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污水处理技术大全11篇

时间:2022-09-20 04:11:55

污水处理技术

污水处理技术篇(1)

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0362-01

一、污水处理厂的简单介绍

污水处理厂主要是从污染源排出的污(废)水,因含污染物总量或浓度较高,达不到排放标准要求或不适应环境容量要求,从而降低水环境质量和功能目标时,必需经过人工强化处理的场所,这个场所就是污水处理厂,又称污水处理站。

污水处理厂设计包括各种不同处理的构筑物,附属建筑物,管道的平面和进行道路、绿化、管道综合、厂区给排水、污泥处置及处理系统管理自动化等设计,以保证污水处理厂达到处理效果稳定,满足设计要求,运行管理方便,工艺技术先进,投资运行费用省等各种要求。

二、处理原理与方法

1、原理:现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。

一级处理:主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

二级处理:主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。

三级处理:进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法等。

整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,

三级处理:生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。

2、方法:从污染源排出的污(废)水,因含污染物总量或浓度较高,达不到排放标准要求或不符合环境容量要求,从而降低水环境质量和功能目标时,必需经过人工强化处理的场所。一般分为城市集中污水处理厂和各污染源分散污水处理厂,处理后排入水体或城市管道。有时为了回收循环利用废水资源,需要提高处理后出水水质时则需建设污水回用或循环利用污水处理厂。

三、污水处理工艺技术

污水处理工艺是用于某种污水处理的工艺方法的组合,包括各种物理法、化学法和生物法,根据污水的水质和水量,回收的经济价值,排放标准及其他社会、经济条件,经过分析和比较。

1、生物处理工艺

生物处理中采用的处理工艺有:氧化沟法、Carrousel、交替式、Orbal、Phostrip法、Phoredox法、SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT-IAT法、CASS(CAST,CASP)法、UNITANK法、MSBR法、A/O法、A2/O、A3/O、UCT法、ⅥP法、UASB法、一体化生化法、好氧污水处理、生物流化床污水处理、固定化细胞技术污水处理、生物铁法、投加生长素法、集成生化加过滤法、增加流动载体法、深井曝气法、生物滤池法、生物转盘法、塔式生物滤池的生物膜法等。

2、除磷工艺

污水处理过程中,中国的主要河流和湖泊由于受磷污染,富营养化严重,国家环保局为控制磷污染,对磷排放制定了比较严格的标准。化学强化生物除磷污水处理工艺以除去污水中有机污染物和各种形态的磷为主,此污水处理工艺将化学除磷和生物除磷一体化,通过厌氧消化生物系统中活性污泥产生挥发性有机酸,作为聚磷菌生长的基质或称之为营养物,使聚磷菌在活性污泥中选择性增殖,并将其回流到生物系统中,使生物污水处理系统工作在高效除磷状态;同时污泥在厌氧条件下产生的磷释放,通过化学除磷消除。这是一种高效市政污水处理工艺技术,满足了中国现阶段,为解决水体富营养化,需要在常规二级污水处理基础上进一步除磷的要求。

3、循环间歇曝气工艺

中国经济发展水平各地相差较大,经济发展滞后的城市还不能拿出很多资金用于污水治理,因此,怎样利用有限的资金,降低环境污染,是很多城市政府面临的问题。在污水处理方面,直到不久前,一些城市还采用一级或一级强化处理工艺技术,出水达不到国家二级排放标准对除去有机污染物的要求。循环间歇曝气工艺充分发挥高负荷氧化沟处理效率高的优点,又充分利用序批式活性污泥污水处理工艺出水好的特点,保证了系统出水达到国家污水排放一级标准在除去有机污染物方面的要求。在投资和运行费用上比通常以除去有机污染物为主的二级生物污水处理系统降低30%左右,是适合中国现阶段污水处理要求的工技术。

4、旋转接触氧化工艺

旋转接触氧化污水处理工艺技术是在生物转盘技术基础上,结合生物接触氧化技术优点发展起来的新一代好氧生物膜处理技术。旋转接触氧化污水处理工艺技术和成套设备提供了一种简单和可靠的污水处理方法。整个污水处理系统中的转轴是唯一的转动部分,一旦机器出了故障,一般机械人员都可以进行维修。系统生物量会根据有机负荷的变化而自动补偿。附在转盘上的微生物是有生命的,当污水中的有机物增加时,微生物随之增加,相反,当污水中的有机物减少时,微生物随之减少。所以这污水处理系统的工作效果不容易受到流量和负荷的突然变化和停电的影响。运行费用低,只有其他曝气污水处理系统耗电的八分之一到三分之一。占地面积仅相当常规活性污泥法一半。由于生物系统中生长的微生物种类多,能够高效处理各种难降解工业污水。

5、连续循环曝气工艺

连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration System)是一种连续进水式SBR曝气系统。污水处理工艺CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式处理法)的基础上改进而成。CCAS污水处理工艺对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。

在曝气时,CCAS污水处理的污水和污泥处于完全理想混合状态,保证了BOD、COD的去除率,去除率高达95%:好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率达80%以上,保证了出水指标合格:沉淀时,整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态,使出水悬浮物极低,低的值也保证了磷的去除效果。

CCAS污水处理工艺的缺点是各池子同时间歇运行,人工控制几乎不可能,全赖电脑控制,对处理厂的管理人员素质要求很高,对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。

结语

污水处理技术篇(2)

改革开放以来我国城市建设的发展速正在不断加快,城市化进程也在进一步推进,城市人口数量也不断增多,由此引发了一系列的社会问题,为城市管理工作带来的极大的不便,增加了城市管理工作的难度,同时也为我国城市化建设造成了严重的负面影响。城市生活人口的不断增多必然导致城市生活垃圾与生活污水的增多,污泥也随着污水处理量的增多而日渐增多,由此导致了污染物处理工作量上的增加。在城市污染物处理当中,污泥处理工作因污泥的主要特性而具有一定的难度。污泥中含有大量的有毒有害物质,近年来污泥中所富含的物质变得更加复杂,这又增加了污染物处理的难度系数与复杂性。污水处理厂在对污泥进行处理的过程中如果处理不当,很容易对水体和土地造成严重的污染,为此如何有效对污水处理过程中所产生的污泥进行处理,已经成为摆在污水处理厂各项工作面前中的重点,是污水处理厂不得不正视的问题,下面主要从笔者在多年的实际工作经验中对我国污泥处理现状的认识进行阐述,并提出了城市污泥厂处理与控制污泥的几种方法。

1 现阶段我国污水处理厂处理污泥的实际状况

1.1 污水处理厂对污泥的处理工作不够重视

污泥通常状况下都是伴随着污水处理而产生的,污泥中含有所中有毒有害物质,处理不当将造成严重的后果。但在现实的污水处理厂中,将工作的重点集中到污水处理中,污泥处理工作却被忽视了。污水处理厂的工作人员往往不认为污泥处理是其工作的内容之一,对产生的污泥视而不见,大量的污泥被任意的堆放着,甚至进行了随意的处理。

1.2 开展污泥处理工作的基础设施不够健全

城市污水处理厂将工作的重点集中到污水处理当中,为了污水处理工作投入了大量的人力、物力、财力,污水处理设施相当完善,处理工艺和技术也比较成熟。然而我国污水处理厂对污泥处理工作缺乏足够的认识,污泥处理工作的起步也比较晚,处理技术还不够成熟,进行污泥处理的设备还没有在污水处理厂得到普遍运用,目前国内仅几个一线城市的污水处理厂拥有污泥处理设施。我国进行污泥的无害化处理还有很长的一段路要走。

1.3 对污泥处理工作缺乏有效地管理

现阶段我国污泥处理工作还处在初级阶段,污泥处理工作的各种管理机制还没有得到充分的落实。针对污泥处理工作所实施的各种管理措施并没有真正意义上的建立起来,污水处理厂要在今后的工作中不断提高对污泥处理工作的重视程度,规范污泥的处理工作,对污泥的堆放与处理进行严格的控制,成立专门的管理机构实施管理,同时还有确保对污泥进行无害处理后方可重新应用到农业生产当中。避免没有经过有效处理的污泥被用于农业生产中,给农作物造成污染,给农民造成不必要的经济损失。

