改性硅藻土处理城市污水技术的可行性研究(通用8篇)
摘要:以改性硅藻土为吸附剂处理工业含F废水.研究了改性硅藻土用量、pH值、吸附时间等因素对含F废水中F的去除效率的影响.结果表明:改性硅藻土加入量为100~150 mg/L,处理时间为60 rain,pH值为6~9,室温条件下,用氢氧化钠改性并高温活化后的.硅藻土对废水中F离子的去除效果明显优于原土,对含F废水样的处理,除F率可达到97%以上,处理后的废水中F离子浓度达到国家污水排放标准.作 者:刘祺 王仲军 Liu Qi Wang Zhongjun 作者单位:刘祺,Liu Qi(唐山第一职业中专,河北,唐山,063002)
王仲军,Wang Zhongjun(唐山学院,河北,唐山,063000)
目前, 很多深度处理技术都已经应用于污水处理中, 比如化学沉淀、活性炭吸附剂及膜分离技术等等, 特别是活性炭吸附技术在处理污水方面有着显著的处理效果, 但是其经济效益不高, 需要的成本比较大。因此, 探究低成本矿物来处理污水受到了高度关注, 硅藻土就在研究范围之内。硅藻土是一种稳定多孔的物质, 比表面积达50 m2/g~250 m2/g, 被作为过滤介质广泛应用于工业生产。很多实验基地开始研究硅藻土作为物质吸附剂, 对水源的放射性物质如铀以及重金属离子如Pb2+, Cu2+, Cd2+和碱性染料等的去除效果, 这些研究表明了硅藻土在处理城市污水方面有着重要的意义, 是未来发展的重要方向。改性硅藻土处理城市污水的去除率是相当高的, 效果也非常明显, 为城市污水处理的发展与进步打下了坚实的基础。
2 改性硅藻土应用于城市污水的技术原理
2.1 强吸附性
硅藻土作为吸附剂, 其特点是具有很强的吸附力以及很大的吸附容量, 形成硅藻土的硅藻壳体具有大量有序排列的微孔, 从而使硅藻土具有很大的比表面积;而且硅藻土的表面与孔内表面存在着大量的硅羟基, 能在水溶液中离解出氢离子, 使得硅藻土表面带有很强的负电性。使用化学剂改性后的硅藻土跟原来的硅藻土有着很大的区别, 其吸附性更强, 且具有匀称性, 其表面很干净, 所以其表面积比较大, 充分体现了其表面特性。其匀称性对于去除污水中的物质有着重要的意义, 外形匀称, 表面性质一致性, 都是其他人造微粒所不能比拟的。硅藻土表面带有负电性, 可以跟带正电荷的污染物相互发生电中和反应, 从而使得胶体失去稳定性, 但是城市污水中的胶体颗粒大多是带负电荷的, 所以硅藻土作为污水处理剂, 它只能对带负电的胶体颗粒起压缩作用, 而无法使其失去稳定性, 从而无法得到理想的污水处理效果。所以向硅藻精土中加入适量的其他阳离子混凝剂, 制成改性硅藻土, 其作用就会大大加强。
2.2 对正负电荷脱稳
改性硅藻土是在硅藻土中加入铝盐或者铁盐混凝剂, 经过改性后的硅藻土能够对正离子, 同时对负离子也有作用, 能使其很好的失去稳定性, 从而大大的提高了其处理城市污水的效果。而且外加的絮凝剂可以使正磷酸盐与部分重金属离子转化为颗粒态, 从而通过絮凝沉淀而将它们有效地去除。由于硅藻精土具有巨大的比表面积和强大的表面吸附性能, 脱稳胶体极易被吸附到硅藻土上, 且附着了污染物质的硅藻土颗粒间也有很大的相互吸附能力。所以将改性硅藻土加入到污水中后, 能快速形成粒度以及密度都很大的絮凝体, 且该絮体的稳定性好, 甚至当絮体被打碎后, 还可发生再絮凝, 这对工业生产以及企业效益都是具有重要作用的。
3 改性硅藻土处理城市污水的相关系数
3.1 对COD去除的影响及分析
由表1可知, 当改性硅藻土投加量为10 mg/L时, 系统对COD去除率仅为28.5%, 当投加量增加到30 mg/L时, COD去除率提高到45.5%, 且出水COD浓度保持在10 mg/L左右, 而当投加量从30 mg/L增加到60 mg/L时, COD去除率提高到53.3%, 仅提高7.8%。结果表明, 改性硅藻土投加量与COD去除率呈非线性的正相关, 且对溶解性COD的吸附能力是有一定的限制的, 因此, 当达到了某一特定区域之后, 增加改性硅藻土的投加量对污水中COD去除率影响会越来越小, 最后保持一致, 如图1所示。
3.2 对TP去除的影响及分析
由表2可知, 改性硅藻土对城市污水中TP具有良好的去除效果, 去除率都在46.1%以上。同时, 污水中TP的去除效果随改性硅藻土投加量的不断增加而上升, 投加量为10 mg/L~30 mg/L时, 去除率由46.1%提高到64.5%, 提高幅度较大, 而在30 mg/L~60 mg/L, 去除效果变化不大, 去除率仅提高6.1%。当改性硅藻土投加量不小于30 mg/L时, TP去除率不小于63.4%, 出水TP≤0.47 mg/L, 达到国家一级标准。因此, 改性硅藻土对于城市污水中TP的去除有着较好的效果, 发挥了双重作用, 一个是吸附作用, 另一个是化学作用, 所以去除效果比较显著, 同时, 改性硅藻土投加量对TP去除率也有着一定的线性关系, 这对城市污水的净化是很有利的, 如图2所示。
3.3 对TN、氨氮去除的影响及分析
