『壹』 目前城市污水的現狀及處理措施
城市污水處理工作是社會發展的一重要組成部分,選擇恰當的城市污水處理工藝意義非凡。因為污水處理工藝的好壞雖不是社會發展的中心卻牽動著中心的發展,雖不是保護環境的重點,卻可波及到環境保護的成果。好的污水處理工藝具有投資成本低、工作效率高、操作方便簡單、處理效果達標且可回用等優勢。本文主要探討當前城市污水處理的一些方法。
在我國經濟快速發展的今天,環保問題,特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。在這種經濟體制下,我國城市污水處理的管理機構和管理方式等方面一直沿襲舊的經營管理模式,對污水處理設施方面的建造、設備運行和價費行使統一管理、分級領導的體制,給城市污水處理相關行業導致了很多弊端。城市污水的治理對改善城市水環境,保障城市經濟發展起著關鍵的作用。
一、城市污水的特點
城市污水指人類生活所產生的污水,以洗滌污水和排泄物等為主。城市污水的排量和居民生活水平有關,其排量較大,平均每人每日產生污水150-400L。城市污水有區別於工業污水,但也成為了當今社會的一個主要污染源。目前,除磷技術是城市污水處理的瓶頸問題。因為污水中含有的高量氮、硫、磷等物質在厭氧細菌作用下,極易生惡臭物質污染環境。此外,污水中還含有大量的病原菌、病毒和寄生蟲卵等微生物,以及糖類、脂肪、蛋白質等有機物,和一系列金屬物和鹽類物質。
二、城市污水處理的重要性和迫切性
我國淡水資源十分緊缺,人均擁有量為2300立方米,僅相當於世界人均擁有水平的1/4。更不為樂觀的是我國的城鎮污水:自1997年起,居民污水排放量首次超越了工業污水排放量(城市污水排放量占總排放量的45%),開始位居污水治理工作的首位。從而我國全面加強了城市污水的治理工作;1999年,城市污水污染負荷超過了工業廢水污染負荷,我國水污染控制重點也從工業污染轉變成了城市污水污染。到 2003 年,全國廢水排放總量為 460 億噸,其中城市生活污水排放量占污水排放總量的53.8%,為247.6億噸;廢水化學需氧量(COD)排放總量1333萬噸,其中生活污水占總量的61.6%,為821.7萬噸。如此醒目的數字說明了我國水污染的嚴峻形式,以及城市污水的嚴重所在。
據有關資料統計,我國的生活污水大多未經處理就直接排人江河湖海,比例高達80%。400億立方米的年排污量,污染了全國1/3以上的水域。專家指出,水污染無疑加重了水資源帶姿的緊缺程度,更為嚴重的是直接威脅到人類的生存環境及飲用水安全和工農業發展的進度。目前,城市污水已慢慢侵蝕人類的生存環蠢羨絕境,成為僅次於洪水、乾旱等自然災害的污染。而我國城市水污染之所以如此嚴峻,其主要原因是污水處理率低,導致污水未經處理直接排放到河流,由此,加強污水處理力度迫在眉睫。
三、污水處理常用方法探討
1.活性污泥法 活性污泥法具有處理能力高,出水水質好的優點,也是目前全球採用最為廣泛的處理城市生活污水的途徑。該方法是在人工充氧條件下,對污水和各種微生物群體進行連續混合培養,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,來分解並去除污水中的有機污染物。活性污泥法的主要組成部分有曝氣池、沉澱池、污泥迴流和剩餘污泥派渣排放系統組成。具體流程為:①曝氣池作為一個生物反應器,容納廢水和迴流的活性污泥形成的混合液;再通過曝氣設備充入空氣,使氧溶人混合液,產生好氧代謝反應;同時保證混合液得到足夠的攪拌處於懸浮狀態,使廢水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸反應。②混合液進入沉澱池後,懸浮固體經沉澱後和水分離,就有凈化水流出沉澱池。同時沉澱池中的污泥迴流(稱為迴流污泥)進曝氣池,確保曝氣池內保持一定的懸浮固體濃度和微生物濃度。此外,在曝氣池中的生化反應引起微生物的增殖,微生物流經沉澱池時又被消除,來達到維持活性污泥系統的穩定運行的環境。活性污泥除了有氧化和分解有機物的能力外,還要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能從混合液中分離出來,得到澄清的出水。
3.生物膜法 生物膜法也是污水生物處理的常用辦法。該方法的工作原理為通過去除廢水中的溶解性有機污染物來達到凈化的目的。生物膜法的適用對象主要為中小規模的的污水處理系統,在南方運用更為廣泛。具體流程為:污水和附著在介質「濾料」表面的微生物形成的生物膜接觸反應後,生物膜中的微生物會溶解去除有機污染物,將其轉化為水、二氧化碳等物質,有機物消失達到凈化的目的。
3.氧化法 據氧化劑的種類及反應器的類型,可將氧化法分為化學氧化法、催化氧化法、(催化)濕式氧化法,光催化氧化法、超臨界氧化法幾個種類。目前,氧化法處理污水採用率較高,且前景較為廣闊,但其中的化學氧化法操作簡單,但運行成本高且效果不佳,因此,採用率普遍不高。
