污水处理论文范文

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2工艺流程

该工艺对污水处理装置的机械格栅井、沉砂池、提升泵吸水池、斜板隔油池、一、二级浮选吸水池、浮渣池、预反应池、缺氧池、好氧池、脱气池、调节除油罐、曝气池所产生的废气进行收集、输送、生化处理，最后达到无害排放。工艺选用哈尔滨三元水工业科技发展有限责任公司SYSW-34000型恶臭及异味气体处理装置，在常温常压下即可运行（对压力无特殊要求）。设施分为2部分，1部分为管道密封收集，另1部分为物理化学生物净化。异味气体通过管道汇集到设备间，首先经过生物预处理塔，然后进入水洗塔，再进入一、二级生物净化塔进行生物降解，最后由引风机通过排气塔排到大气中去。

3各工序的作用

（1）预处理塔。为异味气体处理系统的预处理单元，内设专有除油填料，主要作用是除油，带油气体通过预处理塔时与塔中的填料接触碰撞，使小油滴粘附在填料上变大最后落回集油池。

（2）水洗塔。利用经特殊加工制造的填料和生物塔结构设计实现异味气体的处理减量，降低进入高效生化段的异味气体浓度负荷，提高后续处理效率和排放气体的达标率。通过此级生化处理达到较高浓度异味气体的绝对去除量，总的去除率可达30%。与其他预处理方法相比，采用强化生物净化工艺具有运行成本低，无二次污染问题。同时，该段运行方式为连续提供喷淋水，相当于生物滤池方法处理异味气体，而且可以达到对气体进行加湿和除尘的目的。

（3）生物塔。异味气体处理系统的处理单元，向生物塔内定期喷淋污水处理场二沉池的出水，保证净化器内部微生物生长、繁殖所需的营养，同时控制调整填料上的生物量使老化的生物膜脱落，二沉池来水首先进入喷淋水池，在喷淋池内短暂停留后使用喷淋水泵定期向生物塔内喷水。而恶臭及异味气体通过生物塔时与塔中生物滤料接触，被吸收和氧化，使处理后气体达到国家恶臭污染物排放标准。

（4）用离心风机负压集气。风机安装在系统的末端，使输送管道和系统内呈负压状态，可以防止因设备或管道检修时毒气溢出。

（5）高空排放塔。处理后的气体通过高空排放塔排入大气。

4结果与分析

通过对异味治理装置的进口、排放口的非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯、氨、硫化氢的监测分析，结果表明，处理后的气体的各项指标均合格；各项污染物去除率≥95%。

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2系统特点

2.1系统结构特点系统基础通讯网络为光纤冗余环型工业以太网，可根据具体要求增加或删除任意一个节点，同时影响其他通讯设备的功能。系统采用先进的监控操作站技术进行控制，它能够支持系统在不同网络条件正常运行，实现了多对象、多任务、多用户操作。同时，控制系统能够利用其自我诊断功能进行故障诊断，判断故障部位。在系统发生故障后，I/O的状态会返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。

2.2系统功能优点在分配相应的权限之后，现场任意分站点任一设备的启、停、数据读取等操作都可由中央控制室和云端系统进行控制。系统具备各种通用工业通信接口，如CAN工业总线接口、以太网络接口、IDE接口、和USB接口等等；操作系统和监控软件采用知名工控品牌，具备冗余、容错及灾难性恢复的功能。

2.3系统集网特点将具备条件的污水厂接入物联网自动系统后，云端平台将具备可以查看多个污水厂的权限。实现辖区内所有污水厂的集中管理，对水量、水质等信息进行综合分析，集中处理，并制作数据统计报表，统计下发报警信息，形成一个自下而上反馈、自上而下监控、多方分管、集中控制的高效、有序的控制结构。

3系统控制方式

3.1现场控制级在现场控制级的智能控制柜负责管理子站点下属所有设备的运行、数据采集、视频采集的工作。在智能控制柜上有手动和自动两种控制模式，就地控制系统手动模式具备最高权限。能够直接操作现场设备，而不需要经过中央控制室授权。这种方式拜托了以前中控系统复杂的管理体系。现场人员只需要获取授权密码进行解锁，然后切入手动模式即可，安全可靠。

