污水处理论文范文
时间:2023-03-30 09:37:53
导语:如何才能写好一篇污水处理论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1.1工艺流程
根据设计进水水质中COD、NH3-N指标较高,要求出水水质指标高,同时考虑包头市为北方寒冷城市,水温较低的气候条件,污水排放对氮、磷提出要求,而且需对污水进行回用以便达到节约用水的目的。该污水处理站采用CAST工艺+絮凝沉淀工艺。
1.2工艺特点
(1)优化了处理构筑计物的布置,节省工程投资和占地面积。
构筑物尽量合建,节省工程建设投资和占地面积,该工程设计将集水池和提升泵房、加药间和加氯间等采用合建。同时,构筑物之间尽量构筑物连接或合建,本设计粗格栅与提升泵房、细格栅与旋流式沉沙池等都连接在一起。
(2)设置旋流式沉砂池。
在沉砂池的设计中,一方面要考虑保证后续脱氮除磷厌氧、缺氧的状态,保持碳氮、碳磷质量比,另一方面也要统筹考虑工程投资、占地和运行费用等诸多因素。因此,土右污水处理站采用旋流式沉砂池。旋流式沉砂池的进水是以切线方向进入,通过位于水池中心的叶轮慢速搅拌,形成平面的旋流,利用砂粒和水的密度不同,在旋流状况下得以分离,由于完全利用水力和机械搅拌形成旋流,没有曝气设施,因此能保证进入CAST池预反应区的污水处于缺氧或厌氧状态。
(3)运用适宜的污泥处理工艺,减少运营成本。
对污泥的处置采取直接机械浓缩脱水方式,不设污泥缓冲池,节省一次性投资,减小运行费用。由于污泥在浓缩脱水时停留时间较短,因而避免了磷的释放,保证了系统运行的可靠性。
2主要构筑物及设备参数
2.1粗格栅间与提升泵房
粗格栅按远期规模设计,粗格栅为地下式钢筋砼平行渠道,设计格栅渠道2条,每条宽度1.1m,栅条间隙20mm,分别配回转式机械格栅除污机,l用1备。根据格栅前后液位差,由PLC自动控制,同时设有定时排渣和手动控制排渣。提升泵房与粗格栅合建,进水泵房为钢筋混凝土构筑物,长宽尺寸为7.0m×9.8m,有效水深6.8m,安装3台不堵塞式潜水污水泵,2用1备(其中1台为变频式),单泵流量700m3/h,扬程14m,电机功率55kW。
2.2细格栅及旋流沉砂池
细格栅间为地上式钢筋混凝土结构,平面尺寸10.3m×14.1m。设计格栅渠宽1.6m,共计2条,配螺旋机械格栅除污机2套,栅条间隙3mm。曝气沉砂池与细格栅间合建,为地上式柱形钢筋混凝土结构,直径3.65m,有效水深3.9m。采用立式轴承及叶轮2套,每池1套,与沉砂池配套使用,叶轮直径为1500mm,转速为15r/min,电机功率为1.1kW。采用螺旋式砂水分离器1台,单台流量20L/s,电机功率0.37kW。配有离心式鼓风机两台(1用1备),流量为7.5m3/min,扬程为5m,电机功率为2.2kW。
2.3CAST生物池
生物池是污水生物处理的核心构筑物,采用CAST工艺。1座钢筋砼结构生物反应池,分为两格,每格再分为预反应区和主反应区。每格平面尺寸为47m×30m,有效水深6m,预反应区:主反应区=1:9。BOD5污泥负荷为0.0479kg/(kg•d),水力停留时间28.13h,混合液质量浓度4g/L,泥龄15d,污泥回流比30%,产泥率0.85kg/kg,微孔曝气管有6000个。每池配有1台回流潜污泵,流量为340m3/h,扬程为2.0m,功率为7.5kW。每池采用1台剩余潜污泵,单台流量为67m3/h,扬程为9.0m,功率为4kW。配有滗水器4台,每池各2台,滗水能力为1300m3/h。
2.4接触池及再生水进水泵房
接触池将生物池处理后出水进行消毒,同时作为再生水处理构筑物的进水泵站,建有1座。接触池体积尺寸为21.5m×7.7m×4.0m,再生水进水泵房的流量为0.342m3/s。配有水泵3台,2用1备,其中1台变频式,单台流量为700m3/h,扬程为9m。
2.5加氯加药间
加氯间为再生水处理进行消毒,由于进水存在含P高的时段,通过投加聚合硫酸铝化学除磷,同时聚合硫酸铝可以作为沉淀剂用于再生水[2]。加氯加药间为1座钢筋砼框架结构,建筑面积为13.5m×16.2m,采用2台加氯机(1用1备),加氯量为8mg/L。加药量为355kg/d,加药浓度为10%。
2.6鼓风机房
建有1座22.5m×10m×7.5m框架结构的鼓风机房,配有3台风机,其中2用1备,2台变频,单台风量为70m3/min,风压7m,总供风量为8400m3/h。单机功率为110kW。
2.7储泥缓冲池
1座,钢筋砼构筑物,圆柱形结构,尺寸为Ф6.0m×4.85m,配有1台潜水搅拌器,功率为1.5kW。
2.8污泥浓缩脱水机房
通过浓缩脱水,降低污泥含水率,以减少污泥体积,便于污泥贮存、外运及污泥的再利用,脱水机房尺寸为L×B=24m×12m×6.8m+9m×6m×4.5m(泥棚)。主要设备有:2台(1用1备)污泥浓缩脱水一体机,单机处理能力为7~36m3/h,带宽1.5m,单机设计工作时间为10~12h;投泥泵2台,流量为13~70m3/h,扬程20m,电机功率1.5kW;三箱系统式絮凝剂制备系统1套,最大投药量为15.8kg/d,药剂投加浓度1‰;空压机2台,流量0.13m3/h,风压1.0MPa;2台离心式冲洗泵,流量12~42m3/h,扬程45~56m。
2.9普通滤池
1座,6池式单层框架结构,尺寸为7.4m×6m×4.1m。设计参数为:气冲强度55m3/(m2•h),水冲强度15m3/(m2•h),填料形式为均质石英砂滤料,配水形式滤板及滤头配水,反冲洗风机、反冲洗水泵与曝气生物滤池公用1套设备。
2.10清水池及再生水送水泵房
1座,钢筋混凝土水池,尺寸为35m×15m×4m,池容为2000m3,送水泵台数3台(2用1备,1台变频),水泵扬程35m。
3运行效果
经过两年的运行表明,包头市土默特右旗污水处理站设备运行正常,出水水质除氨氮外都能达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准,具体运行数据见表1。为了解决氨氮处理效果低的问题,在CAST反应池中添加碳酸氢钠和反硝化菌,经过三个月的调试,出水氨氮质量浓度由44mg/L降到9.6mg/L,使所有的出水指标都能达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准的要求。
4效益分析
篇2
城市污水处理厂的主要建设内容有硬件系统和软件系统。硬件系统包括污水收集系统和处理系统,污水收集系统包括城区污水收集管网、污水输送管道及污水提升泵站;污水处理系统包括污水处理工程的构筑物、配套的泵站、设备、自控系统等。软件系统包括设计的处理规模和处理工艺,处理规模即日处理的污水量,处理工艺即处理工艺技术、路线、自控性能等。
2城市污水处理厂对环境的影响
2.1对生态的影响
由于城市污水处理厂通常建在城市周边的郊区,从城区收集的污水需要通过输送的管道及污水提升泵站方可送到污水处理厂,输送管道的建设将破坏穿过的土地、河流等生态系统,其建设过程中产生的弃土堆置不仅需要占用土地,同时还破坏土地原有的生态系统。在城区的污水管网建设和改造中,施工过程的噪声、粉尘、施工废水对城区居民产生影响,产生的弃土对占用土地生态系统产生影响。
2.2恶臭的影响
城市污水处理厂的恶臭主要来源于格栅、泵房、沉砂池、反应池、污泥池等,由于废水中含有氮、硫、氯、磷等污染物,随着废水的腐殖发酵产生如NH3、CH3S?蛳OH、H2S等,形成恶臭。
2.3噪声的影响
城市污水处理厂的噪声源主要有风机、水泵及水流等,尤其是风机的噪声,声级高达105dB。尽管一般情况城市污水处理厂远离居民区,对周围的居民区影响很小,但对于操作人员,长期处于强噪声的工作环境中可能导致耳聋,并对人体的中枢神经、植物神经产生损害。
2.4污泥的影响
城市污水处理中产生污泥,一般情况下为污水处理量的1%~2%,污泥的发生量大。污泥中不仅含有大量的病原体、微生物、寄生虫、病菌及有机物,还含有汞、铬、镉、铅等重金属,处理不当将对土壤、地下水、地表水等产生影响。
2.5排水的影响
城市污水处理厂处理后的最终排水对收纳的水体产生影响。城市污水经正常处理达标的情况下,排水进入河流后在排水口附近形成一段混合区,在此混合区内,水质不能达到相应的水质标准,对该段河流的水体功能产生不良影响,影响沿线居民的生产、生活。尤其是非正常工况下,污水经处理后不能达标排放,在收纳排水的水体将形成很大的超标带,并将对沿线的生产、生活带来严重的影响。
3防治对策
3.1合理选址
城市污水处理厂选址,要根据城区总体规划要求,选择城区的下风向、收纳废水河流的下游、远离居民区;在排水口设置时,按照水源保护区设置的要求避开集中式饮用水源的取水口、渔业养殖等。
3.2建设花园式厂区
在厂区因地制宜种植花草树木,充分利用不同植物对污染物的吸收作用。如利用地衣、山楂、夹桃竹、丁青等吸收二氧化硫,女贞、美人蕉、大叶黄吸收氯气,水葫芦、浮萍、金鱼藻等吸收水中的汞、铅、镉,阔叶植物吸收大气中的飘尘。在污水处理厂建设中,将绿化、人工湖、景点与处理构筑物、出水相结合,既能减少污染对环境的影响,又可美化厂区。
3.3建设全封闭式污水处理厂通常对恶臭主要处理方法有焚烧法、催化氧化法、吸附法等,将发生恶臭的构筑物安置于室内,通过引风设备收集恶臭气体,再将臭气采取相应的净化措施,不仅可以吸收恶臭气体,厂房还对噪声起到封闭隔离降低效果。
3.4选择合理设备
既要根据所在地的自然条件和经济状况,选择经济可行的处理工艺设备,满足处理效果要求和经济承受能力;还要采用先进的自动化控制系统和全线监控系统,减少人工操作,避免因人为因素对处理效果的影响。
3.5确定合理建设规模
在城市污水处理厂建设中,要按照城市的发展规划和环境保护规划,合理确定规模,分步实施。
3.6选择合理的工艺
污水处理厂的处理工艺应根据原水水质、出水要求、处理规模、运行成本、自然条件和社会状况等因素慎重考虑。不同的工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处,因此,工艺选择应符合技术合理、经济节能、易于管理、重视环保等方面的要求。
3.7污泥的处置
污泥处置应按减量化、资源化、无害化的处置原则,首先对污泥进行浓缩脱水,减少污泥发生量;再通过消化、厌氧,去除污泥中的有机物、病菌和微生物等,并对污泥进行成分测定,达到要求后可以进行堆肥,充分利用污泥中丰富的氮、磷、钾等营养成分,如不能利用,则进行无害化填埋处置。
3.8城市污水的深度处理
为减轻城市污水处理厂的排水对收纳水体的不良影响,节约水资源、保证水资源的持续利用,可对污水进行深度处理后重复利用。尤其是缺水地区,对污水进行深度处理后重复利用,是解决淡水资源的重要途径。
所谓深度处理,就是在污水经过物化生化处理、达到排放标准后,对污水进一步采取处理措施,降低水中的污染物,使水质接近或优于可以直接利用的水质,如居民生活中的水、工业冷却水、道路绿化浇洒水、农田灌溉用水等。通过城市污水的深度处理,使污水达到重复使用,节约水资源,减轻对收纳水体的污染。
论文关键词城市污水;环境影响;工艺技术;防治对策;深度处理
论文摘要分析了城市污水处理厂的环境影响,提出相应的防治对策,以期正确引导城市污水处理厂的建设。
篇3
1.1人工湿地污水处理技术的历史
德国科学家曾的实验中发现了芦苇可以将水中的污染物质去除,随后又对这一现象进行了详细的研究并且开发出一系列的实验系统。随后的几十年中又有科学家提出了根区法,这是人工湿地污水处理发展的最初阶段,对于人类的发展有着十分重要的作用,是人工湿地污水处理技术上一个巨大的飞跃。目前对于人工湿地污水处理技术达成了基本一致的共识,就是利用水中的植物、微生物和化学这三种方式对湿地污水进行同步作用将湿地中的污水去除达到净化湿地水质的目的。
1.2人工湿地污水处理技术的基本类型
将人工湿地污水处理技术按照工程设计和水体流态进行分类,人工湿地污水处理技术一般可以分为三个。第一个是表面流湿地,这种湿地是不需要砂砾等物质来作为填料的。因此它的成本十分的低,但是这种湿地由于没有填料所以不能够承受住很大的负荷。第二种湿地类型是水平潜流湿地,这种湿地可以有效的去除水质中的污染物,对净化水体来说是最好的湿地,这种湿地受周围环境影响也是比较小的,在任何季节都可以进行使用。第三种湿地是垂直流湿地,这种湿地的效果是最好的,他几乎将前面两种湿地的优点都结合进来,但是它有着一个致命的缺点,那就是成本太高,因此还没有被广泛的使用。
1.3人工湿地污水处理技术的优点和不足
1.3.1人工湿地污水处理技术的优点
(1)成本小,便于运营
与传统工艺相比,人工湿地处理污水技术的建设成本是比较低廉的,建设完成之后的管理和维护费用也是很少的。因此对于人工湿地的建立可以使得我国的污水集中进行处理并且可以节省大量用于处理污水的资金。
(2)人工湿地污水处理系统组合多样性、针对性
人工湿地污水处理技术一般来说分为两个部分,第一部分是人工基质,这一部分是由土壤或者砂砾等物质组成的,在对污水进行处理的过程中不同的基质对于污水的处理也是不同的,不同的基质对污水处理有着不同的效果。第二部分是水生植物,这种方式就是通过植物来进行污水的处理,在实际应用的过程中比较常见的植物是芦苇、红枫和美人蕉等植物,经过相关的实验表明不同的植物对于不同的污水也有着不同的处理方法,所带来的效果也是不同的。因此,只有对于这两种方法有着充分的认识和了解并且进行灵活的运用才可以更多的对污水进行处理,使得人工湿地污水处理系统更加的具有多样性和针对性。
(3)独特的绿化环境功能
人工湿地和自然湿地都有着一个共同点,那就是在湿地周围都种植着许多的水生植物,众多的植物对于环境的绿化也起到了一定的作用。当人工湿地中的植物成长到一定的规模之后,就会增加城市中的绿地面积,对于城市的绿岛效应可以起到很好的消除作用,还可以为人们提供一片新型的绿地和城市景观。
1.3.2人工湿地污水处理技术的不足
(1)容易受到气候的影响
人工湿地中的植物直接决定了人工湿地污水处理系统对于污水处理经济效益,而决定植物生长的就是气候。因此气候对于人工湿地污水处理系统有着十分重要的影响,他直接决定了人工湿地污水处理系统是否能够有效的对污水进行合理高效的处理。另外,当气温较低时会使得湿地中的水体产生冻结的现象,这样就会使得湿地中的水体流动速度减慢从而影响到人工湿地污水处理系统的正常工作。
(2)占地面积大
人工湿地污水处理系统处理污水的效果和人工湿地的占地面积有着十分密切的联系。当人工湿地面积增大时,处理污水的速度就会得到大大的提高从而节省了更多的时间处理更多的污水。当人工湿地面积减少时,处理污水的时间就会变得比原来处理污水的时间多,这样就会造成了时间上的浪费,也会使得人工湿地处理污水的速度下降。
(3)容易出现饱和现象
人工湿地能够有效的去除水中的污染物质,但是随着时间的不断增加,过多的污染物会残留在水中得不到及时的处理而造成污染。当污染物质的增加速度超过了人工湿地的自净能力时,就会产生污染物质的剩余从而使得人工湿地无法正常对污水进行处理。
2我国人工湿地污水处理技术的现状及分析
2.1我国人工湿地污水处理技术的现状
人工湿地污水处理技术是来自西方国家的,对于环保方面西方国家一直处于世界的前列。我国对于人工湿地处理污水技术的研究相对于西方国家来说是比较晚的。因此我国的人工湿地处理污水技术还不是很成熟,还有很多的技术需要改进。只有在我国的人工湿地处理技术得到完善之后才可以使得我国的人工湿地得到充分的利用,从而能够更好的保护环境和对污水进行处理。这样不仅仅可以处理污水,还可以促进我国经济的发展,使得我国的经济得到更快更好的发展。
2.2我国人工湿地污水处理技术的现状分析
我国对于人工湿地处理技术的研究是从“七五”之后开始的,目前我国仍然处于一个起步阶段。我国对于人工湿地的建设还没有引起足够的重视,大部分的地区都是处于一种观察的状态,即使是收到了命令也会延后执行。我国对于人工湿地污水处理技术的研究虽然已经有了几十年但是还没有形成一个比较完善的系统和组织,对于人工湿地污水处理技术的研究还只是停在一个具体的方面上面,还没有形成一个有机的统一,所研究的项目也不具有系统性。但是在近些年的发展中,我国对于人工湿地污水处理技术渐渐的引起了重视,相关的研究也变得比以往多,这是一个很好的趋势,今后我国必定能够在短时间内得到较为快速的发展,使得人工湿地污水处理技术在我国可以得到更好的应用。
3结束语
篇4
1.1缓蚀剂、杀菌剂等化学试剂在油田污水处理上的应用
杀菌剂,通常包括非氧化型和氧化型两种,其相关差异性在使用的功能和组成上表现得最为突出。在这当中氧化性杀菌剂具有较强的杀菌力,在众多领域都获得了广泛的应用。如次氯酸钠、氯气、溴类、过氧化氢、臭氧等,但是其药效难以长时间得以维持,缺乏稳定性、具有很大的需求量,十分容易对环境带来污染,所以较少应用于油田污水处理方面。在油田污水处理中,非氧化性杀菌剂获得了广泛的应用,非氧化性杀菌包括非离子型、离子型两种类型。非离子型杀菌剂要实现杀灭细菌或抑制细菌的目的,主要通过向细菌体内渗透或者在水中完成水解后,和细菌的某些组分产生络合物沉淀来完成,主要有醛类,如戊二醛、甲醛、氯代酚类还有相关衍生物。离子型杀菌剂主要包括两性离子杀菌剂、阳离子型杀菌剂、阴离子型杀菌剂,季铵盐精确类属于阳离子杀菌剂之一,是最广谱有效的,另外还有有机胺类、1227防藻类。两性杀菌具有十分广泛的使用范围,很少使用阴离子类。缓蚀剂,以主要化学成分为参照进行分类,主要包括有机和无机两类,缓蚀剂具有很强的适用性,能够有效控制金属的腐蚀性。同有机缓蚀剂比较,无机缓蚀剂在种类上较少,并且要想发挥效用,一定要在高浓度条件,在这当中铬酸盐缓蚀剂具有非常显著的缓蚀效果,在过去很长一段时间,使用非常广泛,但在环境保护方面,我国政府的管理力度不断加强,铬酸盐缓蚀剂慢慢从市场淡出。有机缓蚀剂有很多类型,主要有铵盐和季胺盐类缓蚀剂、杂环型缓蚀剂、咪唑啉类缓蚀剂等。
1.2阻垢、絮凝等化学试剂的现实应用
油田产生能够产生大量的污水,其中不少化学添加剂、天然的机械杂质等,会使得管线遭受腐蚀,或发生堵塞,要是对外排放势必会对环境造成一定的污染。但是在现阶段,处理油田污水的化学添加剂和天然杂质,已经开始广泛应用化学絮凝法,大多当做预处理技术同气浮法有效配合,发挥使用作用。絮凝剂成为了被经常使用的油田化学剂。现阶段絮凝剂已经有很多种类,具体涉及有机絮凝剂、无机絮凝剂、复合絮凝剂等三类。在这当中,使用有机高分子絮凝剂具有很多的优势,具体表现为能够较快获得处理,不需要太多的量,带来的污泥量不大等,絮凝剂在油田污水处理中显现出了重要的作用,其重要地位已经获得了认可。结垢通常是指在管线、储层、设备中形成的非常密实的,呈现出非正常溶解度的难溶或微溶盐类物质的垢。开发油气田,到达中期阶段与后期阶段后,在采油工艺上回注污水成为广泛应用的方式。就生产过程来说,受温度、压力等各种条件不断变化的影响,同时受水在热力学上缺乏稳定性,并且在化学上呈现出不相容性影响,通常会导致地面注水管线、地层、注水井筒出现结垢。现阶段,已经形成了多种油田污水的结垢控制技术:对不相容的水尽可能避免发生混合、对水的pH值加强控制、将成垢离子从水中清除、使用防垢剂、对物理条件控制好、磁防垢技术。将少量的防垢剂,加入水中实施化学防垢,这是应用比较多的一种方法。防垢机理是利用晶体畸变、螯合、分散等多种作用把垢粒、成垢离子在水中稳定保持,进而对结垢产生有效的阻止作用。
2结语
篇5
现有的传统污水处理工艺,通常采用生物膜法、活性污泥法、污水的土地处理、人工湿地等方法,用来处理生活污水或经预处理后的工业污水。但目前这些处理方法,存在如下不足:
1.1传统活性污泥法污水处理工艺能耗大,总磷、总氮处理效果不稳定;在处理过程中会伴随产生大量污泥,带来污泥处理及处置成本高的问题;而且污泥处理过程中还存在臭味等气体污染源;此外设备较多、管理难度较大也是该处理工艺的不足之处。
1.2生物膜法中也存在着能耗高,总磷的去除效果较差的问题,同样存在着污泥处理及处置方面的难题。
1.3污水的土地处理或人工湿地等方法虽然能耗低、设备较少,但占地面积大,而且湿地还存在大量植物收割、清於等管理问题。
2接触水解-藻类微曝气复合污水处理系统的基本原理
针对现有技术存在的上述不足,接触水解-藻类微曝气复合污水处理系统提供一种能耗低、成本低、占地面积相对较小的接触水解-藻类微曝气复合污水处理系统。该技术基本原理:反应池下部为厌氧反应,上层前2/3段处为兼氧和好氧反应,沿水流方向后1/3处为好氧反应。反应池上部附着大量澡类,通过澡类的光合作用同时也可以提供少量溶解氧,而且澡类也对污水中的污染物起着降解、吸附等作用。因此通过复合系统的污水同时发生着厌氧、兼氧、好氧、澡类光合作用等多重复杂的化学的、生物的反应,藻类在光合作用的过程中,同样发生着吸附、吸收等复杂的污染物去除过程。通过这些反应去除污水中的污染物COD、BOD、NH3-N、氮和磷。所述厌氧菌、兼性菌、好氧菌和藻类在复合系统内按高度分布,下层以附着于填料下层的厌氧菌为主,中上层以附着于填料上的兼性菌和厌氧菌为主,浅层以好氧菌和附着于浅层填料架上的藻类为主,其中浅层距离水面1m~1.5m;
3接触水解-藻类微曝气复合污水处理系统特征
3.1微生物组成特征:该反应器特征是下层为厌氧污泥及附着于填料上的厌氧微生物的消化、中上层附着于填料上的厌氧、兼性菌、浅层(离水面约1m)范围的好氧菌、及附着于浅屋填料架上的藻类等复合微生物系充,构成一个复杂的食物链。
3.2溶解氧特征:整个反应系统溶解氧浓度呈递减或递增趋势,沿水流方向溶解氧呈递增现象,进水浅屋溶解氧范围为1mg/L~0.2mg/L,进水端1/3~2/3处溶解氧浓度为0.2mg/L~0.5mg/L,,进水端浅层末端1/3(出水端)溶解氧浓度为0.5mg/L~4mg/L,泥层及附着于填料上的厌氧菌、兼性菌、浅层好氧菌、藻类等的厌氧、水解、好氧、藻类光合作用及吸附吸收等共同作用。
3.3反应特征:该系统的反应特征具有厌氧、兼氧、好氧、光合作用、藻类吸收及吸附等复合反应。
4接触水解-藻类微曝气复合污水处理系统影响因素
4.1温度的影响:该系统在15°以上反应效果较好,在15°以上随着温度的升高,反应效果更好。
4.2光照的影响:该反应系统由于有藻类共同参与,因此光照具有一定的影响,在阳光充足的地区,藻类起的作用更加明显。在冬季藻类的作用减弱。
4.3溶解氧的影响:该反应系统应严格控制溶解氧,在反应器下层,保持厌氧状态,溶解氧应低于0.2mg/L,而上层沿进水端水面溶解氧呈梯度分布,沿水流方向溶解氧浓度逐步增加或减少。
5接触水解-藻类微曝气复合污水处理系统效果
实践表明,该反应系统对COD、BOD、NH3-N、总磷、总氮、都有较好的降解效果,甚至藻类对金属元素,也有一定的吸附作用和去除效果。
5.1由于该反应应系统仅需小面积维持一定浓度的溶解氧,因此该系统耗电量仅为传统生物膜法或活性污泥法的1/4或者更低,大大降低了污水处理过程中的能源消耗问题,从而降低了污水处理成本;另一方面占地面积比污水土地处理剂人工湿地处理技术占地面积要小得多,大大节省了占地面积。
5.2本技术由于反应过程较为复杂,反应较为充分,反应系统无污泥产生,在阳光充足藻类繁殖旺盛的季节,仅需去除藻类,而藻类极易干燥脱水,因此避免了传统活性污泥法及生物膜法带来污泥处理系统的问题。与传统处理方法相比,也大大降低了污泥处理的成本。
5.3本发明去除COD、BOD等有机污染物的去除率最佳时可达90%以上,对氨氮的去除率最佳可达90%以上,对总磷的去除率效果较为稳定和显著,最佳时可达80%以上,同时对金属元素,色度等均有不同程度的去除效果。
5.4本发明接触水解-藻类微曝气复合反应方法管理容易,无任何难度,特别适合用于乡镇或者小企业的污水处理。对COD、BOD等有机污染物的去除率最佳时可达90%以上,对氨氮的去除率最佳可达90%以上,对总磷的去除率效果较为稳定和显著,最佳时可达90%以上,同时对金属元素,色度等均有不同程度的去除效果。
6接触水解-藻类微曝气复合污水处理系统前景预测
篇6
1.1活性污泥法活性污泥法是城市污水强化一级处理工艺,是根据絮凝动力学和生物吸附理论发展出的“絮凝吸附-沉淀-活化”工艺,具有有机物去除效率高、能耗以及运行费用低的优点,因此应用范围比较广泛。但此工艺主要是以去除BOD和SS为主要目标,对脱氮和除磷的效果不明显,容易引起水体富营养化。为了适应城市污水处理要求的不断提高,在此工艺的基础上,通过技术的不断改进,衍生出了许多新工艺,如A/O法便是在此工艺基础上增强了脱氮功能,A/A/O工艺实现了脱氮除磷功能。
1.2氧化沟法氧化沟实则是活性污泥法的一种变型,主要是在水力流态上不同于传统活性污泥法,通过首尾相接的循环流,采用延时曝气的方法,在污水净化的同时使污泥得到稳定,是我国目前采用较多的一种城市污水处理技术。氧化沟法具有脱氮性能、负荷能力强、操作简单、出水水质稳定、运行费用较低的特点,虽然一次性投资成本较高,但综合成本偏低,在中小型城市污水处理厂中应用比较广泛。氧化沟法在工艺上有奥贝尔氧化沟、DE型氧化沟和三沟式氧化沟、卡罗塞尔氧化沟工艺等类。
1.3SBR工艺SBR工艺具有多种类型,对于有机污染物去除效果较好,其基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水和排泥,具有一定的均化功能及稳定性,控制适当的工艺条件可实现脱氮除磷的功能。SBR工艺大体上可分为传统SBR法、间歇循环延时曝气法、循环活性污泥法、连续进水/间歇出水式活性污泥曝气池法、Unitank工艺。
1.4其他工艺除上述工艺外,我国一些地区也采用A/B法,A/B法污水处理工孟庆影吉林省双辽市蓝天污水处理有限责任公司吉林双辽136400艺由于其具有较强的抗冲击负荷能力、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用,因此在污水浓度高、水质水量变化较大的环境下应用效果较好。传统的城市污水处理工艺虽然具有较好的处理效果,但大部分能耗及费用较高,随着污水处理技术的不断发展与进步,一些新兴的处理技术不断涌现,如膜-生物反应器技术和土地处理法、氧化塘法以及人工湿地处理技术等。这些新兴的处理技术大多具有与生态处理相结合的特点,能够实现深度处理的功能,因此得到了越来越多的关注,在国外一些发达国家如美国、加拿大等地应用逐渐增多,近年来在我国部分乡镇地区也有应用。
2、我国城市污水处理现状分析
我国污水处理从上世纪70年代开始发展至今,近半个世纪的发展取得了较好的成果,从目前我国已建成运营的城市污水处理厂来看,近80%的城市污水处理厂还是采用活性污泥法。近年来,随着我国在污水处理、再生利用以及污泥处理方面的新技术、新工艺的不断进步与发展,我国城市污水处理工艺逐步从过去单纯的去除有机物发展为具有脱氮除磷等功能的复合工艺,正在逐步适应我国对于水环境治理以及水资源可持续发展及利用的要求。但就现状而言,若从可持续发展的角度,我国城市污水处理的形势仍是不容乐观的。虽然近年来城市污水处理厂的建设规模不断增加,但大部分城市污水处理厂的运营状况不尽如人意,很多污水处理厂的年污水处理能力低于设计能力的20%以上,有些地方的污水处理厂甚至是处于半开半停的状态。我国城市污水处理厂不能满负荷运营的这种现状,导致的后果是十分严重的,主要体现在两个方面,一是造成一部分污水未经过处理而直接排放,对地区环境治理造成较大影响;另一方面是对污水处理厂的工艺设施的运行造成较大影响。长期低负荷运行,污水处理厂污染物去除率势必受到较大影响。我国大多数的城市污水处理厂在管理上存在着诸多问题,自动化程度不高,管理方式落后是主要问题,由管理水平导致的污水处理厂运营状况不佳,处理能力低下已成为我国城市污水处理发展不容忽视的一大问题。
3、可持续发展的城市污水处理技术选择
我国当前的城市污水处理在处理工艺设计和选择过程当中,往往只是片面的追求出水水质,而忽略了可持续发展的要求,不符合当前环境下对于城市污水处理的要求。因此,在城市污水处理工艺选择过程中,应从可持续发展的角度来选择污水处理的工艺和技术,综合考量各种污水处理工艺的优劣,从中筛选出符合可持续发展要求的技术组合和工艺流程。我国城市污水处理的可持续发展,首先要从概念层面上、意识上充分理解和重视起来,不能仅仅停留在口号上、理论上,要根据我国城市化建设与发展、生态环境的变化以及社会经济发展的实际情况,采取科学合理的分析方法与手段,制订具有远景规划的城市污水处理可持续发展标准,要不断开发高效率、低能耗、低成本的先进工艺技术,要对现有的工艺技术以及新兴的工艺技术,在工艺特性、经济效益以及社会效益等方面进行分析和研究,采用科学的手段进行工艺筛选及组合方式,使其符合可持续发展的要求,从而为城市污水处理工艺的选择、设计和运行提供科学依据。
4、结束语
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一、引言
上海白龙港水处理厂''''>污水处理厂位于浦东新区合庆乡东侧长江岸边,该处已建白龙港预处理厂,新厂扩建位于预处理厂北侧长江边,总用地面积120Km2。主要包括市中心区、闵行区及浦东新区,这些地区部分为合流制,部分为分流制。上海污水二期系统已建成输送管道,预处理厂以及污水排放管,其规模为172万m3/d,服务面积271.7km2,人口355.76万,考虑近期污水系统完善尚待时日,故白龙港污水厂近期处理水量为120万m3/d。按照2001年全年污水规划,本厂远期处理水量为210万m3/d。鉴于该污水规模较大,生产控制系统采用了先进的自动化控制方案,实现对污水处理个流程的控制功能。该控制系统对扩展性、开放性及可持续性,都具有相当高的要求。
二、系统概述
本系统采用目前国内外水处理厂''''>污水处理厂广泛应用并取得良好效果的基于可编程逻辑控制器(PLC)的集散型控制系统,以及监控和数据采集(SCADA)系统。集散型控制系统的特点是将管理层和控制层分开。管理层主要是对全厂的生产过程进行监视、数据存储和分析;控制层主要是通过现场PLC或计算机完成各自辖域内工艺过程和工艺设备的自动控制,同时在传统控制的基础上,提供了智能控制的可能性。SCADA系统通过现场检测仪表和网络设备完成对主要工艺参数的数据采集并对生产流程进行监控。通信网络采用100Mbps工业以太环网。系统除具备对生产过程的监视和控制功能外,数据处理和网络通信功能也很强大,对运行阶段的生产管理、调度以及科学分析都具有十分重要的意义。本系统考虑到远期污水厂扩大规模或进行改造,自控设备、通信网络及上位机管理系统都有可扩展的特点,为了保证正常生产,系统要具备极高的稳定性和可靠性。
三、工艺与功能要求
污水处理的主要对象是泥和水,泥主要通过沉淀排出,污水则要经过充分反应处理后达标后才能被排出。在污水经过各工序的过程中,每个工序相应的工艺控制设备都需要进行监控。该水处理厂''''>污水处理厂采用的工艺流程如图1所示,主要控制部分为加药间、高效沉淀池、污泥脱水、中水回用等环节等。污水流程图:
高效沉淀池需要通过加药环节来对原水进行处理,在反映器中与混凝剂和聚合物反映去除相应化学物质,在经过污泥循环和沉淀,进而将处理后的水排放,该控制系统是整个水处理的主要流程,工艺流程如图2所示。
根据该系统的工艺,对组态监控系统功能如下:
1、对该系统内的设备运行状态进行动态监视并按照自动运行模式控制现场设备运行。
2、具有故障报警(声光报警)功能,保存报警记录,并能进行简单设备切换处理。
3、在手动运行模式下,操作工可通过下位机启停、调节现场设备的运行方式。
4、和上位机进行通讯,上传系统数据,接受并执行上位机的操作指令。
5、具有加密功能,进行操作权限管制
四、系统与控制方案
1、该污水处理监控系统主体包括工艺监控工作站、电力监控工作站、管理工作站、工程师站及备份工作站、7个PLC控制站,网络采用100Mbit/s的以太网,系统拓扑结构如图3所示:
2、高效沉淀池总图:(如图4所示)
3、高效沉淀池可以将每条处理线进一步细化,从而实现更多设备的控制,如图5所示:
五、该系统上位机控制系统具有以下功能:
1、对整个系统内的设备及运行结果(泥位、液位、流量)具有控制、监视、参数设定、故障报警、故障诊断功能。
2、根据污水处理工艺和逻辑的要求,严格执行设备开启、停止、故障或紧急停机等控制。
3、系统动态显示,画面将各个工艺流程直观的显示在屏幕上,可以实时监控系统设备的工作状态和参数。
4、选择合理的自动运行模式,使整个系统的运行处于安全稳定的状态,并能达到污水处理的工艺要求。
5、当设备或控制参数接近非正常状态时,界面有报警提示,并伴有声音报警。
6、进行报警历史记录,将故障分类整理归档,且报警记录不可删除,用于事故分析和追忆。
7、历史数据通过历史库进行存储,操作人员可以方便的生成重要设备和监测指标的运行报表和曲线,并具有随时进行调用、打印功能。
8、系统具有用户权限管理功能,对工程各关键操作都设有不同级别的权限,以保证系统的安全性。
篇8
关键字:污水处理生物膜法氧化法
一、城市污水处理的重要性和迫切性
我国淡水资源十分短缺,人均拥有量2300m3,相当于世界人均水平的1/4,居世界110位。1997年起,全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近45%,改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面,开始加强城市污水的综合治理工作。1999年我国城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷,我国水污染控制重点已经从工业点源污染为主的控制,逐步转变为以城市污水污染为主的控制。据《2003年中国环境状况公报》公布,2003年,全国废水排放总量为460亿吨,其中城市生活污水排放量247.6亿吨,占污水排放总量的53.8%。废水化学需氧量(COD)排放总量1333万吨,其中生活污水COD排放821.7万吨,占废水COD排放总量的61.6%,由此可见,目前我国的水污染形势严峻,特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计,全国近80%的生活污水未经处理,直接排入江河湖海,年排污量达400亿m3,造成全国1/3以上的水域受到污染。专家指出,水污染加剧了水资源的短缺,直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康,影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失约为GNP的1.5%~3%,水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低,使大量的城市污水未经处理而直接外排,导致了严重的水污染,并加剧了水资源的短缺。加上随着城市化和工业化进程的加快,城市污水产生量不断增大,使得水环境污染日益严重。城市污水处理的严重滞后,已经成为影响我国区域水污染防治目标实现的一个重要因素,并且严重制约了城市社会经济的可持续发展。国家专门就城市污水处理问题颁布了一系列政策及技术规定,制订城市治污达标的“时间表”,加快建设城市污水集中处理设施刻不容缓。
二、污水处理常用方法探讨
2.1活性污泥法。
长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。
由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:(1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求;(2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂;(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
2.2生物膜法。
在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。:
2.3氧化法。
氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型,氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。
结论:
综上所述,城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注。但目前遇到的最到的问题是技术的改良和污水处理实际落实的问题。还希望相关部门能够将污水处理真正提上日程,投资进行新技术的研究,为人们的生活带来更多的绿色和清新。
参考文献:
[1]储金宇,等·臭氧技术及应用[M].北京:化学工业出版社,2002.
[2]许建华,等·水的特种处理[M].上海:同济大学出版社,1989.
篇9
关键词:建设;污水处理厂;新问题
近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实行,增进我国水资源优化、掩护环境,我国很多企业已经开端了对企业内污水流向的治理,减少污水在企业内流向对浅层地下水的污染,同时大力利用新的废水处理技巧,加快污水处理建设,为我国可持续发展路线的实行打下坚实的基础。
一、建设污水处理厂出现的问题
(一)疏散和集中
污水的资源化已是缺水地区的重要课题,而随着水处理技巧的进步,污水再生技巧已广为利用。在这种情况下,增长一些投资,改良污水处理厂本身的环境掩护条件,使城市污水可就近处理、就近回用是非常有价值的。因为污水就近处理,可以节俭大批管道投资;而处理达标后就近排放,为污水资源化、进行再生回用创造了条件。假如污水处理厂的出口远离再生水的回用点,又将涌现回用水工程的管道投资过大的新问题,使本来就不轻易推行的污水再生回用事业更加艰苦,这一点是十分明确的。一座每日处理100000m3污水的城市污水处理厂,如每日正常运行,则每日将产生污泥干固体10t~20t,折合成含水(一般为80%)污泥,将达50t~100t。如何处理这些污泥是又一大新的问题。在污水处理厂建设前或建设后不正常运行(也有作为政绩供参观用)时,此新问题尚不突出,但作为建设、管理人员必须在建厂初期进行认真的探究、决策。污泥的最终处理重要是根据必定的环境请求和经济条件,最终部分或全部加以利用以及排入大海或土壤,返回到自然环境中。污泥利用和处理前一般要进行浓缩,根据不同的处理方法,通常还要进行稳固、调理、脱水,甚至消毒等过程。
(二)投资和收费
企业污水处理的效果不仅仅关系到企业所在地周边的环境掩护,更关系到下游企业人们的身材健康以及经济发展。污水处理无疑需要经济支撑。我国原有企业排水管网多位合流制排水管网,其是通过在企业中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量,增长了污水处理费用。新问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。建设企业污水处理厂需大批资金,首先是污水收集系统,许多企业的下水道很不完善,要建厂就要先埋管道,以往先盖楼后修路,污水满街流的现象相当广泛。所以水污染防治口号喊得响,资金却十分缺乏。根据项目经验,污水处理设备打算争取较易获得的外国政府贷款,土建投资打算争取国内贷款,而项目所在企业自己的配套资金却迟迟不能落实,项目因此一拖再拖。要想早日转变水环境的现况,只有污水收费到位,才干有足够的资金,水工业的发展靠市场机制,投入和回报是并存的,没有投入就没有回报。
(三)建设和运行
众所周知,我们建设污水处理厂不是最终目标,我们的目标是掩护水环境,掩护水资源。所以,如何把污水处理厂运行好就非常重要,假如建设一座处理量为10万m3/d的城市污水处理厂其投资为1.0亿元的话,那么该厂每年的运行费约需1500万元。所以一些城市建不起污水处理厂,一些城市建了污水处理厂却没有能力运行或没有能力开足马力运行。也有热衷于建设污水处理厂而既不关心污水处理厂的运行,也不积极解决污水处理厂的运行经费,听任污水处理厂开工不足甚至邻近停产。所以笔者认为污水处理厂有必要由当地环保部门安装在线监测仪表,应对污水处理厂每年处理的污染物总量进行考核。天津纪庄子污水处理厂就曾经按所处理的污水量由财政部门拨款,处理量和运行经费挂钩是十分必要的。
二、我国污水处理厂的管理问题
(一)环境监测计划为了维护和保证污水处理厂能达到设计指标所要求的环境效益,必须采用监测手段
应当进行下述工作:①成立监测室,配备专职监测人员。②水质常规监测项目:130D、COD、SS、NH一N、总磷、石油类、动植物油、挥发酚每日监测一次。不定期监测铜、锌、铅、镉、汞、砷、六价铬等重金属、pH、苯并(a)芘。污泥监测项目:镉、汞、铅、铬、砷、铜、锌、镍、硼、矿物油、苯并(a)芘。环境空气监测项目:HS、NH、臭气浓度。③配备常规分析仪器及有机物、重金属分析仪器。如分光光度仪、原子吸收分光光度仅、红外光度仪,气相色谱仪等,定期或不定期对进、出水水质、臭气和农用污泥的有机质和重金属进行分析,收集整理监测数据,并建立监测信息档案。④逐步建立计算机自动监测网络和采用终端控制技术,自动监控服务对象污水源的污染负荷及自动追踪污染事故源。⑤加强同当地环保局与上级监测站的联系,尤其是发生污染事故危及污水处理厂正常运行时,应上报环保局,请上级环保管理与监测单位协商解决。
篇10
关键词:污水处理现状
发展趋势世界上任何国家的经济发展,都伴随着人民生活水平的改善和城市化进程的不断加快。但是相应的淡水资源的需求和消耗也在不断增多。水,作为一种必不可少的资源,长期以来一直被认为是取之不尽、用之不竭的。在这种观点的驱使下,水环境的质量越来越恶劣、水资源短缺也越来越严重,这一切都加重了城市的负荷,带来一系列危及城市生存与发展的生态环境问题。
我国水资源和水环境现状
根据水利部门的预测,到2030年我国人口増至16亿时,人均水资源将降低到1760m3,总缺水量将达到400~500亿m3,已经达到了世界公认的缺水警戒线。从地区分布情况来看,水资源总量的81%集中分布于长江及其以南地区,其中40%以上又集中于西南五省区,就人均占有淡水资源而言,南方最高地区和北方最低地区相差数十倍,西部比东部甚至高出五、六百倍;这些地区水资源短缺的现状将在一个相当长的时间成为难以解决的问题。
随着人类社会的不断发展,城市规模的不断扩大,城市的用水量和排水量都在不断增加,加剧了用水的紧张和水质的污染,环境问题日益突出,由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。
改革开放以来,我国城市化也进入快速发展时期,城市数量由1978年的193个增加到2001年的664个,城镇人口由17,245万人增加到48,064万人。上世纪90年代后,我国城市化速度进一步加快,目前城市化水平达到37%左右。城市数量与规模的迅速增加与扩张,带来了严重的城市生活污水和垃圾污染问题。近10年来,我国城市生活污水排放量每年以5%的速度递增,在1999年首次超过工业污水排放量,2001年城市生活污水排放量221亿吨,占全国污水排放总量的53.2%.与此同时,我国城市生活污水处理设施严重滞后和不足。
据统计:目前全国年排污量约为350亿m3,但城市污水集中处理率仅为15%,全国超过80%的城市污水未经任何有效的收集处理就直接排放到附近的水体,使得原本具有泄洪和美化景观作用的河渠变成了天然污水渠。特别是在全国2200座县城与19200个建制镇中,污水排放量约占污水排放总量的一半以上,但这些中小城市(镇)的污水处理能力都明显低于全国平均水平。
照此发展下去,城市的水环境将每况愈下。并进一步的加剧了水资源的短缺。即使在我国水资源比较丰富的南方地区,由于水体污染,水质型缺水也处于相当严峻地步。而且随着现代工业的发展及人口城市化的加速,城镇污水量将愈来愈大,水环境污染也会日益加重。
我国城市污水处理现状及面临的问题
我国污水处理事业的历史始于1921年,到改革开放的近二十年来取得了迅速的发展,但仍然滞后于城市发展的需要。据统计,到2000年底,全国已建设城市污水处理厂427座,其中二级处理厂282座。这些污水处理厂的建设,极大地提高了城市污水的处理水平,但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长,两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。即便按98年资料,我国城市污水的处理率也仅为15.8%,西方发达国家如美国早在1980年就已达到了70%.
我国的污水处理事业的实际情况是污水处理率低,很多老城区的排水管网甚至不成系统。城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因,由此导致了水环境的持续恶化,并严重的制约了我国经济与社会的发展。我国城市污水处理能力增长缓慢的主要原因可以归结为以下三个方面:
1)污水处理技术落后
城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键;长期以来,我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线和处理技术,在吸收、消化国外技术的同时也形成了自己的技术,城市污水处理技术有了很大的发展,但是我国现阶段采用的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后,始终存在效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点,从而影响它们在污水处理厂投标中的竞争力。
4)资金短缺,投资力度不够
城市污水处理系统是城市的重要基础设施之一,也是防止水污染、改善城市水环境质量的重要手段,为发展我国的城市污水处理,使水环境污染得到有效的控制。资金是个根本问题。
我国经济水平相对于发达国家还比较落后,用于水污染治理的资金还很紧缺,不可能完全照搬国外的技术和模式,依靠大规模建设城市污水处理厂来改善水环境在现阶段实现的可能性不大。
即使修建了城市污水处理厂,其高昂的运行维护管理费用也是城市污水处理率低,水体污染严重的主要原因之一。据清华大学紫光顾问公司调查:我国污水处理设备运行状况是1/3运行正常、1/3不正常、1/3处于闲置状态,污水处理厂的实际运转率只能达到50%,我国污水的实际处理率远远低于污水处理设施的处理能力。
统计资料表明:2010年要增加6722万吨的污水处理,约需1344亿元的环保资金投入。按目前日处理能力2685万吨,每立方米的运行费用0.5元计算,需运行费用49亿元/年,到2010年则需171.7亿元,资金不足十分突出。
虽然近几年国家对污水处理投资有所增加,但与国外相比还差距甚远,远远不能满足需要。据有关资料统计:发达国家包括美国、德国、日本、法国、英国等国家用于排水设施与污水处理方面的投资约占国民经济总产值的0.53%~0.88%。而我国在20世纪90年代用于排水设施与污水处理方面方面的投资仅占国民经济总产值的0.02%~0.03%。所以我国应通过宏观调控调整投资结构,加大对城市排水和城市污水处理设施的投入。
5)管理水平低
传统的处理技术较复杂,我国目前操作人员的技术素质及管理水平不能适应,这样就造成了即使已建成的污水厂也不能正常运行,严重制约了已建城市污水厂的正常运行。
污水处理技术的发展趋势是简易、高效率、低能耗
我国是一个发展中国家,人口众多、生产力落后、经济基础薄弱是我国的实际国情,面对人民群众急需解决的生存压力,各级政府部门不得不把发展经济作为其首要任务。目前,我国很多大城市已经开始着手进行污水处理厂建设的规划和建设计划工作,但在广大中小城市(镇)还没有将污水处理建设纳入城市发展的议题,其主要原因之一就是没有专门的建设资金。
随着我国城市化进程的加快,中小城市(镇)的发展十分迅速,全国19200多个建制镇绝大多数都没有污水处理设施。目前,中小城市(镇)的污水排放量约占全国污水排放总量的一半以上,随着未来50年小城镇建设的快速发展,生活污水和工业废水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加,势必加剧水环境的恶化。中小城市(镇)和大城市在水系上是相通的,而且往往处于大城市的上游,中小城镇的污水治理工作做不好,大城市污水处理率即使达到一个很高的水平,水环境的质量也不会有明显改善。因此,要改善我国水环境被污染和继续恶化的状况,保护我国紧缺的水资源,除了要刻不容缓地对大城市的城市污水进行处理外,中小城市(镇)污水也应该引起足够的重视。
由于这些中小城市(镇)和大城市经济发展水平、排水体制、基础资料、融资渠道等有很大的不同,因此不可能也不应该把大城市的污水治理工艺、技术装备等搬用到中小城市(镇)的污水处理厂中去。
就目前的发展状况来看,在中小城市污水处理方面,尚缺乏适合我国实际国情的污水处理技术和设备,缺乏资金和管理经验。因此,探索和发展适合我国国情的中小城市(镇)污水处理工艺,掌握一批在中小城市(镇)具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术,就势在必行。
由于我国是发展中国家,财力有限,用于基础设施上的资金在大城市和中小城镇之间的分配严重不平衡,如近期国家、省、市把投资的重点放在支持城市污水处理厂的建设上,对县及以下建制镇污水处理设施建设的扶持较少。另一个中小城镇有别于大城市的特点是从业人员的技术水平和管理水平较低,这在一定程度上对污水处理厂运行操作的难易程度提出了要求。污水处理是能源密集型的综合技术,污水处理的能耗与所处理的污水量、水质、采用的工艺方法、运行方式、处理程度及操作管理有关。
针对目前的实际情况,国家提出了至2010年要求设市城市污水处理率不低于60%,建制镇污水处理率不低于50%的目标,因此,未来一段时间内我国污水处理事业将是大城市和广大中小城市(镇)并举。
以上这些因素就决定了应用于中小城市(镇)的污水处理技术首先必须经济、高效、节省能耗和简便易行。因此,研究和开发对传统工艺的改造和替代的新工艺,发展具有独立自主知识产权的、处理效果好且高效率低能耗的污水处理技术,是我国当前污水治理领域的一项主要任务。结合我国的实际情况,确定走简易、高效率、低能耗的技术路线适合我国的国情。
目前在高效率低能耗污水处理技术方面的研究已取得了不少进展,也开发出了一些经济实用的污水处理技术。下面所列的技术一般认为是可行且适合我国国情的高效低能耗中小城镇污水处理工艺:
a)强化的一级处理技术;
b)城市污水生态工程处理技术;
c)高负荷的城市污水生物化学处理技术;
d)厌氧及不完全厌氧处理技术;
e)高负荷生物曝气滤池、生物附着生长技术处理城市污水处理工艺;
f)现有城市污水处理的革新工艺。
高效低能耗是针对传统污水处理方法的工艺流程存在的问题而提出来得,至今尚无明确严格的定义,但总体上高效率、低能耗应具有以下特点,应能满足以下条件:
a)。总投资省。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
b)。运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
c)。处理工艺应具有较强的适应冲击负荷的能力,因为中小城镇污水水量水质昼夜、季节波动较大。
d)。要求管理简单、运行稳定、维修方便。这对于中小城镇尤为重要,因为中小城镇往往技术力量比较薄弱。
e)。污水处理设施要占地省。我国人口众多,人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
f)。所选择的处理工艺具有可以方便地改变其处理流程的能力。这主要是为了满足数量众多的中小城镇的各种不同需求。如:有的中小城镇地处封闭水体,污水需要除磷脱氮;而有些中小城镇附近有大江、大河,只需要处理BOD即可。
参考文献
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