城市污水处理技术范文

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城市污水处理技术

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关键词:城市污水;处理技术

随着社会的不断发展,环境保护意识的不断增强,城市污水处理工艺也在不断地发展和改进。为了有效改善城市环境,实现水资源的循环使用,我国对城市污水处理工艺的重视程度在不断地提高。文章中笔者结合多年的工作经验对城市污水处理工艺的特点,并对活化污泥法以及混凝沉淀强化法进行了简要的介绍。对不同情况下城市污水处理工艺的方案确定以及污水处理工艺的流程进行了简要的介绍。为了进一步提高污水处理的效果,污水处理厂应该根据实际条件采用相应的处理工艺,并且充分发挥各工艺的潜质,对工艺进行调整,使得我国的城市污水处理工艺对污水的处理过程中效率更高、时间更短、成本更低。

1 污水处理的一级工艺

随着科学技术的不断发展,目前国内外对城市污水以及处理工艺的研究分为两种,第一种污水处理工艺侧重于物化机理,第二种的研究原理是微生物的絮凝媳妇原理。下面笔者结合多年的工作经验对一级处理工艺进行简单的介绍。

1.1 活化污泥法

活化污泥法在对城市污水处理过程中对污染物处理的主要包括三方面的内容,对污泥的絮凝、吸附和生物代谢三方面的内容,活化污泥法的提出是根据生物吸附理论以及絮凝动力学理论发展而来的。

活化污泥法在进行城市污水处理时将生物污泥和生活污水同时放入到絮凝吸附池内然后用机械进行充分的搅拌,搅拌过程中发生成分的絮凝吸附反应。反应过程中城市污水中的污染物被絮凝吸附起来之后进入到污泥絮体中,然后通水排进沉淀池,将固体和液体分离开来,实现了对城市污水的处理。完成固液分离之后,就有对沉淀池中饱和污泥的生物絮状无的吸附性进行恢复。这就需要短时间对这些沉淀污泥进行暴晒处理,暴晒过程中,沉淀污泥就会活化,吸附的有机物就会部分被降解,这样部分微生物絮状物就会产生,使得污泥的沉降性能就会提高,与此同时污泥的好氧状态也会保持下去,这样就会保证污泥不会变臭、发黑。活化污泥法进行城市污水处理时是在沉淀池中进行的,因此所消耗的能源远远低于二级生物氧化反应。所以在经济发达并且污水处理不尽完善的城市应该广泛推广使用活化污泥法进行城市污水的处理。

1.2 混凝沉淀强化法

目前我国的工业企业在进行污水处理时广泛使用混凝沉淀强化法,在进行该睡处理时也经常采用混凝沉淀强化法。由于这种方法在进行污水处理过程时,污水的水质会产生急剧的变化,并且需要投入大量的混凝剂,这就使得混凝沉淀强化法的使用范围受到了一定的限制。只有在对城市污水进行深度处理时才会应用,使得这种污水处理技术在城市污水处理过程中使用的范围大幅度降低。

随着科学技术的不断进步,自动化技术在污水处理技术中广泛应用,并且先后出现了各种各样高效、新型、低价位的混凝剂,这样一来混凝土沉淀强化法的所具有的局限性就不复存在了,也就可以和生物污水处理技术相媲美。

在使用混凝沉淀强化法就行污水处理时,对混凝剂的作用进行了对比实验。实验过程中一组使用传统的混凝剂,另一组使用新型的混凝剂对城市污水进行处理。实验结果表明,在对城市污水进行强化一级处理的城市污水,对污水的去污能力大幅度提高,并且成本仅为耳机处理的五分之一到三分之一。通过引进先进的混凝剂对污水进行处理,不仅降低了成本,并且大幅度的降低了污染物的总量。

在进行城市污水处理过程中,通过使用新型的技术和混凝剂再对污水进行强化一级处理之后,这需要停留较短的时间就可以对污水进行二级处理。这样一来,在进行污水处理时,大幅度的节省了时间。降低了能耗并且缩减了成本,适合我国城市污水处理的需求。

城市污水处理工艺的特点。

由于我国各地区的经济水平有较大的差异性,并且由于我国领土范围辽阔,使得各地区的气候也有好大的跨度,再加上不同城市在进行污水处理时的资金来源各不相同,进行污水处理过程中所使用的技术、服务的待遇也各不相同。由于这些特点使得我国各城市在进行污水处理厂的设计、规划、建设和管理时会根据各自城市的具体情况来进行规划,这就死的我国的城市污水处理工艺具有多样性的特点。

2 城市污水处理工艺方案的确定

2.1 处理减量方案

在对城市污水处理方案进行确定时,如果对用地范围没有限制的情况下,或者是污水处理之后的水量可以小于设计产水量的情况下,对污水处理工艺的方案确定相对较为简单。这种情况下,为了提高生物处理污水的效果,通常会在污水处理过程中加大脱氮除磷池容,与此同时减小原生物反应池处理水量。在二次沉淀池时,为了有效的提高对污水的分离效率,可以适当的减小表面负荷以及固体负荷,并且加大池容。如果对污水处理的要求较高时,还可以进行污水的三级处理。

2.2 增加生物处理系统生物量

下面笔者对城市污水处理过程中对水量要求不变的情况以及湖水处理厂的场地受限制的情况分别进行介绍。

在污水处理过程中水量要求不变的情况下,不仅要保证水量不发生变化,还要求水质达到设计要求,这种情况下最直接有效的方式就是增加反应池的生物量。可以通过增加生物填料或者是增加活性污泥的浓度两种方式来实现。

当污水处理厂的用地受限制的情况下,为了提高污水处理的效果,就必须使用占地小、集成化程度高、生产效率高的三级处理工艺。

3 城市污水处理工艺

城市污水进行处理的过程中根据水质的不同可以分为污水处理法、物理处理法以及生物处理法三种方法。根据处理程度的不同可以分为一级处理、二级处理及三级处理等工艺流程。

城市污水的一级处理一般采用物理方法来除掉污水中的悬浮物质,听过一级处理可以将污水中的悬浮有机物去掉百分之三十,将污水悬浮物去掉百分之四十。

污水二级处理一般采用微生物处理方法,将污水中的溶解有机污染物一级胶体污染物,通过生物膜法或者是活性污泥法来排出。使用生物膜法进行污水处理时要通过人工方法来培养出适合微生物繁殖的环境来提高污水处理的效率。上文中已经提到利用一级处理方式已经将污水中的悬浮有机物去掉百分之三十,将污水悬浮物去掉百分之四十。

经过二级处理之后,BOD5去除率可达90%以上,二沉池出水能达标排放。

三级处理是在一级处理、二级处理之后,进一步处理难降解的有机物既可导致水体富营养化的氮、磷等可溶性无机物等。三级处理常用于二级处理以后,以进一步改善水质和达到国家有关排放标准为目的。三级处理使用的方法有生物脱氮除磷、混凝沉淀、过滤、活性炭吸附等。

4 结束语

随着社会的不断进步,人们的环境保护意识也在逐步的增强。作为环境保护领域的一个重要部分城市污水处理工艺也有了较大的进步。为了适应城市快速发展的趋势,污水处理技术也在不断的改革与发展。城市污水处理厂时城市建设过程中不可或缺的,污水处理工艺是改善城市居民生活环境,提高生活质量的必要手段。

参考文献:

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[2] 耿东颖.浅谈城市工业污水处理及回用[J].科技创新与应用,2012,(09).

[3] 徐涛.浅谈城市工业污水处理及回用研究[J].山西建筑,2009,(05).

[4] 赵生平.刍议城市工业污水深度处理及回用技术[J].广东科教,2009,(05).

