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现污水处理的半透膜

发布时间:2023-05-18 22:38:40

① 市政污水处理是用反渗透膜还是超滤

反渗透膜,是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透性膜,一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素摸、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5-10nm之间,透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好,而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有亲水基因,因而水的透过速度相对较快。
反渗透原理超滤膜,是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的唯恐过滤膜。在膜的一侧施以适当压力,就能过筛出小于孔径的溶质分子,以分离量大与500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10微米的颗粒。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化。
超滤原理
反渗透膜具有以下特征:
(1) 在高流速下应具有高效脱盐率
(2) 具有高机械强度和使用寿命
(3)能在较低操作压力下发挥功能
(4)能耐受化学和生化作用的影响
(5) 受PH值、温度等因素影响较小
(6)制作原料来源容易、加工简便、成本低廉
超滤膜的应用特性:
(1)在超滤过程中不会发生质的变化,可以在常温下 稳定运行
(2)设备结构精巧、占地面积小、易于操作
(3) 设备分离过程、设备自动化程度高
(4) 能将不同的分子量物质进行分类处理
(5)对水质的适应力强、应用范围广
反渗透的应用范围
电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等行业,在海水及苦咸水谈化,锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备,饮用纯净水、废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。
超滤膜的应用范围
纯水于超纯水制备工艺中作为反渗透预处理与超纯水的终端处理,工业用水中用 于分离细菌、热源、胶体、悬浮杂质及大分子有机物;饮用水、矿泉水净化;发酵、酶制剂工业;制药工业的浓缩、纯化与澄清;果汁浓缩、分离;大豆、乳品、制糖工业、酒类、茶汁、醋等的分离、浓缩与澄清;工业废水与生活污水的净水与回收,电泳漆的回收

② 污水处理的基本方法

针对于现阶段的污水处理,总结出以下几点方法。

1、物理法

物理法污水处理就是利用物理作用,分离污水中主要呈悬浮状态的污染物,在处理过程中不改变水的化学性质。

⑴沉淀(重力分离)

污水流入池内由于流速降低,污水中的固体物质在中立的作用下进行沉淀,而使固体物质与水分离。

这种工艺分离效果好,简单易行,应用广泛,如污水处理厂的沉砂池和沉淀池。沉砂池主要去除污水中密度较大的固体颗粒物,沉淀池则主要用于去除污水中大量的呈颗粒状的悬浮固体。

⑵筛选(截流)

利用筛滤介质截流污水中的悬浮物。属于砂滤处理的设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机(后两种主要用于污泥脱水)等。

⑶气浮(上浮)

对一些相对密度接近于水的细微颗粒,因其自重难于在水中下沉或上浮,可采用气浮装置。此法将空气打入污水中,并使其以微小气泡的形势由水中析出,污水中密度 近于水的微小颗粒状污染杂质(如乳化油)黏附到气泡上,并随气泡升至水面,形成泡沫浮渣而去除。根据空气打入方式的不同,气浮设备有加压溶汽气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为提高气浮效果,有时需要向污水中投加混凝剂。

⑷离心与旋流分离

使含有悬浮固体或乳化油的污水,由于悬浮固体和废水的质量不同,受到的离心力也不同,质量大的悬浮固体被抛甩到污水外侧,这样就可使悬浮固体和污水分别通过各自的排出口排出设备之外,从而使污水得以净化。

2.化学法

污水的化学处理方法就是向污水投加化学物质,利用化学反应来分离回收污水中的污染物,或是其转化为无害物质。属于化学处理法的有以下几种。

⑴混凝法

混凝法是向污水中投加一定量的药剂,经过脱稳、架桥等反应过程,使污水中的污染物凝聚并沉降。水中呈胶体状态的污染物质通常带有负电荷,胶体颗粒之间互相排 斥形成稳定的混合液,若水中带有相反电荷的电解质(混凝剂)可使污水中的胶体颗粒改变为呈电中性,并在分子引力作用下,凝聚成大颗粒下沉。

⑵中和法

用化学方法消除污水中过量的酸和碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和法。处理含酸污水以碱作为中和剂,处理含碱污水以酸作为中和剂,也可以吹入含 CO2的烟道气进行中和。酸和碱均指无机酸和无机碱,一般依照“以废制废”的原则,亦可采用药剂中和处理,可以连续进行,也可间歇进行。

⑶氧化还原法

污水中呈溶解状态的有机物和无机物,在投加氧化剂和还原剂后,由于电子的迁移而发生氧化和还原作用形成无害的物质。常用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、漂白 粉、臭氧、氯气等,氧化法多用于处理含氰含酚废水。常用的还原剂则有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等,还原法多用于处理含铬、含汞废水。

⑷电解法

在废水中插入电极并通过电流,则在阴极板上接受电子。在水的电解过程中,阳极上产生氧气,阴极上产生氢气。上述综合过程使阳极上发生氧化作用,在阴极上发生还原作用。目前电解法主要用于处理含铬及含氰废水。

⑸吸附法

污水吸附处理主要是利用固体物质表面对污水中污染物质的吸附,吸附可分为物理吸附和生物吸附等。 物理吸附是吸附剂和吸附质之间在分子力作用下产生的,不产生 化学变化,而化学吸附法则使吸附剂和吸附质在化学键力作用下起吸附作用的,因此化学吸附选择性较强。此外,在生物作用下也可产生生物吸附。在污水处理中常 用的吸附剂有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。

⑹化学沉淀法

向污水中投加某种化学药剂,使它和某些溶解物质产生反应,生成难溶盐沉淀下来。多用于处理含重金属离子的工业废水。

离子交换

离子交换法在污水处理中应用较广。使用的离子交换剂分为无机离子交换法(天然沸石和合成沸石)、有机离子交换树脂(强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强 碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂、鳌和树脂等)。采用离子交换法处理污水时,必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的,这主要取决于各 种离子对该种树脂亲和力的大小,又称选择性的大小,另外还要考虑到树脂的再生方法等。

⑻膜分离法

渗析、电渗析、超滤、微滤、反渗透等通过一种特殊的半渗透膜分离水中的离子和分子的技术,统称为膜分离法。电渗析法主要用于水的脱盐,回收某些金属离子等。 反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用,他分离的溶质粒径小,除盐率高,所需的工作压力大;超滤所用的材质和反渗透相同,但超滤是筛滤作用,分离溶质 粒径大,透水率高,除盐率低,工作压力小。

3、生物法

污水的生物膜法就是采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有机污染物被降解并转化为无害物质,使污水得以净化。

生物处理法可分为好氧处理法和厌氧处理法两类。前者处理效率高,效果好,使用广泛,是生物处理的主要方法。属于生物处理法的工艺有以下几种。

⑴活性污泥法

是当前应用最广泛的一种生物处理技术。将空气连续鼓入含有大量溶解有机污染物的污水中,经过一段时间,水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝体—活性污 泥,

活性污泥能够吸附水中的有机物,生活污水在活性污泥上的微生物以有机物为食料,获得能量,并不断省长增殖,有机物被分解、去除,使污水得以净化。 一般经曝气池处理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液,经沉淀分离,水被净化排放,沉淀分离后的污泥作为种泥,部分回流到曝气池。活性污泥法自出现以来,经过80多年的演变,出现了各种

活性污泥法的变法,但其原理和工艺过程没有根本性的改变。

(2)普通活性污泥法

这种方法已被广泛使用,是许多污水处理厂的常用工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从曝气池首段引入,呈推流式至曝气池末端流出,此法适用于处理要求高、水质较稳定的污水,但对负荷的变动适应性较弱,后来在此基础上产生了一些改良形式。

