A. 我国城市污水处理厂运行存在问题及解决对策研究
当前我国对生态文明建设重视程度空前,党的十九大将“增强绿水青山就是金山银山的意识”写入党章,将“美丽”作为社会主义强国目标的重要内容,水环境治理是其中最为核心的内容之一。城市污水处理厂作为治污基础设施之一,是治水工作的关键环节,其处理规模、处理水平等直接影响治水成效。
本文通过分析我国已建的上海白龙港、广州新华、宝鸡市高新区、通辽市污水处理厂,太湖地区、三峡库区污水处理厂的运行情况,发现其运行普遍存在运行负荷率较低、进水水质水量波动较大、出水水质难稳定达标等问题,通过深度剖析原因,科学地提出了针对性的解决对策,以期为我国城市污水处理厂的稳定运行提供参考,为水环境综合治理做出贡献为全面贯彻《水污染防治计划》,全国各城市先后开展黑臭水体整治工作。
城市污水处理厂在保障水环境安全方面发挥着重要作用,建设污水处理厂是解决城市水污染的重要手段。
“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划中提出,到2020年底,要实现城镇污水处理设施全覆盖,城市污水处理率达到95%,县城不低于85%。“九五”期间,我国重点流域水污染防治规划开始实施,城镇污水处理设施的建设和运行开始成为各地落实水污染物减排责任目标的主要途径。
在中央财政资金和相关政策的大力支持下,经过“十一五”、“十二五”的发展,我国污水处理厂建设取得了跨越式的进展,城镇污水处理厂的数量和规模迅速提升,城市污水处理能力不断提高。
统计资料显示,至2016年末,城市污水处理率达到93.44%,其中污水集中处理率89.8%。截至2010年,全国共有城镇污水处理厂2496座,较2006年相比提高了140%。到2016年末,城镇污水处理厂数量达到3552座,与2010年相比增加了29%。
但是,污水处理率与处理能力的持续提高与水环境污染依然矛盾突出。环保部公布的《2016中国环境状况公报》显示,全国地表水1940个监测断面中,仍有32%为IV类及以下水体。截止2017年底,住房与城市建设部和环保部认定的全国城市黑臭水体数量有2100个。
与此同时,污水处理厂排放标准不断提高,2015年发布的《水污染防治行动计划》明确提出,现有城镇污水处理设施,要因地制宜进行改造,2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求;敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准,建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市,新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准;到2030年,力争全国水环境质量总体改善,水生态系统功能初步恢复。
由于我国城镇污水普遍存在着水质水量变化幅度大、碳氮比偏低、无机悬浮固体含量高、冬季水温低、工业有毒有害污染物冲击等突出问题,明显影响污水处理设施的正常运行,出水难以稳定达标。即使在达标排放的情况下,符合一级A/B标准的水质仍接近V类水(表1),是水环境的重要污染源。
表1我国城镇污水处理厂排放标准主要污染物指标对比 单位:mg/L
一些城郊结合部因居民乱扔、乱排生活污水,对水环境也带来严重危害。为此,本文作者深入分析了我国南北方具有代表性的污水厂存在的问题及原因,并提出解决对策,以期为我国城市污水处理厂的稳定运行提供参考,为水环境综合治理做出贡献。
1存在问题及原因分析
1.1运行负荷率普遍较低,部分超负荷运行
根据住房与城市建设部2012年发布的《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》(CJJ60-2011),城镇污水处理厂年处理水量应达到计划指标的95%以上。我国大部分地区的污水处理厂运行负荷率偏低,难以达到住房与城市建设部的要求。
辽宁省污水处理厂月均负荷在80%以上的仅占污水厂总数32%。通辽经济技术开发区污水处理厂现状水量未达到设计值,近一半处理设施闲置。广西城镇污水处理厂2010年负荷率达到60%以上的污水厂占总量的65%。三峡库区2014年176座污水处理厂的平均运行负荷仅为56.5%。
全国已建污水处理厂平均运行负荷率仅有65%~70%,远低于德国2008年污水处理厂平均运行负荷率95%。而一些城市由于经济发展迅速,人口数量增长过快,污水处理厂已超负荷运行,处理压力大。