2 城市污水处理厂进行污泥处理的有效措施

2.1 通过污泥熔化的手段进行污泥处理

污水处理厂所处理的污水绝大部分是工业废水或是农业污水,这些污水中富含了非常多的有毒有害物质和重金属,在污水处理过程中,部分有毒有害物质被沉淀在污泥当中,为此决定了污泥的成分当中含有大量的有毒有害物质和重金属成分可以采用污泥融化处理技术。污泥熔化处理技术的主要是用过对污泥进行高温分解处理,通过高温加热的手段,使污泥中的工业化合物与工业金属发生反应,并对其实施剥离,这种方法可以对污泥中的有用重金属进行重新的回收利用。污泥中的重金属被剥离后,污泥经过进一步无害处理后,可以重新的投入使用,提高了污泥的回收利用率,是对土地资源进行节约利用的重要手段。

2.2 城市污水处理厂可以采用污泥消化的手段实施污泥处理

在残留的污泥中,经过技术人员的分析,含有大量的有机物质,这些有机物质中含有大量的碳、硫、氢、氧等元素,针对这一特点,技术人员可以采用污泥消化的技术,对污泥进行处理。污泥消化是指在人工控制下,通过微生物如酶、细菌等物质的新陈代谢的作用下,使污泥中有机物质被逐渐的分解消化,这其中包括有氧消化和无氧消化两种消化方式。

有氧消化法是将酶或者细菌注入污泥当中,再将这些污泥平摊在室外的处理池内,使其充分的与空气接触,最大程度的刺激酶或者是细菌的生物活性,再依靠他们的有氧代谢和微生物内源代谢,有效的稳定和分解消化污泥中的有机物质。有氧消化法的优点在于对污泥中的有机物质降解程度很高,易脱水,且产生的肥份很高,运行管理简单,但是运行费用却很高,而且由于微生物本身的活性有限,所以,能够消化污泥量比较少,降解程度随温度波动大。而无氧消化是当前污泥消化处理常用的消化方法,微生物在无氧的条件下,不断进行无氧代谢,分解消化污泥中的有机物,使其最终分解成一些无机物和气体,通过无氧消化,污泥的体积会显著的减小,而污泥的质量也会变成黑色粒状结构,容易脱水,性质比较稳定。

2.3 对污泥实施土地利用,提高污泥的回收利用率

出于对我国经济和环境的考虑,同时,也是对于我国资源利用率的考虑,污泥土地利用是当前比较合理比较经济也比较实用的处理方法,而该方法在发达国家已得到证实,是一条健康环保的处理途径。根据我国的实际情况,污泥的土地利用是适合国情及经济发展状况的一种积极的、生产性的处置方法,包括农用、森林、园艺、生活垃圾填埋极盖土及废弃矿场土地改良等等,当然污泥的土地利用也存在着一定的风险与限制,其中重金属是限制污泥土地利用的最主要的因素之一。

2.4 对污泥实施建材利用,充分挖掘污泥的多种用途

污泥建材利用,是比较高科技的利用方法,污泥中存在的大量的重金属的确对于工业的回收利用有着很大的作用,但是,由于国内的条件仍然不成熟,所以,该方法没有得到普遍的采用。在进行污泥建材利用是,技术人员应当首先建立一个严密的使用、管理、监测和监控体系,关注区域内的土壤、地下水、地表水、作物等相关因子的状态和变化,以确保污泥使用的安全有效。有些工业废水和生活污水混排处理后的污泥含有机废物、重金属和一些有害微生物,可用于制造砖块、生态水泥、陶粒、填料等。

3 总结

虽然目前我国污泥处理工作还不被重视,污泥处理技术还不够成熟,但相信随着人们对污泥处理工作认识程度的不断提高,我国的污泥处理工作在不久的将来一定会在全国范围内得到重视,并将列入污水处理厂处理工作的内容当中。我们要不断完善我国污泥处理工作的相关制度建设,提高处理污泥的水平,加大对污泥处理工作的重视程度与各种资源投入,为有效地开展污泥处理工作提供必备的经济支持和物质保障。政府部门要加强对污泥处理工作的规范与引导,协助污水处理厂处理好污泥处理工作,确保我国污泥处理工作的顺利、健康发展。

参考文献

污水处理技术篇(3)

中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

随着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。

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。

5 结束语

随着社会市场经济的发展,城市现代化进程的加快,人口数量不断增加,导致了城市用水量不断增多。而水污染问题也变得日趋严重,给城市居民的生活质量造成了不利影响,积极做好城市水污染处理有着重要的现实意义。

参考文献:

[1]张泽亮.研究生物接触氧化法处理城镇污水的相关作用[J].扬州大学学报,2008,20(13).

污水处理技术篇(4)

中图分类号:TU3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0221-01

当前,我国污水处理行业中常用的活性污泥方法存在着处理成本较高、对水质和水量的适应性较差,容易导致二次污染等问题。而生物处理法是通过充分利用微生物的新陈代谢作用,将水体中的废物进行分解、吸收,从而达到治理污染的目的。该方法与传统的物理法、化学法相比,其不但成本较低、效率较高,而且操作相对简单,没有二次污染,已经在城市生活污水及工业污水处理中得到了较为广泛的应用。

1、污水处理的深远意义

在我国城镇化速度加快的背景下,城市产生了大量的污水,其中生活污水占到污水总量的70%以上。而生活污水中通常含有大量的有机物,包括糖类、淀粉、油脂、蛋白质和尿素等物质,这些物质不含毒,但是其中包括大量的含氮、磷等植物营养元素。在对应的时间和空间范围中,这些污染物质大量的涌入自然水体中,从而超过了天然水体的自净能力,使得水体出现富营养化。这时,水体中的大量有机物使得好氧菌大量繁殖,将水中的溶解氧消耗,同时使得其他的水生植物迅速增加,导致水体透明度下降,直到使得水体中的好氧菌下降至零。这时,好氧菌开始死亡,而厌氧菌则开始大量繁殖,将其中的有机物分解,产生硫化氢、硫酸等物质,导致水体质量恶化、水体自净功能退化,生态结构遭到破坏,最终对周围环境产生永久性的破坏。因此,做好城市污水处理工作,对保证城市可持续发展具有重要意义。

2、污水处理中生物技术应用的特点

在传统的污水处理生物技术中,使用的处理方法主要包括活性污泥法、厌氧处理法等。这些方法能够将水体中的大部分有机物去除,而且操作程序较为简单,具有稳定性相对较高的特点,在较长一段时间内一直被用作关键的污水处理技术。但是,其也存在着适应性较差、容易造成二次污染等问题。随着生物科学技术的持续发展,先进的生物技术开始在污水处理中得到应用。例如,当前新型的污水处理生物技术包括微生物处理技术、生物修复技术、固定化微生物技术等。从大量的污水处理实践来看,与传统的生物处理技术相比,新的生物技术不但处理费用较低,而且对环境的二次影响较小,能够加速对污水的处理和修复,在实际处理中获得了良好的效果。例如,其具有处理效率高、固液分离效果好的特点。

3、污水处理生物技术的具体应用

根据上文分析,与新型的生物技术相比,虽然传统生物技术存在一定的不足,但是其依然具有一定的优势和特点。所以,在污水处理过程中,要联合传统生物处理技术和新型生物处理技术,使得整个处理过程更加全面、合理,在保证处理质量的同时,确保处理过程的经济性。

3.1 生物修复技术及其应用

在污水的处理过程中,生物修复技术一直主要用于被石油污染的土壤。我国的石油总量虽然较多,但是因为人口众多,与世界各国的人均石油占有量相比一直处于较低水平。石油是社会经济发展的重要资源,而石油污染也时困扰人们的重要问题。通过使用生物修复技术,能够对石油进行充分讲解。同时,生物修复技术还能够在地下水、废水的处理中得到因公。利用微生物的分解作用,能够将被石油污染的水体中的有害物质讲解或者转化成为无害物质。其中,主要是将污染物降解(转化)成为水、无污染物质、二氧化碳等。在处理过程中,不论是讲解还是转化,均能够达到污水处理的目的。该生物技术具有时间短、效率高的特点,在工程应用中受到人们的青睐。

3.2 生物强化技术及其应用

生物强化技术的特点在于操作程序简单、具有较强的针对性、成本较低,而且事实效率较高,所以在当前的污水处理过程中得到了较为广泛的应用。生物强化技术不但能够氧化并分解有机物,同时还能够有效的实现凝聚与沉降功能,使得其中的活性污泥可以从混合液当中离析出来,通过澄清之后获得清洁的水体。随着新型填料技术的开发和应用,并随着配套技术的持续和完善,与之相配套的其他生物技术和工艺得到了快速应用和发展。在实际的使用过程中,为了达到提高处理效果、降低处理成本的目的,人们开始开发并实施其他的氧化技术。例如,城市工业生产中产生的焦化废水由于成分较为复杂,而且其中含有大量的无机物和有机物,一直被当作为难以讲解的工业废水。在传统的处理过程中一般通过投放高效菌种,然后通过固定法、高效降解微生物法等强化技术之后进行处理。使用这种处理技术时,因为分散性更加均匀,使得整个反应过程更快,微生物的呼吸速率得到提高,这不但增强了微生物的活性,同时还降低了生物处理的控制成本和费用。同时,由于混合菌的讲解能力要高于单一菌种,因此该种处理技术的讲解能力和讲解速度都得到明显提升,并且其稳定性及抑制其他杂菌生长等性能得到明显改善,这使得该中强化处理技术的污水处理技术的净化效果也更佳。