3.2中央控制级系统具有多安全等级、操作权限设置、口令确认、设备连锁、自动报警等功能，并按照实际需要对重大事件进行到责任人，保证了系统的高效稳定运行。系统具有操作权限设置功能，可根据具体的操作需要，进行权利分配，有效地避免了设备的误动。此外，系统还具有软件自诊断功能，可以对相关设备进行故障诊断，一旦发现故障部位，系统便通过报警系统启动报警程序，报警画面随之弹出。系统可以及时将故障画面完整记录下来，以供使用者按照故障的时间、次序、名称等顺序进行查询。

3.3网络控制级现场控制级完成了工控信号的采集，中央控制级完成了数据的分析、处理及汇总，网络控制级最终将控制系统接入物联网，实现了污水站系统整体的网络的云端链接。系统由监控管理级、过程控制级和现场级组成。系统的分级控制功能体现在对管理权限和报警信息的及时准确有效分配；充分考虑网络安全的需要，严格加密系统逐级分配管理权限，使管理工作井然有序。

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2乳化石油污水处理技术

近几十年来，乳化石油污水处理技术研究逐渐变为焦点，化学法、物化法和生物法等新的处理技术和工艺大量涌现。

2.1化学法

化学法是指通过添加一定量的能与污水中某种污染物发生反应的化学药剂以辅助物理法达到更高的污水处理效果的方法[3]。主要用于处理污水中不能单独通过物理法或生物法去除的物质，特别石油污水中的乳化油。2.1.1絮凝絮凝指通过向污水中投加絮凝剂，破坏水中稳态的胶体颗粒，胶粒之间不断发生碰撞而聚集起来形成絮状物质，使其水中分离出去。其优点有适用范围广、热稳定性强和处理效果好等。戴彩丽等实验得出采用0.5mg/L的CE-3090和90mg/L的硫酸铝，处理后的污水含油质量浓度4.7mg/L，悬浮物质量浓度0.21mg/L，满足油田污水回注的标准要求[4]。Zeng等使用聚丙烯酞胺阴离子(A-PAM)复合絮凝剂和聚合硅酸锌(PZSS)处理含油污水，悬浮固体值小于5mg/L，油去除率高达99％，达到回注水的排放要求，但是此法会导致后续处理困难、药剂的投加量大和价格昂贵等问题的出现，从而影响了此法在实际使用中的推广[5]。2.1.2氧化法氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法等。针对不同成分的乳化石油污水，可以选择不同的氧化方法，使之更为安全、经济和有效。王亚军试验分别利用O3和ClO2氧化，从而去除水中石油类污染物，O3去除效果较好，对水中有机物的去除率可达到90％以上（碱性条件下），ClO2平均去除率达到50％[6]。邹华牛等在炼油循环水中投加二氧化氯，现场对其进行了杀菌火藻、减缓腐蚀和除垢等试验研究。得出二氧化氯的加药量约lmg/L，24h后杀菌率达100％，可以有效地控制水中微生物的数量；并能减少在热交换设备上的形成粘泥，达到除垢的效果，此时缓蚀剂也发挥作用，当腐蚀速率进一步减小到0.1mm/a以下时，循环水的出水浊度小于10mg/L[7]。