污水厂处理设施负荷率低的主要原因是厂网建设不配套,污水管网覆盖率和收集率偏低。污水处理厂只有和排污管网配合使用,才能发挥治污作用。
由于污水厂建设相对简单、集中、建设周期短,管网建设相对复杂、牵涉面广、建设周期长,我国城市管理者普遍重建厂、轻管网、轻管理。
数据显示,截至2016年全国共有城镇污水处理厂3552座,与2010年相比增加了29%,排水管道长度仅增加了17%。配套管网与污水处理厂建设不同步,导致一些污水处理厂建成后面临无污水可处理的尴尬境地。
有些城市先期只建设了污水干管,由于资金不到位支管网建设推进缓慢。部分城市新建的管网存在诸多问题无法与已有干管接驳,如设计标高与已有干管不一致,已有干管积水堵塞等。
导致建成管网没有“织网成片”,污水收集率偏低。另一原因是污水厂设计规模与实际情况不符。由于部分城市对污水处理厂建设前期工作重视不够,对污水来源和收集缺少详细的规划和充分的论证,管网、泵站等辅助设施建设相对滞后,设计规模往往基于理论设计计算。在经济相对落后的地区,人均实际用水量和污染物排放量相对偏低,导致设计规模偏大,实际污水量不足。
而在一些发展较快的城市,随着经济的快速发展和居民生活水平的不断提高,污水产生量不断增加。污水厂设计规模滞后于人口经济增长速度,污水厂处理能力不足,出现超负荷运行现象。
1.2进水水质水量波动较大,与设计值不符
污水厂原水水质和水量是影响污水处理工艺运行稳定性的重要因素。我国城市污水厂进水水质水量波动较大,部分污水厂进水负荷波动幅度可达到-47%~4%。
上海白龙港污水厂进水BOD5日平均浓度波动范围为14~382mg/L,CODCr波动范围为96~824mg/L。昆明市合流制排水区域污水处理厂进水受雨季影响,悬浮物波动大。除了水质波动,一些污水厂进水水质有机物浓度与设计值有差异,严重影响了污水处理效果。
宝鸡高新区污水处理厂实际进水水质除NH3-N和TN外,其他各指标均高于设计值。宝鸡十里铺污水处理厂进水TP高于设计值外,其它各指标均低于设计值。
分析原因,主要是排水管网雨污分流不彻底、管网漏损、沿河截污冲击污水处理系统。我国老城市的排水体制一般为雨污合流制,后来部分城市改为截流式合流制。
合流制排水体制下,污水处理厂进水水质受多种因素影响。雨季时排水管网同时收集了生活污水和大量的雨水,引起污水厂水量的波动。
其中初期雨水污染物浓度高、污染严重,部分污染物指标高于旱季污水浓度,造成水质的波动。在我国,由于管网维护的不及时,老旧管网渗漏严重,地下水、河水及雨水的混入也直接影响了进入污水处理厂的水量、水质。
在一些南方地区,由于前端管网建设不完善,污水厂旱季水量偏小,需要抽取河道水;但在雨季,雨污合流管网的水量又远超过污水厂的处理规模,造成了旱雨季水质波动较大。
沿河截污系统对污水处理系统的冲击,是造成水质水量波动的又一原因。作为合流制改造过程中的过渡产物,沿河截污系统在一些南方城市较为常见。
该系统可极大程度地改善河流长期以来的黑臭状况,但也存在一些问题。系统雨季收集的合流水含有大量雨水,导致污水厂旱、雨季污水处理量逐年加大,污水处理厂雨季负荷普遍偏大。
而截污箱涵系统大部分尚未配备相应的末端处理设施,携带大量污染物的初小雨直接进入污水厂,造成水质波动,处理效果难以保障。
另外,我国处于经济快速发展阶段,区域经济差异明显。经济相对发达、人口密集地区的城市不断扩容,但实际扩容速度与规划往往不一致,致使污水增长量与污水厂设计规模不一致。
当污水量超过设计规模时,污水处理厂处于“吃不饱”状态,当设计规模超过实际处理需求时,又造成“大马拉小车”现象。
西北地区的污水处理设施则由于服务数量不足、管网配套差等问题处于“吃不饱”状态,这些都影响着污水处理厂的进水水质水量。
1.3出水水质难以稳定达标,NH3-N、TN超标
我国现有污水处理厂大部分执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准,其中执行一级A标准的占总数量的29.3%,执行一级B标准的接近60%。截至2016年底,我国仅有30%的污水厂尾水达到一级A标准,高达70%的污水处理厂排放标准达到或低于一级B排放标准。
大部分污水厂主要超标污染物为NH3-N、TN,上海市白龙港污水处理厂采用A2/O工艺,出水NH3-N一级B达标率仅有46%,TN一级B达标率68%。
三峡库区176座污水厂一级B达标率60.7%,通辽污水厂一级A达标保障率低于50%,宝鸡十里铺污水厂NH3-N、TN一级A达标保障率分别为42.4%、42.5%。
