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1.排污系統建設
1.1排污管道總長度
排污系統是城市基礎設施建設的一個組成部分,也是廢水集中處理的前提。近十年來,隨著我國經濟的快速增長和城市規模的擴大,排污系統建設已初具規模。全國現有的大小城市均建有一定規模的排污系統,排污管道總長度(含污水管和雨水管,下同)已從1989年的5.45萬公里上升為1998年的12.59萬公里,增長了1.31倍(見圖1),是1980年的5.49倍,是建國初期的12.47倍(有關數據不包括香港、澳門、臺灣,下同)。
1.2排污管網密度
以城市市區面積計,1998年我國城市排污管網密度為0.075km/km2。按國家統計局的劃分方法計,我國東部城市排污管網密度為0.170km/km2,中部城市為0.053km/km2,西部城市僅為0.026km/km2;其中,城市排污管網密度最高的是上海,為1.775km/km2,北京次之為0.869km/km2,分別是全國平均水平的23.7倍和11.6倍。
1.3人均排污管道長度
按國家統計局的統計口徑,以城市非農人口計,我國城市人均排污管道長度為0.63米,是1980年的2.6倍,是建國初期的4.5倍。人均排污管道長度歷年變化情況見圖3。
1.4比較
與發達國家相比,我國城市排污管網的建設尚處在很低的水平上,無論是排污管道總長度、排污管網密度,還是人均排污管道長度,均存在著較大差距。
以聯邦德國為例,盡管其國土面積只是我國的1/27,但1995年其排污管道總長度已達39.50萬公里,是我國的3.14倍;以轄區內全部面積計算,排污管網密度已從1979年的0.74km/km2上升到1995年的1.11km/km2;人均排污管道長度達到4.84米,其中,1992年至1995年間,每新接納一個居民的廢水,平均需新建排污管13.37米;居民接管率從1979年的84.5%上升到1995年的92.2%,即占全國人口總數92.2%的居民的生活廢水已納入排污管網,其中10萬人以上的大城市居民接管率超過98%,小于2000人的村莊居民接管率也已達70%。
2.廢水處理設施
2.1廢水排放量
從總體上看,近十年來全國廢水排放總量沒有多大變化,一直維持在350億噸左右,但生活污水所占的比例上升很快,已從1989年的28.6%提高到1998年的53.2%,超過了工業廢水排放量。其中,東部、中部和西部城市生活污水排放量分別占全國生活污水排放總量的55.7%、31.2%和13.1%。
2.2廢水處理規模
興建廢水治理設施是削減污染負荷,防治水環境污染的關鍵。為解決嚴重的水環境問題,近年來,我國加快了廢水治理設施的建設,在工業廢水處理率不斷提高的同時,城市污水處理能力增長速度也較快。1998年,我國城市污水處理能力已經達到1583.3萬噸/日,是1985年的10.3倍,平均每年遞增19.6%。其中,東部、中部和西部城市污水處理能力分別占69.6%、19.0%和11.4%。但目前仍有江西、、青海和寧夏四個地區尚無城市污水處理能力。全國城市污水處理能力歷年變化情況。
2.3廢水處理工藝
目前,我國共有266個城市污水處理廠投入正常運行。其中,絕大多數城市污水處理廠都采用運行穩定、操作簡便、處理費用低廉的生化處理工藝,包括普通活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝法、AB法以及SBR法等,只有少數城市污水處理廠因其實際情況而選用物理或物化的方法處理廢水。按廢水處理能力劃分,目前采用各種生化處理工藝處理的城市污水約占其處理總量的92%。
關鍵詞:城市污水處理技術;技術的要素;
中圖分類號: [TU992.3] 文獻標識碼: A 文章編號:
一、城市污水處理工藝技術
目前,我國采用較多的污水處理工藝技術有氧化溝工藝、A/O工藝、A2/O工藝、SBR工藝、AB工藝等。氧化溝工藝具有出水水質好、運行穩定、管理方便等技術特點,但也存在發生污泥膨脹的概率較高、流速不均的缺點,其中應用較多的是奧貝爾氧化溝工藝,DE型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應廂,采用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項目。A/O和AA/O工藝投資運行費用較底,具有較好的抗沖擊負荷的能力,運行簡單,處理效率較高,發生污泥膨脹的概率低,在大中型污水處理中應用的較多。AB法污水處理工藝由于其具有抗沖擊負荷能力強,主要應用于污水濃度高,水質水量變化較大,特別是工業污水所占比例較高的城市污水處理廠。SBR工藝及其改良型工藝工藝流程簡單、造價低、處理效果好、運行穩定、耐沖擊負荷,但對自控設備要求高,多種類型的SBR工藝如ICES工藝、CAST工藝、UNITNK工藝等都有在我國的實際應用。在場地受到限制或土地成本太高的地方,MBR工藝是不錯的選擇,該工藝BOD負荷高,處理效率高,處理效果穩定,但投資和運行費用高。“十二五”期間,我國的污水處理能力和要求進一步提高,更加重視管網收集系統的建設和氮、磷營養物質的去除,再生水資源的合理利用受到相當的關注,對污泥處理處置要達到減量化、穩定化、無害化、資源化,污泥厭氧消化、好氧發酵、熱干化、石灰穩定等技術都在一定范圍內得以實施,但目前污泥填埋還是最主要的污泥處置方式,污泥焚燒、土地利用、建材利用實際應用案例較少。
二、城市污水處理的關鍵要素
2.1城市污水處理系統的構建。
城市污水處理系統的建設具有明確的目標。主要包括水源保護國際、水環境質量控制目標和污水綜合利用目標3個方面:
(1)城市排水及其污水處理的規劃。應根據城市水域及接納水體功能區的要求和水環境容量。體現排漬、減污、分流、凈化、再用功能的協調發展,綜合考慮經濟發展、水質國際、污水治理目標、污水產生量、需水用水排水平衡等因素,控制水質和區域水污染防治建設規劃,合理確定雨污水收集輸送、污水凈化和綜合利用設施的設置。并根據分匯水區、按系統分期配套建設。
(2)城市污水處理設施的設計建設。依城市總體規劃和水環境規劃、水資源綜合利用規劃以及城市排水專業規劃的要求。做到規劃先行。合理確定污水處理設施的布局和設計規模,并優先安排城市污水收集系統的建設。