4.氧化塘處理技術 氧化塘處理技術,是指污水中的有機污染物通過在塘中生長的微生物的代謝作用被氧化分解,達到凈化效果的一種污水處理技術。該技術投資小、構造簡單、運行維護管理方便、凈化效果好、節省能耗,在國內外城鎮污水處理領域被廣泛應用。
然而,污水處理在實際建設和運營中有著很多障礙,比如資金問題。因為與污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程,因此資金問題往往成為了效果的瓶頸。總的說來,城市生活污水處理研究和應用領域,目前普遍存在以下問題:①傳統的活性污泥法,往往運行費用高,設備不能滿足高效低耗的要求,且易出現污泥膨脹現象;②現隨著污水排放標準的不斷嚴格,污水中氮、磷等營養物質的排放要求逐步提高。而可以去除氮、磷物質的工藝就是活性污泥法了;但是活性污泥法只有形成多級反應池,通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的,這樣運行管理就更加復雜且各項費用也會大幅度提高;③目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資。因此,如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展,已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題。
綜上所述,城市污水處理是一個迫在眉睫的問題,目前越來越多的受到人們的關注。但目前遇到的最到的問題是技術的改良和污水處理實際落實的問題。還希望城市污水廠和相關部門提高技術水平和管理水平,投資進行新技術的研究,保護好人們賴以生存的寶貴的水資源環境。
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『貳』 羽絨廢水國內外處理現狀
羽絨廢水國內外處理現狀如下:
1、國內對羽絨廢水的處理多採用回用處理工藝。廢水經管網收集後首先進入格柵井,以去除廢水中的漂流物和大顆粒雜質。格柵井出水進入調節池,進行水量水質均化調節。調節池出水由提升泵送至水解酸化池,進行酸化水解和硝化反硝化,以降低有機物濃正尺度,減少污染。
2、國外,多採用活性污泥法、高效沉澱法、靜電沉澱、膜過濾等處理技術,可以液清汪有效的去除廢水中的有毒物質與重金屬,以減少對環境鬧仔的污染。
『叄』 香港污水處理發展現狀
香港的污水處理發展較為成熟,政府和居民都非常重視污水處理和環境保護工作。香港污水處理發展現狀如下:
1、污水處理廠建設:香港目前共扮沖有11個污水處理廠,其中9個位於新界,2個位於香港島。這些污水處理廠的建設和運營由香港特別行政區政府的環境保護署負責。
2、污水處理技術:香港的污水處理技術主要採用生物處理技術,包括活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法等。此外,還採用了化學沉澱、過濾、消毒等技術。
3、污水處理效果:香港的污水處理效果較好,處理後的水質符合國家和國際標准。其中,新界東污水處理廠是香港最大的污水處理廠,處理能廳耐殲力達到了每天約180萬立方米。
4、污水處理費用:香港的污水處理費用由政府和居民共畝宏同承擔。政府通過稅收和收取污水處理費用來支持污水處理廠的建設和運營,而居民則需要支付每月的污水處理費用。
『肆』 高濃度氨氮廢水的處理現狀與發展
高濃度氨氮廢水對環境的危害非常大,一旦進入水體,和棚備會對環境造成嚴重污染,其主要表現有:(1)引起水體富營養化;(2)消耗水體中的溶解氧。氨對生物體還會造成一定的毒害作用,氨可通過皮膚、呼吸道及消化道引起中毒。氨濃度在0.1mg/L時,人可感覺到刺激作用,濃度在0.7mg/L時可能危及生命。水中的氨氮在微生物作用下轉變為硝態氮和亞硝態氮,二者均為強化學致癌物質亞硝基化合物的前體物質,有致癌、致突變、致畸的性質,對人體危害十分嚴重。因為氨氮污染的種種危害和出水排放標準的不斷提高,高濃度氨氮廢水的處理受到了社會各界的重視。在高濃度氨氮廢水處理技術的研究、開發和應用中涌現了一大批行之有效的處理工藝,這些脫氮技術可分為物理化學脫氮技術和生物脫氮技術兩大類。
1 高濃度氨氮廢水處理的現狀
1.1 物理化學脫氮技術
目前我國常用的物化法脫氮技術主要和氏有吹脫法、折點加氯法、選擇性離子交換法、化學沉澱法等。
1.1.1 吹脫法。吹脫法是通過向廢水中加入鹼調節pH值,使水中離子氨(NH4+)轉為游離氨(喚毀NH3),再通入蒸汽或空氣進行吹脫,將廢水中氨轉化為氣相,從而達到去除氨氮的目的。一般採用NaOH或CaO調節廢水pH,採用冷卻塔作為吹脫裝置。吹脫法操作靈活,佔地面積小,脫氮效率高,對於處理濃度較高的氨氮廢水得到了較為廣泛的推廣和使用。但吹脫法也存在一些問題,比如冬季(低溫)氨吹脫效率不高;若以石灰調節pH,易在吹脫塔內形成水垢;逸出的氨會污染空氣,形成二次污染。
