混凝动力学管理论文

2022-04-18

【摘要】针对低温低浊水的特点,文章从控制混凝剂的投加量,加大机械搅拌澄清池泥渣回流,控制二反应室泥渣浓度以及加强滤池管理等方面结合实际工作叙述了低温低浊水的处理方法。【关键词】低温低浊水;泥渣回流;五分钟沉降比在给水处理中,低温低浊水在各种水质中是一种比较难处理的水质。下面是小编精心推荐的《混凝动力学管理论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

混凝动力学管理论文 篇1:

煤化工废水处理技术现状及展望

摘 要:

煤化工是煤清洁高效利用的最佳途径,但在其发展的同时也带来了水污染的问题,能否有效处理煤化工废水关系到我国煤化工产业的健康发展。本文介绍了煤化工废水的特点,分析了煤化工废水常用的处理技术,总结了当前煤化工废水处理中存在的问题,并对研究方向和研究重点进行了展望。

关键词:煤化工;废水处理;生化处理

煤炭是我国的主要能源来源,在我国的整体能源结构中占有重要地位。由于我国的煤炭资源60%以上都是褐煤和劣质煤,并且煤炭的利用效率不高,造成了严重的环境污染问题。煤化工是以煤为原料,经过化学加工,使煤转化为气体、液体、固体燃料以及其他化学品的工业。煤化工由于所涉及的产品众多,提升了煤炭的利用效率,是推动煤炭能源高效清洁利用的重要途径。但由于煤化工高耗水的特点,使其产生大量的废水,且废水水质可生化性差,处理难度极大,造成严重的水污染问题。因此,研究和开发科学高效的煤化工废水处理技术,最大限度的利用水资源,不仅能够促进我国煤化工产业的健康发展,减少环境污染,也是解决我国煤炭资源实现向原料和燃料并重转型升级瓶颈的重要途径之一。

1煤化工行业废水的水质特征

根据煤化工行业工艺路线的不同,煤化工行业废水主要包括煤焦化废水、煤气化废水、煤液化废水等。

1.1 煤焦化废水

煤焦化是指煤炭在隔绝空气和高温加热的条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程。在炼焦、煤气净化、焦油及粗苯加工精制等过程中容易产生含有酚、氨及大量有机物的工业废水,排放量大,成分复杂。其中污染物含量最高的主要包括 3 类废水:煤干馏煤气冷却过程中产生的剩余氨水、煤气净化过程中产生的煤气终冷废水、粗苯分离水以及焦油、粗苯等精制过程中产生的污水。煤焦化废水水质易受煤质和炼焦工艺影响,废水中有机物、大分子物质含量高,COD浓度高,可生化性差,属较难生化处理废水。

1.2 煤气化废水

煤气化是以煤或煤焦为原料,在一定的温度和压力条件下,将煤或煤焦与氧气、水蒸气等气化剂反应转化为水煤气的过程。煤气化废水的水质色度大,污染物浓度高,成分复杂且毒性高,是典型的高浓度难降解有机废水,主要包括碎煤加压气化、粉煤气化和水煤浆气化产生的废水,不同气化废水的水质、水量差异较大。

1.3 煤液化废水

煤液化是以煤为原料通过催化剂转化为液体燃料或化工原料的过程,包括煤的直接液化和间接液化两种工艺。煤液化废水主要包括高浓度废水和低浓度废水。低浓度废水主要由各装置排出的低浓度含油废水及生活污水组成。高浓度废水主要包括煤液化、加氢精制、加氢裂化和硫磺回收等工艺环节排出的含硫、含酚污水,此废水水质油含量低,盐离子浓度低,COD浓度很高,可生化性差,是一种处理难度很大的煤化工废水。

2 煤化工废水处理技术

煤化工废水是一类污染物种类多、成分复杂的高浓度有机废水,单靠传统的物理和化学方法处理,往往难以达到排放或回用水质标准的要求。国内外煤化工废水处理大多采用预处理、生化处理、深度处理三段处理工艺。

