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關鍵詞:污水 處理 思路
隨著水污染問題的日益嚴峻,污水治理技術正逐步成為國際國內的研究熱點之一。在污水的處理系統(tǒng)中應用人工設計組合的微生態(tài)系統(tǒng),可以有效提高污水處理的效率,同時生態(tài)濾池污水處理技術的發(fā)展和應用在污水的回收和利用方面表現(xiàn)出良好的發(fā)展空間,正逐漸發(fā)展為污水處理的主要趨勢。文章主要針對生態(tài)濾池的主要應用形式,對生態(tài)濾池的特點及優(yōu)越性進行探討。
1、生態(tài)濾池的概念及其應用特點
生態(tài)濾池(MEEF)是利用水生微生物和人工填料上的生物膜形成的模仿自然生態(tài)系統(tǒng)來進行污水凈化的一種水處理技術,污水中的顆粒物主要通過人工填料進行過濾,生物膜與微生物主要負責污水中的可溶性污染物。這種生態(tài)濾池污水處理技術實際上是模仿天然的生態(tài)系統(tǒng),利用各種生態(tài)關系來進行水中污染物的處理和凈化,是一個半自然生態(tài)系統(tǒng)。我國的很多城市和地區(qū)廣泛存在著突發(fā)性的暴雨徑流現(xiàn)象,其污染程度要遠低于生活污水,如果采用集中治理的方式難免會遇到技術和經(jīng)濟上的雙重難題,而采用生態(tài)污水處理技術就可以輕松實現(xiàn)污水的凈化處理。生態(tài)濾池污水處理技術作為一種新興的凈水技術,逐漸地在城鎮(zhèn)生活污水處理工藝中得到廣泛的應用。通過對生態(tài)濾池進行合理的設計,可以通過微生物和人工填料的協(xié)同作用,對污水進行有效的處理,去除污染物的同時也可以較大程度上減少污水中的顆粒物,是一種全新概念上的污水處理工藝。
2、生態(tài)濾池污水處理技術應用
生態(tài)濾池污水處理技術是模仿自然生態(tài)系統(tǒng)的原理,運用工程學手段對污水進行回收和利用,將水的自然循環(huán)與人工組織機構形成統(tǒng)一的平衡系統(tǒng),為城鎮(zhèn)生活污水的社會循環(huán)控制,減少人類活動對自然循環(huán)的干涉都能起到良好的效果,各種形式的生態(tài)濾池污水處理技術正廣泛地應用于生態(tài)工程系統(tǒng)中。
2.1蚯蚓生態(tài)濾池技術
在污水處理反應器中引入蚯蚓,利用蚯蚓的生物降解可以有效延長和擴展污水中的生物代謝鏈,通過多種人工調控方式,對生態(tài)系統(tǒng)進行合成與分解的調控干涉。蚯蚓可以分解濾床有機污染物,還能夠清通濾床的堵塞物,促進含氨物質的硝化與反硝化作用。濾池中采用的填料主要有鋸末、糧食殼、煤渣、石英砂等,通過蚯蚓的生物活動可以輕松實現(xiàn)顆粒物的物理過濾、有機物分解和污泥的穩(wěn)定化。蚯蚓微生物生態(tài)濾池在近幾年發(fā)展起來的一種新型生態(tài)污水處理技術,其處理工藝出水水質能夠達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GBl8918-2002)》二級標準,污泥的排放量也大幅度減少,水資源的回收利用程度提高,不僅在經(jīng)濟上節(jié)省了工程開支,工藝流程也相對簡單,運行起來管理方便、維護簡單,尤其適用于中小城鎮(zhèn)生活污水的處理與回用。
2.2穩(wěn)定塘技術
穩(wěn)定塘技術處理污水在我國的應用歷史比較久,早在20世紀50年代,我國就開始采用這一技術處理污水。二級生物處理廢水的造價比較高,相比之下,穩(wěn)定塘處理技術體現(xiàn)出了明顯的成本優(yōu)勢,能耗也進一步降低,便于管理。據(jù)相關部門統(tǒng)計,我國穩(wěn)定塘處理能力每年都在逐步增長,是城市污水處理量的主要貢獻力量。在一些邊遠城市,比如新疆、滿洲里等,穩(wěn)定塘技術更是成為了污水處理的主力。穩(wěn)定塘處理廢水的能力不僅僅體現(xiàn)在生活污水方面,對工業(yè)廢水也有較好的處理效果。目前為止,石油、紡織、造紙等污染比較嚴重的行業(yè)都紛紛引入了穩(wěn)定塘技術,穩(wěn)定塘利用稀釋沉淀、生物降解和水生植物等作用在工業(yè)廢水凈化方面取得了良好的效果。
2.3污水土地處理技術
污水土地處理技術在實踐應用中有著較好的前景,但是依然存在一些難以突破的瓶頸問題,比如存在較強的選擇性,對氣候條件的依賴性較強等。專家積極調研考察了我國廢水污染的現(xiàn)狀及治理現(xiàn)狀,鉆研和吸取了一些發(fā)達國家治理廢水的經(jīng)驗教訓,提出土地處理代替二級處理并同時去除污水中氮、磷的技術路線,這種處理污水的思路突破了三級處理的局限,出水質量大幅提高。污水土地處理技術在近幾年的實踐應用中發(fā)揮了很大的作用,目前已經(jīng)建立起系統(tǒng)化的土地處理分類體系和輔助設計系統(tǒng),在全國許多地方都有成功的示范工程。該項技術在廢水凈化原水給水處理等方面都將有巨大的利用前景。
