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市政污水处理工艺与污水回用技术研究

2018-02-04

中国资源综合利用 2018年8期
关键词:超滤膜滤池水源

韦 炜

(新疆生产建设兵团环境保护科学研究所,乌鲁木齐 830002)

水资源关乎整个社会的生存与发展,因此人们在日常生活中必须减少水资源的浪费,提高水源的利用率,这样才能够缓解当前水资源紧张的局面。市政污水回用和污水处理技术是提高水资源利用的主要手段,因此市政部门需将污水处理作为重点工作,从根本上构建城市水循环系统,有效改善城市污水的问题。

1 市政污水处理以及回用的意义

近年来,全球水资源日趋紧张,世界上已经有越来越多的地区缺少水源,如今很多国家都对污水处理、回用进行规划,将处理后的污水作为一种新的水源重新投入使用,以缓解水资源的紧张情况。若污水的重新利用率和再生利用率均能达到20%,就能缓解国家的缺水情况,将污水回用。这样不仅能够减少污水排放量,还能够在农业中发展污水再生技术,促进循环用水,在工业中将循环给水系统应用于实际的工业生产中[1]。

污水经过处理后回用,不仅能够减少污水排放量,还能够回收污水中的其他有用物质,从而降低湖泊、江河等水源的污染率,保护自然环境,保护水资源,维持生态平衡。污水经过处理后可用于农业灌溉,植物能够有效吸收污水中的营养物质,因此污水回用于农业生产中,能够有效解决和防治环境卫生问题。生活中排放生活污水、工业废水还会造成地下水污染,从某种意义上看,处理后的污水重新用于生活,能够保护自然环境,减少污染。

2 污水处理工艺

2.1 外置正压膜过滤工艺

外置正压膜过滤工艺是如今应用最为广泛和成熟的过滤法,该工艺是在传统膜过滤工艺的基础上加入气水双洗、反洗、加药清洗等控制手段,能够让膜过滤在不同状态下稳定运行。如今,外置正压膜过滤工艺已经被广泛用于市政污水深度处理中,主要用于预处理海水淡化、净化地表水、处理工业用水等方面,同时该工艺也是最为常用的反渗透技术,其与反渗透共同组成的双膜工艺技术是目前用于再生水资源的常规技术[2]。

2.2 生物滤池法

生物滤池法主要是指在污水处理中利用需氧微生物对有机废水和污水进行氧化处理,以达到净化水源的目的,这也是一种生物膜处理的工艺技术。生物滤池法主要以焦炭、淬石、矿渣等作为填层滤膜,在污水流过过滤床后,污水中的部分细菌和污染物便会附着于过滤床的表面,因此生物膜上便聚集了大量的微生物,这样就能够很好地对污水中污染物进行降解,从而让污水得到净化[3]。生物滤池主要通过沉淀池、生物滤池、二沉池进行整合,主要依靠生物膜中的微生物反应对污水进行净化。生物滤池既能够与其他工艺相互结合,也能有效去除污水中的污染物,实现污水中有机物的降解。

2.3 超滤工艺

2.3.1 基本原理

超滤工艺主要是指在静压状态下对液体进行分离,分离机制主要利用物理的筛分作用,在一定状态下对液体施加一定的压力,在膜微孔上吸附一定的胶体物质和高分子物质,膜表面的筛分作用、孔内阻塞截留等方式都被超滤膜所阻断,而其他低分子物质和水都能够通过膜。超滤膜比一些微滤膜的孔径要小,因此在一定的压力下,能够分离直径较小的微粒和分子,且超滤材料大部分由无机膜和分子膜材料构成。

2.3.2 超滤工艺的要点分析

超滤工艺的工作温度一般为60℃,工作压力为0.1~0.6 MPa,超滤膜的过滤量一般为500 L/m2·h。根据工艺及经验可得出,超滤膜透过的通透性主要受操作压力、液体流速、运行周期、运行温度以及膜的维护清洗等因素的影响,在实际工作中可以通过工艺技术的具体参数选取合适的通透量,让超滤膜始终保持在优良的状态,以保证水质的可靠性和稳定性[4]。

2.4 膜生物反应器工艺

膜生物反应器工艺主要是将膜浸泡在活性污泥中,将泥水直接分离,这样能够截留各种微生物,提高污泥的浓度,有效去除氨氮、有机物等污染因子,减少城市用地面积。因此,在高标准排放以及用地紧张的区域,膜生物反应器污水处理工艺具有极大的优势,在污水处理领域获得了广泛的应用。

3 污水回用技术

3.1 污水回用SBR技术

污水处理工艺主要采用间歇式活性污泥技术(SBR)进行处理,其整个工艺流程都独具特色,在工序处理过程中具有一定的分隔性,工艺主要是根据时间不同进行控制和安排,具有明显的周期性和间歇性。市政污水处理主要经过进水、曝气反应、沉淀、排水、闲置等流程,在具体处理过程中,需要在污水处理池中进行反复处理,基本操作流程如下。

3.1.1 进水

污水处理操作人员打开进水口的阀门,使用粗格栅过滤需要处理的污水,污水经过水泵后由细格栅进行二次过滤,过滤完成后将污水排放到SBR污水处理池中进行下一步操作[5]。

3.1.2 曝气反应

污水池中的污水达到一定的水位后,关闭阀门,随后在池中启动鼓风机,进行曝气反应,与此同时利用回流污泥泵和潜水搅拌器对污水进行混合和搅拌处理。

3.1.3 沉淀

当曝气反应达到一定程度后停止反应,关闭池中的潜水搅拌器、空气阀门以及回流污泥泵,然后开始对污水进行逆水分离、重力分离操作。

3.1.4 排水

当SBR池中的水位达到最高水位后,在完成沉淀操作的基础上,将池水中的上清液向外缓缓排放,并利用滗水器协助排放污水,然后将SBR池水中下部分的沉淀物排放到淤泥地。SBR系统涉及较多的技术和工艺,较为复杂,一些老式的设备往往难以满足该系统的要求,因此可以利用PLC技术,这样能够让整个操作流程变得简化,提升系统的工作效率[6]。

3.2 市政污水回用类型

3.2.1 工业

许多发达城市有较多的工业企业,工业在生产过程中用水量较大,所需的水资源完全可以使用处理后的城市生活污水,这样对水资源来说是一种节约。但工业废水必须处理后再排放,注重保护城市环境[7]。

3.2.2 农业

农业的发展关系到城市的发展,城市污水含有一定的矿物质,对农作物的生长具有一定的促进作用,因此城市污水在处理后可用于农业灌溉,以提高水源利用率。

3.2.3 城市绿化

如今,随着水资源的紧张,城市景观、城市绿化维护工作都需要大量的水资源。在城市景观建设及绿化过程中,植物的生长需要大量的水源,因此可利用处理过的城市污水进行浇灌,这样不仅节约了大量水资源,也促进了水源的可持续发展[8]。

4 结语

目前,世界上有很多国家属于贫水国家,淡水资源环境遭到破坏,水资源再生较难。总的来说,国家经济发展离不开自然资源,水资源作为重要的资源之一,关系到国家的总体发展。因此,人们要合理利用水资源,不断提升市政污水处理和回用技术水平,从而维持城市乃至国家的生态平衡,促进国家城市化的建设,最终促进国家的全面发展。

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