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环评师考试技术方法教材知识点:第十一章

发表时间:2017/12/15 11:22:07 来源:互联网 点击关注微信:关注中大网校微信
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第十一章环境污染控制与保护措施

第一节工业废水处理技术概述

一、废水处理方法

现代废水处理技术,按作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法四大类。

物理法是利用物理作用来分离废水中的悬浮物或乳浊物。常见的有格栅、筛滤、离心、澄清、过滤、隔油等方法。

化学法是利用化学反应的作用来去除废水中的溶解物质或胶体物质。常见的有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝、焚烧等方法。

物理化学法是利用物理化学作用来去除废水中溶解物质或胶体物质。常见的有混凝、气浮、吸附、离子交换、膜分离、萃取、气提、吹脱、蒸发、结晶、焚烧等方法。

生物处理法是利用微生物代谢作用,使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法、稳定塘与湿地处理等。生物处理法也可按是否供氧而分为好氧处理和厌氧处理两类,前者主要有活性污泥法和生物膜法两种,后者包括各种厌氧消化法。

二、废水处理系统

按处理程度,废水处理技术可分为一级、二级和三级处理。一般进行某种程度处理的废水均进行前面的处理步骤。例如,一级处理包括预处理过程,如经过格栅、沉砂池和调节池。同样,二级处理也包括一级处理过程,如经过格栅、沉砂池、调节池及初沉池。

预处理的目的是保护废水处理厂的后续处理设备。

一级处理通常被认为是一个沉淀过程,主要是通过物理处理法中的各种处理单元如沉降或气浮来去除废水中悬浮状态的固体、呈分层或乳化状态的油类污染物。

①环境保护部.HJ 2015-2012水污染治理工程技术导则.

出水进入二级处理单元进一步处理或排放。在某些情况下还加入化学剂以加快沉降。一级沉淀池通常可去除90%-95%的可沉降颗粒物、50%^'60%的总悬浮固形物以及25%~'35%的BODS,但无法去除溶解性污染物。

二级处理的主要目的是去除一级处理出水中的溶解性BOD,并进一步去除悬浮固体物质。在某些情况下,二级处理还可以去除一定量的营养物,如氮、磷等。二级处理主要为生物过程,可在相当短的时间内分解有机污染物。二级处理过程可以去除大于85%的BODS及悬浮固体物质,但无法显著地去除氮、磷或重金属,也难以完全去除病原菌和病毒。一般工业废水经二级处理后,已能达到排放标准。

当二级处理无法满足出水水质要求时,需要进行废水三级处理。污水三级处理是污水经二级处理后,进一步去除污水中的其他污染成分(如氮、磷、微细悬浮物、微量有机物和无机盐等)的工艺处理过程。主要方法有生物脱氮法、化学沉淀法、过滤法、反渗透法、离子交换法和电渗析法等。一般三级处理能够去除99%的BOD,磷、悬浮固体和细菌,以及95%的含氮物质。三级处理过程除常用于进一步处理二级处理出水外,还可用于替代传统的二级处理过程。

环境影响评价工作中可参考环境保护部发布的《水污染治理工程技术导则》(HJ 2015-2012)以及《含油污水处理工程技术规范》(HJ 580-2010),《电镀废水治理工程技术规》(HJ 2002-2010),《焦化废水治理工程技术规范》(HJ 2022-2012),《钢铁工业废水治理及回用工程技术规范》(HJ 2019-2012),《制糖废水治理工程技术规范》(HJ 2018-2012),《采油废水治理工程技术规范》( HJ 2041-2014),《饮料制造废水治理工程技术规范》(HJ 2048-2015)等相应污染源类工程技术规范的规定。

三、废水的物理、化学及物化处理

1.格栅

格栅的主要作用是去除会阻塞或卡住泵、阀及其机械设备的大颗粒物等。格栅的种类有粗格栅、细格栅。粗格栅的间隙为40-150 mm,细格栅的间隙范围在5-40 mm.

