我国面临着非常严重的水资源短缺形势:人均占有水资源量约为世界平均值的1/4,水资盯郑帆源的地区分布很不均匀,同时我国用水效率不高、用水浪费的现象凯雹也普遍存在。本文就市政污水处理的工艺进行分析,具体阐述了污水的处理和回用的技术。
随着城市污水处理厂的大量建设,传统的生活污水处理工艺所具有的污泥产量高、污泥处理困难、处理过程中产生恶臭、设备复杂、管理难度大、投资大等问题开始逐步显现,使其推广存在一定困难。而社会对污水处理厂所产生的二次污染问题、带来的综合社会效益及其覆盖面也日益重视,所以必须寻求一种新的工艺来解决上述问题。目前,我国的城市污水主要来自城镇居民的生活污水和工厂排放的工业废水,为了达到国家要求的排放标准,污水处理厂所采用的处理工艺需具有一定的脱氮除磷效果。
一、污水处理工艺
1.超滤工艺处理废水的原理及其技术要点
1)超滤的基本原理
超滤是指溶液在静压差的推动作用下进行的液相分离过程,其分离机理主要是物理的筛分作用。超滤分离是指在对料液施加一定压力后,高分子物质、胶体物质因膜微孔吸附,孔内阻塞截留及膜表面的筛分作用等3种方式被超滤膜阻止,而水和其他低分子物质通过膜的过程。超滤膜比微滤膜孔径小,在0.7~7kg/cm2的压力下,可用于分离直径小于10μm的分子和微粒,超滤材料大多数是有机高分子膜或者无机膜材料。
2)超滤工艺的技术要点
超滤的工作压力一般为0.1~0.6MPa,温度为60℃,此时超滤的透过通量为1~500L/m2・h,一般情况下为1~100L/m2・h。根据工程使用经验,超滤透过通量的影响因素有料液流速、操作压力、运行温度、运行周期和膜的清洗维护等因素,可通过工艺技术参数的合理选取,使超滤膜保持良好的工作状态,保证出水水质的稳定和可靠。
2.外置正压膜过滤工艺(CMF)
这种膜过滤形式是目前最为成熟和应用最广泛的一种过滤方式,它是在传统膜过滤工艺的基础上加入反洗、气水双洗、加药强化清洗等膜污染控制手段后使膜过滤保持在高通量稳定运行。目前该工艺已经广泛用于市政污水三级深度处理,地表水净化,海水淡化预处理、工业用水处理等方面,CMF也是最常用的反渗透预处理技术,与反渗透组成的双膜工艺(CMF+RO)是目前制备高品质再生水以回用到生产过程的常规工艺。
3.膜生物反应器(MBR)工艺
这是一种将膜浸没于活性污泥混合液中的使用方式,其直接作用是泥水分离,间接作用是可以提高污泥浓度,有效截留各种微生物,具有强化有机物、氨氮的去除效果,减少占地面积。因此在用地紧张及高标准排放要求地区,或高氨氮废水处理方面具有较大优势。MBR技术正以超乎想象的速度在污水处理领域拓展其应用。
4.生物滤池法
生物滤池法是指利用需氧微生物对污水或有机废水进行生物氧化处理的方法,是一种生物膜处理工艺。生物膜以淬石、焦炭、矿渣或人工滤衬等作为填层滤膜。污水流过滤床时,其中一部分污水中的污染物和细菌附着在表面,形成有大量微生物的成熟的生物膜。进而对污水中的有机污染物进行吸附、降解,从而得到净化。生物滤池系统由初沉池、生物滤池、二沉池组合而成,由于生物滤池主要依赖生物膜中的微生物进行反应,因此所处理的污水需具有适于生物处理的水质。生物滤池既可有效去除污水中氨氮、耗氧物质,又可与多种工艺组合,实现有机物的降解。曝气生物滤池即是将生物氧化降解和吸附过滤两种处理过程结合在同一反应器中的新型污水处理技术,它有良好的脱氮效果,可达到回用水水质标准,适用于生活污水和工业有机废水的处理和资源化利用。
5.WWRR工艺
WWRR工艺是集A2/O法和生物接触氧化于一身的生物处理工艺。使用WWRR工艺的曝气丛租池是本水厂的核心部分。WWRR工艺的曝气池工作原理与A2/O法相似,但在布置上有其独特之处。它是将水平布置的A2/O水处理单元垂直叠置起来,形成一个深度达9.45m的水池。也就是说,这种布置取消水处理单元的界面,形成“垂直布置无界面水处理单元综合模型”。原水自进水端池底进入曝气池,从出水端池顶流出,自下而上流经以上三个区WWRR工艺综合着活性污泥、生物膜等生物净化及凝聚、沉淀等物理净化过程,存在着厌氧―缺氧―好氧的交替过程,几乎包含了目前生活污水处理的所有有效方法,因此能够达到比较理想的效果。
采用此种工艺的生化处理只需要一个曝气池,而不像传统工艺需要很多处理单元相互配合运行,其设备简单、技术难度低、维修方便,操作人员的数量少,可利用当地废弃坑塘或不规则用地,节约耕地。主要设备可在中国国内采购,可以减少工程设施的投入,并缩短建设周期。同时,本工艺便于污水分散处理,可节省市政管网建设投资。
二、污水处理中应该注意的问题
1.优化设计并注重设备的选型
在设计阶段就要充分地考虑进水水质与水量的波动性,并多参照成功的污水处理厂的运行数据,合理选择提升机驱动设备,优化设计,把降低能耗的理念贯彻到整个污水处理设计中。
2.注重污水处理厂的运行维护,并及时优化升级污水处理设备
要定期对污水处理设备进行检测、维护,对落后的、老化的设备及工艺要进行及时的更换和升级改造。
3.优化处理工艺
现在所有的污水处理工艺中还是存在着许多问题的,能耗的浪费情况较严重,应该利用现代的科技,对污水处理工艺进行优化,例如用计算机建立数学模型,通过输入必要的数据计算出所用设备的最佳气量、污泥的运行状态或安装距离等。这样就更能准确地选择处理设备,达到降低能耗的目的。
三、、城市工业污水回用规划
1.中水系统服务范围和分类
建筑的中水系统一般建设在建筑群和大型的建筑中,对建筑施工中排放的污水进行及时的收集和处理,采用地下室等进行污水的处理和再回收,回收的水一般用于浇花,冲洗厕所等,这样可以促进水资源的充分利用,实现道路保洁、绿化等服务。区域的水系统的运用中,建筑的小区和区域的机关单位为主要的使用对象。一般住宅区的人比较多,污水资源比较丰富,可回收的价值比较高,相对的处理的流程也会比较多,处理费用比较高,要达到比较高的回收标准,以包租人们日常生活的需要。一般来说,经过滤网、自然沉淀、混凝、过滤、消毒、供水调节池等,有的甚至用到活性炭和臭氧氧化等技术,通过踔厉的水质标准一般达标,可以用在城市生活的很多方面,能够有效的促进城市的工业、道路的养护、洒水、绿化等。
2.处理回用方式
进行处理过的污水大致可以分为两种回用方式:集中回用和分散回用两种。对建筑和区域中的水系统的利用属于分散回用的方式,城市整体的二次回水的利用属于集中使用的方式。一般来说,分散利用的方式比较容易实现,它不必采用城市的污水管道,可以实现自身的污水的回收再利用,方法比较简单,对于城市市政建设污水管网的设备不完善的情况来说,这样方法比较方便,可以作为污水处理的水源补充,满足了人们对水资源的利用,达到了节水的目的,但是采用猜中方法的处理费用相对的比较高。
城市中的污水处理厂组成了集中回用的系统。根据污水厂实际处理的情况,对其所在的位置、华宁等因素进行分析后,要采取不同的污水处理的办法和流程对城市的污水进行处理,采用这样办法回收的水质的性质也是不同的,但无论采用何种办法,要保证污水的处理达到规定水质的标准,这样可以促进城市污水的利用,进行资源的充分利用。
综上所述,对城市的污水进行处理和回用,能够有效的节约资源,保证水资源的充分利用,保护城市环境,促进城市可持续发展。
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B. 回用处理技术与常用污水处理技术有哪些
