市政污泥处理方式范文
时间:2023-12-26 18:07:55
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篇1
【关键词】市政;污水处理;工艺研究
中图分类号:TU99文献标识码: A
目前,我国加快城市化建设,对城市环境的要求也随之增高。市政污水处理工程是城市美化的重要保障。我国用于市政污水处理工程的资金有限,不能满足污水处理和美化城市的需要。所以,本文从市政污水处理的角度的出发,总结出污水处理的基本方法和方法中存在的不足,提出改进措施,从而保证污水处理工程能够满足城市建设和美化的需要。
1.污水处理工艺研究分析
1.1 AB工艺方法
AB工艺方法的全称为吸附生物降解法。这种污水处理工艺的特点是,它并没有按照传统的污水处理方式设计初沉池,而是采用高负荷性的污泥处理方式,将曝气池分为A、B高低负荷两个工作阶段,其中每个负荷中具有独立的污泥沉淀和回流系统。A阶段为高负荷曝气池系统,在该阶段,水力一般停留30分钟左右,根据生活性污泥易沉降和易吸附的特点,利用生物降解作用将污泥中的各种有机物吸附在生物体上,同时进行合理有效地降解,使污泥以最快的速度得到分解。B段为常规污水处理方式,一般处理负荷较低,所以相对于A段来污泥处理方式来说,泥龄较长。
AB污泥处理工艺将污泥分为两段进行处理,使去污效率较高,工作状态稳定,对高负荷污水仍能达到较好的效果。此外,该工艺选用的生物降解法能够较好地除去氮、磷等元素,并且去污成本相对较低,在一定程度上节约了运行成本。但是,该工艺中A段污水处理过程中,曝气池长期处于厌氧状态下,如果控制不合理,很容易产生臭氧和硫化氢等有害气体。并在处理过程中A段承担高负荷的污水处理工作,处理完的污水可能会存在较高的有机物,对污水处理效果产生影响。
1.2 UNITANK工艺方法
UNITANK工艺方法是由SBR方法改进而来,也称为交替式活性污泥法。该工艺采用三个矩形池进行污水处理工作。其中三个矩形池通过在公共墙上开洞或在底部架设通道使它们相连接。中间的矩形池承担曝气池的作用,旁边的两个池交替担任曝气和沉淀的作用。该系统通过总闸门控制污水和污泥的进入和排出,所以三个矩形池的周边没有设置排水和出水装置,而是通过总闸实现污水处理的控制工作。
该系统采用三个矩形池,保证了污水处理工艺的紧凑性和统一性,并且此系统无需额外的污泥回流装置和排污及沉淀装置,这样能够有效地降低污水处理成本。同时,系统可以通过好氧、厌氧和缺氧检验来控制设备的供气量,进行水阀的调节,控制反应时间,保证有效地去除污水中的有机物和氮磷元素,在保证了污水处理质量的同时保证了污水处理设备的稳定性。
1.3 A2/O工艺法
A2/O工艺法是AAO方法的简称,即厌氧、缺氧和好氧法。此方法多用于二级和屯级污水的处理,有时也用于污水的回用处理。该方法具有较强的除磷脱氮效果。该方法的污水处理过程总共分为三个阶段:厌氧阶段、缺氧阶段和好氧阶段。在厌氧阶段中,从沉淀池中排出污水和回流的含磷的污泥,然后用聚磷菌吸收脂肪酸和易降解的有机物。缺氧阶段利用硝酸盐的反硝化作用,将细菌转化为无害的氮气并排到空气中,已达到脱氮的效果。在好氧阶段,利用硝化细菌将污水中的氮氨元素转化为硝酸盐,并用聚磷菌将污水中的磷元素去除,最终将剩余污泥排放。
该工艺发展时间较长,所以操作方法较为成熟,有处理的污水水质稳定,处理时间相对较短,有效抑制丝状菌滋生等优点。后续研究者将A2/O方法进行改进,在厌氧阶段之前增加了脱硝池和选择池,从而有效降低了污泥中硝酸盐的厌氧放磷作用并抑制了丝状菌的生长。另外,改进后的A2/O工艺能够控制厌氧池和缺氧池的进水比例,解决了缺氧池中碳源不足的问题。
2.污水处理工艺应注意问题
污水处理过程中污水水质的监测是污水处理的基础,所以在处理方案中应加强污水水质的监测措施。同时不同的城市污水水质存在较大差别,对工艺方法的选择不应盲目求新和照搬其他城市的经验。目前我国污水处理工艺主要有化学法和生物法,因为化学法容易引起二次污染,只适合特定行业使用,所以国内较常用生物法。国内的生物法也有很多,不同城市在选择污水处理方法前应仔细研究城市特点,选出最适合城市发展的污水处理工艺。
3.小结
市政污水处理工艺是城市环境美化的重要环节,所以分析多种污水处理工艺的优势与不足能够有效的掌握污水处理工艺,并将污水处理工艺与城市的具体环境相结合,选出最适合城市建设和美化的污水处理工艺。本文通过分析各种污水处理方法,总结每种工艺方法存在的优势和不足,为城市选择污水处理工艺提供理论依据。
【参考文献】
[1] 陈建生.对市政污水处理工艺方法的研究[J].城市建设理论研究,2013,3(12):43-44.
[2] 赵咏梅.市政污水处理工艺方法分析[J].科技资讯,2011,10(5):78-79.
[3] 陈英权.市政污水处理工艺方法分析[J].科技与企业,2014,8(5):139-140.
篇2
【关键词】农村;生活污水;处理;实用;技术
前言
农村生活污水是指农村居民生活过程中粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水以及一些农村分散养殖过程中所产生的污水。一般来说,农村生活污水与城市污水不同,在排放方式、水质和水量等方面具有其自身特性,主要特点是:成分复杂,含有一定量的氮、磷,可生化性较高,基本不含重金属和有毒有害物质,因此,常采用生物处理方法处理农村生活污水。从处理模式的角度划分,农村生活污水处理技术可分为集中式处理和分散式处理;从处理工艺的角度划分,农村生活污水处理技术可分为好氧生物处理、厌氧生物处理和污水土地处理等。
1 农村生活污水处理模式
(1)集中式处理是指通过管网将村庄内所有农户产生的生活污水集中收集,输送至某一固定地点后集中处理的模式。该模式有两种实施方案,一种是将收集的农村生活污水统一接入邻近的市政污水管网,利用城镇污水处理厂统一处理,这种处理模式投资省、建设周期短、见效快、管理方便,但只适用于符合高程接入要求,且距离市政污水管网较近地区农村生活污水的集中处理;另一种集中式处理是在村庄附近建设一处农村生活污水处理设施,将村庄内所有农户产生的污水集中收集输送至此集中处理,这种模式适用于规模较大、人口居住密集、经济条件较好、村镇企业或旅游业发达、处于水源保护区内的单村或联村污水集中处理。
(2)分散式处理是指以“化整为零”核心,将较大的区域划分为若干较小的区域,分区收集农户污水,以各个较小区域为处理单元单独处理农村生活污水的处理方式。该模式常采用小型或一体化污水处理设备、污水自然处理技术等工艺处理农村生活污水,具有布局灵活、施工简单、管理方便、出水水质有保障等诸多优点,已经成为国内外处理生活污水的新理念。分散式处理适用于规模较小、人口居住分散、污水不易集中收集地区农村生活污水的处理。
2 农村生活污水处理技术
基于我国农村地区普遍欠发达,缺乏污水处理专业人员的现状,结合农村生活污水可生化性高、水质、水量波动性大等特点,农村生活污水处理方式不能照搬或套用城镇生活污水的处理模式,需结合农村地区实际情况和生活污水特点进行科学决策,在具体选择农村生活污水处理方式时,一般遵循因地制宜、便于维护和管理、运行费用低廉、工艺流程简单等原则。
(1)厌氧生物处理:厌氧生物处理技术的优点主要有以下几方面,节省动力消耗;对营养物的需求量小,减少了补充氮、磷营养的费用;处理设施占地面积小;污泥产量低;可以降解好氧过程中不可生物降解的物质;可处理水质波动性较大的污水;可产生大量的沼气作为燃料等。在某些情况下,出水水质不能满足排放要求,需要后处理才能得到较高的处理要求;低温下动力学速率低;不能去除废水中的氮和磷。
(2)人工湿地污水处理技术与其他污水处理技术相比,人工湿地具有诸多明显的优点,如:投资少,建设、运行费用低;易于维护,技术含量低;.污水处理系统组合的多样性、针对性;缓冲容量大,处理效果好;同时具有环境效益、经济效益及社会效益等。但人工湿地也存在不足,如:占地面积相对较大;处理效果受气候、温度变化影响较大;如设计或管理不当,容易产生堵塞现象等。
(3)污水处理工艺组合技术。农村污水处理以处理成本低、氮磷去除效果好为原则,在有明显的冬冷夏热条件的地区,采用污水组合工艺,可达到较高的处理要求。李先宁等研究开发了“厌氧水解、跌水充氧接触氧化、折流人工湿地组合技术”、“厌氧发酵、生态土壤及蔬菜种植组合技术”及“塔式蚯蚓生态滤池组合技术”等污水处理核心技术,并根据示范区实际条件结合其它辅助技术将污水处理技术进行合理组合优化,形成农村污水处理技术集成系统,该系统具有除磷脱氮效果好、投资运行费用低及维护管理方便等特点,有利于处理农村生活污水;同样,利用其它生态组合工艺如表面流人工湿地、潜流人工复合生态床和生态塘、滴滤池/人工湿地、人工湿地技术、人工湿地等处理农村生活污水,也取得突破进展。因此,因地制宜地对污水处理技术进行合理组合及优化,在农村生活污水处理中较好的发展前景。
(4)净化槽可以分为用于处理一家一户生活污水的“小型净化槽”和用于处理楼房、住宅小区生活污水的“大中型净化槽”,在中国农村,可以村为单位设计适合的净化槽。净化槽有多种类型及处理工艺,可分为接触曝气、旋转圆板、散水滤床、标准活性污泥等。
(5)传统稳定塘处理技术优点是:运行维护费低,系统基本不耗能;可充分利用地形,节省投资;无需污泥处理;可实现污水资源化。但也存在诸多缺点,比如:处理效果受气候条件影响大;有机负荷低,占地面积大等。随着研究的逐步深入,发展了很多新型塘和组合塘工艺,进一步强化了稳定塘的优势。如高效藻类塘、水生植物塘、多级串联塘和高级综合塘系统。在中国,特别是在缺水干旱地区,稳定塘是实施污水资源化利用的有效方法,近年来成为中国着力推广的一项技术。
(6)氧化沟是一种活性污泥法工艺,结合了活性污泥法推流和完全混合的特点,有利于克服短流和提高缓冲能力。污泥产量小,性质稳定。工艺流程简单,构筑物少,占用土地面积也少,便于管理。
3 结语
我国农村人口众多、居住分散、人民生活水平参差不齐,在选择污水处理技术时应结合当地农村实际情况,以投资省、运行费用低、工艺操作简便、维护保养方便和出水水质好等经济实用型处理方式,采用科学设计、污水治理技术优势互补,通过合理组合和优化,达到改善农村生态环境的目的。
参考文献:
[1]梁祝,倪晋仁.农村生活污水处理技术与政策选择[J].中国地质大学学报(社会科学版),2007(07).
[2]张衍林,袁巧霞.农村生活污水分散式处理技术浅析[J].环境保护科学.2008(10).
篇3
环境保护已经成为了当今世界共同关注的问题,水污染的防治则是环境保护的重要内容。而我国又是一个水资源比较贫乏的国家,因此水资源的保护,不仅关系到环境问题,更关系着国计民生,社会经济的发展,是我国在加快城市化进程中所必须给予重视的问题,更是我国建设和谐社会的重要内容。
一、城市污水治理工程中存在的主要问题
1.城市规模快速扩张造成污水处理规划的矛盾
城市化进程速度的加快,对城市污水处理能力提出了更高的要求,因此对城市污水处理的规划成为了一个重要的战略方针。但在城市化密集的状态下,城市污水的处理是采用集中处理还是分散处理成为了污水处理规划中出现的一个矛盾。对污水进行集中处理具有便于运行管理、节省建设投资等优点,但同时也有系统庞大、建设周期长、协调运作难、近期的管网系统功能差等缺点;分散处理方式,是由开发商建立小型的污水处理设施进行污水处理工作,由于其对小区内的污水进行二级处理达标后就近排放,因此具有不受大市政污水设施建设进度影响的优点,但由于其由开发商自建自管,因此也具有因技术、资金和管理不到位导致污水不能达标排放、不利于城市水环境保护的缺点。由于城市污水处理方式的选择对城市污水系统建设以及优化运行和环境保护都有着极大地影响,在城市化快速发展的情况下,就造成了污水的集中处理和分散处理的矛盾。
2.多数城市污水处理收集整理厂的建设与维护存在资金缺口
长期以来,我国污水处理厂的建设资金的主要来源是依靠国际援助和政府投资,但由于我国的经济实力尚且不够强大,国际援助也只是能解决小部分的资金问题。因此导致我国的多数城市在污水处理厂的建设与维护中存在着较严重的资金缺口问题。很大一部分城市的污水处理厂由于资金短缺得不到及时的扩充与设备更新,导致其污水处理能力偏低,不能满足城市发展的速度,有些污水处理厂甚至因为资金不到位而无法正常运行。资金欠缺引发更加严重的问题是导致很多在建的污水厂待建甚至停建,无法保证污水处理工程中基础设施的建设。由于资金缺口无法保证城市污水厂的建设,达不到城市污水处理的要求,污水处理能力大大滞后于城市的发展。
3.污水处理厂运行管理不完善导致不能稳定达标排放
目前许多城市的污水处理厂中的运行管理体制不够完善,导致污水处理厂无法进行持续正常的运行,不能最大限度的发挥其应有的污水处理能力。此外,除了污水处理厂整体上的管理体制存在的问题之外,操作运行和管理人员的专业知识技术素质和管理水平不高,导致难以掌握和操作技术复杂的处理过程和设备,也是目前我国城市污水处理中存在的亟待解决的问题。
4.多数污水处理厂的污泥处理不达标
目前存在着多数的城市污水处理厂,其污水在经过相关的技术处理后达到了国家的污水排放标准而进行排放,但在污水处理过程中产生的大量污泥,由于目前污水处理厂的设备难以合理处理这些污泥,而造成污泥处理难以达标。这些没有得到妥善处理的污泥,同样会给城市环境造成污染。
二、加强城市污水治理工程中的对策
1.加强污水处理新技术的开发研发
目前我国的大多数城市污水处理采用的是经济实用的生物处理技术,现存的污水处理技术虽然多种多样,如由活性污泥法改进的AB法、AO法、A2O法、SBR法和氧化沟法等技术发展的较快,但却得不到普遍的应用。究其原因,是由于这些方法的投资运作和维护费用太高,很多城市的财力难以负荷。因此,目前的城市污水处理主要采用较为经济的生物处理法,应用的技术比较单一。因此,为了实现城市污水处理的快速有效,我们应该致力于污水处理新技术的研发,呼吁有关的高等学府和科研机构进行开发研究更为经济、实用的能够快速普及的污水处理新技术,市污水治理工程得到快速有效地发展。
2.增多建设资金筹措渠道
主要依靠政府投资这种单一的集资方式是限制我国城市污水处理建设的主要因素,因此为了是污水处理过程建设得到切实的提高与发展,就需要积极拓宽融资渠道,增多污水处理过程建设资金的筹措渠道,比如可采用以下一些筹资方式:个人投资、集资、BOT方式、发行建设债券、发行环保彩票等。从根本上保证污水处理工程建设的资金来源,使其在财政上得到强有力的保证,使污水处理事业得到快速的发展。
3.完善相关的配套政策法规
国家应制定全国性的有法律强制力的排水法,同时建立污水产业的标准体系和质量管理体系,对污水处理产业给予法律上的援助。同时,国家应该针对污水治理产业给予一定的帮扶与鼓励,在有必要的时候实行一定的政策倾斜,加快其产业化转型的进程。而针对地方的各级政府,就应该在充分考察本地区的实地条件,实际污水处理状况的前提下,遵循水资源可持续发展战略的原则下,因地制宜的制定本地区的相关污水处理专项规划政策。力求达到污水处理技术合理、管理水平科学先进。使污水治理朝着更加科学合理的方向发展。由于我国环境保护相关法律的制定起步比较晚,加上近年来经济快速发展,环境污染和破坏达到了前所未有的地步,环境保护相关法律跟不上社会需求甚至落后于社会的现实越来越突出。
4.加强城市污水处理厂的污泥处理能力
目前,政府在城市污水处理方面给予了一定的重视,城市污水处理厂也引进使用了一定量的现代化设备,使得目前我国城市污水处理能力有所提高。但是在污水处理中随之而产生的大量污泥,却未能得到有效地处理。这些没有被重视的,未能给予妥善处理的污泥,对城市的环境造成了极大地污染。现阶段,我国的城市污水厂污泥治理工作才刚刚起步,由于污泥中含有大量的重金属颗粒、有机物、致病细菌等有害污染物,对环境和人身健康都有着极大地危害。因此,我国应加快污泥治理工作,使其达到快速发展,提高其污泥处理能力。对于超标排放的污泥,应该采取填埋、焚烧等相关技术进行妥善处理,促进城市环境治理工作的进行。
篇4
关键词:曝气生物滤池、活性砂滤池、污水厂
中图分类号:U664.9+2 文献标识码:A 文章编号:
一、系统概况
杭州余杭水务有限公司于2008年3月成立,主要承担杭州市余杭区供排水系统的统一管理等职能。公司现有日供水能力78.5万吨,供水区域面积966平方公里,2012年实现售水总量12000万吨。现有四个供水区域:即临塘供水区域;余杭、闲林供水区域;瓶窑、良渚供水区域和径山、黄湖供水区域。另外,公司日污水处理能力32.5万吨,2012年完成污水处理量6375万吨。现有四大污水系统:即临塘区域污水系统、余杭组团污水系统、良渚污水系统和崇贤污水系统,全区的城镇生活污水处理率达到82.2%以上,基本实现主要污染物减排目标。
二、曝气生物滤池和活性砂滤池在市政污水中的运用
(一)、老工艺在污水处理中的短板
由于污水处理厂进水水质波动较大,一期工艺采用的DE氧化沟,二沉池在出水在各项指标还是偏高。本案通过对一期现有工艺整体提标,增加曝气生物滤池和活性砂过滤的深度处理方式,主要降解污水中的TN、NH4-N及部分COD、BOD、TP及SS。确定将出水水质由《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B提高到一级A的处理程度,为实施水资源的优化配置,提高水资源的综合利用创造条件。
(二)、曝气生物滤池和活性砂滤池改造调试过程
二期工程升级改造项目采用(DN+N级)前置反硝化-曝气生物滤池工艺。如下图:
良渚污水厂二级处理(二沉池的出水)自流至集水池中,由潜水泵提升进入DN反硝化生物滤池。在缺氧环境下,对污水中的硝态氮进行反硝化反应,同时降解污水中的部分有机污染物。在该级滤池中,利用兼性细菌(反硝化菌)以易降解有机物作为电子供体,硝态氮作为电子受体,进行反硝化脱氮,同时实现了部分易降解有机物的去除,根据进水水质的分析及计算结果显示,进DN滤池污水中的碳源不足,故需结合现有系统改造开发污水厂内碳源,可行的方法有利用源水和污泥池上清液。为使得反硝化反应顺利进行,本设计采用了备用外加碳源系统。
DN级曝气生物滤池的出水进入N级生物滤池,主要对污水中的氨氮进行硝化以及实现部分有机物降解,并截留污水中的SS。氨氮在有氧的条件下,通过硝化菌的作用转化成硝酸盐或亚硝酸盐。
在N级曝气生物滤池中,由于采用了轻质陶粒滤层,而在滤层内寄生了大量的自养菌,它们对氨氮的硝化作用相当明显,氨氮去处率很高;当来水氨氮低于设计给定数值时,负荷会降低,氨氮去处率会进一步提高;冬季气温偏低,但是良渚污水处理厂的二级排水水温一般可以保持在10度以上,且生物滤池基本能够恒定来水温度,使温度这一对氨氮去除很关键的因素不足以影响工艺效果的降低,保证了系统良好运行和较高的氨氮去除率,达到本工序的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A出水标准。N级滤池出水自流入活性砂滤池进行过滤,主要对污水中的浊度和SS进行脱除。同时去除部分COD等污染物;活性砂滤池出水再经过二氧化氯接触消毒池处理达标后直接排入受纳水体。
曝气生物滤池的生物膜处理废水运行过程中,微生物进行新陈代谢的生物活动,其产生的生物量越来越多,截留的SS不断增加,在开始阶段滤池水头损失增加缓慢,当固体物质积累达到一定程度,使水头损失达到极限或导致悬浮物发生穿层现象,为避免增殖的生物膜和截留的悬浮物堵塞滤头,使生化系统的处理效率下降,出水水质变差,此时就必须对滤池进行反冲洗,以除去滤床内过量的微生物膜及SS,恢复其处理活力。反冲洗周期的长短应根据进水、出水水质综合而定,一般周期为24h~48h,反冲洗采取气、水联合冲洗。
三、新工艺在污水处理厂后期的运营管理
(一)曝气生物滤池在后期运营中的管理
