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      工業(yè)污水處理技術(shù)及前景

      2019-02-20 09:29:38李偉
      關(guān)鍵詞:反應(yīng)器污水處理污水

      李偉

      江蘇南大生態(tài)環(huán)境建設(shè)有限公司 江蘇 南京 210000

      引言:

      水做為自然界中最重要的生命給養(yǎng)物質(zhì)介入了各種循環(huán),包括在不同氣象條件下的三相變化、動(dòng)植物的新陳代謝以及在地表和地下水系當(dāng)中的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。而工業(yè)污水當(dāng)中含有種類繁多、物理化學(xué)物質(zhì)復(fù)雜的成分,因此如果不進(jìn)行必要的無(wú)害化處理,會(huì)對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)多方面的危害,也影響人類自身的健康。工業(yè)污水處理技術(shù)便是在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展到一定階段產(chǎn)生的,體現(xiàn)出人們對(duì)工業(yè)污水危害性有了深刻的認(rèn)識(shí)。

      一、工業(yè)污水特點(diǎn)及一般處理工藝

      (一)特點(diǎn)

      由于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工藝有所差異,其排放的污水中所含成分種類、濃度有明顯區(qū)別。但從環(huán)保視角來(lái)看,工業(yè)污水處理的目標(biāo)是去除有害物質(zhì),使其濃度達(dá)到相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而可以重復(fù)利用或者達(dá)標(biāo)排放。因此用于評(píng)判工業(yè)污水水質(zhì)的指標(biāo)主要是其中的有機(jī)物、鹽類以及重金屬等物質(zhì)的濃度。而化工、火電以及冶金等行業(yè)由于生產(chǎn)需要,會(huì)使用大量的水做為工藝介質(zhì),用于冷卻、分離以及清洗等生產(chǎn)流程,因此產(chǎn)生的污水量大、各類污染物的濃度較高且成分復(fù)雜。

      (二)處理工藝

      在污水處理工藝設(shè)計(jì)中需要考慮到處理效率、經(jīng)濟(jì)性,并且達(dá)到理想的出水質(zhì)量,因此對(duì)處理技術(shù)和相關(guān)設(shè)備性能的要求極高。目前工業(yè)污水的處理通常利用物理或化學(xué)法進(jìn)行初步的處理,利用其經(jīng)濟(jì)和高效的特點(diǎn)首先去除大顆粒有害物質(zhì),并且降低其中P、N以及鹽類的含量,使其滿足生物法處理的工藝標(biāo)準(zhǔn)。其次利用生物膜或者活性污泥處理技術(shù),對(duì)預(yù)處理后的污水進(jìn)一步過濾、吸附或者降解其中殘存的無(wú)機(jī)物等有害成分,使其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到工藝設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。污水處理設(shè)施的出水達(dá)標(biāo)后可以直接排放,或者在達(dá)到循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)再次利用,而分離出來(lái)的污染物以及處理過程中生化反應(yīng)產(chǎn)物,則需要根據(jù)成分構(gòu)成妥善處理。

      二、工業(yè)污水處理技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

      (一)物理化學(xué)處理技術(shù)

      利用物理與化學(xué)法處理工業(yè)污水雖然不能直接使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),而且存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn),但目前在絕大多數(shù)情況下,僅僅依靠綠色的生物法無(wú)法達(dá)到理想的處理效果,而且處理能力也很難跟上工業(yè)生產(chǎn)的要求。因此通常需要利用物理與化學(xué)法對(duì)工業(yè)污水進(jìn)行預(yù)處理,盡量降低其有害成分的濃度,以及影響后續(xù)處理流程中微生物活性的物質(zhì)。目前主要應(yīng)用具有凝聚、吸附作用的藥劑達(dá)到上述目的,為了控制二次污染,要求精確的評(píng)估、計(jì)算藥劑的投放量,確保其與工業(yè)污水發(fā)生充分的反應(yīng)和結(jié)合。

      (二)生物膜技術(shù)

      生物膜技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展較快的一種污水處理技術(shù),既無(wú)需顧慮二次污染,其處理能力也不依賴微生物或菌類的活性。而是模仿生物細(xì)胞膜的滲透和過濾機(jī)理,利用膜兩側(cè)液體的壓差,將工業(yè)污水中的各類無(wú)機(jī)與有機(jī)污染物分離和去除。但生物膜處理技術(shù)對(duì)工藝設(shè)計(jì)的要求極高,需要對(duì)工業(yè)污水當(dāng)中不同粒徑的物質(zhì)濃度進(jìn)行精確的分析評(píng)估,采用分級(jí)過濾的方式進(jìn)行處理,否則容易造成生物膜過濾、滲透路徑很快被堵塞而失效。

      (三)活性污泥處理技術(shù)

      活性污泥處理技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的生物學(xué)污水處理方法,由于其處理流程中伴隨著污染物的降解,也為污泥中的微生物提供了繁衍所需的營(yíng)養(yǎng),因此理論上具有天然的可循環(huán)與可持續(xù)性。只要維持合理的污水流量和環(huán)境條件,微生物便能夠在自身的繁衍和新陳代謝過程中完成工業(yè)污水的凈化。目前根據(jù)這一原理,研發(fā)出了不同的工藝和相應(yīng)的專業(yè)設(shè)備。其中升流式厭氧反應(yīng)器是自動(dòng)化和封閉式的設(shè)備,無(wú)需外力驅(qū)動(dòng)便可以讓污水在反應(yīng)器內(nèi)得到循環(huán)處理,不僅操作和管理簡(jiǎn)便,而且出水質(zhì)量穩(wěn)定并無(wú)需太大的安裝空間。

      三、工業(yè)污水處理展望

      (一)處理設(shè)備的改進(jìn)和研發(fā)

      目前的工業(yè)污水處理設(shè)施占地面積大,而且在絕大部分處理流程中,污水暴露于空氣當(dāng)中,其生化反應(yīng)產(chǎn)生的異味給周邊環(huán)境帶來(lái)困擾。而目前封閉式反應(yīng)器和處理設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用越來(lái)越多,處理過程也基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。所以未來(lái)以膜反應(yīng)器、升流式厭氧反應(yīng)器等為代表的污水處理設(shè)備,將會(huì)逐漸取代污泥床、氧化溝等傳統(tǒng)處理設(shè)施。此外運(yùn)用信息技術(shù)和人工智能等對(duì)污水處理過程進(jìn)行精確控制,也是設(shè)備研發(fā)主要研究方向。

      (二)有效降低處理成本

      處理成本是制約工業(yè)污水排放控制的關(guān)鍵因素,導(dǎo)致違規(guī)排放問題難以禁絕。因此未來(lái)的工業(yè)污水處理技術(shù)研究,如何降低處理設(shè)備自身造價(jià)、占地面積以及處理設(shè)施管理運(yùn)營(yíng)的成本,也是非常重要的課題。此外由于工業(yè)污水的產(chǎn)量依然保持上升勢(shì)頭,因此污水處理能力也需要相應(yīng)的提高,探索提高設(shè)備的容積負(fù)荷、設(shè)施的運(yùn)行效率,對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水的全面無(wú)害化也十分關(guān)鍵。

      (三)實(shí)現(xiàn)水與中間產(chǎn)物的循環(huán)利用

      目前工業(yè)污水處理還處于保障達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的階段,絕大部分工業(yè)污水處理廠的出水都直接排放至指定管道流入天然水系。因此雖然按照目前的相關(guān)法律法規(guī)達(dá)到了安全標(biāo)準(zhǔn),但其中殘存的有害物質(zhì)、影響不明確而未被列入監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)對(duì)環(huán)境在遠(yuǎn)期造成何種影響,都是無(wú)法預(yù)知的問題所以在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系下應(yīng)盡量減少排放量和用水量,所以應(yīng)通過污水處理技術(shù)的進(jìn)步,讓工業(yè)污水及其所含化工等行業(yè)生產(chǎn)的中間產(chǎn)物得以循環(huán)利用,在工業(yè)污水處理技術(shù)研究中,致力于對(duì)來(lái)源不同的污水進(jìn)行分別處理,將冷卻用水等污染物濃度較低的廢水處理后供相關(guān)企業(yè)循環(huán)使用,而有價(jià)值的工業(yè)原料、中間產(chǎn)物在分離之后同樣應(yīng)予以利用。

      四、結(jié)束語(yǔ)

      工業(yè)污水處理技術(shù)對(duì)于保護(hù)水環(huán)境安全至關(guān)重要,因此在目前的形勢(shì)下應(yīng)投入更多資源進(jìn)行相關(guān)研究,提升現(xiàn)有設(shè)備性能與污水處理能力的同時(shí),優(yōu)化工業(yè)污水的處理工藝流程,實(shí)現(xiàn)工業(yè)用水的循環(huán)利用并有效控制排污總量。

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