广州新华污水处理厂出水TN和NH3-N在1-3月份偶尔超标,不能稳定达到一级A标准。污水处理厂出水水质不达标,无法充分发挥效能,不仅降低了污水厂投资效益,也给污水厂运行管理带来困难,应充分引起运行管理者的重视。
工艺是污水厂处理效果的关键保障因素,我国城镇污水厂使用的工艺主要为普通活性污泥工艺、氧化沟及其改良工艺、A2/O及其改良工艺、SBR及其改良工艺、A/O及其改良工艺和曝气生物滤池(BAF)工艺,这六类工艺覆盖了全国90%以上城镇污水处理厂的主体工艺类型。
上述工艺具备脱氮功能,而实际运行中由于进水水质水量波动或与设计值不符、生物处理设施超负荷运行、碳源不足、碳氮比不足等原因,出水难以达到排放标准。
当污水处理厂进水BOD5、TN、TP浓度低于设计进水浓度时,从多方面严重影响污水处理效果。一方面,污水中BOD5浓度过低导致生物处理单元中的微生物所需有机物不足,影响反硝化阶段脱氮效果。
另一方面,进水污染物浓度偏低时生物反应池中曝气量高于微生物需求量。如不能及时调整曝气池曝气量,容易出现曝气过量,导致活性污泥沉淀分离效果较差。
除此之外,南方地区冬季缺少保暖措施,致使进水水温较低,不利于硝化反硝化细菌的生长,出水NH3-N、TN浓度无法保障。除了工艺方面的原因,污水厂的运行管理水平也对出水水质有重要影响。
污水厂的运行是一个复杂的过程,操作人员应在水质、环境条件发生变化的条件下,充分利用各种工艺的弹性进行适当调整,及时发现并解决问题。
操作人员除了要具备一定的物理、化学及微生物学方面的知识,还需了解污水处理基本知识、厂内构筑物的作用以及化验指标的含义及其应用等。
在国外,污水处理厂的运行通常由博士来实施。在国内,由于薪资水平等原因的限制,大部分污水厂的员工学历层次普遍偏低、技术素养不足,往往凭经验操作污水厂各工艺设施,严重制约和影响污水处理厂整体运行水平。
1.4其他问题
随着工业化、城市化进程的推进,城郊结合部生态环境问题日益凸显。这种“结合”是城市与乡村、农业与工业、农民与市民的结合,充满着一种不确定的、动态的过渡和转型。
城郊结合部的城中村建筑废弃物、生活垃圾四处堆积,居民乱排生活污水,流经的小河流颜色发黑,垃圾漂浮,污染严重。
如果不能得到有效控制,时时威胁着当地居民的健康。由于制度措施的不完善、管理不到位,使得城郊结合部出现这样的难题。工业园区的发展对经济发展的促进作用日益显著,但随之而来的环境污染也在加剧。
大型集中的工业园区一般都有污水处理厂,对大量的、中小型工业企业的废水,采用经预处理后与园区生活污水合并处理的方式,实际运营过程中也有不少问题出现。
一是实际水量与设计不符。在园区污水处理厂设计阶段,由于对发展规模预估不足,实际污水量超出污水处理厂处理能力。部分企业由于生产状况不稳定,使污水处理厂处理量不足。
二是实际进水水质与设计不符。实际入园企业的类型与规划不符,导致污水特征发生较大变化,使污水厂难以达标排放。
2对策与建议
2.1政府统筹规划,污水处理厂、管网建设同步推进
政府各部门应结合各自职能,协调一致,科学组织,实现污水处理厂的长效管理[11]。住建部门会同环保、发改委等部门,紧跟城市发展脚步,牵头编制污水处理厂、污水管网的统筹规划,以前瞻性思维规划和设计污水处理厂。
地方政府要制定政策推进污水处理厂的运营规范化,与物价、住建、财政等部门联合,因地制宜地研究制定与当地经济社会发展水平相适应的污水处理收费制度。
财政部门应增加对污水处理厂的资金投入,创新投资建设运营模式,提高污水厂运行人员的工资水平,从而吸引高水平、高素质的人才进行运行管理。环保部门要加强对污水处理厂出水水质的检查监督,对整治不力的要严肃查办。
2.2完善污水收集系统,实现水量浓度“双提升”
为充分发挥污水厂效能,要坚持厂网并举,将排水管网和污水厂作为一个整体建设。首先要加快新增污水管网建设,建成从“用户—支管—干管—污水处理厂”路径完整、接驳顺畅、运转高效的污水收集系统,提高已建污水厂运行负荷。
其次是要强化老旧管网改造,对漏损严重的管网、排水口、检查井进行维修,减少管道淤积,确保收集的污水水质、水量稳定。再者是要彻底进行合流制管网改造,难以改造的地区加快建设截流、调蓄等设施,减少雨季雨水对污水厂水量水质的冲击。
2.3源头分散处置初期雨水,减轻进厂污水量变化幅度
针对初期雨水影响进水水质水量问题,宜源头分散处置。从初期雨水的特点和国内外初期雨水处置经验来看,初期雨水应采用源头分散收集、分散处置等方式;初期雨水集中收集非常困难,主要原因在于若设置集中收集系统,上游初期雨水到达时,下游早已是干净的雨水,很难保证能够收集到20~30分钟前的初期雨水。
