A. 水處理行業相關問題
水處理行業囊括了很多方面,各個行業都離不開水處理,醫葯,電子,鍋爐,電廠或者海水淡化等等。主要處理方法就是反滲透法和離子交換等。所以水處理設備的需求量也是很大的,比如反滲透膜,膜殼,海水高壓泵,樹脂等等。目前中國水資源污染嚴重,國家十一五計劃也把廢水處理列為重點對象,所以我覺得,水處理行業前景很好。大型公用水處理項目的設備要靠背景。
中型企業水處理設備既要有關系同時產品也要有競爭力。
小型家用水處理裝置價格是關鍵。
現在環境問題越發被民眾所關注,只要國家經濟保持良好發展,水處理產業前景非常廣闊,尤其是高技術含量的。比如國內研究膜處理的很多,但大規模質量上乘的非常少,有很好技術貿易,設備貿易的先決條件。
水處理行業成功案例
系統應用-水廠監控
建設規模:2*3 60"+12監視器
應用系統:調度自動化、過程式控制制、閉路電視監控系統等
應用環境:Windows操作平台
隨著經濟和科技的發展,人們生活水平日益提高,生活用水和工業用水的需求量逐年增加,社會各方面對供水的可靠性、供水質量提出了更高的要求。以往的調度模擬盤、傳統計算機顯示器已不能滿足這些要求。使用大屏幕投影顯示系統可以有效的解決這些問題。
該給排水公司大屏幕顯示系統由6台投影單元與12台監視器組成,用於實現水處理集控中心基於不同平台的供水控制調度系統、過程式控制制系統、SCADA系統及閉路電視監控系統的圖文信息的綜合顯示,可以實時觀察到整個供水管網及各水廠的運行情況,並及時發出調度指令,實現了水廠及供水管網的自動化運行管理。
同時使用大道公司的二次開發工具,與用戶的實時監控系統相連,在同一操作界面下實現了多幅監控圖像的輪流顯示,並根據需要使報警圖像自動放大。
金川集團鎳鑽產品有限公司水處理工程案例
一、 項目概述
根據我公司業務人員的實地調查及貴單位領導、技術人員提供的情況,貴單位擬投資建設一套純水(超純水)處理系統以滿足用水需求。根據「水處理方案確認調研表」客戶用水水質指標要求及源水水質情況,我公司設計提供優普膜法水處理成套設備,可充分滿足貴單位高品質用水需求。
工程類別:水處理系統銷售·安裝·服務(交鑰匙工程)
源水水質:自來水
成品水質:
電阻率≥5MΩ.㎝;
Cl-;SO4-離子濃度小於1ppm。
產 水 量:15噸/小時
二、 設計方案
引用國家標准
《生活飲用水衛生規范》 2001/09/01
《給水排水設計規范》 GBJ15-88
《反滲透水處理設備標准》 CJ/T119-2000
《超濾水處理設備》 CJ/T170-2002
《水處理設備製造技術條件》 JB2932-1986
《實驗室用水國家標准》 GB6682-92
《瓶裝飲用純凈水衛生標准》 GB17324-1998
《電子級水國家標准》 GB/T11446.6-1997
《電子級水測試方法》 GB/T11446.3-1997
系統特點
l 該系統由單片機(PLC)控制,一切動作均在預設程序下自動進行,具備全自動功能(自動制水、自動沖洗、源水缺水/水箱 滿水自動停機)。
l 系統結構布置緊湊,佔地面積小,有效節約空間。
l 系統能耗低,有效節約能源。
l 耗材壽命長,制水成本低廉。
l 系統運行可靠,供水管路封閉,出水水質穩定。
工藝說明
本工藝由以下部分組成:疊片過濾器、超濾系統、阻垢劑投加系統、反滲透膜脫鹽系統、EDI系統。
疊片過濾器
該裝置的作用去除水中大的雜質,軟性雜質,纖維性雜質,有效保護超濾膜單元.過濾器選用以色列ARKAL公司自動反沖洗盤式過濾器.ARKAL 公司是疊片過濾技術的創始者,薄薄的特定顏色的塑料疊片兩邊刻有大量一定微米尺寸的溝槽.一串同種模式的疊片疊壓在特別設計的內撐上.通過彈簧和液體壓力壓緊時,疊片之間的溝槽交叉,從而製造出擁有一系列獨特過濾通道的深層過濾單元,這個過濾單元裝在一個耐壓耐腐蝕的濾筒中形成過濾器.在過濾時,過濾疊片通過彈簧和流體壓壓緊,壓差越大,壓緊力越強.保證了自鎖性高效過濾.液體由外緣通過溝槽流向疊片內緣,經過18-32個過濾點,從而形成獨特的深層過濾.過濾結束後通過手工或液壓使疊片之間松開進行手工清洗或自動反沖洗.
系統過濾單元採用SPIN KLIN自動反沖洗過濾單元,SPIN KLIN自動反沖洗過濾器是疊片式過濾器的優點的進一步發揮,SPIN KLIN過濾器和一般疊片式過濾器的不同之出是在於它的專利設計的內撐,一體式內撐上有一組彈簧,一個活塞,和三組反沖噴嘴,他們配合其他控制系統共同作用達到高效過濾和完全反沖的功效.
為防止過濾器反沖洗時對超濾系統運行的影響,系統在過濾器總出水管設置一台FRP穩壓罐,容積為200L,最大承壓0.8Mpa.
超濾系統
超濾設備是本系統預處理部分的關鍵部分,而超濾設備的心臟部分為超濾膜元件.該超濾膜由親水性的聚醚楓中空纖維組成的,每一根超濾膜元件是由上千根中空纖維組成的纖維束,每根膜長度為43英寸,其過濾有效面積為14m2.其截留分子量為5,000-100,000,進水是從中空纖維的內部流進,產水是由內壁向外壁透過(稱為內壓式)收集後從產水排出,被截留的懸浮物、細菌、大分子有機物、膠體等就堆集在纖維內表面,經運行一段時間後(大約4-8小時),需進行反沖洗,反沖洗的水為超濾的產水或一級RO濃水,但經過幾次反沖洗之後,可能在膜表面粘附著不易沖洗掉的污染物和微生物,此時應採用含有一定化學葯劑濃度的水進行反沖或化學清洗,一般化學葯品為鹽酸或氫氧化鈉或次氯酸鈉.
阻垢劑投加系統
該葯劑是一種分散型隱蔽葯劑,它有如下作用:
l 它無毒、無異物脫落,化學性能穩定,可以進行化學清洗.
l 使原水朗格利爾LSI指數由0提高到2.6,在此范圍內的鈣、鎂硬度不會再膜內造成結垢.
l 能阻止硫酸鹽的結垢,即相對增加水中結垢物質的溶解性,以防止硫酸鈣等物質對膜的危害,特別是BaSO4和SrSO4結晶晶體對膜的危害.
l 它也可以對堵塞膜微孔的鐵膠體以及細小的顆粒起到分散作用.
l 同時阻垢劑是復合有機物,不是分散產生具有細菌營養的正磷酸根營養物,排放後也不會對環境產生污染,是綠色環保型產品.加葯裝置包括阻垢劑溶液箱,美國MILTON ROY的加葯泵1台.葯品配製是根據葯品溶液箱發生的低液位報警信號,由運行人員進行操作.由加葯點配置的在線流量計輸出4—20mA信號給計量泵,加葯量和給水流量成比例,自動實現加葯量的調整.同時泵自身具有現場人工手動整定流量的能力.
反滲透膜脫鹽系統
將純水與含有溶質的溶液用一種只能通過水的半透膜隔開,此時,純水側的水就自發的透過半透膜,進入溶液一側,溶液側的水面升高,這種現象就是滲透.當液面升高至一定高度時,膜兩側壓力達到平衡,溶液側的液面不再升高,這時,膜兩側有一個壓力差,稱為滲透壓 .如果給溶液側加上一個大於滲透壓的壓力,溶液中的水分子就會被擠壓到純水一側,這個過程正好與滲透相反,我們稱之為反滲透.我們可以從反滲透的過程看到,由於壓力的作用,溶液中的水分子進入純水中,純水量增加,而溶液本身被濃縮.
