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关键词:污水处理 环保现状 水污染 机械设备
1、引言
随着改革开放的日益深化、国民经济的飞速增长及社会快速发展,在此过程中也出现了很多问题,其中很重要的一个就是水污染日趋严重的问题,我们必须认真对待这个问题,因为水是生命之源,一旦失去了这个宝贵的资源,我们将无法生存,所以对目前的污染水源的治理就显得尤为重要。我国水工业处理设备经过了近50年的发展,现在已经逐渐走向完善。一般可以把水工业的机械设备分成通用机械设备与专用机械设备这两个大类,在通用机械设备中,主要是阀类、泵类与风机类,而专用的机械设备则包括很多种,如拦污、加药、搅拌、排渣、曝气、排泥、除砂、浓缩与脱水设备、消毒设备等等,这些设备是水工业需要加强研制的重点设备。另外,近年又研制出一些新设备如固体废弃物的处理设备、膜处理设备、污泥后处置设备等。在新的世纪中,我们的环保治理与水工业都处在快速发展中,面临挑战和机遇,对高效设备有迫切的需求,但是又受到了资金的限制,所以要在原有的水工业设备的基础上,加强研制高水平水工业设备。我国目前的大部分水工业设备都与国外的设备存在较大的差距,水工业的专用设备在理论研究及制造方面也赶不上国外,所以要注重提高我国的水工业设备产业化的水平,抓好水工业的设备,特别是那些高水平的专用机械设备的研制,将是我国水工业整个产业工作者们所担负的重任。
2、污水处理设备的发展现状
2.1 总体发展状况
我国污水行业自80年展就时间而言比西方迟了20多年,加上西方有上百年的机械设计与制造经验,所以在污水处理的装备上,国内的技术设备要远落后于西方。90年代开始,我国开始使用外国贷款,在一定程度上推动了处理污水的设备发展。同时,还引入了国外的技术、环保观念和先进设备,也促进了国内环保企业的发展与提高,此后,国内的一批民营企业和部分国营企业着力开发出了很多的污水处理设备。如今,国内的污水处理设备处于一个“整体上可用,也有少量产品能够达到国际先进的水平,但还需要填补空白”的状况。总的来说,国产污水处理设备在总体上发展不平衡,只有少量的技术设备具有先进水平。例如,螺旋输料机、格栅和吸砂机等一些国产设备目前就已经达到了国际先进水平,而且与国外产品相比,价格要便宜得多。但是,大量的设备还只是处在一个可以使用的程度上,并且还有很多产品在国内根本没有,完全处于空白的阶段,比如,目前有一些污水处理厂还在使用芬兰开发的一种磁悬浮离心式鼓风机,这种鼓风机的机械稳定性好,而且电耗也少,但是在国内还不能生产。另外,还有一些设备,如沼气发电装备与除臭装置等,在国内没有生产厂家,目前都是空白。而要推动这样一些空白产品的发展也并不是那么容易的,因为一方面需要加大资金的投入,另一方面又需要加强技术的投入,并且这种技术与资金的投入都不可能在短时间内得到回报。这些技术设备的用户也感到为难,有些设备只能依靠进口,而国内的很多设备只能凑合着使用。整个污水行业里的很多设备使用者都经过沟通与交流,它们更能体会那些大家共同关心与急需解决的问题。而这些内容有很多设备提供者都不能很清楚地知道。如今有很多环保设备的厂家只看重定单,而绝大部分定单使用的都是国内产品,例如,一个新建的污水厂在建设初期,需要脱水机、吸泥机、刮泥机等,但是不光只需要这些重要的大设备,同时还需要很多的零件,缺少这些零件将对建设的进程产生很大的影响。所以说,每一个环保设备厂家的生产都要具有前瞻性,其产品的包含范围应该全面,要以敏锐的眼光瞄准环保企业发展的方向。
2.2 设备生产企业的状况
目前我国的环保设备领域正处在一个发展的阶段,国内的企业结构比较分散,从业的企业数量也很多,但是大多以中小企业为主,而且集中度也不高,企业的产品中高科技含量的设备与以前一样仍然比较少,能够为生产提供成套设备装置的企业也很少,绝大多数企业都以生产比较成熟的单机类型产品为主。除那些本土企业外,利用国外成熟技术的一些合资企业仍然是这个领域重要的组成部分,而且占据了我国高端设备的市场,国内的一些企业则主要集中在风机、水泵和管材等传统水工业产品的市场。目前在国际贸易市场上,环保机械产品基本仍被发达国家占领着,中国市场的很多重要领域也都被国外的技术和产品所垄断。国产设备也有较多的优势,但是进口设备还是占据了中国大量的市场份额。目前介入中国的污水工程市场有名的一些外资企业包括法国的威立雅和苏伊士、德国的柏林水务公司以及英国泰晤士水务等4大巨头,这几个企业中,威立雅是目前在中国扩张步伐最快的外资企业,它在中国16个城市共投资了18个水务项目。
2.3 我国设备的状况