2.1 预处理

预处理的主要目标是实现废水中的酚和氨类物质回收,降低含油量,提高废水的可生化性,以达到后续生化处理允许的进水水质指标。

2.1.1 酚的回收

煤化工废水的脱酚处理在工业上普遍采用溶剂萃取法,其原理是利用酚在萃取溶剂与水中的分配系数的不同,实现酚的转移。通常采用分配系数高、与水不互溶、安全低毒的萃取溶剂,主要是二异丙基醚、甲基异丁基酮等。陈赟等[1]采用酸水汽提塔同时脱除煤气化废水中的氨气和酸性气体,发现萃取溶剂甲基异丁基甲酮对单元酚和多元酚萃取效果更好。含酚废水进入萃取塔上部,萃取剂由循环油泵打入萃取塔底部,两者在萃取塔中逆流接触,废水中的酚转移至溶剂油中。溶剂油由萃取塔顶溢流进入碱洗塔与碱接触生成酚盐,后进入中间油槽循环使用。萃取法的优点是工艺流程较为简单、成熟,操作方便,废水中含酚量的变化对萃取效果影响较小,脱酚率高(对酚、氰的去除率可分别达到 80%、50%),且能回收大量的酚盐。缺点是脱酚率往往受到废水碱度的影响,且萃取剂有少量溶于水中,需在进一步处理中得到去除。

2.1.2 氨的回收

煤气化废水中含有高浓度的氨氮以及微量高毒性的氰化物,对微生物产生抑制作用,目前主要采用蒸汽汽提-蒸氨法去除氨类,按热源是否与氨水接触分为直接蒸氨和间接蒸氨法。其基本工艺流程为采用磷酸铵溶液吸收经汽提而析出的可溶性氨气,得到富氨溶液经汽提器汽提,使磷酸铵溶液与氨气分离,达到磷酸铵溶液再生与氨气回收的目的。采用隔油-气浮-脱酚-蒸氨预处理工艺,经预处理后,煤气化废水中氨氮去除率達到了98.3%[2]。孟祥清等[3]在氨汽提段采用径向侧喷膜喷射塔板,获得了高浓度的氨气产品。蒸汽气提法对于去除易挥发性物质,尤其是氨非常有效,但缺点是耗能太大,高温高压条件下设备腐蚀严重。

2.1.3 除油

不同的煤化工工艺废水中含有的浮油含量并不相同,煤焦化及液化废水中含油量较高,气化废水中含油量相对较低,主要是有机溶剂溶解的苯酚之类的芳香族化合物造成的。煤化工废水的含油量是影响生化处理效果的重要因素之一,一般生化处理进水要求废水中油的质量浓度不超过50 mg/L,最好控制在20 mg/L以下[4]。常用的除油方法有隔油、气浮、电解、离心分离等。气浮法对固体悬浮物(SS)去除率较高,但因其对CODCr的去除效果不佳,故通常与其它方法联合使用。通过隔油池和气浮法组合,不仅可以回收浮油,还可以起到预曝气的作用。

2.2 生化处理

生化处理是利用微生物的新陈代谢作用,对废水中的有机污染物进行分解和转化,使其最终转化为二氧化碳、水等无害物质,以实现废水净化的方法。常用的生化处理工艺主要有A/O及A2/O工艺、MBBR法、PACT法、厌氧生物处理法等。

2.2.1 A/O及A2/O工艺

A/O及A2/O工艺是将厌氧段与好氧段串联组合进行水处理的工艺,应用较为广泛。厌氧段提高了废水的可生化性,同时将有机污染物进行氨化游离出氨;好氧段利用好氧微生物的新陈代谢将废水在有氧条件下进行硝化反应,使氨氮转化成硝酸盐,泥水单独回流到缺氧池进行反硝化反应,将硝态氮还原为氮气。工艺较传统生物脱氮法流程短、造价低,但脱氮率相对较低。韩洪军等[5]对东北某气化厂的废水采用水解外循环厌氧系统-二级接触氧化池-脱氨池组合工艺进行处理,发现出水的各项指标均满足污水综合排放的国家标准。

