开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇处理核污水的方法范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
关键词:生活污水 处理工艺 特点
1.城市生活污水
城市生活污水主要来自家庭、商业和城市公用设施等,主要由洗涤污水构成。生活污水通过下水道管网系统被输送到污水处理厂,在污水处理厂进行处理后排放。城市生活污水的水量和水质具有周期性变化的特点。
有机物是生活污水的主要污染物,例如:淀粉、蛋白质、糖类和矿物油等,城市生活污水的化学需氧量、生物需氧量、总氮量和总磷量都相对较高。生活污水经过普通污水处理厂的物理处理和生化处理后,大大降低了化学需氧量和生物需氧量,但总氮量和总磷量仍然较高。 当含氮量和含磷量较高的水质排入自然界,容易引起水体的富营养化,造成藻类大量生长繁殖,严重时会造成赤潮和水华。氮和磷促使藻类植物大量生长和繁殖,但是当藻类大量死亡时,就会造成水体腐败发臭,以致水质恶化,污染环境。
2.城市生活污水处理方法
2.1普通曝气法
普通曝气法出现的时间比较早,该方法不但处理生活污水效果好,而且生活污水的处理量较大,在污水处理厂中可以建设污泥消化池,反应所产生的沼气可以作为能源加以利用。传统普通曝气法的缺点是,该工艺只能进行常规的二级处理,并不可以脱氮除磷;但是通过近几年对普通曝气法的改进,使普通曝气法克服了这个缺点,为了达到脱氮的目的,可以通过降低曝气池的容积负荷来解决;为了达到除磷的目的,可以在曝气池前增设厌氧区来解决。
2.2活性污泥法
简单来说,活性污泥法就是利用活性污泥去除废水中有机物。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池,并将空气打入曝气池,充分混合污水和活性污泥,曝气池中的微生物吸附、分解污水中的有机物,起到净化污水的作用。然后为了使活性污泥和处理后的污水分离,混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后就可以向外排放净化后的水,分离出一部分活性污泥通过回流系统回流至曝气池,另一部分污泥将从系统中排出。活性污泥法的主要设备为曝气池和二次沉淀池。
2.2.1 AB法
AB法是在活性污泥法和两段法的基础上产生的,AB法是吸附-生物降解方法的简称,一种新型的污水处理技术。A段与B段之间是相互隔离的,且拥有独立的回流系统,这样可以保证A段与B段具有不同的微生物系统和各自的反应过程。
A段,污泥负荷较高,只有一些原核细菌适于生存并得以生长和繁殖下来,污泥中不会掺在真核生物,因此对水质、pH值的冲击负荷起到很好的缓冲作用。A段工艺会产生大量的污泥,而且在剩余的污泥中,有机物的含量较高。
B段在较低的负荷下运行,B段的曝气池中不但含常用的微生物,还有很多世代期比较长的高级真核微生物,这些真核微生物可以在有机物含量较低的情况下生长繁殖。
2.2.2SBR法
SBR法是序批式活性污泥法的简称,反应池是序批式活性污泥法的主体构筑物。反应和排水等工序都是在污水的反应池中完成的,该方法大大简化了处理过程。近年来序批式活性污泥法不断改进和完善,得到了广泛的推广,是目前采用较多的污水处理工艺。
序批式活性污泥法的工艺在空间上是混合的,推流式的时间模式,其生化反应速度较高。序批式活性污泥法的工艺流程很简单,而且相对于其它方法构筑物少,造价低,运行费用和管理费用低。采用静止沉淀的方法,就可以得到很好的分离效果,且出水的水质较高。序批式活性污泥法的运行方式比较灵活,可以有多种处理工艺路线。通过同一种反应器,只要改变运行的工艺参数,序批式活性污泥法就可以处理不同性质的废水。
因为原水与反应器是隔离的,即进水水质的变化不会对反应器有任何影响,所以序批式活性污泥法工艺的耐冲击负荷能力高。而且间歇进水和排放只占反应器的2/3左右,这种操作方式起到了一定的稀释作用,进一步提高了工艺的耐受能力。
序批式活性污泥法的特点是:反应中底物浓度较大、比增长速率大和泥龄短。因此该方法可以控制丝状菌的繁殖。
2.2.3AAO法
AAO工艺是由厌氧-缺氧-好氧组成的深度二级处理工艺,该工艺不但可以解决对城市污水去除氮和磷的难题,还可以获得优质的出水,AAO主要包括两部分:
1除磷:在厌氧状态下,生活污水释放出聚磷菌;而在在好氧环境下,可以将其吸收,以污泥的形式排出。
2脱氮:缺氧阶段,通过兼氧脱氮菌的作用,利用水中的有机物作为氢供给体,将混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气,从而达到脱氮的目的。
2.3生物接触氧化法
2.3.1生物接触氧化法的定义
生物接触氧化法就是在生物接触氧化池内安装一定量的填料,为了使处理污水达到净化的目的,通过填料上的生物膜和供应的氧气发生生物氧化作用,以此来将氧化分解废水中的有机物。生物接触氧化法是生物法处理废水中的一种重要方法。
生物接触氧化法是一种高效净化有机废水的处理工艺。其不但具有生物膜法的特点,还具有活性污泥法的优点。该方法不但适用于处理生活污水,还适用于工业废水和养殖污水等,并且已经取得了较好的处理效果和经济效益。生物接触氧化法具有高效节能、耐冲击负荷等优点,被广泛应用于污水处理系统中。
生物接触氧化法是生活废水经过物化处理后的重要环节,也是整个处理工艺中的重要环节,经过生物接触氧化法处理,亚硝酸和硫化氰等有害物质都可以被有效的除去,对后续的处理工艺起到关键作用。
2.3.2生物接触氧化法的原理
同一般生物膜法相同,生物接触氧化法是以生物膜吸附废水中的有机物,通过微生物和供应的氧气发生生物氧化作用,净化废水。
一般来说,在氧化池内的生物膜主要是由菌胶团、丝状菌和真菌等微生物组成。生物接触氧化法同普通生物膜法的区别在于填料的应用,也就是微生物在氧化池内的状态不同,例如:对于活性污泥法中的丝状菌,是会影响生物净化作用的因素;但是在生物接触氧化池内,由于填料的存在,使丝状菌呈立体结构,增加了与废水接触的表面,而且丝状菌对有机物具有氧化能力,并且适应负荷变化较大的水质,可以极大地提高净化能力。
2.3.3生物接触氧化法的特点
1.生物接触氧化法的生化过程可以分为两个阶段。第一阶段是生物膜吸附有机物,或者是在细胞内进行生物合成,第一阶段的吸附合成速度比较快。第二阶段就是生化过程,其中生化过程以氧化为主,速度较慢。
关键词: 污水处理、污水分类、污泥处理
中图分类号:U664文献标识码: A 文章编号:
