1. 沉淀在污水处理中有什么作用
沉淀法是污水处理中一种最基本的物理处理方
法,它利用重力使得污水中的悬浮专物质缓慢下沉,从而达到分离去属除污染物的目的。沉淀法所需要的设备即为沉淀
池,按照设计水流方向的不同,沉淀池可分为平流式、竖流
式、辐流式及斜管(板)沉淀池,它们分别具有各自的优点与
缺点,在污水处理中可根据其自身的特点进行挑选。
由于沉淀池是污水处理中最广泛采用的固一液分离设
备,其可设置于污水处理流程中的不同位置,而达到不同的处理效果。如设置在污水处理的预处理环节,用于去除污水中较易沉淀的物质,这类沉淀池被称为沉沙池;设置于生
物处理构筑物前,用于去除悬浮有机物以减轻后续生物处
理的有机负荷,这类沉淀池被称为初沉池;设置于生物处理单元后,用于分离生物处理工艺中产生的活性污泥和生物
膜,以达到水质澄清,这类沉淀池被称为二沉池;设置于絮
凝处理单元,用于絮凝处理后的固液分离,这类沉淀池被称为絮凝沉淀池。
2. 自来水厂污泥如何处置
目前城市自来水厂污泥主要来自沉淀池排泥水和滤池反冲洗排水。
沉淀池排泥主要有石灰软化污泥和化学絮凝沉淀污泥两种。软化污泥主要产生于地下水软化,其主要成分是CaCO3, Mg(OH)2,淤泥、过剩石灰和有机物。其中Ca, Mg与胶状污物的比率决定了污泥的脱水性质,比率越高,越易脱水。化学沉淀污泥大约占原水量的0.5%~3%,是水厂污泥处理的主要对象。它是由原水中的悬浮物、溶解状胶质、有机物、微生物及加入的净水药剂组成。污泥的脱水性能好坏与污泥固体中用作絮凝剂的Al的含量有关,含量越高,脱水性能越差。与软化污泥相比,絮凝沉淀污泥不易脱水。
至于滤池反冲洗排水据估计约占原水量的1%-2.5%,其含固率比沉淀池排泥水低得多。主要由悬浮胶体、粘土、有机物及化学药剂残余物组成。反冲洗废水澄清一般需加入有机絮凝剂,处置方法有:直接排放、作为原水回用、单独处理。作原水回用不但可回收利用废水,对低浊水而言,更可提高絮凝效果。如果采用该方法造成滤池出水浊度升高,影响滤池出水质量,则应考虑对其单独加药处理,上清液回用,底泥与沉淀污泥一起再行处理。
关于两种泥水的处理,自来水厂一般有浓缩和脱水两个处理环节。浓缩分重力浓缩和机械浓缩两种。重力浓缩意味着要建造大型沉淀浓缩池,通过污泥自身重力作用从而达到泥水浓缩的效果。机械浓缩则是使用浓缩设备,常见的有多效蒸发器,MVR蒸发器两种,前者使用蒸汽、后者用电,具体选择则以投资能耗为参考因素。
3. 自来水厂进行水质处理的流程
自来水是人们生活中不可缺少的基本物质之一,当我们轻轻拧开水龙头的时候,洁净的自来水“哗哗”地奔流而出,这时它离我们是那么的近;但当问起自来水是怎样流进入千家万户的,它似乎又离我们那么的远。
其实,自来水的生产流程并不简单,(共分为四道生产工序),让大家增进对自来水生产的了解:
第一道生产工序--反应,其过程包括“原水--→混合槽--→网格反应池”。原水是指未经加工的自来水生产用水,振华水厂的生产原水来自离市区30多公里外的大沙河水库。通常原水中都带有诸如藻类、腐殖质、泥沙之类的轻微颗粒,这时自来水生产的第一道工序就是在原水中投加“净水剂”——碱式氯化铝(俗称为矾),碱式氯化铝在原水中可产生正电荷,令水中的轻微颗粒受静电作用而形成较大的颗粒团,以易于沉淀。而“前加氯”则可根据原水情况选择是否投加,其作用主要有:①助凝剂,主要是氧化水中的腐殖质和胶体,使之能产生混凝沉淀;②杀藻剂,根据原水中的藻类含量多少而决定是否投加(水中藻类的含量过高可产生异味),以杀灭藻类。“前加泥”是水中藻类过多时,增加水中的吸附能力,使净水剂能起到更有效作用。“前加碱”是原水PH值过低时,影响水体的混凝沉淀效果,故要投加石灰等碱类,增加水的沉淀效果,并使其出厂水PH值保持在中性。原水在投加净水剂等多项药剂之后,再经过混合槽和网格反应池,这样水中的轻微颗粒就有足够的时间形成较大的颗粒团。
