給排水工程師關(guān)于水處理技術(shù)在污水處理中的運用及發(fā)展前景

一、水處理技術(shù)在污水處理中的運用

水處理問題是圍繞解決水中的污染物質(zhì)而展開的,當前CO2排放作為造成全球氣候變暖的溫室氣體的罪魁禍首已經(jīng)是不爭的事實,CO2已不再是無害,而且已經(jīng)被各國列入了控制排放的黑名單中。這個變化對我們傳統(tǒng)的污水處理理念提出了挑戰(zhàn)。

處理城市污水所產(chǎn)生的二氧化碳排放量包括兩部分:將污水中的碳源(BOD)轉(zhuǎn)化為二氧化碳,以及相應(yīng)的動力消耗折合成二氧化碳排放。經(jīng)測算,處理城市污水所產(chǎn)生的二氧化碳量為0.29公斤CO2/噸水/天。

10萬噸規(guī)模的污水處理廠產(chǎn)生的二氧化碳量排放量相當于:3856戶全年總排放量(一個中國家庭平均每年要排放2.7噸二氧化碳),2603輛汽車全年總排放量(在中國,一輛中等汽車一年要排放4噸二氧化碳)。

從我國中長期發(fā)展戰(zhàn)略來看,污染物減排將被放到首位,而能耗高的處理工藝將失去競爭力,毫無疑問,節(jié)能降耗型的水處理技術(shù)將成為我國長期的發(fā)展方向。

由于水在大自然界的循環(huán)路徑,對于排放口來說,污水處理屬于末端治理。但是,對于排入的水體和地下水來說,排放水又是源頭。為保證水體的水質(zhì),我們不斷制訂越來越嚴格的排放標準和水體水質(zhì)指標,但遺憾的是結(jié)果卻并不因為標準的提高使水體污染程度下降了,而是為了達到排放標準,處理工藝越來越復雜,投資和運行費越來越高,當標準的要求超過了投資和運行能力時,就必定出現(xiàn)兩種情況,或者認罰不認標準,或者對標準陽奉陰違,不能保證處理效果。長此以往造成的結(jié)果就是水體污染逐年加劇。

1、污水回用的意義

污水回用在發(fā)達國家已得到廣泛應(yīng)用,而且越來越多的行業(yè)已經(jīng)開始利用處理后的污水。美國加利福尼亞洲有200多個污水回用廠,每年為850多個用戶提供回用水(非飲用水)約4.96億m3。污水回用受到越來越重視的原因主要包括:人口增加和用水量的增加對現(xiàn)有水資源的壓力越來越大;人們開始意識到污水回用是一種非常可靠的供水源;成功的污水回用工程越來越多;供水和污水處理行業(yè)越來越意識到污水回用的經(jīng)濟和環(huán)境效益;蓄水工程(如水壩)的環(huán)境和經(jīng)濟成本越來越高;人們逐漸意識到與過度用水有關(guān)的環(huán)境影響;趨向于回收成本水價制度的引入促進了污水的回用;為滿足高水質(zhì)標準而進行污水處理廠更新改造的成本不斷增加。

2、污水處理后的運用

(1)工業(yè)用水的回用

經(jīng)處理的污水可以回用于各種不需要符合飲用水水質(zhì)要求的工業(yè)企業(yè)。各種工業(yè)生產(chǎn)過程中的冷卻水、鍋爐用水、生產(chǎn)和加工用水、清洗和輔助用水(如除塵和澆地)等,都可以利用經(jīng)處理的污水?？梢允褂媒?jīng)過處理的污水的行業(yè)包括商業(yè)洗車、造紙廠、礦山、石油精煉廠、電站、商業(yè)洗衣、道路建設(shè)企業(yè)、旅游點、釀酒廠,以及混凝土、磚、紡織品、金屬及涂料的生產(chǎn)廠。日本近40%經(jīng)處理的市政污水被用于工業(yè)用途,而美國的佛羅里達州和加利福尼亞洲分別為2%和5%。

