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关键词:有机废气 处理 技术研究
中图分类号: U491 文献标识码: A 文章编号:
一、对目前有机废气处理技术的概述
目前,国内外治理有机废气比较普遍的方法有:吸附法、吸收法、氧化法等。
1活性炭吸附法
利用固体吸附的原理从气相或者液相去除有害成分的过程称为吸附操作。根据吸附机理,可以将吸附剂分为物理吸附材料和化学吸附材料。化学吸附材料通常通过疏水键化学吸附作用去除有机污染 物质,如用于吸附去除邻苯二甲酸二甲酯类物质的酚醛树脂吸附剂、BA接枝改性聚丙 烯纤维等。但是化学吸附材料通常应用于水相有机污染物质的去除,在有机废气方面的应用较少,可能是因为在气一固两相界面上有机废气污染物质与吸附剂之间的接触时间太短,不利于化学吸附反应的进行,吸附效果不理想。因此在吸附法治理有机废气的实际应用过程中,常用的吸附剂为活性炭 、沸石等物理吸附材料,因为这些吸附剂呈现状结构,比表面积大,物理吸附作用强,适用范围宽。大量的研究结果表明与蜂窝状、颗粒状吸附材料相比,纤维状吸附材料具备传质速率陕的优点。因此,在选择废气污染物吸附材料时可以优先选择纤维状材料,以提高处理效果。
2吸收法
1)液体吸收法
吸收法主要是指液体吸收法,通过废气与吸收剂的接触,使其中的有害组分被吸收剂所吸收。经过解吸,将其组分除去或回收,使吸收剂再生,重复使用。废气处理设施中普遍使用的水喷淋装置就是基于此原理。吸收过程分为物理吸收与化学吸收。物理吸收主要依据相似相溶原理,水是一种最常用吸收剂,可以把溶于水的有机溶剂气体如丙酮、甲醇、烟等去除,但水溶性尚差的“三苯”物质不能被水吸收。化学吸收是基于吸收试剂上活性基团可以与有机废气污染成分发生的化学反应进行的吸收过程。
2)吸收法国内外研究现状
吸收法处理有机废气污染物的国内外研究状况。根据研究可以总结出以下3个结论:
国内外研究者研究了不同溶剂吸收法对各种 有机废气污染成分的处理效果,包括苯类(苯甲苯、二甲苯、苯乙烯)、酯类、酮类、有机烃;
吸收剂主要包括有机溶剂、表面活性剂和水,还包括新型环保型吸收剂环糊精;
(3)有机废气的具体成分不同,吸收剂选择不同。
3催化氧化燃烧法
对于有毒、有害、不须回收的VOCs,氧化法是一种较彻底的处理方法。它的基本原理是VOCs与O2发生氧化反应,生成CO2:和HO2,化学方程式如下:a CXHYOZ:+bO2---,cCO2+dO2 氧化反应类似化学上的燃烧过程,但由于 VOCs的浓度太低,所以反应中不会产生可见的火焰。氧化法一般通过以下两种方法使氧化反应能够 顺利进行:一是加热,使含VOCs的废气达到氧化反应所需的温度,即热氧化法;二是使用催化氧化。催化氧化是指在一定压力和常温条件下,以金属材料为催化剂,如Pt、Pd、Ni等,废气中得有机污染物与空气、氧气、臭氧等氧化剂进行的氧化反应。由于催化剂的存在,催化燃烧的起燃温度约为250℃一300℃。高效催化剂是催化氧化法的关键核心。
4生物处理法
生物处理技术的实质是附着在滤料介质中的微生物在适宜的环境条件下,利用废气中的有机成分作为碳源和氮源,并将有机物分解为二氧化碳、水、无机盐等无害或少污染的物质。生物处理技术包括生物吸收法和生物过滤法,生物处理技术具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等优点。
二、几种主要有机废气处理技术比较与总结
1适用范围比较
活性炭吸附技术一般适合于污染物浓度低于2000 mg/m3以下的有机废气处理,在酸性环境下的吸附效果优于碱性环境,且气体温度最好为常温,若废气温度过高,可选配气体冷却装置来降低废气温度,使之达到活性炭最佳吸附状态。溶剂吸收法主要适用于高浓度有机废气或者大风量低浓度的有机废气处理。催化燃烧技术一般适合污染物浓度在2000~6000 mg/m3之间的有机废气处理,若废气温度大于180℃,废气浓度可低于2000 mg/m3也可,但废气中如含有硫等有害于催化剂中毒的成分不适合该技术。
2存在问题比较
