淺議再生水的處理工藝
1 臭氧在再生水處理工藝中的應(yīng)用
在飲用水的凈化處理領(lǐng)域,人們最早 研究并使用了臭氧技術(shù),而如今,它已經(jīng)被 廣泛應(yīng)用在再生水的處理中,而且實(shí)踐表 明處理效果良好。
臭氧再生水工藝流程可簡化為:待處 理水→混凝→臭氧脫色→進(jìn)入機(jī)械加速澄 清池→進(jìn)入V型過濾池→紫外線消毒→出 水。
臭氧再生水處理工藝和其他再生水處 理方法相比具有很多優(yōu)點(diǎn),設(shè)備流水線占 地面積小,降解速度比較快,自動(dòng)化程度較 高,沒有二次污染,不會(huì)產(chǎn)生大量的污泥或 浮渣,特別對(duì)于生物難降解的物質(zhì)的處理 效果尤為明顯,此外這種再生水處理方法 還具有防垢,脫色,殺菌等作用。
臭氧處理能夠明顯去除水的臭味,色 度以及UV吸收物。通常情況,水中的鐵, 錳,懸浮膠體,顆粒物以及溶解性有機(jī)物使 得待處理的水源產(chǎn)生顏色。富里酸和腐殖 酸是導(dǎo)致水帶色的有機(jī)物的代表。有機(jī)物 中不飽和的官能團(tuán)和臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 分子中的不飽和雙鍵被破壞掉,從而完成 脫色處理。在再生水處理過程中,臭氧還會(huì) 產(chǎn)生微絮凝效應(yīng),這種現(xiàn)象能夠幫助懸浮 顆粒物和有機(jī)膠體的混凝,然后通過將顆 粒物過濾出來除掉導(dǎo)致產(chǎn)生色的物質(zhì)。臭 氧氧化主要是靠羥基(-OH)來除掉導(dǎo)致臭 味的物質(zhì)。因?yàn)樵谡麄(gè)臭氧氧化的化學(xué)反 應(yīng)過程中,該反應(yīng)的生成物也是有機(jī)物,有 機(jī)大分子上的不飽和化學(xué)鍵被打破后生成 轉(zhuǎn)變成新的飽和鍵,這種反應(yīng)能夠顯著改 變有機(jī)物對(duì)紫外光的吸收性能,能夠使 UV254值得到明顯的降低,有利于以后的 工藝流程。
臭氧氧化再生水處理技術(shù)有顯著的殺 毒效果,能夠有效去除廢水中的病原菌。不 僅殺菌效率很高,而且不會(huì)受到溫度或PH 值的影響。和氯相比,臭氧清除芽孢和殺菌 的作用更快,效果更好。
實(shí)踐表明,在整個(gè)再生術(shù)處理工藝中, 臭氧能夠明顯對(duì)水質(zhì)除臭脫色,該工藝去 除率最高能夠達(dá)到35%,但是對(duì)最后排出水 的渾濁度改善不夠明顯,在一定程度上,可 能還會(huì)加劇水質(zhì)的渾濁度,這可能是在臭 氧的氧化反應(yīng)過程中,原本可溶性的物質(zhì) 轉(zhuǎn)變成了不可溶的物質(zhì),在加上臭氧的微 絮凝效應(yīng),使得水質(zhì)的純凈度不升反降。
2 MBR再生水處理工藝
MBR(Membrane Bio-Reactor),是由生 物處理單元和模分離單元相結(jié)合的一種新 型再生術(shù)處理工藝。
膜分離組件和生物反應(yīng)器共同組成膜 生物反應(yīng)器。在實(shí)際工程中,膜生物反應(yīng)器 包括曝氣膜生物反應(yīng)器,萃取膜生物反應(yīng) 器以及固液分離型膜生物反應(yīng)器。
MBR再生水工藝流程可簡化為:待處 理水→曝氣沉砂池→MBR→臭氧脫色→二 氧化氯消毒→出水。MBR再生水處理技術(shù) 生產(chǎn)的水質(zhì)質(zhì)量高而且穩(wěn)定。分離膜的分 離作用相當(dāng)明顯,效果不是普通的沉淀池 可以相比的。經(jīng)過處理的水渾濁度很低,懸 浮物接近于零,水中的細(xì)菌和病毒的含量 也明顯降低,膜分離技術(shù)使得水中的微生 物留在生物反應(yīng)器內(nèi)里面,這樣系統(tǒng)內(nèi)的 微生物濃度能夠一直被維持在一個(gè)較高的 值,在提高反應(yīng)裝置的處理效率的同時(shí),也 大大提高了出水的質(zhì)量。反應(yīng)裝置受工作 載荷的影響較小,能夠穩(wěn)定輸出優(yōu)質(zhì)的出 水。該再生水處理工藝?yán)碚撋峡梢詫?shí)現(xiàn)零 污泥排放,但在實(shí)際生產(chǎn)中式不可能實(shí)現(xiàn) 的,但此方法已經(jīng)可以大大降低了污泥的 處理成本。整個(gè)設(shè)備占地面積很小,對(duì)工作 環(huán)境沒有特殊要求,反應(yīng)器內(nèi)高濃度的生 物量能夠大大提高裝置的工作負(fù)荷。并且 整套裝置的結(jié)構(gòu)比較緊湊,工藝流程比較 簡單,便于操作和管理。
同樣膜生物反應(yīng)器也存在許多缺陷等 待改進(jìn)。最重要的一點(diǎn)就是生產(chǎn)設(shè)備成本 較高,尤其是膜的造價(jià)比較高。在再生水處 理過程中容易出現(xiàn)膜污染問題,會(huì)嚴(yán)重影 響裝置的正常運(yùn)行以及設(shè)備的維護(hù)管理。 整套裝置要在較高的有氧環(huán)境中運(yùn)行,所 以需要較高的曝氣強(qiáng)度,其次為了降低膜 污染發(fā)生的可能性,需要增大流速,加大膜 的通過量,以有效地對(duì)膜進(jìn)行沖刷,這些條 件都需要較高的能耗方能實(shí)現(xiàn)。
3 多孔型懸浮生物陶粒的應(yīng)用
此工藝最大的特點(diǎn)就是環(huán)保。曝氣生 物濾池的濾料選擇多孔型懸浮生物陶粒, 這是一種以價(jià)格低廉,相當(dāng)易得的工業(yè)廢 渣為原料的新型環(huán)保產(chǎn)品,顆粒直徑通常 在3～8mm。
該再生水處理工藝流程大致為:待處 理水→水解酸化池→接觸氧化池→二沉池 →濾池→消毒→出水。
多孔型懸浮生物陶粒具有比重小,不 易生物降解,穩(wěn)定性較高,生物親和性好, 孔隙率高,比表面積大,微粒表面粗糙等等 諸多優(yōu)點(diǎn),這能夠使微生物良好的存活和 繁殖,在保證了較高的微生物濃度的同時(shí) 又有助于在微生物新陳代謝過程中產(chǎn)生的 廢物以及所需的營養(yǎng)物質(zhì)和所需氧氣傳 質(zhì),是作為曝氣生物濾池比較理想的載體。
在具體操作過程中,若濾料選擇多孔 型懸浮生物陶粒,相比以前其他一些過濾 載體,濾層高度要相應(yīng)降低,并且不需要設(shè) 置承托層,這樣便省去了這部分的資金投 入,還節(jié)省了濾料的開支,使得總的生產(chǎn)成 本降低。 在和傳統(tǒng)的過濾池相比,多孔型懸浮 生物陶粒濾池出水效果好,沖洗強(qiáng)度小,時(shí) 間短。并且多孔型懸浮生物陶粒粘性較小, 不會(huì)隨著時(shí)間的推移出現(xiàn)越來越嚴(yán)重的接 團(tuán)現(xiàn)象,微粒之間的空隙不會(huì)受到太大的 影響,裝置能夠持續(xù)且穩(wěn)定的運(yùn)行,在再生 水處理工藝中擁有廣闊的應(yīng)用空間以及推 廣前景。
4 化學(xué)混凝的應(yīng)用
這種方法的主要思路就是將曝氣生物 濾池和化學(xué)混凝相結(jié)合,形成一個(gè)一體化 的體系,通過生物膜的生物過濾和混凝過 濾雙重作用,對(duì)再生水進(jìn)行深度處理,以達(dá) 到凈化的目的；瘜W(xué)混凝在再生水處理工 藝中的應(yīng)用既降低了膜過濾技術(shù)的成本, 又有效的解決了傳統(tǒng)工藝中生物膜污染和 濾床堵塞等問題,過濾效果比較理想,且出 水水質(zhì)穩(wěn)定,整套設(shè)備不需要像傳統(tǒng)工藝 中那樣的單獨(dú)的過濾沉淀池,能夠形成生 物降解,過濾,沉淀以及混凝一體化體系。
實(shí)際生產(chǎn)中整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后 需要對(duì)過濾池進(jìn)行反沖洗,以確保出水質(zhì) 量和穩(wěn)定性。通常情況下,操作人員需要對(duì) 水頭的損失和出水的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),以確 定過濾池反沖洗的條件。反沖洗時(shí)氣從柱 的底部流入,水從柱底部流入,由于濾料時(shí) 懸浮顆粒,反洗其在在底部與高速進(jìn)入柱 內(nèi)的反洗水形成湍流,老化的生物膜在水 的剪力的作用下被沖刷下來。
化學(xué)混凝劑主要被用來除去水中的致 色物質(zhì),膠體和微粒等,而曝氣生物過濾池 通過生物過濾作用和生物降解作用進(jìn)一步 對(duì)再生水進(jìn)行進(jìn)化處理,曝氣生物過濾池 具有出水水質(zhì)高而穩(wěn)定,不會(huì)產(chǎn)生污泥膨 脹,投資小,占地面積少,有機(jī)負(fù)荷高等優(yōu) 點(diǎn)。
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