① 石油廢水(油田采氣廢水)如何處理
物質生活逐漸豐富起來,但是人們也逐漸開始關注到周圍的環境,環境污染己成為全球關注的焦點之一。含油廢水處理也是一大難題,這類廢水對整個生態系統都會產生很多不良的影響。因此,含油污水處理問題己成為當今油氣田的環境保護必修課。
通的陸地油田污水主要是在石油的開發過程中,通過鑽井、採油等生產過程會產生大量污水。一般包括有採油污水、鑽井污水、洗井污水等。含油污水中有大量的懸浮物、油類、重金屬等物質。如果任意排放或回注但是不加以污水處理,對土壤和水環境還有動植物的危害極大。
目前含油污水處理工藝有:氣浮處理法、沉降法和微生物處理法。氣浮處理技術是一種高效快速固液分離或液液分離的污水處理技術。氣浮工藝較復雜,必須控制好每個影響因素才可以更好的利用。
氣浮技術
氣浮技術是在待處理的水中通入大量的、高度分散的微氣泡,讓其作為載體與雜質粘附,然後密度小於水就會上浮。最終完成水中固體與固體、固體與液體、液體與液體分離的方法。
2.1氣浮法的分類
溶氣氣浮工藝:水在不同的壓力條件下溶解度不同,向水加壓或者負壓,使氣體在水中產生微氣泡的污水處理工藝。根據氣泡析出於水時的壓力情況不同,又分壓力溶氣氣浮法和溶氣真空氣浮法兩種。
誘導氣浮法:也叫布氣氣浮法,利用機械剪切刀,將混合在水裡的空氣粉碎,通常採用微孔、擴散板或微孔竹向氣浮池通壓縮空氣或採用水泵吸水管吸氣、水力噴射器、心速葉輪等向水中充氣等。
電解氣浮法:在水中設置正負電極,當加上一定電流後,廢水被電解出H2,O2等微小氣泡,將吸附在水中微小的懸浮物上浮去除。
生物氣浮法:利用微生物來產生氣體,與水中的懸浮物充分接觸後,隨氣泡浮到水面,形成浮渣颳去浮渣,達到廢水處理凈化水質。
化學氣浮:利用某些化含物在廢水中會產生氣體的特點除雜,反應生成的氣體在釋放過程中形成微小氣泡,吸附在固體顆粒表面,使固體順粒向浪面浮大,從而使固液分離。
其他浮選法的產氣原理還有很多,其中非常典型的是渦凹氣浮,它使用的是渦凹曝氣機,其工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速運轉動作形成一個真空區,液面上的空氣通過曝氣機輸入水中,填補真空,微氣泡隨之產生並螺旋型地上升到水面,空氣中的氧氣也隨之溶入水中。
② 有沒有油田污水處理設施設計計算類的書籍
《油田污水處理工藝技術新進展》
《油田污水處理工程》
《油田含油污泥處理技術及工藝應用研究》
③ 油田污水處理設備技術會有什麼前景
訂閱
設備清洗劑的開發迭代迅速,同樣的,油田污水處理設備技術水平近年來發展迅回速,針對油田污水答處理、回注的不同工藝要求,研製開發油田採油污水處理裝置,對油田的開發生產有十分重要的意義。按照「安全可靠,經濟高效,節能降耗」的原則,今後的發展趨勢是:
(1)生物治理國外已用於清除石油烴類污染,治理費用低、效果好。國內各油田可以考慮將厭氧一好氧、高級氧化一好氧聯合使用並著力於高效降解菌的篩選與培養。
(2)新葯劑的研發為處理乳化含油廢水、稠油廢水提供了條件,性能優異的破乳劑的開發也已成為水處理葯劑研究的一個方向。生物破乳劑、生物絮凝劑、低污染或無污染的水質處理劑、清洗劑等也是值得研究的。
(3)膜分離器的研發對於低滲和特低滲油田精細過濾尤為重要,膜分離器可以很好地達到要求,但需要在膜的材料、透量、清洗、耐久性、費用等方面下功夫。
(4)注聚、稠油、特稠油的污水處理是今後油田污水處理的主攻方向。另外需要加強高含水油田節能降耗水處理技術的研究。加強低滲透、小塊油田地面污水處理工藝技術研究。
(5)各種不同處理機理的不同有機組合是今後的主要發展趨勢。高效清洗劑保持設備運行順暢,有效節約資本。
④ 新疆油田污水處理普遍採用什麼技術
油田污水處理技術現狀
油田水處理工藝,其流程一般為「隔油——過內濾」和「隔油——浮容選(或旋流除油)——過濾」,即通常稱為的「老三套」,其工藝主要是除去廢水中的油和懸浮物。在很長一段時間內,此工藝流程被廣泛地應用於各油田的采出水處理中,而且效果良好,處理後的水質一般都能達到回注水的要求。
