微污染原水

微污染原水（精选4篇）

微污染原水 篇1

若干年前,我国经济增长速度较低,采用的是“先发展、后治理”的粗放型发展模式,以促进国民经济的发展。到了一定时期,国家经济得到了快速发展,却因为以前不注意对环境的保护,进而影响经济的可持续发展,我国的环境污染到了不能容忍的程度。当下,人们开始注重如何在保护环境的同时发展生产,如何对已经受到污染的环境进行治理。开始采用“先治理、后发展,边治理、边发展”的集约型经济发展模式,促进人与社会、环境的和谐相处,促进经济的可持续、健康发展。水是我们日常生活、工作中不可或缺的资源,在环境问题较为突出的今天,如何有效科学的解决用水问题成了有关部门急需解决的难题。

一、净水处理工艺以及原水水质条件的选择

岛北水厂设计总规模为16万m3/d,一期设计规模为8万m3/d。舟山地处海岛,无过境水,水资源具有降水少,蒸发多,径流形成少,水资源时空分布不均等特点,属严重缺水地区,且又缺乏建造大中型水库的条件,旱时存在与农业灌溉争水用的局面,可利用的作为自来水原水的水量有限。别无选择,岛北水厂水源采用岛北沿线可利用水库水为辅,2万m3/d,大陆引水为主的水源配给方案,6万m3/d。

根据舟山市水质监测站提供的近几年水源水水质检测数据,岛北沿线可利用水库水水质指标表现为浊度较低,偶尔铁、锰超标;大陆宁坡姚江引水水质指标表现为色度有时偏高,存在一定有机污染物,主要表现为氨氮、CODMn较高的特点。常规净水处理工艺对有机污染物去除能力又很有限。所以,岛北水厂采用了原水—[预加臭氧]预臭氧接触--常规水处理([加混凝剂]机械混合[加助凝剂])—折板絮凝平流沉淀池—[加助滤剂]机械混合--气水反冲均质滤料粗砂过滤滤池)--[后加臭氧]臭氧接触活性炭滤池—后置砂滤池—[后加氯、后加酸]清水池的深度水处理工艺;为了保护环境水体免受自来水加工工艺所排放废水、污水的污染,水厂排泥水采用浇灌绿化、回用及固相处理的排泥水处理工艺进行处理。

二、净水厂的具体设计

1.高程系统设计

岛北水厂位于马岙山坡上,地势南高北低,南北高差16m,流程上沉淀池布置在厂区地势较高的南侧,砂滤池及活性炭滤池由南向北,由高向低布置,由于利用自然地形高差,中间不设提升泵房,靠厂区地势高差重力流至活性炭滤池,清水池及二级泵房布置在厂区西北侧地势较低处,从而实现了混合原水经过一次提升进入配水井、预臭氧接触池后,整个制水工艺零水泵动力提升,全部依靠重力流完成整个制水工艺。另外,臭氧车间下叠回用水池、浓缩池下叠排泥水调节池、脱水机房下叠平衡池,将部分构筑物进行叠合建造,节约了建设用地,节省了建设成本;并且可以减少排泥水的水泵动力提升次数,大大降低了水厂的动力能耗,降低了运行成本。

2.配水池及预臭氧接触池的设计

配水池及预臭氧接触池土建设计规模为16万m3/d,设备按8万m3/d安装,为钢筋混凝土结构,池长26m,宽10.1m,池深约8m。臭氧最大投加量1.0mg/L,接触时间3.8min。分为可独立工作的两格,采用堰板配水。当臭氧设备停用或者检修时,关闭预臭氧接触池手动闸门,原水经过配水井超越后进入沉淀池。除了接收混合原水外,还接收来自回用水池的回用水。

3.常规处理系统的设计

机械混合折板絮凝平流沉淀池,一期设计规模为8万m3/d,共设1座,可分为独立工作的两格。沉淀池及絮凝池为钢筋混凝土结构,总长134.35m,宽21.5m。沉淀池进口设用于投加混凝剂的前混合池。混合时间62s,采用机械搅拌方式,使混凝剂充分混合。必要时投加助凝剂PAM。每格沉淀池设1座前混合池,共2座。絮凝池采用折板絮凝,絮凝时间25min,分3段,第一絮凝区流速:0.272m/s;第二絮凝区流速:0.181m/s;第三絮凝区流速:0.078m/s。絮凝池采用多通道平行布置的方式,共设置10道,每通道入口设1.0×0.6手动旋转闸门1座,可以单独关闭以适应水量的变化。折板采用不锈钢折板,混凝区下设泥斗,通过排泥管将泥排至排泥槽,管末端设同口径气动快开排泥阀一只。絮凝池出口采用配水花墙。絮凝池平面尺寸为21.5×20.0m,有效水深4.35m,超高0.5m。平流式沉淀池,水平流速13mm/s,停留时间160.9min。出水采用长指型集水槽,溢流负荷210m3/m/d。每格沉淀池设1部泵引虹吸式机械排泥机,每池每天排泥1次,每次历时约4.79小时,沿沉淀池行走(1+1/3)池长。排泥水最终排至排泥水调节池,进入污泥浓缩系统。沉淀池出口设用于投加助滤剂的后混合池1座。混合时间44s,采用机械搅拌方式,使助滤剂充分混合。沉淀池另设放空管、冲洗栓,供沉淀池清洗检修时使用。单座沉淀池平面尺寸:107.75*21.5m,有效水深3.6m,超高0.6m。

4.深度处理系统设计

后臭氧接触池与活性炭滤池一期设计规模为8万m3/d,臭氧最大投加量2.0mg/L,总接触时间为15min。采用微孔扩散器投加臭氧,扩散器位于液下6m深,接触池与活性炭滤池合建。池顶部设正负压释放阀,不锈钢人孔盖板,尾气收集装置等,池内设不锈钢检修门。活性炭滤池分为4格,单格滤池面积为86.4m2,双排布置。滤床厚2.1m,空床停留时间为12.44min,相应滤速为10.13m/h。期终水头损失1.5m。采用单气冲结合单水冲,气冲强度为55 m3/m2?h,水冲强度为25 m3/m2?h。活性炭滤池设计冲洗周期为5~7d,反冲洗鼓风机工作参数与前置砂滤池相同,因此与前置砂滤池合用;反冲洗水泵房因工作压力差异需另建,设于管廊东侧。反冲洗泵房内设卧式离心泵4台,三用一备,单泵流量755 m3/h,扬程10m,配套电机功率30kw,反冲洗水泵房平面尺寸为41.2×10m,一端设有配电间。冲洗废水进入回用水池。在活性炭滤池表层滤料内植菌,在完整的菌落系统生成后,滤池不仅可以起到一定的吸附作用,还可以借助生物膜达到降解、粘附以及絮凝等目的,但在水冲和气冲时,应通过实验取得合适的冲洗参数,既要保证冲洗效果,又不至于因过冲而导致生物膜破坏。

5.废水和污泥处理系统设计

回用水池下叠于臭氧车间、机修间和仓库下,土建规模为16万m3/d,本期设备按8万m3/d规模配置。为钢筋混凝土结构,平面尺寸48.5x13.0m,有效水深2.9m。回用水池用以接纳前置砂滤池、炭滤池、后置砂滤池反冲洗水及初滤水排放,容积按三格滤池接连冲洗计算,约1200m3,分二格。池内共设6个泵位,本期拟设4台潜水泵,单泵能力Q=70m3/h,H=18m,P=11kw,2用2备,每天工作24h。废水经潜水泵提升送至配水池回用,回用率为4.2%。因池容积较大,为防止污泥沉积,考虑设置潜水搅拌机。

平衡池及脱水机房土建设计规模为16万m3/d,本期设备按8万m3/d规模配置。平衡池分成2格,每格有效容量设为180m3。脱水机房平面尺寸为24×15m,脱水机房单层布置,拟设离心脱水机2套,本期安装1套脱水机。单台负荷为320kg/h。另设PAM储存、制备及加注间1套,污泥库1处,配电间、辅助用房和控制间各1处。污泥进入脱水机之前投加PAM,投加率为2~4kg/TDS/T。PAM制备及投加系统拟采用进口设备。脱水分离水拟排放至平衡池,泥饼将做外运处置。

三、结束语

岛北水厂已于2014年上半年建成并投产使用,采用预臭氧接触、常规水处理、臭氧接触活性炭滤池的深度水处理工艺,对岛北沿线水库水与大陆引水组成的混合原水进行处理,经过1年的实际运行检验,很好的完成了对原水进行处理的任务,出厂水水质达到国家饮用水新标准,污水排放、污泥处置达到政府环境保护相关要求。

微污染原水 篇2

一、工艺设备及流程

1. 实验装置。

中试试验反应器由钢板制成, 有效容积为4 m3, 中试所采用的填料为玉环净化集团生产的悬浮填料, 填充率为50%左右。实验装置如图1所示。

2. 工艺流程。

生物预处理采用悬浮填料生物接触氧化技术, 中试试验中太湖原水和空气分别通过玻璃转子流量计和气体流量计通入生物接触氧化池内。中试所采用的填料为玉环净化集团生产的悬浮填料。

二、运行效果分析

1. 中试装置启动。

生物预处理中试装置于2010年5月25日启动运行, 该阶段平均水温为26.1℃, 有利于微生物在填料表面挂膜, 在满足填料形成全池流化的前提下, 启动阶段工艺参数:水量为2 m3/h, 气量为0.7 m3/h, 水力停留时间 (HRT) 为2 h, 气水比为0.35∶1, 反应池内溶解氧 (DO) 充足, 能满足微生物降解污染物和自身代谢活动所需。挂膜启动阶段NH4+-N的浓度变化如图2所示。

中试装置采用自然挂膜, 即不接种微生物, 以太湖原水为进水, 不投加其他基质。由于本工艺主要去除原水中的NH4+-N, 因此, 在挂膜阶段的主要考查指标为NH4+-N。随着硝化菌在填料表面的生长, 原水中的NH4+-N经反应器处理后, 出水浓度逐渐降低。

中试装置运行前期, 由于填料表面的硝化菌生长缓慢, 原水中的NH4+-N去除率较低。中试装置连续运行约30 d后, NH4+-N去除率可维持在50%左右。实验表明, 在该水质条件下, 硝化菌在该填料表面能够很好地生长和积累, 并将原水中的NH4+-N进行硝化, 使NH4+-N得到去除。挂膜启动阶段NH4+-N的浓度变化如图2所示。

2. 水温与NH4+-N降解速率k的关系。

中试运行稳定后, 考虑到水温对于本工艺NH4+-N降解速率的影响较大, 故在秋季不同水温条件下, 通过投加NH4+-N的批次实验来进行研究。批次实验条件:进行批次实验时停止进水, 并维持曝气量为0.8 m3/h, 投加2 mg/L的NH4+-N, 于不同时间点取样, 测其NH4+-N的浓度, 以研究水温对于本工艺NH4+-N降解速率的影响。

不同水温下NH4+-N浓度随时间的降解规律如图3所示, 结果发现水温从2.8℃上升到4.1℃时, NH4+-N降解速率增加较少, 而当水温上升到7.2℃时, NH4+-N降解速率迅速增加。随着水温的增加, NH4+-N的去除效率明显提高。为了更好地进行直观表达, 将不同水温下NH4+-N的浓度与时间进行线性拟合后, 可以得到NH4+-N的降解速率——k值, 线性拟合的R2>0.99, P<0.000 1, k值见表1。

由表1可知, 当水温从2.8℃升至4.1℃时, k值仅从0.21 mg/ (L/h) 上升到0.31 mg/ (L/h) , 上升幅度较小, 这与相关资料的表述“在温度低于5℃时, 水温对于NH4+-N去除率的影响较小”一致;而当水温上升到7.2℃时k值则上升到1.28 mg/L/h, 出现了较大的增幅, 表明水温对硝化菌的活性影响较大;k值随着水温的上升不断增加, 最后增加到20℃时的4.30 mg/L/h。通过比较, k值由2.8℃时的0.21mg/L/h上升到20℃时的4.30 mg/L/h, NH4+-N的降解速率升高了近20倍, 由此可见水温对于NH4+-N的去除速率影响较大。

三、结论

1.对悬浮填料生物接触氧化工艺的研究表明, 该工艺具有较好的氨氮去除能力。在水温合适、控制填料填充率为50%的条件下, 挂膜的启动过程迅速。中试装置启动约30d后, NH4+-N去除率可达到50%左右。

微污染原水 篇3

我国水体已经受到严重污染, 但水环境所要承受的污染物有增无减。在我国现有的660多个城市中, 仅有123个城市有307座不同处理等级的城市污水处理厂, 其中污水二级处理率仅为10%左右。全国17000个建制镇、绝大多数没有排水和处理设施。在2006年, 我国废水排放总量为536.8亿吨 (其中工业废水排放量为240.2亿吨, 生活污水排放量为296.6亿吨) , 比上年增加2.4%;化学需氧量排放量1428.2万吨 (其中工业排放量为541.5万吨, 生活排放量为886.7万吨) , 比上年增加1%。随着城市化水平的上升, 工业用水的增加, 污废水的排放量将会不断增加, 由于污废水的处理和回收利用偏低, 更加剧了水环境的恶化, 使饮用水及工业用水的水源水质受到极大影响[2]。

1 混凝理论

胶体颗粒表面能很大, 可吸附溶液中离子或极性分子, 形成胶体双电层结构。胶体可在水中长期保持悬浮分散状态而不聚集下沉。按DLVO理论, 这是由于胶体颗粒具有聚集稳定性, 即带同性电荷胶体颗粒之间由于电斥力或水化膜的阻碍而不能相互聚集的现象。聚集的稳定性主要决定于胶体ζ电位, ζ电位一旦降低或消失, 水化膜也随之消失, 胶体粒子失去聚集稳定性, 就可在布朗运动作用下碰撞聚集, 沉淀就会发生。

2 强化混凝处理有机污染原水的试验研究

在水处理过程中, 影响混凝效果的因素十分复杂。混凝效果的好坏主要取决于混凝剂的性质和混凝设备的动力学条件两个因素。本文对混凝过程中混凝剂作用机理及混凝设备动力学等相关问题进行了探讨, 试验以沉后水浊度和CODMn等指标对混凝效果进行分析评价。

本试验混凝沉淀池装置安装于某电厂化学水处理间内, 设计处理水量2m3/h, 混凝池和沉淀池合建于一体。混凝池的进水管路上装有玻璃转子流量计, 并在流量计后投加PAC混凝剂。反应采用网格絮凝反应池, 有效反应时间为13分钟;沉淀采用斜板沉淀池, 斜板材质为聚丙烯, 沉淀池清水区的上升流速为2.5 mm/s。混凝沉淀池设备的外形尺寸为:长×宽×高=1.35m×0.70m×2.80m, 有效水深2.55m。

本次试验研究中, 采用管式微涡混合设备来实现混合的亚微观传质。这种混合设备可通过控制水流的速度和水流空间的尺度, 以及速度零区的范围来造成高比例高强度的微涡旋, 从而充分利用微小涡旋的离心惯性效应使混凝剂的水解产物瞬间进入水体细部, 使胶体颗粒快速脱稳, 避免了高浊时局部药剂浪费而局部药剂不足的现象发生。对于低浊水的混合, 该设备可迅速使其间胶体颗粒脱稳析出, 同时较强的剪切作用避免了微絮体的不合理长大, 从而保证单位体积内的颗粒数, 为微小矾花的凝并提供了物量的保障[3]。

依据浅池理论及对颗粒沉降中湍流扰动的抑制, 试验研究中应用了小间距斜板。传统沉淀理论认为斜板、斜管沉淀池中水流处于层流状态。其实不然, 实际上在斜管沉淀池中水流是有脉动的。当斜板中大的矾花颗粒在沉淀中与水产生相对运动, 会在矾花颗粒后面产生一系列小涡旋, 这些涡旋的产生与运动造成了水流的脉动。这些脉动对于大的矾花颗粒的沉淀并无多大影响, 但对反应不完全小颗粒的沉淀却起到不可忽视的顶托作用, 故此也就影响了出水水质。

3 高效混凝沉淀技术在实际中应用的研究

电厂原水取自淮安里运河, 运河中水流速较小, 运河上游两侧为工业区, 主要有造纸、印染、钢铁、化工合成产业, 各工厂污水经过处理后排入该运河, 排放的污水多数不能达到废水排放标准, 所以河水中有机物含量较高。实例设计规模为最高供水量为600 m3/h, 主要工艺流程如下:

本实例的运行水量为300~650m3/h, 针对一年四季不同水温水质的情况, 选取比较有代表性的运行情况进行分析, 沉淀池的出水浊度均小于3.0NTU, CODMn的去除率均能达到50%左右。本实例采用的高效混凝沉淀工艺技术, 净水处理系统先进方便而且实用, 使电厂的原水预处理实现自动化控制, 节省了人力。且系统自运行以来, 运行情况稳定, 处理效果好。即使在原水水质变化的情况下, 仍能保持较好的处理效果。同时也能充分发挥无机高分子混凝剂的优异混凝效能, 达到降低药量和节能目的。

总之, 水体污染日益加剧的今天, 人民的生活水平在不断提高, 对生产、生活用水水质标准的要求也越来越高, 有机物污染的给水处理已成为一项非常重要且迫切需要解决的课题。高效混凝沉淀工艺, 在挖掘常规工艺潜力的同时, 充分发挥水处理工艺的整体净化作用, 不仅能有效去除原水中的有机污染物, 而且能对消毒副产物前体物有一定的去除作用, 同时具有一定的经济合理性。为新建水厂和改造现有水厂的工艺选择、设计和运行提供数据。因此, 本研究具有一定的经济效益、社会效益和环境效益。

参考文献

[1]胡淳良, 张硕, 王国华, 刘明明, 王逸贤.高铁酸盐预氧化强化混凝技术处理微污染原水[J].中国给水排水, 2011 (17) .

[2]刘玉琛, 张金同, 李哲.水污染深度处理研究初探[J].黑龙江科技信息, 2007 (03) .

微污染原水 篇4

近些年来, 国家对于水资源的重视程度不断增加, 由此也出台了很多关乎水资源保护的法律法规, 但是水污染问题并未得到有效的解决。自改革开放以来, 我国工农业生产得到了极大的发展, 致使水资源污染现象大量存在。现阶段我国水资源污染现象十分严重, 大量的江河等水资源受到了极为严重的污染, 水污染已经从环境生态污染发展到对人们饮用水的污染, 直接对人体造成了不同程度的损伤。我们必须清楚这样一个问题:虽然对水资源进行保护是很有必要的, 但是仅仅从源头对水资源进行保护是远远不够的, 做好水污染的治理工作也能在很大程度上缓解我国水资源不足的现状, 促进我国经济的可持续发展。其实, 我国水资源的匮乏, 更大程度上是由水质性缺水所引起的, 可见我国水污染问题十分严重。全国各大净水厂纷纷进行工艺改造, 通过技术的进步以及机器设备的改进, 不断提高治理水污染的能力和水平。

1 论净水厂工艺改造的必要性

从我国水污染问题的现状出发, 谈谈我国众多净水厂进行工艺改造的必要性。工农业污水以及居民生活废水是我国水资源的两大主要污染源, 由于这些污水中含有大量的污染物, 对地下水资源的污染也正在不断加剧, 导致地下水源颜色发生变化甚至散发出异味, 已经很难满足居民以及工业生产正常的用水需求[1]。而我国很多的水厂采用引用地下水的方法, 这些地下水的质量根本得不到有效的保障。这类水中的有机物浓度高, 虽然水厂会对这些地下水进行初期的常规工艺加工, 但是这简单的加工根本无法祛除水中的有害物质, 这是由于净水厂的常规工艺不够精湛, 导致水的浑浊度以及水的味道都无法得到有效的控制。这一类水一旦被居民饮用, 其身体健康状况一定会受到很大的威胁, 长期饮用可能会致癌。然而这种情况在我国十分普遍, 拥有先进净水设备的净水厂毕竟只是少数。

2 净水厂的工艺改造对原水污染的治理方法

2.1 注重做好预处理工作

纵观我国各大净水厂, 大多净水厂在对水资源进行净化时只是简单的常规工艺加工, 忽视了预处理工作。其实, 要想保证水质就必须要有水资源的预处理工作。比如说, 我们可以通过一些物理方法或化学方法对水中的污染物进行去除, 以方便后期常规工艺加工, 使得水资源的质量在更大的程度上得到有效保障。其实所谓的预处理就是为后面的深度处理打好基础, 正是因为这是基础, 所以才显得很有必要。因此全国的各大净水厂在进行工艺改造的过程中, 千万不能忽视了污水的预处理工作, 通过预处理加强对于原水污染的治理。

2.2 做好沉淀、澄清工作

沉淀和澄清是处理污水必不可少的一个过程, 很多的生活污水中都含有大量的砂石以及固体废气物, 净水厂在对这样的污水进行处理之前, 要做好沉淀和澄清工作。当然这一工作的开展, 前提是要在对原有的污水处理工艺进行分析的基础上才能实施, 不同的水质所要求的沉淀和澄清工艺也是有所不同的。在污水处理厂或净水厂设置斜板等工具, 此外做好设备改进工具, 一些原有的设备已经很难满足污水沉淀的需求, 需要采购一些先进的污水处理设备, 增强吸附泥沙的能力, 从而保障水资源的洁净程度。这里所说的沉淀澄清工作, 实际上包括水资源的过滤工作, 一些大的砂石垃圾可以通过沉淀的方式去除, 但是水中的细菌单单只靠沉淀或者是澄清的方式是很难去除的, 通过加强过滤, 去除或者是降解水中的有机物, 从而保障水质。

2.3 增加深度处理的工艺

前面我们说到, 在进行常规工艺处理之前, 最好有一定的预处理工作。那么在进行常规工艺处理后的深度处理工艺是否也和预处理一样发挥着重要的作用呢, 答案当然是肯定的。基本的常规工艺也会有很多不能出去的物质, 通过增加深度处理的工艺去除前期没有去除的污染物, 进一步地保障水资源的质量[2]。常见的深度处理技术有一下几种, 分别为生物活性炭法、活性炭吸附法以及臭氧-活性炭连用等。我国的净水厂不妨学习和引用深度处理技术, 保障水质。

2.4 做好安全消毒工作, 创新消毒技术

水资源的消毒也是污水处理必不可少的一步, 特别是随着人们生活水平的提高, 人们对水资源的质量要求越来越高。我国不断尝试和创新消毒途径, 我国先后采用过液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒以及紫外线消毒等多种消毒途径, 但是由于我国经济发展水平有限, 很多消毒方法的成本过高, 使得我国的水资源消毒工作受到了很大的限制。各大净水厂要想提高水资源的质量, 就必须做好安全消毒工作, 创新消毒技术。跟国外的消毒技术相比, 我国的消毒措施仍然不够到位, 消毒手段也是较为落后, 在创新消毒技术的同时, 我们不妨向外国的污水处理厂学习, 学习他们先进的污水消毒技术[3]。一般来说, 欧洲的处理厂设备都很先进, 技术也很成熟, 我们可以向他们学习, 从而完善我们自身的工艺设备。

3 结束语

综上所述, 我们针对我国水资源净化过程中出现的问题, 探讨了净水厂的工艺改造对原水污染的治理办法。无论是从前期的预处理技术, 还是中期的常规工艺改造, 或者是后期的水资源的消毒工作, 我们都提出了一些治理的方法。虽然我国的很多净水厂都在不同的程度上存在着一些问题, 但是很多净水厂已经认识到这样的问题, 并处于工艺改造的过程中, 相信通过工艺的改造, 我国水资源的质量一定会在很大程度上得到提高和改进, 我国人民的饮水安全也会得到一定的保障。深度的处理工艺使得我国的污水处理工作开展得更为有效和顺利, 工艺技术的全面分析以及技术的全面改造, 在我国污水处理以及净水厂的改造升级方面一定能够发挥更加强有力的作用。

参考文献

[1]詹强.净水厂改造技术探讨[J].安徽建筑, 2014 (04) :211-212.

[2]姜立君, 张永强, 柏章明.超滤膜技术在我国城市净水厂中的应用现状[J].供水技术, 2014 (04) :3-7.