物对污水中污染物的分解来达到污水处理的目的的污水处理方法属于生化法,该处理方法对污水的处理效果较佳,能够完全消除污水中的污染物,而且所有降解和处理过程都在微观中进行,应用较为简单。在众多生化污水处理法中,活性污泥法是使用较为广泛且应用效果较佳的一种,其主要利用活性污泥来处理污水中的污染物,具体的做法就是向污水中投入空气,在一定的时间之后由于好氧性的微型物繁殖形成污泥絮凝物体,而这上面栖息了大量的菌胶团微生物群体,其对有机物的吸附和氧化能力较强,能在时间顺序以及空间位置等方面进行调控,从而为微生物的生长创设良好的氧溶解条件。
2.3.2 厌氧生物处理技术
该技术主要是在厌氧环境中形成的厌氧微生物需要的环境和营养条件。主要用于污水中有机物的分解和二氧化碳、甲烷等气体产生的过程。该技术的应用已经长达一个世纪,并从春天的化粪池处理、污泥处理转化到污水和原水处理,尤其是近年来,这一技术的生物固体的截留能力在不断的提高,且具有较好的水利混合条件。
3 加强城市环境保护的对策
首先,政府要加强城市环境保护宣传,着重提高市民环保意识。政府承担着管理城市的重要职责,而城市环境作为城市管理的重要部分,必须给予其足够的重视。城市环境的好坏关系到城市居民生活质量的高低,而且城市环境的好坏基本是由城市居民决定的。若是市民有较高的环保意识和较强的自我约束能力,那城市环境肯定不会太差。相反,若是市民认为城市环境与自己毫无关系,在城市环保方面高高挂起、漠不关心,城市环境仅靠有限的环保人员来保持是远远不够的。所以,政府必须加强对市民城市环保的宣传,提高他们的环保意识,让他们意识到城市环境是与自身生活息息相关的,要主动积极的投入到城市环保中,从点滴做起,从小事做起。具体的宣传措施可以采取海报、宣传视频以及发起环保活动等方式进行。
其次,投入充足的资金,加快环保基础设施建设。良好的城市环境不仅能够提高城市居民的生活质量,而且能够吸引外来游客,增加城市的经济收入。对政府而言,良好的城市环境意味着更显著的有效的政策业绩。所以,必须重视城市和环境的基础设施建设。城市环节基础设施的完善是城市环保的前提条件,在当前我国城市化水平不断提高和工业化程度不断加深的情况下,加快城市环保基础设施建设已成为社会群众和政府关注的焦点问题之一。在进行基础设施建设时要扩宽建设资金的来源渠道,鼓励民间投资,有效调整社会闲置资源的配置,将社会资金引导到公共服务的投资领域,降低政府在基础设施建设方面所面临的巨大资金投入。
最后,加快技术更新和污水处理设备的更替。城市污水处理是城市环保的重要部分,而且污水处理能够减缓当前我国城市面临的水资源压力。根据上述分析可知,当前我国城市污水处理技术和处理设施虽然得到了极大的提升,但仍无法与世界先进国家相比较,仍存在诸多问题。为了城市污水处理业和城市环保工作的发展,必须重视污水处理技术和污水处理设施的升级和更换,着重解决当前污水处理中的问题和不足,加强对设备的日常维护。此外,除了处理技术和处理设备的升级外,还需要对污水处理技术人员的专业素质进行考察和培训,确保他们对新技术和新设备的熟练程度,要定期的对技术人员进行专业性考核。
4 结束语
污水处理和城市环保是密切相连的,对城市污水处理技术和处理方式的探讨有利于城市环保质量的提高。污水处理不仅能降低污水随意排放对环境的破坏,而且能缓解当前我国日益严峻的水资源危机。城市环境的保护不仅是政府的事情,还需要每一位公民投入其中,只有共同努力才会实现城市环境保护的目标。
【关键词】:污水处理;检测数据;统计分析
中图分类号:P628+.1文献标识码:A
