高浓度有机物难分解性物质去除系统.docx
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高浓度有机物难分解性物质去除系统
高浓度有机物难分解性物质去除系统
理论性背景
气液接触加速机(MTA)
反应机内形成超微细气泡,液体和气体形成雾状形态
液体与气体不是形成两个状态,而是液体和气体形成同一状态
使用空气时,SOTE能维持在55-60%
电子射线等离子体工程
1:
电子射线与空气接触时,H+,H2O,H2O2,O3与各种离子的混合物(等离子体)形成
2:
水中水下电子H+,OH-与各种辐射形成
3:
等离子体与自由基的不饱和化合物转换成饱和化合物,把长链的化合物转换成短链的化合物的离子物质交换
4:
不显示电贺的浮游物质转换成呈电子荷的离子物质,用絮凝反应容易分离
和发色端发生反应,去除色度
电子絮凝分解
1:
废水中通电流时氧化还原反应形成H2,O2,HOCl等的气体有机物氧化
2:
发生的气体有效地将有机物氧化(密闭的空间与MTA促进气液反应)
3:
氧化、还原反应的原因促进水与污染物质的分离
4:
H+,OH-生成的瞬间辐射反应,使酸性水、碱性水在促进废水的常变化
5:
通过的电流形成化学反应的电子促进力作用下,废水内的各种化合物与其它成分在非常稳定的状态下运行
6:
稳定的状态下,在处在平衡状态的初期废水状态化合物少的colloid粒子与小的Emolsion化粒子包含的固体粒子形成
7:
污染物质的是少数形成colloid粒子,与固液分离容易。
SES、MAT、SEBP、Process的必要性
我国的废水处理95%以上用生物化学方法,利用有机物分解性质处理水溶性污染物质和氮、磷
生物性水处理与微生物有关,所发生的运行上有制约、占地面积大,处理时间长等缺点。
微生物不能把所有有机物、色度物质、恶臭等不能完全分解,垃圾沉降水,畜产、粪尿废水等各种难分解的产业废水,富营养化原因的P、N等处理处在比较难的阶段。
基本废水处理方法,因占地面积大等原因,给企业增加很多负担。
成源高浓度有机物难分解性物质去除系统有以下优点
1:
废水浓度和流量变化时能反时对策的系统
2:
不需药品的投入,脱水效果好,污泥发生量少,能减少运行费用的系统
3:
反应时间在1-4小时程度,土木和其后附属设备减少,能节约资金,出水水质稳定。
期待效果
浓度和流量变动负荷Aotomaticsystem构成,能及时对策的能力。
根据出水水质程度能构成经济性的系统。
沉降水、粪尿、畜产等难分解性的物质去除和一般污废水高费处理广泛范围适用。
原有处理场适用时,运行管理容量和生物性负荷减少的方法构造最适用的系统
SES,SEBD,MAT的作用,无需药品填加,消毒时也无需消毒剂
一般生物法处理时曝气槽停留时间为8-15小时,此方法只需1-40小时,土木构造,机械设备等大幅减少
污泥发生量减少,脱水效果好,运行管理费用大量节约
占地面积少,能有效地利用土地
SES特性
短时间内反应结束
在封闭的反应器内发生的气体没有损失,反应效果能增大化
根据废水的种类,反应器的选择的余地大
电力消耗比别的产品少
无需药品,FLOC形成固液分离容易
高浓度有机物一次处理设筑最适合
残留有机物去除等中水上水道也适合
SEBP的特性
生物性难降解物质能转换成分解性物质
无需加药,固液分离容易,污泥脱水效果好
SEBP反应发生的气体和废水接触方法和直接电子射体照射方法等,各种废水选择幅度大
深度处理系统适用
MAT的特性
MTA发生的气泡直径0.05-0.8mm比原有ceramicfinebubble小3-40倍的超微细气泡
单位大小接触面积,数十倍,数百倍以上增大
气泡上浮速度,显著地慢,能增加接触时间
气液接触极大化,无需气泡回收设备与臭氧破坏设备