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因此城市污水污泥的处理已经成为人们迫切需要解决的问题。本文结合多年的实践经验,对

城市污水处理及调试进行了分析。

关键词:城市污水处理技术;技术的要素;

中图分类号:U664.9文献标识码:A

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”。目前在

城市生活污水处理研究和应用领域,普遍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。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。

一、城市污水处理工艺技术

目前,我国采用较多的污水处理工艺技术有氧化沟工艺、A/O工艺、A2/O工艺、

SBR工艺、AB工艺等。氧化沟工艺具有出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点,但

也存在发生污泥膨胀的概率较高、流速不均的缺点,其中应用较多的是奥贝尔氧化沟工艺,

DE型氧化沟和三沟式氧化沟在中高浓度的中小型城市污水处理中也有应厢,采用卡罗塞尔

氧化沟工艺的城市污水处理厂大部分为外贷项目。A/O和AA/O工艺投资运行费用较底,具

有较好的抗冲击负荷的能力,运行简单,处理效率较高,发生污泥膨胀的概率低,在大中型

污水处理中应用的较多。AB法污水处理工艺由于其具有抗冲击负荷能力强,主要应用于污

水浓度高,水质水量变化较大,特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。SBR工

艺及其改良型工艺工艺流程简单、造价低、处理效果好、运行稳定、耐冲击负荷,但对自控

设备要求高,多种类型的SBR工艺如ICES工艺、CAST工艺、UNITNK工艺等都有在我

国的实际应用。在场地受到限制或土地成本太高的地方,MBR工艺是不错的选择,该工艺

BOD负荷高,处理效率高,处理效果稳定,但投资和运行费用高。“十二五”期间,我国的

污水处理能力和要求进一步提高,更加重视管网收集系统的建设和氮、磷营养物质的去除,

再生水资源的合理利用受到相当的关注,对污泥处理处置要达到减量化、稳定化、无害化、

资源化,污泥厌氧消化、好氧发酵、热干化、石灰稳定等技术都在一定范围内得以实施,但

目前污泥填埋还是最主要的污泥处置方式,污泥焚烧、土地利用、建材利用实际应用案例较

少。

二、城市污水处理的关键要素

2.1城市污水处理系统的构建。

城市污水处理系统的建设具有明确的目标。主要包括水源保护国际、水环境质量控制目

标和污水综合利用目标3个方面:

(1)城市排水及其污水处理的规划。应根据城市水域及接纳水体功能区的要求和水

环境容量。体现排渍、减污、分流、净化、再用功能的协调发展,综合考虑经济发展、水质

国际、污水治理目标、污水产生量、需水用水排水平衡等因素,控制水质和区域水污染防治

建设规划,合理确定雨污水收集输送、污水净化和综合利用设施的设置。并根据分汇水区、

按系统分期配套建设。

(2)城市污水处理设施的设计建设。依城市总体规划和水环境规划、水资源综合利

用规划以及城市排水专业规划的要求。做到规划先行。合理确定污水处理设施的布局和设计

规模,并优先安排城市污水收集系统的建设。

(3)城市污水处理厂的规划设计。要根据污染物排放总量控制目标,城市地理地质

环境、受纳水体功能与交换能力、污水排放量和污水利用等因素,选择厂址、确定建设规模、

处理程度和工艺流程,力求布点合理、位置适当、规模适度。

城市污水的处理方式应根据本地区的经济发展水平和自然环境条件及地理位置等因

素,合理选择。城市污水处理应考虑与污水资源化目标相结合,积极发展污水再生利用、污

泥综合利用技术。规划和设计方案的制定必须有环境影响评价和技术经济评价作为依据。

2.2城市污水管网。

作为城市基础设施和城市水环境污染控制的主体设施,城市排水管网和污水处理厂纳入

城市建设总体规划之后。应保证其实施能与城市经济和城市建设同步发展,在具体设计时应

具有一定前瞻性。经统计,己投入运行的污水处理厂有约10%的负荷率低于60%,其原因

为污水配套管网建设滞后于污水处理设施,“十二五”期间,国家将加大污水配套管网建设力

度,避免资源的闲置和浪费。

城市排水管网的体制选择应根据当地具体条件。经过综合权衡和详细的费用及效益分析

后确定。我国城市污水处理技术政策中规定,在城市排水规划中应明确排水体制和退水出路。

对于新城区,应有限考虑采用完全分流制;对于改造难度很大的旧城区合流制排水系统,可

维持合流制排水系统,合理确定截图倍数;在降雨量很少的城市,可根据实际情况采用合流

制;在经济发达的城市或受纳水体环境要求较高时,可考虑将初期雨水纳入城市污水收集系

统。城市污水管网的总体设计应与污水处理设施、最终排放利用设施的设计相结合。使总体

费用降低,得到总体优化的方案。为了节省建造费用和发挥城区以外选点的优势。城市排水

规划宜考虑将所有污水集中到一个污水厂,但对于大城市或呈分散布设的城区,则常常要设

置多个排水系统和相应的污水处理厂。目前,有约10%的采用二级处理的污水处理厂进水

COD浓度长期维持在60mg/l左右,这主要是由于雨污未分流、管道渗漏等原因所致。要避

免这一现象的再度发生,在排水规划设计施工时,必须深入调研,科学决策,选择合适的排

水系统,严抓施工质量。

2.3工业废水的接受与预处理

根据我国污水处理相关技术政策。全国设市城市和建制镇均应规划建设城市污水集中处

理设施。达标排放的工业废水应纳入城市污水收集系统和生活污水合并处理。对不能纳入城

市污水收集系统的居民区、旅游风景点、度假村、疗养院、机场、铁路车站、经济开发小区

等分散的人群聚居地排放的污水和独立工矿区的工业废水。应进行就地处理达标排放。从技

术上、经济上、管理上城市生活污水与工业废水合并处理是合理可行的。但随着现代工业,

尤其是污染密集型工业的发展。工业废水不仅量大而且浓度高、成分复杂。这些废水可能含

有大量难降解有毒有害有机物和重金属,对城市污水处理厂的正常运行有很不利的影响。可

造成污水厂运行困难、甚至完全失效。

现阶段,部分企业环保意识不强,为了减少成本将有毒有害的废水不经处理直接排入

城市排水管网,导致污水处理系统微生物大量死亡,污水处理出水超标。根据实践经验,有

必要通过实行城市排水许可制度。严格按照有关标准监督检测排入城市污水收集系统的污水

水质和水量,对排入城市污水收集系统的工业废水的重金属、有毒有害物质含量进行严格的

控制。确保城市污水处理设施安全有效运行。

2.4城市污水处理程度的确定

根据城市污水处理技术政策,重点水源地、重点流域及水资源保护区等敏感水域地区的

城镇污水处理设施,选择具备脱氮除磷能力的工艺技术。大力改造脱氮除磷功能欠缺、不具

备生物处理能力的污水处理厂,重点改造设市城市和发达地区、重点流域以及重要流域以及

重要水源地等敏感水域地区的污水处理厂。污水处理坚持集中与分散处理相结合的原则,在

人口密度较低、水环境容量较大的地方,以及地处非环境敏感区的建制镇,在满足环保要求

的前提下,可根据实际条件采用“分散式、低成本、易管理”的处理工艺,鼓励自然、生态的

处理方式。受纳水体为封闭或半封闭水体时,为防治富营养化,城市污水应进行二级强化处

理,增强除磷脱氮的效果。

结束语

污水处理厂是消除污染、化害为利、造福于民的产业,建设污水处理厂要消除自身对环

境的污染,特别是随着环保法的深入人心,全民环保意识的增强。

参考文献:

[1]余杰,田宁宁,王凯军,任远.中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析[J].环

境工程学报,2007,(01):82-86.

