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关键词: 生活污水 纯化 电解 离子交换
某些工业生产和科学实验需要用到纯水,水的纯化方法通常有蒸馏法、离子交换法和电渗析法等,本实验先电解生活污水,然后过滤污水,最后用离子交换法制备纯水。
一、实验原理
生活污水是人类日常生活中使用过的水,包括厕所、厨房、浴室、洗衣房等处排出的水,也包括来自公共场所、机关、医院、学校、商店及工厂生活间等处排出的水,这些生活污水含有较多的有机物,如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物和氨、氧,还含有肥皂、洗涤剂、病原微生物、寄生虫卵等。
电解法是用铝电极做阳极,用和水不反应的电极,例如铜电极做阴极,电解生活污水,电解生成氢气和氢氧化铝,在阴极氢气冒出的过程中,把一些不溶于水的较轻污染物质带到液面上;阳极生成氢氧化铝,生成的胶粒状的氢氧化铝带正电荷,能吸附色素还能吸附带负电荷的粒子,如非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体、硫化砷等。蛋白质有带电的基团也能被氢氧化铝胶粒所吸附。
离子交换法是利用离子交换树脂能与水中的K、Na、Ca、Mg、Cl、SO、CO、HCO等无机离子进行选择性的交换反应而获得去离子水,离子交换树脂是带有活性基团的有机高分子聚合物,按基因的特性将可分为两类,一类含有酸性活性基团,简写为R-H,称为阳离子交换树脂,另一类含有碱性活性基团,简写为R-OH,称为阴离子交换树脂。当水流经强酸性阳离子交换树脂时,水中的阳离子就与树脂发生交换吸附,当水从阳离子交换树脂流出后,再流经强碱性阴离子交换树脂时,水中的阴离子又与树脂发生交换吸附,经过阳离子交换树脂交换出来的H和阴离子交换树脂交换出来的OH作用结合成水:H+OHHO。
离子交换树脂制纯水的优点是:离子交换树脂经过一段时间交换后,交换树脂达到饱和(失去交换能力),此时可将交换树脂进行再生处理,即用2mol•LHCl溶液和2mol•LNaOH溶液分别按制备交换水的相反方向,慢慢流经交换树脂,这样就发生交换水反应的逆反应,使树脂上交换吸附的水中杂质离子释放出来,并随溶液流出,从而使离子交换树脂恢复原状,此过程称为再生,再生后的离子交换树脂可重新使用。如此反复,如果使用得当,寿命可达10年以上,经济效益十分明显。
二、仪器、药品和材料
仪器:50ml碱式滴定管两根,24V学生直流电源,雷磁DDS-11A型电导率仪
药品:钙指示剂,铬黑T指示剂,HCl(2mol•L),NaOH(2mol•L),NHCl-NH•HO缓冲溶液(pH=10),BaCl(1mol•L),AgNO(0.1mol•L)。
材料:711#(d=1.08)强碱性阴离子交换树脂,732#(d=1.25)强酸性阳离子交换树脂,pH试纸(量程为5.5―9.0的精密试纸),医用纱布,(6×9)乳胶橡皮管,螺丝夹,T型玻璃管(三通),漏斗(大,小),滤纸,漏斗架,烧杯(100 mL,200 mL,2000 mL),铝电极、铜电极及配套导线。
三、实验内容
1.电解污水
在2000mL烧杯中注满污水,安装好铝电极和铜电极,其中铝电极和直流电源的正极连接,铜电极和直流电源的负极连接,打开电源,调电压到12伏电解污水。这时,阴极有氢气生成,阳极有氢氧化铝生成,50分钟后,关闭电源,用小勺把污水表面的污染物捞出,然后过滤污水,这时污水变成澄清的水。
2.树脂处理
新买来的树脂,使用前要进行转型处理,取一定量的711#阴离子交换树脂,放入烧杯中,先用蒸馏水(或去离子水)浸泡24h,然后用NaOH(2mol•L)溶液浸泡24h(溶液盖过树脂,中间搅拌几次),倾去碱液,再用NaOH溶液浸泡1h,并经常搅拌,如此重复两次,倾去碱液,用蒸馏水(盖过树脂)搅拌洗涤树脂,重复洗涤至洗涤液呈中性(用pH试纸测量),最后浸没在蒸馏水中。
另取一定量的732#阳离子交换树脂,放入容器中,同阴离子树脂一样处理,但是用HCl(2mol•L)溶液代替NaOH溶液。
上述处理也可以在交换柱中进行(再生时即在柱内进行),使酸和碱分别缓慢逆向流经树脂,再用蒸馏水洗涤至中性。
3.装柱将碱式滴定管如上图固定在铁架台上,在管底塞入一小块纱布,以防树脂流出,先在柱中加入约1/3容积的蒸馏水,并排除橡皮管中的空气,管内插一小玻璃漏斗,然后将处理好的树脂和水调成薄粥状,并慢慢加入使其随水沉入管内,为使交换有效进行,树脂层不能出现气泡,所以,水面在任何时候一定要高出树脂层;若水过多时,可放松下面的螺丝夹,使水流出一部分;为使树脂装得均匀紧密,可用手指轻弹管壁;如果树脂层内出现气泡,可用清洁玻璃棒或塑料通条赶走气泡,如果赶不走,则应重新装柱。
4.去离子水的制备
小心开启污水和交换柱间的螺丝夹,随即再开启阴离子交换柱下的螺丝夹,并用烧杯盛水,控制水的流速为成滴流下,开始流出的150―200 mL水弃去,然后用100 mL烧杯收集约60mL水(用表面皿盖好)进行纯度检验。
5.水质纯度检验
分别对去离子水和过滤后的污水进行检验以作对比。
(1)水的电导率仪的测定
用电导率仪分别测定去离子水和过滤后的污水的电导率,每次测量前都应用去离子水和待测水样先后淋洗电导电极,然后取待测水样(能浸没电极)进行电导率的测量,去离子水的电导率测量应尽快进行,否则实验室空气中的CO、HCl、NH、SO等气体会溶于水中,使水的电导率升高。
(2)定性检验
用化学方法定性检验去离子水和过滤后的污水。
Ca离子检验:取约1mL水样加2mol•LNaOH溶液两滴,再加入小量钙指示剂,观察、记录现象,颜色越红,说明含钙离子越多。
Mg离子检验:取约1mL水样加1―2滴NHCl-NH•HO缓冲溶液和少量铬T指示剂,观察、记录现象,酒红色越深,说明含镁离子越多。
SO离子检验,分别取约1mL水样加两滴1mol•LBaCl,观察、记录现象,白色沉淀越多,说明含SO离子越多。
Cl离子检验:分别取约1mL水样加两滴0.1mol•LAgNO溶液,观察、记录现象,白色沉淀越多,说明含Cl离子越多。
用精密pH试纸测定水样的pH值。
关键词:污水处理;三泥处理;接触氧化池
中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)11-0379-02
环保问题它不仅关系到我们每个人的生存问题,还关系到整个群体乃至整个社会文明的延续和进步。我们集团公司提出了要把环保百年欠债在三年内还清,我厂也把环保工作列为今年重点工作之一,加之炼化公司要求污水排放合格率达90%以上,而我车间实际合格率较低,达不到要求,所以不断加大污水处理工作的管理力度,逐步提高污水合格率,力争使污水排放达国标已成为我们迫切需要解决的问题。
1 污水现状及存在的问题
1.1 污水场现状
