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        環(huán)保工程工業(yè)污水處理方法分析

        2021-08-24 03:02:12上海在田環(huán)境科技有限公司張培倫
        區(qū)域治理 2021年17期
        關(guān)鍵詞:處理工藝酸化臭氧

        上海在田環(huán)境科技有限公司 張培倫

        目前,我國各類工業(yè)正處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段,工業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵點即掌握污水處理的技術(shù)要點,通過選擇適合的污水處理工藝來為環(huán)保工程助力,大大提高水資源循環(huán)利用率,推動工業(yè)持續(xù)發(fā)展。

        一、環(huán)保工程中污水處理及其重要性

        (一)環(huán)保工程中污水處理概述

        環(huán)保工程包括多種內(nèi)容,水污染問題是環(huán)保問題的一種。當(dāng)前,我國污水處理工作刻不容緩,這引起環(huán)保單位及相關(guān)單位的重視,應(yīng)在了解污水處理現(xiàn)狀與需求的前提下,針對性制定污水處理措施,盡可能減少水資源浪費(fèi),提高水資源循環(huán)利用率。實際上,污水處理速度落后于水污染速度,這無疑會增加污水處理難度,再加上污水深度處理方面累積的經(jīng)驗較少,現(xiàn)今我國污水處理效果與發(fā)達(dá)國家污水處理效果存在一定差距,要想縮小差距,提高國內(nèi)污水處理水平,需要環(huán)保工程在污水處理實踐中作出更大的努力,在污水處理工藝可行性分析的基礎(chǔ)上,選擇適合的處理工藝,從而降低污水處理難度、減少污水量,緩解不容樂觀的污水處理現(xiàn)狀。

        (二)重要性

        近年來,工業(yè)發(fā)展速度大大加快,并且工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,這對污水處理工作提出了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。工業(yè)污水處理效果反映出工業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程,同時關(guān)系到人民群眾身體健康,隨著資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)政策的深入推進(jìn),我國工業(yè)企業(yè)高度重視污水處理及達(dá)標(biāo)排放,在水資源循環(huán)利用、生態(tài)平衡維持等環(huán)節(jié)貢獻(xiàn)綿薄之力。

        二、工業(yè)污水處理技術(shù)現(xiàn)狀

        當(dāng)前,城市發(fā)展速度不斷加快,再加上農(nóng)村人口大量涌入城市,一定程度上增加了城市污水排放總量,這無疑會加大污水處理難度。從工業(yè)角度來看,工業(yè)發(fā)展具備市場優(yōu)勢、勞動力資源優(yōu)勢,所以工業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,使得污水排放量呈遞增趨勢。工業(yè)要想實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益雙贏,污水處理工作勢在必行,只有及時、高效地處理大量污水,才能加快工業(yè)化進(jìn)程,進(jìn)而為城市建設(shè)與發(fā)展提供支持。

        三、環(huán)保工程工業(yè)污水處理技術(shù)

        以處理己內(nèi)酰胺生產(chǎn)污水所使用的工藝進(jìn)行具體分析,本次分析項目為山東華魯恒升年產(chǎn)30萬噸己內(nèi)酰胺裝置污水項目,本項目工藝流程如圖1。

        圖1 項目工藝流程

        主要工藝包括生物處理A/O工藝、水解酸化、厭氧工藝、臭氧工藝等,并結(jié)合污水處理常用的曝氣生物濾池工藝,對各工藝技術(shù)特點分析如下。

        (一)生物處理法(A/O工藝法)

        A是缺氧段(除磷),O是好氧段(除水中有機(jī)物)。工業(yè)污水處理過程中,生物處理法較為常用,具體從生物氧化法、好氧池法等方面體現(xiàn)。對于生物氧化法,主要借助微生物的獨特性處理工業(yè)污水。生物氧化池是目前較為先進(jìn)的工業(yè)污水處理法,具體處理步驟總結(jié)為:調(diào)節(jié)池中放置適量的填料→污水以相同的速度接觸填料→污水接觸填料的生物膜→利用微生物獨特性對工業(yè)污水進(jìn)行凈化處理。

        (二)水解酸化

        由于己內(nèi)酰胺廢水預(yù)處理后仍不能達(dá)到好氧生化所最需要的B/C,所以設(shè)置水解酸化池。水解酸化池設(shè)計成半地上式鋼砼結(jié)構(gòu),超高0.5m、總高8.5m、有效水深8m、設(shè)計長度與寬度分別是17.8m和15.3m。經(jīng)水解酸化池處理后,工業(yè)廢水通過泵輸送至升流式內(nèi)循環(huán)厭氧污泥池中,進(jìn)一步進(jìn)行厭氧反應(yīng)。水解酸化發(fā)酵產(chǎn)物主要是機(jī)酸,在微生物體外通過胞外酶將大分子物質(zhì)分解成小分子,使大分子能透過細(xì)胞壁,為細(xì)菌直接利用。

        (三)厭氧處理

        厭氧處理工藝的具體設(shè)備為升流式內(nèi)循環(huán)厭氧污泥池(如圖2),過程為廢水和循環(huán)泵吸水管路共同通過循環(huán)泵打入水池底部循環(huán)系統(tǒng),底部循環(huán)液上升對污泥進(jìn)行攪拌,反應(yīng)好的廢水通過內(nèi)桶四周的配水孔及回流渠進(jìn)入沉淀區(qū),沉淀區(qū)泥水分離后,水通過周邊出水堰出水,污泥滑至底部參與反應(yīng)。厭氧處理工藝具有較強(qiáng)的實用性,既能延長生物固體停留時間,又能有效降解有毒物質(zhì),該工藝在高濃度、有機(jī)廢水處理中兼具經(jīng)濟(jì)性和有效性。

        圖2 升流式內(nèi)循環(huán)厭氧污泥池示意圖

        厭氧處理過程屬于微生物化學(xué)過程,利用這項工藝處理工業(yè)污水時,應(yīng)創(chuàng)建無分子氧條件,并借助厭氧微生物完成有機(jī)物向CO2、CH4轉(zhuǎn)換。厭氧處理工藝先后經(jīng)歷水解酸化階段、氫與乙酸生產(chǎn)階段、CH4生產(chǎn)階段。水解酸化過程中,細(xì)胞外酶改變大分子和不溶性有機(jī)物形態(tài),使其在細(xì)胞內(nèi)以小分子、溶解性有機(jī)物形式存在,同時產(chǎn)生脂肪酸。氫與乙酸生產(chǎn)環(huán)節(jié)受產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌影響較大,這一環(huán)節(jié)還會產(chǎn)生CO2。最后一階段主要是甲烷菌作用,使CH4在氫和CO2轉(zhuǎn)化、乙酸和乙酸鹽脫羧兩種條件下產(chǎn)生。工業(yè)污水厭氧處理時,上述各階段同步進(jìn)行,并在同步作用中保持平衡狀態(tài),此時技術(shù)人員要嚴(yán)控酸堿值、反應(yīng)溫度以及有機(jī)負(fù)荷,使厭氧處理工藝順利進(jìn)行。

        (四)臭氧工藝

        工業(yè)污水處理環(huán)節(jié)應(yīng)用臭氧工藝,其中,臭氧催化氧化是綜合水深度處理單元的重要組成部分,臭氧催化氧化裝置前后連接混凝沉淀池、二級缺氧池。進(jìn)水臭氧塔的緩沖池位于中間水池,由臭氧塔提升泵、電動調(diào)節(jié)閥、電磁流量計等組成。臭氧反應(yīng)池設(shè)計規(guī)格如圖3所示,臭氧反應(yīng)池主要設(shè)備包括臭氧尾氣破壞器、臭氧發(fā)生器、臭氧曝氣盤。臭氧吹脫池用于吹脫殘留臭氧,捍衛(wèi)臭氧反應(yīng)池可生化性成果,防止對后續(xù)生化產(chǎn)生影響,其結(jié)構(gòu)仍為半地上式鋼砼結(jié)構(gòu),超高0.5m、總高7m、有效水深6.5m、設(shè)計長度與寬度分別是7.2m和3.7m。臭氧氧化還原電位在自然界中僅次于氟,是一種高效氧化劑,臭氧氧化法作為一種有效的深度處理技術(shù),能進(jìn)一步去除有機(jī)物,滿足日益嚴(yán)格的出水排放標(biāo)準(zhǔn)。臭氧反應(yīng)具有一定的選擇性,在臨界濃度、臨界反應(yīng)時間的條件下,臭氧能夠充分展現(xiàn)其高級氧化劑的作用。臭氧氧化能力很強(qiáng),能與許多有機(jī)物或官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng),如C=C,C≡C,芳香化合物,雜環(huán)化合物,N=N,C=N,-OH,-SH,等等在己內(nèi)酰胺污水處理工藝中,臭氧化的目的不是盡可能多的去除有機(jī)物,而是改善水質(zhì)、改變有機(jī)物結(jié)構(gòu)及特點,從而可以很好地起到脫色、斷鏈、提高可生化作用。

        圖3 臭氧反應(yīng)池

        (五)曝氣生物濾池

        環(huán)保工程處理工業(yè)污水的過程中,既要考慮污水處理工藝的實用性,又要兼顧成本,以及工藝操作便捷度、出水水質(zhì)。最為重要的是,立足我國污水處理的實際情況,在原有污水處理工藝更新的基礎(chǔ)上,運(yùn)用新型處理工藝,從而推動環(huán)保工程持續(xù)進(jìn)步,使水污染現(xiàn)狀得以改善。污水處理環(huán)節(jié),這項工藝憑借體積小、投資少、操控便捷、出水水質(zhì)高等優(yōu)點迎合污水一級與二級處理需求,同時,在污水深層次過濾方面發(fā)揮關(guān)鍵性作用。

        四、結(jié)束語

        綜上所述,環(huán)保工程在資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)中的實踐價值不言而喻,面對水資源污染這一現(xiàn)實問題,要求環(huán)保人員創(chuàng)新污水處理思路,并革新污水處理工藝。尤其在工業(yè)污水嚴(yán)重污染態(tài)勢下,更要高度重視污水處理工作,視情況選用生物處理、厭氧處理、臭氧工藝、曝氣生物濾池、深度水解酸化等技術(shù),從整體上提高污水處理效率,減輕工業(yè)污染。當(dāng)工業(yè)污染現(xiàn)狀得以改善,則城市化進(jìn)程會逐漸加快,同時,環(huán)保工程的工作質(zhì)量隨之提高,這對人與自然和諧發(fā)展有積極影響。

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