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水是人类生存和发展过程中不可或缺的一种资源,对人们的生活有非常重要的影响。但是,水资源的合理利用以及污水处理方面的问题一直未受到人们的充分重视,很多人没有认识到污水排放的危害,随意排放未经处理的污水,使污水的排放量居高不下,严重破坏着人们的生态环境,也影响了人们的身体健康,这是与可持续发展的理念相违背的。因此,我们必须认识到污水处理技术的重要性,在城镇中大力推广和应用污水处理技术,更好地解决目前城镇发展过程中遇到的水资源污染的问题,改善水质,提高对生活废水的处理率,为城镇人民提供更安全、更可靠、更清洁的水资源。
1.城镇生活污水的影响
在城镇中,水资源的主要污染源是生活废水,这也是水污染治理工作中的难点所在。随着我国科技水平的不断提高,人们对水资源的要求也越来越高,不断进步的生活方式和生活要求需要使用大量的化学用品,这些化学消费品一旦被排放到水中,将会对水资源造成恶劣的影响。当前,城镇生活污水的成分越来越复杂多样,处理的难度也在不断加大,这给污水处理技术的使用造成了一定的困难,必须不断改善污水处理技术,否则将会对环境产生很大的破坏作用。此外,在很多城镇生活废水中,还掺杂着一定数量的工业废水,这使得城镇生活污水的成分越来越复杂,也加大了生活污水的处理难度。工业污水和生活废水在处理难度和处理要求上存在着很大的差异,以往被认为容易处理的生活污水,现阶段在处理难度和处理技术方面都发生了很大的变化,必须采用较为先进的处理方法和处理措施才能够满足城镇发展的需要,降低城镇生活污水的危害。
根据相关专家的统计,生活污水由于形成的原因不同,在处理难度和处理方法上有很大的差异,必须分别采取有针对性的措施,才能够妥善地处理。例如,经卫生间排出的废水就与普通的生活废水有很大的不同,它在对环境的污染方面危害更大,一些污染成分的含量也更高。卫生间废水通常在晚上较为集中,有着相对稳定的排放时间。再比如,厨房里的废水也有着较高的污染成分,污水处理的难度和要求也比较高,很多城镇的污水处理技术在厨房废水的排放高峰期无法满足污水处理的需要,相关的设备和处理技术需要进一步完善,这样才能满足城镇生活污水处理的需求。总而言之,城镇生活污水的排放与城镇居民的生活规律息息相关,因此,在污水处理方面,需要与当地居民的特点和排放规律相结合,只有这样才能因地制宜,使污水处理技术更符合当地城镇生活的要求。
2.城镇生活污水处理的难点
当前,根据城镇生活污水处理要求的变化,城镇生活污水处理技术在发展过程中遇到的难点问题主要表现在:
2.1污水的成分越来越复杂,危害程度更大
随着城市化进程的不断加快,城镇生活废水的排放量也在逐步加大,这些生活污水中有很多复杂的成分,在处理难度上有很大的变化,由于这些污水的成分发生了较大的变化,对于环境的影响和作用也越来越大,一旦处理不好,将会对环境造成非常恶劣的影响。因此,必须不断改进和完善已有的污水处理设施和处理技术,不断引进和推广新型的、先进的污水处理技术,满足城镇生活污水处理的需求,并确保这些污水处理技术具有很强的可行性和可操作性,相关设备能够正常运行。但是,很多城镇的污水处理技术还存在着很多问题,不能满足现阶段污水处理的要求,在处理技术和处理设备方面还有待改进。
2.2污水处理方法和技术的选择受当地经济发展水平的制约
污水处理方法和处理技术的应用,需要一定的经济条件做支持,这也是提高城镇生活污水处理技术的基础条件。但是,由于城镇的发展程度和经济水平方面存在着很大的差异,很多城镇的经济条件不足以购买先进的污水处理设备,在人力、物力和财力方面都很有限,这就限制了污水处理技术在这些城镇中的发展。
2.3很多污水处理方法和处理技术在实施起来有一定的难度
当前,我国污水处理的技术水平还不够高,与国外其他发达国家相比还存在着很大的差距。很多污水处理技术未经受过实践的检验,只是在实验室中显示出了一定的效果,但是在具体应用中可能会受到其他因素的影响,在实施起来可能达不到预先的设想。
2.4受自然条件的影响较大
污水处理设备和技术的应用,与城镇当地的自然条件也有着很大的关系。在应用处理技术和处理方法的过程中,容易受到自然条件的影响。例如,温度、风力和土壤等方面,都可能会对污水处理的效果产生负面影响,进而使污水处理技术不能充分发挥作用。
3.污水处理技术在城镇污水处理中的应用
3.1膜分离技术在城镇污水处理中的应用
现阶段,随着科学技术水平的发展,膜分离污水处理技术也得到了快速的发展,在很多污水处理上发挥了很大的作用。这种技术在处理污水方面有其独特的优点,主要采用微滤的方法或者是超滤的方法,对污水中难以降解的微生物进行处理,可以对生活废水中的微粒以及其他的化学因子进行有效的降解,并且能够防止这些微粒附着在管道内或者是其他污水排放设施内,提高污水处理的质量与水平。经实践证明,这种污水处理技术可以有效处理城镇污水中的膜污染,将废水中难以去除的微粒进行清除。
3.2强化一级处理技术在城镇污水处理中的应用
与其他污水处理技术相比,强化一级污水处理技术也有着非常明显的优势,是一种不可替代的污水处理方法。此外,这种污水处理技术还有着简便、经济、成本低的特点,能够有效降低污水中的悬浮固体,使处理过的污水能够达到排放的标准,这种方法可以结合其他方法共同使用,会发挥更好的效果。但是,在利用这种方法的过程中,要注意其中的难点问题。在处理污泥方面一直是困扰着这一技术的难题,如何有效地处理其中产生的污泥,如何将这些污泥资源化,是目前需要解决的问题。
3.3生物处理技术在城镇污水处理中的应用
这种技术是一种新型的污水处理技术,可以充分发挥微生物的作用,利用新陈代谢的原理将污水中难以处理的物质降解为无害的物质。根据生物处理技术要求的差异,我们可以将生物处理方法划分为多种类型,需要根据不同技术的特点和污水处理的要求合理选择。例如,对于厌氧处理技术来说,最大的优势在于操作简便,对于能源的消耗也比较低,可以有效处理城镇生活污水中的低浓度的水,但是这种处理技术需要克服对温度的要求,否则就会增加成本投入,限制这一技术的推广与使用。
4.结语
水资源对人类来说是一种珍贵的资源,是一种不可再生的资源,如何做好水资源的循环利用和重复利用才是解决城镇生活污水的治本之策。为此,应当加强对城镇生活污水资源化的研究,使生活废水得到有效的转化,使这些废水能够再次利用。此外,应当注意污水处理过程中对于人们身体健康的影响,确保污水处理技术不会对环境造成影响。
【参考文献】
1.城镇污水处理设施现状
据住建部统计,截至2012年底,全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3340座,污水处理能力约1.42亿立方米/日,全国已有648个设市城市建有污水处理厂,占设市城市总数的98.5%;累计建成污水处理厂1947座,污水处理能力约1.22亿立方米/日,全国已有1254个县城建有污水处理厂,约占县城总数的77.7%,累计建成污水处理厂1393座,处理能力2421万立方米/日。可见,虽然城镇污水处理设施的建设已经取得很大成就,一部分县城和大量的中小城镇没有污水处理厂,将来仍将有大量的城镇污水处理设施需要建设。
城镇的人口规模一般在2000人以上,10万人以下,按此规模兴建的污水处理设施,既要满足环境保护排放标准的要求,也要“建的起”和“用的起”,选择适合的技术和工艺就非常关键了。很明显,研究并探讨适合城镇的污水处理技术具有深远的现实意义。