我国正处在经济高速发展的时期,城镇化的步伐加快,城市污水排放量增大,在这种背景下,合理地开发适合城市综合污水处理的技术和工艺,不仅能缓解城市水资源短缺的现状,同时维护生态环境,将对人类社会和经济具有深远的历史意义及现实意义。
1.城市综合污水处理的概念
城市综合污水是指纳入城市污水系统的生活污水、医疗污水和工业废水的混合污水。污水直接排入自然河流,污水中的总氮、氨氮、阴离子表面活性剂等有机污染物以及种类繁多的各类重金属会污染河流。随着经济社会发展较快,许多地方治污规划滞后,市政设施薄弱,无生活污水处理系统,在人口密度大的地区,河流污染愈趋严重,河流的稀释净化作用已大为削弱,超出了河流的自净界限。
近几年来,伴随着科学技术的不断提高,污水处理工艺有较大的发展,通常来说城市综合污水先经过初步处理或二级生化处理,处理后城市污水的主要污染物为氮、磷等富营养物质,然后再利用污水处理系统对它进行深度处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物,方法有格栅、沉淀、沉砂、油分离、气浮等。二级处理目的是大幅度去除污水呈胶体和溶解状态的有机性污染物质,目前常用的处理方法为活性污泥法和它们的改良型,工艺为一、二级可以混合处理,有的部分已达到三级混合处理,如缺氧好氧生物脱氮除磷法、缺氧-厌氧-好氧-生物脱氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化沟法、生物模法等。这些工艺的特点是促使化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、酚等有机物进一步降解。为了更好地去除污水氮和磷,又进一步研制了除磷脱氮技术。其特点是利用优势菌种(主要为聚磷菌)在缺氧-厌氧-好氧处理过程中(特别在好氧过程中)需要大量吸氧以供生长的原理,从而降低污水中磷氮含量,使污水在这一过程中达到三级处理,最终使综合污水达到国家排放水体的标准,所剩污泥可以进行浓缩、消化、脱水、堆肥或农用填埋而最终处置。
2城市综合污水处理的分类
由于污水种类繁多,性质各异,故各污水处理策略上也有很不相同。
2.1生活污水
通常以城市生活污水为主的污水处理,只需经过一级处理与简单的二级处理即可达到城市中水使用的要求,可以满足工业循环冷却和家居如厕所等用水的要求,达到中水回用的目的。此类污水处理中,尤其以膜生物反应器污水处理技术最为突出。膜生物反应器是指将膜分离技术中的超微滤技术与污水处理中的传统活性污泥的二次沉淀池进行固液分离,达到去除悬浮物、细菌及大分子有机物的目的。采用复合式膜生物反应器工艺对污水处理中的脱氮除磷性能进行研究,结果表明经过膜生物反应器处理过的污水水质完全符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准(CJ25-1-1989)S 要求。
2.2医院污水
医院污水是医院或其它医疗机构在诊治、预防疾病过程中产生的一类废水,具有潜在传染性和急性传染性。其中含有多种微生物和传染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、伤寒、痢疾、结核杆核菌等病毒,被列为国家HW01号危险污染物,如不经处理直接外排,病菌将通过水、土壤和大气传播,对人体造成威胁。此类污水经污水处理厂二级处理后,水质已经改善,细菌含量也大幅度减少,但细菌的绝对数量仍很可观。因此,医院污水以病毒细菌危害为主,应将消毒作为主要处理手段。
目前,医院污水的消毒处理方法主要有氯化物消毒剂消毒法、过氧化物消毒剂(过氧化氢、过氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外线辐照消毒法等。
2.3工业污水
工业污水的水中由于含有大量的金属离子,如汞、铬、镉等,以及碱、硫化物和盐类等无机物而显出独特的颜色,污染性很强。如果工业污水直接进入水生态系统中,微生物不但不能降低重金属的浓度,相反还能富集、放大其效应。据研究表明,重金属进入生物体后,能积累在某器官中造成累积性中毒,最终危害生命。
污水中污染物有的恶化水质,危害水生物,危害农业;有的使人慢性中毒,破坏人体的正常生理过程,其中重金属对人体危害最大,甚至致癌。然而工业污水无机物构成千差万别,因此,对工业污水的有效治理,需要因地制宜,具体情况具体分析,以适宜的水处理技术与具体的工业碱污水处理设备相结合,才能有效地降低工业污水中的毒害原素。最为有效的方法为工厂内将污水直接净化,即直接在工业厂房或其附近采用有针对性的污水处理方法。现在,工业污水的直接净化技术是国家节能减排战略中非常具有生命力的前沿技术。
2.4污泥处理
污泥是污水处理后的附属品,是一各特殊垃圾,是一种由有机残片、细菌菌体、胶体等组成的极其复杂的非均质体。随着我国污水处理量和处理率的提高,污泥的处理量也日趋增大,如果不及时以妥善处理和处置将造成堆放和排水区周围环境严重的二次污染。目前污泥的处理方法主要有:
2.4.1卫生填埋
该方法操作相对简单,投资费用较小,适应性强,但是侵占土地严重,存在潜在的土地污染和地下污染,缩短填埋场的使用年限。
2.4.2污泥农用
该方法投资少,能耗低,有机部分可转化成土壤改良剂成分。但是直接农用存在重金属污染和病原体、难降解有机物对地表水和地下水的污染。
2.4.3污泥焚烧
该方法能彻底无害化,杀死病原体,最大限度地减少污泥体积。但需要的设施投资大,处理费用高。添加燃烧会产生剧毒物质。
2.4.4污泥堆肥
该方法自动化程度高,周期短,日处理量大,处理后污泥质量稳定,容易有效利用,可广泛用于农业和林业,可以有效控制臭气等,防止二次污染,综合效应好。
关键词:实践技能 项目导向 教学设计
水污染控制技术课程是高职环境监测与治理技术专业的专业技能训练课程,这门课程综合性、应用性较强。通过本课程的学习,使学生成为能够面向工业废水处理、城市污水处理等相关岗位的高技能型人才。以往的教学重理论、轻实践,教学内容不能满足实际工作岗位的需要,无法实现毕业生和企业均希望的“毕业就上岗”。为了满足行业企业的需求、提高人才培养的质量、提高教学质量,我们对本课程进行了项目导向课程开发,以培养学生的实践能力,提高学生的职业素养、综合素质,更好地适应社会的发展与变化。
1.教学设计的理论基础
在进行教学设计甚至课程开发前,必须要深刻理解项目导向式教学的内涵。项目导向式教学是指师生通过共同实施一个“项目”工作而进行的教学活动,其指导思想是将一个相对独立的任务项目交予学生独立完成,从信息的收集、方案的设计与实施,到完成后的评价,都由学生主要负责;通过一个个项目的实施,使学生能够了解和把握完成项目的每一环节的基本要求与整个过程的重点与难点。教师在教学过程中起到咨询、指导与解答疑难的作用。这是一种自主性最强的教学方法。