由表3和表4可知, 改性硅藻土对TN、氨氮的去除率分别为18.5%~24.5%和27.6%~42.2%。从图3, 图4中可以看出, 改性硅藻土投加量对氨氮去除率影响比较大, 而对城市污水中TN的去除影响比较小。所以, 可以得出结论, 改性硅藻土对城市污水中氨氮和TN的去除没有双重作用, 依靠的仅仅是改性硅藻土的吸附作用, 导致去除能力有一定的限制, 去除率比较低;对于TN去除率出现的波动, 可能是改性硅藻土对污水TN中的相关硝酸根离子去除不稳定所引起的。
4 结语
改性硅藻土相对于其他污水处理剂有着很大的优点, 比如成本低、处理效果好、综合利用大以及后续工作简单等, 具有很大的经济效益, 对于企业的发展以及环境保护有着积极的作用。改良性硅藻土污水处理技术的设备比较简单, 投资小、产能高, 不需要占用大块土地面积, 且易于安装使用及后期的管理、设备更新等, 运营成本比一般的污水处理技术低很多。改良性硅藻土污水处理技术诸多优点决定了用其处理城市污水有着很大的经济效益, 特别是投资少以及运行成本低等, 根据国情, 是应该大力发展的一门技术。当改性硅藻土大量运用于城市污水的处理的时候, 也为我国水资源回收利用开辟了一条道路。
摘要:研究了改性硅藻土应用于城市污水的技术原理, 分析了改性硅藻土投加量对污水中COD, TP, TN及氨氮的去除率的影响, 并指出改性硅藻土处理城市污水有很大的经济效益, 是我国应大力发展的一门技术。
关键词:改性硅藻土,污水处理,去除率
参考文献
[1]刘自莲, 李鹏, 施永生, 等.硅藻土改性及其在废水处理中的应用研究现状[J].工业用水与废水, 2010 (4) :45-46.
[2]刘建伟.改性硅藻土新工艺使制浆造纸废水达到新排放标准的应用研究[J].化学工程与装备, 2009 (7) :59-61.
[3]李德生, 雷海东.城市污水处理厂出水低浓度污染物的生物降解研究[J].环境工程学报, 2010 (7) :88-90.
关键词:城市;生活污水;处理技术
一、城市生活污水的概述
家庭、商业和城市公用设施等是城市生活污水的主要来源,主要由洗涤污水构成。生活污水通过下水道管网系统被输送到污水处理厂,在污水处理厂进行处理后排放。城市生活污水的水量和水质具有周期性变化的特点。
主要污染物是有机物,如:淀粉,蛋白质,碳水化合物和矿物油,城市污水的需氧量,总氮和总磷含量的化学需氧量相对较高。物理污水处理及普通污水处理厂生化处理后,大大减小化学需氧量,生化需氧量,总氮和总磷含量仍居高不下。自然排放氮含量高和磷含量高的水体时,容易导致水体富营养化,导致藻类生长繁殖,并能引起严重的赤潮。氮和磷使得大量的藻类生长繁殖,但是当藻类死亡,就会造成腐败发臭的水,导致水的质量,污染环境的恶化。
二、城市生活污水处理的主要技术
1、活性泥技术
采用活性污泥法去除有机物的就是活性污泥技术的基石。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池,并将空气打入曝气池,使污水和活性污泥充分混合,曝气池中微生物吸附、混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后,水可以被以外提纯之后排出,通过返回系统活性污泥分离部分,回到曝气池,另一部分将从系统出中排出。为活性污泥曝气池技术的主要设备和二次沉淀池。由活性泥技术,还衍生出了很多更先进的方法,例如AB法和SBR法。在SBR法的基础上,又发展出了CAST法,即循环式活性污泥技术。
随着更为先进污水处理技术,CAST法具有以下几点优势:生物选择区的设置有助于抑制污泥膨胀;高效的同步硝化与反硝化;完善及全面的生物除磷系统;冲击负载的作用显著。
然而,由于此项技术正处于萌芽阶段,在效能表现各个方面尚不完善,为了成为更深入的分析,得到不断发展并改进中的运作原则的所有方面,是迫切需要解决的问题。但作为新兴技术的代表,CAST法无疑还是有很好的发展前景的,其根为活性泥法,在可行性或者发展后劲方面,它是当前的领导者。
SBR工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR工艺的一个完整的操作过程,亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下5个阶段:①进水期;②反应期;③沉淀期;④排水排泥期;⑤闲置期。SBR的运行工况以间歇操作为特征。其中自进水、反应、沉淀、排水排泥至闲置期结束为一个运行周期。在一个运行时段,在操作状态下的反应器中容积变化的混合物每个阶段的运行时间,因此可以在特定的废水流出物的质量和操作的灵活性和其它功能性要求的性质。
2、生物膜法
生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物細胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。于小型生活污水处理生物膜水处理系统,采用高负荷生物滤池和生物转盘的,在中国南方比较适合生物滤池。随着不断的改进和新型配套技术的开发,并配合活性污泥法的生物膜处理工序的发展,近年来发展迅速。由于具有效率高,冲击负荷性能,低污泥产量,占地面积小,操作管理方便等性能,在一个竞争非常激烈的过程中具有优势。
3、厌氧生物滤池
