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微絮凝过滤去除cod率

发布时间:2024-12-04 22:39:44

过滤设备的新型过滤详解

过滤设备内部由金属网篮支撑滤袋,液体由入口流进,经滤袋过滤后从出口流出,杂回质被拦截在答滤袋中,改换滤袋后可继续运用。经过滤袋,在压力的作用下,使原液经过滤袋,被滤袋截留下来的污染物滞留在滤袋内滤渣留在滤袋里,滤液沿着金属支承网篮壁流出,从而到达过滤的目的。过滤设备常设置在压力过滤设备之后,用于去除液体中细小的微粒,以满足后续工序对进水的请求。过滤设备经常作为电渗析、离子交流、反浸透、超滤等安装的精细过滤器运用。
过滤设备工作原理是滤液由过滤器入口流入滤袋,杂质颗粒被滤袋拦截,所需要洁净合格的滤液透过滤袋,由出口流出。过滤设备结构是有壳体,内筒,摇臂、进出口法兰接管,滤袋等组成。过滤设备进出口方向是采用侧进底出方式或者底进底出方式,通过管道中的压力将过滤液体介质压入或抽入过滤器桶体内,要过滤的液体介质经由电抛光冲孔支撑滤蓝承托的过滤袋的过滤,产生理想的固液分离达到液体介质被过滤的效果。可根据不同的过滤精度,取决于不同精度的过滤袋。由于液体介质进入滤器后是从滤袋顶部流入,使得液体可均匀分布在整个滤袋的过滤表面,令整个层面中的流体分布基本恒定一致,紊流的负面影响小,过滤效果好。

⑵ 工业园区集中式污水厂提标改造工艺

北极星节能环保网讯:摘要:以某化工园区集中式污水厂一期工程处理废水为研究对象,研究了Fenton氧化预处理和臭氧催化氧化深度处理的工艺条件。实验结果表明:Fenton氧化能有效地去除废水中的COD,提高废水的可生化性,有利于后续生化处理;臭氧催化氧化能进一步降低生化出水COD,起到达标保障作用。在此基础上,该污水厂扩建工程(处理规模1.5万m3/d)设计采用了“Fenton氧化+初沉池+A2/O+二沉池+臭氧催化氧化+砂滤+紫外消毒”的主体工艺。

1引言
某工业集中式污水厂一期工程处理规模为0.3万m3/d,原设计主要处理对象为工业区内的综合污水,其中化工企业排放的工业废水占80%,另包括20%的生活污水。目前实际进水全部为工业废水。一期工程污水处理采用“水解调节+A/O+BAF+微絮凝过滤”的主体工艺路线。污水厂实际污水进水水量约为2000m3/d。由于工业区大量企业签约入园,并已陆续开工建设,将使工业区污水水量迅速增加,需要启动污水厂扩建工程建设,污水厂扩建工程设计规模为1.5万m3/d。笔者在分析一期工程运行情况基础上,通过小试工程实验研究确定了扩建工程的工艺流程。
2扩建改造工艺分析
2.1一期工程运行分析
一期工程于2009年建成通水,2012年1月通过竣工验收,运行基本正常。2013年统计的平均进出水主要水质指标情况见表1。
2.2改造扩建工程工艺选择
污水厂接纳的污水主要为有机硅、香精香料、生物制药及五金电气等企业排放的废水。根据当地环保部门要求,纳管COD要求为COD≤500 mg/L(B/C≥0.3)或COD≤200 mg/L(B/C<0.3)。
由于该污水厂处于环境敏感区域,有必要在生化处理单元后面增设保障处理单元,在生化处理系统不稳定时,起到达标保障作用。本文主要研究前端Fenton氧化预处理和后端臭氧催化氧化深度处理的可行性和工艺条件,在实验研究基础上确定了扩建工程处理工艺。
3小试工程实验
3.1废水来源与水质
取该污水厂2014年4月9日事故池废水(主要为4月6~8日排入事故池的污水厂进水)进行Fenton氧化实验,取2014年4月1日排放口废水进行臭氧催化氧化实验。
3.2实验材料和方法
3.2.1试剂
七水合硫酸亚铁、双氧水(30%)、浓硫酸(98%)、氢氧化钠、聚丙烯酰胺(阴离子型)、催化剂A和B(载体为活性炭,负载过渡族金属)等。
3.2.2主要实验仪器设备
磁力搅拌器、pH计(SPM-10A数字酸度计)、氧气源臭氧发生器等。
3.2.3实验方法
(1)Fenton氧化实验方法,本方案对pH值、H2O2/Fe2+摩尔比、H2O2投加量、反应时间等因子进行优化试验。
①pH值条件实验:取污水厂废水200 mL/批次,按200 mg/L的H2O2(30%浓度)用量和4∶1的H2O2/Fe2+摩尔比投加硫酸亚铁和双氧水,Fenton反应pH值分别控制在2.5、3、3.5、4、4.5、5,反应时间2h,Fenton氧化反应出水用碱调pH值至8.0,投加PAM,搅拌混凝,静置沉淀后测定上清液COD。
②H2O2和Fe2+摩尔比实验:双氧水浓度200 mg/L,pH值3.5,反应时间2h,按2∶1、3∶1、4∶1、6∶1、8∶1、10∶1的H2O2/Fe2+摩尔比投加硫酸亚铁,其它同上。
③反应时间实验:pH值3.5,按3∶1的H2O2/Fe2+摩尔比和100 mg/L的H2O2(30%浓度)用量投加硫酸亚铁和双氧水,水样反应时间分别为0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h和3 h,其它同上。
(2)臭氧催化氧化实验方法。在Ф10 cm×80 cm有机玻璃柱中填充50 cm高度的催化剂,加入废水至水位高出催化剂顶5 cm,开启臭氧发生器,通过催化剂层底部的曝气头通入臭氧,反应一定时间后取样测定废水的COD。
(4)分析方法。COD测定:采用快速消解分光光度法(HJ/T399-2007)。
3.3实验结果与讨论
3.3.1Fenton氧化实验
通过实验表明,随着初始pH值的升高,COD的去除率增大,当pH值升至3~3.5时,COD去除率达到最大值约50%,之后随着pH值的继续上升,COD去除率开始下降。根据Fenton反应机理,Fenton试剂的强氧化作用是由H2O2被Fe2+催化分解产生羟基自由基(OH˙),从而引发的一系列链式反应。
Fe2++H2O2→Fe3++OH-+OH˙(1)
Fe3++H2O2→Fe2++H++HO2˙(2)
Fe2++OH˙→Fe3++OH-(3)
Fe3++HO2˙→Fe2++O2+H+(4)
OH˙+H2O2→H2O+HO2˙(5)
Fe2++HO2˙→Fe3++HO-2(6)
根据反应式(1),初始pH值的升高会抑制OH˙的产生;同时过多的OH-使溶液中的Fe2+和Fe3+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。根据反应式(2)当pH值较低时,溶液中的H+浓度过高,Fe3+不能被顺利的还原为Fe2+,后面的链反应不能顺利进行下去,催化反应受阻。
3.3.2Fenton实验小结
通过上述实验可以得出以下结论。
(1)Fenton氧化对去除污水处理厂废水中的COD是有效的,最大COD去除率可达到50%以上。较适合的Fenton氧化反应条件为:pH值为3~3.5,双氧水投加量100 mg/L,H2O2/Fe2+摩尔比3∶1,反应时间1.5~2.0 h。
(2)Fenton氧化可以提高废水的B/C比,有利于后续生化处理。这些参数是在实验用的废水水质条件下的优化结果,工程实际运行时可根据进水水质来调整和优化参数,以达到效果合适、成本较低的要求。
3.4臭氧催化氧化实验
实验结果说明,臭氧催化氧化能够有效去除难以生化降解的COD,可以作为生化后的深度处理方法,能够作为污水达标处理的保障技术之一。
4工艺流程
目前该工程正在施工中,扩建工程设计处理规模1.5万m3/d,其中生活污水0.3万m3/d,工业废水1.2万m3/d,另一期工业废水0.3万m3/d。为调节水质水量和应对事故来水,新增工业废水事故/调节池。工业废水经Fenton氧化预处理提高可生化性后,与生活污水一起进入“混合水解池-A/O池-二沉池”,生化去除大部分的COD。生化出水经臭氧催化氧化处理进一步去除COD,然后经砂滤去除SS,最后经紫外消毒后达标排放。扩建工程设计与原一期工程相比,增加了Fenton氧化预处理和臭氧催化氧化深度处理单元,能够保障处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。
5结论
(1)实验结果表明,Fenton氧化能有效地去除废水中的COD,提高废水的可生化性,有利于后续生化处理。
(2)臭氧催化氧化能进一步降低生化出水COD,起到达标保障作用。
(3)在分析一期工程运行情况基础上,通过实验研究,该污水厂扩建工程(处理规模1.5万m3/d)设计采用了“Fenton氧化+初沉池+A2/O+二沉池+臭氧催化氧化+砂滤+紫外消毒”的主体工艺。