采用传统的污水处理,可分为回用处理技术与常用污水处理技术两大类,如果采用集约化污水处理技术导流曝气生物滤池,则同时具备污水处理和中水回用两大技术。
导流曝气生物滤池是我国自主知识产权的污水处理新工艺,根据后续处理工艺的不同,它又分为:水解-导流曝气生物滤池、厌氧-导流曝气生物滤池、气浮-导流曝气生物滤池、快沉-导流曝气生物滤池、超超声波-导流曝气生物滤池、微波-导流曝气生物滤池、臭氧-导流曝气生物滤池等。
导流曝气生物滤池在旧污水处理工程升级改造、脱氮除磷、中水回用方面与其它工艺结合,发展出AB法-导流曝气生物滤池;A/O法-导流曝气生物滤池;A2/O法-导流曝气生物滤池;氧化沟-导流曝气生物滤池;SBR-导流曝气生物滤池;生物接触氧化-导流曝气生物滤池等多种深度处理工艺。
导流曝气生物滤池充分借鉴了曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、间隙曝气法、人工快滤法、沉降分离法、硝化返硝化法、给水快滤法等八者设计手法,并结合二级或三级污水处理工艺而研制出来的污水处理新工艺、新技术。2005年获得国家专利。
导流曝气生物滤池在我国的北京、山东、河北、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、江苏、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程实例,案例涉及生活、医院、化工、屠宰、食品、亚麻、酒精、制药、榨菜等领域的污水处理。大量的应用证明:出水水质CODcr一般在20mg/L以下,最低5.95mg/L;BOD5一般在10mg/L以下,最低3.50mg/L;SS一般在20mg/L以下,最低6.55mg/L。
导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内,完成两次曝气,两次沉淀、两次过滤,解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺流程,特别是在连续进水条件下,实现间隙曝气,活性污泥回流,整个运行没有闲置,其优点较处理其它方法较为突出,处理效果尤为显著。2009年被列为“创新项目”;同年12月又被列为“国家鼓励发展的环境保护技术”;2010年被列为“国家重点新产品”;12年又被列为十二五期间,国家加大投入在城镇、村镇、农村、工业、养殖、以及城市污水处理厂的升级改造、脱氮除磷、中水回用等领域中推荐使用、鼓励发展的环境保护技术。
(1)、技术前瞻性
导流曝气生物滤池是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流,脱氮除磷反应器,在不加大投资的前提下,使处理后的污水优于排放标准,达到中水回用水质,因此技术前瞻性。
(2)、工艺创新性
导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内,解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺过程。整个运行没有闲置。 因此工艺创新性。
(3)、工程投资经济性
导流曝气生物滤池的BOD5容积负荷是常规二级生物处理的5~10倍,并将两个曝气池、两个沉淀池、两个过滤池合为一体,因此,工程投资经济性。
(4)、处理效果稳定性
导流曝气生物滤池具有硝化、反硝化功能,没有污泥膨胀之虑,不受水力负荷的冲击,因此处理效果稳定性。
(5)、处理流程简化性
导流曝气生物过滤能将污水理后,在不用深度处理设施和设备的条件下,达到中水回用水质,因此处理流程性简化。
(6)、运转费用经济性
导流曝气生物滤池利用滤料切割、阻挡、细碎气泡,强化气、液传质效应,增加微生物与空气的接触面积和时间,大大提高充氧率,减小耗电功率,因此运转费用经济性。
(7)、操作管理简单性
导流曝气生物滤池采用PLC实现程控运行,即通过通过液位传感与设备连锁,做到有污水自动开机,无污水自动停机;通过溶氧测定仪变频器连锁,实现曝气量调节;通过无钱传输,实现远程监控,达到水质监控、故障判等目的,因此操作管理简单性。
(8)、脱氮除磷典型性
通过内锥的下部、和外锥的上部的自养型细菌(如硝化菌)等,使氨氮被两次硝化,能将氨氮脱到3mg/L以下,最低的小于0.068mg/L,因此脱氮典型性。
导流曝气生物滤池的除磷,是在内锥、和外锥这两个好氧段产生的聚磷菌,能大量摄取溶解性磷,并且通过导流曝气生物滤池的锥底沉降后,很顺畅的排泥,因此出水中的磷一般小于0.5mg/L,最低的达到0.08mg/L,因此除磷典型性。
导流曝气生物滤池有效解决了BAF(曝气生物滤池)、脱氮效果好,除磷效果差的技术难题。同时还解决了A2/O在二沉池中N2附着污泥上浮,沉淀效果不理想。增大二沉池还原电位增高、造成磷释放,除磷效果不尽人意等技术难题。
(9)、气温及运行方式适应性
导流曝气生物滤池能在1℃—50℃之间正常运行,不受地理气候条件影响,适用于南方,也适合于北方,加上大量的微生物不会流失,即使长时间不运转也能保持其菌种的活性,进水后很快正常运行,因此气温及运行方式适应性。
(10)、检修换件方便性
导流曝气生物滤池的主要转动设备置于地上,加上采用的是国产设备,并且设有故障判报警统,因此检修换件方便性。
(11)、工程建设灵活性
导流曝气生物过滤池为模块化结构,可集中设计,也可分开设计,有利于工程的升扩建,能较好地适应各个地区地貌,对于旧污水处理工程的升级改造也时分有利 。
C. 含磷废水怎么处理
一、生物法
20世纪70年代美国的Spector发现,微生物在好氧状态下能摄取磷,而在有机物存在的厌氧状态下放出磷。含磷废水的生物处理方法便是在此基础上逐步形成和完善起来的。
目前,国外常用的生物脱磷技术主要有3种:
1、向曝气贮水池中添加混凝剂脱磷;
2、利用土壤处理,正磷酸根离子会与土壤中的Fe和Al的氧化物反应或与粘土中的OH-或SiO22-进行置换,生成难溶性磷酸化合物;
3、活性污泥法,这是目前国内外应用最为广泛的一类生物脱磷技术。
生物除磷法具有良好的处理效果,没有化学沉淀法污泥难处理的缺点,且不需投加沉淀剂。对于二级活性污泥法工艺,不需增加大量设备,只需改变运转流程即可达到生物除磷的效果。
但要求管理较严格,为了形成VFA,要保证厌氧阶段的厌氧条件。
二、化学沉淀法
通过投加化学沉淀剂与废水中的磷酸盐生成难溶沉淀物,可把磷分离出去,同时形成的絮凝体对磷也有吸附去除作用。
常用的混凝沉淀剂有石灰、明矾、氯化铁,石灰与氯化铁的混合物等。影响此类反应的主要因素是pH、浓度比、反应时间等。
三、生物强化除磷
生物强化除磷中的聚磷菌利用比较普遍,目前也是生物除磷的主要研究方向。
聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌,是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌,在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内,使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍,这类细菌被广泛地用于生物除磷。
