12種污水深度處理方法,圖文集合
由于環(huán)保要求越來越嚴(yán)格,加之水資源的緊張,要求化廠廢水零排放的呼聲越來越高,而部分地方環(huán)保要求更加嚴(yán)格,但現(xiàn)有工業(yè)廢水處理技術(shù)很難連續(xù)穩(wěn)定滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求,下面和小七一起來看看廢水深加工技術(shù)。
污水深度處理的簡介
污水深度處理(sewage depth processing)是指城市污水或工業(yè)廢水經(jīng)一級、二級處理后,為了達(dá)到一定的回用水標(biāo)準(zhǔn)使污水作為水資源回用于生產(chǎn)或生活的進(jìn)一步水處理過程。
針對污水(廢水)的原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求可進(jìn)一步采用三級處理或多級處理工藝。常用于去除水中的微量COD和BOD有機(jī)污染物質(zhì),SS及氮、磷高濃度營養(yǎng)物質(zhì)及鹽類。深度處理方法費(fèi)用昂貴,管理較復(fù)雜,除了每噸水的費(fèi)用約為一級處理費(fèi)用的4-5倍以上。
污水深度處理的對象與目標(biāo)污水深度處理的重要
經(jīng)過二級生物處理后,一般污水中仍然含有相當(dāng)數(shù)量的污染物質(zhì):
BOD:20-30mg/L;COD:60-100mg/L;SS: 20-30mg/L;
NH3-N:15-25mg/L;TP:>1mg/L;細(xì)菌和重金屬等有毒有害物質(zhì)。
污水深度處理的對象與目標(biāo)
1.去除水中殘存的懸浮物;脫色、除臭,使出水澄清;
2.進(jìn)一步降低BOD、COD等,水質(zhì)進(jìn)一步穩(wěn)定;
3.脫氮、除磷,消除能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的因素;
4.消毒殺菌,去除水中的有毒物質(zhì)
污水深度處理后回用去向
1.排放具有較高經(jīng)濟(jì)價值水體及緩流水體,補(bǔ)充地面水源回用于農(nóng)田灌溉、市政雜用,如灌溉城市綠地,沖洗街道、車輛、景觀用水等;
2.回用于工業(yè)企業(yè),作為冷卻水和工藝用水的補(bǔ)充用水;
3.回灌地下,用于防止地面下沉或海水入侵
二級處理水深度處理的目的、對象、技術(shù)、工藝
二級處理水深度處理相關(guān)數(shù)據(jù)
顆粒分離技術(shù)一覽表
污水的深度處理過程懸浮物的去除
1混凝沉淀
混凝沉淀工藝是污水深度處理中最常用的工藝,我國大多數(shù)污水廠在深度處理工藝中均采用此方法。
向水中投加化學(xué)藥劑,藥劑水解后與污染物相互作用,通過混凝過程形成大顆粒絮體,通過沉淀或氣浮得到分離。混凝沉淀工藝濟(jì)、成熟,但處理效果受水質(zhì)改變影響較大(藻類、Ph、水溫等),且對水質(zhì)要求較高時,該工藝則無法滿足處理效果。
1.優(yōu)缺點(diǎn)
向水中投加化學(xué)藥劑,藥劑水解后與污染物相互作用,通過混凝過程形成大顆粒絮體,通過沉淀或氣浮得到分離?;炷恋砉に嚱?jīng)濟(jì)、成熟,但處理效果受水質(zhì)改變影響較大(藻類、Ph、水溫等),且對水質(zhì)要求較高時,該工藝則無法滿足處理效果。
2.特點(diǎn)
二級出水——膠體和菌膠團(tuán)微粒;而天然水主要是針對泥砂等;
不同于給水處理的混凝(因?yàn)槲鬯杏猩镂⒘5拇嬖?,這種微粒與藥劑的親和力強(qiáng),進(jìn)而投藥后混凝過程短時間內(nèi)可以完成)。
3.藥劑的選擇
4.工藝形式
(1)沉淀池——平流、輻流、豎流、斜管;
(2)澄清池——上升流速較給水低,0.4-0.6mm/s;
(3)氣浮池——壓力溶氣氣浮、渦凹?xì)飧?、引氣氣浮——空氣在分散于水中葉片、輪盤等吸入;
5.混凝機(jī)理
(1)混合階段:激烈紊動,不超過2分鐘,使藥劑迅速均勻擴(kuò)散到水中;
(2)反應(yīng)階段:紊動程度逐漸減弱,13~15分鐘,使形成具有良好沉淀性能的絮凝體。
2過濾
1.特點(diǎn)
