城市生活污水處理范文
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篇1
關鍵詞:城市污水;工藝水平;城市環(huán)境
在城市發(fā)展與建設的過程中,經(jīng)濟發(fā)展速度有了進一步的提升,因此城市中生活污水量呈現(xiàn)出逐漸增多的趨勢,但是在城市污水處理的過程中,相關處理工藝卻存在一定的缺陷,要想與城市的發(fā)展水平相適應,就必須要進一步提高對城市生活污水的處理能力,這是當前工作中一個普遍存在的問題,因此本文重點對城市生活污水的處理工藝展開了進一步的討論,先分析其影響因素,從這方面出發(fā)找出有效的解決措施,希望在今后的處理工藝上可以得到進一步的發(fā)展。
1 導致我國城市生活污水處理出現(xiàn)問題的因素
從當前的發(fā)展情況來看,我國城市生活污水在處理的過程中還存在很多的不足,這一直以來都是需要重點解決的問題之一,如果不能對污水進行有效的處理,那么就會對城市的發(fā)展造成十分不利的影響,所以筆者從實際情況出發(fā),總結了幾點造成城市污水處理受到阻礙的因素,希望能夠對今后的生活污水處理提供一定的幫助。
首先是沒有足夠的環(huán)境保護意識,在城市發(fā)展的過程中,當時一味的重視經(jīng)濟的建設,卻忽視了對環(huán)境的治理,主要采用的手段是先污染后治理的路子,事實上這種意識本身就是錯誤的,這一意識是在形態(tài)上的缺失,對于城市中所生活的成員會造成嚴重的影響,如果不具備對環(huán)境保護的積極的意識,那么就不能指導實際工作,這種意識上的缺失是造成城市生活污水無法得到有效治理的主要原因。
其次,我國在發(fā)展城市以及建設城市的過程中,其速度是十分迅速的,在快速的發(fā)展過程中,人們的生活水平得到了顯著的提升,但是與此同時,也會造成城市用水量的進一步增大,在大量的用水量面前,必然就會導致水污染現(xiàn)象的發(fā)生,所以說,城市發(fā)展進程的加快是造成城市生活水污染量增多的直接原因。
第三,從硬件設施方面來看,城市生活污水在治理的過程中需要專業(yè)化的設備,只有硬件設備齊全了,才能順利的對污水進行處理,與此同時,在處理城市生活污水的過程中,還應該充分的與不同地區(qū)的用水量情況相適應,這樣才能建立起完善的污水處理系統(tǒng)。在我國當前的生活污水處理過程中,還有很多問題是需要進一步處理的,而硬件設備的落后或者說無法滿足當前用水量的需要是主要的影響因素,造成污水無法得到有效的處理。
最后是在對處理技術進行更新的過程中,很多城市污水在進行處理的過程中因為相應處理技術的更新較慢,因此許多問題得到了進一步的凸顯,并且有些污水處理設備在損壞以后沒有在第一時間得到維修,這樣就導致了對城市污水處理難度的加大,直接決定了我國在處理城市污水的過程中較為落后,其處理程度也受到了嚴重的影響。
2 我國城市生活污水處理方法分析
我國當前在對城市污水進行處理的過程中,必須要掌握有效的處理工藝,這樣才能起到事半功倍的效果,并且隨著科學技術手段的不斷提升,在處理方式上也變得更加多樣化,所以這在一定程度上引起了人們對污水處理的關注。具體問題需要具體分析,選擇處理工藝時也是這樣的,應該根據(jù)實際情況對污水進行有效的處理。在當前的處理方法中,常見的有以下幾種,第一種是活性污泥處理,該方法的基本原理是活性污泥具有一定的吸附能力,所以可以對污水起到吸附性的作用。第二種方法是生物降解方法,這種方法具有較強的處理能力,尤其是在對工業(yè)污水進行處理的過程中效果顯著。在處理城市生活污水時,也能凸顯出其明顯的效果。第三種方法是生物膜法,這種方法在應用的過程中主要是利用生物自身所具有的氧化性作用,從而對污水進行處理。從本質上來,無論是任何一種處理污水的方法都能夠對污水有一定的處理效果,但是,針對于不同的污水處理環(huán)境來說,不同污水處理方法所呈現(xiàn)出來的污水處理效果是不同的,在具體的運用過程中,應該結合污水處理的環(huán)境來進行靈活的使用。
3 城市生活污水處理工藝優(yōu)化措施
在城市污水處理工藝優(yōu)化的過程中,需要結合處理的過程來進行分析,針對目前城市生活污水處理的現(xiàn)狀,并結合不同城市污水處理的情況來進行相應的分析,以便于綜合的進行評析,更好的保證我國城市生活污水處理工藝的優(yōu)化和升級。
3.1 優(yōu)化硬件設施
對于城市生活污水處理工藝來說,城市生活污水處理工藝的優(yōu)化需要硬件設備的支持,而目前我國在城市生活污水處理的硬件措施保障上還是不是十分的全面,我國應結合不同城市對于生活污水處理的要求,研發(fā)并引進一些先進的硬件設備,為城市生活污水處理工藝的優(yōu)化提供良好的硬件保障。同時,要為城市生活污水處理工作提供相應的場地支持和援助,要選擇有助于城市生活污水處理的場地來進行城市污水處理。
3.2 優(yōu)化技術工藝
無論任何工作,技術的支持都是十分必要的,尤其是在現(xiàn)代社會環(huán)境中,良好的技術支持是體現(xiàn)工藝性的關鍵,因此,對于城市污水處理工作來說,其需要創(chuàng)造與城市生活污水處理相適應的技術工藝,并結合不同的生活污水處理方法使其的效果達到最大化和最優(yōu)化。
3.3 優(yōu)化設計工藝
在不同的城市中和不同的環(huán)境中,城市生活污水處理的設計是不同的,結合不同的城市生活環(huán)境和城市的經(jīng)濟發(fā)展速度而言,生活污水的處理需要不同的設計工藝。因此,我國在優(yōu)化城市生活污水處理工藝的過程中,要選擇切合實際的處理工藝,結合生物法和化學法來制定相應的設計工藝,力求在設計環(huán)節(jié)保證整個污水處理過程的合理性和科學性。
3.4 優(yōu)化回收工藝
在污水的處理過程中污水的回收再利用是一個關鍵性的環(huán)節(jié),在我國城市生活污水的處理過程中,同樣需要回收工藝的支持,對處理好的污水進行回收再利用,實現(xiàn)污水處理的可持續(xù)性,進而達到節(jié)能、節(jié)水,這是城市生活污水處理的較高要求。在回收工藝上來說,我國要借鑒國內外一些先進的回收工,并為我所用,不斷的進行創(chuàng)新和發(fā)展。
結束語
在城市污水處理工藝完善的過程中要有所針對,結合不同的處理環(huán)節(jié)來提升城市污水處理的工藝,以不同的處理方法為基礎,并進行相應的結合,更好的保證城市污水處理工藝的體現(xiàn),將城市污水處理工藝與我國城市的工業(yè)化發(fā)展結合起來,更好的體現(xiàn)出城市污水處理問題的科學化和科技化。
參考文獻
篇2
關鍵詞: 新型綠地城市; 生活污水; 處理技術
中圖分類號:F291.1 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
水是人類賴以生存的寶貴資源, 沒有水生命就不存在。隨著世界人口不斷的增加和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展, 用水量的逐年增加。地球上水的總量不少, 但能供人類利用的水量卻不多, 僅占總水量的0.009 2%。對于我國來說是屬于世界上13個最貧水的國家之一, 人均占有水量僅為世界人均量的1 /4, 因此珍惜水資源, 節(jié)約用水, 充分利用各種水就顯得更加重要。
城市生活污水主要指受到有機物或含磷物質污染的水體,它的水質污染指標主要是氨氮和有機物濃度。生活污水的一般處理工藝主要是基于水中的濁度和細菌的去除而提出的,有混凝、沉淀、過濾和消毒等,該處理工藝僅能有效地去除水中的懸浮物、膠體雜質和細菌,而對多數(shù)有機物的去除能力較低。所以常規(guī)處理工藝已經(jīng)不能達到現(xiàn)有再生水指標,為此國內外對微污染水綜合處理進行了深入的研究,許多新興工藝應運而生。本文,筆者主要論述分層填料土壤毛管滲系統(tǒng)在城市污水處理中的應用。
一、城市生活污水的來源和主要特點
生活污水主要來自家庭、商業(yè)、機關學校、旅游服務業(yè)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CODCr (化學需氧量) 、BODs (生物需氧量) 、TKN (凱氏氮) 、TN (總氮) 、TP (總磷) 也較高。生活污水經(jīng)一級物理處理、二級生化處理后CODCr、BODs、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(yǎng)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C106 H263O110N16 P, 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(fā)臭水質惡化。
二、污水處理的過程和方法
城市生活污水經(jīng)過管道收集到污水池,然后進行過濾去除大顆粒污染物,通過曝氣裝置增加預處理后污水中溶解氧的含量,提高生物降解能力。
城市污水預處理。
城市污水中會含有一些大顆粒的有機物,特別是廚房污水會含有一些殘羹剩飯。如果不處理直接進行土壤毛管滲濾,一方面增大了生物處理的負荷,污水的循環(huán)周期較長;另一方面在輸送過程中可能會堵塞管道,造成系統(tǒng)的崩潰。通過過濾池將水中的大顆粒有機物過濾出來,并將其投放到發(fā)酵罐中,收集經(jīng)過厭氧分解產(chǎn)生的清潔能源沼氣,可用于發(fā)電或生活燃氣。
分層填料土壤毛管滲濾系統(tǒng)。
