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对于石油工业中消防污水应该怎样进行收集
对于石油工业中防止消防污水污染的根源则是防止消防污水的流失,如果不对消防污水进行收集,则污水会进入江河湖泊,污染地下和地表用水,所以必须采用有效的方法对消防污水进行收集,将受到污染的消防水从未受污染的水中分流出来,如石油企业可以提前建立和金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置对消防污水进行收集的类似装置,该装置由原料罐区、生产厂房、堆桶场、加热区、污水池等建构筑物组成。为防止消防污水对环境的污染,石油企业也可以建立自己的堆桶场,是将其设计成一块周围高、中间低的盆地状场地,供收集消防污水,场地中间设一水沟,水沟的末端接切换井,切换井有两个出口,一个出口接污水池,一个出口接阀门井。阀门井内的阀门关闭,水即进入污水池,污水池蓄满后,水被积在盆状场地之内;阀门井内的阀门打开,积水即可排至雨水系统。当因为安全事故产生消防污水时则将井内阀门关闭,将消防污水放入污水池,等待污水的进一步处理,如果为正常的排水则将污水池的阀门关闭,进行正常排水。
石油企业在处理消防污水时可以采用的几种新的处理工艺
根据消防污水的特点在处理消防污水时需要采用不同的方法进行针对性的解决,消防污水中混有的石油等有机物料,处理消防污水可以采用以下几种方法。首先对于消防水中含浮油、胶体溶解物和悬浮固体组成的消防污水可以通过机械或者物理的方法去除,通过静置的方式将浮油去除,或者采用其他物理、化学或者生化的方法处理。其次对于消防污水产生的分散油、无机盐和表面活性剂等,可以采用不同的方式进行深度处理:
(1)采用吸附的方式,利用吸附剂多孔的特点和疏水亲油的特性,使污水中的油污经过物理或者化学作用吸附在吸附剂的表面或者空隙内达到处理消防污水的目的。
二、污水处理费的制定管理
在污水处理费管理工作的整个过程中,都必须以相关的规定为依据,通常使用“两部制”收费方法,要保证确定的污水处理费能体现处理服务的意义,还要平衡好对水的需求,要与我国的收费政策一致。
(一)污水处理费制定的原则
1污水处理费应能补偿成本。进行成本补偿工作时要注意下列两点:①合理确定货币价值量的总额,要在一个科学的范围内;②要合理分析货币价值量补偿与实物补偿间的关系,维持好两者间的平衡。2污水处理费中应包含合理盈利。将污水处理工作中各个工作者的流动成果以货币形式体现出来就是盈利。盈利是实际收取的处理费与成本间的差额,有税金及利润两大方面。依据国家的税法向国家交付的金额为税金,它是为了帮助国家积累资金。利润则要在污水处理费的总额中减去各项成本和税金支出,它可以为企业的发展提供源源不断的动力。确定污水处理费时要本着科学盈利的原则,也就是要根据社会资金的平均利润率来确定。3污水处理费应形成合理差价。用户差价即根据用户的差异来确定费用。生活用水、行政企业和学校的用水都是不以盈利为目的的,所以在对这些用户收取水费时,就要本着微利的原则,即稍稍大于成本即可。但是对于那些以盈利为目标的企业比如商店、酒店等,就要将污水处理费用制定的高些,以保证污水处理工作能够获得预期的利润。
(二)污水处理费的“两部制”
1污水处理费“两部制”的必要性。污水处理系统的建设、维修及管理费用都要通过用户所缴纳的污水处理费来实现回收及增值。容量污水处理费,就是根据用户的实际用水量建设耗费的资金、维修费、管理费等为依据确定污水处理费。企业收取容量污水处理费,除了能够回收企业在建设期间以及污水处理系统运营期间投入的成本,还能够保证用户严格依照自家的实际用水总量来申报最大污水处理量,避免污水处理系统的容积过大而被闲置,保证污水处理系统的工作效率并降低运营成本。污水处理系统的设立是为了科学的处理污水,工作时肯定会需要多种设备、大量电力和劳动力,因此污水处理单位初期需投入大量的运营资金。分析目前的市场经济规律发现,污水处理企业最科学的工作方式是依据污水排量的差异来制定阶梯处理费收取制度,这样能促进污水处理企业更好的发展。现今较科学的工作方式是收取称量污水处理费,其制定依据是系统运行中投入的费用总额和污水处理总量。收取称量污水处理,可以很好的体现“多用水多交费”的公平交易原则,不仅能够增强用户的合理用水和节约用水观念,还能够保护环境。2定额累进计量污水处理费。定额累进计量收取污水费的工作方式是以具体的标准来制定用户的用水定额的,若用户的用水总量大于这个定额,就需要对高出部分收取更高的污水处理费用。但是实际用水总量小于该定额时,则应对节约部分实行奖励。我国现今的污水处理费管理现状是不能将费用定的很高,可是总体的水资源总量又是非常匮乏的,所以使用定额累进计量收取法是最合适的。价格较低的定额水量,可以保证居民的基本生活用水,还能减轻居民的生活负担,对于超出的部分收取高价,很好的体现了节能的思想,有助于提高用户在日常生活中的节水意识。借助价格的杠杆作用来激励用户节水的方式为定额累进收取污水处理费。现今的大部分水源都用于供给人们的基本生活用水,从节约用水的角度分析发现,居民生活用水是有着很大的节水潜力的,并且工作难度也不大,但是非居民生产用水在总水量中占得比例较小,并且变数大,静态定额不能很好的管理水量的动态变化,所以不使用定额累进计量污水处理费的收费方式。