⑶多点进水法

为了使槽内有机负荷接近一定值,把污水从几个点分开流入,有利于解决超负荷问题。

⑷吸附再生法

接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质,污泥与水分离后,在曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加污水处理量,有一定的抗击冲击负荷能力。

⑸延时曝气法

污水在曝气池内延长曝气时间,有利于完全氧化,污泥量少,该法适用于小型污水处理厂。

⑹厌氧-缺氧

- 好氧活性污泥法 在常规活性污泥法去除有机污染物的同时,为了能有效的去除氮磷等营养物质,人们把厌氧、缺氧、好氧状况组合到活性污泥法中,使厌氧-缺氧-好氧状况在反应曝气池内同时存在或反复周期实现,形成了厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工艺流程采用厌氧-好氧活性污泥法。

⑺间歇式活性污泥法

污水流至单一反应池中,按时间通过程序控制各过程。在反应池的一个工作周期,运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法适用于中小水量和出水水质较高的场合,有利于自动化控制;通过对运行的调整,该法也可进行除磷脱氮和化学处理,有利于污水回用

③ 油田污水预处理中投加氢氧化钠的作用原理是什么

污水处理技术概述
污水处理技术,就是采用各种方法将污水中所含有的污染物质分离出来,或将其转化为无害和稳定的物质,从而使污水得以净化。
一、污水处理方法的分类
现代的污水处理技术,按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法四大类。
(一)物理法
通过物理作用,以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状的污染物质(包括油膜和油珠),在处理过程中不改变其化学性质。物理法操作简单、经济。常采用的有重力分离法、离心分离法、过滤法及蒸发、结晶法等。
1.重力分离(即沉淀)法
利用污水中呈悬浮状的污染物和水密度不同的原理,借重力沉降(或上浮)作用,使水中悬浮物分离出来。沉淀(或上浮)处理设备有沉砂池、沉淀池和隔油池。
在污水处理与利用方法中,沉淀与上浮法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理污水时,一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质减少生化处理构筑物的处理负荷,而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理,进行泥水分离保证出水水质。
2.过滤法
利用过滤介质截流污水中的悬浮物。过滤介质有钢条、筛网、砂布、塑料、微孔管等,常用的过滤设备有格栅、栅网、微滤机、砂滤机、真空滤机、压滤机等(后两种滤机多用于污泥脱水)。
3.气浮(浮选)
将空气通入污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油)黏附在气泡上,并随气泡上升至水面,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。根据空气打入方式不同,气浮处理方法有加压溶气气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为了提高气浮效果,有时需向污水中投加混凝剂。
4.离心分离法
含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时,由于悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力大小不同而被分离的方法。常用的离心设备按离心力产生的方式可分为两种:由水流本身旋转产生离心力的为旋流分离器,由设备旋转同时也带动液体旋转产生离心力的为离心分离机。
旋流分离器分为压力式和重力式两种。因它具有体积小、单位容积处理能力高的优点,近几十年来广泛用于轧钢污水处理及高浊度河水的预处理。离心机的种类很多,按分离因素分有常速离心机和高速离心机。常速离心机用于分离低浆废水效果可达60%~70%,还可用于沉淀池的沉渣脱水等。高速离心机适用于乳状液的分离,如用于分离羊毛废水,可回收30%~40%的羊毛脂。
(二)化学法
向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的某些污染物质,或使其转化为无害的物质。常用的方法有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原(包括电解)法等。
1.化学沉淀法
向污水中投加某种化学物质,使它与污水中的溶解性物质发生互换反应,生成难溶于水的沉淀物,以降低污水中溶解物质的方法。这种处理法常用于含重金属、氰化物等工业生产污水的处理。按使用沉淀剂的不同,化学沉淀法可分为石灰法(又称氢氧化物沉淀法)、硫化物法和钡盐法。
2.混凝法
向水中投加混凝剂,可使污水中的胶体颗粒失去稳定性,凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可去除污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。该法可用于降低污水的浊度和色度,去除多种高分子物质、有机物、某种重金属毒物(汞、镉、铅)和放射性物质等,也可以去除能够导致富营养化物质如磷等可溶性无机物,此外还能够改善污泥的脱水性能。因此混凝法在工业污水处理中使用得非常广泛,既可作为独立处理工艺,又可与其他处理法配合使用,作为预处理、中间处理或最终处理。目前常采用的混凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、铁盐(主要指硫酸亚铁、三氯化铁及硫酸铁)等。
当单独使用混凝剂不能达到应有净水效果时,为加强混凝过程、节约混凝剂用量,常可同时投加助凝剂。
3.中和法
用于处理酸性废水和碱性废水。向酸性废水中投加碱性物质如石灰、氢氧化钠、石灰石等,使废水变为中性。对碱性废水可吹入含有CO2的烟道气进行中和,也可用其他的酸性物质进行中和。
4.氧化还原法
利用液氯、臭氧、高锰酸钾等强氧化剂或利用电解时的阳极反应,将废水中的有害物氧化分解为无害物质;利用还原剂或电解时的阴极反应,将废水中的有害物还原为无害物质,以上方法统称为氧化还原法。
氧化还原方法在污水处理中的应用实例有:空气氧化法处理含硫污水;碱性氯化法处理含氰污水;臭氧氧化法在进行污水的除臭、脱色、杀菌及除酚、氰、铁、锰,降低污水的BOD与COD等均有显著效果。还原法目前主要用于含铬污水处理。
(三)物理化学法
利用萃取、吸附、离子交换、膜分离技术、气提等操作过程,处理或回收利用工业废水的方法可称为物理化学法。工业废水在应用物理化学法进行处理或回收利用之前,一般均需先经过预处理,尽量去除废水中的悬浮物、油类、有害气体等杂质,或调整废水的pH值,以便提高回收效率及减少损耗。常采用的物理化学法有以下几种。
1.萃取(液-液)法
将不溶于水的溶剂投入污水之中,使污水中的溶质溶于溶剂中,然后利用溶剂与水的密度重差,将溶剂分离出来。再利用溶剂与溶质的沸点差,将溶质蒸馏回收,再生后的溶剂可循环使用。常采用的萃取设备有脉冲筛板塔、离心萃取机等。
2.吸附法
利用多孔性的固体物质,使污水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。常用的吸附剂有活性炭。此法可用于吸附污水中的酚、汞、铬、氰等有毒物质,且还有除色、脱臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度处理。吸附操作可分为静态和动态两种。静态吸附,在污水不流动的条件下进行的操作。动态吸附则是在污水流动条件下进行的吸附操作。污水处理中多采用动态吸附操作,常用的吸附设备有固定床、移动床和流动床三种方式。
3.离子交换法
用固体物质去除污水中的某些物质,即利用离子交换剂的离子交换作用来置换污水中的离子化物质。随着离子交换树脂的生产和使用技术的发展,近年来在回收和处理工业污水的有毒物质方面,由于效果良好,操作方便而得到一定的应用。
