1. 污水处理工艺说明
污水处理按照处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,属于物理处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水通过污水提升泵提升后,流经格栅或者砂滤器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理,初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
典型的五种工艺
(1)间歇活性污泥法(SBR)
间歇活性污泥法也称序批式活性污泥法(SequencingBatchreactor-SBR),它由个或多个SBR池组成,运行时,废水分批进入池中,依次经历5个独立阶段,即进水、反应、沉淀、排水和闲置。进水及排水用水位控制,反应及沉淀用时间控制,一个运行周期的时间依负荷及出水要求而异,一般为4~12h,其中反应占40%,有效池容积为周期内进水量与所需污泥体积之和。比连续流法反应速度快,处理效率高,耐负荷冲击的能力强;由于底物浓度高,浓度梯度也大,交替出现缺氧、好氧状态,能抑制专性好氧菌的过量繁殖,有利于生物脱氮除磷,又由于泥龄较短,丝状菌不可能成为优势,因此,污泥不易膨胀;与连续流方法相比,SBR法流程短、装置结构简单,当水量较小时,只需一个间歇反应器,不需要设专门沉淀池和调节池,不需要污泥回流,运行费用低。
(2)吸附再生(接触稳定)法
这种方式充分利用活性污泥的初期去除能力,在较短的时间里(10~40min),通过吸附去除废水中悬浮的和胶态的有机物,再通过液固分离,废水即获得净化,BOD5可去除85%~90%左右。吸附饱和的活性污泥中,一部分需要回流的,引入再生池进一步氧化分解,恢复其活性;另一部分剩余污泥不经氧化分解即排入污泥处理系统。分别在两池(吸附池和再生他)或在同一池的两段进行。它适应负荷冲击的能力强,还可省去初次沉淀池。主要优点是可以大大节省基建投资,最适于处理含悬浮和胶体物质较多的废水,如制革废水、焦化废水等,工艺灵活。但由于吸附时间较短,处理效率不及传统法的高。
(3)氧化沟氧化沟是延时曝气法的一种特殊型式。
氧化沟氧化沟是延时曝气法的一种特殊型式。它的平面象跑道,沟槽中设置两个曝气转刷(盘),也有用表面曝气机、射流器或提升管式曝气装置的。曝气设备工作时,推动沟液迅速流动,实现供氧和搅拌作用。与普通曝气法相比,氧化沟具有基建投资省,维护管理容易,处理效果稳定,出水水质好,污泥产量少,还有较好的脱N、P作用,适应负荷冲击能力强等优点。
(4)连续进水周期循环延时曝气活性污泥法(ICEAS)
ICEAS反应器前部设有预反应区(占池容积的10%)。反应池由预反应区和主反应区组成,并实现连续进水,间歇排水。预反应区一般处在厌氧和缺氧状态,有机物在此被活性污泥吸附,该区还具有生物选择作用,抑制丝状菌生长,防止污泥膨胀。被吸附的有机物在主反应区内被活性污泥氧化分解。反应连续进水,解决了来水与间歇进水不匹配的矛盾。但该工艺沉淀效果较差、净化效果变差,易发生污泥膨胀,污泥负荷较低,反应时间长,设备容积增大,投资较大。
(5)生物脱氮除磷工艺(A/A/O)
污水首先进入厌氧池与回流污泥混合,在兼性厌氧发酵菌的作用下,废水中易生物降解的大分子有机物转化为聚磷菌可以吸收小分子有机物(如VFA),并以PHB的形式贮存在体内,其所需的能量来自聚磷链的分解。随后,废水进入缺氧区,反硝化细菌利用废水中的有机基质对随回流混合液带入的NO3-进行反硝化。废水进入好氧池时,废水中有机物的浓度较低,聚磷菌主要是通过分解体内的PHB而获得能量,供细菌增殖,同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内,并以聚磷链的形式贮存起来,随后以剩余污泥的形式排出系统。系统中好氧区的有机物浓度较低,正有利于该区中自养硝化菌的生长。厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能;工艺简单,水力停留时间较短;SVI一般小于100,不会发生污泥膨胀;污泥中磷含量高,一般为2.5%以上;厌氧-缺氧池只需轻缓搅拌,使之混合,而以不增加溶解氧为度;沉淀池要避免发生厌氧-缺氧状态,以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀;脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中挟带DO和硝酸态氧的影响,因而脱氮除磷效果不可能提高。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
污水处理项目建设过程
污水处理工程是城市市政建设、工业企业建设或排污达标治理的一个重要部分,其建设须按国家基本建设程序进行,现行的基本建设程序一般分编制项目建议书、项目可行性研究、项目工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收、运行调试和达标验收几个步骤。这些建设步骤基本包括了项目建设的全过程,它们也可划分为三个阶段。
第一阶段项目立项阶段。该阶段需根据城市市政规划或环境保护部门要求,分析项目建设的必要性和可行性。本阶段以确定项目为中心,一般由建设单位或其委托的设计研究单位编制项目建议书和项目可行性研究报告,通过国家计划部门、投资银行或企业计划部门论证便可获得立项,对于某些小规模项目,只编制污水处理工程方案设计,并通过投资部门的论证便可立项。第二阶段工程建设阶段。包括工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收等过程。
设计的前期工作