第二道生产工序--沉淀,其过程包括“网格反应池--→斜管沉淀池”。这时,原水从网格反应池流入斜管沉淀池,在水中较大的颗粒团在通过沉淀池的斜板时,就会附着并沉淀到斜板的底层,经此处理后的水质变得近乎清澈如镜。而沉淀下来的污泥定期经排泥车排走,保持沉淀池的洁净。
第三道生产工序--过滤,其过程包括“斜管沉淀池--→气水反冲洗滤池--→清水池”。潺潺清流顺着斜管沉淀池上面的集水槽汇集流入滤池,水中的细微杂质被滤池中的滤沙过滤和吸附之后(当滤沙中的细微杂质累积到一定程度后,滤池也要定期进行〃气水反冲洗〃清洗,以保持良好过滤效果),洁净澄清的滤后水沿着管道流往清水池进行贮存,并在清水中再次投加入液氯进行一段时间消毒,对水体的细菌、大肠杆菌等病菌进行杀灭,整个净水处理过程到此就已完成。
第四道工序--加压供水,其过程包括“清水池--→二级泵房--→供水管网”。经消毒后的自来水贮存在清水池中,通过水厂二级泵房的水泵加压之后,洁净的自来水沿着供水管道,流入千家万户。
目前,绝大多数以地面水为水源的城市水厂,都采用混凝、沉淀、过滤和消毒的常规处理流程。该经典物化处理工艺已延续百余年,所变动的仅仅是在池型上有所发展。随着原水中有机污染的加重,该常规处理工艺已明显不适应目前的原水水质状况。由于水中粘土等杂质微粒表面附着某些有机污染质,增加了杂质微粒的亲水性,提高杂质胶粒的负电性,使其更加稳定地存在于水中。因而一般净水厂大多数采用预氯化手段,直接向原水大量加氯或须用折点加氯,以氧化水中有机污染质,使水易于混凝澄清,以求水厂出水的浑浊度、色度、酚、铁、锰等指标符合生活饮用水水质标准。但在预氯化过程的同时原水中的腐殖酸、富里酸等有机碳容易氯化脱碳,形成氯仿等三卤甲烷类潜在致癌物质,如此处理得到的生活饮用水威胁着人们的健康安全。美国曾于1975年1-4月对80个城市水厂(98.8%的水厂用氯消毒,75%水厂采用原水预氯化工艺)进行对照检测,结果是:原水平均含氯仿0.36微克每升,自来水平均含氯仿45微克每升;日本大阪市1976年5月结紫岛、庭洼和平野三座净水厂的原水和自来水中氯仿含量进行对照检测,结果是:原水含氯仿0.7-0.9微克每升,自来水含氯仿40-55.6微克每升。上述二组数字的自来水中氯仿含量均比原水中氯仿含量增加五、六十倍以上,绝对值也较高。因此,自来水中氯仿等三卤甲烷类有机物大量增加必须引起高度警觉。
美国环保卫生机构的专家指出,自来水中存在20多种致癌物。动脉样硬化的基本原因是水中的氯,而与之相联系的诸如心力衰竭和大部分常见的硬化形式,本质也是由氯引起的。至少9%有膀胱癌和18%的直肠癌与饮用经过加氯处理的自来水有关。
4. 污水处理的沉淀池,它原理是什么
1、沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。
2、利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物,是废水处理中应用最广泛的处理单元之一,可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。
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5. 地表水厂水处理工艺
(一)地表水常规处理工艺流程
地表水作为饮用水源时水处理中主要的去除对象是悬浮物和胶体。
地表水作为水源的生活饮用水的常规处理工艺主要分为:澄清和消毒两部分。
澄清工艺主要有:混凝、沉淀和过滤。
在给水处理中,沉淀池。、澄清池的个数、能够单独排空的分格数一般不宜少于2个,而且在投药消毒设施之后,需要设置不少于2个(或2个分格)清水池,作为水量调节构筑物,同时要满足消毒剂与清水的接触时间不低于30min。
(二)其他处理工艺流程
根据原水水质的不同,澄清工艺系统还可以适当增加或者减少某些处理构筑物。当原水的浊度很高时,往往需要在混凝前设置预沉池或者沉砂池。
当原水浊度很低时,可以省去沉淀构筑物,将原水加入混凝剂,然后直接过滤。但是在生活饮用水处理中,过滤是必不可少的步骤。
6. 自来水厂的水处理工艺流程(详细)
1、自来水是如何生产的?
