① AO工藝,氧化溝工藝,SBR工藝的優缺點對比
SBR 工藝和氧化溝工藝都比較適合於中小型污水廠,如果設計管理的好,都可以取得比較好的除磷脫氮效果。但是這兩種工藝又各有優缺點,分別適用於不同的情況,在選定方案時需要仔細分析。
從基建投資看,SBR 工藝是合建式,一般情況下征地費和土建費較氧化溝低,而設備費較氧化溝高,總造價的高低則要視具體情況決定。
1) SBR 工藝由於採用合建式,不需要設置二沉地,同時由於採用微孔曝氣,可以採用的水深一般為4~6m,比一般氧化溝的水深(3 ~4m) 要深,因此在同樣的負荷條件下,SBR 工藝的佔地面積小,如果污水處理廠所在地的征地費用比較高,對SBR 工藝有利。
2) 進水BOD濃度高,反應容積與沉澱容積的比值高,對氧化溝有利;BOD濃度低,反應容積與沉澱容積的比值低,對SBR 有利。
3) SBR 工藝中一個周期的沉澱時間是由活性污泥界面的沉速、MLSS濃度、水溫等因素確定的,渾水時間是由潷水器的長度、上清液的潷除速率等因素決定的,對於一個固定的反應系統,沉澱時間和潷水時間的和基本上是固定的,一般都不應小於2 小時,因此每個周期的時間短,反應時間所佔的比例就低,反應池的容積利用系數降低。對於污泥穩定要求不高的污水廠,選擇 SBR 工藝不利。( 合建式氧化溝工藝也有這個缺點) 。
4) SBR 工藝是靜態沉澱,氧化溝工藝是動態沉澱,因而SBR 的沉澱效率更高,出水水質更好。
5) SBR 工藝和交替式氧化溝需要頻繁地開停進水閥門,曝氣設備,潷水器等,因此對自控設備的要求比較高,目前某些國產設備的質量尚不過關,如果考慮進口,自控系統所佔的投資比例將增加而且將增大維修費用。
6) 在一些水量非常小的小城鎮,夜間幾乎沒有污水產生,這時候SBR 工藝和交替式氧化溝工藝有優越性,曝氣設備可以白天運轉,夜間停止運行。
7) 從運營費用看,SBR 工藝通常用鼓風曝氣,氧化溝工藝通常用機械曝氣。一般說來,在供氧量相同的情況下,鼓風曝氣比機械曝氣省電;第二方面,SBR 工藝是合建式,不用污泥迴流( 有的少量迴流) ,氧化溝工藝是分建式要大量迴流,電耗較大;第三方面,SBR 工藝是變水位運行,增大了進水提升泵站的揚程。綜合考慮,通常氧化溝工藝的電耗要比 SBR工藝大些,運營費要高些。
8) 在寒冷的氣候條件下,因為表面曝氣器會造成表面冷卻或者結冰,降低污水的溫度,而污水的溫度降低對生化反應尤其是硝化反應的影響較大,所以在寒冷地區採用氧化溝工藝需要採取一些特殊措施,如將氧化溝加蓋,而這些措施都使氧化溝工藝在和其它工藝競爭中處於不利的地位。
9)AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法,A(Anacrobic)是厭氧段,用與脫氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用於除水中的有機物。
A/O法脫氮工藝的特點:
(a) 流程簡單,勿需外加碳源與後曝氣池,以原污水為碳源,建設和運行費用較低;
(b) 反硝化在前,硝化在後,設內循環,以原污水中的有機底物作為碳源,效果好,反硝化反應充分;
(c) 曝氣池在後,使反硝化殘留物得以進一步去除,提高了處理水水質;
(d) A段攪拌,只起使污泥懸浮,而避免DO的增加。O段的前段採用強曝氣,後段減少氣量,使內循環液的DO含量降低,以保證A段的缺氧狀態。
A/O法存在的問題:
1.由於沒有獨立的污泥迴流系統,從而不能培養出具有獨特功能的污泥,難降解物質的降解率較低;
2、若要提高脫氮效率,必須加大內循環比,因而加大運行費用。從外,內循環液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態,影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%
② 廢水處理工藝的迴流比是怎麼計算的
計算公式:來
R·源Q·Xr = (R·Q + Q)·X
式中:Xr——迴流污泥的懸浮固體濃度,mg/L。
R——污泥迴流比。
X——混合液污泥濃度,mg/L。
Q——流量
為了實現污泥迴流濃度及曝氣池混合液污泥濃度的相對穩定和操作管理方便,控制污泥迴流的方式有三種:
1、保持迴流量恆定。
2、保持剩餘污泥排放量恆定。
3、迴流比和迴流量均隨時調整。
(2)污水處理雙r工藝擴展閱讀
一、當迴流水質水量變化時,希望能隨時調整迴流比。污水在活性污泥中一般要停留8h以上,以迴流比進行某種調節後,其效果往往不能立即顯現,需要在幾小時之後才能反應出來。
因此,通過調節迴流比,無法適應污水水質水量的隨時變化,一般保持迴流比恆定。但在污水處理廠的運行管理中,通過調整迴流比作為應付突發情況是一種有效的應急手段。
③ 污水處理站怎樣處理含氰廢水
處理含氰廢水的方法
除了氯氧化法、二氧化硫-空氣氧化法、過氧化氫氧化法、酸化回收法、萃取法已獨立或幾種方法聯合使用於黃金氰化廠外,生物化學法、離子交換法、吸附法、自然凈化法在國內外也有工業應用,由於報道較少,工業實踐時間短,資料數據有限,本章僅對這些方法的原理、特點、處理效果進行簡要介紹。
一、生物化學法
1、生物法原理
生物法處理含氰廢水分兩個階段,第一階段是革蘭氏桿菌以氰化物、硫氰化物中的碳、氮為食物源,將氰化物和硫氰化物分解成碳酸鹽和氨:
微生物
Mn(CN)n(n-m)-+4H2O+O2─→Me-生物膜+2HCO3-+2NH3
對金屬氰絡物的分解順序是Zn、Ni、Cu、Fe對硫氰化物的分解與此類似,而且迅速,最佳pH值6.7~7.2。
細菌
SCN-+2.5O2+2H2O→SO42-+HCO3-+NH3
第二階段為硝化階段,利用嗜氧自養細菌把NH3分解:
細菌
NH3+1.5O2→NO2-+2H++H2O
細菌
NO2-+0.5O2→NO3-
氰化物和硫氰化物經過以上兩個階段,分解成無毒物以達到廢水處理目的。