1.1.2 折點加氯法。折點加氯法是向廢水中投加足量氯氣,使水中離子氨(NH4+)氧化成氮氣的廢水脫氮技術。其化學反應式為:
NH4++1.5HClO→0.5N2↑+1.5H2O+2.5H++1.5Cl-(1-1)
在折點加氯法中,余氯濃度和殘留氨氮濃度與氯氣、氨氮質量之比有關。最佳理論投氯量(以Cl2計)與氨氮的質量之比為7.6:1。折點加氯法對於氨氮濃度低的廢水來說比較經濟適用,常常作為廢水深度處理的一個步驟連接在其他脫氮工藝之後。
1.1.3 化學沉澱法。化學沉澱法中應用較多的是磷酸銨鎂沉澱法,它是向廢水中投加磷酸鹽和氧化鎂,使氨形成磷酸銨鎂沉澱而被去除的廢水脫氮技術。其化學反應式為:
NH4++Mg2++PO43-→MgNH4PO4•6H2O↓ (1-2)
化學沉澱法工藝簡單、效率高,但投加葯劑量大,從而致使處理成本較高。另外,產生的磷酸銨鎂容易造成二次污染。研究開發磷酸銨鎂的回用和綜合利用技術,對於磷酸銨鎂沉澱法在高濃度氨氮廢水處理工程中的應用具有重要意義。
1.2 生物脫氮技術
生物脫氮技術是利用微生物的代謝作用使廢水中的氨氮轉化為氮氣從水體中逸出。氨氮的去除過程主要包括兩個步驟:硝化作用和反硝化作用。
硝化作用。包括兩個基本的反應步驟:(1)由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽(NO2-)的反應;(2)由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽(NO3-)的反應。硝化作用過程需要在好氧條件下進行,並且以氧作為電子受體。其反應方程式如下:
亞硝化反應:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+ (1-3)
硝化反應:2NO2-+2O2→2NO3- (1-4)
反硝化作用。將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成氮氣的過程。反應過程中反硝化菌利用各種有機基質作為電子受體,以硝酸鹽作為電子受體而進行缺氧呼吸。
硝化菌是好氧、自養菌,反硝化菌是兼性、異養菌,因此硝化反應和反硝化反應實現的環境條件不同。現行的生物脫氮工藝一般是將缺氧(厭氧)和好氧區分開,如A/O工藝和A/A/O工藝,氨氮在好氧區被亞硝化菌和硝化菌氧化成亞硝態氮和硝態氮,然後將混合液迴流到前置缺氧段;在缺氧條件下,亞硝態氮和硝態氮被反硝化菌還原為氮氣,達到脫氮目的。另一種工藝是後置反硝化工藝,即把反硝化反應器放在硝化反應器之後,因混合液中缺乏有機物,一般需人工投加碳源。
2 高濃度氨氮廢水處理的未來發展
2.1 研究組合式的脫氮技術
物理化學脫氮技術和生物脫氮技術各自有其優勢及局限性。組合式處理技術就是把兩種及兩種以上的處理方法結合起來對高濃度氨氮廢水進行綜合處理。例如,當污水中氨氮濃度較高而營養物質較少時,先對高濃度氨氮污水進行吹托,可以提高去除效率;在低濃度條件下進行吸附可以減少吸附劑的用量和再生次數,提高出水水質。也可用生物法作後續處理,通過前面的吹脫處理,降低氨氮的濃度後,可減輕氨氮對微生物的抑製作用,降低營養物的投加量,提高出水水質。
2.2 對現有處理技術進行改進研究
現有的高濃度氨氮廢水處理工藝還有改進的潛力,應開展對現有工藝的改進研究。比如吹脫法中,可通過試驗考察各個處理因素(pH值、溫度、鼓風量、吹托時間等)對處理結果的影響,根據試驗結果分析得到最佳工藝參數,並對現有的氨吹脫設備進行改造。磷酸銨鎂沉澱法中,通過試驗選定沉澱效果最好的組合葯劑,確定其最佳反應條件,並對磷酸銨鎂晶體中營養物質的緩釋性能和磷酸銨鎂的循環性能進行研究。
2.3 研究和發展新型脫氮技術
操作簡便、處理性能穩定高效、運行費用低廉、能實現氨氮回收利用的處理技術是高濃度氨氮廢水處理的發展方向。物理化學脫氮技術方面,國內外研究者對超聲技術、電化學法、微波技術、高級氧化技術處理高濃度氨氮廢水進行了研究,部分工藝已有工程實例且取得了良好的處理效果。生物脫氮技術方面,隨著生物學機理的深入揭示和相關學科的發展和滲透,為高濃度氨氮廢水的高效生物脫氮提供了可能的途徑,發展出了一些新型的脫氮工藝,包括短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝和好氧反硝化工藝等。
3 結語
高濃度氨氮廢水對環境具有很大的危害性。目前,針對高濃度氨氮廢水的處理技術雖然眾多,且各具特點,但仍存在一定的局限性。操作簡便、處理性能穩定高效、運行費用低廉、能實現氨氮回收利用的處理技術是高濃度氨氮廢水處理的發展方向。
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『伍』 水污染現狀
水污染又稱水體污染,是由有害化學物質造成水的使用價值降低或喪失,污染環境的水。污水中的酸,鹼,氧化劑,以及銅,鎘,汞,砷等化合物,苯,二氯乙烷,乙二醇等有機毒物,會毒死水生生物,影響飲用水源,風景區景觀。