众所周知,由于自然因素和人为因素,原水里含有各种各样的杂质。从给水处理角度考虑,这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分,使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。市自来水总公司水厂采用常规水处理工艺,它包括混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程。
(1)混凝反应处理
原水经取水泵房提升后,首先经过混凝工艺处理,即:
原水 + 水处理剂 → 混合 → 反应 → 矾花水
自药剂与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止,整个称混凝过程。常用的水处理剂有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等。汕头市使用的是碱式氯化铝。根据铝元素的化学性质可知,投入药剂后水中存在电离出来的铝离子,它与水分子存在以下的可逆反应:
Al3+ + 3H2O ←→ Al(OH)3 + 3H+
氢氧化铝具有吸附作用,可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结,再被吸附架桥,从而形成较大的絮粒,以利于从水中分离、沉降下来。
混合过程要求在加药后迅速完成。混合的目的是通过水力、机械的剧烈搅拌,使药剂迅速均匀地散于水中。
经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池,进入净水第二阶段。
(2)沉淀处理
混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀,这个过程在沉淀池中进行。水流入沉淀区后,沿水区整个截面进行分配,进入沉淀区,然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底,污泥不断堆积并浓缩,定期排出池外。
(3)过滤处理
过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒,从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等,使水澄清的过程。
(4)滤后消毒处理
水经过滤后,浊度进一步降低,同时亦使残留细菌、病毒等失去浑浊物保护或依附,为滤后消毒创造良好条件。消毒并非把微生物全部消灭,只要求消灭致病微生物。虽然水经混凝、沉淀和过滤,可以除去大多数细菌和病毒,但消毒则起了保证饮用达到饮用水细菌学指标的作用,同时它使城市水管末梢保持一定余氯量,以控制细菌繁殖且预防污染。消毒的加氯量(液氯)在1.0-2.5g/m3之间。主要是通过氯与水反应生成的次氯酸在细菌内部起氧化作用,破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。消毒后的水由清水池经送水泵房提升达到一定的水压,在通过输、配水管网送给千家万户。
2、自来水是否含有有害人体健康的物质?
由以上自来水的生产过程,可见河水中原有的种种悬浮颗粒及胶体物质已在混凝过程中分离。而原水中的致病微生物也已在滤后消毒处理过程中被消灭。因此,在自来水生产过程中已把原水含有的有害人体健康物质去除掉。
那么,生产过程中所加入的药剂呢?在去除水中原有杂质的过程中不免地加入了新的杂质。这些新的杂质是否会危害到我们的健康呢?
在混凝过程中所加入的水处理剂,一般情况下都与原水的悬浮颗粒及胶体一起沉淀开来,从而不影响水出厂时的质量。那么,就只剩下氯气了。氯气消毒法是生产自来水的最后一个环节。往水里加氯气经反应后即可把水输送到市民家庭使用。如此,氯气是否会危害到我们的健康呢?