土壤毛管滲濾系統(tǒng)(SCWISs)是一種利用土壤及其毛管的滲濾作用處理污水的系統(tǒng),并通過土壤中所含的各類微生物和地表植物的根系等構成的生態(tài)系統(tǒng)降解水中有機污染物。該系統(tǒng)在國外已經(jīng)大量應用,美國約有36%的農(nóng)村及零星分布的家庭住宅采用了SCWISs處理生活污水;在瑞典、芬蘭和挪威等國家,約有100多萬散居住戶采用了SCWISs處理生活污水。
生物膜脫氮除磷。
污水通過布水管進入土壤滲濾層,經(jīng)過預處理后污水中剩余的污染物(有機物)濃度相對較低,減輕生物降解的負荷。污染物進入滲濾層以后,通過物理、化學作用由上而下逐級吸附到土壤顆粒或表層土壤草坪植物發(fā)達上的根系表面的生物膜上。最終在好氧條件下被分解成CO2和H2O;在厭氧條件下污染物被分解成CH4、N2、有機酸等。CO2和N2通過土壤的顆粒間空隙釋放到空氣中,由于污水中有機物含量比較小,整個過程中厭氧呼吸就比較微弱,產(chǎn)生的甲烷氣體就被厭氧微生物自身所消耗了。對于一般的污水,經(jīng)過滲濾層的處理和植物的吸收,污水中的硝態(tài)氮幾乎可被全部去除,90%磷能夠被土壤處理系統(tǒng)去除。
三、新型綠地的構造
土壤滲濾系統(tǒng)構建中常用的是英國的PPL G lobe滲濾溝技術,其滲濾溝設計比較簡單,但它存在運行水力負荷過低,占地較大等問題。為此國內外開展了采用分層填料進行土地毛管滲濾系統(tǒng)處理污水的研究,其可增大土壤的滲透系數(shù)和運行的水力負荷,占地面積也較小。據(jù)統(tǒng)計PPL G lobe滲濾溝技術的水力負荷一般不超過6.60 cm/d,而強化滲濾系統(tǒng)可以達到10 cm/d。分層土壤毛管滲濾裝置結構見圖1,尺寸為長×寬×高=2 m×1 m×l m。煤渣經(jīng)人工破碎篩分后,選取粒徑在2~30 mm的煤渣,作為特殊土壤的填料。布水管和集水管由多組均勻排列的PVC管組成,PVC管上按照一定比例和方式打很多孔,周圍用卵石包圍防止堵塞管孔。在布水管的下方有一定厚度的粗砂,粗砂下面為不透水的混凝土結構,對布水系統(tǒng)起支撐作用。新型綠地由5部分構成。“表層”由較肥沃的耕作土壤組成,是草坪植物的生長層,其上種植綠色期長的草坪植物“馬尼拉”、“翦股穎”或“早熟禾”等,實現(xiàn)污水綠地利用。“滲濾層”是污水凈化的主要作用層,微生物在這一層上附著在填料或土壤顆粒上形成生物膜,對污水中的有害物質進行生物降解。“防護層”在不同層分界線處設置可透水的無紡布,防止上層土壤下落填入礫石層,破壞它的布水或集水功能。“防滲層”位于滲濾床周圍,采用特定防滲材料像素混凝土或有機聚合材料,其作用是防止污水直接下滲,污染地下水。“集水層”位于滲濾系統(tǒng)的最底部,是由10 cm厚度的卵石和集水管構成,起到支撐上部體系和構建飽水層的作用
四、回收水利用
回收水,主要是指經(jīng)過處理或部分處理,能夠再次使用的廢水,也被稱為再生水。通過集水管將經(jīng)過土壤毛管滲濾處理后的合格水體收集起來,用于正常的農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)的冷卻水等,使生活污水循環(huán)利用。
隨著城市化腳步的不斷加快,綠地的覆蓋面積也是與日俱增。在保持城市綠化面積的同時,該污水處理系統(tǒng)綜合利用了城市綠化的土地資源,解決了土壤毛管滲濾系統(tǒng)的占地問題,并且其改良后的滲濾系統(tǒng)運行的水力負荷得到提高。對于水資源供需矛盾日益緊張、生活污水污染日趨嚴重的城市地區(qū),新型綠地具有很強的技術和經(jīng)濟優(yōu)勢。
結語
生活污水治理是一項長期而艱巨的工作, 對于緩解我國用水壓力, 水體保護, 社會經(jīng)濟發(fā)展都有著巨大的現(xiàn)實意義。多年以來, 我國的環(huán)境工作者已經(jīng)在此做出了很多卓有成效的工作, 從治污理論、原理的探索到實際技術的應用與操作, 以及各地檢測系統(tǒng)的建立都取得了巨大的成就。但同時, 我們也應看到, 我國新型綠地城市生活污水的處理和回用水平在世界上和發(fā)達國家還有著不小的差距。全地區(qū)的回用水系統(tǒng), 中水利用系統(tǒng)的建立還處于探索階段, 一些新的治理技術實際利用率還偏低, 更好更優(yōu)的治理方法還期待突破,生活污水的經(jīng)濟利用價值也很低。這一切都只能讓我們以更大的熱情投入到新技術的研究與應用之中, 更有效率的治理生活污水, 為國家的經(jīng)濟的發(fā)展和社會進步作出貢獻。
參考文獻
[1]國家環(huán)保總局編1 水污染防治及城市污水資源化技術[M ] ,北京:科學出版社, 1993.
篇3
三城市污水處理整體狀況
(一)南寧市生活污水處理現(xiàn)狀及規(guī)劃
南寧是廣西壯族自治區(qū)的首府,是全區(qū)的政治、經(jīng)濟、文化中心,也是廣西城區(qū)人口最多的中心城市。目前南寧市共有兩座污水處理廠,分別為瑯東污水處理廠(一期、二期、三期)、江南污水處理廠(一期、二期)。全市污水處理能力為6.8×105m3/d,整體處理率達到90%以上,在全國大中型中心城市中居于領先行列。總投資分別為7612萬元和9000萬元的南寧三塘、五象污水處理廠一期工程也在緊張建設中,三塘、五象污水處理廠一期工程建設規(guī)模分別為0.2×105m3/d和0.5×105m3/d。這些項目建成投產(chǎn)后,南寧市城區(qū)污水處理能力能提高到8.0×105m3/d左右,污水處理率接近100%,不僅能基本滿足目前城市排污的需要,而且給城市的未來發(fā)展預留了充足的環(huán)境空間。
(二)桂林市生活污水處理現(xiàn)狀及規(guī)劃
作為國家重點風景旅游城市和歷史文化名城,桂林市一直很重視以漓江水系為主的水環(huán)境保護,從1982年第一個污水處理廠建成投產(chǎn),桂林不但開創(chuàng)了廣西城市生活污水處理事業(yè)的先河,也走在了全國的前列。截至2012年底,桂林市建成污水處理廠6座。其中七里店污水處理廠1.6×105m3/d,北沖污水處理廠0.35×105m3/d,上窯污水處理廠0.45×105m3/d,第四污水處理廠1.0×105m3/d,西城污水處理廠0.6×105m3/d,雁山區(qū)污水處理廠0.2×105m3/d。總設計污水處理能力約8.2×105m3/d。總處理率已超過90%。近期將建設臨桂新區(qū)污水處理廠,建設規(guī)模為0.3×105m3/d。該廠在設計上也預留了提升空間,遠期可達到1.8×105m3/d的建設規(guī)模。
(三)柳州市生活污水處理現(xiàn)狀及規(guī)劃
柳州是廣西的工業(yè)重鎮(zhèn),2009年的工業(yè)生產(chǎn)總值超過2000億元,占廣西全區(qū)工業(yè)生產(chǎn)總值的近四分之一。近年來,柳州市加大了對生態(tài)環(huán)境保護的力度,短短7、8年時間,城市污水處理事業(yè)由一片空白發(fā)展到目前總設計污水處理能力約5.0×105m3/d。除已建成的白沙污水處理1.0×105m3/d廠、龍泉山污水處理廠(一、二期)2.5×105m3/d、拉堡污水處理廠0.25×105m3/d、陽和污水處理廠1.25×105m3/d外,在建龍泉山污水處理廠(三期)預計處理能力在0.5-1.0×105m3/d之間。全部完成后,可日處理污水55萬噸,使60%以上的城市污水得到處理。
現(xiàn)狀分析
(一)工藝選擇具有明顯的時代特征
回顧近30年我區(qū)城市污水處理廠的處理工藝變化情況,與國內污水處理行業(yè)的發(fā)展軌跡幾乎是同步的。八十年代初是我區(qū)城市污水處理起步期,其代表工藝是傳統(tǒng)活性污泥法。八十年代末氧化溝工藝較為流行。九十年代中期以來一些運行指標及處理效果更具競爭優(yōu)勢的工藝如SBR、A/0、A2/0等逐步成為主流[6]。進入21世紀后,不但要求處理后出水排放水質常規(guī)項目達標,更是向大型化、集約化、自動化、深度處理方向發(fā)展。桂林北沖污水處理廠(老廠)、桂林七里店污水處理廠、桂林第四污水處理廠、南寧瑯東污水處理廠(二期)正是這四個時期的典型代表。
(二)污水處理要求不斷提高
隨著社會的發(fā)展,人們對城市污水處理廠處理后出水的水質要求不斷提高。以南寧瑯東污水處理廠為例,2000年投產(chǎn)之初,其主要功能是對流入南湖及竹排沖流域的污水進行截留、治理并回補。而進入21世紀后,隨著人們對城市水生態(tài)系統(tǒng)的要求以及南寧城市定位的不斷提高,南湖與竹排沖已不僅僅只定位于城市污水受納水體,而是滿足城市居民親水、樂水的休閑娛樂場所,被賦予更多的人文內涵。特別是南寧提出創(chuàng)建“中國水城”的城市理念后,在竹排沖出水口下游僅約1公里處興建一個開放式的大型城市濱水休閑公園。瑯東污水處理廠的出水作為此公園的主要補水來源,勢必對大腸菌群、細菌總數(shù)等微生物指標進行更加嚴格的治理。所以該廠于2004年10月底增建了低壓高強度紫外線消毒系統(tǒng),處理工藝由二級處理提升至接近三級處理的水平。
(三)社會及政府高度重視、多方籌資建設治污工程
水環(huán)境問題已經(jīng)成為目前城市生態(tài)環(huán)境中最為緊迫和亟待解決的問題,下決心治理城市水污染已成為全社會的共識。各級政府積極尋求中央撥款、地方財政支出、國外貸(贈)款等多渠道籌集治污資金,加大了治污的力度,取得了十分顯著的效果。以南寧、柳州、桂林為例,近十年來,在治理城市生活污水方面的投入是前所未有的,也取得了令人欣喜的成績。