污水中的有機物被微生物分解時消耗水中的氧,影響水生生物的生命,水中溶解氧耗盡後,有機物進行厭迅枝氧分解,產生硫化氫,硫醇等難聞氣體,使水質進一步惡化,各種污染物進入水體,其數量超過水體自凈能力的現象。
水污染即水體因某種物質的介入,而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特徵的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或者破壞生態環境,造成水質惡化的現象。
簡言之凡是在人類活動影響下,水質變化朝著水質惡化方面發展的現象,統稱為水污染。而不論其是否影響使用程度,只要畝旦敏一旦發生,即為污染。
工業廢水為水域的重要污染源,具有量大、面廣、成分復雜、不易凈化、難處理等特點。農業污染源包括牲畜糞便、農葯、化肥等。農葯污水中,一是有機質、植物營養物及病原微生物含量高,二是農葯、化肥含量高。
生活污染源主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等,多為無毒的無機鹽類,生活污水中含氮、磷、硫多,致病細菌多。水污染主要是由人類活動產遲拆生的污染物造成,它包括工業污染源,農業污染源和生活污染源三大部分。
『陸』 環境工程城市污水處理現狀和方法
隨著城市的加快發展,各種建設層出不窮,城市中居民生活品質的提高了污水製造量,城市污水影響了城市環境,城市環境與居民日常生活密切相關,通過改善污水處理,提高居民生活環境,在環境工程的建設中,對於城市中污水處理要加大重視。良好的處理城市污水是環境工程中的一大難題,環境工程毀山需要對城市污水進行准確的分析,提出適合於處理城市污水的州散辦法,才能有效解決城市污水問題。基於此,文章簡要分析了如今環境工程城市污水處理存在的現狀,隨後從四個方面分析了環境工程中城市污水處理的方式,以此來共相關人士參考交流。
城市污水與居民生活息息相關,為了提高居民生活質量,有效的解決城市污水問題是環境工程的主要工作目標。隨著城市建設規模的擴大,城市中水資源受到了各種物質的污染,水污染直接影響了居民的用水與健康,為了妥善解決城市中污水問題,要先對污水問題進行分析,然後制定合理的污水處理方案。在環境工程處理城市污水的過程中,要確保因地制宜與符合環保生態目標。1如今環境工程城市冊余氏污水處理存在的現狀1.1現存環境工程城市污水處理問題水資源是人類生存最重要的資源之一,隨著水資源日益污染嚴重,城市污水處理問題油然而生。在小規模的城市中,垃圾滲濾液會給城市水資源造成很大的污染,對於這方面的內容,在污水處理過程中是不容忽視的。小城鎮中污水處理廠比較小,污水廠在處理污水時,通常採用的是直接將污水排放到垃圾滲濾液中,這種方法是直接污染了城市水資源,對水的污染還是比較嚴重,基於這種情況,對於小城鎮中的污水處理廠建立位置,需要進行慎重合理的選擇,要綜合考慮垃圾滲濾液與水污染之間的關系。污水處理廠中還存在很多問題,污水處理廠主要是為了處理城市污水而建立的,污水排放經過處理,但是在處理的過程中,層層過濾,水經過了很多流程,但是這些流程在長時間的使用過程中,已經積攢了很多泥污,導致水在污水處理廠會受到二次污染,因此對於污水處理廠必須加以改善[1]。1.2環境工程中城市污水處理的不足方面環境工程中,污水處理方面還有很多不足,在城市發展中,水污染的種類變多了,而污水處理的方式還是一樣,這樣就導致了污水不能有效的處理,在污水處理中還面臨著一下幾種問題:1、處理城市污水的資金短缺,為保障居民生活用水的正常,污水處理系統是最基本的設施,能夠很大力度改善城市環境,有效提高居民用水質量,減少城市中水污染情況,但是以目前的情況來看,城市污水處理的資金不足,導致城市污水處理系統設施不完善,污水處理的效果不是很好,在技術方面還是原來的處理方式,無法引進新的處理技術,與先進的處理設施。
2、在污水排水系統中,模式單一,進行污水處理時有很大的局限性。城市中處理污水的排水系統一般是直接將污水排出去,而不考慮雨水的問題,在處理過程中,不能良好的利於雨水資源,通過排水系統,直接將兩者同時排出城市,這樣的處理模式會導致污水在處理過程中再受到雨水的污染。3、對於污水處理系統沒有合理的規劃,現如今使用的污水處理系統是參考不同地區的城市規模與用水指標,在根據《城市給水工程規劃規范》,對歷史用水的綜合數據制定污水處理系統的章程,但是這種方法制定出來的排水系統是不準確的,數據范圍較大,與城市的實際污水處理情況不相符,也沒有結合城市中污水處理設施的真實情況[2]。
