發(fā)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(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x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(fā),請盡情閱讀。
一、前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,水污染的問題日益嚴(yán)重。2016年全國廢水排放量達(dá)7353226億噸,而目前對于農(nóng)村生活污水排放量的統(tǒng)計還是空白;2016年全國城鎮(zhèn)污水處理廠年處理污水量達(dá)318億噸,而據(jù)經(jīng)濟(jì)師趙暉所說,2016年我國農(nóng)村污水處理率僅22%。
據(jù)測算,全國農(nóng)村每年約產(chǎn)生生活污水量90多億噸,絕大多數(shù)沒有處理就直接排放。早在2002年我國城鎮(zhèn)就開始了進(jìn)行污水處理服務(wù)市場化改革[1],2015年我國治理廢水項目完成投資高達(dá)1184138萬元,但農(nóng)村的污水處理仍較為落后。由此可見,我國目前農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀不容樂觀,農(nóng)村水污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重,須引起有關(guān)部門重視。究其原因,農(nóng)村污水排放存在“面大點(diǎn)小”的問題,即所產(chǎn)生的生活污水較為分散,但總量相當(dāng)龐大。
已經(jīng)有許多專家和學(xué)者在污水處理方面做出了很多研究,主要結(jié)論如下:第一,農(nóng)村污水處理的方法選擇。李明虎[2](2015年)研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)村的污水處理技術(shù)主要有人工濕地處理、生物膜處理技術(shù)、穩(wěn)定塘。第二,農(nóng)村污水處理的政策支持。王樹鋒[3](2013年)等認(rèn)為農(nóng)村污水處理的支持政策有多元化的污水處理投資機(jī)制、分層次制定落實(shí)污水處理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營機(jī)制、激勵機(jī)制長效的政策引導(dǎo)。第三,農(nóng)村污水處理的成效分析。據(jù)顧華[4](2009年)對北京農(nóng)村的研究,北京農(nóng)村污水處理取得的成效有農(nóng)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(biāo)準(zhǔn)確立、農(nóng)村循環(huán)水務(wù)的發(fā)展。
二、農(nóng)村污水處理成效較低的原因
(一)農(nóng)村污水的特征
農(nóng)村污水收集較為困難,因為其具有來源多且分散的特點(diǎn)。
趙雪蓮[5](2010)等人在對北京市農(nóng)村污水的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),北京農(nóng)村具有以下特點(diǎn):第一,農(nóng)村污水流量小、日夜變化大;第二,污水成分較為復(fù)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(rèn)知水平不夠
我國農(nóng)村對于污水治理的重要性上認(rèn)知不夠。一方面,農(nóng)戶未能意識到污水治理與自身的相關(guān)性,另一方面,農(nóng)村現(xiàn)存的污水處理方式較為落后,且處理設(shè)施陳舊,管理水平低。盡管出臺了如“美麗鄉(xiāng)村”等政策上的支持,但群眾的積極性依然未被調(diào)動。
通過在江蘇省農(nóng)村的調(diào)研,本文了解到多數(shù)農(nóng)戶并不清楚該村的污水處理模式,對處理廠有所認(rèn)知的僅存于村級干部和部分普通農(nóng)戶中。
(三)資金投入有限
本文前往江蘇省某農(nóng)村了解其污水處理情況,通過調(diào)研得到以下數(shù)據(jù):成本方面,該鎮(zhèn)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(shè)備、機(jī)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(wǎng)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(yù)計2016年全年繳納增值稅150.00萬元。
從以上數(shù)據(jù)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(dān),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(jié)省等等。
三、建議與對策
(一)借鑒國外農(nóng)村污水處理方式
通過搜集相關(guān)資料,了解到了部分國外較為先進(jìn)的污水處理方式。
第一,韓國采用的是土地-植物系統(tǒng)。該方法利用處理過的污水對農(nóng)田進(jìn)行灌溉,不僅對農(nóng)作物無害,還能增加其產(chǎn)量。第二,日本應(yīng)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(wěn)定塘處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是傳統(tǒng)穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的改良版,建設(shè)與運(yùn)行都更加容易,但和傳統(tǒng)穩(wěn)定塘一樣的是受環(huán)境影響很大。第四,荷蘭應(yīng)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(shù)上的限制。第五,法國采用的是蚯蚓生態(tài)濾池。該方法耗能低且高效,根據(jù)蚯蚓的特點(diǎn)設(shè)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(biāo)都是低成本、易操作等,與傳統(tǒng)污水處理相比,此類處理方法最大的特點(diǎn)在于將生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)與可持續(xù)發(fā)展。這些技術(shù)為我國污水處理具有重大的借鑒意義,但同時,各地的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況都不一樣,不可照搬其他國家或地區(qū)的成功案例。
(二)對我國農(nóng)村污水處理方式的改進(jìn)建議
1.污水的治理
在污水的治理上,我國農(nóng)村污水治理應(yīng)遵循“因地制宜”的原則。而無論具體情況如何,我國農(nóng)村污水治理的總體方向均為簡化工藝、降低成本、可持續(xù)等。
以前文所提到的北京市農(nóng)村的污水處理為例。根據(jù)其特征,在技術(shù)選擇上要注意以下幾個方面:第一,工藝的運(yùn)行應(yīng)盡量穩(wěn)定,并且做到治理完成的水能直接回用;第二,選取投資建設(shè)費(fèi)用較低的方案;第三,利用當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境建設(shè)污水處理站;第四,運(yùn)行盡可能簡單。而針對本文所調(diào)研的江蘇省某農(nóng)村,有如下補(bǔ)充建議:第一,當(dāng)?shù)赜胁簧俟I(yè)企業(yè),例如造船廠鋼?F廠等,這樣一來,資金上可以由這些企業(yè)和政府一同承擔(dān);第二,為了提高運(yùn)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(yùn)營,且對于運(yùn)行污水處理廠的公司而言,與政府合作風(fēng)險較??;第三,該農(nóng)村占地面積較大,可根據(jù)人口密度、地理環(huán)境等因素在當(dāng)?shù)亟⑿⌒臀鬯幚韽S。
2.污水的預(yù)防
在污水的預(yù)防上,各地政府應(yīng)從源頭上解決污水的排放問題。例如,出臺和完善相關(guān)政策,嚴(yán)懲隨意排放污水;嚴(yán)加監(jiān)督,杜絕地方保護(hù)主義等。
關(guān)鍵詞:氨氮 減排 “十二五”
氨氮是控制水體含氮有機(jī)物污染和保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)的一個關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)。氨氮成為“十二五”減排新的約束性指標(biāo),是改善水環(huán)境質(zhì)量的必要舉措,同時也是污染減排工作的難點(diǎn)。
近年來,我國的水質(zhì)污染狀況悄然發(fā)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(zhì)的關(guān)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(fā)黑發(fā)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(jìn)而分解為硝酸鹽氮,亞硝酸鹽氮與蛋白質(zhì)結(jié)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(yǎng)化發(fā)生的幾率。
