時間:2022-02-04 21:19:11
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關鍵詞:煤礦;生活污水;處理
中圖分類號:U664文獻標識碼: A
隨著煤礦生產的擴大,特別是我國水資源的匱乏,以及對煤礦環境保護問題的重視,對煤礦污水的處理越來越引起各級政府和環保部門的高度重視。但大多數煤礦地處偏遠山區,生產規模大小不一,難以統一模式處理。尤其是受經濟條件的限制,污水廠的建設資金不足是一個普遍的問題,因而不能期望污水處理達到最理想的處理程度。
1煤礦生活污水的特點
生活污水是指居民日常生活中所產生的污水,它主要由廚房、炊事、洗浴、洗滌衣物的廢水及沖洗廁所的污水等形成。生活污水中的主要污染物是有機雜質,包括碳水化合物、脂肪、蛋白質及其分解產物、纖維素和合成洗滌劑、肥皂等,另有一些泥砂、巖屑及溶解性鹽類等無機雜質。因此,生活污水對水環境的主要污染影響就是有機雜質降解時產生的惡臭,消耗溶解氧和帶來富營養化。煤礦生活污水由于大量洗浴水稀釋,COD大大降低。由于生活污水中含有大量的有機物,故通常在預處理后采用二級生物處理。水體中的有機物的降解主要靠微生物作用下的生物化學過程來完成,這一過程包括好氧降解和厭氧降解等好幾個階段。污水好氣生化處理總的氧化代謝反應可以下式表達:
從反應式可以看出,有機物進行好氣生化處理的必要條件:一是有機物可以被微生物降解;二是有充足的氧供應;三是微生物存在;四是保證微生物需要的營養。低COD污水生化處理,由于營養物質不足,微生物的同化作用缺乏物質和能量,生化反應始終處于遲緩狀態,甚至難以維繼。
2煤礦生活污水水質分析
煤礦生活污水一般來自于煤礦居住區和工業場地的浴室、辦公樓、單身宿舍、洗衣房等用水場合,其浴室排水的比重較大(占到 40%- 60%);其次還有很大一部分來自于廠區地面沖洗水,因此此類廢水往往具有水量水質波動較大,含煤泥、浮油、砂量大等特點。但水質成分單一,沒有城市中的輕工、食品、飲食等有機物排放大戶那么復雜,雖然也具有一般生活污水所具有的有機污染的一面,但在其污染物濃度上又有別于一般生活污水。
3現有設施存在問題
目前在不少地方生活污水處理廠設計建設中存在的一個突出問題就是入水水質COD設計標準偏高(按200 mg/L計算),大多采用傳統的活性污泥或生物膜法。在其處理程度、方法、工藝單元組合和設計參數的選取上,基本仿照了城市污水處理廠建設的思路和做法。脫離實際,造成了投資高,運轉不佳,處理效率低且不易維護等一系列問題。忽視了充分發揮生態環境(包括水環境,土壤—植物生態環境),環境容量的原則;忽視了水污染治理對策要因地制宜、處理為利用服務、使污水資源化。因此,希望能轉移一下傳統污水處理方法的視角,在全面、綜合、系統地考慮問題的基礎上,尋求煤礦生活污水處理的有效途徑,真正體現出環境效益、經濟效益和社會效益的統一。
1)目前煤礦生活污水二級生化處理已運行的設施,多采用表面加速曝氣活性污泥法、鼓風曝氣活性污泥法等生化處理工藝。現在的常規—二級生物處理,很難去除N、P,還含有N為20 mg/L、P為5 mg/L左右,此水排入自凈能力較小的河流,會使水體富營養化、水質惡化、溶解度下降、魚類死亡等,單純依靠建設污水處理廠,消耗大量資源而沒有合理地利用自然界土地—植物凈化污水的功能,并未徹底改變對水體的污染狀況。
2)由于COD小,可靠數據統計COD濃度統計值為58.9 mg/L,可生化性差。不應照搬大中城市污水處理模式,傳統的系列化處理方法常常達不到預期效果。
3)現有的設施運行過程中,往往由于原水水質、水量波動大,操作人員很難掌握好操作技術等,使得處理效果不夠理想。尤其是活性污泥法技術性強,需要專門的技術員來管理。
4)投資大、運轉費用高。不僅會使國家增加這種間接的投入,而且還會因為這些工業的建設和生產帶來新的環境污染。再者,很多污水處理廠,沒有完善的污泥處理系統,污水廠的建設和運行還會帶來其它材料和化學藥劑的消耗,這樣還會帶來二次污染。
5)沒有考慮充分的回收利用。
4幾種常用生活污水生化處理工藝及特點
4.1傳統活性污泥法
活性污泥法是城市生活污水和有機性工業生產污水的有效處理方法。它于1914年在英國曼徹斯特市建成試驗廠以來,已有70多年的歷史。活性污泥法是利用河川自凈原理的人工強化高效處理工藝,已成為有機性污水生物處理的主體。在煤礦生活污水的處理中,活性污泥法的應用是相當普遍的。該法對COD在60%~80%之間。傳統活性物泥法處理效率高,適用于處理要求高,而水質相對穩定的污水,但是它對進水水質、水量變化的適應性較低,不耐沖擊負荷,需要較高的動力和基建費用。
4.2氧化溝
氧化溝法是活性污泥法的一種變種。氧化溝處理生活污水,處理效果穩定,操作管理簡單,運行成本較低,日益受到人們的重視。氧化溝法由于其占地面積大等原因,在煤礦生活污水處理站中的應用目前還不廣泛。
4.3生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理方法。生物接觸氧化法具有較強的耐沖擊負荷能力,污泥生成量少,無污泥膨脹,易維護管理,如設計不當,容易產生堵塞。該法對有機物去除率COD在80%左右。近年來,在煤礦生活污水處理中,生物接觸氧化法得到了廣泛應用,尤其是采用生物接觸氧化法的地埋式污水處理設備應用更廣。
鑒于前兩種方法受到使用條件的限制,目前在土地肥沃的平原地區很少采用。而生物接觸氧化法是目前采用較多的方法,因此本文著重討論該方法在煤礦生活污水處理中的應用問題。
5生物接觸氧化法常用工藝流程
5.1典型工藝
典型工藝一般由格柵、沉砂池、初沉池、接觸氧化池、二沉池組成。其中格柵、沉砂池、初沉池構成一級處理;接觸氧化池、二沉池構成二級處理,這是一般生活污水二級處理常用的、典型的工藝流程。
生活污水經外管網流入調節池(通過格柵去除污水中的漂浮物和粗大的懸浮物),調節水量、均衡水質,再由污水提升泵提升至水解酸化池(接觸氧化池的混合液也回流至此)污水在此進行缺氧反硝化反應,將硝態氮和亞硝態氮還原成氮氣去除,同時可去除部分COD,并可提高污水的可生化性;污水經缺氧反應后流入接觸氧化池,通過鼓風曝氣,污水在此進行好氧生化反應,污水中絕大部分COD、BOD5等有機污染物被分解去除,出水流經沉淀池,在此污水中一些脫落的生物膜和污水中絕大部分懸浮物被沉淀去除,沉淀池的出水自流入中間水池,再由過濾泵提升至機械過濾器進一步過濾(必要時投加部分藥劑),出水流入消毒池,經二氧化氯發生器消毒后達標排放。
沉淀池中的沉淀污泥定期排至污泥池,當污泥池液位達到一定高度時開啟污泥泵使污泥進入濃縮脫水一體機對污泥進行濃縮脫水處理。
5.2二段接觸氧化工藝
二段接觸氧化工藝(以下簡稱二段工藝)的一級處理部分與典型工藝相同,二級處理由一段接觸氧化池(簡稱一氧池)、一段接觸氧化沉淀池(簡稱一濾池)、二段接觸氧化池(簡稱二氧池)、二段接觸氯化沉淀池(簡稱二濾池)組成。
5.3工藝流程探討
(l)上述兩種工藝各有優缺點:a.復雜程度上二段接觸氧化工藝比典型工藝復雜,因此其造價略高;b.處理效果上二段工藝比典型工藝要好,且水質較穩定,其原因是二段工藝中的第一段對污水負荷能起到緩沖作用,兩段中的微生物也各不相同,相當于兩次生化處理,因此其出水效果好。