1.3處理環境工程中城市污水缺少的專業性人才處理污水的環境工程中,需要專業的人才與技術的支持,但是目前來看,處理污水的專業人員不多,污水處理技術落後,只要提高城市污水處理人員的專業性,才能合理根據城市不同制定合理的處理方案,在面對污水處理問題時,專業的人才也能及時想到有效的解決辦法。現如今,在小城鎮中,污水處理的工作人員使用的還是傳統的處理方案與技術,工作人員的專業能力還不足,落後的管理觀念也關繫到污水處理的有效性,因為污水處理人員的專業性不強,導致整個城市的污水處理效果相對滯後。對於這種情況的出現,污水處理廠需要對的員工進行專業培訓,引進新的技術,合理的利用人才,通過解決人才問題提高污水處理的效率[3]。2環境工程中城市污水處理的方式2.1環境工程中城市污水的二次利用地球上能供給人類的水資源是有限的,對於水資源短缺的問題,為了有效解決,就需要對水資源進行二次利用,因為水資源二次利用效率低下,導致水資源無法良好利用,增加了污水排放量,造成水資源短缺等問題。基於此,環境工程就要考慮水資源二次利用的問題,採取科學有效的策略解決城市水資源短缺與再次利用問題。通過有效的污水處理,進而達到水資源再生,但入如果經過污水處理之後,水資源還不能二次利用,那麼環境工程處理城市污水就失去了有效利用水資源的意義。對於水資源二次利用的問題,需要專業人員繼續專研,研發新的污水處理技術,因為在城市中,很多居民對水資源二次利用有很大的誤解,對於此應該改變居民的傳統思維模式,提高對水資源二次利用的知識,讓居民對水資源再次利用有一定的了解,對於目前水資源二次利用問題的解決也是一種很好的方式。2.2對於城市污水處理廠進行合理的建設在環境工程處理污水的過程中,對於污水處理廠合理的建設是很重要的,在以往污水處理廠的建設中,有關部門考慮問題單一,對於污水處理廠建設的位置是否合理考慮不周。在傳統的建設污水處理廠過程中,都會選擇建設在城市下游或者是遠離城市的偏遠地區,要依靠管網攔截和重力流動才能將城市污水流到污水處理廠,在此過程中,污水處理需要經過很多的程序,才能進行處理。對於這種情況,城市應該改變污水處理的布局,在排放方式上選擇分散式小型排放,依據就近原則,在布局上合理的利用,實現污水處理最有效的方式,通過對污水處理廠有效建設,很大程度上完善了污水處理布局問題。對於建設污水處理廠,不能因為資金問題導致污水處理廠設施不完善,處理技術落後等,這些很大程度上影響了污水處理的最終效果[4]。2.3完善處理城市中污水設施污水處理有效性受到多方面的影響,在很多城鎮中污水處理設施都不完善,環境工程很多方面有待改進,對於提供完善的城市污水處理設施,需要在資金方面有足夠的支持,為了改進現在設施中存在的問題,有關部門對於資金的支持是非常重要的,根據城市發展,拓寬污水處理的融資渠道,針對現階段融資渠道的不足加以改正,制定出合理的融資方案,資金充足是污水處理廠正常運營的重要支持。污水處理設施陳舊會導致污水處理效率降低,污水處理不達標等問題,在排污水管道中,可能會造成水管堵塞,不能進行日常的污水排放,城市中污水處理設施陳舊落後等問題,都需要有關部門重視,對於污水處理設施加強管理。3結語在污水問題越來越突出的情況下,城市工程中城市污水處理的難度也在逐漸增加,為了城市中的污水得到更好的處理,要合理的利用新技術,制定適宜的污水處理策略。城市污水的處理時城市綜合實力的體現,雖然目前城市污水取得了良好效果,同時也暴露了更多的問題,城市工程需要經過不斷的研究與發展,符合城市環境的基本要求,提升城市工程的整體服務質量。
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『柒』 印染廢水國內外研究現狀
基於印染廢水排放的現狀與特點,介紹了國內外在印染廢水處理方面的研究現狀與發展狀況。著重分析了其物化處理法以及生物處理法。研究了單一處理印染廢水方法得優缺點,提出多種方法聯合作用是目前發展趨勢。
0 .引言
紡織工業是中國重要的傳統工業之一。在工業廢水中,印染廢水所佔的比例較大,國內印染企業每年排放污水6.5×10 8t,占整個紡織工業廢水排放量的80%。印染工業是中國主要的工業污染之一和排污大戶,是治理難度較大的工業廢水之一。因其有機物含量高、成分復雜、色度深、水質變化大而成為國內外公認的難處理的工業廢水之一。隨著染料工業的迅速發展,目前使用的染料已達數萬種。PVA漿料、人造絲皂化物以及大量新型助劑的廣泛應用,使大量難降解的有機化合物進入廢水,印染廢水向著抗氧化、抗生物降解的方向發展,從而增加了廢水處理的難度及其處理費用。
1.國內外研究現狀
紡織印染工業是最大的污染源和水資源消耗者之一。印染廢水主要來源於印染加工的預處理(又叫漂煉,含退漿、煮煉、漂白、絲光等操作)、染色、印花、整理四道工序,預處理工序分別排出退漿、煮煉、漂白和絲光等四股廢水,而染色、印花、整理等工序則分別排出染色廢水、印花廢水和整理廢水。印染廢水的水質隨採用的纖維種類、染料和漿料的不同而水質變化很大。一般印染廢水pH值為6~10,COD為400 mg/L~1 800mg/L,BOD5為150 mg/L~600 mg/L,SS為100 mg/L~200 mg/L,色度100倍~400倍。印染廢水一般呈鹼性,廢水有機污染物較高,色度高,可生化性較差。印染過程排放大量廢水,嚴重的污染著環境,處理與凈化難度大 。
