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食品污水处理方法赏析八篇

发布时间:2024-03-09 17:12:56

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的食品污水处理方法样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

食品污水处理方法

第1篇

一、前言

随着我国经济发展,水污染的问题日益严重。2016年全国废水排放量达7353226亿吨,而目前对于农村生活污水排放量的统计还是空白;2016年全国城镇污水处理厂年处理污水量达318亿吨,而据经济师赵晖所说,2016年我国农村污水处理率仅22%。

据测算,全国农村每年约产生生活污水量90多亿吨,绝大多数没有处理就直接排放。早在2002年我国城镇就开始了进行污水处理服务市场化改革[1],2015年我国治理废水项目完成投资高达1184138万元,但农村的污水处理仍较为落后。由此可见,我国目前农村污水处理现状不容乐观,农村水污染现象较为严重,须引起有关部门重视。究其原因,农村污水排放存在“面大点小”的问题,即所产生的生活污水较为分散,但总量相当庞大。

已经有许多专家和学者在污水处理方面做出了很多研究,主要结论如下:第一,农村污水处理的方法选择。李明虎[2](2015年)研究发现农村的污水处理技术主要有人工湿地处理、生物膜处理技术、稳定塘。第二,农村污水处理的政策支持。王树锋[3](2013年)等认为农村污水处理的支持政策有多元化的污水处理投资机制、分层次制定落实污水处理设施的建设和运营机制、激励机制长效的政策引导。第三,农村污水处理的成效分析。据顾华[4](2009年)对北京农村的研究,北京农村污水处理取得的成效有农村污水治理思想建立、污水处理模式选定、污水处理工艺确定、污水处理标准确立、农村循环水务的发展。

二、农村污水处理成效较低的原因

(一)农村污水的特征

农村污水收集较为困难,因为其具有来源多且分散的特点。

赵雪莲[5](2010)等人在对北京市农村污水的调查中发现,北京农村具有以下特点:第一,农村污水流量小、日夜变化大;第二,污水成分较为复杂,且波动性很大;第三,居民居住分散,要做到污水集中处理很困难。

(二)群众认知水平不够

我国农村对于污水治理的重要性上认知不够。一方面,农户未能意识到污水治理与自身的相关性,另一方面,农村现存的污水处理方式较为落后,且处理设施陈旧,管理水平低。尽管出台了如“美丽乡村”等政策上的支持,但群众的积极性依然未被调动。

通过在江苏省农村的调研,本文了解到多数农户并不清楚该村的污水处理模式,对处理厂有所认知的仅存于村级干部和部分普通农户中。

(三)资金投入有限

本文前往江苏省某农村了解其污水处理情况,通过调研得到以下数据:成本方面,该镇的污水处理厂总投资额9000万元,其中,土地900万元,建筑5300万元,设备、机器等3700万元,人力150万元/年,能源、原材料等日常开支0.7元/吨;配套污水管网约60公里,污水提升泵站5座,总投资约1.2亿元。每天处理污水约2.5万吨/座。税收方面,2016年截至到8月度缴纳增值税108.10万元,预计2016年全年缴纳增值税150.00万元。

从以上数据我们不难看出,污水处理的成本是很高的。而处理的成本均由政府承担,这对于政府而言是一项极大的支出。而投入了这么多之后,仍存在很多问题,例如收获的效益是否值得这些成本,要如何提高资源的利用率使资源和资金都得到节省等等。

三、建议与对策

(一)借鉴国外农村污水处理方式

通过搜集相关资料,了解到了部分国外较为先进的污水处理方式。

第一,韩国采用的是土地-植物系统。该方法利用处理过的污水对农田进行灌溉,不仅对农作物无害,还能增加其产量。第二,日本应用的是生物膜法、浮游生物法。该方法所用的装置体积小、成本低,且操作起来简单便捷。第三,美国采用的是高效藻类稳定塘处理系统。该系统是传统稳定塘处理系统的改良版,建设与运行都更加容易,但和传统稳定塘一样的是受环境影响很大。第四,荷兰应用的是一体化氧化沟。该方法投资少,便于管理,但存在一些技术上的限制。第五,法国采用的是蚯蚓生态滤池。该方法耗能低且高效,根据蚯蚓的特点设计而成。

以上为本文整理的部分具有代表性的处理方式,其余方法不再赘述。由此我们不难看出,各国的污水处理目标都是低成本、易操作等,与传统污水处理相比,此类处理方法最大的特点在于将生态效益与经济效益相结合,实现了物质循环与可持续发展。这些技术为我国污水处理具有重大的借鉴意义,但同时,各地的环境、经济发展情况都不一样,不可照搬其他国家或地区的成功案例。

(二)对我国农村污水处理方式的改进建议

1.污水的治理

在污水的治理上,我国农村污水治理应遵循“因地制宜”的原则。而无论具体情况如何,我国农村污水治理的总体方向均为简化工艺、降低成本、可持续等。

以前文所提到的北京市农村的污水处理为例。根据其特征,在技术选择上要注意以下几个方面:第一,工艺的运行应尽量稳定,并且做到治理完成的水能直接回用;第二,选取投资建设费用较低的方案;第三,利用当地的地理环境建设污水处理站;第四,运行尽可能简单。而针对本文所调研的江苏省某农村,有如下补充建议:第一,当地有不少工业企业,例如造船厂钢?F厂等,这样一来,资金上可以由这些企业和政府一同承担;第二,为了提高运行效率,可采用TOT模式或托管模式,这两种模式有利于污水处理厂的有效运营,且对于运行污水处理厂的公司而言,与政府合作风险较小;第三,该农村占地面积较大,可根据人口密度、地理环境等因素在当地建立小型污水处理厂。

2.污水的预防

在污水的预防上,各地政府应从源头上解决污水的排放问题。例如,出台和完善相关政策,严惩随意排放污水;严加监督,杜绝地方保护主义等。

第2篇

关键词:氨氮 减排 “十二五”

氨氮是控制水体含氮有机物污染和保护水生态系统的一个关键水质指标。氨氮成为“十二五”减排新的约束性指标,是改善水环境质量的必要举措,同时也是污染减排工作的难点。

近年来,我国的水质污染状况悄然发生变化。氨氮成为长江的首要污染物,同时也是黄河、珠江、松花江、海河和辽河的主要污染物,对氨氮的控制成为改善水体水质的关键。

一、氨氮的危害和来源

与COD一样,氨氮也是水体中的主要耗氧污染物,氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧,使水体发黑发臭。氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子,对水生生物有较大的毒害,其毒性比铵盐大几十倍。在氧气充足的情况下,氨氮可被微生物氧化为亚硝酸盐氮,进而分解为硝酸盐氮,亚硝酸盐氮与蛋白质结合生成亚硝胺,具有致癌和致畸作用。同时氨氮可增加水体富营养化发生的几率。

水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物、某些工业废水以及农业源。我国氨氮排放量远远超出受纳水体的环境容量、污染负荷压力大是造成目前地表水体氨氮超标的最主要原因。“十二五”期间,我国经济仍处于工业化和城市化快速发展阶段,污染物排放增量压力巨大,氨氮排放量大与环境容量相对不足的矛盾仍难以得到根本缓解。

