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關(guān)鍵詞:污水 處理 思路
隨著水污染問題的日益嚴(yán)峻,污水治理技術(shù)正逐步成為國際國內(nèi)的研究熱點之一。在污水的處理系統(tǒng)中應(yīng)用人工設(shè)計組合的微生態(tài)系統(tǒng),可以有效提高污水處理的效率,同時生態(tài)濾池污水處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用在污水的回收和利用方面表現(xiàn)出良好的發(fā)展空間,正逐漸發(fā)展為污水處理的主要趨勢。文章主要針對生態(tài)濾池的主要應(yīng)用形式,對生態(tài)濾池的特點及優(yōu)越性進(jìn)行探討。
1、生態(tài)濾池的概念及其應(yīng)用特點
生態(tài)濾池(MEEF)是利用水生微生物和人工填料上的生物膜形成的模仿自然生態(tài)系統(tǒng)來進(jìn)行污水凈化的一種水處理技術(shù),污水中的顆粒物主要通過人工填料進(jìn)行過濾,生物膜與微生物主要負(fù)責(zé)污水中的可溶性污染物。這種生態(tài)濾池污水處理技術(shù)實際上是模仿天然的生態(tài)系統(tǒng),利用各種生態(tài)關(guān)系來進(jìn)行水中污染物的處理和凈化,是一個半自然生態(tài)系統(tǒng)。我國的很多城市和地區(qū)廣泛存在著突發(fā)性的暴雨徑流現(xiàn)象,其污染程度要遠(yuǎn)低于生活污水,如果采用集中治理的方式難免會遇到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的雙重難題,而采用生態(tài)污水處理技術(shù)就可以輕松實現(xiàn)污水的凈化處理。生態(tài)濾池污水處理技術(shù)作為一種新興的凈水技術(shù),逐漸地在城鎮(zhèn)生活污水處理工藝中得到廣泛的應(yīng)用。通過對生態(tài)濾池進(jìn)行合理的設(shè)計,可以通過微生物和人工填料的協(xié)同作用,對污水進(jìn)行有效的處理,去除污染物的同時也可以較大程度上減少污水中的顆粒物,是一種全新概念上的污水處理工藝。
2、生態(tài)濾池污水處理技術(shù)應(yīng)用
生態(tài)濾池污水處理技術(shù)是模仿自然生態(tài)系統(tǒng)的原理,運用工程學(xué)手段對污水進(jìn)行回收和利用,將水的自然循環(huán)與人工組織機(jī)構(gòu)形成統(tǒng)一的平衡系統(tǒng),為城鎮(zhèn)生活污水的社會循環(huán)控制,減少人類活動對自然循環(huán)的干涉都能起到良好的效果,各種形式的生態(tài)濾池污水處理技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于生態(tài)工程系統(tǒng)中。
2.1蚯蚓生態(tài)濾池技術(shù)
在污水處理反應(yīng)器中引入蚯蚓,利用蚯蚓的生物降解可以有效延長和擴(kuò)展污水中的生物代謝鏈,通過多種人工調(diào)控方式,對生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行合成與分解的調(diào)控干涉。蚯蚓可以分解濾床有機(jī)污染物,還能夠清通濾床的堵塞物,促進(jìn)含氨物質(zhì)的硝化與反硝化作用。濾池中采用的填料主要有鋸末、糧食殼、煤渣、石英砂等,通過蚯蚓的生物活動可以輕松實現(xiàn)顆粒物的物理過濾、有機(jī)物分解和污泥的穩(wěn)定化。蚯蚓微生物生態(tài)濾池在近幾年發(fā)展起來的一種新型生態(tài)污水處理技術(shù),其處理工藝出水水質(zhì)能夠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GBl8918-2002)》二級標(biāo)準(zhǔn),污泥的排放量也大幅度減少,水資源的回收利用程度提高,不僅在經(jīng)濟(jì)上節(jié)省了工程開支,工藝流程也相對簡單,運行起來管理方便、維護(hù)簡單,尤其適用于中小城鎮(zhèn)生活污水的處理與回用。
2.2穩(wěn)定塘技術(shù)
穩(wěn)定塘技術(shù)處理污水在我國的應(yīng)用歷史比較久,早在20世紀(jì)50年代,我國就開始采用這一技術(shù)處理污水。二級生物處理廢水的造價比較高,相比之下,穩(wěn)定塘處理技術(shù)體現(xiàn)出了明顯的成本優(yōu)勢,能耗也進(jìn)一步降低,便于管理。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計,我國穩(wěn)定塘處理能力每年都在逐步增長,是城市污水處理量的主要貢獻(xiàn)力量。在一些邊遠(yuǎn)城市,比如新疆、滿洲里等,穩(wěn)定塘技術(shù)更是成為了污水處理的主力。穩(wěn)定塘處理廢水的能力不僅僅體現(xiàn)在生活污水方面,對工業(yè)廢水也有較好的處理效果。目前為止,石油、紡織、造紙等污染比較嚴(yán)重的行業(yè)都紛紛引入了穩(wěn)定塘技術(shù),穩(wěn)定塘利用稀釋沉淀、生物降解和水生植物等作用在工業(yè)廢水凈化方面取得了良好的效果。
2.3污水土地處理技術(shù)
污水土地處理技術(shù)在實踐應(yīng)用中有著較好的前景,但是依然存在一些難以突破的瓶頸問題,比如存在較強(qiáng)的選擇性,對氣候條件的依賴性較強(qiáng)等。專家積極調(diào)研考察了我國廢水污染的現(xiàn)狀及治理現(xiàn)狀,鉆研和吸取了一些發(fā)達(dá)國家治理廢水的經(jīng)驗教訓(xùn),提出土地處理代替二級處理并同時去除污水中氮、磷的技術(shù)路線,這種處理污水的思路突破了三級處理的局限,出水質(zhì)量大幅提高。污水土地處理技術(shù)在近幾年的實踐應(yīng)用中發(fā)揮了很大的作用,目前已經(jīng)建立起系統(tǒng)化的土地處理分類體系和輔助設(shè)計系統(tǒng),在全國許多地方都有成功的示范工程。該項技術(shù)在廢水凈化原水給水處理等方面都將有巨大的利用前景。