水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物、某些工業(yè)廢水以及農(nóng)業(yè)源。我國氨氮排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出受納水體的環(huán)境容量、污染負(fù)荷壓力大是造成目前地表水體氨氮超標(biāo)的最主要原因?!笆濉逼陂g,我國經(jīng)濟(jì)仍處于工業(yè)化和城市化快速發(fā)展階段,污染物排放增量壓力巨大,氨氮排放量大與環(huán)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(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)氨氮污染防治水平提升
我國目前有26個現(xiàn)行水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)對氨氮的排放規(guī)定了控制標(biāo)準(zhǔn)值,目前現(xiàn)行國家和地方有關(guān)氨氮的排放標(biāo)準(zhǔn)中,年代較早的標(biāo)準(zhǔn),其氨氮控制要求已不能滿足當(dāng)前環(huán)境管理工作要求;而最近幾年的地方標(biāo)準(zhǔn)基本可以滿足環(huán)境管理工作要求。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)氨氮達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)低的狀況,完善國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系,加大行業(yè)型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)工作制訂力度,縮小綜合型污染物排放標(biāo)準(zhǔn)適用范圍,對實(shí)施時間較長的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面復(fù)審和修訂,提高氨氮排放控制要求,提高工業(yè)氨氮治理水平。
考慮到工業(yè)企業(yè)廢水處理設(shè)施實(shí)際進(jìn)水氨氮濃度很高,很多企業(yè)面臨氨氮達(dá)標(biāo)困難,應(yīng)基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性提出“提標(biāo)升級”要求,既要體現(xiàn)對水體水質(zhì)的要求,又要考慮各行業(yè)實(shí)際的經(jīng)濟(jì)承受能力和處理水平。通過“提標(biāo)升級”,促進(jìn)企業(yè)升級改造,工業(yè)氨氮排放水平有望進(jìn)一步降低。
2.推進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)和升級改造,大幅度強(qiáng)化氨氮削減作用
由于進(jìn)水量變化大、工業(yè)廢水影響、進(jìn)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(jié)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(yuǎn)未達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行效果。一些老污水處理廠在建設(shè)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(dá)不到硝化所需的泥齡要求;沉淀池容積偏小,無法適應(yīng)硝化所需的高污泥濃度;曝氣設(shè)備能力較低,達(dá)不到硝化所需的供氧量。
通過污水處理廠COD減排協(xié)同效應(yīng)并升級改造強(qiáng)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(xiàn)有設(shè)施負(fù)荷率和運(yùn)營水平。根據(jù)流域水質(zhì)的情況,有條件改造的,繼續(xù)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(zhì)有直接影響的地區(qū)污水處理廠,應(yīng)選有強(qiáng)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(biāo)之一;負(fù)荷率低的,完善污水收集管網(wǎng),通過管網(wǎng)改造提升等措施提升負(fù)荷率。另一方面全面啟動縣縣污水處理廠建設(shè)工作,推進(jìn)農(nóng)村分散式污水處理設(shè)施建設(shè),鼓勵有條件的地區(qū)因地制宜建設(shè)農(nóng)村分散式污水處理設(shè)施。
3.以重點(diǎn)行業(yè)為抓手,加大工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,加強(qiáng)工業(yè)污染治理
氨氮污染排放的污染結(jié)構(gòu)性問題突出,化工、有色、石化、農(nóng)副食品、紡織等8個行業(yè)氨氮排放量占工業(yè)排放總量的85.9%?;ば袠I(yè)是氨氮的主要排放行業(yè),占工業(yè)企業(yè)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(yè),具有高氨氮廢水排放的工業(yè)行業(yè)主要有煉油、化肥、無機(jī)化工、農(nóng)藥、鐵合金、玻璃制造、食品和飼料生產(chǎn)等。此外,養(yǎng)殖場排出的廢水和垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液等廢水中氨氮含量也很高。重點(diǎn)抓住化工、有色、石化、農(nóng)副食品、紡織等重點(diǎn)行業(yè),可以有效控制工業(yè)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(yán)格環(huán)境準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),合理控制行業(yè)發(fā)展速度和經(jīng)濟(jì)規(guī)模,在源頭污染物增量環(huán)節(jié)多做“減法”,控制氨氮污染物新增量;其次,嚴(yán)格執(zhí)行國家產(chǎn)業(yè)政策,加大工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,對重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)流域依法實(shí)行強(qiáng)制清潔生產(chǎn)審核,對達(dá)不到清潔生產(chǎn)水平的應(yīng)予以關(guān)閉和淘汰;第三,抓好企業(yè)末端治理,加強(qiáng)污染治理設(shè)施的運(yùn)行監(jiān)管,確保工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)全面穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
4.多管齊下,綜合試點(diǎn),大力防治農(nóng)業(yè)源污染
要從根本上緩解氨氮污染問題,必須把主要農(nóng)業(yè)源氨氮污染物逐步納入控制。農(nóng)業(yè)源將是“十二五”水污染防治需要攻堅克難的重點(diǎn)領(lǐng)域。
現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)源治理應(yīng)以規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖等為重點(diǎn),落實(shí)各項管理制度和政策措施,開展規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖小區(qū)、畜禽散養(yǎng)密集區(qū)污染防治。規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖企業(yè)參照點(diǎn)源進(jìn)行管理,嚴(yán)格要求,以氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放為目標(biāo)。對散養(yǎng)式畜禽養(yǎng)殖場,以綜合利用為主要措施,推廣畜禽糞便生物處理技術(shù),發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。對于農(nóng)業(yè)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(diǎn)。通過推廣測土施肥的方法,擴(kuò)大有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品種植面積,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥施用量。促進(jìn)控釋肥料研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷售,改善化肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高氮素利用率。研究建立完善的規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場—有機(jī)肥—農(nóng)戶—農(nóng)田運(yùn)營模式和渠道,實(shí)現(xiàn)面源點(diǎn)源協(xié)同削減的同時,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]趙詩卉,《淺談水污染節(jié)能減排治理問題》,《河北環(huán)境科學(xué)》2011年增刊總第85期.
