范文一:我国的废水处理方式前景
我国的废水处理方式前景 我国的废水处理方式前景郑欢
我国的废水处理方式前景
郑欢
(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏221116)
摘要:目前,国际上集中处理系统占据主流.然而,在可持续发展思潮的影响下,学者和业内人士认为分散
式污水处理的方式更具有优势和发展前景.本文在集中和分散式废水处理系统作对比介绍的基础上,阐述了
我国的污水处理方式现状.认为发展分散式废水处理系统,坚持分散处理和集中处理相结合的原则,构建中
心城区以集中处理外排为主,郊区以分散处理排放为主的方式,将是我国提高污水处理率,河流综合治理效
率的发展趋势.
关键词:集中式污水处理;分散式污水处理;环境管理;最佳规模
中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1007—0370(2010)01—0013—04 THEPRoSPECToFSEWAGETREATMENTMETHoDSoFCHINA
ZHENGHuan
(TheEnvironment&MeasureCollegeofChineseMiningUniversity,JiangSu221116)
Abstract:Onthecomparisonofcentralizedsewagetreatmentandscatteredsewagetreatment
system,theeurrentsituationofsewage treatmentofChinaisexpounded. Keywords:centralizedsewagetreatment;scatteredsewagetreatment;environmentalmana
gement;optimumscope
前言
目前国际上废水处理方式中集中式废水处理系统
占了上风,几乎在下水道设施完善的所有城市中都采
用集中式废水处理方式?].一方面,集中式废水处理 设施可以充分发挥城市下水管网收集,输送污水的作 用;另一方面,将污水集中处理较分散式处理可以节省 投资,甚至还可以省去化粪池的设置.
然而,在可持续发展思潮的影响下,视污水为资源 与能源载体的国际学术观点愈来愈受到重视.为此, 不少学者和业内人士目前正在反思集中式污水处理这 种末端处理在回收污水中资源与能源方面存在的不 足,继而将研发和应用的兴趣转向分散式处理,特别是 源头控制J.两种处理模式孰优孰劣的争论一直存 在,近年来越来越多的企业和科研队伍已积极投身于 最佳污水处理方法的研究中.本文综述了我国的污水 处理方式现状,并结合上述形势展望未来的发展趋势. 1可持续发展思潮下的城市污水处理方式
城市污水集中式处理,是建立集中式管网收集体 系和大型污水处理厂,在此基础上再进行深度处理,然 收稿日期:2009,10—10
作者简介:郑欢(1988一),女,现为中国矿业大学环境与测绘学院环境工程专业在读
本科生
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后回用于城市生活的各个方面,包括市政,绿化,消防, 景观等.
1.1集中式废水处理系统的优点
集中式的优点很多,特别是能对水厂和污水处理 厂进行有效的管理和控制,既有利于用户也利于环境 保护.此外,为同一城区提供同样的服务时,大型处理 厂的投资与运营费用要低于众多小型水处理厂的费用
总和.
集中处理的概念的关键因素是"管理"违反水质水 量标准很有可能带来严重的后果.饮用水送到用户之 前,如果水中致病微生物没有得到有效去除,就会引起 疾病.如果进入供水系统的重金属,氯化烃,药物和荷 尔蒙类化合物等有毒物质超标,就会引起慢性健康问 题.人口健康的恶化会危及区域经济发展,降低社会 福利.因此污水处理厂有效运行的管理很重要,超过 排放标准会导致地表水质恶化,下游若引用其作为饮 用水源,水厂的净化难度就会加大而且处理成本就会 增高.
1.2集中式处理系统现存不足及尚待解决的问题 1.2.1进行大规模污水集中处理时必然要进行相应 的管网的建设,将大规模流域范围内的污水进行收集 需要庞大的管网系统,这样投资巨大,运行维护费用 非常昂贵.同时,当水资源短缺成为全球面临的严重 问题时,污水的回收与再利用将成为解决污水处理的 必由之路.如果利用上述污水处理厂处理后的水,就 会出现水在管网系统中多次输送现象,在输送过程中 浪费了大量的基建费用和运行维护费用.例如在德 国,管道系统的修复费用高达1000亿欧元左右. 1.2.2在管网中,污水的长期输送会导致污水的渗 漏,这部分渗漏所占比例很大,一般可达到生活污水 和工业废水总和的10%,20%.如此巨大的污水损失 未经处理就渗漏他处,渗出的污水会污染地下水,而且 对水资源的回收利用,实现水资源的可持续发展是极 为不利的.同样,地下水渗入管道又会增加污水厂的 水力负荷.额外的水力负荷就需要更高负荷能力的管 道和处理设备,同时稀释了的污水更难处理.
1.2.3由于费用和卫生的原因,同时供应新鲜水和回 用水的二元供水系统的大规模实施是不可能的. 1.2.4污水处理过程产生的污泥污染很严重,但它含 有各种有用物质,因此能被转化为混合肥料,用作土壤 改良剂和农肥.遗憾的是,来自集中式污水处理厂的 ,
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污泥往往与致病生物,家用化合物,药物和重金属等有 害物质混杂,转化为有用产品困难重重.
i.2.5各种污染物和雨水的混合导致污染物种类十 分复杂,而且污染物物质的成分和浓度波动比较大,这 样有效去除污染物就会变得很难.
1.2.6污水中含有磷等成分,只要不存在重金属这样 的有害物质的影响,就能成为可用肥分.但由于污水 中的有用物质受到了污染和稀释,已不能进行回收和 利用.
1.2.7随着污染减排和重点流域水污染防治工作的 不断深人,集中式城市污水处理厂得到了大规模推进, 但也出现了污水难以全面收集,污水处理厂处理能力 闲置,管网建设难度大,建设和维护费用巨大,污水回 用困难等问题.
1.3集中式污水处理系统的最佳规模
综合分析污水处理厂的吨水投资,管网投资和运 行费用有助于弄清城镇污水末端处理的规模效应.研 究表明,中,小规模污水处理厂的吨水投资,运行费用 在不同处理工艺问均存在规模效应,且相关性显着;大 型和特大型污水处理厂的吨水投资和运行费用均保持 在较低的范围内,且随着处理规模的增加而逐步稳定; 当污水管网的收集规模<6X10m/d时,其吨水投资
的规模效应突出;随着污水管网规模的增大,吨水管网 投资趋于较低的水平.当污水处理厂仅作为排水系统 的末端环节时,综合考虑污水处理厂和收集管网的单 位投资及运行费用等因素,最佳的处理规模为10× 10m./d左右;当污水处理厂具有污染治理和污水再生 回用的双重功能而成为水资源循环的中问环节时,适 宜的污水处理规模受多种因素的影响,区域性的半集 中式处理模式将成为一种可行的选择.
2我国的污水处理现状
目前,我国主要研究的污水处理方式是集中式的 污水处理,对分散式污水处理的研究还不够深入,我 国对于分散式污水处理还没有一个很明确的概念.还 简单地停留在污水处理厂小型化这样一个认识阶段. 现在较为被广泛接受的方式是对污水进行就地处理, 就地回用.
2.1分散式废水处理的特点
分散污水处理系统主要包括:在线系统(Onsite system)和群集系统(Clustersystem).从私人住宅排 我国的废水处理方式前景郑欢
出的污水由于没有铺设大面积社区用的污水管道或缺 乏一套集中处理设施,通过自然系统或机械装置来收 集,处理,排放或中水回用,这种自然系统或机械装置 即称在线系统.常用的在线系统包括化粪池(septic tank)和沥滤场(1eachfields).群集系统是一种服务 于两个或两个以上住户的污水收集和处理系统,但其 范围不超过整个社区.从几家住户排出的污水可以经 过个体用户的化粪池或组合装置现场预处理后,再通 过低成本,非传统技术的污水管运送到比集中式系统 相对小的处理单元.分散式污水处理系统就是这样一
种在线系统或群集系统.
2.2采用分散式废水处理系统的优点
2.2.1节约资金.着眼于一些防范性的措施(如社区 条件与需求的评估和现有处理系统的维护)来避免不 必要的开支,而不是去制造财政危机.
2.2.2分散式污水处理比污水集中处理更灵活,不仅 能减少并解决污水集中处理管网出现的渗漏的情况, 减少能量损失,而且针对性强,能针对不同的水质进 行处理;分散式污水处理占地面积小,基建和运行投 资均较小.
2.2.3保护业主的投资.最大限度的发挥现有的化 粪池系统的能力,使业主能够持续从最初的投资得到 回报.
2.2.4促进流域管理.避免像集中处理系统那样,大 规模的将废水从一个汇水区域输送到另一个汇水区 域.
2.2.5为低密度社区提供适当的解决方案.在人口 密度低的小社区(税收基础薄弱),分散污水处理系统 是一种具有最佳投资效益的选择.
2.2.6针对当地实际提供可行的替代方案.分散处 理系统的设计可以具有很强的针对性,服务对象可以 是地下含水层浅,地下基岩较浅,渗透性差的土壤或规 模多样的小房产.
2.2.7为生态敏感区域提供有效的解决方法.分散 处理系统可以提供非常划算的解决方法来满足当地深 度处理的要求,如脱氮或消毒,地下含水层回灌等,并 且可以提供在废水生产点附近进行污水回用的机会. 2.3采用分散式废水处理系统现存不足及尚待解决 的问题
2.3.1分散式废水处理系统处理出来的水质低下,难 以达到安全回用水的要求,而处理设施运行状态欠佳 却很难得到水务部门的监督和管理.
2.3.2由于人,动物难免与处理水和混合肥料发生接 触,液态和固态的处理产物必须保证卫生安全,生化反 应过程产生的腐殖质以及沼气中存在的臭气及硫化氢 气体等,要尽可能将危害将至最小.
2.3.3分散处理厂的一个重要障碍是缺乏有效的维 护,所以必须明确一种法定的责任以及相关的维护协 议,这些协议要充分考虑到费用和效益的问题. 2.3.4污水和厨房垃圾不仅含有可生化降解物质,也 含有难降解物质,而且进人处理系统的污水和厨房垃 圾的成分,流量和质量负荷变化很大.
2.3.5要达到相关标准,污水处理厂必须要运用复杂 的技术,对控制,维护和操作技术也有很高的要求.这 样一个小型污水处理厂的造价和运转费用将非常高. 2.4分散污水处理的适用范围
与集中式处理是应用到城市的大流量废水的处理 相比,分散式废水处理系统可以应用到居民区,公共建 筑区,商业区,社区等相对来说流量小的,一般从地理 位置相对接近的或者不能纳入城市污水收集系统的区 域等排放出的污水.一些地区经济技术基础较差,排 水管网尚不完善,无污水处理厂,污水处理设施相当 缺乏,室内没有生活污水管道,生活污水的出路一般 只有池塘,河流,湖泊等,造成对环境的污染.污水坑 或化粪池这些初级的处理方法去除有机物的能力较 差,居民家庭较为分散,建造类似城市污水处理厂这 样的集中式污水处理设施显然是不经济的,因此可以 在一个小村庄或者几个小村庄采用分散污水处理系
统.目前我国分散污水处理主要是针对住宅小区. 3我国污水处理的趋势
分散式污水处理在近二十年来出现了重大的变 化,新技术和硬件以及旧技术新设备的应用发展起来. 重要的有:化粪池系统,高负荷厌氧处理系统,非传统 集水技术,水生植物处理系统,人工湿地和土地处理系 统.
国内对于分散式废水处理研究,没有国外那么系 统化.较多的是对(建筑)小区污水的处理,而且,工艺 仍然是传统方法的组合,是城市污水处理厂的小型化. 随着科学技术的发展,尤其是膜技术的发展,污水处理 设施实现了装置化,小型化,使污水分散处理和回用得 以实现.
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表1集中和分散处理技术的比较
预处理特殊污水才使用预处理
集水系统重力式污水管
废水处理
出水回用或处置
传统工艺,如活性污泥法,A/O法和A2/O 法
排人河流,或增加三级处理工艺如过滤,消
毒后回用
污泥处理污泥浓缩,消化,脱水,农用
设备形式地面以上,设备常为分体式.
厌氧处理如化粪池.
轻质塑料管,常用的污水管道有压力式,真
空式和小直径重力式.
自然系统即利用土壤作为处理和处置的媒 体;还有传统工艺.
回用和地下水的再排放
自然系统如泻湖稳定,石灰稳定系统和土
地应用;传统技术有好氧消化,厌氧消化,
脱水
埋地式和半地埋式较多,常用组合式.
5结语.
污水的分散处理和集中处理是污水处理的两种不 可缺少又不能互相替代的形式,两者之间存在互补关 系.在工业化国家发展起来并得到应用的集中式给水 排水系统具有它的优势,由于经济上的原因,集中式系 统在发展中国家的应用受到阻碍,因此不能说是通用 方法.而作为替代方法,建立这种结构紧凑,高效的分 散式处理系统,有很多技术可供使用通过大批量工业 化生产和建立服务体系,就可实现分散式污水和污物 处理的构想,但此种系统的推广应用尚存在各种问题 需要解决.
坚持分散处理和集中处理相结合的原则,构建中 心城区以集中处理外排为主,郊区以分散处理排放为 主的方式,将成为我国提高污水处理率甚至河流综合 治理效率的发展趋势J.随着我国污水治理力度的加 强,分散式污水处理模式越来越得到人们的重视,适合 于分散式污水处理的净化槽系统与城市生活污水处理 系统的互补是整个生活污水处理的完整系统,也是未 来生活污水处理的发展方向,这一技术的开发也将为 我国环保产业带来新的商机.
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参考文献
[1]Pietlens,Grietjezeemal'landGatzelettingaOnDecent— ralisedsanitationandReuse一一Concepte,systemsandimplementa— tionon[M3.IWA,2001.
[2]LensP,ZeemanG,LettingaG.分散式污水处理与再 利用一概念,系统和实践[M).王晓昌等译,北京:化学工业出 版社,2004.
[3]陈洪斌,于凤,孙博雅,何群彪,明玲玲.集中式污水 处理系统的最佳规模[J].中国给水排水,2006,22(21). [4]汤宗武.分散式污水处理综述[J],科技情报开发与 经济加0818(9).
[5]郝晓地,张向萍,兰荔.美国分散式污水处理的历
史,现状与未来[J].中国给水排水,2008,24(22). [6]王涛,楼上游.中国城市污水处理工艺现状调查与 技术经济指标评价[J).给水排水,2004,30(5):1-4. [7]朱国伟.2000.城市污水处理设施的可持续运行研 究[].城市环境与城市生态,13(5):46—48.
[8]顾润南.我国城市生活污水处理方法述评[J].环
境保护:2001,9:46—47.
[9]纪荣平,何成达,吕锡武.小区生活污水处理工艺设 计及工程应用[J].电力环境保护:2003,4(19):30—33.
范文二:煤化工废水处理方式分析
煤化工废水处理方式分析
摘要:在煤化工日益发展的背景下,其废水处理问题也决定着煤化工产业能否更好地发展,主要研究了煤化工产业的现状以及废水的来源,在此基础上分析了废水处理的几种方式。
关键词:煤化工;废水;处理 1 煤化工废水来源及成分 焦化废水主要是对煤进行加工和提炼时所产生的废水,其中主要包括洗煤、熄焦和加工。而废水的来源是由熄焦过程中所产生的废水、洗煤中产生的含硫、氮元素的化合物废水等,这些多方面废水混合到一起后加大了处理的难度。因此需要先进的处理技术对其进行“预处理—生化处理—深度处理”这一措施。 2 煤化工废水的处理的方式 2.1 预处理 物化预处理是对煤化工废水处理的第一步,由于煤化工废水具有复杂性高、毒性大以及有害物质浓度高等特点,因此首先需要对污染物质进行简单清理后,为后期的处理提供一定的方便。预处理的方式其中90%都是物化法,例如反渗透、隔油、混凝沉淀以及Fenton-混凝沉淀等方式。另外,我国相关学者还通过铁炭微电解加上Fenton-混凝沉淀的方式来煤化工的废水处理的实验中表明了,通过这种结合
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的方式处理后可以去除30%-40%的COD,其中主要的去除比率采用微电解的方式。加上微电解的方式是以电的方式来处理,这样为后期的生物处理提供不同程度的便利。 2.2 生化处理 在进行物化预处理之后,去除了一些表面杂质后还需要经过生化处理的方式来进一步处理,例如可以采用粉末活性炭—活性污泥法、载体流动床生物膜法以及生物流化床处理法等。 2.2.1 粉末活性炭—活性污泥法 所谓的粉末活性炭的处理方式,就是将活性污泥以及粉末活性炭融入到整个处理的水池中后,将废水经过该水池来达到降低COD的目标。该方式的原理是由于粉末活性炭具有吸附的作用,因此可以将活性污泥融合到一起后使得污泥全方位的覆盖到活性炭的表面,进而很大程度地提升了PACT的吸附能力。将PACT中对于基质的溶解能力提高后,自然会提升对COD的去除率,除此之外这种PACT的方式对有毒的危害物质进行处理。总之,煤化工企业在经过预处理之后可以对高浓度的大分子等有机物都具有良好的吸附效果,并且有60%的产业都是利用PACT的方式进行处
理。 2.2.2 载体流动床生物膜法 载体流动床的生物膜法与粉末活性炭一样,也是需要活性泥污的有效结合后进行使用,具体的执行方式是将水池中
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投入活性泥污,在此基础上再加入一些特殊的载体,就是一些由微生物材料而构成的微生物膜层,这些膜层具有对废水中的杂质过滤的功能。在生物膜的技术中,主要采用的是活性菌的方式,针对废水中的主要成分来培养适合的活性菌来达到分解转化的目标,进而达到对废水进一步处理的目的。载体流动床生物膜法是最近几年新兴的技术,除了技术简单外,还有效率高等特点,现阶段生物膜法主要有微滤、纳米过滤、超滤、反渗透等。根据研究表明这种载体流动床生物膜法和活性泥污相比较来说,是活性泥污工艺处理效率的2-4倍,因此在有效的时间内提升了对COD的降解率。 2.2.3 序批式活性泥污法 该种方式主要是针对间歇曝气的方式来对煤化工的废水进行处理的,和传统的污水处理技术不同的是,序批式活性泥污法采用的是实践分割的形式来代替传统的空间分割的方式。而该种处理方式的特点是有序和间歇,污水处理池中可以进行初沉、生物降解以及二次沉淀等步骤,对于煤化工的废水处理具有很高的效率。另外,假如在处理的过程中发现废水还没有达到指标的话,还可以在生化池中投入一些活性炭粉末来提升废水的处理效率。 2.3 深度处理 现阶段深度处理的方式主要有混凝沉淀、高级氧化技术以及吸附法
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等。 2.3.1 混凝沉淀 该方法在预处理当中也可以采用,而在深度处理的过程中也可以通过如混凝剂的方式来对废水中的沉淀效果进行增强。首先需要将混凝剂中的pH值调节到一定范围的数值内,然后使得废水中的悬浮物在混凝剂的作用下将其进行下沉,进而达到水与沉淀物分离的目标,通过混凝沉淀的方式不但可以一定程度的去除废水中的杂质,更重要的是对于悬浮有机物也有显著的效果。 2.3.2 高级氧化技术 另外,在进行生化处理后,还会存在着一些杂质,而高级氧化技术则是利用在废水中产生一些自由基HO,这些自由基可以将废水中的有机物分解为水和二氧化碳两种化合物。现阶段的高级氧化技术主要包含了多相湿式氧化法、光催化氧化法以及其他催化氧化法等。 2.3.3 吸附法 该种处理方式在深度处理中采用的并不多,其主要的原因是虽然可以取得良好的效果,但是存在着费用高以及二次污染等问题。其实现的原理是在废水中投放固体颗粒,这些颗粒具有胶质的能力,因此可以将废水中的杂质进一步的去除,进而达到降低COD的目的。 3 结论 通过对煤化工所产生的废水进行分析后可以看出它属于工业废水,并且其内部的元素也是非常复杂的,因此加大对煤化工废水的研究无论是从污染
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控制学还是环境工程学方面都具有重要的现实意义。 参考文献 [1]孟得娟.煤化工废水处理的方法分析[J].煤炭技术,2012,. [2]尚宝月,谷力彬.煤气化废水处理研究进展[J].化工进展,2012,.
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范文三:化妆品厂废水处理方式之一厌氧水解
浅析化妆品厂废水处理方式之一厌氧水解
摘要:通过对厌氧水解工艺在化妆品厂废水处理中的试验研究 , 分析了厌氧水解工艺在混凝沉淀 -水解 -接触氧化组合工艺中的启 动过程和运行效果 , 以期为厌氧水解工艺在化妆品废水中的实际 应用提供依据。
关键词:化妆品废水 ; 厌氧水解 ; 可生化性
abstract: based on the experimental study on wastewater treatment in cosmetics factory in anaerobic hydrolysis process, anaerobic hydrolysis process during start-up and operation effect of coagulation - hydrolysis - contact oxidation combined process is analyzed, in order to provide the basis for the practical application of anaerobic hydrolysis process in cosmetics in wastewater.
key words: cosmetic wastewater; anaerobic; biodegradability 中图分类号:x703
引言:厌氧生物处理是一个较为复杂的生物化学过程 , 因其主要 依靠细菌胞外酶、酸化菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的作用 , 故将其划分为水解、酸化、产乙酸、产甲烷四个连续阶段。高分子 有机物因相对分子质量巨大且不能透过细胞膜 , 故不可能为细菌 所直接利用。但它们可在厌氧水解阶段被细菌胞外酶分解为小分 子。比如 : 纤维素被纤维素酶水解为二糖与葡萄糖 , 淀粉被淀粉酶 分解为麦芽糖和葡萄糖 , 蛋白质被蛋白酶水解为短肤与氨基酸等。
范文四:实验室废水处理氧化杀菌方式比较
实验室废水处理氧化杀菌方式比较
黄剑 1成工 2
(1湘潭保利光电测控科技公司 411100、 2湘潭大学资源与环境工程系 411100)
摘要:介绍了实验室废水处理氧化杀菌药剂的作用及原理,综述了近年来国内外报道的臭氧、次氯酸钠、二氧化氯用于实 验室废水处理效果,认为以上几种药剂在疾控中心、医院、农产品检验、质量检测中心等不同出水水质情况下,次氯酸钠、 二氧化氯适宜于生化废水,臭氧适宜于复杂高浓度工业废水,具有很好的效果前景。
关键词:实验室废水处理 臭氧 次氯酸钠 二氧化氯
中图分类号:X703 文献标识码:B
Comparison of laboratory wastewater treatment oxidation
sterilization way
jian huang, gong cheng
(Xiangtan Poly Optoelectronic Measurement and Control Technology, Inc., Xiangtan 411100, China)
Abstract: Laboratory wastewater treatment oxidation sterilization pharmaceutical and principle of, summarized reports at home and abroad in recent years, ozone, sodium hypochlorite, chlorine dioxide used in laboratory wastewater treatment, and that more than several processing methods in the CDC, hospitaldifferent water quality of agricultural products inspection, sodium hypochlorite, chlorine dioxide suitable for biochemical wastewater, ozone suitable for complex, high-strength industrial wastewater, and each has its characteristics, has a good effect.
Key words:Laboratory wastewater treatment, ozone, sodium hypochlorite, chlorine dioxide
次氯酸钠 为淡黄色或无色液体, 分子式是 NaClO , 有效氯含量为 0.953。其杀菌原理是在酸性或微酸性 环境下,次氯酸钠在水中以次氯酸分子的形态存在, 次氯酸分子极易穿透微生物细胞, 具有较强的杀菌效 果; 但由于次氯酸钠液不易久存, 次氯酸钠多以电解 低浓度食盐水现场制备。 次氯酸钠液体通过电解食盐 水制备, 这种设备称为次氯酸钠发生器。 其次氯酸钠 的生成过程可以通过化学方程式表达如下:其总反 应表达如下: NaCl + H2O → NaClO + H2↑ 电极反 应:阳极: 2Cl- - 2e → Cl2 阴极: 2H+ + 2e → H2 溶液反应: 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O 。 次氯酸钠发生器已经制订了国家标准, 是一种 已经认可、可以信赖、十分稳定、并有权威资料可查 询的产品。次氯酸钠发生器已经有一百多年的历史 了,已经证明是一种运行成本很低、药物投加准确、 消毒效果极佳的设备。 实验证明:次氯酸钠溶液浓度 1.224%,对金色葡萄球菌,大肠杆菌,枯草杆菌黑色 变种芽孢的杀灭率都达到 99.99%。作为一种真正高 效、广谱、安全的强力灭菌、杀病毒药剂,它同水的 亲和性很好, 能与水任意比互溶, 且其消毒效果被公 认为和氯气相当。 也正是因为这一特点, 所以它消毒 效果好, 投加准确, 操作安全, 使用方便, 易于储存, 对环境无毒害, 不存在跑气泄漏, 可以任意环境工作 状况下投加。
收稿日期:2011-06-08
作者简介:黄剑 男 1966生 主要从事实验室环境污染研究与治理
次氯酸钠广泛用于包括自来水、中水、工业循环水、 游泳池水、 医院污水等等各种水体的消毒。 次氯酸钠 还能够破坏氰根离子和苯环等, 用作处理含氰废水和 一些工业重度污染废水的高级氧化, 还可以用于纸浆 等漂白。 高浓度的次氯酸钠液体还可以用于剥离设备 及管道上附着的沾泥。 次氯酸钠的灭菌原理主要是通 过它的水解形成次氯酸, 次氯酸再进一步分解形成新 生态氧, 新生态氧的极强氧化性使菌体和病毒的蛋白 质变性, 从而使病源微生物致死。 氯气消毒的原理也 主要是以产生出次氯酸方式。 根据化学测定,次氯 酸钠的水解受 PH 值的影响, 当 PH 超过 9.5就会不利 于次氯酸的生成。 但是, 绝大多数水质的 PH 值都在 6— 8.5,而对于 PPM 级浓度的次氯酸钠在水里几乎是 完全水解成次氯酸, 其效率高于 99.99%。 次氯酸在杀 菌、 杀病毒过程中, 不仅可作用于细胞壁、 病毒外壳, 而且因次氯酸分子小, 不带电荷, 可渗透入菌 (病毒) 体内与菌(病毒)体蛋白、核酸、和酶等发生氧化反 应, 从而杀死病原微生物; 氯离子还能显著改变细菌 和病毒体的渗透压使其丧失活性而死亡。
二氧化氯 溶液为黄色或淡黄色液体,分子式为 ClO2, 有效氯含量为 2.63。 二氧化氯以分子态在水中 存在, 其分子以对微生物细胞的高穿透力和强氧化性 迅速杀灭微生物,杀菌过程为氧化还原反应 ; 能使微 生物蛋白质中的氨基酸氧化分解,导致氨基酸链断 裂,蛋白质失去功能,使微生物死亡,它的作用即不 是蛋白质变性, 也不是氯化作用, 而是强大的氧化作 用, 这种作用比氯化作用至少强 2.5倍。 二氧化氯作 为一种强氧化剂, 同样具有和氯相似的杀生能力。 二 氧化氯极其不稳定,不能象次氯酸钠那样可以运输, 只有依靠现场制备。 国内厂家采用稀盐酸进行定量控 制滴加氯酸钠的方法生成二氧化氯, 控制反应生成量 的办法来实现。这样的设备成本很低,但安全性差, 这种设备有的可以获得最高不超过 50%的二氧化氯和 大于 50%的氯气。由于所有气体消毒剂溶解于水的能 力较低, 很难使水体中达到应有的余氯检测量, 对自 来水、 游泳池等需要维持一定消毒药量来说, 二氧化 氯消毒比较困难达标, 其水体中余氯检测值也较难得 到保证。
臭氧 的分子表达式为 O3,臭氧是一种广谱杀菌 剂,可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等,并可 破坏肉毒杆菌毒素。 臭氧在水中杀菌速度较氯快。 根 据卫生部规范规定, 实验鉴定的菌种选定为:细菌繁 殖体为金黄葡萄菌与大肠杆菌; 细菌芽胞为枯草杆菌 黑色变种; 真菌为白色念珠菌; 病毒为乙型肝炎表面 抗原(HBsAg ) 。高效性:臭氧发生器杀毒速度是急速 的, 当浓度超过一定阈值后, 消毒杀菌甚至可以瞬间 完成。臭氧水消毒由于有 OH-参与,消毒杀菌更快速 有效。 臭氧利用其强氧化性能消毒, 不产生有害生成 物, 与氯不同的是残余臭氧可以自行分解为氧气, 不 会产生二次污染, 这是其它化学消毒剂无可比拟的优 点;臭氧发生器适应范围广,不受菌种限制,杀菌效 果比氯消毒和紫外消毒效果好。
臭氧具有比氯更强氧化能力 , 对水中污染物的 氧化与分解;脱色、除嗅、杀菌 , 除铁、除锰、除酚 , 去除重金属离子 ; 降低水中的 BOD 、 COD 等方面, 都具 有特殊的处理效果。 作为一种处理技术, 它既可以对 含有机物和无机物的废水进行预处理, 也可以对其它 工艺处理后的废水进行深度处理, 以进一步降解废水 中的污染物。处理的方法也由过去单一的直接氧化, 发展成为碱催化、 光催化及多相催化等不同的臭氧化 工艺。 某些化工有机废水难以进行生物降解, 虽可使 用二段水解生物氧化的方法, 但在遇到高浓度和废水 中难降解有机物质较多时, 仍旧会对生化处理工艺系 统产生高负荷冲击, 从而使出水水质不稳定, 难以满 足设计要求。 臭氧对难降解有机物质的氧化通常是使 其环状分子的部分环或长链条分子部分断裂, 从而使 大分子物质变成小分子物质, 生成了易于生化降解的 物质,提高了废水的可生化性。
综上所述 , 臭氧稍比次氯酸钠灭菌更快速一些, 水质方面也没有太多的异味物质生成, 不过作为液体 的次氯酸钠又比臭氧更好管理一些, 水质也能够充分 保障达标。就设备所占空间大小来说两者都相差无 几, 只是次氯酸钠发生器比臭氧发生器多一个储存食 盐的地方。 臭氧及二氧化氯气体, 存在扩散和跑泄漏 问题, 而且它们的溶解性能都是比较差的, 在投加方 面要做到像次氯酸钠等液体消毒剂那样方便准确是 比较困难的。二氧化氯用作水消毒通过近些年的使 用, 有许多不尽人意的地方, 实际运用效果和实验室 结果差别很大,药物投加不能使水质达到规定指标, 安全性也差。 次氯酸钠发生器经过许多年的发展和改 进, 建立了严密的国家标准, 已经成为一种相当完善 的实用性设备, 很值得大范围推广。 水处理技术也总 是随着科学技术的进步而不断发展翻新的, 出现越来 越优异的氧化消毒处理技术,已经在双氧水消毒设
备、 高铁酸盐绿色消毒剂发生器等方面取得了关键性 的进展, 双氧水的消毒作用已经在医用领域得到了充 分认可。 我们认为, 具有优异环保性能和无毒害性的 绿色消毒剂将是今后氧化消毒设备和药剂发展的方 向。
REFERENCES
[1] [英 ]C.ChambersA.K.Holliday《无机化学》北京大学出版社 1987, 9,第一版 [J].
[2] 唐受印戴友芝等编《水处理工程师手册》化学工业出版社 2000年 4月
[3] 颜其伟 . 二氧化氯用于水处理技术.贵州化工, 2002(1):33— 35
[4] 王学云.二氧化氯作为饮用水消毒剂.净水技术, 1998,64(2).
[5] 刘春芳.臭氧氧化技术在废水处理中的研究 . 石化技术与应用. 2002, 20 (4):278— 280 [6] 刘明海等.臭氧发生器应用技术现状.上海环境科学, 1999,18(10).
范文五:火力发电厂脱硫废水处理排放方式优化浅析.doc
邹县发电厂脱硫废水处理排放方式优化浅析
(A Study on the Optimization of sulphuric acid wastewater disposal Ways)
王祖涛
Wang Zutao
(华电国际邹县发电厂 山东邹城 273522)
,Huadian International Zouxian Power Plant ZouCheng in Shandong post
code:273522,
[摘 要] 火力发电厂烟气湿法脱硫(石灰石-石膏法)过程产生的废水来源于吸收塔排放水。为了维
持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡,防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量,必
[1]须从系统中排放一定量的废水,废水主要来自石膏脱水和清洗系统。废水中含有的杂质主要包括悬
浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属,其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污
染物。因此,采取何种废水排放处理方式,才能确保处理后的产物达到排放标准,是火力发电厂脱硫
部门必须解决的重要问题,从而避免周围环境免受污染,保护人民身体健康。
[关键词] 脱硫;废水;排放;系统;影响
[Abstract] The wastewater in the stack gas wet desulfurization (limestone---plaster)in fuel electric plant is
from the discharge water in absorption tower. In order to maintain the balance of the circulatory system of
the serum in desulfurization mechanism, and prohibit the soluble cases in the stack gas--- the chlorine (Cl)
consistency overpasses the prescribed value, it is necessary to discharge some wastewater from the system
which is from dehydration of plaster and cleaning system. The impurity of wastewater mainly includes
suspended substance, supersaturated sulfite, sulfate and other heavy metal, most of which are the first-class waste controlled strictly in National environment protection. So, it is an important question for
desulfurization in fuel electric plant to adopt which ways to solve the wastewater, in order to avoid polluting
the surroundings and protect the health of the human being.
[Key words] desulfurization ,wastewater,dicharge,system,effect
1 概述
华电国际邹县发电厂三期2×600MW、四期2×1000MW脱硫系统投产后共用一套废水处理系统,
由于设计安装及设备质量问题,废水处理系统自运行以来缺陷不断,频繁发生脱泥效果差、废水旋流
子损坏、废水处理后仍超标等问题。加之整套废水处理系统设备运转耗费过大,不符合电厂节能要求,
同时在一定程度上影响了脱硫系统的整体性能。因此于2008年对脱硫废水排放方式进行优化,将脱
硫废水直接排入二期灰浆池及三期灰浆池。旨在通过脱硫废水酸性溶液与灰浆碱性溶液的中和来达到
降低废水污染物含量的目的,同时对灰浆管道进行酸洗,来降低灰浆管道的结垢堵塞程度,达到节能
与环保的双赢。
2 脱硫废水处理的意义
华电国际邹县发电厂脱硫系统采用的石灰石—石膏法工艺是目前使用中最广泛的一种烟气脱硫
法,它能高效脱除烟气中的硫。在脱硫过程中,脱硫FGD(Fuel Gas Desulfurization)装置也将产
1
生一定量的废水,这些副产物综合PH值偏低,约为4.5,6.5,并含有大量的污染物,包括氯离子、汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属,对周围环境及人身健康均存在一定危害,必须综合考[2]虑其去除效率和程度。脱硫废水处理的作用就是以化学、机械方法分离重金属和其它可沉淀的物质,将其控制在排放标准以下。
3 传统废水排放方式的分类
根据烟气脱硫废水的水质特点和不同电厂的实际情况,目前脱硫废水的处理方法综合起来主要有[3]如下三种:
3.1 直接抛弃排放法
将脱硫废水与经浓缩的副产品石膏混合后排至灰场堆放。这种方法适用于石膏副产品完全抛弃、不综合利用的湿法脱硫工艺系统。其优点是系统简单,运行维护投入少。但因抛弃的石膏副产品占用土地面积大、分解的石膏粉末仍具有一定毒性,不适应目前国家对节能环保的标准要求,此种处理方式逐渐不被采用。
3.2 烟气蒸发排放法
将脱硫废水排至电除尘器和空气预热器之间的烟道中完全蒸发,所含固态物与飞灰一起收集处置。其优点是系统较简单,二次污染小。但这种方法因技术条件、设施要求等限制,只在某些国家部分领域应用,目前我国很少采用。
3.3 设置专门的脱硫废水处理系统
通过专门的脱硫废水处理系统,使处理后的水质满足GB8978—1996《污水综合排放标准》中规定的排放指标。邹县发电厂脱硫系统在设计中都设置专门的系统进行废水处理,将废水进行加药反应后排放或回收利用。共包括脱硫装置废水处理系统、化学加药系统和污泥脱水系统等。从目前火力发电建设的形势看,为了石膏的综合利用,提高火力发电厂的经济性,多数新建电厂增设了专门的废水处理系统,至于效果如何,有待于进一步探讨分析。
4 脱硫废水处理过程原理及存在问题
4.1 过程原理
4.1.1来自FGD的废水浆液由废水给料泵经旋流器送至中和箱中。在废水处理的中和箱内,废水的PH值采用加NaOH的方式调升至9,9.5的范围,此过程大部分重金属形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀出来。
4.1.2 当pH值达到9.0,9.5时,大多数重金属离子均形成了难溶氢氧化物。同时石灰浆液中的Ca2 还能与废水中的部分F-反应,生成难溶的CaF2;与As3 络合生成Ca(AsO.3)2等难溶物质。但此时Pb2 、Hg2 仍以离子形态留在废水中,所以在反应箱中加入有机硫化物(TMT-15),使其与Pb2 、Hg2 反应形成难溶的硫化物沉积下来,以固体的形式沉淀出来。
4.1.3 经前2步化学沉淀反应后,废水中还含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质,所以在絮凝箱中,通过加入一定比例的聚铁和助凝剂等药剂,使它们凝聚成大颗粒而沉积下来,在废水反应池的出口加入阳离子高分子聚合电解质作为助凝剂,来降低颗粒的表面张力,强化颗粒的长大过程,进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀,使细小的絮凝物慢慢变成更大、更容易沉积的絮状物,同时脱硫废水中的悬浮物也沉降下来。NaOH加药量通过PH值控制调节,有机硫、絮凝剂和助凝剂等的加药量根据废水流量按比例加入。
4.1.4 加药后的废水自流进入澄清/浓缩器。在澄清/浓缩器中,絮凝物和水得到分离。絮凝物沉降在底部,在重力浓缩作用下形成浓缩污泥,浓缩污泥通过刮泥装置排除(刮泥装置在澄清/浓缩池的底部中心圆锥上有中心驱动装置)。污泥通过澄清/浓缩器底部管道由泵抽走送至离心脱水机进行污泥脱水。澄清水由周边溢出箱体,自流至下一级清水箱中。从澄清/浓缩器上部集水箱中出来的澄清水自流入清水箱,连续检测清水箱排放水的PH值,PH值超过最高限9时,排放水返回清水箱,向水中加入盐酸,调节PH值到7,9范围后排放。
4.2 存在问题
2
上述脱硫废水处理工艺在理论上相对成熟,适合于石灰石-石膏法烟气脱硫法的废水处理。但在实际应用中,由于燃煤质量、设备选型、运行控制、费用投入等方面存在的差距,致使三、四期脱硫废水处理系统运行效果相对较差,不尽如人意。存在以下问题:
4.2.1 占用设备多
从脱硫废水进料到达标清水排放,整套系统共应用大、小设备38台,管道、阀门更是不计其数,部分设备缺陷频繁,经常发生离心机脱泥效果差、废水旋流子损坏等缺陷。致使废水处理系统不能正常连续运行。
4.2.2 运行控制难
由其过程原理可以看出,其废水处理工序相当繁琐,且整个过程衔接严密,一个环节出现问题,都将影响整套系统的运行。受锅炉燃煤质量及脱硫吸收塔运行工况影响,废水的水质变化波动也比较大,造成各种反应剂的加药量较难控制,进而影响废水处理效果。
4.2.3 投入成本高
整套系统运行需要消耗大量厂用电、应用大量反应药剂,维护检修工作量也相当大。而最终处理生成的产物,除了部分合格水能循环使用外,其它如污泥等,最终还需要用汽车外运抛弃,投入与产出相比过于悬殊。
由于上述原因,脱硫废水处理系统运行维护,不仅消耗了大量人力物力,还不能保证连续稳定运行。当系统故障时,超标的废水只能排回吸收塔内,造成CaCl对CaCO产生同离子效应,抑制石灰232+石在浆液中的溶解。同时,产生的络合物会将Ca或CaCO颗粒包裹起来,使其化学活性严重降低。3
试验显示, Cl离子含量从0到增加到60g/L,脱硫率可由95%最低下降到83.5%,严重影响电厂节能减排。
5 脱硫废水排放方式优化探讨
通过对脱硫废水处理技术的不断深入学习,结合我厂脱硫废水系统运行维护经验。灰检队、生技部联合对三、四期脱硫废水排放方式制订了改造方案,并进行了实施,现将其改造内容、效果检验及系统影响简介如下:
5.1 改造内容
2008年,按照改造方案,对三、四期脱硫废水排放系统进行了以下技术改造。
5.1.1 安装新废水排放管道
将三期回收水泵至#5、#6脱硫吸收塔的DN200的母管弯头拆除,更换新制作的DN200-DN150的弯头三通,在三通后面安装一只DN150的手动蝶阀作为控制门,增设一路管道分别引至三期#5灰浆池及二期灰浆池。
5.1.2 暂停脱硫废水处理系统
将脱硫系统自废水给料泵以下设备全部停运,不再排放至中和箱、反应箱。
5.1.3 增加浆液检测点
在三期#5灰浆池、二期灰浆池增加废水取样点,定期对灰浆池内的浆液进行检测分析。确保废水排放不超标,同时保护除灰系统安全运行。
5.2 效果检验
通过上述改造,使脱硫废水酸性溶液与灰浆碱性溶液得到了中和,降低了废水中污染物含量的目的,同时对灰浆管道进行酸洗,降低了灰浆管道的结垢堵塞程度,达到节能与环保的双赢。通过一年来的运行观察,发现废水处理方式改变后取得了较好的效果。
5.2.1 废水排放达到标准
由附表1可见,通过与二期灰浆池中的浆液进行置换反应,三、四期脱硫系统排出废水中的PH值、Cl离子、硫酸根、氟化物均得到了有效控制,取而代之是可分离的磷酸盐及COD,取得了预期cr效果。
附表1 三、四期脱硫废水及二期灰浆池检测数据 - 项目 Cl 磷酸盐 硫酸根 氨氮 取样 氟化物 CODcrpH 名称 mg/Lmg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 日期 二期灰浆池 1053.3 8.94 52 86.2 0.34 4705.5 / 2009.9.16
3
#5灰浆池 321.6 9.82 100 23.5 0.79 3380.3 / 2009.9.16 脱硫废水 2662.2 6.10 150 0 0.28 11263.2 / 2009.9.16 #5灰浆池(2) 804.3 8.08 44 78.4 0.79 865.04 / 2009.9.17 脱硫废水(2) 2804.1 6.55 146 0 0.51 11875.0 / 2009.9.17
5.2.2 灰浆系统得到有效酸洗
由附表2可见,由于采用脱硫酸性废水与灰浆碱性溶液相中和,灰浆系统管道结垢情况相对减轻,仅二期灰浆系统每年即可节约盐酸量236T,节约了费用支出。
附表2 二期灰浆泵酸洗统计分析表
名称 #6灰浆泵#7灰浆泵 #8灰浆泵 #9灰浆泵 #10灰浆泵 项目
改造前酸洗间隔 1年 1年 1年 1年 1年 改造后酸洗间隔 2年 2年 2年 2年 2年 节约盐酸量 46T 45T 50T 50T 45T
5.2.3 废水处理药品得到节省
通过初步计算,排往三期#5灰浆池及二期灰浆池的废水量,如果用原有废水处理系统进行处理,将消耗如表3所示的剂量。通过排放方式的优化,这笔费用得到节省。
表3 原有脱硫废水处理方式药品用量估算表
单价(元) 总价(元) 药 名 类型 用量t(全年)
683.07732 683077.32 NaOH(液碱) 30% 1000
488.88889 HCL(酸) 31% 100 48888.89 有机硫 TMT-15(重金属离子沉降剂)15%(液体) 46153.85 10 461538.5
聚丙烯酰铵阴离子型 PAM 11538.461 5 57692.3 固体25kg装 (粉状)
混凝剂 聚合硫酸铁?型 全铁含量?11, 密度?1.45 1093.3333 300 328000 合计 1579197
5.2.4 运行维护量得到降低
排放方式改造后,原有脱硫废水设备不再继续使用,整套系统不需再进行维护,化学专业的检修维护量剧减,运行人员的工作量也相对降低。同时,对废水处理设备的检修费用大幅下降,厂用电也得到节约,实现节能。
5.3 系统影响
通过对脱硫废水排放方式的改造,脱硫系统运行得到优化,取得了明显的效益。但同时,该方式运行一年后,也逐渐显现出对系统不利影响的一面。主要表现在:
5.3.1 对除灰系统的影响
脱硫废水排放至灰浆池后,设备管道内结垢速度虽然得到延缓,但由于废水中含有Cl离子、硫酸根等大量酸性物质,对设备管道的腐蚀损坏也相应增强。截止目前,二期5台灰浆泵已有3台发生不同程度的过流部件腐蚀损坏、管道腐蚀泄漏等缺陷,在一定程度上增加了系统运行的不稳定性和检修维护量。计划对过流部件及管道进行防腐处理,增强系统稳定性。
5.3.2 对脱硫系统的影响
三、四期脱硫废水排放到湿排灰系统后影响了除灰系统水平衡的调整,如果除灰系统内水多时脱硫废水将无法及时排放,只能通过回收管道重新排入吸收塔,造成吸收塔内浆液“中毒”,影响脱硫
4
效率。同时,新增加的废水排放管道由于受现场实际条件限制,安装布置不合理,堵塞、破裂现象较多,增加了脱硫系统运行维护量。
6 综述
经过以上比较,三、四期脱硫废水排放方式由专门的废水处理系统改为与灰浆混排方式后,取得的效益远大于其不利影响。在今后工作中,将继续跟踪治理脱硫废水排放过程中遇到的问题,通过进行不断的技术改造,将其不利影响降到最低。确保脱硫系统的安全经济运行,全面实现节能减排。
参考文献
[1] 胡秀丽.石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置运行管理探讨[J].电力设备,2007. [2] 金新荣.湿法烟气脱硫装置运行中存在问题及解决措施。[J].电力设备,2006. [3] 吴怡卫.石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理的研究[J].中国电力.2006.
5
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