3、生態(tài)濾池污水處理技術發(fā)展趨勢展望
隨著科學技術的飛速發(fā)展和人們環(huán)保理念的日趨加強,污水生態(tài)處理技術也迎來了飛速發(fā)展的黃金期,在未來,生態(tài)方法處理污水技術主要將向著兩個方向發(fā)展:幾種污水生態(tài)處理技術通過并聯(lián)或者參數(shù)優(yōu)化處理,以期解決北方寒冷地區(qū)終年運行的問題;或者采用多種物理的化學的生物的處理方法強化處理系統(tǒng)。這里提到的物理處理法包括了吸附法、離心法、重力法等,化學處理法指的是氧化、離子交換、凝絮等方法,生活處理法主要指活性污泥法、SBR和BSAR等。在污水處理這一領域,我國起步時間較晚,但是快速增長的經(jīng)濟背后帶來了嚴重的環(huán)境污染,目前國外在污水處理工藝發(fā)展相對成熟。20世紀80年代約翰?托德有史以來第一次將活性污泥法和濕地有機地結合起來,創(chuàng)造性提提出了“l(fā)iving technology”,這是污水處理史上一項重大的突破。該技術包含了Solar aquatic system (SAS),Living machine等多種形態(tài)。SAS強調依托于太陽能,借助各種動植物和微生物共同構建污水凈化系統(tǒng)。Living machine在SAS系統(tǒng)的基礎上增加了生態(tài)流化床。Living technology技術具有操作性強,節(jié)省能源,便于控制的特點,最重要的是Living technology技術有效地集合了綜合濕地和活性污泥法的處理特點,大幅提高了污水處理效率。
天然河湖水在我國的分布并不廣泛,隨著人們對生活景觀要求的日益提高,水景需求量直線上升。要想保持水景的長期的清澈度,就要投入一定的人力財力進行后期維護,要定期補充新鮮水源。傳統(tǒng)補充水景用水主要依靠自來水,但是這一方法與節(jié)約用水的政策導向背道而馳,中水作為補充水成為未來的主要發(fā)展趨勢。人工湖治理方法方面,傳統(tǒng)的治理方法比如引水換水、循環(huán)過濾等,這些都不能從根本上解決問題,living technology作為一種先進的污水處理系統(tǒng),可以從宏觀和微觀兩個層面,大幅提高景觀污水處理效率,提高景觀水回收效率。
參考文獻
[1] 金鑫,生態(tài)濾池污水處理技術應用的科學策略,,2013.11
關鍵字:中小城鎮(zhèn) 污水處理技術 低耗
【分類號】:TF046.6
引言
隨著近幾年來經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展和國家政策的偏移,中小城鎮(zhèn)的的發(fā)展日新月異,但是中小城鎮(zhèn)的崛起也帶了新的問題。由于小城鎮(zhèn)的發(fā)展是片面的,尤其是環(huán)境保護問題做得并不是很到位。關于污水的排放與處理,中小城鎮(zhèn)缺乏相關的污水處理設備,導致污水亂排亂放嚴重影響了中小城鎮(zhèn)水環(huán)境的健康發(fā)展。目前中小城鎮(zhèn)的污水排放量逐年增多并且得不到有效治理,形勢十分嚴峻。鑒于我國的發(fā)展現(xiàn)狀,中小城市在基礎設施建設方面的資金并不富裕,大多數(shù)污水處理設備陳舊、機器老化。這就要求我們盡快找出簡單可行、節(jié)能環(huán)保、高效低耗的污水處理新方案來治理中小城鎮(zhèn)的生活污水難題。
一、中小城鎮(zhèn)生活污水處理現(xiàn)狀
小城鎮(zhèn)的生活污水主要是洗滌和沐浴用水,其中包含著大量的清潔劑、沐浴用品等化學試劑,我們在處理時必須針對這一鮮明特點來有針對地處理。當前最常用的城鎮(zhèn)生活污水處理方法可分為活性污泥法和生物膜法兩大類[1]。每種大方法下又包括幾種具體的小方法,但是總體來看這幾種方法不僅建設成本大,建成后運行成本也高并不符合中小城鎮(zhèn)生活污水處理情況。因此研制開發(fā)污水處理效果好,耗資少,運行成本低的中小城鎮(zhèn)污水處理方案是重中之重。
二、 處理中小城鎮(zhèn)生活污水需要注意的問題
現(xiàn)階段我國的經(jīng)濟雖然有較大發(fā)展,但總體來說并不是全面的,大城市如此,小城鎮(zhèn)亦同。我們在解決中小城鎮(zhèn)污水問題時一定要注意經(jīng)濟發(fā)展這一個大背景,不要為創(chuàng)造功績修建大規(guī)模完全脫離中小城鎮(zhèn)發(fā)展實際的、毫不實用的污水處理工程。這樣不僅造成了資源不必要的浪費也影響到生活污水的處理。在處理污水問題時,我們一定要結合實際情況因地制宜,把資源完全調動起來為我們所用。我們也要注意新技術、新工藝的研發(fā),不要閉門造車,及時調研國內外已投入使用的、污水處理效果好的方案為我們所用,不斷提高完善我們中小城鎮(zhèn)處理生活污水的能力。爭取做到節(jié)能高效、成本低、效果好的污水處理工程,為我們的居民營造一個來良好舒適的居住環(huán)境也讓我們工業(yè)的發(fā)展無后顧之憂。
