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食品废水处理方案范文1
关键词:废水处理工艺;废水检测方法;关系
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.006
人类对环境资源、能源的过度开采,致使我国的自然环境遭受到重要的破坏和污染,环境保护逐渐得到广泛的重视,推动可持续发展战略得到社会各界的一致认可。其中,针对废水污染水资源、土资源的问题,需要我们加强对废水的处理和检测,不同的废水需要选择不同的处理工艺,对于成分较为复杂的生活废水,要想充分检测其中的污染成分,则应该选取合理的处理工艺,有效降低废水中的污染成分含量。
1 废水处理工艺的选择
对废水进行处理,目的在于采用某种方法,或将废水中的污染物从中分离出来,或将废水中的污染成分分解、转化,从而_到防止病菌传染、避免异味、净化污水的结果。根据废水的不同种用途,采用不同废水处理效果标准。
在选择废水处理工艺时,需要考虑以下因素。第一,需要考虑到废水处理规模、水质特性,考虑当地的实际情况和要求,对照技术经济各项指标,同时,还要考虑废水处理过程中残渣利用和二次污染问题等;第二,应切合实际地确定污水进水水质,必须对污水的现状水质特性、污染物构成进行详细调查或测定,作出合理的分析预测。
废物处理有物理、化学、生物等方法。其中,上述三种方法或单独或配合使用,来去除废水中的有害物质,废水处理过程十分复杂,常用的废水处理基本方法可以分为以下几种:
(1)物理法。主要利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如利用物质密度的沉淀法和浮选法,沉淀法能够除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒,与此同时还能回收这些颗粒物,浮选法能够除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物。
(2)化学法。利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质,例如,利用酸碱中和反应的中和法能够中和酸性或碱性废水,从而减轻废水污染,利用物质可溶性的萃取法,能够处理可溶性废物,回收酚类、重金属等。
(3)生物法。利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。例如,生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水,使有机物转化降解成无机盐而得到净化。
2 废水常见检测方法
不同的废水有不同的检测方法,其实质还是立足于水质特征以及废水处理工艺的结果。本文主要以工业废水为对象,介绍两种工业废水的常见检测方法,以下两种检测,都是测定废水中有机物含量,主要利用水中有机物容易被氧化的特点,从而将水中组成复杂的有机物逐渐分辨,定量。
(1)BOD检测,即生化耗氧量检测。生化耗氧量是对衡量水中有机物等需氧污染物质含量的指标,它的指标越高,这说明水中的有机污染物质越多,污染越严重。制糖、食品、造纸、纤维等工业废水中有机污染物,可经好气菌的生物化学作用而分解,由于在分解过程中消耗氧气,故亦称需氧污染物质。若这类污染物质排人水体过多,将造成水中溶解氧缺乏,同时,有机物又通过水中厌氧菌的分解引起腐败现象,产生甲烷、硫化氢、硫醇和氨等恶臭气体,使水体变质发臭。
(2)COD检测,即化学耗氧量检测,它利用化学氧化剂通过化学反应,将水中可氧化的物质进行氧化分解,然后通过残留氧化剂量来计算耗氧量,化学需氧量(COD)又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。它的数值越大,这说明水质污染程度越重。化学需氧量(COD)的测定,随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同,其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。
