鑒於鋼鐵生產企業對水資源的需求量大以及我州絕國面臨著水資源匱乏的情況,需要最大限度的減少鋼鐵生產的取水量,進而降低新水的消耗,真正的實現節能減排,這就需要加強對廢水的處理和回用。在鋼鐵生產企業中,藉助一定的工藝,結合企業的生產特點和實際情況,對廢水進行合理的處理和回用,進而減少消耗和污染,實現鋼鐵生產企業經濟效益和環境效益的統一,真正的促進鋼鐵生產企業的可持續發展。
一、鋼鐵生產企業的廢水特徵
鋼鐵生產企業包括多個部門,如原料廠、燒結球團廠、焦化廠、煉鐵廠、煉鋼廠、軋鋼廠、機修動力廠等分廠,其中直接循環冷卻水和間接循環冷卻水強制排污水占生產排水的大部分,並且呈現出懸浮物和鹽分含量大的特點,其污染物主要是懸浮物、硬物和油。
在鋼鐵生產企業的廢水中加入混凝劑、助凝劑和石灰等材料後,可以通過沉澱和過濾等物化處理手段,除去廢水中的浮油以及懸浮物等,進而滿足進行回用的要求,可以進行廁所的沖刷、車間地面的清洗以及綠化等。就當前鋼鐵生產企業的廢水處理技術而言,應用的是分流制排水系統,不同水質的廢水經過不同的渠道,採用不同的處理工藝,提高了廢水處理的效率。鋼鐵生產企業的廢水排量大,會導致調節池容積的增加,這勢必會增加土建費用,與此同時對於溶解性有機物含量高的廢水,即使經過處理後也難以達到回收利用的標准。此外,在廢水的處理中,會混入有機污染物,進而導致了藻類植物在構築物中的繁殖,這就需要藉助更多含量的石灰葯量,增加了廢水處理的成本。
可見,鋼鐵生產企業的排放廢水量大,並且廢水水質差,在進行廢水的處理和回用方面面臨著較大的困境,需要採取有效的措施,對廢水的處理和回用系統進行設計改進,進而滿足鋼鐵生產企業對廢水處理的需求,進而推動鋼鐵生產企業的可持續發展。
二、鋼鐵生產廢水處理與回用設計的工藝流程
鋼鐵生產企業的廢水排放量大,從節約用水、保護環境以及減少廢水排放等方面綜合考慮,需要對生產的廢水進行回用和處理,提高廢水的質量,保證達到一定的水質指標,實現鋼鐵生產企業經濟效益和環境效益的有效結合。
在對鋼鐵生產企業的廢水進行處理和回用時,要以企業的廢水排放量、水質的特徵以及回用水水質的標准設計系統,按照一定的工藝流程進行。鑒於鋼鐵生產企業的廢培跡宏水中多是浮油和懸浮物,需要藉助物化處理方法,通過利用石灰法混凝、沉澱、過濾來完成廢水的處理和回用,不僅大大的提高了廢水處理的效果,並節約的了生產成本,提高了鋼鐵生產企業的經濟效益和環境效益,其工藝流程圖如下:
鋼鐵生產企業的廢水先經過收集網後被送到廢水處理廠,在粗格柵的作用下去除其中的較大顆粒的固體以及垃圾,這樣可以避免後續配冊工藝設備產生阻塞的現象。經過初步處理的廢水進入調節池中,然後調節池將在加入一定的葯劑以後將廢水輸送到細格柵,經過進一步的過濾後自流到曝氣除油沉砂池,在壓縮空氣攪拌作用下,進行砂水油的分離。同時在除油沉砂池內經常設置刮油刮渣機以及吸砂泵,用於除去水中無機顆粒的沉澱物,進而提高去油的效率,並且大大減少了固體顆粒對後續設備的磨損。下一個環節是進入混凝反應配水池,藉助石灰乳和聚鐵溶液進行化學反應,用於去除廢水中的鹼度以及部分硬度,並且可以起到一定的殺菌消毒作用,避免藻類植物的繁衍,這一環節中壓注意石灰的投入量控制。經過混凝反應後的廢水進入高效沉澱池,池採用絮凝反應池與沉澱池合建模式,在絮凝反應池中投加聚合物電介質,並從沉澱池迴流活性泥渣,通過吸附架橋作用,使細小的礬花變大,以利於懸浮物顆粒沉澱去除。
在經過以上工藝處理的廢水一般都能達到回用水質的要求,對於達不到要求的廢水需要經過過濾,進而降低水濁度,應用最為廣泛的是深層過濾技術,是在利用均質級配濾料的基礎上,保證一定的過濾水位,並提高濾床的深度和濾池的納污能力,大大地提高了水的質量,滿足鋼鐵生產的需求。
三、鋼鐵生產企業污水處理和回用系統
為了更好的發揮鋼鐵生產企業的污水處理和回用系統的效果,需要對各個子系統的作用和重要的工藝參數進行合理的把握,進而保證處理後的水能夠滿足回用水水質標準的要求。
(一)對廢水的預處理
為了去除廢水中的浮渣、浮油和沉砂,需要對廢水進行預處理,在提高浮油去除效率的同時,還對後期處理中的設備和構築物起到了很大的保護作用。在對廢水進行預處理時需要藉助一定的設備,如廢水進水井、粗格柵、調節水池、提升泵站、細格柵、曝氣除油沉砂池等。廢水進水井主要用於對廢水進行匯集,並對廢水的PH值進行監控。而粗格柵是調節池中除去水中較大漂浮物的主要設備,在運作中需要工作人員進行定期的清理清運。調節水池是為了減小廢水流動的波動,並且保證污水均質同時保證下游的污水流量變化控制在最小的范圍內。提升泵站是藉助自動調節閥實現對流量的自動調節,並最大限度的減少水量對沉澱池的沖擊。細格柵同粗格柵一樣,都是用於去除水中的固體雜質,前者可以進一步提高污水的質量。由於鋼鐵生產企業的廢水含油量較大,需要藉助曝氣除油沉砂池,降低其含油量並減少對後續工作設備的磨損,為後期的廢水處理和回用創造了有力的條件。
(二)混凝沉澱
混凝沉澱工藝由1座前混凝配水構築物、3座絮凝反應高效沉澱池與1座後混凝反應池組成,主要是藉助一定用量的葯劑投入到污水中產生化學反應,進而提升水的質量,滿足回用的要求。在對廢水進行污水沉澱凝固時,需要加強對廢水水質的研究,並就不同水質進行分流處理,進而為試劑的使用量提供參數依據,減少資金的投入,提高鋼鐵生產企業的經濟效益。
(三)對廢水的過濾