在污水处理中使用的离子交换剂有无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类。采用离子交换法处理污水时必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的。交换能力的大小主要取决于各种离子对该种树脂亲和力(又称选择性)的大小。目前离子交换法广泛用于去除污水中的杂质,例如去除(回收)污水中的铜、镍、镉、锌、汞、金、银、铂、磷酸、有机物和放射性物质等。
4.电渗析法(膜分离技术的一种)
电渗析法是在离子交换技术基础上发展起来的一项新技术。它与普通离子交换法不同,省去了用再生剂再生树脂的过程,因此具有设备简单、操作方便等优点。电渗析是在外加直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性,使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去,以达到浓缩、纯化、合成、分离的目的。另用于海水、苦咸水除盐,制取去离子水等。
5.反渗透(膜分离技术的一种)
利用一种特殊的半渗透膜,在一定的压力下,将水分子压过去,而溶解于水中的污染物质则被膜所截留,污水被浓缩,而被压透过膜的水就是处理过的水。目前该处理方法已用于海水淡化、含重金属的废水处理及污水的深度处理等方面。制作半透膜的材料有醋酸纤维素、磺化聚苯醚等有机高分子物质。为降低操作压力以节省设备和运转费用,目前对于膜的材料和性能正在深入试验研究。
反渗透处理工艺流程由三部分组成:预处理、膜分离及后处理。
6.超过滤法
也是利用特殊半渗透膜的一种膜分离技术。以压力为推动力,使水溶液中大分子物质与水分离,膜表面孔隙大小是主要控制因素。用于电泳涂漆废液等工业废水处理。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
(四)生物法
污水的生物处理法就是利用微生物新陈代谢功能,使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质,使污水得以净化。属于生物处理法的工艺,又可以根据参与作用的微生物种类和供氧情况分为两大类即好氧生物处理及厌氧生物处理。
1.好氧生物处理法
在有氧的条件下,借助于好氧微生物(主要是好氧菌)的作用来进行的。依据好氧微生物在处理系统中所呈的状态不同,又可分为活性污泥法和生物膜法两大类。
(1)活性污泥法 这是当前使用最广泛的一种生物处理法。该法是将空气连续鼓入曝气池的污水中,经过一段时间,水中即形成繁殖有巨量好氧性微生物的絮凝体——活性污泥,它能够吸附水中的有机物,生活在活性污泥上的微生物以有机物为食料,获得能量并不断生长繁殖。从曝气池流出并含有大量活性污泥的污水——混合液,进入沉淀池经沉淀分离后,澄清的水被排放,沉淀分离出的污泥作为种泥,部分地回流进入曝气池,剩余的(增殖)部分从沉淀池排放。活性污泥法有多种池型及运行方式,常用的有普通活性污泥法、完全混合式表面曝气法、吸附再生法等。废水在曝气池内停留一般为4~6小时,能去除废水中的有机物(BOD5)90%左右。
(2)生物膜法 使污水连续流经固体填料(碎石、煤渣或塑料填料),在填料上大量繁殖生长微生物形成污泥状的生物膜。生物膜上的微生物能够起到与活性污泥同样的净化作用,吸附和降解水中的有机污染物,从填料上脱落下来的衰老生物膜随处理后的污水流入沉淀池,经沉淀泥水分离,污水得以净化而排放。
生物膜法多采用的处理构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池及生物流化床等。除此之外,土地处理系统(污水灌溉)和氧化塘皆属于生物处理法中的自然生物处理范畴。
2.厌氧生物处理法
在无氧的条件下,利用厌氧微生物的作用分解污水中的有机物,达到净化水的目的。它已有百年悠久历史,但由于它与好氧法相比存在着处理时间长、对低浓度有机污水处理效率低等缺点,使其发展缓慢,过去厌氧法常用于处理污泥及高浓度有机废水。近30多年来,出现世界性能源紧张,促使污水处理向节能和实现能源化方向发展,从而促进了厌氧生物处理的发展,一大批高效新型厌氧生物反应器相继出现,包括厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床、厌氧流化床等。它们的共同特点是反应器中生物固体浓度很高,污泥龄很长,因此处理能力大大提高,从而使厌氧生物处理法所具有的能耗小并可回收能源,剩余污泥量少,生成的污泥稳定、易处理,对高浓度有机污水处理效率高等优点,得到充分地体现。厌氧生物处理法经过多年的发展,现已成为污水处理的主要方法之一。目前,厌氧生物处理法不但可用于处理高浓度和中等浓度的有机污水,还可以用于低浓度有机污水的处理。
二、污水处理流程
污水中的污染物质是多种多样的,不能预期只用一种方法就能够把污水中所有的污染物质去除殆尽,一种污水往往需要通过几种方法组成的处理系统,才能达到处理要求的程度。
按污水的处理程度划分,污水处理可分为一级、二级和三级(深度)处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状的固体污染物质,物理处理法中的大部分用作一级处理。经一级处理后的污水,BOD只能去除30%左右,仍不宜排放,还必须进行二级处理,因此针对二级处理来说,一级处理又属于预处理。二级处理的主要任务,是大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机性污染物质(即BOD物质),常采用生物法,去除率(BOD)可达90%以上,处理后水中的BOD5含量可降至20~30mg/L,一般污水均能达到排放标准。但经二级处理后的污水中仍残存有微生物不能降解的有机污染物和氮、磷等无机盐类。深度处理往往是以污水回收、再次复用为目的而在二级处理工艺后增设的处理工艺或系统,其目的是进一步去除废水中的悬浮物质、无机盐类及其他污染物质。污水复用的范围很广,从工业上的复用到充作饮用水,对复用水水质的要求也不尽相同,一般根据水的复用用途而组合三级处理工艺,常用的有生物脱氮法、混凝沉淀法、活性炭过滤、离子交换及反渗透和电渗析等。
污水处理流程的组合,一般应遵循先易后难,先简后繁的规律,即首先去除大块垃圾及漂浮物质,然后再依次去除悬浮固体、胶体物质及溶解性物质。亦即,首先使用物理法,然后再使用化学法和生物法。
对于某种污水,采取由哪几种处理方法组成的处理系统,要根据污水的水质、水量,回收其中有用物质的可能性和经济性,排放水体的具体规定,并通过调查、研究和经济比较后决定,必要时还应当进行一定的科学试验。调查研究和科学试验是确定处理流程的重要途径。以下介绍一些常用的污水处理工艺流程。
(一)城市污水处理的典型流程
以去除污水中的BOD物质为主要对象的,一般其处理系统的核心是生物处理设备(包括二次沉淀池),处理流程如图6-1所示。污水先经格栅、沉砂池,除去较大的悬浮物质及砂粒杂质,然后进入初次沉淀池,去除呈悬浮状的污染物后进入生物处理构筑物(或采用活性污泥曝气池或采用生物膜构筑物)处理,使污水中的有机污染物在好氧微生物的作用下氧化分解,生物处理构造物的出水进入二次沉淀池进行泥水分离,澄清的水排出二沉池后再经消毒直接排放;二沉池排放出的剩余污泥再经浓缩、污泥消化、脱水后进行污泥综合利用;污泥消化过程产生的沼气可回收利用,用作热源能源或沼气发电。

以去除污水中BOD的同时达到脱氮除磷目的的城市污水处理流程有水解(酸化)-好氧生物处理工艺,A1/A2/O流程即厌氧-兼氧-好氧生物处理工艺,如图6-2所示。

(二)炼油厂废水处理的典型流程
炼油厂废水处理的典型流程如图6-3所示。

三、污泥处理、利用与处置
污泥是污水处理的副产品,也是必然产物。在城市污水和工业废水处理过程中,产生很多沉淀物与漂浮物。有的是从污水中直接分离出来的,如沉砂池中的沉渣,初沉池中沉淀物,隔油池和浮选池中的渣渣等;有的是在处理过程中产生的,如化学沉淀污泥与生物化学法产生的活性污泥或生物膜。一座二级污水处理厂,产生的污泥量约占处理污水量的0.3%~5%(含水率以97%计)。如进行深度处理,污泥量还可增加0.5~1.0倍。污泥的成分非常复杂,不仅含有很多有毒物质,如病原微生物、寄生虫卵及重金属离子等,也可能含有可利用的物质如植物营养素、氮、磷、钾、有机物等。这些污泥若不加妥善处理,就会造成二次污染。所以污泥在排入环境前必须进行处理,使有毒物质得到及时处理,有用物质得到充分利用。一般污泥处理的费用约占全污水处理厂运行费用的20%~50%。所以对污泥的处理必须予以充分的重视。
污泥处置的一般方法与流程如图6-4所示。