厌氧生物滤池是一种内部装有填料作为微生物载体的厌氧生物膜法处理装置。厌氧微生物附着载体的表面生长,当污水自下而上升式通过载体所构成的固定床层时,在厌氧微生物作用下,污水中的有机物得以厌氧分解,并产生沼气。厌氧生物滤池有多种变型,填料的发展迅速,其工艺流程为:进水→沉淀池→厌氧消化池→厌氧生物滤池→拔风管→氧化沟→进气出水井→排水。污水经沉淀池预处理后进入厌氧消化池进行水解和酸化,可提高污水的可生化性,为后续处理创造条件。在拔风系统作用下,生物滤池处于兼氧状态,阻止了污水中甲烷细菌的产生,使整个系统仍处于酸性阶段,而氧化沟内溶解氧一般可稳定在1.5~2.8mg/L,污水在此进一步好氧处理。该工艺的实质类似于A/O法,但兼性厌氧生物滤池使厭氧段得到强化。拔风系统是处理过程的关键。其主要优点是不耗能、造价低、管理简单、无噪声、无异味、挂膜快、剩余污泥量少、出水水质好、运行效果稳定。
4、生物接触的氧化法
生物接触氧化法与活性污泥法和生物膜不同。这种方法是这两种方法之外的另一种方式。它具有上述两种方法的主要优点。其原理是在通过浸渍填料,后设定流动速度,以使得填料的生物膜与生物氧化罐的接触。通过污水生物膜充分地接触可为在微生物生物膜去除有机污染物,以达到污水的净化的作用。生物池使用非常适合微生物,以确保在非常大的,高浓度,活性,沉淀性强,不容易膨胀而产生污泥量少的生物膜。该方法也有很强的净化性,不仅对在污水中除去有机物好,它也可以是有效的脱氧和磷。这种操作方法的关键在于包装工作。在操作容易堵塞现有的蜂窝塑料管,通过技术创新,主要应用于软性填料悬挂式或半悬浮球形填料方式。这就有效地防止堵塞现象和更大的接触面积,在使用中,有处理更多污水的能力。
结束语:综上所述,城市污水处理效果,不仅对环境保护的周边城市,而且还关系到下游的全市人民的健康和经济发展。加快城市污水处理,城市污水处理建设,加快新技术的应用,促进可持续发展的实施和城市路线的和谐发展。它是中国城市污水处理相关部门的首要任务。
参考文献
[1]安宁宁.城市生活污水处理技术趋势[J].天津化工,2009(03).
[2]刘军.浅谈城市污水的处理技术[J].中国城市经济,2010(09).
Fe(Cu)/硅藻土吸附处理对苯二甲酸废水研究
采用等体积浸渍法制备了担载型的.金属(Cu、Fe)/硅藻土吸附剂,以对苯二甲酸(TA)染料为模型化合物进行了吸附 处理废水研究.研究过程包括TA吸附和TA分解(吸附剂再生)两步.结果表明纯硅藻土对TA有一定的吸附作用,但是吸附效果不好,也不能够循环利用.与纯硅藻土相比,金属/硅藻土对 TA的吸附能力显著提高,金属/硅藻土较佳担载量是5%(重量百分比),初步结果表明金属/硅藻土随再生次数的增加,吸附容量变化逐渐降低,再生温度从200℃提高到280℃后,5%Fe/硅藻土的吸附量可以回复到原来的水平.
作 者:王鸿飞 周伟赣 王小琴 吕莉 令狐文生 WANG Hong-fei ZHOU Wei-gan WANG Xiao-qin Lv Xuli LINGhu Wensheng 作者单位:绍兴文理学院化学化工学院,浙江,绍兴,312000刊 名:绍兴文理学院学报英文刊名:JOURNAL OF SHAOXING UNIVERSITY年,卷(期):2009“”(7)分类号:X781.5关键词:金属/硅藻土 硅藻土 吸附 对苯二甲酸
关键词:城市;生活垃圾;垃圾处理技术;发展趋势
随着我国经济的不断腾飞,越来越多的人选择城市生活,城市化进程不断加快,促进了城市的发展和繁荣。但是,另一方面,城市生活垃圾的不断增加,也使得城市建设面临很大的挑战。所以,研究城市生活垃圾处理技术的选用有着十分重要的理论意义和现实意义。
一、城市生活垃圾处理技术现状分析
1.生活垃圾焚烧
在城市生活垃圾处理技术中,焚烧发电是一种常见的处理方法。通过对生活垃圾的高温热处理,使得空气中的氧气与垃圾中的可燃成分在温度极高的焚烧炉膛内发生化学反应,从而产生热量,形成燃烧气和固体残渣。燃烧气可以用于发电或供暖,残渣可进行填埋处理。通过焚烧处理生活垃圾的方法也具备十分明显的优势和劣勢。焚烧法在垃圾的处理量、减容量方面作用巨大,而且能够节约土地资源,对垃圾的无害化处理具有彻底性等。但是,其最明显的劣势就是投资巨大。另外,如果没有政府财政补贴做后盾,没有可靠有机垃圾源的保证,焚烧项目必然会被中断或停用,导致生活垃圾处理工作的中断。如我县的宾居镇就采用此种方法处理生活垃圾,已有四年的历史。
2.生活垃圾填埋与卫生填埋
对于城市生活垃圾的处理,填埋与卫生填埋又是一种十分常见的处理方法,甚至占大多数的生活垃圾都是这样被处理掉的。在早期,垃圾填埋就是利用废弃矿坑、沼泽等将垃圾填入其中,不考虑对其他问题的处理。但是这样造成了严重的环境污染。目前,卫生填埋的方法凭借其技术成熟、操作简单、处理量大、节约投资费用等优势在城市生活垃圾的处理中发挥着重要作用。但是其劣势也是十分明显,尤其是对于我国土地资源紧张的大城市,十分不利于土地资源的合理开发利用,同时其渗滤液等也容易造成周边的水资源污染和土地污染。此外,填埋所产生的温室气体也十分不利于对温室效应的控制。如我县的第一垃圾处理厂就采用卫生填埋法处理城市生活垃圾。
3.利用堆肥法来处理生活垃圾
