随着城市化进程的加快和对水环境质量要求的提高,城镇及农村生活污水处理受到广泛关注。与此同时,随着科技的发展和技术的进步,分散式污水处理设施实现了装置化、小型化,已经发展成为成熟的以节能化、生态化、景观化为方向的污水分散处理技术。
虽然目前***城市化已十分明显,但仍有近30—35亿人口居住在农村,这些人中有相当一部分的生活条件还比较差,甚至还没有合适的污水处理系统。污水处理系统可分为集中式和分散式,传统的污水处理厂属于集中式污水处理系统,适用于人口稠密的城市地区。而在人口分布稀疏的农村地区采用集中式污水处理,则会因为建造污水厂花费的巨大钱财,而让这些本来就经济欠发达的地方再次背上负担。针对农村生活污水面广、分散、来源多的特点,国内外对不同农村污水处理技术进行了探索,包括厌氧沼气池污水处理技术、稳定塘污水处理技术、人工湿地污水处理技术等,这些常用技术一次性投入低,安装方便,维护管理简单,适合就地处理小量的农村生活污水。此时,分散式污水处理系统将是一个更合适的选择。
分散式污水处理系统不仅适用于欠发达的发展中***,在某些情况下,它同样适用于发达***。近年来,发达***的城市中心人口密度正在逐渐下降,人们逐步开始向城市边缘分散定居,而此时如果建造集中式污水处理厂将不再合适。牲畜的粪便中含有病原菌,经过雨水冲刷后渗滤到地下水中,对地下水造成污染,由于农村中用水多以井水(地下水)为主,所以会对人们的身体健康造成威胁。根据联合国环境署2002年统计数据,美国有25%的人口已在使用分散式污水处理系统。
分散式污水处理技术由于其原位处理和便于资源回收利用而具有可持续性,这个特性在未来将会愈发显著。集中式污水处理系统虽然目前可以满足人口稠密地区的需求,但并不普适于未来发展。从发展趋势来看,“未来城市”的新观念很有可能将会明显侧重于分散式。
从技术研发的角度,分散式污水处理系统已被充分认知,但技术到工程应用的转移还略显薄弱,管理者的“守旧心态”成了新技术的推广应用的主要障碍之一。而实际上对于决策者而言,选择分散式污水处理系统是一次变革传统的机会。借此机会,将陈旧的用水设施替换为可进行污水源分离的新型设施。“以上海为例,新建两座污水处理厂,中心城区各污水处理厂实施规模调整,其他所有污水处理厂都须进行提标改造。对于污水收集设施已经急需更替或者重建的区域,将分散式污水处理系统纳入备选范围,这是改变传统污水处理模式的良好契机。
但是,这并不意味着集中式污水处理系统完全无用。发达***高度人口稠密的地区一直以来由集中式污水处理厂提供服务,并随着城镇化发展不断扩容管网系统。需要注意的是,实验流量只有22L/(m3·d),远低于限制操作流量(10—50L/m3·d),因此,实验期间系统过滤能力基本稳定,无需反冲洗的前提下,可以稳定运行1年左右。在这些情况下,分散式系统并不是一种立即合适和可行的替代方案,折中的办法是集中和分散二者共存,对诸如住宅、商业综合体、***,可以应用分散式系统,更易于处理后就近回用。
(一)机械蒸汽再压缩循环蒸发技术
1、机械蒸汽再压缩循环蒸发技术的基本原理
所谓的机械蒸汽再压缩循环蒸发技术,是根据物理学的原理,等量的物质,从液态转变为气态的过程中,需要吸收定量的热能。当物质再由气态转为液态时,会放出等量的热能。根据这种原理,用这种蒸发器处理废水时,蒸发废水所需的热能,再蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放热能所提供。在运作过程中,没有潜热的流失。运作过程中所消耗的,仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵和控制系统所消耗的电能。为了抵抗废水对蒸发器的腐蚀,保证设备的使用寿命蒸发器的主体和内部的换热管,通常用钛合金制造。其使用寿命30年或以上。“今年,将迎来一场水环境领域的验收考试,在‘水十条’落地实施的关键节点,在政策驱动和需求升级的双重加持下,单体项目治理时代退出历史舞台,水环境综合治理成为大势所趋,万亿级市场空间即将释放。
蒸发器单机废水处理量由27吨/天起至3800吨/天。如果需要处理的废水量大于单机大处理量,可以按装多台蒸发器处理。蒸发器在用晶种法技术运行时,也称为卤水浓缩器。
2、卤水浓缩器构造及工艺流程
(1)待处理卤水进入贮存箱,在箱里把卤水的PH值调整到5.5-6.0之间,为除气和除碳作准备。卤水进入换热器把温度升至沸点。
(2)加热后的卤水经过除气器,清除水里的不溶所体,如氧所和二氧化碳。
(3)新进卤水进入深缩器底槽,与在浓缩器内部循环的卤水混合,然后被泵到换热器管束顶部水箱。
(4)卤水通过装置,在换热管顶部的卤水分布件流入管内,均匀地分布在管子的内壁上,呈薄膜状,受地引力下降至底槽。部分卤水沿管壁下降时,吸收管外蒸汽所释放的热能而蒸发了,蒸汽和未蒸发的卤水一起下降至底槽。
(5)底槽内的蒸汽经过除雾器进入压缩机,压缩蒸汽进入浓缩器。
(6)压缩蒸汽的潜热传过换热管壁,对沿着管内壁下降的温度较低的卤水膜加热,使部分卤水蒸发,压缩蒸汽释放潜热时,在换热管外壁上冷凝成蒸馏水。
(7)蒸馏水沿管壁下降,在浓缩器底部积聚后,被泵经换热器,进储存罐待用。蒸馏水流经换热器时,对新流入的卤水加热。
(8)底槽内部分卤水被排放,以控制浓缩器内卤水的浓度。
晶种法技术:可以解决蒸发器换热管的结垢问题,经处理后排放的浓缩废水,通常被送往结晶器或干燥器,结晶或干燥成固体,运送堆填区埋放。上述循环过程,周而复始,继续不断地进行。
版权所有©2024 产品网