三、中小城鎮(zhèn)生活污水處理新技術
1 百樂卡(BIOLAK)工藝
百樂卡藝是一種具有脫氮除磷功能的活性污泥處理系統(tǒng)[2],其工藝相對來說比較簡單,尤其適合處理中小城鎮(zhèn)的生活污水。國內建成并投入使用的的山東省招遠市污水處理廠、深圳市龍?zhí)镂鬯畯S煙臺市萊山辛安河污水廠等等均是采用該項技術。
BIOLAK工藝的主要特征表現(xiàn)為:
(1)低負荷工藝:BLOLAK工藝污泥負荷較低。
(2)低成本:曝氣池采用土池結構來減少投資節(jié)約了土建費用。
(3)高效:在進行污水處理時也可以同時開展設備檢修與維護,雙向工作兩不誤。
(4)污泥處理:污泥處理工作做得較好,不會造成環(huán)境污染。
(5)維修簡單易行。
鑒于上述幾個特點,自從1999年BIOLAK工藝自從外國引進來后,在處理污水方面效果得到了一致的好評,性能尤為穩(wěn)定,在中小城鎮(zhèn)得到了廣泛推廣和使用。
2人工濕地系統(tǒng)
濕地系統(tǒng)主要是利用土壤、水分、人工填充物質以及其中的植被微生物等經(jīng)過一系列的物理化學反應等來達到對污水的凈化作用。類似與自然濕地系統(tǒng)對于生態(tài)環(huán)境的保護機理,人工濕地系統(tǒng)的作用機理包括吸附、過濾、氧化還原、沉淀及各類動物的作用[3]?;|是人工濕地最基本的構成,它包括土分、沙粒、石子等。可以給水生植物和微生物提供適合的生長環(huán)境和需要的營養(yǎng)物質。人工填充物質使污水得到沉積,微生物通過新陳代謝還可以消耗掉污水中的有機物,從而有效過濾出有機污染物。
人工濕地包括無植被和有植被兩種類型。有植被的系統(tǒng)主要依靠植被的根系吸收污染物作為自身的營養(yǎng)物質,并為微生物提供生存空間能夠有效吸附部分重金屬和有毒物質。水生植物的根系生長情況和其高度和長勢都直接影響到濕地系統(tǒng)對污水的處理功效。不同的植物處理污水的效果不同,我們根據(jù)需求建立我們的濕地系統(tǒng)。無植被系統(tǒng),基質成為主要的凈水裝置,污水在基質層中會發(fā)生的一系列物理反應和化學反應,來脫氮除磷。用人工濕地系統(tǒng)來處理污水要求較為寬松,沒有什么要求,應用較為普遍幾乎適合所有的情況。
3 活性污泥法技術
該項技術是目前應用最普遍的污水處理技術。它主要是利用好氧生化作用進行污水凈化。對污水進行進化作用的是微生物,它在進行新陳代謝時消耗掉其中的有機污染同時也在進行著繁殖過程?;钚晕勰嘀写嬖诘奈⑸锟梢晕绽梦鬯械囊恍┯袡C物轉變?yōu)镃O2等產物[3]。污水中的非溶解性有機物,經(jīng)過可溶性轉變后再進行氧化處理即可。并且隨著該項技術幾十年的應用和研究,現(xiàn)已產生出多種新的運行方式。
4氧化溝活性污泥法
氧化溝又被稱為氧化渠或者又叫循環(huán)曝氣池,它是完全封閉的。這項技術是對第三種活性污泥處理法的創(chuàng)新和改善。它把生物反應池用氧化溝來代替,氧化溝內的封閉空間能夠保證污水和活性污泥不斷地循環(huán)流動。氧化溝在充分混合和循環(huán)過程中,水中的溶解氧濃度可能逐漸由高到低發(fā)生變化,甚至出現(xiàn)缺氧的狀態(tài)。在這種環(huán)境下,污水和污泥中的生物可以迅速的凝聚。氧化溝中可分為兩種區(qū)域,富氧區(qū)和缺氧區(qū)。污水經(jīng)過硝化和反硝化的處理,可以除氮。此項技術具有工藝流程簡單、操作簡便、運行穩(wěn)定、對外界環(huán)境的的變動如水溫、水流速度等適應性強并且其脫氮功能顯著、處理水質優(yōu)良、污泥產率低等優(yōu)點。不過該項工程需占地面積稍大比較適合規(guī)模不大的污水處理。
三、結論
通過分析目前中小城鎮(zhèn)的發(fā)展現(xiàn)狀,我們提出了治理中小城鎮(zhèn)的生活污水情況需要注意的問題。然后根據(jù)相關調研和學習,我們提出了包括百樂卡工藝、人工濕地系統(tǒng)、活性污泥法和氧化溝活性污泥法四個較為符合中小城鎮(zhèn)實際情況的常用污水處理新技術。上述幾種新技術的污水處理效果好,工藝簡單且成本低,是符合國家大力倡導的高效低耗節(jié)能政策的,非常適合用在中小城鎮(zhèn)的污水處理中,我們應做好它們在我國中小城鎮(zhèn)推廣使用。
四、 參考文獻
【1】 郭英卓.中小城鎮(zhèn)生活污水處理技術措施研究[J].城市建設理論研究,2011(36).