針對上述印染廢水存在的問題,為了提高廢水的可生化性,為後續好氧處理創造良好的條件,提高處理效果,近年來,在面臨上述問題的情況下,提出了幾種處理新工藝:a)厭氧一好氧一生物炭吸附;b)水解酸化一生物接觸氧化一沉澱一氣浮。厭氧法對染料中的偶氮基、蒽醌基、三苯甲烷基都可降解,對印染廢水厭氧或酸化處理可使原水中的難降解的大分子有機物開環或斷鏈,使其轉化為容易被生化降解的簡單結構的小分子有機物,提高廢水的可生化性,為後續好氧處理創造良好的條件,提高好氧處理效率。上述工藝逐漸在國內外得到應用。
2.印染廢水處理方法
2.1物化處理法
有機染料化學性質穩定、難以降解的化學品,一般的物化處理法,達不到對含染料廢水進行有效脫色的目的。至今所報道的較為有效的物化法,主要有輻射法、吸附一萃取法、磁分離法、混凝沉降法和氧化法。
a)輻射法—— 近年來,輻射法處理染料廢水得到了較大發展。Solpan等採用β射線輻射法對活性染料進行脫色和降解研究。Momani等採用遠紫外光解法進行了研究,但結果顯示,這種技術只能作為廢水生物處理的一個預處理手段 ;
b)吸附萃取法——20世紀70年代以來,工業廢水處理中,吸附法主要應用預處理和深度處理,活性炭和樹脂等是常用的吸附劑,但其缺點是成本高,需要再生。因此,改進成本的關鍵是低成本吸附劑的研製,這方面近年來已取得了較大進展。Sanghi等認為一些生物可降解的、低成本的甚至是廢棄物都是有效的吸附劑。閻存仙研究了粉煤灰對各種染料的脫色能力。Qodah採用頁岩油灰處理活性染料廢水,效果良好;
c)混凝沉降法——混凝沉降是處理染料廢水常用的方法之一,是迄今為止屬於工藝上比較成熟、處理效果比較穩定的染料廢水處理方法。目前得到普遍認可的混凝機理由壓縮雙層、電中和、橋聯作用和網捕作用。
2.2 生物處理法
生物處理法分為好氧法、厭氧法和缺氧法。近年來,採用厭氧法處理印染廢水越來越多的收到人們的關注。一些研究表明,好氧法和厭氧法由於能夠優勢互補,當它們同時應用,許多不能或難以氧化的有機染料,在不同程度上是能夠部分厭氧降解的。w等採用厭氧/好氧共代謝原理,研製了一個分6步走的序列氧化一還原批反應器。
a)活性污泥法——活性污泥法是目前使用最多的一種方法,有推流式活性污泥法、表面曝氣池等。活性污泥法具有投資相對較低、效果較好等優點同;
b)厭氧、好氧順序處理法——如果紡織廢水在厭氧反應器預處理後進行好氧處理,色度、AOX(吸附性有機鹵素化合物)和重金屬的去除都比僅採用好氧法好,因為一些降解更適宜發生在厭氧(或還原)條件下,而其他一些階段則適宜在好氧(氧化)條件下進行。二者結合可以取得好的效果。厭氧條件下,偶氮染料的偶氮鍵斷裂產生胺,但胺在厭氧條件下不能降解,只能在好氧條件下降解。為了創造厭氧條件反應器可採用如UASB反應器。實驗室規模的厭氧/好氧反應器:脫色率96%,COD去除率90%。某些情況下,厭氧生物反應器中的生物可被一些化合物如蒽醌染料抑制,如發生此類問題,可在厭氧反應器中加入顆粒活性碳解毒;
c)氧化溝——A.C.J.KooT等設計出一種低有機負荷曝氣系統,其耐沖擊負荷,產生污泥量少,操作簡便,BOD5、COD去除率分別為95%~98%和90%~95%,且投資費用低;
d)膜生物反應器——生物反應器是近年來發展起來的一種新型的處理技術。然而,由於膜易堵塞且製造費用高,這種技術要在水處理領域全面推廣還有一定困難。不過,隨著材料科學的發展,膜製造技術的進步會大大提高膜的質量,降低膜的製造成本,再加上工藝的改進,膜生物反應器的應用范圍將越來越廣。
2.3 物化一生化法
採用單一的物化法或生物處理法處理有機染料廢水,雖然有其各自的優點,但缺點也很明顯,研究人員開始嘗試將物化法和生化法聯合起來,目前已取得了良好的效果。許玉東針對毛巾廠印染廢水的水質特點(水量小、污染物含量高、濃度波動幅度大、偏鹼性、色度高和難生化),採用厭氧折流板反應池一生物接觸氧化池一 昆凝沉澱一沙濾池處理工藝進行處理後,排放水質可達一級標准。盧平等在傳統處理工藝的基礎上,採用水解酸化一接觸氧化法處理印染廢水,試驗表明,該工藝流程簡單,處理效果好,出水水質穩定。
3 .結語
綜上所述,目前單一的處理工藝很難達到要求,需對不同處理工藝進行優化組合。因此,對廢水處理系統來說,開發不同工藝的有效組合,研究高效、經濟、節能的反應器將是印染廢水處理工藝研究的主要內容和發展方向。尤其是對於嚴重缺水省份,自然降水很少,隨著工業農業的發展,用水量越來越大,由於超采地下水,使地下水水位逐年下降。水資源的減少,已經成為制約城市社會經濟發展的重要因素。印染行業是用水大戶,因此,搞好印染行業的廢水處理和節水工作,減少用水量和廢水排放量,提高廢水循環利用率具有十分重要的意義。
『捌』 焦化廢水深度處理研究現狀