以下我们来重点研究氯气。
氯气(Cl2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,能溶于水,常温下1体积水能溶解2体积氯气。在相同条件下,氯气比同体积的空气重,标准状况下,它的密度3.214g/L。氯气容易液化,当压强为101.3kPa,冷却到-34.6℃,气态的氯就变成黄色油状的液态氯。液态氯继续冷却到-101℃,就变成了固态氯。氯气是一种有毒物质,对人体有强烈的刺激性,吸入少量氯气会刺激鼻腔和喉头粘膜,并引起胸痛和咳嗽;吸入较多氯气会窒息致死。
把氯气加入水中,会发生以下反应:
Cl2 + H2O = HCl + HClO
因为消毒过程中氯气用量很小(一般在1L水中仅通入约0.005g氯气),可以说只要出厂的自来水符合正常的国家标准,在自来水中的投入的氯气会完全与水反应生成其他物质,故可认为出厂的水中不含Cl2。上文所谓的"使城市水管末梢保持一定余氯量",实际上应是指氯元素,而不是氯气。
然而,虽然氯气已完全反应,却有其他物质生成。我们先来看次氯酸。次氯酸(HClO)具有强氧化性,因此具有很强的杀菌消毒能力,是常用的消毒剂。次氯酸是一种弱酸,很不稳定,在光照条件下易发生以下反应:
2HClO = 2HCl + O2↑
如此,水中有可能含有的杂质就只剩HCl了。
氯化氢(HCl)是无色而有刺激性气味的气体,它的密度比空气大,约为空气的1.26倍。氯化氢极易溶于水(0℃时,1体积水大约能溶解500体积的氯化氢)。氯化氢的水溶液叫氢氯酸,俗称盐酸,是一种强酸,具有强的氧化性及腐蚀性。
由以上的方程式,根据氯原子守恒,可知一定物质的量的氯气与水反应后最终生成的氯化氢的物质的量是原来氯气的两倍。由于在生产水的过程中使用的氯气的量很少,产生的氯化氢的量自然微乎其微。根据生理卫生常识,我们知道人体的胃液含有少量盐酸,故可认为微量的氯化氢并不影响人体健康,几乎可以忽略不计。此外,氯化氢是易挥发气体,基于这一性质可推知煮沸了的水几乎不含氯化氢。
由此,我们可以得出这样的结论:生产过程符合国家标准的自来水是不会危害人体健康的。
最后,我们就“饮用水对人体健康的影响”这一问题进行了社会调查问卷。通过调查报告,我们发现 14.3%的人家中饮用纯净水,49%的人饮用自来水,36.7%的人家中饮用井水。在饮用纯净水的人中:约36.7%的人认为纯净水对人体无害,较喜欢饮用;22.4%的人认为饮用纯净水对人体有害,并不喜欢饮用;此外,还有约40.9%的人对饮用纯净水是否有害不太清楚,因大部分人都在饮用,也就跟着饮用。大部分人不饮用自来水是因为目前严重的水污染状况,表示若自然经济条件允许,愿意喝天然的河湖水或矿泉水。多数人选择饮用何种纯净水大都从品质、价钱等方面综合考虑。
进水泵-蓄水池-澄清池-过滤池-加药池-过滤池-澄清池-出水泵
首先从泵房将水打到水池,经初滤,再加水沉淀剂聚合、过滤得到清水,加氯气消毒(小水厂加二氧化氯),将水储入清水池备用,再经高压泵压出供水。
自来水厂工艺流程图
7. 污水处理的六个步骤是什么
1、废水首先经过格栅、筛网后流至絮凝沉淀池,为了使处理效果好,在絮凝沉淀池中加入混凝剂,使废水中悬浮物治理效果更好,混凝加药也起到调节废水的作用,絮凝沉淀后的废水流入预曝气调节池中。
2、曝气调节池中通入空气,起到预曝气调节的作用,调节均匀的废水用泵提升到一级浮动填料生化池中。
3、生化池中安装充氧效率很高的曝气头,并装入浮动填料,实践证明该项技术对COD和BOD有较高的去除效率,一级浮动填料生化池中废水自流入二级浮动填料生化池,二池采用方法相同。
4、二级浮动填料生化池水自流入斜板沉淀池中,池中加入聚丙烯蜂窝斜管,可大大提高沉降效率,另外水力负荷高,停留时间短,占地面积小。
5、混凝沉淀池与斜板沉淀池沉淀污泥排入污泥浓缩池中,然后经污泥脱水机械脱水。
6、斜板沉淀池排出的水流入清水池中,经检测后外排。
(7)水厂沉淀池池排水处理扩展阅读:
污水处理一般来说包含以下三级处理:
一级处理是它通过机械处理,如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。一级处理具有投资少、成本低等特点,但是废水经过一级处理一般达不到符合国家排放标准所以还需要进行第二级处理。
二级处理是生物处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。使bod5降至20-30mg.l-1,经过二级处理后的水一般就可以达到国家排放标准了。
三级处理是污水的深度处理,它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。
8. 污水处理中沉淀池的工作原理是什么如题 谢谢了
沉淀池就是把污水当中的水泥分开,,,好把污泥传送到脱泥房去脱
9. 沉淀池的出水装置常用什么方式出流
沉淀池池体平面为矩形,进口设在池长的一端,一般采用淹没进水孔,水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体,进水孔后设有挡板,使水流均匀地分布在整个池宽的横断面。沉淀池的出口设在池长的另一端,多采用溢流堰,以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。水流部分是池的主体。池宽和池深要保证水流沿池的过水断面布水均匀,依设计流速缓慢而稳定地流过。池的长宽比一般不小于4,池的有效水深一般不超过3米。污泥斗用来积聚沉淀下来的污泥,多设在池前部的池底以下,斗底有排泥管,定期排泥。