本設備使用的反滲透膜是半透性螺旋卷式膜,當原水以一定的壓力被送至反滲透膜時,水透過膜上的微小孔徑,經收集後得到純水,而水中的雜質如可溶性固體、有機物、膠體物質及細菌等則被反滲透膜截留,在截流液中濃縮並被去除.一級反滲透可去除原水中97%以上的溶解性固體,雙級設備可去除99%以上的溶解性固體,99%以上的有機物及膠體,幾乎100%的細菌.本雙級RO設備是利用第一級的純水進入第二級內作為原水使用,可使製取的純水達到更高的品質,以用於後級EDI高純水生產的需要.
RO設備是目前世界上水處理設備中製取純水的最先進的設備之一,其運行費用低、經濟、操作方便、運行可靠,是用戶首選的製取純水設備.本系統雙級反滲透設備的產水能力為45噸/小時.設備的生產能力是在原水在25℃、標准生產狀況下的值.
連續電除鹽(EDI)
EDI(Electrodeionization)連續電除鹽是一種具有革命性意義的水處理技術,它巧妙地將電滲析技術和離子交換技術相融合,無需酸鹼,而能連續製取高品質純水。它具有技術先進、操作簡便、良好的環保特性,代表著一種行業方向,能廣泛應用於電力、醫葯、化工、電子等行業。它的出現是水處理技術的一次革命性的進步,標志著水處理工業最終全面跨入綠色產業的行列。
EDI進水水質要求:
進水水溫:5~35ºC 余氯:<0.05ppm
PH:5~9Fe、Mn、 H2S:<0.01ppm
硬度:<0.5ppm(CaCO3)CO2:<5ppm
可溶硅:<0.5ppm SO2:<0.5ppm
TOC:<0.5ppm 油或油脂:未檢出
註:進EDI的水必須是RO水或相同水質的水,電導率≤20µs/cm(最好≤10µs/cm)。
EDI相對混床去離子優點:
1. 連續運行、產水水質穩定。
2. 不會因再生而停機。
3. 無再生污水,不須污水處理設備。
4. 減小車間建築面積。
5. 減低運行及維護成本。
6. 以高產率生產超純水(產率可高達95%)。
7. 無須用酸鹼再生。
8. 節省反沖和清洗用水。
9. 安裝簡單、安裝費用低廉。
主要設備技術參數
1. 原水箱(用戶自備)
品牌:
型號:
容量:30噸
尺寸:Ø3500×3500
介面尺寸:DN50
材質:炭鋼襯膠
數量:1台
2. 原水泵
品牌:杭州南方
型號:CDL32-30
流量:32T/H(揚程40米)
功率:5.5KW
材質:不銹鋼
數量:1台
3. 計量泵
品牌:義大利SECKO
型號:ACS601
流量:3.8L/H(揚程70米)
功率:30KW
材質:PVDF
數量:5台
4. 板式換熱器
品牌:丹麥阿發拉法
流量:30T/H
溫度:25℃
材質:SUS304
數量:1台
5. 自動反沖盤式過濾器
品牌:以色列ARKAL
型號:ARKAL SPINKLIN-3SK-5
材質:疊片PP/尼龍
形式:壓力式
流量:32T/H
數量:2套
6. 超濾膜
品牌:艾科賽爾
型號:AKU160
材質:改性聚氯乙烯
流量:3.5T/H/支
形式:壓力式
數量:10支
7. 一級反滲透膜
品牌:美國DOW(陶氏)
型號:FILMTEC BW30-365
材質:聚醯胺復合膜
流量:9500GPD
形式:卷式
數量:18支
8. 二級反滲透膜
品牌:美國DOW(陶氏)
型號:FILMTEC XLE-440
材質:聚醯胺復合膜
流量:12700GPD
形式:卷式
數量:12支
9. 一級高壓泵
品牌:杭州南方
型號:CDL42-70
流量:30T/H(揚程161米)
功率:30KW
材質:不銹鋼
數量:1台
10. 二級高壓泵
品牌:杭州南方
型號:CDL32-40
流量:20T/H(揚程69米)
功率:7.5KW
材質:不銹鋼
數量:1台
11. EDI模塊
品牌:上海優普
型號:HJJ-EDI-24
電源:220VAC
產水量:16T/H
出水電阻值:≥10MΩ.cm
工作溫度:5-35ºC
數量:4台
12. 超濾水箱(用戶自備)
品牌:
型號:
容量:30T
尺寸:Ø3500×3500
介面尺寸:DN50
材質:炭鋼襯膠
數量:1台
13. 脫碳塔水箱(用戶自備)
品牌:
型號:
容量:20T
尺寸:Ø2800×3500
介面尺寸:DN50
材質:SUS304
數量:1台
14. 純水箱(用戶自備)
品牌:
型號:
容量:20T
尺寸:Ø2800×3500
介面尺寸:DN50
材質:SUS304
數量:1台
15. 氮氣密封水箱(用戶自備)
品牌:
型號:
容量:20T
尺寸:Ø2800×3500
介面尺寸:DN50
材質:SUS304
數量:1台
16. 電導監視儀
品牌:上海誠磁
型號:CM230
電源:AC220V,50Hz
尺寸:96×48×100(mm)
材質:工程塑料
數量:3台
17. 電阻監視儀
品牌:上海誠磁
型號:DZG-303A
電源:AC220V,50Hz
尺寸:100×52×100(mm)
材質:工程塑料
數量:1台
18. 管路、管件
品牌:華亞UPVC,合資SUS304不銹鋼。
型號:DN15,DN 20,DN 25,DN 40,DN 50
材質:UPVC或SUS304(低壓部分UPVC,高壓部分SUS304。)
數量:一套(根據安裝場地確定)
三、 售後服務
作為水工業設備製造商,我公司始終遵循「專業、創新、卓越、服務」的經營理念,以滿足顧客的需求為目的,這不僅僅包括向您提供優質的產品和優惠的價格,更重要的是提供良好的技術支持和售後服務,為此我們向您作出如下承諾:
1. 免費提供售前服務和工藝方案設計。
2. 自設備安裝之日起,提供12個月的產品質保期,免費提供上門維修服務。
3. 如設備發生故障,我公司接到用戶電話均立即設法解決。如在電話中不能解決的,我們將派遣售後服務部技術員在24小時內到達現場,及時解決問題。
4. 免費為客戶培訓設備操作人員2-3人。
5. 終身供應質優價廉的易耗品及備品配件。
6. 質保期滿,我司將進行有償維保服務,屆時雙方可就維保方式、維保價格等內容另行簽定成套設備維保協議書。
成都超純科技有限公司
http://www.upw.net.cn/articleview/2006-10-19/article_view_367.htm
B. 義大利威尼斯人他們是如何處理污水的 比如排泄物、用過的廢水等等。他們使用什麼方法將這些沒用的垃圾進
集中地下管道排放,依靠自然的法則處理有機物。
C. M.ORO CASHMERE :義大利紡紗工藝詮釋卓越品質
近年來,全球紡織纖維加工總量7900萬噸左右。天然纖維約3100萬噸,約佔39%,根據聯合國發布的對2050年全球需求預測認為,2050年紡織纖維加工總量將為2.53億噸,其中服裝用紡織品4150萬噸(佔2050年紡織纖維加工總量的16.4%);目前全球羊絨產量大約在2萬余噸,佔比0.02%,產量的稀少讓羊絨成為了「纖維皇後」。今後常規天然纖維還將逐漸縮減。主要原因是全球人口暴增,現有耕地將全用於種糧食。適應社會經濟發展,紡織纖維資源必然受到制約,紡織產品必須向高性能、新功能方向發展,纖維標准及纖維性能測試方法標准將會繼續提高。
山羊絨紗線產業是紡織行業中的小產業,但在紡織產業中處於特殊地位。發展山羊絨產業,實現產品升級,相關技術問題是最大的制約。粗紡羊絨產品脈絡清晰且有實在感,絨面豐厚平整,色澤均勻微有光澤,手觸有溫暖感,折壓後無折皺痕,毛料松軟回彈性強。我國羊絨紗線80%以上為粗紡紗,而粗紡紗的質量問題一直是影響織針企業生產效率和產品質量的關鍵因素。
山羊絨親膚性好,吸濕性好,對化學試劑敏感,山羊絨纖維的氈縮性僅次於羊毛,防縮要求也較高:對纖維鱗片沒有明顯損傷(含檢測需要),對纖維手感沒有明顯破壞(纖維品質要求),對纖維強力沒有明顯破壞(紡織加工需要)。這些要求都體現了對紡織設備的要求嚴格。傳統的精梳紡紗系統一般採用棉紡設備生產,其風格受到了局限,沒能發揮出羊絨纖維所特有的柔軟特點,而且傳統環錠紡紗在牽伸過程中易造成紗線表面的毛羽問題等。