二、“十二五”期间有效减少氨氮排放的方式和途径

1.完善氨氮的排放标准,促进氨氮污染防治水平提升

我国目前有26个现行水污染物排放标准对氨氮的排放规定了控制标准值,目前现行国家和地方有关氨氮的排放标准中,年代较早的标准,其氨氮控制要求已不能满足当前环境管理工作要求;而最近几年的地方标准基本可以满足环境管理工作要求。应根据现有工业企业氨氮达标排放标准低的状况,完善国家环境质量标准体系,加大行业型污染物排放标准工作制订力度,缩小综合型污染物排放标准适用范围,对实施时间较长的排放标准进行全面复审和修订,提高氨氮排放控制要求,提高工业氨氮治理水平。

考虑到工业企业废水处理设施实际进水氨氮浓度很高,很多企业面临氨氮达标困难,应基于技术经济可行性提出“提标升级”要求,既要体现对水体水质的要求,又要考虑各行业实际的经济承受能力和处理水平。通过“提标升级”,促进企业升级改造,工业氨氮排放水平有望进一步降低。

2.推进城镇污水处理设施建设和升级改造,大幅度强化氨氮削减作用

由于进水量变化大、工业废水影响、进水固体悬浮物浓度高等因素,我国污水处理工艺氨氮去除效果不理想。绝大部分污水处理厂缺乏控制氨氮的有效手段,硝化效果基本依赖于季节的自然更替,部分污水处理厂提高硝化措施仅是简单地减少排泥或增加曝气量,远未达到优化运行效果。一些老污水处理厂在建设之初未考虑硝化功能,只有简单的COD去除功能,出水氨氮较高。这些污水处理厂的曝气池容积较小,达不到硝化所需的泥龄要求;沉淀池容积偏小,无法适应硝化所需的高污泥浓度;曝气设备能力较低,达不到硝化所需的供氧量。

通过污水处理厂COD减排协同效应并升级改造强化生活源氨氮去除效率,可有效地减少氨氮排放。一方面深挖潜力,注重提升现有设施负荷率和运营水平。根据流域水质的情况,有条件改造的,继续分期分批在城市污水处理厂中增加脱氮除磷功能;排入封闭式水域及对近岸海域水质有直接影响的地区污水处理厂,应选有强化除磷脱氮功能的处理工艺,鼓励新建污水处理厂将去除水中总氮作为控制污染指标之一;负荷率低的,完善污水收集管网,通过管网改造提升等措施提升负荷率。另一方面全面启动县县污水处理厂建设工作,推进农村分散式污水处理设施建设,鼓励有条件的地区因地制宜建设农村分散式污水处理设施。

3.以重点行业为抓手,加大工业结构调整力度,加强工业污染治理

氨氮污染排放的污染结构性问题突出,化工、有色、石化、农副食品、纺织等8个行业氨氮排放量占工业排放总量的85.9%。化工行业是氨氮的主要排放行业,占工业企业氨氮总排放量的40%以上,其次为造纸、食品加工、纺织、黑色冶金、石化等行业,具有高氨氮废水排放的工业行业主要有炼油、化肥、无机化工、农药、铁合金、玻璃制造、食品和饲料生产等。此外,养殖场排出的废水和垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液等废水中氨氮含量也很高。重点抓住化工、有色、石化、农副食品、纺织等重点行业,可以有效控制工业氨氮排放总量。

按照先控制新增量后削减存量的顺序,首先,在项目审批阶段严格环境准入标准,合理控制行业发展速度和经济规模,在源头污染物增量环节多做“减法”,控制氨氮污染物新增量;其次,严格执行国家产业政策,加大工业结构调整力度,对重点行业、重点流域依法实行强制清洁生产审核,对达不到清洁生产水平的应予以关闭和淘汰;第三,抓好企业末端治理,加强污染治理设施的运行监管,确保工业企业实现全面稳定达标排放。

4.多管齐下,综合试点,大力防治农业源污染

要从根本上缓解氨氮污染问题,必须把主要农业源氨氮污染物逐步纳入控制。农业源将是“十二五”水污染防治需要攻坚克难的重点领域。

现阶段农业源治理应以规模化畜禽养殖等为重点,落实各项管理制度和政策措施,开展规模化畜禽养殖小区、畜禽散养密集区污染防治。规模化畜禽养殖企业参照点源进行管理,严格要求,以氨氮稳定达标排放为目标。对散养式畜禽养殖场,以综合利用为主要措施,推广畜禽粪便生物处理技术,发展生态农业。对于农业面源防治,主要采用管理措施从源头防治,条件允许的情况下辅以工程措施,积极开展试点。通过推广测土施肥的方法,扩大有机农产品种植面积,减少农业生产化肥施用量。促进控释肥料研发、生产、运输和销售,改善化肥产品结构,提高氮素利用率。研究建立完善的规模化畜禽养殖场—有机肥—农户—农田运营模式和渠道,实现面源点源协同削减的同时,促进农业可持续发展。

参考文献

[1]赵诗卉,《浅谈水污染节能减排治理问题》,《河北环境科学》2011年增刊总第85期.

第3篇

关键词:城市生活污水;处理; 技术;工艺

城市污水处理厂的特点是占地面积大、规模大、单元多、投入多、使用年限长、规模效益好等。良好城市污水处理技术的发挥,对城市经济与建设发展具有重要意义。本文将对当前城市生活污水处理技术的特点与工艺进行分析与阐述,以提高污水处理水平,促进社会可持续发展。

1、 城市生活污水的几种处理技术特点及工艺

1.1AB法

AB法又称为两段活性污泥处理法,主要将污水管道与污水处理厂看作一个污水处理系统。具有耐冲击力、负荷性强、不需设置初淀池等特点,COD去除率达80%、BOD5去除率达90%。AB法采取的先进技术主要包括:侧向流坡形斜板沉淀池、自吸式射流曝气机及无支架污泥悬浮型生物填料。具体实施方法是:A段高负荷、B段低负荷,而AB两段之间采取分别回流,充分利用其中微生物,让其各自发挥作用,同时应创造良好的环境条件,确保在不同时期的微生物具有生长优势。

1.2SBR法

SBR法的进水、曝气、沉淀及出水都是在同一个池子中完成,常以3-4个池子为一组,轮换运作、间歇性运行,因此SBR法也称作序批式活性污泥法。SBR一体化的技术特点为工艺简单,由于只需要一个反应池,而没有回流污泥、二沉池及其他设备,因此一般情况下不需要设置调节池,亦可节省初沉池,因此可有效节省占地面积与资源,耐冲击负荷力强且行为方式灵活,可从时间上灵活安排曝气、缺氧及厌氧等不同状态,同时实现除磷脱氮。

