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[摘 要]规划建设污水处理设施,要优先考虑污水管网系统建设,确保管网配套;城镇污水处理能力的扩增既考虑处理能力的新建,也要充分考虑既有处理设施利用率的提高和工艺技术的升级改造;将污泥处理处置作为污水处理综合系统必要的组成部分同步建设,避免二次污染;北方及沿海地区的缺水城镇需大力发展污水再生利用。根据对目前污水处理厂污水处理技术进行总结分析,现代污水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法四类。
[关键词]污水;处理厂;处理方法
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0064-01
虽然水体本身对污水具有一定的自净能力,但是工业生产中产生的大量污水,仅靠水体的自净能力进行自然净化是不够的,因此,除了对生产和生活的污水进行综合防治外,还要对排放到水体中的污水进行技术上的治理,以达到排放的要求。
一、物理处理法
(一)过滤法
利用过滤介质截流污水中的悬浮物。在排水工程中,废水通过下水道流入水处理厂,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;初步澄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,又便于卸料及清理篩面。
(二)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(即彼此粘结聚团的能力)可分为四种:
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。颗粒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。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。
沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相对密度较大的无机颗粒物。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20~100/μm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。
二、化学处理法
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。
(一)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互换反应,形成难溶于水的盐类(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、镁离子以及废水中的重金属离子,如汞、镉、铅、锌等。按使用的沉淀剂不同,沉淀法可分为石灰法、硫化物法和钡盐法等。
(二)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、苛性钠、碳酸钠或以石灰石、大理石作滤料来中和酸性污水。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。
(三)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,如重金属和氰化物的污染。利用高锰酸钾、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无害物质;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。
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、锌粉等。
三、物理化学处理法
物理化学法,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。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)。
四、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胶体状态的有机污染物和某些无机毒物(如氰化物、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。
(一)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。
(二)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。许多大型高效的污水处理设备随着经济与科研的进步大量涌现,其中包括目前技术相对专业的厌氧硫化床以及厌氧生物滤池等。处理能力的进一步提高是这些全新的污水处理设备设施与技术的相同特征,低耗能、高效率的污水处理特点得到充分体现。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。
总结
坚持设施建设与体制改革相结合,抓紧建立和完善污水处理收费制度,提高污水处理收费标准,补偿成本并合理盈利;大力推进投资和运行管理体制改革,积极吸引社会投资,加快污水处理厂建设进度。政府要加大对污水收集管网建设的投资力度,并落实好运营管理措施,确保设施建成后运行稳定,发挥效益。
参考文献
[1]傅宇. 污水厂二沉池池壁后张无粘结环形预应力钢筋混凝土施工技术[J]. 科技风,2014,05:145-146+148.
[2]杨勇,王玉明,王琪,郑祥,杨烨,孙翀,肖庆聪.我国城镇污水处理厂建设及运行现状分析[J].给水排水,2011,08:35-39.
[3]邱忠莉.小城镇污水处理厂运行绩效评价方法研究[D].重庆大学,2013.
[4]余杰,田宁宁,王凯军,任远.中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析[J].环境工程学报,2007,01:82-86.
[5]肖菊仙.污水厂提标工程的技术经济分析[J]. 城市公用事业,2013,04:41-45+59.
[关键词]污水;处理厂;处理方法
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0064-01
虽然水体本身对污水具有一定的自净能力,但是工业生产中产生的大量污水,仅靠水体的自净能力进行自然净化是不够的,因此,除了对生产和生活的污水进行综合防治外,还要对排放到水体中的污水进行技术上的治理,以达到排放的要求。
一、物理处理法
(一)过滤法
利用过滤介质截流污水中的悬浮物。在排水工程中,废水通过下水道流入水处理厂,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;初步澄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,又便于卸料及清理篩面。
(二)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(即彼此粘结聚团的能力)可分为四种:
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。颗粒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。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。
沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相对密度较大的无机颗粒物。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20~100/μm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。
二、化学处理法
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。
(一)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互换反应,形成难溶于水的盐类(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、镁离子以及废水中的重金属离子,如汞、镉、铅、锌等。按使用的沉淀剂不同,沉淀法可分为石灰法、硫化物法和钡盐法等。
(二)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、苛性钠、碳酸钠或以石灰石、大理石作滤料来中和酸性污水。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。
(三)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,如重金属和氰化物的污染。利用高锰酸钾、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无害物质;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。
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、锌粉等。
三、物理化学处理法
物理化学法,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。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)。
四、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胶体状态的有机污染物和某些无机毒物(如氰化物、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。
(一)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。
(二)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。许多大型高效的污水处理设备随着经济与科研的进步大量涌现,其中包括目前技术相对专业的厌氧硫化床以及厌氧生物滤池等。处理能力的进一步提高是这些全新的污水处理设备设施与技术的相同特征,低耗能、高效率的污水处理特点得到充分体现。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。
总结
坚持设施建设与体制改革相结合,抓紧建立和完善污水处理收费制度,提高污水处理收费标准,补偿成本并合理盈利;大力推进投资和运行管理体制改革,积极吸引社会投资,加快污水处理厂建设进度。政府要加大对污水收集管网建设的投资力度,并落实好运营管理措施,确保设施建成后运行稳定,发挥效益。
参考文献
[1]傅宇. 污水厂二沉池池壁后张无粘结环形预应力钢筋混凝土施工技术[J]. 科技风,2014,05:145-146+148.
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