⑶ 建筑中水回用及其存在的问题


建筑中水回用及其存在的问题具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
中水回用,是解决城市水资源危机的重要途径,也是协调城市水资源与水环境的根本出路[,所谓中水,主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水,其水质介于上水与下水之间,是水资源有效利用的一种形式。
中水简介
中水一词从20世纪80年代初在国内叫起,现已被业内人士乃至缺水城市、地区的部分民众认知。开始时称“中水道”,来于日本,因其水质及其设施介于上水道和下水道之间。随着国外中水技术的引进,国内试点工程的实验研究,中水工程设施建设的推进,中水处理设备的研制,中水应用技术的研究、发展和有关规范、规定的建立、施行,逐渐形成一整套的工程技术,如同“给水”“排水”一样,称之为中水
中水是对应给水、排水的内涵而得名,翻译过来的名词有再生水、中水道、回用水、杂用水等,我们称“中水”(RECLAIMEDWATER),是对建筑物、建筑小区的配套设施而言,又称为中水设施。
中水(Reclaimed Water)是指各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。再生水(recycling water)建设部制定了再生水回用分类标准,对再生水的释义是:“指污、废水经二级处理和深度处理后作回用的水。当二级处理出水满足特定回用要求,并已回用时,二级处理出水也可称为再生水。”显然,中水就是再生水。
中水系统(Reclaimed Water System)由中水原水的收集、储存、处理和中水供给等工程设施组成的有机结合体,是建筑物或建筑小区的功能配套设施之一。建筑中水(Reclaimed Water System for Building)由于中水系统建立的范围不同又有不同的称谓,建筑物中水是在一栋或几栋建筑物内建立的中水系统;小区中水是在小区内建立的中水系统。小区主要指居住小区,也包括院校、机关大院等集中建筑区,统称建筑小区。建筑中水则是建筑物中水和小区中水的总称。
中水设计本着充分利用微生物处理有机废水的稳定性,采用二级氧化处理方式,对洗浴废水进行处理。实践证明洗浴废水在低浓度B0D5下生长的改性轮虫对低浓度洗浴废水具有很好的处理功效,同时稳定性,及耐冲击性都得到验证。采用该工艺同时可以大量节省洗浴废水处理的物化过程,例如节省混凝段和活性炭保护段,从而可以减少混凝剂的投加及减少劳动强度,而活性炭作为中水保护剂,由于水中有机物的大量存在,会使得活性炭快速板结从而失效,需要更换活性炭,而活性炭的造价较高,这就造成经济的浪费及劳动强度的加大。从以上分析可以看出水中在现阶段处理工艺宜采用以生化为主物化为辅的方法,而生化的关键就在于填料的有机物的负荷及氧的利用率的提高,较好的氧化物其填料为日本新技术蜂窝填料BOD5达到2.2KG.BOD5/M3填料,整体的体积小1/3,氧化机采用台湾川源生产的设备,暴气效率较高,噪声较低。
1 中水水源
中水的水源较广,但对建筑中水而言,其水源一般包括盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水、厨房排水和厕所排水等。若考虑到处理费用和处理的难易程度,对其选用的先后顺序一般为:沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→厨房排水→厕所排水[4]。
在进行建筑中水系统的设计时,应根据实际情况,集流一种或多种排水作为中水水源,常见组合有以下几种情况:①空调系统排水、盥洗排水和沐浴排水等,其污染程度较轻,称为优质杂排水,在设计时应优先选择其作为中水水源;②冲厕以外的生活排水组合,其污染程度中等,称为杂排水;③所有生活排水的总称,其污染程度最重,称为生活污水,由于其处理费用较高,且难处理,所以在设计时应尽量不采用其作为中水水源[5]。
就目前情况来看,我国现有的建筑中水回用系统采用的水源几乎都是优质杂排水或杂排水。
2 中水处理工艺
2.1 常用的中水处理工艺及其流程
目前应用较多的中水处理工艺主要有混凝、沉淀、过滤、生物处理和活性炭吸附等[6]。
处理工艺需根据原水水质的不同而采用某一工艺或某些工艺的组合[5],常见的中水处理工艺流程有以下这些:
(1)对于优质杂排水,其处理工艺流程一般有:
①原水→毛发聚集器→调节池→微絮凝→过滤→消毒→中水;
②原水→毛发聚集器→调节池→混凝沉淀→消毒→出水;
③原水→毛发聚集器→调节池→微絮凝-过滤→微滤-超滤→消毒→出水。
(2)对于杂排水,其处理工艺流程一般有:
①原水→筛滤→调节池→微絮凝-过滤→活性炭吸附→微滤-过滤→消毒→出水;
②原水→筛滤→调节池→生物接触氧化或生物转盘→沉淀→过滤→消毒→出水。
(3)对于生活污水,其处理工艺流程一般有:
①原水→筛滤→调节池→水解酸化→生物接触氧化→沉淀→过滤→消毒→出水;
②原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→生物接触氧化→过滤→消毒→出水;
③原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→微絮凝-过滤→活性炭吸附→消毒→出水。
2.2 处理工艺的技术可行性
中水处理在技术上是可行的,很多人的研究也已经无数次证明了这一点,特别是随着近几年工程技术人员对处理技术和处理设备开发,使中水处理技术又有了很大的发展。
杜茂安等采用混凝-沉淀-过滤-消毒工艺处理洗浴排水,在水温为10℃时,主要控制指标浊度、COD、BOD5和ABS的平均去除率分别为98.1%,95.2%,93.3%和68.2%,出水水质完全满足中水控制指标要求[7];刘中平等研究序批式活性污泥工艺(SBR)处理学校洗浴废水的工程实例得出,该工艺对洗浴废水中的COD、BOD5、SS和LAS有较高的去除率,处理后的出水水质符合《城市污水再生利用 城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002),且该工艺设备简单,占地少,运行方便[8];大连香格里拉大饭店中水回用工程采用膜生物反应器(MBR)工艺,其设计规模为60m3/d,自2001年10月投产运行以来,其平均出水水质为COD=6.16mg/L,BOD=0.57 mg/L,SS=0 mg/L,这完全达到生活杂用水水质标准,实践证明,MBR是一种简单、高效的中水处理技术[9];北京华融大厦总建筑面积4.6万m2,中水原水为洗浴排水,水量为7.5m3/h,采用接触氧化-砂滤工艺,2000年9月经北京市环境保护监测中心测定,进水BOD、COD、SS和LAS分别由22mg/L、68 mg/L、14 mg/L和3.29 mg/L降低到2 mg/L、10 mg/L、5 mg/L和0.14 mg/L[10]。
2.3 处理工艺的经济可行性
莫慧等对3种居住区中水回用方案即经二级处理后回用、经三级处理后回用和经MBR处理后回用进行了经济分析,其运行费用分别为2.82元/m3、2.63元/m3和2.67元/m3[11];张捍民等采用MBR工艺处理大连香格里拉大饭店的污水并达到生活杂用水水质标准,其运行成本仅为1.665元/m3[9]。
通过以上的试验分析可知,如果中水回用工程运行管理得当,其在经济上是可行的,并且随着水资源供需矛盾的进一步激化,自来水价格势必会升高,而随着处理技术的发展,中水处理费用却会降低,这更增加了中水回用的经济可行性。
2.4 处理工艺的选择
中水处理工艺的选择依据主要是根据进水水质和经济技术比较,选用在技术上可靠,经济上可行,且据有稳定出水水质的处理工艺,同时还要考虑其管理和维护及其对周围环境的影响等。
3 中水回用存在的问题
建筑中水回用存在的问题较多,首先,中水系统运行往往不正常,水质水量不稳定,用户难以放心依赖,造成这种现象的主要原因是有些工艺、设备不过关,达不到预想效果,同时对系统的运行管理水平不高,出现问题不能及时解决,使水质水量常常发生较大的波动,甚至停产[12]。
其次,中水回用在实际工程中并不比使用城市给水更经济。张雅君等对北京22个运行中的中水设施进行调研,通过分析发现普遍存在设施能力不能充分利用、运行成本过高的现象,其总运行成本有的甚至高达11.37元/m3,且平均总运行成本也为3.24元/m3,这主要是因为中水设施的设计规模得不到充分发挥[13]。
再次,中水回用水质标准太高。目前我国建筑中水回用执行的水质标准是现行的《生活杂用水水质标准》,该标准中总大肠菌群的要求与《生活饮用水卫生标准》相同,比发达国家的回用水水质标准及我国适用于游泳区的Ⅲ类水质标准还严格,这一方面使得许多现有中水工程不达标,另一方面,也限制了建筑中水工程的推广和普及[14]。
很多人对中水的卫生性、安全性等存有顾虑,在感情上无法接受中水,从而影响了其普及。当然当前的水价偏低也是造成中水回用成本较高从而难以推广的重要原因之一[15]。
4 展望
中水回用具有极高的社会效益和环境效益,它一方面可以减少环境排污量,减少环境污染;另一方面它又能减少对水资源的开采,对我国长远的国民经济发展具有深刻的意义[16]。并且,根据水利部《21世纪中国水供求》分析,2010年后中等干旱年的缺水量将达318亿m3,到2030年我国将缺水400~500亿m3,开发和应用投资省、见效快、运行成本低的中水回用处理技术已经凸现为确保社会经济可持续发展的重大课题,所以我们有理由相信,在政策的正确引导下,合理的调整城市给水和中水的价格关系,中水回用技术将会有越来越广阔的应用前景,为城市节水作出贡献。
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⑷ 急:高分求助:水处理一级反渗透加还原剂亚硫酸氢钠后为什么ORP会升高