在經過高效沉澱處理後的水,需要加入一定的酸來調節其鹼度,這就需要進行進一步的處理,利用高速砂濾池,保證水質滿足回用水質的標准,並且首先要對反洗水量進行控制,然後利用清水池進行加壓後方可回收利用。在系統的設計中,可以實現過濾的自動控制,並,採用PLC調節濾後出水閥開啟度控制濾池過濾水位保持恆定值實現,進而保證水流均勻地通過濾料層,大大的提高了過濾的效果。
此外,在對鋼鐵廢水進行處理以後,還要實現對廢水的回用,同時還需要將廢水的雜質進行清運處理,避免對環境的污染和破壞,真正的使鋼鐵生產企業的廢水處理進入良性循環。
結束語:
為了實現鋼鐵生產企業的可持續發展和順應科學發展觀的要求,需要建立鋼鐵生產企業的廢水處理和回用系統,利用先進的工藝,加強對廢水的處理,以便其滿足回用水的指標,進而實現鋼鐵生產企業經濟效益和環境效益的統一,為鋼鐵生產企業的發展指明方向。
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② 水處理基本知識 中水回用
水處理是確保水資源清潔和高效利用的關鍵過程,主要分為兩大類:純水制備和污水處理。其中,純水制備關注出水水質,而污水處理則側重於處理原水中可能存在的有毒有害物質。隨著水資源的緊缺和環保要求的提升,中水回用技術越來越受到重視,尤其是在工業領域。中水回用,指的是將小區或企業產生的生活污水經過處理達到特定標准後,用於綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗和家庭坐便器沖洗等,以實現節約用水的目的。無論是工業廢水還是生活污水,只要涉及到回收利用,都可稱為中水回用。
中水回用系統通常由三部分組成:預處理、回用系統和輔助系統。預處理環節通過物理和化學方法去除原水中大部分有毒有害物質,使其接近自來水或地表水標准,這一環節的復雜程度取決於原水的污染成分和濃度。回用系統則採用超濾或其他過濾方式,結合核心處理設備進行水處理,以滿足特定用途的需求。這些核心設備包括軟化器、一級RO、二級/EDI、納濾和拋光樹脂等,分別用於簡單清洗、接近市政自來水、達到純化水或高純水標准、脫色和超純水制備等。輔助系統則根據回用標准和細節要求,進行消毒殺菌等處理,確保水質安全。
中水回用系統集成了催化氧化、物化、生化、膜分離等多種技術,是一個高技術含量的綜合系統。預處理和回用系統之間存在緊密關聯,預處理的效果直接影響回用系統的運行壓力。例如,在處理超聲波清洗廢水並實現零排放時,需通過物化處理「混凝沉澱」工藝,之後進入中水回用設備,最後通過蒸發器完成濃縮液的結晶。
在設計中水回用及零排放系統時,需要考慮廢水的特性,如COD、SS和pH含量高,以及可能存在的油脂等污染物。因此,採用物化處理「混凝沉澱」工藝流程是合理的解決方案。之後,廢水將經過多級過濾和單效蒸發器處理,以確保水質滿足特定用途需求。中水回用和零排放系統的實施,不僅提高了水資源的利用效率,也增強了環境保護,但同時也對企業的環保設備投入提出了更高要求。總體而言,中水回用和零排放是大勢所趨,具有長遠的環保和社會效益。
③ 淺析中水回用技術及應用
污水資源化包括城市污水、工業廢水和建築小區生活污水的再生利用。其中建築中水的回用,是指通過對集中住宅小區和密集建築群等生活雜排水的局部收集、處理,再回用於附近建築物和建築小區的沖側、綠化等生活雜用。中水回用既節省水資源,又減少城市供排水管網和處理設施的負荷,是解決缺水問題的一條有效途徑。
1.中水回用技術簡介
其特點為用各種物理、化學、生物等手段對工業所排出的廢水進行不同深度的處理,達到工藝要求的水質,然後回用到工藝中去,從而達到節約水資源,減少環境污染的目的。下面就兩種最主要的回用技術作一介紹:
1.1冷卻水技術
節約冷卻水是工業節水的主要途徑:
1、改直接冷卻水為間接冷卻水
在冷卻過程中,特別在化學工業中,如採用直接冷卻的方法,往往使冷卻水中夾帶較多的污染物質,使其失去再利用的價值,如能改為間接冷卻,就能克服這個缺點。
2、降低冷卻要求,減少冷卻水用量。
3、採用非水冷卻。
如在某種工藝生產中,採用空冷或油冷,達到冷卻的目的。
4、利用人工冷源或海水作冷卻水,減少地下水或淡水用量。
5、合理利用冷卻水。
對已使用過的冷卻水可以進行一定的降溫措施後,反復使用,也可以在第一次作為冷卻水使用後,用於其它對水質、水溫要求較低的場合。
在採用這個辦法時,要注意各車間供水系統的密切配合,加強冷卻水的管理,避免因一個環節出問題而影響其他車間供水。
6、冷卻水的循環利用
這種冷卻水利用技術主要是經過冷卻器變成的熱水經過冷卻構築物使水溫降到回用水水溫,從而循環使用。
冷卻水在循環使用時,應注意水中細菌的繁殖、水垢的形成、設備腐蝕、水壓、水量變化等問題。
1.2一水多用或污水凈化再利用
由於生產工藝中各環節的用水水質標准不一,因此將某些環節的水經過適當的處理後重復利用或用於其它對水質要求不高的環節中。以達到節水的目的。如:可先將清水作為冷卻水用,然後送入水處理站經軟化後作鍋爐供水用。城市污水集中處理後用於生產、生活等。
中水回用技術舉例
下面就生活中水做一簡單介紹。
生活中水,主要指生活污水經過處理,達到使用標准後,用於沖廁、綠化、景觀、噴灑路面以及冷卻水的補充等雜用。中水水質應達到《生活雜用水水質標准》。
1、中水水源