3、生態(tài)濾池污水處理技術(shù)發(fā)展趨勢展望
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們環(huán)保理念的日趨加強(qiáng),污水生態(tài)處理技術(shù)也迎來了飛速發(fā)展的黃金期,在未來,生態(tài)方法處理污水技術(shù)主要將向著兩個方向發(fā)展:幾種污水生態(tài)處理技術(shù)通過并聯(lián)或者參數(shù)優(yōu)化處理,以期解決北方寒冷地區(qū)終年運行的問題;或者采用多種物理的化學(xué)的生物的處理方法強(qiáng)化處理系統(tǒng)。這里提到的物理處理法包括了吸附法、離心法、重力法等,化學(xué)處理法指的是氧化、離子交換、凝絮等方法,生活處理法主要指活性污泥法、SBR和BSAR等。在污水處理這一領(lǐng)域,我國起步時間較晚,但是快速增長的經(jīng)濟(jì)背后帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染,目前國外在污水處理工藝發(fā)展相對成熟。20世紀(jì)80年代約翰?托德有史以來第一次將活性污泥法和濕地有機(jī)地結(jié)合起來,創(chuàng)造性提提出了“l(fā)iving technology”,這是污水處理史上一項重大的突破。該技術(shù)包含了Solar aquatic system (SAS),Living machine等多種形態(tài)。SAS強(qiáng)調(diào)依托于太陽能,借助各種動植物和微生物共同構(gòu)建污水凈化系統(tǒng)。Living machine在SAS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了生態(tài)流化床。Living technology技術(shù)具有操作性強(qiáng),節(jié)省能源,便于控制的特點,最重要的是Living technology技術(shù)有效地集合了綜合濕地和活性污泥法的處理特點,大幅提高了污水處理效率。
天然河湖水在我國的分布并不廣泛,隨著人們對生活景觀要求的日益提高,水景需求量直線上升。要想保持水景的長期的清澈度,就要投入一定的人力財力進(jìn)行后期維護(hù),要定期補(bǔ)充新鮮水源。傳統(tǒng)補(bǔ)充水景用水主要依靠自來水,但是這一方法與節(jié)約用水的政策導(dǎo)向背道而馳,中水作為補(bǔ)充水成為未來的主要發(fā)展趨勢。人工湖治理方法方面,傳統(tǒng)的治理方法比如引水換水、循環(huán)過濾等,這些都不能從根本上解決問題,living technology作為一種先進(jìn)的污水處理系統(tǒng),可以從宏觀和微觀兩個層面,大幅提高景觀污水處理效率,提高景觀水回收效率。
參考文獻(xiàn)
[1] 金鑫,生態(tài)濾池污水處理技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)策略,,2013.11
關(guān)鍵字:中小城鎮(zhèn) 污水處理技術(shù) 低耗
【分類號】:TF046.6
引言
隨著近幾年來經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展和國家政策的偏移,中小城鎮(zhèn)的的發(fā)展日新月異,但是中小城鎮(zhèn)的崛起也帶了新的問題。由于小城鎮(zhèn)的發(fā)展是片面的,尤其是環(huán)境保護(hù)問題做得并不是很到位。關(guān)于污水的排放與處理,中小城鎮(zhèn)缺乏相關(guān)的污水處理設(shè)備,導(dǎo)致污水亂排亂放嚴(yán)重影響了中小城鎮(zhèn)水環(huán)境的健康發(fā)展。目前中小城鎮(zhèn)的污水排放量逐年增多并且得不到有效治理,形勢十分嚴(yán)峻。鑒于我國的發(fā)展現(xiàn)狀,中小城市在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的資金并不富裕,大多數(shù)污水處理設(shè)備陳舊、機(jī)器老化。這就要求我們盡快找出簡單可行、節(jié)能環(huán)保、高效低耗的污水處理新方案來治理中小城鎮(zhèn)的生活污水難題。
一、中小城鎮(zhèn)生活污水處理現(xiàn)狀
小城鎮(zhèn)的生活污水主要是洗滌和沐浴用水,其中包含著大量的清潔劑、沐浴用品等化學(xué)試劑,我們在處理時必須針對這一鮮明特點來有針對地處理。當(dāng)前最常用的城鎮(zhèn)生活污水處理方法可分為活性污泥法和生物膜法兩大類[1]。每種大方法下又包括幾種具體的小方法,但是總體來看這幾種方法不僅建設(shè)成本大,建成后運行成本也高并不符合中小城鎮(zhèn)生活污水處理情況。因此研制開發(fā)污水處理效果好,耗資少,運行成本低的中小城鎮(zhèn)污水處理方案是重中之重。
二、 處理中小城鎮(zhèn)生活污水需要注意的問題
現(xiàn)階段我國的經(jīng)濟(jì)雖然有較大發(fā)展,但總體來說并不是全面的,大城市如此,小城鎮(zhèn)亦同。我們在解決中小城鎮(zhèn)污水問題時一定要注意經(jīng)濟(jì)發(fā)展這一個大背景,不要為創(chuàng)造功績修建大規(guī)模完全脫離中小城鎮(zhèn)發(fā)展實際的、毫不實用的污水處理工程。這樣不僅造成了資源不必要的浪費也影響到生活污水的處理。在處理污水問題時,我們一定要結(jié)合實際情況因地制宜,把資源完全調(diào)動起來為我們所用。我們也要注意新技術(shù)、新工藝的研發(fā),不要閉門造車,及時調(diào)研國內(nèi)外已投入使用的、污水處理效果好的方案為我們所用,不斷提高完善我們中小城鎮(zhèn)處理生活污水的能力。爭取做到節(jié)能高效、成本低、效果好的污水處理工程,為我們的居民營造一個來良好舒適的居住環(huán)境也讓我們工業(yè)的發(fā)展無后顧之憂。
