龙凤山处理站污水处理工艺配套药剂性能解析与实践应用
宁哲
中国石油化工股份有限公司东北油气分公司 吉林省长春市 130000
摘要:龙凤山污水处理站采用先进的污水处理工艺,以确保出水水质达标并减少环境污染。污水处理过程中,配套药剂在絮凝沉淀、脱氮除磷、消毒等环节发挥关键作用,其性能直接影响污水处理的效率和稳定性。本文分析龙凤山处理站现行污水处理工艺,探讨主要配套药剂的性能特点及作用机理,并结合实际运行数据,评估其应用效果。基于实践经验,提出优化配套药剂使用的方法,以提升污水处理的经济性和可持续性,为类似污水处理工程提供参考。
关键词:污水处理;配套药剂;工艺优化;龙凤山处理站
随着工业化与城市化进程的加快,污水处理成为环境保护的重要环节。龙凤山污水处理站作为区域性污水处理设施,承担着大量生活污水和部分工业废水的处理任务。高效、稳定的污水处理工艺依赖于科学合理的配套药剂使用,以实现污染物的高效去除,满足排放标准要求。污水处理常用的配套药剂包括絮凝剂、助凝剂、脱氮除磷剂、氧化剂及消毒剂等。不同类型的药剂在污水处理工艺中的作用各异,其性能、适用范围及投加方式均对整体处理效率产生重要影响。因此,研究龙凤山污水处理站所采用的药剂种类及其应用效果,优化药剂使用策略,对提高污水处理效能、降低运行成本具有重要意义。
一、龙凤山污水处理站处理工艺概述
1. 主要污水来源及水质特征
龙凤山污水处理站的污水来源广泛,主要包括周边居民生活污水、部分工业废水以及少量的雨水径流。生活污水中富含大量有机物,如碳水化合物、蛋白质和油脂等,同时含有氮、磷等营养物质以及细菌、病毒等微生物。工业废水的成分则因工厂类型而异,可能含有重金属离子、难降解有机物、酸碱物质等,增加了污水处理的复杂性。雨水径流在降雨初期携带大量地表污染物,如泥沙、垃圾、油污等。这些不同来源的污水混合后,使得龙凤山污水处理站的进水水质波动较大,对处理工艺和配套药剂的适应性提出了很高要求。
2. 现行污水处理工艺流程
龙凤山污水处理站现行的污水处理工艺采用较为成熟的 “预处理 + 生物处理 + 深度处理” 流程。预处理阶段,通过格栅去除污水中的大块漂浮物和悬浮物,再经沉砂池去除砂粒等无机颗粒。生物处理阶段利用活性污泥法,借助微生物的代谢作用分解污水中的有机物,同时实现脱氮除磷。在曝气池中,好氧微生物将有机物氧化分解为二氧化碳和水,同时硝化细菌将氨氮转化为硝态氮;在厌氧池和缺氧池中,聚磷菌释放磷,反硝化细菌将硝态氮还原为氮气。深度处理阶段则通过过滤、消毒等工艺进一步去除残留的污染物和病原体,确保出水水质达到排放标准。
3. 污水处理过程中药剂的作用
在污水处理过程中,药剂发挥着关键作用。絮凝剂和助凝剂用于预处理和深度处理阶段,絮凝剂可使污水中的细小悬浮颗粒和胶体物质聚集形成较大的絮体,助凝剂则增强絮凝效果,促进絮体沉淀,提高悬浮物的去除效率。脱氮除磷药剂在生物处理阶段辅助微生物进行脱氮除磷。例如,投加碳源可补充反硝化所需的电子供体,促进硝态氮的还原;化学除磷剂能与污水中的磷形成不溶性沉淀物,强化除磷效果。消毒及氧化剂主要用于深度处理后的消毒环节,杀灭水中的病原体,确保出水水质安全,如二氧化氯、次氯酸钠等氧化剂可有效氧化分解残留的有机物和细菌。
二、配套药剂的性能分析与应用效果
1. 絮凝剂与助凝剂的作用及优化
絮凝剂和助凝剂在污水处理中起着凝聚和沉降悬浮颗粒的重要作用。絮凝剂通过吸附架桥和电中和作用,使水中的微小颗粒聚集长大。常见的絮凝剂有无机絮凝剂如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS),以及有机絮凝剂如聚丙烯酰胺(PAM)。助凝剂则协助絮凝剂发挥作用,增强絮凝效果。为实现优化,需根据污水水质特点选择合适的絮凝剂和助凝剂组合,并通过实验确定最佳投加量。例如,对于高浊度污水,可先投加无机絮凝剂进行初步凝聚,再添加有机絮凝剂进一步强化絮凝效果。
2. 脱氮除磷药剂的应用与评估
脱氮除磷是污水处理的重要目标,脱氮除磷药剂在其中发挥关键作用。在脱氮方面,补充碳源是常用手段,甲醇、乙酸钠等作为外加碳源,为反硝化细菌提供能量,促进硝态氮转化为氮气。在除磷方面,化学除磷剂如铁盐、铝盐和钙盐,能与污水中的磷酸根离子反应生成沉淀。评估脱氮除磷药剂的应用效果,主要关注出水的氮磷浓度是否达标,以及药剂投加对后续处理单元的影响。
3. 消毒及氧化剂的使用优化
消毒及氧化剂用于杀灭污水中的病原体和氧化分解残留有机物,保障出水水质安全。常用的消毒及氧化剂有二氧化氯、次氯酸钠、过氧化氢等。二氧化氯具有强氧化性,消毒效果好且持续时间长,还能有效去除水中的异味和色度。次氯酸钠成本较低,应用广泛,但可能产生有害副产物。过氧化氢则在处理某些难降解有机物时表现出色。为优化使用,需根据出水水质要求和水量变化,精确控制药剂投加量。
三、污水处理配套药剂的优化与改进策略
1. 药剂投加量优化与成本控制
药剂投加量的优化是降低污水处理成本的关键。首先,通过对污水水质的实时监测和数据分析,建立药剂投加量与水质参数的数学模型,实现精准投加。例如,根据污水中悬浮物浓度、有机物含量、氮磷浓度等指标,动态调整絮凝剂、脱氮除磷药剂的投加量。其次,定期对药剂使用效果进行评估,根据实际处理效果及时调整投加策略。采用先进的在线监测设备和自动化控制系统,实现药剂投加的自动化和智能化,减少人工操作误差,避免药剂浪费。此外,与药剂供应商协商优化采购策略,通过批量采购、长期合作等方式降低药剂采购成本,从而实现药剂投加量优化与成本控制的双重目标。
2. 结合新型药剂提高处理效率
随着科技发展,新型污水处理药剂不断涌现,为提高处理效率提供了新途径。例如,一些新型复合絮凝剂,结合了多种絮凝成分的优势,具有更强的絮凝能力和适应性,能在更短时间内实现悬浮物的高效去除。新型的生物增效剂可强化微生物的代谢活性,提高生物处理单元对难降解有机物的分解能力,加快脱氮除磷速度。在实际应用中,积极探索新型药剂与现有处理工艺的结合方式。通过小试和中试实验,评估新型药剂的性能和效果,确定最佳使用条件和投加量,将新型药剂融入现有处理流程,充分发挥其优势,提升污水处理站的整体处理效率。
3. 提升污水处理智能化管理水平
提升污水处理智能化管理水平有助于优化配套药剂的使用。利用物联网技术,将污水处理站的各个设备和监测点连接起来,实现数据的实时采集和传输。通过安装在线水质监测仪、流量传感器、药剂浓度传感器等设备,实时掌握污水水质、水量以及药剂使用情况。借助大数据分析和人工智能算法,对收集到的数据进行深度挖掘和分析,预测水质变化趋势,提前调整药剂投加策略。
四、结语
龙凤山污水处理站在污水处理过程中广泛应用了絮凝剂、助凝剂、脱氮除磷剂及消毒剂等配套药剂,以确保出水水质达标。本文通过分析污水处理工艺及主要配套药剂的性能特点,探讨了药剂使用的优化策略。研究表明,合理选择药剂类型、优化投加方式,并结合智能化管理手段,可有效提升污水处理效率,降低运行成本,同时减少环境污染。未来,随着新型环保药剂的应用与智能控制技术的发展,污水处理工艺将进一步向高效、绿色、智能方向迈进,为水环境保护提供更加可靠的技术支撑。
参考文献
[1]张伟, 李娜. 城市污水处理厂药剂投加优化研究[J]. 环境科学与技术, 2023, 46(2): 88-95.
[2]王磊, 赵明. 絮凝剂在污水处理中的应用及影响因素分析[J]. 水处理技术, 2022, 40(4): 55-62.