第一篇：污水處理論文

上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

本科畢業(yè)論文

題 目：基于學(xué) 生：聶偉專 業(yè)：自動(dòng)化年

級(jí)：指導(dǎo)教師：張帆日

期：

PLC SBR污水處理

10級(jí)

2014年5月17日上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

基于PLC的污水處理設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要

本論文主要研究污水處理系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)，隨著城市的快速發(fā)展，環(huán)境問題顯得日益重要。污水是破壞環(huán)境的一個(gè)重要因素，目前中國污水處理自控系統(tǒng)相對(duì)落后，污水處理成本居高不下，污水站排放的處理過的污水的水質(zhì)不穩(wěn)定，所以如何建立有效的自控系統(tǒng)，優(yōu)化運(yùn)行效果，具有重要的意義。

文章首先介紹了PLC控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、工作原理以及設(shè)PLC控制系統(tǒng)的基本原則和步驟。然后以SBR污水處理工藝為例來說明PLC在污水處理過程中的應(yīng)用。先根據(jù)污水處理要求設(shè)計(jì)了設(shè)備的電氣控制與自動(dòng)控制線路，主要包括設(shè)備的啟停、狀態(tài)信號(hào)等。最后按照工藝要求設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)，包括PLC的選型、系統(tǒng)資源配置以及按照污水處工藝編制PLC程序等。

建立高度自動(dòng)化污水處理站，不僅可以加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性，還可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度，降低處理成本和節(jié)約能源。污水處理站自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)將降低生產(chǎn)和維護(hù)成本，減輕生產(chǎn)及維護(hù)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并為生產(chǎn)工藝進(jìn)一步改進(jìn)提供方便，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞；污水處理；PLC；硬件配置；軟件設(shè)計(jì)； 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

MCU-based PLC Design and Implementation of SBR Sewage treatment

ABSTRACT。

My main research is the PLC control system of sewage treatment.With the rapid development of cities, the environment becomes more and more important.Wastewater is one of the major factor of pollute the environment.The automatic controlling system of wastewater treatment is not very advanced in China.The water qualities of the treated wastewater are unstable.So how to solve the problems is very meaningful to our country.This paper introduced the hardware structure, work principle of PLC control the system and design PLC control system’s basic principle and step, then with the SBR wastewater treatment craft for example to illustrate the PLC in the application in the wastewater treatment process.Designed the electricity control of equipments and automatically control circuit according to the sewage treatment requirements, mainly include the start and stop of equipments, the state of the signal and so on.Finally design PLC control system according to the technological requirements, include the PLC type election, the allocation of system resources and draw 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

up PLC procedure according to the wastewater treatment craft.Establish a highly automated of sewage treatment plant, not only may strengthen the system’s reliability but also may reduce the labor intensity and reduce processing costs and save energy.The establishment of sewage treatment plant’s automatic control system will reduce the production and maintenance costs, also can reduce production and maintenance workers in the labor intensity.Key words: sewage treatment;PLC;Hardware disposition;Software design

目錄 緒論 ?????????????????????????1 2 介紹 ?????????????????????????1 2.1SBR法介紹???????????????????????????1 2.2單片機(jī)的歷史 ?????????????????????????2 2.3單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 ???????????????????????3 液晶顯示1602 ?????????????????????4 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

3.1硬件的介紹 ??????????????????????????4 3.1.1液晶顯示優(yōu)點(diǎn) ………………………………………………………………5 3.1.2 液晶顯示認(rèn)識(shí) ………………………………………………………………6 3.1.3 液晶顯示1602端口功能……………………………………………………7 3.2 液晶顯示器1602基本指令????????????????????9

4程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ????????????????????14 4.1芯片AT89S52 ………………????………………………………………14 4.1.1主要功能……………………………………………………………………14 4.1.2功能特性描述………………………………………………………………14 4.2 鍵盤串口的編寫 ???????????????????????17 4.3 時(shí)鐘的顯示 ?????????????????????????21 4.3.1鍵盤函數(shù)……………………………………………………………………24 4.3.2按鍵功能……………………………………………………………………25

5結(jié)論 ?????????????????????????26 6心得體會(huì) ???????????????????????27 致謝??????????????????????????28 參考文獻(xiàn)????????????????????????28 中國水資源人均占有量少，空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大，在這樣的背景下，污水處理行業(yè)成為新興產(chǎn)業(yè)，目前與自來水生產(chǎn)、供水、排水、中水回用行業(yè)處于同等重要地位。雖然由于國家和各級(jí)政府對(duì)環(huán)境保護(hù)重視程度的不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，污水處理總量逐年增加，城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高。但目前中國污水處理行業(yè)仍處于發(fā)展的初級(jí)階段。一方面，中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴(kuò)張，管網(wǎng)、污水處理等配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。另一方 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

面，中國的污水處理率與發(fā)達(dá)國家相比，還存在著明顯的差距，且處理設(shè)施的負(fù)荷率低。因此中國應(yīng)完善污水處理的政策法規(guī)，建立監(jiān)管體制，創(chuàng)建合理的污水處理收費(fèi)體系，扶植國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進(jìn)污水處理行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和市場化。污水處理行業(yè)是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。中國污水處理行業(yè)由此迎來高速發(fā)展。因此建設(shè)符合我國具體情況的污水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)降低污水處理成本、改善環(huán)境、建立可持續(xù)發(fā)展社會(huì)、保持我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展具有重要意義。

SBR工藝的介紹

SBR工藝即序批式活性污泥法，是常規(guī)活性污泥法的一種變體。SBR工藝采用可變?nèi)莘e間歇式反應(yīng)器，省去了回流污泥系統(tǒng)及沉淀設(shè)備，曝氣與沉淀在同一容器中完成，利用微生物在不同絮體負(fù)荷條件下的生長速率和生物脫氮除磷機(jī)理，將生物反應(yīng)器與可變?nèi)莘e反應(yīng)器相結(jié)合，形成一個(gè)周期性間歇運(yùn)行的活性污泥系統(tǒng)。SBR工藝在同一生物反應(yīng)池中完成進(jìn)水、曝氣、沉淀、撇水、閑置四個(gè)階段，其所經(jīng)歷時(shí)間周期，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量預(yù)先設(shè)定或及時(shí)調(diào)整。實(shí)踐證明，這種工藝過程，其處理效果可達(dá)到常規(guī)活性污泥法處理標(biāo)準(zhǔn)。具有工藝簡單，運(yùn)行可靠，管理方便等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)設(shè)備、閥門、儀表及自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性要求高。