2.寶鋼集團廣東韶鋼松山股份有限公司能源環(huán)保部,廣東 韶關 512123)
摘要:近年來,隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們的生產生活發(fā)生劇烈變化,國民經(jīng)濟總值迅速提升,但與此同時環(huán)境污染逐漸加劇。目前,國內的鋼鐵廠數(shù)量極多,空間上也比較分散,這就為鋼鐵廠造成的環(huán)境問題的處理增加了難度。文章針對鋼鐵廠的水污染問題進行了探討,對鋼鐵廠污水處理創(chuàng)新技術進行了介紹。
關鍵詞:經(jīng)濟發(fā)展;環(huán)境污染;鋼鐵廠;污水處理;創(chuàng)新技術
中圖分類號:X757文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2014)22-0011-03在經(jīng)濟飛躍發(fā)展的同時,我國環(huán)境壓力也日益加劇。諸如大氣污染、水污染、土壤污染等環(huán)境問題發(fā)展嚴重,給社會大眾及政府部門敲響了警鐘。因此,以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為基礎,加強環(huán)境、資源保護,實現(xiàn)人與自然的協(xié)調發(fā)展,是我國人民的共同愿望。保護環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是社會發(fā)展的迫切需求,所以創(chuàng)新鋼鐵廠的污水處理對減少水污染、改善環(huán)境質量狀況具有非常重要的意義。
1鋼鐵廠的用水狀況
在發(fā)展越來越快的當今社會,環(huán)境變化也隨之加快,這就要求各個企業(yè)在發(fā)展經(jīng)濟的同時還需要肩負環(huán)境保護的責任。特別是在鋼鐵廠領域,鋼鐵廠的正常運行離不開水資源的支持,鋼鐵廠過程中使用的一些物質也影響了水資源的質量,目前一些發(fā)達國家大力支持那些遵守環(huán)境管理制度的鋼鐵廠,并取得顯著成績,所以我們一定要探索相關對策、制定關于環(huán)境管理的制度,確保人們的生活不會再受到威脅,確保每一個企業(yè)都能在遵守法律制度的前提下,為企業(yè)帶來最大效益,只有這樣才能落實科學發(fā)展觀的政策。
鋼鐵廠作為一種高能耗、高排放的工業(yè)行業(yè),它在落實科學發(fā)展觀工作中發(fā)揮著重要作用,它在國內的節(jié)能減排工作中也承擔著重要責任。2005~2007年,國內的重點鋼鐵企業(yè)中,工業(yè)用水量已經(jīng)由高速增長轉變?yōu)榫徛鲩L,在2007年,一些重點的鋼鐵企業(yè)工業(yè)用水的重復利用率已經(jīng)達到96%,這個數(shù)字說明國內鋼鐵工業(yè)的用水狀況已經(jīng)得到有效控制,但是我們仍然需要進一步減少鋼鐵廠的工業(yè)用水量,提高鋼鐵廠的工業(yè)用水的重復利用率,這就需要相關企業(yè)加大工業(yè)用水的處理力度,積極推廣科技含量比較高的技術設備,強化鋼鐵廠工業(yè)用水的綜合處理。
2國內工業(yè)水污染處理現(xiàn)狀分析
目前,隨著經(jīng)濟全球化的不斷進步,國內的經(jīng)濟水平不斷提高,而工業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要組成部分也迅速成長起來,與此同時,各種環(huán)境問題也隨之而來,為了貫徹科學發(fā)展觀,國家對各個行業(yè)的節(jié)能減排工作提出更高的要求,尤其是工業(yè)領域,國家對現(xiàn)有企業(yè)工業(yè)用水的水排放提出更高的要求,對于那些煉鐵、煉鋼單位,國家要求他們做到污水的零排放??梢?,鋼鐵工業(yè)領域的污水處理越來越受到重視,所以,各個企業(yè)領導也應該將這項工作重視起來。
鋼鐵工業(yè)是用水大戶,鋼鐵用水大部分使用地下水、地表水,這些又是人們生產生活的用水來源之一,鋼鐵工業(yè)的發(fā)展造成這些水資源的污染,將會在很大程度上降低人們的生活質量。在鋼鐵生產過程中,工廠的用水量也會因為產品的不同而有所不同,如果鋼鐵廠大力生產那種等級比較高、質量相對更好的鋼鐵產品,就會對水資源的利用提出更高的要求。
