污水治理工艺
❶ 哪些污水处理技术可以处理淀粉废水
粉废水是以玉米、马铃薯、小麦、大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品(淀粉糖、葡萄糖、淀粉衍生物等)的工业产生的废水,一般都属于高浓度有机废水,是造成的主要污染源之一,本文将详细分析淀粉废水的污水处理工艺,希望能给大家带来帮助。
主要处理工艺选择
近日,环保部新发布了淀粉废水处理工程技术规范(HJ 2043-2014)。此标准以我国现行的污染物排放标准和污染控制技术为基础,规定了以玉米、小麦和薯类等为原料生产淀粉及后续产物的生产废水治理工程设计、施工、验收和运行维护等技术要求。
淀粉废水治理工程技术规范(HJ 2043-2014)标准为首次发布。其中明确了淀粉生产废水来源及主要处理工艺选择:
淀粉生产废水的来源
以玉米为原料生产淀粉时,废水主要来源于玉米浸泡、胚芽分离与洗涤、纤维洗涤、浮选浓缩、蛋白压滤等工段蛋白回收后的排水,以及玉米浸泡水资源回收时产生的蒸发冷凝水。
以薯类为原料生茶淀粉时,废水主要来源于脱汁、分离、脱水工段蛋白回收后的排水、以及原料输送清洗废水。
以小麦为原料生产淀粉时,废水由两部分组成:沉降池里的上清液和离心后产生的黄浆水。
以淀粉为原料生产淀粉糖时,废水主要来源于离子交换柱冲洗水、各种设备的冲洗水和洗涤水、液化糖化工艺的冷却水。
淀粉废水主要污染物有悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)和总磷(TP)。
淀粉废水治理工艺路线的选择应根据现行国家和地方有关排放标准、污染物来源及性质、排水去向确定淀粉废水处理程度,选择相应的处理工艺。
淀粉废水治理总体上宜采用“预处理+厌氧生物处理+好氧生物处理+深度处理”的污染治理工艺,工艺流程图如下:淀粉企业额根据淀粉生产的原料和产品种类、废水性质选择合适的废水工艺路线和单元技术。
预处理工序中,淀粉生产废水应通过格栅、沉淀、气浮等工艺去除悬浮物后进入调节池,进行水量调节;马铃薯淀粉生产废水应在沉淀池前设置消泡设施;薯类淀粉废水中的原料输送清晰废水应通过沉沙等工艺去除污水中的沙粒后进入调节池。
厌氧生物处理可选用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)、内循环厌氧反应器(IC)等工艺;废水在进入厌氧反应器前应先进行PH调节和温度调节;淀粉糖及变性淀粉生产废水需投加营养盐调节碳氮比后在进行厌氧生物反应。
好氧生物处理可选用序批式活性污泥法(SBR)、缺氧-好氧(A/O)+二沉池、氧化沟+二沉池等工艺。
深度处理可选用混凝沉淀、砂滤、膜生物反应器(MBR)等工艺;根据用水需求可通过纳滤、反渗透处理后回用。根据回用目的的不同,回用时可选择超滤、超滤+反渗透(RO)、超滤+RO+混合离子交换床等工艺。其中,可采用MBR代替好氧生物处理(脱氮除磷)+深度处理,也可将MBR作为深度处理工艺。
淀粉废水处理方案
一、项目概况
(一)项目背景
某某有限公司在红薯淀粉加工过程中产生大量高浓度酸性有机废水,废水主要来源于淀粉加工过程中的洗涤、压滤、浓缩等工艺段。废水中含有大量溶解性的有机污染物,如淀粉、蛋白质、糖类、碳水化合物、脂肪、氨基酸等,其次是含N、P的无机化合物,另外还含有一定量的挥发酸、灰分等,属生化性较好的高浓度有机废水,但由于氨氮和盐份含量高,较难处理。这些有机废水排入水体要消耗大量的溶解氧,如不经治理直接排放,将会对环境造成污染。
淀粉生产大约有80%是以红薯为原料,其余以玉米、小麦、大麦、燕麦以及其他富含淀粉的植物块根等为原料。原料中除含有淀粉以外还含有其他的多种成分—蛋白质、纤维素、机盐等。在淀粉生产由原料处理、浸泡、粉碎、过筛、分离淀粉、洗涤、干燥等几个主要工序组成。但具体操作上因原料的不同存在着一些差异,废水的主要来源也因淀粉生产原料的不同而异。
(二)污水排放
水量及排放规律
根据业主的要求,参考对国内众单位多年积累的设计资料和在食品污水处理方面的成功经验,同时考虑到雨水倒灌和生产高峰情况,该社区污水处理量按2m3/H设计。
该污水处理站设备运行采用全自动兼人职守操作,每天工作24小时,年生产按365天计。