其原理为:在厌氧条件下,除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP,并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内,以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。
而好氧条件下,除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,一部分磷被用来合成ATP,另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。
四、吸附法
20世纪80年代,多孔隙物质作为吸附剂和离子交换剂就已应用在水的净化和控制污染方面。黄巍等人以粉煤灰作为吸附剂,对含磷50~120mg/L模拟废水脱磷的规律特征进行了研究。
研究表明粉煤灰中含有较多的活性氧化铝和氧化硅等,具有相当大的吸附作用,粉煤灰对无机磷酸根不是单纯吸附,其中CaO、FeO、Al2O3等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉淀现象,因而在废水处理方面具有广阔的应用前景。
五、其他的除磷方法
邹伟国等研究的新型双污泥脱氮除磷工艺系统处理生活污水取得成功。传统的脱氮除磷工艺多采用单污泥系统,因此存在着硝化和除磷泥龄之间的矛盾,将活性污泥法与生物膜法相结合,可解决这个问题。
实验结果表明,该工艺对PO43-的去除率达到了90%,处理效果稳定,对水质的适应能力很强。
陈滢等进行了低溶解氧SBR除磷工艺的研究。
该方法要注意的是污泥负荷对COD去除率和除磷效果的影响较大,因此要选择合适的污泥负荷。污泥负荷过高时会导致非丝菌污泥膨胀。
方茜等利用SBR法处理低碳城市污水取得进展,解决了处理碳、氮、磷比例失调(碳量偏低)城市污水如何保证氮磷高效去除的难点。
结果表明,利用此法处理广州地区低碳城市污水,出水有机物、氨氮及总磷均达标,且磷的释放量越大则出水磷总浓度就越低。实践证明,SBR法具有流程简单,不需要污泥回流,脱氮除磷效果好的特点。
D. 建筑小区中水回用技术组合的选择与应用
建筑小区中水回用技术组合的选择与应用具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
1建筑小区中水
中水是一种介于污水和自来水之间,能够在一定领域内使用的非饮用水,城市中的中水经常用作绿化用水、道路清扫以及建筑冲厕,也被越来越多的大中城市当作城市第二水源。中水的主要水源包括:城市污水、冷却排水、盥洗排水、厨房排水、厕所排水等。
中水处理回用[1]是一种污水的分散处理方法,对于集中式污水处理设施及管道无法实施或成本高昂时,分散处理是保护水环境、节约水资源的一种选择,比如景区、乡村、小镇等。建筑小区是设置污水处理装置的最小单位,有稳定的污水来源,也是具有大量非饮用水,如绿化、道路冲洗、水景等用水需求。随着国家和地方对水资源和水环境的保护,相比于城市污水集中管网和集中处理,小区就地处理回用污水具有更大的经济效益和社会效益,也得到许多城市的政策支持,如大连市就规定2014年后市内新建住宅小区必�建设中水设施[2]。
与城市污水集中处理相比,建筑小区中水回用技术需要具备3个条件,一是技术效果的稳定性,变化的进水水质和既定回用途径要求回用技术需要稳定的出水水质;二是设备和技术的可操作简易性,通常由物业部门维护运行回用设施设备,过于复杂的系统和技术组合不利于设施的正常运行,能够实现自动化、无人化处理回用是一个方向;三是设备和运行的经济性,小区中水回用的经济性应优于直接利用自来水,以保证业主和物业管理公司的经济利益。
2技术组合的选择
2.1核心技术
水处理核心技术直接决定了出水的水质及其稳定性、经济性。分散式水处理技术中,膜生物反应器、生物滤池、接触氧化是常用的核心技术[3]。
膜生物反应器是膜分离技术与生物处理技术有机结合的废水处理系统,以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。膜生物反应器占地面积小、出水水质好、无须设置二沉池,且运行、维护简单。其中的平板膜MBR 工艺[3]又因其污泥浓度高达 15000~20000 mg/L、占地面积更小、并可实现在线清洗、污泥产生量更少等特点比中空MBR 工艺更受青睐。但是膜易污染的特点[6]使膜生物反应器的使用受到一定限制,大量曝气和频繁地清洗并使其运行成本较高。大部分应用于城市污水处理的处理能力范围为小于387.5 m3/d,曝气分别占分体式和一体式MBR总能耗的20 %~50 % 和80 %~100 %[7]。
生物滤池是由碎石或塑料制品填料构成的生物处理构筑物,以土壤自净原理为依据,使污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触,使污水得到净化的人工生物处理技术[8]。生物滤池的处理效果好,不产生二次污染,且微生物能够依靠填料中的有机质生长,无须另外投加营养剂,生物滤池缓冲容量大,能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作,耐冲击负荷的能力强。可以采用全自动控制,非常稳定,可以实现无人操作。生物滤池的池体采用组装式,便于运输和安装;同时能耗非常低,在增加处理容量时只需添加组件,易于实施,也便于气源分散条件下的分别处理。但是生物滤池的污水流动速度较慢,水处理量较小,设备占地较大,是它的一个明显缺陷。另外,生物滤池由于很难创造好氧厌氧交替的环境,除磷效果较差[9]。
接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料(分散式或悬挂式),池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与填料充分接触.生物接触氧化法能去除生活污水中的污染物,首先填料和生物膜对有机物具有吸附阻留作用,然后在微生物作用下对有机物进行好氧分解。生物接触氧化法具有剩余污泥量少、耐冲击负荷强、运行管理简便等优点[4]。研究表明[5]:生物接触氧化法处理生活污水,在处理效果、动力消耗、经济效益和维护管理方面都明显优于活性污泥法,在处理有机废水和小区生活污水方面都取得了令人满意的效果。
以上3种核心技术各有优缺点,在建筑与小区中水处理工程实践中也都有应用。可根据小区中水规模、可用地块的大小、物业管理的专业性等因素进行选择。
2.2消毒技术
消毒步骤是污水处理的必要步骤,在小区中水处理利用过程中,消毒也是重要的后处理步骤。消毒方式通常由化学药剂(固体、液体、气体)、紫外线等,污水再生过程广泛使用的主要有次氯酸钠、紫外、臭氧3种消毒技术。不同的工艺适用的消毒技术有所不同。砂滤出水的消毒宜选用臭氧与次氯酸钠组合消毒工艺,且可以大大降低了出水使用的生态安全风险。MBR出水的消毒采用次氯酸钠、紫外、臭氧单独消毒对微生物都有很好的去除效果[10]。
消毒技术或消毒剂的选用除了效果,也要考虑到建筑与小区的特殊性。次氯酸钠是一种强碱,形态可以是液体或固体粉末,其使用和保存要避免光照和热源,在使用过程中,也要避开人群。该消毒剂使用广泛,消毒能力较强,在建筑小区中使用较多。紫外灯具有良好的杀菌消毒效果,而且通过设备设计和遮挡,可以最小化对环境和人的影响,但需要有较大的消毒区域,满足其透射深度和辐照时间的要求。臭氧消毒具有良好的操作性[11],易于实现自动控制,占地面积小、反应速度快,是优异的建筑小区中水消毒技术。 2016年6月绿色科技第12期
