段茂志学号:2012102360
一、 结合自己家乡的饮用水源,你认为应该采用怎么样的处理工艺才能达到生活饮用水标准(gb5749--2006)?
答:我的村庄周围都是农田,平时的饮用水都是地下水,那些水取出后都有一股泥土味在其中。那么这该如何处理呢?
我国有丰富的地下水资源,其中有不少地下水源含有过量的铁和锰,称为含铁含锰地下水。水中含铁量较高时,水有铁腥味,影响水的口味,作为造纸、纺织、印染、化工和皮革精致等生产用水,会降低产品质量;含铁水可使家庭用具如瓷盆和浴缸发生锈斑,洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍;铁质沉淀物fe2o3会滋长铁细菌,阻塞管道,有时会出现红水。而含锰量较高的水所发生的问题与含铁量高的情况相类似,例如:
使水有色、嗅、味,损害纺织、造纸、酿造、食品等工业产品的质量,家用器具会污染成棕色或黑色,洗涤衣物会有微黑色或浅灰色斑渍。因此,我们要对地下水进行处理,去除其中的各种杂质和有害物体,才能很好地利用地下水为我们的生活服务。那么,地下水处理方法有哪些呢?
在国外应用最广泛的地下水处理方法有:臭氧氧化,生物活性炭技术、沸石滤料吸附技术等。(1)除氨氮工艺---臭氧氧化:
臭氧是一种强氧化剂,它可以通过氧化作用分解有机污染物。臭氧在水处理中应用最早是用于消毒,如20世纪初法国nice城就开此使用臭氧。到20世纪中期,使用臭氧的目的转为出除水中的色,臭。
20世纪70年代以后,随着水体有机污染物的日趋严重,臭氧用于水处理的主要目的是出除水中的有机污染物。目前欧洲已有上千家水厂使用臭氧氧化作为深度处理的一个组成部分。
2)除氨氮工艺---生物活性炭:臭氧氧化出水中有机物的可生物降解性大为提高,水中剩余臭氧可以被活性炭迅速分解,加之臭氧氧化出水中的溶解氧浓度高(因臭氧曝气作用),使得臭氧后设置的活性炭床中生长大量的细菌,生物分解水中可生物降解的有机物,有原有单纯进行吸附的活性炭床演变成为同时具有明显生物活性的活性炭床,因此这种活性炭技术称之为生物活性炭。与单纯采用活性炭吸附相比,生物活性炭地下水处理方法具有以下特点:
1. 提高了出水水质,通过物理吸附(主要对非极性分子物质)和生物分解(主要对小分子极性物质)的共同作用, 增加了对水中有机物的出除效果。
2. 降低了活性炭的吸附负荷,延长了活性炭的再生周期,从而降低了处理的运行费用。
3. 再生物活性炭床中,水中的氨氮可以被生物转化为硝酸盐,并由此降低了消毒副产物的生成量。
3)除氨氮工艺---除氟滤料:此工艺为国内最为常用的地下水处理方法:采用火山岩活化分子筛作为滤料,固定单层床工艺,顺流再生。
当设备工作时,源水自上而下通过分子筛层,水中的氨氮不断被分子筛吸附而除去。 当出水达到一定量时,一级罐中的分子筛会饱和,失去交换能力,须退出运行进行再生。此时出水由其他罐提供,保证连续出水。
再生时要求先对分子筛进行反洗,以去除可能截流的悬浮物等杂质,同时松动分子筛。然后从罐上部进药液,再生废液通过排污阀排出。药洗结束后,最后进行正洗工艺,彻底清除分子筛层中残留的药液。
再生过程中药液通过喷射器自动吸入,并自动混合到预定浓度后送入交换器,再生剂浓度可通过阀门自由调节。
通过以上方法处理后,地下水可以达到国家饮用标准,从而使家乡的人都能使用安全,干净,五毒的饮用水。
二、 针对目前南工校园的污水直接排放瑶湖,你有何看法?采用何种处理工艺排入市政污水管网比较合理?