生物化學法根據使用的設備和工藝不可又分為活性污泥法、生物過濾法、生物接觸法和生物流化床法等等,國內外利用生物化學法處理焦化、化肥廠含氰廢水的報導較多。
據報道,從1984年開始,美國霍姆斯特克(Homestake)金礦用生物法處理氰化廠廢水,英國將一種菌種固化後用於處理2500ppm的廢水,出水CN-可降低到1ppm,是今後發展的方向。
微生物法進入工業化階段並非易事,自然界的菌種遠不能適應每升數毫克濃度的氰化物廢水,因此必須對菌種進行馴化,使其逐步適應,生物化學法工藝較長,包括菌種的培養,加入營養物等,其處理時間相對較長,操作條件嚴格。如溫度、廢水組成等必須嚴格控制在一定范圍內,否則,微生物的代謝作用就會受到抑制甚至死亡。設備復雜、投資很大,因此在黃金氰化廠它的應用受到了限制。但生物化學法能分解硫氰化物,使重金屬形成污泥從廢水中去除,出水水質很好,故對於排水水質要求很高、地處溫帶的氰化廠,使用生物法比較合適。
2、生物法的應用情況
國外某金礦採用生物化學法處理氰化廠含氰廢水。首先,含氰廢水通過其它廢水稀釋,氰化物含量降低到生化法要求的濃度(CN-<10.0mg/L)、溫度(10℃~18℃,必要時設空調),pH值(7~8.5)然後加入營養基(磷酸鹽和碳酸鈉),廢水的處理分兩段進行,兩段均採用Φ3.6×6m的生物轉盤,30%浸入廢水中以使細菌與廢水和空氣接觸,第一段用微生物把氰化物和硫氰化物氧化成二氧化碳、硫酸鹽和氨,同時重金屬被細菌吸附而從廢水中除去,第二段包括氨的細菌硝化作用,首先轉化為亞硝酸鹽,然後被轉化為硝酸鹽,第一段採用事先經過馴化的,微生物從工藝水中以兩種適應較高的氰化物和硫氰化物的濃度。第二段採用分離出來的普通的亞硝化細菌和硝化細菌,被附著在轉盤上的細菌的浮生物膜吸附重金屬並隨生產膜脫落而被除去,通過加入絮凝劑使液固兩相分開,清液達標排放,污泥排放尾礦庫。該處理裝置處理廢水(包括其它廢水)800m3/h,每個生物轉盤直徑3.6m,長6m。由波紋狀塑料板組成。該處理廠總投資約1000萬美元,其處理指標見表10-1。
表10-1 生物化學法處理含氰廢水效果
廢水名稱 廢水各組份含量(mg/L)
總CN- CN- SCN- Cu
處理前 3.67 2.30 61.5 0.56
處理後 0.33 0.05 0.50 0.04
3、生物化學法的特點
(一)優點
生物法處理的廢水,水質比較好,CN-、SCN-、CNO-、NH3、重金屬包括Fe(CN)64-均有較高的去除率,排水無毒,尤其是能徹底去除SCN-,是二氧化硫-空氣法、過氧化氫氧化法、酸化回收法等無法做到的。
(二)缺點
1)適應性差,僅能處理極低濃度而且濃度波動小的含氰廢水,故氰化廠廢水應稀釋數百倍才能處理,這就擴大了處理裝置的處理規模,大大增加了基建投資。
2)溫度范圍窄,寒冷地方必須有溫室才能使用。
3)只能處理澄清水,不能處理礦漿。
二、離子交換法
1950年南非開始研究使用離子交換法處理黃金行業含氰廢水。1960年蘇聯也開始研究,並在傑良諾夫斯克浮選廠處理含氰廢水並回收氰化物和金。
1970年工業裝置投入運行,取得了較好的效果,1985年加拿大的威蒂克(Witteck)科技開發公司開發了一種處理含氰廢水的離子交換法,不久又成立了一個專門推廣該技術的公司,叫Cy-tech公司,離子交換法處理進行研究,取得了許多試驗數據,並已達到了工業應用的水平。
1、離子交換法的基本原理
離子交換法就是用離子交換樹脂吸附廢水中以陰離子形式存在的各種氰化物:
R2SO4+2CN-→2R(CN)2+SO42-
R2SO4+Zn(CN)42-→R2Zn(CN)4+SO42-
R2SO4+Cu(CN)32-→R2Cu(CN)3+SO42-
2R2SO4+Fe(CN)64-→R4Fe(CN)6+2SO42-
Pb(CN)42-、Ni(CN)42-、Au(CN)2-、Ag(CN) 2-、Cu(CN)2-等的吸附與上述類似,硫氰化物陰離子在樹脂上的吸附力比CN-更大,更易被吸附在樹脂上。
R2SO4+2SCN-→2RSCN
在強鹼性陰離子交換樹脂上,黃金氰化廠廢水中主要的幾種陰離子的吸附能力如下:
Zn(CN)42->Cu(CN)32->SCN->CN->SO42-
樹脂飽和時,如果繼續處理廢水,新進入樹脂層的Zn(CN)42-就會將其它離子從樹脂上排擠下來,使它們重新進入溶液,但即使繼續進行這一過程,樹脂上已吸附的各種離子也不會全部被排擠下來,各種離子在樹脂上的吸附量根據各種離子在樹脂上的吸附能力以及在廢水中的濃度不同有一部分配比。對於強鹼性樹脂來說,這種現象十分明顯,具體表現在流出液的組成隨處理量的變化特性曲線上。各組分當被吸附力強於它的組分從樹脂上排擠下來時,其流出液濃度會出現峰值。
不同的弱鹼樹脂具有不同的吸附特性。因此,對不同離子的吸附力也有很大差別,研究用離子交換法處理含氰廢水的一個重要任務就是去選擇甚至專門合成適用於我們要處理的廢水特點的樹脂,否則樹脂處理廢水的效果或洗脫問題將難以滿足我們的需要。難以工業化應用。
2、離子交換法存在的問題及解決途徑
離子交換法存在的問題主要是樹脂的中毒問題,主要是吸附能力強於氰化物離子的硫氰化物、銅氰絡合物和鐵氰絡合物。由於上述物質吸附到樹脂上,使樹脂的洗脫變得較為復雜甚至非常困難。
(一)硫氰化物
對於大部分金氰化廠來說,廢水中含有100mg/L以上的SCN-,其中金精礦氰化廠廢水SCN-高達800mg/L以上,由於強鹼性陰離子交換樹脂對SCN-的吸附力較大,而且SCN-的濃度如此之高,使樹脂對其它應吸附而從廢水中除去的組分的吸附量大為降低,如Zn(CN)42-、Cu(CN)32-,同時,由於SCN-的飽和,會使CN-過早泄漏,導致離子交換樹脂的工作飽和容量過低。例如,當廢水中SCN-350mg/L時,其工作飽和容量(指流出液中CN-≤0.5mg/L條件)僅20倍樹脂體積,而且SCN-難以從樹脂上通過簡單的方法洗脫下來,這就限制了具有大飽和容量的強鹼性陰離子交換樹脂的應用,而弱鹼性陰離子交換樹脂飽和容量最高不過強鹼性樹脂的一半,從處理洗脫成本考慮,也不易使用,可見較高的SCN-濃度給離子交換樹脂帶來很大麻煩。如果從樹脂上不洗脫SCN-,那麼流出液CN-不能達標,即使不考慮CN-的泄漏,樹脂對其它離子的工作容量也減少。
