摘要:本文从污水处理入手,分析了我国现阶段污水处理状况,并与国外污水处理情况进行比较。介绍了几种典型的污水处理设备,从中总结出选择污水处理设备时的要点,从而在污水处理时能够合理选择设备,达到节约成本,提高效率的目的。
关键字:污水处理、合理选择、设备
1污水处理
1.1污水处理定义
污水处理就是为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求,并对其进行净化的过程。随着经济的发展,污水处理已经步入了普通人群的日常生活之中,现在各个领域,包括城市景观、建筑、交通、农业、能源、环保、医疗、餐饮等各行各业已经广泛应用,被称之为各领域生存和发展的一部分。
1.2污水处理现状
随着城市化进程的不断加快和人民生活水平的不断提高,作为人类生活不可或缺的资源,淡水的需求和消耗也在不断加大,由于水是取之不尽用之不竭的错误观点,水资源短缺和水体污染越来越严重,也给城市带来了生态环境问题,危及到了城市的生存与发展。目前,城市生活污水已成为我国城市污水处理的主要对象,处理城市污水是现阶段保护城市水环境的核心,这使得城市污水处理系统的建设将成为城市基础建设的重中之重。
我国污水处理所面临的问题主要是水污染严重、基础差、起步晚、要求高。截至2010年9月底,全国建成污水处理厂累计2631座,污水日处理能力达到1.22亿立方米。目前我国有1849个城镇污水处理厂正在建设之中,建成后污水日处理能力将上升约4660万立方米,达到1.68亿立方米/日。
2国内外污水处理设备发展概况
2.1国产污水处理设备发展现状
上世纪70年代中后期国产污水处理设备刚刚起步,当时国家对于该产品的标准化、系列化、成套化要求还很低,生产出来的产品质量较差,定型产品也比较少。进入90年代,国家相关部门先后对全国主要污水处理设备制造企业进行了技术改造,提高了其制造能力和水平,我国的城市污水处理专用设备和通用设备的生产技术及水平都有较大幅度的提高。
目前,小规模城市污水处理厂的主要设备都可实现国产化。国产的潜水泵、刮泥机、大型污水泵和微孔高强度曝气机、带式压滤机以及各种类型的曝气转刷、曝气鼓风机、格栅除污机等污水处理设备都基本上能满足国内市场需求,甚至还有部分产品出口。国产的鼓风机、水泵已基本接近国际90年代的水平。国产的污泥脱水处理系统、机械过滤沉淀系统、曝气处理系统以及小规模的污水污泥提升系统在产品设计方面,也接近国际90年代的水平,并能够为小规模的污水处理厂提供相应的成套设备,以满足其要求。
2.2国外污水处理设备的发展现状
从上世纪60年代开始,国外污水处理设备开始起步,由于其科学技术先进,制造工业精湛,并在国际市场激烈竞争的刺激之下,目前已发展达到现代化水平。目前国外发达国家的现代化工业污水处理设备具有以下特点:
①随着工艺技术的成熟,工业废水以及城市污水的处理设备已实现标准化、系列化和成套化,已形成设备齐全、商品化程度高的污水处理设备工业。与此同时,与污水处理相配套的通用设备,如水泵、阀门、风机等,已逐步实现专门化设计与生产。
②在污水处理的各个环节,都有相应的设备,如沉淀、过滤、吸附、电渗析等各方面都已形成专业化规模生产,质量相对稳定,品种规格齐全,性能参数可靠,方便用户合理选择污水处理设备。
3几种典型的污水处理设备
3.1螺旋离心泵
螺旋离心泵是传统离心泵和螺旋泵的结合体,它集传统离心泵和螺旋泵的特点于一身。螺旋离心泵的水力部分包括了涡壳、吸口以及叶轮。吸口为锥形吸口,吸口与涡壳一起组成壳体,在壳体内部安装叶轮,以螺旋形曲面轴向延伸至吸口。由离心部分和螺旋部分组成的前端螺旋离心叶轮为该污水处理设备的核心部分。
与传统螺旋泵和离心泵相比,螺旋离心泵具有以下性能上的优点:
①固体通径大,螺旋离心叶轮的旋转能够形成很大的通道,可以输送固体含量高的污水,进口直径为100mm的螺旋离心泵可以通过固体颗粒的最大直径为75mm。
②柔性输送,无损性好。当污水及所含固体逐渐向前推进,在泵中的流动方向没有突然发生变化,对输送物体的损坏性小。在污水处理工程中适合于输送活性污泥,并可以保持活性污泥的特性。
③节约能量,泵的磨损小。
在污水处理过程中,选用一种运转流畅、高效的回流泵是十分关键的。通过试验可以发现,旋流泵和离心泵的水流在经过泵叶轮时,会出现一个直角转向,这会对许多絮凝体造成破坏,纤维物质也很容易相互缠绕;螺杆泵可以输送固体含量高的污水,但其所提供的流量并不能满足需求。螺旋离心泵在运行过程中不会发生堵塞现象,而且液体流动平稳,能有效地保持活性污泥中的菌胶团结构的完整及物理特性。近年来,螺旋离心泵在污水处理中得到广泛应用。
3.2空气悬浮高速离心鼓风机
从污水处理设备的发展进程来看,鼓风机经历了往复式风机、罗茨风机、离心风机。随着污水处理规模日益扩大,许多国家已率先选用空气悬浮高速离心鼓风机为鼓风曝气设备。
一般情况下,曝气风机的耗电量很大,约占全厂用电量的50%~70%,因此,合理选择曝气风机能有效地节约污水处理厂的运行费用。选用普通离心鼓风机,效率最高能达到80%,而空气悬浮高速离心鼓风机效率却可高达90%。
空气悬浮离心鼓风机可在个人电脑上对风机转数,压力,温度,流量等进行自检并定压运转,负荷/无负荷运转,超负荷控制,通过防喘振控制等实现无人操作。风机通过调整叶轮的转数调节流量。根据吸入空气的温度和压力变化,调整转数可以轻易的调节流量。可以自动和手动调整流量,以适应污水处理厂白天和晚上污水处理量的不同。空气悬浮高速离心鼓风机以其技术先进、操作简便、高效节能、运行可靠等优势得到许多大型污水厂的青睐,空气悬浮高速离心鼓风机将给我国污水处理行业带来一次深刻的革命,并为其与国际接轨创造良好条件。
4合理选择污水处理设备
污水处理厂的设备大致可分为以下几类:水泵设备、电气设备、曝气设备、仪表设备以及其它机械设备,在选择设备时,应以技术先进、经济合理、售后服务好为原则,还应当综合考虑以下因素:
①设备的生产效率。生产效率往往以功率、单位时间产量等一系列技术参数为表现的。如污水提升水泵的技术参数为:转速、扬程、效率、、流量等。选择水泵时,除考虑到满足生产需要外,还要尽量要求其工作效率高,以减少电耗,节约成本。
②设备的投资效益。在选择处理设备时,除考虑设备的投资费用外,还应考虑由于使用新设备带给企业的经济效益。一般情况下,经济效益采用设备投资回收期表示。
③设备的耐用性。即设备的使用寿命,设备的使用寿命越长,其更换周期也就更短,不仅设备维修量小,而且可降低生产成本,提高设备的安全性以免发生事故。
5结论
我国是一个污染严重、资源稀缺的发展中国家,企业在选择污水处理设备时应结合企业自身情况,遵循高效、低耗和低成本的原则,合理选择污水处理设备。城市污水处理厂的正常运转,离不开污水处理设备。如果在建设过程中忽视设备的合理选择,必将影响污水处理厂的生产效率和经济效益,造成一些不必要的损失。因此,在污水处理厂建设过程中,要把合理选择处理设备作为一项十分重要的工作来抓,这也是每一个污水处理工程师的重要职责。
参考资料
[1]CJJ60-94,城市污水处理厂运行、维修及安全技术规程[s].
[2]对于污水处理设备国内企业发展的思考技术论坛2007.
[3]污水处理厂设备管理柯崇宜、石淑倩等.
[4]城市污水处理设备的经济性指标评价王涛、楼上游、李希文中国给水排水2004.
[5]我国城市污水处理设备及标准状况赵秉森、范洁中国给水排水2002.