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- 2022-04-22 13:50:46 发布
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'水处理技术或水处理知识资料(1):IBAF污水处理工艺该技术是以固定化微生物为核心的一种新型废水处理技术。所采用的载体具有大孔结构和反应性基团,其大孔保持良好的气、液、固三相传质推动力,增加了与污染物的接触面积;活性基团可通过物理吸附和价键结合高效地固定化微生物,从而维持了生物的多样性,提高了去除有机物的广普性。固定微生物后的载体在水中呈悬浮状,不需反冲洗,且生物量负载量高,可达25~40g/L(H2O)。因此,此技术在处理废水时具有耐冲击性强、稳定性好、处理周期短、基建投资少等优点,使其具有广阔的应用前景。(2):给水厂净水工艺的发展及其比较本文介绍了给水厂净水工艺的发展过程、不同净水工艺的比较。本文提出,在我国现有的条件下,在优先考虑强化常规工艺的前提下发展预处理和深度处理将是今后水厂改造的主要方向。1.给水净水工艺的发展过程给水处理的主要任务和目的就是通过必要的处理方法去除水中的杂质,以价格合理、水质优良安全的水供给人们使用,并提供符合质量要求的水用于工业。给水处理的方法应根据水源水质和用水对象对水质的要求而确定。在逐渐认识到饮用水存在水质污染和危害的同时,人们也开始了长期不懈地对饮用水净化技术的研究和应用。到20世纪初,饮用水净化技术已基本形成了现在被人们普遍称之为常规处理工艺的处理方法,即混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。这种常规处理工艺至今仍被世界上大多数国家所采用,成为目前饮用水处理的主要工艺。饮用水常规工艺的主要目标是去除水源水中的悬浮物、胶体杂质和细菌。混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难以自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒互相聚合,形成大颗粒的絮体。沉淀是将混凝后形成的大颗粒絮体通过重力分离。过滤则是利用颗粒状滤料(石英砂等)截留经沉淀后出水中残留的颗粒物,进一步去除水中杂质,降低水中的混浊度。过滤之后采用消毒方法来灭活水中致病微生物,从而保证饮用水的卫生安全性。在二十世纪七十和八十年代,给水工程技术人员面临的主要问题是工程的投资效益,即如何以最低的工程总投资来完成简单的处理目标。因此,在这段时期里,研究出了许多比较经济的净水技术和工艺,这些研究包括改进沉淀池设计,出现了斜管沉淀池、斜板沉淀池和气浮池等快速澄清工艺,还有快速过滤工艺和将絮凝、沉淀和过滤工艺组合在一起的专用集成设备。然而,到了二十世纪八十和九十年代,新的问题出现了,即饮用水中存在的微量有机物对人体健康的长期潜在危害。因此,出现了新的水质污染指标和规定,例如,总三卤甲烷、挥发性有机物和最大污染物浓度等。为了对待这些新情况,满足净水处理要求,工程技术人员和研究人员已经成功地设计出去除水中有机污染物的方法。这些方法,如化学氧化、活性炭吸附和强化混凝处理等,在过去的十多年里一直是主要的研究方向。
2.不同的水质参数对应不同的水处理工艺综观一下给水净水工艺的发展历程,我们可以得出结论,即不同水质参数对应不同的水处理工艺。结合混凝工艺的快速砂滤池是给水处理中最通用的处理方法。然而,在常规处理工艺基础上,增加的预氧化和吸附以及二者的联用是解决当前水源遭到污染的主要方法,另外,在我国生物预处理技术也已经开始得到应用。这里新提出的膜过滤将是未来很有发展前途的净水处理技术。3.净水工艺的比较及发展趋势目前我国各自来水厂的水源大都遭受生活污水与工业废水的污染,原水中有机物氨氮浓度增加,使水带色、味;有的水厂是从湖泊、水库取水,由于原水藻类(包括藻类分泌物)增加,使出水色、腥味增加。这些原水经水厂常规工艺净化,浊度不易得到很好控制,滤池易堵塞(藻类影响),出水有机物浓度高(生物不稳定,易使输配水管道中细菌滋长,恶化水质),氨氮浓度高,使加氯量增加进而使消毒副产物(如三卤甲烷、卤乙酸等)量增加,提高了饮用水的致癌风险,使出厂水有异味,水质下降,往往会遭受居民的抱怨和投诉。因此,对给水厂的现有工艺进行改造势在必行。净水厂的工艺改造有以下几种方法:①.增加深度处理构筑物,如活性炭吸附(或者臭氧-活性炭联用)技术;②.增加预处理构筑物,如生物预处理(接触氧化池或生物滤池);③.不增加常规工艺前、后的净化构筑物,在现有工艺上改造,如强化混凝、强化过滤、优化消毒;④.综合采用前面几种技术。具体来说,给水厂净水系统技术改造的内容主要包括如下几个部分:(1)针对水源水的污染特性,增设必要的预处理设施。预处理技术包括投加化学氧化剂,如臭氧、高锰酸钾;投加吸附剂,包括粉末活性炭和活化粘土;以及生物氧化技术等。特别是生物氧化预处理技术(如曝气生物滤池),由于本身存在的一些优点,自二十世纪八十年代以来,在许多国家得到重视。我国部分城市水厂也已经开始了这方面的工作。(2)混凝技术改造。改造的基本方法可因地制宜选用静态混合器、利用水泵和加装机械搅拌混合器等。(3)絮凝技术改造。改造的基本原则是创造适宜的水力条件,使絮凝的各段过程中尽量接近最隹GT值。对打碎絮体的部位需扩大断面积,对GT值过小的部位加装网格或阻流装置。如要适当增加絮凝时间则可适当地占用一些沉淀池空间来解决。(4)沉淀池、澄清池的技术改造。改造的基本方法是加装斜管或斜板。(5)过滤技术改造,改造为煤和砂的双层滤料滤池;可考虑采用轻质(煤或陶粒滤料)、粒径较粗、滤层较厚的均匀滤料。滤池采用气水联合反冲洗,改善冲洗效果,节约冲洗水量。(6)助滤剂的应用。在进滤池的水中再加注少量(一般为1-3mg/L)的混凝剂或微量(一般几十µ
g/L)高分子絮凝剂,能明显改善水的过滤性能,显著提高去除率。这是改善过滤出水水质的一个非常重要措施。投加助滤剂后,出水浊度明显降低,但运行周期会相应缩短。经试验,采用助滤剂方案时,如运行周期尚长,可不改变滤层,否则要同时把滤层改为双层滤料或均粒滤层并加装表面冲洗以改善冲洗效果。(7)增设活性炭吸附或生物活性炭(臭氧-活性炭联用)深度处理设施,进一步控制出厂水中的有机污染物的浓度,减少卤代物质的生成量。(8)在无条件建立活性炭滤池时,可在过滤前投加粉末活性炭(PAC),或将滤池改造为活性滤池。(9)优化消毒工艺,使用氯胺、二氧化氯、臭氧等消毒剂,降低消毒副产物的产生量,提高饮用水的卫生安全性。(10)采用膜技术,可以替代常规工艺和深度处理工艺,并可以去除部分溶解性无机盐。(11)水厂自动控制的技术改造,目的是减低能耗,优化工艺参数,保证出水水质。这里需要特别指出的是,活性炭吸附技术最能有效地去除水中的有机物,将是今后给水净水厂首先应考虑增加的深度处理构筑物。但从经济角度来看,根据我们的估算,采用活性炭吸附技术每处理1m³/d水的投资将在80-100元,运转费将增加0.15元/m³左右。从目前来看出,恐怕在短时间内还难以实现。生物预处理技术对氨氮、亚硝酸盐氮有很好的去除(80-95%),对铁、锰的去除有相当效果,对有机物也有较好的去除效果(10-25%);对色、味的去除也有一定效果,还能减少药剂投加量。生物预处理技术运转费便宜,仅需增加费用0.09元/m³,但基建面积较大,投资高,每1m3/d约在100-120元左右。当然,在我国当前的经济和技术条件下,最经济可行办法的是在现在净水工艺基础上进行改造。采取强化混凝与强化过滤的办法,可以不增加构筑物,因此单位水量1m3改造费用只需20-25元,运转费用只需增加0.03-0.05元/m³。氨氮及亚硝酸盐氮去除率80-90%,有机物CODMn去除率15-20%[2]。下面重点介绍一下常规工艺的强化即强化混凝和强化过滤。关于强化混凝,可以有以下几种方法:1)多投混凝剂使有机物的水化壳压缩,水解的阳离子与有机物阴离子电中和,消除由于有机物对无机胶体的影响,从而使无机胶体脱稳。2)投加絮凝剂,增加吸附、架桥作用,使有机物易被絮体粘附而下沉。3)投加氧化剂,使有机物被氧化。4)调整混合与絮凝反应的时间,使药剂充分发挥作用,即从水力条件上改进。5)调整pH,一般有机物多时,pH5-6效果好。6)根据试验研究结果,以投加絮凝剂,改善水力条件共同进行能取得好的效果,且经济可行。
关于强化过滤,强化过滤滤池主要功能是发挥滤料与脱稳颗粒的接触凝聚作用而去除浊度、细菌。如果滤料洗涤不干净,滤料表面就会积泥,当预加氯时抑制了滤料中生物的生长,因此滤料层没有或较少生物降解作用。如果不预加氯,滤料层中就会有生物作用,滤池出水中氨氮有所降低,亚硝酸盐氮增加就是具有亚硝酸盐菌的结果。强化过滤就是让滤料既能去浊,又能降解有机物,降解氨氮、亚硝酸盐氮。这样,就需要在滤料中培养生物膜,要既有亚硝酸盐菌,又要有硝酸盐菌使氨氮、亚硝酸盐氮都得到有效去除。强化过滤技术的难点是:1)选择滤料(有利于细菌生长);2)控制反冲洗强度既能冲去积泥,又能保持一定的生物膜;3)要保证出水浊度小于1.0NTU;4)要使滤池的微环境有利于生物膜成长;5)其他技术问题,如冲洗水的强度、膨胀率等。4.结论综合给水厂不同净水工艺的去除指标和经济上增加的费用,我们得出的基本结论是,在我国现有经济和技术条件下,在优先考虑强化常规工艺的前提下,增加预处理和深度处理将是今后我国水厂进行改造的主要方向。在预处理中,生物预处理发展前景广阔。在深度处理中,活性炭或者生物活性炭(即臭氧-活性炭联用)将是主要的发展趋势。扑(4):我国水污染防治战略与技术发展趋势 由于历史欠帐过多和众多的主客观原因,纵观全国,水污染仍呈发展趋势。我国的水环境污染以有机物污染为主。传统的污染物(COD、BOD5)未能控制住,富营养化和有毒化学物质的污染都相继增加;点源污染未有效控制住,非点源污染在一些地区又突出起来。由于70%以上的污水未经有效处理就直接排入水域,已造成我国1/3以上的河段受到污染。 根据水污染防治目标,从战略高度提出要用区域的系统的观点来考虑水污染的防治,要因地制宜地发展污水处理技术。本文简要地阐明我国水治理技术及其装备的现状和发展趋势;提出应重点加强城市污水处理装备;按工业污染源提出从6个方面发展专用设备;并注意发展城市畜禽养殖业污染控制和饮用水的安全问题。我国现阶段水污染防治的目标 水污染的产生及其控制,并不是孤立的,它实际上反映了经济建设、城市建设和环境建设的不同步发展,是污染物排放与环境容量,废水的回收、处理和利用,分散治理和集中治理,人工处理与自然净化以及各种综合治理措施间的失调。如果抛开这些相关联因素所组成的水环境问题的整体,环境目标和投资方向就会失控,而头痛医头,脚痛医脚地去处理问题,往往无济于事或者得不偿失。 关于水污染防治的目标,大体上分3个方面:
·加强地表和地下水源地的保护,应把它列为首要目标,以确保城市安全用水; ·还清市区河道的水质,恢复其美好观瞻与景色; ·对沿河和沿海城市应保护并恢复水体的有益使用功能(如公共浴泳区、海产养殖区、海上娱乐体育活动区等)。 这些目标要根据需要和可能,远近结合,视各地的财力,对污染治理及水质改善措施作出分阶段的优化方案和实施计划。 在水污染治理上,国家目前提出的重点是:“三河”——淮河、辽河、海河;“三湖”——太湖、滇池、巢湖以及一些重点沿海城市。在工业部门,环境保护重点行业是:化工、冶金、有色金属、电力、煤炭、石油化工、建材、轻工、纺织、医药等10个行业,这些行业占全国工业污染物排放量的90%。从水污染控制的项目安排看,重点在建设部、轻工总会和化工部系统。 为了有效地防治水污染,从防治战略看,在管理上、政策上和技术上应强调几个问题。 (1)要用区域的系统的观点来考虑水污染的防治 水是可再生的自然资源。水环境的保护必须遵循合理开发、节约使用和防治污染三者并行的方针,把水质和水量统一考虑。协调地面水和地下水的联合调蓄,工业废水与城市污水处理之间的联合运行,污水回用与新水源之间统筹分配及制定流域级水质、水量统一的规划。水的问题不仅影响水生生态,而且影响陆地生态。一项用水的分配牵动着用水的全局。要树立水污染的防治需要长期不懈努力的观点;树立在城市污水治理中作费用有效性分析,以利用要求来决定处理程度的观点以及在工业废水治理中重视闭路循环技术和无害化工艺。用区域的系统的观点来整治水污染,是控制水污染的重要发展方向。 (2)近些年来,我国在环境管理上的一大进步,就是实行了3个转变 即在污染物控制方面,由浓度控制向总量控制转变;在工业污染治理方面,由末端治理向生产全过程控制转变;在城市污染治理方面,由点源治理向集中控制转变。实行这三个转变并不是要否定浓度控制、末端治理与点源治理的作用,但实践已经充分说明,要想真正改善环境质量,提高环境投入的效益,必须实行总量控制、生产全过程控制与集中控制。这三个转变应作为今后水污染防治的指导思想。 (3)因地制宜发展污水处理技术 符合我国国情的水污染治理技术,应该是:基建费用合理,处理流程简单;节省能耗,运行费用较低,或同样的费用,处理效率能提高;尽可能将污、废水的处理与利用相结合;去除对人体健康危害的污染要素的能力较强。 鉴于我国水资源紧缺(人均占有量居世界第88位),水资源在时空分布上极不平衡,加之各地在经济发展上的差异,在水污染防治上应采取不同的对策。 在南方地区,根据水环境容量相对充沛的特点,应科学地利用大江、大海的自然净化能力,通过论证,在初级处理的基础上,发展城市污水排海、排江工程。还可利用南方小河、小湖纵横交错的优势,合理规划,科学布局,适当发展一些氧化塘、氧化沟、氧化湖和脱氮除磷技术。 在北方和中部地区,水资源短缺是突出的矛盾,应以污水资源化为重点,发展污水资源的二次利用、多次利用、重复利用。以污水回用为目标,城市排水管网和污水处理厂的设置应作相应的调整,并发展以二级生物处理为主的处理工艺。 在西部高原干旱、半干旱地区,主要是发展改善生态的措施和发展一些污水资源化技术和土地处理技术。 大、中、小城市的对策也不同,离开当地经济条件和环境条件,盲目追求大而洋,会背上包袱。 对工矿企业,应按照“谁污染谁承担污染责任”
