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超微米氣泡技術應用於黑臭河水質處理試驗研究
發布時間:2020/09/14 17:15:40  發布人admin

          摘要: 以珠江水係某一支湧為研究對象,采用AH 型超微米氣泡發生水處理裝置,研究試驗其治理汙水能力。試驗結果表明: 該方法能顯著降低BOD和總磷及氨氮含量,處理後,溶解氧大幅度提高,水質明顯改善。對超劣質水( ρ( COD) > 500 mg /L) ,COD 和BOD 去除率達70%以上,同時氨氮和總磷也得到大幅度去除,對色度也有較好去除,大大緩解了該支湧的水質汙染壓力。通過運行成本的分析,其每噸水成本為0.277 元,處理費用較低。該技術為河湧水質改善和治理提供新的參考。

關鍵詞: 超微米氣泡     黑臭河   水質
 
0 引言
近年來城市化進程加快使得城市汙水排放量不斷增加。作為重要資源和汙水載體的城市河流已受到嚴重汙染,許多河流黑臭問題嚴重。城市化的擴張也使很多村鎮的河湧遭受同樣的問題,農村河湧變黑變臭的現象也越來越普遍,如何治理河湧黑臭,是當前重要的環境問題。
 
珠江三角洲,經濟高度發達,人口也高度密集。據報道,珠三角城鄉有近1000條河湧水體發黑發臭,近2000萬m3/d 的汙水亟待處理。
 
曝氣複氧作為處理河道水體技術在國內外已有許多研究和應用。曝氣複氧對消除水體黑臭的良好效果已被國內一些實驗室試驗及河流曝氣中試所證實。其原理是通過進入水體的溶解氧與黑臭物( H2S、FeS 等還原物質) 之間發生了氧化還原反應,有效地改善或緩解黑臭現象。由於河道曝氣複氧具有效果好、見效快的特點,已成為一些發達國家如美國、德國、法國、英國及中等發達國家與地區如韓國、香港等在中小型汙染河流汙染治理經常采用的方法。vr賽車295開獎號碼( micro bubble) 指的是50μm以下氣泡。汙水處理技術中,vr賽車295開獎號碼技術實際上是超微泡增氧技術,是在傳統氣浮曝氣方法基礎上發展而來。這此領域中,人們采用各種曝氣方法,最大可能地滿足汙水中好氧微生物在新陳代謝過程中需要的氧氣量,達到水質處理的目的。因此,曝氣技術設備及曝氣質量成為這種處理方法最主要的部分。
 
1 試驗部分
1. 1 珠江水係某支湧簡介
該支湧屬於珠江水係的一條支湧,總長約600m,寬1 ~ 2.5 m,深0.5 ~ 1 m,根據相關調查,該湧每天150 ~ 900m3 量直接排入支湧。排入河湧的廢水來源主要為沿線企業的工業廢水、農業生產廢水、生活汙水、魚塘水及地表徑流。主要排汙企業有兩家飲料企業、豆腐作坊、電池廠及一個養鴨場。由於沿線的工業廢水和農業生產廢水和生活汙水沒有經過處理直接排入河湧,河湧嚴重淤塞導致其河湧汙染嚴重,常年黑臭,生態環境惡化,嚴重影響附近居民的生產生活及下遊河湧的水生態環境。水質狀況見表1。
1. 2 試驗方案
本次試驗段發氣裝置產生的氣泡平均粒徑在200 ~ 4μm,稱為納米微泡( nano bubble) 。納米氣泡是指粒徑在1μm 以下的氣泡。含有納米氣泡的水,氣化後會兼具氧氣或臭氧特性,表麵帶電-30 ~ 50 mV,可加壓到數十個大氣壓以上。可改善水質項目有: BOD、COD、pH、SS、氮、磷等。根據佛山市環保局提供的普查數據,相應配置的水處理發泡裝置為AH型。AH型裝置配置2個發泡釋放器,每個釋放器每小時出水3m3,可滿足試驗段需要。
 