焦化廢水主要是焦化廠在煤氣化、液化、煉焦過程中所產生的廢水,此種廢水中含有大量的有毒、難降解的有機物是一種較難處理的有機廢水。目前主要採用以下方法對焦化廢水進行處理:首先利用常規方法對廢水進行預處理、然後利用生化方法對預處理廢水進行二次處理。
但是,經過上述過程處理後的焦化廢水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍然無法達標。針對焦化廢水組成復雜、難於處理、經傳統方法處理後無法達標排放這種狀況,綜合了近幾年來國內外有關焦化廢水處理方面的大量的研究成果,系統地介紹了焦化廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法的優缺點,列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足,並指出了焦化廢水處理技術今後的發展方向。
焦化廢水主要是指在煤煉焦、煤氣凈化、化工產品回收和化工產品精製過程中產生的廢水。由於受原煤性質、產品回收、生產工藝等多種因素的影響,導致廢水成分異常復雜。焦化廢水中所含有機物主要以酚類化合物為主,其含量達到有機物總量的一半以上,剩餘有機化合物主要為含硫、氧、氮的雜環有機化合物以及多環芳香族有機化合物等。
焦化廢水以其排放量大、成分復雜、處理困難等特點使焦化廢水極難再循環利用或者達標排放。因此,降低焦化廢水中的污染物濃度,提高廢水的循環利用率是亟待解決的問題。
隨著人們環保意識的加強和國家對環保問題的重視,中國環境保護部於2012年6月頒布了《煉焦化學工業污染物排放標准》(GB16171-2012),該標准除對廢水中主要污染物給出了更為嚴格的排放標准,而且在原標准基礎上增加了苯、苯並芘、多環芳烴以及總氮等化合物的排放指標,該標准同時也對單位產品的排水量做了更為嚴格的要求,開發研究新型、高效能、低成本的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進提高廢水處理效果使其能夠達標排放是目前亟待解決的問題。
多年以來,雖然前人已做了大量關於焦化廢水處理的基礎研究工作,但是由於焦化廢水排放量大,水中污染物種類多且有些污染物難於生物降解而使得焦化廢水處理至今為止仍未有突破性的研究進展。因此研究並開發一種高效能、低成本、處理效果好的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進是今後焦化廢水處理研究的重點。
本文對廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法進行了分析對比,並列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足,同時指出了今後焦化廢水處理技術的發展方向。
1 焦化廢水深度處理技術
1.1 物理化學法
1.1.1 混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用電中和原理對焦化廢水進行處理,具體處理過程如下:將混凝劑在一定條件下定量投入到焦化廢水中,廢水中的帶電物質與混凝劑發生電中和形成大顆粒膠團,而後經過進一步的沉澱使焦化廢水得以凈化處理。
盧建杭、王紅斌等開發出了針對上海寶鋼集團下屬焦化廠焦化廢水專用的混凝劑——M180,用於處理上海寶鋼焦化廠 A/O 生化池出水,通過實驗發現在 pH 值為 6.0~6.5、混凝劑投加量為 300mg/L時,專用混凝劑對焦化廢水的 COD、色度、CN等指標有良好的處理效果,並且在實驗過程中還發現進水水質的波動對專用混凝劑處理效能的影響很小。
周靜和李素芹研製出了一種新型的復合絮凝劑——PFASSB,並將其與 PFS、PAC 和 PFAC 進行對比研究,考察了 PFS、PAC、PFAC 以及新型新型絮凝劑 PFASSB 對焦化廢水 COD、濁度等的處理效果。
通過實驗結果發現,在相同的條件下新型復合絮凝劑對焦化廢水的處理效果明顯優於 PAC、PFS和 PFAC,並且新型絮凝劑的用量明顯比其他絮凝劑的用量低;當廢水 PH 為 8,新型絮凝劑投加量在 10 mg/L 時,經過絮凝處理後的出水 SS<70 mg/L,CODcr<150 mg/L。
鄭義、張琢等研究對比了硫酸鋁、聚合硫酸鐵和聚丙烯醯胺對焦化廠生化池出水的處理效果,並將其組合搭配,考察了它們聯合處理焦化廢水的能力。通過實驗發現,將聚合硫酸鐵與聚丙烯醯胺組合處理焦化廢水,處理效果明顯優於各混凝劑單獨使用時的處理效果;當 pH 為 5,投加量為聚合硫酸鐵 40 mg/L、聚丙烯醯胺 6 mg/L 時,組合混凝劑對焦化廢水處理效果最佳,此時處理後廢水出水色度為 70 倍,COD 為 68 mg/L,去除率分別達到了73.08%、62.22%。