的原则,控制工业废水中的重金属、难生物降解的有机物和高浓度废水,对这些废水需要在厂内进行必要的处理并回收有用物质。对量大面广的一般有机废水,除限期治理外,在实行总量控制后,可支付一定的费用,使之通过市政排水管道与城市污水合并处理。对于城郊的食品加工工业废水,可考虑发展生态工程系统,利用工厂的废液、废渣,发展家禽、家畜养殖和渔业。 要有步骤地改造和整治好城市河道、湖泊,动员市民和水系附近企业、单位,划条分片负责,尽快改变市区河湖黑臭的局面。我国已有许多城市在这方面取得成功的经验。2我国水治理技术及其装备的现状和发展趋势。 近几年来,由于高浓度废水和难生物降解的废水不断出现,生物法与物化法相结合,生物法中厌氧工艺与好氧工艺相结合,是处理众多工业废水的发展趋势。另外,由于污水资源化和水回用的要求,废水深度处理技术亦成为水治理技术比较活跃的领域。应该说,通过这些年来,水治理科技工作者的努力,我国已研究和开发了不少新工艺、新材料、新设备、新仪表和新药剂。我国治理水污染的技术和工艺已有相当的水平,试以废(污)水生物处理技术为例,已开发的工艺技术,包括: ·生物脱氮除磷工艺可以去除氮磷等无机营养物; ·厌氧生物反应器可以处理含高浓度有机物的工业废水; ·厌氧与好氧相结合的生物处理工艺对难降解有机物有良好的处理效果; ·通过微生物的培养驯化及遗传工程的应用,难降解的有机物将不难降解; ·采用各种填料或陶粒等生物膜法处理工艺,可以用于处理微污染水源水; ·废水生物处理技术与化学和物化处理工艺相配合,可满足废水回用的要求。 我国治理水污染的技术和处理工艺,与国外一些发达国家相比是并不逊色的。只是由于各种原因,特别是投资缺少的原因,使大量新的工艺技术应用面受到限制。与工艺技术相比,我国的水污染治理设备,从总体看,无论在数量上或品种质量上与客观要求相比,差距较大,生产率低,标准化程度低,质量差成本高,而且不能成龙配套,远远跟不上环境保护要上新台阶的客观形势。对比国外引进的先进装备,落后很多。 我国控制水污染的设备制造业,既有发展快,充满活力的特点,又有工业技术基础薄弱,体系不完善,从而制约自身发展的一些困难和问题。这中间主要表现在: (1)供应能力与市场需求的矛盾,国内现有水治理设备的生产能力远不能满足客观上的要求。 (2)产品结构、企业结构和布局问题。产品结构上存在品种结构落后,品种少,开发能力弱等问题,不少企业热衷于生产埋地式好氧型小型污水处理设备和次氯酸钠发生器等设备,竞争相当剧烈。而一些目前迫切需要的产品无人生产,许多进口的设备无人去消化吸收;在企业结构上,小型的集体、个体企业占80%,由于市场不规范,地方保护主义、部门保护主义的存在,影响了社会主义统一公平竞争市场的建立,给质次价高的产品以可乘之机;企业布局亦不均衡,80%的水处理环保设备厂都集中在东部沿海诸省市。 (3)产品开发力量薄弱。进入90年代以来,由于科技体制改革的深入,科研经费的削减和市场经济的发育,业务方向和课题取向上发生了变化,不少人只管自己熟悉的工艺和设备,搞“短、平、快”,不愿花力量搞费力的应用性研究,产品标准化、系列化、成套化进展缓慢,质量保证体系尚未形成,技术基础不适应行业发展需求。对大多数设备和产品来说,当前应整顿市场,制订规划和产品质量标准,组建质量监督系统,使产品不断更新换代。
针对上述问题,我国水治理的装备,应扭转全行业产品技术落后状况,全面推动行业的振兴与发展。现有产品要更新一批,抑止普通长线产品,填补高效节能机电一体化产品,大力发展市场上和政策导向上需要而又缺门的污染防治、资源综合利用和监测仪器等装备,推动成套装备与主机辅机配套同步发展。 要宣传贯彻GB/T19000-ISO9000标准系列,推行体系认证,实行产品生产许可证制度,建立科技先导型企业或企业集团;建立一批以企业为主体的技术开发中心;积极利用与外商合作生产、合资经营和技贸结合等方式,引进先进技术和资金;要消化、吸收和仿制现已进口的不少设备和仪表;加大企业技术改造力度,推动企业技术进步;为了推动水治理产品向大型成套、节能、高效方向发展,必须加强产品设计工作;实行科研-设计-生产一条龙,真正把科技变为现实的生产力。 展望水治理技术装备的发展趋势,应重点加强下列水污染防治装备: (1)城市污水处理装备 为了贯彻加强集中治理的原则,近几年已有大量投资用于建设城市污水处理厂。应发展处理能力5~50万m3/d的城市污水处理设备,重点解决成套供应,提高自控水平和节能指标。在城市污水处理中,除了传统的以普曝为代表的活性污泥法外,根据市场需要,要发展氧化沟活性污泥法、A2/O活性污泥法、SBR活性污泥法、AB活性污泥法的技术及相应的设备。要开发旋流式除砂设备、螺旋式砂水分离器、螺旋输送器、各种曝气装置、自动溶剂投加装置等。 在污泥处置中,要结合不同处理规模,提出不同的污泥处理和处置的技术和装备,如开发污泥浓缩脱水一体化设备。有的污泥要消化,有的沼气要利用,都涉及大量的设备和仪表。 (2)工业废水处理装备 重点扩大水处理单元设备专业化生产规模,还要结合我国环保政策,配合清洁生产工艺和总量控制工作,研制和引进消化吸收国外的水质水量监控设备和仪表。 按污染源分,重点发展以下专用设备: 1)多功能组合式水处理设备。 2)用于轻工、食品、饮料、医药、发酵、屠宰加工领域的中、高浓度有机废水处理设备。根据市场需求,要重点发展升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧复合滤地、好氧生物流化床及折流式厌氧生物处理反应器等技术设备。近几年来,我国合资的啤酒厂和可口可乐厂,大多引进了国外的升流式厌氧污泥床反应器组件和沼气燃烧系统,而国内的水处理环保企业,还很少有能力提供此类定型组件和沼气系统设备。 3)开发造纸废液有效的处理设备。为了控制水污染急剧发展,国家不得不下令关闭大批小造纸厂,以改变一个纸厂污染一条河道的局面。但大中型的造纸厂,特别是草浆废水的治理,应着力研制可行的技术装备。 4)由于废水资源化和水回用的要求,要开发废水深度处理设备(如膜法、臭氧法、活性碳法及微过滤技术)和新型消毒装备。 5)还有表面处理废水、废液及有色金属等矿冶炼废水处理设备;含油废水处理设备;油田水净化设备;煤矿地下水及高浊度含盐废水处理净化设备等,都需要在优化现有处理设备基础上,开发定型设备。 6)大力研制污水废水及污泥处理中需用的各种混凝剂、絮凝剂和助凝剂以及工业循环水中为水质稳定需要的各种药剂,并建立配套的供应网络。 (3)加强城市畜禽养殖业污染控制。随着“菜篮子”工程的发展,我国一些大城市畜禽养殖业的粪尿年排放量均超过1000万t,相当于300~400万人口当量的污染量,大大超过这些城市工业废水、生活污水及固体废弃物的排放量,成为城市中第一大污染源,化害为利,大有文章可做。 (4)安全饮用水技术设备。包括水源水微污染处理技术和设备;乡镇和中西部地区饮水净化设备;节水技术设备等。
随着我国加入世贸组织步伐的加快,国外的环保产品将首批开放大规模地进入我国市场。人家能出口,我们亦应能出口。我们必须加倍努力,迎接这严峻的挑战。---西岳赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(5):国际水技术新动向在发达国家主要是: 1.首先是进一步提高水质。1991年1月起爆发大规模霍乱,130万人生病,1万人死亡,主要因担心氯仿的危害,削弱了消毒。特别是1993年4月美国密尔沃基发生隐虫水质事故,全市150万人感染,40万人生病,1000人住院,死亡50——100人,这是美国供水以来最大的水质事故,影响很大。 2.节约用水,控制用水单耗 这次国际会议除挪威外(14/Km3,水资源9500m3/年/人,供水仅用其0.2%,能力也多余,漏失33%),其他国家均介绍这方面经验。除宣传外,价格是主要政策。主要措施是:价格政策(包括水价到位,阶梯式水价制,多用水多付税,增容费),水源开发管理(要论证新增水源的必要性和合理性,包括与节约用水和重复利用的技术经济比较),推广节水设备,为居民推广3—6L,二种水量的抽水马桶,要求平均水量小于4L。 工业用水逐渐下降,日本工业用水高峰在1973年到1989年下降了24%,美国在1950年,以后下降36%,而同期工业生产增加了3.7倍,瑞典在60年代中到70年代中产值增加一倍多,而工业用水减少一半,这个趋势值得关注。万元产值的用水,我国是美国的13倍,日本的25倍,这个空间还很大。生活用水是趋于稳定或有所下降,日本人均综合用水单耗20年来稳定在390升左右,丹麦现有居民用水单耗为139升,比十年前降低10%;芬兰1992年为335升,1996年降到255升,1980年居民用水单耗160升,1996年降到145升;哥本哈根居民用水单耗1987年为170升,1990年159升,1993年145升,196年为134升。特别感兴趣的是计划经济转市场经济的东欧国家,用水单耗降得很快,如波兰供水企业湖泊为国营,后改为市政府管理,为降低亏损,水价上涨的较快,超过物价指数,用水单耗逐年下降,1998年较1989年居民单耗下降10—60%,工业用水下降10—75%,波兰11各20万人口以上城市,如1998年用水总量为1,1990年为0.93,1992年为0.82,1994年为0.76,1996年为0.68。原东柏林约150万热,西柏林约200万人,1999年合并综合单耗为255升,生活用水单耗为161升,1991年水价统计,东柏林区水价大幅度上升,单耗大幅度降低,到1996年综合单耗降到173升,生活用水降到125升,其东柏林地区下降近一半。罗马尼亚的国家报告所,罗马尼亚的居民用水单耗为西欧国家的2—3倍,文中指英国单耗为120升,德国、比利时、荷兰和挪威为130升,丹麦为140升,美国220升,罗马尼亚为260升,这个趋势值得我们注意。 3.加强管网的改造和漏损控制
由于管网水质,腐蚀、漏损、积垢以及优化管网等原因,在管网改造上投入较大资金,正常情况应按管道寿命安排改造更新的比例。管材问题看来经验教训较多,如石棉水泥管市有其一定的优点,但对它的缺点估计不足,七十年代曾讨论石棉纤维致癌问题,后基本否定,八十年代继续使用,在国外使用比较广泛,现在发现损坏率很高,各国先后停止使用。马来西亚1988年无收水率(相当于我们产销差)为43%。其中漏失率为34%。其重要原因为大规模使用石棉水泥管,1990年石棉水泥管比重为81%,1993年73%,1995年为59%,改造任务相当艰巨。现在他们使用什么管道呢?提供此信息供参考,没有近几年每年排23万多公里管道,其中47.7为球墨铸铁管,38.7%为PVC,12.5%为水泥管、PCCP管。基本上小口径以PVC为主,中型以球管为主,大口径以PCCP为主。日本新排管道一般用球管,支管主要用PVC,其中东京经改造,球管已占90%,80%的支管为不锈钢管。瑞典新排管道最多为PEH,其次为PVE。台北市自来水公司1996年底共3412KM,其中球管为84.82%,PVC14.21%,PCCP0.86%,R.C0.1%。 4.改善服务 随着商品在质量、价格、服务上的竞争,推动用户对自来水提出更高要求。他们除了统计分析用户投诉的情况外,更用多种方式现代化手段了解用户的意见和需要;做好相互沟通和理解;做好服务工作,在用户中树立信任感。发展中国家重要市抓提高供水普及率和提高供水水质,在发展中国家约有一半人口因公式不充分或饮用污染的水而影响健康,每年有1220万五岁以下儿童因患儿童病而死亡。超过300万热死于腹泻,其中多数市有污染的水引起的,在最贫的国家,每千名五岁以下儿童死亡率为193人,而最健康的国家为12名,1998年1—11月世界上发生霍乱病共23万人,多数在非洲,所以发展中国家主要关心供水普及率和供水水质。(1)提高水质最主要的措施是修订新的更高水质标准及相应规则。(2)净水新技术及发展趋势。(3)加强技术管理是改善水质的基础措施。(4)必要的合理技术改造是改善水质的重要保证。净水新技术和发展趋势新的更高的水质要求为应用新技术提供了动力,技术进步为应用新技术提供了可能。 1.因水、因地、因要求制定确定净水工艺 净水工艺的任务氏以最经济合理的方法把原水中所含的污染物和出厂水所允许的污染之间的差额除掉,因为出厂水水质的要求有所不同,尤其是原水中的污染物品种和浓度相差很大,因此净水的任务差别很大,不宜机械套用其他城市的成功经验。欧美一般设计水厂前先做模型试验,做几种工艺比较,选择直接过滤工艺,滤速为32m/h,这个滤速是我们当前设计的3—4倍。如果未经试验比较,不可能选用这样优化工艺。又如法国利安公司为推广V型滤池,首先在澳门采用,该公司在珠海的坦州镇经营了一个供水区,水厂内的滤池用了双滤池。最近澳门又建了一个水厂叫大水塘水厂,共12万m3/日,第一期为6万m3/日。他们采用煤砂双层滤池直接过过滤,滤速为10.8m/h,我感到他们是从实际出发,因地制宜选择工艺设备。 2.膜法和颗粒计数器的应用可能有较大发展