三、中小城鎮(zhèn)生活污水處理新技術(shù)
1 百樂卡(BIOLAK)工藝
百樂卡藝是一種具有脫氮除磷功能的活性污泥處理系統(tǒng)[2],其工藝相對來說比較簡單,尤其適合處理中小城鎮(zhèn)的生活污水。國內(nèi)建成并投入使用的的山東省招遠(yuǎn)市污水處理廠、深圳市龍?zhí)镂鬯畯S煙臺市萊山辛安河污水廠等等均是采用該項技術(shù)。
BIOLAK工藝的主要特征表現(xiàn)為:
(1)低負(fù)荷工藝:BLOLAK工藝污泥負(fù)荷較低。
(2)低成本:曝氣池采用土池結(jié)構(gòu)來減少投資節(jié)約了土建費用。
(3)高效:在進(jìn)行污水處理時也可以同時開展設(shè)備檢修與維護(hù),雙向工作兩不誤。
(4)污泥處理:污泥處理工作做得較好,不會造成環(huán)境污染。
(5)維修簡單易行。
鑒于上述幾個特點,自從1999年BIOLAK工藝自從外國引進(jìn)來后,在處理污水方面效果得到了一致的好評,性能尤為穩(wěn)定,在中小城鎮(zhèn)得到了廣泛推廣和使用。
2人工濕地系統(tǒng)
濕地系統(tǒng)主要是利用土壤、水分、人工填充物質(zhì)以及其中的植被微生物等經(jīng)過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)等來達(dá)到對污水的凈化作用。類似與自然濕地系統(tǒng)對于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)機(jī)理,人工濕地系統(tǒng)的作用機(jī)理包括吸附、過濾、氧化還原、沉淀及各類動物的作用[3]?;|(zhì)是人工濕地最基本的構(gòu)成,它包括土分、沙粒、石子等??梢越o水生植物和微生物提供適合的生長環(huán)境和需要的營養(yǎng)物質(zhì)。人工填充物質(zhì)使污水得到沉積,微生物通過新陳代謝還可以消耗掉污水中的有機(jī)物,從而有效過濾出有機(jī)污染物。
人工濕地包括無植被和有植被兩種類型。有植被的系統(tǒng)主要依靠植被的根系吸收污染物作為自身的營養(yǎng)物質(zhì),并為微生物提供生存空間能夠有效吸附部分重金屬和有毒物質(zhì)。水生植物的根系生長情況和其高度和長勢都直接影響到濕地系統(tǒng)對污水的處理功效。不同的植物處理污水的效果不同,我們根據(jù)需求建立我們的濕地系統(tǒng)。無植被系統(tǒng),基質(zhì)成為主要的凈水裝置,污水在基質(zhì)層中會發(fā)生的一系列物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng),來脫氮除磷。用人工濕地系統(tǒng)來處理污水要求較為寬松,沒有什么要求,應(yīng)用較為普遍幾乎適合所有的情況。
3 活性污泥法技術(shù)
該項技術(shù)是目前應(yīng)用最普遍的污水處理技術(shù)。它主要是利用好氧生化作用進(jìn)行污水凈化。對污水進(jìn)行進(jìn)化作用的是微生物,它在進(jìn)行新陳代謝時消耗掉其中的有機(jī)污染同時也在進(jìn)行著繁殖過程?;钚晕勰嘀写嬖诘奈⑸锟梢晕绽梦鬯械囊恍┯袡C(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2等產(chǎn)物[3]。污水中的非溶解性有機(jī)物,經(jīng)過可溶性轉(zhuǎn)變后再進(jìn)行氧化處理即可。并且隨著該項技術(shù)幾十年的應(yīng)用和研究,現(xiàn)已產(chǎn)生出多種新的運行方式。
4氧化溝活性污泥法
氧化溝又被稱為氧化渠或者又叫循環(huán)曝氣池,它是完全封閉的。這項技術(shù)是對第三種活性污泥處理法的創(chuàng)新和改善。它把生物反應(yīng)池用氧化溝來代替,氧化溝內(nèi)的封閉空間能夠保證污水和活性污泥不斷地循環(huán)流動。氧化溝在充分混合和循環(huán)過程中,水中的溶解氧濃度可能逐漸由高到低發(fā)生變化,甚至出現(xiàn)缺氧的狀態(tài)。在這種環(huán)境下,污水和污泥中的生物可以迅速的凝聚。氧化溝中可分為兩種區(qū)域,富氧區(qū)和缺氧區(qū)。污水經(jīng)過硝化和反硝化的處理,可以除氮。此項技術(shù)具有工藝流程簡單、操作簡便、運行穩(wěn)定、對外界環(huán)境的的變動如水溫、水流速度等適應(yīng)性強(qiáng)并且其脫氮功能顯著、處理水質(zhì)優(yōu)良、污泥產(chǎn)率低等優(yōu)點。不過該項工程需占地面積稍大比較適合規(guī)模不大的污水處理。
三、結(jié)論
通過分析目前中小城鎮(zhèn)的發(fā)展現(xiàn)狀,我們提出了治理中小城鎮(zhèn)的生活污水情況需要注意的問題。然后根據(jù)相關(guān)調(diào)研和學(xué)習(xí),我們提出了包括百樂卡工藝、人工濕地系統(tǒng)、活性污泥法和氧化溝活性污泥法四個較為符合中小城鎮(zhèn)實際情況的常用污水處理新技術(shù)。上述幾種新技術(shù)的污水處理效果好,工藝簡單且成本低,是符合國家大力倡導(dǎo)的高效低耗節(jié)能政策的,非常適合用在中小城鎮(zhèn)的污水處理中,我們應(yīng)做好它們在我國中小城鎮(zhèn)推廣使用。
四、 參考文獻(xiàn)
【1】 郭英卓.中小城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)措施研究[J].城市建設(shè)理論研究,2011(36).