鋼鐵廠對廢水的處理也直接關系到水污染的程度。可持續(xù)發(fā)展要求工廠的污水必須要經(jīng)過處理才能排放到其他水體中,這就在很大程度上減少了水資源的污染。目前,鋼鐵廠的廢水有的是工廠直接進行處理,有的則需要借助污水處理廠進行處理。隨著社會的發(fā)展,環(huán)境問題越來越受到人們的關注,所以政府對污水的排放提出更高的要求。鋼鐵廠面對如此大的壓力,為了確保企業(yè)自身效益,相關負責人必須找到屬于自己的污水處理系統(tǒng),包括科學可行的污水處理技術。就目前而言,鋼鐵廠工業(yè)污水作為一種非傳統(tǒng)的水資源越來越受相關部門領導的關注。當前社會,各個鋼鐵企業(yè)主要采用工業(yè)污水制成回用水的方式降低污水的排放,同時這也在很大程度上實現(xiàn)了資源的重復利用,深入落實了國家制定的科學發(fā)展戰(zhàn)略。
在鋼鐵工業(yè)領域,將污水進行處理制成回用水是鋼鐵企業(yè)常用的污水處理方式,這雖然能夠在一定程度上減少工業(yè)污水的排放,但也帶來新的環(huán)境問題。鋼鐵工業(yè)的污水需要經(jīng)過混凝、沉降、除油、過濾等一系列的常規(guī)處理才能夠制成回用水,在這些處理程序中,鋼鐵污水中原有的懸浮物、雜質等大分子物質都能夠得以有效去除,但是這種處理方式并不能降低污水中的含鹽量,所以鋼鐵廠由鋼鐵污水制成的回用水中的含鹽量要遠遠高于凈循環(huán)水,也明顯高于濁循環(huán)水。與此同時,回用水中還包含少量的乳化油、溶解油等雜質。所以這類回用水的用途就明顯受到一定的限制,這些回用水只能用于鋼鐵工業(yè)中的燒結、煉鋼、煉鐵等工作流程中,它并不能作為整個鋼鐵工業(yè)系統(tǒng)中的補充水。在鋼鐵工業(yè)中還有直流噴渣和澆灑地坪這兩項工作可以用到回用水,但是這兩部分的工作用水量有限。所以,鋼鐵工業(yè)用水中的脫鹽處理成為鋼鐵領域的又一難題。
3鋼鐵工業(yè)污水的創(chuàng)新處理
通過上述分析可以得知回用水并不是鋼鐵污水處理的最好方法,回用水中的含鹽量明顯高于正常水的含鹽量,所以企業(yè)應該致力于回用水的脫鹽處理工作的研究,但是就目前而言將工業(yè)污水制成脫鹽水僅占鋼鐵工業(yè)污水很小的一部分。所以,鋼鐵工業(yè)污水應該創(chuàng)新污水的處理技術,將全部的污水進行更深層次的處理??晒﹨⒖嫉膹U水創(chuàng)新研究方法如下:
(1)工業(yè)廢水進行分質管理:新建不同水質的管道滿足不同水質輸送的要求,接入不同水質的用戶。例如高爐沖渣水、鋼渣處理車間悶渣水、燒結配礦用水,原料廠抑塵用水等。如果用戶對水質提出過高要求造成過度使用也是一種資源浪費,因為不同水質的水處理成本不同。
(2)廢水減量化處理工藝:采用反滲透(納濾等)一級膜處理,濃水排放占比例較高,由于低質水用戶用水量固定,因此還需要進一步減量化處理,例如可以采用二級膜處理。
(3)廢水無害化處理工藝:酚氰廢水或其他重金屬含量較高的廢水,可以采用臭氧氧化或采用芬頓試劑氧化工藝處理、微波消解、雙膜法、樹脂吸附,或者進行燒結配礦消納處理、用于煤調濕等。
(4)廢水蒸發(fā)提鹽處理工藝:廢水量少,雜質多,有害成分復雜,可以考慮蒸發(fā)處理,但要考慮腐蝕等問題。
(5)完善各工藝處理工藝:酚氰廢水采用多極氧化工藝和多極生物處理工藝。濁環(huán)系統(tǒng)采用對廢水影響小的生產材料,例如顆粒粒度大的石灰或礦石。含有氧化鐵皮的濁環(huán)水可以考慮永磁技術,分離廢水中的氧化鐵皮,同時考慮油污分離效果一面影響氧化鐵皮的分離。其他一些凈環(huán)水系統(tǒng)為了降低藥劑使用,設置10%的處理能力的旁濾,能進一步降低系統(tǒng)的懸浮物含量,提高換熱效果,減少系統(tǒng)補水量,提供水的循環(huán)利用率。
但是針對回用水出現(xiàn)的難題,相關單位可以從脫鹽技術出發(fā),采用新型的處理技術,將鋼鐵工業(yè)污水進行更深層次的加工,制成工業(yè)新水,就目前而言,工業(yè)新水的制造是當前鋼鐵工業(yè)污水處理的發(fā)展趨勢,經(jīng)過科學的脫鹽處理,這種工業(yè)新水的含鹽量將會遠遠低于那些自然水制成的工業(yè)新水。工業(yè)新水的出現(xiàn)能夠有效控制鋼鐵廠系統(tǒng)中的排水量和補水量,能夠最大限度地實現(xiàn)節(jié)能減排策略。