设计的前期工作主要是可行性研究,以可行性研究报告(大型、重要的项目)或工程方案设计(小型、简单的项目)的文件形式表达,主要是论证水处理“title=”污水处理新闻专题“>污水处理项目的必要性、工艺技术的先进性与可靠性、工程的经济合理性,为项目的建设提供科学依据。可行性研究报告是国家投资决策的重要依据,主要内容如下。
①总论项目编制依据、自然环境条件(地理、气象、水文地质)、城市社会经济概况或企业生产经营概况;城市或企业的排水系统现状、污染源构成、污水排放量现状、污水水质现状、项目的建设原则与建设范围、污水处理厂建设规模、污水处理要求目标(设计进水、出水水质)。
②工程方案污水处理厂厂址选择及用地;污水处理工艺方案比较(比较方案工艺技术与总体设计、工艺构筑物及设备分析、技术经济比较),处理水的出路(回用水深度处理工艺选择);工程近、远期结合问题;节能、安全生产与环境保护,推荐方案设计(污水污泥及回用水处理工艺系统平面及高程设计、主要工艺设备及电气自控、土建工程、公用工程及辅助设施);生产组织及劳动定员。
③工程投资估算及资金筹措工程投资估算原则与依据;工程投资估算表;资金筹措与使用计划。
④工程进度安排。
⑤经济评价总论(工程范围及处理能力、总投资、资金来源及使用计划);年经营成本估算;财务评价。⑥研究结论、存在问题及建议。
初步设计
初步设计的主要目的如下:①提供审批依据,进一步论证工程方案的技术先进性、可靠性和经济合理性;②投资控制,提供工程概算表,其总概算值是控制投资的主要依据,预算和决算都不能超过此概算值;③技术设计,包括工艺、建筑、变配电系统、仪表及自控等方面的总体设计及部分主要单元设计,各专业所采用的新技术论证及设计;④提供施工准备工作,如拆迁、征地三通(水、电、路)一平(墙)并与有关部门签订合同;⑤提供主要设备材料订货要求,即设备与主材招标合同的技术规格书的依据,包括污水、污泥、电气与自控、化验等方面设备与主材的工艺要求、性能、技术规格、数量。初步设计的任务包括确定工程规模、建设目的、投资效益,设计原则和标准、各专业个体设计及主要工艺构筑物设计、工程概算、拆迁征地范围和数量、施工图设计中可能涉及的问题及建议。初步设计的文件应包括设计(计算)说明书、工程量、主要设备与材料、初步设计图纸、工程总概算表。初步设计文件应能满足审批、投资控制、施工图设计、施工准备、设备订购等方面工作依据的要求。
1.初步设计
(1)设计依据①可行性研究报告的批准文件;②建设单位(甲方)的设计委托书;③其他有关部门的协议和批件;④建设单位(甲方)提供的设计资料清单(名称、来源、单位、日期)。
(2)城市或企业概况及自然条件①城市现状与总体规划,或企业生产经营现状及发展。②自然条件方面资料a.气象,包括气温、湿度、雨量、蒸发量、冰冻期及冻土深度冰温、风向等;b.水文,包括地表水体的功能、地理位置、方向、水位、流速、流量等,地下水的分布埋深、利用等。工程地质,包括水处理”title=“污水处理新闻专题”>污水处理厂建址地区的地质钻孔柱状图、地基承载能力、地震等级等。③有关地形资料,包括污水处理厂及相关地区的地形图。·④城市污水排放现状及环境污染问题。
(3)处理要求污水排放应达到国家的排放标准或环境保护部门要求。
(4)工程设计①设计污水处理水质水量在分析排水系统污水的平均流量、高峰流量、现状流量、预期流量等水量资料基础上,确定污水处理厂设计规模(包括2012年处理能力和总处理能力);根据城市或企业排污状况,在分析主要污染源(必要时作一定时间污染源监测)和混合污水现状监测资料的基础上,确定污水厂设计进水水质指标。②厂址选择说明结合城市现状和总体规划,具体说明厂址选择的原则和理由,并说明已选厂址的地形、地质、用地面积及外围条件(即三通一平)③工艺流程的选择说明主要说明所选工艺方案的技术先进性、合理性,尤其要说明所采用新技术的优越性(技术经济方面)和可靠性(技术方面)o④工艺设计说明说明所选工艺方案初步设计的总体设计(平面和高程布置)原则,并说明主要工艺构筑物的设计(技术特征、设计数据、结构形式、尺寸)⑤主要处理设备说明说明主要设备的性能构造、材料及主要尺寸,尤其是新技术设备的技术特征、构造形式、原理、施工及维护使用注意事项等。
(5)处理厂内辅助建筑(办公、化验、控制、变配电、药库、机修等)和公用工程(供水、排水、采胶、道路、绿化)的设计说明
(6)处理厂自动控制和监测设计说明
(7)处理厂污水和污泥的出路
(8)存在的问题及对策建议
2.工程量列出本工程各项构(建)筑物及厂区总图所涉及的混凝土量、钢筋混凝土土量、建筑面积等。
3.设备和主要材料量、挖土方量、回填土方量列出本工程的设备和主要材料清单(名称、规格、材料、数量)。
4.工程概算书说明概算编制依据、设备和主要建筑材料市场供应价格、其他间接费情况等。列出总概算表和各单元概算表。说明工程总概算投资及其构成。
5.设计图纸各专业(工艺、建筑、电气与自控)总体设计图(总平面布置图、系统图),比例尺(1:200)~(1:1000),主要工艺构筑物设计图(平面、竖向),比例尺(1:100)~(1:200)。
施工图
施工图设计在初步设计或方案设计批准之后进行,其任务是以初步设计的说明书和图纸为依据,根据土建施工、设备安装、组(构)件加工及管道(线)安装所需要的程度,将初步设计精确具体化,除水处理“title=”污水处理新闻专题“>污水处理厂总平面布置与高程布置、各处理构筑物的平面和竖向设计之外,所有构筑物的各个节点构造、尺寸都用图纸表达出来,每张图均应按一定比例与标准图例精确绘制。施工图设计的深度,应满足土建施工、设备与管道安装、构件加工,施工预算编制的要求。施工图设计文件以图纸为主,还包括说明书、主要设备材料表。
1.施工图设计说明书
①设计依据初步设计或方案设计批准文件,设计进出水水质。②设计方案扼要说明污水处理、污泥处理及气体利用的设计方案,与原初步设计比较有何变更,并说明理由,设计处理效果。③图纸目录、引用标准图目录。④主要设备材料表。⑤施工安装注意事项及质量、验收要求。必要时另外编制主要工程施工方法设计
2.设计图纸