3.3 生物膜法技术及其应用

生物膜法又被称作为固定生长法,其是与活性污泥法相媲美的一种污水好氧生物处理技术。该种处理技术的实质是:含有污染物以及微生物的废水在具体的载体表层流动,一定时期之后,废水中的微生物将会附着在这些载体的表层,并通过增值、生长,最终成长、形成一层膜状的生物污泥,即生物膜。因为废水当中包含有机污染物,其可以作为营养物质而被生物膜中的微生物吸收,最终使得废水得以净化、微生物自身种群也得以繁衍、增值。

生物膜法主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池、生物流化床等不同类型的工艺方式。其中,使用生物滤池的废水处理方法的优点在于其工艺相对简单,而且操作程序单一。但是,该种处理技术和工艺也存在一定的缺点:由于微生物长期附着在滤料的固定表层生长,不能随着环境的改变而将反应器当中的菌类生物量进行调整,这也使得其没有一个有效的方式对处理后的水质进行控制。一旦增加废水的浓度或者流量,会使得出水水质不可控。当温度降低之后,基质的去除速率同样会下降,导致污水的处理效果下降。所以,在设计的过程中要根据实际情况综合采用不同的处理技术,使得污水处理能力更加全面。

参考文献:

污水处理技术篇(5)

  油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。由于油田污水种类多,地层差异及钻井工艺不同等原因,油田污水处理站不仅水质差异大,而且油田污水的水质变化大,废水水质复杂,含有石油破乳剂、盐、酚、硫等污染环境的物质,严重地污染了生态环境。当油田需要注水时,油田污水经处理后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制,防止其对地层产生伤害。为此,提出了更高的污水处理技术,对油田采出水处理具有一定的参考价值。

1 油田污水处理技术现状

  油田的水处理工艺,其流程一般为“油―过滤”和“隔油―浮选(或旋流除油)―过滤”,即通常称为的“老三套”,其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内,此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中,而且效果良好,处理后的水质一般都能达到回注水的要求。

1.1技术分类

(1)根据对油田污水处理程度和水质要求的不同,通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一般来说一级处理属于预处理,二级处理能除去90%左右可降解有机物和90%~95%的固体悬浮物。对于重金属毒物和生物等难以降解的有机物,例如高碳化合物以及在生化处理过程中出现的氮、磷,二级处理难以完全除去,则需进行三级处理。各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。

(2)技术分类有物理法、化学法、物理化学法、生物法。物理处理法的重点是去除废水重点矿物质和大部分固体悬浮物、油类等,主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油,包括混凝沉淀、化学转化和中和法。物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,广泛为各国所采用。

1.2油田污水处理的一般工艺

油田污水成分比较复杂,油分含量及油在水中存在形式也不相同,且多数情况下常与其他废水相混合。因此单一方法处理往往效果不佳。同时,因各种方法都有其局限性,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,使出水水质达到排放标准。另外,各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同,使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离。主要除去浮油及油湿固体;二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油;深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。

1.3膜生物反应器工艺

膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。自20世纪80年代以来,膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家,规模从6m3/d至13000m3/d不等。在我国,膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术,其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还比较少,然而,在水资源日益紧缺的情况下,随着膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降,膜生物反应器将会有较好的应用前景。

2 污水处理技术分析

目前,石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法,其中以焚烧法为主,直接处理法容易出现污染转移(大气)或转嫁(其他地方),故受到一定限制。化学处理法通常采用湿式空气氧化技术(WAO),即在150~200℃,1.5~10MPa的条件下,利用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物,达到碱渣预处理的目的。碱渣的处理效果受制于氧化反应体系的温度与压力,污染物去除效率越高,相应体系所需的温度与压力也就越高,WAO法高昂的设备投资额度和运行费用使其应用受到限制。焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的处理技术。相比之下,采用生化技术进行处理,其投资、运行费用都只有湿式催化、焚烧法的几分之一或者几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定。生物氧化法首先将碱渣进行适度的稀释(10~20倍),控制硫化物在1000~3000mg/L,中和后,利用特殊的生物反应器,使硫细菌在生物反应器中形成生物氧化床,通过生物的作用利用空气中的氧气氧化硫化物和酚,从而达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术经济价值,而内循环固定生物氧化床技术即IRBAF处理工艺是针对石油炼制和石油化工产品精制过程中产生的废碱渣(汽油、柴油、液态烃等碱渣)而开发,大幅度减轻污水处理场的进水负荷,能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度废水,保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。

3污水处理趋势分析

新型水处理药剂的研制和开发混凝剂是油田采出水、钻井污水处理中重要的环节,研制出混凝能力强、快速破乳、沉降快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂,是油田水处理药剂开发工作者今后努力的方向。近年来,研制和应用原料来源广的聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列;而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。先进设备的研制和应用先进的生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术,一直是水处理工作者研究的重点和难点。近年来,基因工程技术的长足发展,以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用,是今后污水生物处理技术的发展方向。膜分离技术的研究及推广膜分离技术用于油田污水处理,目前尚处于工业性试验阶段,难以大规模工业应用的原因主要是膜的成本和膜污染问题。因此,今后的研究的重点是:开发质优价廉的新材料膜;找出减少膜污染的措施;清洗方法的优化以及清洗剂的开发。开发工艺更为先进的复合反应器,提高处理效率,减少占地面积。膜生物反应器工艺,作为膜分离技术和生物处理技术的结合体,集中了两种技术的优点,已经在一些工业废水处理中应用。但就其自身特点而言,膜生物反应器应用于油田污水处理的趋势已经不可逆转。

4 结束语

污水处理技术篇(6)

城市废水是城市中居民生活污水与工业生产排出的废水的综合,因此不仅有人类生活中排泄的有机质、无机盐、谈涤剂与细菌、病毒等,还有工业废料。这些废物胶水的硬度与一些阳离子增加,总含盐量增加,有机质增加,表现为 BOD 或COD 值升高,悬浮物增多、色度增加,甚至使水中酸碱度改变。因此,积极应用先进的污水处理技术显得很有必要。

一、城市污水处理现状

1.1 配套管网建设仍需进一步加快

城镇污水处理是一项系统工程,只有配套和完善污水收集管网,提高污水收集率,才能发挥和提升污水处理厂的处理效能,实现减排的目标。与污水处理厂的建设相比,目前我国城市污水处理配套管网的普及率低,致使许多污水处理厂建成后未能及时实现有效运行并发挥环境效益。

1.2 区域经济发展不平衡

我国东部沿海经济发达地区,社会发展水平高,对污水处理有迫切的需求,无论是基础设施建设情况还是市场化运营情况,都走在全国的前列。但是,在中西部等经济欠发达地区,污水处理厂的建设及运营资金难以真正落实,导致污水处理率低,影响了污水处理产业的发展。随着国家财政转移支付力度的加大,中西部等欠发达地区污水处理设施将得到较大程度的完善,建立在全流域基础上的水资源保护、水污染防治与应急体系正在逐步形成并发挥越来越大的作用。

1.3 政策利好

2016 年 12 月 31 日,国家发改委和住房城乡建设部联合印发了《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》。规划提出,到 2020 年底,实现城镇污水处理设施全覆盖,城市污水处理率要达到 95%。同时,“十三五”期间规划新增污水管网 12.59 万公里,老旧污水管网改造 2.77 万公里,合流制管网改造 2.88 万公里,新增污水处理设施规模 5022 万立方米 / 日,提标改造污水处理设施规模 4220 万立方米 / 日,初步形成全国统一、全面覆盖的城镇排水与污水处理监管体系。

二、城市污水处理技术

2.1 有动力地埋式一体化处理技术

有动力地埋式一体化处理技术按工艺可分为生物接触氧化法、SBR、A/O 及 A2/O 等。常用的 A/O 处理技术的原理是,在缺氧池中微生物将污水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成气态氮逸出,同时将难降解的大分子有机物分解为小分子易降解物质,具有脱氮、水解和降解部分有机物的作用;在好氧池中,大部分有机物被微生物处理,并进入二沉池进行泥水分离,经消毒后排出。

