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物理法在污水處理中應用的論文

發布時間:2023-04-15 19:03:25

『壹』 急需 含油污水處理 論文,麻煩朋友們提供相關資料

共有記錄91條
1 改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水處理中的動電現象 藺愛國 石油學報(石油加工) 2007/06
2 高濃度含氟含油污水處理 徐波 內蒙古科技與經濟 2007/21
3 玻璃鋼罐應用於含油污水處理站 戴頌周 油氣田地面工程 2007/11
4 含油污水處理自動化技術 王向陽 油氣田地面工程 2007/11
5 葉輪氣浮機在含油污水處理中的應用 於振民 工業水處理 2007/09
6 含油污水處理中回收水池的設計 滿秀紅 油氣田地面工程 2007/07
7 國內油田含油污水處理現狀與展望 陳斌 科技信息(科學教研) 2007/17
8 含油污水處理技術 李波 遼寧化工 2007/01
9 克拉瑪依油田高含硫含油污水處理技術試驗研究 李凡修 石油天然氣學報(江漢石油學院學報) 2006/06
10 化學助劑對含油污水處理效果的影響研究 郭春昱 石油規劃設計 2006/05
11 塔中聯合站含油污水處理 王欽平 油氣田地面工程 2006/07
12 用於含油污水處理的氣浮旋流耦合技術研究 白志山 環境污染治理技術與設備 2006/08
13 連鑄機含油污水處理新工藝及其應用 葛平 工業水處理 2006/06
14 淺析含油污水處理工程改造 白生祿 鐵道勞動安全衛生與環保 2006/03
15 油輪壓艙含油污水處理技術分析 王蘭菊 石油化工環境保護 2006/01
16 油田含油污水處理中膜技術的研究與應用 陳蘭 精細石油化工進展 2006/02
17 連鑄含油污水處理新工藝的研究 潘冠英 工業水處理 2006/03
18 膜分離技術在油田含油污水處理中的應用研究進展 藺愛國 工業水處理 2006/01
19 電氣浮含油污水處理工藝工業性試驗研究 張登慶 環境污染治理技術與設備 2005/11
20 鐵路某機務段含油污水處理站改造工程的技術措施 朱立鵬 地下工程與隧道 2005/04
含油污水處理技術
摘 要: 介紹常用的含油廢水處理技術的原理、特點及其除油設備,綜述含油污水的處理方法。
關 鍵 詞: 含油廢水; 技術; 污水處理方法
含油污水的產量大,涉及的范圍廣,例如石油開采、石油煉制、石油化工、油品貯運、油輪事故、輪船航運、車輛清洗、機械製造、食品加工等過程中均會產生含油污水。油污染作為一種常見的污染,對環境保護和生態平衡危害極大。當今油水分離技術較多,常用的方法有重力分離法、空氣浮選法、粗粒化法、過濾法、吸附法、超聲波法等技術,並且新的除油技術還在不斷的研發中。本文從除油器的原理及方法方面加以介紹。
1 重力分離法
重力分離法是典型的初級處理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止或流動狀態下實現油珠、懸浮物與水分離。分散在水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層,油珠上浮速度取決於油珠顆粒的大小,油與水的密度差,流動狀態及流體的粘度。它們之間的關系可用stokes 和Newton 等定律來描述。
1. 1 橫向流除油器[1 ]
橫向流含油污水除油設備是在斜板除油器的基礎上發展起來的,它由含油污水的聚結區和分離區兩部分組成。含油污水首先經過交叉板型的聚結器,使小分散油珠聚並成大油珠,小顆粒固體物質絮凝成大顆粒,然後聚結長大的油珠和固體物質通過具有獨特通道的橫向流分離板區,而從水中分離出來。在進行油水、固體物質分離的同時,還可以進行氣體(天然氣) 的分離。
1. 2 波紋板聚結油水分離器[2 ]
波紋板除油原理主要是利用油、水的密度差,使油珠浮集在板的波峰處而分離去除,其關鍵是在於藉助哈真淺池沉澱原理,製成波紋板變間距變水流流線,過水斷面是變化的,水流呈擴散、收縮狀態交替流動,產生了脈動(正弦) 水流,使油珠之間增加了碰撞機率,促使小油珠變大,加快油珠的上浮速度,達到油水分離的目的。
1. 3 聚集型油水分離器[3 ]
奧地利費雷公司在世界上率先開發了CPS一體化波紋板式重力加速聚集型油水分離器。該波形板是費雷公司的專利產品,以聚丙烯為基礎材料,內含多種添加劑,使其具有親油而不粘油、抗老化是特點。波紋板一塊一塊地疊加起來的,間距一般為6 mm(當水中懸浮物含量較高時,可採用間距12 mm 的設計) 。
1. 4 高效仰角式游離水分離器[4 ]
將卧式和立式游離水分離器相結合,採用仰角設計,克服了立式容器內油水界面覆蓋面積小和卧式容器油水界面與水出口距離短,分離時間不充分的缺點。來液進口位於管式容器的上行端,水中油珠能聚結並爬高上行至頂端油出口,而水下沉至底端水出口排出。該設備仰角小於12°,長18. 3 m ,直徑為1 372 mm和914 mm兩種規格。
2 過濾法過濾法是將廢水通過設有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質組成的濾層,利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質得以去除。常用的過濾方法有3 種:分層過濾、隔膜過濾和纖維介質過濾。膜過濾法又稱為膜分離法[5 ] ,是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留,主要用於除去乳化油和某些溶解油。濾膜包括超濾膜、反滲透膜和混合濾膜等。膜材料包括有機膜和無機膜兩種,常見的有機膜有醋酸纖維膜、聚碸膜、聚丙烯膜等,常用的無機膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦等。乳化油處於穩定狀態,用物理方法或者化學方法很難將其分離。隨著膜科學的飛速發展,膜過程處理乳化油污水已逐步被人們接受並在工業中應用。
3 離心分離法
離心分離法是使裝有含油廢水的容器高速旋轉,形成離心力場,因固體顆粒、油珠與廢水的密度不同,受到的離心力也不同,達到從廢水中去除固體顆粒、油珠的方法。常用的設備是水力旋流分離器。旋流分離器在液固分離方面的應用始於19 世紀40 年代,現在較為成熟,但在油/ 水分離
領域的研究要晚得多。雖然液固分離與液液分離的基本原理相同,但二者設備的幾何結構卻差別較大。脫油型旋流分離器起源於英國。從20 世
紀60 年代末開始,由英國南安普頓大學MartinThe w 教授領導的多相流與機械分離研究室開始水中除油旋流分離器的研究,發明了雙錐雙入口
型液- 液旋流分離器。在試驗過程中取得滿意效果。隨後,Young GAB 等人設計出的與雙錐型旋流器具有相同分離性能但處理量要高出1 倍的單
錐型旋流分離器。經過幾何優化設計,Conoco 公司提出了K型旋流分離器,對於直徑小於10μm的油滴分離性能提高更加明顯。由於旋流分離器
具有許多獨特的優點,旋流脫油技術在發達國家含油廢水處理特別是在海上石油開采平台上已成為不可替代的標准設備。
4 浮選法