(1)总体设计①污水处理厂总平面图比例尺(1:100)~(1:500),包括风玫瑰图、坐标轴线、构筑物与建筑物、围墙、道路、连接绿地等的平面位置,注明厂界四角坐标及构(建)筑物对角坐标或相对距离,并附构(建)筑物一览表、总平面设计用地指标表、图例。②工艺流程图又称污水污泥处理系统高程布置图,反映出工艺处理过程及构(建)筑物间的高程关系,应反映出各处理单元的构造及各种管线方向,应反映出各构(建)筑物的水面、池底或地面标高、池顶或屋面标高,应较准确地表达构(建)筑物进出管渠的连接形式及标高。绘制高程图应有准确的横向比例,竖向比例可不统一。高程图应反映原地形、设计地坪、设计路面、建筑物室内地面之间的关系③污水处理厂综合管线平面布置图应标示出管线的平面布置和高程布置,即各种管线的平面位置、长度及相互关系尺寸、管线埋深及管径(断面)、坡度、管材、节点布置(必要时做详图)、管件及附属构筑物(闸门井、检查井)。必要时可分别绘制管线平面布置和纵断面图。图中应附管道(渠)、管件及附属构筑物一览表。
(2)单体构(建)筑物设计图各专业(工艺、建筑、电气)总体设计之外,单体构(建)筑物设计图也应由工艺、建筑、结构(土建与钢)、电气与自控、非标准机械设备、公用工程(供水、排水、采暖)等施工详图组成。①工艺图比例尺(1:50)~(1:100),表示出工艺构造与尺寸、设备与管道安装位置与尺寸、高程。通过平面图、剖面图、局部详图或节点构造详图、构件大样图等表达,应附设备、管道及附件一览表,必要时对主要技术参数、尺寸标准、施工要求、标准图引用等做说明。②建筑图比例尺(1:50)~(1:100),表示出水平面、立面、剖面的尺寸、相对高程,表明内、外装修材料,并有各部分构造详图、节点大样、门窗表及必要的设计说明。③结构图比例尺(1:50)~(1:100),表达构(建)筑物整体及构件的结构构造、地基处理、基础尺寸及节点构造等,结构单元和汇总工程量表,主要材料表,钢筋表及必要的设计说明,要有综合埋件及预留洞详图。钢结构设计图应有整体装配、构件构造与尺寸、节点详图,应表达设备性能,加工及安装技术要求,应有设备及材料表。④主要建筑物给水排水、采暖通风、照明及配电安装图。
(3)电气与白控设计图①厂(站)区高、低压变配电系统图和一、二次回路接线原理图包括变电、配电、用电、启动和保护等设备型号、规格和编号。附材料设备表,说明工作原理,主要技术数据和要求。②各种控制和保护原理图与接线图包括系统布置原理图。引出或列入的接线端子板编号、符号和设备一览表以及运行原理说明。③各构筑物平、剖面图包括变电所、配电间、操作控制间电气设备位置、供电控制线路铺设、接地装置、设备材料明细表和施工说明及注意事项。④电气设备安装图包括材料明细表、制作或安装说明。⑤厂(站)区室外线路照明平面图包括各构筑物的布置、架空和电缆配电线路、控制线路和照明布置。⑥仪表自动化控制安装图料明细表,以及安装调试说明⑦非标准配件加工详图
(4)辅助设施设计图辅助与附属建筑物建筑、结构、设备安装及公用工程,如办公、仓库、机修、食堂、宿舍、车库等施工设计图。
(5)非标准设备设计图某些简单金属构件的设计详图可附于工艺设计图中。但由几种不同形式的零配件、构件组成的成套设备,又没有现成的设备可使用,其功能较独立,构造较复杂,加工不简单的设备或大型钢结构处理装置,应视为非标准设备,专门进行施工(制作、安装)图设计。①总装图表明构件零配件相互之间组装位置、制作加工与安装的技术要求、设备性能、使用须知及其他注意事项,必要时应有节点详图,附构件、零配件一览表。②部件图表明构件加工制作详图、组装图、制作和装配精度要求。③零件图零件的加工制作详图,须说明加工精度、技术指标、材料、数量等。
①工程设计项目立项后,设计单位根据审批的可行性研究报告进行施工图设计,其任务是将可行性研究报告确定的设计方案的具体化,要将水处理”title=“污水处理新闻专题”>污水处理厂(站)区、各处理构(建)筑物、辅助构(建)筑物等的平面和竖向布置,精确地表达在图纸上,其设计深度应能满足施工、安装、加工及施工预算编制要求。在施工图设计之前,可能还需进行扩大初步设计,进一步论证技术的可靠性、经济合理性和投资的准确性。
②工程设备招投标是经过比较投标方的能力、技术水平、工程经验、报价等,来选定工程施工单位和设备供应单位的过程,该过程是保证工程质量和节省工程投资的基础
③工程施工是项目建设的实现阶段,包括土建施工、设备加工制造及安装的全过程。本阶段设计人员应向施工单位和设备供应单位进行技术交底,施工单位要按设计图纸施工,施工人员发现问题或提出合理化建议,应经过一定手续才能变动,施工时,为了总结设计经验,应及时解决施工中出现的技术问题,或根据具体情况对设计作必要的修改和调整,设计人员要有计划地配合参加施工。对一般设计项目,指派主要设计人员到施工现场,解释设计图纸,说明工程目的、设计原则、设计标准和依据,提出新技术的特殊要求和施工注意事项;对重大或新技术项目,必要时应派现场设计代表,随时解决施工中存在的设计问题。
④竣工验收是全面检查设计和施工质量的过程,其核心是质量,不合格工程必须返工或加固。第三阶段项目验收阶段,包括联动试车、运行调试、达标验收等过程。联动试车由施工单位、设备供应单位、建设单位共同完成,检查设备及其安装的质量,以确保能正常投入使用。试运行的目的是要确保处理系统达到设计的处理规模和处理效果,并确定最佳的运行条件,对于生物处理系统,往往要用较长时间来完成“培菌”任务。达标验收是由环境保护部门检验处理系统出水是否达到排放标准。污水处理工程的设计内容设计工作按建设项目所处理的对象不同可划分为城市污水处理厂工程设计和工业企业废水处理站工程设计,由于污水来源、性质、水量及处理工艺方面差别较大,使其设计工作亦有所不同。设计工作按建设项目技术的复杂程度可划分为两个阶段(初步设计和施工图设计)或一个阶段(施工图设计);同样可按污水处理规模大小或重要性划分为两阶段设计或一阶段设计。技术复杂、处理规模大、重要的项目一般按两阶段设计,技术复杂程度、处理规模、重要性均小的按