(2)上述兩種工藝處理煤礦低濃度生活污水時,其一級處理設施值得探討,主要是沉砂池、初沉池的必要性問題。一級處理的作用一般是對污水進行預處理,以減少二級處理的負荷,其懸浮物和COD的去除率一般為50%和25%左右,對低濃度污水處理效果還要差一些。煤礦生活污水中大多已經過化糞池處理,污水中泥、砂含量均比較低。據資料介紹我國城市污水廠也有因污水COD濃度低而停止使用初沉池的,如廣州大坦沙污水廠、大慶乘風莊污水廠、深圳污水廠。因此一級處理可以簡化或改進,可以采用以下方法進行一級處理:a.只設沉砂池,不設初沉池。沉砂池最大流量停留時間按30-60s;b.采用粗沉池代替沉砂池和初沉他。粗沉池沉淀時間取20min即可,遠小于一般初沉池的沉淀時間1.0-2.0h;c.保留沉砂池和初沉池,但預設超越管。污水濃度高時使用初沉池,濃度低時污水超越初沉池直接進入二級處理;d.不設沉砂池和初沉池,但需加細格柵或采用水力篩以攔截污水中的顆粒物。以上四種方法應根據污水及現場實際情況,慎重選擇。
(3)二級處理部分除了上述的典型工藝和二段接觸氧化工藝以外,也可根據當地的污水情況及現場實際情況演化出許多其它工藝,比如一段活性污泥、二段接觸氧化工藝:一段厭養、二段接觸氧化工藝等等,現在都有了應用實例,究竟采用何種工藝好,應視當地的水質而定。
(4)二沉池的形式目前常用的有豎流式、平流式、斜板式,而接觸氧化式沉淀池的特點是具有氧化和沉淀雙重作用,它可以利用污水中的剩余氧氣在沉淀池繼續氧化分解有機物,從而提高處理效果。
參考文獻
[1]陳磊, 郭光.SBR 法在煤礦生活污水處理中的應用[J].煤炭工程, 2006,(01) :
關鍵詞: 農村生活污水 處理工藝
中圖分類號:G812 文獻標識碼: A
近年來,隨著我國“幸福鄉村建設”“美麗鄉村”建設目標的提出,農村人居環境發生了巨大的改變。目前,農村污水處理已經經過了從重點集中治理到“農村連片拉網整治”,從早期的以去除有機物為目標,發展為以去除有機物為主,注重有機物及氮、磷的去除。目前,全國各地都已經啟動了農村生活污水、養殖禽類固廢處理等工程。根據預測,今后五年我國農村污水處理工程市場年均為575億元,2014-2015年平均為322億元。農村污水處理運營市場年均為62億元,2014-2015年平均為32億元。本文以農村污水處理常見工藝為論述對象,通過對不同處理工藝原理、及運用實例,以期達到總結目前農村污水處理技術的目的,為農村治理提供實踐基礎。
1.農村水環境現狀
近年來,隨著鄉鎮經濟的大力發展,農村大部分鎮鄉周邊自然水體普遍存在營養物質超標,一方面,農村水體資源總量豐富,但絕大多數自然水體因缺乏有效的管理,生活污水長期超量排放水體之中,水資源科利用程度低。另一方面,隨著“新型農村”推進程度的不斷加快,農村居民對生活質量的迫切愿望的不斷提高,農村居民對生活環境質量要求的意愿不斷強烈。所以建設“幸福鄉村”、加快推進農村經濟發展,成為制約農村經濟發展的重要瓶頸。
2.農村污水處理工藝、技術
目前,農村污水處理技術已日趨完善。從工藝區分,大致可分為三個方向,一種是采用活性污泥法,如AAO處理工藝、SBR序批式工藝。活性污泥法處理生活污水具有處理負荷高,出水水質穩定等特點。第二種為生物膜法,如生物濾池、MBR工藝。膜法處理農村生活污水具有出水水質穩定,運行成本低,但是對于進水水量負荷沖擊能力有限。第三種為生態處理法。主要有人工濕地,穩定塘等。這類工藝具有運行成本低,抗水力負荷沖擊能力高。但是其基礎建設費用高,占地大。[1][2]
2.1生物濾池工藝
生物濾池,又稱為生物滴濾池。其主要的構筑物部件可分為:濾料、池壁、池底通風系統、排泥及支撐滲水結構以及旋轉布水系統。污水中有機負荷降解的主要構單元為生物填料,微生物在填料表面掛膜,利用由上自下流動的污水作為能量及營養來源,不斷繁殖增量。過厚的膜體由于內部膜體與填料黏附能力的下降,以及水流的沖刷作用,順著水流向下運動至承托板。但是,生物濾池存在容易堵塞的問題。由于微生物利用的空氣主要是處理單元以外,大氣中的氧氣,并以處理單元與外界的溫差作為拔風的推動力,屬于自然通風。相比曝氣通風方式,推動力不足。在濾料堵塞的情況下,空氣很難與微生物,污水相互充分混合。此外,為了解決填料容易堵塞的問題,提高填料的空隙率的確能緩解堵塞的問題,但孔隙率的增加,直接導致載體總表面積的減小,微生物附著面積的減少,微生物量的減小,最終導致處理負荷下降。故選用比表面積大,強度高、孔隙率大的生物填料成為制約工藝處理效能的重要環節。
2.2人工濕地
人工濕地工藝是人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面,將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動的過程中,主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用,對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。[3]
2.3氧化塘
氧化塘又被稱為穩定唐、生物塘。
主要是通過模擬了自然水體自凈的過程,將以太陽能為初始能量,通過在塘中種植水生植物,進行水產和水禽養殖,形成人工生態系統,在太陽能(日光輻射提供能量)作為初始能量的推動下,通過穩定塘中多條食物鏈的物質遷移、轉化和能量的逐級傳遞、轉化,將進入塘中污水的有機污染物進行降解和轉化,最后不僅去除了污染物,而且以水生植物和水產、水禽的形式作為資源回收,凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用,使污水處理與利用結合起來,實現污水處理資源化。氧化塘的應用范圍沒有人工濕地廣泛,不能直接用在最前面的處理單元,而是安排在后續的處理設施中。
2.4MBR膜工藝
MBR 是一種將膜分離技術和傳統活性污泥法結合起來的新型高效污水處理工藝,它是將MBR 平片膜組件放置于曝氣池中,通過好氧曝氣池和生物處理后再由泵通過濾膜過濾后抽出。其中,膜組件是MBR 中最主要的組成部分,相當于傳統生物處理系統中的二沉池,通過不斷的氧化污水中能夠被降解的有機物,而對于不能被降解有機物或無機物及污泥、懸浮物等由膜組件截留,實現對污水的凈化處理。
2.5A/A/O及其改良工藝
目前,A/A/O處理工藝在農村污水處理方面,技術成熟,使用認可度高。該工藝有厭氧―缺氧―好氧段構成。厭氧反應器,原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入,本反應器主要功能是釋放磷,同時部分有機物進行氨化;缺氧反應器,首要功能是脫氮,硝態氮是通過內循環由好氧反應器送來的,循環的混合液量較大。好氧反應器――曝氣池,這一反應單元是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等均在此處進行。同時部分混合液從這里回流到缺氧反應器。沉淀池,功能是泥水分離,污泥一部分回流至厭氧反應器,上清液作為處理水排放。
AAO工藝具有處理效果高,BOD去除效率可達到90%。總氮去除效率最高可達到85%。同時污水泥量大,對水力負荷沖擊能力強。
結束語
綜上所述, 我國農村污水處理主要為生物處理方法, 各種方法均有各自的優缺點。目前農村污水處理技術主要集中于AAO、生物濾池、MBR膜工藝、穩定塘及人工濕地工藝。其中AAO工藝處理農村生物污水具有處理效率高,人工濕地具有抗負荷沖擊能力強,而生物濾池具有運行成本低的優點。
參考文獻:
[1] 張克強.農村污水處理技術[ M] .北京:中國農業科學技術出版社, 2006.