通用机械设备方面,我国水处理设备生产已初具规模,但与国际先进水平差距很大,不适应水处理工艺技术的发展要求。如水处理用风机主要包括罗茨鼓风机和离心鼓风机两种,目前国内的离心风机已有了很大的进展,开发出了新型的高速离心风机高效节能、可靠性高。今后要继续开发高效的水处理专用风机,特别要注重研发适应于中小型污水厂用,而且变工况性能好的风机,以发挥价格便宜、维护简便的特点。水处理用的阀门主要有闸阀、蝶阀、止回阀与阀门的电动装置等。这些阀门是使用数量很大的一种设备,结构不十分复杂,但是滴、漏等现象经常在国产阀门里出现,成为污水处理厂管理和运行的难题。为改进国产阀门性能,提升质量,八十年代起一些企业先后引进国外的同类产品设计与工艺,引进先进的技术与加工设备,有了较大进展,国内的阀门行业整体水平也有了较大提高,但还是普遍存在外观质量较差的问题,要进一步改善铸造工艺,同时注重对国际先进的闸阀产品引进与消化吸收,改变国产的闸阀消耗材料量大,动作不够灵活的缺陷,赶上国际的先进水平。水处理用的水泵是污水厂的关键设备之一。目前国产的各种类型水泵都具备较先进水平,基本可以满足水工业的需要,但是,还应开发针对水工业的特点水泵,提高效率与制造水平,要注重铸造工艺的改进、提高铸件的质量,并改进外表面的处理技术。
专用机械设备方面,国内各种设备的研发和制造还有待加强。水处理的专用机械设备主要有除砂及刮泥机械、拦污机械、沼气利用设备、加药消毒设备、曝气及搅拌设备、浓缩脱水设备、污泥后处置设备、氧化脱盐设备等。拦污设备主要是一些格栅清污机及其附属装置。国产拦污设备近些年有很大的改进,但是今后还要做好拦污设备的系列化和标准化工作,改善一些产品防腐蚀的性能,增加可靠性并提高自动化水平,减少电耗等。排泥排砂的机械设备是污水厂要保证各种沉淀构筑物有效运行的关键设备,经过国内的设计与工程实践积累,加上生产企业的改进,基本能够满足工艺需要。但也存在自动化程度低、耐腐蚀性能差、材料消耗大、动力消耗高等问题。其他的一些专用机械设备都有类似问题,所以改进的空间还很大,需要来自各方面的共同努力。
3、解决我国水污染问题的探讨
经济发展是与水污染成正比的,这也就是说经济发展速度越快,带来的相应的水污染就会越严重。我们的生活离不开水,工农业生产过程中更离不开水,而无论是生活污水还是工业废水都在不同程度上会造成污染。发展经济是需要资金的投入,保护环境同样也需要钱,资金有限时,就要将经济发展与保护环境两项指标有机地协调,不能只顾经济的发展而失环境保护,使环境遭受严重污染,这是得不偿失的。所以一是要坚持生产线与污染治理同步实施。不具备“三同时”的条件,该生产线就不能盲目上马,以免污染环境,造成后患。二是要扶植国内污水处理行业的发展,加强污水处理专用设备的国产化,要对污水处理专用设备有充分地了解,在处理工艺中设备应具有的技术“参数”,就可以据此生产出适用的污水处理专用设备。国内大中型企业中有许多是机械制造厂家,他们已具备机械制造行业的基本素质,再把污水处理专用设备的专业特点和要求结合起来,生产出高质量的适用的污水处理设备是完全可以的。三是多方筹资加速污水处理厂的建设,以最短的时间控制、治理已造成污染的水环境。要千方百计争取国际赠款,利用好国际、国内的政策,抓住机遇,选好项目,争取得到国际上发达国家有兴趣的环保项目的赠款金额,作为水污染治理项目建设资金的一部分。发挥国家、地方各级政府的积极性,实行三家抬的形式来筹措资金。对污染严重、其污染源涉及面广、危害较大,又不是一个城市自己能解决的污染项目,要由所在省有关部门做好向国家有关部门立项,争取一定额度的建设资金,再由省有关部门拿出一定额度的资金,剩下的由所在市自己投入一定额度的资金,把集中在一起的财力用到治理项目中来,调动了各方的积极性。改变污水处理行业的运营机制,由事业型向企业经营型转变。通过这些措施能够在很大程度上改变现状,改造我们的水环境。
4、结语
我国的水污染形势相当严峻,面临的问题很多,要在通过发展好污水机械设备研究与制造的基础上,实现水污染问题的处理,通过各种有效措施,引进先进技术、多方面筹措资金,解决目前存在的困难,实现良好的发展态势。
参考文献
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关键词:膜处理技术;生活污水;化工废水;处理应用;原理
中图分类:[R123.3] 文献标识码:A
随着我国工业的快速发展,大量的污水、废水任意排放,给城市水资源带来极大污染,严重威胁着人们生活质量,并危害水资源与人类社会的可持续发展。因此,如何科学地对生活污水与化工废水进行处理已成为当前亟待解决的问题。而MBR技术是一种高效、新型的污水处理技术,随着其应用范围的不断扩大,目前已渗透到化工、电子、冶金等多个行业中,为我国的水资源处理带来了新的变革【1】。
一、MBR技术的原理及工艺特点
MBR即膜生物反应器,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。采用的膜结构型主要为平板膜和中空纤维膜,膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ;按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。膜生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成【2】。通常提到的膜--生物反应器实际上是曝气膜生物反应器、萃取膜生物反应器、固液分离型膜生物反应器这三类反应器的总称。
与传统的污水处理技术相比,MBR技术主要具备如下几个方面的优点:
1、分离之后的水质较优