有些鋼鐵工業(yè)用水中含有超高濃度的鹽,這時傳統(tǒng)的處理方法已經(jīng)不能解決這個問題,這就需要相關單位加強這個環(huán)節(jié)的研究力度,目前,鋼鐵廠會將鋼鐵污水制成一級反滲透濃水,對這種水的處理方法如下:
(1)這些水可以用于燒結、煉鋼等工業(yè)流程的直流噴渣或者是澆灑地坪。
(2)企業(yè)可以將這種濃水和其他廢水混合后進行排放。
(3)企業(yè)可以將這種一級反滲透濃水進行蒸發(fā)、干燥后的水分進行回收,重復利用,那些固體殘留就收集起來。
(4)企業(yè)可以將這種水經(jīng)過回用沖洗多介質過濾器后再進行排放。
當然,在鋼鐵工作流程中,企業(yè)還可以設置專門的污水處理系統(tǒng),盡量降低鋼鐵污水中的雜質含量。另外,企業(yè)還可以將內部建立污水處理系統(tǒng)和回用水的深度處理這兩種方法進行有機的結合,最大限度地減少鋼鐵工業(yè)的排水量。
在鋼鐵企業(yè)的污水中,含鹽量高是一個難題,同樣污水中的鉻處理也是一個難題,目前,企業(yè)經(jīng)過不斷的創(chuàng)新改革,通常會采用吸附法、電解法、膜分離法、微生物處理等技術降低污水中的鉻含量,特別是微生物法,這種創(chuàng)新性的污水處理技術具有費用低、效果好、無污染等優(yōu)勢,它將會在工業(yè)污水的處理中得到更廣泛的應用。
4結語
鋼鐵企業(yè)作為一種高消耗、多排放的工業(yè),只有經(jīng)過不斷的創(chuàng)新改革才能深入落實國家制定的科學發(fā)展戰(zhàn)略,才能最大限度地實現(xiàn)節(jié)能減排,降低污水的排放。為了不斷改善環(huán)境、企業(yè)更應該加大污水處理的創(chuàng)新技術的研究,最大限度地提高污水的利用率,促進企業(yè)的全面發(fā)展。
參考文獻
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關鍵詞: 新型綠地城市; 生活污水; 處理技術
中圖分類號:F291.1 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
水是人類賴以生存的寶貴資源, 沒有水生命就不存在。隨著世界人口不斷的增加和工農業(yè)生產的發(fā)展, 用水量的逐年增加。地球上水的總量不少, 但能供人類利用的水量卻不多, 僅占總水量的0.009 2%。對于我國來說是屬于世界上13個最貧水的國家之一, 人均占有水量僅為世界人均量的1 /4, 因此珍惜水資源, 節(jié)約用水, 充分利用各種水就顯得更加重要。
城市生活污水主要指受到有機物或含磷物質污染的水體,它的水質污染指標主要是氨氮和有機物濃度。生活污水的一般處理工藝主要是基于水中的濁度和細菌的去除而提出的,有混凝、沉淀、過濾和消毒等,該處理工藝僅能有效地去除水中的懸浮物、膠體雜質和細菌,而對多數(shù)有機物的去除能力較低。所以常規(guī)處理工藝已經(jīng)不能達到現(xiàn)有再生水指標,為此國內外對微污染水綜合處理進行了深入的研究,許多新興工藝應運而生。本文,筆者主要論述分層填料土壤毛管滲系統(tǒng)在城市污水處理中的應用。
一、城市生活污水的來源和主要特點
生活污水主要來自家庭、商業(yè)、機關學校、旅游服務業(yè)及其他城市公用設施。城市生活污水污染物含量主要是有機物, 如淀粉、脂肪、蛋白質、纖維素、糖類、礦物油等, 其中CODCr (化學需氧量) 、BODs (生物需氧量) 、TKN (凱氏氮) 、TN (總氮) 、TP (總磷) 也較高。生活污水經(jīng)一級物理處理、二級生化處理后CODCr、BODs、TKN、NH3 - N等大幅度降低, 但TN、TP仍較高, 排入水體后易造成水體的富營養(yǎng)化, 使藻類大量生長繁殖, 造成赤潮和水華。藻類生物原生質的組成是C106 H263O110N16 P, 可知水中含少量的氮、磷就能促使藻類大量生長, 而當藻類代謝大量死亡時, 就使水域水體腐敗發(fā)臭水質惡化。