油田污水成分比較復雜,油分含量及油在水中存在形式也不相同,且多數情況下常與其他廢水相混合,因此單一方法處理往往效果不佳。同時,因各種力法都有其局限性,在實際應用中通常是兩三種方法聯合使用,使出水水質達到排放標准。另外,各油田的生產方式、環境要求以及處理水的用途的不同,使油田污水處理工藝差別較大。在這些工藝流程中,常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離.主要除去浮油及油濕固體;二級處理有過濾、粗粒化、化學處理等,主要是破乳和去除分散油;深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等,主要是去除溶解油。
引用自東北亞水網
⑤ 油田污水中含有的雜質主要有哪些
油田污水主要包括原油脫出水(又名油田采出水)、鑽井污水及站內其它類型的含油污水。油田污水的處理依據油田生產、環境等因素可以有多種方式。當油田需要注水時,油田污水經處理後回注地層,此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行嚴格控制,防止其對地層產生傷害。如果是作為蒸汽發生器或鍋爐的給水,則要嚴格控制水中的鈣、鎂等易結垢的離子含量、總礦化度以及水中的油含量等。如果處理後排放,則根據當地環境要求,將污水處理到排放標准。我國一些乾旱地區,水資源嚴重缺乏,如何將採油過程中產生的污水變廢為寶,處理後用於飲用或灌溉,具有十分重要的現實意義。
採用注水開採的油田,從注水井注人油層的水,其中大部分通過採油井隨原油一起回到地面,這部分水在原油外運和外輸前必須加以脫除,脫出的污水中含有原油,因此被稱為油田采出水。隨著油田開采年代的增長,采水液的含水率不斷上升,有的區塊已達到90%以上,這些含油污水已成為油田的主要注水水源。隨著油田外圍低滲透油田和表外儲層的連續開發,對油田注水水質的要求更加嚴格。
鑽井污水成分也十分復雜,主要包括鑽井液、洗井液等。鑽井污水的污染物主要包括鑽屑、石油、粘度控制劑(如粘土)、加重劑、粘土穩定劑、腐蝕劑、防腐劑、殺菌劑、潤滑劑、地層親和劑、消泡劑等,鑽井污水中還含有重金屬。
其它類型污水主要包括油污泥堆放場所的滲濾水、洗滌設備的污水、油田地表徑流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水體等。
由於油田污水種類多,地層差異及鑽井工藝不同等原因,各油田污水處理站不僅水質差異大,而且油田污水的水質變化大,這為油田污水的處理帶來困難。
⑥ 油田廢水處理面臨哪些問題
目前,國內大部分油田已進入三次採油階段,用水驅來實現大規版模生產。這使油田采出水權中的聚合物含量不斷增加9粘度也隨之增加,乳化油更加穩定。原來的廢水處理設施難以使污水處理達到回注水水質的標准。針對目前的現狀,開發與之配套的采出水處理工藝已迫在眉睫。國內研究人員主要從兩方面入手:一是開發小型高效水處理設備(如聚結器~旋流器等),加速油水分離速度;二是開發高效水處理葯劑,降低采出水的粘度,破壞油水體系,達到油珠凝聚,加速分離的目的。
⑦ 油田污水處理的國內現狀
近年來,許多石油公司開展了旋流分離器技術研究,已形成了比較完整的理論觀點和概念回術語,確答定了參數指標。從初步應用來看,旋流分離器具有體積小,處理量大等特點,分離效率一般在50—80%,目前陸上部分油田已應用於污水處理中。
在我國,中國石油天然氣總公司頒布了《碎屑岩油藏注入水水質推薦指標及分析方法》,統一了高、中、低滲透層注入水水質十一項指標。由此使國內污水處理有了統一的依據標准。污水處理工藝一般包括混凝除油、緩沖、粗粒化、壓力過濾等階段,同時開展了「三防」化學助劑的研究應用。
因此,油田開發後期污水處理改造的方向是配合一段脫水工藝,充分利用分離器剩餘壓能,研製壓力式除油設備和化學助劑,實現閉式處理工藝。
⑧ 生化曝氣能將油田廢水中的礦化度降低嗎
