给排水工程师关于水处理技术在污水处理中的运用及发展前景

一、水处理技术在污水处理中的运用

水处理问题是围绕解决水中的污染物质而展开的,当前CO2排放作为造成全球气候变暖的温室气体的罪魁祸首已经是不争的事实,CO2已不再是无害,而且已经被各国列入了控制排放的黑名单中。这个变化对我们传统的污水处理理念提出了挑战。

处理城市污水所产生的二氧化碳排放量包括两部分:将污水中的碳源(BOD)转化为二氧化碳,以及相应的动力消耗折合成二氧化碳排放。经测算,处理城市污水所产生的二氧化碳量为0.29公斤CO2/吨水/天。

10万吨规模的污水处理厂产生的二氧化碳量排放量相当于:3856户全年总排放量(一个中国家庭平均每年要排放2.7吨二氧化碳),2603辆汽车全年总排放量(在中国,一辆中等汽车一年要排放4吨二氧化碳)。

从我国中长期发展战略来看,污染物减排将被放到首位,而能耗高的处理工艺将失去竞争力,毫无疑问,节能降耗型的水处理技术将成为我国长期的发展方向。

由于水在大自然界的循环路径,对于排放口来说,污水处理属于末端治理。但是,对于排入的水体和地下水来说,排放水又是源头。为保证水体的水质,我们不断制订越来越严格的排放标准和水体水质指标,但遗憾的是结果却并不因为标准的提高使水体污染程度下降了,而是为了达到排放标准,处理工艺越来越复杂,投资和运行费越来越高,当标准的要求超过了投资和运行能力时,就必定出现两种情况,或者认罚不认标准,或者对标准阳奉阴违,不能保证处理效果。长此以往造成的结果就是水体污染逐年加剧。

1、污水回用的意义

污水回用在发达国家已得到广泛应用,而且越来越多的行业已经开始利用处理后的污水。美国加利福尼亚洲有200多个污水回用厂,每年为850多个用户提供回用水(非饮用水)约4.96亿m3。污水回用受到越来越重视的原因主要包括:人口增加和用水量的增加对现有水资源的压力越来越大;人们开始意识到污水回用是一种非常可靠的供水源;成功的污水回用工程越来越多;供水和污水处理行业越来越意识到污水回用的经济和环境效益;蓄水工程(如水坝)的环境和经济成本越来越高;人们逐渐意识到与过度用水有关的环境影响;趋向于回收成本水价制度的引入促进了污水的回用;为满足高水质标准而进行污水处理厂更新改造的成本不断增加。

2、污水处理后的运用

(1)工业用水的回用

经处理的污水可以回用于各种不需要符合饮用水水质要求的工业企业。各种工业生产过程中的冷却水、锅炉用水、生产和加工用水、清洗和辅助用水(如除尘和浇地)等,都可以利用经处理的污水。可以使用经过处理的污水的行业包括商业洗车、造纸厂、矿山、石油精炼厂、电站、商业洗衣、道路建设企业、旅游点、酿酒厂,以及混凝土、砖、纺织品、金属及涂料的生产厂。日本近40%经处理的市政污水被用于工业用途,而美国的佛罗里达州和加利福尼亚洲分别为2%和5%。

(2)居民及社区的非饮用水回用

对居民来说,污水回用可以用于冲洗马桶、洗车、清洗和浇灌花园。从社区的角度来看,污水回用的非饮用水用途还包括室外的灌溉及各种娱乐场所用水。美国加利福尼亚洲早在1961年就将经处理的污水用于有游船及可垂钓的湖泊。提供非饮用水的一种有效办法是建立分质供水系统。美国佛罗里达州阿尔塔蒙特城的一项分质供水工程,解决了4.5万人的非饮用水使用问题,其供水量占全城总供水量的30%。

二、水处理行业的前景

水处理在国民生产和生活中占有非常重要地位,有无水处理、水处理技术的先进与否,是一个国家生产、生活水平高低和文明程度的重要标志之一,而水处理服务在中国还是一个新型行业。

随着国家建设步伐的不断加快,水处理服务会遍及各个行业各个领导,覆盖面相当广泛,如石油、电力、化工、核工业、煤炭、冶金、水泥、造纸、卷烟、制药、啤酒、邮电、民航、铁路、银行、酒店、宾馆、商场、家庭、机关、学校、城镇等,市场潜力巨大,有人类生存的地方就涉及到水处理服务,水处理服务是一个永恒的市场。水处理服务走专业道路将成为必然。

目前,中国各类工业区、商住区建筑保有量在千万幢以上,有数百万台的换热器、锅炉、中央空调、冷却塔、数万公里的管线。传统的运行模式绝大部分带垢、带锈运行。实验表明,水垢的导热性很差,只有钢的1/10~1/50,传热面若附着0.2~1毫米垢,将使传热效率降低10~40%,生产效率严重降低,能源消耗大大增加,设备故障频出,给生产、生活及人类生存的健康带来极大的危害。结垢后再清洗,这是一种事后处理方式。随着人们的认识及生活、环境的改善,一种事前处理(预防为主)的方式摆在人们面前,即:要求水系统不结垢、不腐蚀、安全、卫生、经济、环保、持续运行。通过科学的水处理方式,能有效地预防水垢,并通过防腐、防垢水质处理后,达到节能降耗,延长设备寿命,安全、高效、长周期运转的目的,也为创造卫生、健康的用水治理环境提供可靠的保障。

伴随着中国流体处理业的全面启动,越来越多的国际厂家纷纷看好中国,全力启动着其生产与销售的列车。他们的进入不仅是为中国市场注入了更多的技术手段和方式,也带动了中国国内厂家的发展。中国在这个行业市场潜力的全面释放将对世界产生更多影响。

水质问题关系到民生,研究解决水质二次污染至关重要,它不仅是解决饮用水安全提高饮用信心的关键,也能达到树立公司形象,提高企业效益之目的。激烈的竞争、严格的规范和环境保护的需要，要求我们不断开发新的工艺或用更为有效的方法。对一个具体的项目，通过对工艺的合理选用可以满足用户的要求，需要考虑的是该工艺要能保护环境，造福于人，要能优化物质和能源的回收利用，以达到可持续性的发展的目的。

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