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中图分类号: U664.9+2 文献标识码: A 文章编号:
1 引言
随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对环境质量的要求也越来越高,传统的生物处理工艺出水难以满足日趋严格的污水排放标准,同时水资源的日益短缺也迫切要求开发新型的污水资源化技术,以缓解水资源的供需矛盾。
2 新工艺的提出
2.1活性污泥法存在的问题
长期以来,在污水好氧生物处理中。主要采用以活性污泥法为代表的传统生物处理工艺!在运行实践中,活性污泥工艺也暴露出一些问题,主要有:
(1)活性污泥沉降性和生化反应速率。泥水分离一般是在二沉池中完成的, 其分离效率完全依赖于活性污泥的沉降性能,污泥沉降性越好泥水分离率越高。 而污泥的沉降性又取决于曝气池的运行状况& 所以,要改善污泥沉降性能必须严格控制曝气池的操作条件,这大大限制了这种处理工艺的适用范围,同时由于曝气池的活性污泥难以维持到较高浓度,从而限制了系统的生化反应速率,致使处理装置容积负荷低,占地面积大。
(2)剩余污泥产量大,且处理费用高!其处理费用占系统总运行费用的25%~40%,最高可达60%。
(3)供氧效率低能耗高,耐水质﹑水量和有毒物质的冲击负荷能力极弱,易发生污泥膨胀,运行稳定。
(4)由于工艺本身的限制,出水不能满足直接回用的水质要求,必须增加三级处理,这使得占地面积和处理费用进一步增加,同时在三级处理中必须经过消毒工艺,一般的消毒方法是加氯和超强度光辐射,然而,加氯会产生致癌物(THMS)而且具有一定的臭氧负荷!而紫外线杀菌对粪便大肠杆菌的去除效果较差。在可替代的方法中,臭氧和过乙酸的效率也受到水质的限制。
(5)管理操作复杂。
2.2 膜生物反应器(MBR)的优势
膜生物反应器是将膜分离技术与生物处理相结合的水净化技术,世界各地运行的MBR系统都体现了以下几点优势:
(1)固液分离率高,出水水质良好。城市生活污水经MBR处理后,COD﹑BOD﹑浊度都很低,几乎不含SS,大部分细菌﹑病毒被截留,一般无需三级处理,出水水质已达到或优于建设部《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89), 可直接作为城市园林绿化﹑环卫﹑消防等用水。
(2)高效的截留作用。MBR系统可使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,使得系统HRT很短而SRT很长的运行状况成为可能,从而可以延长废水中生物难降解的大部分有机物在反应器中停留时间,增强生物处理的效果,由于硝化系统SRT长,对世代时间较长的硝化菌的生长繁殖有利%(-!因而!该系统对氮磷也有较好的去除效率,同时HRT的缩短可降低污泥负荷(F/M)减少剩余污泥排放量,实现污泥减量化,另外由于HRT和SRT 的完全分离,易于调控,实现处理过程的优化。
(3)耐冲击负荷。由于反应器内微生物浓度高(20%L甚至更高%处理装置容积负荷高)(可达4~5KgCODcr/m3.d),在负荷波动较大的情况下,系统的去除效果变化不大,处理的水质稳定。
(4)系统结构简单,设备紧凑,占地面积小,容易操作。
2.3 反硝化除磷
反硝化除磷主要是利用反硝化聚磷菌(DPB)在缺氧条件下,利用硝酸盐为电子受体进行的吸磷和反硝化脱氮,使得两个不同的生物过程借助于同一细菌在同一环境条件下完成,其去除机理在于:在厌氧段COD被降解为醋酸(HAC)等低分子脂肪酸,被DPB快速吸收后大量繁殖,同时水解细胞内的Poly-P聚磷酸盐),以无机磷酸盐(PO43-).的形式释放出来,利用上述过程产生的ATP(三磷酸腺苷)和糖原酵解还原性产物NADH2,DPB能合成大量的PHB(聚-B-羟基丁酸盐)并储存在体内; 在缺氧段DPB以NO3-.作为氧化PHB的电子受体!利用降解PHB产生的能量ATP大部分供给DPB细菌合成(包括糖原的合成和维持生命活动),另外一部分则用于过量摄取水中的无机磷酸盐并以Poly-P的形式储存在细胞体内,同时NO3-被还原为N2。
3 新工艺设想
3.1 厌氧池
采用生物除磷技术主要是为了减少化学药剂的使用量,然而在以下两种情况下生物除磷效果不佳:(1)满足硝化而使污泥龄延长;(2)进水中COD∕P的比值过低,为解决这一问题,本优化方案通过增加磷分离单元!避开生物除磷的不利条件!同时为磷的回用提供了可能,把厌氧末端富磷(一般为30~40mg∕L)上清液在线分离(抽取的上清液可视进水水质以及污泥龄长短随时调整,建议值为10%),以离线方式在沉淀单元内投加铁盐或镁盐并予以回收,处理后污泥不再回流到污水处理构筑物中!因此消除了加入化学除磷后对污泥活性的影响.以生物除磷辅以化学除磷的优化方案!主要是利用了PAOS(聚磷菌)∕DPB对磷酸盐具有很高的亲和性的特点,很容易获得极低的出水正磷酸盐浓度,并能在保证良好出水水质的前提下,大大降低COD的用量!为进一步提高其除磷效果提供了可能。
3.2 缺氧∕好氧池
缺氧∕好氧池的设置目的有3方面:一是形成低氧环境以获得同时硝化和反硝化,进一步提高系统脱氮除磷的效果;是保证污泥充分再生(好氧池)时不影响硝酸盐氮的有效去除,因为污泥的再生程度被控制,所以低负荷时污泥(磷细菌)中的DHB与糖原的最低含水量被保证,这就意味着可保证较好的磷酸盐去除率,三是由于从主反应区回流的活性污泥氧浓度较高(高达6mg∕L),对于回流到缺氧反应器的污水来说浓度太高了,因而,可以先回流到缺氧∕好氧池,从这里进入缺氧区。
3.3 缺氧区
缺氧区的作用:经厌氧池后,废水进入缺氧区,回流污泥中的反硝化菌利用进水有机物为% 源将回流混合液中的大量硝态氮(NO3—X)还原为N2,从而达到脱氮的目的,同时优化后的缺氧区还具有自身的一些优势:首先是通过反硝化以降低回流到厌氧区的硝酸盐浓度;其次,反硝化除磷.从主反应区回流的大量富集硝酸盐的混合液为反硝化聚磷菌提供了良好的电子受体, 它利用硝酸盐氧化在缺氧区内合成大量的PHB同时释磷,为随后主反应区的缺氧∕好氧环境的进一步脱除氮磷提供了条件。
3.4 系统配置
好氧区配置压力计﹑液位计和流量计,在厌氧﹑缺氧∕好氧池和缺氧区还配置有氧化还原电位在线监测计,各配置单元的功能在于:①压力计:用于监测膜过滤压力的变化。②液位计:用来控制好氧区的液面。③水流量计:用于控制膜出水的流量。④氧化还原电位计:通过监测各个区的氧化还原电位来控制回流量以解决多路回流的管路问题。整个系统的运行由可编程控制器(PLC)全自动操作,使操作过程更为简单化。
4 结论:
近年来随着环境污染的加剧和水资源的枯竭,人们对水的循环再利用以及深度处理的呼声和要求越来越高,如何尽可能地回收现有的水资源已成为人们关注的焦点,废水作为一种水资源的观点也逐渐被公众接受,同时日趋严格的排放标准和污水资源化是世界发展的必然趋势,现有的活性污泥工艺已不能满足要求,再加上欲实现中水回用必须增加三级处理,不但进一步加大了投资还会带来一些环境的副效应。通过借鉴CASS工艺,反硝化除磷和MBR工艺的思想,提出的将污水的二﹑三级处理同步进行的新的处理工艺,仅仅是一个设想,其系统的组合和配置的分析也是理论性的,实际效果如何,有待于进一步的试验来证明。