在污水处理厂中,常常需要对检测数据进行统计分析,主要应用了统计学中的方差分析、回归分析等方法来研究和分析水质和数据之间的关系,以此确定检测数据的有效性。在污水处理厂中主要对PH值、COD、氨氮、硝氮、亚硝氮、总磷等进行检测,确定其数据的有效性和水质之间的关系。
一、污水处理厂中的相关处理方法简介
对于污水处理厂来说水质就是是水与水中杂质共同表现的综合特征,其中水中杂质的尺度就被称之为水质指标。在污水处理中常常需要考虑多种监测指标,简单可以分为物理指标、化学指标、生物指标。同时也可以按照检测过程进行分类,可以分为运行前监测指标、运行中监测指标、出水监测指标,这些分类方法可以按照不同的需要进行恰当的分类。
在我国污水处理厂要进行四级处理的方法,即初级处理、一级处理、二级处理和三级处理的方式。其中一级处理主要是水中的悬浮固体物、浮油或重油、胶状物等进行分离,可以使用水质水量调节、上浮、自然沉淀、隔油等方法来实现[1]。二级处理主要是去除胶状污染物和可进行生物降解的有机溶解物,减少水的CDD和BOD,常用生物化学的方法。对于环境标准要求高而且水质污染比较严重的情况,或者BOD和CDD比值非常小(小于0.2~0.25),则用三级处理的方法。三级处理是去除生物难降解的有机污染物和溶解在废水中的无机污染物,常用化学氧化和活性炭吸附的方法,也可以使用膜分离技术或离子交换等方法。针对不同的污水可以根据具体情况,选择不同组合的处理方法[2]。
二、对检测数据常用的统计方法分析
化学需氧量(COD)的测定是污水处理厂主要的监测项目,对COD的测定可以掌握构筑物的实际情况,通过对COD的数据分析,可以随时调整构筑物的运行情况,以保证污水处理的效果。对污水厂出水来说,COD也是是必须监测的项目,其出水的水质应当达到国家的相关标准。污水中的CODCr由可以进行降解所需要的氧气含量CODB和不可以进行降解的有机物所需要的氧气含量CODNB组成,在可以用以下式子所组成[3]:
CODCr=CODB+CODNB (1)
假设m= CODB/BOD5,(1)式可以表示为
CODCr=m BOD5+CODNB(2)
或者 BOD5=1/m CODCr-1/m CODNB (3)
当实验条件相同,水质一定时,m和CODNB为某个常数,可以通过最小二乘方法将检测到的CODCr、BOD5数据进行回归处理。在置信度为95%的情况下,r的取值氛围为r0.05n-2≤r≤1,(2)式子所确定的方程才有意义。当r接近1的时候,其线性相关程度也越高,其中回归方程的置信区间为BOD5=1/m CODCr-1/m CODNB±2S,式子S表示剩余标准差,可以用下式来计算
通过此式可以确定在测量氛围的每个CODCr都有95%的BOD5值落在置信带内。
在污水处理厂中常常得到大量的检测数据,如果对所得到的一组数据进行分析时会经常发现某个数据和其它数据之间的差距比较大,这些数据被称为离群数据。在污水处理厂中通常要判断检测的数据是否满足排放的保证,以及不同的方法和工作人员对检测结果的影响,常常需要对数据进行离群值检验,然后才能进行其它的判断。在离群值检验中又常常分为两种情况,如标准差未知和已知的情况。
在大部分的情况下,标准差都是未知的,需要对检验组中的数据进行分析来判断离群值数据是否进行保留,常用的有统计学中的Q检验法、极差法、t检验法、格拉布斯法等方法。在标准偏差已知的情况下,可以用一些公式来进行检验[4],
其中Xd表示被检验数据的离群值,表示测定值的算术平均值,σ表示有不含异常值的其它实验测定值。如果计算所得到了T值大于表中的临界值,则Xd应当作为异常值而舍去。