SBR反應(yīng)池的不同之處是運(yùn)行按流入，反應(yīng)，沉淀，排放，待機(jī)五個(gè)工序，依次在同一SBR反應(yīng)池中周期性運(yùn)行，從廢水流入開始到待機(jī)時(shí)間結(jié)束為一個(gè)周期性運(yùn)行，一切過程都在一個(gè)有曝氣和攪拌裝置的SBR反應(yīng)池內(nèi)運(yùn)行，不必另設(shè)沉淀池和污泥回流泵等裝置。SBR工藝是一種簡易快速且低耗的廢水生物處理工藝它主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：工藝簡單，造價(jià)低，運(yùn)行方式靈活，可脫氮除磷，良好的污泥沉降性能，不易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。SBR工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）理想的推流過程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好;（2）運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好；

（3）耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗 6 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

水量和有機(jī)污物的沖擊；

（4）脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。PLC的介紹

PLC(Programmable Logic Controller，可編程序控制器）是目前一種新興的自動(dòng)化控制裝置，本身強(qiáng)大的程序匯編性使其在目前的自動(dòng)化控制領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，本身所含的通信功能可以與計(jì)算機(jī)很好的通信，基于其良好的邏輯性PLC在進(jìn)行各種運(yùn)算時(shí)速度很快，自帶存儲(chǔ)功能，可以讀取或輸出開關(guān)量信號(hào)以及各類模擬量信號(hào)，用以控制工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行。PLC的體積小，匯編語言函數(shù)簡單，運(yùn)行性能好，對(duì)控制人員專業(yè)要求性不高，在各種環(huán)境下均可使用，因此在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中非常重要。利用PLC自動(dòng)化控制裝置對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以增強(qiáng)污水處理系統(tǒng)的可管理性，相應(yīng)的提高了污水處理的程度，還可以為企業(yè)節(jié)約大量的人力財(cái)力資源，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和科技價(jià)值，因此，研究開發(fā)PLC自動(dòng)化控制裝置在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用成為了當(dāng)下熱門的課題，PLC雖然在自動(dòng)化控制系統(tǒng)作用很大但其在上位機(jī)監(jiān)控層表現(xiàn)不足，只能參與控制，不能顯示實(shí)時(shí)監(jiān)控及儲(chǔ)存大量歷史數(shù)據(jù)，因此，需要對(duì)組態(tài)軟件在上位機(jī)進(jìn)行研究開發(fā)，設(shè)計(jì)出能與現(xiàn)場PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的監(jiān)控界面，真正達(dá)到“集中管理，分散控制”的目的，如何構(gòu)建PLC的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，創(chuàng)建多臺(tái)PLC之間的通信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)整套工藝的監(jiān)控界面，是現(xiàn)階段眾多學(xué)者研究的主要課題。

PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計(jì)，它采用一類可編程序的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)算和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。三菱系列PLC的特點(diǎn)是：可靠性高；控制能力強(qiáng)；編程方便，易于使用。適用惡劣工業(yè)環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，具備各種接口，與外部設(shè)備連接方便。具有較大的靈活性和可擴(kuò)展性；維修方便，可在線修改程序。變頻器的介紹

變頻調(diào)速器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流 7 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

電再逆成交流電。

按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。在此畢業(yè)設(shè)計(jì)中用到變頻器主要是通過改變頻率來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)控制的目的。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) SBR控制系統(tǒng)流程圖

污水處理的工藝流程圖

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控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

SBR系統(tǒng)分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水與閑臵五個(gè)階段運(yùn)行

進(jìn)水 進(jìn)水工序是反應(yīng)池接納污水的過程。在污水注入之前，反應(yīng)器處于前一個(gè)周期的排水或閑臵狀態(tài)，處理后的廢水已經(jīng)排放，反應(yīng)器內(nèi)殘存著高濃度的活性污泥混合液。污水注滿后進(jìn)行反應(yīng)，從這個(gè)意義上說，反應(yīng)器起到調(diào)節(jié)池的作用，因此，反應(yīng)器對(duì)水質(zhì)、水量的變動(dòng)有一定的適應(yīng)性。

反應(yīng) 這是本工藝最主要的一道工序，當(dāng)廢水注入達(dá)到預(yù)定容積后進(jìn) 行曝氣或攪拌，以達(dá)到處理目的(如去除BOD、硝化、脫氮除磷)．如通過好氧反應(yīng)(曝氣,進(jìn)行氧化、硝化，再通過厭氧反應(yīng)(攪拌)來脫氮。在本工序的后期，進(jìn)入下一步沉淀工藝之前，要進(jìn)行短暫的微量曝氣，以吹脫污泥近旁的氣泡或氮，保證沉淀過程的正常進(jìn)行。

沉淀 停止曝氣和攪拌，使混合液處于靜止?fàn)顟B(tài)，活性污泥與水分離。由于是靜止沉淀，沉淀效果一般良好。本工序相當(dāng)于活性污泥法連續(xù)系統(tǒng)的二次沉淀。排水 經(jīng)過沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放。一直到最低水位在反應(yīng)器底部的大部分活性污泥作為下個(gè)周期使用的泥種。過剩的污泥引出排放。反應(yīng)器中剩余的處理水可在下個(gè)周期起到稀釋作用。

閑置 也稱待機(jī)工序，即在處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)，等待下一個(gè)操作周期開始的階段。

曝氣系統(tǒng) 限制性曝氣，即進(jìn)水停止后再曝氣；采用限制性曝氣方式曝氣方式能耗最低，沖水期末基質(zhì)濃度將達(dá)到最大值。

本系統(tǒng)共一個(gè)SBR反應(yīng)池，共設(shè)一臺(tái)曝氣機(jī)。曝氣機(jī)的運(yùn)行是由可編程序控制器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在每個(gè)反應(yīng)周期內(nèi)，曝氣機(jī)在相應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)運(yùn)行，并根據(jù)SBR反應(yīng)池內(nèi)水質(zhì)調(diào)整曝氣量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。

排水系統(tǒng) 本系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)式潷水器，它具有良好的水力機(jī)械性能，能實(shí)現(xiàn)潷水過程中進(jìn)入出水堰的水流呈層流狀態(tài)，下降速度平衡，使出水量保持不變。

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主電路圖的設(shè)計(jì)