利用堆肥来处理生活垃圾,使垃圾实现无害化,也是十分有效的垃圾处理方法之一。该垃圾处理方法利用了生态系统中的分解者,通过它们的新陈代谢,使垃圾中的有机物质得到降解,从而形成稳定的腐殖质。通过堆肥法来处理生活中的有机垃圾,可以使垃圾中的有机物质转化成再利用的肥效物质,减少其对环境造成的污染,杀灭垃圾中的病菌,从而使生活垃圾得到资源化、无害化处理。尤其是厨余垃圾等,非常适合利用高温堆肥或常温堆肥来进行处理,促进碳物质能够实现自然循环。但是,这一方法在实施过程中的劣势也十分突出。首先,就是堆肥不具备通用性。在城市生活垃圾的收集中,混合收集方式的普遍性导致堆肥难以实现。另一方面,厨余垃圾水分含量高,不适合直接堆肥处理,需要添加骨料。但是,在广大的中小城市,利用堆肥处理生活垃圾仍然具备广阔的市场前景。如宾川县自来水公司就利用宾川县原第一垃圾处理厂填埋的腐熟垃圾,经过筛选后剩下的被微生物的分解降解作用形成的腐殖质来种植柑桔,其土壤肥力较佳。
二、我国城市生活垃圾处理技术发展趋势
1.从工艺技术上改进热处理方法
为了提高我国城市生活垃圾处理效率,在垃圾焚烧方面,应该积极创新,从工艺上和技术上对焚烧装置进行优化,从而提高生活垃圾的处理效率和质量。值得一提的是,在很多垃圾中都存在一定的氯化物,这样在焚烧时,烟气中的氯化氢要比燃煤锅炉中的含量要高出很多,从而导致高温腐蚀现象严重。所以,在垃圾处理技术的选用研究中,如何减少高温腐蚀现象,研制耐高温腐蚀的金属材料是一项重要任务。
2.加大现代生物技术在城市生活垃圾处理中的应用
虽然堆肥法处理生活垃圾的方式受到限制,但是其强大的优势还是无法让人小觑的。近年来,为了提高生活垃圾的处理效率,城市中实行垃圾分类回收,从源头上控制生活垃圾也成效显著。另外,国内利用现代生物技术进行城市生活垃圾的处理也着手试验,如罗先群等对利用生物技术处理城市生活垃圾的技术工艺和最佳工艺条件的研究结果表明,生物技术处理城市生活垃圾,生产有机肥是城市生活垃圾无害化、减量化、资源化的有效途径。
3.多元化垃圾综合处理系统
为了弥补单一垃圾处理方法的劣势和缺陷,满足城市生活垃圾处理的需求,建立多元化垃圾综合处理系统势在必行,这也是实现垃圾处理最理想的方式。建立多元化垃圾综合处理系统,就是要集中焚烧、填埋、堆肥等垃圾处理方法的优势,综合处理生活垃圾,取长补短,扬长避短,从而实现城市垃圾的无害化和资源化,提高资源的利用效率,提高垃圾分类回收、循环利用的效率。
三、城市垃圾处理方法的综合利用
(一)可用物质的回收再生利用
可用物质的回收再利用不仅可以降低垃圾处理成本,也可以通过废纸、金属、玻璃等物质的回收积累更多的社会资源。可用物质的分类回收需要公民在源头上进行垃圾的分类处理,将可回收垃圾和不可回收垃圾分别放置在相应的回收站中,降低垃圾分拣的难度。除了常见的废纸、金属、玻璃等可进行再回收利用之外,食物残渣也可转化为肥料。例如可以将鸡骨粉碎发酵,经过加工之后制成宠物食品,大量的厨余垃圾可通过压缩形成块状有机肥料用于农业生产。
(二)易腐有机物的堆肥处理
易腐有机物主要指食品加工或饮食消费过程中所产生的容易腐败、易被生物降解的废弃物,大部分都是指餐饮垃圾和厨余垃圾。酒楼、饭店、餐厅等所产生的易腐蚀性“泔水”就是餐饮垃圾,厨余垃圾则指在食品加工过程中所产生的食物残渣。易腐蚀性垃圾不仅容易腐烂,而且有机物含量高,含水率也较高,含有一些病原微生物和致病细菌等。针对这部分垃圾需要进行高温堆肥处理,杀死其中的病原细菌,防止对周围环境产生污染。同时,堆肥过程也是有益微生物的繁殖过程,这个过程中能够产生大量有益的次生代谢废物,有利于植物根系的繁殖。将堆肥处理后的易腐有机物作为有机肥料,与化学肥料相比,不仅安全性更高,而且对植物的生长具有更大的促进作用。
(三)高热值不易腐有机物的能量利用
对高热值不易腐有机物的处理,一般的处理方式无法使其完全降解,但是可以将高热值不易腐有机物经过堆肥、发酵等再处理之后的残留物,用作电力生产企业的能量来源,使高热值的有机物成为能源行业的重要原材料,能够有效缓解电力能源的短缺现状。这个过程需要用到热液碳化原理,将高热值有机物转变为类似煤炭的固态物质,由于其本身的热值较高,因此比其他原材料具有更高的能源利用率。在热液碳化反应过程中加入水和催化剂,使有机物材料受压反应,排出氧气,最终产生小颗粒状的碳状物质。因此,通过热液碳化反应过程,将高热值有机物转化为能源材料的过程极大的提高了城市有机垃圾的使用效率。
(四)灰渣的固化处理,实现灰渣的材料化
灰渣包括可燃物质充分燃烧后的剩余矿物渣滓以及炉灰、石灰混合物。
灰渣的固化处理即利用化学或物理方法将灰渣废弃物与某些固体的惰性基材混合,从而使灰渣废弃物被包容在惰性固体基材中,使之具有更加稳定的化学、物理性能,成为无害化固体材料,降低其在后续处理过程中潜在的危险系数。固化处理中所利用的惰性材料就是固化剂,固化剂不仅具有抗渗透型、抗冻融性、抗干湿性等多种性能,能夠确保固化体形成之后的稳定性,而且固化剂材料来源广泛,成本低廉,降低了固化处理成本,成为一种便捷、低廉、有效的处理方式。
四、我县的城市生活垃圾处理情况