2.2.2 MBBR法

MBBR法结合了流化床和生物接触氧化法的优点,是一种新型、高效的废水处理方法。流动床生物膜工艺(MBBR)的核心是采用了密度接近于水、轻微搅拌下易随水自由运动的生物填料,能与污水频繁接触。在曝气池中,悬浮填料作为微生物的活性载体,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态,增大了生物膜与废水的接触面积,提高了废水处理效率。MBBR法无需活性污泥回流或循环反冲洗,具有占地少、有机负荷高、耐冲击负荷能力强、出水水质稳定等优点,但缺点是低密度填料容易流失,对反应器的设计、载体的流化性能以及工程运行管理的技术要求较高。Huiqiang Li等[6]考察了MBBR工艺对煤气化废水的处理效果,其对COD、酚、氰化物、氨氮的去除率能够分别达到 81%、89%、94%、93%。

2.2.3 PACT法

PACT法是在生化进水中投加粉末活性炭(PAC),利用粉末活性炭吸附溶解氧和有机物,在曝气池中进行微生物分解的污水处理工艺。由于巨大的比表面积和很强的吸附能力,活性炭可以吸附废水中大量的污染物和有毒物质,将污染物的水力停留转化为固体停留以延长生化反应时间,同时避免有毒物质对微生物的毒害,保证了废水处理的稳定,工艺中的活性炭可循环利用。PACT 法活性炭吸附处理COD的動态吸附容量为100%~350%,处理难生物降解污染物的效果比较好。Zhao等[7]将PACT法运用到生物短程脱氮工艺中,系统总氮脱除效率显著提高。陈莉荣等[8]针对煤制油(直接液化工艺)过程产生的低浓度含油废水生物降解性差的特点,采用PACT法处理煤制油含油废水,并对工艺条件和去除效果进行研究,CODCr、氨氮、油的去除率具有显著提高。

2.2.4 厌氧生物处理法

部分煤化工废水含有以喹啉、吲哚、吡啶、联苯等为代表的难降解有机物。该类污染物在好氧条件下难以降解,但在厌氧条件下可以被厌氧微生物通过还原作用可以将单环、多环有机物开环,使得大分子化合物降解为小分子有机物,提高了废水的可生化性,实现了难降解有机物的生物去除。厌氧生物处理法主要有外循环厌氧反应床(EC)、上流式厌氧污泥床(UASB)、膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)等。Li等采用高级厌氧膨胀颗粒污泥床处理煤气化废水,废水的COD含量、总酚含量、挥发酚含量均显著降低。袁敏对中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司的气化废水及甲醇废水进行研究,发现经厌氧生物处理后废水的可生化性得到了较大程度的改善,而且两级厌氧工艺的效果比水解-厌氧工艺更好。

2.3 深度处理

煤化工废水经过生化处理后,出水中还会存在少量难降解的污染物,导致色度和CODCr浓度不能达到相关排放标准或者回用标准的要求,通常需要进行深度处理。常用的深度处理方法有混凝、吸附、高级氧化和膜分离技术等。

2.3.1 混凝法

混凝法是指向废水中投加一定剂量的混凝剂,使废水中的胶体和细微悬浮物在混凝剂的作用下凝聚成絮凝体或颗粒并沉降,达到降低废水的浊度和色度、除去胶体和细微悬浮物的目的。混凝法技术成熟,应用广泛,缺点是对废水的pH要求较高。常用的混凝剂有金属盐无机混凝剂和有机高分子混凝剂等。王俊洁等研究了高效混凝沉淀技术对煤化工废水SS的处理,出水浊度可降到3度以下,远远低于传统工艺中的混凝沉淀出水的指标,使得后续滤池的进水负荷大大减小。