为避免短流,一是在设计中尽量采取一些措施(如采用适宜的进水分配装置,以消除进口射流,使水流均匀分布在沉淀池的过水断面上,降低紊流并防止污泥区附近的流速过大,采用指形出水槽以延长出流堰的长度;沉淀池加盖或设置隔墙,以降低池水受风力和光照升温的影响;高浓度水经过预沉,以减少进水悬浮固体浓度高产生的异重流等);二是加强运行管理,在沉淀池投产前应严格检查出水堰是否平直,发现问题,要及时修理。在运行中,浮渣可能堵塞部分溢流堰口,致使整个出流堰的单位长度溢流量不等而产生水流抽吸,操作人员应及时清理堰口上的浮渣;用塑料加工的锯齿形三角堰因时间关系,可能发生变形,管理人员应及时维修或更换,以保证出流均匀,减少短流。通过采取上述措施,可使沉淀池的短流现象降低到最小限度。
对于已经在斜板和斜管上生长的藻类,可用高压力水冲洗,往往一经冲洗即可去除附着的藻类。活性污泥处理系统的二次沉淀池是该系统的重要组成部分。二次沉淀池的运转是否正常,直接关系到处理系统的出水水质和回流污泥的浓度,对整个系统的净化效果产生重大影响。二次沉淀池运行管理较为复杂,其运行过程中常见问题及防止措施参见“活性污泥法处理系统的运行管理”。
10. 污水处理厂处理污水的流程是哪些
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
以上是污水处理厂处理工艺的基本流程,流程图见下页图一。
二.各个处理构筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量,占污水厂运行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统,多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物,或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池,辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池的主要能耗设备是排泥装置,比如链带式刮泥机,刮泥撇渣机,吸泥泵等,但由于排泥周期的影响,初沉池的能耗是比较低的。
图一城市污水处理典型流程
4.生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例,它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能,其基本上是联系运行的,且功率较大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低,但目前应用较少,是以后需要大力推广的处理工艺。
5.二次沉淀池
二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比较低。
6.污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池,污泥脱水,干燥都要消耗大量的电能,污泥处理单元的能量消耗是相当大的,这些设备的电耗功率都很大。
三.针对各个处理构筑物的节能途径
1.污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗,主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约,正确科学的选泵,让水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法,定期对水泵进行维护,减少摩擦也可以降低电耗。
2.沉砂池
采用平流沉砂,避免采用需要动力设备的沉砂池,如平流沉砂池。采用重力排砂,避免使用机械排砂,这些措施都可大大节省能耗。
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低,主要能量消耗在排泥设备上,采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。
4.生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy Recovery)。
曝气系统的能耗相当大,对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气,曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能,曝气系统进行阶段曝气,溶解氧存在浓度梯度,既减少了能耗,又可以改善处理效果,减少污泥量。
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。
5.二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。
消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。
另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。
四.结论
污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题,合理进行能源分配,已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低,也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素,开发能效较高的污水处理技术,合理设计及运行污水处理厂,必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。
参考文献:
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2.《排水工程》张自杰主编,第四版,中国建筑工业出版社
3.城市水工程概论》李圭白、蒋展鹏、范瑾初、龙腾锐主编,中国建筑工业出版社
4.《中国给水排水》杂志
5.《给水排水》杂志
6.中华环保互联网
7.给排水在线网站