第一,我污水场装置在2006年10月底已由原来的20T/h扩容改造为200T/h,我们将装置改造前、后原则流程进行比较如下:
从比较可看出,改造前和改造后工艺上有了很大的改进,池类的有效容积由原来的1200m3增加到6168m3,此装置的投用,增加了污水在装置内的停留时间,缓解了原污水装置超负荷运行的状况。
第二,改造后的污水场自2006年11月投运以来,运行8个月的污水合格率情况表如下:
由上表可看出,投运初期,生化池内生物膜经过培养驯化后,活性高,装置泥沙堆积量少,污水合格率就较高,但运行几个月后,随着泥沙在装置中的不断堆积和工艺、设备问题的逐步暴露,污水合格率逐渐降低。
第三,污水场来水中含油、含泥沙量非常大,我们频繁外运污泥,截至2007年6月共外运污泥12396.42吨,收转污油2059吨。而装置的实际处理能力在120 T/h左右,来水量大后,装置各工序的进水参数均超指标,造成处理效果差。
1.2 装置现存在的问题如表2
2 造成污水合格率低的原因分析
影响污水合格率的原因主要有以下两个方面:
一是污水源头水质差。我污水场来水主要是选油站污水和一常压电脱盐污水,这些源头污水均没有经过任何预处理,就直接排入污水场。其中选油站来水中含油和泥沙量大,尤其在选油站清罐时,来水中油、泥沙量更大,去年共外运出污泥16540.02万吨,在装置运行一段时间后,会造成堆积,而现有的调节池调节能力差,暂时又无三泥处理装置,所以当泥沙量过大时,浮泥等就会流入下道工序,严重影响处理效果。而一常压电脱盐来水,水质不稳定,水温高,含硫、含碱、挥发酚等均偏高。常压污水温度一般在60℃-80℃,而污水场调节池水温要求控制在≯45℃,特别是生化池进水温度要求≯38℃,而2007年1-5月份调节池水温均在55℃左右,严重影响装置、生化运行。污水场还频繁受到高含硫、高含碱污水的冲击,2007年5月污水场受高含碱、含硫污水冲击,来水硫化物高达120mg/L,PH值高达11.69,生化停止运行13天,受此影响合格率下降为42.85%。这些都加重了污水处理的难度和负荷。
二是工艺、设备设计存在的不合理。装置运行了一段时间后,工艺、设备等方面存在的问题和不足逐步暴露,主要有以下几个方面:第一,调节池无调节能力。调节池的有效容积仅有1500m3,只能对来水起到均质作用,使油、水、泥在重力作用下,自然分离,但对油水泥混合物,即水中夹层浮泥,却无任何处理能力,加之调节池收油、排泥都非常困难,为了防止油泥进入后续处理系统,调节池经常处与90%高液位运行 ,根本起不到调节作用。第二,浮油回收、一级降温系统效果差。因浮油回收系统和一级降温系统中的斜板在安装时没有组装成块,全部塌陷,造成油、水、泥无法分离,严重影响装置运行。
第三,油水分离系统有效容积小。油水分离系统有效容积仅有103 m3,,非常小,污水在该系统停留时间短,气浮和加药反应时间均不够,处理效果不佳,也增加了后续工序处理负荷。第四,复合分离处理效果差。复合分离系统有效容积仅为180m3,污水与药剂反应后,絮状物还未来得及沉降,就进入了生化池,起不到沉降分离的作用,严重影响着生化的运行。
第五,生物滤池无反冲洗工艺连续过滤器工艺不合理。生物滤池初运行时,状态良好,COD去除能力强,但长期运行后,因无反冲洗工艺,滤料严重堵塞,处理能力明显下降,需要及时反冲洗,才能保持滤料的去除能力。第六,所有刮渣机安装均存在问题,不能正常刮渣。浮油回收、一级降温、油水分离、泥水分离系统共有9台刮渣机,18副链条,不同程度的都存在安装不正,运行速度慢,脱轨等现象,刮渣不彻底,使得浮渣和浮油进入下一道处理工序,严重影响了处理效果。第七,气动隔膜泵无法使用。油水、泥水分离系统的渣刮入油泥池、生物泥池后,由气动隔膜泵送入干化场处理,但气动隔膜泵流量小,扬程低,无法使用,使用临时泥浆泵,操作又及不安全,严重影响了油水、泥水分离系统的运行。第八,无三泥处理系统。扩容改造后的油泥处理系统无法使用,装置内的油泥、污泥、生物污泥等无法进行处理,只能依赖外运,既不环保,也影响装置的运行。
从上面的原因分析,可看出,影响污水处理合格率的主要原因有7条:水温高;调节池无调节能力;浮油回收、一级降温系统效果差;复合分离处理效果差;刮渣机安装有问题;气动隔膜泵无法使用;无三泥处理系统。
3 提高污水处理合格率的途径
针对上面分析提出的影响因素,我们主要从以下几个途径来解决问题:
一是增设污水换热器。2007年6月份在我车间循环水装置区内增设了两台污水换热器,用一循水冷却常压来水,效果明显,换热温差在20℃,满足了污水进装置的温度需求。
二是把斜板组装成块,重新填装。利用2007年10月污水场大检修的机会,将浮油回收系统、一级降温系统内原普通、未组装的斜板,更换为组装成块的玻璃钢波纹斜板,按45°角装入池内,使污水中的油、水、泥得到充分分离。
三是增设调节罐。2007年10月动工建设了两座3000方的罐中罐,2008年6月投入使用,该罐对污水中的油泥水能进行充分沉降分离,也增加了污水在装置的停留时间,缓解了后续工序的处理负荷。
四是改复合分离为气浮池。复合分离池内装有斜板,斜板塌陷后,根本起不到分离作用,10月份大修时我们将斜板吊出,在每个池内安装了两台气浮机和一台刮渣机,将分离池改为气浮池,增加了气浮效果。
五是重新安装刮渣机和链条。所有处理系统的刮渣机几乎都处于瘫痪状态,无法进行正常刮渣,大修时将所有刮渣机和链条进行了重新安装和调整,使刮渣机能正常运行,提高了刮渣效果。
六是选用、安装新泥浆泵。大修时我们重新选用、安装了吸力大、扬程远、流量大的泥浆泵四台,将生物泥池和油泥池内的渣,顺利送入干化场和新增污泥处理系统内进行处理。
七是筛选合适的三泥处理工艺,对油泥和污泥进行有效处理。将原来无法使用的三泥脱水系统改为污泥脱水装置,采用污泥沉降浓缩-絮凝破乳-离心脱水-脱水污泥输送-离心分离液外送的工艺流程,装置处理能力为处理含水率99%的污泥55000m3/年,离心机处理能力为10 m3/h(含水率约97-98%),产生的脱水污泥1.5m3/h,年产生脱水污泥3300m3,解决了三泥处理的难题。
八是对提高污水处理合格率的效果检查。经过这一系列的改造后,优化了污水处理工艺,满足了设备运行,对污水处理合格率的提高起到了良好的效果。我们再看一下2007年11月至今年4月的污水排放达标情况。从下表可以看出,污水处理合格率有了明显的提高。
总之,污水处理是一个综合、复杂的工程,随着世界、国家对环保的严格要求,污水处理合格率不止要达国标排放,还要达到零排放,做到污水回用,这是我厂污水处理工作将面临的新问题,因此,我们在今后的污水处理工作中,仍然要不断的去优化工艺,提高设备运行效率,解决处理工作中的难题,保持污水长期合格达标排放。
参考文献
[1]刘伟.最新污水处理处置标准与资源化利用实务全书[M].北京:中国学院出版社,2005 .
[2]安徽师范大学等.环保化工[M].南京:江西科学技术出版社,1987.