2.3.2 吸附法

吸附法主要利用多孔性固体吸附剂的物理吸附和化学吸附性能除去废水中污染物的过程,根据吸附原理的不同可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附3种类型。吸附法核心是吸附剂,适宜处理固体颗粒污染物含量较高的废水,但吸附剂高昂,成本及再生处理问题限制了其大规模应用。常见的吸附剂有活性炭、焦炭、沸石、树脂、炉渣等。尹连庆等提出了采用褐煤活性焦对煤制气生化废水进行吸附深度处理的方法,出水COD浓度小于50mg/L,满足国家排放标准。

2.3.3 高级氧化法

高级氧化法是指在一定的反应条件下通过产生具有强氧化能力的自由基,使大分子有机物降解成低毒或无毒小分子物质的废水处理方法。根据自由基产生方式和反应条件的不同,可将其分为Fenton氧化、臭氧氧化、湿式氧化、光催化氧化、声化学氧化、电化学氧化等。高级氧化法具有反应时间短、反应过程可控、普适性强和氧化降解彻底等优点。武强等研究了煤气化废水Fenton试剂-混凝沉淀深度处理工艺,COD、色度去除率效果明显。Jia等研究了超声与膜生化反应组合的高级氧化工艺,提高了有机物总量的去除率,同时也改善了污染物的降解性能。

2.3.4 膜分离技术

膜分离技术是利用膜的选择性对不同粒径组分的选择性通过,实现料液选择性分离的技术。根据膜孔径的大小可以分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。膜分离过程是物理过程,不伴随有相的变化。田沈等以陶瓷球为载体,经表面挂膜、增菌处理使微生物细胞附着在陶瓷球表面形成菌膜。处理气化洗焦废水时COD去除率达90.4%,对废水中苯、萘、菲、喹啉、异喹啉和吡啶的去除率也较好。膜处理产生大量的浓盐水是实现废水“零排放”的瓶颈,只有采用膜浓缩、高浓盐水蒸发、超高浓度浓盐水喷雾结晶等浓盐水处理技术才能实现“近零排放”,如大唐克旗煤制天然气项目采用了膜浓缩和高效蒸发工艺处理浓盐水。

3总结与展望

国务院于2012年发布的《关于实行最严格水资源管理制度的意见》,划出了至2030年前全国用水总量红线、用水效率红线和区域纳污红线等3条不可逾越的红线。另外,国家对新建煤化工项目的用水和水污染物的排放也提出了严格的指标要求。这表明国家对水污染问题以及煤化工水处理的日益重视。当前,煤化工废水处理中主要的瓶颈问题包括:有毒难降解有机物质、油类物质的去除;废水回用时膜技术的运行和成本问题等。针对上述问题,主要建议如下:一是在工艺流程方面。煤化工废水水质条件复杂,单一、常规的工艺流程难以满足有效处理的要求。针对不同水质的废水,应在详细分析主要污染物质、生物毒性、可生化性等的基础上,将提高废水可生化性、保障生化工艺运行的物化单元与核心生化单元进行灵活、多级组合,并从反应过程动力学角度调控反应过程,充分发挥生化、物化单元的协同作用。二是在膜技术浓盐水处理方面。因地制宜建设污水回用工程,加快节能降耗的工业化蒸发装备研发并重点解决蒸发器结垢及设备腐蚀问题,研发盐渣无害化处理、资源化利用等技术。在現有工程的基础上,积累操作和管理经验,提高运行管理水平,降低吨水处理成本。

参考文献

[1]陈赟,余振江,盖恒军,等.煤气化污水化工处理新流程[J].化工进展,2009,28(12):2253-2256.

[2]吴翠荣.煤气化废水深度处理技术研究[J].工业水处理,2012,32(5):73-75.

