微污染水处理的工艺流程会因具体采用的处理技术不同而有所差异。以下是一些常见的微污染水处理工艺流程:
生物预处理技术:
借助微生物的新陈代谢作用,在常规净水工艺之前增加生物处理单元,对微污染水中的有机物、氨氮等污染物质进行一定程度的去除,以减轻常规处理和深度处理的负荷,改善出水水质。生物膜法因微生物附着在载体填料上,相对而言能获得相对稳定的生长环境,适合于生命周期长的微生物生存和繁殖,因而绝大多数生物预处理都采用生物膜的形式。目前采用生物膜法的生物预处理技术主要有人工湿地、生物接触氧化法、曝气生物滤池、生物流化床、生物塔滤、生物转盘等以及从这些技术发展而来的一些方法,其中以生物接触氧化法和曝气生物滤池研究及应用最为深入和广泛。
例如,潜流式人工湿地对黄河微污染水的处理中,NH3-N、NO3--N、NO2--N 的平均去除率可以达到35%~40%,TN 的平均去除率为25%~35%;复合滤床曝气生物滤池工艺处理黄河微污染水时,在水力负荷为1.5 m³/(m²·h)、气水比为(0.5~0.8)∶1的条件下,对 CODMn、NH3-N、浊度和色度的平均去除率分别达到65%、90%、97%、58%;沸石-陶粒曝气生物滤池工艺在水力负荷为1.2 m³/(m²·h)、气水比为1∶1 时,对微污染水中 CODMn和 NH3-N 的平均去除率分别为36.31%和94.4%。
膜过滤深度处理技术:
是以压力差为推动力,使水相中的一种或几种物质有选择性地经过传质作用通过膜或膜组件,达到分离污染物质、纯化水质的目的。常用的膜技术包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等,这些工艺具有适应性强,处理规模可大可小,易于实现自动化等特点。
例如,采用原水预处理+膜过滤的工艺处理黄浦江微污染水,DOC 和 UV254的平均去除率分别达到45%和61%;膜生物反应器/粉末活性炭(MBR/PAC)工艺对某微污染河网水处理中,对 CODMn、TOC 和 UV254的去除率均可达50%以上,对 NH3-N、铁和浊度的去除率分别超过80%、87%、90%;粉末活性炭和超滤膜联用技术对微污染水处理的试验中,出水 TOC 和 UV254去除率保持稳定,平均去除率分别为44.8%和48.9%;采用二氧化氯预氧化和超滤组合工艺进行微污染水处理试验研究,投加0.5mg/L 二氧化氯能使混凝、沉淀预处理和组合工艺的 CODMn去除率分别提高约11.6%和7.4%。
凹凸棒石粘土耦合膜分离处理技术:
(1)凹凸棒石粘土耦合膜分离工艺采用预先投加一定量的酸化凹凸棒石粘土到原水中(投加量视原水水质情况而定,一般为0~3g/L),同时开启机械搅拌装置使之混合均匀(此步骤可在进水箱中实现,酸化凹凸棒石黏土可采用盐酸或硫酸酸化,经酸化后的凹凸棒石应烘干,控制烘干温度120~160°C,烘干后的含水量≤3%);
(2)将搅拌均合后的水溶液通过加压泵抽吸,压力控制在0.1MPa,然后通过膜组件(中空或平板膜)进行分离,此过程中关闭反洗阀、反洗出水阀,开启进水阀及出水阀,并通过膜组件两端的压力表读出膜压差;
(3)装置运行一定时间,膜压差增至0.2MPa 左右,可进行及时通过反洗水箱,关闭进水阀、出水阀,开启反洗阀进行反洗,直至膜通量或膜压差恢复,并通过膜组件两端的压力表读出膜压差。整个膜分离及反冲洗过程在说明书附图中完成的,整个过滤过程采用恒流错流过滤,通过膜压差控制膜污染清洗周期,膜组件可采用中空纤维膜或平板膜,可以是有机膜也可以是无机膜,膜孔径控制在微滤或超滤范围内。
净化微污染污水的方法:
(1)整体处理过程在常温下进行,将酸洗废液投入反应釜中进行搅拌,加入水、硫酸亚铁将酸洗废液总铁含量调到8-12%,溶解后得到(硫酸亚铁、硫酸、水)溶液即为反应剂1(化学式为 FeSO4+H2SO4+H2O),添加重量为污水10000份,反应剂1为1-20份;
(2)将氧化钙(1-3份)、氢氧化钠(1-3份)加入搅拌器,搅拌均匀得反应剂2(化学式为 CaO+NaOH),反应剂2的添加量为调节加入反应剂1后的污水 pH 值达到7-9之间,放入反应剂2后将污水均匀搅拌,反应时间为10分钟,添加反应剂2的目的在于中和酸洗废液中的游离酸,相关化学反应方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4↓+2H2O,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,因为硫酸是少量的,所以硫酸耗尽后将硫酸亚铁反应为氢氧化亚铁,反应方程式为:2NaOH+FeSO4=Na2SO4+Fe(OH)2↓,Ca(OH)2+FeSO4=CaSO4+Fe(OH)2↓;
(3)投入过氧化氢,氢氧化亚铁与过氧化氢反应生成氢氧化铁絮凝剂,反应方程式为:Fe(OH)2+2H2O2=Fe(OH)3↓+H2O,利用氢氧化亚铁、氢氧化铁将污水中的污染物吸附成团并沉降到水底,达到净化污水的目的。
需要注意的是,实际应用中需根据微污染水的具体水质特点、处理要求和经济成本等因素,选择合适的处理工艺流程或组合多种技术进行处理。同时,不同地区的水源水质可能存在差异,处理工艺也需要相应地调整和优化。在进行微污染水处理时,还应遵循相关的环保标准和规范,确保处理后的水质达到安全排放标准或回用要求。