装置简单,占地面积少
技术说明资料
1、开发目的
2、开发范围
3、开发内容
A、高浓度有机物去除装置(电子絮凝分解装置)SES
(1)原理
(2)特性
B、残留有机物去除装置(等离子体发生装置)SEBP
(1)原理
(2)特性
C、全液接触加速器MTA
(1)原理
(2)特性
D、高效氧化复合水处理SWP
(1)本原理与工程
(2)处理结果
4、适用范围
5、高效氧化复合水处理和生物性处理的比较
一、开发目的
现在国内污、废水处理方法大部分采用生物法处理方法。
采用微生物的有机物分解物质,去除水溶性污染物质,N,P等。
生物性处理法以微生物为主,环境条件、PH、温度与毒性等因素,应要注意微生物产生大量的酵素,酵素是以温度压力一定条件下保持化学反应的活触媒,酵素对特定的微生物起作用的性质。
在已知条件下有效地酵素不存在的无法处理,对于毒性物质非常弱,反应速度比化学处理方法非常慢,单纯的消化性有机物处理外,其处理效果非常低。
含有有机物废水在适当条件下注入空气时间长短,能产生好气性微生物繁殖形成FLOC呈现沉降的性质,在这时结束空气注入,FLOC絮凝沉降,能获得清澈的清水。
在曝气槽中活性污泥和有机物接触,有机物氧化分解,沉降槽的处理水和活性污泥分离出来,把活性污泥重新返送至曝气槽的方法叫活性污泥法。
此法主要的功能是曝气塘、曝气槽的BOD负荷是设计的基准,0.2-0.3KgBOD(曝气塘活性污泥)/m3.d为基准。
一般对生物分解性废水适当的装置设计的话,处理水的BOD出水在20ng./l以下,SS30mg/l等期待值
活性污泥处理装置运行中,废水的PH、曝气槽内活性污泥氧气供给能力,去污泥、沉降槽内活性污泥滞留问题等,是应考虑的事项,此生物性处理方法单一处理技术的原因,对废水处理当然受一定的局限所以好气性和厌气性方法或化学性处理与生物性处理形成才能满足出水水质要求。
但低浓缩,单纯的消化有机废水外,粪尿与畜产废水、垃圾掩埋场沉降水,农药废水与印染废水等一样难于处理的恶性废水,用生物性处理法也有一定的局限性。
一般的生物性处理方法局限性列举如下
微生物对消化物质也有有效的泥度,对于高浓度处理水不行,只有稀释,但随着量的增加。
对于微生物有害的酸性、毒性、碱性废水,必须应有前期处理条件。
对难分解性物质难于分解,如要分解的话,在有效时间范围内不能分解的情况较多。
普通溶存的盐类不能去除,N,P去除功能显著低下
比物理化学处理方法,设置容积大,建设费用低
如上的情况要克服生物性处理法局限性的方法是物理化学方法,废水的呈像与有机物的负荷,还有温度变化带来的冲击负荷,狭小面积条件等,能充分地适应,工程费和污泥发生量大的抑制,运行费能降到最低限度,稳定的获得优秀处理水质,处理工程应单纯化,运行简单化,去除难分解性COD物质,水处理装置为开发主要任务。
二、开发范围
高浓度有机物去除装置(电子絮凝分解装置)SES
残留有机物去除装置(等离子体发生装置)
气液接触加速装置
以上为准废水的呈像与目标水质,有机选择与方法(高级氧化复合水处理)
三、开发内容
A:
高浓度有机物去除装置(电子絮凝分解装置)SES
1、原理
电子絮凝是在废水内通过电流,废水内的浮游粒子、乳化的粒子、不溶性等粒子等起不稳定化作用的方法。
这时附加的电流起化学反应的前期反映创造促进力作用。
废水内的各种化合物与其它成分都向非常稳定的状态发展,一般和此稳定状态条件下,平行状态初期比废水状态的化合物少的COLLOID粒子与小的乳化状态粒子包含的形成固体粒子,污染物的少数Colloid粒子形成沉降容易、可以用多种方法分离。
加电流电极中产生的离子起化学反应与沉降作用,Colloid粒子絮凝与电离浮上去除污染物质。
此方法特别对油、金属、细菌等复合性废水有效,对温度和压力无关。
在反应壁发生电子絮凝、反应域是相异的各种电子化学性反应,各自独立地发生。