(2)居民及社區(qū)的非飲用水回用

對居民來說,污水回用可以用于沖洗馬桶、洗車、清洗和澆灌花園。從社區(qū)的角度來看,污水回用的非飲用水用途還包括室外的灌溉及各種娛樂場所用水。美國加利福尼亞洲早在1961年就將經(jīng)處理的污水用于有游船及可垂釣的湖泊。提供非飲用水的一種有效辦法是建立分質(zhì)供水系統(tǒng)。美國佛羅里達州阿爾塔蒙特城的一項分質(zhì)供水工程,解決了4.5萬人的非飲用水使用問題,其供水量占全城總供水量的30%。

二、水處理行業(yè)的前景

水處理在國民生產(chǎn)和生活中占有非常重要地位,有無水處理、水處理技術(shù)的先進與否,是一個國家生產(chǎn)、生活水平高低和文明程度的重要標志之一,而水處理服務(wù)在中國還是一個新型行業(yè)。

隨著國家建設(shè)步伐的不斷加快,水處理服務(wù)會遍及各個行業(yè)各個領(lǐng)導,覆蓋面相當廣泛,如石油、電力、化工、核工業(yè)、煤炭、冶金、水泥、造紙、卷煙、制藥、啤酒、郵電、民航、鐵路、銀行、酒店、賓館、商場、家庭、機關(guān)、學校、城鎮(zhèn)等,市場潛力巨大,有人類生存的地方就涉及到水處理服務(wù),水處理服務(wù)是一個永恒的市場。水處理服務(wù)走專業(yè)道路將成為必然。

目前,中國各類工業(yè)區(qū)、商住區(qū)建筑保有量在千萬幢以上,有數(shù)百萬臺的換熱器、鍋爐、中央空調(diào)、冷卻塔、數(shù)萬公里的管線。傳統(tǒng)的運行模式絕大部分帶垢、帶銹運行。實驗表明,水垢的導熱性很差,只有鋼的1/10~1/50,傳熱面若附著0.2~1毫米垢,將使傳熱效率降低10~40%,生產(chǎn)效率嚴重降低,能源消耗大大增加,設(shè)備故障頻出,給生產(chǎn)、生活及人類生存的健康帶來極大的危害。結(jié)垢后再清洗,這是一種事后處理方式。隨著人們的認識及生活、環(huán)境的改善,一種事前處理(預(yù)防為主)的方式擺在人們面前,即:要求水系統(tǒng)不結(jié)垢、不腐蝕、安全、衛(wèi)生、經(jīng)濟、環(huán)保、持續(xù)運行。通過科學的水處理方式,能有效地預(yù)防水垢,并通過防腐、防垢水質(zhì)處理后,達到節(jié)能降耗,延長設(shè)備壽命,安全、高效、長周期運轉(zhuǎn)的目的,也為創(chuàng)造衛(wèi)生、健康的用水治理環(huán)境提供可靠的保障。

伴隨著中國流體處理業(yè)的全面啟動,越來越多的國際廠家紛紛看好中國,全力啟動著其生產(chǎn)與銷售的列車。他們的進入不僅是為中國市場注入了更多的技術(shù)手段和方式,也帶動了中國國內(nèi)廠家的發(fā)展。中國在這個行業(yè)市場潛力的全面釋放將對世界產(chǎn)生更多影響。

水質(zhì)問題關(guān)系到民生,研究解決水質(zhì)二次污染至關(guān)重要,它不僅是解決飲用水安全提高飲用信心的關(guān)鍵,也能達到樹立公司形象,提高企業(yè)效益之目的。激烈的競爭、嚴格的規(guī)范和環(huán)境保護的需要，要求我們不斷開發(fā)新的工藝或用更為有效的方法。對一個具體的項目，通過對工藝的合理選用可以滿足用戶的要求，需要考慮的是該工藝要能保護環(huán)境，造福于人，要能優(yōu)化物質(zhì)和能源的回收利用，以達到可持續(xù)性的發(fā)展的目的。

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