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关键词 城市生活污水;危害;处理技术;应用策略

中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)07-0002-01

水环境保护是新时期城市建设发展的重点,是民众生命健康的重要保障。近年来,城市生活用水紧张,水污染问题日益严重,强化水环境保护的同时,也应强化对生活污水的有效处理,这是提高城市生活用水安全、保护水环境的重要工作。城市生活污水具有大量的有机物,能够形成水体富营养化,造成水质恶化等环境影响。为此,优化城市生活污水处理技术,确保城市生活用水安全,应创新污水处理技术、改进处理工艺,满足城市生活污水处理的现实需求。本文立足城市生活污水的特点,就污水处理技术的应用及发展做了具体阐述。

1 城市生活污水的特点及危害

随着城市的不断发展,城市生活用水问题日益突出,如何确保生活用水安全,成为城市建设发展的重要内容。在城市水环境的建设中,生活污水的有效处理,成为环境保护、用水安全的重要内容。当前,城市生活污水缺乏有效处理,通过直接排放等方式进入下水道,流入江河。实质上,城市生活污水中含有大量的有机物,是造成江河湖泊富营养化的重要原因。在城市生活污水中,含有脂肪、纤维素、矿物油等有机物。特别是BOD、COD、TP和TN的含量较高,对城市地下水及江河湖泊的环境影响较大。城市在生活污水的处理中,主要通过“一级物理处理”“二级生化处理”,进而实现有效物理处理效果。在经过多级处理之后,生活污水中的BOD、COD及氨氮等的含量可以有效降低。但是,对于污水中的TP、TN,仍有较高含量,在污水理排放之后,会造成水体富营养化。江河湖泊中的藻类在P、N等有机物的作用之下,大量繁殖生长,进而形成赤潮。而藻类代谢死亡之后,腐败发臭又会进一步对水环境造成影响。

2 城市生活污水处理技术及发展

确保城市生活用水安全,是城市现代化建设的重要基础。在对生活污水的处理中,要强化对水质的保护,有效应用污水处理技术,确保城市水环境安全。随着生物技术的不断发展,城市生活污水处理技术也发展迅速,膜分离技术、生物处理方法等的有效应用,提高了对城市生活污水的处理效果。

2.1 膜分离技术在城市生活污水处理中的应用

城市生活污水中,含有大量的细菌及污染物。为了确保污水处理的有效性,可以强化膜分离技术在污水处理中的应用。如图1所示,是膜分离技术的原理图。从图1可以知道,在“微滤、超滤”的作用之下,实现对原液的过滤作用,大分子物质,如细菌、胶体及污染物,都可以得到有效过滤,提高污水净化处理效果。在微生物处理之下,能够有效降低生活污水中的有机碳含量,但其中的悬浮颗粒、细菌难以实现有效处理。为此,在膜分离技术的应用中,可以通过“生物降解+膜分离技术”的方式,强化对污水的有效处理。

2.2 厌氧处理技术在城市生活污水处理中的应用

当前,随着生物处理技术的不断发展,生物处理方法在城市污水处理中的应用日益广泛,对于提高污水处理效果,起到重要的作用。从实际而言,厌氧处理工艺是生物处理方法中的常用技术,具有灵活、反应体积小、工艺简单等特点,具有良好的应用价值。厌氧处理技术难以对污染物浓度起到有效的控制作用,污水处理效果并不显著。但是,随着工艺技术的不断改进,厌氧处理技术在处理低浓度生活污水中,仍具有较好的处理效果。如图2所示,是工艺升级后的厌氧处理技术原理图。城市污水经过“格栅”简单分离处理之后,除去污水中的悬浮物质,并实现“重组分”。在此同时,在ANA循环加热处理之下,实现厌氧工艺效率的最大化。在厌氧处理的同时,提高处理废弃物的有效利用,这是循环处理工艺改进的最大特点。

在处理过程中,“加热”是重要的技术。在工艺改进之后,25℃的处理环境,能够有效降低COD浓度,进而提高了污水处理效果。如表1所示,是厌氧处理技术下的处理效果情况。从表可以知道,在合适的温度之下,厌氧处理技术的处理效果更加显著。

2.3 活性污泥技术在城市生活污水处理中的应用

在城市生活污水中,实现对有机物的有效去除,是污水处理的关键。而活性污泥技术就是有效去除有机物的重要技术。在活性污泥技术的处理之下,能够通过曝气池中的“微生物”,实现对污水有机物的有效去除。当前,随着活性污泥技术的不断发展,活性污泥技术衍生出了AB法和SBR法。而且,在SBR法的基础之上,CAST法的发展,在很大程度上提高了活性污泥技术的工艺,能够实现更加环保、循环的污水处理。因此,针对城市污水处理的实际情况,科学选择活性污泥技术的处理工艺,能够提高处理效果,满足污水处理的实际需求。

3 结论

城市生活污水有效处理,是城市建设发展的重要内容,也是城市水环境保护的工作重点。在城市生活污水处理中,应强化处理技术的应用,依托先进技术的有效应用,实现对污水的科学处理。在生化技术快速发展的背景之下,城市生活污水处理技术的发展,应强化生物处理技术的有效应用,提高污水处理效果,确保水源环境安全。

参考文献

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【关键词】污水处理;膜分离;处理技术

1.污水处理中运用的技术方法

1.1在现代城市污水处理过程中

物理技术得到了广泛的运用,其通过许多不同的物理方法来对物理实施处理。

1.1.1过滤技术

这是物理处理污水最基本的方式,在污水流经的地方建立一道过滤层,该层主要是由石英、沙子等构成的粒状过滤层,能够把其中的杂质截留下来,以达到净化的效果。

1.1.2分离技术

分离主要是运用杂质与水的密度大小不一原理,以对污水进行分离处理的技术。密度小的污染杂质会悬浮在水面,然后在利用相关的设备把杂质彻底分离出来,如:离心机等。

1.1.3沉淀技术

通常运用在污泥较多的污水中,其主要包括了两次沉淀过程。第一次沉淀是在污水输进处理设备前进行,第二次则是在污泥完全沉淀之后及时清理以净化污水。

1.2创新模式综合各类方法

科技时代背景下,很多先进的城市污水处理技术被提出。除了上述提到的常用技术外,如:生物膜技术、活性炭技术等都被积极采用,每项综合技术都有着自己独特的优势。

1.2.1生物膜技术

该技术具有效果好、资金少、费用低等特点,其主要是采取微生物菌种的培养,制成有效的制剂,将这种制剂投入到污水中就会出现生物膜,以对水质实施净化处理。

1.2.2吸附技术

该技术主要材料是粉末活性炭粉末,利用活性炭的吸附性能来处理污水。这样能够改变污水的颜色,净化污水的气味实施净化,是水污染处理的科学方法。

1.2.3氧化技术

该技术多数跟化学氧化反应密切相关,其优点在于操作简单,无需过多的处理装置即可对污水开展净化处理。

2.膜分离技术及其应用

通过开发新型有机、无机及复合经济型膜材料,采用经济、有效手段防止膜污染,加强膜技术与其它水处理技术联合应用,可大大促进分离技术在城镇生活污水处理中的实际应用。膜分离技术(如微滤、超滤)在城市生活污水处理应用方面也有了较大进展,已经部分商业化用作回用水。Kyu—Hong和Song设计的中空纤维膜微滤系统,小规模处理生活污水,由于微生物降解了60%的TOC(总有机碳)。其中的悬浮颗粒和固体主要通过膜吸附作用从水中得以清除,结果使出水水质中COD、BOD、TOC、ss(悬浮物)和浊度分别低于30mg/L、10mg/L、10mg/L、2mg/L和1NTU,满足回用水标准。AbdessemedI21报道了絮凝一吸附一微滤系统处理生活污水,出水可回用,出水水质中浊度和COD分别为从18NTU、77mg,L降到0.5NUT、13mL。膜污染是膜分离技术在污水处理应用中的一个难题。膜污染防治技术目前主要有:(1)对滤液进行前处理。各种混凝技术对滤液进行前处理能有效去除有颗粒物。强化一级处理工艺与膜技术联合作用。(2)改善操作环境,有关研究证实双向搅动、物理冲洗、改变曝气等方式能有效降低膜污染。(3)定期对膜组件进行清洗。目前膜污染仍是制约膜技术在处理城镇生活污水应用中的最重要因素。防治膜污染而采取的种种措施使膜法水处理耗能相对较高。故与其他水处理方法结合应用的新型、低能耗合成膜法水处理工艺成为水处理领域研究的热点之一。膜生物反应器就是由膜分离技术与生物反应器结合的生物化学反应处理系统。Uedam等研制的加压浸没式膜生物反应器是膜生物反应器研制过程中的又一进展。通过抬高进水水位,利用膜组件外部水的压力形成压力差,并串联一个厌氧硝化池除N,可使其能耗大大降低。