1.3 A/A/O法

城市生活污水处理对出水有除磷和除氮的要求,A/A/O法是由厌氧/缺氧/好氧组成的工艺流程,充分利用生物处理法实现脱氮除磷,并获得优质出水,属于深度二级处理工艺。在这种污水处理法中,可实现同步除磷脱氮主要由两部分组成:一是除磷过程,当污水中的磷处于厌氧状态时,可释放聚磷菌;在好氧状态下又会更多吸收聚磷菌,以剩余污泥的方式排出系统;二是脱氮过程,在缺氧状态下,应控制含氮量小于0.7mg/L,由于同时兼备氧脱氮菌的作用,利用水中的BOD作为氢供给体,将好氧池混合液中的亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气逸入大气中,实现脱氮目标。

1.4厌氧生物滤池

厌氧生物滤池主要以内部填料作为微生物载体,以实现厌氧生物膜法。由载体形成固定床层,并在表面附着生长的微生物,在这种作用下,生活污水经过沉淀池的预处理,自下而上升至床层,其中的有机物会随之分解;当进行酸化或者水解时,会生成沼气,再进行后续处理。接下来便进入关键阶段:在拔风系统状态下,滤池处于兼氧状态,就会预防甲烷细菌的生成,并进行下一步酸性阶段,实现耗氧处理。

1.5生物活性炭技术

生物活性炭技术是在上世纪70年展起来的城市生活污水处理新工艺。目前这种工艺技术已经在世界很多国家得以实际应用,并对污染水源的净化或城市生活废水的处理与再生等发挥作用。虽然这种技术的解释目前国内外尚未统一,但是在实际应用中,已经显示了独特的优越性。近年来,附着生物膜的活性炭处理水应用越来越得到认可,因此生物活性碳技术有了全新定义:利用巨大的比表面积和发达孔隙结构的活性炭,对水中的有机物和溶解氧较强的吸附特点,并将活性炭作为载体,提供微生物聚集与繁殖生长的重要场所。在合适的营养条件与温度状态下,发挥活性炭的物理吸附作用,以及微生物的降解作用等水处理技术。

2、 住宅生活污水处理技术特点与优化选择

在住宅小区中,生活污水处理主要运用城市生活污水的成熟工艺与技术,但是由于住宅小区的生活污水处理具有自身特点,因此需要对污水处理技术进行筛选、设计,最终实现科学合理、布局完整美观的方案。

(1)由于住宅小区的生活污水量相对较少,且可生化性能好,因此可选择生物膜法处理工艺,由于生物膜法具有微生物浓度高、生物丰富、食物链长等特点,因此不会产生污泥膨胀,且污泥沉降性能好。

(2)由于住宅小区的用地紧张,因此应优先考虑占地面积小的污水处理方法,并在设计时充分考虑这一问题,可选择地下式或者半地下式的设计方式,并形成地下污水处理站模式,地面上可实现绿化花坛等格局,美化环境。但是在设计时应注意满足臭气处理与通风要求。

(3)由住宅小区的建设工程决定,污水处理过程应由构筑物转化为设备,这是一种必然趋势,选择采配式的污水处理方式,做到设备简单、工期短,方便后期维护与管理。

(4)随着城市化水平的提高,出水水质的要求也有所提高,因此原来单一的工艺很难满足需要,未来发展趋势为组合污水处理技术及设备。目前主要组合方式为:厌氧+缺氧处理、厌氧+好氧处理、多级好氧处理。从降低能耗及回收生物能力等角度来看,厌氧生物处理具有广泛前景,生活污水中的有机物原本就具备一定潜在能量,在进行厌氧处理时,一方面不需要曝气充氧,可以降低能量消耗;另一方面生成的生物沼气可以回收利用,最终利用于小区的供热和采暖,促成小区生态平衡系统。

(5)由于小区管理人员数量与专业素质的制约,住宅小区生活污水处理应选择便于管理的工艺,并提高自动化程度。

3、 城市生活污水的再利用发展趋势

第4篇

[关键词]污水处理;技术;活性污泥法;污染;

中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)42-0367-01

随着工业的发展和城市人口的增长,污水的排放量也不断增加。水环境污染和水资源短缺的日益严重,已经成为世界各国普遍关注和急待解决的社会问题。近些年来,随着我国政府对节能减排工作的高度重视,加大投资力度,并且积极的引入了市场机制,因此污水的处理能力也不断提高,污水处理设施对污染物减排的贡献率不断提升。

一、污水处理新技术

1、超声水处理技术

在我国城市的农业生产中,化肥和农药的早已被大量的使用了,同时还伴随着气体、粉尘以及其它固体的污染,这对地下水、河流和湖泊等水质都造成了污染,而超声水处理技术已经被广泛的应用于强化微污染水的生物处理。当城市中的污水首先经过一定强度的超声处理后,这就会增强膜生物反应器的生物活性,同时也会增加反应器的有机负荷,从而使有机物的净化效率得到有效的提高,因此超声水处理技术实际上就是提高了污水中生物的活性。这种技术在将声空化的过程中有效集中声场中的能量,然后在空化泡崩溃的过程中很小的空间释放这些能量,这样就会产生异常的高压和高温,形成所谓的“局部热点”,化学反应的速率也就得到了加快。在处理城市污水的方法中,利用超声技术降解水中的化学污染物,是才起步的一种新型污水处理技术,使用这种技术处理污水时不但能够提高污水处理的效率,若在水中加入光敏半导体材料时,还能够达到利用太阳能净化城市污水的效果。

2、AB法

AB法是吸附生物降解法(Adsorption Bio-degradation)的简称,是联邦德国亚琛大学B.Bohnke教授于20世纪70年代中期在传统两段活性污泥法(Z-A法)和高负荷活性污泥法基础上开发的一种新工艺,属超高负荷活性污泥法,在技术上有突破。AB工艺是一种新型的活性污泥法,具有一定的特色,对BOD5,COD,SS。氮磷的去除率高于常规活性污泥法。且可节省基建投资约20%、能耗15%左右。其突出的优点是A段负荷高,抗冲击负荷能力很强。对pH 和有毒物质的影响具有很大的缓冲作用,并能破坏络合化学污染物而去除COD 和BOD5。特别适合处理浓度高、水质水量变化较大的污水如纸浆厂、造纸厂、食品加工厂和印染等工业废水。另外,A段和B段可以分期建设,适合经济水平不高的中小城市。该工艺的主要缺点是污泥产量较高。该工艺在我国一些城市已有应用,如深圳市罗芳污水处理厂。

3、曝气生物滤池(BAF)

曝气生物滤池(BAF或BIOFOR)于80年代末90年代初兴起,其工艺流程是:污水经格栅等除去粗大悬浮物后,进入初沉池初步去除SS、COD、BOD等,接着进入第一级BIOFOR降解绝大部分COD、BOD,并硝化部分氨氮;进入第二级BIOFOR彻底硝化氨氮并进一步降解COD、BOD;必要时进入第三级BIOFOR 脱氮除磷。在运行过程中,在一、二级BIOFOR底部曝气。每运行一定时间进行反冲洗,反冲污水回流入初沉池与原污水混合一并处理。

曝气生物滤池与其他污水处理工艺相比,其总体投资省,占地面积小,处理水质量高,可满足回用要求,工艺流程短,运行费用较低,过滤速度高,抗冲击性能好,运行管理方便、便于维护。其主要缺点是预处理要求较高,产泥量相对活性污泥法稍大,污泥稳定性稍差。