[3]孟祥清,马冬云.单塔加压侧线抽提装置在鲁奇加压气化工艺废水处理中的应用[J].工业用水与废水,2010,41(6):73-76.

[4]张能一,唐秀华,邹平,等.我国焦化废水的水质特点及其处理方法[J].净水技术,2005,24(2):42-47.

[5]韩洪军,李慧强,杜茂安,等.厌氧/好氧/生物脱氨工艺处理煤化工废水[J].中国给水排水,2010,26(6):75-77.

[6]Li Huiqiang, Han Hongjun, Du Maoan, et al. Removal of phenols, thiocyanate and ammonium from coal gasification wastewater using moving bed biofilm reactor[J].Bioresource Technology,2011,102(7):4667-4673)

[7]Zhao Qian, Han Hongjun, Hou Baolin, et al. Nitrogen removal from coal gasification wastewater by activated carbon technologies combined with short-cut nitrogen removal process[J].Journal of Environmental Sciences,2014,26(11):2231-2239.

[8]陈莉荣,杨艳,尚少鹏.PACT 法处理煤制油低浓度含油废水试验研究[J].水处理技术,2011,37(11):63-65.

作者:于鲁宁

混凝动力学管理论文 篇2:

提高低温低浊水处理水质

【摘 要】针对低温低浊水的特点,文章从控制混凝剂的投加量,加大机械搅拌澄清池泥渣回流,控制二反应室泥渣浓度以及加强滤池管理等方面结合实际工作叙述了低温低浊水的处理方法。

【关键词】低温低浊水;泥渣回流;五分钟沉降比

在给水处理中,低温低浊水在各种水质中是一种比较难处理的水质。大庆石化公司水气厂的工业水车间地处黑龙江省大庆,水源地为红旗泡水库,每年到冬季外界气温低到-30摄氏度,水温2—4摄氏度左右,浊度在5—30NTU。低温低浊期在四五个月左右,采取措施,提高低温低浊期出水水质显得尤为重要。

工业水车间水处理工艺采用的是机械搅拌澄清池+虹吸滤池的处理工艺,混凝药剂采用聚合氯化铝铁液体药剂。

一、低温低浊水水质特点

低温低浊水中的胶体杂质,主要是以细的胶体分散体系溶于水中,而且胶体颗粒比较均匀,胶体微粒具有很强的聚集稳定性和动力学稳定性。因此形成的絮凝体少、细、轻,很难沉淀,易于穿透过滤池滤层。由于浊度较低,胶体颗粒数目相对较少,颗粒相互碰撞而发生聚集的机会就会降低。由于水温低,胶体颗粒的Zeta电位较高,胶体颗粒间的排斥势能较大,而且此时由于温度低微粒布朗运动不明显,粘滞系数增大,更不利于颗粒碰撞,而使胶体颗粒脱稳困难。胶体的溶剂化作用增强,颗粒周围水化作用突出,妨碍其凝聚。水的粘度变大而使沉降速度减小,加之低温时气体的溶解度大,使形成的絮凝体密度降低,也不利于其沉淀。低温低浊水很难净化的另一个原因是混凝剂水解产物的形态不好,因为胶体颗粒具有稳定性,且颗粒碰撞次数减少,所以更需要混凝剂水解稳产物有一定的链长,形成具有高聚合度低电荷的多核络离子,充分发挥吸附架桥作用。但是由于水温低.聚合反应速度降低,水解产物的主要形态偏重于高电荷低聚合度,因此,不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥【1】。

总之,低温低浊水很难处理的原因有:1、由于水温度低,颗粒碰撞机率由于布朗运动不明显而变得很小,而使胶体颗粒脱稳变的很困难,胶体的溶剂化作用增强,颗粒周围水化作用突出,妨碍其凝聚,混凝剂水解形态很差。2、由于浊度低,水中形成固体颗粒的量比较小,难以形成颗粒碰撞的规模。加药量难以控制,低温低浊期的澄清池清水区总是发白,容易使工人误认为加药量不足,从而加大混凝药剂的投加量,而除浊效果不明显,还加大水中Cl-的浓度,对下游用户产生影响。