2.调节池

为尽可能减小或控制废水水量的波动,在废水处理系统之前,设调节池。根据调节池的功能,调节池分为均量池、均质池、均化池和事故池。

(1)均量池。主要作用是均化水量,常用的均量池有线内调节式、线外调节式。

(2)均质池(又称水质调节池)。均质池的作用是使不同时间或不同来源的废水进行混合,使出流水质比较均匀。常用的均质池形式有:①泵回流式;②机械搅拌式;③空气搅拌式;④水力混合式。前三种形式利用外加的动力,其设备较简单、效果较好,但运行费用高;水力混合式无需搅拌设备,但结构较复杂,容易造成沉淀堵塞等问题。常见的均质池见图13-1。

(3)均化池。均化池兼有均量池和均质池的功能,既能对废水水量进行调节,又能对废水水质进行调节。如采用表面曝气或鼓风曝气,除能避免悬浮物沉淀和出现厌氧情况外,还可以有预曝气的作用。

(4)事故池。事故池的主要作用就是容纳生产事故废水或可能严重影响污水处理厂运行的事故废水。

3.沉砂池

沉砂池一般设置在泵站和沉淀池之前,用以分离废水中密度较大的砂粒、灰渣等无机固体颗粒。

平流沉砂池:最常用的一种形式,它的截留效果好、工作稳定、构造较简单。曝气沉砂池:集曝气和除砂为一体,可使沉砂中的有机物含量降低至5%以下,

由于池中设有曝气设备,具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除油和除泡等功能,为后续的沉淀、曝气及污泥消化池的正常运行以及污泥的脱水提供有利条件。

4.沉淀池

在废水一级处理中沉淀是主要的处理工艺,去除悬浮于污水中可沉淀的固体物质。处理效果基本上取决于沉淀池的沉淀效果。根据池内水流方向,沉淀池可分为平流沉淀池、辐流式沉淀池和竖流沉淀池。

平流沉淀池:池内水沿池长水平流动通过沉降区并完成沉降过程。图11-2为广泛使用的设有链带式刮泥机的平流沉淀池。

辐流式沉淀池:是一种直径较大的圆形池,见图11-3.

竖流沉淀池:池面多呈圆形或正多边形。图11-4为圆形竖流沉淀池示意图。在二级废水处理系统中,沉淀池是有多种功能,在生物处理前设初沉池,可减轻后续处理设施的负荷,保证生物处理设施功能的发挥;在生物处理设备后设二沉池,可分离生物污泥,使处理水得到澄清。

5.隔油

采用自然上浮法去除可浮油的设施,称为隔油池。常用的隔油池有平流式隔油池和斜板式隔油池两类。平流式隔油池的结构与平流式沉淀池基本相同。

6.中和处理

中和适用于酸性、碱性废水的处理,应遵循以废治废的原则,并考虑资源回收和综合利用。废水中含酸、碱浓度差别很大,一般来说,如果酸、碱浓度在3%以上,则应考虑综合回收或利用;酸碱浓度在3%以下时,因回收利用的经济意义不大,才考虑中和处理。在中和后不平衡时,考虑采用药剂中和。

酸碱废水相互中和一般是在混合反应池内进行,池内设有搅拌装置。一般在混合反应池前设均质池,以确保两种废水相互中和时,水量和浓度保持稳定。

酸性废水的中和药剂有石灰(CaO)、石灰石(CaC03)和氢氧化钠(NaOH)等。

酸性废水投药中和处理流程见图11-5.

碱性废水的投药中和主要是采用工业盐酸,使用盐酸的优点是反应产物的溶解度大,泥渣量小,但出水溶解固体浓度高。中和流程和设备与酸性废水投药中和基本相同。

环境影响评价技术方法

7.化学沉淀处理

化学沉淀处理是向废水中投加某些化学药剂(沉淀剂),使其与废水中溶解态的污染物直接发生化学反应,形成难溶的固体生成物,然后进行固废分离,除去水中污染物。

废水中的重金属离子(如汞、锅、铅、锌、镍、铬、铁、铜等)、碱土金属(如钙、镁)、某些非重金属(如砷、氟、硫、硼)均可采用化学沉淀处理过程去除。沉淀剂可选用石灰、硫化物、钡盐和铁屑等。化学沉淀法除磷通常是加入铝盐或铁盐及石灰。最常用的铝盐是明矶(AIK(S04)2 " 12H20)。铝离子能絮凝磷酸根离子,形成磷酸铝沉淀。明矾和氯化铁的加入会降低水质的pH值,而加入石灰会使水的pH值升高。