4、声波能污水处理技术

声波能污水处理技术是指运用超声波对污水中的化学污染物以及一些难以降解的有机污染物进行降解,这是一种近年来新奇的新型水处理技术。超声波污水处理技术的降解相对较为温和,并且降解速度快,适用范围比较广泛,能够单独使用或者与其他的无数处理技术联合使用,具有较强的应用和发展潜力。超声波是一种由一系列的疏密相间的纵波构成的声波,它能够通过液体介质向四周扩散传播,在声波能量足够高的时候,能够打破液相分子之间的吸引力,形成空化核,有助于在局部产生高温高压环境,形成超声空化,使得有机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧以及高温分解作用,达到污水处理的目的。但是,超声波污水处理技术与污水本身的粘性有很大的关系,如果污水本身的粘度过高,则会导致超声降解作用下降,甚至是无法产生空化核。因此,超声波污水处理技术对于污水本身也有一定的要求。在实际的应用过程中,还需要注意污水的酸碱度、和温度的调节,酸碱度应该以有利于有机物以中性分子的形态存在为依据,而温度的调节通过研究发现,在温度低于20摄氏度的条件下,更有利于有机物的降解。

5、高级氧化处理技术

高级氧化处理技术就是指利用在特定的条件下产生的具有一定氧化能力的自由基,从而强化并分解污水中的有机污染物,这种技术一般是被应用在水质要求较高或是水源污染较重的情况下的。但是这种技术的成本是比较高的,由于这种技术的处理效果也是更好的,因此其可以作为未来发展的重点内容来研究。通过利用光的激发产生或是通过使用合成特殊的催化剂引发能够产生自由基,其研究的内容主要有:光化学催化氧化处理工艺理论与技术,同位素、紫外静水工艺理论与技术等内容。高级氧化处理技术已经成为了当代环保型水处理技术的重点研究课题,其在未来也将引领我国的环保型水处理技术的快速发展。

二、污水处理新技术的发展展望

21世纪是水的世纪,水资源短缺、水污染等问题的加剧将对21世纪人类社会持续发展带来深刻的影响。研究新的城市污水处理技术,将处理后的水和泥变为可利用的资源,使城市污水处理事业成为一种自然资源再生和利用的新兴工业,是解决水污染和合理利用水资源的重要途径之一。作为污水处理技术的研究方向,重点在于降低能耗、改善出水水质、减少污泥量、简化与缩小处理构筑物的体积、减少占地、降低基建与运行费用、改善管理条件等。可以预见, 随着现代科学技术的理论与方法在水污染的研究和水污染的控制应用方面不断拓宽与加深,诸如化学、生物学、生态学、系统论、控制论、信息论、耗散结构论、协同学等基础学科和理论,以及化工技术、生物技术、生态工程技术、计算机技术、遥控遥测技术等先进的技术手段的广泛应用,城市污水处理技术将会得到迅速发展. 就我国目前的污水处理现状而言,污水处理技术市场需求相当大。城市污水处理的发展将表现为以下几个方面的特点:氮、磷营养物质的去除仍为重点,也是难点;工业废水治理开始转向全过程控制,单独分散处理转为城市污水集中处理;水质控制指标越来越严;由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的综合集成与产业化及经济、政策、标准的综合性研究;污水再生利用提上日程;中小城镇污水污染与治理问题受到重视。

三、结语

我国是一个淡水资源匮乏的国家,同时水污染问题也非常严重,污水资源化势在必行。部分城市污水处理新技术的发展,也使得城市污水处理厂的污水处理效率能够得到有效地提升,进而促进污水处理厂污水处理能力的提升。推动污水处理技术的发展,从而通过新技术的应用,减少有害污水的产生,为我国环境保护打下坚实的基础。我们应当熟练的掌握城市污水处理的各种新技术以及其工艺流程,只有这样,我们面对城市不同的条件和地理环境,才能够选择最为合理的污水收集方法和污水处理技术,只有这样,才能真正的防治水污染,从而保护城市环境,促进城市污水处理行业的健康发展。

参考文献

第5篇

(宁夏银川市规划建筑设计研究院有限公司,宁夏银川750001)

【摘要】随着科学技术的不断进步,膜处理技术也得到了飞速的发展,膜处理技术的发展方向越来越明确:首先,膜技术处理不在仅仅局限于应用于小型的水厂开始向大规模化方向发展。其次,膜技术处理后的水质向更安全的方向发展。最后,膜处理技术除去有机物和其他有害物质的去除率越来越高,人体所需的有益离子更多的被保留在水中,同时,膜处理技术越来越向环保方向发展。

关键词 市政污水处理;可持续发展;循环经济;综合效益;经济高效;安全可靠;节能环保

0引言

膜处理技术由于高效、实用、可调、节能和工艺简便,在污水回用领域也有普遍的应用。膜处理成为规模水处理设施的重要技术之一,膜技术作为深度处理中的新兴方法,是近10年来水处理领域最重要的技术突破。随着制造工艺的提高,曾被认为是十分昂贵的膜处理技术如今变得越来越经济,具有很强的竞争力。

1膜处理技术的技术特点

污水处理一直都是我国市政部门面临的一个重要问题。随着科学技术的发展,污水的处理技术已经有了一些方法,而膜处理技术在这些处理方法中属于比较新的一种技术。该技术主要是利用外界的压力,并且通过膜的选择透过性来达到除污的效果。膜处理技术中使用的膜有很多种类,并且大体可以分为两个类型:一种是有机膜,而另一种是无机膜。与其他种类的污水处理技术下相比,膜处理技术有着自身多方方面的特点:首先,膜处理技术不会对污水中各种物质的物理性质或者是化学性质产生改变,其污水中的物质还保持着原有的物理性质和化学性质。其次,膜处理技术相比于其他的污水处理技术,更要洁净的多,这主要是因为膜处理技术是依靠自身膜的选择透过性来进行排污,所以,无需使用任何化学药品。再次,膜处理技术是一种新型的污水处理技术,并且这种处理技术更加高效,还能够对污水中的一些物质进行分离。最后,膜处理技术以其自身多方方面的优点而被广泛的应用在污水处理中,主要是由于其技术方法相比于其他的方法在操作和维修方面要简单的多。

2膜处理技术中存在的问题

将膜处理技术引入到市政污水处理中后,虽然取得了不错的成绩,但是我们不得不承认的是,在膜处理技术应用的过程中,还存在着一些问题,并且有待进一步解决。膜处理技术应用中的问题主要体现在膜的自身方面。一方面,膜处理技术是利用自身的膜孔来处理污染物,但是长时间的使用后,很容易将膜孔堵塞,随着膜使用时间的增长,膜处理技术对于污水的处理效果就越来越差,污水处理的效率也就越来越低。然而,膜处理技术总体来说,是一种比较好的污水处理方法。所以,在今后的研究中,要针对膜处理技术中存在的问题进行研究,从而有效的解决这一问题,为膜处理技术更好的应用奠定坚实的基础。