選擇中水,應首先選用優質雜排水,一般可按下列順序取捨:
a、冷卻水b、淋浴排水c、盥洗排水d、洗衣排水e、廚房排水f、廁所排水
2、處理工藝
當以優質雜排水和雜排水作為中水水源時,可採用以物化處理為主的工藝流程,或採用生物處理和物化處理的工藝流程。
當利用生活污水作為中水水源時,可採用二段生物處理,或生物處理與物化處理相結合的處理工藝流程。
3、中水設計建設規定
凡建設項目都應按規定同時配套設計中水設施,屬以下情況的建設項目必須配套設計建設中水設施:
a、賓(旅)館、飯店、商店、公寓、綜合性服務樓及高層住宅等建築的建築面積在2萬平方米以上。 b、機關、科研單位、大專院校和大型綜合性文化、體育設施的建築面積在3萬平方米以上。
c、住宅小區規劃人口在3萬人以上(或中水回用量在750立方米/日以上)。
有關中水設施的管理按照建設部發布的《城市中水設施管理暫行辦法》執行,中水設施的設計按中國工程建設標准化協會編制的《建築中水設計規范》。
2.中水回用水質要求
中水水質必須要滿足以下條件:
2.1 滿足衛生要求。其指標主要有大腸菌群數、細菌總數、余氯量、懸浮韌、cod、bod5、磷化物等。
2.2 滿足人們感觀要求,即無不快的感覺。其衡量指標主要有濁度、色度、臭味等。
2.3 滿足設備構造方面的要求,即水質不易引起設備、管道的嚴重腐蝕和結垢。 其衡量指標有ph值、硬度、蒸發殘渣、溶解性物質等。
近年來,我國對中水研究越來越深入,為保證中水作為生活雜用水的安全可靠和合理利用,於一九八九年正式頒布了《生活雜用水水質標准》(cj251一89)。
3.中水回用標准及方式
3.1國內的城市雜用水標准情況
1989年建設部頒布的《生活雜用水水質標准》(cj25.1-89)是我國有關城市雜用水水質的第一個部頒標准。該標准規定了廁所便器沖洗、城市綠化、洗車、掃除等生活雜用水水質要求。2002年中南市政設計研究院主持對該標准進行了修訂並上升為國家標准(gb/t18920—2002《城市污水再生利用城市雜用水質》)。修訂中將雜用水的適用范圍進行了調整,增加了消防和建築施工用水。
3.2中水回用方式
城市可根據污水處理能力的大小和當地情況,選擇不同的回用方式。大體有以下幾種:①選擇式回用方式,即在污水處理廠周圍的一些居民區鋪設管道,實行分質供水回用;②分區回用方式,即根據城市狀況,分區實行污水再生利用;③全城回用方式,即全城鋪設中水管道,適用於新建城市和有污水處理能力的小城鎮。
4.中水回用的主要途徑
4.1回用於工業
污水處理廠達標排放的廢水,根據用途的不同可直接或再經過進一步處理達到更高的水質後應用於工業生產過程中,如用做冷卻水,熄焦、熄爐渣用水,灰渣水力輸送用水,工廠綠地澆灑,地面、設備、車輛沖洗,消防用水,其中最具普遍性和代表性的用途是工業冷卻用水。
4.2城市雜用
中水的城市回用途徑主要有以下幾個方面:一是城市生活沖廁用水,二是城市部分商業用水(如洗車行業),三是道路噴灑用水與城市綠地灌溉,四是非接觸性景觀中水與消防用水等。其中,城市生活用水是比較穩定的用水渠道,道路噴灑用水與城市綠地灌溉具有一定的季節性。
4.3農業灌溉
經過污水處理廠處理後排放的廢水只需再經過簡單的過濾即可達到農業灌溉用水的水質標准,其環境衛生和農產品的衛生學狀況均良好。中水用於灌溉農田,通過土壤過濾、吸附、離子交換、化學反應、土壤微生物代謝和作物根系的吸收等機理,也能進一步凈化水質,改良土壤結構,增加水分和肥分,使農作物增產,節省大量化肥,可獲得良好的經濟效益。中水回用於農業灌溉,一般尚需建設一定的調蓄、灌溉工程,才能達到充分利用的目的。農業灌溉用水受季節性的影響明顯。
4.4水利工程
4.4.1城市二級河道景觀用水。國家對景觀水質制定了水質標准,二級污水處理廠的出水水質與河道景觀用水水質要求相似。在衛生指標上加以再處理即可達標。只要河道是流動的,其本身就具有一定的自凈能力,這樣不僅使城市景觀得到改善,也為河道兩岸再生水回用單位提供了輸水渠道。
4.4.2用於地下含水層的存儲及恢復。由於地下水的開采量過大,引起地面下沉。為了控制下沉,除限制開采量或禁止開采外,還要採取回灌措施。中水可以作為回灌水的水源之一,但要經過進一步處理,以達到地下水回灌的水質要求方可回灌。
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④ 用於回用的工業廢水處理工程實例
用於回用的工業廢水處理工程具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
我國處於嚴重缺水的邊緣,有十餘座城市人均水量低於1700m3,屬嚴重缺水區域。由於工業用水占城市用水的絕大部分,所以工業廢水的處理回用意義重大[1]。
1 工程概況
回用水裝置出水用做循環水系統補充水,其處理出水水質指標優於《污水再生利用工程設計規范》循環冷卻系統補充水要求的水質,能滿足《化工企業循環冷卻水處理設計技術規定》中敞開式循環冷卻水的水質要求。供水壓力0.2MPa,出水含鹽量約100mg/L(脫鹽率>97%),產水率預期為65%。
3 處理工藝方案的確定
