k1体育在城镇经济发展的过程中,往往要求有关部门能够处理好城镇污水问题,因为这关系着城镇的可持续发展,同时对于人们的身体健康也具有较大的影响。只有解决好城镇污水问题,才能满足人们生活以及工作的需求,营造良好的环境氛围。所以,这就不得不需要加强污水的处理。针对低浓度污水处理而言,传统的工艺手段已经难以满足污水处理的要求,为此,这就需要我国有关方面能够提高这方面的重视程度,加强低浓度污水处理工艺的研究,取得令人满意的应用效果。
事实上,与大中城市的污水相比,城镇污水还是有所不同的,就城镇污水而言,主要是由生活污水以及工业废水构成,虽然污水总量较低,但是污染程度却比较严重,这就无疑加大了城镇污水治理的难度。尤其在低浓度污水处理问题上,一直得不到很好的解决。就低浓度污水而言,主要指的是COD浓度低于1000mgL-1或BOD浓度低于500mgL-1的有机污水。这与城镇下水道等设施欠缺有很大的关系,难以进行集中的处理,而且有些工厂也缺少比较专业的污水处理设备,这都会对水质产生污染,使得低浓度污水问题愈加趋于严重,难以为微生物提供充足的养分,甚至对于生物污水处理过程起着一定的制约作用。因此,如何在低碳源条件下达到高效脱氮除磷的目的就成为了人们主要关心的问题,这就需要有关方面能够予以重视,采取有效的解决措施。而这就不得不提到低浓度污水处理工艺的应用,合理的选择处理工艺尤为关键,并且还要结合实际情况加以合理应用,这样才能取得理想的污水处理效果,这具有重要的意义。
在城镇低浓度污水处理的过程中,处理工艺的选择与应用是极为重要的,这关系着最终的污水处理效果,同时对周围水体环境也具有很大的影响。为了解决地浓度污水处理问题,就需要有关部门能够提高对于处理工艺的认识,对于各个处理工艺进行了解,掌握其工艺的应用要点,进而能够实现各类处理工艺的有效应用,进而达到预期的污水处理目的。就目前而言,比较常见的城镇低浓度污水处理工艺有以下几种,仅供人们参考:2.1活性污泥工艺(SBR)。活性污泥该工艺是比较常见的城镇低浓度污水处理工艺之一,通过加强这类工艺的应用,能够快速进行生化反应,进而达到排水、排泥的效果。现阶段而言,这类技术已经比较成熟,在如今我国城市污水处理中应用的较为广泛。就其具体工艺流程而言,也是十分简单的,只需将污水置于反应池内,就能迅速进行污水处理,而且运行费用也较低,能够更好的满足低浓度污水处理的要求,取得良好的脱氮除磷效果。在实际操作的过程中,可以发现,其耐冲击负荷也较强,因此,值得人们进行选择与应用。需要注意的是,活性污泥工艺本身存在水力时间停留较长的问题,一旦缺乏良好的管理,不仅难以达到除磷效果,还会造成污泥膨胀的现象。所以,在采取该工艺手段时,应该注意将生化与物化这两种方法协同起来,提高污水的处理能力。就现有研究表明,投加了PAC的SBR反应器具备良好的污水处理效果,能够有效的去除污水中的COD、TN以及TP。在未来发展阶段,这类工艺更需进一步的进行研究与推广应用。2.2生物膜法。生物膜法也是常见的低浓度污水处理工艺,能够便于人们进行低浓度污水的处理。尤其对于水量以及水质的变动有着很高的适应性,具有较好的沉降效果,基本能够帮助人们实现固液分离,加强低浓度污水的有效处理。然而,与活性污泥法相比,这种工艺有着明显的不同,比较偏于自然净化的原理,所以,其生物量不够大,会导致其处理效果较低,而且还存在着一定的成本问题,就现阶段而言,比较适宜应用在一些小型污水厂以及废水厂中。而随着技术的不断进步与发展,为跟上时代的发展潮流,低成本的生物膜法技术正在加紧研究,就该技术而言,主要是利用透水混凝土生物膜来进行城市污水的处理,就其材料而言,主要是由混凝土原材料与活性材料ATV-C而构成的固体膜片,仔细观察可以发现,上面还预留了细小的透水孔,能够更好的满足低浓度污水处理的要求,同时其构成成本也相对低廉,值得进深入研究。2.3A2/O工艺。实际上,A2/O工艺的应用也起着重要的作用,能够有效加强污水处理。A2/O生物脱氮工艺是将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来,取长补短,更有效的去除水中的有机物。A2/O工艺的内在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争,很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除,阻碍着生物除磷脱氮技术的应用。改良A2/O工艺是必然的要求,可以考虑在厌氧池、缺氧池和好氧池前增设了一个预缺氧池,这样就保证了聚磷菌在厌氧段内的释放磷的能力及好氧段内的吸磷能力,加强了除磷的效果。由预缺氧池接收沉淀池回流的污泥,从好氧池回流的混合液进入缺氧池,这种分开回流的模式减少了进入厌氧池内的硝酸盐,提高了脱氮的效率。在A2/O工艺中,污泥龄对COD、TN、氨氮等的去除不产生大的影响,但它是影响除磷的一个重要因素。经研究发现,当污泥龄为12d时,A2/O工艺的综合处理效果最好。而将AOA工艺与生物接触氧化法组合起来形成一套一级强化生物絮凝吸附的高效、低耗新型系统后经过试验发现,两者之间最大程度地利用了生物絮凝阶段的高负荷及接触生物膜过滤的低负荷,将各自优势更好地发挥出来,并增加抗冲击负荷的能力。研究表明,在进水体积流量为1.0m-3d-1、吸附池F/M为2.8kgCODkg-1MLSSd-1、水力停留时间为1.5h时,这个组合系统的效率最高。2.4厌氧折流板反应器(ABR工艺)。实际上,厌氧折流板反应器也是一种低浓度的污水处理工艺,是在如今科技时代背景下诞生的新型处理工艺技术,因为以往的处理工艺手段都已经难以满足时展的需要,只有加强污水处理工艺的创新与研究,才能更好的满足污水处理工作的要求,取得良好的处理效果,加强周围环境的保护,同时也能避免水污染问题的严重恶化。由此可见,污水处理技术的更新是必然的要求。而厌氧折流板反应器的出现就正好满足了这一要求,通过加强这类处理工艺的应用,不但能够提高低浓度污水处理效率,还能推进有机废水处理的研究进展。为此,针对该工艺手段就需要加以重视。就其反应器而言,主要是由多个上流式厌氧污泥床连接构成的,能够便于进行低浓度水的水利。与其他的工艺相比,具有构造简单,运行费用低,耐水力强等方面的优势,具有很好的低浓度污水处理效果,一般而言,在进行低浓度污水处理的过程中,要将ABR分格数尽量控制在3或者4格为宜。2.5人工湿地处理工艺。除了以上低浓度污水处理工艺外,人工湿地处理工艺也是比较常见的工艺手段,与其他工艺处理技术相比,也具有一定的应用优势。就其工艺本身而言,其结构较为简单,而且成本也较低,便于人员进行操作以及管理维护,同时有利于取得除污效果,能够更好的加强污水方面的处理。目前,已经在多个地方加以应用,深受人们的认可。而随着技术手段的不断创新,近几年,有关研究人员已经开始致力于将人工湿地处理工艺与其他工艺进行联合,通过进行有效的工艺联合,能够更好的提高我国城市污水处理工作的水平,同时还能尽可能的弥补人工湿地处理工艺的不足之处。尤其在低浓度的污水处理中具有较好的应用净化效果。有关研究表明,有人曾经利用“接触氧化+生物滴滤池+潜流人工湿地+氧化塘”的组合工艺来进行低浓度污水的处理,结果证明,该组合工艺的去除效果较好,污染物的去除率也较高,值得未来加以推广应用,更好的加强我国水体环境的保护,同时也能避免水污染问题的恶化,更好的促进我国社会经济的可持续发展。
近几年,我国城镇建设的步伐越来越快,城镇污水处理厂的数量也有所增加,但是,随着时间的推移,问题也越来越多,进水浓度普遍偏低,碳源不足,这已经成为了城市污水处理中的主要问题之一。为此,这就需要有关方面能够加强低浓度污水处理工艺的改进与应用,本文主要讲解了生物膜以及活性污泥等处理工艺,希望可以为有关方面提供参考,进一步解决城镇的污水处理问题,更好的促进我国城镇的发展,同时也有利于促进我国社会经济的良好发展。
[4]夏兴勃.生物过滤工艺在污水除臭中的应用[J].绿色科技,2017(6).