t检验法是检测污水排放是否达标中的一项重要的数学方法,通过对检测数据进行分析,判断检测结果是否小于标准值。建设现在有小于20个检测数据,它们分别为x1、x2、x3……一共n个这样的数据,其中不包含离群值。可以用以下方法判断其是否小于标准值[5]:
首先应当计算其算术平均值和标准偏差,
;;
其次选择经验显著水平α,通过查表可以得到自由度为n-1时的t1-α;
然后计算;
最后如果(X-C)>μ,则可以判断其检测结果大于标准值。
三、结束语
当不考虑人为因素对检测数据的影响,那么检测数据就能够恰当的表现了环境状况的变化,常常出现以下几种检测结果:(1)如果算术平均值低于标准值,但是S值比较大,说明了环境质量不容乐观,可以采用显著检验的方法进一步分析,判断其数据是否达标;(2)如果算术平均值低于标准值,S值非常小,说明水质质量比较稳定,超标的概率不是很大;(3)如果算术平均值高于标准值,S值非常大,说明水质质量不够稳定,而且其中有很多不确定因素,可以采用显著检验的方法进一步分析,判断其数据是否达标;(4)如果算术平均值高于标准值,S值非常小,说明水质质量不够稳定,而且超标。
【参考文献】:
[1]赵玉林,徐蕾.污水处理厂检测数据统计分析的研究[J].环境科学与管理,2009,34(12):25-30.
[2]赵玉林,徐蕾.污水处理厂检测数据统计分析的研究[J].新疆环境保护,2009,31(02):11-16.
[3]陈传星,康孝友.城市污水处理在线监测管理系统的研究与应用[J].中国高新技术企业,2009,(14):4-6.
关键词:含油污水 污水处理 现状 前景
当前,我国大部分油田已经步入了开发的中后阶段,产出液的高含水率导致产生了大量的采油污水。探讨和摸索新的工艺技术,高效率的处理采油污水使其达到回注和外排的目标,成为油田开发任务的重中之重。本篇文章作者对中外油田污水处理技术进行了调研、跟踪,希望可以对我国的油田污水处理起到帮助。
一、油田采出水性质
油田采出水含有多种成分,其构成复杂,是一种以水为主体,集固体杂质、油类等悬浮体、溶解气、盐类和一些有机物为一体的复杂混合物,含油量高、悬浮物含量高和矿化度高是其基本特点。根据对国内各大主要油田污水水样的分析,发现其具有以下特性:一、高矿化度;二、高含油量;三、液体中含有硫酸根离子;四、成垢离子含量高;五、含有大量的悬浮物;六、含有高分子聚合物。
二、油田污水处理技术
华北地区的油田污水主要包括原油脱出水、钻井污水以及站内其他类型的含油污水。油田污水的处理根据油田的生产、环境等因素的不同可以采用多种方式。当今,物理法、化学法、物理化学和生物法四大类污水处理技术是本企业油田常用的污水处理技术。
1.物理法
物理处理法指的是去除废水中含有的矿物质、大部分固体悬浮物以及油类等物质。物理法主要包括重力分离、离心分离过滤、粗粒化、膜分离以及蒸发等方法。
2.化学法
2.1水解酸化法
水解酸化法指的是通过水解菌的作用,使难降解的大分子有机物发生开环裂解或者断链,促使其最终转化为容易被生物降解的小分子有机物,以达到提高油田污水可生化性、使后续处理负荷减少的目的。不过此方法需要与生化法相互结合使用,从而形成水解酸化-生化处理工艺。采用水解酸化-生物接触氧化法处理高盐含油污水可将污水的可生化性提高10.2%;当进水盐的质量浓度达到l2~18g/L时,系统对有机物的去除率能够达到84.54%,除油率达到88.4%。
2.2化学氧化法
化学氧化法指的是通过催化剂的作用,使化学氧化剂把溶解于污水之中的无机物和有机物氧化成微毒或者无毒物质,使其稳定化或转化成易与水分离的形态,来达到提高其可生化性的目的。其包括臭氧法、UV/O.氧化法、UV/H2O2氧化法以及催化氧化法等等,一般作为预处理技术或与其他方法结合使用。超临界水氧化技术凭借其快速以及高效的优点,近年来得到了迅速发展。
