城市污水处理技术分析
时间:2017-12-27 阅读:383
水是生命之源,它孕育和滋养了地球上的一切生命,并从各个方面为人类社会服务。水资源的短缺和水环境污染已经严重威胁着人类的健康和安全,制约着经济的进一步发展。水资源保护和水污染防治已成为人类能否实施可持续发展战略的关键问题,引起*的普遍关注,污水处理技术得到不断发展。
现代污水处理技术,按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法3 大类。物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态的污染物质,方法有筛滤法、沉淀法、上浮法、气浮法、过滤法和反渗透法等。化学处理法是利用化学反应的作用,分离回收污水中处于各种形态的污染物质,包括悬浮的、溶解的和胶体的。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。生物化学处理法是利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。主要方法可分为2 大类,即利用好氧微生物作用的好氧法和利用厌氧微生物作用的厌氧法。
纵观以上处理方法可见,污水处理的实质是对水中污染物进行分离和转化,而转化的zui终产物大多需经分离予以除去,所以,分离是污水处理过程非常重要的一环,直接影响到处理的效果和成本,显然,强化分离过程对污水处理技术水平的提高具有重要意义。借助外加磁粉加强絮凝效果,提高沉淀效率,无疑是强化分离过程的有效手段。因此,笔者对磁性絮团的形成机理和形成规律进行了初步探讨,通过试验,取得了磁混凝沉淀工艺的一定参数,从而为磁混凝沉淀技术在水处理中的应用创造了条件。
1、磁混凝沉淀技术简介
所谓磁混凝沉淀技术就是在普通的混凝沉淀工艺中同步加入磁粉,使之与污染物絮凝结合成一体,以加强混凝、絮凝的效果,使生成的絮体密度更大、更结实,从而达到高速沉降的目的。磁粉可以通过磁鼓回收循环使用。
整个工艺的停留时间很短,因此对包括TP 在内的大部分污染物,出现反溶解过程的机率非常小,另外系统中投加的磁粉和絮凝剂对细菌、病毒、油及多种微小粒子都有很好的吸附作用,因此对该类污染物的去除效果比传统工艺要好。同时由于其高速沉淀的性能,使其与传统工艺相比,具有速度快、效率高、占地面积小、投资小等诸多优点。
以前,磁混凝沉淀技术在水处理工程中实际应用极少,原因是磁粉的回收问题一直没有得到很好地解决。现在这一技术难题已被成功解决,磁粉回收率可达99 %以上,这样,磁混凝沉淀工艺的技术优势和经济优势就得到了充分体现,在国内外得到了越来越广泛地应用。目前,美国有15 000 t/d 的市政污水处理项目采用了磁混凝沉淀技术。我国在城市污水处理、中水回用、自来水处理、河道水处理、高磷废水处理、造纸废水处理、油田废水处理等方面对该技术的中试已经完成,均取得了较好的结果。该技术的应用已在油田废水东营胜利油田的一期工程(5 000 t/d)中开始实施,在北京清河污水处理厂,日处理量5 万t 的磁处理工厂已建成并投入使用。
2、磁絮凝作用机理初探
根据混凝机理,加入混凝剂主要是通过改变胶体或悬浮颗粒的表面性质,使胶体或絮团的吸引能大于排斥能而促进凝聚,而加入絮凝剂的作用主要是通过架桥作用使颗粒聚集增大的。
从污染物的去除效果上来讲,因为有磁性物质参与混凝反应,形成的絮团更紧密、结实,且能吸附更多的污染物,因此,它比普通混凝沉淀工艺具有更好的污染物去除效果,尤其是对水中的油脂类污染物、总磷等的去除更是有着让人满意的效果。
由于有磁粉参与的混凝反应生成的絮团比普通混凝反应生成的絮团在密度上要大很多,所以其沉降速度要快很多,这样,就可以大大缩短沉降时间,使池容大大减小,以清河污水处理厂磁处理设备为例,5 万t/d的处理量,全部设施占地只有1 000 m2 左右。我们知道,同样的处理能力,如果采用普通混凝沉淀工艺,光沉淀池占地就需2 000 m2 以上,因此,采用磁混凝沉淀工艺可以大大节省占地面积,减少基建投资。
由于其较小的池容,因此可以采用钢结构或其他材料作为设备的主体结构,可以采用工厂预制,现场安装的方式,可大大加快施工进度。以清河污水处理厂磁处理设备为例,5 万t/d 的处理设备从开始定货到安装、调试到投入运行共历时5 个多月,如果采用普通工艺是不可能做到的。
综上,磁混凝沉淀技术与传统工艺相比,具有较好的污染物去除效果,较小的建设投入和较快的建设周期,同时,其运行管理简便、启动快捷,值得在水处理行业推广应用。