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      污水處理工藝探討及其自動化儀表的應(yīng)用

      2013-04-10 14:34:43王曉西詹維辰
      河南科技 2013年3期
      關(guān)鍵詞:活性污泥生物膜液位

      王曉西 詹維辰

      (1.沈陽金地全勝房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,遼寧 沈陽 110168;2.沈陽機床股份有限公司,遼寧 沈陽 110142)

      水是生命的源泉,地球上七成的面積都是水,因此地球也可以稱之為一個“水球”,可見水資源舉足輕重的地位。隨著社會發(fā)展和科技進步,人們也加速使用了自然界的各種資源,尤其水資源。濫用水資源造成了如今人均水資源逐年減少,嚴重的水土流失和水體污染。這些問題需要我們加強認識,提高重視,必須在最短時間內(nèi)加以解決。

      1 水資源緊缺及水體污染

      1.1 水資源緊缺的成因

      (1)科技發(fā)展依托資源過分掠奪,排放過度,全球總?cè)丝谥鹉瓴粩嘣黾樱瑢?dǎo)致的用水量過大,都使水體污染日益嚴重,現(xiàn)有的資源無以為繼。

      (2)自然氣候變化劇烈,降雨的不平均,造成若干地區(qū)長期干旱,生產(chǎn)生活十分困難,而有些地區(qū)則剛好相反,汛期會遭遇洪澇災(zāi)害,嚴重時會危機人民群眾的財產(chǎn)生命安全。

      (3)城市化進程加快,城市面積占地球總面積不足1%,如此眾多人口更多的集中在小范圍的土地上,使得本就稀缺的水資源,在集中供應(yīng)的過程中,顯得更加吃力[1]。

      1.2 水體污染的分類

      (1)物理型污染,較為典型的就是懸浮固體污染,就是一些廢物混入水中,形成的懸浮在水中的污染。其次還有工廠為了循環(huán)冷卻排放廢水造成的熱污染,以及冶煉開采放射性物質(zhì)造成的放射性污染,等等。

      (2)化學(xué)型污染,主要分為有機物污染和無機物污染兩類。有機物污染就是耗氧分解的污染物,它將水中富含的氧消耗掉,使水體中的動植物無法繼續(xù)生存。無機物污染主要是酸堿類污染和重金屬污染,造成身體機能的損害。還有些植物會產(chǎn)生過量的營養(yǎng)元素污染,造成水域的富營養(yǎng)化。

      (3)生物型污染,來源于城市污水,生物制品的廢水等。廢水污水的微生物多數(shù)都是無害的,但是也有對人體造成傷害的病原體[2]。如果產(chǎn)生病毒、致病性微生物,會使水域成為病菌的載體,發(fā)生多種傳播性疾病。

      2 常用污水處理方法

      污水處理法從反應(yīng)原理的角度可分為:物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法。其中物理處理法更多是針對于懸浮物的污染,適用性比較狹窄。而化學(xué)處理法只能應(yīng)用于棘手的高濃度、高鹽度廢水中,排放達標(biāo)困難,處理一定程度后就無法起作用,況且成本較高。生物處理法則是目前使用最多的一種方法,處理濃度較低的廢水非常奏效,能夠按照要求達到排放標(biāo)準(zhǔn)。生物處理法主要采用的是活性污泥法和生物膜法。

      2.1 活性污泥法。此法近似于天然的自我凈化過程,只不過效果更佳,它對工業(yè)廢水、城市污水等作用效果是最好的?;钚晕勰喾ò齻€要素分別為:氧化分解以及吸附所需要的微生物,污水處理對象有機物,處理過程的條件溶解氧的存在[3]。此法可以根據(jù)需要不斷調(diào)整和循環(huán),使污泥的含量與微生物保持一個適中的比例,借助溶解氧達到使有機物分解處理的效果。

      2.2 生物膜法。生物膜法與上面介紹的活性污泥法,在處理技術(shù)方面旗鼓相當(dāng)。它主要針對膠體和溶解的有機污染物。生物膜法顧名思義是在表面上形成一層生物膜,當(dāng)這層膜接觸到污水,就會吸附其中的有機污染物,轉(zhuǎn)化后生成水、氨氣、二氧化碳等物質(zhì),進而達到凈化水體的效果。生物膜表面和內(nèi)部分別是好氧和厭氧微生物,生物膜厚度逐漸增加時,厭氧層超過了好氧層,此生物膜則會脫落生成新的生物膜,完成一次生命周期,進而維持運行狀態(tài)[4]。

      3 污水處理過程中的自動化儀表

      在污水處理過程中,較為重要的是pH值的控制,在酸堿中和的過程中要控制入水的流量干擾,進而完成控制效果,因此在污水處理過程中需要使用多種自動化儀表,來配合整個控制過程。

      3.1 液位控制儀表。目前有很多種液位控制儀表,比較常見的是浮球液位計,在實際操作中顯示出了很高的可靠性,并且觀察起來非常直觀,卻不能夠遠程控制。想達到遠程控制可以采用超聲波液位計,成本較低,且適用范圍廣。液位信號傳遞回來后,連接顯示儀表,即可成功的顯示出液位的高度。

      3.2 流量控制儀表。污水處理的流量控制儀表中精確度最高的是電磁流量計,可靠性很強,精度很高。但是在流量不飽和,管路非充滿狀態(tài),電磁流量計就會產(chǎn)生一定的誤差,超聲波明渠流量計就派上了用場,它是通過測量液位,再經(jīng)過內(nèi)部單片機進行數(shù)據(jù)處理得到流量。

      3.3 pH計。pH指標(biāo)在污水處理過程起到舉足輕重的地位,直接決定了出來過程能否穩(wěn)定,順利的進行,以及處理的效果能否達到排放標(biāo)準(zhǔn)。pH計的工作原理是通過電位差來計算被處理對象的pH值,即被測對象中的測量電極與恒定電位的參照電極具有一定的函數(shù)關(guān)系,得到電位差即可計算出被測對象的pH值。而電極是具有多種選擇的,在污水處理中使用最廣泛是玻璃電極。

      4 結(jié)語

      水資源惡化、水資源的短缺,影響了環(huán)境,制約了目前可持續(xù)發(fā)展的大好局面。每年的3月22日為世界水日,旨在喚起公眾的水意識,加強水資源保護。本文分析指出造成目前現(xiàn)狀的原因,進而面對不同的污染類別,有針對性采用活性污泥法、生物膜法等多種污水處理方法。在污水處理過程中,分別采用了液位控制儀表、流量控制儀表、pH計等多種自動化儀表,使這個處理過程更加可靠,效率更高。

      [1]劉震炎,張維競.環(huán)境與能源科學(xué)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,2005,81-82.

      [2]白潤英.水處理新技術(shù)、新工藝與設(shè)備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012,5-7.

      [3]李連武.當(dāng)前污水處理常用的工藝及改進[J].科技與生活,2010(20):86,91.

      [4]李粉玲,趙慶鵬.城市生活污水處理中活性污泥法與生物膜法工藝綜述與比較[J].河北企業(yè),2010(9):68-69.

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