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超聲波污水處理的方法范文1
收稿日期:2011-06-23
基金項目:國家水專項課題“水污染源監測監管技術體系研究”(編號:2008ZX07527-02)資助
作者簡介:廖華(1986―),男,浙江開化人,助理工程師,主要從事環境在線監測系統研究工作。
關鍵詞:污水處理;管道式流量計;綜合指標
中圖分類號:X701文獻標識碼:A文章編號:1674-9944(2011)07-0093-03
1引言
流量計量是計量科學的重要組成部分,同時推動與支持了國民經濟的發展,然而流量計卻是少數幾種使用比制造艱難的儀表之一。因此在針對某一現實工礦場合進行流量計量的時候,應從實際情況出發,綜合地考慮測量的安全性、準確性和經濟性等指標,才能最終實現較好的流量測量。
2針對污水處理單位的實際工況特點選擇管道式流量計
污水處理單位作為接收從污染源排出的污染物總量或濃度較高、達不到排放標準要求或不適應環境容量要求的污(廢)水,并對其進行人工強化處理的環節,隨時需要流量信息,以確定系統的運行狀態,以及污水信息上傳。為了達到綜合效益的最大化,應從安全性、準確性和經濟性等指標,對污水處理廠污水流量計選型,進行逐一考查。
2.1安全性
污水處理廠需要安裝流量計的場合,一般不會設有復雜密集的機械裝置、電氣裝置,所以不會發生機械強度或電氣回路故障而引起事故。污水處理單位在運行中會產生大量氣體,如甲烷、CO、硫化氫等。其中有些氣體當達到一定濃度時,是存在安全隱患的,所以在選擇流量計時,流量計的防爆性應加以考慮。
2.2準確性
為了達到對污水測量的準確性,應全面分析設置在污水處理單位的流量計的工作對象及其特點,從中找到選擇流量計的依據,以及使用時的注意事項。
2.2.1被測量的介質
污水處理單位的被處理介質是污水,但是污水的來源不盡相同,各來源污水的各個指標參數也有所差別,因此首先應考慮污水的來源。
(1)生活污水是人們在日常生活中使用過的,并被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化,一般夏季用水相對較多,濃度低;冬季相應量少,濃度高。生活污水一般不含有毒物質,主要污染物有有機物、無機鹽類等,且多懸浮物。
(2)工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水,工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是在生產過程中形成、并被生產原料、半成品或成品等原料所污染,也包括熱污染(指生產過程中產生的、水溫超過60℃)的水;生產廢水是在生產過程中形成,但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理;生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理,如冷卻處理。生產污水,它與生產行業有關系,不同的生產行業,或是同一行業不同的生產工藝其污染物也是有很大別的。生產污水中主要污染物不外乎:有機需氧物質、化學毒物、無機固體懸浮物、重金屬、酸、堿、植物營養物質、病原體等。
(3)被污染的雨水主要是指初期雨水。由于初期雨水沖刷了地表的各種污染物,污染程度很高,故宜作凈化處理。
由此可見,對于污水處理單位而言,被測量的介質是混合介質,含有一定的懸浮物質等污物,因其含有大量物質,往往具有一定的酸堿性、腐蝕性、導電性。由于污水中懸浮物質且具有一定的腐蝕性,對于如渦輪式流量計、容積式流量計、差壓式流量計、轉子(浮子)流量計等接觸式的流量計,如果進行長時間的測量,污水中污物可能將流量計堵塞,腐蝕流量計的工作元件,使流量計不能正常工作。所以在測量污水流量時,最好應選用非接觸式的流量計,以免被污水侵蝕無法長時間正常工作。
2.2.2被測量介質的溫度
污水處理單位通常是在常溫常壓運行,因此可認為被測介質的溫度為常溫,所以在進行流量計的選擇時,無需過多考慮。
2.2.3被測量介質的壓力
污水處理單位通常是在常溫常壓運行,因此可認為被測介質的溫度為常壓,所以在進行流量計的選擇時,無需過多考慮。
2.2.4被測量介質的流量
對于不同的污水處理單位,其處理能力有所不同,其管道直徑大小也不同,需要根據具體的污水處理單位進行實際的分析。當管道的直徑較小時,多數的流量計是能勝任的。由于有些流量計,如差壓流量計,安裝時要求安裝點前后應有數倍管道直徑的直管段長度,但當管徑較大時,這點是很難做到的。在測量大口徑管道流量時,電磁流量計、超聲波流量計和插入式流量計具有較大的優勢。但是結合上述對污水本身含有懸浮物且具有一定腐蝕性的特點的分析,插入式流量計在污水處理單位這樣的工況場合,一般應用較少,不予考慮。
2.3經濟性