答:如今青山湖、艾溪湖等湖已经污染的够严重了,这不应该把瑶湖也变成像它们一样,瑶湖的治理迫不及待。**应该加强对污水治理的重视,要学会未雨绸缪,不能到问题发生后、严重后才想着、才意识到去治理去解决。
水是我们的生命之源,没有水就没有生命。湖水可以改善城市的气候,调节空气的湿度。同时呢,当人们生活烦躁了,当厌倦了城市紧张的步伐的时候,也可以去欣赏大好河山,为城市居民的生活增添不少光彩。
排入市政排水管网需要满足《污水排入城市下水道水质标准》cj3082-1999,如果市政排水末端有城市污水处理厂,那所要求的排入下水道标准很宽松,高校的生活污水经过化粪池处理后就可接入。如果没有城市污水处理厂,高校生活污水必须进行二级处理后达到标准后再接入市政管网。 一般生活污水的处理比较简单,主要工艺流程:
化粪池——格栅——调节池——接触氧化池(或其他活性污泥法的好氧处理单元)——二沉池——排水(如果有卫生要求,需要在排水之前加消毒)。
高校污水处理,采用导流曝气生物滤池,是目前最理想的选择。导流曝气生物滤池conductioncurrentbiofilter(简称ccb)使污水在同一个处理池内,完成曝气→沉沉→二次曝气→二次沉淀等过程,解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺流程。特别是在连续进水条件下,实现进水→曝气→沉淀→出水的间隙曝气,同时,实现污泥回流,整个运行没有闲置,其优点较其它污水处理方法更为突出,处理效果优为显著,ccb污水处理设备是ab法、sbr法、a2o法、接触氧化法以及两曝两沉,间隙曝气等污水处理设备的换代产品。
2023年8月,被国家科技部列为“创新项目”,项目**09c26215205564;2023年12月,国家环保部又将该产品列为“国家鼓励发展的环境保护技术目录”(环发【2009】)146号;2023年5月,国家科技部、国家环保产业协会、国家商务部、国家质量监督检验检疫总局审查认定《导流曝气生物滤池》为国家重点新产品,其编号为2010gr467010。
ccb在我国的北京、山东、河北、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、江苏、吉林、河南、湖北、天津等地已有工程实例,案例设及生活、医院、化工、屠宰、食品、亚麻、酒精、制药等废水处理,大量的应用证明:出水水质codcr一般在20mg/l以下,最低5.95mg/l;bod5一般在10mg/l以下,最低3.
50mg/l;ss一般在20mg/l以下,最低6.55mg/l。
三、 在生活饮用水的处理方法上,有何新办法,限制其推广的主要原因有哪些?
答:一、生活饮用水处理工艺的主要去除对象是水源水中的悬浮物、胶体物和病原微生物等。生活饮用水处理工艺所使用的处理技术有混凝、沉淀、澄清、过滤、消毒等。
由这些技术所组成的生活饮用水处理工艺目前仍为世界上大多数水厂所采用,在我国目前95%以上的自来水厂都是采用常规处理工艺,因此常规处理工艺生活是饮用水处理系统的主要工艺。混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难于自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒相互聚合,形成大颗粒絮体(俗称矾花)。沉淀使将混凝形成的大颗粒絮体通过重力沉降作用从水中分离。
澄清则是把混凝与沉淀两个过程集中在同一个处理构筑物中进行。过滤是利用颗粒状滤料(如石英砂等)截留经过沉淀后水中残留的颗粒物,进一步去除水中的杂质,降低水的浑浊度。消毒是饮用水处理的最后一步,向水中加人消毒剂(一般用液氯)来灭活水中的病原微生物。
在以地表水为水源时,饮用水常规处理的主要去除对象是水中的悬浮物质、胶体物质和病原微生物,所需采用的技术包括混凝、沉淀、过滤、消毒,典型的以地表水为水源的净水厂处理工艺流程。
1)活性炭在生活饮用水处理中的应用。