浮選法,又稱氣浮法,是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理技術。該法是在水中通入空氣或其他氣體產生微細氣泡,使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層) ,然後使用適當的撇油器將油撇去。該法主要用於處理隔油池處理後殘留於水中粒經為10~60μm 的分散油、乳化油及細小的懸浮固體物,出水的含油質量濃度可降至20~30 mg/ L 。根據產生氣泡的方式不同,氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣浮等,其中應用最多的是加壓溶氣氣浮法。
5 生物氧化法
生物氧化法是利用微生物的生物化學作用使廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機物,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機物多以溶解態和乳化態,BOD5 較高,利於生物的氧化作用。對於含油質量濃度在30~50 mg/ L 以下、同時還含有其他可生物降解的有害物質的廢水,常用生化法處理,主要用於去除廢水中的溶解油。含油廢水常見的生化處理法有活性污泥法、生物過濾法、生物轉盤法等。活性污泥法處理效果好,主要用於處理要求高而水質穩定的廢水。生物膜法與活性污泥法相比,生物膜附著於填料載體表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,從而構成了穩定的生態系統。但是,由於附著在載體表面的微生物量較難控制,因而在運轉操作上靈活性差,而且容積負荷有限。
6 化學法
化學法又稱葯劑法,是投加葯劑由化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質,使廢水得到凈化的一種方法。常用的化學方法有中和、沉澱、混凝、氧化還原等。對含油廢水主要用混凝法。混凝法是向含油廢水中加入一定比例的絮凝劑,在水中水解後形成帶正電荷的膠團與帶負電荷的乳化油產生電中和,油粒聚集,粒徑變大,同時生成絮狀物吸附細小油滴,然後通過沉降或氣浮的方法實現油水分離。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁(PAC) 、三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等無機絮凝劑和丙烯醯胺、聚丙烯醯胺( PAM) 等有機高分子絮凝劑,不同的絮凝劑的投加量和pH 值適用范圍不同。此法適合於靠重力沉降不能分離的乳化狀態的油滴和其他細小懸浮物。
7 吸附法
吸附法是利用親油性材料,吸附廢水中的溶解油及其他溶解性有機物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。由於活性炭的吸附容量有限(對油一般為30~80 mg/ g) ,成本高,再生困,一般只用作含油廢水多級處理的最後一級處理,出水含油質量濃度可降至0. 1~0. 2 mg/ L 。1976 年湖南長嶺煉油廠在廢水處理中就採用了活性碳吸附進行深度處理。國內外對於新型吸附劑的研製也取得了一些有益的成果。研究發現,片狀石墨能吸附由海上油輪漏油事件釋放的重油並易於與水分離。吸附樹脂是近年來發展起來的一種新型有機吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活性炭的趨勢,有越來越多的業內人士研究高效吸油樹脂的合成與應用[6 ] 。有研究表明,採用丙綸吸油材料從油工業廢水中吸附分離和回收油類物質,可根據廢水的初始狀況、最終要求、水流流量等因素,選用合適的凈化方法。此外,煤灰、改性膨潤土、磺化煤、碎焦碳、有機纖維、吸油氈、陶粒、石英砂、木屑、稻草等也可用作吸油材料。吸油材料吸油飽和後,根據具體情況,再生重復使用或直接用作燃料。
8 粗粒化法
粗粒化法是利用油、水兩相對聚結材料親和力相差懸殊的特性,油粒被材料捕獲而滯留於材料表面和孔隙內形成油膜,油膜增大到一定厚度時時,在水力和浮力等作用下油膜脫落合並聚結成較大的油粒。由斯托克斯公式可知,油粒在水中的浮升速度與油粒直徑的平方成正比。聚結後粒經較大的油珠則易於從水中被分離。經過粗粒化的廢水,其含油量及污油性質並無變化,只是更容易用重力分離法將油除去。
8. 1 新型高效除油器[7 ]
旋流除油、粗粒化除油及斜板除油技術,是當今普遍認為高效的除油技術。高效除油器是將上述多種高效除油技術於一體的高效合一除油器,
其總體結構設計成卧式,由旋流(渦流段) 粗粒化段及斜板除油段組成。它不僅可提高除油效率,且方便操作、減少佔地。根據江漢油田采出水特
性,採用兩段粗粒化及兩段斜板除油,在進口ρ(油) ≤1 000 mg/ L 時, 出口達到後續處理設備(過濾器) 的進口要求ρ(油) ≤30 mg/ L 。
8. 2 EPS 油水分離技術[8 ]
EPS 油水分離器是一種高效、先進的油水分離裝置。它融合了當今先進的板式除油和粗粒化聚結技術,集污水的預處理、油水分離以及二次沉澱和油的回收於一體;具有安裝運行費用省、油水分離效果好,操作維護容易等特點,是立式除油罐、斜板除油裝置(如美國石油協會的除油裝置(API) 、波紋板斜板除油裝置(CPI) 、平行斜板除油裝置( PPI) 等的更新替代產品。EPS 油水分離器目前已在韓國、美國、波蘭、印度、泰國、中國等國家有了實際的應用,污水處理效果普遍良好。
9 聲波、微波和超聲波脫水技術
聲波可加速水珠聚結,提高原油脫水效率;超聲波可降低能耗和減少破乳劑用量;而微波在降低乳狀液穩定性的同時,還可加熱乳狀液,進一步促進水滴的聚結,在解決我國東部老油田因三采等引起的原油性質復雜的深度脫水問題方面具有很好的應用前景。
微波是指頻率為300 MHz~300 GHz 的電磁波[9 ] 。微波水處理技術是把微波場對單相流和多相流物化反應的強烈催化作用、穿透作用、選擇性供能及其殺滅微生物的功能用於水處理的一項新型技術。
超聲波是一種高頻機械波,其頻率一般2 ×104~5 ×108 Hz 之間,具有能量集中、穿透力強等特點。超聲波在水中可以發生凝聚效應、空穴或空化效應[10 ] 。當超聲波通過含有污水的溶液時,造成微小油滴與水一起振動。但由於大小不同的粒子具有不同的相對振動速度、油滴將會相互碰撞、粘合,使油滴的體積增大。隨後,由於粒子已變大、不能隨聲波振動了,只作無規則運動。最後水中小油滴凝聚並上浮,油水分離效果良好。超聲處理乳化油污水時,必須以先通過實驗,以確定最佳的聲波頻率,否則可能出現超聲粉碎效應,影響處理效果。目前,國內外學者利用超聲波技術降解水中的污染物已多達幾十種,但所研究的對象多為單組分模擬體系,而實際污水中常含有多種污染物,因此超聲波技術在實際污水處理中的適用性如何還有待進一步的研究。此外,目前有關利用超聲波技術降解水中污染物的研究大多屬於實驗室階段,且由於聲化學反應過程的降解機理、反應動力學及反應器的設計放大等方面的研究開展得很不充分,目前還難以實現工程化。
10 超聲/ 電化學聯用技術[9 ]
利用超聲的空化效應,可在電化學反應中使電極不形成覆蓋層,避免電極活性下降;超聲空化效應還有利於協同電催化過程產生·OH ,而使污水中的污染物的分解加速;超聲還可使有機物在水溶液中充分分散,從而大幅度提高反應器的處理能力。Mizera 等在電解氧化處理含酚廢水時發現,無超聲存在時,只有50 %的分解率,若使用25 kHz、104 W/ m2 的超聲波處理時,酚的分解率會提高到80 %。劉靜等利用超聲/ 電化學聯用技術
對印染廢水的處理表明,在超聲波和電場的協同作用下,廢水的脫色率大大高於單獨使用超聲波時的脫色率。

