連云港生活一體化廢水污水處理設(shè)備點(diǎn)擊咨詢
城市污水處理工藝一般根據(jù)城市污水的利用或排放去向并考慮水體的自然凈化能力,確定污水的處理程度及相應(yīng)的處理工藝。處理后的污水,無(wú)論用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)或是回灌補(bǔ)充地下水,都必須符合國(guó)家頒發(fā)的有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)代污水處理技術(shù),按處理程度劃分,可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理工藝。污水一級(jí)處理應(yīng)用物理方法,如篩濾、沉淀等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質(zhì)。污水二級(jí)處理主要是應(yīng)用生物處理方法,即通過(guò)微生物的代謝作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程,將污水中的各種復(fù)雜的有機(jī)物氧化降解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)。生物處理對(duì)污水水質(zhì)、水溫、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三級(jí)處理是在一、二級(jí)處理的基礎(chǔ)上,應(yīng)用混凝、過(guò)濾、離子交換、反滲透等物理、化學(xué)方法去除污水中難溶解的有機(jī)物、磷、氮等營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)。污水中的污染物組成非常復(fù)雜,常常需要以上幾種方法組合,才能達(dá)到處理要求。
污水一級(jí)處理為預(yù)處理,二級(jí)處理為主體,處理后的污水一般能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。三級(jí)處理為深度處理,出水水質(zhì)較好,甚至能達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),但處理費(fèi)用高,除在一些極度缺水的國(guó)家和地區(qū)外,應(yīng)用較少。我國(guó)許多城市正在籌建和擴(kuò)建污水二級(jí)處理廠,以解決日益嚴(yán)重的水污染問(wèn)題。
常見(jiàn)生活污水處理工藝——處理方法
物理處理法:
通過(guò)物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法,可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理法也屬于物理處理法。
城市生活污水是指家庭生活排出來(lái)的廢水。生活污水的污染物含量相對(duì)來(lái)說(shuō)比工業(yè)污水要低許多,但是不同的家庭所排出的生活污水的污染物含量、成分都是不一樣的。生活污水排量最大的便是廁所排出的污水。當(dāng)前城市生活污水處理的難點(diǎn)主要是污染物含量各不相同、污染情況難以評(píng)估和處理技術(shù)受自然環(huán)境影響等。
隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水體中的污染物不斷增加,飲用水安全風(fēng)險(xiǎn)加劇。面對(duì)日益復(fù)雜的水體環(huán)境以及居民對(duì)優(yōu)質(zhì)供水的需求,常規(guī)的飲用水處理工藝在許多情況下已不能滿足要求。納濾是一種介于超濾和反滲透之間的膜處理工藝,因其對(duì)天然有機(jī)物(NOM)、硫酸根和硬度離子有良好的截留能力,同時(shí)又具有操作壓力低、水通量大的特點(diǎn)從而保證一定的經(jīng)濟(jì)性,近年來(lái)在微污染水深度處理中受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。納濾的截留性能由空間位阻效應(yīng)、靜電效應(yīng)及疏水吸附效應(yīng)決定。實(shí)際水體中溶質(zhì)的種類非常復(fù)雜,含量差異極大,溶質(zhì)間的相互作用或溶質(zhì)與膜的相互作用往往會(huì)影響空間位阻效應(yīng)、靜電效應(yīng)及疏水吸附效應(yīng),從而影響膜的截留性能,因此實(shí)際水體中膜的截留特性往往與實(shí)驗(yàn)室單一配水不同?,F(xiàn)有關(guān)于納濾的研究大部分為實(shí)驗(yàn)室小試,而實(shí)際水體的納濾中試較少,因此納濾在實(shí)際水體處理中的截留特性仍然有待探討。
膜污染是納濾過(guò)程面對(duì)的主要問(wèn)題之一,主要的類型包括有機(jī)污染、無(wú)機(jī)污染、生物污染和結(jié)垢等,由此導(dǎo)致的膜通量下降、膜元件壽命縮短、能耗增加、成本增加等問(wèn)題是制約納濾大規(guī)模用于飲用水深度處理的主要原因之一。膜解剖(Membraneautopsy)研究有助于了解膜表面污染物的組成,并進(jìn)一步指導(dǎo)預(yù)處理和膜清洗,延緩膜污染發(fā)生。然而針對(duì)中試規(guī)模以上的膜解剖研究較少,且大部分研究所用的膜應(yīng)用于市政污水再生或海水淡化領(lǐng)域。因此,地表水處理中納濾膜的污染特性仍有待研究。
本研究搭建一套納濾中試裝置對(duì)地表水廠砂濾池濾后水進(jìn)行深度處理。該水廠采用湖泊水為水源水,原水中有機(jī)物濃度較高,化學(xué)需氧量(CODMn)年平均值為4.58mg/L,最大為5.47mg/L。由于存在水產(chǎn)養(yǎng)殖、航運(yùn)、沿岸的工農(nóng)業(yè)排放等污染源,造成水體中藥品、農(nóng)藥和個(gè)人護(hù)理品的污染較為明顯。同時(shí)存在季節(jié)性氟離子和硫酸根離子濃度超標(biāo)的問(wèn)題?,F(xiàn)有飲用水處理工藝為常規(guī)工藝,對(duì)NOM和微量有機(jī)物的去除能力較差,對(duì)氟離子和硫酸根離子則基本不去除,而納濾恰好具有良好的有機(jī)物截留能力和選擇性去除離子的特性。本研究主要考察將納濾用于原水經(jīng)混凝+沉淀+過(guò)濾的常規(guī)處理之后的深度處理時(shí)的污染物截留特性和膜污染特性以及膜清洗效果。期望通過(guò)本研究,探討納濾用于微污染地表水深度處理時(shí)的可行性。
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1、材料與方法
1.1 納濾中試系統(tǒng)及運(yùn)行
納濾系統(tǒng)采用兩支DF30膜串聯(lián)運(yùn)行(見(jiàn)圖1),DF30屬于疏松型納濾膜,截留相對(duì)分子質(zhì)量為200~300,單支膜面積為37m2。為避免納濾膜受機(jī)械性損傷,在納濾膜系統(tǒng)前設(shè)置保安過(guò)濾器,過(guò)濾精度為5μm。在保安過(guò)濾器前、保安過(guò)濾器之后、納濾膜前和納濾產(chǎn)水側(cè)分別安裝壓力計(jì),壓力計(jì)的初始值分別為1.4bar(1bar=0.1MPa)、1.4bar、1.6bar、0bar。中試時(shí)間為2017年9月~2018年1月,中試地點(diǎn)位于黃淮平原某地表水廠,水源水為湖泊水,現(xiàn)有工藝為原水→混凝→沉淀→過(guò)濾→消毒。納濾裝置進(jìn)水來(lái)自于水廠砂濾池濾后水,濁度為0.4NTU左右。為提高系統(tǒng)回收率將部分濃水回流至進(jìn)水側(cè)循環(huán)處理。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)調(diào)節(jié)過(guò)濾壓力,使初始系統(tǒng)產(chǎn)水量為1m3/h,對(duì)應(yīng)膜通量為27L/(m2•h)調(diào)節(jié)濃水外排閥門,使初始得水率為80%,運(yùn)行過(guò)程中不再對(duì)過(guò)濾壓力和得水率進(jìn)行調(diào)整。
1)城市生活污水污染情況難以評(píng)估
當(dāng)前,人們的生活方式不一樣,但是對(duì)水的用途越來(lái)越多,這導(dǎo)致了生活污水的污染物含量各不相同。生活污水的污染物含量會(huì)隨著季節(jié)的變化而變化,這更是導(dǎo)致了生活污水的不可控的性質(zhì)。由此可見(jiàn),生活污水的處理是非常困難的,污水處理方法很難根據(jù)一個(gè)單一的方案來(lái)進(jìn)行設(shè)定。
2)生活污水的處理方式會(huì)由于自然環(huán)境的影響而改變
有許多生活污水處理實(shí)驗(yàn)都是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的,其環(huán)境是相對(duì)穩(wěn)定。但是在實(shí)際的生活污水處理當(dāng)中,自然界的環(huán)境變化會(huì)對(duì)污水處理造成極大的影響。比如水流、溫度、濕度不可控因素等。這樣的污水處理很難讓污水處理技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
3)城市當(dāng)中的生活污水處理是高能耗項(xiàng)目
城市污水的主要處理措施是利用厭氧反應(yīng)來(lái)對(duì)污水進(jìn)行凈化和處理,從而達(dá)到再利用效果。但是目前城市生活污水處理的厭氧技術(shù)并不十分成熟,存在高能耗、低效率的問(wèn)題,這和城市的規(guī)劃已經(jīng)背道而馳。