為了節約清水用量,降低聚驅成本,本發明提供一種油田含油污水降低礦化度工藝。該工藝可使含油污水的礦化度降低至配製要求,代替清水稀釋聚合物,從而緩解供、注水不平衡的矛盾,並減少含油污水的外排。本發明利用循環超濾裝置與離子分離器結合的設備,並在設備內填充納米改性PVDF有機膜,採用內循環、二段處理工藝流程降低含油污水的礦化度,使其再利用,具體步驟如下
含油污水處理站來水,首先進入1#緩沖罐,然後通過1#高效除油設備處理後,由1#精密過濾器過濾後輸至1#循環超濾裝置進行第一段處理,處理後的滲透液進入3#緩沖罐(或者4#緩沖罐);
經1#循環超濾裝置濾出的濃縮水進入2#緩沖罐進行內循環,然後通過2#高效除油設備處理後,由2#精密過濾器過濾後輸至2#循環超濾裝置進行第二段處理,處理後的滲 透液進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐;而由2#循環超濾裝置濾出的濃縮水進入濃縮水池,稀釋後再經中和水池及回收水池進入污水處理站;
進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐的滲透液,再3#經精密過濾器後輸至離子分離器進行降低礦化度處理,產出的低礦化度水自流至低礦化度水池由泵送至配製站或注水站;
經離子分離器分離後的高礦化度水進入高礦化度水池,然後外輸或回到污水處理站。
用於清洗離子分離器的沖洗水排至濃縮水池稀釋後排至中和水池,前面兩個步驟中兩套設備的清洗用水排至中和水池,然後經站內回收水池回到污水處理站。上述的高效除油設備內填充高效吸附材料。上述的循環超濾裝置內置有循環超濾膜;所述的循環超濾膜為改性的聚偏氟乙烯膜。本發明的有益效果如下由於採用上述內循環、二段處理工藝流程,配備循環超濾裝置與離子分離器相結合的處理設備,並在設備內置高效吸附材料及循環超濾膜,將高礦化度含油污水進行降礦化度處理,使其達到聚合物驅油配製用水水質標准,從而代替清水稀釋聚合物,作為聚合物配注水水源回注油層,從而緩解供、注水不平衡的矛盾,並減少含油污水的外排,更多油田污水處理與污水處理設施運行評估操作方法參考自www.wushuiyunying.com望採納
⑨ 油田水處理
1.除油裝置:除油裝置是採油污水處理中廣泛應用的設備,它的主要作用是除去污水中的版殘余權原油,以防油珠注入地下堵塞地層。
2.混凝沉降設備及過濾設備:混凝沉降設備主要作用是實現污水中的水、懸浮物分離。目前應用較多的有斜管(板)沉降罐,其水流方向為同向流形式,污水中的懸浮物通過化學混凝劑變成大顆粒加速沉降,實現凈化污水的目的。
3.污泥濃縮設備:污水處理中產生的含油污泥從污水處理系統中排出後,含有大量的粘性泥質、細菌、油污等,目前各油田均採取措施進行濃縮處理。
⑩ 油田污水預處理中投加氫氧化鈉的作用原理是什麼
污水處理技術概述
污水處理技術,就是採用各種方法將污水中所含有的污染物質分離出來,或將其轉化為無害和穩定的物質,從而使污水得以凈化。
一、污水處理方法的分類
現代的污水處理技術,按其作用原理可分為物理法、化學法、物理化學法和生物處理法四大類。
(一)物理法
通過物理作用,以分離、回收污水中不溶解的呈懸浮狀的污染物質(包括油膜和油珠),在處理過程中不改變其化學性質。物理法操作簡單、經濟。常採用的有重力分離法、離心分離法、過濾法及蒸發、結晶法等。
1.重力分離(即沉澱)法
利用污水中呈懸浮狀的污染物和水密度不同的原理,借重力沉降(或上浮)作用,使水中懸浮物分離出來。沉澱(或上浮)處理設備有沉砂池、沉澱池和隔油池。
在污水處理與利用方法中,沉澱與上浮法常常作為其他處理方法前的預處理。如用生物處理法處理污水時,一般需事先經過預沉池去除大部分懸浮物質減少生化處理構築物的處理負荷,而經生物處理後的出水仍要經過二次沉澱池的處理,進行泥水分離保證出水水質。
2.過濾法
利用過濾介質截流污水中的懸浮物。過濾介質有鋼條、篩網、砂布、塑料、微孔管等,常用的過濾設備有格柵、柵網、微濾機、砂濾機、真空濾機、壓濾機等(後兩種濾機多用於污泥脫水)。
