低温对污水处理的影响范文
时间：2023-11-21 18:16:31
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篇1
关键词：低温；城市生活污水；处理厂；运行；调试
在低温情况下，对于城市生活污水处理厂正常运行和调试的影响较大，由于受到气温的影响输水管道的散热量将明显增大，而排水温度相对较低，必然给污水处理工作造成一定的影响。同时，在低温环境中，各种微生物的种群组成、活性、细胞增殖，以及水的粘度、曝气池的充氧效率、活性污泥的絮凝与沉降性能等都会发生较大的变化，因此，在低温条件下，城市生活污水处理厂的运行与调试必须做出相应的调整。本文结合我国城市生活污水处理厂的工艺及技术现状，探讨了其在低温下的运行与调试问题，旨在促进其经济性、合理性的运转。1低温对城市生活污水处理的影响
在我国城市生活污水处理厂的建设与管理中，相关工艺和技术的设定都是符合常温情况的要求，而在低温条件下由于整体运行环境的变化，对于污水处理厂的实际运转必然会产生一定的影响。综合分析低温对城市生活污水处理的影响，主要表现在以下几个方面：
1.1对于微生物生长的影响
在城市生活污水处理厂的运转中，低温对于微生物生长具有重要的影响，尤其是决定了微生物的活性。在生活污水处理厂中，据大部分的微生物适宜在20-35℃的环境中生长，温度越高，微生物的活性越为强烈，对于生活污水处理的效果也更为理想。如果外界温度相对较低，微生物的活性会受到一定的影响，对于生活污水处理的效率和质量会产生一定的不利影响。据国内相关专家进行研究发现：当外界温度低于10℃的情况，微生物的生长速度将明显降低，基本处于休眠的状态，污泥的活性也将大幅下降；而当外界温度低于4℃时，微生物将开始出现死亡的问题。
1.2对于生物脱氮的影响
在城市生活污水处理厂的生物脱氮过程中，需要在微生物的作用下经过氨化――硝化――反硝化等一系列的反应，最终以N2 的形式将其从污水中脱离出来。一般情况下，生活污水处理中硝化反应的温度控制在20℃-30℃之间最为适宜，当外界温度低于l5℃时，硝化反应的速度将明显下降；而温度低于5℃时，硝化反应将完全停止。而反硝化反应在20℃-40℃之间较为适宜，当外界温度低于l5℃时，各种反硝化菌的繁殖速率将明显降低，其代谢速率也会受到严重的影响，对于生物脱氮产生很大的影响。
1.3对于污泥絮凝与沉降性能的影响
国内相关技术研究表明：在低温条件下，城市生活污水处理厂要在低氧、低负荷环境下运行，其污泥絮凝与沉降性能也将会受到明显的影响。国内部分专家、技术人员通过对污泥进行生化分析和显微观察得出：在低温条件下，微丝菌属中的小胸虫会引起不同程度的污泥膨胀。由此可见，低温容易导致微丝菌属中的小胸虫过度生长，这也是引发高寒地区冬、春两季生活污水处理厂中污泥膨胀的主要因素。
2低温下城市生活污水处理厂的运行与调试策略
在低温条件下，城市生活污水处理厂的运行与调试必须做出有针对性的调整，否则必将对其整体运行效率和质量产生一定的影响。与常温条件相比，在低温环境中只有对影响其运行与调试的相关因素进行具体的分析，才能逐步改进和完善现阶段在工艺、技术上存在的弊端与问题。
2.1加强运行与调试的前期准备工作
在生活污水处理厂的运行与调试前期，必须做好充足的准备工作。在整体系统进行试车前，一定要对相关机器、设备做出质量检测，带检验合格后方可进行清水试车与单机试车，并且将相关结果进行详细的记录。在低温条件下，对于所有机器、设备进行≥72h的清水联动试车，在对实际进水水质进行检测的基础上，对相关微生物的活性进行调试。
2.2合理处理低温对微生物系统的影响
在低温条件下，微生物系统的微妙变化会对城市生活污水处理厂的实际效率产生较大的影响，其中温度对于TN的去除效果影响最为明显，因为作为生活污水中主要成分的TN多数需要依靠微生物的反硝化反应进行去除。同时，在生活污水处理厂微生物系统的运行与调试中，合理调整曝气也是十分重要的，曝气池中的溶解氧控制在1.0左右最为合适。在低温环境下，有针对性的提高微生物系统中混合液的浓度是必须重视的，其对于提高污染物质的去除率具有重要的作用。进入冬、春季节后，微生物的活性与生长速率都会明显降低，尤其是对COD的去除率有着较大的影响，所以应在现有条件的基础上，尽量对生活污水的进水温度进行调整。2.3适当延长污泥龄
城市生活污水处理中常用的硝化菌对于温度变化的反应较为强烈，而且会出现增长速率降低、世代周期延长等问题，因此，为了进一步提升活性污泥系统的硝化反应效果，一定要适当延长污泥龄。一般情况下，外界温度每下降1℃，硝化菌的增长速率会降低10%左右，所以应尽量维持与常温条件基本相同的硝化菌浓度，即在温度每下降1℃的情况下，污泥龄则应提高1O%左右。当温度下降超过1O℃时，在污水处理厂的运行中必须将污泥龄调至≥14d。
2.4加强低负荷运行的调试在城市生活污水处理厂的调试过程中，经常会遇到污泥负荷较低的情实际况，主要表现为：微生物生长中缺乏炭源，进水中的BOD5值较低，以及C：P或C：N的比值不符合规范要求等，其最终结果是导致出水的水质难以达到相关检验标准。针对上述问题，必须适时加强低负荷运行的调试，即在规范的流程下合理调节进水的流量，并且尽量增长水力的停留时间，在有效减少沉砂池整体运行时间的基础上，进一步提高生物池中进水的BOD5值。同时，在低温条件下，低负荷运行的调试过程中应合理控制曝气量，因为在低负荷下如果出现曝气过量的状况，有可能导致聚磷菌细胞中的PHB含量明显下降，进而导致吸磷量及速率下降。
3结束语
综上所述，在低温条件，城市生活污水处理厂多处于不正常运转的状态，其污水处理效率和质量将明显降低，对于城市的水环境也将产生一定的不利影响。为了进一步提高城市冬、春季节的水生态系统保护及水污染治理能力，加强对于污水处理厂运行与调试的管理是十分必要的，而且要注意对于相关问题的具体分析和解决。
篇2
但是SBR法受其生物处理法固有因素的制约，对系统运行温度有一定的要求，有资料表明，当污水温度低于10℃时，污泥活性降低，污水中的绝大部分微生物已经不能代谢外源物质，而水温控制在20℃-35℃，才能保证微生物在较好的温度环境中生长，维持SBR池有较好的处理效果。然而，目前我国北方地区，有相当长的时间处于不利于微生物生长的低温环境中，必须采取必要的措施提高反应池的温度，以保证污水处理系统的正常运行。
维持SBR池水温一般常用的方法是通过提高进入污水处理站的废水温度，通过向SBR池内补充高温废水，以达到维持SBR池的反应温度的目的，其弊端是，在调节储存池中，若废水滞留时间较长，受较低的环境温度影响，废水在未进入SBR池前已经冷却，无法有效的提高SBR池温度，升温效果受外部环境影响较大。本问研究的主要目的是如何有效维持SBR池运行温度，解决污水处理站冬季水温较低，处理能力低下的问题。
1 研究对象简介
试验在北方某化工厂区内进行，该厂所在地四季分明，年平均气温13.6℃，冬季时间较长，低于10℃的时间大约有3个月，属于典型的北方气候。
其污水处理厂采用SBR工艺，进水COD 850mg/l、氨氮400mg/l，共4座SBR池，单个SBR池有效容积在4500m3，间歇性进水，进水时间为1h，曝气时间为3.5h，沉淀排水时间为1.5h，在夏季处理效果均能达到当地排放标准，日处理量设计为4800m3/日。
其大致工艺流程如图1所示：
2 研究对象冬季运行情况
该污水处理厂设计时考虑冬季运行温度的影响，在污水进入污水处理站前，设计了换热装置来提高污水温度，通过提升进水水温来达到维持SBR池反应温度的目的，从运行效果来看，受环境温度影响，滞留在调节池的污水温度降低较快，不能起到提升SBR池水温的目的，SBR池运行基本在14℃以下，污泥活性极差，污水处理站一次处理（SBR池一个循环）效果差，处理量很低，严重影响了污水处理站的正常运行，整个污水处理的的运行能力不足设计能力的1/4。
试验进行前，随机4天运行数据如表1所示。
3 试验方法—增加SBR池蒸汽伴热
根据该厂内生产0.35MPa蒸汽时有富余的实际情况，将该部分蒸汽通过管道直接引入至SBR池，直接对SBR池内进行加温，该方法受环境影响较小，同时由于蒸汽通过管道送达污水站时，仍具有很高的温度（约105℃），极少量的蒸汽便能使SBR池达到温度提升的目的，同时SBR池内的水由于曝气、搅拌作用，大部分时间都在不停的循环流动，所以，无须将整个SBR池都布满管道，只需设置几个固定蒸汽通入点，便可使水温提高至25℃至30℃之间，达到生化反应所需的适宜温度，从而提高污水处理效果及污水处理量。
4 试验过程及结果
根据现场运行情况，为避免一次向SBR池内投入过量蒸汽，使SBR池中水温过高，影响微生物的正常代谢，采用分步投入少量蒸汽的方法，逐步提高SBR池内反应温度，并最终达到有利于微生物代谢的温度。
投入第一组蒸汽伴热管线进入SBR池，对SBR池进行升温，SBR池内水温在短时间内由原来的14℃提升至21℃左右，在进水条件基本稳定的情况下，SBR池的处理效果、处理量均有较大幅度的提高，蒸汽伴热作用效果较为明显。具体数据如表3所示（水温升至21℃后连续4天处理效果）。
投入第二组蒸汽伴热管线进入SBR池，将SBR池内水温由原来的21℃提升至25℃左右，25℃已经是微生物代谢较为活跃的温度，微生物活性有了进一步的提升，有更多的微生物参与到分解有机物的活动中来，在进水条件基本稳定的情况下，SBR池的处理能力能够恢复到夏季时的正常水平。具体数据如表4所示（水温升至25℃后连续4天处理效果）。
5 分析与讨论
5.1 从实验中可以看出，在蒸汽伴热管线投用以后，SBR池内水温提升效果明显，并且能够在低温环境中，使SBR池内水温维持稳定，为SBR池内生物菌种提供了一个较为适宜的环境，生物活性较高，处理废水的能力在此环境下提升明显。
5.2 SBR处理工艺在低温环境下，污泥沉降性能不好，活性污泥比较细碎，不易形成大块絮凝体，沉降后的上清液仍有细小的悬浮物随水排出，影响出水水质，提升温度后，沉降问题随之解决，经滗水装置排出的合格废水浊度更低，处理效果更好。
5.3 蒸汽伴热直接通入SBR池，提升SBR池水温的同时，也对SBR池造成了一定的影响。由于蒸汽温度过高，尤其是在SBR池沉淀阶段，池内水体不再流动，部分微生物在换热点长时间接触高温管道，丧失活性，SBR池内部分污泥出现上浮现象，影响SBR池上清液表面感观，相对于SBR池整个系统稳定运行来说，影响不大，上浮污泥可通过滗水设备阻挡在SBR池中，不会影响正常排水效果。
6 结论
篇3
关键词：高寒缺氧地区；人工湿地；污水处理技术；去除率；运行效果；生态处理；温室保温
人工湿地是一种经人工设计、建造的工程化的新型污水处理工艺，它利用基质、植物及微生物形成的复合生态系统来模拟强化自然湿地自净能力［1－3］，使水质得到净化。人工湿地处理污水具有出水水质好、建设运行费用低以及操作简单［2］等优点，在国际上已经得到广泛应用，在欧洲有超过50000座的人工湿地污水处理工程，在北美也超过10000座［4－5］。我国等高寒缺氧地区由于地域广阔、人口分散、经济技术相对落后以及自然环境较脆弱等原因，使得人工湿地生态污水处理技术成为该地区应对日益严重的水污染问题的首选措施。自1987年第1座人工湿地工程建设运行以来，人工湿地在我国的应用研究也日趋成熟，但在设计、建设以及操作运行上仍然存在诸多问题［6］，在北方等季节性低温地区表现最为突出的就是冬季低温问题，而在等高寒缺氧地区除低温外还有缺氧问题。在我国等高寒缺氧地区，由于常年平均气温、含氧量较低及昼夜温差大的气候特征，使得人工湿地系统在该地区应用时出现湿地植物长势较弱甚至休眠、根系微生物代谢减缓甚至停止等现象，进而影响系统的运行除污效率。现有研究结果表明［7－9］，在高寒缺氧地区人工湿地去除污水中有机物［化氧需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）］和悬浮物（SS）含量受低温的影响较小，主要受湿地床体垂直含氧量分布的影响；而铵态氮（NH4＋－N）、总氮（TN）、总磷（TP）的去除率分别比气温适宜地区平均低120％～40．0％、12．3％～27．0％、6．1％～34．0％，可见低温、缺氧对氮、磷的去除效果影响较大。在我国北方及全球中高纬度等季节性低温地区，通过改进人工湿地结构设计和采用薄膜、树叶、稻草以及冰雪等覆盖保温措施［10－14］，可以保证人工湿地在冬季低温时期具有较高的去污能力，但在我国等常年低温地区采用上述措施则不能达到人工湿地正常运行的目的。针对这些问题，等高寒缺氧地区对于人工湿地的结构类型设计、建设、操作运行以及保温措施等均有特殊的要求。
1人工湿地在高寒缺氧地区运行出现的问题
人工湿地是由水体、基质、植物以及微生物组成的复合生态系统［1］，通过三者之间的物理、化学和生物的协同作用达到对污染物去除的目的［2－3］。一般认为，COD、BOD5、SS等污染物主要通过湿地填料、植物的截留吸附及其附着微生物的消耗降解等机制得到去除［2－4］；NH4＋－N主要通过挥发、人工湿地基质和植物的吸收、硝化细菌的硝化作用得到去除；TN则主要通过硝化－反硝化细菌的硝化－反硝化反应得到去除［8］；TP则通过富含Ca、Mg等金属元素的基质经吸附、沉淀反应以及植物、聚磷菌的过量吸收而得到去除［15］。然而在高寒缺氧及昼夜温差大的气候条件下，人工湿地的植物、基质、微生物及其对污染物的处理效率都会受到不同程度的影响。
1．1高寒缺氧气候对湿地植物的影响
植物是人工湿地作为生态污水处理技术的基础标志，其主要通过根茎截留吸附、吸收富集等作用去除污水中的污染物［1－2］。湿地植物除直接起到去污作用外，还具有固定人工湿地基质床体、提高基质的渗滤性、为微生物附着生存提供良好的根区微环境、向床体内部输氧以及有效抗冲击负荷等作用［4－8］。研究表明，在冬季低温收割湿地植物植株后，湿地对COD、NH4＋－N的去除效果仍然比未种植植物的湿地好［16－17］，植物在低温和休眠期间，虽然其根部生长停滞但仍然具有呼吸输氧的能力并保持一定活性，进而促进微生物的生存繁衍及对污染物的去除反应。人工湿地植物大都为草本挺水植物，在我国等高寒缺氧地区，高寒缺氧及昼夜温差大的气候条件使得植物出现植株矮小、长势缓慢、根系纤细、分株能力差及生长周期短等问题，到了寒冷的冬季都会进入休眠状态或者枯萎甚至死亡，使得湿地植物在生态、形态上都发生了变化，从而使人工湿地总体的净水效果大幅下降。另外，枯萎死亡的植物如果不及时收割处理，其植株残体会腐坏、分解出大量有机及氮磷污染物，进而增加湿地的污染负荷影响湿地去污效率。
1．2高寒缺氧气候对基质的影响
填料基质是人工湿地生态处理系统的“骨架”，在人工湿地中主要起到为植物和微生物的生长提供载体及稳定的依附表面、为污水在人工湿地中的渗流提供良好的水力条件、加强对悬浮固体的截留沉降等的作用［2－4］。高寒缺氧的气候条件下，填料基质及其内部污水保持较低的温度，使得污水的黏性增大、冲刷作用增强、扩散速率降低，从而导致根系溶解氧传递效率、附着微生物量及其生长代谢、反应速率下降［16－17］，最终致使附着生物膜脱落、有机物颗粒生物降解效率减小并被大量吸附截留在填料基质中而引起基质堵塞［18］，影响人工湿地的运行效率。
1．3高寒缺氧气候对微生物的影响
人工湿地去除污染物的净化作用与微生物的数量、活性密切相关［2］。人工湿地植物的根系和填料基质表面都富集了大量的微生物［1－3］，其中包括好氧菌、兼性厌氧菌和厌氧菌，如放线菌、聚磷菌、硝化细菌、亚硝化细菌以及反硝化细菌等。人工湿地污水处理系统中微生物的生存繁殖能力及其活性与床体基质的内部温度、含氧量有关，随着温度的降低微生物活性下降，特别当温度低于4℃时［1］，微生物的生理活动几乎停止，其最适宜生长温度在25℃以上［11］。我国等高寒缺氧地区常年平均温度为2～9℃，冬季最低可达－15℃左右，且昼夜温差较大，对系统微生物的生长活性及其去污能力造成很大影响。研究表明，硝化和反硝化作用脱氮是人工湿地除氮的主要途径之一［8］，而硝化速率在10℃以下将会受抑制，在6℃以下急剧下降，在4℃以下趋于停止［10］，反硝化速率在15℃以下急剧下降［10－11］。低温环境下，磷素的去除机理较为复杂，Helmer等在研究聚磷菌的“厌氧释磷－好氧吸磷”过程时发现，当系统运行温度从20℃降至10℃时，聚磷菌的过量吸磷能力下降，但降至5℃时却会迅速提高，温度继续下降时，其吸磷能力下降［19］。
2人工湿地在高寒缺氧地区运行解决措施
针对人工湿地在高寒缺氧地区基质、植物、微生物受气候影响致使运行效率较低的问题，并结合我国北方及全球中高纬度季节性低温地区人工湿地设计、构建及运行经验，目前国内外学者主要关注人工湿地的设计、建造、运行操作以及辅助强化措施等方面的研究，以期提高人工湿地在高寒缺氧地区的去污能力，特别是对氮、磷污染物的去除能力。
2．1高寒缺氧地区人工湿地设计
2．1．1结构选型人工湿地分为表面流和潜流2种基本形式，不同类型的人工湿地特性见表1。表面流人工湿地一般由土壤为基质，种植挺水、浮水植物组成的生态系统，附着微生物量较少，且由于水流在湿地床体表层流动，易受外部天气等因素影响，保温性能较差；在等高寒缺氧地区，常年低温、缺氧的气候条件更加使得微生物活性及水体大气复氧能力下降，加上湿地植物长势弱、生命周期短，致使湿地系统运行效果不佳，不适合在该地区应用。潜流式人工湿地根据进水方式，又可以分为水平潜流和垂直潜流人工湿地；潜流式人工湿地是由一定深度的矿物基质为床体，表层种植挺水植物组成的生态系统，其附着微生物量较大，水流在池体内部基质中通过，保温性能较表面流人工湿地好［11］。采用潜流进水方式使得污水处理充分利用了人工湿地的填料基质和植物根系［14］，增加了微生物的附着表面、改善水力条件、便于提高和维持床体内部污水的温度和溶氧量［1－2］，以提高其去除污染物的能力。针对人工湿地在高寒缺氧地区所面临的问题，为保证人工湿地在该地区的高效稳定运行，潜流人工湿地更具优势，设计、建造时应为首选。2．1．2基质选择及装填人工湿地中的基质别称填料，是人工湿地构建生态系统的“骨架”。人工湿地基质的选择应遵循比表面积大、透气性好、便于取材、经济适用的原则，在构建水平潜流和垂直潜流人工湿地时，基质的选择及装填方式因污水特征污染物和地域的差异而有所不同。疏松多孔、通气性好、比表面积大的填料基质一方面有利于空气中的氧气进入湿地，促进硝化作用；另一方面填料基质含水率高，有助于形成厌氧环境，促进反硝化作用脱氮［10］。富含Ca、Mg、Fe、Al等金属氧化物的矿物基质能有效地固定磷；酸性条件下，含Fe、Al丰富的填料基质对磷的去除效果较好；碱性条件下，含Ca、Mg丰富的填料基质能有效沉淀除磷［14］。一般来说，采用潜流人工湿地处理以有机物、悬浮物为特征污染物的污水时，可以选用粗沙、砾石或灰渣中的一种或几种为基质；以去除氮、磷为目的的人工湿地最好选择多孔、透气性能好、比表面积大的等高寒缺氧地区的当地材料，如多孔透气砖、铁矿渣、石灰石或页岩等，不同基质特性见表2。刘佳等认为，潜流人工湿地内填料基质应按级配形式逐层装填，使湿地床体内部具有良好的水力传导及大气复氧能力，为湿地能较好地去除污染物提供保证；其研究的沈阳浑南人工湿地示范工程进水TP含量为3．48～7．21mg／L，在冬季低温（低于0℃）条件下TP去除率达到87．75％～92．05％［20］。研究表明，基质通过吸附、沉淀反应除磷属于物化反应过程，与植物、微生物的作用相比，受气温影响较小［21］，因此湿地基质在高寒缺氧地区对污水的净化作用显得尤为重要。适合等高寒缺氧地区建造人工湿地的基质填料如表2所示。2．1．3湿地植物的选择配置湿地植物是人工湿地作为生态处理技术的基础，不同的植物种类和生长形态影响其对污染物的吸收、富集能力和附着其生长的微生物量及活性，进而影响有机物、氮、磷的去除效果［1－4］。鉴于等高寒缺氧地区的高原气候，为保证人工湿地植物的生长状态，应种植耐寒性强、输氧能力好、繁殖性能好、根区丰富及生物附着量多的当地植物。在湿地植物种类选择方面张春艳等认为，为增大人工湿地植物附着微生物的种群数及生物量，并提高湿地床体内部的溶氧量，以形成利于去除污染物的根区微环境，应按植株根系垂直长度的不同选择配置不同的植物［22］。在湿地植物种植方式方面，一般认为不同种类的植物进行混合复配、轮作可延长植被覆盖时间、增加附着微生物量、促进植物吸收富集［1－3］，提高污染物的去除效率，但也有学者认为不同植物混合配置的人工湿地抗季节变化能力差［23］。通过对比研究地区几种常见的地方湿地植物的生长状态及去污性能发现，黑三棱、水葱、芦苇、菖蒲等对COD、TP、TN的去除效果明显好于其他植物，且根系发达、抗逆性强、具有一定的经济与景观效应，适合在高寒缺氧地区的人工湿地种植。不同种类植物的建议种植密度见表3。2．1．4负荷最优化在等高寒缺氧地区设计人工湿地时，应考虑过高的水力负荷和有机负荷都会对其在常年低温缺氧条件下运行产生不利影响。其中，水力负荷过大会导致污水停留时间过短、冲刷作用增大，无法满足微生物世代生长及降解有机物、氮、磷所需的时间，且可能导致部分微生物、未被充分降解的污染物随水流流出系统，最终影响系统对污染物的去除能力［16］。此外，较大的有机负荷会导致系统净化效率降低、基质堵塞程度增强；低温、缺氧条件下人工湿地表层微生物的活性较低，降低有机负荷可以在满足微生物生长所需营养的前提下最大限度地使系统达到理想处理效果［2］。张建等在冬季低温条件下研究了潜流式人工湿地处理污染河水时不同水力负荷对污染物去除效果的影响，结果表明，水力负荷由0．30m／d降低到0．15m／d后，NH4＋－N去除率增加了25％，COD的平均去除率增加了11％［24］。
2．2运行操作
在等高寒缺氧地区的气候条件下，人工湿地采用周期间歇式的运行方式可以提高湿地内部溶解氧的传递能力，进而提高系统污染物的去除能力。周期间歇式运行，即间隔一定时间向人工湿地周期式地进水、排水；当污水排出人工湿地时，空气进入床体基质中，当污水排空后重新向人工湿地进水时，空气被迫从床体基质中排出，通过周期性的气、水运动，提高了系统的富氧能力，提高了对污染物的净化能力；另外，还可以在人工湿地中交替形成好氧－厌氧环境、促进硝化－反硝化细菌的脱氮作用［1－2］。周健等研究了人工湿地在低温（5～10℃）下采用周期间歇式运行的微生物脱氮性能，结果表明，NH4＋－N、TN的去除率分别达到85．9％、48．4％［25］。崔玉波等在研究低温（低于11℃）下人工湿地周期间歇式（周期停留时间3d、进出水间隔6h）运行效果时发现，脱氮效果增加了11．4％［26］。
2．3辅助强化措施
2．3．1人工曝气强化根据众多学者对于人工湿地中污染物去除及溶解氧的分布、传递机理的研究表明，人工湿地床体内部基质中溶氧量是去除各类污染物的关键性限制因素［10］。在等高寒缺氧地区，人工湿地增加底部曝气可以提高池体基质内溶氧量、增强附着微生物活性、提高低温和植物枯萎期间根区溶解氧的利用率，且可以减轻污水在湿地内部的流态基质堵塞程度，进而提高对污染物的去除能力［1－2］。在人工湿地床体底部增设曝气管，使湿地床体具有呼吸功能，可提高人工湿地微生物降解有机物的能力；但底部曝气作用破坏了湿地床体垂直方向上的好氧－缺氧环境，抑制了反硝化细菌的反硝化脱氮作用［10－14］。进水预曝气和湿地前、中、后部局部充氧曝气是现阶段人工湿地主要采用的4种充氧措施。任拥政等研究局部曝气对人工湿地去除污染物的影响时发现，进水预曝气对提高湿地床体内溶氧量作用甚微；但在湿地床体的前部和后部进行曝气，对COD、NH4＋－N的平均去除率分别达62．12％、58．09％和93．5％、96．6％，且系统抗冲击负荷的能力较强［27］。鄢璐等在研究湿地床体中部充氧曝气对人工湿地去除污染物的影响时发现，有机物去除率提高约10％，NH4＋－N、TN去除率提高60％左右，TP去除效果无明显提高［28］。以上试验结果表明，人工曝气措施对改善人工湿地内部溶解氧分布及污水处理效果的作用很明显，且对湿地前部、后部采取曝气措施的处理效果优于中部曝气措施。2．3．2温室保温隔离措施在等高寒缺氧地区，人工湿地对污染物的去除受温度影响较大，因此，对其采用保温措施是必须的。目前在国内外季节性低温地区主要采用隔离保温措施，即在湿地床体上覆盖不同的保温材料起到保温作用；国内外学者研究了冰雪、稻草、PVC透气薄膜、收割湿地植物、炭化后的芦苇屑、有机填料等覆盖材料的保温效果［11］。刘学燕等在冬季低温（－30～－20℃）条件下采用空气和冰雪隔离层保护研究了潜流式人工湿地对河北省张家口官厅水库微污染水的净化效果，结果表明，NH4＋－N、TN的去除率分别达到42．9％、48．4％［14］。申欢等在低温（－2．5～6℃）条件下采用收割的湿地植物覆盖潜流式人工湿地进行保温，对NH4＋－N、TN、TP的平均去除率分别达到26．5％、9．6％、314％，和未进行保温的人工湿地相比分别提高9．7％、50％、15．9％［12］。可见，人工湿地隔离保温措施能有效提高污染物的去除效果。但在我国等常年气温、平均含氧量较低且昼夜温差大的地区采用上述措施则不能像季节性低温地区一样达到人工湿地正常运行的目的。基于人工湿地生态技术在等高寒缺氧地区应用须解决高寒、缺氧问题的考虑，地区是低纬度、高海拔高原，空气洁净、太阳辐射强烈（年辐射量高达7000MJ／m2），可以充分利用此部分自然能源作为热源，配合采用农业种植中的温室保温技术，人为形成一个半封闭的生态平衡小环境，以维持和提高污水处理以及湿地植物生长所需的温度和溶氧量。马津伟等在致力于青藏铁路沿线站区生活污水处理研究时提出了在生态大棚污水处理系统中将污水处理和大棚保温技术有机结合的观点，充分利用太阳能，结果表明，在冬季最冷月，棚内温度白天仍能保持25℃以上，清晨最低棚内温度也能达到4℃以上，完全可以满足污水处理系统及植物生长的温度要求；土地处理系统出水水质达到GB8978—1996《污水综合排放标准》一级标准，可回收用于冲厕［29］。2．3．3预处理措施等高寒缺氧地区的气候条件导致人工湿地植物、微生物活性降低，许多研究者在人工湿地处理系统前增加预处理措施，以保证该地区人工湿地各季节的运行效果较为稳定［14］。目前预处理措施主要是为了在污水进入人工湿地前进行增温、充氧、增加抗冲击负荷能力、沉淀悬浮固体防止滤料堵塞、优化污水可生化性及促进微生物的增殖，提高人工湿地的去污能力［3－4］；具体措施主要是增设太阳能调节池［29－30］、沉淀池、厌氧消化池、接触氧化池［30］等预处理构筑物。翟俊等在昌都地区研究太阳能预热和接触氧化作为预处理设施对人工湿地运行的影响，结果表明，在冬季最寒冷季节，出水水质可达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B标准；春、夏、秋季可达到一级A标准［30］。2．3．4强化深度处理在等高寒缺氧地区的气候条件下人工湿地处理后的污水仍然存在污染物浓度较高的可能，若直接排入受纳水体，将增加自然水体的自净负荷。国内外学者将人工湿地与稳定塘、土地渗滤系统等串联起来，人工湿地作为主体，稳定塘、土地渗滤系统作为人工湿地的深度处理，对提高污染物去除率起很大作用。Ham等在冬季低温（平均温度－0．2℃，最低温度－12．0℃）条件下，应用人工湿地、稳定塘组合系统对分散式农村污水进行处理，研究表明，稳定塘对TN、TP的平均去除率分别为25％、28％，使整个系统对TN、TP的平均去除率分别提高到51％、46％，大大提高了系统对N、P的去除能力［31］。马津伟等利用生态大棚污水处理系统处理青藏铁路沿线站区生活污水，利用土地渗滤系统作为深度处理设施，结果表明，土地渗滤系统将铵态氮出水浓度由4．2～6．3mg／L降低至1．4～2．2mg／L，总磷出水浓度由0．4～0．8mg／L降低至0．2～0．5mg／L［29］。
3结语
篇4
【关键词】污水处理；管道施工；要点分析
前言
污水处理管道是污水处理生产装置中十分重要的一个部分，简单来说，它就是将各种污水处理管道进行连接，从而形成一个整体。污水处理管道往往属于压力管道，这是由它的生产工艺要求来决定的，工作压力在最高的时候可以达到42表压；并且，因为有着较多管道连接点，所以爆炸事故偶有发生这，就很容易出现在污水处理管道施工中，因为管道中含有大量有毒、有害、易燃和易爆的气体，因此就会对人们的生命财产安全造成了很大的威胁。通过分析以往发生的污水处理管道事故，我们可以得知最容易出现泄露的部位是管道和设备的连接点、管道变径和弯头处以及阀门等，因此就需要对管道事故进行足够的重视；一般情况下，导致事故的原因往往在设计、材料、工艺等方面出现了问题，另外，一些其他的管道施工因素也会导致出现一些重大事故，比如加工不良、焊接的质量没有达到要求以及焊接时出现了裂纹等，因此，要想避免发生一些事故，就需要严格按照要求来进行管道施工。施工要点主要包括几个方面：管道的布置；阀门的安装；管道的防腐与保温；其他设备的安装等。
一、管道的布置
污水处理管道施工中十分重要的一个环节就是管道的布置，因此管道布置的质量，将会对整个施工质量产生直接的影响。在布置管道的时候，应该遵循更加便于操作、安装和维护的原则，为了不会对起重机的运行产生影响，在布置管道的时候应该避开设备抽出区域、设备拆卸区以及建筑物吊装孔范围。要严格按照相关的规范和要求来设置管道的高度和管道之间的间距，如果管道在安装的时候是平行排列的，那么在设置管道间距的时候应该将管子焊接、隔热层和组成件安装和维修充分的纳入考虑的范围，突出部之间的净距应该在25毫米以上，如果没有隔热设置，那么应该将管道间的距离设置在50毫米以上，只有这样才能够有效的进行焊接和检验；如果有侧向位移出现在了管道中，那么应该适当的将管道间的净距加大。在通常情况下，可以架空敷设管道，而埋地敷设的方式主要应用在消防水和冷却水管以及下水管方面。
如果管道要穿过建筑物的墙面，那么就必须要将套管加在穿孔处，用软质材料填充在套管内的空隙处，并且焊接管道不能在套管内进行，还应该将雨罩设置在顶层的管道处。在设置管道的时候，应该避免穿过防爆墙和防火墙；在排气口和排液口处设置管道的最高和最低点，要保证排液口的管径在20毫米以上。在布置低温管道的时候，应该将管道的柔性充分的纳入考虑的范围，并且要采取一些必要的消振措施来防止管道出现一些振动现象。为了避免管道出现断裂等情况，焊接支吊架的时候应该避开管道的弯头处；还应该在低温管上采取一些必要的措施来进行保温，这样就可以有效避免出现冷桥等问题。
二、阀门的安装
阀门的安装应该遵循便于操作和维修的原则，在水平安装阀门的时候，应该朝上安装阀杆；如果阀门比较重的话，可以采取一些措施来进行起吊；为了有效的减少管道之间的间距，应该错开安装阀门。如果管道连接的设备有着高危险的介质，那么在操纵的时候就不能选用链轮，应该与设备谷口直接连接；在设置一些消防处理阀的时候，比如防水用阀和消防蒸汽阀等，要将事故发生时的安全操作纳入考虑的范围，为了让操作人员可以更加方面的进行安全操作，可以在控制室内分散布置。
安装水平支管上的截止阀时，应该设置在靠近根部的水平管段处。在水平安装明杆式阀门的时候，应该保证开启阀门的时候不会对人员的通行产生影响。在安装调节阀的时候，应该将工艺流程的设计要求纳入考虑的范围，并且最好布置在平台或地面上，这样便于操作；在通常情况下，在安装调节阀门的时候，不应该出现倾斜；要保证调节阀处于零下40摄氏度到60摄氏度之间的环境中，并且不能靠近动源。如果有一些设备在特殊情况下会出现超压的情况，那么就需要设置必要的安全阀。如果已经将安全阀安装在了压力来源部分，那么就不需要在其余设备上设置安全阀。还应该将安全阀设置在可燃气体往复式压缩机的出口以及容积泵的出口等位置，因为这些位置有着较大的压力，还应该在一些容易出现超压而发生爆炸的管道设置必要的安全阀。
三、管道的防腐与保温
管道的防腐：因为污水处理装置往往处于含有各类有机酸、碱、盐的土壤中，因此就必须要将防腐措施设置在埋地敷设的金属管道外，从而降低腐蚀，有效的提高管道的使用年限。目前得到广泛使用的主要有两种，一种是石油沥青防腐涂层，一种是环氧煤沥青防腐土层；石油沥青防腐涂层使用的范围比较广一点，这是因为它的价格比较便宜，但是它会对环境造成严重的污染；而环氧煤沥青防腐涂层比较的先进，并且只需要简单的施工即可，因此已经慢慢的推广开来。为防止动物或脏物进入管道，每天收工前应对管端进行封堵。对于无缝钢管通常使用临时充气封堵球进行封堵；对于螺纹管管端通常采用临时封堵帽和长期封堵头同时封堵，以保证封堵效果。
管道的保温：一般情况下，保温措施会应用在表面温度大于50摄氏度和工艺要求需要保温的设备和管道上；在对原油管道进行保温的时候，一般都会采用普通岩棉或者离心玻璃棉的方式，这样可以有效的防止原油稠浆便于流通。如果是直埋式预制管，那么进行保温时就可以采用粘结性能优良以及保温性能较好的聚氨酯，首先将一层聚氨酯泡沫塑料保温层包在钢管外，然后将一层高密度的聚乙烯外套管包在外面，要保证它是牢固可靠的，只有这样才能够将保温隔热的效果充分的发挥出来。
四、其他设备的安装
泵的安装：在安装泵的时候，应该将防火、物料的性质以及管道柔性充分的纳入考虑的范围，并且要对齐泵端出入口的中心线，要保证两泵之间的距离在0.7米以上；如果是双排布置，那么两排泵的动力端就需要相对，并且将足够的检修通道设置在两排泵间。如果是在室内布置泵，那么就需要保证两排泵间的距离在2米以上，并且保证泵的基础离地面高度大于100毫米，最好是在200毫米以上。
压缩机的布置：压缩机进出口管道应该减少出现弯头，另外，在布置的时候，还应该尽量便于进行维修。特别是平排安装多台压缩机的时候，应该在便于操作的地方安装管道上的仪器。
结语
污水处理建设工程中十分重要的一个部分就是污水处理管道的施工，因此，需要对其产生足够的重视。本文主要分析了污水处理管道施工的要求和要点，希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献
[1]居风松.污水处理管道施工要求分析[J].中国新技术新产品，2008，2（10）：111-111.
篇5
论文关键词：响应曲面法，低温热碱预处理，剩余污泥，Box-Benhnken
近年来，随着人口的增加，废水量增加，我国水厂的建设数量大幅增加，剩余污泥量也越来越多。据国家环保部相关资料统计，截至2008年底，全国已建成投产运行的城市污水处理厂达到1519座，设计处理能力9092.7万m3/d，平均处理水量约6699.8万m3/d，污泥产生量约1800万吨/年（80%含水率）。随着污水处理设施的普及、处理标准的提高和处理功能的拓展，污泥的处理费用大幅度地增加[1]。如何经济有效地处理处置剩余污泥，减少污泥产量，以保证污水处理厂的正常运行和处理效果，保护环境，变废为宝是我们面临的一个重要问题[2]。焚烧、填埋等处理方法不仅会造成二次污染，而且还会浪费污泥中的有用能源。传统的厌氧消化法与其他污泥处理技术相比，不但可以实现污泥的减量化、污泥稳定，而且产生的沼气通过发电、带动鼓风机等途径还可以补偿污水厂能耗，但是由于细胞壁是难降解物质，长时间水解才能打破细胞壁，释放细胞里的物质，所以污泥的水解是厌氧消化的限速步骤[3]。目前，加速污泥水解的方法有物理法—加热处理、超声波处理法等；生物法—生物膜法、膜生物反应器等;化学法—臭氧氧化、高溶解氧法等；以及一些组合的方法，如用MBR处理废水的同时，采用热碱处理系统进行污泥减量化。其中，热碱水解法是一种有效的污泥预处理技术[4]，碱的加入，可以减弱细胞壁对温度的抵抗能力环境保护论文，加速污泥细胞内物质的释放。热碱法不仅在细胞破解方面卓有成效，而且可以加强污泥的后续处理(厌氧消化、脱水等)效果。
目前对于优化设计实验，多采用传统的正交试验方法，正交试验方法虽然能够同时考虑几种影响因素, 寻找最佳因素水平组合, 却不能在给出的整个区域上找出因素和响应值间的明确的函数表达式, 即回归模型, 从而无法找到整个区域上因素的最佳组合和响应值的最优值。响应曲面法，是一种优化生物过程的统计学试验设计，采用该法以建立连续变量曲面模型，对影响生物过程的因子及其交互作用进行评价，确定最佳水平范围，而且所需要的试验组数相对较少，可节省人力物力。在无交互作用的观测样本中，回归出有交叉项的高精度数学模型，在最优组合上能获得满意结果，响应曲面回归分析方法的具有卓越显著性。
本文采用低温热碱处理方法，首先考察温度，pH，处理时间三个单因素对剩余污泥处理的最优值，确定响应范围。采用响应曲面法，探寻低温热碱处理方法的最佳工艺参数。
1材料与方法
1.1 试验材料
本实验处理的剩余污泥取自哈尔滨太平污水处理厂的二沉池，取回放入4℃冰柜静置24h后，排掉上清液，浓缩后进行处理。浓缩后的污泥成分见表1。
表1 剩余污泥的性质
Table 1 The characteristics of excess sludge
项目
pH
TS （g/L）
VS (g/L)
SCOD (mg/L)
TCOD (mg/L)
溶解性总糖(mg/L)
溶解性蛋白质(mg/L)
数值
6.72
25.96
18.40
466.18
23268.53
篇6
关键词：地下式污水 处理厂 应用发展趋势
中图分类号：R123.3 文献标识码：A文章编号：
引言
为改善水环境污染现状，优化人们生活与投资环境。我国近年来投资建设了一大批污水处理厂。其工艺组成和建设规模各异.但在建设模式上.绝大多数的污水处理厂均采用地上式。随着我国城市化水平和对生活环境要求的不断提高.特别是大型城市，其土地资源短缺及环境污染的问题日益突出，建设占用空间少、节省土地资源、环境污染小，并能与周边环境相协调的地下式污水处理厂将成为大型城市污水治理工程新的发展趋势和发展方向。
1.污水处理厂布置形式及特点
目前，地上式污水处理厂在改善城市生态环境、节约水资源、提高人们生活质量方面发挥了巨大的作用。已成为市政、环保基础设施的重要组成部分。但由于其自身的特殊性。绝大多数地上式污水处理厂在净化污水的同时，又成为新的污染源，不仅影响了周边居民的正常生活.而且在一定程度上制约了周边地区的经济发展。对商业、房地产业、服务业的影响尤其明显。另外，地上式污水处理厂占用大量宝贵的土地资源.并因受到处理工艺的限制.很难与周围的环境相协调。
1.1臭味污染大。虽然很多污水处理厂都安装了除臭设备.但因各种因素，大部分污水处理厂臭气的排放浓度都很难达到臭气排放标准，不仅影响了周边居民的生活。对污水处理厂工作人员的身体健康构成了较大的威胁。
1.2噪声污染大。地上污水处理厂的噪声主要是在污水处理过程中水泵、鼓风机、管道和水流所产生的，一些已建成的污水处理厂由于缺乏足够的噪声隔离设施或是生产设备老化.导致不同程度的噪声超标，对人体健康产生一定的危害。
1.3占用土地资源。在地上式污水处理厂工程建设中，不仅需考虑污水处理构筑物的基本用地.还需从污水处理厂绿化和防止污水处理厂污染角度考虑，在征地时设置一些绿化带和隔离带用地在我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中明确规定，地上式污水处理厂周围应建设绿化带.并设有一定的防护距离(厂址：与规划居住区或公共建筑群的防护距离一般不小于30m)。而在欧洲、美国等发达国家，要求地上式污水处理厂周围至少有200m的隔离带.这将使地上式污水处理厂占用更多宝贵的土地资源。地上式污水处理厂除了本身占地.也将影响周边土地的利用。防护距离以外的附近周边土地，人们至少会由于心理作用.而降低吸引力.影响实现其最高市场价值。
2.地下式污水处理厂的优点分析
2.1地下污水处理厂的优点
与地上污水处理厂相比，地下污水处理厂具有如有下优点：
2.1.1占用空间少
在地下污水处理厂设计中，考虑到地下空间和投资的限制，构筑物设计都比较紧凑，技术上也尽量选用占地面积小的处理工艺，此外，地下污水处理厂无需考虑绿化及隔离带等要求，因此，一般占地面积较少。例如，荷兰鹿特丹Dokhaven地下污水处理厂采用了AB工艺，占地面积仅为传统工艺的1/4左右”’；日本神奈川县叶山镇地下污水处理厂所占用的土地面积与一般地上污水处理厂用地面积相比，仅是地上污水处理厂用地面积的1/3；广州京溪地下净水厂采用MBR工艺，其平均用地指标控制在1.8万平方米/吨污水，仅为常规污水处理厂用地的1/5。
2.1.2噪音污染小
地下污水处理厂的主要处理设备均处于地下，许多机械的噪声和振动将对地面的建筑和居民基本不产生影响，有效地防止了噪音对周围居民生活与工作的影响。
2.1.3环境污染小
由于处于地下全封闭管理，地下污水处理厂可以对产生的臭气进行全面的处理，对环境和城市居民生活不产生影响。英国伊斯特本的新奇地下污水处理厂虽然建在繁忙的街道和海滩之间，但未对休斯特本的旅游区自然景观产生任何不利影响。
2.1.4节省土地资源
地下污水处理厂由于只有部分辅助建筑物建在地面，占用土地资源很少，节省了城市开阔空间，不会使周边土地贬值，对于周边区域的未来发展没有障碍。地下污水处理厂上部空间利用价值亦较高，可用于绿化、公园等公益事业，也可用于商业开发。芬兰赫尔辛基地下污水处理厂仅办公室、职工活动中心、部分车间及能量生产站处于地上，其余节省下来的用地规划了一处居民区，修建一座8层住宅，总使用面积达15万m²，可以容纳3500人。
2.1.5温度较恒定
地下污水处理厂由于处于地下，除受进水水质条件的影响以外，基本不受外部环境因素的影响，特别是地下常年温差较地面温差要小温度比较恒定，有利于各种污水生物处理工艺的稳定运行。
2.1.6美观性好
由于地下污水处理厂是不可见的，因此既不会对自然景观产生影响，也不会影响到周围建筑的整体视觉效果。瑞典首都斯德哥尔摩的地下污水厂区地面布置成为一个公园，地下污水处理厂的进口，采用巧妙的建筑艺术，大大美化了市容，同时又为城市增加了绿化面积，因而引起了全世界的注意
3.地下污水处理厂在我国的发展前景
我国过去曾一度将大型化、集中化作为城市污水处理厂建设的主导方向。如单从经济角度考虑，大型污水处理厂固然有其优点，比如规模越大的污水处理厂，其单位造价和管理费用都比小型污水处理厂经济，但与大型污水处理厂配套的、庞大的排水管网系统，其投资往往很高（管道埋深大、泵站提升费用高），将远远超过污水处理厂的建设费用，这在地方政府资金有限的情况下，实施起来难度很大。我国大型城市污水处理厂的建设受城市规划的影响较大，一方面有些地方的城市总体规划不合理，城市排水管网系统未按预期规划方向发展，结果在设计污水处理厂时，由于处理水量预测值过高，造成水厂的设计规模过大，资金严重浪费；另一方面有些地方注重短期规划，在进行污水处理厂规划选址时，选择城乡结合部、人烟稀少或未列人发展规划的区域，建造大型污水处理厂，以节省成本。由于对经济发展速度低估或发展速度超出当初预期，污水处理厂周边日新月异，结果导致污水处理厂成了拖累周边发展的瓶颈。
污水处理厂的建设规模，一般应该遵循因地制宜、由点到面的治理原则，即能在点源和小范围治理的污水，不应拿到面上来解决，不能扩大范围，特别是含重金属和有毒有害污染物的工业废水，如果不在点上治理，将对大型城市污水处理系统的运行带来严重危害。城市污水处理厂的建设还一定要从实际出发，在地方政府缺乏资金以至无力建设大型排水管网系统的条件下，逐渐修建一些小型污水处理厂。小型污水处理厂可实现近处理、就近回用，不仅具有污水收集和中水回用的管网短、可节约资金的特点，而且还可根据各地污水的水质情况，采取有针对性的技术路线，处理效果好。污水处理厂由集中走向分散是一个趋势，现在国外发达国家的污水处理厂一般也在走向小型化，像日本的许多大城市，两三万吨的小型污水处理厂很多。我国正在加快小城市建设，更适合建设小型污水处理厂。由于受到地形条件的限制，某些小型污水处理厂不得不位于居民区和商业中心附近，若要避免或降低对周边环境的影响，节约城市用地，地下污水处理厂成为必然的选择。若推行新加坡的深邃道阴沟系统收集城镇污水，则更能发挥地下式污水处理厂的优势。
城市污水处理厂建在地下的另外一个好处是可实现冬天保温，这对我国地处北方寒冷地区城市，有着重要的现实意义。因为我国北方寒冷地区冬季气温很低，而污水生化处理系统需要一定的温度，建在地下不但可以保证稳定的处理效果，而且还可以节约因保温而消耗的大量能源。
4.结语
地下污水处理厂在技术上已经相当成熟，在国外应用相当广泛，我国多个城市也开始实施。地下污水处理厂由于处于地下全封闭状态，对周围环境的影响较小，与周边环境协调性强，可节约土地资源，防止周边土地贬值，特别适合于在经济发达、土地资源高度紧张、环境要求高的地区建设，从长远看也符合资源节约、人与自然和谐发展的科学发展观的要求。
参考文献：
[1]尹军，谭学军．污水污泥处理处置与资源化利用［M］．北京：化学工业出版社.2004.
篇7
1.1污水的表面电荷、密度和微生物等等其中的一些化学元素运行中受到温度的影响很大，进而对污水的脱水功能、沉降作用产生了一定的影响。研究的结果还表明了，在固定温度条件下进行时，影响污水处理的效果很小，在温度很低的情况下，会产生大量丝状菌，让污水中的固体颗粒变得疏松，密度也有所减小，进一步让污水处理的效果更好。温度会影响微生物的增长速度，这样间接影响到了污染物有效的去除效率。对于自然界中生存的大部分的微生物来说，在生长温度很很低的情况下，生长的速度较慢；当温度较高的时候，微生物会大量死亡。在比较适宜的温度范围内，自然环境外的温度每提高10度，就可以让微生物的生长速度增加好几倍。研究发现，在大多数能够控制的运行速度范围内，会出现钟虫、线虫等等，但是在25度条件下的混合液的微生物相对较多。这个结果表明了，温度对混合液中微生物的品种和数量方面尤其是后动物的数量和种类的影响不大。从整个运行的过程看，28度左右的生物去除的效果明显好于18度的温度条件，在这两个时间段的生物去除率之间相差4.37%。
1.2分析原因可以得知，在大约28度都是属于中温范围，在这样的条件下，参与污水处理的喜欢该温的的细菌活动性很强。在18度属于低温的范围内，喜欢该温度的细菌活动性很低，如果温度高了就会增加物料的粘液度，增强微生物之间的接触机会，从而也有利于污水中不利因素的分解去除。在冬天温度很低的情况下，出水的COD很高，其平均值也会有所增加，但是由于进水的有机物含量在这样的条件下也会增多。冬天对这种化学元素的去除效果和夏季相比差不多。很多有机物的降能力没有充分发挥出来，所以有机物的去除细菌的效率水平还是很低，通过对比说明在一年四季当中，夏季和冬季，污水处理的效果都很好，外界的温度对其影响不大。
1.3温度对NH3-N的去除率的影响是通过硝化反应产生的。而且这种影响和温度及氮氧化的速度有很大的关系。在温度为26-29度的时候，NH3-N的氧化速度效率为0.019-0.025kg，当运行的速度为10-13度的时候，NH3-N的氧化速度效率是0.006kg，在24或者26度的情况下，污水液中的消化菌含在混合液中很活跃，硝化的速度也很快，随着温度越来越高，清液值会呈现出良性的去除污渍和细菌的高效率，当温度降到小于20度时，硝化菌会表现出很缓慢的活动速度，从而也减慢了硝化反应的进程速度。当污水处理的进水硫浓度为81-251mg/L的时候，波动较大，出水硫浓度为13-35mg/L，变化很大，处理工艺对硫的去除率为71%-96%，这可以明显看到温度对硝化反应的影响。在现实的污水处理工艺流程中，大多数企业采用潜水泵的回流原理，用水闸控制了回流的水量，让回流的水量保持在不稳定的状态，在回流量偏大情形下沉淀效果并不是特别理想。这主要是由于随着水的温度的变化会降低水的粘滞度，如果从物理或者化学的角度看，过滤是属于表面的沉淀，所以出水的硫含量会升高。
1.4污水的处理工艺的进水TP是3.45-8.87mg/L，出水的TP的波动比出水的硫值的波动要小很多，平均为0.883mg/L。TP在正常情况下的的平均去除效率为83.17%，这表明了TP去除效率和内在和周边附近的温度关系不是很密切，从整体角度看可以忽略不计，但是从淡出的数据方面进行分析，在夏季的时候进水、出水的TP很高，在冬季很小。
2结束语
篇8
1 前言
广州油制气厂采用重油催化裂解生产管道煤气，生产废水经气相色谱和质谱联用（GC-MS）分析含有97种化学组分，其中芳烃类化合物的含量占废水中有机物的一半以上。被列人58种中国环境优先控制污染物和美国环保局（EPA）优先控制物名单的有机物多达21种之多[l]。
厂基建阶段投人2700多万元兴建了一套污水处理系统，原设计对生产污水的污染物浓度预测偏低，预测COD值为200400mg/l，NH3—N值为6070mg/l，而实际值远高于预测值，给污水处理增加了难度。
2 原有设施工艺简介
缺氧一好氧处理工艺，简称A/O工艺，是目前国内应用最为广泛的一种废水处理工艺。该工艺在一级兼性厌氧处理后接好氧表曝处理。这种工艺的优点是可以用于高浓度工业废水处理。其处理的水量大，操作较简单。
广州油制气厂废水处理系统就是在隔油、浮选后采用A/O生化处理工艺（图1）。缺氧池采用由下而上的进水方式；另外与一般推流式A/O工艺不同的是，采用了七十年代开发的合建式曝气池，这种曝气池集曝气、沉淀于一体，采用表曝机加强曝气。台建式曝气池已被证明曝气效率低下，八十年代后期逐渐已被淘汰。
另外，由于设计污水处理量偏大，系统不能连续运行；经验不足，运行参数不完善，对系统运行的各影响因素把握不十分清楚；曝气池曝气能力不足，导致系统中生化处理过程所需降解菌含量较低。
3 前期改造
由于污水处理系统存在的设计、基建等方面的先天不足，以致投入运行后给污水处理工作带来很大困难。自1992年开始，逐步对污水处理系统进行工艺、设备和基建等进行完善和改造。
3.1 除油工序的改造
前处理工序中，将原有三格沉降池的焦油循环水池改为经过五格沉降池，沉降时间延长一倍以上，大大提高了焦油的沉降效果，使溢流往污水处理系统的焦油水含油量降低一半以上，减轻了污水系统隔油工序的处理负荷；在油水分离器的底部开口接排油管并加蒸汽伴热装置，定期把下层油物排人新建的污油池处理，提高了油水分离器的除油效果。经隔油工序处理的污水石油类浓度显著降低，由改造前的800mg/l降到350mg/L左右，各种污染物的去除率明显提高。
3.2 浮选工序的完善
原设计没考虑浮选产生的油泡沫水的处理办法，投运后只能外运处理，费用较高。1995年建成一套压滤装置对油泡沫水进行回收处理；把浮选工序由原两池并联，一开一备改为既可串联又可并联运行，增加一套加药、溶气装置，提高了浮选效果；增加了一条回流管，可把不符合生化进水要求的浮选出水和厌氧吸水井的污水回流到浮选池进行处理；加强了对浮选池和溶气释放器的定期清理工作，使浮选工序的作用得到最大限度的发挥，见表2：
3.3 初步完善污水生化工序
生活污水原从厌氧池进入污水处理系统的途径改为可从浮选工序进入，当生活污水含油高时可先经浮选除油处理后再进入厌氧池，避免可能对生化造成的负面的影响；在表曝机上安装变频调速装置，确保曝气池的稳定运行。通过多年的努力，污水处理工作发生了显著的变化，外排口水质达标率逐年提高，见表3。
4 污水处理系统的深度改造
经过多年的改造，现有污水处理系统的潜力已基本得到发挥，但是NH3-N和COD却一直无法达标。因此在一控双达标中被列为省管项目。广州油制气厂通过广泛调研和深人论证，认识到只有对系统进行深度改造，采用切实可行的技术才有可能最后使NH厂N和COD达标，并与广东省微生物研究所会作，进行了以下的工作。
4.1实验装置
本着节省环保投资的原则，按照现场生化处理系统的尺寸，按比例缩小构建了缺氧一好氧实验装置，以期待实验结果应用于原系统改造。待处理的废水在调节池混合后用泵打入缺氧生物滤池，然后经过好氧活性污泥曝气、澄清过滤后外排。工艺流程如图2所示。
4.2实验
实验分为三个阶段进行，第一阶段主要是选育降解微生物和脱氮微生物，向实验反应器中投加和驯化；第二阶段调整运行参数争取出水达标；第三阶段进行各种条件下的数据积累。
4.2.1 降解菌的选育和驯化
由于废水可生化性较差，C/N比失调和在去除高浓度氨氮的压力下，如果曝气池系统活性污泥得不到足够的营养，异氧型微生物会逐渐消耗自身，导致污泥矿化，污泥浓度下降。在此特殊情况下为保证微生物含量，不能用常规的微生物发酵的方法进行，实验室选育的高效降解菌在混合培养和投加到处理系统中时，只能循序渐进，反复驯化。如果用常规的丰富培养基大量培养降解菌，投加到废水中降解菌的降解活性会下降，甚至完全不能生长。
4.2.2 影响处理系统效果的因素
生物处理法的关键是微生物。废水处理系统的酸碱度、有毒物质浓度以及处理的温度对微生物均会产生强烈的影响，导致处理效果发生很大的改变。在文献或某些废水处理工艺中，PH值要求为6刃，而实验中发现PH在8.5则的废水对废水处理系统会产生较强的负面影响；在水质恶劣的情况下，分隔的缺氧池可以并联、串联或交替灵活运行，充分发挥生物膜结构对废水中有毒物质的吸附、降解和减毒的缓冲作用；在受到高浓度有毒物质冲击中毒后，缺氧池表层的填料可以更换，以减轻毒害物质对处理系统的毒害作用；同样温度对去除氨氮的影响也十分重要。处理气温下降到2~15℃时，硝化细菌活性大幅度下降（表4）。
4.3 污水处理系统改造
根据实验情况，瑞系统实际，对系统进行深度必造。
4.3.1 应用生物强化技术
常规废水处理系统中高效降解菌和硝化菌存在的数量不多，为了用于改造系统，利用饥饿育种、选择性压力等方法选育能有效分解废水中难降解有机物的微生物共7属117株，其中包含了较少见报道的杂环化合物降解菌；还富集、筛选了脱氮的硝化细菌株。
由于难降解、有毒的工业废水处理系统中的微生物的数量和增殖速度都远远低于一般无毒、高浓度有机废水处理系统的微生物，经过投加和驯化高效降解菌和硝化细菌，系统中缺氧池填料和活性污泥中培养的微生物的数量达到了较高的数量级，微生物的数量在低温季节仅比夏季低一个数量级。系统的处理效果有了较大的提高。
转贴于 4.3.2 进一步改进缺氧一好氧处理工艺
目前国内缺氧一好氧工艺中缺氧池大多数采用由下部进水的方式，这种水解一酸化处理工艺对高浓度有机废水具有较为独特的优点。但当处理含有还原型化会物较多的石油化工废水生物处理的反应则应以好氧型反应为主。在下部进水的缺氧池中，填料由于浸泡在水中，生物缺氧程度较高；系统改造使用上部的进水方式，缺氧池的填料表面形成三维的生物膜，生物膜表面的微生物代谢类型在废水流经时主要是好氧型，能更有效处理废水。
4.3.3 更换缺氧池填料
微生物具有较强的吸附性能，采用多孔的填料充填缺氧池，投加降解菌和硝化细菌，通过对附着生长型微生物的挂膜驯化，可在多孔填料表面形成含有较多数量微生物的生物膜，即使在冬季低温和高浓度COD、NH3—N下，缺氧池仍可保持1×1O6～l.7×1O7个细菌/克填料，有效的增强了缺氧池的抗冲击能力和减毒作用。在进水正常时，缺氧池的作用表面上看起来不明显，在进水不正常时，缺氧池的减毒作用就能极大地减轻毒害物质对好氧活性污泥的强烈影响。
5 改造达到的技术指标及存在问题
国内调研表明，由于资金、设计缺陷和管理等原因，有些油制气厂处理设施瘫痪，无法运行，污水甚至未经任何处理直接外排。在调研时，某煤气厂污水处理系统正常运行，但由于污水发生量较大，系统不堪重负，处理效果不佳，COD和NH3—N严重超标。只有上海某厂和北京某厂处理效果稍好（表8），但都不能完全达到国家一级排放标准，即COD≤l50mg/L，NH3－N＜20mg/L。
通过对系统的改造调试和对微生物的驯化，油制气生产废水在480640mg/L、NH、-N在58-182mg/L时，可以达到广州市的地方排放标准，COD≤110mg/L，NH3—N≤l0mg/L（图3）。利用普通缺氧一好氧处理工艺（A/O）在不投加外源碳源的情况下达标的结果在国内尚未见报道。
广州油制气厂有着特殊的生产特点，在冬季气温较低时，供气量较大，这时微生物的活性较低，污水发生量大，NH3-N和COD含量又较高，污水处理相当困难，对这种情况仍需不断的探索。
6 结论
将生物强化技术应用于含有高浓度氨氮和难降解有机物的工业废水处理可以取得良好的效果。通过选育能有效降解废水中难降解有机物的降解菌和生物脱氮微生物；改进缺氧生物滤池的填料；将生物膜处理方法和活性污泥处理方法有机的结合起来，使处理系统的减毒作用和处理效果可以明显增加。
结果表明，这种微生物处理法不依赖特殊的处理构筑物，运行相对简单、经济。对高浓度氨氮不需要投加碳源，具有良好的应用前景。
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【关键词】 人工湿地 污水处理 影响
湿地是水生环境与陆地之间存在的过度带，其中，人工湿地是人们通过对自然湿地系统的模拟创造出来的，其在对污水进行处理的过程中，运用生态的方法对污染物进行去除。人工湿地系统在实际运用的过程中，主要通过对物理、生物以及化学等一系列措施的运用，使污水得到一定的净化。
1 人工湿地污水处理过程中的方式
1.1 对微生物的利用
根据研究表明，在人工湿地中存在的微生物种群在污水净化的过程中，有着相对重要的作用，人工湿地在运行的过程中，其相应的生物化学反应大多是通过对酶以及微生物的作用进行实现的。在人工湿地中，微生物的含量相对比较丰富，这在一定程度上为污水处理系统中的分解处理提供了一定的保障。
1.2 对湿地植物的利用
人工湿地在污水处理的过程中，污水流过湿地中相对密集的植物根系以及茎叶时，可以对污水中存在的悬浮物进行一定的过滤。另外，植物在对污水进行净化的过程中，还可以在污水中对一些营养物质进行吸收，作为自身成长时需要的营养源对污水中的污染物质进行去除。其中，处理湿地中使用的水生草本植物大多具有生物量大、吸收能力强以及繁殖和生长速度快等特点，其在生长的过程中通过对污水中存在的污染元素进行吸收以及移走，从而达到污水处理的目的。
1.3 对湿地基质的运用
在人工湿地中，基质的主要成分是砂、卵石以及土壤，其在净化的过程中可以对污水中存在的真菌、放线菌以及细菌等微生物进行一定程度的降解，对植物根系的吸收、降解、生物以及转化具有合成作用，在一定程度上对无机以及有机胶体、复合体具有络合、沉淀和吸收的作用。另外，人工湿地中的基质还存在气体扩散、机械阻留以及离子交换等作用。
2 人工湿地污水处理过程中的影响因素
2.1 蒸腾和蒸发对运行效果产生的影响
在人工湿地中，一定的蒸发以及蒸腾会对湿地中的水量造成损失，从而导致其中污染物的负荷增加。另外，湿地中的蒸腾和蒸况使污染物向植物的根系的移动速度加快，使植物的吸收更加有利。其中，湿地植物中所发生的蒸腾情况对水量的影响很小，因此，其在污染负荷增加的方面存在的影响几乎可以忽略不计。湿地植物在水量蒸发以及蒸腾的过程中，对污水中存在的污染物吸收速度得到增加。
2.2 植物收割对运行效果产生的影响
在污水处理的过程中，湿地植物的生长会使大量的残留物产生，经过长时间的积压，可以会造成湿地基质中的堵塞问题。还有，湿地植物在生长的过程中，其生长速度过快从而在生物量到达一定程度的时候，植物就会受到湿地面积所限制，导致自身生长的停滞，造成其在污水净化过程中对污水中营养物质吸收的速度减弱，使污水的处理效果受到一定的影响。因此，在湿地植物生长的过程中，对其进行定期收割不但可以在一定程度上去除湿地中新的有机体，还能使人工湿地中的地床堵塞问题得到相应的控制和解决。
2.3 温度变化对运行效果的影响
人工湿地在对污水进行处理的过程中，主要是依靠微生物的分解以及植物的吸收进行完成的，而这些因素在运行的过程中容易受到温度的影响，因此，在人工湿地运用的过程中，对其温度的控制是极为重要的。
其一，温度对植物生长的影响。在人工湿地植物生长的过程中，温度的变化具有极为重要的作用。在低温下，植物的生长会受到很大程度的限制，生长速度较为缓慢，大多数的植物在零摄氏度的温度下基本停止了生长。在冬季，大多植物的根系虽然依旧存在，但是其没有了进行光合作用的能力，使跟根系的供氧停止。
其二，温度对微生物造成的影响。在对污水进行净化的过程中，温度的变化对微生物的运动有着极为重要的影响。在温度适宜的环境下，微生物的生理活动能够得到一定程度上的促进和加强，而不适宜的温度则会对微生物的生理活动造成相应的破坏以及减弱。另外，在不适宜的温度中，微生物的生理特性以及生物形态会产生一定的变化，很有可能造成微生物的死亡。
3 结语
综上所述，人工湿地是人们通过对自然的观察以及模仿而产生的一种类似沼泽的地面，其在人工监督控制以及建造的过程中，通过对自然生态系统中存在的化学、生物以及物理等因素的运用，对污水进行净化的。其中，人工湿地作为污水处理的一种生态处理方法，在运行的过程对污水的处理效果较好，运行费用也相对较少，在水环境的保护以及生态恢复的有效进行都具有极为重要的意义。另外，人工湿地在运用的过程中，还可以作为美学景观进行使用。
参考文献：
[1]蔡佩英，马祥庆.人工湿地污水处理技术研究进展[J].亚热带水土保持，2008，23（13）：193-194.
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论文摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高，城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程，其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。
可持续发展路线的实施，增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理，作为一个城市发展程度的重要标志，其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护，更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设，加快城市污水处理新技术的应用，促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施，是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。
1.我国城市污水处理现状分析
目前我国城市污水处理的面临着重要的考验，现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染，加大了城市生活用水处理的费用，加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境，我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理，减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术，加快污水处理建设，为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。
2.城市污水处理新技术分析
2.1曝气生物滤池技术分析
曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理，也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理，并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来，因此不再需要沉淀池；占地面积小，是常规工艺的1/4～1/5，节省大量征地和地基处理费用；池容小，土建工程量比其它工艺少20％～40％；全部模块化结构，改扩建容易，工期短；上部出水为清水，滤头不易堵塞，检修和更换容易。无需放空滤池中滤料；可对厂区进行全封闭，无臭味污染，视觉和景观效果好；不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵，降低了设备投资和运行费用；穿孔管曝气，节省设备投资和维护费，效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率；自动化程度高，操作人员少；低温运行稳定，受温度影响很小；由于其具有连续的物理过滤能力，一旦生物反应发生问题，滤池仍可去除绝大部分的悬浮物；而且仅需要几天即可恢复生物处理能力，而活性污泥法需要几个星期才能恢复；由于其具有的众多有点，我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂，从近6年的处理运行情况来看，运行稳定，处理效果好，是投资较少的一种新技术应用典型。
2.2天然有机化学污水处理技术的分析
天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可，也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮，使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理，如挪威、瑞典、丹麦，其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法，该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少，但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。
世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐，也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝，或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。
污水处理无疑是要花钱的。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。根据欧洲污水处理经验，要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮，则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市，企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程，而化学处理法在这方面具有许多的先进性，能处理很多不同的污水，能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言，首先用化学法进行污水处理研究，不仅能承受冲击负荷，将污水处理到一定的程度，还可以了解污水的组成和变化情况，为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。
2.3污水生物处理方法分析
生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸，甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等，如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气（如藻类光合作用产氧等）为污水中好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好，费用低，技术较简单，应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时，就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点，满足其要求条件；污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大，冬季一般效果较差。
3.加快分流制排水管网的推进，促进污水处理的实施
我国原有城市排水管网多位合流制排水管网，其是通过在城市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，增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网，是在城市中设两套独立的排水管网，分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中，可以不对径流雨水进行处理，只针对污水进行处理，大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比，分流制虽然一次性投入较大，但是综合比较可以发现，其在管网运行多年后，总体费用只占合流制管网污水处理的42.7％。因此，加快我国老城区合流制管网改革，在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。
结论
城市污水处理新技术的不断涌现，为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用，减少有害污水的产生，为我国环境保护打下坚实的基础。
参考文献
[1]李笑雯.城市废水处理技术[M].化学工业出版社,2006,7.
[2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.
[3]杨欣.居民生活污水的处理[J].化工信息,2007,8.