(一)污泥的脱水与干化
从二次沉淀池排出的剩余污泥含水率高达99%~99.5%,污泥体体积大,在堆放及输送方面都不方便,所以污泥的脱水、干化是当前污泥处理方法中较为主要的方法。
二次沉淀池排出的剩余污泥一般先在浓缩池中静止沉降,使泥水分离。污泥在浓缩池内静止停留12~24小时,可使含水率从99%降至97%,体积缩小为原污泥体积的1/3。
污泥进行自然干化(或称晒泥)是借助于渗透、蒸发与人工撇除等过程而脱水的。一般污泥含水率可降至75%左右,使污泥体积缩小许多倍。污泥机械脱水是以过滤介质(一种多孔性物质)两面的压力差作为推动力,污泥中的水分被强制通过过滤介质(称滤液),固体颗粒被截留在介质上(称滤并),从而达到脱水的目的。常采用的脱水机械有真空过滤脱水(真空转鼓、真空吸滤)、压滤脱水机(板框压滤机、滚压带式过滤机)、离心脱水机等,一般采用机械法脱水,污泥的含水率可降至70%~80%。
(二)污泥消化
1.污泥的厌氧消化
将污泥置于密闭的消化池中,利用厌氧微生物的作用,使有机物分解稳定,这种有机物厌氧分解的过程称为发酵。由于发酵的最终产物是沼气,污泥消化池又称沼气池。当沼气池温度为30~35℃时,正常情况下1m3污泥可产生沼气10~15m3,其中甲烷含量大约为50%左右。沼气可用作燃料和作为制造CCl4等化工原料。
2.污泥好氧消化
利用好氧和兼氧菌,在污泥处理系统中曝气供氧,微生物分解生物可降解的有机物(污泥)及细胞原生质,并从中获得能量。
近年来人们通过实践发现污泥厌氧消化工艺的运行管理要求高,比较复杂,而且处理构筑物要求密闭、容积大、数量多而且复杂,所以认为污泥厌氧消化法适用于大型污水处理厂污泥量大、回收沼气量多的情况。污泥好氧消化法设备简单、运行管理比较方便,但运行能耗及费用较大些,它适用于小型污水处理厂污泥量不大、回收沼气量少的场合。而且当污泥受到工业废水影响,进行厌氧消化有困难时,也可采用好氧消化法。
3.污泥的最终处理
对主要含有机物的污泥,经过脱水及消化处理后,可用作农田肥料。
脱水后的污泥,如需要进一步降低其含水率时,可进行干燥处理或加以焚烧。经过干燥处理,污泥含水率可降至20%左右,便于运输,可作为肥料使用。当污泥中含有有毒物质不宜用作肥料时,应采用焚烧法将污泥烧成灰烬,以作彻底的无害化处理,可用于填地或充作筑路材料使用。(谷腾水网)
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④ 什么是反渗透膜有什么特点

在反渗透净水器里有个反渗透膜(也叫RO膜),RO膜的孔径非常小,是以回纳米为单位计算答,所以,反渗透净水器必须带有一个电机用作加压,才能将水分子透过R微生物、细菌、无机物、有机物等等都透不过RO膜的。反渗透技术最早应用是美国太空人。现在,中国对反渗透技术也已经很成熟了。

⑤ 污水处理有哪几种工艺

工业污水处理,可以使用如下工艺

化学沉淀法

化学沉淀法是广泛应用于工业重金属废水处理中轮肆比较有效的方法,是向水体中投加化学药品,通过沉淀反应去除重金属离子的方法,主要包括氢氧化物沉淀、硫化物沉淀和铁氧体法。

氢氧化物沉淀法处理含重金属废水具有技术成熟、投资少、处理成本低、管理方便等优点。MirbagherzSA等采用碱性试剂,如石灰、氢氧化钠对含铜铬废水进行处理,在pH值分别为12和8.7时,Cu2+和Cr3+完全沉淀下来,废水可达标排放。唱鹤鸣等用氢氧化钠溶液逐渐调节电镀废水pH值,在多个pH值点分别沉淀出电镀废水中铜、铬、锌和镍,使废水中的重金属含量减少到最低。虽然氢氧化物沉淀法可以实现重金属离子从废水中的分离,但氢氧化物沉淀法也存在不足之睁则处:对于两性氢氧化物,pH值若控制不当,重金属离子将会再次溶解;对稀溶液中重金属去除效果不好;沉淀体积量大、含水率高、过滤困难。目前此法在重金属废水的处理中已很少应用。

电絮凝法

电凝聚法作为一项比较成熟的废水处理工艺,得到了广泛应用。丁春生等考察了初始pH值、电解时间、电流强度、NaCl投量、离子共存及曝气量等因素对电凝聚法处理含Cr6+、Cu2+废水的影响。研究表明,在一定的pH值下,悉桐棚电流强度为4A时,在很短的时间内,即可达到较稳定的去除效果;同时金属离子的共存对重金属废水的处理起促进作用,并且适当的曝气会提高重金属的去除率。凝聚法不宜长时间连续操作,否则电极表面易产生致密的黏膜,形成钝化。

膜分离法

作为一种新型的分离技术,膜分离技术既能对废水进行有效的净化又能回收一些有用物质,同时具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点,因此在废水处理中得到了广泛的应用并显示了广阔的发展前景。其原理是通过半透膜选择透过作用,在外界能量的推动下,对溶液中溶质和溶剂进行分离,从而达到分离、提纯的目的。膜分离技术具有高效、节能、无二次污染等优点,在废水处理领域有很大的发展潜力。但是工业废水成分复杂,处理条件较为苛刻,使得膜材料必须具有良好的分离性能和较长的使用寿命,从这方面来看,开发抗污染性能优良的高性能膜具有重要的战略意义。

⑥ 什么是半透膜


半透膜

透膜是一种只让某些分子和离子扩散进出的薄膜,一般来说,半透膜只允许离子和小分子物质通过,而生物大分子物质不能自由通过半透膜,原因是半透膜的孔隙的大小比离子和小分子大,但比生物大分子例如蛋白质、淀粉等小,如羊皮纸、玻璃纸等都属于半透膜。

半透膜一般只允透过溶剂或溶剂和小分子溶质而不允许过大分子溶质。如玻璃纸只允许水透过蔗糖溶液中,而蔗糖分子不能透过;动物的膀胱允许水透过,而不允许酒精分子过;灼热的钯或铂允许氢透过,而氩分子不能透过。半透膜可用多种高分子材料制成,用以分离不同分子量的物质,定渗透压和气体分压等。半透膜主要应于膜分离技术中的反渗透和超滤。应用反渗透过程时称为反渗透膜,它是具有水性基团的薄膜,膜不仅具有筛滤作还有对水分子的优先吸附作用。常于反渗透的膜有醋酸纤维素膜、芳香聚胺膜、聚苯并咪唑膜等。半透膜可以制板状、管状和中空纤维状,也应用于扩渗析。膜的表皮层微孔孔径为0.6~0.9nm,临界孔径为1.3nm。孔径较大的半透膜应用于超过滤,称为超过滤膜,它在0.07~0.7MPa(0.7~7kgf/cm2)压力下工作,用于分离直径10nm以内的分子和微粒,其透过性能属筛分原理。在污水处理中用到的膜过程有电渗析、反渗透和超滤,其所用的均为半透膜。半透膜应用在工业废水治理,有的已有生产规模,有的还在实验室研究阶段。