使用定额累进计量法收取污水处理费的首要前提是合理设定基本的用水定额。在制定这一标准时,要先确定人均用水量,然后根据每户的人数来确定各户用水量。在收取定额累进污水处理费时,要科学的确定级数,因为技术过少无法体现价格杠杆的作用,导致热能的浪费;但级数太多又会使污水处理费体制更加复杂,对社会的发展产生不利的影响。通常情况下,在定额累进计量污水处理费系统中都将级数分为3级。第一级要能保证居民的日常生活用水量和污水处理系统的运行成本,主要是为了收回成本。第二级级数则要以提高居民的生活质量为标准,利润也是比较低,是第一级的1.5倍。第三级级数按市场价格满足某些特殊需要来确定,收费应是第一级的2倍,或者等于经营性污水处理费。
1.2稳定塘处理技术稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称,主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘可充分利用地形,节省基建投资,运行维护费低、系统基本不耗能,无需污泥处理,可实现污水资源化。
1.3一体化成套设备处理技术发展集预处理、二级处理和深度处理于一体的中小型污水处理一体化装置,是国内外污水分散处理发展的一种趋势。通过小型污水净化槽对生活污水进行直接处理。这样的技术在国外发展速度很快,有日本首先提出,目前已经在日本、挪威等国广运用。
2村镇生活污水处理的对策
2.1科学制定村镇生活污水处理建设规划首先,村镇污水处理需要一定的计划,更具当地的实际情况和污水情况进行具体的规划。从目前的主要污水处理技术就可以发现,大部分技术都是有一定的硬性要求的,只有全面考虑经济、地域、文化、污水成分才能决定选择何种污水处理技术。再有实际的污水系统管网建设、处理方式也都是需要在开始污水处理建设前进行规划的。
2.2制定村镇生活污水处理工程技术规范目前我国在村镇生活污水处理工程上还没有具体的工程规范和法律法规。这样的发展情况不利于我国村镇生活污水处理工程的推广和建设。村镇污水处理工程虽然要根据当地的实际情况进行建设,但是同样需要硬性的技术指标和行业规范,才能保证工程质量,使其有更好的发展,是工程建设最终完成的预计的工作效果。
2.3合理利用处理后生活污水,大力发展有机农业村镇居民需要有更好的污水处理意识,在建立污水处理系统的同时也需要增强村镇居民的使用意识,因为生活习惯的问题,大部分居民并没有足够的污水处理意识,这也就意味着即使村镇建设了污水处理系统居民的使用频率不高,得不到很好的效果。而且污水处理后会有一定的有机物是对农业有帮助的,所以农民要有利用这些处理废物开展有机农业的意识,进一步加强农业和农村的发展。
2.4加大资金投入,促进村镇生活污水的有效处理就目前的情况看,村镇建设污水处理系统的能力还是不足,除需要购买相关的技术和设备外,施工和调试都需要相当多的资金,依靠村镇自行筹措的可能性不大。所以国家可以对村镇提供更多的资金或者政策支持,为村镇解决部分资金问题。国家同样可以通过补贴、地方拨款等方式对村镇的污水系统建设提供支持。进一步促进污水处理系统在村镇的使用。
二级处理是指运用生物方法对一级处理后的污水中的胶状物和可溶解物杂质进行再次净化,这样得到的污水是可以允许从工厂排出的,但只是可以满足部分需求,因此需要采用三级处理。二级处理常见的处理方法是流动床生物膜工艺,这种工艺方法是利用覆盖在填料上的微生物形成的生物膜对污水进行处理,处理过程中会出现有大量活性污泥。在处理前需要对接种的活性污泥进行闷爆一天(24h),随后得到的活性污泥具有避免存在的游离微生物与覆盖在填料上的微生物对养料竞争的现象发生,最后投入污水进行处理。但是该过程中曝气不可过大,这样给生物膜的形成创造了有利条件。根据检验污水的去除率=(污染去除量/原水中的污染物含量)*100%,来决定和判断是否还需要继续投水。想要挂膜效果理想,对进水中所含有机物的浓度和所需温度要求比较严格,如果进水中所含有机物浓度存在贫营养微生物或是温度较低,那么挂膜效果是不会很好的。该方法对填料的要求就更加苛刻,填料的性能直接影响着结果的好坏。为了达到预期目标,可以在工艺工程中加入一些碳源,这样有利于挂膜。常见给水处理工艺。三级处理是指,将经过一级处理和二级处理后污水中存在的难以溶解杂质、复杂有机物以及溶解盐类进行深层次,深度地处理,所得到的污水中含杂质也会较少,这样产出的污水完全可以满足工业的需求。
2回用工业污水
2.1解决回用工业污水的方法现在对于城市工业污水,急需制定一个回用规划,该规划是结合城市的地理位置、污水排放管道、经济现状来制订出来的,它将服务于城市水资源就工业、农业、市区和乡镇用水等方面,根据工业污水的处理不同,将所回用的污水分类利用,既达到了合理利用水资源的目的,同时也对工业污水的回用得以充分开发。根据设施位置、设施规模以及设施要求,对城市中各种水资源进行合理治理并集中处理[2]。集中治理有利于城市污水治理管理,提高整治效率。城市工业污水处理得到的不同污水,可以根据水质的不同,供给不同的需求群体,这样不仅节约水资源,而已可以达到灵活运用的效果。另一方面,当地的污水回收利用可以节省大量输水成本。
