A. 治理水污染的措施
當污染物進入河流、湖泊或地下水等水體後,其含量超過了水體的自然凈化能力,使水體的水質和水體底質的物理、化學性質或生物群落組成發生變化,從而降低了水體的使用價值和使用功能的現象,被稱為水體污染。大量的無機、有機污染物進入水體,不僅破壞水生生態系統,而且危害及到人體健康,造成水質性缺水使人們工農業生產、生活受到影響.
要解決我國的水污染問題要從多方面著手綜合考慮,經過堅持不懈的努力。其對策措施有:
1、減少耗水量:當前我國的水資源的利用,一方面感到水資源緊張,另一方面浪費又很嚴重。同工業發達國家相比,我國許多單位產品耗水量要高得多。耗水量大,不僅造成了水資源的浪費,而且是造成水環境污染的重要原因。
通過企業的技術改造,推行清潔生產,降低單位產品用水量,一水多用,提高水的重復利用率等,都是在實踐中被證明了是行之有效的。
2、建立城市污水處理系統:為了控制水污染的發展,工業企業還必須積極治理水污染,尤其是有毒污染物的排放必須單獨處理或預處理。隨著工業布局、城市布局的調整和城市下水道管網的建設與完善,可逐步實現城市污水的集中處理,使城市污水處理與工業廢水治理結合起來。
3、產業結構調整:水體的自然凈化能力是有限的,合理的工業布局可以充分利用自然環境的自然能力,變惡性循環為良性循環,起到發展經濟,控制污染的作用。關、停、並、轉那些耗水量大、污染重、治污代價高的企業。也要對耗水大的農業結構進行調整,特別是乾旱、半乾旱地區要減少水稻種植面積,走節水農業與可持續發展之路。
4、控制農業面源污染:農業面源污染包括農村生活源、農業面源、畜禽養殖業、水產養殖的污染。要解決面源污染比工業污染和大中城市生活污水難度更大,需要通過綜合防治和開展生態農業示範工程等措施進行控制。
5、開發新水源:我國的工農業和生活用水的節約潛力不小,需要抓好節水工作,減少浪費,達到降低單位國民生產總值的用水量。南水北調工程的實施,對於緩解山東華北地區嚴重缺水有重要作用。修建水庫、開采地下水、凈化海水等可緩解日益緊張的用水壓力,但修建水庫、開采地下水時要充分考慮對生態環境和社會環境的影響。
6、加強水資源的規劃管理:水資源規劃是區域規劃、城市規劃、工農業發展規劃的主要組成部分,應與其他規劃同時進行。
合理開發還必須根據水的供需狀況,實行定額用水,並將地表水、地下水和污水資源統一開發利用,防止地表水源枯竭、地下水位下降,切實做到合理開發、綜合利用、積極保護、科學管理。
利用市場機制和經濟杠桿作用,促進水資源的節約化,促進污水管理及其資源化。為了有效地控制水污染,在管理上應從濃度管理逐步過渡到總量控制管理。
B. 有沒有什麼進口的污水治理葯劑菌劑推薦
污水治理葯劑菌劑一般價格都比較昂貴,不建議購買。在國內有很多環保公司和葯劑菌劑生產企業,可以選擇了解一下智仁雙源公司,他們公司有好的團隊。
C. 污水處理行業前景如何呢
摘 要:文章首先對我國城市污水處理的現狀和存在的問題進行了闡述,接著分析了改善措施及對我國城市污水處理的前景的展望。
關鍵詞:污水處理廠;中水;方法
一、我國污水處理的現狀和存在的問題
(一)空置率對運行成本的影響。目前國內許多城市存在房地產過度開發現象,許多地塊的樓盤都存在空置率高的情況,基本很難保證建設完成後在短期內入住率達到設計居住人口,相應的污水處理系統在短時期內的處理水量也就不可能處理到設計水量。所以在選擇工藝時,應選擇可以根據實際處理水量進行處理的工藝,以降低運行成本,同時盡量分期建設、運行,以符合水量的增長規律,避免浪費。
(二)運行成本。污水處理設備的運行成本與用戶所繳的污水處理費、中水水費之間的關系決定著處理系統今後是否能夠正常運行下去。在過去幾年內有很多工藝就是由於運行費用很高,建設完成後運行一段時間入不敷出,最終導致系統停用或者降低處理標准,超標排放等。
(三)投標范圍的不明確。污水處理工程的投資一般主要由污水管線、附屬構築物、土方工程、土建工程、設備及安裝工程幾部分組成。但在投標報價階段,乙方報價過程中往往會出現由於設計界限不清而造成的漏報,進而造成對整體工程投資估算的不準確。因此,在招投標階段
D. 污水治理的新方法是什麼
隨著現代工業技術的迅速發展和社會人口的日益增長,工業污水和生活污水源源不斷地排入河流湖泊等流域,對水資源造成了嚴重的污染,對水生動植物的生存也早成了一定的威脅。針對污水處理的問題,各個國家也制定了相應的應對措施和改善方案,如把城市中嚴重污染水資源的企業「請」到偏遠地帶,或者是對其加強污水處理工作;還利用一些污水處理設備和化學試劑對污水進行凈化處理;還在水裡種植一些對水有凈化作用的植物等等,總之,有關治理污水的方法數不勝數,但都是威力甚小,都沒有達到理想的效果。針對這個日益需要解決的問題,有科學家又找到了一個污水治理的新方法——細菌治理方法。
隨著人們對細菌的深入研究,各種有益於人類的細菌也相繼被發現,其中有些細菌對治理廢水污染有奇特的功效。
科研人員在土壤中發現了一種細菌,這種細菌能把工業廢水中的三氯乙烯分解成二氧化碳和其他的無害物質,從而使濃度極高的廢水得到凈化。據科學家介紹,這種細菌是迄今為止最有效的分解含氯溶劑。有的科研人員還在一座銅礦中發現了一種被稱為「氧化鐵硫桿菌」的細菌,這種細菌能將大量珍貴的重金屬從廢水中分離出來,使這些珍貴重金屬能再次得以重新利用。而廢水經過細菌凈化後,再用一些特殊的方法將這種細菌殺死,這樣,經處理後的廢水就不會對環境造成任何危害了。
另外,科學家在研究中還發現了一種能獨立分解有毒化學物氯苯的細菌,這個發現為清除污水中的氯苯污染開辟了新的途徑。此外,還發現了一種愛吃工業染料的細菌。這種在工廠排水管中發現的腐敗細菌喜歡吃染料,而且還能將染料完全徹底地分解。研究人員在試驗室中進行的測試顯示,只需要少量的細菌就可以在一天內凈化25升含染料的廢水。
美國研究人員還發現了一種能清除水中放射性污染物質的無害細菌。這種細菌並不是吃掉放射性污染物質,而是從核廢水中分離出放射性物質,並使之全部聚集在自己身上,經過濾以後,所有的雜質就都留在沉澱物中了。這一發現有可能有利於對核電站廢水進行生物過濾處理。
眾所周知,如果含油污水不進行合理的處理回注和排放的話,不僅會使油田的地面設施不能正常運行,而且還會發生地層堵塞而對生產和生活帶來嚴重的危害,同時也會造成生態環境的污染。因此必須合理的處理利用含油污水。另外,污水也會對金屬設備和管道產生嚴重的腐蝕作用,由於油田含油污水的礦化度高,會使不同程度的硫化氫、二氧化碳等酸性氣體的溶解氧,這樣的污水如果回收處理和回注地層的話,還會對處理設施和回注系統產生嚴重的腐蝕。
另外,由於現代工業的迅速發展和城市人口的不斷增加,導致工業用水核生活用水量急劇增加,為此不少國家頗感水源不足。因此,解決水源短缺的方法之一就是提高水的循環利用率,而對污水進行有效地凈化處理,達到再次利用的標准才能提高水的循環利用率。