项目导向式教学的关键是“项目”的选取。“项目”是从典型的职业工作任务中开发出来的,要在一定时间里,在规定范围内需达到预定质量水平的一项一次性任务。“项目”具有确定的目标,有明确的开始时间和结束时间。采用项目式教学就打破了传统的学科界限,以项目为核心,按照工作过程逻辑建构教学内容。通过典型的职业工作任务,学生可以了解到他所学的专业的主要工作岗位、工作内容是什么以及他所从事的工作在整个工作过程中所起的作用。
2.水污染控制技术课程的教学设计
水污染控制技术课程教学内容的选取是以对企业专家、毕业生、在校生的充分调研为基础的。根据专家意见与毕业生、在校生反馈意见制定出适于发展需求的教学内容,结合实际工作任务或项目展开教学。课程的核心目标是使学生能够采用污水处理方法、工艺及其设备处理污水,同时能够对设备进行操作与维护。选择污水处理一般流程、每级处理主要去除的污染物等作为载体,按照从污水的分级处理到污水全流程处理、从分解到综合的职业能力训练过程设计教学单元。水污染控制技术课程教学情境见表1。
水污染控制技术课程教学设计指导框架如下:
2.1情境1“认识污水”
(1)学习内容:1)污水:概念、类型、水质指标、水质标准、处理方法、最终出路;
2)水体污染:概念、实质、类型、危害、污染源、水污染控制的基本原则;
(2)训练项目:污水处理工艺流程案例分析;
2.2情境2“污水的一级处理”
(1)学习内容:1)调节污水水量水质的方法、构筑物;
2)去除污水中浮油、乳化油、较粗大悬浮物、可沉固体物质的方法、构筑物;
(2)训练项目:1)均质池、隔油池的开停操作;格栅沉淀池的运行、管理;
2)气浮工艺操作训练;
2.3情境3“污水的二级处理”
(1)学习内容:1)生物处理法概述;
2)污水中有机污染物的好氧生物处理;
①活性污泥法;②生物膜法
3)污水中有机污染物的厌氧生物处理;
(2)训练项目:1)生物接触氧化池、塔式生物滤池的开停操作;
2)氧化沟、AB、SBR、A2/O、UASB工艺操作训练
2.4情境4“污泥的处理与处置”
(1)学习内容:
去除污水中细小悬浮颗粒、胶体物质、微量重金属离子、难降解有机物、病原微生物的方法、设备;
(2)训练项目:
1)混凝沉淀池、混凝剂投加系统、转子加氯机的开停操作、普通快滤池开车前的检查;
2)反渗透工艺操作训练;
2.5情境5“污泥的处理与处置”
(1)学习内容:
1)污泥基本性质;2)污泥浓缩、消化、脱水、焚烧的方法、设备;
3)污泥最终处置与利用的途径;
(2)训练项目:1)重力浓缩池、污泥消化池的运行操作;
2)带式压滤机、离心脱水机、回转式污泥焚烧炉的开停操作;、
2.6情境6“某污水处理厂全流程实训”
(1)学习内容:某污水处理厂工艺流程实地学习;
(2)训练项目:绘制某污水处理厂工艺流程图;讲解某污水处理厂工艺流程;
3.教学设计的实施要求
3.1教学方法与教学资源要求
注意教学方法、教学手段的多样化和现代化。采用行动导向、小组合作、案例教学等多种教学方法;与企业密切合作,获取相关资料;充分利用企业培训课程资源;邀请有丰富经验的企业工作人员参与教学,为学生提供更多的工作经验;建立资源丰富实用性强的网络课程,提高学生的自主学习的能力。
3.2教学团队基本要求
项目导向式教学对教师的综合能力提出了很高的要求。教师必须要在具备扎实的专业理论知识的同时,还要具备较强的专业实践技能。因此必须要建立具备双师素质的教学团队,这是实施项目导向式教学的关键因素。
3.3学生学习基本要求
项目导向式教学活动以学生为主体,学生的学习任务量较大,课前需要分组查阅资料、学习讨论相关知识,课上理论和技能均要接受训练,所以教师必须充分调动学生的主观能动性,激发学生的成就感、想象力、创造力,使学生真正掌握理论知识、提高实践技能。
3.4考核评价基本要求
考核评价是项目导向式教学的重要环节。项目导向式教学是自主性最强的一种教学方法,学生的学习空间较大。考核评价必须要落实到项目完成过程中的每一个环节,以增加学生的学习动力,倘若这一环节做得不好,整个教学过程会很松散,无法实现预期的教学效果。
参考文献:
【摘要】城镇污水处理厂是城镇民众生活不能缺少的基础设置,关系着人们的生活环境。但是当前很多污水处理厂的资源利用率较低,造成水资源的浪费和二次污染,极大的削弱了污水处理的社会功能。为了便于污水处理、节约污水处理成本、提升经济效益等,相关学者提出了污水处理厂的运营管理评价模式。
【关键词】污水处理厂 评价模型 工程应用 运营管理
污水处理厂的科学管理对实现可持续发展及保护地球的水资源有着重要意义。污水处理厂的运营质量同污水处理厂采用的处理规模、工艺、进水污染度、出水标准等都存在紧密的联系。但是我国针对污水处理厂缺乏有效的管理评价体系,造成我国污水处理厂的运营效率较低、管理体系不完善和出水质量差等。国外对污水处理厂的评价管理经历了三个阶段,并且积累了大量的经验。本文针对当前污水处理评价管理内常用模型,指出其中的优缺点,并且提出解决方法,结合实例,针对性指出怎样提升模型的精度,优化模型,实现其同实际污水处理运营匹配,借助模型评价快速和准确的向当地政府及相关人员提供建议,进一步促进污水处理的稳定、环保和节能的运行。
一、国内外污水处理厂的评价管理
随着人们的环境保护意识增强,很多相关人士开始重点研究污水处理的评价管理,其主要经历的阶段为:早期动力学阶段、统计分析阶段和数据驱动建模阶段。最早的动力学模型主要是研究微生物化学反应机理,随后构建微生物对生化指标的去除率模型,预测水质,间接评价管理污水处理,但是该模式会受到很多因素的影响而被淘汰;统计分析模型主要是在2000年以后,以计算机技术为基础得到了快速的发展;数据驱动模型逐渐成为当前最常用的方法,主要是针对不确定因子,展开合理预测和估计,从而开展污水处理评价管理。
二、工程应用
工程实例1:Singh K.P.使用PLSR、ANN和PRM等模型对印度污水处理开展预测及评价管理。运用以上三种模型,采用进水指标BOD、TKN、COD、氨氮等数据资料来预测水指标BOD和COD,从而实现污水处理的评价管理。实验内采用一年的144组数据,其中,72组数据用来训练,36组是进行验证,36组数据主要用来预测。最终结果显示,三N模型都可以满足要求,并且神经网络模型要比多项式回归分析好,多项式回归分析要比偏最小二乘法好,其中最佳的模型是ANN模型。各项评价指标都很理想。最终得到ANN是当前评价污水处理内的最佳方法。
