建德地埋式一体化污水处理设备
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随着国民经济的不断发展,淡水资源的消耗量逐年迅速上涨,水资源日渐匮乏,水体污染日趋严重。这严重危害着人类的健康,也威胁着人类的长期生存和发展。开发低成本废水处理技术具有重要意义。
在各种废水中,高盐废水具有分布广、含无机盐离子浓度高、处理成本高等特点,是一种难处理废水。若将未经处理的高盐废水直接排放,高度无机离子将导致江河水质矿化度提高,而废水中的氮、磷、有机物等会造成水体富营养化,高盐废水也造成土壤污染,甚至危及生态环境。目前高盐废水通常采用电解法、膜分离法、生化法等技术进行处理,但这些技术均存在处理成本高、处理后水质不稳定的问题。开发低成本的高盐废水处理新技术是未来的发展方向。
微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)是一种集废水资源化、污泥减量化、水质无害化的新型废水处理技术,具有广阔的应用前景。使用微生物燃料电池,可以实现废水的低成本处理,有望突破高盐废水处理成本高、难度大的困境,受到了广泛关注。
本文的目的是微生物燃料电池在高盐废水处理方面的研究进展,着重分析盐度对微生物、产电、污染物脱除的影响,在此基础上,提出未来微生物燃料电池处理高盐废水的研究方向,以期促进该领域的快速发展。
建德地埋式一体化污水处理设备
1 高盐废水的产生与处理
高盐废水指生产生活过程中产生的总含盐质量分数大于1%的废水。高盐废水中不仅含有较高浓度的Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等无机离子,含有氮、磷、中低碳链有机物等。
高盐废水主要来源于两方面:一是工业生产过程中排放出的高含盐的有机废水,如纺织、印染、食品腌制、造纸、化工、农药等行业;二是海水直接应用所产生的废水,如海水用于电力、钢铁、化工、机械制造等行业的冷却所产生的废水,和沿海城市将海水用于道路和厕所冲洗、消防以及游泳娱乐等方面所产生的废水。在世界范围内,高盐废水排放量约占废水总排放量的5%,年增长率约为2%。高盐废水处理已成为废水处理的重要组成部分。
目前对于含盐废水的处理主要有电解、焚烧、膜分离、深井灌注、生物处理以及物理化学处理等方式。其中,电解法对污水的适应性较强,去除效果好,但运行费用高;焚烧法具有简便、彻底的优势,但仅适宜处理有机物浓度高、热值高的高盐废水,而对低热值的高盐废水,存在焚烧前需要调整pH、添加燃料,且燃烧后需要进行尾气处理等问题;膜分离处理工艺简单、不会造成二次污染,但运行费用较高,且膜容易堵塞;深井灌注处理操作简便,但会导致土壤和地下水受到污染。生物处理法具有应用范围广、适应性强、经济性好、处理效率高等特点,是含盐废水处理常用的方法,但生物法大多适用于处理盐度低于3.5%的废水。物理化学方法可以处理更高盐度的废水,但不能有效去除废水中所含有的溶解性有机物,物理化学方法通常作为生物处理法的前处理,用以规避盐度限制。
废水处理是高耗能行业,据统计,2011 年我国污水处理厂单位水量电耗、单位COD削减电耗、单位耗氧污染物削减电耗平均值分别为0.293kW·h·m−3、1.594 kW·h·kg−1、1.991kW·h·kg−1;对于包含高盐废水在内的难处理废水,其单位水量电耗、单位COD削减电耗、单位耗氧污染物削减电耗平均值更是分别高达0.471 kW·h·m−3、2.603kW·h·kg−1、3.249kW·h·kg−1 。通常,我国每年在废水处理行业消耗的电量约占发电总量的1%。
消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。
一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,节能的途径和手段往往是很宽泛的。
污水处理是能源密集(energyintensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题,合理进行能源分配,已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低,也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素,开发能效较高的污水处理技术,合理设计及运行污水处理厂,必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。
污泥资源化是现在污泥处理非常重要的出路,而污泥制砖也是污泥减量、资源化处理比较理想的方式,那么污水处理厂污泥制砖处理怎么实现压滤机厂家环保企业郑州鼎盛来介绍下污水处理厂污泥制砖处理流程及用到的污泥处理设备。
污泥制砖主要有两种工艺,一种是将污泥焚烧成灰,再掺入一定量的粘土制成砖,它没有利用现成的污泥中的热量,另一种方法是直接用污泥制砖。两种污水处理厂污泥制砖处理流程都要经过:浓缩--脱水--干燥--焚烧--筛选--配土--压制成型---烧成,只是其中顺序,以及各个步骤所用工艺不同。
从以上污水处理厂污泥制砖处理流程可以看到,需要用到的污泥处理设备有浓缩机、郑州鼎盛污泥压干机或超高压污泥压滤机、焚烧设备、筛分设备、压制成型设备。
在污水处理厂污泥制砖处理中,污泥前期脱水直接关系着整个处理过程是否环保,污泥处理成本高低。采用郑州鼎盛超高压污泥压滤机或污泥压干机进行污泥脱水,污泥能直接脱水到含水率55%左右,在焚烧期间煤燃料掺加量少,并且焚烧彻底能大化利用污泥中热值,且产生的有害气体也容易控制。从经济与环保两个层面来讲,都非常理想。
近年来,郑州鼎盛针对污泥制砖等资源化利用处置方式不断升级污泥处理设备,先后推出全自动超高压污泥压滤机、超级污泥压干机等污泥深度脱水设备,以让污水处理厂污泥资源化利用率更高,污泥资源化处理更简洁。