随着我国经济社会快速发展和人口日益剧增,城市污水排放量显著增加,地面水体污染加剧,从而导致整个水环境质量恶化愈演愈烈,由此引发的生态污染问题已成为制约城镇发展的关键问题,如何科学合理地设计污水处理工艺对于缓解生态污染以及实现污水无害化、资源化具有重要的意义[1]。
本文以某污水处理厂为例,较为详细地阐述了污水处理工艺设计流程,合理地确定了本次设计的水质指标,以节能环保为基本理念,优选出切合实际的处理工艺进行去废除污,并简要探索其回用途径,真正实现污水无害化以及废物资源化利用。
现状人口规划为57万,近期2020年总体规划人口为65万,该设计以近期2020年来考虑。
中心城区污水处理厂所处理的污水量由综合生活污水量(包括居民生活污水及公建生活污水)、工企业生产污废水量、未预见污水量、地下水渗入量以及少量雨水渗漏量来组成。根据《室外给水设计规范》规定,设计确定平均日综合生活用水定额为150()Lcapd。折污系数按0.85考虑,平均日综合生活污水定额为127.5()Lcapd;工企业污废水按占排污总量的30%计算[2];地下水以及未预见水量按照总水量的5%来估算。通过计算,项目近期处理污水量为10万m3/d。
污水处理厂出水水质依据:满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。见表1。
污水可生化性是指污水中污染物的化学结构会因为微生物的生命活动而发生改变,从而会改变污染物的化学和物理性能,研究污染物可生化性可以便于我们了解污染物能够通过怎样的方法尽快排出,并且判断污染水体能否采用生物除磷脱氮工艺进行处理。通过分析污水厂进水营养物质见表2所示。通过上述的分析结合污水可生化评价指标可以看出,该污水处理厂应该采用生物处理的相关方案,所采用的方案要具有很好的脱氮除磷的功效。
对于经济有限地区,在选择处理工艺时,应在尽可能投资小的基础上选择处理效果较好的工艺,通过对几种具有脱氮除磷的工艺进行比较来确定该设计的处理工艺。1)SBR工艺SBR工艺采用间歇式运行方式,虽然运行稳定,操作灵活,适当改变其运行周期及流程,可初步实现除磷脱氮[3],但由于其任一单个池子都需要设曝气和输配水系统,间歇排水水头损失大,池容的利用率不理想,且其控制设备复杂,运行维护高,不适合旗县采用。2)A2/O工艺A2/O工艺是专门针对城市污水处理的出水进行脱氮除磷而开发的厌氧+缺氧+好氧组成的工艺,是一种深度二级处理工艺,该工艺被称为最简单的同步脱氮除磷工艺,虽然优点明显,但在去除COD、TN、TP时要求水中要保持一定浓度的溶解氧[4],并要严格控制浓度,对于技术薄弱的旗县来说,运行的条件太过复杂。3)厌氧池+DE型氧化沟DE型氧化沟是专门为了脱氮而开发的一种双沟式氧化沟系统[5],DE型氧化沟在一定程度上能够使两沟交替的处于厌氧和好氧状态,从而达到脱氮的目的,通过在氧化沟前面增设一个厌氧池,不仅可以很好的除磷还可以抑制丝状菌的生长,从而改善污泥性能,更重要的是其流程简单,构筑物少,控制管理方便。结合上述对比分析结果,该设计选用厌氧池+DE型氧化沟工艺方案。
普通的二级生化处理通常只能使出水水质达到国家一级B标准,要想达到设定标准,必须加设三级处理才能达到要求。根据《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中给出的关于二级出水进行混凝沉淀、过滤的处理效率,采用混凝沉淀+过滤的三级处理方案使出水达到一级A的排放标准。
《室外排水设计规范》GB50014-2006(2014年版)6.12.10明确规定深度处理的再生水必须进行消毒。污水消毒一般宜采用紫外线或者氯消毒,紫外线消毒虽然不会产生副产物,但不具备持续消毒的能力,不能满足水回用对余氯的要求。鉴于此,该工程推荐利用氯消毒,以满足将来可能实施水回用的余氯要求。
污水回用途径与其出水水质标准密切相关,由于出水水质达到《农田灌溉水质标准》中旱作物水质要求k1体育,因此本设计将污水治理与水资源开发利用相结合,将处理后的污水作为农林用水资源,有效缓解该地区水资源危机。
废物资源化利用是污水处理发展的必然趋势,在技术力量与经济能力有限的地区,因地制宜、科学合理地设计污水处理工艺对于缓解地区生态污染以及实现污水无害化、资源化利用具有重要的意义,该设计探索了一条市政污水处理与农林经济相结合的发展之路,具有较大的参考意义。
[1]林蔓,张宏伟,孙鹏.晋中市中心城区第二污水处理厂工艺设计及运行[J].中国给水排水,2014,30(02).