從回用水裝置進水水質分析:進水含鹽量較高,約2300mg/L,硬度及鹼度均較高,分別為1087mg/L和650mg/L。為確保出水水質達到要求,確定整體流程為「石灰軟化+絮凝高效沉澱+過濾+超濾+反滲透」。(1)高效沉澱池。本工程採用高效沉澱池,它將混凝、絮凝、沉澱和污泥濃縮功能集合於一體。其主要優點是佔地小,沉澱效率高、排放污泥含固率高、抗負荷變化能力強、節約葯劑、水量損失較低;(2)過濾。本工程設計採用V型濾池,它具有濾池過濾周期長、濾料層利用率高、濾後水質好、反洗強度小、節省沖洗水量和電耗、反沖洗效果好等特點,是一種較為理想的濾池,可以確保出水水質和供水的安全性[2];(3)除鹽。本工程選用反滲透裝置作為除鹽的技術手段。反滲透膜裝置是在壓力作用下,大部分水分子和微量其它離子透過反滲透膜,回用水,水中的大部分鹽分和膠體、有機物等不能透過反滲透膜,殘留在少量濃水中。反滲透裝置適宜進水含鹽量較高的原水,其運行能耗小。
4 工藝流程
廠區回收水進入回收水池,經回收水泵提升進入高效沉澱池,在混凝池內加入三氯化鐵,混凝池出水進入石灰投加池,軟化後的水進入絮凝池,絮凝池出水進入沉澱池,沉澱池出水進入中和池,在此投加硫酸使出水pH調整為6~9。中和池出水進入濾池,濾池出水經濾後水泵提升進入超濾裝置,超濾出水進入超濾產水罐,經超濾產水泵提升進入反滲透裝置,反滲透出水進入回用水罐,經回用水泵提升至回用水管網。
5 主要處理單元設計參數
5.1 構築物
(1)回收水池 平面尺寸為40×18m。設計水深3.5m,總有效容積為2520m3。兩台潛水攪拌器功率為7.5kW,連續運行,保證池內水質均勻;(2)混凝池 混凝池結構為半地下鋼筋混凝土結構。平面尺寸為2.7×2.7×7m,設計水深6.5m,總有效容積為47m3。池內設一台快速攪拌器(260M102),直徑1300mm,P=7.5kW;(3)絮凝池 絮凝池為兩座,結構為半地下鋼筋混凝土結構。平面尺寸為5.5×5.5×7.7m,設計水深7m,總有效容積為423m3。每座池內分別設一台攪拌器(260M105A或260M105B),直徑2650mm,P=1.1kW;(4)沉澱和污泥濃縮池 沉澱和污泥濃縮池為兩座。平面尺寸為10.5×10.5×7.7m,設計水深6.9m,單池有效容積為849m3,設計上升流速12m/h;(5)中和池 中和池結構為地下鋼筋混凝土結構。平面尺寸為4×4m,設計水深6.4m,總有效容積為102m3。池內設一台攪拌器(260M106):直徑2000mm P=5.5kW;(6)濾池 總過濾面積為216m2,共分4個單池,單池面積為54m2;(7)濾後水池 濾後水池結構為地下鋼筋混凝土結構。平面尺寸為17×18m,設計水深4.3m,總有效容積為1315m3。
5.2 設備
(1)超濾裝置 超濾裝置的膜組件採用抗污染復合膜。濾膜材質為PVDF(聚偏二氟乙烯)。超濾系統單套產水量為175m3/h,共8套。膜通量55 L/m2・h,工作壓力0.2MPa,過濾周期45 min,反洗總歷時為30~60秒,水反洗強度:100L/m2・h,自用水率≤10%,產水SDI<1,產水濁度<1NTU;(2)超濾產水罐 超濾產水罐共一個,材質為碳鋼,規格中Ф×H =10×10m,總有效容積為700m3;(3)反滲透裝置 反滲透裝置的膜組件採用世界上先進的低壓復合膜。為保證該裝置的正常運行,配置了阻垢劑投加裝置、RO清洗系統、RO反沖洗系統等;(4)回用水罐 回用水罐共兩個,材質為碳鋼,規格Ф×H=10×10m,總有效容積為1400m3。
6 結語
採用處理流程為「石灰軟化+絮凝高效沉澱+過濾+超濾+反滲透」,污水處理的效果較好,達到了回用水的水質要求。廢水回用具有極大的經濟效益和社會效益。但由於本工程有部分關鍵部件採用原裝進口產品,使得總體投資略高。
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⑤ 基於市政污水處理及回用問題略述
污水的資源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率,又有效地保護了水環境,有利於實現城市水系統的健康、良性循環,從長遠來看,這將是有效地解決我國水資源短缺和水環境惡化問題的優化途徑。如何在滿足規定的各種技術條件下,優化污水處理,發展污水再生回用事業並合理利用污泥,是一個重要課題。本文就此提出了一些自己的觀點,望同行參考借鑒。
前言
隨著城市化的加快和經濟建設的發展,城市污水排放量迅速增長,大量未經處理的城市污水任意排放,不僅造成水環境的污染,更加劇了水資源的緊張,同時制約了城市經濟的發展,危害人民身體健康。而經過凈化的污水可以作為一種再生的水資源,具有量大、集中、水質和水量都較穩定的特點,能夠用於農業、工業和市政用水,不僅可以緩解城市水資源的供需矛盾,而且還可減少對水環境的污染。
一、工業廢水處理的特點分析