(1)主回路中交流接觸器KM3、KM2、KM6分別控制1#清水泵M1、2#污水泵M2、曝氣風(fēng)機(jī)M3；交流接觸器KM4，KM5控制電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)M4，通過正、反轉(zhuǎn)完成開起閥門和關(guān)閉閥門的功能。

(2)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4由熱繼電器FR1、FR2、FR3實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。電動(dòng)閥動(dòng)機(jī)M4控制器內(nèi)還裝有常閉熱保護(hù)開關(guān)，對(duì)閥門電動(dòng)機(jī)M4實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)。(3)QF為電源總開關(guān)，既可完成主電路的短路保護(hù)，又起到分?jǐn)嗳嘟涣麟娫吹淖饔?，使用方便?/p>

(4)熔斷器FU1實(shí)現(xiàn)各負(fù)載回路的短路保護(hù)和完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保護(hù)。

程序的流程圖 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

I/O分配表 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

第二篇：污水處理論文報(bào)告

污水處理論文報(bào)告

小組成員：朱穎君、李思燕、陳婉嬪

我國是一個(gè)干旱、缺水嚴(yán)重的國家，淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，僅為世界平均水平的1/

4、美國的1/5，在世界上名列121位，是全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國家之一。

據(jù)監(jiān)測，目前全國多數(shù)城市地下水受到一定程度的點(diǎn)狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對(duì)我國正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴(yán)重影響，而且還嚴(yán)重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。

隨著發(fā)展，城市水資源短缺的壓力越來越大，因此，只有充分尊重水的自然運(yùn)動(dòng)規(guī)律，合理地使用水資源，才是水資源可持續(xù)利用的有效途徑。

我們做了一個(gè)調(diào)查，一共調(diào)查了九個(gè)。關(guān)于污水處理的過程，大部分不太了解。大部分都是在洗碗、洗衣服等方面產(chǎn)生污水。節(jié)水措施都大同小異，都是一水多用，比如用洗菜水澆花等等。生活污水會(huì)污染環(huán)境，影響人民健康，所以被調(diào)查者希望在污水處理這一方面，國家可以多投入點(diǎn)資金，處理好。

在了解清楚污水處理主要步驟之后，我們就做一些實(shí)驗(yàn)，嘗試著做一些簡便的裝置。關(guān)于實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，過濾所用材料主要為紗布、石英砂和活性炭。紗布、石英砂是用來過濾不溶性物質(zhì)，如泥沙等，活性炭是用來吸附水中的有毒微生物和有害的物質(zhì)。

第三篇：石油化工污水處理技術(shù)探討論文

1、石油化工污水處理中存在的問題

1.1增添復(fù)雜成分

石油化工產(chǎn)生的污水中存在的多種有害成分為污水處理工作帶來了一定的難度。這類水質(zhì)非常的復(fù)雜，其原因也有很多種,石油采掘的過程中，油品質(zhì)量變得越來越差，石油內(nèi)部含有的雜質(zhì)也逐漸增多。這種情況的影響下，使得石油內(nèi)含有更多粘稠性的原油，生產(chǎn)出來的石油質(zhì)量較差。因此需要對(duì)其進(jìn)行更加精致的加工，這就為環(huán)境帶來更大的污染。最近幾年，我國油價(jià)不斷上升，導(dǎo)致與石油化工有關(guān)的企業(yè)所能得到的利潤逐漸被降低。為了使石油化工企業(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展，其越來越重視更加精細(xì)化的生產(chǎn)，因此開始不斷發(fā)展有關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈，從而使其利潤有所增加。在當(dāng)下各個(gè)地區(qū)水資源缺失的背景下，大部分企業(yè)采用較為常規(guī)的水體循環(huán)、廢水利用體制。然而石油產(chǎn)出所需要的流程以及一些工藝均在逐步增加，這就導(dǎo)致一些新的污水產(chǎn)生，因此帶來了更多的污染。

1.2總體含硫增高

所制備出來的石油內(nèi)硫含量正在逐步的上升。并且油價(jià)也被不斷上調(diào)，使硫含量高的原油以及含硫量低的原油間的價(jià)格差距逐漸拉大。從國外進(jìn)口的原油，其低硫程度降低，而高硫程度被增加。根據(jù)有關(guān)部門研究顯示，含有硫的污水大部分來自于塔頂所布設(shè)的分離罐以及分餾塔之間銜接的罐體。如果原油的質(zhì)地不是很好，所排出來的廢水也會(huì)增多，從而加快了水質(zhì)惡化的速度。在這樣的條件下，廢水中的硫含量會(huì)越來越多。

1.3流程中存在較多弊病

石化領(lǐng)域發(fā)展的早期，人們并沒有足夠的節(jié)水意識(shí)。石油化工的相關(guān)裝置中使用的往往是并聯(lián)形式的水管，并且流進(jìn)來的水都是非常潔凈的水；在進(jìn)行污水排放時(shí)，均排入同一個(gè)設(shè)備內(nèi)。利用這樣的方式，不僅使得很多的潔凈水源被耗費(fèi)，并且還為石化工作增加了難度。在污水處理過程中，相關(guān)工作人員并沒有將水質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的篩選，并制定出多元化的處理方法。

2、石油化工污水處理的技術(shù)

2.1高濃廢水的處理方法

在一些有機(jī)廢水中，其濃度往往偏高。這樣的污水中含有的物質(zhì)如下：可以被生化的，同時(shí)還不帶有任何有毒害特性的物質(zhì)、難以被生化的，并且也不帶有毒害的物質(zhì)、對(duì)微生物具有抑制作用且濃度較高，同時(shí)還具有毒害性質(zhì)的物質(zhì)、濃度偏低，并含有有毒性質(zhì)的物質(zhì)等。按照類別對(duì)其進(jìn)行細(xì)分，對(duì)其的處理流程中，對(duì)高層級(jí)氧化進(jìn)行整合，并對(duì)生化步驟進(jìn)行組合，將好氧與厭氧相結(jié)合。這樣的處理方法是未來高濃度污水處理方式的發(fā)展趨向。

