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污水處理的水回用分析和應用

致一科技?2018-05-22?污水處理設備? 896
我國是一個水資源貧乏的國家,人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4。隨著經濟發展和城市化進程的加快,城市缺水問題日益突出。當前相當一部分城市水資源短缺。據統計,全國669個城市中,400個城市常年供水不足,其中110個城市嚴重缺水。為了解決水資源短缺的問題,污水回用工作日益受到重視,國內許多城市的污水處理廠建設了回用處理設施。
從國內外污水回用的發展狀況來看,污水回用現已受到比較普遍的重視,許多缺水地區已經建立了一批技術可靠、管理科學、運行穩定的回用工程。

將污水或污水經二級處理和深度處理后回用于生產系統或生活雜用被稱為污水回用。污水回用的范圍很廣,從工業上的重復利用水體的補給水和生活用水。污水回用既可以有效地節約和利用有限的和寶貴的淡水資源,又可以減少污水或污水的排放量,減輕水環境的污染,還可以緩解城市排水管道的超負荷現象,具有明顯的社會效益、環境效益和經濟效益。

近年來,我國廠發展迅速,污水的排放量也越來越多。因此,水處理顯得越來越重視。污水處理是一個為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求,對其進物理的、化學的、生物的凈化的過程。
電廠污水處理的難度相對而言比較大,也是現階段我國社會發展中對于環境污染較為嚴重的一個重要指標,結合相應工業污水的污染進行有效控制也就需要促使其相應處理工藝能夠得到有效優化創新,充分提升其整體落實效果。結合當前電廠污水的有效處理而言,化學工藝的應用是比較重要的一個基本手段,其能夠在污水處理中切實表現出理想的作用價值效果,并且相對于其它處理模式,這種化學工藝操作較為簡單便捷,相應處理成本也比較低,如此也就能夠切實保障相應電廠污水得到較好控制,降低了隨意排放對于周圍環境帶來的威脅,有助于環境保護工作的推進落實。

1、污水的相關概述
“污水”是對已經被污染了的水的總稱,包括電廠污水、生活污水等等。由于污水中含有大量不能夠由生態平衡系統而“自主消化”的化學物質,并在一定程度上可對周圍環境造成嚴重的污染,因此,我們將其稱為“污水”。由于污水具有一定的污染性與危害性,污水的排放嚴重加劇了水資源短缺問題。因此,加強污水凈化與處理具有重要現實意義。據研究與實踐發現,不同類型的污水經過排放混合后,將在一定程度發生化學反應,導致污水成分、污染物性質發生變化。其中含有特定成分的污水在混合后,產生了沉淀物,使污水中的污染物整體含量減低。而污水的這種自凝現象為污水處理提供了新思路。通過對該現象的原理進行解析,并從污水處理角度出發,在充分掌握自凝與化學熱力學之間的關系的基礎上,運用相關知識與技術手段進行廢除性質的轉化,可達到污水凈化與處理目標,具有重要現實意義。

2、化學工藝在污水處理中的運用原則

2.1目標性原則
對于化學工藝在污水處理中的有效應用而言,為了較好提升其最終落實價值效果,盡可能促使其相應處理能夠較為合理有效,必須要首先明確相應化學工藝在污水處理中的應用目標和任務,促使其相應化學工藝的落實能夠較為理想可靠,同時也避免了一些不必要資源的消耗。結合這種目標性原則的有效落實而言,其應該首先加強對于污水的詳細研究,了解污水中含有的污染性物質和成分,進而也就能夠為相應化學工藝的應用落實明確基本方向和目標,促使其能夠具備較為理想的操作性效果,避免了相應處理目標不明確帶來的污水處理混亂問題,甚至還極有可能會帶來更為嚴重的深度污染。
2.2污水分離處理原則
例如,利用化學工藝處理實驗污水時,通常情況下已處理的污水中不可避免存在少量的污染物與危害物,因此,在進行排放時應將其與居民生活用水進行分離處理,避免污水排放對周圍居民生活用水形成二次污染。與此同時,通過分離處理與動態跟蹤,有利于進一步探知化學工藝處理效果,為污水處理的進一步改革與創新提供資料參考。
2.3適宜性原則
對于化學工藝在相應污水處理中的有效應用而言,充分結合相應化學實驗室內的基本條件進行適宜性匹配也是比較重要的一個方面,并且這也是充分提升相應污水處理效果和經濟效益的基本條件。針對這種適宜性原則的有效分析和落實而言,其應該對于自身具備詳細全面的了解,有效掌握相應化學實驗室中存在的化學材料以及可供選擇應用的基本設備,如此也就能夠在后續應用中體現出較為理想的匹配應用效果,避免現有材料設備得不到運用,而采購額外物資的現象出現。

3、污水處理中化學工藝的有效運用

3.1丙二醇處理方法
在常見的化學種類中,丙二醇在化學中扮演的角色是一種有機溶劑,對此類成分進行處理時可采用活性炭吸附方式和電化學氧化方式進行處理,這兩種方式能有效的針對污水中的丙二醇,原因在于電化學氧化方法可以氧化丙二醇,使丙二醇氧化為丙二酸,再利用堿性原來處理成中性;活性炭吸附方法能吸收丙二醇,進而達到降低污水中的丙二醇。

3.2氨氮污水處理
在電廠污水中,尤其是石油化工企業、焦化廠中,氨氮污水的排放量較高,而氨氮污水的排放易時河水出現“富營養化”現象,加之氨氮在經過氧化反應后,其生成物(亞硝酸鹽)存在毒性。因此,對水資源以及周圍環境產生污染與危害。對此,可采用化學沉淀法,通過沉淀反應處理污水中的氨氮,降低污水污染性。與此同時,也可與其他工藝有機結合,進行生化、物化處理,用以提升污水處理效果,避免污水二次污染的產生,實現污水再利用目的。

3.3濕式氧化處理方法
采用濕式氧化方法對處理環境有一定的要求和標準,如高溫在150OC—355OC、高壓0.6Mpa—21Mpa的環境下利用O2或空氣作為氧化劑,氧化水中懸浮態或溶解態的有機物或無機物,達到去除污染物的目的。濕式氧化處理方法能有效去除電廠污水中含有的氯烴、酚、磷和硫化合物等,進而降低污水中的有害化學成分。

3.4電鍍污水處理
在電鍍污水以及電廠污水處理中,微波化學工藝具有良好的處理效果,與優勢。其原理主要在于:利用微波場對吸波物質進行選擇性加熱、穿透與催化處理,從而達到污水去污、殺菌、除濁目的。由于微波化學工藝應用的成本低、殺菌能力強、設備用地面積小,因此在電鍍污水處理中具有廣泛的應用前景。

污水處理后可應用于農業、工業、建筑、地下水回灌、景觀、娛樂、河流生態維持等方面,不同的用途對污水處理有不同的要求。
 
一、農業用水
農業用水是城市污水回用的一個大用戶,主要包括大田作物、花卉和林地的灌溉。污水回用于農田灌溉時,不僅能給農業生產提供穩定的水源,而且污水中的氮、磷、鉀等成分也為土壤提供了肥力,既減少了化肥用量,又增加了農作物產量,而且通過土壤的自凈能力可使污水得到進一步的凈化,尤其污水回用可控制農村地區無節制地超采地下水。但如果污水水質不能滿足要求,則會破壞土壤結構,使農藥以及重金屬在作物和土壤中積累,降低農產品質量及產量。回用污水中污染物的限度要以作物種類及生長階段以及水文地質條件等為依據,其水質必須符合《農業灌溉水質標準》。
污水灌溉是具有風險的,由于對污水處理程度不夠或長期灌溉風險估計不足,我國的污水灌溉已有很多經驗教訓,如沈陽張士灌區用污水灌溉20多年后,污染耕地2500h㎡,造成嚴重的鎘污染,稻田含鎘5—7mg/Kg;天津近郊因污水灌溉導致2.3萬h㎡農田受到污染;廣州近郊因為污水灌溉污染農田2700h㎡,因施用含污染物的底泥約13333h㎡的土壤被污染,污染面積占耕地面積的46%;20世紀80年代中期,對北京某污灌區進行的抽樣調查表明,大約60%的土壤和36%的糙米存在污染問題。
 
二、環境用水
主要用于城市水系補充用水以及綠化隔離帶和園林灌溉用水。一個城市沒有水就沒有靈氣。用中水補充河湖水系,替代其它水源一舉兩得,既達到優水優用、節約用水的目的,又美化了環境。水資源缺乏是北京生態環境建設的重點和難點,充分開發利用中水將為城市水系補充用水和綠化用水提供充足的水資源保證。隨著北京生態居住區的建設,城市綠化用水將不斷增加,中水將成為城市綠化用水的主要來源。
 
三、工業用水
據調查,北京工業用水占全市各業用水的25%左右,在節水方面仍有很大潛力。面對淡水日缺、水價上漲的嚴峻現實,工業企業除了盡力將本廠廢水循環利用以提高水的重復利用率外,對城市污水回用也日漸重視。工業用水根據用途的不同,對水質的要求差異很大,水質要求越高,水處理的費用就越高。理想的回用對象應是冷卻用水和工藝低質用水(洗滌、沖灰、除塵、直冷等)。當考慮某項工藝是否可以利用回收的污水時,必須滿足需要的水質,并要計算回用污水及其處理的費用,以求最大的經濟效益。
 
四、市政雜項用水
主要用于建筑施工、噴灑路面、洗車和沖廁等。據測算,北京200多萬輛車如果都用中水洗車,每天能節省近1.3萬戶居民一個月的生活用水。中水回用時應格外注意衛生,以免危害消費者的身體健康。此外,中水中不應含有致病菌,應清潔、無臭、無毒,且懸浮物含量滿足應用要求。
 
五、地下水回灌
近幾十年來由于持續干旱造成地下水過度開采,北京已形成了超過2500k ㎡的漏斗區,嚴重地影響了地面生態系統和地下水吸取水層的安全。將城市污水二級處理后回灌于地下,水在流經一定距離后同原地下水源一起作為新的水源開發。這樣既可以阻止因過量開采地下水而造成的地面沉降,還能利用土壤自凈作用提高回水水質,直接向工業和生活雜用水供水。污水回灌地下水對水質要求很高,回灌前須經生物處理(包括硝化與脫氮),還必須有效去除有毒有機物與重金屬,一旦回灌水質達不到要求,將會對地下水含水層造成污染。
 

污水污染處理方法是一項持久性的戰略性話題,這與我國淡水資源逐年減少,淡水使用鋪張浪費以及淡水污染有著直接關聯,水污嚴重和水生態惡化仍然是我國現階段水源的根本問題。為此,在解決污水處理問題時,應與時俱進,研究新工藝與新技術,保護水源與生態環境是我們人類共同的目標!
 

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