2.3化学絮凝法
化学絮凝法在各油田得到了广泛的应用,其一般被作为预处理技术和气浮法联合使用。常用的絮凝剂包括无机絮凝剂、有机絮凝剂(合成类有机高分子和天然改性类有机高分子絮凝剂)以及复合絮凝剂。有机高分子絮凝剂具有用量少、高效率、处理速度快以及产生污泥量少等优点,因而近年来研究发展迅速,在油田污水处理中研究和运用也比较多。
3.生物法
生物处理方法指的是利用微生物生物化学作用把复杂的有机物分解为简单物质,把有毒物质转化为无毒物质,从而达到使废水得到净化的目的。因此,其只对可生物降解的有机化合物有效。油类是一种烃类有机物,其能够利用微生物将之分解氧化为二氧化碳和水。根据对氧气的需求,生物法可分为好氧与厌氧法两大类型,根据微生物在污水中的存在状态又可分为活性污泥法与生物膜法。在我国,规定氯离子浓度不得超过104mg/L,BOD/COD大于0.3时可以采用生化处理,否则应该考虑接种中等嗜盐或极度嗜盐微生物或其他方法除氯根以及加入生活污水或采用水解酸化以提高其可生化性。如果温度高的话除油后还需降低温度,同时对污水中的氮、磷适合根据BOD:N:P=100:5:1来估量投加,进入生化系统的含油污水含油量最好小于50mg/L。
4.污水处理方法比较
油田污水处理虽然有很多种方法,但每一种方法都有其局限性,受污水成分、油存在形式、回收利用程度和排放方式等多种因素的影响,使用单一的处理方法,难以达到满意的效果。因此,在实际的应用中,一般把几种方法结合使用,从而形成多级处理工艺,以达到实现良好处理效果的目的。
三、油田污水处理技术前景展望
油田解决水系统中存在的问题除大力推广新工艺、技术和新设备,除了加大对油田中改造污水系统的投入之外,主要还是要以科技进步,加强科研攻关为主,针对油田急需解决的难题开展研究,开发一批实用的新技术,以满足油田开发的需求。
1.新型水处理药剂的研制和开发
当前,研制以及应用原料来源广的聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列;而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。
2.先进设备的研制和新技术的应用
喜等开发者开发出的横向流含油污水除油器,E.Bessa等采用光催化氧化技术,S.Rubach等采用电絮凝技术等都取得了较好的效果。另外,微波能技术和超声波技术也都是今后研究的重点。
3.膜研究技术的研究及推广
经常用于油田污水处理的膜分离技术,尽管已在油田的污水处理这方面得到广泛应用,但突出存在膜污染和成本高等问题。基于此,今后研究的方向是:开发研究质量好价格低的新型材料膜;如何有效解决膜污染;优化清洗方法以及清洗剂的开发。
4.生物处理技术
生物处理的技术发展向来被看好,被公认为是未来市场上最富有前景的处理污水技术,一直是水处理工作者研究的难点和重点。
5.油田采出水达标排放技术
为了达到国家规定的环保目标要求,油田对排出污水中含有的污染物尤其是COD和氨氮两项指标做出了一些硬性规定,而现实中很难控制目前应用的处理、操作设备和一些工艺技术,对此研究急需进行。合理地将采油途中排出的大量过剩污水充分利用,并经过层层深度处理之后使之达到灌溉或引用水质标准,从达到缓解我国地方地区干旱的现状,这都将具有十分现实的意义。
参考文献
[1]吴国英.油田污水处理现状探析.石油工业资讯,2011(6).
[2]刘铭.油田污水处理现状与发展趋势.水处理科技,2011(10).