(四)運營體制仍以政府行為為主
雖然各城市污水處理市場化運作模式已初步成型,而且污水處理費不斷增加,使得行業(yè)毛利潤率逐步提高,污水處理行業(yè)由前些年的“賠本買賣”逐步變成“香餑餑”,開始得到社會資本的關注和投入。但從體制上來看,仍舊以靠政府撥款或以國有給排水企業(yè)來管理運營為主導。太多的行政背景與現(xiàn)代化企業(yè)的管理格格不入,可能導致污水處理行業(yè)的勞動生產(chǎn)率不高,產(chǎn)生資源浪費,極大的制約了該行業(yè)今后的發(fā)展。由北京銀泰達環(huán)保投資有限公司采取BOT的運作方式投資建設的桂林市西城污水處理廠于2005年8月正式動工,開創(chuàng)了我區(qū)利用社會資金建設運營大中型污水處理廠的先河,進一步拓寬了融資渠道。
(五)存在二次污染問題,資源化利用深度不夠
城市污水處理廠在處理污水的過程中會產(chǎn)生多種二次污染物,其中最為突出的是惡臭及剩余污泥。隨著城市的快速發(fā)展,很多原來位于城市邊緣的污水處理廠周邊也變得繁華起來,逐步轉變成城市中心區(qū)域。應重視由污水處理廠惡臭引起的對周邊居民生活的干擾問題,并加以解決。目前我區(qū)污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥部分直接作農(nóng)肥施用,部分露天堆放或填埋,這些簡單的處理方法無法解決污泥中富含致病微生物等二次污染問題。污泥處理和處置的根本出路是加以資源化利用。此外,處理后中水資源直接排放,沒有得到充分利用。
建議
(一)加大投入,加快我區(qū)污水處理行業(yè)發(fā)展步伐
資金不足一直是困擾我區(qū)城市污水處理行業(yè)發(fā)展的關鍵問題。建議通過以下方式加以解決:一、加大污水處理費征收力度、額度,自來水價格應實行差價收費制度。水價改革的目標是“逐步建立起供排水企業(yè)良性發(fā)展的機制,按照現(xiàn)代企業(yè)制度的要求,最終實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營機制的根本轉換,使企業(yè)能夠自主經(jīng)營、自負盈虧、自我積累、自我發(fā)展、獨立承擔民事責任。水價改革的首要內容是規(guī)范水價格的構成”[7]。對重污染企業(yè)、用水大戶執(zhí)行最高水費標準,一方面通過經(jīng)濟杠桿作用敦促這些企業(yè)節(jié)能降耗,節(jié)約用水,另一方面給中水回用預留適度的價格區(qū)間,促使一些水量消耗大、非人體直接接觸的行業(yè)使用中水。二、政府應給予污水處理行業(yè)一些優(yōu)惠政策。如用電價格方面,電費是污水處理廠運行費用的主要組成部分,直接影響其成本控制。政府給予污水處理廠較低價格的電價政策有助于該行業(yè)的快速發(fā)展。三、采取ABS、BOT等國際上較為流行的融資方式,鼓勵外資、社會資本參與污水處理基礎設施的建設及運營管理。總之,通過環(huán)境效益外部性的內部化,政府讓利,拓寬融資渠道等舉措的施行,真正實現(xiàn)污水處理環(huán)境價值回歸,使建設污水處理廠像建設其他基礎設施一樣成為風險小、回報率高、贏利穩(wěn)定的投資熱點。
(二)加快水處理行業(yè)整合
從2008年9月開始,廣西全面推進城鎮(zhèn)污水處理設施的建設,目前,全區(qū)縣級以上城市污水處理設施已經(jīng)全部投入運營。據(jù)了解,截至2011年底,廣西建成城鎮(zhèn)污水處理廠112座,生活污水收集配套管網(wǎng)2730公里,污水集中處理率達到65%,城鎮(zhèn)污水處理能力累計達372.25萬噸/日,成為全國城鎮(zhèn)生活污水處理設施建設發(fā)展速度最快的省區(qū)之一。目前,廣西全區(qū)城鎮(zhèn)日均處理生活污水約240萬噸,城鎮(zhèn)污水集中處理率已達65%,其中柳州、桂林、賀州、河池、玉林、欽州、來賓等7個設區(qū)城市超過85%。經(jīng)過幾年的跨越式發(fā)展,我區(qū)城鎮(zhèn)污水處理率已經(jīng)有極大提高。但也帶來諸如:縣及縣以下各級污水處理廠運營效率不高,管理粗放等問題,建議進一步加強全區(qū)污水處理行業(yè)整合,努力形成大型企業(yè)集團,用現(xiàn)代企業(yè)管理制度規(guī)范水務管理。
(三)做好污水處理設施與城市排水規(guī)劃的協(xié)調
對于尚無充足的資金技術力量來建設和完善排水管網(wǎng)或已納入規(guī)劃但污水處理管網(wǎng)布設明顯滯后于城市發(fā)展的問題應引起重視。一方面把污水處理廠建設和污水收集管網(wǎng)的建設放在同等重要的層次,同步推進。另一方面但在相當長時間內不能建成投產(chǎn)的區(qū)域或城郊一些不能納入城市排水管網(wǎng)的別墅、生活小區(qū)加快推廣地埋式小型生活污水處理裝置。
(四)做好污泥及中水的資源化利用工作
探索污泥資源化綜合利用的新路子,研究表明:桂林市污水處理廠污泥中有機質、氮、磷和鉀等有益組分含量較高,而重金屬等有害組分含量較低,基本符合國家污泥農(nóng)用標準,可以制成安全的有機復合肥。將污泥先堆肥,在根據(jù)作物特點添加適當?shù)呐淞峡芍瞥蓪S糜袡C復合肥。田間試驗表明,污泥有機復合肥肥效好。有機復合肥對水稻、甘蔗等作物有較高的增產(chǎn)效果,且肥效優(yōu)于市場上出售的復合肥。利用城市污泥生產(chǎn)有機復合肥既可大大減少蒼蠅等有害物的產(chǎn)生和繁衍機會,減少病原菌的存活時間,切斷病原菌傳播到人類的途徑,避免城市污水污泥二次污染的潛在威脅,又為農(nóng)業(yè)提供了廉價的有機肥料,值得今后產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。
我區(qū)水資源充沛,不存在缺水問題。但經(jīng)過污水處理廠處理后出水(即通常所說的中水)若全部直接排放到自然水體中也屬浪費。在確保中水水質,并考慮增加以殺菌消毒為代表的三級處理工藝的情況下,應積極探討和實踐應用于例如城市綠化、洗車等行業(yè)的中水回用的新路子。
結論
篇4
關鍵詞 城市;生活污水;處理技術;現(xiàn)狀;趨勢
中圖分類號X7 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2014)123-0103-02
1城市生活污水
對于城市生活污水來說,其主要由各類有機物組成,即:有機物之淀粉成分,有機物之蛋白質成分,有機物之纖維素成分,有機物之礦物油成分。在這些成分當中,不論是COD,還是總P或者總N,抑或BOD,都有著較高的含量。有時,一些經(jīng)過一次處理和二次處理的生活用水當中還有著較高含量的總P或者總N,如果將這類污水排放到水體當中,就很容易讓水體伴隨赤潮的現(xiàn)象。若這些污水沒用經(jīng)過妥善處理而污染人類的飲用水,就將引起人類中毒,因而對生活用水進行妥善處理迫在眉睫。
分析城市生活污水的來源可以發(fā)現(xiàn),其基本都是家庭生活所隨之伴隨的廢水。與一些工業(yè)中伴隨的廢水相比,此類污水中的污物相對較低,但是因為不同的家庭有著不同的生活習慣,它們的生活設施所隨之產(chǎn)生的生活用水之組成和含量也就相應的有著不同,而其中,又以家庭中的廁所產(chǎn)生的廢水給生活用水造成的負影響為首。
2我國城市生活污水處理技術現(xiàn)狀
2.1難以控制時刻變化的污染負荷
就當前來看,人們的生活方式逐漸豐富,隨之的對水需求也是與日俱增,于是,生活污水的組成成分也難免逐漸豐富而復雜,而加之四季的氣候變化,給污染負荷的控制工作提出了極為嚴峻的考驗,在這樣的情況下,不論是處理方法的選擇還是處理計劃的設定都存在一定的難度。
2.2處理技術受外界影響很大
就目前的很多城市污水處理技術來說,它們都是來自于前人的經(jīng)驗和實驗總結,然而,不同的環(huán)境影響可能會有不同的處理結果,也就是說操作過程受外界的影響不可避免,同時,不同地區(qū)的文化經(jīng)濟以及習慣也有著不同,也難以避免對處理技術結果造成一定的影響。
3我國城市生活污水處理伴隨的問題分析
對于傳統(tǒng)的污水處理方法來說,它們面臨能量消耗過高的問題,并且在能量消耗的過程當中還排放出很多CO2,給空氣的質量或多或少的造成一些影響,同時,處理的重點就是治理,但是基于長久來看,傳統(tǒng)的處理技術仍然還要經(jīng)受許多考驗。
3.1傳統(tǒng)處理技術成本相對較高
對于生活污水的處理來說,其主要技術是通過對污泥的厭氧消化來對其中一些能源進行回收從而實現(xiàn)對其的二次利用,但我國的厭氧消化廠為數(shù)并不是很多,因而節(jié)能消耗在很短的時期之中是難以實現(xiàn)的。而傳統(tǒng)的處理技術卻需要相對較多的能量,同時也就擺出了一個現(xiàn)實的問題,成本相對較高。
3.2 污水處理技術難以滿足當前可持續(xù)發(fā)展的需求
就我國當前的污水處理技術來說,與國外很大的差別,國外傾向于對生活污水的處理與再回收和再應用同時對污水中的處理物如氮、磷等也進行回收并對其進行合理應用,而我國目前卻僅僅處于處理生活污水的階段。可以說,我國的污水處理技術目標就是采用較低的消耗對污水處理進行合理的處理并且盡量達到污染物的零排放,可以看出,我國的技術空間在這方面仍然有待進一步提高。
4城市生活污水處理中應用較多的處理技術及其前景
4.1 膜分離技術