两者相互补充,存在不同。COD检测更能精确地把握废水中的有机物含量,测定时,花费的时间也较少,测定只需要几个小时,不受水质限制,但是和BOD检测相比,却很难反映微生物氧化的有机物,从卫生学的角度直接阐释污染程度,另外,废水中还含有一些还原性无机物,它们在氧化时也需要消耗氧气,所以COD还是会存在误差。
两者之间存在联系。BOD5的数值小于COD,两者的差值大致等于难生物降解有机物量。相差越大,说明难生物降解的有机物含量越多,这种情况下,便不应当生物处理法。因此,可以将BOD5/COD 的比值来判别该废水是否适合采用生物处理法。一般BOD5/COD 的比值,被称为可生化指标,比值越小,越不适合采用生物处理;适合采用生物处理法的废水,其BOD5/COD 的比值一般认为大于 0.3 。
3 废水处理工艺和废水检测方法的关系
废水处理工艺和废水检测方法之间存在紧密的联系,废水处理工艺和废水检测方法有着共同的基础,废水处理工艺和废水检测都关系到废水处理的最终效果,两者的关系具体表现在以下几个方面;
一方面,两者都需要对废水中的污染物质的成分进行判定,根据水质特征来选择合适的废水处理工艺和废水检测方法,分析废水中的污染物质的物理特征、化学特性及生物特性等在废水处理工艺和检测上都十分重要,从上面的两个部分可以知道,废水处理的基本方法基本是按照废水水质特征来进行划分和进行,而在进行废水检测时,也需要弄清并消除其中物理、化学等干扰因素,在分析水质的基础上,再结合其他相关要素,进行废水的处理和检测,从而达到净化水质的目的。
另一方面,废水检测需要选择合适的处理工艺,废水的处理工艺关系到废水检测结果,与此同时,废水的检测结果也影响到选择的废水处理工艺,例如,BOD5/COD的比值可以用来判别废水是否适用于生物处理法。合理正确的废水处理工艺能够有效地降低废水中的污染成分,废水的处理质量得到保证,废水检测的结果也更容易达标,两者之间的有效结合最终达到净化水质,减轻环境污染的效果。
参考文献:
[1]周新.废水处理工艺对废水检测影响的探讨[J].山东工业技术, 2016(10).
[2]李青.白酒生产废水处理工艺方案的选择[J].酿酒科技, 2014(09).
食品废水处理方案范文2
【关键词】啤酒废水 深井曝气 MBR
1 前言
深井曝气也称“超深水曝气”、“超深层曝气”,最早由英国在70年代开发成功。[1]目前在国内,深井曝气工艺在化工、制药等领域排放的不易生化降解的污水及食品、啤酒业等高浓度有机废水处理中得到了较成功的应用。
膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。[2]
啤酒废水属于中等浓度有机废水。啤酒废水主要来源于啤酒生产工艺中的洗麦、发酵、糖化、洗瓶等过程。废水中的固形物主要为麦糟、废酵母等;溶解性物质主要为多糖、醇类等有机物,废水可生化性较好,污染物中的有机物容易降解。[3]因此,国内外对啤酒废水一般均采用生物处理方法,其处理工艺有以下4种。
①调节水解酸化+SBR工艺;
②调节水解酸化+接触氧化工艺;
③UASB工艺+好氧工艺;
④深井曝气。
上述4种处理工艺技术上都是可行的,且处理后的水质都能够达到国家要求的排放标准。但都有一个共同且主要的不足之处就是,因啤酒废水好氧污泥浓度高且沉降性差,往往二沉池池容相对较大,沉降效率低下,至使处理设施的建设用地较多,且还难以使废水中SS有效去除。我们针对传统处理工艺的不足,采用深井曝气+MBR的组合工艺对啤酒废水进行针对性试验研究,本文主要对试验装置及原有处理工艺效果进行比对叙述。
2 试验部分
2. 1废水水质及现处理工艺
试验单位为广州某啤酒厂,该废水CODCr浓度为1500~2500mg/ L,BOD5为1000~1500mg/L,BOD5/CODCr的比值为0.5~0.6,PH为5.3~6.5,SS约1200 mg/L(调节池累计值)。
该企业现有处理工艺如下:
车间废水 隔栅 调节池UASB反应器活性污泥池竖流式沉淀池清水池。
现处理理出水水质为:CODCr为45~109mg/ L,BOD5为4.3~12.8mg/L, PH为6.3~7.7,SS为56~118mg/L(清水池累计值)。
2. 2 试验方法及装置
试验采用与现处理平行运行方式,试验装置从调节取水,试验处理出水排入清水池,试验水量为1.2M3/H,具体试验处理流程及试验装置结构情况如图1:
3 试验运行情况
试验装置进水从现处理系统的调节池提升泵出口用分管计量接入,排水则另外设置计量泵;试验装置采用现处理设施中二沉池剩余污泥接种,接种量为1M3,调试一周后,系统趋于正常,通过六十天连续稳定运行,污泥内能发现复杂的生物相,即存在大量细菌、原生动物和后生动物,已形成了较为稳定的生态系统,试验出水水质一直处于稳定状态。原废水水质情况如下:CODCr为1889.6mg/ L,BOD5为1104.5mg/L, PH为6.6,SS1343.8mg/L(调节池60天累计平均值),试验处理出水水质情况如下:CODCr为37.4mg/ L,BOD5为4.2mg/L, PH为7.7,SS22.3mg/L(MBR产水60天累计平均值)。
4试验工艺与原处理工艺的综合比较
5 结论
(1) 深井曝气+MBR工艺能保证处理啤酒废水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准,且效果优于现主要处理工艺。
(2) 深井曝气+MBR工艺处理啤酒废水的剩余污泥量远小于现主要处理工艺。
(3) 深井曝气+MBR工艺与现有生化处理工艺比具有更强的耐冲击负荷能力。
(4) 在满足相同的去除率要求下,采用深井曝气+MBR工艺可缩短反应时间,节省运行费用。
(5) 建设占地面积省、投产期短、启动快、投资少,适合于啤酒废水处理,亦可推广于其他有机废水处理。
【参考文献】
[1]Sanford, D. S., Gallo, Tom .Application of Deep Shaft Technology to The Treatment of Food Processing Wastewater[J]. Environmental Protection Technology Series , 1978, Aug: 341~358.
食品废水处理方案范文3
【关键词】膜分离技术;印染废水;水回用
众所周知,印染业是非常消耗水的行业,并且排放后的水严重污染环境,随着我国保护环境的力度逐渐提高,印染业的废水回用势在必行。膜分离是一种新型的处理废水的技术,它能够对印染废水中的污染物进行分离,从而达到处理废水的目的。膜分离技术对比传统的技术有废水处理过程较为简单、污染物去除相当彻底、工艺能耗低等优点,处理过后的水可循环再利用。下面就详细来分析比较常见的膜分离技术在印染废水中的应用、现阶段存在的问题以及未来的发展趋势。
1 各项膜分离技术在印染废水回用中的应用
1.1 印染废水回用中超滤技术的应用
在国外,超滤膜技术在印染废水回用中已经发展的相当成熟,工业化程度接近30年,相比较而言,在我国的应用范围不是很广。它具有操作设备比较简单、分离的效果好、操作技术要求低的特点,在处理过程当中还可对废水中的染料进行收集并且重复利用,不仅保护了环境,同时还降低了生产成本,增加了企业的经济效益,在未来具有十分广阔的发展前景。
1.2 印染废水回用中微滤技术的应用
微滤膜技术在国外发展至今已有百年的历史,引进到国内也有40多年,微滤膜技术发展已经相当成熟。随着技术地不断革新,不断研究出性能非常优良的有机膜和无机膜,具有过滤孔分布均匀、过滤液体质量高、膜通量大等显著特点,并且微滤技术在印染废水回用中在色度和浊度方面都有着很好的去除效果,因此,微滤技术在印染废水回用中应用还是相对比较广泛的。
1.3 印染废水回用中纳滤技术的应用
纳滤技术是一种使用压力来驱动的膜分离技术,主要被广泛应用于废水的净化以及生活用水与工业用水的纯化。据研究表明,纳滤对单价盐和小分子的截留率不是很高,对有机物和高价离子的截留率相对较高,针对这个特点可以对染料进行脱盐浓缩技术。纳滤技术对亲水性染料和疏水性染料都有很高的截留率,并且经过处理后的水质较高,因此,越来越受印染企业的青睐。
1.4 印染废水回用中反渗透技术的应用
反渗透技术目前被广泛应用于电子、食品、医疗等行业,它能够截留所有离子,经过反渗透处理后,离子和有机物分隔开而不能形成浓缩液,因而处理过后的水质纯度较高。但是反渗透技术目前投资相对而言较高,难度也非常大,现下只有努力研发反渗透技术,降低成本,未来在印染废水回用中才能被有效应用。
1.5 印染废水回用中双膜组合工艺的应用
双膜组合工艺在废水的深度处理上有非常强的优势,它能更好地回收废水中的有用物质,经过处理后的水的质量比单一的膜分离技术要高,且可以直接再应用于印染加工中,使水不停循环使用,极大地降低了生产成本。
2 现阶段膜分离技术存在的问题
膜分离技术在废水回用中取得了良好的效果,同时也存在着很多问题。废水经过处理后会产生浓缩液,浓缩液的污染程度较大,因此必须再经过污水处理厂,除此之外并没有更好的解决办法,这无疑就会增加污水处理厂的工作量。膜分离技术在应用中会出现膜堵塞和膜污染的情况,导致水质质量下降。另外膜分离技术中的膜在我国主要依赖进口,价格较高,很多中小型的印染厂根本就无力承担,在一定程度上限制了膜分离技术的发展。
3 未来膜分离技术在印染废水回用中的发展趋势
现阶段膜污染和膜的生产成本都阻碍了膜分离技术在印染废水回用中的推广,因此针对印染废水回用中的复杂情况与膜技术分离应用的现状,在未来应研发抗污染性强、使用寿命较长、价格低廉的膜材料。同时可以开发专用膜应用于不同类型的印染废水,尽量完善膜分离技术的理论知识,研究膜分离技术与其他技术相结合的效果。
综上所述,随着人们对于环境标准的要求越来越高,印染废水问题已经不容忽视,膜分离技术能够去除废水中的杂质和色度,并且经过处理后废水可以循环再利用,成为了印染企业处理废水的有效措施。但是同时应正视膜分离技术现存的问题,加强膜分离技术的研发和膜分离技术操作时的参数研究,使膜分离技术能够在印染废水回用中实现工业化,使印染企业的经济效益和环境效益达到完美统一。
【参考文献】
[1]涂德贵.印染废水反渗透膜处理及回用技术[J].化学工程与装备,2011(8):192-194.
[2]李建新,王虹,杨阳.膜技术处理印染废水研究进展膜[J].科学与技术,2011,31(3):145-148.
[3]詹敬江.印染废水处理方案的探讨[J].产业与科技论坛,2011,10(8):102-103.
食品废水处理方案范文4
1克拉玛依石化园区废水处理工程概况
克拉玛依石油化工工业园区(以下简称“园区”)位于克拉玛依市域城镇体系中的中部区域,金龙镇和三坪镇之间的交界处。园区距克拉玛依市中心城12km,距白碱滩镇12km,距新建机场9km。园区北邻217国道,西与克石化厂毗邻,以油田5号公路为界,东面至石油公司,共10.42km2,为先期起动区;远期向南和217国道以北地区发展;园区东南方向作为克石化厂和园区备用地,远景向东发展。克拉玛依石化园区废水处理工程的规模为近期5万吨/天,远期10万吨/天,预测的进水水质为:COD800mg/L,BOD400g/L,SS600mg/L,油30mg/L,TP4mg/L,NH3-N40mg/L,pH6-9。出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准.
2紫外消毒技术的特点及在市政污水消毒中的应用
2.1紫外线消毒的特点紫外线杀菌的原理是通过紫外线被微生物的重要生命物质(DNA和蛋白质等)吸收,使得微生物体内的遗传物质发生光化学反应从而导致生物体不能够复制,其特点如下:(1)安全性高。传统消毒工艺所用的氯气是剧毒危险品,人类吸入浓度为每立方米2.5毫克的氯气时,就会死亡。而储存氯气的钢瓶、液氯罐运输车等属于高压容器,一旦出现泄漏事故,对周围居民生命财产和环境将造成巨大危害,而紫外线消毒系统没有泄漏危险。同时,紫外线消毒是物理作用,不会产生三氯甲烷等有致癌作用的消毒副产物。(2)高效的杀菌广谱性。紫外线能高效杀灭大多数致病性原生动物、细菌、病毒,特别是对人类危害大且对氯有抵抗性的原生动物,如隐孢子虫和贾第鞭毛虫等。(3)占地面积小,土建费用低。加氯消毒一遍要求不少于30分钟的接触时间,因此要为此修建庞大的接触池,占地大,土建费用高。而紫外线消毒的接触时间通常在5s内,因此占地面积小,土建费用低。(4)运行维护简单,费用低。
2.2紫外线消毒在市政污水处理中的应用随着紫外消毒技术的日趋成熟,紫外消毒在市政污水处理中的应用也逐步增多。例如上海白龙港污水处理厂,日处理量达276万吨/天,是亚洲最大的应用紫外消毒的污水处理厂。除此之外,还有成都市第一污水处理厂二期工程,规模39万吨/天,出水执行一级A标;深圳市罗芳污水处理厂,规模42万吨/天,出水执行一级B标;山东省淄博市韩庙污水处理厂,规模13万吨/天,出水执行一级A标;南宁琅东污水处理厂,规模12万吨/天,出水执行一级B标,等等。
3紫外消毒系统的方案设计
3.1设计参数:处理水量:50000m3/d峰值流量:65000m3/dSS:≤10mg/L(最大值)紫外透光率@253.7nm:≥65%出水粪大肠菌群数:<1000个/L(日均值)
3.2设备选型城市污水紫外线消毒系列主要有低压灯、低压高强灯、中压灯系列产品。由于低压高强灯具有能耗省、电光转换效率高、灯管寿命长等优点,在城市污水紫外线消毒处理中得到了更广泛的应用。整个紫外线消毒系统按生物验定剂量(即有效紫外剂量)设计,能确保达到杀菌要求。根据本工程的特点,推荐采用低耗能、高性能的低压高强紫外灯TrojanUV3000Plus,该系统具有以下特点:a)模块化设计;b)开放式渠道安装;c)总装机容量小;d)水头损失低;e)电耗低。
3.3系统设计共1条渠道,渠长≥7500mm,渠宽=1118mm,渠深=1575mm。紫外设备采用模块化结构,沿水流方向安装一个模块组,每个模块组11模块。每个模块8根灯管,共88管,紫外消毒系统灯管总功率22kW,总装机容量25kVA。所报系统在满足标书要求的设计参数条件下且灯管达到寿命终点时所能实现的有效紫外剂量为(254nm)23.73mJ/cm2。
3.4节能环保措施本方案设计充分体现了节能环保理念。根据进水量、污水紫外穿透率和紫外光强探头的变化,采用剂量同步控制,每个模块组可50%-100%可变功输出,最大程度地降低了能耗。
4紫外消毒系统的清洗方式
紫外消毒系统在运行一段时间后,灯管的石英套管表面会结垢,降低灯管放射到水体中的紫外能量,因此需要对石英套管进行清洗去除表面污垢恢复表面清洁和紫外透光性以保证紫外消毒系统的消毒性能。灯管套管的清洗可分为两大类,人工清洗和自动清洗。其中自动清洗又可分为纯机械式自动清洗和机械加化学式自动清洗。克拉玛依石化园区废水处理工程的紫外消毒系统采用的是机械加化学清洗,具有以下特点:(1)完全自动操作及控制清洗周期。清洗频率在1次/1小时到1次/500小时间调节,远程手动或远程自动清洗控制可以通过操作界面实现。(2)此机械加化学自动清洗系统在整个清洗过程中保证被清洗灯管和模块照常工作,清洗次数为1次/天。(3)采用液压驱动方式,较气压驱动平缓从而减少对紫外套管的机械冲击。并且功耗低,系统效率高。(4)清洗液不会造成二次污染,其释放到处理水体中的磷酸量一般小于10-7mL/L左右,并在接受水体后被进一步稀释,不会影响出水磷的排放。并且所使用的清洗凝胶为食品等级,并通过NSF认证的供用户选择,真正实现了清洗的零污染。(5)液压系统中心室外安装,无需专门构筑物,占地小,节省土建投资。
食品废水处理方案范文5
1 各项膜分离技术在印染废水回用中的应用
1.1 印染废水回用中超滤技术的应用
在国外,超滤膜技术在印染废水回用中已经发展的相当成熟,工业化程度接近30年,相比较而言,在我国的应用范围不是很广。它具有操作设备比较简单、分离的效果好、操作技术要求低的特点,在处理过程当中还可对废水中的染料进行收集并且重复利用,不仅保护了环境,同时还降低了生产成本,增加了企业的经济效益,在未来具有十分广阔的发展前景。
1.2 印染废水回用中微滤技术的应用
微滤膜技术在国外发展至今已有百年的历史,引进到国内也有40多年,微滤膜技术发展已经相当成熟。随着技术地不断革新,不断研究出性能非常优良的有机膜和无机膜,具有过滤孔分布均匀、过滤液体质量高、膜通量大等显著特点,并且微滤技术在印染废水回用中在色度和浊度方面都有着很好的去除效果,因此,微滤技术在印染废水回用中应用还是相对比较广泛的。
1.3 印染废水回用中纳滤技术的应用
纳滤技术是一种使用压力来驱动的膜分离技术,主要被广泛应用于废水的净化以及生活用水与工业用水的纯化。据研究表明,纳滤对单价盐和小分子的截留率不是很高,对有机物和高价离子的截留率相对较高,针对这个特点可以对染料进行脱盐浓缩技术。纳滤技术对亲水性染料和疏水性染料都有很高的截留率,并且经过处理后的水质较高,因此,越来越受印染企业的青睐。
1.4 印染废水回用中反渗透技术的应用
反渗透技术目前被广泛应用于电子、食品、医疗等行业,它能够截留所有离子,经过反渗透处理后,离子和有机物分隔开而不能形成浓缩液,因而处理过后的水质纯度较高。但是反渗透技术目前投资相对而言较高,难度也非常大,现下只有努力研发反渗透技术,降低成本,未来在印染废水回用中才能被有效应用。
1.5 印染废水回用中双膜组合工艺的应用
双膜组合工艺在废水的深度处理上有非常强的优势,它能更好地回收废水中的有用物质,经过处理后的水的质量比单一的膜分离技术要高,且可以直接再应用于印染加工中,使水不停循环使用,极大地降低了生产成本。
2 现阶段膜分离技术存在的问题
膜分离技术在废水回用中取得了良好的效果,同时也存在着很多问题。废水经过处理后会产生浓缩液,浓缩液的污染程度较大,因此必须再经过污水处理厂,除此之外并没有更好的解决办法,这无疑就会增加污水处理厂的工作量。膜分离技术在应用中会出现膜堵塞和膜污染的情况,导致水质质量下降。另外膜分离技术中的膜在我国主要依赖进口,价格较高,很多中小型的印染厂根本就无力承担,在一定程度上限制了膜分离技术的发展。
3 未来膜分离技术在印染废水回用中的发展趋势
现阶段膜污染和膜的生产成本都阻碍了膜分离技术在印染废水回用中的推广,因此针对印染废水回用中的复杂情况与膜技术分离应用的现状,在未来应研发抗污染性强、使用寿命较长、价格低廉的膜材料。同时可以开发专用膜应用于不同类型的印染废水,尽量完善膜分离技术的理论知识,研究膜分离技术与其他技术相结合的效果。
综上所述,随着人们对于环境标准的要求越来越高,印染废水问题已经不容忽视,膜分离技术能够去除废水中的杂质和色度,并且经过处理后废水可以循环再利用,成为了印染企业处理废水的有效措施。但是同时应正视膜分离技术现存的问题,加强膜分离技术的研发和膜分离技术操作时的参数研究,使膜分离技术能够在印染废水回用中实现工业化,使印染企业的经济效益和环境效益达到完美统一。
【参考文献】
[1]涂德贵.印染废水反渗透膜处理及回用技术[J].化学工程与装备,2011(8):192-194.
[2]李建新,王虹,杨阳.膜技术处理印染废水研究进展膜[J].科学与技术,2011,31(3):145-148.
食品废水处理方案范文6
关键词:水资源短缺 污水回收处理 钢铁企业
1 污水回用处理的重要性
随着经济发展和城市化建设进程的不断加速,我国水资源紧缺的问题也越来越严重,直接影响了人民群众的生活和社会的可持续发展。近年来,随着城市水荒的加剧,水资源短缺逐渐引起人们的重视。水资源短缺和水环境污染造成的危机已经成为我国社会和经济发展的重要制约因素,要想改变这种状况,除合理用水、节水外,污水的处理也极其重要。由于污水就地提取,水量较稳定,不会发生相互争抢,不受时节与气候影响等因素通常被作为首选方案。污水回用可减少降低对水源污染,使水资源不受破坏得到最大限度的保护,以此减少用水费用降低成本,促使经济和环境尽可能的平衡发展。这样能够有良好的经济效益和环境保护效益,其间接效益和长远效益更是不可估量的,对于缓解、解决水污染和水资源短缺都具有重要的意义。
2 国内钢铁冶炼工业污水回用处理方法与现状
近年来,我国钢铁工业处速发展阶段,钢年产量增幅处于15%-22%。钢铁工业是高能耗、高排放的行业,其在节能减排工作中需承担着重大的责任。我国大型重点钢铁企业2009-2012年的吨钢耗用新水量分别为8.6m3/t、6.43m3/t、5.31m3/t,表明我国钢铁工业用水量已告别高消耗的阶段并有所下降。2012年全国大型重点钢铁企业用水重复利用率达到了96%。我国要想进一步降低钢铁企业在吨钢耗用新水量、提高钢铁企业水的重复利用率等,就需要积极推广少用水或不用水的工艺技术设备,并以此强化合理用水以及加强工业污水的综合回收处理能力。利用工业污水制成回用水是目前各大钢铁企业对于工业污水常规的一种处理方式。工业污水在经过常规水处理工艺(如混凝、沉淀、除油、过滤等)处理后制成回用水,其中原工业污水中的悬浮物以及杂质等都得到了相应的去除,但其含盐量并没有以此降低,因此使得回用水中的含盐量严重超标,并且高于工业净循环水与浊循环水,水中还含有少量的乳化油和溶解油等物质。鉴于回用水的水质性质与特点,因此只能用于烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工艺生产单元的直流喷渣或浇洒地坪等,而不可以作为工业循环水系统的补充水,而直流喷渣与是浇洒地坪等方面的用水量又是相当有限的。将工业污水制成脱盐水、软化水及纯水等用于生产的水量也仅占工业污水量的很小一部分。因此将全部工业污水进一步进行处理,采取脱盐工艺制成工业新水,已成为工业废水利用的发展方向。采用脱盐工艺制取的工业用水,其含盐量大大低于由河水及自然水体制取的工业新水。工业新水可以作为钢铁企业循环水系统的补充水,含盐量的降低可以直接提高循环水系统的浓缩倍数,同时可以有效地减少循环水系统强制排污水量,从而控制整个钢铁厂工业水系统的排污量和补水量。
3 污水回用处理中面临的问题
3.1 腐蚀 污水中溶解盐含量超标,不仅会导致金属腐蚀,而且还加大了水的导电率,加大增强水中电化学的腐蚀。水中的氯离子是腐蚀性很强的物质,其对不锈钢会造成应力腐蚀断裂;而氨氮对钢材也产生严重的腐蚀。
3.2 水垢 在循环浓缩过程,水中的钙、镁盐类由于浓度过高、过饱和无法完全稀释而产生CaCO3、CaSO4、Ca3(PO4)2、MgSiO3沉淀。这些沉淀会同悬浮物、金属腐蚀物和微生物一起,在金属表面结成垢层,引发局部垢下腐蚀。
3.3 微生物粘泥 污水中含有许多细菌及有毒物质等,再加上氮、磷营养物质,给细菌、霉及藻类大量繁殖创造了条件。二级出水中夹带菌胶团,在敞开式废水处理及冷却塔中,温度和光照都适宜藻类繁殖。这些微生物同粘土质和金属的氢氧化物,附着在热交换器、输配水管道上,形成污泥状粘性物质,堵塞热交换器管道,导致热交换效率降低,引发垢下坑蚀。生物垢本身具有粘结作用,粘结水中杂质,不断增厚垢层。
4 工业污水处理技术
随着环境保护技术的不断发展与运用,焦化废水、冷轧废水均能够处理至钢铁厂工业污水排放的纳管标准或是直接入钢铁厂的回用水系统,水中COD等有毒有害物质都能够得到有效的回收和控制。焦化工厂废水属较难降解的高浓度有机工业废水,我们常用的处理方法能够使废水中的酚、氰两项指标达标,但CODcr、氨氮的浓度过高,不易达标,尚有硫化物、氰化物等有毒物未处理。为此,国内外的学者们经过的大量研究。固定化活细胞技术是利用物理和化学的手段将游离的微生物细胞定位于限定的空间区域,并使保持活性反复利用的方法。在化学工业与石油化工、轻纺、制药以及食品等工业中所排放的大量工业废水因具有种类繁多、成分复杂以及COD(化学需氧量)浓度超标、可生化性差、有毒害物质较多等特点,我们若不进行合理、有效地治理,就会对环境造成十分严重的污染与破坏,为了避免破坏环境,就需要我们开展工业废水的综合治理,这也是当代环境化工亟待解决的重大问题之一。难降解的有毒害工业废水的治理也是我国今后需要重点开展的研究课题。因此,在治理这类工业废水的过程中,我们主要采用物理法、化学法以及物理化学法(简称物化法)、生物法及其相互之间的组合技术等五种方法进行。其中高级氧化处理技术作为物化处理技术之一,具有处理效率高、对有毒害污染物破坏较彻底等诸多优点而被广泛应用于难降解有机发水的预处理工艺中。而生物氧化技术则因为具有处理效率高、基本不会产生二次污染以及出水水质好、运行与操作管理方便和费用较低等优点,将会在今后的工业废水处理技术中占据主导地位。我们针对高浓度、多组分、难降解工业废水的治理。首先可以采用高级氧化处理技术,将难降解有机污染物进行氧化,转化为低毒、易生物降解的低分子有机物,然后采用生物氧化技术将其矿化。这种基于高级氧化、生物化学等多过程集成的对难降解有毒害工业废水进行处理的高级氧化-生化耦合技术,必将成为今后工业废水处理的发展趋势。
4.1 高级氧化技术研究现状 高级氧化技术降解工业废水的原理主要是利用各种活性自由基进攻有机大分子并与之反应,从而破坏有机物分子结构达到氧化去除有机物的目的。
4.2 生物处理技术研究现状 难降解有毒害工业废水经高级氧化技术处理后具有其所含废水毒性低、可生化性好等特点,一般采用厌氧-好氧生物处理技术做更进一步生化处理后才能达到排放标准。生化处理法降解有机废水是利用微生物的代谢作用将有机物质转化为CO2、N2、H2O等无毒害小分子物质排放。虽然这一项技术手段处理负荷大,但因其所使用的微生物菌株对有毒污染物的抗性局限在一定限度之内,从而限制了这一技术的进一步发展。而目前对该技术的研究主要集中在诸如菌种的筛选、驯化、纯化等传统的微生物工程技术和一些常规的处理效率低的生物反应装置来进行可生化有机废水的处理,但对生化法中如何进一步采用现代生物技术来增强微生物菌种的生物活性及处理能力、如何进一步减少生物反应器体力与效率等问题均缺少必要的深入研究。
4.3 高级氧化- 生化耦合技术研究现状 近些年,高级氧化、生化处理工业有机废水技术虽然得到不同程序的发展,但采用现有单一的高级氧化和生化处理技术将很难缓解工业有机废水处理情况。因此,采用高级氧化-生化耦合技术处理难降解工业有机废水已经成为工业废水处理的有效方法之一。
5 小结
由于水资源短缺所造成的诸多问题已经敲响了警钟,我们应该在认识到其污水回用重要性的同时,竭尽所能来缓解我国的水资源问题,使污水回用成为我们的第二水资源。钢铁企业这样高能耗,多排放的行业现在已经正式通过各种技术创新和技术改造,落实工业用水的节能减排,并且取得了相应的成效。为了提高节能减排水平,我们需要不断研究开发或完善新技术和新装备。力求最大程度地提高现有工业污水的利用率,以此全面提高促进工业污水的资源化。
参考文献:
[1]钢铁工业节水工作向深层次发展――第二届全国冶金节水、 污水处理技术研讨会巡礼[J].中国冶金.
[2]雷乐成,杨岳平.污水回用新技术及工程设计[M].北京:化学工业出版社.