由于MBR技术的高效分离作用效果远远好于传统的沉淀池,处理出水非常清澈,悬浮物与浊度几乎为零,其中含有的细菌与病毒也被大部分去除,其水质达到国家规定的生活用水水质标准,并可以直接作为非饮用市政杂用水进行回收使用。与此同时,膜分离使得微生物完全被保留在生物反应器内,使得系统内部的微生物浓度一直维持在较高的水平,不仅使出水质量得到了有效的保障,也使得反应器能够更好的适应进水负荷的各种变化,能够更加稳定的获得优质出水水质【3】。
2、占地少且不受场地限制
较高的微生物量使得处理装置的容积负荷较高,缩小了占地面积,并且由于其工作流程较为简单、紧凑,也减少了占地面积,可以根据场合的不同设计成各种形式,如地面式、地下式和半地下式等。
3、剩余污泥量较少
MBR技术可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低,降低了污泥处理费用。
4、有效去除氨氮及难降解有机物
由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。同时,可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。
5、操作简便
在操作上,MBR系统实现了将水力停留时间与污泥停留时间的分离,使得污水处理机械运行起来更加的稳定,并且较易控制,并且可以使用计算机进行控制,使操作更加便捷。
6、便于二次改造
MBR技术可以单独使用,也可以加入到传统污水处理系统中,作为深度处理单元,在城市二级污水处理厂深度处理等领域中都有着广阔的应用前景。
当然,MBR技术也存在着一些缺点。例如,MBR技术中的膜造价较高,使得MBR的投资远远高于传统的污水处理工艺。并且膜污染也较易出现,给操作带来一定程度的不方便等等【4】。
二、MBR技术在污水和化工废水处理中的应用
MBR技术在污水和化工废水处理中的应用为水资源的可持续发展带来了曙光,下面我们将主要对MBR技术在生活污水、化工废水处理中的应用及使用过程中需要注意的问题进行探索。
1、MBR技术在生活污水处理中的应用
由于MBR技术无需二次沉淀,占地面积较小,因此MBR技术较早应用于生活污水的处理与回用当中,适合用于酒店、宾馆、小区、商业楼、高速公路服务区等地区污水的处理与回收。很多经MBR技术处理过的水资源作为城市景观绿化用水。工业用水、河道补充水等,为城市经济发展及城市景观建设做出巨大贡献。
2、MBR技术在化工废水处理中的应用
与生活污水相比,化工废水由于其复杂性、多变性,处理难度较大,并且不同行业的污水组成有很大差异,为污水处理带来了较大难度。下面将分别对几种行业中的污水处理应用进行分析。
(1)啤酒废水的处理
在啤酒的生产过程中会排放出很多的废水,如果不及时、不科学地进行处理,会使周围的环境造成污染。在实际应用中我们发现,一个处理规模为每天2000立方米的废水处理站,经过MBR及时处理之后,原水中CODCr的密度为1000至1500降至50以下,原水中SS的密度降至2以下,原水中NH4+-N的密度降至2以下,原水中的TP密度降至0.1以下,原水中的浊度降至0.3以下。从数据中我们可以看出,通过MBR技术在啤酒废水处理与回收中的应用,使得啤酒废水达到了景观用水的标准(进水水质标准为BOD5
(2)淀粉废水的处理
一些味精厂的处理淀粉污水处理量为一天4000立方米,由于其中COD含量高,水质波动较大,处理难度也相对较大。在处理过程中我们发现,进水水质的波动会影响到出水水质,最终使得处理后的水质发生变化,超出国家规定的排放标准。通过MBR及时的应用,实现了整体污水处理系统的稳定,双模系统清洗周期得到了延长,系统出水水质全部达到国家规定的标准,可用于城市及工业生产用水。由于MBR对COD的去除较彻底,出水不含有悬浮物和胶体,因此不需要絮凝、沉降和过滤,减小了占地面积,减少了药剂费用,从而大幅降低了运行成本。
3、使用MBR技术时应注意的问题
随着对MBR技术的不断使用与扩展,使得近年来我国MBR技术日趋成熟。在使用MBR技术对生活污水及化工废水进行处理的过程中,应注重试验的重要性,在新领域进行实施之前,要进行一定规模的试验,并对实验结果进行分析,以确保MBR技术可以顺利进行。同时,在试验中也要考虑到污水中各种成分的参数,例如原水浊度、原水中含有的化学元素等,为MBR技术的使用与实施提供数据作为依据,同时也能够使工程风险得到进一步降低,节约工程造价,为生活污水与化工废水处理系统的设计、施工、运行奠定坚实基础。
三、结语
随着人们对环境可持续发展尤其是水资源可持续发展的关注与重视,越来越多的水处理技术被应用到生活污水与化工废水的处理中,实现了水资源的循环利用,更好的践行了可持续发展与环境保护的指导思想。相信随着我国人民环保意识的提升,会有更多国内外先进的科学技术、工艺与机械设备陆续研发并投入到生产与生活中,给人们的生活带来创新与变革,也为中国经济的可持续发展带来光明。作为市政给排水的从业人员,我们也应加强对水处理技术的研究与应用,并进行科学的实践,为我国水处理技术带来创新与变革,以促进我国水处理技术的发展。
参考文献:
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[3]张亮,王建民,于江梅. MBR技术在纯碱厂废水处理中的应用[J]. 纯碱工业,2012,01:7-9.