详见 网络

⑦ 现代污水处理有哪些常见的方法

1、物理处理法
物理处理法是通过物理作用, 以分离、 回收污水中不溶解的、 呈悬浮状的污染物质(包括油膜和油珠), 在处理过程中不改变其化学性质。 常用的有过滤法、 沉淀法、 浮选法等。
(1) 过滤法:利用过滤介质截流污水中的悬浮物。 过滤介质有筛网、纱布、 粒物, 常用的过滤设备有格栅、筛网、微滤机等。
1) 格栅与筛网。 在排水工程中, 废水通过下水道流人水处理厂, 首先应经过斜置在渠道内的一组金属制的呈纵向平行的框条(格栅)、 穿孔板或过滤网(筛网), 使漂浮物或悬浮物不能通过而被阻留在格栅、 细筛或滤料上。
这一步属废水的预处理, 其目的在于回收有用物质;初步漫清废水以利于以后的处理, 减轻沉淀池或其他处理设备的负荷;保护抽水机械, 以免受到颗粒物堵塞发生故障。 保护水泵和其他处理设备。格栅截留的效果主要取决于污水水质和格栅空隙的大小。 清渣方法有人工与机械两种。栅渣应及时清理和处理。
筛网主要用于截留粒度在数毫米到数十毫米的细碎悬浮态杂物, 如纤维、纸浆、藻类等,通常用金属丝、化纤编织而成,或用穿孔钢板,孔径一般小于5mm,最小可为0.2mm。 筛网过滤装置有转鼓式、 旋转式、 转盘式、 固定式振动斜筛等。 不论何种结构,既要能截留污物,又便于卸料及清理筛面 。
2)粒状介质过滤(又称彤、滤、 惊料过滤)。 废水通过粒状滤料(如石英砂)床层时,其中细小的悬浮物和肢体就被截留在滤料的表面和内部空隙中。 常用的过滤介质有石英砂、 无烟煤和石榴石等。 在过滤过程中滤料同时对悬浮物进行物理截留、 沉降和吸附等作用。 过滤的效果取决于滤料孔径的大小、 滤料层的厚度、 过滤速度及污水的性质等因素。
当废水自上而下流过粒状滤料层时,位径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中,从而使此层滤料空隙越来越小,逐渐形成一层主要由被截留的团体颗粒构成的滤膜, 并由它起主要的过滤作用。 这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
废水通过滤料层时,众多的滤料表面提供了巨大的可供悬浮物沉降的有效面积,形成无数的小 “沉淀池”,悬浮物极易在此沉降下来。这种作用属于重力 沉降。
由于滤料具有巨大的表面积, 它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。此外,砂粒在水中常常带有表面负电荷,能吸附带正电荷的铁、 铝等肢体,从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜,并进而吸附带负电荷的胶土和多种有机物等胶体,在砂粒上发生接触絮凝。
(2)沉淀法。沉淀法是利用污水中的悬浮物和水的相对密度不同的原理, 借助重力沉降作用使悬浮物从水中分离出来。 根据水中悬浮颗粒的浓度及絮凝特性(即彼此帖结聚团的能力)可分为四种:
1) 分离沉降(或自由沉降)。在沉淀过程中,颗粒之间互不聚合,单独进行沉降。 颗位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用,其形状、 尺寸、 质量均不改变,下降速度也不改变。
2)混凝沉淀(或称作絮凝沉降)。 混凝沉降是指在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为具有可分离性的絮凝体,然后采用重力沉降予以分离去除。 混凝沉淀的特点是在沉淀过程中,颗粒接触碰撞而互相聚集形成较大絮体,因此颗粒的尺寸和质量均会随深度的增加而增大,其沉速也随深度 而增加。
常用的无机混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁及聚合铝;常用的有机絮凝剂有聚丙烯酷胶等,还可采用助凝剂如水玻璃、 石灰等 。
3)区域沉降(又称拥挤沉降、 成层沉降)。 当废水中悬浮物含量较高时,颗粒间的距离较小,其间的聚合力能使其集合成为一个整体,并一同下沉,而颗粒相互间的位置不发生变动,因此澄清水和混水间有一明显的分界面,逐渐向下移动,此类沉降称为区域沉降。加高浊度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降(在沉降中后期)多属此类。
4)压缩沉淀。当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时,颗粒互相接触、挤压,在上层颗粒的重力作用下,下层颗粒间隙中的水被挤出,颗粒群体被压缩。压缩沉淀发生在沉淀池底部的污泥斗或污泥浓缩池中,进行得很缓慢。依据水中悬浮性物质的性质不同,设有沉砂池和沉淀池两种设备。
沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相对密度较大的元机颗粒物。沉砂池一般设在污水处理装置前,以防止处理污水的其他机械设备受到磨损。
沉淀池是利用重力的作用使悬浮性杂质与水分离。它可以分离直径为20~100µ,m以上的颗粒。根据沉淀池内的水流方向,可将其分为平流式、辐流式和竖流式三种。
①平流式沉淀池。废水从池一端流人,按水平方向在池内流动,水中悬浮物逐渐沉向池底,澄清水从另一端溢出。
②辐流式沉淀池。池子多为圆形,直径较大,一般在20~30m以上,适用于大型水处理厂。原水经进水管进入中心筒后,通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔挡板,沿径向呈辐射状流向沉淀池周边。由于过水断面不断增大,流速逐渐变小,颗粒沉降下来,澄清水从其周围溢出汇入集水槽排出。
③竖流式沉淀池。截面多为圆形,也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中,通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上,缓缓向上流动。沉速超过上升流速的颗粒则沉到污泥斗,澄清后的水由四周的埋口溢出池外。
在污水处理与利用的方法中,沉淀(或上浮)法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理、污水时,一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质,以减少生化处理时的负荷,而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理,进行泥水分离以保证出水水质。
(3)浮选法。将空气通人污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油等)附在气泡上,并随气泡上升到水面,然后用机械的方法撇除,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。疏水性的物质易气浮,而亲水性的物质不易气浮。因此有时为了提高气浮效率,需向污水中加入浮选剂改变污染物的表面特性,使某些亲水性物质转变为疏水性物质,然后气浮除去,这种方法称为“浮选”。
气浮时要求气泡的分散度高,量多,有利于提高气浮的效果。泡沫层的稳定性要适当,既便于浮渣稳定在水面上,又不影响浮渣的运送和脱水。产生气 泡的方法有两种:
1)机械法。使空气通过微孔管、微孔板、带孔转盘等生成微小气泡。
2)压力溶气法。将空气在一定的压力下溶于水中, 并达到饱和状态, 然后突然减压, 过饱和的空气便以微小气泡的形式从水中逸出。 目前废水处理中的气浮工艺多采用压力溶气法。
气浮法的主要优点有:设备运行能力优于沉淀池, 一般只需15~20min即可完成固液分离, 因此它占地少, 效率较高;气浮法所产生的污泥较干燥, 不易腐化, 且系表面刮取, 操作较便利;整个工作是向水中通人空气, 增加了水中的潜解氧量, 对除去水中有机物、 藻类表面活性剂及臭味等有明显效果, 其出水水质为后续处理及利用提供了有利条件。