『貳』 治理城市河道污水論文

優秀水文化可以促進人水關系的協調。在現代的水利和生態環境建設中也應當倡導水文化,現代水文化創立的基本原則是滿足現代人們對水文化的基本需求,反映現代人與水的關系、體現現代科技進步。 水是基礎性的自然資源和戰略性的經濟資源。在人均水資源擁有量日益減少的同時,因水環境惡化所造成的水質性和功能性缺水現象亦日益突出,已成為突出的、全球性的共同的問題。早在上世紀初,歐美有些國家就關注水環境的污染,並且開始研究與防治。近幾十年來,各國為控制水環境污染進行了大量研究,並且耗巨資對有些主要湖泊和城市河道進行了大范圍治理。大量實踐證明,水環境的污染是可以治理的,但這種治理常常費時長及費錢多:國際上治理最成功的美國華盛頓湖,耗資1.3億美元,前後經過17年治理才達到目標;而面積僅1km2的瑞典的Frumman湖,費時22年,耗資90萬美元才治理完畢,等等。據於此,從上世紀七十年代起,尤其是近十餘年來,日本、美國、德國、瑞士等發達國家紛紛對以往的水環境治理思路進行反思,提出了生態治水的新理念,尊重河湖系統的自然規律,注重對其自然生態和自然環境的恢復和保護,使河湖的綜合服務功能能展現很好。 農業面源污水由於量大面廣,其治理難度不亞於點源,就美國、日本等發達國家對農業面源污染治理尤其是近年治理發展趨勢來看,主要採用生物氧化塘、人工濕地和土地處理系統等來進行治理農業面源污染。 就具體的技術發展趨勢來看,生態/生物方法是修復水生態系統中最為推崇的舉措之一。這種技術實際上是對水體自凈能力的強化,是人們遵循生態系統自身規律的嘗試。而在具體的實施時,更趨向於多種技術的集成。具體由哪幾種技術集成,則需要根據目的水域的污染性質、程度、生態環境條件和階段性或最終的目標而定,亦即在實施前要對目的水域作系統周密的論證,而後制定實施方案,才能達到預期的目標。 大量實踐證明,以相應的實驗示範基地為平台,開展相應的應用基礎研究與新技術開發,同時引進異地實用高新技術進行本地化研究與示範,是條有利於快出成果並且直接將其轉化為生產力的可行途徑。如日本在琵琶湖和霞浦湖等建立了針對流域水環境治理與生態修復的實驗示範基地,取得了環境教育、新方法和新技術研究開發與技術成果展示效果,為提高市民的環境意識和科技成果的推廣應用起到了積極的促進作用。 水環境治理與水生態系統修復技術現狀 大量研究表明,對水域的水環境污染進行有效治理的前提是控制污染源,只有外源得到了有效控制,作為末端治理技術的水環境污染治理才能見效,不然只能起到事倍功半的效果,甚至徒勞。通過大量研究與實踐,已明確水環境污染實際上是典型的生態問題,因此,在對污染水域進行治理時,用生態學方法使生態問題得到最終解決。近年,強調治理與生態修復相結合,甚至更加強調生態修復的作用。 從廣義上講,所有的生物處理都是生態修復。目前,國際上據原理已在使用的或已進入中試階段的污染水域治理與生態修復技術可分為物理法、化學法和生物/生態法三大類。其中的技術名稱包括底泥疏浚、人工增氧、生態調水、化學除藻、絮凝沉澱、重金屬化學固定、微生物強化、植物凈化、生物膜。(見表) 表 水環境治理與生態修復技術分類及其適用范圍 技術分類 技術名稱 選用污染水域范圍 主要作用 物理法 底泥疏浚 嚴重底泥污染 外移內源污染物 人工增氧 嚴重有機污染 促進有機污染物降解 生態調水 富營養化,有害無毒污染 通過稀釋作用降低營養鹽和污染濃度,改善水質 化學法 化學除藻 富營養化 直接殺死藻類 絮凝沉澱 底泥內源磷污染 將溶解態磷轉化為固態磷 重金屬化學固定 重金屬污染 抑制重金屬從底泥中溶出 生物/生態法 微生物強化 有機污染 促進有機污染物降解 植物凈化 富營養化、復合性污染 污染物遷移轉化後外移 生物膜 有機污染 促進有機污染物降解 1、底泥疏浚 底泥疏浚是在水域污染治理過程中普遍採用的措施之一。這是因為底泥是水生態系統中物質交換和能流循環的中樞,也是水域營養物質的儲積庫和特殊的緩沖載體,在水環境發生變化時,底泥中的營養鹽和污染物會通過泥-水界面向上覆水體擴散,尤其是城市湖泊和河道,長期以來累積於沉積物中的氮磷和污染物的量往往很大,在外來污染源存在時,這些物質只是在某個季節或時期內會對水環境發揮作用,然而在其外來源全部切斷後,則逐漸釋放出來對水環境發生作用,包括增加上覆水體中的污染物含量和因表層底泥中有機物的好氧生物降解及厭氧消化產生的還原物質消耗水體溶解氧等,並且在很長一段時期內維持對水環境的影響。因此,一般而言,疏浚污染底泥意味著將污染物從水域系統中清除出去,可以較大程度地削減底泥對上覆水體的污染貢獻率,從而起到改善水環境質量的作用。 底泥疏浚技術據原理屬物理法分類技術。外移內源污染物,這是底泥疏浚技術主要作用所含有的內容。就疏浚技術現狀來看,主要包括工程疏浚技術、環保疏浚技術和生態疏浚技術等。就技術的成熟度和採用率而言,其中的工程疏浚技術居首,環保疏浚技術是近年開發並且已進入大規模採用階段的成熟技術,生態疏浚技術則是最近提出並且在局部實施的新技術。 就實施疏浚技術對水環境質量的改善效果來看,由於工程疏浚技術以往主要是用在為了疏通航道、增加庫容等目的而進行的疏浚,長期的實踐證明其效果欠人意;環保疏浚是以清除水域中的污染底泥、減少底泥污染物向水體的釋放為目的的技術,其效果因此明顯優於工程疏浚技術,而有較高的施工精度,能相對合理的控制疏浚深度,能較大幅度地減少疏浚過程中的污染是環保疏浚技術的特點;生態疏浚是以生態位修復為目的的技術,以工程、環境、生態相結合來解決河湖可持續發展,其特點是以較小的工程量最大限度地清除底泥中的污染物,同時為後續生物技術的介入創造生態條件。 然而,據日本等發達國家的實踐,就特定的水體而言,是否需要對其底泥進行徹底的疏浚,或者疏浚到什麼程度,還需要進行細致周密的研究論證,並且應做到視區域的污染程度、性質和疏浚目的而定,不宜一概採用,因為大規模的底泥疏浚不但需要大量資金來支持,而且被清除的污染底泥的最終處理也是一個棘手的問題。 2、生態調水 生態調水是在敏感水域普遍採用的水環境污染治理措施。生態調水的目的和方法是通過水利設施(閘門、泵站等)的調控引入污染水域上游或附近的清潔水源沖刷稀釋污染水域,以改善其水環境質量。 生態調水的實際作用主要體現在: ◆ 將大量污染物在較短時間內輸送到下游,減少了原區域水體中的污染物的總量,以降低污染物的濃度; ◆ 調水時改善了水動力的條件,使水體的復氧量增加,有利於提高水體的自凈能力; ◆ 使死水區和非主流區的污染水得到置換。 生態調水技術據原理屬物理法分類技術。通過稀釋作用降低營養鹽和污染濃度,改善水質,這是生態調水技術主要作用所含有的內容。然而,生態調水技術的物理方法是把污染物轉移而非降解,會對流域的下游造成污染,所以,在實施前應進行理論計算預測,確保調水效果和承納污染的流域下游水體有足夠大的環境容量。 3、人工增氧 人工增氧是在治理污染河道中較多採用的措施之一。這是因為污染嚴重的河道水體由於耗氧量遠大於水體的自然復氧量,溶解氧普遍較低,甚至處於嚴重缺氧狀態,此時河道的水質嚴重惡化,水體自凈能力低下,水生態系統遭到破壞。人工增氧能較大幅度地提高水體中溶氧含量。 人工增氧的結果: ◆ 能加快水體中溶解氧與臭污物質之間發生氧化還原反應的速度; ◆ 能提高水體中好氧微生物的活性,促進有機污染物的降解速度,這些作用對消除水體臭污具有較好的效果。 人工增氧一般適宜於在以下二種情況下應用: ◆ 為加快對污染河道治理的進程; ◆ 作為已經過治理河道中的應急措施。 人工增氧技術據原理屬物理法分類技術。促進有機污染物降解,這是人工增氧技術主要作用所含有的內容。 4、植物凈化 植物凈化技術據原理屬生物/生態法分類技術。污染物遷移轉化後外移,這是植物凈化技術主要作用所含有的內容。相對於物理法和化學法而言,生物/生態修復技術的提出較晚,而生物/生態修復技術發展僅僅是近十多年前才開始的,尤其是其中的植物凈化技術是近年來才開始得到重視。植物凈化技術的最大優點是可以通過植物的吸收吸附作用,降解、轉化水體中的有機污染物,繼而通過收獲植物體的形式將有機污染物從水域系統中清除出去,因此,可以達到標本兼治的效果。與此同時,植物的存在為微生物和水生動物提供了附著基質和棲息場所。某些植物的根系能分泌出克藻物質,達到抑制藻類生長的作用,龐大的枝葉和根系成為自然的過濾層,能截獲大量的懸浮物質等,對水生態系統的物理、化學以及生物特性亦能產生重要影響。 作為完整的水生態系統包含種類及數量恰當的生產者、消費者和分解者,具體地說包括水生植物和魚、螺、蝦、貝類、大型浮游動物等水生動物,以及種類和數量眾多的微生物和原生動物等。其中,水生植物是水生態系統中的初級生產者,其不僅是水體食物網的重要成員,同時在水體溶氧供應、營養循環中其起到重要作用,而且作為水體結構角色,還為其它水生動物提供生存空間和產卵棲息地。 水生植物技術用於生態修復階段,其主要作用: ◆ 凈化微污染的水體,即通過其的吸收吸附作用,降解、轉化水體中的有機污染物,而使水質得到進一步改善; ◆ 作為水生態系統的主要成員為其他生物的生存、繁衍提供場所和食物。 水生植物尤其是其中的浮葉和沉水植物在污染嚴重的水體中因生境條件不具備,因而難以成活,而修復水生態系統時有水生植物的介入,生態系統就能修復。 所以我們要發展科技,才能更好的保護環境

『叄』 求一篇關於污水處理的小論文1000字左右

水處理工藝:工藝流程為厭氧或微氧接觸混合,短時曝氣,分離,好氧飢餓污泥迴流或SBR時的直接進水等工序,使原污水與好氧飢餓的污泥充分接觸混合、短時曝氣、沉降分離;沉降分離後的上清液即處理後的出水,沉降分離後的污泥,大部分在好氧條件下使其飢餓,飢餓污泥再與原污水重復接觸,其餘部分為剩餘污泥排放。工藝系統,主要由依次連接的AC池、AeT池、AS池、AeS池組成
污水處理過程的監視與控制系統由模型、感測器、局部調節器和上位監控策略等4個部分組成。其中,感測器是污水處理廠監控系統中最薄弱,也是最重要、最基礎的環節。日益嚴格的污水排放標准導致了污水處理工藝流程和裝備的復雜化,對用於污水處理過程監視與控制的感測器的性能也提出了更高的要求,促進了污水處理領域感測器技術的發展,一些適用於污水處理過程的新型感測器相繼問世。污水處理過程是復雜的生化反應過程,所涉及的儀器儀表種類繁多,多數感測器是污水處理過程所特有的,分別應用於不同的場合,反映一個或多個特定變數的狀態信息變化。
污水處理工藝一般由機械處理、生化處理和化學處理構成,其中涉及液相、固相、氣相三種物質成分。監視這些相態的儀表可以簡單地分為通用型和特殊性兩大類。
2、污水處理過程的通用儀表
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『肆』 工業廢水處理技術論文

工業廢水是水環境污染的主要來源,環境保護是我國的一項基本國情。下面是由我整理的工業廢水處理技術論文,謝謝你的閱讀。

工業廢水處理技術論文篇一

淺談工業廢水處理技術

【摘要】隨著工業現代化的大力發展,國民經濟和人民生活水平得到了顯著提高,但是產生的廢水越來越多,廢水是造成環境污染的原因之一。工業廢水是指含有生產原料、中間產物和產品以及在生產過程中能夠產生污染物的廢水、污水和廢液。文章結合實際工作崗位,闡述了工業廢水特點、分類、處理原則以及方法。

【關鍵詞】環境污染 工業廢水 處理原則及方法

工業廢水是水環境污染的主要來源,環境保護是我國的一項基本國情。20世紀50年代,我國的工農業開始發展,水污染程度低,國家提倡採用廢水混合灌溉的方式來處理廢水;60、70年代,隨著工農業的迅速發展,水污染程度升高,污染成分增多,國家開始設置環保組織機構,建立廢水處理廠;20世紀末期,由於國家大量人力和財力的投入,我國的廢水處理技術得到了顯著提高,一些技術達到了國際領先水平,並引進了國外廢水處理的新技術、新工藝、新設備;近些年來,隨著國家政策全力支持,全國大力新建廢水廠和改造工藝落後的廢水廠,大大提高了廢水處理數量和質量以及廢水處理後的二次利用比例。建立大型廢水處理廠和廢水處理的全過程需要巨大的費用,要想把工業廢水處理好,盡可能降低對環境的污染,我們就必須有一套科學完整的廢水處理工藝和先進的廢水處理設備。