位于山西平定县一农村社区,该食品企业处理的生产废水所含COD、SS、BOD5均较高。废水间歇排放,排放量为20 m3/d左右,日均水质波动较大。且该生产废水中含有多种高指标的有机污染物,但污水的B/C为0.5,可生化性能较好,因此采用水解酸化池+生物接触氧化+MBR膜工艺处理为主体工艺,消毒处理为辅助处理。该组合处理工艺对此类生产废水处理效果稳定、操作简单、剩余污泥产量少,且具有很强的耐冲击负荷能力。经过处理的废水最终出水水质要求执行《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的一级标准,其原始废水水质情况及排放标准要求如表 1所示。
表1废水水质及排放标准
(三)污水水质状况
根据一般食品生产污水水质监测报告和实际情况,该废水水质状况如下:
二、本方案编制的依据、原则和范围
(一)编制依据
1、《中华人民共和国水污染防治法》;
2、企业提供的水质、水量及相关情况;
3、国家《污水综合排放标准》GB8978—1996中的一级排放标准;
4、《室外排水设计规范》GBJ14—47;
5、国家现行的有关工程设计规范。
(二)编制原则
1、认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策,符合国家的有关法规、规范、标准;
2、严格执行国家有关环保的各种法规,保证出水水质达到国家及地方污染物排放标准。
3、积极稳妥地采用先进可靠的处理技术,为节省建设资金和合理利用资金创造条件。
4、贯彻经济性和可靠性并重的设计原则,在最大限度地降低工程造价和运行费用的同时,合理的兼顾运行操作条件和管理维护条件。
5、需要与可能相结合的原则,充分考虑当地的实际情况与可观条件,因地制宜、积极稳妥地采用先进适用的工艺技术,使工程各项指标都能达到预期的目的。
6、经废水处理工程处理后出水水质,应能满足国家和地方环保部门有关标准。
7、废水处理规模应留有一定余地,以满足生产发展需要,布局紧凑,尽量少占土地,实行科学管理。
8、选用的工艺流程处理效果好,技术先进成熟稳妥可靠,适应性强,经济合理,在确保达标排放的前提下,力求简单实用,以方便管理操作;
9、尽量降低一次性投入,力求运行成本降低,具有可持续发展性;
10、创建良好的生产和生活环境,努力创建现代化花园式污水处理工程。
(三)编制范围
1、本方案只涉及废水处理站内的设计和施工概算;
2、消防设计、冬季保暖及废水处理站外的管网设计、供电系统设计和概算由企业自行安排。
三、排放废水特点概述
该食品企业的生产废水排放属中等偏低浓度的有机废水,主要含有有机污染物质,不含有毒物质,废水的BOD5/CODcr为0.6左右,可生化性好,易于生化处理。在淀粉生产过程中产生的生产废水含有淀粉、糖类、蛋白质、有机酸等溶解性有机物质,小颗粒淀粉、纤维等不溶性细小颗粒有机物及泥砂等无机物。为了减轻后续处理构筑物的处理负荷,保护后续处理设施,应在输送、清 洗排放的废水预处理处理设施的后端安装气浮设备,以截留原污水中较大的悬浮物或漂浮物、去除废水中沉淀物。
该企业废水属高浓度可生化有机废水,故可采用生化处理方法。由于原水的BOD较高,要求达到的处理效果也较高,拟采用厌氧一好氧的处理路线。废水中难降解的COD经厌氧处理后转化为较易降解的COD,高分子有机物转化为低分子有机物,好氧生物处理法工艺成熟、稳定性好、出水水质较好。因此,采用厌氧一好氧的处理路线较合理。
四、废水治理工艺选择
(一)工艺选择
根据该企业现场实际,建议采用一体化的钢体结构,具有占地面积小、灵活、耐用、基本无噪音和运行费用低等优点,相对投资不大,处理工艺仍采用生化处理。
一体化淀粉废水处理设备,采用以厌氧工艺、好氧工艺为主的处理工艺。前置预处理工艺,应设置格栅、调节池或沉淀池等,以尽量降低进入生物处理构筑物的悬浮物,确保后续工艺正常运行。综合分析考虑,确定使用气浮法+水解酸化池+生物接触氧化+MBR膜工艺处理+消毒处理工艺处理该废水。
污水经由调节池隔油调节池提升进入混凝加絮凝装置,依次投加PAC和PAM。充分进行混凝、絮凝反应。经混凝、絮凝反应好后的废水进入高效组合气浮,除去大部分油和SS,出水基本达标,经过一体化污水处理设备,去除水中的COD、BOD、氨氮、PH值等,最后一道工序加二氧化氯进行最终消毒,出水达标排放。
气浮装置去除参数:
废水经气浮设备处理后流入调节池进行初步的匀质、匀量,主要是因为在调节池内对废水进行预曝气及搅拌可以尽可能地避免大量SS在调节池内堆积和发酵,同时还能够将废水中的低分子有机污染物吹脱氧化。随后由潜污泵提升至水解酸化池。在水解酸化池中得到驯化、培养的大量厌氧微生物,则直接将废水中所含的大部分高分子有机污染物破碎降解为小分子有机污染物,进而提高废水的可生化性,有效地缓解后续好氧生化处理工序的处理压力。废水经水解酸化处理后自流进入接触氧化池,接触氧化池中的好氧微生物种群及硝化菌菌群在池内罗茨鼓风机曝气充氧的情况下,大量的有机污染物被好氧微生物种群氧化降解为CO2和H2O,废水中的氨氮则被氧化为硝酸盐和亚硝酸盐得以去除。经接触氧化池处理后的出水进行最终的混凝沉淀反应,作用是使废水中不易沉淀的细小颗粒絮体凝聚形成大颗粒絮体,混合液随后进入二沉池内进行固液分离,保证最终出水水质稳定达到排放标准要求。固液分离后的上清液溢流进入出水流量堰可达标排放,剩余污泥则排入污泥浓缩池进行污泥浓缩处理。
膜-生物反应器(MBR)
主要作用:利用微生物去除污水中大量的可溶性有机物,大量降低废水的COD和氨氮,由于膜的高度分离特性科使出水基本不含的悬浮物。经过MBR的处理使废水完全达标排放,其出水水质由于国家所要求的污水排放标准。
污泥处理工艺流程简述
沉淀池底部集泥斗内的沉淀污泥由气提装置抽入污泥浓缩池,随后在污泥浓缩池内进行污泥重力浓缩处置,污泥斗凝聚浓缩后的污泥由污泥泵加压泵入厢式压滤机,再进行后续的压滤脱水处理。最终污泥浓缩池上清液及厢式压滤机滤液则统一回流至调节池进行处理。脱水后的污泥经收集后由专用污泥运输车外运至卫生填埋场进行处理。
(二)生物处理技术
在生物处理技术中,我们选择了近年来发展最为迅速的一种好氧生物处理技术——生物接触氧化法+MBR膜工艺。
该法属于生物膜法的一种,该法的生物载体主要是池内装置的优质生物填料。与其它生物处理方法相比,其主要特点是:
1.由于填料的比表面积大,池内的充氧条件良好,生物接触氧化池内单位体积的生物固体量(10~20g/L)都远远高于活性污泥法曝气池的生物量(1.5~3.0g/L)。因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷(3.0~6.0kgBOD5/m3˙d),是活性污泥法的6~7倍。
2.由于相当一部分微生物固着生长在填料表面,不存在令人头痛的污泥膨胀问题,运行管理方便。
3.由于生物接触氧化池内生物固体量多,水质属完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。
4.由于生物接触氧化池内生物固体量多,有机容积负荷较高,其F/M(有机基质F 与微生物M 的比值)可以保持在一定水平,因此污泥产量低于活性污泥法。
5.处理能力大,占地面积小,容积负荷高,池子容积小,相当于活性污泥法和氧化沟的四分之一至五分之一。
6.氧的利用率高(15%以上)运行动力省。
在生物接触氧化法工艺中,有两种供氧方式,一种是鼓风曝气,一种是射流曝气。这两种方式相比,鼓风曝气具有氧利用率高、能耗省等特点,因此本方案决定采用《鼓风曝气生物接触氧化法》工艺对该企业废水进行生化处理。
该技术具有投资少、效益高、运行费用低、操作管理方便、耐冲击负荷强等特点。
7.MBR膜的清洗方法一般根据膜的性质和处理液的性质来确定。无机膜的分离对象是活性污泥混合液。生物反应器中的微生物对餐饮业污水中的有机物降解是一个动态、连续的过程。餐饮污水中的营养成分主要是油、淀粉、蛋白质等,经过微生物的分解、吸收作用,将其转变成能量和自身的一部分。微生物正常代谢会产生粘性多糖类物质、粘性多肽分子和蛋白质分子等.细菌死亡后,这些物质一部分可被其它微生物所利用,一部分可能存在于活性污泥混合液中。同样,来自餐饮污水的少量无机盐也会部分被细菌等微生物摄人,剩余部分也存在于活性污泥混合液中。这些残留在污泥混合液中的成分,最终到达膜表面,形成了堵塞膜的凝胶层。
五、污水处理站设计技术方案
(一)工程地点
污水池排水口右侧空置区域。
(二)设计参数
1.设计处理能力:Q=20m3/d,每天24小时运行,设计:1m3/h。
2.设计进水水质(见表1)
表1-设计进水水质-进入综合污水池后
3.设计出水水质(采用GB8978-1996《污水综合排放标准》中的一级标准)。(见表2)
表2-设计出水水质
(三)工艺流程说明