彭丽,等:建筑小区中水回用技术组合的选择与应用
环境与安全
3小区中水回用技术的应用
建筑小区的中水回用已经在各地有了大量的工程应用,并取得了较好的效果。小区中水回用技术的工程应用情况见表1,包括核心技术和消毒技术、运行成本、出水水质标准、水量等。
由表1可以看出,接触氧化和MBR技术是工程上主要应用的核心技术,而消毒技术则以臭氧消毒为主。两级串联的接触氧化增强了系统的抗冲击负荷能力,保证了出水水质。据报道[20],2000年北京市对在一年间建设的项中水工程进行调查和评估发现,有项工程采用了生物接触氧化法,占比例达85 %。
小区中水的水源多是小区的生活污水,经化粪池处理后的出水作为中水原水,而洗浴、盥洗、洗衣、雨水等污染较轻的废水,在收集系统许可的条件下也是一种很好的中水原水。而中水的用途大多为景观、绿化用水或冲厕等生活杂用,回用水质标准也多采用城市污水再生利用城市杂用水水质标准( GB/T 18920-2002),也会根据需要采用农业灌溉生产用水等相关标准。
现在,中水处理系统的运行、管理、维护和商业模式还并不完善。很多中水系统跟建筑小区一起进行设计、施工,但系统的运行主体为物业公司、开发商或政府部门,涉及的成本、收益和产权并不清晰,由此可导致运行管理问题。民间资本可以通过独立供给和BOT、TOT
4结论
建筑小区中水处理工艺的核心工艺主要有膜生物反应器、接触氧化和生物滤池。膜生物反应器的出水水质好、占地小、操作方便,但膜容易被污染,运行成本较高;接触氧化具有占地小、运行管理简单、运行成本低等优点,适合作为建筑小区中水处理的核心工艺。臭氧消毒易于实现自动控制,占地面积小,即开即用,是优异的建筑小区中水消毒技术。
建筑小区的中水回用已经在各地有了大量的工程应用,并取得了较好的效果。在工程中,大部分采用了接触氧化,原水来自小区生活污水,回用水质标准也多采用城市污水再生利用城市杂用水水质标准。中水处理系统的运行、管理、维护和商业模式还并不完善,民间资本和市场化机制具有进入的可能性和条件。
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E. 污水处理有什么新的工艺
生物处理(活性污泥法)
生物处理中采用的处理工艺有:氧化塘法:Carrousel.交替式.Orbal.Phostrip法.Phoredox法.SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT-IAT法、 CASS(CAST,CASP)法、UNITANK法、MSBR法、A/O法、A2/O、A3/O、UCT法、VIP法、UASB法、一体化生化法、集成生化加过滤法、增加流动载体法、深井曝气法、生物滤池法、生物转盘法、塔式生物滤池的生物膜法等等的城市污水一级、二级、深度处理法。
化学强化生物除磷污水处理工艺
污水处理过程中,我国的主要河流和湖泊由于受磷污染,富营养化严重,国家环保局为控制磷污染,对磷排放制定了比较严格的标准。化学强化生物除磷污水处理工艺以除去污水中有机污染物和各种形态的磷为主,此污水处理工艺将化学除磷和生物除磷一体化,通过厌氧消化生物系统中活性污泥产生挥发性有机酸,作为聚磷菌生长的基质或称之为营养物,使聚磷菌在活性污泥中选择性增殖,并将其回流到生物系统中,使生物污水处理系统工作在高效除磷状态;同时污泥在厌氧条件下产生的磷释放,通过化学除磷消除。这是一种高效市政污水处理工艺技术,满足了我国现阶段,为解决水体富营养化,需要在常规二级污水处理基础上进一步除磷的要求。
循环间歇曝气污水处理工艺
我国经济发展水平各地相差较大,经济发展滞后的城市还不能拿出很多资金用于污水治理,因此,怎样利用有限的资金,降低环境污染,是很多城市政府面临的问题。在污水处理方面,直到不久前,一些城市还采用一级或一级强化处理工艺技术,出水达不到国家二级排放标准对除去有机污染物的要求。循环间歇曝气工艺充分发挥高负荷氧化沟处理效率高的优点,又充分利用序批式活性污泥污水处理工艺出水好的特点,保证了系统出水达到国家污水排放一级标准在除去有机污染物方面的要求。在投资和运行费用上比通常以除去有机污染物为主的二级生物污水处理系统降低30%左右,是适合我国现阶段污水处理要求的工艺技术。
旋转接触氧化污水处理工艺
旋转接触氧化污水处理工艺技术是在生物转盘技术基础上,结合生物接触氧化技术优点发展起来的新一代好氧生物膜处理技术。旋转接触氧化污水处理工艺技术和成套设备提供了一种简单和可靠的污水处理方法。整个污水处理系统中的转轴是唯一的转动部分,一旦机器出了故障,一般机械人员都可以进行维修。系统生物量会根据有机负荷的变化而自动补偿。附在转盘上的微生物是有生命的,当污水中的有机物增加时,微生物随之增加,相反,当污水中的有机物减少时,微生物随之减少。所以这污水处理系统的工作效果不容易受到流量和负荷的突然变化和停电的影响。运行费用低,只有其他曝气污水处理系统耗电的八分之一到三分之一。占地面积仅相当常规活性污泥法一半。由于生物系统中生长的微生物种类多,能够高效处理各种难降解工业污水。
连续循环曝气系统工艺
连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration System)是一种连续进水式SBR曝气系统。污水处理工艺CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式处理法)的基础上改进而成。CCAS污水处理工艺对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。
污水处理工艺CCAS上独特的优势:
(1)曝气时,CCAS污水处理的污水和污泥处于完全理想混合状态,保证了BOD、COD的去除率,去除率高达95%。
(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率达80%以上,保证了出水指标合格。
(3)沉淀时,整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态,使出水悬浮物极低,低的值也保证了磷的去除效果。
CCAS污水处理工艺的缺点是各池子同时间歇运行,人工控制几乎不可能,全赖电脑控制,对处理厂的管理人员素质要求很高,对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。
曝气生物滤池生活污水处理工艺流程
污水处理工艺流程简介:曝气生物滤池,就是在生物滤池处理装置中设置填料,通过人为供氧,使填料上生长大量的微生物。这种污水处理工艺流程装置由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头,产生的中小气泡经填料反复切割,达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高,处理设施紧凑,可大大节省占地面积,减少反应时间。
城市污水SPR除磷工艺