關鍵詞:新農村建設;污水處理;組合技術
畢節地區位于貴州省的西北部,地處東經105°36′-106°43′,北緯26°21′-27°46′之間,是一個資源富集的山區,境內山巒起伏,河流縱橫,擁有豐富的礦產資源、水能資源和旅游資源。近年來,畢節地區各項工作均取得了顯著成就。但農村環境的改善并沒有得到明顯的提高,雖然畢節地區在積極開展新農村建設,加大了對農村環境的投入,在農村生活污水治理方面卻幾乎是空白的,因此,在畢節地區新農村建設中,加大對生活污水的凈化處理是十分必要的。
一、畢節地區農村水環境污染現狀
(一)水環境污染十分突出。
目前,全區農村水環境污染比較嚴重,有的河流不僅不能飲用,甚至不能滿足養殖、灌溉的要求。大多數河流已被污染,特別是有機污染超標率高。農村飲用水大部分沒有得到有關部門的監測,很多群眾不能喝到干凈達標的水。
(二)面源污染沒有得到有效控制。
由于化肥、農藥、農膜、生長調節劑等農用物資的不科學使用和處置,造成農業面源污染嚴重。化肥、農藥大量流入河流、湖泊,對農村地表水、地下水、農產品品質已經帶來了明顯的危害。
(三)畜禽糞便污染呈加劇趨勢。
目前,農村大型養殖場普遍缺乏廢水處理設施。這些規模化的畜禽養殖場糞便、污水的排放給環境帶來巨大壓力,造成畜禽場附近地區地下水中的硝酸鹽、氨氮超標和環境污染。
二、畢節地區農村村鎮生活污水特征及處理要求
農村的生活污水主要來自于三個方面,一是廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水;二是農村養殖及畜禽養殖產生的糞尿廢水;三是生活垃圾糞肥堆置滲濾而產生的污水。主要呈現以下特征:(1)農村村鎮人口較少,分布廣而且分散,生活污水水質、水量波動性大,排水管網很不健全,因此,所選污水處理工藝應抗沖擊負荷能力強,且宜就近單獨處理。(2)農村經濟力量薄弱,因此,污水處理應充分考慮造價低、運行費用少、低能耗或無能耗的工藝。(3)村鎮缺乏污水處理專業人員,所選工藝應運行管理簡單,維護方便。
三、農村生活污水處理主要方式
針對農村生活污水的特點,農村生活污水的處理主要考慮土地處理,現行的土地處理方法主要有以下幾個:
(一)慢速滲濾工藝。
慢速滲濾工藝是將污水投配到種有作物的土壤表面,污水在流經土壤-植物系統垂直滲濾時得到凈化的土地處理工藝。它堅持處理與利用結合的方向。在實現污水資源化、無害化過程中,把環境效益和環境質量控制問題放到重要的地位。通過嚴格的系統工程措施,達到預期的環境效益。適用干旱、半干旱地區。
(二)快速滲濾工藝。
快速滲濾工藝是指將污水有控制地投配到具有良好滲濾性能的土壤表面,污水受重力作用迅速下滲過程中得到凈化的一種污水土地處理工藝。該工藝的特點之一是將滲濾池分為多個單元,使每個單元在淹水、落干狀態下交替運行,以保證滲濾土壤層好氧條件和凈化能力得以恢復,同時使截留在土壤表層中的可降解物質充分降解,不致于引起土壤空隙的堵塞而降低其透水性。
(三)漫流工藝。
地表漫流系統是將污水有控制地投配到生長有多年生牧草坡度和緩、土壤滲透性能低的坡面上,污水在地表沿坡面緩慢流動過程中得以凈化的一種土地處理工藝。(四)人工濕地處理系統。
濕地處理系統是將污水有控制地投配到土壤使之經常處于飽和狀態,濕地上生長有蘆葦、香蒲等沼澤生植物污水在沿一定方向流動過程中在耐水植物和土壤作用下得以凈化。
四、畢節地區農村生活污水處理組合方式探討
農村生活污水處理技術的選擇,必須要因地制宜、分類指導,提出符合各地實際的生活污水處理方式與措施。本文推薦一種農村生活污水組合凈化技術,該技術采用沼氣池+人工濕地工藝,適合分散處理生活污水,具有投資少、無運行費用、管理方便等特點。該技術不同于傳統的沼氣池技術,污水經處理后可達標排放。
(一)用途和功能。
生活污水組合凈化技術是分散處理生活污水的實用和有效的污水處理技術,適用于近期無力修建污水處理廠的農村。生活污水包括廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水,其特點有三:一是沖洗廁所的水中含有糞便,是多種疾病的傳染源;二是生活污水濃度低;三是生活污水可降解性較好,適用于厭氧硝化制取沼氣。生活污水組合凈化技術是根據生活污水的上述特點,把沼氣池、沉淀過濾、人工濕地等處理技術融于一體而設計的處理裝置。
(二)主要構筑物和工作原理。
生活污水凈化技術由格柵、沉砂池、沼氣池、沉淀池、人工濕地組成。
糞便經格柵去除粗大固體后,再經沉沙池進入沼氣池,在這里糞便進行沼氣發酵,發酵后排除部分剩余污泥,再與新進入的糞便混合進行沼氣發酵。清夜則溢流入沉淀池,在這里與糞便以外的其他生活污水混合,沉淀后的污水進入人工濕地進行處理后達標排放。
(三)工藝參數。
生活污水凈化沼氣池設計依據每天所處理的污水量,污水量按100L/(人?日)左右計算,其中沖洗廁所用水量按20~30L/(人?日)計算,其他生活污水量為70~80L/(人?日)。污水滯留期為2~3天,污泥清掏周期為150天。
(四)運行管理。
合理設計、可靠施工、精心管理是確保生活污水組合凈化設施正常運行的主要環節。其中日常管理工作必須做到以下幾點:a.設立生活污水凈化池的地方,應實行專業化施工和承包管理,以保證正常運轉;b.建立工程檔案和管理記錄;c.每年清掏污泥一次;d注意安全,避免發生火災,窒息事故。
五、結束語
本文所倡導的生活污水組合凈化技術是依托于畢節地區農村環境的實際提出來的,據統計,截止2009年底,畢節地區農村沼氣池的建設數達18.83萬座左右,這對于生活污水組合凈化設施的實施有直接的推動作用,同時,該技術在處理上也有技術保證,近年來,人工濕地處理技術越來越成熟,將人工濕地技術與沼氣池相結合,可以使生活污水處理后達標排放或回用于農田灌溉等,對改善當前的農村環境有一定的促進作用。新晨:
參考文獻:
[1]姜立暉,劉廣奇新農村建設污水處理模式的選擇建設科技2006(13)
關鍵詞:生活污水 處理技術 發展
1 概述
自上世紀末開始,我們對于分散的生活污水治理已經逐漸重視,截至目前,我國對較為集中的工業廢水做到了較好的控制。但是對于部分生活污水的處理還不是非常到位。針對生活性污水的處理,需要有針對性的合理治理,并做好二次使用,從而促進生態環境的健康發展。在本文中主要針對生活污水的防治進行了相關的分析和闡述。
2 生活污水在工藝上的選擇
城市污水處理廠在處理生活污水時需要根據水質、出水標準、污水廠自身水平選擇工藝。污水處理廠的設置要根據所在地的氣候特征、地質情況、征地費用以及電價等諸多因素進行綜合考慮。無論是哪種污水處理工藝,都具有自身的適用性和優點,同時也具有相對的局限性。所以一般污水處理廠不會選擇單一的污水處理方式。并且,任何一種工藝都需要適合污水處理企業的自身條件。在相同工藝的條件下,同一企業在也會因為進水與出水條件的不同,采用的參數不同,以及所用設備上的區別,有很大差異。在具體項目選擇上要遵循如下原則:技術成熟適用性強。先進并且更為成熟的技術可以保證對水質變化具有很強的適應性。處理后的出水標準更高,且具有很強的穩定性。產生的污泥更容易處理;污水處理廠占地面積更小,耗電量更低,運行成本也相對合理;運行后設備穩定,便于操作管理;廠區環境優美。要保證廠區的布局與周圍環境的統一性、協調性。并且在運行中很好的控制設備噪音,產生更少的廢氣,保證廠區內的整潔,更高的綠化率。
3 生活污水處理的主要技術
3.1 生物接觸的氧化法 這種氧化法,不同于活性污泥法與生物膜法。該方法是介于這兩種方法之間的另外一種方法。具備了上述兩種方法的主要優點。其原理是在生物接觸氧化池內填充填料,污水充氧后按照設定的速度流過浸沒的填料,從而在填料上產生生物膜。與生物膜充分接觸后的污水可在該生物膜中微生物的作用下,去除水中的有機污染物,從而實現凈化污水的作用。所使用的生物池非常適合微生物的繁殖,保證了生物膜上的生物非常多且濃度高、活性強,產生的污泥較少,沉淀性強,不容易產生膨脹。該方法還具有很強的凈化功能,不但能很好的去除污水中的有機物,還可以有效脫氧與除磷。該方法在運行中的關鍵所在是填料工作。在傳統蜂窩狀塑料管道在運行中容易出現堵塞現象,通過技術改造,現在主要使用吊掛式軟性填料與懸浮或者半懸浮球形的填料方法。這樣可以有效的防止堵塞,并且具有更大的接觸面積,在使用中處理污水的能力更強。