各种原水中均含有一定浓度的悬浮物和溶解性物质。悬浮物主要是无机盐、胶体和微生物、藻类等生物性颗粒。溶解性物质主要是易溶盐(如氯化物)和难溶盐(如碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐)金属氧化物,酸碱等。在反渗透过程中,进水的体积在减少,悬浮颗粒和溶解性物质的浓度在增加。悬浮颗粒会沉积在膜上,堵塞进水流道、增加摩擦阻力(压力降)。难溶盐在超过其饱和极限时,会从浓水中沉淀出来,在膜面上形成结垢,降低RO膜的通量,增加运行压力和压力降,并导致产品水质下降。这种在膜面上形成沉积层的现象叫做膜污染,膜污染的结果是系统性能的劣化。需要在原水进入反渗透膜系统之前进行预处理,去除可能对反渗透膜造成污染的悬浮物、溶解性有机物和过量难溶盐组分,降低膜污染倾向。对进水进行预处理的目的是改善进水水质,使RO膜获得可靠的运行保证。

对原水进行预处理的效果反映为TSS、TOC、COD、BOD、LSI及铁、锰、铝、硅、钡、锶等污染物水质指标的绝对值降低,在上一章中有对于这些污染物水质指标的详细描述。表征膜污染倾向的另外一个重要的水质指标是SDI。通过预处理,除了要将上述指标降到反渗透膜系统进水要求的范围内,还有重要的一点是尽量降低SDI,理想的SDI(15分钟)值应小于3。