1 工業廢水特點和分類

與城市生活廢水相比,工業廢水的主要特點包括:

(1)種類多,防治途徑復雜多樣,廢水處理後可以單獨排放,或與城市廢水一起處理,或是經過預處理後進入污水處理廠;

(2)污染物成分多,處理難度大,費用高,需要多種處理技術;

(3)有的污染物含量高,如果直接排放,會對環境造成很大影響;

(4)排放數量大,約占整個廢水的70%左右;

(5)處理工藝復雜,往往需要多種化學、物理、生物代謝等工藝;

(6)具有明顯的酸鹼度;

(7)有的廢水溫度高,容易造成環境的熱污染;

(8)常常含有易燃易爆有毒物質。

為了劃分工業廢水的類別,了解各種工業廢水的性質和危害性,並制定出相應的廢水處理方法,工業廢水主要按下面方法分類:

(1)按廢水中所含主要污染物的化學性質分為無機廢水和有機廢水。例如電解廢水、電鍍水、硝酸廢水及合成氨廢水是無機廢水;食品、皮革及造紙加工過程產生的廢水,是有機廢水。

(2)按企業的產品和加工對象分類,如皮革制衣廢水、催化重整廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、紡織印染廢水、醫葯農葯廢水等。

(3)按廢水中所含污染物的主要成分分類,如酸性廢水、鹼性廢水、含氰廢水、含金屬廢水、含油廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。

第(1)、第(2)種分類法沒有指出廢水中所含污染物的主要成分和危害;第(3)種分類法,明確地指出廢水中主要污染物的成分,並能表明廢水具有一定的危害性。此外,也可以按處理難度、危害性大小將廢水分為:

(1)廢熱,主要是指設備和裝置的冷卻水,冷卻水可以循環利用;

(2)一般污染物,無毒、易於生物代謝降解;

(3)有毒害污染物,有毒性而又不易生物降解的物質,主要是指重金屬、有毒化合物等。

在實際生產活動中,單一的工業生產可以排出多種不同性質的廢水,而一種廢水可能含有多種污染物並且污染物的濃度不同。例如:皮革、紡織工廠既排出酸性廢水,又排出鹼性廢水。具體的一套生產設備或裝置排出的廢水,也可能同時含有幾種污染物,如石油化工廠的蒸餾、重整、裂化、催化等裝置的塔頂油品蒸氣凝結水中,常常含有酚類、油類、硫化物等。不同的工業企業,即使原料、產品和生產工藝不同,也可能排出性質相同或相似的廢水,如石油化工廠和農葯化肥廠的廢水,可能均有含油類、酚類物質。

2 廢水處理的原則和方法

由於工業廢水量大,成分復雜,處理難,不易降解和凈化,對環境的影響大,所以在進行工業生產同時要考慮如何控制廢水的產生,加強工業廢水的科學管理,處理廢水應該遵循一些基本原則:

(1)首選無毒生產工藝,改革淘汰落後工藝,從源頭盡可能杜絕或減少有毒有害廢水排放;

(2)生產原料、中間產物、產品、副產品涉及有毒有害物質時,要加強監管,提高操作人員技能,避免有毒有害物質流失;

(3)廢水分類回收,特別是含有劇毒、重金屬、放射性成分的廢水要與其他廢水分流,便於處理和回收其他有用物質;

(4)排放量大而污染較輕的廢水,經過處理後可以循環使用,但不宜直接排入下水道;

(5)生物可以降解代謝的有毒廢水,如含有酚、硫酸鹽廢水,要經處理達到國家廢水排放標准後,再做進一步生化處理;

(6)一些生物不能降解代謝的有毒有害廢水,應單獨處理,禁止排入城市下水道;

(7)類似生活廢水的有機廢水,如食品、造紙等廢水,可以直接排入城市污水管道。

19世紀末期,國外就開始了對廢水處理的研究,做了大量的試驗並用於生產實踐。工業廢水處理方法主要包括:物理法、化學法和生物法。

物理處理法是在不改變廢水的化學性質的前提下利用過濾、分離等物理方法去除廢水中不溶解的懸浮狀顆粒污染物質,是對廢水的預處理,也是廢水處理的第一階段。格柵和篩網工藝是用金屬柵條製成一定間隔的框架結構,放置於廢水渠里,主要用來去除懸浮顆粒物,保護後面的廢水處理設備不堵塞;沉澱工藝是指利用污染物自身的重力,使廢水中比水重的物質下沉,達到與水分離的效果,沉澱的類型分為:自由沉澱、絮凝沉澱、區域沉澱和壓縮沉澱;氣浮工藝是在廢水中通入空氣,產生氣泡並附著在細小污染物上,形成比水輕的浮體,使之浮在水面上,用來分離密度接近或者比水小的細微顆粒;離心分離工藝是藉助離心設備產生離心力,使不同質量的懸浮物、水體分離。

化學處理法主要是向廢水中加入化學物質,與廢水反應,產生無害物,例如:酸鹼中和法用來平衡廢水中的酸鹼度;萃取法是根據可溶物(溶質)在兩種互不相溶的溶劑里溶解度不同,把溶質從一種溶劑中提出到另一種溶劑中;氧化還原法可以出去廢水中還原性或氧化性污染物。

生物法是利用微生物降解代謝有機物為無機物來處理廢水。自然界中,微生物種類繁多、數量巨大、分布范圍廣、繁殖力強,具有氧化分解有機物的能力等特性。因此,被廣泛應用於處理生活廢水以及煉油化工、印染紡織、製革造紙、食品制葯等多種工業廢水。根據微生物代謝過程中對氧的要求,廢水的生物處理主要可分為好氧處理和厭氧處理兩大類,常用生物過濾、活性污泥、藻類的光合作用等工藝。

上述廢水處理原則和方法各有其適應范圍和優缺點,某一種廢水究竟優選哪種方法處理,必須經過詳細調研和科學試驗,根據廢水性質和特點、水排放時對水的要求、廢物回收的經濟價值等來選擇,同時還要考慮廢水處理過程中產生的污泥、殘渣以及二次污染,取長補短,相互補充,往往需要使用多種方法才能達到良好的處理效果。

3 結語

水資源缺乏是全球性問題,經過處理後的廢水可以二次利用,隨著科技的進步,廢水處理技術越來越完善,廢水二次利用的數量和領域日益擴大。目前我國工業廢水處理還處於大力發展階段,所面臨的環境污染壓力大,並且隨著國民經濟提高和城市化建設日益加快,工業廢水排放量會持續增長。環境科學的出現和發展,促進了廢水處理技術的發展,採用新技術、新工藝和新設備,對廢水進行安全有效環保經濟處理,引起了世界各國人民和政府部門的極大關注。

參考文獻

[1] 鄒家慶.工業廢水處理技術[M].北京:化學工業出版社,2003

[2] 金兆豐,余志榮. 污水處理組合工藝及工程實例[M].北京:化學工業出版社,2003

[3] 黃霞. 水處理工程[M].北京:清華大學出版社,1985

[4] 田波文.工業廢水污染的檢測與控制[J].廣西輕工業,2009,(7)

作者簡介

王青華(1983-),女,河北石家莊人,化工分析助理工程師,研究方向:工業污水分析。

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『伍』 河水污染治理措施論文

河水污染治理措施論文

導語: 隨著我國工業化進程的不斷加快,河流污染現象越來越嚴重。當前我國的河流污染形勢非常嚴峻。在國內水資源形勢日益嚴峻的背景下,加強對河流的保護顯得非常重要。當前我國對河流污染的治理還處於起步階段,但是隨著人們環保意識的覺醒,河流污染的環境保護措施將得到深入研究。本文將重點探討河流污染的治理措施。

[ 關鍵詞] 河流污染 環保 治理措施

中圖分類號:U473.9 文獻標識碼:U 文章編號:1009914X(2013)34012701

當前我國的河流污染形勢日益嚴峻。河流污染嚴重影響到了人們的生命財產安全,給人們的生產生活帶來危險。「一些企業肆意排污導致河流污染加劇,對人民的正常生活、身體健康等都造成了嚴重的危害」。[1]在可持續發展理念深入人心的背景下,河流污染治理問題逐漸深入人心,被越來越多的人所重視。

綠色環保是當前經濟社會的發展的必然趨勢。而要想實現這個目的,就必須要高度重視河流污染問題。無論是從發達國家的發展經驗來看還是從過去我國粗放式發展的理念來看,河流污染的治理都已成為當務之急。在這樣的背景下加強河流環保措施的研究就顯得非常重要。

一、河流污染形式

河流污染基本上可以分為兩種形式:一種形式是點污染;另一種形式就是面污染。所謂點污染主要指的是工業廢水以及城鎮生活污水造成的各種污染。面污染主要指的是大范圍內污染物由於降雨等造成的污染。這兩種形式的污染都會對人們的生產生活造成影響,嚴重情況下還會對居民的人身健康造成影響。在這樣的背景下加強對河流污染原因的研究就顯的非常必要。

二、河流污染的原因

經過對河流污染進行深入調查,我們就會發現河流污染基本上是由三個原因造成的:一是水土流失嚴重。我國農田土壤在過去幾十年的發展中大量應用化肥農葯,雖然在一定程度上實現了增產目的,但是也造成嚴重的水土流失。水土流失現象的家居,是造成河流污染的主要原因。二是廢污水得不到有效處理。當前人們雖然對工廠廢污水的處理保持一定程度重視,但是在實際操作過程中仍然存在一系列問題,廢污水得不到有效處理就被排到河裡,這是導致河流污染的根本原因。三是人們的環境保護意識淡薄。當前國家雖然制定了一些環境保護的法律體系,但是在實踐過程中往往存在有法不依,執法不嚴的現象。這是河流污染的關鍵。