2.2该工程的污水回用的特性(1)工业建筑中水系统,城市工业污水治理所得到的污水可以用在大型工业建设或是用于建筑中污水的收集,以及可以用到道路的清洁、汽车的清洗和城市的绿化工作等。(2)区域中水系统,比如像政府机关和一些建筑小区中可以利用处理后的城市污水对其的屋顶,路面和运动场清洗,绿色植物浇灌。比如,屋面上雨水的处理可以采用这种方法:收集屋面上雨水后再让雨水经过滤网过滤得到初期雨水最后可以将雨水用于景观使用,如果小区或是其他区域对污水水质有更高的要求,污水处理的工艺流程则会更加复杂,比如,在上述的得到初期雨水后将其倒入蓄水池后进行静置沉淀,取其上清污水,再进行混凝和过滤,然后对其采用成本较低的,常见的氯化消毒法进行消毒处理,最后投入供水调节池中,有必要的话,也可以采用生物方法进行处理,这样可以达到深层次净化水源的效果。对于不同情况,展开不同的水质调研,比如,路面径流对水质的要求较低,就可以实行地面水质调研。(3)城市中水系统,城市用水主要是以生活用水为主,城市中水系统是对整个城市规划建立的,城市污水水质不像工业污水水质那么差,城市污水可以经过污水处理和深层次处理就可以回用满足工业所需,城市道路植被的灌溉,河水和湖水的储备。这三种系统,前两者方法都是先将城市工业污水分散后在回用的,最有一种方法则是将城市污水集中到一起在进行回用的。
2.3污水的集中回用由于每个污水处理厂对城市产生的不同水质污水的处理方法不尽相同,所以需要对这些污水进行集中处理,每个污水处理厂都必须结合当地特点对污水进行有效处理。有效的污水处理工艺不仅对污水回用得到的水质质量有较大影响,而且取决于处理厂的规模和处理厂产出的污水水质。因此,污水的集中回用规划需要每个污水处理厂集中管理。
2.4污水的分散回用随着我国工业的快速发展,我国经济实力的快速提升,一方面给我们生活带来了充实的物质满足和精神满足,另一方面,却又在对我国的自然环境造成严重性的破坏。因此,合理处理好工厂产出的污水废水是各个城市应当解决的首要问题,有效的方法就是结合科学技术,打破常规思维,运用先进设备对污水进行截流,再输送到污水处理厂进行处理,最后在通过管网达到回用。但是,因为我国大多数城市都是老城新建的,城市的地下管道和输水设施过于老化,不利于污水处理工作的开展,再加上,要完成这一项目需要投入大量的人力,物力和财力,可想而知,此项工程需要长久地才能完成。
2城市污水处理厂对环境的影响
2.1对生态的影响
由于城市污水处理厂通常建在城市周边的郊区,从城区收集的污水需要通过输送的管道及污水提升泵站方可送到污水处理厂,输送管道的建设将破坏穿过的土地、河流等生态系统,其建设过程中产生的弃土堆置不仅需要占用土地,同时还破坏土地原有的生态系统。在城区的污水管网建设和改造中,施工过程的噪声、粉尘、施工废水对城区居民产生影响,产生的弃土对占用土地生态系统产生影响。
2.2恶臭的影响
城市污水处理厂的恶臭主要来源于格栅、泵房、沉砂池、反应池、污泥池等,由于废水中含有氮、硫、氯、磷等污染物,随着废水的腐殖发酵产生如NH3、CH3S?蛳OH、H2S等,形成恶臭。
2.3噪声的影响
城市污水处理厂的噪声源主要有风机、水泵及水流等,尤其是风机的噪声,声级高达105dB。尽管一般情况城市污水处理厂远离居民区,对周围的居民区影响很小,但对于操作人员,长期处于强噪声的工作环境中可能导致耳聋,并对人体的中枢神经、植物神经产生损害。
2.4污泥的影响
城市污水处理中产生污泥,一般情况下为污水处理量的1%~2%,污泥的发生量大。污泥中不仅含有大量的病原体、微生物、寄生虫、病菌及有机物,还含有汞、铬、镉、铅等重金属,处理不当将对土壤、地下水、地表水等产生影响。
2.5排水的影响
城市污水处理厂处理后的最终排水对收纳的水体产生影响。城市污水经正常处理达标的情况下,排水进入河流后在排水口附近形成一段混合区,在此混合区内,水质不能达到相应的水质标准,对该段河流的水体功能产生不良影响,影响沿线居民的生产、生活。尤其是非正常工况下,污水经处理后不能达标排放,在收纳排水的水体将形成很大的超标带,并将对沿线的生产、生活带来严重的影响。
3防治对策
3.1合理选址
城市污水处理厂选址,要根据城区总体规划要求,选择城区的下风向、收纳废水河流的下游、远离居民区;在排水口设置时,按照水源保护区设置的要求避开集中式饮用水源的取水口、渔业养殖等。
3.2建设花园式厂区
在厂区因地制宜种植花草树木,充分利用不同植物对污染物的吸收作用。如利用地衣、山楂、夹桃竹、丁青等吸收二氧化硫,女贞、美人蕉、大叶黄吸收氯气,水葫芦、浮萍、金鱼藻等吸收水中的汞、铅、镉,阔叶植物吸收大气中的飘尘。在污水处理厂建设中,将绿化、人工湖、景点与处理构筑物、出水相结合,既能减少污染对环境的影响,又可美化厂区。
3.3建设全封闭式污水处理厂通常对恶臭主要处理方法有焚烧法、催化氧化法、吸附法等,将发生恶臭的构筑物安置于室内,通过引风设备收集恶臭气体,再将臭气采取相应的净化措施,不仅可以吸收恶臭气体,厂房还对噪声起到封闭隔离降低效果。
3.4选择合理设备
既要根据所在地的自然条件和经济状况,选择经济可行的处理工艺设备,满足处理效果要求和经济承受能力;还要采用先进的自动化控制系统和全线监控系统,减少人工操作,避免因人为因素对处理效果的影响。
3.5确定合理建设规模