3.2 厭氧生物濾池 這種濾池內部裝有填料,這種填料是微生物的載體。厭氧微生物直接附著在這種載體之上,并在其表面上生長。當污水自下而上升式通過填充物載體的時候,厭氧微生物會起到生物分解作用,污水中的有機生物會被分解形成沼氣。濾池在使用中有各種各樣的變型,但是填料中的主要程序是:進水、沉淀池、厭氧消化池、厭氧生物濾池、拔風管、氧化溝、進氣出水井、排水等階段。首先,污水要經過沉淀池的預處理,之后才進入厭氧消化池。經過水解核酸化后,大大提升了污水的可生化的可能。當生物濾池處于兼氧狀態時候,可以有效的阻止甲烷細菌產生,保持該系統一直處于酸性狀態。污水在氧化溝內進行進一步處理,溝內溶解氧通常維持在1.5-2.8mg/L范圍之內。在所有系統中,拔風系統是所有環節中的關鍵部位。拔風系統有很多優點,集中表現為:不消耗能源、造價低、管控容易、不產生噪音和異味、掛膜快、剩余污泥量少、出水水質好、運行效果穩定等。
3.3 土壤滲濾技術 當前,地下土壤滲濾法已經被我國的污水處理行業逐漸重視。通過多年的實驗、研究表明:在我國,尤其是在北方寒冷的地區,土壤滲濾法處理生活污水法具有很強的可行性。經過處理過的出水可直接作為中水回收使用。并且地下土壤毛管滲濾法處理生活污水法,在對污水的凈化效果與綠地利用進行中起了至關重要的作用。我國在相關污水技術推廣中,也主要推行這種技術。該技術可以有效地對生活污水中的氮、磷以及有機物都有很強的去除效果,并且保持了很高的穩定性。在南方江浙、廣東等省份也在無動力與地埋式厭氧處理,以及雨污分流、生物投菌等相關污水治理技術上進行了大膽的實驗,并取得了相關的成果。
3.4 土壤毛管滲濾系統 這種技術是在土壤中構建出滲濾溝,當污水被投配后,污染物會經過物理、生物和化學以及相應植物的共同作用進行相應的污水處理過程。發達國家一直重視這種系統地開發與使用對凈化方法、構筑設施有了相關的定型與系統化。同時還編制了與之適應的相關技術規范。這種技術對于出水中的懸浮物、有機物、氨氮、總磷等方面的去除率要求很高,該技術在基建過程中的投資少,后期運營費用低,維護較為簡單。由于系統埋藏于土地當中,在處理過程中不會產生異味,并且冬季也能保證平穩的運行。對于水資源的緊張以及生活污水污染情況日益嚴重的矛盾,這種技術有很強的適用性與經濟性。
3.5 微生物改性竹炭復合水處理技術 這種技術的核心是:獨特的高效微生物菌群、高分子生物填料(生物帶)以及高效載體(生物改性竹炭)。高效的微生物菌劑具有高效、針對、靈活、快速啟動等諸多優點。所使用的生物帶表面積遠遠大于其他生物帶,通常可以達到5萬m2/m3左右。同時,具有掛膜速度快等優點;由于有好氧、兼性厭氧與厭氧這三種不同的反應區,因此能有效的去除氮、磷、有機物等污染物;相對單位內的生物量高;使用與安裝、固定工作簡單,操作簡單使用靈活等很多優勢。該方法可以有效地增加微生物,延長水體中污染物的接觸時間。可為微生物群落提供適合的場所,進而加強生物量與生物相,從而提高污水處理效果。這種技術比其他傳統工藝對比,其運行費用只有50%左右,通常運行費用可降至0.3元/噸。在處理效果上,出水可以較為穩定的達到一級A標準,處理后的出水可以有效地回收使用。
3.6 硅藻精土處理技術 通過對硅藻含量≥92%的硅藻精土進行添加表面處理劑,更改器性質變為硅藻土水處理劑。該處理劑的吸附性很強,吸附有機物與無機物后能將其絮凝并形成餅狀沉降至底部,進而有效地獲得了可使用的清水。該處理技術具有:投資小、成本低、耗電少、占地少、早做簡單等優點,并且有效地客服了既有污水處理技術中的很多不足,保證了沉淀物與清水的再次利用。
3.7 沼氣池技術 采用常溫厭氧發酵技術,依據“多級自流,逐級降解”的原理,由厭氧發酵,兼性消化過濾、污水回流以及填料等工藝組成。大部分有機物質在經過厭氧發酵后會產生沼氣,而發酵后的污水過濾后,未分解的有機物與活性污泥經過再次回流,可有效提升發酵的效果。這種技術不需要能源方面的投入,裝置較為簡單,并且產生的沼氣與沉淀物可以作為燃氣和肥料使用。所產生的出水基本達到使用要求。
3.8 跌水充氧生物接觸氧化技術 這種技術原理是:當生活污水進入厭氧沼氣池后,在厭氧發酵后,復雜有機物有效地轉化為低分子可揮發的脂肪酸。這樣就直接產生了甲烷與二氧化碳;同時,反硝化菌與污水中的碳源進行反硝化作用;之后提升厭氧處理后的水進入多級跌水氧化池內。這種氧化池由多個分隔組成,當中加有填料。運用跌水充氧方法,并且有效地借助于填料表層的微生物處理污水中的有機物;之后一部分回流至厭氧池,其余部分流入人工濕地,從而去除出水中的氮和磷等成分。
4 結語
生活污水處理技術因其具有占地小,操控靈活的等優點,在生活污水處理、水環境保護等方面有著積極的作用。隨著城市的發展,污水處理也朝著更為集中地方向發展。但是在生活污水處理特別是中小城市的生活污水處理,更適宜再用適合的生活污水處理技術。這就需要技術開發與設備制造部門下大力開發這方面的潛力,為生活污水處理作出更多的貢獻。
參考文獻:
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華東油氣田洲城聯合站地處江蘇北里下河地區,周邊環境敏感。聯合站生活基地現有的排水體制為雨污合流制,而只服務于廠區,排水管以混凝土管為主,由于建設歷史比較長,滴漏嚴重。管網覆蓋面積較小,污水直接排入附近河流。生活污水中含有一定量的油脂、洗滌劑、懸浮物和有機質等污染物,如果未經處理直接排入附近水體、農渠,會污染周邊環境,破壞其原有的生態體系。目前生活污水經簡單沉降池沉降后外排,污水水質達不到排放標準,已經影響了工農關系和企業形象。針對這一現象,華東油氣田環保管理人員展開技術探討和企業實地調研,了解了幾種生活污水處理工藝后,結合本油田的實際情況,選擇了A/O處理工藝對現有的排污系統進行改造,以滿足生活污水外排的要求。
2工程概述
2.1A/O工藝原理
A/O工藝是由厭氧和好氧兩部分反應組成的污水生物處理系統,利用厭氧微生物、兼性微生物和好氧微生物分段間斷地氧化分解廢水中的有機污染物,使有機污染物中的不溶性有機物或難以生化的那種組分在厭氧段內水解為有機酸,轉化為可溶性有機物,減輕其后好氧段的有機負荷,當這些經厭氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性的效率,從而高效地降解水中的有機污染物。
2.2工藝流程
洲城聯合站生活基地產生污水水量為15m3/d,根據采油廠總體發展規劃,現以每年10%的污水增幅對污水產生量進行預測,根據上述分析,建議生活基地污水處理規模為24m3/d。同時,對生活基地已建成的雨污合流制排水體制進行改造,實現雨污分流,對尚未建成排水系統的地區一律實行雨污分流制,生活污水經集中處理后排放,排放水質將達到《污水綜合排放標準》一級標準。污水經廠區各棟樓的化糞池消化沉淀后自流進入調節池,經調節池調節后自流進入污水處理系統。該處理系統為“水解酸化、好氧與沉淀”相結合的生物接觸氧化工藝,水解酸化池內設置彈性生物填料,好氧池內設置PVC雙通孔填料,其比表面積是普通固體填料的2倍,因此單位體積填料上附著的生物膜也大大高于常規固體填料,從而保證了污水處理的效果。曝氣系統采用管式橡膠微孔曝氣器,氧利用率高達35%以上,可大大節省能耗及運行費用,經過生物處理后的出水即可直接排放。
2.3工藝說明
2.3.1格柵
格柵主要用于攔截污水中的大顆粒固體物質,以保證后續處理構筑物的正常運行及有效減輕處理負荷,為系統的長期正常運行提供保證。格柵由不銹鋼筋制成網箱形,柵條間隙為3mm,格柵采用2只,一用一備,規格為:500500500mm。經格柵攔截后的柵渣需按產生量的多少定期清理,可作生活垃圾處理。