2.1.1融匯生化及氧化

對(duì)于污水中所含物質(zhì)的毒性進(jìn)行科學(xué)的考量，從而選出兩種廢水，并且均不能融匯在初始的生化體系中。因此，要對(duì)其采用較為特殊的整合步驟。將污水中的毒性進(jìn)行縮減時(shí)，可以將氧化步驟、較為常用的生化處理等融匯在其中。氧化步驟中較為高級(jí)的處理方式為，利用氫氧根對(duì)污水中的附帶有機(jī)物進(jìn)行去除。一般情況下，這種高級(jí)化的特點(diǎn)為，對(duì)所選的物質(zhì)先進(jìn)行去氧化處理，從而通過氧化產(chǎn)生可被生化的物質(zhì)。所以，高層次的氧化步驟將污水中初始的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為一種分子非常小的產(chǎn)物。高級(jí)氧化一般與生化步驟進(jìn)行搭配，其包含三重組合：即生化到氧化再到生化、生化轉(zhuǎn)為氧化、氧化轉(zhuǎn)為生化。如果污水中含有濃度非常高的有機(jī)物，就適合采用高層級(jí)的氧化再到生化的步驟。如果污水中含有有機(jī)物質(zhì)的濃度不是很高，就可以采用這其中的生化轉(zhuǎn)為氧化的流程。

2.1.2融匯好氧及厭氧

在濃度很高的廢水中，可以采用厭氧處理方法對(duì)其進(jìn)行處理；與其相對(duì)應(yīng)的好氧步驟，較為適應(yīng)濃度偏低的廢水處理。在石油化工產(chǎn)生的一些污水中，所需要的總氧量超過了450mg/L。對(duì)于這樣的廢水，相關(guān)工作者可以采用厭氧處理方法，也可以采用好氧處理方法。但是將這兩種方法進(jìn)行對(duì)比，其中好氧處理方式相對(duì)優(yōu)勢更大，總體成效也要優(yōu)于厭氧處理方法。但是，厭氧方法在進(jìn)行污水處理的過程中，所產(chǎn)生的能耗相對(duì)較低，還可以對(duì)污泥進(jìn)行回收。其產(chǎn)生的污泥總量不是很多，數(shù)量要比好氧少。從這可以得出，厭氧處理方法更適合濃度偏高的污水處理，而好氧處理方法比較適合濃度偏低的污水處理。在實(shí)際的污水處理過程中，不能對(duì)厭氧處理方法進(jìn)行單一的運(yùn)用。這主要是因?yàn)?，日常石油化工生產(chǎn)過程中，所排放的污水很多，大部分企業(yè)均有自己污水處理廠。被處理后的污水一般不會(huì)再被排到城區(qū)的總污水處理廠，而是與潔凈用水混在一起。如今的指標(biāo)中表示，污水所具備的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)與二級(jí)指標(biāo)相吻合。厭氧處理的成效雖然很高，但是還不能達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。因此化工企業(yè)對(duì)污水進(jìn)行處理的過程中應(yīng)當(dāng)將多種流程進(jìn)行分析和整合，然后予以利用，以保證水質(zhì)。

2.2含硫廢水的處理方法

目前，石油化工產(chǎn)生的廢水中，含有大量的硫元素。對(duì)于這樣的情況，相關(guān)工作人員可以從沉淀方法、較為常見的堿吸收方式、氧化方式以及汽提等方式中進(jìn)行篩選。對(duì)于這樣的污水，可以采用其中的汽提方式以及氧化方式進(jìn)行處理，運(yùn)用這兩種方法，可以將污水中87%的硫元素去除。如果利用氧化法對(duì)其進(jìn)行處理，可以與銅鐵、各種錳鈷元素以及金屬鹽類等物質(zhì)，通過氧化方法對(duì)其進(jìn)行處理后，利用硫酸鹽將污水中的硫化物質(zhì)進(jìn)行替換。

2.2.1單雙塔的汽提

汽提技術(shù)中主要包括單塔汽提和雙塔汽提兩個(gè)部分。兩種技術(shù)的步驟非常類似，其中，雙塔技術(shù)中含有脫氨的步驟。因此當(dāng)今大部分石化企業(yè)采用雙塔汽提對(duì)污水進(jìn)行處理。

2.2.2新穎物化流程

除一些常見步驟之外，一些企業(yè)還采用了新穎物化流程，這種物化流程中具備一種超臨界情形下的水氧化方法、濕潤氣流氧化、濕潤催化氧化等。這種氧化方法屬于一種較為高級(jí)的氧化方法，可以將污水中的硫元素變?yōu)闊o機(jī)性質(zhì)的硫酸根。這類方法對(duì)硫進(jìn)行去除的成效非常顯著，同時(shí)可以將污水中的氣味完全去除。對(duì)于一些辨識(shí)起來較為困難的廢水，也可以很好的進(jìn)行處理。這種氧化步驟被人們設(shè)定成為一種預(yù)先的處理方法，其發(fā)展前景非常廣泛。

2.3深層回收運(yùn)用

在石化企業(yè)中，最大的困擾之一就是水源非常緊缺，石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，采用純凈水源。使用過程中，部分的水體被蒸發(fā)掉了，存留下來的則是污水，經(jīng)過處理后，被排放出去。經(jīng)過污水的處理，排除的污水被二次利用。如果經(jīng)過處理后的水源的水質(zhì)仍然不是很好，就要使用一些延伸的流程，從而增加了污水處理成本；污水回收后，其水質(zhì)不是很穩(wěn)定。因此對(duì)于這樣的廢水，首先要明確其特性，對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行辨別。應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分流的水，所含有的鹽類較多，同時(shí)，還含有非常多的硫元素以及油污等物質(zhì)。因此要想徹底的將其分開，就要利用專用的路徑。例如：某化工企業(yè)創(chuàng)立了一種對(duì)這種污水進(jìn)行處理的新穎處理方法。企業(yè)在日常的生產(chǎn)過程中所排放的污水屬于鹽類含量較低的類型，排放出來的水質(zhì)也較為優(yōu)良。因此，在這樣的情形下，對(duì)其進(jìn)行后續(xù)處理中，采用了混凝處理方法，并對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的滅菌處理，同時(shí)還對(duì)其進(jìn)行了一些必備的步驟和較為適度的生化步驟。在一些沿海地段中，水體中含有的鹽分偏多，對(duì)于這樣的廢水，企業(yè)可以將多種處理方法進(jìn)行整合，然后還要對(duì)這樣的廢水進(jìn)行深度的過濾。只有這樣才能將水體中的鹽分進(jìn)行去除，從而減小水體的電導(dǎo)，使得水質(zhì)符合回收標(biāo)準(zhǔn)。