气浮法的主要缺点是:耗电量较大;设备维修及管理工作量增加, 运转部分常有堵塞的可能;浮渣露出水面, 易受风、 雨等气候因素影响。
除了上述两种气浮方法外, 目前较为常用的方法还有电解气浮法。
(4)离心分离法。 含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时, 利用悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力不同, 从而达到分离目的的方法。 常用的离心设备有旋流分离器和离心
2、化学处理法
向污水中投加化学试剂, 利用化学反应来分离、 回收污水中的污染物质,或将污染物质转化为无害的物质。 该法既可使污染物与水分离, 回收某些有用物质, 也能改变污染物的性质, 如降低废水的酸碱度、 去除金属离子、 氧化某些有毒有害的物质等, 因此可达到比物理法更高的净化程度。 常用的化学方法 有化学沉淀法、 中和法、 氧化还原法和混凝法。
化学法处理的局限性如下:
由于化学处理废水常采用化学药剂(或材料), 处理费用一般较高, 操作与 管理的要求也较严格。
化学法还需与物理法配合使用。 在化学处理之前, 往往需用沉淀和过滤等手段作为前处理;在某些场合下,又需采用沉淀和过滤等物理手段作为化学处理的后处理。
( 1)化学沉淀法。
化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂, 使其与废水中的溶解性污染物发生五换反应, 形成难榕于水的盐类(沉淀物)从水中沉淀出来, 从而降低或除去水中的污染物。化学沉淀法多用于在水处理中去除钙离子、 镜离子以及废水中的重金属离子, 如隶、 锅、铅、 钵等。 按使用的沉淀剂不同, 沉淀法可分为石灰法(又称为氢氧化物沉淀法)、硫化物法和银盐法等。
水中Ca 2+、 Mg2+令 含量的总和称总硬度, 可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg (OH) 2沉淀而降低, 如需同时去除非碳酸盐硬度, 可采用石灰-苏打软化法, 使Ca 2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg ( OH) 2沉淀除去。 因此, 当原水硬度或碱度较高时, 可先用化学沉淀法作为离子交换软化的前处理, 以节省离子交换的运行费用。
去除废水中的重金属离子时, 一般采用投加碳酸盐的方法, 生成的金属离子, 碳酸盐的溶度积很小, 便于回收。 如利用碳酸销处理含镑废水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+ NazS04
此法优点是经济简便, 药剂来源广, 因此在处理重金属废水时应用最广。 存在的问题是劳动卫生条件差, 管道易结垢堵塞与腐蚀;沉淀体积大, 脱水困难。
(2)中和法。
中和法处理是利用酸碱相互作用生成盐和水的化学原理, 将废水从酸性或碱性调整到中性附近的处理方法。 对于酸或碱的浓度大于3%的废水, 首先应进 行酸碱的回收。 对于低浓度的酸碱废水, 可采取中和法进行处理。
酸性污水的处理, 通常采用投加石灰、 苛性锅、 碳酸锅或以石灰石、 大理石作洁、料来中和酸性污水。 碱性污水的处理, 通常采用投加硝酸、 盐酸或利用二氧化碳气体中和碱性污水。 另外, 对于酸、 碱性污水也可以用二者相互中和的办法来处理。
(3)氧化还原法。
氧化还原法是通过化学药剂与水中污染物之间的氧化还原反应, 将污水中的有毒有害污染物转化为无毒或微毒物质的方法。 这种方法主要处理无机污染物, 如重金属和氧化物的污染。 利用高健酸御、 液氯、 臭氧等强氧化剂或电极的阳极反应, 将废水中的有害物质氧化分解为元害物质;利用铁粉等还原剂或电极的阴极反应, 将废水中的有害物质还原为无害物质;臭氧氧化法对污水进 行脱色、 杀菌和除臭处理;空气氧化法处理含硫废水;还原法处理含锦电镀废水等都是氧化还原法处理废水的实例。
水处理常用的氧化剂有氧、 臭氧、 氯、 次氯酸等。 常用的还原剂有硫酸亚铁、 亚硫酸盐、 铁屑、 铸粉等。
(4)混凝法。
混凝法是在含不易沉降的细颗粒及胶体颗粒的废水中加入电解质以破坏肢体的稳定性而使其聚沉。 常用的混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁、 聚乙烯亚股或聚丙烯酷胶等。 为加速混凝常伴随加入助凝剂石灰、 活性硅胶、 骨胶等。
3、物理化学处理法
物理化学法(简称物化法), 是利用萃取、 吸附、 离子交换、 膜分离技术、气提等物理化学的原理, 处理或回收工业废水的方法。 它主要用分离废水中无机的或有机的(难以生物降解的)溶解态或胶态的污染物质, 回收有用组分,并使废水得到深度净化。 因此, 适合于处理杂质浓度很高的废水(用作回收利用的方法), 或是浓度很低的废水(用作废水深度处理)。利用物理化学法处理工业废水前, 一般要经过预处理, 以减少废水中的悬浮物、 油类、 有害气体等杂质, 或调整废水的pH值, 以提高回收效率、 减少损耗。同时, 浓缩的残渣要 经过后处理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、 吸附法、 离子交换法、 膜析法(包括渗析法、 电渗析法、 反渗透法、 超滤法等)。
(1)萃取法。
萃取法是向污水中加人一种与水不相溶而密度小于水的有机溶剂, 充分混合接触后使污染物重新分配, 由水相转移到溶剂相中, 利用溶剂与水的密度差别, 将溶剂分离出来, 从而使污水得到净化的方法。再利用溶质与溶剂的沸点差将溶质蒸馆回收, 再生后的溶剂可循环使用。使用的溶剂叫萃取剂, 提出的物质叫萃取物。 萃取是一种液-液相间的传质过程, 是利用污染物(溶质)在水与有机溶剂两相中的溶解度不同进行分离的。
在选择萃取剂时, 应注意萃取剂对被萃取物(污染物)的选择性, 即溶解能力的大小, 通常溶解能力越大, 萃取的效果越好;萃取剂与水的密度相差越大, 萃取后与水分离就越容易。常用的萃取剂有含氧萃取剂、 含磷萃取剂、 含氮萃取剂等 。 常用的萃取设备有脉冲筛板塔、 离心萃取机等。
(2)吸附法。
吸附法处理废水是利用——种多孔性固体材料(吸附剂)的表面来吸附水中的一种或多种溶解污染物、 有机污染物等(称为熔质或吸附质), 以回收或去除它们, 使废水得以净化。例如, 利用活性炭可吸附废白水中的盼、 隶、 错、氧等剧毒物质, 且具有脱色、 除臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度处理, 可分为静态吸附和动态吸附两种方法, 即在污水分别处于静态和流动态时进行吸 附处理。常用的吸附设备有固定床、 移动床和流动床等。
在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附树脂等。以活性炭和吸附树脂应用较为普遍。一般吸附剂均呈松散多 孔结构, 具有巨大的比表面积。其吸附力可分为分子引力(范德华力)、 化学键力和静电引力三种。水处理中大多数吸附是上述三种吸附力共同作用的结果。
吸附剂吸附饱和后必须经过再生, 把吸附质从吸附剂的细孔中除去, 恢复其吸附能力。再生的方法有加热再生法、 蒸汽吹脱法、 化学氧化再生法(湿式氧化、 电解氧化和臭氧氧化等)、 溶剂再生法和生物再生法等。
由于吸附剂价格较贵, 而且吸附法对进水的预处理要求高, 因此多用于给水处理中。
(3)离子交换法。
离子交换法是利用离子交换剂的离子交换作用置换污水中的离子态污染物质的方法。随着离子交换树脂的生产和离子交换技术的发展, 由于效果良好, 操作方便, 近年来在回收和处理工业污水中的有毒物质方面, 得到一定的应用。如用阳离子交换剂去除(回收) 污水中的铜、镍、镉、锌、汞、金、银、铂等重金属。