关键词:生活污水 处理工艺 特点
1.城市生活污水
城市生活污水主要来自家庭、商业和城市公用设施等,主要由洗涤污水构成。生活污水通过下水道管网系统被输送到污水处理厂,在污水处理厂进行处理后排放。城市生活污水的水量和水质具有周期性变化的特点。
有机物是生活污水的主要污染物,例如:淀粉、蛋白质、糖类和矿物油等,城市生活污水的化学需氧量、生物需氧量、总氮量和总磷量都相对较高。生活污水经过普通污水处理厂的物理处理和生化处理后,大大降低了化学需氧量和生物需氧量,但总氮量和总磷量仍然较高。 当含氮量和含磷量较高的水质排入自然界,容易引起水体的富营养化,造成藻类大量生长繁殖,严重时会造成赤潮和水华。氮和磷促使藻类植物大量生长和繁殖,但是当藻类大量死亡时,就会造成水体腐败发臭,以致水质恶化,污染环境。
2.城市生活污水处理方法
2.1普通曝气法
普通曝气法出现的时间比较早,该方法不但处理生活污水效果好,而且生活污水的处理量较大,在污水处理厂中可以建设污泥消化池,反应所产生的沼气可以作为能源加以利用。传统普通曝气法的缺点是,该工艺只能进行常规的二级处理,并不可以脱氮除磷;但是通过近几年对普通曝气法的改进,使普通曝气法克服了这个缺点,为了达到脱氮的目的,可以通过降低曝气池的容积负荷来解决;为了达到除磷的目的,可以在曝气池前增设厌氧区来解决。
2.2活性污泥法
简单来说,活性污泥法就是利用活性污泥去除废水中有机物。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池,并将空气打入曝气池,充分混合污水和活性污泥,曝气池中的微生物吸附、分解污水中的有机物,起到净化污水的作用。然后为了使活性污泥和处理后的污水分离,混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后就可以向外排放净化后的水,分离出一部分活性污泥通过回流系统回流至曝气池,另一部分污泥将从系统中排出。活性污泥法的主要设备为曝气池和二次沉淀池。
2.2.1 AB法
AB法是在活性污泥法和两段法的基础上产生的,AB法是吸附-生物降解方法的简称,一种新型的污水处理技术。A段与B段之间是相互隔离的,且拥有独立的回流系统,这样可以保证A段与B段具有不同的微生物系统和各自的反应过程。
A段,污泥负荷较高,只有一些原核细菌适于生存并得以生长和繁殖下来,污泥中不会掺在真核生物,因此对水质、pH值的冲击负荷起到很好的缓冲作用。A段工艺会产生大量的污泥,而且在剩余的污泥中,有机物的含量较高。
B段在较低的负荷下运行,B段的曝气池中不但含常用的微生物,还有很多世代期比较长的高级真核微生物,这些真核微生物可以在有机物含量较低的情况下生长繁殖。
2.2.2SBR法
SBR法是序批式活性污泥法的简称,反应池是序批式活性污泥法的主体构筑物。反应和排水等工序都是在污水的反应池中完成的,该方法大大简化了处理过程。近年来序批式活性污泥法不断改进和完善,得到了广泛的推广,是目前采用较多的污水处理工艺。
序批式活性污泥法的工艺在空间上是混合的,推流式的时间模式,其生化反应速度较高。序批式活性污泥法的工艺流程很简单,而且相对于其它方法构筑物少,造价低,运行费用和管理费用低。采用静止沉淀的方法,就可以得到很好的分离效果,且出水的水质较高。序批式活性污泥法的运行方式比较灵活,可以有多种处理工艺路线。通过同一种反应器,只要改变运行的工艺参数,序批式活性污泥法就可以处理不同性质的废水。
因为原水与反应器是隔离的,即进水水质的变化不会对反应器有任何影响,所以序批式活性污泥法工艺的耐冲击负荷能力高。而且间歇进水和排放只占反应器的2/3左右,这种操作方式起到了一定的稀释作用,进一步提高了工艺的耐受能力。
序批式活性污泥法的特点是:反应中底物浓度较大、比增长速率大和泥龄短。因此该方法可以控制丝状菌的繁殖。
2.2.3AAO法
AAO工艺是由厌氧-缺氧-好氧组成的深度二级处理工艺,该工艺不但可以解决对城市污水去除氮和磷的难题,还可以获得优质的出水,AAO主要包括两部分:
1除磷:在厌氧状态下,生活污水释放出聚磷菌;而在在好氧环境下,可以将其吸收,以污泥的形式排出。
2脱氮:缺氧阶段,通过兼氧脱氮菌的作用,利用水中的有机物作为氢供给体,将混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气,从而达到脱氮的目的。
2.3生物接触氧化法
2.3.1生物接触氧化法的定义
生物接触氧化法就是在生物接触氧化池内安装一定量的填料,为了使处理污水达到净化的目的,通过填料上的生物膜和供应的氧气发生生物氧化作用,以此来将氧化分解废水中的有机物。生物接触氧化法是生物法处理废水中的一种重要方法。
生物接触氧化法是一种高效净化有机废水的处理工艺。其不但具有生物膜法的特点,还具有活性污泥法的优点。该方法不但适用于处理生活污水,还适用于工业废水和养殖污水等,并且已经取得了较好的处理效果和经济效益。生物接触氧化法具有高效节能、耐冲击负荷等优点,被广泛应用于污水处理系统中。
生物接触氧化法是生活废水经过物化处理后的重要环节,也是整个处理工艺中的重要环节,经过生物接触氧化法处理,亚硝酸和硫化氰等有害物质都可以被有效的除去,对后续的处理工艺起到关键作用。
2.3.2生物接触氧化法的原理
同一般生物膜法相同,生物接触氧化法是以生物膜吸附废水中的有机物,通过微生物和供应的氧气发生生物氧化作用,净化废水。
一般来说,在氧化池内的生物膜主要是由菌胶团、丝状菌和真菌等微生物组成。生物接触氧化法同普通生物膜法的区别在于填料的应用,也就是微生物在氧化池内的状态不同,例如:对于活性污泥法中的丝状菌,是会影响生物净化作用的因素;但是在生物接触氧化池内,由于填料的存在,使丝状菌呈立体结构,增加了与废水接触的表面,而且丝状菌对有机物具有氧化能力,并且适应负荷变化较大的水质,可以极大地提高净化能力。
2.3.3生物接触氧化法的特点
1.生物接触氧化法的生化过程可以分为两个阶段。第一阶段是生物膜吸附有机物,或者是在细胞内进行生物合成,第一阶段的吸附合成速度比较快。第二阶段就是生化过程,其中生化过程以氧化为主,速度较慢。
【关键词】污水处理;污水分类;污泥处理
我国正处在经济高速发展的时期,城镇化的步伐加快,城市污水排放量增大,在这种背景下,合理地开发适合城市综合污水处理的技术和工艺,不仅能缓解城市水资源短缺的现状,同时维护生态环境,将对人类社会和经济具有深远的历史意义及现实意义。
1.城市综合污水处理的概念
城市综合污水是指纳入城市污水系统的生活污水、医疗污水和工业废水的混合污水。污水直接排入自然河流,污水中的总氮、氨氮、阴离子表面活性剂等有机污染物以及种类繁多的各类重金属会污染河流。随着经济社会发展较快,许多地方治污规划滞后,市政设施薄弱,无生活污水处理系统,在人口密度大的地区,河流污染愈趋严重,河流的稀释净化作用已大为削弱,超出了河流的自净界限。