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微滤
微滤又称微孔过滤,是以多孔膜(微孔滤膜)为过滤介质。
在压力推动下,截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等,而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。
微滤技术通过机械截留作用、物理作用或吸附截留作用、架桥作用以及网络型膜的内部截留作用去除这类物质。
微滤、超滤、纳滤、反渗透比较
4. 谁知道火力发电厂废水种类及处理方法
火力发电厂脱硫废水为含有高浓度悬浮物、高氯根、高盐、高浓度重金属废水,对环境污染性极强,处理难度也较大,也是火力发电厂实现零排放的最大难点。
废水量太大是导致零排放成本过高的主要原因,这个因素在闭式冷却循环机组尤为明显。以闭式循环冷却机组为例:在目前电厂零排放的路线是将循环冷却水浓水排出做脱硫工艺用水,而脱硫系统水消耗量非常有限,特别是在发电低峰情况下烟气不足导致脱硫塔水消耗降低,最后导致循环水排浓无处可排。
火力发电厂废水处理系统,该废水处理系统包括循环冷却塔、脱硫塔、进口与脱硫塔相连的脱硫废水澄清器:
循环水处理系统,所述循环水处理系统的进口通过管道分别与循环冷却塔的出口、脱硫废水澄清器的出口连通,循环水处理系统的产水出口与循环冷却塔的进口相连,浓缩系统的浓水出口与脱硫塔的进口相连;
脱硫废水处理系统,所述脱硫废水处理系统的进口通过管道与脱硫废水澄清器的出口连通;
产水回收器,所述产水回收器的进口通过管道与循环水处理系统的产水出口连通,产水回收器的出口通过管道连接至电厂生产补水系统。
预处理装置,所述预处理装置的进口通过管道分别与循环冷却塔的出口、脱硫废水澄清器的出口连通。
5. 脱硫塔产生的废水如何能够反复使用
前,国内大多数火电厂的湿法脱硫废水处理系统采用传统的加药絮凝沉淀工艺,但整体投运率很低。经传统处理系统处理后脱硫废水中SS和COD的浓度较高,且无法除去水中的Cl-。因含有高浓度的Cl-,导致处理后的废水无法回收利用。出于环保要求和经济效益的考虑,采用深度处理的技术实现废水零排放是废水处理的必然趋势。
传统工艺
石灰石-石膏烟气湿法脱硫过程产生的废水中含有大量杂质,主要成分为高浓度的悬浮物、高氯根、高含盐、高浓度的重金属废水,如果将这些物质直接排入自然水系,势必会对环境造成严重的污染。目前,国内传统的处理方法是通过加碱中和脱硫废水,使废水中的大部分重金属形成沉淀物,再加入絮凝剂使其沉淀浓缩成为污泥,最终污泥被送至灰场堆放。
脱硫废水的深度处理技术新工艺
虽然脱硫废水经过上述传统物化处理能基本满足达标排放的要求,但其回用范围局限性很大。随着国家对水资源的日益重视,零排放技术在全球范围内得到了广泛应用。因此,要想回用燃煤电厂脱硫处理后的废水,实现真正的废水零排放,就要对废水进行深度处理。
目前,常用的脱硫废水深度处理方法包括膜浓缩法、蒸发浓缩法和结晶技术等。
膜浓缩法
采用DTRO膜法处理脱硫废水,可有效解决采用卷式膜易受污染的问题,产水水质好,可有效的去除水中的杂质、重金属等有害物质。
DTRO膜法处理脱硫废水工艺流程:
蒸发浓缩技术
蒸发浓缩是工业中非常典型的水处理技术之一,其被广泛应用于化工、食品、制药、海水淡化和废水处理等工业生产中。在脱硫废水的浓缩处理中应用较多的是多效蒸发(MED)、热力蒸汽再压缩(TVC-MED)和机械蒸汽再压缩(MVR)技术。
传统的多效蒸发装置(MED)主要以锅炉生成的蒸汽
6. 脱硫废水中有机污染物的处理
火电厂脱硫废水来源于湿法脱硫(FGD)工艺产生的废水,脱硫废水污染严重,排水温度在40℃~50℃之间,悬浮物、含盐量、重金属等杂质的含量极高。现有国内电厂脱硫废水的处理基本采用加药处理的物化方法,主要是针对其中的悬浮物以及重金属离子予以去除,处理出水执行标准有《污水综合排放标准》(GB 18466-2005)、《火电厂水质石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T 997-2006)。
在实际的运行过程中,因脱硫废水水质成分主要为第一类污染物和第二类污染物,在药剂的物化反应下,脱硫废水中的重金属离子和悬浮物、pH值等指标能达到排放要求,但废水中的有机污染物(COD等)指标因工艺流程未对其进行专门的处理设计,只是在药剂反应过程中随其他污染物排除一部分,其出水参数很不稳定,多数情况下无法达到排放标准,有机污染物难于去除,已成为众多电厂脱硫废水处理排放的一大难题,困扰了很多电厂。
目前,国内环保形势严峻,在节水和节能环保的大形势下,很多电厂顺应国家环保形势对脱硫废水处理提出了零排放处理回用的要求,因此,脱硫废水中的有机污染物COD指标的去除成为了脱硫废水处理必须克服的难题。本论文主要针对脱硫废水中有机污染物的去除进行分析,研究一种应用于脱硫废水有机污染物去除的处理
工艺。
2 脱硫废水的特性
电厂脱硫工艺产生的脱硫废水主要特征是呈现弱酸性,pH值5~6;主要特点是高悬浮物、高浊度、高黏度、高含盐量以及难降解有机物,并含有Hg、Pb、Ni、Hs、As、Cd、Cr等重金属离子和氟化物,有机污染物COD的含量一般为150~400mg/L,其中有机污染物来源于燃煤过程及脱硫过程脱硫剂的一些产物,具有难于降解、处理难度高的特点。基于脱硫废水的高含盐、有机物难降解等特性,并考虑处理过程中系统运行的稳定性,主要考虑采用最利于有机污染物处理的生物处理方法去除脱硫废水中的该指标。
3 生物处理方法
综合分析现有的生物处理方法,适用于脱硫废水特性的生物处理工艺主要有以下五种:
3.1 传统活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥为主体的污水处理技术,它采用人工曝气的手段使活性污泥均匀分散并悬浮于反应器中,与废水充分接触,并在有溶解氧的条件下对废水中所含的有机物进行微生物的合成和分解等代谢活动。而脱硫废水盐度对活性污泥法的影响较大,因此,对活性污泥进行驯化培养出具有良好有机物降解性能的耐盐微生物是处理高盐废水的重要前提。
3.2 厌氧处理系统
近几十年来,由于厌氧生物技术发展迅速,出现了一大批高效厌氧反应器,这些反应器中生物固体浓度很高、泥龄很长,处理能力大大的提高,在高浓度的废水中得以大量应用。高浓度的Na+或CL-会对厌氧生物产生抑制作用,但是厌氧或兼氧微生物对盐的适应性和其他离子产生的拮抗作用会减轻盐对微生物的毒害作用,因此厌氧法可应用于高含盐废水处理系统。
3.3 好氧颗粒污泥
好氧颗粒污泥技术是将生物自絮凝原理应用于好氧反应器,使好氧絮状污泥在一定工艺条件下实现好氧颗粒化。好氧颗粒污泥具有沉降性好、抗负荷冲击能力强、持留生物量高以及脱氮除磷效果好等优点,而且它还能集好氧、厌氧和兼氧微生物于一体,因此好氧颗粒污泥能够有效处理各种难降解的废水。
3.4 嗜盐菌
嗜盐菌作为一类新型的、极具应用前景的微生物资源,近年来受到人们的广泛关注,它们具有极为特殊的生理结构和代谢机制,同时还产生了许多具有特殊性质的生物活性物质,因此被广泛地应用于含盐量高的废水处理。
3.5 好氧-厌氧组合工艺
由于单独的好氧和厌氧工艺在处理废水时受到许多限制,单一的系统往往不能将有机污染物彻底去除,尤其是难降解的废水系统,因此为了更好地处理高盐脱硫废水,往往结合好氧以及厌氧的组合工艺,以达到更好的效果。
本文脱硫废水生物处理工艺将采用好氧-厌氧的组合工艺进行处理,针对废水中的悬浮物、重金属指标的处理不做论述,生物处理所处理的脱硫废水是经预处理系统去除此类指标后的废水。
4 好氧-厌氧的组合工艺处理技术
脱硫废水中的COD等有机污染物主要来自煤(主要成分为有机质)、石灰石以及脱硫反应生成物中的亚硝酸盐、亚硫酸盐等还原性物质,而BOD则主要是污水中的氮氧化物。经过预处理处理后,废水的pH值、悬浮物、重金属离子、氟化物等污染指标被去除,但废水中的COD、硫酸根等指标还未得到去除,需采用生物处理方法进一步处理。而硫酸根、氯根等盐的高含量对废水生化存在一定的抑制作用,使脱硫废水难于生化,因此为提高其可生化性,在生化处理过程,需投加成分均衡的营养物质保证生化处理微生物所需的各类营养指标,而在电厂,基本都有生活污水处理系统,其水量不大,多在5~15t/h之间,这股水进入脱硫废水系统可以很好地解决营养平衡问题,且可以提高水的回收量,将电厂生活区的生活污水引入脱硫废水系统进行综合处理,将同时实现两股水的节水目标,并保证了脱硫废水生物处理的基本营养条件。 脱硫废水生物处理系统采用厌氧+好氧的组合处理工艺,厌氧采用EGSB厌氧系统,而好氧则采用BAF曝气生物滤池好氧系统。EGSB厌氧系统通过培养SRB厌氧细菌病通过其代谢作用去除废水中的SO42-、残余重金属离子及部分COD等,而通过BAF曝气生物滤池的生化作用将COD、氮等进行硝化处理,达到处理要求,经该系统处理后,废水可进入后续除盐或其他指标处理系统,进一步处理而获得高品质回用水,脱硫废水生物处理流程图如图1所示:
EGSB厌氧系统适用于低浓度有机污染物处理系统,运行过程培养适于脱硫废水环境的SRB厌氧细菌来处理污染物,SRB厌氧细菌是一类能通过异化作用进行硫酸盐还原的一类细菌,这种厌氧细菌虽然生长缓慢,但具有极强的生存能力且分布很广泛,SRB厌氧细菌已经成功地应用在了与脱硫废水极类似的多种水处理系统中,它的代谢利用硫酸根作为最终的电子受体,将有机污染物作为细胞合成的碳源和电子供体,同时将硫酸根还原为硫化物,使废水中的硫酸盐得以去除。而产生的溶解态的S2-则与废水中残余的重金属离子反应形成金属硫化物沉淀,可进一步去除重金属离子,此外SRB厌氧细菌在代谢过程中分解有机硫以二氧化碳气体的形式
排出。
经过厌氧反应后,废水中的一些重大生化抑制指标得以去除,废水的可生化性提高,因此,废水进入好氧生物系统进行进一步处理,好氧生物反应系统采用BAF曝气生物滤池处理系统,并接种引入主体处理微生物:嗜盐菌,适应脱硫废水的高含盐环境,曝气生物滤池是固定化生物反应器的一种,近年来被广泛应用于各类高含盐废水的处理。曝气生物滤池能够通过固定化保护微生物,降低其在极端环境中所受的伤害,提高系统对有毒有害物质及环境冲击负荷的耐受力,使系统保持较高的稳定性。研究表明,曝气生物滤池在高含盐环境中能保持较高的有机物去除率。
因脱硫废水中的盐分含量过高,会对微生物的活动带来一定的难度,而曝气生物滤池接种培养的核心处理载体,嗜盐菌是专门在高盐环境下生长的细菌,由于嗜盐菌在高盐环境下能够在细胞内聚集钾离子和小分子极性物质,调节细胞渗透压,维持细胞内外渗透压的平衡,帮助从高盐环境获取微生物活动所需的水,并且这些极性分子可以迅速合成和失去,快速适应外界的环境变化。嗜盐菌的蛋白质中含有过量的酸性氨基酸和非极性的残余物,过量的酸性物质需要阳离子平衡附近的负电荷,所以嗜盐酶只有在高盐环境下才能保持活性。基于嗜盐菌的反应机理,废水中的有机污染物得以去除。
经试验研究,在模拟脱硫废水水质情况下,通过盐度的不断提高和变化,曝气生物滤池的有机污染物去除率绘制成曲线,盐度和COD的去除效果关系如图2所示:
从图2中可看出,在脱硫废水含盐所属的10000~24000mg/L的范围内,COD的去除率可稳定维持在94%~96%之间,在这个脱硫废水的盐度范围内,嗜盐菌能维持其生理代谢的良好活性,对废水中的有机污染物有较强的降解能力。
经曝气生物滤池处理后,废水中的有机污染物等指标得以去除,脱硫废水可进入下一阶段处理流程。
5 结语
脱硫废水中有机污染物的处理是国内外各大火力发电厂普遍面临的难题,要实现脱硫废水系统节水回用,必须对脱硫废水中的有机污染物进行处理,才能进行后续的膜处理或离子交换系统的除盐处理,脱硫废水中有机污染物处理技术的研究成功将成为克服脱硫废水节水回用难点的一个突破,也将成为脱硫废水实现零排放生物指标处理工艺的一种可靠选择。