1.1含镍废水基于含镍废水零排放,并且保证含镍废水循环利用的目的,本设计方案中采用“Fenton氧化+混凝沉淀+过滤+超滤+两级RO+浓液委外处理”的组合处理工艺。1.2含氰废水采用的主要处理工艺是通过二级碱式氯化法进行破氰处理,经监测破氰率和总氰化物污染指标达标后的含氰废水一期工程排入综合废水中一起进行后续处理最终达标排放,二期工程排入一般清洗废水中一起进入回用系统[1]。1.3高铜高COD废液本设计方案中采用在反应沉淀槽内进行“芬顿氧化+混凝沉淀”间歇处理工艺,沉淀后污泥经压滤机压滤,滤液回至综合废水调节池一起进行后续处理,可以有效地降低污染物浓度,减轻后续综合废水处理难度[2]。1.4一般清洗废水(包括磨板废水)一般清洗废水是车间排放的较洁净的清洗水,采用混凝沉淀处理工艺处理后作为回用系统的源水,回用水系统产水回用于车间生产,而回用水系统浓水排入综合废水中进一步进行后续处理,最终达标排放[3]。1.5酸性废液酸性废液可以作为有机废液酸化处理的药剂,可以达到以废治废的目的。1.6有机废液本设计方案中采用在弱酸性条件下通过投加亚铁进行混凝沉淀预处理后排入有机废水中进一步进行后续处理,最终达标排放。1.7生活污水经细格栅拦截去除粗大颗粒物后与进入有机废水的混凝反应沉淀系统中进行后续处理,最终达标排放。
2.1含镍废水的处理。2.1.1处理工艺流程2.1.2工艺流程简要说明将含镍废水与其他废水进行分流,自流进入含镍废水调节池,经一定的停留时间调质均匀后,提升依次流经pH调整池1、芬顿氧化池、快混池1和慢混池1;含镍废水沉淀池的上清液流入pH回调池1,回调后的含镍废水流入集水池1暂存,先经多介质过滤器与活性炭过滤器进行过滤,并吸附含镍废水中的部分有机物,然后再经过精密过滤器进行精密过滤,精密过滤器出水依次流经超滤+两级RO回用系统处理,两级RO产水排入RO产水箱中,经取样监测如达到使用要求,则由厂方配备的提升与输送系统输送回用至车间相应生产线工艺流程简要说明为保证破氰效率,本方案设计中将pH调整与氧化破氰反应过程分开进行。将含氰废水与其他废水进行分流,自流进入含氰废水调节池,提升泵经流量计计量后提升依次流经pH调整池3、一级破氰池、pH调整池和二级破氰池,经取样监测破氰率和总氰化物污染指标达标后的含氰废水一期工程排入综合废水调节池中与综合废水一起进行后续处理,最终达标排放;二期工程建成后,排入一般清洗废水处理进入回用处理系统[4]。2.3高铜高COD废液的处理。2.3.1处理工艺流程。2.3.2工艺流程简要说明。高铜高COD废液自流排入高铜高COD废液调节池,提升至反应沉淀槽A/B中进行间歇处理,先投加硫酸溶液在酸性条件下加入FeSO4溶液和H2O2溶液进行,进行芬顿氧化处理,然后再依次加入PAC和PAM进行混凝反应,反应混合液经沉淀后通过污泥高铜高COD压滤泵泵入高铜高COD废液压滤机进行脱水处理;压滤机的滤液排入综废水调节池中进行后续处理,最终达标排放。2.4一般清洗废水的处理。2.4.1处理工艺流程。2.4.2工艺流程简要说明。一般清洗废水自流排入一般清洗废水调节池中与经破氰预处理后的含氰废水混合,由一般清洗废水提升泵提升依次流经快混池2与慢混池2;快混池2中加入NaOH溶液和混凝剂PAC;慢混池2加入助凝剂PAM;pH回调池2出水流入回用集水池暂存作为回用水处理系统的源水,进入回用水处理系统(回用水处理系统另案设计),最终达标排放。2.5酸性废液的处理。2.5.1处理工艺流程。2.5.2工艺流程简要说明。酸性废液排入酸性废液调节池中,通过酸性废液提升泵定量泵入酸化池,作为有机废液酸化处理的药剂,达到以废治废的目的。
[2]郑景华,于向东.阜新玻璃厂含酚废水处理工艺设计实验研究[J].能源与环境,2006,(05):66-67.
[3]段晓流,张晶晶,刘琴.某污水处理系统重金属废水处理工艺设计研究[J].科技资讯,2011,(20):168.
垃圾渗滤液为当今水污染的主要问题之一,具有成分复杂、高浓度氨氮、高浓度难降解有机物等特点,是目前国内外水处理的难点和热点之一。2008年我国颁布了GB16889-2008生活垃圾填埋场污染控制标准,对BOD、COD、氨氮、总氮的排放进行严格控制,要求COD在100mg/L以下,NH3-N达到25mg/L。分析我国污水处理技术现状,现阶段仍无经济可行的技术处理垃圾渗滤液以保证达到排放标准。虽然生化技术与膜技术相结合可以达到相应的排放标准,但由于投资成本高、运行难度大,所以在国内很难进行推广和应用。因此,需要引用新的污水处理技术对垃圾渗滤液进行处理,以达到新标准的要求。JS-BC工艺是从日本引进的污水生化处理新工艺,该工艺不受传统城市污水处理工艺BOD5/CODcr、BOD5/TN、BOD5/TP比值要求的限制,同时具有占地小、运行成本低等优点,对垃圾渗滤液具有较好的处理效果k1体育,该工艺在日本和韩国应用都非常广泛。
JS-BC工艺是从日本引进的污水生化处理新工艺,该工艺由JS-BC装置(回转网状型微生物接触体装置)、优化培养的Bacillus菌和促进优势菌活性的有机生物营养液(生物活性剂)以及接收原水池废水的调节池与曝气池组、沉淀池组合而成。而JS-BC装置则由回转网状型微生物接触装置和配套管路、阀门、仪表、控制系统组合而成。JS-BC污水处理技术的基本工艺一是利用JS-BC装置为Bacillus土壤菌创造出适应其增值培养的独特的好氧与兼好氧循环交替的载体环境,以及特殊网状结构回转载体所保证的足够的生物菌附着量,并通过有机生物营养液对敏感菌群的营养作用,最大限度地对Bacillus菌进行增值培养并发挥出Bacillus菌的活性和对污水中有机物的吸附和降解功能;二是针对Bacillus菌的生化特性,将JS-BC装置与曝气池组结合,通过调整控制JS-BC装置与曝气池组间污泥的内外回流循环量和溶解氧量,实现Bacillus菌在JS-BC装置与曝气池组间对污水中有机物的高效分段循环降解,从而实现高效去除污水中的BOD、COD、SS、T-N,特别是有效解决了除氮、磷和消除恶臭等诸多污水处理难题。
JS-BC生化系统是指在原来的普通活性污泥法和回转生物接触法的基础上进化演变的有机污水处理系统。通过将土壤菌(Bacillus)在JS-BC装置和曝气池内有效地增殖、活性化从而高效去除BOD、COD、N-Hex、TN、TP等污染物,并同时分解系统臭气的先进、高效的处理系统。JS-BC生物处理工艺原理如下:(1)利用系统核心装置JS-BC装置丝网状态梭型回转接触体污水和空气流入量极高的特点,为土壤菌(Bacillus菌)提供特殊的生长环境,可从空气中直接摄取丰富的O2,使土壤在回转接触体表面快速的附着并增殖,提高活性土壤菌(Bacillus菌)在载体上的保有量。同时,通过有机生物营养液对敏感菌群优势培养作用,最大限度地对Bacillus菌进行增殖培养并发挥出Bacillus菌对污水中BOD、COD、T-N、T-P强大的吸附和降解能力,使JS-BC核心装置对BOD的去除率达50%以上;T-N去除率达40%以上;T-P去除率达55%以上,大大降低了后续处理设施的进水负荷。(2)针对土壤菌(Bacillus菌)特殊的生化特性和污水处理原理,将JS-BC装置、曝气池组和沉淀池组有机结合,通过调整控制JS-BC装置与曝气池组间回流液的内外回流循环量溶解氧量和调整回流污泥循环量,实现土壤菌(Bacillus菌)在JS-BC系统中对污水中有机物的高效分段循环降解能力,从而实现高效去除污水中的BOD、COD、SS、TN、TP,特别是有效解决了除氮、磷和消除恶臭等诸多污水处理难题。