已建设初小雨收集系统的城市,应增设相应末端处理设施,减轻初小雨对污水处理厂的水质影响。有条件接入污水处理厂处理的,应论证污水处理厂具备接收条件后再接入。
2.4加强管网精细化管理,防患于未然
重视建成污水管网的日常管理与维护工作,加强管网的精细化管理[12]。首先是要加强日常巡查,对存量管网“修补测”、“定期体检”并加以修缮。
采用CCTV和QV手段对管道内部进行检测,掌握其病害的分布状况和程度,为管道修复提供基础。其次要实行定期清淤制度,保证污水管道正常通水。
目前大部分城市管道仍采用人工清淤,不仅工作环境恶劣,且效率低下,无法满足需求。可引进高科技清淤手段,如清淤机器人等,实现自动高效清淤。
再者,对排水管网数据进行信息化处理,建立污水管网水质在线监测系统等,实时掌握水质情况。当水质出现异常时可及时查出管段存在问题,并提醒污水处理厂采取有效应对措施[34]。
2.5优化污水处理厂服务范围,提标扩容
污水处理厂一般位于城市建设区,随着城市建设和城市更新的开展,城市污水量增长较快而污水处理厂或污水系统扩容困难的矛盾日益突出。
对污水厂超负荷运行的地区,通过服务范围的调整解决污水处理厂污水增量问题有着重要的意义。同时考虑提升污水处理厂处理能力,进行污水厂扩建。
按照GB18918-2015《城镇污水处理厂污染物排放标准(征求意见稿)》的要求,自2016年7月1日起新建污水处理厂和自2018年起敏感区现有城镇污水处理厂均执行一级A标准。
对排放标准较低污水处理厂改造,因地制宜合理选择改造措施,提高出水水质。提标改造路径一般包括水力改造、设备改造和工艺升级改造等,其中污水处理工艺改造是提高出水水质的关键。
TN和NH3-N主要通过生化系统处理去除,这两个指标是生化系统改造的主要目标污染物。TN的去除效果受制于进水碳氮比,由于我国大部分污水处理厂进水碳氮比偏低,可通过改进运行方式,合理利用内部碳源,或投加碳源的方式,提高反硝化能力。
当NH3-N不达标时,可在二级生物处理后增加曝气生物滤池。涉及具体项目时,按照“一厂一策、分门别类”的原则制定适宜的工艺方案。
2.6集散结合,统筹治水
城市主城区的生活污水应集中处理,通过建设完善污水管网将污水收集到污水处理厂集中处理。而在城郊结合部,有条件建设管网的城市应逐步完善管网系统,对污水进行集中处理。短期内无法建设管网系统的,应采取分散处理的措施。
分散式一体化污水处理装置,具有移动灵活、自动化控制程度高、处理效果好的特点,在城中村等分散式污水处理中已有大量应用,是解决城郊结合部水污染的有效措施。
工业园区污水厂存在的问题并不是一个企业的问题,需要改革和发展来解决,加大对污染源排放的控制力度,工业企业要严格执行相关法规,确保废水达标排放。
3结语
城镇污水处理及再生利用设施是城镇发展不可或缺的基础设施,是减少水体外源污染的重要手段,保障其安全、稳定、高效地运行,对于水环境治理具有十分重要的意义。
目前我国污水处理厂运行中仍存在一些问题,有的放矢地总结存在问题,可为今后污水厂科学化管理奠定基础。只有政府部门统筹规划,加强顶层设计,不断完善污水收集系统,加强管网精细化管理,进行提标扩容建设,才能充分发挥污水处理厂的环境效益,改善城市水环境质量,促进水环境治理成效的长久保持。
更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd
B. 染料废水处理设计方案
随着经济的发展和科技的进步,在使用革制品中合成革已越来越多被广泛地应用,由于皮革品的增多和真皮量的不足,促进了合成革技术的不断更新,合成革技术的发展也带动了革基布产业的发展。通过引进国内外先进设备,开发适销对路的高档合成革基布产品对提高企业经济效益具有重要的作用。
聚氨酯等高聚物(PU)革基布生产工艺过程中退浆、漂白、卷染和清洗等工段将产生一定量的废水,此外车间地面还有一定量的冲洗水。目前在中文文献上尚无革基布废水处理方法的介绍,我们在实践中得知,革基布废水和印染废水有相似之处,但又有所不同。根据有关文献资料[1-4],目前,印染废水的处理方法主要有化学法(化学混凝法、化学氧化还原法、光催化氧化法、电化学法)、物理化学法(吸附(气浮)法、膜分离技术、超声波气振技术)、生物法。我们认为,对革基布生产工艺产生的染整废水,采用化学混凝和生物处理相结合的方法,是有效的,技术上和经济上都是可行的。
一、水处理工艺方案