饮用水深度处理水源水→常规处理→粉状炭吸附→消毒→出厂水水源水→常规处理→臭氧氧化→粉状炭吸附→消毒→出厂水水源水→常规处理→臭氧氧化→生物活性炭→消毒→出厂水。
饮用水物化预处理在饮用水物化预处理中,主要使用粉状炭吸附水中的有机物和有异臭、异味的物质,与混凝剂同时投加。对于季节性严重污染的水源水,可以设立投加粉状炭的水源水质恶化应急处理系统。
2)臭氧氧化在生活饮用水处理中的应用。
臭氧是一种强氧化剂,它可以通过氧化作用分解有机污染物。臭氧在水处理中的应用最早是用于消毒,如20世纪初法国nice城就开始使用臭氧。到20世纪中期,使用臭氧的目的转为去除水中的色、臭。
20世纪70年代以后,随着水体有机污染的日趋严重,臭氧用于水处理的主要目的是去除水中的有机污染物。目前欧洲己有上千家水厂使用臭氧氧化作为深度处理的一个组成部分。臭氧可以分解多种有机物、除色、除臭。
但是因为水处理中臭氧的投加量有限,不能把有机物完全分解成二氧化碳和水,其中间产物仍存在水中。经过臭氧氧化处理,水中有机物上增加了羧基、羟基等,其生物降解性得到大大提高,如不加以进一步处理,容易引起微生物的繁殖。另外,臭氧处理出水再进行加氯消毒时,某些臭氧化中间产物更易于与氯反应,往往产生更多的三卤甲烷类物质,使水的致突变活性增加。
某些有机物的被臭氧氧化的中间产物也具有一定的致突变活性。因此,在饮用水处理中,臭氧氧化一般并不单独使用,或者是用于臭氧替代原有的预氯化,或者是在活性炭床前设置臭氧氧化与活性炭联合使用。
二、生物预处理是指在常规净水工艺前增设生物生活饮用水处理工艺,借助于微生物的新陈代谢活动,对水中的氨氮、有机污染物、亚硝酸盐、铁、锰等污染物进行初步的去除,减轻常规处理和深度处理的负荷,通过综合发挥生物预处理和后续处理的物理、化学和生物的作用,努力提高处理后出水水质。
1)生活饮用水处理生物预处理采用好氧生物膜法。已经开发实用的处理技术主要有:生物接触氧化法和淹没式生物滤池法。
生物接触氧化法采用挂满弹性填料或纤维束填料的水池,池中设有穿孔管曝气装置,供给生物处理所需要的氧。淹没式生物滤池采用颗粒填料作为生物生长的载体,一般采用陶粒填料,池型与给水处理的砂滤池相似,只是在滤料下增加了穿孔管曝气系统。水的流向多采用升流式,滤池定期(几天到一月)进行气水反冲洗,洗去截留的悬浮物和多余的生物膜。
淹没式生物滤池具有填料比表面积大,生物量高,对氨氮和有机物的处理效果好,有过滤作用,有较好的除藻功能,在低温条件(>5℃)下仍有较好的处理效果,可承受一定的进水悬浮物浓度等优点。不足之处是基建费高于生物接触氧化法。淹没式生物滤池既可以用于预处理,设在常规处理之前;也可以设在混凝沉淀之后砂滤之前,对其进行生物处理。
2)生物预处理有如下的去除效果:
1)能够有效去除水中可生物降解的有机物,减低消毒副产物的生成,提高水质的生物稳定性,降低后续常规处理的负荷,改善常规处理的运行条件(如降低混凝剂的投加量,延长过滤周期,减少加氯量等)。饮用水生物预处理可以去除进水中80%左右的可生物降解有机物,如以高锰酸盐指数(耗氧量)表示,生物预处理的去除率一般在20%~30%。对高锰酸盐指数去除率偏低的原因是:
①水源水中有机物包括了可生物降解和不可生物降解两大部分;②高锰酸盐的氧化能力低,对一些可生物降解有机物测不出,如草酸等。如果采用预臭氧一生物处理工艺,将可以大大提高生物预处理对有机物的去除效果。
2)能够有效去除水中的氨氮。
在生活饮用水处理生物预处理构筑物中氨氮在亚硝化菌的作用下。
先被生物转化为亚硝酸盐,再在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸盐。生物预处理对氨氮去除率可以达到70%~90%,例如,在进水氨氮质量浓度为2~3mg/l的条件下,出水在左右。在饮用水生物预处理中,对氨氮的硝化比去除有机物更容易实现,所需要的水力停留时间也较短。
采用生物硝化去除氨氮的预处理已经成为饮用水预处理的一个重要处理目的。
水处理课程设计作业
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