【关键词】城市;污水处理;方法
在我国经济快速发展的今天,环保问题,特别是城市污水处理已成为各国研究的热点。在这种经济体制下,我国城市污水处理的管理机构和管理方式等方面一直沿袭旧的经营管理模式,对污水处理设施方面的建造、设备运行和价费行使统一管理、分级领导的体制,给城市污水处理相关行业导致了很多弊端。城市污水的治理对改善城市水环境,保障城市经济发展起着关键的作用。
一、城市污水的特点
城市污水指人类生活所产生的污水,以洗涤污水和排泄物等为主。城市污水的排量和居民生活水平有关,其排量较大,平均每人每日产生污水150-400L。城市污水有区别于工业污水,但也成为了当今社会的一个主要污染源。目前,除磷技术是城市污水处理的瓶颈问题。因为污水中含有的高量氮、硫、磷等物质在厌氧细菌作用下,极易生恶臭物质污染环境。此外,污水中还含有大量的病原菌、病毒和寄生虫卵等微生物,以及糖类、脂肪、蛋白质等有机物,和一系列金属物和盐类物质。
二、城市污水处理的重要性和迫切性
我国淡水资源十分紧缺,人均拥有量为2300立方米,仅相当于世界人均拥有水平的1/4。更不为乐观的是我国的城镇污水:自1997年起,居民污水排放量首次超越了工业污水排放量(城市污水排放量占总排放量的45%),开始位居污水治理工作的首位。从而我国全面加强了城市污水的治理工作;1999年,城市污水污染负荷超过了工业废水污染负荷,我国水污染控制重点也从工业污染转变成了城市污水污染。到 2003 年,全国废水排放总量为 460 亿吨,其中城市生活污水排放量占污水排放总量的53.8%,为247.6亿吨;废水化学需氧量(COD)排放总量1333万吨,其中生活污水占总量的61.6%,为821.7万吨。如此醒目的数字说明了我国水污染的严峻形式,以及城市污水的严重所在。
据有关资料统计,我国的生活污水大多未经处理就直接排人江河湖海,比例高达80%。400亿立方米的年排污量,污染了全国1/3以上的水域。专家指出,水污染无疑加重了水资源的紧缺程度,更为严重的是直接威胁到人类的生存环境及饮用水安全和工农业发展的进度。目前,城市污水已慢慢侵蚀人类的生存环境,成为仅次于洪水、干旱等自然灾害的污染。而我国城市水污染之所以如此严峻,其主要原因是污水处理率低,导致污水未经处理直接排放到河流,由此,加强污水处理力度迫在眉睫。
三、污水处理常用方法探讨
1.活性污泥法 活性污泥法具有处理能力高,出水水质好的优点,也是目前全球采用最为广泛的处理城市生活污水的途径。该方法是在人工充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,来分解并去除污水中的有机污染物。活性污泥法的主要组成部分有曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。具体流程为:①曝气池作为一个生物反应器,容纳废水和回流的活性污泥形成的混合液;再通过曝气设备充入空气,使氧溶人混合液,产生好氧代谢反应;同时保证混合液得到足够的搅拌处于悬浮状态,使废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。②混合液进入沉淀池后,悬浮固体经沉淀后和水分离,就有净化水流出沉淀池。同时沉淀池中的污泥回流(称为回流污泥)进曝气池,确保曝气池内保持一定的悬浮固体浓度和微生物浓度。此外,在曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,微生物流经沉淀池时又被消除,来达到维持活性污泥系统的稳定运行的环境。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。
3.生物膜法 生物膜法也是污水生物处理的常用办法。该方法的工作原理为通过去除废水中的溶解性有机污染物来达到净化的目的。生物膜法的适用对象主要为中小规模的的污水处理系统,在南方运用更为广泛。具体流程为:污水和附着在介质“滤料”表面的微生物形成的生物膜接触反应后,生物膜中的微生物会溶解去除有机污染物,将其转化为水、二氧化碳等物质,有机物消失达到净化的目的。
3.氧化法 据氧化剂的种类及反应器的类型,可将氧化法分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法几个种类。目前,氧化法处理污水采用率较高,且前景较为广阔,但其中的化学氧化法操作简单,但运行成本高且效果不佳,因此,采用率普遍不高。