污水处理工艺流程简介:水体富营养化主要原因是人类向水体排放了大量的氨氮和磷,磷是水体富营养化的最主要因素。纵观国内污水处理流程工艺,除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂,具有运行成本高、污泥产量大的缺点;前置厌氧的生物除磷工艺具有运行费用低的优点,但是由于完全依赖于微生物的摄磷、释磷作用,难以达到国家污水处理工艺流程的要求。当考虑中水回用时,则更难达到要求。
A/O生物滤池污水处理工艺流程
污水处理工艺流程简介:由于我国小城镇居住点分散,污水源分布点多量少,城镇级污水厂的规模多低于10000吨/日。目前国内大中型城市污水处理厂经常采用的污水处理工艺有传统活性污泥法、A2/O、SBR、氧化沟等,如果以这些技术建设小城镇污水处理厂会造成由于居高不下的运行费用,无法持续运行。必须针对小城镇的特点采用投资省,运行费用低,技术稳定可靠,操作与管理相对简单的工艺。
MBFB膜生物流化床工艺
MBFB工艺用于污水深度处理,能在原有污水达标排放的基础上 ,经过生物流化床和陶瓷膜分离系统,进一步降低COD、NH-N、浊度等指标,一方面可直接回用,另一方面也可作为RO脱盐处理的预处理工艺,替代原有砂滤、保安过滤、超滤等冗长过滤流程,同时有机物含量的降低大大提高RO膜使用寿命,降低回用水处理成本,无机陶瓷膜分离系统,是世界第一套污水处理专用的无机膜分离系统,和其它的有机膜、无机膜相比,具有膜通量大、可反冲、全自动操作等优势。
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国外污水处理技术
欧洲城市污水处理技术——可持续生物除磷脱氮工艺
以控制富营养化为目的的氮、磷脱除已成为各国主要的奋斗目标。无疑,应付日趋严格的排放标准,传统工艺会因上述弊端而雪上加霜。在此情形下,发展可持续污水处理工艺变得势在必行。所谓可持续污水处理工艺就是朝着最小的COD氧化、最低的CO2释放、最少的剩余污泥产量以及实现磷回收和处理水回用等方向努力。这就需要以较综合的方式来解决污水处理问题,即污水处理不应仅仅是满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能量消耗(避免出现污染转移现象)、少资源损耗为前提。
发展新颖的污水生物处理工艺依赖于在微生物学及生物化学方面的新发现或新认识。荷兰研究人员Mulder在10年前发现了厌氧氨(氮)氧化现象。与此同时,南非、荷兰、日本等国科学家对生物摄/放磷代谢机理重新认识后确定了反硝化除磷新途径。这两种新技术的研发与应用对发展可持续污水生物处理工艺具有划时代意义的推动作用。本文以厌氧氨氧化和反硝化除磷技术为蓝本,详细介绍它们的技术原理、工艺流程以及在欧洲的应用情况;在此基础之上提出一个以转换有机能源(甲烷)、回收磷化合物(鸟粪石)和回用处理水(非饮用目的)为目标的可持续城市污水生物除磷脱氮技术推荐工艺。
在污水生物除磷实践中,南非开普顿大学(UCT)研究人员最早发现专性好氧细菌不是唯一对磷的生物摄/放起作用的菌种,兼性反硝化细菌也有着很强的生物摄/放磷现象。反硝化细菌的生物摄/放磷作用被荷兰代尔夫特工业大学(TUDelft)和日本东京大学(UT)研究人员合作研究确认,并冠名为反硝化除磷(denitrifyingdephosphatation)。在磷的生物摄/放过程中,反硝化除磷细菌以硝酸氮取代氧作为电子接受体,也就是说反硝化除磷细菌能将反硝化脱氮和生物除磷这两个原本认为彼此独立的作用合二为一。显然,在结合的除磷脱氮过程中,COD和氧的消耗量均能得到相应节省。比较传统的专性好氧磷细菌去除工艺,反硝化除磷细菌能分别节省约50%和30%的COD与氧的消耗量,相应减少剩余污泥量50%。在反硝化除磷过程中由于COD需要量的大为减少,过剩的COD因此能被分离,并使之甲烷化,从而避免COD单一的氧化稳定(至CO2)。归因于曝气能量的减少,以及过剩COD甲烷化后能量的产生,这种综合的能量节约最终会导致释放到大气的CO2量明显减少。因此,具有反硝化除磷细菌富集的处理系统可以被视为可持续处理工艺。 传统上,两个已得到充分确认的生物途径,硝化(NH+4→NO3-)与反硝化(NO3→N2)被应用于污水处理的生物脱氮。这种传统生物脱氮途径从可持续角度看并不是最佳的,因为充分地氧化氨氮到硝酸氮首先要消耗大量能源(因曝气);其次,还需要有足够碳源(COD)来还原硝酸氮到氮气。对这一传统脱氮途径的改进可借助于新近由荷兰TUDelft研发的一种中温亚硝化技术——SHARON来实现。在亚硝化/反硝化脱氮途径中,亚硝酸氮为仅有的中间过渡形态;这一途径无论对氧化(NH+4→NO2-)还是还原(NO2-→N2)均能起到最小量化的作用,意味着O2和COD消耗量的双重节约。显然,亚硝化/反硝化脱氮途径可以成为一种可持续的脱氮技术。
此外,荷兰TUDelft研究人员几乎在同一时期还试验确认了一种新的氨氮转换途径,这使得氨氮以亚硝酸氮作为电子接受体而被直接氧化至氮气成为可能。这种厌氧条件下的氨氮氧化与亚硝化过程(如SHARON工艺)相结合在工程上能够实现氨氮的最短途径转换,这就意味着生物脱氮过程中能源与资源消耗量的最小化完全可能。污水处理过程中氮的所有可能转换途径列于图1.与传统脱氮工艺相比较,很明显,由厌氧氨氧化与亚硝化工艺相结合的氮的完全自养转换方式是一种最可持续的污水脱氮途径。
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中国污水处理近况及未来
概况
我国污水处理产业发展进步较晚,建国以来到改革开放前,我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后,国民经济的快速发展,人民生活水平的显著提高,拉动了污水处理的需求。进入二十世纪九十年代后,我国污水处理产业进入快速发展期,污水处理需求的增速远高于全球水平。
1990年以来,全球污水处理表观消费量以年均6%的速度增长,而九十年代的十年间,我国污水处理表观消费量年均增长率达到17.73%,是世界年均增长率的2.9倍。进入二十一世纪,我国污水处理产业高速增长。2000年—2004年,我国污水处理消费量从188万吨增长到447万吨,增加了2.3倍,年平均增长率在27%以上。其中,2001年,我国污水处理表观消费量达到225万吨,超过美国成为世界第一污水处理消费大国。同时,污水处理进口也大幅度增加。1998年,我国污水处理进口100万吨,由此成为世界上最大的污水处理进口国。2004年与1998年比,污水处理进口增长幅度年均达到27.14%。预计2005年,中国污水处理表观消费量将达到500万吨,进口仍将保持在300万吨左右。
伴随着污水处理市场的快速发展,我国污水处理产量也结束了长期徘徊的局面,实现了高速增长。我国污水处理产量从2000年的46万吨增长到2004年的236万吨,年平均增长率在82.6%,占国内市场需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期,世界污水处理产量则仅以6%左右的速度增长。