从技术讲,微滤和超滤可以替代常规处理,细滤和反渗透可以替代深度处理。过去由于价格原因不宜用于城市水厂,近年膜技术有很大进步,价格也有所下降,膜的价格与水厂净水工艺已相对接近,国外已有万m3/日级水厂在应用。随着技术进步和价格下降,膜法替代现用处理方法有相当可能。另外美国等经济发达国家对细菌等指标很伤脑筋。因细菌、大肠菌指标安全,不等于病毒安全,病毒安全不等于隐虫等原生动物安全,去除隐虫最可靠的办法,一是烧开喝,二是用膜法过滤,现在较多选择的是降低浊度到0.1NTU,但降低到0.1NTU不一定是隐虫安全,替代浊度更正确一些的方法是颗粒计数器原生动物大小的颗粒。如前所说,宾州要求每毫升水中3—18的颗粒要小于10粒。这个方法比浊度更正确,但颗粒计数器仍不能说明10颗是什么。隐虫问题在推动膜法的应用。 3.臭氧消毒及臭氧活性炭工艺将有发展趋势 现在国际上的概念,把消毒分成二部分,一是工艺过程的氧化消毒,二是为保持管余氧(或其他消毒剂)而加的消毒剂。就工艺过程的氧化消毒而言,臭氧有很多的优点,氧化消毒能力最强,能灭除隐虫,能把不能降解的有机物分为可降解有机物。由于技术进步,生产臭氧的电耗和设备价格也有所降低。臭氧使用将有所增加。但使用臭氧后有个很大缺点是醛酮等有机物大量增加,如细菌繁殖增加了很丰富的营养。这种水在管网中很容易繁殖细菌,故基本上需要再生物处理,通常用活性炭。欧洲较普遍的是再加个活性炭池,而美国一般用双层滤料滤池,上层为活性炭,下层为砂,一池三用,臭氧的应用也受其副产物溴酸盐的制约。溴酸盐是三类制癌物质,WHO标准为25ug/L。总的讲,随着污染加剧,水质要求提高以及臭氧使用的增加,臭氧活性炭工艺的应用将有所增加。 4.关于用什么消毒剂讨论得比较多。实际上各种消毒剂都有它的优缺点,都有在定性上可怕的副产物。对各种消毒剂都要求副产物的浓度不超过标准的允许值。以前对氯消毒后的氯仿强调得多,引起一些误解以致拉丁美洲好多国家错误地削弱消毒,霍乱大流行。为此1993年世界卫生组织把氯仿标准提高到200ug/L,即便如此,细菌等的风险仍大于氯仿。美国最早发现氯仿等副产物,而且研究也比较深。据1991—1992年统计,1256个主要供水企业,服务人口2.09亿人。消毒剂使用情况如下:按水厂计,氯占64%,氯胺12%,二氧化氯6%,高锰酸钾18%,臭氧0%。如按人口统计46%用氯,25%用氯胺,2%用臭氧,6%用二氧化氯,21%用高锰酸钾。近二年在讨论出厂水要不要有余氯,荷兰、德国、瑞士苏黎士等部分欧洲城市出厂水已不加消毒剂。没有余氯,这是成就还是愚蠢,基本结论是:水厂处理后的水细菌学指标非常好;有机物很低,其中AOC要小于10ug/L;(象北京九源水厂这样的水源,净水过程还经活性炭吸附AOC近100ug/L)管网很清洁;;防止二次污染的措施很严密,这样才能即保持细菌学方面的安全,又减少消毒副产物的危害和消毒剂对嗅味的影响,但这样做要非常谨慎。美国不想在这方面有所引导。在我国的情况,我建议不要去试验,我本来不想讲,怕引起误会,我们当前的主要问题是加强消毒,可待较远的将来再考虑这个事。 5.对快滤池反冲洗水的利用持更谨慎的态度,上述美国密尔沃基隐虫事故,直接的原因是短期出厂水浊度较高,原来经常为0.2NTU,后因控制不善,提高到1.7NTU,去除率降低大量隐虫带出去了,大内在原因是因快滤池冲洗水再利用把滤池中所截留的污染物又回到了原水,浓缩了原水中的污染物。经多次浓缩进水密度很高。这个事故后欧美对冲洗水利用很谨慎。美国有的州要求处理再用,有的要严密监测水质,有的不允许用,美国将制定一个统一的法规,最近澳门从事一项研究,快滤池反冲洗水经微滤处理后再利用,利用快滤池冲洗废水有其优点,尤其是水资源短缺或远距离引水的地方,但权衡时要考虑多种污染物浓缩的因素。或者采取必要的措施。
6.高分子混凝剂(聚合物)对净水有重要作用 这是多年以前的事,因为我国用得不多,故再提一下,高分子混凝剂一般用作助凝剂或助滤剂,应用助凝剂后混凝沉淀效果有明显改善,过滤效果也有所提高。用作助凝剂滤池去除率将有明显提高,即使滤速较高,出水浊度也可很低,上述洛杉机市水厂采用直接过滤,滤速30m/h以上,出水浊度0.1NTU,其中很重要的措施之一是采用高分子助滤剂,日本不用有机高分子混凝剂,只允许用无机的,欧美国家则用得比较普遍,其实,只要控制单体含量在标准以下,就可以放心使用。---西岳赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------【楼主】(6):18949492005-01-0708:11:35.0异动内容:被操作人:[西岳]操作人:激情行尸异动内容:批转让MP成功,总计15000MP,人均15000MP异动原因:批转mp()---激情行尸赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------【楼主】(7):18949522005-01-0708:18:15.0异动内容:被操作人:[冷酷的蝎子]操作人:激情行尸异动内容:批转让MP成功,总计3000MP,人均3000MP异动原因:批转mp()大家继续,有MP送....---激情行尸赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------扑(8):帮顶,不会
---jo.s赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(9):楼主在哪里?有机会不妨去河海大学看看,肯定能找到你要的。---luckyqiang赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------扑(10):不是吧,怎么这么容易赚钱啊,楼主啊,你去给排水在线找找啊,---没事瞎逛逛不行啊赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(11):楼主去这里看看,大量的相关图书!http://www.zssti.com.cn:85/~kjqk/scljs/sclj99/sclj9901/9901ml.htm---sammyld赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------扑(12):处理什么水的?---hongkong123赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(13):工业废水处理与利用
中国轻工业设计院教授级高级工程师王荣选 工业废水泛指工业生产过程排出的受污染的排水。由于工业生产的多样性、产生的排水污染性质也纷呈复杂,如有机污染、无机污染热污染、色度污染等等。作为工业废水处理的设计必须建立在充分了解生产工艺过程的基础之上。 工业废水除水质复杂水质变化大之外,排水的边界条件由于生产工艺的不同也对处理设计产生重要影响。首先生产制度各工业企业均不同,有一班生产、二班生产、三班生产。为保证处理工艺的连续性、需考虑污水的储存容积。如生产麦芽的排水,每日6000m3污水,但每天只排6次,即每次排水1小时达到1000m3,其它时间无排水。其次,排水点的高程问题。现代企业出现了高层工业厂房,有时高达100m或更高,排水时挟裹大量污染物和气体从上而下,能量巨大。污水处理前就要考虑消能问题,否则后续处理将无法正常运行。 有相当工业企业排水尚有事故排水,这在设计时应充分考虑事故排水带来的冲击负荷和其它影响。如草浆厂、乳制品厂等,要有相应的应对措施。 由于工业废水排水的复杂性,就要求处理工艺的设计者所选用的工艺和设备必须有针对性,要对症下药,对号入座,不能从简单的几个标准如COD、BOD、SS、PH就套用别人的工艺和设备。工业废水除上述指标外,突出影响处理的因素还很多,如高、低温度,高S0=4,高NH3-N,高、低PH,高含盐量,高有毒物质(有机磷),表面活性剂(发泡物质)、染料等等。目前在水处理设备的宣传上,一些用于生活污水或中水处理工艺上的组合设备,自称可以处理石化、轻工、矿山等工业废水,可能对某些设计人员产生误导,应严格界定这些设备的应用参数,避免产生不良后果。在造纸、制革等行业中已出现这样事例。 综上述,工业废水处理应注重预处理,注重后处理才能稳定达标排放。 予处理的目的就是改善水质,为后续处理保证良好的处理边界条件。常采用的措施有截留有机、无机漂浮物,调整酸碱度,调正温度,消除无机盐类的影响,均匀水质改善污水的可生化性,降低产泡物质等等。后处理的目的就是对稳定达标的保障和为今后污水回用保留一定的可能性接口,常采用的措施有澄清、脱色等等。目前,一些污水处理装置或工程不能稳定达标,往往在后处理的工艺或装置的选择上不合理所致。比如现在很多接触氧化处理工艺中,出水选用斜板(管)沉淀池。由于出水中仍含有DO、COD斜板(管)本身再次成为生物膜载体,尤其夏季高湿时,沉淀池堵塞严重,大块生物膜上浮严重影响出水水质,工人不得不经常放水冲洗斜板(管)。 目前工业企业废水处理的项目资金和运行费用基本是企业自理,即环境成本内部化。因此工业废水处理的项目上马和正常达标运行除受政府政策及管理制约外,更受到一次投资额及运行成本的制约。因此需要环保产业的同仁们加大科技投入,努力开发质量优异、投资低廉、节约能源的处理工艺和设备,这是目前工业废水处理行业维护生命力和保证持续发展的根本,也是工业废水处理先进性的体现。 当然,工业废水处理在体现其社会效益的同时,努力提高自身的经济效益,加大生产高附加值产品,高效使用资源和能源也是水处理工业及工业企业本身可持续发展的保证。由于我国水资源十分匮乏,一些用水大户企业从80年代就开始重视废水处理后回收利用。对于一些新建扩建项目从开始设计就确定了这一原则。如青岛啤酒厂1983年就建成了日处理2000m3的啤酒厂工业废水处理及回用的装置,采用酸化——接触氧化——气浮——消毒——无阀滤池——气压供水工艺,将处理后水卖给相邻的印染厂洗布用水。活性污泥作为农肥供给园林部门使用。目前国内以废纸为原料的造纸废水在设计招标原则中均需作到处理后废水回用率30%-80%。一般此类纸厂废水处理规模在2-6万m3/d,因此这项工作为造纸行业减轻污染和开发水资源有着重要的意义。
目前,虽然存在着资金不足,污水处理工艺和设备水平较低的种种困难,但总体上工业废水处理和利用已取得较大发展,形成了一定工业规模。广大的工业企业建立了环保意识和环境保护体系。我们期望更多的有实力、有抱负的环保企业家建立自己的环保科研队伍,研究和开发工业废水处理与利用的新工艺、新设备,在工业水处理事业上再创辉煌。---lynnwl赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------扑(14):太阳能污水处理器的专利设计机理是结合具有最小的升力条件的泵系统设计和太阳能电机系统,产生纵向的高速流来彻底地搅动整个水池,同时在水池的表层维持一个近层状流的条件。由于这种独特的设计,水池表面的水一直得到更新,水池深处含氧量极低的水体到达表层后得到了氧化。因而常见的水池表层富氧可近表层和深层严重缺氧的水体状况得到了改善。在绿色能源的帮助下,整个水池的含氧量明显地增加,约达3-5倍,加速了生物净化过程,加速了水池中营养物质的氧化,减少了氮和磷的含量,由此阻止了蓝藻类的生长,提高水体的透明度,解决了水质的问题。第二个作用是降解水池底部富营养的淤泥。由于水表微生物的光合作用和混合,氧化反应后的碳酸类物质显著增加,水体的酸硷度升高,加速了水底淤泥的分解反应,水池底部淤泥的厚度有显著的降低,从而阻滞了湖泊和水池的富营养化和恶化。---地狱*天使【齐鲁Mopper联盟】赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(15):含酚废水处理技术依据基于可逆络和反应萃取分离原理开发的含酚废水处理技术,分离因数高,操作简单,一般仅经过2-3级接触即可使残液含酚小于0.5ppm。针对炼油厂,焦化厂,煤气站,制药厂,农药厂,树脂厂,制漆厂,染料厂,香料厂,苯酚厂等二十余个工厂的工艺实验证明,该工艺具有普适性。同时利用了离心萃取器,操作方便,处理方法简单,分离效率高,处理能力大,回收的酚可再利用,降低了废水处理成本,整个设备投资远低于生化,吸附等脱酚方法。规格、性能参数:单级萃取除酚率可达99.0-99.5%,萃取剂的水中溶解度很小,正常操作条件下溶剂损失量可控制在万分之二左右,萃取剂的复用性好。对某厂废水的近千次工艺循环小试后,其单级脱酚率仍大于99.4%。
