兴源视界

近年来，国家对环境越来越重视，大力发展生态文明建设。通过不断努力，我国环境状况有了明显改善。这些进步在日前环保部发布的《2015年上半年环境污染防治工作综述》中得到了充分的体现。

日前，环保部发布了《2015年上半年环境污染防治工作综述》，在这份“成绩单”中，可以看出以治污总量控制为核心的污染防治工作取得初步成效。

值得一提的是，在环保部起草完成的“十三五”主要污染物总量减排思路方案中，首次提出了包括环境质量改善为主线，实施环境质量和污染排放总量“双控”、协同控制的总体思路。

“原来采取单一排放总量的控制无法使环境得到明显改善。从单一的污染物排放控制到与环境质量控制‘双控’、协同控制，体现的不仅仅是环保部门的雄心壮志，而且是对环保要求质的飞跃。”北京大学环境学院副院长邵敏在接受媒体采访时表示。

“按照原来实际的排放进行总量控制，比如把二氧化硫排放减少10%、氮氧化物减少8%，十几年下来空气质量并没有改变。这说明单一总量控制的不足，因此需要明确目标，进行多污染物的联合控制。”邵敏说。

在中科院科技政策与管理科学研究所研究员王铮看来，总量控制是指具体某一种污染物在一个国家或地区总共能够排放多少是基础；而实施环境质量和污染排放总量“双控”，则是根据设定的环境质量标准，同时考量几个污染物的排放都控制在一定标准之下。

完成“双控”并不是一个简单的“目标分解”过程。以国务院公布的《大气污染防治行动计划》中提到2017年北京市PM2.5年均浓度要控制在60微克/立方米左右为例，60微克/立方米就是环境质量控制要求的具体指标。由于排放量和浓度降低之间的关系比较复杂，要达到这个指标，北京市就需要对尘、多酚有机物、氨等污染物的排放进行控制，而以前的总量控制，则只要完成国家环保部下达的二氧化硫、氮氧化物的标准。

“可以通过收碳税、环境税使工厂等污染企业逐渐提高排放标准，同时通过环境税使环保观念伴随着企业的付出和环境意识的提高而融入人心。”王铮认为，环境保护并不是做不到，难点是如何平衡经济发展与环保的关系。要根本解决这个问题，需要两方面的努力：投资技术，用技术进步降低排放；提高环境标准和污染惩罚力度，让企业牺牲某些经济利益废除污染工艺，提高环境技术。

“我们的模拟表明，以环境质量改善为核心目标，把碳税、二氧化硫或其他污染物排放税结合起来，倒逼油、煤生产企业提高质量，系统减排，可以一举两得，事半功倍。”王铮说。

邵敏指出，环保部总体环境质量改善的技术路线应该有三步，依次为“总量控制、浓度控制、风险控制”。风险控制就是不要去管浓度降低了多少，而是关注对生产系统或人体健康的影响减少到什么程度。现在所提出的“双控“就属于浓度控制和风险控制之间的范畴。