2.3.2沉砂沉淀池
污水經格柵攔渣后,自流至沉砂沉淀池。該池采用玻璃鋼結構與調節池成為一體,筑造于地面以下,主要用于沉淀污水中夾帶的砂粒與大顆粒無機可沉雜物,以保證后續調節池不累積淤泥,沉砂沉淀設計水力停留時間為2小時。
2.3.3調節池
污水經沉砂沉淀池沉淀后自流至調節池,由于生活污水的排放極不規律,來自各時的水質、水量波動較大,一般高峰流量為平均處理量的4~6倍,因此為使污水處理系統連續穩定地運行,同時調節水量和均化水質,所以設置一座調節池。該池設計水力停留時間為6-8小時,調節池內設置提升潛污泵及回流措施,以保證一定的額定流量提升至污水處理設備。調節池為玻璃鋼結構,工廠預制。
2.3.4生物接觸氧化池
調節池內污水自流至生物接觸氧化池,生化池按生物相的不同分二段設置,以提高生化處理的效果。水解酸化池可將大分子物質轉化為小分子物質,將環狀結構轉化為鏈狀結構,進一步提高了廢水的BOD/COD比,增加了廢水的可生化性,為后續的好氧生化處理創造了良好的環境。好氧生化工藝是結合生物濾池和生物曝氣池的特點演變過來的,屬于固著型生物處理方法。好氧生化工藝的實質之一是在池內填充填料,使充氧的污水浸沒全部填料,并以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜,污水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物的新陳代謝功能作用下,污水中有機污染物得到去除,污水得到凈化;實質之二是采用與曝氣池相同的曝氣方法,向微生物提供所需要的氧,并起到攪拌與混合的作用。
2.3.5沉淀池
污水經生物接觸氧化池生化處理后自流進入沉淀池,以沉淀污水中的懸浮顆粒。該池設計采用豎流式沉淀,是根據重力作用的原理,當含有懸浮物的污水從上往下流動時,由于重力作用將物質沉淀下來形成污泥。沉淀池污泥采用空氣提升方式,自動氣提至污泥池內。氣提分自動和手動兩種控制方式,氣提的頻率視污泥的多少而設定,一般為每8小時氣提一次,每次3-6分鐘。。沉淀池本體采用防腐效果好的玻璃鋼制作。
3處理效果
生活污水進水水質波動較大,各污染指標的進水濃度范圍變化較大。但是經過YGD-1型地埋式一體化生活污水處理設備處理后,均能滿足排放要求。說明污水處理設備抗沖擊負荷能力強,對污染物去除效果好。其征污染物動植物油的去除效率在75%以上,氨氮的去除效率在95%以上,總磷的去除效率在90%以上。實踐證明A/O法用來處理油田生活污水是完全可行的。
4評價與結論
(1)采用A/O活性污泥法為核心處理單元來處理采油廠生活污水能確保外排水的達標排放,污染物的去除率較高。并且對沖擊負荷有較強的適應能力,出水水質好且穩定,無需污泥回流,不產生污泥膨脹現象。污泥產生量少,污泥顆粒大,易于沉淀。
【關鍵詞】生活污水處理;技術開發;問題探討
【Abstract】Haven't spread at the city soil pipe net or impossible arrive, or haven't built up city wastewater treatment the residence small area of city of the factory, life the wastewater treatment have been the problem that can hardly solve.Past the in common use septic tank precipitate with be disgusted with oxygen to ferment, although clean a function towards suspending material and parasite egg to have certainly of, the BOD5 clean a rate very low, and don't have nitrogen of take off in addition to Lin function, already can't satisfy water pollution prevention and cure and water environmental protection of demand.In recent years be applicable to the small scaled wastewater treatment station of the residence small area and the technique of the wastewater treatment equipments development development quick.This text has drafted the result of this aspect to carry on discuss, and to existence of the problem put forward viewpoint.
【Key words】Life wastewater treatment;Technique development;Problem study
1. 技術開發
住宅小區生活污水處理技術的沿革,經歷了從單一工藝到組合工藝的過程。從是否需氧的角度考察,則沿著“厭氧好氧厭氧+好氧厭氧+缺氧”的軌跡發展。從去除對象來看,早期技術僅能去除SS物質,而現在的工藝還具備脫氮除磷功能。下面介紹幾種目前常用的處理技術和設備。
1.1生物接觸氧化法。生物接觸氧化法,是一種介于活性污泥法和生物膜法的污水生物處理技術,兼備兩者的優點。其主要構筑物為生物接觸氧化池,池內充填填料。已經充氧的污水以一定的流速流經被其浸沒的填料,在填料上形成生物膜。污水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物的作用下,有機污染物得到去除,污水得到凈化。由于池內具備適于微生物棲息增殖的良好環境條件,因此,生物膜上生物相豐富、食物鏈長、微生物濃度高、活性強,不產生污泥膨脹,污泥生成量少,且易于沉淀。生物接觸氧化法具有多種凈化功能,除有效地去除有機物外,如運行得當,還能夠脫氧和除磷。
生物接觸氧化法的關鍵部位是填料。傳統的蜂窩狀塑料管較易堵塞,現在常采用吊掛式軟性填料和懸浮或半懸浮球形填料,能有效地防止堵塞,且面積較大,處理效果好。
生物接觸氧化法是住宅小區生活污水處理較早的采用的技術之一,其主體工藝流程為:
原污水初沉池接觸氧化池二沉池消毒池排放
初沉池、二沉池均為豎流式沉淀池,上升流速分別為0.6~0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。采用梯形直管填料,池中心廊道式射流曝氣,氣水比為10:1~12:1,停留時間為2.5~3.3h。設計進水平均BOD5=200mg/L,出水BOD5=20mg/L。
1.2兩段活性污泥法。兩段活性污泥法,簡稱AB法。該法把污水管道、污水處理廠視為一個污水處理系統。其工藝特點是:不設初淀池,A段高負荷,B段低負荷,A、B兩段污泥分別回流,充分利用污水管道中的微生物,為不同時期生長的優勢微生物種群創造良好的環境條件,讓其充分發揮作用,耐沖擊負荷能力強,處理效果穩定。其主體工藝流程為:
原污水格柵頂曝氣調節池A段曝氣池A段沉淀池B段曝氣池B段沉淀池排放
該類設備,采用自吸式射流曝氣機、無支架的污泥懸浮型生物填料、側向流坡形斜板沉淀池等先進技術。BOD5去除率為90%,COD去除率為80%。