废水经气浮设备除去漂浮物及漂浮油,流入调节池进行水质与水量的调节预处理,然后,再进入一级和二级接触氧化池进行生化处理,同时对一级和二级接触氧化池的水用鼓风机进行曝气。经过二级接触氧化池进行生化处理之后的水含有残余的生物膜,必须经行沉淀,经MBR膜工艺处理,经沉淀后的上清液排出,此时的出水水质达到GB8978-1996一级标准。经沉淀池后产生的污泥回化粪池进行厌氧处理。经过化粪池进行厌氧处理后的上清液再流入调节池进行处理,如此循环。
(四)本工艺流程中采用的特色技术
1.本工艺对产生的污泥经过巧妙设计,不需要外排处理,而是进行厌氧消化。这样大大改善了污水处理站的环境。由于整个污水处理实施全部埋在地下,基本做到不占地。
2.生物接触氧化池:该装置为整个废水处理工艺中关键技术,这里应用了目前国内最先进的不会堵塞的曝气装置——可变孔曝气软管和新型的组合式多孔环生物填料。保证了生化系统的高效运行。
(五)废水处理效果预测
表2 工程运行监测结果
由此可见 ,处理后水质达到GB8978-1996一级标准。该处理后水质再经过滤处理完全可回用于企业办公楼、住宅楼冲厕、浇花草、灌溉农田等。
(六)主要构筑物及设备概述
一体化污水处理设备的组成:
1、格栅:在综合污水进入调节池前设置一道格栅,用以去除生产污水中的软性缠绕物、较大固颗粒杂物及飘浮物,从而保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷。
2、调节池:综合污水经格栅处理后进入调节池进行水量、水质的调节均化,保证后续生化处理系统水量、水质的均衡、稳定,并设置预曝气系统,用于充氧搅拌,以防止污水中悬浮颗粒沉淀而发臭,又对污水中有机物起到一定的降解功效,提高整个系统的抗冲击性能和处理效果。
3、提升泵;调节池内设置潜污泵,经均量,均质的污水提升至后级处理。
4、A级生物池:将污水进一步混合,充分利用池内高效生物弹性填料作为细菌载体,靠兼氧微生物将污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物,将大分子有机物水解成小分子有机物,以利于后道O级生物处理池进一步氧化分解,同时通过回流的硝炭氮在硝化菌的作用下,可进行部分硝化和反硝化,去除氨氮。
5、O级生物池:该池为本污水处理的核心部分,分二段,前一段在较高的有机负荷下,通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用,去除污水中的各种有机物质,使污水中的有机物含量大幅度降低。后段在有机负荷较低的情况下,通过硝化菌的作用,在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮,同时也使污水中的COD值降低到更低的水平,使污水得以净化。
6、二沉池;进行固液分离去除生化池中剥落下来的生物膜和悬浮污泥,使污水真正净化
7、消毒池:二沉池出水流入过滤消毒池进行消毒,使出水水质符合卫生指标要求,合格外排。
8、鼓风机:供A/O级生化池、调节池中充氧曝气,搅拌、和污泥提升、污泥消化。
9、污泥提升泵:调节池内设置潜污泵,经均量,均质的污水提升至后级处理。
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❷ 在选污水治理的时候,什么情况下选A2O工艺比较好
并有脱氮除磷要求的污水
❸ 中国农村污水治理还存在哪些问题
每年产生污水90多亿吨,处理率却仅为22%,远低于城镇污水90%以上的处理率;污水治理设施“建好不用、只晒太阳”的现象普遍存在;排放标准日趋严格与地方经济可承受能力矛盾增加……农村污水治理陷入重重困境。
政策密集落地激发巨大市场
农村污水治理已经成为今年水污染治理的重头戏。2018年一号文件——《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》明确,今年将实施农村人居环境整治三年行动计划,以农村垃圾、污水治理和村容村貌提升为主攻方向。
紧随其后,中办、国办联合印发《农村人居环境整治三年行动方案》进一步提出,积极推广低成本、低能耗、易维护、高效率的污水处理技术,鼓励采用生态处理工艺。加强生活污水源头减量和尾水回收利用。将农村水环境治理纳入河长制、湖长制管理。
在今年5月举行的全国生态环境保护大会上,再次提及以农村垃圾、污水治理和村容村貌提升为主攻方向,推进乡村环境综合整治,同时国家对农村的投入要向这方面倾斜。