JS-BC装置是由日本引进的新工艺,污水经预处理后自流进入调节池进行水质、水量调节,调节好的污水由污水提升泵提升至混合池与回流后的曝气循环液、回流污泥进行均匀混合后进入系统核心装置JS-BC装置,依靠活性Bacillus菌特有特性对污水中有机污染物、TN、TP和臭气成分进行降解去除。装置出水自流进入下端生物曝气池依靠活性Bacillus菌进一步生化降解处理,同时曝气液在曝气池和JS-BC装置中进行内、外循环,进一步提高TN、TP吸附降解时间,最大限度去除污水中TN、TP污染物。曝气池出水自流进入后端沉淀池,对泥水混合物进行充分泥水分离,同时沉淀池中污泥回流到前端JS-BC装置和曝气池中对污泥的活性成分进行激活,提高系统内活性污泥(Bacillus菌)浓度,从而提高系统处理能力。经沉淀后的上清液自流进入后端深度处理系统进行处理,产生的污泥由提升泵提升至污泥处理系统进行处理。
Bacillus菌具有超强的繁殖能力,在高pH及低温、高盐度、高压等极具严酷的极限环境中也具有适应能力。在Bacillus菌中含有资化性细菌对有机物有分解和资化作用。Bacillus菌可分解蛋白质和将淀粉分解至葡萄糖,可分解脂肪酸,可吸收资化、增殖分解后的物质。Bacillus菌属适氮和硫磺素菌种,可将污水中氮素被氧化前的氨、氨盐、硫化氢等状态的物质吸收,去除了臭气产生成份,降低了系统臭气产生量。Bacillus菌具有孢子形成能力,在恶劣环境中能保持活性菌种增殖数量,维持处理能力。Bacillus菌可以分泌抗生素,具有杀菌灭菌的功效。Bacillus菌可分泌的酵素具有强力的水分解能力,可分解的蛋白质、脂质、核酸等物质,通过对难分解性物质的分解、可大幅提高处理效率。Bacillus菌能分泌出一种特殊的粘性物质,具有很强的吸附过滤能力。含有Bacillus菌的活性污泥的脱水性能非常好。
JS-BC系统具有生物脱氮、除磷速度快,效果好的优势,且具有瞬间吸收分解臭气能力,无需增加臭气处理系统,改善了污泥处理环境。JS-BC系统对COD的去除率高(85%以上)、工艺流程简短、运行管理简单,且对溶解氧要求低(0.1~1mg/L),具有运行费用省,系统活性污泥浓度高,耐冲击负荷能力强,运行效果稳定等优点。此工艺的污泥产量小、脱水性能好。可直接浓缩脱水,便于进一步处理与处置。通过JS-BC核心装置可去除BOD负荷的50%~80%,降低后续曝气池进水负荷,减少曝气池容量,并且JS-BC装置可架装在曝气池上,从而可减少系统占地面积。在改扩建工程中可降低占地和改扩建成本,并大幅提高整体系统处理能力。JS-BC工艺具有管理简单、运行可靠、不发生污泥膨胀、设备种类和数量较少、控制系统简单,运行安全可靠等优点。
医院污水处理一般采用好氧生物处理工艺,本工程采用生物接触氧化法处理。生物接触氧化为成熟的生物处理工艺,是生物膜法和活性污泥法相结合的工艺,在曝气池中设置填料,将其作为生物膜的载体。待医院生活污水经充氧后以一定流速流经填料,与生物膜接触,生物膜与悬浮的活性污泥共同作用,达到净化废水的作用。
医院床位数共计700床,考虑污水处理构筑物接纳医院部分旧楼生活污水,同时参考安徽几大医院的污水排放情况,确定本工程污水排放量为750t/d。根据业主提供的环境影响评价报告及相关污水排放标准,确定本工程设计进水水质和出水水质指标如表1所示。出水水质符合GB18466—2005医疗机构水污染物排放标准中的预处理标准和GB8978—1996污水综合排放标准中的二级标准。
曝气生物滤池容积负荷高,占地少,对进水有机物浓度范围适应。该工艺具有:1)生物数量多,活性高,有较强的抗冲击能力,有机负荷;2)具有生物降解反应与过滤双重功能,不需二沉池;3)由于滤料的切割作用,氧利用率高;4)运行稳定可靠,管理方便等特点。但该工艺对进水的SS要求较高,反冲洗时,水力负荷较大,容易冲击初沉池。
生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法,在反应池内装填一定数量的填料,利用吸附在填料上的生物膜和充分供应的氧气,通过生物氧化作用,将废水中的有机物氧化分解,达到净化目的。该法具有如下特点:1)容积负荷高,处理效率好;2)无污泥膨胀;3)可以间歇运行;4)管理方便,不需要回流污泥,且剩余污泥量少。通过综合比较两种工艺后,生物接触氧化法更适用于医院生活污水。管理简单,剩余污泥少。间歇运行也符合医院污水流程。
本工程采用“格栅+初沉调节+曝气生物滤池+二沉池+接触消毒”的生物接触氧化处理工艺。污水处理工艺说明:1)污水首先进入格栅井,经过粗格栅过滤;2)去除粗纤维物质的污水进入调节池;污水在调节池中经过混合后,由提升泵排厌氧池、好氧接触氧化池;3)污水与好氧池中悬挂组合填料充分接触,且好氧池中鼓风曝气,给好氧池的生化反应提供充足的氧气,进行微生物的接触氧化反应;4)经过接触氧化反应后,污水进入二次沉淀池;5)经过沉淀后的污水进入消毒池进行消毒,杀灭污水中的大肠杆菌等大部分细菌,达标后经污水提升泵提升排放;6)设置污泥回流泵将斜管沉淀池的污泥进行回流到好氧池,能够有效地去除氮、磷等物质;多余的污泥由污泥泵打入污泥浓缩池进行重力浓缩,上清液回流入调节池中;浓缩的污泥由专业单位统一外运无害处理。
根据废水处理工艺流程,养鸭污水直接泵入细格栅,经细筛网分隔出鸭毛等污物后流入水解池进行大分子水解酸化降解,然后流入生物接触氧化池(设有微孔曝气装置),使小分子有机物进一步降解,达到排放标准,同时完成氨氮硝化,通过混合液回流,使硝态氮在水解池中还原成氮气,降低NH3-N含量,接触氧化池出水经斜板沉淀池泥水分离后清水自流入水生植物塘,经进一步吸附后泵回至养鸭池。
在工艺选择和设计过程中充分考虑污水特点,并根据同类废水处理设计和实践经验,进行主体工艺选择时,注意重点考虑以下原则。一是采用生化处理原则。采用水解酸化结合生物接触氧化工艺流程,脱氮方式采用A/O泥膜法工艺。二是采用先进可靠的系统设备。降低系统维护工作量,保证系统长期正常运转。三是采用适宜的自动化控制系统。保证处理效果和减少劳动力需求。
水解池内培养厌氧菌,废水经厌氧菌降解,使大部分大分子有机物分解为小分子有机物。
好氧生物处理主要有活性污泥法和生物膜法。生物膜法工艺主要采用生物接触氧化法,生物接触氧化工艺占地面积较小,不会发生活性污泥法中易产生的污泥膨胀现象,运行较为稳定、简单。该工艺在生活废水处理中已经得到广泛应用,效果较好。处理工艺成熟可靠、具有较高的缓冲水质水量冲击能力,采用混合液回流进行硝化、反硝化使NH3-N达到排放标准。
项目实施后,通过政府推介、客户指导、例行蛋鸭养殖技术人员培训等方式积极宣传本项目的成功经验,普及开展生态循环农业的必要性,促进养殖户、孵化场增产增收,加速蛋鸭养殖科学化、现代化。通过技术培训和宣传,极大提高了广大养殖户的环保意识,减少养殖业所带来的环境污染。
