探討微污染物對(duì)于未來(lái)污水處理的發(fā)展
【jpdark.cn南京純水設(shè)備】在中國(guó)，已有約158種PPCPs在河流及湖泊等天然水環(huán)境中被調(diào)查研究，被報(bào)道次數(shù)最多的前10種物質(zhì)均為抗生素。隨著分析技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，將有越來(lái)越多的微污染物引起關(guān)注，但目前依然缺乏統(tǒng)一的排放控制標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，也缺少相關(guān)法律和國(guó)際公約的制約。未來(lái)的中國(guó)城市污水處理向著什么方向發(fā)展是一個(gè)令人深思的問(wèn)題。
微污染物檢出概況
最近十年來(lái)，在不同國(guó)家和地區(qū)的水體、土壤、污水和污泥等中都檢測(cè)到了ng/L到μg/L水平的藥品和PPCPs。微污染物的大量檢出是由于工業(yè)化學(xué)品、家庭個(gè)人護(hù)理品以及農(nóng)藥的廣泛使用，并通過(guò)不同的途徑進(jìn)入到自然水體當(dāng)中。
在中國(guó)，已有約158種PPCPs在河流及湖泊等天然水環(huán)境中被調(diào)查研究，南京純水設(shè)備被報(bào)道次數(shù)最多的前10種物質(zhì)均為抗生素。
微污染物特性
積累性
與傳統(tǒng)性有機(jī)物不同，部分微污染物的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,進(jìn)入自然環(huán)境之后需要上千年甚至上萬(wàn)年的時(shí)間才能分解。這些物質(zhì)會(huì)在人和動(dòng)物體內(nèi)積累,并通過(guò)食物鏈傳播、富集,最終導(dǎo)致生物體組織慢性中毒。
偽持久性
部分微污染物的穩(wěn)定性不高，易降解，但因?yàn)槲廴驹磿?huì)持續(xù)輸入水體，因此會(huì)在水里維持一定的濃度，被稱為“偽持久”。有些微污染物在降解的過(guò)程中，會(huì)生成中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物相對(duì)穩(wěn)定，且與母體結(jié)構(gòu)非常相似,通常為多點(diǎn)極性物質(zhì),溶解性強(qiáng),更容易進(jìn)入自然水體。中間產(chǎn)物通常還會(huì)與母體化合物結(jié)合,進(jìn)而可能導(dǎo)致水生生態(tài)環(huán)境整體毒性提高。
傳統(tǒng)污水處理工藝中微污染物的去除機(jī)理
1.吸附
吸附指的是先通過(guò)物理方法或生物方法將微污染物吸附在TSS上，再通過(guò)沉淀和過(guò)濾工藝將吸附了微污染物的TSS去除。吸附量可以通過(guò)Freundlich吸附模型來(lái)計(jì)算，吸附量與吸附常數(shù)、污泥產(chǎn)量和被吸附物質(zhì)的濃度有關(guān)。
2.曝氣吹脫
曝氣吹脫法不適用于體積較大、親脂性或者低揮發(fā)極性化合物。吹脫效率只與亨利常數(shù)和氣流有關(guān)。
生物降解與轉(zhuǎn)移
生物降解是指環(huán)境中的微生物有機(jī)體在新陳代謝作用或酶促作用下，發(fā)生化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變。生物轉(zhuǎn)移是指在生物體或者酶制劑的介導(dǎo)作用下，物質(zhì)發(fā)生化學(xué)性轉(zhuǎn)換的過(guò)程。
在污水處理廠不同的工藝段中，由于環(huán)境因素不同，微污染物本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異，發(fā)生生物降解和生物轉(zhuǎn)移的反應(yīng)與機(jī)理也有較大差別。
微污染物的控制技術(shù)與措施
1.臭氧氧化
臭氧氧化是利用臭氧的強(qiáng)氧化作用來(lái)降解微污染物。
臭氧還具有很強(qiáng)的消毒能力，消毒效果甚至可以達(dá)到歐盟的相關(guān)水質(zhì)指標(biāo)。南京實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備另外，在臭氧氧化工藝中要注意亞硝酸鹽，亞硝酸鹽會(huì)快速與臭氧發(fā)生反應(yīng)消耗量為3.4gO3/gNO-2-N，這將會(huì)無(wú)形中增加臭氧的投加量。
2.活性炭吸附
活性炭吸附通常采用顆粒活性炭或者粉末活性炭。在常規(guī)污水處理廠工藝中，下向流顆?；钚蕴窟^(guò)濾器通常置于二沉池之后。如果采用粉末活性炭，則可將其投加在過(guò)濾區(qū)的絮凝池內(nèi)，或者直接投加在曝氣區(qū)。
近年來(lái)，由于顆?；钚蕴吭偕杀窘档停瑢?duì)GAC的研究也越來(lái)越多。從目前的研究成果來(lái)看，這項(xiàng)技術(shù)是極其有前景的，但是還不足以付諸工程設(shè)計(jì)。
3.能耗
臭氧氧化最大的能耗在于臭氧制備，而臭氧制備量又取決于臭氧濃度，臭氧濃度則取決于待去除微污染物的種類和濃度以及所希望達(dá)到的去除率。區(qū)別不同的臭氧發(fā)生方式是很有必要的，比如輸送液態(tài)氧就比原地制備純氧要更加經(jīng)濟(jì)。
顆粒活性炭最大的能耗在于濾柱本身的壓力損失，以及預(yù)過(guò)濾和反沖洗的能耗。粉末活性炭最大的能耗在于活性炭的投加、攪拌以及循環(huán)。粉末活性炭工藝中，南京純水設(shè)備將產(chǎn)生較大量的污泥需要處理，隨著污泥中炭比例逐漸提高，污泥的熱值也會(huì)隨之升高，所以在污泥焚燒時(shí)，就必須消耗更多的能量。
不同工藝都存在的一個(gè)能耗點(diǎn)就是水泵類的提升設(shè)備。
以相同去除率為前提，臭氧氧化的一次能源消耗要低于活性炭吸附，但是臭氧制備所消耗的電能會(huì)增加水廠總能耗20%～40%。
隨著水廠的規(guī)模增大，單位水量處理費(fèi)用將呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，并且活性炭吸附工藝的處理費(fèi)用下降要比臭氧氧化工藝更加快速。
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