胡顺利
(1.河钢股份有限公司承德分公司,河北 承德 067000;2.河北省钒钛工程技术研究中心,河北 承德 067000)
当前我国社会主义现代化建设中面临着较为严峻的水资源短缺问题,为了能最大程度节约水资源,国家对各企业工业废水处理提出了更多更高的要求。各企业逐步开始提出和实施工业废水深度处理,旨在促进企业合理利用和分配水资源,对各用水环节进行管理和优化,提高用水效率,减少水资源浪费。在工业废水处理中全面践行深度处理,能有效优化传统废水处理中粗放式的用水模式,实现废水资源高效化治理和合理利用。随着深度处理在各个企业不断的推广和应用,将对我国环境保护发展具有较大的推动作用。
我国地域辽阔,资源丰富,但是人口众多,很多城市短缺淡水资源,水污染已经成为人们广泛关注的环境问题。目前,我国钢铁厂污水处理相对落后,处理效果不是十分理想。随着我国经济的不断发展,人们的生活得到很大的改善,水资源利用的观念和方式都有了很大的转变。水是生命之源,人们的生产和生活离不开水,所以人们应该积极应对水污染问题,切实满足用水需求。当前,企业要合理运用水处理技术,提高钢铁厂污水深度处理效果和经济效益。
钢铁厂需要排放的污水一般含有大量的有毒物质。对人体以及动植物有害的污水,一旦排放到大自然中,就会造成严重的生态环境污染,使动植物的生长和人的健康受到严重的威胁。如果不对污水的处理进行严加管制,很容易会由于工厂的乱排放造成气候的恶化,近年来所出现的温室效应就是很好的例子。对于水体和土壤方面的污染,主要在于工厂污水的排放。工厂污水通过河流进入整个河流流域,又通过水水资源的流动,流入一些种植地、庄稼地中,使污水中的重金属物质密集在低洼地。污水中的重金属物质,被人们所种植的庄稼吸收。总的来说,处理好工业污水,对维护生态平衡、保护环境以及人类生存或和人体健康都具有十分重要的作用,是每一个生产工程负责人都应该思考的问题。
运用物理方法,使呈悬浮状态不溶于水的杂质或残渣从水中分离出来。常见的物理法有沉淀法、气浮法、膜分离法、活性炭法等。在处理过程中,主要运用物理分离技术和方式。此方法在处理工业污水的过程中,不改变污水的基本化学性质,经常作为整套处理工艺流程中的预处理方式存在。
2.1.1 活性炭吸附技术
活性炭是生活中比较常见的物质,内部含有发达的孔隙结构,可以吸收废气中较小的分子,这也是处理废气的第一道步骤。但是由于活性炭极易饱和,因此其作用发挥的时间短,需要不断的进行更换,所以该项技术的应用资金投入过大。并且有相关的实验可以证明,活性炭的吸附对于湿度较高的废气使用效果并不理想,极易造成二次污染。
2.1.2 普通活性污泥法
传统活性污泥法,是早期一直沿用至今的活性泥运行方法。随着污水沿着池长方向流动,有机物在池内的降解主要经历了吸附和代谢两个阶段,微生物也经历了从池首端的对数增长、中期的减速增长到池末端的内源呼吸的完全生长周期。传统的活性污泥系统对于污水处理的效果极好,且运行较为稳定,但也存在很多问题。该活性污泥法的曝气池由于微生物的降解效应,呈现前端高、后端负荷低的特点,因此为了避免前端出现供养不足的情况,进水有机负荷不宜过高,或采取渐减供养的方式。
2.2.1 生物滤池
生物滤池是最早的生物膜法使用形式,因为废水以从滤池顶部布洒下来的方式进入滤床,因此,也被称成为滴滤池。目前,生物滤池多采用旋转式布水器布洒废水,水管与滤池表面的距离约为0.46m,在保证废水顺利布洒在滤池表面的基础上,对滤池中的生物膜形成一定的冲刷,避免生物膜过度堆积。经过生物膜和滤料的已净化废水可以通过下放的集水排水系统进入二沉池,进行沉淀,将携带出的脱落的生物膜分离出来。在应用生物滤池时需要注意的是,滤料间的空隙、进水的有机物含量要和谐,否则滤料空隙过小或进水负荷过高都会导致生物膜无法顺利脱落或过度增长,反而堵塞生物滤池,影响滤池的污水处理效果。
2.2.2 超滤膜技术
首先从概念的角度来讲,超滤膜技术就是以能够分离的膜为载体,对水体进行浓缩和净化,从而使经过过滤的水或溶液能够达到相关标准。当前,超滤膜技术的应用一般处于纳滤和微滤之间,即在高压的状态下所形成的半透明或超滤的膜,水体或溶液中的杂质在经过膜的阻挡之后会得到有效净化。超滤膜属于孔径更小的一类膜,前端通常要添加反渗透等膜处理环节,组成膜组件,使污水在经过反渗透等环节处理后再进行进一步的施压,迫使污水通过孔径更小的超滤膜,将分子直径更小的物质截留下来,进一步实现对污水的净化和处理。超滤膜过程属于物理过程,仅有膜分离的效果,不具备微生物的处理效果。
2.2.3 生物脱氮除磷技术
(1)厌氧氨氧化。该技术适用于低碳氮污水的处理,具体包括异化代谢过程和同化代谢过程。
(2)短程硝化反硝化。该技术适用于高氨氮废水的脱氮处理和低碳氮比污水的处理,能够通过控制溶解氧、污泥龄、PH 值、游离亚硝酸浓度的方式,实现短程反硝化反应。
(3)全程自养脱氮工艺。
(4)反硝化除磷工艺。利用内碳源实现反硝化与除磷的同步应用,较好地节约碳源量和曝气量,减少一半的剩余污泥产量。
2.2.4 微电解-生物联合工艺
工业废水可生物降解性差,微电解工艺预处理可实现废水中难降解有机物开环断链,从而大幅度提高其可生化性。与所有废水处理工艺技术相比,生物工艺最为经济、环保,符合当今社会可持续发展的主题。采用微电解-生物联合工艺处理难降解工业废水,可大幅降低处理成本,为其规模化应用提供可能。微电解-生物联合工艺中微电解工艺可改善废水可生化性,同时生物工艺可改善FE/C 填料表面堵塞问题。
运用化学手段对工业污水进行处理,根据工业污水分析数据运用相应的化学试剂,使其在工业污水中发生特定的化学反应来分离、转化或回收水中的污染物,从而达到处理废水中污染物的目的,继而使之达到排放标准。此方法在处理工业污水的过程中,改变了污水本身的理化性质。在污水中加入化学试剂,借助混凝、中和、氧化还原等一系列化学反应对污水进行处理。常用的化学法有化学沉淀法、氧化还原法、电解法等。除此之外,还包括以传质理论为基础的方式,如离子交换、萃取等。
流化床Fenton 氧化技术的应用:在采用二沉池出水实验的过程中,可以在装置进水COD 过大时引入流化床Fenton 技术,对现有工艺进行优化改造,在二沉池出水口增加流化床Fenton工艺,在二沉池降解处理工业污水BOD、COD 的过程中,可以有效减小工业污水的可生化性。并且,为了更好地提高降解COD 的浓度,可以采用流化床Fenton 高级氧化工艺,结合同相/异相化学氧化、流体床结晶技术,对传统的Fenton 氧化法进行优化。
(1)大力发展环保的绿色健康技术,积极的改进或摒弃原有的落后技术,最大限度的减少污水的排放。
(2)加大力度监管含有毒害物质的相关材料或产品,提升相关技术人员的技能,减轻有毒物质的危害。
(3)从废水中分离出含有剧毒、重金属以及放射性物质的废水,便于进行进一步的分类处理,切忌直接排放。
(4)对含有可以降解的有毒有机化合物,需要按照国家的相关规定使其符合国家排放标准再对其进行生化处理。
(5)对排放量大且污染较轻的需要处理之后回收利用,不可直接排放。
(6)将无法降解的有毒废水进行单独的处理,不得与生活废水一同处理。
(7)食品与纸张的生产废水与生活废水可以直接排放。
此种类型的水处理方式对于水质的要求较低,通常来讲,地表水、地下水和城市中水都能够作为水源供给,完成取水工作。水处理的第一步就是实施储水操作,待达到相应的水体规模后,向反应池内添加絮凝剂,进行混凝、沉淀。将沉淀池的上清液导入指定的过滤装置内,将水中的悬浮物和大颗粒物过滤掉,再进入活性炭过滤器(或石英砂+无烟煤)进一步过滤后,通过超滤将悬浮物、胶体、有机物等去掉。通过阻垢剂加药装置,使阻垢剂与超滤产水充分混合后进入反渗透装置,反渗透产水的含盐量已相当低,再进入离子交换器进一步纯化,制成电导率小于0.15μs/cm 的超纯水。此工艺因反渗透已除去了大部分盐分,离子再生所需的酸碱耗量也相应减少,而且投资成本适中,已成为近几年电厂化学水处理工艺的首选。但是,此工艺因制水环节多,占地面积大,运行维护费用也相应增多,随着环保要求的日益严格以及征地费用的日益提高,也不再是最佳方案。
该技术归属于生物处理的范畴,是膜生物反应技术中较为常见的处理工艺,基本的技术原理如下:以生物滤池处理装置作为载体,向其中加入适当的填料,采用人为供氧的方式,促使填料上生长出大量的微生物。该处理工艺的装置较为简单,包括生物滤床、布气、布水及排水装置等。生物反应池中的污泥具有较高的浓度,各种处理装置的布局较为紧凑,能够节约设备的占地面积,反应时间也比较短。由于该处理技术能够对污水中所含的杂质进行优先处理,从而降低了污水净化过程的负荷消耗,避免了二次污染。
当前,我国环境污染问题十分突出,环境保护已经成为人们关注的焦点,水资源供需矛盾越发突出。工业废水排放会导致水环境恶化,影响我国经济的持续发展,因此人们要做好工业废水处理。人们要不断改进和创新工业废水处理技术,合理利用先进的污水处理设备,减少工业废水排放量,提升工业企业经济效益,加强环境保护,共同构造和谐美丽的地球家园。