随着我国经济发展的快速增长,越来越多的人们增加了对于鸡肉等肉类产品的需求,因此肉鸡养殖业的发展水平在不断提升。在进行肉鸡养殖、销售、加工的过程当中,会产生大量污水,这种污水是含有的污染物质较多,如果排放到生态环境当中,会对生态平衡造成严重的不利影响。怎样有效的处理这些污水,直接影响到企业周边的环境以及周边人们的正常生活和身体健康。因此,如何在进行肉鸡养殖、销售、加工的过程当中开展污水处理显得十分重要。本文在开展研究的过程当中,主要对肉鸡养殖企业在销售过程中的污水处理及回用进行探讨,为肉鸡销售平台污水处理效果和水资源利用提供借鉴和帮助。
肉鸡养殖企业一般会建立配套的销售平台,用于将养成的肉鸡集中销售到周围地区,在肉鸡销售过程中,产生的污水主要包含鸡笼消毒用水、平台冲洗污水、初期雨水、少量生活污水等。据统计,销售平台年均分拣销售2000万只肉鸡,日分拣销售肉鸡4至6万只。按照20~30吨污水/万只分拣量,综合计算出每日污水量约150m3/d。目前销售平台存在着污水处理工艺落后,达不到有效处理平台污水的作用。只有选择一种组合式污水处理工艺才能改善目前肉鸡销售平台的污水现状。
为了降低肉鸡销售平台的污水处理系统的压力,平台应加强生产、生活用水水量管理,采用节水技术,减少污水产生量,避免水量较大对污水系统造成大的冲击;加强生产、生活用水水质管理,对于销售平台,采用先清扫后冲洗的方式,减少杂物、固体粪便进入污水管网及后续污水处理系统;对于销售平台,如果消毒剂对处理系统造成不利影响,应在满足消毒效果的前提下尽可能降低消毒剂的投加量、或以易降解的消毒剂替代现有消毒剂;如污水中污染物质过高,需要进行加水稀释,以满足进水要求;PH如6或9,需要调整至6-9之间;如污水C、N、P比例不协调,需要补加相应的营养,以满足生物处理的要求。
工艺采用处理后回用的模式;分拣中心设计、建设过程中,需要先对场区实施雨水和污水的分离工程,平台初期雨水夹带着污水进入集水池,后续雨水则通过雨水管网流入生态塘,而不进入污水管网;污水先经格栅拦除鸡毛k1体育、塑料瓶、袋等杂物,机械格栅下面要放置盛装栅渣的器具,用于储存机械格栅截留下来的鸡毛等杂物,并及时拖出、倾倒;再经固液分离将鸡粪、鸡毛等大颗粒长纤维杂物分离出来,固液分离机出渣口下部要放置一个手推车,用来存储固液分离机分离的固体,并及时清运;固液分离之后的污水再经混凝沉淀处理,降低污水中的污染物质,以降低后续处理工艺的压力;经预处理之后的污水再进行生物处理,去除有机污染物、氨氮、磷,达到生物处理的要求后排入生态塘;最后进行深度处理,主要由三级生态塘中微生物和水生植物完成,达到回用要求后再提升至回用池加药消毒,然后经回用管网全部用于生产过程中的鸡笼冲洗、消毒、地面冲洗、冲厕等。
根据肉鸡销售平台污水实际情况,综合选用预处理+A2O工艺+三级生态塘。图1是肉鸡销售平台污水处理总体流程图。4.1预处理。肉鸡销售平台污水夹带大量鸡毛、粪便、平台垃圾等杂物。通过机械格栅去筛分水中大部分鸡毛和垃圾,然后自流进入地下集水池;然后固液分离机,将粪便等大颗粒纤维去除;之后通过添加混凝剂、助凝剂使污水在初沉池中进行沉淀,满足水中污染物质凝聚沉淀的效果;通过混凝沉淀后进入调节池的污水可以去除30%左右的污染物,这就是预处理的作用。通过预处理不仅可以去除水中污染物质,还可以去除大部分固体颗粒,以减少后续污水处理系统的运行压力。4.2A2O工艺。A2O一种是厌氧、缺氧、好氧相结合的工艺法。肉鸡销售平台污水经调节池调节后,通过进水泵提升至厌氧池中,厌氧池主要是释放磷功能,从而增加污水中磷的浓度,通过活性污泥的作用使污水中的BOD5和氨氮浓度下降;接着污水自流进入缺氧池,在缺氧池中,活性污泥中的反硝化菌利将污水中硝化后的氮还原为氮气,磷在此过程中浓度变化很小;然后,进入好氧池,在好氧菌的作用下,有机氮被氨化继而被硝化,从而降低氨氮浓度,硝化过程聚磷菌的过量摄取水中的磷,使其浓度快速下降。最后进入二沉池,经短暂沉淀后污水进入终沉池,而两个污泥池中的污泥通过污泥泵排放到污泥浓缩池中,通过排泥除去污水中的磷含量。通过A2O工艺可以同时完成去除COD、氨氮、磷等污染物质。销售平台污水处理正常运行条件下,厌氧池、缺氧池和好氧池上没有恶臭,好氧污泥有清新的泥土味道,颜色为棕褐色(泥土色),而在厌氧池和缺氧池中,由于缺氧,泥土样色较深,为深褐色,但无明显的恶臭。正常活性污泥呈现颗粒状,沉淀性较好,一般能在2分钟内沉淀。4.3三级生态塘。生态湿地污水处理技术在实际运用的过程当中是一种较为先进的处理技术,这种处理技术主要是在生态湿地的环境下来对A2O工艺末端出水进一部处理,通过湿地环境对平台污水当中的水生生物、微生物以及有机物进行充分的分解。因销售平台用地面积受限,大面积湿地不切实际,本文的生态湿地选用三级生态塘,厂区内部开挖三个人工水池,水池大小约400立方米,用于存放经A2O生物脱氮除磷工艺处理后的污水,水池中种植一些常见的水生植物。生态塘中微生物、水生植物的深度处理,再提升至回用池加药消毒,然后经回用管网全部用于生产过程中的鸡笼冲洗、消毒、地面冲洗、冲厕等。
在销售平台污水处理系统运行过程,会产生大量污泥,除部分用于系统回用,剩余污泥被排放到污泥浓缩池中,通过泥水分离系统压干处理。处理后的污泥可作为有机肥料,用于销售平台厂区内部绿化肥料或外运集中处置。5.1集水池排泥。集水池每个星期至少排泥两次,通过预先安装的集水池污泥泵进行人工启动排泥。排泥时间为10-15分钟,或者观察出水口,出水颜色由黑色变成灰色,应停止排泥,排泥时可以适当移动排泥泵,加大排泥面积。当打开排泥泵时,出水口不见出水或出水变小,应及时将排泥泵提出水面,观察排泥泵是否堵塞,并及时清理。如果集水池出现池底污泥上浮现象,应及时排泥。5.2混凝沉淀池排泥。混凝沉淀池在加药的情况下,每天都需要排泥,通过混凝沉淀池污泥泵排泥,直到出水变清,约5分钟;在不加药的情况下,当混凝沉淀池沉淀的污泥将要达到溢流堰底部时,开启混凝沉淀池排泥泵,把污泥打入污泥浓缩池中。5.3二沉池、终沉池排泥。二沉池、终沉池每天至少排泥1次。通过两个沉淀池预设的污泥泵将池底污泥排放的污泥浓缩池,直到泥水颜色变浅,流出的水开始变清(约10分钟~20分钟)。
综上所述,本文在开展研究的过程当中,主要对规模化肉鸡养殖企业肉鸡销售过程中污水处理技术进行了探讨。在当今资源和能源越来越缺少的背景下,高效率、低能耗的处理工艺得到重视,因而在选取销售平台污水处理工艺时,应该优先考虑建设、运行、管理三者的综合成本,且有不错处理效果的工艺。污水系统的管理工作也是肉鸡养殖企业考虑的重要一环,选择一位负责任的管理者则是重中之重。预处理+A2O生物脱氮除磷工艺+三级生态塘这种处理工艺的组合适应经济、环保、高效的发展方向。要节能环保的要求,很重要的一个途径就是在去除肉鸡销售过程产生污水中的污染物质的同时有效回收有用的水资源,处理后的污水回收利用大大减少平台的运行成本。
.[3]蒋维政.畜禽规模化养殖场环境污染防治措施[J].广东畜牧兽医科技,2014,39(03):5-8.
厌氧-好氧活性污泥法(Anoxic/Oxic,简称A/O)是由厌氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理工艺。污水进入厌氧池后与回流污泥混合。活性污泥中的聚磷菌在这一过程中有效降低污水中的BOD,并将污泥中的磷以正磷酸盐的形式释放到混合液中。混合液进入好氧池后,有机物被氧化分解,同时聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸盐到污泥中。由于聚磷菌在好氧条件下吸收的磷多于厌氧条件下释放的磷,因此污水经过“厌氧-好氧”的交替作用和二沉池的污泥分离作用,最终达到除磷的目的。采用A/O工艺作为主体工艺的一体化污水处理设备具备降低有机污染物和除磷脱氮的功能,也不存在污泥膨胀问题,运行管理较简便。由于填料的比表面积大,池内的充氧条件良好,生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高,再加上污泥回流,反应池内活性污泥浓度较高,因此兼有活性污泥法的特点,具有较高的容积负荷。由于生物固体量多,当有机容积负荷较高时,其F/M比可以保持在一定水平,因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。该工艺操作简单,运转费用低,处理效果好,运行稳定。是目前较为成熟的生活污水处理工艺,能有效地确保污水达标排放。生活污水经格栅井进入调节池后,由污水泵抽送至A级生物处理池(兼氧池),兼氧池内挂有弹性填料,通过吸附在填料上的兼氧细菌的吸附水解作用,使污水中对生物细菌有抑制作用和难以生物降解的有机物水解,并将大分子的有机物水解为小分子的有机物并对固体有机物进行降解,减少了污泥量,降低污水中悬浮固体的含量,并利用污水中的有机物作为碳源,使从后级好氧段回流的硝化液中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮在兼氧脱氮菌的作用下形成气态氮从污水中逸出,达到脱氮的目的,从而降解污水中有机污染物,提高污水的生化可降解性,并去除污水中的氨氮和悬浮物。兼氧池出水进入O级好氧接触氧化池,好氧池内好氧微生物在水体中有充足溶解氧的情况下,利用污水中的可溶性污染物进行新陈代谢,从而达到去除污水中可溶解性污染物的目的。好氧池出水自流入二沉池,污水中大部分悬浮物能在此得以有效去除。二沉池出水自流入中间水池储存,中间水泵再提升到沙过滤器去除水中胶体、颗粒、悬浮杂质,确保出水达到排放标准后,消毒排放。经格栅处拦截的栅渣定期清理外运,二沉池中的污泥部分回流至A级生物处理池,另一部分污泥至污泥池使污泥进行好氧稳定消化,减少污泥体积和臭气排放,消化池上清液溢流回到调节池进行循环处理。剩余污泥定期抽送出设备罐体外运处置。
膜生物反应器(Membranebiore-actor,简称MBR)技术是活性污泥生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新工艺。它不同于活性污泥法,不使用沉淀池进行固液分离,而是使用中空纤维膜替代沉淀池,因此具有高效固液分离性能。同时利用膜的特性,使活性污泥不随出水流失,在生化池中形成8000~12000mg/L超高浓度的活性污泥浓度,使污染物分解彻底,因此出水水质良好、稳定,出水细菌、悬浮物和浊度接近于零[8]。MBR处理工艺对水质的适应性好,耐冲击负荷性能好,出水水质优良、稳定,不会产生污泥膨胀;池中采用新型弹性立体填料,比表面积大,微生物易挂膜、脱膜,在同样有机物负荷条件下,对有机物去除率高,能提高空气中的氧在水中的溶解度;工艺简单;不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池,占地面积少。水力停留时间大大缩短;污泥排放量少,只有传统工艺的30%,污泥处理费用低。但一次性投资较高。MBR工艺流程见图2。污水经格栅井进入调节池后经提升泵进入生物反应池,通过PLC控制器开启鼓风机充氧,生物反应池出水经循环泵进入膜分离处理单元,污水返回调节池。反冲洗泵利用清洗池中处理水对膜处理设备进行反冲洗,反冲污水返回调节池。通过生物反应池内的水位控制提升泵的启闭。膜单元的过滤操作与反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗操作时,关闭进水阀和污水循环阀,打开药洗阀和药剂循环阀,启动药液循环泵,进行化学清洗操作。MBR工艺是高效膜分离技术与活性污泥法有机结合的新型污水处理技术,它利用膜的高效截留作用,将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住,省掉了初沉池和二沉池,进行固液分离,有效达到了泥水分离的目的。活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制,而难降解的大分子有机物延长其在反应池中的停留时间,使之得到最大限度的分解,大大强化了生物反应器的功能。
一体化生活污水处理设备具有投资低、能耗少、处理效率高、占地面积小、管理方便等一系列优势,可以有效地缓解管网建设压力,适合农村地区分散式污水处理,在我国农村地区具有广阔的发展前景。在一体化生活污水处理设备采用的常用主体工艺中,A/O主体工艺技术成熟,发展稳定,在工程投资和运行成本上体现出较大的优势;MBR主体工艺在出水水质及出水稳定性上更优,但投资和运营成本较高,管理方面相对复杂。随着膜组件生产工艺的不断发展革新,MBR主体工艺显示出巨大的发展潜力;SBR主体工艺流程简单,设备少,但由于属于间歇性活性污泥法,处理效率不高,且对滗水器的要求较高,常仅在水质水量变化较大的地区使用。对于具体的农村一体化生活污水处理设备主体工艺选择,应结合当地水质、水量的特点,综合上述技术经济因素予以考虑。
矿井废水是指在煤炭开采过程中,所有渗入采掘工作面的地表渗水、岩石孔隙水、矿坑水、地下含水层的疏放水以及井下作业的灭尘、灌浆水等。矿井涌水量及特性取决于矿井地质环境和煤系地层成分。通常,矿井水pH值在7~8之间,属弱碱性。但如果煤层含硫量较高或煤矿企业生产年限较长,井下会聚集大量含硫废水和老窑水,其pH多呈酸性。中国的产煤地区一般缺水,而在煤炭开采过程中会产生大量矿井废水,若不经处理直接排放,势必对环境造成严重污染,同时浪费了水资源。随着环保形势的日趋严峻和水资源政策的不断完善,矿井废水已成为制约煤矿企业长期发展的重要因素。如何有效地将矿井污水变废为宝,从而解决水污染的问题,并缓解矿区缺水的问题,是煤矿企业发展的重要环节。A煤矿位于山西省,是实际生产量约3.0×106t/a的国有煤矿。矿井建设于20世纪80年代中期,矿井废水处理厂与矿井同步设计、施工,并投入运行。随着矿井生产年限的增长和环保要求的不断提高,原设计工艺已不能满足现矿井生产的水质水量和标准要求。为此,该矿对矿井废水处理系统进行了扩容和升级改造,出水水质达到了回用要求和外排标准。