目前此項技術已經(jīng)被應用于城市生活污水的處理當中并在某些技術上取得了一定的進展,且一些經(jīng)過處理之后的生活污水已經(jīng)被二次回用,當然此項技術也伴隨一定的問題,就是難以控制的膜污染。膜污染就是處理膜因而多次使用而使得膜處理能力下降,如何對膜污染進行防治呢?就目前來說,主要有對濾液的前處理工作,對處理環(huán)境的改善以及在一定的時間段內就對膜進行及時的清理等處理工作。通過這些工作可以實現(xiàn)如下結果:1)及時的將濾液中一些較大的顆粒物處理掉;2)在沖洗的情況下將膜污染的程度降低。雖然這些處理措施有一定的作用,但是耗能較大且費時費勁,因而探討一種創(chuàng)新性的低消耗高處理的污水處理技術勢在必行。
4.2強化一級處理技術
對于此項處理技術來說,其有著投資需求低,費用消耗少,污染負荷得到及時控制的優(yōu)點,因而它是城市污水處理中發(fā)展最快的一種處理技術。同時此項技術操作比較簡便和靈活,并且處理結果相對穩(wěn)定,故而其很快的在諸多中小城市當中得到了推廣和大范圍的應用。此項技術可以分為兩大塊,第一大塊就是一級處理工藝,第二大塊就是生物強化一級處理工藝。在這當中,CEPT 的處理有著不小的成效。但是,就此項技術來說,目前也面臨一些考驗,就是處理難度較大,處理的費用也相對較高,同時,在此項技術當中因為絮凝劑的使用也伴隨一些問題,因為此物品容易給環(huán)境造成一定的污染。
4.3生物處理技術
4.3.1生物處理技術之厭氧處理法
此處理法在處理城市污水中有著不少優(yōu)點,諸如其反應時的體積較小,同時耗能不多,操作過程較為簡單,因而此法是生活污水處理應用較多的法子之一,當然此法在應用中也難免伴隨一定的問題,因為在城市污水中,污染物的濃度大多的時候并不是很高,因而,人們在處理的過程中不斷積累經(jīng)驗并對此項技術進行創(chuàng)新和改進,就目前來說,也取得了很大的進展。
4.3.2生物處理技術之生物膜法
此項技術一般都是用來處理生活污水的一些深水上,有人通過研究發(fā)現(xiàn),如果在氧氣充足的情況下,此項技術也可以對有機物與氧進行及時的處理,因而此法在未來當中有著較好的發(fā)展前景。
5 結論
總而言之,目前城市的污水處理工作在城市發(fā)展中扮演極其重要的角色,因而,在未來,為了更好的做好此項工作,應該加大資金的投入和技術力量的創(chuàng)新,一則要對污水處理廠加強建設和投入,更要深入研究創(chuàng)新的處理技術,并且,批判的繼承和創(chuàng)新國外的先進處理經(jīng)驗與基礎,不斷更新處理設備,從而保證城市中的水資源能夠可持續(xù)的健康循環(huán)。
參考文獻
篇5
關鍵詞:污水處理 自動控制
一:前言
城市生活污水是城市發(fā)展過程中的產(chǎn)物,早期的城市生活污水處理主要是通過污水收集系統(tǒng)排放到附近下游水體之中,利用水體的稀釋以及水體自凈作用來進行簡單的處理,但是隨著我國國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴大,人口數(shù)目增長迅速,隨之而來的是城市生活污水的水量不斷加大,水質也越來越復雜,僅僅依靠稀釋及水體自凈作用處理過的污水已經(jīng)無法滿足達標排放的要求,會對下游水體產(chǎn)生較大的污染和影響。在這種情況下,我們就不得不采取措施加大對城市生活污水的處理力度,以改善不斷惡化的水環(huán)境污染趨勢。
在城市污水處理廠的管理方面,早期主要是由技術人員現(xiàn)場檢測、調試,由于處理廠的處理構筑物較多,需要進行實時檢測的項目指標多而復雜,例如:進出水pH值、進水流量、曝氣池溶解氧量等等,如要對這些指標逐一實時檢測,無疑會耗費大量的人力物力。隨之我國工業(yè)化進程的迅速發(fā)展,自動控制系統(tǒng)漸漸應用到污水處理工藝過程監(jiān)測過程當中,并且取得了相當好的效果,既節(jié)省了人力資源又節(jié)約了能源,有著廣闊的發(fā)展前景。近年來,各地相繼利用外資建設了一批城市污水處理廠,將先進的工藝及設備引進國內,在提高工藝設備技術水平的同時,控制系統(tǒng)和管理水平也有了很大的提高。結束了以往污水處理全部用人工或簡單的電器控制的落后局面。
發(fā)達國家在二級處理普及以后投入大量資金和科研力量加強污水處理設施的監(jiān)測、運行和管理,實現(xiàn)了計算機控制、報警、計算和瞬時記錄。美國在20世紀70年代中期開始實現(xiàn)污水處理廠的自動控制,目前主要污水處理廠已實現(xiàn)了工藝流程中主要參數(shù)的自動測試和控制。80年代以來在美國召開了兩次水處理儀器和自動化的國際學術會議,會上發(fā)表的數(shù)百篇論文反映出水處理自動化已發(fā)展到實用水平[1]。與國外相比,我國污水處理自動化控制起步較晚,進入90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)[2],但多是直接引進國外成套自控設備,國產(chǎn)自動控制系統(tǒng)在污水處理廠應用很少。
二: 湛江市赤坎水質凈化廠簡介
本文以廣東省湛江市赤坎水質凈化廠為例,簡要介紹了自動化控制系統(tǒng)在該廠污水處理工藝過程中的應用情況,并提出了尚需解決的問題。
赤坎水質凈化廠是湛江市的重點工程,一期工程日處理量為5萬噸/天,主要生物處理工藝采用的是“A2/O微曝氣氧化溝”法。該廠的處理工藝流程如下:
該廠采用的自動化控制系統(tǒng)主要包括以下幾個部分:中央控制室監(jiān)控設備,可編程控制器(PLC)部分,檢測儀表部分,避雷部分,閉路監(jiān)控部分。目的在于使廠方能夠及時了解和掌握污水廠處理過程的運行工況、工藝參數(shù)的變化及大小、優(yōu)化各工藝流程的運行,保證出水水質,降低處理成本,節(jié)省能耗,提高運行管理水平,使污水處理廠能長期正常穩(wěn)定地運行,取得最佳效益。
三: 系統(tǒng)控制說明
該廠主要在以下工藝過程中設置了自動控制系統(tǒng):
1:在粗、細格柵前后均設置了超聲波液位差計,并在現(xiàn)場及中央控制室電腦顯示器上實時顯示粗、細格柵前后液面的液位差值。根據(jù)本廠的處理水質水量設定了工藝值,當前后液位差值大于或等于該工藝值時,可以自動實現(xiàn)對粗、細格柵的連鎖啟停。
2:在進水管中安裝了電磁流量計,實時測量進水流量并在現(xiàn)場及中央控制室電腦顯示器上顯示預處理進水泵站的液位值,并自動根據(jù)該液位值的高低控制三臺進水提升泵的啟停,使三臺提升泵的運行時間基本上保持平衡,并在電腦上顯示出各臺提升泵的啟停狀態(tài)。在調節(jié)池中設置了pH計,可以測定瞬時進水pH值,以反映進水水質是否符合處理要求。進水pH值的設定要求范圍是4.0~9.0,當進水pH值不在此范圍內時,中控室電腦上會發(fā)出聲光報警信號,并自動關閉進水閘門,以保證出水水質。
3:在氧化溝厭氧池中設置氧化還原電位(ORP)在線測定儀一臺,在缺氧池及好氧池中分別設置溶解氧(DO)在線測定儀兩臺,在現(xiàn)場及中控室電腦上均可實時顯示測定值,本廠的氧化溝厭氧池ORP一般在-200mv左右;缺氧池DO一般在1.0 mg/L左右;好氧池DO一般在2.0~2.5mg/L左右。當監(jiān)測到的實時值不在設定值范圍內時,中控室電腦上會發(fā)出聲光報警信號,工作人員可據(jù)此決定鼓風機開啟的臺數(shù)和曝氣量,在保證溶解氧在正常范圍內的基礎上為用戶節(jié)省了能源消耗。并通過切換主機、副機的運行狀態(tài),使三臺鼓風機的累計工作時間基本相等。
4:在好氧池中設置污泥濃度計兩臺,實施監(jiān)測好氧池中的污泥濃度,當池中污泥濃度較大時,會及時減少二沉池中的污泥回流量,增加排泥;當濃度較小時時,會適當增加污泥回流量。以上控制過程均可以在中央控制室內根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行遠程控制。
5:在二沉池中設置一臺泥位計,當在線監(jiān)測泥位值偏高時,可自動調節(jié)刮吸泥機、排泥設備,將剩余污泥外排,防止沉淀污泥發(fā)生腐敗。
6:在出水池中設置pH計、COD在線測定儀、污泥濃度計各一臺,并在現(xiàn)場及中控室實時監(jiān)測顯示測定值,工作人員可隨時掌握出水水質情況,并判定出水是否達標排放。赤坎水質凈化廠出水要求達到國家二級標準。
四: 總體評價及存在的問題
本廠所采用的污水處理自動化控制系統(tǒng)借鑒了國內外先進的計算機軟、硬件技術,控制理論及算法,實現(xiàn)了污水處理全過程自動智能控制,節(jié)省了人力資源,能夠及時、準確地反映工藝過程中各個工藝參數(shù)的變化情況,并通過聲光報警,數(shù)據(jù)溢出時自動暫停設備等方式提醒工作人員根據(jù)參數(shù)變化及時做出調整對策,保證整套處理過程長期穩(wěn)定、高效地運行。
自動化控制應用于污水處理工藝過程,在國外已有許多成功范例和典型工程實例,近年來,我國也有許多污水處理廠借鑒國外先進技術,將自動化控制合理地應用到污水處理工藝過程當中,并且取得了良好的效果。但是在兩者相結合的過程中仍然存在許多問題,現(xiàn)作如下總結:
1:污水處理自動控制系統(tǒng)中所采用的一些自動化檢測設備、儀表、閥門的功能和精度目前還很不完善,在實際應用中達不到預期的效果,誤差很大,因此,如果單純依靠這些檢測設備來判斷污水處理情況并實施自動控制,往往很難達到處理水質達標排放和節(jié)約能源的目的。
2:雖然許多污水處理廠采用ORP、DO、pH值作為參數(shù)來控制出水水質,調節(jié)曝氣量,但是當控制器無法找到ORP特征點時,污水處理系統(tǒng)仍然會按照時間來控制整個處理過程。
3:污水水質的監(jiān)測與控制存在滯后問題,例如根據(jù)好氧池中的DO來控制鼓風機的曝氣風量,由于生化處理系統(tǒng)本身是處于動態(tài)平衡當中的,操作人員通過在線實時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)DO偏低(或偏高),并通過調節(jié)鼓風機葉輪轉速來實現(xiàn)增加(或減少)曝氣量,在此過程中,DO值監(jiān)測與鼓風機風量調節(jié)之間的滯后可能會導致鼓風機無法準確地根據(jù)好氧池中實際溶解氧的濃度來提供曝氣量,難以真正達到節(jié)能的目的。
4:儀器設備維護難度大。例如pH計、污泥濃度計、泥位計等儀器均有嚴格的使用維護要求,包括接觸探頭的定期清洗、標定,設備損耗維修等等,并且現(xiàn)階段我國污水處理廠大都采用是進口設備儀器,價格昂貴,這也在一定程度上增加了污水處理廠的投資費用。
五: 結語
現(xiàn)今我國污水處理廠多是采用國外進口設備與控制系統(tǒng),價格高,維護困難。并且目前我國國產(chǎn)的在線分析測定儀器設備還不能達到精度要求,因此,進行我國自主研發(fā)設計制造自動化控制系統(tǒng),并提高儀器設備的測量精度和質量,降低維護費用,是我們現(xiàn)階段以及今后污水處理廠自動化控制系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。
參考文獻
篇6
關鍵詞:城市污水處理廠;低負荷;除磷劑;曝氣量
中圖分類號:X131.2 文獻標識碼:A 文章編號:1005-569X(2009)01-0036-04
1 引 言
污水處理廠作為環(huán)境保護的重要市政設施,在污染治理、保護環(huán)境中發(fā)揮了巨大的作用。自上世紀80 年代以來,隨著水污染問題的日趨嚴重,城市污水處理廠的建設有了較快發(fā)展。然而已建成的城市污水處理廠在實際投產(chǎn)運營過程中仍然存在問題。本文以某污水處理廠為例,總結了該廠工藝運行過程中遇到的一些常見問題并提出了相應的對策。
2 重慶市永川區(qū)污水處理廠工藝介紹
重慶市永川區(qū)污水廠采用A2O一體化氧化溝工藝,設計處理量為60000噸/天,整個處理系統(tǒng)由兩組獨立的A2O一體化氧化溝組成。A2O一體化氧化溝工藝有明顯的厭氧、缺氧、好氧工藝段,是80年代在傳統(tǒng)活性污泥法基礎上發(fā)展的先進處理方法。它利用厭氧條件下,聚磷菌體內的ATP進行水解,放出H3PO4和能量,形成ADP,即:
ATP+H2OADP+H3PO4+能量
這樣,有助于聚磷菌在耗氧條件下過剩攝取H3PO4。缺氧條件下硝酸氮(NO3-N)和亞硝酸氮(NO2-N)在反硝化菌的作用下,被還原為氮氣(N2)和成為細胞的組成部分,得以去除。好氧條件下,一方面水中的有機氮和氨態(tài)氮在O2的作用下轉化為硝酸氮和成為細胞的組成部分,得以去除,另一方面聚磷菌進行有氧呼吸,不斷地氧化分解其體內儲存的有機物,同時不斷地通過主動運輸?shù)姆绞剑瑥耐獠凯h(huán)境向其體內攝取有機物,由于氧化分解,又不斷地放出能量,能量為ADP所收獲,并結合H3PO4而合成ATP(三磷酸腺苷),即:
ADP+H3PO4+能量ATP+H2O
除一小部分是聚磷菌分解其體內聚磷菌鹽而取得的外,大部分是聚磷菌利用能量,在透膜酶的催化作用下,通過主動運輸?shù)姆绞綇耐獠繉h(huán)境中的H3PO4攝入體內的,攝入的H3PO4一部分用于合成ATP,另一部分則用于合成聚磷酸鹽,完成磷的過剩攝取,去除水中總磷。[1]它具有處理效果穩(wěn)定,節(jié)約能源和運行費用低等優(yōu)點。缺點是處理過程較復雜、處理構筑物種類多;工程調整不方便。[2]
3 存在問題及對策
3.1 低溫運行
溫度對微生物的生物活性有著決定性的影響,污水處理中的微生物絕大部分適宜生長在20~35℃的環(huán)境中。在適宜的溫度范圍內,溫度越高,微生物的活性越強,處理效果也越好;反之,溫度越低,生物活性就越差。因此生物處理系統(tǒng)夏季較冬季的處理效率要高[3]。如表1所示,為某污水處理廠在不同季節(jié)的水處理效果。
由表1可知,溫度對各項指標的去除效果有一定的影響。其中溫度對TN的去除影響最大,因為TN主要是靠微生物的反硝化去除。調試運行中,調整曝氣,控制曝氣池中溶解氧在1.0左右;提高混合液(MLSS)濃度有效的提高了指標的去除率。另外,延長反硝化時間將會提高TN的去除率[4]。適當?shù)脑黾踊瘜W除磷劑投放量,可以提高TP的去除率[5]。
3.2 低負荷運行
調試過程中遇到污泥負荷過低的情況,體現(xiàn)在進水BOD5值低,微生物生長缺乏炭源,C:N、C:P比值不合理,造成出水水質不達標。解決方案:調節(jié)進水流量,增長水力停留時間;減少沉砂池運行時間,提高生物池進水BOD5值;控制曝氣量,因為低負荷下曝氣過量會導致聚磷菌細胞內的聚β- 羥基丁酸(PHB)含量下降,導致磷的吸收速率和吸磷量下降[6];保證進水連續(xù),避免微生物在聽進水后厭氧分解,損耗有機物。
3.3 低水量運行
污水處理廠在建設投產(chǎn)后因為配套管網(wǎng)建設不合理等因素造成進水水量偏低或間歇進水,低水量運行對污水處理廠運行造成嚴重的影響:一方面延長污水在生物池的水力停留時間,導致曝氣過量,污泥結構松散,影響出水水質;另一方面增長污水在二沉池的水力停留時間,由于二沉池有大量活性污泥,耗氧速度快,二沉池很快進入?yún)捬醐h(huán)境,大量的PO鹽釋放進入水體,從而失去除磷效果。
圖2為出水在投加除磷劑后TP隨時間的變化。可以看出水中TP的濃度在0.5小時后與時間成正比的。這可以證明如果二沉池污泥停留時間過長會影響工藝除磷效果。
解決方案:加大管網(wǎng)維護力度,加快次級管網(wǎng)建設,增大污水的收集率,保證進水水量符合工藝設計要求;控制污泥回流,縮短污泥在二層池的停留時間。
3.4 除磷劑的使用
污水處理廠在運行過程中,進水呈現(xiàn)低碳、高氮磷的特性,傳統(tǒng)的活性污泥法往往無法同時兼顧脫氮和除磷。如果要維持高效脫氮,則不能達到高效除磷的目的,而且磷的去除效果受碳源、污泥齡、污泥回流比、回流污泥中溶解氧濃度等因素制約。運行過程中,為了兼顧脫氮除磷,會輔以化學除磷劑,使出水氮磷均達標排放[7,8]。但是,現(xiàn)在多數(shù)污水處理廠忽視了化學除磷對脫氮效果的影響。經(jīng)試驗,在化學除磷劑投加量不合理的情況下,會影響微生物的反硝化脫氮。圖3、圖4反應了添加除磷劑,對除水中TN含量的影響(圖4中的脫氮速率值是對圖3中的多項式對應點求導數(shù)得出)。
分析得出,化學除磷劑會影響微生物的活性,在運行過程中不能為了去除TP而盲目的投加化學除磷劑,要解決這個問題,應在工藝調試過程中進行小試,以得出最佳的化學除磷劑投加量。[9]
3.5 曝氣量的控制
曝氣供氧是活性污泥法處理污水過程中最關鍵的一個步驟,氧氣在氣水界面的傳遞受污水水質、水溫、氧分壓等因素影響。在污水處理廠運行時,供氧量應嚴格控制,供氧過低會對微生物的生理活性產(chǎn)生影響,使微好氧菌異常,導致污泥膨脹,影響出水水質;二曝氣過量會導致有機污染物分解過快,從而是微生物缺乏營養(yǎng),活性污泥易于老化,結構松散,同樣影響出水水質。而且供氧過高還會造成能源的浪費,提高污水處理成本。解決這個問題應分析多個方面因素,通過計算得出適合每座污水處理廠自己的曝氣供氧方案。現(xiàn)在已有改良實例,通過改變傳統(tǒng)工藝的傳統(tǒng)曝氣方式,以達到達標排放,節(jié)約能源[10,11]。
4 小 結
A2O工藝是污水處理工藝中較成熟的工藝,但也會受多方面條件影響和制約,包括水溫、水量等客觀因素,也包括自身管理等主觀原因。只有在實際運行中總結和分析自身的情況,才會使工藝運行正常,實現(xiàn)達標排放。
參考文獻:
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篇7
關鍵詞:污水處理焦炭粗粒化過濾
在我國改革開放不斷深入,經(jīng)濟高速發(fā)展的同時,城市的規(guī)劃和功能發(fā)生了根本性變化。城市服務場所得到大量新建,這就導致城市污水的水質發(fā)生了根本變化,城市污水中工業(yè)污水的比例逐漸減少,而生活污水不斷增加。城市生活污水中尤以油脂危害最大,國家對城市生活含油污水的處理排放一直高度重視。原中華人民共和國城鄉(xiāng)建設環(huán)境保護部于1986年7月11日了《污水排入城市下水道水質標準》(CJ18-86),于1987年7月1日起實施;國家環(huán)境保護局和國家技術監(jiān)督局于1996年10月4日了《中華人民共和國國家標準-污水綜合排放標準》(GB8978-1996),于1998年1月1日起實施。為了促進城市生活含油污水處理技術的研究和應用,本文對生活含油污水的水質、水量特點及處理方法、處理設備作一初步探討。
1、城市生活含油污水的水質、水量特點:
1.1生活含油污水的水質特點:經(jīng)過含油污水靜置上浮試驗分析,含油污水中漂浮油(60微米及以上)占67.5%,分散油和乳化油(60微米以下)占32.5%。這說明含油污水中漂浮油占大部分,而分散油和乳化油所占比例較小。只要將含油污水中的漂浮油去除,那么污水中的含油量就會大大降低。從靜置時間和去除率分析,當含油污水靜置1.5小時后,其漂浮油去除率可達75%,若繼續(xù)靜置下去,漂浮油去除率升高幅度很小。可以這樣認為:含油污水在靜置1.5小時后,其漂浮油基本已全部去除,水中剩下的基本上是分散油和乳化油,再靜置下去,分散油和乳化油已經(jīng)很難自然上浮。如果希望進一步提高除油效果,必須采取針對分散油和乳化油的去除措施。
1.2生活含油污水的水量特點:不同單位的生活含油污水的排水量差異很大,以飯店為例,飯店的排水量還會受到就餐人數(shù)、飯菜品種等因素的影響。所以,飯店的排水量主要有兩個特點:一是間歇排放,二是一次排水量一般較小,三是全天在一定范圍變化波動幅度較大。其它生活含油污水排放單位的水量特點與飯店類似。如洗車場的日排水量就與日洗車數(shù)量及車的種類密切相關。
2、城市生活含油污水的處理
2.1處理方案:生活含油污水的最佳處理方案是進入市政下水道前的源頭處理,首選應是無需動力、無需投藥、操作簡單的物理方法。目前除油的物理方法主要有重力分離、氣浮分離、過濾吸附等。對于生活含油污水,采用氣浮分離法是不適宜的,其原因一是氣浮分離法設備復雜,二是有動力消耗,三是氣浮分離一般需投藥。因此,應考慮采用重力分離、過濾吸附的方法處理生活含油污水。重力分離主要是去除污水中的漂浮油。為取得良好的處理效果,首先應保證有充足的油水分離時間,根據(jù)含油污水靜置上浮試驗的分析結果,油水分離時間應在1.5-2.0小時,這樣可保證去除污水中65%—70%的油(考慮實際情況與試驗條件的差異,油的去除率在實際中有所降低)。其次,為使污水的流態(tài)比較穩(wěn)定,減少擾動,以利于油水分離,一般可將污水的水平流速控制在1-2毫米/秒。
過濾吸附主要是去除經(jīng)重力分離后剩余的分散油和乳化油,以確保出水達標排放。過濾吸附的關鍵是選擇合適的濾料(吸附劑),對濾料(吸附劑)的要求是:具有較強的吸油性;有足夠的機械性能和化學穩(wěn)定性;表面粗糙且有棱角,這樣吸附表面積較大(棱角處吸附力最強)。焦炭具備了上述比較全面的特性,同時焦炭還有價格低、易得、使用后可焚燒處置等優(yōu)點。最重要的是焦炭有粗粒化的功能,焦炭粗粒化是利用焦炭的親油性和多孔性,使含油污水流經(jīng)炭層后,細小顆粒的油珠被吸附在焦炭的孔隙中,并逐漸聚集成大的油珠而上浮。粗粒化過程如下:含油污水通過炭層時細小粒徑的油珠被吸附在焦炭的表面上和孔隙內,形成油膜。同時在攔截、慣性碰撞等綜合作用下,油珠和水之間的連續(xù)相水膜破裂,油珠和油膜聚結。隨著時間的增長,焦炭孔隙內的油珠越來越多。這樣水流斷面減少,阻力增大,焦炭孔隙內的油珠被推出。初時由于表面張力的作用,油珠不能馬上與焦炭表面的油膜斷開,當油珠粒徑增大到浮力大于表面張力和焦炭的附著力時,大顆粒的油珠即與焦炭表面的油膜斷開上浮。實踐表明:含油污水經(jīng)焦炭粗粒化過濾后,油的去除率通常為30%—50%。
篇8
關鍵詞:CASS、生活污水、氣水比
CASS工藝運行參數(shù)氣水比的控制,應根據(jù)實際進出水水質和污水處理要求,通過科學管理,在污水處理條件和環(huán)境變化時,充分利用各種手段進行調整,使生化系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、低能耗運行,達到節(jié)能降耗與經(jīng)濟有效的雙重目的。
CASS工藝運行參數(shù)氣水比的控制,必須理論結合實際,在任何一個污水處理廠,其各種條件和環(huán)境是不斷變化的,只根據(jù)前人的經(jīng)驗和理論并不能完全滿足現(xiàn)實情況的要求,因而在充分掌握理論的前提下,氣水比應在不斷總結運行經(jīng)驗基礎上確定。
1、項目簡介
1.1項目概述
惠州市第四污水處理位于廠惠州市惠城區(qū)水口街道辦事處駱屋馬蹄湖。2005年12月開工,2007年12月建成,2008年9月試運行,占地面積3.6萬平方米,設計處理能力30000m3/天,實際處理能力28000 m3/天。項目主要處理水口鎮(zhèn)區(qū)、水口開發(fā)區(qū)范圍內生活污水及企業(yè)排放的部分廢水。其中生活污水占80%,工業(yè)廢水占20%。處理后的尾水于大湖溪匯入新開河,最終匯入東江。
1.2工藝簡介
廣東省惠州市第四污水處理廠采用序批式活性污泥法CASS工藝,CASS(cyclic activated sludge system)是在SBR的基礎上發(fā)展起來的,即在SBR池內進水端增加了一個生物選擇器,實現(xiàn)了連續(xù)進水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進水),間歇排水。設置生物選擇器的主要目的是利用基質推動力選擇性的培養(yǎng)菌膠團細菌而限制絲狀菌的增長,通過選擇器對微生物進行選擇性培養(yǎng)以防止污泥膨脹的發(fā)生,其容積約占整個池子的10%。
工藝流程如圖1-1:
垃圾外運處理 外運處置
生活污水粗格柵提升泵細格柵旋流沉砂器CASS池消毒池排放
剩余污泥
垃圾外運處理壓泥機干泥外運處置
濾液
返回進水砂井
圖1-1
1.3進出水水質
根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918),東江水屬III類功能水域,污水處理廠處理出水執(zhí)行一級B標準。其進出水水質如表所示:
表-1實際進出水水質
2、工藝參數(shù)氣水比的理論計算
2.1氣水比控制
2.1.1 需氧量
需氧量Ro是單位時間內曝氣池活性污泥微生物代謝所需的氧量稱為需氧量(KgO2/h)。微生物需氧量Ro由以下四個部分組成:一是微生物利用好氧菌氧化分解生活污水中的有機物消耗的溶解氧,用Sr表示;二是微生物自身代謝(自身的內源呼吸)消耗的溶解氧,用Vr表示;三是硝化細菌利用水中的溶解氧將氨氮轉化為硝酸根消耗的溶解氧,用Nr表示;四是反硝化細菌將硝酸根和亞硝酸根還原為N2時釋放的氧,需氧量應減去這部分的產(chǎn)氧量,用Mr表示。因此,需氧量Ro可表示為:
Ro=Sr+Vr+Nr-Mr
(1)由于完全生化需氧量BODu與5天生化需氧量BOD5之間的關系是BODu=1.47BOD5,因此去除有機物需氧量為:
Sr=1.47Q(S0-S)
式中,S0、S進出水BOD5,kg/m3;Q為污水處理量,m3/d。
所以,惠州市第四污水處理廠去除有機物的實際需氧量為:
Sr=1.47Q(S0-S)
=1.47*28000(0.053-0.012)
=1687.56kgO2/d
(2)細胞分子式可表示為C5H7O2N,其自身代謝的分子方程式可表示為:
C5H7O2N+5O2+H+=5CO2+2H2O+NH4+
從上式可看出,Vr為1.42VSS,VSS一般可取為0.7MLSS,惠州市第四污水處理廠VSS/MLSS=0.72,MLSS取3500mg/l,因此Vr=1.43*0.72*MLSS。
所以,惠州市第四污水處理廠內源呼吸所需的實際需氧量為:
Vr=1.43*0.72*MLSS
=1.43*0.72*3.5
=3.61kgO2/d
(3)硝化細菌在有氧條件下轉化NH4+的分子方程式可表示為:
NH4++1.83O2+1.98HCO3-=0.02C5H7O2N+1.041H2O+0.98NO3-+1.88H2CO3
從上式可看出,每轉化1單位的NH4+消耗的溶解氧為4.57個單位,因此Nr=4.57Q(N0-N)
式中,Q為污水處理量,m3/d,N0、N為進出水NH4+的含量,kg/m3。
所以,惠州市第四污水處理廠,硝化過程所需的實際需氧量為:
Nr=4.57*Q(N0-N)
=4.57*28000*(0.020-0.0039)
=2060.16kgO2/d
(4)反硝化細菌將硝酸根和亞硝酸根還原為N2時的反硝化過程可表示為:
NO3-+5H+(電子供體)=0.5N2+2H2O+OH-
NO2-+3H+(電子供體)=0.5N2+H2O+OH-
從上式可以看出,還原1個單位的NO3-釋放的氧當量為5*(16/2)/14=2.86個單位。結合硝化反應與反硝化反應分子方程式,可以得出
Mr=2.86*0.98Q(N0-N)
式中,Q為污水處理量,m3/d,N0、N為進出水NH4+的含量,kg/m3。
所以,惠州市第四污水處理廠,硝化過程所需的實際需氧量為:
Mr=2.86*0.98Q(N0-N)
=2.86*0.98*28000*(0.020-0.0039)
=1263.50kgO2/d
(5)綜上所述,需氧量Ro為:
Ro=Sr+Vr+Nr-Mr
= 1.47Q(S0-S)+1.43*0.72*MLSS+4.57Q(N0-N)-2.86*0.98Q(N0-N)
因而惠州市第四污水廠實際需氧量為:
Ro=Sr+Vr+Nr-Mr
= 1687.56+3.61+2060.16-1263.50
=2437.83kgO2/d
同時,按出水富氧余量2mg/l計算,則需安全富氧余量為: 0.002kg/m3*28000m3/d=5.6kgO2/d
所以,惠州市第四污水廠總需氧量為:
2437.8kgO2/d+5.6kgO2/d=2443.4kgO2/d
2.1.2 需氣量
需氣量指單位時間內需供給曝氣池的空氣量,用Po表示。
惠州市第四污水處理廠曝氣裝置采用HDQ-3-L膜片盤式微孔曝氣器(曝氣盤),其氧利用率為7.5%。在一個標準大氣壓下,空氣含氧率為20.94%,空氣密度為1.221kg/m3因此,需氣量可表示為:
Po=(Ro/20.94%)/7.5%=(2443.4/0.2094)/0.075=155581kg/d
即為,155581/1.221=127421m3/d,此時氣水比為127421m3/d:28000m3/m3/dd=4.6:1。
2.1.3 氣水比
通過需氧量與需氣量計算及污水進出水水質變化,可得知惠州市第四污水廠實際氣水比應控制在4~5:1之間。
2.2 不同氣水比下的有機污染物去除率
2.2.1 各控制參數(shù)的確定
為了能更好的反映在不同氣水比下有機污染物的去除率,固定以下控制參數(shù):
污泥濃度MLSS=3500mg/l
BOD污泥負荷Ns=QS/VX=28000*53/19200*3500=0.022kgBOD(kgMLSS.d)
pH=6.8~7.5
2.2.2 不同氣水比下COD、NH3+-N的去除效果
(1)試驗方法
在保證其它條件不發(fā)生根本改變的前提下,同時對惠州市第四污水廠兩臺百事德BK8024型三葉羅茨鼓風機頻率進行了調整,每調整一次運行三天,兩臺鼓風機頻率分階段調整如下:
36Hz、38Hz、40Hz、42Hz、44Hz、46Hz、48Hz
經(jīng)鼓風機風量流量計測量后,其對應的風機風量為:
103265.28m3/d、109002.24m3/d、114739.20m3/d、120476.16m3/d、126231.12m3/d、137687.04m3/d
對應的氣水比分別為:
3.7:1、3.9:1、4:1、4.3:1、4.5:1、4.7:1、5:1
(2)采樣方法
每調整一次的第三天采24小時混合樣
(3)試驗結果
分別考察氣水比變化對COD、NH3+-N的影響試驗,結果如表-2所示:
表-2氣水比變化對COD、NH3+-N去除的影響表
從上表可看出,當氣水比在4.5:1,也就是鼓風機頻率在44Hz時,COD與NH3+-N的去除率最高,與氣水比理論計算高度吻合。
3、結論
(1)氣水比作為污水廠重要的運行控制參數(shù)之一,其確定須理論聯(lián)系實際,在進出水不斷變化的過程中,應找到在一定范圍內最佳比值,這不但能實現(xiàn)運行的最優(yōu)控制,同時也能實現(xiàn)污水廠的節(jié)能降耗,降低運行成本。
(2)在處理低濃度生活污水時,氣水比控制不宜太高,應盡量控制在4~5:1之間,當然,其最佳值是在不斷探索研究中確定的,每個污水廠在一定進水范圍內都應有一個最佳氣水比。
篇9
關鍵詞:農(nóng)村生活污水;人工濕地;處理;工程實例
Abstract: With reference to zhejiang tonglu success, based on the experience of JiAnXian in multiple administrative villages in the rural sewage treatment of pilot projects. The county rural sewage treatment mainly take artificial wetland processing model, that is, 10 to 20 families to build a set of peasant household sewage treatment facilities, sewage after collecting precipitation-anaerobic-such as artificial wetland process for processing. Monitoring the results show the system of COD, ammonia nitrogen removal ability, the water pollution index are the standard, show that the system is a kind of suitable for rural sewage treatment system, suitable for the local rural application.
Key Words: rural sewage; artificial wetland; processing; engineering example
中圖分類號:G812.42 文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
吉安縣廣大農(nóng)村地區(qū)由于經(jīng)濟基礎薄弱、資金來源少、居民居住分散等原因,普遍缺少排污設施規(guī)劃,缺乏專門的污水收集處理設施。該縣農(nóng)村生活污水絕大多數(shù)通過自建水溝排放到小溪或河流,污水處理率基本為零,水環(huán)境污染情況較為嚴重。考慮到當?shù)剞r(nóng)村缺少污水技術和管理人員及運營資金,因此需要一種簡便的污水處理技術,即要滿足“三不”(基本不需要人管理、基本不需要人維修、基本不需要運行費用)、出水能夠達標穩(wěn)定。
吉安縣根據(jù)實際情況,結合自然、經(jīng)濟條件,因地制宜,以少數(shù)基礎條件較好的農(nóng)村進行試點建設農(nóng)村污水處理設施,本文以吉安縣某行政村生活污水人工濕地處理工程為例進行介紹。
2 人工濕地簡介
2.1 人工濕地概述
人工濕地是模擬天然濕地的人工生態(tài)處理系統(tǒng),利用人為手段設置的具有濕地性質和功能的系統(tǒng)。較天然濕地,人工濕地有更高的處理效率,又因其可靈活選擇場地、建設和運行費用低、有一定的生態(tài)效益而受到重視,國外許多地區(qū)都建有用人工濕地處理污水的示范工程。[1]
人工濕地污水處理系統(tǒng)是人工建造、監(jiān)督和控制的,在一定長寬比及地面坡度的洼地上由土壤、沙、石和煤渣等混合成的填料床和在床體上種植具有處理性能好、成活率高、抗水性強、生長期長、美觀的植物,如蘆葦、香蒲、水蔥等及在水中、填料中生存的動物、微生物所組成的生態(tài)系統(tǒng),污水流經(jīng)床體表面和床體填料縫隙時,通過水體、基質、水生植物、微生物等之間一系列復雜的物理、化學和生化反應,通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等作用實現(xiàn)對水中污染物的去除。[2-3]
3 工程實例
本工程位于吉安縣橫江鎮(zhèn)某一行政村,有居民96戶,共計364人,農(nóng)村生活污水經(jīng)化糞池預處理后由管道收集。工程總投資35萬元,于2010年12月底竣工,出水能達到相關排放標準。
3.1 設計水量及水質
本人工濕地處理系統(tǒng)按人均每天產(chǎn)生活污水180L計,則每天產(chǎn)生污水量為66噸。其中要分建四套處理系統(tǒng),1#人工濕地系統(tǒng)為36人,每天處理污水6.5噸;2#人工濕地系統(tǒng)為88人,每天處理污水16噸;3#人工濕地系統(tǒng)為104人,每天處理污水19噸;4#人工濕地系統(tǒng)為136人,每天處理污水24.5噸。
農(nóng)村生活污水含有機物質、氮磷營養(yǎng)物質、懸浮物等,主要進水指標為:COD 250~400mg/L,NH3-N 40~60mg/L,TP 2.5~5mg/L,SS 120~150 mg/L。
該村污水經(jīng)處理后用于水作物灌溉,出水執(zhí)行《農(nóng)田灌溉水質標準》(GB5084-2005)中水作物灌溉標準,CODCr≤150 mg/L;BOD5≤60 mg/L;SS≤80mg/L。
3.2 工藝流程簡介
圖1 農(nóng)村人工濕地污水處理工藝流程圖
該村的生活污水經(jīng)收集后,自流入污水處理站。污水首先進入沉砂池,沉砂池主要作用是去除污水中大顆粒懸浮物、砂粒、飄浮雜物等,避免阻塞管道。預處理后的污水進入?yún)捬醭兀谒庾饔孟拢瑧腋顟B(tài)或膠體狀態(tài)的有機物質轉化為溶解性有機物。經(jīng)厭氧水解處理后,污水進入人工濕地,采用表面流人工濕地,利用水生植物的生長,吸收氮磷,在一系列的過濾、吸附、沉淀、微生物降解作用下,污水中的污染物被有效去除,污水得到凈化。出水排入農(nóng)業(yè)灌溉渠,用于水作物澆灌。
3.3 工藝設計
3.3.1 沉砂池
1#沉砂池(L×B×H=2.3m×1.6m×1.0m),有效容積V =2.9 m3,停留時間: HRT = 10.9h
2#沉砂池(L×B×H=4.0m×1.9m×1.0m),有效容積V =6.08 m3,停留時間: HRT =9.1h
3#沉砂池(L×B×H= 4.5m×2.0m×1.0m),有效容積V =7.2 m3,停留時間: HRT = 9.1 h
4#沉砂池(L×B×H= 5.0m×2.4m×1.0m),有效容積V =9.6m3,停留時間: HRT =9.4h
3.3.2 厭氧池
1#厭氧池(L×B×H=2.6m×1.6m×1.0m),有效容積V =3.3m3,停留時間: HRT = 12.3h
2#厭氧池(L×B×H=4.0m×2.5m×1.0m),有效容積V =8m3,停留時間: HRT =12.0h
3#厭氧池(L×B×H= 4.5m×2.6m×1.0m),有效容積V =9.36m3,停留時間: HRT=11.8h
4#厭氧池(L×B×H= 5.0m×3.0m×1.0m),有效容積V =12m3,停留時間: HRT =11.8h
3.3.3 人工濕地
1#人工濕地(L×B×H=3.6m×4.9m×1.0m,均分三格),有效容積V =14.1m3,停留時間: HRT = 17.4h
2#人工濕地(L×B×H=6.6m×4.0m×1.0m,均分三格),有效容積V =21.1m3,停留時間: HRT =10.6h
3#人工濕地(L×B×H= 7.2m×4.5m×1.0m,均分三格),有效容積V =25.92m3,停留時間: HRT =10.9h
4#人工濕地(L×B×H= 8.1m×5.0m×1.0m,均分三格),有效容積V =32.4m3,停留時間: HRT =10.6h
4 處理效果及運行費用分析
該村人工濕地處理系統(tǒng)于2010年9月開始施工建設,2010年12月竣工建設單位于2011年3月向當?shù)丨h(huán)保部門提出環(huán)保驗收,監(jiān)測報告顯示各項污染物指標都能達標。
COD主要進出水濃度及去除率:1#進水平均濃度320.21 mg/L,出水平均濃度60.72 mg/L,平均去除率81.04%;2#進水平均濃度248.93 mg/L出水平均濃度54.74mg/L平均去除率78.01%;3#進水平均濃度189.75 mg/L出水平均濃度43.06 mg/L平均去除率77.31%;4#進水平均濃298.57 mg/L 57.43出水平均濃度57.43mg/L,平均去除率80.76%
氨氮主要進出水濃度及去除率:1#進水平均濃度53.27mg/L,出水平均濃度8.17mg/L,平均去除率84.66%;2#進水平均濃度44.73mg/L,進水平均濃度7.45 mg/L,平均去除率83.34%;3#進水平均濃度57.25 mg/L,進水平均濃度9.01 mg/L,平均去除率84.26 %;4#進水平均濃度58.57 mg/L,進水平均濃度10.47 mg/L,平均去除率82.12%。
此人工濕地處理系統(tǒng)已正常運行一年,污水處理系統(tǒng)不產(chǎn)生電耗;植物維護管理主要是要對人工濕地的植物進行收割和保護,植物維護管理費用為1000元,日維護費用2.73元/d;每年清運污泥費為800元,日處理費用2.19 元/d;則單位污水處理運行費用為0.07元/m3。
5 結語
采用沉砂池+厭氧池+人工濕地系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水,工程實際運行結果表明該系統(tǒng)COD、NH3-N去除率分別在77.31~81.04 %、82.12~84.66%之間,出水水質穩(wěn)定,達到了《農(nóng)田灌溉水質標準》(GB5084-2005)中水作物灌溉標準。
該縣試點農(nóng)村污水處理采用該人工濕地系統(tǒng),具有操作簡單、經(jīng)濟有效等優(yōu)點,滿足民農(nóng)村生活污水處理的需要,適合農(nóng)村地區(qū)資金短缺和技術空白的不利狀況,該人工濕地處理系統(tǒng)的建設和運行為當?shù)剞r(nóng)村生活污水工程治理提供了寶貴經(jīng)驗。
參考文獻
[1] 梁繼東,周啟星,孫鐵珩.人工濕地污水處理系統(tǒng)研究及性能改進分析[J]. 生態(tài)學雜志.2003,22(2):49-55.
[2] 姜宏明.關于人工濕地污水處理的探討[J].大科技:科技天地.2011, 7:373-375.
篇10
關鍵詞:生活污水;中水回用;水解酸化;生物接觸氧化;MBR
Abstract: This article through the analysis of domestic sewage water quality, water features, introduced the uptown living sewage treatment process, and according to the uptown living sewage reusing whereabouts, the uptown living sewage reuse technology and typical method and the existing problems.
Key words: domestic sewage; wastewater reuse; hydrolysis acidification; biological contact oxidation; MBR
中圖分類號:TU74 文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)09-0020-02
隨著城市人口的不斷增加,用水量也呈現(xiàn)持續(xù)上漲的趨勢,一定程度上造成了城市水資源的緊張,這就使得小區(qū)污水處理及回用顯得尤為重要。小區(qū)排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內,必須設置獨立的污水處理設施,小區(qū)生活污水回用不僅可以為水資源匱乏地區(qū)提供了新的“水源”,即使對水源豐沛的地區(qū),也可以起到防治污染的作用,減輕城市下水管網(wǎng)和污水處理的壓力。
1概述
小區(qū)生活污水主要來源于小區(qū)居民日常生活排放的衛(wèi)生間糞便沖洗水、淋浴水、廚房廢水以及日常清洗廢水。其水質水量特征為:水質、水量時變化系數(shù)大,污染物濃度通常比城市污水低,污水可生化性高,處理難度小等特點。所以選擇處理成本低,中水回用率高的處理工藝尤為重要。目前國內生活小區(qū)主流處理工藝有接觸氧化法與生物膜法。兩者均是比較適合中小型生活污水處理的工藝技術。
2兩種主流工藝簡介及優(yōu)缺點
2.1生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,即采用活性污泥法與生物接觸氧化法相結合的方式,好氧曝氣采用活性污泥工藝,利用好氧微生物菌群氧化分解污水中的有機物,接觸氧化工藝是通過生物膜的作用進一步吸附,降解污水中的有機物。具體結構采用的是多段推流式,即生物接觸氧化池內分成多格,污水串聯(lián)流過每一格間。可使每格生長的微生物與負荷條件相適應,有利于專性微生物的培養(yǎng)馴化,提高處理效率。(見圖1)
生物接觸氧化法具有以下優(yōu)點:
a.由于填料比表面積大,池內充氧條件良好,池內單位容積的生物固體量較高,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負荷。
b.由于生物接觸氧化池內生物固體量多,水流完全混合,故對水質水量的驟變有較強的適應能力。
c.剩余污泥少。
缺點是:
a.濾料間水流緩慢,水力沖刷力小。
b.生物膜只能自行脫落,剩余污泥不易排走,滯留在濾料之間易引起水質惡化,影響處理效果。
c.濾料更換,構筑物維修困難。泥量少,不存在污泥膨脹問題,運行管理簡便。
2.2膜生物反應器(MBR)是二十世紀末發(fā)展起來的新技術,它是膜分離技術和活性污泥生物技術的結合,是一種膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術(見圖2)。
它不同于活性污泥法,不使用沉淀池進行固液分離,而是使用中空纖維膜替代沉淀池,因此具有高效固液分離性能,同時利用膜的特性,使活性污泥不隨出水流失,在生化池中形成8000-12000 mg/L超高濃度的活性污泥濃度,使污染物分解徹底,因此出水水質良好、穩(wěn)定,出水細菌、懸浮物和濁度接近于零。生活污水處理后可直接回用,在污水處理方面具有傳統(tǒng)工藝不具備的優(yōu)點。
優(yōu)點:
a.出水水質優(yōu)良、穩(wěn)定。
b.工藝簡單。由于膜的高效分離作用,不必單獨設立沉淀、過濾等固液分離池。
c.占地面積少。處理單元內生物量可維持在高濃度,使容積負荷大大提高,同時膜分離的高效性,使處理單元水力停留時間大大縮短。
d.污泥排放量少,只有傳統(tǒng)工藝的30%,污泥處理費用低。
e.膜生物反應器可以濾除細菌、病毒等有害物質,可顯著節(jié)省加藥消毒所帶來的長期運行費用并擴大污水回用范圍。
f.系統(tǒng)抗沖擊性強,適應范圍廣。
g.較好的設備化和自動化,管理簡便。
h.模塊化設計,易于擴容。
缺點:
膜材料較貴,一次性投資稍高。
3小區(qū)生活污水回用技術的思考
小區(qū)作為一個相對獨立的生活區(qū)域,這不僅對小區(qū)生活污水的回用提出了要求,也使小區(qū)生活污水回用技術在推廣和運行中面臨著一系列需要思考的問題。
3.1回用技術的可靠性
小區(qū)生活污水回用技術通過多年的研究與發(fā)展,本身已經(jīng)逐步完備。小區(qū)生活污水回用的去向主要是生活雜用水等。因此,在實際工程設計時,必須根據(jù)小區(qū)生活污水水質、水量以及小區(qū)功能和環(huán)境要求,選擇合理、可靠工藝,并要考慮能長期安全可靠地運行。
3.2回用設施的智能化管理
小區(qū)生活污水回用設施處理規(guī)模較小,一般都是兼職管理,因此,在設計時必須考慮到智能化管理,如采用PLC自控等。設施采用PLC自控等智能化管理,可以保證處理設施穩(wěn)定、可靠地運行,保證出水水質的安全,利于小區(qū)生活污水回用的進一步推廣應用。
3.3回用水的安全性
小區(qū)生活污水回用的去向主要為生活雜用水和非接觸觀賞性景觀用水等,因此,必須盡量減少可能有毒或者有害非生活污水進入小區(qū)生活污水處理站,從衛(wèi)生和健康角度考慮,還必須對回用水進行嚴格的消毒處理。另外小區(qū)生活污水回用,在作為綠化用水時,盡量不要采用噴灌;而作為景觀用水時,也不宜作為瀑布和噴泉等易形成水霧的景觀用水。
4 4 中水回用處理工藝的選擇
中水回用是利用人們生產(chǎn)和生活中應用過的優(yōu)質雜排水,經(jīng)過一定的再生處理后,應用于工業(yè)生產(chǎn),農(nóng)業(yè)灌溉,生活雜用水及補充地下水。
4.1 中水回用工藝流程
為了將污水處理成符合中水水質標準的水,一般要進行三個階段的處理:(1)預處理。該階段主要有格柵和調節(jié)池兩個處理單元,主要作用是去除污水中的固體雜質和均勻水質。(2)主處理。該階段是中水回用處理的關鍵,主要作用是去除污水的溶解性有機物。(3)后處理。該階段主要以消毒處理為主,對出水進行深度處理。保證出水達到中水水標準。