A/O 工艺能够在脱硝的同时降解有机物,使需氧量大大减少,是节能型的生物处理技术。为了维持较高的硝化率,反应停留时间比普通活性污泥法长,污泥沉降性能好,污泥增长率低,剩余污泥量少,沉降性能好。

2.2 膜处理技术

膜处理技术主要指的是利用膜,在污水经过膜的过程中,污染物会直接被隔离,帮助污水处理人员更好地处理污染物质,提高污水中有机物的利用率,保证污水处理工作能够顺利进行。膜处理技术具有使用方便、成本低。效果好等优点,已经被污水处理人员广泛应用到实际工作中。同时,当膜处理技术中的膜出现问题后,工作人员的维修时间较短,保证城市污水处理工作能够顺利进行,在一定程度上提高了污水处理人员的工作效率。目前膜处理技术在含油污水、印刷污水、居民生活饮用水的处理中发挥了重要作用。

2.3 粉末活性炭膜生物反应器及大孔脱氮树脂深度处理技术

该项技术的核心是“粉末活性炭浸没式超滤膜分离技术(CUF)”。该技术将粉末活性炭吸附技术和超滤膜炭水分离技术结合在一起,通过在浸没式超滤膜池内投加粉末活性炭,对污水中的污染物快速吸附,膜池内置浸没式超滤膜装置,用于截留混合液中的粉末活性炭和悬浮物,经过吸附、分离处理后的水透过膜排出。可大幅减少氮磷元素进入地表水体的总量,相比污水处理厂排出的污水,进一步削减90%的磷、93%的氮,从而提升污水处理效率和处理后的污水质量,确保排入湖泊中污水的氮磷总量较低,进而降低湖泊中富营养化蓝藻爆发的几率。

三、结语

总而言之,城市污水的排放,不仅给城市水体造成较大污染,而且在一定程度上阻碍了生态文明建设。因此,相关人员应深入分析污水处理技术,积极研发污水处理新技术,推进节能减排工作进程,为生态城市建设提供动力。

参考文献

[1]温东坛.对环境工程中城市污水处理的探讨[J].科技经济导刊,2016(22):102-103.

污水处理技术篇(7)

1.前言

加强生活污水的处理,是城市环境综合整治的重要组成部分,也是社会主义环境建设的重要内容。生活污水造成的环境污染不仅是水源地潜在的安全隐患,还会加剧淡水资源的危机,使耕地灌溉得不到有效保障,危害人民的生存发展。因此,加强生活污水收集、处理与资源化设施建设,避免因生活污水直接排放而引起的水体、土壤和农产品污染,确保水源的安全和人民身心健康。

2.生活污水处理技术研发

2.1生物接触氧化法

生物接触氧化法,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。生物接触氧化法的关键部位是填料。传统的蜂窝状塑料管较易堵塞,现在常采用吊挂式软性填料和悬浮或半悬浮球形填料,能有效地防止堵塞,且面积较大,处理效果好。

2.2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―2.8 mg/L,污水在此进一步好氧处理。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。

2.3土壤渗滤技术

地下土壤渗滤法在我国日益受到重视。中科院沈阳应用生态所“八五”、“九五”期间的研究表明,在我国北方寒冷地区利用地下土壤渗滤法处理生活污水是可行的,且出水能够作为中水回用;1992年北京市环境保护科学研究院对地下土壤毛管渗滤法处理生活污水的净化效果和绿地利用进行了研究;清华大学在2000年国家科技部重大专项中,首先在推广应用地下土壤渗滤系统,取得了良好效果:对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率和稳定性,CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分别大于80%、90%、90%和98%。 除此以外,浙江、广东、天津和江苏等地还分别在无动力、地埋式厌氧处理系统、雨污分离管网输送集中处理和生物投菌治理污水等技术方式应用方面进行了探索与尝试,也都取得了一定的进展。

2.4土壤毛管渗滤系统

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。美国、日本、澳大利亚、以色列、俄罗斯和西欧等国一直十分重视该系统的研究和应用,在工艺流程、净化方法和构筑设施等方面做到了定型化和系列化,并编制了相应的技术规范。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%[7](P953-964),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。因此,对于水资源供需矛盾日益紧张、生活污水污染日趋严重的地区,该技术具有很强的技术和经济优势。

2.5微生物改性竹炭复合水处理技术

“微生物改性竹炭复合水处理技术”是南京林业大学的成果。主要有三个核心技术:独特的高效微生物菌群、高分子生物填料――生物带和高效载体――生物改性竹炭。高效微生物菌群制备的高效微生物菌剂,具有高效性、针对性、灵活性、快速启动等优点。高分子填料生物带具有比表面积大,达到5万m2/m3,挂膜速度快,表面呈正极性;断面上由外及里形成了好氧、兼性厌氧和厌氧三种反应区,可以去除氮、磷、有机物等多种污染物质;单位容积固定的生物量高;安装固定简单,运用形式灵活等优点。生物改性竹炭可以增加微生物和水体中污染物的接触时间,能够为微生物群落提供繁多而适宜的附着和寄居的场所,从而在生物量、生物相等方面大大加强,系统降解污染物的效率得以提高。据悉,这项技术吨水投资仅为850元~900元(生活污水或工业和生活混合污水),比传统污水处理工艺节省10~15%。运行成本低,经测算,运行成本仅为传统工艺的50%左右,一般运行费用低于0.3元/吨。处理效果可以稳定到一级A标准,并且可以实现废水回用。

2.6硅藻精土处理技术

本技术采用物理选矿法得到的硅藻含量≥92%的硅藻精土,通过加入表面处理剂,改性制成处理各种水质的硅藻土水处理剂。这种水处理剂具有很强的吸附性,能将污水中的有机物和无机物吸附后很快絮凝沉降至底部并形成饼状,获得可循环使用的清水,而饼状的沉渣可彻底分离。这种处理技术,投资小、占地少、设备简单、操作方便、耗电和成本低、污染物去除率高,适应性及连续处理能力强,不仅具有传统工艺的综合优点,而且克服了传统污水处理工艺的不足,还具有沉渣可彻底分离并回收利用的特点。

2.7生活污水净化沼气池技术

小型生活污水净化沼气池应用常温厌氧发酵技术,按照“多级自流,逐级降解”的原理,建立Ⅰ级厌氧发酵―Ⅱ级兼性消化过滤的新装置。它由厌氧发酵、兼性消化过滤、污水回流和填料等工艺组成。生活污水中大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气,发酵后的污水进入兼性消化过滤池,部分未分解的有机物得到进一步降解。沉淀下来的部分有机质和活性污泥回流到厌氧发酵池内提高厌氧发酵的效果,将达到净化处理的目的。生活污水净化沼气池是一种小型分散化污水治理装置,具有投资少,效果好,运行无需能源支持等特点。目前该技术在涟水、东海等地得到广泛应用,成效较为显著。

2.8跌水充氧生物接触氧化技术

跌水充氧生物接触氧化技术的原理是,生活污水首先进入厌氧沼气池,一方面,经过厌氧发酵,将复杂有机物转化成低分子挥发性脂肪酸,进而产生甲烷和二氧化碳;另一方面,利用反硝化菌和原水中的碳源进行反硝化;经过厌氧处理后的污水用泵提升进入多级跌水充氧接触氧化池。接触氧化池分多格串行,内装组合填料,其充氧采用跌水充氧方式,借助生长在填料上的微生物去除有机物;经过跌水池的污水一部分回流入厌氧池,另一部分进入水耕蔬菜型人工湿地,进一步去除氮磷等物质。

污水处理技术篇(8)

中图分类号:U664.9+2 文献标识码:A

1、生物膜法技术

生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上,形成膜状的生物污泥,从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法技术在20世纪六十年代开始出现,起初主要应用于工业废水处理包括高负荷生物滤池、塔式生物滤池等方面,后来扩展到接触氧化法,并广泛运用在纺

