程路朝
(1.河鋼股份有限公司承德分公司,河北 承德 067000;2.河北省釩鈦工程技術研究中心,河北 承德 067000)
隨著我國城市化發展迅速,人們更加重視居住環境。在人們日常生活與生產活動中,水資源廣泛應用,當水資源匱乏時,將阻礙社會的經濟發展,影響人們正常生活。因此,以污水處理的現狀進行分析,存在問題各種各樣,使得污水處理無法獲得理想效果,對水資源循環利用產生影響,促使城市用水的負擔加大,此現象需要進一步改善。
活性炭是生活中比較常見的物質,內部含有發達的孔隙結構,可以吸收廢氣中較小的分子,這也是處理廢氣的第一道步驟。但是由于活性炭極易飽和,因此其作用發揮的時間短,需要不斷的進行更換,所以該項技術的應用資金投入過大。并且有相關的實驗可以證明,活性炭的吸附對于濕度較高的廢氣使用效果并不理想,極易造成二次污染。
傳統活性污泥法,是早期一直沿用至今的活性泥運行方法。隨著污水沿著池長方向流動,有機物在池內的降解主要經歷了吸附和代謝兩個階段,微生物也經歷了從池首端的對數增長、中期的減速增長到池末端的內源呼吸的完全生長周期。傳統的活性污泥系統對于污水處理的效果極好,且運行較為穩定,但也存在很多問題。該活性污泥法的曝氣池由于微生物的降解效應,呈現前端高、后端負荷低的特點,因此為了避免前端出現供養不足的情況,進水有機負荷不宜過高,或采取漸減供養的方式。
生物濾池是最早的生物膜法使用形式,因為廢水以從濾池頂部布灑下來的方式進入濾床,因此,也被稱成為滴濾池。目前,生物濾池多采用旋轉式布水器布灑廢水,水管與濾池表面的距離約為0.46m,在保證廢水順利布灑在濾池表面的基礎上,對濾池中的生物膜形成一定的沖刷,避免生物膜過度堆積。經過生物膜和濾料的已凈化廢水可以通過下放的集水排水系統進入二沉池,進行沉淀,將攜帶出的脫落的生物膜分離出來。在應用生物濾池時需要注意的是,濾料間的空隙、進水的有機物含量要和諧,否則濾料空隙過小或進水負荷過高都會導致生物膜無法順利脫落或過度增長,反而堵塞生物濾池,影響濾池的污水處理效果。
首先從概念的角度來講,超濾膜技術就是以能夠分離的膜為載體,對水體進行濃縮和凈化,從而使經過過濾的水或溶液能夠達到相關標準。當前,超濾膜技術的應用一般處于納濾和微濾之間,即在高壓的狀態下所形成的半透明或超濾的膜,水體或溶液中的雜質在經過膜的阻擋之后會得到有效凈化。超濾膜屬于孔徑更小的一類膜,前端通常要添加反滲透等膜處理環節,組成膜組件,使污水在經過反滲透等環節處理后再進行進一步的施壓,迫使污水通過孔徑更小的超濾膜,將分子直徑更小的物質截留下來,進一步實現對污水的凈化和處理。超濾膜過程屬于物理過程,僅有膜分離的效果,不具備微生物的處理效果。
(1)厭氧氨氧化。該技術適用于低碳氮污水的處理,具體包括異化代謝過程和同化代謝過程。
(2)短程硝化反硝化。該技術適用于高氨氮廢水的脫氮處理和低碳氮比污水的處理,能夠通過控制溶解氧、污泥齡、PH 值、游離亞硝酸濃度的方式,實現短程反硝化反應。
(3)全程自養脫氮工藝。
(4)反硝化除磷工藝。利用內碳源實現反硝化與除磷的同步應用,較好地節約碳源量和曝氣量,減少一半的剩余污泥產量。
工業廢水可生物降解性差,微電解工藝預處理可實現廢水中難降解有機物開環斷鏈,從而大幅度提高其可生化性。與所有廢水處理工藝技術相比,生物工藝最為經濟、環保,符合當今社會可持續發展的主題。采用微電解-生物聯合工藝處理難降解工業廢水,可大幅降低處理成本,為其規模化應用提供可能。微電解-生物聯合工藝中微電解工藝可改善廢水可生化性,同時生物工藝可改善FE/C 填料表面堵塞問題。
膜生物反應器是膜分離技術和污水處理技術有機結合產生的廢水處理工藝。利用分離效果非常好的膜分離系統代替傳統生物處理工藝中的二沉池,將生物反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住。通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能和曝氣池中的活性污泥濃度,增強了其處理效果。MBR 工藝適用范圍廣、出水水質優良,系統性能穩定,占地面積小。
在采用二沉池出水實驗的過程中,可以在裝置進水COD過大時引入流化床Fenton 技術,對現有工藝進行優化改造,在二沉池出水口增加流化床Fenton 工藝,在二沉池降解處理工業污水BOD、COD 的過程中,可以有效減小工業污水的可生化性。并且,為了更好地提高降解COD 的濃度,可以采用流化床Fenton 高級氧化工藝,結合同相/異相化學氧化、流體床結晶技術,對傳統的Fenton 氧化法進行優化。
物化-微電解聯合工藝中,物化法可改善微電解的反應環境,從而提高微電解的處理效率。如在微電解工藝前端設置酸化處理單元,可使后續陰極反應處于酸性有氧條件,從而產生更多強氧化性物質,可大幅提高廢水可生化性。采用酸化-微電解工藝預處理油頁巖廢水,廢水COD 去除率達78.38%,酚類去除率達97.64%,色度去除率達79.68%。微電解反應過程中產生大量的Fe3+,對于微電解工藝本身來講,Fe3+會形成氫氧化鐵膠體,但是與Fenton 工藝聯合,Fe3+可充當Fenton 反應中的催化劑,可大幅提高難降解物質的降解效率。采用Fenton-微電解聯合工藝處理廢水,結果表明,該聯合工藝可有效彌補單一微電解難以完全降解染料分子的缺陷,同時可提高廢水中難溶性黃腐酸、可溶性微生物代謝物等物質的去除率。
通過膜分離技術與污水處理技術相結合的方式,通過膜過濾的方式實現高效的固液分離,將依附于活性污泥上的微生物完全截留在反應器內,實現HRT 和SRT 的完全分離,適用于分散式污水的處理。然而該技術也存在一定的缺陷。隨著目前污水處理廠提標改造的持續進行,可以選取MBR 反應器,將MBR工藝與A2/O 工藝、UCT 工藝、多級AO 工藝和SBR 工藝等相耦合,較好地強化脫氮除磷效果,降低出水的濁度和色度。
國內企業在近年來的發展勢頭仍然迅猛,但伴隨這類企業的不斷發展,污水排放問題也變得更為嚴重。可以說,化工園區污水處理效果直接影響著生態環境保護和城市化建設,若污水處理不理想,那么污水中含有的有害元素則會間接或直接給人體健康形成嚴重影響,甚至會腐蝕接觸的建筑物。所以,高效處理化工污水至關重要。另外,我國可利用水資源數量在近些年也不斷縮減,企業污水的高效處理,對于水資源循環利用、補充水資源起到積極作用,有助于環境保護和維持生態平衡。
一般污水具有毒性,因而導致污水處理的操作人員面臨較高的安全操作風險。然而從現狀來看,很多企業對于該領域的操作技術人員未能給予全面的安全防控,甚至造成明顯的健康傷害后果。例如對于含硫比例較高的石油煉化廢水在進行處理時,操作人員如果未能提前佩戴必要的安全防控設施,則會導致毒害性或者酸性的氣體吸入體內,造成突發性的人員傷亡。
含油污水的成分十分的復雜,并且還會含有一些有毒物質,若沒有采取正確的方法對有毒物質進行處理,則會對周圍的自然環境產生嚴重的影響。通常來講,含油污水所產生危害的類型主要分為三種:第一種,當含油污水排入水體之后,會對其造成污染并且對水體的衛生條件進行破壞,而人們會使用水體灌溉農業,若使用已經被污染的水體灌溉農業,那對農業也會產生嚴重的影響。第二種,油類在排入水體時會形成一種膜,即油膜,而油膜破壞氧氣與水的溶解過程,導致氧氣就無法溶解于水中,不能滿足水生動物對氧氣的需求,會導致水生動物死亡。第三種,油有助燃的作用,水體表面的油會為當地的環境埋下安全隱患,可能會發生火災。
在污水處理的實踐過程中,操作技術人員能否體現優良的專門業務技能,關乎石油煉化污水的整體處理效果,并且關系到操作技術人員自身的安全。因此對于現階段的石油煉化企業而言,處理污水的基本改進思路就在于保障人員安全,并且致力于污水處理風險的全面防控。
企業做好環境保護工作不僅僅是對環境而言,對企業自身也會起到積極的影響。為了做好對環境的保護工作,企業必須建立健全的環境保護監管制度,并將保護環境的責任進行詳細的劃分,落實到每個工作人員身上。而工作人員則需嚴格按照相關標準,對設備的操作和維護工作加以規范,一定要定期檢查設備的質量并做好維護保養工作,企業可以安排一定的人手來對施工環境的安全與衛生進行考核,可建立相應的評分體系和獎懲制度,來調動員工的積極性,起到保護環境的作用。同時還要加強員工的思想文化建設,讓員工意識到保護環境的重要性,還需要嚴格按照相關要求對成品油庫進行日常的檢查,一定要及時發現和處理成品油庫存在的問題和隱患。
綜上,企業對于包含各種毒害物質的污水必須能夠予以全面的處理,然后才能排放。在此前提下,為了保證有效應對污水處理中的各種安全風險,企業有必要引進污水處理領域的全新技術手段,構建污水處理過程的技術保障與支撐,切實保證污水處理全過程的安全性。