离子交换法多用于工业给水处理中的软化和除盐, 主要去除废水中的金属 离子。 离子交换软化法采用Na+交换树脂。
(4)膜析法。
1) 电渗析法。电掺析法是在直流电场的作用下, 利用阴、 阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性(即阳膜只允许阳离子通过, 阴膜只允许阴商子通过), 使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去,使得溶液中的电解质与水分离, 从而达到浓缩、纯化、分离的一 种水处理方法。电渗析法是在离子交换技术基础上发展起来的新方法, 除用于污水处理外, 还可用于海水除盐、制备去离子水(纯水)等。
2)反渗透法。
反渗透法巳用于含重金属废水的处理、 污水的深度处理及海水淡化等。在世界淡水供应危机严重的今天, 反渗透法结合蒸馆法的海水淡化技术前景广阔。 它的另一重要用途是与离子交换系统联用, 作为离子交换的预处理方法以制备去离子的超纯水。在废水处理中, 反渗透法主要用于去除与回收重金属离子, 去除盐、有机物、色度以及放射性元素等。
目前在水处理领域内广泛应用的半透膜有醋酸纤维素 膜和聚酷胶膜磺化聚苯醋等高聚物。常用的反渗透装置有管式、螺旋式、中空纤维式及板框式等。渗透水可重复利用。
4、生物处理法
生物处理法是利用自然环境中微生物的生物化学作用, 氧化分解溶解于污 水中或肢体状态的有机污染物和某些无机毒物(如氟化物、硫化物), 并将其转化为稳定无害的无机物, 从而使废水得以净化的方法。 此法具有投资少、效果好、运行费用低等优点, 在城市废水和工业废水的处理中得到最广泛的应用。
现代生物处理法根据微生物在生化反应中是否需要氧气, 分为好氧生物处 理和厌氧生物处理两类。
(1)好氧生物处理法。
在有氧的条件下, 依赖好氧菌和兼氧菌的生化作用完成废水处理的工艺称为好氧生物处理法。 该法需要有氧的供应。 根据好氧微生物在处理系统中所呈现的状态, 可分为活性污泥法和生物膜法。
1)活性污泥法是目前使用最广泛的一种生物处理法。 该方法是向曝气池中富含有机污染物并有细菌的废水中不断地通人空气(曝气), 在一定的时间后就会出现悬浮态絮状的泥粒, 这实际上是由好氧菌(及兼性好氧菌)所吸附的有机物和好氧菌代谢活动的产物所组成的聚集体, 具有很强的分解有机物的能力,称之为 “活性污泥”。从曝气池流出的污水和活性污泥混合液经沉淀池沉淀分离后, 澄清的水被排放, 污泥作为种泥回流到曝气池, 继续运作。 这种以活性污泥为主体的生物处理法称为 活性污泥法” 。废水在曝气池中停留4~6h, 可除去废水中的有机物(BOD6)约90%。 活性污泥法有多种池型及运行方式, 通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝气法、吸附再生法等。
2)生物膜法是使污水连续流经固体填料(碎石、煤渣或塑料填料), 微生物在填料上大量繁殖, 形成污泥状的胶膜称为生物膜, 利用生物膜处理污水的方法,称为生物膜法。生物膜主要由大量的菌胶团、真菌、藻类和原生动物组成。 生物膜上的微生物起到和活性污泥同样的净化作用, 吸附并降解水中的有机污 染物, 从填料上脱落的衰老的生物膜随处理后的污水流入沉淀池, 经过沉淀池沉淀分离后, 使污水得以净化。常用的生物膜法有生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘等。
(2)厌氧生物处理法。
在无氧的条件下, 利用厌氧微生物的作用分解、污水中的有机物, 使污水净化的方法称为厌氧生物处理法。 近年来, 世界性的能源紧张, 使污水处理向节能和实现能源化的方向发展, 从而促进了厌氧微生物处理方法的发展。 一大批高效新型厌氧生物反应器相继出现, 包括厌氧生物滤池、 升流式厌氧污泥床、 厌氧硫化床等。 它们的共同特点是反应器中生物团体浓度很高, 市泥龄很长, 因此处理能力大大提高, 从而使厌氧生物处理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩余的污泥量少、 生成的污泥稳定而易处理、 对高浓度有机废水处理效率高等优点得到充分体现。厌氧生物处理法经过多年的发展,已经成为污水处理的主要方法之一。
5、除磷、 脱氮
( 1) 除磷。 城市废水中磷的主要来源是粪便、 洗涤剂和某些工业废水, 以正磷酸盐、 聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。 常用的除磷方法有化学法和生物法。
1)化学法除磷。 利用磷酸盐与铁盐、 石灰、 铝盐等反应生成磷酸铁、 磷酸钙、 磷酸铝等沉淀, 将磷从废水中排除。化学法的特点是磷的去除效率较高, 处理结果稳定, 污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染,但污泥的产量比较大。
2)生物法除磷。生物法除磷是利用微生物在好氧条件下, 对废水中溶解性 磷酸盐的过量吸收,沉淀分离而除磷。 整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷 两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后,活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下, 将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。这就是 “ 厌氧放磷”。聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外, 其余供聚磷菌吸收废水中的有机物,并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背,再进一步转化为PHB (聚自-短基丁酸) 储存于体内。
进入好氧状态后, 聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解, 并释放出大 量能量,一部分供自己增殖, 另一部分供其吸收废水中的磷酸盐, 以聚磷的形式积聚于体内。这就是 “好氧吸磷”。在此阶段, 活性污泥不断增殖。 除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外, 其余的作为剩余污泥排出系统,达到除磷的目的。
(2) 脱氮。
生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定:有机氮 50%~60%,氨氮40%~ 50%,亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占 0~ 5%。 它们均来源于人们食物中的蛋白质。脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
1)化学法脱氮。包括氨吸收法和加氯法。
①氨吸收法。 先把废水的pH值调整到10以上,然后在解吸塔内解吸氨
②加氯法。在含氨氮的废水中加氯。通过适当控制加氯量, 可以完全除去水中的氨氮。为了减少氯的投加量, 此法常与生物硝化联用, 先硝化再除去微量的残余氨氮。
2)生物法脱氮。生物脱氮是在微生物作用下, 将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程, 其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
硝化反应是在好氧条件下, 废水中的氨态氮被硝化细菌 (亚硝酸菌和硝酸菌)转化为亚硝酸盐和硝酸盐。 反硝化反应是在无氧条件下, 反硝化菌将硝酸盐氮(N03-)和亚硝酸盐氮(NH2-)还原为氮气。因此整个脱氮过程需经历好氧和缺氧两个阶段。

