鉴于钢铁生产企业对水资源的需求量大以及我州绝国面临着水资源匮乏的情况,需要最大限度的减少钢铁生产的取水量,进而降低新水的消耗,真正的实现节能减排,这就需要加强对废水的处理和回用。在钢铁生产企业中,借助一定的工艺,结合企业的生产特点和实际情况,对废水进行合理的处理和回用,进而减少消耗和污染,实现钢铁生产企业经济效益和环境效益的统一,真正的促进钢铁生产企业的可持续发展。
一、钢铁生产企业的废水特征
钢铁生产企业包括多个部门,如原料厂、烧结球团厂、焦化厂、炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂、机修动力厂等分厂,其中直接循环冷却水和间接循环冷却水强制排污水占生产排水的大部分,并且呈现出悬浮物和盐分含量大的特点,其污染物主要是悬浮物、硬物和油。
在钢铁生产企业的废水中加入混凝剂、助凝剂和石灰等材料后,可以通过沉淀和过滤等物化处理手段,除去废水中的浮油以及悬浮物等,进而满足进行回用的要求,可以进行厕所的冲刷、车间地面的清洗以及绿化等。就当前钢铁生产企业的废水处理技术而言,应用的是分流制排水系统,不同水质的废水经过不同的渠道,采用不同的处理工艺,提高了废水处理的效率。钢铁生产企业的废水排量大,会导致调节池容积的增加,这势必会增加土建费用,与此同时对于溶解性有机物含量高的废水,即使经过处理后也难以达到回收利用的标准。此外,在废水的处理中,会混入有机污染物,进而导致了藻类植物在构筑物中的繁殖,这就需要借助更多含量的石灰药量,增加了废水处理的成本。
可见,钢铁生产企业的排放废水量大,并且废水水质差,在进行废水的处理和回用方面面临着较大的困境,需要采取有效的措施,对废水的处理和回用系统进行设计改进,进而满足钢铁生产企业对废水处理的需求,进而推动钢铁生产企业的可持续发展。
二、钢铁生产废水处理与回用设计的工艺流程
钢铁生产企业的废水排放量大,从节约用水、保护环境以及减少废水排放等方面综合考虑,需要对生产的废水进行回用和处理,提高废水的质量,保证达到一定的水质指标,实现钢铁生产企业经济效益和环境效益的有效结合。
在对钢铁生产企业的废水进行处理和回用时,要以企业的废水排放量、水质的特征以及回用水水质的标准设计系统,按照一定的工艺流程进行。鉴于钢铁生产企业的废培迹宏水中多是浮油和悬浮物,需要借助物化处理方法,通过利用石灰法混凝、沉淀、过滤来完成废水的处理和回用,不仅大大的提高了废水处理的效果,并节约的了生产成本,提高了钢铁生产企业的经济效益和环境效益,其工艺流程图如下:
钢铁生产企业的废水先经过收集网后被送到废水处理厂,在粗格栅的作用下去除其中的较大颗粒的固体以及垃圾,这样可以避免后续配册工艺设备产生阻塞的现象。经过初步处理的废水进入调节池中,然后调节池将在加入一定的药剂以后将废水输送到细格栅,经过进一步的过滤后自流到曝气除油沉砂池,在压缩空气搅拌作用下,进行砂水油的分离。同时在除油沉砂池内经常设置刮油刮渣机以及吸砂泵,用于除去水中无机颗粒的沉淀物,进而提高去油的效率,并且大大减少了固体颗粒对后续设备的磨损。下一个环节是进入混凝反应配水池,借助石灰乳和聚铁溶液进行化学反应,用于去除废水中的碱度以及部分硬度,并且可以起到一定的杀菌消毒作用,避免藻类植物的繁衍,这一环节中压注意石灰的投入量控制。经过混凝反应后的废水进入高效沉淀池,池采用絮凝反应池与沉淀池合建模式,在絮凝反应池中投加聚合物电介质,并从沉淀池回流活性泥渣,通过吸附架桥作用,使细小的矾花变大,以利于悬浮物颗粒沉淀去除。
在经过以上工艺处理的废水一般都能达到回用水质的要求,对于达不到要求的废水需要经过过滤,进而降低水浊度,应用最为广泛的是深层过滤技术,是在利用均质级配滤料的基础上,保证一定的过滤水位,并提高滤床的深度和滤池的纳污能力,大大地提高了水的质量,满足钢铁生产的需求。
三、钢铁生产企业污水处理和回用系统
为了更好的发挥钢铁生产企业的污水处理和回用系统的效果,需要对各个子系统的作用和重要的工艺参数进行合理的把握,进而保证处理后的水能够满足回用水水质标准的要求。
(一)对废水的预处理
为了去除废水中的浮渣、浮油和沉砂,需要对废水进行预处理,在提高浮油去除效率的同时,还对后期处理中的设备和构筑物起到了很大的保护作用。在对废水进行预处理时需要借助一定的设备,如废水进水井、粗格栅、调节水池、提升泵站、细格栅、曝气除油沉砂池等。废水进水井主要用于对废水进行汇集,并对废水的PH值进行监控。而粗格栅是调节池中除去水中较大漂浮物的主要设备,在运作中需要工作人员进行定期的清理清运。调节水池是为了减小废水流动的波动,并且保证污水均质同时保证下游的污水流量变化控制在最小的范围内。提升泵站是借助自动调节阀实现对流量的自动调节,并最大限度的减少水量对沉淀池的冲击。细格栅同粗格栅一样,都是用于去除水中的固体杂质,前者可以进一步提高污水的质量。由于钢铁生产企业的废水含油量较大,需要借助曝气除油沉砂池,降低其含油量并减少对后续工作设备的磨损,为后期的废水处理和回用创造了有力的条件。
(二)混凝沉淀
混凝沉淀工艺由1座前混凝配水构筑物、3座絮凝反应高效沉淀池与1座后混凝反应池组成,主要是借助一定用量的药剂投入到污水中产生化学反应,进而提升水的质量,满足回用的要求。在对废水进行污水沉淀凝固时,需要加强对废水水质的研究,并就不同水质进行分流处理,进而为试剂的使用量提供参数依据,减少资金的投入,提高钢铁生产企业的经济效益。
(三)对废水的过滤
在经过高效沉淀处理后的水,需要加入一定的酸来调节其碱度,这就需要进行进一步的处理,利用高速砂滤池,保证水质满足回用水质的标准,并且首先要对反洗水量进行控制,然后利用清水池进行加压后方可回收利用。在系统的设计中,可以实现过滤的自动控制,并,采用PLC调节滤后出水阀开启度控制滤池过滤水位保持恒定值实现,进而保证水流均匀地通过滤料层,大大的提高了过滤的效果。
此外,在对钢铁废水进行处理以后,还要实现对废水的回用,同时还需要将废水的杂质进行清运处理,避免对环境的污染和破坏,真正的使钢铁生产企业的废水处理进入良性循环。
结束语:
为了实现钢铁生产企业的可持续发展和顺应科学发展观的要求,需要建立钢铁生产企业的废水处理和回用系统,利用先进的工艺,加强对废水的处理,以便其满足回用水的指标,进而实现钢铁生产企业经济效益和环境效益的统一,为钢铁生产企业的发展指明方向。
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② 水处理基本知识 中水回用
水处理是确保水资源清洁和高效利用的关键过程,主要分为两大类:纯水制备和污水处理。其中,纯水制备关注出水水质,而污水处理则侧重于处理原水中可能存在的有毒有害物质。随着水资源的紧缺和环保要求的提升,中水回用技术越来越受到重视,尤其是在工业领域。中水回用,指的是将小区或企业产生的生活污水经过处理达到特定标准后,用于绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗和家庭坐便器冲洗等,以实现节约用水的目的。无论是工业废水还是生活污水,只要涉及到回收利用,都可称为中水回用。
中水回用系统通常由三部分组成:预处理、回用系统和辅助系统。预处理环节通过物理和化学方法去除原水中大部分有毒有害物质,使其接近自来水或地表水标准,这一环节的复杂程度取决于原水的污染成分和浓度。回用系统则采用超滤或其他过滤方式,结合核心处理设备进行水处理,以满足特定用途的需求。这些核心设备包括软化器、一级RO、二级/EDI、纳滤和抛光树脂等,分别用于简单清洗、接近市政自来水、达到纯化水或高纯水标准、脱色和超纯水制备等。辅助系统则根据回用标准和细节要求,进行消毒杀菌等处理,确保水质安全。
中水回用系统集成了催化氧化、物化、生化、膜分离等多种技术,是一个高技术含量的综合系统。预处理和回用系统之间存在紧密关联,预处理的效果直接影响回用系统的运行压力。例如,在处理超声波清洗废水并实现零排放时,需通过物化处理“混凝沉淀”工艺,之后进入中水回用设备,最后通过蒸发器完成浓缩液的结晶。
在设计中水回用及零排放系统时,需要考虑废水的特性,如COD、SS和pH含量高,以及可能存在的油脂等污染物。因此,采用物化处理“混凝沉淀”工艺流程是合理的解决方案。之后,废水将经过多级过滤和单效蒸发器处理,以确保水质满足特定用途需求。中水回用和零排放系统的实施,不仅提高了水资源的利用效率,也增强了环境保护,但同时也对企业的环保设备投入提出了更高要求。总体而言,中水回用和零排放是大势所趋,具有长远的环保和社会效益。
③ 浅析中水回用技术及应用
污水资源化包括城市污水、工业废水和建筑小区生活污水的再生利用。其中建筑中水的回用,是指通过对集中住宅小区和密集建筑群等生活杂排水的局部收集、处理,再回用于附近建筑物和建筑小区的冲侧、绿化等生活杂用。中水回用既节省水资源,又减少城市供排水管网和处理设施的负荷,是解决缺水问题的一条有效途径。
1.中水回用技术简介
其特点为用各种物理、化学、生物等手段对工业所排出的废水进行不同深度的处理,达到工艺要求的水质,然后回用到工艺中去,从而达到节约水资源,减少环境污染的目的。下面就两种最主要的回用技术作一介绍:
1.1冷却水技术
节约冷却水是工业节水的主要途径:
1、改直接冷却水为间接冷却水
在冷却过程中,特别在化学工业中,如采用直接冷却的方法,往往使冷却水中夹带较多的污染物质,使其失去再利用的价值,如能改为间接冷却,就能克服这个缺点。
2、降低冷却要求,减少冷却水用量。
3、采用非水冷却。
如在某种工艺生产中,采用空冷或油冷,达到冷却的目的。
4、利用人工冷源或海水作冷却水,减少地下水或淡水用量。
5、合理利用冷却水。
对已使用过的冷却水可以进行一定的降温措施后,反复使用,也可以在第一次作为冷却水使用后,用于其它对水质、水温要求较低的场合。
在采用这个办法时,要注意各车间供水系统的密切配合,加强冷却水的管理,避免因一个环节出问题而影响其他车间供水。
6、冷却水的循环利用
这种冷却水利用技术主要是经过冷却器变成的热水经过冷却构筑物使水温降到回用水水温,从而循环使用。
冷却水在循环使用时,应注意水中细菌的繁殖、水垢的形成、设备腐蚀、水压、水量变化等问题。
1.2一水多用或污水净化再利用
由于生产工艺中各环节的用水水质标准不一,因此将某些环节的水经过适当的处理后重复利用或用于其它对水质要求不高的环节中。以达到节水的目的。如:可先将清水作为冷却水用,然后送入水处理站经软化后作锅炉供水用。城市污水集中处理后用于生产、生活等。
中水回用技术举例
下面就生活中水做一简单介绍。
生活中水,主要指生活污水经过处理,达到使用标准后,用于冲厕、绿化、景观、喷洒路面以及冷却水的补充等杂用。中水水质应达到《生活杂用水水质标准》。
1、中水水源
选择中水,应首先选用优质杂排水,一般可按下列顺序取舍:
a、冷却水b、淋浴排水c、盥洗排水d、洗衣排水e、厨房排水f、厕所排水
2、处理工艺
当以优质杂排水和杂排水作为中水水源时,可采用以物化处理为主的工艺流程,或采用生物处理和物化处理的工艺流程。
当利用生活污水作为中水水源时,可采用二段生物处理,或生物处理与物化处理相结合的处理工艺流程。
3、中水设计建设规定
凡建设项目都应按规定同时配套设计中水设施,属以下情况的建设项目必须配套设计建设中水设施:
a、宾(旅)馆、饭店、商店、公寓、综合性服务楼及高层住宅等建筑的建筑面积在2万平方米以上。 b、机关、科研单位、大专院校和大型综合性文化、体育设施的建筑面积在3万平方米以上。
c、住宅小区规划人口在3万人以上(或中水回用量在750立方米/日以上)。
有关中水设施的管理按照建设部发布的《城市中水设施管理暂行办法》执行,中水设施的设计按中国工程建设标准化协会编制的《建筑中水设计规范》。
2.中水回用水质要求
中水水质必须要满足以下条件:
2.1 满足卫生要求。其指标主要有大肠菌群数、细菌总数、余氯量、悬浮韧、cod、bod5、磷化物等。
2.2 满足人们感观要求,即无不快的感觉。其衡量指标主要有浊度、色度、臭味等。
2.3 满足设备构造方面的要求,即水质不易引起设备、管道的严重腐蚀和结垢。 其衡量指标有ph值、硬度、蒸发残渣、溶解性物质等。
近年来,我国对中水研究越来越深入,为保证中水作为生活杂用水的安全可靠和合理利用,于一九八九年正式颁布了《生活杂用水水质标准》(cj251一89)。
3.中水回用标准及方式
3.1国内的城市杂用水标准情况
1989年建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(cj25.1-89)是我国有关城市杂用水水质的第一个部颁标准。该标准规定了厕所便器冲洗、城市绿化、洗车、扫除等生活杂用水水质要求。2002年中南市政设计研究院主持对该标准进行了修订并上升为国家标准(gb/t18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水质》)。修订中将杂用水的适用范围进行了调整,增加了消防和建筑施工用水。
3.2中水回用方式
城市可根据污水处理能力的大小和当地情况,选择不同的回用方式。大体有以下几种:①选择式回用方式,即在污水处理厂周围的一些居民区铺设管道,实行分质供水回用;②分区回用方式,即根据城市状况,分区实行污水再生利用;③全城回用方式,即全城铺设中水管道,适用于新建城市和有污水处理能力的小城镇。
4.中水回用的主要途径
4.1回用于工业
污水处理厂达标排放的废水,根据用途的不同可直接或再经过进一步处理达到更高的水质后应用于工业生产过程中,如用做冷却水,熄焦、熄炉渣用水,灰渣水力输送用水,工厂绿地浇洒,地面、设备、车辆冲洗,消防用水,其中最具普遍性和代表性的用途是工业冷却用水。
4.2城市杂用
中水的城市回用途径主要有以下几个方面:一是城市生活冲厕用水,二是城市部分商业用水(如洗车行业),三是道路喷洒用水与城市绿地灌溉,四是非接触性景观中水与消防用水等。其中,城市生活用水是比较稳定的用水渠道,道路喷洒用水与城市绿地灌溉具有一定的季节性。
4.3农业灌溉
经过污水处理厂处理后排放的废水只需再经过简单的过滤即可达到农业灌溉用水的水质标准,其环境卫生和农产品的卫生学状况均良好。中水用于灌溉农田,通过土壤过滤、吸附、离子交换、化学反应、土壤微生物代谢和作物根系的吸收等机理,也能进一步净化水质,改良土壤结构,增加水分和肥分,使农作物增产,节省大量化肥,可获得良好的经济效益。中水回用于农业灌溉,一般尚需建设一定的调蓄、灌溉工程,才能达到充分利用的目的。农业灌溉用水受季节性的影响明显。
4.4水利工程
4.4.1城市二级河道景观用水。国家对景观水质制定了水质标准,二级污水处理厂的出水水质与河道景观用水水质要求相似。在卫生指标上加以再处理即可达标。只要河道是流动的,其本身就具有一定的自净能力,这样不仅使城市景观得到改善,也为河道两岸再生水回用单位提供了输水渠道。
4.4.2用于地下含水层的存储及恢复。由于地下水的开采量过大,引起地面下沉。为了控制下沉,除限制开采量或禁止开采外,还要采取回灌措施。中水可以作为回灌水的水源之一,但要经过进一步处理,以达到地下水回灌的水质要求方可回灌。
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④ 用于回用的工业废水处理工程实例
用于回用的工业废水处理工程具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
我国处于严重缺水的边缘,有十余座城市人均水量低于1700m3,属严重缺水区域。由于工业用水占城市用水的绝大部分,所以工业废水的处理回用意义重大[1]。
1 工程概况
回用水装置出水用做循环水系统补充水,其处理出水水质指标优于《污水再生利用工程设计规范》循环冷却系统补充水要求的水质,能满足《化工企业循环冷却水处理设计技术规定》中敞开式循环冷却水的水质要求。供水压力0.2MPa,出水含盐量约100mg/L(脱盐率>97%),产水率预期为65%。
3 处理工艺方案的确定
从回用水装置进水水质分析:进水含盐量较高,约2300mg/L,硬度及碱度均较高,分别为1087mg/L和650mg/L。为确保出水水质达到要求,确定整体流程为“石灰软化+絮凝高效沉淀+过滤+超滤+反渗透”。(1)高效沉淀池。本工程采用高效沉淀池,它将混凝、絮凝、沉淀和污泥浓缩功能集合于一体。其主要优点是占地小,沉淀效率高、排放污泥含固率高、抗负荷变化能力强、节约药剂、水量损失较低;(2)过滤。本工程设计采用V型滤池,它具有滤池过滤周期长、滤料层利用率高、滤后水质好、反洗强度小、节省冲洗水量和电耗、反冲洗效果好等特点,是一种较为理想的滤池,可以确保出水水质和供水的安全性[2];(3)除盐。本工程选用反渗透装置作为除盐的技术手段。反渗透膜装置是在压力作用下,大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜,回用水,水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜,残留在少量浓水中。反渗透装置适宜进水含盐量较高的原水,其运行能耗小。
4 工艺流程
厂区回收水进入回收水池,经回收水泵提升进入高效沉淀池,在混凝池内加入三氯化铁,混凝池出水进入石灰投加池,软化后的水进入絮凝池,絮凝池出水进入沉淀池,沉淀池出水进入中和池,在此投加硫酸使出水pH调整为6~9。中和池出水进入滤池,滤池出水经滤后水泵提升进入超滤装置,超滤出水进入超滤产水罐,经超滤产水泵提升进入反渗透装置,反渗透出水进入回用水罐,经回用水泵提升至回用水管网。
5 主要处理单元设计参数
5.1 构筑物
(1)回收水池 平面尺寸为40×18m。设计水深3.5m,总有效容积为2520m3。两台潜水搅拌器功率为7.5kW,连续运行,保证池内水质均匀;(2)混凝池 混凝池结构为半地下钢筋混凝土结构。平面尺寸为2.7×2.7×7m,设计水深6.5m,总有效容积为47m3。池内设一台快速搅拌器(260M102),直径1300mm,P=7.5kW;(3)絮凝池 絮凝池为两座,结构为半地下钢筋混凝土结构。平面尺寸为5.5×5.5×7.7m,设计水深7m,总有效容积为423m3。每座池内分别设一台搅拌器(260M105A或260M105B),直径2650mm,P=1.1kW;(4)沉淀和污泥浓缩池 沉淀和污泥浓缩池为两座。平面尺寸为10.5×10.5×7.7m,设计水深6.9m,单池有效容积为849m3,设计上升流速12m/h;(5)中和池 中和池结构为地下钢筋混凝土结构。平面尺寸为4×4m,设计水深6.4m,总有效容积为102m3。池内设一台搅拌器(260M106):直径2000mm P=5.5kW;(6)滤池 总过滤面积为216m2,共分4个单池,单池面积为54m2;(7)滤后水池 滤后水池结构为地下钢筋混凝土结构。平面尺寸为17×18m,设计水深4.3m,总有效容积为1315m3。
5.2 设备
(1)超滤装置 超滤装置的膜组件采用抗污染复合膜。滤膜材质为PVDF(聚偏二氟乙烯)。超滤系统单套产水量为175m3/h,共8套。膜通量55 L/m2・h,工作压力0.2MPa,过滤周期45 min,反洗总历时为30~60秒,水反洗强度:100L/m2・h,自用水率≤10%,产水SDI<1,产水浊度<1NTU;(2)超滤产水罐 超滤产水罐共一个,材质为碳钢,规格中Ф×H =10×10m,总有效容积为700m3;(3)反渗透装置 反渗透装置的膜组件采用世界上先进的低压复合膜。为保证该装置的正常运行,配置了阻垢剂投加装置、RO清洗系统、RO反冲洗系统等;(4)回用水罐 回用水罐共两个,材质为碳钢,规格Ф×H=10×10m,总有效容积为1400m3。
6 结语
采用处理流程为“石灰软化+絮凝高效沉淀+过滤+超滤+反渗透”,污水处理的效果较好,达到了回用水的水质要求。废水回用具有极大的经济效益和社会效益。但由于本工程有部分关键部件采用原装进口产品,使得总体投资略高。
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⑤ 基于市政污水处理及回用问题略述
污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率,又有效地保护了水环境,有利于实现城市水系统的健康、良性循环,从长远来看,这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。如何在满足规定的各种技术条件下,优化污水处理,发展污水再生回用事业并合理利用污泥,是一个重要课题。本文就此提出了一些自己的观点,望同行参考借鉴。
前言
随着城市化的加快和经济建设的发展,城市污水排放量迅速增长,大量未经处理的城市污水任意排放,不仅造成水环境的污染,更加剧了水资源的紧张,同时制约了城市经济的发展,危害人民身体健康。而经过净化的污水可以作为一种再生的水资源,具有量大、集中、水质和水量都较稳定的特点,能够用于农业、工业和市政用水,不仅可以缓解城市水资源的供需矛盾,而且还可减少对水环境的污染。
一、工业废水处理的特点分析
工业废水处理的特点是:针对性强,技术变化多。主要技术有隔油、气浮、混凝、沉淀、重力过滤和膜过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、电解、电渗析、反渗透等专用技术来分离减少工业废水中的油、色、重金属、有毒有害物质,在工业废水治理中也常常用到水解酸化、接触氧化、表面曝气、纯氧曝气、厌氧和好氧活性污泥法等生化技术。由于工业废水处理设施一般规模小歼睁旁、技术性强,工艺组合灵活,结构通常为钢制,即使内部管线穿插较多,运行维护也不太困难。工业废水处理在技术上是与城市污水处理类同的,但是如果把工业废水处理设施的设计思路简单地套用在城市污水处理工程中会带来很多预想不到的问题。城市污水处理厂的特点是规模大、占地大、设施尺寸大、单元多,处理设施通常为钢筋混凝土结构,因此相应地要求整体工艺构成要简单,单体设施构成也要简化,尽量减少管线穿插和复杂结构,以便减少全厂设施设备的维修管理总量。正因为城市污水处理设施规模大,投入多,它的结构坚固简单,使用年限长,规模效益好,单位处理成本较低,运行效果比较稳定,在环境治理上发挥的作用突出,因此一经确定要搞城市污水处理工程时,要根据城市污水处理工程的特点,借鉴他人的经验与技术,慎重选择工艺、考虑方案,即:整体工艺构成要简单,单体设施构成要简化,便于维护,便于运行,能耗尽可能低,占地尽可能省,运行效果要稳定。
二、水污染控制的发展分析
随着社会的发展和人们环境意识的增强,我国水早肆污染控制经历了由单一污染源的治理、污染物浓度达标排放到区域污染综合防治、以环境容量为依据的污染物排放总量控制的两个阶段。在氏橡过去的几十年中,由于我国的污染防治工作一直摆脱不了点源治理、达标排放、三同时和谁污染、谁治理的政策,实际结果并不理想。据国家环保总局对我国5556套工业废水处理设施调查结果表明,三个效率(污染治理设施的运行率、设备利用率、污染物去除率)较好的仅占运行设施总数的35.7%,其污染物去除率达到设计能力的只有50%,总体有效投资只占全部处理设施总投资的31.3%,只有不足1/3的设备发挥作用。由此可见原有污水处理系统的规划、设计、思想原则中存在不少问题,已不再适应当前我国经济发展和环境保护的要求。
三、水处理及其回用问题分析
在污水深度处理、超深度处理、污水再生回用已经实用化了的今天,城市总体规划与给水排水系统规划都应当重新考虑,将污水的再生和回用放到重要位置上来。21世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化,从而恢复健康水循环和良好水环境,维系水资源可持续利用。
1、污水处理厂的规模、数目与选址。污水处理厂设计应进行近期及远期规模的研究,以合理确定工程分期。以远期规模做为污水处理厂选址的依据,其选址用地条件应满足远期处理用地的需要,以利于工程的扩建。对中小城市污水处理厂,近期建设规模不宜过大。按照传统规划方法,污水处理厂厂址一般尽可能地安放在各河系下游、城市郊区,但是这种系统布局使污水厂距离再生水用户较远,需铺设的回用水管网费用相应增加,不利于污水的资源化。因此,在确定污水处理厂厂址时,还应对再生水的用户进行调查分析(城市中的自然水面、小河、绿地和工业再生水用户),并根据回用水的需求,在城市中适当位置设置污水净化厂(再生水厂),收集附近区域的城市污水,根据回用水质要求加以处理之后就近回用。因此,城市污水厂的数目不应拘泥于传统经验,而应该依据城市实际中水回用的需要在适当位置建设合适规模的污水处理厂,使得整个城市形成大、中、小,近、远期相结合的污水处理厂布局规划。这样,既有利于污水回用,又减轻了城市排水管网系统的负担,易于实现分期建设,符合我国当前国情。
2、处理工艺。污水处理的方法较多,按照不同的分类标准可以分成不同的工艺流程。因此应该根据污水水质和回用水水质的要求,对水处理单元进行多种组合,通过技术经济比较来选择出经济可行的污水处理流程。污水处理厂的设计进水水质,应在市区选择几个有代表性的排污口,定期实测其水质水量,采用加权平均确定其现状水质浓度,以此为基础,结合其它监测资料并考虑一定余地,确定设计进水水质。因不同城市产业结构的差异,切忌简单类比。这就要求在确定工艺流程的时候增加对该厂附近地区污水再生水需求情况的调查,以便对处理工艺进行适当的延长和完善,即可满足污水回用水质的要求。随着环境及法规的压力,城市污水处理厂普遍采用二级生物处理工艺,在生物法中,有活性污泥法和生物膜法两大类,活性污泥法因其处理效率高,在城市污水处理厂得到广泛应用。另外,在排水管网为合流制的条件下,进入污水处理厂的污水流量雨天是晴天的2-4倍,当出现雨水冲击负荷时,大量活性污泥从曝气池转移至二沉池,并造成污泥流失。改进型Orbal氧化沟工艺和SBR工艺可解决上述问题并使有机物得到有效降解。
3、污水回用。我国属世界12个贫水国家之一,人均水资源占有量仅2400m3,尤其北方地区人均水资源占有量仅200-400m3,水资源的紧缺状况在一定程度上限制了工农业生产和城市的发展,许多城市不得不到几十公里以外开辟水源,其投资在1000元/m3以上,制水成本高达1.0元/m3以上。相比之下,城市污水处理厂二级处理的尾水,是一种稳定的水资源,经过处理后可做为工业冷却洗涤用水、市政杂用水及城市河道湖面的景观用水,其投资约200-300元/m3,制水成本在0.30元/m3左右。大部分城市工业用水量约占总用水量的50%-70%以上,其中冷却、洗涤等用水量大但水质要求不高。在城市污水处理厂设计中,应研究污水回用的可能性,调查研究回用对象及水质要求,并结合回用水水质要求进行污水处理工艺选择,进行厂区总平面布置时,应考虑污水回用的处理用地。在规划中还应该引起注意的是应妥善处理和处置城市污水处理厂产生的大量污泥,避免产生二次污染,危害城市环境。目前较多的是将污泥填埋,这不但需要大量的土地,而且废弃了大量污泥资源。因此污泥处置的最终出路应该是作为农业肥料充分利用污泥中富含的N,P,K等营养物质,既可避免污染,又可创造经济效益。目前我国投入到污水厂建设的资金较为有限,要在全国范围内普遍地实现污水资源化还需要一个认识过程,但是必须注意到这将是解决我国水问题的有效途径。
四、结语
在回用经处理的城市污水时,应注意其使用的安全性,对可能与人体接触的各种用水的安全性必须给予充分重视,不同用途的水应采用不同的处理工艺。对于接入居民住户的回用水管线,可能存在用户擅自改动管道,将其与自来水串接,也可能误将回用水直接用于生活用水,或因管理体制不健全,一些人对回用水进行不法应用而危害他人健康。因此,回用水管线必须有明显标识,并制定相应的施工、改接管理办法,对与人体有直接接触的各种用水,卫生防疫部门应制定有关办法。同时要通过各种媒体宣传回用水的积极意义。
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⑥ 石油化工废水处理方法
石油化工废水处理方法具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水量越来越高,而无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体溶解物质和悬浮固体等组成。
石油从地下开采出来,经过脱水稳定处理后进入到集输管线,然后输到炼油厂或油库,在厂内再次进行脱水、脱盐处理,当原油中含水量小于或等于0.5%,含盐量小于5000mg/L后,方可进入到常减压装置。在加热炉内将原油加热到350℃以上,然后进行常压蒸馏、减压蒸馏,分割出汽油、煤油、柴油、润滑油馏分,常压重油和减压渣油作为二次加工的原料。为了提高产品质量及原油的综合利用串,在炼油厂还要进行二次加工,主要装置有催化裂化、铂重整、加氢、糠醛精制、聚丙烯、焦化、氧化沥青等多套装置,由于这些装置均采用物理分离和化学反应相结合的方法,生产过程往往是在高温下进行的,这就需要消耗燃料及冷却介质(水)。
在工艺汽提及注水、产品精制水洗水和机泵轴封冷却水等工艺中,水和油品要直接接触,因而产生含油污水,含酚污水等。
因为石油化工废水的处理难度大,不仅浓度高,而且难以溶解。因而,在石油化工废水的处理中,一般要用到化学成分。典型的就是化学法、物理法和生化处理技术。
1、化学法
化学法是指在石油化工废水的处理中,使用化学成分使废水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法,从而达到处理废水的目的,避免环境污染。
1.1絮凝
石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。絮凝可以用来处理炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等污染物成分。在具体操作中,絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。目前,采用微生物絮凝剂,利用生物技术制成的废水处理剂,同其它絮凝剂相比具有许多优点,比如,易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。
1.2氧化法
氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。针对不同成分的石油化工废水,可以选择不同的方法,这样可以达到最有效、最经济、最安全的处理废水的目的。
1)光催化氧化法。光催化氧化法,可以有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来,从而达到处理污水的目的,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO 等为催化剂,用此法处理含有21 种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。还有人用Fe2+和H2O2作氧化剂, 铁离子与紫外光之间存在协同效应,使H2O2分解产生氢氧根的速度大大加快,因此氧化效率得到提高,该法在许多国家尚处于研究阶段。
2)湿式氧化法。湿式氧化法可以分为两类,分别是催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。卢义成等用湿式空气氧化工艺处理石化废液,COD、无机硫化物、硫代硫酸盐和总酚的去除率平均为81.8%、近100%、91.7%、近100%。结果表明该法在处理效果上已经达到国外同类设备的处理效能。
3)臭氧氧化法。臭氧氧化法有其独到的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。但是,其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理, 在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。黎松强等用臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油类的去除率平均为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,出水主要指标达到地面水Ⅳ类水质标准。
2、物理法
1)吸附。吸附,指的就是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而得以去除的方法。常用的吸附剂为活性炭,可有效去除COD、废水色度和臭味等,但其处理成本较高,而且容易造成二次污染。在石化废水处理中,吸附常与絮凝或臭氧氧化联用。
2)膜分离。膜分离有微滤、超滤、反渗透和纳滤等不同的方法,无论哪种方法,都能有效去除废水的臭味、色度,去除有机物、多种离子和微生物,出水水质稳定可靠。
3)气浮法。气浮,指的是利用高度分散的微小气泡,作为载体粘附废水中的悬浮物,使之随气泡浮升到水面而加以分离,分离对象为疏水性细微固体悬浮物以及石化油。在石化废水处理中,气浮常置于隔油、絮凝之后。比如,将涡凹气浮(CAF)系统放置于隔油池后处理含油石化废水, 进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达到95%。试验证明气浮处理废水的效果是可靠的。
3、生化法
1)好氧处理。在石油化工废水处理中,好氧处理方法比较多,比如序批式间歇活性污泥法、高效好氧生物反应器、生物接触氧化、膜生物反应器处理法等,但单独使用好氧生物处理较少,主要是与厌氧处理相结合。
2)厌氧处理。石化废水COD高、可生化性较差,一般先进行厌氧预处理以提高后续处理的可生化性。①升流式厌氧污泥床。UASB反应器内污泥浓度高,一般平均污泥质量浓度为30~40g/L。有机负荷高,水利停留时间短,中温消化,COD的容积负荷一般为10~20kg/(m3・d)。反应区内设三相分离器,被沉淀区分离的污泥能够自动回流到反应区,无混合搅拌设备。污泥床内不填载体,造价低。一般用于高浓度有机废水的处理。②厌氧固定膜反应器。厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能够截留和附着大量厌氧微生物,通过其作用,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等从而得以去除,具有抗冲击负荷能力强、微生物停留时间长和运行管理方便等优点。
3)组合工艺。石油化工废水具有污染物种类较多,因此水质情况复杂,如采用单一的好氧或厌氧处理,很难达到排放要求,而将厌氧(或缺氧)和好氧处理有效结合的组合工艺处理效果好,有较广泛应用。比如,采用A/O 工艺的新型组合A/O1、O2工艺处理石油化工废水,系统由泥法好氧、膜法缺氧和膜法好氧组成。进水COD为1300mg/L,总HRT为60h(分别为20h),出水BOD、COD、MLSS、含油分别低于(30、100、70、10)mg/L。
石油化工企业含油污水具有水量波动大、水质波动频繁、污染物成分非常复杂的特点,其中含有大量的油、硫化物、挥发酚等有毒有害物质,直接排放将对环境造成极大的危害。含油污水处理工艺和回用工艺的正确选择,是关系到污水场和回用装置能否正常运行的关键,也是控制投资实现经济运行的关键。
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⑦ 回用处理技术与常用污水处理技术有哪些
采用传统的污水处理,可分为回用处理技术与常用污水处理技术两大类,如果采用集约化污水处理技术导流曝气生物滤池,则同时具备污水处理和中水回用两大技术。
导流曝气生物滤池是我国自主知识产权的污水处理新工艺,根据后续处理工艺的不同,它又分为:水解-导流曝气生物滤池、厌氧-导流曝气生物滤池、气浮-导流曝气生物滤池、快沉-导流曝气生物滤池、超超声波-导流曝气生物滤池、微波-导流曝气生物滤池、臭氧-导流曝气生物滤池等。
导流曝气生物滤池在旧污水处理工程升级改造、脱氮除磷、中水回用方面与其它工艺结合,发展出AB法-导流曝气生物滤池;A/O法-导流曝气生物滤池;A2/O法-导流曝气生物滤池;氧化沟-导流曝气生物滤池;SBR-导流曝气生物滤池;生物接触氧化-导流曝气生物滤池等多种深度处理工艺。
导流曝气生物滤池充分借鉴了曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、间隙曝气法、人工快滤法、沉降分离法、硝化返硝化法、给水快滤法等八者设计手法,并结合二级或三级污水处理工艺而研制出来的污水处理新工艺、新技术。2005年获得国家专利。
导流曝气生物滤池在我国的北京、山东、河北、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、江苏、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程实例,案例涉及生活、医院、化工、屠宰、食品、亚麻、酒精、制药、榨菜等领域的污水处理。大量的应用证明:出水水质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。
导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内,完成两次曝气,两次沉淀、两次过滤,解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺流程,特别是在连续进水条件下,实现间隙曝气,活性污泥回流,整个运行没有闲置,其优点较处理其它方法较为突出,处理效果尤为显著。2009年被列为“创新项目”;同年12月又被列为“国家鼓励发展的环境保护技术”;2010年被列为“国家重点新产品”;12年又被列为十二五期间,国家加大投入在城镇、村镇、农村、工业、养殖、以及城市污水处理厂的升级改造、脱氮除磷、中水回用等领域中推荐使用、鼓励发展的环境保护技术。
(1)、技术前瞻性
导流曝气生物滤池是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流,脱氮除磷反应器,在不加大投资的前提下,使处理后的污水优于排放标准,达到中水回用水质,因此技术前瞻性。
(2)、工艺创新性
导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内,解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺过程。整个运行没有闲置。 因此工艺创新性。
(3)、工程投资经济性
导流曝气生物滤池的BOD5容积负荷是常规二级生物处理的5~10倍,并将两个曝气池、两个沉淀池、两个过滤池合为一体,因此,工程投资经济性。
(4)、处理效果稳定性
导流曝气生物滤池具有硝化、反硝化功能,没有污泥膨胀之虑,不受水力负荷的冲击,因此处理效果稳定性。
(5)、处理流程简化性
导流曝气生物过滤能将污水理后,在不用深度处理设施和设备的条件下,达到中水回用水质,因此处理流程性简化。
(6)、运转费用经济性
导流曝气生物滤池利用滤料切割、阻挡、细碎气泡,强化气、液传质效应,增加微生物与空气的接触面积和时间,大大提高充氧率,减小耗电功率,因此运转费用经济性。
(7)、操作管理简单性
导流曝气生物滤池采用PLC实现程控运行,即通过通过液位传感与设备连锁,做到有污水自动开机,无污水自动停机;通过溶氧测定仪变频器连锁,实现曝气量调节;通过无钱传输,实现远程监控,达到水质监控、故障判等目的,因此操作管理简单性。
(8)、脱氮除磷典型性
通过内锥的下部、和外锥的上部的自养型细菌(如硝化菌)等,使氨氮被两次硝化,能将氨氮脱到3mg/L以下,最低的小于0.068mg/L,因此脱氮典型性。
导流曝气生物滤池的除磷,是在内锥、和外锥这两个好氧段产生的聚磷菌,能大量摄取溶解性磷,并且通过导流曝气生物滤池的锥底沉降后,很顺畅的排泥,因此出水中的磷一般小于0.5mg/L,最低的达到0.08mg/L,因此除磷典型性。
导流曝气生物滤池有效解决了BAF(曝气生物滤池)、脱氮效果好,除磷效果差的技术难题。同时还解决了A2/O在二沉池中N2附着污泥上浮,沉淀效果不理想。增大二沉池还原电位增高、造成磷释放,除磷效果不尽人意等技术难题。
(9)、气温及运行方式适应性
导流曝气生物滤池能在1℃—50℃之间正常运行,不受地理气候条件影响,适用于南方,也适合于北方,加上大量的微生物不会流失,即使长时间不运转也能保持其菌种的活性,进水后很快正常运行,因此气温及运行方式适应性。
(10)、检修换件方便性
导流曝气生物滤池的主要转动设备置于地上,加上采用的是国产设备,并且设有故障判报警统,因此检修换件方便性。
(11)、工程建设灵活性
导流曝气生物过滤池为模块化结构,可集中设计,也可分开设计,有利于工程的升扩建,能较好地适应各个地区地貌,对于旧污水处理工程的升级改造也时分有利 。
⑧ 中水回用回用技术
中水回用技术是指对工业废水中进行深度处理,达到一定水质标准后,将这部分处理后的废水回用到工艺过程中,以达到节约水资源、减少环境污染的目的。这项技术主要包括冷却水技术和一水多用污水净化技术。
冷却水技术主要通过改变冷却方式、降低冷却要求、采用非水冷却、利用人工冷源或海水作冷却水等方法,实现冷却水的循环利用。在采用循环利用技术时,应注意水中细菌繁殖、水垢形成、设备腐蚀、水压和水量变化等问题。
一水多用污水净化技术则是将生产工艺中各环节的用水进行适当处理后,重复利用或用于其他对水质要求不高的环节。通过这种方法,可以达到节约用水的目的。例如,先将清水作为冷却水使用,然后通过水处理站软化后作为锅炉供水。
在中水回用技术的实际应用中,选择中水水源是关键步骤之一。优质杂排水应优先考虑,按照冷却水、淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、厕所排水的顺序取舍。处理工艺则根据中水水源的不同,选择以物化处理为主的工艺流程、生物处理和物化处理相结合的工艺流程,或二段生物处理等。
中水设计建设和管理则有明确的规定。对于宾(旅)馆、饭店、商店、公寓、综合性服务楼及高层住宅等建筑面积在2万平方米以上,机关、科研单位、大专院校和大型综合性文化、体育设施建筑面积在3万平方米以上,以及住宅小区规划人口在3万人以上的建设项目,都应配套设计中水设施。中水设施的设计应遵循中国工程建设标准化协会编制的《建筑中水设计规范》,其管理按照建设部发布的《城市中水设施管理暂行办法》执行。
“中水”一词是相对于上水〔给水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技术系指将小区居民生活废〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、厨房、厕所)集中处理后,达到一定的标准回用于小区的绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗、家庭坐便器冲洗等,从而达到节约用水的目的。