3.氣浮(浮選)
將空氣通入污水中,並以微小氣泡形式從水中析出成為載體,污水中相對密度接近於水的微小顆粒狀的污染物質(如乳化油)黏附在氣泡上,並隨氣泡上升至水面,從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。根據空氣打入方式不同,氣浮處理方法有加壓溶氣氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為了提高氣浮效果,有時需向污水中投加混凝劑。
4.離心分離法
含有懸浮污染物質的污水在高速旋轉時,由於懸浮顆粒(如乳化油)和污水受到的離心力大小不同而被分離的方法。常用的離心設備按離心力產生的方式可分為兩種:由水流本身旋轉產生離心力的為旋流分離器,由設備旋轉同時也帶動液體旋轉產生離心力的為離心分離機。
旋流分離器分為壓力式和重力式兩種。因它具有體積小、單位容積處理能力高的優點,近幾十年來廣泛用於軋鋼污水處理及高濁度河水的預處理。離心機的種類很多,按分離因素分有常速離心機和高速離心機。常速離心機用於分離低漿廢水效果可達60%~70%,還可用於沉澱池的沉渣脫水等。高速離心機適用於乳狀液的分離,如用於分離羊毛廢水,可回收30%~40%的羊毛脂。
(二)化學法
向污水中投加某種化學物質,利用化學反應來分離、回收污水中的某些污染物質,或使其轉化為無害的物質。常用的方法有化學沉澱法、混凝法、中和法、氧化還原(包括電解)法等。
1.化學沉澱法
向污水中投加某種化學物質,使它與污水中的溶解性物質發生互換反應,生成難溶於水的沉澱物,以降低污水中溶解物質的方法。這種處理法常用於含重金屬、氰化物等工業生產污水的處理。按使用沉澱劑的不同,化學沉澱法可分為石灰法(又稱氫氧化物沉澱法)、硫化物法和鋇鹽法。
2.混凝法
向水中投加混凝劑,可使污水中的膠體顆粒失去穩定性,凝聚成大顆粒而下沉。通過混凝法可去除污水中細分散固體顆粒、乳狀油及膠體物質等。該法可用於降低污水的濁度和色度,去除多種高分子物質、有機物、某種重金屬毒物(汞、鎘、鉛)和放射性物質等,也可以去除能夠導致富營養化物質如磷等可溶性無機物,此外還能夠改善污泥的脫水性能。因此混凝法在工業污水處理中使用得非常廣泛,既可作為獨立處理工藝,又可與其他處理法配合使用,作為預處理、中間處理或最終處理。目前常採用的混凝劑有硫酸鋁、鹼式氯化鋁、鐵鹽(主要指硫酸亞鐵、三氯化鐵及硫酸鐵)等。
當單獨使用混凝劑不能達到應有凈水效果時,為加強混凝過程、節約混凝劑用量,常可同時投加助凝劑。
3.中和法
用於處理酸性廢水和鹼性廢水。向酸性廢水中投加鹼性物質如石灰、氫氧化鈉、石灰石等,使廢水變為中性。對鹼性廢水可吹入含有CO2的煙道氣進行中和,也可用其他的酸性物質進行中和。
4.氧化還原法
利用液氯、臭氧、高錳酸鉀等強氧化劑或利用電解時的陽極反應,將廢水中的有害物氧化分解為無害物質;利用還原劑或電解時的陰極反應,將廢水中的有害物還原為無害物質,以上方法統稱為氧化還原法。
氧化還原方法在污水處理中的應用實例有:空氣氧化法處理含硫污水;鹼性氯化法處理含氰污水;臭氧氧化法在進行污水的除臭、脫色、殺菌及除酚、氰、鐵、錳,降低污水的BOD與COD等均有顯著效果。還原法目前主要用於含鉻污水處理。
(三)物理化學法
利用萃取、吸附、離子交換、膜分離技術、氣提等操作過程,處理或回收利用工業廢水的方法可稱為物理化學法。工業廢水在應用物理化學法進行處理或回收利用之前,一般均需先經過預處理,盡量去除廢水中的懸浮物、油類、有害氣體等雜質,或調整廢水的pH值,以便提高回收效率及減少損耗。常採用的物理化學法有以下幾種。
1.萃取(液-液)法
將不溶於水的溶劑投入污水之中,使污水中的溶質溶於溶劑中,然後利用溶劑與水的密度重差,將溶劑分離出來。再利用溶劑與溶質的沸點差,將溶質蒸餾回收,再生後的溶劑可循環使用。常採用的萃取設備有脈沖篩板塔、離心萃取機等。
2.吸附法
