1、概 述

隨著(zhu)社會的(de)發(fa)展(zhan)，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)緊缺的(de)問題日益嚴重(zhong)，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)將成為制約(yue)社會發(fa)展(zhan)的(de)一(yi)(yi)項重(zhong)要因素。目(mu)前我(wo)國缺水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)主要呈現水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質性(xing)缺水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)特點，城市污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經二級(ji)處(chu)理(li)后出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)直接排到(dao)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)，一(yi)(yi)方面增加(jia)了水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體(ti)的(de)自凈負荷，另一(yi)(yi)方面也是一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)的(de)浪費，所以保護(hu)資(zi)(zi)源(yuan)除(chu)了從(cong)節約(yue)用水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)出(chu)(chu)發(fa)外，我(wo)們還要提高水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平，使(shi)得各種(zhong)(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質都能夠得到(dao)充分的(de)利用，來解決目(mu)前的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)緊缺問題。二級(ji)處(chu)理(li)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)占不能直接利用的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)的(de)很大比例，如果得到(dao)進一(yi)(yi)步(bu)處(chu)理(li)，可以被應用于各種(zhong)(zhong)工業(ye)生產，這將對保護(hu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)、解決部分地區水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質性(xing)缺水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)問題會起到(dao)重(zhong)要作(zuo)用，為此(ci)本文介(jie)紹一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)針對二級(ji)處(chu)理(li)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)及相仿水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質原水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)新型回(hui)用水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)工藝。

2、工藝流程簡介

2.1 二級處理出水(shui)的一般水(shui)質指標(biao)如下(xia)：

以(yi)上各指標(biao)為大多數(shu)污水(shui)(shui)廠(chang)的處理出(chu)水(shui)(shui)指標(biao),不(bu)同(tong)水(shui)(shui)廠(chang)指標(biao)略異。以(yi)上水(shui)(shui)質(zhi)一(yi)般(ban)可以(yi)用(yong)于(yu)灌(guan)溉(gai)等，但還(huan)不(bu)能滿(man)足城市景觀水(shui)(shui)或(huo)工業用(yong)水(shui)(shui)的水(shui)(shui)質(zhi)要求。

2.2  工藝(yi)流(liu)程簡介(jie)：

針對以上(shang)及類似(si)水(shui)質，我(wo)們(men)提出了(le)一(yi)種(zhong)能夠回用于電廠(chang)循環冷卻用水(shui)或(huo)其它一(yi)些(xie)工(gong)業(ye)用水(shui)的處理工(gong)藝，設計流程如下圖：

二級(ji)出水(shui) → 調節水(shui)箱 → BAF → 高效混凝(ning)沉淀(dian)池 → 出水(shui)回(hui)用

　↑
混凝劑、液氯

根(gen)據(ju)循環冷卻(que)用(yong)水的(de)水質要(yao)求，把設(she)計的(de)工藝分為生物(wu)處(chu)理和物(wu)化處(chu)理兩(liang)部分。

生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)處(chu)理(li)部(bu)分為曝氣生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾(lv)池(chi)(chi)（BAF）。曝氣生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾(lv)池(chi)(chi)實質是生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)一種實現形(xing)式，是在曝氣池(chi)(chi)中(zhong)填(tian)充生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)陶粒(li)(li)，利(li)用陶粒(li)(li)表(biao)面(mian)附(fu)著(zhu)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)降解水(shui)中(zhong)污染物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)處(chu)理(li)單(dan)元。由于(yu)陶粒(li)(li)具有(you)粒(li)(li)徑小(xiao)，孔隙率(lv)大(da)(da)，堆積密度(du)小(xiao)，比表(biao)面(mian)積大(da)(da)等(deng)特點，陶粒(li)(li)表(biao)面(mian)容(rong)易附(fu)著(zhu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)。陶粒(li)(li)表(biao)面(mian)附(fu)著(zhu)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)(mo)中(zhong)生(sheng)(sheng)長著(zhu)眾(zhong)多(duo)種屬和數(shu)量(liang)的(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)，有(you)好氧(yang)菌、兼氧(yang)菌、厭氧(yang)菌，所以曝氣生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾(lv)池(chi)(chi)對(dui)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)各種有(you)機物(wu)(wu)(wu)都有(you)一個很(hen)好的(de)(de)(de)去除作用，同(tong)時對(dui)氨氮也有(you)很(hen)高的(de)(de)(de)去除效率(lv)。