1、对曝气生物滤池,当进水有机物浓度过高或滤料层中截留的微生物膜过多时,滤料层中局部产生厌氧代谢,有可能产生异味,解决:
(1)减少滤池中微生物膜的积累,让生物膜正常脱落并通过反冲洗排出池外;
(2)、保证曝气设施正常工作,使滤池中的溶解氧达到预定的水平4~6mg/L。
(3)、检查原水的水质,避免高浓度或高负荷污水的冲击。应调整污水的水质至曝气生物滤池的负荷能力范围内。
2、滤池正常工作中,微生物膜不正常的脱膜是不允许的,脱膜的主要原因是由水质引起的,如抑制性或有毒性污染物浓度太高或PH值突变,使微生物代谢功能受到损害或消失,微生物膜失去净化活性和絮凝活性,正常运行时,处理水量或污水浓度长期偏低,而曝气量仍为正常值,出现过度曝气,引起微生物过度自身氧化,菌胶团絮凝性能下降,微生物膜解体,微生物膜可能会部分或完全失去活性等,解决的方法是:必须改善水质,使进入滤池的水质基本稳定及调整曝气量。
3、当滤池系统运行正常,且微生物膜生长情况良好,仅仅处理效率下降,可能是水的PH值、溶解氧、水温、短时间超负荷运行产生的,若不影响出水水质的达标排放,可不采取措施,若出水水质影响达标排放,则需要采取一些调整措施加以解决,如调整进水的PH值,调整供气量等。
4、微生物量长期不增加或增加后又很快减少了,主要原因:污泥所需养料不足或严重不平衡;导致生物膜的絮凝性差而脱落随出水流失;风量过大,过度的曝气使生物膜发生自身氧化。
解决办法有:适量补充些污泥(不可多投加,否则会堵塞滤头);投入充足的营养物质,满足微生物自身新陈代谢对底物的需求,并保持水中的营养平衡,或提高进水量或外加营养(补充C、N或P及微量元素),或高浓度易代谢废水;合理控制曝气量,应根据生物膜量,曝气池溶解氧浓度来调整。
5、曝气生物滤池内DO过高,可能是因为微生物中毒,或生物膜量较少;曝气生物滤池DO过低,可能是因为反冲洗周期控制不当,曝气生物滤池内微生物膜量过多,导致微生物的需氧量大。遇到以上情况,应根据实际予以调整,如调整进水水质、曝气量、反冲洗周期等。
6、当进水水质异常时:
(1)、进水浓度偏高:应当加大曝气量和曝气时间来保持污泥负荷的稳定性。
(2)、进水浓度偏低:应当减少曝气力度和曝气时间来解决。
7、滤池运行中应经常巡视反冲洗风机和反冲洗水泵的电流,若发现电流过大,则应先考虑滤头堵塞,此时应停止该池运行,放掉池中水,打开人孔,强制通风一定时间后,检查防堵滤帽是否堵塞,若堵塞应卸下防堵滤帽,用清水冲洗干净后再装上即可。
(二)活性砂滤池在后期运营中的管理
活性砂过滤装置是一种可以集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤系统。原水通过进水管进入过滤装置内部,并经布水器均匀分配后上向逆流通过滤料层并外排。在此过程中,原水被过滤,水中的污染物含量降低;同时石英砂滤料中污染物的含量增加,并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。位于过滤装置中央的空气提升泵在空压机的作用下将底层的石英砂滤料提至过滤装置顶部的洗沙器中清洗。滤砂清洗后返回滤床,同时将清洗所产生的污染物外排。由于石英砂滤料在过滤装置中呈自上而下的运动状态,对原水起搅拌作用,因此絮凝过程可在过滤装置内完成。过滤装置内滤料清洁及时,可承受较高的进水浓度。活性砂过滤装置特殊的内部结构及其自身特点,可使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内全部完成。
砂滤系统配套装置主要由电气控制柜和空气压缩机及附属设备组成,并可按照设计要求实现与加药装置和进水电动阀门的联动。空气压缩机系统包括空气调节罐,油水分离器、空气过滤器、电动机、传动系统、冷干机、电脑控制系统、电气系统、油路系统、气路系统。电气控制柜具备控制活性砂过滤器的启动,运行,报警等基本功能。当活性砂过滤器正常运行时,电气控制柜保证连续冲洗;当运行过程出现异常时,警报信号传至控制箱,随后的程序将会通过操作者或由客户提供的中心控制系统,发出指令停止过滤系统运行,配套系统的良好运行对活性砂滤池的运行是一个很好的辅助。
四、结束语
此次曝气生物滤池和活性砂滤池的成功应用,是余杭水务对市政污水处理方式的探索。新工艺的应用促进了市政污水的处理水平进一步提升,当然我们认为水质管理需要不断的深化,如何进一步深化新系统的管理,我们还有许多工作要做。就目前而言,此次提标改造的应用对我公司的市政污水处理工作起到很好的促进作用。
参考文献:
[1] 良渚污水处理厂二期工程调试方案 . 安徽华骐环保科技股份有限公司
[2] 曝气生物滤池(BAF)运行管理. 华骐环保科技发展有限公司
[3] 活性砂滤池在市政污水处理厂的应用及运行管理.郑书盈 冯庆安 万翔
[4] 曝气生物滤池的研究发展动态.魏新庆
Topic: Application and Operation Management of Active Sand Filter and Biological Aerated Filter in Municipal Sewage Treatment Plant
作者情况
姓名:陈 建 出生年月:1979年12月26日
职称:工程师身份证号:330125197912260018
个人简介:
本人于2002年浙江工业大学信息学院电子信息系本科毕业,毕业后进入杭州余杭供水集团进行工作,参加公司各项改扩建工程,主要负责自控电器方面。目前任公司维修中心主任,主要负责设备和维修人员的管理工作,个人主要从事自动化软硬件系统和电器电子设备方面的工作。
篇5
关键词:给排水工作;设计;要点
中图分类号: TB495 文献标识码: A 文章编号:
1.做好市政给排水工作设计的意义
市政给排水工作设计要点在于从整体的角度实现对城市水资源的优化配置, 以充分发掘其潜力,获取最佳的综合效益。 市政给排水工作设计是否落实到位,关键之处在于以下几点:1)城市水资源是否得到科学利用;2)城市水环境是否得到有效保护;3)城市其他方面的各项发展是否得到保障。在进行市政给排水工作设计的过程中,如果没有规则,又或者设计水平较低,那么将会导致对水资源的严重浪费以及对水环境的重大破坏。 长期以来,水危机一直制约着我国社会经济的进一步发展。所谓的水危机主要包括两个方面,一是水资源短缺,二是水环境污染。所以,应该重视并落实市政给排水工作设计,为城市的可持续发展奠定坚实的基础[1]。
2.市政给排水工作设计原则
2.1可持续发展的原则
在进行市政给排水工作设计的过程中,应该牢记并落实“以人为本”的理念 ,同时协调好与城市其他各要素(包括人口、资源以及生态环境等)之间的关系,在尽量保护城市生态系统的条件下,对水资源进行科学的优化配置,为城市的可持续发展奠定基础。
2.2统筹规划的原则
我国水资源总量丰富,但在淡水资源人均占有量方面却和世界平均水平存在不小的差距。近些年来,我国在水资源方面面临着严峻的考验,一方面是气候因素导致的持续干旱问题,使得降水量大幅下降,另一方面是人为因素导致水污染问题,使得水质呈现出逐年下滑的趋势。目前,相当部分城市都面临着缺水的问题,城市生存环境不容乐观。 上述问题若无法得到圆满解决,那么将会对城市发展造成严重阻碍。所以,应该应该解放思想、转换思路,从市政给排水工作设计的角度去解决城市缺水的问题,即不断完善给排水系统工程,从而实现科学用水、有效节水的目的。在具体设计过程中,应坚持统筹规划的原则,展开实地考察,结合城市的地形地貌,制定科学的规划设计。另外,还应保证评估及预测方式的先进性[2]。
2.3循序渐进的原则
给排水工程涉及众多内容,如水源的确定及调度,相关管道设施的构筑,相关配套建筑的施工等,总之,是一项十分复杂且系统的工程,所以,它的设计不是短时间内可以圆满完成的, 而应该根据阶段任务的指示来制定科学的规划设计,与此同时,还应该对不同阶段将会出现的问题进行预估,并制定针对性的解决对策。在市政给排水工作设计中,其客体及实施主体之间存在错综复杂的关系,所以,应该参考城市现阶段的发展情况,采用分期进行、循序渐进的方式,使市政给排水工作设计具有较高的弹性及适应性,如此一来,才能更好的服务于城市的综合建设[3]。
3.给水系统设计要点
给水系统设计要点:1)不断完善市政给水系统,同时结合法律手段,分阶段取消自备水源井。在给水系统设计环节,不仅要考虑现阶段需要,还应考虑远期规划,坚决杜绝重复投资的发生,力争社会效益及经济效益的最大化,最终达到市政统一供水的目标;2)重视科学技术的研究和引进,为给水系统提供合理的科学技术支持,如利用海水淡化技术开发新水源,通过中水回用方式寻求非常规水源,在相关水利设施的帮助下达到跨流域调水的目的;3)推动水价的合理改革,从而强化大众的节水意识。水价和节水事业密切相关,对水价进行科学改革,能够推动节水事业的健康发展。水价和用户利益切身相关,所以,最能引起他们的重视。应基于节水理念建立健全相关的价格机制,推行分类水价,鼓励使用再生水,约束使用自备水,同时,将那些高耗水企业或者单位纳入计划管理的范畴,如果用水超标,则采取相应的加价措施,从而尽可能地限制他们对水资源的浪费;4)做好节水宣传工作,使民众从思想上重视节约用水。另外,还应推广节水工具的应用,如安装节水龙头。在给水系统设计过程中,应充分考虑相关减压措施的有效运用,从而实现节约水资源的目地。相较减压阀而言,减压孔板与节流塞减压孔板更具优势,不仅系统简单、造价较低,而且管理方便,更重要的是具有明显的节水效果。对于民用建筑而言,剩余水压过高问题是普遍存在的,所以,在设计过程中,应该制定科学的减压措施,尽量降低剩余水压,以实现对水量的有效控制,最终达到节约用水的目的[4]。
4.排水系统设计要点
4.1城市雨水系统设计要点
城市雨水系统设计要点:1)选择科学的设计标准。应结合城市的实际情况(气候及发展等),站在全局的角度,兼顾技术、经济以及管理等各个方面的需要,最终达到城市排水的要求,同时获得更大的社会效益及经济效益;2)应考虑到和城市防洪排涝规划以及城市竖向规划的有机结合。设计人员需要结合区域的具体情况以及后续的长远发展,制定恰当的排涝标准,并修筑相关建筑、设施(包括排涝闸、 排涝泵站以及排涝沟渠等)来真正加强河道的泄水能力,从而保证雨水能够顺利排入河道。 在设计的过程中,设计人员应将城市竖向规划纳入考虑的范畴,对排水区域进行科学划分,同时保证各个分区均有独立的、相对完整的排水系统。在进行雨水管道系统设计时,不仅要结合实际需要计算出所需管径,还应该按照近入河的原则进行管道系统的铺设。另外,还应该考虑某些非工程措施的有效应用,如预报警系统的建立以及超标准洪水预案的编制;3)雨水也是一种资源,应该考虑如何对其进行有效利用。最常用的方法是建立并完善雨水收集系统,如此一来,一方面能够减轻城市排水的压力,另一方面能够减轻城市用水的压力,如将雨水用来洗衣、洗车、洗厕所以及灌溉绿地等。另外,还可以运用渗透的方式,促进雨水到地下水的转化;4)认真维护并管理好雨水系统,奠定其正常工作的前提基础。可采用实时监控的手段,尽量发掘雨水系统的三大效益,包括环境效益、经济效益以及社会效益[5]。
4.2城市污水系统设计要点
城市污水系统设计要点:1)应对污水排水区域进行科学划分,还应对污水主干管道进行合理控制,主要是埋深及长度的控制,从而降低总造价。另外,在规划设计排水主干管时,应充分结合道路建设计划的内容[6];2)污水主要有两种处理方式,一是集中处理,二是分散处理。某个时期,我国在处理污水时,大多采用集中处理方式,其具有诸多优势,如污水厂可以规模经营,不仅效率高,而且成本低,另外,经处理后的水质比较有保证。然而随着社会的不断发展,其缺点也越来越明显,如管网建设需要巨额投资(从上游到下游,管径及投资成逐渐增长的趋势),运营能耗过大(中途提升泵站数不胜数,给能耗带来了极大的压力),中水就近利用很难得到落实。有鉴于此,BOT营建形式开始流行,为污水处理的适度分散开辟了一条新路。可以预见,集中和分散相结合的方式将会成为污水处理的一个主流发展方向;3)应积极引入最新的污水处理技术。用耗能方式换取污水处理成效的工艺是不符合我国国情的,也不符合可持续发展的要求。从目前情况分析,移动床及流化床将是污泥处理工艺的发展趋势。在给排水工程建设中,应大力推广新型塑料复合管材的应用,如PCCP管、PVC-u 管以及PE管等,以响应国家以塑代钢的号召。另外,新型塑料复合管材,不仅管道摩阻小、排水量大,而且重量轻、施工方便,因此,受到各方的普遍认可[7]。另外,在实际使用环节,应针对管道变形超标问题采取相应的处理措施,如保证管道两侧回填土的回填质量,不仅要求分层夯实,而且要求密实度至少在95%以上。
5.结语
对于城市基础设施建设而言,市政给排水工作设计是不可或缺的组成部分。为保证城市的可持续发展,应大力改善供水水质,同时做好相关的排水工作。在具体的设计过程中,需要站在全局的角度对多方面因素进行综合考虑,不仅要创新思维,而且要注重新技术的应用,从而实现对市政给排水系统的不断优化,这已经成为现代城市发展进程中的当务之急。
参考文献:
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篇6
关键词:城市污水治理工程;存在的问题;对策与措施
中图分类号:U664文献标识码: A
经济的高速发展,城镇化建设的快速推进,向工业化国家转型的进程逐步加快,作为一个水资源贫乏的国家,水污染的问题日益突出。近年来,由于环境保护规划没有与城市规划和城市建设同步落实,使城市环境遭到一定程度的破坏,环境污染日趋严重,城市环境不能进入良性发展的轨道。因此,对我国城市污水处理问题有必要进行研究探讨,这关系到我国可持续发展战略。
一、城市污水治理工程中存在的主要问题
1、城市规模快速扩张造成污水处理规划的矛盾。城市化进程速度的加快,对城市污水处理能力提出了更高的要求,因此对城市污水处理的规划成为了一个重要的战略方针。但在城市化密集的状态下,城市污水的处理是采用集中处理还是分散处理成为了污水处理规划中出现的一个矛盾。对污水进行集中处理具有便于运行管理、节省建设投资等优点,但同时也有系统庞大、建设周期长、协调运作难、近期的管网系统功能差等缺点;分散处理方式,是由开发商建立小型的污水处理设施进行污水处理工作,由于其对小区内的污水进行二级处理达标后就近排放,因此具有不受大市政污水设施建设进度影响的优点,但由于其由开发商自建自管,因此也具有因技术、资金和管理不到位导致污水不能达标排放、不利于城市水环境保护的缺点。由于城市污水处理方式的选择对城市污水系统建设以及优化运行和环境保护都有着极大地影响,在城市化快速发展的情况下,就造成了污水的集中处理和分散处理的矛盾。
2、多数城市污水处理厂的建设与维护存在资金缺口。长期以来,我国污水处理厂的建设资金的主要来源是依靠国际援助和政府投资,但由于我国的经济实力尚且不够强大,国际援助也只是能解决小部分的资金问题。因此导致我国的多数城市在污水处理厂的建设与维护中存在着较严重的资金缺口问题。很大一部分城市的污水处理厂由于资金短缺得不到及时的扩充与设备更新,导致其污水处理能力偏低,不能满足城市发展的速度,有些污水处理厂甚至因为资金不到位而无法正常运行。资金欠缺引发更加严重的问题是导致很多在建的污水厂待建甚至停建,无法保证污水处理工程中基础设施的建设。由于资金缺口无法保证城市污水厂的建设,达不到城市污水处理的要求,污水处理能力大大滞后于城市的发展。
3、污水处理厂运行管理不完善导致不能稳定达标排放。目前许多城市的污水处理厂中的运行管理体制不够完善,导致污水处理厂无法进行持续正常的运行,不能最大限度的发挥其应有的污水处理能力。此外,除了污水处理厂整体上的管理体制存在的问题之外,操作运行和管理人员的专业知识技术素质和管理水平不高,导致难以掌握和操作技术复杂的处理过程和设备,也是目前我国城市污水处理中存在的亟待解决的问题。
4、多数污水处理厂的污泥处理不达标。目前存在着多数的城市污水处理厂,其污水在经过相关的技术处理后达到了国家的污水排放标准而进行排放,但在污水处理过程中产生的大量污泥,由于目前污水处理厂的设备难以合理处理这些污泥,而造成污泥处理难以达标。这些没有得到妥善处理的污泥,同样会给城市环境造成污染。
二、城市污水治理工程中的对策与措施
1、完善相关的配套政策法规。国家应制定全国性的有法律强制力的排水法,同时建立污水产业的标准体系和质量管理体系,对污水处理产业给予法律上的援助。同时,国家应该针对污水治理产业给予一定的帮扶与鼓励,在有必要的时候实行一定的政策倾斜,加快其产业化转型的进程。而针对地方的各级政府,就应该在充分考察本地区的实地条件,实际污水处理状况的前提下,遵循水资源可持续发展战略的原则下,因地制宜的制定本地区的相关污水处理专项规划政策。力求达到污水处理技术合理、管理水平科学先进。使污水治理朝着更加科学合理的方向发展。我国已经颁布国家级的环境保护相关法律6部,与环境有关的资源法9部,环境保护行政法规29项,制定环境标准364项。但是,由于我国环境保护相关法律的制定起步比较晚,加上近年来经济快速发展,环境污染和破坏达到了前所未有的地步,环境保护相关法律跟不上社会需求甚至落后于社会的现实越来越突出。
2、增多建设资金筹措渠道。主要依靠政府投资这种单一的集资方式是限制我国城市污水处理建设的主要因素,因此为了是污水处理过程建设得到切实的提高与发展,就需要积极拓宽融资渠道,增多污水处理过程建设资金的筹措渠道,比如可采用以下一些筹资方式:个人投资、集资、BOT方式、发行建设债券、发行环保彩票等。从根本上保证污水处理工程建设的资金来源,使其在财政上得到强有力的保证,市污水处理事业得到快速的发展。
3、加强污水处理新技术的开发研发。目前我国的大多数城市污水处理采用的是经济实用的生物处理技术,现存的污水处理技术虽然多种多样,如由活性污泥法改进的AB法、AO法、A2O法、SBR法和氧化沟法等技术发展的较快,但却得不到普遍的应用。究其原因,是由于这些方法的投资运作和维护费用太高,很多城市的财力难以负荷。因此,目前的城市污水处理主要采用较为经济的生物处理法,应用的技术比较单一。因此,为了实现城市污水处理的快速有效,我们应该致力于污水处理新技术的研发,呼吁有关的高等学府和科研机构进行开发研究更为经济、实用的能够快速普及的污水处理新技术,市污水治理工程得到快速有效地发展。
4、加强城市污水处理厂的污泥处理能力。目前,政府在城市污水处理方面给予了一定的重视,城市污水处理厂也引进使用了一定量的现代化设备,使得目前我国城市污水处理能力有所提高。但是在污水处理中随之而产生的大量污泥,却未能得到有效地处理。这些没有被重视的,未能给予妥善处理的污泥,对城市的环境造成了极大地污染。现阶段,我国的城市污水厂污泥治理工作才刚刚起步,由于污泥中含有大量的重金属颗粒、有机物、致病细菌等有害污染物,对环境和人身健康都有着极大地危害。因此,我国应加快污泥治理工作,使其达到快速发展,提高其污泥处理能力。对于超标排放的污泥,应该采取填埋、焚烧等相关技术进行妥善处理,促进城市环境治理工作的进行。
结束语
城市污水处理工程的建设充分体现了我国目前的可持续发展战略路线。市场经济快速发展的大背景下,对能源和资源的消耗日益增加,对于生态环境也造成了严重的影响,因此,环境保护工作也受到了越来越多的重视。与此同时,国家在环保产业的发展方面也投入了大量的人力、物力,以期推动环保事业的持续开展。
参考文献
[1] 王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理[J].水科学进展.2001.(1):189
篇7
关键词:炼油生产;废水处置;再利用
中图分类号:TE624文献标识码: A
一、主要炼油工艺简介
1.常压蒸馏和减压蒸馏
一般将常压蒸馏和减压蒸馏在炼油生产中称为常减压蒸馏,常减压蒸馏方式基本属于物理处理方式。原炼油生产在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些油有的经过炼油生产调合加工过以产品的形式出厂,相当大的部分是炼油生产后续加工装置的原料,因此,常减压蒸馏又被称为炼油生产的一次加工。
2.原油的脱盐、脱水
炼油生产的脱盐、脱水又称预处理。从油田送往炼油生产厂的原油往往含盐、带水,可导致炼油生产设备的腐蚀,在炼油生产设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在炼油生产加工前脱除。常用的办法是加破乳剂和水,使油中的水集聚,并从油中分出,而原油中的盐份溶于水中,再加以高压电场配合,使原油形成的较大水滴顺利除去。
3.流化催化裂化
流化催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。炼油生产范围主要是炼油生产蒸馏或其他炼油装置的350 ~ 540℃馏分的重质油,催化裂化炼油生产工艺由三部分组成:炼油生产催化裂化、催化剂再生、产物分离。催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。 有部分炼油生产返回反应器继续加工称为回炼油。催化裂化炼油生产操作条件的改变或原料波动,可使炼油生产产品组成波动。
二、化学技术对炼油生产的废水处理
1.絮凝
所谓的絮凝是指在水中加入絮凝剂从而将水中交替颗粒稳定状态破坏掉,让胶粒间能够相互聚集和碰撞,从而形成絮状物。对油化化工废水里的藻类、浮游生物、有机污染物、色度和浊度等污染成分进行处理就可以使用此法。在实际的操作中,通常会联合沉淀和气浮等工艺来使用絮凝技术,以此来进行生化处理中的预处理。现如今,运用微生物的絮凝剂,通过生物技术配制而成的废水处理剂,与其它絮凝剂比起来优点更多,例如,无二次污染、高效、热稳定性强、适用范围广、易生物降解等,所以运用的前景非常广阔。
2.氧化法
2.1、光催化氧化法:此种方式能够将光辐射和双氧水、氧气等氧化剂有效的结合起来,以此达到污水处理的目的,所以被称之为光催化氧化法。
2.2、湿式氧化法:此种方式分为湿式空气氧化和催化式氧化。其中催化式氧化是把有机物在催化剂、高温和高压的条件之下,分解为氮气、水和二氧化碳等无害无毒的物质的过程,它转化的效率高、反应时间短,但催化剂活性和酸碱度对反应的影响很大。湿式空气氧化是在高温高压的条件之下,利用空气里的分子氧实行液相氧化的过程,此项技术能够对环境污染进行有效的控制,尤其适于对难降解的高浓度有机污染物或有害有毒污染物进行处理。
2.3、臭氧氧化法
此种方式的优点是:氧化时不会产生二次污染和污泥。但他的投资和运行费用很高,并且处理废水流量有限。在经臭氧氧化之后,废水里小部分的有机物被氧化成二氧化碳和水,其余大部分转变成氧化中间产物。通常会把生物活性碳的吸附技术和臭氧氧化联合用于深度处理。
三、生物技术对炼油生产的废水处理
1.生物滤池法
同活性污泥法不一样的是此法是在生物滤池中使用,让炼油生产的废水中的微生物在固定载体滤料上附着,然后让炼油生产的废水能从上而下的流经滤料的表面,让炼油生产的废水里面的有机物被附着在固体载体上的微生物分解破坏和吸附掉。
2.活性污泥法
活性污泥法是通过往炼油生产的废水里不断通入空气,让炼油生产的废水中的好氧微生物在其中繁殖,从而是炼油生产的废水形成污泥状的絮凝物,炼油生产的废水中的絮凝物是菌胶团形态的微生物群,炼油生产的废水有着很强的氧化和吸附有机物的能力,在曝气池中呈流动形态的絮凝体活性污泥能够对有机物进行分解。
3.厌氧处理
由于石化废水的可生化性很差,通常要对炼油生产的废水吸纳实行厌氧处理从而使后续处理可生化性得以提升。厌氧处理的方式包括:升流式的厌氧污泥床和厌氧固定膜反应器。前一种方式的污泥床内不用填载体,因此使用这种方式的造价低,通常用于对高浓度的炼油生产的有机废水进行一定的处理。后一种方式需要在炼油生产废水中厌氧固定膜反应器中添加固定填料,从而让炼油生产的废水中的厌氧生物能够载留和附着在其表面,在它的作用下,将炼油生产的废水中有机物变为二氧化碳和甲烷等,从而将其去除,此种方式具有微生物停留的时间长、运行管理方便、抗冲击的负荷能力强等优点。
4.氧处理
好氧处理的方式很多,例如生物接触氧化、膜生物反应器的处理法、序批式的间歇活性污泥法、高效好氧生物的反应器等,但很少单独使用此种方式,通常都是和厌氧处理联合使用的。
四、物理技术对炼油生产的废水处理
1.气浮法
气浮法技术是运用高度分散状况下的微小气泡当做载体粘附废水里的悬浮物,让其伴随气泡的浮生而升到水面最终分离,它的分离对象为石化油和疏水性的细微固体悬浮物。在进行水化废水的处理之时,气浮技术常常会放在絮凝和隔油技术之后进行。
2.吸附
吸附方式是通过对固体物质多孔性的利用,让废水里的污染物能够附着在固体物质的表面而将其去除的一种方式。最常使用的吸附剂就是活性炭,它能够将废水臭味和色度去除,但是它的处理成本很高,同时还容易造成二次污染。在对石化废水进行处理时,此项技术经常会联合絮凝或者臭氧氧化技术一起使用。
3. 膜分离
膜分离技术的方式包括:纳滤、反渗透、超滤、微滤等方式,但不管哪一种有方式,都可以把废水中的色度和臭味去除,同时把微生物、多种离子和有机物去除,使出水的水质能够可靠稳定。
4.电解磁化法
电解磁化法方式是通过把电解质加入到采油废水中从而增加水的电导性,并在磁电装置作用之下使采油废水变为磁流体,电解磁化法从而对油滴稳定性造成破坏,使其聚结的能力得以增强。
5.离心法
离心法 是根据油和水的不同密度,通过离心机的离心作用把油水分离出来。目前离心机包括立式和卧式两种,而且离心法 结构复杂,在国内很少采用离心法 。
6.高压电场法
高压电场法方式是在电场力的作用之下对油粒产生排斥或吸引作用,高压电场法让微细油粒能在运动的过程中相互碰撞结合,让微细油粒可以聚结成大的油粒而浮在水面,从而高压电场法使油水分层的目的能够达到。
五、炼油废水再利用
在对炼油废水进行生物、物理和化学的处理之后,使炼油废水可以达到排放的标准,在炼油废水满足排放标准之后便可对废水进行再利用。油污废水再利用可以作为城市水荒得以缓解的有效途径,在对炼油废水加以处理之后,可以用于提供给工业需求,用作工业产品、工艺、锅炉、洗涤、冷却等用水来使用。现在我们国家的污水再生利用设计规范和法规标准已经基本建立,有关技术经济政策也已陆续出台,这就为污水的再利用发展打下了坚实的基础。因为工业部门里轻工、冶金、石化、电力等行业都是耗水的大户,所以只要这些部门能对废水多加利用,相信工业本身的第二稳定水源不仅能够解决,并且城市水供应矛盾也能得到解决。
结束语
最近几年伴随炼油废水处理技术在应用和研究方面的快速发展,它的处理方式也越来越多了。但上面提到的各种方法的使用范围各不相同,一定要对不同情况予以具体的研究,从而选择合适的工艺,通过多级处理,从而达到除油的效果,让出水水质能够达到废水的排放标准,以便用于工业生产,促进其快速的发展。
参考文献:
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作者简介
刘天宇(1984-),男,山东省济南市人,助理工程师,大学本科学历,主要从事市政与工业废水的处理工程设计工作。山东美泉环保科技有限公司。
篇8
关键词:城市污水;处理工程;基本条件;问题建议
Abstract: The use of human water from being polluted, contaminated water only after purification, to return to the nature of the water circulation system. Effect of city sewage treatment project is extremely important, is to protect the water environment, provide comfortable living space and as the effective utilization of the resources necessary and indispensable important link. City sewage treatment is not reasonable will affect people's quality of life and cause serious consequences.
Keywords: city sewage; treatment project; basic conditions; problems
中图分类号: S273.5 文献标识码:A文章编号:
随着淡水资源的日益短缺和需水量的不断增加,许多缺水城市和地区无新的水源可开发利用,污水的回收和再用已成为解决水资源短缺的有效措施之一。如今我国正处在经济高速发展的时期,城镇化的步伐加快,城市污水排放量增大,在这种背景下,合理地开发适合城市综合污水处理的技术和工艺,不仅能缓解城市水资源短缺的现状,同时维护生态环境,将对人类社会和经济具有深远的历史意义及现实意义。
1 城市污水处理工程设计基本条件
1.1处理规模:处理规模的确定主要与下列因素有关
城市性质:城市所在地域、自然条件、经济发达程度、人民生活习惯及住房条件不同,城市居民用水量标准不同,因而城市污水量亦不同。
城市排水体制:城市排水体制分为分流制和合流制。一般新建城市、新开发区及经济条件较好的城市宜采用分流制;一些旧城区由于历史原因,一般为合流制,可改造成截流式合流制。根据城市具体情况,同一城市的不同地区可采用不同的排水体制。
城市排水体制的选择直接影响污水量规模, 当采用分流制时,设计污水量全部为城市污水, 当采用截流式合流制和分流制组合系统时,必须考虑截流式合流系统中排入的雨水量,该雨水量与设计截流倍数有关,应进行科学分析后合理确定。
工业废水量:由于城市结构各异,工业类型和工业比重不同,工业废水量及水质量不相同。
污水管网完善程度:污水管网完善程度对城市污水处理厂设计规模确定十分重要。管网的作用主要是承担城市污水的收集和输送。各城市现状污水收集率和规划污水收集率均不相同。当设计流域范围内处理污水量确定后,必须乘以污水收集率才能得到排入污水处理厂的实际污水量。
规划年限:规划年限是合理确定污水处理厂近、远期及远景处理规模的重要因素。应与城市总体规划期限相一致。一般近期按3~5 年,远期按8~10 年考虑。各相关因素综合分析后,合理的确定处理规模。
1.2 污水处理厂水质
污水处理厂进水水质主要与下列因素有关:
城市性质及经济水平: 如处理规模部分中所述, 由于城市所在地域及经济发展程度不同,污水的水质亦不相同。例如,某个城市以生产味精为工业主体,导致用水量较少,相对浓度较高;工业比重大的城市,由于工业废水排入下水道的浓度较高,致使城市污水浓度较高,河水和地下水污水浓度较高等。
工业废水水质:原则上工业废水必须经过厂内处理后达到“污水排入城市下水道水质标准”后才可纳入城市管网,最终进入污水处理厂。
排水体制:当排水体制采用全部或部分截流式合流制时,应注意由于截流倍数、截流水量而造成的污水浓度的变化给进水水质确定带来的影响。
1.3 处理厂出水水质
处理厂出水水质应根据排入受纳水体的环境功能要求,水体上下游用途及水体稀释和自净能力等,使出水口水质符合国家或地方有关标准。
1.4 污水、污泥资源化
选择技术工艺方案时应同时考虑污水和污泥综合利用。污水作为水资源已逐步被排水领域业内人士所接受,污水回用势在必行。新建城市污水处理厂时,应将污水净化和污水回用一并考虑,根据回用水用户对水量和水质的需求,按照国家和地方回用水水质标准,进行包括回用水处理工艺在内的全流程工艺设计。
2 城市规模不同,处理技术选择
不同污水水量、水质和处理水排放出路,结合当地自然条件、经济状况、技术水平及管理人员素质,进行多方案技术经济比选后再行确定,至少考虑多个比选方案为宜。同时可结合处理厂所在城市的具体情况和工程性质,积极稳妥的采用污水处理新技术和新工艺。
3 值得探讨的几个问题
3.1 污水管网规划年限和排水体制
城市污水管网担负着城市污水的收集和输送,是连接污水产生源和污水处理厂的重要的、不可缺少的环节,主要影响因素有:
污水管网规划年限:一般污水主干管或次干管都沿城市主干道或支干道敷设,而且由于大多为重力流,较其它市政管线埋设深度深,因此改建和扩建较为困难。一般应按远期污水量设计,在一些大城市和经济发达城市可按远景污水量设计。此外,根据管线重要性不同,设计年限亦有差异,一般城市主干管设计年限长,一次建成后相当长时间不再扩建,次干管、支管和接户管等设计年限可依次降低。
污水处理厂设计年限一般采用近期5年,远期10 ,而污水管网≥20年,因此在设计城市污水管网时,必须用污水处理厂近、远期设计污水量对管网设计进行校核,特别需注意管内流速及考虑防止淤积所采取的有效措施。
排水体制:一般说,凡在新建市、区或扩建新区建设污水处理工程时,宜采用分流制;在已建成合流制排水系统的旧城区、小城镇等,宜将原合流制直泄式排水系统改造成截流式合流系统;在雨量稀少地区,由于污水处理规模小,街道狭窄,两侧建筑密集复杂,无条件修建分流制排水系统,也可考虑采用合流制排水系统。
值得注意的是,当截流倍数较大时,旱季和雨季污水量相差较大,污水处理厂的进水水量及水质都随之发生相应波动,造成冲击负荷,因此在污水处理厂工艺流程设计和设计参数选择时应对该水量、水质变化进行必要的分析和校核,保证处理厂出水稳定达标。
3.2 氮、磷指标控制
随着水体对富营养化的主要影响因素氮、磷指标的严格控制,生物除磷脱氮工艺已广泛应用于污水处理设计中。鉴于生物除磷和脱氮存在一定矛盾,比如脱氮过程中所需的硝化菌世代期长,污泥龄长;而除磷则通过剩余污泥的排除而实现磷的去除,污泥龄短。设计时,选用短泥龄还是选用长泥龄,在选择泥龄时多采用兼顾的方法,但除磷脱氮均不能达到最佳效果。但以工程设计而言,防止富营养化的主要因素是氮和磷,但是在这二者之间。磷的去除更为重要是合理的。
一般说,大型污水处理厂设有初沉池时,初沉池污泥可采用重力浓缩,剩余污泥则采用机械浓缩,中小规模污水处理厂,可一并采用机械浓缩;当大型污水处理厂污泥处理采用厌氧消化时,可将消化池上清液集中单独处理,该处理方法一般多采用化学法(如铁盐,铝盐,石灰法)。
3.3 二沉池(浓密池)设计影响因素
活性污泥系统二沉池是以分离生物处理过程中产生的污泥,使处理水得到澄清为主要目的。设计二沉池的影响因素很多,而其中表面水力负荷和出水堰负荷为主要设计参数。
从理论上讲,按沉淀类型分,二沉池沿水深自上而下原则上分为四个区:自由沉淀区、絮凝沉淀区、成层沉淀区、压缩区,其中自由沉淀过程较短,很快便过渡到絮凝沉淀阶段,沉淀池内大部分时间属于成层沉淀和压缩沉淀阶段。因此,必须有足够的停留时间,或者说必须保证应去除颗粒群的最小流速,才能产生良好的沉淀效果。而表面水力负荷与颗粒沉降速度在数值上是相同的,因此选用二沉池(中间进水周边出水)表面水力负荷值时,不宜过高。
3.4 利用微生物除臭
利用微生物除臭是广泛采用生物除臭法。该法具有适合于各种臭气浓度的脱除,效率高,不产生二次污染等优点。
一般说,污水处理厂洪水位的确定应与城市防洪标准一致,建议大城市采用50年一遇,100年校核;小城镇采用20年一遇,50年校核的设计标准。
随着对环境质量要求的提高和污水处理技术的发展,在设计污水处理厂的同时,考虑除臭设施已提到议事日程。主要控制项目为氨、硫化氢、臭气浓度和甲烷气。污水处理厂臭气面广,臭气浓度较低,但在处理厂内不同处理区臭气浓度和臭气量不同。一般说城市污水处理厂臭气较严重的地区为预处理区、一级处理区和污泥处理区,该区域臭气产生量相对不多, 但臭气浓度较高, 应作为主要除臭对象区域。在大城市、经济发达城市和重要旅游城市或因特殊原因厂址选择不能满足国家规定的卫生防护距离要求时,宜设置除臭设施。
4 结语
众所周知,我国淡水资源并不丰富,并且时空分布极不均匀,随着我国经济的迅速发展、人口的增加及工业化和城市化步伐的加快,城市用水量和污水排放量急剧增加,这更加剧了水资源的短缺和水环境的恶化,同时也带来许多城市环境问题,并制约了地区经济的发展。因此,采用合理的污水处理方式,节约水资源是我们必须实现的基本目标。
参 考 文 献
篇9
发了大规模的蓝藻侵害,无锡市城区牵龙口水厂和 南泉水厂的水源先后遭受污染而停用,严重威胁生 活饮用水的安全。这次大规模的蓝藻爆发再次向人 类敲响警钟,解决太湖流域的富营养化问题,寻找 有效的对策,已成为迫在眉睫的重大任务。
太湖水体污染主要来源于内源和外源,内源主 要是湖底淤泥和水体中营养物质;外源主要为城市 生活污水、工业废水、降水等,来源众多且复杂, 对太湖水体污染贡献大,因此本文主要研究外源的 控制。我国有60多万个行政村、250多万个自然村, 居住生活着2亿多农户[1]。全国农村每年产生生活污 水约80多亿吨,而96%的村庄没有排水渠道和污水处 理系统, 生活污水随意排放[1]。太湖周边分布着大量 的农村,农村生活污水对太湖富营养化贡献较大,
图 1 无锡市吴塘村
并且有分布广而且分散,水质、水量波动性大,水
中氮、磷含量较高等特征。
根据目前我国广大农村地区社会经济发展状况、污水处理与水环境保护要求,农村污水
处理主要采用化粪池、人工湿地、稳定塘、土壤渗滤、生物膜法等几种适合农村实际的污水 处理工艺技术[2],其中化粪池因造价低和管理方便为大多数农村所采用。笔者尝试将人工湿 地和生物膜法与化粪池结合起来,设计一套适合太湖周边农村地区的生活污水处理方式。
1. 研究区域的选择
无锡市南濒太湖,据了解,滨湖区对近期污水管网难以到达的行政村实施生活污水“点 源处理”工程,污水处理方式具有代表性;吴塘村毗邻太湖梅梁湖,于2004年由杨巷、白旄、 吴塘三村合并组建而成,村内有一条主干河流吴塘港直接注入太湖,地理位置具有代表性(如 图1);全村占地9.8平方公里,总人口2500人,农业为主要产业,主要经济作物为杨梅、桔 子和水蜜桃,农作物几乎不使用农药,村民用水来源为自来水和井水相结合,生活方式代表 性。因此最终选择吴塘村作为具体研究区域。
2. 处理工艺 的选择
我国农村居住相对分散,经济力量也相对薄弱,部分经济条件比较好的农村修建的住宅 大都安装了配套的卫生器具、给水管、排水管,设计了卫生间,可是缺乏完善的下水道系统
[3],大部分农村生活污水主要通过现有的截污沟渠直接排到附近水体里或者下渗至土壤里, 成为水体主要的面源污染。对于农村的分散生活污水的处理方式,造价低廉、工艺简单、处 理效果有保证、运行维护简便是首要的原则。目前农村实际中使用较多的污水处理技术主要有 化粪池、人工湿地、稳定塘、土壤渗滤、生物膜法等。
2.1 化粪池
化粪池又名殷夫池,是 20 世纪初德国人创造的,作为我国城镇生活污水主要局部处理构筑物被普遍采用,在消除病原体、减少污染等方面曾经发挥了巨大的作用。化粪池的功能 是接收、贮存家庭生活污水。池内分为漂浮层、淤泥层和中间清水层三个区域。它除了能截 留生活污水中的粪便、纸屑和病原虫等杂质的 50%和去除 BOD 的 20%以外、还可以减轻污 水处理厂的负荷或减轻对水体的污染。沉淀下来的污泥经 3~12 个月的厌氧分解、酸性发酵 脱水熟化后能转化为稳定状态可清掏出做肥料[4]。目前化粪池的池型主要有旧式化粪池、改 良式化粪池、立体多槽式化粪池、好氧曝气式化粪池、灭菌化粪池[5]、集成式生物化粪池[6]、 无害化化粪池[7]、新型生物处理化粪池[8]等,化粪池的改造具有潜力。
2.2 人工湿地
人工湿地(Constructed Wetland)是人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统,这是 发达国家近十年来才兴起的生态处理法[9]。第一个完整的人工湿地试验始于 1974 年德国的 Othfrensen 湿地[10]。其基本原理是:在一定的填料上种美人蕉、富贵竹、芦苇等特定的植物, 将污水投放到人工建造的类似于沼泽的湿地上,当富营养化水(如生活污水等)流过人下湿 地时,经沙石、土壤过滤和植物根际的多种微生物活动,使水质得到净化[9]。
人工湿地污水处理技术可处理氮、磷含量较高的污水,还可作为二级污水处理后接的深 度处理工艺。人工湿地主要分为潜流人工湿地和表面流人工湿地。按水流方向又可分为垂直 流人工湿地和水平流人工湿地。处理等量的污水,潜流系统用地要比表面流人工湿地少,运 行维护简单。表面流人工湿地多发的臭味和蚊蝇滋生在潜流系统中很少出现[11][12]。人工湿 地的缺点是需要大量土地, 并要解决土壤和水中的充分供氧问题及受气温和植物生长季节 的影响等问题。
垂直流人工湿地由下行流和上行流方式的两池组成。吴振斌、成水平等人对垂直流 人工 湿地小试系统进行测试,对受污染地面水体中的CODcr、BOD5和TSS的去除率分别为53.6%、
78.7%和80.2%。对细菌、总大肠菌、粪大肠菌和藻类的平均去除率分别达99.4% 、85.9%、
89.7%和97.7%。对KN、NH4+-N和TP的平均去除率分别为39.2%、16.5%和25.8%[13]。参考该 系统进行设计,可有效降低出水氮、磷含量,不难想象最终出水能达到水功能区划的要求。
2.3 稳定塘
利用稳定塘处理污水可充分利用地形,基建和维护费用低,并能实现污水的资源化,但 占地面积大,处理效果易受气候影响,在我国难以普及[14]。太湖周边地区土地资源宝贵, 且冬季气候较低,不利于使用。
2.4 土壤渗滤
该系统将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中, 污染物通过物理、化学、微生 物的降解和植物的吸收利用得到处理和净化。该技术对悬浮物、有机物、氨氮、总磷和大肠 杆菌的去除率均较高,一般可达70%~90%,而且基建投资少、运行费用低、维护简便, 整 个系统埋在地下,不会散发臭味,能保证冬季较稳定的运行,便于污水的就地处理和回用该 技术具有很强的技术和经济优势[1]。但是,该技术须保证处理效果,否则容易对地下水造成 污染。
2.5 生物膜法
生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床四种,是分散生活污水处 理主要应用的一种人工处理技术,包括厌氧和好氧生物膜两种。厌氧或好氧微生物附着在载 体表面,形成生物膜来吸附、降解污水中的污染物,达到净化目的。该方法设备简单、运行 成本较低,处理效率高[1]。
吴塘村人口较少,分布分散,无市政排水管网,几乎每座房屋旁边都有一小块耕地,可 以加以利用,所选污水处理工艺应抗冲击负荷能力强,且宜就近单独处理;经济力量薄弱, 故污水处理应充分考虑造价低、运行费用少、低能耗或无能耗的工艺;村镇缺乏污水处理专 业人员,所选工艺应运行管理简单,维护方便[3]。人工湿地和生物膜法处理效果好,且是接 近自然的处理技术,此外化粪池的普遍使用和低费用使得改造化粪池推广更加容易,鉴于上 述处理方式和国内水处理相关资料,结合吴塘村本身的实际情况,决定将人工湿地和生物膜 法与化粪池结合起来,设计接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池对生活污水进行就地处理。 3. 接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池设计
3.1 化粪池体积设计
根据《给水排水设计手册第 2 册-城镇排水》和《02S701 砖砌化粪池》上相关计算公式 和设计要求,化粪池最小一般不小于 2m3,水面到池底距离不小于 1.3m,尺长不小于 1m, 池宽不小 于 0.75m。
本设计中化粪池有效容积只考虑前两格计算,容积比为 3:2,取有效池长为 2.0m;尺
高 1.7m,其中保护层高度 400mm;池宽取 0.8m。故总容积为 V=2.0×1.7×0.8=2.72m3。
3.2 下行流-上行流人工湿地设计
人工湿地的深度一般是按水生植物根系自然扩展的深度来设计的,多数为 0.6~0.7m[15]。 本设计人工湿地由串联的 0.5m×0.8m×0.8m 两个池组成。
填料:底层铺 10cm 厚的碎石(直径 5mm 左右),上层为砂(直径 0~4mm)和土壤的 混合,其中下行池砂土深 0.6m,上行池砂土深 0.5m,下行池填料高于上行池 10cm。
水生植物:选择美人蕉和香蒲混合栽种。
进出水管线布置:进水干管为直径 110mmPVC 管,另设四根直径 75mmPVC 管,出水 管布置方式相同[14]。
3.3 结构设计和原理
笔者阅读了大量化粪池和人工湿地相关的文章,从中受到了一些启发,并尝试进行化粪
池改良设计及与人工湿地联用处理无锡市吴塘村生活污水。笔者构思的接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池处理流程和构造分别如图 2 和图 3。
4
1-腐化沉淀槽;2-厌氧接触氧化槽;3-最终沉淀槽;
4-下行流-上行流人工湿地;5-无动力跌水充氧槽
图3 接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池
(1)腐化沉淀槽:粪便污水及其他生活污水混合后首先进入腐化沉淀槽。该槽占总有效容
积的 75%,为厌氧环境,污水中的有机物在此腐化,主要去除部分 BOD5、SS 和进行反硝 化,污泥和比重较大的悬浮固体会沉淀到有一定的坡度底部,比重较轻的悬浮固体上浮至水 面,中间层液体较原污水澄清。上层浮渣和底层污泥需定期清掏。
(2)厌氧生物接触氧化槽:该槽设在腐化沉淀槽右上侧出口前,槽中铺有厚度为 20cm 的 填料层,填料上下为格栅,连同填料层做成盒子状,填料皆为永久性的刚性填料,无需更换, 但可定期取出检查生物膜附着情况。底层和上层为直径 50mm 左右的鹅卵石,中间为塑料制 成的多折片球型填料,材料密度要比水大,主要作用是过滤,附着生物膜,降低流速。
(3)最终沉淀槽:该槽与厌氧生物接触氧化槽用两个直径 10cm 的正方形孔相连,主要作 用是进一步沉淀分离污水和污泥,以及去除 BOD5、SS 和进行反硝化,中间层清水通过莲 蓬弯流至人工湿地。该槽也需定期清掏。此外上述三槽会产生甲烷、氨气、氮气等气体,需 设通风管连通,由于甲烷纯度低,气体量少且难以分离,故通过通风管直接放空。
(4)下行流-上行流人工湿地:通过前面腐化沉淀槽,厌氧生物接触氧化槽和最终沉淀槽的 处理,进入人工湿地的污染物负 荷将有效降低,此人工湿地由串联的两个池组成,分别为下
行流和上行流。底层铺直径 5mm 左右的碎石连通两池,上层为土壤和直径 0~4mm 的砂混
合,下行池填料高于上行池 10cm,以克服人工湿地的水头损失。一般的单一垂直流人工湿 地水从上往下流,出水水位大大较低,在埋深较深且出水水位较低的无动力化粪池中使用, 最终出水口很可能因过低而容易被淹没,而下行流-上行流人工湿地可以克服这个不足,能 够提升水位,而且众多试验表明出水效果要比单一垂直流人工湿地好。水生植物可选择美人 蕉和香蒲等普遍的植物,定期收割。下行流-上行流人工湿地相当于一般污水处理的深度处 理,尤其在去氮除磷有很高的处理效率。
(5)无动力跌水充氧槽:该槽相当于出水前的集水槽有集配水功能,并且与大气相通,可 通过里面三层铺有鹅卵石的表面粗糙的阶梯式跌水板进行复氧,可有效抑制水的发臭和提高 透明度。出水最终通过截污沟渠排至附近水体或者下渗补给地下水,大大降低了对受纳水体 的污染。
3.4 经济可行性分析
无锡市吴塘村几乎每户都修建有化粪池,粪便污水与其他生活污水分流排放,接触氧化
-湿地-无动力充氧化粪池无需采用好氧曝气和提升装置,仅通过污水的自流完成,无动力消 耗,运行费用极低;管理方便,如普及太湖周边农村地区,当地政府环保相关部门可定期检 查及安排吸粪车集中吸走底层污泥和撇去上层浮渣。接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池的建 造费用与传统旧式化粪池相比略高一些,但两者有着几乎相同的运行管理费用,对于吴塘村 乃至太湖周边农村仍然是可承受的。
篇10
【关键词】市政道路;排水设计;市政规划;工程设计
1. 前言
随着城市化进程的加快和城市水污染日益得到重视,市政排水设施建设得到较快发展,但市政道路排水设施普遍存在各种问题,如防洪排水能力不足;平坦地区的排水管渠的坡度偏小,易淤积;部分地区的排水设施不成系统,易形成内涝等。造成这些问题的原因,有设计不合理,日常管理不到位,自然条件变化等。通过对许多工程设计的总结,我认为,市政道路排水工程设计能否更好地避免这些问题的发生,做到经济合理,运行安全,受市政排水工程规划的影响较大。
2. 市政排水工程规划的主要内容
规范GB50318-2000《市政给排水工程规划规范》市政排水工程规划是市政道路排水工程设计的重要依据。市政排水工程规划的主要内容有:划定市政排水范围,预测市政排水量,确定排水体制,进行排水系统布局;原则确定处理后污水污泥出路和处理程度;确定排水枢纽工程的位置,建设规模和用地。 市政排水工程设计是一个系统工程,排水工程规划的目的之一,是通过规划在排水收集,输送,净化,利用和排放几个环节上的统一协调,使各环节的排水设施建设工程规模适宜,投资合理,运行中合理利用能源和资源。因此,市政排水工程设计必须首先依据当地的适用的各阶段排水工程规划。
3. 市政道路排水规划存在的问题
3.1工程规划与城市用地呈现竖向规划,防洪规划不相协调。
3.1.1城市用地竖向规划,高程无法保证,排水工程设计不符合防洪要求。按规划新区的雨水规划,在规划区内没有设置雨水排捞泵站,所有道路或小区排水均按重力流的方式排放。采用重力流直接向河流排放的雨水管,只有其设计雨水管内底高程高于河流的某一潮位高程时,才能保证暴雨期且河流涨潮至此潮位高程时的排水畅通,按防洪规划,排水工程设计应确保在50年一遇的排水安全。 可见,由于规划区用地竖向规划的地面高程太低,导致了排水工程设计无法满足防洪规划要求,而防洪规划中也没有提出对排水工程设计可降低防洪标准的要求。
3.1.2城市用地竖向规划存在问题的原因分析。城市用地与道路,交通,地面排水,防洪以及项目建设的近期和远期的结合。局部与整体的协调等矛盾,只有通过用地合理的竖向规划来解决。在规划新区内类似本工程的排水状况尚存在,我们认为其原因是,在规划新区的规划过程中,没有做好排水工程规划与城市用地竖向规划。防洪规划的协调,或者是仅考虑提高用地高程会增加土方工程的造价,而没有考虑所在地区的重要性及排水不畅的后果。此外,应对土方工程与排水工程的投资进行比较。
3.1.3采用重力流和短管压力流两种方式进行排水工程设计。
(1)对城市用地竖向规划高程太低的存在问题,在设计评审中有关规划部门答复不预调整,为了使排水工程设计在受条件限制的情况下尽可能合理,结合本工程特点,我们雨水设计中对各管段的水力计算处理为:管段起点至最不利点按重力流设计,最不利点至出水口在设定相对合理的安全潮位下按短管压力流设计。安全潮位是指当某河流潮位不高于此高程时,设计雨水管段能在满流的情况下以压力流的形式排水,并可保证排水畅通。
(2)这样的处理方式虽然达不到规划新区50年一遇防洪标准的要求,但与每一设计管段全部按重力流排放形式设计的雨水管相比,安全性得到了提高, 当河流潮位高于设定的安全潮位同时下暴雨(暴雨重现期为2年)时,最不利附近区域会出现排水不畅的情况,要解决这一问题,应在规划新区内适宜的位置设置排涝雨水泵站。
3.2污水管网规划中竖向高程和污水提升泵的设置站缺乏合理性,系统性的论证。某市新的城市开发区城东区,规划面积约13Km2规划污水排放量44300m3/d在规划区内污水主干管末端设置了一座规模40 000m3/d的污水提升泵站,即规划区内的大部分污水需经泵站提升后才能排至污水处理厂。 本工程为一条东西走向的城市次干道,红线b为28m,路线L为1.9Km,设计路面标高为124.516~127.372m,设计污水管单侧布置,按原规划污水提升泵站在路线中部的西北角,泵站所在位置地面标高129~132.5m,由于有其他道路的污水管接入,污水提升泵站进水管的管底高程为112.11m。
3.2.1污水管埋深不合理存在的问题。按原污水提升泵站设置的位置进行本工程设计污水管道埋深11~15m,的长度约为路线长的50%,且排水坡度与道路坡度相反,出现了如下不利于工程建设的问题:
(1)按国家钢筋砼管的使用标准,一般ⅲ级管可达到最大覆土为9m,塑料排水管超过8m覆土厚也不能选用,因此,需采用暗渠形式排水,与采用管道相比,由于埋深太大,暗渠施工周期长,增加了施工的不安全因素。
(2)工程造价较高:根据本工程的地质报告,此路段上除局部为d约1m 的残积土外,从高程100~130m的范围均为灰岩,管渠埋深太大,造开挖回填土石方量大。
(3)泵站原选址位置现状地面标高129~132.5m则泵站的进水池开挖d为17~20m,泵站的建设投资相对较高。
(4)管渠埋深太大,不仅施工及其困难,今后的维护将是十分困难的。
3.2.2污水管埋深不合理的原因分析。由于原污水提升泵站设置的位置不合理,造成了污水管埋深太大,即造致了规划区污水管网竖向高程的不合理,据了解,原污水提升泵站规划位置的确定主要考虑的因素是设在某绿化区的附近,以减少对周围居住区的污染,在排水工程设计中,对单项的设计通过管材、基础、施工方法等的合理选用以降低市政排水管网的投资是较有效的,确定合理的排水管设计高程也是节约投资的重要一方面,而合理的高程,需依据合理的排水规划。从设计中发现的不合理性来看,显然规划区的污水管网竖向高程和污水提升泵站的设置缺乏技术,经济全面的论证,片面考虑对社会环境的影响,而技术,经济论证应结合规划区的地质条件,当地的管材来源,施工条件及今后管网和污水提升泵站的运行,管理费用等方面进行论证。
3.2.3规划调整污水提升泵站后的设计效果。
从造价.维护.施工等角度综合考虑,设计提出了调整规划污水提升泵站的建议,调整至路线设计终点东南角,现状地面标高较低(约124m),靠近在建的南北走向的主干道污水管拟接入污水提升泵站的一侧。后在有关规划部门的充分论证和协调后,城东区的污水提升泵站的位置作了合理的调整,使原存在问题的几个项目问题均得到解决。
污水提升泵站调整后,比原规划位置现状地面标高降低5~8m,由于污水泵站位置的改变,相应改变了部分设计污水管的流向,本工程原污水管道埋深为11~15m的管段,管道埋深改为3~6m,本工程的排水工程造价降低了29%。
3.3在城市建设中不按规划控制与排水工程重要出水口相关的道路建设。排水工程规划确定的重要出水口是根据管网系统的布置及当地受纳水体的条件确定的,如果随意改变将造成不良的后果,某经济开发区按详细性控制规划的一条次干路由于用地已被学校建设使用经济开发区确定不按规划建设,要求设计单位按取消该次干路的做法进行相关道路的设计,而该次干路在排水工程规划中作为附近区域的雨水排水主干道所在地,且靠近雨水受纳水体,取消该次干路需调整相应的排水工程设计,造成了设计工程的排水工程部分造价增加13%。
3.4市政排水工程规划编制滞后,不确定因素多。在市政道路排水工程设计过程中,往往出现道路要求尽快建设,而设计所需的排水工程规划没有编制或在修编中,造成了一些排水工程不能与道路工程同期设计,同期施工的现象,从而造成道路建成后的重复开挖的浪费;有时设计完成后,或排水工程已在施工中,排水工程规划由于各种原因需修改,同样造成了设计的重复工作或工程改造的浪费。
4. 对市政排水工程规划编制和执行管理的改进建议
为了在市政道路排水工程设计更好地避免目前市政排水设施存在问题的发生,使设计做到经济合理,运行安全,通过对设计实例的分析,现对市政排水工程规划的编制和规划的执行提出一些改进建议。
(1)认真做好规划前期的调查研究,使规划内容更符合当地的条件。
(2)在规划编制中应注意与给水工程,环境保护,道路交通,竖向,水系,防洪以及其他专业规划的相协调。
(3)应重视规划的科学的,全面的技术和经济论证,避免片面的因素干扰。
(4)应重视市政排水工程规划编制的超前性和严肃性,需更改规划时应作充分论证。
(5)在执行规划的过程,政府各级管理部门应加强执行规划的力度,从根本上改善城市的环境水平。
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