A. 半导体芯片制造废水处理方法
芯片制造生产工艺复杂,包括硅片清洗、化学气相沉积、刻蚀等工序反复交专叉,生产中使属用了大量的化学试剂如HF、H2SO4、NH3・H2O等。
所以一般芯片制造废水处理系统有含氨废水处理系统+含氟废水处理系统+CMP研磨废水处理系统。具体方案可以咨询泽润环境科技(广东)有限公司网页链接
B. 设计一种纺织印染废水处理的工艺流程,要求画出工艺流程图
1 印染废水的产生及特点
印染废水复杂,污染物成分差异性大,很难归类,要污染指标 COD 高,和 COD的比值一般在 0.25 左右,可生化性较差,色度高,混合水中显色分子离子微粒大小重量各异性大,脱色难,水质水量波动大等特点。
2.污水处理工艺
3 工艺流程
印染废水---格栅---调节池---水解酸化池---生物接触氧化池---沉淀池---混凝沉淀池
4 主要构筑物
1) 格栅
格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成,安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部,用以截留较大的悬浮物或漂浮物,以便减轻后续处理构筑物的处理负荷[1]。
截留污物的清除方法有两种,即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大,为减轻劳动强度,一般应用机械清除截留物。小型污水处理厂和污水处理站截污量小,一般可采用人工清除截留物。
2) 调节池
所有进入废水处理系统的废水,其水量和水质随时都可能发生变化,这对废水处理构筑物的正常运转非常不利。水量和水质的波动越大,处理效果就越不稳定,甚至会使废水处理工艺过程遭受严重破坏。为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响,在废水处理系统之前宜设置调节池,以资均和水质、存盈补缺,使后续处理构筑物在运行期间内能得到均衡的进水量和稳定的水质,并达到理想的处理效果。
主要起均衡水量作用的调节池称为均量池,主要起均和水质作用的调节池称为均质池,既可均量又可均质的调节池称为均化池。
(1)设计调节池时应考虑的问题:
①调节池的几何形伏宜为方形或圆形,以利形成完全混合状态。长形池宜设多个进口和出口。
②调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫的装置,以及洒水消饱装置。
③为使在线调节池运行良好,宜设混合和曝气建置。混合所需的功率约为0.004 ~0.008 kW/m3池容。所需曝气量约为0.01~0.015m3空气/( min·m2之池表面积)。
④调节池出口宜设测流装置,以监控所调节的流量。提升泵可设于调节池的前面或后面。
由于该厂废水的水质和水量变化均比较大,所以采用矩形均化池,两边进水中间出水。
(2) 污水泵房
污水处理厂的运行费用大部分来自于电能,其中40%的电能为水泵消耗,所以,确定合理的水泵及泵站具污水处理厂的关键所在。
泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价,其他考虑因素还有:泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。
污水泵站的主要形式:
①合建式矩形泵站,装设立式泵,自灌式工作台,水泵数为4台或更多时,采用矩形,机器间、机组管道和附属设备布置方便,启动简单,占地面积大;
②合建式圆形泵站,装设立式泵,自灌式工作台,水泵数不超过4台,圆形结构水力条件好,便于沉井施工法,可降低工程造价,水泵启动方便。
③对于自灌式泵房,采用自灌式水泵,叶轮(泵轴)低于集水池最低水位,在最高、中间和最低水位都能直接启动,其优点为启动及时可靠,不需引水辅助设备,操作简单。
④非自灌式泵房,泵轴高于集水池最高水位,不能直接启动,由于污水泵水管不得设低阀,故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。
由以上可知,本设计因水量较小,并考虑到造价、自动化控制等因素,以及施工的方便与否,采用自灌式半地下式圆形泵房。
3) 水解酸化池
水解池一般可采用矩形或圆形结构。对于圆形反应器,在同样的面积下其周长比正方形的少12%,但是圆形反应器的这一优点仅仅在采用单个池子时才成立。当建立两个或两个以上反应器时,矩形反应器可以采用公用壁。对于采用公共壁的矩形反映器,池型的长宽比对造价也有较大的影响,因此如果不考虑地形和其他因素,这是一个在设计中需要优化的参数。水解池依据水力停留时间进行设计时,反应器体积可根据停留时间计算。
(1)反应器的高度
选择适当高度的原则应从运行上的要求和经济方面综合考虑。从运行上选择反应器的高度要考虑如下影响因素:
①高流速增加系统扰动,因此增加污泥与进水有机物之间的接触;
②过高的流速会引起污泥流失,为保持足够多的污泥,上升流速不能超过一定的限值,从而反应器的高度也就会受到限制;
③土方工程随池深(或深度)增加而增加,但占地面积则相反;
④高程选择应该使得污水(或出水)可以不用提升或降低提升高度;
⑤考虑气候和地形条件,池子建造在半地下可减少建筑费用和保温费用;
⑥反应器的经济高度(深度)一般是在4-6m之间,在大多数情况下这也是系统最优的运行围。
(2).反应器的面积和反应器的长、宽度
高度确定后,可以计算出反应器的截面积。
在确定反应器的容积和高度后,对矩形池必须确定反应器的长和宽。
在反应器面积一定的条件下,正方形池周长比矩形池小,从而矩形反应器需更多的建筑材料;从布水均匀性和经济性考虑,单个矩形池的长/宽比在2:1以下较为合适。长/宽比在4:1时费用增加十分显著;采用公用壁的(或多组)矩形池,池的长宽比对造价有较大的影响,但是影响因素相应增加,这是一个在设计中需要优化的参数。从目前的实践看,反应器的宽度<10m(单池)是成功的。反应器长度在采用管道或管道布水时不受限制。
(3).反应器的升流速度
① 反应器的高度与上升流速(v)之间的关系表示如下:
v=Q/A=V/(HRT·A)=H/HRT
式中V、A表示反应器的容积和截面积。
②水解反应器的上升流速v=0.5-1.8m/h
③最大上升流速在持续时间超过3h的情况下vmax≤1.8m/h
(4).反应器的分格
采用分格的反应器对运行操作和管理是有益的。首先分格的反应器的单元尺寸减小,可避免单体过大带来的布水均匀性问题;同时多池有利于维护和检修,可放空一池进行检修而不影响整个厂的运行。
(5).反应器的配水系统
水解池良好运行的重要条件之一是保障污泥和废水之间的充分接触,因此系统底部的布水系统应该尽可能地均匀。水解反应器进水管的数量是一个关键的设计参数,为了使反应器底部进水均匀,有必要采用将进水均匀分配到多个进水点的分配装置。一个进水点服务的最大面积是应该进行深入研究的问题。
适当设计的进水分配系统对于一个运转良好的水解系统是至关重要的。水解池进水系统有多种形式,进水系统兼有配水和水力搅拌的功能,为了保证这两个功能的实现,需要满足如下原则[2]:
①确保各单位面积的进水量基本相同,以防止短路等现象发生;
②尽可能满足水力搅拌的需要,保证进水有机物与污泥迅速混合;
③很容易观察到进水管的堵塞状况;
④当发现的色后,很容易被清除。
⑤管道设计
采用穿孔管布水器(一管多孔或分枝状)时,不宜采用大阻力配水系统,需考虑设反冲洗装置,采用停水分池分段反冲。用液体反冲时,压力为100-200kPa,流量为正常进水量的3-5倍;用气反冲时,反冲压力大于100kPa,气水比(5-10):1。
5) 生物接触氧化池
淹没式生物滤池亦名生物接触氧化池,它相当子在曝气池中填装了填料,也相当于生物滤池浸没于污水中工作。它具有容积负荷高,停留时间短,有机物去除效果好,运行管理简单和占地面积小等优点。它可以用于二级生物处理,也可用于三级生物处理;可以在好氧条件下去除有机物,也可在厌氧条件下脱氮。其最大隐患是填料的堵塞,要恰当设计才能避免。
淹没式生物滤池有鼓风曝气式和表面曝气式两种形式。后者气液冲刷力小,污水浓度高时往往引起填料堵塞,所以适于处理BOD5在100mg/L以下的低浓度污水。而鼓风曝气式则为一般常用的形式。
淹没式生物滤池的填料有所谓硬性的、软性的和半软性的等多种形式,其中以蜂窝型硬性填料应用较多。
(1)特点:
①处理效率较高。作为生物膜法的生物接触氧化法不仅兼有活性污泥的特点,而且起单位体积生物的数量比活性污泥法多,生物活性高;此外,底物和产物的传质速度快。因而处理效率高,缩小了处理池容积和占地,节省了基建费用。
②工艺适用范围广泛。无论是污染物的浓度高或浓度低,生物接触氧化法都能适应。尤其是对微污染的饮用水水源,生物接触氧化法能有效地去除水中的氨氮和微量有机物,而活性污泥法缺爱莫能助。
③没有污泥膨胀和污泥回流,管理简便。由于我国废水处理特别是工业废水处理领域中的操作技术水平、管理水平都有待于提高,所以,运转管理条件往往是影响处理方法选择的重要因素。而操作比较简单的生物接触氧化法正是人们乐意接收的方法之一。
④耐冲击,适应性较强。由于在填料上生长着大量的微生物膜,对负荷的变化适应性较强,尤其是采用多级或多段的工艺流程,可保障有稳定的出水水质。同时,在间隙运行的条件之下,仍有一定的效果。因此,这对于排水不均或者生产不稳定的工业企业以及电力供应尚不充分的地区更具有实用意义。
⑤挂膜简单,启动快。一般地,配制好的氧化池混合液只需经2~3d曝气就可以挂膜,再经20d左右的驯化和培养便可以达到正常运行能力,即使在运行中断后,只需很短几天就能回复到正常处理效果。
⑥节能效果明显。尤其在城市废水处理中,废水处理电耗是常规活性污泥法的1/5。
⑦污泥产量少,如与水解工艺合理组合,或将污泥单独水解后回流到氧化池中,有实现污泥少排放或零排放的可能。
(2).缺点:
①填料上生物膜实际数量随BOD负荷而变。BOD负荷高,则生物膜数量多;反之亦然。因此不能像活性污泥法那样,通过污泥回流量和回流点的变化来灵活地调节生物量和装置的效能;但如果与活性污泥法联合,形成复合反应器,有可能弥补此缺陷。
②生物膜量随负荷增加而增加,负荷过高,则生物膜过厚,在某些填料中易于堵塞。所以,在某些多孔填料中,必须要有负荷允许的上限和必要的防堵塞冲洗措施。
③由于填料设置使氧化池的构造较为复杂,均布曝气设备的安装和维护不如活性污泥法来得便。
④填料的性能是生物接触氧化法工艺的关键,同时填料的使用寿命又直接影响到工艺的运行费用。因此,如果填料选用不当,会严重影响接触氧化法工艺的正常使用。
(3).浸没式生物滤池设计中常采用如下数据和措施;
①池子个数或分格数不少于2,并按同时并联工作设计。
②设计污水量按平均日污水量计算。
③填料的容积负荷理应通过试验确定。当无试验资料时,对于生活污水及其类似的污水,容积负荷可取1000~1800gBOD5/( m3·d)。
④进水BOD5浓度以100~250mg/L为好。
⑤污水在滤料内的有效接触时间为1~2h。
⑥填料层总高度一般为3m,对蜂窝填料等为了支持和维修方便、应从下到上分几段填装,每段高度lm左右。
⑦为防止堵塞,蜂窝填料的孔径应不小于25mm。
⑧为保证布水均匀,每格滤池面积一般应不大于25m2。
⑨池中溶解氧含量应维持在2.5~3.5mg/L之间,供气量与进水量之比为10:1~15:1。
(4)填料
生物接触氧化池常用填料有硬性填料、弹性填料和软性填料等三种类型。硬性填料有蜂窝形、球形和波纹板型多种,一般用塑胶或玻璃钢制成。其优点是比表面积较大,空隙率大(一般都在98%左右),质轻高强.管璧光滑无死角,生物膜易于脱落等。其缺点是价格较高,当设计或运行不当时,填料易于堵塞,尤其是在两层填料的接合处。因此一般应采取分层充填,上下两层间留有200~300mm间隙,使水流在层间再次分配,形成横流和紊流,有助于避免填料堵塞。早期的接触氧化池多采用蜂窝型填料。
弹性填料是近年来发展起来的一种新型填料,它由弹性丝和中心绳组成。弹性丝由聚丙烯和助剂制成,具有强度高、耐腐蚀、耐老化和寿命长等优点。由弹性丝组成的弹性填料分柱状型和平板串型两种,该填料具有比表面积大、孔隙率高、充氧性能好、价格较低等特点。目前国内接触氧化他采用较多。
软性翻科由化学纤维,如维纶、睛纶、涤纶和锦纶纤维与中心绳制作面成。纤维丝在水中处于自由漂动状态。具有不易堵塞和价格低廉的优点。但此种填料容易产生断丝和结球而形响处理效果。
综上所述采用两座一段式生物接触氧化法,每座分为八格,单格生物池内分三层,每层一米的高度,曝气采用鼓风曝气的方式,填料采用蜂窝型玻璃钢填料。
6) 混凝沉淀法
(1).混凝沉淀的作用
混凝法是印染废水处理的一种重要处理方法。用于印染废水处理,可有效除去水中疏水性染料物质及部分亲水性染料物质;作为生物处理的预处理,可大大减轻后续生物处理的压力;作为生物处理的后处理,可去除水中残存染料物质,以降低废水的色度。混凝法可去除多种高分子物质、胶状有机物、重金属有毒物质,如汞、镉和铅等,以及导致水体富营养化的物质,如磷等可溶性无机物。此外,还可以作为污泥机械脱水前的调质处理,以改善污泥的脱水性能。
印染废水中含有大量染料、助剂和浆料、洗涤剂和其他化学药剂,其中染料多数呈胶体状态,采用混凝法处理效果显著。
(2).混凝的原理
压缩双电层:所谓压缩双电层是指向分散系中投加可产生高价反离子的电解质,通过增大溶液中反离子浓度,降低扩散层厚度,使胶体粒子的ξ电位降低的过程。这种作用特别使用于无机盐混凝剂提供的简单离子的情况,如Al3+、Fe3+等。
电性中和:胶粒表面对电性相异的胶粒,离子或脸子状分子带异好号电荷的部位的吸附,会中和电位离子所带电荷,导致静电斥力减少,电动电位降低,从而使胶体的脱稳和凝聚易于发生
吸附架桥:吸附架桥是指在悬浮液中加入链状高分子化合物,由于其架桥作用而使悬浮液中的胶体粒子脱稳的现象。高分子絮凝剂具有线性结构,可被胶体微粒强烈吸附,在相距较远的两颗粒间吸附架桥,使颗粒结大,形成粗头絮凝体。
沉淀物网捕:向废水中投加含金属离子的化学凝聚剂,当药剂投加量和溶液介质的条件足以使金属离子迅速生成金属氢氧化物沉淀或金属碳酸盐沉淀时,所生成的难溶分子就会以胶体或细微悬浮物作为晶核形成沉淀物,或是对其产生吸附作用,从而实现对水中胶体和细微悬浮物的网捕。
7) 浓缩池
污泥处理系统产生的污泥,含水率很高,体积很大,输送、处理或处置都不方便。污泥浓缩可使污泥初步减容,使其体积减小为原来的几分之一,从而为后续处理或处置带来方便。首先,经浓缩之后,可使污泥管的管径减小输送泵的容最减小。浓缩之后采用消化工艺时,可减小消化池容积,并降低加热量;浓缩之后直接脱水,可减少脱水机台数,并降低污泥调质所需的絮凝剂投加量。
污泥浓缩使体积减小的原因,是浓缩将污泥颗粒中的一部分水从污泥中分离出来。从微观看,污泥中所含的水分包括空隙水、毛细水、吸附水和结合水四部分。空隙水系指存在于污泥颗粒之间的一部分游离水,占污泥中总含水量的65% -85%之间;污泥浓缩可将绝大部分空隙水从污泥中分离出来。毛细水系指污泥颗粒之间的毛细管水,约占污泥中总含水量的15%一25%之间浓缩作用不能将毛细水分离,必须采用自然干化或机械脱水进行分离。吸附水系指吸附在污泥颗粒之上的一部分水分,由于污泥段粒小,具有较强的表面吸附能力,因而浓缩或脱水方法均难以使吸附水与污泥颗粒分离。结合水是颗粒内部的化学结合水,只有改变颗粒的内部结构才可能将结合水分离。吸附水和结合水一般占污泥总含水量的10%左右,只有通过高温加热或焚烧等方法,才能将这两部分水分离出来。
污泥浓缩主要有重力浓缩,气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。国内目前以重力浓缩为主,但随着氧化沟、A2/O等污水处理新工艺的不断增多,气浮浓缩和离心浓缩将会有较大的发展。事实上,这两种浓缩方法在国外早已有了非常成熟的运行实践经验。
(1).浮选浓缩池:适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥,并且运行费用较高贮泥能力小。
(2).重力浓缩池:用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥,只用于活性污泥的情况不多。
(3).离心浓缩:适用于不适合重力浓缩的污泥,由于其靠离心力浓缩,且为封闭结构,故效果较好。但运行成本较高。
综上所述,本设计采用间歇式重力浓缩池。
8) 污泥脱水
污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用机械脱水,采用板框式压滤机,脱水后的污泥运到垃圾填埋场进行卫生填埋。
C. 废水主要处理方法并举例说明
在目前的生产水平条件下,工业生产中产生废水和生活污水是不可避免的。为保证水体不被污染就必须对这些废水在排入水体之前加以处理。清除各种污染物有多种方法,这些方法是针对不同性质和形式的污染物而建立的。按照这些方法的不同机理可以分为下面四种类型。
(1)物理方法
通过物理作用来清除废水中的污染物称为物理处理法。常用的方法是利用过滤、沉淀、浮选等技术分离废水中的悬浮污染物。
(2)化学处理法
通过一些化学反应清除废水中污染物质或使其转化为其它物质从而化有害为无害、有毒为无毒等,称为化学处理法。常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等。
①中和法主要用来除废水的酸、碱性。
②氧化法主要是通过氧化作用加速污染物的降解和转化。一般有三种方式:一是空气氧化法,即将废水暴露在空气中,利用空气氧化;二是化学氧化法,即在废水中加高锰酸钾、液氯、臭氧等强氧化剂使其发生氧化反应;三是电解氧化法,即利用电解的基本原理,使废水中有害物质通过电解过程,在阴阳两级分别发生氧化和还原反应,以消除污染物质。
③化学凝聚法这是处理废水常用的一种方法。当废水中含有许多胶体物质,用物理方法不易除去时,常加凝聚剂,如硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、明矾、铝酸钠、氧化铁等,以清除胶体带的电荷,使之变成絮状,迅速下沉。
④电解凝聚法电解凝聚法与化学凝聚法基本相同,即清除胶体上的电荷,使其发生凝聚作用。不过,后者是促使胶体下沉,前者是促使肢体聚集于液体表面。电解凝聚法常用于去除废水中的乳化油。通过电解作用使阳极电板上产生矾花,即氢氧化铁,阴极产生氢气。矾花和气体气泡不断上升,将乳化油带至液面产生凝聚、吸附和浮托等作用,因此又称电浮选法。
(3)物理化学法
物理化学法有离子交换法、吸附法、萃取法、分离技术等。
①离子交换法这个方法是使硬水软化的传统方法,现在是深度处理废水和回收其中有用物质的重要方法之一。常用于除去或回收废水中的重金属。即利用离子交换作用,把废水中希望除去的或回收的阳离子或
交换,如:
RH+M+=RM+H+
RH——交换树脂
M+——金属交换离子
R——树脂母体
然后用水或其它液体淋洗树脂,将其中重金属洗出,树脂复原。
离子交换树脂有天然和人工合成产物两种。此外,天然的蒙脱石、沸石、多水高岭土和伊利石等均有离子交换吸附能力,也可用于处理废水,并具有来源容易、成本低等优点。
②吸附法吸附法是采用固体多孔吸附剂,吸附废水中的味、臭、色、油、酚等污染物的处理方法。属于这类吸附剂的有活性炭、活性硅石、硅酸、白土、蒙脱石、氧化铝和骨粉等。
③萃取法采用某种有机溶剂,从废水中除去或回收可溶于该溶剂中的污染物的处理方法,例如,用重质苯、异丙醚等革取废水中的酚。
④泡沫分离这种方法是把空气吹入废水中,或者在废水中投放表面活性物质,使水中形成许多泡沫,水中表面活性或非活性污染物质吸附在泡沫上,升至水面,不断刮去泡沫,就能达到去除污染物的目的。
⑤分离技术膜分离技术可分为电渗析法、扩散渗析法、反渗透法和超过滤法四种形式。
a.电渗析法电渗析是在离子交换法基础上发展起来的一项分离技术。溶液中的离子在直流电场的作用下,有选择地通过离子交换膜进行定向迁移,此法多用于海水和苦咸水除盐、制取去离子水等。
b.扩散渗析扩散渗析即为浓差渗析,利用半透膜(只能透过溶剂或只透过溶质的膜)使溶液中的溶质由高浓度一侧,通过膜向低浓度一侧迁移。此法主要用于酸、碱废液的处理、回收和有机、无机电解质的分离、纯化。
c.反渗透反渗透是以压力为推动力,把水溶液中的水分离出来,同时分离、浓缩溶液中的分子态或离子态物质的方法。反渗透法在化工分离技术、硬水软化、制取高纯水和分离细菌、病毒等方面得到广泛应用。
d.超过滤法超过滤法是以压力为推动力,使水溶液中大分子物质和水分离。其本质是机械筛滤。在这种方法中,膜表面孔隙大小是主要控制因素。
(4)生物处理法
生物处理法也称生化处理法。生物处理法是处理废水中应用最久、最广和相当有效的一种方法。它是利用自然界存在的各种微生物,将废水中有机物进行降解,达到废水净化的目的。根据废水处理过程中起作用的微生物对氧气要求的不同,废水的生物处理分为好气和厌气生物处理两类。
①好气生物处理法好气生物处理是在废水中通过大量空气,促使好气微生物大量繁殖,并注意调节pH值(6~9)、温度(20~30℃)和增加必要的养料(BOD∶N∶P=100∶5∶1)等,使之有利于微生物的生长和发育。它们能将废水中的有机物大量分解,分解为CO2、H2O、NH3和硫酸盐、磷酸盐等,达到去除有机污染物质的目的。
②嫌气生物处理法嫌气生物处理是在缺氧条件下,利用嫌气微生物来进行废水处理,这种办法常用于处理有机质含量高的废水,即生化需氧量在5000~10000mg/L以上的废水。
(5)土地处理系统法
此法是利用土地及其中的微生物和植物根系对污水进行处理,同时又利用其中的水分和养分促进农作物、牧草或树木的生长。土地处理系统常用于中、小城市污水二级处理之后代替三级处理。土地处理系统是由污水的沉淀预处理、贮水塘、灌溉系统、地下排水系统等部分组成。处理方式一般为污水灌溉(通过喷洒或自流将污水排放到地表以促进植物的生长)、渗滤(将污水排放到粗砂、砂壤和土壤上经渗滤处理并补充地下水)和地表漫流(将污水有控制地排放到地面上,适于透水性差的粘土和粘质土壤,地面上常播种青草)等。
由于不同的工业废水和生活污水具有不同的水质和水量,即使相同的工业,也由于各个工厂对生产原料的质量配比要求不一样以及采用的生产工艺流程不同,因而废水成分也有很大的变化。废水处理方法的选择,应根据废水的水质和数量,采取不同的处理方法。同时还要考虑处理方法的效果、操作费用、废水处理过程中所产生的淤泥和沉渣的处理,可能产生的二次污染问题以及废物的回收利用等等。简而言之,废水处理就是要把废水中的污染物质分离出来,或将其分解为无害物质,以达到废水治理的基本目的,满足各种不同用途的要求。
D. 印染废水的处理方案如何设计
福建省某某印染有限公司印染废水处理方案设计
1 工程概况
PU革是近几年迅速发展的一种产品,它种类繁多,物美价廉,广泛应用于汽车、鞋革、箱包、沙发、装饰及服装生产工业,是皮革的优良代用品,而革基布则是PU革的基础材料,市场需求量极大,某县县现有织布厂20多家,织布机1500多台,年产革基布9000万米,以往某县县各织布厂生产的革基坯布未经漂染加工直接销往外地,产品附加值较低。福建省某某印染有限公司在某县县埔头工业区建设年产PU革基布3000万米这一项目,可成为某县县当地的漂染基地,既可增加某县县税费收入,又可解决部分剩余劳动力。
纺织印染行业是工业废水排放大户,据估算,全国每天排放的废水量约(3-4)×106m3,且废水中有机物浓度高,成分复杂,色度深,pH变化大,水质水量变化大,属较难处理工业废水。据福建省某某印染有限公司提供的数据,该项目的建成排放废水量800吨/日。
根据《建设项目管理条例》和《环境保护法》之规定,环保设施的建设应与主体工程“三同时”。受福建省某某印染有限公司委托,我们提出了该项目的废水处理方案,按本方案进行建设后,可确保废水的达标排放,能极大地减轻该项目外排废水对某县的不利影响。
2 方案设计依据
2.1 福建省某某印染有限公司提供的水质参数
2.2 《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92
2.3 《室外排水设计规范》GBJ14-87
2.4 《建筑给排水设计规范》GBJ15-87
2.5 《福建省环境保护条例》
2.6 其它同类企业废水处理设施竣工验收监测数据
3 方案设计原则
3.1 可行性原则。在工程设计中,在确保工艺可行的同时,兼顾经济上许可的能力(总投资费用省、运行费用低等),考虑工艺上的可行性与经济上的可行性协调统一。
3.2 可靠性原则。通过对印染行业目前废水处理情况的调研,结合多年从事废水处理的经验,同时借鉴目前印染废水处理的成功个例,并与当前先进的废水处理设备相融合,制定合理、成熟、可靠的废水处理工艺,确保废水处理系统能长期、稳定、可靠地运行。
3.3 先进性原则,采用当前废水处理的先进工艺和设备。
3.4 操作管理方便,技术简单实用,提高操作管理水平,实现科学现代化的管理。
3.5 避免二次污染,在治理废水的同时,避免污泥和噪音产生二次污染。
4 废水的水质水量
福建省某某印染有限公司采用的原料为纯棉或涤棉坯布,染料有直接和分散染料,助剂有烧碱、碳酸钠、双氧水、表面活性剂、工业食盐、起毛剂等。
废水为连续排放,但水量、水质变化大,无固定规律,根据福建省某某印染有限公司提供并结合同类型企业的资料,其废水水质参数如下:
废水量 800吨/天
CODcr 1767mg/l
BOD5 868mg/l
SS 121mg/l
pH 9~12
NH3-N 15.1mg/l
S2- 2.3mg/l
色度 1000倍
5 废水处理后排放标准
根据《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92中之规定:
CODcr 100mg/l
BOD5 25mg/l
色度 40倍(稀释倍数)
pH 6~9
SS 70mg/l
氨氮 15mg/l
硫化物 1.0mg/l
六价铬 0.5mg/l
铜 0.5mg/l
苯胺类 1.0mg/l
二氧化氯 0.5mg/l
最高允许排水量 2.5m3/百米布(幅宽 914mm)
6 废水处理工艺
6.1 纺织染整行业废水的特点
纺织染整行业的废水主要来自退浆、煮炼、漂白、染色和整理工段,各工段废水特点如下:
6.1.1 退浆废水
退浆是利用化学药剂去除纺织物上的杂质和浆料,便于下道工序的加工,此部分废水所含杂质纤维较多。以往由于纺织厂用淀粉为原料,故废水中BOD5浓度很高,是整个印染废水中BOD5的主要来源,使废水中B/C比较高,往往大于0.3,适宜生化,但随着科技的进步,印染厂所用浆料逐步被CAM/PVA所代替,从而使废水中BOD5下降,CODcr升高,废水的可生化性降低。
6.1.2 煮炼
煮炼工序是为了去除织物所含蜡质、果胶、油剂和机油等杂质,使用的化学药剂以烧碱和表面活性剂为主,此部分废水量大,碱性强,CODcr、BOD5高,是印染废水中主要的有机污染源。
6.1.3 漂白废水
漂白主要是利用氧原子氧化织物中的着色基团,达到织物增白的目的,漂白废水中一般有机物含量较低,使用的漂白剂多为双氧水。
6.1.4 染色废水
染色工艺是本项目的支柱工艺,在此过程中,使用直接、分散等染料和各种助剂,从而使染色工艺成为复杂工艺,也使染色废水水质呈现出复杂多样性。一般而言,染色废水碱性强,色泽深,对人体器官刺激大,BOD5、CODcr浓度高,废水中所含各种染料、表面活性剂和各种助剂是印染废水中最大的有机物污染源。
6.2 目前印染废水处理现状
印染废水的处理以生化法为主,并常与物理、化学法串联,方能取得较好的效果,目前对印染废水处理常见的处理方法有:
6.2.1 完全混合式活性污染法
此法工艺较成熟,在印染废水治理中有一定的历史,目前应用于纺织系统中大多数工厂。某市印染厂废水治理即采用此法。此法主要设施有调节池、曝气池和沉淀池等。
调节池主要用以调节各污染源排放废水的水质水量,防止对曝气池形成冲击,避免细菌死亡。因此,废水在调节池停留时间越长越好,但也要考虑建造费用,故一般根据企业的生产周期和占地条件来设计调节池。
曝气池主要作用是对泥水混合液充氧,保证活性污泥在分解有机物时所需的氧量,同时使活性污泥和废水充分混合。一般对曝气池的技术要求是污泥负荷常为0.3-0.4kgBOD5/kg.MLSS.d曝气时间约为4-6小时,污泥浓度一般在3-4g/l,但随着化纤织物的比例不断增大和水处理技术的提高,这些技术要求有所改变。
沉淀池主要是使泥水分离,并在沉淀时进一步降解有机物,经过泥水分离后水直接排放,污泥一部分回流进入曝气池,一部分作剩余污泥排放。
活性污泥法的特点是污水与生物污泥的接触较均匀持久,池水浓度分布较均匀,水温控制幅度较宽,在布水操作上也比较简单,处理效率较高,一般BOD5去除率可达95%以上,CODcr去除率在60%左右。但该法管理较复杂,易发生污泥膨胀及上翻,且占地面积较大。
6.2.2 接触氧化法
接触氧化法是近年来逐步广泛应用的污水处理技术。上海纺织系统中针织和印染厂大多采用的是塔式滤池(接触氧化法的一种)。塔式滤池的结构是塔加填料,塔的作用是充氧和安放填料,塔的高度是根据充氧要求和污水与填料上生物膜接触时间来设计,一般需要2.5-4小时,容积负荷在2-3kgBOD5/m3,填料过去使用表面粗糙的固体物使生物膜能依附其上,随着塑料工业的发展,目前采用了蜂窝填料和软性填料作生物膜支撑物,取得较好效果。
塔式滤池特点是运行管理方便,处理时间短,占地面积小,但有机物去除率相对低此,一般CODcr去除率在45-60%,BOD5去除率在70-90%,色度去除率在30-50%。
6.2.3 物理化学法
随着织物中化纤成份增多和化学助剂浆料的使用,印染废水中BOD5与CODcr比值发生了变化,废水的可生化性变差,为达到较好的处理效果,纺织行业开始采用物理化学法(臭氧混凝沉淀和气浮法等)处理印染废水。物理化学法常用混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝、高分子混凝剂等。一般物理化学法用于二级处理,也有些工厂如上海第二丝绸印染厂单用物理化学法处理印染废水。实践证明,混凝气浮是一种较为合适的物化处理方法,因为印染废水中含有大量的污染物质如纤维素、浆料等,呈悬浮状态和胶体状态,且有些染料如分散、硫化、还原染料及涂料与混凝剂特别是铝盐混凝剂产生的絮凝物比重较小,适合采用气浮法处理。
其它化学方法,如臭氧作为氧化剂脱色效果很好,但是耗电量大,处理成本高,不易推广。同样,电解法也存在耗电量大,钢材用量大,且运转管理较复杂的问题。
6. 2.4 A/O法
(1)有A1/O法,即缺氧/好氧生物脱氮工艺,是英文Anoxic/Oxic的缩写,它的主要功能是去除有机物和脱氮,一般对BOD5和SS的总去除率为90-95%,总氮的去除率为70%以上。
(2)有A2/O法,即厌氧——好氧除磷工艺,是英文Anaerobic-Oxic的缩写,其主要功能是去除有机物和除磷,一般对BOD5和SS和去除率为95%,磷的去除率为70%以上。
(3)A2/O法,即厌氧——缺氧——好氧生物脱氮除磷工艺,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic的缩写,其功能是去除有机物和除磷脱氮。
6.2.4 其他方法
有A/B法、水解——好氧生物处理工艺等,是较新的处理工艺,也有应用于印染废水处理,本文不再一一赘述。
6.3 本方案采用的印染废水的处理工艺
6.3.1 工艺流程:
经综合比较分析,并结合多年从事印染废水处理的经验,以经济和可行为原则,决定采用如下处理工艺:
.3.2 工艺流程简述
浓碱性废水先经过格栅处理后用于水膜除尘器除尘,经消烟除尘后,可降低PH值,使系统不必加酸调整PH,并可去除约30%的CODcr,使生化系统负荷降低,以节省运行费用,保证了生化处理的PH条件。除尘水沉淀后与其它生产废水一并经粗细格栅去除较粗杂质后,进入调节池,在调节池内设置预曝气系统,可均匀水质并防止杂质沉淀,还可以调蓄水量和在一定程度上脱除废水中硫化物。调节池的水用泵提升至反应池,经加药反应后靠重力流入竖流式沉淀池进行泥水分离。底部的污泥排至污泥浓缩池,竖流式沉淀池可去除部分有机物和大幅度降低硫化物和CODcr、色度,降低PH值并提高了B/C比值,为后续生化处理创造条件。
竖流式沉淀池上清液靠重力流入水解酸化池,同时调入营养料(P),降解大分子物质,进一步提高B/C,并降低CODcr。水解酸化池出水再靠重力流至A/O接触氧化池。在A/O接触氧化池中去除大部分溶解性有机物并进行反硝化脱氮,O池末端混合液回流至A池起始端,其中A池占1/3,O池占2/3,回流量为2倍处理水量。
A/O接触氧化池出水靠重力流至气浮系统,经加药气浮后,浮泥至污泥浓缩池,出水至排放池,当需要时在排放池内投加脱色剂,达标废水就近排放。
剩余活性污泥排入污泥脱水池,污泥脱水池上清液入调节池循环处理。脱水后的干污泥妥善处理(可掺入煤中送锅炉焚烧),防止二次污染。
6.3.3 主要处理单元说明
(1)水解酸化
在缺氧条件下,废水中的有机物完成厌氧反应的第一阶段,将一些难生物降解的有机物分解成易生物降解的小分子有机物,降低CODcr、BOD5、SS、S2-、色度,提高废水可生化性,为后续生化处理创造良好条件。
(2)絮凝剂
废水呈碱性,含硫化物。常用的絮凝剂为PAC或PFS,助凝剂为PAM,但PAC投加量过多可能影响后续生化处理,因此本工艺选择FM复合絮凝剂。FM对染色废水的色度和CODcr的去除有显著效果,而且具有脱硫的性能。该研究为上海市科委的攻关项目,已由上海市科委组织鉴定,并实际应用。FM絮凝剂价格低、来源方便,可现场复配。当然也可使用其它合适的絮凝剂,助凝剂为PAM。
(3)生化处理
生物接触氧化是一种较新的生物膜法,是在池中安装填料,填料具有很大的比表面积,是一种生物载体,产生较大的活性污泥浓度,以提高接触氧化池的容积负荷,提高污染物的去除效率。同时具有设备简单,占地小,维护方便,操作灵活,运行费用低等特点。已广泛应用于化工、食品、制药、印染等行业的废水处理,效果显著。被国家环保局推荐为最佳环保实用技术。
6.3.4废水处理工艺特点
(1)浓碱废水经消烟除尘后,可降低PH值,使系统不必加酸调整PH,并可去除约30%的CODcr,使生化系统负荷降低,以节省经常费用,保证了生化处理的PH条件。
(2)加药反应沉淀,主要目的是去除部分有机物和大幅度降低硫化物、降低色度和SS,提高了B/C比值,并适当降低了PH值(PH<10),为生化创造条件。
(3)水解酸化池采用填料形式,定时曝气冲刷生物膜防止沉淀。每四小时开10分钟,可使池内基本保持无氧状态,又可达到换膜目的。
(4)A/O系统采用接触氧化方式,可减少构筑物,节省投资,耐冲击,污泥量少,主要去除大部溶解性有机物和反硝化脱氮。
(5)最终加药反应气浮系统,可进一步去除不可降解有机物、色度等使处理水达标排放。
(6)排放池的设置主要为便于监测,在需要时还可投加脱色剂。
7 主要构筑物、设备等投资概算(最终以扩初设计为准)
7.1 主要构筑物设计参数
序号 名 称 参数 材料 数量 备 注
1 集水井 10m3 砖混 1座
2 调节预曝池 450m3 砖混 1座 可依现场情况适当增减
3 沉淀池 80 m3 钢砼 1座 可依现场情况适当增减
4 水解酸化池 450m3 钢砼 1座
5 接触氧化池 700m3 钢砼 1座
6 混凝气浮(含反应池) 40m3 砖混 1座
7 机泵间 40m2 砖混 1座
8 污泥干化池 30m2 砖混 3座 可依现场情况适当增减
9 污泥浓缩池 60 m3 砖混 1座
10 排放池 35 m3 砖混 1座
7.2 主要设备及投资
序号 名 称 规格、型号 数 量 价格(万元)
1 粗细格栅 非标 2台 0.2
2 污水泵 Q=40,H=10 1台 0.4
3 曝气机 Q=10,H=5 3台 13.6
4 搅拌机 1台 1.8
5 填料 TB/TA2—TH1 800 m3 15
6 微孔曝气 TK/R65 500 5.3
7 污水泵 Q=70,H=10 1台 0.3
8 加药设备 非标(防腐) 0.8
9 部分加压溶气气浮机 非标 6.8
10 自动控制柜 非标 1台 0.85
11 曝气系统 非标 3.2
12 预曝气系统 非标 1.6
13 电缆线照明仪表 0.6
14 填料支架 1.3
15 管道阀门 2.7
16 安装费(厂方安装) 0
17 运输费 0.8
18 小 计 55.25
7.3 其他费用
序号 名 称 金 额
1 设计费 3.0
2 调试费(不含药剂费用) 1.6
3 小 计 4.6
总计投资费用(不含土建及气浮雨棚59.86万元(总排水计量流量计未计在内),土建费用约为75万元,详细费用应在初设完成后最终确定。
8 废水处理费用
8.1 操作管理人员工资:
废水处理站24小时连续三班三运转,操作人员每班1人,共计3人。按每月工资平均500元计3×12×500元/1658/365=0.03元/吨-水
8.2 药剂费:混凝剂FM和助凝剂PAM组合使用,0.26元/吨-水。
8.3 电费:0.33元/吨-水。
8.4 处理每吨水总运行费用:
0.03+0.26+0.33=0.62元
经常运行费:0.62元/吨-水。
9.补充说明 因时间仓促,且未能进行现场调查,最终方案可能还需要进行适当调整。
E. 电镀的废水处理电镀废水有什么处理方法
1、微电解工艺去除电镀废水处理效果:主要去除重金属离子,降低COD,脱除色度,COD去除率在百分之80以上。??电镀废水来自凹印版辊生产废水,主要来自除锈、镀铜、镀镍、镀铬等生产工序,废水中主要污染物为Cr6?,Ni2?,Cu2?和酸等重金属离子。本文主要介绍了电镀废水处理工艺和电镀废水处理方法。?电镀行业废水的污染特征?电镀行业废水水质较复杂,废水中含有铬、锌、铜、镍、镉等重金属离子以及酸、碱、氰化物等具有很大毒性的杂物。该行业废水具有以下特点:?成分复杂、污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类。?水质变化幅度大、各股生产废水污染物种类多样,CODcr变化系数大。?废水毒性大、含有大量的重金属离子,若不经处理直接排放会对周围水体造成极大的污染。
2、铁碳微电解电镀废水处理工艺设计——微电解+芬顿?采用微电解-中和-混凝沉淀的方法对电镀废水进行处理。当微电解填料置于酸性废水中,低电位的Fe与高电位的C在废水中产生电位差,形成无数的微小原电池,反应中生成的Fe2?将Cr6?还原成Cr3,完成反应后,废水进入中和沉淀池,通过PH计和PLC系统控制加入NaOH溶液,并进行搅拌,控制废水的PH值在合适的范围,在此条件下,Cr3?,Cu2?,Ni2?,Fe3?形成氢氧化物絮凝沉淀,静置沉淀1小时后,上清液达标外排,污泥进入污泥浓缩池,经板框压滤后另行处置。
F. 废水处理的原则及常用方法是什么
1、工艺设计合理可靠
2、应选择成熟稳定的工艺,使废水经过污水处理系统后达到规定的地方内排放标准及业主要求的容指标。
3、维护简单、处理成本经济
4、处理系统的运行成本应在技术合理、确保达标排放的条件下,降低运行费用。同时,不应采用将来在长线运行过程中需要大规模停产检修的工艺。
5、设计污水处理系统时考虑避免二次污染,尽可能减少对周围环境的影响。
6、采用较高程度的自动化控制系统。
现在普通的常用方法是好氧及厌氧微生物法,具体要看处理的水质来确定的。
G. 废水的三级处理有哪些具体方法
污水三级处理是污水经二级处理后,进一步去除污水中的其他污染成分(如;氮、磷、微细悬浮物、微量有机物和无机盐等)的工艺处理过程。主要方法有生物脱氮法、凝集沉淀法、砂滤法、硅藻土过滤法、活性炭过滤法、蒸发法、冷冻法、反渗透法、离子交换法和电渗析法等。根据三级处理出水的具体去向和用途,其处理流程和组成单元有所不同。如果为防止受纳水体富营养化,则采用除磷和除氮的处理单元过程;如果为保护下游饮用水源或浴场不受污染,则应采用除磷、除氮、除毒物、除病原体等处理单元过程;如果直接作为城市饮用以外的生活用水,例如洗衣、清扫、冲洗厕所、喷洒街道和绿化地带等用水,其出水水质要求接近于饮用水标准,则要采用更多的处理单元过程。污水的三级处理厂与相应的输配水管道结合起来便形成城市的中水道系统。三级处理各个单元处理过程如下:一级处理是它通过机械处理,如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。二级处理是生物处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理是污水的深度处理,它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。污水三级处理除磷最有效和实用的除磷方法是化学沉淀法,即投加石灰或铝盐、铁盐形成难溶性的磷酸盐沉淀。石灰与废水中的磷酸根离子发生如下反应而形成难溶的羟基磷灰石沉淀:
3HPO3-+5Ca2++4OH-=Ca5(OH)(PO4)3↓+3H2O为了保证投加石灰的沉淀除磷效果,必须将pH值提高到9.5~11.5。铝盐和磷酸根反应生成的磷酸铝在pH值为 6时沉淀效果最好,铁盐和磷酸根反应生成的磷酸铁在PH值为4时沉淀效果最好。为了确定金属盐的准确投量,须对待处理的污水进行小型试验。污水三级处理除氮生物硝化-反硝化法:是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。污水中的含氮有机物首先经需氧生物处理转化为硝酸盐,随后再经厌氧生物处理将硝酸盐还原为氮气析出而被去除。有多种处理流程,如三级串联的活性污泥法处理系统,其中第一级用于氧化碳水化合物,第二级用于氧化含氮有机物,而第三级是使第二级产生的硝酸盐在厌氧条件下还原析出氮气。在所有的处理流程中,都是向厌氧系统中投加一些补充的需氧源(如甲醇),以使反硝化所需的反应时间缩短而切合实用。
H. 废水的三级处理有哪些具体方法
环保英才网分享废水处理三个阶段,根据不同处理程度,废水处理系统可分为一级处理、二级处理和三级处理(深度处理、高级处理)等不同处理阶段。一级处理主要解决悬浮固体、胶体、悬浮油类等污染物的分离,多采用物理法。一级处理的处理程度低,一般达不到规定的排放要求,尚须进行二级处理,可以说一级处理是二级处理的预处理阶段。二级处理主要解决可分解或氧化的呈胶状或溶解状的有机污染物的去除问题,多采用较为经济的生物化学处理法,它往往是废水处理的主体部分。经过二级处理之后,一般均可达到排放标准,但可能会残存有微生物以及不能降解的有机物和氮、磷等无机盐类,它们数量不多,对水体的危害不大。三级处理是近20年来逐渐发展起来的深度处理方法,主要用以处理难以分解的有机物和溶液中的无机物等污染物,使处理后的水质达到工业用水和生活用水的标准。三级处理方法多属于化学和物理化学法,处理效果好但处理费用较高。随着对环境保护工作的重视和三废排放标准的提高,三级处理在废水处理中所占的比重也正在逐渐增加,新技术的使用和研究也愈来愈多。
I. 印染废水的几种处理工艺
印染废水处理中,常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。此外,电解法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中:
1.混凝法
混凝法是印染废水处理中采用最多的方法,有混凝沉淀法和混凝气浮法两种。常用的混凝剂有碱式氯化铝、聚合硫酸铁等。混凝法对去除COD和色度都有较好的效果。
混凝法设置在生物处理前时,混凝剂投加量较大,污泥量大,易使处理成本提高,并增大污泥处理与最终处理的难度。混凝法的COD去除率一般为30%~60%,BOD5去除率一般为20%~50%。
作为废水的深度处理,混凝法设置在生物处理构筑物之后,具有操作运行灵活的优点。当进水浓度较低,生化运行效果好时,可以不加混凝剂,以节约成本;当采用生物接触氧化法时,可以考虑不设二次沉淀池,让生物处理构筑物的出水直接进入混凝处理设施。在印染废水处理中,多数是将混凝法设置在生物处理之后。其COD去除率一般为15%~40%。
当原废水污染物浓度低,仅用混凝法已能达到排放标准时,可考虑只设置混凝法处理设施。
2.化学氧化法
纺织印染废水的特征之一是带有较深的颜色。主要由残留在废水中的染料所造成。此外,有些悬浮物、浆料和助剂也能产生颜色。废水脱色就是去除废水中上述显色有机物。印染废水经生物法或混凝法处理后,随BOD和部分悬浮物的去除,色度也有一定的降低。一般情况下,生物法的脱色率较低,仅为40%~50%。混凝法的脱色率稍高,但因染料品种和混凝剂的不同而有很大的差别,脱色率在50%~90%之间。因此,采用上述方法处理后,出水仍有较深的颜色,对排放和回用都很不利。为此,必须进一步进行脱色处理。常用的脱色处理法有氧化法和吸附法两种。氧化脱色法有氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法三种。
化学氧化法一般作为深度处理设施,设置在工艺流程的最后一级。主要的目的是去除色度,同时也降低部分COD。经化学氧化法处理后,色度可降到50倍以下,COD去除率较低,一般仅5%~15%。
3.电解法
借助于外加电流的作用产生化学反应,把电能转化成化学能的过程称电解。利用电解的化学反应,使废水的有害杂质转化而被去除的方法称为废水电解处理法,简称电解法。
电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水,近年来才开始用于处理纺织印染废水的治理,但尚缺乏成熟的经验。研究表明,电解法的脱色效果显著,对某些活性染料、直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染废水,脱色率可达90%以上,对酸性染料废水脱色率达70%以上。电解法对于处理小水量的印染废水,具有设备简单、管理方便和效果较好的特点。固定床电解法在工程上也有应用,取得了较好的效果。其缺点是耗电较大、电极消耗较多,不适宜在水量较大时采用。电解法一般作为深度处理,设置在生物处理之后。其COD去除率为20%~50%,色度可以降到50倍以下。
当原废水浓度低,仅用电解法已能达到排放标准时,可考虑只设置电解法处理设施。仅用电解法处理时,COD去除率为40%~75%。
4.活性炭吸附法
活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明,活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性,它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下,对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物,如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等,都有独特的去除能力。所以,活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。
吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程。吸附是一种界面现象,其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种,一种是溶剂水对疏水物质的排斥力,另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附,多数是这两种力综合作用的结果。活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力,在选择活性炭时,应根据废水的水质通过试验确定。对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种。此外,灰分也有影响,灰分愈小,吸附性能愈好;吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近,愈容易被吸附;吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内,吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外,水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少,随pH值的降低而增大。故低水温、低pH值有利于活性炭的吸附。
J. 废水处理基本方法有哪些
酸碱中合
、城市污水处理厂工艺选择的原则
城市污水处理厂的工艺选择一般应遵循四条原则:
1)技术合理。
应正确处理技术的先进性和成熟性的辨证关系。一方面,应当重视工艺所具备的技术指标的先进性,同时必须充分考虑适合中国的国情和工程的性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项目,它作为城市基础设施工程,具有规模大、投资高的特点,且是百年大计,必须确保百分之百的成功。工艺的选择更注重成熟性和可靠性,因此,我们强调技术的合理,而不简单提倡技术先进。必须把技术的风险降到最小程度。
2)经济节能。
节省工程投资是城市污水处理厂建设的重要前提。合理确定处理标准,选择简捷紧凑的处理工艺,尽可能地减少占地,力求降低地基处理和土建造价。同时,必须充分考虑节省电耗和药耗,把运行费用减至最低。对于我国现有的经济承受能力来说,这一点尤为重要。
3)易于管理。
城市污水处理是我国的新兴行业,专业人才相对缺乏。在工艺选择过程中,必须充分考虑到我国现有的运行管理水平,尽可能做到设备简单,维护方便,适当采用可靠实用的自动化技术。应特别注重工艺本身对水质变化的适应性及处理出水的稳定性。
事实上,任何一种工艺总有是有利有敝,关键在于适用性如何。在工程实践中,应该具体情况具体分析,因地制宜,综合比较,取长补短,作出较为优化的选择。
2、城市污水处理厂主导工艺述评
1)AB法工艺
AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段,各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段(A段)停留时间约20--40分钟,以生物絮凝吸附作用为主,同时发生不完全氧化反应,生物主要为短世代的细菌群落,去除BOD达50%以上。 B段与常规活性污泥法相似,负荷较低,泥龄较长。
AB法A段效率很高,并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用,处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理,AB法具有很好适用性的,并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时,优势最为明显。
但是,AB法污泥产量较达,A段污泥有机物含量极高,污泥后续稳定化处理是必须的,将增加一定的投资和费用。另外,由于A 段去除了较多的BOD,可能造成炭源不足,难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合,B段运行较为困难,也难以发挥优势。
目前有仅采用A段的做法,效果要好于一级处理,作为一种过渡型工艺,在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。
2)SBR工艺
SBR工艺早在20世纪初已有应用,由于人工管理的困难和烦琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组,各池工作状态轮流变换运行,单池由撇水器间歇出水,故又称为序批式活性污泥法。
该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布,形成一体化的集约构筑物,并利于实现紧凑的模块布置,最大的优点是节省占地。另外,可以减少污泥回流量,有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水,静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。
由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺,在除磷脱氮及自动控制等方面有新的特点。
但是,SBR工艺对自动化控制要求很高,并需要大量的电控阀门和机械撇水器,稍有故障将不能运行,一般必须引进全套进口设备。由于一池有多种功能,相关设备不得已而闲置,曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外,由于撇水深度通常有1.2—2米,出水的水位必须按最低撇水水位设计,故总的水力高程较一般工艺要高1米左右,能耗将有所提高。
SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。 添加评论
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.txmix | 2009-12-04 20:46:10
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生态工程与污水处理系统
生态工程一般指人工设计的、以生物种群为主要结构组分、具有一定功能的、宏观的、人为参与调控的工程系统。
基本功能:通过一定相互协调的结构形成动态平衡;以多层营养结构为基础进行物质转化、分解、富集与再生。
生态工程类型
物质能量多层利用生态工程
物质转化与再生生态工程
无污染生态工程
污染自净多功能生态工程
工农业联合生态工程
生态工程应用方法
氧化塘法:生物氧化塘是利用藻类和细菌两类生物间功能上的协同作用处理无水的一种生态系统。细菌主要利用藻类产生的氧,分解流入塘内的有机物;分解产物中的无机物,以及一部分小分子有机物又成为藻类的营养源。
氧化塘法
生物组成:藻类、细菌、微型动物
特点:构筑物简单、能源消耗少,运转管理方便
类型:兼性塘、厌氧塘、好氧高效塘、精制塘、曝气塘
水生植物塘
人工湿地处理系统
湿地是每年在足够长的时间内具有浅的表面水层,能维持大型水生植物生长的生态系统。
人工湿地是根据自然湿地模拟的人工生态系统,用于处理废水。
污水土地处理系统
利用土地以及其中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来处理已经过预处理的污水或废水,同时利用其中的水分和肥分促进农作物、牧草或树木生长的工程设施。
利用土地生态系统的自净能力净化污水。
污水土地处理系统与污灌的区别
土地处理系统对污水进行必要的预处理;
土地处理系统是按照全年连续运行的污水处理设施;
土地处理系统具备完整的工程系统并可以调控,底层防渗系统能有效控制污水对地下水可能造成的污染;
土地处理系统种植有利于污水处理的经济作物,一般不种植直接食用的农作物。
这是我们上课学的,希望能帮到你!这周四刚考完,还考这题了呢! 添加评论
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.sun7680111 | 2009-12-04 20:47:48
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CCAS工艺,即连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration System),是一种连续进水式SBR曝气系统。这种工艺是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式处理法)的基础上改进而成。SBR工艺早于1914年即研究开发成功,但由于人工操作管理太烦琐、监测手段落后及曝气器易堵塞等问题而难以在大型污水处理厂中推广应用。SBR工艺曾被普遍认为适用于小规模污水处理厂。进入60年代后,自动控制技术和监测技术有了飞速发展,新型不堵塞的微孔曝气器也研制成功,为广泛采用间歇式处理法创造了条件。1968年澳大利亚的新南威尔士大学与美国ABJ公司合作开发了“采用间歇反应器体系的连续进水,周期排水,延时曝气好氧活性污泥工艺”。1986年美国国家环保局正式承认CCAS工艺属于革新代用技术(I/A),成为目前最先进的电脑控制的生物除磷、脱氮处理工艺。
CCAS工艺对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。
经预处理的污水连续不断地进入反应池前部的预反应池,在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)进入反应区。在主反应区内依照“曝气(Aeration)、闲置(Idle)、沉淀(Settle)、排水 (Decant)”程序周期运行,使污水在“好氧-缺氧”的反复中完成去碳、脱氮,和在“好氧-厌氧”的反复中完成除磷。各过程的历时和相应设备的运行均按事先编制,并可调整的程序,由计算机集中自控。
CCAS工艺的独特结构和运行模式使其在工艺上具有独特的优势:
(1)曝气时,污水和污泥处于完全理想混合状态,保证了BOD、COD的去除率,去除率高达95%。
(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率达80%以上,保证了出水指标合格。
(3)沉淀时,整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态,使出水悬浮物(SS)极低,低的SS值也保证了磷的去除效果。
CCAS工艺的缺点是各池子同时间歇运行,人工控制几乎不可能,全赖电脑控制,对处理厂的管理人员素质要求很高,对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。
B、国内外城市污水处理厂发展概况
水是经济发展和社会可持续发展的一个重要因素。随着城市规模的不断扩大和人口的增加,水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。“环境保护”是我国的基本国策,中国可持续发展的战略与对策制定的2000年治理目标,要求城市污水集中处理率达20%。目前,我国正处于城市污水处理事业的大发展时期,尤其随着国家西部大开发战略的实施,中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。
城市生活污水处理自200年前工业革命以来,越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来,城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水,并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、 AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺,以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚,目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时,必须结合我国发展,尤其是当地实际情况,探索适合我国实际的城市污水处理系统。
结合我国实际情况,参考国外先进技术和经验,建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向:
(1)总投资省。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
(2)运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
(3)占地省。我国人口众多,人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
(4)脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。
(5)现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。
C、几种处理系统的工艺比较
为了选择出工艺上最可靠,投资上最经济,管理上最方便的城市污水处理系统,结合当地的实际情况,我们调研了国内外污水处理厂的成熟经验和发展趋势,并进行了比较。
目前,国内外城市污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理是采用物理方法,主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟,差别不大。二级处理则是采用生化方法,主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性,溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前,这一处理工艺有多种方法,归结起来,有代表性的工艺主要有传统活性污泥、氧化沟、A/O或A2/O工艺、SBR及CCAS工艺等。目前,这几种代表工艺在国内外都有实际应用。
二、SPR高浊度污水处理技术
在天然淡水资源已被充分开发、自然灾害日益频繁暴发的今天,缺水已经对世界各国众多城市的经济和市民生活构成了十分严重的威胁,缺水危机已经是我们面临的现实,解决城市缺水问题的重要途径应该是将城市污水变为城市供水水源。城市污水就近可得,来源稳定,容易收集,是可靠且稳定的供水水源。城市污水经净化后回用主要可作为市政绿化、景观用水和工业用水。
城市污水再生回用工程包括污水收集系统、污水净化处理技术及其系统、出水输配系统、回用水应用技术和监测系统。其中污水净化再生技术及其系统是关键,污水净化处理的流程要简单可靠,投资和运行费用要为该城市经济实力所能承受,处理后出水的水质要满足回用的要求。
沿用了许多年的传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的净化处理要求,处理后出水更不能满足城市对水回用的水质要求。沿着传统的工艺技术路线只能进一步附加传统的“三级处理”设备系统,既回避不了庞大复杂的传统二级生化处理系统,也回避不了投资和运行费用都十分昂贵的传统三级过滤吸附处理系统。这些恰恰是实现污水回用的忌讳之处。所以,环保市场十分迫切需要净化效率更高、处理后出水能满足现有环保标准并且能回用于城市,投资和运行费用又要为现有城市的经济实力所能接受的污水处理新技术和新设备。
最新发明的“SPR高浊度污水净化系统”(美国发明专利)将污水的“一级处理”和“三级处理”程序合并设计在一个SPR污水净化器罐体内 ,在30分钟流程里快速完成。它容许直接吸入悬浮物(浊度)高达500毫克/升至5000毫克/升的高浊度污水,处理后出水的悬浮物(浊度)低于3毫克/升(度);它容许直接吸入 CODcr为200毫克/升至800毫克/升的高浓度有机污水,处理后出水CODcr可降为40毫克/升以下。只需用相当于常规的一、二级污水处理厂的工程投资和低于常规二级处理的运行费用 ,就能够获得三级处理水平的效果 ,实现城市污水的再生和回用。
SPR污水处理系统首先采用化学方法使溶解状态的污染物从真溶液状态下析出,形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒;选用高效而又经济的吸附剂将有机污染物、色度等从污水中分离出来;然后采用微观物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体;再依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理,在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离;清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后,达到三级处理的水准,出水实现回用;污泥则在浓缩室内高度浓缩,定期靠压力排出,由于污泥含水率低,且脱水性能良好,可以直接送入机械脱水装置,经脱水之后的污泥饼亦可以用来制造人行道地砖,免除了二次污染。
最新发明的SPR污水净化技术以其流程简单可靠、投资和运行费用低、占地少、净化效果好的众多优势将为当今世界的城市污水的再利用开创一条新路。城市污水实现再利用之后,为城市提供了第二淡水水源,为城市的可持续发展提供了必不可少的条件,其经济效益和社会效益是不可估量的.