,可回收利用废水中的有价物质。富酚溶剂反萃再生,其二级反萃率可达99%以上,酚回收利用率大于95---地狱*天使【齐鲁Mopper联盟】赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------扑(16):景观水的生态处理技术增氧的主要功能1.消除有机物污染和黑臭在有充足氧气和丰富好氧微生物的条件下,有机物污染指标COD和BOD明显下降,黑臭现象消失。湖底的有机物降解所产生的甲烷、硫化氢等有毒和有害气体被去除。2.减少水体营养盐含量充氧后,抑制了湖底厌氧均的有机质分解过程,随湖底氮、磷营养盐的释放量减少。同时,好氧微生物的活动,加速底质的无机化过程。磷可以与水体中钙相结合,形成不溶于水的化合物,而沉降于湖底,从水中去除。3.消除藻类水华水中曝气造成的水层对流交换条件,使表层蓝藻水华难以形成;表层水中的藻类被转移到湖底或下水层,因光照条件改变,难于维持生长,抑制藻类的繁殖。OBAO-Ⅰ湖泊水处理技术主要采用潜水型曝气机和提水式曝气机。潜水型曝气机一般采用下倾角或水平式安装方法,在使用的过程中无任何噪音污染,其外形设计优美大方,在使用的过程中对周围环境无任何影响,也不改变水体的景观效果。由于潜水型曝气机产生的气泡微小,对水体有微浮作用。曝气过程中可将水中的悬浮颗粒浮选到水面,进一步的净化水质。由于曝气机安装角度便于调节,可根据池体水深,采用水平、上仰、下倾等不同曝气倾角,不会将河道或池塘中的底泥搅起。该工艺中采用隐蔽式安装方法,湖面上仅能看到造景喷泉,和潜水曝气机工作时推动的缓缓水流及乳白的气泡带。提水式曝气机采取优美的外观设计,抛洒的水道具有优美的造型,广泛的用于河道、湖泊、公园水替等景观水域的水净化和水景制作。OBAO-Ⅰ
湖泊水处理技术用于对江、河、湖、库等天然水体的水质净化,可有效降低水体的有机污染物和氨氮等污染指标,对去除水体黑臭,改善水体的富营养化现象,防止藻类的水华等都有明显效果。它可在短时间内消除水体黑臭、降低有机污染物和氨氮,在外观上使水体变清、消除臭味,在后续的保洁过程中可逐步提高水体的自净能力;即使在外来污染源未被截断的条件下,它仍可通过曝气充氧和添加微生物菌种等措施,减少外来污染源对水体的冲击,使天然水体污染加剧的状况得到控制。与传统的固定式污水处理方法相比,在相同的处理水量条件下,其一次性投资只有固定污水处理设施的1/5;而且不受空间条件的限制,它能在较短的时间内提高水体的溶解氧浓度、降低水体的有机物和氨氮等污染指标,具有成本低、见效快、效果好、操作便利、适应性广等优点。4.改善水色及透明度被污染的水体中的多种无机和有机悬浮物、活的浮游植物及死亡的残骸、大型水生植物碎屑、分解的有机体碎屑等是影响水色和透明度的主要物质。水体曝气增氧后有效的抑制藻类过度繁殖,从而减少了水中有机质,使水体透明度明显提高,改善水色。5.减少底泥内源污染水体增氧后,湖泊底质表层含氧量增加,好氧微生物活动趋强,通过微生物的代谢过程促进底泥有机污染物的降解,逐步形成无机化底质覆盖层,阻断内源污染---地狱*天使【齐鲁Mopper联盟】赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(17):摘要:城市污水再生利用是实现水资源可持续利用的有效途径,全国城市污水再生利用经验交流和技术研讨会侧记.关键词:城市污水,再生利用 编者按为推动城市污水资源化工作,指导各城市污水再生利用工程的规戈l设计、建设、运行和管理,建设邯于2003年10月28~29日在天津市召开了全国城市污水再生利用经验交流和技术研讨会。会议的主要议题是:贯彻落实国务院关于促进污水再生利用、解决城市缺水问题的指示精神,总结交流各地实施污水再生利用项目的经验,研究解决存在的问题;学习借鉴国外的先进经验和技术;宣传贯彻污水再生利用的有关国家标准规范;探讨推动我国污水资源化的政策措施、工艺技术路线和标准,推动我国城市水资源的多渠道开发和可持续利用进程。现对会议内容侧记如下,不当之处请指正。 我国是水资源短缺的国家,城市缺水问题尤为突出。截止到2003年上半年,全国有11个省(市)的103座县级以上城市供水严重短缺,其中严重缺水城市占56%。很多城市生产和生活用水困难,城市供水安全受到严重威胁。与此同时,由于水污染控制相对滞后,使得受污染的水体逐年增加,又加剧了水资源的短缺。据统计,2002年我国城市污水排放量已达338亿m3,大部分未经有效处理而排入江河湖海。
由于水体环境的污染,我国南方多水地区已经出现水质型缺水的趋势,一些城市面临有水难用的困境。在北方,不少城市受到资源型缺水和水质型缺水的双重困扰。水资源短缺和水污染严重已经成为制约城市可持续发展的重要因素,有的地方的水资源短缺甚至成为制约城市发展的最主要因素。在面临水资源危机的时刻,应当更加清醒地认识到,加强水资源保护、实现水资源的可持续利用,是保障和支持城市可持续发展的必然选择,是实现可持续发展战略的重要举措。1城市污水再生利用现状 十五期间,在科技部的支持下,城市污水再生利用政策、标准、技术研究与示范课题列入国家十五科技攻关计划,目前建设部正在组织开展相关研究与示范工作。与此同时,城市污水再生利用相关的技术标准规范不断完善。2002年以来,国家陆续颁布了《城市污水再生利用分类标准》、《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》、《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》、《污水再生利用工程设汁规范》、《建筑中水设计规范》等技术标准,规范了污水再生利用设计工作,也为城市污水再生利用工程设计提供了依据。 目前,我国城市污水再生利用工作已经启动,国家和地方都开展了相关的科学研究和工程实践。一些城市和地区正全面规划和实施污水再生利用工程,有的已经取得较好成效。例如北京、天津、新疆部分地区、西安、合肥、大连、青岛、郑州等地积极开展城市污水再生利用,在制定地方污水再生利用规划和管理措施,发展再生水用户等方面积累了较好的经验,为下一步工作奠定了坚实的基础。 天津市是资源型缺水城市,对再生水资源利用的研究起步较早,从七五开始,国家环保总局和天津市政府组织有关单位对城市污水资源化进行了较系统的研究,并进行了一些实践。目前已建成天津开发区污水再生利用综合研究和示范工程,近期内计划完成咸阳路污水处理厂再生水回用工程和纪庄子污水处理厂再生水入静(海)工程。其中,天津经济开发区污水再生利用综合研究与示范工程在借鉴发达国家成功经验和科技成果的基础上,结合当地的实际需求和水环境特点,率先采用膜技术生产高质量的再生水,并制定了一系列政策措施扩大再生水的用水渠道,制定了保障供水安全的技术规程』分替代优质水源,有效地缓解了当地的缺水状况。 北京市目前城市污水再生利用率为20%,预计2005年达30%,2008年将达到50%。已建成200余个建筑再生水设施,在建的有100多个。已建成的设施规模一般在50~300m3/d,污水再生利用总量约2.4万m3/d。在2008年前北京将新建再生水厂9座,敷设再生水管线398.5km,新增再生水处理能力37.6万m3/d。届时,清河、北苑、肖家河、北小河等再生水厂分别向北郊地区、西北郊地区、西苑集团、清河集团、望京地区提供再生水,并为清河、北小河等城市河湖提供景观用水;酒仙桥、东坝再生水厂分别向东北郊地区、酒仙桥地区、东坝集团提供再生水,为坝河、亮马河、水碓湖等城市河湖提供景观用水;吴家村、卢沟桥、小红门再生水厂分别向南郊地区、西南郊地区、丰台集团、南苑集团提供再生水,并为凉水河、马草河、旱河、小龙河等城市河湖提供景观用水;五里坨、方庄再生水厂分别向五里坨、方庄地区提供再生水。在再生水厂建设的同时,配套建设再生水管网。 西安市开源与节流并重,近期(2001~2005)建成并运行北石桥污水处理厂污水再生利用设施,建设邓家村污水处理厂污水再生利用设施,建设西安市第三、第四污水处理厂及其污水再生利用设施及部分管网;远期(2006~2010)将建设第五、第六污水处理厂及其污水再生利用设施,并逐步健全与六个再生利用设施配套的管网,使污水经深度处理的再生利用量达到46万m3/d以上。
合肥市属于水质型缺水城市。为推广分类用水,节约优质水资源,合肥市兴建总规模20万m3/d的王小郢污水深度处理厂工程,出水主要用于城市景观水体补给水、部分生态小区的水景、绿化用水和工业冷却用水,预计2005年投入使用。值得一提的是,合肥市在污水处理厂建设时,考虑到污水的再生利用,做到了统筹规划。 大连市淡水资源主要为大气降水,资源紧缺。目前再生水供应能力为5万m3/d。到2005年,将新、扩建凌水、马栏河、老虎滩、春柳河、泡崖等污水处理厂污水再生利用工程。 青岛市目前污水集中处理率达59.96%,污水处理水平居全国前列。目前青岛市已建、在建污水再生利用工程有13个,设计处理能力3324m3/d,再生水主要用于绿化、景观和冲厕等方面。 其他城市和地区如新疆乌鲁木齐市、鄯善县,河南郑州市等也开始开展污水再生利用工作。国内外的实践经验表明,城市污水再生利用是提高水资源综合利用率,缓解水资源短缺矛盾,减轻水体污染的有效途径之一。城市污水经过深度处理后,可替代优质水,用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等。应用先进的膜技术,可生产达到饮用水标准的再生水。澳大利亚、新加坡在这方面开展了大规模的生产应用,将优质再生水用作电路板加工过程中的超纯水,工业生产中的工艺用水和空调冷却水,也在尝试将部分再生水送入水库,对原水水源进行补充,有效地解决了缺水问题。 必须充分认识到,污水再生利用作为城市补充水源,是缓解城市水资源短缺,保障供水安全的重要措施。在解决城市缺水问题时,应当首先立足于本地自有水源,最大限度地实现水的再生利用,籍此增加可用水量,提高城市供水的可靠性。尽可能降低对外部水源的依赖程度,减少或避免远距离调水对生态环境可能产生的不利影响。远距离调水除了经济成本外,还存在潜在的生态影响和工程控制成本问题。各地在制定城镇节约用水发展规划中,应该充分重视污水再生利用这一有效途径,将再生水作为水资源的组成部分,直接纳入城镇用水供需平衡中,实行综合管理。2污水再生利用存在的问题 总的说来,目前各地污水再生利用尚处于起步阶段,规模小,利用范围窄。我国城市污水再生利用日益受到重视,但总体进展缓慢,存在问题较多,主要是: (1)污水处理率低,管网不配套,污水再生利用缺乏必要的条件。近年来,虽然我国城市污水处理设施建设的速度加快,但仍然滞后于城市发展的需要。截止到2002年底,我国已经建成537座污水处理厂,但污水处理率仅为39.97%,污水再生利用率更低。特别是一些污水再生利用设施建成后,由于难以落实配套管网的建设资金,造成设施闲置,而难以发挥投资效益。污水处理厂出水未经有效利用而排入水体,既浪费了水资源,又对水环境构成潜在的污染威胁。这种状况与我国水资源短缺的严峻形势极不相称。
(2)水价形成机制不合理,污水再生利用缺乏必要的市场环境。目前的水价调整是以补偿供水运营成本,减少财政补贴为目的,没有体现水作为稀缺资源的价值。水价形成没有充分起到对水资源供需关系的调控作用,城市供水水价、污水处理及再生利用收费之间尚未形成合理的比价关系,尚未形成有效的污水再生利用激励机制。污水处理收费标准不高,收费率低,不足以补偿污水处理设施的投资和运营成本,更谈不上落实污水再生利用设施的建设和运营资金。 (3)对水资源的忧患意识和再生利用认识不足,污水再生利用缺乏相应的鼓励和扶持政策。目前,一些地区没有把节水和污水再生利用工作摆在重要的位置,特别是一些水资源目前比较丰富的地区,没有充分重视节水问题。缺水的城市和地区需要节水,水资源相对丰富的城市和地区同样需要节水,也要重视水资源的可持续利用问题。现在很多城市在解决缺水问题时,往往采用开发新水源、跨流域调水和开采地下水等传统的方式,对污水再生利用作为城市补充水源的重要性认识不足。由于缺乏促进污水再生利用的政策措施,结果一方面城市用水紧张,另一方面本可以使用再生水的园林绿化、市政环卫、生态景观等却在大量使用十分紧缺的优质水源,出现了非常不合理的现象。 (4)要严格再生水水质管理,运行单位对正常运行的再生水设施需定期化验再生水水质,确保安全用水。改变再生水供水管网结构,提高其可靠性和安全性。再生水生产系统在设计上需要进一步提高其灵活性,配水系统要便于实现分质供水,以降低成本。城市污水再生利用事业的发展必须紧密依靠科技进步,要有高新技术的保证和支持。必须重视和加强新工艺、新流程、新技术和新设备的研究、开发和推广应用。 (5)宣传力度不足,公众的污水资源化意识有待增强。受传统观念影响,加之对污水再生利用的宣传不够,公众对再生水的认识和接受程度还比较低,一定程度上影响了污水再生利用工作的推进。3推动城市污水再生利用进程的任务和措施 (1)统筹规划,协调发展,合理配置水资源。在制定城市水资源发展规划时,一定要明确污水再生利用是城市水资源综合管理的重要组成部分,污水处理和再生水设施建设是供水能力建设的有机组成。要根据城市可用水源的特点和具体需要,优化配置各类水资源,统筹安排城市水源、供水、用水、节水、排水、污水处理及再生利用设施的规划、建设与管理。 发展污水再生利用,当务之急是加快城市污水处理设施建设的步伐,加快污水收集管网配套能力,为污水资源化创造必要的条件。规划建设污水处理设施时,要以实现污水综合利用为目标,同步规划和建设污水再生利用设施。合理确定污水处理厂的规划布局、处理规模和工艺方案,促进污水处理和资源化利用的协同发展。令人担忧的是,许多城市污水处理厂普遍建在城市水域的下游,没有考虑日后再生利用的发展需要,这个问题非常严重。许多大型城市的污水处理厂规模很大,污水收集管网较长,造成长距离输送,而处理后的再生水需要重新敷设管网输送至利用地,造成处理成本增加。所以应重新调整污水处理设施的布局规划。只要确保规划合理,就会确保污水处理和再生利用有机结合,将成本控制在最低限度,发挥规模效应。随着水价的改革和相关政策的出台,污水资源化将成为实现水资源可持续利用的必然选择,为减少不必要的人为障碍,污水再生利用应尽早考虑,统筹规划。 (2)
积极吸引多元化投资主体,充分利用价格杠杆,促进污水再生利用。在城市污水和资源化的管理方面,政府有主导的义务和职能。但城市污水再生利用工作,单靠政府行为,没有市场推动,必然动力不足;单靠市场推动,没有政府引导,也必然难见成效。因此有必要充分考虑城市污水再生利用工作的特点,既靠市场推动,也要加强政府行为。今后城市污水处理和再生利用工程项目的建设,应积极探索符合社会主义市场经济规律的投融资方式和运营管理模式,鼓励并引导各类社会资金和境外资金参与城市污水处理和再生利用设施的建设,有必要通过政策引导、法律约束,促进污水处理及资源化的市场化运作,把行业利润推向市场,形成健康市场化运行机制。 推进城市污水处理和再生利用产业化,实现污水处理和再生利用设施建设和运营管理的良性循环,就要加大水价改革力度,建立符合社会主义市场经济发展要求的水价形成机制,尽快完善污水处理收费制度。要充分发挥水价杠杆对水的需求调节、水资源配置和节水、污水再生方面的作用,促进节水和污水再生利用。 要研究制定有关政策措施,充分利用行政和经济的手段,引导用水单位积极利用再生水资源,扩大再生水的应用范围,特别是市政、绿化、环卫和工业用水等方面要率先推荐使用再生水。 (3)采用适宜的技术和工艺,推广使用符合标准的再生水。实施污水资源化,将城市污水处理的战略目标由传统意义上的污水处理、达标排放转变为以提高水的综合利用率为核心的水的循环再用,相应地要调整污水处理技术路线。目前建设部正在组织研究制定污水再生利用的技术政策,鼓励开展各种形式的国际合作与交流,尽快提高我国城市污水处理和再生利用的工艺技术水平。 我国地域广阔,各地自然、资源和经济条件不一样,要因地制宜地选择再生水利用方案,优先选择水质要求低的再生水使用途径,尽量缩短输水距离,降低再生水利用成本。积极开发适应当地条件、经济合理、技术可行的工艺。需要强调的是,在大力推广污水再生利用的同时,要特别注重加强水质监测和设施维护,建立应急预案,保障供水安全。 实施污水再生利用,要充分满足水质标准的要求,在技术标准规范的指导下,对各种先进、经济、适用的技术进行技术综合与集成,采用适宜的技术路线和工艺方案,以满足所设定的水质水量再生与资源化目标。目前污水处理及再生仍缺乏系统完善的政策和标准体系,特别是不同用水对象的政策规定、不同用水要求的水质标准,要尽快研究建立各类用途再生水的水质标准体系,逐步制定和完善相关技术规范和配套政策,确保健康有序地推进城市污水再生利用工作。 我国城市污水再生利用的发展战略,就其本质而言,就是要建立起水的社会循环新模式。具体讲,就是以推动城市水资源的可持续开发与利用为根本目的,以遵守市场经济规律和生态规律为实施原则,以不同区域不同阶段选择不同的发展模式为实施途径,以保障人体健康安全和环境安全为基本要求,把污水再生利用的内容纳入到城市水资源开发与利用规划中去,把污水再生利用项目系统化地纳入到现有及未来城市的水环境基础设施建设中去,实现与给水和排水系统进行一体化的规划、设计、运行和监督管理。---lynnwl赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------扑(18):由于楼上的强人说的比较详细
我就只补充一写比较新兴的水处理技术---地狱*天使【齐鲁Mopper联盟】赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(19):臭氧发生应用技术在游泳池水的应用水处理臭氧发生器产品与空气型不同在于:一般采用密闭型结构,臭氧发生浓度较高,臭氧发生后通过管路经气水混合装置使臭氧溶于水中使用。因为臭氧产生条件和部件寿命的要求,一般都需要对空气进行预处理或采用高浓度氧气源,这主要是臭氧的产量与空气的干燥度密切相关,所以大多配有气源干燥系统。1、水处理臭氧发生技术及配套技术水处理臭氧发生应用技术主要分发生、冷却、干燥、气水混合四大基础部分和电控系统、结构系统六大方面技术。臭氧用于水处理的浓度单位一般是按mg/L计算,这与空气型常用mg/m3差了一千倍,由此可知,水处理需要高浓度、大发生量的臭氧才能应用,臭氧发生量/小时,负载功率电耗,气源干燥度,产品寿命等是其主要指标。水处理臭氧发生多采用气隙放电法,因浓度需求,其电耗增高,器件的温升也不可避免,温升是影响臭氧产生和设备寿命的主要因素,所以一般需要冷却,主要有风冷,水冷两种,有的则通过冷气源来解决,采用哪种方式,由设备设计决定。在同样臭氧发生部件、电源条件下,臭氧产量与气源干燥度是成正比的,即气源干燥度越高,发生量/小时值也就越高,所以对气源的净化干燥处理是不可少的,一般称为气源预处理或气源干燥器系统。目前气源干燥的手段主要有冷冻、露凝、化学法等,其干燥度以相当于空气温度计算,如-40℃指的是气源在-40℃时的干燥程度。
气水混合装置是臭氧用于水处理必不可少的配套技术,虽然臭氧易溶于水,溶解度比氧气高十几倍,但必须采用一种技术手段使臭氧与水充分接触,接触面积、时间、臭氧浓度、压力等都是混合效率的决定因素。目前,臭氧与水的混合主要有以下几种:嚗气法:这是一种传统的简便方法,是靠臭氧气经压缩后利用某种泡化器件,让臭氧形成气泡与水充分接触,不难看出,气泡越小、越多、深度越大,效果越好。射流法:也称文丘里法,是利用水在管道中流动时通过装置变径加快流速形成负压吸气,通入臭氧与水在管路中混合。这种装置在安装时,一是射流器须与管路配套(以管径为准),二是射流器中的水流向不能存在逆压,避免水进入臭氧发生罐,三是射流器延出管路必须在2.5m以上,越长效率越高,四是流速要达到一定量,保证负吸形成,五是器件与管路必须用不锈钢或塑料材质,杜绝用钢、铁以免消耗臭氧与氧化腐蚀。射流法效率较高,但安装设计与要求应相当严格。涡轮负吸法:这种方式是通过水泵吸程加装气路,在供水时形成负吸将臭氧带入水中,效率较高。其原理与文丘里法基本相同,也广为采用。其安装要求与文丘里法也大致相同,需要特别注意的是,其气量控制,气量大时会影响水泵供水。混合塔法:这种方法是通过一个较高的装置塔,将水由高处喷下形成雾状,将臭氧气自下方通入并使之与水流形成逆行,使臭氧气与水充分接触形成臭氧水。此方式有无填料和有填料两种,材质是十分讲究的,效果也很好,只是成本造价较高。电控是水处理臭氧发生器必不可少的部分,直接关系到设备的开停及使用,一般分为、自动、数控三种模式,目前使用闭环控制的还较少,电控的设计是根据单机发生要求而定的,不一而足。结构系统除将以上技术组装到一起外,还要考虑高浓度臭氧气的密封问题,避免泄漏伤及人体,必要时还要具备对剩余排除臭氧气的催化处理技术,要求都是很严格的。2.水处理臭氧发生技术产品应用
饮用水处理臭氧化应用技术最广泛、最成功的领域是饮用水的处理。臭氧用于饮用水处理,除灭菌效果好,无二次污染外,还兼有脱色、除味,去除铁、锰、氧化分解有机物和助凝作用,有的报告指出,臭氧能够消杀水中一切对人体有害的物质。饮用水的国际标准为细菌总个数、大肠菌群均为零,西方欧美等国都是执行这一标准,所以自来水供水公司的臭氧水处理产品应用十分普遍。我国因处发展中,经济上相对落后,饮用水的国家卫生标准为细菌总个数为<100个,大肠菌群<3,而且大多采用漂白粉、加氯和近几年推广的二氧化氯及次氯酸钠发生设备消毒。因为氯消毒会产生氯的衍生物造成二次污染,其中三卤甲烷是直接致癌物质,在欧美的饮用水处理上已逐步淘汰。就目前的国内臭氧发生器价格来说,与二氧化氯、次氯酸钠价格差不多,甚至还低,只是人们的认识水平和设备更新缺乏资金,尚有一个过程。改革开放以来,祖国面貌大为改观,都市高楼耸立,高楼的二次供水也十分普遍。一九九六年国家卫生部下文件,要求二次供水必须安装消毒设施,有些单位的自备井也必须在水质达标的情况下才允许使用,二次供水的消毒及处理产品,目前只有在二氧化氯、次氯酸钠和臭氧发生设备中选用,臭氧水处理具有较强的竞争优势,应是一个成熟市场。近几年兴起的矿泉水、纯净水、瓶装水已是臭氧技术产品的必用市场,离开臭氧装备很难达标。饮用水的处理在使用臭氧设备时,臭氧的投加量一般在1-3mg/L,接触时间10-15分钟即可,可作为选型时根据用水量计算参考。游泳池水处理
臭氧化技术用于游泳池水处理技术已十分成熟,欧美等国使用十分普遍,国际比赛游泳池几乎都是采用臭氧技术处理,我国的游泳用水标准要求细菌总个数<1000个,大肠菌群<100个,浊度<5,目前主要采用加氯、漂白粉、硫酸铜等消杀手段,在水质达标的同时,又造成二次污染,造成使水质扎眼,刺激皮肤等恶果,特别是液氯使用中潜在威胁很大,一旦泄露会造成大面积中毒污染,使用中使人提心吊胆。臭氧技术在水质达标的情况下,完全没有以上缺陷,臭氧化水还可消杀体菌以美容,更为经济的是使用中减少或取消了药物消耗,成本降低,水质保质期得以延长,是一笔不小的节约开支。游泳池水的臭氧处理技术与饮用水处理基本相同,其普及应用有待于经济和认知水平的提高。需要掌握的是,使用臭氧后,室内游泳池基本不用药物辅助,露天游泳池在高温下可能会使部分藻类生长,这是因为臭氧虽然有灭藻功能,但藻类品种极多,不可能全部杀灭,这种情况一般出现在太阳光强烈的持续高温天气,此时配用少许硫酸铜即可。养殖水处理臭氧化处理养殖水,对鱼、虾、蟹类的生长极为有利,经济效益也非常明显,在欧美已广为采用。养殖水因富含有机物,水质很容易出问题,细菌病毒菌对鱼虾类的传播也十分猖獗,近几年沿海诸多养虾池绝产和大量荒废正是因此而形成。臭氧在养殖水处理中,除了灭菌和抑制病毒菌对鱼虾的感染、传播外,还可以降解有机物,降低化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD),又因其助凝作用,对改善水质是一项良好的措施。近几年水质污染严重,污染水对鱼类造成疾病和大批死亡屡见不鲜,而臭氧能降解NH3、SO2及赤潮毒素等有害物质,这说明臭氧技术对养殖业推广是多么重要。国外报道,用臭氧处理养殖水,对鱼塘鱼类可增产30%以上,对虾池虾类可增产60%以上,对鱼、虾、蟹苗的对比试验,成活率均提高90%多,养殖水使用臭氧,一般对已造成危害的病毒菌水,臭氧注入浓度达0.5-1.2mg/L就可全部杀死水中细菌,如果作为预防性使用,0.5-0.7mg/L就足够。循环冷却水的处理
循环冷却水在工业上很普遍,比如发电厂、化肥厂、化工厂等。近几年兴起的中央空调设备也离不开循环水。近年来,由于在循环冷却水中发现了一种对人体危害极大的格兰氏阴性病原体,使人们越来越关注循环冷却水的处理工艺。70年代末,美国进行了大量的循环冷却水的臭氧处理研究,证明臭氧具有缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻、节水、无污染等诸多优点,且处理费用低于传统的处理方法,所以臭氧处理循环冷却水具有广阔的前景。工业废水处理臭氧在工业废水处理中应用十分普遍,常见的有对含酚、含氰及印染废水处理等。臭氧能使氰络盐中的氰迅速分解,其反应为两步,先将剧毒的CN-氧化为CNO-,以后再进一步氧化为CO2和N2,能使有毒废水的毒性大幅度降低。臭氧对含酚废水处理,其对酚的降解速度与臭氧投加量与时间有关,且反应中PH值越高反应越快,臭氧消耗越小。臭氧对除分散染料以外的所有染料废水都有脱色能力,他可以破坏染料中的发色或助色基因,达到脱色效果。在COD为1100-1800mg/L时,在特定条件下,臭氧可在15分钟内脱色率达99%,COD的降低接近90%。因工业废水成分不一,计算臭氧投加量时,一般通过试验得出数据。复合化臭氧水处理技术尽管臭氧具有极强的氧化性,但也有一定的局限性,臭氧并不是万能的。在污水处理中,对于某些有机物或中间产物,臭氧(特别浓度低时)很难将其完全氧化和去除。这又要回朔到臭氧的氧化、灭菌、脱色、除味四种基本功能上来,所以对于一些复合化水的处理,臭氧作为一个重要环节是有效的,复杂污水配用生化法、光催化法或药物辅助都是必要的。即是饮用水,其泥沙、杂质也要配用过滤技术等解决。臭氧对水的处理用途是广泛的,对症下药才能收到满意的成效。---地狱*天使【齐鲁Mopper联盟】赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------
扑(20):提要:活性炭是一种大量消耗资源的产品,其再生工艺分为药剂洗脱的化学法、生物再生法、湿式氧化法、电解氧化法、加热再生法等。介绍了一种新型的高温加热再生方法--放电高温加热再生法,它能够在5~10min完成升温、干燥、焙烧、活化的过程,使活性炭达到再生,炭损耗率小于2%,碘吸附恢复卑达到95%。------------------------------------------------------------------------------------------活性炭在水处理运行中存在使用量大、价高的问题,其费用往往占运行成本30%-45%。用过的活性炭不经处理即行废弃,不仅对资源是很大的浪费,还将造成二次污染。因此,将用过的"饱和炭"进行再生具有显著的经济价值。活性炭再生(或称活化),是指用物理或化学方法在不破坏活性炭原有结构的前提下,将吸附于活性炭微孔的吸附质子以去除,恢复其吸附性能,达到重复使用目的。1活性炭再生的几种方法1.1药剂洗脱的化学法 对于高浓度、低沸点的有机物吸附质,应首先考虑化学法再生。 (1)无机药剂再生。是指用无机酸(硫酸、盐酸)或碱(氢氧化钠)等药剂使吸附质脱除,又称酸碱再生法。例如吸附高浓度酚的炭,用氢氧化钠溶液洗涤,脱附的酚以酚钠盐形式被回收,再生工艺流程见图1。吸附废水中重金属的炭也可用此法再生,这时再生药剂使用HCl等。图1吸附酚的饱和炭无机药剂再生工艺流程 (2)有机溶剂再生。用苯、丙酮及甲醇等有机溶利,萃取吸附在活性炭上的吸附质。再生工艺流程见图2。例如吸附高浓度酚的炭也可用有机溶剂再生。焦化厂煤气洗涤废水用活性炭处理后的饱和炭也可用有机溶剂再生。图2有机溶剂再生工艺流程 采用药剂洗脱的化学再生法,有时可从再生液中回收有用的物质,再生操作可在吸附塔内进行,活性炭损耗较小,但再生不太彻底,微孔易堵塞,影响吸附性能的恢复率,多次再生后吸附性能明显降低。1.2生物再生法 利用经过驯化培养的菌种处理失效的活性炭,使吸附在活性炭上的有机物降解并氧化分解成C02和H20,恢复其吸附性能,这种利用微生物再生饱和炭的方法,仅适用于吸附易被微生物分解的有机物的"饱和炭",而且分解反应必须彻底,即有机物最终被分解为C02和H20,否则有被活性炭再吸附的可能。如果处理水中含有生物难降解或难脱附的有机物,则生物再生效果将受影响。
生物再生试验流程见图3。吸附试验时4柱串联运行,再生运行时4柱并联操作。 近年来利用活性炭对水中有机物及溶解氧的强吸附特性,以及活性炭表面作为微生物聚集繁殖生长的良好载体,在适宜条件下,同时发挥活性炭的吸附作用和微生物的生物降解作用,这种协同作用的水处理技术称为"生物活性炭"(BiologicalActivatedCarbon,BAC)。这种方法可使活性炭使用周期比通常的吸附周期延长多倍,但使用一定时期后,被活性炭吸附而难生物降解的那部分物质仍将影响出水水质。因此在饮用水深度处理运行中,过长的活性炭吸附周期将难以保证出水水质,定期更换活性炭是必须的。图3生物再生试验流程1.3湿式氧化法 这种再生法通常用于再生粉末活性炭,如为提高曝气池处理能力投加的粉末炭。将吸附饱和的炭浆升温至200~250℃,通入空气加压至(300~700)X104P,,在反应塔内被活性炭吸附的有机物在高温高压下氧化分解,使活性炭得到再生。再生后的炭经热交换器冷却后,送入储炭槽再回用。有机物碳化后的灰分在反应器底部集积后定期排放。 湿式氧化法适宜处理毒性高、生物难降解的吸附质。温度和压力须根据吸附质特性而定,因为这直接影响炭的吸附性能恢复率和炭的损耗。这种再生法的再生系统附属设施多,所以操作较麻烦。1.4电解氧化法 利用电解时产生的新生态[O],[C1]等强氧化剂,使活性炭吸附的有机物氧化分解。但在实际运行中,存在金属电极腐蚀、钝化、絮凝物堵塞等问题。而不溶性电极--石墨存在体积大、电阻高、耗电大等缺点,因此尚未见在实践中应用。1.5加热再生法 根据有机物在加热过程中分解脱附的温度不同,加热再生分为低温加热再生和高温加热再生。 (1)低温加热再生法。对于吸附沸点较低的低分子碳氢化合物和芳香族有机物的饱和炭,一般用100~200℃蒸汽吹脱使炭再生,再生可在吸附塔内进行。脱附后的有机物蒸汽经冷凝后可回收利用。常用于气体吸附的活性炭再生。蒸汽吹脱方法也用于啤酒、饮料行业工艺用水前级处理的饱和活性炭再生。 (2)高温加热再生法。在水处理中,活性炭吸附的多为热分解型和难脱附型有机物,且吸附周期长。高温加热再生法通常经过850℃高温加热,使吸附在活性炭上的有机物经碳化、活化后达到再生目的,吸附恢复率高、且再生效果稳定。因此,对用于水处理的活性炭的再生,普遍采用高温加热法。
经脱水后的活性炭,加热再生全过程一般需经过下述3个阶段。 (1)干燥阶段。将含水率在50%~86%的湿炭,在100-150℃温度下加热,使炭粒内吸附水蒸发,同时部分低沸点有机物也随之挥发。在此阶段内所消耗热量占再生全过程总能耗的50%一70%。 (2)焙烧阶段,或称碳化阶段。粒炭被加热升温至150~700℃。不同的有机物随温度升高,分别以挥发、分解、碳化、氧化的形式,从活性炭的基质上消除。通常到此阶段,再生炭的吸附恢复率已达到60%~85%。 (3)活化阶段。有机物经高温碳化后,有相当部分碳化物残留在活性炭微孔中。此时碳化物需用水蒸汽、二氧化碳等氧化性气体进行气化反应,使残留碳化物在850℃左右气化成C02,CO等气体。使微孔表面得到清理,恢复其吸附性能。 残留碳化物与氧化性气体的反应式如下: C+O2→CO2↑ C+H2O→CO↑+H2↑ C+CO2→2CO↑ 高温再生过程中,氧对活性炭的基质影响很大,因此必须在微正压条件下运行。过量的氧将使活性炭烧损灰化,而过低的氧量又将影响炉内温度和再生效果。因此,一般的高温加热再生炉内对氧必须严格控制,余氧量小于1%,CO含量为2.5%左右,水蒸汽注入量为0.2-1kg/kg活性炭(根据炉型确定)。 活性炭再生设备的优劣主要体现在:吸附恢复率、炭损率、强度、能量消耗、辅料消耗、再生温度、再生时间、对人体和环境的影响、设备及基础投资、操作管理检修的繁简程度。 此外,任何活性炭高温加热再生装置中都需要妥善解决的是防止炭粒相互粘结、烧结成块并造成局部起火或堵塞通道,甚至导致运行瘫痪的现象。2高温加热再生的几种装置 高温加热活性炭再生系统,由脱水装置、活性炭输送、高温加热再生装置、活性炭冷却、废气处理、活性炭贮罐组成。此外还有加热所需的热源,如燃油、天然气、煤气或焦炭以及电力、蒸汽锅炉。其中以再生装置为主。 加热再生装置有多种形式。目前国内外使用较多的有多层式、回转式、流化床式、移动床式等。2.1多层式
又称立式多段再生炉,或称多层耙式炉。主要用于再生粒状炭,在美国采用较普遍,国内也有引进。适用于大型活性炭再生,一般再生量都大于2t/d。其特点为:用天然气或油作燃料,水蒸汽活化,由炉顶部供饱和炭,用转动的粑臂将炭推送至下一层,由上至下6层(或8层),见图4。冷却空气1哪置图4多层式再生装置 (1)干燥段。第1~3层,停留时间15min,炉温100~700℃。 (2)焙烧段。第4层,停留时间5mln,炉温700~800℃ (3)活化段。第5~6层,停留时间10min,炉温800~900℃。此段内通水蒸汽活化。 再生炭用水槽急冷后排走。再生炭碘值恢复率86%一95%,炭再生损耗率7%~15%(因为既有烧损又有转耙磨耗)。蒸汽耗量1kg/kg活性炭,总能耗4925kcal/kg活性炭(折合电耗5.72kW·h/kg活性炭)。2.2回转式 又称转炉,有一段式或二段式,有内燃式直接加热或外燃式间接加热。内燃式炭再生损耗较大,外燃式效率较低,活化段须微正压且通水蒸汽活化。图5为二段回转式再生装置,干燥段用内燃式转炉,焙烧、活化段用外燃式转炉。燃烧图5二段回转式再生装置 回转式再生装置操作较简单,一段式转炉炉体长达15m,所以炉体往往要变形,活化段温度升至750℃后不易再上升,再生恢复率与达到的最高温度有关。停留时间3~4h,炭再生损耗率5%~7%,总能耗7899kcal/kg活性炭(折合电耗9.18kW·h/kg活性炭)。2.3流化床式 又称流化床再生炉,有内燃式及外燃式两种,有一段或多段。国外用于再生粉末炭及球形炭。 燃烧重油或煤气,并从炉底通入水蒸汽,使炭呈流化状态。活性炭自上而下流动,完成干燥、焙烧、活化(800~900℃)。图6为二段外燃式流化床再生装置,这种炉型的炉温、水蒸汽投加量与流化状态调节困难,再生损耗率7%~10%,再生时间7~10h,总能耗3326~11341kcal/kg活性炭)(折合电耗3.87~13.18kW,h/kg活性炭)。 图6二段外燃式流化床再生装置
2.4移动床式 又称立式移动床再生炉(见图7)。再生部分由两层不锈钢管组成,炭自上而下在两管隔层中移动,内管道水蒸汽在活化段由细孔排至隔层中,与活性炭进行氧化反应。外管与燃烧室接触,将热量传导至活性炭,再生气体由上部通气孔排出至燃烧室处置,尾气由旁置烟囱排除。炉底有盘式出料装置将再生炭排出。这种炉型构造简单、操作管理较方便,由于再生时间长达6h,所以炉体高12m,水蒸汽量为0.2kz/kg活性炭),燃气温度入口1000℃,出口70~80℃,再生损耗3%~4%,总能耗约6950kcal/kg活性炭(折合电耗8.07kW·h/kg活性炭),热回收型总能耗3360kcal/kg活性炭(折合电耗3.9kW·h/kg活性炭)。 图7外燃式立式移动床再生装置 国内研制的盘式炉也属移动床式(见图8)。活性炭自上而下,在由中空的料盘叠成的管状通道中移动,再生气体由料盘缝隙排出。以重柴油作燃料,炉膛燃烧室温度达1110~1300℃,热量从料盘及料盘缝隙传至活性炭,水蒸汽自炉底通入。活性炭在炉膛内得到再生。 图8盘式再生装置2.5电加热再生装置 以电作能源的高温加热再生装置,有微波炉、远红外炉及直接通电式再生炉。 (1)微波加热。微波是由磁控管(或速调管)通过电压的周期性变动而产生,使微波吸收体的内部极性分子高速反复运动产生热能。再生炉体为微波谐振膛。用于干燥或加热工艺的微波频率为970MHz及2450MHz两种。微波再生的优点是微波使炭自身发热,加热速度快,可迅速达到再生要求的高温,装置体积小。缺点是炉膛内加热不易均匀(微波能量吸收不均匀),有时产生炭烧结现象。此外,微波辐射需要较好的屏蔽,当漏能功率大于0.01w/cm2,接触时间在6min以上时,对人体的健康有损害。在微波产生、输送过程中,磁控管本身消耗30%~40%的功率,再生能耗一般为1.46kW,h/kR活性炭。 (2)远红外线再生装置。远红外线加热,一般用于干燥活性炭,也有用于再生的,其效果取决于被加热物体对各特定波长的红外线的吸收能力。辐射体一般是用碳化硅板加涂料,二者辐射波长的匹配将直接影响加热效率。当涂料为三氧化二铁和氧化锆组合时,再生能耗约为1.45kW,h/kg活性炭。 (3)直接通电加热再生装置。是利用炭自身具有的电阻和炭粒间具有的接触电阻,使炭产生焦耳热,逐渐达到再生温度,再通入水蒸汽进行活化。日本此类再生炉有间歇式和连续式。图9为日本连续式直接通电再生装置。炭在炉内停留6h,再生碘值恢复率94%~96%,再生损耗率1%一3%,采用蒸汽活化,蒸汽量折合电耗为0.5kW·h/ks活性炭。脱臭电耗0.05kW·h/kg活性炭。再生电耗1kW·h/kg活性炭,总能耗为1.59kW·
h/kg活性炭。 图10所示为国内研制的直接通电加热再生装置,为二段式连续再生装置,再生饮用水深度处理后的饱和炭。干燥段由电加热室将空气加热至200℃,而后热空气进入流化床干燥器底部,将湿炭干燥1h,使湿炭含水量(干基)由76%降至6%,耗电1.55kW·Vkg活性炭,干炭再进入有效断面0.1mX0.1m,有效高度为3.0m的直接通电加热再生炉,停留时间14min,完成焙烧、活化。耗电0.22kW·h/kg活性炭,总耗电量为1.77kW·h/kg活性炭。碘吸附恢复率可达96%~98%,再生总损耗率为3%1976年运行至今情况良好。图9连续式直接通电再生装置 图10带有干燥器的直接通电加热再生装置3放电高温加热再生法3.1方法简介 这是一种与传统高温加热再生方法完全不同的再生方法。传统方法是在密闭条件下,通过炉体间接或在炉内空间直接向活性炭加热,使炭由表及里地逐渐升温,最后达到850℃高温并通入水蒸汽。国外学者认为通常的加热再生升温速度不能超过10℃/mid,以防炭基质烧损,因此再生全过程长达6h。 而该方法是让炭自身迅速升温,使干燥、焙烧、活化三个阶段在5~10min内迅速完成。不需要在密闭条件下操作,不需要通入水蒸汽活化。在达到高温850℃情况下可与空气接触,自然冷却,不至于全部灰化。其强度也不受影响,炭损耗率<2%,碘吸附恢复率95%一100%。放电再生法不仅效率高,能耗也低。干炭(干基含水率6%左右)再生电耗仅0.18~0.20kW·h/kg活性炭。湿炭(干基含水率约86%)再生全过程电耗约0.8kW·h/kg活性炭,此电耗值是多层耙式炉能耗的1/7,是热回收移动床再生炉能耗的1/5;是热不回收移动床再生炉能耗的1/10;是直接通电式二段炉能耗的1/2。 放电高温加热再生法与直接通电式再生法的类同点是利用了炭自身导电性并具有电阻这一特性。但放电高温加热再生是控制能量,使其强制形成脉冲电孤,对被再生的炭进行放电,放电频率在3000次/min左右,使再生全过程在5~10min完成,再生温度达到800-900℃。 国内研制成功的"活性炭强制放电再生方法及装置"(发明专利号85100619.A)已应用在黄金矿山、热电厂、啤酒、饮料、化工等行业的活性炭再生多年,其原理见图11。再生量为100ks/h的强制放电再生炉平面尺寸仅为1.6mX2.0m,高度为2.5m。近年来放电高温再生方法又有新的创新--"活性炭调频放电脉动再生装置"(专利号ZL01210957.6),使放电高温再生装置效率更高,体积更小,再生量为100kg/h的再生炉子面尺寸仅为1.3mXl.2m,高度仅2.0m。是一种值得推广的活性炭再生装置。
图11活性炭强制放电再生装置原理3.2放电过程的功能 放电再生所以具有卓越效果,在于放电过程中有下述功能: (1)高温使吸附的有机物迅速气化、碳化。 (2)放电孤隙中的气体热游离和电锤效应,使活性炭吸附物被瞬间电离而分解。 (3)放电形成的紫外线,使炭粒间空气中的氧有部分产生臭氧,对吸附物起放电氧化作用。 (4)吸附水在瞬间成为过热水蒸汽,与碳化物进行水性氧化反应。3.3再生效果比较 放电高温加热再生与多层式、移动床式再生装置的效果进行了下述比较: (1)与多层式再生炉(8层)的效果比较。对于芳香族化合物的代表苯酚,碳化残留物较多,通常认为必须由水蒸汽活化才能去除,经放电再生法重复再生15次(吸附量100~120mg/z活性炭,再生时间7min),每次再生后强度测定值同于新炭,碘值吸附恢复率97.1%,酚值吸附恢复率97.2%。美国波莫纳(Pomono)用多层式再生炉(8层)再生30min,过热水蒸汽活化,再生温度850-950℃,对生活污水深度处理中使用过的活性炭,重复再生9次,其碘吸附率均为95%,强度由78%下降至63.7%。 (2)与移动床式再生炉的效果比较。用于炼油工业废水三级处理的活性炭,经移动床式再生炉再生后的效果,与放电再生法的再生效果比较列于表1。由表1可见放电再生法再生时间仅9.5min,而再生炭的碘值、酚值、亚甲基兰值吸附性能的恢复却优于再生6h,并用过热水蒸汽活化的移动床式再生炉(两种再生装置的试验用炭均为同种饱和炭)。 表1强制放电再生法与移动床式再生炉再生效果比较碳样再生前移动床式炉再生后强制放电再生后再生加热温度C 约850850再生加热时间 6小时(水蒸气活化)9.5分碘值(mg/g)626662706酚值(mg/g)102.2111.1122.1亚甲基兰值(mg/g)162.5175.9178.4焦糖退色能力(%)78.383.679.8粒度(%)3.2-2.5mm00.202.5-2.0mm11.242.0-1.6mm443851
1.6-1.0mm5558.847.6<1.0mm01.80注:炭种为太原新华8#;来源于炼油工业污水三级处理用炭。 表2用于饮用水深度净化的炭强制放电再生后吸附性能恢复情况碳样碘值酚值亚甲基兰值堆积密度mg/g恢复率%mg/g恢复率%mg/g恢复率%新炭656.597.3110.1105.3165.092.70.501再生炭638.897.3115.9105.3152.992.70.468废炭459.397.374.0105.3123.692.70.573注:炭种为太原新华8#;再生温度850℃;来源于某自来水厂;再生时间5min,再生炭数据为12次连续测定的平均值;废炭为4次连续测定值的平均值。 (3)用于饮用水深度净化的炭再生后的效果。表2所列系用于饮用水深度净化的炭经放电再生后吸附性能"陕复情况。4结语 (1)对用于水处理的饱和活性炭再生,高温加热再生法的再生效果最佳。 (2)高温加热再生装置中,以移动床式、多层式再生装置再生效果较好。回转式操作较方便,但再生效果与能达到的最高温度有关。 (3)以电作能源的加热再生装置中,以直接通电式再生装置较有应用价值。 (4)放电高温加热再生法具有设备简单、操作方便、体积小、占地少、电耗低、效率高,不需水蒸汽活化、炭耗少、吸附恢复率高等优点。是一种值得推广的活性炭再生装置。 本文转载或以网络及光盘形式出版,需与作者联系。 参考文献1格宵格著.固体表面化学.胡为柏译.北京:化学工业出版社,19662炭素材料学会编.活性炭基础与应用.北京:中国林业出版社,19753北川浩著.吸附的基础与设计.鹿政理译.北京:化学工业出版社,19834MSmisek编著.活性炭,19815凯利,E巴德著.活性炭及其工业应用.魏同成译.北京:中国环境科学出版社,19906林科院林化所第七研究室编.国外活性炭.北京:中国林业出版社,19847卡尔普,GL卡尔普著.城市污水高级处理.俞浩鸣译.19758田钟荃,翁元声.活性炭吸附淀粉及强制放电再生的研究.给水排水.1989,15(6):12-149北京市环境保护科学研究所编.水污染防治手册.上海:上海科学技术出版社,198910北川睦夫,柳井弘等.日本"活性炭工业".1975,29~40.364~56711山下正宪,日本公开特许公报144409,1980.11.11
12小汉建树,日本公开特许公报9191、9192,1979.1.23 (作者工作单位:中国市政工程西北设计研究院,兰州730000) ◇作者通讯处: 200333上海市普陀区真华路15弄21号201室 ○电话:(021)56348809 ○修回日期:2003-10-14 ---lynnwl赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(21):1)对用于水处理的饱和活性炭再生,高温加热再生法的再生效果最佳。 (2)高温加热再生装置中,以移动床式、多层式再生装置再生效果较好。回转式操作较方便,但再生效果与能达到的最高温度有关。 (3)以电作能源的加热再生装置中,以直接通电式再生装置较有应用价值。 (4)放电高温加热再生法具有设备简单、操作方便、体积小、占地少、电耗低、效率高,不需水蒸汽活化、炭耗少、吸附恢复率高等优点。是一种值得推广的活性炭再生装置。 本文转载或以网络及光盘形式出版,需与作者联系。 参考文献1格宵格著.固体表面化学.胡为柏译.北京:化学工业出版社,19662炭素材料学会编.活性炭基础与应用.北京:中国林业出版社,19753北川浩著.吸附的基础与设计.鹿政理译.北京:化学工业出版社,19834MSmisek编著.活性炭,19815凯利,E巴德著.活性炭及其工业应用.魏同成译.北京:中国环境科学出版社,19906林科院林化所第七研究室编.国外活性炭.北京:中国林业出版社,19847卡尔普,GL卡尔普著.城市污水高级处理.俞浩鸣译.19758田钟荃,翁元声.活性炭吸附淀粉及强制放电再生的研究.给水排水.1989,15(6):12-149北京市环境保护科学研究所编.水污染防治手册.上海:上海科学技术出版社,198910北川睦夫,柳井弘等.日本"活性炭工业".1975,29~40.364~567
11山下正宪,日本公开特许公报144409,1980.11.1112小汉建树,日本公开特许公报9191、9192,1979.1.23---小影霸赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------扑(22):二氧化氯催化氧化处理难降解废水技术研究进展贺启环方华张勇(南京理工大学环境科学与工程系,南京,210094)摘要:简述了催化氧化法处理废水的研究进展,重点介绍了二氧化氯催化氧化法处理难降解废水的机理、处理过程及催化剂的制备,展望了该方法的应用前景。关键词:二氧化氯催化氧化难降解废水ProgressinTreatmentofRefractoryWastewaterbyChlorineDioxideCatalyticOxidationHe-QihuanFang-HuaZhang-Yong(DepartmentofEnvironmentalScience&Engineering,NanjingUniversityofScience&Technology,Nanjing,210094)Abstract:Degradationwastewaterbycatalyticoxidationwasdescribed.Themechanism,processandcatalyticproductionoftreatingrefractorywastewaterbychlorinedioxidecatalyticoxidationwereexplored,andit’sprospectalsowasviewed.KeyWords:;ChlorineDioxideCatalyticOxidationRefractorywastewater化工、医药、染料等行业排放的高浓度难降解废水污染物浓度高,可生化性差,毒性大,对生态环境和人体健康有较大危害,并且用传统处理工艺处理效果差,已成为近年来水处理工作中的一个难点和研究热点。在涌现出的众多新技术、新工艺中,催化氧化是最为有效的方法之一。
1.国内外催化氧化处理难降解废水研究进展1.1常用的催化氧化技术催化氧化法是对传统的化学氧化法的改进与强化,根据使用外加手段的不同,常用催化氧化方法有光催化氧化、湿式催化氧化和常温常压下催化氧化三大类。光催化氧化是以光敏化半导体为催化剂在光照条件下催化有机物氧化和降解,近年来已广泛应用于各类难降解有机废水的实验研究[1][2]。其机理目前被广泛认为是当光敏化半导体吸收的光能高于其禁带宽度的能量时会激发产生自由电子和空穴,空穴与水、电子与溶解氧反应,分别产生HO·和O2-,由于HO·和O2-都具有强氧化性,因而促进了有机物的降解[3]。所用催化剂中N型半导体TiO2性能最优。此外另一类紫外光辐射和氧化剂结合使用的光催化氧化法,如H2O2/UV,O3/UV等也得到了广泛的研究。H2O2和O3在紫外光的照射诱发下可产生HO·等激发态物质和自由基[4],因而促进了催化降解过程。湿式催化氧化法是为了降低反应条件,节省费用由湿式氧化法改进而来。在反应中废水中的有机物和氧化剂分子在催化剂表面上经过吸附、催化氧化反应、产物脱附等几个步骤[5]。目前应用于湿式氧化法的催化剂主要包括过渡金属及其氧化物、复合氧化物和盐类,贵金属系列在高`温高压环境下活性好、寿命长因此也已被大量应用。诸多学者均对过渡金属及贵金属用作催化剂活性成分进行了详细的研究[6]。在常温常压下用过氧化氢、臭氧或空气、氯或氯系氧化剂为氧化剂,以过渡金属为催化剂,把水相中的有机污染物化学氧化分解为较易生物降解或较易吸附除去的中间产物已是难降解废水处理的新兴技术和重要手段。其机理主要涉及氧化能力很强的HO·的产生,反应过程与上述湿式催化氧化法过程大体一致。目前热点也集中在高效催化剂的研制上。1.2几种方法的评述与展望光催化氧化法作为最近十几年发展起来的新的研究领域,现在基本还是停留在理论研究水平,实际应用很少;机理和规律还处在设想与推测阶段;此外,工业化阶段的大型催化氧化反应器及紫外线发生装置还有待研制。湿式催化氧化法既能完全降解有机污染物,又能回收热能。但该法催化剂损耗大,易中毒;反应设施复杂且需要耐高温高压耐腐蚀,导致设备费高,运行费用高,这些均使此技术大范围推广受到很大限制。常温常压下的催化氧化法是目前难降解废水处理中最为常用和有效的方法,如配以合适的催化剂可使去除率大为提高,且设备简单操作方便,运行费用适中。H2O2催化氧化、O3催化氧化、NaClO催化氧化、空气催化氧化等方法在实验研究和工程实践中都取得较好的效果。但该法存在着催化剂和废水性质匹配问题,广谱高效的催化剂有待研制。
二氧化氯作为氯系氧化剂中氧化性最强的强氧化剂,近年已被人们广泛的应用于环保领域,但过去因其费用高多作为净水剂和消毒剂使用,在废水处理方面使用并不广泛。本实验室现已研制出新型的商业二氧化氯发生器,其产率可达80%左右,使二氧化氯的发生费用大大降低,从经济上为二氧化氯在废水处理中的应用奠定了基础。如能结合其本身氧化性方面优越性并配以适当的催化剂,二氧化氯催化氧化在处理难降解废水方面必将有广阔的前途。2.二氧化氯的性质及其在水处理中的应用2.1二氧化氯的理化性质[7][8]二氧化氯分子量67.46,是在自然界中完全以单体游离基形式存在的少数化合物之一。二氧化氯气体是一种黄绿色气体,具有与氯相似的刺激性气味,易溶于水,室温下溶解度为氯的5倍。二氧化氯为奇电子分子,电子对成平面三角形分布,以AB2等距结构存在。二氧化氯分子的电子结构呈不饱和状态存在,这对二氧化氯在水中的迅速扩散是有利的。二氧化氯是强氧化剂,与许多物质发生剧烈反应。二氧化氯中的Cl以正四价态存在,可以接受5个电子,其活性为氯的2.5倍。氯气的有效氯含量为100%,而二氧化氯的有效氯含量为263%。其电极电位E0=1.95V,仅次于臭氧(E0=2.07V),并且二氧化氯与有机物反应不生成有机氯化物,可以大大减少对水体的致癌物污染。2.2二氧化氯在废水处理上的应用由于二氧化氯具有强氧化性,不生成致癌的氯代烃,氧化能力持久等优点,使其已应用于广阔的水处理领域,二氧化氯在废水处理方面应用与研究已有越来越多的报道。二氧化氯在煤气废水、高浓度含氰废水、对氨基苯甲醚废水、苯酚甲醛废水及印染废水的处理均取得了较好的效果[9]。其氧化降解过程以苯环类有机物为例可表示为:苯环类有机物苯环烃基化开环生成羧酸二氧化碳[10]。二氧化氯虽然具有强大的氧化能力,然而研究表明其与有机物、无机物的反应具有显著的选择性,氧化能力与有机物上取代基的种类相关性较大。这一点限制了二氧化氯在降解有机废水方面的应用。究其原因可能是二氧化氯与某些有机物反应活化能过高,导致反应不易发生,因而研究适宜的催化剂降低反应活化能是二氧化氯在氧化降解废水方面的主要研究方向。3.二氧化氯催化氧化技术研究进展二氧化氯催化氧化法是一种新型高效的催化氧化技术,它是利用强氧化剂二氧化氯在非均相催化剂存在条件下,氧化降解废水中的有机污染物,可直接氧化有机污染物为最终产物或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物,提高废水的可生化性。由于此技术属最新二氧化氯应用技术,又涉及催化剂制备等重要技术机密,因此近年来国内外资料中少有报道。徐锡彪等人[11]在对氨基苯甲醚废水处理中应用了该种方法,取得了较好的效果;本实验室在催化剂的制备、催化氧化工艺条件方面也做了系统的研究并应用与染料废水[11]、酚醛树脂废水处理,也取得了理想的效果。3.1二氧化氯催化氧化原理
在二氧化氯催化氧化技术中采用的是非均相催化剂,由于催化剂的加入加快了反应速度,这是因为:其一降低了反应的活化能;其二改变了反应历程。催化氧化反应的过程可认为为:废水中的污染物和氧化剂分子扩散到催化剂表面的活性中心被吸附,然后污染物和氧化剂分子在催化剂表面上发生催化氧化反应,最后返回液相主体。二氧化氯催化氧化的主要机理据认为是:(1)污染物质被催化剂吸附,与活性组分以活化络合物形式结合,使吸附量大大提高,污染物在催化剂表面具有很高浓度;(2)催化剂对二氧化氯的强烈吸附作用,使氧化剂在催化剂表面也具有很高浓度;(3)经表面改性后的催化剂表面存在着大量含氧基团,受二氧化氯激发产生多种氧化能力极强的自由基,如HO·,促进氧化反应的进行。这样在催化剂表面强氧化剂与有机物的浓度很高,反应条件得到改善,效率大大提高。此外有机物与氧化剂在催化剂表面的不断吸附、消耗、脱附的动态过程也大大提高了催化剂的寿命。3.2催化剂的制备一般催化氧化法中所用催化剂可分为均相催化剂与非均相催化剂两类.均相催化剂混溶于废水中,易流失,易造成二次污染,非均相催化剂因而成为催化剂的研究重点。二氧化氯催化氧化技术中使用的为非均相催化剂,并使用载体,主要采用浸渍法制备。催化剂组分可分为活性组分、载体、助催化剂三部分。在催化氧化反应中,人们广泛的应用过渡金属氧化物和贵金属作为催化剂活性组分。过渡金属中V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Ti、Al的氧化物对不同组分的污染物均有一定的催化作用。二氧化氯催化氧化法中一般以Ni或Cu的氧化物为活性成分的主要部分,并按一定的比例配以其它成分,组成多组分催化剂以提高催化活性。载体是非均相催化剂中活性组分的分散剂、粘合物或支撑体,是负载活性组分的骨架。因为多相催化反应是在界面上进行的,而且常是催化剂的活性随比表面的增加而增加,为了获得较高的活性,往往将活性组分负载于大比表面载体上。γ—Al2O3和活性炭是两种常用的优良催化剂载体。助催化剂是加到催化剂中的少量物质,其本身没有活性或活性很少,但把它加到催化剂后可以通过对活性组分或载体的改性提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。二氧化氯催化氧化法中催化剂多采用浸渍法制备,主要包括:载体活化,浸渍,干燥,焙烧等步骤制得成品,在制备过程中一般应注意以下方面:(1)载体的选择与活化。主要从物理因素和化学因素两方面考虑载体对催化剂物理性能和化学活性的影响,以及采用适当的方法活化提高催化剂活性。(2)浸渍液的配制。进行浸渍时通常使用活性组分金属的易溶盐配制溶液,且在焙烧时活性组分化合物能分解成所需的活性组分,最常用的是硝酸盐、胺盐、有机酸盐(乙酸盐、乳酸盐等);浸渍液浓度也是制备过程中主要考虑的因素。
(3)浸渍颗粒的热处理过程,包括干燥、焙烧。干燥过程中应减少溶质迁移;催化剂焙烧可使金属盐转化为有效成分,并使活性组分和载体之间发生相互作用,提高催化剂稳定性;焙烧温度对催化剂表面金属晶粒大小、分布及金属与载体的作用强弱有很大的影响。3.3催化氧化反应工艺条件的控制二氧化氯催化氧化主要是用于处理污染物浓度很高的难降解废水,因此在考虑整体处理工艺时,一般先以传统物化工艺为前处理,去除悬浮物,降低COD,调节pH值,使废水能更适合进行催化氧化,并且可减少处理费用;在催化氧化之后,因COD得到大幅度削减,BOD5/COD显著提高,可采用生化法进一步去除COD,使出水达标排放。因此一般催化氧化处理工艺可确定为:废水物化前处理催化氧化生化出水。催化氧化反应装置一般采用接触氧化反应器的形式,结合催化剂性能的不同可分为固定床型反应塔与搅拌反应釜两类,采用回流与搅拌等手段促进固液等各相之间的传质过程使它们充分接触氧化。二氧化氯催化氧化反应中主要影响因素为:pH值,反应时间,氧化剂用量,应根据废水的实际情况经试验确定。改变废水的pH值会直接影响催化氧化的处理效果,这主要是因为在不同的pH值下二氧化氯表现出不同的氧化能力以及污染物形态的变化。对各种模拟废水的试验表明酸性到中性条件下处理效果较好[12],这也符合二氧化氯在这pH值范围氧化性较强的特性。反应时间增加处理效果会提高,但当增加到一定值后,处理效率会趋于稳定,可由此确定最佳反应时间。氧化剂用量的增加处理效果也会提高,但应注意氧化剂量增加一倍,药剂费用也增加一倍,但处理效果并不会增加一倍,因此应确定处理效果与运行费用的最佳平衡点。3.4二氧化氯催化氧化法的优越性二氧化氯催化氧化法具备以下优越性:(1)高效催化剂的使用提高了氧化效率,克服了对有机物氧化的选择性,处理效果好。对有机物模拟废水COD去除率一般可达80%-95%,其中甲醇、三乙胺、三乙醇胺、吡啶、苯酚、丙酮的去除率都在90%以上,二氧化氯单独氧化处理COD去除率只有15%—30%[13]。(2)采用化学法现场制备二氧化氯,氧化剂制备简便,投资及运行费用低。本实验室研制的化学法二氧化氯发生器(调温型),每公斤二氧化氯的生产成本不到13元,且原料易得,与其它氧化剂相比更为经济实用。在二氧化氯催化氧化处理酸性大红染料废水中去除COD费用为3.5元/公斤COD左右,COD去除率达到80%左右,与其它氧化剂的处理费用相比是比较低廉的[12]。(3)催化氧化反应在常温常压下进行,反应条件温和,易于操作,设备投资少。(4)对有机物的降解以生成含氧基团的小分子化合物为主,不产生有机卤代烃等二次污染物,且在削减COD同时提高了BOD5/COD值,为后续生化处理创造了条件。(5)催化剂制备方法可靠,使用寿命长,流失率低。
由上可以看出,二氧化氯催化氧化法作为一种新型的催化氧化技术是处理难降解有机废水的一种高效实用的技术,必将有广阔的应用前景。参考文献:1.RalphW.Mstthews.Photo-XidationofOrganicMaterialinAqueousSuspensionofTitaniumDioxide.WaterResearch.1986,20(5):569~5782.AnnLorettePrdenandDovidF.Ollis.DegrationofChloroformbyPhotoassistedHeterogeneousCatalysisinDiluteAqueousSuspensionofTitaniumDioxide.Enoiron.Sci..Technol.1983,(17),628~6313.王亚明等.有机废水催化氧化处理的研究进展.化工环保,1999,19(3):145~1474.钟理,张浩.催化氧化法降解废水过程.现代化工,1999,19(5):16~195.陈英等.非均相催化氧化过程降解废水的技术进展.化工进展,1999,(5):26~27,346.严莲荷等.湿式催化氧化法在处理分散染料废水中催化剂的选择和试验条件的优化.工业水处理,2000,20(11):22~247.栾和林.二氧化氯在饮用水处理上的应用.水处理技术,1989,15(3),174~1798.郭子仪.二氧化氯的分子结构.化学通报,1984,(5):51~539.贺启环.二氧化氯在环境保护中的应用.污染防治技术,1997,10(2):88~8910.汪大翚,雷乐成.水处理新技术及工程设计.北京:化学工业出版社,2001,5:5811.徐锡彪等.对氨基苯甲醚废水处理.环境污染与防治,2001,23(3):134~13512.贺启环等.二氧化氯催化氧化处理酸性大红染料废水研究.全国石油和化工环保技术论文集,2001,1113.徐锡彪等.高浓度有机化工废水处理新技术—催化氧化.环境保护,2000(3):17~18作者简介:贺启环,南京理工大学环境科学与工程系主任,副教授,发表论文50余篇,电话025—4435333。
---lynnwl赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(23):搂主是座这方面的吗?我也是坐水处理的。入行不久可以交流交流。我们做的是水处理相关软件。自动化控制这块。主要日本项目。长春也做过现场测试工作。msn:dxy2000@hotmail.com---dxy2000_0赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------扑(24):http://shuichuli.yourgoogle.com/水处理信息网~不知道是不是介个~相关链接:http://shuichuli.yourgoogle.com/---雪恋君【见习成员】赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------猫(25):高碑店污水处理厂的网站:中国污水网有一些东西,我对这个行业的了解都是从这里来的。相关链接:http://www.chinasewage.com/---刘大麻子赢手机传呼道具|【回复】--------------------------------------------------------------------------------扑(26):楼主我是从事wastewatertreatment的,其中包括filteredwater,coolingwater,wastewater如果需要可以和我联系QQ:25182188
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