5.1化学预处理

为了改善反渗透系统的操作性能,在进水中可以加入添加下列一些药剂:酸、碱、杀菌剂、阻垢剂和分散剂。

1 加酸-防止结垢

在进水中可以加入盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)来降低pH。硫酸价格便宜、不会发烟腐蚀周围的金属元器件,而且膜对硫酸根离子的脱除率较氯离子高,所以硫酸比盐酸更为常用。没有其他添加剂的工业级硫酸即适宜于反渗透使用,商品硫酸有20%和93%两种浓度规格。93%的硫酸也称为66波美度硫酸。在稀释93%硫酸时一定要小心,在稀释到66%时发热可将溶液的温度提升到138℃。一定要在搅拌下缓慢地将酸加入水中,以免水溶液局部发热沸腾。盐酸主要在可能产生硫酸钙或硫酸锶结垢时使用。使用硫酸会增加反渗透进水中的硫酸根离子浓度,直接导致硫酸钙结垢倾向增加。工业级的盐酸(无添加剂)购买非常方便,商品盐酸一般含量为30-37%。降低pH的首要目的是降低RO浓水中碳酸钙结垢的倾向,即降低朗格里尔指数(LSI)。LSI是低盐度苦咸水中碳酸钙的饱和度,表示碳酸钙结垢或腐蚀的可能性。在反渗透水化学中,LSI是确定是否会发生碳酸钙结垢的是个重要指标。当LSI为负值时,水会腐蚀金属管道,但不会形成碳酸钙结垢。如果LSI为正值,水没有腐蚀性,却会发生碳酸钙结垢。LSI由碳酸钙饱和的pH减去水的实际pH。碳酸钙的溶解度随温度的上升而减小(水壶中的水垢就是这样形成的),随pH、钙离子的浓度即碱度的增加而减小。LSI值可以通过向反渗透进水中注入酸液(一般是硫酸或盐酸)即降低pH的方法来调低。推荐的反渗透浓水的LSI值为0.2(表示浓度低于碳酸钙饱和浓度0.2个pH单位)。还可以使用聚合物阻垢剂来防止碳酸钙沉淀,一些阻垢剂供应商声称其产品可以使反渗透浓水的LSI高达+2.5(比较保守的设计是LSI为+1.8)。

2 加碱-提高脱除率

在一级反渗透中加碱使用较少。在反渗透进水中注入碱液用来提高pH。一般使用的碱剂只有氢氧化钠(NaOH),购买方便,而且易溶于水。一般不含其他添加剂的工业级氢氧化钠便可满足需要。商品氢氧化钠有100%的片碱,也有20%和50%的液碱。在加碱调高pH时一定要注意,pH升高会增加LSI、降低碳酸钙及铁和锰的溶解度。最常见的加碱应用是二级RO系统。在二级反渗透系统中,一级RO产水供给二级RO作为原水。二级反渗透对一级反渗透产水进行“抛光”处理,二级RO产水的水质可达到4兆欧。在二级RO进水中加碱有4个原因:

a.在pH8.2以上,二氧化碳全部转化为碳酸根离子,碳酸根离子可以被反渗透脱除。而二氧化碳本身是一种气体,会随透过液自由进入RO产水,对于下游的离子交换床抛光处理造成不当的负荷。

b.某些TOC成分在高pH下更容易脱除。

c.二氧化硅的溶解度和脱除率在高pH下更高(特别是高于9时)。

d.硼的脱除率在高pH下也较高(特别是高于9时)。

加碱应用有一个特例,通常被叫做HERO(高效反渗透系统)过程,将进水pH调到9或10。一级反渗透用来处理苦咸水,苦咸水在高pH下会有污染问题(比如硬度、碱度、铁、锰等)。预处理通常采用弱酸性阳离子树脂系统和脱气装置来除去这些污染物。

3 脱氯药剂-消除余氯

RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下,才能达到聚酰胺复合膜的要求。除氯的预处理方法有两种,粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。在小系统(50-100gpm)中一般采用活性碳过滤器,投资成本比较合理。推荐使用酸洗处理过的优质活性炭,去除硬度、金属离子,细粉含量要非常低,否则会造成对膜的污染。新安装的碳滤料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去为止,一般要几个小时甚至几天。我们不能依靠5μm的保安过滤器来保护反渗透膜不受碳粉的污染。碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物,对于所有进水的处理比添加药剂更为可靠。但其缺点是碳会成为微生物的饲料,在碳过滤器中孳生细菌,其结果是造成反渗透膜的生物污染。

亚硫酸氢钠(SBS)是较大型RO装置选用的典型还原剂。将固体偏亚硫酸氢钠溶解在水中配制成溶液,商品偏亚硫酸氢钠的纯度为97.5-99%,干燥储存期6个月。SBS溶液在空气中不稳定,会与氧气发生反应,所以推荐2%的溶液的使用期为3-7天, 10%以下的溶液使用期为7-14天。从理论上讲,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亚硫酸氢钠)能够还原1.0ppm的氯。设计时考虑到工业苦咸水系统的安全系数,设定SBS的添加量为每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,设置距离要保证在进入膜元件有29秒的反应时间。推荐使用适当的在线搅拌装置(静态搅拌器)。

SBS脱氯反应:

·Na2S2O5 (偏亚硫酸钠)+ H2O =2 NaHSO3 (亚硫酸氢钠)

·NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氢钠) + HCl (盐酸)

·NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl

采用SBS脱氯的好处是在大系统中比碳过滤器的投资较少,反应副产物及残余SBS易于被RO脱除。

SBS脱氯的缺点是需要人工混合小体积的药剂,在脱氯系统没有设计足够的监测控制仪器时增加了氯对膜的威胁,而且在少数情况下进水中存在硫还原菌(SBR),亚硫酸会成为细菌营养帮助细菌的繁殖。SBR通常在浅层井水厌氧环境下有发现,硫化氢(H2S)作为SBR的代谢产物会同时存在。

脱氯过程的监测可采用游离氯监测仪,用以监测残余亚硫酸根的浓度,还可以采用ORP监测仪。推荐的方法是监测残余亚硫酸根的浓度,以保证有足够的亚硫酸根来还原氯。大多数商业化氯监测仪的捡出浓度为0.1ppm,这个值是CPA膜的余氯上限。直接利用ORP监测仪监控亚硫酸根浓度的方法不够可靠,这种测定水中氧化还原电位的仪器的基线变化难以预测。

CPA膜的耐氯能力大概在1000-2000ppm小时(透盐率增加一倍),1000ppm小时等于在0.038ppm余氯下运行3年。需要注意的是,在一些情况下发现耐氯能力会因温度升高(90华氏度以上)、pH(7以上)升高和过渡金属存在(比如铁、锰、锌、铜、铝等)而大大下降。CPA膜的耐氯胺能力约为50,000-200,000ppm小时(发生透盐率明显增加),这个值相当于在RO进水中含有1.9-7.6ppm的氯胺,膜可以运行3年。同样,在温度升高、pH降低和过渡金属存在时,膜的耐氯胺能力会变化。

在加州的一个三级废水处理装置上发现,在氯胺浓度6-8ppm进水条件下,膜的脱盐率在2-3年内从98%降到了96%。设计者要注意在氯胺化之后进行脱氯还是必要的。氯胺是混合氯和氨的产物,游离氯对膜的降解作用要比氯胺强得多,如果氨量欠缺时会有游离氯存在。因此,使用过量的氨是非常关键的,系统监测要确保这一点。

4 阻垢剂和分散剂

许多阻垢剂生产厂商可提供各种用于反渗透和纳滤系统性能改善的阻垢剂和分散剂。阻垢剂是一系列用于阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成的化学药剂。大多数阻垢剂是一些专用有机合成聚合物(比如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物等),这些聚合物的分子量在2000-10000道尔顿不等。反渗透系统阻垢剂技术由冷却循环水和锅炉用水化学演变而来。对为数众多各式各样的阻垢剂,在不同的应用场合和所采用的有机化合物所取得的效果和效率差别很大。