關(guān)鍵詞:城市生活污水;處理; 技術(shù);工藝
城市污水處理廠的特點(diǎn)是占地面積大、規(guī)模大、單元多、投入多、使用年限長、規(guī)模效益好等。良好城市污水處理技術(shù)的發(fā)揮,對城市經(jīng)濟(jì)與建設(shè)發(fā)展具有重要意義。本文將對當(dāng)前城市生活污水處理技術(shù)的特點(diǎn)與工藝進(jìn)行分析與闡述,以提高污水處理水平,促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展。
1、 城市生活污水的幾種處理技術(shù)特點(diǎn)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(tǒng)。具有耐沖擊力、負(fù)荷性強(qiáng)、不需設(shè)置初淀池等特點(diǎn),COD去除率達(dá)80%、BOD5去除率達(dá)90%。AB法采取的先進(jìn)技術(shù)主要包括:側(cè)向流坡形斜板沉淀池、自吸式射流曝氣機(jī)及無支架污泥懸浮型生物填料。具體實(shí)施方法是:A段高負(fù)荷、B段低負(fù)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(fā)揮作用,同時應(yīng)創(chuàng)造良好的環(huán)境條件,確保在不同時期的微生物具有生長優(yōu)勢。
1.2SBR法
SBR法的進(jìn)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(yùn)作、間歇性運(yùn)行,因此SBR法也稱作序批式活性污泥法。SBR一體化的技術(shù)特點(diǎn)為工藝簡單,由于只需要一個反應(yīng)池,而沒有回流污泥、二沉池及其他設(shè)備,因此一般情況下不需要設(shè)置調(diào)節(jié)池,亦可節(jié)省初沉池,因此可有效節(jié)省占地面積與資源,耐沖擊負(fù)荷力強(qiáng)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(tài),同時實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)脫氮除磷,并獲得優(yōu)質(zhì)出水,屬于深度二級處理工藝。在這種污水處理法中,可實(shí)現(xiàn)同步除磷脫氮主要由兩部分組成:一是除磷過程,當(dāng)污水中的磷處于厭氧狀態(tài)時,可釋放聚磷菌;在好氧狀態(tài)下又會更多吸收聚磷菌,以剩余污泥的方式排出系統(tǒng);二是脫氮過程,在缺氧狀態(tài)下,應(yīng)控制含氮量小于0.7mg/L,由于同時兼?zhèn)溲趺摰淖饔茫盟械腂OD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?dú)庖萑氪髿庵?,?shí)現(xiàn)脫氮目標(biāo)。
1.4厭氧生物濾池
厭氧生物濾池主要以內(nèi)部填料作為微生物載體,以實(shí)現(xiàn)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(jīng)過沉淀池的預(yù)處理,自下而上升至床層,其中的有機(jī)物會隨之分解;當(dāng)進(jìn)行酸化或者水解時,會生成沼氣,再進(jìn)行后續(xù)處理。接下來便進(jìn)入關(guān)鍵階段:在拔風(fēng)系統(tǒng)狀態(tài)下,濾池處于兼氧狀態(tài),就會預(yù)防甲烷細(xì)菌的生成,并進(jìn)行下一步酸性階段,實(shí)現(xiàn)耗氧處理。
1.5生物活性炭技術(shù)
生物活性炭技術(shù)是在上世紀(jì)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(shù)已經(jīng)在世界很多國家得以實(shí)際應(yīng)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(fā)揮作用。雖然這種技術(shù)的解釋目前國內(nèi)外尚未統(tǒng)一,但是在實(shí)際應(yīng)用中,已經(jīng)顯示了獨(dú)特的優(yōu)越性。近年來,附著生物膜的活性炭處理水應(yīng)用越來越得到認(rèn)可,因此生物活性碳技術(shù)有了全新定義:利用巨大的比表面積和發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭,對水中的有機(jī)物和溶解氧較強(qiáng)的吸附特點(diǎn),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(yǎng)條件與溫度狀態(tài)下,發(fā)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(shù)。
2、 住宅生活污水處理技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)化選擇
在住宅小區(qū)中,生活污水處理主要運(yùn)用城市生活污水的成熟工藝與技術(shù),但是由于住宅小區(qū)的生活污水處理具有自身特點(diǎn),因此需要對污水處理技術(shù)進(jìn)行篩選、設(shè)計,最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理、布局完整美觀的方案。
(1)由于住宅小區(qū)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(diǎn),因此不會產(chǎn)生污泥膨脹,且污泥沉降性能好。
(2)由于住宅小區(qū)的用地緊張,因此應(yīng)優(yōu)先考慮占地面積小的污水處理方法,并在設(shè)計時充分考慮這一問題,可選擇地下式或者半地下式的設(shè)計方式,并形成地下污水處理站模式,地面上可實(shí)現(xiàn)綠化花壇等格局,美化環(huán)境。但是在設(shè)計時應(yīng)注意滿足臭氣處理與通風(fēng)要求。
(3)由住宅小區(qū)的建設(shè)工程決定,污水處理過程應(yīng)由構(gòu)筑物轉(zhuǎn)化為設(shè)備,這是一種必然趨勢,選擇采配式的污水處理方式,做到設(shè)備簡單、工期短,方便后期維護(hù)與管理。
(4)隨著城市化水平的提高,出水水質(zhì)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(fā)展趨勢為組合污水處理技術(shù)及設(shè)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(jī)物原本就具備一定潛在能量,在進(jìn)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(qū)的供熱和采暖,促成小區(qū)生態(tài)平衡系統(tǒng)。
(5)由于小區(qū)管理人員數(shù)量與專業(yè)素質(zhì)的制約,住宅小區(qū)生活污水處理應(yīng)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(fā)展趨勢
[關(guān)鍵詞]污水處理;技術(shù);活性污泥法;污染;
中圖分類號:X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)42-0367-01
隨著工業(yè)的發(fā)展和城市人口的增長,污水的排放量也不斷增加。水環(huán)境污染和水資源短缺的日益嚴(yán)重,已經(jīng)成為世界各國普遍關(guān)注和急待解決的社會問題。近些年來,隨著我國政府對節(jié)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(jī)制,因此污水的處理能力也不斷提高,污水處理設(shè)施對污染物減排的貢獻(xiàn)率不斷提升。
一、污水處理新技術(shù)
1、超聲水處理技術(shù)
在我國城市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,化肥和農(nóng)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(zhì)都造成了污染,而超聲水處理技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于強(qiáng)化微污染水的生物處理。當(dāng)城市中的污水首先經(jīng)過一定強(qiáng)度的超聲處理后,這就會增強(qiáng)膜生物反應(yīng)器的生物活性,同時也會增加反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷,從而使有機(jī)物的凈化效率得到有效的提高,因此超聲水處理技術(shù)實(shí)際上就是提高了污水中生物的活性。這種技術(shù)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(chǎn)生異常的高壓和高溫,形成所謂的“局部熱點(diǎn)”,化學(xué)反應(yīng)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(shù)降解水中的化學(xué)污染物,是才起步的一種新型污水處理技術(shù),使用這種技術(shù)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(dǎo)體材料時,還能夠達(dá)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(lián)邦德國亞琛大學(xué)B.Bohnke教授于20世紀(jì)70年代中期在傳統(tǒng)兩段活性污泥法(Z-A法)和高負(fù)荷活性污泥法基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新工藝,屬超高負(fù)荷活性污泥法,在技術(shù)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(guī)活性污泥法。