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城市污水的现状分析和当前的相关处理方法

文章来源:本站原创   发布时间:2017-08-08   浏览量:1070

 城市污水的现状分析和当前的相关处理方法

   江西调水人生态环境工程有限公司

 

     城市污水(municipal sewage,municipal wastewater)排入城镇污水系统的污水的统称。在合流制排水系统中,还包括生产废水截留的雨水。 城市污水主要包括生活污水和工业污水,由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。

结构

城市污水中90%以上是水,其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物:

悬浮物:一般为200500毫克/升,有时候可超过1000毫克/升。其中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等,形成危害大的复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离,形成污泥而去除。

 

     病原体:包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌,每升污水可达几百万个,可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等,可造成各种寄生虫病。病毒种类很多,仅人粪尿中就有百余种,常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达50万到7000万个。

耗氧有机物:包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量(BOD5)来表示。也可用总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用BOD5COD的比例来反映污水的可生化降解性,用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢,据此选择处理方案(见图)。城市污水BOD5一般为每升300500毫克,造纸、食品、纤维等工业废水可高达每升数千毫克。  植物营养素:生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营养物质──氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克,由于大量使用含磷洗涤剂,含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的3075%,占地面径流污水中磷含量的17%左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水,以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素,能造成地面水体富营养化、海水赤潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性,能在肠胃中还原成亚硝酸盐而引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。

城市污水中除含以上四类普遍存在的污染物外,随污染源的不同还可能含有多种无机污染物和有机污染物,如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等。

如果城市污水不经处理就排入地面水体,会使河流、湖泊受到污染。但城市污水水量非常大,如全部进行污水二级处理,投资极大。因此,结合具体情况研究经济有效的处理措施,是环境保护的重大课题之一。

若已进入河流、湖泊,调水人生态环境公司是用综合处理方式,第一是污染源的膜生物反应器和人工湿地(以挺水植物的构建为主)的生态建立,河流湖泊的底部生物改造,水生鱼类的相关食物链的构建,以达到藻相,菌相和PH值的三大平衡。

 

 

主要来源

城市污水是通过下水管道收集到的所有排水,是排入下水管道系统的各种生活污水、工业废水和城市降雨径流的混合水。 生活污水是人们日常生活中排出的水。它是从住户、公共设施(饭店、宾馆、影剧院、体育场馆、机关、学校和商店等)和工厂的厨房、卫生间、浴室和洗衣房等生活设施中排放的水。这类污水的水质特点是含有较高的有机物,如淀粉、蛋白质、油脂等,以及氮、磷、等无机物,此外,还含有病原微生物和较多的悬浮物。相比较于工业废水,生活污水的水质一般比较稳定,浓度较低。 工业废水是生产过程中排出的废水,包括生产工艺废水、循环冷却水冲洗废水以及综合废水。由于各种工业生产的工艺、原材料、使用设备的用水条件等的不同,工业废水的性质千差万别。相比较于生活废水,工业废水水质水量差异大,具有浓度高、毒性大等特征,不易通过一种通用技术或工艺来治理,往往要求其在排出前在厂内处理到一定程度。 降雨径流是由降水或冰雪融化形成的。对于分别敷设污水管道和雨水管道的城市,降雨径流汇入雨水管道,对于采用雨污水合流排水管道的城市,可以使降雨径流与城市污水一同加以处理,但雨水量较大时由于超过截留干管的输送能力或污水处理厂的处理能力,大量的雨污水混合液出现溢流,将造成对水体更严重的污染。

 

 

 

物理性质

城市污水的物理性质包括颜色、气味[1]  、水温、氧化还原电位等指标。

颜色 以生活污水为主的污水厂,进水颜色通常为灰褐色,这种污水比较新鲜,但实际上进水的颜色通常变化不定,这取决于城市下水管道的排水条件和排入的工业废水的影响。如果进水呈黑色且臭味特别严重,则污水陈腐,可能在管道中存积太久。如果进水中混有明显可辨的其他颜色如红、绿、黄等,则说明有工业废水进入。对一个已建成的污水厂来说,只要它的服务范围与服务对象不发生大的变化,则进水的污水颜色一般变化不大。要按流程逐个观测各污水池上的污水。活性污泥的颜色也有助于判断构筑物运转状态,活性污泥正常的颜色为黄褐色,正常的气味应为土腥味,运行人员在现场巡视中应有意识地观察与嗅闻。如果颜色变黑或闻到腐败气味,则说明供氧不足,或污泥已发生腐败。

气味 污水厂的浸信会除了正常的粪臭味外,有时在集水井附近有臭鸡蛋味,这是管道内因污水腐化而产生的少量硫化氢气体所致。活性污泥混合液也有一定气味,当操作工人在曝气池旁嗅到一股土腥味时,则就能断定曝气池运转良好。若城市污水中有汽油、溶剂、香味,可能是有工业废水排入。以上二种通过长时间地用各种功能性微生物来达到正常化,我们江西调水人生态环境有限公司在处理生态蓝藻前要做的相关配套工作,已有一定可行的操作办法。

水温 水温对曝气生化反应有着很大的影响。一个污水厂的水温时随季节逐渐缓慢变化的,一天内几乎无甚变化。如果有一天内变化很大,则要进行检查,是否有工业冷却水进入。

氧化还原电位 正常的城市污水具有约+100mV的氧化还原电位,小于+40 mV的氧化还原电位或负值氧化还原电位说明污水已经厌氧发酵或有工业还原剂的大量排放。氧化还原电位超过+300mV,说明有工业氧化剂废水大量排入。[1] 

 

 

 

化学性质

化学指标 城市污水的化学指标很多,它包括酸碱度(PH)、碱度、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、固体物质、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、重金属含量等。

酸碱度(PH) 城市污水PH值一般为6.5—7.5PH值的微小降低可能是由于城市污水输送管道中的厌氧发酵。雨季时进水较低的PH值往往是城市酸雨造成的,这在合流系统尤其突出。PH值的突然大幅度变化不论是升高还是降低,通常是由于工业废水的大量排入造成的。

生化需氧量(BOD) 城市污水处理中,常用生化需氧量BOD指标反映污水中有机污染物的浓度。生化需氧量是在制定的温度和制定的时间段内,微生物在分解、氧化水中有机物的过程中所需要的样的数量,单位为mg/L。由于微生物的好氧分解速度开始很快,约5天后其需氧量即达到完全分解需氧量的70%左右,因此在实际操作中常用5d生化需氧量(BOD5)来衡量污水中有机物的浓度。

化学需氧量(COD) 化学需氧量是指用强氧化剂使被测废水中有机物进行化学氧化时所消耗的氧量。COD测定速度快,不受水质限制,用它指导生产较方便。常用的氧化剂为KMnO4K2Cr4O7KMnO4的氧化能力较弱,往往只有一部分被氧化,因此需所测定的结果与实际情况有很大的差别,而K2Cr4O7的氧化能力很强,能使污水中的绝大部分有机物氧化,故常用K2Cr4O7来测定。 在城市污水处理分析中,把的BOD5/COD比值作为可生化性指标。当BOD5/COD≥0.3时,可生化性较好,适宜采用生化处理工艺。城市污水的BOD5COD的均值之间保持着一定的相关关系,通过大量的数据分析对比,可以近似地从COD推求BOD5

溶解固体(DS)和悬浮固体(SS) 城市污水中含有大量的固体物质,按其物理性质可分为悬浮固体SS和溶解固体DS。悬浮固体(SS)简称悬浮物,是检测污水的重要指标。SS指标的意义为: 表示污水的污染情况,SS含量的多少直接影响着水环境的外观情况,也不利于水的复氧过程; 可以反映用简单沉淀法去除污染物的效果和难易程度。

总氮(TN)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP) 氮、磷含量是重要的污水水质指标之一,在污水生化处理过程中微生物的新陈代谢需要消耗一定量的氮、磷。如果氮、磷排入到水体中,将会导致水体中藻类的超量增长,造成富营养化为题。 总氮是污水中各类有机氮和无机氮的总和。氨氮是无机氮的一种,总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。

3.生物指标 应用较多的生物指标是细菌总数和总大肠杆菌数,在生活污水、医院污水中常可检测到。

城市污水的水质在主要方面具有生活污水的一切特征。但在不同的城市,因工业的规模和性质不同,城市污水的水质也受工业废水和水量的影响而明显变化。

 

 

 

具体分类

城市污水按来源可分为生活污水、工业废水和径流污水。

生活污水

生活污水主要来自家庭、机关、商业和城市公用设施。其中主要是粪便和洗涤污水,集中排入城市下水道管网系统,输送至污水处理厂进行处理后排放。其水量水质明显具有昼夜周期性和季节周期变化的特点。

工业废水

工业废水在城市污水中的比重,因城市工业生产规模和水平而不同,可从百分之几到百分之几十。其中往往含有腐蚀性、有毒、有害、难以生物降解的污染物。因此,工业废水必须进行处理,达到一定标准后方能排入生活污水系统。生活污水和工业废水的水量以及两者的比例决定着城市污水处理的方法、技术和处理程度。

城市径流污水

城市径流污水是雨雪淋洗城市大气污染物和冲洗建筑物、地面、废渣、垃圾而形成的。这种污水具有季节变化和成分复杂的特点,在降雨初期所含污染物甚至会高出生活污水多倍。

 

 

 

处理方法

城市污水处理工艺一般根据[1]  城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力,确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水,无论用于工业、农业或是回灌补充地下水,都必须符合国家颁发的有关水质标准。

现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法,如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法,即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程,将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上,应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂,常常需要以上几种方法组合,才能达到处理要求。

污水一级处理为预处理,二级处理为主体,处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理,出水水质较好,甚至能达到饮用水质标准,但处理费用高,除在一些极度缺水的国家和地区外,应用较少。目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂,以解决日益严重的水污染问题。

污水处理的主要方法有物理、化学、物理化学和生物方法。这些方法可以单一使用, 也可以针对不同的污水水质组合使用。污水生物处理法是19 世纪末出现的污水治理技术, 现今已成为世界各国处理污水的主要手段。我国现阶段的城市污水处理主要以生物法为主, 物理法和化学法起辅助作用。目前我国城市污水处理广泛使用的水污染治理技术有传统活性污泥法, 延时曝气活性污泥法, SBR, AB, UNITANK 和氧化沟工艺, AO A2O 等。这些工艺被证明是行之有效的水污染控制技术。

传统活性污泥法

传统活性污泥法已经有近90 年的历史, 其主要处理构筑物是曝气池和沉淀池。污水中的有机物在曝气池内停留一段时间后, 绝大部分被曝气池中的微生物吸附, 随即氧化分解成无机物。在沉淀池中, 呈絮状的微生物絮体———活性污泥下沉, 而上部的清液溢流排放。为了保持曝气池中污泥的浓度, 沉淀后的部分活性污泥又回流到曝气池中。该工艺的特点是有机物去除率高、污泥负荷高、池容积小、电耗省、运行费用低。此法稳定可靠, 已经积累了丰富的设计和管理经验, 但普通曝气法占地多,建设投资大, 仅能满足BOD5, CODCr, SS 三项出水指标, 且该工艺容易产生污泥膨胀现象, 除磷和脱氮效果差。

SBR

间歇式活性污泥法又被命名为序列间歇式反应器法(SequencingBatch Reactor)或序列间歇式(序批式)活性污泥法, 简称SBR 法。它是一种按间歇曝气方式运行的活性污泥处理技术, 采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式, 非稳定生化反应替代稳态生化反应, 静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是运行的有序和间歇操作, SBR 技术的核心是SBR 反应池, 该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。

该工艺具有以下优点:

第一, 理想的推流过程使生化反应推动力增大, 污水在理想的静止状态下沉淀, 需要的时间短、效率高, 运行效果稳定, 出水水质好;

第二, 耐冲击负荷, 池内有滞留的处理水, 对污水有稀释、缓冲作用, 有效抵抗水量和有机污物的冲击;

第三, 反应池内存在DO, BODS 浓度梯度, 有效控制活性污泥膨胀;

第四, SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法, 利于污水厂的扩建和改造;

第五, 实现好氧、缺氧、厌氧状态的交替, 具有良好的脱氮除磷效果;

第六, 工艺流程简单、占地面积小、造价低。

存在的缺点是: 对自动控制技术和连续在线分析仪表要求高,操作复杂, 难于管理。该方法适用于水量、水质排放均匀的工业废水。

氧化沟法

氧化沟法是活性污泥法的一种变形, 属于低负荷、延时曝气活性污泥法。废水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断地循环流动, 因此又被称为循环曝气池。氧化沟法具有处理工艺及构筑物简单、无初沉池和污泥消化池? 一体式氧化沟还可以取消二沉池和污泥回流系统? 、有机物去除率较高、脱氮、除磷? 沟前增设厌氧池? 、综合指标较优、泥龄长、剩余污泥少且容易脱水、处理效果稳定等优点, 但存在负荷低、占地大、电耗大、运转费用偏高的缺点, 适用于中小规模的低负荷污水处理厂。

我们江西调水人生态环境工程有限公司的方法是膜生物反应器等物理设备先行去除固体物质和较小微生物,去除过程中也要用到微生物菌剂和膜技术。我们的技术特点是:主要贡献是发现并应用了能够同步处理污水、污泥的复合菌群及控制条件,且不产生异味。经权威专家鉴定认为,该技术先进、成熟、创新点突出,达到国际领先水平。

技术特色:

先进性 —— 拥有36项国内外发明专利、达国际领先水平,

实用性 —— 傻瓜相机式的污水处理方式,

安全性 —— 有机污泥零排放,无二次污染、易选址,

经济性 —— 综合成本降低50%左右、经济价值明显。

设备特点

1、有机污泥""排放;     2、自动运行,无人值守;

3、出水可直接回用;       4、占地小,建设周期短。 

 

化学法

聚合氯化铝

聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂,由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂)的特点主要是由压力式雾化器的工作原理所决定的,使这一干燥系统有它自己的特点。由于压力式喷雾干燥所得产品是多孔微粒状或空心微粒状,采用压力式喷雾干燥,阴离子聚丙烯酰胺,多以获得颗粒状产品为目的,所得颗粒状产品具有优良的防尘性能和流动性能。

性能

a、净化后的水质优于硫酸铝絮凝剂,净水成本与之相比低1530%

b、絮凝体形成快、沉降速度快,比硫酸铝等传统产品处理能力大。

c、消耗水中碱度低于各种无机絮凝剂,因而可不投或少投碱剂。

d、适应的源水PH5.0-9.0范围均可凝聚。

e、腐蚀性小,操作条件好。

f、溶解性优于硫酸铝。

g、处理水中盐分增加少,有利于离子交换处理和高纯制水。

h、对源水温度的适应性优于硫酸铝等无机絮凝剂。

聚合氯化铝形态分类

聚合氯化铝分为形态分为两种

a、液体聚合氯化铝 未干燥的形态,有不用稀释,装卸使用方便,价格相对便宜的优点,缺点是运输需要罐车,单位运输成本增加(每吨固体相当于2-3吨液体)

b、固体聚合氯化铝 干燥后的形态,有运输方便的优点,不需要罐车,缺点是使用时还需要稀释,增加工作强度.

工艺分类

a,滚筒式聚(合)氯化铝 铝含量一般,水不溶物高,多用于污水处理。

b,板框式聚(合)氯化铝 铝含量高,水不溶物低,用于污水处理和饮用处理。

c,喷雾干燥聚(合)氯化铝 铝含量高,水不溶物低,溶解速度快.用于饮用水及更高标准水处理。

用途

城市给排水净化:河流水、水库水、地下水。

工业给水净化。

城市污水处理。

工业废水和废渣中有用物质的回收、促进洗煤废水中煤粉的沉降、淀粉制造业中淀粉的回收。

各种工业废水处理:印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水、污水处理。

造纸施胶

糖液精制

铸造成型

布匹防皱

催化剂载体

医药精制

水泥速凝

化妆品原料

聚合硫酸铁

聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体,极易溶于水,10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。

特点 聚合硫酸铁与其他无机絮凝剂相比具有以下特点

1. 新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂;

2. 混凝性能优良,矾花密实,沉降速度快;

3. 净水效果优良,水质好,不含铝、氯及重金属离子等有害物质,亦无铁离子的水相转移,无毒,无害,安全可靠;

4. 除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中CODBOD及重金属离子等功效显著;

5. 适应水体PH值范围宽为4-11,最佳PH值范围为6-9,净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小,对处理设备腐蚀性小;

6. 对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著,对高浊度原水净化效果尤佳;

7. 投药量少,成本低廉,处理费用可节省20%-50%

聚丙烯酰胺

主要指标

    观:白色颗粒

   固含量:≥88%

   分子量:500-800

   阳离子度:30-50%

   溶解时间:40-90分钟

产品应用

阳离子聚丙烯酰胺广泛应用于城市污水处理厂的污泥脱水絮凝剂。

注意事项

本品无毒,在通常使用条件下对皮肤无刺激,储运时注意防热、防潮。有效储存期为2年。

包装与规格

采用25KG衬塑编织袋或纸塑复合袋包装,也可根据用户要求包装。

 

江西调水人生态环境工程有限公司

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