水處理
基本信息
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反滲透設(shè)備
- 1 簡介
- 2 基本概念
- 3 水處理分類
- 4 水處理工藝
- 5 環(huán)境類影響因素主要有:
- 6 三級處理
- 7 方法原理
- 8 排污標(biāo)準(zhǔn)
- 9 沉淀過濾
簡單講,“水處理”就是通過物理的、化學(xué)的手段,去除水中一些對生產(chǎn)、生活不需要的有害物質(zhì)的過程。是為了適用于特定的用途而對水進(jìn)行的沉降、過濾、混凝、絮凝,以及緩蝕、阻垢等水質(zhì)調(diào)理的過程。
由于社會生產(chǎn)、生活與水密切相關(guān)。因此,水處理領(lǐng)域涉及的應(yīng)用范圍十分廣泛,構(gòu)成了一個龐大的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
常說的水處理包括:污水處理和飲用水處理兩種,有些地方還把污水處理再分為兩種,即污水處理和中水回用兩種。經(jīng)常用到的水處理藥劑有:聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、堿式氯化鋁,聚丙烯酰胺,活性炭及各種濾料等。
水處理的效果可以通過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)衡量。從今后的發(fā)展趨勢來看,隨著國家環(huán)境保護(hù)執(zhí)法力度的加強(qiáng),市場競爭必然以技術(shù)、質(zhì)量和服務(wù)為主,那些在技術(shù)、質(zhì)量和服務(wù)方面具有核心競爭力的企業(yè)將在未來的競爭中強(qiáng)化其優(yōu)勢,成為市場的主導(dǎo)力量。
2 基本概念為達(dá)到成品水(生活用水、生產(chǎn)用水或可排放廢水)的水質(zhì)要求而對原料水(原水)的加工過程。
1.加工原水為生活或工業(yè)的用水時,稱為給水處理;
2.加工廢水時,則稱廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放(排入水體或土地)或再次使用 。
在循環(huán)用水系統(tǒng)以及水的再生處理中,原水是廢水,成品水是用水,加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質(zhì)。水處理還包括對處理過程中所產(chǎn)生的廢水和污泥的處理及最終處置,有時還有廢氣的處理和排放問題。
水的處理方法可以概括為三種方式:
?、僮畛S玫氖峭ㄟ^去除原水中部分或全部雜質(zhì)來獲得所需要的水質(zhì);
②通過在原水中添加新的成分,通過物理或化學(xué)反應(yīng)后來獲得所需要的水質(zhì);
?、蹖υ募庸げ簧婕叭コs質(zhì)或添加新成分的問題。
水中雜質(zhì)和處理方法
水中雜質(zhì)包括挾帶的粗大物質(zhì)、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質(zhì)如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中,粗大雜質(zhì)由取水構(gòu)筑物的設(shè)施去除,不列入水處理的范圍。[1]廢水處理中,去除粗大的雜質(zhì)一般屬于水的預(yù)處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細(xì)菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產(chǎn)生的不溶解物質(zhì)等。溶解物有無機(jī)鹽類、有機(jī)化合物和氣體。去除水中雜質(zhì)的處理方法很多,主要方法的適用范圍可以大致按雜質(zhì)的粒度來劃分由于原水所含的雜質(zhì)和成品水可允許的雜質(zhì)在種類和濃度上差別很大,水處理過程差別也很大。
3 水處理分類
按類別主要可分為污水處理設(shè)備、原水處理設(shè)備、凈水設(shè)備、過濾設(shè)備這幾大類。
4 水處理工藝
污水處理一般來說包含以下三級處理:一級處理是它通過機(jī)械處理,如格柵、沉淀或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、鐵離子、錳離子、油脂等。二級處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級處理是污水的深度處理,它包括營養(yǎng)物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對污水進(jìn)行消毒??赡芨鶕?jù)處理的目標(biāo)和水質(zhì)的不同,有的污水處理過程并不是包含上述所有過程。
純凈水處理工藝,視原水水質(zhì)而定。
如果原水是市政自來水,一般的流程是
砂濾--活性炭過濾器--軟化(可有可無)--保安過濾器--反滲透--紫外消毒--產(chǎn)水
如果是一般的地表水,在進(jìn)入上述流程之前要?dú)⒕⑻砑有跄齽?br />
如果是井水,在砂濾后要加除鐵錳過濾器。
在污水生化處理過程中,影響微生物活性的因素可分為基質(zhì)類和環(huán)境類兩大類:
基質(zhì)類包括營養(yǎng)物質(zhì),如以碳元素為主的有機(jī)化合物即碳源物質(zhì)、氮源、磷源等營養(yǎng)物質(zhì)、以及鐵、鋅、錳等微量元素;另外,還包括一些有毒有害化學(xué)物質(zhì)如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。
5 環(huán)境類影響因素主要有:
(1)溫度。溫度對微生物的影響是很廣泛的,盡管在高溫環(huán)境(50℃~70℃)和低溫環(huán)境(-5~0℃)中也活躍著某些類的細(xì)菌,但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30℃。在適宜的溫度范圍內(nèi),微生物的生理活動旺盛,其活性隨溫度的增高而增強(qiáng),處理效果也越好。超出此范圍,微生物的活性變差,生物反應(yīng)過程就會受影響。一般的,控制反應(yīng)進(jìn)程的最高和最低限值分別為35℃和10℃。
菌膠團(tuán)解體,處理效果急劇惡化。
(3)溶解氧。對好氧生物反應(yīng)來說,保持混合液中一定濃度的溶解氧至關(guān)重要。當(dāng)環(huán)境中的溶解氧高于0.3mg/l時,兼性菌和好氧菌都進(jìn)行好氧呼吸;當(dāng)溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零時,兼性菌則轉(zhuǎn)入?yún)捬鹾粑?,絕大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多數(shù)為絲狀菌)還可能生長良好,在系統(tǒng)中占據(jù)優(yōu)勢后常導(dǎo)致污泥膨脹。一般的,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜,過高則增加能耗,經(jīng)濟(jì)上不合算。