二、低温低浊水的处理措施

(一)严格控制混凝剂的投加量

在低温低浊水的混凝沉淀处理过程中,混凝剂水解产物和脱稳的胶体颗粒相互接触、碰撞的机率大为减小,从而影响凝聚效果。为加强凝聚反应,要提高原水水温是不现实的。只有通过选择恰当的混凝剂才能明显改善处理后水质,这对提高水的水质、降低成本和改善操作条件都有着十分重要的意义。

经过多年经验在入冬后10月中旬到11月底,水温在4摄氏度,原水浊度在5mg/L至20mg/L时是水处理最困难的阶段,加药量最难控制,澄清池出水水质超标最容易发生。做五分钟沉降比时,清水层只有一点点,满量筒都是不沉淀的胶体。经过多年的试验对比,在这一阶段采用少量加药,适量排泥,必要时在二反应室添加适量黄土,可以破坏水中胶体加速沉淀。

(二)加大机械搅拌澄清池泥渣回流,合理排泥控制二反应室泥渣浓度

在生产运行中,我们都知道活性泥渣对机械搅拌澄清池的运行效果具有十分重要的意义。正确的排泥,对低温低浊期保证澄清池出水水质正常是十分重要的。因此,在澄清池运行中应注意及时排泥,将澄清池内变质的泥渣和多余的泥渣及时排除,使池内泥渣保持动态平衡。但是排泥历时又不能过长,因澄清池二反應室内泥渣过多或过少都会影响澄清池出水水质。二反应室内泥渣过多,会产生拥挤沉淀,泥渣层在分离室向上移动,导致一部分泥渣随上升水流到清水区.使出水水质变坏;活性泥渣过少,不能与原水中的悬浮物和胶体物质充分接触,影响吸附架桥和卷扫作用,使混凝效果很差,从而影响出水水质。

低温低浊期的水浊度低、杂质少,加药后形成的泥渣少,这种情况下可以利用机械搅拌澄清池的泥渣回流特点来增加原水浊度,以弥补原水浊度低杂质少的不足,从而提高水中的胶体颗粒浓度,增大颗粒杂质的碰撞机率,提高混凝反应效率。除此之外,还能够充分利用分离区活性污泥的剩余吸附能力,进一步提高除浊效果。同时也应该控制二反应室的泥渣浓度,既不能使其浓度过高造成澄清池翻池子,也不能由于排泥频率过高造成活性泥渣太少影响处理效果。在实际工作中,一般通过五分钟沉降比来了解二反应室的泥渣情况。但是在低温低浊期,五分钟沉降比并不能反映澄清池二反应室的泥渣浓度多少(本文认为低温低浊期不能以五分钟沉降比的大小作为是否排泥的依据)。在低温低浊期,工人采取降低排泥频率,通过实际工作经验表明每四天排泥一次效果最好,既保证了二反应室泥渣浓度,也保证了澄清池出水水质。

(三)加强滤池管理,提高低温低浊期滤池出水水质

在以往的研究中,有研究人员使用微絮凝之后直接过滤的处理方法取得的效果也很好。微絮凝是指在含有悬浮颗粒的原水中,通过加入絮凝剂形成微小的聚集体的絮凝过程。而直接过滤是指加入絮凝剂后,在滤前设置适当的絮凝反应池,即将絮凝反应部分在反应池内进行另一部分移至滤池中进行过滤的过程微絮凝形成的聚集体通过絮凝反应,产生的絮凝物被滤料层吸附截留去除。从而实现除低浊的目的【2】。