关键词:化工厂;废水污染;处理流程
前言
近年来,随着中国经济的跨越式发展,化工行业逐渐成长起来,化工厂产生的废水对周围环境造成的污染问题也日益凸显出来。在化工厂生产过程中成产工艺、处理等操作下,可以释放大部分的有机污染物,这些有机污染物结构是十分复杂的、难降解的、有毒的和有害的,而在这个废水处理过程中,存在着非常大的挑战,成本耗费也是巨大的。而我作为环保公司里的一名专业化工工程师,优化废水处理工作,选择高效、低成本处理化工废水的新工艺、新技术在我们的环保工作上有着很重要的作用。
1深圳某化工厂废水污染状况调查分析
我们以深圳某一化工厂为例进行分析,为了解化工厂生产废水的环境污染状况,从而把为污水处理措施的选择提供依据。我们对某化工厂围墙前20m周围的水样进行探测并对污染原因进行了调查分析。结果如下:调查范围以化工厂前围墙外20m水沟水以及农用水为主,取500mL,分别对取样水中的pH值,NaC1,N03-,NO2-,NH4+、铅、砷、汞等含量进行分析。检验方法主要按照国家规范方法进行。评价标准则按照按国家标准规范。调查数据显示pH值、砷、汞含量,化工厂20m外沟水均高于农田水。而NaC1,N03-,NO2-,NH4+等含量该厂15m外农田水也高于沟水(详细调差数据见表1)。沟水中汞的浓度严重超标10倍,农田水中超标达到30倍;农田水、沟水中铅的浓度也都超标5倍,砷的浓度两者也都超标10倍左右,对于人体来说,上述三种物质都是有毒的和有害的,显然该化工厂排出的废水在很大程度上影响了我们的环境保护工作,对周围环境造成了严重的污染,对人民群众的生产和生活也带来不同程度的危机,引起我们环保公司的高度重视,所以我做为我们公司化工专业的工程师也应该采取有效措施来进行废水的处理。以下文章是我对化工厂废水处理方法以及流程的简单介绍。
2化工废水处理的特点
化工废水处理过程的针对性相对较强,技术极其复杂多变。在我们生活中一般常用的化工废水处理技术如下:对于重金化学废水中的有害物质进行分离,常用的分离方法油水分离、沉淀、混凝,膜过滤、重力过滤、活性炭吸附、离子交换、臭氧氧化、电化学等特殊技术;在化工废水处理中也会运用到化学和生化技术,如接触氧化法、水解酸化、纯氧曝气,曝气、厌氧、好氧活性污泥等。目前,化学废水处理按照工作原理可分为物理、化学、物理化学和生物四类。由于各种类型化学废水的污染,造成各种各样的小污染,不能仅仅依靠一种加工方法来去除所有的污染物,必须选择各种加工技术和接口方式。结合多种处理方法,有效地合成了新的处理系统,达到了国家标准的要求,等废水处理符合国家废水排除准则后,再将水源排出。我们环保公司致力于改善生活环境,对于一切污染均会采取各种各样的方法进行解决,无论化工废水处理过程如何困难,我们都会一一解决。
3废水处理技术
3.1物理处理法
所谓物理处理法就是对废水中的溶解性小物体和悬浮污染物进行回收和分离。由于其物理性质不同,可分为重力分离法、筛滤法和离心法等。物理处理法成本低,但经过处理后废水中污染物含量还是相对较高。
3.2化学处理法
化学处理法是通过氧化还原反应或中和有毒有害物质将其分解成无毒、无害的物质。例如,通过添加化学物质来产生化学反应(常见的中和反应、氧化还原反应和混凝反应)。在化工废水处理过程中采用化学实验的方法,所使用的设备都具备配套的水池、灌、塔和一些辅助设备。化学处理法具有低投资、低成本、操作简单的优点,一个成熟的技术优势,能承受量大、含量高的负荷冲击,可适用于各种化工废水处理,但化工原料需要不断的消耗和产生污泥、排出水回用是困难的,并且占地面积较大。图1为镀铬废水处理流程。
3.3物理化学法
用传质法处理废水时,不仅只涉及化学作用,还与物理作用有关,故称为物理化学法。他是净化废水中一种物理和化学处理相结合的处理方法。这些方法主要包括苯取、剥离、吸附、电渗析、离子交换、反渗透等在使用此方法之前,废水应进行预处理,去除油污,悬浮在废水中的有害气体,且在必要时pH值需要进行调整。
3.4生物处理法
生物处理机理是通过微生物代谢去除废水中有机污染物和悬浮物、胶体溶液的状态,通过转化使原本的污染物成为无毒无害的物质。
4废水三级处理流程
4.1一级处理
废水处理的主要目的是去除废水中的悬浮物,调节废水的pH值。主要方法有自然沉降法、滤网过滤法、气浮法和油水分离法。一级处理后,小型污水并未达到正常排放标准。因此,通常还需要进行二级和三级处理使废水正常排放。
4.1.1筛滤法