采用聚丙烯酸类阻垢剂时要特别小心,在铁含量较高时可能会引起膜污染,这种污染会增加膜的操作压力,有效清除这类污染要进行酸洗。

如果在预处理中使用了阳离子混凝剂或助滤剂,在使用阴离子性阻垢剂时要特别注意。会产生一种粘稠的粘性污染物,污染会造成操作压力增加,而且这种污染物清洗非常困难。

六偏磷酸钠(SHMP)是早期在反渗透中使用的一种普通阻垢剂,但随着专用阻垢剂的出现,用量已经大大减少了。SHMP的使用有一些限制。每2-3天要配制一次溶液,因为暴露在空气中会水解,发生水解后不仅会降低阻垢效果,而且还会造成磷酸钙结垢的可能性。使用SHMP可减少碳酸钙结垢,LSI可达到+1.0。

阻垢剂阻碍了RO进水和浓水中盐结晶的生长,因而可以容许难溶盐在浓水中超过饱和溶解度。阻垢剂的使用可代替加酸,也可以配合加酸使用。有许多因素会影响矿物质结垢的形成。温度降低会减小结垢矿物质的溶解度(碳酸钙除外,与大多数物质相反,它的溶解度随温度升高而降低),TDS的升高会增加难溶盐的溶解度(这是因为高离子强度干扰了晶种的形成)。

最常见的结垢性无机盐有:

◆ 碳酸钙(CaCO3)

◆ 硫酸钙(CaSO4)

◆ 硫酸锶(SrSO4)

◆ 硫酸钡(BaSO4)

不太常见的结垢性矿物质有:

磷酸钙(Ca3(PO4)2)

氟化钙(CaF2)

分散剂是一系列合成聚合物用来阻止膜面上污染物的聚集和沉积。分散剂有时也叫抗污染剂,通常也有阻垢性能。对于不同的污染物,不同的分散剂的效率区别很大,所以要知道所对付的污染物是什么。

需要分散剂处理的污染物有:

● 矿物质结垢

● 金属氧化物和氢氧化物(铁、锰和铝)

● 聚合硅酸

● 胶体物质(指那些无定型悬浮颗粒,可能含有土、铁、铝、硅、硫和有机物)

● 生物性污染物

硅酸的超饱和溶解度难以预测,在水中有铁存在时,会形成硅酸铁,硅酸的最大饱和浓度会大大降低。其他的因素还有温度和pH值。预测金属氧化物(如铁、锰和铝)也非常困难。金属离子的可溶解形式容许较高饱和度,不溶性离子形式更像是颗粒或胶体。

理想的添加量和结垢物质及污染物最大饱和度最好通过药剂供应商提供的专用软件包来确定。在海德能反渗透设计软件中采用的是较为保守的难溶盐超饱和度估算。过量添加阻垢剂/分散剂会导致在膜面上形成沉积,造成新的污染问题。在设备停机时一定要将阻垢剂及分散剂彻底冲洗出来,否则会留在膜上产生污染问题。在用RO进水进行低压冲洗时要停止向系统注入阻垢剂及分散剂。

阻垢剂/分散剂注入系统的设计应该保证在进入反渗透元件之前能够充分混合,静态搅拌器是一个非常有效的混合方法。大多数系统的注入点设在RO进水保安过滤器之前,通过在过滤器中的缓冲时间及RO进水泵的搅拌作用来促进混合。如果系统采用加酸调节pH,推荐加酸点要在上游足够远的地方,在到达阻垢剂/分散剂注入点之前已经完全混合均匀。

注入阻垢剂/分散剂的加药泵要调到最高注射频率,建议的注射频率是最少5秒钟一次。阻垢剂/分散剂的典型添加量为2-5ppm。为了让加药泵以最高频率工作,需要对药剂进行稀释。阻垢剂/分散剂商品有浓缩液,也有固体粉末。稀释了的阻垢剂/分散剂在储槽中会被生物污染,污染的程度取决于室温和稀释的倍数。推荐稀释液的保留时间在7-10天左右。正常情况下,未经稀释的阻垢剂/分散剂不会受到生物污染。

下面的表-2给出一些药剂厂商提供的加阻垢剂后,RO浓水中难溶盐最大饱和度,以及海德能设计软件所采用的保守警戒值。这些数值基于浓水的情况,以正常未加药时的饱和度为100%计算。海德能一直推荐用户要向厂商确证其产品的实际效率。

选择阻垢剂/分散剂的另外一个主要问题是要保证与反渗透膜完全兼容。不兼容药剂会造成膜的不可逆损坏。海德能相信供应商会进行药剂的RO膜兼容性测试和效率测试。我们建议用户向阻垢剂和分散剂厂商咨询下列一些问题:

● 与相关RO膜的兼容性如何?

● 有没有成功运行1000小时以上的最终用户列表?

● 与反渗透进水中的任何成分(比如铁、重金属、阳离子聚电解质等)有没有不可逆反应?

● 推荐添加量和最大添加量是多少?

● 有没有特殊的排放问题?

● 是否适于饮用水应用(有必要时)?

● 该厂商还供应与阻垢剂相容的混凝剂、杀菌剂和清洗剂等其他反渗透药剂吗?

● 该厂商是否提供膜解剖或元件清洗一类的现场技术服务?

表-2 加阻垢剂后难溶盐最大饱和度

垢物或污染物
药剂厂商推荐值
海德能推荐的保守值

碳酸钙LSI 值
+ 2.9
+ 1.8

硫酸钙
400%
230%

硫酸锶
1,200%
800%

硫酸钡
8,000%
6,000%

氟化钙
12,000%
未给出

硅酸
300 ppm 或更高
100%


5 ppm
未给出


4 ppm
未给出

5.2软化预处理

原水中含有过量的结垢阳离子,如Ca2+、Ba2+和Sr2+等,需要进行软化预处理。软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。

1石灰软化

在水中加入熟石灰即氢氧化钙可去除碳酸氢钙,反应式为:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→2CaCO3↓ +Mg(OH)2+2H2O

非碳酸硬度可加入碳酸钠(纯碱)得到进一步降低:

CaCl2 + NaCO3→2NaCl + Ca(CO3)↓

石灰-纯碱软化处理还可降低二氧化硅的含量,在加入铝酸钠和三氯化铁时会形成碳酸钙以及硅酸、氧化铝和铁的复合物沉淀。通过加入多孔氧化镁和石灰的混合物,采用60-70℃热石灰脱硅酸工艺,能将硅酸浓度降低到1mg/L以下。

通过石灰软化也可显著去除钡、锶和有机物,但石灰软化处理的问题是需要使用反应器以便在高浓度下形成沉淀晶种,通常要采用上升流固体接触澄清器。过程出水还需要设置多介质过滤器,并在进入膜单元之前要调节pH。使用含铁混凝剂,无论是否同时使用聚合物絮凝剂(阴离子型和非离子型),均可提高石灰软化的固液分离效果。

只有大型苦咸水/废水系统(大于200m3/H)才会考虑选择石灰软化工艺。

2树脂软化

a.强酸型树脂软化

使用钠离子置换除去结垢型阳离子,如Ca2+、Ba2+、Sr2+,树脂交换饱和后用盐水再生。钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用。这种处理方法的弊端是耗盐量高,增加了运行费用,另外还有废水排放问题。

b.弱酸型树脂脱碱度

主要在大型苦咸水处理系统中采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度,脱碱度处理是一种部分软化工艺,可以节约再生剂。通过弱酸性树脂处理,用氢离子交换除去与碳酸氢根相同当量(暂时硬度)的Ca2+、Ba2+和Sr2+等,这样原水的pH值会降低到4-5。由于树脂的酸性基团为羧基,当pH达到4.2时,羧基不再解离,离子交换过程也就停止了。因此,仅能实现部分软化,即与碳酸氢根相结合的结垢阳离子可以被除去。因此这一过程对于碳酸氢根含量高的水源较为理想,碳酸氢根也可转化为CO2。

HCO3-+H+=H2O+CO2

一般不希望水中有二氧化碳,必要时要对原水或产水进行脱气,在有生物污染可能时(地表水,高TOC或高菌落总数),对产水脱气更为合适。在膜系统中高CO2浓度可以抑制细菌的生长。当希望系统运行在较高的脱盐率时,采用原水脱气较为合适,脱除CO2将会引起pH的增高,进水pH>6时,膜系统的脱除率比进水pH<5时要高。

● 再生所需要的酸量不大于105%的理论耗酸量,这样会降低操作费用和对环境的影响;

● 通过脱除碳酸氢根,降低了水中的TDS,这样产水TDS也较低;

弱酸型树脂处理的缺点是:

● 残余硬度

如果需要完全软化,可以增设强酸阳树脂的交换过程,甚至放置在弱酸树脂同一交换柱中,这样再生剂的耗量仍比单独使用强酸树脂时低,但是初期投入较高,这一组合仅当系统容量很大时才有意义。

另一种克服这一缺点的方法是在脱碱度的水中加阻垢剂,虽然迄今为止,人们单独使用弱酸树脂脱碱时,还未出现过结垢问题,但是我们仍极力建议你计算残留难溶盐的溶解度,并采取相应的措施。

● 处理过程中水会发生pH变化

因树脂的饱和程度在运行时发生变化,经弱酸脱碱处理的出水其pH值将在3.5-6.5范围内变化,这种周期性的pH变化,使工厂脱盐率的控制变的很困难。当pH<4.2时,无机酸将透过膜,可能会增加产水的TDS,因此,我们推荐用户增加一个并联弱酸软化器,控制在不同时间进行再生,以便均匀弱酸处理出水pH,其它防止极低pH值出水的方法是脱除CO2或通过投加NaOH调节弱酸软化后出水的pH值。

5.3去除胶体和颗粒物

1介质过滤

从水中去除悬浮固体普遍的方法是多介质过滤。多介质过滤器以成层状的无烟煤、石英砂、细碎的石榴石或其他材料为床层。床的顶层由质轻和质粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤——水中较大的顾粒在顶层被除去,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被除去。

在单一介质过滤器中,最细的颗粒材料反洗至床的顶部。大多数过滤发生在床顶部5cm区域内,其余作为支撑介质。有一泥浆层形成。虽然单一介质过滤器的滤速限制为81.5—163L/(min.m2)过滤面积,多介质过滤器的水力过程流速可高达815L/(min.m2),但因高水质的要求,通常在RO预处理中流速限制在306L/(min.m2)。

由于胶体悬浮物既很细小又由于介质电荷之间的排斥,所以单独过滤不起作用。在这些情况下,在过滤前必须加絮凝剂或絮凝化学药品。常用的絮凝剂有三氯化铁、矾和阳离子聚合物。因为阳离子聚合物在低剂量下就有效果,且不明显地增加过滤器介质的固体负荷,所以最常用。另一方面,如果阳离子聚合物进入现在采用的某些最通用的膜上,则它们却是非常强的污染物。很少量的阳离子聚合物就能堵塞这些膜,且往往难以去除。务须谨记当用阳离子聚合物作为过滤助剂时,必须小心使用。

2除铁、锰——氧化过滤

通常含盐量为苦咸水范围的某些井水呈还原态,典型特点是含有二价的铁和锰,有时还会存在硫化氢和氨。如果对这类水源进行氯化处理,或当水中含氧量超过5mg/L时,Fe2+将转化为Fe3+形成难溶解性的胶体氢氧化物颗粒。铁和锰的氧化反应如下:

4Fe(HCO3)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3+8CO2

4Mn(HCO3)2+O2+2H2O→4Mn(OH)3+8CO2

由于铁的氧化在很低的pH值时就会发生,因而出现铁污染的情况要比锰污染的情况要多,即使SDI小于5,RO进水的铁含量低于0.1mg/L,仍会产生铁污染的问题。碱度低的进水铁离子含量要高,这是因为FeCO3的溶解度会限制Fe2+的浓度。

处理这类水源的一种方法时防止整个RO过程中与空气和任何氧化剂如氯的接触。低pH值有利于延缓Fe2+的氧化,当pH<6,氧含量<0.5mg/L时,最大允许Fe2+浓度4mg/L,另一种是用空气、Cl2或KMnO4氧化铁和锰,将所形成的氧化物通过介质过滤器除去,但需要主要的是,由硫化氢氧化形成的胶体硫可能难以由过滤器除去,在介质过滤器内添加氧化剂通过电子转移氧化Fe2+,即可一步同时完成氧化和过滤。

海绿石就是这样一种粒状过滤介质,当其氧化能力耗尽时,它可通过KMnO4的氧化来再生,再生后必须将残留的KMnO4完全冲洗掉,以防止对膜的破坏。当原水中含Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+的量小于2mg/L时,可以采用这一处理方法,如原水中含更高的Fe2+时,可在过滤器进水前连续投加KMnO4,但是在这种情况下,必须采取措施例如安装活性炭滤器以保证没有高锰酸钾进入膜元件内。

Birm过滤也可以有效地用于从RO/NF进水中去除Fe2+,Birm是一种硅酸铝基体上涂有二氧化锰形成沉淀,并且通过滤器反洗可将这些沉淀冲出滤器。由于该过程pH将升高,可能会发生LSI值变化,因而要预防滤器和RO/NF系统内出现CaCO3沉淀。

3 微絮凝

如果过滤前对原水中的胶体进行絮凝或混凝处理,可以大幅度地提高介质过滤器效率,使出水的SDI降低到5左右。硫酸铁和三氯化铁可以用于对胶体表面的负电荷进行失稳处理,将胶体捕捉到新生态的氢氧化铁微小絮状物上,使用含铝絮凝剂其原理相似,但因其可能有残留铝离子污染问题,并不推荐使用,除非使用高分子聚合铝。迅速的分散和混合絮凝剂十分重要,建议采用静态混合器或将注入点设在增压泵的吸入段,通常最佳加药量为10-30mg/L,但应针对具体的项目确定加药量。