3膜处理技术在市政污水处理中的应用

以上污水处理中存在的问题是我国城市中污水处理的普遍问题。这些问题的存在不利于城市的发展,同时也给居民的生活水平带来了一定的影响。因此,在今后的市政发展中,要加强对膜处理技术应用的研究,从而在最大程度上解决当下污水处理的普遍问题。本文在此提出了几点膜处理技术在市政污水处理中运用的研究,希望能够为膜处理技术的运用而提出一些借鉴。

3.1膜处理技术处理污水

膜处理技术不同于生物处理技术,对温度等没有严格要求,且不会改变污染物处理前后的理化性质,因此在市政污水中处理潜力巨大。膜处理技术处理在市政污水处理中的应用价值主要体现在中水回用上,近年来国内外均有许多成功利用膜处理技术达到中水回用目的的应用实例。

3.2膜处理技术处理含油污水

在石油采集过程中往往会产生大量超过国家排放标准的污水,其中油的含量高达100~1000mg/L,这类污水必须经过适当处理才能进行排放。传统的处理技术如隔油技术、气浮技术及生化处理技术由于成本较高或处理效率较低等原因均不能达到理想的处理效果。膜处理技术处理含油污水已有几十年的实践。刘福琼曾用由中空纤维膜处理含油污水,已能将污水中的油含量控制在国家排放标准以内,上世纪80年代出现了折叠滤膜筒处理含油污水,也具有较好的处理效果;UF和MF的中空纤维是近年来研究较多的用于含油污水处理的膜处理介质,李永发利用中空纤维UF处理含油污水,能将污水中的油含量降到较低的含量,但由于中空纤维UF处理效率较低、水质不稳定且膜本身易被污染。

3.3膜处理技术处理印染废水

纺织和印染工厂中排放的工业废水中含盐量高、化学需氧量和色度也很高,并且难以用生物化学方法处理。传统的处理工艺如活性污泥法、沉降法等难以将水质处理到排放标准。即使膜处理中的超滤技术也不能将污水中的小分子污染物去除。比较高效的处理方式为先用活性污泥等生物降解,再采用纳滤。此技术可以将印染污水处理到可回用水质,处理后水质各方面指标接近地下水。该处理技术能将印染污水的80%~90%重新回收利用。

3.4膜处理技术用于饮用水处理

自来水厂的水处理技术通常为絮凝沉淀、过滤及加氯等,水质虽能达到饮用标准,氮其在长途输送管道中容易滋生细菌、病毒,水管锈蚀后的铁锈也会进入自来水中;且自来水中添加的氯,本身也可能转变成卤乙酸等致畸物质,因此有必要对日常的饮用水作进一步处理。现在常用的净水器中含有纤维棉、活性炭等基本水处理介质,更有陶瓷膜、纤维膜、离子交换树脂和杀菌装置等,能将饮用水中污染物质及细菌病毒等进一步去除。如天津膜天膜公司利用PVDF滤膜制作的净水器,不但净水性能比较稳定,而且使用寿命长(可达3年)。并且膜处理过程只依靠自来水本身压力即可达到水质处理目的,处理效率较高,能去除水中的异味、病菌及其他污染物。

膜处理技术是一种难度比较高的技术,所以,以上仅仅只是对膜处理技术在市政污水处理中的几点探讨。然而,事实上,膜处理技术在市政污水处理的应用中还有许多问题需要研究,而仅仅凭借这几点研究来加强膜处理技术的应用是远远不够的。

4膜技术发展趋势

膜技术现已形成相当的规模和产业。在海水和苦咸水淡化、纯化和超纯水制备、污水处理和回用、废水(液)处理、物料分离和浓缩等方面已成为单元操作,并被广泛应用于电力、电子、化工、医药、食品和饮料等行业,取得了明显的社会和经济效益。新型膜材料和膜过程的改进与开发将开辟膜技术更为广泛的应用空间。今后的膜产业将围绕水源开发、气体分离、有用组分的回收以及医药、电子等市场的需求,建立节能环保的新工艺和新技术。

为保证可持续发展的要求,进一步提高生产效率,使资源得以有效利用,集成膜技术是膜发展趋势中最为关键的环节。集成膜过程是将超滤-微滤与反渗透(纳滤)结合使用,形成能够满足各种回用目的的污水深度处理工艺。膜集成污水再生工艺具有系统稳定、维护少、占地小、化学品用量少、流程简单和运行费用低等优点。集成膜技术是与传统工艺相结合,极大地发挥了各种膜处理技术的优势,充分体现膜技术的节能、低耗、高效等优越性,有效地降低生产成本,使膜技术有更广阔的发展空间。

5结束语

总之,伴随着国内的膜处理优势上深入的认知,膜处理技术在我国的市政污水处理方面得到了非常更为广泛的应用和推广。

参考文献

[1]谢玉茹,沈阳,徐云.关于膜处理技术在水处理中的一些探讨[J].科技与企业,2014(06).

第6篇

罗茨风机是污水处理曝气池中最主要也是最重要的机电设备。罗茨风机的工作能耗占整个污水处理环节能耗的比例较大。随着经济和社会的发展,污水处理需求量增加,使得罗茨风机的应用扩大,产生的能耗也随之加大。为响应国家节能减排的号召,同时也为了降低污水处理的成本,罗茨风机的节能技术显得尤为重要。目前,变频改造,使用节能马达、软启节能、预测控制等方法是罗茨风机节能的主要技术。

【关键词】污水处理 罗茨风机 节能

1 前言

罗茨风机属于容积式风机,采用罗茨风机能够有效的对煤气、氢气、易燃易爆等气体进行输送,在石化、污水处理以及环保行业具有多种用途。罗茨风机中输送风量与转速成正比,而且风机内腔内不需要油,具有精度高,寿命长,结构紧凑,高效节能、体积小、使用方便的优点,广泛的应用于石化、建材、电力、冶炼、轻纺、食品、造纸、污水处理、环保产业等诸多领域,可用于输送空气、煤气、二氧化碳等易燃、易爆及腐蚀性气体。在污水处理工艺中,采用鼓风曝气的方法进行污水处理,能够获得较好的污水处理效果,其中鼓风机是污水处理工艺中的关键设备,占据污水处理厂总能耗的50%左右。因此在污水处理过程中,正确的选择风机以及做好风机参数的调节控制,对于污水处理厂的效益具有重要的影响。本文结合污水处理工程实践,探讨曝气罗茨风机的节能技术。

2 曝气罗茨风机特点

2.1 曝气罗茨风机结构特征

曝气罗茨风机主要是由机壳、叶轮、墙板以及进出口消声器构成,其中机壳主要是作为支撑与固定的作用,墙板是用来连接机壳与叶轮的作用,支撑叶轮的旋转,而叶轮主要是罗茨风机的旋转部分,具有噪声小、运转平稳的特点,而其中消声器用于降低罗茨风机的噪音。

罗茨风机是容积式风机的一种,主要是采用渐开线的方式进行转动,并且风机中的三个叶片完全相同,旋转的过程中能够保持一定的极小间隙,从而导致进气口呈现真空状态,叶片与墙板、机壳形成一个密封腔,能够形成连续工作。