从九十年代后期起,我国太钢、宝钢以及宝新、张浦等国有和合资企业通过引进和技术改造,先后建成了一系列污水处理生产线,污水处理工艺技术装备达到国际先进水平,污水处理生产初具规模。污水处理品种结构也发生了积极的变化,污水处理产品质量迅速提高。特别是国内污水处理冷轧板增长迅速,2003年,国内冷轧板产量达到170万吨,首次超过进口量,自给率达到66%;2004年,国内冷轧板产量达到200万吨,自给率达到70%以上。从2004年底到2005年底,国内冷轧污水处理产能将增加约150万吨,基本满足国内市场需求。到2007年,我国将成为污水处理的净出口国。
从总体上看,我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变,污水处理需求将逐步实现自给。
我国城市污水处理资本金来源难题
(难题一)人口增加,污水增多
在我国,随着城市人口的增加和工农业生产的发展,污水排放量也日益增加,水体污染相当严重,而且几乎遍及全国各地。到2000年底,全国设市的663个城市中有310个建有污水处理设施,建设污水处理厂427座,年污水处理量113.6亿立方米,污水处理率只有34.23%。
(难题二)加快发展,急需资金
在社会主义市场经济条件下,污水处理是从一定量的资金投入开始的。污水处理资金的规模决定着污水处理的规模。污水处理资金自身的发展速度决定着污水处理发展的速度和污水处理技术进步的速度。现实的污水处理中,技术先进、处理费用低的决策方案通常是预付资金量较大的方案。从这个意义上说,资金自身的发展速度越快,污水处理技术的进步和应用才能越快,污水处理也才能越快。
(难题三)处理资金,来源困难
1、我国城市污水处理资本金来源的难处所在
长期以来,我国城市污水处理设施采取的是免费使用政策,不仅扩大再生产由财政投资,简单再生产也需要财政拨款才能完成,财政拨款因此成了污水处理设施维护建设投资的唯一来源。只是在不同时期,来源的名称不同,但都是以财政为中心的资金循环。经济体制改革,否定了我国传统大一统"财政模式,否定了国家作为生产经营者的身份,也否定了生产资料所有者身份和政权行使者合一,要求政企分开,政资分开。与此相适应,在国家为主体的统一财政的前提下,我国财政分成公共财政与国有资产管理两部分。公共财政是以政权行使者身份出现的国家,主要以税收形式筹集资金,解决市场配置资源所不能解决的问题,满足公共需要。城市污水处理是公益事业,污水处理资金财政拨款应是公共财政支出。因我国社会主义市场经济体制改革还在深化中,公共财政收入占GDP的比重、中央公共财政收入占公共财政收入的比重目前还不够合理,城市污水处理资金很难像美国等发达国家哪样绝大多数来自财政拨款或贷款。
2、污水处理借入资金来源的难处所在
城市污水处理资金需求巨大,银行贷款是污水处理资金的一个重要来源。银行贷款分商业银行贷款与国家开发银行贷款。商业银行资金来源为居民与企业存款,大多为短期资金,虽然也可作部分中长期贷款,但比重不宜过大;商业银行资金运用要求安全性、流动性和盈利性的"三性"统一,而污水处理资金的运用和回流很难与商业银行资金运用“三性”相吻合。因此,商业银行很难对污水处理项目进行贷款。
我国城市污水处理资本金来源难题的破解
(破解方法一)加大财政拨款力度
城市污水处理资金的一部分,在社会主义市场经济条件下,还必须由政府给予必要的补助,原因是多方面的。主要是:1、污水处理普遍存在着价格需求弹性较小和政府"垄断"经营,其收费制定必须考虑居民的承受能力,而不能依靠竞争价格来完全地解决设施建设和企业发展问题。2、污水处理提供的服务具有公共性,许多设施的使用难以计算,使其服务收费不能直接进入市场实行等价交换,而只能成为公共消费的一部分。3、污水处理提供的服务具有广泛的社会性和外部经济性,衡量其投资效益时,首先是社会效益。
国家财政对城市污水处理的拨款,在我国主要有基本建设安排的投资,中央财政拨给的专款和地方财政拨款。基本建设安排的投资,分国家预算内和地方自筹两种。国家预算内的基本建设投资由中央政府确定数额,由财政部交国家计委统一安排。地方自筹基本建设投资,是在国家规定的额度内由地方自筹资金安排的投资。中央和地方财政拨款,一种是根据需要,财政每年拨给一定数额的资金,作为污水处理的专项资金;另一种是按项目定额补助,项目建成,补助停止。
(破解方法二)增加企业自筹强度
在市场经济的条件下,污水处理只有在其建设经营活动中把它的价值转化到周而复始的资金回流中,才能实现污水处理的再生产。按价值规律的要求,污水处理的投入与产出理顺到市场经济的新秩序中,是加快我国城市污水处理的客观要求。污水处理收费,不应是一项临时性的筹资措施,而是实现污水处理资金补偿的市场化方式,同时也是调节污水处理设施合理利用的一种经济手段。
污水处理的自筹资金,在社会主义市场经济条件下,要按照价值规律制定污水处理收费标准,按照国家规定从营业收入中提取生产发展基金、固定资产折旧基金和大修理基金。污水处理单位不仅要依靠自身的力量来完成简单再生产和扩大再生产,还要向国家缴纳税费。为此,污水处理的合理收费,必须建立在合理成本和合理利润率的基础之上。
污水处理收费的合理成本,一般应包括生产费用、经营费用、固定资产折旧、大修理基金、贷款利息等。其中固定资产折旧要有恰当的折旧率,要改变现在折旧年限过长、折旧率较低的做法,以免企业的明盈实亏。污水处理收费的合理利润率,是指利润率的核定既要考虑企业的合理福利和必要的积累,又要考虑污水处理收费需求弹性小、社会服务性强的特点,防止利用其垄断性追求过高利润。为防止垄断强加给用户的负担,政府可通过行政和经济手段对经营者加以限制,使其可能获得的利润不超过全社会的平均利润。
(破解方法三)试行优先股票发行
市场经济国家的经验表明,发行优先股票吸收国内外私人资本进行城市污水处理,既能满足污水处理的巨大资金需求,又不丧失政府对污水处理项目的控制权。优先股票是相对普通股票而言的。投资购买普通股票的好处还有投资收益比其他类似证券的投资收益高,在证券交易市场上流通性强,交易公平进行等。
优先股票是比普通股票具有一定优先权的股票,主要是优先分得股利和公司剩余财产的权利。优先股的最大优点是较普通股收益稳定,风险小。但当股份公司经营成绩卓著,经营利润激增时,优先股享受到的收益却不会增加,而普通股的收益却可随着公司经营效益的提高而增加。从这一点考虑,优先股较普通股又缺乏发展性和进取性。
按我国现行做法,股票是根据投资者身份的不同,划分为国家股、法人股、个人股和外资股,没有优先股与普通股的划分。我国《公司法》中没有优先股的概念,也没有做出相应的规定。这是因为我国的股份制企业都是从计划经济体制下的企业改造而来,因而带有种种历史的痕迹,成为历史遗留问题正待在改革中进一步探索解决。从城市污水处理的实际出发,我们可以进行污水处理股票发行的探索。这就要对现有的污水处理企业进行股份制改造,向国内外私人资本发行部分优先股票,或将部分国有股以优先股的形式转让给私人资本,筹措的资金由污水处理企业用于污水处理。这种方式由于是以现有企业的发展业绩为基础,且改造后的企业业绩继续增长,所以集资成功的可能性较大。
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中国污水处理行业发展
地球虽然有70.8%的面积为水所覆盖,但淡水资源却极其有限,人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分,仅占地球总水量的0.26%,而且分布不均。