织、印染、化纤等化工行业的废水处理。其中,接触氧化法因填料做不到经久耐用、成本低廉,且对大型池的均匀布水布气存在技术困难等,在城市污水处理工程中无法得到广泛应用。研究结果显示,高负荷生物滤池、固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的突破和投入使用,表明生物膜法在市政污水处理上的良好前景。首先来看这两项技术的原理。高负荷生物滤池、固体接触,英文简称TF/SC,属于美国的城市污水处理标准技术,国内由国家市政工程西北设计研究院与兰州铁道学院联合开发,通过在试验室、中间试验和工程生产试验等各个环节实施全流程试验,获得完整的设计参数后,并建设两座污水量为10×104m3/d的规模处理厂投入实用。生物滤池则属于用卵石或塑料填料的深式、塔式滤池,国内研究结果表明,卵石填料的负荷是TF/SC工艺是否高效的关键指标,它的原理是拦截回流污泥,使之与生物滤池混合曝气,然后进行生物絮凝、生物吸附两种生物反应,把废水中的细小颗粒和凝聚能力较差的生物膜集合凝固,与此同时,还能吸附、降解掉其中的有机污染物,这种工艺处理污水时,在固体接触池中的停留时间不长,美国为30分钟左右,国内设计时长多为45分钟。其次,由于生物滤池、固体接触池和絮凝沉淀池都处于高负荷状态,停留时间短,所以工程造价低,能耗少。数据显示,运用TF/SC工艺处理污水的工程总投资比传统的活性污泥法降低约20%,而且污泥量减少20%多,大量节省了污泥处理费用。其三,除成本降低外,生物膜法还具备耐冲击、运行稳定、操作简单等特点。由于我国城市污水处理厂数量少,污水处理率低,需要大量建设,而目前城建资金来源不足,必须采用新技术降低工程造价,所以,生物膜法在国内城市污水处理的应用前景十分广阔。

2、活性污泥技术

活性污泥技术近20年来正朝着高效快速、低耗节能和多功能方而发展,该技术主要利用好气性微生物及其吸附和絮凝的其他生物,如:细菌、真菌、藻类和原生动物等的代谢作用,分解废水中的N,P 营养,降解污水中的有机、有害污染物,吸附有毒金属,使出水水质基木或完全达到二级生物处理厂的出水标准并能再利用。提高单位体积内好气性微生物的浓度及其与其他活性生物的比例;控制好系统的污泥循环速度、回用以及溶氧浓度是确保和提高该技术处理效果的关键。Frank及其同伴于活性污泥系统中添加人工培养的蛋白核小球藻处理初始COD浓度约为300mg/L的污水,结果,出水中COD的残留量为19-20mg/L,去除率91% 一95.4%,平均92.7%。未离心活性污泥的COD平均去除率为85%,最高90%;再澄清出水中COD的最高去除率为88.5%,平均82.5%。出水中有机氮平均维持在2.2mg/L,最低值为1.0mg/L,去除效果显著。Su等在室内条件下研究了活性污泥反应系统对有机污染物和重金属(Zn,Cd,Ni)的生物吸收作用,结果证实,活性污泥系统对BOD 的平均去除率达85% 以上,r=0.825;对COD 的去除率75% 以上,r=0.756;对重金属的生物吸附速度极快,在试验的第一个30分钟,溶液中的可溶性金属即可减少70%,其吸附等温线(Sorptionisotherm)完全依从平衡浓度大于0.05mg/L 的弗洛伊德等温线。Mcshan 研究了实验室规模的活性污泥系统对有毒沥滤液中的卤代苯氧化合物及缔合氯化苯酚的处理,结果含10% 沥滤液(TOC=280mg/L)的出水中苯酚和氯化苯酚的去除率达99.5%;TOC减少84%;相对毒性降低76%。活性污泥的性能随污水浓度的增加而下降,当TOC浓度增至378mg/L 时,对苯酚和氯化苯酚的去除率为76%。Darker 等设计了好气、缺氧、缺氧一好气、厌气一缺氧一好气4种不同类型的实验室规模过剩P活性污泥生物去除系统,针对有毒污染物的归宿问题进行了探讨,结果该设计可使有毒物及石油精炼过程中产生的其它有害污染物明显减少。系统中COD的平衡程度,各处理单元的实施参数,以及污水的来源和成份等均对活性污泥系统的处理效果产生影响。Manuel等利用活性污泥程序处理绿色橄榄加工废水获得成功,在常规污水COD浓度为200-300mg/d.m3 条件下,去除率为75%-85%,但对聚苯的去除率不高。延长停留时间、升高系统的温度,处理效果增强。吴启伟的研究结果显示,活性污泥技术可使生活污水中的BOD5和SS的浓度减少到国家《污水综合排放标准》中的一级标准,去污效果十分显著。Ren 报道了一种序批式活性污泥法(SBR)的污水处理效果,该法与传统的连续流式活性污泥法(CFS)的不同之处在于进水为间隙式。结果表明,SBR法在中小型常规污水处理领域较CFS法更具优越性:耐冲击负荷,污泥不易膨胀,对N,P的去除效率高。SBR法目前已在美国、澳大利亚、日木、西德等国家广泛用于生活污水及工业废水的处理,并在一定程度上取代了CFS法,但在我国,SBR法目前仍处于实验阶段,离国际水平尚有一定差距。

3、细胞固定化技术

细胞固定化技术始于20世纪80年代,要点是利用物理或化学的手段将游离细胞定位于限定的空间区域,使其成为一种既保持本身代谢活性,又可在连续反应后回收和反复利用的生物体系。通常用作固定细胞的载体材料有:藻蛋白酸钙、琼脂、角叉藻胶、聚丙烯酞胺、多孔硅石,以及聚乙烯或聚氨醋泡沫等,被固定对象有细菌或藻类,依实际条件选定。细胞被固定后,其合成代谢活性和光合强度提高,平均呼吸速率降低,对毒物、有机污染物的耐受力增强,对N,P及重金属的吸收、富集、去除能力提高,这些优点确保了细胞固定化技术广泛用于燃料、肥料、印染、选矿和啤酒等生产废水和城镇污水的处理。高效、经济、简易实用、选择性好是其特点,木节着重论述被固定细胞为藻类的藻类固定化技术的应用效果。

4、“wT 一FG“生物法技术

污水生化处理单元,用以除去污水中的污染物质。城市污水生化处理方法一般有:活性污泥法、生物膜法。“wT一FG”生物法污水处理技术是生化处理法之一。生物膜法是附着型生物处理技术,由于占地面积过大及环境卫生条件较差等因素,在城市污水处理厂中较少采

用。当前国内城市污水处理工艺较多采用活性污泥法。活性污泥法主要是悬浮生物处理法,其主要污水处理工艺有:普通曝气法(常规活性污泥法)、AB 法、氧化沟法、SBR 法、A/O 法、A,/O 法等。“wT 一FG”生物法污水处理技术,是近年来在我国推广应用的一项高科技生

物工程技术。它是联合使用“FG一12”菌剂和“wT一21”助剂两项高科技产品,让其在先进的生化反应池中产生强大的联动作用,使生化反应池中保持高活性微生物菌群绝对优势。这些针对水体污染物优势菌种的高浓度微生物菌群,具有高效、快速的生物降解性能,使水

体中各类污染物得到高效降解去除。

结束语:

综上所述,本人就现阶段我国污水处理生物技术做了浅要分析,随着上述技术的广泛应用,相信在不久的将来,会有更加经济、高效、实用的新型技术问世,使我国的污水处理技术更上一个新台阶。

污水处理技术篇(9)

废水处理是防治水环境污染的重要技术措施之一,废水处理技术水平的高低将直接影响一个地区的水环境质量。本文以我国城市污水处理情况为基础,试从排污系统建设、废水治理设施以及废水处理效果等诸方面,对其作一技术剖析评价,以便对国内外废水处理技术状况有一量化概念,为提高我国的废水处理技术水平,促进经济与环境的协调发展提供技术参考。

1.排污系统建设

1.1排污管道总长度

排污系统是城市基础设施建设的一个组成部分,也是废水集中处理的前提。近十年来,随着我国经济的快速增长和城市规模的扩大,排污系统建设已初具规模。全国现有的大小城市均建有一定规模的排污系统,排污管道总长度(含污水管和雨水管,下同)已从1989年的5.45万公里上升为1998年的12.59万公里,增长了1.31倍(见图1),是1980年的5.49倍,是建国初期的12.47倍(有关数据不包括香港、澳门、台湾,下同)。

1.2排污管网密度

以城市市区面积计,1998年我国城市排污管网密度为0.075km/km2。按国家统计局的划分方法计,我国东部城市排污管网密度为0.170km/km2,中部城市为0.053km/km2,西部城市仅为0.026km/km2;其中,城市排污管网密度最高的是上海,为1.775km/km2,北京次之为0.869km/km2,分别是全国平均水平的23.7倍和11.6倍。