3.强化一级处理技术及其应用

强化一级处理技术可分为化学强化一级处理工艺和生物强化一级处理工艺,有研究表明在对生活污水处理过程中,CEPT的处理效果明显.一般悬浮固体去除率可达90%、BOB去除率为50%~70%、细菌去除率为80%~90%、TP为80% 90%。而常规一级处理去除率为:SS为50%~60%、BOD为25%~40%、TP为10%。特别是在除磷方面,处理后出水水质满足一级或二级排放标准,其运行费用仅为常规活性污染工艺的23%;当进水有机质浓度较高时,可采用混凝强化一级处理 活性污泥法,可保证出水水质达标,运行费用仅为原有工艺的70%。该试验还证明了利用回流一级污泥的絮凝吸附作用强化一级沉淀处理生活污水.当适当条件下,COD和SS的去除率分别为60%~70%和70%左右。当前,强化一级处理技术面临的主要挑战是:污泥产量大对污泥的处理难度和处理费用增加,而且絮凝剂存在生物学毒性和生态学上的安全性问题,当采用这些絮凝剂进行强化时,容易造成对环境的二次污染。因此,重点解决好减少污泥产量和污泥资源化等难题,特别是随着高效、生态安全性能高的新型复合絮凝剂的研制和应用,强化一级处理工艺在低浓度生活污水处理方面应用前景很广。

4.生物处理技术方法

4.1厌氧生物滤池

厌氧生物滤池是一种内部装有填料作为微生物载体的厌氧生物膜法处理装置。厌氧微生物附着载体的表面生长,当污水自下而上升式通过载体所构成的固定床层时,在厌氧微生物作用下,污水中的有机物得以厌氧分解,并产生沼气。厌氧生物滤池有多种变型,填料的发展迅速,其工艺流程为:进水沉淀池厌氧消化池厌氧生物滤池拔风管氧化沟进气出水井排水。污水经沉淀池预处理后进入厌氧消化池进行水解和酸化,可提高污水的可生化性,为后续处理创造条件。在拔风系统作用下,生物滤池处于兼氧状态,阻止了污水中甲烷细菌的产生,使整个系统仍处于酸性阶段,而氧化沟内溶解氧一般可稳定在1.5~2.8mg/L,污水在此进一步好氧处理。该工艺的实质类似于A/O法,但兼性厌氧生物滤池使厌氧段得到强化。拔风系统是处理过程的关键。其主要优点是不耗能、造价低、管理简单、无噪声、无异味、挂膜快、剩余污泥量少、出水水质好、运行效果稳定。

4.2生物接触氧化法

此方法是一种介于活性污泥法和生物膜法的污水生物处理技术,兼备两者的优点。其主要构筑物为生物接触氧化池,池内充填填料。已经充氧的污水以一定的流速流经被其浸没的填料,在填料上形成生物膜。污水与生物膜广泛接触,在生物膜上微生物的作用下,有机污染物得到去除,污水得到净化。由于池内具备适于微生物栖息增殖的良好环境条件,因此,生物膜上生物相丰富、食物链长、微生物浓度高、活性强,不产生污泥膨胀,污泥生成量少,且易于沉淀。生物接触氧化法具有多种净化功能,除有效地去除有机物外,如运行得当,还能够脱氧和除磷。

我国城市现代化不断发展,城市污水问题已成为阻碍社会经济进步的重要因素。我们应树立强烈的资源意识,根据水污染现状采取针对性的处理措施,净化水资源,提高城市用水的效率。 [科]

【参考文献】

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[2]李国文.城市式生活污水处理技术的最新发展[J].科技博览,2008,9(2) 22-24.

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关键词:污水处理;工艺;技术

1.我国城市污水处理工艺现状

在污水处理工艺方面,我国80%以上的城市污水处理厂采用活性污泥法。这些以去除BOD和SS为主要目标的活性污泥技术在我国城市生活污水处理方面起到了重要作用。但传统污水处理工艺对氮、磷的去除率相对不高,容易引起水体富营养化。随着我国对水环境质量要求的提高,国家《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)特别对出水氮、磷的要求提高,城市污水处理厂必须考虑氮、磷的去除问题。另一方面,生活污水和工业废水中新合成化学品比例增加,难降解有机污染物数量和种类的增加进一步增大了污水中氮、磷的含量,现有的技术已经不能满足发展的需要,污水脱磷、除氮工艺亟待开发和应用。

2.我国城市污水处理的工艺研究进展

2.1活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气,活性污泥法经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群,具有很强的吸附与氧化有机物的能力。该法是在人工充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离,大部分污泥再回流到曝气池,多余部分则排出活性污泥系统。影响活性污泥过程工作效率(处理效率和经济效益)的主要因素是处理方法的选择与曝气池和沉淀池的设计及运行。

2.2生物膜法

生物膜法是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术,是一种固定膜法。主要用于去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。是土壤自净过程的人工化和强化。生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统,其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附着水层有机物,由好气层的好气菌将其分解,再进入厌气层进行厌气分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的。

生物膜法流程,流程中的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。前三种用于需氧生物处理过程,后一种用于厌氧过程。最早出现的生物膜法生物器是间歇砂滤池和接触滤池(满盛碎块的水池)。它们的运行都是间歇的,过滤-休闲或充水-接触-放水-休闲,构成一个工作周期。它们是污水灌溉的发展,是以土壤自净现象为基础的。接着就出现了连续运行的生物滤池。

2.3厌氧生物处理法

厌氧生物处理法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。由于处理效率低、速度慢、甲烷菌对环境要求严格且不易控制等缺点,厌氧生物处理法长期以来一般仅用于污泥处理。但是,由于近年来随着能源危机及环境污染的加重,厌氧生物处理这种既节能又产能的特点,起到了缓和污水处理厂“建得起,养不起”的矛盾。因此,厌氧生物处理法引起了人们的重视,其理论研究和实际应用都取得了很大的进展,诞生了一大批新的厌氧生物处理技术,如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档板反应器、厌氧流化床法以及上流式厌氧污泥床反应器(UASB)。厌氧生物处理法的主要限制因素:较低的污染物浓度和低温,在经过了长期的各种改进试验后,也基本得到克服。

2.4生态处理法

生态处理法主要有水体净化法和土壤净化法两类,主要的处理工艺有稳定塘,土地处理法,人工湿地技术。水体净化法常用于生物稳定塘,其净化机理同活性污泥法相似。土壤净化法有土壤渗滤和污水灌溉,其净化机理与生物膜法相似。生态处理法不但费用低廉、运行管理简便,而且对难生化降解有机物、氮磷营养物和细菌的去除率都高于常规二级处理,达到部分三级处理的效果,而其基建费用和处理成本只分别为二级处理厂的1/5~1/3和1/20~1/10。此外,在一定条件下,生物稳定塘还能作为养殖塘加以利用,污水灌溉则可将废水和其中的营养物质作为水肥资源利用,获得除害兴利、一举两得的效果。所以,近10多年来,这类废水处理技术又恢复了生机,并在国内外得到迅速发展。诚然,在该技术得到世界各国青睐的同时,我们也不得不看到其存在的一些弊端,诸如氧化塘占地面积达,处理效率低,停留时间长,污水处理系统集中表现出的对公共卫生状况的影响问题,可能引起地下水的富营养化的问题。这些弊端正是这一领域急需解决的重点技术性问题,并势必直接影响着这一技术的应用与推广效果。