且可節(jié)省基建投資約20%、能耗15%左右。其突出的優(yōu)點(diǎn)是A段負(fù)荷高,抗沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng)。對pH 和有毒物質(zhì)的影響具有很大的緩沖作用,并能破壞絡(luò)合化學(xué)污染物而去除COD 和BOD5。特別適合處理濃度高、水質(zhì)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(yè)廢水。另外,A段和B段可以分期建設(shè),適合經(jīng)濟(jì)水平不高的中小城市。該工藝的主要缺點(diǎn)是污泥產(chǎn)量較高。該工藝在我國一些城市已有應(yīng)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(jīng)格柵等除去粗大懸浮物后,進(jìn)入初沉池初步去除SS、COD、BOD等,接著進(jìn)入第一級BIOFOR降解絕大部分COD、BOD,并硝化部分氨氮;進(jìn)入第二級BIOFOR徹底硝化氨氮并進(jìn)一步降解COD、BOD;必要時進(jìn)入第三級BIOFOR 脫氮除磷。在運(yùn)行過程中,在一、二級BIOFOR底部曝氣。每運(yùn)行一定時間進(jìn)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(zhì)量高,可滿足回用要求,工藝流程短,運(yùn)行費(fèi)用較低,過濾速度高,抗沖擊性能好,運(yùn)行管理方便、便于維護(hù)。其主要缺點(diǎn)是預(yù)處理要求較高,產(chǎn)泥量相對活性污泥法稍大,污泥穩(wěn)定性稍差。
4、聲波能污水處理技術(shù)
聲波能污水處理技術(shù)是指運(yùn)用超聲波對污水中的化學(xué)污染物以及一些難以降解的有機(jī)污染物進(jìn)行降解,這是一種近年來新奇的新型水處理技術(shù)。超聲波污水處理技術(shù)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(dú)使用或者與其他的無數(shù)處理技術(shù)聯(lián)合使用,具有較強(qiáng)的應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿Α3暡ㄊ且环N由一系列的疏密相間的縱波構(gòu)成的聲波,它能夠通過液體介質(zhì)向四周擴(kuò)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(chǎn)生高溫高壓環(huán)境,形成超聲空化,使得有機(jī)物在空化氣泡內(nèi)發(fā)生化學(xué)鍵斷裂、水相燃燒以及高溫分解作用,達(dá)到污水處理的目的。但是,超聲波污水處理技術(shù)與污水本身的粘性有很大的關(guān)系,如果污水本身的粘度過高,則會導(dǎo)致超聲降解作用下降,甚至是無法產(chǎn)生空化核。因此,超聲波污水處理技術(shù)對于污水本身也有一定的要求。在實(shí)際的應(yīng)用過程中,還需要注意污水的酸堿度、和溫度的調(diào)節(jié),酸堿度應(yīng)該以有利于有機(jī)物以中性分子的形態(tài)存在為依據(jù),而溫度的調(diào)節(jié)通過研究發(fā)現(xiàn),在溫度低于20攝氏度的條件下,更有利于有機(jī)物的降解。
5、高級氧化處理技術(shù)
高級氧化處理技術(shù)就是指利用在特定的條件下產(chǎn)生的具有一定氧化能力的自由基,從而強(qiáng)化并分解污水中的有機(jī)污染物,這種技術(shù)一般是被應(yīng)用在水質(zhì)要求較高或是水源污染較重的情況下的。但是這種技術(shù)的成本是比較高的,由于這種技術(shù)的處理效果也是更好的,因此其可以作為未來發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容來研究。通過利用光的激發(fā)產(chǎn)生或是通過使用合成特殊的催化劑引發(fā)能夠產(chǎn)生自由基,其研究的內(nèi)容主要有:光化學(xué)催化氧化處理工藝?yán)碚撆c技術(shù),同位素、紫外靜水工藝?yán)碚撆c技術(shù)等內(nèi)容。高級氧化處理技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)代環(huán)保型水處理技術(shù)的重點(diǎn)研究課題,其在未來也將引領(lǐng)我國的環(huán)保型水處理技術(shù)的快速發(fā)展。
二、污水處理新技術(shù)的發(fā)展展望
21世紀(jì)是水的世紀(jì),水資源短缺、水污染等問題的加劇將對21世紀(jì)人類社會持續(xù)發(fā)展帶來深刻的影響。研究新的城市污水處理技術(shù),將處理后的水和泥變?yōu)榭衫玫馁Y源,使城市污水處理事業(yè)成為一種自然資源再生和利用的新興工業(yè),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(shù)的研究方向,重點(diǎn)在于降低能耗、改善出水水質(zhì)、減少污泥量、簡化與縮小處理構(gòu)筑物的體積、減少占地、降低基建與運(yùn)行費(fèi)用、改善管理條件等??梢灶A(yù)見, 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論與方法在水污染的研究和水污染的控制應(yīng)用方面不斷拓寬與加深,諸如化學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科和理論,以及化工技術(shù)、生物技術(shù)、生態(tài)工程技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、遙控遙測技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)手段的廣泛應(yīng)用,城市污水處理技術(shù)將會得到迅速發(fā)展. 就我國目前的污水處理現(xiàn)狀而言,污水處理技術(shù)市場需求相當(dāng)大。城市污水處理的發(fā)展將表現(xiàn)為以下幾個方面的特點(diǎn):氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除仍為重點(diǎn),也是難點(diǎn);工業(yè)廢水治理開始轉(zhuǎn)向全過程控制,單獨(dú)分散處理轉(zhuǎn)為城市污水集中處理;水質(zhì)控制指標(biāo)越來越嚴(yán);由單純工藝技術(shù)研究轉(zhuǎn)向工藝、設(shè)備、工程的綜合集成與產(chǎn)業(yè)化及經(jīng)濟(jì)、政策、標(biāo)準(zhǔn)的綜合性研究;污水再生利用提上日程;中小城鎮(zhèn)污水污染與治理問題受到重視。
三、結(jié)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(yán)重,污水資源化勢在必行。部分城市污水處理新技術(shù)的發(fā)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(jìn)而促進(jìn)污水處理廠污水處理能力的提升。推動污水處理技術(shù)的發(fā)展,從而通過新技術(shù)的應(yīng)用,減少有害污水的產(chǎn)生,為我國環(huán)境保護(hù)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。我們應(yīng)當(dāng)熟練的掌握城市污水處理的各種新技術(shù)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(huán)境,才能夠選擇最為合理的污水收集方法和污水處理技術(shù),只有這樣,才能真正的防治水污染,從而保護(hù)城市環(huán)境,促進(jìn)城市污水處理行業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
(寧夏銀川市規(guī)劃建筑設(shè)計研究院有限公司,寧夏銀川750001)
【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,膜處理技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展,膜處理技術(shù)的發(fā)展方向越來越明確:首先,膜技術(shù)處理不在僅僅局限于應(yīng)用于小型的水廠開始向大規(guī)?;较虬l(fā)展。其次,膜技術(shù)處理后的水質(zhì)向更安全的方向發(fā)展。最后,膜處理技術(shù)除去有機(jī)物和其他有害物質(zhì)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(shù)越來越向環(huán)保方向發(fā)展。
關(guān)鍵詞 市政污水處理;可持續(xù)發(fā)展;循環(huán)經(jīng)濟(jì);綜合效益;經(jīng)濟(jì)高效;安全可靠;節(jié)能環(huán)保
0引言
