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开放式工业循环水处理的特点及其绿色水处理技术

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开放式工业循环水处理的特点及其绿色水处理技术

摘要:开放式工业循环水处理的特点及其“绿色”处理技术—工程设计及药剂 (北京中科新远环境工程有限公司) 开放式工业循环水是指工业循环水系统处于开放状态,与外界存在能量和物质交换,水体的水质相对不稳定。

具体受以下因素影响1.水量受蒸发影响处于不断变化之中。 2.个别水体水量受雨水的影响。 3.水体中溶解氧会对用水设备和输水设备造成缓慢氧化,进而氧化腐蚀设备,这包括塑料和碳钢材质的设备和管道。 4.水体中的有机质会促进微生物的繁殖,导致设备结生物膜甚至絮凝物堵塞管道。 5.受雨水影响和流经河道的水体,会溶解土壤中的碳酸钙成为碳酸氢钙进而将钙离子带进水循环中,导致钙离子在设备和管道的沉积形成结垢。

综合以上因素,所谓的“绿色”水处理技术是指水处理过程1.不会产生二次污染。 2.对设备和管道无损害。 3.不会因为药剂的加入而增加水体中新的阴阳离子,或者不能使阴阳离子浓度无限增加而控制在一定的安全的水平。 4.个别情况下,不影响水体中其它生物的生存,例如荷花和鱼类。

体现在具体水处理工程中,“绿色”水处理工程设计包括水处理工艺的系统性、低碳性、安全性、简易性,具体包括: 1.预处理方案,包括粗大悬浮物截留处理、较大横截面水流中泥沙和污泥处理、管道中水体泥沙和污泥处理,对于管道中水体泥沙和污泥处理可采取多个较大横截面的管道串联以降低水流速度,而使水中泥沙自然沉积。从而降低主体设备处理水的压力。 2.工程设计方案应有维修预案,包括主体设备预备起重设备、预备维修工具放置在容易拿到而且不影响正常设备运行的地方、预备维修方案及图纸并张贴在醒目位置、应急事故处理和逃生方案说明并设置在醒目位置。 3.主体设备维修排水系统,即在设备维修时未经处理的水和半成品水的排放方案。 4.主体设备水处理后的污泥回流与预处理系统的污泥会和一同处理,减少多处污泥处理的工作量。 5.设备和管道维修或暂停时的防冻设计方案,即设备和管道的设置应与水平面呈适当的夹角,夹角大小以不影响设备正常运行即可,以便在设备维修和暂停时放出设备内的水。或者在部分管道的较低的一端设置阀门,设备正常运行时,阀门关闭,设备维修或暂停时打开阀门以放出设备内的水,防止冬季冻裂。 6.主体设备旁路导流系统,包括串联设备都应设置单独的旁路导流系统,以备主体设备或串联设备维修时不影响水处理系统的正常运行而临时打开旁路导流系统。 7.多个不同原理或相同原理的水处理设备串联以深度处理,一方面保障水质;另一方面,防止其中一个设备维修时不影响系统的正常运行。例如活性炭过滤设备与石英砂过滤设备串联,正常情况下,二者共同运行。在维修时,暂时打开旁路导流管,关闭活性炭过滤器进行维修,这样设计就不会影响正常运行。 8.自动控制系统,包括水位自动控制系统,当贮水池里的水位上升时水位器也上升,到达预先设置的高度时水处理系统自动停止,而供水系统继续运行;水位下降,到一定水位时,通过水位器的调节水处理系统自动打开运行。还包括无线遥控设置,当需要启动运行时,通过无线遥控系统启动运行,水处理主体设备和供水系统同时运行,并通过水位器自动调节运行;当需要关闭系统运行时,通过无线遥控关闭,供水系统和水处理系统同时关闭。 9.污泥回流处理设计,主体设备污泥和预处理的污泥可通过设计使其自行流入一起,减少分别处理的工作量。 开放式工业循环水处理所用的药剂,传统的水处理药剂大多数会因为成分中含有钠离子、氯离子、硫酸根离子、磷酸根离子、含氮化合物等,这些成分不能被微生物降解,随着循环次数的增多,新的离子的浓度会无限的增加。例如,采用聚合氯化铝作为混凝剂会无限的增加水体中的氯离子和铝离子;

采用次氯酸钠作为杀生剂会无限地增加水体中的铝离子和钠离子;采用有机磷酸、聚丙烯酸及含磷酸基、磺酸基的二元、多元共聚物,这些含磷酸基的水处理剂会使水体中富磷化,产生二次污染。 所以选用水处理剂应考虑到以下方面: 1. 水处理药剂尽可能的采用有机物,即碳水化合物,这样就会使水体中有机物会被氧化降解而不会因为无机物、含磷和含氮有机物对水体造成二次污染。 例如:缓蚀阻垢剂可采用FA或BFA(大分子有机弱酸聚合物)、聚环氧磺羧酸、聚天门冬氨酸、聚环氧琥珀酸;杀生剂可采用乙蒜素、舒而果、乙基硫代磺酸乙酯,在不考虑对设备的氧化腐蚀的条件下杀生剂还可采用臭氧或双氧水;混凝剂可采用FA、BFA、壳聚糖、藻元酸钠、乙烯吡啶共聚物、聚氧乙烯等。 2. 实际应用中,很少应用一种化合物无作为水处理剂,多数是多种功能相同的成分配合在一起共同发挥作用,以优势互补。尤其是杀生剂,多种成分配合使用,降低了微生物的适应性。 3. “绿色”水处理方式除了采用必要的“绿色”药剂以外还应配合物理处理方式以保障其效果。例如,对于缓蚀阻垢,可连接电子软化器;对于杀菌,可连接紫外线杀菌器;对于混凝作用,可配以电子絮凝器。 这种水处理方式无污染,但使用效果较药剂差一些,采用物理和化学的方式多角度配合处理,是较理想的水处理方式,是水处理行业的必然的发展方向。