主要有三種方式:
1、企業(yè)自行處理。需要具備污水排放許可證(具備排污資質(zhì)),其次污水處理工藝設(shè)備必須達(dá)到國家或行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)污水處理工藝難達(dá)標(biāo)。
2、委外處理。委外由具備相關(guān)資質(zhì)的環(huán)保部門處理,費(fèi)用高昂(部分沿海地區(qū)的處理費(fèi)用已經(jīng)高達(dá)6000元/噸以上)
3、廢液減排及回用技術(shù)。安美廢液減排及回用技術(shù),采用熱循環(huán)方式將水分從廢液中蒸發(fā)分離出來,最終所得凈化液水分純度可達(dá)99.8%以上,成本低。
現(xiàn)代污水處理技術(shù),按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì),物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD,COD物質(zhì)),去除率可達(dá)90%以上,使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
三級處理,進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個(gè)過程為通過粗格刪的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后,經(jīng)過格刪或者篩率器,之后進(jìn)入沉砂池,經(jīng)過砂水分離的污水進(jìn)入初次沉淀池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池,二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進(jìn)入三級處理,一級處理結(jié)束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備,一部分進(jìn)入污泥濃縮池,之后進(jìn)入污泥消化池,經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后,污泥被最后利用。
1、物理性方法。
物理性方法是對污水中的物質(zhì)進(jìn)行分離處理的一種方法,主要是將污水中非溶解性的物質(zhì)給分離出來,在處理的過程中是不會(huì)改變其化學(xué)的性質(zhì)的,經(jīng)常用的具體方法包括使用重力進(jìn)行分離,使用離心力進(jìn)行分離,反滲透的方法以及氣浮法等。
2、生物性方法。
生物性方法主要是在污水中加入一些微生物,利用微生物代謝的功能將污水中的有機(jī)物給氧化成為穩(wěn)定的無機(jī)物質(zhì),這樣污水被凈化的更加的徹底,要比物理性方法要好很多。
3、化學(xué)性方法。
化學(xué)性方法是利用化學(xué)的反應(yīng)將污水中膠狀及溶解物來進(jìn)行處理,大多會(huì)用于對工業(yè)性污水的處理,處理污水的效果確實(shí)是不錯(cuò)的,但是就是費(fèi)用比較高,也可能產(chǎn)生二次污染。
污水處理 sewage treatment,wastewater treatment 為使污水經(jīng)過一定方法處理后,達(dá)到設(shè)定的某些標(biāo)準(zhǔn),排入水體、排入某一水體或再次使用等的采取的某些措施或者方法等。
現(xiàn)代污水處理技術(shù),按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。 一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì),物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。
經(jīng)過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD,COD物質(zhì)),去除率可達(dá)90%以上,使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 三級處理,進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等。
主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。 整個(gè)過程為通過粗格刪的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后,經(jīng)過格刪或者篩率器,之后進(jìn)入沉砂池,經(jīng)過砂水分離的污水進(jìn)入初次沉淀池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池,二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進(jìn)入三級處理,一級處理結(jié)束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備,一部分進(jìn)入污泥濃縮池,之后進(jìn)入污泥消化池,經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后,污泥被最后利用。 各個(gè)處理構(gòu)筑物的能耗分析 1.污水提升泵房 進(jìn)入污水處理廠的污水經(jīng)過粗格刪進(jìn)入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。
水泵運(yùn)行要消耗大量的能量,占污水廠運(yùn)行總能耗相當(dāng)大的比例,這與污水流量和要提升的揚(yáng)程有關(guān)。 2.沉砂池 沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒。
沉砂池一般設(shè)于泵站前、倒虹管前,以便減輕無機(jī)顆粒對水泵、管道的磨損;也可設(shè)于初沉池前,以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池。
沉砂池中需要能量供應(yīng)的主要是砂水分離器和吸砂機(jī),以及曝氣沉砂池的曝氣系統(tǒng),多爾沉砂池和鐘式沉砂池的動(dòng)力系統(tǒng)。 3.初次沉淀池 初次沉淀池是一級污水處理廠的主題處理構(gòu)筑物,或作為二級污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的前面。
處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低其BOD5負(fù)荷。初沉池包括平流沉淀池,輻流沉淀池和豎流沉淀池。
初沉池的主要能耗設(shè)備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機(jī),刮泥撇渣機(jī),吸泥泵等,但由于排泥周期的影響,初沉池的能耗是比較低的。 4.生物處理構(gòu)筑物 污水生物處理單元過程耗能量要占污水廠直接能耗相當(dāng)大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。
活性污泥法的曝氣系統(tǒng)的曝氣要消耗大量的電能,其基本上是聯(lián)系運(yùn)行的,且功率較大,否則達(dá)不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機(jī)也是能耗很大的設(shè)備。
生物膜法處理設(shè)備和活性污泥法相比能耗較低,但目前應(yīng)用較少,是以后需要大力推廣的處理工藝。 5.二次沉淀池 二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。
6.污泥處理 污泥處理工藝中的濃縮池,污泥脫水,干燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當(dāng)大的,這些設(shè)備的電耗功率都很大。 針對各個(gè)處理構(gòu)筑物的節(jié)能途徑 1.污水提升泵房 污水提升泵房要節(jié)省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進(jìn)行電能節(jié)約,正確科學(xué)的選泵,讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法,定期對水泵進(jìn)行維護(hù),減少摩擦也可以降低電耗。
2.沉砂池 采用平流沉砂,避免采用需要?jiǎng)恿υO(shè)備的沉砂池,如平流沉砂池。采用重力排砂,避免使用機(jī)械排砂,這些措施都可大大節(jié)省能耗。
3.初次沉淀池 初次沉淀池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設(shè)備上,采用靜水壓力法無疑會(huì)明顯降低能量的消耗。 4.生物處理構(gòu)筑物 國外的學(xué)者通過能耗和費(fèi)用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認(rèn)為處理設(shè)施大部分的能量消耗是發(fā)生在電機(jī)這類單一的設(shè)備上,因而節(jié)能應(yīng)從提高全廠功率因數(shù)、選擇高效機(jī)電設(shè)備及減少高峰用電要求等方面入手。
他們提出的節(jié)能措施既包括改善電機(jī)的電氣性能,也包括解決運(yùn)轉(zhuǎn)的工藝問題,還包括污水廠產(chǎn)物中的能量回收(Energy Recovery)。 曝氣系統(tǒng)的能耗相當(dāng)大,對曝氣系統(tǒng)能耗能效的研究總是涉及到曝氣設(shè)備的改造和革新。
新型的曝氣設(shè)備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是采用淹沒式的多孔擴(kuò)散頭或空氣噴嘴產(chǎn)生空氣泡將氧氣傳遞進(jìn)水溶液的方法,第2種是采用機(jī)械方法攪動(dòng)污水促使大氣中的氧溶于水的方法。微孔曝氣,曝氣擴(kuò)散頭的布局和曝氣系統(tǒng)的調(diào)節(jié)這些都是節(jié)能的有效措施。
在傳統(tǒng)活性。
廢水中污染物多種多樣,從污染物形態(tài)分,有溶解性的、膠體狀的和懸浮狀的污染物。
從化學(xué)性質(zhì)分,有有機(jī)污染物和無機(jī)污染物。有機(jī)污染物從生物降解的難易程度又可分為可生物降解的有機(jī)物和不可生物降解的有機(jī)物。
廢水處理即是利用各種技術(shù)措施將各種形態(tài)的污染物從廢水中分離出來,或?qū)⑵浞纸狻⑥D(zhuǎn)化為無害和穩(wěn)定的物質(zhì),從而使廢水得以凈化的過程。根據(jù)所采用的技術(shù)措施的作用原理和去除對象,廢水處理方法可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三大類。
(一)廢水的物理處理法廢水的物理處理法是利用物理作用來進(jìn)行廢水處理的方法,主要用于分離去除廢水中不溶性的懸浮污染物。在處理過程中廢水的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變。
主要工藝有篩濾截留、重力分離(自然沉淀和上?。?、離心分離等,使用的處理設(shè)備和構(gòu)筑物有格柵和篩網(wǎng)、沉砂池和沉淀池、氣浮裝置、離心機(jī)、旋流分離器等。1.格柵與篩網(wǎng)格柵是由一組平行的金屬柵條制成的具有一定間隔的框架。
將其斜置在廢水流經(jīng)的渠道上,用于去除廢水中粗大的懸浮物和漂浮物,以防止后續(xù)處理構(gòu)筑物的管道閥門或水泵受到堵塞。篩網(wǎng)是由穿孔濾板或金屬網(wǎng)構(gòu)成的過濾設(shè)備,用于去除較細(xì)小的懸浮物。
2.沉淀法沉淀法的基本原理是利用重力作用使廢水中重于水的固體物質(zhì)下沉,從而達(dá)到與廢水分離的目的。這種工藝處理效果好,并且簡單易行。
因此,在廢水處理中應(yīng)用廣泛,是一種重要的處理構(gòu)筑物。在廢水處理中,沉淀法主要應(yīng)用于:①在沉砂池去除無機(jī)砂粒;②在初次沉淀池中去除重于水的懸浮狀有機(jī)物;③在二次沉淀池去除生物處理出水中的生物污泥;④在混凝工藝之后去除混凝形成的絮凝體;⑤在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。
3.氣浮法用于分離比重與水接近或比水小,靠自重難以沉淀的細(xì)微顆粒污染物。其基本原理是在廢水中通入空氣,產(chǎn)生大量的細(xì)小氣泡,并使其附著于細(xì)微顆粒污染物上,形成比重小于水的浮體,上浮至水面,從而達(dá)到使細(xì)微顆粒與廢水分離的目的。
4.離心分離使含有懸浮物的廢水在設(shè)備中高速旋轉(zhuǎn),由于懸浮物和廢水質(zhì)量不同,所受的離心不同,從而可使懸浮物和廢水分離的方法。根據(jù)離心力的產(chǎn)生方式,離心分離設(shè)備可分為旋流分離器和離心機(jī)兩種類型。
(二)廢水的化學(xué)處理法化學(xué)處理法是利用化學(xué)反應(yīng)來分離、回收廢水中的污染物,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì),主要工藝有中和、混凝、化學(xué)沉淀、氧化還原、吸附、離子交換等。1.中和法中和法是利用化學(xué)方法使酸性廢水或堿性廢水中和達(dá)到中性的方法。
在中和處理中,應(yīng)盡量遵循“以廢治廢”的原則,優(yōu)先考慮廢酸或廢堿的使用,或酸性廢水與堿性廢水直接中和的可能性。其次才考慮采用藥劑(中和劑)進(jìn)行中和處理。
2.混凝法混凝法是通過向廢水中投入一定量的混凝劑,使廢水中難以自然沉淀的膠體狀污染物和一部分細(xì)小懸浮物經(jīng)脫穩(wěn)、凝聚、架橋等反應(yīng)過程,形成具有一定大小的絮凝體,在后續(xù)沉淀池中沉淀分離,從而使膠體狀污染物得以與廢水分離的方法。通過混凝,能夠降低廢水的濁度、色度,去除高分子物質(zhì),呈懸浮狀或膠體狀的有機(jī)污染物和某些重金屬物質(zhì)。
3.化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法是通過向廢水中投入某種化學(xué)藥劑,使之與廢水中的某些溶解性污染物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),形成難溶鹽沉淀下來,從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。化學(xué)沉淀法一般用于含重金屬工業(yè)廢水的處理。
根據(jù)使用的沉淀劑的不同和生成的難溶鹽的種類,化學(xué)沉淀法可分為氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和鋇鹽沉淀法。4.氧化還原法氧化還原法是利用溶解在廢水中的有毒有害物質(zhì),在氧化還原反應(yīng)中能被氧化或還原的性質(zhì),把它們轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害物質(zhì)的方法。
廢水處理使用的氧化劑有臭氧、氯氣、次氯酸鈉等,還原劑有鐵、鋅、亞硫酸氫鈉等。5.吸附法吸附法是采用多孔性的固體吸附劑,利用同一液相界面上的物質(zhì)傳遞,使廢水中的污染物轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離去除的方法。
具有吸附能力的多孔固體物質(zhì)稱為吸附劑。根據(jù)吸附劑表面吸附力的不同,可分為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換性吸附。
在廢水處理中所發(fā)生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現(xiàn)。廢水中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、沸石等。
6.離子交換法離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發(fā)生的離子交換過程。離子交換水處理法是利用離子交換劑對物質(zhì)的選擇性交換能力去除水和廢水中的雜質(zhì)和有害物質(zhì)的方法。
7.膜分離可使溶液中一種或幾種成分不能透過,而其他成分能透過的膜,稱為半透膜。膜分離是利用特殊的半透膜的選擇性透過作用,將廢水中的顆粒、分子或離子與水分離的方法,包括電滲析、擴(kuò)散滲析、微過濾、超過濾和反滲透。
(三)廢水的生物處理法在自然界中,棲息著巨量的微生物。這些微生物具有氧化分解有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定無機(jī)物的能力。
廢水的生物處理法就是利用微生物的這一功能,并采用一定的人工措施,營造有利于微生物生長、繁殖的環(huán)境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有機(jī)物的能力,從而使廢水中的有機(jī)污染物得以凈化的方法。根據(jù)采用的微生物的呼吸。
廢水的處理方法包括物理法、化學(xué)法和生物法。
物理法就是利用物理作用,使呈懸浮狀態(tài)的雜質(zhì)從水中分離出來。物理法在處理廢水過程中不改變水的基本化學(xué)性質(zhì)。如沉淀、過濾、反滲透、氣浮、離心、蒸發(fā)等工藝均屬于物理法的范疇。
向廢水中投加某些化學(xué)藥劑,利用其產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)來分離、轉(zhuǎn)化、分解或回收廢水中的污染物,使其轉(zhuǎn)化為無害物的方法稱為化學(xué)法。常用的化學(xué)法有混凝、中和、吸附、氧化還原,離子交換等。
利用水中微生物的新陳代謝功能,將水中的有機(jī)物分解,轉(zhuǎn)化為無害物,使廢水得到凈化的方法稱為生物法。如活性污泥、生物膜、自然生物處理等均屬于生物法。
目前,廢水處理有物理方法、化學(xué)方法和生物方法,而用微生物處理廢水的生物方法以效率高、成本低受到了廣泛使用。
能除掉毒物的微生物主要是細(xì)菌、霉菌、酵母菌和一些原生動(dòng)物。它們能把水中的有機(jī)物變成簡單的無機(jī)物,通過生長繁殖活動(dòng)使污水凈化。
有種芽孢桿菌能把酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)變成醋酸吸收利用,除酚率可以達(dá)到99%;一種耐汞菌通過人工培養(yǎng)可將廢水中的汞吸收到菌體中,改變條件后,菌體又將汞釋放到空氣中,用活性炭就可以回收。有的微生物能把穩(wěn)定有毒的DDT轉(zhuǎn)變成溶解于水的物質(zhì)而解除毒性。
每年在運(yùn)輸中有150萬噸的原油流入世界水域使海洋污染,清除這些油類,真菌比細(xì)菌能力更強(qiáng)。在去毒凈化中,不同的微生物各有“高招”!枯草桿菌、馬鈴薯?xiàng)U菌能清除已內(nèi)酷胺;溶膠假單孢桿菌可以氧化劇毒的氰化物;紅色酵母菌和蛇皮癬菌對聚氯聯(lián)苯有分解能力。
通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法,可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理法也屬于物理處理法。
化學(xué)處理法
通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。在化學(xué)處理法中,以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元是:混凝、中和、氧化還原等;而以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元?jiǎng)t有:萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又合稱為膜分離技術(shù)。其中運(yùn)用傳質(zhì)作用的處理單元既具有化學(xué)作用,又有與之相關(guān)的物理作用,所以也可從化學(xué)處理法中分出來 ,成為另一類處理方法,稱為物理化學(xué)法。
生物處理法
通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物,轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的廢水處理法。根據(jù)作用微生物的不同,生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法,按傳統(tǒng),需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元,它有多種運(yùn)行方式。屬于生物膜法的處理設(shè)備有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池以及最近發(fā)展起來的生物流化床等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法 。厭氧生物處理法,又名生物還原處理法,主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥。使用的處理設(shè)備主要為消化池。
特殊方法:生物接觸氧化法
用生物接觸氧化法處理廢水,即用生物接觸氧化工藝在生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料,已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料,并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜,污水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下,污水中有機(jī)污染物得到去除,污水得到凈化。最后,處理過的廢水排入生物接觸氧化處理系統(tǒng)與生活污水混合后進(jìn)行處理,氯消毒后達(dá)標(biāo)排放。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料,池底曝氣對污水進(jìn)行充氧,并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài),以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷,這種曝氣裝置稱謂鼓風(fēng)曝氣。
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