物化(hua)處理(li)法是通(tong)過向原(yuan)水(shui)(shui)中投加混(hun)凝(ning)劑(ji)，經過合理(li)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)和(he)沉(chen)(chen)淀來(lai)去除(chu)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)懸(xuan)浮(fu)物和(he)膠體同時又(you)可以(yi)去除(chu)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)磷(lin)的(de)(de)(de)一種(zhong)物理(li)化(hua)學(xue)處理(li)方法。本次(ci)設(she)計中采用(yong)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)混(hun)凝(ning)沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)作為物化(hua)處理(li)單(dan)元，高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)混(hun)凝(ning)反(fan)應(ying)(ying)沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)是利用(yong)流體力學(xue)理(li)論，通(tong)過折(zhe)板和(he)一些整流板來(lai)實現(xian)控制水(shui)(shui)的(de)(de)(de)流態使得水(shui)(shui)在反(fan)應(ying)(ying)池(chi)(chi)中的(de)(de)(de)剪切力從(cong)大到小(xiao)，使脫穩(wen)膠體形成致密的(de)(de)(de)污泥礬花，從(cong)而實現(xian)對絮凝(ning)合理(li)控制，并保證絮凝(ning)反(fan)應(ying)(ying)效(xiao)(xiao)果最佳且沉(chen)(chen)淀出(chu)(chu)水(shui)(shui)效(xiao)(xiao)果最好(hao)的(de)(de)(de)一種(zhong)反(fan)應(ying)(ying)沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)。本單(dan)元特點(dian)：反(fan)應(ying)(ying)時間短，沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)表面負荷高(gao)(gao)，沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)出(chu)(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質好(hao)且出(chu)(chu)水(shui)(shui)穩(wen)定，可以(yi)保證沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)出(chu)(chu)水(shui)(shui)濁度小(xiao)于3NTU。

曝氣(qi)生(sheng)(sheng)物(wu)濾池(chi)要求進水中不能含有滅菌劑或(huo)影響(xiang)生(sheng)(sheng)物(wu)活性的(de)混凝劑，而出水中會(hui)有大量(liang)細菌、懸浮物(wu)。根據這一工藝特(te)點在(zai)其后布(bu)置高效混凝沉淀(dian)池(chi)，水力流(liu)程(cheng)合理，運行(xing)靈活方便，而且不必考慮投加藥劑對微生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)影響(xiang)。

2.3  中(zhong)試模型設計參數

1、曝(pu)氣(qi)生(sheng)(sheng)物濾(lv)(lv)池(chi)：外型設(she)(she)計尺寸為(wei)800×800×7500mm，由鋼板焊制(zhi)而成，曝(pu)氣(qi)生(sheng)(sheng)物濾(lv)(lv)池(chi)內濾(lv)(lv)層(ceng)厚度3.5m（4.5m）。設(she)(she)計水量為(wei)2m3/h，曝(pu)氣(qi)生(sheng)(sheng)物濾(lv)(lv)池(chi)的(de)有(you)效停留時間為(wei)1.5小時。本次(ci)試(shi)驗采用的(de)曝(pu)氣(qi)生(sheng)(sheng)物濾(lv)(lv)池(chi)為(wei)上向流式，即下部進水，上部出(chu)水，濾(lv)(lv)池(chi)設(she)(she)有(you)進水管(guan)(guan)、曝(pu)氣(qi)管(guan)(guan)、反沖洗進水管(guan)(guan)、反沖洗氣(qi)管(guan)(guan)、生(sheng)(sheng)產出(chu)水管(guan)(guan)、反沖洗出(chu)水管(guan)(guan)，系統進水、進氣(qi)管(guan)(guan)路(lu)上均裝有(you)流量計，以計量水量、氣(qi)量。

2、混(hun)凝(ning)沉淀(dian)(dian)池：池型為(wei)800×1500×2200mm，設計水(shui)量為(wei)2m3/h。反應(ying)池的反應(ying)時間(jian)為(wei)12min，沉淀(dian)(dian)池上(shang)升流速為(wei)2.4mm/s。