工程实例2:David等人采用熵权物元法针对以下三个方面来评价污水处理:水质指标、操作成本和环境好效益。该方法对污水处理的预测评价主要是采用权重计算和欧式贴近度展现。在环境效益评价指标的权重更大、运行成本评价指标的权重将会更小,而污水处理评价指数将会更高。David由模型数据计算最优从属物元矩阵,分析各种因素对水厂运营质量权重,结果显示总氮去除率和污泥饼产生量对污水处理厂的运营管理存在较大的影响,间接证实了明硝化反硝化微生物、脱水药剂和工艺条件等对污水处理的运营管理影响较大,欧式贴近度主要是对评价结果进行表述,贴近度越大就说明结果越好。欧式贴近度因为模糊物元平方法和指标权重计算得出,对此欧式贴近度能够反映污水处理厂的综合评价。
但是需要指出的是熵权物元法评价和实际运行两种结果有一定偏差,对此使用欧式贴近度当成评价指标,并不十分可靠。另外,虽然该模型存在很好的适用性和准确定,但是现有模型未考虑污水处理厂规模和水量等问题,这些指标对污水处理的评价管理是存在决定意义的,如资源回用量,环境质量评价等对环境效益影响较大的环境效益指标没有进行充分考虑,对此模型还需要进一步的完善。
三、展望
当前国内外的污水处理评价管理主要有三类,ASM机理模型;PLSR、N-PLSR等模型;熵权物元法和ANN模型。由于ASM机理模型难以适应水质的波动,而PLS、N-PLSR等模型精度较低,对此当前最好的方法就是熵权物元法和ANN模型。熵权物元法作为一种新的方法被运用在污水评价管理内,并且应用前景十分的广泛,但是其存在的问题并不明确,还需要进一步的研究。ANN属于较为成熟的模型,不管是当前还是未来发展趋势内,都是污水处理评价管理内十分重要的研究方法。
当前,污水处理工作对于污水处理的评价还比较片面,针对运营效率,仅仅是停留于絮凝剂的投入量、耗电量等方面,并未充分考虑运行负荷、安全事故和人员比例等;此外,针对环境效益,国内外的污水处理评价管理都重点关注的是改善水质,并未考虑资源回用量、民众的满意度和对环境的影响,对此评价还比较的片面。出现这一情况的主要原因是:主要水质间关系明确,容易构建模型;当前环境管理者对水质指标以外的指标关注的很少;伴随指标量增加,模型会更复杂;出水水质指标直接反映了污水处理厂对于周围水系的影响,效果明显。这就导致污水处理评价只关注水质,忽略运行成本,甚至忽视有无资源回用的情况。
对此,必须要综合考虑污水处理成本、运营效率及环境效益等问题,积极改善国内污水处理厂的运行成本较高、效率地下及管理体系不够完善等问题。进一步完善评价指标体系,寻找有效的污水处理评价模型。
四、小结
在环境质量日趋恶化中,污水处理评价更加突出。在污水处理中存在很多评价模型,每个模型都存在有缺点,对此在使用个模型中必须要确定其适用范围。综合对比各个模型,当前污水处理管理评价比较有潜力的是熵权物元法,当前的任务是对该评价模式进行完善,实现污水处理有关指标的合理预测,进一步优化污水处理的评价管理。
参考文献:
某污水处理厂以TOT模式运营。公司季度考核中,发现其运营成本超出预期设定,便对其进行分析。该厂规模为3×104t/d,二级出水标准,以A/O处理工艺为主。污水进厂之后,以栅栏方式,排除大块固体杂质。之后进入提升泵房,依次流经细格栅、旋流沉砂池、生化池、二沉池,达标后排放尾水。应用悬浮风机,对生化池进行鼓风曝气。选择带式脱水机,对污泥进行脱水处理,然后运送出去。除了该污水处理厂相关情况外,本人还整合了部分污水厂资料,经对比后,对其成本构成进行分析,提出针对性的管理及控制方法。
2污水处理厂成本构成
2016年4月-9月,该污水处理厂实际成本为0.426元/吨,成本构成比较复杂。其中,尤以电费、管理费用和人工费用占比最大,每吨水用电为0.165kW•h。近年来,该污水处理厂成本呈现下降趋势,但下降幅度并不是很明显。通过统计该区域污水厂运行成本可知,不超过5×104吨的AO工艺污水处理厂运营成本平均为0.42元/吨,在平均水平以下。而部分污水处理厂虽同为AO工艺,都是二级出水标准,但在吨水药剂费、人工费和管理费方面比较低。经对比论证,该污水处理厂无论是吨水污泥处置费,还是吨水管理费用都比较高,尤以管理费用最为明显[1]。研究结果表明,该污水处理厂药剂费和污泥处置费用特别高,人工费和管理费用略高。这种情况下可通过污泥减量、药剂投加量控制等方式,降低污水处理成本。同时,应依据实际污水处理情况及需求,对人员进行合理安排和调度,减少加班,以该种方式,实施人工费用控制,采用正确的方式,将年度预算工作落实到位,以免出现大额预算外费用。从而对污水处理厂运营成本实施科学控制,注重设备管理,节约用水用电,减少额外成本支出。
3污水处理成本有效管理及控制方法
3.1优化污水处理运行工艺参数
近年来,活性污泥法、AB法、间歇式活性污泥法、氧化沟工艺等在污水处理工艺中应用较为广泛,且极具适用性。开展污水处理工作时,应依据实际水量、水质、设备等,对工艺运行模式进行科学调整,确定与之相适应的工艺参数,确保污水处理水量与设计处理要求吻合。工艺调整初期,应对工艺运行参数进行准确记录,了解数据变化情况,以此为基础绘制工艺参数变化曲线,并对各季节水质差异进行观测,实现工艺优化并调整原有工艺参数,明确污水处理厂运行效果并加以检测看其是否准确,对设备工作时间和运行程序等进行科学调整。
3.2降低生产设备耗能
污水提升泵和表面曝气机都属于大功率设备,耗电量很大,增加了污水处理厂运行成本。可采用变频调节控制,使其适应大功率设备要求,改变以往设备运行情况,使其对电网无过大冲击,减少用电量,以免因功率过大或过载原因发生设备故障,保护大功率设备,实施成本控制。针对小功率设备,取消变频调节控制,避免出现不必要的电能消耗及浪费问题。
3.3延长污水处理设备寿命,注重设备维护及保养
污水处理设备常因使用或管理不当而发生故障,增加了管理及维修费用影响设备功能,使污水处理厂运营成本增加。因而应注重污水处理设备管理,应用自动控制系统对设备实施监测了解其生产运行情况。定期检查设备,及时发现问题并进行预防和处理。严格控制设备维修及改造过程,淘汰陈旧设备,以免增加污水处理费用,提高污水处理工作质量及效率[2]。
3.4加强管理机制,提升人员素质
污水处理厂应依据自身实际运营及发展情况,采取竞争机制,对人员进行量化管理,并进行动态监测,按劳分配,竞争上岗。采用完善的工资分配制度,合理调整员工工资占比。将精细化成本管理方法应用到班组建设中,建立完善的考核机制,减少不必要的人力资源浪费,提高污水处理厂劳动生产效率,实现运营成本控制。
综上所述,污水处理成本控制涉及到的相关内容及要素比较多,包括工艺、设备和电气自动化等方面的内容。应依据实际情况,注重内部管理,使出水质量达标。同时,引进先进污水处理工艺及技术,实施工艺参数优化,降低生产设备耗能,延长设备使用寿命,并对其进行维护和保养,提升人员素质,将污水处理成本降到最低。