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7. 什么是膜分离装置哪些地方能用
北京和默能源技术有限公司在膜分离法水处理技术是利用选择性透过膜为分离介质内,使水与溶质或微容粒分离,实现水的软化、脱盐和净化,根据分离粒径的不同可分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)等。
应用领域:
电厂脱硫废水预处理 锅炉补给水处理 油田采出水工业废水的深度处理 海水淡化 水质软化等方法
8. 工业废水处理方法(酸碱废水、造纸废水、印染废水、化学废水)
1、怎样处理造纸工业废水?
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
2、怎样处理印染工业废水?
印染工业用水量大,通常每印染加工1t纺织品耗水100一200t.其中80%一90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。
回收利用:
(1)废水可按水质特点分别回收利用,如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流,前者可以对流洗涤.一水多用,减少排放量;
(2)碱液回收利用,通常采用蒸发法回收,如碱液量大,可用三效蒸发回收,碱液量小,可用薄膜蒸发回收;
(3)染料回收.如士林染料可酸化成为隐巴酸,呈胶体微粒.悬浮于残液中,经沉淀过滤后回收利用。
无害化处理可分:
(1)物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物;吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。
(2)化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度,还可降低废水的色度;混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质;氧化法在于氧化废水中还原性物质,使硫化染料和还原染料沉淀下来。
(3)生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。为了提高出水水质,达到排放标准或回收要求.往往需要采用几种方法联合处理。
3、怎样处理染料生产废水?
染料生产废水含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺类、硝基物和染料及其中间体等物质,有的还含有吡啶、氰、酚、联苯胺以及重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂.具有毒性,较难处理。因此染料生产废水的处理.应根据废水的特性和对它的排放要求.选用适当的处理方法。例如:去除固体杂质和无机物,可采用混凝法和过滤法;去除有机物和有毒物质主要采用化学氧化法、生物法和反渗透法等;脱色一般可采用混凝法和吸附法组成的工艺流程,去除重金属可采用离子交换法等。
4、怎样处理化学工业废水?
化学工业废水主要来自石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。化工废水污染防治的主要措施是:首先应改革生产工艺和设备,减少污染物,防止废水外排,进行综合利用和回收;必须外排的废水,其处理程度应根据水质和要求选择。一级处理主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油或重油等。可采用水质水量调节、自然沉淀、上浮和隔油等方法。二级处理主要是去除可用生物降解的有机溶解物和部分胶体物,减少废水中的生化需氧量和部分化学需氧量,通常采用生物法处理。经生物处理后的废水中,还残存相当数量的COD,有时有较高的色、嗅、味,或因环境卫生标准要求高,则需采用三级处理方法进一步净化。三级处理主要是去除废水中难以生物降解的有机污染物和溶解性无机污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可采用离子交换和膜分离技术等。各种化学工业废水可根据不同的水质、水量和处理后外排水质的要求,选用不同的处理方法。
5、酸碱废水的特性及其处理原则是什么?
酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂和矿山等,其中含有各种有害物质或重金属盐类。酸的质量分数差别很大,低的小于1%,高的大于10%。碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。其中有的含有机碱或含无机碱。碱的质量分数有的高于5%,有的低于1%。酸碱废水中,除含有酸碱外,常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。
酸碱废水具有较强的腐蚀性,需经适当治理方可外排。
治理酸碱废水一股原则是:
(1)高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,根据水质、水量和不同工艺要求,进行厂区或地区性调度,尽量重复使用:如重复使用有困难,或浓度偏低,水量较大,可采用浓缩的方法回收酸碱。
(2)低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。
对于中和处理,应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水,利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时,可采用中和剂处理。
6、选矿废水中含有哪些浮选药剂,怎样处理?