1.3人均排污管道长度

按国家统计局的统计口径,以城市非农人口计,我国城市人均排污管道长度为0.63米,是1980年的2.6倍,是建国初期的4.5倍。人均排污管道长度历年变化情况见图3。

1.4比较

与发达国家相比,我国城市排污管网的建设尚处在很低的水平上,无论是排污管道总长度、排污管网密度,还是人均排污管道长度,均存在着较大差距。

以联邦德国为例,尽管其国土面积只是我国的1/27,但1995年其排污管道总长度已达39.50万公里,是我国的3.14倍;以辖区内全部面积计算,排污管网密度已从1979年的0.74km/km2上升到1995年的1.11km/km2;人均排污管道长度达到4.84米,其中,1992年至1995年间,每新接纳一个居民的废水,平均需新建排污管13.37米;居民接管率从1979年的84.5%上升到1995年的92.2%,即占全国人口总数92.2%的居民的生活废水已纳入排污管网,其中10万人以上的大城市居民接管率超过98%,小于2000人的村庄居民接管率也已达70%。

2.废水处理设施

2.1废水排放量

从总体上看,近十年来全国废水排放总量没有多大变化,一直维持在350亿吨左右,但生活污水所占的比例上升很快,已从1989年的28.6%提高到1998年的53.2%,超过了工业废水排放量。其中,东部、中部和西部城市生活污水排放量分别占全国生活污水排放总量的55.7%、31.2%和13.1%。

2.2废水处理规模

兴建废水治理设施是削减污染负荷,防治水环境污染的关键。为解决严重的水环境问题,近年来,我国加快了废水治理设施的建设,在工业废水处理率不断提高的同时,城市污水处理能力增长速度也较快。1998年,我国城市污水处理能力已经达到1583.3万吨/日,是1985年的10.3倍,平均每年递增19.6%。其中,东部、中部和西部城市污水处理能力分别占69.6%、19.0%和11.4%。但目前仍有江西、、青海和宁夏四个地区尚无城市污水处理能力。全国城市污水处理能力历年变化情况见图6。

2.3废水处理工艺

目前,我国共有266个城市污水处理厂投入正常运行。其中,绝大多数城市污水处理厂都采用运行稳定、操作简便、处理费用低廉的生化处理工艺,包括普通活性污泥法、接触氧化法、氧化沟法、ab法以及sbr法等,只有少数城市污水处理厂因其实际情况而选用物理或物化的方法处理废水。按废水处理能力划分,目前采用各种生化处理工艺处理的城市污水约占其处理总量的92%。

2.4废水处理率

以城市污水处理厂实际处理的生活污水量与生活污水排放总量之比,作为城市生活污水集中处理率来进行评价。1998年我国城市生活污水集中处理率仅为10.3%(见图7);其中,北京生活污水集中处理率最高,为40.3%,天津、云南次之,分别为37.2%和34.3%。从统计结果看,西部城市生活污水集中处理率高于全国平均水平,这与云南生活污水集中处理率较高以及西部城市生活污水排放量较低有很大关系。

2.5比较

从总体上看,我国城市污水处理尚处在起步阶段,城市污水处理率还很低。

联邦德国1898年便开始建设城镇污水处理设施,现有规模大小不等的城镇污水处理厂10390个,废水处理能力达1.506亿居民当量,相当于日处理废水3000万吨,是其全部居民生活污水排放量的1.92倍。其中,大中型污水处理厂虽仅占总数的13.1%,但其废水处理能力却达到1.24亿居民当量,占全部废水处理能力的82.1%。1995年联邦德国居民生活污水处理率已达89.0%,其中,原东、西德地区分别为70.0%和93.5%,即占全国人口总数89.0%的7269万居民的生活污水已在各类污水处理厂得到净化处理。

现在,世界各国都很重视水环境污染防治,并投入大量财力建设城镇污水处理厂,从而提高了生活污水处理率,减轻了对水体的污染。有关国家生活污水处理情况对比见图8,其中,中国为城市生活污水处理率。

3.污水处理效果

3.1排水水质状况

1998年,全国266个城市污水处理厂共处理污水29.27亿吨,其中工业废水9.28亿吨。由于目前城市污水处理厂主要集中在中等以上城市,且具有一定的规模,从总体上看,运行比较稳定,处理效果较好。全年平均进水cod浓度为336.4mg/l,出水cod浓度为83.3mg/l,去除率达75.2%,削减cod74.07万吨。全国城市污水处理厂的运行成本平均为0.367元/吨污水,去除每公斤cod花费1.451元。

3.2废水深度处理

几年前,我国城市污水处理厂的设计主要考虑的还是去除碳类有机污染物,但随着环境标准和水环境保护要求的提高,目前正逐步开展城市污水的脱氮脱磷等深度处理。所采用的方法也主要是生物脱氮和化学脱磷,但进行脱氮脱磷处理的生活污水占城市污水的比例还很低。

3.3剩余污泥处置

剩余污泥的处理也是城市污水处理中的一个重要环节,目前我国处置剩余污泥的主要途径是填埋,且大多数是与城市垃圾一并进行填埋处置,只有一小部分是焚烧处理。需要指出的是,约一半以上的剩余污泥未经稳定、消化处理,这不仅使其在农林方面的利用受到限制,也增加了污泥处置的费用。

3.4比较

从总体上看,我国现有城市污水处理厂废水处理效果较好,但脱氮脱磷处理的比例低,剩余污泥的处置不够安全。

1995年,联邦德国城镇污水处理厂所排放的废水中,cod浓度小于50mg/l的占废水总量的80.1%,bod浓度小于10mg/l的占87.5%;处理后废水平均浓度为cod41mg/l、bod7mg/l,耗氧等级为1.9;营养物质浓度也很低,总氮、总磷平均浓度分别为18mg/l和1mg/l,污水处理厂尾水的排放对水体的影响已很轻微。德国历年污水处理厂排水情况见图9。

近年来,由于严格控制大气污染物的排放和填埋技术的进一步发展,欧洲各国污泥处置情况发生了一些变化,目前以填埋和农用为主,焚烧处理的比例已大幅下降。

4.对策建议

从以上剖析可见,我国城市污水处理的技术状况与发达国家差距较大。而要真正解决我国的水环境污染问题,笔者认为,在城市污水处理技术方面,必须做好以下几点工作。

4.1设计规范化

目前,城市污水处理厂的设计往往以日处理污水量为主要依据,但由于污水浓度不同,同等规模的污水处理厂实际需处理的污染物量则可能相差数倍。这不仅增加了设计的工作量,不便于进行工程投资对比分析,也给污水处理能力的综合评价带来困难。因此,应以需处理的污染物量作为衡量污水处理厂规模的标准,并依此规范城市污水处理厂的设计。国家有关部门应组织力量,按处理不同的污染物量编制污水厂标准设计图集,如日处理cod5吨、10吨、25吨等不同等级的污水处理厂的标准设计,从而规范城市污水处理厂的设计,减轻具体工程的设计工作量,并为污水处理厂的运行管理创造良好条件(联邦德国在这方面有许多经验可供借鉴)。与此同时,还应注意开发适合中国国情的城市污水处理技术,即投资低、运行费用低、管理要求低的城市污水处理技术,并及时予以推广。

4.2产品标准化

产品的标准化对于推动一个行业的发展有着十分积极的意义。正是由于城市污水处理厂的设计往往厂厂而异,因而不少城市污水处理厂的好多设备都是非标设备。这既增加了工程建设投资,延误了工期,也不便于设备的维修保养和更换,还在一定程度上制约了环保产业的发展。因此,必须切实抓好城市污水处理厂设备的标准化工作,并着力解决城市污水处理厂主要设备的国产化问题。大到充氧、提升、搅拌、过滤等设备,小到格栅、阀门等产品都应形成系列标准,以便不同处理规模的污水处理厂挑选使用。

4.3投资多元化

我国现有的城市污水处理厂几乎都是由当地政府投资兴建的,要在较短时间内大规模地新建、扩建城市污水处理厂,从而控制和改善水环境质量,单靠地方财政的力量显然是很不够的。因此,在保证地方财政一定投入、继续做好利用外资工作的同时,应制定相关的政策,鼓励各类企业乃至个人对城市污水处理厂这个社会公益性的事业进行投资。如利用工厂企业的废水处理设施同时处理城市污水,企业投资建设所在社区的污水处理厂,房地产开发时一并完成排污管网的建设等等。