2.寶鋼集團(tuán)廣東韶鋼松山股份有限公司能源環(huán)保部,廣東 韶關(guān) 512123)
摘要:近年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們的生產(chǎn)生活發(fā)生劇烈變化,國民經(jīng)濟(jì)總值迅速提升,但與此同時環(huán)境污染逐漸加劇。目前,國內(nèi)的鋼鐵廠數(shù)量極多,空間上也比較分散,這就為鋼鐵廠造成的環(huán)境問題的處理增加了難度。文章針對鋼鐵廠的水污染問題進(jìn)行了探討,對鋼鐵廠污水處理創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行了介紹。
關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)發(fā)展;環(huán)境污染;鋼鐵廠;污水處理;創(chuàng)新技術(shù)
中圖分類號:X757文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2014)22-0011-03在經(jīng)濟(jì)飛躍發(fā)展的同時,我國環(huán)境壓力也日益加劇。諸如大氣污染、水污染、土壤污染等環(huán)境問題發(fā)展嚴(yán)重,給社會大眾及政府部門敲響了警鐘。因此,以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為基礎(chǔ),加強(qiáng)環(huán)境、資源保護(hù),實現(xiàn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展,是我國人民的共同愿望。保護(hù)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是社會發(fā)展的迫切需求,所以創(chuàng)新鋼鐵廠的污水處理對減少水污染、改善環(huán)境質(zhì)量狀況具有非常重要的意義。
1鋼鐵廠的用水狀況
在發(fā)展越來越快的當(dāng)今社會,環(huán)境變化也隨之加快,這就要求各個企業(yè)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時還需要肩負(fù)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任。特別是在鋼鐵廠領(lǐng)域,鋼鐵廠的正常運行離不開水資源的支持,鋼鐵廠過程中使用的一些物質(zhì)也影響了水資源的質(zhì)量,目前一些發(fā)達(dá)國家大力支持那些遵守環(huán)境管理制度的鋼鐵廠,并取得顯著成績,所以我們一定要探索相關(guān)對策、制定關(guān)于環(huán)境管理的制度,確保人們的生活不會再受到威脅,確保每一個企業(yè)都能在遵守法律制度的前提下,為企業(yè)帶來最大效益,只有這樣才能落實科學(xué)發(fā)展觀的政策。
鋼鐵廠作為一種高能耗、高排放的工業(yè)行業(yè),它在落實科學(xué)發(fā)展觀工作中發(fā)揮著重要作用,它在國內(nèi)的節(jié)能減排工作中也承擔(dān)著重要責(zé)任。2005~2007年,國內(nèi)的重點鋼鐵企業(yè)中,工業(yè)用水量已經(jīng)由高速增長轉(zhuǎn)變?yōu)榫徛鲩L,在2007年,一些重點的鋼鐵企業(yè)工業(yè)用水的重復(fù)利用率已經(jīng)達(dá)到96%,這個數(shù)字說明國內(nèi)鋼鐵工業(yè)的用水狀況已經(jīng)得到有效控制,但是我們?nèi)匀恍枰M(jìn)一步減少鋼鐵廠的工業(yè)用水量,提高鋼鐵廠的工業(yè)用水的重復(fù)利用率,這就需要相關(guān)企業(yè)加大工業(yè)用水的處理力度,積極推廣科技含量比較高的技術(shù)設(shè)備,強(qiáng)化鋼鐵廠工業(yè)用水的綜合處理。
2國內(nèi)工業(yè)水污染處理現(xiàn)狀分析
目前,隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷進(jìn)步,國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)水平不斷提高,而工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分也迅速成長起來,與此同時,各種環(huán)境問題也隨之而來,為了貫徹科學(xué)發(fā)展觀,國家對各個行業(yè)的節(jié)能減排工作提出更高的要求,尤其是工業(yè)領(lǐng)域,國家對現(xiàn)有企業(yè)工業(yè)用水的水排放提出更高的要求,對于那些煉鐵、煉鋼單位,國家要求他們做到污水的零排放??梢姡撹F工業(yè)領(lǐng)域的污水處理越來越受到重視,所以,各個企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)也應(yīng)該將這項工作重視起來。
鋼鐵工業(yè)是用水大戶,鋼鐵用水大部分使用地下水、地表水,這些又是人們生產(chǎn)生活的用水來源之一,鋼鐵工業(yè)的發(fā)展造成這些水資源的污染,將會在很大程度上降低人們的生活質(zhì)量。在鋼鐵生產(chǎn)過程中,工廠的用水量也會因為產(chǎn)品的不同而有所不同,如果鋼鐵廠大力生產(chǎn)那種等級比較高、質(zhì)量相對更好的鋼鐵產(chǎn)品,就會對水資源的利用提出更高的要求。
鋼鐵廠對廢水的處理也直接關(guān)系到水污染的程度??沙掷m(xù)發(fā)展要求工廠的污水必須要經(jīng)過處理才能排放到其他水體中,這就在很大程度上減少了水資源的污染。目前,鋼鐵廠的廢水有的是工廠直接進(jìn)行處理,有的則需要借助污水處理廠進(jìn)行處理。隨著社會的發(fā)展,環(huán)境問題越來越受到人們的關(guān)注,所以政府對污水的排放提出更高的要求。鋼鐵廠面對如此大的壓力,為了確保企業(yè)自身效益,相關(guān)負(fù)責(zé)人必須找到屬于自己的污水處理系統(tǒng),包括科學(xué)可行的污水處理技術(shù)。就目前而言,鋼鐵廠工業(yè)污水作為一種非傳統(tǒng)的水資源越來越受相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注。當(dāng)前社會,各個鋼鐵企業(yè)主要采用工業(yè)污水制成回用水的方式降低污水的排放,同時這也在很大程度上實現(xiàn)了資源的重復(fù)利用,深入落實了國家制定的科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略。
在鋼鐵工業(yè)領(lǐng)域,將污水進(jìn)行處理制成回用水是鋼鐵企業(yè)常用的污水處理方式,這雖然能夠在一定程度上減少工業(yè)污水的排放,但也帶來新的環(huán)境問題。鋼鐵工業(yè)的污水需要經(jīng)過混凝、沉降、除油、過濾等一系列的常規(guī)處理才能夠制成回用水,在這些處理程序中,鋼鐵污水中原有的懸浮物、雜質(zhì)等大分子物質(zhì)都能夠得以有效去除,但是這種處理方式并不能降低污水中的含鹽量,所以鋼鐵廠由鋼鐵污水制成的回用水中的含鹽量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于凈循環(huán)水,也明顯高于濁循環(huán)水。與此同時,回用水中還包含少量的乳化油、溶解油等雜質(zhì)。所以這類回用水的用途就明顯受到一定的限制,這些回用水只能用于鋼鐵工業(yè)中的燒結(jié)、煉鋼、煉鐵等工作流程中,它并不能作為整個鋼鐵工業(yè)系統(tǒng)中的補(bǔ)充水。在鋼鐵工業(yè)中還有直流噴渣和澆灑地坪這兩項工作可以用到回用水,但是這兩部分的工作用水量有限。所以,鋼鐵工業(yè)用水中的脫鹽處理成為鋼鐵領(lǐng)域的又一難題。
3鋼鐵工業(yè)污水的創(chuàng)新處理
通過上述分析可以得知回用水并不是鋼鐵污水處理的最好方法,回用水中的含鹽量明顯高于正常水的含鹽量,所以企業(yè)應(yīng)該致力于回用水的脫鹽處理工作的研究,但是就目前而言將工業(yè)污水制成脫鹽水僅占鋼鐵工業(yè)污水很小的一部分。所以,鋼鐵工業(yè)污水應(yīng)該創(chuàng)新污水的處理技術(shù),將全部的污水進(jìn)行更深層次的處理??晒﹨⒖嫉膹U水創(chuàng)新研究方法如下:
(1)工業(yè)廢水進(jìn)行分質(zhì)管理:新建不同水質(zhì)的管道滿足不同水質(zhì)輸送的要求,接入不同水質(zhì)的用戶。例如高爐沖渣水、鋼渣處理車間悶渣水、燒結(jié)配礦用水,原料廠抑塵用水等。如果用戶對水質(zhì)提出過高要求造成過度使用也是一種資源浪費,因為不同水質(zhì)的水處理成本不同。
(2)廢水減量化處理工藝:采用反滲透(納濾等)一級膜處理,濃水排放占比例較高,由于低質(zhì)水用戶用水量固定,因此還需要進(jìn)一步減量化處理,例如可以采用二級膜處理。
(3)廢水無害化處理工藝:酚氰廢水或其他重金屬含量較高的廢水,可以采用臭氧氧化或采用芬頓試劑氧化工藝處理、微波消解、雙膜法、樹脂吸附,或者進(jìn)行燒結(jié)配礦消納處理、用于煤調(diào)濕等。
(4)廢水蒸發(fā)提鹽處理工藝:廢水量少,雜質(zhì)多,有害成分復(fù)雜,可以考慮蒸發(fā)處理,但要考慮腐蝕等問題。
(5)完善各工藝處理工藝:酚氰廢水采用多極氧化工藝和多極生物處理工藝。濁環(huán)系統(tǒng)采用對廢水影響小的生產(chǎn)材料,例如顆粒粒度大的石灰或礦石。含有氧化鐵皮的濁環(huán)水可以考慮永磁技術(shù),分離廢水中的氧化鐵皮,同時考慮油污分離效果一面影響氧化鐵皮的分離。其他一些凈環(huán)水系統(tǒng)為了降低藥劑使用,設(shè)置10%的處理能力的旁濾,能進(jìn)一步降低系統(tǒng)的懸浮物含量,提高換熱效果,減少系統(tǒng)補(bǔ)水量,提供水的循環(huán)利用率。
但是針對回用水出現(xiàn)的難題,相關(guān)單位可以從脫鹽技術(shù)出發(fā),采用新型的處理技術(shù),將鋼鐵工業(yè)污水進(jìn)行更深層次的加工,制成工業(yè)新水,就目前而言,工業(yè)新水的制造是當(dāng)前鋼鐵工業(yè)污水處理的發(fā)展趨勢,經(jīng)過科學(xué)的脫鹽處理,這種工業(yè)新水的含鹽量將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于那些自然水制成的工業(yè)新水。工業(yè)新水的出現(xiàn)能夠有效控制鋼鐵廠系統(tǒng)中的排水量和補(bǔ)水量,能夠最大限度地實現(xiàn)節(jié)能減排策略。