在实际工作中,工作人员在低温低浊期采取多投运滤池格数降低滤池过滤速度,增加反洗频率降低运行周期,减少滤层中的杂质,可以在运行中保证滤池出水水质合格。

三、结语

低温低浊水的处理一直是水处理中的一个难点,一直困扰着净水界。研究人员并没有一个完善的理论对其进行系统研究和透彻分析,也没能找到其特定的规律和十分有效的处理方法。本文分析了低温低浊水的特点以及难以净化的原因,将实际工作中对低温低浊水处理方法介绍给各位读者以借鉴。

参考文献

[1]霍明昕,刘馨远.低温低浊水质特性分析[J].中国给水排水,1998,14(4):33 34.

[2]马宏军,谢芳.从混凝、沉淀、过滤三方面改善低温低浊水的处理效果的技术[J].魅力中国,2011,7.

作者:王钢 何富云等

混凝动力学管理论文 篇3:

浅谈城市污水污泥处理工艺

摘要:近年来,随着城市化进程的不断加快,城市污水问题也日益突出,这对城市的发展带来了极大的影响。文章主要讨论了当前应用较为广泛的几种污水处理工艺,分析了污水处理工艺的未来发展趋势,供相关工作者参考。

关键词:城市污水;污泥;处理工艺

引言

城市工业化水平的不断加快给城市的环境带来了巨大的压力,其中最为关键的就是城市污水的治理问题。生活污水和工业废水是主要的污水来源,因此,城市污水中的污水成分主要为有机物,比如油脂、碳水化合物等,另外还含有大量的N(氮)、P(磷)等元素。目前污水处理已经成为我国重要的研究项目之一,城市污水处理工艺也取得了很大的进步。但是与飞速发展的城市建设仍有较大差距。选择适宜的污水处理工艺对于城市的环境建设具有非常重要的意义。

1城市污水处理工艺技术的现状

目前,国内污水处理工艺的研究主要集中在物理法、化学法以生物法三方面。其中物理法主要用于处理污水中的难以溶解的悬浮物质;化学法是将化学物质加入污水之中,通过化学反应溶解污水中的污物,从而净化污水;生物法是借助人工措施,在适宜的环境下,为微生物的生长、繁殖创造条件,促使微生物大量繁殖,加强微生物氧化分解污水中有机污染物的能力。在处理污水中溶解态和胶态的有机物、有机碳、硫、氮、磷等污染物方面,生物法相较于物理法和化学法等这两种方法优势更加明显。虽然目前,在污水处理上处理方法有很多,而且随着科技的发展,各项处理工艺也得到了相应的完善和优化,但是仍然无法满足快速发展的城市所带来的污水处理需求。很多技术方法目前还不是很成熟,污水处理效率也有待提高,需要進一步的发展。下面,文章将针对几种常用的污水处理工艺进行论述。

2常见污水处理方法

2.1活化污泥法

活化污泥处理法的原理是生物吸附理论和胶体絮凝动力学理论。活化污泥处理法对城市污水处理的方式有三种类型,一是生物代谢;二是污泥吸附;三是污泥絮凝。活化污泥法的特点是:适用范围广,特别是在资金紧张城市和欠发达地区采用活化污泥法可以有效提高城市污水处理的能力和水平。

2.2混凝沉淀强化法

这种方法是化学方法处理城市污水的代表,混凝沉淀强化法主要在工业废水或城市给水环节净化过程中进行使用。混凝沉淀强化法的原理是通过在污水中添加氯化铁或混凝剂,再通过搅拌使氯化铁和混凝剂与污水中有害物质或杂质充分混合,经过沉淀、过滤后达到对污水的处理的目的。由于这种方法采用化学制剂,因此具有高效和廉价的双重优势。利用这种方法可以明显降低工业污水中的COD含量,其具有较强的适用性,因此,也是一种既具有较强竞争力的污水处理方法。但是,由于使用这种方法需要投入大量的混凝剂或氯化铁,这会对城市污水水质产生影响,因此实际应用有一定的局限性。

