水处理技术创新能力(精选12篇)
水处理技术创新能力 篇1
水是非常宝贵、相对缺少的自然资源, 是我们社会发展、经济发展必须的、重要的物质资源。然而我们国家是非常严重的水资源短缺国家, 人均可用水资源量大约为世界人均可用水资源量的1/3左右。随着人口的快速增多、经济的迅猛发展、城市化进程的加快, 使得用水量和取水量不断增加, 水资源的开发程度急速增大, 水质污染的问题也越来越严重, 用水越来越紧张, 水资源的短缺和污染造成的水质危机已经成为制约我国经济和社会发展的主要瓶颈, 急待解决。
我国水资源浪费的现象比较严重, 用水设备的节水能力及水资源的有效利用率都比较低。就用水效率而言, 我国单位用水GDP远远低于发达国家的水平, 有很大的提高空间。在住宅生活用水方面, 常用的供水、用水设施的节水技术效果较差, 尤其是水质的过滤处理技术, 急待提高。
为了解决在现实和住宅生活中密切相关的用水问题, 需要使用各种先进的节水处理技术及高端的水处理设备。水处理技术通过各种物理、生物以及化学手段, 对水中的有害成分进行处理, 去除或者是改变其成分, 其中过滤是相对重要且应用最广的一项技术。现有的用水技术和设备基本上是从以下几方面考虑节水问题: (1) 在农业上, 应用滴灌、节水喷灌等灌溉方式。 (2) 在工业生产中, 提高重复用水利用率, 创新和推广节水技术、工艺以及设备。 (3) 加强对污水的过滤处理, 增加不同用途的回用水。 (4) 雨水收集回用。
本文介绍一种自主研发的优质管道水过滤器, 均可以应用在以上四个方面的水系统中, 减少成本, 提高处理能力, 节水效果是明显的, 解决水质污染问题, 保护生态环境, 提高生活质量, 对解决水资源短缺的现状也有很大的作用。
优质管道水过滤器内部构造如图所示, 包括管道1, 管道的两端分别为进水段11和出水段12, 水流方向如图箭头所示自左向右, 管道水过滤器中间处的下端连通一向下开口的弯折段13, 弯折段13的下端连接一个可以方便拆卸清理斗2, 清理斗与弯折段的连接处设有密封橡胶硅片8, 处于弯折段上方的管道内设有一个竖置的转轴3, 转轴3上固接多个竖置的叶片4, 叶片上部的宽度大于下部的宽度。管道水过滤器的出水段12内设有多个钢丝网片, 起到加强过滤能力的作用, 过滤结构包括出水方向上依次设置的锥式网斗5和多个扁平形网丝片6, 扁平形网丝片6与出水段12的内壁连接成一体;锥式网斗上端与出水段12的内壁紧密连接, 下端与出水段12的内壁留有间隙9;转轴3、叶片4、锥式网斗5和扁平形网丝片6均可拆卸连接在过滤器内。管道水过滤器的出水段11与弯折段13的连接处为一向弯折段下方倾斜的斜管, 过滤结构设置在该处斜管上。处于管道水过滤器出水侧的出水段13内设有挡板7, 挡板的高度不高于管道水过滤器出水段的内径。待处理的水从进水段11流入时, 水流以一定的速度冲激到叶片4上, 带动其旋转, 同时形成水流漩涡, 致使质量相对比水更重的杂质等向下掉入清理斗2内, 同时促使处于上层的水流继续前进, 进入塑料锥式网斗5, 再次形成过滤, 一些杂质沉积在锥式网斗上, 接着水流通过多片不锈钢扁平形网丝片6进行再次过滤, 处于过滤结构下游的挡板7阻止水流后形成一定的逆向回流, 促使扁平形网丝片6滤下的杂质等垃圾沿着处于锥体网斗下端斜坡上的间隙9为过道流入到清理斗2, 另外由于旋转叶片4形成的漩涡, 促使这扁平形网丝片6的垃圾更容易流入到清理斗2内。
为方便连接以及维修操作简单, 本优质过滤器的管道1两端设有能与外管道相连的法兰14, 法兰外侧的外管道上设有阀门15, 当然管道两端也可设螺纹, 以方便连接在待处理水的管道上, 正常进行水处理时, 阀门15开启, 过滤器工作, 对水进行处理, 当需要对清理斗及过滤网进行清洗时, 关闭阀门15, 可以将清理斗、锥形网斗、不锈钢扁平型网丝片拆卸下来进行清洗, 也可以及时清洗管道过滤器的内部管壁。
该优质管道水过滤器结构功能设计紧凑, 旋转叶片、塑料材质锥形网斗、不锈钢扁平型网丝组成三层过滤结构, 过滤效果好, 出水水质稳定, 处理期间系统可以不间断工作, 运行费用低, 应用范围非常广泛, 在雨水收集、中水处理中, 可以将系统中的杂质过滤掉, 处理成再生水供缺水地区使用。也可以应用在农业领域, 应用到滴灌等各种技术上, 减少旱灾给农业带来的损失, 保证农作物在水源短缺的情况下也能得到高产, 可以使水源得到充分的利用, 节约用水。还可以应用在污水处理系统中, 应用本优质管道水过滤器, 有利于保证下水道、河道的水流畅通, 减少污水排放的杂质浓度, 减轻对河流的污染, 保护水资源。
随着工业化、城市化的发展以及产业结构的调整, 我国的年用水量逐渐增加, 用水总量高居世界第二位。水资源日益短缺, 中国一直被公认为是一个水资源匮乏的国家, 这些都引起了我们科研工作者的重视, 因此开发了优质管道过滤器, 该过滤器在各个水处理领域的应用, 可以改善水资源短缺的现状, 为水处理带来更多的方便和经济效益。
参考文献
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水处理技术创新能力 篇2
微波水处理技术介绍在11月10日杭州召开的“全国城镇排水管网及污水处理厂技术、改造、运营高级研讨会”上,中国城镇供排水协会副会长聂梅生做了题目为“重新认识水处理技术发展”的精彩发言。其言语间对新的水处理技术的期待溢于言表。纵观水务市场发展近20年来,除了传统的生物法处理工艺外,还没有其他工艺能够以更低的运营成本及投资额在城市污水处理中得到大规模的应用。不过最近几年,由我国自主研发的,并已在多种工业废水实际处理工程中成功应用,相同处理规模但占地面积仅为传统工艺1/6的微波水处理工艺,已经开始准备进军城镇水务市场。
1、目前传统工艺存在的问题目前国内已建的城市生活污水处理厂,无论处理规模大小,绝大多数都在使用传统生物处理工艺:A2O、SBR、氧化沟或者这些生物工艺的改良工艺。虽然目前传统工艺基本上能够满足国家相关排放标准的要求,但笔者认为随着水务市场的竞争激烈化和土地资源的紧缺化,传统工艺过大的占地面积、过长的施工建设期、臃肿的运营机构、过高的投资额及对水质水量波动较差的适应性,已使其日益远离我国尽快改善水环境的要求。
2、微波水处理技术简介图2.1 微波水处理工艺流程图 微波水处理工艺流程如图2.1所示,经过简单的预处理后,城市生活污水中的有机物在敏化剂与微波的共同作用下,发生剧烈催化、物化反应,转化成不可溶物质或气体从水中分离出来。水中的有机污染物分子链在微波催化的作用下断开,被分解为小分子并与敏化剂结合生成速沉絮体被去除;金属离子直接与敏化剂结合生成速沉絮体沉淀;氨氮转化为氨气逸出,浓度超出标准时,可用后续的吸收装置吸收去除;水中磷转化为不可溶磷酸盐沉淀去除。
3、微波水处理工艺的优势与传统工艺相比,微波水处理工艺的主要特点如下:(1)投资额低:由于涉及商业机密,不便过多透露信息。但是可以肯定的是,无论传统工艺以怎样低的投资额报价竞标任何规模的城市生活污水处理厂,微波工艺都可以报出比传统工艺至少低10%的价格。(2)建设工期短:由于该工艺目前已经完全设备化,新建污水厂基本不需要土建动工,只需要盖一个能够遮雨的棚子即可,微波处理设备即装即用,6万吨的污水处理厂2-3个月即可安装试运行完毕,基本没有施工风险。能够满足应届政府各部门对水污染治理效果立竿见影的期望。(3)运行成本低:微波处理工艺的吨水运营成本在0.5-0.65元/吨的范围内。该成本为运营成本,包括:电费、药剂费、人工费、污泥处置费、设备年维修及大修费、固定资产折旧。后文将以6万吨的城市生活污水处理厂的实例来具体说明其运营成本明细。(4)运营人员少:微波法处理系统操作简单,所需操作人员较少。6万吨的污水处理厂工艺流程需管理人员2名,化验员2名,操作人员8名,维修人员5名,共需工作人员17名。笔者认为单就这一点就值得将该工艺大范围推广应用,将劳动者的双手解放出来,才符合技术革新和产业革命真正的本质。
(5)占地面积小:2400m3/d城市生活污水的处理工程,用传统方法需占地约2000 m2;如果使用微波工艺,占地面积不到300m2,其中微波水处理设备占地仅64 m2;大约是传统工艺占地面积的1/6。(6)抗冲击能力强:微波水处理工艺受进水质、水量变化的影响不大,只需调整工艺参数即可;目前城市生活污水处理厂日常运营时遇到的水质超标、水量超额时不能正常运行的风险将不再成为问题。(7)固液分离快:该工艺特有的敏化剂,能够使微波反应后生成的大量絮体迅速沉淀并与水分离。所以该工艺后续处理的停留时间也较短,沉淀构筑物占地面积相应较小。
4、案例说明以6万吨的城市生活污水处理厂为例,通过具体数据来说明该工艺的优势:(1)进水水质西部某省会城市生活污水厂进水水质如表5.1所示,要求达到国家一级B的出水标准。不夸张的说,该城市生活污水进水水质对于目前的生物法传统工艺而言,在政府规定的污水处理费0.78元/吨的前提下,还能够稳定的获得相当的利润空间,难度是比较大的。而对微波工艺而言,则算不上什么问题。表5.1:进出水水质指标项目 CODcr BOD5 SS NH3-N P 进水水质/(mg/l)560 275 265 6.0~9.0 11.3(2)运行成本微波工艺总投资额属于商业机密,不方便透露,折旧项由于也涉及到总投资额,故