(1)給水過濾技術(shù)不宜簡單的直接應(yīng)用于污水處理;
(2)過濾時一般情況下不需要加藥劑;
(3)反沖洗難度大,需水氣同時沖洗 ;
(4)濾料粒徑適當(dāng)放大。
2.過濾作用
(1)去除各類污染物
SS、BOD、重金屬、細(xì)菌、化學(xué)絮凝產(chǎn)生的Al、Fe鹽及石灰等沉淀物等。
(2)活性炭或離子交換:預(yù)處理設(shè)施,可以節(jié)省后續(xù)的活性炭費(fèi)用;
(3)克服生物、和化學(xué)處理的不穩(wěn)定性,提高回用的連續(xù)性和可靠性 。
3.深度處理濾池設(shè)計
(1)預(yù)處理——生物處理和濾池之間,通常增設(shè)混凝沉淀(澄清或氣浮池);
(2)濾速(V)——重要參數(shù),決定濾池面積絮體強(qiáng)度;
(3)生物繁殖:濾池內(nèi)生物繁殖可使濾料孔隙減少;
(4)水頭損失——取決于濾速和濾料的截污能力,濾料的組成和尺寸對水頭損失影響大。
溶解性有機(jī)物去除
二級生物處理后的出水中,殘留的有機(jī)物多是難降解的有機(jī)物(如丹寧、木質(zhì)素、里腐酸等),對出水中殘留的這些有機(jī)物直接采用生物處理方法很難取得好的效果,通常采用的技術(shù)工藝包括:活性炭吸附、高級氧化、高級氧化+生物處理。
1活性炭吸附
1.定義
活性炭吸附——由煤或木等材料經(jīng)一次炭化制成,高溫下,用CO使其活化,使炭形成多孔結(jié)構(gòu)。
2.活性炭技術(shù)指標(biāo)
碘值、亞甲蘭值、糖蜜值
3.活性炭孔的分布
大孔(100-1000nm)、過渡孔(100-2nm)、微孔〈2nm〉。
4.活性炭吸附處理二級處理水的特點(diǎn)
對分子量〈1500(道爾頓)的環(huán)狀化合物,不飽和化合物效果好;對分子量〈3000的直鏈化合物(糖類)效果好;
吸附時有微生物存在——提高處理效果(對有機(jī)物)但可能有生 物泄漏的問題(代謝產(chǎn)物有毒性)。
2臭氧氧化
1.目的(二級出水回用)
除殘余有機(jī)物、脫除污水的色度、殺菌消毒。
2.去除有機(jī)物的特征
(1)能夠氧化有機(jī)物,(蛋白質(zhì)、氨基酸、木質(zhì)素、腐殖酸);
(2)氧化有機(jī)物并易形成中間產(chǎn)物(甲醛、酸等)可生化性好;
(3)氧化效果與PH值有關(guān),PH高,效果好,(OH-)羥基自由基由臭氧分解產(chǎn)生;
(4)臭氧化的副產(chǎn)物問題,溴酸鹽上升,濁度上升。
3.脫色效果
砂濾后+ O3脫色效果好。
4.O3混合形式
擴(kuò)散板式(反應(yīng)為主)、噴射式(擴(kuò)散為主)、機(jī)械攪拌式。
臭氧氧化方法已逐漸發(fā)展成為一種高級氧化技術(shù),在水處理領(lǐng)域中臭氧技術(shù)已在許多方面得到了應(yīng)用。臭氧應(yīng)用于水處理過程中其作用主要是除臭、脫色、殺菌和去除有機(jī)物。
污水的消毒處理
1液氯消毒
1.優(yōu)點(diǎn):
價格便宜, 殺菌力強(qiáng), 該工藝簡單, 技術(shù)成熟, 藥劑易得, 投量準(zhǔn)確, 有后續(xù)消毒作用, 不需要龐大的設(shè)備。
2.缺點(diǎn):
液氯儲存不是十分安全, 容易發(fā)生泄漏, 而且自20世紀(jì)70年代以來, 由于發(fā)現(xiàn)氯可與水中多種物質(zhì)形成致癌或致病變的產(chǎn)物, 致使該工藝在應(yīng)用上開始受到限制。
2臭氧消毒
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑, 它具有高效無二次污染, 既能氧化有機(jī)物, 又能殺菌除色、嗅、味等特點(diǎn), 可氧化鐵、錳等物質(zhì), 通常認(rèn)為它的氧化能力比氯高600倍—3000 倍, 且接觸時間短, 除能有效殺滅細(xì)菌以外, 對各種病毒和芽胞等生命力強(qiáng)的生物也有很大的殺傷效果。臭氧消毒不受污水中NH3 和pH 的影響, 而且其最終產(chǎn)物是二氧化碳和水, 不產(chǎn)生致癌物質(zhì)。
3紫外線消毒
1.優(yōu)點(diǎn):