4.4运营专业化

城市污水处理厂运营管理的水平高低将直接关系到其排水水质的好差。我国现有的城市污水处理厂所处理的污水只占设计能力的3/4,一些城市污水处理厂的排水水质波动较大,这某种程度上也反映出运营管理的问题。因此,应努力提高城市污水处理厂运营管理的专业化水平。要加强对污水厂运营管理人员尤其是负责人的技术培训,提高其业务能力,要组织开展城市污水处理技术的交流和研讨,加速推广先进和成熟的技术,从而提高运营管理的总体水平。

总体而言,我国的城市污水处理起步较晚,也还存在着不少问题。但由于国家高度重视环境保护工作,只要我们认清形势,积极采取切实有效的措施,我国的城市污水处理就一定会得到长足的进步,从而逐步控制和改善水环境质量,促进国民经济的持续发展。

参考文献

1.国家环境保护总局.环境统计年报1998,北京:1999,5

2.国家统计局.中国统计年鉴1999,北京:中国统计出版社,1999

3.国家统计局城市社会调查总队.中国城市统计年鉴1996,北京:中国统计出版社,1996

4.berndesch,sabinethaler:abwasserentsorgungindeutschland-statistik;korrespondenzabwasser,1998,45(5)

污水处理技术篇(10)

引言

近年来,随着污水处理行业的高速发展,城市污水处理能力以及污水处理率的不断提高,污水处理厂的污泥产量也随之增长,按目前运营的污水处理厂日产生湿污泥量计算,预计到2012年底,我国每天产生湿污泥至少达到近20.5万吨。然而受认识.资金.技术和政策等因素的影响,我国的污泥处理处置情况并不很理想,很多地方单纯追求较高的污水处理率,污泥处理处置单元较为简化甚至没有考虑,产生的污泥去向不明,造成了较大的安全隐患。因此,采用合理的污泥处理技术解决城镇污水处理厂污泥问题已成为迫在眉睫的问题[1]。

1.我国污泥处理处置技术的现状

目前,我国污泥处理处置技术主要包括:填埋.堆肥.干化和焚烧等,上述处理处置方法特点为:?

填埋——城市污泥填埋是一种便利和经济的方法,但其环境风险较大。在考虑采用这一方法进行污泥处置时,除了泥质要满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002).《城镇污水处理厂污泥泥质》(CJ247-2007).《城镇污水处理厂污泥处置混合填满泥质》(CJ/T-2007)以外,还要更多的考虑与环卫部门的沟通以及需要达到填埋场要求的技术参数。此外,运输成本所占比重较大,一般50Km范围内每吨污泥的运输成本在40元/吨左右[2]。

堆肥——是一种充分利用污泥的养份,便污泥为农肥,在强化自然营养物质的循环上具有生态意义。然而,工业废水进入污水处理厂将导致大量重金属及有毒有害物质累积,使得污泥堆肥变得不可行或者不能被接受。此外,我国污泥堆肥的管理经验还不十分成熟,如在堆肥过程产生的臭气.季节性应用的矛盾等问题还需进一步解决。但若能满足相关标准的污泥堆肥还是非常经济和便利的处理技术。如果以生物好氧发酵堆肥工艺为处理方法,总投资指标约为20万元/吨湿泥,总成本约为90~110元/吨湿泥。

干化——是一种通过降低含水率,实现污泥减量化.干化泥在作为肥料.燃料等实现资源化,但成本较高;污泥干化的总投资指标约为35~45万元/吨湿泥,总成本约为230~280元/吨湿泥。

焚烧——是一种能比较彻底实现污泥无害化处理的一种方式。污泥混合燃烧可利用每个城市的热电厂.水泥厂和垃圾焚烧厂等。除了达到污泥处理处置目的以外,还可以做到能源回收。污泥单独(干化)焚烧也是污泥最终处置比较彻底的一种方法,但设施相对复杂,需要独立运行管理,投资和成本较高。污泥焚烧系统与污泥的热值有直接关系,在达不到焚烧自平衡的情况下需要额外补充热源。此外,烟气的达标排放需要进一步关注,而目前我国还没有针对污泥燃烧烟气的排放标准,实际工作需要参照《大气污染物综合排标准》(GB16297-1996).《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)等。污泥(干化)焚烧的总投资指标约为40~70万元/吨湿泥,总成本约为245~490元/吨湿泥(热值范围3879~1766Kcal/吨干泥)。

2.污泥处置新技术探讨

我国目前目前使用的污泥处理技术存在的较多的问题,污泥处理技术比较落后,污泥处理率较低,设备简单,而且对于污泥的去向并没有明确的提出,导致了大量的安全隐患。而且在污泥管理方面,对于相关指标如重金属.有毒有机物等的重视程度还不够。污泥对于环境污染越发严重,污泥散发到空气中的臭气中含有大量的病原菌,对人类的生存健康存在严重威胁。大量重金属和有毒有机物流向地下水系统,对于农作物依赖的土地造成了严重的污染,且间接影响了人类的身体健康。因此基于这种现状,迫切需要需新的有效的污泥处置方法。现介绍几种新发展的污泥处置技术:

2.1 污泥焚烧技术

污泥焚烧与其他处理处置方法相比,可迅速和较大程度的使污泥达到减量化,而污泥土地利用.填埋和建材利用等后续问题较多,且涉及到多个部门的权限管理,往往在监管和污染控制方面存在漏洞,导致问题更加突出[5]。有研究表明,污泥焚烧成本看似是其他工艺的几倍,但将其他工艺运行成本的后续费用计算在内,而污泥焚烧可利用电厂的余热,折算后费用未必最高。污泥焚烧技术对于经济发达.土地资源紧张的大城市,使用焚烧法处置污泥应是经济有效的方法。

通过对污泥焚烧处理处置工艺流程的分析,同时结合国外的实例研究,笔者认为污泥焚烧无害化的方式尤其是采用混合焚烧处置污泥,应该是我国今后提倡发展的一种新思路。针对该处理处置方式,有以下建议:

(1)积极利用目前现有的大规模焚烧窑炉(如热电厂焚烧系统)和水泥厂焚烧窑炉进行焚烧污泥,既可利用原有设施,又解决污泥处置难的问题。

(2)将污泥与垃圾.水泥原料及煤掺混焚烧应充分考虑余热的回收和利用,以降低污泥焚烧方式的处理成本。

(3)污泥焚烧产生的废气以燃烧型NOx为主,除在燃烧过程中采取降低O2浓度的生成抑制法;将生成的NOx?用还原剂还原减少排出量的排烟脱氮法等;还用充分利用现有的废气处理系统,使污泥焚烧产生的废气达标排放。

(4)污泥焚烧产生的废渣及飞灰应按相关规定进行鉴别,根据鉴别的结果采取不同的处理方式,若废渣属于危险废弃物则按危险废弃物处理,若不属于可按一般固体废物进行处置[6]。

2.2 污泥热处理-污泥干化

除了上面污泥的焚烧技术之外,污泥热干化也是应用较为广泛的一种污泥热处理技术。这种技术在上世纪90年代得到迅速发展。污泥热干化的原理较为简单,采用热能直接将污泥烘干。干化后的污泥体呈粉末或颗粒状,颗粒体积显著降低,仅为原来的1/5~1/4。而且热干化后的物质比较稳定,没有臭味,也不会产生病原体。干化处理后的污泥产品可以变废为宝,可以用于多种途径,如当作肥料.土壤改良剂及替代能源等。这种技术在国外以较早采用,在上世纪40年代作用,日本和欧美采用直接加热鼓式干燥器来干燥污泥实现了良好的效果,随着这种技术的不断发展,其优点越来越明显。但是由于干化 技术要求和处理成本较高.且管理复杂。所以推广起来具有一定的难度[7]。

2.3 超声波技术

采用超声波处理污泥是一种近些年才提出发展起来的一种新型污泥处理技术。超声波具有优良的声学性能,利用声学性能,超声波可以高效分解生物固体.改善污泥絮体沉降性.膨胀活性.提高污泥脱水能力。经过超声波技术处理后,污泥消化时间大大减少,比容积消化率显著提高,生物产气量也相应增加,而且超声波技术使用的反应器可以与其它污泥处理技术工艺任意组合,提高处理技术的应用范围。超声波污泥处理技术因其优良的特点有着广阔的应用前景。

3.结语

随着经济社会的不断发展,世界各国的污泥排放量将大大的增加。污泥处理技术也将成为全球关注的重大环境问题,成为各国重要的环境课题。污泥处理的方法是多种多样的,每一种都有着自身的优势,同时也存在一定的缺陷。结合我国实际情况,要对污水污泥处理设备进行建设,以改变污泥处理设施不全的现状,从技术方面和经济方面,为污泥的处理提供合理的条件。在开发如上提到的新技术的同时,建议运用经济市场规律,要建立符合市场经济运作规律的长效管理机制,吸引国内外公司积极参与污泥项目的竞标,推动污泥处理处置技术的发展。

污水处理技术篇(11)

[abstract] : along with the development of urban industrial production, increasing urban population, industrial wastewater and sewage discharge quantity increasing number, how to strengthen urban sewage treatment works has become the urgent need to address the important issue.