工业废水治理就是工业生产过程用过的水经过适当处理回用于生产或妥善地排放出厂。包括生产用水的管理和为便于治理废水而采取的措施。
　　
　　工业废水的处理
　　
　　工厂里生产上用过的水有三种处置方式：①不经过处理或只经必要的处理后再次使用。有时回用于本工艺过程，构成循环用水系统；有时供其他工艺过程使用。构成循序用水系统。②在厂内作必要的预处理，满足城市对水质的要求后排入城市污水管道或合流管道。③在厂内处理，使水质达到排放水体或接入城市雨水管道或灌溉农田的要求后直接排放。
　　
　　下面本文就介绍一下活性炭在工业废水治理的技术应用
　　
　　活性炭可分为粉末状和颗粒状，是一种经特殊处理的炭，具有无数细／J,?L隙，表面积巨大，每克活性炭的表面积为500～l500m。粉末状的活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生困难，一般不能重复使用；颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后重复使用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此，水处理中较多采用颗粒状活性炭。工业污水处理中，活性炭主要应用在以下几个方面。
　　
　　工业废水治理1．1处理含氰污水
　　
　　在工业生产中，金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均要使用氰化物或副产氰化物，生产过程中必然要排放一定数量的含氰污水。活性炭用于净化污水已有相当长的历史，应用于含氰污水处理的文献报道也越来越多。
　　
　　工业废水治理1．2处理含甲醇污水
　　
　　活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不强，只适宜于处理甲醇含量低的污水。工程运行结果表明，活性炭用于处理低甲醇含量的污水，可将混合液的COD从40mg／L降至12mg／L以下，对甲醇的去除率可达93．16%～100%，处理后可满足回用锅炉脱盐水系统进水的水质要求。
　　
　　工业废水治理1．3处理含酚污水
　　
　　含酚污水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。实验证明：活性炭对苯酚的吸附性能好，但温度升高不利于吸附，会使吸附容量减小，但升高温度可使达到吸附平衡的时间缩短。活性炭用于处理含酚污水时，其用量和吸附时间存在最佳值，在酸性和中性条件下，去除率变化不大，但强碱性条件下，苯酚去除率急剧下降，碱性越强，吸附效果越差。
　　
　　工业废水治理1．4处理含汞污水
　　
　　活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只适宜于处理汞含量低的污水，如果是处理汞含量较高的污水，可先用化学沉淀法处理(处理后含汞约1mg／L，高时可达2～3mg／L)，然后再用活性炭作进一步处理。
　　
　　工业废水治理1．5处理含铬污水
　　
　　铬是电镀中用量较大的一种金属原料，污水中，六价铬随pH的不同分别以不同的形式存在。因此，利用活性炭处理含铬污水的过程是活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬污水，吸附性能稳定，处理效率高，操作费用低，经济效益明显引。
　　
　　随着科学技术的进步和污水处理的特殊要求，活性炭的研究已从本身的孑L结构和比表面积逐步发展到研究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。人们发现，活性炭不仅有吸附特性，而且还表现出了催化特性，由此而发展起来的催化氧化法现在也日益受到重视，其研究也在不断深入。

某钢铁公司的废水主出包括烧结、炼铁、炼钢、轧钢、制氧厂的上、Ik废水和生活污水(约占20%)．以及各生产车间在用水过程中的跑、冒、滴、漏和地面冲洗水等，其主要污染物有COD、BOD5、SS、油、溶解盐和废酸等，设计废水处埋量为500m3/h。

1、工艺流程及设计进、出水水质

工艺流程见图1。

设计进水和叫川水水质见表1。

2、膜系统介绍
　
膜系统包括超滤（UF）和反渗透（RO）两大部分。反渗透的前处理采用超滤，主要去除废水中大部分微粒及有机物等，可使进水SDI<4，达到RO进水要求。RO主要用于脱除废水中的可溶性盐、胶体、有机物及微生物，使出水水质达到用户要求。膜系统设计规模为300m3/h。
　　
采用2套UF/RO装置24 h连续运行，每套超滤装置的膜通量为150m3/(m2．h),由56根容积为30 L/根的膜管组成。由于在实际运行中超滤和反渗透装置都要进行冲洗，故在每套超滤和反渗透装置之间各设置1个30m3的中间水罐(储存超滤出水用于冲洗)，从而可以保征系统的持续运行。2套反渗透装置的实际产水率为75％，其中除盐水产水量为225m3/h，浓盐水为75m3/h。实际运行中超滤系统的进、出水压差为0.7 MPa，出水SDI<2。超滤装置每运行30min自动进行气水反冲洗，反渗透系统则在开始和结束运行时均进行5-10min的冲洗。
　　
膜系统投运时，起始产水量控制在设计水量的30％－60％，运行24h后，再增至设计产水量，这样有利于膜通量的长期稳定。将滤池出水和反渗透山水混合后(降低含盐量)，可以作为工业新鲜补充水。
　　
对于膜系统，混凝过滤就相当于其前期处埋，其效果好坏直接决定了膜系统的运行效果及使用寿命。该工程运行以来，膜系统的膜通晕、进出水玉差、SDI、出水水质均正常。