2.3A/O工艺

A/O工艺在大型活性污泥污水处理场中主要应用在脱氮和脱磷处理两方面。对于脱氮来说,A/O工艺实际运用过程中负荷高、泥龄短、水力停留时间也短。对于脱磷来说,则在运用过程中负荷低、泥龄长、水力停留时间也长。总的来说,虽然A/O工艺的工艺较为复杂,处理单元较多,无法同时进行脱磷和脱氮,但其处理效果相对较稳定,能够达到脱氮或脱磷的目的。

2.4A2/O工艺

A2/O工艺的主要原理是先利用厌氧区将磷释放,然后在好氧区对磷进行吸收,利用氧化分解反应将污水中的磷和氮转变为易于脱除的状态,尤其是有机氮在硝化菌作用下,转化为氨氮,再转化为亚硝酸氮和硝酸氮,然后含有大量硝酸氮的混合液回流到缺氧区进行反硝化脱氮。该工艺能够同时进行脱氮、除磷,具有运行费用低、占地少、出水水质好等优点,但还存在运行管理要求高、投资较大、节能差等缺点。

2.5MBR技术

MBR技术主要是利用膜分离的选择性和高效性,同时利用了生物处理工程的有效性和彻底性将水中的有害物质最大限度地除去。

2.6LM深度处理工艺

LM深度处理工艺是在厌氧池加好氧池的基础上加入了改进的曝气氧化塘和高效湿地两个深度处理单元,使出水水质达到生活杂用水的标准其工艺流程是:生物厌氧池-封闭好氧池-开放好氧池-澄清池-人工湿地-UV消毒-蓄水池-回用。或者以接触氧化池和生态氧化槽代替封闭好氧池和开放好氧池。

3城市污水处理工艺技术的发展趋势

从国内外的污水处理工艺技术的发展上来看,二级处理手段的发展主要体现在污水处理系统的集成,更加紧凑的结构,提高污水处理的自动化程度,结合多种处理手段来综合处理污水,从而减少污水的排放。虽然,就目前来看,国内主要的污水处理方法还是生物法。但随着我国经济、社会的发展,水环境质量的要求也将会提高,自动化、机械化等高效处理的污水处理新技术、可再生技术、污泥处理新技术等将会成为未来城市污水处理工艺技术的主要研究方向。

4污泥处理处置过程管理要求

对于污泥的处理处置有以下几个方面的内容需要注意:1)污泥运输应采用密闭车辆;2)严禁随意倾倒、偷排等违法行为,特别应加强运输过程中的监控和管理,防止因暴露、洒落造成对环境的二次污染;3)城镇污水处理厂、污泥运输单位和各污泥接收单位应建立污泥转运联单制度,并定期将记录的联单结果上报地方相关主管部门;4)污泥处理处置运营单位应建立完善的检测、记录、存档和报告制度,对处理处置后的污泥及其副产物的去向、用途、用量等进行跟踪、记录和报告,并将相关资料保存5年以上;5)制定相关的应急处置预案,防止危及公共安全的事故发生;6)应委托具有相关资质的第三方机构,定期就污泥土地利用对土壤环境质量的影响进行安全性评价。

结束语

总之,污水处理技术的研究与发展是城市环境改善的必要手段,就目前来说,生物法、化学法以及物理法是主要的污水处理方法。随着科技的不断发展以及研究的逐步深入,一些新的技术及工艺也必将会应用到污水处理上来,污水处理也必然会朝着自动化、机械化的方向发展,污水处理效率也必然会提高。

参考文献:

[1]何圣海.某城市污水处理中除臭工艺方案探讨[J/OL].建筑知识,2017,(05):(2017-09-20).

[2]黄红.城市污水处理工艺技术研究进展分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(23):175.

作者:叶宗委

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