利用多孔性的固體物質,使污水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法。常用的吸附劑有活性炭。此法可用於吸附污水中的酚、汞、鉻、氰等有毒物質,且還有除色、脫臭等作用。吸附法目前多用於污水的深度處理。吸附操作可分為靜態和動態兩種。靜態吸附,在污水不流動的條件下進行的操作。動態吸附則是在污水流動條件下進行的吸附操作。污水處理中多採用動態吸附操作,常用的吸附設備有固定床、移動床和流動床三種方式。
3.離子交換法
用固體物質去除污水中的某些物質,即利用離子交換劑的離子交換作用來置換污水中的離子化物質。隨著離子交換樹脂的生產和使用技術的發展,近年來在回收和處理工業污水的有毒物質方面,由於效果良好,操作方便而得到一定的應用。
在污水處理中使用的離子交換劑有無機離子交換劑和有機離子交換劑兩大類。採用離子交換法處理污水時必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的。交換能力的大小主要取決於各種離子對該種樹脂親和力(又稱選擇性)的大小。目前離子交換法廣泛用於去除污水中的雜質,例如去除(回收)污水中的銅、鎳、鎘、鋅、汞、金、銀、鉑、磷酸、有機物和放射性物質等。
4.電滲析法(膜分離技術的一種)
電滲析法是在離子交換技術基礎上發展起來的一項新技術。它與普通離子交換法不同,省去了用再生劑再生樹脂的過程,因此具有設備簡單、操作方便等優點。電滲析是在外加直流電場作用下,利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去,以達到濃縮、純化、合成、分離的目的。另用於海水、苦鹹水除鹽,製取去離子水等。
5.反滲透(膜分離技術的一種)
利用一種特殊的半滲透膜,在一定的壓力下,將水分子壓過去,而溶解於水中的污染物質則被膜所截留,污水被濃縮,而被壓透過膜的水就是處理過的水。目前該處理方法已用於海水淡化、含重金屬的廢水處理及污水的深度處理等方面。製作半透膜的材料有醋酸纖維素、磺化聚苯醚等有機高分子物質。為降低操作壓力以節省設備和運轉費用,目前對於膜的材料和性能正在深入試驗研究。
反滲透處理工藝流程由三部分組成:預處理、膜分離及後處理。
6.超過濾法
也是利用特殊半滲透膜的一種膜分離技術。以壓力為推動力,使水溶液中大分子物質與水分離,膜表面孔隙大小是主要控制因素。用於電泳塗漆廢液等工業廢水處理。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
(四)生物法
污水的生物處理法就是利用微生物新陳代謝功能,使污水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解並轉化為無害的物質,使污水得以凈化。屬於生物處理法的工藝,又可以根據參與作用的微生物種類和供氧情況分為兩大類即好氧生物處理及厭氧生物處理。
1.好氧生物處理法
在有氧的條件下,藉助於好氧微生物(主要是好氧菌)的作用來進行的。依據好氧微生物在處理系統中所呈的狀態不同,又可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。
(1)活性污泥法 這是當前使用最廣泛的一種生物處理法。該法是將空氣連續鼓入曝氣池的污水中,經過一段時間,水中即形成繁殖有巨量好氧性微生物的絮凝體——活性污泥,它能夠吸附水中的有機物,生活在活性污泥上的微生物以有機物為食料,獲得能量並不斷生長繁殖。從曝氣池流出並含有大量活性污泥的污水——混合液,進入沉澱池經沉澱分離後,澄清的水被排放,沉澱分離出的污泥作為種泥,部分地迴流進入曝氣池,剩餘的(增殖)部分從沉澱池排放。活性污泥法有多種池型及運行方式,常用的有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。廢水在曝氣池內停留一般為4~6小時,能去除廢水中的有機物(BOD5)90%左右。