有些鋼鐵工業(yè)用水中含有超高濃度的鹽,這時傳統(tǒng)的處理方法已經(jīng)不能解決這個問題,這就需要相關(guān)單位加強(qiáng)這個環(huán)節(jié)的研究力度,目前,鋼鐵廠會將鋼鐵污水制成一級反滲透濃水,對這種水的處理方法如下:
(1)這些水可以用于燒結(jié)、煉鋼等工業(yè)流程的直流噴渣或者是澆灑地坪。
(2)企業(yè)可以將這種濃水和其他廢水混合后進(jìn)行排放。
(3)企業(yè)可以將這種一級反滲透濃水進(jìn)行蒸發(fā)、干燥后的水分進(jìn)行回收,重復(fù)利用,那些固體殘留就收集起來。
(4)企業(yè)可以將這種水經(jīng)過回用沖洗多介質(zhì)過濾器后再進(jìn)行排放。
當(dāng)然,在鋼鐵工作流程中,企業(yè)還可以設(shè)置專門的污水處理系統(tǒng),盡量降低鋼鐵污水中的雜質(zhì)含量。另外,企業(yè)還可以將內(nèi)部建立污水處理系統(tǒng)和回用水的深度處理這兩種方法進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,最大限度地減少鋼鐵工業(yè)的排水量。
在鋼鐵企業(yè)的污水中,含鹽量高是一個難題,同樣污水中的鉻處理也是一個難題,目前,企業(yè)經(jīng)過不斷的創(chuàng)新改革,通常會采用吸附法、電解法、膜分離法、微生物處理等技術(shù)降低污水中的鉻含量,特別是微生物法,這種創(chuàng)新性的污水處理技術(shù)具有費用低、效果好、無污染等優(yōu)勢,它將會在工業(yè)污水的處理中得到更廣泛的應(yīng)用。
4結(jié)語
鋼鐵企業(yè)作為一種高消耗、多排放的工業(yè),只有經(jīng)過不斷的創(chuàng)新改革才能深入落實國家制定的科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略,才能最大限度地實現(xiàn)節(jié)能減排,降低污水的排放。為了不斷改善環(huán)境、企業(yè)更應(yīng)該加大污水處理的創(chuàng)新技術(shù)的研究,最大限度地提高污水的利用率,促進(jìn)企業(yè)的全面發(fā)展。
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關(guān)鍵詞: 新型綠地城市; 生活污水; 處理技術(shù)
中圖分類號:F291.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
水是人類賴以生存的寶貴資源, 沒有水生命就不存在。隨著世界人口不斷的增加和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展, 用水量的逐年增加。地球上水的總量不少, 但能供人類利用的水量卻不多, 僅占總水量的0.009 2%。對于我國來說是屬于世界上13個最貧水的國家之一, 人均占有水量僅為世界人均量的1 /4, 因此珍惜水資源, 節(jié)約用水, 充分利用各種水就顯得更加重要。
城市生活污水主要指受到有機(jī)物或含磷物質(zhì)污染的水體,它的水質(zhì)污染指標(biāo)主要是氨氮和有機(jī)物濃度。生活污水的一般處理工藝主要是基于水中的濁度和細(xì)菌的去除而提出的,有混凝、沉淀、過濾和消毒等,該處理工藝僅能有效地去除水中的懸浮物、膠體雜質(zhì)和細(xì)菌,而對多數(shù)有機(jī)物的去除能力較低。所以常規(guī)處理工藝已經(jīng)不能達(dá)到現(xiàn)有再生水指標(biāo),為此國內(nèi)外對微污染水綜合處理進(jìn)行了深入的研究,許多新興工藝應(yīng)運而生。本文,筆者主要論述分層填料土壤毛管滲系統(tǒng)在城市污水處理中的應(yīng)用。
一、城市生活污水的來源和主要特點
生活污水主要來自家庭、商業(yè)、機(jī)關(guān)學(xué)校、旅游服務(wù)業(yè)及其他城市公用設(shè)施。城市生活污水污染物含量主要是有機(jī)物, 如淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、糖類、礦物油等, 其中CODCr (化學(xué)需氧量) 、BODs (生物需氧量) 、TKN (凱氏氮) 、TN (總氮) 、TP (總磷) 也較高。生活污水經(jīng)一級物理處理、二級生化處理后CODCr、BODs、TKN、NH3 - N等大幅度降低, 但TN、TP仍較高, 排入水體后易造成水體的富營養(yǎng)化, 使藻類大量生長繁殖, 造成赤潮和水華。藻類生物原生質(zhì)的組成是C106 H263O110N16 P, 可知水中含少量的氮、磷就能促使藻類大量生長, 而當(dāng)藻類代謝大量死亡時, 就使水域水體腐敗發(fā)臭水質(zhì)惡化。
二、污水處理的過程和方法