矿井废水日平均排放量为5500t,污染物以悬浮物等为主,pH一般呈中性,若井下出现含S或Fe、Mn2+偏高的矿坑水,pH偏酸性。
考虑到矿井水突发应急处理和汛期水量增大等原因,此次工艺改造为双处理系统,两套系统既可以并联式处理,又可以串联式处理,主要工艺流程为:初次沉淀→混凝(絮凝)→二次沉淀→澄清(过滤)→活性炭→超滤膜→消毒等[1]。矿井废水处理工艺流程如图1所示,污泥处理流程如图2所示。2.1初次沉淀和混凝(絮凝)。矿井水通过提升泵进入地面装有曝气管和pH自动加碱装置的1#调节池内混合调节沉淀,一方面对大颗粒的煤尘进行自然沉降;另一方面当出水pH呈酸性时,通过自动添加NaOH溶液,经过曝气氧化后,Fe2+被氧化为Fe3+去除,pH恢复中性。这时,经过预处理的矿井水进入2#调节池,通过管路加入混凝剂聚合氯化铝(PAC)和絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM),使水中的胶粒物质发生凝聚和絮凝,形成较大颗粒或絮凝体,进而将水中悬浮颗粒分离出来,实现固液分离。上清液进入蓄水池,污泥进入浓缩池。混凝和絮凝过程中的影响因素有水温、pH值、浊度、硬度以及混、絮凝剂的投放量等[2]。2.2二次沉淀和澄清过滤。沉淀方式有平流式、竖流式和斜管式3种,澄清池有机械搅拌式、水力循环式和脉冲式等。此工艺其中一套主要采用斜管式沉淀方式和水力循环式澄清池,加药反应后的矿井水通过内设斜管沉淀的水力循环式澄清池,自下而上,上清液进入无阀滤池,沉淀的污泥排入污泥井;另一套为全自动净水器,加药反应后的矿井水通过净水器内自下而上的6层滤料过滤,依次为15cm厚、8~16cm粒径的卵石,15cm厚、4~8cm粒径的卵石,15cm厚、2~4cm粒径的石英砂,30cm厚、1~2cm粒径的石英砂,45cm厚、0.5~1.0cm粒径的石英砂和20cm厚的锰砂滤料[3]。处理后的矿井水上清液进入蓄水池,沉淀的污泥进入污泥井。2.3浓缩和压滤。污泥浓缩的目的是降低污泥含水率,减小污泥体积,便于处置和利用。浓缩池一般有竖流式和辐流式两种,浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。该工艺采用的是竖流式重力浓缩。重力浓缩是一种重力沉降过程,属于分层沉降,依靠污泥中固体物质的重力作用进行沉降与压密。重力浓缩按其运转方式分为连续式和间歇式两种。该工艺采用的是间歇式重力浓缩,进入污泥井的污泥进入浓缩池,通过橡皮刮板刮到污泥斗中,并从池底排泥管排出,通过气动隔膜泵泵入压滤设施,空余的水返回污泥井。浓缩池沿高程可大致分为3个区域,即顶部为澄清区,中部为进泥区,底部为压缩区。越往压缩区,污泥浓度越高,排泥口处越能达到要求的浓度。污泥浓缩后,体积仍很大。污泥压滤可进一步去除污泥中的空隙水和毛细水,压滤后污泥体积为原体积的1/10~1/4,有利于后续运输和处理。污泥压滤一般分为离心式、真空式、板框式和带式。该工艺采用的是板框式压滤。板框式压滤机主要实现固液分离,其原理为混合液经过滤介质(滤布),固体停留在滤布上,并逐渐在滤布上堆积形成泥饼,而滤液部分则渗透过滤布,成为不含固体的清液,返回调节池。2.4超滤和消毒。因复用水途径不同,部分处理后的中水需进一步做净化和消毒处理,才能达到用水要求。该工艺采用的是超滤膜法,其原理实质为膜分离,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质。由于膜表面密布着只允许水及小分子物质通过的微孔,在一定的压力下,原液流过膜表面成为透过液,而原液中体积大于膜微孔径的物质则被截留在膜的进液侧成为浓缩液,从而实现对中水的净化。常用的超滤膜材料有醋酸纤维素膜、聚砜膜和聚酰胺膜等。超滤装置有板框式、管式、卷式和中空纤维式等。该工艺采用的是中空纤维式超滤装置,膜材质为聚砜膜和聚醚聚合物k1体育,膜结构为双皮层指状结构,与原液接触的一侧是薄而致密的分离层,与透过液接触的一侧结构疏松,呈楔形。中水经过活性炭罐吸附水中的各类杂质后,再进入超滤膜过滤后进入超滤水箱。经超滤膜过滤的水虽然去除了胶体、悬浮物等大分子有机物和微生物等,但仍需要消毒,杀灭水中的有害病原微生物等,防止水致传染病的危害。目前,矿井水处理主要采用氯消毒法。消毒剂有液氯、漂白粉、氯胺和NaClO等。此工艺采用的是NaClO消毒方式,NaClO质量分数为10%。2.5超滤膜清洗。为保证处理水质达标,超滤膜在连续正常运行过程中必须定时、定期清洗。目前常用的清洗方法有物理法和化学法两类。a)物理法。正压冲洗法用进水泵作为正冲洗动力,开启膜组件浓水口阀,关闭膜组件产水口阀,以低压力、大流量冲洗。一般正压冲洗60s即可,然后设备转入正常运行。正压冲洗的设备每运行1h冲洗一次。反冲洗法用专用的反洗泵或超滤水外供泵作为反冲洗动力,冲洗水从膜组件产水口进入,从浓水口流出,控制较低的操作压力,以防内压过高,导致膜组件内膜丝爆裂。b)化学法。根据膜表面污染物质的种类,选择适当的化学药品与之溶解、氧化或进行其他化学反应达到清洗的目的。化学药品必须根据膜的材质选择,例如酸类、碱类、氧化剂、杀菌剂、表面活性剂以及加酶洗涤剂等。清洗方法与正常超滤过程相同,清洗液自原液入口处进入,浓缩液及超滤液全部返回清洗液容器,循环清洗[4]。该工艺采用的是酸碱清洗法,主要药剂有柠檬酸和NaOH。从实际水质和水量情况来看,一般约45min反冲洗一次,可保证水质达标。
用化学凝法处理A煤矿矿井废水,出水水质能够满足矿区绿化灌溉、道路降尘、生产冲洗用水及工业用水等回用水质标准,给煤矿带来了经济效益、社会效益和环境效益。在实际工作中要勇于探索,积极推动矿井污水处理工艺的发展,履行好企业的社会责任,为环保事业贡献力量。
[1]步长存.煤矿污水处理工艺及自动控制系统研究与应用[J].中国煤炭工业,2014(2):46-47.
[2]胡文容.煤矿矿井水处理技术[M].上海:同济大学出版社,1996.
[3]董国贵,和卫星,江道根,等.矿山污水处理自动控制系统的设计与实现[J].低压电器,2008(23):26-28.
