污水处理发展和前景分析报告

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资源描述

1发展关于水污染的话题不断被提起,特别是地下水污染问题,浙江杭州、温州等地有农民或者企业家出资请环保局长下河游泳,以此来引起大家对水污染严重程度的关注,虽然各个环保局长都选择了沉默或者拒绝,但是民众环保意识的觉醒,对水污染的关切程度达到了空前。地表水污染显而易见,地下水的污染却是触目惊心。根据《2013-2017年中国污水处理行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》[1]指出,中国13亿人口中,有70%饮用地下水,660多个城市中有400多个城市以地下水为饮用水源。但是据介绍,全国90%的城市地下水已受到污染。[1]而另一组数据亦表明,地下水正面临严峻挑战。2011年,北京、上海等9个省市对辖区内的857眼监测井进行过评价水质为I类、II类的监测井占比2%,而IV类、V类的监测井多达76.8%。九个省市中,水质最好的当属海南省,以II类为主;上海、北京次之,多为III类;黑龙江及江苏则以IV类水占比最高,而吉林、辽宁、广东、宁夏四省区普遍只达到V类的水平。水污染情况不断加剧,使得污水处理和再生行业受到空前的关注,近两年各地区毛利率都保持在70%左右,甚至有的地区超过了100%,行业发展潜力非常大。根据前瞻网数据显示,截至2012年底,我国污水处理及其再生行业企业个数达到了213个,资产总计844.13亿元,较2011年增长了11.43%,销售收入为236.64亿元,较2011年增长了16.16%,扩张速度较快。[3]2主要分类污水处理按污水来源分类,污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等,而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物,包括:①漂浮和悬浮的大小固体颗粒;②胶状和凝胶状扩散物;③纯溶液。按水污的质性来分,水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有:⑴未经处理而排放的工业废水;⑵未经处理而排放的生活污水;⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水;⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾;⑸水土流失;⑹矿山污水。处理污水的方法很多,一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。污水处理厂:有人调查100多座大处理厂,一半晒太阳呢,还有资金不足\成本高\效率低的,普遍效率不足70%,低的只有40%。污水处理成本能耗情况:基本都是高能耗\低效率。目前城市生活污水排放已是中国城市水的主要污染源,城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重,这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓,而且是急不可待的事情。污水现在直接利用情况:随着人类社会的进步,科技的发展,污水的直接利用已成为可能,使用污水源热泵系统对城市原生污水进行利用。所谓原生污水就城市直接排放未经处理的生活或者是工业废水,现阶段的利用方法是原生污水直接进入污水源热泵系统进行换热,在消耗少量电力的情况下为城市建筑物室内制冷供暖。污水再利用有几个技术难点需要克服:堵塞,腐蚀,换热效率。污水源热泵系统是有污水换热器和污水源热泵两部分构成。城市原生污水直接进入污水换热器进行换热后,换取的热量由污水源热泵内部的热泵做功传递到室内。对城市原生污水再利用,优点是:节能环保,无污染。3处理技术现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理,一般根据水质状况和处理后的水的去向来确定污水处理程度。3.1一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。3.2二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准,目前使用比较广泛的是短纤维,悬浮物去除率达95%出水效果好。3.3三级处理进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法等。污水处理整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。4传统方法1.传统方法1.1物理化学法物理化学法包括对悬浮物、粒子、色度和有毒化学物的沉积、浮选、吸附、筛选、凝固、氧化、臭氧化作用、电解、反渗透、超滤和纳滤等。主要工艺有沉积和浮选、凝固和沉淀作用、吸附作用、化学氧化作用、膜过滤、臭氧化作用等。1.2生物法包括活性污泥法、好氧塘、好氧生物反应器、厌氧处理、真菌处理等。1.3其他方法如利用活化粉煤灰,改进的A/O工艺等处理造纸废水。2.传统方法存在的问题造纸废水是一种处理难度较大的工业废水,一般通过物化法+生化使其中的污染物质得以降解。由于废水本身所含污染物十分复杂,经处理后,出水虽能基本达到排放标准,但与废水回用对水质的要求相距较远,采用传统砂滤、活性炭过滤、多介质过滤等处理工艺实现废水回用处理,只是一定程度降低出水悬浮物浓度,对污水中可溶性污染物如COD、氨氮和盐分等无法进一步除去,如果回用,会直接影响到纸张效果。造纸行业一般回用中水往往只限于生产过程的除渣、洗浆、漂洗等对水质要求不高的生产工艺,而且这些工段用水对COD、浊度、铁等指标有一定要求,现有过滤技术并不能满足这些工段的水质要求,而且传统多级过滤工艺有流程长、占地面积大、产水水质不稳定等缺点。对目前造纸行业废水的处理现状的统计和调查显示,传统的处理方法主要都是针对单一的造纸废水中某种单一的物质具有较好的去除效果:例如浮选废水处理法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95%,澄清水可回用;燃烧废水处理法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和废水处理法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等造纸废水处理方法。