20世纪50年代以后,全球人口急剧增长,工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化,“水危机”日趋严重。一方面,人类对水资源的需求以惊人的速度扩大;另一方面,日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。
全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪,每升废水会污染8升淡水;所有流经亚洲城市的河流均被污染;美国40%的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染;欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。20世纪,世界人口增加了两倍,而人类用水增加了5倍。世界上许多国家正面临水资源危机:12亿人用水短缺,30亿人缺乏用水卫生设施。
中国水资源人均占有量少,空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速,水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下,污水处理行业成为新兴产业,目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。
截至2005年底,全国661个设市城市中,已有383个城市建成污水处理厂792座,污水处理率由2000年的34%提高到52%,并形成了适合国情的污水处理技术路线和管理机制。其中,有135个城市的污水处理率已达到或接近70%,单厂处理规模达到每天100万立方米。
2007年,中国水污染治理投资达到3387.6亿元,比上年增加32%,占当年GDP的1.36%。中国水环境质量总体保持稳定。2007年,共取缔一级水源保护区内排污口942个,停建二级水源保护区内可能造成污染的建设项目1294个,限期治理931个。
截至2010年9月底,全国设市城市、县及部分重点建制镇(以下简称“城镇”)累计建成污水处理厂2631座,污水处理能力达到1.22亿立方米/日;全国正在建设的城镇污水处理项目达1849个,总设计能力约4660万立方米/日。在全国设市城市中,已有593个城市建有污水处理厂,占设市城市总数的90.7%;累计建成污水处理厂1623座,形成污水处理能力1.04亿立方米/日;其中36个大中城市(直辖市、省会城市和计划单列市)建有污水处理厂376座,处理能力达4368万立方米/日。在县城及乡、镇中,全国已有933个县(含新疆生产建设兵团团级单位)建有污水处理厂,约占县城总数的52.1%;县城及乡、镇建有污水处理厂1008座,处理能力达1826万立方米/日。
虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高,中国污水处理行业正在快速增长,污水处理总量逐年增加,城镇污水处理率不断提高。但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。
一方面,中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张,管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面,中国的污水处理率与发达国家相比,还存在着明显的差距,且处理设施的负荷率低。
因此中国应完善污水处理的政策法规,建立监管体制,创建合理的污水处理收费体系,扶植国内环保产业发展,推进污水处理行业的产业化和市场化。污水处理行业是一个朝阳产业,发展前景十分广阔。中国将在“十一五”期间投资3000亿元以推进城市污水处理和利用,中国污水处理行业由此迎来高速发展期。
F. 高人详细介绍下污水处理中的化学除磷的工艺和方法有哪些
磷的去除有化学除磷生物除磷两种工艺,生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/l出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。
化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质,这一过程涉及的是所谓的相转移过程,反应方程举例如式1。实际上投加化学药剂后,污水中进行的不仅仅是沉析反应,同时还进行着化学絮凝反应,所以必须区分化学沉析和化学絮凝的差异。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1
污水沉析反应可以简单的理解为:水中溶解状的物质,大部分是离子状物质转换为非溶解、颗粒状形式的过程,絮凝则是细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程,所以絮凝不是相转移过程。
在污水净化工艺中,絮凝和沉析都是极为重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析则用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工艺实现相的转换,则当向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后,一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸金属盐,也会同时产生非溶解性的氢氧化物(取决于PH值)。另一方面,随着沉析物的增加及较小的非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物,使稳定的胶体脱稳,通过速度梯度或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固—液分离步骤,得到净化的污水和固一液浓缩物(化学污泥),达到化学除磷的目的。
根据化学沉析反应的基础,为了生成磷酸盐化合物,用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后,都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因,用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。二价铁盐仅当污水中含有氧,能被氧化成三价铁盐时才能使用。Fe2+在实际中为了能被氧化常投加到曝气沉砂池或采用同步沉析工艺投加到曝气池中,其效果同使用Fe3+一样,反应式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~5.5 式3
与沉析反应相竞争的反应是金属离子与OH的反应,所以对于各种不同的金属盐产品应注意的是金属的离子量,反应式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓ 式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5
金属氢氧化物会形成大块的絮凝体,这对于沉析产物的絮凝是有利的,同时还会吸附胶体状的物质、细微悬浮颗粒。需要注意的是有机物在以化学除磷为目的化学沉析反应中的沉析去除是次要的,但在分离时有机性胶体以及悬浮物的凝结在絮凝体中则是决定性的过程。