1.3序批式活性污泥法。序批式活性污泥法,簡稱SBR法。原則上,SBR法的主體工藝設備只有一個間隙反應器,在一個運行周期中,按運行次序,分為進水、反應、沉淀、排水和閑置五個階段。SBR法的關鍵設備潷水器的研制,已取得長足的發展。目前常用的潷水器,有虹吸式、旋轉式和套筒式三種。SBR法工藝簡單、節省費用,理想的推流過程使生化反應推力大、效率高,運行方式靈活,脫氮除磷效果好,沒有污泥膨脹,耐沖擊負荷、處理能力強。其主體工藝流程為:
原污水調節池SBR反應池消毒池出水
采用該工藝流程的上海某污水處理站設計平均流量750m3/d,進水水質BOD5=200mg/LSS=250mg/L,TN=40mg/L,NH4+=20mg/L,出水水質達到黃浦江上游污水排放標準,即BOD5<30mg/L,SS<30mg/L, NH4+<10 mg/L, TN<20mg/L。
1.4厭氧生物濾池。厭氧生物濾池是一種內部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。厭氧微生物附著載體的表面生長,當污水自下而上升式通過載體所構成的固定床層時,在厭氧微生物作用下,污水中的有機物得以厭氧分解,并產生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型,填料的發展迅速,其工藝流程為:
進水沉淀池厭氧消化池厭氧生物濾池拔風管氧化溝進氣出水井排水
污水經沉淀池預處理后進入厭氧消化池進行水解和酸化,可提高污水的可生化性,為后續處理創造條件。在拔風系統作用下,生物濾池處于兼氧狀態,阻止了污水中甲烷細菌的產生,使整個系統仍處于酸性階段,而氧化溝內溶解氧一般可穩定在1.5~2.8mg/L,污水在此進一步好氧處理。該工藝的實質類似于A/O法,但兼性厭氧生物濾池使厭氧段得到強化。拔風系統是處理過程的關鍵。其主要優點是不耗能、造價低、管理簡單、無噪聲、無異味、掛膜快、剩余污泥量少、出水水質好、運行效果穩定。
2. 問題探討
住宅小區生活污水就其處理技術而言,可以采用目前城市污水處理的成熟技術和工藝,但住宅小區生活污水處理,有其自身的特點,應予考慮。
2.1住宅小區污水流量小,可生化性好,宜優先采用生物膜法處理技術。生物膜法具有生物相豐富、微生物濃度高、食物鏈長、不會發生污泥膨脹、污泥沉降性能好等優點,適用于小量的污水處理。過去擔心的堵塞問題,在采用新型填料后已基本解決。
2.2住宅小區用地緊張,應優先考慮占地省的污水處理工藝,并在設計中采取一定措施。現在,一般設計成地下式或半地下式,形成地下為污水處理站,地面為綠地或花壇的格局,可以美化環境。但這樣設計時,應注意埋深、提升設備、通風要求和臭氣處理等問題。
2.3由于受小區管理人員人數和專業素質的限制,應優先選用運行維護管理較方便的工藝,并努力提高運行管理自動化程度。
2.4住宅小區建設工程工期要求緊,污水處理設施由構筑物向設備的轉化,似是一種必然趨勢。采用裝配式污水處理設備,安裝簡捷,工期短,便于維護。大亞灣核電站引進法國的一種小型污水處理站,主要設備全是散件,現場裝配,其中,暖氣池和沉淀池由10塊小件組成,從土方開挖到開始調試,僅用20天就完工[2]。國內小型污水處理設備的生產廠家如雨后春筍,但良莠不齊。多數生產廠家設計、研究、測試化驗力量較弱,很難保證出廠產品的質量,售后服務也比較差[3]。國家應加強這方面的監控管理。
2.5隨著對出水水質要求的提高,單一工藝難以滿足需要,組合式污水處理技術和設備得以發展。目前的組合方式,主要有多級好氧處理、厭氧+好氧處理、厭氧+缺氧處理等。從降低能耗、回收生物能方面來看,厭氧生物處理有著廣闊的前景。污水中的有機物質本身都具有一定的潛在能量。厭氧處理時,一方面,勿需嚗氣充氧,可降低能耗;另一方面,其生成物-沼氣,可回收利用,供小區采暖和供熱,形成小區生態平衡系統,這是比較理想的發展趨向。
3. 結語住宅小區生活污水處理站,為防止污染,保護水環境,起到了積極的作用。盡管城市污水處理的發展趨勢,是集中處理取代分散處理,但筆者認為,小型生活污水處理站,在我國的一些中小型城市,還將存在相當長的時期,所以,其技術開發和設備研制應予以高度重視。
參考文獻
[1]羅璟,郭靜,張大群,厭氧序批式活性污泥法(ASBR)特性分析.給水排水,1997.4
為了更好地推動資源價格改革,為改革提供決策依據,按照國家發展改革委第42號令《政府制定價格成本監審辦法》和《*省物價局關于印發〈政府制定價格成本監審目錄〉的通知》(粵價〔*〕66號)要求,我局決定對全省地級以上市污水處理企業開展2006年城市污水處理成本調查。現就有關事項通知如下:
調查對象
各市、縣(區)建制鎮已投產并運行一年以上的城市生活污水處理企業。
二、調查的主要內容
(一)基本情況,包括:污水處理工藝、等級、設計年污水處理量、實際年污水處理量;職工人數、職工工資總額等情況。
(二)城市污水處理企業財務情況,包括:資產負債情況、利潤情況、其他財務指標。
(三)城市污水處理企業運行成本情況,包括污水處理人工成本、管網及泵站運行成本、期間費用。
三、調查工作的要求
調查工作由省價格成本調查隊負責組織并設置和解釋相關指標。各地級以上市成本調查機構負責按照省隊統一部署,開展污水處理企業的成本調查、數據審核和上報工作。省價格成本調查隊負責對全省污水處理企業的成本數據進行抽查審核、匯總,并核算全省污水處理行業平均成本。抽查名單附后。各地級以上市所轄縣(市)、區的污水處理企業由各市視實際情況確定自行調查或委托各縣(市)區物價局進行調查。
各級價格部門在調查過程中,要認真核對會計報表、賬冊,并在全面細致地核對有關企業成本數據的基礎上,對城市污水處理成本的真實性、合理性進行審核。企業會計、統計數據的調整情況及原因,應作出詳細說明。
四、資料上報時間要求
請各地級以上市物價局(價格成本調查隊)于*年7月15日前將審核后轄區內的所有城市污水處理成本調查表(包括企業自報情況和審核后的情況)及調查分析報告(包括企業基本情況介紹),分別以正式文件和電子郵件方式報送省價格成本調查隊。
聯系人
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傳真:
電子郵箱:
1市政生活污水處理系統的過程控制概述
1.1污水處理系統過程控制的目標以及優勢。通過構建市政生活污水處理系統,主要具有以下幾方面目標:第一,確保污水處理系統的出水水質達到質量標準;第二,市政生活污水處理系統的耐沖擊性以及抗干擾性比較強,能夠抵抗各種污水外在因素的干擾和影響;第三,必須確保市政生活污水處理系統各個單元具有良好的處理性能,才能在降解有機物生物時,真正達到生物脫氮除磷的目的;第四,必須確保污水處理系統的運行費用較低,才能全面普及應用。市政生活污水處理系統和普通的人工操作污水處理系統相比,其主要具有這樣幾點顯著優勢:第一,能夠縮減污水處理的成本費用,擴大經濟效益;第二,在污水處理廠進行升級改造的過程中,能夠節約大量的成本費用;第三,污水處理系統具有更好的性能;第四,在市政生活污水處理系統的過程控制中,能夠全面優化控制細節,提高污水處理系統處理負荷;第五,市政生活污水處理系統在處理完成污水之后,能夠確保水質出水達標。因此,必須加強對市政生活污水處理系統的過程控制,減少外部因素的影響和干擾,才能提高污水處理系統的運行性能、節約運營成本費用,使市政生活污水處理系統更加高效、穩定地運行下去。1.2污水處理系統過程控制的變量分析。在調節污水處理系統的過程控制時,其中主要存在以下幾種過程控制的可調節變量:1)水力調控的變量。在市政生活污水處理系統的運行過程中,水力流態發生變化,很容易造成嚴重的生化反應。當水力調控變量的狀態出現變化,水體流速、濃縮狀態、流量變化速率都將導致水力滯留時間出現較大的變化。具體而言,水力調控的變量主要為污泥量、回流量、流速變量、水位、控制流量以及外回流量等等幾大重要組成部分。2)空氣以及氧氣供應量。在市政生活污水處理系統中,DO作為至關重要的變量,DO濃度出現變化后,將會嚴重影響系統內部的微生物細菌群。為了降低系統的運營成本費用,減少能量損耗,可以適當地把DO濃度降低,這樣才能提高污水處理系統的運營性能。如果DO的濃度過低,將導致微生物大量寄生,而且會降低污泥的沉降性能,導致絮體大量產生。3)各種化學藥劑和碳源的投放總量。在市政生活污水處理系統中投放化學藥劑,能夠消除其中的無機元素,避免污泥絮體形成以及沉淀反應產生。但是如果沒有合理地投放化學藥劑,將會導致污水處理系統的處理負荷大大降低,甚至導致污泥脫水性能逐漸降低,防止沉降性能也將顯著降低。在污水處理中投放大量的碳源,能夠使污水處理系統更好地進行反硝化,使碳氧比例保持在合適的范圍。如果碳源的比例過低,將會導致反硝化過程非常困難,不利于系統脫氧正常進行。如果碳源的比例過多,將會導致藥劑投加費用成本大大提升,污水處理系統的負荷也將擴大,所以必須確定合適的碳源投加量。4)進水預處理變量。在市政生活污水處理系統運行中,需要對進水預處理變量過程進行嚴格管理,只有進行科學、合理的進水預處理,才能防止外部因素產生干擾,能夠使處理負荷大大降低。