地方层面,农村污水治理步伐也在加快。据记者不完全统计,截至目前,已经有湖南、湖北、江苏、福建、云南、安徽等近20省份相继出台一系列推进村镇污水治理的政策。例如,湖南省提出,到2020年建制镇生活污水处理率达到70%以上,全省农村厕所污水治理和资源化利用率达到70%以上。山东省提出,到2020年,50%以上的村庄对生活污水进行处理,其中,农村生活污水治理示范县80%以上的村庄对生活污水进行处理;农村新型社区基本实现污水收集处理。
重金投入是一大亮点。例如海南省提出,2018-2020年,计划筹措约190亿元资金用于全省农村生活污水治理。
国家及地方层面密集出台的一系列政策也推动着村镇污水领域市场加速释放。据E20研究院测算,到2020年村镇污水处理率将达60%,后“十三五”时期预计市场空间剩余1200亿。
“城镇污水处理市场已趋于饱和,而村镇污水处理市场呈现一片蓝海。”桑德国际有限公司总裁助理兼村镇环境集团总经理王俊安表示。
另据不完全统计,今年1至5月,共有18个投资额超5亿的村镇污水治理项目释放,累积投资额度超165亿元。
❹ 面粉淀粉厂废水处理治理工艺有哪些
【面粉中淀粉含量的测定方法】淀粉是由多个葡萄糖缩合而成的多糖,测定淀粉的方版法主要有酸水解法、酶水权解法和旋光法等。
1、酸水解法:面粉经乙醚除去脂肪,乙醇除去可溶性糖类后,用酸水解淀粉为葡萄糖,按还原糖测定方法测定还原糖含量,再折算为淀粉含量。
2、酶水解法:面粉经除去脂肪及可溶性糖类后,其中淀粉用淀粉酶水解成双糖,再用盐酸将双糖水解成单糖,最后按还原糖测定,并折算成淀粉。
3、旋光法:在加热及稀盐酸的作用下,淀粉水解并转入盐酸溶液中。在一定的水解条件下,不同面粉淀粉的比旋光度是不同的。其淀粉的比旋光度在171~195之间,因此可用旋光法测定淀粉的含量。
❺ 工业废水的治理流程是怎样的
工业废水处理流程的选择,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行废水处理厂设计时,必须做好工艺流程的比较,以确定最佳方案。
1.废水处理级别的确定
选择废水处理工艺流程时首先应按受纳水体的性质确定出水水质要求, 并依此确定处理级别, 排水应达到国家排放标准(GB8978- 1996)。设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇必须建设二级废水处理设施;受纳水体为封闭或半封闭水体时, 为防治富营养化, 城市废水应进行二级强化处理, 增强除磷脱氮的效果;非重点流域和非水源保护区的建制镇, 根据当地的经济条件和水污染控制要求, 可先行一级强化处理, 分期实现二级处理。
2.工艺流程选择应考虑的因素
2.1技术因素
处理规模;进水水质特性,重点考虑有机物负荷、氮磷含量;出水水质要求, 重点考虑对氮磷的要求以及回用要求;各种污染物的去除率;气候等自然条件, 北方地区应考虑低温条件下稳定运行;污泥的特性和用途。
2.1经济因素
批准的占地面积, 征地价格;基建投资;运行成本;自动化水平, 操作难易程度, 当地运行管理能力。
3.工艺流程选择的原则
保证出水水质达到要求;处理效果稳定, 技术成熟可靠、先进适用;降低基建投资和运行费用, 节省电耗;减小占地面积;运行管理方便, 运转灵活;污泥需达到稳定;适应当地的具体情况;可积极稳妥地选用废水处理新技术。
3.废水处理工艺流程的比较和选择方法
3.1技术比较
在方案初选时可以采用定性的技术比较, 城市废水处理工艺应根据处理规模、水质特性、排放方式和水质要求、受纳水体的环境功能以及当地的用地、气候、经济等实际情况和要求, 经全面的技术比较和初步经济比较后优选确定。
方案选择比较时需要考虑的主要技术经济指标包括: 处理单位水量投资、削减单位污染物投资、处理单位水量电耗和成本、削减单位污染物电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难易程度、总体环境效益等。
定性比较时可以采用有定论的结论和经验值等, 而不必进行详细计算。几种常用生物处理方法的比较见表。
3.2经济比较
在选定最终采用的工艺流程时, 应选择2~ 3 种工艺流程进行全面的定量化的经济比较。可以采用年成本法或净现值法进行比较。
年成本法。将各方案的基建投资和年经营费用按标准投资收益率, 考虑复利因素后, 换算成使用年限内每年年末等额偿付的成本- 年成本, 比较年成本最低者为经济可取的方案。