[key words] : sewage treatment; technology

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

0、前言

水是人类生活和国家经济发展的不可或缺的重要部分,随着科技水平的飞速发展和人类生活水平的巨大提升,对于洁净的优质的水源的需求也不断急剧释放。建设环保、生态社会的要求越来越迫切地在社会建设中体现出来。城市污水污泥的排放,严重影响了建设环保、生态社会的进程。所以城市污水污泥的处理已经成为了迫切需要解决的问题。

一、合理确定建设规模

对一个城市来说,需根据城市总体规划和排水规则,分期分批地建设污水管网和污水处理厂,要根据水环境保护的目标,分期实施,逐步到位。城市排水工程建设是一项系统工程,涉及城区管渠改造,污水的收集、输送(包括泵站),污水处理和排放利用,以及污泥处置等问题;在河网城市,还需考虑上游、下游和水体自净问题。合理地确定设计的污水水量和污水水质,直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。不少城市由于市区污水管道未形成系统,缺乏长期积累的污水水质水量资料,一般采取按规划面积、人口和工业发展的预测来推导污水量,并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污水量各占的比例、其不确定因素较多,因此提出的设计污水量往往偏大。实际上,按规划计算的污水量与可能有污水量,实际可能收集到的污水量和根据需要与可能进行处理的污水量是不同的,设计的污水量在很大程度上取决于污水管网普及率和实际可能收集到的近、远期污水量,并分期建设污水处理厂。要充分认识城区内管网改造的复杂性和艰巨性,有的取决于旧城市的改造和道路的改造,有的埋了干管,支管迟迟未建成,致使许多已建成的污水处理厂在相当一段时间内“吃不饱”。对设计的污水水质,应该对现有实测的水质资料进行分析(包括工业废水正在限期达标排放的水质水量变化和管渠内地下水的渗入量),对雨污合流和老城区排水系统需科学地确定污水管道的截流倍数(干管和支管可采用不同的截流倍数)。现在设计的需处理污水水质偏高的问题是普遍存在的,设计的污水水量和污水水质要通盘考虑,留余地过大,既增加投资亦会使设备闲置或低效运行。

二、城市污水处理厂的工艺选择

污水处理厂的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水厂规模,污泥处置方法及当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素作慎重考虑。污水处理的每项工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处,不可能以一种工艺代替其它一切工艺,也不宜离开当地的具体条件和我国国情。同样的工艺,在不同的进水和出水条件下,取用不同的设计参数,设备的造型并不是一成不变的。具体工程的选择要求包括:①技术合理。技术先进而成熟,对水质变化适应性强,出水达标且稳定性高,污泥易于处理。②经济节能。耗电小,造价低,占地少。③易于管理。操作管理方便,设备可靠。④重视环境。厂区平面布置与周围环境相协调,注意厂内噪声控制和臭气的治理,绿化、道路与分期建设结合好。

三、城市污水处理技术经济特点

近30年来,我们建造和运行了成千上万座工业废水处理站,这些技术和经验在今后大规模的城市污水处理工程中是可以借鉴的。工业废水处理的特点是:针对性强、技术变化多。主要技术有隔油、气浮、混凝、沉淀、重力过滤和膜过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、电解、电渗析、反渗透等专用技术来分离减少工业废水中的油、色、重金属、有素有害物质,在工业废水治理中也常常用到水解酸化、接触氧化、表面曝气、纯氧曝气、厌氧和好氧活性污泥法等生化技术。

由于工业废水处理设施一般规模小、技术性强,工艺组合灵活,结构通常为钢制,即使内部管线穿插较多,运行维护也不太困难。工业废水处理在技术上是与城市污水处理类同的,但是如果把工业废水处理设施的设计思路简单地套用在城市污水处理工程中会带来很多预想不到的问题。

城市污水处理厂的特点是规模大、占地大、设施尺寸大、单元多,处理设施通常为钢筋混凝土结构,因此相应地要求整体工艺构成要简单,单体设施构成也要简化,尽量减少管线穿插和复杂结构,以便减少全厂设施设备的维修管理总量。正因为城市污水处理设施规模大,投入多,它的结构坚固简单,使用年限长,规模效益好,单位处理成本较低,运行效果比较稳定,在环境治理上发挥的作用突出,因此一经确定要搞城市污水处理工程时,要根据城市污水处理工程的特点,借鉴他人的经验与技术,慎重选择工艺、考虑方案,即:整体工艺构成要简单,单体设施构成要简化,便于维护,便于运行,能耗尽可能低,占地尽可能省,运行效果要稳定。

近几十年在国内外城市污水处理工程实践中,采用较多的城市污水处理工艺有传统活性污泥法,吸附再生法、分段进水法、AB法、A/O法、A/A/O法、SBR法、氧化沟法、一体化池(UNITANK)等等,而各种工艺中又有一些变化了和改进了新形态。

四、科学地进行工艺方案比较

城市污水处理投资大,运行费用高,如不包括引进处理设备和引进沼气发电设备,每处理1m3污水投资宜控制在1000元,运行费(包括折旧费)宜控制在0.5元/m3左右。由于现在污水处理率还不高,按用水量的0.8计算污水量,收0.2~0.3元/m3排水费,基本上能维持处理设备运行。

为了降低投资和运行成本,因地制宜地进行工艺方案(主要是生物处理方案)比较是必要的。进行多种工艺方案的比较,说明处理工艺技术的发展,是好事。现在经常碰到的问题是,工艺方案比较往往不够科学,有的对工艺已有倾向和爱好,先入为主,对倾向的工艺只说优点,对不赞成的工艺强调缺点;有的把自己的小型试验数据与别的已上工程的工艺比;有的是将处理BOD5为主的工艺与处理BOD5同时进行脱氮除磷的工艺比。实际已运行的不少污水处理厂,出水水质较好与其进水水量和水质远未达到设计指标有关,各厂情况不同,可简单地比较出水指标;有的投资包括厂外工程费用(如道路,电荷增容等);有的投资包括征地费用(而此费用在各地出入很大);有的工艺建设投资低,运行费用高;有的工艺投资高,运行费用低;有的工艺处理污水的投资低,而污泥量较多增加了污泥的处理成本。应该看到,同样的工艺,采用的设计参数不同,其结果也是不同的。作为负责任的单位,对工艺方案的比较力求客观全面,在同等进水、出水条件下,其设计参数应包括对各种污染物的去除率、曝气时间、污泥负荷和容积负荷、曝气量和氧的利用率(及动力效率)、污泥产量(及污泥指数)等作全面分析,数据丰富就可以集思广益,扬长避短,根据技术上合理,经济上合算,管理方便,运行可靠且有利于近、远期结合的原则,进行工艺方案的优化抉择。

对一定规模(如10×104m3/d)以上的城市污水处理厂,应作污泥稳定处理,通常采用中温消化,沼气利用,有条件的可设沼气发电(如北京高碑店、天津东郊),这要花费不少投资,技术设备相当复杂,设备需要引进。不处置由污水处理带来的污泥,污水处理是不完整的,脱水后污泥的最终处置要具体落实,不留后患。国内有些环保公司提出对污水处理厂投资采用多方集资和融资方案(如环保公司总和业主出资50%,其余50%资金由银行贷款),然后通过收取的排污费逐年偿还,这种方法是有积极意义的。但有两个问题需要明确:一个是出资的环保公司采用的工艺和设计参数需要通过评议,选用的设备需通过招标,正如国外贷款(包括政府贷款)其工艺和设备需评议和招标一样;另一个是要明确污水处理厂的股权和产权问题,需制订相应的政策和协议。

城市污水是城市发展中的产物。城市污水的早期处理是通过污水收集系统收集排放到附近下游水体,使其经过水体的稀释和自然净化变污为清,变成我们可以循环利用的资源。但是如果大量的污水倾泄入水体和土壤,破坏了水体和土壤的自然生态,则使水体物种消失、鱼虾绝迹、变成了臭河死湖,土壤里重金属和有毒物质富集,污染物通过食物链危害我们的身体健康,造成巨大的经济损失,制约了城市社会经济的可持续性发展,使我们不得不开展污水处理工程,改善自己的生存环境。