1.1 发展不平衡
表现在以下几点:①东西部地区污水处理能力相差较大。东部沿海省份经济发展较快,污水处理能力比中西部地区高,如东部地区的城市和县级单位污水处理能力分别比西部高出5%~6%和44%。②大中城市和县城、小城镇的污水处理能力也有明显差别,小城镇虽没有统计数据,但可以推断要低很多。
1.2 配套污水排水管网建设拖后腿
随着我国污水管网建设取得了长足的进步。但是,与污水处理厂的建设数量和处理能力相比,其建设速度相对滞后。2005~2012年间,城市配套管网建设的增长速度均低于污水处理能力的增长速度,年均相差3~5个百分点。县城及建制镇的管网不配套问题更加突出。总体来说,配套管网增速落后于污水厂能力建设增速约26个百分点,落后的幅度有越来越大的趋势。
1.3污泥处理存在不足。
①由于对污泥利用的认识存在不足,国内污泥处理处置的起步较晚,许多城市没有将污泥处置场所纳入城市总体规划,很多处理厂难以找到合适的污泥处置方法和污泥弃置场所,导致小城镇的污泥处置即最终出路存在严重问题,这将为环境污染带来巨大危害。因此,目前小城镇的污水处理厂污泥以填埋为主。由于污泥含水率高,影响填埋场的正常作业,且重金属和有毒有害有机物污染地表和地下水系统。②重水轻泥现象普遍。我国污泥处理起步较晚,且早期建设的污水处理厂普遍存在“重水轻泥”现象。目前,我国运行的污水处理厂已达到3300多座,设计处理生活污水能力达到1.42亿吨/日。产生含水率80%的污泥2000多万吨/日,但只有10%左右通过堆肥技术处理后回用到土地。另外有20%采用卫生填埋,还有少量采用焚烧、建材利用等方式进行处置。其余的70%都只是随意外运、简单填埋或者堆放,对环境造成严重影响,且抵消了部分污染减排成果。污泥处理处置能力不足、污泥处理处置设施建设和运行资金投入不足、责任主体不明、监管缺位等原因都对污水处理厂污泥的处理处置造成了直接影响。
1.4 污水处理再生利用不够
我国水资源短缺,且分布严重不均,进一步加剧了不少地区的水资源短缺程度。目前,正常年份全国每年缺水量400亿立方米,有400余座城市供水不足,严重缺水的城市有110座,近2/3的城市存在不同程度的缺水。但是,污水再生利用情况与水资源短缺的现状并不匹配。截至2010年底,我国形成的污水再生利用生产能力1082.1万吨/日,实际再生利用总量923万吨/日,不到全国城镇污水处理总量的10%,污水再生利用空间仍然很大。
2.城镇生活污水及其处理难点
城镇生活污水是指人类因维持日常生活水平而排放的污水,来源包括厨房污水、洗浴污水、化粪池污水、洗涤污水等。目前城镇生活污水处理难点主要在于是:(1)生活污水成分日益复杂,污染评价难度大,而且污染负荷随昼夜、季节发生变化,这些都对正确选择处理方法、合理设计处理工艺、准确估计处理效果以及正常维护处理设施产生很大影响;(2)随着社会经济的不断发展,污水水质也愈来愈复杂,传统的处理工艺在用地、运行费用、投资、人员专业知识等方面受到当地客观条件现在,而一些新兴的处理工艺大多建立在实验室或中试结果基础上,实际应用效果受当地自然与生态环境影响很大;(3)考虑当地社会经济发展水平等制约因素和地方保护主义等抵制因素,城镇生活污水实际处理不一定能采用最佳的处理技术和工艺。污水处理是资金密集型工程,不仅需要投巨资建设污水处理厂和相应的污水收集管网,而且污水处理厂的日常运行费用也非常高昂。此外,小城镇经济发展水平偏低,对专业技术人员的吸引力有限,也会影响污水处理厂的管理和维护工作。因此,目前绝大多数小城镇不具备建设和运行污水处理厂的经济承受能力。
3.城镇污水处理设施的技术选择
3.1 确定污水处理规模
污水处理规模与城镇人口、社会经济水平、排水体制、工业废水量、规划年限、进水水质、出水水质、污水排放与再生利用、污泥的综合利用等因素有关,在确定污水处理规模时要进行全面详细的调研,要将实际情况调查清楚,不留盲点。
3.2 考虑污水管网
前面已经讨论了一些地方污水管网不配套的问题,要让污水处理设施真正发挥实效,就必须充分考虑管网的建设。对于已建污水处理厂,通过完善管网,解决污水管网与污水处理厂处理能力不匹配的问题,提高污水处理率和污水处理厂运行负荷。对于在建和新建的污水处理厂,要充分做好污水管网布设与污水处理厂建设规模配套的评估工作,使污水处理厂的环境效益最大化。
3.3 污水处理的工艺选择原则
城镇污水处理工艺选择,是根据城镇水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、城镇经济状况和城镇管理运行要求等诸多方面的因素综合确立的。在已建设运营的城镇污水处理厂中,一级处理、二级处理和深度处理都占有一定的比例。鉴于我国目前面临的水环境污染严重的现实,以及水环境污染以有机型污染为主的特点。今年来在建和建成投产的城镇污水处理厂中,二级和二级以上的处理厂占绝大多数,因此城镇污水处理工艺的选择,重点是二级生物处理工艺的选择。
3.4加大再生水回用力度
在缺水少水的地区,应大力发展再生水回用技术,将再生水利用至工业、市政、景观等领域。采用分散与集中相结合的方式,建设污水处理厂再生水处理站和加压泵站。在具备条件的机关、学校、住宅小区新建再生水回用系统。加快建设尾水再生利用系统,鼓励回用于工业生产和市政用水等。到2015年,确保城镇污水处理设施再生水利用率达到15%以上。
4.常用城镇生活污水处理的对策
虽然我国城镇污水处理事业发展很快,但是许多中小城镇还没有污水处理设施,污水处理设施的建设还有很长的路要走。城镇污水处理设施的建设要考虑到当地的自然和经济条件,还要结合污水处理设施的技术特点。
4.1氧化沟法
工艺流程是:进水格栅氧化沟二沉池消毒池出水。污水在氧化沟中与活性污泥接触,并在转刷处曝气,在环形沟内完成生化反应和污水的净化。氧化沟法有Carrousel沟、三沟式、一体化式、Orbal沟等多种形式。优点是:工艺简单,可省去调节池、初沉池和污泥消化池;管理方便;处理效果好;抗冲击能力强;运行费用低;但存在污泥上浮,流速不均及污泥沉积等问题。一般用于大中规模的污水处理。
4.2活性污泥法
工艺流程是:进水格栅初沉池曝气池二沉池出水。其原理是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。优点是:优点是出水效果好,BOD去除率可达90%以上,运行稳定。但一般曝气池体积大占地面积大,基建费用高,对水质、水量适应性较低,运行容易 水质、水量变化的影响。
4.3生物接触氧化法
工艺流程是:进水调节池接触氧化池二沉池出水。其原理是在生物反应池内充填填料,已经充氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜,污水与生物膜广泛接触,在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下,污水中有机污染物得到去除,污水得到净化。工艺优点是池内充氧条件好,容积负荷率高;采用高效悬挂填料时不容易堵塞;不需要污泥回流系统,没有污泥膨胀问题;运行管理简单;抗冲击能力强;有节能效果,是应用广泛的污水处理技术。不足之处曝气难以做到分布均匀。填料上生物膜实际数量随BOD负荷而变。BOD负荷高,则生物膜数量多;反之亦然;生物膜量随负荷增加而增加,负荷过高,则生物膜过厚,在某些填料中易于堵塞;填料选用不当,会严重影响接触氧化法工艺的正常使用。一般多用于中小规模的污水处理站[5]。
4.4 SBR法