筛网过滤是去除废水中悬浮污染物的一种方法。这种方法的使用往往会用到格栅和筛网等基本设备。格栅的作用主要是控制污水中大于格栅间隙的悬浮物。通常,它被放置在污水处理厂,以避免堵塞管道和一些容易堵塞的设备。在使用格栅排渣的过程中,有两种方法分别是机械和手动。必要时,残渣将被排放到格栅的下游。
4.1.2沉淀法
沉降法的核心机理是重力沉降,利用重力作用可将污水分离出来。沉淀法的主要设备是沉淀池和沉砂池,可用来去除污水中沉积的大部分悬浮物,从而提高后续处理效果。
4.1.3上浮法
浮法的核心是去除污水中相对较小的污染物,主要体现在去除污水中的油类物质和悬浮物。
4.2二级处理
二次处理主要是进一步处理废水,去除废水中的大量有害污染物。废水经沉淀、过滤或漂浮处理的早期处理后,悬浮物经一级处理后去除,但对于那些目前存在于废水中以胶水或溶解态氧化物或有机污染物不能有效去除。因此,废水可达到国家排放标准,不能自接排放。此时,需要进行二次处理。二次处理的主要方法如下所示。
4.2.1活性污泥法
在废水的化学处理中,活性污泥法是一种重要的处理方法。主要操作过程是以废水中的有机污染物为基础。在连续供氧的特殊条件下,将各种微生物混合并连续培养形成活性污泥。废水中的微生物群落通过吸附、冷凝、分解、沉淀、氧化和活性污泥的形成,去除废水中有毒有害的有机污染物,从而进一步净化污水。活性污泥法成立至今已有90年的历史,技术水平相当成熟。目前,活性污泥法已成为处理工业废水和城市污水最有效、最有效的生物处理方法。
4.2.2生物膜法
生物膜法,主要的操作方法是将废水在固定的表中进行载体生物膜的生长,然后通过生物氧化和物质交换相结合的方法,使废水中的有机污染物降解。该方法在污水处理设备中的应用主要包括旋转生物接触器、生物滤池和生物接触氧化池,并逐步发展成为悬浮填料流化床,广泛应用于生物接触氧化池中。
4.3三级处理
三级污水处理又称深度处理或污水高级处理。在最初的两级处理之后,仍然存在一些污染物,包括一些可溶的无机物质和可以轻易处理掉的小物质。三级处理与深度处理相似,但也有重要区别。三级处理是经过二次处理后废水中的一些特殊污染物,并建立了辅助处理装置。然而,深度处理主要是基于废水回收和再利用。值得注意的是,三级加工阶段投资相对较大,管理过程繁琐复杂,但能充分利用水资源。使资源得以重复利用。
5结束语
化学污水处理有着悠久的历史,化工废水中的部分污染物,如重金属离子、氮、磷等有毒元素和一些有机物质,会给人们的生产生活带来很多不便。能够更好的处理好废水,改善我们的生活环境,是我们环保公司负起的责任。为此,本文分析了废水中污染物的特性,提出了物理处理、化学处理、物理处理方法和生物处理方法以及多级处理流程。这些废水处理技术基本解决了化工厂废水排放在实际应用中所产生的严重污染问题,为今后化工厂的发展奠定了坚实的基础。只有解决了化工厂废水排污问题,我们的环保工作才算到位,我们的生存环境才能得到更好的保持与发展。
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关键词:污水处理厂;机械设备;运行;维护;问题;措施;
随着科技的进步发展,污水处理工艺层出不穷,包括新材料、新技术都得到很好的利用。目前,国内的污水处理机械设备形式多样化、种类繁多,经常使用的机械设备有:潜水泵、沉砂池除砂设备、曝气设备、鼓风机、浓缩刮泥机、污泥脱水机、潜水搅拌机、粗格、细格栅除污机等。以下就污水处理厂的机械设备运行及其维护进行了探讨。
一、污水处理厂机械设备运行的分析
污水处理厂机械设备运行表现为:(1)污水处理厂水泵运行的分析。水泵类机械设备分为叶片泵、螺旋泵和容积泵三种。叶片泵利用叶轮的旋转动力对液体进行输送;螺旋泵利用螺旋模式进行液体输送,用于污水和活性污泥的输送工作。容积泵是利用构造室的周期原理进行液体输送,有隔膜泵、螺杆泵和转子式容积泵等,主要输送浮渣和污泥。(2)污水处理厂潜水式离心泵运行的分析。离心泵中的前泵是利用电动机带动来输送液体,通过叶轮旋转产生离心力。叶轮是离心泵的重要部件,分为开式、闭式和半开式。污水厂使用中小型潜污泵较为广泛,在污泥回流泵房、进水泵站等地采用大中型的潜污泵较为常见。(3)污水处理厂沉砂池除砂设备运行的分析。去除污水中的无机砂粒是一道重要的工作,这项工作可以有效避免无机砂粒给相关设备造成磨损,例如对污泥阀门或是脱水设备的磨损。过去采用链条式和抓斗式的除砂设备,新型的除砂设备是安装在轿车上,将池底的砂水混合物抽出,再利用旋流式砂水分流器或者水力旋流器进行砂水分离。(4)污水处理厂粗格栅除污机运行的分析。按照格栅的间隔大小分为粗格栅除污机、细格栅除污机。格栅除污机属于非标注化设备,在不同场合下对于不同的水质和水量进行不同组合,是利用机械方法将渣捞出水面。粗格栅除污机可以除污水中较大的漂浮物,根据栅栏前后的水位差以及时间间隔,自动开启或关闭机械栅耙,并通过连接输送机,对栅渣进行收集、输送、脱水和装箱。(5)污水处理厂细格栅除污机运行的分析。最为常见的细格栅除污机是螺旋细格栅除污机,它具备压榨和中央螺旋传输功能。细格栅除污机在整个处理过程都在密封条件下进行,所以不会产生异味,对周围空气产生较小污染。细格栅除污机通过滤栅流入渠道中,在入口流预先设置的液位下对旋转滤渣进行转到,再讲滤刮起掉入中央的螺旋输送器。在整个过程中,滤渣被压缩脱水,固体含量可达到35%-40%。(6)污水处理厂曝气设备运行的分析。曝气设备是一种生物处理方式,利用好氧微生物在空气中进行新城代谢,同时在污水中进行均匀混合。曝气设备有鼓风曝气、水下曝气、表面曝气、氧气曝气。
二、污水处理厂机械设备运行维护存在的问题
1、机械设备管理的问题。污水处理厂为提高污水处理能力,一般会购置功能更强,效果更大的机械设备。设备种类的增加,同时也增加了其管理难度,大部分的污水处理厂对污水处理中的机械设备都没有完善的管理机制。另外,由于现代化的生产运营要求不断改进污水处理工艺和引进智能化高科技的机械设备,因此需要污水处理厂不断加强对设备的管理和维护,但专业维修管理污水处理设备的人员严重不足,导致机械设备的一些故障和安全隐患很难被发现。最后往往造成机械设备的故障甚至损坏。
2、机械设备维护规程的问题。污水处理厂机械设备管理人员应该定时对设备进行清洁,定期为设备换油,同时严格检查机械设备有无故障问题等。对部分零件的破损情况做好调查,及时维修或更换,促进设备的正常运行。同时还要注意机械设备的维护工作。尽早发现安全问题,并解决故障问题。在大多数的情况下,污水处理厂总是忽视机械设备的维护工作,没有制定完整的维修方案。
3、机械设备零件备份储备的问题。污水处理厂在实际运用过程中要重视运营效率问题、运营成本问题和维修时间问题,合理备份设备的重要零件和易损零件,如轴承、密封圈、接触器等。然而由于大部分污水处理厂缺乏合理储备设备零部件的意识,往往在出现故障时,才想起没有备份这个需要更换的零部件,仓促采购延迟了对设备的维修,致使设备不能继续运行处理污水。储存大量的零件
三、加强污水处理厂机械设备维护的措施
为了保障污水处理机械设备的正常运行,必须加强对其进行维护,从而提高污水处理能力。
1、建立健全污水处理机械设备的管理保养制度。由于设备长期使用会造成部分零件的磨损,或是受到污水的理化性质腐蚀,变形,从而不能充分发挥污水理设备的功能,甚至会出现事故。因此,应该建立污水处理设备保养制度,操作人员定期对设备进行检查,调整、避免故障发生。机械设备的维修与保养制度制定必须严格、多层次化,日常保养主要包括:设备工作前的加油、简单查看设备的情况;设备运行中的几项检查如油位、油标、液位、仪表压力等数据是否正常;设备结束工作前的设备清扫和擦拭工作,每天的设备保养人员要认真执行各项日保内容,保证设备清洁、整齐、安全、。通常状况下,机械设备只有完成规定的工作时长后才能进行一级保养,根据设备种类的不同,停止间隙内将设备进行拆卸检查与保养,这样工作人员可以慢慢了解设备的功能和结构,设备减少磨损,使用时间延长,解决设备的常见问题和安全隐患。规定三个月为一个一保周期,操作为主要工作,维修作为辅助工作。
2、完善污水处理机械设备维护的规程。由于污水处理过程中会长时间使用机械设备,因此设备管理人员应该加强对设备的维护工作,严格按照机械设施设备的性能特点和设备的安全运行的标准,明确规定设备维护的方法,科学地检查和维修机械设备。尽量延长机械设备的使用时间,提前做好安全问题的保障工作。另外还要注意,在污水处理工作中应该使用减速箱,负责设备的工作人员应该根据其使用特征,在不同的时期加入不同种类的油脂。机械设备由于长期地与污水、土地接触,侵蚀的程度会非常严重。遇到此类情况,工作人员在平时的工作中,应该注意防潮工作,采取合理的方法维护机械设备。
3、加强备品配件的计划管理。经常购置备品或者清查备品的数量有利于保障污水处理工作的持续进行。这是在污水处理厂中的一项关键的工作。负责设备管理的部门还应该注意对机械设备配件的管理。如果污水处理工作中使用的设备零件来自国外,那么设备的价格会比较昂贵。应该尽量选择能够替代国外设备配件的国内产品,节约投资成本。如果国内无法找到与之相似的配件,建议设备管理人员找到专业人员,自主测量和开发设备零件,也可以与生产商联系预定产品。
结束语
综上所述,污水处理厂机械设备的正常运行,对于污水处理厂具有重要意义,因此相关操作人员应熟悉污水处理机械设备,并根据实际情况选择机械设备,同时需要加强设备的日常维护和保养,充分发挥污水处理机械设备的作用。
参考文献:
[1]陈心锋.污水处理厂机械设备的安装维护[J].科技风,2014(12)
关键词:人工湿地;污水处理;技术
中图分类号: U664文献标识码:A前言
人工湿地是一个综合生态系统,这是其本质,主要应用生态系统中各个共生物种的能量和物质循环的再生作用,在促进废水中污染物良性循环的前提下,充分发挥资源生产潜力,获得污水处理与资源化的最佳效益,防止污水对环境造成二次污染,对环境的保护有十分重要的意义。
一、人工湿地与传统污水处理技术的比较及其组成、分类
(一)与传统污水处理系统比较
人工湿地系统与传统污水处理工艺相比,人工湿地污水处理系统具有投资少,成本低等优点,尽管人工湿地系统的运行效果受气候条件,污水水质和设计因素的影响很大,但在生物多样性,生态栖息地和环境美学方面有着很大的优势,人工湿地生态系统的处理效果受季节的影响很大,特别是在冬季温度较低的北方,需要采取合适的保温供暖措施,否则会导致各种指标均达不到理想的预期结果,人工湿地系统较传统污水处理工艺会占用大量的土地,由于湿地系统能够使土地具有多重的作用,也就是说在提供废水处理场所的同时也可以为野生动物提供良好的栖息地,增加了生物多样性,在温室气体二氧化碳的固定上,人工湿地系统如芦苇床系统比传统工艺具有更大的优势,所以在收割芦苇的过程中能带走大量的碳,能够有效地减少 CO2的散发,生长中的芦苇担当着碳源的角色,可以把气态的碳储存在其生物组织结构中,转化率大约在每年每平方米 3.3kg,误差为正负 15%。
(二)人工湿地系统的组成
人工湿地主要由基质、植物和微生物三部分组成。
基质是人工湿地池床中填充的土壤、砂子、砾石等,又称填料,它为植物和微生物提供了生长的空间和场所,通过基质的沉淀,过滤和吸附等作用还可以去除污染物,基质的种类应根据所处理污水中的特征污染物,湿地的构建方式进行选择,还要考虑取材,经济适用等因素,
常用的湿地植物有芦苇、水葱、宽叶香蒲、水葫芦等,它在湿地净化污水过程中的作用至关重要,它可以从污水中直接吸收C、N、P等主要污染物作为其生长的营养物质;同时通过植物根系吸收,富集污水中的某些有毒重金属离子,植物还可以将氧气释放到根区,利于床体中好氧和厌氧微生物进行硝化和反硝化作用,提高对N的去除能力
湿地微生物主要包括细菌、真菌和放线菌。其中细菌的数量最多,占70%~90%,微生物在湿地净化污水的过程中也发挥了重要的作用,主要去除污水中的有机质和氮。
(三)人工湿地系统分类
1、自由水面系统。自由水面系统的污水从系统表面流过, 水深较浅(一般在0. 1~ 0. 6 m) , 氧通过自由扩散补给。进水中所含的溶解性和颗粒性污染物与系统介质和植物根系接触。常用的植物包括香蒲、芦苇、慈姑、莎草等。与 SFS 系统相比, 其优点是投资省, 缺点是负荷低。北方地区冬季表面会结冰, 夏季会滋生蚊蝇、散发臭味, 目前已较少采用。
2、 潜流系统。(1)水平潜流人工湿地。水面在人工湿地填料表面以下,水流从池体进水端沿填料孔隙水平流向出水端的人工湿地。介质通常选用水力传导性良好的材料, 从进口经由砂石等系统介质,污水在系统表面以下以近水平流方式流向出口。此过程中,污染物得到降解。由于植物根系主要释放氧,在欧洲的人工湿地污水处理系统中常采用芦苇作为植物介质,此外,香蒲也是常用的湿地植物。(如图1)
图1水平潜流人工湿地示意图
(2)垂直流人工湿地。污水从人工湿地表面垂直流过填料层的人工湿地,分单向垂直流型人工湿地和复合垂直流型人工湿地两种。单向垂直流型人工湿地一般采用间歇进水运行方式,复合垂直流型人工湿地一般采用连续进水运行方式。(如图2)
图2垂直潜流人工湿地示意图
二、人工湿地植物的选择与降解机理
(一)人工湿地植物的选择
1、人工湿地所选植物应具有良好的生态适应能力和生态营建功能,筛选净化能力强、抗逆性相仿、生长量较小的植物,减少管理上尤其是对植物体后处理上的许多困难。一般应选用当地或本地区天然湿地中存在的植物。
2、应选用强生命力和旺盛生长的植物,具有以下特点:①抗冻、抗热能力;②抗病虫害能力;③对周围环境的适应能力。
3、所引种的植物必须具有较强的耐污染能力。水生植物对污水中的BOD5,COD,TN,TP主要是靠附着生长在根区表而及附近的微生物去除的,因此
应选择根系比较发达,对污水承受能力强的水生植物。
(二)人工湿地降解机理
人工湿地处理污水的原理较为复杂其去除机理和去除途径和自然湿地相同, 多年的研究表明,人工湿地能够利用基质、微生物、植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协同作用,通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化;同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化与无害化。
1、SS去除。SS中含有有机物和无机物,但主要含有粪便有机质和有机颗粒物,如病菌、 颗粒的密度和大小变化很大,不同密度、大小的颗粒物具有不同的去除机理和路径,在人工湿地中SS的去除是相当迅速的物理过程,主要去除机理为沉淀、聚集和表面粘附。
2、BOD5、COD的去除。湿地中的不溶性的有机物主要是通过湿地的沉淀、过滤作用而被截留在湿地中,可溶性的有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物降解过程而被分解去除,生物降解过程主要是通过好氧和厌氧代谢得到降解,从而降低污水的BOD5、COD。
3、氮的去除。污水中的氮以有机氮和无机氮、氨氮、亚硝态氮、硝态氮各种形式存在,可以通过基质的吸附和过滤,氨氮的挥发,植物的脱氮作用以及微生物的硝化和反硝化作用等被去除,基质对氮的去除作用只是体现在为微生物的同化,降解和植物的吸收提供中介,无机氮可以被湿地植物直接摄取合成植物蛋白质,通过植物的收割去除,但该方法去除的氮仅为总氮量的8%~16%不是主要的脱氮途径,而通过挥发损失氨氮的作用也相当微弱,因此氮的去除主要通过微生物的硝化和反硝化作用实现,研究表明,人工湿地对总氮的去除可80%左右。
4、人工湿地对磷的去除。主要是利用基质的吸附,植物的吸收以及微生物对磷的同化吸收等作用共同协调完成,其中基质的吸附和沉淀作用去除的总氮可达总去除量的90%以上,无机磷被植物吸收合成为ATP、DNA、RNA等有机成分,通过植物的收割去除,微生物对磷的同化吸收以及聚磷菌对磷的积累,通过定期更换湿地床去除,根据研究资料显示,人工湿地对磷的去除可达60%~90%。
5、重金属的去除。人工湿地对重金属的去除主要是利用植物吸收,微生物富集,基质的吸附沉淀以及金属离子和S形成硫化物沉淀等作用来完成。在实际设计中,往往将人工湿地附加必要的前处理和后处理设施共同构成人工湿地污水处理系统,如图3所示,前处理单元包括各种预处理工艺,例如格栅、沉砂池、化粪池及厌氧消化池等,湿地床根据出水水质的要求,可以设计为一级或多级,污水经过串联或并联的湿地床被多次净化,后处理单元可由贮水池、农灌、过滤、消毒及水回用设备等组成。
图3典型人工湿地系统污水处理工艺流程
四、人工湿地应用存在的问题及展望
人工湿地在净化污水方面具有独特的优势!但在应用过程中也暴露出了许多问题,加上我国大部分地区的土地资源比较紧张,在一定程度上影响了它的发展。如容易受气候温度的影响,占地面积大,基质容易堵塞,湿地对污水的净化效果容易,受到基质、植物、运行方式和水力负荷等的影响,管理不当会影响人工湿地的正常运行,设计缺乏相关的数据及技术规范,对周围土壤有一定的渗透影响,生态服务功能单一等等。针对人工湿地在应用过程中存在的问题,今后需要从以下几个方面做进一步的研究改进:进一步研究人工湿地的去污机理,改良人工湿地技术或将其与其它系统结合,提高污水净化效果;建立人工湿地数据库或编制一系列切实可行并适合我国国情的工程技术规范,来指导人工湿地污水处理系统的设计和运行管理,随着研究的逐步深入和技术的不断进步,人工湿地污水处理系统将具有越来越广阔的应用前景。
结语
污水中的有机污染物,吸收氮和磷,可以用人工湿地污水处理技术快速有效的去除,可以将环境再次污染的可能消除,将资源的生产潜力充分发挥出来,使污水资源化处理达到最理想的效果,所以,用这种方式进行污水处大有裨益,虽然人工湿地污水处理系统还有很多不足,但是可以在运用过程中对其加以优化和改进,使其更好的服务于当前水污染严重的生态环境,也更好的服务于人类。
参考文献: