环保工程污水处理的有效措施探研.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 130 环保工程污水处理的有效措施探研 易丽华 莫咏翔 桂林市排水工程管理处，广西 桂林 541001 摘要：摘要：在环境保护过程中污水处理是重点之一，只有污水处理到位，才能避免污水对生态系统造成负面影响，如何有效的处理污水，成为了环保工程需解决的问题。文章概述了环保工程污水处理，并分析了声波技术、气浮技术、催化氧化技术、矿物质处理技术、生物技术、活性污泥处理技术、深度处理技术，以期为提高环保工程污水处理的有效性提供参考。关键词：关键词：环保工程；污水处理；声波技术；生物技术 中图分类号：中图分类号：X703 环保工程主要是指以保护环境为目的所建造的工程，可细分为固体废物处理类工程、水污染防治类工程、噪声控制类工程等。在日常生产、生活中污水随处可见，污水处理工程能发挥环保作用，实践证明，技术手段会影响工程的污水处理效果。基于此，为了使环保工程能发挥作用，探析污水处理的有效措施显得尤为重要。1 概述环保工程污水处理 污水处理主要是指使用专业技术手段保障处理过的污水符合再利用的标准。环保工程污水处理常用概念有以下几个：一是污水水质，用色度、重金属、pH 值等数据予以表示，根据污水水质可选用恰当的处理技术；二是厌氧，指的是无硝态氧及溶解氧的环境；三是缺氧，在无溶解氧或溶解氧总量过小的状态下会出现缺氧的情况；四是好氧，在处理污水时有溶解氧；五是曝气，主要是指氧气强制转入液体，具有避免悬浮物下沉的作用，亦可为微生物有效的分解有机物提供条件；六是活性污泥，由原生动物、真菌、无机物、细菌等物质所组成的絮凝物。在城镇居民总数上涨的背景下，年均城市污水排量有所增加，这给环境保护带来了较大的压力，同时不利于城镇地区可持续发展，基于此我国兴建环保工程，投入各类设施，健全配套系统，同时应用多种技术手段，继而提高污水处理的有效性。2 环保工程污水处理的有效措施 2.1 使用声波技术处理污水 在处理污水时可使用超声波，利用其空化效应，达到降解有机物的目的，实现利用声波解决污水处理问题的目标。声波技术起效的主要原因是超声波能产生空化作用，在此条件下，污水会进行快速的化学反应，在局部高压、高温状态下，污水被分解成 OH 自由基与H，污水内的空气亦可因自由基裂解而生成 O 自由基与N。在污水中通常含有酸性较强的有机物质，使用声波技术这些物质会在高温下蒸发，并进入空化泡被热解，同时污水中的空气因声波而分解所得自由基与气液反应，继而提高了降解率。若污水碱性较强，有机物无法进入空化泡，那么可在气液界面上进行氧化反应，虽然降解率较低，但依旧可以起到处理污水的效果。为了能更好的应用声波技术，在处理污水之前要先调节pH值，为有机物受高温作用蒸发并进入空化泡提供条件。实践证明，温度升高利于发挥声波技术的优势，因为在声波作用下污水局部压力、温度有所改变，在温度过高的情况下污水会沸腾，局部压力随之减小，空化泡会被水占据，并降低温度，影响降解率，所以在使用声波处理污水时需关注温度，通常温度低于 20 摄氏度。频率会影响声波技术应用效果，为了能利用自由基净化污水需调整好声波频率，若想凸显热解优势，那么空化阈值需小于超声声强，此时的频率与声解率成正比。通常大功率利于净化污水，因为功率过大会造成空化泡屏蔽的后果，所以要从实际出发灵活调控频率。在处理污水时，环保工程可推行“声波+臭氧”措施，用声波降解有害物质，同时用臭氧消毒，优化污水处理效果1。2.2 使用气浮法处理污水 在污水处理过程中使用气浮法，利用细密气泡把有害物质托起来，细密气泡构成的表层有疏水性，有害物质能被气泡粘住并浮起。有害物质是否能粘住气泡与其性质有关，颗粒能被水浸湿，说明其有亲水性，反中国科技期刊数据库 工业 A 131 之则有疏水性，根据水与物质的接触角能判断其是否亲水。为了优化气浮法的污水处理效果，可在环保工程中投入使用表面活性剂，其目的是提高细密气泡的稳定性，使气泡可以长时间的停留在液体表面并粘附有害物质，使用刮渣机剔除气泡层，污染物质将与气泡一起脱离水面。虽然表面活性剂利于增强气泡的稳定性，但并非适用所有污水处理工程项目。油颗粒在表面活性物质的作用下会生成双电核，电位随之增大，不利于油粒兼并，同时会降低气泡的粘附性，基于此需在使用气泡法之前做好破乳工作，实践证明，添加混凝剂是较为理想的做法之一，可追加反向电荷数量，挤压双电层，减小电位，达到中和电性的效果，实现破乳的目标，在此基础上，气泡可粘附油粒。三氧化铁、聚合硫酸铁等混凝剂的用量要通过实验予以设定，还要根据污水成分科学选择。在污水中加入浮选剂能转变物质表面的性质，浮选剂可吸附有亲水性的物质，同时物质表面受极性基团影响而发生改变，在此前提下被气泡粘住，可跟随气泡一起浮在水面上。2.3 使用催化氧化技术处理污水 催化氧化技术的重点是发挥臭氧的作用。臭氧能在污水内快速分解，副产物无污染，属于有着生态属性的氧化剂。现阶段臭氧催化氧化技术趋于成熟，在环保工程中较为常用，可用来除臭、脱色、消毒、杀菌，亦可分解多种有机物。臭氧有着性质不稳定的特点，很难长时间储运，通常在工程中使用放电法制取，在制取过程中要投入大量的电力资源，基于此应在环保工程中建设太阳能发电系统，满足臭氧制取用电需求。污染物质接触臭氧后可直接氧化，一些分子较大的物质会被分解成若干小分子，这可提高降解的简易性。在使用催化氧化技术处理污水时，除了要用到臭氧以外，还要用到催化剂，其目的是生成更多羟基自由基，提升臭氧的氧化水平。在处理污水时可使用铁屑，铁屑在改性后可作为催化剂，达到催化臭氧的目的，因为铁屑成分简单，所以可作为重要的化工填料。在使用臭氧催化氧化污水时对发生器并无过多要求，若采用催化氧化技术进行污水深度处理，那么需合理选择发生器，为高浓度、大体积的臭氧高效反应提供有力条件。在催化氧化过程中，要用到塔式反应器，通常为钢结构，还有些为钢筋混凝土结构，无论选择使用哪一种结构的反应器都需要确保其性状良好、设计合理、安全稳定，为进一步发挥臭氧催化氧化的作用给予支持2。2.4 使用矿物质处理污水 在处理污水时可使用矿物材料，如凹凸棒石、蒙脱石、沸石、绿泥石等。不同的矿物质有不同的污水处理功能，膨润土能与污水中的 Cr3+、Hg2+等成分反应，还能加快固液分离，低浓度污水内重金属去除率超 90%；海泡石在改性后可高效处理 Cr6+，去除率约为 99%；使用硅藻土可去除大量重金属物质及有机污染物；蛭石可用来吸附处理污水中的 Cu、Pb 等物质，污水酸碱度会影响到蛭石的吸附效果；石英砂因吸附能力较强而广泛用于污水处理；锰矿物能用来去除污水中的氨二酚、氯苯酚等物质。为了科学合理的使用自然矿物质处理污水，可在环保工程内兴建功能性较强的精准湿地，其前身为潜流人工湿地，在湿地内添加植物、微生物、矿物，在三者共同作用下处理污水。在处理污水时，要对湿地负荷予以明确，在负荷安全的前提下落实净水目标。设置均压通气布水设施，引用高渗透基质，建设出水收集系统，改善湿地供养及供水条件，提高布水的均匀性，湿地内的各类基质需科学配比，实现去除污染物、防止冻结、保温隔热的目标。精准湿地由调节池、沉淀池、液位调节井、湿地植物床、出水收集设施、控制系统等部分构成，通过处理的水可作为景观水、中水再利用。冬季温度控制属于精准湿地污水处理关键之一，利用各类矿物质改善填料功能，调节冬季湿地温度，温度约为 15 摄氏度，水位约为 50 厘米，微生物能释放热量，表层基质能避免热量过快散发，继而解决北方冬季精准湿地净水问题。2.5 使用生物技术处理污水 在处理污水时使用生物技术，发挥微生物降解、吸附、代谢等功能作用，主要可分为两种，其一为需氧生物处理技术，在污水内添加需氧微生物，用以净化水体，其二为厌氧生物处理技术，侧重解决污水内的沉积物净化问题。在处理污水时，微生物可利用细胞进行氧化还原反应，提高电子转移效率，而后出现脱氢、氧化合等现象。在氧化酶作用下能得到氧化氢、水等物质，受脱氢酶及其他还原酶的作用可加大氢的活化力度，在氢转移的过程中氧化各类基质，受氢体随之还原，水解酶在污水处理时可发挥催化功能。在细胞外会发生水解反应，高分子且结构复杂的物质可被分解成多个小分子，进而提高污水处理效率。微生物酶在需养生物技中国科技期刊数据库 工业 A 132 术发挥作用时针对有机物进行氧化降解，同时产生合成反应。在厌氧环境中可处理浓度较高的污水，发挥净化作用的是兼性细菌、厌氧细菌，净化后得到二氧化碳、甲烷及其他气体，多数气体有经济价值。相较于原生污泥，被厌氧技术处理过的污泥更易脱水，病菌要少很多，臭味与体积变小，这使得污泥更易处理。在使用厌氧技术处理污水的过程中，需保障 pH 值、温度及其他参数合理，使甲烷菌能处在稳定的状态，并发挥其转化作用。在厌氧环境中，高温消化菌适合在 50-55 摄氏度的温度下发挥作用，中温消化菌适合在 17-43 摄氏度的温度下发挥作用。2.6 使用活性污泥法处理污水 活性污泥法属于好氧生物污水处理技术之一，自上世纪初期研发以来，活性污泥法经过多次改良，成为了环保工程中较为重要且应用广泛的技术手段。在处理污水时，应用大量活性污泥，把活性污泥、污水充分搅拌在一起，同时采取曝气措施，达到高效分解污染物的效果，污水、生物固体分离开来，可根据实际情况回收利用分离所得物质。在污水内持续通气，一段时间后，污水表面形成絮凝物，在絮凝物中有大量微生物，这些成菌胶团状的微生物有着氧化、吸附等污水处理作用。常规活性污泥处理系统由沉淀池、曝气池等部分构成，活性污泥、需要净化的污水流入曝气池，在混合液中泵入压缩空气，空气进入混合液体内在扩散装置的作用下变成细密气泡，污水溶解氧占比随之增加，混合液在气泡搅动下加大了气泡吸附有害物质的力度，有害物质可跟随气泡一起浮在水面上。在氧气充足的状态下可加快氧化分解，得到水、二氧化碳，这些生成物不仅能净化水体，还能助力好氧生物繁殖。经过处理的污水流进沉淀池，固体物质、水不断的分离，经过静置的水排出沉淀池，池底的污泥从底部排污系统排出，接种污泥进入曝气池，剩余污泥亦从指定的管路排出。在处理污水时，污染物能快速附着在活性污泥上，若携带污染物质的污泥进入了曝气池，那么就会影响污水处理效果，基于此在应用活性污泥法时可采取吸附再生措施，其目的是给活性污泥充足的时间转移、代谢有机物。曝气池属于重要的装置，通过搅拌把活性污泥、污水融合在一起，搅拌方式有两种，其一为污水、活性污泥一起混合流出曝气池，其二为水、活性污泥充分、均匀混合，依托环形长槽快速回流，用以延长曝气时间。曝气方法有两种，即机械曝气法、气泡曝气法，通过水体内空气振动以及细密气泡的作用可加速氧化溶解。2.7 使用深度处理技术解决污水问题 在人们极为关注水体质量的背景下，深度处理技术成为了提高净水质量的举措之一，主要是指在完成一级、二级污水处理任务后，为了使水体能达到可回收利用的标准而进行深度处理，用以去除微量有机污染物、盐类以及营养物质。深度处理过的水可用于防止海水倒灌地下水、工业补充用水、景观用水、城市绿地灌溉用水。混凝沉淀是较为常用的深度处理技术手段，在沉淀池内混入化学制剂，这些化学制剂与污染物混合并发生反应，最终生成絮状物，用气浮、静止沉淀等措施可得到纯度较高的水。在药剂与水体混合阶段需有 2分钟左右的絮动，使药剂能快速溶于水，絮动结束后 15分钟左右开始生成絮凝体。实践证明，在环保工程中运用多种深度处理技术，可更好的解决污水处理问题，基于此可在混凝沉淀后使用过滤技术，在过滤中使用活性炭吸附，继而提升污水深度处理水平。3 结束语 综上所述，污水处理是环保举措之一，环保工程亦需发挥污水处理作用，除了要保障基础建设达标以外，环保工程还要合理的运用污水处理技术手段，如生物技术、深度处理技术等，在此基础上落实除臭、分解有害物质及其他的水体净化目标，继而确保净化后的水体能回收再利用。未来环保工程中的污水处理技术将朝着先进、绿色、安全的方向发展，达到助推污水处理工程稳健发展的目的。参考文献 1安梦鱼.化工行业环保工程中污水处理技术的运用探究J.山西化工,2023,43(04):213-215.2龙文丽.环保工程中污水处理工艺及方法探究J.皮革制作与环保科技,2023,4(03):13-15.