在測量精度方面,電磁流量計要比超聲波流量計要高,但是兩者的價格都會隨著管徑的增大而增大。超聲波流量計的測量精度會隨著管徑的增大,變得精確。在實際應用時,應在充分考慮實際要求精度、管徑等因素,作出決定。
根據以上的分析,電磁流量計其測量的精度較高,而超聲波流量計的測量精度會隨著管徑的增大,變得精確。考慮到一般性,較好地面向不同的污水處理單位,故本文給出了電磁流量計與超聲波流量計,作為污水處理單位流量計選型的備選方案。針對具體污水處理單位,應根據實際工況,如管徑的大小、要求的測量精度等,靈活的選擇電磁流量計與超聲波流量計,以達到較好的效果。
3電磁流量計與超聲波流量計
3.1電磁流量計
電磁流量計的測量是基于法拉第電磁感應定律,導電介質在電磁場中作切割磁力線運動時,導體會產生電動勢為Ed,而該電動勢Ed與被測介質流量(流速)成正比。正因為電動勢只與介質的流速有關,所以電磁流量計一般不受溫度、壓力、粘度、密度等其他外界因素的干擾。另外,流量元件檢測出的最初信號,是一個與流體平均流速成精確線性變化的電壓,它與流體的其他性質無關,具有很大的優越性。
根據污水具有流量變化大、含雜質、腐蝕性小、有一定的導電能力等特性,測量污水的流量,電磁流量計是一個很好的選擇。它結構緊湊、體積小,安裝、操作、維護方便。近幾年電磁流量計測量系統在逐步智能化,儀表整體密封加強,能夠保證在較惡劣的環境下正常工作。鑒于污水具有一定的腐蝕性,在安裝電磁流量計時可選用氯丁橡膠襯里,含鉬不銹鋼(OCrI8Ni12Mo2Ti)電極,這樣就可滿足污水流量測量的要求。
3.2超聲波流量計
目前超聲波流量計大致分為兩種:一種為多普勒超聲波流量計,一種是時差式超聲波流量計。多普勒流量計是利用相位差法測量流速從而測得流量的方法,即當某一已知頻率的聲波在水中運動時,由于液體本身有一種運動速度,導致超聲波在兩接收器之間的頻率或相位發生相對變化,通過測量這一相對變化就可獲得液體速度,從而測得流量;時差型流量計是利用時間差法測量流速,即某一速度的聲波由于流體而使得其在兩接收器之間傳播速度發生變化,通過測量這一相對變化就可獲得流體流速。在實際應用中我們多采用的是時差型流量計。
它適用于能傳播超聲波的均勻液體和流速較高的氣體。介質溫度范圍-10~100℃,介質壓力不受限制。具有量程比寬,不受流體的黏度、密度的影響、能測強腐蝕介質等特點。超聲波流量計真正的優勢是用于測量大口徑管道流量,如污水處理廠這種用水量大、管徑大的用戶。
4流量計選型案例分析
4.1針對某污水處理廠管道式流量計選型
該污水處理廠是杭州市最大的污水處理廠,其污水來源主要是來自杭州市三污干管、市經濟技術開發區及余杭區的工業及生活污水,其處理的污水來源廣泛,既包括有工業場合的生產廢水,又有市民產生的生活污水,具有代表性。污水中含有一定的懸浮物質等污物,具有一定的酸堿性、腐蝕性、導電性。
該處理廠滿負荷運轉每天能處理60萬t污水,相當于杭州目前40%左右的排污量??梢娫撎幚韽S的污水處理能力較強,所以這也決定了在污水處理流程中輸送污水的管道的直徑也是較大的。經過實際的考查,了解到在提升泵前的管道直徑分別為1 800~2 200mm。
根據該處理廠的實際特點,在進行流量計的選型時,主要的參考依據是該處理廠的管道直徑、提升泵前后的直管長度以及流體介質。污水處理廠管道內介質具有導電性,且包含懸浮顆粒,因此從原理上電磁流量計和超聲波(多普勒)流量計都可以應用。
雖然在測量精度方面,電磁流量計要比超聲波流量計高,但是其價格隨著管道直徑的增大趨勢快于超聲波流量計,在測量大直徑的管道流量時,其經濟性較差。針對該處理廠管徑較大的情況,電磁流量計和超聲波(多普勒)流量計都可作為備選方案。若流量計安裝位置前后能有5~8m(最少3~5m)的直管段,則可以考慮用電磁流量計;若無法保證足夠的直管段、或管道施工不便,則考慮用超聲波(多普勒)流量計。
4.2針對某乳業公司的管道式流量計選型
該乳業公司其產生的污水主要是乳品廢水,其具有有機物濃度高,油脂含量高,營養物質濃度高的特點,易腐敗,經過24h浮渣就會變黑且產生臭味。其排放污水中有機質的含量較高,但是根據其提供的污水處理廠流程圖,可知其污水中也包含一定的生活污水、污物,具有一定導電性。
根據其提供資料,可知其潛水泵泵后的管徑為80mm,管徑較小。根據該乳業公司提供的:該乳業公司2011年4~6月數據報表中的流量數據,可知在這段時間內的平均流量較小,但由于為間斷性排水,因此數據無法反映出管道的平均瞬時流量和最大瞬時流量。根據一般經驗,潛水泵出口管流速一般不大于3m/s;或者可以根據潛水泵的名牌數據估算出口流量,并據此選擇流量計量程。
針對該乳業公司實際工況,選擇超聲波流量計的成本過于高昂;選擇電磁流量計是比較合適的。由于其管徑較小,使用電磁流量計的成本不會很高,而且使用電磁流量計,可以達到較為準確的測量結果。
5結語