我县前十五年的城市生活垃圾处理,采用填埋与堆肥相结合,将城市生活垃圾的处理与经济果木(柑桔)种植紧密结合在一起,通过生态处理达到社会、环境、经济三个效益的统一,并同步增长。具体是宾川县嵩明园艺厂大量购买宾川县环卫站的生活垃圾经初步筛选作为经济果木(柑桔)种植的底肥,另外,宾川县自来水公司利用原宾川县第一垃圾处理厂长期堆积的垃圾、粪便中的有机物,在微生物的作用下进行好氧分解化学反应所形成的类似腐殖质的物质来种植经济果木(柑桔),事实证明,类似腐殖质的物质其通透性好,土壤肥力高,种植柑桔的效果较好。大量的实践证明,利用城市生活垃圾进行经济果木种植,即绿化了荒山,又处理了城市生活垃圾,还改善了小区环境,投资少,见效快,又具有一定的经济效益,一举多得,是符合我省及宾川县实际的一种大有可为的城市生活垃圾处理方式之一。宾川县处理城市生活垃圾的生态处理垃圾方法已成为全省推广学习应用的垃圾处理方式之一。后来由于新建的凤太公路从原宾川县第一垃圾处理厂中间通过,宾川县又重新新建了新的垃圾处理场,新的城市生活垃圾处理场位于宾川县州城镇飞机场村,现已投入使用多年,采用卫生填埋法处理城市生活垃圾。
结语:
由于我国城市生活垃圾处理技术还是存在很多不完善的地方,所以,需要采取措施不断进行完善。在垃圾处理技术的选用方面,要综合焚烧、填埋、堆肥、综合利用等多种处理技术进行处理,相互取长补短,共同促进城市的发展,提高城市环境质量。
参考文献:
[1]田凤权.辽宁省城市生活垃圾处理技术选用研究[J].现代商贸工业,2014(05).
[2]张英民,尚晓博,李开明,等.城市生活垃圾处理技术现状与管理对策[J].生态环境学报,2011(20).
[3]高魁,武伟男,方晓牧.辽宁省生活垃圾处理现状及处理模式探讨[J].环境保护与循环经济,2010(03).
关键词:城市生活污水;污水处理;处理技术
引言
一、城市生活污水的现状
我国水环境的前景也令人担忧。我国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家,水资源总量居世界第六位,人均占有量只有2500立方米,约为世界人均水量的1/4,在世界排第110位,已被联合国列为13个贫水国家之一。
多年来,我国水资源质量不断下降,水环境持续恶化,由于污染所导致的缺水和事故不断发生,不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收,而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失,严重地威胁了社会的可持续发展,威胁了人类的生存。我国七大水系的污染程度以污染程度大小进行排序,其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江,其中,辽河、海河、淮河污染最重。综合考虑我国地表水资源质量现状,符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准只占32.2%(河段统计),符合Ⅲ类标准的占28.9%,属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占38.9%,如果将Ⅲ类标准也作为污染统计,则我国河流长度有67.8%被污染,约占监测河流长度的2/3,可见我国地表水资源污染非常严重
目前城市生活污水当中主要包含淀粉、纤维素、蛋白质和矿物油等,这些物质当中化学需氧量、总氮、生物需氧量、总磷都比较高。及时是通过二级生化处理、一级物理处理都还是会出现总磷、总氮的超标现象。这样的水如果流入到了河流当中,极有可能造成水资源的营养含量超标,导致赤潮的出现。污水处理的技术也存在一定的问题,目前我国的污水处理及时还是处于比较低端的位置,相关的技术还具有一定的局限性。此外没有污水如果在还没有处理完善就排入到水循环系统当中,被动物活着人误食之后就会出现中毒现象,所以需要建立一个严格的污水处理系统,保障城市当中的生活质量和水资源的安全。
二、城市生活污水处理的难点
城市生活污水是指人们生活当中,家庭生活设备当中所排出来的废水。生活污水当中的污染物含量相对来说比工业污水要低许多,但是不同的家庭,所排出的生活污水当中的污染物含量、成分都是不一样的。生活污水排量最大的便是厕所但中所拍的卫生污水。当前城市生活污水当中的难点主要是城市生活污水污染情况差异型、难以评估和生活污水处理技术会受自然环境影响。
城市生活污水污染情况难以评估。当前人们的生活方式都不一样,但是人们对水的要求却越来越高,这导致了生活污水的含量复杂不同。生活污水的污染物含量会随着季节的变化而变化,这更是导致了生活污水的不可控的性质。由此可见,生活污水的处理是非常困难的,污水处理的方法很难根据一个单一的方案来进行设定。
生活污水的处理方式会受到自然环境的影响而改变。有许多的生活污水处理实验都是在实验室内进行,其环境是相对稳定的。但是在实际的生活污水处理当中,因为自然界的环境变化,会对污水处理造成极大的影响。比如水流、温度、湿度不可控因素等。这样的污水处理很难让污水处理技术发挥其应有的作用。
城市当中的生活污水处理在目前来说还是一种比较高能耗的项目。城市污水的主要措施是利用厌氧反应来对污水进行净化和处理,从而达到再利用效果。但是目前城市生活污水处理技术当中,厌氧技术并没有非常成熟,普遍的城市生活污水处理还是处于低端技术的层面,都是存在高能耗、低效率的问题,这样的高能低效的情况和城市的规划已经背道而驰。
