桂浩堯
摘 要:所謂零排放,就是指通過一系列手段將污染物的排放無限減少直至達(dá)到零的活動,污水零排放是指工業(yè)污水在經(jīng)過試用之后,將這部分含鹽量和污染物含量較高的污水進行回收再利用,不將任何污染物排放到環(huán)境中。本文就工廠污水處理的零排放技術(shù)進行討論和研究,通過分析工廠污水進行零排放處理的流程和技術(shù),希望可以為相關(guān)問題的解決和污水零排放處理技術(shù)的發(fā)展提供有效的可行思路。
關(guān)鍵詞:污水處理;零排放;技術(shù)發(fā)展
中圖分類號:X742 文獻標(biāo)識碼:A
隨著社會的發(fā)展,人類人口數(shù)量的不斷膨脹,各行各業(yè)以及人們的日常生活對于水資源的需求越來越大。為了緩解水資源的短缺問題,更好的滿足人們的用水需求,增加回用水量,努力實現(xiàn)污水零排放成為一個解決之道。近年來很多新工藝、新技術(shù)也相繼被應(yīng)用于污水的治理,污水處理的零排放技術(shù)向著成熟、完善的狀態(tài)步步邁進。
1 污水處理零排放技術(shù)簡述
污水處理零排放技術(shù),顧名思義就是通過相關(guān)技術(shù)的處理之后,去除水中的污染物質(zhì)對可以再次利用的部分進行二次利用,以達(dá)到節(jié)約資源、提高資源的利用率、減少污水對于環(huán)境的污染的目的。
鑒于生活污水的可生化性好,目前零排放技術(shù)的難點在于工業(yè)污水。在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染物難降解、毒性大、對環(huán)境危害大,一旦進入自然環(huán)境中將對人體健康造成不利影響。因此,工業(yè)污水處理的零排放技術(shù)的研究和發(fā)展對于工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境的保護和人類的健康來說,是十分重要的。
2 主要方法及其工作原理
以我國目前的技術(shù)手段,處理污水的常用方法主要有3種,分別是RO技術(shù)(反滲透膜雙膜法)、RCC技術(shù)以及新興的電凝技術(shù)。
2.1 RO技術(shù)(反滲透膜雙膜法)
反滲透膜雙膜法主要是利用水分子和水中的污染物質(zhì)的體積大小不同,利用納米級別的滲透膜對污水進行過濾,主要針對水中的重金屬離子和分子量較大的大分子有機物。其工作原理主要是利用一定的壓力,讓污水通過納米滲透膜,水分子可以正常通過,但是有機物、無機物和重金屬離子等體積較大的污染物質(zhì)就無法通過,從而達(dá)到過濾污染物質(zhì),凈化污水的目的。但是這類技術(shù)只能達(dá)到60%左右的凈化程度,水中剩余的污染物質(zhì)還是會流入自然環(huán)境之中,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對于污水零排放的要求。
2.2 RCC技術(shù)
相比于反滲透膜雙膜法,RCC技術(shù)則是一項能夠真正實現(xiàn)工業(yè)污水零排放的技術(shù)。RCC技術(shù)大致上可以分為三個部分,分別是:“機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)”“晶種法技術(shù)”以及最后的結(jié)束工作“混合鹽結(jié)晶技術(shù)”,下文中將重點介紹這三種技術(shù)。
2.2.1 機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)
該項技術(shù)主要是利用蒸發(fā)器對于污水進行蒸發(fā),來達(dá)到污水處理的目的。整體流程主要分為以下幾個步驟:首先將污水倒入儲存箱內(nèi),調(diào)節(jié)污水的pH值,再將污水導(dǎo)入換熱器內(nèi)進行加熱,加入后的污水需要經(jīng)過除霧器,這一步主要是為了清除水中的不易溶于水的污染物質(zhì);然后污水和蒸汽一起下降到底槽,蒸汽在經(jīng)過除氣器后可以再排放進入壓縮機內(nèi)進行壓縮,之后再使之進入濃縮器,而污水則要進行再一次的加熱,蒸發(fā)出的蒸餾水會在濃縮器的底部匯聚。機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)作為整個污水處理流程的第一步,其操作流程復(fù)雜,直接影響后續(xù)工作的開展情況和整體污水處理的處理結(jié)果。
2.2.2 晶種法技術(shù)
晶種法技術(shù)主要應(yīng)用于處理鹽分含量較高的廢水,這類廢水在進行蒸發(fā)處理時,水中的鹽分會結(jié)晶并沉淀下來,一旦鹽分晶體在蒸發(fā)器內(nèi)部形成污垢,會對蒸發(fā)器的工作產(chǎn)生極大的影響:一是,在換熱管上形成污垢后,會對換熱管的工作產(chǎn)生影響,大大降低換熱器的工作效率和工作效果;二是,當(dāng)沉淀過多時,污垢會堵塞管道,器械就無法正常使用了,嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致器械的損壞。為了解決蒸發(fā)器內(nèi)部的晶體沉淀問題,晶種法應(yīng)運而生。應(yīng)用晶種法技術(shù)的蒸發(fā)器會將高濃度的含鹽廢水送往結(jié)晶器,在結(jié)晶器內(nèi),高鹽度廢水經(jīng)結(jié)晶處理,水中的污染物質(zhì)變?yōu)楣腆w,最后再將這些固體進行掩埋處理。
晶種法技術(shù)以硫酸鈣作為該項技術(shù)實施的基礎(chǔ),需要廢水中的鈣和硫化物達(dá)到一定的比例。否則需要人工進行硫酸鈣種子的添加。在進行蒸發(fā)處理時,水中的鈣和硫化物就開始結(jié)晶,這些結(jié)晶會附著在種子上,避免了污垢影響管道工作,甚至是堵塞管道的現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2.3 混合鹽結(jié)晶技術(shù)
使用完上述的兩種技術(shù)處理之后,污水中絕大多數(shù)的水分已經(jīng)被回收起來了,但是剩下的水分中含有大量的可溶于水的污染物質(zhì)。有些企業(yè)會將這些濃縮的污水作深井壓住處理或是送往蒸發(fā)池,但是這種處理方式存在較大的隱患,一旦這些濃縮污水在進行深井壓住處理時或者是在蒸發(fā)池中滲出,流入自然環(huán)境中,會對周圍的水體以及環(huán)境造成的破壞和污染。因此,為了達(dá)到工業(yè)污水零排放的處理目標(biāo),需要對這些剩余的濃縮污水進行進一步的處理。
進一步處理這些污水的方案有兩種,主要根據(jù)剩余污水量的大小來決定使用哪一種。如果濃縮污水的剩余量較少,可以直接利用干燥器對其進行干燥,使其變成固體形態(tài),然后直接進行掩埋即可;如果濃縮污水的剩余量較大,就需要先使用結(jié)晶器將剩余濃縮污水中的固體結(jié)晶剝離出來后,再進行掩埋的操作。
2.2.4 各部分資源消耗分析
機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)作為整個RCC技術(shù)的第一步,整個RCC技術(shù)處理污水最重要的一步,也是能源消耗最大的一個步驟,占據(jù)了整個RCC技術(shù)消耗資源的65%~70%左右,這其中包括所需要的人力、物力以及最主要的電力能源,是整個RCC技術(shù)的核心;晶種法技術(shù)是機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)的后續(xù)操作,也是機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)的補充操作,在整個污水處理流程中,其消耗的資源大概占據(jù)了30%左右;RCC技術(shù)的最后一步,混合鹽結(jié)晶技術(shù),作為整個污水處理的結(jié)束工作,其內(nèi)容較少,消耗也比較少,只占據(jù)了整體消耗的5%~10%左右。
2.3 電凝技術(shù)
電凝技術(shù)是一項新興的處理污水的高新技術(shù),該項技術(shù)的工作原理主要是利用直流電對平行排列的電極單元進行溶解,從而向需要被處理的污水中釋放金屬離子,這些金屬離子帶有正電荷,會與污水中帶有負(fù)電荷的液滴或是微利相互吸引,破壞這些液滴和微利之間原有的平衡的斥力,從而使這些原本分散的液滴和微粒集聚成體積較大的聚合物。隨著這些聚合物體積的不斷增大,水中的正電荷與負(fù)電荷微粒相互影響,形成較大、較穩(wěn)定的絮狀物,就會在水中懸浮或者是沉淀,這樣就可以通過進一步的分離技術(shù)將其從水中分離出來。
電凝技術(shù)對于污水具體的凈化效果主要取決于污水本身的性質(zhì),這其中主要包括電導(dǎo)率、pH值、電荷數(shù)等等。除了水體本身,電流、電壓等外在因素也會對污水的凈化效果產(chǎn)生一定的影響。
3 結(jié)束語
現(xiàn)如今,隨著資源問題的逐漸突出和人們環(huán)保意識的不斷增強,環(huán)保問題逐漸成了眾多企業(yè)需要思考的重要課題,能否按照環(huán)境要求完成污水處理,將直接影響企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營。本文對工業(yè)污水處理零排放技術(shù)進行了闡述和分析,希望更多的工業(yè)企業(yè)可以了解到工業(yè)污水處理零排放技術(shù),并加以利用,為保護環(huán)境和節(jié)約資源擔(dān)負(fù)起自己的責(zé)任、貢獻自己的一份力量。
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