工業廢水處理的特點是:針對性強,技術變化多。主要技術有隔油、氣浮、混凝、沉澱、重力過濾和膜過濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電解、電滲析、反滲透等專用技術來分離減少工業廢水中的油、色、重金屬、有毒有害物質,在工業廢水治理中也常常用到水解酸化、接觸氧化、表面曝氣、純氧曝氣、厭氧和好氧活性污泥法等生化技術。由於工業廢水處理設施一般規模小殲睜旁、技術性強,工藝組合靈活,結構通常為鋼制,即使內部管線穿插較多,運行維護也不太困難。工業廢水處理在技術上是與城市污水處理類同的,但是如果把工業廢水處理設施的設計思路簡單地套用在城市污水處理工程中會帶來很多預想不到的問題。城市污水處理廠的特點是規模大、佔地大、設施尺寸大、單元多,處理設施通常為鋼筋混凝土結構,因此相應地要求整體工藝構成要簡單,單體設施構成也要簡化,盡量減少管線穿插和復雜結構,以便減少全廠設施設備的維修管理總量。正因為城市污水處理設施規模大,投入多,它的結構堅固簡單,使用年限長,規模效益好,單位處理成本較低,運行效果比較穩定,在環境治理上發揮的作用突出,因此一經確定要搞城市污水處理工程時,要根據城市污水處理工程的特點,借鑒他人的經驗與技術,慎重選擇工藝、考慮方案,即:整體工藝構成要簡單,單體設施構成要簡化,便於維護,便於運行,能耗盡可能低,佔地盡可能省,運行效果要穩定。
二、水污染控制的發展分析
隨著社會的發展和人們環境意識的增強,我國水早肆污染控制經歷了由單一污染源的治理、污染物濃度達標排放到區域污染綜合防治、以環境容量為依據的污染物排放總量控制的兩個階段。在氏橡過去的幾十年中,由於我國的污染防治工作一直擺脫不了點源治理、達標排放、三同時和誰污染、誰治理的政策,實際結果並不理想。據國家環保總局對我國5556套工業廢水處理設施調查結果表明,三個效率(污染治理設施的運行率、設備利用率、污染物去除率)較好的僅占運行設施總數的35.7%,其污染物去除率達到設計能力的只有50%,總體有效投資只佔全部處理設施總投資的31.3%,只有不足1/3的設備發揮作用。由此可見原有污水處理系統的規劃、設計、思想原則中存在不少問題,已不再適應當前我國經濟發展和環境保護的要求。
三、水處理及其回用問題分析
在污水深度處理、超深度處理、污水再生回用已經實用化了的今天,城市總體規劃與給水排水系統規劃都應當重新考慮,將污水的再生和回用放到重要位置上來。21世紀排水系統的定位應從以前的防澇減災、防污減災逐步轉向污水的資源化,從而恢復健康水循環和良好水環境,維系水資源可持續利用。
1、污水處理廠的規模、數目與選址。污水處理廠設計應進行近期及遠期規模的研究,以合理確定工程分期。以遠期規模做為污水處理廠選址的依據,其選址用地條件應滿足遠期處理用地的需要,以利於工程的擴建。對中小城市污水處理廠,近期建設規模不宜過大。按照傳統規劃方法,污水處理廠廠址一般盡可能地安放在各河系下游、城市郊區,但是這種系統布局使污水廠距離再生水用戶較遠,需鋪設的回用水管網費用相應增加,不利於污水的資源化。因此,在確定污水處理廠廠址時,還應對再生水的用戶進行調查分析(城市中的自然水面、小河、綠地和工業再生水用戶),並根據回用水的需求,在城市中適當位置設置污水凈化廠(再生水廠),收集附近區域的城市污水,根據回用水質要求加以處理之後就近回用。因此,城市污水廠的數目不應拘泥於傳統經驗,而應該依據城市實際中水回用的需要在適當位置建設合適規模的污水處理廠,使得整個城市形成大、中、小,近、遠期相結合的污水處理廠布局規劃。這樣,既有利於污水回用,又減輕了城市排水管網系統的負擔,易於實現分期建設,符合我國當前國情。
2、處理工藝。污水處理的方法較多,按照不同的分類標准可以分成不同的工藝流程。因此應該根據污水水質和回用水水質的要求,對水處理單元進行多種組合,通過技術經濟比較來選擇出經濟可行的污水處理流程。污水處理廠的設計進水水質,應在市區選擇幾個有代表性的排污口,定期實測其水質水量,採用加權平均確定其現狀水質濃度,以此為基礎,結合其它監測資料並考慮一定餘地,確定設計進水水質。因不同城市產業結構的差異,切忌簡單類比。這就要求在確定工藝流程的時候增加對該廠附近地區污水再生水需求情況的調查,以便對處理工藝進行適當的延長和完善,即可滿足污水回用水質的要求。隨著環境及法規的壓力,城市污水處理廠普遍採用二級生物處理工藝,在生物法中,有活性污泥法和生物膜法兩大類,活性污泥法因其處理效率高,在城市污水處理廠得到廣泛應用。另外,在排水管網為合流制的條件下,進入污水處理廠的污水流量雨天是晴天的2-4倍,當出現雨水沖擊負荷時,大量活性污泥從曝氣池轉移至二沉池,並造成污泥流失。改進型Orbal氧化溝工藝和SBR工藝可解決上述問題並使有機物得到有效降解。
3、污水回用。我國屬世界12個貧水國家之一,人均水資源佔有量僅2400m3,尤其北方地區人均水資源佔有量僅200-400m3,水資源的緊缺狀況在一定程度上限制了工農業生產和城市的發展,許多城市不得不到幾十公里以外開辟水源,其投資在1000元/m3以上,制水成本高達1.0元/m3以上。相比之下,城市污水處理廠二級處理的尾水,是一種穩定的水資源,經過處理後可做為工業冷卻洗滌用水、市政雜用水及城市河道湖面的景觀用水,其投資約200-300元/m3,制水成本在0.30元/m3左右。大部分城市工業用水量約占總用水量的50%-70%以上,其中冷卻、洗滌等用水量大但水質要求不高。在城市污水處理廠設計中,應研究污水回用的可能性,調查研究回用對象及水質要求,並結合回用水水質要求進行污水處理工藝選擇,進行廠區總平面布置時,應考慮污水回用的處理用地。在規劃中還應該引起注意的是應妥善處理和處置城市污水處理廠產生的大量污泥,避免產生二次污染,危害城市環境。目前較多的是將污泥填埋,這不但需要大量的土地,而且廢棄了大量污泥資源。因此污泥處置的最終出路應該是作為農業肥料充分利用污泥中富含的N,P,K等營養物質,既可避免污染,又可創造經濟效益。目前我國投入到污水廠建設的資金較為有限,要在全國范圍內普遍地實現污水資源化還需要一個認識過程,但是必須注意到這將是解決我國水問題的有效途徑。