印染企业排放的废水成分比较复杂,废水中含有难生化降解的物质,如各种染料、化学浆料和大分子量的化学助剂等,又含有易生化的物质,如淀粉等。废水的色度和pH值较高,在废水处理技术上有一定的难度。革基布染整过程中所排放的废水与一般印染废水又有所区别。由于革基布生产工艺以及使用的染色剂、助剂等用量大、种类多。因此革基布染整废水的污染物的浓度比一般印染废水要高;其次,革基布在整理染色过程中,会掉落很多细小绒毛纤维,废水中悬浮物很高,在废水处理过程中必须通过多道格栅及多次沉淀,才能达到理想的处理效果;另外,由于革基布坯布大部分是经过化学浆或淀粉浆处理过的,经蒸煮退浆后,大部分浆料要转移到废水中,使得革基布废水处理后产生的污泥量大粘性强,污泥脱水干化也成为一大难题。我们采用化学混凝结合两级生化法即生物吸附-兼氧水解-好氧生化为主体的改良型AB生化法,较好地解决了革基布生产工艺产生的染整废水处理难题,取得了理想效果。
该工艺的主要特点:
a、多级生化,菌种多样,污染物降解完全。工艺流程中设置了两段兼氧水解,充分发挥了兼氧水解功能,将难生化的大分子和高分子化合物降解成易生化的低分子化合物,为后续好氧生化处理创造了有利的条件,可充分发挥好氧生化功能。同时由于兼氧段在低溶解氧和高污染负荷下运行,去除单位COD负荷能耗低。
b、各生化段隔离,防止不同菌种相互竞争,提高污染物去除率。流程中设置了斜板隔离池,使兼氧段的兼氧微生物与好氧生物段的好氧微生物隔离,避免了两种不同的微生物混合竞争而抑制好氧生化功能的弊端。提高了好氧生化功能。
c、充分利用生物混凝,降低混凝剂的用量和污泥产生量。工艺流程中兼氧和好氧段污泥回流,并设置了生物吸附反应段,使回流污泥和污水中的污染物被吸附、卷带。与污泥不回流工艺相比,混凝剂用量可减少约30%,产生的污泥量也相应减少。
d、艺布局合理紧凑,占地面积小,操作管理方便。调节池布置在地下,其余处理池均布置在地面,同一水平面上系同一大水池隔成不同的功能池,整个系统连续流动运转,连续出水。
e、兼氧好氧联合处理,脱氮除磷效果好。
C. 污水处理厂日常运营您感觉最难的是什么
进水水量
城市污水处理厂进水水量不足的现象普遍存在,这种吃不饱的原因既有通常被提到的污水收集管网建设滞后问题,也有设计能力超前的问题。这两方面原因导致许多地方的污水处理厂已经建成几年仍不能满负荷运行,有些污水处理厂甚至只能抽取厂区周边的河水进行处理,使得污水处理工艺控制增加了难度,也增加了工程投资的成本,造成资产的闲置与浪费,无谓地过多消耗本来就已非常紧张的污水处理资金。
进水水质
由于城市污水收集管网不配套,雨污合流制管网较普遍,管网管理不到位,致使进入城市污水处理厂的进水中雨水、河道水和工业废水的比例较大。
以下进水水质情况均不利于污水处理厂的正常运行:
(1)进水中BOD、COD含量比设计值低,而氮、磷等指标则等于或高于设计值,从而增加污水脱氮除磷处理达标排放的难度;
(2)工业废水中的夹带油污或有毒物质对城市污水处理厂的生物系统造成巨大影响,在极端情况下这些油污或有毒物质会使整个生物系统瘫痪,微生物菌种死亡,整个污水处理厂不得不重新培养活性污泥;
(3)进水水质偏高,供氧与污泥脱水设备规格不能满足污水与污泥处理要求。其中垃圾渗滤液引入给城市污水处理厂运行所造成的影响需要给予足够重视。
对于污水收集与污水处理能力不协调问题,需要有关主管部门将城市排水管网和污水处理厂建设纳入城市建设近、远期总体规划,保证污水收集系统与污水处理厂同步或先行建设。同时做好新建污水处理厂服务范围内污水水质调查,以合理确定设计进水水质。
出水水质
根据规定的污水处理排放标准要求,各城市污水处理厂采用适合于本地进水水质等客观条件的污水处理工艺技术,并加强运营管理。然而,在污水处理厂的实际运行管理过程中,仍会遇到一些来自不同方面的问题而导致处理出水水质不达标。
(一)有机物超标
传统活性污泥工艺的主要功效是去除城市污水中的有机污染物质,设计与运行良好的活性污泥工艺。
影响有机物处理效果的因素主要有:
(1)营养物
一般城市污水中的氮磷等营养元素都能够满足微生物需要,且过剩很多。但工业废水所占比例较大时,应注意核算碳、氮、磷的比例是否满足。如果污水中缺氮,通常可投加铵盐。如果污水中缺磷,通常可投加磷酸或磷酸盐。
(2)pH
城市污水的pH值是呈中性。pH值的微小降低可能是由于城市污水输送管道中的厌氧发酵。雨季时较大的pH降低往往是城市酸雨造成的,这种情况在合流制系统中尤为突出。pH的突然大幅度变化,不论是升高还是降低,通常都是由工业废水的大量排入造成的。调节污水pH值,通常是投加氢氧化钠或硫酸,但这将大大增加污水处理成本。
(3)油脂
