A. 煤礦礦井下含煤泥的污水要用什麼設備去處理
洗煤水處理設備工作原理:
懸浮液經進料管從螺旋體出料口進入轉鼓,在高速旋轉產生的 離心力作用下,比重較大的固相顆粒沉積在轉鼓內壁上,與轉鼓作相對運動的螺 旋葉片不斷地將沉積在轉鼓內壁上的固相顆粒刮下並推出排渣口。分離後的 清液經液層調節板開口溢流出轉鼓。螺旋體與轉鼓之間的相對運動(即為差速 轉)是通過差速器來實現的,其大小由輔電機來控制,從而實現了離心機對物 料的連續分離過程。
洗煤污水脫泥離心機性能特點:主要部件採用優質碳鋼或不銹剛製造。推料器採用特殊耐磨措施,可鑲裝硬質合金耐磨瓦或堆焊硬質合金保護層。採用擺線針輪差速器、雜訊小、承載能力強。單機結構緊湊,佔地2-3平方米,運行平穩。能自動卸料、連續操作,工人只需操作動力櫃便可,干凈衛生。對物料的適應性廣,能分離的固相粒度范圍較廣(0.005~2mm),在固相粒度大小不均勻時能照常進行分離。 加葯情況視物料而定,一般情況下不用加葯,節約成本。根據行業選擇材料,離心機可選用304,316不銹鋼材質製造,特殊行業可採用防爆電機。
這個設備主要是把固體和液體分離,俗稱固液分離設備(離心式脫水機、卧螺離心機)
洗煤污水處理設備,洗煤廢水處理機產品特點
1、自動化操作、省時省力、維護方便;
2、機械性能優、佔地面積小;
3、污泥的脫水、效率高、處理量大;
4、多重區域脫水、脫水能力強、污泥餅含水率低;
5、能耗低、運行費用低、振動小、噪音低;
6、設備可連續運轉、操作方便;
7、可靠的運轉性能;優異的防腐性能;成熟的應用技術;公司獨有的耐磨技術應用,設備的使用壽命長;
B. 排放污水重金屬超標如何處罰
含重金屬廢水處理:為使污水中所含的重金屬達到排水某一水體或再次使用的水質要求,對其進行凈化的過程。那麼排放污水重金屬超標如何處罰呢下面和裕祥安全網給大家解答下吧。
行為人在不具有處置危險廢物資質的情況下,違規排放重金屬含量嚴重超標的廢水。因行為人具有刑事責任能力,在明知自己的行為會導致環境受到嚴重污染而仍實施該行為時,其主觀具有犯罪的過失,應對其行為造成的後果承擔刑事責任。此外,行為人實施侵犯國家防治環境污染管理制度的違規排放廢水行為,廢水中重金屬含量超過國家規定的污染物排放標准三倍以上,構成嚴重污染環境。據此,行為人的上述行為構成污染環境罪,應依法追究其刑事責任。
下面給大家介紹下哪些方法對凈化污水有作用
一、混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用混凝劑對工業廢水進行凈化處理的一種方法,在廢水處理中所添加的混凝劑主要是由一些特殊的化學物質構成,可使污水中的有害物質經過一系列的作用而達到凈化。通過這種方法,可用於處理飲用水、工業用水、礦井廢水、油田含油廢水、生活用水、印染廢水等的水質處理。
二、生物降解法
在目前工業廢水排放中,印染和造紙廢水的排放是造成環境污染的兩大主因。由於很多印染的燃料都是一些芳香類化合物構成,結構較復雜,難以通過化學的方法進行降解。稍有不慎,還有可能導致水質中毒,所以對於這一類污水的排放,用生物降解的方法是比較好的。
為了用水安全,我們應撐握些水污染安全小知識,同時還可以用廚房凈水器將使用水過濾,這樣更有利於健康用水。
C. 煤礦為什麼會有地下水處理
一、 概述
煤炭在我國能源結構中佔70%以上,煤炭開采過程中排放大量廢水,若不經處理直接排放,勢必對環境造成嚴重污染,同時造成水資源的大量浪費,無法實現循環經濟的目標。據統計我國40%的礦區嚴重缺水,已制約了煤炭生產的發展。西北礦區多處於山區,水資源更為缺乏,地表水又多為間歇性河流,枯洪水季節流量相當懸殊,常年流量稀釋能力差,排入河流的污水造成嚴重污染。因此,開發、管理、利用好煤礦水資源,對煤炭工業可持續發展具有重要意義。
1、煤廢水污染嚴重
據包括10多位院士在內的專家學者鑒定通過的一項課題研究表明,山西每年挖5億噸煤,使12億立方米的水資源受到破壞。這相當於山西省整個引黃河水入晉工程的總引水量。專家呼籲,應當從技術、人才、資金投入和經營機制等多方面解決這一世紀難題,幫助山西省等煤炭主產區擺脫「產煤致旱、因煤致渴」的困擾。
這項關於山西省煤炭產業可持續發展的研究表明,山西省採煤造成嚴重的水資源破壞,加劇了水資源短缺問題。這項課題研究表明,山西每挖1噸煤損耗2.48噸的水資源。每年挖5億噸煤,使12億立方米的水資源受到破壞。這相當於山西省整個引黃工程的總引水量。因此,這對於山西這個人均水資源量僅佔全國平均水平不到五分之一的地區來說是個非常嚴重的問題。
目前,由於煤炭開采對地下水系破壞非常嚴重。據統計,山西採煤對水資源的破壞面積已達20352平方公里,佔全省總面積的13%。山西省大部分農村人畜吃水靠煤系裂隙水,而煤礦開采恰好破壞了該層段的含水層。據統計,全省由於採煤排水引起礦區水位下降,導致泉水流量下降或斷流,使近600萬人及幾十萬頭大牲畜飲水嚴重困難。
2、煤炭採掘業廢水治理技術問題
99%的採煤項目廢水沒有進行治理,從主觀上應該說是環保監管不力。從客觀上說是我們環保部門對採煤項目廢水治理技術持謹慎態度。採煤廢水治理技術多如牛毛,那種技術最適用、工藝最成熟、操作管理最方便、投資最省、運行費用最低,一直是我們環保部門在尋求的。由於採煤廢水復雜多變,在同一礦井廢水中,同時含有鐵、錳等重金屬,硫、氟、氯等非金屬及有機污染物和懸浮物,有的礦井廢水呈弱酸性(如織金縣珠藏、鳳凰山等),再就是即使是同一礦井,所采層不同,廢水性質也不同,甚至是差別很大。這就給煤礦廢水治理技術的選用帶來很大的困難。通常情況是某一技術只能有效處理某一污染物,不可能把所有超標的污染物都處理好。一個煤礦不可能投入很多資金對污染物進行單項處理,這就是採煤廢水治理在技術上的難點。有的業主自行修了一兩個池子,把礦井廢水往池子一放,就是對廢水進行處理了。事實上不是這樣簡單,可能連懸浮物也處理不了,金屬和非金屬就更不可能處理了。
3、煤礦廢水處理要求
1.1煤礦廢水包括礦井涌水、煤場和矸石場淋溶廢水等。在進行處理前,應先委託地區環境監測站進行監測,以監測資料作為廢水處理工程設計的依據。DFMC煤礦廢水治理技術和成套設備是目前經實踐證明的實用技術,50萬噸以下、小時涌水量50m3以下的煤礦可採用此技術和設備。對於酸性煤礦廢水還需新增設備和葯劑。煤礦廢水經處理達標後盡可能循環使用,循環使用率不低於50%,經處理後排放的廢水列為總量控制指標進行考核。
1.2新建煤礦必須執行「三同時」規定,試產三個月必須申請地區環保局驗收,驗收達標的發給排污許可證,不達標的停產治理。
1.3原有煤礦分期分批進行治理,2005年50%左右的原有煤礦治理完工並通過達標驗收。列入家2005年治理計劃的煤礦不治理的,依法予以處罰;治理不達標的,停產治理。治理計劃由各縣市環保局商煤炭局提出,報地區環保局綜合平衡後以治理計劃下達執行。
表1 某A煤礦廢水處理監測結果 單位:mg/l
指標 排放
標准 處理前
濃度 超標倍數(倍) 處理後
濃度 比排放標准低(%) 懸浮物 70 258 2.7 11.5 83.6 鐵 1 2.58 1.6 0.68 32 硫化物 1 2.8 1.8 0.5 50 COD 100 281.9 1.8 7 93 錳 2 0.13 未超標 0.1 —
表2某B煤礦廢水處理監測結果單位:mg/ l
指標 排放
標准 處理前
濃度 超標 倍數 (倍) 處理後
濃度 比排放標准低(%) 懸浮物 70 318 3.5 4.5 93.6 鐵 1 2.28 1.3 0.74 26 硫化物 1 3.21 2.2 0.5 50 COD 100 228.4 1.3 18.8 81.2 錳 2 0.37 未超標 0.18 — 1.4、煤礦廢水中鐵含量高,如濃度大於100mg/l,其處理設備投資和運行費用將要增加。因為鐵含量過高,要達到1mg/l的排放標准,一級除鐵是不行的,必須三至四級除鐵。
1.5、酸度高的煤礦廢水應使達標(6~9)。
1.6、煤礦要對煤場、矸石場進行硬化處理,建導流溝,把因大氣降水產生的這一部分淋溶水引入廢水處理系統進行處理。
1.7、 預防事故和自然因素引起的非正常排放
為預防因降暴雨致使廢水次理池溢流,工程設計必須考慮廢水處理池有足夠的容積。為防止事故性排放,必須建事故調節池。四、煤礦生活廢水處理要求洗煤廠和煤礦生活廢水處理採用深圳開發研製的微型生活廢水處理裝置進行處理。生活廢水經處理達標後可排放。五、煤礦廢水治理技術選用
實踐證明是可行的 DFMC煤礦廢水治理技術和成套設備可選用。未經試點的技術只能試點,不能推廣。經試點並由A地區環境監測站監測、提出監測報告,從治理效果、投資、運行費用等全面評價後由地區環保局決定是否推廣。
二、廢水主要處理技術
我國煤礦礦井水處理技術起始於上世紀70年代末,大多污水治理工作都只停留在為排放而治理。然而回用才是當今污水治理發展的必然趨勢,將防治污染和回用結合起來,既可緩解水源供需矛盾,又可減輕地表水體受到污染。現國內使用的處理技術主要有:沉澱、混凝沉澱、混凝沉澱過濾等。處理後直接排放的礦井水,通常採用沉澱或混凝沉澱處理技術;處理後作為生產用水或其它用水的,通常採用混凝沉澱過濾處理技術;處理後作為生活用水,過濾後必須再經過除酚等對人體有害物質及消毒處理;有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高 ,處理後作為生活飲用水還必須在凈化後再經過淡化處理。三、礦井水處理回用的條件
1、礦井廢水的產生及特點
煤礦礦井廢水包括:煤炭開采過程中地下地質性涌滲水到巷道為安全生產而排出的自然地下水,井下採煤生產過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設備產生的含煤塵廢水。因此,它既具有地下水特徵,但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決於成煤的地質環境和煤系低層的礦物化學成分,其中井田水文地質條件及充水因素對於礦井開采過程礦井廢水的水質、水量有決定性的影響。因此,對礦井廢水處理要考慮開采過程中水質、水量的變化。某礦區M煤礦礦井廢水水質取礦井正常排水時井口水樣,結果見表1。
M煤礦礦井廢水污染物監測表
表1 單位:mg/L
序號 監測項目 日均值濃度范圍 序號 監測項目 日均值濃度范圍 1 肉眼可見物 微粒懸浮物 9 總氮 5.600~5.854 2 PH值 8.41~8.55 10 砷(ng/L) 3.4~5.2 3 CODcr 66.4~131.7 11 總磷 0.085~0.104 4 硫化物 1.09~1.67 12 糞大腸菌 260~393 5 懸浮物 360~500 13 銅 0.0207~0.0294 6 酚 0.006~0.051 14 鉛 -- 7 BOD5 14.10~24.73 15 鎘 -- 8 LAS 0.198~0.220 16 鋅 0.0381~0.0407
通過網路調查和資料查找,收集了多年來某礦區有關礦井水和地下水的化驗數據資料,以及環境監測站監測數據(表1)綜合分析,該煤礦礦井廢水含煤泥為主要懸浮物,有機物略有超標,糞大腸菌群超標,揮發酚超標。
2、礦井廢水回用途徑
煤礦礦井水處理後可作生產用水或生活用水,礦井生產用水主要是井下採掘設備液壓用水、消防降塵灑水,生活用水主要是沖廁、洗浴水以及深度處理後用於飲用水。水質標准分別為:
a、防塵灑水《煤礦工業礦井設計規范》(GB50215-94)
SS≤150mg/L,粒徑d<0.3mm;PH值為6~9;大腸菌群≤3個/L。
b、空壓機、液壓支柱用水水質SS≤10~200mg/L,粒徑d <0.15mm;硬度(碳酸鹽)2~7mg/L;pH值為6.5~9;濁度<20。
c、礦井洗浴水水質達到《地表水環境質量標准》(GB3838-2002)的Ⅲ類水體標准。
d、中水水質達到《生活雜用水水質標准》(CJ/T 48-1999)。
5、生活飲用水達到《生活飲用水衛生標准》(GB5749-85)。
四、處理工藝
從上表可知,M煤礦礦井廢水處理工程的設計處理能力為800~1000m3/d,處理後作為生產和生活用水,採用混凝反應、過濾、活性炭吸附及消毒工藝,流程見圖1。
圖1礦井廢水處理工藝流程
礦井廢水由井下排水泵提升至灌漿水池,部分用於黃泥灌漿,其餘廢水自流進入曝氣池,氣浮除油後進入斜板沉澱池進行初步沉澱,由提升泵提升進入混凝沉澱設備,同時加入混凝劑,經過斜管沉澱後,將絮狀物沉澱到底部而被去除,清水從上部溢流出水自流進入砂濾罐,出水自流進入清水池,清水池前投加二氧化氯進行殺菌消毒。砂濾罐的反沖冼水自流進入污泥池,上清液自流進入曝氣池,以提高礦井廢水資源的利用率。出水若用作生活用水,則砂濾罐出水進入活性炭吸附裝置處理後流入清水池用作生活用水。
五、主要處理單元
1、預沉池曝氣
礦井廢水中含有少量的有機物,通過曝氣接觸氧化去除廢水中的有機物。另外,井下液壓支柱等設備產生少量油類,通過氣浮除油,使廢水中油類達標。
2、混凝沉澱
煤礦礦井水主要污染物為懸浮物,處理懸浮物主要採用混凝沉澱法,用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑,混凝劑混合方式採用管道混合器混合。混凝沉澱裝置採用倒喇叭口作為反應區,水流在反應區中流速逐漸降低,使廢水和混凝劑葯液的反應在反應器中逐漸全部完成。完全反應的廢水流出反應區後開始形成混凝狀物質,經過布水區進入斜管填料,由於斜管填料採用PVC六角峰窩狀填料,利用多層多格淺層沉澱,提高了沉澱效率。將絮狀物沉澱到底部而被去除,清水從上部溢流排出。
3、砂濾凈化
礦井廢水經混凝沉澱後,水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體,利用砂濾設備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內部空隙中,它是混凝沉澱裝置的後處理過程,同時也是活性炭吸附深度處理過程的預處理。砂濾罐為重力式無閥濾池,採用自動虹吸原理達到反沖洗,不需要人工單獨管理,操作簡便,管理和維護方便。砂濾罐通常採用不同等級的石英砂多層濾料。
4、活性炭吸附
該煤礦礦井廢水主要含有揮發酚,酚類屬於高毒物質,它可以通過皮膚、粘膜、口腔進入人體內,低濃度可使細胞蛋白變性,高濃度可使蛋白質沉澱。長期飲用被酚污染的水源,會引起蛋白質變性和凝固,引起頭暈、出疹、貧血及各種神經症狀,甚至中毒。處理中水用作生活飲用水,必須用活性炭吸附裝置處理。活性炭的比表面積可達800~2000m2/g,具有很強的吸附能力。該裝置採用連續式固定床吸附操作方式,活性炭吸附劑總厚度達3.5m,廢水從上向下過濾,過濾速度在4~15m/h,接觸時間一般不大於30~60min。隨著運行時間的推移,活性炭吸附了大量的吸附質,達到飽和喪失吸附能力,活性炭需更換或再生。
5、消毒
廢水中含有一定的病菌、大腸菌群,處理後回用於洗浴時,若不經過消毒,對人體皮膚傷害嚴重。所以礦井廢水處理後作為生活用水必須經過消毒處理,本工藝採用二氧化氯消毒,現場用鹽酸和氯酸鈉反應產生二氧化氯,二氧化氯無毒、穩定、高效、殺菌能力是氯的5倍以上。
六、處理工藝特點
1、以上可知A煤礦礦井廢水處理工程是根據礦井水水質特點確定工藝技術參數,採用一次提升到混凝沉澱裝置,再自流進入後續各處理構築物,出水水質穩定可靠,動力設備較少,能耗較低。
2、採用混凝沉澱裝置與砂濾罐相結合的工藝技術,主要處理構築物採用組合式鋼結構,具有佔地面積小、使用壽命長、工程投資省、工藝簡單、操作管理方便、運行成本低等特點。砂濾罐設計採用重力式無閥濾池,反沖洗完全自動,操作管理方便。
3、該煤礦礦井廢水處理系統實現了自動加葯、自動反沖洗的全過程監控,包括電控系統、上位監控系統和儀表檢測系統。儀表檢測系統包括加葯流量、處理流量 、水池液位和加葯箱液位、進水和出水濁度等連續自動檢測。
D. 處理工業廢水和城市污水常用的三種方法
現代的污水處理可按處理工藝分為一級到三級。一級主要是通過過濾和沉澱等物理方法減少水中較大的顆粒污染物;二級處理是生物方法,一般是利用微生物的代謝對污染物加以轉化,降解有機物氧化降。三級處理在前兩級的處理進行之後,通過混凝,反滲透等方法把剩下前兩級處理剩餘的不易溶解的有機物、磷、氮等加以處理。由於污水裡雜質構成比較復雜,一般需要幾種處理方法結合使用。
常見的工業廢水處理方法有哪些?
一混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用混凝劑對工業廢水進行凈化處理的一種方法。
混凝劑通常有無機高分子絮凝劑、有機高分子絮凝劑和生物高分子絮凝劑3大類。
目前,在水處理方面應用最為廣泛的是無機高分子絮凝劑中的聚鋁鹽和復合型聚鋁鹽。聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)是工業上應用最廣泛的兩種聚鋁鹽,其生產工藝成熟,生產原料來源廣泛。
近年來,為了改善單一聚鋁鹽的絮凝效果,人們合成了新型的高分子復合鋁鹽絮凝劑,如聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚合硫酸鋁鐵(PAFS)、聚合硫酸氯化鋁鐵(PAFCS)、聚合硅(磷)酸鋁(鐵)等。這些高分子復合鋁鹽絮凝劑廣泛用來處理飲用水、工業用水、礦井廢水、油田含油廢水、生活用水、天然黃河水、長江原水、印染廢水等。
二、吸附法
吸附法是利用吸附劑對廢水進行處理。
目前工業上應用較多的吸附劑有氫氧化鎂、活性纖維素碳(ACF)及新型的吸附劑-殼聚糖及其衍生物。
氫氧化鎂作為酸性工業廢水處理劑的應用范圍很廣,可以用於造紙和印染廢水、城市生活污水、電鍍廢水、含氟廢水等,安全可靠,即使中和過量其PH值也不會超過9,且中和過程平緩,沉澱晶粒粗大密實,淤泥易於過濾和排放。
活性纖維素碳(ACF)是一種高效的吸附材料,是天然纖維、人造纖維經炭化後得到的。其微孔結構分布狹窄均勻,微孔的體積占總體積的90%左右,其孔徑在1nm左右,它具有巨大的比表面積(2000m3/g),因而具有極強的吸附能力。它可以使水澄清、去除水中的異味、吸附水中的錳、鐵離子效果最好,對於CN-、Cl-、F-、苯酚的去除率在98%以上,對於細菌有很好的過濾作用。
三、生物降解法
目前,印染和造紙廢水是造成環境污染的兩大主要因素。
用物理方法處理的染料廢水色度降低程度雖大,但對COD的去除率較差,且處理費用昂貴,並易引起二次污染,而用化學合成的有機物則會使水體發生中毒。
使用生物降解法不僅可以克服上述問題,同時還具有以下優點:
①不需對污染物進行預處理;
②對其它微生物具有抗括作用;
③可以處理污染重、毒性大的污染物;
④降解物具有廣譜性。白腐真菌和黃胞原毛平抱菌是兩種很好的可降解含本質素印染造紙廢水的菌種。
四、離子交換樹脂法
離子交換樹脂(IER)是一種含有活性基團的合成功能高分子材料,它是交聯的高分子共聚物引入不同性質離子交換基團而成的。離子交換樹脂具有交換、選擇、吸附和催化等功能。
在工業廢水處理中,主要用於回收重金屬和貴稀有金屬,凈化有毒物質,除去有機廢水中的酸性或鹼性的有機物質如酚、酸以及胺等。
五、膜分離技術。
在工業廢水處理中,應用膜分離技術可處理各種廢水。
用超濾膜對含油廢水進行處理,可以使油脂去除率達到97%-100%。
採用梯度氧化鋁膜管和無機膜一生物反應器處理生活廢水,BOD的去除率達83%,COD、NH3-N和濁度的去除率分別超過96%、95%和98%,對SS的去除率達100%。
採用耐酸鹼無機膜處理鹼性造紙黑液,不需要調整?PH值,利用不同孔徑的膜可回收纖維素、木質素等有用成分,處理後的水質可用於蒸煮制漿、實現造紙廢水的閉路循環;採用泥膜混合工藝處理製革廢水,對CODCr、S2-、Cr6+的去除率分別達86.14%、88.39%和54.5%。
此外,利用膜技術還可以處理餐飲廢水、醫葯化工廢水、染料廢水等。
E. 煤礦污水處理廠設計的探討
為了加強煤礦污水治理,保護水環境,新建礦井非常重視環保建設,並投入了大量的資金。設計部門也對生活污水處理進行了多工藝、多方案比較與探索。針對目前煤礦污水處理中有關建設規模和工藝技術談一些個人的看法。
1合理確定建設規模
對一個礦井來說,需根據礦井總體規劃和排水規劃,分期分批地建設污水管網和污水處理廠,要根據水環境保護的目標,分期實施,逐步到位。
(1)目前部分煤礦工業場地和居住區各建一座污水處理廠,兩處征地,重復建設,投資增加,運行能耗高,管理費用高,技術力量分散,噸水處理成本高。一般來說,礦井工業場地和居住區相距不是很遠,合建一座一定規模的污水處理廠更合理,考慮從居住區向工業場地排水,管道埋設太深,可在中間設置污水提升泵站,或者在工業場地與居住區中間地段征地建設污水處理廠。採取合建方式,不但可節省投資,且可大大降低運行成本。
(2)目前許多新建礦井設計中根據規范及全員效率,勞動定員數量較少,而實際建成後煤礦招聘大量的勞務人員,以及隨著煤礦的發展,涌進大批的外來人員,使得煤礦的用水量增加,污水量也隨之增大。因此,對於新建煤礦污水處理廠的設計,在建設規模時應考慮予留系數。
(3)由於煤礦污水水質水量變化較大,合理地確定設計的污水水量和污水水質,直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益。生產污水與生活污水通盤考慮,不使留餘地過大,避免增加投資、使設備閑置或低效運行。
2煤礦污水處理設計常用流程
一般來說,不同煤礦對出水的要求差異較大,應根據我國環保部門的要求確定處理程度,以確保出水水質。由於生活污水中的氮和磷對水體有富營養化的影響,污水處理要求有脫氮除磷的效果。
煤礦污水水質與一般城市污水性質類似,但不同於城市污水(城市污水中常包括部分工業廢水)。其特徵可概括為:水質水量變化較大,污染物濃度偏低,污水可生化性好,處理難度小。
煤礦污水處理廠設計時在80年代採用活性污泥法處理工藝的較多,由於污水中有機物含量太低,在運轉過程中微生物得不到最低限度的營養物質,形不成活性污泥,運轉不起來。氧化溝污水處理工藝,也存在同樣的問題,迴流活性污泥迴流不起來,致使原氧化溝系統變成了附加曝氣的帶狀平流沉澱池,達不到要求的處理目標。
90年代以來污水生物處理新工藝、新技術的研究開發應用取得了很大成就,許多新工藝應運而生,這些新工藝的共同特點是:高效、穩定、節能,並具有脫氮除磷等多功能。較典型的工藝有:
(1)A2/O工藝該工藝是厭氧,缺氧,好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱,是70年代由美國專家在厭氧-好氧除磷工藝(A/O)的基礎上開發的。
(2)SBR工藝序列間歇式活性污泥法的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術,又稱序批式活性污泥法。SBR實際上是出現最早的活性污泥法,70年代出現於美國,經過20年的研究開發革新,將可變容積活性污泥法過程和生物選擇器原理進行有機結合,成為改良型的SBR工藝。
(3)BAF工藝即曝氣生物濾池工藝,是90年代初開發的新型微生物附著型污水處理技術,能同時完成生物處理與固液分離,通過調整濾池結構形式而成為具有脫氮除磷功能的組合工藝。
3BAF工藝處理煤礦污水
3.1工藝流程
曝氣生物濾池是最先在歐美發展起來的在歐美和日本等發達國家廣為流行,近些年來在我國已有數十家污水處理廠應用。如大連、慈溪、新會、楊凌,在山西的煤礦生活污水處理中也有應用。
該技術綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化作用。污水從濾池底部進入濾料層,濾料層下部設有供氧的曝氣系統進行曝氣,氣水為同向流。在濾池中,有機物被微生物氧化分解,NH3-N被氧化成NO3-N;另外,由於在堆積的濾料層內和微生物膜的內部存在厭氧/缺氧環境,在硝化的同時實現部分反硝化,從濾池上部的出水可直接排出系統。
3.2工藝特點
BAF作為一種膜法污水處理新工藝,與傳統活性污泥法和接觸氧化法相比,具有以下的優點:
(1)具有較高的生物濃度和較高的有機負荷。曝氣生物濾池採用粗糙多孔的球狀濾料,為微生物提供了較佳的生長環境,易於掛膜及穩定運行,可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量,單位體積內微生物量遠遠大於活性污泥法中的微生物量(可達10~15g/l),高濃度的微生物量使得BAF的容積負荷增大,減少了池容積和佔地面積,使基建費用大大
降低。
(2)工藝簡單、出水水質好。由於濾料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產生的粘性物質形成的吸附作用,使得出水的SS很低,一般不超過15mg/l。因進行周期性的反沖洗,生物膜得以有效更新,表現為生物膜較薄,活性較高。有時即使生物處理發生故障,在短期內其物理作用機理仍可保證高質量的出水。BAF的處理出水不但可以滿足排放標准,同時可用於回用。
(3)抗沖擊負荷能力強。由於整個濾池中分布著較高濃度的微生物,其對有機負荷、水力負荷的變化不象傳統活性污泥那麼敏感,同時無污泥膨脹問題。
(4)氧的傳輸效率高。曝氣生物濾池中氧的利用率可達20%-30%,曝氣量明顯低於一般生物處理。其主要原因是:
1因濾料粒徑小,氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡,加大了氣液接觸面積,提高了氧的利用率;
2氣泡在上升過程中,由於濾料的阻擋和分割作用,使氣泡必須經過濾料的縫隙,延長了其停留時間,同樣有利於氧的傳質;
3理論研究表明,BAF中氧氣可直接滲入生物膜,因而加快了氧氣的傳輸速度,減少了供氧量。
(5)易掛膜、啟動快。BAF調試時間短,一般只需7~12天,而且不需接種污泥,採用自然掛膜馴化。由於微生物生長在粗糙多孔的濾料表面,微生物不易流失,使其運行管理簡單。BAF在短時間內不使用的情況下可關閉運行,一旦通水並曝氣,可在很短時間內恢復正常運行,這一特點說明曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大的地區的污水處理。
(6)菌群結構合理。傳統活性污泥法中,微生物分布相對均勻,而在BAF中從上到下形成了不同的優勢菌種,因此使得除碳、硝化/反硝化能在一個池子中發生。
(7)自動化程度高。由於相關工業技術的發展,一些先進的自動化設備如液位感測器、在線溶氧測定儀、定時器、變頻器及微電腦等產品的出現,使得曝氣生物濾池系統運行管理自動化得以順利實現。
曝氣生物濾池系統可以對進水水質、水量以及污水中溶解氧濃度進行在線檢測,並通過PLC控制系統方便地調整曝氣時間的長短,控制風機的供氧量,做到優化運行,PLC系統對濾池進行自動反沖洗。
(8)脫氮效果好。通過不同功能的濾池組合或同一濾池中的不同功能區分布,使濾池在除碳的同時可進行硝化和反硝化。其原理是通過對兩組濾池或同一座濾池內分別人為地造成好氧、兼氧的生物環境,不僅能去除一般有機物和懸浮固體,而且具有較好脫氮功能。
在一級濾池(C/N池)和二級濾池(N池)中的曝氣階段需要不斷調節溶解氧水平,使溶解氧達到較高水平(約2~3mgO2/l),而在DN池中使溶解氧達到較低水平(約0.2~0.5mgO2/)。
4BAF工藝的出水回用
眾所周知,水資源緊缺已經成為世界性問題。我國也同樣面臨水資源短缺的現實。污水再生利用是提高水資源綜合利用率、緩解水資源短缺矛盾、減輕水體污染、實現有限水資源的可持續利用的有效途徑之一。煤礦污水經過處理消毒後,可用於綠化、沖洗、工業用水。採用BAF工藝處理煤礦污水,出水水質穩定,優於一般傳統生物處理工藝,其出水消毒處理後,就可以作為中水回用。
曝氣生物濾池工藝具有體積小、佔地省、效率高、出水水質好、流程簡單、操作管理方便等特點,實際運行中可以實現中央集中控制和現場手動自動控制,經過多個工程實際應用,日趨已經成熟,其出水經消毒處理後可以達到中水回用的標准。據了解,目前我國每處理,1m3污水直接投資在1000元左右,而採用BAF工藝處理則可控制在500元左右,且能節省近4/5的佔地面積。煤礦污水水質水量變化較大,污染物濃度偏低,污水可生化性好,BAF工藝比較適用。
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