3、中試實驗結(jie)果與討論

試(shi)驗(yan)(yan)的(de)進(jin)水(shui)(shui)為(wei)城(cheng)市二級處理沉淀出水(shui)(shui)，開始(shi)運(yun)行(xing)二十天左右(you)進(jin)行(xing)掛(gua)膜(mo)(mo)馴(xun)化等(deng)實驗(yan)(yan)前準備，不對(dui)水(shui)(shui)質進(jin)行(xing)檢測(ce)，只是觀察(cha)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)相，二十天后，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)相狀態基本穩定，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)基本成(cheng)型，可以進(jin)行(xing)實驗(yan)(yan)檢測(ce)分(fen)析。系統(tong)啟(qi)(qi)動快(kuai)是此(ci)新工藝主要特點。BAF生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)陶(tao)粒(li)采用(yong)自然掛(gua)膜(mo)(mo)方式，當陶(tao)粒(li)表(biao)面生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)中的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)相穩定后，即(ji)可認(ren)為(wei)掛(gua)膜(mo)(mo)成(cheng)功，此(ci)過程僅(jin)需要10～20天時間。肉(rou)眼觀察(cha)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)陶(tao)粒(li)表(biao)面無明顯生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)，但在顯微鏡下，可看到(dao)陶(tao)粒(li)表(biao)面周圍有(you)不連續的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)膜(mo)(mo)（菌膠團為(wei)主體）存在。高效混凝沉淀池注水(shui)(shui)即(ji)可正(zheng)常運(yun)行(xing)，因此(ci)BAF掛(gua)膜(mo)(mo)成(cheng)功可認(ren)為(wei)整體系統(tong)啟(qi)(qi)動完成(cheng)。

以下是處理水量穩定在2m3/h時的(de)進、出水檢測(ce)數據：

3.1 本系(xi)統(tong)對有(you)機物的去除

本次試驗的進水(shui)COD為60～140mg/L，出(chu)水(shui)COD維持在30～50 mg/L之間，COD的平均(jun)去除(chu)率在50%左右。 其余(yu)未被降解(jie)的部分多數成分為難(nan)生(sheng)(sheng)物降解(jie)有機(ji)物，這種水(shui)質一般(ban)可以應用于電(dian)廠的循環冷卻或一般(ban)工業(ye)生(sheng)(sheng)產中，如印染行業(ye)等(deng)。

本工藝對(dui)(dui)比其它處(chu)理工藝對(dui)(dui)COD的(de)去(qu)除效(xiao)率(lv)高，且運(yun)行穩定。進水(shui)(shui)為(wei)二(er)級出水(shui)(shui)，因(yin)此原(yuan)水(shui)(shui)可生(sheng)化性較差，進水(shui)(shui)COD為(wei)60～140mg/L，出水(shui)(shui)COD維持(chi)在30～50 mg/L之間。從試驗數據(ju)分析，BAF對(dui)(dui)原(yuan)水(shui)(shui)COD的(de)去(qu)除率(lv)僅(jin)為(wei)30~40%，物化法高效(xiao)混(hun)凝沉淀池對(dui)(dui)COD的(de)去(qu)除率(lv)可達到30%，整套系(xi)統(tong)COD的(de)平均(jun)去(qu)除率(lv)在50%左右。

實驗的COD的容積運行(xing)負荷為： 2.14㎏COD/m3d。對于(yu)有機物濃度比較(jiao)低的進水水質，COD的容積負荷不宜太高(gao)。

3.2 本系統對氨(an)氮的去(qu)除

如上(shang)圖所示，進水(shui)中(zhong)的(de)(de)氨氮(dan)(dan)在(zai)50mg/L左右(you)，在(zai)此負荷(he)下(xia)，出水(shui)的(de)(de)氨氮(dan)(dan)可以(yi)控制在(zai)3mg/L以(yi)下(xia)，經過(guo)投加(jia)(jia)氯(lv)氣，氨氮(dan)(dan)在(zai)投加(jia)(jia)氯(lv)氣的(de)(de)氧化作用(yong)下(xia)，出水(shui)氨氮(dan)(dan)值(zhi)小(xiao)于(yu)1mg/L，達到一般循環冷(leng)卻水(shui)的(de)(de)指標(biao)要求，氨氮(dan)(dan)的(de)(de)去除率在(zai)95%以(yi)上(shang)。對于(yu)一般的(de)(de)城(cheng)市二級出水(shui)，氨氮(dan)(dan)值(zhi)較低，一般小(xiao)于(yu)15 mg/L，經本(ben)工藝處理后很容易(yi)滿足循環冷(leng)卻用(yong)水(shui)標(biao)準。本(ben)次實驗氨氮(dan)(dan)的(de)(de)運行容積負荷(he)為1.07㎏氨氮(dan)(dan)/m3d。

3.3 本系統對(dui)濁度的去除

新工藝出(chu)(chu)水(shui)(shui)濁(zhuo)(zhuo)度(du)低(di)且穩(wen)定(ding)(ding)。原水(shui)(shui)為(wei)二級出(chu)(chu)水(shui)(shui)濁(zhuo)(zhuo)度(du)較低(di)，在(zai)8～18NTU之間，BAF通(tong)過濾料的(de)截留作用，是出(chu)(chu)水(shui)(shui)的(de)濁(zhuo)(zhuo)度(du)穩(wen)定(ding)(ding)在(zai)10NTU左右，高效混凝沉(chen)淀通(tong)過脫穩(wen)的(de)膠體(ti)形成(cheng)污泥礬花在(zai)沉(chen)淀池(chi)中沉(chen)淀去(qu)除原水(shui)(shui)濁(zhuo)(zhuo)度(du)，沉(chen)淀池(chi)出(chu)(chu)水(shui)(shui)濁(zhuo)(zhuo)度(du)小于(yu)3NTU，整套系統對濁(zhuo)(zhuo)度(du)的(de)去(qu)除率在(zai)80%以上。

4、 工程實例

我國江浙的大部分(fen)城(cheng)市內(nei)河(he)(he)水(shui)(shui)(shui)污(wu)(wu)染嚴重，一般(ban)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)指標(biao)與城(cheng)市二(er)級排放的水(shui)(shui)(shui)質(zhi)相仿（主要是由于內(nei)河(he)(he)水(shui)(shui)(shui)流速(su)度(du)慢(man)，很多加工(gong)企業超標(biao)準(zhun)排放造成）。工(gong)程(cheng)實(shi)例是采用(yong)本技(ji)術處(chu)(chu)理(li)江蘇(su)某(mou)地(di)區的污(wu)(wu)染河(he)(he)水(shui)(shui)(shui)，處(chu)(chu)理(li)后用(yong)于電廠循環(huan)冷卻水(shui)(shui)(shui)系統(tong)。本工(gong)程(cheng)處(chu)(chu)理(li)規(gui)模為600m3/h，原水(shui)(shui)(shui)污(wu)(wu)染嚴重，一般(ban)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)為河(he)(he)水(shui)(shui)(shui)溫度(du)1℃～40℃，懸浮物25～350mg/l，CODMn9.5～20.0mg/l，氨氮(dan)2.0～8.0mg/l，色度(du)15～50度(du)，水(shui)(shui)(shui)呈現暗(an)綠色，有(you)藻(zao)類漂浮。要求處(chu)(chu)理(li)后出(chu)水(shui)(shui)(shui)為濁度(du)小(xiao)于3NTU，CODMn小(xiao)于5mg/l，氨氮(dan)小(xiao)于1.0mg/L，滿(man)足(zu)電廠的用(yong)水(shui)(shui)(shui)要求。

處(chu)理(li)工(gong)藝流程為(wei)曝(pu)氣(qi)(qi)生物濾池(chi)(chi)＋混凝(ning)沉淀(dian)池(chi)(chi)，曝(pu)氣(qi)(qi)池(chi)(chi)體(ti)(ti)積為(wei)13200×4900×8000mm，反應(ying)(ying)沉淀(dian)池(chi)(chi)體(ti)(ti)積為(wei)9000×13000×5500mm，曝(pu)氣(qi)(qi)量為(wei)23m3/min，曝(pu)氣(qi)(qi)鼓風機功率為(wei)45kw，曝(pu)氣(qi)(qi)池(chi)(chi)出(chu)(chu)水(shui)經(jing)過投(tou)(tou)加(jia)聚(ju)鋁后，直接(jie)進(jin)入(ru)混凝(ning)沉淀(dian)池(chi)(chi)，同時在反應(ying)(ying)池(chi)(chi)首端設一(yi)(yi)根(gen)投(tou)(tou)加(jia)液氯管(guan)道，定(ding)期投(tou)(tou)氯滅藻(zao)殺菌，出(chu)(chu)水(shui)直接(jie)進(jin)入(ru)循環冷卻水(shui)系統或化水(shui)車間。現(xian)已(yi)經(jing)運行一(yi)(yi)年多，運行穩定(ding)，系統容易停運和(he)再次啟動，運行管(guan)理(li)方(fang)便，抗沖擊負荷(he)能(neng)力強，處(chu)理(li)出(chu)(chu)水(shui)的水(shui)質(zhi)指標(biao)可以穩定(ding)為(wei)：

5、結論

1) 對于二級出水，曝氣生物(wu)濾池加高效混凝沉淀處(chu)理工藝對氨氮(dan)(dan)具有(you)很好的(de)去(qu)除效果，氨氮(dan)(dan)去(qu)除率達95%以上，氨氮(dan)(dan)負荷為(wei)N=1.07kg/(m3.d)，在此負荷下，氨氮(dan)(dan)的(de)處(chu)理出水可(ke)以達到循環冷(leng)卻水的(de)水質標準（氨氮(dan)(dan)小于1mg/L）；

2) 二級出水(shui)(shui)經過(guo)新(xin)工藝(yi)處(chu)理(li)，COD可以達到(dao)《再生水(shui)(shui)回(hui)用(yong)于景(jing)觀(guan)水(shui)(shui)體的水(shui)(shui)質(zhi)標準》CJ/T95-2000（CODCr小于50 mg/L），接近《地(di)表水(shui)(shui)環境質(zhi)量標準》（GHZB1-1999）IV；

3) 新工藝的出水濁度可以達到循環冷卻水的水質標準(zhun)。

4) 新(xin)工(gong)藝抗沖擊(ji)負荷能力很強，沖擊(ji)負荷影響過后，系統可以(yi)很快恢(hui)復。

參考文獻：

1. 王(wang)占生(sheng)，劉文君(jun)。微(wei)污染(ran)水源飲用水處理。北京：中國建筑工(gong)業出版社，1999

2. 李汝(ru)琪，錢易(yi)，孔波等。曝(pu)氣(qi)生物(wu)濾池去除(chu)污(wu)染(ran)物(wu)的機理(li)研究。環境科學，1999，20（6）：49～52

3. 張文妍，朱亮(liang)，薛紅(hong)琴(qin)。微污染水源生物預處(chu)理氨氮(dan)去除影響因素(su)探討。給(gei)水排水，2002，28（11）：1～3

4. 吳為中，王(wang)占生。水(shui)(shui)庫水(shui)(shui)源(yuan)水(shui)(shui)生物陶(tao)粒(li)濾(lv)池預處理中試試驗研究。環境科學。1999，20（3）：25～28

5. 戴(dai)之荷。受污染(ran)水(shui)處理技術在我(wo)國的應用。給(gei)水(shui)排水(shui)。2002，28（1）：8～12

6. 王紹(shao)文。慣性效(xiao)應在絮(xu)凝中的動力學(xue)作用。中國給水(shui)排水(shui)，1998，14（2）：13-16

7. 赫俊(jun)國，等。微渦旋混凝低(di)脈動沉淀(dian)技術處理(li)低(di)溫、低(di)濁水(shui)。中國給(gei)水(shui)排水(shui)，1999，15（4）：17-19

8. Urs von gunren et al.,By-products formation during drinking water disinfection:a tool to assess disinfection efficiency?,Wat.Res.,2001,35(8):2095~2099

9. Jorg Pietsch et al.,Polar nitrogen compounds and their behavior in the drinking water treatment process,Wat.Res.,2001,35(15):3537~3544

10. Egashira K., Yoshiy Y. Removal of musty odor compounds in drinking water by a biological filter. Wat. Sci. Tech,1992,25(2):307~314

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章