白雨牧
(秦皇島政聯(lián)科技有限公司,河北 秦皇島 066300)
隨著人口的迅速增加、工業(yè)化進程的加速和城市化的發(fā)展,環(huán)境污染問題越來越嚴重。環(huán)境保護作為一項重要的國家戰(zhàn)略,受到了越來越多的關注和重視。在環(huán)保工程中,污水處理是一個核心問題,關注污水處理的工藝與方法,并將其落到實處,不僅能夠防止水體污染,還可以使處理后的水資源得到更有效的利用,達到節(jié)約能源的目的。因此,對新形勢下環(huán)保工程中的污水處理工藝和方法進行研究,不僅是環(huán)保行業(yè)的重要關注點,也是社會發(fā)展中人們關注的熱點話題。
污水處理是把含有有害物質(zhì)和污染物的廢水進行物理或化學處理,以達到排放標準或可再利用的水質(zhì)要求。污水處理的基本原理是將污水通過分離、氧化、還原等化學變化過程,使其分子結(jié)構發(fā)生變化或分解,從而達到改善水質(zhì)的目的。污水處理技術一般包括物理處理、化學處理、生化處理、膜分離技術等。其中,物理處理包括沉淀、過濾、吸附等過程;化學處理包括中和、氧化、還原等反應;生化處理包括好氧處理、厭氧處理等;膜分離技術主要是采用逆滲透、超濾、微濾等物理方法來去除污染物。每種處理技術都有其獨特的優(yōu)勢和適用范圍,在實際操作過程中,相關人員可以根據(jù)污水的特性和污染物的種類,綜合應用各種技術,以實現(xiàn)最佳的污水處理效果[1]。
污水處理一直是各城市和地區(qū)發(fā)展過程中面臨的主要問題,雖然相關部門已開展了許多工作,但綜合成效欠佳。究其根本,在于其使用的污水處理技術不成熟,仍然沿用傳統(tǒng)的技術。就現(xiàn)階段而言,傳統(tǒng)的污水處理技術,如生物法、化學法等存在一些缺陷,高能耗是其中最大的問題之一。傳統(tǒng)污水處理過程往往需要以大量的電力、化學品等作為支撐,導致污水處理的費用過高,很多企業(yè)根本負擔不起[2]。此外,傳統(tǒng)的污水處理技術還存在處理效率低的問題,尤其在處理高濃度的污水時,處理效果往往不佳,即以傳統(tǒng)污水處理技術處理過的水中仍有許多化學物質(zhì)殘留,這是造成環(huán)境安全隱患的重要原因之一,不僅會對附近居民的生活環(huán)境造成影響,更會給處理設施本身帶來潛在威脅。
在進行污水處理的過程中,基礎設施設備也發(fā)揮著至關重要的作用,若相關部門并未在此過程中配備完善的污水處理設施,各項工作自然也難以開展。但是結(jié)合現(xiàn)階段的整體情況來看,很多地區(qū)所采用的污水處理設施都缺乏先進性和完善性,污水處理管道也不健全,尤其是一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū),并沒有建設污水處理管道,大部分廢水、污水都是直接排進河流,相應的污水處理效果自然也無從談起。另外,相關地區(qū)在建設污水處理系統(tǒng)的過程中容易忽視收集管網(wǎng)的建設,其污水處理效率也有待提升。此外,還有部分地區(qū)會將污水處理管道與雨水管道重疊,這種不正確的管道處理方法也會影響污水處理工藝和方法的應用效果。
在現(xiàn)階段的污水處理過程中,人才稀缺問題愈發(fā)突出,污水處理單位絕大部分情況下是由一些車間人員或老員工兼職操作污水處理工藝,沒有專門設置污水處理崗位,由此導致該項工作越來越不受重視。與此同時,關于污水處理工藝和方法的研究,現(xiàn)有的成果比較陳舊,主要原因也是相關專業(yè)人員比較稀缺,對這方面研究投入的資金和人力較少。
在新形勢下,環(huán)境保護是一項極為重要的工作,而其中最為關鍵的就是污水處理問題。隨著技術的不斷更新和發(fā)展,新的污水處理技術不斷出現(xiàn),主要包括自動化管控法、PACT技術、SPR高濁度污水處理技術以及厭氧污水處理技術等。