提供反应核是两极极板中发生的以金属离子核作用下形成更大稳定的不溶性复合物形成最终金属氧化物沉降。
破坏Eulsion是氧氢离子吸附在油份的化份吸附点结合,在水中不溶性化合物形成,利用它把油份、污染物质、油墨等和水分离。
卤素化的化合物、氯化碳水化合物分子内氯气和金属离子的结合。
利用漂白的效果是反应中形成的氧离子利用去除印染成分、氯化合物、细菌、病毒、生化性有害物等氧化。
去除水分子的极性形成电子Colloid粒子絮凝,这样形成电子增加了透压差把细菌、病毒等去除。
电子絮凝反应结束前起氧化作用,PH自然是向中性方向移动。
这样的反应能把铁、铝等极板材质、电流、电压流速与PH调节为依据,数量适合化。
2、特性
和原有的电子絮凝分解装置和区别在于发生的GAS没有损失,流入的废水涡流现象引进的规模发生因处理效率低下等,最少化,根据废水的呈像、流量、材质选择范围广泛地适用。
B残留有机物去除装置(等离子发生装置)SEBP
1、原理
无性放电性臭氧发生机1双电极之间夹玻璃或陶瓷一样的带电体维持,1-3mm程度距离设置后,氧气或空气吸入,电极中加交流高压电,放电空间中原料气体中包含的氧气因无性放电的原因,起化学反应产生臭氧。
在这里M是第三类物质O,O2,在放电空间内常用波长放电,在内存在的电子重新生成电荷,放电空间的因果前期弱,消灭的过程反复重复,形成微小的Posu放电,则无性放电使用的带电体放电,绝缘抑制,特定场所中防止。
无性放电是微小的Posu放电的集合体。
在放电空间形成的电子和氧气分子间冲突,臭氧化学反应作用,利用非常有用的放电。
臭氧浓度高时,臭氧的分解反应活泼的弱点。
无性放电形成的臭氧和臭氧浓度随着臭氧的分解反应活泼进行,高浓度的臭氧形成困难。
利用氧气为原料情况,放电空间中臭氧分解反应原理如下:
这样的臭氧分解减少影响,高效率无性放电型臭氧发生器制作,通过氧分子的臭氧生成系统研究有必要。
2、特性
生物性难分解物质换成分解性物质,不需药品,固液分离容易,脱水效果好,根据废水的种类有大的选择幅度,高度处理系统适合,残留有机物去除水道、自来水处理的适合。
C、气液加深混合装置
1、原理
一般的液体和气体混合方法是单纯地把水一样的液体,通过利用散气管搅拌、空气、氧气吸入方法或吸入后搅拌等,气体溶解促进作用的方法。
这样的方法一般在废水处理中广泛的应用。
这样的原有方法一般气体与液体溶解的比率不高,散气管,搅拌机、粒状物质支流等需大罐,为其达到目标对设备和场地需要等设筑又有困难。
气体在液体内溶解的条件。
液体接触面积、时间与其它调节等调节,气液接触效率极大化,气体发生装置的缩小与未反应残留气体因引起防治二次污染,对废水处理有效地利用。
2、特性
气液接触机中发生的气泡直径0.05~0.8mm为准。
比CeramicFineBubble小30-40倍的微细气泡、单位大小接触面积数十倍、数百倍以上。
缩小气泡的原因,气泡上升速度显著的慢,接触时间是最大限度的扩大,气液接触极大化,气体的回收设备、臭氧破坏设备没有必要。
D、高级氧化复合水处理SWP
1、基本原理与工程
高级氧化复合水处理的一般工程(如图3)一样,难分解性有机物去除工程,一次高浓度有机物处理适合的电子絮凝分解,气液接触加速机组合形成的Floc在浮上槽中固液分离,二次等离子体发生装置和气液接触加速机组合的处理工程中处理残留污染物质。
高级复合水处理工程
1、高浓度难分解性物质,前后处理的情况
2、提高原有生物性效率情况
3、中水、净水处理效率期待情况
4、原有设筑附着提高处理效率情况(原有物理化学生物性处理)
5、减少运行费用的情况(药品费、污泥处理费)
废水处理场增、新设计划时,污染物质浓度、计划放流水质,事前实验SESMATSEBP的组合构成决定。
各工程的特性与问题点(微生物活性增进,絮凝沉降度的增加,残留有机物去除)等,根据工程有8个选择的余地。
适用范围,多流适用如图所示
适用范围
A、农业、畜产污、废水处理
1、猪粪尿处理,牛粪尿处理、鸡粪尿处理
2、其它与农业有关的高浓度废水
B、一般特殊污水处理
1、各种生活污水处理(BP、宾馆、写字楼等)
2、综合医院废水处理
3、河水净化处理,下水综合处理场
4、其它难分解废水处理(苯、甲苯、表面活性剂等)
5、粪尿处理
C、食品加工废水处理
1、油加工废水处理
2、洁净饮料、饮料制造废水处理
3、啤酒、葡萄酒等酒类制造废水处理
4、屠宰场等废水处理
D、纸浆、造纸废水处理
1、ASB:
BOD/脱色/COD处理
2、漂白废水处理、脱色处理
E、饮用水深度处理(净水)
1、上水源深度处理(不是氯气处理,而是臭氧处理)
2、自来水深度处理(居民楼、宾馆、BP、医院、上水供给源的深度处理净化)
3、地下水深度处理(农业用水、工厂等)
4、娱乐场所上水深度处理
E、鱼类养殖用水处理
1、养殖用水完全杀菌处理
2、养殖用水溶氧最大化
F、休闲用水净化处理
1、游泳池、温泉水杀菌处理
2、游泳锄、温泉水去菌水处理
3、公园、高尔夫球场等
G、N、P深度处理
5、高级氧化复合水处理和生物性水处理的比较
生物性处理
高级氧化复合水处理
曝气槽内的流入污水和活性污泥混合,曝气后,最终在沉降槽内的处理水和活性污泥分离的方式。
沉降的活性污泥流入污水的30~60%程度,返送到曝气槽内一部分剩余污泥,通过污泥工程最终处理掉。
一般设最初沉降槽
根据污染物质的浓度、呈像、计划放流水质选择工程(此反应槽内废水流入循环泵,通电絮凝分解反应将水和污染物质分离。
氧化反应在短时间内完成。
第二次等离子体工程中发生的气体吹入氧化、还原与Radical反应后工程,未反应状态的气体和化学物质气液接触加速机通过反应结束后,固液分离装置中上水和污泥分离出来。
分离出的污泥流入浓缩槽、脱水设备中。
曝气槽中流入的有机性废水是靠曝气槽内细菌微生物有机物分解,在二次沉降槽内微生物Floc形态沉降分离。
这样的微生物重新返送到曝气槽内,一部分废弃通过各种微生物去除有机物过程重要,形成多的微生物Floc形成,能形成良好的沉降是重要的机械装置
流入废水通过电流的短时间内氧化,还原反应产生H2,O2,HOCl等气体发生污染物质氧化分离,H+,OH-生成的瞬间辐射反应促进酸性水、碱性水废水的常变化
电子射线等离子体工程中形成的O3,H2O2气体吹入,水中的水下电子H+,OH-与各种辐射形成有机物氧化和不显电荷浮游物质转换成带电荷的离子物质,絮凝反应效果极大化,且电子絮凝分解和等离子体工程中发生的气体通过气液接触加速机把残留的气体与电子化学反应物质完全反应后,用固液分离,污染物质与难分解性物质完全去除的机械装置。
0.3-1.0kgBOD/m3D
反应时间1-3小时
去除BOD的50~80%
去除BOD的40~60%
75~85%
65~70%
1.0m2/m3
0.6m2/m3
需要宽阔的面积,城市不适合
不需曝气
比较难,有运行技术,技术员确保容易
返送污泥量调节
MLSS浓度调节
空气供给量调节
流量、浓度、温度变化容易操作,自动化设备,非熟练工也可操作,污泥处理费用大幅度减少
产生大量的污泥,污泥处理问题
曝气槽等运行时产生恶臭问题
污泥含水量少,无需药品
物理化学反应的原因,恶臭发生量少。
1000m3/日
1000m3/日
约2100佰万元
约1400佰万元
约90佰万元/年
约100佰万元/年
国内外业绩多,信誉度高。
确立技术的技术人员容易确保
处理效率比较良好
STEPAeration法并行运行,对流入污水负荷变动对策可能性
中、大规模处理场适合
粪尿、畜产废水,沉降水难分解,物质容易去除。
反应时间为1—3小时,初期投资费少。
没有药品投加量,运行管理费少
占地面积小,极大化。
原有处理设筑简单地设置能获得高度处理效果。
净水处理设筑物适用
小规模、大规模,适用范围宽。
专门技术人员操作水平高
污泥产量多
维护管理费用高
需调节污泥返送量和空气量
初期投资费比较高
需要药品处理等
冬季处理效率低
流入负荷变动对策性弱
难分解性物质不能去除
国内外没有业绩
粪尿、畜产废水,沉降水、石油化学废水等,生物性处理局限之一的难分解性去除物质方法比原有的工程费,运行管理费等大幅度减少,在占地面积小的地方容易运行操作的方法
气体和液体加速混合装置,电子絮凝分解装置
利用气体和液体加速混合装置,电子絮凝分解装置
等离子体发生装置的高级氧化复合水处理技术
1、开发内容
2、核心开发技术
3、制品的用途
4、制品的性能
5、原有技术问题
6、国内外技术开发现状
7、国内外类似制品与竞争性能比较
8、技术开发资金投入与方法
9、技术开发的具体内容
10、技术开发效果与特性
11、PolitPlane运行启动
1、开发内容
克服原有生物性处理方法的极限的用物理化学方法,在废水的粒状与有机物负荷与温度变化所带来的冲击负荷,在少得可怜的场地能适应的条件所具备,工程费用和污泥的发生量最大限度减少,能带来运行费用的减少,能稳定地维持优秀品质。
处理工程简单,比对于运行操作简单对与难分解性COD物质去除的水处理装置。
2、核心开发技术
气体与液体加速混合装置(MTA)
电子絮凝分解装置(SES)
等离子体(区)发生装置
高级氧化符合水处理
3、制品的用途
原有生物性处理方法中不可能、难分解的有机物(微生物难于分解的物质)去除与转换成分解性有机物。
放流水水质标准超过时为改善水质与容量增设时。
废水处理场地小,新设和增设难时
提高原有设备的效率,减少运行管理费用时
去除沉降水、畜产粪尿、屠宰等高浓度有机废水
生活污水与中水处理设筑
原有废水综合处理场与污水综合处理场高废处理
4、制品的性能
电子絮凝分解装置(SES)
对无机性、有机性废水在外部通过能用电解反应对污废水净化的性能。
电解反应是电极与溶液之间界面中直接传递电子的电极反应(氧化、还原、析出)和电极反应生成物和污、废水中的成分反应的二次反应(沉降、吸附、絮凝、浮上)等,物理化学反应性能所具备对污、废水净化作用。
等离子体(区)发生装置(SEBP)
一对电极之间加一个有电体,注入氧气或空气时对于电极交通高电压时在放电空间形成多个离子等离子体(区)水中形成各种Radical。
各种Radical与废水和反应,净化污、废水。
气体与液体加速混合装置(MTA)
废水在气体液体加速混合装置内通过时,高压喷射、真空压缩,再混合与涡流现象重复等超微细气泡发生,气体与液体接触的机会与面积扩大,气体在液体中溶解的效果卓越,电子絮凝分解装置,等离子体(区)发生装置中发生的气体无损失读促进有机物的分解。
高级氧化水处理技术(SWP)
根据污染物质流量、浓度、粒状和计划放流的水质,电子絮凝分解装置(SES),等离子体发生装置(SEBP),气体加速混合装置(MTA)能组合构成。
原有工程的特性与问题可以选择8个类别分别增设、新设筑工时最合适的工程,减少经济性的损失。
5、原有技术的问题点
我国每天排放的污、废水量为2390吨,为处理污、废水95%以上,采用生物性处理方法,微生物自然消化污染成分也有限度,又对难分解性有机物质,无机性盐类、重金属等,没有处理好的情况下放流河流后,河流本身自净能力丧失,越污染越严重。
微生物的特性上温度低时活性就减弱或者终止,特别是动机,特别是冬季,需要加温系统,否则处理效率相当低下。
生物性的处理法是根据污、废水流量、浓度、粒状等,流入负荷变动的运行条件,有运行难点,处理时间长(1-30天),初期投资费用与占地面积大,运行费用高。
因此,国内多数科研单位与企业在生物处理方法替代处理方法物理性处理方法研究实用。
但研究开发的方法工程复杂,运行难,流入废水浓度极限,处理工程的稳定性与处理效率的制约性。
与原有设备的互换性,此方法要实用需要一段时间。
6、国内外技术开发现状
国内外技术开发现状是生物性处理中提高微生物的活性度,或在有微生物不能分解的物质,再形成特定的微生物,或创造微生物培养量适合的环境范围内技术开发进行中。
生物性处理法以外利用电子射线处理废水,高级氧化法(AOD)水处理法与过滤。
纯粹处理方法研究开发中。
7、国内外类似制品与竞争性能比较
国内外类似竞争制品间性能比较
性能区分
适用制品
国内类似竞争制品
先进国类似竞争制品
处理工程
单纯
复杂
复杂
去除效率
BOD
95%以上
85%
85%
COD
98%以上
85%
85%
SS
98%以上
80%
85%
T-N
90%以上
60%
60%
T-P
90以上
50%
60%
难分解性COD
95%以上
45%
40%
HRT
1-3小时
8-25小时
18-36小时
冲击负荷
非常强
差
强
维护管理
简单
复杂
复杂
经济性
占地面积
0.6m2/m3以下
1.0m2/m3以上
0.75m2/m3以上
建设费(韩国)
1000美元/m3
1700美元/m3
1500美元/m3
维护管理费(年)
80美元/m3
150美元/m3
120美元/m3
高浓度有机物
直接处理
需要预处理
需要预处理
污泥发生量
BOD40-60%
BOD75-80%
BOD70-75%
脱氮、磷
无追加设备
有追加设备
有追加设备
药品投加
无
投加絮凝剂
投加絮凝剂
8、技术开发资金投入与方法
A、开发期间:
98.5~2000.3(23个月)
B、企业化期间:
2000.1~2001.3
C、开发方式:
自己开发
D、参与者:
研究员等6人
9、开发设备的具体内容(参照技术说明资料)
10、开发技术的效果与特性
气液加速混合装置,电子絮凝分解装置,等离子体发生装置等利用的高级氧化复合水处理工程是高浓度、难分解性有机物去除的工程。
前处理高浓度有机物处理适合的电子絮凝分解装置、气液加速混合装置组合,反应形成的絮体在浮上槽或者在沉降池中固液分离。
在后处理中,等离子体发生装置和气液加速混合装置组合的处理工程中去除残留的污染物质。
高级氧化复合水处理工程(图一)和一样,增设时(图二)和一样。
(1)原有工程的问题所提到的建设费与运行费过多,工程的单纯性和处理效率极大化。
处理时间缩短1-3小时,建设费、运行费所占土地减少等。
(2)和别的方法运行只能感的原有设筑与简单的连接,能提高处理效率,能获得增设效果。
(3)根据污染物质粒状浓度有选择地组合,原有各工程特性与问题点能选择,工程的单纯与建设费能减少。
(4)设备的单纯性,未熟练工也能操作。
(5)处理系统停止时,能及时方便地更换主要器械。
(6)一切污废水都适用,BOD、COD、SS、T-N、T-P,难分解污染物质和毒性物质也能去除。
(7)沉降的污泥含水良少,脱水效果好,污泥发生量少。
(8)原有生物性处理方法中,难分解性有机物能变换成易分解有机物,提高原有生物处理法效率。
(9)物理化学反应的原因,没有污泥腐败、恶臭、色度、浊度问题。
(10)设备简单,噪音小。
(11)抗冲击负荷
11、运行启动
(1)位置:
原洲市
(2)废水种类:
垃圾渗滤液
(3)流量:
200m3
(4)填埋年度:
1995年
(5)处理工程
一、工艺流程:
二、原水水质
项目
测定值
备注
BOD
420~830
COD
520~9
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- 关 键 词:
- 浓度 有机物 分解 物质 去除 系统