通過以上分析發現,混凝沉澱法對焦化廢水色度,COD 等指標的去除效果較好,處理後的焦化廢水可實現達標排放。但是,使用混凝沉澱法對焦化廢水進行深度處理的過程中會產生大量的固體沉渣,而且這種固體沉澱物較難處理會對環境造成新的污染,並且採用混凝沉澱的方法處理焦化廢水需要對沉澱池入水以及出水調節 pH 值,而且混凝劑需要人工投加操作較為復雜,經過處理後的廢水只能外排無法實現達標回用。
1.1.2 吸附法
吸附法處理焦化廢水主要是利用吸附劑為比表面積較大的多孔類物質,對大分子有機物、油類物質、以及部分固體懸浮物等污染物具有良好的吸附性能,吸附劑在對焦化廢水吸附處理後經過沉澱得以分離。
周靜、李素芹等採用粉煤灰作為吸附劑,對焦化廢水生化出水中的氨氮進行深度處理,通過實驗對葯劑投加量、pH 值、吸附時間三個主要影響因素進行了考察。實驗結果表明:當廢水 pH 為 5,粉煤灰投加量為 150 g/L、生石灰投加量為 2.5 g/L,吸附時間為 1 h 時,焦化廢水中的氨氮含量由 77.67 mg/L降到了 25 mg/L 以下,氨氮去除率達到 70%以上。
王紅梅、鄭振暉利用改性膨潤土對焦化廢水生化出水進行深度處理。通過實驗結果發現:當焦化廢水 pH 在8.0~10.0,改性膨潤土投加量為 1 200~1 500 mg/L 時,焦化廢水脫色率達到 65%以上,氰化物、CODcr的去除率也分別達到了31%和26.5%。
孫寶東、馬雁林對南京鋼鐵聯合有限公司的兩座焦化廢水處理站進行技術改進,通過在原處理站基礎上增加活性炭過濾裝置,並對原有的操作方法進行改進。通過活性炭過濾裝置改進後,南京鋼鐵聯合有限公司焦化廢水處理站出水由原來的國家二級標准提升到了國家一級排放標准,並且通過改進操作方法使廢水處理站的運行成本得以降低,活性炭的使用壽命得以延長。
李茂、韓永忠等採用樹脂吸附和 Fenton 氧化的組合工藝處理高濃度的焦化廢水。通過實驗發現:當吸附樹脂與 Fenton 試劑在最佳的工作條件下時,焦化廢水中酚類有機化合物去除率幾乎可達100%,COD 的去除率達到 74.82%,並且經過樹脂吸附和Fenton氧化的組合工藝處理過的高濃度焦化廢水可生化性也有很大的提高。
張昌鳴等利用粉煤灰作為吸附劑對山西焦化集團有限公司下屬焦化廠的焦化廢水生化出水進行深度處理。當粉煤灰用量為 17.47 g/L 時,焦化廢水處理效果較好,除氨氮含量偏高外廢水中 COD、色度、油、硫化物、氰化物、揮發酚等污染物含量均達到國家排放標准。吸附後的粉煤灰可以燒磚或築路進行再利用。採用粉煤灰吸附處理焦化廢水,體現了以廢治廢的環保理念。
以活性炭作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理,廢水處理效果較好,處理後的廢水可達標排放,但是由於活性炭價格較高再生困難使得廢水處理成本較高,目前絕大多數企業以棄之不用。而以粉煤灰作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理,處理效果較好,吸附後的粉煤灰仍可進行燒磚築路等再利用對其品質不會產生影響,並且利用粉煤灰作為吸附劑處理焦化廢實現了廢物再利用符合當前國家綠色化工循環利用的政策。
1.1.3 化學沉澱法
採用化學沉澱的方法不僅使廢水中氨氮含量達到了國家的排放標准,同時也間接的提高了廢水的可生化性。但是,目前化學沉澱的方法處理焦化廢水的研究較少,技術還不成熟無法實現工業化
應用。
1.2 氧化法
1.2.1 Fenton 氧化法
Fenton 試劑通過將焦化廢水中難降解大分子有機物氧化分解成小分子有機物,降低了焦化廢水的COD 值和色度,同時在一定程度上提高了焦化廢水的可生化性,使焦化廢水得到較好的處理。
1.2.2 臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有強烈的親電子或親質子性以及極強的氧化活性,臭氧可將焦化廢水中的大分子有機物等物質氧化分解。臭氧氧化技術具有氧化能力強、反應速度快、處理效率高、不受溫度影響、不產生污泥等特點。
2 結 論
近年來,隨著國家對環保問題的的日益重視以及國民環保意識的不斷提高,廢水的排放標准也變得更為嚴格。各國學者經過不斷的探索研究出了一些新的焦化廢水處理技術,如:電化學氧化技術、光催化氧化技術、膜技術等。
這些技術對焦化廢水中的污染物處理的較為徹底且不會產生二次污染,但是這些技術投資成本和運行成本較高並且很多仍處於理論研究和實驗室研究階段,較難實現大規模工業化應用。因此在深人研究焦化廢水先進處理技術的同時,我們也應該充分發掘現有技術的優點,對現有技術進行優化改良提高其處理效能。
通過以上分析可以發現粉煤灰吸附效果較好且符合國家以廢治廢的環保節能政策,並且膜技術也已在部分工廠中應用並取得了較好的效果,採用粉煤灰吸附預先對焦化廢水進行預處理除去廢水中大部分有機物減輕膜過濾的負擔提高其使用壽命降低處理成本,將粉煤灰吸附技術與膜技術協同作用處理焦化廢水應是今後焦化廢水處理回用的研究重點。
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