從品牌成立之初,MORO就致力於成為國內外知名品牌服飾首選的羊絨紗線,為解決羊絨紗線生產的問題,達到業內最高的產品品質,對國內外紗線生產廠家進行了深入調研,最後選中了以紡織工藝見長的義大利,重資引進了完整的義大利羊絨紡紗設備和工藝,實現了「義大利紡紗工藝在中國」,生產出的羊絨紗線基本達到了「無損」要求,提升了羊絨紗線的優良品質。
截止2019年7月,公司已購置義大利奧克提爾、Bigagli、Savio核心機械智能化紡紗生產線18條,具有義大利工藝自動落紗功能,梳毛機,細紗機,絡筒機、高速並線機、倍捻機等為紗線工廠實現智能化提供了保障,總產量可實現M.ORO精品羊絨紗線1400噸!生產流程及管理建立在質量管理、環境管理、職業健康三體系認證的標准之上,生產高品質的12s-42s羊絨及混紡針織紗線達到了國際標准。
羊絨本身的色澤自然而高貴,作為嬌貴的「軟黃金」,對酸、鹼、熱的反應比細羊毛敏感,對染色的要求尤為突出,由於工藝的限制和水質的影響,染色的過程或多或少會發生傷害到纖維結構的問題。
M.ORO 採用先進的低溫染色技術,輔以經過改良處理過的優質水源,在體現色澤亮麗的同時,從最大程度上保護了羊絨纖維的柔軟,還原羊絨的真實手感。
LTRF-75型射頻烘乾機對水洗後原絨進行微波烘乾,保證了烘乾的均勻性,白度和亮度上都達到了最優的等次,為精梳高品質的山羊無毛絨奠定基礎。
MES紡紗生產在線採集與執行系統,將自動採集信息與 ERP 系統對接,自動生成 VWM 生產實時看板信息,進行智能監控、智能預警,智能調度,生產中工業自動化與信息化深度融合,為M.ORO精品紗線的產生鋪墊雄厚的科技基礎和運行環境。
義大利LAWER自動染色系統、美國染色測色儀器等設備52台配色系統採用美國Datacolor最新系統,小樣試色機為Rapid ECO Dyer試色機,滴液系統為義大利LAWER TD-LABV4自動滴液系統,配合自動小樣並條紡紗系統,可快速制樣、傳遞,並實現小樣大貨零差異。智能化染色小樣及大貨染色生產設備,輔以先進的Datacolor測配色系統和中控生產管理系統,保證對色精準,滿足客戶需求。
對環保的重視也貫穿在生產中,M.ORO紗廠投資2000萬元,打造一條集軟化水處理、排水和污水處理流水線,同時利用先進的中水回用設備,可將染色廢水回用50%以上,確保符合國家污水排放標准,盡最大的努力減少對環境的污染,為環保做出一份貢獻。
一旦紡紗過程完成,紗線還要送入公司的實驗室進行檢查,除了紗線粗細這種常規測量,還有抗起球,色牢度,光度測,水洗色牢度等測試,嚴格把控從M.ORO 工廠出去的每一系列紗線產品的質量都是高品質產品。
先進的義大利紡紗工藝之外,MORO還擁有4大核心優勢:內蒙古鄂爾多斯的天然有機牧場為MORO提供了上好的羊絨原料,資深的義大利紡紗專家對紗線生產進行監督管理,義大利設計師團隊對每一季的產品色彩進行創新。優質的山羊絨原料、科學的工藝流程、嚴格的品控體系,潮流的時尚設計,MORO把握住羊絨生產最關鍵的4個核心優勢,依託自身信譽,形成了業界公認的品牌優勢,與世界眾多奢侈品牌企業均有業務往來。
繼SpinExpo巴黎、紐約展後 ,M.ORO CASHMERE將攜最新流行趨勢紗線產品參加9月3-5日的SpinExpo上海展,在上海國家展覽館精彩亮相!當高端羊絨遇上義大利頂尖技術,MORO帶來的紗線魅力,你不容錯過!
下一站,上海!
展會:SpinExpo上海秋冬紗展
地點:中國 上海世博展覽館
時間:2019年9月3--5日
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D. 實現城市廢水資源化有什麼方法
1.城市廢水資源化的意義近20年來,經濟的持續快速發展和人口的膨脹加劇了對水的需求,造成世界范圍水資源短缺。水資源短缺威脅著人類的生存和發展,已成為全球人類共同面臨的最嚴峻的挑戰之一。
為解決困擾人類發展的水資源短缺問題,開發新的可利用水源是世界各國普遍關注的課題。城市廢水水質、水量穩定,經處理和凈化以後可以作為新的再生水源加以利用。世界上不少缺水國家把城市廢水的資源化作為解決水資源短缺的重要對策之一,圍繞城市廢水的資源化與再生利用開展了大量的研究,包括廢水回用途徑的分析與開拓,廢水資源化工藝與技術研究,回用水水質標準的建立,回用水對人體健康的影響,促進廢水資源化的政策與管理體系等。
城市廢水如不加以凈化,隨意排放,將造成嚴重的水環境污染。如將城市廢水的凈化和再生利用結合起來,去除污染物,改善水質後加以回用,不僅可以消除城市廢水對水環境的污染,而且可以減少新鮮水的使用,緩解需水和供水之間的矛盾,為工農業的發展提供新的水源,取得多種效益。許多國家和地區把城市廢水再生水作為水資源的一種重要組成,對城市廢水的資源化進行了系統規劃,例如美國佛羅里達州的南部地區、加利福尼亞州的南拉谷那、科羅拉多州的奧羅拉、沙烏地阿拉伯、義大利及地中海諸國等。實踐表明,城市廢水經處理後可以用於農業、城市和工業等領域。作為緩解水資源短缺的重要戰略之一,城市廢水資源化顯示了光明的應用前景。
2.廢水資源化途徑與再生水水質標准(1)廢水資源化途徑根據城市廢水處理程度和出水水質,經凈化後的城市廢水可以有多種回用途徑。大體可分為城市回用、工業回用、農業回用(包括牧漁業)和地下水回灌。在工業回用中,主要可用作冷卻水;城市回用中有城市生活雜用水、市政與建築用水等;農業用水則主要是灌溉用水。
(2)再生水水質標准對於城市廢水的回用工程,最重要的是再生水的水質要滿足一定的水質標准。回用對象不一樣,所規定的標准也不一樣。以下介紹幾種廢水回用途徑及相應的水質標准。
①回灌地下水:再生水回灌地下蓄水層作飲用水源時,其水質必須滿足或高於國家生活飲用水衛生標准(GB5749—85)。美國加利福尼亞州衛生署於1976年制訂了再生水回灌地下水的建議水質標准,1977年進一步對水質標准進行了修訂。考慮到難生物降解有機物對地下水質影響以及對人體健康的危害,除一般常規監測指標外,還要求對苯、四氯化碳等20種有機物和6種農葯有機物進行監測。
②工業回用:再生水的工業回用主要有3個方面:回用作冷卻水、工藝用水以及鍋爐補給水。回用作冷卻水的再生水水質應滿足冷卻水循環系統補給水的水質標准;回用作工藝用水時,由於工藝的不同,水質也千差萬別,應根據不同工業的不同工藝,滿足其相應的水質標准;用作蒸汽鍋爐補給水的水質與鍋爐壓力有直接關系。再生水往往需要經過補充處理後才能用作鍋爐補給水。
③農業回用:再生水的農業回用主要用於灌溉。通常對灌溉用水的水質要求為:不傳染疾病,確保使用者和公眾的衛生健康;不破壞土壤的結構與性能,不使土壤退化或鹽鹼化;不使土壤中的重金屬和有害物質的積累超過有害水平;不得危害作物的生長;不得污染地下水。為了使再生水回用農業的水質符合以上要求,以保障人民身體健康,促進農業持續發展,世界衛生組織以及各國均制訂了污水灌溉農田的水質標准。我國最新頒布了「農田灌溉水質標准(GB5084—92)」。
3.城市廢水資源化實例作為解決水資源短缺的重要對策之一,國內外對城市廢水的資源化與回用都十分重視,並取得了許多成功的經驗。以下列舉一些廢水資源化的成功實例,以供我國廣大缺水地區在探索、研究和推廣廢水資源化中借鑒和參考。
(1)美國的廢水再生與回用美國城市廢水的再生與回用起步較早。全美有再生水回用點536個,其中加州有238個。下面介紹美國廢水再生與回用的幾個實例。
①加利福尼亞州橘子縣21世紀水廠再生水回灌地下:該城市由於超量開采地下水,造成地下水位低於海平面,促使海水不斷流向內陸,致使地下淡水退化不宜飲用。為防止地下水位下降造成海水入侵,美國加州橘子縣早在1965年就開始研究將三級處理出水回灌地下,以阻止海水入侵。橘子縣為此興建了「21世紀水廠」,該廠設計能力為5678米3/天。原水為城市污水二級處理出水,進一步經沉澱、過濾和活性炭處理後回灌地下水。由於回灌地下總溶解性固體的限制為500毫克/升,因此一部分再生水在回灌地下水之前還採用反滲透法進行了脫鹽。21世紀水廠的凈化水通過23座多點注入管井分別注入4個蓄水層,與深層蓄水層井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。該項工程表明:人工控制海水入侵是可行的;城市廢水經深度處理後能夠達到飲用水水質標准;工程經長期運行證明穩定、可靠。
②佛羅里達州聖彼得斯堡的廢水再生與回用:該市是城市廢水回用的先驅之一。1978年實施了雙配水系統,供給用戶兩種質量的水(飲用水和非飲用水),再生水開始用於非飲用水目的的使用。1991年該市向7000多戶家庭及辦公樓提供再生水(8×103)米3/天,並用做公園、操場、高爾夫球場灌溉用水以及空調系統冷卻水和消防用水。該市共有4座廢水處理廠,總處理能力達(270×103)米3/天,採用活性污泥生物處理工藝,並附加有鋁鹽混凝、過濾及消毒處理,雙管輸水系統管道共長420千米。通過10口深井將多餘的再生水注入鹽水蓄水層,一年間平均約有60%的再生水注入深井。由於使用再生水,節約了優質水,因此盡管該市入口增加了10%,但飲用水仍能滿足供應。
③亞利桑那州派洛浮弟核電站回用再生水作冷卻水:該核電站是美國最大的核電站。第一期三個反應堆分別於1982、1984及1986年投產,每個發電能力為1270兆瓦。此外擬再建兩個反應堆。核電站地處沙漠,嚴重乾旱,因此採用再生水作為冷卻水。再生水來自兩座城市廢水處理的二級生物處理出水。輸至核電站再經補充處理,使之達到所需水質。該核電站採用冷卻水系統,補給水約(200×104)米3天。
(2)日本的廢水再生與回用日本近20多年來在廢水再生和利用方面進行了大量研究開發和工程建設。1986年城市廢水回用量達(6300×10)米3/年,佔全部城市廢水處理量的0.8%。再生水主要回用於中水道、工業用水、農田灌溉、河道補給水等。各種用途及其所佔的比例為:中水道系統為40%、工業用水29%、農業用水15%、景觀與除雪16%。中水道系統是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套,其中辦公樓、學校為大戶。學校佔18.l%、辦公樓佔17.3%、公共樓房佔9.2%、工廠佔8.4%。中水道再生水主要用於沖洗廁所(佔37%)、沖洗馬路(佔16%)、澆灌城市綠地(佔15%)、冷卻水(佔9%)、沖洗汽車(佔7%)、其他(景觀、消防等)為16%。
(3)其他國家的廢水再生與回用世界上第一座將城市廢水再生水直接用作飲用水源的回收廠設在納米比亞的首都溫德和克市。該回收廠於1968年投產,第一階段產水量為2300米3/天,正常處理能力可達4500米3/天,後增至6200米3/天。水為城市廢水廠二級生物處理出水,處理流程如下:
深度處理水的水質經嚴格的水質監測,證明符合世界衛生組織(WHO)及美國環保局發布的標准。以色列屬半乾旱國家。再生水已成為該國的重要水資源之一。100%的生活廢水和72%的城市廢水已經回用。據1987年資料,全國廢水總量(832.5×10)立方米,處理量達(2.18×108)立方米,處理率接近90%。再生水用作灌溉達(1.046×108)立方米(佔42%),回灌地下為(0.7×108)立方米(佔29%左右),排海水量(0.7×108)立方米(佔29%左右)。廢水處理後貯存於廢水庫。全國共修建127座廢水庫,其中地面廢水庫123座,地下廢水庫4座。廢水進行農業灌溉之前一般通過穩定塘系統處理。有些城市將城市二級生物處理出水再經物化處理後回用於工業冷卻水。此外,廢水經深度處理後回灌地下水,再抽出至管網系統,或並入國家水資源調配系統,輸送至南部地區,或用於一般供水系統,最南部地區甚至將它作為飲用水源。
由於採取了上述廢水回用的措施,以色列大大提高了水資源的有效利用,從而緩和了水資源短缺對社會經濟發展的制約作用。科威特利用經三級處理後的城市廢水進行農業灌溉。印度目前至少有200個農場利用城市廢水進行灌溉,面積達23000公頃。
(4)我國的廢水再生與回用我國長期以來有利用生活污水灌溉農田的經驗,先後開辟了1042多個大型污水灌溉區。在我國北方乾旱地區,利用污水灌溉農田,可充分利用其水肥資源發展農業生產,確實收到了一定效果。但由於一些污灌區地址選擇不當,設計不合理,廢水預處理不夠,又缺乏水質控制標准和及時的監測,出現了土壤、農作物及地下水的嚴重污染,威脅著人體健康和安全。若干年前,曾開展大規模的污灌區環境質量綜合評價工作,研究與制訂了污水灌溉與污泥用於農田的各項環境標准與規定,已將污水農業利用引向科學的道路。由於我國不少地區,如北方地區水資源緊缺,迫切需要把城市廢水作為第二水源加以回收利用,實現廢水資源化。為此,國家組織了有關開發城市廢水資源化工藝的科技攻關,研製成套技術設施,建立示範工程,並逐步推廣應用。攻關內容包括工業回用、市政景觀利用的水質預處理技術、水質標准、衛生安全評價、中小城鎮和住宅小區污水回用技術的研究等。一些成果已在天津紀莊子污水處理廠改造工程中應用,並在天津、太原、大連等城市建設了污水回用工程。例如,大連春柳廢水處理廠的二級生物處理出水經深度處理後用於冷卻水;太原楊家堡廢水處理廠採用生物填料接觸氧化池處理城市污水用於冷卻水;北京高碑店熱電廠亦將高碑店污水處理廠的出水作為冷卻水水源。經過十多年來的努力,我國在城市廢水資源化以及回用方面取得了一定的成績,為今後更大范圍的推廣應用奠定了堅實的基礎。隨著我國城市廢水處理廠的普及與興建,廢水再生利用規模和速度亦將迅速發展。
E. 國外污水處理設備發展簡史
生物接觸氧化是挪威安能國際開發的國外應用成熟的新型污水處理工藝。首先在挪威Lillehammer水廠,生物接觸氧化工藝單獨用於氮污染物的去除取得良好地效果;此後該項工藝已廣泛應用於世界上48個國家的市政污水和工業廢水等行業的500多座污水處理廠中,出水水質可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標准》GB18918-2002一級(A)標准。生物接觸氧化作為預處理和後續處理也都分別在英國和美國、貝加莫、義大利等地得到了很好的應用。
升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,註:以下簡稱UASB)工藝由於具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點,作為能夠將污水中的污染物轉化成再生清潔能源——沼氣的一項技術。1971年荷蘭瓦格寧根(Wageningen)農業大學拉丁格(Lettinga)教授通過物理結構設計,利用重力場對不同密度物質作用的差異,發明了三相分離器。使活性污泥停留時間與廢水停留時間分離,形成了上流式厭氧污泥床(UASB)反應器的雛型。1974年荷蘭CSM公司在其6m3反應器處理甜菜製糖廢水時,發現了活性污泥自身固定化機制形成的生物聚體結構,即顆粒污泥(granular sludge)。顆粒污泥的出現,不僅促進了以UASB為代表的第二代厭氧反應器的應用和發展,而且還為第三代厭氧反應器的誕生奠定了基礎。
SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術,又稱序批式活性污泥法。與傳統污水處理工藝不同,SBR技術採用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩定生化反應替代穩態生化反應,靜置理想沉澱替代傳統的動態沉澱。它的主要特徵是在運行上的有序和間歇操作,SBR技術的核心是SBR反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一池,無污泥迴流系統。
F. 污水處理膜技術的發展階段及現狀!需要相關資料!
膜分離技術的發展和現狀
膜分離是人們所掌握的最節能的物質分離(包括分級、純化、精製、濃縮)技術之一。近三十年來發展極其迅速,已從單純的海水與苦鹹水脫鹽、純水及超純水的制備、工業用水的回用,逐步拓展到環保、化工、醫葯、食品、航天等領域中,以每年大於10%的速率遞增,發展前景備受關注。
自20世紀60年代Loeb和Saurirajan研製成功了世界第一張非對稱型醋酸纖維素反滲透膜以來,大規模海水淡化就變成了現實;20世紀70~80年代開發的超濾、氣體分離膜等也已進入工業應用;80~90年代建成無水酒精滲透氣化裝置,現已大規模推廣應用於有機物的回收和脫水;90年代以來被稱之為膜接觸器(membrane contactor)的膜萃取、膜吸收、膜汽提(membrane-based striping)、膜蒸餾(membrane distillation)等,為膜技術全面溶入大化工(流程工業:包括石油化工、化工、精細化工、制葯、食品、發酵工程)領域提供了技術支持;近幾年來膜促進傳遞(facilitated transport)、膜反應器(membrane-reactor)、膜感測器(membrane sensor)、控制釋放(controlled release)等膜技術發展很快,膜式燃料電池(membrane fuel cell)則成為當今發達國家探索研究的熱點。
目前膜分離技術已被廣泛地用於水處理領域如海水淡化、苦鹹水脫鹽、超純水製取;醫葯工業,人工臟器如人工腎
(artificial kidney)、膜式氧合器(membrane oxygenator)、人工肝的制備,以及葯劑的濃縮、提純;食品工業,如果汁和果肉等的濃縮、飲料的滅菌和純清、從家畜等動物的血液中提取蛋白質;石油化學工業,如天然氣中回收氦,合成氨廠尾氣中回收氫、石油伴生氣二氧化碳的回收、輕烴氣流中脫除硫化氫等;環境保護,如廢水(電鍍廢水、印染廢水、石油化工廢水、食品制葯工業廢水)中有用物質的回收,以及城市生活污水和放射性廢水的處理等。
膜與膜技術的應用領域十分廣闊,在當今世界高技術競爭中,也佔有極其重要的位置,特別是載人航天、大洋深海探索研究與開發中離不開它,因而深受發達國家的關注。歐盟、日本、美國等早年在膜材料的基礎研究和應用開發方面投入大量人力、物力,加拿大、義大利、荷蘭和英國等也在膜的基礎研究和開發應用上做出了大量的貢獻。這些國家(如美國的KOCH、GE、DOW、DuPont;荷蘭的norit等公司)在膜元件的制備技術上處於絕對領先的地位。
中國膜科學技術開始於1958年離子交換膜的研究;20世紀60年代研究反滲透膜,曾組織全國海水淡化會戰,大大促進我國膜科學技術的發展;70年代就已開發出反滲透(reverse osmosis)、超濾(ultrafiltration)、微濾(microfiltration)和電滲析(electrodialysis)等器件設備,隨後投入工業應用;80年代起除繼續發展液體分離之外,氣體膜分離和滲透氣化等已走過了開發和研究階段,現在已進入工業應用階段,其它新技術也在不斷研究開發之中。
膜科學與技術的發展與應用可分為膜元件的製造、膜設備的研製、膜軟體的研發、膜應用四個環節。膜製造商只保證膜本身的標准分離性能,即在規定測試條件下的分離性能;膜硬體與膜軟體是膜分離工程公司的工作,膜分離工程公司首先根據市場需求和用戶要求分離的物料性狀和目標產物標准進行實驗研究,在滿足用戶要求的條件下確定膜元件的種類和數量,膜分離穩定運行的條件和清洗恢復條件,這就是膜軟體;膜硬體就是膜元件和膜設備,膜設備實質上是機電一體化設備,膜元件是膜分離設備的核心,設備的其它部分都是為膜元件分離功能的發揮提供運行條件(溫度,壓力,流速流量等)的;膜軟體是靠膜硬體來運行的,膜硬體的設計製作基礎是膜軟體;膜用戶只能按照與膜分離工程公司達成的一致嚴格執行《膜分離設備運行規范》的要求,將膜分離設備與自己流程的前後工序連接運行以達到自己對膜分離工序所確定的運行目標。近年來膜過程(膜軟體、膜硬體)的國內市場已經進入成熟期(高速增長,價格穩定)。
膜技術的主要分離過程
國際理論與應用化學聯合會(IUPAC)將膜定義為:一種三維結構,三維中的一度(如厚度方向)尺寸要比其餘兩度小得多,並可通過多種推動力進行質量傳遞。這樣膜過程就應該被定義為以膜為介質進行質量傳遞的一種化工單元過程或化工單元操作;很顯然膜分離屬於化工單元操作。
膜分離技術按傳質推動力可分為壓力差、濃度差、溫度差、電位差等推動力膜;按膜組件結構可分為平板(盒式)膜、螺旋卷式膜、中空纖維膜、管式膜等;按功能層材料可分為無機膜(陶瓷膜、金屬膜、碳分子篩膜等)和有機膜。
微濾、超濾、納濾(nanofiltration)與反滲透都是以壓力差為推動力的液體膜過程,當膜兩側存在一定壓力差時,可使一部分溶劑及小分子的組分透過膜,而微粒、大分子、鹽的離子等被膜截留下來,從而達到分離目的。四個過程的透過機理基本相同,主要是被分離物顆粒或分子、離子的大小和所採用膜的結構與性能有所差異。按照國際理論與應用化學聯合會(IUPAC)對這四種膜過程的定義,微濾(MF)是指大於0.1μm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程;超濾(UF)是指不大於0.1μm大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程;反滲透(RO)是指高壓下溶劑逆著其滲透壓而選擇性透過的膜過程;納濾是指不大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程。微濾的壓差范圍為0.10~0.20MPa;超濾的壓差范圍為0.10~0.50MPa; 反滲透被用於截留溶液中的鹽或其它小分子物質(分子量小於200),所施加的壓力在2MPa左右,也可高達10MPa;納濾用以分離分子量約為幾百至幾千的溶液組分,其壓差范圍為0.5~2.0MPa。
電滲析是在電場作用下使溶液中的陰、陽離子選擇性地分別透過陰、陽離子交換膜,進行定向遷移的分離過程。該過程主要用於苦鹹水脫鹽、飲用水制備、工業用水處理等。近十多年來,開始應用於有機酸脫鹽與純化、廢酸鹼回收等;膜電解過程中,在兩電極上存在電化學反應,並有氣體產生,主要在氯鹼工業中用於大規模生產離子膜級氫氧化鈉。
氣體分離膜是指在壓力差下,利用氣體中各組分在膜中滲透速率的差異,達到各組分分離的過程。氣體分離膜已大規模用於合成氨廠的氮、氫分離,空氣富氧、富氮,天然氣中二氧化碳與甲烷的分離等。
滲透氣化與蒸汽滲透(vaper permeation)均是利用待分離混合物中某組分具有優先選擇性透過膜的特點,使料液側優先滲透組分以溶解-擴散透過膜而實現分離的過程。兩者的差異在於滲透汽化過程採用負壓操作,進料物流為液態,優先透過膜的組分在膜下游側汽化,並在冷凝器中冷凝和收集;而蒸汽滲透採用正壓操作,進料物流為氣相,常為對膜具有相互作用的有機分子透過膜。滲透氣化主要用於有機物脫水(親水膜)、水中有機物的脫除(疏水膜)、有機混合物分離等方面的應用,被認為是最有希望取代高能耗精餾技術的膜過程,其中有機溶劑脫水及水中有機物脫除已有工業裝置;蒸汽滲透適用於空氣中有機溶劑的回收,隨著環保意識的增強,蒸汽滲透將會獲得較大的推廣應用。
另外還有兩類正在開發與推廣應用的新型膜技術:一類是目前稱之為膜接觸器,包括膜基吸收、膜級萃取、膜蒸餾、膜基汽提等。在這些過程中,膜介質本身對待處理的混合物無分離作用,主要利用膜的多孔性、親水性或疏水性,為兩相傳遞提供較大而穩定的相接觸面,可克服常規分離中的液泛、返混等影響,因而近十餘年來,深受化工界的關注;另一類是以膜為關鍵技術的集成分離過程,包括膜與蒸餾、膜與吸附、膜與反應等相結合的集成過程,具有常規分離過程所不能及的優點,也正在受到重視和發展。
隨著科學技術的發展,人們模仿生物膜的某些功能,研製出各種功能的合成膜,應用於日常生活與工業生產過程中。可以認為,膜產業已成為21世紀發展最快的高新技術產業之一。
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G. 活性污泥法常用處理系統有哪些
典型的污泥處理工藝流程,包括四個處理或處置階段。第一階段為污泥濃縮,主要目的是使污泥初步減容,縮小後續處理構築物的容積或設備容量;第二階段為污泥消化,使污泥中的有機物分解;第三階段為污泥脫水,使污泥進一步減容;第四階段為污泥處置,採用某種途徑將最終的污泥予以消納。以上各階段產生的清液或濾液中仍含有大量的污染物質,因而應送回到污水處理系統中加以處理。以上典型污泥處理工藝流程,可使污泥經處理後,實現「四化」:
(1)減量化:由於污泥含水量很高,體積很大,且呈流動性。經以上流程處理之後,污泥體積減至原來的十幾分之一,且由液態轉化成固態,便於運輸和消納。
(2)穩定化:污泥中有機物含量很高,極易腐敗並產生惡臭。經以上流程中消化階段的處理以後,易腐敗的部分有機物被分解轉化,不易腐敗,惡臭大大降低,方便運輸及處置。
(3)無害化:污泥中,尤其是初沉污泥中,含有大量病原菌、寄生蟲卵及病毒,易造成傳染病大面積傳播。經過以上流程中的消化階段,可以殺滅大部分的姻蟲卵、病原菌和病毒,大大提高污泥的衛生指標。
(4)資源化:污泥是一種資源,其中含有很多熱量,其熱值在10000~15000kJ/kg (干泥)之間,高於煤和焦炭。另外,污泥中還含有豐富的氮磷鉀,是具有較高肥效的有機肥料。通過以上流程中的消化階段,可以將有機物轉化成沼氣,使其中的熱量得以利用,同時還可進一步提高其肥效。 污泥濃縮常採用的工藝有重力濃縮、離心濃縮和氣浮濃縮等。污泥消化可分成厭氧消化和好氧消化兩大類。污泥脫水可分為自然干化和機械脫水兩大類。常用的機械脫水工藝有帶式壓濾脫水、離心脫水等。污泥處置的途徑很多,主要有農林使用、衛生填 埋、焚燒和生產建築材料等。
以上為典型的污泥處理工藝流程,在各地得到了普遍採用。但由於各地的條件不同,具體情況也不同,尚有一些簡化流程。當污泥採用自然干化方法脫水時,可採用以下工藝流程:
污泥—→污泥濃縮—→干化場—→處置
也可進一步簡化為:
污泥—→干化場—→處置
當污泥處置採用衛生填埋工藝時。可採用以下流程:
污泥—→濃縮—→脫水—→衛生填埋
我國早期建成的處理廠中,尚有很多廠不採用脫水工藝,直接將濕污泥用做農肥, 工藝流程如下::
污泥—→污泥濃縮—→污泥消化—→農用
污泥—→污泥濃縮—→農用
污泥—→農用
國外很多處理廠採用焚燒工藝,其中很多不設消化階段,流程如下:
污泥—→濃縮—→脫水—→焚燒
省去消化的原因,是不降低污泥的熱值,使焚燒階段盡量少耗或不耗另外的燃料。
污泥處理的新技術
為避免污水處理廠污泥對環境的二次污染,各國政府及研究機構對污泥的最終處置問題十分重視並根據各國的國情制定出污泥處置的法規和具體方案。
大部分歐洲國家的污泥以填埋為主;美國和英國的污泥以農用為主;日本的污泥則以焚燒為主;總之,污泥農用和陸地填埋是大多數國家污泥處置的兩種最主要方法,農用和陸地填埋方案的選擇很大程度上取決於各國政府有關的法律法規和污染控制狀況;同時也與國家的大小和農業發展情況有關。
近年來,隨著污泥農用標准(如合成有機物和重金屬含量)的日益嚴格,許多國家,如德國、義大利、丹麥等污泥農用的比例不斷降低,而污泥填埋的比例增加。但也有一些國家,如美國、英國和日本等污泥農用的比例增加,填埋的比例減少。
近十年來,世界各國污泥處理涌現了許多新技術,最集中的有以下幾個方面。
1、污泥熔化
為了減少污泥體積和利用其中的重金屬黏結作用,日本曾開展污泥熔化技術研究,但還不十分深入。污泥熔化處理也是污泥熱化學處理方法的一種。污泥熔化技術是把污泥加熱至1300~1500℃,使污泥中有機物燃燒,其殘留物質可用來製作玻璃、鋼鐵、建築材料等。
2、 兩相消化
目前,新型的污水污泥處理工藝如高溫酸化-中溫甲烷化兩相厭氧消化等不斷出現,並逐步被應用。邊興玉等採用污水污泥兩相厭氧消化工藝,將產酸相和產甲烷相分別置於各自的反應器中,形成各自的相對優勢微生物種群,提高了整個消化過程的處理效果和穩定性。VSS(揮發性懸浮顆粒物)去除率比中溫傳統工藝提高50%以上,比高溫傳統工藝提高35%左右。高溫酸化0.5d後,中溫甲烷化8•5d,可達到中溫傳統法20d的處理效果,節省了時間。另外,滅菌效果優於中溫傳統法,產甲烷反應器保持較高的緩沖能力,對揮發性酸積累的抵禦和耐沖擊負荷的能力強。
3、污泥制油
污泥制油是把含水率為65%的干泥在隔絕空氣下,加熱升溫450℃,在催化劑作用下把污泥中有機物轉化為碳氫化合物,最大轉化率取決於污泥組成和催化劑的種類,正常200~300L(油)/t(干泥)的產率,其性質與柴油相似。加拿大正在進行中試試驗,澳大利亞Perth也正在建造利用熱化學方法將污泥制油的工廠。
4、污泥濕式氧化(wet air oxidation簡稱WAO)
濕式氧化法是在高溫(125℃~320℃)和高壓(0.5~20MPa)條件下,以空氣中的氧作為氧化劑,在液相中將有機物分解為二氧化碳、水等無機物或小分子有機物的化學過程。由於剩餘污泥在物質結構上與高濃度有機廢水十分相似,因此這種方法也可用於處理剩餘污泥。剩餘污泥的濕式氧化法處理是濕式氧化法最成功的應用領域,目前有50%以上的濕式氧化裝置應用於剩餘污泥的處理。
5、臭氧剩餘污泥減量化
這一工藝是由日本的H•Yasui等學者提出的。此工藝中,剩餘污泥的消化與污水處理在同一個曝氣池中同時進行。工藝分成兩個過程,一個是臭氧氧化過程,另一個是生物降解過程。
從二沉池中沉下來的污泥,一部分直接迴流到曝氣池中,另一部分則是先進行臭氧處理然後再迴流到曝氣池。污泥經過臭氧處理後,能夠提高其生物降解性,在曝氣池中與污水同時進行生物處理。而且在經臭氧處理後,將有一部分污泥(1/3)被無機化。因此,只要操作適當,可以使污水處理過程中凈增污泥量與無機化污泥量相等,從而可以達到無剩餘污泥的目的。
6、超聲波處理剩餘污泥
超聲波通常是指頻率為的20kHz~10MHz的聲波。當其聲強增加到一定的數量時,會對其傳播中的媒質產生影響,使媒質的狀態、組成、功能和結構等發生變化,通稱為超聲效應。超聲波與媒質作用的機制可分為熱機制、機械機制和空化機制,超聲波主要通過空化機制實現對剩餘污泥的處理。
7、高速生物反應器
高速生物反應器技術是在利用土壤處理污泥的基礎上發展起來的。利用土壤中的微生物處理污泥,由於系統是開放的,因而會受到氣溫和土壤濕度的影響,使土壤利用的時間和區域受到一定的限制。
美國SWEC公司在80年代開始研製開發高速生物反應器,該技術將污泥的脫水、消化和干化相結合,將土壤處理的整個過程放置在室內一個封閉的循環系統中進行。Texaco經過近20年的研究開發,使高速生物反應器技術成熟並得以推廣。整個操作系統的核心部分是生物反應器,它由二個區域組成:上半部分是污泥與土壤相混合的區域,使污泥負荷達到均一化,污泥的有機部分在這一區域中被生物降解;下半部分是氣、液分離區,使液體不滯留於土壤中,以增加氧的傳遞率。高負荷率的污泥通過該系統的處理,污泥中的有機組分將降解70%~80%,懸浮固體濃度去除率達到45%~60%。從沉澱池排出濃度為5000~30000mg/L的污泥都可以直接進入該系統中,而不需要任何的預處理。相比於其它生物處理技術,該系統所需能量較少,可以連續運行,並能保持最佳溫度以利於微生物的降解,特別適合於受自然條件限制或土壤濕度大的污泥處理過程中。
H. hydair是什麼公司的商標
HYDAIR:
義大利水氣研究公司(HAR)是一家活躍在全球的義大利私營企業,致力於生產工藝和污水處理領域內的膜分離系統的設計和製造。
HAR能提供基於不同工藝最好組合的解決辦法。如果需要,可替換,更新現有設備。
工藝應用包括生物/制葯應用,從發酵液澄清,濃縮到活性成分的濃縮和純化,HAR 已擁有自己的專有技術。
在污水處理方面,HAR設計並提供「零排放循環水」,可回收再生純水。這一目標已通過不同技術組合膜生物反應器bioHAR和蒸發器等實現。
HAR已發展並實現了在垃圾填埋滲濾液處理的專利系統。提供豐富的經驗、經濟的工藝,有效可信的交鑰匙工廠。
HAR技術新的技術應用,如油-水分離和溶媒或催化劑的回收。
I. 污泥處理污水中如何去除氨氮
根據廢水中氨氮濃度的不同,可將廢水分為3類:
高濃度氨氮廢水(NH3-N>500mg/l);
中等濃度氨氮廢水(NH3-N:50-500mg/l);
低濃度氨氮廢水(NH3-N<50mg/l)。
然而高濃度的氨氮廢水對微生物的活性有抑製作用,制約了生化法對其的處理應用和效果,同時會降低生化系統對有機污染物的降解效率,從而導致處理出水難以達到要求。
去除氨氮的主要方法有:物理法、化學法、生物法。物理法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉等處理技術;化學法有離子交換、氨吹脫、折點加氯、焚燒、化學沉澱、催化裂解、電滲析、電化學等處理技術;生物法有藻類養殖、生物硝化、固定化生物技術等處理技術。
目前比較實用的方法有:折點加氯法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學沉澱法。
1.折點氯化法除氨氮
折點氯化法是將氯氣或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH3-N氧化成N2的化學脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低,氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。因此該點稱為折點,該狀態下的氯化稱為折點氯化。處理氨氮廢水所需的實際氯氣量取決於溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯氣。pH值在6~7時為最佳反應區間,接觸時間為0.5~2小時。
折點加氯法處理後的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化,以去除水中殘留的氯。1mg殘留氯大約需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化時會產生氫離子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg殘留氯只消耗2mg左右(以CaCO3計)。折點氯化法除氨機理如下:
Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-
NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-
NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-
折點氯化法最突出的優點是可通過正確控制加氯量和對流量進行均化,使廢水中全部氨氮降為零,同時使廢水達到消毒的目的。對於氨氮濃度低(小於50mg/L)的廢水來說,用這種方法較為經濟。為了克服單獨採用折點加氯法處理氨氮廢水需要大量加氯的缺點,常將此法與生物硝化連用,先硝化再除微量殘留氨氮。氯化法的處理率達90%~100%,處理效果穩定,不受水溫影響,在寒冷地區此法特別有吸引力。投資較少,但運行費用高,副產物氯胺和氯化有機物會造成二次污染,氯化法只適用於處理低濃度氨氮廢水。
2.選擇性離子交換化除氨氮
離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂,從而達到去除氨氮的目的。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用,它是一類硅質的陽離子交換劑,成本低,對NH4+有很強的選擇性,能成功地去除原水和二級出水中的氨氮。
沸石離子交換與pH的選擇有很大關系,pH在4~8的范圍是沸石離子交換的最佳區域。當pH<4時,H+與NH4+發生競爭;當pH>8時,NH4+變為NH3而失去離子交換性能。用離子交換法處理含氨氮10~20mg/L的城市污水,出水濃度可達1mg/L以下。離子交換法具有工藝簡單、投資省去除率高的特點,適用於中低濃度的氨氮廢水(<500mg/L),對於高濃度的氨氮廢水會因樹脂再生頻繁而造成操作困難。但再生液為高濃度氨氮廢水,仍需進一步處理。
3.空氣吹脫法與汽提法除氨氮
空氣吹脫法是將廢水與氣體接觸,將氨氮從液相轉移到氣的方法。該方法適宜用於高濃度氨氮廢水的處理。吹脫是使水作為不連續相與空氣接觸,利用水中組分的實際濃度與平衡濃度之間的差異,使氨氮轉移至氣相而去除廢水中的氨氮通常以銨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的狀態保持平衡而存在。將廢水pH值調節至鹼性時,離子態銨轉化為分子態氨,然後通入空氣將氨吹脫出。吹脫法除氨氮,去除率可達60%~95%,工藝流程簡單,處理效果穩定,吹脫出的氨氣用鹽酸吸收生成氯化銨可回用於純鹼生產作母液,也可根據市場需求,用水吸收生產氨水或用硫酸吸收生產硫酸銨副產品,未收尾氣返回吹脫塔中。但水溫低時吹脫效率低,不適合在寒冷的冬季使用。用該法處理氨氮時,需考慮排放的游離氨總量應符合氨的大氣排放標准,以免造成二次污染。低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫,而煉鋼、石油化工、化肥、有機化工、有色金屬冶煉等行業的高濃度廢水則常用蒸汽進行吹脫。該方法比較適合處理高濃度氨氮廢水,但吹脫效率影響因子多,不容易控制,特別是溫度影響比較大,在北方寒冷季節效率會大大降低,現在許多吹脫裝置考慮到經濟性,沒有回收氨,直接排放到大氣中,造成大氣污染。
汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉變為氨氣逸出,處理機理與吹脫法一樣是一個傳質過程,即在高pH值時,使廢水與氣體密切接觸,從而降低廢水中氨濃度的過程。傳質過程的推動力是氣體中氨的分壓與廢水中氨的濃度相當的平衡分壓之間的差。延長氣水間的接觸時間及接觸緊密程度可提高氨氮的處理效率,用填料塔可以滿足此要求。塔的填料或充填物可以通過增加浸潤表面積和在整個塔內形成小水滴或生成薄膜來增加氣水間的接觸時間汽提法適用於處理連續排放的高濃度氨氮廢水,操作條件與吹脫法類似,對氨氮的去除率可達97%以上。但汽提塔內容易生成水垢,使操作無法正常進行。
