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垃圾滲濾液的基本特征范文1
關鍵詞:現代城市;工業廢水;處理技術;利用
Abstract: in recent years, the industry of our country are obtained fast development, and to become a regional economic development of the important growth point, but any water pollution problem is not allow to ignore, not only the serious destruction of the region ecological environment, but also to urban life drinking water supplies also caused the different degree of obstacles. In this paper, the industrial wastewater treatment methods and use to carry on the analysis, the same field for reference only.
Key words: the modern city; Industrial wastewater; Processing technology; use
中圖分類號:X703文獻標識碼:A 文章編號:
前言
由于現代科學技術突飛猛進、經濟快速發展和人口劇增,對水的需求量越來越大,造成世界范圍內水資源短缺;同時隨著工業與城規模的發展,大量工業和生活廢水肆意排入水體,造成水體污染,水質惡化。水污染加劇了水資源的短缺,威脅著人類的生存與發展,成為全球共同面對與關心的問題。經過對城市水資源現狀的調查分析和供需水量預測,水資源緊缺已成為城市經濟和社會發展的重要制約因素,將嚴重影響城市經濟的可持續發展。根據目前城市的實際情況及其水資源存在的主要問題,在解決其水資源的具體對策上,廢水處理和回用是解決水資源缺乏最有效的措施。
一、工業廢水的分類
1.1 按性質和成分的分類
(1)按工業廢水中所含主要污染物的化學性質分類,含無機污染物為主的,為無機廢水;含有機污染物為主的,為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是無機廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有機廢水。
(2)按工業企業的產品和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農藥廢水、電站廢水等。
(3)按廢水中所含污染物的主要成分分類,如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。
前兩種分類法,不涉及廢水中所含污染物的主要成分,也不能表明廢水的危害性。第三種分類法,明確地指出廢水中主要污染物的成分,能表明廢水一定的危害性。
1.2 按污染物歸納的分類
此外也有從廢水處理的難易度和廢水的危害性出發,將廢水中主要污染物歸納為三類:
(1)第一類為廢熱,主要來自冷卻水,冷卻水可以回用;
(2)第二類為常規污染物,即無明顯毒性而又易于生物降解的物質,包括生物可降解的有機物,可作為生物營養素的化合物,以及懸浮固體等;
(3)第三類為有毒污染物,即含有毒性而又不易生物降解的物質,包括重金屬、有毒化合物和不易被生物降解的有機化合物等。
二、治理的原則
工業廢水的有效治理,應遵循如下原則:
(1)最根本的是改革生產工藝,盡可能在生產過程中杜絕有毒有害廢水的產生。如以無毒用料或產品取代有毒用料或產品。
(2)在使用有毒原料以及產生有毒的中間產物和產品的生產過程中,采用合理的工藝流程和設備,并實行嚴格的操作和監督,消除漏逸,盡量減少流失量。
(3)含有劇毒物質廢水,如含有一些重金屬、放射性物質、高濃度酚、氰等廢水,應與其他廢水分流,以便于處理和回收有用物質。