城市生活污水經(jīng)過管道收集到污水池,然后進(jìn)行過濾去除大顆粒污染物,通過曝氣裝置增加預(yù)處理后污水中溶解氧的含量,提高生物降解能力。
城市污水預(yù)處理。
城市污水中會含有一些大顆粒的有機(jī)物,特別是廚房污水會含有一些殘羹剩飯。如果不處理直接進(jìn)行土壤毛管滲濾,一方面增大了生物處理的負(fù)荷,污水的循環(huán)周期較長;另一方面在輸送過程中可能會堵塞管道,造成系統(tǒng)的崩潰。通過過濾池將水中的大顆粒有機(jī)物過濾出來,并將其投放到發(fā)酵罐中,收集經(jīng)過厭氧分解產(chǎn)生的清潔能源沼氣,可用于發(fā)電或生活燃?xì)狻?/p>
分層填料土壤毛管滲濾系統(tǒng)。
土壤毛管滲濾系統(tǒng)(SCWISs)是一種利用土壤及其毛管的滲濾作用處理污水的系統(tǒng),并通過土壤中所含的各類微生物和地表植物的根系等構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)降解水中有機(jī)污染物。該系統(tǒng)在國外已經(jīng)大量應(yīng)用,美國約有36%的農(nóng)村及零星分布的家庭住宅采用了SCWISs處理生活污水;在瑞典、芬蘭和挪威等國家,約有100多萬散居住戶采用了SCWISs處理生活污水。
生物膜脫氮除磷。
污水通過布水管進(jìn)入土壤滲濾層,經(jīng)過預(yù)處理后污水中剩余的污染物(有機(jī)物)濃度相對較低,減輕生物降解的負(fù)荷。污染物進(jìn)入滲濾層以后,通過物理、化學(xué)作用由上而下逐級吸附到土壤顆?;虮韺油寥啦萜褐参锇l(fā)達(dá)上的根系表面的生物膜上。最終在好氧條件下被分解成CO2和H2O;在厭氧條件下污染物被分解成CH4、N2、有機(jī)酸等。CO2和N2通過土壤的顆粒間空隙釋放到空氣中,由于污水中有機(jī)物含量比較小,整個過程中厭氧呼吸就比較微弱,產(chǎn)生的甲烷氣體就被厭氧微生物自身所消耗了。對于一般的污水,經(jīng)過滲濾層的處理和植物的吸收,污水中的硝態(tài)氮幾乎可被全部去除,90%磷能夠被土壤處理系統(tǒng)去除。
三、新型綠地的構(gòu)造
土壤滲濾系統(tǒng)構(gòu)建中常用的是英國的PPL G lobe滲濾溝技術(shù),其滲濾溝設(shè)計比較簡單,但它存在運行水力負(fù)荷過低,占地較大等問題。為此國內(nèi)外開展了采用分層填料進(jìn)行土地毛管滲濾系統(tǒng)處理污水的研究,其可增大土壤的滲透系數(shù)和運行的水力負(fù)荷,占地面積也較小。據(jù)統(tǒng)計PPL G lobe滲濾溝技術(shù)的水力負(fù)荷一般不超過6.60 cm/d,而強(qiáng)化滲濾系統(tǒng)可以達(dá)到10 cm/d。分層土壤毛管滲濾裝置結(jié)構(gòu)見圖1,尺寸為長×寬×高=2 m×1 m×l m。煤渣經(jīng)人工破碎篩分后,選取粒徑在2~30 mm的煤渣,作為特殊土壤的填料。布水管和集水管由多組均勻排列的PVC管組成,PVC管上按照一定比例和方式打很多孔,周圍用卵石包圍防止堵塞管孔。在布水管的下方有一定厚度的粗砂,粗砂下面為不透水的混凝土結(jié)構(gòu),對布水系統(tǒng)起支撐作用。新型綠地由5部分構(gòu)成?!氨韺印庇奢^肥沃的耕作土壤組成,是草坪植物的生長層,其上種植綠色期長的草坪植物“馬尼拉”、“翦股穎”或“早熟禾”等,實現(xiàn)污水綠地利用?!皾B濾層”是污水凈化的主要作用層,微生物在這一層上附著在填料或土壤顆粒上形成生物膜,對污水中的有害物質(zhì)進(jìn)行生物降解?!胺雷o(hù)層”在不同層分界線處設(shè)置可透水的無紡布,防止上層土壤下落填入礫石層,破壞它的布水或集水功能。“防滲層”位于滲濾床周圍,采用特定防滲材料像素混凝土或有機(jī)聚合材料,其作用是防止污水直接下滲,污染地下水?!凹畬印蔽挥跐B濾系統(tǒng)的最底部,是由10 cm厚度的卵石和集水管構(gòu)成,起到支撐上部體系和構(gòu)建飽水層的作用
四、回收水利用
回收水,主要是指經(jīng)過處理或部分處理,能夠再次使用的廢水,也被稱為再生水。通過集水管將經(jīng)過土壤毛管滲濾處理后的合格水體收集起來,用于正常的農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)的冷卻水等,使生活污水循環(huán)利用。
隨著城市化腳步的不斷加快,綠地的覆蓋面積也是與日俱增。在保持城市綠化面積的同時,該污水處理系統(tǒng)綜合利用了城市綠化的土地資源,解決了土壤毛管滲濾系統(tǒng)的占地問題,并且其改良后的滲濾系統(tǒng)運行的水力負(fù)荷得到提高。對于水資源供需矛盾日益緊張、生活污水污染日趨嚴(yán)重的城市地區(qū),新型綠地具有很強(qiáng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
結(jié)語