当污水中油类物质含量较高时,会使曝气设备的曝气效率降低,如不增加曝气量就会使处理效率降低,但增加曝气量势必增加污水处理成本。另外,污水中较高的油脂含量还会降低活性污泥的沉降性能,严重时会成为污泥膨胀的原因,导致出水SS超标。对油类物质含量较高的进水,需要在预处理段增加除油装置。
(4)温度
温度对活性污泥工艺的影响是很广泛的。首先,温度会影响活性污泥中微生物的活性,在冬季温度较低时,如不采取调控措施,处理效果会下降。其次,温度会影响二沉池的分离性能,例如温度变化会使沉淀池产生异重流,导致短流;温度降低会使活性污泥由于粘度增大而降低沉降性能;温度变化会影响曝气系统的效率,夏季温度升高时,会由于溶解氧饱和浓度的降低,而使充氧困难,导致曝气效率的下降,并会使空气密度降低,若要保证供气量不变,则必须增大供气量,污水运营设施公司评估操作方法参考自www.wushuiyunying.com望采纳。
D. 垃圾压缩站的污水为什么那么难处理
垃圾中转站污水属于高难废水,富含大量的油脂、盐、重金属,属于难处理污水
E. 为什么络合物在废水中很难处理
络合物在废水中难处理主要是从他的结构和稳定性这两个方面进行分析:
1.络合物由中心离子和配体络合而成,有些配体可以和多种离子相互络合,形成的化合物更加复杂,更难处理
2.稳定性,废水中有各种各样的阴阳离子,多种废水混合后,本来稳定性很低,化学处理很容易的络合物可能转化为稳定性高,难降解物质。
3.现在的废水处理主要是采用生物降解法,络合物种类多,很难确定其性质,难降解程度比较高,很难找到一种针对性强的活性污泥。污泥的成活率也低,处理效果不好。
F. 为什么造纸废水难于处理
制浆废水比较难处理,造纸废水主要是数量比较大,处理达标应该没有太大的问题。
G. 染料中间体还原物废水为什么很难处理
1前言
染料及染料中间体废水是指染料或染料中间体生产过程中排出的工艺废水。染料中间体的生产包括以下几个过程:由苯、萘、蒽等基本有机原料经磺化、硝化、还原、卤化、胺化、氧化、酰化、烷基化等化学反应过程,生成比原来结构复杂,但不具有染料特性的有机化合物,如H酸、土氏酸、J酸等。染料中间体经重氮化、偶合等反应过程制成原染料。原染料再经染料后处理,制成商品染料。染料生产过程耗用的原料多,每吨物耗可达几吨到几十吨,同时在其生产过程中,往往需要一次或多次水洗,因而产生大量的副产物或废料,尤其是废液产生量很大。
一般来说,染料及染料中间体废水具有如下特点:
①废水中污染物种类多。染料及染料中间体废水含有酸、碱、盐、卤素、烃、硝基物、胺类和染料及中间体等物质,有些还含有剧毒的联苯胺、吡啶、氨、酚、以及重金属汞、镉、铬等。
②有机物浓度高。其CODCr值一般在4000 mg/L以上,对于酸性染料、直接染料以及食用染料,由于原料往往带有磺酸基团,易溶于水,导致这些有机污染物多以水溶态存在于废液中。
③含盐量高。废水中含盐量可以达到几十到几百g/L。
④染料的使用要求,促使它向抗光解、抗氧化、抗生物降解方向发展,使得这些废水难以用常规的方法治理。
⑤染料生产多为间歇操作,工艺较落后,产生的废水水质波动很大,乡镇企业的水质波动更为显著。
2源头治理技术
从根本上讲,治理废水的途径应该从清洁生产入手,实行污染源全过程控制,少排或不排废水。源头治理技术主要是包括以下几个方面:
①推行清洁生产,实行工业污染源全过程控制。清洁生产、污染源全过程控制是以节能、降耗、减污为目标,通过产品开发设计、原材料使用、良好的企业管理、采用先进合理的生产工艺、有效的物料循环、综合利用等途径实施生产、产品周期的全生命周期控制,使污染物产生量最小化的一种科学性很强的综合技术,其目标是实现工业生产经济效益、社会效益和环境效益的统一。
②加强冷却水系统工艺管理,提高水循环利用率。意大利某厂设计产量为5000 t/d,年总用水量为6500 000 m3,其中50%是冷却系统循环水。发达国家工业循环水利用率一般达70%以上,目前国内染料厂冷却水循环利用尚未引起足够的重视,冷却水循环利用率不高,冷却水系统工艺管理更有待改进。
③实行工艺改革,使“三废”产生量最小化。同一染料产品常常有几条合成路线和不同生产方法,选用合理的合成路线和先进的生产方法,使“三废”在工艺过程中消灭或减低到最低限度。例如,同样一种产品中间体N-氰乙基苯胺的合成,国内某染料厂采用的工艺为:以苯胺为原料,在氰乙基化罐中加入丙烯氰,使用催化剂ZnCl2,在温度60~100℃下反应28小时,制得氰乙基苯胺。而意大利Acna公司采用苯酚做催化剂,苯酚可以通过蒸馏回收,产品质量有保证,废水中不存在Zn污染。