膜處理技術(shù)由于高效、實(shí)用、可調(diào)、節(jié)能和工藝簡便,在污水回用領(lǐng)域也有普遍的應(yīng)用。膜處理成為規(guī)模水處理設(shè)施的重要技術(shù)之一,膜技術(shù)作為深度處理中的新興方法,是近10年來水處理領(lǐng)域最重要的技術(shù)突破。隨著制造工藝的提高,曾被認(rèn)為是十分昂貴的膜處理技術(shù)如今變得越來越經(jīng)濟(jì),具有很強(qiáng)的競爭力。
1膜處理技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)
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(xué)技術(shù)的發(fā)展,污水的處理技術(shù)已經(jīng)有了一些方法,而膜處理技術(shù)在這些處理方法中屬于比較新的一種技術(shù)。該技術(shù)主要是利用外界的壓力,并且通過膜的選擇透過性來達(dá)到除污的效果。膜處理技術(shù)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(jī)膜,而另一種是無機(jī)膜。與其他種類的污水處理技術(shù)下相比,膜處理技術(shù)有著自身多方方面的特點(diǎn):首先,膜處理技術(shù)不會對污水中各種物質(zhì)的物理性質(zhì)或者是化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生改變,其污水中的物質(zhì)還保持著原有的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。其次,膜處理技術(shù)相比于其他的污水處理技術(shù),更要潔凈的多,這主要是因為膜處理技術(shù)是依靠自身膜的選擇透過性來進(jìn)行排污,所以,無需使用任何化學(xué)藥品。再次,膜處理技術(shù)是一種新型的污水處理技術(shù),并且這種處理技術(shù)更加高效,還能夠?qū)ξ鬯械囊恍┪镔|(zhì)進(jìn)行分離。最后,膜處理技術(shù)以其自身多方方面的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用在污水處理中,主要是由于其技術(shù)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(shù)中存在的問題
將膜處理技術(shù)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(rèn)的是,在膜處理技術(shù)應(yīng)用的過程中,還存在著一些問題,并且有待進(jìn)一步解決。膜處理技術(shù)應(yīng)用中的問題主要體現(xiàn)在膜的自身方面。一方面,膜處理技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)中存在的問題進(jìn)行研究,從而有效的解決這一問題,為膜處理技術(shù)更好的應(yīng)用奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。
3膜處理技術(shù)在市政污水處理中的應(yīng)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(fā)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(fā)展中,要加強(qiáng)對膜處理技術(shù)應(yīng)用的研究,從而在最大程度上解決當(dāng)下污水處理的普遍問題。本文在此提出了幾點(diǎn)膜處理技術(shù)在市政污水處理中運(yùn)用的研究,希望能夠為膜處理技術(shù)的運(yùn)用而提出一些借鑒。
3.1膜處理技術(shù)處理污水
膜處理技術(shù)不同于生物處理技術(shù),對溫度等沒有嚴(yán)格要求,且不會改變污染物處理前后的理化性質(zhì),因此在市政污水中處理潛力巨大。膜處理技術(shù)處理在市政污水處理中的應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在中水回用上,近年來國內(nèi)外均有許多成功利用膜處理技術(shù)達(dá)到中水回用目的的應(yīng)用實(shí)例。
3.2膜處理技術(shù)處理含油污水
在石油采集過程中往往會產(chǎn)生大量超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)的污水,其中油的含量高達(dá)100~1000mg/L,這類污水必須經(jīng)過適當(dāng)處理才能進(jìn)行排放。傳統(tǒng)的處理技術(shù)如隔油技術(shù)、氣浮技術(shù)及生化處理技術(shù)由于成本較高或處理效率較低等原因均不能達(dá)到理想的處理效果。膜處理技術(shù)處理含油污水已有幾十年的實(shí)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(biāo)準(zhǔn)以內(nèi),上世紀(jì)80年代出現(xiàn)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(zhì),李永發(fā)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(zhì)不穩(wěn)定且膜本身易被污染。
3.3膜處理技術(shù)處理印染廢水
紡織和印染工廠中排放的工業(yè)廢水中含鹽量高、化學(xué)需氧量和色度也很高,并且難以用生物化學(xué)方法處理。傳統(tǒng)的處理工藝如活性污泥法、沉降法等難以將水質(zhì)處理到排放標(biāo)準(zhǔn)。即使膜處理中的超濾技術(shù)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(shù)可以將印染污水處理到可回用水質(zhì),處理后水質(zhì)各方面指標(biāo)接近地下水。該處理技術(shù)能將印染污水的80%~90%重新回收利用。
3.4膜處理技術(shù)用于飲用水處理
自來水廠的水處理技術(shù)通常為絮凝沉淀、過濾及加氯等,水質(zhì)雖能達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn),氮其在長途輸送管道中容易滋生細(xì)菌、病毒,水管銹蝕后的鐵銹也會進(jìn)入自來水中;且自來水中添加的氯,本身也可能轉(zhuǎn)變成鹵乙酸等致畸物質(zhì),因此有必要對日常的飲用水作進(jìn)一步處理?,F(xiàn)在常用的凈水器中含有纖維棉、活性炭等基本水處理介質(zhì),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(zhì)及細(xì)菌病毒等進(jìn)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(wěn)定,而且使用壽命長(可達(dá)3年)。并且膜處理過程只依靠自來水本身壓力即可達(dá)到水質(zhì)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(shù)是一種難度比較高的技術(shù),所以,以上僅僅只是對膜處理技術(shù)在市政污水處理中的幾點(diǎn)探討。然而,事實(shí)上,膜處理技術(shù)在市政污水處理的應(yīng)用中還有許多問題需要研究,而僅僅憑借這幾點(diǎn)研究來加強(qiáng)膜處理技術(shù)的應(yīng)用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
4膜技術(shù)發(fā)展趨勢
膜技術(shù)現(xiàn)已形成相當(dāng)?shù)囊?guī)模和產(chǎn)業(yè)。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(yīng)用于電力、電子、化工、醫(yī)藥、食品和飲料等行業(yè),取得了明顯的社會和經(jīng)濟(jì)效益。新型膜材料和膜過程的改進(jìn)與開發(fā)將開辟膜技術(shù)更為廣泛的應(yīng)用空間。今后的膜產(chǎn)業(yè)將圍繞水源開發(fā)、氣體分離、有用組分的回收以及醫(yī)藥、電子等市場的需求,建立節(jié)能環(huán)保的新工藝和新技術(shù)。
為保證可持續(xù)發(fā)展的要求,進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率,使資源得以有效利用,集成膜技術(shù)是膜發(fā)展趨勢中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。集成膜過程是將超濾-微濾與反滲透(納濾)結(jié)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(tǒng)穩(wěn)定、維護(hù)少、占地小、化學(xué)品用量少、流程簡單和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。集成膜技術(shù)是與傳統(tǒng)工藝相結(jié)合,極大地發(fā)揮了各種膜處理技術(shù)的優(yōu)勢,充分體現(xiàn)膜技術(shù)的節(jié)能、低耗、高效等優(yōu)越性,有效地降低生產(chǎn)成本,使膜技術(shù)有更廣闊的發(fā)展空間。
5結(jié)束語
總之,伴隨著國內(nèi)的膜處理優(yōu)勢上深入的認(rèn)知,膜處理技術(shù)在我國的市政污水處理方面得到了非常更為廣泛的應(yīng)用和推廣。
參考文獻(xiàn)
[1]謝玉茹,沈陽,徐云.關(guān)于膜處理技術(shù)在水處理中的一些探討[J].科技與企業(yè),2014(06).