(2)生物膜法 使污水連續流經固體填料(碎石、煤渣或塑料填料),在填料上大量繁殖生長微生物形成污泥狀的生物膜。生物膜上的微生物能夠起到與活性污泥同樣的凈化作用,吸附和降解水中的有機污染物,從填料上脫落下來的衰老生物膜隨處理後的污水流入沉澱池,經沉澱泥水分離,污水得以凈化而排放。
生物膜法多採用的處理構築物有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池及生物流化床等。除此之外,土地處理系統(污水灌溉)和氧化塘皆屬於生物處理法中的自然生物處理范疇。
2.厭氧生物處理法
在無氧的條件下,利用厭氧微生物的作用分解污水中的有機物,達到凈化水的目的。它已有百年悠久歷史,但由於它與好氧法相比存在著處理時間長、對低濃度有機污水處理效率低等缺點,使其發展緩慢,過去厭氧法常用於處理污泥及高濃度有機廢水。近30多年來,出現世界性能源緊張,促使污水處理向節能和實現能源化方向發展,從而促進了厭氧生物處理的發展,一大批高效新型厭氧生物反應器相繼出現,包括厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床等。它們的共同特點是反應器中生物固體濃度很高,污泥齡很長,因此處理能力大大提高,從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小並可回收能源,剩餘污泥量少,生成的污泥穩定、易處理,對高濃度有機污水處理效率高等優點,得到充分地體現。厭氧生物處理法經過多年的發展,現已成為污水處理的主要方法之一。目前,厭氧生物處理法不但可用於處理高濃度和中等濃度的有機污水,還可以用於低濃度有機污水的處理。
二、污水處理流程
污水中的污染物質是多種多樣的,不能預期只用一種方法就能夠把污水中所有的污染物質去除殆盡,一種污水往往需要通過幾種方法組成的處理系統,才能達到處理要求的程度。
按污水的處理程度劃分,污水處理可分為一級、二級和三級(深度)處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀的固體污染物質,物理處理法中的大部分用作一級處理。經一級處理後的污水,BOD只能去除30%左右,仍不宜排放,還必須進行二級處理,因此針對二級處理來說,一級處理又屬於預處理。二級處理的主要任務,是大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質(即BOD物質),常採用生物法,去除率(BOD)可達90%以上,處理後水中的BOD5含量可降至20~30mg/L,一般污水均能達到排放標准。但經二級處理後的污水中仍殘存有微生物不能降解的有機污染物和氮、磷等無機鹽類。深度處理往往是以污水回收、再次復用為目的而在二級處理工藝後增設的處理工藝或系統,其目的是進一步去除廢水中的懸浮物質、無機鹽類及其他污染物質。污水復用的范圍很廣,從工業上的復用到充作飲用水,對復用水水質的要求也不盡相同,一般根據水的復用用途而組合三級處理工藝,常用的有生物脫氮法、混凝沉澱法、活性炭過濾、離子交換及反滲透和電滲析等。
污水處理流程的組合,一般應遵循先易後難,先簡後繁的規律,即首先去除大塊垃圾及漂浮物質,然後再依次去除懸浮固體、膠體物質及溶解性物質。亦即,首先使用物理法,然後再使用化學法和生物法。
對於某種污水,採取由哪幾種處理方法組成的處理系統,要根據污水的水質、水量,回收其中有用物質的可能性和經濟性,排放水體的具體規定,並通過調查、研究和經濟比較後決定,必要時還應當進行一定的科學試驗。調查研究和科學試驗是確定處理流程的重要途徑。以下介紹一些常用的污水處理工藝流程。
(一)城市污水處理的典型流程
以去除污水中的BOD物質為主要對象的,一般其處理系統的核心是生物處理設備(包括二次沉澱池),處理流程如圖6-1所示。污水先經格柵、沉砂池,除去較大的懸浮物質及砂粒雜質,然後進入初次沉澱池,去除呈懸浮狀的污染物後進入生物處理構築物(或採用活性污泥曝氣池或採用生物膜構築物)處理,使污水中的有機污染物在好氧微生物的作用下氧化分解,生物處理構造物的出水進入二次沉澱池進行泥水分離,澄清的水排出二沉池後再經消毒直接排放;二沉池排放出的剩餘污泥再經濃縮、污泥消化、脫水後進行污泥綜合利用;污泥消化過程產生的沼氣可回收利用,用作熱源能源或沼氣發電。
