污水处理新技术结课论文 9页

污水处理新技术结课论文学院：环境与市政工程专业：环境工程\n一・专家讲座系列简介1.制革废水处理新技术1.1.制革工业概况刘老师介绍了制革的起源，发展，成熟等历史发展进程，结合国内相关制革实例分析，生动形象。1.2.制革工业生产及生产环节刘老师以焦作市某制革金业为例，具体分析了整个生产流程，使我们认识到制革生产过程的复杂性以及制革废水的产生环节制革过程：三个工段：准备、糅制和整理。每个工段各有若干工序准备工段包括浸水、浸灰、脱毛、刨皮、脱灰、软化、浸酸等工序；軟制工段包括軟制、削匀、复軟和屮和水洗等工艺；整理工段包插平展、干燥、回湿、拉软、张钉、洁面、涂饰、打光等工艺；1.3制革工业水污染物排放标准其废水排水量大，水质复杂，水质水量波动大原來执行标准GB8978—1996，现执行GB30486—20131・4制革生产废水处理技术根据生产环节的废水来源，只要有含硫废水，脱脂废水，含革废水，综合废水等2.电去离子技术研究进展2.1定义：电去离子(EDI)：-种将电渗析与离子交换有机结合在一•起的膜分离脱盐净水技术，即填充床电渗析EDI技术概况填充床电渗析又称电脱离子法(Electrodeionization)，简称EDI,它利用电渗析过程屮的极化现象对离子交换填充床进行电化学再生，集屮了电渗析和离子交换法的优点，克服了两者的弊端。EDT技术结合了两种成熟的水处理技术一电渗析技术和离子交换技术，我国称此为填充床电渗析或电去离子技术。它主要替代传统的离子交换混床来生产高纯水，这种技术国外已在电子、电力、化工等行业制备高纯水方面得到推广应用。可以预期，这种水处理产品将成为本世纪制备高纯水工程屮的主流设备。这种技术及相关技术的应用将会使原有的水处理技术产生某些根本性的变革，从而取得更良好的环保和经济效益。2.2EDI工作原理EDI是带有特殊水槽的非反向电渗析(ED),这个水槽里的液流通道屮填充了混床离子交换树脂。2.3EDT纯水装置优势a.占地空间小，省略了混床和再生装置；b.产水连续稳定，出水质量高，而混床在树脂临近失效时水质会变差；c.运行费用低，再生只耗电，不用酸碱，节省材料费用；d.环保效益显著，增加了操作的安全性；2.4EDT应用领域电厂化学水处理，制药工业工艺用水，食品、饮料、饮用水的制备，海水、苦咸水的淡化3.人工湿地处理技术\n3.1定义:人工湿地指用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层，充填一定深度的基质层，种植水生植物，利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使污水得到净化。3.2构成：基质、植物、微生物和微型生物1.3人工湿地污水处理工艺类型：根据污水在人工湿地系统屮流动的方式，人工湿地污水处理工艺-•般可分为表面流、垂直流和水平潜流。3.4人工湿地净化污水机理：人工湿地污水处理是一个化学、物理和生物处理相结合的过程。其化学处理过程是氧化分解，物理处理过程是过滤和吸附，生物处理过程是吸收利用和分解。1.5人工湿地污水处理系统所针对的污染物（环境影响主力因子）：主要为氮、磷、悬浮物（SS）、有机物（BOD、COD）、重金属等。3.6人工湿地污水处理系统工艺流程：按工程接纳的污水类型，基本工艺流程如下：a）当工程接纳城镇生活污水及与生活污水性质相近的其它污水时，基本工艺流程为：污水一预处理一人工湿地一后处理一排放或回用I-＞污泥处理b）当工程接纳城镇污水处理厂出水吋，基木工艺流程为：污水一人工湿地一后处理一排放或回用4可持续的污水处理工艺及其节能降耗分析2.1可持续发展污水处理准则乩少用或不使用不可再生资源，如：矿物、能源、土地、建筑材料；b.在处理屮回收资源和产生能源；如：水、N、P、沼气、热能等；c・没有跨介质、跨领域、跨地区污染；如：污泥、电的间接污染。2.2关于可持续发展三种技术观点乩集屮与分散（聂梅生）：应用新技术，绝对是要分散的；由集屮到集屮与分散相结是科学发展的必然趋势。b.源头控制:通过下水管输送污染物是一个历史错误；现代城市污水处理系统严重缺乏可持续性和抗干扰能力，是一个脆弱系统；往往对水和资源的破坏，而不是回收利用。c.厌氧处理厌氧技术是可持续发展的核心技术;“开发……厌氧城市污水处理是废水处理历史上最伟大的进步”1.3可持续发展的污水处理工艺特点8•厌氧处理：尽可能低的能源消耗、产生能源（CH4）；b.反硝化脱氮和除磷，减少COD的消耗，减少污泥的产生；c.结合化学除磷：磷的去除和回收；d.减少C02的释放和水资源的回收利用；e・污泥产量：剩余污泥量少4.4处理工艺能耗分析和节能降耗途径a.污水处理能源是密集型行业b.传统的能耗分析仅仅侧重处理过程的能耗；\nC・污水处理工艺选择按生命周期设计考虑，对污水处理设计、开发模式产生巨变，对传统技术和思维是巨大的挑战。4.5污水处理节能降耗技术分析乩源头控制：新工艺和设计标准选择影响0强化预处理降低除碳工艺能耗2）新工艺技术降低除磷脱氮工艺能耗3）改变污水处理政策和标准强化污泥处理b.根据水量水质调节节能降耗1）污水提升泵调频技术2）鼓风机风量调节技术c.处理厂节能降耗产品和设备1）建筑材料和施工方法2）曝气设备革新5.厌氧生物处理污水4.1原理在厌氧处理过程屮，废水屮的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。在此过程屮，不同微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成了复杂的生态系统。1.2高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵（或酸化）阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。（1）水解阶段:可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。（2）发酵（或酸化）阶段:可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程屮溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。（3）产乙酸阶段:在产氢产乙酸菌的作用下，上一•阶段的产物被进一•步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。⑷甲烷阶段：这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。1.3影响因素厌氧法对环境条件的要求比好氧法更严格。一•般认为，控制厌氧处理效率的基本因素有两类：一类是基础因素，包括微生物量（污泥浓度）、营养比、混合接触状况、有机负荷等；另一类是环境因素，如温度、pH值、氧化还原电位、有毒物质等。6再生水处理集成技术及示范推广2.1定义：再生水即经过城市污水再生处理系统充分可靠的净化处理、满足特定用水途径的水质标准或水质要求的净化处理水。6.2城市污水再生处理：系指城市污水按照一定的水质标准或水质要求、采取相应的技术方法进行净化处理并使其恢复特定使用功能及安全性的过程，\n主要包含水质的再生、水量的回收和病原体的有效控制。城市污水再生处理技术方法包括但不限于二级处理、二级强化处理、三级处理（深度处理）和消毒处理。1.3城市污水再生利用系统:集中型、就地（小区）型和建筑中水系统简示如（1）就地（就近、小区、分散）型系统污水收集（2）集中型系统MTtr汚水收集管网6.4再生水的水质要求由基本控制项FI和选择控制项FI组成。基本控制项H表达再生水的卫生安全等级与综合性水质要求，包括粪大肠菌群、浊度、ss、B0D5、COD、pH值、感官性状指标等。选择控制项FI表达某一用水途径的特定水质要求，包括影响用水功能与用水环境质量的各种化学指标和物理指标。颜老师详解介绍了持久性有机污染物的定义，来源，特性。分析了持久性有机污染物的分布现状和处理方法，以及在我国大气，土壤，水环境屮的污染情况以及处理方法的进展研究.7・1定义：持久性有机污染物（POPs）,是指在环境屮难以分解，能够在环境屮长期存在，可以通过各种传输途径而进行全球尺度的迁移扩散，通过食物链在生物体内累积放大，对人体和环境产生毒性影响的一类有机污染物。2.2持久性有机污染物的种类、来源和特性乩种类：艾氏剂、氯丹、DDT、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、六氯苯、灭蚁灵、PCBs、毒杀芬、二噁英和PCDFsb.来源：人工合成c.特性：持久性、生物积蓄性、迁移性、高毒性1.3我国POPs污染现状在大气屮、土壤屮和水体屮均有检测到此类污染物7.4治理研究方法:生物修复方法，热技术，物理方法，化学方法7.5前景分析持久性有机污染物会对人体和环境产生巨大的危害，而且具有污染源广、难以降解、易于积蓄的特点，要从根本上解决其带来的一系列环境和社会问题，决非一朝一夕可以做到的。要彻底解决持久性有机污染物的危害，\n我们应半努力禁止POPs的生产和使用，寻找替代品，严格管理和控制垃圾废物的焚烧，加强POPs在环境小的降解、迁移转化和归宿的研究力度，对己经受到污染的土壤、水体等进行及时、有效的治理，同时寻找更加有效的治理方法，建立良好的卩0卩s预测模型，进行生物效应研究和生态风险的评价，做好新产品的毒性研究和安全性评价，谨防新的持久性有机污染物的出现和累积。8膜技术的发展及其在水处理中的应用黄老师综述了膜技术在给水处理、废水处理和特殊行业水处理屮的应用，介绍了近年来膜材料的研究进展:包括开发新型的膜材料和对现有的膜材料进行改性。8.1膜技术在水处理屮应用的基本原理利用水溶液屮的水分子具有透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力作用下对水溶液（原水）进行分离，获得纯净的水,从而达到提高水质的H的。膜技术具有节能、投资少、操作简便、处理效率高等优丿T1.2膜技术在废水处理屮的应用膜技术在废水处理方面的研究和应用几乎涉及到废水处理的各个领域，包括电泳漆废水和石油、化工、纺织、食詁加工、造纸、医药、机械加工等行业的废水处理。膜技术在废水处理屮的应用也向综合利用方向转变，一些新的膜过程不断地得到开发研究，如膜软化、渗透汽化、膜蒸憎、支撑膜液、膜生物反应器、仿生膜及生物膜等过程的研究工作不断深入。1.3膜材料研究进展a•膜材料作为膜分离技术的核心。纤维素及其衍生物，各种高性能纤维素及高分子有机聚合物膜材料，并出现了新型的陶瓷、多孔玻璃、氧化铝等无机膜材料和有机-无机膜材料、新型膜材料、金属膜、有机-无机混合膜、新型有机膜。b.膜材料的改性化学改性可以通过膜材料化学改性和膜表面化学改性來实现;物理改性即高分子膜材料的物理共混，也可以改善膜材料的亲水性能。二•我感兴趣的点：人工湿地处理技术1-国内人工湿地污水处理的应用人工湿地系统处理污水的研究为20世纪70年代发展起來的一•种污水处理系统，主要应用于工业废水、食品业废水、农业而源污染、垃圾场地渗漏废水等方面。1987年，我国建立了第一个人工湿地去污处理系统，虽然在之后的研究屮，对于人工湿地的净化机理、系统控制、设计及运营等方面取得了进展，但Fl前所采用的人工湿地在规模以及处理技术上仍处于发展阶段，典型应用有：a.深圳白泥坑人工湿地处理系统b・山东胶南市污水处理厂\nC.内蒙赤峰市宁城污水处理厂b.沈阳市浑南新区人工湿地。此项H包押；三项工程，即：污水人工湿地、雨水人工湿地和污泥矿化人工湿地c.浙江舟山城北水库人工湿地d.河北怀来县黑土洼村官厅水库人工湿地我国南方地区气候温暖湿润，比较适合人工湿地植物及微生物的生长，因此人工湿地在南方应用较多，但是在北方地区，由于气候干旱少雨,人工湿地应用相对较少，FI前主要有北京昌平自由水面流人工湿地、沈阳满堂河生态污水处理示范厂、沈阳浑南人工湿地示范工程、济宁新薛河人工湿地系统、北京什刹海生态修复工程等少数人工湿地，且主要是自由表而流和水平潜流人工湿地，垂直潜流人工湿地H前应用还较少。2.人工湿地处理技术存在的问题及解决方案2.1温度问题低温时生物活性下降和植物的死亡，低温会导致处理效果的显著降低。H前，湿地屮温度带來的问题还没有完全解决，但可以采取一些措施适半的降低温度带来的影响。在工艺上采用潜流人工湿地。在该工艺屮覆盖表面的表层土以及植物的落叶可以起到一定的保温效果，而且没有表面结冰问题，因此受温度的影响较小。采用适当的保温措施。加强前处理单元，以减轻湿地的处理负荷，可以适当降低温度对处理效果的影响。2.2占地面积问题人工湿地净化的机理与特点使其与传统的污水处理工艺相比较需要较大的占地面积，一般认为大约是传统污水处理工艺的2〜3倍左右。而当今,土地资源对于很多城市來说是非常宝贵的，这就为应用该技术带來了很大的障碍。选址时要考虑到环境、经济效益综合最优化和规模化的因素，为了不占用宋贵的市区土地资源，可将工程选址在市郊区域，这样做还能减轻风沙等对市区的影响和破坏。可采用组合工艺，以提高效率，减少占地面积。2.3出水污染物浓度回升问题水生植物生长周期较短和补给水源水质等环境的变化会引起植株的衰竭和腐烂，腐烂的茎、叶容易消耗水体屮的溶解氧使河床上升、底泥增多,其屮释放出的有机物、氨氮等导致水体污染物回升，容易造成水体的二次污染。解决办法：及时收割调控，并将茎和叶移出水体，以便有效削减氮、磷并培育维护良好生态系统和促进健康水体的形成。2.4堵塞问题随着吋间推移，湿地屮的微生物也相应繁殖，再加丄植物的腐败，若维护不当，很容易产生淤积、阻塞现象。这种现象不仅会影响水的流速，血且会影响水的复氧，从血影响到微生物的活性进血影响到处理效果。解决办法为：选择适当的填料，最好是多孔、质轻、不易板结的材质,采用适的操作工艺，可以通过一定的间歇进水来恢复湿地的渗透速率，选择适当的植物密度并及吋维护。\n2.人工湿地净化污水发展趋势a.开发人工湿地系统数据府和设计指南b.深入人工湿地净化污水机理的研究c•改良人工湿地技术d・大力推广应用三.个人观点：我国人工湿地在农村生活污水中的广阔应用1.农村生活污水1・1农村生活污水基本特点农村生活污水主要来口农家的丿则所冲洗水、厨房洗涤水、、淋浴排水猪圈及其他排水等。生活污水富含蛋白质、纤维素、脂类等有机物，包括各种病原体。1.2农村污水处理难（1）农村环保意识落后，污水任意排放，污水含有许多的病原体，有臭味。（2）管道等基础设施不完备，资金不足，污水难以收集进行集屮处理。（3）产业结构区域特定差异、受雨季影响及用水量吋变化系数较大，造成污水水量、水质变化较大。2.厌氧——人工湿地技术2.1厌氧处理技术在厌氧条件下，有兼性庆氧细菌和专性庆氧细菌对污水屮有机物的降解。庆氧技术屮在农村应用比较广的化粪池投资少运行稳定，对负荷较高的污水预处理不失为一种良好的选择。污水通过化粪池，水屮的悬浮固体或沉在池底，或在水面，定期进行清理，屮间水流继续往前流，进行后续处理。2.2厌氧一人工湿地技术及特点生活污水净化化粪池，前处理厌氧发酵比较充分，有机物的去除效率也比较高，其主要问题是对悬浮物、氨氮和磷的去除效果差一些。而人工湿地的缺陷是进水要求比较高，必须有前处理先去除生活污水屮人颗粒杂质，避免引起湿地滤料的堵塞，血人工湿地去除氨氮和磷的效果却比较好。这两项技术在处理生活污水方而恰好能取长补短，如果将它们有机地结合起来处理效果非常好。据据氧和人工湿地处理的特点，将污水先进行丿犬氧,然后经过人工湿地在排放。该技术不需要建居住区外的排水管道，化粪池可以几户和建，投资省。可以分建或合建，可利用河塘边坡、绿化地，不占或少占良地。H常运行简单，维护费用低。3.个人展望人工湿地技术的应用虽然有一定的局限性，如人工湿地占地而积大，每立方米污水处理用地大大超过传统二级生化处理。但在由于人工湿地\n技术具有低成木、运行简单、耐受负荷大等特点，已经得到广泛关注，许多地区都在研究建设适合当地条件的人工湿地。改革开放以来，我国的小城镇迅速崛起，村镇人口不断集屮，乡镇企业迅速发展，小城镇污水排放量也不断增加，而小城镇基础设施建设远远落后于城镇建的发展，缺乏必要的污水处理设施，未经处理的污水直接排入地表水系，不仅直接污染了小城镇自身牛态环境，而且造成了河湖海水体的严重污染，已成为新的区域性水环境的重要污染源。同吋，由于小城镇紧临农村，畜禽养殖，水产养殖、农药及化肥等而源污染也极为严重，均对小城镇饮用水安全和居民生存环境构成严重威胁，制约了经济发展及城镇可持续发展。这些地区土地资源丰富，因此积极开发和推广低耗高效的人工湿地污水处理工艺技术必将成为我国农村污水处理的重要手段。