目前,科學家針對這一問題進行實驗研究時發現,將兩三片拇指大小的片片劑投入到千餘平方米的魚塘中後,在10~20小時以後發現水面開始變得清澈透明,而且,它還殺滅了水中的黴菌、阿米巴蟲、卵囊、芽孢等細菌、真菌、病毒等有害物質。經專家介紹,這種拇指大小的片片劑就是用於魚塘污水處理的活菌生物凈水劑。科學家們是在研究中,篩選出了這種特殊的細菌,採用一種特殊的培養基去除其中的氨氮,在生產流程中使活菌數達到10億/克以上,從而製作出了這種用於魚塘水處理的活菌生物凈水劑。
按照這樣的思路方法,科學家們又分別找到了治理景觀污水、工業污水、生活污水和綜合污水的菌種,都有效地治理了污水。經處理後的污水沒有異味,清澈透明,達到了國家一級污水排放標准。而且,更令人驚奇的是,用這種菌治理後的污水幾乎很少產生污泥。據稱,這些特殊菌種在污水中要麼是吞噬污染物質,要麼是與污染物質發生作用後生成氣體進入到大氣中。
目前,世界各個國家正在利用細菌治理污水這一方法對本國的生活污水、工業污水等各種污水進行凈化處理,也都取得了卓越的成績,同時科學家們也在積極尋找更多對人類有益的細菌,相信一定會有更多驚人的發現。
E. 水處理行業前景怎麼樣
前景當然非常好,但是你要有核心的處理污染的技術,才能夠更好的做這項工作。
F. 污水再生回用和水資源可持續利用
方先金
(北京市市政工程科學技術研究所,北京市西城區大帽胡同號,100035,中國)
我國是一個水資源貧乏的國家,人均水資源擁有量只有2200m3,僅為世界平均水平的1/4,在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時,我國水資源在時間和地區分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m3用水緊張線,其中9個地區低於500m3的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。
1水資源可持續利用面臨的問題
1.1水資源總量緊缺
50年來,全國用水總量從1949年的1000多億m3增加到1997年的5566億m3,其中農業用水佔75.3%,工業用水佔20.2%,城鎮生活用水佔4.5%,人均綜合年用水量從不足200m3增加到458m3。目前,全國每年缺水近400億m3,其中,農業缺水300億m3,因旱致災,年均減少糧食200多億千克;城市和工業缺水60億m3,影響工業產值2300多億元,全國668座城市有400多座缺水,有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來,我國北方地區持續乾旱,給工農業生產造成較大的影響,也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時,全國受旱面積一度達到4.2億畝(1畝=100m2),由於持續乾旱,水源不足,造成城鄉人民生活用水緊張,有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅,許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快,水資源供需矛盾將更加突出,據預測,我國用水高峰將在2030年前後出現,2030年我國人口將達到16億人,糧食總產量需達到7億t,年用水總量為7000億~8000億m3,全國每年缺水將在700億m3左右。
氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950~1997年的降水和氣溫資料分析,我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱,京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%~15%。進入20世紀90年代,黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%~10%,黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%,海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現,以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響,加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究,未來50年由於人類活動產生的溫室效應,全球年平均氣溫可能升高,氣溫升高將使地表蒸發量提高,水資源量將相應減少。
1.2水資源分布不均
我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%,其水資源量佔全國的81%;黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右,但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響,各地的降水量年內分配極不均勻,大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右,很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。
1.3水資源浪費嚴重
我國一方面水資源嚴重短缺,另一方面卻浪費嚴重。長期以來,「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業,特別是片面追求糧食增產和重工業的發展,造成產業結構的不合理,水資源利用效率偏低,使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。
目前,我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右,而渠系損失約為50%,農田蒸發損失約為17%,實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式,每畝實際灌水量達到450~500m3,超過了實際需水量的1倍左右,浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝,其中70%分布在降水量250~600mm的北方地區,由於蓄水和保水等基礎設施不足,農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算,我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m3,旱作耕地的水分利用效率為0.60~0.75kg/m3,全國農業用水的平均效率為0.8kg/m3,綜合經濟效益為0.2美元/m3,而以色列已超過1美元/m3,差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。
我國工業用水效率總體水平仍然較低,2001年我國萬元工業產值取水量為90m3,約為發達國家的3~7倍;工業用水重復利用率約為52%,遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d,遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強,浪費水資源的現象仍很嚴重,這說明節水措施尚未有效落實,節約用水的技術和管理水平不高。近十年來,我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效,但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。
1.4水污染形勢嚴峻
目前我國污水處理率還較低,大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域,使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染,其中水污染比較嚴重的城鎮98個,主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用,尋找新的水源,從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質,損害居民的身體健康。目前,全國水土流失面積356km2,占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億,已形成164個地下水超采區,部分地區出現地面沉降,海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重,由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用,影響我國經濟社會的可持續發展。
2實現我國水資源可持續利用應採取的措施
我國政府十分重視水資源可持續利用,明確指出:水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來,針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題,採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。
2.1合理利用水資源
我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略,變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用,根據水資源承載能力,確定經濟社會發展結構,確保各種水域的可持續利用,對經濟結構進行戰略調整,在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業,採取必要的退耕還林,使生態系統得到改善,保證水資源的供需平衡。
2.2合理調配水資源
根據我國降水年內分布不均的特點,應修建大量的蓄水設施,以充分利用水資源。目前,全國共建水庫8.5萬座,使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來,供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害,保證經濟的發展。在地域上,我國的水資源南多北少,南方水資源充裕,北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾,實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接,形成水資源合理配置的總體格局,達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億~480億m3,可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況,保證我國水資源總體上可持續利用。
2.3大力開展節水工作
我國歷來重視節約用水工作,20多年前,國家就提出了要實行開源與節流並重的方針,認真開展了節約用水工作,並制定了一系列節約用水的法規和標准,建立了節約用水的管理制度,也形成了比較健全的管理體制,城市節約用水工作取得了一定的成績,到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m3,使近5年來城市用水總量基本無增長,改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是,目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高,節水的潛力還較大。在農業方面,應發展和推廣農業節水技術,減少農田的深層滲漏和地表流失量,減少單位面積的用水量,減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量,提高灌溉和降水的水分利用效率,不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面,應在調整工業生產結構的同時,改進生產工藝,提高用水重復率,減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作,要制定和完善相關的政策法規,建立一套符合市場經濟原則的體制和機制,對現有水價偏低進行改革,建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系,形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。
2.4大力發展污水處理和再生回用工作
水污染加劇了我國水資源短缺形勢,直接威脅著飲用水的安全和人民的健康,影響到工農業生產和農作物安全,造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%~3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來,但沒有引起足夠的注意,採取的措施不夠恰當有力,因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策,將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略,已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝,在工業生產過程中提高水資源利用率,削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染,應大力發展污水處理工程,使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源,如含化肥、農葯的農田徑流,畜禽養殖業排放的廢水、廢物等,其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合,通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水,將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作,提高污水再生回用率。