生活污水治理是一項長期而艱巨的工作, 對于緩解我國用水壓力, 水體保護(hù), 社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著巨大的現(xiàn)實意義。多年以來, 我國的環(huán)境工作者已經(jīng)在此做出了很多卓有成效的工作, 從治污理論、原理的探索到實際技術(shù)的應(yīng)用與操作, 以及各地檢測系統(tǒng)的建立都取得了巨大的成就。但同時, 我們也應(yīng)看到, 我國新型綠地城市生活污水的處理和回用水平在世界上和發(fā)達(dá)國家還有著不小的差距。全地區(qū)的回用水系統(tǒng), 中水利用系統(tǒng)的建立還處于探索階段, 一些新的治理技術(shù)實際利用率還偏低, 更好更優(yōu)的治理方法還期待突破,生活污水的經(jīng)濟(jì)利用價值也很低。這一切都只能讓我們以更大的熱情投入到新技術(shù)的研究與應(yīng)用之中, 更有效率的治理生活污水, 為國家的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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某污水廠處理量為20萬噸/天,出水指標(biāo)為一級A,屬于規(guī)模較大的污水處理廠。該污水廠共有12個PLC分站全部接入中央控制室,建立一套中央監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場檢測、數(shù)據(jù)采集和處理、數(shù)據(jù)通信和中央監(jiān)控等部分組成,現(xiàn)場設(shè)備反饋的設(shè)備狀態(tài)和檢測儀表檢測到的設(shè)備參數(shù)經(jīng)過處理后通過以太網(wǎng)上傳至中央控制室,中央控制室內(nèi)的運行人員通過監(jiān)控計算機(jī)監(jiān)視全廠設(shè)備的運行狀態(tài),根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)和儀表參數(shù)發(fā)出各種控制指令,控制指令通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳到現(xiàn)場,控制設(shè)備的相應(yīng)動作。污水廠內(nèi)有8個二沉池和2個濃縮池,儀表設(shè)備安裝在全橋360°旋轉(zhuǎn)的刮泥機(jī)上。如果采用有線通信方式通信,通信距離較遠(yuǎn),電纜敷設(shè)有困難,且不利于維護(hù),因此采用無線通信方式,將信號傳輸至中控室上位機(jī)。
2無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成
無線傳輸網(wǎng)絡(luò)由一體化無線I/O模塊(包括網(wǎng)關(guān)模塊和節(jié)點模塊)、RS485-TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成,通過PLC站的交換機(jī)連接至中控室上位機(jī)。本系統(tǒng)中無線網(wǎng)關(guān)自帶RS-485串行通信接口,因此要將其通過以太網(wǎng)連接至中控室上位機(jī),需要一個RS-485轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊。選用ES-301模塊,該模塊支持MODBUSRTU從站模式,用于MODBUSRTU從站與MODBUSTCP主站的通信。無線網(wǎng)關(guān)作為MOD-BUSRTU從站,上位機(jī)作為MODBUSTCP主站,通過該模塊進(jìn)行通信。無線網(wǎng)關(guān)模塊與ES-301之間采用MODBUS通信協(xié)議。通信格式定義:數(shù)據(jù)長度為7位數(shù)據(jù)位,一位停止位,采用奇校驗,波特率為9600kbps。2.3無線設(shè)備與上位機(jī)的通信無線通信雖然通信距離遠(yuǎn),無需鋪設(shè)電纜,安裝方便,但對環(huán)境的要求也很高,需要設(shè)備完全可視,污水廠現(xiàn)場基本能達(dá)到該要求,但在吸泥機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中偶爾會出現(xiàn)遮擋物,影響信號質(zhì)量。為了保證數(shù)據(jù)可靠性,在上位機(jī)設(shè)置糾錯校驗,如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不可信,則及時反饋到無線設(shè)備,重置寄存器。上位機(jī)編程軟件采用組態(tài)軟件KINGSCADA,該軟件支持C語言編程。上位機(jī)與ES301模塊采用MODBUSTCP通信方式。為了保證無線通信和接口轉(zhuǎn)換模塊的工作時間,不引起時序沖突,采樣時間設(shè)置為5s。在完成采樣之后,首先執(zhí)行校驗程序,如果數(shù)據(jù)可信,則繼續(xù)完成進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和顯示功能。開關(guān)量/模擬量寄存器為無線網(wǎng)關(guān)中的映射地址。開關(guān)量和模擬量校驗程序保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,在實際工程應(yīng)用中效果顯著。
3結(jié)語