化学沉淀处理的工艺过程:①投加化学沉淀剂,与水中污染物反应,生成难溶的沉淀物析出;②通过凝聚、沉降、浮上、过滤、离心等方法进行固液分离;③泥渣的处理和回收利用。

采用化学沉淀法时,应注意避免沉淀污泥产生二次污染。

8.气浮

气浮适用于去除水中密度小于1 kg/L的悬浮物、油类和脂肪,可用于污(废)水处理,也可用于污泥浓缩。通过投加混凝剂或絮凝剂使废水中的悬浮颗粒、乳化油脱稳、絮凝,以微小气泡作载体,豁附水中的悬浮颗粒,随气泡夹带浮升至水面,通过收集泡沫或浮渣分离污染物。

浮选过程包括气泡产生、气泡与颗粒附着以及上浮分离等连续过程。气浮工艺类型包括加压溶气气浮、浅池气浮、电解气浮等。

9,混凝

混凝法可用于污(废)水的预处理、中间处理或最终处理,可去除废水中胶体及悬浮污染物,适用于废水的破乳、除油和污泥浓缩。

10.过滤

过滤适用于混凝或生物处理后低浓度悬浮物的去除,多用于废水深度处理,包括中水处理。可采用石英砂、无烟煤和重质矿石等作为滤料。

11.膜分离

采用膜分离法时,应对废水进行预处理。采用膜分离法时应考虑膜清洗、废液和浓液的处理及回收以及废弃膜组件的出路及二次污染。微滤适用于去除粒径为0.1一10 pm的悬浮物、颗粒物、纤维和细菌,操作压力为0.07-0.2 MPa。超滤适用于去除分子量为103-106 Da的胶体和大分子物质,操作压力为0.1 -0.6 MPa,纳滤适用于分离分子量在200-1000 Da,分子尺寸在1-2 nm的溶解性物质、二价及高价盐等,操作压力为0.5-2.5 MPa。反渗透适用于去除水中全部溶质,宜用于脱盐及去除微量残留有机物,操作压力取决于原水含盐量(渗透压)、水温和产水通量,一般为1一10 MPao

12.吸附

废水的吸附处理一般用来去除生化处理和物化处理单元难以去除的微量污染物质,不仅可以除臭、脱色、去除微量的元素及放射性污染物质,而且还能吸附诸多类型的有机物质,如:高分子烃类、卤代烃、氯化芳烃、多核芳烃、酚类、苯类以及杀虫剂、除劳剂等。可作为离子交换、膜分离等方法的预处理和二级处理后的深度处理,用于脱色、除臭味、去除重金属等。吸附剂可选用活性炭、活化煤、白土、硅藻土、膨润土、蒙脱石乳土、沸石、活性氧化铝、树脂吸附剂、木屑、粉煤灰、腐殖酸等。

13.化学氧化

化学氧化适用于去除废水中的有机物、无机离子及致病微生物等。通常包括氯氧化、湿式催化氧化、臭氧氧化、空气氧化等。

氯氧化适用于氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油类等的去除,氯系氧化剂包括液氯、漂白粉、次氯酸钠等。碱式氯化法主要用于含氰废水处理,调整pH值后投加液氯或漂白粉,使氰最终氧化成二氧化碳和氮气。湿式催化氧化适用于某些浓度高、毒性大、常规方法难降解的有机废水。臭氧在废水处理中的应用发展很快,近年来,随着一般公共用水污染日益严重,要求进行深度处理,国际上再次出现了以臭氧作为氧化剂的趋势。臭氧氧化法在水处理中主要是使污染物氧化分解,用于降低BOD,COD,脱色,除臭、除味、杀菌、杀藻,除铁、锰、氰、酚等。空气氧化适用于除铁、除锰及含二价硫废水的处理。

14.离子交换

离子交换适用于原水脱盐净化,回收工业废水中有价金属离子、阴离子化工原料等。常用的离子交换剂包括磺化煤和离子交换树脂。去除水中吸附交换能力较强的阳离子可选用弱酸型树脂;去除水中吸附交换能力较弱的阳离子可选用强酸型树脂;进水中有机物含量较多时,应选用抗氧化性好、机械强度较高的大孔型树脂。处理工业废水时,离子交换系统前应设预处理装置。