3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑
污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施,與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比,污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水,污染雜質只佔0.1%左右,比海水3.5%少得多,其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大,並需投入大量資金控制水體進一步污染,跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下,跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水,將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展,人們生活水平不斷提高,水污染范圍也在擴大、污染程度加深,社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外,為滿足用戶的需要,再生水必須符合相應的水質標准,為此,需對污水處理廠二級出水進行深度處理,從而減少了污染物總量,減輕了廢水對環境的壓力。
污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質,以確保回用水的安全性。為此,我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》,但不能作為生活雜用水或工農業用水;若考慮回用,必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉,水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》;當污水回用於城市景觀,水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》;當污水回用於城市生活雜用,水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》;工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。
城市供水量的80%變為污水排入城市下水道,收集起來再生處理後,70%可以安全回用;二者合計,約城市供水量的56%可以轉變成再生水,返回到城市水質要求較低的用戶,替換出等量的清潔水,相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源,挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m3,這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量,是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。
為了保證水資源可持續利用,支持經濟可持續發展,針對我國水資源存在的問題,近十多年來,通過國家科技攻關,以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力,國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等,尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明:污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。
表1華北地區部分城市污水回用情況單位:萬m3/d
4我國污水再生回用最大工程
4.1工程概況
高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程,該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作,並完成了可行性研究,1999年10月完成項目立項和審批;2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作,2月完成施工圖設計,同年4月開始施工,2001年5月完成工程施工,2001年6月完成調試和試運轉,2001年7月開始供水。
高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠,處理能力為100萬m3/d。該廠污水系統流域面積96km2,服務人口240萬人,匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝,即在推流式曝氣池前設置缺氧段,其目的是改善污泥性質,防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定,其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前,高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游,除每年約5500萬m3用於農業灌溉外,剩餘的出水每年超過3億m3沒有得到利用,這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾,實現北京市水資源可持續利用,支持國民經濟可持續發展戰略,北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km2,回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。
4.2工程規模和技術方案
本工程近期規模為30萬m3/d,遠期規模為47萬m3/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施,以降低工程投資。具體設計方案如下:高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站(規模47萬m3/d)提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖(規模30萬m3/d)和水源六廠(規模17萬m3/d)。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水;送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後,一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠;一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口,並新建回用水支線,供市政雜用取水。
4.3回用水水質技術保障措施
由於高碑店污水處理廠建設時,國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制,因此,目前該廠出水中氮和磷的含量較高,這會直接影響回用水水質,必須對該廠進行技術改造,進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m3/d,即對高碑店污水處理廠一期工程(50萬m3/d)進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質,出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m3/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區,其餘為好氧區,改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區(水力停留時間共為2h),其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區(水力停留時間7.25h)。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池,其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水,因濃縮污泥池停留時間較長,處於厭氧狀態,磷又被釋放出來,通過上清液回到污水中,因此達不到除磷的目的。改造後,原有濃縮池改為濃縮酸化池,濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統;將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。
高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定,達到設計要求,但還不能滿足市政雜用水標准,而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響,因此,市政雜用水必須在回用前進行深度處理,以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m3/d的深度處理設施,主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程,其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整,目前該廠平均實際供水量不足5萬m3/d,尚有12萬m3/d處理能力沒有得到利用。另外,水源六廠離市政雜用水用戶較近,市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力,可滿足市政雜用水近、遠期規模需求,在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。
4.4主要回用對象
按規劃要求,該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m3/d,遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m3/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m3/d,供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m3/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m3/d。
4.5主要工程內容和投資
本工程總投資3.6億元,其中征地拆遷費約1億元,工程費用為2.18億元,工程建設內容主要為:
(1)高碑店污水處理廠內47萬m3/d的泵站一座。
(2)高碑店污水處理廠改造。
(3)高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管:DN1800mm,長1480m。
(4)高碑店污水處理廠至水源六廠管道:DN1400mm,長4766m。
(5)市政雜用水配水管:DN1200mm,長6791m;DN1000mm,長1431m;DN800mm,長4615m;DN600mm,長2845m;D=500mm,長2880m。
(6)水源六廠改造:包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。
(7)園林供水支線管道。
4.6工程效益
該工程每年可節約清潔水資源16673萬m3,節約自來水3650萬m3/a,相當於節約了建設一座10萬m3/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的,為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件,對環境綜合治理具有較大的作用,環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益,推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃,7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明:污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略,是解決水資源可持續利用的有效途徑。
5結論
我國是一個水資源貧乏的國家,隨著經濟發展和城市化進展的加快,水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題,實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置,變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式,根據水資源承載能力,對經濟結構進行戰略調整;同時,應繼續發展節水技術,減少生產過程的水資源浪費,大力發展污水處理和再生回用工作,提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量,增加供水能力,是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明:污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺,是實現水資源可持續利用的有效途徑。
G. 水污染治理現狀
一、水污染源治理現狀
70年代,我國的工業污染治理主要集中在點源上,以治理工業「三廢」為主;80年代,通過調整不合理的工業布局、產業結構和產品結構,結合技術改造,強化環境管理等措施,對工業污染進行了綜合防治,並在小范圍內開展了區域環境綜合治理;進入90年代以來,在加強工業污染防治的同時,大規模開展了重點城市、流域的區域環境綜合整治和農村面源污染防治,力爭使部分城市和地區環境質量有所改善。國家確定的「三河」、「三湖」的水污染防治全面展開。
1998年度我國廢水排放總量為395億t,化學需氧量(COD)排放量為1499萬t。分別比上年下降了5.0%和14.7%,其中,工業廢水排放量201億t,化學需氧量排放量806萬t,分別比上年降低了11.5%和24.9%;生活污水排放量194億t,化學需氧量(COD)排放量693萬t,分別比上年增加了2.6%和1.3%(表7-3)。
表7-31998年與1997年廢水及化學需氧量排放對比
縣及縣以上工業和重點鄉鎮工業廢水處理率和排放達標率分別為87.4%和65.3%,比上年分別提高了8.5%和10.9%。全國已建成並運行的城市污水廠266座,日處理能力1136萬t,城市污水集中處理超過20%。
二、水污染治理技術現狀
1.污水常規處理技術
污水處理技術,按其作用原理大體可分為物理法、化學法和生物法三類。物理法是利用物理作用使污染物在不改變其化學性質條件下從污水中分離的方法,如沉澱、過濾、氣浮、吸附、蒸發等方法,多用於污水的預處理和後處理;化學法是利用化學反應作用來分離、回收污水中的污染物,或使其轉化成無害物質的方法,如混凝法、中和法、氧化還原法、電解法等,多用於污染物濃度較高、毒性較大或微生物難以降解的工業污水處理;生物法則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降解並轉化為無害物質的方法,多用於可生化性較好的有機污水的治理。生物法根據微生物對氧的需求可分為厭氧法和好氧法兩大類,同時又根據生物絮體在反應器中的存在方式分為活性污泥法和生物膜法兩種。厭氧法多用於處理高濃度污水,好氧法則多用於處理較低濃度污水。
國內外污水處理工藝主要以生物法技術為主,原因在於生物法具有微生物來源廣、種類多、繁殖力強、容易馴化和發生變異的特點,處理成本相對較低。特別是近些年來,隨著對微生物凈化機理和反應動力學認識的深入,生物法技術也更加成熟和完善,不僅凈化效率和出水效果有了很大提高,運行成本也有了大幅度降低。我國污水處理雖然起步較晚,但在消化吸收國外技術基礎上,通過積極的研究與開發,也已形成了一系列適合我國國情的新技術、新工藝。
目前國內外普遍採用的污水處理工藝包括:好氧法中的傳統活性污泥法、氧化溝法、A-B法、生物接觸氧化法;厭氧法中的厭氧污泥床法、兩相厭氧消化法;厭氧、好氧相結合的A-O法、A-A-O法等。
(1)傳統活性污泥法。傳統活性污泥法自1914年在英國曼徹斯特建成第一座試驗廠以來已有80多年歷史,通過多年生產實踐中的不斷完善,現已十分成熟,並在許多國家的大中型污水廠應用。其凈化機理重點利用了微生物對數增長期的高活性,因此具有凈化效率高的特點。
該工藝的優點是凈化效率高,出水效果好;缺點是污泥產量大、脫氮除磷能力差,操作管理技術要求嚴,一旦疏與管理將引起活性污泥的異常現象(如生物中毒、污泥膨脹等),重新恢復需較長時間;因此該工藝目前已逐步被其它工藝取代。
土耳其安長拉污水處理廠,日處理水量76.5萬t,運行參數如表7-4。我國北京(高碑店)城市污水廠、天津(紀莊子)城市污水廠也屬此類。
表7-4土耳其安卡拉污水處理廠效果
(2)氧化溝法。氧化溝又稱循環曝氣池或氧化渠,50年代由荷蘭衛生工程研究所開發,屬活性污泥法的變種,凈化機理也稍有不同。開發的目的在於滿足污水處理要求的同時,使剩餘污泥量進一步減少,從而降低污泥處理成本。原理是通過延長曝氣反應時間,並採用環形循環曝氣池,使污水在池內有一個較長的循環期,在距曝氣器較近的區段溶解氧濃度高,微生物處於高活性期,有利於有機物的降解;在遠離曝氣區,溶解氧濃度偏低,微生物處於缺氧環境,有利於提高系統中污泥的自身消化和脫氮、磷能力。氧化溝法就其結構形式而言,又有許多變種,其中較典型的有奧拜爾式(orbal)、卡魯塞爾式(cor-rousel)和交替式。
該工藝的優點是工藝流程簡單,出水水質好,氮、磷去除率高,污泥產量少。缺點是污水停留時間長、基建投資大,同時由於該法採用表面轉蝶曝氣,水渠較淺,不僅曝氣效率低,對環境溫度要求也較高。
工程實例:河北省邯鄲市橋東污水廠引進丹麥技術建成了一套三溝交替式氧化溝系統,水處理規模10萬m3/d,各項運行指標均優於設計要求(表7-5)。北京燕山石化公司石油化工污水廠(6萬m3/d)、昆明市蘭花溝污水廠(5.5萬m3/d)則分別採用的是奧拜爾式和卡魯塞爾式氧化溝,運行效果也十分理想。
表7-5邯鄲市污水處理廠運行效果
(3)A-B活性污泥法。A-B活性污泥法又稱吸附-生物氧化法,是德國亞琛大學賓克教授於70年代中期,為有效去除污水中的氮、磷和難降解有機物而設計的。該法按微生物反應原理將污水處理過程分為兩個階段,第一階段(A)為高負荷吸附合成段,第二段(B)為低負荷生物氧化再生段。通過分段,使每段中的生態系相對獨立,避免生物間的相互干擾,可充分發揮不同生物群體自身的凈化作用,提高系統的總體凈化能力。在A段,由於微生物較強的吸附作用和自身合成能力,不僅能較高程度地去除可生物降解污染物,還可大量去除難降解污染物;在B段,由於在低負荷環境下運行,有利於消化菌和聚磷菌的繁殖,因此還可提高系統的脫氮、除磷能力。
該工藝的特點是:凈化效率高、基建投資省、耐沖擊能力強、出水水質好。缺點是工藝較復雜,運行管理不便。
工程實例:德國Krefeld污水處理廠,日處理污水2.4萬m3/d,進水水質BOD5400mg/L、COD800mg/L、TKN45mg/L、TP10mg/L,其處理結果見表7-6。
表7-6德國Krefeld污水處理廠運行結果