3.我国城市污水处理发展趋势

3.1具有脱氮除磷功能的污水处理工艺仍是今后发展的重点,因此已建城镇污水处理厂需要改建,增加设施去除污水中的氮、磷污染物,达到国家规定的排放标准,新建污水处理厂则须按照标准 GB18918-2002 来进行建设。

3.2高效率、低投入、低运行成本、成熟可靠的污水处理工艺是今后污水处理的首选工艺。我国是发展中国家,经济水平相对落后,面临日益严重的污染,国家正加大力度进行治理,而解决这些问题的根本措施是建设以生物处理为主体工艺的二级城市污水处理厂。因此对高效率、低投入、低运行成本、成熟可靠的污水处理工艺的研究是今后的重点研究方向。

3.3对适用于小城镇污水处理厂工艺的研究,小城镇是我国城市化过程的必由之路,是具有中国特色的城市化道路的战略性选择 。因此,小城镇的污水处理工艺应该是基建投资低、运行成本低、运行管理相对容易、运行可靠性高的工艺。

3.4对产泥量少、且污泥达到稳定的污水处理工艺的研究,目前污水处理厂所产生的污泥的处理也是我国污水处理事业中的一个重点和难点。而对此问题进行解决的一个有效办法是污水处理厂采用产泥量少、且污泥达到稳定的污水处理工艺,这样就可以在源头上减少污泥的产生量,并且可以得到已经稳定的剩余污泥,从而减轻了后续污泥处理的负担。

参考文献:

[1]沈连峰,乌德,张建新,李有.城市污水深度处理工艺的设计与运行[J].城市环境与城市生态,2007,03.

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关键词:技术分类;技术现状;设备现状;应用

1.污水处理的技术的分类

污水一般情况下分为四类,即生活污水、工业废水、被污染的雨水和其他污水四类。由于每类污水对应的水质存在很大的差别,因此需要使用不同的污水处理技术对其进行处理。按照污水处理的原理,一般将污水处理技术分为以下几种:① 物理方法。所谓物理方法,就是利用物理作用对污染物进行去除。如我们最常见的沉淀法就是一种污水处理的物理方法。②化学方法。所谓化学方法,就是利用物质之间的化学反应,将污染物进行转化和分离,最终实现污染物取出的方法。如我们常见的氧化还原法就是一种污水处理的化学方法。③生物方法。所谓生物方法,就是利用微生物对污染物质进行降解,最终实现污水净化的目的。如我们常见的生物膜法就是一种污水处理的生物方法。

2.城市污水处理技术及设备现状

1) 我国污水处理技术现状

①氧化沟技术实际上是活性污泥法的升级版,其在多年的发展中,衍生除了很多变形,如三沟式氧化沟、DE 型氧化沟、一体化氧化沟等,这些变形工艺方法虽然形式上各有不同,但实际上都是氧化沟技术。氧化沟技术与活性污泥法相比,具有操作流程简单、投资节省、抗冲击负荷高、产生的剩余的污泥量少,系统的稳定程度高等优点,但是其运行成本较高,节能效果不是很好。

②AB 法将曝气池分为两段,即 A 段和 B 段。其中 A 段效率较高,有很好的的抗冲击负荷,而 B 段主要作用使对出水进行把关,所以属于低负荷段。AB 法在适用性和稳定性方面都非常好,但是其在运行过程中,污泥产量较高,需要在后期对污泥进行稳定化处理,无形中增加了工程项目的投资。

③SBR 工艺法是一种近年来兴起的污水处理方法,其应用的范围极为广泛,其具有占地节省,抗冲击负荷高、易于沉淀和脱氮除磷效果较好的优点,但是同时也存在运行需配备专用排水装置及自动控制系统,对工程的投资要求较高,这在很大程度上限制其发展。

2) 我国污水处理设备现状

随着国外的污水处理企业进驻我国污水处理行业,一些先进行设备也被应用到污水处理当中来,如格栅机、脱水机、除砂装置、刮泥机、沼气锅炉、曝气器、鼓风机、潜水泵、污泥泵、沼气发电机、污泥消化搅拌系统等大型设备与装置得到应用,在我国污水处理中起到比较大的作用。但从国外引进的设备有很多缺点,这些技术与设备成本都比较高,产品也缺少配件与后续管理。还有一些不符合我国的国情,污水处理设备安装之后往往不能正常的运行,或是需要发造,所以提高自主开发能力是十分必要的。

在引进国外设备的同时,国家通过资金和政策的支持自主技术的开发,使污水处理设备国产化程度得到了很大的发展。现在我国整体的设备水平已经达到了发达国家上个世纪末的水平,部分设备已经赶超美国、德国等世界领先水平。我国通过引进其他国家先进技术而生产的产品目前主要有对夹式碟阀、法兰碟阀、罗茨风机、带式污泥压滤脱水机等,这些产品在原有工艺的基础上,充分考虑到了我国的实际情况,使各部分的性能都得了进一步的发展。

3.城市污水处理技术未来应用探索

1) 高效率、低成本的污水处理技术与设备是未来的首选

从我国目前的发展状况来年,我国还属于发展中国家,经济发展水平相对落后,国家目前还是把主要的资金和精力都放到经济的发展上,一些高能耗和高污染的企业在一定的时间内还会存在下去。虽然政府正在逐渐加大治污的力度,但一些搞资高、运营成本昂贵的污水处理设备一时还难以承受。目前许多二级城市已经建设污水处理厂,但由于负担不起高额运行费,而不能使其正常的运转。要解决这些难题就必须采用高效率、低投入、低运行成本的污水处理技术与设备,所以在未来的一段时间内,开发和利用具有以上优点的新技术工艺是重点。

2) 以脱氮除磷为主的技术和工艺是今后发展的重点

目前的许多污水处理厂并不符合处理的要求,在相关法规标准中对污水中的氮和磷都提出明确的指标,污水处理厂要增加设施去除污水中的氮、磷等污染,才能够允许工作和运转。现阶段,生物脱氮除磷技术的研究已经成为一个热点,已经有许多企业尝试采用了新的工艺,如MSBR、倒置 A2 / O、UCT 等,并积极从国外借鉴新的技术与方法,这些技术并没有达到理想的标准,在未来的一段时间内对这方面的研究仍然会继续下去。

经济、高效的脱氮除磷技术具有很大优势,探索简便、节能、技术成熟的生物脱氮除磷技术是目前的当务之急,为今后的污水处理提供了有研究和发展的方向。“在新的工艺中要重点解决工艺中的泥龄矛盾、炭源竞争矛盾、空间和时间顺序上的矛盾、硝化和反硝化与有机物降解之间存在矛盾等关键技术问题。”这些问题的深入研究,可望提高系统的脱氮和除磷效率,达到经济、高效脱氮除磷的目的。目前这项研究的整体思路为,同时达到脱氮和除磷的目的,使各种生物与微生物都能在合适的环境中生长,发挥他们的优势,达到更好的脱氮除磷效果。

3) 对产泥量少且污泥处理方便的技术研究是主要方向。污水处理之后会产生数量巨大的污泥,如何处理这些污泥是除污产业中的一个重点和难点,一些污水处理企业不得不在进行完污水的处理之后,继续想办法对污泥进行二次处理,这对污水处理企业来说是一个很大负担。“在国家环保部门公布的2010 年污水处理的数据中显示城市污水的平均含固率为 0.02%,湿污泥产量为965.562×104t/a。”如此大的污泥量,再加上污泥成分复杂且含有有毒物质,如不进行合适的处理,同样会对环境造成巨大的污染。从目前来看,我国的污泥处理水平不容乐观,有的污水处理企业没有完整的污泥处理工艺,甚至不能将污泥进行干化,这些都为污水处理企业的正常有效运转设置了巨大的阻力。对待这样的问题一般是采用两种手段,一是从源头减少污水中的泥沙含量,减轻后续的污泥处理量。二是增强污泥处理能力。从这两方法来看,显然是第一种方式更能节省成本,提高效率。我国现在已经有部分企业能够做到这一点,如生物接触氧化法工艺、BIOLAK工艺、水解 - 好氧工艺等,但是这些还远没有达到我的要求,未来在这方面的研究还会继续。