15.电渗析

电渗析适用于去除废水中的溶质离子,可用于海水或苦咸水(小于10 g/L)淡化、自来水脱盐制取初级纯水、与离子交换组合制取高纯水、废液的处理回收等。用于水的初级脱盐,脱盐率在45%-90%。

16.电吸附

电吸附技术是一种新型的水处理技术,具有运行能耗低、水利用率高、无二次污染、操作维护方便等特点,适用于废水中微量金属离子、部分有机物及部分无机盐等杂质的去除。

四、废水的生物处理

生物处理适用于可以被微生物降解的废水,按微生物的生存环境可分为好氧法和厌氧法。好氧生物处理宜用于进水BODS/COD ≥0.3的废水。厌氧生物处理宜用于高浓度、难生物降解有机废水和污泥等的处理。

1.好氧处理

好氧处理包括传统活性污泥、氧化沟、序批式活性污泥法((SBR)、生物接触氧化、生物滤池、曝气生物滤池等,其中前三种方式属活性污泥法好氧处理,后三种属生物膜法好氧处理。

(1)传统活性污泥法。

适用于以去除污水中碳源有机物为主要目标,无氮、磷去除要求的情况。自从1914年Ardern和Lockett发明活性污泥法以来,已经出现了许多不同类型的活性污泥处理工艺。按反应器类型划分,有推流式活性污泥法、阶段曝气法、完全混合法、吸附再生法,以及带有微生物选择池的活性污泥法。按供氧方式以及氧气在曝气池中分布特点,处理工艺分为传统曝气工艺、渐减曝气工艺和纯氧曝气工艺。按负荷类型分为传统负荷法、改进曝气法、高负荷法、延时曝气法。

传统活性污泥处理法:传统(推流式)活性污泥法的曝气池为长方形,经过初沉的废水与回流污泥从曝气池的前端,并借助空气扩散管或机械搅拌设备进行混合。

一般沿池长方向均匀设置曝气装置。在曝气阶段有机物进行吸附、絮凝和氧化。活性污泥在二沉池进行分离。传统(推流式)活性污泥法工艺流程见图11-6。

阶段曝气法:阶段曝气法(又称为阶段进水法)通过阶段分配进水的方式避免曝气池中局部浓度过高的问题。采用阶段曝气后,曝气池沿程污染物浓度分布和溶解氧消耗明显改善。由于废水中常含有抑制微生物产生的物质,以及会出现浓度波动幅度大的现象,因此阶段曝气法得到较广泛的使用(图11-7)。

完全混合法:完全混合法活性污泥处理工艺(又称为带沉淀和回流的完全混合反应器工艺)。在完全混合系统中废水的浓度是一致的,污染物的浓度和氧气需求沿反应器长度没有发生变化。在完全混合法工艺中,只要污染物是可被微生物降解的,反应器内的微生物就不会直接暴露于浓度很高的进水污染物中。因此,该工艺适合于含可生物降解污染物及浓度适中的有毒物质的废水。与运行良好的推流式活性污泥法工艺相比,它的污染物去除率较低。

吸附再生法:吸附再生工艺(又称为接触稳定工艺)由接触池、稳定池和二沉池组成。来自初沉池的废水在接触反应器中与回流污泥进行短暂的接触(一般为10-60 min),使可生物降解的有机物被氧化或被细胞吸收,颗粒物则被活性污泥絮体吸附,随后混合液流入二沉池进行泥水分离。分离后的废水被排放,沉淀后浓度较高的污泥则进入稳定池继续曝气,进行氧化过程。浓度较高的污泥回流到接触池中继续用于废水处理。吸附再生法适用于运行管理条件较好并无冲击负荷的情况。

带选择池的活性污泥法:该工艺在曝气池前设置一个选择池。回流污泥与污水在选择池中接触10-30 min,使有机物部分被氧化,改变或调节活性污泥系统的生态环境,从而使微生物具有更好的沉降性能。

传统负荷法经过不断地改进,对于普通城市污水,BODS和悬浮固体(SS)的去除率都能达到85%以上。传统负荷类型的经验参数范围是:混合液污泥浓度在1200-3 000 mg/L,曝气池的水力停留时间为6h左右,BODS负荷约为0.56 kg/ (m3 . d).

改进曝气类型适用于不需要实现过高去除率(BOD去除率>85%),通过沉淀即可达到去除要求的情况。负荷经验参数范围是:混合液污泥浓度300-600 mg/L,曝气时间为1.5-2 h, BODS和SS的去除率在65%-75%0

高负荷类型是通过维持更高的污泥浓度,在不改变污泥龄的情况下,减小水力停留时间来减少曝气池的体积,同时保持较高的去除率。污泥浓度达到4000-10 000 mg/L时,BODS容积负荷可以达到1.63.2 kg/ (m3 - d)。在氧气供应充足并环境影响评价技术方法不存在污泥沉降问题的条件下,高负荷法可以有效地减小曝气池体积并达到90%以上的BOD:和SS去除率。目前,许多高负荷法使用纯氧曝气来提高传氧速率,以避免曝气池紊动度过大引起污泥絮凝性和沉降性变差。如果不能提供充足的氧气,会引起严重的污泥沉降,尤其是污泥膨胀的问题。

延时曝气工艺采用低负荷的活性污泥法以获取良好稳定出水水质。延时曝气法中停留时间一般为24 h,污泥质量浓度一般为3 0006 000 mg/L, BOD5负荷<0.24 kg/ (m3 - d )。由于污泥负荷低、停留时间长,污泥处于内源呼吸阶段,剩余污泥量少(甚至不产生剩余污泥),因此污泥的矿化程度高,无异臭、易脱水,实际上是废水和污泥好气消化的综合体。典型的问题是污泥膨胀引起的污泥流失、硝化问题导致pH值降低以及出水悬浮物增高等。

(2)氧化沟。

氧化沟属延时曝气活性污泥法(图11-8),氧化沟的池型,既是推流式,又具备完全混合的功能。氧化沟与其他活性污泥法相比,具有占地大、投资高、运行费用也略高的缺点,适用于土地资源较丰富地区;在寒冷地区,低温条件下,反应池表面易结冰,影响表面曝气设备的运行,因此不宜用于寒冷她区。

(3)序批式活性污泥法(SBR) 。

适用于建设规模为III类、IV类、V类的污水处理厂和中小型废水处理站,适合于间歇排放工业废水的处理。SBR反应池的数量不应少于2个。SBR以脱氮为主要目标时,应选用低污泥负荷、低充水比;以除磷为主要目标时,应选用高污泥负荷、高充水比。

(4)生物接触氧化。

适用于低浓度的生活污水和具有可生化性的工业废水处理,生物接触氧化池应根据进水水质和处理程度确定采用一段式或多段式。生物接触氧化池的个数不应少于2个。

第十三章环境污染控制与保护措施

(5)生物滤池。

适用于低浓度的生活污水和具有可生化性的工业废水处理。生物滤池应采用自然通风方式供应空气,应按组修建,每组由2座滤池组成,一般为6-8组。曝气生物滤池适用于深度处理或生活污水的二级处理。

2.厌氧处理

废水厌氧生物处理是指在缺氧条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称厌氧消化。厌氧处理工艺主要包括升流式厌氧污泥床(UASB),厌氧滤池(AF),厌氧流化床(AFB)。厌氧处理产生的气体,应考虑收集、利用和无害化处理。

(1)升流式厌氧污泥床反应器(UASB反应器)。

适用于高浓度有机废水,是目前应用广泛的厌氧反应器之一。该反应器运行的重要前提是反应器内能形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。如图11-9所示,废水自下而上通过UASB反应器。在反应器的底部有一高浓度(污泥浓度可达60-80 g/L )、高活性的污泥层,大部分的有机物在此转化为CH4和CO2。

UASB反应器的上部为澄清池,设有气、液、固三相分离器。被分离的消化气从上部导出,污泥自动落到下部反应区。

在食品工业、化工、造纸工业废水处理中有许多成功的UASB。典型的设计负荷是4-15 kgCOD/ (m3·d).

(2)厌氧滤池。

适用于处理溶解性有机废水。

(3)厌氧流化床。

环境影响评价技术方法

适用于各种浓度有机废水的处理。典型工艺参数以COD去除80%-90%计,污泥负荷为0.264.3 kg COD/ (kg MLUSS.d).

3.生物脱氮除磷

当采用生物法去除污水中的氮、磷污染物时,原水水质应满足《室外排水设计规范》(GB 50014)的相关规定,即脱氮时,污水中的五日生化需氧量与总凯氏氮之比大于4;除磷时,污水中的五日生化需氧量与总磷之比大于17。仅需脱氮时,应采用缺氧/好氧法;仅需除磷时,应采用厌氧/好氧法;当需要同时脱氮除磷时,应采用厌氧/缺氧/好氧法。缺氧/好氧法和厌氧/好氧法工艺单元前不设初沉池时,不应采用曝气沉砂池。厌氧/好氧法的二沉池水力停留时间不宜过长。当出水总磷不能达到排放标准要求时,应采用化学除磷作为辅助手段。

五、废水的生态处理

当水量较小、污染物浓度低、有可利用土地资源、技术经济合理时,可结合当地的自然地理条件审慎地采用污水生态处理。污水自然处理应考虑对周围环境以及水体的影响,不得降低周围环境的质量,应根据区域地理、地质、气候等特点选择适宜的污水生态处理方式。

1.土地处理

用污水土地处理时,应根据土地处理的工艺形式对污水进行预处理。在集中式给水水源卫生防护带,含水层露头地区,裂隙性岩层和熔岩地区,不得使用污水土地处理。地下水埋深小于1.5 m地区不应采用污水土地处理工艺。

2.人工湿地

人工湿地适用于水源保护、景观用水、河湖水环境综合治理、生活污水处理的后续除磷脱氮、农村生活污水生态处理等。人工湿地可选用表面流湿地、潜流湿地、垂直流湿地及其组合。人工湿地宜由配水系统、集水系统、防渗层、基质层、湿地植物组成。人工湿地应选择净化和耐污能力强、有较强抗逆性、年生长周期长、生长速度快而稳定、易于管理且具有一定综合利用价值的植物,宜优选当地植物。人工湿地基质层(填料)应根据所处理水的水质要求,选择砾石、炉渣、沸石、钢渣、石英砂等。人工湿地防渗层应根据当地情况选用载土、高分子材料或湿地底部的沉积污泥层。

六、废水的消毒处理

是否需要消毒以及消毒程度应根据废水性质、排放标准或再生水要求确定。为避免或减少消毒时产生的二次污染物,最好采用紫外线或二氧化氯消毒,也可用液氯消毒。同时应根据水质特点考虑消毒副产物的影响并采取措施消除有害消毒副产物。

臭氧消毒适用于污水的深度处理(如脱色、除臭等)。在臭氧消毒之前,应增设去除水中ss和COD的预处理设施(如砂滤、膜滤等)。

七、污泥处理与处置

对在污水的一级、二级和三级处理过程中会产生膨化污泥。污泥量及其特性与原污水特点及污水处理过程有关,污水处理的程度越高,产生的污泥量也越大,污泥的主要特性包括:总固态物含量、易挥发固态物含量、pH值、营养物、有机物、病原体、重金属、有机化学品、危险性污染物等。

应根据工程规模、地区环境条件和经济条件进行污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化处理与处置。污水污泥的减量化处理包括使污泥的体积减小和污泥的质量减少,前者如采用污泥浓缩、脱水、干化等技术,后者如采用污泥消化、污泥焚烧等技术。污水污泥的稳定化处理是使污泥得到稳定(不易腐败),以利于对污泥作进一步处理和利用。可以达到减少有机组分含量、改善污泥脱水性能、便于污泥的贮存和利用,抑制细菌代谢,降低污泥臭味,产生沼气、回收资源等目的,实现污泥稳定可采用厌氧消化、好氧消化、污泥堆肥、加碱稳定等技术。污水污泥的无害化处理是减少污泥中的致病菌、寄生虫卵数量及多种重金属离子和有毒有害的有机污染物,降低污泥臭味,广义的无害化处理还包括污泥稳定。污泥处置应逐步提高污泥的资源化程度,变废为宝,将污泥广泛用于农业生产、燃料和建材等方面,做到污泥处理和处置的可持续发展。

污泥处理工艺的选择应考虑污泥性质与数量、技术条件、运行管理费用、环境保护要求及有关法律法规、农业发展情况、当地气候条件和污泥最终处置的方式等因素。对工业废水处理所产生的污泥应依据危险废物名录及相关鉴别标准进行鉴别,属危险废物的工业废水污泥,应按《危险废物焚烧污染控带]标准》(GB 18484-2001),《危险废物贮存污染控制标准》(GB 18597-2001),《危险废物填埋污染控制标准》(GB 18598-2001)的要求处理与处置。

1.污泥处理方法

(1)污泥浓缩处理。

污泥浓缩应根据污水处理工艺、污泥性质、污泥量和污泥含水率要求进行选择,其目的是减少后续污泥处理单元(泵、消化池、脱水设备)所处理的污泥体积。可采用重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、带式浓缩机浓缩和转鼓机械浓缩等。当要求浓缩污泥含固率大于6%时,可适量加入絮凝剂。固态物含量为3%-8%的污泥经浓缩后体积可减少50%.

(2)污泥消化处理。

污泥可采用厌氧消化或好氧消化工艺处理,污泥消化工艺选择应考虑应考虑污泥性质、工程条件、污泥处置方式以及经济适用、管理方便等因素。污泥厌氧消化环境影响评价技术方法系统由于投资和运行费用相对较省、工艺条件(污泥温度)稳定、可回收能源(沼气综合利用)、占地较小等原因,采用比较广泛;但工艺过程的危险性较大。污泥好氧消化系统由于投资和运行费用相对较高、占地面积较大、工艺条件(污泥温度)随气温变化波动较大、冬季运行效果较差、能耗高等原因,采用较少;但好氧消化工艺具有有机物去除率较高、处理后污泥品质好、处理场地环境状况较好、工艺过程没有危险性等优点。污泥好氧消化后,氮的去除率可达60磷的去除率可达90%,上清液回流到污水处理系统后,不会增加污水脱氮除磷的负荷。一般在污泥量较少的污水处理厂,或由于受工业废水的影响,污泥进行厌氧消化有困难时,可考虑采用好氧消化工艺。

(3)污泥脱水处理。

污泥脱水的主要目的是减少污泥中的水分。脱水一可去除污泥异味,使污泥成为非腐败性物质。污泥产量较大、占地面积有限的污(废)水处理系统应采用污泥机械脱水处理。工业废水处理站的污泥不应采用自然干化脱水方式。污泥脱水设备可采用压滤脱水机和离心脱水机。

(4)污泥好氧发酵。

日处理能力在5万m3m以下的污水处理设施产生的污泥,应采用条垛式好氧发酵处理和综合利用;日处理能力在5万m3m以上的污水处理设施产生的污泥,应采用发酵槽(池)式发酵工艺。污泥好氧发酵产物可用于城市园林绿化、苗圃、林用、土壤修复及改良等。

(5)污泥干燥处理。

污泥干燥处理宜采用直接式干燥器,主要有带式干燥器、转筒式干燥器、急骤干燥器和流化床干燥器。污泥干燥的尾气应处理达标后排放。

(6)污泥焚烧处理。

污泥焚烧工艺适用于下列情况:①污泥不符合卫生要求、有毒物质含量高、不能为农副业利用;②污泥自身的燃烧热值高,可以自燃并利用燃烧热量发电;③可与城镇垃圾混合焚烧并利用燃烧热量发电。污泥焚烧的烟气应处理达标后排放。污泥焚烧的飞灰应妥善处置,避免二次污染。采用污泥焚烧工艺时,所需的热量依靠污泥自身所含有机物的燃烧热值或辅助燃料,故前处理不必用污泥消化或其他稳定处理,以免由于有机物减少而降低污泥的燃烧热值。

2.污泥处置与利用

污泥的最终处置应优先考虑资源化利用。在符合相应标准后中,污泥可用于改良土地或园林绿化和农田利用。污泥的最终处置如用于制造建筑材料时应考虑有毒害物质浸出等安全性问题。污泥卫生填埋时,应严格控制污泥中和土壤中积累的重金属和其他有毒物质的含量,含水率应小于60%,并采取必要的环境保护措施,防止污染地下水。

八、恶臭污染治理

除臭的方法较多,必须结合当地的自然环境条件进行多方案的比较,在技术经济可行,满足环境评价、满足生态环境和社会环境要求的基础上,选择适宜的除臭方法。目前除臭的主要方法有物理法、化学法和生物法三类。常见的物理方法有掩蔽法、稀释法、冷凝法和吸附法等;常见的化学法有燃烧法、氧化法和化学吸收法等。在相当长的时期内,脱臭方法的主流是物理、化学方法,主要有酸碱吸收、化学吸附、催化燃烧三种。这些方法各有其优点,但都存在着所使用设备繁多且工艺复杂,二次污染后再生困难和后处理过程复杂、能耗大等问题。因此国外从20世纪50年代开始便致力于用生物方法来处理恶臭物质。

恶臭污染治理应进行多方案的技术经济比较后确定,应优先考虑生物除臭方法。无须经常人工维护的设施,如沉砂池、初沉池和污泥浓缩池等,应采用固定式的封闭措施控制臭气;需经常维护和保养的设施,如格栅间、泵房的集水井和污水处理厂的污泥脱水机房等,应采用局部活动式或简易式的臭气隔离措施控制臭气。

九、工艺组合

废水中的污染物质种类很多,不能设想只用一种处理方法就能把所有污染物质去除殆尽,应根据原水水质特性、主要污染物类型及处理出水水质目标,在进行技术经济比较的基础上选择适宜的处理单元或组合工艺。废水处理组合工艺中各处理单元要相互协调,在各处理单元的协同作用下去除废水中的目标污染物质,最终使废水达标排放或回用。

采用厌氧和好氧组合工艺处理废水时,厌氧工艺单元应设置在好氧工艺单元前。当废水中含有生物毒性物质,且废水处理工艺组合中有生物处理单元时:应在废水进入生物处理单元前去除生物毒性物质。在污(废)水达标排放、技术经济合理的前提下应优先选用污泥产量低的处理单元或组合工艺。

城镇污水处理应根据排放和回用要求选用一级处理、二级处理、三级处理、再生处理的工艺组合。一级处理主要去除污水中呈悬浮或漂浮状态的污染物。二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物及植物性营养盐。三级处理是对经过二级处理后没有得到较好去除的污染物质进行深化处理。当有污水回用需求时,应设置污水再生处理工艺单元。城镇污水脱氮除磷应以生物处理单元为主,生物处理单元不能达到排放标准要求时,应辅以化学处理单元。

工业废水处理系统中应考虑设置事故应急池。工业废水处理站的流程组合与工艺比选应符合《纺织染整工业废水治理工程技术规范》(HJ471),《酿造工业废水治理工程技术规范》(HJ 575),《含油污水处理工程技术规范》(HJ 580)等相应污染源类工程技术规范的规定。

十、污水处理厂(站)总体布置要求

1.总平面布置

(1)处理构筑物应尽可能按流程顺序布置,应将管理区和生活区布置在夏季主导风向上风侧,将污泥区和进水区布置在夏季主导风向下风侧。

(2)处理构筑物的间距应以节约用地、缩短管线长度为原则,同时满足各构筑物的施工、设备安装和各种管道的埋设、养护维修管理的要求,并按远期发展合理规划。

(3)污泥处理构筑物的布置应保证运行安全、管理方便,宜布置成单独的组合。

(4)污泥消化池与其他处理构筑物的间距应大于20 m,储气罐与其他构筑物的间距应根据容量大小按有关规定确定,具体设计要求应符合《城镇燃气设计规范》(GB 50028)的规定。

2.高程布置

(1)水污染治理工程不应建在洪水淹没区,当必须在可能受洪水威胁的地区建厂时,应采取必要的防洪措施。

(2)水污染治理工程场地的竖向布置,应考虑土方平衡,并考虑有利于排水。

(3)水污染治理工程的出水水位,应高于受纳水体的常水位。

(4)污染物处理过程中,应尽可能采用重力流,需要提升时应设置相应的提升设备。

(5)处理构筑物之间的水头损失包括沿程损失、局部损失及构筑物本身的水头损失。此外,还应考虑扩建时预留的储备水头。

(6)进行水力计算时,应选择距离最长、损失最大的流程,并按最大设计流量计算。当有两个以上并联运行的构筑物时,应考虑某一构筑物发生故障时,其余构筑物须负担全部流量的情况。

(责任编辑:lqh)

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