近几年来,伴随着科学技术的不断提高,污水处理工艺有较大的发展,通常来说城市综合污水先经过初步处理或二级生化处理,处理后城市污水的主要污染物为氮、磷等富营养物质,然后再利用污水处理系统对它进行深度处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物,方法有格栅、沉淀、沉砂、油分离、气浮等。二级处理目的是大幅度去除污水呈胶体和溶解状态的有机性污染物质,目前常用的处理方法为活性污泥法和它们的改良型,工艺为一、二级可以混合处理,有的部分已达到三级混合处理,如缺氧好氧生物脱氮除磷法、缺氧-厌氧-好氧-生物脱氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化沟法、生物模法等。这些工艺的特点是促使化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、酚等有机物进一步降解。为了更好地去除污水氮和磷,又进一步研制了除磷脱氮技术。其特点是利用优势菌种(主要为聚磷菌)在缺氧-厌氧-好氧处理过程中(特别在好氧过程中)需要大量吸氧以供生长的原理,从而降低污水中磷氮含量,使污水在这一过程中达到三级处理,最终使综合污水达到国家排放水体的标准,所剩污泥可以进行浓缩、消化、脱水、堆肥或农用填埋而最终处置。
2.城市综合污水处理的分类
由于污水种类繁多,性质各异,故各污水处理策略上也有很不相同。
2.1 生活污水
通常以城市生活污水为主的污水处理,只需经过一级处理与简单的二级处理即可达到城市中水使用的要求,可以满足工业循环冷却和家居如厕所等用水的要求,达到中水回用的目的。此类污水处理中,尤其以膜生物反应器污水处理技术最为突出。膜生物反应器是指将膜分离技术中的超微滤技术与污水处理中的传统活性污泥的二次沉淀池进行固液分离,达到去除悬浮物、细菌及大分子有机物的目的。采用复合式膜生物反应器工艺对污水处理中的脱氮除磷性能进行研究,结果表明经过膜生物反应器处理过的污水水质完全符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准(CJ25-1-1989)S 要求。
2.2 医院污水
医院污水是医院或其它医疗机构在诊治、预防疾病过程中产生的一类废水,具有潜在传染性和急性传染性。其中含有多种微生物和传染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、伤寒、痢疾、结核杆核菌等病毒,被列为国家HW01号危险污染物,如不经处理直接外排,病菌将通过水、土壤和大气传播,对人体造成威胁。此类污水经污水处理厂二级处理后,水质已经改善,细菌含量也大幅度减少,但细菌的绝对数量仍很可观。因此,医院污水以病毒细菌危害为主,应将消毒作为主要处理手段。
目前,医院污水的消毒处理方法主要有氯化物消毒剂消毒法、过氧化物消毒剂(过氧化氢、过氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外线辐照消毒法等。
2.3 工业污水
工业污水的水中由于含有大量的金属离子,如汞、铬、镉等,以及碱、硫化物和盐类等无机物而显出独特的颜色,污染性很强。如果工业污水直接进入水生态系统中,微生物不但不能降低重金属的浓度,相反还能富集、放大其效应。据研究表明,重金属进入生物体后,能积累在某器官中造成累积性中毒,最终危害生命。
污水中污染物有的恶化水质,危害水生物,危害农业;有的使人慢性中毒,破坏人体的正常生理过程,其中重金属对人体危害最大,甚至致癌。然而工业污水无机物构成千差万别,因此,对工业污水的有效治理,需要因地制宜,具体情况具体分析,以适宜的水处理技术与具体的工业碱污水处理设备相结合,才能有效地降低工业污水中的毒害原素。最为有效的方法为工厂内将污水直接净化,即直接在工业厂房或其附近采用有针对性的污水处理方法。现在,工业污水的直接净化技术是国家节能减排战略中非常具有生命力的前沿技术。
2.4 污泥处理
污泥是污水处理后的附属品,是一各特殊垃圾,是一种由有机残片、细菌菌体、胶体等组成的极其复杂的非均质体。随着我国污水处理量和处理率的提高,污泥的处理量也日趋增大,如果不及时以妥善处理和处置将造成堆放和排水区周围环境严重的二次污染。目前污泥的处理方法主要有:
2.4.1 卫生填埋
该方法操作相对简单,投资费用较小,适应性强,但是侵占土地严重,存在潜在的土地污染和地下污染,缩短填埋场的使用年限。
2.4.2 污泥农用
该方法投资少,能耗低,有机部分可转化成土壤改良剂成分。但是直接农用存在重金属污染和病原体、难降解有机物对地表水和地下水的污染。
2.4.3 污泥焚烧
该方法能彻底无害化,杀死病原体,最大限度地减少污泥体积。但需要的设施投资大,处理费用高。添加燃烧会产生剧毒物质。
2.4.4 污泥堆肥
该方法自动化程度高,周期短,日处理量大,处理后污泥质量稳定,容易有效利用,可广泛用于农业和林业,可以有效控制臭气等,防止二次污染,综合效应好。
关键词 城镇生活 污水处理 贵州纳雍 绩效评估
城镇生活污水主要来自城镇居民生活、餐饮等商业活动、机关学校等办公、以及其他城镇绿化等产生的废水。城镇生活污水中污染物含量主要是有机物,其中CODcr、BOD5、TN、TP较高。生活污水经过一级物理处理、二级升华处理后CODCR、BOD5等大幅降低,但TN、TP仍较高,排入水体后易造成水体的富营养化。如果这些生活污水没有经过处理直接排入地表水环境,随着水循环进入地下水,被人类引用后,就会对人体造成伤害,所以生活污水必须经过处理才能排放。
下面以纳雍县为例。纳雍县污水处理厂日处理能力7000吨,目前已经满负荷运行。主要来源是居民生活产生的生活污水,另外还有县人民医院等医院废水、二中等学校及办公废水以及县城内的餐饮等商业废水。纳雍县污水处理长进水浓度比较高,监督性检测和在线监测进口COD达到500mg/l左右,进水氨氮达到50mg/l左右,TP浓度达到3.6mg/l左右,TN浓度达到70mg/l左右,BOD浓度达到20070mg/l左右。
1城镇生活污水处理难点
城镇居民产生的废水是城镇生活污水的主要来源。随着生活方式的多样化和生活水平的提高,人们对水的需求要求越来越高,生活污水的成分也越来越复杂。有些地区,生活污水中还容纳一定数量和浓度的工业污水,成分更加复杂。在我国的南方地区,下水道污水因雨水稀释,浓度更低。Butler等(1995)的研究表明[3],不同生活设施对生活污水的质量和数量影响是不相同的。厕所卫生废水对生活污水组成成分影响程度最大,特别是氨盐含量高,排放时间集中在晚上,占夜间排放量的60%-90%;厨房洗碗废水中正磷酸盐比例高,排放高峰期出现在6-7am和6-10pm。居民的生活习惯和作息时间因地区、季节和民族习惯而异,家庭生活设施的使用情况与当地经济条件、居民生活水平、年龄结构和消费群体等密切相关。综合各方面的资料表明,实施城镇生活污水处理的难点主要是:
(1)城镇生活污水成分日益复杂,各污染成分浓度较低,波动性很大,难以正确评估生活污水的污染负荷及其昼夜、季节变化,影响到城镇生活污水处理方法的正确选择、处理工艺与污染物去除方案的合理设计、出水水质的准确估计以及污水处理设施的正常运行转。
(2)现有生活污水处理工艺设计大多建立在实验室或中试结果基础上,根据经验设计大规模应用工艺,在实际操作与具体实践中受外界环境变化影响很大[2,5]。