三、城市生活污水处理技术问题和其发展趋势
1.节能问题和发展趋势
生活污水处理的节能问题是目前来说比较严峻的一个问题。目前的污水处理主要是利用污泥厌氧来对利用污水当中的大部分能源,但是我国目前的厌氧生产厂家非常少,这就导致了节能减耗很难实现,污水处理的成本非常高的现象。因为生活污水处理技术曝气工艺为主,这会严重影响水资源的处理效率,也阻碍了污水处理的效率。这就需要使用新的技术。笔者经过相关经验,了解到紫外线污水处理技术是一种相对比较优越的污水处理技术。紫外线污水处理技术简单来说,就是破坏病毒和细胞的生存繁衍能力,进而达到细菌处理的效果。但是也具有一定的问题,比如污水当中的一些因素会影响处理效果等。我国目前就应当更多的吸取国外的污水处理经验,结合我国的实际情况,拟定处理效果最好且最节能环保的污水处理方式。
2.污水处理应当具备可持续发展的能力
目前大多数城市的污水处理方法都是延时曝气工艺,还是和国际主流污水处理技术有一定的差距,虽然我国是一个水资源丰富的国家,但是这样高耗低能的污水处理系统会严重影响我国的持续发展路线。我国的污水处理主要的问题在于运输途径长。普遍发达国家的污水处理技术都是将重点放在再生水回用和氮磷回收等方面,但是我国的污水处理及时还没有考虑过这些方面。有许多的城市的污水处理系统尚且还不够合格,许多的所处理国的生活污水仍然有一定的污染现象,污水处理应用的可持续发展的前提必须是生活污水处理工作具有可靠且有效的能力。我国的污水处理技术的设计原则应当向着低耗能、可回收利用、低排放的目标发展,我国目前对于这些方面还有较多的发展空间。
3.生活污水处理当中融入生物处理技术
生物处理技术主要可以分为好氧处理工艺、厌氧处理工艺、活性污泥和生物膜法等工艺。目前来说最常见的污水处理方法为厌氧处理工艺和生物膜法。厌氧处理技术的特点主要是容器体积小、耗能低和操作简单,这也是城市污水处理设计的普遍选择。厌氧处理工艺也是具有一定的去缺陷,比如对城市生活污水的污染物处理效果比较薄弱,对此可以将厌氧处理工艺进行一定的改动,将已经比较熟悉的技术进行改善,这样会取得技术上的更大进步。另外生物膜法对生活污水的处理工作当中,生物膜法的处理技术主要是运用在深水的处理当中,利用好氧条件下的生物转盘技术能够去掉有机物和氧,从而达到水资源的净化效果。生物膜法在今后的发展过程当中,对污水的反硝化脱氮和有机物处理是多种污水处理方法当中比较行之有效的一种。
四.总结
在目前的城市环境当中,污水污染情况越来越严峻。想要城市具有持续发展的特性,必须要让城市具备完善、节能和高效的污水处理系统,对此系统的建立工作需要投入大量的时间和资金。将污水处理技术提升到一个新的高度,将城市的污水处理工作做得更好。给城市水资源奖励一个良性的水资源循环和水资源再生,推动市政工作的科学化、现代化、高效化,保障城市持续、健康的发展。
参考文献:
[1]耿英杰,袁亚杰,邢美兰,高鹏.城市生活污水处理技术现状及发展趋势研究[J].科技信息,2014,03:245+266.
关键词:污水处理;技术开发
中图分类号: TU992.3 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-12-91-1
1 城市污水处理的现状及存在的问题
1.1 分期建设,分期运行
小区的污水处理站应该分阶段施工,分期建设。工程分期实施时,在每阶段遇到实际情况及问题就可以及时做出调整。所以小区的污水处理系统也应该分期建设,建设与设计同步、同时运行。可以避免一次性的投资使前期设计与后期建设不符造成的财力,人力的浪费。
1.2 入住率的运行成本
所有的楼盘开发都很难保证建设完成后在短期内入住率达到设计居住人口,相应的污水处理系统在短时期内的处理水量也就不可能达到设计水量。因此,在选择过程中,应根据实际处理的污水处理过程,降低运营成本。
1.3 投标报价的评估
污水处理工程的投资一般都是由几个部分组成,包括下水管道,化粪池,土方工程,土建工程,设备及安装工程。厂家往往会遗漏报价土方工程,导致整体项目投资估算不准确。需要确保供应商清楚地提出土方工程、土木工程的范围。不能在投标中只报出土建工程,在施工过程中又提出土方工程等问题。
1.4 经营成本
污水处理设备的运行成本决定未来处理系统是否都可以正常运行。在过去的几年中,很多技术由于运行成本过高,导致运行不畅,最终导致系统被关闭。
1.5 配套项目投资
污水处理系统由污水管线和处理设备装置两部分构成。在这个过程中,投标单位往往只考虑加工设备和设备安装的成本,没有考虑到污水管线投资,但对于投资者来说每一部分的投资都将影响住宅发展项目的结果。所以在选择工艺的过程中一定不能仅仅以设备投资的高低来评价工程投资的高低。
1.6 处理系统
二次污染是我们在确定污水处理工艺时要考虑的一个重要因素。污水处理系统发出的噪声,污水散发的气味,污水处理站对小区美化的影响,在污泥处理过程中可能出现的二次污染问题等,这些都可能会造成物业与业主之间的纠纷。
1.7 对小区空间的合理利用