2.2物理法

2.2.1气浮法气浮法是指水中悬浮的油粒粘附在注入水中的微小空气泡，使其密度变小而上浮，形成浮渣层而被分离开来。目前该方法已经被广泛应用于处理石油化工污水、油田污水、食品油生产污水等，此工艺较为成熟，但是一般只能使污水中的悬浮物分离出来，不能有效去除水中的溶解物质和胶体，故需进行后续处理。气浮法是处理乳化油污水最有效的工艺之一，经气浮后，水中油的质量浓度小于30mg/L，对微生物不再有毒害作用[9]。2.2.2吸附吸附是指废水中的污染物附着在固体物质的表面，利用其多孔性去除废水中的COD、色度和臭味等。刘春英等发现蛇纹石-Ni(NO3)2-H2O2吸附-催化氧化体系对石油类含量低于10mg·L-1，COD值≤800mg·L-1的污水进行处理可达到外排水标准。吸附-催化剂采用1～3mm蛇纹石载体，在25％Ni(NO3)2溶液中浸渍24h，120℃烘干2h，450℃固化4h。体系氧化剂采用污水中浓度为300mg·L-1的H2O2，在pH=5.0±0.5的酸度条件下，可使污水的COD值降至100mg·L-1以下[10]。2.2.3膜分离用于处理含油污水的膜分离技术主要包括微滤、超滤、反渗透和膜集成等。这些膜分离技术均是利用材料的多孔结构，筛分出溶液中不同大小的组分，将一定粒径的颗粒杂质和尺寸较大的物质在物理截留和压力驱动的作用下去除。康同森等采用超滤法对处理合成胶乳废水进行了试验研究。该结果表明：超滤法处理胶乳废水效果较好，其污染物去除率可达80%以上，改善了该废水的可生化性[11]。Yu等采用聚亚乙烯基氟化物膜（预涂无机纳米级矾土）的方法来处理含油污水。试验结果表明，出水中的固体颗粒平均直径＜2μm，油含量＜1mg/L，悬浮固体含量＜1mg/L，满足了回注标准，进一步试验得出加入纳米级的矾土颗粒还能够减缓膜污染[12]。

2.3生物法

2.3.1活性污泥法活性污泥法是一种活性污泥通过曝气或者机械搅拌均匀分布于曝气池内，利用悬浮生长在活性污泥中的微生物氧化分解污水中有机物质的生物处理技术。其中SBR工艺是改进传统活性污泥法形成的一种新型和高效的废水处理技术，在一定条件下是一种处理乳化石油污水的可行性方法[14]。2.3.2生物膜法生物膜法处理污水是使污水与生物膜充分混合接触，交换固液两相中的物质，污水中的有机物被生物膜内微生物分解和利用，微生物得以生长与繁殖，同时污水得到净化。吴芳云采用生物接触氧化工艺对炼油厂的外排污水进行深度处理，此工艺可以有效去除污水中COD、氨氮的含量。但是经过生物接触氧化处理后，污水由于微生物的腐蚀作用和硝化反应作用，其腐蚀速率不降反升。由此可知，回用生物接触氧化法处理后的污水时，应该考虑投加杀菌剂或采用其他杀菌方法，与此同时加入缓蚀剂，用以控制腐蚀速率[15]。胡保安采用曝气生物滤池(BAF)法对某石化企业经纯氧曝气处理后的二级出水进行了中试规模的试验研究，得出处理后的水质能达到回用水的标准要求[16]。陈洪斌采用悬浮填料生物接触氧化法对炼油废水进行深度处理取得较好的效果[17]。刘景明采用活性炭曝气生物滤池对二级生化后的综合化工废水进行深度处理，也取得较好效果[18]。2.3.3氧化沟氧化沟是一种延时曝气法的特殊形式，一般采用椭圆形廊道，在沟槽中设有机械曝气和推流器等。氧化沟工艺是活性污泥法的改进和发展，相比活性污泥法具有很多优点：工艺流程简单，占地省；处理效果好，可达到脱氮除磷效果；操作管理简便，设备少等。燕山、广州石化采取了氧化沟工艺进行处理。2.3.4膜生物反应器（MBR）MBR技术于20世纪60年代开始应用于污水处理领域，经美国和日本等专家学者的不断开发和研究，该技术逐渐成为废水处理领域的主流处理技术之一[19,20]。国内环保专家们对MBR的应用研究始于20世纪90年代初，目前全国已有数百套MBR系统应用于各种废水处理[21-23]。与传统工艺相比，MBR具有如下明显的优点：占地面积小、污染物去除率高、污泥浓度高、泥龄长且产泥量少、出水水质好且方便回收利用、抗冲击能力强和控制比较灵活等。