紫外線污水消毒技術(shù)如今已被廣泛應(yīng)用于各類城市污水的消毒處理中, 包括低質(zhì)污水、常規(guī)二級生化處理后的污水、合流管道溢流廢水和再生水的消毒。紫外線消毒法除具有不投加化學(xué)藥劑、不增加水的嗅和味、不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、消毒速度快、效率高、設(shè)備操作較傳統(tǒng)消毒工藝安全簡單和實(shí)現(xiàn)自動化等優(yōu)點(diǎn)。
2.缺點(diǎn):
紫外線消毒法不能提供剩余的消毒能力, 當(dāng)處理水離開反應(yīng)器之后, 一些被紫外線殺傷的微生物在光復(fù)活機(jī)制下會修復(fù)損傷的DNA分子, 使細(xì)菌再生。
4二氧化氯消毒
1.優(yōu)點(diǎn):
二氧化氯消毒的特點(diǎn)是只起氧化作用, 不起氯化作用, 因而一般不會產(chǎn)生致癌物質(zhì)。二氧化氯的消毒效果與氯氣相當(dāng), 但當(dāng)污水中NH3 N 濃度較高時, 耗氯量會大幅度增加, 但二氧化氯由于不與NH3 反應(yīng), 因而其投加量并不增加。
2.缺點(diǎn):
制備含氯低的二氧化氯較復(fù)雜, 且原料 ( NaClO2 ) 的價格較其他消毒方法高, 故限制了該方法的廣泛采用。
總的來說,由于液氯消毒運(yùn)行費(fèi)用低, 操作簡單, 主要運(yùn)用于大型污水處理廠,中小型污水處理廠主要采用紫外線消毒, 但由于紫外線消毒效果不穩(wěn)定, 且設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較高等因素, 二氧化氯消毒在中小型污水處理廠中運(yùn)用越來越廣泛。臭氧消毒主要運(yùn)用于中水處理, 具有較強(qiáng)的消毒效果及脫色效果, 同時再輔以加氯消毒, 以保證出水中余氯要求。
脫氮技術(shù)
氮、磷為植物營養(yǎng)物質(zhì),能助長藻類和水生生物,引起水體的富營養(yǎng)化,影響飲用水水源。
1生物脫氮技術(shù)
1.活性污泥傳統(tǒng)脫氮工藝(Barth工藝)
三級生物脫氮系統(tǒng):由三個反應(yīng)過程(氨化、硝化、反硝化)、建立的脫氮處理系統(tǒng)。
(1)流程說明
“一級”曝氣池:去除 COD、BOD,有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為 NH3 NH4+,
出水BOD<15-20mg/l;
“二級”硝化曝氣池,NH3 、NH4+生成NO3—N,堿度下降;
“三級”反硝化池—— 厭氧、好氧交替運(yùn)行。
投甲醇時:
CM=2.47N0(初始NO3—N濃度)+1.53N(初始NO2—N濃度)+0.87D(初始DO濃度)
(2)工藝優(yōu)缺點(diǎn)
此工藝優(yōu)點(diǎn)是去除效果好、各類菌類環(huán)境條件好,缺點(diǎn)是設(shè)備多,造價高,能耗大。
2.A2O脫氮工藝
原水分段進(jìn)去各段缺氧區(qū),從而使得原水中的碳源可以充分用作反硝化碳源;由于原水分段進(jìn)入各段,使得系統(tǒng)前后污泥濃度形成一定的梯度,前端高污泥濃度可以提高系統(tǒng)的抗沖擊能力;同時分段進(jìn)水工藝無需硝化液回流,使得該工藝的運(yùn)行費(fèi)用降低。
3.SHARON工藝
將亞硝酸鹽氧化菌 NOB 從反應(yīng)器中淘洗掉,使反應(yīng)器內(nèi) AOB 增長速率大于 NOB 的增速率,通過確定合適的污泥停留時間,通過排除剩余污泥的方式將反應(yīng)器內(nèi)的 NOB 逐漸淘洗出去。
除磷技術(shù)
1化學(xué)除磷法—金屬鹽混凝沉淀除磷
鋁鹽除磷原理:
聚氯化鋁(PAC),反應(yīng)相同與Al2(SO4)3,但pH值不下降;
鋁酸鈉(NaAlO2) 。
2石灰混凝除磷
石灰與磷的反應(yīng)如下:
PH升高,P的含量下降,(對數(shù)降低的趨勢)。
3同步脫氮除磷工藝
1.巴顛普脫氮除磷工藝
2.A—A—O法同步脫氮除磷工藝
3.改進(jìn)的Bardenpho工藝
4.UCT工藝
5.MSBR脫氮除磷工藝
6.YAAO工藝