选矿废水具有水量大,悬浮物含量高,含有害物质种类较多的特点。其有害物质是重金属离子和选矿药剂。重金属离子有铜、锌、铅、镍、钡、镉以及砷和稀有元素等。
在选矿过程中加入的浮选药剂有如下几类:
(1)捕集剂.如黄药(RocssMe)、黑药[(RO)2PSSMe]、白药[CS(NHC6H5)2];
(2)抑制刑,如氰盐(KCN,NaCN)、水玻璃(Na2SiO3);
(3)起泡剂,如松节油、甲酚(C6H4CH30H);
(4)活性刑,如硫酸铜(CuS04)、重金属盐类;
(5)硫化剂,如硫化钠;
(6)矿桨调节剂,如硫酸、石灰等。
选矿废水主要通过尾矿坝可有效地去除废水中悬浮物,重金属和浮选药剂含量也可降低。如达不到排放要求时,应作进一步处理,常用的处理方法有:
(1)去除重金属可采用石灰中和法和焙烧白云石吸附法;
(2)主除浮选药剂可采用矿石吸附法、活性炭吸附法;
(3)含氰废水可采用化学氧化法。
7、冶金废水可分为几类,其治理发展趋向是什么?
冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。
冶金废水治理发展的趋向是:
(1)发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术,如用干法熄焦,炼焦煤预热,直接从焦炉煤气脱硫脱氰等;
(2)发展综合利用技术,如从废水废气中回收有用物质和热能,减少物料燃料流失;
(3)根据不同水质要求,综合平衡,串流使用,同时改进水质稳定措施,不断提高水的循环利用率;
(4)发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术,如用磁法处理钢铁废水.具有效率高,占地少,操作管理方便等优点。
9. 湿地处理废水的研究现状
煤矿山排出的废水和煤矸石渗出液,含硫量较高。根据大峪沟矿区的实际情况,即使采用综合一体化处理方法,出水的除硫效果并不明显,水中SO2-4仍高达1994.21~2144.06mg/L。虽然现有的《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426—2006)对SO2-4的排放浓度没有明确限制,但高硫酸盐水对大峪沟的地下水和凉水泉水库的水质仍有严重影响。
目前,去除水中SO2-4的方法主要有中和法、反渗透膜法、生物化学处理法和湿地法。前几种运行费用高,效果不一,有的还存在二次污染或技术不够完善等问题,更多地采用廉价、清洁的处理方法,即利用湿地除硫。
一般而言,煤矿开采尤其是井工开采都需疏排地下水,在地表形成小溪或小河进入洼地,形成湿地。湿地具有显著的生态功能,能够起到净化水质,调节空气湿度、温度,繁衍各种湿生-水生植物,改善人居环境的作用。据调研,目前煤矿山湿地生态功能常常被忽视,要么弃置不用要么受损严重。本次研究的目的是试图利用矿区排水形成的湿地解决终端外排水的去硫问题,使之资源化,可以说是前述综合一体化处理方案的最终一个环节,同时也是解决煤矿山湿地生态修复和湿地生态利用的专门性课题。
利用人工湿地去除水中硫酸根的研究仍处于探索阶段,人工湿地属于人工构筑物的范畴,通常的做法是建几个处理池,池内铺盖底泥并种植植物,依靠植物、底泥等要素的作用达到去硫效果;煤矿山湿地显然不属于上述的人工湿地,有关煤矿山湿地的生态功能、除污能力的研究,目前还比较少见。据国内外的相关文献,人工湿地脱硫效果相差较大,有的可以达91.9%,有的为53%,甚至有的去除率几乎为零。究其原因,主要是湿地规模、水质、气候、底泥和水生植被的差异。所以在对煤矿山湿地进行研究时,必须查明生态地质的基本条件。
人工湿地是人对自然湿地系统的模拟,利用生态的方法来去除污染物,以达到净化污水的目的,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物三者的协同作用,通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化(彭超英等,2000)。实践表明,与其他处理污水的方法相比,人工湿地系统具有高效率、低投资、低运行费、低维护技术、基本不耗电即“一高三低一不”的特点(丁疆华等,2000)。自1974年第一个用于污水处理的人工湿地系统在西德建成以来,因其优越的性能,使它获得较快的发展(刘自莲等,2005)。20世纪80年代从欧洲到美洲、澳洲等地区和国家都广泛开展了这方面的研究工作。目前,在美国有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水;在丹麦、德国、英国等国至少有200处人工湿地(主要为地下潜流湿地)系统在运行,新西兰也有80多处人工湿地系统投入使用(李丽等,2007)。而且大量的监测表明,湿地净化污水的效果是显而易见的。例如,Knight(2000)等对1300多条已报道的数据进行分析,人工湿地对饲养家畜排放水的净化效率平均为:BOD5,65%;TSS,53%;NH4—N,48%;TN,42%和TP,42%。来自美国环保机构的数据库资料显示出了更高的处理效率,BOD5,TSS,TN,NH4—N,NO3—N和TP分别高达95%、88%、67%、61%、72%和76%(Braskerud等,2002)。
我国的湿地研究起步较晚。从“七五”时期开始试验,取得了人工湿地工艺特征、技术要点和工程参数等研究成果(胡康萍等,1991)。20世纪90年代以来,我国对人工湿地的研究发现灯心草、香蒲等植物在人工湿地中净化污水能达到国家二、三级地面水标准,人工湿地可以广泛应用于工业废水处理、农业水处理、雨水处理等。在研究利用人工湿地生态系统去除水体中藻类方面,说明人工湿地系统在污水深度处理或减少水体富营养化、抑制藻类生长等方面也具有特色。全国数十个城市开展人工湿地研究,很多已投入生产;已有不少城市建立了芦苇人工湿地污水处理系统。这些系统运行以来,产生了良好的经济和社会效益,为我国环境保护做出了贡献。广东韶关市铅锌矿废水治理,在人工湿地中种植香蒲的研究表明(阳承胜等,2000),利用香蒲净化含铅、锌工业废水的效果非常好,COD、SS、Pb、Zn、Cu和Cd的去除率分别为92.19%、99.62%、93.98%、97.02%、96.87%和96.39%,水质得到明显改善,主要污染物TSS、Pb、Zn、Cu和Cd等均达到排放标准。此外,人工湿地在处理铁矿酸性废水的试验结果表明(唐述虞,1996),酸水pH值由2.6升高到6.1;铜离子、铁离子和锰离子去除率分别为99.7%、99.8%、70.9%。在利用湿地去除废水中常见的硫酸根离子方面,通过查阅国内外文献发现,前人的研究尚不充分,而且在不多的文献报道中,脱硫效果相差很大。研究资料表明,经生化预处理的纺织废水在经过湿地前后SO2-4由1235mg/L变为1244mg/L,去除率几乎为零(尹军等,2004);美国佛罗里达州的Hidden River雨水湿地处理系统的SO2-4去除率达到53%(王世和等,2007);另有研究表明,畜禽舍污水经过湿地后,硫化物的降解率可达88.3%(汪植三等,1995);在对湿地净化养猪场猪粪水的研究时发现,SO2-4去除率达到91.9%(刘开容等,1997);国外学者研究认为,人工湿地对生活污水中无机硫的去除率可达95%(Buisma 等,1990)。
在湿地设计方面,国外学者通过示踪剂实验发现,在同样的湿地面积下,填料深度为0.45m的湿地系统的BOD去除效果比深度为0.3m的湿地系统去除效果稍好(George,2000)。美国环保局在关于构建湿地处理市政废水的手册中认为,潜流湿地进水区域水深一般为0.4m,基质深度应比水深深0.1m,即系统总体深度为0.5m(USEPA,2000)。国内有学者研究了20cm、40cm、60cm三个水深条件下COD的去除率,发现水深为60cm时,即使运行的水力负荷较高(433.3cm/d),COD的去除率仍然可达84.9%(王世和等,2003)。另有研究发现,进水负荷的增大引起水力停留时间和出水速率的下降,不利于污水的净化处理。但另一方面,进水负荷太小又不能充分发挥湿地的净化潜力,因此湿地系统都存在一个较佳的进水负荷(吴振斌等,2001)。研究表明,低流速和高水力停留时间(HRT)对有机物和TSS(总悬浮固体)有较好的去除作用,过高的HRT会增加人工湿地水分的蒸腾作用。鉴于湿地植物在处理废水中有机物和重金属的重要作用,目前国外对人工湿地的植物选择研究不断深入,总的来看一般有三种植物较为常用,为风车草、芦苇和香蒲(Ciria等,2005; Karathanasis 等,2003)。国外有学者研究了人工湿地处理系统中八种植物对污染物的去除效果,发现香蒲的去除能力最强(Klomjek,2005)。国内人工湿地系统植物的应用情况和国外基本相同,在研究香蒲、美人蕉、灯心草、芦苇、营蒲、茭白和黄花莺尾这七种武汉地区常见湿地植物对生活污水的处理效果时,发现其中香蒲、美人蕉、黄花莺尾、茭白和营蒲的处理效果相对较好(鲁敏等,2004)。风车草、香根草、香蒲、芦苇和灯心草是国内人工湿地应用比较多的植物(靖元孝等,2002;廖新梯,2002;成水平等,1997;王全金等,2004)。
通过以上总结,可以发现,目前针对湿地处理废水的研究和应用在国内外均是一个热点问题,取得了一定的理论和实践成果,但是,由于湿地作为一个特殊的生态系统有其自身的复杂性,加之废水类型的复杂多样,具体的情况千差万别,所以,在利用湿地净化废水特别是煤矿山废水方面,还有着诸多问题亟待解决,可以说还在“摸着石头过河”。目前国内外对于湿地净化污染物能力的评估,多是根据溶质平衡的原理,将湿地进水口与出水口的溶质量相减,认为其结果就是湿地的净化能力。这种评价方法有许多弊端,一是必须依赖于长期、大量的监测数据作为基础,二是不能给出较为准确的单位面积的净化效率数据,三是只能在湿地建成后进行评估,而想要更科学地进行湿地设计,在建设之前就必须对湿地净化能力进行合理的预测。目前,国内外的湿地设计往往多着眼于水力学参数和化学指标,对于影响净化效果的关键因素例如植物、底泥等涉及较少,特别是缺少对湿地各要素研究成果的综合分析,现有的很多研究,实际上,或是将湿地看做是常有植物,铺有底泥的“反应釜”,或是仅从植物、化学等单一学科角度出发来研究湿地净化这种多学科问题。
另外,国内外的研究虽已证明了湿地处理废水的有效性和实用性,然而多数研究都注重于湿地对废水中氮、磷、pH值和金属离子去除的研究,很少有针对酸性废水中含量相当高的硫酸根离子去除情况的研究。高硫废水是工业生产特别是煤矿开采中大量产生的一类污染,在利用湿地来去除水中的硫酸根离子方面,国内外研究不多,并且所得的结论也是差异较大。造成这一现象的原因是,前人所研究的各个湿地的环境,包括气候、底泥、面积、植物种类、数量等,以及所排放废水的性质包括水量、pH值、硫酸根浓度、COD、BOD5等都差异较大。因此,在对具体某处湿地进行研究时,应该实地展开调查取样,来评价该处湿地对SO2-4的去除作用。从根本上说,正是由于对湿地生态系统结构的生态地质学研究不够,才导致了湿地净化废水研究方面的欠缺,使其功能没有得到充分发挥。