工艺流程是:进水混合曝气沉淀排水。主要工艺设备是SBR反应池,在池中完成进水、反应、沉淀、排水、闲置五个交替进行的周期。优点是工艺简单;处理效果好,能除氮磷;没有污泥膨胀;有抗冲击能力;占地少。缺点是自动化设备要求高,投资较大。SBR法适合中小规模污水处理以及土地紧张,但经济条件较好的地区。SBR法已发展出了各种新的形式,如ICEAS法、CASS法、DAT-IAT法、CAST法等。
4.5 AB法
工艺流程是:进水格栅沉沙池A段曝气池中沉池B段曝气池二沉池出水。AB法不设初沉池,A段为高负荷,B段是低负荷,两段污泥分别回流,充分利用了污水管道中的微生物,为不同时期的微生物种群创造良好的生长环境。优点是抗冲击能力强;处理效果稳定,可去除氮磷。不足之处是需要两次出泥,增加了回流系统;另外A段去除较多BOD时,可能造成后面碳源不足,影响脱氮。一般用于大中规模的污水处理。
4.6 再生水回用系统
再生水即“中水”,其主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。它可以用于一些水质要求不高的场合,如冲洗厕所、冲洗汽车、喷洒道路、绿化等。利用污水处理厂二级生物处理出水作为中水水源时,处理目的主要是去除水中残留的悬浮物,降低水的浊度和色度,应选用物理化学处理(或三级处理),工艺流程如下:二级出水调节池化学处理过滤消毒中水。除了上诉方法以外,根据国内外水处理技术的发展状况,还有一些典型的中水处理工艺流程。处理方法主要有混凝沉淀或气浮、化学氧化法二氧化氯、臭氧、次氯酸钠、氯、碘化钾)、活性炭吸附法、膜处理法等,随着水处理机理研究的不断深入,新的处理方法、新的构筑物、新的处理装置和新的工艺流程会不断出现。
(1)BAF法:也叫曝气生物滤池法,该流程集生物氧化和截留悬浮固体物于一体,能同时达到去除SS、COD、BOD和硝化、脱氮脱磷功效。优点是所需基建投资少,运行耗能低,出水水质好,不足是维护起来比较复杂。
(2)分子生物技术:随着分子生物技术的发展和活性污泥微生物基因库的建立,极大提高了污水处理效果。未来分子生物技术在城镇生活污水处理领域应用十分乐观。
(3)MBR法:即膜-生物反应器工艺,是目前被业内最看好的新兴污水处理技术之一。它有机结合了生物技术和膜分离技术,具有生化处理效率高、抗负荷冲击能力强、处理的水质稳定等特点,而且工艺占地面积小,还能够实现处理自动控制。
(4)人工湿地:通过构建人工湿地系统,在湿地植物、基质和微生物共同作用,经过多层过滤,降解污染,净化水质。具有投资少、工艺简单、能耗低、维护管理方便等优点。
5.结束语
随着城市现代化不断发展,城镇生活污水排放量逐年增长,污水成分日趋复杂,我们应根据水污染现状采取针对性处理技术和措施,提高城市用水利用率。中国城镇污水处理技术尚处于发展阶段,面对水资源短缺,水污染严重的现状,城镇污水处理技术的发展还有很长的路要走。目前来看,城镇污水回用利用再生水是解决水资源不足水和水污染严重的一个非常有效的途径。我国今后的发展中应大力推广污水回用技术,切实利用好和保护好水资源,保证我国社会经济持续发展。
参考文献:
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0369-01
一、概述
由于社会经济的发展,人类对洁净水的需求量不断增加,合理利用现有水源,保护现有水源不受污染,治理生活和工业废水以及污水回用,不仅是我国城乡面临的当务之急,而且是当今世界性问题。由于我国城市化进程的快速发展,城镇人口急剧增加,加上我国过去过多地把环境污染防治的重点放在工业污水污染防治上,城市生活污水的污染防治相对滞后。随着城市污水排放量增加,环境基础设施建设又跟不上城市化发展速度,致使城市生活污水成为水污染的一个重要来源。因此,如何处理城市生活污水是一个值得关注的大问题。
二、目前污水处理的干扰和构成因素
1. 城市污水管网络的设计
城市地下水地质条件的复杂,导致在城市污水处理的过程中,要充分的考虑特殊地形的影响,也就是说如果由于地下水流向的影响,导致一些地区的管道设计形式会受到限制和制约,所以在设计的过程中,有关部门应该充分的考虑这些因素,选择最合理的设计方案做好污水的排放。
2. 垃圾渗滤液的危害
在城市的污水处理的过程中,污水本身以及其他的城市垃圾产生的各种浓度较高的废水,也容易给污水处理的质量造成影响,也就是说在对垃圾和污水进行统一的集中管理的过程中,有关部门应该重视对污水和垃圾的分离。尤其是我国的一些中小城市,在垃圾处理的过程中,污水和垃圾的处理区域比较集中,这种情况下,有关部门必须要加强对污水的有效管理。
3.污泥的的臭气污染严重
污水经过各种不同工艺处理后,出水达到了国家规定的排放标准,但是在污水处理过程中产生的污泥却未能得到妥善的处置,还会给环境造成二次污染;另外,污水厂的臭气也是一个棘手的问题,严重的臭气,既影响操作运行人员的身体健康,也给周围居民生活环境带来污染。
三、城市生活污水处理方法
1. 膜分离技术的应用分析
鉴于膜分离技术在污水处理中通过固液分离机制去除污染物和细菌方法有独到的优势。人们对膜分离技术应用于给水和污水处理方面进行了多途径的开发和应用。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。
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。絮凝-吸附-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。膜污染是指处理物料中的微粒、胶体、溶质大分子由于物理化学相互作用或机械作用而在膜表面或孔内吸附、沉积,造成膜孔经变小或堵塞,使膜产生透过流量和分离特性发生不可逆变化,导致处理水的质量和数量下降。膜污染防治技术目前主要有:
对滤液进行前处理。各种混凝土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能有效降低膜污染。
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。
定期对膜组件进行清洗。尽管如此,膜污染还是随使用时间的延长而增加。直到现在,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。就膜生物反应器处理生活污水,从能耗角度(特别是曝气和循环泵的费用上)研究了一体式和分体式两类反应器,结果表明:在处理特殊废水(如N浓度高废水)和废水回用情况下膜反应器是非常有效的,但分体式的耗能要高于一体式,而后者的膜建设和维护费用则较高。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。该反应器在处理城市生活污水时的连续运行结果证实:
膜在连续运行400d期间,经过清洗,处理效果稳定;BOD、T0C、SS、TN和TP的平均去除率分别为99%、93%、100%、79%和74%;短期抗冲击能力显著;平均耗能低,为2.4kWh/m。
应用膜生物反应器和中空纤维膜分离组件,该装置在小规模污水处理运行中,无污泥排放、有机物高度稳定化,通过控制曝气速率,脱氮效率高达90%。对曝气的方式加以改进,以增大膜得通量。在膜生物反应器中加入铝盐或沸石,结果表明能有效降低膜污染,同时除磷、脱氮效果明显。总之,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。
