城市水厂范文（精选11篇）
城市水厂 第1篇
一、降低电耗的措施
1. 优化泵站配电方案
90年代以及以前的配电方案, 电容器组大多采用的方法是三角型接线电容器组, 并且采用的是手动投切装置。这种运行方式的安全性很差, 容易引起爆炸起火事故。因此, 我们必须对这种配电方案进行优化。首先是改变电容器组的接线方法, 把三角型接线方法改为星型接线方法。高压电容器组可以采用单星型的接线方式, 也可以采用多星型的接线方式。采用这种方法之所以很少发生爆炸起火事故, 是因为当电容器组击穿短路时, 故障电流会受到相应的限制。系统电流不会超过电容器组电流的三倍, 这在很大程度上提高了装置的安全性和可靠性。其次是把手动投切装置改为自动投切装置, 并且把一个大的电容器组分成几个小组。然后经过精密的计算之后做出判断, 从而选出最佳的配电方案。自动投切装置可以将其补偿到最佳的容量, 提高系统的功率, 降低电耗, 达到节能的效果。
2. 保持清水池的最佳水位
清水池的位置处于送水泵之前, 它的水位是送水泵房水泵用电负荷的直接影响因素, 水位的高低与送水泵房的水泵压力呈正相关关系。水位越高, 正压越大。此外, 使用变频调速泵, 并且合理调节送水泵的运行方式, 也是降低电耗的重要措施之一。据悉, 城市水厂总耗电量的80%以上是送水泵房水泵的耗电量。所以, 城市水厂节电的最主要方法就是根据流量和扬程的变化情况, 合理的调节水泵的运行方式。城市水厂可以在水泵机组上安装压力控制装置, 通过根据压力的变化来控制水泵的转速, 从而节省电量。
二、降低水耗的措施
1. 改进技术降低自耗水量
旧的城市水厂设备好多都出现了老化以及渗漏的现象, 耗水量的多, 浪费水资源, 而购买新的设备又会增加企业的成本。因此最好的办法就是对旧的城市水厂设备进行技术改造, 使其能够重新运作, 满足生产的需求。比如说可以通过技术改造, 将城市水厂的滤池排水闸板改为微阻导轮是铸铁闸门。这样可以减少摩擦的行程, 从而减少磨损, 降低回收泵的负荷。也可以增加内部的封闭性, 使渗水的现象不再发生, 从而降低自耗水量。
2. 合理调整设备运行方式
根据水质的状况, 合理的调整设备的运行方式是降低水耗的重要举措之一。原水的水质受到温度等因素的影响比较大, 所以要根据原水的水质变化规律, 合理的调整设备的运行周期, 进而减少电量和水量的消耗。通过在不同的开启条件下测算进水泵组的耗电情况, 可以判断出最佳的节能泵组。可依据这种情况对泵组进行改造, 调整泵组的运行方式。对进水量也要进行合理调度, 对清水库的可调库容进行充分的利用也能在很大程度上降低能耗。
3. 重新处理反冲洗水
在城市水厂中, 70%的自用水量都用于滤池的反冲洗。如果将反冲洗水直接排放, 一方面会造成水资源的浪费, 另一方面又会造成环境的污染。所以城市水厂有必要回收滤池反冲洗水, 尤其是低浊度水。首先将低浊度水加压打进稳压井进口处, 然后与原水进行混合再重新处理。
三、降低药耗的措施
1. 合理选择净水药剂
各种混凝剂在水中的溶解度和稳定性受水质和水温等因素的影响也有所不同。比如硫酸铝的适用p H为5.5~8, 低温下水解慢, 絮体松散;三氯化铁对水的p H值适应性较强, 在处理低温低浊度水时的效果比较差;而硫酸亚铁的适用p H值为8.5以上, 它会使设备和操作变得复杂化。根据不同的条件选用不同的混凝剂, 能够起到减少混凝剂的用量的效果, 也能提高出水的水质。在一年中的3~4月份, 水质正处于低温低浊期, 这时候由聚合氯化铝所形成的矾花不容易沉降。所以容易引起药耗的增加, 沉淀池的末端也会严重积泥, 从而加大水处理的难度。如果城市水厂用铁铝复合物来取代聚合氯化铝, 会节约用药量, 降低药耗。到了6月份, 水质就会进入高温时期。如果这时候仍然使用铁铝复合物作为混凝剂的话, 其药效会比聚合氯化铝高出一倍, 因为水中会有有机物和藻类进行大量的繁殖。此时就需要将混凝剂换为聚合氯化铝, 从而减少药量的消耗。
2. 改进加药系统
有些城市水厂的自动加药系统在运行中存在很多问题。比如计量不准确, 要么偏高, 要么偏低, 加药也不稳定。所以, 改进加药系统是十分必要的。加药方式要采用密闭的罐体, 并且推广液体投加。采用自动投加的装置要选用计算机控制的计量泵。 (1) 对加药系统程序进行分析, 从中找出问题并对其进行修改, 或者重新编制一些新的程序。 (2) 对由计算机控制的加药系统的参数进行分析, 从中查找出系统的参数偏高或者偏低的原因, 改变原水流量计的安装位置, 从而使加药系统变得稳定。 (3) 实行加氯消毒自动化。实施这种方法的前提是余氯仪、加氯机和计算机要实现一体化。当自动加氯达到了一定的时间, 氯气和水实现了充分混合的时候, 可以根据余氯量来控制加氯率。随后按照加氯率和水量来确定氯的投加量, 这样能够实现系统的节能降耗。
3. 调整沉淀池的运行负荷
在混凝过程中, 同向絮凝, 也就是由流体运动造成的颗粒碰撞占据十分重要的地位。控制混凝效果的水力条件由速度梯度G来表示。G越大, 相应的颗粒碰撞的速度也越快, 絮凝效果也就越好。但是当G增大时, 水流剪力也会增大, 这样会使絮凝体破碎。所以城市水厂要进行反复的实验, 找出在什么水力条件下会有利于矾花絮凝沉降, 从而节约药量。水厂也可以在保证供水需求的前提条件下, 调整反应沉淀池的运行负荷, 从而节省药剂。
4. 加强对水质的监测
对絮凝池和沉淀池中的水质进行监测, 可以根据水质的情况及时确定药剂投加量。当有多组处理构筑物、各组构筑物内部的水质又存在差异时, 就需要分别的监测每个构筑物, 这样可以有针对性的找到最佳的药剂投加方案。所以城市水厂不要一味的监测总出口浓度, 而是每天都要对单个反应池的浓度进行监测。然后对监测的数据进行分析, 从而调整投药量, 节省药耗。
四、结语
城市污水厂CAST工艺的调试运行 第2篇
城市污水厂CAST工艺的调试运行
介绍了朔州市污水处理厂采用CAST工艺的运行情况,分析了活性污泥培养和运行过程中出现的`问题,并提出了相应对策.