在方法选择的过程中应避免占用更大空间。比如地下室属于可用空间,可以选择在绿地下建设管道等系统,能有效利用空间。而处理水能就近作为绿化用水,节省了水资源。
2 污水处理方法
2.1 物理处理方法
2.1.1 网格法 可分为手工清洗的格栅(适用于小型和中型的城市污水处理厂)和机械清洗的格栅(适用于大型城市污水处理厂)。
2.1.2筛网法 筛网沉淀,可相当于初沉池的效果。
2.1.3 过滤 指用具有孔隙的介质过滤颗粒,如石英砂,截留水中的杂质使水变得清澈。
2.1.4 离心分离法 离心分离法主要是将水中悬浮物和水分离开,主要是靠二者之间的密度不同而实现的,主要设备有:离心机,水力旋流器,旋流池等。
2.1.5 沉淀法 废水初级沉淀,生物处理设备前二次沉淀和污泥处理阶段前的沉淀。
2.1.6浮上法 主要用于颗粒径比较小,难以用沉淀法去除,主要用电解浮上法。
2.2 生物处理方法
污水生物处理方法主要是将微生物分解出来的酶,氧化分解有机物,使污水得到净化。其中细菌发挥主要作用,细菌可以直接吸收的水溶性有机物质,此外胶体和固体吸附在菌体上,菌细胞分泌出的胞外酶分解出的可溶性物质,再次被细菌吸收。
2.3 化学处理方法
中和法:化学混凝法,化学沉淀法,氧化还原法。
2.4 城市污水处理的模式
2.4.1 粉末活性炭 吸附技术在废水处理中使用粉末活性炭大约有70年的历史。由于美国首次使用的粉状活性炭去除氯酚产生的气味,活性炭已成为去除水中色嗅味及有机体的有效方法之一。国外对粉状活性炭吸附性能的大量研究表明:粉末活性炭对氯苯酚,二氯苯酚,农药含有有机化合物,三氯甲烷前体,以及消毒副产物三氯乙酸,二氯乙酸和卤乙腈等均有很好的吸附作用,可用于提高污水处理厂出水水质。
2.4.2 曝气生物滤池法 该方法是一个浸没式生物滤器,通过硝化和反硝化的方式使水质变清洁,它的容量比活性污泥法高很多,可以实现非常高的排放水质标准。目前,城市污水处理,活性污泥法是应用最广泛的一种方法,但其恶臭污泥问题持续发作,你可以尝试污泥填埋从而得到有机肥。
3 总结
城市居住区污水处理站,以防止居民区的水污染以及对水环境的保护而产生了积极的作用。尽管集中式水处理模式是未来的发展趋势,但是分散式的处理模式还是会存在我国很长一段时间,因此应高度重视其技术发展和设备的开发,以适应现在的社会需求。
参考文献
[1] 郭静,张大群.厌氧序批式活性污泥法(ASBR)特性分析[J].给水排水,1997(4).
[2] 曹瑞钰,顾国维,黄菊文,胡国林,张克勤.组合式生活污水处理设备的发展与分析. 中国给水排水,1997(4).
[关键词]水资源;污水处理;技术原理;特点
引言
近年来,随着我国经济的飞速发展和国民生活水平的整体提升,对于水资源的利用量连年攀升,其中以工业用水和生活用水为主。我国虽然幅员辽阔,水资源丰富,但是我国人口眾多,人均水资源比例非常少,再加上工业用水对我国浅表部分的水资源的污染,可见我国无资源仍然比较匮乏。因此,我国对于污水处理技术的使用和发展,势在必行,提高污水处理技术是缓解我国水资源困境的必行之路。目前,我国大部分城市的污水处理厂均采用AO、AAO、SBR以及其改良工艺、氧化沟以及其改良工艺等技术进行污水处理。均具有较好的污水处理效率,但是不同的工艺的原理和特点都不尽相同,本文便以东莞市石鼓污水处理有限公司的污水处理技术为依据,对不同的污水处理技术的原理和特点进行了分析,以期在工艺选择的时候作为参考。
1.常见的污水处理工艺
1.1生物法
生物法是利用活性污泥中的好氧细菌和其他原生动物将污水中的有机物进行吸附、氧化和分解,最终将这些有机物分解成二氧化碳和水的处理方法。这种方法早在上世纪就发明创造出来,一直是世界各国处理污水的主要方法,尤其是对于城市污水处理,占据非常重要的位置,我国的大多数城市的污水处理工艺也均以生物污水处理法为主。这种方法的显著特点是,反应迅速并且处理速度快,缺点就是对于周围温度和PH值的要求比较高。其主要处理模式包括活性污泥法、氧化塘法、厌氧生物处理法、生物膜法和土地处理法。
1.2化学法
污水处理化学法就是利用添加化学试剂的方法将污水中的离子除去掉。但是这种处理方法有一个最大的缺陷就是,容易引入其他的化学物质,污水处理不彻底。化学法主要包括氧化还原法、化学沉淀法、混凝法、消毒法和中和法。
1.3物理法
污水处理物理法就是通过譬如活性炭吸附等物理变化的方法,用网吸附固体物质的污水处理方法。物理法是除了生物法之外,进行污水处理最常用的方法,因为它处理速率快,并且可以循环使用。其主要处理模式包括沉淀法、过滤法、气浮法、格栅法、调节匀和法和离心分离法。
1.4物理化学法
污水处理物理化学法是将物理法和化学法综合利用进行污水处理的方法。它可以综合两者的优点进行废水的净化,主要特点是出水水质好,占地面积少。物理化学污水处理方法主要包括萃取法、膜分离法、离子交换法、吸附法、吹脱与汽提法和蒸发与结晶法。
上述四种处理工艺法中,生物法是目前最常用的污水处理方法,因为它效率高,并且成本低。而这四种处理方法可以单独使用,也可以根据不同的污水水质进行综合利用,目前大部分国家都是采用综合利用的方式进行污水处理,并不是单独使用其中一种,我国最常用的综合利用工艺是生物法和物理化学法。
2.东莞市石鼓污水处理有限公司污水处理技术简述