(3)城生活污水处理工艺与技术的选择,还受到当地社会、经济发展水平的制约和地方保护主义或其他人文因素的抵制,常常不是采用最佳的处理工艺与处理技术[1,3]。
(4)当地自然与生态条件(如气温、降水、风向和土壤等)对所选择的处理工艺与处理技术有负面影响,使其不能发挥正常效力[2,6,7]。
2纳雍县生活污水处理存在问题及处理工艺
(1)存在的主要问题。一是污水收集难度大。这个主要有三个原因。第一个原因是污水收集管网不全。项目设计都只有主管网,农户接入主管网的支管网不在项目之内。要达到处理效果,必须建成农户接入主管网的支管网,这就需要大量资金。第二个原因是农村生活习惯导致污水乱排放。第三个原因是乡镇化粪池不完善,导致污水收集困难。乡镇建的房屋多数都没有化粪池,建污水处理厂时如果重新建化粪池不是很现实,所以化粪池的缺陷导致了污水收集的困难。二是运行经费得不到保障。目前,乡镇自来水比较缺乏,有部分乡镇的用水不是政府统一调配,而是村民自己饮水。目前,乡镇未收取污水处理费,乡镇污水处理厂的运行均由县财政负责支付,资金压力比较大。
(2)生活污水处理工艺。纳雍县污水处理厂采用一体化氧化沟处理工艺进行处理。一体化氧化沟处理工艺运行管理比较方便,耐冲击能力强,特别是针对雨污分流不完善的县城,进水浓度变化比较大,一体化氧化沟的耐冲击能力的优势更加明显。另外,一体化氧化沟占地比较少。
(3)借鉴成功模式。贵州省生活污水处理厂建设现状及主要运行模式:根据财政部环境保护部《关于推进水污染防治领域政府和社会资本合作的实施意见》(财建[2015]90号),鼓励水污染防治领域推进ppp工作,在水污染防治领域大力推广运用政府和社会资本合作(ppp)模式,对提高环境公共产品与服务供给质量,提升水污染防治能力与效率具有重要意义。目前建成的污水处理厂中,有部分是国家发改委支持的项目,由国家出资建设。还有一部分是地方政府负责出资。由于地方政府财力有限,多数采取吸收社会资本的方式建设。污水处理厂简称后,一般采用委托运行管理。
3城镇生活污水管理绩效评估
城镇生活污水管理可以分为三个环节:一是源头管理,即用户污水的产生和排放的管理,这就要求用户在污水产生后,必须先进入化粪池进行处理后才能排入城镇污水管网;而是对污水收集的管理,即污水排入管网并汇集进入污水处理厂的管理,目前处于城镇建设的发展时期,老城区的污水收集管网都存在雨污分流不完全的情况,三是进入污水处理厂后经过处理最终排放到河流的管理,这就是我们最主要的污水处理工程。针对这三个环节,城镇生活污水管理的目标可以概括为:“少用水、多循环、少排放;全收集、全处理;全达标、低成本。”具体包括:(1)保障居民正常生活用水的情况下,尽量减少新鲜用水量,并尽力提高处理后污水的在利用率;(2)生活污水100%收集并进入污水处理厂;(3)污水处理后全部达到国家排放标准,实现连续达标排放;(4)污水管理的成本得到控制;(5)成本得以公平分配。
“城镇生活污水集中处理率”是评估城镇污水排放和收集的核心指标。它指经过城镇污水处理厂二级或二级以上处理且达到排放标准的污水量占城镇生活污水排放总量的百分比。目前我国大部分城镇估算的污水集中处理率缺乏依据,多以供水量的85%来核算生活污水排放量。该估计方法易导致偏差,污水处理效率偏低,实际成本偏高。应改变目前的计算方法,以“服务人口覆盖率估算法”作为城镇污水集中处理率的计算方法。
而城镇生活污水管理效果评估方法主要依据以下两个方面具体实施。
(1)排放达标情况。连续达标排放是城镇生活污水管理的最重要目标。排污许可证制度是对污水处理厂连续达标情况进行核查的主要手段,是污染物排放管理的基础制度。城镇污水处理的各项评价指标都将在排污许可证中有明确的规定,污水处理厂是否严格遵守了排污许可证的要求,是评估城镇污水处理绩效的直接依据。
(2)污染物去除效率。去除污染物是污水处理厂的主要工作,对污水处理绩效的评估不仅要考虑出水的达标情况,也要对污染物的去除效率做明确规定,这是当前主要污染物总量减排工作的要求。根据国家的主要污染物总量减排核算方法,污染物的去除量=污水处理量(入水浓度-出水浓度)。
4结论
随着城镇化建设的不断深入,人民生活水平的不断提高,生活污水产生的量越来越大,生活污水的成分也越来越复杂。如何在现有的污水处理技术上不断改进生活污水处理方法,采取切实有效的融资模式,加强污水处理厂运行管理的探索,是当前科技领域有效解决生活污水污染问题所必须关注的。
参考文献
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【关键词】城市;污水处理;方法;建议;措施
水资源是有限资源。水资源对人类有着非常重要的作用。随着水资源的利用越来越多,水质也在逐渐恶化,越来越多的水资源受到污染。而被污染的水资源只有经过净化处理,才能再利用。近年来,随着社会的快速发展,我国的污水处理水平也在快速发展,引进了国外的一些先进、高效的污水处理设备。但是,污水处理依旧面临着技术落后、投资力度小等许多问题。针对这些问题,在污水处理工作中采取相应的措施,加强管理工作,使得污水处理工作能够得到更好的发展。
一、我国城市污水处理中存在的问题
目前为止,我国已经有很多污水处理厂,但是我国的城市污水处理工作仍然具有很多问题。
1、城市污水处理技术滞后
城市污水处理的基础是污水处理技术。这种技术也是保证污水处理工作能够顺利进行的关键因素。我国在借鉴国外的污水处理技术的基础上,发展出一条自己的污水处理技术。但是和国外的技术相比,我国的污水处理技术仍然比较落后。污水处理效率很低、并且影响污水处理的工作效率。
2、城市污水处理厂过于集中
我国城市污水处理厂由于比较集中,因此,再生水的回收利用难度很大。并且,我国城市的那些老城区的排水系统大部分都是合流制系统。为了治理城市污水,就要将这些排水系统改造为分流制系统,或者建立一个污水截流系统,但是这在已经布满各种管道的城市道路上布置再生水管线,难度很大。
3、资金投入力度不够
对于城市来说,城市的污水处理系统有着至关重要的作用。作为城市的重要基础设施,城市污水处理系统对防止水污染以及提高城市水质量有着非常重要的影响。然而,受经济水平的影响,我国在城市污水处理过程中的投入往往比较少,用来治理水污染的资金也非常紧张。因此,就不能够建设一些大规模的城市污水处理系统治理水污染。我国的污水处理设备也同样存在着问题。据不完全统计,我国现行的污水处理设备能够正常运行的只有三分之一左右。而且污水处理厂的运转率实际上只有二分之一左右。现阶段,尽管我国政府对现有的污水处理工程逐渐重视起来,但是,这些远远不能满足现阶段的要求。
4、设备磨损、老化
我国的污水处理设备大部分是从国外进口的,这些设备在经过几年的运行之后,都会出现不同程度的磨损、老化现象。尤其是在保修期后的维修以及正常的大修问题。
5、人们接受时间
人们对再生水的回收利用还有一个接受过程。这就需要政府、媒体等的宣传。
二、城市污水处理的主要方法
1、机械处理
机械处理是较普遍采用的一级污水处理方式,通过物理方法达到固液分离的效果,从而除去粗大颗粒和悬浮物,其处理工段主要包括沉砂池、初沉池、格栅等构筑物。机械处理是污水处理工艺中的必备程序,BOD5和SS的去除率达到25%和50%。若是生物除磷脱氮型污水处理工艺时,为了避免快速降解有机物的去除,一般情况下不推荐采用曝气沉砂池处理技术。