在城市污水处理厂建设中,要按照城市的发展规划和环境保护规划,合理确定规模,分步实施。
3.6选择合理的工艺
污水处理厂的处理工艺应根据原水水质、出水要求、处理规模、运行成本、自然条件和社会状况等因素慎重考虑。不同的工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处,因此,工艺选择应符合技术合理、经济节能、易于管理、重视环保等方面的要求。
3.7污泥的处置
污泥处置应按减量化、资源化、无害化的处置原则,首先对污泥进行浓缩脱水,减少污泥发生量;再通过消化、厌氧,去除污泥中的有机物、病菌和微生物等,并对污泥进行成分测定,达到要求后可以进行堆肥,充分利用污泥中丰富的氮、磷、钾等营养成分,如不能利用,则进行无害化填埋处置。
3.8城市污水的深度处理
为减轻城市污水处理厂的排水对收纳水体的不良影响,节约水资源、保证水资源的持续利用,可对污水进行深度处理后重复利用。尤其是缺水地区,对污水进行深度处理后重复利用,是解决淡水资源的重要途径。
所谓深度处理,就是在污水经过物化生化处理、达到排放标准后,对污水进一步采取处理措施,降低水中的污染物,使水质接近或优于可以直接利用的水质,如居民生活中的水、工业冷却水、道路绿化浇洒水、农田灌溉用水等。通过城市污水的深度处理,使污水达到重复使用,节约水资源,减轻对收纳水体的污染。
论文关键词城市污水;环境影响;工艺技术;防治对策;深度处理
2国内工业水污染处理现状分析
目前,随着经济全球化的不断进步,国内的经济水平不断提高,而工业作为国民经济的重要组成部分也迅速成长起来,与此同时,各种环境问题也随之而来,为了贯彻科学发展观,国家对各个行业的节能减排工作提出更高的要求,尤其是工业领域,国家对现有企业工业用水的水排放提出更高的要求,对于那些炼铁、炼钢单位,国家要求他们做到污水的零排放。可见,钢铁工业领域的污水处理越来越受到重视,所以,各个企业领导也应该将这项工作重视起来。钢铁工业是用水大户,钢铁用水大部分使用地下水、地表水,这些又是人们生产生活的用水来源之一,钢铁工业的发展造成这些水资源的污染,将会在很大程度上降低人们的生活质量。在钢铁生产过程中,工厂的用水量也会因为产品的不同而有所不同,如果钢铁厂大力生产那种等级比较高、质量相对更好的钢铁产品,就会对水资源的利用提出更高的要求。钢铁厂对废水的处理也直接关系到水污染的程度。可持续发展要求工厂的污水必须要经过处理才能排放到其他水体中,这就在很大程度上减少了水资源的污染。
目前,钢铁厂的废水有的是工厂直接进行处理,有的则需要借助污水处理厂进行处理。随着社会的发展,环境问题越来越受到人们的关注,所以政府对污水的排放提出更高的要求。钢铁厂面对如此大的压力,为了确保企业自身效益,相关负责人必须找到属于自己的污水处理系统,包括科学可行的污水处理技术。就目前而言,钢铁厂工业污水作为一种非传统的水资源越来越受相关部门领导的关注。当前社会,各个钢铁企业主要采用工业污水制成回用水的方式降低污水的排放,同时这也在很大程度上实现了资源的重复利用,深入落实了国家制定的科学发展战略。在钢铁工业领域,将污水进行处理制成回用水是钢铁企业常用的污水处理方式,这虽然能够在一定程度上减少工业污水的排放,但也带来新的环境问题。钢铁工业的污水需要经过混凝、沉降、除油、过滤等一系列的常规处理才能够制成回用水,在这些处理程序中,钢铁污水中原有的悬浮物、杂质等大分子物质都能够得以有效去除,但是这种处理方式并不能降低污水中的含盐量,所以钢铁厂由钢铁污水制成的回用水中的含盐量要远远高于净循环水,也明显高于浊循环水。与此同时,回用水中还包含少量的乳化油、溶解油等杂质。所以这类回用水的用途就明显受到一定的限制,这些回用水只能用于钢铁工业中的烧结、炼钢、炼铁等工作流程中,它并不能作为整个钢铁工业系统中的补充水。在钢铁工业中还有直流喷渣和浇洒地坪这两项工作可以用到回用水,但是这两部分的工作用水量有限。所以,钢铁工业用水中的脱盐处理成为钢铁领域的又一难题。
3钢铁工业污水的创新处理
通过上述分析可以得知回用水并不是钢铁污水处理的最好方法,回用水中的含盐量明显高于正常水的含盐量,所以企业应该致力于回用水的脱盐处理工作的研究,但是就目前而言将工业污水制成脱盐水仅占钢铁工业污水很小的一部分。所以,钢铁工业污水应该创新污水的处理技术,将全部的污水进行更深层次的处理。可供参考的废水创新研究方法如下:
(1)工业废水进行分质管理:新建不同水质的管道满足不同水质输送的要求,接入不同水质的用户。例如高炉冲渣水、钢渣处理车间闷渣水、烧结配矿用水,原料厂抑尘用水等。如果用户对水质提出过高要求造成过度使用也是一种资源浪费,因为不同水质的水处理成本不同。
(2)废水减量化处理工艺:采用反渗透(纳滤等)一级膜处理,浓水排放占比例较高,由于低质水用户用水量固定,因此还需要进一步减量化处理,例如可以采用二级膜处理。
(3)废水无害化处理工艺:酚氰废水或其他重金属含量较高的废水,可以采用臭氧氧化或采用芬顿试剂氧化工艺处理、微波消解、双膜法、树脂吸附,或者进行烧结配矿消纳处理、用于煤调湿等。
(4)废水蒸发提盐处理工艺:废水量少,杂质多,有害成分复杂,可以考虑蒸发处理,但要考虑腐蚀等问题。
(5)完善各工艺处理工艺:酚氰废水采用多极氧化工艺和多极生物处理工艺。浊环系统采用对废水影响小的生产材料,例如颗粒粒度大的石灰或矿石。含有氧化铁皮的浊环水可以考虑永磁技术,分离废水中的氧化铁皮,同时考虑油污分离效果一面影响氧化铁皮的分离。其他一些净环水系统为了降低药剂使用,设置10%的处理能力的旁滤,能进一步降低系统的悬浮物含量,提高换热效果,减少系统补水量,提供水的循环利用率。但是针对回用水出现的难题,相关单位可以从脱盐技术出发,采用新型的处理技术,将钢铁工业污水进行更深层次的加工,制成工业新水,就目前而言,工业新水的制造是当前钢铁工业污水处理的发展趋势,经过科学的脱盐处理,这种工业新水的含盐量将会远远低于那些自然水制成的工业新水。工业新水的出现能够有效控制钢铁厂系统中的排水量和补水量,能够最大限度地实现节能减排策略。有些钢铁工业用水中含有超高浓度的盐,这时传统的处理方法已经不能解决这个问题,这就需要相关单位加强这个环节的研究力度,目前,钢铁厂会将钢铁污水制成一级反渗透浓水,对这种水的处理方法如下:
(1)这些水可以用于烧结、炼钢等工业流程的直流喷渣或者是浇洒地坪。
(2)企业可以将这种浓水和其他废水混合后进行排放。
(3)企业可以将这种一级反渗透浓水进行蒸发、干燥后的水分进行回收,重复利用,那些固体残留就收集起来。
(4)企业可以将这种水经过回用冲洗多介质过滤器后再进行排放。当然,在钢铁工作流程中,企业还可以设置专门的污水处理系统,尽量降低钢铁污水中的杂质含量。另外,企业还可以将内部建立污水处理系统和回用水的深度处理这两种方法进行有机的结合,最大限度地减少钢铁工业的排水量。在钢铁企业的污水中,含盐量高是一个难题,同样污水中的铬处理也是一个难题,目前,企业经过不断的创新改革,通常会采用吸附法、电解法、膜分离法、微生物处理等技术降低污水中的铬含量,特别是微生物法,这种创新性的污水处理技术具有费用低、效果好、无污染等优势,它将会在工业污水的处理中得到更广泛的应用。
1.2远程监控系统设计
某印染集团企业有4个设在不同地方相距较远的印染工厂,若采用有线方式,监控数据点多,布线复杂,4个工厂不能实现统一集中监控,每个工厂都要建立一套监控系统,投资成本大,运营成本高,并且不能将监测数据实时传输到环保部门。本文研究的基于GPRS的印染企业污水处理远程监控系统,由4个污水处理现场控制器、GPRS模块、触摸屏、污水处理装置、GPRS网络、Internet网络、企业集团总部监控中心计算机、环保部门监控中心计算机等组成。污水处理现场控制器用单片机作处理器,现场检测仪表通过RS-485总线Modbus协议与单片机之间实现数据传输,监测数据通过单片机处理后经GPRS模块发送至GPRS网络,再通过GPRS网关传输到Internet网络,最后监测数据传输到环保部门和企业集团总部监控中心计算机,同时企业监控中心计算机也可向污水处理现场控制器发出控制指令,控制现场设备运行。触摸屏用于污水处理现场设备操作控制、参数设置、监测数据显示、趋势曲线、报表输出、历史数据查询等。本文在实际应用中单片机选择宏晶STC15F60S2单片机,GPRS模块选择西门子MC55模块,触摸屏选择威纶通TK6070触摸屏。
1.3污水处理控制器设计
污水处理控制器由单片机、检测仪表、泵、鼓风机、GPRS模块、触摸屏等组成,如图3所示。单片机作为处理器,采集现场各种检测仪表信号,通过编程实现对整个污水处理系统的控制。现场检测仪表提升泵流量计用于控制进入混凝沉淀池的污水量,加约泵流量计用于控制混凝沉淀池的混凝剂加药量,鼓风机流量计用于控制接触氧化池的曝气量,排污口流量计用于计量污水排放量,污泥泵流量计用于控制和计量进入压滤机的污泥量。CODcr检测仪、BOD5检测仪、SS检测仪、色度检测仪、pH检测仪用于检测进水口、调节池、混凝沉淀池、水解酸化池、接触氧化池、二沉池等各监测点的CODcr、BOD5、SS、色度、pH值。由于现场检测仪表多,并且安装较分散,与控制器相距甚远,所以本系统检测仪表采用RS-485总线通信方式,各检测仪表挂接在RS-485总线上,这样避免了长距离传输造成信号衰减,同时也避免了复杂的布线,信号传输更稳定可靠。所以检测仪表选择带RS-485ModbusRTU通信协议接口的仪表,如不带RS-485接口,则选择加装一个4-20mA模拟量信号转RS-485数字信号转换模块。提升泵用于将污水从调节池提升至混凝沉淀池,加药泵用于添加混凝剂,污泥泵用于将污泥池中的污泥抽取到脱泥车间。触摸屏通过RS-232串口与单片机相连,用于现场监控。GPRS模块通过RS-232串口与单片机相连,用于将单片机检测得到的监测数据发送到监控中心计算机,同时接收监控中心发送来的指令并传送给单片机。
1.4系统程序设计
系统程序由污水处理现场单片机控制程序和远程监控程序组成。单片机控制程序主要完成系统初始化、现场监控数据采集、现场控制设备驱动、GPRS通信、触摸屏通信等功能。单片机采集现场各污水处理池的参数,按设定的处理工艺自动控制各泵、阀、风机等的起停,实现污水达标排放。其中的GPRS通信程序主要完成GPRS初始化、网络连接、数据通信、关闭连接等功能,将现场污水处理参数无线发送到环保部门和企业总部的监控中心计算机,同时接收监控中心发送来的控制指令。触摸屏通信程序主要完成系统参数设置、系统起停控制、监控数据存储及显示、报表输出、历史数据查询等本地监控功能。远程监控程序主要通过GPRS网络通信实现污水处理远程监视、故障诊断、远程维护等功能。
2污水处理工艺
印染企业污水是一种水量大、色度高、组分复杂、水质变动范围大、温度高的较难处理有机污水,针对这些特点本文采用调节、混凝沉淀、水解酸化、接触氧化、二沉的处理工艺。印染企业车间废水经过格栅将废水中含有大量的布毛、线头、纤维碎屑等悬浮物去除后,经调节池对水质、水量进行调节,同时进行预沉淀、预曝气、降温处理。调节池中的废水经提升泵抽取到混凝沉淀池,在混凝沉淀池中投加铁盐、铝盐等无机混凝剂,混凝剂在水中先发生水解、聚合等化学反应,生成的水解、聚合产物再与水中的颗粒发生静电中和、粒间加桥、粘附卷扫等作用,生成粗大的混凝体再经沉淀除去。本文选择聚合氯化铝铁(PAFC)作为混凝剂,PAFC具有絮凝速度快、矾花大、沉降性能好等特点,并具有良好的除浊、脱色和去除COD性能,原料来源广泛,成本低廉,广泛应用于工业废水处理中。混凝沉淀有效减少对后续生化处理的冲击负荷,提高了废水的可生化性。经混凝沉淀处理后的废水进入水解酸化池,在厌氧条件下,通过厌氧菌的水解胞外酶作用,使长链大分子有机物降解为短链小分子有机物,不溶性有机物水解为溶解性有机物,提高废水的可生化性,使污水在后续的好氧池以较小的能耗和较短的停留时间得到处理,从而提高了污水的处理效率,并减少了污泥生成量。布水均匀与搅拌充分是水解酸化处理的关键,在水解酸化池底采用多点脉冲布水,通过搅拌使污泥和废水充分混合,提高了废水的水解酸化处理效果。经水解酸化处理后的废水进入接触氧化池,通过鼓风机曝气,向水体充氧,在有氧条件下,污水中的有机物不断被生物膜中的微生物吸附、氧化分解。曝气的目的一是供给微生物新陈代所需的氧量,二是使污泥与废水充分混合,达到搅拌的目的。曝气量控制是关键,本文中根据接触氧化池中溶解氧量自动调节曝气强度。污水经过接触氧化处理后,流入二沉池,经泥水分离后的上清液达标排放。物化污泥和生化污泥经浓缩后,通过污泥泵进入带式压滤机进行污泥脱水处理,泥饼定期清运处理。
2油田含油污水处理流程的评价
在我们对某油田的含油污水处理工作进行调查和研究时,我们监测到其污染物分别为石油类物质、硫化物、COD、SS以及挥发酚等,而污水的pH值是达标的。在分析含油污水的监测结果时,我们发现超标最为严重的两类物质是SS和石油类污染物。结合上述所介绍的油田含油污水的处理工艺,我们应先将SS和石油类污染物去除干净,先将含油污水引入到调节隔油池中,从而粗略的去除SS和石油类污染物,采用调节隔油池时,其处理量大并且处理效果好,同时也很好的节约了成本。针对我国含有污水的处理现状,油水分离器对进水水质是有着严格的要求的,SS不应超过150ppm,而含油量不应超过400ppm,所以,在油水分离器和调节隔油池之间就应设置气浮法除油,对含油污水进行再一次的处理,气浮法能够有效的去除污水中的悬浮物,而通常的做法就是在油水分离器和调节隔油池之间增加一个加压容器气浮处理。经过这样的处理流程后,污水中的悬浮物和含油量就都是符合国家标准的了,而为了更好的降低硫化物的含量,还应将适量的化学药剂加入到从调节隔油池中出来的污水中。
从油水分离器中出来的污水含有大量的致病菌,易导致疾病的蔓延和传播,同时污水中的生物需氧量的含量也是不达标的,而加入SBR反应池的目的就是要有效处理污水中所含有的大量细菌。在处理细菌的同时,SBR反应池还能降低生物需氧量的含量,经过这样的处理流程,污水中的各类物质的含量即可符合国家的排放标准。
建设城市污水处理厂是水资源利用和水污染控制的必然趋势,是可持续发展要求的必然结果。而污水处理厂工艺的选择,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行污水处理厂设计时,必须做好工艺方案的比较,以确定最佳方案。
处理厂工艺是指在达到所要求的处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合。确定污水处理厂工艺的主要依据是所要达到的处理程度,而处理程度则主要取决于接受处理后污水的水体的自净能力或处理后污水的出路。因此,各个地区、各个城市的具体情况不同,需求不同,选择的工艺亦有所不同。每种处理工艺方法均有其各自的特点及适应范围,应根据当地的各种不同条件和要求选择处理形式。
1活性污泥法
活性污泥法是水体自净的人工强化,是使微生物群体在曝气池内呈悬浮状,并和污水接触而使之净化的方法。包括标准活性污泥法、STEP曝气法、长时间曝气法、分段式曝气法、限制曝气法以及AB法等传统活性污泥法的改型和AO法、AOO等近年来开发高效脱氮除磷工艺。目前,活性污泥法占主导地位,适用于处理生活污水所占比重较大的城市污水,但随着如AO法、AOO法、AB法等新工艺的开发,对于工业污水成份比较高的污水的处理效果也有了提高。
1.1传统活性污泥法
优点:①不宜采用物理化学方法处理的废水,BOD去除率可达95%以上。②建设投资额高,但处理的动力费较低。缺点:所需停留时间长,设备庞大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物容积增大,从而使处理厂面积增大,增加管理人员及管理难度。发展方向:①为了废水体系的组分、浓度均匀化,重新估价预处理,重新研究调整槽。②探讨选择活性污泥微生物系的菌种。③活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。
1.2间歇式活性污泥法
近几年来随着城市规模的不断扩展以及城镇自身的发展,下水道设施已呈现出大城市转向中小城市、农村小镇的趋势,小规模污水处理设施逐步增加,农村小城镇对于改善生活环境条件的要求越来越迫切了。
小规模污水处理设施与大规模处理设施比较,它的自然条件和社会条件大不相同,因此,必须研究采用适于小规模污水处理设施,用以取代过去的大规模处理方式。小规模污水处理应具备如下特点:①容易运行管理;②维修方便;③建设费用低;④出水水质良好。经过国内外一些污水处理厂(如日本千叶县的大原町污水净化厂等)的多年实践证明,间歇式活性污泥法正是一种能满足这些条件的处理方法。间歇式活性污泥法是采用一个处理池进行曝气、沉淀、排出处理水,使设备简单化、小型化,池内流态分明,运行管理方便,可做到无人运转,对于流入污水的负荷变动,有缓冲能力,处理性能稳定,不仅能去除有机物质和悬浮固体而且脱氮效果好。间歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般设2个曝气沉淀池,连续进入混合污水,各自错开半个周期进行运转,运行一个周期为6h,周而复始,反复进行。
1.3AB工艺法
AB工艺法也称为吸附生物降解法,是20世纪70年代中期首先在德国兴起的,是传统活性污泥法的一种改型。从许多污水厂资料中表明该工艺在处理难降解的工业废水或较高浓度的城市污水处理方面,它与普通活性污泥法相比,有特殊的净化机制和多方面的优越性。它把传统活性污泥法的曝气池分为两段——A段和B段,A段在对有机物质吸附、吸收、氧化三种方式中,前两者起主要作用,而B段主要由后两者起作用,特别是氧化作用占主要地位。
从工艺流程来看,AB工艺的主要特征是:①AB工艺不设初沉池,污水经细格栅、沉砂池后直接进入A段曝气池;②设置中间沉淀池,使A段和B段污泥严格分开,单独回流,保持各自的菌群特征;③AB工艺的A段曝气吸附池以高负荷运行,污泥泥龄较短,B段曝气池以低负荷运行;④AB工艺的A段曝气池可以根据污水组分进行兼氧或好氧运行,改善污水的可生化性,这样大大降低B段曝气池的负荷。因此,AB工艺两段曝气池的总容积比传统活性污泥法的曝气池显著减小。
1.4AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺,与传统的化学和生物脱氮除磷相比,它还有效提高了BOD、COD、SS的出水指标。AO法是缺氧、好氧的简称,AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称,脱氮是在缺氧段完成的,除磷则要求有厌氧段。AO法主要是脱氮,AOO法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气,使含氮有机物充分硝化,所以必须降低污泥负荷,延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践,采用AO工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右,而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷,否则不足以达到污泥好氧稳定,所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池,以达到对磷的有效去除效果,基建费用与电耗比AO工艺更高点。
2生物膜法
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术。它是土壤自净的人工强化,是使微生物群体附着在其他物体表面上呈膜状,并让它和污水接触而使之净化的方法。包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等形式。
3下水道内部处理
污水中含有微生物和容易同化的有机物,因此,如果污水处于一种需氧状态(存在溶解氧),则大部分有机物逐渐氧化为二氧化碳或转化成新的细菌细胞。当污水在压力管道中长时间输送时,就中断了大气中氧的供给,所剩余的溶解氧迅速被用光,短时间后特殊的微生物就开始将硫酸盐还原成硫化氢,因而此时的污水就称为腐化污水。当这种污水同空气再次接触时,会释放出硫化氢,并在下水道的管壁上氧化成硫酸盐,从而造成严重的危害与腐蚀。
4序批式曝气法(SBR法)
1.1植物栽种初期的管理人工湿地植物栽种初期的管理首先是要保证它有较高的存活率,湿地植物栽种的最佳时节是春季,这种季节,温度合适,水源充足,植物容易成活。如冬季种植则应做好防冻措施,如在夏季应做好遮阳防晒。要根据实际情况采取措施确保栽种的植物能成活。
1.2控水为了让人工湿地的植物根茎更好地向下生长,要对湿地的水位做好随时的调控工作,促使植物根茎向下生长。
1.3及时收割植物人工湿地的植物生长时间比较快,不同的植物在不同的季节,在其生长茂盛、成熟后应对植物进行及时收割,同时对收割下来的进行合理处理和利用,避免造成其他污染或是避免落下的植物枝叶对湿地产生负荷。
1.4做好日常护理湿地内的杂草应及时做好清除工作,避免对湿地的生态系统造成破坏,防止腐烂等污染,如果遇见暴雨产生积水的情况,要注意对湿地进行水疏通,避免植物死亡。
1.5冬季对植物的处理对于不耐寒的植物,要做好防寒工作,避免寒冬降临对湿地的生态系统造成破坏,降低或是丧失去污能力。人工湿地的栽种,要根据季节和植物的生长周期进行合理地选择搭配,要让植物在最短的时间内,增长最大化,覆盖面积最大化,只有这样才能达到最佳的去污效果。人工湿地的管理工作还包括维护湿地系统内的生物多样性,只有这样对污水的处理效果才是最理想的。
1.6湿地中的微生物微生物在湿地对于净化水中污染物有很重要的作用,科学表明微生物在BOD5、COD以及氮等降解的过程中起着重要作用。人工湿地中的微生物主要包括细菌、真菌和放线菌。其中,细菌在湿地微生物中数量最多,占基质微生物总数量的70%~90%。
2人工湿地污水处理技术的基本类型
将人工湿地污水处理技术按照工程设计和水体状况进行分类,人工湿地污水处理技术总的来说可以分为3种。第一是表面流湿地,这种湿地是不需要砂砾等物质来作为填料的。因此它的成本十分的低,但是这种湿地由于没有填料所以不能够承受住很大的负荷。第二是水平潜流湿地,这种湿地可以有效的去除水质中的污染物,对净化水体来说是最好的湿地,这种湿地受周围环境影响也是比较小的,在任何季节都可以进行使用。第三是垂直流湿地,这种湿地的效果是最好的,几乎将前面两种湿地的优点都结合进来,但是它有一个致命的缺点,那就是成本太高,因此还没有被广泛的使用。
2.1人工湿地的优缺点优点:投资成本少,处理效果好,对污染物的缓冲容量大,操作简单,组合多样性、针对性,独特的绿化环境功能等。缺点:容易受到气候的影响,占地面积大,容易出现饱和现象
2.2人工湿地构造与工程设计
2.2.1人工湿地的构造经过理论研究和实验证明,人工湿地底床的长度选在20~50m之间,同时要满足长宽比例在3∶1以下,如果湿地底床的长度不够,那么形成的湿地处理面积不大,达不到理想的污水处理效果,如果长度过大,较大面积的底床会导致水停滞情况,会让污染物在时间的推移下,沉降到底部,底床如果面积太大的话,植物生产中所需要的水分会更多,有时会很难得到保证。因此,在设计中人工湿地的底床构造要科学合理,要结合污水处理的目标进行科学的计算。
2.2.2人工湿地对给水的要求人工湿地的处理污水效果与水力停留时间有着直接性关系,如果时间设定不够,对污水的处理效果将不是很理想,特别是对污水中氮和磷的处理,但是设定时间过长将会导致污水中的污染物在人工湿地中的滞留,这样就会让处理效果产生逆反。因此在设计时要注意到污水的量,浓度,污水中的污染物和人工湿地对污水的处理能力。
2.2.3防渗漏的设计人工湿地处理的污水如果渗漏到地下,将会对周围的土壤和底下水资源产生污染影响,因此在人工湿地的技术工艺上要注重防渗漏的技术要求,通过人们的不断研究和时间,得出了较多的防渗漏的技术措施。例如塑料薄膜防渗,水泥砂浆或混凝土防渗,黏土防渗等。
2生活污水处理工艺-SBR法的实例
2.1阳江市第一净水厂
2.1.1简况阳江市第一净水厂工程规模为20000m3/d。建于阳江市四眼塘,工程占地面积11300m2,集水面积14.5km2,服务人口11.5万人。1999年动工,2001年2月验收运行。处理后的污水直接排入漠阳江,污水的排放标准执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。污水主要来源于城南片区和城北片区合流制管道系统排放的生活污水、雨水和部分工业废水。
2.1.2运行效果SBR工艺适应性强,运行稳定,污水水质变化不大。此外,SBR工艺优点为:(1)管理相对简单,适应性强;(2)对生物除磷具有显著的效果;(3)污泥膨胀情况将不再出现,污泥指数(SVI)低;(4)对于污泥的脱水和沉降具有显著效果;(5)SBR池曝气可节约能源,并根据水质和水量进行有效调节。还有低噪声的射流曝气和搅拌高效曝气技术。
2.2海门市污水处理中心
2.2.1简况海门地处长江入海口,与上海隔江相望,经济比较发达。近年来,由于工业、生活废水量渐增,相应污染物排放增加,工业污水和生活污水带来严重的有机污染,限制城市的可持续发展。为此,市政府于1999年10月建成了日处理1万m3的海门市污水处理中心。该中心主要包括1700多米的排污管道和厂区内污水处理系统及配套设施,总占地20亩。采用国内先进可靠的SBR工艺,集沉甸、曝气、脱氮、脱磷及污泥稳定化处理等过程于一体,不需设初沉池、二沉池及污泥回流设备。
2.2.2运行效果1999年,清华紫光环保有限公司工程总体投入运行。在施工过程中,海门市污水处理中心最突出的特点是节省投资,建设周期短。由于SBR工艺技术的采用,缩短了污水处理过程,节省了大量建设资金。它已投入运行,污水处理厂的波动水平保持在水量大的情况下,反映水量和SBR工艺良好的质量变化的适应性。在设备方面,采用结构简单,易于维护的多级离心式鼓风机,不锈钢带微孔曝气器,以适应小城镇污水处理厂的实际情况,取得了令人满意的结果。由于污水处理厂建成较早,消毒,除臭等方面需要不断的补充和完善。