企业污水处理的方法与安全风险
2020-12-20程路朝
程路朝
(1.河钢股份有限公司承德分公司,河北 承德 067000;2.河北省钒钛工程技术研究中心,河北 承德 067000)
随着我国城市化发展迅速,人们更加重视居住环境。在人们日常生活与生产活动中,水资源广泛应用,当水资源匮乏时,将阻碍社会的经济发展,影响人们正常生活。因此,以污水处理的现状进行分析,存在问题各种各样,使得污水处理无法获得理想效果,对水资源循环利用产生影响,促使城市用水的负担加大,此现象需要进一步改善。
1 污水处理的方法
1.1 活性炭吸附技术
活性炭是生活中比较常见的物质,内部含有发达的孔隙结构,可以吸收废气中较小的分子,这也是处理废气的第一道步骤。但是由于活性炭极易饱和,因此其作用发挥的时间短,需要不断的进行更换,所以该项技术的应用资金投入过大。并且有相关的实验可以证明,活性炭的吸附对于湿度较高的废气使用效果并不理想,极易造成二次污染。
1.2 普通活性污泥法
传统活性污泥法,是早期一直沿用至今的活性泥运行方法。随着污水沿着池长方向流动,有机物在池内的降解主要经历了吸附和代谢两个阶段,微生物也经历了从池首端的对数增长、中期的减速增长到池末端的内源呼吸的完全生长周期。传统的活性污泥系统对于污水处理的效果极好,且运行较为稳定,但也存在很多问题。该活性污泥法的曝气池由于微生物的降解效应,呈现前端高、后端负荷低的特点,因此为了避免前端出现供养不足的情况,进水有机负荷不宜过高,或采取渐减供养的方式。
1.3 生物滤池
生物滤池是最早的生物膜法使用形式,因为废水以从滤池顶部布洒下来的方式进入滤床,因此,也被称成为滴滤池。目前,生物滤池多采用旋转式布水器布洒废水,水管与滤池表面的距离约为0.46m,在保证废水顺利布洒在滤池表面的基础上,对滤池中的生物膜形成一定的冲刷,避免生物膜过度堆积。经过生物膜和滤料的已净化废水可以通过下放的集水排水系统进入二沉池,进行沉淀,将携带出的脱落的生物膜分离出来。在应用生物滤池时需要注意的是,滤料间的空隙、进水的有机物含量要和谐,否则滤料空隙过小或进水负荷过高都会导致生物膜无法顺利脱落或过度增长,反而堵塞生物滤池,影响滤池的污水处理效果。
1.4 超滤膜技术
首先从概念的角度来讲,超滤膜技术就是以能够分离的膜为载体,对水体进行浓缩和净化,从而使经过过滤的水或溶液能够达到相关标准。当前,超滤膜技术的应用一般处于纳滤和微滤之间,即在高压的状态下所形成的半透明或超滤的膜,水体或溶液中的杂质在经过膜的阻挡之后会得到有效净化。超滤膜属于孔径更小的一类膜,前端通常要添加反渗透等膜处理环节,组成膜组件,使污水在经过反渗透等环节处理后再进行进一步的施压,迫使污水通过孔径更小的超滤膜,将分子直径更小的物质截留下来,进一步实现对污水的净化和处理。超滤膜过程属于物理过程,仅有膜分离的效果,不具备微生物的处理效果。
1.5 生物脱氮除磷技术
(1)厌氧氨氧化。该技术适用于低碳氮污水的处理,具体包括异化代谢过程和同化代谢过程。
(2)短程硝化反硝化。该技术适用于高氨氮废水的脱氮处理和低碳氮比污水的处理,能够通过控制溶解氧、污泥龄、PH 值、游离亚硝酸浓度的方式,实现短程反硝化反应。
(3)全程自养脱氮工艺。
(4)反硝化除磷工艺。利用内碳源实现反硝化与除磷的同步应用,较好地节约碳源量和曝气量,减少一半的剩余污泥产量。
1.6 微电解-生物联合工艺
工业废水可生物降解性差,微电解工艺预处理可实现废水中难降解有机物开环断链,从而大幅度提高其可生化性。与所有废水处理工艺技术相比,生物工艺最为经济、环保,符合当今社会可持续发展的主题。采用微电解-生物联合工艺处理难降解工业废水,可大幅降低处理成本,为其规模化应用提供可能。微电解-生物联合工艺中微电解工艺可改善废水可生化性,同时生物工艺可改善FE/C 填料表面堵塞问题。
1.7 膜生物反应器
膜生物反应器是膜分离技术和污水处理技术有机结合产生的废水处理工艺。利用分离效果非常好的膜分离系统代替传统生物处理工艺中的二沉池,将生物反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住。通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能和曝气池中的活性污泥浓度,增强了其处理效果。MBR 工艺适用范围广、出水水质优良,系统性能稳定,占地面积小。
1.8 流化床Fenton 氧化技术的应用
在采用二沉池出水实验的过程中,可以在装置进水COD过大时引入流化床Fenton 技术,对现有工艺进行优化改造,在二沉池出水口增加流化床Fenton 工艺,在二沉池降解处理工业污水BOD、COD 的过程中,可以有效减小工业污水的可生化性。并且,为了更好地提高降解COD 的浓度,可以采用流化床Fenton 高级氧化工艺,结合同相/异相化学氧化、流体床结晶技术,对传统的Fenton 氧化法进行优化。
1.9 物化-微电解联合工艺
物化-微电解联合工艺中,物化法可改善微电解的反应环境,从而提高微电解的处理效率。如在微电解工艺前端设置酸化处理单元,可使后续阴极反应处于酸性有氧条件,从而产生更多强氧化性物质,可大幅提高废水可生化性。采用酸化-微电解工艺预处理油页岩废水,废水COD 去除率达78.38%,酚类去除率达97.64%,色度去除率达79.68%。微电解反应过程中产生大量的Fe3+,对于微电解工艺本身来讲,Fe3+会形成氢氧化铁胶体,但是与Fenton 工艺联合,Fe3+可充当Fenton 反应中的催化剂,可大幅提高难降解物质的降解效率。采用Fenton-微电解联合工艺处理废水,结果表明,该联合工艺可有效弥补单一微电解难以完全降解染料分子的缺陷,同时可提高废水中难溶性黄腐酸、可溶性微生物代谢物等物质的去除率。
1.10 膜生物反应器技术
通过膜分离技术与污水处理技术相结合的方式,通过膜过滤的方式实现高效的固液分离,将依附于活性污泥上的微生物完全截留在反应器内,实现HRT 和SRT 的完全分离,适用于分散式污水的处理。然而该技术也存在一定的缺陷。随着目前污水处理厂提标改造的持续进行,可以选取MBR 反应器,将MBR工艺与A2/O 工艺、UCT 工艺、多级AO 工艺和SBR 工艺等相耦合,较好地强化脱氮除磷效果,降低出水的浊度和色度。
2 污水处理意义
国内企业在近年来的发展势头仍然迅猛,但伴随这类企业的不断发展,污水排放问题也变得更为严重。可以说,化工园区污水处理效果直接影响着生态环境保护和城市化建设,若污水处理不理想,那么污水中含有的有害元素则会间接或直接给人体健康形成严重影响,甚至会腐蚀接触的建筑物。所以,高效处理化工污水至关重要。另外,我国可利用水资源数量在近些年也不断缩减,企业污水的高效处理,对于水资源循环利用、补充水资源起到积极作用,有助于环境保护和维持生态平衡。
3 企业污水处理的安全风险
3.1 企业对于处理污水的操作人员未能给予有效防护
一般污水具有毒性,因而导致污水处理的操作人员面临较高的安全操作风险。然而从现状来看,很多企业对于该领域的操作技术人员未能给予全面的安全防控,甚至造成明显的健康伤害后果。例如对于含硫比例较高的石油炼化废水在进行处理时,操作人员如果未能提前佩戴必要的安全防控设施,则会导致毒害性或者酸性的气体吸入体内,造成突发性的人员伤亡。
3.2 含油污水所产生的危害
含油污水的成分十分的复杂,并且还会含有一些有毒物质,若没有采取正确的方法对有毒物质进行处理,则会对周围的自然环境产生严重的影响。通常来讲,含油污水所产生危害的类型主要分为三种:第一种,当含油污水排入水体之后,会对其造成污染并且对水体的卫生条件进行破坏,而人们会使用水体灌溉农业,若使用已经被污染的水体灌溉农业,那对农业也会产生严重的影响。第二种,油类在排入水体时会形成一种膜,即油膜,而油膜破坏氧气与水的溶解过程,导致氧气就无法溶解于水中,不能满足水生动物对氧气的需求,会导致水生动物死亡。第三种,油有助燃的作用,水体表面的油会为当地的环境埋下安全隐患,可能会发生火灾。
4 有效应对污水处理过程安全风险的举措
4.1 确保操作技术人员具备良好的专门业务素养
在污水处理的实践过程中,操作技术人员能否体现优良的专门业务技能,关乎石油炼化污水的整体处理效果,并且关系到操作技术人员自身的安全。因此对于现阶段的石油炼化企业而言,处理污水的基本改进思路就在于保障人员安全,并且致力于污水处理风险的全面防控。
4.2 管理方面
企业做好环境保护工作不仅仅是对环境而言,对企业自身也会起到积极的影响。为了做好对环境的保护工作,企业必须建立健全的环境保护监管制度,并将保护环境的责任进行详细的划分,落实到每个工作人员身上。而工作人员则需严格按照相关标准,对设备的操作和维护工作加以规范,一定要定期检查设备的质量并做好维护保养工作,企业可以安排一定的人手来对施工环境的安全与卫生进行考核,可建立相应的评分体系和奖惩制度,来调动员工的积极性,起到保护环境的作用。同时还要加强员工的思想文化建设,让员工意识到保护环境的重要性,还需要严格按照相关要求对成品油库进行日常的检查,一定要及时发现和处理成品油库存在的问题和隐患。
5 结语
综上,企业对于包含各种毒害物质的污水必须能够予以全面的处理,然后才能排放。在此前提下,为了保证有效应对污水处理中的各种安全风险,企业有必要引进污水处理领域的全新技术手段,构建污水处理过程的技术保障与支撑,切实保证污水处理全过程的安全性。