④提高产品回收率,降低原材料消耗。目前,我国染料及中间体生产技术水平与发达国家相比,还有一定的差距,产品回收率低,“三废”污染比较严重。因此,提高产品回收率,降低原材料消耗,既有经济效益又有环境效益。
⑤加强物料回收,大力开展综合利用。染料及中间体产生的“三废”实质是生产过程中流失的原料、中间体和副产物。应用资源循环原理,开展“三废”资源化技术,使染料工业废水中污染物减至最低限度。
⑥研究与开发无“三废”工艺。无“三废”生产工艺研究与开发,已成为染料中间体开发研究的重要方向。前苏联有机中间体和染料研究院,首先把以水为介质反应改为有机溶剂,废水数量大为减少,例如在有机介质中由邻氨基酚同光气作用制取苯并酮唑,可完全消除污水的产生,同时还提高了产品质量。间硝基苯磺酸生产中原来每吨产品产生20 m3废水,采用碱或碳酸钠中和并将过量的硫酸钠分离出来,废水套用到成品的分离和洗涤,成为无“三废”工艺。有废水需要处理的单位,也可以到易净水网服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
3末端治理技术
一般来说,染料废水的末端治理以降低水中的CODCr、色度,回收废水中的有机物、废酸和无机盐为目的。根据不同水质和排放要求,采用不同的处理方法:去除固体杂质,可采用混凝法和过滤法;脱色一般采用混凝—吸附组合工艺流程;去除有毒物质和有机物,主要采用化学氧化法、生物法和反渗透法等;去除重金属,可用化学沉淀法和离子交换法等相关技术文档请参考易净水网资料库http://www.ep360.cn/qita/。
从染料及中间体废水末端治理技术原理上看,大致可把它们分为三类:物理处理法、化学处理法及生物处理法。
3.1物理处理法
物理处理法包括混凝沉淀法、吸附法、气浮法、电渗析法、结晶分离法、精馏法、离子交换法、萃取法等。一些比较常用的方法简述如下:
①混凝沉淀法
混凝沉淀法近年来发展较快,是染料废水净化的主要方法之一。对于成分复杂的染料废水,先经均化沉淀,加入适量的酸或碱中和后,再加混凝剂絮凝沉淀。
混凝沉淀法主要用于染料废水的脱色,对萘系染料处理效果较好,对蒽醌染料较差。染料废水混凝沉淀的处理效果取决于混凝剂、助凝剂的选择和用量、废水的pH值、混凝的水力条件等。该方法对色度的去除率约为70%~90%,CODCr的去除率约为50%~80%。英国水研究中心对某厂分散染料废水进行混凝沉淀处理,CODCr去除率为77.9%,色度去除率为80%。
常用的絮凝剂可分为无机、有机和高分子三种类型。使用最广泛的是铁盐和铝盐,常用的还有含活性氧化铝、高岭土、皂土的混凝剂。近年还开发了不少新型无机和有机絮凝剂,如聚硅酸、硫酸铝等。
②吸附法
吸附法可去除水中的色、臭、重金属离子和有机物。由于吸附剂对不同类型的吸附能力存在差异,即吸附剂具有选择性,因此,采用吸附法处理染料废水,吸附剂的选择是影响处理效果的一个关键因素。最常用的吸附剂是活性炭。天津长城化工厂以活性炭为吸附剂用于土氏酸生产中吸附母液中的二萘胺。
另外一些吸附剂是氧化铝和活性氧化铝。活性氧化铝的处理效果可以通过添加沉淀剂或絮凝剂来提高。其它的吸附剂有SiO2、活化煤、高分子吸附剂等,根据当地情况还可以使用一些廉价的吸附剂,如粘土、矿渣、粉煤灰等。
高分子吸附剂与离子交换树脂联合使用,可以去除染料废水中的重金属、酚类、胺类等。在一种二步法处理工艺中,第一步使用的吸附剂是具有较大表面积的非离子型聚合物,废水随后通过一个弱酸性的离子交换器。Rock&Stevens公司用这种方法去除水中酸性、活性、金属络合及碱性染料。该方法不大适用于分散染料的去除。在这种工艺中,吸附树脂去除废水中的有机物,未被吸附的残余离子随后被离子交换树脂去除。两种树脂都可再生利用。
吸附法能够去除废水中难以分解的物质,对于不能生化处理或生物法处理后达不到排放标准的废水,可用吸附法处理。
③萃取法
萃取法是利用有机物在水中和有机溶剂中溶解度的差异,选择一种适宜的溶剂,通过与水混合,使有机物从水中迅速转移到溶剂相中,然后经两相分离,水相得到处理,而溶剂相含有染料。
染料从废液中去除后浓缩于有机相中。根据废水初始浓度的不同,染料可浓缩5~10倍。在该过程中,其它一些带负电荷杂质也会从废水中去除,例如某些含卤素亲油性物质。有机相可以用蒸馏法再生,但目前更多的是用酸或碱进行反萃取,就可以使萃取剂得到再生,而染料以浓缩盐的形式分离出来,萃取剂循环使用,这是一个很大的优点。
④结晶法