2.生物处理方法的应用分析
污水生物处理过程是指利用微生物的新陈代谢把污水中存在的各种溶解态或胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害化物质。按照处理过程中有无氧气的参与。污水的生物处理技术可分为好氧处理工艺和厌氧处理工艺;按照污水处理生物反应器中微生物的生长状态,污水的生物处理技术又可分以活性污泥为代表的悬浮生长工艺和以生物膜法为代表的附着生长工艺。
厌氧处理工艺。厌氧处理工艺具有反应器体积小,规模灵活,工艺简单,耗能低(仅为好氧工艺的10%~15%),产生的污泥量小(为好氧工艺的10%~15%),处理过程中对营养物的需求低等多种优点,是城镇生活污水处理的首选方法之一。但是,城镇生活污水中较低的污染物浓度。则成了传统厌氧处理工艺在城镇生活污水处理中广泛应用的首要限制因素。为了解决这一技术难题,人们对传统厌氧处理工艺进行了长期的各种改进试验。改进后的厌氧处理技术在处理低浓度城镇生活污水(COD
结束语
城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护,更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设,加快城市污水处理新技术的应用,促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施。是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。
中图分类号:X703 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)20-0059-03
前言
近年来,频繁的发生水污染事件,不仅严重威胁人类的身体健康,也在很大程度上阻碍了经济与社会的可持续发展。鉴于水污染事件所形成的危害,有必要开展有效的治理工作,而生活污水作为主要的水污染事件来源之一,必然要采取科学的处理工艺妥善的处理,以使其危害降低,减少水污染事件的发生,促进人与自然的和谐发展,保护水生态系统完整。
1 小型生活污水处理工艺流程分析
近年来,随着城市基础设施建设市场的不断开放,我国的工程技术人员与国外同行的技术交流愈加密切,吸收国外先进的技术和理念,形成了一些适应中国国情的技术,对解决和控制水体污染起了重大作用。首先污水处理部门要分析当地污水的组成含量,并结合实际情况形成具有可行性的污水净化方案。污水净化方案要具有运行费用低、操作简便、易于管理的特点,除此之外小型污水处理工艺应满足具备较强的抗负荷冲击能力,能够较好的应对突况[1]。
生活污水属于低浓度的有机废水,其中具含有天然高分子物质,这种物质能够通过化工方法降解,同时由于生活污水中还含有多种寄生性细菌,使污水具有良好的生化性,因此可以采用厌氧和好氧结合的方法将污水中的杂质出去[2]。
在污水处理的过程中,首先需要一个厌氧过滤装置,该过滤装置主要由复杂的生物菌群组成,通过菌群内的细菌和水解产酸菌和甲烷细菌反应,完成一级厌氧处理,让污水通过过滤床,能够有效的完成一级过滤,清除大量的好氧细菌。为了能够提升生活污水的处理质量,在完成一级过滤后要进行二级厌氧生物过滤。在完成二级过滤后将污水转入氧化槽进行好氧处理,此环节可以清除大量的厌氧细菌。常用的好氧生物处理方法有活性污泥法和生物滤池复合法,操作人员要根据污水的成分灵活选择好氧处理方法,充分的清除微生物和悬浮物。在完成厌氧和好氧的处理后,将污水转入沉淀槽内,此环节主要是为了清除污水中的污泥,沉淀处理可采用竖流沉淀法,让污泥沉淀在槽的底部,让清水流出,此方法操作简便,排泥方便,易于管理,适用于多数的沉淀处理。完成沉淀处理后,污水已经变清澈,但如果直接饮用还存在一定危害,此时水中还有人肉眼看不见的有机物和病毒,因此要将冲沉淀槽排除的污水转入消毒槽内,此环节主要是为了清除水中存在的大量有机物、虫卵和大肠杆菌,尤其是大肠杆菌,消毒环节要采用漂白粉和漂白精,彻底清除污水中的大肠杆菌和微生物。在整个污水处理环节中,每个工艺流程都具有自身独特的特点,首先是厌氧滤床,其能够有效的将污水同悬浮物分离,并利用厌氧细菌初步分解水中的有机物,为下步沉淀打下了基础,其次在氧化池中的净化环节,氧气能够氧化大量的剩余有机物,并通过添加氧化剂,杀死水中厌氧细菌,完成水质的初步净化,同时将污水导入沉淀槽中,而在沉淀槽中污水可以同淤泥分离,让上部的清水流入消毒槽内,排除污泥。接下来将上层的清水导入消毒槽内,通过固态氯和漂白粉的加入,进一步杀死水中的大肠杆菌等微生物,实现生活污水的净化[3]。
2 小型生活污水处理设计
2.1 城镇居民生活用水情况分析
2.1.1 城镇居民用水量定额
城市居民用水量在一般情况下都是有定额的,在这个定额内的用水价格是较为便宜的,但是一旦超出了这个范围用水价格就会上涨,这也是控制居民用水量的一项有效措施。这种对城镇居民用水量定额的方式还可以培养了城镇居民的节水意识,让居民在日常的生活中做到对节水方式的习惯[4]。
2.1.2 城镇居民污水排放的情况
城镇居民的用水都是生活用水,其携带的污染物较少,在进行污水处理的时候会比较容易一些,但是有些地区可能由于餐馆较多,或者是位于商业区,导致用水量增多,并且污水内携带的污染物较多。这种情况下就要根据不同的地区,来制定不同的污水排放量和污水携带的污染物量的监督,争取与污水处理系统达成共同的治理方式[5]。
2.1.3 污水处理厂的排放标准
所有的城镇居民污水都要经过污水处理厂的处理才能进行再次的排放,在进行污水处理的过程中需要进行的化学处理有很多,对每一项处理技术都要进行严格的工艺规定,并保证只有当处理后的水质达到相关的规定时才能进入到下一步的理环节。这样对每个环节中的水质都进行检查,保证最后流入到使用过程中的水也是符合质量要求的。并且针对不同的地区的污水排放量和含有污染物质量,要建造不同的污水处理系统[6]。
2.2 论证并选择工艺方案
2.2.1 工艺方案的选择与论证原则
在污水处理工作开展的过程之中,相应处理方案的设定与工艺方案选取论证实践活动的开展,需要相关技术研发人员遵循指定的基本工作原则。在目前国内社会有关生活污水处理的工作研发进程之中,相应处理工艺的选取原则的划分,主要可以分为几个不同方面的论述内容。首先,相应生活污水处理工艺方案的论证与选取,应当严格遵循城市整体污水处理工作开展的远期发展规划。其次,技术人员应当秉承高水平的职业责任心认知观念,尽可能保障相关工艺内容设定的安全性与可靠性。避免因处理流程设计的偷工减料,造成整个城市生活用水的二次污染。在最后,技术人员应当结合现代社会之中的信息化处理技术,将人工智能自动化处理手段结合应用到污水处理的工艺设计流程之中,最终实现整个污水处理工作开展的经济成本的逐步降低[7]。
2.2.2 污水处理工艺方案中指标参数的确定
指标参数信息的核实与确定,也是生活污水处理工艺方案论证与选取可靠性得以实现的重要前提条件之一。在目前国内社会污水处理工艺的研发阶段之中,城镇生活污水BOD5的处理指标应当控制在每升十毫克的含量范围之内,达到整体剔除效率在九十五个百分点以上的控制水平之上。在SS水质成分含量的控制与处理方面,新型工艺方案的设定与选取,要求经过处理过后的生活污水,实际SS成分含量可以控制在剔除率达到九十六个百分点以上的工作水平。在此基础之上,城市生活污水当中磷杂质、氯化镁等各种有害化学元素的剔除预处理等,也是需要相关技术人员在论证并选择相应污水处理方案时尤为关注。相对城市工业污水处理工艺方案的设定,生活污水处理对TP出水浓度的剔除处理效率要求较低。只要能够将相应化学有害物质的剔除率控制在九十个百分点左右的参数范围之内,即可达到生活污水处理的基本工作标准。
2.3 确定工艺参数
污水处理占中进水控制井和事故水井是非常重要的,主要是针对市政污水的进入以及出现未经处理的污水禁止向外排出,同时又能够下游遭受污染而设置的事故水井,事故水井能够保障所有进入的污水能够在当前水井中进行处理,保证污水不会向外流出,保障城区水源的安全,其中进水控制井、事故水井的尺寸要根据流量来进行控制,而且事故水井的潜水提升泵的型号、数量等相应参数也要进行设置[8]。
机械格栅是能够截取污水中的残留物,是布置在进水渠道内的必要设备,机械格栅通常要根据水量、材质、间隙、主电机功率以及转刷电机功率等方面参数进行确定,机械格栅的数量也会根据水量的不同而进行相应设置,并且在放置位置方面也会有所不同,通常采用平行放置的方式,并且还要根据水流量计算出进水渠道渐宽部分的长度、通过格栅的水头损失、栅槽总长度等相关数据。另外污水提升泵房和调节池也是需要注重的,也就是说污水提升泵房要根据最大水流量来确定潜水排污泵的数量,并且每台排污泵流量也是需要重视的。调节池是专门用来缓冲水量和调节水质的,要根据场地实际情况,确定调节池的有效水深、占地面积以及有效的容积量等[9]。
2.4 环保节能与安全生产
在小型生活污水处理工艺和设计当中,环保节能、安全生产等,都是十分重要的问题。在环境保护方面,注重出水对河流沿岸环境的影响,由于要求对处理污水出水回用,不可向临近的河流进行排放。由管网对污水处理厂的滤液、上清液、生活污水等进行统一收集,和污水共同进行处理,不会产生新的污染。污水处理后,将污泥制成泥饼的形式,具有较低的含水率。通过对泥饼性质进行化验和分析,发现可将污泥作为农肥使用。对于鼓风机房、泵房产生的噪音,通常是难以避免的,因此,需要采取一些措施进行处理,例如采用减震垫、橡胶接头、消声器等方法,将对噪声进行削减。
在消毒工艺中,需要对二氧化氯消毒工艺进行现场制作,所以有一定可能性会发生漏氯的情况。由于二氧化氯具有较高的毒性,因此,要采用有效措施预防漏氯的发生。同时,为了避免漏气对工作人员造成伤害,在相关的地点,需要对感应报警系统进行设置,同时对相关工作人员发放吸附面罩、氧气罩等常备。此外,要对厂区环境进行美化,达到30%以上的绿化面积,确保照明、通风、采暖的良好供应。在节能方面,对节能型潜水泵进行使用,降低能耗。与变频调速相配合,利用计算机优化系统,实现水泵高效运转[10]。
为了使不必要的损耗得到降低,对水量和水质等,可以利用仪表进行全程自动化的控制和监测。在厂区当中,对于照明系统、空调系统等功能性设备,应当根据实际情况,进行合理的使用,使能耗得到降低。为了确保安全生产,要在厂区中,对两套生产系统进行设置,自行配备电源,避免发生断电事故。在污水处理工艺中,对污泥浓缩脱水方法进行应用,没有涉及到消化反应,所以不会产生沼气等危险气体。对安全监督管理体系进行监理,根据校方要求设立防火栓,并对卫生标准进行设置。
3 小型生活污水处理工程成本分析及效益评价
3.1 成本分析
根据国家相关小型生活污水处理方面的规定来看,污水厂进行污水处理的成本需要包括能耗费、人员工资费、处理药剂费用、相关设备的检修以及在处理过程中产生的其他不可预测的费用等等。
第一,能耗费。小型生活污水处理过程中所需要的电费消耗量每日大约是1000kwh/d,电费每度按0.5元计算,则每天需要消耗500元/d。
第二,药剂费。污水处理厂为了实现更好的进行污水的处理工作。在进行污水的处理过程中经常会掺杂一些化学药剂,来清除污水中所包含的有害物质,防止在进行污水处理后,有害物质并没有被完全的消除掉,仍然存在于水体当中,对附近的水源或者周围的环境造成二次污染问题。通常在污水处理中所需要购买的化学药剂为氯酸钠和盐酸,消耗0.6g的氯化钠和1.2g的盐酸才可以生成1g的二氧化氯,因此药剂平均每克的花费是0.0035元,那么污水厂每天的药剂花费大约为160元/d[11]。
第三,人员工资福利费。污水厂的出水处理需要配备大量的劳动力,劳动力的工资标准要按照污水处理厂的具体所属区域的人均收入标准来定,污水处理厂正常的劳动人员工资费用每人每个月为3000元。其中国家规定的法定假日照常休息,如果出现临时加班或者节假日加班等情况时,每天的工资按照正常工资的3倍来支付。
第四,设备维修费。污水厂进行污水的处理工作单单仅靠人力是无法完成的,必须依靠相应的技术设备,而污水处理厂的技术设备由于使用的次数比较频繁,因此为了避免设备在使用过程中出现问题,导致污水的处理无法进行,为污水处理厂的经济收益带来不利影响等问题,必须要经常对污水处理设备进行更新和维护。但是对于设备的检查和修理工作不是需要每天进行,只需要定期对设备进行检修就可以实现对设备正常运行的保障。因此,设备的维修费用没有固定的数值,不能按每天的工作量来计算,智能算作是不可密]的突发状况产生的费用,在这里姑且只按每个月4000元计算,设备的维修管理费按每个月2000元计算。
第五,总体的运行费用。整个污水处理厂的运行投入费用为:每吨水处理费用(550+168+200+200)/1000=1.12元/吨水。
3.2 效益评价
随着社会经济的发展,人们物质生活水平提高,对环境问题的关注度也越来越高。但是我国目前存在着污水处理问题导致对环境产生了极大的恶劣影响。因此,在城镇的周围建立污水厂,保证城镇中的生产生活所产生的污水都能够得到妥善地处理,能够有效地保护环境,降低对水土的濡染程度,起到了重大的环境效益和社会效益。
3.2.1 环境效益评价
在社会经济的大力推动下,我国的城市化进程加快,城市生产生活用水量变大,使污水处理工作变得更加困难。因此,建立专业的污水厂能够有效的解决城市水土污染等问题,促进城镇污水处理的进步,对城镇周围的水体环境和卫生都具有确切的保障。此外,污水如果得不到良好的处理,在炎热的夏季很容易导致水体内部结构发生变化,产生极其难闻的气味,严重的影响周围群众的日常生活,对环境也构成了极大的威胁。因此,建立污水处理厂能够使污水得到及时妥善的处理,避免其发霉变质,影响镇区内人们的正常生活,使城镇的环境评价等级得到显著的提高[12]。
3.2.2 社会效益评价
建立污水处理厂可以有效地解决环境问题,给予环境确切的保障,有利于促进城镇经济发展,提高人民的生活质量,并且对城镇发展旅游等服务业都有着重要影响。此外,近几年,针对环境问题日益恶劣的现象,国家为了保护环境推出了不少相应的政策和措施,建立污水处理厂也是对国家提倡的绿色环保可持续战略一种积极响应,对社会效益的评价具有极大的有利影响[13]。
4 结束语
通过相应的工艺设计,小型处理工艺可以将生活污水中的有害物质去除,使处理后的生活污水与排放标准相符合,减轻其对水体、环境、人类身体健康的影响,同时,本文所设计的小型处理工艺具有良好的经济性与环保性,可实现经济与社会的可持续发展。不过,由于本人研究能力有限,本文设计结果还存在一定不足之处,如处理后的废水再利用无法实现,因此,还需要进一步的深化研究,并完善设计,以能充分地发挥其生活污水处理作用。
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关键词:山美水库污染污水处理整治
中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)03(a)-0000-00
1 工程概况
山美水库库周九都镇位于南安市东北部,北与永春县东关镇相连,南与罗东镇接壤,西与码头镇毗邻,至南安市区38公里。镇区控制面积为187.77万平方米。山美水库流域内乡镇数量众多,但位于水库一级保护区内的镇只有九都镇。九都镇的污水、垃圾等污染源如不加处理将直接影响到水库水质。为了改善水质,防治污染,应首先对九都镇的污水与垃圾进行符合规范的安全处理。
2 工程规模
2.1 污水处理系统
污水处理系统收集括镇区居民生活污水、商业污水、以及农户饲养家禽、家畜污水等。根据实际现状情况,九都镇单位人口综合用水量指标取200L/(人・天),污水日变化系数k取1.40。镇区人口按1.2万计,考虑后期人口增加及外来人口情况,预计服务区内人口为1.5万人,最大污水量为2352 m3/d考虑到收集管网目前难以做到完全雨污分流,在污水厂设计规模为3000 m3/d。
3 污水厂进水水质确定
3.1生活污水水质
生活污水的水质与当地居民的生活习惯、无化粪池的、有化粪池的形式及人均用水量等因素有关。本项目生活污水水质参照类比资料确定,详见表1。
3.2其它污水
其它非生活污水进入污水处理厂的水质要求达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)中的规定,详见表2。
3.3进厂水质的确定
由于该区域生态功能区的要求,其产业相对单一,主要是生活污水,其水质情况可考虑按表3设计。
3.4污水处理后排水标准
根据纳污水体功能区和当地环境保护主管部门的要求,拟建污水处理厂排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准,具体指标详见表4。
3.5污水处理工艺
本项目污水处理工艺拟采用常规A2/O+人工湿的方法进行处理。依据污水处理厂进水水质,污水处理必需采用二级处理。考虑到该区域对排水水质要求较高,在二级处理的基础上配置人工湿地进一步处理生化池出水,达到水质要求较高的目标。常规A2/O工艺对于乡镇级污水处理具有明显的优势。
人工湿地是近来发展的一种污水生态处理方式,在英、日、美等发达国家成功地运用于小城镇污水、粪尿处理,其应用已很普遍。在国内,在生活污水处理方面已有很多成功案例。1987年,天津市环保所建成我国第一个占地6hm2处理规模为1400m3/d的芦苇湿地工程;国家环保局华南环保所1990年在深圳建立了白泥坑人工湿地示范工程,处理规模为3100m3/d,效果良好。目前我国农村生活污水有相当多的案例采用人工湿地法处理污水,结果表明,湿地对生活污水的处理能力较强,有较高且稳定的脱氮除磷效果,而且其投资建设与运行成本低,是乡镇污水生化处理尾水净化的良好工艺。
3.6 污水处理厂厂址确定
根据《九都镇城镇总体规划》以及经过南安市国土局、水利局等部门现场勘查,九都镇污水处理厂厂址拟定在山美水库库周与九都镇镇区之间荒地上,占地面积约500亩。该地块有利于污水管网敷设,并且附近无居民区,周边无环境敏感点。
3.7 尾水排放
拟建九都镇污水处理厂处理后排水水质标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中的一级A标准。排放口的最终位置待环境影响评价进行科学合理确定。
3.8 收集管网设计
拟定污水管网管线走向,主管沿集镇区道路敷设,符合景观要求,主管按DN500计,二级支管DN300至DN200不等,按一般乡镇平均估计管网总长度约为6km以内,按1500元/米计,总投资约为900万元。
3.9 投资估算
根据农村生活污水主要来源、水质特征等,《标准》确定了pH值、色度、化学需氧量、生化需氧量等11项主要控制指标及限值。
《标准》提出,应根据村庄所处区位、人口规模、聚集程度、地形地貌、排水特点及排放要求,结合当地经济承受能力等,采用适宜的污水收集和处理模式进行农村生活污水处理。
对分布在城镇周边、可将生活污水纳入城镇污水管网的农村,应将农村生活污水纳入城镇污水处理厂进行集中处理。提倡推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备处理农村生活污水,不得使用国家明令淘汰的材料与技术,在污水收集时,要注意雨污分流,鼓励农村生活污水处理达标后再利用。污水处理达标后用于农田灌溉的,应设置水量调蓄设施。
为便于对农村水污染控制进行分类指导,《标准》根据各地农村的经济状况、基础设施、自然环境条件,把农村划分为发达、较发达、欠发达类型。
排入国家、省确定的重点流域以及湖泊、水库等封闭、半封闭水域的,处理后的生活污水要达到国家一级排放标准中的A标准。对于发达、较发达型农村,当出水排入地表水Ⅲ类功能水域(划定的饮用水水源保护区和游泳区除外)、海水二类功能水域时,执行国家一级排放标准的B标准,欠发达型农村执行国家二级排放标准。当出水排入地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域或海水三、四类功能海域时,执行国家三级排放标准。
农村卫生所污水须自行经过消毒处理后,方可纳入农村生活污水处理系统进行处理。
这个排放标准具有强制性
《标准》明确,农村生活污水主要包括洗涤、洗浴和厨厕排水,不包括乡镇企业工业废水和规模化畜禽养殖业废水。
“与一些参照性标准不同,该标准属于地方法规,具有强制性,农村地区已建和在建的污水处理设施都要达到规定的排放标准。”省环保厅有关负责人表示,我省农村人数众多,短期内所有农村都达到这个标准很难,但是《标准》的实施,为环境监管提供了技术法规,也会促使各地加快农村生活污水处理设施建设。
为配合标准的顺利实施,省环保厅制定了生活污水处理技术指南,提出了适宜的污水处理技术组合模式,包括三格化粪池+好氧膜生物处理、生物接触氧化+水平潜流人工湿地+稳定塘等,以保证指标限值的实现。
中图分类号:C35文献标识码: A
前言:
由于我国城市化进程的快速发展,城镇人口急剧增加,加上我国过去过多地把环境污染防治的重点放在工业污水污染防治上,城市生活污水的污染防治相对滞后。本文简单介绍了城市生活污水的来源和主要特点,并针对处理方法及回收利用途径进行了以下综述:
一、城市生活污水的来源和主要特点
生活污水主要来自家庭、商业、机关学校、旅游服务业及其他城市公用设施。城市生活污水污染物含量主要是有机物,如淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、糖类、矿物油等,其中COD (化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、TKN(凯氏氮)、TN(总氮)、TP(总磷)也较高。生活污水经一级物理处理、二级生化处理后COD、BOD、TKN、NH3一N等大幅度降低,但TN、TP仍较高,排入水体后易造成水体的富营养化,使藻类大量生长繁殖,造成赤潮和水华。20世纪下半叶,地表水的富营养化问题凸现出来。富营养化表现为由于排放入河流的氮(N)和磷(P)引起的藻类及其他水生植物大规模的爆发。到60年代人们已清晰地意识到为了限制富营养化必须去除污水中的氮、磷。污水氮、磷去除的实际需要,使二级生物处理技术进入了具有除磷脱氮功能的二级生物处理阶段。现代的城市污水处理厂的处理对象,不仅包括COD、BOD和SS,还有氮、磷等营养物质,这就要求在同一个污水处理系统中同时具备多种功能。