净现值法。将工程使用整个年限内的收益和成本(包括投资和经营费) 按照适当的贴现率折算为基准年的现值, 收益与成本现行总值的差额即净现值, 净现值大的方案较优。
多目标决策法。多目标决策是根据模糊决策的概念, 采用定性和定量相结合的系统评价法。按工程特点确定评价指标, 一般可以采用5 分制评分, 效益最好的为5 分, 最差的为1 分。同时, 按评价指标的重要性进行级差量化处理(加权) , 分为极重要、很重要、重要、应考虑、意义不大五级。取意义不大权重为1 级, 依次按2n- 1 进级, 再按加权数算出评价总分, 总分最高的为多目标系统的最佳方案。评价指标项目及权重应根据项目具体情况合理确定。
进行工艺流程选择时, 可以先根据废水处理厂的建设规模, 进水水质特点和排放所要求的处理程度, 排除不适用的处理工艺, 初选2~ 3 种流程, 然后再针对初选的处理工艺进行全面的技术经济对比后确定最终的工艺流程。
❻ 厂矿污水治理和环境除尘
煤矿污水处理厂设计探讨
为了加强煤矿污水治理,保护水环境,新建矿井非常重视环保建设,并投入了大量的资金。设计部门也对生活污水处理进行了多工艺、多方案比较与探索。针对目前煤矿污水处理中有关建设规模和工艺技术谈一些个人的看法。
1合理确定建设规模
对一个矿井来说,需根据矿井总体规划和排水规划,分期分批地建设污水管网和污水处理厂,要根据水环境保护的目标,分期实施,逐步到位。
(1)目前部分煤矿工业场地和居住区各建一座污水处理厂,两处征地,重复建设,投资增加,运行能耗高,管理费用高,技术力量分散,吨水处理成本高。一般来说,矿井工业场地和居住区相距不是很远,合建一座一定规模的污水处理厂更合理,考虑从居住区向工业场地排水,管道埋设太深,可在中间设置污水提升泵站,或者在工业场地与居住区中间地段征地建设污水处理厂。采取合建方式,不但可节省投资,且可大大降低运行成本。
(2)目前许多新建矿井设计中根据规范及全员效率,劳动定员数量较少,而实际建成后煤矿招聘大量的劳务人员,以及随着煤矿的发展,涌进大批的外来人员,使得煤矿的用水量增加,污水量也随之增大。因此,对于新建煤矿污水处理厂的设计,在建设规模时应考虑予留系数。
(3)由于煤矿污水水质水量变化较大,合理地确定设计的污水水量和污水水质,直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。生产污水与生活污水通盘考虑,不使留余地过大,避免增加投资、使设备闲置或低效运行。
2煤矿污水处理设计常用流程
一般来说,不同煤矿对出水的要求差异较大,应根据我国环保部门的要求确定处理程度,以确保出水水质。由于生活污水中的氮和磷对水体有富营养化的影响,污水处理要求有脱氮除磷的效果。
煤矿污水水质与一般城市污水性质类似,但不同于城市污水(城市污水中常包括部分工业废水)。其特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,污水可生化性好,处理难度小。
煤矿污水处理厂设计时在80年代采用活性污泥法处理工艺的较多,由于污水中有机物含量太低,在运转过程中微生物得不到最低限度的营养物质,形不成活性污泥,运转不起来。氧化沟污水处理工艺,也存在同样的问题,回流活性污泥回流不起来,致使原氧化沟系统变成了附加曝气的带状平流沉淀池,达不到要求的处理目标。
90年代许多矿井采用二级生物接触氧化法处理煤矿生活污水,效果很好。此工艺的特点是能适应矿区低浓度、变化大的污水,同时投资省,操作维护也比活性污泥法简单,但该法对脱氮除磷效果较差。
90年代以来污水生物处理新工艺、新技术的研究开发应用取得了很大成就,许多新工艺应运而生,这些新工艺的共同特点是:高效、稳定、节能,并具有脱氮除磷等多功能。较典型的工艺有:
(1)A2/O工艺该工艺是厌氧,缺氧,好氧生物脱氮除磷工艺的简称,是70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)的基础上开发的。
(2)SBR工艺序列间歇式活性污泥法的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。SBR实际上是出现最早的活性污泥法,70年代出现于美国,经过
20年的研究开发革新,将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机结合,成为改良型的SBR工艺。