自動化管控法是將現(xiàn)代信息技術和工業(yè)制造技術應用于環(huán)境保護領域的一種現(xiàn)代化污水處理技術。它采用計算機控制和智能化設備,來實現(xiàn)對整個污水處理過程的自動化管理和控制,包括污水處理設備的自動化控制和監(jiān)控、產(chǎn)生的廢水和廢氣的自動處理、化學藥劑的制備和給藥系統(tǒng)、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)等。由于自動化控制技術具有高效節(jié)能、自動化程度高、管理方便等優(yōu)點,因此越來越多的環(huán)保工程采用這種技術來解決污水處理和污染物排放問題[3]。目前,自動化控制技術已成為管理污水處理系統(tǒng)的一種重要方法。通過使用一系列傳感器和計算機控制系統(tǒng),可以連續(xù)測量水質(zhì)參數(shù),并相應地調(diào)整污水處理過程。在新形勢下,自動化管控法被廣泛應用于污水處理領域,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面:一是能夠提高污水處理的穩(wěn)定性,即自動化管控法可以實時監(jiān)控和分析污水處理過程中的水質(zhì)數(shù)據(jù),從而及時控制各項指標,避免水質(zhì)數(shù)據(jù)發(fā)生劇烈波動;二是有利于節(jié)約人力成本,即自動化管控法不僅可以提高污水處理效率,還可以減少人工干預帶來的影響,從而減少人工成本;三是有利于提升環(huán)保效益,即自動化管控法的應用可以實現(xiàn)水質(zhì)的自動控制,從而保證出水的水質(zhì)達到國家要求,進而提升環(huán)保效益。
PACT(粉末活性炭技術)是用于污水處理的活性污泥工藝的一種發(fā)展形式,其使用粉末活性炭,通過提高污泥沉降性、降低有機負荷和去除微污染物,來提高活性污泥工藝的生物性[4]。PACT是一種生物的化學反應污水處理系統(tǒng),它采用了一種特殊的生物平衡工藝,能降低廢水中氮、磷等污染物的濃度。PACT系統(tǒng)由一個生物反應池、一個沉淀池和一個澄清池三部分組成。在反應池中,污水與活性污泥混合并進入水體中,活性污泥進行吸附和生物分解,去除污水中的有機物。隨著微生物的分解,污染物的含量逐漸降低,污水經(jīng)過回流沉降后進入基池澄清。在這一過程中,通過增加氧化、還原等作用,達到污水進入下一級的效果,并在這些過程中進行清除物的深度處理。該項技術的主要特點體現(xiàn)為酶活性高、多樣性豐富和適用范圍廣。首先,PACT技術所采用的生物反應器種類不同,其耐力性也不同,而一些強耐力性的酶類可以很好地應用于污水處理領域;其次,PACT技術可以根據(jù)污水特點進行組合設計,在處理污水時可以針對不同組分進行相應處理;最后,PACT技術適用于不同類型的污水處理,包括工業(yè)廢水處理、生活污水處理等。
SPR(測序粉末反應)是一種高濁度污水處理技術,適用于在處理過程中使用細粉末和聚合物化學品過濾懸浮固體的情況。應用該技術能夠去除污水中的懸浮固體、營養(yǎng)物質(zhì)和污染物,同時降低傳統(tǒng)沉淀法的能耗,與傳統(tǒng)方法相比,SPR技術提高了對污染物的有效去除率[5]。SPR高濁度污水處理技術是以反應器為主體的高效分離-結(jié)晶微生物污水處理技術,其主要解決高濁度污水難以處理的問題。它使用了生物菌的固定化技術,大大提高了污水處理效率,即SPR技術可以利用特殊的菌群來進行深度處理,同時,由于固定化菌的存在,可以大大提高反應器的反應效率。具體而言,SPR高濁度污水處理技術是一種先進的污水處理技術,其采用全封閉式反應器,而且能夠在高濃度污水條件下穩(wěn)定地進行作業(yè),即使在高含固廢、高含碳污水等條件下,這一技術也能達到良好效果。
厭氧污水處理技術是利用厭氧菌生長作用處理污水的一種方法,它適合于處理有機物濃度較高的污水。厭氧菌從污水中取出電子,然后將電子轉(zhuǎn)化為生命活動和生長的能量,同時,將氨、硝酸鹽等有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為安全的氮氣。厭氧菌生長的條件包含溫度、pH值、營養(yǎng)、氧氣和壓力等因素,根據(jù)這些因素進行調(diào)節(jié),可以更好地進行反應器運行管理。換言之,厭氧污水處理技術是一種在處理過程中排除氧氣的生物處理方法,該方法是在一個封閉的容器中進行的,為細菌分解污水中的有機物質(zhì)創(chuàng)造了環(huán)境,以此提供高質(zhì)量的污水處理,其操作和維護成本低,廢料少,減少了對環(huán)境的影響,目前該技術已在生活污水、工業(yè)廢水等的處理過程中廣泛應用[6]。
SBR活性污泥法是一種高效、簡單、成本低的污水處理技術,它的主要構成部分是污泥回流池、沉淀池、曝氣池和污水排放系統(tǒng)等,這些部分通過協(xié)同作用,實現(xiàn)了污泥的回收和處理及污水的處理和凈化目標。SBR活性污泥法的具體操作方式是:將回流的活性污泥和污水一起送入曝氣池中,并在混合液中加入壓縮空氣。此時,混合液中的溶解氧含量會上升,微生物可以利用其進行新陳代謝和生存活動。污水中的有機物質(zhì)和無機物質(zhì)被微生物分解,經(jīng)過曝氣、沉淀和排放等多個環(huán)節(jié),最終達到凈化目的。SBR活性污泥法在污水處理領域的應用范圍很廣,可以處理各種類型的污水,包括工業(yè)廢水、生活污水、海水養(yǎng)殖廢水等。該技術也廣泛應用于生產(chǎn)和生活中。相比于其他污水處理技術,SBR活性污泥法具有以下優(yōu)勢:一是操作簡單,SBR活性污泥法不需要很多設備或高級技術,只需要簡單的曝氣池、污泥回流池、沉淀池等,操作過程相對簡單易懂;二是成本低廉,相比于其他污水處理技術,SBR活性污泥法的設備成本、運營成本都比較低,使得它可以在不同規(guī)模的場所中應用;三是污水處理能力強,SBR活性污泥法的污水處理能力很強,能夠處理大量的污水,還可以有效去除有機物、懸浮物、氮、磷等污染物;四是能耗低,相比于其他污水處理技術,SBR活性污泥法的能耗較低,因為采用曝氣池技術能夠減少處理過程中的電力消耗[7]。
在新形勢下,如何優(yōu)化污水處理工程,發(fā)揮其最大效益,成為當前環(huán)保工程必須面對的挑戰(zhàn)。結(jié)合現(xiàn)實情況,本文將從合理篩選工藝、完善基礎設施、強化人才培養(yǎng)三方面詳細探討污水處理的優(yōu)化方法。
在污水處理工程中,不同的生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的污染物、水質(zhì)均存在差異。因此,在選擇污水處理方式和工藝時,相關人員必須針對具體情況進行合理篩選。合理的工藝選擇不僅能提高污水處理的效率和質(zhì)量,還能節(jié)省處理成本和能源。目前,污水處理工藝包括生化處理、物理-化學處理和生物法等多種方式,不同工藝具有各自的優(yōu)缺點,需要相關人員根據(jù)水質(zhì)情況、水量、投資成本等因素進行綜合判斷,選擇適合的處理方式和工藝。
如生物法是目前污水處理的熱門工藝,它可以完全模擬自然界的生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)循環(huán),主要通過微生物在處理系統(tǒng)中將有機物降解為無機物和生物質(zhì),來達到凈化水質(zhì)的目的。生物污水處理具有處理能力強、進水適應能力強、運行費用低、污染排放量小等優(yōu)點,同時,也存在工藝穩(wěn)定性差、易發(fā)生設備故障等缺點。綜合考慮,相關人員可以選擇生物法進行普通的污水處理。
物化法可以通過化學反應、物理吸附、沉淀、過濾等方式消除污染物,采用生化法的物化預處理方法,可以在保證生化法的優(yōu)點的同時,克服其缺點,提高處理效率。使用物化法進行污水處理,具有速度快、效果好的優(yōu)點,但同時它的處理費用較高,對操作人員的技術要求也較高。
除此之外,綜合法是將多種污水處理工藝結(jié)合使用,以便更好地滿足污水處理的需求,其不僅可以保證污水處理能力,還可以減少單一處理工藝的缺點,提高污水處理效率,這種方法的應用可使得污水處理過程更全面、更高效,因而在一些大型污水處理設施中得到廣泛應用。
在選擇污水處理工藝時,相關人員還需要根據(jù)處理要求、操作條件等因素來制定處理方案,并對方案進行綜合考慮。通過合理篩選工藝,可以實現(xiàn)高效的污水處理,達到資源節(jié)約、環(huán)境保護等多種目的。
當今社會在發(fā)展的同時,環(huán)境問題也越來越突出,落實污水處理條件,完善基礎設施是必不可少的一項措施。為了保證湖泊、江河等自然水系統(tǒng)的衛(wèi)生、安全,我們需要加強城市污水處理設施的建設和管理,以達到當前的環(huán)保要求。
首先,在城市污水處理設施建設上,相關部門及人員應根據(jù)城市規(guī)模、流動人口密度、排放口地理分布、城市基礎設施等因素,逐步設計和建設相應的處理設施。對于城市污水應采取分級處理,通過分級收集、處理,能有效減輕大型污水處理廠的運行壓力,提高處理效率。同時,針對有機廢水,可以建設小型、分散的有機污水處理設施以及再利用裝置,以實現(xiàn)污水的資源化利用。
其次,要落實污水排放標準。針對不同領域排放的污水,相關部門應制定相應的排放標準,以維護城市環(huán)境的衛(wèi)生與安全。在制定排放標準時,相關人員應充分考慮污水排放可能對周圍環(huán)境造成的影響,以便在建設時能將排放口合理地安排在最佳位置。此外,還應制定污水的近排標準、遠排標準等,以提升處理效果。
最后,相關部門要加強對污水處理設施的管理。污水處理設施需要有專業(yè)的管理團隊予以管理,以實現(xiàn)設施的長期正常運行,保障處理水質(zhì)的安全性和可靠性。同時,相關部門還要加強對排放口、管道等設施的巡查和維護,以便及時排除故障,保障城市環(huán)境的潔凈、安全。
當前在環(huán)保工程中,如何加強人才建設及技術研究力度是關鍵的一環(huán)。強化人才培養(yǎng),提升技術研究力度,將有助于優(yōu)化污水處理工程。首先要優(yōu)化人才培養(yǎng)體系的建設,在培養(yǎng)污水處理人才的時候,相關部門應根據(jù)崗位需求,逐步優(yōu)化人才培養(yǎng)的體系和方法,充分發(fā)揮人才的潛力。針對實際需求,可開設專業(yè)的培訓課程,落實實習、實訓機會,以便提升人才的實踐能力。與此同時,要將技術創(chuàng)新和科學研究結(jié)合起來,深入研討和學習各項污水處理技術,實現(xiàn)人才培養(yǎng)和技術創(chuàng)新的“雙管齊下”。另外,加大技術研究力度可以提高污水處理的研究水平和工程應用水平,推動科技創(chuàng)新能力的不斷發(fā)展,并在此基礎之上建立統(tǒng)一的污水處理技術標準和規(guī)范,以幫助企業(yè)和個人合理選擇、實施和監(jiān)控處理工藝。相應地,各種污水處理技術也需要不斷地進行改善和更新,以適應環(huán)保工作的要求。同時,開展技術培訓和技術交流將有助于推動技術應用,強化污水處理效果。
隨著環(huán)保工程的不斷發(fā)展,污水處理技術也在不斷優(yōu)化和改進,這些技術不僅能夠有效降低水體中的污染物濃度,也有利于優(yōu)化整個環(huán)境。相關人員可以有效應用自動化管控法、PACT技術、SPR高濁度污水處理技術等污水處理工藝和方法,并結(jié)合具體情況,通過合理篩選污水處理工藝、完善基礎設施及強化人才培養(yǎng),切實實現(xiàn)高效的污水處理。