1)活性炭的吸附性与再生处理
活性炭吸附是将污染物质从气相固定到自身,并没有从根本上解决污染消除的问题,当多种气态污染物同时存在时,活性炭的吸附能力大幅低于只含有一种气态污染物时的吸附效率。而对于吸附饱和的活性炭,一般处置方式有两种,一是废弃,直接烧掉或填埋,这样会造成资源浪费。二是将其再生反复使用,但活性炭的再生仍然存在一些问题,主要包括:再生过程活性炭有效部分损失较大、再生后吸附能力有一定下降,再生尾气的二次污染等。
2)吸收液吸收效率低
液相吸收法是将污染物质从气相到液相的物理转移或化学转变,气态污染物液相喷淋吸收针对高浓度有机废气或者大风量低浓度的有机废气的治理较好,而针对低风量低浓度有机废气治理效率仍有待进一步提高。
3)催化剂选择苛刻
当使用催化氧化燃烧处理有机废气时,某些气体污染物燃烧氧化反应条件苛刻,必须需要高温、高空、高水蒸气分压,因此选择的催化剂必须具各高活性、高热稳定性和高水热稳定性,以及一定的抗中毒能力;常用的催化剂是Pd、Pt、Rh、Au等贵金属催化剂,但这些贵金属价格昂贵、易烧结,增加了催化氧化处理成本。
三、有机废气处理技术的展望
随着对有机废气处理技术的研究开放力度不断加大,除上述传统的处理工艺技术外,一些新的技术也逐步被开发应用,为有机废气的治理提供了更广阔的途径。
1膜分离法
膜分离法是使用半渗透性的膜将VOCs从废气中分离出来的方法。基本机理是基于气体中各组分透过膜的速度不同,透过膜的能力不同,因为每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。
2 综合处理技术
综合处理技术主要是指将多个传统处理工艺有机结合,比如吸收一解吸一变压吸附组合工艺、吸附催化氧化技术等,这类综合处理技术具有极强的针对性和互补性,处理效果远远优于单一方法。
四、结束语
通过本文的论述,对于有机废气处理技术的合理选择,不论采用传统还是新的处理技术都必须符合使用性能、范围、等因素。因此我们在处理企业有机废气污染问题时,一定要结合实际情况,综合评估各项因素。不仅有效提高有机废气处理效率,同时也减少了成本支出为企业带来高额的经济效益。
参考文献:
[1 ]袁峰,魏俊富,汤恩旗等.BA接枝改性聚丙烯纤维对水中邻苯二甲酸二丁酯的吸附[J].天津工业大学学报,2009
关键词 有机废气;空气处理;处理技术
中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)106-0130-02
0引言
随着我国化工制造企业水平的不断提升,化工企业生产过程中所排放的废弃物尤其多,加之当前对化工企业生产经营的排放控制机制不够健全,而且针对环保企业的监管不力,使得大量化工企业所排放的工业有机废气没有经过处理排入到空气当中,严重污染了大气质量,对全球气候及局部环境造成了严重影响。进而直接危及当地人们的健康,同时也给当地经济的可持续发展造成了严重影响。因此,增加对有机废气的处理力度,加大对有机废气的处理技术应用有极为现实的意义。本文针对当前有机废气的处理技术进行了较为详细和系统的分析,为提高有机废气的处理质量提供参考。
1液体吸收法
通过将吸收剂与气体相接触,使得气体当中的有害分子逐步转移到吸收剂中而将有机废气分离,属于一种典型的物理化学作用过程。之后通过解析的方式将液体当中的有害分子予以去除,并将之回收起来,使得吸收剂得到重复回收、利用。从作用原理来看,可以将之分为物理方法和化学方法两种。其中,物理方法就是利用物质相溶的原理,通常是将水作为吸收剂,并将有机废气当中有害的气体予以去除,但对于部分不溶于水的有机废气物质,例如“三苯”等,则必须采用化学方法去除,通过溶剂与物质发生化学反应的方式予以去除。
2活性碳吸附法
液体吸收法是采用气、液态相互转换的方式进行的,而活性碳吸附方法则是将气态当中的分子吸收并固定在固体表面,从而使得气态的有机分子转化成为固态的形式。因为活性碳的类型及来源是不同的,因此其自身的特性,例如表面积亲水性、极性等也存在一定的差异,所以对应的吸附机制不同,需要针对不同的有机废气种类采取不同的方式。
