时间:2023-12-07 10:22:57
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关键词:供配电设计原则;计算方法;CWSBR优化控制
Abstract : in today's world industrialized swift and violent development also caused serious pollution of the environment, governance of industrial pollution has become the world wide concern, the sewage discharge and treatment related to people's production and life safety. And control of water pollution is the most effective way is to build a sewage treatment plant. The article from the sewage treatment plant equipment performance and power requirements, simple introduction of sewage treatment system of the power equipment, supply and distribution system design, and combining with the actual CWSBR real case, the sewage treatment plant power supply and distribution of professional process design and energy saving optimization control method. This includes blower load calculation and optimization method, biochemical pool load calculation and optimization method, the lift pump optimization control method, PLC energy saving control. The effect of wastewater treatment of various factors into the case presentation and interpretation of the process, analyzes the practical problems in the process.
Key words: power supply design principle; calculation method; optimal CWSBR control
[中图分类号] X703.3 [文献标识码]A[文章编号]
引言
工业化进程不断加快,伴随着重工业飞速发展而来的是环境污染问题的日趋严重,同时如何在环境治理的过程中节约资源能源也是需要关注的重要问题之一。目前广泛存在于世界各国的污水处理厂在缓解水污染问题上功不可没,但也普遍在技术方面存在一些不足之处,如参数设置不妥当、设备的功用达不到最优利用率造成能源尤其是电力资源的浪费。诸如此类的状况亟待改善。
供配电设计原则
首先,要考虑电力供应的可靠程度,不拘泥于一路电源供电;其次配电室的合理配置应当充分考虑功率和电压这些因素,构建电力负荷的最优组合,从而节约设备成本;再次,结合设备的特性,选择最适合的设备启动模式,形成与其他设备相呼应之势;最后,合理排除恶劣自然天气现象对设备造成的损坏,切实做好避雷措施。根据原则,下面开始详细介绍具体计算和优化方法。
鼓风机的计算和优化方法
污水处理厂的污水处理设备必须持续供电,或者仅仅允许非常短的时间内的断电。比如说水泵的使用依赖于长时间的持续进水来维持其动力,因此每一项设计都要考虑用电负荷问题,以既不多也不少的电量设计为最优,多则造成电力资源浪费,少则可能导致设备瘫痪。以CWSBR为例:假设一个生化池最大容水量为20000t/d,则6个生化池总量达120000t/d,鼓风机的功率为160千瓦,一个鼓风机对一个生化池,再假设每个生化池每次运行五小时,进水加搅拌时为最大负荷,生化池电力负荷与变压器电力负荷可做不同的考虑。根据运行周期,如果多台鼓风机在一时间段内同时运行,就会造成电流的不正常波动,不利于电力系统的安全,是造成事故的潜在隐患。引入CWSBR水处理工艺后,6台鼓风机的负荷则可优化至4台的水平。优化比率可达30%-40%。
CWSBR工艺的主要特点
3.1节约成本
水帆的构造比较灵活,能够提高容积利用率,没有二次沉淀和污泥回流处理系统,因此,所需管道和阀门等设备材料的数量大大降低,基建投资减少约15%,每吨废水的投资费用都比传统工艺降低约28%。
3.2应用于现有污水处理厂的改建
可在原有的污水处理工艺流程上改建而成,原有的污水处理设备也不会被抛弃,利用率高达90%。
3.3水质的处理效果好
因为CWSBR工艺可灵活选择生化反应过程,所以可提供多样的生态环境。根据水质与水量等具体情况自动选择净化进程、阶段、时间等,可有效去除氮磷,因此效率高,出水质量好。另外,由于水位恒定,CWSBR的滗水器恒水位操作,不像传统技术会因为水位的变动而造成不同程度的跑泥现象,相对来说,固液的相互分离技术先进。
3.4运行费用低
运行过程水位不变,水力做功得到最大效用的利用,因此提升泵能耗减少约70%,运行费用降低约9%。
3.5建设周期短
不论是新建还是改建CWSBR工艺,因其结构不复杂,容积不大,八周左右即可竣工。
3.6自动化程度高
工艺工作过程实现全自动,不需要工作人员在旁看守,采取定期对设备进行维护的工作方法即可。
3.7程序专业,模块明显
模块化构造更加清晰,调控过程中专注于相关模块的变动即可,操作简便。
4.提升泵变频运行与液位计联锁优化控制方法
为了有效减少水泵对能源的过度消耗,建议污水处理厂最好能够加强水泵与液位计的变频联锁控制,一是保障水量的持久的有效的足量的供给。二是避免提水泵在工作过程中频繁启动。再者,这种相互关联的控制能够有效弥补CWSBR生化池的弊端,即其进水周期呈现的不稳定性,进而优化整个生化池的环境,使得污水的净化程度显著提高。同时,结合全自动节能控制技术实时监控污水的总的进水量与水泵的负荷是否一致以及出水的质量,并进行分析,对于实际操作过程中出现的白天的进水量明显多于夜间进水量的情况将会有很大的帮助,使其得到控制和改善。
液位控制仪PLC控制系统变频器提升泵
图1:原理图
表1:变频水泵参数表
5.结语
电能的有效利用与节能减排、治理污染息息相关,污水处理厂可将文章中论述的技术有效的运用于实际的工作中,在保障水质的情况下降低能耗相应国家的发展政策和方向,造福人民。
参考文献:
[1]刘礼祥.城市污水处理厂全流程节能降耗优化运行策略[J].中国给水排水,2009.