2.2 罗茨风机分类

按照工作方式的不同可以将罗茨风机分为单级和双级风机,将两台单级鼓风机串联起来,对气体连续进行两次压缩的鼓风机我们称之为双级鼓风机。按叶轮头数可以分为两叶罗茨鼓风机和三叶罗茨鼓风机;按照介质种类可以分为煤气鼓风机、二氧化硫鼓风机等;按用途可以分为立窑鼓风机、曝气鼓风机等;按照结构能够将罗茨风机分为立式鼓风机、竖轴式鼓风机、卧式鼓风机、密集成组鼓风机等。为了做好罗茨风机维修与保养,将罗茨风机安装在适宜的场所,避免将风机安装在经常有人出入、易产生腐蚀性气体等场所,而且周边的排气口留有适当的空间,室外应该设置防雨棚,而且需要采用排气扇做好降温措施。

3 罗茨风机节能技术

罗茨风机的风压不受风机限制,但是风量与风机转速成正比,因此采用恒转矩负载的方式,能够具有更高的功率以及节电率,因此在罗茨风机的运行过程中,对罗茨风机进行技术改造,改变以调节阀门开度的方式调节风量等生产方式,能够有效的降低劳动强度和能源消耗,为了做好罗茨风机的节能改造,可以采用节能马达、软启节能、预测控制以及变频技术实现节能。

3.1 变频节能技术

采用变频节能技术,是采用电力半导体器件的方式,通过智能控制,能够实现节能。在罗茨风机中采用变频的节能方式,因为罗茨风机的风量与风机转速成正比,因此采用变频节能的方式,能够降低风机的耗电量。传统的罗茨风机主要是采用控制排风量的方式控制输出流量,因此采用变频技术能够降低罗茨风机的运行转速,从而减少电能。采用罗茨风机节能技术,能够实现系统软启动、软停止,使罗茨风机的运行更加稳定,从而减少机械磨损,延长罗茨风机以及电机的使用寿命。而且变频技术的能够实现全自动控制,实现智能控制。

罗茨风机变频改造是当前罗茨风机的节能的主要技术,根据罗茨风机的负载特性,采用变频器对罗茨风机进行变频控制,并且人工给定信号进行控制,能够实现变频器自动增加或减少电机运行频率,在保证生产的情况下,实现变频节能。通过变频改造,能够提升节能效率,减少维修费用并且节省劳动力。

3.2 节能马达节能技术

马达节能是采用高效节能电机的方式进行节能,采用高效电机节能的方式,能够实现直接启动以及变频器调速,而且起到节约能源,降低长期运行成本的效果,从而能够提升4%左右的节能效率。在罗茨风机中采用节能马达技术,能够实现自动控制,采用稀土永磁高效节能电机,电机功率因数高于0.90,具有电机电流小,延长系统整体运行寿命的效果,能够提升节能效果。在罗茨风机中采用节能马达技术,能够减少人工成本,实现自动控制,并且达到节能的目的。

3.3 预测控制

预测控制是近年发展起来的新型计算机控制算法,预测控制是一种智能控制技术,采用持续优化和反馈校正的方式,能够实现精确控制。在罗茨风机中采用预测控制技术,采用智能化控制,对罗茨风机的转速以及负载进行调节,从而实现节能。采用预测控制的方式,能够对罗茨风机的运行进行有效的控制,实现精确的控制,对于罗茨风机的节能具有重要的意义。由于预测控制具有适应复杂生产过程控制的特点,所以预测控制具有强大的生命力。可以预言,随着预测控制在理论和应用两方面的不断发展和完善,它必将在工业生产过程中发挥出越来越大的作用,展现出广阔的应用的前景。

4 结语

曝气罗茨风机在当前的工业发展中具有重要的意义,对于污水处理而言,采用有效的方式做好曝气罗茨风机节能,能够节省电能。在罗茨风机运行中,采用变频节能技术、节能马达技术以及预测控制的方式,能够满足工艺的要求,同时能够实现节能的目的,采用有效的节能技术,能够降低噪声,而且能够实现自动控制,降低维修费用,控制企业的运行成本。在污水处理行业广泛的应用罗茨风机节能技术,能够取得显著的节能效果,对于污水处理行业的发展具有重要的意义。

参考文献

[1]冯垛生,张淼.变频器应用与维护[M].广州:华南理工大学出版社,2001.

[2]上海市经委节能办公室.风机水泵调速节能手册[M].北京:机械工业出版社,2005.

第7篇

关键词:煤矿;生活污水;处理

中图分类号:U664文献标识码: A

随着煤矿生产的扩大,特别是我国水资源的匮乏,以及对煤矿环境保护问题的重视,对煤矿污水的处理越来越引起各级政府和环保部门的高度重视。但大多数煤矿地处偏远山区,生产规模大小不一,难以统一模式处理。尤其是受经济条件的限制,污水厂的建设资金不足是一个普遍的问题,因而不能期望污水处理达到最理想的处理程度。

1煤矿生活污水的特点

生活污水是指居民日常生活中所产生的污水,它主要由厨房、炊事、洗浴、洗涤衣物的废水及冲洗厕所的污水等形成。生活污水中的主要污染物是有机杂质,包括碳水化合物、脂肪、蛋白质及其分解产物、纤维素和合成洗涤剂、肥皂等,另有一些泥砂、岩屑及溶解性盐类等无机杂质。因此,生活污水对水环境的主要污染影响就是有机杂质降解时产生的恶臭,消耗溶解氧和带来富营养化。煤矿生活污水由于大量洗浴水稀释,COD大大降低。由于生活污水中含有大量的有机物,故通常在预处理后采用二级生物处理。水体中的有机物的降解主要靠微生物作用下的生物化学过程来完成,这一过程包括好氧降解和厌氧降解等好几个阶段。污水好气生化处理总的氧化代谢反应可以下式表达:

从反应式可以看出,有机物进行好气生化处理的必要条件:一是有机物可以被微生物降解;二是有充足的氧供应;三是微生物存在;四是保证微生物需要的营养。低COD污水生化处理,由于营养物质不足,微生物的同化作用缺乏物质和能量,生化反应始终处于迟缓状态,甚至难以维继。

2煤矿生活污水水质分析

煤矿生活污水一般来自于煤矿居住区和工业场地的浴室、办公楼、单身宿舍、洗衣房等用水场合,其浴室排水的比重较大(占到 40%- 60%);其次还有很大一部分来自于厂区地面冲洗水,因此此类废水往往具有水量水质波动较大,含煤泥、浮油、砂量大等特点。但水质成分单一,没有城市中的轻工、食品、饮食等有机物排放大户那么复杂,虽然也具有一般生活污水所具有的有机污染的一面,但在其污染物浓度上又有别于一般生活污水。

3现有设施存在问题

目前在不少地方生活污水处理厂设计建设中存在的一个突出问题就是入水水质COD设计标准偏高(按200 mg/L计算),大多采用传统的活性污泥或生物膜法。在其处理程度、方法、工艺单元组合和设计参数的选取上,基本仿照了城市污水处理厂建设的思路和做法。脱离实际,造成了投资高,运转不佳,处理效率低且不易维护等一系列问题。忽视了充分发挥生态环境(包括水环境,土壤—植物生态环境),环境容量的原则;忽视了水污染治理对策要因地制宜、处理为利用服务、使污水资源化。因此,希望能转移一下传统污水处理方法的视角,在全面、综合、系统地考虑问题的基础上,寻求煤矿生活污水处理的有效途径,真正体现出环境效益、经济效益和社会效益的统一。