3、結(jié)語

我國是世界上最大的發(fā)展中國家，社會(huì)經(jīng)濟(jì)在不斷提高，但是與一些西方發(fā)達(dá)國家相比，還是較為落后。根據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，我國水資源污染現(xiàn)象非常嚴(yán)重，這使得人們的生活受到了一定的影響。對(duì)水資源造成污染的方面有很多，其中較為突出的便是石油化工行業(yè)。因此對(duì)石油化工所產(chǎn)生的污水處理技術(shù)進(jìn)行分析和研究十分重要。目前，我國相關(guān)的污水處理技術(shù)還存在著一些問題，所以相關(guān)人士要加大對(duì)其的重視力度。

第四篇：污水處理新技術(shù)探索論文

摘要：近年來隨著《中國環(huán)境保護(hù)稅法》和“水十條”等環(huán)保政策的相繼發(fā)布，我國水污染治理已逐漸進(jìn)入高處理率和高標(biāo)準(zhǔn)階段。同時(shí)，隨著我國工業(yè)化程度和城鎮(zhèn)率的提高需處理污水量迅速增大，水質(zhì)情況也呈現(xiàn)復(fù)合型污染的新趨勢，現(xiàn)有處理設(shè)施和技術(shù)已不能滿足當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)發(fā)展需要。重點(diǎn)介紹了國內(nèi)外先進(jìn)的光催化技術(shù)、膜技術(shù)、生態(tài)濾池技術(shù)、超聲波技術(shù)、微電解技術(shù)、微波輻射技術(shù)和超導(dǎo)磁分離技術(shù)等污水處理新技術(shù)，以為我國污水處理技術(shù)研究及推廣應(yīng)用提供新方向。

關(guān)鍵詞：光催化；微波輻射；膜技術(shù)；微電解；超導(dǎo)磁分離

污水根據(jù)來源可分為生活污水、生產(chǎn)廢水和徑流污染區(qū)域產(chǎn)生污染降水三類，不同來源污水之間組分相差極大[1]。生活污水主要以有機(jī)物為主，其生化性好但由于飲食結(jié)構(gòu)變化和部分排泄物混入，生活污水組分越來越復(fù)雜、處理難度也逐漸增高；生產(chǎn)廢水包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療廢水，其組分復(fù)雜通常有毒有害物質(zhì)含量較高；污染降水主要為雨水徑流沖刷垃圾場、工業(yè)廢渣等污染區(qū)產(chǎn)生的廢水。據(jù)國家環(huán)保部發(fā)布《中國環(huán)境狀況公報(bào)》顯示，2015年我國河流劣Ⅴ類水質(zhì)斷面比例達(dá)到8.9%，較差和極差地下水監(jiān)測點(diǎn)比例達(dá)到42.5%和18.8%，整體污染較為嚴(yán)重。同時(shí)，隨著我國的城鎮(zhèn)化水平提高，城市用水量及污水量亦迅速增大，而處理水平遠(yuǎn)低于美國、新加坡、荷蘭等發(fā)達(dá)國家，處理設(shè)施及技術(shù)已不能滿足當(dāng)前處理需求。2015年我國城市生活污水排放量545億t，占全年污水排放總量的71.4%，已成污水主要來源。其中，工業(yè)廢水排放量雖每年以2%的比率減少，但處理總量仍然巨大。同時(shí)，隨著國內(nèi)環(huán)保意識(shí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展觀念的轉(zhuǎn)變國家環(huán)保政策和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)正迅速提高，越來越多的現(xiàn)有處理技術(shù)已不能保證穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。整體而言，我國人口眾多而水資源較為匱乏，隨著城市化進(jìn)度加快用水需求量和污水產(chǎn)生量激增，社會(huì)環(huán)保意識(shí)也逐漸加強(qiáng)，國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)正越來越嚴(yán)格，但污水處理設(shè)施和技術(shù)仍較為落后，污水處理率、深度處理水平和回用水平均遠(yuǎn)低于國外發(fā)達(dá)國家。目前亟需加快新污水處理技術(shù)的研究與推廣，以解決當(dāng)前人們越來越高的生存環(huán)境需求與環(huán)境污染之間的矛盾。

1污水處理原理

污水處理技術(shù)從原理上可分為物理法、化學(xué)法、物化法和生物法四大類，而污水處理技術(shù)或工藝通常采用多種原理進(jìn)行處理。（1）物理法利用物理或機(jī)械力作用使廢水中的漂浮物、懸浮物和油類等污染物分離出去的處理過程。目前采用物理法原理常見污水處理設(shè)施有格柵、篩網(wǎng)、過濾、沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池、離心機(jī)和旋流分離器等。（2）化學(xué)法通過化學(xué)原理采用中和、沉淀和氧化還原等方法使廢水中膠體和溶解性物質(zhì)分離出來的過程。（3）物化法利用物理化學(xué)原理和化工單元操作，采用萃取法、吸附法、離子交換法和膜分離等方法除去污水中污染物的過程，主要用于去除污水中的惡性污染物和膠體。（4）生物法人為創(chuàng)造出利于微生物繁衍的條件，使其大量繁殖以達(dá)到分解有機(jī)物作用的一種技術(shù)。生物法按照微生物類型可分為好氧和厭氧，按照微生物的活動(dòng)性則可分為活性污泥法和生物膜法，其中活性污泥法及其衍生改良工藝在處理城市污水中應(yīng)用十分廣泛。

2污水處理新技術(shù)

隨著污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展與探索，越來越多的新技術(shù)逐漸成熟并且得到應(yīng)用。國內(nèi)外污水處理的新技術(shù)多種多樣，主要包括光催化技術(shù)、超聲波技術(shù)、膜技術(shù)、生態(tài)濾池、微波輻射技術(shù)、微電解技術(shù)、超導(dǎo)磁分離技術(shù)。

2.1光催化技術(shù)

光催化技術(shù)是利用光催化作用使污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CO2、水和各種鹽，從而達(dá)到凈化目的的一種高級(jí)氧化技術(shù)。常用材料主要有CdS、TiO2及ZnO等，其中TiO2遇到紫外光照射后會(huì)生成自由電子，活化空氣中的氧，形成高活性的自由基與活性氧。當(dāng)遇到污染物時(shí)，便會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，達(dá)到去污效果[2,3]。松下[4]光催化機(jī)理凈化污水中能實(shí)現(xiàn)光催化劑TiO2的有效再收集，該技術(shù)利用多空腔沸石吸附TiO2顆粒，在不破壞活性中心的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了催化劑的收集。該技術(shù)將該催化劑投入水中混合，令TiO2從沸石分散到水中，以達(dá)到更高的催化效率，處理后通過靜置TiO2顆粒又會(huì)被沸石吸附實(shí)現(xiàn)催化劑的高效重復(fù)利用，有效解決了傳統(tǒng)方法容易使TiO2的比表面積下降，催化劑活性降低，影響后續(xù)使用問題。

