水處理,精細(xì)詳解,環(huán)保業(yè)必讀!
發(fā)布時(shí)間:2020-05-28瀏覽:2114次
水處理的方式包括物理處理和化學(xué)處理
人類進(jìn)行水處理的方式已經(jīng)有相當(dāng)多年歷史,物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材,利用吸附或阻隔方式,將水中的雜質(zhì)排除在外,吸附方式中較重要者為以活性炭進(jìn)行吸附,阻隔方法則是將水通過(guò)濾材,讓體積較大的雜質(zhì)無(wú)法通過(guò),進(jìn)而獲得較為干凈的水。另外,物理方法也包括沉淀法,就是讓比重較小的雜質(zhì)浮于水面撈出,或是比重較大的雜質(zhì)沉淀于下,進(jìn)而取得?;瘜W(xué)方法則是利用各種化學(xué)藥品將水中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為對(duì)人體傷害較小的物質(zhì),或是將雜質(zhì)集中,歷史**久的化學(xué)處理方法應(yīng)該可以算是用明礬加入水中,水中雜質(zhì)集合后,體積變大,便可用過(guò)濾法,將雜質(zhì)去除。
隨著人類生活不斷提高水體富營(yíng)養(yǎng)化氨氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽問題和**環(huán)保局對(duì)污水排放標(biāo)準(zhǔn)一步步提高,沿用了許多年傳統(tǒng)的“一級(jí)處理”及“二級(jí)處理”水處理工藝技術(shù)和設(shè)備,已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)今的高濁度和高濃度污水的處理要求,而且處理工藝流程長(zhǎng),系統(tǒng)龐大,而且還散發(fā)大量臭氣。運(yùn)營(yíng)者要想達(dá)到**新排放標(biāo)準(zhǔn),需要從新再投入高額的資金擴(kuò)建原有污水處理系統(tǒng),加大占地面積使用和高額的污水處理設(shè)備及高額后期維護(hù)費(fèi)用,然而,傳統(tǒng)的污水深度處理再生回用技術(shù)系統(tǒng)(如活性炭過(guò)濾、微孔過(guò)濾、滲透膜凈化等技術(shù)系統(tǒng))投資高、后期維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用高,太多的運(yùn)營(yíng)者難以承受。
簡(jiǎn)單講,“水處理”就是通過(guò)物理、化學(xué)、生物的手段,去除水中一些對(duì)生產(chǎn)、生活不需要的有害物質(zhì)的過(guò)程。是為了適用于特定的用途而對(duì)水進(jìn)行的沉降、過(guò)濾、混凝、絮凝,以及緩蝕、阻垢等水質(zhì)調(diào)理的過(guò)程。由于社會(huì)生產(chǎn)、生活與水密切相關(guān)。因此,水處理領(lǐng)域涉及的應(yīng)用范圍十分廣泛,構(gòu)成了一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
水處理包括:污水處理和飲用水處理兩種,有些地方還把污水處理再分為兩種,即污水處理和中水回用兩種。經(jīng)常用到的水處理藥劑有:聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、堿式氯化鋁,聚丙烯酰胺,活性炭及各種濾料等。
水處理的效果可以通過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)衡量。
為達(dá)到成品水(生活用水、生產(chǎn)用水或可排放廢水)的水質(zhì)要求而對(duì)原料水(原水)的加工過(guò)程。
加工原水為生活或工業(yè)的用水時(shí),稱為給水處理;
加工廢水時(shí),則稱廢水處理。廢水處理的目的是為廢水的排放(排入水體或土地)或再次使用(見廢水處置、廢水再用)。
在循環(huán)用水系統(tǒng)以及水的再生處理中,原水是廢水,成品水是用水,加工過(guò)程兼具給水處理和廢水處理的性質(zhì)。水處理還包括對(duì)處理過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水和污泥的處理及**終處置(見污泥處理和處置),有時(shí)還有廢氣的處理和排放問題。水的處理方法可以概括為三種方式:①**常用的是通過(guò)去除原水中部分或全部雜質(zhì)來(lái)獲得所需要的水質(zhì);②通過(guò)在原水中添加新的成分,通過(guò)物理或化學(xué)反應(yīng)后來(lái)獲得所需要的水質(zhì);③對(duì)原水的加工不涉及去除雜質(zhì)或添加新成分的問題。
水中雜質(zhì)和處理方法 水中雜質(zhì)包括挾帶的粗大物質(zhì)、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質(zhì)如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中,粗大雜質(zhì)由取水構(gòu)筑物的設(shè)施去除,不列入水處理的范圍。
廢水處理中,去除粗大的雜質(zhì)一般屬于水的預(yù)處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細(xì)菌、病毒以及水中原有的和在水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的不溶解物質(zhì)等。溶解物有無(wú)機(jī)鹽類、有機(jī)化合物和氣體。去除水中雜質(zhì)的處理方法很多,主要方法的適用范圍可以大致按雜質(zhì)的粒度來(lái)劃分。由于原水所含的雜質(zhì)和成品水可允許的雜質(zhì)在種類和濃度上差別很大,水處理過(guò)程差別也很大。
就生活用水(或城鎮(zhèn)公共給水)而論,取自高質(zhì)量水源(井水或防護(hù)良好的給水專用水庫(kù))的原水,只需消毒即為成品水;取自一般河流或湖泊的原水,先要去除泥沙等致濁雜質(zhì),然后消毒;污染較嚴(yán)重的原水,還需去除有機(jī)物等污染物;含有鐵、錳的原水(例如某些井水),需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業(yè)用水的水質(zhì)要求,但工業(yè)用水有時(shí)需要進(jìn)一步的加工,如進(jìn)行軟化、除鹽等。
當(dāng)廢水的排放或再用的水質(zhì)要求較低時(shí),只需用篩除和沉淀等方法去除粗大雜質(zhì)和懸浮物(常稱一級(jí)處理);當(dāng)要求去除有機(jī)物時(shí),一般在一級(jí)處理后采用生物處理法(常稱二級(jí)處理)和消毒;對(duì)經(jīng)過(guò)生物處理后的廢水,所進(jìn)行的處理過(guò)程統(tǒng)稱三級(jí)處理或深度處理,如當(dāng)廢水排入的水體需要防止富營(yíng)養(yǎng)化所進(jìn)行的去除氮、磷過(guò)程即屬于三級(jí)處理(見水的物理化學(xué)處理法)。當(dāng)廢水作為水源時(shí),成品水水質(zhì)要求以及相應(yīng)的加工流程隨其用途而定。理論上,現(xiàn)代的水處理技術(shù),可以從任何劣質(zhì)水制取任何高質(zhì)量的成品水。
采用合理的水處理工藝,配合水的深度處理,處理水可達(dá)到GB5084-1992、CECS61-94中水回收用水標(biāo)準(zhǔn)等,可以長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用,節(jié)約大量水資源。
水處理(water treatment )對(duì)水源水或不符合用水水質(zhì)要求的水,采用物理、化學(xué)、生物等方法改善水質(zhì)的過(guò)程。
常用的污水處理技術(shù)有生物化學(xué)法,如活化污泥法(Activated Sludge Process),生物結(jié)層法(Fixed Biofilm Processes),混合生物法(Combined Biological Processes)等;物理化學(xué)法,如粒質(zhì)過(guò)濾法(Granular Media Filtration),活化炭吸附法(Activated Carbon Adsorption),化學(xué)沉淀法(Chemical Precipitation),膜濾/析法(Membrane Processes)等;自然處理法,如穩(wěn)定塘法(Stabilization Ponds),氧化溝法 (Aerated or Facultative Lagoons),人工濕地法(Constructed Wetlands),化學(xué)色可賽思樹脂處理法,納濾膜分離原理。
納濾膜又稱為超低壓反滲透膜,日本學(xué)者大谷敏郎曾對(duì)納濾膜的分離原理進(jìn)行了具體的定義:操作壓力≤1.50mPa,截留分子量200~1000,NaCl的截留率≤90%的膜可以認(rèn)為是納濾膜。納濾膜分離技術(shù)已經(jīng)從反滲透技術(shù)中分離出來(lái),成為介于超濾和反滲透技術(shù)之間的獨(dú)立的分離技術(shù),己經(jīng)廣泛應(yīng)用于海水淡化、超純水制造、食品工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域,成為水處理技術(shù)中的一個(gè)重要的分支。
納濾技術(shù)原理
溶解、擴(kuò)散原理:滲透物溶解在膜中,并沿著它的推動(dòng)力梯度擴(kuò)散傳遞,在納濾膜的表面形成物相之間的化學(xué)平衡,傳遞的形式是:能量=濃度o淌度o推動(dòng)力,使得一種物質(zhì)通過(guò)膜的時(shí)候必須克服滲透壓力。
電效應(yīng):納濾膜與電解質(zhì)離子間形成靜電作用,電解質(zhì)鹽離子的電荷強(qiáng)度不同,造成膜對(duì)離子的截留率有差異,在含有不同價(jià)態(tài)離子的多元體系中,由于道南(DONNAN)效應(yīng),使得膜對(duì)不同離子的選擇性不一樣,不同的離子通過(guò)膜的比例也不相同。
納濾過(guò)程之所以具有離子選擇性,是由于在納濾膜上或者膜中有負(fù)的帶電基團(tuán),它們通過(guò)靜電互相作用,阻礙多價(jià)離子的滲透。納濾膜可能的荷電密度為0.5~2meq/g。
納濾膜的分離原理
納濾膜介于RO與UF膜之間,對(duì)NaCL的脫除率在90%以下,反滲透膜幾乎對(duì)所有的溶質(zhì)都有很高的脫除率,但納濾膜只對(duì)特定的溶質(zhì)具有高脫除率;
納濾膜主要去除直徑為1個(gè)納米(nm)左右的溶質(zhì)粒子,截留分子量為100~1000,在飲用水領(lǐng)域主要用于脫除三鹵甲烷中間體、異味、色度、農(nóng)藥、合成洗滌劑,可溶性有機(jī)物,Ca、Mg等硬度成分及蒸發(fā)殘留物質(zhì)。
處理工藝
污水處理一般來(lái)說(shuō)包含以下三級(jí)處理:一級(jí)處理是它通過(guò)機(jī)械處理,如格柵、沉淀或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、鐵離子、錳離子、油脂等。二級(jí)處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級(jí)處理是污水的深度處理,它包括營(yíng)養(yǎng)物的去除和通過(guò)加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行消毒??赡芨鶕?jù)處理的目標(biāo)和水質(zhì)的不同,有的污水處理過(guò)程并不是包含上述所有過(guò)程。
純凈水處理工藝,視原水水質(zhì)而定。
如果原水是市政自來(lái)水,一般的流程是:砂濾--活性炭過(guò)濾器--軟化(可有可無(wú))--保安過(guò)濾器--反滲透--紫外消毒--產(chǎn)水。
如果是一般的地表水,在進(jìn)入上述流程之前要?dú)⒕⑻砑有跄齽?/span>
如果是井水,在砂濾后要加除鐵錳過(guò)濾器。