3生物处理法
从原理上来讲,有机废气的生物处理方式就是使用微生物的生理过程将废气当中的有害物质转化成为简单的无机物,例如CO2 、H2O和其他的物质等的一种有机废气处理方式。
通常,一个相对完整的有机废气生物处理过程包括这样三个基本的步骤:其一,废气当中的有机污染物必须先与水相接触,同时能够迅速溶解于水中;其二,溶解在液膜当中的有机物在液态的成分浓度差作用下将逐步扩散到生物膜当中,从而被附着其上的微生物迅速吸收;其三,被微生物所吸收的有机废弃物将在其自身的生理代谢过程中被讲解,从而最终逐步转化成为不污染环境的化合物质。
4冷凝回收法
该方法就是利用有机物质在不同温度下其具有不同的饱和蒸汽压这一特点,继而使用降压系统温度或者提高系统压力的方式使得蒸汽状态中的污染有机物质通过冷凝的方式从中提取出来。通过使用冷凝处理之后,将可以使得废气中得到较高程度的净化,但是其实际的操作难度较大,通常不能在室温下的冷却水中完成,而需要通过降低冷却水温度的方式才能达到,这在一定程度上增加了处理的费用和难度,因此该方法主要用于处理废弃浓度高、温度相对较低的场合。
5高温及触媒燃烧法
燃烧方法就是利用温度明显高于有机物燃点的温度将有机物进行强烈的燃烧、氧化,通常可以采用直接燃烧、触媒燃烧两种方法。一般,直接燃烧方法主要采用温度在650℃~850℃中的高温容器中进行。其中,沸石浓缩转轮焚烧法是当前广泛被集成电路企业所采用的一种有机废气处理技术。当产生的有机废气进入到沸石转轮中之后,通过使用沸石吸附废气当中大量的有机成分,从而形成相对干净的空气,然后将产生的干净空气排入到大气中,其他的部分则继续进入处理循环当中,这样将有效降低处理过程中后续的处理成本。使用沸石浓缩转轮将处于低浓度、大风量状况下的废气浓缩成为高浓度、小风量的废气之后采用直接燃烧的方式将之转化成为环境友好的CO2与水,从而达到去除有机废气的目的。在整个处理过程中,通过沸石转轮的动态吸附与解析过程,因为不存在吸附剂饱和的问题,只需要通过适当调整转轮的转速、再生温度、风量等就能够达到较好的浓缩效果。该种方法对有机废气的浓缩倍数能够达到5-20倍,去除率能够达到90%左右。但是,采用这种直接燃烧方法所需要的燃料费用较大。
而通过采用触媒燃烧的方式能够将整个过程所需要的反映温度降低,一般高出有机物燃点100℃就能够迅速完成氧化反映。整个反应过程中所采用的触媒类物质主要包括金属氧化物(例如Cr2O3,CuO)和部分稀有金属(如Pd,Ag,Au)等,通过将之覆盖与反应体的表面,发生对应的反应:
VOC +O2(空气)CO2+H2O
在整个过程中,通过使用触媒燃烧的方式,能够将废气温度降低250-400℃左右,有效降低了燃烧热量的消耗。整个触媒焚化工艺流程相对较为简单,图1中对整个工艺过程中需要用到的系统组件进行了描述,主要包括预热器、触媒床、热交换器、鼓风机和温度、通风量控制单元等。
其中,触媒床是整个工艺生产的主要设备,其反应温度保持在250-400℃之间,这对触媒类型的选择尤为重要。通常,还需要考虑到触媒的具体反映性质、造成的压力损失、应用寿命和维修安装方便程度等。但是,在整个反应过程中要避免下述几点情况的发生:
图1 触媒焚化废气处理工艺流程
首先,要避免出现高温失活的问题,通常,触媒出口的温度要在650℃一下,具体温度需要根据触媒的种类进行确认,否则将造成触媒烧结的问题,降低触媒的活性。
其次,避开触媒中毒问题的,若废气当中包含了触媒的毒化物质,例如有机矽化物、金属和磷化物等,这部分物质将会使得触媒燃烧转化成为无机物,从而粘附在触媒的表层,使得触媒失去活性,反应效率下降。
再次,避免出现表面遮蔽的问题,若废气当中包含有诸如焦油等物质,冷凝作用将会使得其变成粘性的液态,将会覆盖与触媒的表面,从而影响触媒的使用效果。
6微波催化氧化法
微波空气净化方法就是从传统的填料吸附—解析技术逐步发展起来的,是一种将传统的解吸方式转化成为微波解吸的方法。通过使用微波能有效减少了对能量的消耗,同时还缩短了整个解吸的周期,使得吸附剂在通过二十多次的重复解吸之后依然具有较好的吸附能力。当前,该方法在水处理当中有相对成功的应用,而且针对有机废气的应用,国外业有小规模的成功应用,但是国内还处于初级阶段。
7结论
为了提高有机废气的处理力度,必须加强对传统有机废气的处理力度,通过提高有机废气处理效率的方式来节约处理成本。通过加大新技术的研发力度,并通过在工业应用中的拓展。针对成分相对复杂的有机废气,可以联合多种工艺方式进行综合处理,将其中的有机废气处理掉,保证生态环境的稳定。
化学反应器中的肥料制造过程中往往是不能够达到反应温度,因为反应不充分,往往产生较多的废物和气体。这样的生产方式不能满足生产和生活的需要,化学反应是不充分的,引起最大的化学产品的生产问题,以及较低的化学反应产率。因为反应不完全严重使化学品的生产效率降低,造成能源和资源的巨大浪费。化学工程在化工生产过程中,整个项目的连续性较差,因此,可能会影响处理正在进行化学反应进展,所以化学工程生产链的整体,是一个很大的整体生产工程。
目前的化学品制造工序中,不适合的化学品的制造过程,其中有一些生产的主要问题是非常明显的。化学制造过程中,有必要对这些问题采取合理的解决措施,以改善化工生产。最新生产的化学品,需要有效提高化学生产过程的完全反应率,以减少生产过程中所造成的污染。首先,化学品的制造方法中,可提高反应的环境和反应条件进行。为了减少废物的产生,提高了生产效率,实现高效率的生产,化学反应的条件是最重要的生产条件。因此,提高化学品生产的效率,在制造过程中要满足化学反应条件。必须有足够的催化剂和反应条件下,要达到化学反应的标准,以确保生产化学品的制造进一步的提高生产效率,并减少化工生产中产出的废物。化学废物包括废水,废渣和废气。确保这些废物直接排入环境不形成污染,可以选择相对绿色安全的化学品。其次,化学品制造过程中,尽可能的改善生产环境,并提供一个管理系统和废物的处理程序。
目前,化学工业生产中形成的废物直接排放到自然环境绝对含有重金属和有毒物质。此外,在许多情况下,包含应被视为需要进行适当的废气处理。废水排放,是一般使用化学合成的化学过程所形成的。减轻其废水的有害影响,主要是通过使用沉淀这一种化学反应,最基本的原则,原理是用沉淀的方法在废水中得到重金属。此外,废气处理装置的一个装置,例如,为了确保释放到空气中的安全,废气通过除尘过滤器和有毒气体,进行废气处理中,应严格按照国家规定的标准实施。最后,对化学生产过程中的反应机理与反应条件进行了分析,化学工程实践中,在化学制造工艺技术方面的技术进行讨论,是一种有效的方式。化学制造是最简单的环节,因为它更适合于化学品生产。当然,在不同的环境中,化学反应是随机变化的,化学生产方法与制造原料不同会导致化学反应的不同。采用好的化学原料与好的化学反应方法能够有效的提高生产效率,实现绿色的生产。总之,对化工生产技术进行改进,能够进一步的开发出非常积极的化学生产,完善当前化学生产链。
上述分析是化学化工生产率提高的探索问题,化学工程和化学品制造过程。注重环境保护和节能减排的要求下,必须增加化学生产过程中,生产的化学品生产效率。不能够以牺牲的自然环境为代价,进行大量的化学品生产。化农是中国的主导产业,环境是农业发展和人类生存的基础,化工环保在化工整体行业的发展起到非常重要的作用,目前已经产生了较为合理的绿色生产,进一步实现化工生产的产业化发展。在化工生产过程中,旨在改善生产效率,提高生产技术得到高产率的化学物质,符合要求的节能环保理念在化学品的制造过程中得到充分的重视。优化化工生产技术,以真实的达到保护环境和能源节约目标的,开发一种化学品后处理的绿色工艺。从根本上解决了合理的化工产品的生产问题,以最大限度地提高化学品的制造过程中的生产效率。
关键词:化学实验室;环境保护;处理方法
中图分类号:X3
1.引言
随着社会的发展,人们对生活和工作环境的要求越来越高,对周围的环境污染控制越来越严格。而化学实验室作为大量各种化学物品使用和反应的场所,其在实验过程可能产生许多污染物,包括一些有剧毒或能致癌的有机和无机的废气、废液和固体废弃物。如果不对这些废弃物进行处理直接排放到环境中去就会污染环境,危害人类身体健康。
2.化学实验室环境污染的主要来源
2.1 化学实验室废气主要来源
由于化学实验室所承担的实验项目的特殊性,化学实验室空气中含有常用HCL、H2SO4、HNO3等强酸所散发的酸雾溶液,碘化钠、碘化钾等碘盐造成的碘蒸气污染,有机溶剂如苯、醚、酮、氯化烷烃等挥发性有毒蒸气等。
2.2 化学实验室废液主要来源
根据废液中所含主要污染物性质,可以分为有机、无机、及含病原微生物实验室废液三大类。无机废液主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、氰化物、硫化物、卤素离子以及其他无机离子等。有机废液含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质等。
2.3 化学实验室固体废弃物主要来源
实验室产生的固体废弃物包括残留固体试剂、沉淀絮凝所产生的沉淀残渣、消耗或破损的实验用品、残留或失效的化学试剂。另外,还有实验室常用滤纸等。这些固体废弃物成分复杂。
3.化学实验室污染物的处理方法
3.1 废气的处理
由于各类化学实验室的工作性质不同,产生的有害气体的类型也不同。目前针对无机类化学物产生的废气处理方法可分为两大类:第一类处理方法的原理相同,主要靠水雾或水幕来捕捉含微粒,气液分离后所排放的气体中有害物的含量降到国家环保允许排放标准,对于酸性或碱性较强的气体,用适当的碱或酸进行吸收。对于含酸或碱类物质的废液,如浓度较大时,可利用废酸或废碱相互中和,再用pH试纸检验,若废液的pH值在5.8~8.6之间,如此废液中不含其它有害物质,则可加水稀释至含盐浓度在5%以下排出。第二类处理方法的原理为干式吸收法,主要靠具有较强吸附性能的吸附介质在与废气接触的过程中,利用其强大的吸附功能截住废气中的各种有害物,使排放气体中的有害物的含量降到国家环保允许排放标准。
3.2 废液的处理
3.2.1 废液的收集和存放
各实验室可根据废液的化学特性,将废液分类贮存在统一规定的密闭容器中,然后定期收集起来,统一进行处理。在收集废液时注意以下事项:(1)下面所列的废液不能互相混合
①过氧化物与有机物;②氰化物、硫化物、次氯酸盐与酸;③盐酸、氢氟酸等挥发性酸与不挥发性酸;④浓硫酸、磺酸、羟基酸、聚磷酸等酸类与其它的酸;⑤铵盐、挥发性胺与碱。
(2)要选择没有破损及不会被废液腐蚀的容器进行收集。将所收集的废液的成份及含量,贴上明显的标签,并置于安全的地点保存。特别是毒性大的废液,尤其要十分注意。(3)对硫醇、胺等会发出臭味的废液和会发生氰、磷化氢等有毒气体的废液,以及易燃性大的二硫化碳之类废液,要先做适当的防止泄漏处理,并应尽快进行消焚。
3.2.2 实验室废夜处理的具体方法
首先谈一下无机类实验废液的处理方法,实验室中经常有大量的废酸液。废液可先过滤,滤液加碱中和,调至pH=6—8后就可排出,少量滤渣可埋于地下。较多的废铬酸洗液,可以用高锰酸钾氧化法使其再生,还可使用。少量的废铬酸洗液可加入废碱液或石灰使其生Cr(OH)3沉淀,埋于地下即可。氰化物是剧毒物质,少量的含氰废液可加入NaOH调至pH=10以上,再加入几克高锰酸钾使CN—氧化分解。量大的含氰废液碱液氯化法处理,先用碱调至pH=10以上,再加入次氯酸钠,使CN—氧化成氰酸盐,并进一步分解为CO2和N2。含汞盐废液应先调pH至8—10后加适当过量的Na2S,使生成HgS沉淀,并加FeSO4与过量S2—生成FeS沉淀,从而吸附HgS共沉淀下来。少量残渣可埋于地下,大量残渣可用焙烧法回收汞。含重金属离子的废液,最有效和最经济的方法是加碱或加Na2S把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物而沉积下来。
对于有机类的实验废液总的来说尽量回收溶剂,在对实验没有妨碍的情况下,把它反复使用。具体的处理方法:(1)焚烧法,将可燃性物质的废液,置于燃烧炉中燃烧。如果数量很少,可把它装入铁制或瓷制容器,选择室外安全的地方把它燃烧。并且,必须监视至烧完为止。对难于燃烧的物质,可把它与可燃性物质混合燃烧,产生NO2、SO2或HCl之类有害气体的废液,必须用配备有洗涤器的焚烧炉燃烧。(2)溶剂萃取法,对含水的低浓度废液,用与水不相混合的正已烷之类挥发性溶剂进行萃取,分离出溶剂层后,把它进行焚烧。(3)氧化分解法,在含水的低浓度有机类废液中,对其易氧化分解的废液,用H2O2、KMnO4、NaOCl、H2SO4+HNO3、HNO3+HClO4、H2SO4+HClO4及废铬酸混合液等物质,将其氧化分解。然后,按上述无机类实验废液的处理方法加以处理。
3.3 固体废弃物的处理
在废液收集桶的桶口部位都放置了一个小的塑料篮,当学生把废液带着废渣倒入收集桶时,这个小塑料篮就会把一些废纸和废渣拦在篮上。在学生实验过程中,实验室也会提供专门的回收杯等用来回收实验废渣或多余产品等。玻璃废渣、废瓶、或有毒废渣集中存放后由学校统一收集。有些回收产品等可以再利用。
参考文献
[1]宗汉兴.十年化学实验改革的实践与探索[J].大学化学.1999,1(44):26
[2]甘礼华,陈龙武,钱君律.多层次物理化学实验教学的再思考[J].实验室研究与探索,2002,21(6):8~9
[3]金丽萍编著.物理化学实验[M].华东理工大学出版社,2005
【关键词】医院建筑 污水站 设计参数 处理工艺
【Abstract】Hospital wastewater composition is very complex; Sewage treatment must be guaranteed a certain standard. Three A-level general hospital new daily processing capacity of 1800t / h in the sewage treatment plant, Required to deal with advanced technology, reliable, easy operation and management of the treated effluent quality standards, the overall layout of the reasonable cost of processing low, the paper design of a full range of its presentation and analysis.
【Key words】hospital building; sewage treatment; Design parameters; Disposal process
引 言
医院污水的水质不同于生活污水,其成分非常复杂,含有多种药物比如:消毒剂,来自化验、检验、手术各科室的重金属,有机试剂等,还含有多种病菌病毒以及寄生虫卵,他们在环境中具有一定的适应力,有的甚至在污水中存活时间较长,若未经处理即排入水体或用于灌溉,将会严重污染环境,影响人民身体健康。故针对医院污水处理,国家专门出台各种规范规定保证医院污水处理达到一定标准,现针对某医院进行简单介绍。
某市第一医院是一所三级甲等综合医院,现有有病床800床,原有一座污水处理站,处理量450t/h,主要受纳该医院各个病房、科室所派出的生活污水。随着医院建设发展速度,与该医院新的外科病房楼相配套,医院兴建一座日处理能力1800t/h的污水处理站。并要求处理工艺先进可靠、运行管理方便、处理后出水水质达标、整体布局合理、处理成本低等原则要求。现介绍和分析其方案如下:
一、设计基本参数
根据《医院污水处理设计规范》(CECS07-2004)规定每病床污染物的排污量可按下列数值选用:BOD560g/床.d,CODcr100~150g/床.d,悬浮物50~100 g/床.d等,经计算床位产生的污水水质如下:
根据计算表格,取上限值作为设计进水水质设计参数:
故:pH:6~9;COD≤300mg/L;BOD≤150mg/L;SS≤120 mg/L;粪大肠杆菌总数≤3*108个/L。
2.出水水质标准
根据医院规划要求,该医院污水经处理后排入城市污水管道,故废水排放标准执行《医疗机构污染物排放标准》(GB18466-2005)中的表2综合医疗机构和吉他医疗机构水污染排放限制作为本项目的预处理标准,即:
pH:6~9;COD≤250mg/L;BOD≤100mg/L;SS≤60 mg/L;粪大肠杆菌总数≤5000MPN/L;肠道致病菌:不得检出。
二.污水处理工艺选择
本工程的污水来源主要为医院病房、门诊排水,污水先经过化粪池处理设备,然后进入医院污水处理站。与一般的生活污水比较,医院污水具有人均排水量较大,细菌、病菌等病原微生物含量较高,但有机物含量较底的特点:本项目处理后的污水排入建有二级城市污水处理厂的市政管网,故排放要求比较低。因此,项目采用了 “机械格栅+预曝气调节池+絮凝沉淀池+消毒池”的一级强化处理工艺,其中利用机械格栅去除污水中较大的无机悬浮物:利用絮凝沉淀池去除污水中的大部分悬浮物及一部分有机物(BOD、COD):消毒则用于杀灭废水中的细菌、大肠杆菌。
1.机械格栅
主要是去除废水中的漂浮物及大块杂物,以免堵塞水泵影响后续系统的正常运行。通过机械格栅自控运行,可定期清运并存储废水中被拦截的栅渣,以备统一消毒外运进行专业化处理。
2.预曝气调节池
医院污水水质、水量都非常不均匀,每日8时左右出现排水高峰期,其小时最大耗水量可达到日水量的1/7,且污水最高污染浓度往往存耗水量最高时段出现,所以要设置足够容量的调节池,以满足后续处理构筑物的连续稳定运行,本次设计中调节池内设置预曝气.防止悬浮物沉淀。
3、絮凝沉淀池
通过加药絮凝,使废水中较小悬浮颗粒物变成较大颗粒物质,从而令其从废水中分离出来,以有效去除污水中的悬浮物,使污水中的COD、BOD得到进一步的去除。该方法是一级处理工艺强化处理工艺中最有效的一种处理工艺。
4.ClO2消毒处理
二氧化氯作为消毒剂,具有广谱的消毒效果;作为强氧化剂,它所氧化的产物中无氧代有机副产物。相比之下液氯或其他氯制剂的氯化消毒会形成氯代衍生物,这些氯化有机物具有潜在的致癌作用,在自然界中难以生物降解。因此,二氧化氯是一种具有竞争力的消毒剂。
二氧化氯是一种黄绿色至红色气体,其味道比氯气味刺激性大,其颜色取决于浓度,在水中的溶解度与水温的倒数成线性关系,最大溶解度为2900 g/L,当浓缩加压时二氧化氯不稳定,故不能加压贮存。研究证实二氧化氯对大肠杆菌、细菌、芽孢、病毒及藻类均有很好的杀灭作用。其杀灭微生物机理认为是:二氧化氯对细胞壁有较好的吸附和透过作用,可有效地氧化细胞内疏基的酶、抑制微生物蛋白质的合成。二氧化氯的杀菌能力和在水中的稳定性均优于氯。其杀菌的有效性顺序为03>Cl02>Cl2>氯胺;在水中稳定性为氯胺>ClO2>Cl2>O3。另外水质污染的轻重对ClO2的消毒效果影响比较小。
水中PH值对二氧化氯消毒大肠杆菌的效果影响也不大,但是高pH值条件下去除作用增大。当水中PH值为6.5时,0.5mg/L的二氧化氯和0.5mg/L的氯均在60s内去除99%的大肠植杆菌。但是,当水中pH值接近8.5时,前者比后者更有效,如剂量为0.25mg/L时,对99%的大肠植菌去除率,二氧化氯只需15s,而氯需要5min才能达到要求。低剂量的二氧化氯还具有很强的杀灭蠕虫功能,比氯要有效得多。
三.污水站产生废气的处理
1.废气成份
污水处理站产生之废气一般以有机物如氨类CH3NH2(CH3)N、粪臭素C8H5NHCH3、二胺NH2(CH2)4NH2-NH2(CH2)5 NH2以及简单无机物如CO2、N2、H2S为主。对于本项目,其废气成份中除含大量病原体因子外,主要为氨类CH3NH2(CH3)N、粪臭素C8H5NHCH3、二胺NH2(CH2)4NH2-NH2(CH2)5 NH2,以及无机气态物如CO2等,由于主体工艺未设置二级处理工艺,所以N2、H2S产量极少。
2.废气处理工艺的确定
废气处理经历了从最初的采用水洗法,到初步发展为效果较好的微生物除臭法。常用的方法有以下几种:水清洗和化学药荆法(化学吸收法)、吸附除臭消毒法、燃烧法、氧化法、土壤除臭法等几类。
(1)水清洗和化学药剂法(化学吸收法)是通过化学药剂(主要是碱液或酸液)吸收废气中的酸性或碱性污染物.
(2)吸附除臭消毒法最常使用的是活性炭吸附及紫外线消毒工艺。该工艺利用活性炭优良的吸附能力以及紫外线广谱抗菌、灭菌的能力,可以高效吸附废气中的硫、醇、酚等成份,同时杀灭废气中的各种病原体因子。该法主要用于医疗类废气方面的处理。
(3)燃烧法分为直接燃烧和触媒燃烧两种,根据废气特点,一般温度在650℃,接触时间在0.3~0.5s时,废气中的某些污染物会直接燃烧从而达到除臭目的。
(4)氧化法是利用某些强氧化性物质的氧化性,使废气中还原性物质被氧化从而达到除臭目的,如臭氧、CIO2溶液等。
(5)土壤废气处理系统是将废气收集后,通过管道布气扩散于土壤中。废气在通过土壤的过程中受土壤颗粒表面吸附作用,致臭物质被截留。土壤以天然土、腐植土为宜。
由于本污水站废气为医疗类污水产生的废气,除了异味因子外,废气中还含有各种病原体因子,因此选用“吸附除臭消毒法”来处理污水站产生的废气。该方法除臭消毒效果好,运行费用低,特别适合医疗类小型污水处理站中废气的有效处理。该工艺中消毒除臭同时进行为一体化废气处理工艺,废气经净化处理后由管道引入高空达标排放。
四.污水站产生污泥的处理
1.污泥的产量
本工程设计水量为Qh=75m3/h,进水SS浓度120mg/L,出水SS浓度60mg/L,则站内污泥产生量约为1.8m3/d(含水率94%)。
2.污泥处理工艺的确定
医院污泥消毒的目的是杀灭致病菌,避免二次污染。污泥消毒处理的方法有
(1)投加石灰的方法:
(2)投加漂泊粉的方法:
(3)有条件的地方采用紫外线辐照消毒。
加石灰会增加污泥的产生量,并造成污泥最终处置费用的增加;漂泊粉需要人工投加,而且操作环境较差:紫外线消毒运行费用高。
本项目最终采用二氧化氯消毒完全能达到和投加漂泊粉一样的
效果,而且自动投加,运行管理简单。
本项目按设计规范一级强化处理后污水消毒ClO2的投加量为30~50mg/L,污泥消毒除臭按10~20mg/m3设计。消毒剂用量见下表。
根据表格所列,本项目ClO2发生器选用4000g/h
五.工艺流程
1.工艺流程图
2.工艺流程简介
医院各病房、门诊所派出的污水经过化粪池后由管道汇流至格栅集水池,以割除肺水肿的漂浮物及相关杂物,防止相关杂物堵塞后续处理的管道和设备,格栅集水池出水,经过提升泵升至地下预曝气调节池,对污水进行均值均量调节。调节池池底部设有穿孔曝气管,进行曝气搅拌,以防止悬浮物沉淀,从而引起厌氧发臭甚至pH下降。
污水经调节池调节后由提升泵提升到絮凝沉淀池,通过加药絮凝,使污水中较小颗粒污泥变成较大颗粒污泥并从污水中分离出来,然后经平流沉淀池进行泥水分离,从而使污水得以净化。沉淀池污泥排入污泥池,进行重力浓缩,然后定期往污泥池投加二氧化氯进行消毒后由具有相应资质的单位或者部门定期抽吸外运,进行最终处置。
平流沉淀池出水自流进消毒池进行消毒处理。根据本项目情况,消毒处理后的水排入水池后通过动力自控提升排入市政管网达到达标排放。
污水处理站地下污水处理废气经专用管道收集,并经吸附除臭消毒处理后引入高空达标排放。
六.项目投资情况
1.初步投资
2.运行费用分析
电费:污水处理站安装总功率89.71kw,经常运转功率43.064kw,每方水处理成本为0.55×43.064×24/1800=0.31元/m3。
人工费:污水站定员3人兼职,每方污水人工费为:
600×3/30/1800=0.033元/m3。
药剂费:处理单位废水消毒费为0.15元/m3(包括污水、污泥的消毒);处理单位废水絮凝药剂费为0.05元/m3;系统处理药剂费为0.2元/m3。
自来水:本工程用水点为药剂配制、分析用水,用水量为8m3/d。
8×3/1800=0.013元/m3
污泥外运处置费:5m3吸粪车120元/次,经计算每天产生1.8/5×120/1800=0.024/m3。
合计:直接运行费用预计为:电费+人工费+药剂费+自来水+污泥外运处置费=0.58元/m3。
以上电费、水费、人工费等均按照当地标准选取。
结 语
以上为本项目污水处理站部分总结,希望通过本文使读者在概念上对医院污水处理站达到一定程度的了解,能为今后建设、管理,施工过程中起到一定的帮助作用。 CODcr:所谓化学需氧量(COD),是在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等,但主要的是有机物。
BOD5:所谓生化需氧量(BOD)是在有氧的条件下,由于微生物的作用,水中能分解的有机物质完全氧化分解时所消耗氧的量称为生物化学需氧量简称生化需氧量。目前规定在20℃下,培养5天作为测定生化需氧量的标准。这时候测得的生化需氧量就称为五日生化需氧量,用BOD5表示。
SS:水质中的悬浮物, 水质中悬浮物指水样通过孔径为0.45μm的滤膜截留在滤膜上并于103~105℃ 烘干至恒重的固体物质,是衡量水体水质污染程度的重要指标之一。
注 释