当前污水处理常用的工艺及改进

应用科学科技气生驫兀862010年第20期当前污水处理常用的工艺及改进李连武(淮南首创水务有限责任公司，安徽淮南232007)摘要 水环境是人类环境的重要组成部分和控制性因素，控制水污染、保护水环境是环境科学的重要任务。针对污水处理存在的问题及处理的T艺改进探讨。关键词污水处理;处理工艺中圈分类号X7文献标识码 A文章编号 1673-9671-(2010)102- 0086-01水污染是我国面临的主要环境问题之一,控制水污染可以促进城市国内大多采用直流式，与活性污泥法相比，接触氧化法有如下特点:污水处理设施建设及相关产业的发展。随着T.业化、城镇化的加快，1)生物膜对废水水质、水址的变化有较强的适应性，操作稳定性好。城市污水排放瓜越来越大，如果污水不能得到妥善处理，将严重污染环2)不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。3)由于微生物周着于固体表境，影响人居环境质量和城市可持续发展。因此，城市污水处理事业的面，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性污泥法中，世代发展好坏十分重要。期比停留时间长的微生物被排出曝气池，因此，生物膜中的生物相更为1污水处存在的主要问题丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有- -定分布。4 )同高营养级的微生物存在，有机物代谢相对较多的转移为能量，合成新细胞,剩余污泥1.1 二次污染问题现有的传统处理方法多为预处理一-生物处理-一 深度处理的二级量较少。但是也存在缺点:活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵模式，在分解、转化废水中原有污染物的同时，有时会在水体产生新的活性较差;由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效有毒、有害的中间产物，另外大量生物污泥、化学污泥的处理、处置也率较低;填料维护成本较高。2.3人工湿地是一个棘手问题，处理不当极易对周围环境造成二次污染。人工湿地技术是为处理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的1.2难降解工业废水的有效处理随者化学技术的“飞速发展，各种难降解、有生物毒性的人工合成有洼地卜用土壤和填料(如砾石等)混合组成填料床,使污水在床体的填机物大量涌现，自然界中的微生物不能有效降解这些有机废水，导致很料缝敞中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物形成一多T业废水无法达标排放。个独特的生态体系。人工湿地去除的污染物范围)“泛，包括N、P. ss、1.3面源污染及由此造成的水体1菅养化农业灌溉、畜禽养殖及城市地表径流等面源污染由于收集困难、水有机物，微量元素、病原体等。有关研究结果表明，在进水浓度较低量巨大，无法使用固定的污水处理构筑物有效处理，大献的氤、磷营养的条件下，人工湿地对BOD的去除率可达85%- -95%。COD去除率可达物质流入受纳水体，造成水体富营养化。国内太湖、巢湖和滇池因富营80%以上，处理出水中B0D5的浓度在10ng/L左右，Ss小于20 mg/Lo废水养化而频繁暴发蓝藻水华，给当地居民生活、城市旅游和经济发展带来中大部分有机物作为异养微生物的有机养分，最终被转化为微生物体及CO2、H,0。人工T湿地分为三种类型:表面流人工湿地、潜流人工湿地和严重的负面影响。垂直流入T湿地。2污水处理的工艺人工湿地污水处理系统是有效的污水处理与水资源再用相结合的方2.1活性污泥，与传统的污水处理法相比具有以下优点: 1) 投资和运行费用低、活性污泥法是对城市污水及有机工业废水最有效的生物处理法它的维护管理简便。2)氦磷去除效果好、耐冲击负荷能力强。3)生态景观研究及应用已有90多年的历史，随者对活性污泥法的生物反应和净化机改善效果明显。理的广泛研究，活性污泥法得到了很大的发展，已成为有机废水生物处人工湿地处理也存在不足: 主要为占地面积大,易受病虫害影响;理的主要方法，并针对不同的处理日标和运行方式，演变为多种工艺流生物和水力复杂性加大了对其处理污水机制的认识，增加设计难度;缺程的活性污泥法。活性污泥法是使具有净化功能的絮状比表面积大的微乏成熟详实的运行经验和资料。