2、生化处理
污水生化处理技术是二级处理工艺,主要利用微生物的代谢作用,去除污水中不可沉的悬浮物和溶解性可生物降解的有机物,从而以实现净化的效果。其主要原理是通过微生物作用,将污水中的有机物有效分解,转换CO2、水或有机物固体产物等无害物质。污水生化处理方法主要分为两大类,分别是需氧生物处理和厌氧生物处理法,主要有氧化沟法、活性污泥法、生物膜法、土地处理法、稳定塘法等,工艺构成种类繁多,其中活性污泥法在城市污水处理厂中应用较广。
3、采用活性污泥处理技术
活性污泥法工艺组成由处理系统的泥龄即污泥负荷、电子受体供给方式及分布、反应池内流体组成及分布、设备及建筑物(曝气设备)四部分组成。其中泥龄、电子受体的供给方式严重关系到出水水质和反应池容积及污泥产生量,在该工艺中处于核心地位。由于反应池内的流态对处理系统的运行性能有较大的影响。应该采用各种设备及构筑物来当作具体手段,更好地实现工艺思想和设定目标。不同泥龄、流态以及曝气设备共同构成了活性污泥法工艺的多样性。
4、粉末活性炭吸附工艺
粉末活性炭吸附工艺用于污水处理行业已有70多年的历史。美国是首次使用粉末活性炭技术的国家,应用于去除氯酚产生的嗅味,之后,活性炭就作为一种十分有效的方法,广泛用于除色、嗅、味及水中的有机物。关于粉末活性炭吸附功能的大量研究,结果显示粉末活性炭对氯苯酚、农药中的有机物、三氯醋酸、二卤乙腈等有显著的吸附效果。对污水中的色、嗅、味的去除效果更是显著,明显地提高污水处理厂出水水质。
5、曝气生物滤池技术工艺
曝气生物滤池技术是一种淹没式的生物滤池,它的滤料为比重不仅非常小,而且能漂浮于水中。利用硝化和反硝化作用来实现对工艺工程技术的改进以达到水质的净化。该方法与活性污泥法相比,曝气生物滤池技术处理污水的能力更高,并且远远大于前者,能满足好高的水质排放标准。
6、氧化法
目前,城市生活污水处理较广泛地采用氧化法,主要应用在污水预处方面,有极大地发展潜力。可以按照氧化剂和反应器的种类的不同,将氧化法可分为不同类型的氧化法,比如化学氧化法、催化氧化法和超临界氧化法等。其中化学氧化法具有操作简单的特点,但处理效果不是很理想,再加上其运行成本高的特性,所以该方法目前在生活污水处理中应用不是很广泛。我们追求的是不仅提高污水处理效果,而且要降低运行成本,所以促使人们开发更完善的处理技术。
三、城市污水处理的建议及措施
一直以来,我国的城市污水处理问题对我国的发展有着很重要的意义。针对上述的种种问题,采取了一系列的相关建议及措施。
1、变废水为资源
在以前,城市污水往往被当作“废水”,对这些“废水”的处理,往往只是利用简单的排放方式来处理。随着城市化的快速发展,水资源的浪费现象也越来越严重。因此,只有充分认识到水的循环原理,并能够合理的运用水资源,才能促进水资源的有效的利用。因此,人们要转变自身的用水观念和污水观念。提高水资源的利用率。最大程度的利用水资源,并提高城市污水的再生利用率。
2、排水合理分区
对城市污水的排水范围的规划,不仅要考虑规模,还要考虑其对污水再生利用的方便程度。同时,还要分析当地的地形、气候等。城市污水处理厂要适度集中,对排水分区进行合理划分。
3、合理布局
对城市污水处理,要进行统筹规划,并进行合理布局,并对城市污水处理厂的建设地址与方案进行合理规划,以便促使城市污水处理工作的顺利进行。
4、创新并优化污水处理工艺
现阶段,大部分的污水处理厂都是利用一级处理方式,出水并没有进行消毒,这些已经无法适应现阶段城市污水的回收再利用。所以,在城市的污水处理上,要从实际情况出发,通过各种分离技术、氧化技术以及消毒技术等的应用,以期改善城市的污水处理水平,提高水资源的重复利用率。
5、资金筹措方式
根据我国的市场经济规律,对我国的水资源进行正确的利用。改革水资源的价格、调整水资源的市场价格,对那些超额利用水资源的用户,要进行适当的加价。那些排放污水也要缴纳相当的费用。这就为我国的城市污水处理设施提供资金支持。
6、加强政府的监管与考核
政府的监管与考核对城市污水处理工作有着非常重要的意义,但是政府在监管力度和体系上面仍存在着一些问题。同时,政府的监管手段还十分落后,监管工作一般都是采用临时抽查的模式,这样往往就会使得监管力度不够。所以,政府要建立一整套的监管体系,全方位地展开监管工作,提高监管人员的监管水平与监管素质,并对城市污水处理厂进行全天的监管。同时,在监管过程中,要重视质量,提高城市污水处理效率。
四、总结
我国城市污水处理工艺技术起步较晚,存在着不少的问题,需要我们不断思考并改进技术。国家目前高度重视环境保护方面的工作,并采取切实有效的措施,目前我国城市污水处理技术取得显著提高,逐步改善水环境质量,有效地促进我国经济的持续发展。
参考文献:
关键词:污水处理 分类 发展趋势
我国大部分油田已进入开发中后期,产出液平均含水达80%以上,导致油田污水的大量产出。在此背景下,全面了解国内外油田污水处理现状,对于选择适应油田的污水处理工艺有着重要的意义。
1、处理技术分类
1.1 物理法
物理处理法的主要治理的对象是油水污水中的不溶矿物质和悬浮物、油类等在技术手段上可分为重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。目前油田常用的为前五种方法。
(1)重力分离技术:是油水污水处理的重要方法之一,其原理是依靠水中不溶杂质(固体、液体)的密度差,进行自然的重力分离。从油田统计数据来看,分离效果与沉淀时间成正比,即沉淀时间越长,分离效果越好。我国油田目前主要是利用自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池等设备对污水进行重力分离。
(2)离心分离技术:通过使装有废水的容器高速旋转,形成离心力场,因颗粒和污水的质量不同,质量差异使不同的物质停留在容器的不同部位,各自通过不同的出口排出,达到分离污染物的目的。可将离心分离可分为水力旋流分离器和离心机两类。目前在世界各油田,如中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆地油田和我国的各油田都以水力旋流器为主要类型,在油田污水处理上取得了良好的效果[2]。
(3)粗粒化技术:主要是针对污水中的不溶原油。利用装有粗粒化材料的设备,将污水中的油珠粒径变小。目前常用的粗粒化材料有石英砂、无烟煤、蛇纹石、陶粒、树脂等材料。其中石英砂由于价格低廉而在油田得到了广泛的应用。
(4)过滤器技术:利用外压或污水自身的重力,使其通过装有滤料的过滤器从而达到污水处理的目的。目前各油田广泛使用的滤料主要为石英砂、核桃壳等材料。近年来,随着纤维材料的发展,以纤维材料为滤料发展起来的深床高精度纤维球过滤器发展迅速。
(5)膜分离技术:由于该项技术是多种新材料、新技术的综合运用,故也被称为是“21世纪的水处理技术”。无论材料如何,总体上,各类膜分离产品均是利用材料自身的物理的拦截能力,不同的材料可截留不同粒径的颗粒。目前超滤技术得到了长足的进步,已从实验室走向油田实际应用。
1.2 化学法
