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臭氧技术在中水处理中的应用

信息来源:江西东弘药业有限公司 | 发布时间:2019年08月28日

1前言
        作为中水处理中的一项重要技术方法,生物炭—臭氧技术的优势特点不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对生物炭—臭氧技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化中水处理工作的最终整体效果。
        2概述
        我国水资源形势比较严峻,水资源短缺已成为制约国民经济和人民生活水平提高的重要因素之一。随着城市化与工业化进程的不断加快,经济建设快速稳定的发展,缺水问题更是日趋严重。而污水再生回用具有开源节流、净化环境、效益稳定、可就近建厂等特点,成为解决水资源紧张的一种较好方法。为此,北京市政府于1987年就将使用中水替代新鲜水的节水措施列入了“中水工程建设试运行办法”,并已逐步按计划实施。全国各地近几年也都不同程度的出台了鼓励节约用水和水资源综合利用的地方法规。中水回用发展前景看好。
        中水处理的技术路线比较多,但适合于中、小规模的中水处理项目技术目前并不多,且或多或少存在着初期投资大、吨水处理成本高、操作及管理复杂等缺点,在一定程度上很难推广应用。本文采用实验与工程实例相结合的方式,重点论述采用生物炭-臭氧技术在中、小规模的中水处理工程中的应用,并加以效益分析,阐明其技术路线的可实施性,供同行参考
        3生物炭—臭氧技术在中水处理中的应用探讨
        3.1生物炭滤池净化机理
        生物炭滤池对污水的净化机理包括三个方面,一是活性炭颗粒及其表面生长的生物膜对废水中的悬浮物进行生物絮凝和接触絮凝,从而将其过滤去除;二是活性炭对废水中溶解性有机物的吸附和富集作用;三是活性炭表面及空隙中生长的微生物在较长的有机质停留时间内对降解速度较慢的有机物进行氧化分解,起到对活性炭的生物再生作用。生物炭工艺由于结合了生化再生过程,因此活性炭的使用周期明显延长,可达2~3a。
        3.2臭氧的净化机理
        3.2.1臭氧净化机理分析
        通过两级生化处理工艺后,污水中仍含有生化法不能降解的COD和AOX(有机氯化合物),需要进一步用臭氧强氧化法处理。臭氧溶于水中产生的羟基自由基与水中的AOX及显色官能团(如双键等)结合,断链破键,使显色官能团失色,并与水中细菌病毒等结合,使其迅速脱水分解,以达到对污水的消毒、杀菌、脱色、除臭以及除去污水中有害物质,降低污水中的COD、BOD5及悬浮物固体等。

        3.2.2臭氧最佳设计参数的确定
        臭氧对生物炭滤池出水的最经济投加(以污水计,下同)参数为5g/m3,10min接触时间,其出水完全达到规定的标准。
        3.3生物炭—臭氧应用可行性与经济效益分析
        通过实验可知生物炭—臭氧联合处理工艺,可以进一步降低二级生物处理后废水的COD,同时后端臭氧处理单元不仅可脱色、除味,还可以起到杀菌消毒的作用。
        与常规中水处理技术相比,该工艺初期设备投资较大,但占地面积小、电耗及药剂费用小、运行成本比较低,设备可采用全自动控制,无需专人职守,活性炭每隔2a更换一次,维护费用及设备折旧费用均比较低,吨水处理成本仅为0.60元(处理水量为200t/d规模的处理费用)。
        3.4思考
        (1)采用生物炭—臭氧技术处理污水,可脱色除臭、去除藻类及部分污染物,进一步降低水中的COD,同时还可以起到杀菌消毒的目的,使出水完全达到国家规定的生活杂用水水质标准。(2)生物炭滤池对二沉池出水的处理取得明显的效果,出水水质稳定,且运行成本低廉。(3)臭氧对生物炭滤池出水的最经济投加参数为5g/m3,接触时间10min,其出水达到规定的标准。(4)生物炭—臭氧工艺处理中水初期设备投资较大,但占地面积小,运行成本低,适用于现有单元污水处理工程的改造,可获得优质中水,实用价值明显。(5)臭氧混合塔剩余尾气量较小,未进行处理,不会产生大的影响,但如果用于处理量比较大的项目时,应予以考虑。目前常采用电加热法或蒸汽加热法进行尾气分解。
        4新形势下中水处理及利用
        4.1改进城市管道网络建设
        由于城市管道的布置在城市规划时已经设定,要完全改变难度极大。在推进中水利用范围的工程中,可以考虑将中水处理设施首先覆盖绿化范围较多的地区,再局部改善。在新区建设及管网改造项目中要引入中水输送管道,使得自来水,中水,污水多管齐下,这样可以强化污水的收集处理,实现工业污水、生活污水顺利进入中水回用设施或者污水处理厂,使处理过程更高效。
        4.2改进中水处理技术
        在中水处理方式上可以引入市场机制,基于中水处理的规模效应,实现中水回用产业化。中水处理的规模效应决定了中水处理的成本随着使用范围的扩大而减少,城市化大范围内推进中水的使用可以获得极大的经济效应。由市场来决定中水的处理与利用过程,中水回用的产业化,市场化可以消除小规模中水回用工程成本过高的问题,直接降低了中水的价格。在技术方面,随着膜制造技术的进步,膜质量的提高也会促使中水处理的成本降低。
        4.3明确相关法律法规与政策
        在未来发展中,不仅要完善中水处理与利用相关的法律法规。对中水处理设施的建设、利用及管理都应该进行较为明确的规定和界定。可以规定部分工业和公共厕所冲厕等必须使用中水;明确细化对可用中水而未用的企业进行处罚的具体条例。还应从政策方面给予支持,对自筹建设中水处理的企业,相关部门可以考虑给予税收方面的政策优惠,或提供环保基金以支持该企业资源回收利用的运营。
        5结束语
        综上所述,加强对生物炭—臭氧技术在中水处理中应用的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的中水处理过程中,应该加强对生物炭—臭氧技术关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。