二、污水處理的過程和方法
城市生活污水經(jīng)過管道收集到污水池,然后進行過濾去除大顆粒污染物,通過曝氣裝置增加預處理后污水中溶解氧的含量,提高生物降解能力。
城市污水預處理。
城市污水中會含有一些大顆粒的有機物,特別是廚房污水會含有一些殘羹剩飯。如果不處理直接進行土壤毛管滲濾,一方面增大了生物處理的負荷,污水的循環(huán)周期較長;另一方面在輸送過程中可能會堵塞管道,造成系統(tǒng)的崩潰。通過過濾池將水中的大顆粒有機物過濾出來,并將其投放到發(fā)酵罐中,收集經(jīng)過厭氧分解產生的清潔能源沼氣,可用于發(fā)電或生活燃氣。
分層填料土壤毛管滲濾系統(tǒng)。
土壤毛管滲濾系統(tǒng)(SCWISs)是一種利用土壤及其毛管的滲濾作用處理污水的系統(tǒng),并通過土壤中所含的各類微生物和地表植物的根系等構成的生態(tài)系統(tǒng)降解水中有機污染物。該系統(tǒng)在國外已經(jīng)大量應用,美國約有36%的農村及零星分布的家庭住宅采用了SCWISs處理生活污水;在瑞典、芬蘭和挪威等國家,約有100多萬散居住戶采用了SCWISs處理生活污水。
生物膜脫氮除磷。
污水通過布水管進入土壤滲濾層,經(jīng)過預處理后污水中剩余的污染物(有機物)濃度相對較低,減輕生物降解的負荷。污染物進入滲濾層以后,通過物理、化學作用由上而下逐級吸附到土壤顆粒或表層土壤草坪植物發(fā)達上的根系表面的生物膜上。最終在好氧條件下被分解成CO2和H2O;在厭氧條件下污染物被分解成CH4、N2、有機酸等。CO2和N2通過土壤的顆粒間空隙釋放到空氣中,由于污水中有機物含量比較小,整個過程中厭氧呼吸就比較微弱,產生的甲烷氣體就被厭氧微生物自身所消耗了。對于一般的污水,經(jīng)過滲濾層的處理和植物的吸收,污水中的硝態(tài)氮幾乎可被全部去除,90%磷能夠被土壤處理系統(tǒng)去除。
三、新型綠地的構造
土壤滲濾系統(tǒng)構建中常用的是英國的PPL G lobe滲濾溝技術,其滲濾溝設計比較簡單,但它存在運行水力負荷過低,占地較大等問題。為此國內外開展了采用分層填料進行土地毛管滲濾系統(tǒng)處理污水的研究,其可增大土壤的滲透系數(shù)和運行的水力負荷,占地面積也較小。據(jù)統(tǒng)計PPL G lobe滲濾溝技術的水力負荷一般不超過6.60 cm/d,而強化滲濾系統(tǒng)可以達到10 cm/d。分層土壤毛管滲濾裝置結構見圖1,尺寸為長×寬×高=2 m×1 m×l m。煤渣經(jīng)人工破碎篩分后,選取粒徑在2~30 mm的煤渣,作為特殊土壤的填料。布水管和集水管由多組均勻排列的PVC管組成,PVC管上按照一定比例和方式打很多孔,周圍用卵石包圍防止堵塞管孔。在布水管的下方有一定厚度的粗砂,粗砂下面為不透水的混凝土結構,對布水系統(tǒng)起支撐作用。新型綠地由5部分構成?!氨韺印庇奢^肥沃的耕作土壤組成,是草坪植物的生長層,其上種植綠色期長的草坪植物“馬尼拉”、“翦股穎”或“早熟禾”等,實現(xiàn)污水綠地利用?!皾B濾層”是污水凈化的主要作用層,微生物在這一層上附著在填料或土壤顆粒上形成生物膜,對污水中的有害物質進行生物降解?!胺雷o層”在不同層分界線處設置可透水的無紡布,防止上層土壤下落填入礫石層,破壞它的布水或集水功能?!胺罎B層”位于滲濾床周圍,采用特定防滲材料像素混凝土或有機聚合材料,其作用是防止污水直接下滲,污染地下水。“集水層”位于滲濾系統(tǒng)的最底部,是由10 cm厚度的卵石和集水管構成,起到支撐上部體系和構建飽水層的作用
四、回收水利用
回收水,主要是指經(jīng)過處理或部分處理,能夠再次使用的廢水,也被稱為再生水。通過集水管將經(jīng)過土壤毛管滲濾處理后的合格水體收集起來,用于正常的農業(yè)灌溉、工業(yè)的冷卻水等,使生活污水循環(huán)利用。
隨著城市化腳步的不斷加快,綠地的覆蓋面積也是與日俱增。在保持城市綠化面積的同時,該污水處理系統(tǒng)綜合利用了城市綠化的土地資源,解決了土壤毛管滲濾系統(tǒng)的占地問題,并且其改良后的滲濾系統(tǒng)運行的水力負荷得到提高。對于水資源供需矛盾日益緊張、生活污水污染日趨嚴重的城市地區(qū),新型綠地具有很強的技術和經(jīng)濟優(yōu)勢。