为了提高混凝剂絮体的强度进而改进它们的过滤性能,或促进胶体颗粒间的架桥,絮凝剂与混凝剂一起或单独使用,絮凝剂为可溶性的高分子有机化合物,如线性的聚丙烯酰胺,通过不同的活性功能团,它们可能表现为阳离子性、阴离子性或中性非离子性。混凝剂和絮凝剂可能直接或间接地影响RO膜,间接的影响如它们的反应产物形成沉淀并覆盖在膜面上,例如当过滤器发生沟流而使混凝剂絮体穿过滤器并发生沉淀;当使用铁或铝混凝剂,但没有立即降低pH值时,在RO阶段或因进水浓缩诱发过饱和现象,就会出现沉淀,还有在多介质滤器后加入化合物也会产生沉淀反应,最常见的是投加阻垢剂,几乎所有的阻垢剂都是荷负电的,将会与水中阳离子性的絮凝剂或助凝剂反应而污染RO膜。

当添加的聚合物本身影响膜导致通量的下降,这属于直接影响。为了消除RO/NF膜直接和间接的影响,阴离子和非离子的絮凝剂比阳离子的絮凝剂合适,同时还须避免过量添加。

4微滤/超滤

采用超滤/微滤预处理工艺的反渗透/纳滤系统叫做集成膜系统(IMS)。与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比,IMS设计具有一些明显的优势。

● MF/UF透过液水质更好。SDI和浊度更低,明显降低了对反渗透的胶体和有机物、微生物污染负荷。

● 由于膜在这里是污染物的绝对屏障,MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水和废水等水质波动异常频繁的水源,这种稳定性也不会改变。

● 由于胶体污染减少,反渗透系统的清洗频率明显降低。

● 与一些传统过滤工艺相比,MF/UF系统操作更容易,耗时更少。

● 与采用大量化学品的传统工艺相比,MF/UF浓缩废液的处置比较容易。

⑸ 自制一个简易水净化器

给你一些车资料◆石英砂过滤构造:上层无烟煤(活性炭),中层石英沙,下层鹅卵石(大粒径石英砂)起承托作用作用:微絮凝除去水中的悬浮物、颗粒物、胶体、藻类、微生物及一些胶体物质,石英砂过滤器降低水中的浊度。石英砂过滤器它可以除去胶体物质以及大颗粒物质。当胶体颗粒流过多介质过滤器的滤料层时,滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于截留在滤料表面要求:进出水压差大于0.07MPa要反洗。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜,随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高,直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料,从而使粘附于石英砂及活性碳表面的截留物剥离并被水流带走,恢复过滤功能。◆活性炭过滤构造:上层活性炭、下层石英砂作用:吸附余氯(反渗透对余氯适应性差)吸附有机物和微生物能去除水中的氯离子、有机物的。活性炭过滤器降低水中的色度和去除水味,更进一步改善口感功能:在水质预处理系统中,活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解,同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质,对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用,还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值,保证SDI<5,TOC<2.Oppm。活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积,具有很强的物理吸附能力。水通过炭床,水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团,使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备,作为水处理脱盐系统前处理可有效保证后级设备使用寿命,提高出水水质,防止污染,特别是防止后级反渗透膜,离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。要求:定期清洗,定期检察微生物指标。

⑹ 臭氧在水处理中起到怎样的作用

1、臭氧在工业上起到的作用

工业上用电晕放电法来制取臭氧,这样生产出来的臭氧适用于初步处理含烷基苯磺酸钠、焦油、COD、BOD、污泥、氨氮等污染物的污水。

2、臭氧在生活上起到的作用

用于处理含Fe2+、Mn2+、氰、酚、亲水性染料、细菌等生活污水。 由于水资源愈来愈紧张,工业及城市生活污水处理后经常回用,这就需要提高污水的处理标准。利用臭氧对水进行深度处理,可除掉水中各种杂质,从而达到回用标准。

3、臭氧在医院污水起到的作用

臭氧处理医院污水可消毒灭菌。若采用臭氧处理医院污水,可截断传染源,免除后顾之忧。并且臭氧在几分钟之内可以将病毒全部杀死,比当量氯气快200~3000倍。

4、臭氧在锅炉循环水起到的作用

在循环冷却水中,需对水进行深度处理,臭氧可以除去形成污垢的杂质,防止阻塞管道。当然,要达到此目的必须先将氨除尽,否则其还原性会分解残余臭氧,不利于保持臭氧的氧化效率,通常残余臭氧保持在0.5mg/L左右为宜。

5、臭氧在饮用水上起到的作用

采用臭氧消毒灭菌不存在任何对人体有害的残留物(如用氯消毒有致癌的卤化有机物产生),对提高饮用水的消毒质量问题非常有效。地表水中含有各种有机、无机以及各种细菌、病毒。地表水用臭氧进行深度处理后,基本上可以达到优质饮用水标准。

6、臭氧在其他水处理起到的作用

应用臭氧消毒游泳池水在国外十分普遍。经臭氧消毒后,游泳池池水清澈透明,彻底解决了氯消毒刺激眼睛、皮肤的问题。部分经济发达地区也采用臭氧消毒游泳池水,效果较好。

⑺ 污水处理厂除臭的方式有哪些其运行成本又如何

1.污水处理厂气态污染物的特征及来源

污水处理厂的气态污染物以挥发性有机物以及硫化氢、甲硫醇、氨等恶臭物质为主,臭气的扩散对室内外空气环境影响严重,直接影响到工人的身体健康和工作效率,并对周围居民的生活产生影响。

根据污水处理的过程,这些臭气产生源可分为污水处理系统和污泥处理系统。污水处理系统中的臭气源主要分布在进水头部、预处理、初级处理及滤池反冲洗液、污泥处理上清液等,曝气池的搅拌和充氧也会产生部分臭气。污泥处理系统中的臭气来源主要分布在污泥浓缩、厌氧消化后的污泥脱水和污泥堆放、外运过程。主要臭气产生源、产生原因及其相对污染程度详见表1。

