化工污水深度处理

化工污水深度处理（共12篇）

化工污水深度处理 篇1

某公司的化工污水由化工污水处理场收集、预处理后,与生产废水、生活污水一并送牛口峪污水处理场,在牛口峪污水处理场经二级生化处理达标后外排,外排水量为1 500m3/h。将这股外排废水进行深度处理并回收利用,是满足该公司用水需求并缓解供水矛盾较为现实可行的途径。因此,该公司决定利用牛口峪污水处理场外排废水作为原水,建设一套处理能力为1 200 m3/h的污水回用水处理装置,生产准一级脱盐水800 m3/h。成品水供给某化工厂动力车间、动力事业部第三电站水处理装置补水用。

1 水处理工艺选择

该公司锅炉用水量较大,化工污水处理场服务范围内有近800 m3/h的锅炉水用量。根据用户对锅炉用水的需求,更好地体现回用水的价值,针对化工污水处理场外排废水(即化工废水)的水质状况,决定对其进行脱盐处理。

化工废水采用离子交换脱盐有两大问题需解决:一是盐含量过高,离子交换工艺很难适应;二是化工废水中有机物COD的含量较高,将加剧对交换树脂的污染,缩短交换树脂的使用周期。上述两个方面的问题是常规方法无法解决的,反渗透脱盐成了最佳选择。采用“双膜”工艺除盐,对外排化工废水进行深度处理回用,生产的再生水供给锅炉用。

为选择适宜的工艺技术流程、确定较佳的工艺运行参数、提供可靠的工程设计参数,于2003年9～10月,在现场取外排废水做中试。

试验规模:原水5 m3/h;微滤(超滤)产水4～5m3/h;RO进水4 m3/h;RO产水3 m3/h。

A试验流程:

NaCLO、PAC、PAM还原剂、阻垢剂。

原水—多介质过滤—超滤—超滤水箱—5μ过滤器—反渗透—产品水

B试验流程:

NaCLO、PAC、PAM还原剂、阻垢剂。

原水—微滤装置—微滤水箱—5μ过滤器—反渗透—产品水

试验产水水质情况见表2,运行工艺参数及费用见表3。

从表2可以看出,A流程各阶段的产水水质要好于B流程,即超滤+反渗透工艺产水水质要好于微滤+反渗透工艺。从表4可看出,两种流程中超滤、微滤的运行条件基本没有区别,从表5可看出,B流程的运行条件要差于A流程。由于B流程微滤产水水质差,导致反渗透的水回收率低,同时B流程反渗透的脱盐率也低。从表-3可以看出,A流程的药剂费用比B流程低。

上述两个试验证明,将化工污水处理场外排废水回用于锅炉用水,采用“超滤+反渗透”工艺或“微滤+反渗透”工艺差别不大,均是可行的,但“超滤+反渗透”工艺产水水质更好,更可靠,运行费用较低。经比较,化工污水回用工程选择了“超滤+反渗透”工艺。

2 水处理流程

化工污水回用工艺原理见图1。牛口峪污水处理场二沉池出水经过一道3mm细格栅后,重力流进入原水调节水池。向调节池内投加次氯酸钠,杀灭水中细菌等微生物。由原水输送泵加压输送4.5 km后送到化工污水处理场回用水装置,经过1mm原水机械过滤器,用絮凝剂计量泵添加一定比例的絮凝剂混合反应,进入超滤系统去除悬浮物,降低浊度、SDI值以满足反渗透的进水条件,超滤产水进入中间水箱前添加一定比例的次氯酸钠进行杀菌。中间水箱的超滤产水再由反渗透提升泵、高压泵提升进入反渗透系统进行脱盐处理,脱盐率大于97%。为了保证反渗透系统安全可靠连续运行,在给水进入反渗透系统前,需要连续投加阻垢剂和还原剂,根据水质情况冲击式投加非氧化性杀菌剂。反渗透产水加氨水调节pH进入成品水池,用成品水输送泵送至某化工厂动力车间,作为该厂动力车间化学水处理装置的用水。

浸入式超滤采用曝气的方式对超滤膜实施连续的气擦洗,气擦洗可以去除沉积在膜外表面的污堵物和颗粒,保证超滤膜元件能在高通量和低透过压力条件下运行,同时可降解水中的有机物,降低浓水的COD值。浸入式超滤膜为外压中空纤维膜,该膜是在增强支撑纤维衬里上铸膜而成。其内、外径分别为0.9 mm和1.9 mm,此纤维极为坚固,具有很高的抗断裂性能。膜元件孔径为0.04μm,每个膜元件表面积为31.6 m2。

主要工序的工艺设计参数如下:

(1)原水输送单元。输送水量1200 m3/h,选用10SH-6双吸离心泵4台,三用一备,流量486m3/h,扬程65.1 m。混凝土调节水池一座(21m×18m×4.5m),调节容积1000m3。

(2)絮凝剂加药单元。计量泵2台,300 L/h,0.8MPa;投加浓度10～15 mg/L。

(3)超滤单元。设计进水量1200 m3/h,设计水温10～35℃。4列膜池,平均净产水量(单列)1188USGPM(270 m3/h)。每列有6个膜块,每个膜块由48个膜组件组成,每个膜组件平均设计水通量为17.5GFD。超滤单元正常工作产水量1 080 m3/h,浓水排放量70～120 m3/h,设计水回收率90%～94%。

(4)次氯酸钠加药单元。投加浓度1～2mg/L,加药泵2台,50 L/h,0.5 MPa。

(5)中间水箱2台,600 m3/台,碳钢防腐。

(6)反渗透单元。进水量1 080 m3/h,设计水温11～35℃。4套反渗透装置,单套产水量200m3/h。水回收率75%,总脱盐率≥97%,工作压力范围0.9～1.8 MPa,产水电导率<36μs/cm。

(7)阻垢剂加药单元。加药泵4台,10 L/h,0.7 MPa;投加浓度3 mg/L。

(8)还原剂加药单元。加药泵2台,40 L/h,0.3 MPa;投加浓度3 mg/L。

(9)非氧化性杀菌剂加药设施。冲击式投加,一般每周投加一次,每次投加20～30 min,加药剂量约100 mg/L。加药泵2台,60 L/h,0.3 MPa。

(10)pH调节装置。加药泵2台,40 L/h,0.7MPa;根据pH计自动调节加药量。

(11)成品水输送单元。输送水量800 m3/h,选用KT200-400不锈钢泵3台,两用一备,流量450 m3/h,扬程30 m。利旧混凝土水池一座27m×27m×4.5m,调节容积3 000 m3。

装置连续生产,年操作时数8000小时。反渗透设计产水水质指标见表6。

整套装置采用自动-单元程控-手动三种运行操作方式。超滤、反渗透系统各设一套PLC,既能实现单元程控,又可通过上位机实现整套装置全自动控制,系统操作比较灵活。

3 运行效果

本工程于2004年7月27日建成并开车运行,已运行四年时间,各单元运行一直比较平稳,生产的再生水水质指标达到了设计值的要求,各单元产水水质与设计指标对比见表7。

由表7可看出,除超滤产水COD值有超出设计指标的情况外,其它指标均在设计范围内。

开车几年来,污水回用装置每年外供再生水3 450 kt,该公司每年外排水量减少3 510 kt(其中环保事业部减少排水量3 450 kt,化工一厂动力车间减少外排污水量60 kt),每年节约新鲜水用量3 800 kt,有效地缓解了该公司用水紧张状况。装置制水成本6元/t,外供再生水收费8.8元/t。再生水用户——化工一厂动力车间锅炉水处理装置树脂再生周期由281次/a减少到75次/a,酸(31%的盐酸)、碱(20%的氢氧化钠)再生液的消耗量减少了824 t/a、721 t/a。

4 问题与建议

(1)装置运行以来,超滤膜池出现了几次持续1～2周左右的起泡现象,影响了超滤系统的正常运行,泡沫外溢也造成操作环境的污染。建议尽快按原设计安装消泡设施。

(2)反渗透系统污染较快,化学清洗周期较短。建议在优化药剂投加和杀菌工艺的同时,在反渗透进水增加3～5μm保安过滤器,截留颗粒状杂质和胶体物质,保护反渗透膜,延长化学清洗周期,更好的延长反渗透膜的使用寿命。

(3)从目前的运行效果来看,反渗透系统的水回收率基本在65%～70%,难以达到75%。在污水回用工程设计中,宜适当增加反渗透膜组件数量,降低水回收率的期望值,减缓反渗透膜污堵,延长化学清洗周期,降低运行费用。

化工污水深度处理 篇2

利用吊兰等无土栽培系统时生活污水进行深度处理,实验证明系统对污水中氮磷等营养物质的去除效果较好,系统出水中氨氮的浓度可达到4.203 mg/L或3.6426 mg/L,硝态氮和亚硝态氮的浓度为2.802 mg/L,总磷浓度可达到0.2 mg/L 左右,系统出水基本可达城市再生水回用标准.两系统中植物的长势良好,在设计运行时间内,两种系统中的植物均有明显的.长势,尤其吊兰总重量增加了42 g左右;就叶片数而言两种兰草均增加了30片左右.且系统中植物的长势良好,在有效去除污染物的同时,产生一定的景观价值和经济效益,从而从整体上降低污水处理成本.

作 者：郭雪琳 王成端 Guo Xuelin Wang Chengduan  作者单位：西南科技大学,环境与资源学院,四川,绵阳,621000 刊 名：环境科学与管理 英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT 年，卷(期)： 33(2) 分类号：X703.1 关键词：无土栽培   吊兰   深度处理   污水  

化工污水深度处理 篇3

【关键词】流沙过滤器；污水深度处理；实际应用

所谓污水深度处理，指的是污水经过了一级处理以及二级处理之后，为能将其转换成可以使用的水资源再次利用到生产活动以及日常生活当中去、或者是为了实现更高级的排放规范标准，对初级处理之后的污水进行深入处理的措施，也可以称作是三级处理，它的主要目的是将水中的氮磷成分以及不能生物降解的物质进行去除。当前比较常用的方式包括氧化还原、膜分离、过滤以及混凝沉淀等。深度处理需要花费较大的成本，而且管理相对复杂。就目前情况来看，连续流砂过滤是一种连续性、费用低、维护方便的理想方式。值得重视并深入研究，如下所述。

一、当前流砂过滤的研究现状概述

（一）类型

按照功能而言，流砂过滤能够分成三种，即普通（主要用在SS以及TP等物质的清除当中）、生物（主要用在处理污水当中含有的COD、NH3以及BOD等物质当中，而且还可以很好地去除在污水当中含有的各种悬浮物固体，是一种集中了过滤功能以及生化功能的设备）、反硝化（它专门用在反硝化的处理操作当中，能够加强去除氮成分的效果，主要集中了反硝化以及过滤效果的双重功能）三种。

（二）主要特征

其一，使用的是连续性的提砂、洗砂的方式，和传统的反复冲洗相互对比，能够进行连续性的运转，且操作管理非常简单。其二，洗砂的速度能够进行适当的调节，而且砂砾经过提砂泵进行提升的过程当中能够和空气、水在提砂管当中进行剧烈的摩擦，可以很好地消除截留以及附着在表面上的悬浮物，能够显著地提升洗砂的實际效果。其三，过滤器本身结构非常紧凑，且占地面积比较小，能够接受处理的水流量相对较大。其四，过滤器的动态设备以及静态设备都不是非常多，能够很好地降低能耗，节约能源。

二、在实际工程当中流沙过滤器的应用

以我国某地某环保工程公司为例，其始终从事污水处理的相关工程和设备的开发生产以及销售方面的工作，对于如今污水深度处理市场的需求以及实际情况，该公司联合其他企业开发出了一种“ZH流砂过滤器”，在经过了一定的优化处理之后，在实际工程当中得到了非常广泛的应用，而且也获得了比较好的效果。

（一）ZH流砂过滤器基本工作原理

原水和絮凝剂共同经过输水管道并进入到过滤器的内部，再经过过滤器底部的布水器进行均匀分配，进而向上，经过含有石英砂的滤过床，在原水当中所含有的大量悬浮物就能够被絮凝剂所影响，进而形成团聚作用，同时吸附在石英砂滤料的表面上。在原水的上升进程当中，形成团聚的大量杂质也在不断地进行吸附和截留，最后经过了过滤之后，水就会从过滤器的上部出水口顺利地排出。在这一过程当中，石英砂能够借助重力的影响和作用，于砂滤床当中不断地向下位移，在滤过床当中的石英砂当中会逐渐截留越来越多的絮状杂质，同时压缩空气经过了空气动力室，把夹带着大量絮状杂质的滤过石英砂借助提砂管提升到顶部，在洗砂器的作用下呈现自由落体，同时在紊流影响下，反冲水令石英砂表面所附着着的杂质脱落，由此产生的反冲废水由排污口顺利排出，清理完毕的石英砂由导砂斗散落到滤过床的截面上，继而实现石英砂滤过料清理以及循环地流动的完整的过程。另外，需要注意的是，有一些含油污量比较大的废水在进入到流砂过滤器当中之后，即便经过了絮凝、沉淀以及过滤处理之后，也仅仅能够去掉大部分的油污，最终出水也无法满足相关的要求和规范。为了能够在最大程度上处理好含油量比较大的污水，令其满足出水的相关要求，可以在出水口的位置上设置适当的围堰，其中有第一、第二挡水板以及对应的排油口，出水流过第一挡板之后，油会因为其质量较轻而浮在水面，在两层挡板间存在的水能够从第二挡板的底部顺利地排出，油就能够从出水口定时开启的电磁阀顺利排出，完成水油分离。

（二）在工程当中运用流砂过滤器

本文以我国某地的某处理厂中进行污水处理的实际案例作为主要的参照对象，在该厂当中，对于污水进行处理的操作大多使用A2O生物处理二级工艺联合消毒处理的相关工艺，每天能够处理5万吨废水，基本上达到相关规范的B级标准，为了能够提升标准到A级，该处理厂针对处理设备以及技术都进行了深层次的改造，使用了上文所提的ZH处理设备，该厂的二沉池出水质量如下：COD含量：每升42毫克到60毫克；SS含量：每升12毫克到20毫克；NH3-N含量为每升4.5毫克到7毫克；TP含量为每升0.5毫克到0.8毫克。经过活性砂过滤器的处理之后，其出水质量经过相关单位进行检测，为：COD含量：每升35毫克到48毫克；SS含量：每升5毫克到8毫克；NH3-N含量为每升2.5毫克到3.5毫克；TP含量为每升0.3毫克到0.5毫克。去除率均超过40%，深度处理污水获得了比较好的效果，满足相关要求，实现了预期的目的。这一结果说明，在对污水进行深度处理的过程当中，引入流砂过滤器进行处理，能够获得比较理想的处理效果，而且这种设备的操作性也较高、成本较低，因此值得进行推广和使用。

结语

综上所述，连续流砂过滤属于一种行之有效的处理污水的方式，其设备体积较小，而且工作效率较高，能够实现混凝、沉淀以及过滤等工序，消耗成本比较低，可以持续性运转，因此最近这些年的污水处理工作当中它得到了非常普遍的关注。在未来的生产生活当中它将会得到更加广泛的推广和使用。

参考文献

[1]陈剑英.流砂过滤工艺在石化污水深度处理中的应用[J].齐鲁石油化工，2012（04）.

[2]吴晓，吴霞，李中元.流砂过滤器应用于污水深度处理的研究[J].江西化工，2014（04）.

作者简介

化工污水深度处理 篇4

关键词：深度处理,超滤,反渗透,浊度,电导

0 引言

天津分公司地处严重缺水的天津地区, 是天津市工业取水大户, 企业发展与水资源矛盾日益突出。天津分公司开展节水减排, 大幅度降低化工装置取水和排污, 不但是发展的需要, 而且是生存的需要, 也是企业降本减费和建设节约型社会的必然要求。

水务部于2003年建成了以微滤+反渗透为主体的污水深度处理项目, 微滤设计水量为420 m3/h, 反渗透产水量为160 m3/h。污水深度处理装置经过近2 a的运行调试, 虽然实现了杂用水的连续供应, 但由于微滤出水SDI不稳定 (3.5~6.0) , 且反渗透预处理系统能力不足, 造成反渗透装置运行期间跨膜压差高、产水量下降过快、化学清洗频繁, 无法实现反渗透装置的长周期连续运行。试验主要确定UF+RO膜法工艺设备运行方式、运行参数, 为工业化的设计与应用提供依据;研究UF+RO膜法工艺的化学清洗周期及化学清洗方法。

1 试验部分

1.1 试验水质

化工污水生化处理出水水质情况见表1。

由表1水质分析数据可知:由于终沉池出水碱度、硬度较高, 铁、锰含量较高, 经过计算反渗透膜有结垢倾向, 可能造成无机污染。

1.2 工艺流程及试验方法

试验采用的工艺由超滤 (UF) 和反渗透 (RO) 单元组成, 由天津石化分公司提供现场试验配合条件并承担分析工作, 北京化工研究院负责试验, 欧美环境工程公司负责提供试验装置及运行维护。现场试验流程见图1。

终沉池的出水经泵提升进入气浮池, 进一步去除水中的悬浮物、胶体等污染物, 气浮处理后的出水进入纤维过滤器进行过滤, 出水加入Cl O2溶液杀菌消毒, 进入水箱。为了进一步提高水质, 试验将水箱中的水经过超滤+反渗透膜进一步深度处理, 去除水中的悬浮物、细菌、藻类、胶体物及无机盐类等污染物。

超滤膜为外压死端过滤, 过滤周期30 min;设计膜通量50 L/ (m2·h) ;水回收率≥90%。反渗透膜设计膜通量20 L/ (m2·h) , 水回收率70%。进水调节p H值为6.5±0.2, 进水加阻垢剂3.5 mg/L, 进水加还原剂 (根据进水ORP或余氯调节加药量) 。膜装置主要设备及技术参数见表2。

2 结果与讨论

2.1 超滤产水水质

试验期间, 超滤对浊度的去除效果很稳定, 进水浊度变化范围0.5 NTU~7.0 NTU, 产水浊度始终能小于0.2 NTU, 浊度去除率为70%以上。超滤膜对COD的处理效果有限, 处理效率在5%~10%。

由图2可以看出, 超滤产水SDI值随出水水质变化并不明显, 90%的情况下其值小于3.0, 达到了预期设计指标, 效果较好。

正常情况下SDI值小于3.0, 膜片表面干净。现场试验期间有短时间超滤产水SDI值大于3.0, 膜片表面呈深褐色, 且超滤膜运行压力上升较快。由烧灼试验、电镜扫描和能谱结果分析超滤反洗脱落物主要为有机物;对SDI膜面截留物及烧灼试验残渣进行电镜扫描和能谱分析, 主要为Mn、Co、Al等金属污染物。可见超滤膜的有机污染和金属无机污染风险并存。对超滤进出水采用凝胶色谱分析, 进出水中有机物均为低分子量有机物, 没有显著差异, 分子量分布小于1 500。

2.2 反渗透产水水质

试验期间, 反渗透脱盐效果很稳定, 进水电导变化范围2 500μS/cm~3 000μS/cm, 产水电导小于100μS/cm, 系统脱盐率维持在97%, 经过化学清洗后其性能没有下降。

由下图3可以看出, 反渗透进水p H前期控制在6.5±0.2, 后期控制 (不调酸) 在7.0±0.2, 产水p H在5.0~5.5;试验期间主要采用进水ORP检测和余氯分析相结合, 通过调节还原剂加药量, 对反渗透进水余氯控制。控制进水ORP小于100 mv, 反渗透进水余氯可以小于0.1 mg/L, 甚至检不出。

试验期间, 对深度处理工艺更换下来的反渗透膜元件进行污染物分析, 由烧灼试验结果分析可知反渗透膜面截留物主要为有机物;用电镜扫描和能谱分析反渗透膜面截留物烧灼残渣, 主要为Ca、Si、O、Al、Mn等无机污染物, 与超滤膜污染物分析结果有所不同, 反渗透膜结垢风险加大。

2.3 化学清洗试验

试验期间, 针对现场水质及膜系统运行情况, 通过多次对超滤及反渗透进行化学清洗试验, 得到适合现场使用的化学清洗方法。

超滤反洗方式为气擦洗30 s;反洗上排25 s, 反洗下排25 s, 正冲35 s。超滤辅助运行条件 (化学分散清洗) :当压差上升到0.08 MPa, 先运行碱洗步骤:0.1%Na OH+0.2%Na Cl O3溶液, 循环10 min~20 min;正冲5 min~10 min;再运行酸洗步骤:1%草酸溶液或0.4%盐酸溶液, 循环10 min;正冲5 min。见图4、图5。

由图4和图5可知, 超滤膜和反渗透膜经过化学清洗后, 压力恢复良好, 系统运行正常。

反渗透每4 h~6 h冲洗一次, 冲洗时间2 min, 进水用盐酸调节p H为6.5~7.0, 纳尔科PC191阻垢剂投加浓度3.5 mg/L, 进水余氯控制小于0.1 mg/L。

3 结语

a) 现场试验结果表明:企业现有预处理单元 (气浮+纤维过滤) 的处理能力基本稳定, 后续采用“超滤+反渗透”污水回用工艺路线, 技术上可行;

b) 通过现场试验, 选择了合适的运行参数、化学清洗条件, 实现了“超滤+反渗透”装置稳定运行。现场试验获得的各种数据, 可以为天津分公司达标外排污水回用一期项目完善工程设计提供依据;

化工污水深度处理 篇5

文章通过对乐安污水深度处理站沿程各段工艺出水水质、处理状况及结垢成分分析,制定了可行的技术路线,进行了大量的水质处理试验室妊芯抗ぷ;同时通过优化药剂配方和调整工艺处理条件,使处理后水质有较大程度的提高,达到了设计要求.

作 者：王玮 Wang Wei  作者单位：胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司,山东,东营,257000 刊 名：企业科技与发展 英文刊名：ENTERPRISE SCIENCE AND TECHNOLOGY & DEVELOPMENT 年，卷(期)： “”(12) 分类号：X703 关键词：污水处理   水质   药剂   优化  

化工污水深度处理 篇6

关键词 生态塘；污水；深度处理技术；现状；前景

中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0134-02

目前，人们越来越重视利用生物技术的方法来处理污染物，生态塘就是其中的一种。它的主要特点就是投资和管理费用相对低廉、操作方便和对污染水体的净化效果好等，是经济欠发达地区治理污水和实施污水资源化循环利用的有效途径。

1 生态塘的原理

生态塘的生物作用的过程都是以太阳能为初始能源、以活性蛋白酶为催化剂的酶促反应，由于此类蛋白酶的高效催化特性，即使是在常温常压以及几乎中性的溶液环境条件下都能进行彻底的反应，其能量的传递和转化是通过生态塘中的食物链和食物网得以实现，不仅大大简化了污染治理的条件，操作简便，费用低廉，不需要过多投入，而且绝大多数污染物经过这般处理后，最终产物基本都是稳定的无毒无害物质，如二氧化碳、水和甲烷等，部分产物还可以作为新生的能源物资加以利用，同时还可以获得大量水产，经济效益相当客观，而且对于环境的可持续发展也大有益处。

2 生态塘的应用现状

2.1 生态塘的国外应用现状

生态塘在国外包括国外很多发达国家的应用都是相当广泛的。如美国的最早应用可以追溯到1901年，当时是在德克萨斯州的圣安东尼奥市建成并投入使用。到目前为止，在美国的中小社区已经建成的生态塘系统已有12?000多座之多，其发挥的功能占美国污水处理总量的25%。还比如德国的慕尼黑，该市在1920年就建成了当时欧洲最早的污水净化养鱼塘系统，并且该系统一直沿用到现在，到目前为止，德国建成的生态塘系统已有3?000多座。还比如法国已有2?000多座。在前苏联，小城镇污水处理的主要任务也是由生态塘系统来完成的。另外，还有很多国家都建有大量的生态塘系统投入了使用，如加拿大、印度、巴西、沙特阿拉伯、以色列和约旦等等，不胜枚举。

2.2 生态塘的国内应用现状

和国外相比，我国利用生态塘系统来进行污水的处理起步较晚，发展也相对比较缓慢。我国对生态塘系统的最早研究和试验是在20世纪50年代末，然而直到70年代才基本上形成一定的规模。当时最大的原因也是迫于污水的排放量随着城市化进程的加快而日益增大，一方面是要解决这个问题，另一方面为解决农田的污水灌溉安全问题。基于这样的原因，当时不仅加大了现成坑塘的利用程度，更是修整了大量的废旧河道，改造为废水塘库加以补充利用。80年代是我国利用生态塘系统处理污水的高峰期，当时相关的配套技术也得以突飞猛进的发展，尤其是在农村和郊区应用最为广泛，比较成功的案例如山东的东营、胶州和广东的番禺等。由于经验的累计，促进技术向更加成熟的方向发展，涌现了一大批当时相当具有价值的研究成果，比如对生物处理的机理有了更深入的掌握、更熟悉其运行规律和优化设计等。发展到如今，我国大概有几百个城市都已经开始在利用生态塘系统在进行这污水的处理工作，都取得了比较成功的结果。但与国外的生态塘系统比较的话，从设计、建造、运行和生态功能等方面，都还显得粗糙和落后，未能达到最理想的状态。

3 生态塘的技术现状

现目前，生态塘对污水处理的主要任务体现在脱氮除磷和资源再生循环利用两个方面，包括三方面的关键技术，一是遴选出具有高效污水净化能力的水生植物；二是更加优化菌藻配伍降污能力；三是优化高效曝气复氧技术等。

3.1 高效净化植物的遴选细化

水生净化植物的选择直接影响生态塘的净化效果，在选择的时候要结合当地的自然环境条件，综合考虑各方面的因素。具体的遴选方法可参照以下原则。

1）首先应该考虑的就是水生净化植物自身的生态适应能力。其适应能力最直接的表现就是能在能够在需要净化的水体环境当中正常地生长，在植物引种的时候特别应注意这样的问题，植物对不同环境有不同的适应能力，因此要做到因地制宜，保证植物的正常生长。

2）净化植物具有发达的根系。发达的根系不仅有利于降低水体的富营养程度，更能为微生物提供足够的寄生场所，而增加微生物的种群群落能更进一步提高对污水的净化能力。

3）净化植物的选择应该充分考虑塘系的结构和运行费用。这方面可以尽量优先考虑本地植物，一是方便管理，二是也能有效控制成本和日常管理工作量，另外就是本地的植物更强的适应性也能增加其抗恶劣气候灾害和病虫害的能力。

4）选用对温差喜好不同的植物进行配伍种植，以免在季节交替后出现水生净化植物的空白期而导致水质变化大幅落差。

5）选择生长周期更长的多年生水生植物。这样能尽量减少植物的更换频率从而降低系统的运行成本。

在满足以上基本要求的基础上，应充分考虑植物的种群特性、去污能力、营养需求以及景观美学等多方面的因素合理配伍，形成最佳的脱氮去磷效果。

3.2 优化菌藻配伍提高降污能力

菌藻共生方式处理污水的基本原理就是，首先污水中的需氧菌通过氧化分解的作用，把污水中的有机污染物分解，通过代谢产生出二氧化碳、无机氮和磷化合物等，而这些物质恰好正是藻类可以利用到的营养物质，通过光合作用，藻类物质再把这些物质充分吸收为自己的组分，同时释放出氧气供需氧菌继续氧化分解有机物。整个过程是一个循环式的过程，以此形成菌藻共生去污的特殊效果。

谈城市污水的深度处理 篇7

1 城市污水深度处理技术简析

城市污水深度处理须按原水水质和处理后的水质要求,进一步采用三级处理或多级处理工艺流程,更深的去除水中的微量COD与BOD有机污染物质、磷、氮及SS、高浓度营养物质和盐类等。深度处理相对一、二级污水处理,其管理较为复杂,费用较昂贵,其处理每吨水的费用约为一级处理的4倍～5倍,同时技术方法的选择多样,因此在工艺流程中,考虑技术效用和成本,从性价比的角度去选择深度处理方法,是个具有管理与技术双重属性的课题,值得研究探讨。目前城市污水的处理方法主要有生物法和化学法。一般只有特定行业的污水处理采用化学法,因为这种方法运行的费用比较高,目前我国的污水处理主要还是以生物法为主。城市污水深度处理的具体方法主要有:砂滤法、絮凝沉淀法、膜分离法、活性炭法、臭氧氧化法、离子交换法、湿式氧化法、电解处理、蒸发浓缩法等物理化学方法和生物脱磷法、脱氮方法。下文以效用和性价比为参照,选择几种主流的城市污水处理技术,对其进行探讨。

2 城市污水深度处理方法分析

2.1 化学法

2.1.1 膜分离技术

19世纪后期,国外就广泛应用起了膜分离技术,随之我国也引进了新技术。在采用膜分离处理技术的时候,由于外界使用和膜自身在使用过程中寿命的缩短,膜污染一直是该技术的一个关键控制点。为了达到更好分离的目的,我们在操作前一般要对滤液进行前处理,这样就能很好的去除污水中的颗粒状物质,减少污染。改善作业操作的环境也是减少污染的一个良好途径,有相关研究报道指出,采用物理方法来冲洗、改气及双向搅动的方式都能有效地减少膜污染。此外,定期地清洗膜组件也是降低膜污染的一大方法。

尽管人们采取了一系列降低膜污染的方式和方法,但是直到今天膜污染还是制约膜分离技术发展的重要因素。在整个污水处理过程中,为了防治膜污染而采取的一系列措施产生的高额费用迫使新的技术产生。将膜分离的方法和其他污水处理方法相结合的新型的、能耗又低的处理方法成了污水处理界的热点,因此出现了膜生物反应器。膜生物反应器是先用生物反应器来处理污水,然后再通过膜分离技术进一步过滤污水,整个过程是一个生物化学反应系统。从能耗的角度出发,这种反应器分为一体式和分体式两种类型。这样对于不同的污水就能选择着使用,在特殊污水的处理和废水回收这样的情况下使用情况更佳。整体而言,一体式的膜组件和维修费用会较高,而分体式的耗能量则更大,针对耗能这一问题,可利用膜组件外部水的压力形成压力差,并串联一个厌氧硝化池除去,这样就能大大降低能耗量。

2.1.2 强化一级处理技术

强化一级处理技术一般可分为化学强化一级处理技术和生物强化一级处理技术。可采用混凝强化一级处理技术和活性污泥法相结合的方法,利用污泥有很好的吸附和絮凝作用,能很好地强化一级沉淀。

这种方法不仅运行的费用较低,而且可以很好的保证出水的水质。它在基建过程投资的费用也相对较低,对污染物的去除不仅更为有效而且费用还更低,可以很好的降低费用成本。再加上这种方法操作起来很简便,处理过程也相对稳定,特别适合于我国大多数中小城市的污水处理。因此,近几年以来,强化一级处理技术在城市污水深度处理领域快速发展。但是这种方法在处理的过程中会产生大量的污泥,这些污泥处理难度较大,即使能够处理,要投资的费用也较高,这也是该方法在实际应用中的挑战。此外,强化后的絮凝剂容易再次对环境造成污染,处理不当的话就容易与我们最初的目的相悖而行。因此,该方法在实际应用的时候一定要处理好污泥和絮凝剂的问题,开阔强化一级处理技术在城市污水处理中的应用前景。

2.2 生物处理方法

1)活性污泥法。

活性污泥法能有效地去除有机物,运行的费用低,但没有脱氮的功能,难以从根本上解决水体富营养化的问题,只能满足BOD5,SS,COD三个出水指标。

2)氧化沟法。

氧化沟法是废水和活性污泥混合后经环状的曝气渠道不断循环流动,最终达到净化的目的。这种方法结构简单、管理方便,而且能有效地去氮、除磷,适用于很多中小城市的污水处理。

3)SBR法(序批式)。

序批式方法是将进水、反应、沉淀和闲置这一整套的工序依照顺序在同一个池中按一定的周期进行。这种方法结构简单,运转灵活,产生的污泥量也较少,但自控要求高,比较难管理,适用于水质较均匀的废水的处理。

4)厌氧处理。

随着生活水平的提高及大小城市的进一步工业化,城市污水中所含的营养成分也更高,厌氧法就是一种常用的脱氮除磷工艺。将磷在厌氧区释放,转到好氧区吸收,从而达到除磷的目的。污染物经好氧区后也被降解,有机氮在硝化菌的作用下转化为亚硝酸氮和硝酸氮,含硝酸氮的混合液流回厌氧区再次脱氮。这种方法的处理效果好,不足的是耗能比较大。

5)UNITANK法。

这种方法是将曝气和沉淀结合起来,在工艺上进行创新。在整体一体化的曝气池里进行操作,在池的两端交替曝气和沉淀,池的中间部分分成很多小格。这种方法连贯性好,可以连续运转,耗能也较低,但是不能进行脱氮除磷。

3 结语

我国水资源相对短缺,且水污染日益严重,城市污水深度处理是从环境和经济角度解决以上问题的途径之一,同时大力发展高效、低耗能、低成本的污水处理技术,是实现上述途径的技术基础。20世纪90年代以来,国家对污水处理提出了相应的政策和法规,针对不同的城市提出不同的方案。要求根据城市的社会经济发展状况,进行污水处理工艺方法的综合评价,选出适合本城市且高效便捷的处理方式。我们从经济和效用的角度对比分析,目前仍以生物处理方法为主,并以此为研究创新的方向,提高其性价比,以更大范围的应用于城市污水深度处理,争取形成一套能满足回用标准、处理效果好、成本低,适合我国城市污水深度处理的新工艺方法。

同时城市污水深度处理正朝着产业化方向发展,新兴的城市污水深度处理系统也朝着设备化、市场化的产业方向发展,处理单位由事业单位转为企业或者个人承包,产业化有利于降低城市污水处理的成本,推动技术进步,但同时应从深度处理的技术方法特点出发,兼顾其效用和社会效益,以更好的服务于我国城市水资源建设和应用。

摘要：简要介绍了城市污水深度处理技术的应用现状,以技术效用和性价比为参照,分别介绍了化学法和生物法两类城市污水处理方法中的几种典型污水处理技术,并对未来城市污水深度处理的发展趋势进行了预测,以期促进城市水资源建设和应用。

关键词：城市污水,深度处理,化学法,生物法

参考文献

[1]GB 18918-2002,城镇污水处理厂污染物排放标准[S].

[2]韦朝海,陈传好.污泥处理、处嚣与利用的研究现状分析[J].城市环境与城市生态,1998,11(4):10-13.

[3]张惠玲.城市污水治理存在的问题和对策[J].城市环境,1995(3):97-98.

油田采油污水的深度处理工艺研究 篇8

低渗透油田具有储集层孔隙小、喉道细, 渗流阻力大, 传导能力差等特点, 因此对注入水有着较高的要求。目前油田主要采用重力除油+混凝+粗滤+精滤工艺、压力除油 (旋流、粗粒化) +混凝+粗滤+精滤工艺、气浮选+粗滤+精滤工艺三套方法来控制含油污水的油含量、悬浮物固体含量、悬浮颗粒粒径中值, 但以上工艺具有工艺环节多, 不能有效去除乳化油及有机物、不能稳定地把油含量、悬浮物固体含量、悬浮颗粒粒径中值控制在低渗透油田注水水质标准范围内。近年来, 随着国内水处理技术的进步, 物化除油+纤维球过滤、物化除油+纤维束过滤、生物法+超滤膜工艺在油田水处理系统逐渐开始应用, 但还存在以下问题:一是普通的物化工艺不能有效去除乳化油及有机物, 纤维球、纤维束被油及有机物污染后, 再生难度大, 使用寿命短。

二是在生物法+超滤膜工艺中, 胞外聚合物是膜污染的主要污染物, 含量的增加会导致更严重的膜污染, 膜污染加剧造成频繁清洗更换膜组件, 这不仅提高了污水处理成本, 还延长了污水处理时间, 从而限制了微生物+膜法在低渗透油田污水处理技术中的应用。

1 工艺内容介绍

步骤1) 预处理:来自于地层的含油污水首先进入预处理池, 其中预处理池底安装有空气曝气装置, 对进水进行曝气处理, 使含油污水中的硫化物被充分氧化;预处理的目的在于使含油污水中具有还原性的硫化物被氧化, 可减轻硫化物等还原性物质对除油菌剂中微生物的代谢活动的抑制, 保证微生物对原油及其它有机物的降解效果不至于降低;同时, 预处理池中浮选去除部分浮油;

步骤2) 生物接触氧化处理:经预处理后的含油污水进入生物接触氧化系统, 对含油污水中原油进行降解;其中生物接触氧化系统包括串联的至少两级生化池, 生化池中设置亲水性组合填料, 经该步骤处理后的含油污水, 可达到如下效果:在进口含油≤200mg/L、COD≤400mg/L、BOD≤200mg/L时, 出口含油0~2mg/L、COD≤100mg/L、BOD≤30mg/L。

步骤3) 含油污水经生物接触氧化系统后, 进入高效曝气沉降池, 高效曝气沉降池包括曝气室和斜板沉降室两部分;其中曝气室内底部设置有空气曝气装置, 污水在曝气室内停留时间0.5~1h, 曝气装置工作使含油污水中的溶解氧维持在1.0~2.0mg/L;经曝气室曝气处理后的污水进入斜板沉降室, 在斜板沉降室内停留时间3.0~4h, 斜板沉降室内底部沉降的残渣定期卸放, 沉降室内的上层清液进入超滤膜过滤系统内;其效果在于:曝气室中COD≤100mg/L、BOD≤30mg/L, 微生物需要的碳源匮乏, 污水中游离微生物处于饥饿状态, 此时, 游离微生物细胞外的胞外聚合物以及分散在污水中的胞外聚合物是微生物内源呼吸的主要碳源, 因此, 当溶解氧维持在1.0~2.0mg/L时, 胞外聚合物能得到有效降解;胞外聚合物及其它可生化降解有机物在曝气室被微生物消耗后, 微生物在斜板沉降室开始老化、自溶, 并随其它固体颗粒在斜板沉降段沉降沉降下来;经本级处理后, 出口含油≤1mg/L、COD≤80mg/L、BOD≤10mg/L, 胞外聚合物及其它可生化降解的有机物得到有效去除, 减轻了油及胞外聚合物对后续的超滤膜的污染程度, 可使超滤膜化学清洗周期及使用寿命得到有效延长;

步骤4) 超滤膜过滤系统处理:其中超滤膜过滤系统包括两端开口的管状超滤膜, 污水从超滤膜的一端的进口进入, 再从超滤膜另一端的出口离开, 其中超滤膜的进口和出口之间设有循环泵, 流过超滤膜的污水, 有一部分穿过超滤膜的渗透水经渗透水出水阀进入注水罐, 另一部分回流至超滤膜的进口进行反复过滤, 其中超滤膜的滤孔孔径20~30nm, 膜面流速2.8~3.5m/s, 经超滤膜反复过滤后, 残留在超滤膜的进口和出口之间的浓缩水送至生物接触氧化系统进行循环处理;膜面流速2.8~3.5m/s时, 可维持较好的渗透压, 以利于发挥超滤膜的渗透作用。

2 结论

(1) 本工艺特点:胞外聚合物的其它可生化降解的有机物得到有效去除, 减轻了油及胞外聚合物对超滤膜污染程度, 使超滤膜化学清洗周期及使用寿命得到有效延长, 超滤膜通量稳定, 化学清洗周期延长到60d以上, 斜板沉降室只需要3~4月进行一次排污, 不需要反冲洗, 整个装置易于现场管理。

(2) 本工艺出水水质指标达到低渗透油田A级注水水质指标, 其中悬浮物固体含量≤3mg/L、粒径中值≤2μm、含油量≤1mg/L。

摘要：介绍一种能有效去除油田含油污水中油含量及胞外聚合物等有机物、有效减轻管式超滤膜污染的一种低渗透油田含油污水处理工艺方法。

化工污水深度处理 篇9

1 试验部分

1.1 试验概况

曝气生物滤池以其池容小, 占地面积少, 出水水质好, 流程简单等优点[1,2]成为一种应用潜力很大的污水深度处理工艺。 而对此工艺影响较大的为其内部填料。 所以本文将对滤池中加入不同填料对氨氮、CODMn去除效果加以比较。

1.2 试验装置

本试验装置为两套: (1) 两个串联沸石柱; (2) 沸石活性炭组合柱。 沸石柱和组合柱均采用高3m, 直径为100mm的有机玻璃柱, 串联沸石柱内沸石高度为1.5m, 底部0.5m为鹅卵石承托层;组合柱上部为800mm活性炭层, 中部为1m沸石层, 下部为0.5m鹅卵石承托层, 均为上部进水下部出水, 曝气方式为柱内分段曝气, 柱上每隔200mm设一取样口。

1.3 试验水质

试验用水取自某高校校区内检查井, 水质情况见表1。

2 试验结果与分析

2.1 生物沸石去除效果

沸石为架状结构的硅铝酸盐, 最基本构成单元是硅氧四面体和铝氧四面体。 由于沸石的这种特殊的结构形式, 在其骨架中形成了大量的孔穴和通道, 可吸附大量分子。 沸石的比表面积大, 一般为400~800m2/ g, 因而决定了其有良好的吸附性能。 离子交换性能是沸石的另一个重要性能。 沸石的离子交换一般在水溶液中进行。 另外, 沸石作为极性吸附剂, 也是一种理想的生物载体。

串联沸石柱对CODMn的去除效果如图1 所示。

由图1 可以看出随着进水COD浓度的增加, 出水COD浓度也随之增加, 整体变化趋势与进水趋势一致。

串联沸石柱对NH3-N的去除效果如图2 所示。

由图2 看出, 随着进水氨氮浓度升高其吸附能力加强, 但当氨氮浓度降低时且运行一段时间后, 其出水氨氮浓度趋于稳定, 需进行反冲或对沸石再生。

2.2 活性炭-沸石组合去除效果

生物活性炭是利用生物技术中的微生物能分解氧化某些物质, 从而与活性炭吸附技术相结合。 其作用机理为:在被处理水通过活性炭床层之前, 输入充足的溶解氧, 微生物在炭粒上具有良好的生长条件, 在水通过炭床层时充分利用活性炭的吸附性能, 并利用炭床中大量生长的好氧微生物对有机物进行降解, 在处理污水的过程, 同时对活性炭进行再生。

组合柱对CODMn的去除效果如图3 所示。

组合柱对NH3-N的去除效果如图4 所示。

由图4 看出当组合柱进水氨氮浓度增大时其出水浓度也增大, 但当进水浓度下降时, 出水浓度仍有一个阶段是有所上升的。 活性炭是通过生物硝化作用去除氨氮的, 当进水浓度有较大变化时, 出水浓度无法作出相应的变化。

2.3 对CODMn去除效果的比较

由图5 可以看出, 由于沸石对极性有机物具有较强的能力, 而活性炭对非极性有机物吸附能力较强。 所以活性炭-沸石组合去除COD的效率整体较沸石高。

这是由于活性炭的吸附催化作用提高了微生物的活性, 增进了微生物的代谢活动, 从而延长了活性炭的工作周期并改善了活性炭的吸附条件。 微生物降解活性炭吸附的有机物, 是去污的过程, 同时也是活性炭生物再生的过程。

2.4 对NH3-N去除效果的比较

由图6、 图2 和图4 比较可以看出活性炭沸石组合柱的氨氮进水浓度比沸石柱的高, 但其出水浓度却比沸石柱的低, 说明生物活性炭对低浓度氨氮有较好的去除效果。 由图6 看出, 当氨氮浓度较低时, 沸石对氨氮的去除率出现负值。 因为沸石主要是通过离子交换作用去除氨氮, 但运行一段时间后其吸附能力趋于饱和, 对氨氮的去除率相应降低, 当进水浓度较低时会出现出水浓度高于进水浓度的现象, 说明利用沸石处理低浓度氨氮的效果不如活性炭沸石组合。

3 结论

1) 沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的极性和大小[3], 极性分子较非极性分子易被吸附。

2) 微生物活动对活性炭起到了生物再生作用, 其比例达到20%~24% : 活性炭的存在也减轻了废水中有害物质对微生物的影响。 在实际应用中, 用BAC法处理生活污水, 在高负荷时能够表现出稳定的处理效果。

3) 生物活性炭可提高原水的可生化性, 微生物的降解能力, 能使活性炭长时间的保持吸附能力, 吸附容量增加, 工作寿命延长, 同时也简化了再生的方法, 一般只需水反冲洗即可, 这样投资运行费用省, 技术经济可行性比普通活性炭工艺大得多。

4) 沸石对于进水中生物负荷的变化有良好的抗冲击能力, 而生物活性炭的缓冲能力较弱。

参考文献

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化工污水深度处理 篇10

超滤膜技术是一种可以对相关溶液进行净化、分离或者是浓缩的透过膜的分离技术, 这种技术是介于纳滤以及微滤之间的。超滤膜是胶体物质以及悬浮颗粒的一种有效的屏障, 与此同时, 超滤膜还可以在一定程度上实现对于细菌、藻类、病毒、两虫以及水生生物的有效去除, 从而可以达到对溶液的相关分离、净化以及浓缩的目的。超滤膜技术与传统的工艺相比在污水深度处理方面具有许多的优点, 比如说分离效率高、操作压力低、通量大、能耗低及可回收有用物质等等。另外, 超滤膜技术还被广泛应用于生活污水回收、饮用水净化、纸浆废水、含油废水、海水淡化等水处理之中。

一、超滤膜技术的一些相关的特点以及基本原理

1. 超滤膜技术的相关特点

能够较高效率地去除杂质, 产水的水质远远要好于传统的相关方法。

系统比较容易自动化, 相关的可靠性较高。在相关的操作上运行比较简易, 一般的设施仅有关闭和开启这两档。

能够在一定程度上大大减少或者是消除相关化学剂的使用, 较为有效地避免二次污染。

耐高温性, 可以采用环氧乙烷以及超高温的蒸汽进行杀菌消毒;可以在比较宽的PH范围之中进行使用, 也可以在强碱以及强酸和各种不同的有机溶剂的条件下进行使用。

有耐碱、耐酸和耐水解的相关性能, 具有比较好的化学稳定性。能够比较广泛地应用于其他各种相关的领域。

和常规的水处理系统的相关费用一样, 生活污水经过超滤可以使得处理的相关水质变好从而可以进行相关方面的回收, 但是, 工业废水之中因为一般的技术不能够达标, 在一定程度上采用超滤技术可以使得废水都得到较为充分地处理。

过滤的精度比较高, 能够比较有效地滤除水中的部分相关的细菌、胶体以及悬浮物等等一些有害物质。

2. 超滤膜技术的一些基本原理

超滤就是在溶液的一定压力之下, 溶剂以及部分低分子大量溶质通过膜上的一些微孔从而到达膜的另外一侧, 但是高分子溶质或者是别的乳化胶束团往往被截留, 从而能够达到从溶液之中分离的目的。它的截留机理主要是相关的筛分作用, 有的时候膜表面的一些相关的化学特性也能够在一定程度上起到截留的作用。超滤分离就是在对于料液施加一定的相关压力之后, 胶体物质、高分子物质因为膜表面以及微孔的一次吸附, 会在孔内被阻塞而达到一定的截留以及膜表面的相关机械筛分作用等相关的三种方式被超滤膜而阻止, 但是相关的低分子物质、无机盐以及水能够透过膜。

二、超滤膜技术在污水深度处理之中的应用

1. 造纸废水的相关处理

超滤膜技术在造纸废水之中得到应用, 主要是对于一些相关的成分进行一定的浓缩并且回收处理, 并且透过的水又能够重新地返回到新的工艺流程之中使用。在通常情况之下, 造纸废水膜分离技术的研究主要包括有:发展木素综合利用;回收副产品;去除漂白废水中的有毒物质;制浆废液的预浓缩等。

黄丽江等采用50nm超滤 (UF) 与0.8μm微滤 (MF) 无机陶瓷膜的组合工艺对于造纸废水进行了一些相关的处理, 在压力为0.1MPa、温度为15℃的相关操作条件之下, 50nm膜对COD的去除率为55%~70%, 0.8μm膜对COD的去除率为30%~45%。杨友强等对超滤法处理造纸磺化化机浆废水以及影响超滤的一些相关的因素进行了相关的研究, 相关研究结果表明:截留分子量为20000u的聚醚砜 (PES200) 膜能够适用于处理SCMP的一些废水。一般情况之下, 清洗后膜的相关通量可以恢复到98%。

2. 含油废水的相关处理

含油废水存在的相关状态一般可以分为三种:分散油、浮油、乳化油。前两种情况是比较容易处理的, 可以在一定程度上采用活性炭吸附、机械分离、凝聚沉淀等相关的技术来进行处理, 使得相关的油分可以降到最低。但是乳化油含有相关的一些表面活性剂以及起相同作用的有机物, 油分以微米级大小的一些离子在水中存在, 粗粒化法以及重力分离都是比较困难的, 但是采用超滤膜技术, 它能够使得一些低分子有机物以及水能够透过膜, 从而在除油的同时可以除去BOD以及COD, 最终实现了水油的分离。

比如说, 油田之中的含油废水中通常情况的油量是100~1000mg/L, 在一定范围之内, 超过国家规定的相关排放标准 (<10mg/L) , 所以, 在排放之前应当采用先进的中空纤维膜分离技术以及高效衡压浅层气浮技术进行分离, 在污水温度40℃、操作压力为0.1MPa之时, 膜的相关透水速度可以达到60~120L/ (m2·h) , 悬浮物粒径之中值平均值为0.82μm, 悬浮物的固体含量平均值为0.32mg/L, 这样可以达到相关的水质标准。

3. 城市污水的相关回用

城市污水作为一种比较重要的水资源, 国外很早之前就已经进行了城市污水的回用, 伴随着我国水污染的越来越严重, 人们也越来越关注将超滤膜技术应用在城市污水的回用之上。比如, 汤凡敏等就是利用超滤膜与CASS进行组合工艺来处理小区的各种生活污水, 当CODCr浓度在215~677 mg/L之间、水力停留时间为12h之时, 其相关的工艺出水CODCr就会稳定在30mg/L左右。当出水p H值在7.26~7.89之间的时候, 出水浊度就会小于0.5, 出水水质在一定程度上会优于回用水标准, 这样的出水就可以直接回用。

摘要：本文在简单分析超滤膜技术的一些相关的特点以及基本原理的基础之上, 对超滤膜技术在污水深度处理之中的应用进行相关的探讨。

关键词：污水深度处理,超滤膜,应用

参考文献

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[3]杨友强, 陈中豪, 李友明.超滤法处理造纸化机浆废水的研究[J].中国给水排水, 1999 (12) .

[4]黄江丽, 施汉昌, 钱易.MF与UF组合工艺处理造纸废水研究[J].中国给水排水, 2003 (6) .

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化工污水深度处理 篇11

【关键词】自控系统：选型；控制流程：化工污水

【中图分类号】TU992.3 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0057-02

0 引言

江西乐平某化工园区污水处理厂规模20000吨/日，2008年建成投产，进水主要为化工园区企业排水，水质成分非常复杂，pH值、COD等常规指标经常严重超过设计进水标准，再加上附近电化厂时常产生酸性气体泄漏，对污水厂运行带来严峻考验。仪表、电缆、室外控制箱、镀锌保护管、水下工艺设备、管道、甚至混凝土水池等设施均出现不同程度的腐蚀，污水厂的处理工艺已经很难正常运行。

为满足污水厂处理出水长期稳定达标排放，2011年对工艺流程进行改造，主要是增加pH调整池、事故池、调节池等，并增强生化处理单元功能。为保证新增设备能高效、稳定的运行，相应新增配套自控系统。同时原有自控系统已不再发挥作用，本次改造考虑一并更换及改善。

改造后整个厂区自控系统分为上位机系统、PLC系统以及仪表系统，通过光纤以太网保持各站间数据通讯，并将数据送入上位机系统，实现厂区内局域网管理方式。

1 系统布置和组成

1.1系统概述

污水厂的自控系统由中央控制室统一管理，采用工业以太网将厂区内各PLC站连接起来，由各站内PLC对所负责区域内仪表参数、电力参数及设备运行状态进行监控，并通过中央控制室内打印机进行各类报表的打印。

根据本厂工艺流程和总平面布置，结合动力控制中心的位置，以就近采集和控制仪表、设备信号为划分区域的原则，设一座中央控制室、四座现场控制站。

1.2上位机系统

在综合楼二楼中央控制室内设2台监控计算机，一台作为工程师站（做编程、操作、记录用），另外一台作为操作员站（仅作操作、记录用），两站均作数据备份。为保证监控计算机能稳定运行，并在掉电后能保存工艺参数数据，减少掉电对电脑的危害，设立一套UPS系统，容量为5KVA，掉电后能至少保持30分钟工作时间。另外设一套数据服务器及两台打印机。室内还设置大型DLP无缝拼接大屏幕显示系统（显示面积2×2×70寸），用以直观显示全厂工艺流程、设备工况及主要参数值。大屏幕显示系统通过与摄像监控管理计算机相连，实时监视全厂生产区域工况、主要生产设施的运行状态。监控计算机主要实现以下功能。

人机界面：在显示器上动态显示全厂各工艺设备的实时运行工况，过程控制的运行趋势，各处理环节的生产数据指标，使生产管理人员一目了然当前全厂生产运行情况。

故障登记表：监控管理计算机的显示器，无论显示何种画面及操作人员在执行何种操作，均在画面的下栏处显示故障登记表，并实时弹出新生故障警示框，使得操作人员随时随地都能了解污水厂的故障实况，计算机会自动把现场发生的故障登记入“故障登记表”中的记录。故障分一般故障和紧急故障，如水泵过载报警等属于一般故障，液位达到高位而未有水泵启动、进水水质参数超过进水标准等属于紧急故障。故障时，显示器上警示框红闪，并伴有5秒时长间隔报警声。要求操作人员在3分钟内作出响应，3分钟后均改为1秒时长间隔报警声，报警在操作人员响应后解除。

系统控制：系统的控制方式，一般分“自动”、“手动”，“自动”还分为“自控”和“中控”。“手动”、“自动”由操作人员在现场控制箱上选择，“手动”由操作人员在现场控制箱上启动和停止设备。“自控”由现场PLC站根据事先设定的逻辑程序依据工艺参数状况决定设备的启停。“中控”由中控室内操作人员在上位机上实现对设备的启停。在上位机单体构筑物界面图上，设置设备“启动”和“停止”按钮，并设置“自控”、“中控”选择按钮，并在设备图案旁显示设备控制方式状态。

工艺参数设定：功能参数设定有两大类，第一类是连续回路控制中的控制值设定，如进水泵池液位值、生物池溶氧值、药剂投加量等；第二类是报警极限设定，如泵池的高、低液位报警、主要设备的高电流报警等。可以利用计算机的先进功能，优化出污水处理的工艺参数，提供给厂长指挥调度生产。

生成各类报表：如设备编号登记、故障次数记录、设备运行累计时间记录、大修周期的倒计时，开启次数记录等。对污水厂进、出水流量、大功率电机的用电量、总用电量等主要参数进行累计。同时可生成班报表、日报表、月报表、年报表等，自动记录生产设备及工艺控制过程中出现的故障现象和发生的时间、排除的时间，并能自动打印报表。

生成历史曲线：历史趋势曲线包括全部模拟量曲线（工艺参数、电力参数、及大功率电机的电流等），趋势曲线不少于20条。对于液位参数显示和报警用棒图方式，以便精确查阅某个时间内的趋势。趋势曲线可单条显示，也可组合显示，并用不同颜色表示。

1.3PLC系统

根据厂区分布，包含原有2个已布置站点，再加上新增2个站点，厂区一共设置4套PLC站点。分别位于原有变配电间、原有加药间、新增变配电间和分控室内。

原有变配电间PLC站：本站负责进水泵房、沉砂池、原有水解酸化池、氧化沟、二沉池、脱水机房及原有变配电间内设备和仪表的信号采集与控制，点数为DI=210，DO=72，AI=16，AO=8。

原有加药间PLC站：本站负责原有加药间、混凝沉淀池、消毒池内设备和仪表的信号采集与控制，点数为DI=64，DO=32，AI=16，AO=4。

新增变配电间PLC站：本站负责初沉池及污泥井、新增水解酸化池、储泥池、鼓风机房、新建变配电间、新增加药间内设备和仪表的信号采集与控制，点数为DI=135，DO=55，AI=8，AO=3。

分控室PLC站：本站负责事故池、调节池内设备和仪表的信号采集与控制，点数为DI=128，DO=46，AI=8，AO=1。

另外，消毒池内紫外消毒系统、加药间加药系统以及脱水机房污泥脱水系统控制柜均由设备商配套，自带小型PLC系统，通过以太网连接与主站通讯。厂区整个PLC系统的点数约为1100点，包含开关量输入、输出和模拟量输入、输出。各站每套PLC系统配备电源模块、CPU模块、以太网通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、接口模块以及配套主机架、扩展机架及连接器等。每套系统各预留20%数字量及模拟量点位，以便后期扩容需要及点位故障候补需要。

每套PLC系统内编制针对所负责区域内设备运行的逻辑控制程序，根据仪表参数或者时间设定来控制设备启停。要求控制逻辑严谨，并编制判断设备误动作及工艺参数超标等非正常情况报警程序，通过提供地址代码与上位机监控系统进行通讯，接受上位机控制命令。

1.4仪表系统

在污水处理过程中，检测仪表是必不可少的。这些仪表能直观的反映当前水质参数、流量大小和物位状态，并将这些数据传送至各区域PLC系统，使PLC能根据参数和状态通过逻辑程序来判断和分析是否启停设备。同时通过PLC传送至上位机系统，使操作人员能实时了解各工艺环节状态。

在进、出水水质监测房内各设置COD仪和氨氮仪各一套，用于检测进、出水COD和氨氮含量。在进、出水总管上设置电磁流量计各一套，用于记录进水水量和出水水量。在污泥井回流污泥管路上设置电磁流量计一套，用于检测污泥回流量。在脱水机房总进泥管路上设置电磁流量计一套，用于检测脱水污泥处理总量。在调节池出水口设置电磁流量计一套，用于检测调节池出水，通过调节变频泵均衡至初沉池水量。在进水泵房、事故池、调节池、污泥井、储泥池设置超生波液位仪各一套，用于检测各池体内液位值。在事故池和调节池以及消毒池出水设置pH仪各一套，用于检测污水pH值，若进水pH超标，则提升至事故池。在两个氧化沟内设置DO仪和MLSS仪各二套，用于检测各池内溶解氧和污泥浓度值。在两个水解酸化池内设置ORP仪各一套，用于检测池体内氧化还原反应电位值。在鼓风机房空气总管路上设置热式气体流量计和压力仪各一套，用于检测鼓风风量和总管压力。加药间加药罐上设连杆式液位仪，带搅拌机加药罐上设磁翻板液位仪，均用于检测罐体内液位。

2 设备选型

2.1上位机系统

监控计算机选用研华工控机IPC-610系列，配21DELL显示器。上位组态软件选用西门子W1NCC7.0，一套开发版，一套运行版。UPS电源选用施耐德APC系列，光纤交换机选用MOXA公司ED6008系列，打印机选用惠普HP CP5225系列。

2.2PLC系统

PLC选用西门子S7-300系列产品，其中CPU模块选用6ES7315-2AGl0-0AB0，电源模块选用6ES7 307.1KA01-OAAO，以太网通讯模块选用6GK7 343-1EX21-0XE0，接口模块选用6ES7365-0BA01-0AA0，数字量输入模块选用6ES7 321-1BL01-OAAO，数字量输出模块选用6ES7 322-1BLOI-OAAO，模拟量输入模块选用6ES7331-7KF02-OABO，模拟量输出模块选用6ES7 332-5HF00-OABO。

PLC柜设在厂区建筑物控制室内，但均靠近工艺池体，周围环境较差，因此柜体采用304不锈钢材质，在室内防护等级也要求IP55，柜体不设散热风扇及百叶窗。PLC控制室内设大功率空调，保证夏天PLC系统恒温运行环境。

2.3仪表系统

仪表的品质优劣会关系到整个工艺系统的稳定性。PLC系统根据仪表采集参数来确定设备开启、调整设备运行时间，所以选择性能稳定、数据精确的仪表至关重要，基本采用进口品牌产品。

COD仪、氨氮仪、pH分析仪、DO仪、MLSS仪、ORP仪均选择美国HACH品牌，COD仪采用重铬酸钾解毒法，氨氮仪采用水杨酸钠比色法，并配备采样预处理系统，DO仪采用荧光法，MLSS仪采用双光束红外和散射光光度计检测技术。超声波液位仪、电磁流量计、压力仪等物位、流量仪表采用德国E+H品牌。热式气体流量计采用德国Systcch品牌。同时考虑现场环境的恶劣，仪表传感器和变送器防护等级均要求IP65或以上，在室外的仪表变送器加装304不锈钢保护箱。

3 控制流程

自控系统硬件设置完成后，需确立合适的控制流程，才能满足工艺运行要求，体现比人工操作更加准确的优异性，减少设备故障及工艺事故的发生。

格栅根据时间来控制，开启5分钟停20分钟。进水泵及一般提升泵根据液位来确定开启台数，高液位开启一台或两台，至超高液位再开启一台，低液位时停所有开启水泵，要求根据每台水泵的运行时间，自动轮换运行水泵，使水泵运行时间均等。调节池出水泵根据液位和流量确定开启台数并通过变频来实现流量控制，保证在水位满足条件的情况下出水流量恒定在833吨/小时，便于确定加药量。初沉池及二沉池刮泥机、水解酸化池内搅拌机均连续运行。氧化沟内回流泵及搅拌机连续运行，鼓风机根据DO仪所测溶解氧数值以及出口管路压力来进行变频控制，并确定开启台数，调整曝气量。回流污泥泵根据进水流量，按比例回流，根据曝气池的MLSS数值调整比例系数，在监控管理计算机上可随时调正设定值，确定泵的运行台数。剩余污泥泵根据时间开停。污泥脱水系统可根据情况人工启动，也可定时自动启动，加药按进泥比例投加。加药间加药系统根据进水流量或者进水pH值信号，变频控制药剂投加泵，按照事先设定的比例投加，并根据出水水质信号，实时修正投药量。

4 结束语

通过选择先进的仪表、PLC及监控计算机，结合光纤组成的以太网通讯网络，完整的组合了污水厂自控系统。该系统满足改造后污水厂整体工艺运行要求，并适应当前恶劣环境，稳定、高效、精确的保证了污水厂的日常生产。本系统自2012年投产以来，出水水质较以前有很大改善，满足国家《污水综合排放标准》一级标准。

参考文献

[1]中国市政工程中南设计研究院.给水排水设计手册（第8册，电气与自控2版）[z]北京：中国建筑工业出版社，2002

[2]王华忠.监控与数据采集（SCADA）系统及其应用[M]-北京：电子工业出版社，2010

[3]廖常初.s7 300/400应用技术[M]·北京：机械工业出版社，2005

化工污水深度处理 篇12

本工作以某炼油厂污水场的二沉池出水为原水, 采用预处理—超滤—反渗透工艺进行深度处理, 产水回用于二级脱盐装置脱盐水补水, 其中预处理工艺包括接触氧化[4,5]工艺和曝气生物滤池[6,7]工艺。

1 水质和试验流程及装置

1.1 原水水质

原水中COD为60~165 mg/L, 平均COD为110 mg/L;ρ (NH3-N) 为2.40~33.89 mg/L, 平均ρ (NH3-N) 为15.48 mg/L;ρ (石油类) 为0.51~38.83mg/L, 平均ρ (石油类) 为4.89 mg/L;p H为4.6~8.9, 平均p H为6.5;TOC为11~32 mg/L, 平均TOC为21 mg/L;SS为50~160 mg/L, 平均SS为80mg/L。

1.2 试验工艺流程与装置

预处理—超滤—反渗透废水深度处理工艺流程见图1。原水首先进入接触氧化池, 加入氢氧化钠调节p H, 去除部分COD、NH3-N和SS;经过沉淀池沉淀后, 再进入曝气生物滤池, 进一步生化降解水中的污染物, 达到去除NH3-N和大部分COD的目的;上述工艺简称为预处理。出水经精密过滤器后再经次氯酸钠杀菌, 进入超滤装置去除大分子有机物、胶体、细菌等;超滤出水经保安过滤器, 加入还原剂亚硫酸氢钠和阻垢剂MAS208后进入反渗透装置, 去除水中的大部分离子, 产水直接回用。试验采用连续运行方式。

接触氧化池容积42 m3, 长4 m, 宽2 m, 气水比 (体积比) 3∶1, 停留时间6 h;沉淀池直径3m, 高5 m, 停留时间3 h;曝气生物滤池处理水量7 m3/h, 陶粒填装高度2 m, 卵石填装高度0.6 m, 气水比 (3~5) ∶1, 废水流速为1 m/h。精密过滤器为多介质过滤, 过滤精度为150μm;超滤装置采用的膜组件为MicrozaRUNA-620A型外压式中空纤维膜, 单支膜面积23 m2, 膜孔径20~25 nm, 单支膜设计产水量1.5~2.5 m3/h。

1.3 分析方法

采用重量法测定废水SS[8];采用红外光谱法测定废水中ρ (石油类) [9];采用玻璃电极法测定废水p H[10];采用重铬酸钾法测定废水COD[11];按照文献[12]测定废水总硬度;按照文献[13]测定废水电导率;采用蒸馏中和滴定法测定ρ (NH3-N) [14];采用TOC仪器法测定废水TOC。

2 运行情况

2.1 预处理的效果

接触氧化池对废水中SS和NH3-N的去除效果较好, 进水SS为80 mg/L, 出水SS为41 mg/L, SS去除率为49%;进水ρ (NH3-N) 为17.4 mg/L, 出水ρ (NH3-N) 为8 mg/L, NH3-N去除率为54%。接触氧化池对TOC和COD的去除率不高, 进水TOC为21mg/L, 出水TOC为17 mg/L, TOC去除率为19%;进水COD为110 mg/L, 出水COD为80 mg/L, COD去除率为27%。

曝气生物滤池对废水中各种污染物的去除率均较高, 进水COD为80 mg/L, 出水COD为40 mg/L, COD去除率为50%;进水TOC为17 mg/L, 出水TOC为11 mg/L, TOC去除率为35%;进水ρ (石油类) 为5 mg/L, 出水ρ (石油类) 为2.5 mg/L, 石油类去除率为50%;进水ρ (NH3-N) 为8 mg/L, 出水ρ (NH3-N) 为1 mg/L, NH3-N去除率为88%。进水SS为41.0 mg/L, 出水SS为6.3 mg/L, SS去除率为84%。

预处理工艺对废水中的主要污染物具有较好的去除效果, COD去除率为64%, TOC去除率为48%, 石油类去除率为50%, SS去除率高达93%, 出水水质达到膜系统进水水质要求。

2.2 膜系统的运行情况

2.2.1 超滤单元的运行情况

超滤单元在产水流量恒定的条件下运行, 通过观察超滤单元进水压力的变化来表征超滤膜的污堵情况, 以及判断是否需要对膜进行化学清洗。通过条件试验确定了超滤单元稳定运行的工艺条件为水温25℃、膜通量60 L/ (m2·h) 、反冲洗30min。在上述稳定运行的工艺条件下, 超滤单元的运行情况见图2。由图2可见, 在超滤恒定产水流量2.40 t/h的条件下, 超滤单元进水压力在0.04~0.08MPa波动, 运行近一个月仍无需对膜进行化学清洗, 可以认为超滤单元在该试验条件下运行稳定, 且化学清洗周期可超过一个月。

2.2.2 反渗透单元的运行情况

通过条件试验确定了反渗透单元稳定运行的工艺条件为水温25℃、反渗透膜通量19 L/ (m2·h) 、水回收率70%。在上述稳定运行的工艺条件下, 反渗透单元进水压力变化情况见图3。由图3可见, 在反渗透产水流量为0.75 t/h的条件下, 反渗透单元运行较稳定, 进水压力在0.92~1.12 MPa波动, 运行近一个月无需对膜进行化学清洗, 可以认为反渗透单元在该试验条件下运行稳定, 且化学清洗周期可超过一个月。

反渗透单元产水水质与新鲜水水质的比较见表1。由表1可见, 反渗透单元产水水质远好于新鲜水。

2.3 经济效益分析

预处理单元运行成本包括接触氧化池调节废水p H所消耗氢氧化钠的费用, 以及接触氧化池和曝气生物滤池运行消耗的电费, 合计预处理单元每吨产水需要0.43元。超滤—反渗透系统运行成本包括超滤单元杀菌剂次氯酸钠的费用、反渗透单元阻垢剂MAS208和还原剂亚硫酸氢钠的费用以及系统运行消耗的电费, 超滤—反渗透系统每吨产水需要1.61元。整个预处理—超滤—反渗透工艺处理炼油厂废水回用于二级脱盐装置脱盐水补水的成本为每吨产水2.04元, 低于企业现有的新鲜水每吨3.45元的费用。

将反渗透系统产水代替新鲜水用作二级脱盐装置脱盐水补水, 二级脱盐装置的化学清洗周期可从30 d延长至120 d, 每年可减少化学清洗药剂费约2.7万元。二级脱盐装置的使用寿命由2 a增加到8a, 每年减少设备更新费约100万元。反渗透系统产水回用后, 每年可为企业节约100多万元, 具有一定的经济效益。

3 结论

a) 采用预处理—超滤—反渗透工艺深度处理某炼油厂污水场的二沉池出水, 预处理单元产水COD为40 mg/L, ρ (NH3-N) 为1 mg/L, SS为6.3mg/L, 能够满足超滤—反渗透系统的进水要求。

b) 在超滤单元恒定产水流量为2.40 t/h的条件下, 超滤单元运行压力在0.04~0.08 MPa波动, 运行稳定, 化学清洗周期可超过一个月;在反渗透单元产水流量为0.75 t/h的条件下, 反渗透单元运行压力在0.92~1.12 MPa波动, 运行较稳定, 化学清洗周期可超过一个月。

c) 预处理—超滤—反渗透工艺深度处理炼油厂污水场的二沉池出水, 回用于二级脱盐装置脱盐水补水的成本为每吨产水2.04元, 低于企业现有的新鲜水每吨3.45元的费用。该优质产水取代新鲜水回用至二级脱盐装置系统每年可为企业节约100多万元。

摘要：采用预处理—超滤—反渗透工艺深度处理某炼油厂污水场的二沉池出水。预处理单元出水COD为40mg/L, ρ (NH3-N) 为1 mg/L, SS为6.3 mg/L, 能够满足超滤—反渗透系统的进水要求。超滤单元进水压力在0.040.08 MPa波动, 反渗透单元进水压力在0.921.12 MPa波动, 运行均稳定, 化学清洗周期均可超过一个月。预处理—超滤—反渗透工艺产水回用于二级脱盐装置脱盐水补水的成本为每吨产水2.04元, 低于企业现有的新鲜水每吨3.45元的费用。该优质产水取代新鲜水回用, 每年可为企业节约100多万元。