2006年11月-12月进、山水水质监测数据见表2。

整个系统对主要水质指标的去除效果很好。在初期没有调试好膜系统时，回用水的电导率偏高，在膜系统投入运行后回用水的水质达到了设计要求。

1.水的分子式 H2O，相对分子量为18.015，在水分子中，氢占11.19%，氧占88.81%。 
2.水的含盐量：也成矿化度，是表示水中的含盐类的数量，也可以表示水中各种阴阳离子量的合。 
3.硬度：水中阳离子同阴离子结合形成水垢后的金属离子的总浓度。 
4.电导与电阻：水越纯净，含盐量越少，电阻率越大，电导度越小。超纯净水几乎不能导电。电导的大小等于电阻值的倒数。 
5.PH值与酸碱度，水的PH值是表示水中氢离子浓度的负对数值，也称氢离子指数。可以知道水溶液是呈碱性、中性、酸性。 
6.优质水：在市政供水的基础上（或达标水）采用粗滤、精滤、杀菌等工序。进行深加工而得到的优质饮用水。 
7.矿泉水：大自然中的宝贵水资源，经过杀菌过滤简单处理后，作为商品饮用水供应给广大消费者。 
8.纯净水：采用脱盐率较高的水处理设备而得到的几乎无任何杂质的干净水，电导率一般为1.0～0.1uS/cm。 
9.纯水：是指水中的强电解质和弱电解质（如SiO2、CO等）去除或降低道一定程度的水。其电导率一般为：1.0～0.1uS/cm，电阻率1.0～10.0*106.cm，含盐量　<　1mg/L。 
10.超纯水：是指水中的电解质几乎完全去除，同时将不分解的气体，胶体以及有机物质（包括细菌等）也去除至很低程度的水。其电导率一般为：0.1～0.55uS/cm，电阻率（25）18.3*106.cm。含盐量<0.1mg/L。理想纯水（理论上）电导率0.05uS/cm,电阻率（25）18.3*106.cm。
 

　典型的污泥处理工艺流程，包括四个处理或处置阶段。第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量；第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解；第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容；第四阶段为污泥处置，采用某种途径将最终的污泥予以消纳。以上各阶段产生的清液或滤液中仍含有大量的污染物质，因而应送回到污水处理系统中加以处理。以上典型污泥处理工艺流程，可使污泥经处理后，实现“四化”：

　　(1)减量化：由于污泥含水量很高，体积很大，且呈流动性。经以上流程处理之后，污泥体积减至原来的十几分之一，且由液态转化成固态，便于运输和消纳。

　　(2)稳定化：污泥中有机物含量很高，极易腐败并产生恶臭。经以上流程中消化阶段的处理以后，易腐败的部分有机物被分解转化，不易腐败，恶臭大大降低，方便运输及处置。

　　(3)无害化：污泥中，尤其是初沉污泥中，含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病大面积传播。经过以上流程中的消化阶段，可以杀灭大部分的姻虫卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的卫生指标。

　　(4)资源化：污泥是一种资源，其中含有很多热量，其热值在10000～15000kJ/kg (干泥)之间，高于煤和焦炭。另外，污泥中还含有丰富的氮磷钾，是具有较高肥效的有机肥料。通过以上流程中的消化阶段，可以将有机物转化成沼气，使其中的热量得以利用，同时还可进一步提高其肥效。 污泥浓缩常采用的工艺有重力浓缩、离心浓缩和气浮浓缩等。污泥消化可分成厌氧消化和好氧消化两大类。污泥脱水可分为自然干化和机械脱水两大类。常用的机械脱水工艺有带式压滤脱水、离心脱水等。污泥处置的途径很多，主要有农林使用、卫生填 埋、焚烧和生产建筑材料等。

　　以上为典型的污泥处理工艺流程，在各地得到了普遍采用。但由于各地的条件不同，具体情况也不同，尚有一些简化流程。当污泥采用自然干化方法脱水时，可采用以下工艺流程：

　　污泥—→污泥浓缩—→干化场—→处置

　　也可进一步简化为：

　　污泥—→干化场—→处置

　　当污泥处置采用卫生填埋工艺时。可采用以下流程：

　　污泥—→浓缩—→脱水—→卫生填埋

　　我国早期建成的处理厂中，尚有很多厂不采用脱水工艺，直接将湿污泥用做农肥， 工艺流程如下：

　　污泥—→污泥浓缩—→污泥消化—→农用

　　污泥—→污泥浓缩—→农用

　　污泥—→农用

　　国外很多处理厂采用焚烧工艺，其中很多不设消化阶段，流程如下：

　　污泥—→浓缩—→脱水—→焚烧

　　省去消化的原因，是不降低污泥的热值，使焚烧阶段尽量少耗或不耗另外的燃料。

污水处理一般来说包含以下三级处理：一级处理是它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。二级处理是生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理是污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。 

机械处理工段 
　　
        机械(一级)处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。机械(一级)处理是所有污水处理工艺流程必备工程(尽管有时有些工艺流程省去初沉池)，城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25％和50％。在生物除磷脱氮型污水处理厂，一般不推荐曝气沉砂池，以避免快速降解有机物的去除；在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下，初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特注的后续工艺加以仔细分析和考虑，以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。 　　 
    

污水生化处理 
　　
        污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥)；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。 

三级处理： 

        三级处理是对水的深度处理，现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理，用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道，作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。 

        由此可见，污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离，在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中，包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体，而且极易腐败发臭，很容易造成二次污染，消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响，必须重视。如果污泥不进行处理，污泥将不得不随处理后的出水排放，污水厂的净化效果也就会被抵消掉。所以在实际的应用过程中，污水处理过程中的污泥处理也是相当关键的。

 1、污泥负荷对污泥膨胀的影响

一般认为活性污泥中的微生物的增长都是符合Monod方程的：

式中X----生物体浓度，mg/L；

S----生长限制性基质浓度，mg/L；

μ----生长限制性基质浓度，mg/L；

KS-----饱和常数，其值为μ=μmax/2时的基质浓度，mg/L；

μmax-----在饱和浓度中微生物的最大比增长速率，d-1

大多数的丝状菌的KS和μmax值比菌胶团的低，所以，按照以上Monond方程，具有低KS和μmax值的丝状菌在低基质浓度条件下具有高的增长速率，而具有较高KS和μmax值的菌胶团在高基质浓度条件下才占优势。同样认为低负荷对于丝状菌生长有利的理论还有表面积/容积比（A/V）假说。这里的表面积和容积，是指活性污泥中微生物的表面积与体积。该假说认为伸展于絮凝体之外的丝状菌的比表面积（A/V）要大大超过菌胶团细菌的比表面积。当微生物处于受基质限制和控制的状态时，比表面积大的丝状菌在取得底物方面要比菌胶团有利，结果在曝气池内丝状菌就变成了优势菌。

低负荷易导致污泥膨胀这一观点无论是在实际运行中还是在理论上都有了较为成熟的解释。但在中国，通常生化反应的负荷设计都是较高的，的大量污泥膨胀却是在高负荷条件下发生的。事实上，在高负荷条件下的污泥膨胀往往是由于供氧不足、曝气池内DO浓度降低引起的。

2、溶解氧浓度对污泥膨胀的影响

微生物对有机物的降解过程实质上就是对氧的利用过程。溶解氧在活性污泥法的运行中是一个重要的控制参数，曝气池中DO浓度的高低直接影响着有机物的去除效率和活性污泥的生长。低DO浓度一直被认为是引起丝状菌污泥膨胀的主要因素之一。丝状菌由于具有较大的比表面积和较低的氧饱和常数，在低DO浓度下比絮状菌增殖得快，从而导致丝状菌污泥膨胀。根据各方面的研究反应，DO对于污泥膨胀影响的的临界值并不确定。DO浓度的要求是与污泥负荷息息相关的，负荷越高，则对应的临界值就越大。这一值的确定与工艺选择、池型及进水类型都有着密切关系，必须根据实际情况结合实验才可以得出。

3、其它方面对污泥膨胀的影响

（1）污水种类

污水种类对污泥膨胀有着明显的影响。通常来说，那些含有易生物降解和溶解的有机成份，特别是低分子量的烃类、糖类和有机酸类等类型基质的污水易引起污泥膨胀，例如酿酒、乳品、石化和造纸废水等。

（2）营养成分的不均衡

当污水中N、P不足时，易引起污泥膨胀的发生。N、P的合适比例为BOD5：N：P=100：5：1。很多研究表明许多丝状菌对营养物质N、P有着较强的亲和力，这可能就是缺乏营养物质导致污泥膨胀的原因。

（3）pH值与温度

一般认为pH偏低易引起丝状菌的大量繁殖。而温度的对丝状菌的影响也是很普遍的。例如，冬天Microthixparvicella在丝状菌群中占优势，而温暖季节时Nocardiaform，0041型或Nostocoidalimnicda较易大量繁殖。

另外污水在进水处理系统前的早期厌氧消化产生的有机酸和硫化氢也可能导致污泥膨胀的发生。硫磺菌的的贝氏硫菌、硫丝菌等能从硫化氢氧化中获取能量。而这么细菌以非常长的丝状性增殖，有时能长达1厘米，从而导致污泥膨胀的发生。

简介： 本工程是收集各小区的优质杂排水（如洗脸、洗澡、洗菜水等），经过管道收集到一起。日处理水量为240m3，每小时处理水量为16m3。

关键字：中水回用 膜处理

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　　一、工程简介

　　本工程是收集各小区的优质杂排水（如洗脸、洗澡、洗菜水等），经过管道收集到一起。日处理水量为240m3，每小时处理水量为16 m3，其水质如下：

　　二、工艺流程简介：

　　电器控制部分：

　　电器控制部分可分为控制加压泵运行、提升泵运行以及反洗几个方面。

　　① 加压泵受沉淀池和中水回用池内的液位控制器来控制：<1>.若沉淀池内水位达到设计要求而回用池内水位较低，加压泵运行；若沉淀池内水位未达到设计水位，回用池内水位较低，加压泵不运行，自来水补给阀门打开。<2>.沉淀池内水位未达到设计要求，而回用池内水位达到设计要求，加压泵不运行；沉淀池内水位未达到设计要求，而回用池内水位达到设计要求，加压泵不运行。

　　② 提升泵受各楼中水水箱内的液位控制器的控制以及中水回用池内液位控制器的控制：<1>.中水回用池内处于低水位时，提升泵不运行；<2>.中水回用池内水位达到设计要求，各楼中水水箱内水位处于高水位时，提升泵不运行，处于低水位时，提升泵运行。

　　③ 反洗方面，在系统正常工作时，毛发过滤器、膜系统以及活性炭系统的正常出水的电磁阀打开，反洗电磁阀关闭，每天设定的反洗程序启动，毛发过滤器、膜系统以及活性炭系统的正常出水的电磁阀关闭打开:<1>.首先是活性炭罐的反洗阀门打开，进行反洗；<2>.其次是膜系统的反洗阀门打开，进行反洗；<3>.最后是毛发过滤器的反洗阀门打开进行反洗。

　　④ 排污坑内设一液位器，来排掉从调节池、沉淀池、回用池以及从毛发过滤器内排出的污水。

　　本工艺较传统的活性污泥法相比较优点在：

　　1. 出水水质明显优于活性污泥法的出水水质；

　　2. 占地面积小，比活性污泥法的占地面积节省50%以上；

　　3. 运行简单，基本可实现无人职守；

　　4. 不受温度、水量的变化；

　　5. 设备结构紧凑，可根据实际情况连续运行，易维护。

　　本工艺易产生的现象是运行时膜系统易堵塞，要求前期水质较好。