(3)BAF工艺即曝气生物滤池工艺,是90年代初开发的新型微生物附着型污水处理技术,能同时完成生物处理与固液分离,通过调整滤池结构形式而成为具有脱氮除磷功能的组合工艺。
3BAF工艺处理煤矿污水
3.1工艺流程
曝气生物滤池是最先在欧美发展起来的在欧美和日本等发达国家广为流行,近些年来在我国已有数十家污水处理厂应用。如大连、慈溪、新会、杨凌,在山西的煤矿生活污水处理中也有应用。
该技术综合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化作用。污水从滤池底部进入滤料层,滤料层下部设有供氧的曝气系统进行曝气,气水为同向流。在滤池中,有机物被微生物氧化分解,NH3-N被氧化成NO3-N;另外,由于在堆积的滤料层内和微生物膜的内部存在厌氧/缺氧环境,在硝化的同时实现部分反硝化,从滤池上部的出水可直接排出系统。
3.2工艺特点
BAF作为一种膜法污水处理新工艺,与传统活性污泥法和接触氧化法相比,具有以下的优点:
(1)具有较高的生物浓度和较高的有机负荷。曝气生物滤池采用粗糙多孔的球状滤料,为微生物提供了较佳的生长环境,易于挂膜及稳定运行,可在滤料表面和滤料间保持较多的生物量,单位体积内微生物量远远大于活性污泥法中的微生物量(可达10~15g/l),高浓度的微生物量使得BAF
的容积负荷增大,减少了池容积和占地面积,使基建费用大大
降低。
(2)工艺简单、出水水质好。由于滤料的机械截留作用以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附作用,使得出水的SS很低,一般不超过15mg/l。因进行周期性的反冲洗,生物膜得以有效更新,表现为生物膜较薄,活性较高。有时即使生物处理发生故障,在短期内其物理作用机理仍可保证高质量的出水。BAF的处理出水不但可以满足排放标准,同时可用于回用。
(3)抗冲击负荷能力强。由于整个滤池中分布着较高浓度的微生物,其对有机负荷、水力负荷的变化不象传统活性污泥那么敏感,同时无污泥膨胀问题。
(4)氧的传输效率高。曝气生物滤池中氧的利用率可达20%-30%,曝气量明显低于一般生物处理。其主要原因是:1因滤料粒径小,气泡在上升过程中不断被切割成小气泡,加大了气液接触面积,提高了氧的利用率;2气泡在上升过程中,由于滤料的阻挡和分割作用,使气泡必须经过滤料的缝隙,延长了其停留时间,同样有利于氧的传质;3理论研究表明,BAF中氧气可直接渗入生物膜,因而加快了氧气的传输速度,减少了供氧量。
(5)易挂膜、启动快。BAF调试时间短,一般只需7~12天,而且不需接种污泥,采用自然挂膜驯化。由于微生物生长在粗糙多孔的滤料表面,微生物不易流失,使其运行管理简单。BAF在短时间内不使用的情况下可关闭运行,一旦通水并曝气,可在很短时间内恢复正常运行,这一特点说明曝气生物滤池非常适合一些水量变化大的地区的污水处理。
(6)菌群结构合理。传统活性污泥法中,微生物分布相对均匀,而在BAF中从上到下形成了不同的优势菌种,因此使得除碳、硝化/反硝化能在一个池子中发生。
(7)自动化程度高。由于相关工业技术的发展,一些先进的自动化设备如液位传感器、在线溶氧测定仪、定时器、变频器及微电脑等产品的出现,使得曝气生物滤池系统运行管理自动化得以顺利实现。
曝气生物滤池系统可以对进水水质、水量以及污水中溶解氧浓度进行在线检测,并通过PLC控制系统方便地调整曝气时间的长短,控制风机的供氧量,做到优化运行,PLC系统对滤池进行自动反冲洗。
(8)脱氮效果好。通过不同功能的滤池组合或同一滤池中的不同功能区分布,使滤池在除碳的同时可进行硝化和反硝化。其原理是通过对两组滤池或同一座滤池内分别人为地造成好氧、兼氧的生物环境,不仅能去除一般有机物和悬浮固体,而且具有较好脱氮功能。
在一级滤池(C/N池)和二级滤池(N池)中的曝气阶段需要不断调节溶解氧水平,使溶解氧达到较高水平(约2~3mgO2/l),而在DN池中使溶解氧达到较低水平(约0.2~0.5mgO2/)。
BAF工艺的缺点是需要定期反冲洗:
随着过滤的进行,滤料表面新产生的生物量越来越多,截留的SS不断增加,在开始阶段滤池水头损失增加缓慢,当固体物质积累达到一定程度,使水头损失达到极限水头损失或导致SS
发生穿透,此时就必须对滤池进行反冲洗,以除去滤床内过量的微生物膜及SS,恢复其处理能力。
4BAF工艺的出水回用