作者:靳艳伟 高庆文 单位:阳谷祥光铜业有限公司
参考文献:
一、前言
油田污水主要是指原油脱水、钻井污水及采油站内其它类型的含油污水相互混合一类综合性废水。油田污水中的污染物种类较多,水质较为复杂,尤其是存在多种厌氧与好氧细菌且含量高,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(FB)、腐生菌(TGB)、硫细菌、酵母菌等。硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌(FB)、腐生菌(TGB)数量多,危害大。这些细菌在地下或设备中缺氧环境下大量繁殖,SRB 产生的代谢产物具有较强的腐蚀性,可引起钻采设备、注水管线及其它金属材料严重腐蚀,而腐蚀产物(如硫化亚铁和氢氧化亚铁)易与水中成垢离子反应生成污垢,造成管道堵塞和储层伤害。TGB 与FB 能分泌大量粘性物质,附着在管道内壁上易形成铁质结瘤,堵塞管道,引起注水压力增大,注水量减小,原油产量与质量下降,严重时会造成重大事故。所以油田污水必须经过杀菌处理,有效地控制细菌生长与繁殖,以避免细菌对管道及相关设备的危害,对油田生产具有相当重要的实际意义。
二、油田污水细菌种类及危害
在自然界中,细菌的种类多、分布广,因此,细菌属于微生物的一大类群。在油田污水的处理过程中,污水的环境和温度均有益于细菌的繁殖和生长。但是,大量菌类的繁殖和生长有会导致注水设备、注水管线的阻塞和腐蚀,同时,代谢产物、菌体以及腐蚀产物还有可能使地层的渗透率降低,阻塞地层,增加注水的压力,对于油田的开发极其不利。腐生菌(TGB)、铁细菌(FB)以及硫酸盐还原菌(SRB)是油田污水中危害最大的三种细菌,这三种细菌之间又存在内在的联系,一方面,腐生菌和铁细菌属于好氧细菌,消耗了水中溶解的氧气,给油田污水中的厌氧菌-硫酸盐还原菌提供了无氧的条件,从而使硫酸盐还原菌能快速的繁殖;另一方面,铁细菌释放出来的能量又能够将二氧化碳和水同化成为有机物,该有机物可以供给其它种类的细菌生长繁殖用,因此,腐生菌、铁细菌以及硫酸盐还原菌能够在油田污水中繁殖和生长发育。
三、细菌主要的处理技术
1.投加化学杀菌剂
向油田污水中投加化学药剂,在药剂溶解和扩散过程中杀死水中的硫酸盐还原菌、腐生菌等微生物,达到抑制微生物生长、繁殖的目的。这种方法能够有效地穿透细胞结构,使细胞酶快速失活,具有操作方式简便、经济、见效快的特点。目前,大部分油田污水细菌处理技术均采用化学杀菌剂直接投加,最为常用的是季胺盐类杀菌剂。化学性质稳定、毒性较低、无积累性以及对菌类有较强的杀菌效果和剥离效果。但是长期使用也容易使微生物产生特殊的抗药性,而且加药成本较高。部分污水处理站为节约成本采用冲击式投加药剂导致处理效果不好,但是如采用连续加药又需要增加配液加药设备成本。
2.紫外线杀菌技术
紫外线杀菌基本原理:利用波长为240~380nm紫外光,一方面破坏细菌的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构,改变细胞的遗传转录特性,使生物体丧失蛋白质的合成和复制繁殖能力,尤其在波长为253.7nm时紫外线的破坏力最强,还有苯基丙氨酸、色氨酸和酪氨酸等蛋白质构成单体会吸收280nm紫外线,对杀菌过程起促进作用;另一方面产生的自由基引起光电离,导致分子结构破坏,引起细菌的死亡,达到杀菌的目的。
污水含油量、悬浮固体的大小、紫外线透光率、紫外线灯管以及灯管镇流器等是影响紫外线杀菌效果好坏的主要因素。因此油田污水必须经过脱油、沉淀、过滤等预处理过程以达到紫外线杀菌要求的环境条件,同时还应避免紫外线发生装置发生腐蚀、堵塞问题。所以紫外线杀菌一般用于油田污水处理流程的末端。
紫外线杀菌有一定应用,但紫外线杀菌技术在应用中不可控制的因素较多,存在以下几个方面的问题:(1)紫外线杀菌效率较高,但会随着辐射距离增加逐渐减弱,穿透力降低;(2)在水体中某些溶解性物会吸收紫外线,降低杀菌能力;(3)只能杀灭流动中的细菌而不能杀灭管壁附着的细菌,且后续基本没有杀菌效果,不能保证细菌再次繁殖。
紫外线杀菌技术单独使用并不能保证水质达标,需要与其它方法相结合。所以紫外线杀菌工艺的长期稳定性和持续杀菌效果还有待于进一步观察和完善,需要对其进一步推广积累现场经验。
3.二氧化氯杀菌技术
二氧化氯产生的新生态原子氧能够强有力地穿透细胞壁,有效地氧化细胞内含硫基的酶,使细胞失去活性并逐渐死亡。相比氯气,二氧化氯是一种安全无毒高效杀菌剂,不会产生“三致”物质。二氧化氯已被用于渤海油田污水,投加量40mg / L,可杀灭硫酸盐还原菌(S R B )、腐生菌和铁细菌等微生物,杀菌率大于90%,硫酸盐还原菌杀灭效果最好,同时还可减少硫化物含量并可降低油田注水系统压力。二氧化氯投加浓度依据水中硫化物含量、亚铁离子等还原物质含量以及菌类含量确定。
4.臭氧杀菌技术
臭氧以氧原子的氧化作用破坏微生物结构,能与细胞壁脂类发生双键反应, 穿入菌体内部,作用于蛋白和脂多糖,改变细胞膜通透性,臭氧还可作用于细胞核物质,如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA,从而导致细胞溶解、死亡。臭氧在杀死细菌时,不会使细菌产生抗药性,但臭氧杀菌存在臭氧溶解度不高的缺点。由于臭氧属于难溶性气体,在实际使用过程中为了提高臭氧溶解性,主要从接触面积、压力及溶解方式等方面考虑。目前高效的溶解技术有射流法、涡轮负压法、鼓泡法、溶气塔法等,能够将臭氧与溶液充分地接触混合。
5.等离子法杀菌
在水处理中,高压脉冲放电等离子体技术就是充分的利用水中放电过程所产生的各种效应来降解有机物质和杀灭细菌,是一种深度氧化技术。当系统进行放电时,产生的紫外线、冲击波、高温高压、臭氧和超临界水,能够降解有机物且杀灭细菌,同时,在液体反应器中产生了等离子通道。另外,由于紫外线的催化作用,臭氧的氧化能力也进一步得以提高,对降解有机物和灭菌有着重要的作用。这种技术的关键在于安装在反应器上的特殊喷嘴被作为电极,并且空气也是通过喷嘴注入到反应器的液体中,在等离子体通道中产生了很多的具有强氧化能力的臭氧,更有利于杀灭细菌。
四、展望
根据油田污水中细菌的危害,各油田根据自身所具有的特点,采用了一些化学方法和物理方法进行了处理,同时,也出现了一些新的灭菌技术,如等离子杀菌技术,等离子杀菌技术也是目前发展的主要趋势所在。
参考文献
[1]陈坤. 浅谈吐哈油田含油污水中细菌的处理技术[J]. 中国石油和化工标准与质量,2012,(12):267.