表1 污水处理中的臭气源

根据以上技术、经济比较,确定污水处理厂的除臭方法采用高能离子法,其除臭设计的换气次数为脱水机房 8次/小时。

4. 结论

综上所述,几种除臭方法各有特点,而利用H2O2和高能离子脱臭则是以后及未来发展的主要方向。在利用各自的优点基础上,加以改进、优化,达到造福于民的目的。




⑻ 建筑中水回用及其存在的问题

建筑中水回用是缓解城市水资源紧张的有效途径,同时也是促进城市水环境和谐发展的关键策略。中水,通常指的是经过处理后达到一定水质标准、可在一定范围内重复使用的非饮用水,其水质位于上水与下水之间,是水资源高效利用的一种形式。自20世纪80年代初国内开始提出“中水”概念以来,这一概念已逐渐被业内人士以及部分缺水城市和地区的民众所接受。起初,称之为“中水道”,源自日本,因其水质及其设施介于上水道和下水道之间。随着国外中水技术的引入,国内试点工程的实验研究,中水工程设施的建设,中水处理设备的研制,中水应用技术的研究、发展和相关规范、规定的建立、实施,逐渐形成了一整套工程技术,如同“给水”“排水”一样,称之为中水。中水是对应给水、排水的内涵而得名,翻译过来的名词有再生水、中水道、回用水、杂用水等,对建筑物、建筑小区的配套设施而言,又称为中水设施。中水(Reclaimed Water)是指各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。建设部制定了再生水回用分类标准,对再生水的释义是:“指污、废水经二级处理和深度处理后作回用的水。当二级处理出水满足特定回用要求,并已回用时,二级处理出水也可称为再生水。”显然,中水就是再生水。中水系统(Reclaimed Water System)由中水原水的收集、储存、处理和中水供给等工程设施组成的有机结合体,是建筑物或建筑小区的功能配套设施之一。建筑中水(Reclaimed Water System for Building)由于中水系统建立的范围不同又有不同的称谓,建筑物中水是在一栋或几栋建筑物内建立的中水系统;小区中水是在小区内建立的中水系统。小区主要指居住小区,也包括院校、机关大院等集中建筑区,统称建筑小区。建筑中水则是建筑物中水和小区中水的总称。中水设计本着充分利用微生物处理有机废水的稳定性,采用二级氧化处理方式,对洗浴废水进行处理。实践证明洗浴废水在低浓度BOD5下生长的改性轮虫对低浓度洗浴废水具有很好的处理功效,同时稳定性,及耐冲击性都得到验证。采用该工艺同时可以大量节省洗浴废水处理的物化过程,例如节省混凝段和活性炭保护段,从而减少混凝剂的投加及减少劳动强度,而活性炭作为中水保护剂,由于水中有机物的大量存在,会使得活性炭快速板结从而失效,需要更换活性炭,而活性炭的造价较高,这就造成经济的浪费及劳动强度的加大。从以上分析可以看出水中在现阶段处理工艺宜采用以生化为主物化为辅的方法,而生化的关键就在于填料的有机物的负荷及氧的利用率的提高,较好的氧化物其填料为日本新技术蜂窝填料BOD5达到2.2KG.BOD5/M3填料,整体的体积小1/3,氧化机采用台湾川源生产的设备,曝气效率较高,噪声较低。1 中水水源中水的水源较广,但对建筑中水而言,其水源一般包括盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水、厨房排水和厕所排水等。若考虑到处理费用和处理的难易程度,对其选用的先后顺序一般为:沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→厨房排水→厕所排水[4]。在进行建筑中水系统的设计时,应根据实际情况,集流一种或多种排水作为中水水源,常见组合有以下几种情况:①空调系统排水、盥洗排水和沐浴排水等,其污染程度较轻,称为优质杂排水,在设计时应优先选择其作为中水水源;②冲厕以外的生活排水组合,其污染程度中等,称为杂排水;③所有生活排水的总称,其污染程度最重,称为生活污水,由于其处理费用较高,且难处理,所以在设计时应尽量不采用其作为中水水源[5]。就目前情况来看,我国现有的建筑中水回用系统采用的水源几乎都是优质杂排水或杂排水。2 中水处理工艺2.1 常用的中水处理工艺及其流程目前应用较多的中水处理工艺主要有混凝、沉淀、过滤、生物处理和活性炭吸附等[6]。处理工艺需根据原水水质的不同而采用某一工艺或某些工艺的组合[5],常见的中水处理工艺流程有以下这些:(1)对于优质杂排水,其处理工艺流程一般有:①原水→毛发聚集器→调节池→微絮凝→过滤→消毒→中水;②原水→毛发聚集器→调节池→混凝沉淀→消毒→出水;③原水旅运→毛发聚集器→调节池→微絮凝-过滤→微滤-超滤→消毒→出水。(2)对于杂排水,其处理工艺流程一般有:①原水→筛滤→调节池→微絮凝-过滤→活性炭吸附→微滤-过滤→消毒→出水;②原水→筛滤→调节池→生物接触氧化或生物转盘→沉淀→过滤→消毒→出水。(3)对于生活污水,其处理工艺流程一般有:①原水→筛滤→调节池→水解酸化→生物接触氧化→沉淀→过滤→消毒→出水;②原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→生物接触氧化→过滤→消毒→出水;③原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→微絮凝-过滤→活性炭吸附→消毒→出水。2.2 处理工艺的技术可行性中水处理在技术上是可行的,很多人的研究也已经无数次证明了这一点,特别是随着近几年工程技术人员对处理技术和处理设备开发,使中水处理技术又有了很大的发展。杜茂安等采用混凝-沉淀-过滤-消毒工艺处理洗浴排水,在水温为10℃时,主要控制指标浊度、COD、BOD5和ABS的平均去除率分别为98.1%,95.2%,93.3%和68.2%,出水水质完全满足中水控制指标要求[7];刘中平等研究序批式活性污泥工艺(SBR)处理学校洗浴废水的工程实例得出,该工艺对洗浴废水中的COD、BOD5、SS和LAS有较高的去除率,处理后的出水水质符合《城市污水再生利用 城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002),且该工艺设备简单,占地少,运行方便[8];大连香格里拉大饭店中水回用工程采用膜生物反应器(MBR)工艺,其设计规模为60m3/d,自2001年10月投产运行以来,其平均出水水质为COD=6.16mg/L,BOD=0.57 mg/L,SS=0 mg/L,这完全达到生活杂用水水质标准,实践证明,MBR是一种简单、高效的中水处理技术[9];北京华融大厦总建筑面积4.6万m2,中水原水为洗浴排水,水量为7.5m3/h,采用接触氧化-砂滤工艺,2000年9月经北京市环境保护监测中心测定,进水BOD、COD、SS和LAS分别由22mg/L、68 mg/L、14 mg/L和3.29 mg/L降低到2 mg/L、10 mg/L、5 mg/L和0.14 mg/L[10]。2.3 处理工艺的经济可行性莫慧等对3种居住区中水回用方案即经二级处理后回用、经三级处理后回用和经MBR处理后回用进行了经济分析,其运行费用分别为2.82元/m3、2.63元/m3和2.67元/m3[11];张捍民等采用MBR工艺处理大连香格里拉大饭店的污水并达到生活杂用水水质标准,其运行成本仅为1.665元/m3[9]。通过以上的试验分析可知,如果中水回用工程运行管理得当,其在经济上是可行的,并且随着水资源供需矛盾的进一步激化,自来水价格势必会升高,而随着处理技术的发展,中水处理费用却会降低,这更增加了中水回用的经济可行性。2.4 处理工艺的选择中水处理工艺的选择依据主要是根据进水水质和经济技术比较,选用在技术上可靠,经济上可行,且具有稳定出水水质的处理工艺,同时还要考虑其管理和维护及其对周围环境的影响等。3 中水回用存在的问题建筑中水回用存在的问题较多,首先,中水系统运行往往不正常,水质水量不稳定,用户难以放心依赖,造成这种现象的主要原因是有些工艺、设备不过关,达不到预想效果,同时对系统的运行管理水平不高,出现问题不能及时解决,使水质水量常常发生较大的波动,甚至停产[12]。其次,中水回用在实际工程中并不比使用城市给水更经济。张雅君等对北京22个运行中的中水设施进行调研,通过分析发现普遍存在设施能力不能充分利用、运行成本过高的现象,其总运行成本有的甚至高达11.

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