根據流量的選型原則,綜合考慮了污水處理單位的實際工況特點,提出電磁流量計和超聲波流量計作為污水處理單位管道式流量計選型的備選方案。電磁流量計精度較高,可被用作結算計量儀表使用;超聲波流量計在測量大管徑流量方面具有優勢,其測量精度會隨著管徑的增大。為了達到對污水處理廠流量更好地實時監控效果,出具更具權威性的測量結果,應用綜合考慮,不同污水處理單位的實際情況,具體問題具體分析,以便選出具體場合下的最優的污水處理單位污水管道式流量測量裝置。
參考文獻:
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超聲波污水處理的方法范文2
關鍵詞 含油污水;超聲波;氧化作用;COD
中圖分類號X741 文獻標識碼A 文章編號1674-6708(2010)27-0063-02
0 引言
油庫含油污水具有污染成分復雜,污水排放不連續,水量變化幅度大,變化規律性差,難以控制等特點,如果直接排放到海洋里,石油會漂浮在水面并擴散形成油膜,阻礙水體同空氣的正常氣體交換,導致水中的含氧量降低,使浮游動物、魚類、蝦、貝、珊瑚及其卵和幼體等水生生物窒息死亡。舟山海域作為我國最大的近海漁場,漁業更是舟山經濟發展的支柱產業,漁業資源的衰退,會使與漁業相關的水產加工業、海洋藥物、食品、工業、外貿出口等也受到影響。根據《2009年舟山市海洋環境公報》,舟山海域油類污染隨著舟山本島及附近島嶼新建、擴建油庫、油碼頭,油品進出、儲運量增加而加重。因此,防治此類污染已成為一項十分緊迫和重要的工作…。因此,各種污水處理技術(如物理處理法,化學處理法及生物處理法等)應運而生。
本文結合O3以及H2O,與超聲場共同作用,優化工藝條件,增加超聲空化反應率來進一步提高污水污染物降解效果,運用重鉻酸鹽法分析諸多因素對含油污水化學耗氧量(COD)降低率的影響。
1 實驗原理及設備
1.1 超聲波凈化含油污水原理 超聲波由一系列疏密相間的縱波構成,并通過液體介質向四周傳播。當超聲波能量足夠高時,就會產生“超聲空化”現象,即指存在于液體中的微小氣泡(空化核)在超聲場的作用下振動、生長并不斷聚集聲場能量,當能量達到某個閾值時,空化氣泡急劇崩潰閉合的過程。空化氣泡的壽命約0.1μs,它在急劇崩潰時可釋放出巨大的能量,并產生速度約為110m/s、有強類沖擊力的微射流,使碰撞密度高達1.5kg/cm2。這些條件足以使有機物在空化氣泡內發生化學鍵斷裂、水相燃燒(aqueous combustion)、高溫分解(paralysis)或自由基反應。
1.2 實驗設備
1)JP-E2002型超聲波發生器
工作原理:由信號發生器來產生一個特定頻率的信號,該信號可以是正弦信號,也可以是脈沖信號,其特定頻率就是換能器的頻率。
2)T-1200紅外油分析儀
工作原理:紅外分光光度法――用四氯化碳萃取水中的油類物質,測定總萃取物,然后將萃取液用硅酸鎂吸附,經脫除動檀物油等極性物質后,測定石油類含量。
1.3 過氧化氡、臭氧處理污水原理
過氧化氫、臭氧在油污水中發生氧化還原反應,產生氧化能力極強的單原子氧(0)和羥基(OH),水中有機物既能與溶解在水中的臭氧直接反應,又與臭氧分解生成之羥基OH的間接反應。羥基(OH)是強氧化劑、催化劑,可使有機物發生連鎖反應,反應十分迅速,單原子氧(O)也具有強氧化能力。
1.4 實驗設備
1)s-oyj手提式臭氧機;2)30%過氧化氫。
2實驗步驟
1)取樣:4份50ml經過不同處理的舟山普陀油庫含油污水;
2)步驟:(1)加0,25mo]]L重鉻酸甲25mi;
(2)邊加熱邊在冷凝管上端+硫酸銀一硫酸溶液30ml:
(3)沸騰后加熱2小時;
(4)冷卻,用20ml-30ml水沖洗冷凝管。
3)取出錐形瓶,用水稀釋到140ml左右,冷卻到室溫。加3滴1.10菲繞林指示劑。
4)加硫酸亞鐵胺滴定顏色由黃色到藍綠色再到紅褐色為止,記下消耗的硫酸亞鐵胺體積數v2。
5)計算COD:COD(mg/L)=C(V1-V2)×8000/V0。
空白試驗:按相同步驟以20.0ml水代替試料進行空白試驗,其余試劑和試料測定油樣相同,記錄下空白滴定時消耗硫酸亞鐵胺標準溶液的毫升數V1。
校合試驗:按測定試料油樣提供的方法分析20.0ml鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液的COD值,用以檢驗操作技術及試劑的純度。
去干擾試驗:無機還原性物質如亞硝酸鹽、硫化物及二價鐵鹽將使結果增加,將其需氧量作為水樣COD值的一部分是可以接受的。
3 實驗數據分析
3.1 紅外測油儀分析超聲波作用效果 在CY-2000型多功能紅外測油儀分析下得到不同時間超聲波凈化下的實驗數據(共試驗100組取均值)
將超聲波處理后得到的20組數據用MATLAB進行二次多項式擬和,得到二次項式擬和函數:y=0.0135x2-0.3494x+4.5632
擬和結果如圖2所示:(見下頁)
如圖2表明,控制在20min內的超聲波作用結果的規律性用二次項擬和函數表示存在一定的波動性,從圖中也能看出,10min之后處理結果比10min前的穩定性高,比較符合二次項函數規律。通過分析,函數擬和的較大誤差可能是由于舟山普陀油庫污水站的樣品沒有做過成分分析,油污水中除石油外的有機物含量比重可能比較大,超聲波凈化處理時,對非石油類的有機物作用效果明顯。
3.2 重鉻酸鹽法分析諸多因素對含油污水化學耗氧量ICODJ降低率的影響
從初步數據可以看出,雙氧水在lmL,-,5mL的作用量范圍內作用效果明顯,通過二次項式擬合y=-0.4071x2+4.1129x+11.28及三次項擬合y=0m2583x3-2.7321x2+10.2095x+6.94比較,可以看出,三次項式的擬合有效性更明顯。
4 實驗結論
超聲波對油庫含油污水的處理能力在用紅外測油儀分析時發現,10min之后處理結果逐漸符合二次項函數規律,說明超聲波對石油類的有機物在一定時間內作用效果明顯。
在本次重鉻酸鹽法COD測定實驗中,H2O2。的作用效果比較明顯,20mL油污水試樣在1mL~5mL的H2O2,用量下就能呈現一定的作用效果,但是臭氧及超聲波在試驗條件內沒有明顯的作用效果,其聯合作用也是如此,因此,還可以通過改變臭氧及超聲波的作用時間來近一步研究其聯合作用的效果。
參考文獻
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超聲波污水處理的方法范文3
關鍵詞: 油田;污水處理;水質;發展應用
1 油田污水處理的現狀與問題
隨著油田注水開發的不斷深入,采出水的水質發生了大的變化,新的矛盾不斷出現,新的難題需要解決,油田污水處理技術仍然存在著不容忽視的矛盾和問題。
(1)油田提高油層能量的方式主要靠注水,為了使注水開發取得較好的效果,采取向地層中注入化學藥劑等(如聚丙烯酰胺),用來提高注水粘度、波及系數等因素。這樣使得采出的地層水成分復雜,處理起來難度較大。對此類問題國內外沒有成熟的技術可以借鑒,如果不能合理的解決此問題,將制約油田開發水平的進展。
(2)油田污水系統的兩大難題就是腐蝕和結垢,雖然油田采取了積極的應對措施,但是由于成本、管理等諸多因素的影響,腐蝕和結垢問題造成的影響依然存在。
(3)在注水實際運行中發現,雖然油田污水經過了注水站的層層處理,但是水中Fe2+會逐漸被氧化形成沉淀物質,使水質惡化。并且,注水管線缺少內防腐措施,運行時間長,污水中含有的SRB在厭氧環境中發生化學反應形成沉淀,對水質造成了二次污染,這就是注水管線截面積縮小的直接原因。
(4)注水開發運行成本較高,特別是藥劑用量大、費用高?,F在油田提倡降本增效,節支降耗的同時還要提高油田開發的效果。怎樣降低高昂的注水費用已經成為一個重點問題。因此,開發低成本、高能多效的水處理劑迫在眉睫。
2 油田污水處理常規工藝
在石油開采過程中,油田污水主要包括油田采出水、鉆井污水及站內其他類型的含油污水。對這些污水經過簡單的處理后就進行排放,對生態環境造成了極大的破壞。目前污水處理的方法主要有:物理法、化學法、生物法三種。(1)物理法。物理法主要是去除廢水中的礦物質和大部分固體懸浮物、油類等,應用于油田各污水處理站、低滲透區塊注水站的污水處理,常用的處理工藝為“上游三段法(緩沖+沉積分離除油+過濾)”+“下游二段法(緩沖+精細過濾)”。物理法主要包括重力分離、離心分離、過濾、膜分離和蒸發等方法。(2)化學法?;瘜W法主要用于處理廢水中不能單獨用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質,特別是含油廢水中的乳化油。應用于油田各污水處理站,通過添加一定濃度的化學藥劑從而輔助物理法達到提高水處理效果的目的。它包括混凝沉淀、化學轉化和中和等方法。(3)生物法。生物法是利用微生物的生化作用,將復雜的有機物分解為簡單的物質,將有毒的物質轉化為無毒物質,從而使廢水得以凈化。根據氧氣的供應與否,將生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理。主要應用于注汽鍋爐給水的處理、污水達標排放處理等領域。油田污水成分比較復雜,不同的油層成分也各不相同,油分含量及油在水中的存在形式也不盡相同,因此單一的處理方法往往達不到水質標準,各種方法都有其局限性,在實際應用中通常都是兩三種方法結合使用。在水處理工藝流程中,常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離,主要除去浮油及油濕固體。二級處理有過濾、粗?;⒒瘜W處理等,主要是破乳和去除分散油。深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等,主要是去除溶解油。
3 污水處理技術進展
油田開發水平不斷深入,各項先進、成熟的污水處理技術逐漸引進、應用于現場生產,初步形成了比較成熟的油田采出水回注處理、稠油油田采出水用注汽鍋爐處理、外排水達標處理、低滲透油田精細水處理等配套的處理技術,基本滿足了油田生產的需求。并且污水處理設備水平和技術都有了較大提高。水處理更加重視工藝和化學的有機結合,油田水化學在油田采出水處理中的作用越來越重要。水處理劑的品種增多、效能提高,油田水化學的研究手段增強、水平提高。特別是針對污水達標外排處理的要求,開展了水微生物學的研究,發展應用了生化處理技術,建立了用于污水、污泥處理的菌種庫,使污水深度處理技術得到了長足的發展。對于目前實際應用處理技術的缺陷,對一些技術加大了研究力度,主要包括膜分離技術、超聲波破乳技術、高級氧化技術(AOP)。膜分離法處理采油污水,方便簡單,分離效果好,處理含油污水也不需要加入其他試劑,不產生含油污泥,濃縮液還可以燃燒處理。但是,膜易被污染的問題和膜的清洗是需要解決的問題。超聲波破乳技術對三次采油階段進行破乳脫水效果較好,提高了三次采油的經濟效益。影響超聲波破乳脫水效果的因素較多,主要有:聲強、頻率、作用時間、介質溫度、聲波對介質的作用方式等。高級氧化技術對采油污水的深度處理已經在國內外取得了一些成績,超臨界氧化技術,濕式氧化技術處理效果好,但是,高級氧化技術也存在一些弊端,比如運行成本高,技術還不夠成熟,不適于大面積推廣使用。
4 技術攻關方向
解決油田開發中水處理面臨的實際問題的關鍵仍然是依靠科技進步,科研攻關。新工藝、新設備都離不開先進的技術,讓先進技術與時俱進才是解決難題的唯一途徑。在研制新型試劑的同時,對水處理設備也要進行改良,現開發出的橫向流含油污水除油器等采用光催化氧化技術,電絮凝技術等都取得了較好的效果。另外,微波能技術和超聲波技術、微生物處理技術都有很好的前景,今后會成為水處理工藝研究的重點。膜分離技術用于油田污水處理,雖然已經在油田出水處理方面得到了廣泛的應用,但是存在著膜成本高、膜污染等突出問題。因此,今后的研究重點是:開發質優價廉的新材料膜;減少污染的方法;清洗方法的優化以及清洗劑的開發。
參考文獻
超聲波污水處理的方法范文4
關鍵詞:制藥行業;污水處理;技術
前言:制藥行業之中,藥廠的污水排放具有水量大,廢水處理工藝復雜,廢水當中具有高濃度的污染物的特點。其排放的污水之中含有大量的有毒有害物質,如細菌與病毒等,污水中有較多的生物抑制因子,而且還含有一些難以降解的有機物,列入難治理的廢水的榜單。對于排除的廢水,若不能夠及時的進行處理,而是任其排入環境水系中,不可避免地會污染飲用水源、傳播相關的疾病、危害到人們的生命與健康。
1 制藥廠的傳統的廢水處理技術
1.1浮選法
浮選法也叫做氣浮法,在實際應用中,又分為散氣氣浮法、電解氣浮法和溶氣氣浮法三種形式,這種方法的原理是通過一定的手段使水中產生大量微氣泡,使廢水當中具有相似濃度的污染物粘在一起,然后浮出水面上,這樣就把廢水中的固液和液體進行了有效的分離,通過這樣的手段來去除污染物。
1.2混凝沉淀法
混凝沉淀法是主要的物化法的一種?;炷恋矸ㄊ抢迷摲N方法有效的降解廢水中的微生物,從而減少廢水之中污染物含量,但是利用這種方法會產生大量的化學污泥,再次生成污染物,但是通過這種方式,廢水之中的鹽量、氨、氮等含量的去除率卻較高[1]。
1.3膜分離法
膜分離法是通過利用膜來將溶劑分離。而且利用膜分離法用多酚類來制約廢水,從而回收乙醇的效果尤其明顯。在這過程中,又能夠有效的截留一些多酚類混合物。
1.4厭氧生物處理方法
厭氧生物處理方法適宜對高濃度有機制藥廢水進行處理。但在廢水的處理過程中,如果單獨的只使用此種方法,在后續處理中,還要做好對好氧生物的再處理,這樣才能達到良好的處理效果。厭氧生物處理法分為厭氧折流板反應器法、水解升流式污泥床法以及上流式厭氧污泥床法。
1.5好氧生物處理技術
好氧生物處理技術大致可分為三種形式,分別為普通活性污泥法、序批式間歇活性污泥法以及深井曝氣法。
在目前,在制藥廠的污水處理中應用的較為普通遍的是普通活性污泥法。也因為此種方法也較為成熟,但在應用此種方法時,需要對要處理的廢水進行大量的稀釋.這導致了廢水中出現大量的泡沫。這種泡沫造成了污泥的膨脹率提高,直接的影響了污水處理的效果。
通常我們會選擇序批式間歇活性污泥法來對間歇性排放以及水量與水質波動較大的制藥廠廢水進行處理,因為這種方法結構簡單、具有很好的經濟性可以將水質均化以及不會產生污泥回流的情況。在許多制藥廢水的處理中都得以應用。但此種方法會產生污泥沉降,需要利用很長的時間對泥水進行分離[2]。
深并曝氣法具有以下優點,如氧利用率高、深井中溶解氧的效果好,充氧能力強:污泥負荷速率高;占地面積小、運轉費用低、投資少、效率高、保溫效果好,缺點是部分深井出現滲漏現象,深井施工難度較大,基建費用較高。
1.6電解法
電解法是電解質溶液在電流作用下發生了電化學反應。和其他的方法相比,電解法的優點是效率高、操作簡便,并且還具有良好的脫色效果。
1.7 Fe―C處理法
Fe―C法也稱為鐵碳微電解技術。是用鐵屑、碳構成原電池,經過氧化還原、絮凝吸附、絡合和電沉積作用而形成的水處理方法。該技術不只可以去除一些難以降解物質,還能夠改變部分有機物的結構,從而提升廢水的可生化性。對制藥廢水中的磷的含量也有良好的去除作用。
2 制藥廠廢水新型處理方法
近幾年來,科研人員一直在不斷的進行一些新型的制藥廢水處理辦法的研究,最新研制成果有微波處理法與超聲波處理法。
2.1微波處理法
微波作為一種特殊的電磁波,單獨利用此項方法來處理廢水效果并不十分理想,但如果將微波處理法與其他常見處理工藝相結合卻會出現強化處理的效果。如活性炭吸附法就是處理制藥廢水的常用方法。但是活性炭在吸附之后,表面的有機物質卻很難進行處理,用微波處理法就可以有效地解除吸附在活性炭表面的附著物,使活性炭吸附能力再生,并且重復利用。
2.2超聲波處理法
使用頻率大于20000Hz以上的超聲波輻射溶液可以引發諸多的化學反應,形成“超聲空化效應”[3]。超聲波水處理技術的核心是超聲波通過氣泡內燃燒分解和超臨界水體氧化等方式進行廢水的處理工作。近幾年來,伴隨著微波化學理論的不斷成熟,越來越多的人們關注如何將微波以及超聲波技術應用于水處理領域,尤其是超聲波和生物接觸氧化法的工藝組合,使高濃度有機廢水的凈化工作更加方便。
3 對未來的廢水處理的技術的展望
因制藥廠產生的廢水不僅具有很高的濃度,而且在廢水中還含大量的不易與不可降解的污染物,所以一直以來制藥企業在進行廢水治理工作上都存在著較大的困難。而且為使污水排放的處理標準可以達到國家所要求的程度,制藥企業一直承擔著較大的壓力。加強廢水的治理工作已經成為當前我國十分緊迫的任務之一。制藥的廢水因其組成成分復雜以及特有的水質特點,在治理中如果單純的依靠單一治理技術很難達到國家給出的排放標準。所以在今后的實際治理工作中,我們還需要根據廢水特有的水質情況來選擇恰當的工藝聯合技術進行治理;于此同時,在治理的中,我們應盡最可能的確保資源的有效利于以及循環利用。即使近年來我國的制藥企業一直不斷的加大對廢水處理的整治力度,但在依然沒有十分成熟的治理技術,而且現如今出水效果的穩定性差以及資源利用率低等問題依然十分嚴重。所以我國的制藥企業在廢水處理上還需要不斷的改進技術,加快研制進程,盡快的開發出新型的、高效的制藥廢水處理技術。
結語:國家與制藥行業的管理政策一直在強調要加強制藥企業污染防治,國家對于水污染治理的戰略對廢水處理的要求也是越來越高。面對日趨嚴格的排放標準,開展制藥行業廢水治理的預處理與加快集成技術工藝的研制變得越來越重要。因此運用預處理技術來提高難降解廢水的可再生與實現資源的循環利用稱為了當前制藥企業廢水治理的發展方向與目標。所以制藥企業仍需不斷的努力研制新型的廢水處理技術,降低成本,提高治理的成效。
參考文獻:
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超聲波污水處理的方法范文5
關鍵詞:城市、污水處理、現狀、問題、完善性策略、工藝
中圖分類號:TU992.3] 文獻標識碼:A
一、 城市污水處理的重要意義
我們國家的經濟發展越來越快,環境問題也越來越明顯,特別是城市水環境的不斷惡化,給人民群眾的身心健康帶來很大的影響,也是嚴重制約城市可持續發展的重要因素。對于城市污水的處理,一些發達國家已有了成熟的經驗,而我們國家與之相比還較為落后,要把城市污水處理率提高上去,還需要一定的政策、技術與資金支持。城市污水及污泥的排放對于環境保護的建設起到很大的影響,處理城市污水問題成了非常關鍵的問題。我們國家城市人口快速增加,工業生產的規模擴大速度也非常的快,城市工業廢水以及生活的污水排放量越來越多。加強對污水資源化及再生與利用,不但能提升水的利用率,使水資源得到有效的節約,并且還能使城市水資源的良性循環得以實現,并且保證健康的發展。然而,在實際的污水處理中,許多問題并沒有得到解決。在新的時期新的背景之下,加強研究城市污水處理優化策略具有非常重要的意義。
二、現階段我國城市污水處理現狀分析
首先,城市污水處理廠沒有充分的費用,我們國家對于城市污水的處理是非常重視的,建設的污水水泥廠就有一百多座。然而,因為各種原因,真正能夠實現污水處理功能的還不到二分之一。存在這種問題的主要原因是城市污水處理廠沒有充分的資金。有的城市為了發展經濟,通常情況下只收工廠與企業的費用,對于居民污水排放收的較少,或者不收取費用。這也是造成污水處理企業費用不充足的一個重要原因,導致污水處理工作無法得到有效的運行。最終造成污水處理廠只按污水處理的費用進行一定的處理,使得污水得不到有效的處理。這就形成了一種惡性的循環,在此作用下,就無法有效的發揮污水處理廠對污水進行處理的功能,隨著時間的推移,污水處理廠的設備及儀表等硬件就會受到損壞,污水處理場地的作用也就無法充分的發揮出來。
其次,污水處理設備的更新與維修存在問題,為了使城市的污水工作得到進一步的處理,我們國家在城市污水處理設備方面的投入加大了力度,引進大批先進的污水處理設備,然而,先進的污水處理設備到了污水處理廠后,經過許多年的使用,許多污水處理設備都出現了不同程度的損壞,其中索賠期內的維護與大修是非常顯著的問題。出現損壞的污水處理設備,需要有專業的設備維修人員進行維修,然而,我們國家在高端污水處理設備方面的維修人員還非常缺乏。如果要想污水處理設備保持正常的運轉,污水處理企業就需要請外國的污水設備維修專家來進行維修,這就加大了污水處理廠的成本。因此,污水處理廠需要培養一批專業的維修人員,他們要掌握先進的污水處理設備維修的技術。除此之外,還要加強引進設備的養護材料。有些養護材料是國外已經淘汰了的,所以,我們國家還要加強養護材料投入的力度,使污水處理設備的功效與作用得到充分的發揮,這樣才能使設備保持順利的運行。
三、城市污水處理完善性策略分析
要想把城市污水處理的工作做好,不但要運用先進的污水處理技術,還要在污水處理的管理方面不斷加強,這樣才能提高污水處理的工作效率。一方面在污水處理的工藝上要大力發展。我們國家的資源較為缺乏,技術也比較落后,在選擇污水處理工藝的時候,要選擇與本國的國情相符合的工藝,如成本較低,消耗較低,但效用較高的污水處理工藝。除此之外,在新施工方法及新材料方面的使用也要加大,并使污水處理的造價與成本降低下來。如德國的百樂卡技術,在某種程度上就控制了污水處理構造物的成本。另一方面就是實施污水處理設備運轉的產業化,根據國家污水處理管理部門的有關估計,城市污水處理的運營價格還會不斷提高,因此,若實現污水處理設備運轉的產業化后,就能使污水處理運營價格的問題得到有效的解決。如國家可在投入資金上加大投入,或者把國外貸款進行污水處理廠的建設充分的利用起來,可以有效緩解資金緊缺的現象。
四、新時期我國城市污水處理工藝分析
首先,關于光氧化法,目前,在我們國家此法是城市污水處理的先進技術,它是通過紫外光或光的作用進行的光敏化、光催化以及光化學作用。此種技術因為精水泥效果非常明顯,深受全國各城市污水處理企業的喜愛。此技術分兩種方式,一種是催化氧化,另一種是激光氧化。激光氧化是以空氣、氧化氫、氧以臭氧作為催化劑,把光化學輻射作用與氧化劑氧化作用相結合。除此之外,催化氧與激光氧不同,它是指在水中加入化學成分,再通過紫外線輻射的作用產生的氧化自由基,催化氧化法能分解水中的有機物,通過處理污水達到無機的效果。
其次,關于脈沖電暈技術,此技術主要是指在與污水表面距離幾毫米的地方,放一個具有較強電壓的電極束,此電極束能產生一萬伏以上的電極,通過電極束來處理污水。先把一個電極放在盛有污水的容器下面,等接通電源以后,電極以為地產生電暈,受電極的作用,污水的周邊就會產生自由其及臭氧,再通過電壓的強力作用,臭氧與自由基就會滲到污水下面三至四厘米的地方。在氧與自由基的作用下,污水中的微生物就會被殺死,最后把污水中的有害物質變成無害物質。俄國是運用脈沖電暈技術最成熟的國家,俄國莫斯科大學已實驗出能夠通過脈沖電暈技術來處理污水的樣機,并且在俄國得到了廣泛的運用。
接著說說革新的SBR工藝?,F今,對于城市污水處的發展,SBR可以說從出現至今對其適用技術可謂功不可沒,由其發展演變的種類也多達十種之多,像UNITANK工藝、MSBR工藝、TCBS工藝等。這種革新后的的工藝主要針基建的改良和運行所需費用方面,操作即簡單又快捷,不僅提高系統的可靠性又能充分發揮其靈活性的應用。其技術的關鍵在于:同時達到硝化反硝化的目的,溶解氧設計是否精準;污水體積是否準確確定;典型污水水質的工藝參數如:脫碳、脫氮、脫磷等;高效連續流SBR工藝的設計;革新產物的配套系統是否設計合理。
最后,關于超聲波技術,超聲波技術是一種新型的污水處理技術,在我們國家城市污水處理企業中越來越被廣泛應用。超聲波能夠對污水中的化學物質進行處理,尤其是對具有高危性的污染物,作用是非常明顯的。超聲波技術不同于其它污水處理技術,它能使污水處理反應的速度與進程加快,因為主要集中了氧化、焚燒與超臨界氧化等技術于一體,速度非常的快,使用的條件也非常簡單,使用的范圍十分的廣泛。
五、結束語
通過以上論述可以總結,無論是城市污水處理,還是城市規劃與環境保護的問題,總結起來都是與人相關的問題,并且是一個非常緊迫的問題。目前,關注這個問題的人們越來越多。當前,我國經濟飛速發展,人民生活水平不斷提高,隨之而來的是對生活環保問題的關注度也不斷提高。在此,也希望有關部門能把處理污水、城市的規劃以及保護環境等問題提上日程,對新技術不斷的研究,并且還要加大研究投資的力度,為人們創造清新綠色的生活環境。
參考文獻:
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超聲波污水處理的方法范文6
關鍵詞:污泥處置 衛生填埋 污泥焚燒 資源化
我國是一個淡水資源嚴重匱乏的國家,工業化進程的加快,城市工業廢水與生活污水排量日益增大,有效處理廢水,將廢水污泥資源化處置是實現資源循環利用,緩解我國水資源匱乏現狀的必要措施。研究技術上先進、經濟上合理的污泥處理方法是十分重要的。
1 常規污泥處理方法
1.1 污泥農用
在污水處理的過程中產生的污泥是一種很有利用價值的生物能源,含有大量N、P、K等植物必需的營養元素,綜合肥力遠高于普通農家肥。但污泥中含大量病原菌、重金屬和難降解的有毒有害物質,處理不當,將會對土壤及水體造成二次污染,故污泥農用必須符合國家標準的《農用污泥中污染物控制指標》[1]。
1.2 衛生填埋
衛生填埋的操作相對簡單,投資費用和處理費用都低,適應性強。但侵占土地現象嚴重,如防滲技術不過關,將會導致土壤和地下水潛在的污染。目前污泥填埋已成為一項較落后的污泥處置技術[2]。因滲濾液對地下水會產生的潛在污染導致城市用地減少,所以世界上許多國家和地區堅決反對新建填埋場。
1.3 海洋傾倒
海洋傾倒操作簡單,對沿海城市來說處理費用低,但隨著生態環境意識的進一步加強,人們越來越關注污泥的海洋傾倒對海洋生態系統和環境可能存在的不利影響。
2 污泥無害化處理的先進技術
2.1 污泥高溫好氧堆肥
高溫好氧堆肥技術[3]是將含水率80%的脫水污泥和體積大約為1倍的含水率10%以下的干污泥、菌種和添加劑等混合,使混合后物料的含水率大約為55%,然后通過布料設備均勻送至好氧發酵倉里,強制通風使物料充分進行好氧發酵,并通過翻堆機的攪拌使其均勻發酵,推動物料向前運動。
2.2 污泥晾曬的處理工藝
近年以來,許多污水處理廠在污泥處理處置方面做了大量的工作,比如大型的污泥消納場,每天可以消納300~400t含水率約為80%的脫水污泥。在陽光大棚內將含水率大約為80%的脫水污泥以0.4—0.6m的厚度均勻堆放,經常使用專用設備對污泥進行晾曬翻堆,使污泥的含水率為80%快速減到60%左右,以達到污泥好氧發酵所需要的條件。
2.3 用于建筑材料
污泥還可制建筑材料。利用城市污水廠排放的污泥和一些其他原料均勻混合來生產建筑材料制品,一方面利用了污水處理廠排放的大量污泥,另一方面高溫分解了污泥中的有毒有害及致癌物質,城市污泥的二次污染問題得到了完全解決。污泥還可用于制磚和纖維板,污泥制磚有污泥灰渣制磚和干化污泥直接制磚兩種方法;污泥制纖維板主要利用了活性污泥中含有的大量粗蛋白和球蛋白能溶解于水及稀酸、稀堿、中性鹽水溶液的性質,在堿性條件下經過加熱、干燥、加壓后,蛋白質發生了變性,從而制成了活性污泥樹脂,使之與經漂白、脫脂處理的廢纖維結合壓制成板材,其質量要優于國家三級硬質纖維板。
2.4 污泥碳化技術
污泥碳化是通過一定的手段,使污泥所含的水分釋放出來,同時最大限度地保留了其中的碳值,使最終產物中碳的含量大幅提高。主要分為3種:高溫碳化、中溫碳化、低溫碳化。污泥碳化過程中保留了絕大部分污泥中熱值,為裂解后的能源再利用創造了條件。
2.5 污泥焚燒
以焚燒為核心的處理處置方法是非常徹底的,能使有機物全部炭化并殺死病原體,可以最大限度地減少污泥的體積。其缺點在于基礎處理設施投資較大、處理費用較高,有機物焚燒時會產生二惡英等一系列劇毒物質。為避免二惡英等有害氣體的產生,通常要求焚燒溫度要高于850度,焚燒后產生的灰渣可用于改良土壤、陶瓷、制磚瓦、混凝土填料和筑路等。
3 污泥處理和資源化利用新技術展望
3.1 污泥超聲波破解技術
污泥超聲破解技術是一項污泥穩定化、減量化、資源化新技術,它可應用于污泥消化預處理以強化消化效率,將剩余污泥破解后回流再處理達到減少外排污泥的目的,破解絲狀菌消除污泥膨脹、破解固體物提高廢水消毒效果等[10]。超聲降解污泥主要利用聲波的能量,即利用極短時問內的超聲空化作用形成的局部高溫、高壓條件,伴隨強烈的沖擊波和微射流,轟擊微生物細胞,達到污泥中微生物細胞壁破裂的目的。
3.2 好氧消化
污泥好氧消化實質上是活性污泥法的繼續,工作原理是污泥中的微生物有機體的內源代謝過程通過曝氣充人氧氣,活性污泥中的微生物有機體自身氧化分解,轉化為二氧化碳、水和氨氣等,使污泥得到穩定。美國、日本和加拿大等發達國家都有不少中、小型污水處理廠采用好氧消化處理污泥。這項技術近年來在北美和歐洲取得了較大的發展。在我國開展此方面的研究有一定的應用價值。特別適合于小型污水處理廠采用,對于解決我國小城鎮污水處理廠的污泥處理處置問題也具有重要意義。
3.3 厭氧消化
從污泥生物能利用和保護環境的角度分析,剩余污泥的厭氧消化是可持續發展的技術,最經濟合理的選擇,其中以中溫33~35℃厭氧消化最為普遍。究其原因是通常采用的污泥中溫厭氧消化工藝,存在著反應速度慢,污泥在池內的停留時間過長,池體體積龐大,操作管理復雜,產氣中甲烷含量低,輸入能量較輸出甲烷等氣體能量大等缺點,并且我國的城市污水普遍存在有機物含量低,其中脂肪所占比例小、含量高的特點,所以消化產生的沼氣純度不高,燃燒時產熱量較低,污泥資源難以有效利用。
4 結語
盡管污水處理廠的污泥處理方法有很多,但實際應用中應根據污泥的產量、性質和重金屬含量等情況,選擇適合的處理方法。未來,在多種方法有效結合的基礎之上,根據不同城市,不同地區的實際情況發展新型高效的處理技術,是實現經濟效益、環境效益和社會效益相互統一的必由之路。
參考文獻:
[1]楊立敏.污泥焚燒處理技術分析[J].內蒙古石油化工,2010 (11):101—103.