四、結語
在回用經處理的城市污水時,應注意其使用的安全性,對可能與人體接觸的各種用水的安全性必須給予充分重視,不同用途的水應採用不同的處理工藝。對於接入居民住戶的回用水管線,可能存在用戶擅自改動管道,將其與自來水串接,也可能誤將回用水直接用於生活用水,或因管理體制不健全,一些人對回用水進行不法應用而危害他人健康。因此,回用水管線必須有明顯標識,並制定相應的施工、改接管理辦法,對與人體有直接接觸的各種用水,衛生防疫部門應制定有關辦法。同時要通過各種媒體宣傳回用水的積極意義。
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⑥ 石油化工廢水處理方法
石油化工廢水處理方法具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
隨著油田開采期的延長,尤其是油田開發的中後期,原油含水量越來越高,而無水開采期則越來越短,目前我國大部分油田原油綜合含水率己達80%,有的甚至達到90%,每年採油廢水的產生量約為4.1億t,成為主要的含油污水源。含油污水中的石油類主要由浮油、分散油、乳化油、膠體溶解物質和懸浮固體等組成。
石油從地下開采出來,經過脫水穩定處理後進入到集輸管線,然後輸到煉油廠或油庫,在廠內再次進行脫水、脫鹽處理,當原油中含水量小於或等於0.5%,含鹽量小於5000mg/L後,方可進入到常減壓裝置。在加熱爐內將原油加熱到350℃以上,然後進行常壓蒸餾、減壓蒸餾,分割出汽油、煤油、柴油、潤滑油餾分,常壓重油和減壓渣油作為二次加工的原料。為了提高產品質量及原油的綜合利用串,在煉油廠還要進行二次加工,主要裝置有催化裂化、鉑重整、加氫、糠醛精製、聚丙烯、焦化、氧化瀝青等多套裝置,由於這些裝置均採用物理分離和化學反應相結合的方法,生產過程往往是在高溫下進行的,這就需要消耗燃料及冷卻介質(水)。
在工藝汽提及注水、產品精製水洗水和機泵軸封冷卻水等工藝中,水和油品要直接接觸,因而產生含油污水,含酚污水等。
因為石油化工廢水的處理難度大,不僅濃度高,而且難以溶解。因而,在石油化工廢水的處理中,一般要用到化學成分。典型的就是化學法、物理法和生化處理技術。
1、化學法
化學法是指在石油化工廢水的處理中,使用化學成分使廢水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法,從而達到處理廢水的目的,避免環境污染。
1.1絮凝
石化污水處理的重要過程之一是絮凝,即通過向水中投加絮凝劑破壞水中膠體顆粒的穩態,膠粒之間的相互碰撞和聚集,形成易於從水中分離的絮狀物質。絮凝可以用來處理煉油廢水中的濁度、色度、有機污染物、浮游生物和藻類等污染物成分。在具體操作中,絮凝通常與氣浮或者沉澱等工藝聯用,作為生化處理的預處理。目前,採用微生物絮凝劑,利用生物技術製成的廢水處理劑,同其它絮凝劑相比具有許多優點,比如,易生物降解、適用范圍廣、熱穩定性強、高效和無二次污染等,因此應用前景廣闊。
1.2氧化法
氧化法主要有光催化氧化法、濕式氧化法和臭氧氧化法。針對不同成分的石油化工廢水,可以選擇不同的方法,這樣可以達到最有效、最經濟、最安全的處理廢水的目的。
1)光催化氧化法。光催化氧化法,可以有效地將光輻射與O2、H2O2等氧化劑結合起來,從而達到處理污水的目的,因此稱為光催化氧化。有人以太陽光為光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO 等為催化劑,用此法處理含有21 種有機污染物的水,得到的最終產物都是CO2,不產生二次污染。還有人用Fe2+和H2O2作氧化劑, 鐵離子與紫外光之間存在協同效應,使H2O2分解產生氫氧根的速度大大加快,因此氧化效率得到提高,該法在許多國家尚處於研究階段。
2)濕式氧化法。濕式氧化法可以分為兩類,分別是催化濕式氧化(CWO)和濕式空氣氧化(WAO)。CWO是將有機物在高溫、高壓及催化劑存在條件下,氧化分解為CO2、H2O和N2等無毒無害物質的過程,它反應時間更短、轉化效率更高,但pH、催化劑活性對反應影響較大。WAO是利用空氣中的分子氧在高溫高壓條件下進行液相氧化的工藝過程,該技術是有效控制環境污染物的良好途徑,特別適宜於有毒有害污染物或高濃度難降解有機污染物的處理。盧義成等用濕式空氣氧化工藝處理石化廢液,COD、無機硫化物、硫代硫酸鹽和總酚的去除率平均為81.8%、近100%、91.7%、近100%。結果表明該法在處理效果上已經達到國外同類設備的處理效能。
3)臭氧氧化法。臭氧氧化法有其獨到的優點:這種方法氧化時不產生污泥和二次污染。但是,其運行及投資費用高,且處理的廢水流量不宜過大。經臭氧氧化後,廢水中的小部分有機物被徹底氧化為水和二氧化碳,而大部分轉化為氧化中間產物。一般將臭氧氧化和生物活性炭吸附聯用技術用於深度處理, 在氧化有機物的同時臭氧迅速分解為氧,使活性炭床處於富氧狀態,得到再生,提高其使用周期;同時活性炭表面好氧微生物的活性增強,降解吸附有機物的能力提高。能有效去除有機物,改變有機物生色基團的結構,強化活性炭的脫色能力。黎松強等用臭氧-活性炭工藝深度處理煉油廢水,COD、氨氮、揮發酚、石油類的去除率平均為82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,出水主要指標達到地面水Ⅳ類水質標准。