随着我国对环境保护管理要求的不断提高,排放的工业废水对重金属含量控制日益严格。涉及核燃料化工处理和稀土生产中产生的废水会含有一定量的放射性铀,对于此类废水回收其中的贵金属铀和保证排放达标是必须的,选择经济高效的处理工艺需要根据实际情况综合考虑。
废水中的铀主要有四价和六价两种价态,铀含量高时可以通过加入沉淀剂沉淀出大部分的离子,经过沉淀后浓度无法直接达到排放标准,此类液体或含量较低时废液直接通过以下三类方式处理:一是将废水排进水域稀释或加水稀释至控制要求排放;二是将废水直接加热蒸发浓缩,减容后浓缩物固化存放,此方式适用于各类废液尤其是高放射性废水;三是通过化学分离将铀从废液中分离,废水铀含量降低至达标后排放,铀富集后回收再用。稀释处理适用于含量极低的低放射性废水,其他的处理技术主要根据应用工艺不同分为絮凝沉淀法、吸附法、离子交换法、蒸发浓缩法、膜分离等。(一)沉淀絮凝法。沉淀絮凝法采用化学试剂与废水中的铀离子发生共沉淀以降低溶液中的铀含量,通常使用的沉淀剂有铁盐、铝盐、磷酸盐等。聚合沉淀法时加入的絮凝剂在溶液中生成氢氧化物的絮状沉淀,产生的氢氧根离子与铀离子生成沉淀,絮状沉淀对铀也有很强的吸附作用形成共沉淀。常用的絮凝沉淀剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铁等,聚丙烯酰胺应用在沉淀时去除铀的能力也很大。当废液中加入零价铁粉时,零价铁将铀离子进行还原成四价铀,四价铀形成沉淀物聚集在铁粉表面。铁粉溶解在溶液中的铁离子在适宜酸碱度下也会形成氢氧化物沉淀,产生与絮凝剂相同的除铀作用。由于多种作用联合零价铁可将溶液铀浓度降至很低的水平,尤其在偏酸性环境下通过搅拌或超声波充分混合作用时对铀的去除能力极强。采用沉淀絮凝法时处理过程简单、费用低,对净化要求不高、体积较大的低放射水平废水处理比较适用,缺点是产生的絮凝沉淀物体积较大、絮凝后含铀固渣杂质含量高,再次回收难度大。(二)吸附法。吸附处理时选择对铀具有特异性的吸附剂,通过废水与吸附剂充分接触时吸附剂对铀离子吸附能力比其他离子能力大,使铀离子在吸附剂表面聚集浓缩,以降低溶液中的铀含量达到净化废水的效果。吸附过程就是铀从液相转移到固相的传质过程,吸附作用分为物理吸附和化学吸附,吸附工艺主要以选择合适的吸附剂且通过液体流动方式、接触面积、接触时间等优化优化去除铀的能力。常用的吸附剂有:活性炭、硅胶k1体育、二氧化钛等。活性炭的形状各样,不同的原料制成的活性炭吸附能力也差异较大。活性炭对铀的去除能力高,尤其当废水中有难降解有机物无法使用其他吸附剂时可采用活性炭处理。采用硅胶吸附回收废液中铀的工艺应用范围很广,工艺成熟可靠,对铀的吸附专一性好,但是缺点是吸附能力不高、处理时间较长、效率低、有其他污染物尤其是有机溶剂时容易失效。吸附法受吸附能力影响,适用于废液铀含量较低时使用,吸附饱和后再解吸废液量大、铀浓度不高、产生二次废液等缺点,所以整个处理过程耗时费试剂。(三)离子交换法。离子交换法以离子树脂作为固定床,废液在通过树脂柱时与树脂颗粒接触,树脂上的可交换离子与铀离子交换固定,将铀从废液中去除。工业上大量应用的是201×7型阴离子交换树脂,在稀硫酸体系中铀离子主要与硫酸根形成阴离子的形式,而大多数金属离子以阳离子形式存在,通过离子树脂对阴离子交换达到处理效果。该法对于铀的净化能力高,处理后废水铀的去除率也较高。离子交换的缺点是容易受废水中其他易被交换污染物的影响,废水中不能含有有机物、悬浮物、高价金属离子等,否则树脂容易中毒失效或交换能力急剧降低,树脂交换饱和后再生过程时间长,酸碱消耗大,操作过程复杂。(四)蒸发浓缩法。蒸发浓缩法通过加热使水分汽化蒸发,冷凝后液体中难挥发溶质极低得到很好的净化,难挥发物浓缩在浓缩物中。蒸发含铀废水时,水分不断汽化成为蒸气排出后冷凝回收,铀由于不被蒸发在溶液中不断聚集,浓缩后的铀通过再回收或固化处理减少对环境的影响。蒸发浓缩法净化系数高、投资小、处理技术成熟可靠,在高放射性废水的处理应用很多。缺点是处理过程耗能很大,运行成本高,处理后的浓缩物需固化处理,蒸发方式不适合含有易挥发核素和易起泡沫的废水,运行时需考虑腐蚀、结垢、易爆物质聚集后加热爆炸等威胁。为了降低运行成本,通过研制新型蒸发器如真空蒸发器、薄膜蒸发器等不断改进提高蒸汽利用率是一直研究的方向。(五)乳化液膜分离法。乳化液膜分离法液膜组成是碳氢化合物溶剂、表面活性剂和其他添加剂,处理过程是在膜的两侧进行萃取与反萃取,在内相-膜相-外相三相体系中,被分离组分从外相溶液进入膜相,再从膜相转入内相,在内相中不断聚集浓缩。乳化液膜工艺简便、能耗低、设备简单、分离效率高,在处理含铀废水时有一定应用。乳化液膜分离的缺点是分离过程需经过制乳、萃取和破乳三个阶段,对乳液的稳定性和萃取以及破乳技术要求严格,尤其在膜的稳定性方面尚不能满足大规模工业化应用。(六)反渗透技术。反渗透作为膜分离技术中重要的一项,是一种新型分离技术,借助选择性透过膜,以压力差对含铀放射性废水进行分离,具有无相变、能耗低、操作方便和适应性强等特点。反渗透膜孔径极小可至纳米级,在很大的压力下仅有水分子可以通过分离膜,将其他物质如无机盐、重金属、有机物甚至细菌病毒分离。在废水处理过程中,反渗透处理后污染物净化效果好,净化后的水杂质低可以直接排放或回用。反渗透分离技术和传统的浓缩分离方法如蒸发、萃取、沉淀等相比一次处理可在除铀的同时去除绝大部分杂质脱盐率高,能耗低、效率高、处理能力大、无污染等特点,是水处理方面应用极广的先进技术,在海水淡化、城市生活废水处理、纯水制备等方面得到了广泛的应用。(七)生物吸附法。生物吸附时是以利用某些生物体自身的化学结构和组成成分特性来吸附溶液中的金属铀离子,吸附后再通过分离固液两相来去除水溶液中的铀的方法。吸附过程主要涉及到离子交换、表面络合、螯合、氧化还原、静电吸附等作用,通过生物材料的新陈代谢或自身的物理化学性质从废水中吸附铀。生物吸附剂的种类很多,菌类、藻类或动植物以及他们的衍生物、改性产品,如壳聚糖、半纤维素、木质素、秸秆以及经物理化学方法修饰后生物物质都可以作为吸附剂使用。从废水中去除铀时生物原料成本低、选择性好、容量高、成本低、操作简单是很有发展前景的方法。缺点是生物吸附剂的再生、回收过程繁琐,储存困难,吸附能力有限等,目前仍需不断探索完善。
在核燃料循环过程需要处理大量的含铀废水,根据废水处理情况选择合适的处理工艺可以在保证废水处理达标的同时控制运行的费用。
[1]胡鄂明,邵二言,赵静.含铀废水处理技术研究进展[J].湖南生态科学学报,2016,3(1):42~48
[2]谭文发,吕俊文,唐东山.生物技术处理含铀废水的研究进展[J].生物技术通报,2015,31(3):82~87
[3]李明权,关玉蓉.液膜分离技术处理含铀废水[J].铀矿冶,2003,22(2):88~94
[4]冯海军,杨云龙.浅析反渗透技术在污水回用中的应用[J].山西建筑,2004,30(21):112~113
主管:复旦大学经济学院;复旦大学马克思主义学院;中国政治经济学年会秘书处
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