三、物理方法

針對河流污染的治理,我們主要採用的物理方法主要是四種措施:一是調水,二是機械除藻;三是曝氣復暖;四是底泥疏竣。所謂調水主要指的是通過加入大量的清潔水來改善污染水質。通常這種方式主要是通過水利設施調動附近清潔水源來進行清潔。

所謂機械除藻主要指的是通過專門機械來去除水中的藍藻以降低河流污染。在河流中經常會產生大量的水華藍藻。這些藍藻的出現會嚴重影響到河流水質。去除水華藍藻能夠有效地降低河內磷、內源氮的負荷,這對於提升河流水體質量很有幫助。

曝氣復暖。通常意義上河流污染主要是由於河內溶解氧降低造成的。我們對河流的保護就可以從提升河內溶解氧的這個角度來進行考察。曝氣復暖就主要是通過這種形式來保護水體的。曝氣復暖技術通過向河道充入氧氣,來提高水體的溶氧水平,增加水體好氧生物的活力,最終達到提升水體水質的目的。當前主要是通過移動式充氧平台和規定式充氧平台實現這種技術。

底泥疏浚。在被污染的河流中有許多污染物都淤積在河底泥土中。為了有效提升河水水質,人們可以通過底泥疏浚的方法來治理。把底泥挖出來就可以有效的減少河裡的污染物,從而減少河流污染。

四、生物方法

所謂生物方法主要指的是生物促成法,生物強化法和生態修復法。接下來我們就來詳細分析這三種技術。所謂生物促成技術主要指的是通過把解毒劑,降解污染物,常量元素,維生素,微量元素等投入到河流中以降低污染的技術。生物促成技術的應用能夠有效地降低河流污染,應用這種方法能夠起到有效降低土著微生物的目的,從而能夠強化污染環境的自凈能力,最終有效緩解河流污染。

生物強化法。生物強化技術主要指的.是通過往受污染的水體中接種污染降解菌,通過污染降解菌來激活水中微生物並使他們迅速繁殖,繼而來抵制有害微生物的生長。通過生物強化法可以有效解決水體污染問題。這種方法對於消除受污染水體中的黑臭和硝化底泥很有幫助。

生態修復技術。生態修復主要是通過利用浮島技術,人工濕地,生物膜法,水生植物等形式來降低河水污染。生態技術是「利用生態平衡、物質循環的原理和技術方法,對受污染或受破壞、脅迫的水體生物生存和發展狀態的改善、改良或恢復、重現」[2]浮島技術,是通過在受污染區域搭建輔導,在水面上種植植物最終形成生物鏈來進行水體恢復,運用浮島技術可以有效提升水體質量。人工濕地。人工濕地是在模仿自然濕地的基礎上形成的一種具有很強滲透性能的物質。通過使用人工濕地可以有效實現污水的凈化。人工濕地一般可以分為垂直濕地,潛流濕地,表面濕地三種形式。當前「國內外在人工濕地的應用方面積累了豐富的理論及實踐經驗」[3]生物膜法是通過天然河中的生物膜來起到凈化與過濾的技術,生物膜一般是由人通過填充填料來供細菌絮凝生長,最後生成的。生物膜具有表面大,附著微生物多等特點,應用人工濕地可以使得河流的自凈能力顯著增長。在今後的河流污染治理中我們應該加強對這種技術的研究。「在上海的應用有生態浮床技術、沉水植物修復技術、植生生態混凝土技術等。

五、化學方法

化學治理方法主要指的是通過往受污染的水體里放入各種化學劑,例如鐵鹽,化學葯劑殺藻等化學物質來改善水質。一般意義上化學方法主要有化學除藻以及絮凝沉澱兩種方法。化學除藻是一種能夠有效控制藻類生長的方法,對於解決嚴重富營養化的河流的污染問題具有重要意義。但是在使用這種方式來治理和水污染的時候,我們也要注意這種方法要適度應用,過度使用就會造成動植物的再次污染。絮凝沉澱是通過投入混凝劑來緩解污染的。這種方法主要應用在污染非常嚴重的地表水體中。採用這種方法可以有效控制源磷負荷。

當前隨著經濟社會的發展河流污染形勢日益嚴峻,在這樣的背景下加強河流污染治理顯得非常重要。本文詳細分析了當前環境污染的形式以及產生原因,而後深入論述了河流污染治理的措施。我們在今後的河流污染治理中必須要結合河流自身的特點來進行治理。「多個城市治污實踐證實。河長制」確實是推動我國水污染治理的一項有效措施」[5]要慎重科學地選擇治理措施,這是有效緩解治理污染的有效手段。

參考文獻

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[5]李瑞生,段龍飛,王新星.天津市河流污染現狀及治理建議[J].海河水利,2012(2).

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『陸』 關於化學制葯的污水處理方面的論文

1、污水除油的必要性隨著經濟發展和人們生活水平的提高,城市污水的水質也在發生著變化,污水中動植物油及礦物油等油類物質逐漸增多。據有關資料報道,到2000年,我國已建成並投入運行的城市污水處理廠約180座,設計處理能力達到1050×104m3 /d,其中二級生化處理能力約750×10 4m3 /d,這些污水處理廠大多存在著油類物質的污染問題[1];尤其是一些中小城鎮的污水處理廠,由於其水量較小,水質波動較大,在用水高峰期,大量餐飲污水進入處理廠,對污水處理廠的正常運行產生嚴重影響。以西南科技大學污水處理廠為例,該廠佔地20畝,日處理能力1×104m3/d,服務人口30000人左右,採用改進型三溝式氧化溝工藝。該污水處理廠在設計過程中沒有考慮進水中的油類物質,但自2003年5月運行以來,發現進水中油類物質逐漸增多,尤其是學校教師公寓和兩個學生食堂完工以後,其狀況更加嚴重。在過去的三年間,每到冬季,油類物質覆蓋整個氧化溝表面,嚴重影響了氧化溝的充氧效率和出水水質狀況,對進水中油類物質的測定發現其含量在86mg/L~420mg/L之間,其中夏季進水中油的平均含量為120mg/L,冬季為210mg/L。2 污水的除油方法分析目前,國內外對含油污水治理的研究方法主要有以下三類:化學處理法、物理處理法和生化處理法。化學處理法主要包括化學混凝法、化學沉澱法、催化氧化法及各種方法的結合運用;物理處理法包括離心分離法、過濾和超過濾法、澄清法和氣浮法;生化法包括生物接觸氧化法、生物轉盤法、活性污泥法等[2]。2.1 化學處理法化學處理法主要指投加一定的化學物質,使其與水中的油類物質發生絮凝、沉澱或催化氧化等反應,達到將油類物質從水中去除的目的。目前,在污水的除油過程中,化學法的研究主要集中在新型的絮凝劑的開發方面[3~8]。絮凝劑主要包括無機和有機絮凝劑,在無機絮凝劑方面,大慶石化總廠煉油廠曾對鐵鹽在煉油污水處理中的應用進行了研究[3],認為在浮選投加復合聚合鋁鐵,在浮選除油的同時還具有除硫作用。有機絮凝劑主要包括非離子、陰離子、陽離子、兩性離子有機聚合物等類型,由於分子量大,吸附懸浮物及膠質能力強,形成的絮體尺寸大,沉降快,用量少,且產生的污泥量少,易脫水,對處理水不產生負面影響,近年來備受青睞。在其應用方面,已經批量生產的主要是聚丙烯醯胺(PAM)、聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)和曼尼期反應的陽離子聚丙烯醯胺。在對有機絮凝劑的研究方面,唐善法等人利用丙稀醯胺與二甲基二烯丙基氯化銨、烷基二甲基烯丙基氯化銨進行多元共聚對聚丙烯醯胺進行陽離子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝劑具有良好的絮凝除濁、破乳除油和去除有機物的能力[4];段宏偉等人利用改性環乙環丙陽離子聚醚等合成的RD-1反相破乳劑對污水中油類的去除具有較好的效果[5];除此之外,還有對二硫代氨基甲酸鹽等絮凝劑的研究[6~8]。近幾年,污水除油方法在能量化學領域也有研究[9~12],如磁化學技術的研究[9~11],廢水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油層懸浮磁粉過濾法來處理。前者是用一些化學物質對磁性顆粒進行表面處理,使其表面被服一層親油和疏水性物質的薄膜,磁種吸附油後,用磁場回收磁種即可除油;後者是利用吸附油膜的磁粉,或吸附油的磁種層來過濾油,通過磁場來固定濾層,為增加濾層與污水中油珠的碰撞,可使用交變磁場。另外,在電化學方面[11,12],可運用直接電解、間接電解、電化學吸附與脫附等方法對污水進行除油。2.2 物理處理法物理處理法是污水除油系統中應用最多的一類方法,其核心思想是採用物理的方法達到油水的分離。在污水的除油過程中,物理法的研究主要集中在油水分離器的研究開發,其中包括浮選技術及浮選器、旋流技術及旋流器、膜技術及膜器等方面。2.2.1 浮選技術浮選凈化技術是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理新技術[13~15]。浮選除油就是在水中通入空氣或其它氣體產生微細氣泡,使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣,從而完成固、液分離的一種新的除油方法。根據在於水中形成氣泡的方式和氣泡大小的差異,浮選處理法大體上可分為四大類,即溶氣浮選法、誘導浮選法、電解浮選法和化學浮選法,其詳細分類及每種方法的優缺點如表1所示。表1浮選處理方法的分類方法名稱具體方法浮選成因主要優點主要缺點溶氣浮選法加壓溶氣浮選法 真空浮選法在加壓下,使氣體溶解於污水,又在常壓下釋放出氣體,產生微小氣泡。在減壓下,使溶解於水中的氣體釋放出來,產生微小氣泡。氣泡的尺寸小、均勻、操作穩定、設備簡單、管理維修方便、除油率高上浮穩定、絮凝體破壞可能性小、能耗小流程較復雜、停留時間長、設備龐大、操作麻煩 溶氣量小、操作及結構復雜誘導浮選法機械鼓氣浮選法葉輪浮選法 射流浮選法讓氣體通過無數個微小的孔隙或縫隙,產生微小氣泡。葉輪轉動產生負壓吸入氣體,並依靠其剪切力使吸入氣體變成小氣泡。依靠水射器的作用使污水中產生微小氣泡能耗小、浮選室結構簡單。 溶氣量大、停留時間短、處理速度高於溶氣浮選工藝、除油效率高、設備造價低、耐沖擊負荷。雜訊小、工藝簡單、總體能耗低、產生氣泡小、除油效率好於葉輪式需投加表面活性劑才能形成微小氣泡、使用范圍受限、微孔易堵。浮選中必須添加浮選助劑、氣泡大小不均勻、可能產生些無效氣泡、製造維修麻煩。水射器要求高電解浮選法電解浮選法電絮凝浮選法選用惰性電極,使污水電解產生微小氣泡。選用可溶性電極(Fe、Al等)在陽極上產生微小氣泡,在陰極上有混凝作用的離子氣泡小、除油率高。 氣泡小、浮選與絮凝同時進行、除油率高極板損耗大、運行費用高。 同上化學浮選法化學浮選法依靠物質之間的化學反應,產生微小氣泡(生成CO2,O2)。設備投資低、氣泡量易於控制、尤適用於懸浮物含量高的污水污泥量增加、勞動強度大。 2.2.2 旋流技術水力旋流器是利用油水的密度差,在液流高度旋轉時受到不等離心力的作用而實現油水分離的。含油污水切向進入圓筒渦旋段,並沿旋流管軸向螺旋態流動。在同心縮徑段,由於圓錐截面的收縮,使流體增速,並促使已形成的螺旋流態向前流動,由於油和水的密度差,使水沿著管壁旋轉,而油珠移向中心。流體進入細錐段,截面不斷縮小,流速繼續增大,小油珠繼續移到中心匯成油芯。流體進入平行尾段,由於流體恆速流動,對上段產生一定的回壓,使低壓油芯向溢流口排出,而水則從凈水出口排出。其工作原理見圖1。圖1 水力旋流器的工作原理示意圖國外水力旋流除油研究始於1967年,經過多年的科學研究和工程應用,現已進入重大技術發展階段。目前,美國 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司,澳大利亞 BWN Vortoil 公司,瑞典 ALFALAVAL公司都開始生產油水旋流分離器。國內許多研究單位和企業也先後開展了水力旋流器的研製工作,如西安交通大學、西南石油學院、四川大學、大慶石油學院、大連理工大學、江漢石油機械研究所、河南石油勘探局設計院、勝利油田設計院、大港油田設計院、江都環保器材廠、沈陽新陽機器製造廠等單位[16~22]。2.2.3 膜技術膜處理技術是最近興起的一項污水除油的新技術[22,23],其核心思想是利用半透膜作選擇障礙層,允許某些組分透過而保留混合物中的其他組分從而達到分離目的的技術總稱。它具有設備簡單、操作方便、無相變、無化學變化、處理效率高和節能等優點,已作為一種單元操作在污水除油過程中日益受到人們的重視。在膜技術的研究應用方面,天津天膜技術工程公司曾採用中空纖維超濾膜對含油污水進行處理研究[23],表明中空纖維超濾膜用於處理經過預處理的含油量較低的污水較為理想,而對未經過處理的含油量高的污水除油除濁效果較好;中國計量科學研究院利用一種破乳功能膜處理含油污水,取得較好效果[24]。但在膜技術應用中,都不同程度的存在膜的清洗問題。2.3 生化處理法生化處理是利用水中的微生物處理污水中的有機污染物的一種工藝,現有的污水處理廠的生物處理單元,對污水中的油類物質有部分去除效率,但去除率較低。目前生物技術在污水除油中的應用主要集中在篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種。新疆環境監測中心通過利用餐飲服務業的含油污水培養篩選出28株具有較強除油能力的菌種進行研究,發現將其回接污水後,平均除油率達68%,其優選菌種回接污水24h後的除油率達90 %,而同批污水自然存放10d後的除油率僅為29%。採用選培優良菌種集中快速處理,可以顯著提高此類污水的處理效率[25]。3 除油方案探討針對西科大污水廠的油類物質,2003年~2005年冬季我們曾採用水力沖刷氧化溝表面和在沉砂池前投加石灰的方法進行實驗。水力沖刷雖然可以暫時使氧化溝表面的油類物質吸附在污泥表面沉澱下來,但在下一個運行階段油類物質會重新布滿池面;沉砂池前投加石灰可以減少氧化溝中的油污,但石灰同時會對部分微生物產生抑止,其產生的沉澱物質在沉砂池中很難沉澱下來,帶到氧化溝後容易堵塞溝中微孔曝氣器,因此投加量受到限制,而其他的絮凝劑有存在價格偏高的問題。為了暫時避免氧化溝的缺氧問題,我們將氧化溝出水堰的擋板去掉,使漂浮的油污隨出水進入接觸池,在接觸池的起端清撈。可以說上述的措施並未達到理想的除油目的。在選擇除油方案時,我們也考慮了水力旋流器等物理方法,但由於其細格柵和沉砂池之間的空間限制以及昂貴的能耗費用和分離出來的油類的去向等問題的困擾,故未能採用。由於西科大污水廠的油類的來源較為單一,我們考慮在兩個學生食堂外的設置隔油池,分離出來的油污和食堂的潲水一起集中處理;同時在污水廠氧化溝中培養馴化嗜油微生物,通過微生物技術對其餘的油類進行處理,從而達到節約費用,提高除油效率的目的。4 結論4.1 污水處理廠除油的方法很多,目前在化學、物理及生化處理方法方面均有研究應用。4.2 中小城鎮的污水處理廠由於存在資金困難等因素,在設計過程中往往沒有考慮除油設施,而運行中油類的污染又直接影響其處理效果,因此其除油措施的實施必須結合各廠的具體情況。4.3 對於油類物質來源比較單一的城鎮污水處理廠,從源頭治理會起到簡單、經濟和實用的效果。4.4 微生物技術作為一種新興的技術,在污水除油領域的研究應用正在不斷深化,篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種對於中小型污水處理廠的除油具有節能、高效等優點。

『柒』 水污染控制技術論文範文

隨著工業化進程的不斷推進,水污染的覆蓋面也隨之不斷擴大,這給環境造成了嚴重的破壞,下面是我精心推薦的水污染控制技術論文範文,希望你能有所感觸!

水污染控制技術論文範文篇一

水污染及其控制方法

【摘要】水是人類生產生活中必不可少的寶貴資源,因此水體一旦受到污染,不僅使水資源的數量、質量下降,直接或間接地危及人類的生存和發展,而且污染後的水體也很難再得到恢復和控制。本文主要對水體污染的類型特徵及我國的水污染現狀進行了綜合評述,簡要的闡明了水污染可能會帶來的危害及水污染的常規處理方法,並就目前水污染防治過程中所面臨的困難提出幾點建議。

【關鍵詞】水體污染;現狀;危害;防治;控制方法

1、水體污染及其類型

1.1 水體污染[1]

水體污染是指排入水體的污染物在數量上超過了該物質在水體中的本底含量和自凈能力即水體的環境容量,破壞了水中固有的生態系統,破壞了水體的功能及其在人類活動和生產中的作用,降低了水體的使用價值和功能的現象。我國水污染具有影響地域廣、持續時間長、水質季節性變化、污染類型復雜等普遍特徵。

1.2 水污染現狀

近年來,我國江河、湖泊和海域普遍遭受不同程度的污染,各種類型的水污染事件更是不斷地發生。如2004年2月在四川沱江發生嚴重氨氮超標排放事件,工業廢水不合格排放致使大量魚類死亡,100多萬人飲水受到影響,直接經濟損失超過3億元;2005年11月,中石油吉林石化公司雙苯廠發生爆炸,苯類污染物泄露流入第二松花江,造成水質污染[2]。當然,我們也採取了很多措施來緩解我國水污染嚴峻的狀況,如從1998年開始的“淮河水專項”,到今天為止已經堅持了16年之久。

1.3 水體污染的類型[1]

從污染成因上來看,水體污染可以分為自然污染和人為污染。從污染源來看,水體污染可分為點源污染和面源污染。從污染的性質來看,水體污染可分為物理性污染、化學性污染和生物性污染。

2、水體污染的危害

水體污染將直接降低生活飲用水的品質,影響人類健康,並對水生生物的生存環境造成不同程度的破壞,影響工農業生產的正常進行,進而導致水生態失衡、生態系統退化,產生一系列的社會生態問題,並且直接影響到社會的安全穩定和經濟的正常運轉。