結語
生活污水治理是一項長期而艱巨的工作, 對于緩解我國用水壓力, 水體保護, 社會經(jīng)濟發(fā)展都有著巨大的現(xiàn)實意義。多年以來, 我國的環(huán)境工作者已經(jīng)在此做出了很多卓有成效的工作, 從治污理論、原理的探索到實際技術的應用與操作, 以及各地檢測系統(tǒng)的建立都取得了巨大的成就。但同時, 我們也應看到, 我國新型綠地城市生活污水的處理和回用水平在世界上和發(fā)達國家還有著不小的差距。全地區(qū)的回用水系統(tǒng), 中水利用系統(tǒng)的建立還處于探索階段, 一些新的治理技術實際利用率還偏低, 更好更優(yōu)的治理方法還期待突破,生活污水的經(jīng)濟利用價值也很低。這一切都只能讓我們以更大的熱情投入到新技術的研究與應用之中, 更有效率的治理生活污水, 為國家的經(jīng)濟的發(fā)展和社會進步作出貢獻。
參考文獻
[1]國家環(huán)??偩志? 水污染防治及城市污水資源化技術[M ] ,北京:科學出版社, 1993.
某污水廠處理量為20萬噸/天,出水指標為一級A,屬于規(guī)模較大的污水處理廠。該污水廠共有12個PLC分站全部接入中央控制室,建立一套中央監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場檢測、數(shù)據(jù)采集和處理、數(shù)據(jù)通信和中央監(jiān)控等部分組成,現(xiàn)場設備反饋的設備狀態(tài)和檢測儀表檢測到的設備參數(shù)經(jīng)過處理后通過以太網(wǎng)上傳至中央控制室,中央控制室內的運行人員通過監(jiān)控計算機監(jiān)視全廠設備的運行狀態(tài),根據(jù)設備運行狀態(tài)和儀表參數(shù)發(fā)出各種控制指令,控制指令通過計算機網(wǎng)絡傳到現(xiàn)場,控制設備的相應動作。污水廠內有8個二沉池和2個濃縮池,儀表設備安裝在全橋360°旋轉的刮泥機上。如果采用有線通信方式通信,通信距離較遠,電纜敷設有困難,且不利于維護,因此采用無線通信方式,將信號傳輸至中控室上位機。
2無線網(wǎng)絡系統(tǒng)構成
無線傳輸網(wǎng)絡由一體化無線I/O模塊(包括網(wǎng)關模塊和節(jié)點模塊)、RS485-TCP/IP轉換模塊構成,通過PLC站的交換機連接至中控室上位機。本系統(tǒng)中無線網(wǎng)關自帶RS-485串行通信接口,因此要將其通過以太網(wǎng)連接至中控室上位機,需要一個RS-485轉TCP/IP轉換模塊。選用ES-301模塊,該模塊支持MODBUSRTU從站模式,用于MODBUSRTU從站與MODBUSTCP主站的通信。無線網(wǎng)關作為MOD-BUSRTU從站,上位機作為MODBUSTCP主站,通過該模塊進行通信。無線網(wǎng)關模塊與ES-301之間采用MODBUS通信協(xié)議。通信格式定義:數(shù)據(jù)長度為7位數(shù)據(jù)位,一位停止位,采用奇校驗,波特率為9600kbps。2.3無線設備與上位機的通信無線通信雖然通信距離遠,無需鋪設電纜,安裝方便,但對環(huán)境的要求也很高,需要設備完全可視,污水廠現(xiàn)場基本能達到該要求,但在吸泥機旋轉過程中偶爾會出現(xiàn)遮擋物,影響信號質量。為了保證數(shù)據(jù)可靠性,在上位機設置糾錯校驗,如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不可信,則及時反饋到無線設備,重置寄存器。上位機編程軟件采用組態(tài)軟件KINGSCADA,該軟件支持C語言編程。上位機與ES301模塊采用MODBUSTCP通信方式。為了保證無線通信和接口轉換模塊的工作時間,不引起時序沖突,采樣時間設置為5s。在完成采樣之后,首先執(zhí)行校驗程序,如果數(shù)據(jù)可信,則繼續(xù)完成進行數(shù)據(jù)存儲和顯示功能。開關量/模擬量寄存器為無線網(wǎng)關中的映射地址。開關量和模擬量校驗程序保證了數(shù)據(jù)的準確性和可靠性,在實際工程應用中效果顯著。
3結語