结晶法是通过控制物理条件,使染料或盐分从水中结晶分离出来,从而达到去除水中污染物的目的。该方法不必向水中另行投加化学物质。采用冷冻分离法处理J酸生产过程中的酸性废液,将废液冷冻至-10~-20℃,使废液中Na2SO4结晶析出,然后过滤除去。滤液加热、浓缩后,返回原生产工序使用。
⑤气浮法
气浮法是废水经过混凝后,通过加气使水中污染物上浮。根据废水性质不同,采用不同的气浮方法。以疏水性染料、还原、冰染为主的染料废水,普遍采用压力溶气气浮法;废水中含亲水性物质、盐类物质、以离子化形态存在的待分离物质或苯环上有取代基团的苯胺类化合物,则其它气浮净水技术效果较好,这些气浮技术包括电解凝聚气浮、离子气浮、吸附气浮等。
3.2化学处理法
化学处理法主要是利用化学反应改变废水中有害物质的结构,以达到回收或分解去除的目的。化学处理法常与物理法或生物法联合使用。
①氧化法
氧化法的目的是通过强氧化剂的氧化作用,破坏发色基团或染料分子结构,达到脱色和去除CODCr的目的。常用的氧化方法有药剂氧化法、电解法、O3氧化法、光氧化法、湿式空气氧化法等。药剂氧化法一般可用氯气、双氧水作氧化剂。
随着太阳能利用研究的发展,利用太阳光为光源的光氧化法处理废水的研究越来越受到人们的重视,并取得了可喜的进展。
②还原法
偶氮染料可进行还原处理,但有时所产生的芳香胺是致癌物。对于蒽醌染料来说,还原是可逆的。基于上述原因,还原法在染料废水处理中应用不多。
③焚烧法
焚烧法是在高温下,利用空气深度氧化处理极高浓度有机物废水的最有效手段,是最易实现工业化的方法。CODCr大于1.0×105 mg/L,热值大于1.0×104 kJ/kg的高浓度废水,炉内操作温度为900~1000℃,停留时间3~4 s,空气剩余系数为1.2~1.4,可使废水直接燃烧。国内染料废水处理基本都是以回收无机盐为目的。目前,国内焚烧处理存在的主要问题是:热回收率低,不少焚烧装置因运转费用高而不能运行。国外先进的焚烧系统都配备废热回收和废气污染控制装置,有利于降低能耗和消除二次污染。
3.3生物处理方法
生物处理方法是污水处理的常规方法,也是染料废水常用的处理手段之一。常用的生物方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法和厌氧生物法等。废水中含胺、酚类等,用生物法处理有较好的效果;对于酸性和碱性废水,可先经中和处理后再用生物法处理;对偶氮染料和硫化染料废水,可先经还原和氧化处理,降低其毒性后,再用生物法处理;亦有采用菌藻共生系统降解偶氮染料的报导,废水先进入厌氧塘,使偶氮双键断裂,然后进入好氧塘,降解芳香胺。
近年来,由于染料行业发展迅速,为了提高染料的使用性能,染料产品逐渐向抗氧化、抗光解、抗生物降解方向发展,废水中难生物降解的物质越来越多,给生物处理带来一定的困难。
采用生物法处理染料废水,最重要的是解决废水的可生化性问题。目前,一般趋于采用强化生物法与物化法结合的方案。
4废水资源化技术
国内外关于染料废水的资源化研究主要集中在以下几个方面:
4.1稀酸的浓缩与回用
染料废水中常伴有稀酸的排出,这部分酸可以回收利用。稀酸的回收主要包括浓缩和净化。净化指去除水中的有机物,主要有气提法、水解法、吸附法、萃取法、氧化法等,其中以氧化法最好。浓缩方法主要有鼓泡多室浓缩法、升膜式真空蒸发浓缩法。日本的Yawata化学工业公司采用浸没燃烧法将含稀盐酸的染料废水中的有机物燃烧后,获得13%的盐酸,然后用浓H2SO4进行循环脱水,转化为浓盐酸,既处理了废物,又回收了盐酸。
4.2盐类的回收
染料废水中含盐量很大,可采用浓缩和焚烧法回收。浓缩法不能去除废水中的有机物质;焚烧法虽然能把有机物作为热源焚烧,但是,如前所述,由于其成本高,难以得到广泛应用。
4.3有机物的回收
染料生产过程中会产生高浓度废母液,这种废液有机物和无机盐浓度很高,处理困难,如果能将其中有用的有机物提取出来,加以回收利用,将具有很好的经济效益和环境效益。有机物回收的方法主要有:树脂吸附、液膜萃取、络合萃取和离子缔合萃取。
有机物回收后,废水中污染物浓度大大降低,经过适当处理后易达到排放标准。因此,这是一种很有前途的处理方法。
5小结
总的来说,对于染料工业废水,使用单一处理方法,难以使处理后的出水达到国家要求的排放标准。目前一般采用两级处理方法:即物化法加生化法、生化法加氧化法,或生化法加吸附法等。在地球资源日益枯竭的情况下,国内外关于废水资源化技术的研究越来越多,人们趋向于寻找不造成二次污染,同时可回收废水中有用物质的技术,以取代目前耗资巨大的各种处理方法。