2.2超聲波技術(shù)

超聲水處理技術(shù)是采用頻率在15～1000kHz的超聲波照射污染物，由空化效應(yīng)泡在小空間范圍內(nèi)崩潰，將集中的聲場能量釋放產(chǎn)生高溫高壓形成局部熱點(diǎn)，改善反應(yīng)條件來加快反應(yīng)速率。該技術(shù)集高級(jí)氧化、超臨界氧化等技術(shù)特點(diǎn)于一身，在難降解有機(jī)物和毒性較高污染物處理中具有巨大優(yōu)勢，對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水無害化、無二次污染處理具有重大意義。姜秉辰[5]等利用超聲波處理工業(yè)廢機(jī)油污水試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在相同時(shí)間和頻率下，功率越高分子量降低越大，且裂解效果隨功率先增強(qiáng)后減弱。Torres[6]等對(duì)比超聲波、光催化和超聲波/光催化聯(lián)合技術(shù)降解雙酚A(BPA)性能和機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，超聲波和光催化功能互補(bǔ)，高頻超聲波能較好去除目標(biāo)污染物，而光催化能更有效地實(shí)現(xiàn)有機(jī)物礦化。當(dāng)超聲頻率300kHz，功率80W、加入50mg/L的TiO2、反應(yīng)4h后，超聲波/光催化聯(lián)合技術(shù)DOC去除率達(dá)到62%。

2.3膜分離技術(shù)

膜分離法依據(jù)孔徑大小可分為微濾、納濾、超濾和反滲透等技術(shù)，具有處理過程不引入其他物質(zhì)、占用空間小和可實(shí)現(xiàn)大分子和小分子物質(zhì)的分離等優(yōu)點(diǎn)，在大分子原料回收和污水深度處理方面具有巨大優(yōu)勢。但目前由于膜造價(jià)高、壽命短、易受污染和易結(jié)垢堵塞等問題，且大部分污水水質(zhì)復(fù)雜膜分離技術(shù)常與其他技術(shù)配合使用且應(yīng)用較少。劉瑞斌[7]等將物化法、TiO2光催化法和膜分離法聯(lián)用工藝處理電鍍廢水后達(dá)到了中水回用標(biāo)準(zhǔn)，且回用率達(dá)到85%以上。天一環(huán)境技術(shù)有限公司[8]研發(fā)出結(jié)合膜富集(MET)系統(tǒng)和超臨界水氧化(SCWO)系統(tǒng)的新技術(shù)。MET系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)廢水高倍濃縮的同時(shí)可產(chǎn)生回用水資源，形成資源收益；而污水在SCWO系統(tǒng)無害化處理過程同時(shí)產(chǎn)生熱能、水、CO2和無機(jī)鹽。通用電氣水處理及工藝過程處理集團(tuán)[9]成功研制出抗污染的反滲透膜和能加強(qiáng)COD處理效果的膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器通過吸附、預(yù)富集、生物降解和再吸附循環(huán)處理污水，可在不影響膜的使用壽命條件下有效去除難降解的COD，使出水COD處理到(3~5)×10-5mg/L之間。

2.4生態(tài)濾池

生態(tài)濾池(MEEF)是通過模擬自然生態(tài)系統(tǒng)，采用人工填料的過濾作用和生物膜微生物降解有機(jī)物原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種新技術(shù)，其有效結(jié)合了綜合濕地和活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，具有節(jié)省能源，易于控制等特點(diǎn)，未來主要發(fā)展與其他處理技術(shù)聯(lián)用或采用物理、化學(xué)等方法強(qiáng)化其處理效果兩個(gè)方向。汪龍眠[10]等成功采用研酸中和殘?jiān)?NUA)和脫水鋁污泥(DAS)生態(tài)濾池技術(shù)處理畜禽污水，運(yùn)行穩(wěn)定后NUA出水COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分別為52%、47%、47%、34%，系統(tǒng)總出水平均去除率分別為79%、78%、70%、96%。吳正松[11]等采用生態(tài)濾池技術(shù)處理COD均值為158.13mg/L的低濃度生活污水，在處理水量約為1.5m3/d、水力負(fù)荷為60L/(m2h)、下行池氣水比為1∶1、HRT為2d的條件下，對(duì)COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分別為83.8%、93.1%、52.9%和79.1%。

2.5微波輻射技術(shù)

采用微波輻射技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行處理時(shí)只需要加入少量化學(xué)藥劑，甚至不需要加入，避免了在污水處理過程中產(chǎn)生的二次污染。微波輻射技術(shù)主要包括微波直接輻照法、微波輔助氧化法、微波誘導(dǎo)催化技術(shù)以及利用微波對(duì)水處理吸附劑進(jìn)行改性、再生、合成等[12]。微波所產(chǎn)生的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng)可以提高流體的溫度和壓力，強(qiáng)烈促進(jìn)水中物質(zhì)的理化反應(yīng)，具有氧化快速高效省時(shí)、去除率大、礦化度高、不引入新污染物等優(yōu)點(diǎn)。陳小英[13]等發(fā)現(xiàn)。通過加入微波聯(lián)合Fenton試劑在微波輻射下能有效改變污泥性質(zhì)、提高污泥脫水性能，且先微波輻射處理后投加Fenton試劑效果更好。陳燦[14]等利用微波技術(shù)處理高濃度氨氮廢水，當(dāng)反應(yīng)4min時(shí)，氨氮廢水的去除率可達(dá)81.7%，具有高效、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。

2.6微電解技術(shù)

