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污水和污泥處理方案探討 Products

日期:2021-6-25來源:貴陽(yáng)水處理設(shè)備
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展,城市污水處理廠的規(guī)模不斷擴(kuò)大,處理程度不斷提高。到目前為止,全國(guó)已建成和在建的城市污水處理廠已近300座,污水處理能力為1000萬m3/d。
 
1. 城市綜合污水處理的概念
 
近年來,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,污水處理工藝有了較大的發(fā)展,通常來說城市綜合污水先經(jīng)過初步處理或二級(jí)生化處理,處理后城市污水的主要污染物為氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),然后再利用污水土地處理系統(tǒng)對(duì)它進(jìn)行深度處理。一級(jí)處理主要是去除污水中懸浮狀態(tài)的固體污染物,方法有格柵、沉淀、沉砂、油分離、氣浮等。二級(jí)處理目的是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì),目前常用的處理方法為活性污泥法和它們的改良型,工藝為一、二級(jí)可以混合處理,有的部分已達(dá)到三級(jí)混合處理,為了更好地去除污水中氮和磷,又進(jìn)一步研制了除磷脫氮技術(shù)。其特點(diǎn)是利用優(yōu)勢(shì)菌種(主要為聚磷菌)在缺氧-厭氧-好氧處理過程中(特別在好氧過程中)需要大量吸氧以供生長(zhǎng)的原理,從而降低污水中磷氮含量,使污水在這一過程中達(dá)到三級(jí)處理。
 
2. 城市綜合污水處理的分類
 
由于污水種類繁多,性質(zhì)各異,故各污水處理策略上也有很不相同。
 
2.1 生活污水
 
通常以城市生活污水為例污水處理,只需經(jīng)過一級(jí)處理與簡(jiǎn)單的二級(jí)處理即可達(dá)到城市中水使用的水質(zhì)要求,可能滿足工業(yè)循環(huán)水冷卻和家居如廁等用水的要求,達(dá)到中水回用的目的。膜生物反應(yīng)器(MBR)是指將膜分離技術(shù)中的超微濾技術(shù)與污水處理中的傳統(tǒng)活性污泥法(CAS)相結(jié)合,用膜組件代替活性污泥法的二次沉淀池進(jìn)行固液分離,達(dá)到去除懸浮物、細(xì)菌及大分子有機(jī)物的目的。MBR具有出水水質(zhì)好,容積負(fù)荷高,占地面積小,剩余污泥產(chǎn)量低,操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)。
 
2.2 醫(yī)院污水
 
醫(yī)院污水是醫(yī)院或其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)在診治、預(yù)防疾病過程中產(chǎn)生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結(jié)核桿菌等病毒,被列為國(guó)家HW01.號(hào)危險(xiǎn)污染物,如不經(jīng)處理直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對(duì)人體造成威脅。此類污水經(jīng)污水處理廠二級(jí)處理后,水質(zhì)已經(jīng)改善,細(xì)菌含量也大幅度減少,但細(xì)菌的絕對(duì)數(shù)量仍很可觀。
 
2.2.1氯消毒
 
氯消毒常用的有液氯法和次氯酸鈉法。液氯法是20世紀(jì)80年代國(guó)內(nèi)最流行的方法,技術(shù)成熟,價(jià)格便宜,設(shè)備故障率和成本均明顯低于臭氧法,但氯氣泄漏現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,且易產(chǎn)生二次污染物:次氯酸鈉法是20世紀(jì)90年代應(yīng)用于最多的方法,設(shè)備投資少,運(yùn)行費(fèi)用低,安全可靠,易管理,對(duì)于藥源可靠的地區(qū)在污水消毒中得到廣泛應(yīng)用,但消毒作用不如氯氣強(qiáng)。
 
2.2.2 過氧化物消毒
 
過氧化物消毒劑最常用的有二氧化氯和臭氧。
 
二氧化氯與氯消毒的特性不同,它的殺菌機(jī)制主要是二氧化氯分子滲入細(xì)胞內(nèi),將核酸(DNA或RNA)氧化,以快速抑制微生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物的生存的。二氧化氯是被世界衛(wèi)生組織(WHO)確認(rèn)的一種高效強(qiáng)力殺菌劑,是國(guó)際上公認(rèn)的氯系列消毒最理想的更新替代產(chǎn)品,為國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局所推薦的,其最大的優(yōu)點(diǎn)在于與腐殖質(zhì)或有機(jī)物反應(yīng)幾乎不產(chǎn)生發(fā)散性有機(jī)鹵物,不生成并抑制生成致癌物三鹵甲烷,也不與氨及氨基化合物反應(yīng)。
 
臭氧消毒法,臭氧是一種極強(qiáng)的氧化劑,殺菌效果好,接觸時(shí)間短,氯的殺菌作用是漸時(shí)的,而臭氧的滅菌作用是快速、瞬時(shí)的。另外,臭氧不僅完全不產(chǎn)生致癌的三鹵甲烷,還能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物,除臭脫色效果好,使水溶解增加,現(xiàn)在西歐國(guó)家普遍使作,但投資大,設(shè)備故障率高電耗大,費(fèi)用較氯化消毒高,而且由于臭氧化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定,直接帶了臭氧消毒的缺點(diǎn),無法貯存,不易運(yùn)輸,臭氧消毒后水中不能維持剩余臭氧,對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)難以控制,控制和檢測(cè)O3均需一定的技術(shù),管理難度大。
 
2.2.3紫外線輻照消毒
 
紫外線輻照消毒具有廣譜殺菌性、能夠有效地殺滅各種病菌、細(xì)菌和原生菌,作為一種物理消毒方法,無毒性、蓄積毒性和腐蝕作物,操作簡(jiǎn)單,不加化學(xué)藥劑,不產(chǎn)生二次污染消毒后的水無殘留輻射,缺點(diǎn)是紫外光源壽命短,若光照強(qiáng)度低時(shí),殺菌效率不高,且無后續(xù)作用,不能大規(guī)模應(yīng)用。
 
2.3工業(yè)污水
 
工業(yè)污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機(jī)物而顯出獨(dú)特的顏色,污染性很強(qiáng)。如果工業(yè)污水直接進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應(yīng)。據(jù)研究表明:重金屬進(jìn)入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,最終危害生命。
 
污水中污染無機(jī)物有的惡化水質(zhì),危害水生生物,危害農(nóng)業(yè);有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對(duì)人體危害最大,甚至致癌。然而工業(yè)污水無機(jī)物構(gòu)成千差萬別,因此,對(duì)工業(yè)污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術(shù)與具體的工行業(yè)減污處理設(shè)備相結(jié)合,才能有效地降低工業(yè)污水中的毒害原素。最為有效的方法為工廠內(nèi)生污水直接凈化,即直接在工業(yè)廠房或其附近采用有針對(duì)性的用污水處理方法?,F(xiàn)在,工業(yè)污水的直接凈化技術(shù)是國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略中非常具有生命力的前沿技術(shù)。
 
3. 污泥處理
 
常用的污泥處理方法有:農(nóng)業(yè)利用、衛(wèi)生填埋、焚燒和投入海洋等。目前我國(guó)污泥處理仍以農(nóng)業(yè)和衛(wèi)生填埋為主。
 
3.1 衛(wèi)生填埋
 
衛(wèi)生填埋優(yōu)點(diǎn)是投資省、實(shí)施快、方法簡(jiǎn)單、處理規(guī)模大,缺點(diǎn)是對(duì)污泥的土力學(xué)性質(zhì)要求較高,需要大面積的場(chǎng)地和大量的運(yùn)輸費(fèi)用,地基需作防滲處理以防地下水污染等。填埋目前仍是我國(guó)污泥處置的重要方法之一,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,常規(guī)填埋是一種不可循環(huán)的最終處置方式,需要大面積的土地,其應(yīng)用比例將會(huì)逐漸減少。
 
3.2海洋傾倒
 
海洋傾倒是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的處理方法。對(duì)于那些靠近海岸的大型污水處理廠來說,將其液態(tài)污泥排海是一種方便的污泥處置方法。90年代英國(guó)、日本、美國(guó)相繼使用這種
 
方法處理污泥,但投海會(huì)污染海洋,對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈造成威脅,有鑒于此,污泥海洋傾倒已受到越來越多的反對(duì),不得在水體中處置污泥。
 
3.3 土地利用(污泥農(nóng)用)
 
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),無論是從經(jīng)濟(jì)因素,還是從肥效利用因素出發(fā),污泥的土地利用是符合我國(guó)國(guó)情的處置方法。污泥農(nóng)用從我國(guó)具體情況來說是最可行、最現(xiàn)實(shí)的處置方案。污泥農(nóng)用可大量處置污泥,原則上只有污泥達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就可用于農(nóng)田;污泥參與農(nóng)田的自然物質(zhì)循環(huán)過程,污泥中的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)和微量元素是良好的農(nóng)用肥料,對(duì)農(nóng)作物有增產(chǎn)作用;污泥中的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)可改善土壤結(jié)構(gòu),是良好的土壤改良劑;污泥農(nóng)業(yè)利用使生產(chǎn)費(fèi)用降低,適合我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。
 
3.4污泥堆肥
 
污泥堆肥農(nóng)用的一個(gè)重要方面,它是利用污泥中的微生物進(jìn)行發(fā)酵的過程。此技術(shù)早在 20世紀(jì)初,在歐洲就開發(fā)研究成功,開始只被用于城市垃圾的處理,后來這種方法被引用到污泥處理施用農(nóng)田。
 
3.5. 污泥焚燒
 
污泥焚燒后,大大減量化。另外,污泥中所含有的重金屬在高溫下被氧化成穩(wěn)定的氧化物,是制造陶粒、瓷磚等產(chǎn)品的優(yōu)良材料。近年來,焚燒法得到了較大的發(fā)展,和其它各法相比,焚燒法有以下幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn):?大大地減少了污泥的體積和重量,因而最終需要處理的物質(zhì)很小,有時(shí)焚燒灰可制成有用的產(chǎn)品;?污泥處理速度快,不需長(zhǎng)期儲(chǔ)存;?污泥可就地焚燒,不需長(zhǎng)距離運(yùn)輸;④可以回收能量用于發(fā)電和供熱。
 
4. 結(jié)束語
 
4.1對(duì)污水的優(yōu)化處理,不能單純從宏觀的角度對(duì)水量進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制,要在了解污水處理的內(nèi)在機(jī)制相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上,同時(shí)考慮處理水量與水質(zhì)兩方面的因素,只有將這兩方面結(jié)合起來,這樣的污水處理才更加客觀準(zhǔn)確。
 
4.2作為污水處理過程的伴生物的污泥也日益增加,污泥的處置問題在城市污水處理中占有的位置將日益突出。針對(duì)這一問題,不同國(guó)家的解決方法是不盡相同的,同一國(guó)家不同地區(qū)也存在著差異,因地制宜應(yīng)該是污泥處理處置方式選擇的基本思路和原則。
 
4.3在進(jìn)行污水污泥處理工作中,要全面控制,合理布局;加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)宣傳教育;強(qiáng)化管理,努力擺脫現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中高污染高排放的“雙高”困境。
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