3MBR处理乳化石油污水的研究

MBR用于处理乳化石油污水具有操作简单、效果良好、无相变、能耗低和化学添加剂使用量少等优点，在处理乳化石油污水的研究中得到了越来越广泛的重视。GrytaM等采用PVDF膜，通过超滤和膜蒸馏组合技术处理含油污水，结果表明该工艺对TOC截留率达到99.5%[24]。BilstadT等利用超滤膜处理油水，渗透液中油浓度为2mg/L[25]。Muller采用a-Al2O3陶瓷膜和改性聚丙腈膜处理含油污水，渗透液中TOC含量小于6×10-6[26]。XU等利用聚合非对称膜处理含油污水，油截留率大于99%，TOC截留率为83.1%～92.7%[27]。王细凤等用不同孔径的炭膜处理含油污水，研究了跨膜压差、料液浓度等因素对膜渗透通量的影响，并选择几种不同的清洗剂用来恢复膜通量，将其效果进行了比较研究[28]。张国胜等系统地研究了陶瓷超滤膜处理冷轧乳化液，考察了操作条件（压差、温度、膜面流速和料液浓度等）对膜通量的影响，以及高频反冲和强化传质对降低操作能耗和延迟膜的污染的影响[29]。李红剑等研究了纤维素中空纤维非对称超滤膜处理含油污水，其对油截留率达到98%以上，通量下降率则小于10%，而用0.1mol/L的氢氧化钠溶液和纯水物理清洗后的纤维素膜的通量恢复率高，且重复清洗稳定性好[30]。Patel等采用多室厌氧固定膜反应器工艺来处理未中和的酸性石油化工废水，当有机负荷为20.4kg/(m3·d)时，污水的COD去除率达95%。并进一步通过分析有机负荷和温度对反应的影响，研究上升流厌氧固定膜反应器[31,32]。韩志勇等对SIDMBR处理乳化石油污水最佳工艺条件进行了室内试验研究，得出在最佳工艺条件下乳化石油污水中的COD、氨氮和石油去除率分别达到94.4%、93.7%和99.2%[33]。

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1.2稳定塘处理技术稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称，主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘可充分利用地形，节省基建投资，运行维护费低、系统基本不耗能，无需污泥处理，可实现污水资源化。

1.3一体化成套设备处理技术发展集预处理、二级处理和深度处理于一体的中小型污水处理一体化装置，是国内外污水分散处理发展的一种趋势。通过小型污水净化槽对生活污水进行直接处理。这样的技术在国外发展速度很快，有日本首先提出，目前已经在日本、挪威等国广运用。

2村镇生活污水处理的对策

2.1科学制定村镇生活污水处理建设规划首先，村镇污水处理需要一定的计划，更具当地的实际情况和污水情况进行具体的规划。从目前的主要污水处理技术就可以发现，大部分技术都是有一定的硬性要求的，只有全面考虑经济、地域、文化、污水成分才能决定选择何种污水处理技术。再有实际的污水系统管网建设、处理方式也都是需要在开始污水处理建设前进行规划的。

2.2制定村镇生活污水处理工程技术规范目前我国在村镇生活污水处理工程上还没有具体的工程规范和法律法规。这样的发展情况不利于我国村镇生活污水处理工程的推广和建设。村镇污水处理工程虽然要根据当地的实际情况进行建设，但是同样需要硬性的技术指标和行业规范，才能保证工程质量，使其有更好的发展，是工程建设最终完成的预计的工作效果。

2.3合理利用处理后生活污水，大力发展有机农业村镇居民需要有更好的污水处理意识，在建立污水处理系统的同时也需要增强村镇居民的使用意识，因为生活习惯的问题，大部分居民并没有足够的污水处理意识，这也就意味着即使村镇建设了污水处理系统居民的使用频率不高，得不到很好的效果。而且污水处理后会有一定的有机物是对农业有帮助的，所以农民要有利用这些处理废物开展有机农业的意识，进一步加强农业和农村的发展。

2.4加大资金投入，促进村镇生活污水的有效处理就目前的情况看，村镇建设污水处理系统的能力还是不足，除需要购买相关的技术和设备外，施工和调试都需要相当多的资金，依靠村镇自行筹措的可能性不大。所以国家可以对村镇提供更多的资金或者政策支持，为村镇解决部分资金问题。国家同样可以通过补贴、地方拨款等方式对村镇的污水系统建设提供支持。进一步促进污水处理系统在村镇的使用。