微電解技術(shù)是以鐵為微型原電池的正極、碳為負(fù)極，在污水電解液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)達(dá)到污水處理效果的技術(shù)。新生態(tài)的電極產(chǎn)物活性極高，能與污水中的有機(jī)污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使其結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生變化，完成由難到易、由有色到無色的轉(zhuǎn)變[15]。葉章穎[16]等發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)設(shè)置電流密度(20、40、60A/m2)條件下，微電解技術(shù)對(duì)氨氮處理效果顯著，且隨電流密度增大氨氮去除速率就越快，其中最優(yōu)去除條件為電流密度、水溫和流速分別為40A/m2、32°C、500mL/min。郭子軍[17]等以碳素纖維作為微電解和電極生物膜的電極材料進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微電解對(duì)污水中PN、PP、TP和NH3-N的去除率分別達(dá)到94%、95%、93%和98%，且當(dāng)水力停留時(shí)間和電流密度分別為8h和0.10mA/cm2時(shí)，各種污染物處理效果最佳，該工藝穩(wěn)定運(yùn)行下最終出水(TN)和(CODMn)均低于0.5mg/L、(TP)低于0.05mg/L、濁度小于1.0NTU。楊曉明[18]等將鋁碳以1∶1比例，在1000℃下焙燒2h，燒結(jié)成粒，在廢水pH=10~11時(shí)，碳鋁微電解法對(duì)模擬品紅廢水COD和色度去除率分別達(dá)到68.2%和90%。楊麟[19]等在初始pH=3、Fe-C=52g/L、Fe∶C=3∶1、H2O2=12mL/L配比下，對(duì)垃圾滲透液接觸反應(yīng)1h后，COD去除率達(dá)到75%處理效果明顯。

2.7超導(dǎo)磁分離技術(shù)

磁分離技術(shù)是一種利用廢水雜質(zhì)顆粒磁性進(jìn)行分離的技術(shù)，主要有微生物—磁分離法、直接或間接磁分離法三種方法。超導(dǎo)磁分離技術(shù)是七十年代初步發(fā)展起來的技術(shù)，其采用超導(dǎo)磁體代替磁分離裝置中的常規(guī)磁體[20]，具有處理效果好、節(jié)能環(huán)保和設(shè)備簡單等優(yōu)勢[21]。日本大阪大學(xué)[22-25]通過數(shù)十年超導(dǎo)磁分離污水處理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室研究，成功制出超導(dǎo)高梯度場磁分離污水的原型樣機(jī)，并通過試驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)證其能將污水COD由1000mg/L一次性降至20mg/L。陳顯利[26]等研制的制冷機(jī)直接冷卻高溫超導(dǎo)磁體技術(shù)成功應(yīng)用于小型造紙廠，經(jīng)磁分離處理集水池廢水COD由1780mg/L降至147mg/L。林峰[27]等利用脈沖電絮凝加載磁絮凝技術(shù)對(duì)車間鍍鋅、銅等綜合污水進(jìn)行處理，處理后各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，其中六價(jià)鉻離子、鋅離子、銅離子去除率均在99%以上。

3展望

我國現(xiàn)階段污水處理技術(shù)同國外相比仍較為落后，主要存在處理效率、自動(dòng)化程度和深度處理率低、能耗高等問題。近年來超導(dǎo)磁分離、微博輻射、生態(tài)濾池等新技術(shù)獲得了較大發(fā)展，多已獲得小范圍的工程應(yīng)用并取得了良好效果。傳統(tǒng)技術(shù)與新技術(shù)間均具有各自的優(yōu)勢與特點(diǎn)，但相較傳統(tǒng)技術(shù)早已形成的眾多經(jīng)典處理工藝，新技術(shù)缺少配套完整處理工藝成為了限制其快速推廣的重要因素。未來新技術(shù)的研究應(yīng)充分考慮污水水質(zhì)情況、回用經(jīng)濟(jì)價(jià)值等特點(diǎn)，以“穩(wěn)定達(dá)標(biāo)+能源化+資源化和低碳低耗”的理念有效地把新技術(shù)融入到已有成熟工藝。

第五篇：電廠污水處理技術(shù)研究論文

摘要:核電廠發(fā)電在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可替代的作用。當(dāng)然,電廠的發(fā)電用水只能選擇市政用水或者自然水,硬度較高,或者有機(jī)物含量較多,因此需要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)靥幚?。而在處理過程中,膜技術(shù)的應(yīng)用有助于降低成本,提高出水水質(zhì)。該文筆者對(duì)污水處理中的膜處理技術(shù)進(jìn)行了全面分析。

關(guān)鍵詞:核電廠;污水處理;膜處理技術(shù);運(yùn)用

電是人們生產(chǎn)和生活中不可替代的資源,隨著我國資源的減少,發(fā)電過程中的水資源循環(huán)利用就成為一種主流方式。水質(zhì)對(duì)于發(fā)電設(shè)備的效率具有直接影響。污水處理工藝不合理,操作不合理都會(huì)造成污水中雜質(zhì)不能全部去除,導(dǎo)致設(shè)備故障,增加維修成本,并且使得出水水質(zhì)含鹽量、有機(jī)物含量較多,不符合核電廠發(fā)電廠需求。近年來,全膜技術(shù)的出現(xiàn)更好地解決了這一問題,因此文章對(duì)這一技術(shù)的特點(diǎn)和原理以及實(shí)施過程進(jìn)行分析。

1膜處理技術(shù)原理和特點(diǎn)

膜處理技術(shù)是一種新的水污染處理技術(shù),以一種具有選擇性性能的薄膜來實(shí)現(xiàn)淡水與鹽分、雜質(zhì)的分離,膜處理技術(shù)簡單、成本較低,因此應(yīng)用廣泛。目前,主要應(yīng)用固膜和液膜2種。其主要原理在于利用了雜質(zhì)、有機(jī)物等與水分的體積、大小不同的原理,將其進(jìn)行隔離處理,在具體的處理過程中,還可以結(jié)合加壓的方式。另外,利用了一些雜質(zhì)不同的化學(xué)性質(zhì),實(shí)現(xiàn)快速溶解,從而將其隔離,效果理想。膜處理技術(shù)的優(yōu)勢明顯,比如,利用該技術(shù)不再需要龐大體積的分離設(shè)備,因此占地面積減少,成本也隨之減少。在安裝上,更加方便,不同性質(zhì)的膜還可以分離不同種類的雜質(zhì)或者有機(jī)物,使水質(zhì)進(jìn)一步滿足用水需求。其次,膜處理技術(shù)拓寬了處理范圍,不僅可以分離固態(tài)雜質(zhì),還能夠?qū)ο鄬?duì)分子量從幾百到幾千的物質(zhì)進(jìn)行分離。不需要加熱等條件就可以實(shí)現(xiàn)。分離過程更加高效、易操作,并且符合現(xiàn)代社會(huì)環(huán)保節(jié)能的要求。