1)目前煤矿生活污水二级生化处理已运行的设施,多采用表面加速曝气活性污泥法、鼓风曝气活性污泥法等生化处理工艺。现在的常规—二级生物处理,很难去除N、P,还含有N为20 mg/L、P为5 mg/L左右,此水排入自净能力较小的河流,会使水体富营养化、水质恶化、溶解度下降、鱼类死亡等,单纯依靠建设污水处理厂,消耗大量资源而没有合理地利用自然界土地—植物净化污水的功能,并未彻底改变对水体的污染状况。

2)由于COD小,可靠数据统计COD浓度统计值为58.9 mg/L,可生化性差。不应照搬大中城市污水处理模式,传统的系列化处理方法常常达不到预期效果。

3)现有的设施运行过程中,往往由于原水水质、水量波动大,操作人员很难掌握好操作技术等,使得处理效果不够理想。尤其是活性污泥法技术性强,需要专门的技术员来管理。

4)投资大、运转费用高。不仅会使国家增加这种间接的投入,而且还会因为这些工业的建设和生产带来新的环境污染。再者,很多污水处理厂,没有完善的污泥处理系统,污水厂的建设和运行还会带来其它材料和化学药剂的消耗,这样还会带来二次污染。

5)没有考虑充分的回收利用。

4几种常用生活污水生化处理工艺及特点

4.1传统活性污泥法

活性污泥法是城市生活污水和有机性工业生产污水的有效处理方法。它于1914年在英国曼彻斯特市建成试验厂以来,已有70多年的历史。活性污泥法是利用河川自净原理的人工强化高效处理工艺,已成为有机性污水生物处理的主体。在煤矿生活污水的处理中,活性污泥法的应用是相当普遍的。该法对COD在60%~80%之间。传统活性物泥法处理效率高,适用于处理要求高,而水质相对稳定的污水,但是它对进水水质、水量变化的适应性较低,不耐冲击负荷,需要较高的动力和基建费用。

4.2氧化沟

氧化沟法是活性污泥法的一种变种。氧化沟处理生活污水,处理效果稳定,操作管理简单,运行成本较低,日益受到人们的重视。氧化沟法由于其占地面积大等原因,在煤矿生活污水处理站中的应用目前还不广泛。

4.3生物接触氧化法

生物接触氧化法是介于活性污泥法与生物膜法之间的生物处理方法。生物接触氧化法具有较强的耐冲击负荷能力,污泥生成量少,无污泥膨胀,易维护管理,如设计不当,容易产生堵塞。该法对有机物去除率COD在80%左右。近年来,在煤矿生活污水处理中,生物接触氧化法得到了广泛应用,尤其是采用生物接触氧化法的地埋式污水处理设备应用更广。

鉴于前两种方法受到使用条件的限制,目前在土地肥沃的平原地区很少采用。而生物接触氧化法是目前采用较多的方法,因此本文着重讨论该方法在煤矿生活污水处理中的应用问题。

5生物接触氧化法常用工艺流程

5.1典型工艺

典型工艺一般由格栅、沉砂池、初沉池、接触氧化池、二沉池组成。其中格栅、沉砂池、初沉池构成一级处理;接触氧化池、二沉池构成二级处理,这是一般生活污水二级处理常用的、典型的工艺流程。

生活污水经外管网流入调节池(通过格栅去除污水中的漂浮物和粗大的悬浮物),调节水量、均衡水质,再由污水提升泵提升至水解酸化池(接触氧化池的混合液也回流至此)污水在此进行缺氧反硝化反应,将硝态氮和亚硝态氮还原成氮气去除,同时可去除部分COD,并可提高污水的可生化性;污水经缺氧反应后流入接触氧化池,通过鼓风曝气,污水在此进行好氧生化反应,污水中绝大部分COD、BOD5等有机污染物被分解去除,出水流经沉淀池,在此污水中一些脱落的生物膜和污水中绝大部分悬浮物被沉淀去除,沉淀池的出水自流入中间水池,再由过滤泵提升至机械过滤器进一步过滤(必要时投加部分药剂),出水流入消毒池,经二氧化氯发生器消毒后达标排放。

沉淀池中的沉淀污泥定期排至污泥池,当污泥池液位达到一定高度时开启污泥泵使污泥进入浓缩脱水一体机对污泥进行浓缩脱水处理。

5.2二段接触氧化工艺

二段接触氧化工艺(以下简称二段工艺)的一级处理部分与典型工艺相同,二级处理由一段接触氧化池(简称一氧池)、一段接触氧化沉淀池(简称一滤池)、二段接触氧化池(简称二氧池)、二段接触氯化沉淀池(简称二滤池)组成。

5.3工艺流程探讨

(l)上述两种工艺各有优缺点:a.复杂程度上二段接触氧化工艺比典型工艺复杂,因此其造价略高;b.处理效果上二段工艺比典型工艺要好,且水质较稳定,其原因是二段工艺中的第一段对污水负荷能起到缓冲作用,两段中的微生物也各不相同,相当于两次生化处理,因此其出水效果好。

(2)上述两种工艺处理煤矿低浓度生活污水时,其一级处理设施值得探讨,主要是沉砂池、初沉池的必要性问题。一级处理的作用一般是对污水进行预处理,以减少二级处理的负荷,其悬浮物和COD的去除率一般为50%和25%左右,对低浓度污水处理效果还要差一些。煤矿生活污水中大多已经过化粪池处理,污水中泥、砂含量均比较低。据资料介绍我国城市污水厂也有因污水COD浓度低而停止使用初沉池的,如广州大坦沙污水厂、大庆乘风庄污水厂、深圳污水厂。因此一级处理可以简化或改进,可以采用以下方法进行一级处理:a.只设沉砂池,不设初沉池。沉砂池最大流量停留时间按30-60s;b.采用粗沉池代替沉砂池和初沉他。粗沉池沉淀时间取20min即可,远小于一般初沉池的沉淀时间1.0-2.0h;c.保留沉砂池和初沉池,但预设超越管。污水浓度高时使用初沉池,浓度低时污水超越初沉池直接进入二级处理;d.不设沉砂池和初沉池,但需加细格栅或采用水力筛以拦截污水中的颗粒物。以上四种方法应根据污水及现场实际情况,慎重选择。

(3)二级处理部分除了上述的典型工艺和二段接触氧化工艺以外,也可根据当地的污水情况及现场实际情况演化出许多其它工艺,比如一段活性污泥、二段接触氧化工艺:一段厌养、二段接触氧化工艺等等,现在都有了应用实例,究竟采用何种工艺好,应视当地的水质而定。

(4)二沉池的形式目前常用的有竖流式、平流式、斜板式,而接触氧化式沉淀池的特点是具有氧化和沉淀双重作用,它可以利用污水中的剩余氧气在沉淀池继续氧化分解有机物,从而提高处理效果。