参考文献
城市工业产生的污水是当今国家急需解决的问题,也是城市首要规划的一部分,因为人类的生活离不开水,一旦城市用水或是工业用水得不到及时满足,那么国民的日常生活会受到严重影响,工业发展受到抑制,国家经济实力也得不到保证。由于不同工业用水的情况有所不同,所产生的污水中含有的杂质成分也不同,因此治理方法也应该因情况而宜并且再次回用污水还要取决于回用目的,最终处理得到净化程度不同的工业用水。本文针对此案例进行讨论,对于回用工业用水的程度,对处理方法进行分类分别为:一级处理、二级处理以及三级处理,这种分类方法是根据处理方法的复杂程度为依据的,因为污水的杂质太多,必须选用多种方法相结合处理才能达到预期效果,处理的过程越复杂,产出水质质量就越理想。因此,三者的处理系统复杂程度分别为:三级处理大于二级处理大于一级处理。一级处理是指利用某种物理方法对污水中存在的悬浮颗粒进行清除,就像是进行了一次过筛实验一样,对污水进行初步净化。但是一级处理得到的水并不能满足回用规划要求,因此只有进行二级处理才行。
二级处理是指运用生物方法对一级处理后的污水中的胶状物和可溶解物杂质进行再次净化,这样得到的污水是可以允许从工厂排出的,但只是可以满足部分需求,因此需要采用三级处理。二级处理常见的处理方法是流动床生物膜工艺,这种工艺方法是利用覆盖在填料上的微生物形成的生物膜对污水进行处理,处理过程中会出现有大量活性污泥。在处理前需要对接种的活性污泥进行闷爆一天(24h),随后得到的活性污泥具有避免存在的游离微生物与覆盖在填料上的微生物对养料竞争的现象发生,最后投入污水进行处理。但是该过程中曝气不可过大,这样给生物膜的形成创造了有利条件。根据检验污水的去除率=(污染去除量/原水中的污染物含量)*100%,来决定和判断是否还需要继续投水。想要挂膜效果理想,对进水中所含有机物的浓度和所需温度要求比较严格,如果进水中所含有机物浓度存在贫营养微生物或是温度较低,那么挂膜效果是不会很好的。该方法对填料的要求就更加苛刻,填料的性能直接影响着结果的好坏。为了达到预期目标,可以在工艺工程中加入一些碳源,这样有利于挂膜。常见给水处理工艺。三级处理是指,将经过一级处理和二级处理后污水中存在的难以溶解杂质、复杂有机物以及溶解盐类进行深层次,深度地处理,所得到的污水中含杂质也会较少,这样产出的污水完全可以满足工业的需求。
2回用工业污水
2.1解决回用工业污水的方法现在对于城市工业污水,急需制定一个回用规划,该规划是结合城市的地理位置、污水排放管道、经济现状来制订出来的,它将服务于城市水资源就工业、农业、市区和乡镇用水等方面,根据工业污水的处理不同,将所回用的污水分类利用,既达到了合理利用水资源的目的,同时也对工业污水的回用得以充分开发。根据设施位置、设施规模以及设施要求,对城市中各种水资源进行合理治理并集中处理[2]。集中治理有利于城市污水治理管理,提高整治效率。城市工业污水处理得到的不同污水,可以根据水质的不同,供给不同的需求群体,这样不仅节约水资源,而已可以达到灵活运用的效果。另一方面,当地的污水回收利用可以节省大量输水成本。
2.2该工程的污水回用的特性(1)工业建筑中水系统,城市工业污水治理所得到的污水可以用在大型工业建设或是用于建筑中污水的收集,以及可以用到道路的清洁、汽车的清洗和城市的绿化工作等。(2)区域中水系统,比如像政府机关和一些建筑小区中可以利用处理后的城市污水对其的屋顶,路面和运动场清洗,绿色植物浇灌。比如,屋面上雨水的处理可以采用这种方法:收集屋面上雨水后再让雨水经过滤网过滤得到初期雨水最后可以将雨水用于景观使用,如果小区或是其他区域对污水水质有更高的要求,污水处理的工艺流程则会更加复杂,比如,在上述的得到初期雨水后将其倒入蓄水池后进行静置沉淀,取其上清污水,再进行混凝和过滤,然后对其采用成本较低的,常见的氯化消毒法进行消毒处理,最后投入供水调节池中,有必要的话,也可以采用生物方法进行处理,这样可以达到深层次净化水源的效果。对于不同情况,展开不同的水质调研,比如,路面径流对水质的要求较低,就可以实行地面水质调研。(3)城市中水系统,城市用水主要是以生活用水为主,城市中水系统是对整个城市规划建立的,城市污水水质不像工业污水水质那么差,城市污水可以经过污水处理和深层次处理就可以回用满足工业所需,城市道路植被的灌溉,河水和湖水的储备。这三种系统,前两者方法都是先将城市工业污水分散后在回用的,最有一种方法则是将城市污水集中到一起在进行回用的。
2.3污水的集中回用由于每个污水处理厂对城市产生的不同水质污水的处理方法不尽相同,所以需要对这些污水进行集中处理,每个污水处理厂都必须结合当地特点对污水进行有效处理。有效的污水处理工艺不仅对污水回用得到的水质质量有较大影响,而且取决于处理厂的规模和处理厂产出的污水水质。因此,污水的集中回用规划需要每个污水处理厂集中管理。
2.4污水的分散回用随着我国工业的快速发展,我国经济实力的快速提升,一方面给我们生活带来了充实的物质满足和精神满足,另一方面,却又在对我国的自然环境造成严重性的破坏。因此,合理处理好工厂产出的污水废水是各个城市应当解决的首要问题,有效的方法就是结合科学技术,打破常规思维,运用先进设备对污水进行截流,再输送到污水处理厂进行处理,最后在通过管网达到回用。但是,因为我国大多数城市都是老城新建的,城市的地下管道和输水设施过于老化,不利于污水处理工作的开展,再加上,要完成这一项目需要投入大量的人力,物力和财力,可想而知,此项工程需要长久地才能完成。
3结语
【关键词】油田污水处理 来源方法
1 油田污水的来源分析
油田污水,来源于油气生产过程中所产出的地层伴生水。油田企业为获得合格的油气产品,需要将伴生水与油气进行分离,分离后的伴生水中含有一定量的原油和其它杂质,这些含有一定量原油和其它杂质的伴生水,被称之为含油污水。其中包括油田采出水、洗井污水、钻井污水、井下作业污水、矿区雨水及各种联合站内其它类型的含油污水。采用注水开采的油田,从注水井注人油层的水,其中大部分通过采油井随原油一起回到地面,这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除,脱出的污水中含有原油,因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长,采出液的含水率不断上升,这些含油污水已成为油田的主要注水水源。钻井污水的复杂成份主要包括钻井液、洗井液等,其污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂(如粘土)、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、剂、地层亲和剂、消泡剂等,钻井污水中还含有重金属。其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。由于油田污水产量大、范围广、种类较多,地层差异及钻井工艺各不相同,因此,各油田污水处理站不仅水质差异大,而且油田污水的水质变化也大,尤其是大庆油田,目前大多数已进入石油开采中后期,石油量减少使开采难度增加,所以大多使用注水方法开采原油,以降低开采难度。这样一来,导致原油含水率逐年上涨,油田含水率极高,为油田污水的处理带来一定困难,油田面临了含油污水处理的严重问题。
2 油田污水处理方法分析
油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其他有碍注水和易造成注水系统腐蚀和结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大,对处理后回注水的水质要求也不一样,因此选择的处理工艺也各不相同。研制新型设备和药剂,开发新工艺,应用新技术已成为油田污水处理发展的新趋势。
目前,我国常用的污水处理技术有物理法、化学法、物理化学和生物法四大类。物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。重力分离技术,依靠油水比重差进行重力分离是油田废水治理的关键。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作为含油废水治理的基本设施,简单易行,已被各油田广泛使用。2.1 废弃钻井液处理分析
由于废弃钻井液属于流动性液体,是污染面积大涉及范围广的范畴,其中所含的许多重金属不能被环境自然消化,势必会淤积在动植物体内,不但破坏土壤成分,还会随着食物链的流动给人类健康带来威胁,对环境污染较大。在废弃钻井液处理方面,国内大多采用固化法、固液分离法、回填法、生物处理法、循环使用法等方法。
固化法是利用在废弃钻井液中加入固化剂使其胶结为强度较高固体的方法,目前该方法被看做是非常可行的方法,是国内处理废弃钻井液最主要的方法之一,也是国际上普遍认可使用的。
固液分离法是将多相的废弃钻井液进行固液分离,然后分别对固体和液体部分实行不同的处理方法,以达到稀释钻井液、降低污染的效果。
回填法是挖出专门的存储坑,将废弃钻井液放入其中加入催化剂使其自行沉降分离,达到符合环保标准后进行直接排放,并将剩余部分就地掩埋的一种方法,此种方法位置和深度、渗漏和析出情况、含水量、化学量等因素如考虑不当,还会造成一定的环境污染。
生物处理法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。主要是通过微生物絮凝剂中的细菌群来对废弃钻井液中含有的污染物质进行降解和分化。微生物细菌群对人体无害,残渣也可以直接进行降解,不会产生二次污染,具有良好的处理效果。生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术,一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来,基因工程技术的长足发展,以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用,是今后污水生物处理技术的发展方向。
循环使用法是对废弃钻井液进行一定处理后对其中所含的物质进行循环再利用,如废水、废弃材料等。2.2 炼油污水处理分析
根据对油田污水处理程度和水质要求的不同,通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理使用方法包括重力沉降法、浮选法等,二级处理方法主要是聚凝法、生化法等,三级处理方法主要是吸附法、膜分离法及深度处理等。
生产装置是炼油污水的来源,生产装置的生产运行情况将直接决定污水的水质,而污水的处理又必须针对不同的污水,采取针对性的处理措施才能收到处理效果,因此,污水处理应在生产阶段就采用先进的工艺和设备、合理流程,做到尽可能减少污水的产生并建立污水排放考核制度,进行科学管理。
关键词 高含硫;回注;脱硫;污水
中图分类号:X741 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)11-0000-00
国内油气田生产过程中产出的污水,一部分就地处理后达标排放,而大部分处理难以达标排放的则用作水驱采油采气。中国石化普光气田地处山区,周边环境十分敏感,污水硫化氢含量高。天然气在集输和净化过程中的高含硫污水产出量不断增大,对环境产生严重污染,其硫化物含量远远超过排放和回注标准,能使动、植物细胞中毒,甚至导致死亡。所以,必须经过处理达标后才能输送至回注井回注地层。本文通过普光毛开1井污水处理站对普光主体及大湾区块含硫污水达标回注处理技术的研究,提出对高含硫污水处理的技术方法,解决了制约普光气田大规模开发的环保问题,为普光气田的高效生产提供了环保支撑。
1 高含硫污水处理技术
目前,国内外针对油气田含硫污水的处理方法种类较多,相对成熟的有物理化学法和生化处理法。物理化学法包含有电化学氧化法、空气氧化法、中和法、化学沉淀法、化学氧化法、汽提法、真空抽提法等,生化处理法有缺氧生物处理法和有氧生物处理法。生化处理法多适宜处理大水量、集中式、能达标排放的含硫污水,但是处理成本较高,受到其生化处理本身条件的限制,在实际油气田生产中大规模的应用还不成熟。物理化学法使用广泛,成本较低,可大规模应用,受到各大油气田亲睐。实际应用中物理化学法各处理方法在处理效果、运行投资等方面的特点见表1。
2 普光气田毛开1井高含硫污水水质
普光气田毛开1井污水处理站来水为混合水样,主要来自于气井生产过程中产生的凝析水、少量地层水以及净化脱硫及设备检修的产生含硫污水、气井和集输系统硫沉积解堵和缓蚀剂批处理产生的残液。污水水质见表2。
在油气田含硫污水中,随着污水pH的变化,硫化物的存在形态不同,当pH为6~9时,硫化物为H2S、HS-和S2-三种形态。毛开1井含硫污水的水质特点为:高含硫、高悬浮物、高含油,其生化性能差。由于其pH值在6至9范围内,主要的硫化物形态为二价硫离子,硫离子对生化系统有毒害作用,抑制系统微生物生长,不适合采用生化处理法。
3 普光气田毛开1井高含硫污水处理技术工艺
普光气田毛开1井污水处理站处理能力400 m3/d,实际日处理高含硫污水200 m3/d~300 m3/d。污水经处理后,出水水质指达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法SY/T5329-94》中的A3标准。
高含硫污水物化处理工艺流程图如图1,其主要处理单元为:
1)脱硫阶段。污水在脱硫阶段加入脱硫剂,使其与脱硫剂充分混合,脱硫安全高效,无恶臭味。
2)气浮除油阶段。污水中的含油通过气浮产生大量微细气泡,将污水中的油分附着并携带至水面,实现油水分离,同时通过空气氧化残留的微量S2—,降解部分COD。
3)破稳阶段。污水氧化脱后产生大量的硫单质,悬浮物总量增加,加之原污水矿化度高,脱硫氧化反应后整个污水体系较稳定,需加入适量的破稳剂及混凝剂,破坏原胶体的稳定性,使泥水分离开来,便于固液分离。
4)固液分离阶段。污水经过破稳后,使大部分结合水转化为自由水,在混凝剂的吸附、架桥及电中和作用下,胶体悬浮物聚结沉降,整个污水体系的电荷性明显减弱。污水进行固液分离,在0.3 Mpa~0.6 Mpa的过滤压力及纤维滤布的截留作用下,拦截悬浮物并压制成含水率低于80%的泥饼,清水进入后续处理单元。
5)吸附及精细过滤阶段。该系统分为两部分,即活性炭吸附和微孔过滤。活性炭吸附借助活性炭做为滤料,吸附水中的残留悬浮物,控制悬浮物总量;再通过微孔过滤,截留2 μm以上的颗粒物,使过滤后水的粒径中值小于2 μm,达到回注标准。
4 普光气田毛开1井高含硫污水处理技术应用
4.1 硫的去除作用
毛开1井污水、含硫波动较大,采取闭式脱硫,将含硫全部去除后,在进入后续的处理单元进行深度处理。
毛开1井污水含硫600 mg/L~1100 mg/L,经闭式氧化脱硫处理后,含硫明显降低,其浓度变化如图1所示。毛开1污水硫去除率达到99.56%以上。
图1 含硫去除效果
4.2 石油类污染物的去除作用
该处理方法对石油类污染物的去除量如图2所示。石油类污染物的去除效果非常显著,去除率达到91%以上,且能连续稳定的控制回注水含油量达标,物化处理技术对高含硫污水中石油类污染物有很好的去除效果。
图2 石油类去除效果
4.3 悬浮物的去除作用
该工艺对悬浮物的去除量如图3所示。悬浮物来水含量高,经固液分离后污水中悬浮物明显降低,去除率达到96%以上,污水通过吸附及精细过滤阶段截留悬浮物,悬浮物含量进一步被去除,悬浮物总去除率达到99.6%以上。
4.4 粒径中值的去除作用
该工艺对粒径中值的去除效果如图4所示。粒径中值是污水回注标准需控制的重要指标,回注污水中颗粒物粒径中值不达标,则可能堵塞地层,对地层造成不可逆伤害。污水经固液分离后,粒径中值减小,吸附及精细过滤阶段进一步截留粒径大于2 μm的颗粒物后,污水中颗粒物粒径中值明显降低,对污水颗粒物粒径中值的去除效果良好。
图4 粒径中值去除效果
4.5 其他回注水指标
毛开1井污水在水质波动较大的情况下,处理后主要水质指标为:pH 6~8,平均值7.3;S2-0~1 mg/L,平均值0.58 mg/L;石油类1.05 mg/L~4.11 mg/L,平均值2.46 mg/L;悬浮物1.6 mg/L~2.8 mg/L,平均值2.22 mg/L;粒径中值1.77 μm~1.98 μm,平均值1.87 μm;氧含量0.13 mg/L~0.34 mg/L,平均值0.27 mg/L。出水水质指标基本达到技术指标要求和《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法SY/T5329-94》中的A3标准要求。
5 结论
本文通过普光毛开1井污水处理站高含硫污水处理技术的研究,提出了高含硫污水处理的技术方法。该处理技术的应用效果良好, 毛开1井污水应用该技术以来效果良好,说明该工艺技术方法具有良好的实际应用效果,解决制约普光气田的大力开发的环保瓶颈,具有良好的社会-环境-经济效益:
1)该处理方法对主要污染物去除效率高。实际运行结果表明,该物化处理工艺对污水中S2-、石油类、悬浮物的平均去除率分别达到了99.77%、91.22%和99.69%,粒径中值平均去除率达到达到39.81%。
2)对危险污染物S2-的去除安全、高效,能快速全部清除S2-的影响。
3)系统对悬浮物有较好的去除效果。通过两次强制过滤截留悬浮物,固液分离截留平均效率达到97.68%,吸附及精细过滤平均截留效率达到84.59%。
4)系统产生的污泥可实现资源化利用。系统产生污泥含水率低于80%。
参考文献
[1]刘明礼.电解法处理高含硫气田水[J].油气田环境保,1995,5(2):8-10.
关键词:联合站;污水处理
联合站是油田原油集输和处理的中枢。联合站污水主要来源于原油采出水。注水开采的油田从注水井注水油层的水,其中大部分通过采油井随原油一起回到地面,这部分水在联合站加以脱除,脱出的污水中含有原油,因此被称为油田采出水,这些含有油污水已成为油田主要注水水源,随着油田低渗透油田和外表储层的连续开发,对油田注水水质的要求更加严格。当油田需要注水时,污水经处理后回注地层,此时,要对水中的悬浮物、含油等多项指标进行严格控制,防止对地层产生伤害,如果处理后排放,则根据排放地的环境要求,处理至达到排放标准。
1油田联合站污水处理的经验做法
传统联合站污水处理技术分类目前国内外油田联合站污水处理的主要做法有物理处理法、化学处理法、物理化学处理法、生物处理法。
1.1物理处理法
物理处理法主要是采用物理原理去除污水中矿物质以及大部分固体悬浮类物质、油类等杂质。主要包括一下几种处理方法:重力分离法,该种方法是利用油水的密度不同,采用自然沉降分离的物理原理,污水处理中关键是控制油水的比重差,处理时沉淀时间越长,将浮油从水中分离的效果越好。离心力分离法,该种方法是应用离心力原理,质量大的物质被离心作用甩在外侧,质量小的物质被离心作用留在内侧的物理原理进行污水处理。在应用过程中由于污染颗粒物质量与污水的质量相差悬殊,在离心力的作用下,废水被集中甩在了容器外侧的器壁上,油集中留在了容器中心,最后二者根据不同的出口排出,从此完成污水的离心分离处理。
1.2化学处理法
化学处理法,该种方法主要用于处理物理处理法和生物处理法无法去除的胶体和溶解性物质,尤其为污水中乳化油等物质,根据去除的化学原理不同分为以下两种方法:混凝沉淀法利用混凝剂的架桥、静电中和等作用,使胶体粒子脱稳,然后在絮凝剂的作用下,发生絮凝沉淀除去污水中溶解性物质的污水处理方法。化学氧化法是采用氧化分解水中污染物的一种处理方法。主要的应用有强氧化剂法、电解氧化法和光化学催化氧化法。通过这些方法可有效地处理污水中的油和COD等污染物质降解。
1.3物理化学处理方法
物理化学处理方法主要处理污水中无机的或有机的难降解的溶解性污染物或胶体物质,主要的应用有以下几种方法:气浮法,其主要工作原理是在水中注入气体产生气泡,水中的悬浮油粒将附着于微小的气泡上,然后利用多孔性固体吸附污水中的溶质,达到处理目的。吸附法即用吸附剂吸附污水中多种污染物,达到净化污水的方法。根据固体表面吸附力的不同可将吸附分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。
1.4生物处理法
生物处理法是采用微生物的生化作用将污水中的有机物质分解为简单的物质,从而达到净化污水的目的。在联合站污水处理采用生物处理法的主要有三种处理形式:自然处理法、厌氧生物法、生物膜法。
2新型联合站污水处理技术研究与推广
2.1先进的设备及新技术
联合站污水处理由一套复杂的污水处理系统完成。污水处理设备在其中起着重要的作用。在目前使用中,可得知膜分离技术和生物处理技术结合的处理方法相结合的新型处理形式必然是未来主要的联合站污水处理方法,因此研制处理效率高、占地面积小、处理成本低的联合站污水处理设备是主要研发方向。
2.2膜生物反应器工艺
膜生物反应器是采用膜分离技术代替传统的二级生物处理工艺中的沉淀池,是将膜分离技术与污水生物处理技术结合而成的新工艺,其具有出水质量稳定、以控制与管理、处理效果较好,出水可直接回收利用等特点。作为一项高新科技由于诸多原因,在实际应用中采用的认为较少,但随着科技的进步,必然会降低生物膜的开发及使用成本,从而使膜生物处理技术的使用得到推广,保护日益稀缺的水资源。
2.3新型水处理药剂的研制和开发
在联合站污水处理系统中,混凝剂是必不可少的一种原材料。研制混凝能力强、成本低、破乳速度快的混凝剂必然是科研的重点。在目前的研制混凝剂研制热点和重点主要有:铝、镁混凝剂,无机高分子混凝剂和有机混凝剂符合和高聚物枝接等方面。
3联合站污水处理工艺
通过实验得知联合站污水中成分复杂、含油量和油的存在形式也不尽相同。因此通过一种处理方法往往难以达到处理要求。且由于各种处理方法都具有局限性,因此经验做法通常将几种方法进行组合使用,以达到出水的水质要求。此外,根据油田的生产方式、作业环境和出水的使用途径,使联合站污水处理工艺有着较大的差别。联合站污水处理的经验做法通常为先采用物理污水处理方法去除污水中浮油和油湿固体,然后通过过滤、粗粒化、化学处理方法等进行二级处理,最后污水中的溶解油等物质采用生处理方法如利用活性炭吸附、超滤和生化处理等。通过上述联合站污水处理的一些经验做法可以得知,要想做好联合站污水处理工作,主要一个注意以下几点要求:(1)严格控制原水质量,可采用站外系统加药的方法。采用一段两点加药可达到提高油水分离这一目的。及时收集分离出油液。控制储罐中油位并做好清淤工作。(2)规范联合站污水处理管理的全过程。在常规处理工序中,提高收油排泥次数不但可以降低污质对水质的影响也可保护设备延长使用寿命。为了提高反冲质量,应严格规范滤管的反冲洗操作程序,增加滤灌反冲洗水量,适当延长反冲洗时间且应做好滤灌的定期检查和日常维护工作。(3)加强过程控制管理质量,如加强药剂的使用管理,确保药效以产生最佳的处理效果。确定温度的影响界限,适时合理提高反冲洗的温度。(4)严格控制深处污水的处理效果,防止水质的二次污染。(5)保持系统稳定运行,因为系统的波动对水质有较大影响,因此操作中要保证平稳,结合水质的检查数据,及时掌握水质变化情况,根据数据进行滤液的浓度调整,保持滤液处于最佳作业效率。
4总结
综上可知联合站污水作业是一项复杂的作业程序,通过对传统作业技术的分析和新型作业技术的展望,可知在未来的联合站污水作业处理中必然会取得更为有效的作业方式,以保护人类共有的宝贵的水资源。
作者:宁霄洋 单位:大庆油田第四采油厂第一油矿杏一联合站
关键词:油田污水处理 处理工艺 化学法 物理法 生物法
中国大部分油田已进入开发中后期,产出液的平均综合含水率已超过80%,导致大量的采油污水产生。探讨和摸索新技术、新工艺,有效地处理采油污水使之达到回注及外排的要求,成为油田开发的重要任务。
一、处理工艺
1.现状
油田污水主要包括油田采出水、钻井污水及其他类型的含油污水,油田水质特点和生产目的不同,处理方式不同。中国普遍采用的污水处理工艺可归纳为隔油—浮选除油(或旋流除油)—过滤,通称“老三套”,其中除油包括重力、压力、浮选和水力旋流4种。国外常用的污水处理工艺与中国采用的基本一致。
2.发展趋势
随着环保和油田回注水水质要求的提高,中外油田的污水治理技术已经得到了改进和提高,由原来的隔油—浮选除油—过滤技术,改变为隔油—混凝气浮—生化—过滤技术和物化预处理—水解酸化—生化—过滤技术。气浮和生化技术已成为先进采油污水处理工艺的一种发展趋势。
二、处理方法
油田常用的采油污水处理方法可归纳为物理法、化学法和生化法3类,其中的膜分离法、磁吸附分离法和高级氧化法是目前研究及应用的热点。
1.物理法
膜分离法 膜分离法是利用特殊膜所具有的选择透过性,对污水中某些微粒或离子性物质进行分离和浓缩的方法。近年来,加大了膜处理技术的研发力度。王农村等采用改性的PVC合金超滤膜法对油田采出水进行了深度处理,处理后水质达到了榆树林油田特低渗透油层要求的回注水水质指标。因此,各种膜处理方法的结合,或与其他方法的相互结合以及复合膜的研发是该方法的发展趋势。
吸附法 吸附法是利用吸附剂的多孔性和较大的比表面积,将油田污水中的溶解油和其他溶解性有机物吸附在表面,达到油水分离的目的。常用于含油污水的深度处理。其最新研究进展体现在高效、经济吸附剂的开发与应用。磁吸附分离法是其最新研究成果。郑学海等用炼钢厂排放的烟气和气溶胶凝聚物,通过静电除尘后的“红土”状细粉作磁性物质载体处理含油污水,除油率可达80%~90%。
浮选法 浮选法又称气浮法,应用广泛,一般与絮凝法结合使用。气浮法还具有充氧的功效,能提高微生物的生化降解性能,可作为生化法的预处理技术。目前中外对气浮法的研究多集中在气浮装置的革新、改进以及气浮工艺优化组合方面。
水力旋流法 水力旋流法是国外20世纪80年代末开始开发和应用的高效除油法,在陆上和海上油田均有应用,是油水分离技术的发展趋势。
粗粒化聚结法 该方法主要用于重力除油工艺之前,可大幅度提高除油效果。
2.化学法
水解酸化法 水解酸化法是在水解菌的作用下,难降解的大分子有机物发生开环裂解或断链,最终转化为易生物降解的小分子有机物,从而提高油田污水的可生化性,减少后续处理负荷。该方法需要和生化法结合使用,形成水解酸化—生化处理工艺。
化学氧化法 化学氧化法是在催化剂作用下,用化学氧化剂将污水中呈溶解状态的无机物和有机物氧化成微毒或无毒物质,使之稳定化或转化成易与水分离的形态,以提高其可生化性。包括臭氧法、UV/O3氧化法、UV/H2O2氧化法和催化氧化法等,一般作为预处理技术或与其他方法联用。超临界水氧化技术因其快速和高效的优点,近年来得到了迅速发展。
化学絮凝法 化学絮凝法普遍应用于各油田,一般作为预处理技术与气浮法联合使用。常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂(合成类有机高分子和天然改性类有机高分子絮凝剂)和复合絮凝剂。有机高分子絮凝剂具有用量少、效率高、处理速度快和产生污泥量少等优点,因此近年来研究发展迅速,在油田污水处理中研究及运用较多。
3.生化法
生化法利用微生物的生物化学作用使污水得到净化,包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法(即活性污泥法、生物膜法、接触氧化法、纯氧曝气法等)。对含油污水分离和筛选优势菌种的研究是生化法的发展方向。
4.污水处理方法比较
油田污水处理的方法虽然很多,但每种方法都有其局限性,受污水成分、油存在形式、回收利用程度以及排放方式等多种因素的影响,使用单一的处理方法,难以达到满意的效果。在实际应用中,通常将几种方法结合使用,形成多级处理工艺,从而实现良好的处理效果。
三、结束语
随着油田的持续开发,油田污水处理工艺、方法和设备均得到了迅速的发展。但各种方法都有其局限性,有些工艺还尚未成熟。今后油田污水处理技术的发展趋势主要集中在以下6个方面:
1.继续发展水力旋流和气浮除油工艺,以及生化法、膜处理法、高级氧化法等处理技术,使其具有良好的应用前景;
2.加强射流气浮机、动态水力旋流器及聚结器等小型污水处理设备的研发;
3.多种方法联合分级使用,发挥各处理单元的优势,开发合理、高效的污水处理工艺;
4.加强各种方法的除油机理研究,提高采油污水的处理效率,降低生产成本;
5.含油污水处理药剂应向多功能、光谱、高效方面发展;
6.随着蒸汽驱稠油开采技术、复合驱技术的扩大应用,在改进和完善现有处理方法的同时,应加强研发针对聚合物驱采油污水及稠油污水的处理技术和工艺。
参考文献
[1]车鑫,张亚娟. 油田污水处理技术浅谈[J]. 科技创新导报. 2009(01) .
[2]钱伯章. 油田污水处理有新方法[J]. 水处理技术. 2009(05) .
【关键词】城市污水;臭气来源;处理方案;控制方法
1污水水厂概况
某污水处理厂,主要有二座水厂:一座日处理能力3万m3/d的城市污水处理厂和一座日处理3万m3/d的石化区污水处理厂,配套的污水管网正在加紧建设,城市污水处理率将逐年上升。兴建和完善城市排水工程设施的速度也在明显加快,对污染严重的地区开展了重点整治,部分水域水质明显好转。随着中心区污水处理厂配套管网的逐步完善,中心区及石化区内的大部分污水都能输送至中心区污水处理厂进行处理,达标后排放。该污水处理厂服务范围面积约为32.58km2。
2污水处理设施中臭气的来源与成份
污水处理设施中臭气的来源与臭气浓度见表1.从表1中可看出,污水前处理部分(如沉砂池、提升泵房集水池等)作为臭气浓度较大的地方,因此,应将它视为除臭的重点。
3臭气污染处理方法
目前来说,除臭方法众多,过去主要采水洗法,随着除臭技术的不断发展,微生物脱臭法在污水处理中得到了广泛应用。具体而言,在污水处理中,我们最常使用的除臭方法如下:(1)水清洗法和药液清洗法。水清洗法是指在水中融入某些除臭物质,从而使得水与除臭物质中的硫化氢、氨气等气体相互接触,并发生溶解,从而实现脱臭的目标。药液清洗法主要是指在药液中融入某些除臭物质,并与药液发生反应,以达到去除臭气的目的。例如,我们可以利用苛性钠来去除臭气中的酸性物质(如硫化氢),但是这种除臭方法需要配备设施较多,包括药液输送装置、贮存装置和排出装置等等,且管理比较困难,工作效率较低。(2)活性炭吸附法。此方法是指通过采用各种不同性质活性炭来吸收污水中的臭气,实现污水臭气去除的目的。例如,将活性炭设置在吸附塔内,当臭气和活性炭接触后,将会吸附臭气中的碱性物质和中性物质,并将这些物质排出吸附塔。活性炭吸附法相对于水清洗法来说,其除臭的效率较高,但需要确保活性炭不能超过规定的期限,如果超出,我们应及时更换活性炭。(3)生物脱臭法。采用此水支进行污水臭气去除时,应遵从水溶渗透和生物氧化两个步骤。在使用生物除臭法时,首先要进行水溶渗透过程。由于滤料表面存在水层,当臭气中的物质与滤料接触以后,就会在水层中与水相溶解,将臭气相转成为水,以吸收和分解滤料中的细菌。可见,在水溶渗透过程中,通过利用滤料来降低臭气的浓度。其次,要进行生物氧化过程。是指利用生物氧化来去除污染物的过程。如滤料中的细菌通地信用污水中的污染物,将它转换成自身的营养物质,使得这类物质中碳、氢、氧、氮等元素转换形态,将化合物转化为游离态,实现了微生物的循环利用过程,以去除污水中的臭氧。
4除臭方案的选择
综上,在臭气污染处理过程中,主要采用水清洗、药液清洗、活性炭吸附和生物脱臭等脱臭方法,可以看出,以上除臭方法具有明显的脱臭效果。根据以上所述,氧化法具有较高的成本,管理过程较为复杂。在以上几种脱臭法中,微生物脱臭法是最经济有效的。污水处理厂产生臭气的主要地方是预处理区、污水处理区和泥处理区,包括粗格栅井、污水提升泵房、细格栅渠和沉砂池、氧化沟、配水池和脱水间。故首期工程需对以上构(建)筑物对进行生物除臭,并在设计中考虑加盖除臭方式。生物除臭是一个新型的除臭方式,相对于普通除臭方式来说,其去除效率较高、应用范围较广,且运作成本低、管理方便、维修费用少,另外,通过生物除臭处理后,没有二次污染,大大延长了使用寿命,是较为理想的除臭工艺。综上分析,本工程推荐采用生物除臭工艺。
5结语
综上所述,本文对城市污水臭气的来源及除臭治理方法进行了分析。城市污水处理厂臭气的除臭工作是一项全面而复杂的工作,因此我们需要充分了解和掌握好污水处理中的臭气问题,同时要掌握好不同除臭方法的去除效果和使用方法。另外,在污水处理的除臭工作中,我们还要善于总结臭气的不同处理方法的优缺点,并结合污水处理厂的综合条件选用臭气去除方法,以提高污水厂生产的效率,为企业带来良好的经济效益。
参考文献
关键词:氧化技术;污水处理;含硫污水处理
前言
目前生活污水成为人们饭后谈资,也在侧面反映污水处理过程中存在的安全隐患,而水资源的短缺也逐渐成为限制人类发展的重要因素,淡水资源尤为短缺,但是另一方面,为满足经济与工业发展需求以及城市的快速推进,水资源的国度采摘和污水的不达标排放都加剧了水资源的恶化,为解决水资源的问题,有机污水的正确处理至关重要,所以,在此简单讨论有机污水的处理方法十分必要,高级氧化处理作为有效方法,它包括臭氧氧化法、超声氧化法、光化学氧化和催化、电化学氧化法等方法,能有效提高水的利用率,对水的循环再利用以及污水有效排放起到一定作用。
1 有机污水处理面临的问题
1.1 污水中含有成分较为复杂
社会的快速发展导致化学物品成分越来越复杂,工业产品成分也更为复杂,随之导致的企业、工业、生活污水水质成分更加复杂,有机污水处理的难度大大增加,其次,多次循环利用也在一定程度增加了水质的复杂程度。再者,劣质原油等化石燃料产品的生产利用之后的污水处理更加困难,有机物的再利用过程中会产生多种化合物,这些有机物成分复杂多样,其中的反应还会有我们已知的副产物,甚至有可能生成或者分解为人类还未探知到的有机物,这些反应会加剧污水的成分复杂程度。另一方面,生活污水主要是城市中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾以及生活粪便等等,其中含有的无机有机盐类大多无毒,其中生活污水中含氮、磷、硫等无机元素,这些都是可致病细菌,这些物质成分含量太多还会引起水生态系统的富营养化,而化学污染物又会通过正常情况下限定植物的无极营养物质的增加以及通过分解者的有机物的增加发生富营养化,这就会造成一个恶性循环。再者,还有一方面,有机污水中生物的生存环境各样,会造成物质的大量变化以及产生分解,在酸性、碱性、中性条件下有机污水中的变化完全不同,而且微生物的变化周期十分短暂,导致水体污染原因变得复杂。污水中成分复杂使得污水处理面临更大难度。
1.2 污水中含硫较多
污水中硫的比率在增加,近年来石化企业进口高硫原油的比例增多,污水中流的比例在增多。在有机污水成分较为复杂中提到成分中含硫,在此重点介绍硫的产生以及危害,在高级氧化方法处理有机污水中,含硫污水的处理又是一大难点与重点。生活污水以及工业污水含硫量都比较高,化学物品的废弃以及原油的废弃排放都会含有硫元素,水中的硫化物就包括溶解性的硫化氢,硫酸氢根、亚硫酸氢根、硫酸根以及硫离子,再起悬浮物中还会有可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及未电解的有机、无机类硫化物。硫化氢还很容易从水中飘散到空气当中,从而产生臭味,产生很大的毒性,甚至会危害人类健康。因为它可以与人体内细胞色素、氧化酶及该类物质中的二硫键(-S-S-)发生作用,然后影响细胞氧化过程,造成细胞组织缺氧,从而危及人的生命。硫化氢除自身能腐蚀金属外,还可以被污水中的微生物氧化成硫酸,进而腐蚀下水管道等。现如今,我国的制药、化工等行业每年都要排放大量含硫的有机废水,有数据统计,每年排放的含硫污水达到60亿吨。所以在我国我们还是主要采取处理再利用的方式.。现如今,高级氧化技术在处理含硫污水问题上已经取得较为成熟和满意的结果。
1.3 卫生标准提高
我国正在建设环境友好型社会,对工业企业以及公民提出更高要求。污水排放标准提高对工艺技术也提出更高要求。传统的污水处理方法已经不能适应现如今社会环境表标准的要求,石化企业对污水必须进行更加深度的处理才能满足国家的排污标准。这就要求人们寻求一个更高技术以及更有效的途径来解决有机污水问题。因为在中国发展过程中,不仅是工业企业还是城镇的污水处理厂所排放的污水排放标准都低于地表标准。例如说现行污水处理厂一级A标准中,COD允许排放浓度最高为50毫克/升,而《地表水环境质量标准》中,IV类水COD标准限值为30毫克/升,这之间存在着20毫克的差距,即使达到了地方的要求,还是达不到地表标准的要求。而且在不同行中,排放标准都不同,就会导致很多排污单位都能够达标,但是与地表的标准相差甚远。所以在近年来,标准越来越严格,尤其在经济发达的地区,对水污染物的排放和水环境质量标准提出更高要求,逐步实施更接近环境需求的排污标准。这样逐渐提高的标准对处理有机污水的企业与工厂来说让他们对废水的再利用提高了难度。
2 高级氧化技术的应用
2.1 各种氧化方法齐用
我国的高级氧化技术已经逐渐成熟,在很多地区已经成熟运用,要更有效的处理有机污水,我们必须寻求高级氧化技术这样的方法,因为实践证明,在多种的治理方法中,技术比较缺乏,而且工艺系统有较为复杂,运行起来成本十分高,达标排放也非常困难。例如对于复杂有机物污水的处理,其中污水含有的有机物成分不同,对环境的危害也不同,工业污水一般也都是浓度较高的有机污水,此时便不宜使用好氧工艺进行处理,需要使用厌氧-好氧的混合工艺,这样处理起来经济效益也较高。再举例说一项技术工艺――碳氮硫污染物同步去除生物技术,就是通过组合工艺,优化它的系统来实现高效的转化以及处理回收的。研究表明,此项技术工艺的单质生物转化率能达到90%,这是已经达到国内外最好的生物脱硫水平。在处理时合理利用不同工艺的处理方法,不仅能联合的进行更好的应用,还能节省成本,还能达到国家更高标准,这也就建议污水处理单位通过不同环境与情况将这些氧化技术联合使用,能让方法最优化,效果最大化,成本最低化,在现在我国处理的有机污水的高级氧化技术中,其中臭氧氧化法、超声氧化法、光化学氧化和催化、电化学氧化法这些方法都是工业上常见的方法,技巧性的各种氧化方法使用为有机污水的处理提供了很好的技术基础。
2.2 氧化和催化
不管是生活污水还是工艺污水,其中含流量都比较高,再加工过程中,含硫量也会较高,还会在加工过程产生新的含硫物质,含硫污水的危害在此文已经提过,那么在现如今中国最普遍适用的含硫有机污水处理包括空气氧化法、碱吸收法、沉淀法、水蒸馄提法因等等方法。普遍使用的空气氧化法和水蒸气汽提法去硫率较高,有的都可达到90r/c以上。在这其中,氧化和催化成为最主要的工艺,因为氧化法较为经济,操作可行性高,较为简单,虽然有些氧化方法不能除去污水中的氮和氰化物,但在使用这个方法时,可以视情况而定加入一些催化剂,利用这些催化剂与空气或者化合物的反应让硫元素形成硫酸盐、硫代硫酸盐等更易出去的物质。这些深度氧化技术是通过能产生具有强氧化能力的经基自由基,在催化剂、省、光、辐射以及电等等反应条件下,将有机物中难以降解的大分子降解为较为容易或者是无害危害较小的分子,从而进一步达到水质标准。这些氧化工艺的难易程度可根据需求进行选择,较其他高级氧化技术而言,可运用的范围较广,是很多城市以及工厂企业较为常用的技术工艺,且使用记录也较悠久,我国在这项催化氧化技术的应用上效果也较为显著。
2.3 厌氧氨氧化
在我国,厌氧氨氧化这项工艺还不能推广使用,就是它的即似乎暂时还不成熟,但近年来越来越多的研究人员对厌氧氨氧化工艺废水处理进行大量的研究,虽然此时这项技术的广泛应用仍然有较大难度以及一定的局限性,但是研究发现这项技术如果能推广使用的话将进一步推动有机污水处理的进程,将会推进处理有机污水的工程,因为他能实现最短途径转换,有着高效、低能和可持续等无可比拟的优点。这也就更鼓励对这项技术工艺进行更加深入的了解研究,研究人员已经提出建议,目前我国已经在厌氧氨氧化菌分离及菌种的培养和驯化红探索厌氧氨氧化工艺的快速启动方法x等项目上的探究取得了一定的结果,如今鼓励相关研究人员继续就这些方面对厌氧氨氧化技术工艺继续进行研究,为日后在全国能广泛使用提供基础。例如之前有研究者对厌氧氨氧化工艺在低氨氮废水中的应用开展了大量研究,研究者就发现在氨氮含量极低的条件下厌氧氨氧化反应也能顺利进行。在这项工艺技术中,还处于待人类发掘推广的的位置,人们可以在已经研究成功的基础上深入探讨,沿着已有的研究成就继续努力改进,而且已有研究指出,影响厌氧氨氧化的因子有:基质浓度、温度pH值、水力停留时间(HRT)、DO、光等等,如果能解决这些干扰因素,那么对于这项工艺而言,离它能推广使用有近了一步,这也进一步说明人们完全可以去寻求更加高效的方法,将这项技术工艺推广,但这终究是一项非常繁琐的研究,将是一项困难且漫长的工程。
结束语