[2]杨云霞,张晓健. 我国主要油田污水处理技术现状及问题[J].2001,20(1):4-5.
[3]阎安, 王玉江, 贾建清. 油田含油污水除油新技术[J].水处理技术, 1998, 24 ( 2) : 117-121.
[4] 宋绍富,张铜祥,王玉罡等. 油田杀菌工艺及杀菌剂研究进展[J]. 石油化工应用,2012,31(3):1-5.
关键词:污水处理费定价机制保本微利
中图分类号:U664文献标识码: A
城市污水处理服务的好坏直接影响城市居民的生存环境,与每个城市居民息息相关。污水处理费是消费者购买城市污水处理服务的价格,研究污水处理费定价机制,合理确定污水处理费价格,对促进城市污水处理行业的发展具有重要意义。
一、国内外污水处理费定价基本做法
(一)我国城市污水处理费征收
我国城市污水处理费经历逐步征收并逐渐提高的过程。大致分为四个阶段:第一阶段:无偿使用阶段。把城市污水排放和集中处理作为社会公益事业。第二阶段:低标准收费阶段。1993年4月23日,国家物价局、财政部印发了《关于征收城市污水排水设施使用费的通知》,各地相继开始征收排水设施有偿使用费,但标准很低,平均每吨0.1元左右,最低的只有0.03元。我国真正开始实施污水处理收费是在1996年颁布《中华人民共和国污染防治法》后,征收污水处理费有了法律依据,并于1997年首先在“三河(淮河、海河和辽河)”、“三湖(太湖、巢湖和滇池)”流域城市试行。第三阶段:全面征收、成本收费阶段。1999年,国家计委、建设部和国家环保总局联合印发了《关于加大污水处理费的征收力度,建立城市污水排放和集中处理良性运行机制的意见》,指出污水处理费是水价的重要组成部分,各城市要在供水价格上加收污水处理费,补偿城市排污和污水处理成本。2002年,国家计委、财政部、建设部、水利部和国家环保总局提出新的城市供水价格改革的政策措施,要求全国所有城市在2003年底以前开征污水处理费,把污水处理费的征收标准提高到保本微利的水平。第四阶段:逐步提高收费标准阶段。2004年国务院《国务院办厅关于推进水价改革促进节约用水保护水资源的通知》中明确指出:“优先提高城市污水处理费征收标准。在调整供水价格时,要优先将污水处理收费标准调整到保本微利水平。”之后全国许多城市均陆续提高了污水处理费标准。但随着污水处理运营成本的逐年增加,污水处理企业出现持续亏损,开始出现新一轮污水处理费调整。
(二)国外污水处理费定价机制
欧美国家的污水处理费政策制定原则是“污染者付费”和“成本补偿”,大部分国家以污水处理成本为基础,要求污水处理设施运营收支达到盈亏平衡。部分发达国家和地区允许污水处理厂有一定的利润。污水处理收费构成主要包括污水处理成本和运营企业合理利润两部分,以此确定污水处理企业为排放污水的单位和个人提供污水处理服务的收费标准。
法国是水务市场比较发达的国家之一。为了理顺水务工程与私营公司之间的关系,法国逐渐形成一整套合作合同模式,包括特许委托经营、承租、经营、法人管理以及技术援助等委托管理方式。在谈判和签订合同时,政府与私营公司建立起业主与经营服务者的关系,政府通过对投标企业进行鉴定,择优选用并监督其技术质量和财务运行,主要包括供水、污水处理的技术和服务质量,以及成本控制和价格标准。
美国没有专门的污水处理服务费管制机构,对污水处理服务费的管制是与对公用事业的管制结合在一起的。在美国,公用事业服务费的制定一般遵循消费者有支付能力原则、公用事业全社会受益的原则。从定价原则看,要综合考虑企业收益、社会承受力、对经济增长的影响因素,并提高收费透明度。从定价程序看,大致经过:一是调查研究,根据污水处理服务企业提出的要求,由独立承办人对污水处理服务费是否调整和如何调整进行调查研究,包括对生产、供销以及用户各个环节了解情况和征求意见;二是审核成本,独立承办人对污水处理企业的房屋、车辆、设备和员工工资等费用进行核算,计算各种税收和企业一定的回报率,使企业收益达到既定目标,同时也充分考虑土地占用费以及广告宣传费等因素,实行完全成本定价制度;三是公开会商,在进行大量前期准备工作之后,由公用事业管理局召集有关各方,公开会商决定是否提价和确定提价标准,公开会商由公用事业管理局的负责人主持,污水处理服务企业负责人陈述提价理由,独立承办人代表用户与污水处理服务企业进行商讨;四是确定服务费,由公用事业管理局负责人在经过大量调查和审核工作的基础上,充分听取会商各方意见,最后拍板确定是否提价和提价多少,污水处理服务费标准确定后就具有法律效力,对不执行规定服务费标准的行为,用户和企业双方都可以通过各种渠道向政府有关部门投诉,政府有关部门必须依法查处。所谓独立承办人,是由州长任命的人选,像律师那样独立开展调查,代表用户陈述意见、提出询问和回答相关问题等。
日本对污水处理服务费的管制采取以下原则:一是总成本原则。其核心内容是污水处理服务费水平的制定应以企业在高效经营、并且能够向用户提供优质产品和服务的情况下所耗费的总成本为依据;二是公平报酬原则。虽然日本政府不允许污水处理企业以利润最大化作为经营目标,但为了维持企业的再生产以及刺激企业扩大对污水处理的投资,在制定和调整污水处理服务费时,一般会使污水处理企业获得一定水平的利润;三是公平对待原则。其核心是不允许污水处理企业对用户有差别对待的行为。日本政府对污水处理服务费的管制没有明确的服务费管制模型,但规定了原则性的定价方法,即两部制服务费形式。
二、城市污水处理费价格形成机制
(一)污水处理费调整思路
