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水的深度处理

水的深度处理
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水的深度处理

光催化氧化技术

光催化氧化法原理

光降解通常是指有机物在光的作用下,逐步氧化成低分子中间产物最终生成CO2、H2O 及其他的离子如NO3-、PO43-、Cl-等。有机物的光降解可分为直接光降解、间接光降解。前者是指有机物分子吸收光能后进一步发生的化学反应。后者是周围环境存在的某些物质吸收光能成激发态,再诱导一系列有机污染的反应。间接光降解对环境中难生物降解的有机污染物更为重要。

利用光化学反应降解污染物的途径,包括无催化剂和有催化剂参与的光化学氧化过程。前者多采用氧和过氧化氢作为氧化剂,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;后者又称光催化氧化,一般可分为均相和非均相催化两种类型。均相光催化降解中较常见的是以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质,通过photo-Fenton反应产生?HO使污染物得到降解,非均相光催化降解中较常见的是在污染体系中投加一定量的光敏半导体材料,同时结合一定量的光辐射,使光敏半导体在光的照射下激发产生电子-空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子-空穴作用,产生?HO等氧化性极强的自由基,再通过与污染物之间的羟基加和、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿化。

光催化氧化水处理技术进展

现代科学研究发现:当物质被”粉碎”到纳米级并制成纳米材料时将具有多种物理效应,不仅其光、电、热、磁等特性发生变化,而且具有辐射、吸收、催化、杀菌、吸附等许多新特性。在众多纳米科学技术中,纳米材料学、纳米电子学和纳米医药学是目前倍受重视的三个研究方面。有研究者指出,纳米技术对水中粒径为200nm污染物的去除能力是其他技术不可替代的,认为纳米技术可在污染修复、低成本脱盐等领域发挥作用,直接向受污染沉积物或地下水中注入纳米铁可治理污染,其有可能替代常规的铁墙技术。

在水处理中,应用最广泛的纳米催化材料应是n型半导体纳米材料。而在常规催化氧化法基础上发展起来的以纳米材料为催化剂的催化氧化水处理技术将具有更加独特的功效。

一般认为,光催化活性是由催化剂的吸收光能力、电荷分离和向底物转移的效率决定的。

当纳米半导体粒子受到大于禁带宽度能量的光子照射后,电子从价带跃迁到导带而产生了电子—空穴对。电子具有还原性,空穴具有氧化性,从而促进了有机物的合成或使有机物降解。纳米半导体材料的特性和催化效果各有不同,但作为光催化剂它们的催化活性与相应的体相材料相比有显著提高,其原理在于:①通过量子尺寸限域造成吸收边的蓝移;②由散射的能级和跃迁选律造成光谱吸收和发射行为结构比;③与体相材料相比,量子阱中的热载流子冷却速度下降,量子效率提高;④纳米半导体粒子所具有的量子尺寸效应使其导带和价带能级变成分立的能级,能隙变宽,导带电位变得更负,而价带电位变得更正,这意味着纳米半导体粒子获得了更强的还原及氧化能力,从而催化活性随尺寸量子化程度的提高而提高。除此以外,还在于纳米半导体粒子的粒径和吸收特性。

纳米半导体粒子的粒径通常小于空间电荷层的厚度。在此情况下,空间电荷层的任何影响都可忽略,光生载流子可通过简单的扩散从粒子内部迁移到粒子表面而与电子供体或受体发生还原或氧化反应。粒径越小则电子与空穴复合几率越小,电荷分离效果越好,从而导致催化活性的提高。在光催化反应中,反应物吸附在催化剂的表面是光催化反应的一个前置步骤,催化反应的速率与该物质在催化剂上的吸附量有关。纳米半导体粒子强的吸附效应甚至允许光生载流子优先与吸附的物质进行反应而不管溶液中其他物质的氧化还原电位顺序。在催化反应过程中,纳米材料的表面特性和缺陷数量具有同样重要的作用。

纳米催化剂的催化效果还与其材料类型有关。研究发现,禁带宽度大的金属氧化物因具有抗光腐蚀性而更具有实用价值。CdS的禁带宽度较窄,对可见光敏感,在起催化作用的同时晶格硫以硫化物和SO32-形式进入溶液中。ZnO比TiO2的催化活性高,但自身会发生光腐蚀。α-Fe2O3能吸收可见光(激发波长为560nm),但是催化活性低。与其他n型半导体纳米材料相比,TiO2具有化学稳定性好、反应活性大等特点,是一种优异的光电功能材料,并以其优越的催化性能被广泛应用于污染物的降解,取得了令人鼓舞的进展。用纳米TiO2作催化剂氧化水中污染物的试验是目前研究工作的热点(主要围绕不同类型污染物的降解效果这一主题,同时进行水处理体系中TiO2的存在形式、反应器类型等应用技术的研究)。研究结果显示,纳米TiO2光催化氧化技术有良好的应用前景。

光催化氧化在水处理方面的应用

光催化氧化法是近些年出现的水处理技术,在足够的反应时间内通常可以将有机物完全矿化为CO2和H2O等简单无机物,避免了二次污染,简单高效而有发展前途。

光催化氧化技术处理制药废水

有机磷农药废水排放量大、毒性强,对这类废水的治理已成为水处理工作者的研究重点。目前,国内处理有机磷农药废水大多采用生化法,但处理后的COD不能达到国家排放标准,有机磷高达几十mg/L,在生物降解过程中几天甚至几周才能完成,在光解过程中几小时即可实现,出水水质达到了国家工业废水一级排放标准,具有理想的处理效果。

纽太力研制的光催化剂,其化学性质稳定、难溶无毒、成本低,作为理想的半导体光催化剂在环境治理领域中已显示广阔的应用前景。应用表明其可以经历反复使用而保持光分解效率基本不变,并可连续保持其光活性。由于有机磷农药的P-O 和P-S 键的键能相对较低,容易吸收太阳光形成激发态分子,使P-O 和P-S 键断裂,所以有机磷农药易发生光解。催化剂可将农药废水中对硫磷、久效磷、马拉硫磷、甲拌磷彻底降解为PO43- 、SO2-、Cl- 、CO2 、H2O ;将表面活性剂废水中氯化苄基十二烷基二甲基铵彻底降解为CO2 、H2 O 、NO3- 、Cl- ;将十二烷基苯磺酸钠彻底降解为CO2 、H2O 、SO4,从而是农药废水无害化排放。

光催化氧化技术处理印染废水

纺织印染染色废水,水量大,色度高,成分复杂,废水中含有染料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等,随着染料工业的发展,大量新型印染助剂、染料、浆料等难以生物降解的有机物在印染行业中的广泛应用,致使印染废水中有机物成分越来越复杂多变,其BOD5 / CODCr 比值下降,色度高,可生化性降低。消除印染废水中高色度和高CODCr 值,已成为长期困扰印染废水治理的两个关键问题。目前国内处理印染废水多以生化法为主,但存在处理效果不佳、CODCr 和色度去除困难等缺点。近年来,随着光化学及技术的发展和进步,利用氧化催化物物多相光催化消除环境中的各种污染物的研究已引起人们的广泛关注。

光催化氧化设备

光催化与电催化协同作用的水处理设备,是一种把电催化氧化过程与先进的光催化氧化过程科学的设计在一个系统中,给有机污染创造了一个先易后难、有序、能量层次分明的反应空间,在这个空间里的多元有机污染物均有可供选择的多种反应途径,因而本产品是一种节能,高效的新创举。

本产品占地面积小,单位产品的有效容积为1m3,可串联或并联。设备的功率为1~4kW,重量≤2000kg.产品的处理能力视废水的实际情况有所不同,一般≥1m3/h。产品的设备智能化运行稳定,安全可靠,操作与维护方便

实例——光催化氧化法的催化剂固定化技术研究

有研究表明,一种类似于非填充式固定床型的催化剂固定技术,即布置于反应器底部、载有TiO2膜的玻璃纤维经过表面修饰(在TiO2表面担载某些重金属或金属氧化物,如Ag、Au、Pt、Pd、Nb、RuO2和Pt-RuO2等)能提高TiO2光催化活性。考虑到采取此项技术进行饮用水深度净化时,金属含量低则不起作用,含量高则使水中重金属含量超过饮用水标准,故笔者试图从另一角度,即提高TiO2吸附能力方面来研究催化剂的固定化问题。

活性炭因其比表面积大、吸附能力强及疏水性能好等优点,一直被广泛应用在水处理方面。笔者借助于活性炭这一优点来提高固定催化剂的光催化降解性能,即将TiO2粉末连同粉末活性炭一起被固定在反应容器内壁,然后对自来水进行深度处理试验。作为对比,同时对纯TiO2进行了试验。

为便于比较,进行了不同工艺条件下的试验。一种是以牛皮纸代替反应器内壁,将催化剂固定在牛皮纸一侧,按所需催化剂用量将相应大小的牛皮纸衬在反应器内壁进行试验。另一种直接以TiO2粉末为催化剂进行试验,处理后的水用0.45μm滤膜进行抽滤。试验装置如图1所示,反应器由玻璃制做,尺寸为6×56cm,容积为1582cm3,实际容积( 除去紫外灯)为1287cm3;石英紫外线杀菌灯的功率为20W,主波长为253.7nm,在本试验条件下光强E为3.90×103μW/cm2;气泵的作用除进行曝气以促使TiO2在溶液中呈悬浮态以外,还提供空气,实际是利用空气中的O2为氧化剂作为电子接受体,防止电子和空穴的复合。

催化剂膜的制备

试验所需物品如下:TiO2(分析纯);粉末活性炭(用140目细筛进行分选,使其与TiO2粉末粒度基本一致);市售牛皮纸;玻璃胶;胶枪;刮胶板。

首先在牛皮纸的一侧均匀涂上一薄层玻璃胶(目的是防水),室温下放置一夜,待其干燥后在另一侧亦涂一薄层玻璃胶,同时在其未干之前将一定量TiO2粉末或掺有粉末活性炭的复合催化剂尽可能多地均匀洒在其上,按压使其粘牢,在室温下放置一昼夜,待其干燥后称量剩余的粉末,从而计算出1cm2牛皮纸所具有的催化剂用量。

试验结果及分析

为便于比较,制备了三种催化剂膜,一种是复合催化剂膜(TiO2/C),其中TiO2与粉末活性炭的质量比为3∶7,试验时TiO2用量相当于0.6g/L;另一种是纯催化剂膜,试验时TiO2用量相当于1.2g/L;第三种是纯炭粉膜。试验结果如图2所示。

从UVA(紫外吸光度)去除率来看,反应的前90min,TiO2/C膜优于TiO2膜高于单纯紫外照射,然而120min时TiO2膜去除效果不及单纯紫外照射。为分析原因,又做了两组试验,第一组是悬浮态光催化氧化法去除自来水中有机物的UVA去除率随TiO2浓度的变化情况,试验结果如图3所示。

当TiO2投量为2g/L时去除效果最好。第二组试验为TiO2/C膜与1.2g/LTiO2悬浮液及2g/LTiO2悬浮液作对比,试验结果如图4所示

从图4可以看出,TiO2浓度仅为0.6g/L的复合催化剂膜的去除效果相当于TiO2浓度为1.2g/L悬浮液的去除效果。由此可见,复合催化剂膜中的粉末活性炭具有良好的吸附能力,TiO2与其结合后光催化剂的催化性能有所提高。在试验中还发现,掺有粉末活性炭的TiO2膜其催化剂的附着性很强,在反应中不会进入溶液(其原因与炭粉的吸附性有关),利用这一特性制备附着性和催化性都很好的复合催化剂膜。然而同图4曲线C相比,复合催化剂膜的UVA去除率远没有达到最佳TiO2投量时的去除效果(去除率仍相差近20%)。总结可能的原因有三个:①试验时所用的复合催化剂膜的TiO2浓度为0.6g/L,远远小于最佳二氧化钛投量(2g/L);②在复合催化剂膜中TiO2与炭粉之间一定存在一个最佳比例,使二者吸附与催化性能都能发挥至极,而此次只对TiO2∶C为3∶7的复合催化剂膜进行了试验,因此不能肯定这一比例即为最佳比例;③在催化剂膜的制备过程中,为除去膜表面未附着或附着不牢的粉末,先将其在自来水龙头下冲洗数遍,又将其在自来水中浸泡过夜,上述操作过程无疑使掺有粉末活性炭的催化剂膜吸附了一些自来水中的有机物,在反应过程中除了去除水中有机物外还要降解这部分吸附的物质,而这部分物质并未计算在内。由于上述原因复合催化剂膜并没有达到最佳TiO2投量时的去除效果,但同纯催化剂膜相比,复合催化剂膜仍具有明显的优势,若解决上述问题(如增加复合催化剂膜中催化剂的附着量,选择一个最佳的TiO2与炭粉的比例),则复合催化剂膜的去除效果是能够达到最佳TiO2投量下的去除效果的。

幻灯片15

为证实掺有粉末活性炭的TiO2膜的降解速率有所提高是否是单纯活性炭所为,作了对比试验,结果如图5所示。

从图5中可以看出,在紫外线照射下单纯活性炭膜的UVA去除率与单纯紫外线照射并无多大区别,可见活性炭只有与TiO2联合才能发挥二者的吸附与催化性能。

结论

与粉末活性炭联合固定的TiO2膜其催化剂的附着性和去除效果均优于纯TiO2膜,为光催化氧化技术找到了更加理想的复合催化剂及其工程应用的方法

光催化氧化技术总结

光催化氧化技术以其氧化能力强、无二次污染、耗能低、操作简单等优点而受到国内外研究者的广泛重视,成为废水处理的有效方法,并已获得了一定的应用,罐内的膜组件可有

效截留水中的催化剂粒子,是干净水安全外流。以有机磷农药废水为例,它排放量大、毒性强,目前国内处理该类废水大多采用生化法,但处理后的COD不能达到国家排放标准,有机磷高达几十mg/L。以生产有机磷农药为主,甲胺磷的产量为5000m3/d。排放的甲胺磷废水中有甲基氯化物和胺化物,其特点是COD和总磷含量高,pH值高,属于可生化性差、难降解的废水。而采用光催化技术对其进行光催化降解,可使该类废水出水水质达到国家工业废水一级排放标准,具有理想的处理效果。

光催化氧化技术的优点是:

(1)降解速度快,一般只需要几十分钟到几个小时即可取得良好的处理效果;

(2)降解无选择性,几乎能降解任何有机物,尤其适合于氯代有机物、多环芳烃等;

(3)氧化反应条件温和,投资少,能耗低,在紫外光照射或阳光下即可发生光催化氧化反应;

(4)无二次污染,有机物彻底被氧化降解为CO2和H2O等无害物质;

(5)应用范围广,几乎所有的污水都可以采用。

长期以来,湖泊、河流氮、磷超标,导致蓝藻过量繁殖的问题一直困扰着我国的水污染治理工作。随着经济的发展,大量工业废水、生活污水有机污染物的超标排放,造成了水体环境严重富营养化问题,目前很多地方的治理只注重对有毒重金属的处理,而忽略了有机污染物潜在的危害性,废水中大量的有机污染物,富含洗涤剂(LAS)、COD、BOD含氮、磷等的有机物的污水本身具有一定的毒性,对动植物和人体有慢性毒害作用,还会引起水中传氧速率降低,使水体自净受阻,从而导致蓝藻过量繁殖,爆发蓝藻现象,使水体变色发臭。

光催化氧化分解有机污染物是当今公认的最前沿最有效的处理技术,光催化氧化反应器成功的解决了光催化氧化技术的工业化运用难题,所采用光催化氧化技术,废水有机污染物分解后的产物为水、二氧化碳及无害的无机盐,从根本上解决了有机污染问题。

目前已广泛应用于电镀、电路板、化工、油脂、印染及工农业生产废水、洗车废水的深度处理,对洗涤剂(LAS)、COD、BOD含氮、磷等各种有机污染物的去除率95%以上,同时能消除各种水质的变色发臭问题。

水处理基础知识课件

水处理基础知识课件 第一节:水质与水质指标 水质指标:表示水中各种杂质或污染物的重要标志,是水质状况的综合反映。 给水处理→杂质污水处理→污染物 水中杂质的来源污水及分类 水中杂质的分类及特性污水的处置途径 水源的类型及特性污染物分类及污水的水质指标 水中杂质的来源 自然过程:降水、渗透、冲刷等 人为因素:使用中污染 水中杂质的分类 悬浮物特性 动水中呈悬浮状,静水中可下沉或上浮。 包括泥砂、大颗粒粘土、矿物废渣等无机易沉悬浮物和草木、浮游生物体等有机易浮悬浮物。 通常用重力沉降法去除。 胶体特性 尺寸小,在水中长期静置不会下沉。 包括粘土、细菌、病毒、腐殖质、蛋白质等,造成水的色、臭、味。 须投加混凝剂方可去除。 溶解物特性 稳定均匀分散在水中,外观清澈透明。 包括阴阳离子(Ca2+、Mg2 + 、Na + 、K + 、Hco3- 、SO42 - 、Cl –等)和溶解气体(O2、CO2等)。 须用化学或物化等特殊方法去除。 天然水源的类型 地下水江河水湖泊及水库水海水 地下水特点 水质较清,细菌较少,水温和水质较稳定,但含盐量和硬度高于地表水。一般宜作饮用水和工业冷却水的水源。 江河水特点

悬浮物和胶态杂质含量较多,细菌含量和浊度高于地下水。含盐量、硬度较低。 水的色、臭、味变化较大,有毒、有害物质易进入水体,水温不稳定。受自然条件的影响较大。 湖泊及水库水特点 水质类似于河水,但浊度较低,一般含藻类较多,易受废水污染,含盐量较河水高。 分淡水湖和咸水湖,咸水湖含盐量在1000mg/l以上,不宜作为生活饮用水。 海水特点 含盐量高,约3500mg/l左右,且各种盐类或离子的重量比例基本一定。 其中氯化物含量最高,约占89%左右,其次为硫化物、碳酸盐,其他盐类含量极少。 须经淡化处理后方可作为居民生活用水。 污水及其分类 污水:人类在自己的生活、生产活动中用过,并为生活或生产过程所污染的水。 分类: 污水最终处置途径 排放水体:污水的自然归宿,可充分利用环境容量,但易造成水体污染。 灌溉农田:污水综合利用的一种方式,也是污水处理的一种途径(土地处理法),但应严格控制水质。 重复使用:最合理的污水处置方法,应用前景广阔。是水资源短缺地区必须采用的方法。 污染物分类 可生物降解的有机污染物 特点: 在自然环境中极不稳定,易于氧化分解,分解时消耗水中的溶解氧。 种类繁多,组分复杂,难于区分和定量。 水质污染指标: BOD ----生化需氧量

化工废水深度处理方法

化工废水深度处理方法: 一、臭氧废水分解法 此法主要依靠强氧化剂,臭氧与化工废水中的有机物接触反应,可以有效地把废水中的酚和氰等杂质清理干净,消除水中异味,还能起到一定的杀菌作用;臭氧的氧化功能可以清除掉水中的污染物质,而且臭氧在水中经过分解还可以转化成氧气;不过在使用臭氧废水分解法时,它的操作方法一定按照要求进行,若某一环节出现错误,则会造成更大损失。 4.铁碳微电解废水处理技术 铁碳微电解废水处理技术处理效果突出,它可以有效地将废水中的铁屑分解、过滤掉,利用电化学对物质的氧化还原、对絮体的电富集以及电化学反应所产生的物质凝聚、新形成的絮体进行吸收、过滤;因废水处理效果好、成本造价低,易操作和维护,此方法在化工废水处理上应用广泛。 二、蒸发法处理化工废水 蒸发法,选用蒸发工艺将废水开展蒸发浓缩、蒸发结晶的方法,主要是将化工废水进行盐水分离。 三、膜技术废水分离法 化工废水的处理工艺较为复杂,处理过程中进行科学化处理才能达到预期的效果,膜技术在进行废水处理时,不需要借用别的一些物质,就能够将水中的有害物质分离开,而且可以把再利用的原料进行有效的回收; 膜技术中的超滤技术还可以把化工废水中的聚乙烯醇浆料有效回收,但此法也有不足之处,即过滤膜的使用造价过高,过滤时间比较短,且易受到污染。 四、电催化废水分解法 电催化废水分解可将水中的有毒物质进行有效的处理,在常温情况下会发生催化活性的电极反应形成羟基自由基,并将水中的有机物逐渐转变成可生物降解的有机物,而且有的部分有机物会出现燃烧现象,转化成二氧化碳和水,是可利用资源;电催化废水分解法操作简

单方便,且废水处理效率高,应用广泛。

生活饮用水深度处理技术-膜分离技术论文

生活饮用水的深度处理技术-膜分离技术摘要:膜处理技术在国外已经发展成为饮用水深度处理的核心技术。本文指出了饮用水的处理要求,介绍了几种典型的膜分离技术:微滤、超滤,纳滤,反渗透。最后介绍了膜分离技术的优缺点。 关键字:微滤、超滤,纳滤,反渗透 abstract: the processing technology in foreign film has become the core technology of the deep treatment of drinking water. this paper points out that the drinking water treatment requirements, introduces several kinds of typical membrane separation technology: micro filter, ultrafiltration, nanofiltration, reverse osmosis. at last, the paper introduces the advantages and disadvantages of the membrane separation technology. key word: micro filter, ultrafiltration, nanofiltration, reverse osmosis 中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号: 为保证饮用水质量,世界各国不仅及时修订了本国的水质标准,而且制定了控制水中有毒有害物质的对策。随着这些调查和研究工作的不断深人,人们逐步认识到,在很多情况下,常规的净化工艺已不能完全有效地去除水中的病原菌、病毒等。因此,以去除饮用水中有机污染及有毒有害物质为目标的饮用水深度净化技术得到 日益广泛的应用。

饮用水深度处理工艺设计

饮用水深度处理工艺设计 [摘要]针对饮用水水源有机物污染现象日趋严重,常规水处理工艺已难以生产出符合水质标准的饮用水,本文在常规饮用水处理的基础上设计了饮用水深度处理工艺,采用臭氧+砂滤+生物活性炭的新型组合工艺,能够有效保证饮用水的安全性。 [关键词]饮用水;深度处理;臭氧;生物活性炭 1.设计背景 饮用水的质量与人们的生活水平和身体健康息息相关。由于人们对饮用水水质的要求在不断提高,我国也提出了比现行饮用水水质标准(GB5749-85)更严格的2000年城市供水水质目标。 2.设计思想 2.1活性炭吸附 活性炭是一种具有较大吸附能力的多孔性物质。活性炭吸附在常规处理基础上去除水中有机污染物最有效最成熟的水处理深度处理技术。实验研究表明,饮用水处理中活性炭吸附去除的有机物的分子量主要分布在500-1000u(道尔顿)之间,分子量过大或过小吸附作用都较差。 2.2臭氧氧化 臭氧是一种氧化剂,它可以通过氧化作用分解有机污染物。臭氧可氧化溶解性铁、锰、氰化物、酚、致嗅物质和有色物质、生物难降解的大分子有机物等。 2.2.1去除无机物 臭氧预氧化可去除大多数无机物,但预氧化后必须有过滤或凝聚一絮凝一沉淀处理措施,以除去金属离子氧化后形成的不溶物。 2.2.2促进凝聚一絮凝处理 低剂量03(0.5g/m3lg/m3)就足以强化凝聚一絮凝处理。因为一些大分子溶解状污染物被03氧化后分子的极性变大,可与其他含有氢原子的有机物形成氢键,增加分子量,当这种达到一定程度时,溶解度将降低,产生微絮凝效果。 2.2.3氧化天然有机物 地表水和地下中含有大量会使水质恶化的有机物,另外,在末端氧化中腐殖

当代制浆造纸废水深度处理技术与实践

当代制浆造纸废水深度处理技术与实践 发表时间:2018-08-23T17:06:59.550Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第9期作者:王凯 [导读] 造纸工业废水排放量大,组分复杂,色度高,化学需氧量高,可生化性差,特别是含有纤维素。 汤原金豪纸业有限公司黑龙江佳木斯 154700 摘要:提高当代制浆造纸废水处理技术,不仅能够有效促进区域经济以及环境发展,而且能够有效推动经济结构调整。随着国家对环境治理力度的加大,造纸工业采用新生产工艺以及对废水深度处理,已经很难适应国家建设资源节约型社会的发展趋势。鉴于此,本文就当代制浆造纸废水深度处理技术与实践展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。 关键词:纸浆造纸;深度处理;实践 造纸工业废水排放量大,组分复杂,色度高,化学需氧量高,可生化性差,特别是含有纤维素、半纤维素、单糖、木素及其衍生物等难降解有机物,易造成严重污染,是难处理的高浓度有机废水之一,被美国列为六大公害之一。造纸废水经传统处理后出水指标一般难以达到国家《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)。为此,随着水资源日益紧缺以及水污染物排放总量控制日渐严格,废水深度处理技术的研究日渐活跃,深度处理技术的应用势在必行。 1、概述 制浆造纸工业是一个能耗高、污染物产排量大、对环境污染较为严重的行业之一;主要原因是该行业废水排放量大,且废水中污染物成分复杂,浓度高,去除难度大。目前,国内常采用“一级物化+二级生化”的方式处理制浆造纸综合废水,可有效去除废水中的大部分污染物。然而,随着环保要求的不断提高,废水中污染物允许排放浓度降低,仅采用“物化+生化”的处理方式,废水中污染物排放浓度达不到《纸浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)的限值要求。 2、水质特征 制浆造纸废水中的主要污染物有4类:还原性类(如木素及衍生物等),用COD表征;可生物降解类(如半纤维素、寡糖、有机酸及醇等),用BOD表征;悬浮类(如细小纤维、无机填料等),用SS表征;色素类(如油墨、染料、木质素等),用色度表征。二级生化处理后,废水中仍含有多种有机物质,主要包括木素、木素衍生物、纤维素、漂白药剂及施胶过程中的添加剂等,不同污染物各具特点,构成了二级生化出水水质的多样性[3]。二级生化处理后,废水中COD、色度等污染物的浓度仍然较高,仍达不到GB3544-2008的排放限值要求。因此,需对二级生化出水进行深度处理,确保污染物达标排放。 3、当前制浆造纸废水深度处理研究的现状 造纸工业是世界上六大污染工业之一,我国造纸行业年排放废水量达40亿吨,占全国工业废水排放量的1/6,具有排放量大、污染物复杂、难处理等特点。由于其污染性巨大而且处理难度大,所以就要考虑到在带来巨大经济效益的同时,也严重影响着人类的生存环境,长久发展下去会有难以想象的后果,这是我们不得不考虑到的现实因素。 4、当代有关制浆造纸废水处理措施 4.1、物化法 1)混凝法:混凝法通常比较常用,是指通过混凝剂处理废水,使出水水质科达造纸工业水污染物排放标准中的一级标准,可以选择的混凝剂种类很多较为好获取,所以这种方式以相对较少的投入,较高的性价比的优势被经常应用。2)气浮法:气浮法是指在造纸废水中回收废纸浆,着重处理中段废水,通过装置上的独立,使出水水质达到造纸工业废水排放标准二级标准。气浮法所应用的装置,技术含量很高,适用性强,且操作简单,运行费用相对较低。3)膜分离法:这是一种应用化学变化实现对难降解的有机物造纸废水的处理,要考虑到污水水质的特点,应用在特定条件下效果十分明显。4)吸附法:这是一种相对简便的办法,也是较为基础的方式,即利用粉末性活性炭作为吸附剂,使出水标准达到国家有关于工业污水的排放标准。 4.2、运用吸附剂进行处理 运用吸附处理法进行处理,主要是指依靠吸附剂进行废水处理。吸附剂上具有密集的孔状结构和庞大的比表面积,运用专门的吸附物进行对污水的处理,比表层面存在大量的活性基因和吸附物的各种化学元素,通过吸附物的离子转换产生吸引力,达到对废水中污染物的吸附功能,吸附污染物是有选择*性的聚集各种有机物和无机物,最终达到净化废水的目的。我国通常采用的吸附剂是活性炭、活性焦或者粉煤灰等材料,其中也包括大孔吸附树脂等,这样能够大大提高吸附剂的吸附能力,使废水得到净化。吸附剂处理方法中,吸附剂的选择是关键。当前废水处理中的吸附剂材料主要是活性炭。活性炭的表面积大,吸附的污染物量也比较大,水中的溶解性有机物吸附能力较强,但是采用活性炭深度处理废水污染物的成本非常高,并且很容易造成二次污染,所以以活性炭为主的吸附剂,在市场上的应用慢慢受到限制。粉煤灰自身的表面积也非常大,空隙高,孔隙率大,吸附性能好,而且价格相对比较便宜,但其直接利用到废水处理上的效果不好,需要结合其他的材料和技术对其进行改进,故而其在制浆造纸方面的前景非常广阔。大孔吸附树脂是最具有市场前景的吸附剂原材料,它的大孔结构注定了它的吸附能力非常优越,其具有和活性炭相同的特点,但是吸附能力比活性炭更强大,具有非常好的市场应用性。 4.3、膜分离处理法 这种技术主要是采用一种特殊的薄膜,对废水中的一些化学元素和化学成分进行选择性过滤的处理方式。根据薄膜的规格可以分为微滤、超滤、纳滤等级,薄膜分离法处理制浆造纸中的废水污染物的时间很短,但是由于处理效果非常好,所以发展和传播速度非常快。薄膜分离处理技术的分离技术、净化技术、浓缩技术和过滤技术,比传统的废水处理技术的优点明显得多。薄膜处理技术的优点在于占地面积小、操作环境好、工作方便简单,维护方式简单易行、无二次污染等。这些就加速了薄膜处理技术的发展,为制浆造纸中的废水处理提供了更加先进技术。 5、制浆造纸废水深度处理技术的展望 制浆造纸废水是一个十分复杂的混合体系,应用传统的处理技术已经很难达到最新的排放要求。因此,必须加强对制浆造纸废水深度处理技术的研究与工程应用,建议向以下几方面发展:(1)生物基因工程技术。生物酶处理无疑是高效、省时的一种手段,但存在处理成

某水厂常规和深度处理工艺运行参数及水处理效果的调查分析.

CITY AND TOWN WATER SUPPLY ?水处理技术与设备? 22 城镇供水 NO.1 2013 某水厂常规和深度处理工艺运行参数及水处理效果的 调查分析 陈明巢猛胡小芳张建国 (广东省东莞市东江水务有限公司,广东东莞 523112) 摘要:本文对某水处理厂常规和深度处理不同工艺参数条件下的处理效果进行对比分析,并在此基础上对该水处理厂的工艺运行参数提供参考建议。 关键词:常规工艺深度处理工艺工艺运行参数水处理效果

某水处理厂,设计规模为50万m 3/d,其工艺是在常规水处理工艺的基础上,增加了臭氧-活性炭深度处理工艺。工艺流程如下: 为了解该水处理厂常规和深度处理工艺的处理效果,本文对该水处理厂常规和深度处理工艺在不同运行参数条件下的水处理效果进行了调查和对比分析,以探讨该水处理厂适宜的运行参数。 1、预臭氧工艺 从理论上说,预臭氧的主要目的是氧化水中的有机物和其它还原性物质,改善混凝效果。该水处理厂的预臭氧投加量设计值为0~1.0mg/L。本文对比了预臭氧投加量为0mg/L、0.5mg/L和1.0mg/L时的处理效果。 表1 预臭氧投加量与耗氧量去除率的关系 耗氧量 预臭氧 投加量原水 砂滤池待滤水砂滤池滤后水砂滤池去除率(%)炭滤池 滤后水 炭滤池 去除率 (%)0 2.201.501.2616.00.6945.20.52.632.421.8426.11.3651.51.0 2.56 2.21

1.58 28.5 0.74 51.9 从表1来看,当预臭氧的投加量为0 mg/L时, 砂滤池和炭滤池对耗氧量的去除率分别为16.0% 和45.2%,当预臭氧的投加量为0.5 mg/L时,砂滤池和炭滤池对耗氧量的去除率分别为26.1%和51.5%。因此,投加预臭氧后,不管是砂滤池还是炭滤池,对耗氧量的去除率均有一定程度的促进作用,这可能与预臭氧氧化水中的有机物、改善有机物的可生化性有一定的关系。但是,当臭氧的投加量增加到1.0 mg/L时,砂滤池和炭滤池对耗氧量去除率的增加并不明显。分别为28.5%和51.9%,这可能与该水处理厂原水的有机物含量不高(耗氧量为2.20—2.63mg/L)有关。因此,在此原水水质条件下,0.5mg/L左右的预臭氧的投加量是适宜的。 此外,在投加预臭氧的情况下,取消了原水预加氯,通过观察水处理厂的反应池、沉淀池集水槽、滤池等构筑物,发现藻类的生长相比预加氯的条件下明显增多。由此可以断定,在水处理构筑物的除藻效果上,原水的预臭氧工艺无法取代预加氯工艺。 2、砂滤池 砂滤池是该水处理厂的重要工艺环节,该水处理厂的砂滤池为V 型滤池。现时砂滤池的反冲洗周期为50小时。为了解该厂砂滤池反冲洗周期与出水水质的关系,选取该厂运行时间不同的砂滤池,对其出水水质进行监测,监测结果见下表:(共2次监测的平均值,每次选取4个滤池,其中两个为反冲洗后约3小时左右,另两个为反冲洗后约45小时左右。)

深度水处理系统工艺设计高密度澄清池

1.1.1深度水处理系统工艺设计 1.1.1.1混凝沉淀系统工艺描述及技术参数 工艺过程描述 高密度沉淀池内加入合适的软化剂-石灰和纯碱,软化剂与水中的悬浮的有机物和无机物快速的凝聚,同时软化剂还与水中可生物降解的有机物(包括生物颗粒与菌胶团)有较强的亲和力,因此在软化剂凝聚的过程中还会将可生物降解的有机物(即BOD5)从水中去除。软化剂凝聚处理除了能够降低水中悬浮的有机物、无机物和BOD5外,还能够降低水中细菌和病毒含量,同时还能有效去除硬度(包括暂硬和永硬)和碱度。 高密度沉淀池采用污泥外循环高密度沉淀池技术。高密度沉淀池主要结构应由反应室、斜板沉降室、集水槽、搅拌机、刮泥机、钢结构(含桥架、内外反应筒、集水槽、支撑架、固定件和取样装置等)等部分组成。 高密度沉淀池为污泥外循环高效澄清池。 高密度沉淀池按2系列配置,鉴于装置内废水回流的影响,高密度沉淀池设计处理能力按不低于2×155m3/hr考虑。

高密度沉淀池工艺是在传统的 平流沉淀池的基础上,充分利用了动 态混凝、加速絮凝原理和浅池理论, 把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个 过程进行优化。主要基于4个机理: 独特的一体化反应区设计、反应区 到沉淀区较低的流速变化、沉淀区 到反应区的污泥循环和采用斜管沉 淀布置。反应池分为2个部分:快 速混凝搅拌反应池和慢速混凝推流式反应池。快速混凝搅拌反应池是将原水引入到反应池底板的中央,在圆筒中间安装一个叶轮,该叶轮的作用是使反应池内水流均匀混合,并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能。矾花慢速地从预沉池进入到澄清池,这样可避免矾花破碎,并产生涡旋,使大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。浓缩区分为两层:上层为再循环污泥的浓缩,下层是产生大量浓缩污泥的地方。逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀。通过固定在清水收集槽进行水力分布,斜管将提高水流均匀分配。清水由一个集水槽系统收回。絮凝物堆积在澄清池下部,形成的污泥也在这部分区域浓缩。该沉淀池有以下几方面的优点:1)将混合区、絮凝区与沉淀池分离,采用矩形结构,简化池型;2)沉淀分离区下部设污泥浓缩区,占地少;3)在浓缩区和混合部分之间设污泥外部循环,部分浓缩污泥由泵回流到机械混合池,与原水、混凝剂充分混合,通过机械絮凝形成高浓度混合絮凝体,然后进入沉淀区分离。 高密度沉淀池的主要特点 (1)最佳的絮凝性能,矾花密集,结实。 (2)斜板分离,水力配水设计周密,原水在整个容器内被均匀分配。 (3) 很高的上升速度,上升速度在15~35m/h 之间。 (4)外部污泥循环,污泥从浓缩区到反应池。 (5)集中污泥浓缩。高密度沉淀池排泥浓度较高(用于澄清处理时为20~10

污水深度处理工艺的综述与比较综述.

安徽建筑大学 污废水深度处理技术论文 专业:xx级市政工程 学生姓名:xx xx 学号:xxxxx 课题:污水深度处理工艺的综述与比较指导教师:xxxx xx年xx月xx日

污水深度处理工艺的综述与比较 摘要:为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活中,污水经过城市污水或工业废水经一级、二级处理后必须进行深度处理。常用于去除水中的微量COD和BOD有机污染物质,SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类。深度处理的方法有:絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、电解处理、湿式氧化法、催化氧化法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。熟悉了解国内外这些工艺,因地制宜的合理选择适用技术对我们的城市污水深度处理处理工程设计和建设都有重要的意义。关键词:城市污水;污水深度处理工艺;优缺点 引言: 目前,饮用水水质安全正受到人们普遍关注,而国家现行的水质标准也在不断提高.为了满足日益严格的饮用水水质标准,深度处理工艺正在成为技术改造的主要途径。污水深度处理,也称高级处理或三级处理。它是将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理,以便有效去除污水中各种不同性质的杂质,从而满足用户对水质的使用要求。深度处理常见的方法有以下几种。 1.絮凝沉淀法 1.1絮凝沉淀法概述 絮凝沉淀处理利用絮凝剂使水中悬浮颗粒发生凝聚沉淀的时处理过程。地面水中投加絮凝剂后形成的矾花或生活污水的有机性悬浮物、活性污泥等在沉淀池中沉降处理时,絮体互相碰撞凝聚,颗粒尺寸变大,沉速随深度加深而增快。这时,水的沉淀处理效率不仅取决于颗粒沉速,而且与沉淀池深度有关。絮凝过程为水中细小胶体与分散颗粒由于分子吸引力的作用互相粘结凝聚的过程,分自由絮凝与接触絮凝两种类型(前者发生在沉淀池中,而后者发生在悬浮澄清池或接触滤池中),生成的矾花在沉淀、过滤等水处理过程中起着强化和提高处理效率的作用。 1.2絮凝沉淀法工艺特点 絮凝沉淀法絮凝体成型快,活性好,过滤性好;不需加碱性助剂,如遇潮解,其效果不变;适应PH值宽,适应性强,用途广泛;处理过的水中盐份少;能除去重金属及放射性物质对水的污染;有效成份高,便于储存,运输。 2.砂虑法 2.1砂虑法概述 水和废水通过粒状滤料(如砂滤中的石英砂)床层时,在压力差的作用下,悬浮液中的液体(或气体)透过可渗性介质(过滤介质),固体颗粒为介质所截留,从而实现液体和固体的分离.其中的悬浮颗粒和胶体就被截留在滤料的表面和内部空隙中,这种通过粒状介质层分离不溶性污染物的方法称为粒状介质过滤。石英砂滤器是利用一种或几种过滤介质,常温

饮用水处理技术研究进展

饮用水处理技术研究进展* 魏云霞1,李彦锋2#,刘晓丽2,叶正芳3 (1.兰州大学资源环境学院 甘肃 兰州 730000;2兰州大学化学化工学院 甘肃 兰州 730000; 3.北京大学环境科学与工程学院,北京 100871) 摘要简要介绍了饮用水的常规处理技术,指出了常规处理技术中的局限性,综述了目前几种饮用水深度处理工艺,包括活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性炭、膜技术等,同时介绍了吸附和氧化两种预处理技术,最后对饮用水处理技术的发展方向进行展望。 关键词微污染水源水水处理技术 Treatment technology of micro-polluted drink water Wei Yunxia 1, Li Yanfeng2, Liu Xiaoli2, Ye Zhengfang 3.(1.College of Resources and Environment, Lanzhou University, Lanzhou Gansu 730000; 2.College of Chemistry and Chemical Engineering, Lanzhou University, Lanzhou Gansu730000; 3.Department of Environmental Engineering, Beijing University, Beijing 100871) Abstract:This article introduces the actuality of mankind drink water treatment methods from three sides. Firstly, the disadvantages of traditional water treatment technology are point out, and then some depth treatment technology such as active carbon adsorption, oxidation, and member technology are summarized, some pretreatment technology are introduced. Finally, the future direction of new research technology and methods are prospected. Keywords: micro-polluted;drink water;water treatment technology 一般来说,水源水所含的污染物种类较多、性质较复杂但浓度比较低微时,通常被称为微污染水。针对不同的污染类型,人们在饮用水常规处理工艺的基础上研究开发了很多新的工艺和技术,归结起来主要有常规水处理工艺;深度处理技术;源水预处理技术。 1 常规处理工艺及其局限性 1.1 饮用水常规处理工艺 饮用水常规处理技术是指传统的混凝—沉淀—过滤—消毒技术。这种常规处理工艺至今仍被世界大多数国家所采用,成为目前饮用水处理的主要工艺。饮用水常规处理工艺的主要去除对象是水源中的悬浮物、胶体杂质和细菌。混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难以自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒相互聚合,形成大颗粒絮体;沉淀是将絮凝后形成的大颗粒絮体通过重力分离;过滤则是利用颗粒状滤料截留经沉淀后出水中残留的颗粒物,进一步去除水中杂质,降低水的浑浊度。过滤之后采用消毒方法来灭活水中致病微生物,从而保证饮用水卫生安全。 1.2 常规处理的局限性 目前,世界上一些国家对受有机物污染的饮用水进行致突变试验,发现许多饮用水呈现阳性结果。我国的上海、武汉、哈尔滨、新疆的塔什库尔干、伽师等地的饮用水,在致 第一作者:魏云霞,女,1980年生,讲师,博士研究生,主要研究方向为环境污染修复与化学生物。 ?国家“十一五”计划支撑项目(No.2006BRD01B03);国家自然科学基金委员会人才培养基金资助项目(No.J0730425);甘肃省科技攻关计划项目资助项目(No.2GS064-A52-036-02)。

水的深度处理DOC

水的深度处理 水中溶解的有机物大致可以分成四类:(1)可吸附与可生物降解的;(2)可吸附但非生物降解的;(3)非吸附但可生物降解的;(4)非吸附与非生物降解的。当进入活性炭滤池水中的有机物可以生物降解的,或者经预臭氧氧化后变成可生物降解的,都起到了减少活性炭的吸附负载,从而延长了活性炭使用寿命的作用。 在水源水质不断恶化的条件下,要使自来水达到新的水质标准要求,视水源水质的不同,有些是可以强化常规处理即可达到标准;有些必须将常规处理工艺改造成深度处理工艺,增加去除溶解性有机污染物、臭味与氨氮才能达到标准的要求。深度处理是在强化常规处理的条件下,增加活性炭吸附、生物预处理等构筑物。 1、深度处理技术可以分为以下几种: 1.1、投加氧化剂 投加高锰酸钾、臭氧、过氧化氢、二氧化氯等氧化剂取代氯,使氯的消毒副产物减少,可以改善水的混凝条件,将粘附在胶体表面的有机物氧化,使胶体容易凝聚下沉。 1.2、活性炭吸附(下节内容讨论) 1.3、生物预处理 如原水中氨氮高,则采用生物预处理去除。 1.4、膜技术 微滤(孔径约0.1μm)和超滤(孔径约0.01μm),在给水厂可取代砂滤,超滤可去除细菌、病毒等颗粒污染物,但对溶解性小分子有机污

染物和臭味物质不能去除,可去除CODMn约10%(主要去除1万以上分子量)。 2、活性炭的吸附性能: 任何碳质原材料几乎都可以用来制造活性炭。植物类原料有木材、锯末、果壳、蔗渣、纸浆、废液等。无机类原料有褐煤、烟煤、无烟煤、泥炭、石油脚、石油焦炭、石油沥清等。 活性炭的制造主要分成碳化及活化两步。碳化有多种作用,一是使原材料分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢等气体,二是使原材料分解成碎片,并重新集合成稳定结构。原材料碳化后成为一种由碳原子微晶体构成的孔隙结构,其表面积达200~400m/g。活化是在有氧化剂的作用下,对碳化后的材料加热,以产生活性炭。活化过程大致所起的3个作用:(1)生成新的微孔或将原来闭塞的微孔打通;(2)扩大原有的细孔尺寸;(3)将相邻细孔合并成更大的孔。经活化后就产生更完善的孔隙结构,并使比表面积可达1000~1300m/g。活化过程同时把活性炭表面的化学结构固定下来。 活性炭的孔隙大小可分成微孔、中孔和大孔三级,其孔径分别为<2nm、2~6nm和60nm~10μm。活性炭以粉状(粉状活性炭PAC)和粒状(粒状活性炭GAC)两种形式应用。 粉炭的粒度为10~50μm,直接投入水中,一般与混凝剂一起联合使用,很难回收重复利用,粉炭只用于投量少或间歇处理的情况。 颗粒活性炭包括柱状炭和破碎炭二种,前者是制备好的粉末活性炭通过煤焦油等粘接材料通过粘接、成型工艺制成一定大小园柱颗粒,直

中水处理方法

1.几种中水处理技术简介 中水回用的处理技术按其机理可分为物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等。通常回用技术需多种污水处理技术的合理组合,即各种水处理方法结合起来深度处理污水,这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。发展到目前,中水回用的工艺流程有:生物化学法生物化学法(简称生化法)利用自然界存生的各种细菌微生物,将废水中有机物分解转化成无害物质,使废水得以净化。原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。 ●生物化学法 生物化学法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物处理法等方法。 1、活性污泥法(1)鼓风曝气:即排流式曝气,将压缩空气不断地鼓入废水中,保证水中有一定的溶解氧,以维持微生物的生命活动,分解水中有机物,以达到净化污水效果。(2)机械曝气:即表面曝气,利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动水面,使空气中的氧溶于水中,供微生物生命活动,进行生化作用以达到净化污水效果。(3)纯氧曝气:它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧,以提高充氧效率,从而加快污水净化速度。(4)深井曝气:般用直径为0.5~6.0m,深度50~60m的曝气装置,利用水压来提高水中氧的转移速率,以提高其净化效率。 2、生物膜法(1)生物滤池:使废水流过生长在滤料表面的生物膜,通过两面间的物质交换及生化作用,使废水中有机物降解,达到净化目的。(2)生物转盘:由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜,以净化废水。(3)生物接触氧化:供微生物栖附的填料全部浸于废水中,并采用机械设备向废水中充入空气,使废水中有机物降解,以净化废水。 3、生物氧化塔:利用水中微生物的藻类、水生植物等对废水进行好氧或厌氧生物处理的天然或人工塘。 4、土地处理系统(1)土地渗滤:利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力(过滤、吸附、微生物分解等)来处理生活污水,同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。(2)污水灌溉:主要目的为灌溉,以充分利用净化后的污水。 5、厌氧生物处理法:利用厌氧微生物(如甲烷微生物等)分解污水中有机物,达到净化水目的,同时产生甲烷气、CO2等气体。厌氧生化处理主要用于处理高浓度有机废水及污泥硝化处理。 ●物理化学法 原水→格栅→调节池→絮凝沉淀池→超滤膜→消毒→出水。运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。通常是指由物理方法和化学方法组成的废水处理系统,或指包括物理过

水的深度处理工艺课程设计要点

《水的深度处理工艺》 系别:市政与环境工程学院 专业:环境工程 姓名:柴剑雄 学号: 021411114 指导教师:张霞

随着我国现代工农业的发展、城市化进程的加快,工农业用水、城市、农村生村和生活用水需求量激增,工农业污水、城市、农村生活污水的排放量日益增多,对于人均水资源相对匮乏的我国来说,水资源的供应量远远不能满足人们的生产、生活的需求,越来越多的城市、农村出现了用水荒,水资源供应量的不足已经成为制约社会经济发展和人们生活的重要障碍因素。为了满足现代工农业、经济发展及城市建设的需要,满足人们生活用水的需求,加强污水处理厂建设已经成为各级政府以及社会各界的共识,但是,经过污水处理厂处理过的中水还含有重金属、细菌等有害、有毒物质。这些物质的存在,在一定程度上影响污水的利用效率。因此,有必要采取技术手段在污水处理厂建设过程中对污水进行深度处理,实现水资源的可持续使用。 (一)污水深度处理技术分析 污水深度处理技术简单地说可以分为三大类,即生物处理法、膜处理法和物理化学处理法。生物处理法又可分为人工湿地深处理技术、生物接触氧化法、曝气生物滤池 (BAF) 等生物技术。人工湿地深处理技术主要适用于农村污水、工业行业废水以及城市污水处理厂二级出水,由于污水处理厂是采用传统工艺处理城市污水,因此,污水处理厂二级出水中不但含有重金属、细菌等有害、有毒物质,而且污水中的一些物质不能处理干净,一般情况下,污水处理厂二级出水 P 含量为 6—10mg/L 、NH3-N 含量为 15—25mg/L、BOD5含量为 20—30mg/L 、SS 含量为 20

—30mg/L、COD含量为 60—100mg/L。采用人工湿地深处理可以实现景观与处理效果相结合的良性循环,通过种植了美人蕉、芦苇、富贵竹、空心菜等湿地植物,通过光合作用去除氨氮等成分,通过种植凤眼莲、空心莲子草、稗草、藨草、黄菖蒲等植物去除工业废水中的有害物质等。生物接触氧化法是是在充氧的污水池中填充填料,用生物膜布满填料,污水以固定流速以埋没生物膜的方式,在微生物作用下除去有害物质的污水深处理方式,应用于农药、石油化工、纺织、印染、食品加工、轻工造纸和发酵酿造等工业废水以及二级出水、生活污水的深处理,去除铁、锰、亚硝酸盐、氨氮等物质;曝气生物滤池通过在生物滤池底部或下部加设曝气装置对污水进行处理的技术,通过该技术处理的污水基本上能够达到杂用水的标准。污水深度处理技术中的膜处理法和物理化学处理法包括混凝技术、活性炭吸附技术、臭氧法、膜分离技术、高级氧化法等。这些污水深度处理技术适用的范围不同,各有所长,又各有所短,因此,在污水深度处理过程中,要充分照顾到各种处理技术的技术特点,扬长避短,综合采用,为污水处理厂取得较好的经济效益和社会效益打下坚实的基础。(二)污水深度处理技术的应用 污水深度处理技术是在污水预处理及主处理的基础上,对二级处理水用物理化学处理法&生物处理法及膜处理法去除二级出水中存留的细菌&重金属等危害人体健康的有害及有毒物质,从而达到污水的回收和利用的一种处理技术其典型处理流程如表:

国内外饮用水的预处理和深度处理

国内外饮用水预处理与深度处理技术 学生:曾雪萍学号:20086814 摘要:随着有机化工、石油化工、采矿、农药和医药工业的迅速发展,造成水源水污染的有害物质数量也逐年增多。水源水中的人工合成有机物污染、内分泌干扰物污染等问题都开始受到人们的关注。这些污染物浓度很低,但很难通过常规的水处理工艺有效去除,且来源难以确定,已成为饮用水水质净化面临的重要挑战。研究表明,通过对原水采用预处理,以及在常规水处理后再进行深度处理可以改善和提高饮用水水质。关键词:饮用水预处理深度处理 一、饮用水预处理 预处理通常是指在常规处理工艺前面采用适当的物理、化学和生物的处理方法,对水中的污染物进行初级去除。同时使常规处理更好的发挥作用,减轻常规处理和深度处理的负担,发挥水处理工艺的整体作用,改善和提高饮用水水质。 工程中可采用的预处理方法有:生物预处理法、化学预氧化法、粉末活性炭法等。(1)生物预处理法 针对水源水被污染的特性,可适时增加生物预处理。生物预处理主要是对原水进行曝气或其他生物处理,去除水中氨氮和生物可降解有机物,包括生物接触氧化池和曝气生物滤池等。1971年,日本的小岛贞男首次成功地将生物接触氧化法应用于富营养化水源水预处理,去除藻类60%^80%,氨氮90%以上,嗅味50%-70%,使水厂出水水质得到明显改善,把本来属于污水处理应用范畴的生物法引人了给排水处理领域。 生物预处理工艺以生物膜法为主导,生物预处理的填料上生长着细菌、原生动物、后生动物等微生物形成生物膜,在与水接触时,生物膜上的微生物摄取、分解水中的有机物和氮、磷等营养物质。去除常规工艺不能充分去除的氨氮、亚硝酸盐氮、藻类、可生物降解有机污染物等,此外,还能去除或减少可能在加氯后生长的致突变物质的前驱物,不同程度地去除原水中的铁、锰、色、嗅及浊度,从而使水得到净化。其中,CODMn,,去除率一般为15%-20%,氨氮和亚硝酸盐去除率可高达80%以上。 生物预处理适合于水中有机污染物可生化性较强、无工业废水污染的情况,,对优先污染物去除效果也不佳,且无法间歇运行等。如果原水受生活污水污染,有机物和氨氮较高〔接近或超过《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002) 中的111类水体的上限〕,与增加臭氧一活性炭深度处理相比,选用生物预处理是解决该类水质问题的经济合理的选择方案。生物预处理方案的确定应结合已有研究成果和原水水质特征进行必要的模拟试验,确定生物预处理的工艺适用性、池型及设计和运行参数。 (2)化学预氧化法 化学预氧化法是将氯、臭氧、高锰酸盐等氧化势较高的氧化剂投加到原水中,以氧化或者催化氧化水中的有机物或改变有机物的性质,同时削弱污染物对常规处理工艺的不利影响,强化常规处理工艺的除污效能。化学预氧化的目的主要是为去除水中有机污染物和控制氧化消毒副产物,从而保障饮用水的安全性。此外预氧化的目的还有除藻、除嗅和味、除铁和锰、氧化助凝等作用。 在传统给水处理工艺中,可在多个点加人氧化剂,氧化剂在不同点起着不同的作用。在预处理过程中,氧化剂和水中多种成分作用,能够提高对有害成分的去除效率,但各种氧化剂作为预处理对给水处理的综合影响程度较大。目前,能够用于给水处理的氧化剂主要有臭氧、高锰酸盐、氯、二氧化氯、过氧化氢等。

常用水厂深度水处理技术解析

常用水厂深度水处理技术解析 1中山市供水有限公司广东中山 528403;2广东中山建筑设计院股份有限公司广东中山528403 【摘要】对目前常用的水厂饮用水深度处理工艺进行了综述,分别介绍了活性炭吸附法、深度氧化法和膜过滤法的技术原理、研究进展与应用特点,为供水企业实施技术改造和提高 饮用水质提供一定的理论参考。 【关键词】水厂饮用水;深度处理;技术进展 0引言 水厂饮用水处理技术包括预处理、常规处理、应急处理和深度处理[1]等,常规和应急水 处理以物理沉降法、化学混凝法和生物分解法等相互搭配的多级联合处理最为常用,主要目 的是除去悬浮颗粒、胶体和微生物等,往往不能除去特征有机污染物,所以还需合适的深度 水处理进行补充。 按技术分类,目前常用深度水处理可分为活性炭技术、深度氧化技术与膜分离过滤技术等。国内外对于深度水处理技术已开展了大量实验研究与生产应用,并取得了一定成果[2]。 本文综述了常用水厂深度水处理技术,分别介绍了各自具体处理方法及优缺点,为供水企业 的技术改造工作提供一定的理论参考。 1活性炭吸附处理 活性炭技术原理是利用石墨微晶不同孔径结构的物理吸附能力,以及表面极性含氧有机 官能团的分子间作用力,从而对有机污染物分子进行吸附。活性炭具有比表面积大、物化性 能稳定、经济易得等特点,广泛应用于饮用水处理、化工催化、废气吸收等工业与生活领域。根据材料制备来源不同可将活性炭划分为果壳碳、煤质碳、木质碳和骨质碳,其中果壳碳因 孔径最小而得到较多关注。根据材料存在形态不同可将活性炭分为颗粒碳、碳纤维与粉末碳 活性炭的性能表征手段一般参照国标(GB/T 12496.6-1999)和相关行标(DL/T 582-2004)规定,以粒度、表观密度、灰分、pH、漂浮率等作为物理指标,以对碘、亚甲基蓝和苯酚或木 质素、单宁酸等吸附值测定作为化学指标。供水处理活性炭应具有吸附性好、机械强度高、 化学稳定性好等特性,质量符合中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T 345-2010《生活饮用 水净水厂用煤质活性炭》。实际应用中较少采用单一活性炭吸附处理,目前活性炭发展趋势 一是对其进行改性处理以提高吸附能力,如在活性炭表面复合一层生物膜制成生物活性炭、 利用一定功率的微波辐射改性等;二是进行活性炭再生以提高使用效率,可用方法有催化氧 化法、药剂洗脱法、高温加热法等;三是采用活性炭与其他深度处理技术的联用,如已得到 成熟应用的臭氧生物活性炭处理技术。该技术先对饮用水进行臭氧处理,将高分子有机物分 解为小分子如CH2Cl2、CHCl3等,再通过生物活性炭滤池吸附臭氧处理产生的小分子产物, 既弥补了臭氧处理无法解决部分小分子有机物的缺陷,又提高了生物活性炭对有机物的吸附 量和工作寿命。 2深度氧化处理 深度氧化处理技术[3]是指在声、光、电、催化剂等因素作用下产生自由羟基(?OH), 从而将有机污染物氧化或完全矿化为小分子化合物,该技术主要包括化学催化氧化、光催化 氧化、湿式氧化、超声空化和电化学氧化等,具有降解效率高,环境友好,普适性强等特点。 Fenton法是目前应用最为普遍的深度化学催化氧化处理。Fenton法因强氧化试剂 (Fe2+/H2O2)及其发明人Fenton而得名,在广义上是指采用光辐射(UV)、催化剂 (C2O2-4、EDTA)、或电化学手段,使得H2O2产生较强自由羟基以氧化有机物,且Fe2+还

超滤技术在饮用水深度处理上的应用

超滤技术在饮用水深度处理上的应用 超滤技术在饮用水深度处理上的应用 摘要:随着社会的发展与进步,重视超滤技术在饮用水深度处理上的应用对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍超滤技术在饮用水深度处理上的应用的有关内容。 关键词:超滤技术;深度处理;饮用水;应用; 中图分类号:TV213 文献标识码:A 文章编号: 引言 水资源短缺问题是人类社会生存和发展的瓶颈: 一方面,随着经济社会的发展,人们对水资源水质和需求量的要求都在不断提高; 另一方面,随着环境污染的加剧,可供人们利用的水资源却越来越少。要破解水资源短缺的困局,一方面,开发新型的水处理技术,提高处理水水质; 另一方面,不断开发新的水资源,如海水淡化、废水循环利用等。超滤技术作为一种新型高效的水处理技术应运而生。 一、超滤技术基本原理 超滤膜对溶质的分离机理为: 一次吸附、阻塞、筛分。其中,筛分是在压力作用下,溶剂和小分子的溶质透过膜到低压侧,而被膜阻挡,料液逐渐被浓缩而后以浓缩液排出。因此,可以用微孔模型表示超滤的传递过程。 二、超滤的技术优点 ( 1) 超滤是一种绿色物理分离技术, 其分离机理主要是筛分和扩散作用。即使不加混凝剂, 也能有效去除原水中的悬浮物和胶体物质, 将出水浊度降至0. 1 NTU 以下。因此超滤可少用甚至不用混凝剂, 从而减少混凝药剂对水质的污染。 ( 2) 超滤技术可有效去除几乎全部致病微生物, 包括隐孢子虫、贾第虫、细菌和病毒等, 出水水质一般可达到水质标准对微生物指标的要求, 因此原则上没有必要再对出水进行杀菌消毒。当然, 还需向水中投加少量消毒剂, 以保持一定的持续消毒能力, 以免水在输配过程中受到二次污染。

污水深度处理分级工艺划分

污水深度处理分级工艺划分 污水深度处理需要根据水质污染和危害情况选用不同的处理级别,确保污水排放符合国家规定标准,尤其是化工污水处理要求更为严格。 污水深度处理工艺级别划分 一级处理 该步骤主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 二级处理 主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准,目前使用比较广泛的是短纤维,悬浮物去除率达95%出水效果好。 三级处理 进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法等。

化工污水处理设备整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提 升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。 经过三级污水深度处理处理后的,出水水质即可满足污水排放水质标准,如若想污水回用,则需再经过深度处理才能满足水质要求。

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