参考文献

[1]陈磊, 郭光.SBR 法在煤矿生活污水处理中的应用[J].煤炭工程, 2006,(01) :

第8篇

关键词: 微生物 城市生活污水 处理类型

微生物在生物的降解和转化过程中发挥着强大的作用。利用微生物处理污水具有工艺投资少、运行费用低、最终产物少等优点,是污水处理的首选方法。污水处理的方法很多,可归纳为物理方法、化学方法和生物方法三大类。目前国内外多采用二级处理工艺或三级处理工艺治理污水,即采用微生物的作用分解污水中的有机物,采用沉淀法除去排放中的无机盐类及其他悬浮污染物、去磷,在中性条件下增温使氨氮逸出或利用微生物的反硝化作用脱氮,借繁殖藻类以去氮、磷,同时收获藻体。

1.微生物处理污水的机理

所谓利用微生物处理污水是以光合菌群和酵母菌群为主导,协同其他有益微生物共同作用,产生抗氧化物质,通过氧化还原发酵等途径分解氧化有机物,把有害有毒物质转化为无害无毒物质。水体中的微生物,在其生命活动中,吸收和转化某些污染物质,并将大量有机物分解成无机盐类、二氧化碳和水,从而使水体得到自净。

2.微生物净化水质的方式

微生物用于污水处理一般主要对污水有害化合物中的有机物质起降解、转化的作用。其净化方式有以下几种。

2.1降解作用。细菌、真菌和藻类都可以降解有机污染物,如好氧革兰氏阴性杆菌和球菌可以降解石油烃、有机磷农药、甲草胺、氯苯等;霉菌可以降解石油烃、敌百虫、扑草净等;藻类可以降解多种酚类化合物。

2.2共代谢。微生物的共代谢是指微生物能够分解有机物质,但是不能利用这种基质作为能源和组成元素的现象,这类微生物有假单胞菌属、不动杆菌属、洛卡式菌属、芽孢杆菌属等。

2.3去毒作用。微生物通过转化—降解、矿化、聚合等反应,改变污染物的分子结构,从而降低或去除其毒性。如有机磷农药马拉硫磷可以在微生物的水解作用下,被分解为含有一酸或二酸的物质。

但是,微生物的作用是复杂的,有些微生物在净化作用的同时有毒化作用。这类微生物可以使无毒物质转化为有毒物质,从而产生新的污染。如三氯乙烯能够在微生物作用下转化为氯乙烯,这是强致癌物质。因此,在利用微生物进行净化的同时,要密切监视系统中有机物分解的中间产物和最终产物及其毒性。

3.污水的微生物处理类型

目前,污水的微生物处理主要有以下几种类型。

3.1活性泥法。又称日曝气法。它是利用含有好氧微生物的活性污泥,在通气条件下,使污水净化的生物学方法,是一种应用最广、工艺比较成熟的废水生物处理技术。一般可使污水的BOD5去除率达90%。

活性污泥一般经过人工培养、驯化而获得,并在污水处理过程中,能不断地返回接种使用。活性污泥是一种绒絮状小颗粒,主要由菌胶团形成菌、原有生物、有机和无机胶体及悬浮物组成。

此法最大的弱点是产生大量的污泥,剩余污泥已成为令人头疼的难以解决的问题,研究开发从源头上不产生污泥的污水处理技术成为热点课题。

3.2生物膜法。它是以好氧微生物组成的生物膜为净化的处理方法。根据不同的处理装置,又分为滤池法,悬浮颗粒生物膜法等,它广泛应用于石油、印染、造纸、农药、食品等工业废水的处理。净化效果好,一般可使污水的BOD5减少75%—90%。

生物膜由污水与载体BOD5的接触而形成。由于污水通过载体时,污水中的有机物污染物和微生物吸附到载体上,并发生微生物的增殖。经历一个初生、生长和成熟的过程,在载体表面形成一层约2mm厚的生物膜,生物膜在污水处理过程中不断增厚,最后老化,整块剥落,随废水流入沉淀池中,然后开始新生物膜形成过程,它是生物膜的正常更新。处理过程中的物质转移:空气中的氧废水(污水)生物膜。此法比活性污泥法产生的剩余污泥少。

3.3厌氧处理法。厌氧处理法,是在无氧条件下由兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机污染物的处理方法。通常用于不溶性有机物质,如纤维素含量高的污水,或高浓度的工业废水,也经常用于处理剩余污泥。

3.4氧化塘法。又称生物塘法或稳定塘法,是利用一个天然的或人工修整的池塘,由于污水在塘内停留的时间较长,通过水中的微生物代谢活动可以将有机物降解。在氧化塘中,废水中的有机物方要是通过有机菌藻共生作用去除的。氧化塘中同时可以进行好氧和厌氧性分解作用和光合作用,三种作用相互影响。

污水中的污染物质是多种多样的,所以一般一种污水的处理需要联合使用几种处理类型。

4.城市生活污水处理的现状和存在的问题

目前国内外城市生活污水处理厂大多采用活性污泥—曝气池二级生物处理技术,部分用了三级处理技术。采用传统的处理工艺具有耗能多、没有回报等弊端。随着城市人口的增加,城市污水的排放也在逐年增加,研究建设费用低廉,节能和运行管理方便的城镇生活污水处理技术已成为我国城镇生活污水处于理技术研究的重要内容。

在对城市生活污水采用活性污泥法处理时,大多不是利用纯培养的微生物,而是对自然界生长的微生物加以驯化、繁殖利用,在污水处理过程中,有细菌、真菌、原生动物等不同种类微生物共同参与净化,由于其代谢过程复杂,能量利用不尽合理,以及可能存在微生物拮抗作用,通常污水处理效率有限。微生物强化技术已成为今后处理生废水的重要发展趋势。

5.微生物在污水处理中的优势

随着基因重组技术、细胞融合技术及酶和细胞固定化技术的进一步发展,微生物在环保方面的应用在将来的发展中会日益显示其重要性,使环境污染治理达到良性循环,实现以尽可能小的环境代价,获得最大的经济发展效益,进一步推进环保事业的发展。

用微生物对环境治理尤其是对污水进行处理在国内已得到广泛使用,并已应用于各种工业的生产污水和城市污水处理,BOD5去除率达87%—95%;出水水质量较好,一般可达到排放标准;与化学法相比,成本较低;污水肥分高,一般可用作农田肥料;污泥的沉降性能也好,有利于进一步脱水。通过辐射诱变和化学诱变方法筛选出对污水有极高净化能力的高效微生物,是微生物处理方法的发展方向,在我国将有很大的发展前景。

总之,污水治理受到全世界各国的重视,而微生物处理技术处理污水是行之有效的重要方法。

参考文献:

[1]秦麟源.废水生物处理[M].上海:同济大学出版社,1989.

[2]沈濯良.废水生物处理新技术[M].北京:理论与应用中国科学出版社,1999.

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[4]高蓬明.微生物在环保中的作用[J].金筑大学学报(综合版),1999,VOL33,(1):118-121.

[5]顾夏声,李献文.水处理微生物学基础[M].中国建筑工业出版社,1998.

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