2市政生活污水處理系統中比較常用的過程控制策略
在市政生活污水處理系統中采用的控制過程比較簡單,而且能夠反饋機理。其中被控制的系統主要包含了曝氣機、污泥回流泵、混合液回流泵、化學藥劑添加等系統,這些系統很容易受到進水水量以及水質變化等外在因素的影響和干擾,而且當內部回流量以及曝氣量發生變化之后,也會產生極大的影響。在市政生活污水處理系統中,主要利用在線傳感器和控制系統來獲取相應的變量信息,然后做好模擬分析,從而確保污水處理系統的正常運行。當前,在市政污水處理系統的過程控制中,主要采用這樣幾種控制策略。2.1溶解氧控制措施這種控制方法主要把曝氣單元中的DO濃度來作為變量,然后控制DO濃度的變化。但是控制DO濃度只是一部分東西,必須按照設定值有效調節空氣變量,才能更好地控制DO濃度。通過利用系統控制器,能夠有效對比DO濃度測量值以及設定值,從中發現兩者間的差異,通過進行準確的計算,能夠把DO需要的曝氣量清楚地計算出來,主控制器能夠自動調節水體質量的變化。2.2回流污泥控制措施其主要基于二沉池中污泥層活性和含量,從而有效控制系統的回流污泥總量。并且能夠控制剩余污泥排放量、各個階段的進水量以及回流污泥量,從而更好的控制系統污泥總量。如果在污水中存在較多的污泥,就會滋生許多微生物,微生物生長速度也會大大加快,所以必須嚴格控制剩余污泥排放量,防止微生物大量生長。2.3化學藥劑投放的控制措施在市政生活污水處理系統中投放化學藥劑,能夠進行脫氮除磷處理,這種污水處理方式能夠在瞬間發揮作用,避免外界干擾帶來不利影響,從而使污水處理系統的過程控制更加方便、快捷。通過投放化學藥劑來進行污水處理,其中主要包含了流量比投加控制以及反饋控制兩種方式,必須根據污水成分、水量和其他干擾因素選擇應用合適的方式。
3市政生活污水處理系統過程控制的難點和注意事項
在市政生活污水處理系統的過程控制中,必須通過各個單元進行協作,才能達到良好的處理效果,在控制過程時,必須充分考慮幾者之間的協調性,不能使它們獨立出來,采用全套控制工藝。在污水處理系統的控制中,必須消除外界干擾因素,避免有害物質產生不利影響。必須合理調節污泥回流量,注意解決反硝化污水廠兼氧區以及溶解氧等問題,嚴格控制DO濃度、上清液回流量。合理設置排水管網,才能降低污水的排放量,由于污水的水質存在較大的差異,所以需要側重不同的去除能力,才能達到彈性調節的目的。
4結語
在市政生活污水處理系統的控制過程中,必須根據實際情況進行科學、合理的設計,采用合適的方式來控制污水處理過程,才能確保污水處理廠能夠高效、穩定運行,提高市政生活污水處理質量,促進我國環保型城市建設發展,滿足現代化新型城市建設發展要求。
參考文獻:
[1]王炯琦,林慧.市政污水處理中膜處理技術的運用[J].城市建設理論研究(電子版),2016,6(8):33-34.
關鍵詞:城鎮生活污水;現狀;處理技術
1.城鎮污水處理設施現狀
據住建部統計,截至2012年底,全國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠3340座,污水處理能力約1.42億立方米/日,全國已有648個設市城市建有污水處理廠,占設市城市總數的98.5%;累計建成污水處理廠1947座,污水處理能力約1.22億立方米/日,全國已有1254個縣城建有污水處理廠,約占縣城總數的77.7%,累計建成污水處理廠1393座,處理能力2421萬立方米/日。可見,雖然城鎮污水處理設施的建設已經取得很大成就,一部分縣城和大量的中小城鎮沒有污水處理廠,將來仍將有大量的城鎮污水處理設施需要建設。
城鎮的人口規模一般在2000人以上,10萬人以下,按此規模興建的污水處理設施,既要滿足環境保護排放標準的要求,也要“建的起”和“用的起”,選擇適合的技術和工藝就非常關鍵了。很明顯,研究并探討適合城鎮的污水處理技術具有深遠的現實意義。
1.1 發展不平衡
表現在以下幾點:①東西部地區污水處理能力相差較大。東部沿海省份經濟發展較快,污水處理能力比中西部地區高,如東部地區的城市和縣級單位污水處理能力分別比西部高出5%~6%和44%。②大中城市和縣城、小城鎮的污水處理能力也有明顯差別,小城鎮雖沒有統計數據,但可以推斷要低很多。
1.2 配套污水排水管網建設拖后腿
隨著我國污水管網建設取得了長足的進步。但是,與污水處理廠的建設數量和處理能力相比,其建設速度相對滯后。2005~2012年間,城市配套管網建設的增長速度均低于污水處理能力的增長速度,年均相差3~5個百分點。縣城及建制鎮的管網不配套問題更加突出。總體來說,配套管網增速落后于污水廠能力建設增速約26個百分點,落后的幅度有越來越大的趨勢。
1.3污泥處理存在不足。
①由于對污泥利用的認識存在不足,國內污泥處理處置的起步較晚,許多城市沒有將污泥處置場所納入城市總體規劃,很多處理廠難以找到合適的污泥處置方法和污泥棄置場所,導致小城鎮的污泥處置即最終出路存在嚴重問題,這將為環境污染帶來巨大危害。因此,目前小城鎮的污水處理廠污泥以填埋為主。由于污泥含水率高,影響填埋場的正常作業,且重金屬和有毒有害有機物污染地表和地下水系統。②重水輕泥現象普遍。我國污泥處理起步較晚,且早期建設的污水處理廠普遍存在“重水輕泥”現象。目前,我國運行的污水處理廠已達到3300多座,設計處理生活污水能力達到1.42億噸/日。產生含水率80%的污泥2000多萬噸/日,但只有10%左右通過堆肥技術處理后回用到土地。另外有20%采用衛生填埋,還有少量采用焚燒、建材利用等方式進行處置。其余的70%都只是隨意外運、簡單填埋或者堆放,對環境造成嚴重影響,且抵消了部分污染減排成果。污泥處理處置能力不足、污泥處理處置設施建設和運行資金投入不足、責任主體不明、監管缺位等原因都對污水處理廠污泥的處理處置造成了直接影響。
1.4 污水處理再生利用不夠
我國水資源短缺,且分布嚴重不均,進一步加劇了不少地區的水資源短缺程度。目前,正常年份全國每年缺水量400億立方米,有400余座城市供水不足,嚴重缺水的城市有110座,近2/3的城市存在不同程度的缺水。但是,污水再生利用情況與水資源短缺的現狀并不匹配。截至2010年底,我國形成的污水再生利用生產能力1082.1萬噸/日,實際再生利用總量923萬噸/日,不到全國城鎮污水處理總量的10%,污水再生利用空間仍然很大。
2.城鎮生活污水及其處理難點