5处理方法5.1一·生产废水篇1.工业污水的治理方法污水处理一种处理工业污水的方法,属于污水处理技术领域。其是将污水引往集水池,对集水池末尾一格调节pH,用一级溶气水泵提升到一级压力溶气罐,同时吸入空气和聚凝脱色剂,将在一级压力溶气罐内的一级饱和溶气水骤然释放到一级气浮池形成一级处理水;一级处理水溢入缓冲池,再在控制pH用二级溶气水泵将一级处理水提升至二级压力溶气罐内,同时吸入空气和聚凝脱色剂,将二级压力溶气罐内的二级饱和溶气水骤然释放到二级气浮池形成二级处理水并自溢至沉淀池沉淀后排放;一、二级气浮池中的浮泥入浮泥池,压滤成滤饼,滤液回引至集水池。该方法处理的工业污水的CODcr、脱色率、SS、BOD5的去除率分别为80~90%、95%、90%以上、75-80%,符合GB8978-1996一级水排放标准。沼气发电是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术。它利用工业污水经厌氧发酵处理产生的沼气,驱动沼气发电机组发电,并可充分利用发电机组的余热用于沼气生产,使综合热效率达80%左右,大大高于一般30~40%的发电效率,用户的经济效益显著是处理工业污水的好方法。微电解法用于工业水的处理1、技术概述:微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺,又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后,设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H]、Fe2+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+,它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性,特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便,不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度,提高废水的可生化性,同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭,使用前要加酸碱活化,使用的过程中很容易钝化板结,又因为铁与炭是物理接触,之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这导致了频繁地更换微电解材料,不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外,传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间,增加了吨水投资成本,这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。污水处理2、反应公式:阳极:Fe-2e→Fe2+E(Fe/Fe2+)=0.44V阴极:2H﹢+2e→H2E(H﹢/H2)=0.00V当有氧存在时,阴极反应如下:O2+4H﹢+4e→2H2OE(O2)=1.23VO2+2H2O+4e→4OH﹣E(O2/OH﹣)=0.41V3、技术特点:⑴反应速率快,一般工业废水只需要半小时至数小时;⑵作用有机污染物质范围广,如:含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果;⑶工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加无需更换,添加也无需进行活化直接投入即可;⑷废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子,具有比普通混凝剂更好的混凝作用,无需再加铁盐等混凝剂,COD去除率高,并且不会对水造成二次污染;⑸具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同量可在很大程度上提高废水的可生化性;⑹该方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属;⑺对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程,用该技术作为已建工程废水的预处理,在降解COD的同时提高废水的可生化性,可确保废水处理后稳定达标排放。也可对生化后废水进很行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理;⑻该技术各单元可作为单独处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜。4、适用废水种类:本技术特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,可大幅度地降低废水的色度和COD,提高B/C比值即提高废水的可生化性;可广泛应用于印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。⑴染料、印染废水;焦化废水;石油化工废水;------上述废水在脱色的同时,处理水中的BOD/COD值显著提高。⑵石油废水;皮革废水;造纸废水、木材加工废水;------上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。⑶电镀废水;印刷废水;采矿废水;其他含有重金属的废水;------可以从上述废水中去除重金属。⑷有机磷农业废水;有机氯农业废水;------大大提高上述废水的可生化性,且可除磷,除硫化物。新型催化活性微电解填料1、产品概述:新型催化活性微电解填料由该公司与科研院校共同研发,由具有高电位差的金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成,具有铁炭一体化、熔合催化剂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