(4)生物接觸氧化法。生物接觸氧化法屬生物膜法的一種,70年代由日本初創。原理是在生物反應器中裝載填料(或稱載體),利用微生物自身的附著作用在填料表面形成生物膜,使污水在與生物膜接觸過程中得到凈化。該方法由於填料的存在,一方面增大了反應池內的生物量,提高了系統的凈化能力;另一方面還由於生物膜是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物和較高等的水生動物共同組成的高密集生態系,因此具有良好的凈化效果。
生物接觸氧化法的供氧多採用底部鼓風曝氣方式,空氣氣泡在填料間迂迴上浮過程中,一方面可與生物膜充分接觸,提高氧的利用率,降低鼓風動力消耗。另一方面由於氣泡的攪動作用,還可促進生物膜的更新,提高生物活性。
該法的優點是凈化效率高,抗沖擊能力強,污泥產率低,操作管理方便,動力消耗低,脫氮除磷能力強。缺點是對於較大型污水廠需要填料量過大,不便於運輸和裝填。近幾年我國又在普通生物接觸氧化工藝基礎上根據生物吸附原理,開發出了二段生物接觸氧化工藝,進一步提高了該技術的凈化效率和脫氮除磷能力,拓寬了應用范圍。
工程實例:北京燕山石化公司星城生活污水處理廠(2萬m3/d)、內蒙古東勝市城市綜合污水處理廠(3萬m3/d)、河北邯鄲叢台酒廠(2000m3/d)、河北晉州市印染廠(2000m3/d)等均採用了二段生物接觸氧化工藝,運行效果良好。
(5)上流式厭氧污泥床法。厭氧法也稱厭氧消化法,是在無氧條件下,借兼性菌及專性厭氧菌對有機物的消化降解作用,使污水得到凈化的方法。消化降解過程可分為酸性水解和鹼性消化(鹼性發酵或甲烷消化)兩個階段。在第一階段中,通過酸性腐化菌或產酸菌的作用,最終產物是包括丁酸、丙酸、乙酸和甲酸在內的有機酸以及醇、氨、CO2、硫化氫、氫以及生物能量,為下一階段的甲烷消化作準備;第二階段中,在甲烷菌的作用下,第一階段的產物進一步分解成消化氣,主要產物是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。
上流式厭氧污泥床法就是在厭氧反應原理下產生的。所謂污泥床,是指在人工培養或馴化條件下,厭氧污泥以顆粒狀絮體形式沉積於反應器的底部所形成的高濃度污泥層。當污水向上流動、首先穿過污泥層時,就會使大部分有機物轉化為消化氣。因此,上流式厭氧污泥床法成功的關鍵是要形成沉降性能良好的顆粒狀高活性污泥。
該方法的優點是有機負荷高,凈化能力強,能夠直接處理較高濃度的有機廢水,並能產生新的能源。缺點是對反應溫度要求嚴,當污水中含硫化合物濃度較高時會對反應產生抑製作用。
目前,該方法已廣泛應用於高濃度有機廢水處理中,如啤酒、制葯、食品、肉類加工、酒精等行業。
(6)兩相厭氧消化法。前已述及,厭氧消化過程包括酸性水解和鹼性消化兩個階段,每一階段都有自己獨立的微生物群體參與其反應。由於兩大類微生物群體對環境條件的要求有很大差異,對底物的反應速率也不相同,整個反應過程受鹼性消化速率所控制。因此,當在同一個消化池中生活棲息這兩大類微生物群體時,必然不能使它們都處於生長繁殖的最佳狀態,發揮各自應有的作用。兩相厭氧消化法就是根據這一原理,將兩個反應階段分別在兩個消化池中完成,使每一段的生物菌體都生長在各自最佳環境條件,從而大大提高了消化效率、有機物分解程度和系統有機負荷,還提高了消化氣中甲烷的純度。此外,由於酸化水解段中微生物群體對反應環境(水質、溫度、pH值等)的要求范圍比第二段寬得多,因此還增強了該工藝的適用范圍,特別是對於難降解的有機污染物,通過第一段的預處理,可較大程度地提高污水生化性能,為後續處理打下了良好基礎。
目前,由於兩相厭氧第一段的特殊凈化作用,人們還利用這一點,使其與好氧法工藝直接相連,開發出了A-O和A-A-O法等新工藝,克服了好氧法不敢涉足高濃度污水或生化性較差污水的不足。
2.污水處理非常規技術
污水二級處理,並不能徹底解決對環境的污染,處理後的污水也不能直接回用於工農業生產。隨著世界各國水資源的急劇短缺,單純的污水二級處理已遠不能滿足經濟發展的需要,因此在西方發達國家已逐步開始了污水三級處理和深度處理,但在實際運行中,其昂貴的基建投資和運行費用使許多水廠陷入了困境。為了尋求既經濟又節能的處理技術,人們打破常規,又重新回到了自然凈化的老路。如近幾年大力推廣應用的土地處理、人工濕地和氧化塘技術等,被稱為革新與代用技術(Innovative and Alternative Technology),簡稱IA技術。目前IA技術在發達國家的污水深度處理中已廣泛應用,如美國、英國、加拿大、以色列等國。在污水二級處理方面,發展中國家也進行了大膽嘗試,並取得了良好的處理效果,在許多國家得到了推廣和應用,如中國、印度、巴西等國。
IA技術的優點是基建費用和運行費用低、操作管理簡單、易維護、處理水質好。缺點是凈化效率較低、佔地面積大、不適宜在寒冷地區應用。
(1)土地處理系統。土地處理系統是在人工控制條件下將污水投配在土地上,通過土壤吸附、微生物分解和植物根系吸收,使污水得到自然凈化的污水處理技術。基本工藝包括:漫滲、快滲、地表面漫流和濕地。為了更好地提高凈化效率和經濟效益,有的還專門引種了具有較高經濟價值、較強凈化能力和適應能力的植物或林木,稱為人工土地處理系統。利用該技術最有代表性的國家是以色列。在該國,經過二級處理的污水幾乎80%以上都要再經土地處理進一步凈化,然後回用於工農業生產。
我國近幾年也開展了這方面的研究,並在污水二級處理中得到廣泛應用,如北京燕山石化公司的人工濕地和內蒙古寧城老窖酒廠的土地快速滲濾系統等。
(2)穩定塘(俗稱氧化塘)。穩定塘是利用天然或經人工改造、修建的池塘,通過諸如厭氧、好氧、兼性生物分解和水生植物吸收等自然凈化能力,完成污水凈化的處理技術。穩定塘根據塘中溶解氧含量的不同,可分為厭氧塘、好氧塘和兼性塘,在實際應用中根據各種塘體的功能、效能進行單獨使用或組合使用。處理負荷以系統自凈能力為限。為了進一步提高系統的凈化能力,還可加入許多人工措施,從而又派生出了諸如強化曝氣塘、水生植物塘和生態系統塘等。
工程應用:如聯邦德國Ohlstadt城的Biolak曝氣塘、巴西Bahia省的水葫蘆塘和我國北京燕化公司牛口峪水庫的生態塘等。
(3)生態系統法。生態系統法是根據生態學觀點和系統學理論,通過多種廉價處理技術的優化組合,實現污水凈化的技術方法。該法1990年於我國北京燕山石化公司牛口峪水庫石油化工污水處理中(5.5萬m3/d)首次應用,不僅取得了良好的處理效果,還迅速恢復了庫區生態,得到了國內外環保專家的高度評價,被稱之為既治標又治本的「中醫療法」。
採用的生態系統包括:
·有機質→菌、藻類→原(後)生動物→高級水生動物(生物凈化系統)
·有機質→微生物→水、陸生植物(植物凈化系統)
·有機質→生物床→土壤層(土壤凈化系統)
H. 水環境污染治理新進展
一、污水規模化集中處理與系統優化理論的應用
我國對污染企業多年來一直執行的是「誰污染誰治理」和「三同時」的環保政策,雖然取得了顯著成效,但隨著市場經濟的發展,人們對這種分散式點源治理模式又產生了新的看法,特別是對那些中小企業和鄉鎮企業。普遍認為,小而散、散而全的污水廠建設不僅給國家和企業造成了巨大的投資浪費,還由於企業負擔過重,管理水平較低等原因,使預期的環境治理目標大打折扣。為此許多專家學者呼籲,集中建立規模化污水廠,變「誰污染誰治理」為「誰污染誰掏錢」的政策時機已經成熟。
其實國際環境污染治理領域早已從過去的分散式源治理,發展到了利用系統理論觀點進行區域性綜合治理的新水平。以美國Converse A.Q對新英格蘭洲Merrimack河域的污水處理系統規劃為例,該規劃通過建立全流域水環境容量、污水輸送、處理規模、處理程度以及環境效益等多因素的系統優化數學模型,獲得了該流域內設立4座集中污水處理廠最為經濟的投資方案,比原計劃的18座建設方案節省了40%以上的費用。又如日本,自1965年就已由原來單純追求污水處理技術和設備的改進,轉入了在系統理論指導下建立區域綜合污水處理廠的水污染治理方向,到1976年已建成29座綜合性污水處理廠,比分散式處理節省了20%以上的費用。
二、清潔生產概念的引入
清潔生產概念是於1989年由聯合國環境規劃署工業與環境中心提出的,基本含義是採用清潔的能源、原材料、生產工藝和技術,生產清潔的產品。由於清潔生產能對提高生產效率和產品質量,節約能源和原材料等各個環節起到顯著成效,世界各國都在紛紛推行,尤其在美國、日本、歐洲等發達國家和地區。在環保方面,由於清潔生產能夠通過改進生產工藝,降低污染物的產生和排放,對環境起到「標本兼治」的作用,我國也於1993年正式提出了清潔生產的要求,並列入了1994年《中國21世紀議程》和《固體廢棄物環境污染治理法》。與此同時,還在世界銀行、聯合國環境規劃署的幫助下,由國家環保局承擔,在一些城市和行業開展了試點工作。如代號為B-4的清潔生產項目,在1993~1995年間已完成了國內29項試點,並計劃在未來5年內把清潔生產引入全國3000家工業企業。
清潔生產在環境保護方面的效益是十分可觀的,以河北邯鄲叢台酒廠的酒糟廢水治理項目為例,在中國地質科學院環境工程技術設計研究院的幫助下,僅用40萬元的投入,進行了發酵罐蒸汽加熱工藝的改進,就基本實現了生產用水的閉路循環,使污水治理項目投資節約了600萬元以上。因此認為,清潔生產的推廣,在今後我國環保領域必將發揮重要作用。
三、生物基因工程的應用
自70年代P.Berg首次利用內切酶把分屬兩個不同屬的DNA重組到一起,宣告基因工程誕生以來,短短20多年間已給全社會各個方面帶來了重大變革。環保領域也是這樣,生物工程已開始顯示出無窮的威力。
目前常用的污水生物處理技術雖然在世界各國環境治理中發揮了巨大作用,但仍有不盡人意的地方,如承受COD、BOD能力低,反應時間長,污泥量大,難降解物質多,氮磷去除率不高等問題。為了克服這一弊端,人們採用了多種手段,如為提高微生物對污水環境的適應能力所開展的微生物馴化、針對某一特種污染物進行的專性菌體培養等,但在實際應用中不是凈化效果不理想,就是因菌種對環境的不適應而在短期內消亡,達不到預期的效果。基因工程的誕生使人們看到了新的希望。
目前國內外專家通過多年的努力,已經取得了可喜進展,如日本琉球大學的比嘉教授花費18年時間研製成功的一種稱為「Expedient microds」(有益微生物群)的高科技生物製品,在日本千葉縣一個連續20年污染居全國之首的湖沼中應用,投放僅三天,就發揮出神奇功效,湖水很快得到了凈化。我國針對水污染治理中的許多問題也開展了這方面的工作,如針對甲苯類有機污染物生物難降解問題,將具有較高分解能力的微生物基因導人具有較好絮凝能力菌體的研究工作已經獲得了成功。又如針對大多湖泊嚴重富營養化問題,將具有較強脫氮能力的硝化菌(Nitrobater、Nitrosomonas)和較強除磷能力的聚磷菌(Pseudomonas)基因重組,再導入生存范圍較寬的大腸桿菌的研究工作也已完成菌體基因的解譯,後續工作正在進行中。由此看來,傳統污水生物法的諸多弊端,通過基因工程去解決將是十分現實和有效的。生物基因工程的引入,必將給污水生物處理技術帶來新的革命。
I. 污水治理葯劑真的有用嗎
有用啊,一般像單一的水處理設備沒有辦法有效去除水中難降解的物質,污水治理葯劑都能去除,智仁雙源就在污水治理葯劑這方面做得不錯的,他們的葯劑種類多,而且能根據不同水質調整配方,污水排放達標很輕松的。
J. 污水治理的意義
污水處理利用的意義
一、處理利用的重要性
如果含油污水不合理處理回注和排放,不僅使油田地面設施不能正常運行,而且會因地層堵塞而帶來危害,同時也會造成環境污染,影響油田安全生產。因此必須合理的處理利用含油污水。
隨著油田注水開發生產的進行到來了兩大問題。一是注入水的水源問題,人們希望得到能量大而穩定的水源,油田注水開發初期注水水源是通過開采淺層地下水或地表水來解決,過量開采清水會引起局部底層水位下降,影響生態環境;二是原油含水量不斷上升,含油污水量越來越大,污水的排放和處理是個大問題,大量含油污水不合理排放會引起受納水體的潛移性侵害,污染生態環境。在生產實踐中,人們認識到油田污水回注是合理開發和利用水資源的正確途徑。
二、腐蝕防護與環境保護
眾所周知,水對金屬設備和管道會產生嚴重的腐蝕,油田含油污水由於礦化度高,有溶解了不同程度的硫化氫、二氧化碳等酸性氣體的溶解氧,這樣的污水回收處理和回注地層會對處理設施、回注系統產生腐蝕。例如某油田一條鋼質污水回注管線一年內腐蝕穿孔123次,注水泵一般運行6-15天即因腐蝕被迫停產,點蝕程度達到4毫米。由於油田污水水質十分復雜,污水中大量成垢鹽類隨著溫度、壓力變化,以及因與不同水體的混合,將出現結垢、堵塞現象。例如,某油田一口油井投產僅10天,集油管就因結垢而被堵死,先後更換6次管線,最後被迫關井。
污水中含有大量的有機物,加上適宜的溫度范圍為又害細菌提供了良好的滋生環境。例如某南方油田注水泵,由於細菌生長,泵吸入口濾網出現了粘膜,使其發生了堵塞。又如,某油田污水中含有硫酸鹽還原菌達7.5×104個/ml;另一油田污水貼細菌含量則達到1.5 ×105個/ml。細菌增生嚴重製約了油田污水處理和注水系統的正常生產。
針對我國目前污水處理現狀,個陸上油田污水基本後進行處理回注,最大限度地減少污水直接外排,從而達到了保護環境的目的。另外,針對油田污水腐蝕、結垢和細菌增生造成的危害,應採取有力的緩蝕、阻垢和殺菌措施,不斷提高和改進油田水處理技術,充分預防對金屬設備、管道和注水系統設施產生較嚴重的腐蝕。
三、合理利用污水資源
由於現代工業的迅速發展和城市人口的增加,生活用水和工業用水急劇增加,因此不少國家頗感水源不足。解決水源短缺的方法之一是提高水的循環利用率。石油行業注水開發油田,隨著開采時間的延長采出污水量逐漸增加,將油田污水經處理後代替地下水進行回注是循環利用水的一種方式。如果污水處理回注率為100%,即不管原油含水率多高,從油層中采出的污水和地面處理、鑽井、作業過程排出的污水全部處理回注,那麼注水量中只需補充由於採油造成地層虧空的水量便可以了。這樣,不僅可以節省大量清水資源和取水設施的建設費用,而且,使油田污水資源變廢為寶,實施可持續發展,提高油田注水開發的總體技術經濟效益。