⑧ 分析钢厂污水的现代处理技术


分析钢厂污水的现代处理技术是非常重要的,污水形成是必不可免的,但如何处理污水才是关键,每个细节的处理都很关键。中达咨询就分析钢厂污水的现代处理技术和大家说明一下。
钢铁厂里的废水在较高的温度下,水体不断蒸发,使废水中的有机物和无机离子含量不断地增加,特别是各种盐类,比如:氯化物、碳酸盐、铁、硫酸盐、锰等等被沉淀下来,浓度不断地增加。原来各大钢铁厂在处理污水时,污水中现有的盐分根本就去除不了,钢铁厂里循环用水所含的盐分和碱度都比较的高。经常使用这样的循环用水,时间长了以后就会在各种机器旅运设备和管道的表层结成一层较厚的污垢,影响热量的传输。所以,提高钢铁厂污水的利用率,减少污水中盐分的含量至关重要。
在我国,钢铁厂污水处理的传统方法比较简单,主要的工艺流程是混凝土构造沉淀池+高效的澄清池+过滤池,经过这样的简单处理之后进行回水再利用。这种传统的处理方法仅对于污水中的某些污染物能起到较为明显的去除效果,比如污水中的漂浮物、各种胶性的物质等等,但是这种处理方式有一个很大的弊端,那就是无法降低污水中盐分的含量。因此,近年来,各大钢铁厂不断加大对于污水处理的研究和实践力度,经过反复的试验和探索,总结出了污水的现代化处理技术,并且不断扩大使用的范围,使得该项技术发展较为迅速。污水的现代处理技术主要有两种形式:一种是超滤+反渗透;另一种是多介质过滤+反渗透。总的来说,这两种方法各有优势,被广泛应用到我国的各大钢铁企业,是目前较为先进、节能、环保、高效的污水处理技术。以下对这两种污水处理工艺进行详细的阐述。
1 钢铁厂污水的“超滤+反渗透”处理工艺
下面讲一下在“超滤+反渗透”工艺下如何处理钢铁厂的污水问题。经过有关的钢铁企业实践证明,采用该种污水处理方法以来,各项机器设备的运行配镇穗非常的稳定,而且经过处理以后水的各项指标比较接近使用水的标准。这种污水处理的流程主要有从进水池通过提升泵到达高效清洁池,然后经过反洗水池通过增压泵到达中间水池,期间经过盘式过滤器和超滤等项工艺,再经过反渗透最后进入回用水池。
1.1 盘式过滤器
主要起到保护膜过滤系统的作用,可以延长膜的使用时间,并且能够减少对膜的清洗次数,能够增强膜的耐用性。盘式过滤器能够进行自动的控制来实现反洗的整个过程,这个过程主要是通过三项指标控制来实现的,一个是压差,另外两个是水的流量和时间,这三个指标中只要有一项达到一定的标准或者是这三项都达到标准,盘式过滤器就开始控制实现自动进行反洗,这时候,由盘式过滤器中的控制器发出自动进行反洗的信号,实现对各个部件进行反洗。
反洗的时候,每一个单元都是相互循环交替着进行的。盘式过滤器中的控制器会首先对一个单元进行反洗,它的主要工作流程是先改变流水的方向,主要通过进出水的阀门来进行控制。水的方向改变以后在盘片上的喷嘴就会向外喷射水,伴随着盘的不停旋转,喷嘴喷射出的水就能够将过滤头上以及盘上的各种的脏东西给冲洗干净。这样的操作不停地反复循环,进行第二个单元的操作,然后进出水的阀门在控制器的控制下恢复正常的工作状态。依次地不停循环就可完成对另一个过滤单元的清洗。
1.2 超滤
主要的作用是将黏泥、原油、聚合物、微生物和悬浮物等进行有效的分离。超滤系统主要由以下四大系统组成:超滤装置本体、气洗和反洗、化学清洗、投加杀菌剂系统。在超滤装置的控制下,为了能有效地控制细菌的生长,每天最少用氯酸盐进行清洗不少于两次;为了能够完全地恢复膜的使用性能,每三个月进行化学清洗的次数不少于一次。
2 钢铁厂污水的“多介质过滤+反渗透”处理工艺
钢铁厂该项污水处理的流程主要是由格栅间进行沉沙以后,通过提升泵进入反洗水池,在这期限进行加药系统的操作,之后由增压泵将污水压入中间水池,进行多介质过滤器以及活性炭过滤器的处理,然后通过高压泵进行反渗透后,流入回用池。
2.1 多介质过滤
主要是由无烟煤和石英砂进行组合,在压力作用下进行工作,这样过滤比普通的过滤要更加的精密。通过在污水中投放一定数量的聚合氯化铝,将污水进行轻微的絮凝,可以进一步地减少污水中的悬浮物,从而降低污水的浑浊度,以保证经过处理后的出水污染指数能够小于5。砂虑系统能够实现全自动操作,上面安装有六个阀门,它们是气洗、出水、排气、正洗排水、反洗进水、反洗排水阀。间隔多长时间运行一次可以培卜预先进行设置,设备可以通过自动控制来完成操作,也可以通过间隔一段时间检测一下污染指数的数值或者测量一下进出水的压力等方式来决定是否进行清洗。
2.2 活性炭被运用到污水过滤工艺中
活性炭具有吸附的重要作用,主要能够吸附诸如氧化性的物质、有机物还有铁离子等等,而且活性炭的表面积也是比较大的。活性炭被运用到处理含有生活污水的水质,收到了比较好的效果。通过实践证明,运用活性炭过滤处理的污水,它的出水污染指数能够控制在4以下。活性炭过滤系统也是通过全自动来操作的,它主要是由六个气阀来进行控制,主要有进、出水阀;正洗排水阀;反洗进;排水阀和排气阀。用活性炭进行过滤的周期,可以预先设置一定的时间,也可以通过检测污水的污染指数来决定清洗的时间,还可以通过测量压力的方法来决定什么时候运用活性炭进行过滤清洗。
2.3 反渗透
反渗透膜是一种特殊介质的半透膜,它的反渗透能力很强,只有水分子能够通过这种膜,而污水中的其他溶质无法通过。如图1所示,在对污水施加一定的压力后,纯水不断滤出,渗透到膜的另一侧,而各种杂质成分被拦截了下来,最终得到高度浓缩的盐水和较为干净的纯水。图1 反渗透原理
反渗透单元在该项污水处理工艺中是最为关键的环节,它的主要构成部分包括:机架、仪表、管道、膜壳和反渗透膜等。并且在进水管上还投放多种化学试剂,比如:阻垢剂、盐酸、还原剂以及各种杀菌剂等。为了减少反渗透膜进行结垢需要投放阻垢剂和盐酸;为了防止因为投放氧化物对于反渗透膜的破坏,需要加入还原剂;反渗透系统中的水温比较温暖,很适合微生物的生长和繁殖,因此会在反渗透膜上滋生很多的细菌,为了有效杀死和控制这些细菌,需要定期在污水中投放非氧化性的杀菌剂,通过投放杀菌剂来杀除反渗透膜上的细菌等微生物,效果非常明显。高压泵也是实现全自动变频控制的,从而保证了在进水时压力是缓慢地、逐渐地升高。在“多介质过滤+反渗透”污水处理系统中主要是通过检测到的压力、电导率、流量等数值,来进行自动决定加入药量的多少、主机的启动和关闭、阀门的敞开和关闭以及确定多长时间进行清洗一次。
3 结语
经过深度处理以后的钢铁厂的污水,可以实现水资源的循环再利用,主要是还可以当作循环冷却水,不但有效提高了对于水的利用率,而且还可以使设备的主体减少了受腐蚀的程度。以上讲到的两种现代钢铁厂污水处理工艺的不同之处在于一种采用超滤,而另一种采用活性炭。使用超滤方法主要是消除水中的不能溶解的杂质,并且可以有效延长反渗透膜的使用时间;活性炭主要是能够去除水中的一些油性物质,可以适用于含有很多有机物的污水。通过对以上两种污水处理工艺的分析和论述,各大钢铁企业应该从自己企业的实际情况出发,选择适合自己企业的一种污水处理的方式方法,不断地提高对于污水的循环利用,以减少对于新水的消耗。在我国水资源相当贫乏的情况下,实现钢厂的可持续发展,一方面不但净化了我们的环境,另一方面还可以为我们的子孙后代造福。
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