在所有影響因素中,基質(zhì)類因素和PH值決定于進(jìn)水水質(zhì),對這些因素的控制,主要靠日常的監(jiān)測和有關(guān)條例、法規(guī)的嚴(yán)格執(zhí)行。對一般城市污水而言,這些因素大都不會構(gòu)成太大的影響,各參數(shù)基本能維持在適當(dāng)范圍內(nèi)。溫度的變化與氣候有水處理設(shè)備關(guān),對于萬噸級的城市污水處理廠,特別是采用活性污泥工藝時,對溫度的控制難以實(shí)施,在經(jīng)濟(jì)上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通過設(shè)計(jì)參數(shù)的適當(dāng)選取來滿足不同溫度變化的處理要求,以達(dá)到處理目標(biāo)。因此,工藝控制的主要目標(biāo)就落在活性污泥本身以及可通過調(diào)控手段來改變的環(huán)境因素上,控制的主要任務(wù)就是采取合適的措施,克服外界因素對活性污泥系統(tǒng)的影響,使其能持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮作用。
實(shí)現(xiàn)對生物反應(yīng)系統(tǒng)的過程控制關(guān)鍵在于控制對象或控制參數(shù)的選取,而這又與處理工藝或處理目標(biāo)密切相關(guān)。
前已述及溶解氧是生物反應(yīng)類型和過程中一個非常重要的指示參數(shù),它能直觀且比較迅速地反映出整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,運(yùn)行管理方便,儀器、儀表的安裝及維護(hù)也較簡單,這也是近十年中國新建的污水處理廠基本都實(shí)現(xiàn)了溶解氧現(xiàn)場和在線監(jiān)測的原因。
6 三級處理
三級處理是對水的深度處理,它將經(jīng)過二級處理的水進(jìn)行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒殺滅細(xì)菌和病毒,然后將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業(yè)用水、防火等水源。
由此可見,污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離,在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中,包括一級處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、二級處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。由于這些污泥含有大量的有機(jī)物和病原體,而且極易腐敗發(fā)臭,很容易造成二次污染,消除污染的任務(wù)尚未完成。污泥必須經(jīng)過一定的減容、減量和穩(wěn)定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響,必須重視。如果污泥不進(jìn)行處理,污泥將不得不隨處理后的出水排放,污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。所以在實(shí)際的應(yīng)用過程中,污水處理過程中的污泥處理也是相當(dāng)關(guān)鍵的。
7 方法原理
常用的水處理方法有:
?。ㄒ唬┏恋砦镞^濾法、
(二)硬水軟化法、
?。ㄈ┗钚蕴课椒?、
(四)去離子法、
(五)逆滲透法、
(六)超過濾法、
(七)蒸餾法、
(八)紫外線消毒法、
?。ň牛┥锘瘜W(xué)法。
(十) 混合離子交換法
8 排污標(biāo)準(zhǔn)
GB18918-2002是《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,而GB8978-1996是《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》,兩者是不同的概念,兩者都有各自的針對對象,兩者是不可以混用的。[2]
《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》最新的標(biāo)準(zhǔn)國家還沒有出臺,國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)用的還是GB8978-1996。[1]
納米晶技術(shù)是派斯軟水機(jī)獨(dú)有的水軟化技術(shù),根據(jù)中立的實(shí)驗(yàn)室檢測,除垢率達(dá)99.6%,達(dá)到完美的軟化水的效果,比以前所知的任何一種類型的軟水機(jī)效果都要優(yōu)異。同時也是在無化學(xué)添加成分的情況下,被證明非常有效的軟水機(jī)。 納米晶的技術(shù)原理是TAC(Template Assisted Crys-tallization)技術(shù),即離子晶體化,利用納米晶聚合球體表面晶核產(chǎn)生的高能量把水中的鈣、鎂、碳酸氫根等離子打包成納米級的晶體,當(dāng)這種晶體長到2納米左右時自動脫落到水中,水中沒有了鈣、鎂、碳酸氫根離子也就不會在有水垢產(chǎn)生。
9 沉淀過濾
沉淀物過濾法的目的是將水源內(nèi)之懸浮顆粒物質(zhì)或膠體物質(zhì)清除乾凈。這些顆粒物質(zhì)如果沒有清除,會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器(filter)以清除體積較大的雜質(zhì)。濾過懸浮的顆粒物質(zhì)所使用的濾器種類很多,例如網(wǎng)狀濾器,沙狀濾器(如石英沙等)或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小,就會被阻擋下來。對於溶解于水中的離子,就無法阻攔下來。如果濾器太久沒有更換或清洗,堆積在濾器上的顆粒物質(zhì)會愈來愈多,則水流量及水壓會逐漸減少。人們就是利用入水壓與出水壓差來判斷濾器被阻塞的程度。因此濾器要定時逆沖以排除堆積其上的雜質(zhì),同時也要在固定時間內(nèi)更換濾器。[3]
沉淀物過濾法還有一個問題值得注意,因?yàn)轭w粒物質(zhì)不斷被阻攔而堆積下來,這些物質(zhì) 面或許有細(xì)菌在此繁殖,并釋放毒性物質(zhì)通過濾器,造成熱原反應(yīng),所以要經(jīng)常更換濾器,原則上進(jìn)水與出水的壓力落差升高達(dá)到原先的五倍時,就需要換掉濾器。m.virginiabeachheatingandair.com