4.氧化塘处理技术 氧化塘处理技术,是指污水中的有机污染物通过在塘中生长的微生物的代谢作用被氧化分解,达到净化效果的一种污水处理技术。该技术投资小、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好、节省能耗,在国内外城镇污水处理领域被广泛应用。
然而,污水处理在实际建设和运营中有着很多障碍,比如资金问题。因为与污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此资金问题往往成为了效果的瓶颈。总的说来,城市生活污水处理研究和应用领域,目前普遍存在以下问题:①传统的活性污泥法,往往运行费用高,设备不能满足高效低耗的要求,且易出现污泥膨胀现象;②现随着污水排放标准的不断严格,污水中氮、磷等营养物质的排放要求逐步提高。而可以去除氮、磷物质的工艺就是活性污泥法了;但是活性污泥法只有形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这样运行管理就更加复杂且各项费用也会大幅度提高;③目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资。因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。
综上所述,城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注。但目前遇到的最到的问题是技术的改良和污水处理实际落实的问题。还希望城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平,投资进行新技术的研究,保护好人们赖以生存的宝贵的水资源环境。
随着环保要求的提高,水资源日趋紧张,搞好油田采油污水处理是当务之急。这样,一方面可以减小工业污水对油田生态环境的破坏,具有长远的社会意义;另一方面可以充分利用油田污水的可再利用资源,减少对普通油井回注水的需求,节约生产成本,减少资源消耗,具有较大的经济效益[1-3]。
1、油田采油污水处理的总体进展
油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结构的不利成分。由于各油田采油污水的物理化学性质差异较大,要求的注水水质标准也不一样,因此各种油田采油污水处理工艺流程也不尽相同。但是归纳起来多数采用三段处理工艺即除油-混凝沉降(或气浮)-过滤。
随着油田开发的逐步深入,各项先进、成熟的污水处理技术逐渐引进、应用于现场生产,初步形成了比较成熟的油田采出水回注处理、稠油油田采出水回用注汽锅炉处理、外排水达标处理、低渗透油田精细水处理、海上油田水处理等配套的处理技术,基本满足了高含水期油田的需求。污水处理的领域有了扩展。从陆上油田采出水处理到海洋油田的采出水处理;从单纯的为回注目的的处理,发展到用于注汽锅炉给水的处理、达标排放的处理;从采出水处理发展到含油污泥的处置和无害化处理。污水处理装备水平有了较大提高。主要污水处理设备及配套设备基本实现了国产化,并逐步形成了系列化、规模化,如用于不同条件下的过滤设备、气浮选、压力除油、液一液旋流除油等除油处理设备、药剂投加设备等。海上油田注水及水处理设备、注聚设备。水处理的自动化程度有了提高。过滤处理、污泥脱水、气浮装置、加药装置等实现了PLC集成面板自动控制;流量、液位、以及悬浮固体含量等水质指标也实现了实时在线监测。油田水化学的研究和应用水平有了提高。水处理更加重视工艺和化学的有机结合,油田水化学在油田采出水处理中的作用越来越重要。水处理剂的品种增多、效能提高,油田水化学的研究手段增强、水平提高[5]。特别是针对污水达标外排处理的要求,开展了水微生物学的研究发展应用了生化处理技术,建立了用于污水、污泥处理的菌种库,使污水深度处理技术得到了长足的发展。
2、油田污水处理的主要方法及其特点
油田污水处理方法主要分物理法、化学法、物理化学法、生物法等四大类,其中物理法主要应用于油田各污水处理站、低渗透区块注水站的污水处理,常用的处理工艺为“上游三段法(缓冲+沉积分离除油+过滤)+下游二段法(缓冲+精细过滤)”;化学法主要应用于油田各污水处理站,通过添加一定的浓度的化学药剂从而辅助物理法达到提高水处理效果的目的;生物法主要应用于注汽锅炉给水的处理、污水达标排放处理等领域。
2.1物理法
物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗化、膜分离和蒸发等方法。