在下表中也没有列出,由读者自己推算。运营成本组成如表5.2所示,出于保密起见,表5.2中的成本明细仅提供最后总运行成本的大概参考数值,且该运营成本仍有很大幅度的压缩空间。表5.2:吨水运营成本项目电费药剂费人工成本污泥处理费大修及日常修理费合计 0.45元/M3(3)占地面积6万吨污水处理厂总占地面积50 x 60平方米左右
6、进军水务市场的遇到的阻力正如该项技术的专利持有人,北京润泽东方环保工程有限公司董事长—孙宪彬所言,如果该工艺能够在全国范围内得到广泛的应用,则是一场水务界的盛宴,称的上是21世纪水业的技术革命。但是该项革新除了能带来技术上的进步,国家自然环境的快速改善,土地资源的节约外,也给目前水务市场看似稳定的格局带来一定的震荡,同时将面对来自外界的重重压力。(1)来自设计院的压力当城市污水处理厂甚至城市给水厂的建设模式由工程化向设备化转化时,以市政水处理设计为主要业务的各大国有设计院的收入恐怕要大打折扣了。目前仅能由具有市政公用事业甲级设计资质才能承接设计的城市给、污水处理工程,将来任何能做设备系统集成的环保公司都可参与其中。但是由于目前方案、可研甚至标书的评审工作都是由各大设计院的老专家把关,其对新生技术的接受程度,将很大程度上影响该技术的推广进程。(2)招标制度的障碍就BOT新建项目而言,目前大多数的水务项目招标文件评分细则中,明确规定投资额报价仅占60分、工程经验和业绩占20分、投资人财务能力占10分。(在资格预审文件中投资人的财务能力+业绩经验项分值占90分)仅此而言,拥有微波水处理工艺的环保公司如果不依靠实力稍强的水务公司,即使报价在低也很难胜出,或者说根本没有进入城镇水务市场的机会。(3)知识产权保护如果采取联合体的方式进行投标,微波公司是以设备供应商的身份出现,还是也参与日后的水厂运营,如果参与运营怎样分配利润,并且在我国目前知识产权保护体系并不完善的情况下,双方合作后期怎样保证专利持有人的利益,都是尚需仔细研究的问题。
7、微波水处理工艺的工程实例多数业内人士可能还不了解该项技术的应用情况,对该技术的实际应用还抱有怀疑态度。其实该工艺在2000年就已经走出了实验室,至今已成功应用在多项实际工业及生活污水处理工程之中。北京润泽东方环保工程有限公司详细的工程业绩如表7.1所示。表7.1 微波水处理工艺—工程业绩(润泽东方)序号项目单位时间处理量处理类型 1 兰州石化集团 2001.1 2000T/d(一期)生活水回用处理工程 2005.2 10000T/d(二期)生活污水处理工程 2 北京和田宽食品有限公司 2003.7 6000T/d(一期)食品污水处理工程 2003.8 4000T/d(二期)3 内蒙古发电有限公司 2002.10 2000T/d(一期)回用水处理工程 2004.3 10000T/d(二期)4 山东德州纸业有限公司 2003.9 2400T/d(一期)造纸污水处理工程 2004.4 15000T/d(二期)5 广东中山电镀有限公司 2004.12 2000T/d 电镀污水处理工程 6 厦门化纤有限股份公司 2006.5 500T/d 化纤污水处理工程 7 高碑店城市污水处理厂 2006.8 500T/d 城市污水处理工程 8 海口螺旋藻生物有限公司 2007.1 1000T/d 化工污水处理工程 9 Hyderabad pharma Infrastrncture a technologies Ltd(印度市政府工业污水处理项目)2007.3 100T/d 工业污水处理工程 10 台湾新竹宝山水库 2007.4 150000T/d 水库水处理工程 11 大兴生活污水工程 2001.6 2000T/d 生活污水处理工程 12 厦门迈克制药工程 2006.3 2000T/d 制药污水处理工程 13 广东江门彩艳工程 2005.3 3000T/d 印染污水处理工程 14 广东黄埔电镀水工程 2005.3 5000T/d 电镀污水处理工程 15 河南三金公司工程 2007.3 2000T/d 食品污水处理工程 16 河南高速公路工程 2007.7 3000T/d 生活污水处理工程 17 北京鹤望兰工程 2004.2 100T/d 造纸污水处理工程 18 上海曹桥镇工程 2005.8 2000T/d 河道水处理工程 19 广西淀粉工程 2005.6 2000T/d 食品水处理工程 20 泰安电镀厂工程 2007.1 100T/d 电镀污水处理工程 21 山西临汾工程 2006.5 3000T/d 印染污水处理工程 22 大连工业生活用水工程 2007.6 10000T/d 工业、生活水混合水处理工程
8、期待与展望一项新的技术从诞生到被公众接受再到被广泛的应用,必然要经历曲折的过程,微
工业锅炉水处理技术 篇3
关键词:杂质;水的净化;软水剂
中图分类号:TK223.5文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)14-0028-01
锅炉用水的处理在很多单位的使用还属于薄弱环节。有相当一部分使用单位的锅炉水处理存在技术缺陷或技术空间,给锅炉的安全生产带来很大隐患。其原因主要有两个方面:一是对锅炉水处理重要性的认识不足;二是缺乏这方面的知识和技能。文章从二个方面进行论述锅炉水处理技术。
1概 述
1.1天然水中的杂质
天然水中,无论是地表水还是地下水,都含有各种各样的杂质。水中杂质大体可分为固态杂质、液态杂质和气态杂质三类。
1.2水中杂质对锅炉的危害
①浪费燃料。水垢的导热性很差,结垢后会使受热面传热情况恶化,增高排烟温度,降低锅炉热效率,浪费燃料。②影响运行安全。有水垢时,钢板的热量受水垢的阻挡,很难传递给炉水,要使炉水达到同样的温度,钢板的温度要上升几倍至十几倍。钢板温度急剧升高,导致强度显著下降,造成钢板受热变形、鼓包、裂缝,甚至破裂,严重威胁锅炉的运行安全。{3}影响水循环。锅炉内结生水垢后,管内水通过的截面积减小,增加了循环的流动阻力,造成锅炉出力不足、蒸发量下降。④缩短锅炉寿命。水垢附在锅炉受热面上,特别是附着在锅炉管内,很难清除。为了除垢,经常采用机械方法与化学法除垢,会使受热面受到损伤,缩短锅炉的使用寿命。
2水的净化
来自各种水源的水中,都会含有一定浓度的杂质。特别是地表水,由于受天气及地理环境和人为因素等影响,水质则更差。为了达到国家规定的水质标准,锅炉用水在使用前必须进行净化处理。净化处理主要是处理水中的悬浮物和胶体物质。净化处理的方法主要有沉淀澄清、过滤和凝聚三种。根据原水所含杂质的多少和用水设备对水质的要求,几种净化方法可以单独使用,也可以组合使用。
①沉淀法。悬浮物依靠重力而从水中分离出来的过程叫做沉淀。沉淀的速度与悬浮物颗粒的直径、密度及水温有关系。颗粒大、密度大、水温高,悬浮物沉淀就快。这种方法可使用混浊的水得到初步澄清。②凝聚法。固体颗粒粒径小于0.1 mm,或含有带电荷的粘土颗粒和微生物,它们能够稳定地存在于水中。加上这些粒子本身的热运动性等,沉淀对它们不起作用。对于这类杂质,只有用投加混凝剂的方法,通过改变原有颗粒的大小、形状和密度,使原来细小的颗粒凝结成较大的颗粒,再通过沉淀加以去除。这种方法叫做凝聚法。凝聚法不但可以除去水中的悬浮物,还可以清除胶体物。因为凝聚剂在水中带正电荷,而胶体颗粒一般带负电荷,异性电荷互相吸引而形成重度较大的絮胶体,所以加快了沉淀速度,使水澄清而达到净化之目的。常用的混凝剂有硫酸铝、明矾等。③过滤法。过滤是让水通过有孔隙的滤料层,使水中的悬浮物阻滞在过滤层的孔隙中。过滤时,滤料层的作用主要不是筛除而是吸附。因此对滤料层的选择至关重要,尤其是滤料的大小和均匀度要合适。颗粒太大易使悬浮物顺利通过,达不到过滤目的;颗粒太小会使阻力增大,过滤缓慢;不均匀则会使微小颗粒在逆流后聚集在过滤层表面,影响过滤效果。常用的滤料无有烟煤、石英砂、木炭等。
使用沉淀法的净化水设备有人斜板池、斜管沉淀池、平流式沉淀池;使用凝聚法的净化水设备有把混凝阶段、形成絮状的反应阶段和沉淀降阶段综合成一个整体的澄清器;使用过滤法的净化水设备有带滤料层的过滤池、无阀重力滤池等。
3软水剂及用量
软水剂又称为防垢剂、沉淀剂。它是由磷酸三钠、氢氧化钠、碳酸钠和栲胶组成的。可以补充某些单一药物的不足.一般在没有水冷壁的低压小型锅炉上应用效果较好。它与以成1/3ysqi\OPO4M泥巴到过滤目的;颗粒太小会锅炉给水中的硬度盐作用,生成松散的泥渣沉淀下来,用排污的方法除去。每吨给水的用药量可根据给水的总硬度参照表1选用。采用此法后,必须加强锅炉排污,及时除去泥渣。
参考文献:
水处理技术及水处理装备发展分析 篇4
1 水处理技术的发展
当下, 就水资源来说, 我国已有大部分城市都处于缺水状态, 而我国七大水系中, 几乎一半的河段都被严重污染。而水污染日益加重, 直接对工业生产造成严重的影响, 比如, 工业产品的质量、工业设备不断被腐蚀, 造成了严重的经济损失。面对这种情况, 污水净化问题已成为社会大众关注的焦点问题, 各种水处理技术纷纷应用到其中。因此, 本文作者对此予以了分析。
(1) 常规处理、深度处理。在污水处理中, 常规处理仍然是经常采用的方法, 是以“混凝+沉淀+过滤+消毒”为主的处理方法, 属于传统型的水处理方法。随着时代不断演变, 常规处理方法已存在一些弊端, 需要对它进行优化。在优化的过程中, 要以不同水质要求为基点, 把对应的预处理技术、深度处理技术应用到其中, 完善常规水处理方法。对于深度处理来说, 在发达国家中, 臭氧—活性炭附吸等处理技术的应用范围不断扩大。而对于我国来说, 各种深度水处理技术还处于应用研究阶段。
(2) 药剂处理、膜处理。就水处理技术来说, 药剂处理已成为谈论的重点。但在药剂处理方面, 我国并不具备对应的技术条件、经济条件。很多水厂仍然在使用液氯来进行消毒。随着发大国家高效、低毒水处理药剂的研制, 在处理工业用水的过程中, 我国已经开始向“无毒、无公害”方面靠近, 不断朝着易生物降解药剂方面发展, 实现复合型多功能药剂处理。此外, 随着科技日益发展, 膜技术已逐渐应用到水处理中, 取代了传统型的水处理技术, 发挥着至关重要的作用。对于膜处理来说, 是以特定膜的透过性能为媒介, 以滤膜机械为基础, 对水中的离子、分子、杂质进行筛分。
(3) 高效利用技术。为了有效解决水资源短缺问题, 需要从水处理的实际情况出发, 不断优化水处理技术, 比如, 水资源循环利用技术、废水回收利用技术。以此, 来提高水资源的利用率, 缓解日益加重的水危机。同时, 能够在满足可持续发展要求的前提下, 保护生态环境, 实现对应的生态效益。
(4) 水质工程学科的创建。就水处理来说, 一系列相关因素严重制约着水处理技术水平的提高。针对这方面, 需要创建对应的水质工程学科, 融入水、水质处理的理论概念。并以该学科为基础, 进行一系列深入研究, 解决水质处理问题, 为完善水处理技术提供有力的支撑力量, 使我国的水工业发生质的转变。
2 水处理装备的发展
(1) 新型过滤器结构的推出。随着各种水处理技术应运而生, 水处理装备也得到更新。以水过滤器结构来说, 各种新型过滤器应用到其中。比如, 以GR系列高效能过滤器为例, 它是徐州电力勘察设计院研制的。该过滤器具有很多优点, 比如, 结构简单、易于操作。比如, 以LLY型高效过滤器为例, 和传统型过滤器相比, 滤速、载污容量都得到了极大地提高。同时, 还具有一些其它方面的功能, 比如, 具有很好的除污、除Fe等效果。更为重要的是, 对那些严重污染的水质也能起到很好的净化效果。
(2) 新型脱气装置、多功能设备的发展。对于脱气装置来说, 能够有效地脱除水中的有害气体。该装置也是水处理系统的核心部分, 远远优于常规类型的水处理装置, 比如, 二氧化碳器具。在新型脱气装置研制过程中, 出现了一系列的冷法除氧器、热力除氧器, 比如, 组合形式的过滤除氧器、水膜形式的除氧器。就强力脱二氧化碳装置来说, 它是在充分利用旋流器原理的基础上, 分离气液, 具有很好的净化效果。此外, 多功能设备也逐渐应用到水处理中, 能够简化水处理装备的系统结构、简化操作流程。以LD系列的多功能离子交换器为例, 它具有多样化的功能, 比如, 能够有效降低水中的含盐量。对于这种离子交换器来说, 它比较适合处理那些硬度、碱度较高的水源水质。同时, 它在工业锅炉水处理方面的应用较多, 能够有效改善锅炉的水气质量, 减少污垢的排放量。
(3) 需要不断推广反渗透水处理技术。简单来说, 反渗透技术属于膜法水处理技术, 主要是对压力差的充分应用。它能够有效去除水中的各种杂质。同时, 高效、零污染、节能是其显著特征。首先, 在水处理中, 反渗透技术的应用能够实现自动化、连续化操作, 减轻操作人员的复杂, 提高工作效率。分渗透技术可以减少化学药品的使用量, 降低对环境的污染程度。其次, 在技术可行性方面, 在60年代中期, 我国就已经开始研制反渗透技术。随后, 各个地区还建立了一些专门的水处理公司, 比如, 专门从事反渗透系统设计, 各种反渗透水处理装置不断出现。最后, 在价格方面, 分渗透技术的不断改进, 价格也不断下降, 具有一定的经济性。表1为二级化学除盐系统、反渗透离子交换系统成本。
3 结语
总而言之, 就水处理技术、水处理装备发展来说, 还需要进一步完善, 但终将会走上长远的发展道路。以反渗透水处理技术来说, 会逐渐向物理法水处理方面发展, 使化学处理法、物理处理法相融合, 比如, 连续除离子技术。随着水处理技术、水处理装备日益完善, 淡水资源危机也会有所缓解, 极大地提高水质, 不断提高工业生产的经济效益。
参考文献
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水处理技术工作总结 篇5
一、职业道德方面热爱自己的本职工作,工作态度端正,认真负责,能够正确认真的对待每一项工作。
工作投入,有效利用工作时间,坚守岗位,并严格要求自身遵守劳动纪律和各项规章制度。认真,按时,高效率地完成了领导下达的各项任务。同时还积极配合其他同事做好工作,并在其他同事有事时能够顶岗。
二、专业知识“水处理”就是通过物理的、化学的手段,去除水中一些对生产、生活不需要的有害物质的过程。
是为了适用于特定的用途而对水进行的`沉降、过滤、混凝、絮凝,以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。由于社会生产、生活与水密切相关。因此,水处理领域涉及的应用范围十分广泛,构成了一个庞大的产业应用。常说的水处理包括:污水处理和饮用水处理两种,有些地方还把污水处理在分为两种,即污水处理和中水回用两种。经常用到的水处理药剂有:聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝,聚丙烯酰胺,活性炭及各种滤料等。水处理工作的好坏可以通过水质标准衡量。
三、工作岗位和工作能力方面我的工作岗位是一名水处理工、一个把握水质的重要岗位。
我深知我的重要性,所以我本着“把工作做得更好”的目标,扎扎实实干好本职工作,作为水处理工,不但要掌握专业的水处理知识,还需要认真仔细,才能发现问题,找出问题,解决问题。在日常工作中,我需要:
1、服从领导分配,按时上下班,不迟到,不早退,不脱岗。
2、严格按公司制订的操作规程进行操作。
3、当班人员要认真填写《运行记录表》、《巡回检查记录表》、《设备事故登记表》等规定记录。4、坚持每班每两次汇报形式,及时监控水量、水质,发现问题即使处理。
5、注意安全生产、文明生产,保持值班室整洁。发现设备有故障,应及时停机,不准使设备带病工作。常见故障,应切断电源之后做好充分准备方能检修。重大设备故障,首先应停机,请专业人员检修,不准私自检修。
6、凡重大设备安全事故或人身伤害事故应及时上报,如实登记,不得隐瞒。
7、应严格遵守公司各项方针政策或制度,时时注意维护集体形象。
我将进一步发扬优点,改进不足,全力做好本职工作。要保持良好的精神状态,发扬吃苦耐劳、知难而进、精益求精、严谨细致、积极进取、“敢打敢上”的拼搏精神。理清工作思路,提高办事效率,加强自身的综合素质修养的培养。从工作的实干中不断丰富自己所学才能,使自己的综合业务能力得到锻炼和提高。
水处理技术工作总结
目前国内外含硫废水处理工艺主要有:
①曝气法。曝气法就是使废水与空气保持良好接触,用空气氧化硫化物以达到降硫的目的;
②氧化法。将低价硫氧化或将高价硫还原来达到去除硫化物的目的;
③加氯法。当废水中含有较高浓度的硫化物时,采用加氯法可有效去除油田污水中的硫化物;
④中和法。当油田废水中含硫量较少时,多用中和法去除废水中的硫,采用此法处理含硫低的污水既经济又高效;
⑤沉淀法。含硫废水中硫化物主要以二价硫存在时,用沉淀法可达到很好的去除效果;
⑥汽提法。利用水蒸气在汽提塔中将废水中的硫化氢、氨气、挥发酚等可挥发组份进行分离,目前主要用于石油炼制废水的预处理;
⑦电化学氧化法。目前国内处于研究阶段,还没有工程应用的实例;
⑧超临界水氧化法。SCWO法具有不使用催化剂,在均相下反应速度快、氧化分解彻底、处理效率高和过程封闭性好等特点;
⑨树脂法。废水中的硫化氢可以用氧化还原树脂处理,并过滤回收元素硫。该方法仅适用于水量少,废水中污染物浓度低的情况。主要采用以化学混凝为基础复合深度达标处理技术对含硫废水进行室内工艺研究。
采用氧化法和汽提法处理含硫废水,硫去除率大于90。在采用强氧化剂条件下,如使用臭氧、氯气、高锰酸钾等强氧化剂工艺,氧化法反应效率很高。国内采用碱吸收法处理含硫废水时多用氢氧化钠作为吸收剂,国外则有采用稀碳酸钠作吸收剂的处理报道。沉淀法处理效果直观,在使用中需投加铁盐,以生成沉淀物而去除。
炼油、石化、制药、燃料、制革等行业在生产过程中都会产生大量的含硫废水。
膜处理技术在水处理中的应用 篇6
摘要:在社会工业不断发展的同时,我国的水污染现象也是日益严重,特别是人们越来越关注到饮用水的水质问题。
关键词:膜处理;给水;废水;水质指标
前言:膜处理主要是在某种推动力的作用下,利用特定膜的透过性分离水中的离子、分子、杂质的新技术。膜工艺主要应用于水的除盐、物料分离以及一些特殊领域。下面主要对水处理中的膜处理技术应用进行简要的分析探讨。
一、膜技术的概述
过去膜处理技术在净水处理领域主要应用于工业上纯水、超纯水的制取,膜技术能够解决传统工艺中很难处理的问题,但是随着膜工艺的发展,凭着膜工艺的低成本、运行管理也比较简单的优势,已逐步被运用到生活饮用水的领域,尤其是在国外已建成了很大规模的生活饮用水处理系统。膜技术指的主要是将选择性的多孔薄膜作为分离的介质,让分离出的溶液依靠某种推力穿过膜,低分子的溶质通过膜,而截留大分子的溶质,以此分离出溶液里分子量不相同的物质,进而实现分离、纯化、浓缩的目标。当前,膜技术被大家公认为是最具发展潜力的科学技术之一。近年以来,相关的膜电势、扩散定理、膜渗析以及渗透压原理等理论的研究与分析为膜技术的发展奠定了非常坚实的基础,而科学技术的迅速发展更是促进了膜技术的实际应用。随着膜技术的日渐成熟,其应用范围也更为广泛,生物、环境、化工、生物、食品等许多行业都有膜技术的运用。
二、膜技术的分类
1、反渗透膜技术:反渗透过程,顾名思义就是指渗透过程的反过程,其推动力是压力差,也就是经过在待分离液一旁加入高于渗透压的压力,以便使原液里的溶剂被挤压到半透膜的另外一侧。该项技术的主要特点包括膜选择性高、操作简便、不污染、易维修、结构紧凑、无相变、能耗低等。
2、微滤膜技术:微滤膜将静压差作为推动力,通过筛网状的过滤介质膜进行筛分、分离。微滤膜是一种多孔的、表面均匀的薄膜,其特点包括过滤的精度高、过滤的速度快、膜孔径均一、吸附量少、无介质脱落等等,广泛地应用于去除细菌或微粒、食品及制药行业中进行除菌与净化、去除半导体行业中超纯水支配过程的颗粒、生物技术发酵液中制品的浓缩和分离等。
3、超滤膜技术:这是一种将压差作为驱动力,通过超滤膜高精度的截留性能分离固液或者对不同分子量的物质进行分级的膜技术。其主要的技术特点包括:可以同时对大分子或者胶体物质进行浓缩与分离。此项技术同反渗透相比较,其具有能耗低、操作压力低、设备投资与运行费用低、无相变、膜选择性高等优点,因此该技术广泛应用于生物技术、工业废水处理、食品、医药以及超纯水制备等各个领域。
4、渗透蒸发膜技术:渗透蒸发,是一种由压力驱动进行膜分离的过程,它主要利用液体内两种组分在膜里的扩散系数和溶解度间的差别,经过渗透和蒸发,实现分离的过程,该技术的设备投资与运行费用是相对较低的。虽然近年对渗透蒸发技术的研发进展较快,但其单独应用的经济性并不高。
三、膜技术处理的特点分析
膜技术的特点是能提供稳定可靠的水质,占地少、运行操作完全自动化。在以压力为推动力的膜分离技术中,RO(逆渗透或者反渗透)运行压力高,能耗大,而且由于RO膜良好的截留性能,能将大多数无机离子(包括对人体有益的离子)从水中去除,长期应用这种水会影响人体健康,因此不宜作为饮用水厂的处理工艺。NF膜(纳滤膜)对总盐类的去除率在50%~70%左右,对二价离子如钙、镁的去除率特别高,在净水处理中适用于硬度和有机物高且浊度低的原水(进水要求几乎不含浊度),故仅适用于地下水处理。如用于地面水处理,则必须要有常规处理甚至UF-IIMF(超滤膜)作为预处理。UF和MF运行压力低,不仅适于处理地下水,也适于处理地面水。由于膜技术是一种绝对的物理过滤作用,因此可根据原水水质和被处理后的水质指标,将其广泛地应用于各种原水的处理。
(1)有机物含量低的地下水或地表水的澄清和消毒
(2)去除低浊度水中的有机物。
(3)轻微浊度水的色度去除。
(4)水的软化。
(5)严重有机污染水的去除。
根据原水中有机物的含量,可选择不同的膜,并根据需要在处理程序上做合理的组合。通过大量的实例可以看出膜技术适应各种水源的处理。对于常规工艺难以处理或处理效果不够满意的水源,用膜处理可以达到人们预想的水质效果。膜技术在净水处理中具有广阔的应用前景。就目前情况而言,膜处理工艺比较适合于小型水厂。调查显示当处理水量小于20000m3/d时,膜处理费用低于传统处理工艺[1]。
四、膜处理工艺系统的流程
五、膜技术在水处理中的应用
1、在给水处理方面的应用
在法国、美国等西方发达国家中,已经有越来越多的人在饮用运用膜技术所生产的饮用水了。尤其是对于淡水资源较为匮乏的地区,将处理后的污水、海水或者苦碱水作为直接性或間接性的饮用水源,已经成为有效拓展水资源供应量的重要方法之一,比如:巴黎于1993年在郊区就建成一个纳滤净水厂,使用经传统处理的地表水来出产饮用水,这些地表水由三级纳滤处理系统进行加工,能够有效地去除内含的杀虫剂与THAs前体[2]。而对于使用污水生产高质量饮用水的膜净水处理技术来说,当属美国丹佛市的膜技术水处理厂的成效最佳,该系统的反渗透装置具有去除有机污染物与总溶解性固体的重要作用。
2、在废水处理方面的应用
膜技术的研究与应用几乎能够涉及废水处理的每个领域,主要包括造纸、化工、食品或机械加工等领域的废水处理中。当前,随着污染的加剧与水资源的匮乏,公众对于水资源的再利用与深度处理的呼声不断增高,如何最有效地回收与利用现存的水资源已经成为我们需要重视的焦点问题,而废水作为一种水资源也日益受到公众的认可。同时,膜技术在处理废水方面的发展也要不断走向综合化、全面化,不断研发新型的膜技术过程,比如:渗透汽化、仿生膜以及生物膜等。以上这些工作不仅能够有效地回收与利用水资源,更能推进废水处理的不断实现深度化,具有非常重要的社会效益、环境效益以及经济效益。
3、在特殊领域水处理方面的应用
运用膜技术方法处理放射性废水,该项研究最终开始于20世纪的60年代初,其最先采用的是电渗析技术,现在又开发出了超滤与反渗透等新技术,这些技术在国内外许多工程中都有运用[3]。另外,膜技术方法在处理垃圾填埋的渗滤液、含锌废水等特殊地废水处理领域中也获得了有效地应用。
结束语
在社会经济不断发展的同时,人们对水资源的需求量也日益增大,对水质的要求也是越来越高。然而,在水资源日益匮乏的现在,将膜技术应用于水处理中就显得更为重要,以促使适应社会经济发展及人们的需求。
参考文献:
[1]张安辉;游海平;超滤膜技术在水处理领域中的应用及前景[J];化工进展;2010(2)
[2]赵文蓓;赵文蕾;膜分离技术在水处理中的应用与发展[J];黑龙江水利科技;2011(6)
水处理技术创新能力 篇7
1.1 常规处理
“混凝+沉淀+过滤+消毒”的处理方法在当前仍然可以继续使用并且延续, 这是一种常规的处理组合[1]。但在当前的使用过程中, 这种方法不能够拿来引用, 对于它的工艺组合要有一些相对的强化和优化, 最好还要根据不同的水质要求或水源条件, 加入一些预处理和深度处理的技术。
1.2 生物预处理技术
通过生物预处理技术, 能够把原水中的氨氮和可以部分降解的有机物完全去除。生物预处理技术相对于当前的水体污染状况和水体污染的趋势来说, 在很长一段时间内都可以作为去除氨氮的有效武器。但同时, 在它的实际应用方面我们也有必要进行广泛的研究, 尤其是处理含藻水时, 对于藻类爆发期的处理措施有必要进行更为深入的研究[2]。
1.3 深度处理
当前来说, 像臭氧氧化, 臭氧-活性炭吸附等运用于水净化的深度处理技术已经在很多发达国家得到了相当广泛的应用, 而中国还处在一个应用研究的阶段[3]。笔者相信, 随着技术的不断深入, 这项技术用不了多久也会在中国逐渐地被运用开来。
1.4 药剂处理
在水处理技术方面, THM3消毒杀菌已经在世界范围内引起了较为广泛的关注。但是就目前中国来说, 技术和经济条件都有所限制, 绝大多数的水厂还依然在用液氯消毒。在国外发达国家不断地开发出高效、低毒的杀毒药剂的同时, 中国也在逐渐向着这个大的方向靠拢, 随着时间的推进, 会逐渐限制、甚至淘汰掉对叶绿杀菌方式的运用[4]。在处理工业用水方面, 我们的药剂也将慢慢地从有毒、有公害向无毒、无公害的方向靠近, 而不易生物降解药剂也将向易生物降解药剂这边发展, 最终, 中国将从单一的水处理药剂发展到复合的多功能药剂处理。
1.5 膜处理
当前, 膜处理技术是代替传统水处理技术的最佳选择, 它被称之为21世纪水处理技术的关键技术。以压力梯度为驱动力, 通过特定膜的透过性能来使水中的离子、分子以及杂质进行滤膜机械的筛分, 这是膜处理技术的主要作用原理[4]。
1.6 高效利用技术
当前, 水资源已经出现了严重紧缺状况, 它要求水处理技术的水平必须有所提升。因此, 废水的回收利用技术, 水的循环利用技术都将得到迅速的发展。对于水的高度循环利用以及回用都会对水源起到非常大的节约作用。它可以缓解用水危机, 也可以满足可持续发展的要求和环境保护的要求, 还能够为水处理产业的发展和壮大起到一个推进的作用, 使水工业体系向着高度发达的地步迈进。
1.7 水质科学和水质工程学科
随着时代的不断进步, 我们最终还会创立水质科学以及水质工程学科等一系列的相关专业。现阶段所有的水处理技术水平和当前的经济条件制约了水处理的技术。所以在不久以后很可能会出现水资源短缺, 水污染恶化等状况。这对于中国的可持续发展将有一定的影响, 也会产生相应的水质危害作用。由此看来, 对于水质科学和水质工程学科的创建就显得尤为重要。该学科需要包含用水和水质处理等方面的概念和相关内容, 而且为满足水质要求, 对于所需要进行的各种水质处理问题的相关研究和相关解决都要有所涉及。这门学科的出现, 将标志着中国水工业进入一个新的高度, 为水工业奠定一个具有划时代意义的基础。
2 中国的水处理装备
2.1 中国水处理装备发展状况
在20世纪70年代中后期, 中国开始出现了水处理装备。由于当时的产品在标准化和系列化等方面的水平都很低, 所以定型的产品不多。20世纪90年代以后, 国家对水处理装备在技术方面进行了改造, 其制造水平和生产水平都有所提高。到如今, 水处理装备已经逐步实现了国产化[5]。
水处理是为了使水质满足特定环境及回用的用途, 通过物理、化学和生物手段, 对水质进行治理, 去除或增加水中某些对生产、生活及环境不需要或需要物质的全过程。
水处理设备是为了实现水处理工艺过程所必备的设备。水处理设备制造模式属于大规模定制生产模式, 类似行业包括造船、核电、电站、能源设施等各种定制装备制造业。目前大型跨国公司如GE、东芝、西门子、施耐德等均从事该业务, 而且全球高端产品市场基本被外资巨头垄断[6]。
2.2 中国水处理装备所存在的问题
中国的水处理装备与发达国家相比还存在着较大的差距[4], 主要表现在这几方面:
a) 生产与需求之间的矛盾比较尖锐, 国产的水处理设备远远还不能够满足中国的水处理需求;
b) 品种较少, 而且产品的结构相对来说比较落后, 开发能力不强;
c) 中国的水处理装备质量比较差, 技术水平不高, 并且产品创汇很不稳定;
d) 中国的水处理装备成套和工程承包的能力不强。
目前生产采用了每台设备项目制的管理模式。将每个生产订单作为一个项目, 为每个项目指派一组员工进行装配生产, 这组员工通常包括机长、焊工、电工、管道工、装配工、测试员等。但非标产品的生产停线和返工频繁, 人工工时超标严重, 平均超标35%以上;同时, 项目众多, 工程师人手有限, 工艺流程制定较粗糙, 指导性不强;由于缺乏标准化的指导文件和员工培训, 岗位分工不清, 管道工、焊工、电工经常因为项目赶工或停线而被调度为装配员, 人员生产效率不高, 只有60%左右, 品质难以保证。
2.3 中国水处理装备的更新
中国现有的污水装备有待更新。
a) 国家要鼓励用户使用国产品牌;
b) 要重点支持一些具有竞争实力的设备制造厂和工程承包公司;
c) 对于重点企业的改造力度要适当性地加大, 可以进行适当的贴息贷款;
d) 对于国产设备的技术开发和科技公关要给予大力的支持和鼓励;
e) 引进国外先进的技术, 加快中国水处理装备的发展速度。
3 结语
不断开发和掌握水处理技术及其相关的水处理装备对更好地解决水污染问题和水资源问题具有重要意义。水处理技术和水处理装备的发展和更新都经历了一个长远的阶段, 可以说水处理的装备在随着水处理的技术不断发展壮大着。希望从事水处理的相关工作人员都能够立足在自己的岗位上, 争取把工作做得更好, 为社会和人民创造出更大的价值。希望广大人民注意节约用水, 不要浪费。只有水处理工作人员和用水的大众相互配合, 才能保证我们的水源不出现严重的问题。
参考文献
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[5]曹秀芹, 陈珺, 唐臣, 等.超声处理后剩余污泥性质变化及分析[J].环境工程, 2005 (05) :91-92.
新型水处理技术 篇8
加拿大雷克海德大学材料和环境化学系副教授陈爱成 (音译) 将两种污水处理方法相结合, 在一端电极上喷涂光触媒, 另一端电极则涂上电催化剂, 从而创建了一个双重用途的电极。陈爱成对电极去除两种不同硝基酚的能力进行了测试。测试表明, 这个双重用途的电极在3个小时内去除了85%到90%的硝基酚。硝基酚是一种常用于制造药品、农药、杀菌剂和染料的化学物质, 在工业废水中普遍存在, 常规方法很难将其清除。
光催化和电化学氧化法在污水处理领域被广泛研究, 但其采用率并不高, 因为这两种方法的处理效果相对于其成本来说并不具备优势。在光催化法中, 紫外线辐射触发催化剂 (通常是二氧化钛) 推动材料中的电子达到一个高能状态。反过来, 留下自由正电荷空穴对污染物进行氧化。但是, 光触媒并不是很有效, 因为电子通常还会与空穴重新进行结合。电化学氧化法的原理是, 电流穿过水中的催化剂对污染物进行氧化。将两种方法结合在一起可提升该过程的效率, 因为这可阻止光触媒建立的电子和空穴进行再结合。
最经济和最常用的污水处理方法是利用细菌来分解污染物。但是, 生物处理法在废水中含有高浓度有机或有毒化合物时并不十分有效, 污水必须使用氯气等化学物质经过反复处理, 这样治理成本便大大增加了。
相关研究指出, 到2030年, 全世界范围内水资源的利用预计将增长40%, 和水相关的产业利润预计将从2007年的5000亿美元增长到2030年的1万亿美元。这种预期使得最近几年里对新的、更有效的水处理技术的开发兴趣日渐大增。随着对洁净水需求的不断增加, 水中难以清除的污染物越来越多, 研究人员正在努力寻找各种新的污水处理方法。陈爱成的水处理技术无疑是这种努力的成果之一, 其方法独特且具有很大潜力。
锅炉水处理技术综述 篇9
热力设备在使用中因水质不良造成受热面上的结垢和腐蚀, 对于蒸汽锅炉, 还要注意盐类的沉积。以上不利现象的形成是一个积累过程, 有时问题不易发现, 只有在炉管堵塞, 锅炉受热面发生鼓包、变形、泄露时, 导致锅炉经常修理, 甚至于报废锅炉。有时虽然采取了水处理措施, 但因方法选择不当, 也给用炉单位造成了一定的浪费。
2 腐蚀机理
热水锅炉的腐蚀机理, 是因为锅炉用钢板是由铁素体和渗碳体组成, 铁素体的电极电位低, 渗碳体的电极电位高, 同时, 钢板中还含有各种杂质, 当其表面与水接触时, 即构成无数个微电池, 产生电流引起化学腐蚀, 再则就是因为没有可靠的除氧措施, 水中的溶解氧在锅炉加温的同时相继析出, 附着在管壁及锅筒壁上形成氧去极化腐蚀。其电极处化学反应式如下:
阳极反应:Fe→Fe2++2e
阴极反应:O2+2H2O+4e→4OH-
总的电池反应:2Fe+O2+2H2O→2Fe (OH) 2
如果两极间的扩散作用强烈, 补水中又在不断有氧进入, 还会发生以下二次反应:4Fe (OH) 2+O2+2H2O→4Fe (OH) 3↓
3 水处理方式有炉内与炉外两大类
3.1 原水的预处理
它主要是除掉水中的悬浮杂质和胶体杂质。通常采用混凝、沉淀和过滤等方式。预处理水质的好坏对下一步炉外水处理有很大影响。这些杂质若进入交换器内, 使树脂层的阻力增大, 更容易吸附在树脂表面影响树脂的交换能力, 缩短树脂使用寿命。特别是使用江水, 悬浮物含量太高, 必须经过预处理。
3.2 炉外水处理
3.2.1 钠离子交换软化处理
它是用Na+置换水中Ca2+、Mg2+, 从而去除水中的硬度离子, 失效后再用食盐水进行再生。
运行反应为:2Na R+Ca2+→Ca R2+2Na+
再生反应为:2Na Cl+Ca R2→Ca Cl2+2Na R
(1) 单级钠离子交换系统, 通常用两台交换器, 一台运行, 一台备用, 此系统简单紧凑, 投资少, 基本上能保证连续不断的供水。
(2) 单级钠离子串联运行。此系统虽然较复杂, 但交换器内树脂的交换容量得到了完全利用, 并能降低盐耗, 它适合于硬度较高的原水。
(3) 双级钠离子交换系统。它虽然第二级盐耗较高, 但可利用再生二级交换器的废盐液去再生一级交换器, 而且二级交换器运行周期较长, 其总盐耗比单级钠离子交换还要低一些, 钠离子交换法适用于碱度较低的原水。
3.2.2 软化降碱联合处理
水中的碱度成分是HCO3-, 它在高温下发生分解和水解反应, 使水中游离OH-增加, 蒸汽中CO2浓度增加。
(1) 钠离子交换加酸系统 (通常加H2SO4) 。该系统设备简单, 占地面积小, 能降低锅炉排污率, 提高蒸汽品质, 但对碳钢防腐不利。其适用于原水碱度大, 特别是对有负硬度的水。
(2) 石灰-钠离子交换系统。。此系统先是石灰与游离CO2、Ca (HCO3) 2、Mg (HCO3) 2反应, 再用钠离子交换器进行软化处理, 既降低了碱度又降低了硬度。它适用于碳酸盐硬度比较高, 过剩碱度不是很高的原水。
(3) 氢-钠离子交换系统。它是一部分原水经强酸H型离子交换树脂, 另一部分原水经钠型离子交换树脂, 两部分水经离子交换反应混合在一起, 从而达到降碱和去除硬度的目的。
另外, 还有NH4--Na+离子交换和Cl--Na+离子交换, 这里不作讨论。
3.2.3 水的预脱盐
当原水中的溶解固形物含量过高或相对含盐量过高时, 可以用电渗析或反渗透法进行预脱盐, 再进行软化及除碱处理。
3.2.4 水的除氧
对于给水中的溶解氧含量超标时, 还要进行热力除氧, 铁屑除氧和亚硫酸钠除氧等。
3.3 炉内水处理
这种方法适用于任何压力和出力的锅炉。压力较高的锅炉是进行炉外水处理的同时, 辅以炉内处理;对于压力较低的锅炉可直接采用炉内水处理而不用炉外处理。常用药剂:
3.3.1 纯碱 (Na2CO3) , 它与钙离子反应生成碳酸钙沉淀, 同时Na2CO3水解使水中OH-含量增大, 氢氧根与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀。在锅水碱度和PH值较高条件下, 新生成的碳酸钙结晶核的表面易吸附OH-, 阻碍了结晶的增长, 使碳酸钙沉淀分散成无定形水渣。
3.3.2 磷酸钠 (Na3PO4、12H2O) , 它是使磷酸根保持一定浓度, 与钙离子维持一定的平衡关系, 防止Ca SO4、Ca Si O3等水垢的生成, 对防止硅酸盐垢的形成效果更为明显, 但对防止镁垢的形成效果很差。
3.3.3 烧碱 (Na OH) , 它能维持锅水的碱度和PH值, 使磷酸盐与钙镁反应时, 不生成磷酸钙、磷酸镁等易形成二次水垢的物质, 且能与钙镁离子反应, 阻碍碳酸盐等沉淀物在金属表面形成水垢。
3.3.4 栲胶, 它具有络合、凝聚、吸氧防腐作用, 还具有绝缘层作用。只单一使用以上药剂防垢效果不很理想, 常用复合防垢剂。
纯碱、磷酸盐复合防垢剂, 它是以纯碱为主, 磷酸为辅;磷酸、烧碱复合防垢剂, 它以磷酸为主, 烧碱为辅, 它对易形成硫酸盐垢和硅酸盐垢的水质有良好的防垢效果。
三钠一胶复合剂, 它是将纯碱、磷酸钠、火碱和栲胶按一定比例配制而成。碳酸盐硬度大的水质, 宜适当增加火碱用量;对非碳酸盐硬度大的水质, 要多加纯碱;而硫酸盐及二氧化硅含量高的水质, 要增加磷酸钠用量;碱度大于硬度的水质, 适当减少纯碱和火碱用量;含镁离子较高的水质, 要减少磷酸钠用量;硬度大于4mg N/L的水质, 适当增加栲胶用量, 当给水有机物含量高时, 减少栲胶用量。当给水硬度大于3-4mg N/L时, 采用复合防垢剂更经济。
3实用举例
3.1某台WNN型蒸汽锅炉, 冬季供暖, 常年供洗澡水, 安装运行后一直用钠离子交换器进行炉内水处理, 根据水样化验结果进行排污, 因炉水碱度常超标, 不得不加大排污, 排污率超过25%。后改为炉内水处理, 根据水质情况准确、合理计算各药剂投入量, 使炉水碱度保持在标准范围内, 排污率控制在5%以内, 经一年试运行, 节约燃料率为15%。
3.2又有某企业自备电厂原设计水处理系统采用电渗析预处理后再加一级串联阴-阳离子交换除盐系统, 经一段时间运行, 企业感到制水成本太高, 后经合理改进, 选择串联氢-钠离子交换水处理方式, 再生液的消耗大大降低, 提高了经济效益。
4 结论
锅炉水处理方法的选择应根据当地水质状况, 依据水样分析结果, 对照国家水质标准, 经计算得出结论, 合理选择。对于不需除碱的水质, 首选钠离子交换处理, 对需除碱的, 如有负硬度的水选择钠离子加酸;如碳酸盐硬度较高, 选用石灰一钠离子交换系统, 对原水含盐量高, 先预脱盐再软化降碱处理。对一些低压锅炉, 选用炉内加药处理, 合理调整药剂配比, 做到经济有效。
摘要:本文就保证锅炉的经济安全运行, 减少锅炉热力系统的结垢和腐蚀, 依据水质的不同, 选择合理的锅炉水处理方法, 避免因水处理方式选择不当而造成的浪费, 就有关问题作以探讨。
关键词:锅炉,水处理,结垢,腐蚀
参考文献
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电厂化学水处理技术探析 篇10
锅炉在电厂运行中发挥着非常重要的作用, 所以为了保证锅炉运行的正常, 需要对锅炉水进行净化处理, 避免自然水中的物质与锅炉内的物质起反应, 从而导致结垢、腐蚀的情况发生。一旦锅炉内存在着结垢及腐蚀的情况, 极易导致爆管事故及汽轮机停机事故的发生。因此现在随着机组参数和容量的加大, 电厂化学水处理也发生着较大的变化。一些先进的水处理技术和材料的产生及应用, 有效的推动了电厂化学水处理技术的发展。
1 锅炉补给水处理
长期以来对于锅炉的补给水处理都是采用混凝与过滤的方法来进行, 在一些大型的电厂内澄清处理设备多数以加速搅拌澄清池为主, 其不仅易于操作, 同时具有反应快和出力大的特点。而随着变频技术的发展, 在混凝处理当中变频技术的应用, 对于水质量的提高起到了积极的作用, 同时也有效的减少了劳动强度, 降低了人工成本。对于滤池的改进, 最先采用的过滤技术是以粒状材料为滤料进行的, 其从慢滤池、快滤池发展到多层滤池阶段, 对于预处理水质的改善起到了积极的作用。但在水质、截污能力和过滤速度等方面粒状材料具有较大的局限性, 无法满足化学水处理的要求。在这种情况下, 纤维材料的应用, 使一些新型过滤设备得到不断的研制出来, 并在电厂中进行应用, 纤维材料由于其材质柔软、表面积大, 在过滤过程中具有较强的吸附、截污及水流调节的能力, 很好的解决了粒状材料在水处理上的局限性, 取得了相当好的效果。当前纤维材料产品主要有纤维球过滤器、胶囊挤压式纤维过滤器、压力板式纤维过滤器等。
在锅炉补给水预脱盐处理技术方面, 经过多年来的科学技术的发展, 当前反渗透技术占据主要的位置, 能够很好的满足大机组在预脱盐处理方面的要求, 其不受原水水质的影响, 对于水中的有机物和硅具有非常好的去除率, 而且反渗透技术可以将水中百分九十以上的离子去除掉, 可以很好的减轻下一道工序的负担, 从而使酸、碱废液的排放量得到降低, 所排放的废水中含盐量较少, 使电厂在废水排放过程中有效的保护了环境。而在除盐处理方面, 混床的作用仍不可忽视, 其在除盐技术上具有其他技术所无法替代的作用, 当前的填充床电渗析器有效的将电渗析和离子交换除盐技术有效的结合起来, 这是一种高效的精脱盐工艺, 不需要树脂再生剂, 而只通过H2O电离的H+和OH-即可充当再生剂的作用, 从而完成树脂的再生, 根本不不需要酸、碱等药剂的参与, 同时还能够很好的去除掉弱电离子。
2 锅炉给水处理
当前对于一些新建机组在锅炉给水的处理上主要采用氨和联氨的挥发性进行处理, 而当水质稳定以后才可以利用中性和联合处理的方式。长期以来在锅炉给水的处理上我国都采用除氧剂和除氧器等方式来进行, 而且处理技术也较为成熟。但在当前国外一些发展国家普遍使用的氧化性化学运行方式锅炉给水进行处理, 其效果较好, 其方法是创造氧化还原气氛, 即使在低温条件下也能形成保护膜, 从而起到防止腐蚀的发生, 这种方法有效的降低了药品的使用量, 使清洗的周期延长, 有效的降低了运行的成本。但此种方法需要使用高纯离的给水, 而且在我国还处于研试阶段, 还没有成熟的经验。
3 锅炉炉水处理
长期以来对于锅炉炉水的处理技术都使用炉内磷酸盐处理技术, 此技术在全世界范围内也得到广泛的应用。该技术能够得到长期广泛应用的最主要原因是由于以前的锅炉参数较低, 而在炉水中常常存在着大量的钙镁离子, 在这种情况下, 锅炉内就非常容易结垢, 所以向锅炉内投入大量的磷酸盐, 这样水中的硬度就能够去除掉, 所以利用磷酸盐处理技术不仅起到了较好的除垢效果, 同时防腐效果也非常明显。但随着锅炉参数不断的提高, 磷酸盐的“隐蔽”现象越来越严重, 由此引起的酸性腐蚀也越来越多。而在另一方面, 高参数机组的锅炉补给水系统已全部采用二级除盐, 凝结水系统设有精处理装置。这样, 炉水中基本没有硬度成分, 磷酸盐处理的主要作用也从除硬度转为调整p H值防腐。因此, 近10年来, 人们又提出低磷酸盐处理与平衡磷酸盐处理。低磷酸盐处理的下限控制在0.3~0.5mg/L, 上限一般不超过2~3mg/L。平衡磷酸盐处理的基本原理是使炉水磷酸盐的含量减少到只够与硬度成分反应所需的最低浓度, 同时允许炉水中有小于1mg/L的游离Na OH, 以保证炉水的p H值在9.0~9.6的范围内。
4 凝结水处理
目前绝大部分300MW及以上的高参数机组均设有凝结水精处理装置, 并以进口为主, 其再生系统的主流产品是高塔分离装置与锥底分离装置。但真正能实现长周期氨化运行的精处理装置并不多, 仅有厦门嵩屿电厂等少数几家, 嵩屿电厂混床的运行周期在100天以上, 周期制水量达50万t以上。当前由于对环境保护意识的提高, 电厂无论是从经济的角度出发还是从环保的角度出发, 在精处理系统的发展上都将以实现氨化运行为其发展方向。同时电厂为了使设备布置更加合理, 使工艺得以进一步优化, 并从投资方面考虑, 对于电厂原有的公用设系统都需要尽可能的进行利用, 同时更便于对设备进行集中化的管理, 程控装置和再生装置都宜安装在锅炉补给水侧。另一方面, 具有过滤与除盐双重功能的粉末树脂 (POWDEX) 精处理系统也逐步得到应用。
5 循环水处埋
循环水处理技术可以有效的提高水的利用率, 降低运行成本, 使电厂的经济效益得以实现, 而且循环水的多次利用, 也有效的减少了废水的排放量, 对电厂的环境效益也起到了积极的作用。所以对于当前我国大部分电厂来讲, 积极开发冷却水的循环回用和水质稳定技术是非常关键的, 这是加强水处理技术的重点, 在循环水浓缩倍率方面我国与发达国家还存在着一定的差距, 所以应该加大研究力度, 从而提高循环水的重复利用效率, 减轻对环境和水体的二次污染。
6 废水处理
目前, 国内大型的电厂工业废水处理的布置基本套用宝钢电厂的废水处理模式, 即采用废水集中汇集, 分步处理的方式。一般采用以鼓风曝气氧化、p H调整、混凝澄清、污泥浓缩处理等为主的工艺。但这种处理方式的缺点是对水质复杂且变化范围大的来水的处理难度较大, 并影响到废水的综合回收利用。近年来, 两相流固液分离技术逐步得到应用, 该技术采用一次加药混凝、在一个组合设施内完成絮凝、沉淀、澄清、浮渣刮除和污泥浓缩等工艺过程, 使水中的泥沙、悬浮固体物、藻类悬浮物和油在同一设施内分离出来。该处理技术提高了出水水质, 降低了处理成本, 扩大了回用范围。
7 结束语
锅炉给水的水质对于电厂热力系统运行的安全性和经济性具有较大的影响, 自然水由于没有经过净化, 所以水中含有较多的杂质, 这种水一旦进行热力系统极易导致结垢及腐蚀的情况发生, 所以没有经过处理的水是不允许进行热力循环系统运行的, 只有经过化学净化处理的水, 且达到锅炉给水才能进行使用, 这对保证热力设备的运行的稳定性具有极其重要的作用。
参考文献
[1]锅炉水处理实用手册[M].第二版.
[2]工业锅炉水处理技术[M].北京:气象出版社.
水处理技术创新能力 篇11
【关键词】膜处理技术;再生水处理;应用研究、分析
膜处理技术是指通过利用特殊的有机高分子或无机材料所制成的膜(半透膜),通过利用对混合物中各组分的不同选择渗透作用,以外界能量作为的推动力,对混合物液体实现分离、分级、提纯和富积等操作技术,常用的再生水的膜处理技术根据截留精度的差异分成了微滤(microfiltration,MF)、超滤(ultrafiltration,UF)和纳滤(nanofiltration,NF),这三种技术的滤膜孔径以及截留物质分子大小都是不同的,而且膜处理技术因其自身具有的占地面积小、操作方便、节能、环保、对原水水质变化适应性强、分离范围广以及分离效果高等优势在水处理工艺中得到了广阔的应用,但是在实际的水处理工艺中业存在着膜堵塞、污染和清洗等问题,所以加强对膜处理技术在水处理中应用研究,不断提高膜处理技术的净水效果,对于我国解决水资源匮乏、水污染问题有着重要意义。
1.膜处理技术的发展现状
膜处理技术的研究最早出现在二战后的美国和英国,通过大力促进对微孔滤膜的制造技术和应用研究,重视其净水效果,使得微滤技术得到了迅速发展,而在1987 年,在美国科罗拉多州建成了全球第一饮用水厂,通过外压式中空纤维聚丙烯微滤膜(孔径0.2μm) 实现对于再生水的进化处理,效果显著,之后更多的国家对膜分离技术净化原水的研究及应用格外重视,针对水源的污染问题采用膜处理技术解决,对水中悬浮颗粒、微生物、有毒有害有机物以及无机物分离沉淀,减少消毒副产物的含量,以确保再生水的水质,历史上应用最早、使用最广泛的滤膜是微滤膜,而我国是在上个世纪90年代开始采用膜技术对市政饮水处理,直到21 世纪00 年代中期膜处理技术才得到广泛的应用,当前我国再生水处理所使用的膜处理技术主要为微滤(microfiltration,MF)、超滤(ultrafiltration,UF)和纳滤(nanofiltration,NF),这三种膜处理技术在我国再生水处理工艺中得到了推广与应用。
2.膜处理技术的应用分析
2.1 MF(微滤)技术
MF技术介于常规过滤和超滤之间,所使用的微滤膜多为均质膜、膜整齐、均匀的多孔结构,膜孔径0.02~20μm,根据微滤膜性质分为有机微孔滤膜和无机微孔滤膜两种,有机高分子膜相对于无机微滤膜,生产技术比较成熟、成本较低,但是有机膜表面易与原水中腐殖酸类有机物发生“交联”作用,微滤膜中的有机物容易污染,导致微滤膜的净水效果、净水效率下降,而且长期使用水处理的微滤膜,有机高分子膜容易发生分解作用,导致微滤膜无法使用或者净水效果下降;无机膜主要为陶瓷膜、微孔玻璃膜、金属膜和碳分子筛膜,无机膜主要是生产成本较高、净水效果较低,但是稳定性强,所以针对再生水的处理工艺中,使用MF技术处理应该使用无机膜为主要膜材料,而有机膜只是根据实际情况而确定使用,将MF技术的净水效果最大化,但是针对再生水中细小分子微粒物质的滤除需要使用截留例子精度更为精确的膜处理技术。
2.2 UF(超滤)技术
UF技术是介于微滤和纳滤之间中的膜处理技术,超滤膜孔径在3~100nm 之间,在水处理工艺中主要起到筛分作用、同时再加上膜表面的化学特性(膜的静电作用)实现对再生水处理,UF处理技术是最近几年的新兴技术,以水压为主要动力,主要是针对水中大分子微粒,例如:细菌、病毒及部分胶体微粒、蛋白质、大分子有机物等物质,同时还可以起到一定程度上的降低消毒副产物前体物浓度和限制消毒作用,降低因消毒而产生的副产物,但是因为超滤膜的滤除分子量较大(500 ~500000Dalton),所以在实际工艺中分子滤除效率低、效果差,而且对去除原水中的溶解性有机物能力较差,甚至部分专家针对超滤膜对有机物(CODMn、UV254)的去除效果进行试验研究,发现超滤膜的有机物去除效果仅仅只有21%。
2.3 NF(纳滤)技术
NF技术所使用的膜为低压反渗透膜,膜孔径范围为纳米级以下,因膜上带有电荷,可以通过控制操作压力为0.5~1MPa实现对水中分子的滤除效果,纳滤膜所滤除的分子量为100~1000Dalton,并且对相对分子质量为200Dalton以上的组分保持极高的滤除效果,主要通过用于软化水处理、去除微污染物、硝酸盐、砷、氟化物、病毒和天然有机物等物质,纳滤膜的分离作用效果是由受膜电荷性和孔径大小这两个基本膜特性所决定,而且对于纳滤膜所起到的电荷作用和筛分作用都是产生一定的影响作用,而对于滤除非荷电分子,主要是通过筛滤或粒径的排斥原理来实现,而针对离子滤除主要通过筛滤和静电排斥原理来实现,其中纳滤膜的膜电荷效应又称为Donnan 效应,通过水中离子与纳滤膜上的电荷的静电相互作用来实现对水中离子的滤除,所以加大纳滤膜表面所带电荷量,纳滤膜对水中离子的滤除效果越好,但是纳滤膜上的电荷量应当控制在一定的范围内,否则将会导致纳滤膜滤除效果不稳定,NF技术主要是针对分子级别的物质,所以对于滤除再生水中微量物质是最合适的,但是随着环境污染加重,再生水中的物质含有的各种成分,所以在使用NF技术对再生水处理时,应注意物质分子之间的电荷反应。
3.结束语
综上所述,通过分析几种主要的膜处理技术的应用情况,可知膜处理技术在我国的再生水处理中应用广阔,且对于解决我国水资源匮乏有着重要的意义,尤其是在当前水体污染状况日趋严峻的形势下,随着人们生活水平的提高人们对饮用水水质的要求越来越高,常规水处理技术的净化功能有限,导致处理水中微污染物去除能力差,尤其针对低分子溶解性有机物处理效果更差,而膜处理技术的研究为当前常规净水问题提出了新的解决方案,膜处理技术因其高效的净水效果,能够满足当前人们对水质的要求,而且随着膜产品性能、膜处理技术以及操作条件等,随着膜工艺不断发展,膜处理技术在再生水处理领域中将会发挥更大的作用。 [科]
【参考文献】
[1]刘鹤,李永峰,程国玲.膜分离技术及其在饮用水处理中的应用[J].上海工程技术大学学报,2008,22(1):48-53.
[2]陈治安,刘通,尹华升,等.超滤在饮用水处理中的应用和研究进展[J].工业用水与废水,2006,37(3):7-10.
[3]张雨山,王静,任华峰,等.混凝—活性炭—超滤工艺处理洪水的试验研究[J].工业水处理. 2007,27(6):19-22.
浅析水产养殖水处理技术 篇12
1 物理方法
物理方法可分为沉淀技术、过滤技术和浮选技术。
沉淀技术主要是通过自然沉降或者借助机械旋流沉降,来达到固液分离的目的,从而去除养殖污水中的大型颗粒。沉淀技术一般以沉淀池的自然沉降和沉淀槽等设施的机械旋流沉降的方式达到去除污水中大颗粒物,减轻养殖水处理工艺下各环节的负荷,提高处理工艺对养殖污水中污染物的高效去除效果。在水产养殖业中,因循环水养殖系统中悬浮颗粒物的平均相对密度略大于水的相对密度,一般可采用自然沉淀来达到初步去除大颗粒物。Merino G E[1]等对养殖水中固体颗粒进行研究,为有效沉降养殖水体中的污染有机物提供可靠的理论依据;运用沉淀槽能够去除养殖水体中69.2%的悬浮固体颗粒[3];而使用水力旋流器可以去除87%以上粒径大于77μm的悬浮固体颗粒物。张俊新等利用沉降柱对养殖污水中的固体颗粒达到40%以上的去处效果。因此使用沉淀技术可以有效地去除养殖污水中的大型颗粒,实现第一步的净化作用[1]。
过滤技术主要依靠过滤设备来对养殖污水中颗粒物进行固液分离,以达到除污净化的作用。一般常见的机械过滤设备有弧形筛、固定筛、旋转筛、振动筛、砂滤器和近年兴起的膜滤技术等,过滤设备一般会配备有反冲洗设备,能做到很好的反冲洗,不仅仅能够提高设备的固液分离速率,更能够延长设备的使用寿命,降低投入成本,目前已经成为一种被广泛应用的技术。弧形筛是目前在国内外养殖系统中逐步推广的另一种微筛过滤器,优点是无动力消耗,结构简单,维护成本低,但自动化程度低,需每天人工清洗。固定筛和旋转筛在养殖生产过程中使用较少,砂滤器一般较为常见,它主要采用填充一定粒径的介质(砂子或其它微粒物质)形成孔隙截留水中的固体颗粒物。目前研究较为多的是滤膜技术,它主要采用不同孔径的膜滤除颗粒物,是依膜孔径截留不同粒径颗粒物的过程。养殖污水处理技术中主要使用微滤和超滤技术,微滤膜(孔径0.1μm~10μm)用于微米级颗粒的分离和浓缩,而超滤膜则主要用于相对分子质量为1, 000~500, 000物质的分离。Viadero Jr等的研究表明,采用孔径0.05μm的膜,可去除水质中大于94%的总悬浮固体物和76%的有机物(BOD);黄宝能等用多次超滤的方法对工厂化养殖海水进行处理重利用,处理后海水水质指标均达到《渔业养殖用水》(GB11607-89)标准。膜处理技术技术的污染及其洗涤问题成为当前研究的重点,解决膜的污染和清洗技术能够很大的延长膜的使用寿命,降低成本,为膜技术的推广应用提供前提条件。
浮选技术主要原理是通过气液界面吸附浓缩污浊物,通过气浮方式予以净化。国外有研究表明,泡沫分离法适合分离粒径在10μm~30μm之间的具有表面活性的微颗粒,为水处理系统流程设计提供依据;有研究表明泡沫分离器对挥发性颗粒去除效果较好,可高达93.2%[3];罗国芝等使用泡沫分离器装置对TAN、NO2-N的去除率分别为42.45%和24.71%;近年加压溶气气浮技术逐渐兴起,有研究表明液位高度1.0m、液体流量200L/h~400L/h、溶气压力0.4MPa的条件下,浊度去除和溶解氧增加效果最好。
2 化学方法
目前养殖水处理技术的化学方法主要包括化学絮凝技术、臭氧氧化技术、紫外照射消毒技术等。
化学絮凝技术,其原理是依靠投放化学药物与水体中污染物反应,并生成沉淀析出,进而被吸附、浮选分离出水体或者水体中污染物被氧化成无害物质,而达到净化水体的目的。
臭氧氧化处理技术,由于臭氧所具有的极强的氧化能力,其被广泛应用于水产养殖系统的消毒和改善水质中。有研究表明,臭氧对养鲍废水中的总氨,亚硝酸氮,化学耗氧很有好的去除效果,去除率分别为13.6%,35.4%,31.1%,并能抑制细菌生长,促进藻类生长,提高叶绿素含量;虽然臭氧的水处理效果很好,但臭氧残留对水产养殖动物毒害很大,需要设置专门的去除残留装置,一般使用活性炭进行去除残留臭氧。臭氧可以降低膜污染,导致微生物细胞液溶出,并为反硝化提供碳源,还可以杀灭丝状菌,防治污泥膨胀,低臭氧投放量可促进污染水体中颗粒的加大程度,促进絮凝。因此使用臭氧处理技术需要考虑实际情况做出合理的运用。
紫外照射消毒技术,紫外消毒(UV)广泛用于水产养殖系统中,可破坏残留的臭氧和杀死病菌,且具有低成本和不产生任何毒性残留的优点。Hunter等的研究表明,60mW·s/cm2~75mW·s/cm2的UV剂量可完全破坏高达0.5mg/L的残留臭氧。采用UV消毒时,因微生物的类型不同,所需的UV剂量幅值变化也较大(2mW·s/cm2~230mW·s/cm2)。紫外照射消毒技术主要用于水产养殖的病害防治,配置紫外照射消毒设备主要是以杀灭水体中病原体为主,以此达到净化水体的目的。
3 生物方法
生物方法主要是利用生物过滤技术去除或转化养殖废水中溶解的无机物或有机物。目前采用较多的是植物过滤和生物膜技术等。
植物过滤主要是利用植物光合作用吸收无机氮、磷后转化为有机物,达到去除水中营养性污染物的目的。目前,水产养殖废水处理中采用较多的植物过滤技术有藻类过滤技术、水培植物技术和人工湿地净化技术。
藻类过滤技术是一种较好的植物过滤技术。但该技术在淡水养殖废水处理中应用较少,在海水养殖中多采用大型藻类,主要有石莼、红藻、红皮藻等来处理污水。近年来,由于微藻利用及收获技术的研究得到了关注,微藻过滤养殖废水技术也随之得到很大发展。
养殖废水中含有的有机或无机营养物质恰恰是水培植物生长所必需的,因而可以利用种植水培植物的方法去除营养物。水培植物技术是将循环水水产养殖系统与水培蔬菜、花卉或草药生产系统相连,组成复合生物系统。该技术不仅可以去除水中的溶解性营养污染物,而且还可以去除和固定化养殖污泥。
人工湿地是由人工基质和生长在其上的水生植物、微生物组成的一个独特的土壤—植物—微生物生态系统,湿地净化技术充分利用物理、化学、生物等三重处理方式进行处理,具有处理效果好,方便维护,成本低,抗负荷能力强等优点,但是其占地面积一般较大,相对影响其应用价值,并且水生植物具有季节性,因此湿地技术的应用必须解决水生植物季节更替带来的影响,及时的调整水生植物种类,做好季节的衔接,才能保证湿地净化技术的能够突出经济效益和生态效益两大优势,利于湿地技术的推广应用。相关湿地水生植物的研究较多,一般来说常用的水生植物有香蒲、茭白、芦苇、水蕴草、黑藻、金鱼藻、睡莲、萍蓬草、菱角、凤眼莲、浮萍、满江红等。成水平等以种植香蒲(Typhaangustifolia)或灯心草(Juncus effusus)的作为人工湿地材料处理污水,结果表明,污水污染物的去除率高达94%;Adcock[32]等研究发现,水麦冬(Triglochin procerum)对N、P的去除效果是芦苇等植物的5倍;吴振斌[33]等利用芦苇(Phragmites autstralis)等植物组合的垂直流人工湿地系统对磷的最高去除率为60%;水产养殖废水进入江蓠栽培区,江蓠吸收利用水中NH4+-N、NO2-N、PO43+等营养元素降低了水体中的N、P含量。关于湿地基质研究相对较少,传统的湿地基质一般采用土壤,砂,砾石等。对于不同土壤作为基质构成的人工湿地,其对污染物的去除存在一定得差异性,H.Brix等分析比较了丹麦13个地区的沙的除磷能力发现,不同沙基质湿地的除磷效果差异显著;Drizo以页岩为基质对磷的去除率最高可达到100%的去除;相关沸石,石灰石,铝矾土,膨润土,炉灰等基质的研究也较多,并对基质的粒径,p H,吸附性等理化性对处理效果的影响做了相关研究。虽然人工湿地处理养殖废水有快速启动的特性,且仅受水力负荷率的影响。但试验结果也表明,在用湿地进行污水处理时需要占用较大的土地面积,才能满足废水处理要求。
生物膜技术具有占地少,抗负荷大,处理效果好,简单易操作等优点,其主要以各种生物滤池和滤器形式存在,其除污机理是依靠滤池或者滤器填料上形成的生物膜,对污水中的污染物进行转化、利用、去除。常见的生物滤器有淹没式滤器、悬浮式滤器、滴滤器、转筒式生物滤器、生物转盘、生物固化床、生物流化床、珠状滤器、柱状滤器、罐状滤器等,很多生物滤器已经被生产成商品销售,用于一些小型的养殖污水处理工作。而生物滤池主要以BAF形式存在,且处理效果较好,占地少,抗负荷高等优点被广泛应用于生产,其主要分为BIOCARBONE、BIOFOR、BIOSTYR三大类。BAF工艺是依靠生物膜来处理污水中的污染物,而生物膜是由微生物在载体上附着粘连而成,因此促进生物膜附着生长的填料成为国内外研究的重点、热点。常用的填料有,碎石、陶粒、砂粒、沸石、活性炭、聚丙烯丝状材料、塑料颗粒、塑料蜂窝、方便面式塑料板等。碎石,砂粒的比表面积较小,并不利于微生物附着形成生物膜,所以目前对此类填料的研究较少;陶粒在国内研究较多,陶粒的研究逐渐发展到轻质陶粒,纳米陶粒,整体的成膜性能和污水处理效果在相关研究中均较好;沸石、活性炭、贝壳等填料的研究也较多,其中贝壳有调节p H和很好的除磷效果,并且能为硝化反应提供碱源,因此近年贝壳也被用于生物滤池填料。曾正中等也对粉煤灰和沸石填料进行了比较研究,结果显示,两者挂膜速度基本相同,前者的COD去除率高于后者,但TAN去除率低于后者;何洁等研究了沙子、活性炭、沸石三种生物填料对水质的净化效果,结果表明,沸石效果最好。一些有机材料填料也在国内外被广泛的研究应用,有研究表明压缩率为70%的多孔弹性滤料在水停留为15min条件下,可去除94.2%的水中BDOC;国外,Rebecca Moore等研究了尺寸范围分别为1.5mm~3.5mm和2.5mm~4.5mm的填料对曝气生物滤池处理效果的影响,小颗粒处理效果好于大颗粒,但抗水力负荷能力差于大颗粒,这为曝气生物滤池填料尺寸要求上提供了一定的依据;Allant等人研究结果表明:上浮式填料比沉没式填料对有机物和固体颗粒的去除率更高,耐负荷能力也更强。目前研究倾向于研究开发轻质、廉价、亲水性能好的滤池填料方向发展。
参考文献
[1]Merino G E, Piedrahita R H, Conklin D E.Settling characteristics of solids settled in a recirculating system for California halibut (Paralichthys californicus) culture[J].Aquacultural engineering, 2007, 37 (2) :79-88.
[2]罗国芝, 谭洪新, 朱学宝.闭合循环水产养殖系统中生物过滤器的水处理效果研究[J].中国海洋大学学报, 2004, 34 (2) :203-208.
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