以去除污水中BOD的同時達到脫氮除磷目的的城市污水處理流程有水解(酸化)-好氧生物處理工藝,A1/A2/O流程即厭氧-兼氧-好氧生物處理工藝,如圖6-2所示。
(二)煉油廠廢水處理的典型流程
煉油廠廢水處理的典型流程如圖6-3所示。
三、污泥處理、利用與處置
污泥是污水處理的副產品,也是必然產物。在城市污水和工業廢水處理過程中,產生很多沉澱物與漂浮物。有的是從污水中直接分離出來的,如沉砂池中的沉渣,初沉池中沉澱物,隔油池和浮選池中的渣渣等;有的是在處理過程中產生的,如化學沉澱污泥與生物化學法產生的活性污泥或生物膜。一座二級污水處理廠,產生的污泥量約占處理污水量的0.3%~5%(含水率以97%計)。如進行深度處理,污泥量還可增加0.5~1.0倍。污泥的成分非常復雜,不僅含有很多有毒物質,如病原微生物、寄生蟲卵及重金屬離子等,也可能含有可利用的物質如植物營養素、氮、磷、鉀、有機物等。這些污泥若不加妥善處理,就會造成二次污染。所以污泥在排入環境前必須進行處理,使有毒物質得到及時處理,有用物質得到充分利用。一般污泥處理的費用約佔全污水處理廠運行費用的20%~50%。所以對污泥的處理必須予以充分的重視。
污泥處置的一般方法與流程如圖6-4所示。
(一)污泥的脫水與干化
從二次沉澱池排出的剩餘污泥含水率高達99%~99.5%,污泥體體積大,在堆放及輸送方面都不方便,所以污泥的脫水、干化是當前污泥處理方法中較為主要的方法。
二次沉澱池排出的剩餘污泥一般先在濃縮池中靜止沉降,使泥水分離。污泥在濃縮池內靜止停留12~24小時,可使含水率從99%降至97%,體積縮小為原污泥體積的1/3。
污泥進行自然干化(或稱曬泥)是藉助於滲透、蒸發與人工撇除等過程而脫水的。一般污泥含水率可降至75%左右,使污泥體積縮小許多倍。污泥機械脫水是以過濾介質(一種多孔性物質)兩面的壓力差作為推動力,污泥中的水分被強制通過過濾介質(稱濾液),固體顆粒被截留在介質上(稱濾並),從而達到脫水的目的。常採用的脫水機械有真空過濾脫水(真空轉鼓、真空吸濾)、壓濾脫水機(板框壓濾機、滾壓帶式過濾機)、離心脫水機等,一般採用機械法脫水,污泥的含水率可降至70%~80%。
(二)污泥消化
1.污泥的厭氧消化
將污泥置於密閉的消化池中,利用厭氧微生物的作用,使有機物分解穩定,這種有機物厭氧分解的過程稱為發酵。由於發酵的最終產物是沼氣,污泥消化池又稱沼氣池。當沼氣池溫度為30~35℃時,正常情況下1m3污泥可產生沼氣10~15m3,其中甲烷含量大約為50%左右。沼氣可用作燃料和作為製造CCl4等化工原料。
2.污泥好氧消化
利用好氧和兼氧菌,在污泥處理系統中曝氣供氧,微生物分解生物可降解的有機物(污泥)及細胞原生質,並從中獲得能量。
近年來人們通過實踐發現污泥厭氧消化工藝的運行管理要求高,比較復雜,而且處理構築物要求密閉、容積大、數量多而且復雜,所以認為污泥厭氧消化法適用於大型污水處理廠污泥量大、回收沼氣量多的情況。污泥好氧消化法設備簡單、運行管理比較方便,但運行能耗及費用較大些,它適用於小型污水處理廠污泥量不大、回收沼氣量少的場合。而且當污泥受到工業廢水影響,進行厭氧消化有困難時,也可採用好氧消化法。
3.污泥的最終處理
對主要含有機物的污泥,經過脫水及消化處理後,可用作農田肥料。
脫水後的污泥,如需要進一步降低其含水率時,可進行乾燥處理或加以焚燒。經過乾燥處理,污泥含水率可降至20%左右,便於運輸,可作為肥料使用。當污泥中含有有毒物質不宜用作肥料時,應採用焚燒法將污泥燒成灰燼,以作徹底的無害化處理,可用於填地或充作築路材料使用。(谷騰水網)
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