作 者：常江 崔利军 杨云龙 CHANG Jiang CUI Li-jun YANG Yun-long 作者单位：太原理工大学环境工程学院,山西太原,030024刊 名：科技情报开发与经济英文刊名：SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY年，卷(期)：17(34)分类号：X703关键词：城市污水处理 CAST工艺 活性污泥
城市水厂中的给水深度处理技术应用 第3篇
关键词：城市水厂 活性炭吸附 臭氧-生物活性炭组合程序
薄膜净水技术 应用
1 活性炭吸附及其在城市水厂中的应用
1.1 活性炭吸附。作为一种能够清除水体中溶解性物质的有效处理技术，活性炭吸附被广泛地应用于给水工程。活性炭吸附主要受到以下三方面因子的影响：①水质条件：包括有机物之间的竞争、水中阳离子、温度以及PH等等，都会使活性碳吸附平衡的能力受到一定的影响。②有机物特性：亲水性、溶解度、分子极性、分子大小以及分子量等都是有机物的特性。鉴于水是高极性分子，碳表面是非极性，所以其有机分子的极性特别小，同水分子间的吸引力也就极小，造成比较容易被活性碳吸附。通常来讲，活性碳吸附量随着溶质极性和溶解度的降低以及相同族类分子量的增多而增加。③活性炭自身性质：活性炭主要有3种，分别是纤维状活性炭、颗粒状活性炭以及粉末状活性炭。在给水处理技术方面，纤维状活性炭是把活性炭制成织状，能够有效地吸附碳氢氯化物，纤维状活性炭在澄清湖原水中的应用表明，相比较于传统活性炭，纤维状活性炭在吸附饱和率与吸附速度方面具有优越性；颗粒状活性炭能够吸附消毒副产物，饮用水处理上一般将混凝沉淀作为颗粒状活性炭的前处理单元，该方式通过混凝沉淀将大部分颗粒性有机物和部分溶解性有机物去除，减少了颗粒状活性炭床的悬浮固体量及其床水头损失，加大去除量；粉末状活性炭大多应用在控制由于水质恶化或者季节性变化而造成的臭味问题，对于处理水体臭味，粉末状活性炭具有较强的能力。
1.2 活性炭吸附在城市水厂中的应用。以荷兰阿姆斯特丹Leiduim水厂为例，该水厂在流动床式结晶软化工艺程序中，通过流体化床反应器，将NaOH溶液注入底部并喷入细砂，使得CO3-同水中的Ca2+在细砂表面生成CaCO3。在进入活性炭床前，首先对PH值进行调整，活性炭床系两段串联式：第一段是吸附有机物，进行生物分解；第二段是吸附第一段遗留的即生物分解性不高的有机物，所以刚再生的或者新的活性炭系应用在第二段，然后换为第一段。鉴于生物作用将对溶氧进行消耗，因此，活性炭床出水要补充纯氧。荷兰阿姆斯特丹Leiduim水厂中水处理的最后一道工艺程序是慢砂滤。旨在将可能残留的细菌进行清除，保证水质的安全。
2 臭氧-生物活性炭组合及其在水厂中的应用
2.1 臭氧-生物活性炭组合。活性炭主要依托于吸附作用，虽然在当前的净水工艺中得到普遍应用，但是活性炭吸附也不免存在缺点，即颗粒状活性炭需要定期再生，从而维持活性炭的活性。在上世纪七十年代，就能够将活性炭的操作时间延长，同时可以有效地去除生物可分解性有机物，对此方面的研究也逐渐展开。而臭氧-生物活性炭组合从对污染物的去除机理上分析，其联用后通过活性炭上的微生物降解作用，把污染物转为水、CO2和一些无害的中间产物，能够在最大程度上避免单纯活性炭吸附以及常规处理过程中将污染物从水中转移到污泥中或者吸附物质中，不存在二次污染，减少了处理浓缩的污染物这一工序。臭氧-生物活性炭组合的优点是可以有效地去除耗氧量以及臭味物质，能够较好地控制生物稳定性指标，然而，臭氧-生物活性炭工艺也有缺点，例如：反应器的设计问题、生物安全性问题以及臭氧氧化副产物等。
2.2 臭氧-生物活性炭组合在我国城市水厂中的应用。近些年，臭氧-生物活性炭组合工艺在城市深度水厂中的应用较为广泛，并且对于饮用水水质的改善发挥了良好的作用。特别是在我国上海、广州、北京、昆明以及杭州等地都有普遍应用。
3 薄膜凈水技术及其在水厂中的应用
3.1 薄膜净水技术。所谓薄膜，简言之是一种在施与驱动力时能够通过其物理性质和化学性质分离物质的薄层。薄膜净水程序在城市水厂中的应用并不多，然而，在近些年，随着科学技术的不断提高，薄膜净水技术发展迅速。薄膜净水技术的优点是没有消毒剂和混凝剂残留、能够同时将多种污染物去除、不必加入化学制品就能够做到固液分离。其缺点是：①如果要针对某种特殊物质予以处理的话，则薄膜净水技术无法使用。②鉴于每种薄膜对于每种物质的去除效果不一，并且各地区的水质成分含量也不尽相同，倘若薄膜选择不准确，不但无法实现预期效果，反而加大成本。③在薄膜积垢后对其进行清洗时，薄膜会随着清洗次数的增加而降低效果，如果前处理效果不良好，就需要进行反冲洗，而薄膜反冲洗的效果有限。
3.2 薄膜净水技术在中国台湾高雄市拷潭净水厂中的应用。高雄市拷潭净水厂在原有基础上进行技术改造增设薄膜高级净水设备，成为当前世界上最大的双膜法净水厂。该水厂采用薄膜净水技术，易言之，采用低压逆渗透膜单元和超滤膜单元整合系统处理技术，对水中重金属离子、病毒、寄生孢子、胶体颗粒以及悬浮固体等对人体有害的化学物质进行深度过滤，并且节省了化学药剂量，降低了污泥产量。薄膜净水技术在该水厂中的运行表明，双膜法水质处理能够有效地提升水质，获得良好的工程效果。
参考文献：
[1]季维增.给水深度处理技术在城市水厂中的应用[J].能源与环境，2011（01）.
[2]付爱民.给水深度处理技术在城市水厂中的应用[A].全国给水排水技术信息网2009年年会论文集[C].2009.
城市水厂给水工艺的设计剖析 第4篇
1 城市水厂的发展变化
城市地表水厂的建设规模不断扩大, 大部分水厂的建设规模在每天处理三十万立方米污水以下, 而不少城市已经开始建设每天处理五十万立方米污水以上的水厂。与此相比, 地下水源的供水比重便急剧缩小。显而易见, 城市水源供水量以及水质已经很难满足当地所需求的供水量, 所以随之出现了许多远距离引水的作业工程。例如西安引黑、青岛引黄等。目前我国出现的最长距离引水法是天津和大连两座城市, 其距离超过了一百千米。我国沿海地区已经采用了避咸蓄淡的方法来充分利用水资源。
由于城市污水的影响, 部分水资源已受到严重污染, 而为了解决这种因小失大的现象, 我国出台了污水处理工艺的研究政策, 为我国城市水厂的变化与发展做出了长远的铺垫。水厂的运行调度管理以及生产过程、自动化技术已经在我国水厂建设中逐步实施。与此同时, 水厂给水的建造物已渐渐具有我国独立的观念与风格。我国已经开始出现同一水源供应不同城市乡村的系统, 例如浙江黄岩、椒江、温岭等供水工程。我国大部分地表城市水厂为提高效率, 在构造及运行参数上逐步提升。在六十年代我国曾经为了提高出水质量而强调过滤作用; 七十年代开始从沉淀性能进行着手; 八十年代开始在折板、网格以及组合形式等设计中取得优异成效。其中设计管理人员在对水厂处理的各个环节不断加深认识, 这大大推动了我国城市水厂建设的变化和发展。国外的学者曾经对我国城市水厂的耗能管理做出了研究, 研究表示: 水厂的能量有可能和其他工程概况冲突, 所以为了满足国民群众的供水需求而又不加剧环境的日益恶化, 那么能量的优化必须满足诸多工程的要求以及条款规定。为群众提供质量更高的生活用水, 还需要我国科研人员不断加强工艺研究来满足广大群众的需求。
2 城市给水工艺的设计
我国当前的大部分城市都或多或少的存在着水源污染的问题, 而我国虽制定了惩戒手段, 却依然不能够根治日益严峻的污染问题。但水资源与我们的日常生活有着藕断丝连的关系, 所以群众对水资源的改善情况也非常关注, 不但如此, 还对饮水质量的要求不断提升。我国目前大部分城市的水厂还在采用常规给水工艺, 这种方式不但导致饮水质量差、达不到饮用水日常标准值, 同时也缺乏污水处理能力, 所以加大污水治理制度提升给水工艺是科研人员首要的任务。
由于科技的飞速发展, 某些新兴的给水工艺渐渐涌现出来, 少部分城市的水厂也在实际生产中运用新工艺, 但由于不能够熟能生巧, 常常给生产中带来不必要的问题, 这就给城市水厂带来了更难面对的新挑战。我国城市水厂普遍存在的问题是有机物含量超标, 针对这项问题, 有关科研人员研发了预处理工艺, 所谓预处理工艺, 是将水资源中的超标有机物进行分离处理, 去掉有机物的同时对饮水质量进行调节, 使其可以达到居民饮水质量的标准。在预处理工艺当中, 又包括了“生物预处理”、“氧化预处理”、“活性炭吸附预处理”等多种方法, 适用于不同程度水资源污染时进行调节。例如, 水资源轻微程度污染时, 使用生物预处理技术, 在水中加入适当的混合物进行过滤消毒, 从而完成日常的污水处理。在针对氯化消毒产生的污染物时通常使用预氧化技术, 即运用高锰酸钾、臭氧代替氯化消毒来降低污染物的大量产生。近年来, 水资源中有机物日益增加, 当有机物严重超标时, 那么水资源就会有臭味散发出来, 这时就利用到了活性炭吸附技术, 利用活性炭除去水中某些重度污染物, 还水资源清净自然的味道。
国外的一些学者针对城市给水厂的耗能管理作了大量研究。他们提出水厂能量的大量优化有可能与其他工程情况的要求冲突, 例如满足群众用水量的需要、火灾以及泵站异常运转而导致中断供水等, 同时也不能保证饮用水的质量。这就表明了水厂能量的优化必须满足诸多工况的要求才能一一实现。能量的节约有许多种方法可施, 比如更换节能灯、泵机、变频驱动器等。适当的节约能量费用, 通过计算出该措施的经济性作为基数, 来对城市水厂的给水工艺进行改造设计。
3 给水工艺强化常规处理工艺以及优化
在城市给水工艺中, 常规处理工艺包括混合、絮凝、沉淀和过滤等诸多环节, 这一系列的措施在城市给水厂中发挥着重要作用。与此同时, 超低浊度的处理工艺使降低水资源浊度失去了其本来的意义。那么就出现了强化过滤混合等技术, 在如何运用强化混凝技术的问题中, 研究学者表示, 主要通过适量的强效絮凝剂或助凝剂来强化絮凝效果, 在这项工作过程当中, 必须高度集中注意力, 明确位置, 合理确定投放量, 在确保精准性的同时增强投放效果, 同时对水源的PH值进行调节。而在强化过滤技术的实践中, 滤料的种类也要进行综合考虑, 合理分配、优化考核是使过滤效果强化的优选手段。城市给水的工艺设计中, 注重实施安全消毒杀菌, 在保证获得良好的杀菌处理效果之余也要保证水质的安全性。
由于水资源污染程度的不同特性, 所采用的预处理措施也就不尽相同, 例如通过选择投加氧化剂以及生物氧化处理、通过选择混合器水泵, 添加机械搅拌来对混凝技术实施改造。采用滤层较厚的滤料、采用轻质的均匀滤料对滤池进行改造, 使其冲洗效果也得到相应的改善。利用添加活性炭或是生物活性碳来进行深度处理, 有效的控制给水厂中污染物的浓度, 提高群众饮用水的质量安全。
4 总结
城市给水工艺的研究在对饮用水的净化过程中起到了重要作用, 生活饮用水关系到我国国民的身心健康安全, 与人民群众的日常生活关系紧密, 这也就日益受到了人们的关注, 所以针对愈来愈高的需求, 就需要城市水厂的给水工艺进行加时加点改造, 城市水厂作为一个巨大的有机体质, 作为城市内部的基础设施, 既是基础设施又为人民生活的质量提高做出了巨大贡献, 也是城市赖以生存的基础。水是人类社会生活以及经济发展不可缺少的基本物质条件, 所以科研人员应大力提高给水排水工艺的研发能力, 把城市社会和经济发展作为国家支持的重点发展产业。
参考文献
[1]刘晓松.中国给水排水[J]水工艺, 1995 (02) :81.
[2]王圃, 龙腾锐, 陆柯, 李肖.城市给水处理厂能耗研究进展[J]给水排水, 2005 (01) :283.
城市水厂 第5篇
利用城市污水厂污泥制备陶粒的试验研究
本试验采用污水处理厂脱水污泥及高岭土、黑粘土和含铬废渣作为烧制陶粒的`原料,通过配方设计试验获得陶枉性能指标与原料配比的函数关系,并确定了烧制污泥陶粒的最佳配方,通过正交设计等试验方法获得最佳的烧成工艺参数.以最佳原料配比和工艺参数烧制出的陶粒,其筒压强度为4.9MPa、吸水率仅为2.6%、堆积密度为676kg/m3,与同类产品相比具有一定的优势.
作 者：李玉林 LI Yu-lin 作者单位：福州大学环境与资源学院,福州,350002 刊 名：中国环保产业 英文刊名：CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 年，卷(期)：2008 “”(3) 分类号：X703 关键词：城市生活污泥 陶柱 资源化浅谈水厂水质消毒 第6篇
目前，二氧化氯已在欧美数千家水厂得到应用，而我国在这方面起步和发展较慢，从20世纪90年代以后才开始在一些中、小型水厂中加以应用。从二氧化氯本身的优势以及在解决由水源污染而造成的水质问题上所具的作用来看，二氧化氯在我国饮用水处理中的应用已逐渐引起了人们的重视，二氧化氯作为水厂的常规可选消毒剂在我国的推广也是必然的趋势。
１．二氧化氯与氯气的合理选择
1.1二氧化氯与氯气的比较
氯气作为一种成熟的消毒剂已有百年的应用历史，但近年来由于源水水质的恶化，氯消毒所引发的环境健康问题越来越引起人们的重视，氯消毒替代品的研究也越来越深入。在可选的新型消毒剂中，二氧化氯由于其高效、易得且具有持续的杀菌效果而成为首选的替代物之一。
可以看出，二氧化氯作为消毒剂的综合指标要高于氯气，但二氧化氯也存在着相应的不足和缺点。因此，二氧化氯工艺的选择必须考虑它的最佳使用条件，才能取得良好的处理效果和经济效益。
1.2二氧化氯的最佳使用条件
在我国，二氧化氯在水厂中的应用仍处于探索阶段，相应的标准和规范还未建立，因此在消毒工艺的选择上仍存在盲目的行为。根据二氧化氯所具有的特性及在一些水厂的应用实践，笔者认为二氧化氯应主要应用于以下4种情况：
①受有机物污染的地表水源。由于工业污染的加速，地表水源水质不断恶化，再加上有些地表河流的年径流量变化较大，造成枯水期水源中各种有机物、酚类、硫化物的指标严重超标。当采用了二氧化氯进行消毒后，水中气味和口感得到明显改善。
②藻类、真菌造成的含色、嗅、味的水源。对一些以湖泊、水库为水源的水厂，水体富营养化而引起的藻类过量繁殖，以及部分藻类和植物腐烂后所导致的放线菌大量滋生，都会引起水质色度增高并含有异味。对这类水源采用二氧化氯作为消毒剂，或作为可选择的消毒剂，则比氯气具有更大的优势。采用二氧化氯消毒后，出水水质无嗅、无味，各项指标都达到了国家饮用水标准。
③pH值和氨氮含量较高的水源。与氯不同，二氧化氯在水中以分子形式存在，即使在稀溶液中也不发生水解，因此其消毒效率不像氯气那样随pH值的变化而变化。另外，二氧化氯不与氨氮反应生成低效率的氯胺，在高氨氮含量的条件下仍保持较高的杀菌效率。我国很多水源中氨氮值常常偏高，如果用氯气进行消毒，氯气的投加量会加大，投氯量的增大又导致出水中氯化副产物THMS的急剧增加，形成一个很难解决的矛盾，而二氧化氯则是解决这一矛盾的最佳选择。
④较高铁、锰含量的地下水源。实验证实，二氧化氯对水中铁、锰的去除效果要好于氯气，尤其是对水中锰的去除效果更佳。
综上所述，二氧化氯与氯气的优化选择应根据源水水质及处理要求而定。对一些污染较重的源水，采用二氧化氯作为滤前预氧化剂，而出水仍用氯气消毒的联合工艺则更具有推广价值。据报道，这种工艺可使三卤甲烷(THMS)的生成量减少50%～70%，而且处理成本较低。
2.二氧化氯的制取工艺
二氧化氯性质活泼，不易贮存和运输，因此都采用现场制备的方式。通常水廠使用的二氧化氯发生器都采用化学反应的原理进行制备，根据采用原料的不同，可分为氯酸钠工艺和亚氯酸钠工艺。
2.1氯酸钠工艺
采用氯酸钠和盐酸为原料进行反应，反应式如下：
2NaClO3+4HCl＝2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O
该工艺最大的缺点是在二氧化氯产生的同时还有约占二氧化氯产量一半的氯气发生。实验结果表明，二氧化氯的有效转化率一般只有50%左右，并且受到反应温度和盐酸浓度的影响。要提高二氧化氯的转化率，必需保持较高的反应温度(约70℃)和加大盐酸的过剩量，但这同时又会导致副产物氯气产率的提高，使反应产物中氯气的含量增大。
由于氯气的大量存在，严格讲已经失去了二氧化氯投加的最基本的意义，即降低水中三氯甲烷的含量。并且由于氯酸钠的转化率在实际运行中通常不足50%，这使得在投加量较高时，大量未反应的氯酸钠进入水中，水中剩余的ClO3-的浓度较高，造成二次污染。正是由于以上诸多原因，在国外有关水厂二氧化氯应用的资料中，还未有上述氯酸钠工艺的报道。
2.2亚氯酸钠工艺
亚氯酸钠工艺主要有以下两种：
2.2.1亚氯酸钠加盐酸工艺
反应原理为：5NaClO2+4HCl＝4ClO2+5NaCl+2H2O
该工艺具有工艺简单、不需要加温、设备容易操作及维护、产物中二氧化氯纯度高达95%以上等优点。
从水厂的应用实践来看，该工艺主要存在的问题有，a由于其属自氧化还原反应，故理论上有20%的亚氯酸钠被还原成NaCl，使其最高有效转化率只有80%，造成成本加大。b由于盐酸的需要量大，以一个5×104 t的水厂为例，当二氧化氯的投加量为1mg/L时，盐酸(浓度为25%)的消耗量为300kg/d。因此，中型以上的水厂采用此工艺制取二氧化氯，盐酸的储备需占用较大的空间。一般，采用此工艺的发生器应主要用于5×104t以下规模的水厂。
2.2.2亚氯酸钠加氯气工艺
反应式为：2NaClO2+Cl2＝2ClO2+2NaCl
国外水厂中尤其是大型水厂以此工艺为基础的发生器约占70%，而这方面的国产设备应用还未见报道，这主要是由于我国目前二氧化氯的应用仍主要集中在中、小型水厂，尤其是县级左右的小水厂，二氧化氯的需要量一般在300～1000 g/h上下。对这部分水厂而言，操作简单、使用安全是选择二氧化氯设备的主要因素，而工艺中所含有的加氯系统无疑会增加系统的复杂程度，加大设备投资和管理难度，因此对中、小型水厂并无优势。
但从二氧化氯在水厂尤其是大、中型水厂进行推广使用的前景来看，作者认为此工艺具有非常大的优势。
首先，从反应式中可以看出，用氯气取代盐酸，提高了亚氯酸钠的有效转化率，降低了运行成本，并且避免了浓盐酸在储存、输送及投加过程中对操作环境的影响，更容易提高设备运行的自动化程度。
其次，该工艺可以根据实际需要单独投加氯气，或单独产生二氧化氯，能最大限度地适应水厂源水水质的变化要求。对一些水厂，尤其是以地表水为水源的水厂，通常水质随季节的变化而变化，当处于丰水期时水质较好，这时采用氯气消毒即可达到处理要求；而在枯水期或由于其他原因造成的水质变差时，再使用二氧化氯进行消毒，或者二氧化氯和氯气的联合使用，可取得最佳的经济和环境效益。
第三，随着我国相关标准和规范的逐步健全，二氧化氯在我国大型水厂的应用必将得到推广。但对已建有氯气消毒的水厂来说，就存在着是设备改造还是设备更新的问题。本工艺可以在原有的设备基础上，增加一些简单的设施就可达到灵活使用二者的目的，因此具有很大的实用价值。
第四，采用此工艺生成的二氧化氯的pH值接近中性，可以较长时间保存而不发生歧化反应，因此可以通过中间储存箱实现一台设备设置多个投加点。
目前，我国二氧化氯发生器在水厂中应用的自动化程度还较低，一些中、小型水厂的二氧化氯发生器的运行还完全采用手动标定两种药液滴数来计量，完全无法控制二氧化氯的产量和投加量。二氧化氯发生器是集物料计量、现场反应、定量投加于一体的消毒设备，其自动化程度直接关系到二氧化氯的产率以及消毒水中副产物的残留浓度。笔者认为，在我国水厂推广应用二氧化氯时，应重视设备本身自动化的程度，结合具体水源的特点选用合理的控制方式，才能取得最佳的处理效果和经济效益。
浅析城市污水厂污泥脱水技术 第7篇
1 污泥水份组成
污泥中水分主要有自由水、间隙水 (毛细水) 、表面水 (吸附水) 和化学结合水 (内部水) 。结合强度由小到大的顺序为自由水<间隙水<表面水<化学结合水, 结合强度越大, 分离就越困难;重力浓缩、真空抽滤和离心脱水等单纯的机械脱水方法只能取出部分自由水和间隙水;采用混凝剂调理污泥可以替换部分污泥颗粒表面吸附水份, 使这部分水被机械分离;对于污泥中的化学结合水, 必须采用其他高端技术手段才能转移或去除。
2 污泥脱水技术
2.1 自然脱水干化
自然脱水干化是将污泥摊铺晾晒于自然滤层或人工滤层干化场地, 借助自然力和介质 (如太阳能、风能和空气) , 使得污泥中的水分由内向外蒸发。该方法适用于气候条件比较干燥、占地不紧张及环境卫生允许的地区。自然干化的周期长 (气候条件影响极大) , 可采用翻抛工艺缩短周期;存在占地面积大, 臭气污染环境等问题, 用于处理小规模经过厌氧消化的脱水污泥为佳。
2.2 利用热源脱水
是指利用燃料 (煤、油、燃气) 产生热量或工业余热、废热, 通过专门的工艺和设备而使污泥失去水分。具有处理规模大、时间短、占地面积小等特点;不足之处尾气量大, 臭味大, 热耗大。
2.3 机械脱水
污泥经过调理后, 通过机械的方法脱水。目前采用的机械设备有带式压滤机、板框式压滤机、箱式压滤机、高压隔膜压滤机等。机械脱水具有处理量大, 周期短, 占地少、便于操作和控制, 稳定性高, 没有废气, 工作环境良好, 滤液清澈达标排放等优点。下面着重介绍利用高压隔膜压滤机在污泥深度脱水方面的试验和实践。
3 污泥隔膜压滤脱水
隔膜压滤是采用隔膜滤板完成机械脱水过程的。该滤板有一个可前后移动的过滤面--隔膜, 当在一侧通入压榨介质时 (如压缩空气或水) , 可移动的隔膜就会向过滤腔室的方向鼓出, 使过滤腔室里的滤饼在整个过滤面上均匀的受压, 也就是说在过滤过程结束以后, 对滤饼进行再次挤压来达到深度脱水的效果。
3.1 高压隔膜压滤机
采用景津压滤机集体有限公司生产的XMZGF800/2000-U型程控隔膜压滤机。该压滤机过滤压力0.2~2.5MPa, 隔膜压力1.0~3.5MPa。
3.2 脱水试验
进入隔膜压滤机脱水的污泥应呈浓浆状, 可泵送, 含水率控制在90±1%为宜。
1) 污泥直接脱水试验
取样为某污水处理厂的城市污泥, 含水率为78-83%, 对其进行编号, 分5组试验。通过控制不同的进料时间和压榨时间进行试验脱水效果。试验结果见表1所示。
直接脱水较为困难, 时间长, 泥饼含水率高。
2) 添加调理剂脱水试验
污泥直接脱水试验效果不佳, 很难达到预期效果。下面采用添加自配调理剂进行脱水效果试验。
(1) 不同调理剂脱水试验
注:调理剂"X-1"为自配无机材料;调理剂"X-2"为自配高分子无机材料;
调理剂"X-3"为自配复合型高分子材料。从表2可以看出加入调理剂"X-3"脱水效果良好, 周期3.5-4小时可脱水至含固率为51-58%。
试验证明:加入调理剂对污泥脱水起着重要的作用, 其作用机理:
a、电荷中和作用;b、吸附架桥作用;c、絮体的卷扫沉淀作用等。
(2) 调理剂用量对脱水影响
以添加调理剂"X-3"为例, 在进料过滤时间、压榨时间和压力相同情况下, 添加比例与脱水效果试验见表3。
从试验结果表3看出, 调理剂"X-3"剂量4-6% (干基) 脱水效果较好, 随着剂量加大脱水效果不明显却使成本提高。
(3) 搅拌条件对脱水影响
以添加自配调理剂"X-3"为例, 在添加剂量一定的情况下 (干基比例5%) , 与污泥混合搅拌速度和时间对脱水效果的影响见试验表4。
从试验结果表4可以认为:搅拌速度过快, 搅拌时间过长, 使得聚集一起的污泥颗粒被搅碎又分散成为胶体稳定体系, 降低脱水效果;搅拌速度过慢, 搅拌时间过短, 则会使调理剂与污泥颗粒不能充分接触, 不利于调理剂捕集胶体颗粒, 同时调理剂的浓度也分布不均匀, 不能发挥很好作用, 致使脱水效果不佳。
结束语
总之, 污泥脱水技术是一个长期值得探索的问题。随着城市的进一步发展, 污水处理厂将发挥着更加重要的角色, 污泥的脱水技术势必朝着效率高、控制方便、过程稳定、能耗低的方面发展, 也将会给城市环境保护提供更大的贡献。
摘要：随着城市规模的不断扩大, 城市污水处理厂也相继增加, 但作为污水处理后的污泥, 面临着含水率高、脱水难的难题, 因此, 污泥的脱水问题成为了污水厂重点研究的问题。本文就污泥脱水技术进行了详细探讨, 解决了污泥脱水难、脱水成本高的难题, 达到了预期的目的。
关键词：污水处理厂,污泥,脱水技术,隔膜压滤,脱水试验
参考文献
[1]李雪松, 张锋, 刘愚.污泥处理处置技术新进展及发展趋势[J].天津建设科技, 2009 (04) .
城市污水厂污泥堆肥实验研究 第8篇
1 实验材料与方法
1.1 实验物料
实验中所用的污泥取自湘潭市河西污水处理厂, 为机械脱水后的污泥, 含水率较高, 由于机械脱水前投加了有机物高分子电解质聚丙烯酰胺 (PAM) , 污泥呈“果冻”状, 泌水性差。经实验测定, 污泥样品含水率为82.23%, 容重为1.1758×103kg/m3, 挥发份45.5%。
1.2 实验操作程序
实验采用三个平行样品, 将污泥在自然条件下成堆放置, 定期对污泥样品的温度、含水率和灰分进行测定, 取样在污泥堆内部, 温度计附近。并做好实验记录, 最后利用数学工具对实验数据进行处理, 找出变化规律。
1.3 参数的测定方法
在堆肥的不同时段里, 分别从堆体中取堆肥样, 进行各种参数的测试。测定方法见表1.1。
2 实验结果与讨论
2.1 温度随时间的变化规律
堆肥过程中污泥堆内部的温度见表2.1。
对堆肥而言, 温度是一项重要指标, 温度低说明污泥内的微生物没有产生厌氧消化或只有很少一部分开始消耗, 不会对污泥的成分产生太大影响, 温度过高, 说明大量微生物产生厌氧呼吸, 但容易导致噬热菌死亡, 从而影响堆肥效果。从图2-1可以看出, 温度随时间的变化规律为先升高后降低, 呈现抛物线趋势。温度在5d左右达到最大值, 说明污泥在堆肥过程中, 污泥中的有机质开始分解, 嗜温菌迅速生长肥堆温度升高。5d后温度下降, 微生物厌氧消耗基本结束, 微生物自身的有机质已经消耗, 内源呼吸期基本结束。
2.2 含水率随时间的变化规律
污泥堆肥过程中含水率的测定结果见表2.2
从图2-2可以看出, 污泥的含水率在前3d变化很小, 第4d到第6d污泥的含水率极具降低, 而第6d之后含水率基本上维持不变。这一规律符合堆肥温度随时间的变化规律, 微生物从第3d起大部分开始进入厌氧消化, 第6d基本结束。微生物在内源呼吸期一方面要利用污泥中的自由水进行代谢, 使污泥的含水率降低;另一方面, 随着堆肥温度的升高, 加速了水的蒸发, 含水率大幅度下降。
2.3挥发份随时间的变化规律
堆肥过程中污泥挥发份含量的测定结果见表2.3。
通常认为, 堆肥过程中挥发份含量的下降是堆肥腐熟的一个重要标志。从图2-3可以看出, 挥发份含量在堆肥前期变化不大, 第3d后挥发份含量下降较明显, 最后趋于不变。对比图2-2和2-3可以看出, 污泥中挥发份含量的变化和含水率的变化大体上一致。随着温度的升高, 嗜温菌开始大量生长, 有机物大量消耗, 污泥的挥发份含量下降。
结语
文章在分析湘潭市河西污水处理厂污泥性质的基础上, 对生活污泥在自然条件下的堆肥进行了研究, 得出以下结论: (1) 污泥在自然条件下 (南方夏季) 的堆肥情况良好, 在经过发热、高温消毒和腐熟阶段后, 污泥的性质发生了较大的改善, 达到了污泥的减量化和稳定化的目的。 (2) 经过10天的堆肥, 肥堆的温度在堆肥过程中可由25℃升高到55℃, 在第5天达到最高温度55℃。 (3) 污泥的含水率由82.23%降低到了48.12%, 污泥体积减小了2/3, 便于污泥的后续处理。 (4) 污泥中挥发份含量从45.48%降低到38.65%, 减少了15%, 污泥达到了稳定化。
参考文献
[1]张清敏, 陈卫平, 胡国臣, 等.污泥有效利用研究进展[J].农业环境保护, 2000, 19 (1) :58-61.
[2]陈同斌, 李艳霞, 金燕, 等.城市污泥复合肥的肥效及其对小麦重金属吸收的影响[J].生态学报, 2002, 22 (5) :643-648.
[3]杨晓琴, 王成端, 杨居义.污泥堆肥农用效应研究[J].江苏环境科技, 2008, 21 (1) :30-32.
城市污水厂污泥的处置技术分析 第9篇
关键词：污泥,处置,资源化
1 城市污水处理厂处置污泥的情况简介
污泥的典型特点是含水率高、容量大, 这就使得污泥的运输、堆放、利用等变得更加困难, 因此, 对于污泥处置的减量化、稳定化、无害化、以及污泥的资源化利用变得倍受关注。目前, 我国每年排放的干污泥大约9.0×106 t, 占我国总固体废物的3.2%左右, 并且每年以大约10%的速率在增加[1]。污泥处置不利必然会造成很多环境问题。
2 污泥处置常用技术
国内外污泥处置的基本方式主要包括:堆肥、焚烧以及卫生填埋等。此外, 污泥还可以被用来制作饲料、对污泥进行干化和热处理, 以及生物干化等。
(1) 污泥的资源化利用—堆肥。通过微生物的好氧氧化和降解作用使得干污泥中有机物转化形成稳定的有机肥料的过程。污泥中的有机物、氮和磷等的含量比一般农家厩肥高, 并含有一定的钾及其他微量元素[2], 堆肥后的污泥可以作为土壤的改良剂[3]。污泥既可单独进行堆肥处理, 也可与其他物质 (如城市垃圾、木屑等) 混合进行堆肥。经过堆肥化处理后的污泥, 不但能够增加可供植物利用的有效养分, 还可以降低污泥中重金属的生物效益。并且可以根据污泥养分含量、土壤养分状况及植物对养分的需求, 加入一定量的成分, 并补充必要的微量元素, 制成复合有机肥料[4]。有关研究表明, 将城市污水处理厂的剩余污泥经好氧发酵, 再与粉煤灰、无机肥料等混合制成的有机复合肥, 其肥效与氮、磷、钾复合肥相当。经过堆肥化处理的污泥, 尽管解决了其含水量高、易腐烂发臭、含病原菌及寄生虫 (卵) 等有害特性, 但是其中的难降解有机物、重金属等并不能得到有效去除, 所以对于重金属超标以及难降解有机物高的污泥要寻找其他有效的解决方法。
(2) 污泥焚烧。由于污泥中含有较多的有机物, 因此其具有一定的热值, 可以进行焚烧处理。污泥经脱水焚烧或干化后再进行焚烧处理, 可以彻底杀灭污泥中的病菌、病原体, 而且可以氧化和分解其中的有毒有害有机物[5]。对于远离城市的垃圾填埋场来说, 污泥焚烧处理是相对经济高效的。污泥焚烧是比较彻底的方法, 减量率可以达到95%左右。焚烧后的污泥中的化学成分比较接近制砖黏土, 因此在焚烧后的污泥中加入适量其他材料 (如黏土、硅砂等) , 可以烧制出类似于黏土实心砖的人造空心砖, 不但重量轻、强度高, 而且具有隔热、保温及抗震等特点, 这样可以实现在减少自然资源消耗的同时, 还可以减少占用固体垃圾填埋场, 但是污泥焚烧厂的建设要求较大的投资成本, 高昂的设备运行和维修费用以及严格的管理要求, 并且, 污泥焚烧的温度应高于850℃, 若控制不当容易产生大量二氧化硫、二噁英和盐酸这样的有毒有害物质。此外, 污泥中的营养物质在焚烧过程中也被破坏了。
(3) 污泥卫生填埋。目前在我国采用较多的污泥处理方法—卫生填埋, 即将经过脱水、干化后的污泥运送至固体垃圾填埋处理场, 和城市垃圾一起进行卫生填埋, 要求处理后的污泥含水率尽可能小, 且有较高的承载能力。这种方法的突出特点是处理迅速、花费的成本低, 同时能够达到城市污水处理厂外运处置污泥的需求。但同时也提高了对垃圾填埋场的建造要求, 必须在满足地下水位和土壤渗透系数低的前提下建造固体垃圾填埋场;其次, 垃圾填埋场不仅要铺设防渗性能好的材料还必须具备收集及处理垃圾渗滤液的装置, 以有效防止对土壤及地下水的污染。但是污水处理厂的脱水污泥一般含水率较高, 恶臭气味也很大, 容易造成填埋场渗滤液收集系统的堵塞以及蚊蝇的孳生。更主要的是大部分现有垃圾填埋场的设计、建造所采用的标准不高, 对污染缺乏必要的控制措施, 稳定性差等一系列问题。因此, 垃圾填埋只是延缓了污染并不能从根本上消除污染。
(4) 制作饲料。污泥中含大量蛋白质或脂肪酸等营养物质, 其中, 粗蛋白质约占28.7~40.9%, 以氨基酸形式存在的粗蛋白质含有量能够占到粗蛋白成分的70%, 属于一种良好的蛋白饲料。生活污水和工厂有机废水所产生的剩余污泥中含有大量可以作为鱼、蟹、家禽等的饲料的细菌类及原生动物。将经过灭菌处理的污泥制成饲料, 可以大大丰富养殖业的饲料来源。
(5) 污泥干化和热处理。在高温和高压的作用下, 将污泥的胶凝结构破坏, 同时达到消毒灭菌的效果。污泥干化可以实现污泥的减量化、稳定化、无害化;污泥经过干化后可以作为农作物肥料、土壤改良剂或者能源的替代品等。直接干化和间接干化的污泥干化的两种方法。
污泥直接干化是利用燃烧烟气对污泥直接加热, 在高温条件下, 污泥在干化的同时, 污泥中的大部分有机物质完成分解。该方法的不足之处在于能耗大, 处理成本高。并且对加热温度的控制也比较困难, 温度过高污泥中的有机成分容易被破坏;间接干化法是用蒸汽或热油等热媒进行间接加热处理, 该方法是在低温下进行, 一般不超过120℃, 在改善生产环境的同时可以防止污泥中有机物的分解。
(6) 生物法污泥干化。为实现污泥处理减量化、无害化、资源化利用, 张维民先生成功地研发出了生物法污泥干化的成套技术。其核心技术就是DM活化素。DM活化素可以有效降解污泥中的有毒有害有机质, 其制品以孢子状态存在, 含有的有益微生物具有解磷、解钾和固氮等作用。并且, 含有对土壤、植物以及自身产生较强激活作用的活性生理物质。
3 总结
针对我国目前的发展现状以及各种污泥处理中存在的问题, 要实现污水处理厂污泥处置对环境的无害化处理, 最有效的办法就是污泥的资源化利用。同时在污泥管理方面也应采取多种措施, 在减少污泥产量的同时, 还应从源头控制, 实现生活污水与工业废水的分类处理, 以改善污泥的性质。并且应当在此基础上不断探索新的解决污泥处理的办法, 在减少污染的同时发挥污泥的经济效益和环境效益。
参考文献
[1]张华.污泥处理与资源化利用分析[J].河北企业, 2011 (02) :90-90.
[2]朱南文, 高廷耀, 周增炎.我国城市污水厂污泥处置途径的选择[J].上海环境科学, 1998, 17 (11) :40-42.
[3]周立祥, 胡霭堂, 戈乃玢等.城市污泥土地利用研究[J].生态学报, 1999 (02) :185-193.
[4]陈同斌, 郑国砥, 高定等.城市污泥堆肥处理及其产业化发展中的几个关键问题[J].中国给水排水, 2009, 25 (09) :104-108.
城市污水厂污泥处理技术分析 第10篇
1 城市污水厂污泥处理技术
1.1 浓缩脱水技术
浓缩脱水是城市污水厂污泥处理中的主要技术, 主要是通过气浮、重力和机械浓缩三种方式开展[1], 同时要根据我国污泥的特点进行合理的技术调整。我国的污泥中砂的含量较高, 可生化性不强, 是导致浓缩效率不高的主要原因, 是由于污泥富含的物质结构不同而引起的。现如今, 我国在污泥浓缩脱水处理上已经取得了进步, 但是与发达国家相比还存在严重的差距, 主要归结于污泥的性质。
1.2 厌氧消化技术
我国的污泥大都含沙量较高, 其中所蕴含的有机物质却很少, 再加之处理技术不够先进, 导致我国的污水处理质量和效果不是很理想, 且对于厌氧消化技术的应用意识不强。厌氧消化技术主要是在厌氧条件下, 对有机物进行分解的过程, 通过厌氧菌的作用, 会形成甲烷和CO2[2]。运用该方式, 能够将从污泥中提取的甲烷用于人们日常生活中所用的沼气, 成为城市燃气系统的重要组成部分。实现了资源的高效利用, 充分体现污泥处理的价值。由于我国的污泥物质组成结构不符合, 有机物含量极少, 是导致该技术应用率低的主要原因。
1.3 干化焚烧技术
干化焚烧技术主要针对的对象为污泥, 通过热分解的方式进行焚烧, 但是高技术的实施, 必须保证在600℃~1000℃的高温条件下[3], 通过高温焚烧, 能够将污泥中的部分物质转化为气体、焦油等成分。且污泥干化焚烧的方式众多, 包含单独焚烧、混烧和热干化等方式。一般情况下, 采用单独焚烧的方式, 每天的处理量最多的将近300t, 是利用单独存在的设施进行污泥的焚烧。与单独焚烧不同, 混烧的处理量很大, 主要是指将被干化后的污泥和生活垃圾进行集中式焚烧, 然后借助焚烧厂的余热进行污泥的干化处理, 每天的处理量保持在2000t左右。而热干化模式是在焚烧的条件下, 借助污泥中所蕴含的能量, 但同时也存在一定的缺点, 由于大量的能量散失, 使得耗能量高, 而且维护工作与流程管理工作相对复杂。
1.4 卫生填埋技术
卫生填埋技术是我国多个地区普遍采用的污泥处理技术, 主要分为单独填埋和混合填埋两种方式。在国外, 诸多国家大都将脱水污泥与垃圾进行混合性的填埋, 但是美国除外。在我国, 是采用垃圾混合填埋的方式, 运用此方法的效率较高、投资较大、且运行效率较高, 可操作性较强, 若污泥的含水量较大, 会导致出现大量的渗沥液, 若处理规模较大, 会形成严重的渗沥液处理负担。同时, 在污泥的渗沥液中会含有一定量的重金属或病菌, 会为液体的处理带来困难, 且会对环境产生污染。
2 城市污水厂污泥处理技术的优化
2.1 引入国外先进的处理技术
通过对我国城市污水厂污泥处理技术的分析, 了解到污水处理技术还存在着多方面的问题, 为了优化与完善污水处理技术, 应引入国外先进的处理技术, 根据我国污泥的含量与特点进行技术的选择与调整。就厌氧消化技术来说, 主要问题是由我国污泥的泥质和消化设备的运行质量差引起的, 前者是存在的实质性问题, 与我国的地质与自然条件有关, 是无法改变的。因此, 应加强对消化设备的技术完善, 引进国外先进的消化设备, 选择沼气处理效率高的设备, 是提升消化处理效率的重要途径。
2.2 加强政府对污泥处理的重视
与发达国家相比, 我国在污泥处理工作上的重视程度远不及国外的相关国家, 在“十一五”期间, 我国在污泥处理上的投资还不到20%, 而国外各国在污泥处理上的力度较大, 保持在30%~50%, 差距相当明显。因此, 政府部门应加强对污水处理的重视程度, 加大在污水处理上的投入力度, 购入先进的污水处理设备, 提高对污泥无污染的要求, 提升对填埋场的净化处理标准, 强化污水处理厂的建设, 以满足现代社会的发展需求。
3 结语
综上所述, 从当前城市污水处理厂的运作现状来看, 污水处理是一项技术性较强的工作, 污水处理工艺的选择非常关键, 是实现社会节能减排、保护环境的重要方式。通过分析, 了解到污水厂污泥处理技术主要包括浓缩脱水、厌氧消化、干化焚烧和卫生填埋等, 它们为污水处理工作提供条件。为了优化污水厂污泥处理技术, 应加大对污水厂的技术投资, 提高对卫生填埋无污染的要求, 提高处理设备的精密性与专业性, 为污水处理工作提供保证。
参考文献
[1]吕梦迪.中小城市污水厂污泥处理技术研究[J].北方环境, 2011, 18 (11) :127.
城市水厂 第11篇
1 深度处理方案的选择
根据水质分析, 该水厂水源水质主要变化情况有:粪大肠菌群项目超标, 总氮略超Ⅲ类标准, 氨氮周期性超标, 溶解氧及化学需氧量CODcr少数情况略微超出, 铁、猛有时超饮用水源地补充项目标准限值, 三氯甲烷、四氯化碳超饮用水源地特定项目标准限值。综合以上深度处理技术分析及水厂现场试验结果分析, 最终确定臭氧-生物活性炭技术作为水厂深度处理改造工程的实施方案。
1.1 臭氧-生物活性炭处理的机理
臭氧-生物活性炭深度处理技术, 是集臭氧氧化、活性炭吸附、生物降解、臭氧消毒于一体, 以除污染的独特高效性而成为当今世界各国饮用水深度处理技术的主流工艺。臭氧-生物活性炭技术作为常规处理后工艺, 可以在常规处理基础上进一步去除氨氮及溶解性有机物等, 特别对于大分子的溶解性有机物去除效果较好, 进一步去除色、嗅等, 明显改善出厂水水质。
根据同济大学[1]近年来的研究成果, 当水源水质中耗氧量在CODMn<6.0mg/L, NH4+-N<3mg/L时, 可采用传统处理+一级深度处理 (O3++BAC) 工艺, 可以保证出水水质达到生活饮用水水质卫生规范要求。根据前期试验结果, 氨氮去除率可达70%以上, CODMn去除率可达30%以上。
鉴于近期已经开始着手进行该水厂更换水源的前期工作, 考虑采用洪山桥上游原厝水源, 而原厝水源水质氨氮和有机物含量较低, 无需在常规处理工艺之前增加生物接触氧化预处理, 故本方案在常规沉淀池后增加臭氧-生物活性炭滤池, 然后再经过普通砂滤池过滤, 这样可以避免了该水厂因增建生物接触氧化池而面临的停产问题, 同时也可节省用地作为清水池及区域增压泵站建设需要。
1.2 改造工艺流程
(1) 考虑该水厂原水主要污染物为氨氮等有机物, 将臭氧接触氧化池和生物活性炭滤池放在沉淀池之后, 将其生物降解功能提前, 沉淀池去除水中的悬浮物, 同时使相对分子量>10000的胶体有机物和相对分子量在1000~10000可能胶体形态的有机物得以去除, 臭氧催化氧化将相对分子量1000~10000的亲水性有机物降解成小分子有机物, 生物活性炭滤池吸附分解剩余的有机物及氨氮等, 而砂滤池作为最好屏障, 截留可能脱落的活性炭生物膜、臭氧氧化后生成的悬浮物, 最大可能降低水中微量有机物的含量, 降低活性炭滤池生物泄漏风险。
(2) 由于现状普通砂滤池的出水采用跌水方式进入底部叠建的清水池, 没有出水总渠或出水总管, 若新增臭氧—活性炭滤池布置在砂滤池之后, 则需改造现状滤池底部清水池, 将管廊底部渠道封闭, 并增设出水总管接提升泵房, 经臭氧—活性炭滤池处理后出水又需新设管道接入砂滤池底部清水池, 需在现状构筑物上改造, 难度较大, 施工造成停水时间较长, 管道铺设空间较紧, 不易实施。
(3) 采用在机械加速澄清池后新增臭氧—活性炭滤池, 只需从出水总渠上接出管道进入臭氧接触池, 而活性炭滤池出水进提升后接入砂滤池进水总渠即可, 施工难度小, 对水厂的正常运行影响小, 容易实施。
(4) 根据相关文献资料[2], 臭氧—活性炭滤池进水浊度尽量控制在3NTU以下为宜, 不易造成活性炭滤池使用寿命缩减。根据东南区水厂现状机械加速澄清池出水浊度检测报表, 其出水浊度都在3NTU以下, 长期保持在1~2NTU之间, 因此其出水可以作为活性炭滤池的进水, 不影响活性炭滤池正常运行。
(5) 目前在该水厂进行的深度处理试验即利用澄清池出水作为深度处理试验的原水, 经过臭氧接触池、活性炭滤池处理后, 出水水质能够符合饮用水水质标准要求, 且臭氧接触池和活性炭滤池均能正常运行, 活性炭滤池反冲洗周期也未有明显缩短迹象, 处理效果良好, 活性炭未见明显堵塞现象。
基于上述考虑, 采取工艺流程方式如图1。
2 升级改造的实施方案
2.1 升级改造方案的平面布置
深度处理工程的前提条件是需要保持现有供水能力不变, 根据该水厂厂区现状布置情况, 利用现有食堂、机修间 (位于篮球场南北侧) 作为本次深度处理用地。工程建成后可以不影响水厂职工的日常生活问题及设备检修问题, 工艺流程较合理。
2.2 深度处理综合池
2.2.1 臭氧接触池
现有每组机械加速澄清池出水通过DN1000管道分别进入两组臭氧接触池 (两组并排布置) , 臭氧接触池为全密闭结构, 池顶设检修人孔及尾气吸收破坏装置, 并设防止真空及超压的安全阀等。
接触池尺寸为L×B×H=34.5m×11.65m×7.0m, 有效水深为6m, 其中地面以上4.6m。接触时间t=16min, 三级臭氧接触, 采用钛合金曝气盘, 投加比例按50%、30%、20%考虑, 同时投加管路及曝气盘等考虑预留量, 按相同规格设计三路投加系统, 便于实际运行时灵活调节投机比例。
2.2.2 生物活性炭滤池
经方案必选, 本设计考虑采用翻板滤池作为生物活性炭滤池的池型。翻板滤池采用单侧布置形式, 建于臭氧接触另一侧, 中间布置管廊及出水渠道, 臭氧接触池出水通过管道进入滤池进水渠, 在臭氧接触池两边布置反冲洗泵房、鼓风机房、滤后水提升泵房等。为避免生物活性炭滤池内滋生蚊虫、藻类等, 并避免灰尘、雨水等影响, 生物活性炭滤池采用密闭形式, 并在池顶板设翻修孔洞。尺寸为L×B=68.95m×16.80m。单排布置, 共8格, 中间为管廊, 管廊尺寸为7.5m×75m×5.4m。单格滤池有效过滤面积100m2, 空床滤速8.2m/h, 强制滤速10.9m/h, 滤料分布为承托层450mm石英砂滤层300mm+活性炭滤层2400mm, 采用煤质柱状破碎活性炭, 目数为8mm×30mm。活性炭层空床接触时间为17.55min。
2.2.3 运行控制
通过液位计控制调节出水调节阀开启程度, 使滤池整套系统水头损失恒定, 保持滤池恒水位运行。正常的滤池反冲洗是根据时间或滤床堵塞状态自动进行, 也可人工发出指令进行自动反冲洗。另外, 在滤池现场控制台通过远程控制阀门的气动执行器也可进行分步操作。滤池反冲洗步骤如下:
(1) 关闭进水闸门滤池水位降低, 当水位降到滤料层上200mm位置时, 关闭出水阀门。
(2) 开启反冲洗空气管道上的阀门, 气冲2~3min。
(3) 停止气冲, 关闭气冲管道上的阀门, 低水速冲洗至水位升到滤料层上1.0m。
(4) 进行高速水冲洗约45s后闲置20s后打开翻板阀排水。
(5) 关闭翻板阀高速水冲洗约95s, 闲置约20s后打开翻板阀排水。
(6) 关闭翻板阀, 水冲洗约50s, 关闭水冲洗阀及冲洗水泵, 打开进水闸门及出水阀, 过滤重新开始。各步骤的时间可在滤池运行一段时间后根据经验作适当调整, 滤池整个反冲洗时间10~15min。
(7) 翻板阀打开排水时先打开45度进行排水, 当水位降至滤料层上0.50m时翻板阀全打开进行排水。
2.2.4 滤后提升泵房及反冲洗泵房
经活性炭滤池后的出水通过提升水泵分别输水至现状两组滤池进水渠道。提升泵房建于臭氧接触池北侧, 二楼为控制室及鼓风机房等。在臭氧接触池南侧布置反冲洗泵房, 二楼为臭氧制备车间。
(1) 反冲洗泵房尺寸为L×B=20.65m×11.60m, 地下部分高度为3.85m, 地上部分高度为10.15m。滤后水提升泵房尺寸为L×B=20.65m×11.60m, 地下部分高度为3.85m, 地上部分高度为10.15m。反冲洗鼓风机房、空压机房为L×B=20.65m×5.4m, 在管廊的二层。
(2) 中途提升泵根据厂区水量进行恒水位控制运行。反冲洗水泵和鼓风机根据过滤工作周期 (时间可调) 实现自动或手动运行。
2.2.5 臭氧制备车间
臭氧发生间包括四个单元:液氧储罐及蒸发器系统、臭氧发生系统 (含冷却水系统) 、变配电系统、自控系统。预留预臭氧投加量按0.5mg/L考虑, 主臭氧投加量按2.0mg/L考虑, 并考虑一定的富余量, 设臭氧发生设备3台, 两用一备, 单台臭氧产量为10kg/h, 臭氧发生器制备量可在10%~100%范围内调节。
考虑本工程规模较小, 纯氧现场制备没有经济优势且增加运行管理成本及难度, 因此本工程臭氧的制备采用液氧为纯氧来源, 在臭氧制备车间南侧现状机修间位置露天设置两个液氧储罐, 经蒸发器转换为氧气供应臭氧发生器。臭氧尾气破坏采用催化剂接触催化分解法, 臭氧尾气破坏装置设置臭氧制备间内。
(1) 臭氧制备车间尺寸为L×B=20.65m×11.60m, 液氧储罐露天布置, 混凝土平台尺寸为10m×7m。
(2) 氧气耗量3.75t/d (按预臭氧投加量0.5mg/L, 主臭氧投加量2mg/L, 根据设备厂家资料, 单位臭氧生产用气量为10kg/kg O3) 。选用每个液氧储罐规格为15t, 直径2.516m, 高位6.356m, 满足8d的用气量需要。
(3) 运行控制。臭氧发生器的运行根据臭氧接触池的出水臭氧剩余浓度进行控制, 或根据进水水质情况进行人工控制。
3 结语
改造后该水厂出水水质均优于国家标准, 这对于同取闽江下游地区周边水厂进行深度处理改造提供了宝贵的经验。其设计、运行数据将为其他水厂所借鉴, 因此作为福建省住房和城乡建设厅编制的《福建省饮用水供水设施改造及建设规划》的试点项目为推动作为全省饮用水提标改造先行先试具有极其重大的意义。
参考文献
[1]陈渊源, 薛艳, 谢丽, 等.臭氧-V型曝气生物滤池处理污水厂尾水中试研究[J].环境工程.2014 (S1) .