(二)銅
盡管樹脂對Cu(CN)32-的吸附力不如Zn(CN)42-大,但它的濃度往往較高,在強鹼樹脂上的飽和容量約8~35kg/m3,甚至更高,但用酸洗脫樹脂上的氰化物時,銅並不能被洗脫下來,而是在樹脂上形成CuCN沉澱,為了洗脫強鹼樹脂上的銅,必須採用含氨洗脫液洗脫,使銅溶解,形成Cu(NH3)42-或Cu(NH3)2+而洗脫下來,這就使工藝復雜化,尤其是洗脫液的再生也不夠簡便。
(三)亞鐵氰化物離子
Fe(CN)64-盡管在樹脂上吸附量不大,但在用酸洗脫樹脂上氰化物和鋅時,會生成Zn2Fe(CN)6、Fe2Fe(CN)6、Cu2Fe(CN)6沉澱物,而使樹脂呈深綠至棕黑色,影響樹脂的再生效果,如果專門洗脫Fe(CN)64-,盡管效果好,可是,洗脫液再生等問題均使工藝變得更長,操作更復雜。
3、技術現狀
根據國產強鹼樹脂的上述特點,提出二種工藝:一是用強鹼性陰離子處理高、中濃度含氰廢水,旨在去除廢水中的Cu、Zn,廢水不達標但由於Cu、Zn的大為減少而有宜於循環使用。二是用強鹼性樹脂處理不含SCN-或SCN-濃度100mg/L以下的廢水,回收氰化物為主,處理後廢水達標外排。例如,在金精礦燒渣為原料的氰化廠用離子交換法處理貧液。把離子交換法用於這兩方面在技術和經濟上估計比用酸化回收法優越。最好的辦法是開發易洗脫再生的新型樹脂,國外的許多開發新型樹脂的報導介紹了吸附廢水中Fe(CN)64-、而且較容易被洗脫下來的樹脂,近年來,由於越來越重視三廢的回收,使人們十分重視使用離子交換法處理廢水使其達到排放標准同時使大多數氰化物得以回收並重新使用這類課題。
加拿大Witteck開發公司開發出的一種氰化物再循環工藝就是其中比較有代表性的一例,該公司為此成立了一個Cy-tech公司專門推銷這種工藝裝置。一份報導介紹,該工藝用於處理鋅粉置換工藝產生的貧液,使用強鹼性陰離子交換樹脂吸附重金屬氰化物,當流出液CN-超標時對樹脂進行酸洗,使用硫酸自下而上通過樹脂床即可使樹脂上的重金屬和氰化物被洗脫下來,其重金屬以陽離子形式存在於洗脫液中,洗脫液用類似於酸化回收法的裝置回收HCN,然後大部分洗脫液進行再生並重復用於洗脫。回收的NaCN用於氰化工段,少量洗脫液經過中和沉澱出重金屬離子後外排。據稱這種方法也可用於處理炭漿廠的尾漿,其工藝和樹脂礦漿法十分類似。Cy-tech公司認為該工藝經改進後也可消除尾礦庫排水中殘余氰化物及其它重金屬,該報導無詳細數據、資料以及樹脂的型號。
另一報導稱,這項工藝的關鍵是在廢水進入離子交換柱前,先完成一個化學反應(使游離CN-形成Zn(CN)42-),並在化學反應中應用一種催化劑,有關人士解釋說,如果沒有這個反應,廢水就不得不通過若干個交換柱提出那些無用的分子,從而增加了系統的成本和復雜性。
採用一段順流吸附裝置處理效果是CN-<0.5mg/L、各種重金屬的總和小於1mg/L,處理能力約720加侖/h,樹脂量約36加侖。
該試驗裝置大約需要處理3500加侖廢水才能使一個交換柱飽和,每隔一天對交換柱進行一次解吸,每月最大產渣量(重金屬沉澱物)也可裝入1隻45加侖的桶中,其廢水按所給數據估算重金屬總含量不大於50mg/L,估計重金屬絕大部分是鋅粉置換產生的Zn(CN)42-,該工藝裝置的投資與其它處理裝置相當。能在一年多的時間里靠回收氰化物而收回全部投資,該工藝由Cy-tech公司開始轉讓。但無工業應用的詳細報導。
我國對離子交換法處理氰化廠含氰廢水的研究主要有兩個目的,一是解決氰化—鋅粉置換工藝產生貧液的全循環問題,即從貧液中除去銅和鋅,為了達到較高的吸附容量,通常使用強鹼性陰離子交換樹脂, 當廢水中銅、鋅含量分別為140、100mg/L時,強鹼樹脂的工作吸附容量不小於15kg/m3和6.5kg/m3。飽和樹脂經酸洗回收氰化物並能洗脫部分鋅,然後用另一種洗脫劑洗脫銅,樹脂即可再生,而銅的洗脫劑需經再生方可重復使用,由於工藝較長目前尚無工業應用。
含氰廢水→過濾→離 子 交 換→(低濃度含氰廢水)返回浸出或處理
↓
(飽和樹脂)回收氰化物
↓ 再生樹脂返回使用
洗脫重金屬
重金屬回收
圖11-1離子交換法回收氰化物工藝
當然如果廢水中銅和SCN-極低時,樹脂的再生僅通過酸洗就
可完成,此條件下可保證離子交換工藝出水達標。無論是國內還是國外,其離子交換工藝原則流程大致相同,見圖11-1。
4、離子交換法的特點
(一)優點:
1)當廢水中CN-低於酸化回收法的經濟效益下限時,採用離子交換法由於氰化物和貴金屬具有較好的經濟效益,其處理效果優於酸化法,當廢水組成簡單時可排放。
2)投資小於酸化回收法
3)與酸化回收法相比,該方法葯耗、電耗小,金回收率高。
(二)缺點:
1)當廢水中SCN-含量高時,洗脫困難,樹脂的容量受到影響,處理效果變差,離子交換法的應用范圍受SCN-很大影響。
2)在洗脫氰化物過程中,很難洗脫銅,故需專門的洗脫方法和步驟,使工藝復雜化。
3)在酸洗過程中,Fe(CN)64-會在樹脂顆粒內形成重金屬沉澱物而使樹脂中毒。
4)對操作者的素質要求高。
三、吸附—回收法
前面已談過,離子交換為化學吸附,吸附力較強,故解吸困難,解吸成本高。近來,國外開發了用吸附樹脂、活性炭做吸附劑,從含氰礦漿或廢水中回收銅和氰化物的技術,已完成了半工業試驗。
1、吸附樹脂吸附—回收法
西澳大利亞一炭浸廠對液相中銅、氰化鈉濃度分別為85、158mg/L之氰尾進行了吸附─回收法半工業試驗,採用法國地質科學研究所開發的V912吸附樹脂,處理能力為10m3/d,處理後尾漿液相中游離氰化物(CN-)濃度小於0.5mg/L。飽和樹脂分兩級洗脫再返回使用,用金屬洗脫劑洗重金屬,用硫酸洗脫氰化物,洗脫液用與酸化回收法類似的方法回收氰化物。
試驗表明,當銅濃度增加時,處理成本增加較大。
以半工業試驗結果推算,建一座年處理能力100萬噸的裝置,在銅、氰化鈉濃度分別為100、300mg/L條件下,設備費為250萬加元。年回收銅122t,氰化鈉377t,年洗脫樹脂1700t次,洗脫每噸樹脂的消耗如下(單位:t):
H2SO4攭NaOH Na2S 水 動力
0.5 0.453 0.048 17.5m3 12.3kwh
2、活性炭吸附—回收法
活性炭具有吸附廢水中重金屬和氰化物的特性,這早已人所共知,國外早在十年前就有金礦試驗用來處理貧液中銅等雜質,使貧液全循環,但沒能解決洗脫再生問題。
近年來,西澳大利亞一個炭漿廠完成了用洗性炭從浸出礦漿中回收銅和氰化物的半工業試驗,採用加溫解吸法選擇性解吸銅,含銅解吸液在酸性條件下沉澱氰化銅,再把氰化銅用硫酸氧化為硫酸銅出售。酸性水中的HCN用鹼性解吸液吸收再用於解吸工藝中。
銅是氰化過程增加氰化物耗量的一個較大因素,從浸出礦漿中回收銅和氰化物不但避免了銅對浸出的影響,提高了金的浸出率,而且減少了氰化物的消耗,具有一定的經濟效益,這一技術在特定的條件下可用來做為貧液全循環工藝中的去除銅措施。
四、自然凈化法
黃金氰化廠除少數收購金精礦進行提金然後把氰渣做硫精礦出售而不設尾礦庫外,絕大部分礦山建有較大容量的尾礦庫(池)。氰化廠廢水在其內停留時間一般在1~3天,有個別尾礦庫,廢水可停留十天以上。由於曝氣、光化學反應,共沉澱和生物作用,氰化物的濃度逐漸降低,這種靠尾礦庫(池),降低氰化物含量的方法稱為自然凈化法。目前絕大部分氰化廠都把尾礦庫自然凈化法做為除氰的一種輔助手段,經廢水處理裝置處理後的廢水再經尾礦庫進行二級處理,排水氰含量進一步降低,由於這種方法沒有處理成本問題(尾礦庫的建設是為了沉降懸浮物和貯有尾礦),故對人們有很大的吸引力,甚至有些氰化廠建立了專門的自然凈化池以期使自然凈化法的處理效果更好,如何提高自然凈化法的處理效果,把目前做為輔助處理方法的自然凈化法單獨用來處理含氰廢水?這是一項很有意義的科研工作,許多科研人員都在深入研究這一課題。
1、自然凈化法的特點
由於使用自然凈化法的氰化廠不多,可靠的數據有限,其特點尚未充分暴露出來。
(一)優點
1)不使用葯劑,處理成本低。
2)與其它方法配合,可做為一級處理方法也可做為二級處理方法,可靈活使用。
3)無二次污染。
(二)缺點
1)對尾礦庫要求高,必須不滲漏,匯水面積要大。
2)受季節、氣候影響大,在寒冷地區效果差。
2、自然凈化法原理
已完成的研究表明,自然凈化法至少是曝氣、光化學反應、共沉澱和生物分解四種作用的疊加。自然,影響自然凈化法效果的因素也就是上述四種作用之影響因素的疊加。
(一)曝氣
含氰廢水與大氣接觸,大氣中的SO2、NOx、CO2就會被廢吸收,使廢崐水pH值下降。
CO2+OH-→HCO3-
SO2+OH攩-攪→HSO3-
隨著廢水pH值的下降,廢水中的氰化物趨於形成HCN:
CN-+H+→HCN(aq)
亞鐵氰化物會與重金屬離子形成沉澱物這一反應促使重金屬氰化物的解離,以Zn(CN)42-為例:
Zn(CN)42-+Fe(CN)64-+4H+→Zn2Fe(CN)6↓+4HCN(aq)
由於空氣中HCN極微,廢水中的HCN將傾向於全部逸入大氣中,從動力學角度考慮,HCN的逸出速度受如下因素影響:
1)廢水溫度,廢水溫度高,HCN蒸氣分壓高,有利於HCN逸出,而且水溫高,水的粘度小,液膜阻力減少。
2)風力,尾礦庫上方風力大,水的擾動劇烈,氣—液接觸面積增大,酸性氣體和HCN在氣相擴散速度加快,水體內HCN的液相擴散也加快,酸性氣體與水的反應加快。
3)尾礦庫匯水特性
尾礦庫匯水面積大,水層淺,使單位體積廢水與空氣接觸表面增大,風力對水體的攪動效果增大,有利於HCN的逸出和酸性氣體的吸收。
4)廢水組成
廢水中重金屬含量高時,HCN的形成和逸出由於受絡合物解離平衡的限制,速度明顯變慢。
5)廢水pH值
廢水pH值低,有利於重金屬氰絡物的解離和HCN的形成。
HCN全部從水中逸出需要較長時間,其道理與酸化回收相似,在1m深的水層條件下,表層氰化物濃度為0.5mg/L時,底層氰化物濃度15mg/L,可見HCN逸出之難度。
在曝氣過程中,空氣中的氧不斷地溶於廢水中,其傳質速率也受液相擴散阻力的影響,表層溶解氧濃度高,底部濃度低,溶解氧進入液相後,與氰化物發生氧化反應:
2Cu(CN)2-+0.5O2+3H2O+2H+→2Cu(OH)2↓+4HCN
2CN-+O2→2CNO-
CNO-+2H2O→CO32-+NH4+
含氰廢水在尾礦庫內,還會發生水解反應,生成甲酸銨,廢水溫度越高,反應速度越快:
HCN+H2O=HCO-ONH4
這些反應的總和就是曝氣的效果,為了提高曝氣效果,必須提高廢水溫度,廢水與空氣的接觸表面積,增大水體的攪動程度,這樣才能保證HCN迅速逸入空氣而氧迅速溶解於廢水中並和氰化物反應,曝氣法受季節地域影響較大。
(二)光化學反應
廢水中的各種氰化物在陽光紫外線的照射下,發生如下反應:
Fe(CN)64-+H2O→Fe(CN)53-·H2O+CN-
4Fe(CN)64-+O2+2H2O→4Fe(CN)63-+4OH-
4Fe(CN)64-+12H2O→4Fe(OH)3↓+12HCN+12CN-
亞鐵氰化物和鐵氰化物離子在光照下分解出遊離氰化物,文獻介紹在3~5小時的光照時間里,60%~70%的鐵氰化物分解、80%~90%的亞鐵氰化物分解。由於分解出的氰化物不會很快地被氧化,因而會造成水體氰化物含量增高,這就是地表水水質指標中要求用總氰濃度的原因之一。
分解出的游離氰化物不斷地被氧化,水解以及逸入空氣中,達到了降低廢水中氰化物濃度的目的。
逸入空氣中的HCN,在陽光紫外線作用下,與氧發生反應。
HCN+0.5O2→HCNO
夏季,反應時間約10分鍾,冬季約1小時,從這點看,HCN的逸出不會影響大氣的質量,許多焦化廠利用曝氣法處理含氰廢水,其氰化物揮發量比黃金行業多,而且大部分工廠位於城市,並未聞發生污染事故。
光化學反應與氣溫和光照強度有關,因此,夏季除氰效果遠比冬季好。
(三)共沉澱作用
廢水中亞鐵氰化物還會形成Zn2Fe(CN)6、Pb2Fe(CN)6之類的沉澱,與Cu(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3、CaSO4等凝聚在一起,沉於水底從而達到了去除重金屬和氰化物的效果,沉澱效果受pH值和廢崐水組成的制約,pH值低時效果好。
(四)生物化學反應
當尾礦庫廢水氰化物濃度很低時,廢水中的破壞氰化物的微生物將逐漸繁殖起來,並以氰化物為碳、氮源,把氰化物分解成碳酸鹽和硝酸鹽。
生物化學作用受廢水組成和溫度影響,如果氰化物濃度高達100mg/L,那麼微生物就會中毒死亡,如果溫度低於10℃,則微生物不能繁殖,生化反應也不能進行。
綜上所述,自然凈化法的效果受地理位置(南、北方、高原、平原)、天氣(陰、晴、氣溫、風力)、尾礦庫(匯水面積、水深、水流速度)微生物,廢水組成(pH、氰化物濃度、重金屬濃度)廢水在尾礦庫內停留時間等諸因素的影響。至崐於上述因素對曝氣、光化學反應,共沉澱以及生化反應的影響程度,以及這四種除氰途徑哪個作用大,目前尚無定量的數據可供參考。某研究所提出的氰化物自凈數學模型如下:
C=C0e-kt
其中,k為常數,單位:小時;t為自然凈化時間(小時),C、C0分別為某時某刻氰化物濃度和原始氰化物濃度。當溫度在10~30℃范圍內時,式中k值在0.005~0.01范圍,由於k值僅反應了溫度,沒有反應其它眾多的因素,故無多大應用價值。
正因為自然凈化法受許多因素制約,其處理效果並不穩定,如果進入尾礦庫的崐廢水氰化物濃度低(<10mg/L)、廢水在尾礦庫停留時間長,排水有可能達標,大部分氰化廠把尾礦庫做為二級處理設施。然而近年來,由於氰化物處理費用增高,一些氰化廠正探索用尾礦庫做為氰化物的一級處理設施。
3、自然凈化法的實踐
某全泥氰化廠尾礦庫建在較厚(2~5m),黃土層的溝內,廢水無滲入地下水的可能,該地區乾燥少雨,年蒸發水量大於降雨量,故尾礦庫無排水,氰化物在尾礦庫內自然凈化,不再採用其它方法處理,節省了大量葯劑、費用,降低了選礦成本。
某全泥氰化廠尾礦庫不滲漏,含氰化物尾礦漿直接排入尾礦庫,經自然凈化再進行二級處理,使其達標排放,由於二級處理的是澄清水,而且氰化物濃度有較大的降低,故處理成本大幅度下降,處理效果好。
某浮選—氰化—鋅粉置換工藝裝置,其貧液用酸化回收法處理後,殘氰在5~20mg/L經浮選廢水(漿)稀釋後,氰化物含量在0.5~2范圍,進入尾礦庫自然凈化,外排水CN-<0.5mg/L。
某氰化廠採用酸化回收法處理貧液,其酸性廢水含氰5~10mg/L,在2m深的廢水池內,經20天的自然凈化,氰化物降低到0.5mg/L。
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⑤ 哪幾種是常用的污水處理工藝
一、活性污泥法
1、傳統活性污泥法
2、A/O
A/O是Anoxic/Oxic的縮寫,它的優越性是除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法。
基本原理:A/O工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起,A段DO(溶解氧)不大於0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過迴流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。
主要工藝缺點:缺氧池在前,污水中的有機碳被反硝化菌所利用,可減輕其後好氧池的有機負荷,反硝化反應產生的鹼度可以補償好氧池中進行硝化反應對鹼度的需求。好氧在缺氧池之後,可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除,提高出水水質。BOD5的去除率較高可達90~95%以上,但脫氮除磷效果稍差,脫氮效率70~80%,除磷只有20~30%。盡管如此,由於A/O工藝比較簡單,也有其突出的特點,目前仍是比較普遍採用的工藝。該工藝還可以將缺氧池與好氧池合建,中間隔以檔板,降低工程造價,所以這種形式有利於對現有推流式曝氣池的改造。
影響因素:A/O工藝運行過程式控制制不要產生污泥膨脹和流失,其對有機物的降解率是較高的(90~95%),缺點是脫氮除磷效果較差。如果原污水含磷濃度<3mg/L,則選用A/O工藝是合適的,為了提高脫氮效果,A/O工藝主要控制幾個因素:
①MLSS一般應在3000mg/L以上,低於此值A/O系統脫氮效果明顯降低。
②TKN/MLSS負荷率(TKN─凱式氮,指水中氨氮與有機氮之和):在硝化反應中該負荷率應在0.05gTKN/(gMLSS•d)之下。
③BOD5/MLSS負荷率:在硝化反應中,影響硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性,因為自養型硝化菌最小比增長速度為0.21/d;而異養型好氧菌的最小比增殖速度為1.2/d。前者比後者的比增殖速度小得多。要使硝化菌存活並占優勢,要求污泥齡大於4.76d;但對於異養型好氧菌,則污泥齡只需0.8d。在傳統活性污泥法中,由於污泥齡只有2~4d,所以硝化菌不能存活並佔有優勢,不能完成硝化任務。
要使硝化菌良好繁殖就要增大MLSS濃度或增大曝氣池容積,以降低有機負荷,從而增大污泥齡。其污泥負荷率(BOD5/MLSS)應小於0.18KgBOD5/KgMLSS•d
④污泥齡 ts:為了使硝化池內保持足夠數量的硝化菌以保證硝化的順利進行,確定的污泥齡應為硝化菌世代時間的3倍,硝化菌的平均世代時間約3.3d(20℃)
若冬季水溫為10℃,硝化菌世代時間為10d,則設計污泥齡應為30d
⑤污水進水總氮濃度:TN應小於30mg/L,NH3-N濃度過高會抑制硝化菌的生長,使脫氮率下降至50%以下。
⑥混合液迴流比:R的大小直接影響反硝化脫氮效果,R增大,脫氮率提高,但R增大增加電能消耗增加運行費。
⑦缺氧池BOD5/NOx--N比值:H>4以保證足夠的碳/氮比,否則反硝化速率迅速下降;但當進入硝化池BOD5值又應控制在80mg/L以下,當BOD5濃度過高,異養菌迅速繁殖,抑制自養菌生長使硝化反應停滯。
⑧硝化池溶解氧:DO>2mg/L,一般充足供氧DO應保持2~4mg/L,滿足硝化需氧量要求,按計算氧化1gNH4+需4.57g氧。
⑨水力停留時間:硝化反應水力停留時間>6h;而反硝化水力停留時間2h,兩者之比為3:1,否則脫氮效率迅速下降。
⑩pH:硝化反應過程生成HNO3使混合液pH下降,而硝化菌對pH很敏感,硝化最佳pH =8.0~8.4,為了保持適宜的PH就應採取相應措施,計算可知,使1g氨氮(NH3-N)完全硝化,約需鹼度7.1g(以CaCO3計);反硝化過程產生的鹼度(3.75g鹼度/gNOx--N)可補償硝化反應消耗鹼度的一半左右。反硝化反應的最適宜pH值為6.5~7.5,大於8、小於7均不利。
○11溫度:硝化反應20~30℃,低於5℃硝化反應幾乎停止;反硝化反應20~40℃,低於15℃反硝化速率迅速下降。
因此,在冬季應提高反硝化的污泥齡ts,降低負荷率,提高水力停留時間等措施保持反硝化速率。
3、A2/O
A2O法又稱AAO法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱(厭氧-缺氧-好氧法),是一種常用的二級污水處理工藝,可用於二級污水處理或三級污水處理,以及中水回用,具有良好的脫氮除磷效果。該法是20世紀70年代,由美國的一些專家在AO法脫氮工藝基礎上開發的。
各反應器單元功能
1、厭氧反應器,原污水與從沉澱池排出的含磷迴流污泥同步進入,本反應器主要功能是釋放磷,同時部分有機物進行氨化;
2、缺氧反應器,首要功能是脫氮,硝態氮是通過內循環由好氧反應器送來的,循環的混合液量較大,一般為2Q(Q為原污水流量);
3、好氧反應器——曝氣池,這一反應單元是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等均在此處進行。流量為2Q的混合液從這里迴流到缺氧反應器。
4、沉澱池,功能是泥水分離,污泥一部分迴流至厭氧反應器,上清液作為處理水排放。
工藝特點
1、本工藝在系統上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝,總水力停留時間少於其他類工藝;
2、在厭氧(缺氧)、好氧交替運行條件下,絲狀菌不能大量增殖,不易發生污泥絲狀膨脹,SVI值一般小於100;
3、污泥含磷高,具有較高肥效;
4、運行中勿需投葯,兩個A段只用輕輕攪拌,以不增加溶解氧為度,運行費用低;
存在的待解決問題:
1、除磷效果難再提高,污泥增長有一定限度,不易提高,特別是P/BOD值高時更甚;
2、脫氮效果也難再進一步提高,內循環量一般以2Q為限,不宜太高;
3、進入沉澱池的處理水要保持一定濃度的溶解氧,減少停留時間,防止產生厭氧狀態和污泥釋放磷的現象出現,但溶解氧濃度也不宜過高,以防循環混合液對缺氧反應器的干擾。
4、SBR
間歇式活性污泥法,是一種按時間間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。
優點
1、 理想的推流過程使生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧、好氧處於交替狀態,凈化效果好。
2、 運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉澱,需要時間短、效率高,出水水質好。
3、 耐沖擊負荷,池內有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
4、 工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整,運行靈活。
5、 處理設備少,構造簡單,便於操作和維護管理。
6、 反應池內存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。
7、 SBR法系統本身也適合於組合式構造方法,利於廢水處理廠的擴建和改造。
8、 脫氮除磷,適當控制運行方式,實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替,具有良好的脫氮除磷效果。
9、 工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器,無二沉池、污泥迴流系統,調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、佔地面積省。
不足:
1、自動化控制要求高。
2、排水時間短(間歇排水時),並且排水時要求不攪動沉澱污泥層,因而需要專門的排水設備(潷水器),且對潷水器的要求很高。
3、後處理設備要求大:如消毒設備很大,接觸池容積也很大,排水設施如排水管道也很大。
4、潷水深度一般為1~2m,這部分水頭損失被白白浪費,增加了總揚程。
5、由於不設初沉池,易產生浮渣,浮渣問題尚未妥善解決。
工藝
由於上述技術特點,SBR系統進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術條件,SBR系統更適合以下情況:
1) 中小城鎮生活污水和廠礦企業的工業廢水,尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。
2) 需要較高出水水質的地方,如風景游覽區、湖泊和港灣等,不但要去除有機物,還要求出水中除磷脫氮,防止河湖富營養化。
3) 水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理後進行物化處理,不需要增加設施,便於水的回收利用。
4) 用地緊張的地方。
5) 對已建連續流污水處理廠的改造等。
6) 非常適合處理小水量,間歇排放的工業廢水與分散點源污染的治 理。
5、CASS
循環式活性污泥法,是將SBR的反應池沿長度方向分為兩個部分,前部分為生物選擇區也稱預反應區,後部分為主反應區。在主反應區後部安裝了可升降的潷水器裝置,實現了連續進水間歇排水的周期循環運行,集曝氣沉澱、排水於一體。
6、氧化溝
特點是:混合液在溝內不斷地循環流動,形成厭氧、缺氧和好氧段。
二、生物膜法
1、接觸生物法
接觸生物法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點的一種新的污水生化處理方法。這種方法主要設備是生物接觸氧化濾池。在不透氣的曝氣池中裝有焦炭、礫石、塑料蜂窩等填料,填料被水侵沒,用鼓風機在填料底部曝氣充氧。
2、膜生物反應器
是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。
三、厭氧
厭氧生物處理是利用厭氧性微生物的代謝特性,在無需提供外源能量的條件下,以被還原有機物作為受氫體,同時產生有能源價值的甲烷氣體。
1、化糞池
2、UASB
3、IC 內循環反應器
四、深度處理
在一級、二級處理的基礎上,對難降解的有機物、磷、氮等營養性物質進一步處理。主要包括過濾、消毒。
希望能夠幫到您
⑥ 消毒工藝論文:污水處理幾種消毒工藝技術經濟比較
1 污水消毒工藝的技術比較
消毒方法可分為物理消毒法和化學消毒法。物理消毒法主要利用加熱、冷凍、輻照等方法對微生物的遺傳物質核酸進行破壞而達到消毒目的,工程中常用的物理消毒方法主要有紫外線消毒法等。化學消毒法是利用消毒劑的強氧化性來破壞微生物的結構而達到消毒的目的,工程中常用的化學消毒方法有液氯消毒、-30-
二氧化氯消毒、臭氧消毒以及新型活性氧消毒( 如單過硫酸氫鉀)等。
1.1 氯消毒
氯與水反應時,一般產生「歧化反應」,生成次氯酸(HOCl) 和鹽酸(HCl)。其反應式為:
Cl2+H2O = HOCl+Cl-+H+
氯的滅菌作用主要是次氯酸,因為它是體積很小的中性分子,能擴散到帶有負電荷的細菌表面,具有較強的滲透力,能穿透細胞壁進入細菌內部。氯對細菌的作用是破壞其酶系統,導致細菌死亡。而氯對病毒的作用,主要是對核酸破壞的致死性作用。
自從20 世紀初,氯化法就廣泛地應用於水消毒工藝。目前,氯化法消毒仍是應用最廣的化學消毒方法,其主要特點是:
1)處理水量較大時,單位水體的處理費用較低。
2)水體氯消毒後能長時間地保持一定數量的余氯,從而具有持續消毒能力。
3)氯消毒歷史較長,經驗較多,是一種比較成熟的消毒方法。江心洲污水處理廠原先選擇這樣的消毒工藝肯定也是考慮到氯消毒的這些特點。
但據研究發現氯消毒至今已知的消毒副產物已經有500 種以上,但是絕大多數的濃度只有微克/ 升(μg/ L)
級,且許多消毒副產物未作進一步的研究。在大量的消毒副產物中,目前集中研究的只有三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵乙腈、鹵代酮、鹵代醛、鹵代酚等20 余種, 其中對於THMs
的致癌性已有共識,其它大部分具有一般毒性,部分具有致突性。THMs
等鹵化有機物的產生主要是水體中的有機物與氯作用的結果,而城市生活污水中含有大量的有機物,經氯消毒後,會生成鹵化有機物等消毒副產物,隨污水進入地面水體,污染水源,並對魚類等水生生物產生毒害作用。氯消毒的副產物已經引起了廣泛的關注,我國新型頒布的水質指標中就明確增加對鹵代產物的控制,新標准將在2012
年7 月1 號之前全部實施,因此,改變江心洲污水處理廠目前的氯消毒工藝勢在必行。
1.2 二氧化氯消毒
二氧化氯也是一種強氧化劑,其氧化能力是氯的25 倍,消毒能力僅次於臭氧,高於氯。試驗表明,二氧化氯在控制THMs
的形成和減少總有機鹵方面,與氯相比具有優越性,二氧化氯與水中的腐殖酸和富里酸等腐殖質都不會生成THMs,即使在飲水消毒過程中,投加少量的二氧化氯,也能有效地抑制THMs
的生成。二氧化氯是廣譜型消毒劑,對水中的病原微生物包括:病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒桿菌均有很高的滅活效果,有剩餘消毒能力,二氧化氯對孢子和病毒的滅活作用均比氯有效,並且在高pH
值與含氨的水中滅菌效果不受影響。另外,二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也較強。
制備二氧化氯的起始原料有氯酸鈉和亞氯酸鈉,
因亞氯酸鈉不能貯存,必須現場製取及時使用,且亞氯酸鈉價格昂貴,成本較高,所以現在一般用氯酸納制備二氧化氯的比較多。為了全面了解二氧化氯工藝,
江心洲污水處理廠委託某環保公司專門設計了一整套的工程方案。工程方案中以二氧化氯發生器來制備二氧化氯,其反應式為:
2NaClO3 + 4HCl = 2ClO2 + 2NaCl + Cl2 + 2H2O
但在與該公司的技術溝通中,我們了解到不管是用亞氯酸鈉還是氯酸鈉制備二氧化氯,它們在消毒過程中都會產生消毒副產物,當反應不完全時,自由性氯同樣會與有機物反應,有可能生成THMs,所以使用二氧化氯也要追加一定的安全管理成本。
1.3 臭氧消毒
臭氧是強氧化劑,臭氧化和氯化一樣,既起消毒的作用,也起氧化作用,但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯強,能氧化水中的有機物,並能殺死病毒、芽孢及細菌。臭氧都是在現場用空氣或純氧通過臭氧發生器製取,產率分別為1%-3%
和2%-6%。
根據目前的研究可以發現:
1)臭氧消毒反應迅速,殺菌效率高,同時能有效地去除水中殘留有機物、色、嗅、味等,受pH 值、溫度的影響很小。
2)臭氧能夠減少水中THMs 等鹵代烷類消毒副產物的生成量。
3)臭氧消毒可以降低水中總有機鹵化物的濃度。
由於臭氧消毒工藝目前在大型城市污水處理廠運用的較少,另外臭氧穩定性差容易分解為氧氣,故不能瓶裝貯存和運輸,必須現場制備及時使用,設備投資大,電耗大,成本較高;運行管理比較復雜。所以江心洲污水處理廠在選擇的替代消毒工藝中並沒有考慮臭氧工藝。
1.4 紫外線消毒
紫外線根據生物效應的不同,按照波長劃分為A、B、C、D 四個波段,水處理領域的消毒主要採用的是C
波段紫外線。水的紫外線消毒,是一種光化學效應。研究表明,紫外線主要是通過對微生物(細菌、病毒、芽孢等病原體)的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死從而達到消毒的目的。微生物的核酸分子吸收光譜的范圍是240nm
~ 280 nm,對波長260nm 的紫外線有最大吸收,而低壓紫外線消毒燈所產生的光波波長其中心輻射波長是253.7 nm,正好與之相符合。 -31-
紫外線消毒是一種物理方法,相比於化學方法,
它的優點也很多。它不向水中增加任何物質,沒有副作用,不會產生消毒副產物,它的消毒速度快﹑效率高﹑佔地面積小;設備操作簡單,便於運行管理和實現自動化等。然而,紫外線的滅菌作用只在其輻照期間有效,所以被處理的水一旦離開消毒器就不具有殘余的消毒能力,容易遭受二次污染,所以當細菌未被滅活而進入後續系統,就無法阻止其粘附在下游管道表面並繁衍後代;只有吸收紫外線的微生物才會被滅活,因此對於懸浮固體很多水質較差的水,例如污水,
由於懸浮固體可以庇護微生物使其免遭傷害,消毒效果很難保證。尤其江心洲污水處理廠日處理為64 萬噸,
如果其處理效果不理想的話,這么大量的出水勢必會對接納水體長江造成巨大的污染。另外,由於紫外線消毒採取的是明渠,而我廠為接觸池,需要進行部分的土建改造。
1.5 活性氧消毒劑( 以單過硫酸氫鉀為例)
單過硫酸氫鉀復合物溶於水後,經過循環鏈式反應,連續持久產生新生態氧「O」:
HSO5- → HSO4- +「O」
HSO4- + 2H2O → HSO5- + 2H+ + 2e
復合物在水中釋放出一定濃度的超氧自由基「ROOO」,反應活性大,氧化能力極強,可以使細胞中的單糖、多糖、蛋白質、DNA、RNA 等發生氧化,
遭受損傷與破壞。活性氧自由基在極低濃度時就能完全殺滅水中的原生動物、藻類、孢子細菌等策生物, 剩餘的基因及微生物屍體均可被分解成H2O、CO2、O2
及無機鹽類,沒有葯劑殘留。
單過硫酸氫鉀復合物溶於水後具有如下的特點:
(1)氧化能力強,殺滅效率高,不但能殺滅水中的各種微生物,還能殺滅原蟲和藻類。
(2)可直接氧化水中的腐植物及三鹵甲烷前體物,因此反應不產生三鹵甲烷(thm)、鹵乙酸和其它有害物質。
(3)能破壞水中的酚類、硫化物類、氰化物類、亞硝酸類及其它有害化合物,特別是對酚類控制效果好,不產生有厭氧氣味的氯酚,提高了水質和除臭作用,同時能和水中有色、味的有機物反應,脫去其色和味,改善水的味道。
(4)在水中通過鏈式反應,維持微量新生態[O] 氧和活性氧自由基[ROOO]
使其氧化能力穩定,作用持久,可以防止水中的再次污染。通過它的特點我們可以看出其消毒劑的消毒能力是強於液氯的,而同時又不產生消毒副產物,還有它的作用持久以及氧化能力的穩定又是紫外線工藝所不能及的。
考慮採用此工藝設計變更,可以很好的利用現有的已經建成的管道、水泵等設備,另外,溶葯罐也可以從一級加葯處理的投資設備中調劑使用,不需要增加更多的投資。
2 污水消毒工藝的經濟比較
通過對比以上這些工藝的特點,單過硫酸氫鉀為代表的活性氧消毒工藝顯示出了超出其它工藝的優點。但是否適合投入到污水處理的消毒中還需要看他們的實際投資及運行成本,所以,下面我們又對其投資運行的經濟性做了比較。
以江心洲污水處理廠64 萬噸/ 日處理量為例, 設備投資按照10 年使用壽命周期計算。
說明:從上表我們可以分析得出,紫外線消毒的投資成本最高,活性氧的投資成本最低;液氯的運行成本最低,活性氧的運行成本最高。
3 結論
(1)傳統的化學消毒工藝消毒液氯和二氧化氯, 都比較容易產生副產物,安全管理成本較高。(2) 臭氧消毒工藝由於在大型污水處理廠使用的並不多,
而且它的投入成本較大,運營管理成本也很高。(3)
物理的方法紫外線消毒由於它對水質要求比較高,設備投資和運行維護費用也較高,以及後續的消毒效果差也沒有顯示出優勢來。(4)新型的活性氧消毒劑在水處理過程中體現出了高效、安全等優勢,同時操作簡單,工藝也不復雜,適合大、中、小型污水處理廠。(5)江心洲污水處理廠針對目前的設備設施現狀,
如果要完善液氯的所有設施及安全用具,其投資不會低於100 萬元;如果通過設計變更,採用活性氧消毒工藝,需要增加36
萬元的投資;採用二氧化氯消毒工藝;需要增加投資200 萬元元;採用紫外線消毒工藝, 需要增加投資800~1000
萬元。經綜合技術經濟分析比較,以及今後消毒運行的實際情況,我們最終建議了江心洲污水處理廠採用活性氧消毒工藝的變更。
⑦ 污水處理工藝:格柵-生物沉澱池-MABR-AF-MOBR-MOBR-OF-組合濾池-清水池 英文縮寫是什麼意思
MABR:膜吸附生物反應器
AF:厭氧生物濾池
MOBR:好氧生物膜反應器
OF:好氧生物濾池
這其實就是個好氧+厭氧生物膜和好氧+厭氧生物濾池相結合的一個工藝
⑧ 污水處理中的污泥迴流比指的是迴流的污泥量與進水量之比,這里迴流的污泥是從二沉池底部抽出來的嗎單位
先上圖
Q是進水流量,單位m3/d;Qr是迴流污泥量,單位m3/d;迴流比R=Qr/Q,無量綱,上圖下部的RQ就等於內Qr。
由於系統整體呈流動容態,因此流量的單位以體積計(而非質量),即立方米/天。
從圖中可以看出,典型的活性污泥工藝二沉池的底泥去向有二,①作為剩餘污泥Qw排出進入污泥處理設施;②作為迴流污泥Qr返回至曝氣池,以維持其污泥濃度的穩定(其損失主要來自曝氣池向二沉池的輸送過程)。
更進一步,污水中的污染物去向也有二:①在曝氣池中被活性污泥(即微生物)生化降解;②難降解物質轉移富集到剩餘污泥中,進一步處置。