羅茨風(fēng)機(jī)是污水處理曝氣池中最主要也是最重要的機(jī)電設(shè)備。羅茨風(fēng)機(jī)的工作能耗占整個污水處理環(huán)節(jié)能耗的比例較大。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,污水處理需求量增加,使得羅茨風(fēng)機(jī)的應(yīng)用擴(kuò)大,產(chǎn)生的能耗也隨之加大。為響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召,同時也為了降低污水處理的成本,羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)顯得尤為重要。目前,變頻改造,使用節(jié)能馬達(dá)、軟啟節(jié)能、預(yù)測控制等方法是羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能的主要技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】污水處理 羅茨風(fēng)機(jī) 節(jié)能
1 前言
羅茨風(fēng)機(jī)屬于容積式風(fēng)機(jī),采用羅茨風(fēng)機(jī)能夠有效的對煤氣、氫氣、易燃易爆等氣體進(jìn)行輸送,在石化、污水處理以及環(huán)保行業(yè)具有多種用途。羅茨風(fēng)機(jī)中輸送風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比,而且風(fēng)機(jī)內(nèi)腔內(nèi)不需要油,具有精度高,壽命長,結(jié)構(gòu)緊湊,高效節(jié)能、體積小、使用方便的優(yōu)點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于石化、建材、電力、冶煉、輕紡、食品、造紙、污水處理、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)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(fēng)曝氣的方法進(jìn)行污水處理,能夠獲得較好的污水處理效果,其中鼓風(fēng)機(jī)是污水處理工藝中的關(guān)鍵設(shè)備,占據(jù)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(fēng)機(jī)以及做好風(fēng)機(jī)參數(shù)的調(diào)節(jié)控制,對于污水處理廠的效益具有重要的影響。本文結(jié)合污水處理工程實(shí)踐,探討曝氣羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)。
2 曝氣羅茨風(fēng)機(jī)特點(diǎn)
2.1 曝氣羅茨風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)特征
曝氣羅茨風(fēng)機(jī)主要是由機(jī)殼、葉輪、墻板以及進(jìn)出口消聲器構(gòu)成,其中機(jī)殼主要是作為支撐與固定的作用,墻板是用來連接機(jī)殼與葉輪的作用,支撐葉輪的旋轉(zhuǎn),而葉輪主要是羅茨風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分,具有噪聲小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點(diǎn),而其中消聲器用于降低羅茨風(fēng)機(jī)的噪音。
羅茨風(fēng)機(jī)是容積式風(fēng)機(jī)的一種,主要是采用漸開線的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)動,并且風(fēng)機(jī)中的三個葉片完全相同,旋轉(zhuǎn)的過程中能夠保持一定的極小間隙,從而導(dǎo)致進(jìn)氣口呈現(xiàn)真空狀態(tài),葉片與墻板、機(jī)殼形成一個密封腔,能夠形成連續(xù)工作。
2.2 羅茨風(fēng)機(jī)分類
按照工作方式的不同可以將羅茨風(fēng)機(jī)分為單級和雙級風(fēng)機(jī),將兩臺單級鼓風(fēng)機(jī)串聯(lián)起來,對氣體連續(xù)進(jìn)行兩次壓縮的鼓風(fēng)機(jī)我們稱之為雙級鼓風(fēng)機(jī)。按葉輪頭數(shù)可以分為兩葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)和三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī);按照介質(zhì)種類可以分為煤氣鼓風(fēng)機(jī)、二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)等;按用途可以分為立窯鼓風(fēng)機(jī)、曝氣鼓風(fēng)機(jī)等;按照結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒘_茨風(fēng)機(jī)分為立式鼓風(fēng)機(jī)、豎軸式鼓風(fēng)機(jī)、臥式鼓風(fēng)機(jī)、密集成組鼓風(fēng)機(jī)等。為了做好羅茨風(fēng)機(jī)維修與保養(yǎng),將羅茨風(fēng)機(jī)安裝在適宜的場所,避免將風(fēng)機(jī)安裝在經(jīng)常有人出入、易產(chǎn)生腐蝕性氣體等場所,而且周邊的排氣口留有適當(dāng)?shù)目臻g,室外應(yīng)該設(shè)置防雨棚,而且需要采用排氣扇做好降溫措施。
3 羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)
羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓不受風(fēng)機(jī)限制,但是風(fēng)量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比,因此采用恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的方式,能夠具有更高的功率以及節(jié)電率,因此在羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行過程中,對羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造,改變以調(diào)節(jié)閥門開度的方式調(diào)節(jié)風(fēng)量等生產(chǎn)方式,能夠有效的降低勞動強(qiáng)度和能源消耗,為了做好羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造,可以采用節(jié)能馬達(dá)、軟啟節(jié)能、預(yù)測控制以及變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
3.1 變頻節(jié)能技術(shù)
采用變頻節(jié)能技術(shù),是采用電力半導(dǎo)體器件的方式,通過智能控制,能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。在羅茨風(fēng)機(jī)中采用變頻的節(jié)能方式,因為羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比,因此采用變頻節(jié)能的方式,能夠降低風(fēng)機(jī)的耗電量。傳統(tǒng)的羅茨風(fēng)機(jī)主要是采用控制排風(fēng)量的方式控制輸出流量,因此采用變頻技術(shù)能夠降低羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速,從而減少電能。采用羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)軟啟動、軟停止,使羅茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行更加穩(wěn)定,從而減少機(jī)械磨損,延長羅茨風(fēng)機(jī)以及電機(jī)的使用壽命。而且變頻技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)全自動控制,實(shí)現(xiàn)智能控制。
羅茨風(fēng)機(jī)變頻改造是當(dāng)前羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能的主要技術(shù),根據(jù)羅茨風(fēng)機(jī)的負(fù)載特性,采用變頻器對羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制,并且人工給定信號進(jìn)行控制,能夠?qū)崿F(xiàn)變頻器自動增加或減少電機(jī)運(yùn)行頻率,在保證生產(chǎn)的情況下,實(shí)現(xiàn)變頻節(jié)能。通過變頻改造,能夠提升節(jié)能效率,減少維修費(fèi)用并且節(jié)省勞動力。
3.2 節(jié)能馬達(dá)節(jié)能技術(shù)
馬達(dá)節(jié)能是采用高效節(jié)能電機(jī)的方式進(jìn)行節(jié)能,采用高效電機(jī)節(jié)能的方式,能夠?qū)崿F(xiàn)直接啟動以及變頻器調(diào)速,而且起到節(jié)約能源,降低長期運(yùn)行成本的效果,從而能夠提升4%左右的節(jié)能效率。在羅茨風(fēng)機(jī)中采用節(jié)能馬達(dá)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制,采用稀土永磁高效節(jié)能電機(jī),電機(jī)功率因數(shù)高于0.90,具有電機(jī)電流小,延長系統(tǒng)整體運(yùn)行壽命的效果,能夠提升節(jié)能效果。在羅茨風(fēng)機(jī)中采用節(jié)能馬達(dá)技術(shù),能夠減少人工成本,實(shí)現(xiàn)自動控制,并且達(dá)到節(jié)能的目的。
3.3 預(yù)測控制
預(yù)測控制是近年發(fā)展起來的新型計算機(jī)控制算法,預(yù)測控制是一種智能控制技術(shù),采用持續(xù)優(yōu)化和反饋校正的方式,能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制。在羅茨風(fēng)機(jī)中采用預(yù)測控制技術(shù),采用智能化控制,對羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。采用預(yù)測控制的方式,能夠?qū)α_茨風(fēng)機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行有效的控制,實(shí)現(xiàn)精確的控制,對于羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能具有重要的意義。由于預(yù)測控制具有適應(yīng)復(fù)雜生產(chǎn)過程控制的特點(diǎn),所以預(yù)測控制具有強(qiáng)大的生命力。可以預(yù)言,隨著預(yù)測控制在理論和應(yīng)用兩方面的不斷發(fā)展和完善,它必將在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮出越來越大的作用,展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用的前景。