保持河湧截麵積、自然河床結構及兩岸景觀不改變。截取一段河道,試驗段前置格柵,試驗段尾做一簡單浮渣收集池即完成。但在本試驗段實施過程中,河湧流水時斷時續,考慮到目前是枯水季節,采用全封閉水泥結構貯水處理。前段做一個小水壩蓄水,保證水流的持續。試驗河段設置在支湧彙入主湧70m處,與主湧間有西堤壩,最近處離支湧堤壩涵洞20m。整體工程截取河斷約10m,按原有湧道寬度建造,不影響河道原有功能。在一般流量情況下,湧水得到100%處理; 在短暫豐水( 強降水或魚塘水) 時,湧水自然流過試驗段,湧水處理率為30% ~ 80%。工程目標: 保持河湧截麵積、自然河床結構不改變,保持河湧兩岸景觀不破壞。但在實際設計過程中,考慮到目前是枯水季節,采用全封閉水泥結構貯水處理,氣浮氧化後河床淤泥減少的功能不在此試驗範圍內。
 
1. 3 試驗工藝流程及簡介
工藝流程如圖1 所示。格柵柵條間隙為20mm、柵寬為1.5m,在處理前可阻隔雜物進入; 前置混合池,對進水進行簡單沉澱,並注入絮凝劑; 釋放器,每個噴頭每小時噴出3m3氣泡,按照平均水量計算,采用2個噴頭完全可以滿足該支湧日常水質處理需要。在反應處理池中,氣泡與絮凝劑產生作用。
2 試驗結果與分析
2. 1 監測結果
本監測結果含兩部分,包括日常水質監測和破壞性監測試驗,日常的監測包括上午2次和下午2次,分進水出水共4次進行監測,監測結果如表2所示。各汙染物的去除情況如圖2所示。
      
 
 
由表2 可以看出: 微孔曝氣的複氧效果比較理想,均達到7.5 mg /L,達一類水質標準。從圖2 可以看出: 由於該日取樣的COD 值本身並不高,前兩次取樣COD的去除效果一般,後兩次取樣去除效果接近於70%; BOD去除效果較好,達70% ~ 80%; 動物油、懸浮物和氨氮去除率,達80%以上; 總磷去除效果,除第3次監測出現異常,基本達80%。
 
2. 2 破壞性試驗
為驗證本裝置的承受負荷,對AH型超微米氣泡發生裝置進行破壞性試驗。將附近豆腐廠殘液作為試驗對象,處理結果如表3 所示。
從表3 可知: 主要項目去除率較理想,均達到70%以上,其中汙水中的ρ( COD) 進水達1380mg/L,出水達335mg/L,去除效果達76%。
 
3 運行成本分析
本試驗段設備運行費用主要包括: 電費、藥劑費和人工管理費用。運行成本直接與水量、水質相關。一般來說,水量越大運行成本越低。水質越差,運行成本越高。按容量和一般性水質理論計算: 2套標準釋放器每小時處理汙水40m3。總裝機容量為4.62 kW·h。每天運行24h,按每度電0.9元計算。則每日耗電量為99.79元,處理1m3水耗電費為0.1元。絮凝劑的費用與水質、水量有直接關係。一般來說,水質越差,水量越小,絮凝劑成本越高; 反之,水質越好,水量越大,絮凝劑成本越低。聚合氯化鋁( PAC) 用量為每噸水10 mg /L,即需0.02元; 聚丙烯酰胺( PAM) 用量為每噸水3mg/L,即需0.057元。則每噸水藥劑消耗費用為0.077元。
 
4 結論
1) 從監測總體結果看,該技術可顯著降低BOD含量; 汙染程度較高時COD去除效果理想; 可大幅度提高水質的溶解氧; 懸浮物顯著降低; 同時總磷及氨氮含量得到較大去除。處理後,水質得到明顯改善。
 
2) AH 型超微米氣泡技術的優點為: ①低處理成本: 設備體積小、效率高、成本低。②保護環境:不破壞水域環境,對水中動植物無影響。達到飽和溶解氧狀態時間短、不堵塞、噪音小、耗能低。③靈活性: 可對河湧、開放式或封閉式河流湖泊等多種地形進行處理。處理水量的可調節性強,可以單機或多機組串聯、並聯同時處理,而且可分別處理多種不同汙染物。④多樣性: 將微生物製劑負載在氣泡上在水中擴散、混合,實現乳化效果。
 
 
來源:《環境工程》

 

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