2核電廠污水處理膜技術(shù)的種類

膜處理在我國核電廠中有廣泛的應(yīng)用,并且隨著技術(shù)的更新,膜處理技術(shù)已經(jīng)具有超濾、微濾和反滲透等多種方式,另外近年來還出現(xiàn)了滲透汽化等方式。對(duì)工業(yè)廢水和自然用水具有較好的雜質(zhì)分離作用。我國各大核電廠在污水處理過程中主要采用的是超濾膜分離處理技術(shù)、反滲透技術(shù)和全膜分離技術(shù)。具體的技術(shù)特點(diǎn)和原理如下。

2.1反滲透技術(shù)

反滲透技術(shù)是目前核電廠主要的污水處理技術(shù),與全膜技術(shù)相比,其污水處理成本更低,但程序相對(duì)復(fù)雜,通常采用一次滲透處理和二次滲透處理方式完成。反滲透膜多為高分子化學(xué)材料,利用了溶液滲透壓不同的原理,可以將污水中的離子進(jìn)行分離,在實(shí)施過程中,要合理控制滲透壓,使雜質(zhì)能夠及時(shí)快速地分離。膜元件是整個(gè)反滲透技術(shù)的核心,加壓后的水分通過一些元件進(jìn)入隔網(wǎng)層,使雜質(zhì)排除管道外,獲得發(fā)電所用水。使用這種方法可以滿足基本的發(fā)電用水需求,但如污水需要再次處理,成本將大大提高。

2.2膜分離技術(shù)

全膜技術(shù)已經(jīng)成功的在我國核電廠除鹽中應(yīng)用,事實(shí)證明了該技術(shù)的積極性。目前我們將其應(yīng)用于核電廠鍋爐補(bǔ)給水的處理中,全膜分離技術(shù)可以減少壓差,在低溫下運(yùn)行,減少離子的滲出,并且能夠抑制廢水的酸化或堿化,防止設(shè)備出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。未來,電廠污水自動(dòng)化處理是一種發(fā)展趨勢,不僅能夠減少人力、物力,還能夠提高污水處理質(zhì)量和效率。

3電廠污水處理中膜處理技術(shù)的運(yùn)用

我們以某核電廠為例,該廠共擁有6臺(tái)發(fā)電機(jī)組,總水量為6萬m3/h,污水排放量為1萬m3/h。要確保污水的合理利用,需對(duì)其進(jìn)行必要的處理。膜處理環(huán)節(jié)主要表現(xiàn)如下。

3.1預(yù)處理超濾反滲透技術(shù)

首先,我們采用超濾反滲透技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理,該次處理水量為2×70m3/h。由于陰陽床鈉離子滲透問題對(duì)除鹽效果具有一定的影響,因此在設(shè)計(jì)過程中要控制鈉離子滲漏,降低電導(dǎo)率,并且要控制二氧化硅的含量。該系統(tǒng)主要采用的是自動(dòng)控制技術(shù),PLC是EDI系統(tǒng)的核心與主要技術(shù),CRT是其監(jiān)督系統(tǒng)。預(yù)處理超濾反滲透技術(shù)是將原水輸送到清水泵,并由清水泵進(jìn)入多介質(zhì)過濾器,通過多介質(zhì)過濾和超濾裝置來實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)的初步分離,最后利用反滲透裝置來實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的分離。在這一過程中還需要除鹽水泵、陽床、陰床和中間水箱的支持,具體的過程不做闡述。總之,多介質(zhì)過濾器是其中心,通過這一元件與其他設(shè)備的配合來實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)和有機(jī)物的去除,使原水能夠達(dá)到使用需求。通過該裝置能夠?qū)⑦M(jìn)入超濾裝置的水濁度控制在2mg/L以下。

3.2鍋爐補(bǔ)給水中的全膜技術(shù)

現(xiàn)階段,全膜技術(shù)是最先進(jìn)的一種污水處理技術(shù)。核電廠發(fā)電設(shè)備復(fù)雜,過程中需要大量的用水，并且用水多為自然水,這部分水的硬度較大,水中雜質(zhì)較多,實(shí)現(xiàn)全面分離,降低污染并實(shí)現(xiàn)其循環(huán)利用是電廠的主要任務(wù)。在核電廠發(fā)電過程中采用全膜技術(shù)一定要注意電導(dǎo)率的控制,電導(dǎo)率過大容易使水中鈉離子含量增多,有機(jī)質(zhì)或離子過多不符合發(fā)電用水需求。全膜技術(shù)依然要通過一級(jí)滲透和二級(jí)滲透過程,最終保證水質(zhì)的穩(wěn)定,電化學(xué)除鹽法是核電廠的主要鹽水處理辦法,結(jié)合膜處理技術(shù),可以滿足電廠鍋爐補(bǔ)給水的應(yīng)用需求。全膜技術(shù)中在預(yù)處理系統(tǒng)上使用的是多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾器,通過這2個(gè)設(shè)備,可以將原水中的懸浮物、固體雜質(zhì)等分離出去,將膠體和鹽分截留在濾層中,降低污水的水濁度。

3.3循環(huán)冷卻排污水中的納濾膜技術(shù)

筆者所在廠將污水處理工作的重點(diǎn)放在循環(huán)水的冷卻與回收上,以反滲透技術(shù)為主,原水的脫鹽是其主要問題。納濾膜技術(shù)主要應(yīng)用于小型電廠的污水處理中,通過濾水池、清水池和反滲透裝置來完成整個(gè)循環(huán)水冷卻和回收功能,達(dá)到節(jié)約資源的目的。

4結(jié)語

隨著水處理在我國核電廠的作用越來越大,水處理技術(shù)的更新就成為一種必然。在我國核電廠中,主要采用超濾、微濾和反滲透等污水處理方式。不同的技術(shù)在成本上、技術(shù)可行性上和處理效果上均有不同,目前普遍認(rèn)為全膜技術(shù)雖然增加了一部分成本,但在污水處理效果上較好,通過滲透膜實(shí)現(xiàn)用水與雜質(zhì)、有機(jī)質(zhì)的分離?？傊?污水處理中膜處理技術(shù)的運(yùn)用十分重要,能夠改善水質(zhì),實(shí)現(xiàn)核電廠的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]楊少博.化工污水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用探討[J].化工管理,2014(8):271.[2]趙珠.基于化工污水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用[J].化工管理,2015(11):229.[3]張海林,任紅.淺談電廠化學(xué)水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(11):81.