4 結(jié)語
曝氣羅茨風(fēng)機(jī)在當(dāng)前的工業(yè)發(fā)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(fēng)機(jī)節(jié)能,能夠節(jié)省電能。在羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行中,采用變頻節(jié)能技術(shù)、節(jié)能馬達(dá)技術(shù)以及預(yù)測控制的方式,能夠滿足工藝的要求,同時能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的,采用有效的節(jié)能技術(shù),能夠降低噪聲,而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制,降低維修費(fèi)用,控制企業(yè)的運(yùn)行成本。在污水處理行業(yè)廣泛的應(yīng)用羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù),能夠取得顯著的節(jié)能效果,對于污水處理行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:煤礦;生活污水;處理
中圖分類號:U664文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
隨著煤礦生產(chǎn)的擴(kuò)大,特別是我國水資源的匱乏,以及對煤礦環(huán)境保護(hù)問題的重視,對煤礦污水的處理越來越引起各級政府和環(huán)保部門的高度重視。但大多數(shù)煤礦地處偏遠(yuǎn)山區(qū),生產(chǎn)規(guī)模大小不一,難以統(tǒng)一模式處理。尤其是受經(jīng)濟(jì)條件的限制,污水廠的建設(shè)資金不足是一個普遍的問題,因而不能期望污水處理達(dá)到最理想的處理程度。
1煤礦生活污水的特點(diǎn)
生活污水是指居民日常生活中所產(chǎn)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(jī)雜質(zhì),包括碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)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(jī)雜質(zhì)。因此,生活污水對水環(huán)境的主要污染影響就是有機(jī)雜質(zhì)降解時產(chǎn)生的惡臭,消耗溶解氧和帶來富營養(yǎng)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(jī)物,故通常在預(yù)處理后采用二級生物處理。水體中的有機(jī)物的降解主要靠微生物作用下的生物化學(xué)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(yīng)可以下式表達(dá):
從反應(yīng)式可以看出,有機(jī)物進(jìn)行好氣生化處理的必要條件:一是有機(jī)物可以被微生物降解;二是有充足的氧供應(yīng);三是微生物存在;四是保證微生物需要的營養(yǎng)。低COD污水生化處理,由于營養(yǎng)物質(zhì)不足,微生物的同化作用缺乏物質(zhì)和能量,生化反應(yīng)始終處于遲緩狀態(tài),甚至難以維繼。
2煤礦生活污水水質(zhì)分析
煤礦生活污水一般來自于煤礦居住區(qū)和工業(yè)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(qū)地面沖洗水,因此此類廢水往往具有水量水質(zhì)波動較大,含煤泥、浮油、砂量大等特點(diǎn)。但水質(zhì)成分單一,沒有城市中的輕工、食品、飲食等有機(jī)物排放大戶那么復(fù)雜,雖然也具有一般生活污水所具有的有機(jī)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(xiàn)有設(shè)施存在問題
目前在不少地方生活污水處理廠設(shè)計建設(shè)中存在的一個突出問題就是入水水質(zhì)COD設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏高(按200 mg/L計算),大多采用傳統(tǒng)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(shè)計參數(shù)的選取上,基本仿照了城市污水處理廠建設(shè)的思路和做法。脫離實(shí)際,造成了投資高,運(yùn)轉(zhuǎn)不佳,處理效率低且不易維護(hù)等一系列問題。忽視了充分發(fā)揮生態(tài)環(huán)境(包括水環(huán)境,土壤—植物生態(tài)環(huán)境),環(huán)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(wù)、使污水資源化。因此,希望能轉(zhuǎn)移一下傳統(tǒng)污水處理方法的視角,在全面、綜合、系統(tǒng)地考慮問題的基礎(chǔ)上,尋求煤礦生活污水處理的有效途徑,真正體現(xiàn)出環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的統(tǒng)一。
1)目前煤礦生活污水二級生化處理已運(yùn)行的設(shè)施,多采用表面加速曝氣活性污泥法、鼓風(fēng)曝氣活性污泥法等生化處理工藝?,F(xiàn)在的常規(guī)—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(yǎng)化、水質(zhì)惡化、溶解度下降、魚類死亡等,單純依靠建設(shè)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(shù)據(jù)統(tǒng)計COD濃度統(tǒng)計值為58.9 mg/L,可生化性差。不應(yīng)照搬大中城市污水處理模式,傳統(tǒng)的系列化處理方法常常達(dá)不到預(yù)期效果。
3)現(xiàn)有的設(shè)施運(yùn)行過程中,往往由于原水水質(zhì)、水量波動大,操作人員很難掌握好操作技術(shù)等,使得處理效果不夠理想。尤其是活性污泥法技術(shù)性強(qiáng),需要專門的技術(shù)員來管理。
4)投資大、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)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(yè)的建設(shè)和生產(chǎn)帶來新的環(huán)境污染。再者,很多污水處理廠,沒有完善的污泥處理系統(tǒng),污水廠的建設(shè)和運(yùn)行還會帶來其它材料和化學(xué)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(diǎn)
4.1傳統(tǒng)活性污泥法
活性污泥法是城市生活污水和有機(jī)性工業(yè)生產(chǎn)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?;钚晕勰喾ㄊ抢煤哟ㄗ詢粼淼娜斯?qiáng)化高效處理工藝,已成為有機(jī)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(yīng)用是相當(dāng)普遍的。該法對COD在60%~80%之間。傳統(tǒng)活性物泥法處理效率高,適用于處理要求高,而水質(zhì)相對穩(wěn)定的污水,但是它對進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低,不耐沖擊負(fù)荷,需要較高的動力和基建費(fèi)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(wěn)定,操作管理簡單,運(yùn)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(yīng)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(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力,污泥生成量少,無污泥膨脹,易維護(hù)管理,如設(shè)計不當(dāng),容易產(chǎn)生堵塞。該法對有機(jī)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(yīng)用,尤其是采用生物接觸氧化法的地埋式污水處理設(shè)備應(yīng)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(qū)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(yīng)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(gòu)成一級處理;接觸氧化池、二沉池構(gòu)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(jīng)外管網(wǎng)流入調(diào)節(jié)池(通過格柵去除污水中的漂浮物和粗大的懸浮物),調(diào)節(jié)水量、均衡水質(zhì),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(jìn)行缺氧反硝化反應(yīng),將硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮還原成氮?dú)馊コ?,同時可去除部分COD,并可提高污水的可生化性;污水經(jīng)缺氧反應(yīng)后流入接觸氧化池,通過鼓風(fēng)曝氣,污水在此進(jìn)行好氧生化反應(yīng),污水中絕大部分COD、BOD5等有機(jī)污染物被分解去除,出水流經(jīng)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(jī)械過濾器進(jìn)一步過濾(必要時投加部分藥劑),出水流入消毒池,經(jīng)二氧化氯發(fā)生器消毒后達(dá)標(biāo)排放。