2、物理法
1)吸附。吸附,指的就是利用固體物質的多孔性,使廢水中的污染物附著在其表面而得以去除的方法。常用的吸附劑為活性炭,可有效去除COD、廢水色度和臭味等,但其處理成本較高,而且容易造成二次污染。在石化廢水處理中,吸附常與絮凝或臭氧氧化聯用。
2)膜分離。膜分離有微濾、超濾、反滲透和納濾等不同的方法,無論哪種方法,都能有效去除廢水的臭味、色度,去除有機物、多種離子和微生物,出水水質穩定可靠。
3)氣浮法。氣浮,指的是利用高度分散的微小氣泡,作為載體粘附廢水中的懸浮物,使之隨氣泡浮升到水面而加以分離,分離對象為疏水性細微固體懸浮物以及石化油。在石化廢水處理中,氣浮常置於隔油、絮凝之後。比如,將渦凹氣浮(CAF)系統放置於隔油池後處理含油石化廢水, 進水含油約200mg/L,出水含油低於10mg/L,去除率達到95%。試驗證明氣浮處理廢水的效果是可靠的。
3、生化法
1)好氧處理。在石油化工廢水處理中,好氧處理方法比較多,比如序批式間歇活性污泥法、高效好氧生物反應器、生物接觸氧化、膜生物反應器處理法等,但單獨使用好氧生物處理較少,主要是與厭氧處理相結合。
2)厭氧處理。石化廢水COD高、可生化性較差,一般先進行厭氧預處理以提高後續處理的可生化性。①升流式厭氧污泥床。UASB反應器內污泥濃度高,一般平均污泥質量濃度為30~40g/L。有機負荷高,水利停留時間短,中溫消化,COD的容積負荷一般為10~20kg/(m3・d)。反應區內設三相分離器,被沉澱區分離的污泥能夠自動迴流到反應區,無混合攪拌設備。污泥床內不填載體,造價低。一般用於高濃度有機廢水的處理。②厭氧固定膜反應器。厭氧固定膜反應器中裝有固定填料,能夠截留和附著大量厭氧微生物,通過其作用,進水中的有機物轉化為甲烷和二氧化碳等從而得以去除,具有抗沖擊負荷能力強、微生物停留時間長和運行管理方便等優點。
3)組合工藝。石油化工廢水具有污染物種類較多,因此水質情況復雜,如採用單一的好氧或厭氧處理,很難達到排放要求,而將厭氧(或缺氧)和好氧處理有效結合的組合工藝處理效果好,有較廣泛應用。比如,採用A/O 工藝的新型組合A/O1、O2工藝處理石油化工廢水,系統由泥法好氧、膜法缺氧和膜法好氧組成。進水COD為1300mg/L,總HRT為60h(分別為20h),出水BOD、COD、MLSS、含油分別低於(30、100、70、10)mg/L。
石油化工企業含油污水具有水量波動大、水質波動頻繁、污染物成分非常復雜的特點,其中含有大量的油、硫化物、揮發酚等有毒有害物質,直接排放將對環境造成極大的危害。含油污水處理工藝和回用工藝的正確選擇,是關繫到污水場和回用裝置能否正常運行的關鍵,也是控制投資實現經濟運行的關鍵。
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⑦ 回用處理技術與常用污水處理技術有哪些
採用傳統的污水處理,可分為回用處理技術與常用污水處理技術兩大類,如果採用集約化污水處理技術導流曝氣生物濾池,則同時具備污水處理和中水回用兩大技術。
導流曝氣生物濾池是我國自主知識產權的污水處理新工藝,根據後續處理工藝的不同,它又分為:水解-導流曝氣生物濾池、厭氧-導流曝氣生物濾池、氣浮-導流曝氣生物濾池、快沉-導流曝氣生物濾池、超超聲波-導流曝氣生物濾池、微波-導流曝氣生物濾池、臭氧-導流曝氣生物濾池等。
導流曝氣生物濾池在舊污水處理工程升級改造、脫氮除磷、中水回用方面與其它工藝結合,發展出AB法-導流曝氣生物濾池;A/O法-導流曝氣生物濾池;A2/O法-導流曝氣生物濾池;氧化溝-導流曝氣生物濾池;SBR-導流曝氣生物濾池;生物接觸氧化-導流曝氣生物濾池等多種深度處理工藝。
導流曝氣生物濾池充分借鑒了曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、間隙曝氣法、人工快濾法、沉降分離法、硝化返硝化法、給水快濾法等八者設計手法,並結合二級或三級污水處理工藝而研製出來的污水處理新工藝、新技術。2005年獲得國家專利。
導流曝氣生物濾池在我國的北京、山東、河北、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、江蘇、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程實例,案例涉及生活、醫院、化工、屠宰、食品、亞麻、酒精、制葯、榨菜等領域的污水處理。大量的應用證明:出水水質CODcr一般在20mg/L以下,最低5.95mg/L;BOD5一般在10mg/L以下,最低3.50mg/L;SS一般在20mg/L以下,最低6.55mg/L。
導流曝氣生物濾池使污水在同一個處理池內,完成兩次曝氣,兩次沉澱、兩次過濾,解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝流程,特別是在連續進水條件下,實現間隙曝氣,活性污泥迴流,整個運行沒有閑置,其優點較處理其它方法較為突出,處理效果尤為顯著。2009年被列為「創新項目」;同年12月又被列為「國家鼓勵發展的環境保護技術」;2010年被列為「國家重點新產品」;12年又被列為十二五期間,國家加大投入在城鎮、村鎮、農村、工業、養殖、以及城市污水處理廠的升級改造、脫氮除磷、中水回用等領域中推薦使用、鼓勵發展的環境保護技術。