关键词:污水处理;电石法聚氯乙烯;工艺;措施
中图分类号:TE08文献标识码: A
1、某工厂污水处理概述
现阶段,国际市场对电石法聚氯乙烯需求量呈现为持续上升的趋势,电石法聚氯乙烯污水处理技术已经逐渐成熟,不过其在工艺实施中会产生大量废水。本文主要就以某化工厂为例,其实施电石法聚氯乙烯污水处理技术后,产生的废水情况如下:
表1 化工厂污水水质
表2 允许最高排放浓度
2、污水处理的要求
2.1、对环境的零破坏
在对我国的污水进行处理的时候,首先要保证对于环境的零破坏。确保在不造成环境的二次污染的情况下,治理污水。
2.2、污水治理的针对性
进行污水处理的时候要有针对性,切莫运用多种技术或者是工艺进行污水处理,造成资源的浪费。与此同时在我国水资源中存在着很多对环境有益的真菌与细菌,在污水治理的时候应极力的保护这些微生物,切莫一概而论。
2.3、处理污水的高效性
我国的污水从一定程度上制约了生态文明的建设以及经济的发展,因此在进行污水处理的过程中要保证污水处理技术的高效性,无论是农药类还是细菌总数都需要控制在一定的范围内。
3、污水处理的主要技术分析
3.1、活性污泥法
传统活性污泥法是依据污水自净原理发展而来的,经初次沉淀后的废水与来自二沉池的回流活性污泥混合后进入曝气池,通过强化曝气,使污水中的有机物与带有微生物的活性污泥吸附、絮凝、氧化等作用,再将污水混合液流入二沉池,经二沉池沉淀后,去除污水污染物使污水达到净化要求。不同泥龄、流态以及曝气设备,构成了活性污泥法工艺的多样性,常用的工艺方法,有普通曝气法、A―B法(二段曝气法)、A\O处理工艺、A2\O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺等。现在城市污水应用比较多的工艺有A\O(A2\O)除磷除氮工艺,和氧化沟工艺,这些处理工艺优点有工艺成熟、脱磷脱氮、处理水质好,尤其是氧化沟工艺,抗高流量、高浓度冲击能力强,对难降解的有机物去除率高,出水水质稳定。
3.2、厌氧处理工艺
厌氧处理工艺是我国近些年新发展出的污水处理的新技术,这种方式不仅所运用的反应器体积较小,且操作简单,规模灵活,所消耗的能量仅仅是传统污水处理中好氧工艺的十分之一。除此之外厌氧处理所产生的污泥量比传统污水处理方式减少了一半以上。因此已经广泛运用在我国城市、生活等污水的处理中。一般来说我国城镇污水、生活污水中的污染程度还是较低的,且污染物单一,因此传统的好氧处理工艺并不适合与这一类污水的处理。为了研发出适合于城镇、生活等污水处理的技术,有关部门对这一技术难题进行了探究,通过对传统好氧处理技术的改良与测试,最终完成了我国现在被广泛运用的厌氧处理工艺。
3.3、生物膜法处理技术
随着我国科学技术的发展,在物理、化学等方式污水处理之后出现了生物技术的污水处理技术。这一技术可以有效的避免处理过程中产生的物质对于环境的污染,且具有一定的高效性。生物膜处理技术已经在我国环境中的污水处理取得了一定的成果,特别是在反硝化以及硝化这两个层次中取得了很大的进展。生物膜俗称选择透过性膜,运用这类膜可以在污水处理中选择新透过对于人们有益的微生物与细菌,而一些包含在水中的污染物则会被分离出来。
4、电石法聚氯乙烯污水处理工艺分析
4.1、硫物质处理
在具体的工作中,对于硫物质的处理可采用硫化亚铁沉淀法。其为黑色或者深棕色的晶体,硫化亚铁呈现为粉状、块状或条状,其物理性质不能溶于水,但是可以与强酸实现相溶,一次形成硫化氢气体,硫化亚铁在水中的溶解度0.00616g/L。根据相关的实验表明,当PH为9.6时,硫化氢没有出现挥发现象,因此可将PH控制为9.6,再对其注入硫酸亚铁溶液。其还具备还原性质,山于空气氧化,在硫酸亚铁中常会存在三价铁,含量非常少。硫酸亚铁纯度与沉淀量密切相关。沉淀会形成很多不利因素,其主要包括增加污泥量以及耗药量,最终降低相关的PH值等。这种方法的污水清除率高达96%。
4.2、汞物质处理
在这个化工厂中,其主要采用的是两种汞物质处理的实际方法,一个是吸附处理,另一个是蒸发处理,实际工作效果表面,这两种污水的处理方法都具备有较好的处理效果。先将其具体分析如下:
4.2.1、吸附处理
吸附处理在现阶段工厂污水处理工作中的研究中最为广泛,如果在废水中汞离子溶度较低时,就可以在工厂污水处理工作中利用吸附法,对工业废水进行处理,并且其可以进行重复的使用。在工厂污水处理工作中,沸石以及膨润土也对于汞也具有很强的吸附能力。除此之前,在工厂污水处理工作中,共聚苯胺作为一种人工介成吸附剂,其吸附效果也是非常强的。在具体的工作中可以对其进行有效地研究使用。
4.2.2、蒸发处理
在工厂污水处理工作中,对于蒸发浓缩处理工作的实现,主要是在工作中通过利用蒸发溶剂,将相关不饱和的溶液变为饱和的溶液,再然后对其实现持续的蒸发,以此使工作中过剩溶质表现为晶体状析出。注意如果在工作中物质受到温度变化影响较小,就可以考虑利用这种方法。
4.3、废水后续处理
此化工厂主要是在实际工作中通过对工艺废水实现处理后,将其送到相关的污水处理站,将其进行进一步的经调养池处理后,再送到相关的氧化池,经氧化池对其实现氧化后,最终进入到相关的反应池,并加入一定量的硫酸亚铁,使其形成絮凝,在这个时候,再综合污水中具体所包含的相关絮体以及沉淀物主要为硫磺和硫化亚铁等,向其注入相关的助凝剂以及絮凝剂后,在沉淀池内进行清除。做好利用相关的过滤器对悬浮物进行处理,使将其排入到相应的集水池中。
总言之,水是我国重要的也是极为紧缺的资源,提高水资源的使用率,减少废水排放,是节能减排最有效的措施。在现阶段,工业废水的排出量依旧很高,其主要是工业生产过程当中排出的废水,主要来源是工业厂房的生产车间或者厂矿的生产废水。由于工厂的生产产品不同,所以在其生产工艺、生产原材料、使用的机械设备等用水材料方面也都存在很大差异,所以工业废水的性质也是各有不同的。与生活污水相比较,工业废水的水质差异十分大,要注意在实际工作中对工业废水经工厂内自行处理,达到“生产废水排入城市下水道水质标准”后,优先考虑纳入城市污水收集系统,与城市生活污水合并处理。本文就结合工厂实例介绍污水处理的要求以及关键技术,着重对电石法聚氯乙烯污水处理技术以及应用做了简析。以期对以后的污水处理工作有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]周俊.电石法聚氯乙烯污水处理工艺探讨[J].资源节约与环保,2014,03:122.
[2]王娜,初建成.电石法聚氯乙烯生产中乙炔清净废水回收处理工艺研究[J].中国石油和化工标准与质量,2014,06:26.
[3]崔莹.电石法聚氯乙烯生产中的汞污染治理[J].黑龙江科技信息,2014,23:117.
[4]梁佳钧.污水处理现状及污水管理[J].针织工业,2014,02:40-43.
Abstract: This paper describes sources and composition of high concentration of alkaline residue sewage in petrochemical industry, focusing on the different programs and comparison of different wastewater treatment process schemes.
关键词:石油化工;碱渣;废水
Key words: petrochemical;alkaline residue;wastewater
中图分类号:[TE99] 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)03-0312-01
1石油化工废水的特点
炼油化工厂在加工过程中,产生和排出含污染物的工业废水有:原油脱盐水、产品洗涤水、气提蒸气冷凝水、油罐脱水、机泵冷却水、冷却塔和锅炉排污水等,其所产生的废水量和污染物质随炼油厂类型及加工工艺不同而异?炼油化工厂碱渣主要来自常减压?催化生产的初常顶油和催化汽油、催化柴油等油品用碱液进行碱洗后的废液,因被洗的产品不同,碱渣的性质也不同,实际上碱渣中还含有许多可被回收利用的物质,通过各种回收方法可以把其中可利用的组分最大限度的提取,剩下的废液体碱渣作为危废排放,排放的碱渣废液中,通常其COD值都特别高,可高达数十万,COD及硫化物、酚等污染物的排放量占炼油厂或石油化工污染物排放量的20%~30%,此外还含有大量的酚和环烷酸,这些物质如不妥善处理,直接排放到全厂污水系统,会给污水处理场生化系统带来很大冲击,严重影响污水处理场的正常运行,碱渣污水直排污水系统一直是造成炼油石化行业污水处理场冲击、影响净化水水质的隐患。因此,必须采用行之有效的预处理方式对炼油化工厂的碱渣进行必要的预处理。
2碱渣废水处理工艺
目前国内工业化的碱渣处理工艺有以下五种:硫酸酸化法、焚烧法、稀释处理法、湿式氧化法、利用催化裂化再生烟气中和高级氧化组合工艺处理碱渣法。以下是各工艺介绍。
2.1 硫酸酸化法。硫酸酸化法是传统的碱渣废水处理工艺。其工艺过程主要为沉降除油-硫酸酸化-分离。其主要是调节了废水的pH值,除去大部分油,但对COD等污染物的去除能力有限,处理后的污水由于污染物浓度仍然很高(COD超过1×104mg/L,远高于炼油化工污水处理厂入水指标650mg/L),对后续污水处理场经常造成冲击;而且在加酸调节pH值过程中无法避免因H2S和VOC等气体污染,存在较大的环保和安全隐患。
2.2 焚烧法。焚烧法是利用瓦斯气体或燃料油将蒸发提浓后的碱渣废水在焚烧炉中通过高温焚烧,通过高温氧化去除碱渣废水中的污染物。但是焚烧产生的SO2等有毒、有害气体会对周边大气环境造成污染;同时由于需要使用燃料油或瓦斯气助燃,因此处理的成本极高。
2.3 稀释处理法。稀释处理法是利用大量污染物浓度较低的水将碱渣废水稀释,使其污染物含量达到炼油化工污水处理场进水指标,之后在炼油化工污水处理场进行处理的方法。但由于碱渣废水中污染物浓度为一般污水处理场进水指标的数百倍,因此需要使污水处理场规模扩大很多,需要增设废水处理设施,造成投资费用过高,且占地面积大;如果限制稀释倍数,则由于污水处理场进水指标标超,造成污水处理场生产超负荷,直接带来运行的不稳定。
2.4 湿式氧化和间歇式活性污泥处理法。湿式氧化和间歇式活性污泥生物处理法是抚顺石化研究院开发的碱渣废水处理技术(WAO+SBR),该技术对碱渣废水效果较好,但是其操作条件较苛刻(WAO过程需要高温、高压)。它由缓和湿式空气氧化脱臭(WAO)和间歇式活性污泥生物处理(SBR)两个单元构成。在WAO单元,废碱液中的无机及有机硫化物被氧化成硫代硫酸盐、亚硫酸盐和磷酸盐,从而达到脱臭的目的,同时减少后续酸化过程中的酸用量。在SBR单元,经过氧化脱臭后的废碱液在SBR反应池完成生物降解和固相微生物与废水的固液分离过程,出水COD500mg/L,达到二级生物处理系统进水水质的控制指标,可以进入炼油厂的污水处理场进行处理。
2.5 利用催化裂化再生烟气中和高级氧化组合工艺处理碱渣法。利用催化裂化再生烟气处理碱渣废水方法是“上海博恰石化科技有限公司”开发的碱渣废水处理技术,已经在国内某些炼油厂应用并取得了理想的处理效果。将汽油精制产生的碱液或碱渣和液化气精制产生的碱液或碱渣进行调和,在调和后的废碱液或碱渣中通入催化裂化再生烟气进行中和反应,降低PH值,流化催化裂化装置再生烟气中主要包括酸性气体CO2、SO2及NOx,且该酸性气体将废碱液或碱渣中的NaOH、酚钠、环烷酸钠、硫化钠进行中和反应转化为碳酸钠及酚、环烷酸、硫化氢;以便进一步分离出废碱液或碱渣中的油和酚、环烷酸、硫化物等。
处理步骤包括:多级沉降、高级氧化、絮凝、压滤工艺;进一步提取粗酚、环烷酸等;将处理后的水有管理地排放到现有的污水处理厂进行综合处理。
3工艺技术对比
硫酸酸化法无法对碱渣污水中污染物进行有效去除,而且在处理过程中存在较大的环保和安全隐患;焚烧法处理的成本极高,而且对周边环境大气存在污染;稀释处理法对后续污水处理带来极大的压力。上述传统碱渣处理方法由于缺点较多,因此无法满足处理碱渣的要求,下面重点对后两种方案进行对比:
湿式氧化和间歇式活性污泥生物处理法(WAO+SBR)处理成本约为260元/吨碱渣,工艺采用高温高压控制,采用WAO脱硫脱臭工艺和SBR生物处理法脱除COD,处理效果为污染物处理率100%、硫脱除率:99.9%、COD脱除率:98%;催化裂化再生烟气处理法处理成本约为236元/吨碱渣,工艺采用常温常压控制,采用焚烧法脱硫脱臭工艺和臭氧高级氧化处理法脱除COD,处理效果为污染物处理率100%、硫脱除率:99.9%、COD脱除率:98%。
4筛选结论
通过对湿式氧化和间歇式活性污泥生物处理法与催化裂化再生烟气处理法这两种技术在工业中的应用比较,可以看出无论WAO+SBR技术还是催化裂化再生烟气处理技术都能对碱渣进行有效处理;从操作控制难易程度以及处理成本上看,上海博恰催化裂化再生烟气处理技术具有优势。
关键词: 工业给排水;消防系统; 节能减排
Abstract: Optimization of water supply and drainage design perspective, combined with years of work in industrial drainage design experience, from the fire hydrant system design, from the spray system design, wastewater treatment, water-saving technologies and energy-saving technology and other aspects are discussed.
Keywords: Industrial water supply and drainage; fire systems; energy conservation
中图分类号: TE08 文献标识码: A
随着经济的发展,人们对生命安全思想意识的提高,以及近年来我国化工厂经常发生的火灾事件,人们对化工厂的消防安全越来越重视。消防系统是消防安全中的重要组成部分,也是及时扑灭火灾的重要步骤,所以必须加强对消防系统的设计。同时,随着人们对环境意识的增强以及水资源的节约利用,工业给排水设计中应进一步符合节能减排的要求。本文主要正对化工厂消防给排水设计提出初步看法。
消火栓系统设计
化工厂消火栓系统设计对象主要为厂内综合楼、办公楼、倒班宿舍、招待所、 化验室、变电所、配电室、控制室、各工艺装置、储运系统、仓库、车库等。 对于大型的化工厂, 一般设置有专一的稳高压消防供水系统, 系统通常由独立的环状压力管网、消防水池、 消防水泵、稳压设备及相关附件等组成。稳高压消防供水系统属于一种临时高压, 平时由稳压设备将管网系统维持在一定的压力,一旦消防设施用水水压下降, 会自动连锁启动消防主泵。对于化工厂建筑来说, 该稳高压系统在消防流量、消防压力、响应时间上已满足要求, 在工程实践中一般不再设高位消防水箱。目前国内大多数地区消防部门也认可这种情况下化工厂建筑不需要设高位消防水箱来满足 10分钟消防水量,而有些地区当地消防部门就不同意, 仍然要求设置高位消防水箱,规范对稳高压的消防供水系统的高位水箱没有一个明确的规定,导致设计成品受人为因素影响较大。
自动喷淋系统设计
在化工厂建筑中, 通常厂前区一些办公楼、宿舍楼和招待所等可能需要设置的自喷系统的做和法民用建筑基本一样, 但在一些生产建筑,如生产厂房、 仓库等, 其设置的自喷系统类似民用建筑但其控制系统往往与工艺生产装置有连锁, 一般根据工艺物料的温度和泄露的毒气自动开启喷水系统。像可燃液体球罐通常要设置水喷雾灭火系统, 该系统不需要传统的启动阀组动作,而是采用电动阀控制开启。
消防水泡设计
消防水炮喷出的水量集中、 流速快、 冲量大, 单台消防炮比单只喷头的保护面积大得多, 能有效扑救高大空间内的火灾。展览厅、 体育馆观众厅等人员密集的民用场应设置消防水炮系统。化工厂内的甲乙类可燃气体、 可燃液体设备的高大构架和设备群也根据规范设置消防水炮保护。
泡沫灭火系统设计
泡沫灭火系统主要由消防水泵、泡沫灭火剂储存装置、泡沫比例混合装置、泡沫产生装置及管道等组成。泡沫灭火系统的实质也是一种水消防设施,它是将水与泡沫液按要求的比例混合,然后吸入空气产生泡沫,利用泡沫覆盖燃烧物或将保护对象淹没实现灭火。由于化工厂房、仓库常存在可燃性的液体物质,当发生火灾时,仅使用水很难达到灭火效果,且易形成流淌性火灾,导致火情进一步扩大。工程上这种情况应考虑设计泡沫灭火系统。
按照系统产生泡沫的倍数不同,泡沫系统分为低倍数泡沫灭火系统、中倍数泡沫灭火系统、高倍数泡沫灭火系统。而低倍泡沫系统被广泛用于生产、加工、储存、运输和使用甲、乙、丙类液体的场所,并早已成为甲、乙、丙类液体储罐区及石油化工装置区等场所的消防主力军。低倍数泡沫液有蛋白、氟蛋白、水成膜抗溶性泡沫液等几种类型,设计中当遇到水溶性液体时,应选用抗溶性泡沫液,而非水溶性液体则可考虑其他几种泡沫液,但每种泡沫液的灭火供给强度及连续供给时间有所不同,设计中应当区别对待。
污水处理设计
化工厂一般有专门的污水处理厂, 生活污水处理方法主要是经过室外化粪池处理后排至室外独立的生活污水管网, 再进入厂区的污水处理厂和生产污水混合后处理, 往往作为化工有害有毒污水的稀释水和碳源,处理出水有时也作为中水的水源。化工厂的生活污水管道不能与生产污水管道合并以防生产区火灾蔓延到其他区域。
节水技术设计
我国是水资源稀缺国家, 我们给排水工作者应将节水技术很好的运用到平时的设计中。
化工厂区的用水主要包括生活用水和生产用水。生活用水在设计中可采用的节水的方法很多, 如采用合理分区供水、节水型卫生器具、中水回用系统等。合理的分区给水, 让卫生器具在合理的压力范围内使用,避免了因压力过大, 卫生器具易损坏、用水过多的弊端。节水型卫生器具相对于传统的卫生器具节水效果显著,它的应用已经得到很好地推广和普及。中水回用系统应用前景广阔,中水回用使污、废水处理后回用, 既可节约用水, 又使污水无害化、资源化,起到保护环境、防治水污染的重要作用,有明显的社会效益。
工业节水技术的重点还在于工业生产过程中, 在保证产品质量的情况下, 努力降低吨产品的耗水量, 回收比较清洁的下水处理,采用中水回用技术,将处理后的水作为循环水的补充水及工厂园区绿化用水。注重清污分流、分质处理、分质回用,干旱地区和环境要求高的地区往往要求零排放, 膜处理、干化塘、蒸发系统也越来越受到重视。
节能技术设计
节能是我国经济发展中的一项重要举施, 节能技术的应用主要体现在变频节能技术、 无负压供水技术、 太阳能技术。
二次供水已越来越多地采用变频节能技术, 其工作原理是根据用水量的大小, 变频器改变电机的供电频率, 实现对水泵的无级调速和循环软起动。
在变频技术的基础上, 无负压供水的技术也得到很好的发展,它既能充分利用市政管网的压力节约了能耗, 又避免了在用水高峰的情况下抽水造成市政管网负压的现象发生。由于工厂的用水量及变化系数也较大,这项技术在工业领域也越来越受重视,相信将来能得到很好的应用和发展。
太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁安全的新能源被越来越多的应用于热水供应系统。在一些光照资源丰富且设有员工宿舍楼的工厂,在设计中常设置了太阳能热水器作为员工沐浴用水。
管材选择
工厂建筑给排水在管材的选取上一般要求管材经久耐用,安装、维护方便。现在一些无墙的框架结构厂房, 类似于室外露天装置,使用的管材要求防晒、防冻、抗挤压能力强。塑料管往往满足不了上述要求, 设计中常采用热镀锌钢管, 虽然在民用设计中因为可能引起水质问题已遭弃用,但是工厂业主却更中意热镀锌钢管,因为从性价比考虑, 热镀锌钢管与铜管、不锈钢管等管材相比有很大的优势。
结语
在工业与民用建筑给排水设计中, 其区别主要还是在消防设计上。由于工业建筑的生产类别和危险性相对于民用建筑来说较复杂,特别是在面对一些新的化工工艺的生产装置的消防设计时,广大设计工作者只有不断加强业务学习, 同时针对危险火灾发生的特性进行分析、 调研、 论证,才能得出合理、 可行的消防设计方案。当然, 在现实设计工作过程中也会遇到一些规范不合理的条款,这时设计工作者应及时将设计方案与工艺专业、业主、当地消防部门及时沟通, 这样能很大程度上提高设计效率、质量。
参考文献:
关键词:化工污水 运行 处理厂 调试
某化工厂综合污水处理场地位于江南某地区,位于黄河三角洲核心地段,东面靠近渤海湾,处于渤海经济开发区与黄河经济区交汇地段,工程总投资预计1900万元,占地面积约为15000平方米。污水处理厂主要的组成物件包括了凉水塔、机械搅拌澄清池、水解调节池、深井曝气池、、沉淀池、脱气池等等,这些组成构建全部一次性建设完成。设计出水水质符合国家化工行业二级排放指标。
一、工艺操作一般形式
主要使用办法是泥法串膜法组合相接的处理操作办法,具体工艺操作形式如下图(图1)所示。
二、主要组成部分以及具体参数
1.澄清池
此项装置是一种把絮凝反应过程和澄清分离过程相结合的操作形式。
预计实现效果为每天处理168000立方米污水,澄清池使用的结构是钢筋混凝土结构,体积为945立方米,半径为8米,实际有效水深为6.35米,具体有效滞留时间,水力停留时间为2.1小时,使用机械搅拌澄清池搅拌刮泥机,能够加快沉淀进程[1]。
2.水解调节池
每个池子体积大小为1100立方米,总共有四个调节池,半径为10米,实际有效水深为5.5米,水力停留时间为6小时。前面两个水解池的功效是多次沉淀,沉淀下来的物质通过前面两个水解池上面的行车吸泥机吸入之后,再通过泵打污泥浓缩体,后面两个水解池的功效是完成水解酸化操作。2台行车吸泥机,4台吸泥泵使用的是泵吸式操作。
3.深井曝气池
共有4个装置,每个装置的体积为880立方米,称圆形状态,半径为18米,总体高度是80米,水力停留时间为1.5小时,曝气池承受的容量为11.6kgCOD/m3·d。在深井当中,通过空压机的具体操作形式形成降流与升流之间的相互流动,详见下图(图2)。
4.接触氧化池
每个接触氧化池的体积均为1375立方米,总共有4个,半径为17.5米,实际有效水深为5.5米。整体体积最大承载能力为6kgBOD/m3·d。污水在氧化池当中的实际停留时间为1.5小时。接触氧化池使用的是半软性,形状为束状的聚乙烯立体弹性填充材料。
三、调试及试运行运行
1.预先处理操作
这部分的工作主要包括的内容为调节进池污水的酸碱度,进水的主要流量以及固体颗粒的去除效果等等。
在实际的实验操作当中,进水的酸碱值是7~12,COD容量为每升700~1000毫克,流量速度为每小时300立方米,具体水温为15摄氏度左右,聚合氯化铝 加入数量为每升252毫克,聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺加入量为每升2.5毫克,COD的去除率达到了25%至30%的能力,对固体悬浮颗粒等物质的去除率达到了85%。
2.生化处理
生化调试当中最重要的一步就是反应池的开启。污泥的培养驯化一般使用的最多的方法是接种培育方法,也就是说在厌氧池和MSBR反应池当中加进其他的污水处理厂当中的泥浆,启动MSBR池回流污泥泵开始内部循环操作。每天提供的干污泥数量为80吨,生活粪便污水为8吨.依据出水的COD以及微生物之间的变化情况,相隔几天往厌氧池和好氧池当中加入500千克的尿素以及100千克的磷酸钙。降低厌氧池当中搅拌的强度,每个池子当中只开启一个搅拌器,过12个小时之后更换一次,改良挂摸的具体完成效果。MSBR好氧池的氧气溶解量控制在每升1.5毫克至2.5毫克之间。在这之后,每两天排出一部分的上清液,并且加进新的污水进行处理操作,慢慢的将承载的容量加大,在这个阶段当中不进行污泥排放操作。在菌种培养过程当中,要时刻关注MSBR池当中的微生物生长变化情况,与此同时,同步开展进水池和出水池水质情况以及对活性污泥的具体性能操作标准进行判定。
10天之后继续观察,SV的沉降比例大概为4%上下,出水的COD含量还是相对较高,通过观察之后发现,原生物数量在变少。在这个基础之上,加入某个化工污水厂当中的新收纳的二沉池污泥每天80吨的容量,一共持续4天时间。10天之后继续对其进行观察,观察发现一些后生生物的踪迹,但是数量并不是很多,这就表示污泥还在持续驯化的过程当中。接着加大BOD的承载能力,最初用每小时600立方米的速度持续不断的进水,每天进水20个小时。在这段时间当中,污泥有非常快的增长速度,污泥SV沉降比呈直线上升的趋势,出水当中的COD含量一直保持稳定数值[2]。不断加大承载能力,提升到每小时800立方米,最后SV沉降比变成15%上下,中心曝气区域的污泥浓度保持在每升2克的水平。从直接的观测数据当中显示,厌氧池组合填充的物料当中的微生物挂摸状态良好,MSBR池当中的生物污泥颜色表现为浅黑色,通过观察发现当中的原生生物数量和后生生物数量相当,并且都有较高的活跃度[3]。
四、结语
在废水处理工艺当中,尽量保持供应量保持在稳定范围之内,能够尽量避免有影响污水处理装置的操作及运行。
参考文献
[1]邵芳,李法庆,姚俊红等.化工污水处理厂的调试及试运行[].中国包装工业.2012,13(22).
关键词:鸟粪石沉淀法脱氮技术;物化脱氮
中图分类号:F205 文献标识码:A文章编号:
1 工程概况
陕西省奥维乾元污水处理站工程设计规为4600立方米/日,主要负责处理奥维乾元化工厂的生活污水、气化废水、地面冲洗废水、事故污水和甲醇精馏排放水,处理后的污水水质满足《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343-2010)要求,并经提升送至城市污水处理厂集中处理。
工程中采用鸟粪石沉淀法脱氮技术去除氨氮,取得了良好的脱氮效果,为后续的生化处理创造了条件。
2 鸟粪石去除氨氮工艺介绍
2.1 鸟粪石及其形成机理
鸟粪石学名为磷酸铵镁(MgNH4PO4•6H2O),英文简称MAP,白色粉末无机晶体矿物,相对密度1.71[1]。废水处理中的鸟粪石沉淀法就是将Mg2+加入到含有磷酸盐和氨氮的污水中,反应生成难溶的鸟粪石沉淀,以实现废水脱氮的方法[2]。与传统活性污泥法相比,可以减少约49%的污泥体积[2],而且对实现氨氮资源回收具有重大意义。
在水溶液中,鸟粪石的形成过程可以用以下三个化学方程式来描述:
Mg2++PO43-+NH4++H2OMgNH4PO4•6H2O(1)
Mg2++HPO42-+NH4++6H2OMgNH4PO4•6H2O+H+(2)
Mg2++H2PO4-+NH4++6H2OMgNH4PO4•6H2O+2H+ (3)
鸟粪石的形成受水溶液pH值的影响很大,当溶液中Mg2+、NH4+、PO43-的活度积大于鸟粪石的溶度积时(鸟粪石的溶度积常数为3.89×10-10~7.08×10-14),会自发沉淀生成鸟粪石。
2.2 鸟粪石形成的影响因素
2.2.1 pH值
pH条件决定了组成鸟粪石的各种离子在水中达到平衡时的存在形态和活度。只有当鸟粪石沉淀所需的各种离子的活度积超过相应的溶度积时,沉淀才发生。
在一定的范围内,鸟粪石在水中的溶解度随着pH的升高而降低;但当pH升高到一定值时,鸟粪石的溶解度会随pH的升高而增大。有实验证明,当Mg2+、NH4+、PO43-的摩尔比为1:1:1,废水温度为室温,反应时间15分钟,静止2分钟时,形成鸟粪石沉淀的最佳pH为8.91[3]。
2.2.2 沉淀剂的选择
闵敏[4]等人用鸟粪石沉淀法处理养猪场的废水,分别采用MgCl2+Na2HPO4、MgSO4+Na2HPO4、MgO+H3PO4、Mg(OH)2+H3PO4、MgSO4+H3PO4做沉淀剂,实验表明MgSO4+Na2HPO4处理效果最好,氨氮去除率可达86%。
2.2.3 沉淀剂投加摩尔配比
由化学方程式(1)可知,生成鸟粪石理论的摩尔比Mg2+:NH4+:PO43-为1:1:1。根据同离子效应,增大Mg2+、PO43-的配比可促进(1)式向正反应方向进行,从而提高氨氮的去除率,但若增加PO43-量,则反应后污水中残余的磷量增加,会带来新的污染。通常在降低磷酸盐投加比例的同时,增加镁盐的投加量,可提高氨氮去除率。
刘小澜[5]等人通过向焦化废水中投加MgCl2•6H2O和Na2HPO4•6H2O做实验,结果表明,当Mg2+、NH4+、PO43-的摩尔比为1.4:1:0.8时,氨氮的去除率可达到95%以上,残磷量为9.2mg/L。
3 污水处理厂进出水水质及工艺流程
3.1 污水处理厂进水水质
污水处理厂处理的污水主要是奥维乾元化工厂的生活污水、气化废水、地面冲洗废水、事故污水和甲醇精馏排放水,从污水综合排放口取样化验,得到污水的水质,经过数据统计后做为设计进水水质,详见表3.1-1。
表3.1-1 污水处理厂进水水质
同时,在实测的水质数据中发现,氨氮浓度偶尔会达到400mg/L。
3.2 污水处理厂出水水质
处理后的污水送至城市污水处理厂集中处理,排放水质水质满足《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343-2010)要求。
3.3 污水处理厂工艺流程
根据进出水水质确定污水处理厂的工艺流程,详见图3.3-1。
图3.3-1 污水处理厂工艺流程图
4 鸟粪石去除氨氮工艺的应用
4.1 鸟粪石去除氨氮工艺在该工程中的作用
通过污水处理厂进水水质可知,在95%以上时段,原水氨氮浓度在250mg/L以下,此时可通过生物处理使氨氮达标排放;在极端情况时原水氨氮浓度会达到400mg/L,单纯的生物处理无法达标,可先通过加药预处理将氨氮处理到250mg/L以下,再通过生物处理使之达标排放。
该工艺在大部分时间运行时不需要投加磷酸盐和镁盐除氨氮,运行成本低,处理效果能达到相关排放标准;但当需要时,工艺具备极端水质应对处理能力,不至于因来水氨氮含量过高导致系统停产或产生超标排放问题。
工艺考虑污水在进入生化池处理前进行了加药并反应沉淀的预处理,考虑在反应池中投加磷酸氢二钠和氯化镁,通过物化反应和沉淀达到以下效果:
4.1.1 物化脱氮
通过投加磷酸氢二钠和氯化镁使氨氮转变成鸟粪石固体沉淀物达到脱氮的目的。
4.1.2 物化除钙
通过投加磷酸氢二钠使水中的钙和硫酸反应,形成磷酸钙沉淀,降低钙离子。因为钙离子在好氧系统中会和二氧化碳反应产生碳酸钙,结垢堵塞管道和曝气系统,影响运行状态,降低处理效果。
4.2 主要设计参数
原水氨氮浓度超过250mg/L时,磷酸氢二钠投加量为460mg/L,本工程采用纯度为98%的商品磷酸氢二钠,用药量约为2160 kg/d;氯化镁投加量为400mg/L,本工程采用纯度为100%的商品氯化镁,用药量约为1840 kg/d。
混合池采用机械混合方式,混合时间60秒;沉淀池采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池,设计表面负荷1.38m3/m2.h。
5 结论
鸟粪石去除氨氮工艺在该工程中得到较好的应用,在原水氨氮浓度超过250mg/L时,仍能保证污水经过处理后达标排放,既降低了污水厂的初期投资和运行费用,又不会对后续污水处理产生冲击,为当地的环境保护做出了重要贡献。
参考文献:
[1] 邹安华,孙体昌,邢奕,等. pH对MAP沉淀法去除肺水肿氨氮的影响[J].环境科学动态,2005(4):4-6.
[2] 姚涛,蔡伟民,李龙海.磷酸铵镁法处理含但林废水的研究进展[J].中国给水排水,2005,21(2):x.
[3] 穆大刚,孟范平,赵莹,等.化学沉淀法净化高浓度氨氮废水初步研究[J].青岛大学学报(工程技术版),2004,19(2):1-2.
【关键词】污水处理;可持续发展;回收利用
1.污水常见处理方法
1.1离子交换树脂,高分子材料
1.1.1对于含汞废水的处理方法。
这一种处理含废水的方法有下面几个特点:首先是用树脂交换的方法除汞用以作为化学方法的二级处理系统,用这样的方法可以保证达到排放标准,而且也能够实现封闭式的循环,联讯并且又稳定的运行,排放的废水也可以作为冷却水加以回收利用;第二点是提高自身的生产能力,这样可以使单位的产品成本降低,且一并节约了治理所需的费用;第三点是应用树脂交换法还能够对废水起到驼色的作用,处理出来的水质较为清晰透明。失效之后的树脂不再用于回收,而是作为汞废渣回收,以此防止了汞的二次污染。随后配合硫酸钠明矾化学凝滞沉淀用作二级处理,这样就可以达到含汞废水的排放标准。
1.1.2对于含铜废水的处理方法。
我国各地一些有色金属冶炼、印刷、印染、电镀厂、化工等企业中排放的工业废水之中常常会含有很高的重金属元素。离子交换树脂法能够有效的清除掉这些含有重金属元素废水之中的铜离子,对含铜废水起到一个高速净化的作用,并且对于资源的回收再利用非常有利。
1.1.3对于含钼废水的处理方法。
对于含钼废水来讲,目前离子交换法依旧对其处理的重要方法。科研成果告诉我们,利用这种方法,当钼溶液ph值大于6.1时,钼在溶液中主要以MoO4广泛存在,并与氯型树脂进行交换,当ph值小于3.5时,钼主要以Mo8O26和更高聚合度的聚钼酸盐离子存在,并与树脂进行交换。即使是高价钼酸聚合物,在ph
1.1.4处理其他重金属废水
在其他含有重金属离子废水的分离以及金属提纯的过程当中,离子树脂交换的方法也有相当广泛的应用。如果能够充分的利用离子交换法来处理重金属元素废水,那么不但可以保护环境,同时也能够实现经济效益。在工业企业污水处理方面,企业应该对离子交换树方法的广阔发展空间加以重视,用来实现经济和社会的双重效益提升。
1.2反渗透污水处理技术
1953年开始,反渗透水技术就已经被提出,而到上世纪六十年代,反渗透水技术已经实现了商业化的运营。目前已经成功、广泛的运用的在各个领域之中。膜分离技术是一种新型的分离净化的浓缩技术,和传统的分离技术比起来,有着许多的特点,其中包括低耗、高效、渐变、成本低等特点,并且已经形成了新的污水废水处理方法。由于这些于传统方法相比起来的这些特点,反渗透技术已经在许多大型城市成为了处理污水废水的主要方法。
1.3生物膜处理方法
关于颗粒性生物膜反应器,一般有以下几种:第一种是上流式污泥床。这是一种新型的颗粒型生物膜反应器,他主要作用于厌氧生物处理系之中,即UASB。在其反应过程之中产生的气体能够将污泥以及污水进行混合,将气体、污水和颗粒污泥进行分离,使得污泥仍然保留在反应器之中,气体和处理后的出水排除反应器。第二种是污泥膨胀床,即EGSB。污泥膨胀床和上流式污泥床结构比较类似,但是在高径上较之上流式污泥床更大,上升的流动速度也更加快速,能够使得颗粒的污泥处于一个膨胀的状态。第三种是气提生物膜反应器,即BAS。根据起源的不同气提生物膜反应器能够分为好氧型和厌氧型两种。其中好氧型气提床的气源是空气,而厌氧型的气源一般都是惰性气体或者循环利用的空气。
2.北方污水处理存在的主要问题
2.1污水处理厂运行资金短缺
污水处理系统对于一个城市的建设来说是非常重要的基础设施,也是防止城市水污染、改善城市水环境质量的非常重要的手段。在我国北方,想要提升一个城市的污水处理能力,那么就必须在很短的时间之内建设足够数量的城市污水处理厂,这就需要一个投资很大的一笔资金。要在短时间内筹集很大的一部分资金,是一件困难很大的事情。
2.2缺乏先进的技术
城市污水资源化利用事业的发展必须要以高新技术作为保证以及支撑。而我国现有的设备以及所采用的城市污水资源利用技术却很难满足实际上的需要。因此,开发以及研究先进高效的污水处理技术可以有效提升我国尤其是我国北方城市的污水处理能力。除此之外,污水处理部门还有不断改进和更新已经具备了的技术,在这个基础上努力去生产一些不同水质的再生水,这样才能满足不同用户的需要。
2.3建设不合理
就我国目前北方城市而言,污水管网建设并不合理,绝大多数的污水处理厂都在因为管网建设不合理而低负荷运行,或是在不正常的运转中,造成这类现象的主要原因如下。
2.3.1在一些老旧的城区之中,雨水和污水仍让存在着公用管道的情况,这就导致了污水会就进排进雨水管或者水体。
2.3.2经过改造之后,一些污水管网与接户支管并不配套,导致生活污水没有办法进入到城市污水的主干管网之中。
2.3.3一些新建的污水处理厂由于比较侧重于污水处理的设施以及建设的规模,进而忽视掉了收集支管和接户支管的配套建设,由此影响了污水处理的效率。
3.北方城市污水处理的发展趋势
3.1处理厂规模大
现如今,污水处理厂正在朝着大型化的方向发展。大型并且几种的污水处理厂是具有非常明显的规模效益的,他的来水水质比较稳定,日常运行也比较方便管理,另外,大型污水处理厂的污水处理能力强是最大的优势,这也是今后我国污水处理的发展趋势。
3.2新型的技术工艺
如果污水处理厂能够利用高新的工艺、设备以及技术的话,那将在很大的程度上改变污水处理厂的面貌,并能够借此提高污水处理厂的污水废水处理能力,还能够降低污水处理厂基础设施的造价以及运行成本,并且节约了能源,使得经济效益和生态效益得到显著的提高。
3.3处理纵深化
我国现今的污水处理正在逐渐的向其上游以及下游延伸,例如将二级处理后的污水废水直接供给与化工厂,再经由化工厂按要求进行三级处理后使用,借此能够实现水的循环利用。
3.4管理方式多样化
想要达到污水废水处理厂管理方式的多样化,那么就要改变先行单一的政府投资以及运营管理模式,并应该拓宽投融资渠道,借此才能够实现投资的多元化。TOT模式、准BOT模式、托管运营模式以及供排水一体化模式等都可以有效的应用到污水废水处理的管理之中。
4.总结
我国目前正在面临着污水处理厂大量发展的现状,尤其是在北方而言,我国污水废水处理厂面临着很多的问题,尤其在与城市污水的处理方面,还有许许多多值得我们探究以及深思的地方。只有在结合了当前我国北方城市污水废水处理情况的具体情况的前提条件下,我们才能更好的研究出一套行之有效的城市污水废水处理方法,同时也要借鉴国际上的高新技术,改变政府单行投资的模式,将污水废水处理以及管理工作转化为多模式运行的工作,才能够更好的提高经济效益以及环境效益。由此,注重城市污水废水处理的发展趋势,关注城市污水废水与居民用水的有效划分,并能够根据以上情况筹划出具体的行之有效的解决方法,才能使我国北方城市的污水废水处理环境得到进一步的提升。 [科]
【参考文献】
[1]王德东.浅议几种常用工业污水处理方法[J].黑龙江科技信息,2011(08).
[2]林静,刘静.概述工业污水处理再利用问题[J].黑龙江水利科技,2011(04).
[3]孙玉龙.城市综合污水处理方法研究[J].科技风,2011(18).
【关键词】 污水处理现状新技术展望
进入21世纪以来,我国市场经济发展迅速,我国的污水处理水平进步明显。近年来,随着环境问题日益严峻,我国政府也加大了对城市污水处理设施的投资力度,城市污水处理能力也逐年提高。目前,我国的城市污水处理技术已经广泛应用到了各个行业,也更多走进了广大人民的生活中。
1 我国城市污水处理的现状及问题
1.1 我国城市污水处理的现状
近年来,随着我国经济的发展,各行业也得到了迅速的发展,但是,相比之下,政府对于城市基础设施的建设和发展投入力度明显不足,这叫造成了基础设施不能够满足城市发展的需要,其中城市污水处理设施近年来才得以开始建设,这些污水处理设施已经明显不能完全处理城市发展和日益剧增的人口所产生的大量污水。截止2011年第三季度,我国大约建成污水处理厂3000座,这与世界上的其他先进国家相比,我国的城市污水处理能力和水平都还是比较落后的,我国城市中的污水处理厂的建设比较滞后是最重要的原因。根据一些统计数据显示,欧美等发达地区对于城市污水处理非常重视,其投资力度也非常大,从上世纪70年代就开始了污水处理设施的建设。上世纪,欧美等发达地区在对城市污水处理设施的建设投入就达到了GDP的0.5%,在这些地区平均不足一万人就能拥有一座污水处理厂,而我国在近几年对污水处理设施建设的投入还不到GDP的0.01%,更是平均约50万人才能拥有一座污水处理厂。
1.2 城市污水处理存在的主要问题
1.2.1 污水处理厂建设和运行资金严重短缺
污水处理设施是城市建设最重要的基础设施之一,它对于防止城市水污染,改善城市生活生产用水质量起着重要的作用。我国如果想要短时间内提升城市的污水处理能力,就必须要短时间内投入大量资金来建设足够数量的污水处理厂。按照1.25亿m3/d的处理能力、运行成本0.5元/m3计算,每年这些污水处理厂的运行成本就要250亿左右,而且还需要2000多亿的后续资金,短时间内要进行这么大资金的投入,显然比较困难。
1.2.2 缺乏先进的城市污水资源化利用技术
城市污水资源化利用事业的发展必须以新技术作为支撑和保证。而我国现有的设备、所采用的城市污水资源化利用技术难以满足实际需要。所以,想要有效的提升我国城市的污水处理能力可以通过不断的改进现有的污水处理技术,同时加大对新技术的研发的投入力度,生产不同水质的再生水,以满足生活生产的不同用水需求。
1.2.3 污水管网建设不合理
在全国已建成的3000多座污水处理厂中,因管网建设不合理的原因造成污水处理厂低负荷运行,或不正常运转的污水处理厂约占总数的2/3。造成此类现象的主要原因如下。(1)老城区生活污水和雨水共用管道,导致污水就近排人雨水管或水体。(2)通过改造的污水管道不能与接户支管配套,影响了生活污水流入城市污水主管道。(3)新建的污水厂将建设重点放在了污水处理设备污水流入主管道的建设,而忽视了对支流管道的配套建设,对污水处理的效率有严重的影响。
2 我国城市污水处理新技术的应用
2.1 超声水处理技术
在我国城市的农业生产中,化肥及农药使用非常广泛,同时还伴随着其它有害物质的污染,这对城市地下水以及河流湖泊等的水质都会造成严重的污染。新型的超声水处理技术目前已经被广泛应用到城市污水处理当中,它主要用于强化对污水中的微生物处理。城市中的污水在经过一定强度的超声处理之后,就会增强污水中微生物的生物活性,同时,反应器的有机负荷也会增加,从而有效的提高污水中有机物的处理效率。超声水处理技术主要利用在声空化的过程中集中声场中的能量,在空化泡崩溃的过程中将这些能量在很小的空间内释放出来,这样就会长生非常高的压力和温度,在局部区域形成热点区域,这样就能有效的提高这些区域内有机物的化学反应速率。目前,超声污水处理技术才刚刚起步,对与这种技术的开发和利用对于提升污水的处理效率作用明显,并且通过将光敏半导体材料加入到这种技术中,还可以利用太阳能来进行城市污水处理。
2.2 一级处理强化技术
一级处理强化技术主要用于对污水中的漂浮物进行处理,它是对二级生物处理的前置处理方法。一级处理强化技术具有节约能源和成本的有点,并且在一级处理技术在能够有效除去污水中部分有机物的同时,还能够影响后续的二级处理。通常,一级处理强化技术可以分为对污水中的微生物的吸附处理和对微生物的化学处理。其中的化学强化处理技术对污水中含有的重金属物质有很好的的处理效果,并且它的抗冲击的能力也更强。这种污水处理系统的占地面积小、基础设备建设成本低,同时在对污水的处理过程中稳定可靠,运行管理的过程也更加的简单,还能有效的降低运行的成本。
2.3 高级氧化处理技术
高级氧化处理技术是利用在特定条件下产生的具有一定氧化能力的自由基,这些自由基与污水中的有机污染物发生氧化作用,这样就能有效的强化和分解这些污染物,这种技术一把是被使用在水质要求较高或是水源发生严重污染的地区。目前,这种技术的成本非常高,但是由于其对污水的处理效果非常好,因此可以将其作为未来污水处理的研究重点。通过利用光或者特殊的催化剂激发可以产生自由基,其主要是研究光催化氧化处理理论、紫外净水理论等。目前,高级氧化处理技术已成了污水处理研究的重点课题,它将成为未来很长一段时间我国环保型水处理的引领者。
2.4 曝气生物滤池处理技术
曝气生物滤池处理技术主要特点就是成本低。使用此技术进行污水处理可以无需对处理后的水进行二次沉淀。在曝气生物滤池中,对于氧分子的利用率通常能够达到25%左右,曝气量也明显较其它方法更低。曝气生物滤池具有耐低温和抗冲击能力强的特点,即使在正常冲击力3倍时,也能在短期维持正常的运行,并且其水质的
变化也较小。并且,由于曝气生物滤池在建设时采用模块化的结构,更加方便进行后期的改扩建工作。
2.5 污水生态工程处理技术
污水生态工程处理技术相较其它处理技术运行更安全、更加节约成本,它还能有效的节约资源,实现污水的资源化。其主要包含氧化池系统和土地处理系统。目前,在国内已建成的城市氧化池处理的污水基本上达到了二级处理出水的水质标准,这样再经过一些后续的处理,水质就能达到污水综合排放的标准了。通过在处理池种养鱼和水生物而形成的生态净化池,其除菌能力都能达到污水三级处理的标准,而这些设施的运行和维护成本仅仅只是常规处理技术的一半左右,其设施建设费用更是不到常规污水处理厂建设费用的30%。
2.6 SBR工艺的创新
SBR工艺进行创新的最终目的就是要使城市污水的处理过程尽量的简化、使基础设施的建设费用尽可能的降低,同时还要能够提高污水处理系统的灵活性和稳定性。通常,通过创新后的SBR工艺进行城市污水处理的过程主要拥有下面几个技术要点:(1)污水的泄水体积必须合理;(2)设计高效的连续流SBR工艺;(3)通过准确的设计溶解氧,来达到同硝化和反硝化的目的;(4)合理的设计革新的SBR工艺的配套系统;(5)确定污水水质脱氮、脱磷和脱碳的关键参数。
3 城市污水处理发展趋势
3.1 污水处理厂规模大型化
污水处理厂朝着大型化方向发展。大型的污水处理厂规模效益非常明显,其污水处理能力更强,更加便于日常运营的管理。大型污水处理厂的建设必将成未来的发展趋势。
3.2 污水处理技术工艺革新
采用新工艺、新设备和新技术,在很大程度改变了污水处理厂的面貌,提高了污水处理厂的污水处理能力,降低了污水处理厂基础设施的造价和运行成本。
还节约了能源,经济效益和生态效益显著。
3.3 污水处理纵深化
污水处理可以纵向发展,从源头开始,化工厂的污水必须要经过处理达到一定的标准才能排放;或者是将二级处理的污水直接供应给化工厂,让其自己进行三级处理后使用,实现水资源的循环利用。
3.4 污水处理厂管理方式多样化
改变现有的政府投资和管理的单一运营模式,开放私人持有资金的投入,实现投资的多元化。还可以加入多元化的运营管理模式,如BOT模式、TOT模式、供排水一体化模式等。
4 结语
总之,我国目前城市污水处理的状况仍然严峻,与发达国家相比差距仍然比较明显。但是随着我国对环境问题的越来越重视以及各种新型污水处理技术的投入和使用,我国污水处理的状况也有了一定的改善。随着日益紧张的资源问题,未来城市污水处理技术的研究方向必将瞄准对于环保型污水处理技术的开发和创新。所以,我们应该熟悉和了解现有的各种新技术和工艺处理流程,只有这样,才能根据各地的经济条件和地理特点选择合理的污水处理方法,只有这样,才能更加高效的做好城市污水处理工作,减少污水对城市环境带来的污染,促进城市污水处理行业的健康发展。
参考文献:
[1]白韬光.城市污水处理技术及其发展[J].机电设备,2003.
关键词:COD分析仪;化工厂;污水处理;故障修复;日常维护
中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)11-0178-01
CODcr分析仪是测量利用重铬酸钾将水中的有机物氧化分解所消耗的含氧量,它反映了水体受到有机物污染的程度。随着社会进步,经济的发展,人们对环保的要求越来越高,尤其是对化工行业污水处理水质检测。COD分析仪的重要性和普及性不断增长。我国工业生产中大部分企业逐渐加大COD分析仪使用的力度,以达到污水处理,环境保护的目的。
1 系统描述及基本原理
独特的设计使本产品较之同类产品具有低故障率﹑更低维护量﹑更低的试剂消耗量以及更高的性价比。
①选择阀组件。选择试剂采样时序,通道灵活多样,功能万变,具有最小死体积,易维护高寿命等优点。
②微小计量组件。通过可视光电系统实现试剂精确计量,克服了蠕动泵甭管由于磨损引起的定量误差,同时实现了微量试剂的精确定量,每剂量仅为1 ml,大大减少了试剂的使用量。
③进样组件。蠕动泵负压吸入,在试剂与泵管之间总是存在一个空气缓冲区,避免了泵管的腐蚀,同时使得试剂混合更为简洁灵活。
④密封消解组件。高温高压消解系统,加快反应进程,克服了敞口系统腐蚀性气体挥发对设备的腐蚀。
⑤试剂管。采用进口改型聚四氟乙烯透明软管,管径大于1.5 mm,减少了水样颗粒堵塞几率。
⑥电器元件。采用Panasonic进口PLC等控制元器件,减少了环境干扰和设备故障。
水样、重铬酸钾溶液﹑硫酸银溶液以及浓硫酸的混合物加热到175 ℃,重铬酸离子氧化溶液中的有机物后颜色会发生变化,分析仪检测到此颜色的变化,并把这种变化换算成COD值输出出来。消耗的重铬酸离子量相当于可氧化的有机物量。
2 仪器的使用
①仪器初始化。在仪器初始运行、试剂更换后试剂浓度波动较大或是仪器异常后仪器检修后,所有进样管管内没有试剂时,一般要执行此操作;在仪器停运时间多于3d时,建议把所有试剂的进样管插入蒸馏水中,启动次操作队仪器进行冲洗。仪器处于待机状态时,进入设置界面后,启动“初始装液”按钮,即刻完成。
②校准。在仪器初始运行并执行完仪器初始化操作后,或是在设定的校准时刻,仪器执行校准程序。在仪器待机状态,进入设置界面后,启动“即刻标定”可以即刻启动校准程序;在仪器待机状态,仪器时钟到达设定的标定时刻,也可以启动校准程序。
③清洗。使用热酸液清洗水样的整个接触区域直到水样试管的末端。建议仪器运行10 d清洗一次,防止试剂在管道内结晶,影响测量或堵塞软管。在仪器待机状态,进入设置界面后,启动“即刻清洗”可以立即启动清洗程序;在仪器待机状态,仪器时钟到达设定的清洗时刻,也可以启动清洗程序。
④测量。在仪器进行测量运行前,请确保仪器已经执行完初始化和校准操作。在仪器待机状态,进入设置界面后,启动“即刻测量”可以即刻启动测量程序;在仪器待机状态,仪器时钟到达设定的采样测量时刻,也可以启动测量程序。
3 故障修复
仪器在异常时会蜂鸣白净,并中断所有正在运行的程序,直到摆出仪器故障后进行复位操作,仪器才能恢复正常运行,各种异常信息的应对措施如表1所示。
4 日常维护
①定期检查并补充各试剂。
②定期检查废液瓶内废液存量,并及时处理排除,切勿造成废液溢流。
③定期检查潜水泵进出水口,并确保顺畅。
④定期检查计量管洁净程度,当计量高位或低位信号任意一路信号低于600时,请执行“即刻清洗”,如清洗结束后,计量管仍然无法清除干净,请关机后把计量管拆下手动清洗。
⑤配置试剂时,一定要按照本说明书的配置方法进行,否则有可能在加热器内产生黑红色不溶结晶,严重时将会造成设备管路堵塞。
⑥定期(如每月)取一杯开水置于铬试剂盒废液管路,手动启动快正转和快反转反复冲洗管路和阀体,防止长期使用中,重铬酸钾等在管路或阀体内产生结晶而堵塞。
5 结 语
随着我国经济的快速发展,化工行业也在蓬勃发展,由此产生的水污染问题也越来越多。但是,我们不能因为对经济的追求而忽略了对环境的保护和治理,所以对污水的分析就显得尤为重要。而COD分析仪可以精确的分析污水中有机物的含量,我们可以通过COD分析仪的分析结果对污水进行监测和处理,从而达到污水处理的目的。
参考文献:
[1] 水和废水检测分析方法编委会.水和废水监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,2007.
[2] 魏复盛.水和废水监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,2002.