生物群体，根据需要在反应体系内不断循环，而且通过人为地控制剩余3污水处理的工艺改进活性污泥排出系统外，使反应器内的底物(和微生物的比值保持一-定的污水处理工艺的灵活性在于: - 方面根据不同处理方法的特点和适水平，并在溶解氧存在的情况下，使底物和不同种群微生物所形成的絮用范围进行取舍;另一方面可以取长补短，对工艺进行改进，在预算可体充分接触而进行微生物代谢和有机物分解的方法。行的前提下，可以将各污水处理方法有机的组合达到满意的出水水质。2.2接触氧化3.1以活性污泥法为基础的几种改进工艺生物接触氧化的早期形式为淹没式好氧滤池，即在曝气池中填充块在普逋的好氧曝气池前段加.上缺氣池，通过增加泥龄和好氧池出水状填料,经曝气的废水流经填料层，使填料顆粒表面长满生物膜，废水回流到缺氨池的手段，为硝化和反硝化细菌创造生长环境。可以达到脱和生:物膜相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。随着各种新型的氰的效果，即“A/0法"。在缺氧池前端增加厌氧段，为聚磷菌提供生塑料填料的制成和使用，目前这种淹没式好氧滤池已发展成为接触氧化长环境，可以达到除磷的作用，即“A2/0法" 。在好氣骤气(池里投加生池。接触氧化池内用鼓风或机械方法充氧，填料大多为蜂窝型硬性填料物填料,菌胶团附着在填料上生长，提高单位容积的活性污泥量，既可或纤维型软性填料。以耐受较高的冲击负荷，又可以有效地预防污泥膨胀现象，即“嗪气+生物接触氧化池的形式很多,从水流状态分为分流式和百流式。分填料"工艺。将以上两种处理方法结合,则可以组成浮动生化床工艺。流式普遍用于国外，废水充氨和同生物膜接触是在不同的间格内进行的，废水充氧后在池内进行单向或双向循环。这种形式能使废水在池内中国煤化工分利用了厌氧反应器适应高反复充氨，废水同生物膜接触时间长，但是耗气量较大;水穿过填料层浓度水处理单元里培养不同的优势的速度较小，冲刷力弱，易于造成填料层堵塞,尤其在处理高浓度废水菌种,YHCNM H C这种工艺巴经广泛地应用于时，这种情况更值得重视。直流式接触氧化池是接从填料底部充氧食品工业。对于污水波动大或者对出水水质要求苛刻的企业，可以在厌的，填料内的水力冲刷依靠水流速度和气泡在池内碰攛.破碎形成的冲氧反应器前端增加调节池，对进水水质水载进行调节:对于出水标准要击力，只要水流及空气分布均匀，填料不易堵窶。这种形式的接触氧化求严格的地区，在工艺后端叮以增加生物滤池，进一步改善出水效果。池耗氧量小，充氧效率庙，同时，在上升气流的作用下，液体出现强烈的搅拌，促进氧的溶解和生物膜的更新，也可以防止填料堵塞。目前(下转第91页)1科技与生活应用科学L 2010年第20期91浅析锅壳式蒸汽锅炉管板裂纹漏水原因龚水龙(江西省锅炉压力容器检验检测研究院南具分院，江西南昌3000 )摘妻 通过对锅壳式蒸汽锅炉管板出现裂纹圖水情况的调查研究,从结垢.局部应力集中和运行T况的液动性等几个方面分析裂纹产生原因，以便该类型锅炉在设计、制造、检验及使用等环节有效地加以改进措施，保证设备的安全运行。关键词结垢;应力集中;运行T况的波动性中圈分类号TR229文献标识码 A文章编号 1673- 971-2010)102 0091-01锅壳式水管锅炉具有结构紧凑、制造简单、整理出厂等特点。新型3)运行工况的波动性促进了裂纹的发生和发展。根据锅炉运行情锅炉式锅炉采用如拱管板、螺紋烟管、翼型烟道等多项新技术,具有热况的调查，该锅炉的运行T况不稳定，启停频繁，压力波动较大。由于效率高、煤种适应性强。刚耗量低等优点，在全国得到了大范围推广应温度变化产生的温度交变应力和压力频繁变化产生的交变压力，使应力用。这种结构的蒸汽锅炉运行比较安全稳定，但由于制造T.艺、运行管集中的烟管与管板的连接焊缝处产生的裂纹不断扩展，在较少的循环次理等方面的原因，部分在用锅炉出现管板裂纹、烟管管端漏水等问题数下，就可能造成管板的疲劳破环并最终导致开裂漏水的发生。本文通过对某单位新型锅壳式蒸汽锅炉前管板裂纹、烟管管端裂纹漏水4)“入口效应”的影响始管板上管孔处的热负荷最大。从锅炉结问题的分析，阐述了产生裂纹的原因，以期引起相关单位的重视。构上.分析，新型锅炉式锅炉由于采用翼型烟逍布置.烟逍变为单回程，1拳例从翼型烟道流出的高温烟气进入前烟箱，使前管板成为高温区。该处2008年某单位由于生产需要购进壹台DZI4-1.0-AII锅壳式燕汽锅的烟气虽然经过炉腔冷壁管及翼型烟道中的对流管束.但烟温仍然在炉，该锅炉2007年6月制造。2009年锅炉进行内部检验发现前管板管束区7S0- 900C之间。但、由于“入口效应”的影响，管孔周围的管板和烟及烟管前部水侧结垢3- 4m; 16根烟管管端出现裂纹漏水，表面探伤检管端部接受的热量是辐射和对流两部分的叠加。根据BS2790:1986附录C测发现前管板有6处管板裂纹。《管逍温度计算》中的实例分析:在转烟室的烟温为900C，烟气进入烟管的重敏流速为11kg/ (m2s)，锅内T质饱和温度为188C时，烟管2案例情况调查该台锅炉为生活用锅炉，每天间歌式运行三次，运行时间合计约8人口处的放热系數是稳定流放系数的2.9倍，足辐射放热系数的1 56倍。小时。运行工况下最高工作压力为0.80MPa,水处理采用炉外化学处理可见，管孔处管板的实际热负倚是整个管板热负尚最大之处。检验中发(钠离子交换器) .经取样化验，软化水硬度2.63mmol/L, pH值为7; 锅现，虽然进行了化学清洗，但前管板和姻管前部较多的残存水垢正好在水碱度5.06mmol/L, pH值为7。锅炉前管板板厚16mm,材质20g, 烟管规烟管和管板的交界周围，也证明S管孔壁处的蒸发强度最大、热负荷最格为φ57x35,材质20#无缝钢管。4修复及改进措施3原因分析通过调查分析,造成前管板裂纹,烟管管端裂纹漏水的原因有以下1)由于裂纹分布密集.挖补前管板,并经100%射线探伤检测合格，更换全部烟管，水压试验合格。几个方面:1)结垢严重导致传热恶化。根据现场取样的化验分析,该单位水2) 彻底清除残余水垢，运行中加强水质管理，定期煮炉，定期检质管理不正常，软化水硬度长期超标。尤其是前管板管束区，虽然经过查钠离子交换器，使水质符合GB1576- 2008《工业锅炉水质》标准的要化学清洗，但局部区城残余水垢仍单达3- 4mm,为碳酸盐水垢。由于水3)搞好锅妒的运行管理，锅炉运行时要控制过量空气系数，尽量垢的导热性能很差，其导热系数仅为钢板的10-100。造成前管板特降低前烟箱处的烟气流速，减小管f处管板的局部热负荷量。采取合理别是管孔与烟管连接处的导热性能急剧恶化，金属温度升高,强度下的锅炉运行方式，避免锅妒频繁启停和压力频繁波动。2)管孔处管板热负荷导致局部应力集中。从锅炉结构上分析，锅云。4)为减少前管板处的“人口效应" ,在管板外壁敷上适当的隔热壳式锅炉由于采用翼型烟道布置，烟管变为单回程,从翼型烟道流出的高温烟气进入前烟箱，使前管板成为高温区。该处的烟气虽然经过炉膛参拷文献水冷壁管及翼型烟道中的对流管束，但烟湿仍然在高温900C左右。根[]林宗虎徐通模:实用锅炉手册北京:化学工业出版礼1999.据该锅炉热力计算分析:在转烟室的烟温为900C，烟气进入烟管的重[2]中华人民共和国劳动部,蒸汽锅炉安全技术监寮规程,中国锅炉压力容器安量流速为11kg/ (m2s) .锅内工质饱和温度为188C时，烟管人口处的放全杂志1996.热系数是稳定流放热系数的2.9倍，是辐射放热系数的1.56倍。可见管孔[3陈学俊陈昕宽.锅炉原理.西安交通大学出版社.1996.处管板的实际热负荷是整个管板热负荷最大之处。(. 上接第86页)高的要求。即“调节池+厌氧反应器+接触氧化池+接触沉淀池"工艺，如沈阳燕京4结柬语啤酒厂污水处理站,在进水CO0D2500mg/L的情况下，通过"厌氧反应器+随着环境科学的发展，污水治理技术也在不断发展,原有的污水处接触氧化池”工艺处理，出水COD能够稳定在70mgL左右。理工艺不断改进，完善，新的污水处理工艺不断产生，这些上艺技术的3.3以人工湿地为基础的工艺组合推广、应用，对于遏制水污染.保护水环境和实现经济、社会的可持续“活性污泥法+人工湿地"工艺.通过前期活性污泥法的预处理和后期的生态湿地，可以获得较好的污水处理效果。达到较高的污水排中国煤化工历史意义。放标准。污水水质水量波动大的地区，向曝气池里投加填料,就改进成“浮动生化床+人I湿地”工艺。前端如果增加水解酸化池，又可以变拷文TYHCNMHG成“水解酸化+浮动生化床+人工湿地”，大大地提高了处理污水的能力[]李成江，,李晶小城镇污水处理技术探讨小中国建设信息(水T.业市场:200.9.和灵活性。很多污水厂站实际运行经验表明，工业废水存在不确定性，[2|夏邦天,邹斌赵罡,周伟华.污水处理技术的方法原理、问题与发展趋势U]中实际进水水质指标往往高于设计值，而且波动大，生产容易受到冲击。国科技信息.2010.5.同时，国家对污水厂排放标准逐渐严格，也对污水”的运行水平提出更[3|汤健乡村污水处理技术探讨I.安徽建筑,2010,1.