沉析效果是受PH值影响的,金属磷酸盐的溶解性同样也受PH的影响。对于铁盐最佳PH值范围为5.0~5.5,对于铝盐为6.0~7.0,因为在以上PH值范围内FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金属盐药剂会给污水和污泥处理还会带来益处,比如会降低污泥的污泥指数,有利于沼气脱硫等。
由于金属盐药剂的投加会使污水处理厂出水中的Cl-或SO2-4离子含量增加。如果沉析药剂溶液中另外含有酸的话,则需特别加以注意。
投加金属盐药剂后相应会降低污水的碱度,这也许会对净化产生不利影响。当在同步沉析工艺中使用硫酸铁时,必须考虑对硝化反应的影响。
另外,如果污水处理厂污泥用于农业,使用金属盐药剂除磷时必须考虑铝或者铁负荷对农业的影响。
除了金属盐药剂外,氢氧化钙也用作沉析药剂。在沉折过程中,对于不溶解性的磷酸钙的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-离子,因为随着pH值的提高,磷酸钙的溶解性降低,采用Ca(OH)2除磷要求的pH值为8.5以上。磷酸钙的形成是按反应式6进行的:
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6
但在pH值为8.5到10.5的范围内除了会产生磷酸钙沉析外,还会产生碳酸钙,这也许会导致在池壁或渠、管壁上结垢,反应式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3 式7
与钙进行磷酸盐沉析的反应除了受到PH值的影响,另外还受到碳酸氢根浓度(碱度)的影响。在一定的PH值惰况下,钙的投加量是与碱度成正比的。
对于软或中硬的污水,采用钙沉析时,为了达到所要求的PH值所需要的钙量是很少的,具有强缓冲能力的污水相反则要求较大的钙投加量。
化学沉析工艺是按沉析药剂的投加地点来区分的,实际中常采用的有:前沉析、同步沉析和后沉析或在生物处理之后加絮凝过滤。
(1)前沉析
前沉析工艺的特点是沉析药剂投加在沉砂池中,或者初次沉淀池的进水渠(管)中,或者文丘里渠(利用涡流)中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使Fe2+药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。
前沉析工艺(如图2所示)特别适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施),因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。常用的沉析药剂主要是生灰和金属盐药剂。经前沉析后剩余磷酸盐的含量为1.5-2.5mg/1,完全能满足后续生物处理对磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。其工艺是将沉析药剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。目前很多污水厂都采用,如广州大坦沙污水处理厂三期就是采用的同步沉析,加药对活性污泥的影响比较小。
(3)后沉析
后沉析是将沉析、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行,因而也就有二段法工艺的说法。一般将沉析药剂投加到二次沉淀池后的一个混合池(M池)中,并在其后设置絮凝池(F池)和沉淀池(或气浮池)。
对于要求不严的受纳水体,在后沉析工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水PH值加以控制,比如采用沼气中的CO2进行中和。
采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需恒定供应空气而运转费用较高。
G. 经过农村污水处理设备处理后的水如何回用有知道的吗
农村生活污水中所含的病原菌、病毒、寄生虫卵等可通过大气传播,造成危害;由于出水含氮、磷、硫含量高,在厌氧作用下易产生恶臭物质,污染大气环境;如果用量太大,会发生反应,产生H2S等有害气体,使得水污染更严重。在污水可以回用之前,必须首先减少水中最有害的污染物。
农村生活污水可回用于农业用地灌溉,并已通过土壤微生物培养系统进行了部分净化,但随着污水的渗透,还是会出现不同程度的地下水源污染。主要由于土壤质地、成分、渗透性、体积的差异造成。因此,靠近水源的农村生活污水需要采用更高的处理标准。
农村生活污水中含有丰富的氮、磷等营养物质,可作为某些微生物的营养物质,引起微生物种群和群落的变化,甚至快速繁殖。同时,氮、磷也是植物生长所必须的元素,所以用于灌溉的生活污水并不需要去除氮、磷元素。
农村生活污水处理工程中使用的一体化污水处理设备大多可以达到至少B级出水,甚至满足农村生活用水需求。然而,利用处理后的污水灌溉农田的潜在问题很难通过设备解决,生活污水作为资源利用化还有很长的路要走。
H. 污水脱氮除磷的新工艺有哪些 比较其优缺点
AN/O
优点:①在耗氧前去除BOD,节能;②硝化前产生碱度;③前缺氧具有选择池的作用
缺点:①脱氮效果受内循环比影响;②可能存在诺卡氏菌的问题;③需要控制循环混合液的DO
AP/O
优点:①工艺过程简单;②水力停留时间短;③污泥沉降性能好;④聚磷菌碳源丰富,除磷效果好
缺点:①如有硝化发生除磷效果会降低;②工艺灵活性差
A2/O
优点:①同时脱氮除磷;②反硝化过程为硝化提供碱度;③反硝化过程同时除去有机物;④污泥沉降性能好
缺点:①回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区,对除磷效果有影响;②脱氮受内回流比影响;③聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物
倒置A2/O
优点:①同时脱氮除磷;②厌氧区释磷无硝酸盐的影响;③无混合液回流,流程简单,节能;④反硝化过程同时除去有机物;⑤好氧吸磷充分;⑥污泥沉降性能好
缺点:①厌氧释磷得不到优质降解碳源;②无混合液回流时总氮去除效果不高
侧流除磷工艺脱氮除磷工艺
此工艺是一种变型的UCT工艺,UCT工艺设计原理是基于对聚磷菌所需环境条件的工程强化,而侧流除磷工艺的开发是为了从工艺角度创造DPB的富集条件。根据反硝化除磷机理,在单一活性污泥系统中,宜设置前置反硝化段(前缺氧段),从好氧段末端流出的富含硝酸盐的活性污泥回流到前置反硝化段。
生物除磷的发展方向:
开发不同营养类型微生物独立生长的新工艺,主要体现在不同工艺之间的相互组合
在新的微生物学和生物化学理论基础上开发出的新型工艺。
基于处理设施高度简化的新工艺。
生物脱氮除磷工艺也理应结合可持续污水处理的理念,最大程度地减少COD氧化,降低二氧化碳释放,减小剩余污泥产量,实现富磷污泥有效利用和处理水回用,这将是今后污水处理领域发展的方向更多除磷剂知识http://www.chulinji.com/望采纳。
I. 化学法处理含磷废水的原理是什么
化学沉淀法除磷是利用多种阳离子与废水中的磷酸根结合生成沉淀物质,从而使磷有效地从废水中分离出来