污水高純度凈化利用

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1、污水高純度凈化利用摘要：工業(yè)污水經(jīng)過有效的處理，回用于生產(chǎn)、達(dá)到地面水標(biāo)準(zhǔn)是完全可行的。工業(yè)廢水和生活污水的再生回用，是減少環(huán)境污染緩解供水緊張的有效措施，它還具有社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的完美統(tǒng)一，也是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。關(guān)鍵詞：污水處理高純度凈化利用一、前言隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，生態(tài)環(huán)境保護(hù)面臨著更大的壓力和挑戰(zhàn)。目前，全國七大水系的重點(diǎn)河段中，82%江河湖泊受到污染，63.1%的河段水質(zhì)為Ⅳ類、Ⅴ類或劣Ⅴ類，92%的城市面臨水污染威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)全國2002年廢水、污水排放量達(dá)620×108m3/a，使河流水環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。與此同時(shí)，我

2、國水資源不足，屬世界上13個(gè)貧水國家之一，人均水資源量是世界平均水平的1/4，我國600余座城市有400余座缺水，約150座城市實(shí)行定時(shí)、定量供水。而占全國城鎮(zhèn)人口41%和城市工業(yè)總產(chǎn)值35%的北方地區(qū)，缺水形勢更加嚴(yán)峻。日趨嚴(yán)重的水污染使缺水形勢顯得更為嚴(yán)峻。水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對我國正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響，而且還嚴(yán)重地威脅到城鄉(xiāng)居民的飲水安全和人民群眾的健康。因此，城市污水的再生利用是開源節(jié)流、減輕水體污染程度、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水問題的有效途徑之一。國家對于生活污水的凈化、回用提到政

3、府的議事日程上來。從水資源可持續(xù)利用的觀點(diǎn)出發(fā)，高深度地污水凈化是較佳的一種污水回用方式。如廣東省的珠江三角洲地區(qū)形成了“經(jīng)濟(jì)發(fā)展-水體污染-水質(zhì)下降”的惡性循環(huán)；太湖流域3000多萬人守著2300平方公里的太湖出現(xiàn)了“水多用難”的尷尬局面。目前我國有400多個(gè)城市缺水，正常年份缺水達(dá)60×108m3，預(yù)計(jì)2030年缺水量將達(dá)到（400~500）×108m3。根據(jù)“十五”計(jì)劃綱要的要求，到2005年我國城市污水集中處理率要達(dá)到45%。如污水深度凈化后回用率平均達(dá)到20%，則“十五”末期污水回用量可達(dá)到40×108m3/a，這可解決全國城市缺水量的一半以上。因

4、而開發(fā)和應(yīng)用投資省、見效快、運(yùn)行成本低的污水深度凈化回用處理技術(shù)已經(jīng)成為確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大課題。二、污水高純度凈化工藝流程污水廠出水（COD100~120mg/l）→生物接觸氧化4~8小時(shí)→曝氣生物濾池→吸附—電解法脫鹽、殺菌→純氧氧化有機(jī)物→出水排放達(dá)工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)1、水廠出水還剩下一部分可以生物降解的有機(jī)物，這部分有機(jī)物只有在高溶解氧條件下由好氧微生物去除。對于生物接觸氧化系統(tǒng)來說，自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌會(huì)競爭空間和氧氣，異養(yǎng)微生物為優(yōu)勢菌，有機(jī)物濃度相對偏高，異養(yǎng)菌生長快，氧的供應(yīng)受到限制，自養(yǎng)菌不可能得到生長，異養(yǎng)微生物為優(yōu)勢菌，有機(jī)污染物COD主要

5、在這里被去除；有機(jī)污染物濃度沿氧化系統(tǒng)逐漸降低，有機(jī)物濃度很低時(shí)，異養(yǎng)菌生長受到限制，對氧的競爭能力減弱，通過附著生長，自養(yǎng)菌如硝化細(xì)菌就能占優(yōu)勢，氨氮被硝化，在水中溶解氧充分的條件下，水中氨氮在亞硝酸化細(xì)菌和硝酸化細(xì)菌作用下被硝化成亞硝酸鹽和硝酸鹽：亞硝酸化細(xì)菌與此同時(shí)，生物接觸氧化系統(tǒng)中的異養(yǎng)型微生物氧化分解水中的有機(jī)基質(zhì)，使水的有機(jī)物綜合指標(biāo)COD、TOC等降低：因此當(dāng)進(jìn)水是微污染水即污水廠二級(jí)出水時(shí)，可發(fā)生碳污染物的去除和硝化反應(yīng)。2、曝氣生物濾池是生物膜法的一種，池內(nèi)裝有濾料層，池頂裝有布水，池底安裝布?xì)夤?，其結(jié)構(gòu)形式類似于氣水反沖洗的砂濾池。運(yùn)行

6、時(shí)水流方向由上而下，曝氣空氣由下向上升形成氣水對流或者水流方向由下而上，曝氣空氣同步，形成氣和水同向流。采用曝氣生物濾池，主要是因?yàn)樗幸韵碌奶攸c(diǎn)：（1）池內(nèi)裝有的濾料比表面積大，空隙率高，有利于微生物的接種掛膜和生長繁殖，保持較大的生物量和生物活性；（2）濾料比表面積大，氣泡在濾料孔隙內(nèi)滯留時(shí)間長，從而與生物膜接觸充分，硝化菌易于得到充足的氧，即可獲得較好的脫氮效果；（3）由于存在截留與生物吸附作用，濾池通過過濾作用也能去除部分污染物，使得出水中懸浮物SS含量降低；（4）對于運(yùn)行時(shí)水流方向由上而下，曝氣空氣由下而上的來說，濾料對曝氣上升氣泡起到切割和阻擋作

7、用，使氣泡的停留時(shí)間和氣液接觸面積增加，從而提高了氧利用率，此工段過程水質(zhì)中BOD含量已很低，在COD/BOD比值失調(diào)情況下，浸沒式生物接觸氧化工藝去除率大為下降，而濾層表面寄附著大量微生物，從而降低了能耗?？偠灾貧馍餅V池具有生物量大、能耗低、出水懸浮物含量低、對COD、濁度、氨氮、SS等都有較高的去除率。3、微電解原理（1）鐵、鋁等低電位金屬的溶解產(chǎn)生具有新生態(tài)活性的Fe2+、Fe3+和Al3+，起吸附-凝聚作用，通過電凝聚而去除污染物；（2）Fe2+的還原作用；（3）陰極上H+還原產(chǎn)生新生態(tài)H，能與水中許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使污染物降解或破壞

8、發(fā)色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)結(jié)構(gòu)而脫色；（4）陰極出現(xiàn)的H2O