(3)城市污水處理廠的規劃設計。要根據污染物排放總量控制目標,城市地理地質環境、受納水體功能與交換能力、污水排放量和污水利用等因素,選擇廠址、確定建設規模、處理程度和工藝流程,力求布點合理、位置適當、規模適度。
城市污水的處理方式應根據本地區的經濟發展水平和自然環境條件及地理位置等因素,合理選擇。城市污水處理應考慮與污水資源化目標相結合,積極發展污水再生利用、污泥綜合利用技術。規劃和設計方案的制定必須有環境影響評價和技術經濟評價作為依據。
2.2城市污水管網。
作為城市基礎設施和城市水環境污染控制的主體設施,城市排水管網和污水處理廠納入城市建設總體規劃之后。應保證其實施能與城市經濟和城市建設同步發展,在具體設計時應具有一定前瞻性。經統計,己投入運行的污水處理廠有約10%的負荷率低于60%,其原因為污水配套管網建設滯后于污水處理設施,“十二五”期間,國家將加大污水配套管網建設力度,避免資源的閑置和浪費。
城市排水管網的體制選擇應根據當地具體條件。經過綜合權衡和詳細的費用及效益分析后確定。我國城市污水處理技術政策中規定,在城市排水規劃中應明確排水體制和退水出路。對于新城區,應有限考慮采用完全分流制;對于改造難度很大的舊城區合流制排水系統,可維持合流制排水系統,合理確定截圖倍數;在降雨量很少的城市,可根據實際情況采用合流制;在經濟發達的城市或受納水體環境要求較高時,可考慮將初期雨水納入城市污水收集系統。城市污水管網的總體設計應與污水處理設施、最終排放利用設施的設計相結合。使總體費用降低,得到總體優化的方案。為了節省建造費用和發揮城區以外選點的優勢。城市排水規劃宜考慮將所有污水集中到一個污水廠,但對于大城市或呈分散布設的城區,則常常要設置多個排水系統和相應的污水處理廠。目前,有約10%的采用二級處理的污水處理廠進水COD濃度長期維持在60mg/l左右,這主要是由于雨污未分流、管道滲漏等原因所致。要避免這一現象的再度發生,在排水規劃設計施工時,必須深入調研,科學決策,選擇合適的排水系統,嚴抓施工質量。
2.3工業廢水的接受與預處理
根據我國污水處理相關技術政策。全國設市城市和建制鎮均應規劃建設城市污水集中處理設施。達標排放的工業廢水應納入城市污水收集系統和生活污水合并處理。對不能納入城市污水收集系統的居民區、旅游風景點、度假村、療養院、機場、鐵路車站、經濟開發小區等分散的人群聚居地排放的污水和獨立工礦區的工業廢水。應進行就地處理達標排放。從技術上、經濟上、管理上城市生活污水與工業廢水合并處理是合理可行的。但隨著現代工業,尤其是污染密集型工業的發展。工業廢水不僅量大而且濃度高、成分復雜。這些廢水可能含有大量難降解有毒有害有機物和重金屬,對城市污水處理廠的正常運行有很不利的影響。可造成污水廠運行困難、甚至完全失效。
現階段,部分企業環保意識不強,為了減少成本將有毒有害的廢水不經處理直接排入城市排水管網,導致污水處理系統微生物大量死亡,污水處理出水超標。根據實踐經驗,有必要通過實行城市排水許可制度。嚴格按照有關標準監督檢測排入城市污水收集系統的污水水質和水量,對排入城市污水收集系統的工業廢水的重金屬、有毒有害物質含量進行嚴格的控制。確保城市污水處理設施安全有效運行。
2.4城市污水處理程度的確定
根據城市污水處理技術政策,重點水源地、重點流域及水資源保護區等敏感水域地區的城鎮污水處理設施,選擇具備脫氮除磷能力的工藝技術。大力改造脫氮除磷功能欠缺、不具備生物處理能力的污水處理廠,重點改造設市城市和發達地區、重點流域以及重要流域以及重要水源地等敏感水域地區的污水處理廠。污水處理堅持集中與分散處理相結合的原則,在人口密度較低、水環境容量較大的地方,以及地處非環境敏感區的建制鎮,在滿足環保要求的前提下,可根據實際條件采用“分散式、低成本、易管理”的處理工藝,鼓勵自然、生態的處理方式。受納水體為封閉或半封閉水體時,為防治富營養化,城市污水應進行二級強化處理,增強除磷脫氮的效果。
結束語
污水處理廠是消除污染、化害為利、造福于民的產業,建設污水處理廠要消除自身對環境的污染,特別是隨著環保法的深入人心,全民環保意識的增強。
參考文獻:
關鍵詞:城市生活污水;膜分離;強化一級;生物處理
中圖分類號:R123.3 文獻標識碼:A
1概述
由于社會經濟的發展,人類對潔凈水的需求量不斷增加,合理利用現有水源,保護現有水源不受污染,治理生活和工業廢水以及污水回用,不僅是我國城鄉面臨的當務之急,而且是當今世界性問題。由于我國城市化進程的快速發展,城鎮人口急劇增加,加上我國過去過多地把環境污染防治的重點放在工業污水污染防治上,城市生活污水的污染防治相對滯后。隨著城市污水排放量增加,環境基礎設施建設又跟不上城市化發展速度,致使城市生活污水成為水污染的一個重要來源。因此,如何處理城市生活污水是一個值得關注的大問題。
2 城市污水的來源與特點
城市污水主要來自家庭、商業、機關學校、旅游服務業及其他城市公用設施。城市生活污水污染物含量主要是有機物,如淀粉、脂肪、蛋白質、纖維素、糖類、礦物油等,其中COD(化學需氧量)、BOD(生物需氧量)、TKN(凱氏氮)、TN(總氮)、TP(總磷)也較高。生活污水經一級物理處理、二級生化處理后COD、B0D、TKN、NH3-N等大幅度降低,但TN、TP仍較高,排入水體后易造成水體的富營養化,使藻類大量生長繁殖,造成赤潮和水華。藻類生物原生質的組成是C106H2630110N16P,可知水中含少量的氮、磷就能促使藻類大量生長,而當藻類代謝大量死亡時,就使水域水體腐敗發臭水質惡化。
3 城市生活污水處理方法
3.1 膜分離技術的應用分析
鑒于膜分離技術在污水處理中通過固液分離機制去除污染物和細菌方法有獨到的優勢。人們對膜分離技術應用于給水和污水處理方面進行了多途徑的開發和應用。膜分離技術(如微濾、超濾)在城市生活污水處理應用方面也有了較大進展,已經部分商業化用作回用水。
中空纖維膜微濾系統,小規模處理生活污水,由于微生物降解了60%的TOC(總有機碳)。其中的懸浮顆粒和固體主要通過膜吸附作用從水中得以清除,結果使出水水質中COD、BOD、TOC、SS(懸浮物)和濁度分別低于30mg/L、10mg/L、10mg/L、2mg/L和1NTU,滿足回用水標準。絮凝-吸附-微濾系統處理生活污水,出水可回用,出水水質中濁度和COD分別為從18NTU、77mg,L降到0.5NUT、13ml。
膜污染是膜分離技術在污水處理應用中的一個難題。膜污染是指處理物料中的微粒、膠體、溶質大分子由于物理化學相互作用或機械作用而在膜表面或孔內吸附、沉積,造成膜孔經變小或堵塞,使膜產生透過流量和分離特性發生不可逆變化,導致處理水的質量和數量下降。膜污染防治技術目前主要有:
對濾液進行前處理。各種混凝土技術對濾液進行前處理能有效去除有顆粒物。強化一級處理工藝與膜技術聯合作用能有效降低膜污染。
改善操作環境,有關研究證實雙向攪動、物理沖洗、改變曝氣等方式能有效降低膜污染。
定期對膜組件進行清洗。盡管如此,膜污染還是隨使用時間的延長而增加。直到現在,膜污染仍是制約膜技術在處理城鎮生活污水應用中的最重要因素。防治膜污染而采取的種種措施使膜法水處理耗能相對較高。故與其他水處理方法結合應用的新型、低能耗合成膜法水處理工藝成為水處理領域研究的熱點之一。
膜生物反應器就是由膜分離技術與生物反應器結合的生物化學反應處理系統。就膜生物反應器處理生活污水,從能耗角度(特別是曝氣和循環泵的費用上)研究了一體式和分體式兩類反應器,結果表明:在處理特殊廢水(如N濃度高廢水)和廢水回用情況下膜反應器是非常有效的,但分體式的耗能要高于一體式,而后者的膜建設和維護費用則較高。加壓浸沒式膜生物反應器是膜生物反應器研制過程中的又一進展。通過抬高進水水位,利用膜組件外部水的壓力形成壓力差,并串聯一個厭氧硝化池除N,可使其能耗大大降低。該反應器在處理城市生活污水時的連續運行結果證實:
膜在連續運行400d期間,經過清洗,處理效果穩定;BOD、T0C、SS、TN和TP的平均去除率分別為99%、93%、100%、79%和74%;短期抗沖擊能力顯著;平均耗能低,為2.4kWh/m。
應用膜生物反應器和中空纖維膜分離組件,該裝置在小規模污水處理運行中,無污泥排放、有機物高度穩定化,通過控制曝氣速率,脫氮效率高達90%。對曝氣的方式加以改進,以增大膜得通量。在膜生物反應器中加入鋁鹽或沸石,結果表明能有效降低膜污染,同時除磷、脫氮效果明顯。總之,通過開發新型有機、無機及復合經濟型膜材料,采用經濟、有效手段防止膜污染,加強膜技術與其它水處理技術聯合應用,可大大促進分離技術在城鎮生活污水處理中的實際應用。
3.2 強化一級處理技術的應用分析
城市生活污水強化一級處理工藝的快速發展,在很大程度上得益于它基建投資少、單位污染物去除費用較低、能較大程度地提高污染物的去除率,消減污染負荷。特別是,由于該工藝運行管理簡便靈活,處理過程穩定可靠,很適合于我國中小城鎮生活污水處理的實際應用,尤其適合于資金緊張地區的生活污水處理。
強化一級處理技術可分為化學強化一級處理工藝和生物強化一級處理工藝,有研究表明在對生活污水處理過程中,CEPT的處理效果明顯,一般懸浮固體去除率可達90%、BOB去除率為50%~70%、細菌去除率為80%~90%、TP為80%~90%。而常規一級處理去除率為:SS為50~60%、BOD為25%~40%、TP為10%。特別是在除磷方面,一般采用生物除磷工藝很難滿足1.0mg/L水水質要求。CEPT可以滿足這一出水水質的要求。如CEPT結合后續生物處理工藝,出水水質還可望達到0.5mg/L(一級標準)。
將混凝法強化城市污水廠一級處理,當進水有機物濃度低時,處理后出水水質滿足一級或二級排放標準,其運行費用僅為常規活性污染工藝的23%;當進水有機質濃度較高時,可采用混凝強化一級處理結合活性污泥法,可保證出水水質達標,運行費用僅為原有工藝的70%。該試驗還證明:利用回流一級污泥的絮凝吸附作用強化一級沉淀處理生活污水,當適當條件下,COD和SS的去除率分別為60~70%和70%左右。由于CEPT還具有不易受氣候條件限制等優點,可在寒冷地區進行推廣應用于處理城鎮生活污水。
當前,強化一級處理技術面臨的主要挑戰是:污泥產量大對污泥的處理難度和處理費用增加,而且絮凝劑存在生物學毒性和生態學上的安全性問題,當采用這些絮凝劑進行強化時,容易造成對環境的二次污染。
因此,在加強對強化一級處理工藝系統性研究的基礎上,重點解決好減少污泥產量和污泥資源化等難題,特別是隨著高效、生態安全性能高的新型復合絮凝劑的研制和應用,強化一級處理工藝在低濃度生活污水處理方面應用前景很廣。
3.3 生物處理方法的應用分析
污水生物處理過程是指利用微生物的新陳代謝把污水中存在的各種溶解態或膠體狀態的有機污染物轉化為穩定的無害化物質。按照處理過程中有無氧氣的參與。污水的生物處理技術可分為好氧處理工藝和厭氧處理工藝;按照污水處理生物反應器中微生物的生長狀態,污水的生物處理技術又可分以活性污泥為代表的懸浮生長工藝和以生物膜法為代表的附著生長工藝。其中厭氧處理工藝和生物膜法較為常用。
(1)厭氧處理工藝。厭氧處理工藝具有反應器體積小,規模靈活,工藝簡單,耗能低(僅為好氧工藝的10%~15%),產生的污泥量小(為好氧工藝的10%~15%),處理過程中對營養物的需求低等多種優點,是城鎮生活污水處理的首選方法之一。但是,城鎮生活污水中較低的污染物濃度。則成了傳統厭氧處理工藝在城鎮生活污水處理中廣泛應用的首要限制因素。為了解決這一技術難題,人們對傳統厭氧處理工藝進行了長期的各種改進試驗。改進后的厭氧處理技術在處理低濃度城鎮生活污水(COD
(2)生物膜法處理技術。近年來,生物膜法處理技術存城鎮生活污水深度處理特別是硝化和反硝化研究方面取得了進展。實驗證明在好氧條件下生物轉盤(RBC)技術同時去除有機物和氮的可行性,三級RBC在細菌Thiosphaere pantotropha參與下完全好氧條件下同步處理人工合成生活污水的結果,其中第一階段有機物和氮去除率高達8.7~25.9gCOD?m-2?d-1和0.81~1.85GN?m-2?d-1。采用淹沒式生物濾池處理生活污水,通過選擇連續流和間歇流操作方式為進行硝化和反硝化,結果表明其COD(化學需氧量)去除率大于70%,NI-L-N濃度低于5mg?L-1。控制好反沖洗和捕食性微生物可以提高生物濾池的除氮效果,塔式生物濾池的研究表明:生物膜內的捕食性蝸牛是干擾其硝化過程的主要因素。
結束語
城市污水處理的效果不僅僅關系到城市所在地周邊的環境保護,更關系到下游城市人們的身體健康以及經濟發展。加快城市污水處理建設,加快城市污水處理新技術的應用,促進城市和諧發展以及可持續發展路線的實施。是目前我國城市污水處理相關部門的首要任務。
參考文獻
[1]粱國慶.城市污水處理生物技術分析[J].農業技術,2007,8.
[2]李笑雯.城市廢水處理技術[M].化學工業出版社,2006,7.
關鍵詞:城市污水 危害分析 污水處理技術分析
中圖分類號:R123文獻標識碼: A
前言:水是生命之源,也是實現經濟社會可持續發展的基礎性資源。污水處理是刻不容緩的一項事業,尤其是占我國面積大多數的中小城市的污水處理問題,它關系到我國城市化進程的進一步發展,更是影響我國未來經濟建設的重要因素。因此,我們必須嚴肅重視,處理好其與經濟建設的關系,不斷探索創新,走出一條高效率、低能耗的污水處理技術新路子。
一、污水對環境的危害分析
城市污水是指通過各種排污管道收集的所有排水,包括生活污水、工業污水以及城市融雪和雨水。城市污水的早期處理是通過污水收集系統收集排放到附近下游水體,使其經過水體的稀釋和自然凈化變污為清,變成我們可以循環利用的資源。但是隨著人口的快速增長和城市化進程的加快,城市生活污水的排放量劇增,所以生活污水對水體的影響亦隨之增加。污水的化學成分越來越復雜多樣,水體的自然凈化能力有限,已經不能達到自然凈化程度了。未經處理的生活污水排入水體和土壤會造成水體和土壤污染,破壞了水體和土壤的自然環境。有機物是生活污水的主要污染物,它使水體物種消失、生物絕跡,使江河變成了臭河死湖。污水侵入土壤使土壤里重金屬和有毒物質富集,污染物通過糧食、蔬菜、水果等食物遷移到人體內危害我們的身體健康,如鎘超標大米等。飲用水等所含的氟化物的過量攝入可引起的關節炎及骨質疏松癥等骨頭異常。在水體受到有毒化學物質污染時,可使接觸人群發生慢性中毒。受到污染的地下水正侵蝕著人們的健康。這是關系到下一代的生命和健康的大問題。
二、城市水污染來源
2.1工業污染
目前我國中小城市數量眾多,幅員遼闊,聚集了龐大的人口、資源、產業、環境等發展要素,其發展方式的轉變和發展質量的提升對于我國經濟社會的發展有著全局性、決定性的重大意義。改革開放以來,中小城市,尤其是中小城市中的中小企業發展迅速。其工業產值占全國工業總產值的比重逐漸增加。但是中小企業規模小。技術水平低、環保措施不到位,執行環境影響評價制度的企業少,
加上中小企業設備簡陋、資源浪費嚴重,造成污染物排放數量大、污染治理達標率低。這是造成城市工業污染的主要來源。
2.2生活污染
人類所產生的生活污水逐年增加,所占比例持續升高。 而我國城市污水的集中處理率僅為60%左右。而中小城市生活污水集中處理率更低,甚至大部分生活污水是不經過處理直接排放的。
2.3農業污染
由于中小城市城鄉結合部面積大,農村人口所占比重相對較高,所以中小城市農業污染也成為污水主要來源之一。其中包括畜禽養殖廢棄物、農用化學制品的流失以及農村生活污水的排放對水環境的污染。目前我國大部分地區畜禽糞便的還田率僅為30%~50%,未經安全處理的畜禽糞污直接排放或任意堆放造成氮、磷污染所致的水體富營養化,嚴重污染地下水和地表水環境,導致廣大農村地區飲用水出現安全問題。城市水源地上游通常是主要的農業耕作區。農藥、化肥施用量的增加,勢必提高土壤中人工化學物質的含量。特別是農業的粗放管理,更導致農業化學品利用率的降低,造成湖泊、水庫富營養化。由于經濟發展水平的限制,我國中小城市以及周邊廣大鄉村都還缺乏排水設施,大量的生活污水漫流排放后隨地表徑流進入水體,有機污染十分嚴重。
三、污水處理技術分析
污水處理的基本方法就是采用各種技術與手段,將污水中所含的污染物質分離去除、回收利用,或將其轉化為無害物質,使水得到凈化。現代污水處理技術按原理可分為物理處理法、化學處理法和生物化學處理法。
3.1活性污泥法
此法集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成。工藝簡單,由于只有一個反應池,不需二沉池、回流污泥及設備,運行方式靈活。但因每個池子都需要設曝氣和輸配水系統,池容的利用率不高,因此適用于規模較小的城市污水處理廠。
3.2污水生物學處理:
具體來說是通過微生物所產生的酶,氧化分解有機物,從而使水得到凈化。其中起主要作用的是細菌,通過微生物體內的氧化、還原、分解、合成等生化作用,把一部分有機物轉化成微生物自身組成物質。另一部分有機物被氧化分解為二氧化碳和水等簡單的無機物,從而使污染物質得到降解。目前分子生物技術已開始應用于污水處理領域。在此基礎上用基因技術培育具有高效活性的污泥茵種,進一步提高處理效果,是未來發展的方向。
3.3氧化溝法:因其構造簡單,易于管理,很快得到推廣,當前可謂熱門工藝。比較有代表性的有:帕式簡稱單溝式,表面曝氣采用轉刷曝氣,水深一般在2.5―3.5m,轉刷動力效率l.6~l.8kg02/(kW-h)。奧式簡稱同心圓式,應用上多為橢圓形的三環道組成。有利于脫氮除磷。若能將氧化溝進水設計成多種方式,能有效地抵抗暴雨流量的沖擊,對一些合流制排水系統的城市污水處理尤為適用。
3.4活性污泥工藝目前已經成為一種比較完善的工藝。有學者認為該工藝未來兩個大的方向是膜分離技術和分子生物學技術的應用。用膜分離代替沉淀進行泥水分離,可帶來活性污泥工藝的以下變化:不再存在污泥膨脹問題:可使曝氣池容積大大減小,節省處理廠的占地面積:污泥濃度的提高,將要求較高的曝氣速率,因而純氧曝氣將隨著膜分離而被大量采用。目前活性污泥法是被最廣泛使用的方法之一,但因其所產生的腥臭污泥問題,處理方法還有待提高。
四、我國城市污水處理技術發展思路和對策
對于我國這樣一個污染嚴重、資源短缺的國家,先進的水處理工藝開發的標準應該是適合我國國情、高效、低耗和低成本的污水處理技術。各類效率高、投入低、可達到一定治理深度的城市污水處理新技術,對經濟尚不夠發達而污染亟待治理的我國,尤其是絕大多數沒有污水處理設施的鄉鎮,在一段時期內都將具有重要意義。以厭氧一好氧生物處理工藝、水解一好氧處理工藝、流化床和曝氣生物濾池等為代表的低耗、高效工藝有希望滿足這一需求。
五、城市污水回用分析
城市污水回用是緩解水資源緊缺、保護生態環境、實現污水資源化的有效途徑。污水經處理再生后可以作為城市的“第二水源”回用于對水質要求不高的城市河湖環境用水、城市綠化用水、工業低質用水、道路澆灑用水、建筑沖廁用水等,通過加大對再生水的利用.可促進資源的循環利用.
5.1城市雜用水包括城市綠化用水,沖廁用水,道路清洗用水.車輛沖洗用水,建筑施工用水等。城市雜用水的水質要求相對較低,因此污水回用處理工藝也相對簡單,一般通過混凝沉淀過濾、消毒操作就可滿足水質要求,投資和運行成本較低。
5.2環境用水包括景觀環境用水,濕地環境用水等。城市污水用于景觀水體的關鍵技術在于對有機物和富營養物質的控制.對于人直接接觸的娛樂用水,再生水不應含有毒、有刺激性物質和病原微生物,通常要求再生水經過過濾和充分消毒才能應用.
關鍵詞:城市污水 處理工藝 調試
Abstract: urban environmental construction, sewage sludge disposal, seriously affecting the construction of environmental protection, ecological and social processes. Treatment of urban sewage sludge has become an urgent need to address the problem. This combined with many years of practical experience and analyses on municipal wastewater treatment and debugging.
Key words: urban sewage treatment process debugging
[中圖分類號] T K7[文獻標識碼]B [文章編號]
由于污水處理是一項側重于環境效益和社會效益的工程,因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制,使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的“瓶頸”。目前在城市生活污水處理研究和應用領域,普遍采用傳統的活性污泥法,往往基建費、運行費高,能耗大,管理復雜,易出現污泥膨脹現象;設備不能滿足高效低耗的要求。近年來為了加快我國可持續發展戰略目標的實施、促進我國水資源優化、保護環境,我國很多城市已經開始了對城市內污水流向的治理,減少污水在城市內流向對淺層地下水的污染。同時大力應用新的廢水處理技術,加快污水處理建設,為我國可持續發展路線的實施打下堅實的基礎。
一、城市污水處理現狀
目前我國城市污水處理的面臨著重要的考驗,現有污水處理系統已經不能滿足日益增加的城市污水量。而工業廢水、日常生活排放污水在城市內部的流向對流經城市的河流以及淺層地下水也都有著不同程度的污染。這也使得我國多數城市水源受到污染,加大了城市生活用水處理的費用,加劇了我國城市廢水污染程度。
1.污水處理設備落后
我國的污水處理廠絕大部分是一、二級污水處理。污水設備存在著效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點。據清華大學紫光顧問公司調查,目前我國現存污水處理的設別運行狀況是1/3 運行正常、1/3 不正常、113 處于停止狀態。這使污水處理廠的運轉率只能達到50%。另外,我國污水處理技術雖然在吸收消化國外技術的同時也發展了自己的技術,但這些技術在不同程度上存在著基建造價和運行成本較高、處理效率有待提高等問題。這嚴重影響我國污水處理的水平。
3.污水處理廠建設和運行資金短缺
根據統計資料表明,我國2000 年需增加1518 萬噸的日處理能力,約需投資304 億元。到2010 年還要增加6722 萬噸的日處理能力,約需資金1344 億元。短時間內要籌集這么多資金,資金不足也就十分突出了。由于污水處理廠建設和運行資金短缺,致使一大批規劃中的污水處理廠遲遲不能上馬,預期的環境目標無法實現。
二、城市污水處理技術
隨著城市經濟的發展和污水凈化率的提高,城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展,已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題。這要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善,同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所采用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
1.生物膜法
在污水生物處理的發展和應用中,活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機污染物,主要特點是微生物附著在介質“濾料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接觸后,溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO2、NH3和微生物細胞物質,污水得到凈化,所需氧化一般直接來自大氣。生物膜法處理系統適用于處理中小規模的城市廢水,采用的處理構筑物有高負荷生物濾池和生物轉盤,生物濾池在我國南方更為適用。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由于生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負荷性能好、產泥量低、占地面積少、便于運行管理等優點,在處理中極具競爭力。
2.氧化法
氧化法是目前廣泛采用并極具發展潛力的城市生活污水預處方法之一。根據氧化劑的種類及反應器的類型,氧化法可分為化學氧化法、催化氧化法、(催化)濕式氧化法,光催化氧化法、超臨界氧化法等。化學氧化法雖然操作簡單,但由于其處理效果并非十分理想,而且由于其運行成本較高,因此,在城市生活污水處理應用中使用并不很多。為了達到提高處理效果,同時降低運行成本的目的,人們開發了一些其他的氧化技術。光催化氧化法設備簡單、運行條件溫和、氧化能力強、殺菌作用強、處理徹底,因此,在水的深度處理及對難生物降解的有機廢水的處理具有極好的應用前景,目前已成為國內外非常活躍的研究課題,有專家預測,氧化法將成為21 世紀廢水處理中重要的方法之一。
3.粉末活性炭吸附技術
粉末活性炭在污水處理中的使用已有70 年左右的歷史。自從美國首次使用粉末活性炭去除氯酚產生的嗅味以后,活性炭成為給水處理中去除色、嗅、味和有機物的有效方法之一。國外對粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭對三氯苯酚、二氯苯酚、農藥中所含有機物,三鹵甲烷及前體物以及消毒副產物三氯醋酸、二氯醋酸和二鹵乙腈等等均有很好的吸附效果,對色、嗅、味的去除效果已得到公認。可用于提高污水處理廠出水水質。
4.曝氣生物濾池法
該工藝是一種淹沒式上向流生物濾池,其濾料為比重小于1 的球形顆粒并漂浮在水中。通過硝化和反硝化作用凈化水質,其處理能力大大高于活性污泥法,并能達到很高的排放水質標準。
三、城市污水調試
1.污水目的及內容
工藝調試是污水廠投產前的一項重要工作,不少污水廠建成后沒有進行工藝調試,這就產生了要么運行不起來,要么運行起來水質達不到設計要求,運行成本偏高等現象。所以污水處理廠調試有著重要的作用,其目的是選擇適應實際水質情況的微生物,淘汰無用的微生物;確定符合實際進水水質水量的工藝控制參數,在確保出水水質達標的前提下,盡可能降低能耗。調試的主要內容是帶負荷試車,解決影響連續運行的各種問題,為下一步工作打好基礎;其次活性污泥培養,主要是積累處理所需微生物的量。
2.調試方法
2.1.帶負荷試車
開啟水處理設施、管道中所有閥門和閘閥,啟動進水泵送水,根據各構筑物進水情況,沿工藝流程適時啟動其他設備。在此過程中應做好以下幾方面工作:
2.1.1.檢查進線總電流是否符合要求,變配電設備工作是否正常,各種設備工作情況是否正常以及能否滿足設計要求,儀器儀表工作是否正常,自控系統能否滿足設計要求。
2.1.2.用容積法校核進出水、回流以及剩余污泥流量計計量是否準確,校核各種儀表,檢測進水水質,測量流速,測量并記錄設備的電壓、電流、功率和轉速。
2.1.3.及時解決試車過程中發現的問題。
2.1.4.編制設備操作規程。
2.2.活性污泥培養
活性污泥培養的實質就是在一段時間內,通過一定的手段,使處理系統中產生并積累一定量的微生物,其培養方式主要有連續式和間歇式。
2.2.1.連續式培養:連續式培養是指在連續進水、連續出水的情況下進行的活性污泥培養方式。選擇該種培養方式的條件是要有足夠的進水,即日進水量至少可以滿足一臺進水泵24 小時的水量,連續式培養的優點是培養時間短,微生物所需馴化時間短。其具體操作方法是根據來水量的大小確定進水泵開機臺數和生物池開啟組數,格柵機、沉砂池、二沉池全開,開啟外回流泵( 若有內回流泵,選擇不開),回流量控制在大于100%,曝氣區溶解氧大于2mg/L,生物池流速平均不小于0.3m/s,絕對流速不小于O.2m/s,連續運行。在此過程中,每天做好各項水質指標和控制參數的測定。當sv%達到10%以上時,活性污泥培養即告成功,此時的出水BOD5、SS、COD 等指標一般可達到設計要求。
2.2.2.間歇式培養:間歇式培養是按進水、曝氣、沉淀、撇除上清液等四個階段往復循環的培養方式,是在進水量小不能滿足連續運行的一種培養方式。其特點是微生物積累周期長,馴化時間長,操作工作量大。其具體操作方法是同時開啟進水泵、格柵機、沉砂池,待生物池充滿水后開始曝氣,同時停止進水,定時測量生物池,當COD、SS 明顯小于進水時停止曝氣,沉淀2小時后再進水,同時撇除上清液。在此過程中的水質指標和控制參數的測定及完成的標志同連續式培養。
2.3.活性污泥馴化
馴化的目的是選擇適應實際水質情況的微生物,淘汰無用的微生物,對于有脫氮除磷功能的處理工藝,通過馴化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成為優勢菌群。具體做法是首先保持工藝的正常運轉,然后,嚴格控制工藝控制參數,DO 在厭氧池控制在0.1mg/L 以下,在缺氧池控制在0.5mg/L 以下,在好氧池控制在2—3mg/L,好氧池曝氣時間不小于5 小時,外回流比50%~100%,內回流比200%一300%,并且,每天排除日產泥量30%一50%的剩余污泥。在此過程中,每天測試進出水水質指標,直到出水各指標達到設計要求。
2.4.工藝控制參數的確定
設計中的工藝控制參數是在預測的水量、水質條件下確定的,而實際投入運行時的污水廠其水量水質往往與設計有較大的差異,因此,必須根據實際水量水質情況來來確定合適的工藝控制參數,以保證運行的正常進行和使出水水質達標的的同時盡可能降低能耗。
2.4.1.工藝參數內容:
需確定的重要工藝參數有進水泵房的控制水位、沉砂池排砂周期、生物池溶解氧DO 及氧化還原電位ORP、污泥回流比R、污泥濃度MLVSS,污泥沉降比SV%、污泥指數SVI、污泥齡SRT、剩余污泥排放周期及日排放量、二沉池泥面高度等,其中影響能耗大小的主要因素是進水水位的高低和污泥濃度MLVSS 的大小,影響脫氮除磷效果的主要因素是溶解氧DO 和污泥齡SRT。
2.4.2.確定方法:
進水泵房水位在保證進水系統不溢流的前提下盡可能控制在高水位運行。用每天排除大海量的體積與集砂容積對比來確定排砂周期,排砂量體積小于集砂容積。生物池DO 及ORP 根據厭氧池放磷情況、缺氧池反硝化情況、好氧池吸磷和硝化情況來確定,一般情況下厭氧池的DO 小于0.1mg/L,缺氧池的DO 小于0.5mg/L,好氧池的DO 控制在2—3m 之間,厭氧池ORP 小于一250mv,缺氧池ORP 在一10Omv左右,好氧池ORP大于40mv。回流比R 的大小應根據污泥在二沉池的停留時間和磷的釋放來確定,一般情況下80%左右較合適。污泥濃度MLVSS通過污泥負荷來確定,脫氮除磷工藝的污泥負荷一般在0.12kgBOD5/(kgMLVSS*d)左右較合適。污泥齡SRT 要考慮設計水質的要求,對脫氮除磷工藝而言,其一般控制在8~15 天左右。
四、結束語
總之,城市污水處理工藝選擇的水質因素進水水質水量特性和出水水質標準的確定是城市污水處理工藝選擇的關鍵環節,也是我國當前城市污水處理工程設計中存在的薄弱環節。工藝調試是關系到污水處理廠能否正常運行及效益能否充分發揮的重要工作,它有技術性強、難度高等特點,需要具備污水處理知識和長期運行經驗的專業人員或專業機構來實施,保證調試工作的有效開展。
參考文獻:
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作者簡介:
關鍵詞:污水處理;技術;工藝
中圖分類號:[TU992.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
目前我國城市污水處理應用的工藝很多,但各種工藝都有很多的優缺點,尤其是很多項目沒有具體結合水質情況來選擇工藝,造成出水水質不達標或運行成本過高,這些都將是以后我們亟待解決的。
1 城市污水處理工藝的類型與應用現狀
1.1 城市污水處理工藝的類型
目前,城市污水處理工藝的類型很多,根據微生物的生長方式、代謝形式及為其提供的反應器形式等,本文現總結目前我國城市污水處理工藝的主要類型有:活性污泥法:1)AB法、SBR法及其變型工藝、氧化溝法、普通曝氣法、A/O法、A/A/O法等;2)污水生物膜法:生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池、曝氣生物濾池、好氧處理技術生物流化床;3)厭氧生物處理法:厭氧消化池及其變形升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧生物濾池、厭氧流化床等;4)生態處理方法:穩定塘、生態系統塘、土地處理法、人工濕地技術等。
1.2 各種工藝在我國的發展現狀
近年來,國家和地方政府非常重視污水處理事業,正高速推進城市污水處理工藝的發展,從工藝類型上看,活性污泥法是我國現有城市污水廠的主要工藝類型,占到八成以上;其余的工藝類型包括一級處理,強化一級處理,人工濕地等。
2 我國城市污水處理的工藝研究進展
2.1 活性污泥法
活性污泥法處理系統,實質上是自然界水體自凈的人工強化模擬。長期以來,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各國應用最廣的一種生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好的優點。該方法主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統組成。廢水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。
當前流行的活性污泥法的處理工藝有:AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、A2/O 法、A/O 法等。SBR系列工藝包括傳統SBR、CAST、MSBR、ICEAS、OCO、UNITANK 等,氧化溝系列工藝包括BardenphA2C、五段卡魯塞爾BardenphA2C、A2O 結合氧化溝等,A2/O系列工藝包括傳統A2/O工藝、改良型A2/O 工藝、Bardenpho工藝、UCT及MUCT、VIP工藝等。這些工藝都是從活性污泥法派生出來的,且各有其自身的特點。而反應器運行穩定,對有機質去除率高是這一類技術的共同特點。
2.2 生物膜法
生物膜法是利用微生物群體附著在固體填料表面而形成生物膜來處理廢水的一種方法,是土壤自凈的人工化和強化。生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機污染物,主要特點是微生物附著在介質“濾料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接觸后,溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO2、NH3和微生物細胞物質,污水得到凈化,所需氧氣一般直接來自大氣。
生物膜法最早出現的工藝是將污水噴灑在粗濾料上而得以凈化的普通生物濾池,經過不斷改進和發展,出現了一些新的人工生物處理設備。在它的基礎上,衍生出了高負荷生物濾池、塔式生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化池等工藝。近年來,又出現了一些新型的生物膜法處理技術,如生物流化床、空氣流床、純氧流動床、三相流化床和厭氧兼型流化床、活性生物濾池等工藝,還有空氣驅動的生物轉盤、生物轉盤和曝氣池相結合、藻類轉盤等。生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負荷性能好、產泥量低、占地面積少、便于運行管理等優點,其缺點為濾料表面積小,BOD容積負荷小;附著于固體表面的微生物量較難控制,操作伸縮性差;靠自然通風供氧,容易產生厭氧;需要較多的填料和支撐結構,基建投資較大。如何克服這些缺點,將成為生物膜法以后發展的主要方向。
3 厭氧生物處理法
厭氧生物處理法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最后產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。由于處理效率低、速度慢、甲烷菌對環境要求嚴格且不易控制等缺點,厭氧生物處理法長期以來一般僅用于污泥處理。但是,由于近年來隨著能源危機及環境污染的加重,厭氧生物處理這種既節能又產能的特點,起到了緩和污水處理廠“建得起,養不起”的矛盾。因此,厭氧生物處理法引起了人們的重視,其理論研究和實際應用都取得了很大的進展,誕生了一大批新的厭氧生物處理技術,如厭氧生物濾池、厭氧轉盤、厭氧膨脹床、厭氧接觸氧化、厭氧檔板反應器、厭氧流化床法以及上流式厭氧污泥床反應器(UASB)。厭氧生物處理法的主要限制因素:較低的污染物濃度和低溫,在經過了長期的各種改進試驗后,也基本得到克服。
目前,厭氧生物處理法的發展趨勢是與其它生物處理方法聯用,如厭氧- 好氧復合工藝等,它們具有投資少、節省能源、污泥產量少、出水水質好等一系列優點。目前厭氧生物處理法正朝著能處理低濃度有機污水,不僅能脫磷脫氮,而且運行維護方便、經濟等方面發展。
2.4 生態處理法
生態處理法主要有水體凈化法和土壤凈化法兩類,主要的處理工藝有穩定塘,土地處理法,人工濕地技術。水體凈化法常用于生物穩定塘,其凈化機理同活性污泥法相似;土壤凈化法有土壤滲濾和污水灌溉,其凈化機理與生物膜法相似。生態處理法不但費用低廉、運行管理簡便,而且對難生化降解有機物、氮磷營養物和細菌的去除率都高于常規二級處理,達到部分三級處理的效果,而其基建費用和處理成本只分別為二級處理廠的1/5~1/3和1/20~1/10。此外,在一定條件下,生物穩定塘還能作為養殖塘加以利用,污水灌溉則可將廢水和其中的營養物質作為水肥資源利用,獲得除害興利、一舉兩得的效果。所以,近10多年來,這類廢水處理技術又恢復了生機,并在國內外得到迅速發展。誠然,在該技術得到世界各國青睞的同時,我們也不得不看到其存在的一些弊端,諸如氧化塘占地面積達,處理效率低,停留時間長,污水處理系統集中表現出的對公共衛生狀況的影響問題,可能引起地下水的富營養化的問題。這些弊端正是這一領域急需解決的重點技術性問題,并勢必直接影響著這一技術的應用與推廣效果。
3 展望
目前我國污水處理廠工藝的應用已經摒棄了以前所謂的一陣風的現象,而是處于一種百花齊放的狀態,即各種污水處理工藝在我國都得到了一定規模的應用,其中以A/O、A2/O及其變形工藝、氧化溝、SBR為主。
(1)目前各種工藝結合起來應用的例子越來越多,優勢互補的效果也比較明顯,相信在未來會成為一種趨勢。
(2)隨著現代社會的發展,綠色環境理念的興起,生態水處理法將逐漸引起大家的關注,得到更大范圍的應用,這也是符合科學發展觀的。
關鍵詞:城市污水;污水處理;污水回用;水資源保護
前言
當前我國城市發展過程中,水資源短缺及河流水質污染對城市居民帶來較大的威脅,特別是當前地下水資源也受到不同程度的污染,這給人們的飲用水安全帶來了較大的影響,對城市的發展帶來了較大的制約。因此需要針對城市污水問題采有效的處理技術,并將污水處理后,使其達到排放標準,或是加以利用,有效的彌補城市水資源短缺問題,而且能夠實現對城市水環境的有效保護,對遏制城市生態環境惡化及提高城市環境質量具有極其重要的意義。
1 污水對環境的危害
城市污水由生活污水、工業廢水及城市雨水和雪水等共同構成,這些污水通過各種排污管道收集后并將其排入到下游的水體中。早期城市污水經收集系統收集直接排放到水體,利用水體自然凈化和稀釋達進行處理。但當前城市的發展進程較快,人口數量群答復加,這也使城市生活污水排放量急劇增加,而且生活污水中化學成分越來越復雜,這對水體自然凈化能力帶來了較大的影響,污水排入到水體中已無法達到自然凈化程度。這樣所排放的污水就對水體和土壤帶來了嚴重的污染,使自然環境受到嚴重破壞。同時生活污水中存大大量的有機物,其使水體中物種和生物的繁殖帶來了較大的影響,部分物種和生物消失。而且污水侵入到土壤中,會導致土壤中重金屬和有毒物質增加,從而對糧食作物帶來污染,對人體的健康帶來了較大的危害。另外,城市工業廢水存在偷偷排放的問題,或是部分工業廢水處理后達不到標準就排放,這些工業廢水成分十分復雜,含有較多的有毒成分,其對城市水體帶來的污染更加嚴重。
2 污水處理技術分析
在對城市污水處理過程中,需要利用各種先進的技術和手段來對污水中的污染物進行分離,或是對其進行無害化處理,從而達到凈化污水的目的。在現代城市污水處理過程中,所采用的處理技術多以物理方法、化學方法和生物化學處理法等為主,在具體應用時需要針對實際情況采取適宜的處理技術,確保達到良好的處理效果。
2.1 活性污泥法
這種污水處理方法應用的時間較長,其將進水、曝氣、沉淀及出水等集中在一起完成,工藝十分簡單,所需要設備不多,利用一個反應池即能夠完成,運行方式較為靈活。但由于在具體應用過程中,池子內需要設置曝氣和輸配水系統,這也影響了池容的利用效率,因此這種方法也只適用于一些規模不大的城市中的污水廠。隨著活性污泥工藝的不斷完善,該工藝加快了向膜分離技術和分子生物學技術的方向發展。特別利用膜分離來代替沉淀來對泥水進行分離,不僅能夠有效的解決污泥膨脹問題,而且曝氣池容積也能夠減小,污泥濃度得到提高,曝氣速率提升。
2.2 污水生物學處理
在運用生物學對污水處理過程中,主要是利用微生物所產生的酶來對污水中的有機物進行氧化分解,從而實現對污水的凈化。這其中細菌發揮著重要的作用,在細菌作用下,利用微生物的氧化、還原、分解和合成等生化作用,可能將有機物進行分解和轉化,一部分有機物會被分解成二氧化碳和水,另一部分能夠轉化了微生物自身的組成物質,達到降解污染物質的作用。在當前污水處理領域,分子生物技術也開始進行應用,而且采用基因技術來對污泥菌種進行培育,這不僅有效的提高了污水處理的效果,同時也是未來污水處理技術的發展趨勢。
2.3 氧化溝法
當前在城市污水處理領域中,氧化溝法作為一項熱門的處理工藝,由于其構造十分簡單,而且更便于管理,具有較好的脫氮除磷的效果,因此氧化溝法在城市污水處理中應用十分廣泛,特別是對于氮、硫的去除率能夠達到較高的水平。
3 城市污水回用分析
城市污水經過有效處理后實現二次利用,不僅能夠有效緩解當前城市水資源緊張的局面,而且能夠實現城市生態環境的保護,加快推動污水資源化的進程。污水經過有效處理后進行回用,可以將其作為城市的第二水源,將處理后的回用水應用在一些對水質要求不高的用水需求上,如城市環境用水、綠化用水、工業低質用水、道路澆灑用水及公廁用水等,這樣不僅實現了水資源的有效節約,而且通過再生水的利用有利于促進水資源的循環利用,為水資源的可持續性發展奠定了良好的基礎。
(1)農、林、牧、漁業用水包括農田灌溉,造林育苗,畜牧、水產養殖等。城市污水回用于農灌處理流程為:二級處理出水一過濾一消毒一農業灌溉。當城市污水回用于養殖時,則應該進一步考慮到污水中的重金屬和有毒、有害有機物等指標,防止有毒化學物質的積累。
(2)城市雜用水包括城市綠化用水,沖廁用水,道路清洗用水,車輛沖洗用水,建筑施工用水等城市雜用水的水質要求相對較低,因此污水回用處理工藝也相對簡單,一般通過混凝沉淀過濾、消毒操作就可滿足水質要求,投資和運行成本較低。
(3)環境用水包括景觀環境用水,濕地環境用水等。城市污水用于景觀水體的關鍵技術在于對有機物和富營養物質的控制。對于人直接接觸的娛樂用水,再生水不應含有毒、有刺激性物質和病原微生物,通常要求再生水經過過濾和充分消毒才能應用。
4 保護水資源的建議
首先,環境質量是生態城市建設的基礎和條件。在當前生態化城市建設^程中,為了能夠有效的提高城市的環境質量,則需要由政府起主導作用,利用市場來推進,進一步強化執法監督及環境評價,采取多種方式來強化對環境保護的監督,努力提高城市水資源管理水平,為城市居民打造一個良好的生態環境。
其次,強化對污水處理后水質的監測工作。加快水質監測機構的配置,并進一步對相關水質監測制度進行完善,加大力度對污水廠的水質進行監管,對污水廠的出水水質進行實時監測,確保排放的污水達到標準的排放要求,以此來保護城市水環境的安全。
最后,要加大城市節水的力度。通過多種途徑和手段來實現城市的節約用水,可以通過創建節水型城市來進一步建立節水目標責任制,實現水資源的循環利用,以達到保護水資源的目的。
5 結束語
在現代社會生產生活過程中,人們對水資源的需求量不斷增加,這也使城市污水排放量不斷增加,通過對污水的有效處理,實現城市污水的回用,不僅有利于減少對環境的污染,而且還有利于實現水資源的循環利用,進一步改善城市水環境,為城市的健康、持續發展起到了積極的促進作用。
參考文獻
[1]周建根.城市污水處理項目環境影響評價的若干問題討論[J].上海環境科學,2009(28).
【關鍵詞】污水處理;技術措施;管理措施
1、城市污水處理的重要性和迫切性
近年來,由于城市污水污染負荷超過了工業廢水污染負荷,所以水污染控制重點已經從工業點源污染為主的控制,逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。
由此可見,目前我國的水污染形勢嚴峻,特別是城市污水的排放對地表水和地下水水質的影響顯得更加突出。專家指出,水污染加劇了水資源的短缺,直接威脅著飲用水的安全和人民群眾的健康,影響到工農業生產和農作物安全造成的經濟損失約為GNP的1.5%~3%,水污染已成為不亞于洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。未來城市的最大危害就是污水。造成我國水污染嚴重的主要原因之一是由于全國城市污水處理率較低,使大量的城市污水未經處理而直接外排,導致了嚴重的水污染,并加劇了水資源的短缺。加上隨著城市化和工業化進程的加快,城市污水產生量不斷增大,使得水環境污染日益嚴重。城市污水處理的嚴重滯后,已經成為影響我國區域水污染防治目標實現的一個重要因素,并且嚴重制約了城市社會經濟的可持續發展。國家專門就城市污水處理問題頒布了一系列政策及技術規定,制訂城市治污達標的“時間表”,加快建設城市污水集中處理設施刻不容緩。
2、污水處理的技術方法
2.1 物理處理方法
2.1.1 格柵法:可分為人工清理的格柵(適用于中小型城市生活污水廠或所需截留的污染物較少時)和機械格柵(適用于大型城市生活污水廠或所需截留的污染物較多時)。
2.1.2 篩網法:篩網的去除效果,可相當于初次沉淀池的作用。
2.1.3 過濾:是以具有孔隙的粒狀濾料層,如石英砂等,截留水中的雜質從而使水獲得澄清的工藝過程。
2.1.4 離心分離法:它的作用是基于存在于水中的懸浮物和水的密度不同而產生的。主要設備有:離心機、水力旋流器及旋流池等。
2.1.5 沉淀池法:用于廢水進入生物處理設備前的初次沉淀、生理處理后的二次沉淀及污泥處理階段的污泥濃縮池。
2.2 生物處理方法
2.2.1 兩段活性污泥法(AB 法)。該法將污水管道和污水廠作為一個污水處理系統。其特點是處理效果穩定、耐沖擊負荷能力強,COD 去除率是 80%、BOD 去除率是 90%。采用的先進技術有:側向流坡形斜板沉淀池、自吸式射流曝氣機、無支架的污泥懸浮型生物填料等,深入理解為:A 段高負荷,B 段低負荷,A、B 兩段分別回流,并為各時期的優勢微生物種群創造利于生長的環境,從而有效利用微生物,使其充分發揮作用。
2.2.2 厭氧生物濾池法。該池屬于厭氧生物膜法,即以內裝填料作為微生物載體。微生物繁殖附著在載體所構成的固定床層的表面上,經沉淀池初步處理后的污水由下上升行通過床層,由于微生物作用當中的污染物便會水解酸化,同時有沼氣產生。
2.2.3 曝氣生物濾池法。該法是在污水處理接觸氧化法的基礎上,如以活性炭等粒狀填料填充載體,在同一反應器中通過吸附、過濾、降解過程,使曝氣濾池內的濾料表面形成大量生物膜,致使濾料粒徑達到較小值。
2.2.4 生物膜技術:通過選育和培養高效的微生物菌種,高密度直接投放到待處理污水中,形成生物膜,對污水進行降解和凈化。
2.3 人工濕地處理技術
人工濕地處理技術是利用生態工程的方法。在一定的填料上種植特定的濕地植物,建立起一個人工濕地生態系統,當水通過系統時,其中的污染物質和營養物質被系統吸收或分解,使水質得到凈化。該技術具有建造成本較低、運行成本低、出水水質好、操作簡單等優點,同時如果選擇合適的濕地植物還具有美化環境的作用。該技術雖有很多優點,但是污染負荷低,占地面積大,設計不當容易堵塞,處理效果受季節影響,而且隨著運行時間延長除污能力會逐漸下降,因此適于資金短缺、土地面積相對豐富的農村地區。
3、加強城市污水處理的策略
3.1 大力發展污水處理技術
要想提高城鎮污水處理能力,就應該發展科學技術,大力開發新工藝、新設備。
3.1.1 革新的SBR工藝
在城鎮污水處理過程中SBR法是比較實用的技術之一。同時SBR法的變種也有許多,包括TCUBS工藝、UNIANK工藝、MSBR工藝等。這些SBR法的變種可以簡化操作過程,有效降低基建和運行費用,提高系統的靈活性和可靠性。為了保證硝化和反硝化能夠同時進行,關鍵技術是確定合理的污水體積,設計高效連續的流SBR工藝,準確確定典型污水水質脫磷、脫碳、脫氮的工藝參數。
3.1.2 革新的氧化溝工藝
一定數量既相對獨立又聯系的單溝組合起來的交替式氧化溝,通過改變操作方式和氧化溝,設置相對獨立的好氧區和缺氧區,可以達到生物脫氮除磷和去除SS、BOD 的目的。這種工藝具有不僅操作簡單,運行穩定,剩余污泥量比較少,而且其基建費用比較低,經濟效益好。
3.1.3 轉變污水處理方式
當展中國家的污染控制對象主要是氮磷營養物和有機污染物,因此,遏制水質富營養化和水污染控制已經成為一項艱巨的任務。在今后一定時期內,城鎮水污染的主要途徑是加強污染源的末端治理。經過實踐表明,把以往單獨處理的工業廢水轉變為集中處理的城鎮污水具有相當明顯的技術經濟優勢。
3.1.4 加強污水處理廠綜合性技能
在許多城鎮污水處理技術偏重于工藝性能的研究,以單項優勢為主,忽略對各種處理系統的綜合研究,系統性和完整性不好。因此,需要調整科技攻關的思路,既要推廣先進的工藝技術,又能夠推出質量要求高的成套設備,使污水處理廠具有綜合性技能。如開發新型除磷脫氮技術,溶解氧分布和能量節省。
3.2 設計的規范化
在傳統的污水處理廠設計過程中,每天處理的污水量是設計的主要依據,這種設計方式往往是不準確的,由于污水濃度的差別,實際運行過程中,規模相同的污水處理廠需要處理的污染物與設計值相差很大。因此,需要改變設計方式,將需處理的污染物量作為設計標準,按照相關規范對污水處理廠進行設計。使污水處理廠的設計達到經濟、科學、合理。
3.3 運營的專業化
調查研究表明,一些城鎮污水處理廠存在排水水質波動大的情況,這反映出污水處理廠的運營管理不完善。為保證運營的專業化,提高運營管理的總體水平,可以組織開展技術交流和研討,加強對運營管理人員的技術培訓,加速推廣先進的技術。
4、結語
總之,我國的污水治理工作是工業廢水治理開始的,近30年來,我們建造和運行了成千上萬座工業廢水處理站,這些技術和經驗在今后大規模的城市污水處理工程中是可以借鑒的。同時,有關政府部門應給予高度重視,加快建立健全相關標準及技術措施、政策措施,并加大投資力度,保證污水治理工程的長期穩定可持續運行。解決污水處理是新時期環境治理一個不可回避的問題,污水處理應結合當地自然條件、經濟狀況、技術水平及管理人員素質進行多方案技術經濟比較后再行確定,而且,污水處理工作需要我們要想盡一切辦法、盡最大的努力,不斷尋求解決污水處理問題的有效途徑,加快我國環境建設的步伐。
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