3、水污染控制技術

3.1水污染控制原則

要實現對水污染的全局調控和有效綜合防治,需從宏觀控制、技術控制和管理控制三個方面著手,以可持續發展為指導思想,對產業結構和工業布局進行合理的優化與調整,對工業生產工藝和污水處理技術進行改進,對受納水體和排污口進行科學有效的管理和監督控制。

3.2水污染處理技術[3-4]

隨著水污染狀況的不斷惡化,及其對人類生產、生活帶來的諸多不利影響,越來越多的人認識到了水污染控制與管理的重要性和迫切性。現代污水處理技術,按原理可分為物理處理法、化學處理法和生物化學處理法三類。

廢水的物理處理通常是藉助物理力或機械力使得廢水中的某些污染物質得以分離的單元操作過程。廢水的化學處理,就是利用化學反應的作用去除水中的雜質,其處理對象主要是廢水中無機或有機(難於降解的)溶解物質或膠體物質。生物化學處理法,是利用微生物的代謝作用,使污水中呈溶解、膠體狀態的有機污染物轉化為穩定的無害物質。

4、水污染防治面臨的困難[5-8]

4.1 水資源保護的意識淡薄, 可持續發展的觀念不強

人們對水資源保護和水污染治理的重要性還缺乏足夠認識,在發展當地經濟的過程中, 只注重經濟效益, 忽略水資源的合理利用與保護,個別地區和企業甚至損人利己,以污染臨近或下游地區的水資源與環境為代價來發展本地經濟。

4.2 管理體制不順, 缺乏配套的政策措施

現行管理體制未能有效利用經濟手段, 未能形成一系列激勵水污染治理、水資源優化配置和節約用水的政策措施, 從而導致水污染嚴重和水資源的有效利用程度不高, 用水浪費驚人。

4.3 有法不依, 執法不嚴現象根深蒂固

目前, 與水資源保護和水污染治理有關的法律不少, 如《中華人民共和國水法》( 2002 年)中第三十四條規定,禁止在飲用水水源保護區內設置排污口。另外在《中華人民共和國水土保持法》( 1991 年) 、《中華人民共和國水污染防治法》( 1996 年修訂)等立法中, 也有關於水污染防治的相應條款。但是由於在處理水污染事件過程中,相關法律法規未能得到及時落實和有效貫徹,使得“有法不依,執法不嚴”情況持續存在,水污染狀況日趨嚴重。

4.4 科研滯後, 缺乏有效的技術支持

由於水資源時空分布的不均勻性、動態性和隨機性, 使得水污染防治技術不能得到統一、系統的規劃和研究。流域水資源優化配置、水資源和環境的承載能力與經濟發展的關系、水污染防治的有效措施, 水資源保護與管理的決策支持系統等都缺乏深入研究。

5、對水污染防治的建議[9]

5.1 源頭控污

5.1.1 加強環保宣傳,提高環保意識

5.1.2加強企業的環境管理,合理安排企業布局

5.1.3 加強法律法規建設,改善相應的執行機制

5.2 選擇適合本地區的水污染控制技術

我國地大物博,水資源時空分布不均,經濟發展地區性強,針對這一情況,不同地區在污水處理時應根據當地的地形地勢,道路交通條件及居民住宅布局等具體不同情況,選擇適宜當地自然環境且成本低,管理維護簡單,效率高的污水處理技術。

6、總結

水是生命之源、生產之要、生態之基,水作為人類生產、生活必不可少的寶貴資源,它的污染和短缺將給人類帶來致命的威脅。特別是在經濟飛速發展的今天,水污染的問題更不能被忽略,我們應該吸取以往城市發展中水污染對人們的經濟生活帶來的嚴重影響的教訓,充分重視水環境問題,努力實現各個地區的經濟和水環境保護的持續、健康、和諧的發展。

參考文獻:

[1]畢潤成.生態學[M].北京:科學出版社,2012: 83-86.

[2]程聲通.水污染防治規劃原理與方法[M].北京:化學工業出版社,2010.5: 5-8.

[3]趙慶良,任南琪.水污染控制工程[M].北京:化學工業出版社,2005.3: 79.

[4]張寶軍.水污染控制技術[M].北京:中國環境科學出版社,2007.3: 19.

[5] 譚炳卿, 孔令金, 尚化庄. 河流保護與管理綜述[J]. 水資源保護, 2002(3) : 53-57.

[6] 汪恕誠. 資源水利――人與自然和諧相處[M]. 北京: 中國水利水電出版社, 2003.

[7] 錢正英, 張光斗. 中國可持續發展水資源戰略研究綜合報告[M] . 北京: 中國水利水電出版社, 2001.

[8] XXIX IAHR Congress. Environmental hydraulics and eco-hydraulics[ C] . Proceedings of Theme B. Beijing, TsinghuaUniversity Press, 2001.

[9] 周正, 周穎輝. 我國農村水污染現狀及防治方法[J].NORTHERN ENVIRONMENT,2011: 99.

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『捌』 關於水處理技術論文

水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。下面是我整理的關於水處理技術論文,希望你能從中得到感悟!

關於水處理技術論文篇一

關於水處理技術的分析

摘要:本文作者介紹了水處理的概念,對水處理技術進行了分析介紹,供大家參考借鑒。

關鍵詞:水處理;技術;分析

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:

簡單講,“水處理”便是通過物理、化學手段,去除水中一些對生產、生活不需要的物質的過程。是為了適用特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝,以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。由於社會生產、生活與水密切相關,因此,水處理領域涉及的應用范圍十分廣泛,了解水處理的基本常識對於人們的生活具有非常重要的意義。近年來,隨著我國經濟的高速發展,水污染也在不斷惡化,隨著水質污染而引起的各種疾病,帶來的各種行業危害日趨嚴重,水處理到如今就突顯出其不可忽視的重要性。然而,真正對水處理方面的知識有些許了解的民眾卻並不多見。

1 水處理的概念

水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。在循環用水系統以及水的再生處理中,原水是廢水,成品水是用水,加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和污泥的處理及最終處置,有時還有廢氣的處理和排放問題。

2 水處理工藝

2.1 一級處理是機械處理工段,它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。機械處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。機械處理是所有污水處理工藝流程必備工程,城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特注的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。

2.2 二級處理是污水生化處理,生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。在污水生化處理過程中,影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類:

2.2.1 基質類包括以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質及一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。

2.2.2 環境類影響因素指污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30℃,活性污泥系統微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜。

2.3 三級處理是污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。三級處理是對水的深度處理,現在的我國的污水處理廠投入實際應用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。

3 水處理方法

3.1 沉澱物過濾法的目的是將水源內懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾凈。這些顆粒物質若沒有清除,會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器,沙狀濾器或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小,就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。

3.2 硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。通常的離子交換樹脂為球狀的合成有機物高分子電解質。樹脂基質內藏氯化鈉,在硬水軟化的過程中,鈉離子會逐漸被使用耗盡,則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低,這時需要作還原的工作,也就是每隔固定時間加入特定濃度的鹽水,一般是10%,如果水處理的過程中沒有陽離子的軟化,不只是逆滲透膜上會有鈣鎂體的沉積以致降低功效甚至破壞逆滲透膜,同時人也容易得到硬水癥候群。硬水軟化器也會引起細菌繁殖的問題,所以設備上需要有逆沖的功能,一段時間後就要逆沖一次以防止太多雜質吸附其上。

3.3 活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2,而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性,它主要依物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之後,吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質,所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。

3.4 去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水。

3.5 逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重要的一環。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作滲透壓,如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現象就叫作逆滲透。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,對於單價離子的排除率可達90%-98%,而雙價離子可達95%-99%左右。

3.6 超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無法控制離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。只能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。

3.7 蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的污染物。

3.8 紫外線消毒法是目前常使用的方法之一,它的殺菌機轉是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體。一般是使用低壓水銀放電燈的人工253.7nm波長的紫外線能量。

4 結束語

本文闡述了水處理的基本概念,介紹了水處理的工藝及處理方法,使人們了解到水處理實際上就是對水源水或不符合用水水質要求的水,採用物理、化學、生物等方法改善水質的過程。

參考文獻:

[1] 吳弼人.水處理-城市的命脈[J].華東科技,2009,(06).

[2] 戴建強,鄭敏.城市中水回用於電廠循環冷卻水的處理技術實例[J].環境科學與管理,2011,(08).