2.1公司概况
东莞市石鼓污水处理有限公司(原东莞市东江水务有限公司市区污水处理厂)成立于2002年6月,是东莞市水务局下属国有独资企业,是东莞市政府进行环境治理的重要工程之一。位于南城区石鼓村王洲,占地面积26.52万平方米,日处理生活污水设计能力为40万吨,是东莞市目前采用二级处理最大的一家生活污水处理厂。
污水厂概算总投资20亿元,其中厂区投资5.4亿元,管网投资14.46亿元。厂区 、管网全部由东莞市财政投资兴建。分三期建成,其中一期于2001年9月动工,2002年6月投入试运行,占地面积9.4万平方米,采用厌氧-氧化沟工艺(A/O工艺),处理能力为10万吨/日;二期于2003年9月动工,2004年8月28日投入试运行,占地面积6.81万平方米,采用缺氧、厌氧-氧化沟工艺(A2/O工艺),处理能力为10万吨/日;三期工程于2009年上半年动工,2013年1月投入试运行,占地面积10.31万平方米,采用多模式A2/O工艺,处理能力为20万吨/日。截污主干管总长度为14.77Km,管径为D1400mm至D2600mm;支干管总长度为4.9Km,管径为D300mm至D1600mm 。其污水处理工艺流程图如图1所示。
图1 东莞市石鼓污水处理有限公司工艺流程图
2.2东莞市石鼓污水处理有限公司污水处理技术
在进行城镇污水处理的时候,要选用合理的污水处理技术,要综合考虑建设和维修的费用的高低、工艺运行的稳定性以及当地的自然地理环境等多种因素,来进行选择。东莞市石鼓污水处理有限公司污水的处理技术都是采用厌氧生物处理技术这种生物化学法进行污水处理,其中无论是AO工艺还是AAO工艺,都将其与氧化沟污水处理法进行结合综合使用。
2.2.1氧化沟污水处理工艺:氧化沟污水处理工艺,最初是由荷兰TNO在20世纪中期研制而成的,其与普通的活性污泥处理法不同,它是采用封闭的循环式池型,将污水和活性污泥的混合液在其中不断的循环流动,并且兼具推流式和混合式的特点。这种处理工艺,流程也比较简单,操作方便,处理出来的水质较好,工艺可靠,进行建造基建费用较少,运行费用低。最大的缺陷就是泡沫问题。无论是污泥膨胀问题,还是污水中油脂的富集问题,亦或是泥龄过长问题都会产生大量的泡沫,使得污泥上浮,流速不均。
2.2.2一期——厌氧-氧化沟工艺(A/O工艺):东莞市石鼓污水处理有限公司第一期污水处理技术采用的是厌氧-氧化沟工艺(A/O工艺),是综合采用AO和氧化沟污水处理工艺的技术。AO工艺是采用SNP特种悬浮型生物填料,其显著性优点是,系统污泥浓度高、能耗低、运行费用低、停留时间短、产泥量少、操作管理简单并且运行比较灵活。而且这种工艺所需的设施施工周期短,投资低,占地面积小而且外观美观,另外,维修检修工作量低,操作简单容易上手,从而污水的处理效率高。其主要的缺点就是缺少独立的污泥回流系统,无法培养独立性质的污泥,遇到一些难以降解的物质,处理率比较低,脱氮效果不好,运行不够稳定,也或多或少的影响处理的效率。为了弥补AO工艺这些缺陷,便将氧化沟污水处理工艺与其综合使用。
2.2.3二期、三期——缺氧、厌氧-氧化沟工艺(A2/O工艺):AAO工艺是将传统的生物硝化工艺和活性污泥法相结合,有效的将污水中的有机物、氮和磷处理掉。它的工艺布置形式可以为厌氧、缺氧和好氧三种。将厌氧池放在前面,可以使聚磷微生物有限获得碳源,并且得到充分的释磷,然后通过菌种间的协作,将有机物转化成挥发酸,借助水解聚磷释放的能量将其吸收进入体内,并且储存起来,提供后续好氧条件下过量摄磷和自身增殖所需要的碳源和能量。污水通过厌氧反应器进入缺氧反应器,进行脱氧,多功能去除BOD、氮和磷等。这种多种反应池相结合使用的工艺,大大促进了污水处理的效率。其主要工艺流程如图2所示。
图2 AAO工艺污水处理主要工艺流程图
3.结束语
污水是人类滥用和工业发展使用水资源的产物,水资源的有限的,随着污水排放量的日益增加,污水排放量超出了水资源的自净功能,便伴随着水资源的日益枯竭,如果不进行及时的技术性处理便会造成巨大的经济损失和自然资源的污染。通过本文依照东莞市石鼓污水处理有限公司的污水处理技术展开的污水处理技术的讨论,可以对污水处理技术有大致的了解,因此我们必须在此基础上加强污水处理技术的建设,大规模建立污水处理厂,提高污水处理技术,加快步伐进入污水深度处理阶段,改善我国的水资源使用情况,从根本上改变我国的水资源利用环境,促进我国国民经济的可持续健康发展。
参考文献
[1]杨肇健.三沟式氧化沟在处理城市污水中的应用[J].给水排水,1996.
[2]吕继奎.化学环保概论[M].化学工业出版社,2005.
[3]GB8978-1996 污水综合排放标准.
[4]东莞市石鼓污水处理有限公司一、二、三期工程运营实例,2014.
[5]范文漪.泰安污水处理厂工程简介[J].给水排水,2002.
【改性硅藻土处理城市污水技术的可行性研究】推荐阅读:
SBS改性沥青配合比设计及施工技术的探讨11-29
硅藻泥材料的调湿性能07-07
SBS改性沥青混凝土路面施工技术09-20
硅藻泥施工方案10-24
改性沥青SMA路面的施工工艺及质量控制05-31
高分子材料辐射改性09-23
改性沥青路面施工质量控制10-06