化学法主要是利用化学反应,改变污水中溶解物的分子结构,使其变成大分子量或溶解度较小的不溶物,而达到析出、净化污水的目的。目前主要有混凝沉淀、化学转化和中两种化学净化法。
(1)混凝沉淀法:通过对污水中加入有铝盐类、铁盐类、聚丙烯酰胺(PAM)类、接枝淀粉类等混凝剂,利用混凝剂对胶体粒子的静电中和、吸附等作用破坏胶体粒子的稳定态,以达到除污水中悬浮物和可溶性污染物的目的。
(2)化学转化法:利用电解、氧化等手段,将污水中的无机物和有机物其它物质以达到净化的目的。对化学转化法转化物质的要求为微毒或无毒物,以防止二次污染。目前各油田主要运用超临界水氧化法、湿式空气氧化法等。
1.3 物理化学法
简称物化法,同时改变污水中物质的物理和化学性质,以达到处理污水的目的。油田通常采用气浮法和吸附法两种。
(1)气浮法:利用微小气泡改变在水中悬浮的油粒粘附性,使其密度变小而上浮,形成浮渣层从水中分离。
张登庆等在气浮法的基础上加上了电解技术,达到了除油的同时杀菌的目的。在电气浮法净化污水的过程中,阳极用于除油,阴极用于杀菌,除油率为80%~90%,电耗约为0.1kW·h/m3。
(2)吸附法:利用吸附剂去除污水中的多种有害物质,目前所采用的吸附剂主要为固体吸附剂。近年对吸附剂的研究集中于以下两点:1)提高吸附剂的总吸附量;2)改善吸油材料的亲水性,以提高其对油的针对性吸附能力。
1.4 生物法
生物法是油田目前正在广泛推广的一项针对有机物的污水处理新技术。其原理核心就是利用微生物的生化作用,将浅层水中的有害的或分子较复杂的有机物分解为无毒的,分子量简单的物质。
生物法处理污水关键是要考虑到微生物适宜的环境。一般而言,可将微生物分为好氧生物处理和厌氧生物两类。好氧生物处理是在水中注入氧气,以提高好氧生物的活动性,利用其活动性将废水中的有机物分解为CO2、H2O、NH3、NO3等。与之相反,厌氧生物处理则是在厌氧反应器中持续保持足够的厌氧生物菌体,将废水中的有机物降解为CH4、CO2、H2O等。
由于生物法较之其它方法成本更低,且效率更高,且无二次污染,更符合环保要求,故广泛为各国所采用。我国目前常采用A/O法和接触氧化法处理油田污水。
2、发展趋势
随着全球范围水资源短缺的加剧,以及人们对环境污染认识的加深,各大石油公司均在加大对油田污水处理的研究力度。可预见未来油田污水处理技术将向如下方向发展:
(1)新型水处理药剂的研制和开发将向着增加水处理剂的混凝能力,综合混凝时间,使污水处被处理物质沉降速度加快。同时,如何保证混凝剂在碱性和中性条件下的混凝作用也是今后研究的一个重点。
(2)污水处理设备和新技术的不断开发将向着提高设备使用寿命,提高污水处理效果的方向发展。今后污水处理设备将向着多技术综合运用的方向发展,物化设备、生物处理技术设备、超声波技术和微波技术设备的研制将是未来一段时间内的重点领域。
(3)生物处理技术。基因工程技术的长足发展极大的促动了生物处理技术的进步。今后油田污水处理技术将在很大程度上依赖于基因工程的成果,高效降解菌种和适应性更强的降解菌种的研制将关系到生物处理技术在油田污水处理中的推广前景。
(4)膜分离反应器工艺将是今后油田污水处理的重要技术。目前油田污水处理技术向着多学科综合的方向发展,作为两种新型的污水处理技术-膜分离技术和生物处理技术的结合体,膜分离反应器技术集中了两种技术的优点,在实验室运用中取得了其它技术无法比拟的效果,其作为未来油田污水处理的关键技术是可以预见的。
参考文献
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关键词:污水处理;存在问题;处理方法;环保对策
中图分类号:U664文献标识码: A
前言:
愈发严重的城市污水问题促使我国污水处理事业得到了快速发展,但是仍达不到我国城市环境保护要求,且在污水处理过程中也存在不少问题。因此,必须重视城市污水处理情况,充分认识到城市污水处理对城市环境的重要性,找出导致城市污水处理出现问题的原因,通过认真分析研究,提出有效的应对策略,以此保护城市生态环境,进一步促进城市的发展。
一.我国污水处理的行业特点
我国污水处理行业,有其自身的特点,必须认识清楚,是做好污水处理工作的前提。其具体特点如下。
1.1投入资金规模大且效益回收时间长
从污水处理行业实践可知,该行业不仅技术密集,而且资金投入大。所以,投资创建一个城市污水处理厂,就需要投资不少资金,资金产生经济效益和环境效益的周期比较长。
1.2与国家经济发展形势和政策联系紧
在我国,污水处理行业的发展需要国家的政策支持,国家经济发展好,才会在政策方面对污水处理行业更大程度上进行帮助和支持,所以,该行业和国家的经济发展和政策有很大的相关性。
1.3地域差异性
当前,由于我国各地经济发展的差异性,会使使得各地对污水处理的重视、投入程度不一样,其效果也存在差异,所以,尊重各地差异性,因地制宜做好污水处理工作。
二.污水处理对城市环境的影响
城市污水处理对于城市生态环境有着严重的影响。城市污水排放均是通过地下管道进行,地下管道所肩负的使命非常重要。但是在地下管道建设中,难免会对沿途生态环境造成破坏,例如土地植被、噪声污染等。此外,污水在处理时会应用到多种机械设备,例如水泵、风机等,会制造出严重的噪声污染。污水排放和处理过程中会释放出大量的物质,例如硫、氮、磷等,这些物质经反应后会产生带有难闻的有毒气体,对城市空气质量产生了严重的影响。污水处理简单来说就是将污水中附带的污染物、废弃物净化出来,这样就会产生大量有害的污染垃圾,且这些污染垃圾中携带着大量的病毒、寄生虫,若不进行及时处理,不仅会对城市生态环境造成影响,甚至还会对城市居民的生命安全产生严重的威胁。
三.我国城市污水处理中存在的问题分析
3.1对污水处理投入资金不足
对污水处理投入资金不足,导致我国城市污水处理基础设施建设力度不足,污水处理基础设施不完备或比较落后,对城市污水处理效果远远达不到预期目标,不能满足城市生产发展需要。
3.2我国污水处理技术滞后
我国污水处理技术滞后,使得城市污水处理能力不足,很多需要进行污水处理的项目没有进行污水处理或是处理效果差强人意;污水处理的工作效率、质量严重不足。
3.3再生水利用意识薄弱
许多城市对于再生水利用没有一个清楚的了解和足够的认识,从而使得再生水利用项目一度被忽视。
3.4城市环境监管部门监管力度不足
城市环境监管部门监管力度不足,导致城市污水大量、随意排放,很多企业均达不到国家规定的排污标准和处理标准,从而造成城市环境被严重污染。
3.5城市污水处理设施地区分布不均
总体上我国的污水处理及其配套设施系统都是由各地地方政府负责运营管理。各地城市经济发展水平不尽相同,地方财政对污水厂的资金投入也产生了差异,这就使得我国污水处理设施分不不均。比如上海、北京、深圳、广州等大城市污水处理设施相对于其他二三线城市要完善得多。
3.6处理设施不完善,效率低
随着城镇化的快速发展,城市污水处理建设并没有齐头并进,城市地下排污管网建设不完善,没有实现科学地雨污分流,污水处理设备自动化程度不高,导致处理效率低下。借鉴国外处理技术虽然先进,但因基建造价较高,投入过多,而导致技术应用有限,污水处理效率不高。
四.城市污水处理方法和环境保护对策探讨
4.1 城市污水处理方法