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『玖』 消毒工藝論文:污水處理幾種消毒工藝技術經濟比較

1 污水消毒工藝的技術比較
消毒方法可分為物理消毒法和化學消毒法。物理消毒法主要利用加熱、冷凍、輻照等方法對微生物的遺傳物質核酸進行破壞而達到消毒目的,工程中常用的物理消毒方法主要有紫外線消毒法等。化學消毒法是利用消毒劑的強氧化性來破壞微生物的結構而達到消毒的目的,工程中常用的化學消毒方法有液氯消毒、-30-
二氧化氯消毒、臭氧消毒以及新型活性氧消毒( 如單過硫酸氫鉀)等。
1.1 氯消毒
氯與水反應時,一般產生「歧化反應」,生成次氯酸(HOCl) 和鹽酸(HCl)。其反應式為:
Cl2+H2O = HOCl+Cl-+H+
氯的滅菌作用主要是次氯酸,因為它是體積很小的中性分子,能擴散到帶有負電荷的細菌表面,具有較強的滲透力,能穿透細胞壁進入細菌內部。氯對細菌的作用是破壞其酶系統,導致細菌死亡。而氯對病毒的作用,主要是對核酸破壞的致死性作用。
自從20 世紀初,氯化法就廣泛地應用於水消毒工藝。目前,氯化法消毒仍是應用最廣的化學消毒方法,其主要特點是:
1)處理水量較大時,單位水體的處理費用較低。
2)水體氯消毒後能長時間地保持一定數量的余氯,從而具有持續消毒能力。
3)氯消毒歷史較長,經驗較多,是一種比較成熟的消毒方法。江心洲污水處理廠原先選擇這樣的消毒工藝肯定也是考慮到氯消毒的這些特點。
但據研究發現氯消毒至今已知的消毒副產物已經有500 種以上,但是絕大多數的濃度只有微克/ 升(μg/ L)
級,且許多消毒副產物未作進一步的研究。在大量的消毒副產物中,目前集中研究的只有三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵乙腈、鹵代酮、鹵代醛、鹵代酚等20 余種, 其中對於THMs
的致癌性已有共識,其它大部分具有一般毒性,部分具有致突性。THMs
等鹵化有機物的產生主要是水體中的有機物與氯作用的結果,而城市生活污水中含有大量的有機物,經氯消毒後,會生成鹵化有機物等消毒副產物,隨污水進入地面水體,污染水源,並對魚類等水生生物產生毒害作用。氯消毒的副產物已經引起了廣泛的關注,我國新型頒布的水質指標中就明確增加對鹵代產物的控制,新標准將在2012
年7 月1 號之前全部實施,因此,改變江心洲污水處理廠目前的氯消毒工藝勢在必行。
1.2 二氧化氯消毒
二氧化氯也是一種強氧化劑,其氧化能力是氯的25 倍,消毒能力僅次於臭氧,高於氯。試驗表明,二氧化氯在控制THMs
的形成和減少總有機鹵方面,與氯相比具有優越性,二氧化氯與水中的腐殖酸和富里酸等腐殖質都不會生成THMs,即使在飲水消毒過程中,投加少量的二氧化氯,也能有效地抑制THMs
的生成。二氧化氯是廣譜型消毒劑,對水中的病原微生物包括:病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒桿菌均有很高的滅活效果,有剩餘消毒能力,二氧化氯對孢子和病毒的滅活作用均比氯有效,並且在高pH
值與含氨的水中滅菌效果不受影響。另外,二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也較強。
制備二氧化氯的起始原料有氯酸鈉和亞氯酸鈉,
因亞氯酸鈉不能貯存,必須現場製取及時使用,且亞氯酸鈉價格昂貴,成本較高,所以現在一般用氯酸納制備二氧化氯的比較多。為了全面了解二氧化氯工藝,
江心洲污水處理廠委託某環保公司專門設計了一整套的工程方案。工程方案中以二氧化氯發生器來制備二氧化氯,其反應式為:
2NaClO3 + 4HCl = 2ClO2 + 2NaCl + Cl2 + 2H2O
但在與該公司的技術溝通中,我們了解到不管是用亞氯酸鈉還是氯酸鈉制備二氧化氯,它們在消毒過程中都會產生消毒副產物,當反應不完全時,自由性氯同樣會與有機物反應,有可能生成THMs,所以使用二氧化氯也要追加一定的安全管理成本。
1.3 臭氧消毒
臭氧是強氧化劑,臭氧化和氯化一樣,既起消毒的作用,也起氧化作用,但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯強,能氧化水中的有機物,並能殺死病毒、芽孢及細菌。臭氧都是在現場用空氣或純氧通過臭氧發生器製取,產率分別為1%-3%
和2%-6%。
根據目前的研究可以發現:
1)臭氧消毒反應迅速,殺菌效率高,同時能有效地去除水中殘留有機物、色、嗅、味等,受pH 值、溫度的影響很小。
2)臭氧能夠減少水中THMs 等鹵代烷類消毒副產物的生成量。
3)臭氧消毒可以降低水中總有機鹵化物的濃度。
由於臭氧消毒工藝目前在大型城市污水處理廠運用的較少,另外臭氧穩定性差容易分解為氧氣,故不能瓶裝貯存和運輸,必須現場制備及時使用,設備投資大,電耗大,成本較高;運行管理比較復雜。所以江心洲污水處理廠在選擇的替代消毒工藝中並沒有考慮臭氧工藝。
1.4 紫外線消毒
紫外線根據生物效應的不同,按照波長劃分為A、B、C、D 四個波段,水處理領域的消毒主要採用的是C
波段紫外線。水的紫外線消毒,是一種光化學效應。研究表明,紫外線主要是通過對微生物(細菌、病毒、芽孢等病原體)的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死從而達到消毒的目的。微生物的核酸分子吸收光譜的范圍是240nm
~ 280 nm,對波長260nm 的紫外線有最大吸收,而低壓紫外線消毒燈所產生的光波波長其中心輻射波長是253.7 nm,正好與之相符合。 -31-
紫外線消毒是一種物理方法,相比於化學方法,
它的優點也很多。它不向水中增加任何物質,沒有副作用,不會產生消毒副產物,它的消毒速度快﹑效率高﹑佔地面積小;設備操作簡單,便於運行管理和實現自動化等。然而,紫外線的滅菌作用只在其輻照期間有效,所以被處理的水一旦離開消毒器就不具有殘余的消毒能力,容易遭受二次污染,所以當細菌未被滅活而進入後續系統,就無法阻止其粘附在下游管道表面並繁衍後代;只有吸收紫外線的微生物才會被滅活,因此對於懸浮固體很多水質較差的水,例如污水,
由於懸浮固體可以庇護微生物使其免遭傷害,消毒效果很難保證。尤其江心洲污水處理廠日處理為64 萬噸,
如果其處理效果不理想的話,這么大量的出水勢必會對接納水體長江造成巨大的污染。另外,由於紫外線消毒採取的是明渠,而我廠為接觸池,需要進行部分的土建改造。
1.5 活性氧消毒劑( 以單過硫酸氫鉀為例)
單過硫酸氫鉀復合物溶於水後,經過循環鏈式反應,連續持久產生新生態氧「O」:
HSO5- → HSO4- +「O」
HSO4- + 2H2O → HSO5- + 2H+ + 2e
復合物在水中釋放出一定濃度的超氧自由基「ROOO」,反應活性大,氧化能力極強,可以使細胞中的單糖、多糖、蛋白質、DNA、RNA 等發生氧化,
遭受損傷與破壞。活性氧自由基在極低濃度時就能完全殺滅水中的原生動物、藻類、孢子細菌等策生物, 剩餘的基因及微生物屍體均可被分解成H2O、CO2、O2
及無機鹽類,沒有葯劑殘留。
單過硫酸氫鉀復合物溶於水後具有如下的特點:
(1)氧化能力強,殺滅效率高,不但能殺滅水中的各種微生物,還能殺滅原蟲和藻類。
(2)可直接氧化水中的腐植物及三鹵甲烷前體物,因此反應不產生三鹵甲烷(thm)、鹵乙酸和其它有害物質。
(3)能破壞水中的酚類、硫化物類、氰化物類、亞硝酸類及其它有害化合物,特別是對酚類控制效果好,不產生有厭氧氣味的氯酚,提高了水質和除臭作用,同時能和水中有色、味的有機物反應,脫去其色和味,改善水的味道。
(4)在水中通過鏈式反應,維持微量新生態[O] 氧和活性氧自由基[ROOO]
使其氧化能力穩定,作用持久,可以防止水中的再次污染。通過它的特點我們可以看出其消毒劑的消毒能力是強於液氯的,而同時又不產生消毒副產物,還有它的作用持久以及氧化能力的穩定又是紫外線工藝所不能及的。
考慮採用此工藝設計變更,可以很好的利用現有的已經建成的管道、水泵等設備,另外,溶葯罐也可以從一級加葯處理的投資設備中調劑使用,不需要增加更多的投資。
2 污水消毒工藝的經濟比較
通過對比以上這些工藝的特點,單過硫酸氫鉀為代表的活性氧消毒工藝顯示出了超出其它工藝的優點。但是否適合投入到污水處理的消毒中還需要看他們的實際投資及運行成本,所以,下面我們又對其投資運行的經濟性做了比較。
以江心洲污水處理廠64 萬噸/ 日處理量為例, 設備投資按照10 年使用壽命周期計算。
說明:從上表我們可以分析得出,紫外線消毒的投資成本最高,活性氧的投資成本最低;液氯的運行成本最低,活性氧的運行成本最高。
3 結論
(1)傳統的化學消毒工藝消毒液氯和二氧化氯, 都比較容易產生副產物,安全管理成本較高。(2) 臭氧消毒工藝由於在大型污水處理廠使用的並不多,
而且它的投入成本較大,運營管理成本也很高。(3)
物理的方法紫外線消毒由於它對水質要求比較高,設備投資和運行維護費用也較高,以及後續的消毒效果差也沒有顯示出優勢來。(4)新型的活性氧消毒劑在水處理過程中體現出了高效、安全等優勢,同時操作簡單,工藝也不復雜,適合大、中、小型污水處理廠。(5)江心洲污水處理廠針對目前的設備設施現狀,
如果要完善液氯的所有設施及安全用具,其投資不會低於100 萬元;如果通過設計變更,採用活性氧消毒工藝,需要增加36
萬元的投資;採用二氧化氯消毒工藝;需要增加投資200 萬元元;採用紫外線消毒工藝, 需要增加投資800~1000
萬元。經綜合技術經濟分析比較,以及今後消毒運行的實際情況,我們最終建議了江心洲污水處理廠採用活性氧消毒工藝的變更。

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