(1)、技術前瞻性
導流曝氣生物濾池是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流,脫氮除磷反應器,在不加大投資的前提下,使處理後的污水優於排放標准,達到中水回用水質,因此技術前瞻性。
(2)、工藝創新性
導流曝氣生物濾池使污水在同一個處理池內,解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝過程。整個運行沒有閑置。 因此工藝創新性。
(3)、工程投資經濟性
導流曝氣生物濾池的BOD5容積負荷是常規二級生物處理的5~10倍,並將兩個曝氣池、兩個沉澱池、兩個過濾池合為一體,因此,工程投資經濟性。
(4)、處理效果穩定性
導流曝氣生物濾池具有硝化、反硝化功能,沒有污泥膨脹之慮,不受水力負荷的沖擊,因此處理效果穩定性。
(5)、處理流程簡化性
導流曝氣生物過濾能將污水理後,在不用深度處理設施和設備的條件下,達到中水回用水質,因此處理流程性簡化。
(6)、運轉費用經濟性
導流曝氣生物濾池利用濾料切割、阻擋、細碎氣泡,強化氣、液傳質效應,增加微生物與空氣的接觸面積和時間,大大提高充氧率,減小耗電功率,因此運轉費用經濟性。
(7)、操作管理簡單性
導流曝氣生物濾池採用PLC實現程式控制運行,即通過通過液位感測與設備連鎖,做到有污水自動開機,無污水自動停機;通過溶氧測定儀變頻器連鎖,實現曝氣量調節;通過無錢傳輸,實現遠程監控,達到水質監控、故障判等目的,因此操作管理簡單性。
(8)、脫氮除磷典型性
通過內錐的下部、和外錐的上部的自養型細菌(如硝化菌)等,使氨氮被兩次硝化,能將氨氮脫到3mg/L以下,最低的小於0.068mg/L,因此脫氮典型性。
導流曝氣生物濾池的除磷,是在內錐、和外錐這兩個好氧段產生的聚磷菌,能大量攝取溶解性磷,並且通過導流曝氣生物濾池的錐底沉降後,很順暢的排泥,因此出水中的磷一般小於0.5mg/L,最低的達到0.08mg/L,因此除磷典型性。
導流曝氣生物濾池有效解決了BAF(曝氣生物濾池)、脫氮效果好,除磷效果差的技術難題。同時還解決了A2/O在二沉池中N2附著污泥上浮,沉澱效果不理想。增大二沉池還原電位增高、造成磷釋放,除磷效果不盡人意等技術難題。
(9)、氣溫及運行方式適應性
導流曝氣生物濾池能在1℃—50℃之間正常運行,不受地理氣候條件影響,適用於南方,也適合於北方,加上大量的微生物不會流失,即使長時間不運轉也能保持其菌種的活性,進水後很快正常運行,因此氣溫及運行方式適應性。
(10)、檢修換件方便性
導流曝氣生物濾池的主要轉動設備置於地上,加上採用的是國產設備,並且設有故障判報警統,因此檢修換件方便性。
(11)、工程建設靈活性
導流曝氣生物過濾池為模塊化結構,可集中設計,也可分開設計,有利於工程的升擴建,能較好地適應各個地區地貌,對於舊污水處理工程的升級改造也時分有利 。
⑧ 中水回用回用技術
中水回用技術是指對工業廢水中進行深度處理,達到一定水質標准後,將這部分處理後的廢水回用到工藝過程中,以達到節約水資源、減少環境污染的目的。這項技術主要包括冷卻水技術和一水多用污水凈化技術。
冷卻水技術主要通過改變冷卻方式、降低冷卻要求、採用非水冷卻、利用人工冷源或海水作冷卻水等方法,實現冷卻水的循環利用。在採用循環利用技術時,應注意水中細菌繁殖、水垢形成、設備腐蝕、水壓和水量變化等問題。
一水多用污水凈化技術則是將生產工藝中各環節的用水進行適當處理後,重復利用或用於其他對水質要求不高的環節。通過這種方法,可以達到節約用水的目的。例如,先將清水作為冷卻水使用,然後通過水處理站軟化後作為鍋爐供水。
在中水回用技術的實際應用中,選擇中水水源是關鍵步驟之一。優質雜排水應優先考慮,按照冷卻水、淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、廁所排水的順序取捨。處理工藝則根據中水水源的不同,選擇以物化處理為主的工藝流程、生物處理和物化處理相結合的工藝流程,或二段生物處理等。
中水設計建設和管理則有明確的規定。對於賓(旅)館、飯店、商店、公寓、綜合性服務樓及高層住宅等建築面積在2萬平方米以上,機關、科研單位、大專院校和大型綜合性文化、體育設施建築面積在3萬平方米以上,以及住宅小區規劃人口在3萬人以上的建設項目,都應配套設計中水設施。中水設施的設計應遵循中國工程建設標准化協會編制的《建築中水設計規范》,其管理按照建設部發布的《城市中水設施管理暫行辦法》執行。
「中水」一詞是相對於上水〔給水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技術系指將小區居民生活廢〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所)集中處理後,達到一定的標准回用於小區的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等,從而達到節約用水的目的。