沉淀池中的沉淀污泥定期排至污泥池,當(dāng)污泥池液位達(dá)到一定高度時開啟污泥泵使污泥進(jìn)入濃縮脫水一體機(jī)對污泥進(jìn)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(yōu)缺點(diǎn):a.復(fù)雜程度上二段接觸氧化工藝比典型工藝復(fù)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(zhì)較穩(wěn)定,其原因是二段工藝中的第一段對污水負(fù)荷能起到緩沖作用,兩段中的微生物也各不相同,相當(dāng)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(shè)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(jìn)行預(yù)處理,以減少二級處理的負(fù)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(jīng)過化糞池處理,污水中泥、砂含量均比較低。據(jù)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(fēng)莊污水廠、深圳污水廠。因此一級處理可以簡化或改進(jìn),可以采用以下方法進(jìn)行一級處理:a.只設(shè)沉砂池,不設(shè)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(yuǎn)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(yù)設(shè)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(jìn)入二級處理;d.不設(shè)沉砂池和初沉池,但需加細(xì)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(yīng)根據(jù)污水及現(xiàn)場實(shí)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(jù)當(dāng)?shù)氐奈鬯闆r及現(xiàn)場實(shí)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(yǎng)、二段接觸氧化工藝等等,現(xiàn)在都有了應(yīng)用實(shí)例,究竟采用何種工藝好,應(yīng)視當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)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(diǎn)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(xù)氧化分解有機(jī)物,從而提高處理效果。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)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(zhuǎn)化過程中發(fā)揮著強(qiáng)大的作用。利用微生物處理污水具有工藝投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、最終產(chǎn)物少等優(yōu)點(diǎn),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(xué)方法和生物方法三大類。目前國內(nèi)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(jī)物,采用沉淀法除去排放中的無機(jī)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(jī)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(dǎo),協(xié)同其他有益微生物共同作用,產(chǎn)生抗氧化物質(zhì),通過氧化還原發(fā)酵等途徑分解氧化有機(jī)物,把有害有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害無毒物質(zhì)。水體中的微生物,在其生命活動中,吸收和轉(zhuǎn)化某些污染物質(zhì),并將大量有機(jī)物分解成無機(jī)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(zhì)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(jī)物質(zhì)起降解、轉(zhuǎn)化的作用。其凈化方式有以下幾種。
2.1降解作用。細(xì)菌、真菌和藻類都可以降解有機(jī)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(jī)磷農(nóng)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(jī)物質(zhì),但是不能利用這種基質(zhì)作為能源和組成元素的現(xiàn)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(zhuǎn)化—降解、礦化、聚合等反應(yīng),改變污染物的分子結(jié)構(gòu),從而降低或去除其毒性。如有機(jī)磷農(nóng)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(zhì)。
但是,微生物的作用是復(fù)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(zhì)轉(zhuǎn)化為有毒物質(zhì),從而產(chǎn)生新的污染。如三氯乙烯能夠在微生物作用下轉(zhuǎn)化為氯乙烯,這是強(qiáng)致癌物質(zhì)。因此,在利用微生物進(jìn)行凈化的同時,要密切監(jiān)視系統(tǒng)中有機(jī)物分解的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)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(xué)方法,是一種應(yīng)用最廣、工藝比較成熟的廢水生物處理技術(shù)。一般可使污水的BOD5去除率達(dá)90%。
活性污泥一般經(jīng)過人工培養(yǎng)、馴化而獲得,并在污水處理過程中,能不斷地返回接種使用?;钚晕勰嗍且环N絨絮狀小顆粒,主要由菌膠團(tuán)形成菌、原有生物、有機(jī)和無機(jī)膠體及懸浮物組成。
此法最大的弱點(diǎn)是產(chǎn)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(fā)從源頭上不產(chǎn)生污泥的污水處理技術(shù)成為熱點(diǎn)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(jù)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(yīng)用于石油、印染、造紙、農(nóng)藥、食品等工業(yè)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(jī)物污染物和微生物吸附到載體上,并發(fā)生微生物的增殖。經(jīng)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(zhì)轉(zhuǎn)移:空氣中的氧廢水(污水)生物膜。此法比活性污泥法產(chǎn)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(jī)污染物的處理方法。通常用于不溶性有機(jī)物質(zhì),如纖維素含量高的污水,或高濃度的工業(yè)廢水,也經(jīng)常用于處理剩余污泥。
3.4氧化塘法。又稱生物塘法或穩(wěn)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(nèi)停留的時間較長,通過水中的微生物代謝活動可以將有機(jī)物降解。在氧化塘中,廢水中的有機(jī)物方要是通過有機(jī)菌藻共生作用去除的。氧化塘中同時可以進(jìn)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(zhì)是多種多樣的,所以一般一種污水的處理需要聯(lián)合使用幾種處理類型。
4.城市生活污水處理的現(xiàn)狀和存在的問題
目前國內(nèi)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(shù),部分用了三級處理技術(shù)。采用傳統(tǒng)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(shè)費(fèi)用低廉,節(jié)能和運(yùn)行管理方便的城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)已成為我國城鎮(zhèn)生活污水處于理技術(shù)研究的重要內(nèi)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(yǎng)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(xì)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(fù)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(qiáng)化技術(shù)已成為今后處理生廢水的重要發(fā)展趨勢。
5.微生物在污水處理中的優(yōu)勢
隨著基因重組技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)及酶和細(xì)胞固定化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,微生物在環(huán)保方面的應(yīng)用在將來的發(fā)展中會日益顯示其重要性,使環(huán)境污染治理達(dá)到良性循環(huán),實(shí)現(xiàn)以盡可能小的環(huán)境代價,獲得最大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益,進(jìn)一步推進(jìn)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。
用微生物對環(huán)境治理尤其是對污水進(jìn)行處理在國內(nèi)已得到廣泛使用,并已應(yīng)用于各種工業(yè)的生產(chǎn)污水和城市污水處理,BOD5去除率達(dá)87%—95%;出水水質(zhì)量較好,一般可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);與化學(xué)法相比,成本較低;污水肥分高,一般可用作農(nóng)田肥料;污泥的沉降性能也好,有利于進(jìn)一步脫水。通過輻射誘變和化學(xué)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(fā)展方向,在我國將有很大的發(fā)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(shù)處理污水是行之有效的重要方法。
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