污水,通常指受一定污染的、來自生活和生產的廢棄水。污水主要有生活污水,工業廢水和初期雨水。污水的主要污染物有病原體污染物,耗氧污染物,植物營養物,有毒污染物等。
如何處理污水,我們需要在了解其來源、分類、特點等的基礎上采用不同的方法。
一、 污水的來源和分類
生活污水
生活污水是人類在日常生活中使用過的,并被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化,一般夏季用水相對較多,濃度低;冬季相應量少,濃度高。生活污水一般不含有毒物質,但是它有適合微生物繁殖的條件,含有大量的病原體,從衛生角度來看有一定的危害性。
工業廢水
工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水。工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是指在生產過程中形成、并被生產原料、半成品或成品等原料所污染,也包括熱污染(指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水);生產廢水是指在生產過程中形成,但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理;生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理,如冷卻處理。生活污水與生產污水的混合污水稱為城市污水。
初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由于初期雨水沖刷了地表的各種污染物,污染程度很高,故宜作凈化處理。
二、 污水水質指標
污水水質指標一般分為物理、化學、生物三大類。
1.物理性指標 溫度、色度、嗅和味、固體物質
固體物質的三種存在形態:懸浮的、膠體的、溶解的。固體物質用總固體量(TS)作為指標,污水處理中常用懸浮固體(SS)表示固體物質的含量(TDS指標高于1000以上)。
2.化學性指標
(1)化學需氧量(COD):指用強化學氧化劑(我國法定用重鉻酸鉀)在酸性條件下,將有機物氧化成CO2與H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示,簡寫為COD。化學需氧量越高,表示水中有機污染物越多,污染越嚴重。
(2)生化需氧量(BOD):水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(mg/L)。如果污水成分相對穩定,則一般來說,COD> BOD5。一般BOD5/COD大于0.3,認為適宜采用生化處理。
(3)總需氧量(TOD):有機物主要元素是C、H、O、N、S等,當有機物被全部氧化時,將分別產生CO2、H2O、NO、SO2等,此時需氧量稱為總需氧量(TOD)。
(4)總有機碳(TOC):包括水樣中所有有機污染物質的含碳量,也是評價水樣中有機物質質的一個綜合參數。 (5)總氮(TN):污水中含氮化合物分為有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮,四種含氮化合物總量稱為總氮(TN)。凱氏氮(TKN)是有機氮與氨氮之和。
(6)總磷(TP):包括有機磷與無機磷兩類。
(7)pH值
(8)重金屬
3生物性指標
(1)大腸菌群數:每升水樣中所含有的大腸菌群的數目,以個/L計。
(2)細菌總數:是大腸菌群數、病原菌、病毒及其他細菌數的總和,以每毫升水樣中的細菌菌落總數表示。
如何處理污水,下面我們分類介紹幾種解決方法:
1.工業污水的治理方法
工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的污染物。工業廢水具有排放量大,污染范圍廣,排放方式復雜;污染物種類繁多,濃度波動幅度大;污染物質毒性強,危害大,污染物排放后遷移變化規律差異大;恢復比較困難等特點。
工業廢水的水量取決于用水情況。冶金、造紙、石油工業、電力等工業用水量大,廢水量也大,如有的煉鋼廠煉 1噸鋼出廢水200~250噸。但各工廠的實際外排廢水量還同水的循環使用率有關。例如循環率高的鋼鐵廠,煉1噸鋼外排廢水量只有2噸左右。
工業污水水質復雜,不能用單一流程處理,一般采用多種方法的組合工藝。工業廢水處理途徑一般有三種情況:一是工業污水單獨處理后排放,二是工業污水排入城市污水處理廠一同處理,三是工業污水預處理后進入城市污水處理廠。管網需要進一步完善的地區的企業需要自行處理后達標排放。污水處理對于排污企業來講是很陌生的,他們對于什么廢水,采用什么工藝處理并不了解,所以他們會選擇將污水的問題交給環保企業來處理。那去哪兒找環保企業,這些企業的實力、資質怎么樣?污水處理的成本等又成為了排污企業的問題。很多排污單位痛下決心花巨資建設污水處理站,但建成后卻發現污水處理成本太高,導致造價昂貴的設施成為擺設。
更有排污企業因為沒有找到合適的技術工藝、有經驗和實力的環保企業,導致設施建成后污水卻不能處理達標;筆者建議對污水處理工藝不太了解的排污企業,最好先通過像污水寶那樣的污水項目服務平臺去尋找環保公司,能對比多家具有同類廢水處理經驗的環保企業,多接觸幾家再做決定,看看企業提供的技術、案例以及報價等進行選擇;畢竟貨比三家是有道理的。排污企業可以打開污水寶的網站bao.dowater.com提交廢水數據,會有能處理該廢水的環保企業與之聯系,并可以做挑選。污水管網較完善地區的排污企業會選擇污水排入城市污水處理廠一同處理,污水廠都有一定的接管標準,有的企業也會選擇將污水預處理后排入城市污水處理廠。
近年來,不斷有新的方法和技術用于處理工業廢水,但各有利弊。單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機物,COD值偏高,不能完全達到排放標準。吸附法雖能較好地除去COD,但存在吸附劑的再生和二次污染的問題。催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機物,但實際的工業應用中存在運行費用高等問題。
尤其現在的工業廢水中的污染物是多種多樣的,往往用一種工藝是不能將廢水中所有的污染物去除殆盡的。用物化工藝將工業廢水處理到排放標準難度很大,而且運行成本較高;工業廢水含較多的難降解有機物,可生化性差,而且工業廢水的廢水水量水質變化大,故直接用生化方法處理工業廢水效果不是很理想。
針對工業廢水處理的特點,我們認為對其處理宜根據實際廢水的水質采取適當的預處理方法,如絮凝、內電解、電解、吸附、光催化氧化等工藝,破壞廢水中難降解有機物、改善廢水的可生化性;再聯用生化方法,如SBR、接觸氧工業藝,A/O工藝等,對工業廢水進行深度處理。
2.農業污水的治理方法
農業污水因為分布面廣而分散,難于收集也難于治理,所以只能利用生物的作用將污染物去除,譬如將高密度的高效去污菌,直接投入污染水體,以達到凈水的目的。
3.醫療污水的治理方法
醫院污水處理,通常包括一級處理和二級處理。一般地說,若處理后出水排入市政下水道,通常只進行一級處理;若處理后出水直接排入河道,則需進行一級處理和二級處理;對排放標準嚴的地區,為防止水體的富營養化,需進行除磷脫氮三級處理。對酸性廢水、洗相廢水、放射性污水等特殊的醫院污水,應進行嚴格的收集和處理。有些地區為緩解供水緊張的矛盾,已進行醫院污水的深度處理和循環利用。實際采用何種方式處理醫院污水,應綜合考慮污水的來源、污水的流向及當地的供水情況等多方面因素。另外,醫院污水處理一個非常重要的方面,就是必須進行消毒處理,以殺滅各種病原微生物。
(二)生活污水
1.農村生活污水治理方法 針對農村生活污水,可以進行以下處理:
生活污水→化糞池→厭氧池→人工濕地(種植根系發達、喜濕、吸收能力強的美人蕉、水蔥、菖蒲等植物)經“過濾”后排放的方法進行處理,主要適用于農村分散生活污水處理,建成后運行費用基本為零,使用壽命在10年以上。
2.城市生活污水治理方法 針對城市生活污水,可以進行以下處理:
將城市生活污水輸送到城市周圍的農村,利用農村廣闊的土地來凈化城市生活污水。將是一勞永逸與一舉多得的好方法。
污水處理工藝技術
1.化學強化生物除磷污水處理工藝
污水處理過程中,我國的主要河流和湖泊由于受磷污染,富營養化嚴重,國家環保局為控制磷污染,對磷排放制定了比較嚴格的標準。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主,此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化,通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸,作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物,使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖,并將其回流到生物系統中,使生物污水處理系統工作在高效除磷狀態;同時污泥在厭氧條件下產生的磷釋放,通過化學除磷消除。這是一種高效市政污水處理工藝技術,滿足了我國現階段,為解決水體富營養化,需要在常規二級污水處理基礎上進一步除磷的要求。
2.循環間歇曝氣污水處理工藝
我國經濟發展水平各地相差較大,經濟發展滯后的城市還不能拿出很多資金用于污水治理,因此,怎樣利用有限的資金,降低環境污染,是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面,直到不久前,一些城市還采用一級或一級強化處理工藝技術,出水達不到國家二級排放標準對除去有機污染物的要求。循環間歇曝氣工藝充分發揮高負荷氧化溝處理效率高的優點,又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點,保證了系統出水達到國家污水排放一級標準在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統降低30%左右,是適合我國現階段污水處理要求的工藝技術。
3.旋轉接觸氧化污水處理工藝
旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上,結合生物接觸氧化技術優點發展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統中的轉軸是唯一的轉動部分,一旦機器出了故障,一般機械人員都可以進行維修。系統生物量會根據有機負荷的變化而自動補償。附在轉盤上的微生物是有生命的,當污水中的有機物增加時,微生物隨之增加,相反,當污水中的有機物減少時,微生物隨之減少。所以這污水處理系統的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化和停電的影響。運行費用低,只有其他曝氣污水處理系統耗電的八分之一到三分之一。占地面積僅相當常規活性污泥法一半。由于生物系統中生長的微生物種類多,能夠高效處理各種難降解工業污水。
4.連續循環曝氣系統工藝
連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration System)是一種連續進水式SBR曝氣系統。污水處理工藝CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。CCAS污水處理工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。