4.1.1 活性污泥法
污水处理中最原始、最常用的处理方法就是活性污泥法。活性污泥法的原理是对污水进行净化处理,该阶段主要分为两个步骤,分别是氧化和分解有机物;而后根据污泥的凝聚性和沉降性使污水快速分离,最终达到处理污水,使污水变澄清的目的。活性污泥法具有处理效果显著,出水水质较清澈的优点,但是也存在耗能大、容易产生污泥膨胀、处理设施建设费用大、管理复杂等缺点。由于活性污泥法的使用具有较大的限制性,主要适用于资金充足的大型城市。此外,还有吸附生物降解法。吸附生物降解法是基于活性污泥法而诞生的一种新污水处理方法,两者原理大致相同,相较于活性污泥法,吸附生物降解法在处理降解困难和浓度高的城市污水时,获取的效果更好。
4.1.2 生物膜法
生物膜法在污水处理中一直占据着核心的地位。生物膜法的原理是:在污水池中放置由各种微生物形成的生物膜,通过污水与生物膜的接触,让生物膜中的微生物将污水中的有机污染物分解、吸附以及转化,最终使污水被净化。生物膜法具有耐冲击负荷性能好的优点,相较于活性污泥法、吸附生物降解法,生物膜法污水处理效率、质量都更高,因此,其在所有污水处理方法中一直处于主导地位,该方法的发展前景显而易见。
4.1.3 氧化法
在污水处理中氧化法应用较晚,具有耗能少、投资低、效率高、操作方便等优点,其发展前景可谓是一片光明。当前,已经在部分污水处理厂投入使用,且获取的效果非常好,而后越来越多的污水处理厂也逐渐开始尝试该方法。氧化法主要就是使用氧化剂和反应器来达到净化污水的目的。不同种类氧化剂和不同类型的反应器相对应的氧化方法也不同。氧化法又主要分为化学氧化法、湿式氧化法、催化氧化法、光催化氧化法等。其中化学氧化法是最早应用于污水处理的氧化方法,具有操作简单的优点,但是却存在效果差、成本高的缺点。已经逐渐被淘汰。光催化氧化法具有操作简单、投入成本低、耗能少以及处理效果好的优点,尤其是在污水深度净化和微生物降解困难方面具有着非常大的优势。
4.2 城市污水处理的环境保护对策
针对我国污水处理现状,制定相应的污水处理制度,加大污水处理基础设施的投入建设力度,以此改变我国污水处理现状,认真分析污水处理中存在的问题,并采取有效的对策解决问题,从而提高污水处理效率与质量。城市污水处理是一项长期性、综合性工作,应根据制定的有效对策缓步进行。应结合城市污水排放情况,制定科学的污水处理计划方案,在进行污水处理时坚持低耗能、少投资、高效率、易管理的原则,重视污水中的有用资源,实现污水有用资源回收再利用。
4.3转变观念,变废水为资源
过去由于对水资源的认识和重视不够,在对城市污水的处理中,采用污水排放的简单方式来处理,结果不仅造成环境污染,还浪费了水资源。随着城镇化的发展,污水也会更多,显然污水排放的方式不可持续。因此,必须重视水资源的循环规律,提高城市污水处理能力,变废水为水资源,解决城市污水的再生利用率。
4.4多举措增加投资
引入市场体制,拓宽融资渠道,使污水处理投资多元化,可通过三种途径融资。首先是政府投资,可通过国家财政补助和债券以及地方政府的财政补助获取资金,并在政府的帮助下收取污水处理费,维护费等;二是可以通过银行贷款,包括国内银行以及国际银行对财政困难地区给予的低息贷款等;三是通过项目融资,用引入私人资本的方式来解决水处理设备所需的资金缺口;也可通过中外合资的方式吸收国外资金。
4.5大力发展污水处理的科学技术
(1)从当地实际情况出发,按照“最大化利用”的原则,将单一的处理工艺改造为综合处理工艺,通过积极推广各种膜分离技术、臭氧氧化技术以及安全消毒技术的应用,努力使城市污水处理达到再生水的指标要求,提高水的循环利用率。努力提高污泥无害化处置的技术水平,推广污泥的资源化利用。
(2)改进城市污水处理工艺。根据不同城市的特色,采取不同的污水处理工艺。改进现代氧化沟工艺,采用具有运行灵活、基建费用低、处理效果好、操作简单、运行稳定的氧化沟。
结语:
总之,本文对城市污水处理和环境保护进行了分析与探讨,具有非常重要的意义。城市污水处理和环境保护对于城市居民的日常生活及城市的建设发展有着举足轻重的作用,因此,必须重视并做好城市污水处理和环境保护,以此创造出一个更加健康、舒适的生活环境。
参考文献:
1 方法和设置
《核医学》第七版对放射性废物的处理提出如下基本原则:①放置衰变:对短半衰期核素污染的器皿、废液应分装封存,动物尸体应用塑料袋装好低温保存,下水道应设置双蓄水池轮流排放,待衰变达到国家容许标准以下,再废弃或排放;②长半衰期核素废液浓缩储存后交由专门部门处理;③废液采用过滤净化,稀释,达到国家容许标准后才能排放。值得提出的是近年来许多专家和部门提倡零排放[1]。根据这一原则我们在核医学病房建设时将病房卫生间产生的污水设专用管道收集,在核医学楼隔离层内设不锈钢贮液罐,容积和数量根据病房设置多少和工作量大小决定。我们设立40m3贮液罐三个,由于服用131I病人体内的绝大部分游离状态的131I由尿液排出体外,故采用病人粪便分流措施,在设备层设沉淀罐一个,用于粪便和其它固体物的收集,尿液随其它污水收集于贮液罐。三个贮液罐轮流收集,电脑自动控制,自动记录存放时间,三个贮液罐全满后,第一罐自动排放于医院污水处理系统,如此循环,周而复始,经放置衰变和稀释,有效去除放射性核素131I,确保达标排放。
2 结 果
该系统采用全自动化处理,放射性污水自动流入贮液罐,待升至一定水位自动启动闭合开关切换,无须工作人员现场操作,避免了对工作人员的辐射。该系统经过三年多的运转,对接受131I治疗的病人排放的污水可进行有效的处理,单次约3700MBq(100mCi)使用量的131I治疗病人排放的污水得到处理后,排水口废水放射性排出量也不会超过环保排放标准。该系统对废水的处理能力为:以每位病人日产生污水200升计,每个贮液罐可供设置为5张床位的核医学病房收集放射性污水40天,三个贮液罐轮流收集排放,放置时间已达10个半衰期,放射性核素131I净化率可>99%。经过一年多的使用后,市环保局检测为入水口131I的浓度为:2.11×105Bq/L;出水口131I浓度为0.98×10Bq/L,接近本底水平,符合《中华人民共和国放射性污染防治法》和《医疗机构污染物排放标准》的规定[2]。
3 讨 论
随着放射性同位素技术在医药卫生工作中的广泛应用,使用过程中产生的放射性废气、废液和固体废物也随之逐年增加。医院放射性废水主要来源是洗涤盛放射性核素器皿的废水、高活性室的冲洗用水和接受放射性核素诊治病人的排泄尿液等。根据医用放射性核素(主要为131I、99Tcm)的使用特点,核素半衰期短(131IT1/2=8.04d,99TcmT1/2=6.02h),核素种类不多,核素总活度较小。所以医院放射性废水治理的方法一般多采用衰变法、稀释法和吸附离子交换法,但吸附离子交换法成本较高多不采用,我们研制采用的放射性污水自动处理系统自动化水平高,投资少,施工简单,能够有效的处理核医学放射性废水,特别是131I治疗病人尿液中放射性碘,经放置衰变、稀释,排出污水达到环保排放标准,适合131I治疗病房使用。安装该系统的病房可收治131I治疗病人,特别是131I用量较大的甲状腺癌病人,大幅度降低了放射性碘对公共环境的影响,有利于放射性核素治疗工作的发展。
参考文献