污水的深度處理與回用(已修改)
2024-09-15 18:58 本頁面
【正文】 教學(xué)要求： 2. 初步掌握污水的脫氮除磷技術(shù) 教學(xué)時數(shù) :6h 第七章 污水的深度處理與回用 一、問題提出 經(jīng)二級生物處理后，其出水一般含有： BOD30mg/L左右， COD60mg/L左右， NH31525mg/L， P38mg/L， SS30mg/L左右，以及細(xì)菌、重金屬等，必須經(jīng)過處理，否則易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，并對魚類，農(nóng)作物、淡水水質(zhì)及處理成本等帶來影響。而與此同時，很多地方（如淮河以北地區(qū)）水資源缺乏，城市綠化等市政用水成本高，迫切需要水的回用與污水資源化。所以，污水的深度處理與回用被得到重視。 思考題：為什么對二級生物處理出水進(jìn)行深度處理？ 二、部分深度處理工藝概述 懸浮物的去除 1）顆粒粒徑：二級出水 SS是以 1um~1mm的生物絮凝體和未被絮凝的膠體物質(zhì)。一般通過混凝、砂濾、微濾和反滲透去除（見 p293圖 7－ 1）。 2）混凝沉淀（ coagulationsedimentation） ：通過投加混凝劑，并經(jīng)快速攪拌混凝，慢速攪拌絮凝，使微小顆粒和膠體物質(zhì)脫穩(wěn)而凝聚，成為較大顆粒絮體而沉淀去除。 ：壓縮雙電層 (高價聚合鹽 )、吸附 —— 電中和、吸附架橋、卷掃 — 網(wǎng)捕。 ： Fe、 Al鹽、聚合 Fe、 Al鹽，聚丙烯酰胺等。投加量要通過實驗確定 (為什么？ )，金屬鹽一般20~100mg/L，聚合 Fe、 Al鹽一般小于 50mg/L，聚丙烯酰胺 5‰ 左右。 ： G值和 GT值，一般多級串聯(lián) G值逐步減少， 90－ 70－ 50S1（考慮混凝與絮凝）。 思考題：混凝過程如何攪拌？為什么？ 3）過濾技術(shù)：通過濾料和濾膜截留、過濾。 ：直接截留，并逐步形成濾泥層，截留更小的粒子（ ≤ 20um顆粒）。 ：隨著表面截污層變厚，過濾阻力加大，過濾水量減少，此時需反沖洗（最好是氣液反沖洗，為什么？）。 溶解性有機(jī)物去除 1）活性碳吸附：活性碳具有區(qū)大的表面積和細(xì)小的孔隙，能吸附有機(jī)物，重金屬離子等。 活性碳分類：粒狀活性碳和粉末活性碳。 吸附量：在溫度一定條件下，發(fā)生等溫吸附（具有一定的吸附容量）。 接觸方式：多級串聯(lián)，依次吸附，依次穿透，依次再生。 接觸時間： 1530min。 生物活性炭 2） O3氧化處理 目的任務(wù)：對二級處理水進(jìn)行以回用為目的的處理，力求去除污水中存在的有機(jī)物、色度和殺菌、消毒。 工藝要求：最好砂濾（前處理） +臭氧。其效果好，減少 O3使用量，提高 O3效率。 動力學(xué)要求：進(jìn)行混合反應(yīng)，加速 O3與水的混合，改善傳質(zhì)、提高或強(qiáng)化氣液接觸?；旌戏磻?yīng)器：擴(kuò)散板式、噴射式，機(jī)械攪拌（類似曝氣）。 3）雙氧水作用類似 O3氧化。 溶解性性無機(jī)鹽的去除 危害：具有腐蝕性，易結(jié)垢， SO42－ 還原產(chǎn)生 H2S，造成土地板結(jié)和鹽堿化。因而出水回用和農(nóng)用前要求脫鹽。 脫鹽技術(shù)：反滲透、電滲析、離子交換。 （ reverse osmosis） ：利用半滲透膜，當(dāng)對高濃度一側(cè)施加高于滲透壓的壓力時，水分子通過滲透膜，從而使水得到凈化。 ：在電流作用下，陽、陰離子分別通過陽、陰離子交換膜而在局部富集，使水得到凈化，從而脫鹽。 c. 離子交換：帶離子水經(jīng)過交換樹脂、沸石等時，無機(jī)鹽通過交換吸附反應(yīng)而被去除。 污水的消毒處理 原因：無論什么工藝，出水細(xì)菌均會超標(biāo)，從而帶來危害。 使用場合：污水農(nóng)灌、排放水源地上游、旅游景區(qū)，以及流行病流行季節(jié)。 消毒方法：液氯、臭氧、次氯酸鈉和紫外線，其優(yōu)缺點及適宜范圍見 p304表 73。 1）液氯消毒 原理： Cl2＋ H2O→HOCl ＋ HCl 工藝參數(shù)： 投加量：一級 20～ 30mg/L、一級半處理 10 ～ 15mg/L、二級處理 5 ～ 10mg/L。 混合反應(yīng)：機(jī)械攪拌 515S，鼓風(fēng)混合 。 水力混合： V≥。 接觸時間： 30min。 要求余氯： ≥ （為什么？）。 2)O3消毒 原理： O3→O 2＋ [O]，由于 O3溶解度低 (僅 10mg/L左右 )，工藝要求水深加達(dá) 5 ～ 6m，或接觸池密閉，以提高利用率。 接觸時間： 15min，但由于 O3有腐蝕性，出水必須進(jìn)行消除處理。 3）次氯酸鈉消毒 原理： Cl2＋ 2NaOH→NaOCl+NaCl+H 2O NaOCl+H2O→HOCl ＋ NaOH HOCl→OCl － +H+ 接觸時間：同臭氧法 4）紫外線消毒 原理：紫外線穿透細(xì)胞壁并與細(xì)胞質(zhì)反應(yīng)而達(dá)到消毒目的。 方法：浸水式和水面式（高壓石英水銀燈）。 照射強(qiáng)度： ～ 。 污水深度： ～ 。 缺點：不能解決消毒后管網(wǎng)的再污染問題，電耗大，水中懸浮雜質(zhì)和色度對紫外線透射有影響。 三、脫氮技術(shù) 問題提出：污水中氮一般是過量的，經(jīng)二級生物處理后的出水氨氮或總氮往往超標(biāo) ,帶來較大危害：①導(dǎo)致水體營養(yǎng)化，降低水體 DO濃度，使水有異味，增加水處理成本； ②當(dāng)農(nóng)灌時， TN超過 1mg/L，作物因過量吸收氨氮而瘋長，不結(jié)果； ③硝態(tài)氮會演變?yōu)橹掳┪?。必需進(jìn)行污染防治。 措施或?qū)Σ撸何锢砘瘜W(xué)脫氮和生物脫氮。 氨的吹脫去除 1）原理： NH3+H2O→NH 4++OH－ 。 根據(jù) p307圖 712，當(dāng) pH≥11 時，以 NH3的形式存在，以曝氣形式使 NH3從水中逸出，從而脫氮。
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