4) 适用于小城镇污水处理的技术工艺将成为热门。农村新型城镇化建设是我党在深刻分析当前国内外形势、全面把握我国经济发展现状的基础上,从我国经济发展全局出发确定的一项重大历史任务,是解决“三农”问题,实现全面建设小康社会和社会主义现代化宏伟目标的具体体现。所以城镇化的道路势不可挡,笔者查阅相关资料得知截至 2008 年底,我国小城镇数量多达 19234 个,如此数量的小城镇数量,每天产生的工业污水和生活废水数量可想而知。而这些小城镇发展规模有限,没有能力去处理城镇每天产生的废水,对环境造成了十分严重的破坏。因此,投资低,运行成本小,管理相对容易的污水处理技术的开发和设备的应用符合小城镇的实际情况,也是未来一段时间需要努力开发的污水处理技术和工艺。

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【关键词】城市污水处理;新技术;超声;SBR

0.前言

随着工业的发展和城市居民生活水平的提高,城市污水的排水量越来越大,污水成分也更加复杂,因此对城市污水处理厂的处理水平提出了更高的要求,随着国家政策对环境保护的重视程度不断提升,我国城市污水处理技术水平不断提高,一些传统的污水处理技术的应用日益成熟,而且一些城市污水处理新技术也不断被开发出来并得到实际应用,给城市污水处理提供了更多的选择方案,因此研究城市污水处理新技术具有十分重要的现实意义。

1.当前我国城市污水处理现状

当前我国城市基础设施的建设速度远远落后于经济的发展速度,这样的发展情况造成了城市污水处理设施长期处于超负荷运转的状态中,据统计,在我国大约六百多个城市中,仅有一百多个城市建设了污水处理厂,且平均每个城市拥有的数量不足3个,无论是在对城市污水处理厂的投资上,还是污水处理工艺技术方面都还处于较为落后的局面,对于污水处理厂来说,对污水水质、水量的容纳能力、构筑物的占地面积、工艺的水处理效率等方面都亟待改善,因此学习国外先进技术,并与我国国情相结合,探索和应用耐冲击负荷更强、占地面积更小、处理效率更高的污水处理新技术势在必行。

2.城市污水处理新技术及应用

2.1超声水处理技术

随着我国农业生产中农药和化肥用量的增加,在城市中对于农产品的加工生产过程中产生的污水中化学污染物尤其是有机污染物的量急剧增加,使用传统水处理技术处理这类城市污水会面临化学反应速率低的问题,从而污水处理效率不高。而超声水处理技术是利用超声波在声空化过程中可将声场中的能量集中起来,然后在极小的空间内将空化泡崩溃形成的能量释放出来,这样就使得其在常温常压的条件下局部产生高温高压环境,形成“热点”,从而加快了化学反应速率,因此超声处理技术常与膜反应器等联合使用,利用超声技术对污水进行预处理后可有效增加膜反应器的有机负荷,提高对化学污染物的去除效率。超声水处理技术具有占地面积小、处理效率高、反应快速等优点,对于微污染水、高度东难降解有机废水、以及对污泥的杀菌等方面均得到了成功的应用,是一种很有前途的城市污水处理技术。

2.2高级氧化处理技术

当前,我国城市污水的成分越来越复杂,同时国家对于污水排放标准的要求越来越高,为有效去除城市污水中的色、嗅、浊,常采用氧化法,常用的氧化剂为臭氧,臭氧的标准电极电势为2.07V,可去除污水中酚类、农药、石油类等,但对于甘油、乙酸、乙醇等却无能为力,此时可采用高级氧化处理技术。高级氧化处理技术就是在紫外线照射等特定条件下使臭氧转化为氧化能力更强的自由基,从而将难氧化降解的污染物分解为无害物质。高级氧化处理技术的污水处理效果相当好,但同时其使用成本较高,因此当前一般只用于对水质具有高要求或水污染较为严重的场合。

2.3曝气生物滤池技术

曝气生物滤池水处理技术是将传统活性污泥法中的二沉池和曝气池的功能集成到一个曝气生物滤池里,使其兼具生物氧化和截留悬浮固体的功能,因此有效减少了占地面积,降低了一次性投资。目前常用的曝气生物滤池工艺包括BIOSTYR工艺、Biofor工艺、BIOSMEDI工艺等,虽然每种方法都有各自的特点,但总体上来说都是在滤池中添加大孔隙率的滤料,使微生物在滤料上生长,污水中的有机物在曝气条件下被除去,同时污水中的ss被滤料拦截捕集下来。曝气生物滤池技术具有较大的有机负荷,且不会产生污泥膨胀,水力停留时间短,耐冲击负荷能力强,因此是当前技术可行性较高、经济效益较高的城市污水处理技术。

2.4膜生物反应器

膜生物反应器(MBR)技术是将生物处理与膜技术相结合的一种新型污水处理技术,由膜分离单元与生物反应单元组合而成,主要组成部分包括进水井、格栅、调节池、MBR反应池、消毒装置、计量装置等。在MBR中采用膜分离技术代替传统的二沉池等泥水分离技术,对水中的活性污泥和大分子有机物进行有效的截留,因此可为生物处理单元提供更高的活性污泥浓度,因此膜生物反应器的有机负荷大大提高,同时污泥龄更高,可达30天以上,因此更有利于硝化菌的生长和繁殖,对于污水的深度硝化具有很好的效果。膜生物反应器具有占地面积小、工艺简单、污水处理效果好等优点,同时由于MBR采用标准化模块化设计,易于根据工艺需求进行快速的组合安装,因此设计非常灵活,尤其适用于对既有旧污水处理厂的升级改造。

2.5稳定塘污水处理技术

稳定塘又称氧化塘,是利用天然精华能力对净化污水的处理工艺,可利用当地的地形特点,通过修筑防渗层和围堤等形成的池塘作为城市污水处理构筑物,将污水引入到池塘内,利用塘内自生长的各种微生物共同作用对污水中有机物进行处理的方法,由于整个处理过程只有一个池塘作为构筑物,因此其一次投资和运转费用较低,且具有流程简单、处理能耗低、维护成本低、污泥产量少等优点,但稳定塘的占地面积较大、运行过程中容易产生恶臭、滋生蝇虫等造成环境的二次污染,水处理效果对于当地的气候较为依赖,对设计、施工和日常管理精度要求较高,一旦防渗层出现泄漏就会对地下水造成污染,因此在实际应用过程中一定要根据具体情况具体分析。

3.结束语

经济的发展对于城市污水处理技术提出更高的要求,现有的污水处理技术虽然已经应用的较为成熟,但却不足以满足当前城市污水处理的要求,因此必须不断发展更为高效、投资更低的城市污水处理技术,为我国的环保事业做出贡献。 [科]

【参考文献】

[1]王凯军.可持续发展的新型高效城市污水处理技术探讨[J].给水排水,2005,31,(2):32-35.

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(一)城市污水处理工艺技术的种类

随着城市化进程的加快,应用在污水处理中的工艺技术也在不断演进,先后出现了很多种功能不同、效果迥异的污水处理工艺。按照微生物的生长方式以及代谢过程,城市污水处理工艺如下所示:活性污泥法:AB法、SBR工艺法、氧化沟法、曝气法、A/O法;污水生物膜法:生物过滤法、生物转盘法、生物接触氧化池法、曝气生物滤过法;厌氧生物处理法:厌氧消化池变形升流式工艺、厌氧污泥床、厌氧生物滤过法、厌氧流化床;生态处理法:稳定塘技术、生态系统塘技术、土地处理法、人工湿地技术等;

(二)各种污水处理工艺在我国的发展现状

随着我国对城市污水处理重视度的不断加深,污水处理工艺技术的研究也在积极开展,按照当前城市污水处理工艺技术的种类,活性污泥处理法是城市污水处理中应用较为多的一种,占到了全部污水处理工艺技术应用的一半以上;而剩下的一部分污水处理工艺则划分出了各种处理等级,主要是一级污水处理工艺技术以及人工湿地处理工艺技术。这些污水处理工艺按照其存在的时间不同,其应用的空间也有很大差异,我国早期的传统活性污泥工艺是我国最先出现的污水处理工艺,并在全国建立了很多污水处理厂,对我国城市污水处理做出了重要贡献;AB工艺自身抗冲击负荷能力非常强,先后建立了两个污水处理厂;A/O工艺有非常好的除磷脱氮效果;曝气生物滤池工艺是新时期的一种污水处理工艺,其集约化效果好,被广泛应用;生物接触氧化法容积负荷高是新型生物填埋技术的有效开发。

二、当前城市污水处理工艺技术应用介绍

(一)土地处理

土地处理是一种非常高效的节约能源的途径,经济性较强,也符合西北地区的生态环境,其废水处理的原理构建出废水处理系统,通过这种废水处理系统能够实现资源的有效利用。土地处理法主要包括了快速渗虑技术、人工湿地技术以及地下渗滤技术,除磷效果非常好,负荷适应性也较强。但是,鉴于西北地区土地面积较大,有很多的闲置土地以及荒地,为此,该方式非常适合在西北地区应用。

(二)稳定塘处理技术

稳定塘比起传统的生物处理方法有非常多的优势,首先,这种方式产生的能耗少,并且基本建设用地少、建设成本低,运行管理非常方便,可以在西北地区实施农业灌溉中使用,也可以进行综合利用。稳定塘的占地面积非常大,西北地区地域广阔,应用稳定塘能够满足该地区的需求。从其发展以及应用状况来看,西北地区采用稳定塘污水处理技术较为理想。

(三)活性污泥法

活性污泥法是我国一种传统的污水处理法,其主要方式就是利用自然界的水资源对污水进行自身净化的过程,并在此过程中能够进行人工模拟。在应用这种污水工艺处理技术以来,因为其污水处理能力强、净化速度快,净化出的水质较好的被广泛应用到了城市污水处理中。其处理系统的主要组成有污水沉淀池、曝气池、污泥回流系统、剩余污泥排放系统等。在整个系统中,废水与活性污泥会混合到一起进入到曝气池中,由此形成了混合型的液体,使污水得以净化。

(四)厌氧生物处理法

厌氧生物处理法能够对污泥中的有机物进行有效分解,在分解以后,能够生成大量的甲烷、二氧化碳,这些气体为我国工业生产提供了能源。因为污泥中的有机物非常多,为此,在污水处理中需要花费非常多的时间,并且速度也较慢,污水处理过程中产生的甲烷会对环境造成非常大的污染。在厌氧生物污水处理法不断完善基础上形成了很多新型的厌氧生物处理技术,为污水处理提供了技术支持。

(五)生态处理法

生态处理法是一种水体净化与土壤净化法,其在工艺处理中应用的工艺为稳定塘,对土体进行处理与净化,还应用了人工湿地技术。这种生态处理法优势是费用较低、管理起来非常方便、在分解有机物过程时非常有效、对于氧磷营养物来说有非常强的处理效率,其处理效果明显比二级处理水平高。西北地区建设污染少,生态环境较好,应用这种生态处理法能够充分利用当地的人工湿地资源、土地资源以及各种自然能源,对于提高污水中有机物的分解效果有非常重要的意义。在未来,这种生态处理法将成为一种主要的污水处理技术,在提供生物利用率、节省资源、能源方面有重要作用,并且在未来几年,这种生态处理法能够结合各种优势技术得到推广。

三、结语

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【关键词】建筑设计 建筑概念设计 概念设计 设计思想 应用

中图分类号:TU2文献标识码: A

一.引言

水资源紧缺问题已成为世界性问题,目前全球范围内约有60%以上地区的陆地淡水供应不足,有40多个国家处于严重缺水状态,全世界约有1/3的人口无法得到安全供水。我国同样面临水资源短缺的问题,为了水资源紧缺问题,各个城市开始研究水回用技术和再生处理技术。城市处理污水的中水回用技术就是其中典型的水资源再生利用的一种方式。

二.我国污水回用现状。

我国在这方面起步较晚,目前我国最大的水资源再利用项目:高碑店污水处理厂再生水回用项目已经实施全线贯通。用于园林、环卫、工业等行业。我国早在1985 年将城市污水处理与利用列入国家科研课题,相继在北京、青岛、泰安、天津、大连、太原、淄博等城市开展了污水回用的实验研究工作,其中有些城市己修建了污水回用试点工程并取得了积极的成果,为全国的中水回用提供了技术依据,积累了一定的实践经验。

北京是我国污水回用发展较快的城市,至2010 年污水的再生利用量达到10 亿m3。大连市自1994 年以来,先后在12 座大型建筑中配套建设了中水实施,日节约淡水2000m3。

宁波市目前仅有一家中水回用单位,即宁波市污水处理厂的中水初级回用工程,污水处理后的出水灌溉厂区的草坪绿化。虽然我国部分城市在中水利用走在了前而,但是中水资源的利用与开发总体进展缓慢。

三.中水回用技术。

城市中水深度处理回用的处理技术按其机理可分为物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等;按工艺路线可分为传统石灰石法、膜法处理工艺。以上工艺技术都能把污水处理为适合各种回用途径的出水,甚至达到高标准水质要求。先进的膜处理技术可以获得高质量的处理出水,但投资较大,传统深度处理技术的投资相对较低,但存在不少问题,且回用范围较小。因此,探索适合我国国情的中水深度处理回用新技术和工艺设备,对于经济、安全、快速地解决我国城市的缺水与水污染问题具有重要的意义。

城市中水深度处理回用在严重缺水的中东、非洲地区和经济发达的北美、西欧已成功应用多年,研究成果颇丰。特别是美国和加拿大,多数火力发电厂都是采用市政污水处理厂处理后的出水作为电厂的水源,在此领域技术处于领先地位。近年来,其工艺技术也在不断改进,过滤方式已逐步改变为膜处理工艺。

我国在城市污水回用方面的研究起步较晚,已经建成的中水回用工程多以传统石灰石处理工艺为主,应用膜生物反应器技术的大型工程实例还较少,且存在通量低、易污堵、能耗高、一次性投资较大等问题。目前,不少单位正在积极开展这方面的研究,寻求适合我国国情的经济合理的新工艺技术。国内污水厂中水回用大体有五种处理模式:一是采用膜过滤—反渗透双膜处理工艺;二是采用水解酸化—生物曝气—深层过滤—消毒处理工艺;三是采用浮选—过滤处理工艺;四是采用高效过滤处理工艺;五是采用絮凝沉淀工艺。

1.中水回用工艺流程:

中水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段。其中预处理阶段主要有格栅和调节池两个处理单元,主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质;主处理阶段是中水回用处理的关键,主要作用是去除污水的溶解性有机物;深度处理阶段主要以消毒处理为主,保证出水达到中水水标准。

中水回用主处理技术主要包括生物法、物化法及膜分离法。其中生物处理法是利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物,包括好氧和厌氧微生物处理,一般采用多种工艺相结合的办法;物理化学处理法以混凝沉淀(气浮)技术及活性炭吸附相结合为基本方式,提高出水水质,但运行费用较高;膜处理技术一般采用超滤(微滤)或反渗透膜处理,其优点是SS去除率很高,占地面积少等优点。

处理工艺流程为:原水格栅调节池提升泵生物反应器循环泵膜组件消毒装置中水贮池中水用水系统

中水回用技术作为目前节约水源、防治水污染的重要途径,充分利用中水回用技术一方面缓解城市供水压力,同时大大节省企业排污费,降低生产成本,;另一方面保护周边环境的卫生,给城市营造良好的工作生活氛围。

2.中水回用技术特点:

(1)能高效地进行固液分离,将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单,占地面积小,出水水质好,一般不须经三级处理即可回用。

(2)可使生物处理单元内生物量维持在高浓度,使容积负荷大大提高,同时膜分离的高效性,使处理单元水力停留时间大大的缩短,生物反应器的占地面积相应减少。

(3)由于可防止各种微生物菌群的流失,有利于生长速度缓慢的细菌(硝化细菌等)的生长,从而使系统中各种代谢过程顺利进行。

(4)使一些大分子难降解有机物的停留时间变长,有利于它们的分解。

(5)膜处理技术与其它的过滤分离技术一样,在长期的运转过程中,膜作为一种过滤介质堵塞,膜的通过水量运转时间而逐渐下降有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降,维持MBR系统的有效使用寿命。

3.新型两级过滤膜生物反应(DF-MBR)技术

新型两级过滤膜生物反应(DF-MBR)是利用生化过滤单元去除水中的大部分有机污染物和悬浮颗粒物,减轻后续膜过滤单元的运行负荷,提高膜通量,减小膜过滤单元的设计规模及占地面积,进一步降低系统造价。

DF-MBR基本工艺流程为:

4.生物接触氧化法。

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,即采用活性污泥法与生物接触氧化法相结合的方式,好氧曝气采用活性污泥工艺,利用好氧微生物菌群氧化分解污水中的有机物,接触氧化工艺是通过生物膜的作用进一步吸附,降解污水中的有机物。具体结构采用的是多段推流式,即生物接触氧化池内分成多格,污水串联流过每一格间。可使每格生长的微生物与负荷条件相适应,有利于专性微生物的培养驯化,提高了处理的效率。

四.结束语:

中水处理技术是基于全球水资源紧缺和废水外排污染而兴起的技术,城市污水处理中水回用,既减少了污水直接排放的污染程度,同时又能最大程度的对水资源进行再生利用,可谓一举多得。城市污水就近处理并回用,可以保证水资源稳定可靠,同时又能减少供水管网的压力,有利于环境城市污水处理及排水管网的压力,缓解水资源紧张的问题。城市污水处理、中水回用正成为污水处理和发展的重要方向。

参考文献:

[1]杨文昭 YANG Wen-zhao 城市处理污水的中水回用技术探讨[期刊论文] 《广州大学学报(自然科学版)》 -2004年4期

[2]谢攀峰 平顶山市污水净化公司中水回用项目技术探讨 [期刊论文] 《环境保护》 PKU CSSCI -2008年14期

[3]杨承鸿 YANG Cheng-hong 中水回用技术及其存在问题探讨[期刊论文] 《山西建筑》 -2010年23期

[4]李善仁 肖艳 LI Shan-renXIAO Yan 上海市白龙港城市污水处理厂中水回用工程[期刊论文] 《中国给水排水》 ISTIC PKU -2009年2期

[5]王晓 过滤吸附在中水回用处理中的应用研究 [学位论文]2010 - 青岛理工大学:环境工程

篇10

【关键词】水质标准;提标改造;工艺对比

近几年来,随着我国水环境日益恶化,水域富营养化愈严重,国家环保局对城镇污水处理厂的排水提出了更加严格的水质标准。新标准主要提高了 COD、BOD、SS的去除要求,尤其是氨氮和总氮的去除,还增加了粪大肠菌群数指标。大部分污水处理厂现有的处理工艺已经不能满足新的水质排放标准。因此,对污水处理厂进行提标改是十分必要的。

中图分类号:U664.9+2 文献标识码:A

1.处理工艺流程对比

1973年首次了《污水综合排放标准》GB8978—1996,1988年第一次修订,2002年12月24日国家环境保护总局专门了《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002,2003年7月1日开始实施。新老标准主要水质指标比较如下: 表一

新老标准二级排放标准的处理工艺

老标准二级排放标准的处理工艺

污水粗格栅 细格栅 沉砂池(初沉池) 活性污泥法 二沉池 出水

新标准二级排放标准的处理工艺

二级排放标准的处理工艺在老标准的处理工艺上增加了消毒单元。

(2)新老标准一级排放标准的处理工艺

老标准一级排放标准的处理工艺

污水粗格栅 细格栅 沉砂池 脱氮除磷活性污泥法 二沉池 出水

新标准一级 A排放标准的处理工艺

污水粗格栅 细格栅 沉砂池 脱氮除磷活性污泥法 二沉池混凝沉淀过滤 消毒 出水

新标准一级B 排放标准的处理工艺

新标准一级B 的处理工艺在老标准的处理工艺上增加了消毒单元。

可以看出要实现这些新标准的要求需增加生物处理单元、增加混凝沉淀过滤单元以及消毒单元。

2.提标改造技术

曝气生物滤池

曝气生物滤池主要用于深度处理去除总氮,特别是三级处理。适合污水厂用地紧张条件下的提标改造,建在城市内要求美观占地少的项目。曝气生物滤池集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。其工艺原理主要是在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料,滤料表面附着生长着生物膜,滤池内部曝气,污水流经时,利用滤料上高浓度生物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化,完成生物氧化降解过程。具有以下主要优点:①占地面积省,基建投资省;②氧传输效率很高,曝气量小,供氧动力消耗低。③易挂膜,启动快;④曝气生物滤池采用模块化结构,便于分期工程的二期工程的施工,也便于工程的改建扩建。

(2)MBBR生物膜与活性污泥复合

生物膜与活性污泥的复合工艺是将活性污泥工艺和流化床生物膜(MBBR)工艺有机地结合在同一工艺池中。因此,该工艺既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少、无污泥膨胀现象发生的特点,又具有活性污泥法的高效性和运转灵活性。另一方面,温度变化对 MBBR 工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响,当温度变化、污水成分发生变化、或污水毒性增加时,MBBR 耐受力很强。还具有其他的一些优点:①占地面积小,约占常规生物处理池20-30%的池容。②当实际运行进水水质或水量发生变化时,只通过提高填料填充率,即可保证原设计生物池容不变的情况下,满足原设计出水标准。③ MBBR 工艺在设计和运行上具有灵活简单的特点,可以采用各种池型(深浅方圆/不同建筑结构),而不影响工艺的处理效果。适合于现有城市和工业污水处理厂的升级改造,

3.提标改造技术的应用

渭南市区污水处理厂已建成10万m3/d的污水处理规模。其中一期工程建设规模6万m3/d,二期工程建设规模4万m3/d。污水处理采用改良SBR工艺。出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。其进出水水质见表二:

表二:污水处理厂进水水质

根据各种工艺的总体技术经济性能和本工程项目的建设规模、进水特性、处理要求以及用地情况。提标改造工艺确定为BAF曝气生物滤池工艺和MBBR生物膜与活性污泥复合工艺。两种提标改造工艺均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。

以下是表四:方案技术经济比较

工艺

通过上表并结合渭南市污水处理厂提标改造工程的紧迫性与项目可实施性,BAF曝气生物滤池工艺在本工程中具有技术和经济上的优势,并把机械混合波纹板反应沉淀+V型滤池工艺作为污水深度处理工艺。

4.结论

通过对以上提标技术,可以将原污水厂的二级排放标准升级至新标准的一级 B 、一级A,直至主要指标达到地表水ⅳ类标准,实现清水还河的水环境目标。同时也可以将几种改造工艺进行组合应用,选择最佳的提标改造工艺。

5.参考文献