污水处理费调整要适应行业发展的需要,按照建设资源节约型、环境友好型社会的总体要求,顺应人民群众改善环境质量的期望,以提升基本环境公共服务能力为目标,以设施建设和运行保障为主线,统筹规划、合理布局、加大投入,强化政府责任,完善政策措施,加强运营监管,全面提升设施运行管理水平。污水处理费调整基本原则:一是坚持政府主导、社会参与。明确政府责任,加大公共财政投入力度。二是坚持统筹规划、合理布局。污水处理要与经济社会发展水平相协调,与城镇发展总体规划相衔接,与环境改善要求相适应。三是坚持突出重点、科学引导。重点建设和完善污水配套管网,提高管网覆盖率和污水收集率。四是坚持加强监管、确保污水处理设施正常运行。建立健全有效的监管和绩效考核制度,强化对污水处理设施建设和运营全过程的监督管理,保证设施正常运行。
污水处理费调整基本思路:一是以保本微利为原则,提高污水处理费标准,逐步建立动态调整机制。按照保障污水处理运营单位保本微利的原则,逐步提高污水处理费平均收费标准。争取建立污水处理费动态调价机制,将污泥处置费纳入调价影响因素,为污水处理设施长期正常运行提供经费保障。二是加强政策扶持。切实保障污水处理设施运行经费,污水处理收费不足以补偿运行成本时,政府应积极采取措施,建立政府购买服务的机制。逐步理顺再生水价格、水资源费、排污费等费价关系。“保本微利”是城市污水处理费定价和调整的基本思路。
(二)污水处理费定价形成机制
1、建立保本微利的污水处理费定价体系。按照“保本微利”的原则,确定污水处理费定价方法,保障污水处理企业正常运营。按价值规律的要求,理顺污水处理的投入与产出关系,是加快城市污水处理的客观要求。污水处理收费既是实现污水处理资金补偿的方式,同时也是调节污水处理设施合理利用的一种经济手段。在市场经济条件下,要按照价值规律制定污水处理收费标准,污水处理费的合理确定,应建立在合理成本和微利的基础之上。合理成本依据各地污水处理成本监审办法,即污水处理定价成本,通常包括污水收集输送成本、污水处理生产成本、期间费用、营业税金及附加。微利指微薄的利润,必定低于全社会的平均利润。
2、逐步建立污水处理定价动态调整机制。污水处理受原材料价格涨跌因素和职工薪酬上涨因素的影响,排水企业会出现偏离“保本微利”的情况。要保持“保本微利”,应及时对污水处理价格进行调整。通过污水处理定价动态调整来保障排水企业正常运营,实现保本微利的运营目标。
污水处理定价动态调整机制需要确定初始价格和调价周期、主要成本影响因素及调整系数:
(1)初始价格的确定。以污水监审成本为基础,按照成本加微利的价格模型确定初始价格。以实施调价后的污水处理价格作为初始价格。
(2)调价周期的确定。一般以3年或5年为一个调价周期,调价周期期满实施第一次调价或结算。
(3)调价因素和价格调整系数的确定。调整因素主要选择在成本增长因素中占较大比重的成本项,如:动力费、职工薪酬、污泥处置费用。其他成本项因素可采用PPI指数的调整来覆盖。
年污水处理费标准调整系数=动力费变化幅度*动力费占成本的权重+职工薪酬变化幅度*职工薪酬占成本的权重+污泥处置费变化幅度*污泥处置费占成本的权重+PPI变化幅度*(1-动力费占成本的权重-职工薪酬占成本的权重-污泥处置费占成本的权重)+1。(各成本项权重通常可以选取前三年的平均值)
(4)调价公式
第一个调价周期(以3年为例):Pn+3=Pn* Rn+1* Rn+2* Rn+3。
其中:Pn+3----第一个调价周期污水处理费标准(第n+3年)
Pn-----初始年污水处理费标准(污水处理费调整后的第二年)
Rn+1----第n+1年污水处理费标准调整系数
Rn+2----第n+2年污水处理费标准调整系数
Rn+3----第n+3年污水处理费标准调整系数
以后各调整周期,依次类推。
三、污水处理费调整配套政策措施
(一)建立政府购买服务机制
研究和探讨对排水企业建立长期和稳定的补偿机制,使排水企业承担的公共服务由政府财政补贴转为政府购买服务。政府购买服务的长期稳定补偿机制的建立,是解决排水企业发展中存在困难和问题的有效办法,特别是有效解决遇到排水行业实施重大项目建设和运营中相关难题,是排水企业发展的重要保障。
当污水处理费标准调整不到位时,应通过政府购买服务的方式实现对企业的补偿。采取按确定的调价公式进行定期结算,实施政府购买。实际执行的污水处理费标准仍需以监审成本为基础,并经听证确定,如果实际污水处理费标准调整幅度超过污水处理费标准动态调整的范围,应将超额部分收入返回财政。
(二)建立低收入人群和困难家庭补贴机制
人人享有基本生活用水权,保障基本公共服务的均等性和可及性是政府公共管理的基本目标之一。我国的污水处理费包含在供水价格中,通过供水费一并收缴。污水处理费调整要兼顾低收入人群和困难家庭最低生活保障水平,并与财政补贴机制相衔接,实行价格优惠政策措施,保障低收入居民的实际生活水平不过多受水价调整的影响。对低收入居民采取减免政策或适当提高最低生活保障的方式进行补助,以此保证污水处理费调整政策的顺利实施,并保证低收入居民的生活稳定。
(三)建立对城市污水处理行业的成本约束机制
物价、财政和审计等政府部门要专题研究完善企业成本监督机制,进一步加强排水企业成本监审,对企业经营成本的合理性、费用开支标准、工资水平等重要指标严格考核管理,对企业进行定期成本监审,供水企业适时公开成本监审结果,增加企业成本透明度。
四、结论
水环境问题日益突出,已经成为制约城市社会经济发展的重要因素。我国地域辽阔,各城市之间差异较大,建立和完善适合自身实际情况的污水处理费定价机制,及时调整污水处理费标准,使排水企业能够生存发展,促使其改进技术、加强管理,提高污水纳管率,确保达标排放,实现产业化发展,保证社会经济环境的可持续协调发展。同时在污水处理费调整过程中应注重兼顾弱势群体的利益,确保其生活不受影响。
参考文献:
[1]李仕林,论我国城市污水处理的市场体制,城市管理与科技,2004(6);