重力分离技术,依靠油水比重差进行重力分离是油田废水治理的关键。从油水分离的试验结果看,沉淀时间越长,从水中分离浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作为含油废水治理的基本手段,已被各油田广泛使用。
离心分离是使装有废水的容器高速旋转,形成离心力场,因颗粒和污水的质量不同,受到的离心力也不同。我国引进的数套Vortoil水力旋流器,在油田污水处理上取得了良好的效果。过滤器有压力式和重力式两种,目前胜利油田普遍采用的是压力式,有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、双层滤料过滤器、多层滤料过滤器等。
粗粒化,是指含油废水通过一个装有粗粒化材料的设备时,油珠粒径由小变大的过程。目前常用的粗粒化材料有石英砂、无烟煤、蛇纹石、陶粒、树脂等材料。粗粒化除油罐用以去除经前期治理后的含油污水中的细小油珠和乳化油。
膜分离技术主要包括徽滤、超滤、纳滤和反渗透等几类,均是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。目前,油田主要采用的过滤介质为钛金属纤维滤膜,这种滤膜经过等离子体的处理,表面具有一定的亲水斥油能力。
随着油田注水开发的不断深入,污水处理工艺也由早期的单级过滤发展到目前的多级过滤预处理技术。目前,油田常用的污水预处理技术主要有两种:滤料(石英砂或者复合滤料等)过滤、悬浮污泥预处理。
2.2化学法
化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。混凝沉淀法是借助混凝剂对胶体粒子的静电中和、吸附、架桥等作用使胶体粒子脱稳,在絮凝剂的作用下,发生絮凝沉淀以去除污水中的悬浮物和可溶性污染物。
化学氧化是转化废水中污染物的有效方法,能将废水中呈溶解状态的无机物和有机物转化为微毒、无毒物质或转化成容易与水分离的形态。该法分为化学氧化法,电解氧化法和光化学催化氧化3类。目前常用的处理含油废水的方法包括超临界水氧化、湿式空气氧化、臭氧氧化、TiO2电极氧化、Fenton试剂氧化等。
2.3物理化学法
油田污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。气浮法是将空气以微小气泡形式注入水中,使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣层从水中分离。常投加浮选剂提高浮选效果,浮选剂一方面具有破乳作用和起泡作用;另一方面还有吸附架桥作用,可以使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。近年来开展了寻求新的吸油剂方面的研究,研究主要集中在两点:一是将具有吸油性的无机填充剂与交联聚合物相结合,提高吸附容量;二是提高吸油材料的亲水性,改善其对油的吸附性能。
2.4生物法
生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。根据氧气的供应与否,将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理。生物法较物理或化学方法成本低,投资少,效率高,无二次污染,广泛为各国所采用。
3、油田污水处理新技术的研究及现状
国内的采油污水的处理技术主要是针对污水回注设计的。油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结构的不利成分。由于各油田采油污水的物理化学性质差异较大,要求的注水水质标准也不一样,因此各种油田采油污水处理工艺流程也不尽相同。由于油井油藏特性、采出液物性及油田区块分布等的不同,加之环境保护对油田污水处理的不断提高,有油田污水处理的要求日益提高,油田污水处理及回注并非易事。但是归纳起来多数采用三段处理工艺即除油-混凝沉降(或气浮)-过滤。
4、油田污水处理当前存在的主要问题
随着油田进入特高含水期,新的矛盾不断出现,新的难题需要解决,油田污水处理技术仍然存在着一些不容忽视的矛盾和问题。
(1)腐蚀和结垢问题仍然是制约油田污水系统正常生产的突出问题。 (2)沿程水质二次污染问题表现突出。
(3)运行成本高,特别是药剂用量大,药剂费用居高不下,与油田降本增效矛盾较大,影响到处理水质和系统保护。
参考文献:
[1] 冯久鸿.高效膜生物反应器处理采油污水试验研究[J].石油规划设计,2003,3.
[2] 宋志明,等.油田钻井完井废弃物无害化治理技术新进展[J].科技创新导报,2008,24:15.
【关键词】城市污水;处理工艺;
引言:我国经济发展建设水平相比原来已经有了较大的提升,但是水质的污染也越来越严重,而且仍然呈现出不断上升趋势。常用城市污水处理工艺进行研究,制定出可以满足进行污水处理后到达国家规定排放标准的污水处理方案,尽量减少、避免水资源在生产和利用的环节造成的污染影响水资源水质。科学合理的利用污水处理工艺,让水资源发挥出最大的能源利用效率,创造出显著的经济效益和环保效益,促进城市污水处理工艺的优质可持续发展。
1、污水处理工程
由于污水处理是―项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。
采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求。随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂。
2、城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:
如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
①生物膜法。在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为I-120、C02、N和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
②氧化法。氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型,氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。
3、常用的城市污水处理的工艺
3.1生态处理工艺
生态处理工艺主要分为两类:水体净化工艺和土壤净化工艺。主要的生态处理工艺有土地处理法、稳定塘、人工湿地技术。常用于生物稳定塘净化工艺机理和活性污泥法相似,常被用于水体净化工艺;土壤渗滤和污水灌溉净化机理与生物膜法相似,常被用于土壤净化工艺。生态处理工艺具有运行管理简便、费用低廉等优点。生态处理工艺对难生化降解有机物、细菌和氮磷营养物的去除效果高于常规二级处理,甚至可以达到三级处理的部分效果。此外,在有的条件下,还可以把生物稳定塘作为养殖塘加以利用,达到一举两得的效果。
3.2 活性污泥处理工艺
活性污泥处理工艺,实质上是人工强化模拟自然界水体自净功能。活性污泥处理系统由沉淀池、曝气池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。近几年,多采用活性污泥法广泛被采用到城市生活污水处理工艺中,被世界各广泛采用。
3.3 生物膜处理工艺
生物膜处理工艺最早是通过在粗滤料上喷洒污水,使污水得以净化的普通生物滤池,经过长期的设计改进,演变成为现在新的污水处理工艺处理。生物膜法是通过利用附着在固体填料表面的微生物群体,形成生物膜来处理废水的一种方法,可以说是土壤自净功能的人工化、强化方案。生物膜处理工艺主要用于除去污水中的溶解性有机污染物,它的主要特点是让污水同生物膜接触,微生物将溶解在污水中的有机污染物吸附转化为二氧化碳 、水、微生物细胞物质和氨气等,从而到达污水净化的目的。
3.4 厌氧生物处理工艺
厌氧生物处理工艺是通过厌氧细菌、兼性细菌的作用,将污水中的有机物分解,最后产生二氧化碳和甲烷等气体,达到污水处理的目的。由于近年来随着能源危机及环境污染的加重,厌氧生物处理这种既节能又产能的特点,起到了缓和污水处理厂“建得起,养不起”的矛盾。所以,厌氧生物处理法逐渐引起了人们的重视,其理论研究和实际应用都取得了巨大的进展,诞生了一大批新的厌氧生物处理技术。目前,厌氧生物处理法的发展趋势是与其它生物处理方法联用,具有投资少、污泥产量少、节省能源、出水水质好等一系列优点。
4、污水处理工艺的展望
目前我国污水处理厂工艺的应用已经摒弃了以前所谓的一阵风的现象,而是处于一种百花齐放的状态,各种污水处理工艺相互结合、取长补短到达最优的污水处理效果。总之,具有脱氮除磷,产泥量少、且污泥达到稳定,高效率,低投入,低运行成本,成熟可靠,且能适用于小城镇污水处理的的工艺将是工艺选择的首选,并成为城市污水处理工艺改进与研究的导航仪。
结束语
综上所述:城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不―定是唯一可取的方案。现代城市污水污泥的排放,严重影响了建设环保、生态社会的发展。同时城市污水污泥的处理已经成为了迫切需要解决的问题。 城市污水处理、城市规划、环境保护的问题归结起来都是相关于“人”的问题,是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注。还希望相关部门能够将污水处理、城市规划、环境保护真正提上日程,投资进行新技术的研究、为人们的生活带来更多的绿色和清新。
参考文献: