前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的处理污水的方法主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词: 城市;污水处理;方法
中图分类号:U664文献标识码: A 文章编号:
0 引言
我国城市污水处理的管理机构和管理方式等方面一直沿袭旧的经营管理模式,对污水处理设施方面的建造、设备运行和价费行使统一管理、分级领导的体制,给城市污水处理相关行业导致了很多弊端。城市污水的治理对改善城市水环境,保障城市经济发展起着关键的作用。
1 城市污水的特点
城市污水指人类生活所产生的污水,以洗涤污水和排泄物等为主。城市污水的排量和居民生活水平有关,其排量较大,平均每人每日产生污水150-400L。城市污水有区别于工业污水,但也成为了当今社会的一个主要污染源。目前,除磷技术是城市污水处理的瓶颈问题。因为污水中含有的高量氮、硫、磷等物质在厌氧细菌作用下,极易生恶臭物质污染环境。此外,污水中还含有大量的病原菌、病毒和寄生虫卵等微生物,以及糖类、脂肪、蛋白质等有机物,和一系列金属物和盐类物质。
2 城市污水处理的重要性和迫切性
我国淡水资源十分紧缺,人均拥有量为2300 立方米,仅相当于世界人均拥有水平的1/4。更不为乐观的是我国的城镇污水:自1997 年起,居民污水排放量首次超越了工业污水排放量(城市污水排放量占总排放量的45%),开始位居污水治理工作的首位。从而我国全面加强了城市污水的治理工作;1999 年,城市污水污染负荷超过了工业废水污染负荷,我国水污染控制重点也从工业污染转变成了城市污水污染。到2003 年,全国废水排放总量为460 亿吨,其中城市生活污水排放量占污水排放总量的53.8%,为247.6 亿吨;废水化学需氧量(COD)排放总量1333 万吨,其中生活污水占总量的61.6%,为821.7 万吨。如此醒目的数字说明了我国水污染的严峻形式,以及城市污水的严重所在。
据有关资料统计,我国的生活污水大多未经处理就直接排人江河湖海,比例高达80%。400 亿立方米的年排污量,污染了全国1/3以上的水域。专家指出,水污染无疑加重了水资源的紧缺程度,更为严重的是直接威胁到人类的生存环境及饮用水安全和工农业发展的进度。目前,城市污水已慢慢侵蚀人类的生存环境,成为仅次于洪水、干旱等自然灾害的污染。而我国城市水污染之所以如此严峻,其主要原因是污水处理率低,导致污水未经处理直接排放到河流,由此,加强污水处理力度迫在眉睫。
3 污水处理常用方法探讨
3.1 活性污泥法活性污泥法具有处理能力高,出水水质好的优点,也是目前全球采用最为广泛的处理城市生活污水的途径。该方法是在人工充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,来分解并去除污水中的有机污染物。活性污泥法的主要组成部分有曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。具体流程为:①曝气池作为一个生物反应器,容纳废水和回流的活性污泥形成的混合液;再通过曝气设备充入空气,使氧溶人混合液,产生好氧代谢反应;同时保证混合液得到足够的搅拌处于悬浮状态,使废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。②混合液进入沉淀池后,悬浮固体经沉淀后和水分离,就有净化水流出沉淀池。同时沉淀池中的污泥回流(称为回流污泥)进曝气池,确保曝气池内保持一定的悬浮固体浓度和微生物浓度。此外,在曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,微生物流经沉淀池时又被消除,来达到维持活性污泥系统的稳定运行的环境。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。
3.2 生物膜法生物膜法也是污水生物处理的常用办法。该方法的工作原理为通过去除废水中的溶解性有机污染物来达到净化的目的。生物膜法的适用对象主要为中小规模的的污水处理系统,在南方运用更为广泛。具体流程为:污水和附着在介质“滤料”表面的微生物形成的生物膜接触反应后,生物膜中的微生物会溶解去除有机污染物,将其转化为水、二氧化碳等物质,有机物消失达到净化的目的。
3.3 氧化法据氧化剂的种类及反应器的类型,可将氧化法分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法几个种类。目前,氧化法处理污水采用率较高,且前景较为广阔,但其中的化学氧化法操作简单,但运行成本高且效果不佳,因此,采用率普遍不高。
3.4 氧化塘处理技术氧化塘处理技术,是指污水中的有机污染物通过在塘中生长的微生物的代谢作用被氧化分解,达到净化效果的一种污水处理技术。该技术投资小、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好、节省能耗,在国内外城镇污水处理领域被广泛应用。然而,污水处理在实际建设和运营中有着很多障碍,比如资金问题。因为与污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此资金问题往往成为了效果的瓶颈。总的说来,城市生活污水处理研究和应用领域,目前普遍存在以下问题:①传统的活性污泥法,往往运行费用高,设备不能满足高效低耗的要求,且易出现污泥膨胀现象;②现随着污水排放标准的不断严格,污水中氮、磷等营养物质的排放要求逐步提高。而可以去除氮、磷物质的工艺就是活性污泥法了;但是活性污泥法只有形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这样运行管理就更加复杂且各项费用也会大幅度提高;
4 选择城市污水处理工艺时应着重考虑6个方面
4.1 投资省。目前大部分污水处理项目都是国有资金投资的,我国是一个发展中国家,经济发展所需资金缺口庞大,控制投资对国民经济可持续发展大有益处。
4.2 运行成本低。运行成本是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是选择处理工艺的主要指标之一。
4.3 占地少。土地资源是城市发展规划的重要因素。
4.4 脱氮除磷效果好。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为迫切的问题。我国实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978 一l996) 也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准,这就意味着选择污水处理工艺首先要考虑脱氮除磷的问题。
4.5 深度处理,综合利用。大力研究和推广城市污水回用和中水技术,广泛用于工业、农业、市政绿化、河道和生活杂用等系统。国内外出台的一系列污水回用的规范和要求,为我们提供了可借鉴的依据。城市生活污水在二级处理处理基础上无论采用混凝、沉淀、过滤、或者采用臭氧、抑制活性炭处理均能达到“中水”水质标准。在水资源十分紧缺的今天,污水回用为我们提供了一个非常经济的新水源,减少了社会对新鲜水资源的需求,同时也保护优质的饮用水源。
4.6 现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定合格地出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。
【关键词】污水处理;活性污泥法;城市污水;基础设施
【中图分类号】TU684【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0301-01
一、城市污水处理的现状及原因分析
长期以来,我国城市基础设施的发展与人口、资源、环境和工业建设不协调,导致基础设施长期超负荷承载。特别是城市环境保护基础设施建设,近几年才开始兴建,全国绝大多数城市的污水处理能力远远满足不了实际需要。2000年全国668个城市中,有123个城市建成307座不同处理等级的污水处理厂,日处理能力为1300万m3,污水处理率为13.4%,其中1998年和1999年46个重点城市污水处理率分别为20.3%和24.7%,全国有5万多个城镇,370多万个村庄,9亿多人口居住地尚无污水处理设施,由此导致了严重的水环境污染,加剧了水资源的短缺。特别是近年来城市生活污水的污染负荷已超过工业废水的污染负荷,而城市污水处理厂的建设远远不能适应经济社会发展的需要。
与国际上相比,我国城市污水处理率较低,其主要原因是我国的城市污水处理厂建设滞后。据资料介绍,发达国家对城市污水处理厂的建设投资都十分庞大,他们是从20世纪70年代开始大规模兴建城市污水处理厂的,美国、英国、日本等国七、八十年代的投资占国民生产总值的0.29%~0.88%,而我国前几年仅为0.002%~0.003%。美国现在平均每1万人就拥有1座污水处理厂,英国和德国每7000~8000人拥有1座污水处理厂。而我国城镇人口中,平均每150万人才拥有1座污水处理厂。造成城市污水处理厂建设滞后的主要原因是:第一、建设资金的缺乏,至今没有稳定的资金来源。目前我国城市污水处理厂的建设资金主要有中央财政、国内外贷款、城市维护税、地方预算等等,但没有专项资金渠道。城市污水处理厂的建设费用是十分庞大的,一个中等规模的污水处理厂就需要上亿元人民币的投资,不是一个小数目。目前的状况是,经济欠发达地区筹措资金有困难,建不起;经济条件较好的一些地区有钱也不愿建,因为污水处理厂没有经济效益。由此导致污水处理厂的建设资金总是难以落实。第二、现行管理和运行机制的掣肘也使城市污水处理厂的建设和运营陷入困境。由于没有真正落实“污染者负担”的政策,使得污水处理厂的运行费用没有保障。处理1吨生活污水的成本大约是0.5元~0.7元左右,现在全国各地污水处理的收费标准不一,一般在(0.1~0.4)元/吨之间,由于收费额度偏低,致使投入运行的污水处理厂入不敷出,亏损严重。因为没有足够的资金保证其运行,只好由当地市政府给予大量财政补贴,使得污水处理厂成了各地的包袱。当地方财政因无力支付污水处理费用,使建成后的污水处理厂不能正常运行,环境保护投资就不能有效发挥环境效益。当然,这里最根本的原因还是观念和政策的问题。尽管这几年国家加大了对重点流域污水处理厂的投入力度,增发的国债主要用于建设城市污水处理厂,但资金仍显缺乏。
由此可见,各级政府应当加大对污水处理厂的投入力度,同时要完善和落实污水处理的收费政策,从而保证其正常运行,才能确保我国水环境污染严重的势头得到遏制。
二、目前城市污水处理的方法及存在问题
城市污水包括城市全部的生活污水和部分工业废水,水质污染主要为有机污染。目前国内外采用物化法和生物法处理技术,并以后者为主。
1、物化法
19世纪后期,英、美等国曾广泛采用絮凝沉淀技术。我国四川省遂宁市污水处理厂(8万m3/d)采用分期建设方案,预留二级处理场地,一期为化学强化一级处理(Chemically Enhanced Primary Treatment)(简称CEPT),采取投加化学药剂的絮凝沉淀法。该方法存在的主要问题是出水水质难以达标。
2、生物法
(1)传统活性污泥法 传统活性污泥法是污水处理最早的工艺,有机物去除率高,污泥负荷高,池容积小,电耗省,运行费用低,但普通曝气法占地多,建设投资大,且不具备脱氮除磷功能,仅能满足BOD5、CODCr、SS三项出水指标。另外,普通曝气法生成的污泥量较多,认为不易处置。
(2)SBR法(序批式) 间歇式活性污泥法又被命名为序列间歇式反应器法(Sequencing Batch Reactor)或序列间歇式(序批式)活性污泥法,简称SBR法。其进水、反应、沉淀、排放和闲置顺序在同一池中完成,周期运行。其特点为:无二沉池和污泥回流设备,产生剩余污泥量少;结构简单,运转灵活,可随时调整运行计划;自控要求高。该方法适用于水量、水质排放均匀的工业废水,可省去调节池,节省投资。缺点是操作复杂,难于管理。
(3)氧化沟法 氧化沟实际上是活性污泥法的一种变形,废水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断的循环流动,又有人称其为“循环曝气池”。它的特点为:一般不设初沉池和污泥消化池,结构简单,工艺稳定,管理方便;有机物去除率较高,具有脱氮、除磷(沟前增设厌氧池)功能,综合指标较优;适用于中小规模的低负荷污水处理厂。可电耗较大,经常运转费用偏高。
(4)A2/O(AA/O法)常用的脱氮除磷的工艺为A2/O(厌氧/缺氧/好氧,Anaerobic/Anoxic/Oxic)法。磷在厌氧区释放,在好氧区吸收,达到除磷目的。污染物在好氧区被氧化降解,去除COD和BOD5,同时在硝化菌作用下,有机氮转化的氨氮继而转化为亚硝酸氮和硝酸氮,含有硝酸氮的大量混合液回流到缺氧区进行反硝化脱氮。但污泥回流,污泥处理工作量大,节能差。
(5)AB法(Adsorption)Biodegradation)即吸附和生物降解两段生物处理法。它采用吸附和传统活性污泥法的两次生化处理,工艺单元构成复杂,污泥不稳定,建设投资和处理成本高,一般不设初沉淀。
(6)UNITANK法(一体化的曝气池)此工艺是以活性污泥法为基础的一种新工艺(由比利时史格斯公司开发)。本工艺的特点是将曝气和沉淀组成一体的新工艺,不是形式上的合并,而是工艺上的创新,是将池子分成若干格,首末两端交替曝气和沉淀。它周期性变更进水、出水方向,可省去污泥回流系统,并且布置紧凑,用地省,连续运转,省电耗,结构设计简单经济,但该方法不具备脱氮除磷功能。
三、应用新的生物技术处理城市污水的必要性及重要意义
城市污水处理厂是城市水污染防治的骨干工程,建设城市污水处理厂是纳入流域、区域水质管理规划并纳入社会经济发展规划的重要内容。为使全国水环境状况基本上同国民经济的发展和人民生活水平的提高相适应,必须尽快扭转我国城市水环境污染的局面。因此污水处理设施的建设和运行是我国当前水污染控制的重点。
【关键词】;船舶;油污水;危害;处理
中图分类号:R123文献标识码: A
一、前言
随着经济和旅游的发展,长江内河船舶数量、吨位和机械设备功率大幅度增加,油污水的排放量也日益增多。为了避免长江内河船舶油污水对生态造成污染,一定要更加重视做好相关的预防和处理措施。
二、船舶油污水产生途径
1、船舶机器处所的舱底含油污水、油船洗舱水及压载水等超标排放。
2、船舶进行添加燃油、装卸货油等油类作业时因违章作业引起的操作性溢油。
3、船舶由于发生海事事故引起事故性溢油造成水域污染。
三、含油污水的危害
1、油类在水中存在形态
通常,油类在水中主要以下几种形态存在:
(1)上浮油油珠颗粒较大,静置后能较快上浮,以连续相的油膜漂浮在水面。通常,进入水体中的油分大部分以此形式存在。
(2)分散油粒径从数微米到数毫米的细小油滴,可悬浮分散在水相中,但不稳定,可聚并成较大的油珠而上浮到水面,也可转化为乳化油。
(3)乳化油分散态油滴在表面活性物质作用下或极微小的油滴可以形成乳化油形态,油滴以细颗粒形式稳定悬浮分散于水中。
2、含油污水的危害
(1)含油污水污染饮水水源。如果我们日常的饮用水水源遭到了含油污水的污染,那么不但人畜会感染疾病,甚至还可能会导致食物中毒;另外,含油污水中也是含油一定量的致癌物质的,因此就可能会提高含油污水所污染区域的癌症的发病率;
(2)含油污水影响周边环境。含油污水的密度比正常的纯净水的密度要小,所以一旦含油污水排入到周边环境中,那么其是会附着在水面之上的,大气与水中气体就无法正常的交换,水中氧气的含量不断下降,那么周边环境就会恶化,水体的质量受到严重的影响,大幅度降低了水资源的利用价值;
