一、技术概述
水污染治理需要采用新的、低耗、低费用、高效益的水污染治理防治技术及设备。污水处理及回用技术与装备主要包括:工业废水及城市污水生物处理新技术、不易生物降解的高浓度有机废水处理技术、超临界水氧化系统技术与装备。
1.工业废水及城市污水生物处理新技术
加拿大EPI(环保研究所)培养的新型EPICIN及EPIZYM微生物可对各种污水进行处理。由于此类微生物能分泌出更多的高效浓缩酶,提高了BOD,COD和各类有毒物体的生物降解及煮解能力,并能改善终端絮凝能力,从而整体上提高污水处理能力。上述微生物的酶,并能改变悬浮有机固体的物理结构使之迅速分离,减少淤泥量的产生;其分泌出的高浓缩脂肪酶能溶解脂肪,从而减少活性污泥中积聚的乳化油和乳化脂。
2.不易生物降解的高浓度有机废水处理技术
高浓度有机废水的先进处理技术适用于酒精、造纸、皮革、味精等一些轻工行业的高浓度有机废水的处理。对于不同的处理对象,采取不同的工艺。以味精废水处理为例:对于味精厂生产过程中产生的不易生物降解的有机废水,经大量实验,初步探索出了一条经济有效的新途径。应用此方法,可使味精厂的高浓度有机废水经处理后达到国家排放标准。主要流程为味精厂废水加入调节剂调节PH值,经预处理分离出SO42-,一部分可作为付产液肥,一部分降低COD、BOD后排放。该技术的特点是:能耗低,运行费用少,可为生产厂家节约大量资金。
3.超临界水氧化系统技术与装备
在超临界水氧化时,高浓度废水中的有机物在临界点以上的温度和压力下(374℃,217.6Kgf/cm2 )的作用下,迅速全部被氧化,并做到热能回收,无二次污染。它可用于高浓度有机废水等的处理。
二、现状及国内外发展趋势
随着人口增加,经济的迅速增长,也造成严重的水污染,很多工业企业,由于建厂初期因各种原因没有实施“三同时”,也由于政策法规不尽完善,以及人们环境意识薄弱,只顾眼前利益及地方经济发展而使水污染治理工作不能跟上经济可持续发展步伐,反过来严重影响人民生活健康及经济发展。
1.生物处理技术,目前世界各国都在进行研究。加拿大EPI在国际上已取得领先地位。最近美国,日本,意大利,新西兰,比利时等国在工业及城市污水处理利用生物滤池的同时,采用加拿大EPI(环保研究所)培养的新型EPICIN及EPIZYM微生物对各种污水进行处理。
由于我国目前还没有较好的微生物菌种,生物滤池法技术得不到发展,与国外先进水平相比有很大差距,必须积极赶上去。如果我国通过引进(微生物菌种),培养适应我国国情的新的微生物菌种,使其功能达到或超过上述微生物的效率,则在我国设计新的生物滤池时,就可采用较高的设计负荷指标,减少生物滤池尺寸,节约用地,节省投资及动力消耗。对于已建成的滤池由于排水BOD,COD值的变化,尚未能达标时,也可使用新型微生物使之达标从而节约了改造费用。对一些虽已达标但由于排污量的增加需要扩建的企业亦可通过生物处理强化处理效率满足达标要求,节省扩建费用,因此它的经济效益是比较好的。
2.随着我国国民经济的迅速发展,在各种工业排放的废水中,含有高浓度有机污染物而且浓度高到采用生物化学法难以处理的各种废水日益增多。例如,全国现有味精厂54家,其中生产过程产生的不易生物降解的高浓度有机废水至今未有很好的处理方法。采用先进处理技术可应用于所有味精厂及酒精等轻工行业的废水处理。我国在这类高浓度有机废水的处理方面,合肥工业大学、机械科学研究院环保所、北京英瀚环保设备公司等单位已做了大量的研究工作,今后将进一步加强对各种高浓度有机废水处理的应用研究。
在水资源日趋贫乏以及工业废水排放标准要求不断提高的情况下,世界上许多国家已开展了针对含有高浓度有机物的工业废水净化处理新方法的研究,并取得了许多成果,其中一些现已达到了工业应用水平。
发达国家已经认识到,味精生产过程所排放的高浓度有机废水很难处理,因而他们从发展中国家进口味精,以保护他们的生态环境。
3.超临界水氧化系统技术(Supercritical Water Oxidation)(简称SCWO)是美国90年代初期列入美国国家关键技术中的环保技术(环保方面有两项),称此技术是很有前途的处理技术。它可用于高浓度有机废水的处理,及工业废物的处理。近年来在国外发展很快,应用前景十分广阔。
国际上已有工业化装置,美国领先。国内目前仅清华大学有类似的小型试验装置,尚未工业化。
三、“十五”目标及主要研究内容
1.目标
城市污水处理技术与设备主要开发低费用高技术的成套技术与设备以满足二级生化处理并具有脱磷脱氮效果的技术设备。包括污水预处理系统、污水生化处理系统、脱磷脱氮组合系统、污泥处置利用系统、自控系统等。
重点是全面提高水处理设备性能,可靠性和专用加工技术。形成以日处理量25万吨系列活性污泥法成套设备、10万吨系列的氧化沟法成套设备、10万吨系列的多级A0工艺悬挂链曝气法成套设备和污泥处理与利用成套设备的产业化。污水处理成套设备国产化率达到90%以上,整体技术水平达到90年代水平,满足国内城市污水处理厂建设的急需。
2.主要研究内容
(1)引进国外先进微生物菌种及相应的装置,在国内的工业和市政污水处理厂选点进行适应性及功能性试验取得各项参数。
(2)根据我国具体国情,气候条件,污水中杂质及BOD,COD等含量情况,研究、培养更适合我国国情的新菌种及有关装置,使我国的污水生化技术得到更大的发展。
(3)味精废水处理技术拟采用脱硫技术,在实验室已取得了小试成功,要将其放大到工业规模,将面临许多实际问题,仍需做大量的实验工作,并在放大实验规模的进程中摸索一套可行的操作条件,并开展高分子分离膜的研究。目前,国内已对酒精等其它高浓度有机废水的处理技术做了大量的研究工作,将实现技术全面推广。
(4)由于污水中BOD5,CODCr浓度十分高,必须应用生化法处理。常用厌氧-好氧处理,缺氧-厌氧-好氧处理,可以是各种单体构筑物或组合式,可以是地上的或地埋式,可以是活性污泥法、生物膜法或UASB法等各种组合。
(5)超临界水氧化技术开发的重点是系统技术及高压反应釜的研制。研究的目标旨在2005年研究出一套工业化样机,用于示范工程。
—— 摘自 《中国机械网》(朱哲)