随着我国经济以及工业的快速发展,越来越多地区的淡水资源已经短缺,而合理处理与利用有机污水逐渐成为棘手之事,但是生活的提升,给污水的处理造成了源头上的压力,很多传统的处理工艺已经不再使用,要求人们寻求更高的技术工艺来解决这个难题,在研究和运用的道路上,人们发现了高级氧化技术能在有机污水处理中有较好的效果,所以在此文中简单介绍高级氧化技术在有机物水中的应用,此外,更好、更高效的技术工艺等待人们推广使用,我们还有很大的提升空间,在处理好环境的同时更进一步推进社会发展,造福于人类。
参考文献
关键词:城市污水 悬浮物 有机物 分布规律
水作为人类生存和生活中不可替代的一种资源,是社会持续发展的重要支柱,然而在近百年来,随着工业化和城市化的高速发展,人口迅速增长给全球各种资源和环境的发展带来了压力,而且对人类生存也带来了极大的影响。城市污水中各种污染物质的浓度是随时间不断变化的,通过在社会发展中,各种污染物不断增加和人类生活中对各种化学成分的需要不断增加,这就加剧了水污染成分的复杂。在目前城市污水处理中是明确污染物的变化规律和特征,对于在污水系统中存在的各种微生物采用相应的处理措施和技术进行有针对性的处理,并且能够及时有效的提高处理措施和方法。为了分析各种物质浓度的变化特征,必须要在工作中寻找能够合理描述各种污染物浓度和变化规律的函数,并且针对水源处理中存在的各种问题和方式进行及时的更换和控制。
1、统计分析检验方法
为了控制水污染,节约水资源,人们在生活中不断的采用各种不同程度的处理措施和方法,将城市按照等级进行分类和划分进行处理,并且针对其中应用的各种方法来完善控制水平和手段。以及污水处理中其中具有较多的方法和手段,主要在这些处理过程中水中悬浮物的多少和状态性质来决定处理措施和技术要求模式。二级处理是对经过以及处理之后的污水进行更进一步的处理方式,同时是采用较长时间的化学方法去除污水中存在的溶解性有机物质,同时将无机物质和前等级处理的杂质和悬浮物进行处理。在这个处理之中其工序复杂,各种技术要及时的进行给新。三级处理又被称之为污水的晨读处理和高级处理,是通过污水回用为主要的目的,通过化学方法将二级处理过后的污水进行回收和利用。
2、耗能分析
2.1、污水提升泵房。
在污水处理中,污水进入处理场之后首先要通过粗格栅或者网状的挡板进行过滤,通过过滤之后,进入污水处理厂的污水经过粗格删或网状挡板进入污水提升泵房之后被污水泵提升至沉砂池的前池。运行水泵设备需要消耗大量的能源,同时占据了污水处理厂总能源消耗中相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。
2.2.沉砂池。
沉砂池的功能是除去比重较大的颗粒状无机物质。沉砂池一般设于泵站前,倒虹管之前,以方便减轻在污水处理中各种无机颗粒和其他的物体造成的水泵和其他设备的损坏,也可以通过减轻无机物颗粒来实现和改变污泥的处理结构物的处理条件,常用的沉砂池有平流沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。为沉沙池提供所需能量的主要设备是砂水分离器和吸砂机以及曝气沉砂池的曝气系统。
2.3、初次沉淀池。
初次沉淀池是一般污水处理厂的主要污水处理设备,作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面,初沉池还应包括包括平流沉淀池、辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池在应用的过程中主要的作用是来保证泥沙的排除和清理,确保污水在进入二级处理中能够良好的处理。
2.4、生物处理构筑物。
污水在处理的过程中对微生物的应用作用是不容忽视的管理控制措施,更是要在很对污水厂处理过程中存在的各种问题进行严格处理,污泥处理的单元过程耗能量之和占据着极大的耗能问题和能量耗费因素。在能耗方面,活性污泥法的曝气系统需要占用相当大的电能,且运行功率大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好,而且由于在污水中含有大量的化合物质,对各种微生物和其他机械设备造成极大的损害,但是生物膜法,其主要的能源来自微生物,因此在活性污泥法相比能耗较低,但目前应用较少,主要在于微生物培养难度大,是以后需要大力推广的污水处理工艺。
3、检测结果及统计分析
3.1检测方法:
C0D采用重铬酸钾指数,总磷采用钼酸胺分光光度法(GB11893—89),大肠菌群采用多管发酵法检测。
3.2一般感官指标检测结果及分析
二级处理水中浊度和色度的检测结果。常用的概率密度分布函数有正态分布,对数正态分布,威布尔分布,指数分布,伽马分布等,它们都可以用来描述城市污水中各种污染物质的变化特性。有研究发现对数正态分布能比正态分布更好地描述污水中各种污染物质的浓度变化,天然水体中粪大肠菌浓度服从对数正态分布(至少是近似服从)。对于浊度和色度的检测结果,首先采用Q—Q图检验法(直线检验法)进行正态和对数正态检验。从图中可以看出,在对数坐标下,检测结果更加接近直线关系,对数正态分布比正态分布可以更好地描述检测结果。用柯尔莫哥洛夫和斯米尔诺夫非参数假设检验方法(K—S检验)对对数正态分布假设进行检验,检验结果,在a=0.10的显著性水平下接受浊度和色度服从对数正态分布的假定。
3.3有机物指标检测结果及分析
对二级出水中总磷、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的检测结果,采取与浊度、色度同样的方法对检测数据进行处理,结果发现在对数坐标下,其Q—Q基本为直线,非参数假设检验(K—S检验)检验结果,在a=0.10或0.20的显著性水平下接受它们服从对数正态分布的假定。
3.4金属离子指标检测结果及分析
对二级处理水中的砷、铅、镉、铬、铜、铁、锰、镍、锌的检测结果。用同样的方法进行统计分析,K—S检验结果如表3所示,在a=0.10或0.20的显著性水平下接受它们服从对数正态分布的假定。
3.5细菌学指标检测结果及分析
对二级处理水中的总大肠菌和粪性大肠菌进行了多次检测,检测结果。由于氯消毒工艺没有运行,所以出水中大肠菌浓度较高。检测数据的Q—Q图和K—S检验的结果。在对数坐标下,其Q—Q基本为直线,非参数假设检验(K—S检验)检验结果表明在在a一0.10的显著性水平下接受大肠菌服从对数正态分布的假定。