吹脫和汽提法處理廢水後所逸出的氨氣可進行回收:用硫酸吸收作為肥料使用;冷凝為1%的氨溶液。
4.生物法除氨氮
生物法去除氨氮是指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下,通過硝化和反硝化等一系列反應,最終形成氮氣,從而達到去除氨氮的目的。生物法脫氮的工藝有很多種,但是機理基本相同。都需要經過硝化和反硝化兩個階段。
硝化反應是在好氧條件下通過好氧硝化菌的作用將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽,包括兩個基本反應步驟:由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應。由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應。亞硝酸菌和硝酸菌都是自養菌,它們利用廢水中的碳源,通過與NH3-N的氧化還原反應獲得能量。反應方程式如下:
亞硝化:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+
硝化:2NO2-+O2→2NO3-
硝化菌的適宜pH值為8.0~8.4,最佳溫度為35℃,溫度對硝化菌的影響很大,溫度下降10℃,硝化速度下降一半;DO濃度:2~3mg/L;BOD5負荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLS•d);泥齡在3~5天以上。
在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從廢水中逸出由於兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用,將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源)。以甲醇為碳源為例,其反應式為:
6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O
6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
反硝化菌的適宜pH值為6.5~8.0;最佳溫度為30℃,當溫度低於10℃時,反硝化速度明顯下降,而當溫度低至3℃時,反硝化作用將停止;DO濃度<0.5mg/L;BOD5/TN>3~5。生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達70%~95%,二次污染小且比較經濟,因此在國內外運用最多。其缺點是佔地面積大,低溫時效率低。
常見的生物脫氮流程可以分為3類:
⑴多級污泥系統
多級污泥系統通常被稱為傳統的生物脫氮流程。此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和脫氮效果,其缺點是流程長,構築物多,基建費用高,需要外加碳源,運行費用高,出水中殘留一定量甲醇;
⑵單級污泥系統
單級污泥系統的形式包括前置反硝化系統、後置反硝化系統及交替工作系統。前置反硝化的生物脫氮流程,通常稱為A/O流程。與傳統的生物脫氮工藝流程相比,該工藝特點:流程簡單、構築物少,只有一個污泥迴流系統和混合液迴流系統,基建費用可大大節省;將脫氮池設置在缺氧池,降低運行費用;好氧池在缺氧池後,可使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除,提高出水水質;缺氧池在前,污水中的有機碳被反硝化菌所利用,可減輕其後好氧池的有機負荷。此外,後置式反硝化系統,因為混合液缺乏有機物,一般還需要人工投加碳源,但脫氮的效果高於前置式,理論上可接近100%的脫氮效果。交替工作的生物脫氮流程主要由兩個串聯池子組成,通過改換進水和出水的方向,兩個池子交替在缺氧和好氧的條件下運行。它本質上仍是A/O系統,但利用交替工作的方式,避免了混合液的迴流,其脫氮效果優於一般A/O流程。其缺點是運行管理費用較高,必須配置計算機控制自動操作系統;
⑶生物膜系統
將上述A/O系統中的缺氧池和好氧池改為固定生物膜反應器,即形成生物膜脫氮系統。此系統中應有混合液迴流,但不需污泥迴流,在缺氧的好氧反應器中保存了適應於反硝化和好氧氧化及硝化反應的兩個污泥系統。
常規生物處理高濃度氨氮廢水是要存在以下條件:
為了能使微生物正常生長,必須增加迴流比來稀釋原廢水;
硝化過程不僅需要大量氧氣,而且反硝化需要大量的碳源,一般認為COD/TKN至少為9。
5.化學沉澱法除氨氮
化學沉澱法是根據廢水中污染物的性質,必要時投加某種化工原料,在一定的工藝條件下(溫度、催化劑、pH值、壓力、攪拌條件、反應時間、配料比例等等)進行化學反應,使廢水中污染物生成溶解度很小的沉澱物或聚合物,或者生成不溶於水的氣體產物,從而使廢水凈化,或者達到一定的去除率。
化學沉澱法處理NH3-N主要原理是NH4+、Mg2+、PO43-在鹼性水溶液中生成沉澱。在氨氮廢水中投加化學沉澱劑Mg(OH)2、H3PO4與NH4+反應生成MgNH4PO4•6H2O(鳥糞石)沉澱,該沉澱物經造粒等過程後,可開發作為復合肥使用。整個反應的pH值的適宜范圍為9~11。pH值<9時,溶液中PO43-濃度很低,不利於MgNH4PO4•6H2O沉澱生成,而主要生成Mg(H2PO4)2;如果pH值>11,此反應將在強鹼性溶液中生成比MgNH4PO4•6H2O更難溶於水的Mg3(PO4)2的沉澱。同時,溶液中的NH4+將揮發成游離氨,不利於廢水中氨氮的去除。利用化學沉澱法,可使廢水中氨氮作為肥料得以回收。
J. 先看國外如何處理印染廢水
國外紡織印染行業比較發達的地區,如韓國釜山,日本大阪,義大利米蘭和墨西哥等地,染整企業較為集中,印染廢水相對較大,同時在這些地區自然地形成產業鏈,即本地區和周圍地區形成上游配套的原料生產、供應;紡織服裝、服飾等下游產品生產、市場銷售;三者形成相對完整的產業鏈,這種生產相對集中、產量大、市場規模大、銷量在國內、國際有相當影響的「板塊「經濟對染整行業發展具有重要意義。這與國內也很相似。
1、關於處理方式,主要有二類。
義大利、日本等對印染廢水處理採用工廠處理和城市污水綜合處理相結合的方法。在對印染廢水初步處理後達到一定標准後和城市污水混合一起進入污水處理廠處理。這樣可以提高後續處理效果,如果印染廠多,則集中處理達到排放標准。
德國由於行業不集中,一般採用單廠處理的模式進行處理。在印染廠建造污水處理廠,對廠內產生的廢水進行處理,由於清潔生產和水資源回收做得相對較好,水處理效果處理後的水可以達到排放標准。另外德國的印染廢水排放量也較少,而且處理技術比較成熟,個別廠甚至做到「零排放「。
2、關於處理技術,印染廢水主要是有機污染,所以處理方法以生化法為主,國外禁用硫化染料,對於廢水量少,採用設備為主,大水量當然還是以構築物為主,但從處理技術的原理上分析,似乎差別不大,但從技術深度、自動化程度、設備質量高於國內水平。