[2]刘雪梅、何逢标,关于优化污水处理收费体制问题的思考,中国水运,2006(11);
关键词:核电厂;污水处理;膜处理技术;运用
电是人们生产和生活中不可替代的资源,随着我国资源的减少,发电过程中的水资源循环利用就成为一种主流方式。水质对于发电设备的效率具有直接影响。污水处理工艺不合理,操作不合理都会造成污水中杂质不能全部去除,导致设备故障,增加维修成本,并且使得出水水质含盐量、有机物含量较多,不符合核电厂发电厂需求。近年来,全膜技术的出现更好地解决了这一问题,因此文章对这一技术的特点和原理以及实施过程进行分析。
1膜处理技术原理和特点
膜处理技术是一种新的水污染处理技术,以一种具有选择性性能的薄膜来实现淡水与盐分、杂质的分离,膜处理技术简单、成本较低,因此应用广泛。目前,主要应用固膜和液膜2种。其主要原理在于利用了杂质、有机物等与水分的体积、大小不同的原理,将其进行隔离处理,在具体的处理过程中,还可以结合加压的方式。另外,利用了一些杂质不同的化学性质,实现快速溶解,从而将其隔离,效果理想。膜处理技术的优势明显,比如,利用该技术不再需要庞大体积的分离设备,因此占地面积减少,成本也随之减少。在安装上,更加方便,不同性质的膜还可以分离不同种类的杂质或者有机物,使水质进一步满足用水需求。其次,膜处理技术拓宽了处理范围,不仅可以分离固态杂质,还能够对相对分子量从几百到几千的物质进行分离。不需要加热等条件就可以实现。分离过程更加高效、易操作,并且符合现代社会环保节能的要求。
2核电厂污水处理膜技术的种类
膜处理在我国核电厂中有广泛的应用,并且随着技术的更新,膜处理技术已经具有超滤、微滤和反渗透等多种方式,另外近年来还出现了渗透汽化等方式。对工业废水和自然用水具有较好的杂质分离作用。我国各大核电厂在污水处理过程中主要采用的是超滤膜分离处理技术、反渗透技术和全膜分离技术。具体的技术特点和原理如下。
2.1反渗透技术
反渗透技术是目前核电厂主要的污水处理技术,与全膜技术相比,其污水处理成本更低,但程序相对复杂,通常采用一次渗透处理和二次渗透处理方式完成。反渗透膜多为高分子化学材料,利用了溶液渗透压不同的原理,可以将污水中的离子进行分离,在实施过程中,要合理控制渗透压,使杂质能够及时快速地分离。膜元件是整个反渗透技术的核心,加压后的水分通过一些元件进入隔网层,使杂质排除管道外,获得发电所用水。使用这种方法可以满足基本的发电用水需求,但如污水需要再次处理,成本将大大提高。
2.2膜分离技术
全膜技术已经成功的在我国核电厂除盐中应用,事实证明了该技术的积极性。目前我们将其应用于核电厂锅炉补给水的处理中,全膜分离技术可以减少压差,在低温下运行,减少离子的渗出,并且能够抑制废水的酸化或碱化,防止设备出现腐蚀现象。未来,电厂污水自动化处理是一种发展趋势,不仅能够减少人力、物力,还能够提高污水处理质量和效率。
3电厂污水处理中膜处理技术的运用
我们以某核电厂为例,该厂共拥有6台发电机组,总水量为6万m3/h,污水排放量为1万m3/h。要确保污水的合理利用,需对其进行必要的处理。膜处理环节主要表现如下。
3.1预处理超滤反渗透技术
首先,我们采用超滤反渗透技术对污水进行预处理,该次处理水量为2×70m3/h。由于阴阳床钠离子渗透问题对除盐效果具有一定的影响,因此在设计过程中要控制钠离子渗漏,降低电导率,并且要控制二氧化硅的含量。该系统主要采用的是自动控制技术,PLC是EDI系统的核心与主要技术,CRT是其监督系统。预处理超滤反渗透技术是将原水输送到清水泵,并由清水泵进入多介质过滤器,通过多介质过滤和超滤装置来实现杂质的初步分离,最后利用反渗透装置来实现有机物的分离。在这一过程中还需要除盐水泵、阳床、阴床和中间水箱的支持,具体的过程不做阐述。总之,多介质过滤器是其中心,通过这一元件与其他设备的配合来实现杂质和有机物的去除,使原水能够达到使用需求。通过该装置能够将进入超滤装置的水浊度控制在2mg/L以下。
3.2锅炉补给水中的全膜技术
现阶段,全膜技术是最先进的一种污水处理技术。核电厂发电设备复杂,过程中需要大量的用水,并且用水多为自然水,这部分水的硬度较大,水中杂质较多,实现全面分离,降低污染并实现其循环利用是电厂的主要任务。在核电厂发电过程中采用全膜技术一定要注意电导率的控制,电导率过大容易使水中钠离子含量增多,有机质或离子过多不符合发电用水需求。全膜技术依然要通过一级渗透和二级渗透过程,最终保证水质的稳定,电化学除盐法是核电厂的主要盐水处理办法,结合膜处理技术,可以满足电厂锅炉补给水的应用需求。全膜技术中在预处理系统上使用的是多介质过滤器和活性炭过滤器,通过这2个设备,可以将原水中的悬浮物、固体杂质等分离出去,将胶体和盐分截留在滤层中,降低污水的水浊度。
3.3循环冷却排污水中的纳滤膜技术
笔者所在厂将污水处理工作的重点放在循环水的冷却与回收上,以反渗透技术为主,原水的脱盐是其主要问题。纳滤膜技术主要应用于小型电厂的污水处理中,通过滤水池、清水池和反渗透装置来完成整个循环水冷却和回收功能,达到节约资源的目的。
4结语
随着水处理在我国核电厂的作用越来越大,水处理技术的更新就成为一种必然。在我国核电厂中,主要采用超滤、微滤和反渗透等污水处理方式。不同的技术在成本上、技术可行性上和处理效果上均有不同,目前普遍认为全膜技术虽然增加了一部分成本,但在污水处理效果上较好,通过渗透膜实现用水与杂质、有机质的分离。总之,污水处理中膜处理技术的运用十分重要,能够改善水质,实现核电厂的持续发展。
作者:熊鑫 刘海蛟 潘冠旭 单位:福建福清核电有限公司
参考文献
[1]杨少博.化工污水处理中膜技术的应用探讨[J].化工管理,2014(8):271.