二、城市生活污水的构成及危害
城市生活污水与工业生产所做的污水不同,城市生活污水是指人类日常生活中所排放的污水的总称。城市生活污水具有排放量大、污染类别多的显著特征。其来源渠道是家庭、商业以及城市公共设施等,主要是由洗涤污水以及粪便构成的。城市每人每日排出的生活污水量大约为150L―400L,其质量与人们的生活水平有着密切的关系。
生活污水的主要污染物是有机物,比如淀粉、脂肪、蛋白质、糖类、矿物油以及纤维素等物质,其中化学需氧量、生化需氧量、总氮、总磷以及凯氏氮的量比较高。生活污水通过污水处理厂的一级物理处理和二级生化处理之后,极大地降低了生化需氧量、化学需氧量、凯氏氮以及氨氮的量,但是总氮、总碟还是比较高。
一旦含氮量和含磷量比较高的污水排入到自然界中,容易引起水体的富营养化,从而造成藻类的大量生长繁殖,情况严重时甚至会引发赤潮和水华。氮和磷有助于促使藻类植物大量生长和繁殖,但当藻类大量死亡时,容易造成水体腐败发臭,致使水质恶化,严重污染环境。
三、生物处理方法及其应用
污水生物处理过程是指利用微生物的新陈代谢把污水中存在的各种溶解态或胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害化物质。按照处理过程中有无氧气的参与,污水的生物处理技术可分为好氧处理工艺和厌氧处理工艺;按照污水处理生物反应器中微生物的生长状态,污水的生物处理技术又可分以活性污泥为代表的悬浮生长工艺和以生物膜法为代表的附着生长工艺。其中厌氧处理工艺和生物膜法较为常用。
1.生物膜法处理技术
生物膜法是与活性污泥法并存的另一种生物处理工艺,是一类生物处理方法的总称。在生物膜法中,微生物依附在载体表面,生长形成膜状,当污水流经过载体的表面以及在与生物膜进行接触的过程中,微生物则会吸附、稳定废水中的有机污染物并且将其转变为H2O、CO2、NH3等物质,最终达到净化污水的目的。与传统活性污泥法相比,生物膜法具有微生物相多样化,生物的食物链长,并能存活世代时间较长的微生物等优点。而且其微生物量多,处理能力大,净化功能也能显著提高。生物膜法耐冲击负荷,对水质、水量变动具有较强的适应性,并能处理低浓度的废水;污泥沉降性能良好,易于固液分离;剩余污泥产量少,降低污泥处理与处置费用;易于运行管理,减少污泥膨胀等问题。但生物膜法也存在一些缺陷,比如需要较多的填料和支撑结构,在不少情况下基建投资超过活性污泥法,而且其出水常常携带较大的脱落的生物膜片,大量非活性细小悬浮物分散水中使处理水的澄清度降低等。但综合比较来看,生物膜反应器还是有着活性污泥法等其他处理工艺不可代替的优势。
2.厌氧处理工艺
厌氧处理工艺具有反应器体积小,规模灵活,工艺简单,耗能低(仅为好氧工艺的10%~15%),产生的污泥量小(为好氧工艺的10%~l5%),处理过程中对营养物的需求低等多种优点,是城镇生活污水处理的首选方法之一。但是,城镇生活污水中较低的污染物浓度,则成了传统厌氧处理工艺在城镇生活污水处理中广泛应用的首要限制因素。为了解决这一技术难题,人们对传统厌氧处理工艺进行了长期的各种改进试验。改进后的厌氧处理技术在处理低浓度城镇生活污水时,无论是在试验室水平还是在应用水平上,均取得了重要突破。为城镇生活污水处理提供了一种新途径,但是否完全可行,有待进一步研究。
四、城市生活污水的发展趋势
随着未来经济城镇化的发展,生活污水将会产生得更多,而人们因为自己的生存环境和健康问题,必须要有优质的水源,这将成为一个迫在眉睫不能不去解决的问题。因此对未来怎样作好生活污水的处理,要作好一个初步估计的整体规划,然后根据实际的需求作好回收利用。
1. 作好管网的规划工作
要作好城市污水处理的工作,就要进行长期规划和短期规划两项规划。从长期的规划来看,要能满足未来日益增多的生活污水处理的需要;从短期来看要能满足目前生活污水处理的需要。如果只顾长期,则有可能出现设备闲置的现象造成浪费;而如果光顾短期,则未来的设备根本无法满足几年后的需要,也造成设备的浪费。只有做好两方面的规划才能使生活污水处理有效率地进行。
2. 逐步作好管网配套工作
生活污水的处理,不仅仅要在新的污水处理厂中进行,对旧的污水处理厂处理生活污水的能力也要逐步的改善,这才能满足生活污水处理的需求。因此,要摸清目前污水处理厂中设备的情况,逐渐恢复已经破损的设施。而管网不配套,这是污水处理效率不高的一个重要原因,那么可以根据主干管道的情况,进行分区域,然后按实际情况对每片区域做好旧管分流改造的计划。
3.对生活污水进行集中处理
生活污水在排水管道排放,最后在污水处理厂进行处理,这是目前生活污水处理的方式。然而,这不一定是最有效率的对污水进行集中处理的方式,那么,可以根据各种实际情况,对生活污水进行截流,使生活污水能够更加集中,然后直接送进污水处理厂,那么即降低了运营成本又能提高污水处理的效率。
总结:
就目前的状态来说,生活污水处理之所以非常困难,与对污水处理态度不够、处理效率不高、设施管理不够、资金投入不够等各方面都有关系,而重点,还是要对生活污水处理有一个重视的态度,并加大资金的投入,这才是使生活污水处理能得到有效处理的根源。再然后,通过做好摸索设施的改进、加强设施的管理、提高管理水平等方面的工作,才能真正达到目的。
参考文献:
市场经济的快速发展,使我国工业水平有了全面提高,当经济发展到一定程度后,人们开始意识到环境污染的现实问题,可以说,上世纪末人们就已经充分重视工业污染的问题,通过多年的整治,环境有了良好的改善,但是,对城市分散的生活污水治理还没有充分重视起来,部分生活污水影响了人们生存环境健康,只有全面做好生活污水的处理,制定合理科学的针对性措施,通过污水过滤达到二次使用目的,才能有效解决城市污水问题,为人们提供良好生活环境,从而达到促进城市生态向健康方向发展。
1 城镇生活污水及其处理难点
城镇生活污水是城市中常见的问题,也是城市发展过程中的主要矛盾,生活污水主要是人类维持日常生活而排放的污水,这些污水主要产生于厨房、洗浴、化粪池和洗涤等生活活动。要想根治这些污水是有一定难度的,通过调查发现,城镇生活污水处理难点主要表现如下。
1.1 处理资金技术投入不足
一些城市在发展过程中,由于设计不合理,规划不得当,导致城市可持续发展能力受限,城市把主要资金用于形象建设,而对隐性工程则不重视,城市经济有限,存在资金投入不足的问题,污水处理过程中,没有建设配套的污水处理厂和相应收集管网,在污水处理中,日常运行费用较高。对一些中小城市而言,经济发展水平相对偏低,污水处理管理和维护工作投入不多。
1.2 技术不先进
一些地方社会经济发展水平不高,没能引进先进的污水处理技术,专业技术人员引进不足,导致污水治理不当。城市生活污水成分日益复杂,污染过重,特别是污染负荷随昼夜、季节发生显著变化,而这些变化,都没有合适的工艺做支撑,没有好的正确的解决对策,处理方法单一,工艺落后。
1.3 先进工艺无法落实
科技越来越发达,对污水处理的创新性方法也不断增多,特别是社会经济发展导致的污水水质结构发生变化,通过传统处理工艺不能完成任务,就需要通过实验室解决,测试实际效果,但城市实验室建设不足,导致一些复杂水质不能得到良好处理,影响了当地生态与自然环境。
2 城镇污水处理设施技术选择
2.1 确定污水处理规模