(3)含油污水进入土壤。如果含油污水被当做灌溉水用于灌溉土壤了,那么油渍就会沉积在作物的表面,土壤无法与外界的空气有效交换,土壤的代谢速度变慢,从而影响作为的正常生长,甚至还会导致作物的死亡,如果含有油渍的作物被人类食用了,对我们的身体健康也会带来危害。
四、防止船舶油污染方面存在的问题
1、法律法规不健全
船舶油污染防治方面的法律、法规不健全,真正适用于内河的法规不多,虽然水污染防治法制定了实施细则,但它涉及面较广,就海事管理而言,其操作性较差。
2、船员防污染意识不高
虽然大部分船舶均已按规定配备了防污设施和防污文书,但其使用情况和保养情况不佳。对于装设了油水分离器的船舶,有的船员不知如何操作,有的知道操作也不实用,大部分的船舶防污设备缺乏正常有效的维护保养;部分船员随意排放污染物,还有少数船舶直接将舱底水排放人内河,造成水域污染。
3、油水分离器使用率低
根据《内河船舶防污染结构与设备规范》要求,主机总功率大于或等于220千瓦的船舶,必须配备油水分离器;主机总功率达不到规范要求的船舶,在机舱配备污油桶(柜),装存机舱污油等。在船舶实际运营中,船舶油水分离器使用率低,有的甚至不使用。
4、油污水接收处理设施匮乏
按照《内河船舶防污染结构与设备规范》要求,凡是未装设油水分离器的船舶,其油污水必须储存到船上指定的容器,且定期排给岸上油污水接收处理设施。由于目前绝大多数港口、码头没有配备污油水接收处理设施,故大部分没油水分离器的船舶其油污水倒入岸边或由私人小船收购,有的甚至直接排入内河中。在检查中,海事部门也要求港口企业配备污水接收处理设施,但该设备造价高,使用过程中支出大,有了这些设备,港口企业增加了成本,因此,多数港口、码头没有装设或者装设了也很少使用。
五、内河船舶防污染应对措施
1、以人为本,控制污染物的排放。提高船员的防污染意识。建立内河船员培训考核机制,定期开展船员防污染培训,同时对内河散化船、内河液化气船、内河油船船员进行安全知识及安全操作专项培训,发专项证书,持证上岗;对于内河船员培训机构也要加强管理,提高培训质量,提高内河船员素质。
2、提高监督管理人员水平。对监督管理人员进行专门培训,实行职业准入制度,进一步完善监督管理机构和制度,以适应防污管理发展的要求。在日常动态巡航中管理部门应有针对性地进行防污检查,并与静态防污专项检查结合,避免船舶违章排污。
3、主管机关应加大对老旧船舶的排查力度,检查机舱中舱底水管系实际布设情况,看是否有直接将机舱污水排泄管路连接到压载水管路系统等非法管路的存在。另一方面,主管机关应加强对到港船舶防污染设备的监督和检查力度,落实航运公司对船舶防油污设备硬件上的投入以及确保船员正确使用防污染设备,并能依据公约达标排放,严格执行安全管理体系中对防污染设备定期检测、按期维护保养等工作要求,确保船上关键性防油污设备的可靠运行,最大程度减少船舶油污染造成的危害。如确保油水分离器的正确和正常使用,主管机关可定期对处理后的水质进行取样测试其含油浓度,对于不合格的油水分离器必须责成船方立即采取改进措施。
4、落实船舶溢油处置和应对措施。不同规模的船舶溢油事故的发生原因是不相同的,不同的船舶溢油规模所带来的溢油应急解决方案也是不同的,熟悉和掌握溢油事故原因与溢油规模之间的关联,掌握解决不同规模的溢油事故的应急方案,制定适合本地区的油污应急预案,储备相应的设施。有必要在国家的统一部署下,建立统一的溢油响应协作机制 ,整合各部门的力量,统一指挥,合理分工,以便及时和有效地开展事故溢油的控制与处理工作,将油污染对环境造成的影响降至最低限度。
5、改善船舶条件,降低污染物的排放。一要加快内河船舶标准化进程。逐步淘汰落后船型。通过优惠政策,扶持一些低污染的大型标准船舶的投入,规范内河船舶防污设施配备检验标准,从而保护内河水域环境,保障水上交通安全,促进内河航运可持续发展;二要提高内河船舶防污染设施的质量。从内河船舶的实际情况出发,研究出操作使用简单、方便,工作安全可靠的经济实用型的防污染设施,减轻日常维修保养的工作量,确保防污设施的使用率。
6、加快建设污油水接收、处理设施。污油水接收、处理设施投资大、见效慢,建议采用国家补贴、地方投资的方式加快港口、水上加油站等污油水接收、处理设施的建设步伐,尽快设置配备与本港吞吐能力、到港船舶种类相适应的接收、处理设施。
7、转变管理模式,加强监管力度。建立健全内河船舶污染防治法规体系。提升内河船舶污染防治立法层次,制定全国性的“防治船舶污染内河水域环境管理条例”,全面指导和规范船舶污染防治工作,使执法人员在执法过程中真正做到有法可依。并根据实际需要与国际接轨,将国际公约具体化、国内化。
8、强化防污染的现场监督。各级海事主管部门应加强现场监督检查,严肃查处船舶污染行为。加强对船舶“油类记录薄”的签发和管理,一旦发现船舶防污染设备的状况与证书内容不符,或该船对水域环境产生污染时,应禁止船舶离港。处罚作为一种强制手段,在增强船员的防污意识,扼制船员的违章操作性排放,保护内河环境方面能起到积极的作用。海事主管部门在加强执法力度的同时可建立污染报告以及奖惩制度,加大故意排放油类物质的处罚力度。在对船舶进行检查时应认真负责,实事求是,对于违章操作屡教不改,产生严重污染的船舶,加大处罚绝不手软。
六、船舶油污水处理
1、根据船舶产生的油污水量的多少,一般可以在动力舱设置油污水处理装置,以处理舱底含油污水。根据舱室的大小、机械设备数量、舱室分布情况,可以设单个舱室的油污水处理系统,也可以将全船油污水通过输送泵统一收集在油污水贮存舱内,再通过油污水处理装置集中处理,经处理后排放的油污水满足《73/78防治公约》的要求,排放水的含油量不大于15ppm。通过油份浓度计监测排出水的含油量,当含油量超过排放标准时,将不合格的水返回舱底继续处理知道合格。
2、按照MEPC.107(49)决议对油污水处理设备技术条件的修改,原来普遍采用的重力法分离油污水技术已不能满足处理含表面活性剂的C类试验液的要求,因此,需对油污水处理设备进行改进,在重力分离的基础上采用超滤、膜分离、化学破乳等方法以处理乳化状态下的油污水。
3、考虑到油污水对水域污染的严重性,及时经过油污水处理装置处理后的排放水达到国际排放标准,在部分水域、港口将来也会受到排放的限制,可以将舱底油污水通过国际通岸接头至码头接受设施,在港口外可以排至接受船。
4、经油污水处理装置处理后排出的油污可以进入焚烧炉焚烧,或通过通过国际通岸接头至码头接受设施,在港口外可以排至接受船。
5、油污水处理及排放:
(一)油污水经处理后达标排放。
(二)在限制水域不处理排至接受设施。
七、结束语
必须深刻的认识到内河加油船舶油污水的危害,进而采取更加有效的措施来处理内河加油船舶油污水,确保油污水不会对周边的水域环境造成不利影响。
【参考文献】
[1]赵国钢.船舶防污染及事故污染应急工作浅析[J].中国水运(下半月).2009(01)
关键词:城市建设;生活污水;处理方法;研究
Abstract: With the rapid social and economic development and urbanization process is accelerating, the urban sewage treatment is an important issue for the construction of urban environment. The problems in this article will be urban sewage treatment process were analyzed, and on this basis, effective sewage treatment for reference.
Keywords: urban construction; sewage; approach; research.
中图分类号:F291.1文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着社会经济的快点发展和城市化建设进程的不断加快,人民生活水平不断提高的同时也对城市生活用水提出了更高的要求。目前来看,当前我国不同的城区存在着不同程度的污染现象,因生活污水造成的环境污染已经引起了社会各界的广泛关注。据调查显示,城市生活污水排放量在不断的增加,加之处理不及时或效果不好,多数的城市生活污水未经处理就直接排到了自然水体之中,造成了严重的环境污染。在构建环境友好型社会的今天,加强城市生活污水的处理已经迫在眉睫了。
城市生活污水处理中存在的问题
1、污水处理能力低
社会经济的快速发展给生活环境带来的巨大的压力,据统计数据显示,目前我国的城市生活污水排放量每年可达到500亿吨以上,然而可处理的生活污水却只占到排放总量的五分之一。较之于西方发达国家的城市生活污水处理能力(一般在百分之八十左右),简直不敢同日而语。最令人遗憾的是很多的污水处理车间非但没有处理好生活污水,反而深受其害、对周围的环境也产生了严重的危害,这说明我国城市生活污水处理能力还有待进一步提高。
污水处理管网系统建设比较滞后
由于建设投资或思想上的问题,导致一些城市尤其是中心区的雨污分流不及时,生活污水处理设备和装置难以及时的发挥功效。从实践来看,我国的城市污水处理设备建设严重不足,排水管网的普及率和管道的收集率也相对较低,难以满足实际需要;由于管网根本不配套,因此导致城市污水的处理车间或处理厂难以满负荷运行,而现有的污水处理设备无论是设计上还是质量上都存在的一些问题,实际运行过程中难以保证其稳定性,很多已经非常陈旧的设备仍在继续服役。
二、城市生活污水处理方法探析
基于以上对目前我国存在的城市生活污水难以处理的问题及其成因分析,笔者认为,除了要加强思想重视和资金投入外,最重要的是污水处理方法的选择。以下是几种比较有效的城市污水处理方法:
一般的污水处理方法
城市生活污水处理是一个相对比较复杂的生化反应过程,其处理程序主要是进水、曝气、中和反应、沉淀以及排水等。污水的具体处理过程是将进水阀打开后,首先要先通过粗格栅进行过滤,经水泵进行细格栅过滤后入集水池;集水池污水达到预定量时,即停止进水,然后进行中和反应;打开空气阀门、启动鼓风机,开始曝气,在潜水搅拌器和回流泥水泵的作用下,均匀搅拌集水池中的污水进行,使其充分的反应;然后再关闭以上设备,进行重力沉淀与泥水分离;沉淀适当时间后,可将上层清夜排出,最后将沉淀的污泥排入污泥池。其过程可通过下图(图一)予以展示:
(图一:城市生活污水处理工艺流程图)
从上图来看,整个城市生活污水处理过程包括很多环节,而且每一个环节的控制都很重要,但实践中因诸多环境因素的影响,只靠人力操作是难以保证控制质量,比如向集水池中加入的酸碱液比例控制,能否使集水池中的污水达到酸碱平衡,对污水处理结果关系重大。因此,在目前环境下,再靠传统方法对这些环节进行控制是不行的,必须探寻新的控制方法,才能满足现实要求。
氧化沟污水处理法
氧化沟污水处理法是传统的活性泥污水处理工艺的变形,其中的氧化沟被做成封闭环状沟,又被称作是连续循环的曝气池。由于该处理方法中的流态一般表现为推流式与混合式的特点,因此抗冲击能力比较强。氧化沟曝气形式主要以表曝为主,平时可看到的曝气设备有水平轴转刷、垂直轴叶轮表爆机以及转碟等。
目前来看,Carrousel2000氧化沟工艺(如图二所示),在城市生活污水处理中的应用效果也比较好。从污水处理实践看,Carrousel2000氧化沟污水处理工艺所采用的主要是垂直轴叶轮表面曝气机,据测验其可处理的水深可达 4.5米,因此氧化沟所占用的土地面积也会比较大,而且充氧动力的效率也会随之降低,这在很大程度上制约了 Carrousel 2000 氧化沟污水处理技术的应用。实践中为解决这一问题,可将垂直表面叶轮曝气机的曝气形式改成微孔曝气模式,并且在污水池中可增设一些潜水搅拌机,这样就能进一步增加其服务的水深,同时还可以减少占地面积,实践证明,该工艺可获得比表面曝气动力功率更高一些, 笔者认为实践中值得推广。
(图二:Carrousel2000氧化沟工艺)
3、CASS城市污水处理工艺
CASS污水处理法,实际上就是循环活性污泥法,该工艺主要有三个区域共同组成,即生物选择区、主反应区以及兼氧区。其中,生物选择区主要设置在该工艺的前端某一小容积区,在厌氧或者兼氧的条件运行;兼氧区不但可以辅助厌氧或者兼氧条件下的生物选择区运行,并对进水口的水质和水量变化进行缓冲,促进磷类物质释放,同时还具有强化反硝化的作用;主反应区主要是指该工艺最终可以出去城市生活污水中污物的场所。
生物选择区
在生物选择区,污水的停留时间大约在半小时至一小时之间,通常是在厌氧或者兼氧的条件下进行的。生物选择区的设置主要是利用了活性污泥,创造一个比较合适的细菌生长环境。大量的试验结果表明,如果能够设计一个科学合理的生物选择区,则就可以有效的抑制细菌的大量繁殖,同时还可以有效的克服污泥的膨胀,以提高该污水处理系统的可靠性和稳定性。
(2)主反应区
主反应区运行过程中,对曝气的强度进行控制,可使主反应区中的溶液处在一种好氧的状态,活性污泥内部基本上属于缺氧状态,同时可将硝态氮通过污泥传递给主体溶液,使主反应区发生污物降解,并进行同步的硝化与反硝化作用。
兼氧区
在反应区前的兼氧区,主要是在厌氧或者兼氧的条件下运行,并对进入的水质变化和水量提供一个缓冲的作用,同时可促进磷释放、强化反硝化作用效果。 在兼氧区可对污水中的大分子物质进行水解,先除去一些难以难降解的物质,并提高污物的去除率。
CASS城市污水处理工艺如下图所示:
除以上几种城市污水处理技术外,还有生物膜法处理技术、AB法(Adsorption—Biooxidation)以及膜分离技术等,这些技术和工艺在城市生活污水处理中都发挥着重大的作用。
结语:总而言之,社会经济的飞速发展和城市化进程的不断加快,导致城市污水越来越多、处理难度越来越大,面对当前存在的城市生活污水处理问题的,我们只有采用先进技术,不断的提高生活污水的处理水平,才能为环境友好型社会的建设保驾护航。
参考文献:
[1]张志琪.浅谈城市生活污水处理的若干问题[J].城市建设理论研究(电子版),2012(02).
[2]徐驰.浅谈城市生活污水处理发展现状和工艺[J] .江西农业学报,2010(01).
[3]张海辉 金涛 徐晓建.当前城市生活污水处理技术分析[J] .中国科技博览,2010(30).
[4]乔建萍.浅谈城市生活污水处理工程的建设与管理[J].内蒙古科技与经济,2008(10)
[关键词]污水处理 节能优化 控制方法
[中图分类号] P624.8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-271-1
0前言
随着社会经济的迅速发展,我国水资源日益缺乏,且水污染严重,我国越来越重视水资源的合理利用,特别是针对污水处理的研究越来越积极,但是,污水处理面临耗能大、运行成本高等问题,在一定程度上阻碍了污水处理行业的顺利发展。因此,为了能够克服这些难题,推动污水处理的智能优化控制,加强对污水处理系统的完善优化是当务之急。
1污水处理优化控制方法的不足之处
1.1适应能力较弱
污水处理过程并不简单,其过程繁复冗杂,存在许多不可控制因素及变量,要充分考虑到各个因素之间的关系,并控制好出水以及能耗,虽然依靠开关和PID控制简便,且性能较稳定,但是,在污水控制过程中有多个起作用的变量,如果某个环节出现问题,就会致使污水处理很难控制,也不会取得良好的污水处理效果。
1.2出水水质与耗能之间的矛盾
污水处理需要考虑多方面利益,不仅要控制好排水量,还要降低成本,而传统的污水处理并没有处理好二者之间的关系,出水水质与耗能量高之间的矛盾始终存在,在确保出水限制的同时,将耗能减少到最小成为最亟待解决的问题之一。
1.3污水处理耗能大、成本高
利用传统的污水处理方法进行污水处理过程优化控制存在一定难度,污水处理耗能高,在一定程度上增加了运行成本。因此,协调好出水与运行成本之间的关系,是优化污水处理系统首先要解决的问题。
2污水处理过程机理模型
研究污水处理过程的机理模型具有现实意义,不仅有利于污水处理系统的设计,还能够提高污水处理系统的能力。BSM1模型是一种污水处理的设备布局,其中包含仿真模型、仿真结果的评价标准等,其便于调整自动控制策略,并利用指标来进行比较选择最优的实施方法;基于BSM1基础上的Elman递归神经网络箱比较而言具有较强的适应能力,也比较稳定,能够处理好污水处理过程中的多个变量之间的关系,并能取得较优的污水处理效果[1]。
通过深入研究污水处理过程BSM1模型架构及反应机理,并在不同环境下构建仿真模型,能够达到BSM1可视化管理目标。另外,给予BSM1的基础上提出其他变量控制方法,选择两个变量进行模拟、评价,通过设计Elman递归神经网络控制器,并选择晴朗的天气下进行仿真实验,相比较传统的前馈神经网络BP等控制策略,这种方法具有更好地鲁棒性、自适应性和稳定性,而且能够尽快达到目标。
3污水处理过程节能优化控制方法
3.1污水生物脱氮
近年来,我国水污染比较严重的现象就是水体富营养化,虽然污水处理不断发展,也取得了一定成效,但是,水体富营养化问题却始终没有得到有效的解决并且,随着水体富营养化的情况日益恶化,水污染问题也变得越来越严重。解决水体富营养化只有通过脱氮除磷方式才能够使这一问题最终得以解决,脱氮是污水处理的重中之重,为了能够降低能耗和成本,实现脱氮目标,需要对整个污水处理过程采取节能优化的控制策略。
污水中的氮主要以氨氮和硝态氮化合物的形式存在,针对不同形式的氮可以采取不同的方法进行有效去除,例如:不溶于水的有机氮可以利用初沉池过滤的方法将氮去除。通过化学方法同化、氨化也能使水体富氧化问题得以解决。
同化主要是指在污水处理过程中,将氮同化成微生物细胞的一部分,即便不能够将所有氮都排出去,但是,在二次沉池时,能够将剩余的活性污泥除去;氨化则是将有机氨化合物转变成氨氮的过程,但是,其在处理过程中,生化效率过高,尽量不采取这种方法[2]。
3.2污水生物脱氮技术
活性污泥处理方法作为一种生物处理措施,具有悠久的历史,现行的污水处理方法都是以活性污泥处理方法为基础的。
三级活性污泥法,主要是指将硝化、反硝化以及氨化这三大化学反应作为基础,进行污水处理,但是其系统构成过于复杂,不仅造价高,也不便于操作。
缺氧技术,实质是前置反硝化技术,这种技术过程简便、造价低,目前已经成为污水处理的主要工艺,被广泛应用在各大污水处理厂中。
氧化沟脱氮技术,又称完全混合-推流式反应器,在污水处理过程中,其处理速度迅速,能够与沟内混合液快速融为一体,符合生物脱氮的要求。
除此之外,在污水处理过程中,还存在一种EENN-ECM优化控制策略,虽然在水质方面并不能够做到完美,但是,与出水标准基本吻合,而且耗能较低,也同样具有较好的节能效果[3]。
4结论
根据上文所述,污水处理过程涉及到多个变量,具有一定难度,与此同时,还需要解决能耗大以及出水水质等问题。笔者通过将BSM1模型作为基础进行深入研究,提出了Elman网络能耗方案,这一措施能够有效控制污水处理过程中的多个变量,进而实现使污水水质达标且并且最大限度降低能耗的目标。
参考文献
[1]杨马英,周芳芹,李军.基于神经网络的城市污水处理水质参数软测量[J].东南大学学报(自然科学版),2010,18(03):259-261.
【关键词】 超导磁分离 COD Fe3O4磁性 磁种子
Abstract : Superconducting magnetic sepa-ration technology is a new method applied in the sewage disposal. It solves the disadvantages of the high production cost and covering an large area in the long chemical and biological treatment. The paper introduces the application, unique advantages, and process of superconducting magnetic separation technology.
概述
磁分离技术是一种借助磁场力的作用,对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法。磁分离技术可以说是一门比较古老、较成熟的技术,最早应用于选矿和瓷土工业。磁分离技术作为有磁性差异的两种及多种物质的选别手段,在矿石的精选、煤的脱硫、玻璃及水泥等Ô¬料的除铁、高岭土的提纯、生物工程中的细胞分离、石化行业的催化剂回收等领域得到了广泛的应用。
采用超导磁体分离矿石、煤、高岭土等固体物质中磁性杂质在国内外已得到广泛应用,但用于废水分离净化尚少涉及。主要原因是对于废水中的有机、无机污染物,由于这些污染物本身没有磁性,靠磁场产生的磁吸引力无法分离。
2005年日本大阪大学Nshijima研究组最早开始超导磁分离污水处理研究,并建立了示范装置,用于分离造纸厂污水,分离后污水COD(化学需氧值)可由起始的110mg/L,降到25mg/L,去除率近80%。他们采用的是预先在污水中添加Fe3O4“磁种子”颗粒和聚氯化铝絮凝剂,絮凝剂将污水中有害物质和Fe3O4磁性颗粒一起絮凝,这样通过超导磁体吸引分离。
1.适用范围
用于冶金行业中的轧钢、连铸浊环水、石墨废水、钢厂总排水;石油行业中的油田回注水、三元废水;煤炭行业中的矿井水、洗煤废水;电力行业中的电厂循环水;化工行业中的造纸、印染回用水;市政行业中的市政污水预处理、深度脱磷处理;以及其他行业中的河道水、景观水治理。
由于采用制冷机直接冷却超导磁体,从而摆脱超导磁体采用昂贵液氦的束缚,这样将使得超导磁分离污水处理系统可以方便地用于缺少液氦的地区,特别适合于规模小、分散的中小企业。
2.技术特点
对于小型企业废水处理,厂家因建立污水处理设施投资过高,大多采取直排,给环境造成危害。因此开展新型、高效、低成本超导磁分离工业废水处理技术的研究对我国节能减排具有重要意义。 在磁种子材料和超导磁体冷却技术上取得创新进展。采用等离子有机覆膜技术在Fe3O4磁性颗粒表面生长带活性基团的有机薄膜,这层纳米厚度的薄膜可以有效地捕捉污水中的有机物、无机离子,代替了有机絮凝剂的加入,而且由于有机膜与Fe3O4有很强的结合力,使得这种新型复合“磁种子”材料可以重复使用,较单纯的Fe3O4磁种子材料有明显优势,
采用这种“磁种子”材料对造纸厂废水处理实验表明经磁分离处理的集水池废水COD值由降低十倍,去除率超过百分之九十,净化效果良好。另一个技术创新点是采用制冷机直接冷却超导磁体,从而摆脱超导磁体采用昂贵液氦的束缚,这样将使得超导磁分离污水处理系统可以方便地用于缺少液氦的地区,特别适合于规模小、分散的中小企业。是未来极具潜在应用价值的技术。
3.工艺流程简述
3.1待处理水体经过预处理后,进入混凝反应器,与一定浓度磁性物质混合均匀;
3.2含有一定浓度磁性物质的水体,在混凝剂和助凝剂作用下,完成磁性物质与非磁性悬浮物的结合,形成微磁絮团;
3.3经过混凝反应后,出水流入超磁分离设备,在高磁场强度下,形成的磁性微絮团由磁盘打捞出水中,实现微磁絮团与水体的分离,出水直接排放或回用;
3.4由磁盘分离出来的微磁絮团经磁回收系统实现磁性物质和非磁性污泥的分离,磁性物质回收再利用(回收率大于百分之九十九点六),污泥进入污泥处理系统。
普通水体中悬浮物一般不带磁性。ReCoMagTM超磁分离水体净化技术是将不带磁性的水体赋予微磁性,以利于超磁分离机对悬浮物的快速分离;水体中分离出来的泥渣经磁种回收系统分散、脱磁后实现磁种与泥渣的完全分离;磁种进入下一个循环重复使用。
微磁凝聚与分散技术的核心:
(1)磁种加载:针对不同水体采用不同级配的磁种,以磁种作为凝聚核,在混凝剂和助凝剂的作用下,使水体中的悬浮物具有微磁性。
(2)药剂投加:水处理常用混凝剂和助凝剂,如聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等,实现微磁絮凝。
(3)磁种回收:通过磁种回收系统实现磁性泥渣絮团的分散、脱磁与分离,磁种回收再循环重复使用。
结束语
关键词 污水处理;深度处理 ;臭氧-活性炭工艺
中图分类号X703 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)48-0015-03
0 引言
兰州石化公司地处黄河上游,作为环境敏感地区,做好水污染控制,消除黄河水体污染隐患,有效的保护黄河下游的水源已成为兰州石化公司工作重心。此外,随着新的生产装置的不断建设,兰州石化公司生产用水出现供给不足,公司本着资源合理化综合再利用的原则,落实国家对环境保护的有关政策,提出了污水治理“零排放”的发展目标,并通过过程控制、点源污染控制和终端处理等方式加大了对污水再利用的力度,目前化工污水经浇灌实验后已将出水全部用做厂区绿化灌溉,为了将化工污水回用在更广阔的生产领域,需对化工污水进行深度处理的方法研究。
1 装置目前运行状况及立项背景
兰州石化公司5.5万t/d化工污水处理装置由前苏联国家特殊构筑物设计院设计,于1958年建设,1960年建成投产,原设计处理能力为10 000m3/d。1978年进行了扩能一期改造,设计处理能力达到5万t/d。2002年进行了扩能二期技术改造,设计处理能力5.5万t/d。该装置利用物理、化学、生物化学等方法,采用隔油沉淀―均质―水解酸化―A/O(Anoxic/Oxic缺氧/好氧)―曝气―二沉池工艺组合,通过各级处理设施和辅助设施,去除水中污染物,达到国家综合排放标准,出水全部排往市政油污干管。目前出水CODcr在70mg/L~100mg/L之间;出水NH3-N在0.56mg/L~1.13mg/L之间满足达标排放要求,为验证化工污水回用的可行性,中国石油天然气股份公司科技管理部专门立项对该课题进行深入研究。探索适合石化企业生物难降解污水水质特点的工艺并通过试验研究优化出最佳技术参数,最终研发出一种实用、高效的污水回用处理技术,系统出水满足达标排放(CODcr
2 工艺流程概述
协作单位北京世纪华扬能源有限公司根据对化工污水出水水质的分析,最终确定了以“混凝溶气气浮+臭氧氧化+生物活性炭”工艺组合为技术路线对化工污水处理装置的二级出水进行深度处理。
化工污水装置二沉池出水经进水泵提升至中试装置进水调节水箱进行水质和水量的调节,然后由气浮进水泵提升至混凝气浮池内,通过絮凝吸附作用,有效的去除水中的悬浮颗粒、胶体以及部分CODcr、油类等污染物,气浮出水经过臭氧接触塔进水泵进入臭氧接触塔进行接触氧化,在进入接触塔之前与臭氧通过射流器充分混合,在接触塔单元,水中的难降解物质被断键分解为小分子易降解物质,化工污水的可生化性得到提高,同时提高了污水的溶解氧含量。由于断键作用,分子上的发色基团被去除或发生改变,废水的色度降低。随后,污水通过自流进入臭氧释放池将水中的残余臭氧消耗掉,避免影响后续生物处理的效率。臭氧释放池出水经过提升泵进入生物活性炭塔进行生物降解,进一步去除水中的污染物质,降低CODcr、NH3-N和色度等水质指标。出水经产水箱外排。每30天对生物活性碳塔进行反冲洗一次,每次历时15min,反冲洗水采用系统产水。
化工污水深度处理工艺流程图
3 实验研究及数据分析
该实验主要研究在不同的加药量(气浮段)、臭氧投加量、BAC气水比、容积负荷、pH、温度等工况条件下,该工艺组合对CODcr,BOD5,氨氮、浊度、石油类、悬浮物等水质指标的去除效果。自2010年6月1日~2010年10月25日,实验进行了145天,根据水质分析数据显示,试验装置稳定运行达到两个月以上,出水水质已经满足合同规定的各项技术指标的要求,2010年10月28日~11月5日进行了现场中试试验的标定工作。
3.1 实验要求出水水质
10月28日至11月5日,在化工污水现有运行负荷条件下进水,连续标定7天时间(双休日除外),系统流程上共设三个取样点。取样方式:兰炼污水处理厂、监测站、北京世纪华扬能源科技有限公司均派人在现场共同取样。取样次数:一日两次。取样时间:上午九点下午两点。
3.3 监测项目及检测方法(表3)
实验装置进水和出水的水质情况如下:
2)出水水质
标定期间,中试装置前3天处理量为2m3/h,接下来2天进行大流量冲击负荷试验运行,平均处理量控制在3m3/h左右,最后两天进行高浓度污染物进水冲击试验运行,水量回调至2m3/h。由于化工污水水质成分复杂,且来水成分波动比较大,因此导致深度处理装置进水COD变化较大,COD浓度在50mg/L~90mg/L之间波动,经过气浮池处理以后,出水COD平均达到40mg/L~50mg/L之间,去除率可达40%;经臭氧生物碳单元处理后,系统最终出水COD的平均值20mg/L左右,满足系统出水水质指标的要求。由于化工污水中含有的石油类物质较低,标定期间,深度处理装置进水的平均含油浓度为0.87mg/L,出水石油类平均值为0.72mg/L,平均去除率为16.9%左右,出水浓度低于1.0mg/L的设计指标,满足系统出水水质指标的要求。在实验期间,采用重量法悬浮物的检测误差较大,SDI仪无法测试出数值,说明出水悬浮物应该在4mg/L以上,改为测浊度,因此标定期间,装置进水浊度平均可达12.2NTU,经过气浮处理后出水浊度降至7.7NTU,装置最终出水浊度降至1.6NTU左右。化工污水二级出水色度较大,经过检测,进水色度达到20以上,色度的去除通过气浮池絮凝作用、臭氧接触塔氧化作用、活性炭吸附以及生物降解作用得以去除,去除效果明显,经检测,出水色度降至10度左右,去除率超过50%。根据标定期间测得的数据分析,装置进水平均pH在7.7左右,最高时为8.2,最低时只有7.4,pH均在设计要求之内。
气浮池出水:
由检测结果可知,经深度处理后废水主要污染物:化学需要量、氨氮、石油类、pH值浓度均达到设计排放指标;主要污染物去除率分别为:COD去除率达到70.7%;NH3-N去除率达到93.1%;石油类去除率达到17%,浊度去除率达到87.0%,色度的去除率也保持在50%左右。
4 存在问题及改进措施
由于化工污水经过二级处理后本身氨氮含量低于设计指标,同时,检测结果显示,出水NH3-N在0.56mg/L~1.13mg/L之间,全部达到出水要求。因此在实验期内对于模拟高浓度氨氮未做详细分析。但在装置实际运行过程中,出现过装置收上游单位污水冲击,导致出水氨氮达到10mg/L左右,已接近污水排放指标的15mg/L。因此,需要在今后的试验中加强对高浓度氨氮污水的实验分析,以保证装置投入生产运行后,水质平稳达标。 同时,臭氧接触塔中可增加催化剂和填料,同时也可考虑臭氧的多级投加方式,以提高臭氧与水体的充分反应和氧化的效率。
参考文献
[1]高廷耀,顾国维.水污染控制工程[M].2版.北京:高等教育出版社,1995,5:252-254.
[关键词]污水资源化;污水处理;发展
水资源是我们赖以生存的重要资源,不但能够维持我们的身体健康,更能够为经济的发展提供必要的条件。但是近年来世界都出现了水资源短缺的情况,这其中因为水污染的问题,也使得很多的可利用的水资源遭到了损害,这也使得人类社会的发展面临着极大的威胁。所以为了提高水资源的利用率,为了保护水资源,就必须要控制一些工厂对环境的污染,对污水进行在处理,使得水资源能够得到循环的利用,这样才能够促进我国社会的可持续发展。
1.我国污水现状
从对我国的水资源情况调查来看,我国的水资源也是相对短缺的,因为我国的人口基数大,水资源的人均占用率很少,在加上工业化的发展,也对水资源造成了一定程度的污染,影响了城市发展的可持续性。我国的水资源短缺主要表现在可利用水资源的污染问题,所以对污水的处理是解决水资源短缺的重要方法,对污水进行净化以后在利用是保护水资源的良好方式,同时也可以使得我国的自然环境能够得到可持续的发展。
1.1污水资源化分析
要对污水资源化进行研究,就要先明白污水是怎么产生的。污水包括生活中产生的和工业生产中产生的。生活污水就是做饭洗菜以及洗衣等含有油和清洁剂的水,而工业生产中的污水是含有一些有害的化学物质的水,所以对这两种水进行处理,要分别来看。生活中的污水比较好处理,因为其成分大多可以通过隔离以及净化的方式去除。但是工业化的污水成分比较复杂,处理不慎的话,可能导致重度的污染,这种污水如果排放到河流或者深入地下,不但会勿扰河流的水,还会对地下的可饮用水造成污染,人们一旦饮用了这些水就会影响人们的身体健康,从而引发一些事故的发展。所以为了保护人民的身体健康,为了使得水资源得以持续,就需要对污水进行净化的处理,把污水变为可利用的水资源,实现污水资源化,不但能够提高我国的水资源的质量,更能够为人民的生命安全提供保障,同时也能够提高我国的经济效益和社会效益。
1.2污水资源现状
我国的水资源的短缺问题主要是因为水污染的造成的,我国虽然也注意到了水污染的问题,但是都采用了先污染后治理的政策,着重于发展经济,所以对水资源造成了很大的伤害,有些地方的水已经无法饮用,甚至还出现了中毒的情况,这也给我国社会的稳定性带来了消极的影响。随着我国社会的不断发展,我国也开始重视对水资源的保护问题,撤销了很多污染大的工厂,同时也对水污染的问题进行了治理。污水资源化的提出也证明了我国对污水处理的决心,该方法也能够有效的实现对水资源的循环再生。从其他国家的水资源治理的结果来看,污水资源化的应用也已经比较广泛,所以我国对此也进行了借鉴,提出了适合于水资源实际的处理办法。我国的水资源污染问题比较严重,很多河流都受到了一定程度的污染,这样造成了地下水受到了污染,一些城市面临着停水的危机,所以我国也采取了南水北调的政策,来支援缺水的城市,但是这也是治标不治本的,要环节水资源的危机,必须要对已经污染的水资源进行处理,这样才能够满足社会可持续发展的要求。水污染的问题还给我国的农业的发展带来了危机,很多农作物因为受到污水的影响,产量大幅度的降低,这给我国的经济造成了很大的损失。
2.污水资源化分析
通过上述介绍,我们已经知道了污水给我国社会造成的严重损失,所以采用污水资源化来是实现对水资源的利用非常重要,这也成为了我国环境保护的重要方式,在很多城市的污水处理中得到了实施。实现污水资源化需要企业以及政府共同的努力,采用先进的污水处理设备,加大对污水处理的资金投入,对城市中的水资源进行检测,对于不符合标准的水资源进行净化的处理,进行二次的使用。同时也要注意对工厂的监督,工厂的废水必须要经过处理后才能够排放,必须要控制好污水的排放量,对于污染大的工程应该进行改造,使得能够满足社会可持续发展的要求。因此在城市的规划中,也要把污水的处理问题考虑进去,使得经济建设和环境保护共同发展,从而为人们提供了一个健康的生活环境。但是我国的污水资源化处理相对于发达国家还有一定的差距,所以一定要注意对国外的处理经验的借鉴,不断的对我国的污水处理技术进行完善,实现对水资源的循环利用。
2.1污水处理资源化发展
当前,我国现有的日常污水处理能力为6500万吨每天,其中城市污水处理效率也达到了一个新的高度,但是其中问题仍然较为严重。在我国十二五规划中,对于我国污水处理已经提出了明确的标准,其在污水处理方面更是提出了详细而又明确的工作标准和方式。我国的污水处理是二十世纪三十年代才开始污水处理工作的,比国外发达国家玩了近百年。虽然这一事业起步非常晚,但是在改革开放之后的三十多年时间里,其发展尤为迅速,并取得了巨大的成就。
2.2实现污水资源化的具体措施
(1)增加城市二级污水处理厂的数量:可以说在当前的社会发展中,一个城市污水处理厂数量的多少直接关系到一个国家的经济发展水平,也标志着一个国家的污水处理水平。目前我国污水处理率仅为70.3%,城市污水处理厂不足100座,而且分布不均匀,有些上百万人口的大城市连一座城市二级处理厂都没有。增加城市二级污水处理厂的数量,不但可减少污水对水体的污染,而且对实现污水资源化大有益处。
(2)污水处理厂应向污水资源化发展:我国污水处理厂不但发展慢,而且已修建起来的污水处理厂有些还不能正常运行,其主要原因是资金缺乏。这一问题的解决不能只靠国家,更重要的是挖掘水厂内部潜力,实行排污收费,同时再进行污水的深度处理,推行污水回用,实现污水资源化,这样不仅减少了污染,也缓解了水荒问题。
3.结束语
总之,污水处理是刻不容缓的一项事业,它关系到我国城市化进程的进一步发展,更是影响我国未来经济建设的重要因素。因此,我们必须严肃重视,处理好其与经济建设的关系,不断探索创新,走出一条高效率、低能耗、简易的污水技术新路子。
参考文献
[1]樊利勋.浅谈城市污水处理及水资源保护[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010(09)
关键词:现代生物技术;废水生物处理;生物修复;水处理剂
伴随着工业经济和技术的快速发展,水污染情况越来越严重,这不仅威胁到人们的生命安全,而且还会对整个环境系统造成破坏,进而制约整个经济的发展。所以水污染问题已经成为了当前全球范围内需要考虑的问题。在众多水污染处理中生物处理办法是当前应用最为广泛的一种方法,取得的效果也是比较好的,这种方法也会成为处理水污染问题的重点开发技术。
1 生物技术的特点
生物技术是以现代生命科学为基础,结合其他基础科学、采用先进、科学技术手段.按照预先的设计改造生物体或加工生物原料.为人类生产出所需产品或达到某种目的。
生物技术的主要内容有:基因工程、细胞工程、酶工程(也有称作蛋白质工程)和发酵工程。所以,也有人将生物技术称作生物工程。
生物科技的快速发展,使得生物技术得到了比较稳定的进步,最为显著的特征就是已经由过去的研究型过度到了当前的应用型,进而促进了生物技术的应用性能。例如,过去的生物技术研究的主要是染色体中的某个基因问题,而当前的生物技术在这个基础上通过改良和创新使其更加完善。这也体现出了生物技术不断进步的特点。
1.1 更加注重实际应用
实际生产决定研究方向,更多的人把精力放在了优良技术的创造上。
1.2 操作先进化
以往的生物技术往往以酶工程和发酵工程为代表,获得的都是一些蛋白或者微生物产物,如青霉素。但是现在更加注重基因工程和细胞工程,从微观去创新。
1.3 理论基础的多样化
现在学生物技术.不是掌握微生物学、动物学就可以了,还要有更多的如生化、分子生物学的基础才行。
2 现代生物技术在废水处理中的应用
废水处理主要就是把废水中的有害物质处理掉,进而使排出的水对环境不会产生不良影响。当前生物技术在废水中的应用主要是通过为微生物的生命活动来将废水中的有害物质转移或者转化,进而使得废水得到净化。这种技术能够更加快速和高效的处理废水。
2.1 固定化微生物技术
污水中的有毒物质包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一,固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合.将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物。微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备同定化酶的方法直接将微生物细胞固定。即催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多。近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上:利用固定化酵母细胞降解含酚的废水也已实际应用于废水处理。
2.2 生物强化处理技术
为了进一步提高废水处理能力,我们可以从自然界中选择一些更具有优势的菌种和基因来做出更加高效的物质,进而去除更多的有害物质,具体的强化方法有三种。第一种是高浓度活性污泥法。这种方法主要是为了促进那些难以分解的物质,进一步提高其反应速度。日本使用这种技术在处理粪便污水中取得了很好的效果。第二种是生物-活性炭法。这种方法就是利用微生物自身的氧化能力和活性炭的吸附能力,把二者相结合进一步提高分解废水的能力。第三种是生物-铁法。这种方法就是在普通的活性污泥中加入铁盐进而形成了铁絮活性污泥,这种方法的优点在于高浓度的活性污泥,有效地提高了除磷效果。选择哪种方法最为科学,应该根据实际的需要来定。
2.3 生物反应器技术
这种污泥处理技术是当前一种新型技术,也是现代生物应用技术的主要发展方向。这种方法的实现护腰是使用新型的生物膜反应器,主要特点就是在其内部装设表面比较大的载体,十分利于微生物的增长,进而形成生物膜,提供了更好的供给条件,使得污染物能够和微生物更加有效地接触并反应,利于微生物的分解和代谢。自从2000m3反应器产生以来,虽然其本身的处理能力不是很高而且造价高,但是其管理起来十分方便,较低的运行费用,已经成为了当前欧美地区百分之七十的污水处理厂使用。
3 生物修复技术
这种技术应用的是生物特别是微生物对土壤以及地下水中的污染物分解成为二氧化碳和水或者是对自然没有害处的物质的系统。这种技术当前被广泛的应用于地下水以及废水中污染物的去除。有些废水中含有金属物质,虽然微生物不能够将其去除但是可以降低其毒性。为了提高污染物去除的效率,我们应该根据情况来加强措施,在保护生态环境的前提下,使污染尽量得到修复。通过大量的研究可知,使用这种技术具有如下优点:一是经济。这种方法的成本只是物化法的百分之三十到百分之五十。二是对环境的影响程度小,不会产生二次污染。三是修复的时间比较短,操作简单。
4 微生物水处理剂
(1)微生态制剂。它是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂.已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的莺要手段。(2)生物吸附剂。它是废水生物处理的一个新的发展方向。主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物:另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的同定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。(3)微生物絮凝剂。它是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。
综上所述,文章主要对当前生物处理方法在城市水污染处理中的应用进行了阐述。现代生物技术已经在污水处理当中显示出自身独特的魅力,具有广阔的应用前景。在今后的发展中我们可以从三个方面进行分析和研究。第一方面是开发出一些高效、无污染、低价的新型生物处理剂。第二方面是建造方便反应器应用的条件,不断探索新方法和新技术。第三方面是在各地区推广生物技术示范区,为未来生物技术提供更利于发展的环境。
参考文献
[1]李亚一.生物技术[M].北京:中国科学技术出版社,1994.
[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水,1996,22(9):7-9.