城市污水深度处理的技术及设计要点
⑴主要技术
根据处理目的、去除对象所采用的技术是不同的,例如,当城市污水厂的出水水质要求进一步提高或要求满足回用时,可在生物处理法之后增加混凝过滤工序;若处理要求着眼于去除难降解的有机物时,可在生物处理法之后增加活性炭吸附工序,或在活性污泥法中投加粉末活性炭;也可以采用化学氧化法等。
⑵悬浮物的去除技术及设计要点
污水经过二级处理后,处理水中残留的悬浮物的粒径从数毫米到微米的生物絮凝体和未被凝聚的胶体颗粒,去除这些悬浮物可提高二级处理水的稳定度。去除时采用的处理技术要根据悬浮物的状态和粒径来进行确定。
⑶溶解性有机物的去除技术及设计要点
生活污水中溶解性有机物的主要成分是蛋白质、碳水化合物和阴离子表面活性剂,城市污水经过二级处理后的出水中的溶解性有机物大多是丹宁、木质素、黑腐酸等难以降解的有机物,利用生物处理技术难以去除,一般采用活性炭吸附和臭氧氧化法进行去除。
深度处理中的活性炭吸附主要是去除传统活性污泥法出流中的难降解化合物,残余的无机化合物。在应用活性炭吸附前一般都设置滤池,以去除二级出流中悬浮颗粒形态存在的有机物。活性炭有粒状和粉状两种类型,污水的深度处理时多使用粒状炭。
活性炭吸附塔的设计参数一般由吸附试验确定,其吸附能力不仅取决于自身的品质,也取决于介质中
污染物的组分构成,因此,要取得有针对性的设计参数,通常都要进行活性炭吸附试验。
把环保工程师站点加入收藏夹 例:用活性炭吸附水中色素的试验方程式为: 。今有100L溶液,色素浓度为0.05g/L,欲将色素除去90%,加多少活性炭?
(方程式中q是平衡吸附量,c是吸附质的浓度)
解:平衡时的c=0.05×(1-90%)=0.005(g/L)
q=3.9× =0.276(g/g)
另一种溶解性有机物的去除技术是臭氧氧化法,其主要作用是去除污水中残存的有机物,脱除污水的色度,杀菌消毒。当用于降解COD时,每降解1mg/LCOD,需要消耗4mg/L臭氧,接触时间为15~60min;当用于消毒时,每一升水的臭氧投加量为5~15mg,接触时间为6~15min,或接触3~5min后,停留10~15min。8
⑷溶解性无机盐类的去除技术及设计要点
城市污水中含有的无机盐类,一般介于200~400mg/L,有效的除盐技术有反渗透、电渗析和离子交换法等。
★反渗透是一种膜分离技术,多用于水的除盐处理,其设计要点包括:
①给水水质要求
给水温度:复合膜5~45℃,醋酸纤维素膜5~40℃,pH4~11。
②水通量
根据不同水源,反渗透膜应采用不同的水通量,水通量越高,污染速度越快,有一个水通量极点,如果高于这个极限值,膜将迅速污染。
③膜化学清洗的水流量
不同膜元件外径,化学清洗时需要的水流量也不相同,外径为2.5英寸时,水量为1t/h,外径为4英寸时,水量为2t/h,外径为8英寸时,水量为8t/h。
④抗污染膜的选择
⑤膜数量的计算(估算)
膜数量的计算公式为:膜数量=脱盐水产量/水通量,以此为基数,再通过膜公司软件核算膜数量。
⑥膜的回收率
⑦流量
⑧膜的类型
根据水含盐量选择膜的类型,含盐量小于10g/L时,选用苦咸水反渗透膜,含盐量大于10g/L时,选用海水反渗透膜。
⑨阻垢剂的选择
根据反渗透给水水质和反渗透浓缩倍率,选择反渗透阻垢剂(或分散剂)和设计定期快速冲洗浓水侧的系统,在小容量工程中,根据原水水质可以用降低水回收率和定期快速冲洗防垢。
★电渗析也是常用的脱盐技术:
常用的电渗析脱盐工艺系统有如下几种:
①一次脱盐系统
又包括5类系统:
浓水不循环全部排地沟的体内或体外多级串联一次脱盐系统:该系统的优点是浓水的浓缩倍率小于2倍。
浓水循环体内或体外多级串联一次脱盐系统:该系统的优点是浓水的浓缩倍率可为5~7倍,使浓水排放量为脱盐水量的20%以下。
体外升压浓水循环半对流多级串联一次脱盐系统:优点是提高了设备的制
水能力,减少了浓水排放量,浓淡水半对流运行。
体外升压浓水并联循环多级串联一次脱盐系统:适用于大型装置。
级内分段、多级串联一次脱盐系统:适用于高含盐量和小容量设备。
②循环脱盐系统
该系统中浓水和淡水都经过再循环,适用于小容量的水处理。
③带有部分循环的体外升压多级串联脱盐系统
特点是利用部分脱盐水再循环提高脱盐率,可以减少一次脱盐的串联级数。
④极水系统
电渗析脱盐工艺系统的设计计算内容包括:①给出定型隔板的参数方程
或每张隔板脱盐率的前提下,计算多级一次脱盐所需的流程长度或串联级数,确定各级的合理组装方式和工作参数(即电压电流);②对于高含盐量的水,通过最佳电流密度亦即经济电流密度的选择计算,使制水成本最低,在此基础上选定流速v值,确定各级的膜组装方式、串联级数和工作参数;③对定型的单元体内串联设备,根据水质确定高含盐量下的经济产水量。
★实现离子交换水处理工艺的关键在于:恰当地选择离子交换剂,合理地组合工艺系统,选择适合的离子交换设备,遵循最佳的运行再生操作制度,采取必要的防止树脂污染措施。用离子交换处理方法除盐,其处理对象的含盐浓度一般为100~300mg/L。
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