(4)一些流量大而污染輕的廢水,如冷卻廢水,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和污水處理廠的負荷。這類廢水應在廠內經適當處理后循環使用。
(5)成分和性質類似于城市污水的有機廢水,如造紙廢水、制糖廢水、食品加工廢水等,可以排人城市污水系統。應建造大型污水處理廠,包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水庫、土地處理系統等簡易可行的處理設施。與小型污水處理廠相比,大型污水處理廠既能顯著降低基本建設和運行費用,又因水量和水質穩定,易于保持良好的運行狀況和處理效果。
(6)一些可以生物降解的有毒廢水如含酚、氰廢水,經廠內處理后,可按容許排放標準排入城市下水道,由污水處理廠進一步進行生物氧化降解處理。
(7)含有難以生物降解的有毒污染物廢水,不應排入城市下水道和輸往污水處理廠,而應進行單獨處理。
三、現代城市化工廢水的處理
3.1 化工廢水的基本特征
化工廢水的基本特征是:
水質成分復雜,副產物多,反應原料常為溶劑類物質或環狀結構的化合物,增加了廢水的處理難度;
廢水中污染物含量高,這是由于原料反應不完全和原料、或生產中使用的大量溶劑介質進入了廢水體系所引起的;
有毒有害物質多,精細化工廢水中有許多有機污染物對微生物是有毒有害的,如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等;
生物難降解物質多,B/C比低,可生化性差;廢水色度高。
3.2 處理技術探析
(1)膜技術處理法。膜分離法常用的有微濾、納濾、超濾和反滲透等技術。由于膜技術在處理過程中不引人其他雜質,可以實現大分子和小分子物質的分離,因此常用于各種大分子原料的回收,如利用超濾技術回收印染廢水的聚乙烯醇漿料等。目前限制膜技術工程應用推廣的主要難點,是膜的造價高、壽命短、易受污染和結垢堵塞等。隨著膜生產技術的快速發展,膜技術將在廢水處理領域得到越來越多的應用。
(2)電催化氧化法。電催化高級氧化(AEOP)法是最近發展起來的處理有毒難生物降解污染物的新型有效技術。在常溫常壓下,通過有催化活性的電極反應,直接或問接產生羥基自由基,從而使難生物降解的有機物轉化為可生物降解的有機物,或使難生物降解的有機物“燃燒”而生成CO2和H2O。該方法因具有處理效率高、操作簡便、與環境兼容等優點,引起了研究者的廣泛注意。但長期以來,受電極材料的限制,該工藝降解有機物的電流效率低,能耗高,難以實現工業化。目前,國內外研究的重點是探索催化活性高、綜合性能好的電極材料。
(3)臭氧氧化法。臭氧是一種強氧化劑,能與廢水中大多數有機物,微生物迅速反應,可除去廢水中的酚、氰等污染物,并降低其COD、BOD值,同時還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。
臭氧的強氧化性,可將廢水中的污染物快速、有效地除去,而且臭氧在水中很快分解為氧,不會造成二次污染,操作管理簡單方便。但是,這種方法也存在投資高、電耗大、處理成本高的缺點。同時若操作不當,臭氧會對周圍生物造成危害。因此,目前臭氧氧化法還主要應用于廢水的深度處理。
(4)磁分離技術。磁分離技術是近年來發展的一種新型的利用廢水中雜質顆粒的磁性進行分離的水處理技術。對于水中非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁性接種技術,可使它們具有磁性。磁分離技術應用于廢水處理有3種方法:
直接磁分離法、問接磁分離法和微生物一磁分離法。
目前研究的磁性化技術,主要包括磁性團聚技術、鐵鹽共沉技術、鐵粉法、鐵氧體法等,具有代表性的磁分離設備,是圓盤磁分離器和高梯度磁過濾器。目前磁分離技術還處于實驗室研究階段,還不能應用于實際工程實踐。
(5)鐵炭微電解處理技術。鐵炭微電解法是利用Fe/C原電池反應原理,對廢水進行處理的良好工藝,又稱內電解法、鐵屑過濾法等。鐵炭微電解法,是電化學的氧化還原、電化學電對對絮體的電富集作用、以及電化學反應產物的凝聚、新生絮體的吸附和床層過濾等作用的綜合效應,其中主要是氧化還原和電附集及凝聚作用。
鐵屑浸沒在含大量電解質的廢水中時,形成無數個微小的原電池,在鐵屑中加入焦炭后,鐵屑與焦炭粒接觸進一步形成大原電池,使鐵屑在受到微原電池腐蝕的基礎上,又受到大原電池的腐蝕,從而加快了電化學反應的進行。此法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護方便等諸多優點,并使用廢鐵屑為原料,也不需消耗電力資源,具有“以廢治廢”的意義。目前鐵炭微電解技術,己經廣泛應用于印染、農藥/制藥、重金屬、石油化工及油分等廢水以及垃圾滲濾液處理,取得了良好的效果。
(6)固定化微生物技術。常規生物方法處理難降解有機廢水效率低,主要是因為能有效分解氧化此類廢水中難降解有機物的微生物的世代期較長,而難以在常規的生物處理構筑物中大量存留。固定化微生物技術,是生物工程領域中的一項新技術,國內外在20世紀8O年代開始應用這種具有獨特優點的新技術,來處理有毒難降解工業廢水,并取得了成果。
所謂固定化微生物技術,就是利用褐藻酸鈣等天然凝膠及聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等高分子材料作為載體,有目的地篩選一些特殊的優勢菌種,將其固定在載體上。該技術將細胞固定后,提高了反應器內微生物數量,從而提高了處理效率,同時可使反應器小型化,易于固液分離,是很有潛力的技術。固定化微生物技術在廢水處理中的應用,取得了很大的進展,進一步開發新型性能優良的固定化載體,使這項技術實用化和工業化,應是今后研究的重點。
(7)廢水循環利用。將高濃度的焦化廢水脫酚,凈化除去固體沉淀和輕質焦油后,送往焦爐熄焦,實現酚水閉路循環,從而減少了排污,降低了運行等費用。
四、現代城市工業廢水回用規劃
4.1 回用方式
廢水回用的方式大致可分為兩種,即分散回用和相對集中回用。分散回用是指在單個或某幾個建筑物(如賓館、綜合樓、工廠等) 中設置中水系統,將自身排出的廢水經處理后再回用。相對集中回用是指以全市為區域,利用城市廢水處理廠處理后的出水,再作適當深度處理,送入城市中水管網,分配到各個用戶。分散回用最大的優點是可根據不同的回用對象,不同的水質要求,確定靈活的處理工藝,節約費用;另外,就地回用可以大大節約輸水管線。而集中回用,主要是可提高規模效益,便于宏觀管理。目前,國內一些試用過中水的城市,北京、青島、大連、廣州、深圳等地基本上是以單個建筑物設置中水回用系統為主。采取兩種方法相結合的方式,中水系統從服務范圍可分為以下三類:
1) 建筑中水系統,是在大型建筑物或建筑群中建立的中水系統。建筑中水系統多收集雜排水,處理站一般設在裙房或地下室,中水作為廁、洗車、道路保潔、綠化等使用。
2) 區域中水系統,是在建筑小區或院校、機關大院內建立的中水系統。小區中水可采用多種原水類型(就近污水處理廠出水、工業相對潔凈排水、小區內雜排水、生活廢水、雨水等)。針對雨水系統,通過建筑屋面、綠地、路面、運動場地、停車場等對雨水進行收集。對于屋面雨水可以采用以下處理工藝流程:屋面雨水濾網初期雨水棄流景觀水面。而當對水質有較高的要求時,應增加如下的深度處理措施:混凝、混凝過濾、浮選、生物工藝、深度過濾。此外,回用雨水應設有消毒工藝,最常見的為氯化消毒。這樣處理工藝流程就變為:屋面雨水濾網初期雨水棄流蓄水池自然沉淀混凝過濾消毒供水調節池。對于路面徑流,因其水質較之屋面雨水更差,應進行實地雨水水質調研,在上述工藝流程的基礎上增加相應的深度處理以達到城市雜用水水質標準。同時,可以考慮通過綠地植被對雨水水質進行凈化。
3) 城市中水系統,我國稱廢水回用系統,是在整個城市規劃區內建立的廢水回用系統。城市廢水回用系統以生活廢水為原水,經過廢水處理,再進行深度處理,回用于城市工業冷卻、城市河湖補水和城市清潔道路綠化等用水。
以上三種類型,第一種和第二種即為分散回用方式,第三種屬于相對集中回用方式。
4.2 分散回用規劃
單獨循環方式是指在單體建筑物中建立廢水處理和回用設施,將單體建筑物產生的一部分廢水處理后作為中水進行循環利用。這種方式不需要在建筑物外建立污水管道,容易實施,但其處理費用較高。如在小區內、工廠內等,均可以采取這種回用方式。隨著經濟的不斷發展,城市面積的不斷擴大,小區或工廠廢水排放也隨之增加,利用大型廢水管道截流至城市廢水處理廠集中處理的要求也越來越高。而建立大型廢水管道截流工程投資大、工期長?,F有的市政管網大部分還遠遠沒有達到這種截流要求。因此,現有的住宅生活小區或工廠自建生活廢水站,處理生活廢水達標后,排放至市政管網或回用是解決現有廢水排放和廢水資源回收最行之有效的手段。