城鎮生活污水是指人類因維持日常生活水平而排放的污水,來源包括廚房污水、洗浴污水、化糞池污水、洗滌污水等。目前城鎮生活污水處理難點主要在于是:(1)生活污水成分日益復雜,污染評價難度大,而且污染負荷隨晝夜、季節發生變化,這些都對正確選擇處理方法、合理設計處理工藝、準確估計處理效果以及正常維護處理設施產生很大影響;(2)隨著社會經濟的不斷發展,污水水質也愈來愈復雜,傳統的處理工藝在用地、運行費用、投資、人員專業知識等方面受到當地客觀條件現在,而一些新興的處理工藝大多建立在實驗室或中試結果基礎上,實際應用效果受當地自然與生態環境影響很大;(3)考慮當地社會經濟發展水平等制約因素和地方保護主義等抵制因素,城鎮生活污水實際處理不一定能采用最佳的處理技術和工藝。污水處理是資金密集型工程,不僅需要投巨資建設污水處理廠和相應的污水收集管網,而且污水處理廠的日常運行費用也非常高昂。此外,小城鎮經濟發展水平偏低,對專業技術人員的吸引力有限,也會影響污水處理廠的管理和維護工作。因此,目前絕大多數小城鎮不具備建設和運行污水處理廠的經濟承受能力。
3.城鎮污水處理設施的技術選擇
3.1 確定污水處理規模
污水處理規模與城鎮人口、社會經濟水平、排水體制、工業廢水量、規劃年限、進水水質、出水水質、污水排放與再生利用、污泥的綜合利用等因素有關,在確定污水處理規模時要進行全面詳細的調研,要將實際情況調查清楚,不留盲點。
3.2 考慮污水管網
前面已經討論了一些地方污水管網不配套的問題,要讓污水處理設施真正發揮實效,就必須充分考慮管網的建設。對于已建污水處理廠,通過完善管網,解決污水管網與污水處理廠處理能力不匹配的問題,提高污水處理率和污水處理廠運行負荷。對于在建和新建的污水處理廠,要充分做好污水管網布設與污水處理廠建設規模配套的評估工作,使污水處理廠的環境效益最大化。
3.3 污水處理的工藝選擇原則
城鎮污水處理工藝選擇,是根據城鎮水環境質量要求、來水水質情況、可供利用的技術發展狀態、城鎮經濟狀況和城鎮管理運行要求等諸多方面的因素綜合確立的。在已建設運營的城鎮污水處理廠中,一級處理、二級處理和深度處理都占有一定的比例。鑒于我國目前面臨的水環境污染嚴重的現實,以及水環境污染以有機型污染為主的特點。今年來在建和建成投產的城鎮污水處理廠中,二級和二級以上的處理廠占絕大多數,因此城鎮污水處理工藝的選擇,重點是二級生物處理工藝的選擇。
3.4加大再生水回用力度
在缺水少水的地區,應大力發展再生水回用技術,將再生水利用至工業、市政、景觀等領域。采用分散與集中相結合的方式,建設污水處理廠再生水處理站和加壓泵站。在具備條件的機關、學校、住宅小區新建再生水回用系統。加快建設尾水再生利用系統,鼓勵回用于工業生產和市政用水等。到2015年,確保城鎮污水處理設施再生水利用率達到15%以上。
4.常用城鎮生活污水處理的對策
雖然我國城鎮污水處理事業發展很快,但是許多中小城鎮還沒有污水處理設施,污水處理設施的建設還有很長的路要走。城鎮污水處理設施的建設要考慮到當地的自然和經濟條件,還要結合污水處理設施的技術特點。
4.1氧化溝法
工藝流程是:進水格柵氧化溝二沉池消毒池出水。污水在氧化溝中與活性污泥接觸,并在轉刷處曝氣,在環形溝內完成生化反應和污水的凈化。氧化溝法有Carrousel溝、三溝式、一體化式、Orbal溝等多種形式。優點是:工藝簡單,可省去調節池、初沉池和污泥消化池;管理方便;處理效果好;抗沖擊能力強;運行費用低;但存在污泥上浮,流速不均及污泥沉積等問題。一般用于大中規模的污水處理。
4.2活性污泥法
工藝流程是:進水格柵初沉池曝氣池二沉池出水。其原理是是在人工充氧條件下,對污水和各種微生物群體進行連續混合培養,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機污染物。然后使污泥與水分離,大部分污泥再回流到曝氣池,多余部分則排出活性污泥系統。優點是:優點是出水效果好,BOD去除率可達90%以上,運行穩定。但一般曝氣池體積大占地面積大,基建費用高,對水質、水量適應性較低,運行容易 水質、水量變化的影響。
4.3生物接觸氧化法
工藝流程是:進水調節池接觸氧化池二沉池出水。其原理是在生物反應池內充填填料,已經充氧的污水浸沒全部填料,并以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜,污水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下,污水中有機污染物得到去除,污水得到凈化。工藝優點是池內充氧條件好,容積負荷率高;采用高效懸掛填料時不容易堵塞;不需要污泥回流系統,沒有污泥膨脹問題;運行管理簡單;抗沖擊能力強;有節能效果,是應用廣泛的污水處理技術。不足之處曝氣難以做到分布均勻。填料上生物膜實際數量隨BOD負荷而變。BOD負荷高,則生物膜數量多;反之亦然;生物膜量隨負荷增加而增加,負荷過高,則生物膜過厚,在某些填料中易于堵塞;填料選用不當,會嚴重影響接觸氧化法工藝的正常使用。一般多用于中小規模的污水處理站[5]。
4.4 SBR法
工藝流程是:進水混合曝氣沉淀排水。主要工藝設備是SBR反應池,在池中完成進水、反應、沉淀、排水、閑置五個交替進行的周期。優點是工藝簡單;處理效果好,能除氮磷;沒有污泥膨脹;有抗沖擊能力;占地少。缺點是自動化設備要求高,投資較大。SBR法適合中小規模污水處理以及土地緊張,但經濟條件較好的地區。SBR法已發展出了各種新的形式,如ICEAS法、CASS法、DAT-IAT法、CAST法等。
4.5 AB法
工藝流程是:進水格柵沉沙池A段曝氣池中沉池B段曝氣池二沉池出水。AB法不設初沉池,A段為高負荷,B段是低負荷,兩段污泥分別回流,充分利用了污水管道中的微生物,為不同時期的微生物種群創造良好的生長環境。優點是抗沖擊能力強;處理效果穩定,可去除氮磷。不足之處是需要兩次出泥,增加了回流系統;另外A段去除較多BOD時,可能造成后面碳源不足,影響脫氮。一般用于大中規模的污水處理。
4.6 再生水回用系統
再生水即“中水”,其主要是指城市污水或生活污水經處理后達到一定的水質標準,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。它可以用于一些水質要求不高的場合,如沖洗廁所、沖洗汽車、噴灑道路、綠化等。利用污水處理廠二級生物處理出水作為中水水源時,處理目的主要是去除水中殘留的懸浮物,降低水的濁度和色度,應選用物理化學處理(或三級處理),工藝流程如下:二級出水調節池化學處理過濾消毒中水。除了上訴方法以外,根據國內外水處理技術的發展狀況,還有一些典型的中水處理工藝流程。處理方法主要有混凝沉淀或氣浮、化學氧化法二氧化氯、臭氧、次氯酸鈉、氯、碘化鉀)、活性炭吸附法、膜處理法等,隨著水處理機理研究的不斷深入,新的處理方法、新的構筑物、新的處理裝置和新的工藝流程會不斷出現。
(1)BAF法:也叫曝氣生物濾池法,該流程集生物氧化和截留懸浮固體物于一體,能同時達到去除SS、COD、BOD和硝化、脫氮脫磷功效。優點是所需基建投資少,運行耗能低,出水水質好,不足是維護起來比較復雜。
(2)分子生物技術:隨著分子生物技術的發展和活性污泥微生物基因庫的建立,極大提高了污水處理效果。未來分子生物技術在城鎮生活污水處理領域應用十分樂觀。
(3)MBR法:即膜-生物反應器工藝,是目前被業內最看好的新興污水處理技術之一。它有機結合了生物技術和膜分離技術,具有生化處理效率高、抗負荷沖擊能力強、處理的水質穩定等特點,而且工藝占地面積小,還能夠實現處理自動控制。
(4)人工濕地:通過構建人工濕地系統,在濕地植物、基質和微生物共同作用,經過多層過濾,降解污染,凈化水質。具有投資少、工藝簡單、能耗低、維護管理方便等優點。
5.結束語
隨著城市現代化不斷發展,城鎮生活污水排放量逐年增長,污水成分日趨復雜,我們應根據水污染現狀采取針對性處理技術和措施,提高城市用水利用率。中國城鎮污水處理技術尚處于發展階段,面對水資源短缺,水污染嚴重的現狀,城鎮污水處理技術的發展還有很長的路要走。目前來看,城鎮污水回用利用再生水是解決水資源不足水和水污染嚴重的一個非常有效的途徑。我國今后的發展中應大力推廣污水回用技術,切實利用好和保護好水資源,保證我國社會經濟持續發展。
參考文獻:
[1]胡曦明.城市生活污水處理技術的發展趨勢分析[J].民營科技,2012(1)