众所周知,水资源紧缺已经成为世界性问题。我国也同样面临水资源短缺的现实。污水再生利用是提高水资源综合利用率、缓解水资源短缺矛盾、减轻水体污染、实现有限水资源的可持续利用的有效途径之一。煤矿污水经过处理消毒后,可用于绿化、冲洗、工业用水。采用BAF工艺处理煤矿污水,出水水质稳定,优于一般传统生物处理工艺,其出水消毒处理后,就可以作为中水回用。
5结论
曝气生物滤池工艺具有体积小、占地省、效率高、出水水质好、流程简单、操作管理方便等特点,实际运行中可以实现中央集中控制和现场手动自动控制,经过多个工程实际应用,日趋已经成熟,其出水经消毒处理后可以达到中水回用的标准。据了解,目前我国每处理
,1m3污水直接投资在1000元左右,而采用BAF工艺处理则可控制在500元左右,且能节省近4/5的占地面积。煤矿污水水质水量变化较大,污染物浓度偏低,污水可生化性好,BAF
工艺比较适用。
作者简介
殷同伟,高级工程师,1964年出生,女。1986年7月毕业于中国矿业大学煤化工专业。现任中煤国际工程集团南京设计研究院环保所所长,主要从事煤矿、电厂环境影响评价及煤矿矿井水、生活污水处理等环保工程设计。
❼ 人类治理污染水体的原理是什么污水生物治理主要有哪些常见工艺
污水处理是为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种。
我国主要采用以下几种废水生化处理的方法:
1、活性污泥工艺
活性污泥工艺是国内外城市污水处理工艺的主流,由于其较高的处理效率,运行稳定可靠,而被大中型污水处理厂广泛采用。成为典型的污水二级处理工艺,主要设备:排污泵、格栅、吸砂机、刮吸呢机、曝气机、潜水搅拌机、滗水机、回流泵、压榨机等。
2、氧化沟工艺
从本质上讲,氧化沟工艺是传统活性污泥法的一种变形和发展,最突出的优点是在保证稳定高效的处理效果前提下,占地面积小,运行管理简单,降低了总投资和运行费用,同时除氮,除磷的效果优于传统活性污泥法。主要设备:排污泵、格栅、转刷曝气机、潜水推流器、污泥回流泵、刮吸泥机、压榨机等。
3. A-O法及A-B法
A-O法及A-B法均为活性污泥的变形,A-O法即厌氧好氧生物除磷工艺,A-B法即吸附生物降解工艺。 厌氧段不曝气,又不能使污泥沉降,所以在厌氧池中要配置机械搅拌设备。A-B法由A段和B段组成,两段串联。A-B工艺没有一沉池,污水经预处理后,直接进A段曝气池,A曝排出的混合液在中沉池进行泥水分离,中沉池出水进入B段曝气,B曝排出的混合液进入二沉池进行泥分离。
❽ 污水处理工艺有哪几种
污水处理工艺:
一、不溶态污染物的分离技术:
1、重力沉降:沉砂池(平流、竖流、旋流、曝气)、沉淀池(平流、竖流、辐流、斜流);
2、混凝澄清;
3、浮力浮上法:隔油、气浮;
4、其他:阻力截留、离心力分离法、磁力分离法
二、污染物的生物化学转化技术:
1、活性污泥法:SBR、A/O、A/A/O、氧化沟等
2、生物膜法:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等
3、厌氧生物处理法:厌氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然条件下的生物处理法:稳定塘、生态系统塘、土地处理法
三、污染物的化学转化技术:
1、中和法:酸碱中和
2、化学沉淀法:氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀
3、氧化还原法:药剂氧化法、药剂还原法、电化学法
4、化学物理消毒法:臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠
四、溶解态污染物的物理化学分离技术:
1、吸附法
2、离子交换法
3、膜分离法:扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤
4、其他分离方法:吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻
(8)污水治理工艺扩展阅读:
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,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。