城市发展与人口密度相关联,在进行污水处理时,一定要全面考虑到城市人口规模,要想做好污水处理工作,就需要对城镇人口、社会经济水平、排水体制、工业废水量、规划年限、进水水质、出水水质、污水排放、再生利用、污泥利用等因素进行调研,对实际情况有所了解,这样才能掌握城市污水量,合理确定处理方式与规模方法。
2.2 污水处理工艺选择原则
城镇污水处理有许多工艺,这就需要根据城市发展状况合理做出选择,工艺确定受到环境质量、来水水质、利用技术等影响,特别是城镇经济状况和管理更是对工艺选择有着巨大的影响,一般情况下,城市已经有了成熟的运行工艺。污水处理厂利用三级处理的方式,形成了一级处理、二级处理和深度处理。城市污水处理一定要做好工艺选择,当前二级生物处理工艺普遍采用。
2.3 考虑污水管网
新建处理厂必须要利用先进技术,做好管网设计,满足污水处理需求,对那些已建成的污水处理厂,一定要投入资金与技术,做好管网完善改造工作,以此推进污水管网与污水处理厂配套的问题,提升污水处理能力,确保污水处理厂负荷,使污水处理厂效益得到提高的同时,保护环境发展。
2.4 加大再生水利用功能
污水处理不单纯是把污水处理掉,主要是通过二次回收形成可利用模式,特别是对那些缺水严重的地区,一定要通过水质的过滤达到再利用目标,使处理后的污水再生,并利用到工业、市政、景观等方面。可以通过分散与集中方式,在污水处理厂基础上,建立起再生水处理站,通过加压泵站作用,使污水得到再生利用。
3 常用城镇生活污水处理对策
城市要根据自身条件和当地环境,合理选择技术工艺,满足污水处理条件。
3.1 活性污泥法
活性污泥法较为常用,主要是利用人工充氧,对污水中存在的各类微生物群体做分解,通过连续混合培养,制造出大量的活性污泥,全面分解有机污染物。工艺步骤主要是进水、格栅、初沉池、曝气池、二沉池、出水。此工艺具备较多的优势,一是出水效果非常科学,二是BOD去除率高达九成以上,三是整体工艺操作简单,运行比较可靠。
3.2 氧化沟法
通过把污水聚集到氧化沟中,与活性污泥直接进行接触,完成生化反应,达到使污水净化的目的。氧化沟法工艺步骤是格栅、氧化沟、二沉池、消毒池、出水。其具备一定的优势,一是工艺设计不复杂,省掉一些中间环节,二是管理起来难度小;三是处理效果良好。
3.3 SBR法
SBR反应池能够有效做好进水排水调节,使污水反应、沉淀更加快速,周期较短。工艺步骤是进水、混合、曝气、沉淀、排水。本法优势一是污水整体处理效果良好有效去掉水中的氮和磷杂质;二是不会出现污泥膨胀的现象;三是整体抗冲击力较强,占地面积不大。
3.4 生物接触氧化法
主要是利用生物反应作用达到处理目的,通常情况下,池内充填一部分填料,污水设定流速流经填料,使填料生物膜和污水发酵接触,微生物会出现新陈代谢,这样就能充分去除有机污染物,形成水质净化的目标。工艺步骤是进水、调节池、接触氧化池、二沉池、出水。主要优势一是池内充氧条件良好,整体容积负荷较高;二是填料不出现经常性的堵塞问题;三是省略了污泥回流作业避免出现膨胀;四是整体运行简便,操作简单;五是节能效果突出稳定。
3.5 AB法
A段是高负荷,B段是低负荷,形成分别回流的目的,合理利用微生物对生物种群创造环境。工艺步骤是进水、格栅、沉沙池、A段曝气池、中沉池、B段曝气池、二沉池、出水。优势主要表现一是整体抗冲击能力非常强;二是操作简单,效果良好,能够有效去除污水中的氮磷杂质。
3.6 再生水回用
再生水就是人们常说的中水,通过技术处理,达到使用目的当前,一些新处理方法不断涌现,充分保证了再生水的品质。主要方法一是曝气生物滤池法,主要通过生物氧化和截留固体物,处理好污水中的氮磷;二是分子生物技术,这种方法是未来发展的方向;三是MBR法,全面综合了生物技术和膜分离技术能够做到自动化控制;四是人工湿地,通过植物、基质和微生物协调作用,降解污染净化环境。
4 结束语
只有根据水污染现状特点,采取针对性处理技术和措施,才能进一步提高城市用水率,维护社会发展,推动城市建设。
中图分类号:U664文献标识码: A
引言
对环境进行保护的时候,城市生活上的污水处理是非常值得研究的一个问题,中国的城市排水体系与管道的铺设中出现了问题,这严重影响到了水质,并且在城市发展的过程中,随着企业、人口等逐渐的加多,排放的污水越来越多,因此城市的生态环境高低是非常值得重视的一个问题,挑选低耗高效的节约资金的方式,对城市的污水进行管理也是如今污水治理工作的重心。
1、城市生活污水的构成及其危害
城市生话污水中含有大量的有机物,包括淀粉、蛋白质、纤维素以及矿物油等,其中化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、总氮(TN)和总磷(TP)都比较高。就算是经过一级物理处理和二级生化处理的生话污水,其中含有的TN和TP的量也还是非常高的,排入水体后容易造成水体富营养化,就很容易有赤潮等现象的发生。而这些生话污水在没有经过处理之后,一旦随着水循环进入地下含水层,在被人类饮用之后,就会造成人体中毒,所以生话污水需要及时得到处理。
2、主要污染源及其特点
城市的生活污水主要来源于生活用水和工业发展排放的工业废水,在生活污水中,洗涤用水和厨房污水占很大部分。而且在城市中,生活区、商业区和办公区都错综复杂,特别是餐饮洗浴行业更是遍布城市的各个角落,这些污水都在没有经过处理的情况下排入水环境,所以我国城市污水呈现出数量大、范围广的特点,每当遇到雨水天气,特别是特大暴雨或洪水到来之时,大量的污染物被冲进河流,一些有毒物质以及居民的生活垃圾等都会造成地表水的严重污染。
3、生活污水在工艺上的选择
城市污水处理厂在处理生活污水时需要根据水质、出水标准、污水厂自身水平选择工艺。污水处理厂的设置要根据所在地的气候特征、地质情况、征地费用以及电价等诸多因素进行综合考虑。无论是哪种污水处理工艺,都具有自身的适用性和优点,同时也具有相对的局限性。所以一般污水处理厂不会选择单一的污水处理方式。并且,任何一种工艺都需要适合污水处理企业的自身条件。在相同工艺的条件下,同一企业在也会因为进水与出水条件的不同,采用的参数不同,以及所用设备上的区别,有很大差异。在具体项目选择上要遵循如下原则:技术成熟适用性强。先进并且更为成熟的技术可以保证对水质变化具有很强的适应性;处理后的出水水质更好,且具有很强的稳定性;产生的污泥更容易处理;污水处理厂占地面积更小,耗电量更低,运行成本也相对合理;运行后设备稳定便于操作管理;厂区环境优美。要保证厂区的布局与周围环境的统一性、协调性。并且在运行中很好的控制设备噪音,产生更少的废气,保证厂区内的整洁,更高的绿化率。
4、城市生活污水的处理难点
综合城市生活污水的特点可知 ,其水质成分日益复杂 ,杂质含量的波动性比较大 ,使得人们难以准确评估水质的污染程度及变化规律 ,也就不能针对性的选择合适的处理方案 ,影响了污水处理装置的正常运转。此外 ,现阶段的污水处理技术大都是在实验室环境下诞生的 ,虽然在实际应用过程中进行了一系列改造 ,但是依然产生了许多现实问题 ,在大规模治理中易受外界环境的严重干扰 ,难以达到预期的治理效果。城市生活污水处理技术还受到当地社会经济发展水平以及其他人文因素的制约 ,使得污水处理部门在选择处理方案的时候 ,往往不能选择最有效的处理工艺 ,而是采取了折中的方案。
5、污水处理工艺和改进措施
污水处理厂清洁生产的量化指标涉及的范围是比较广的,包括处理单位水量占地面积、处理单位水量能耗(包括电、燃煤或燃气燃油、蒸汽、压缩空气)、自用水率、污泥产生率等。以前对于污水进行处理,一般都是使用非常简单的物理、化学处理设施,主要的施工流程是水中的杂物经过格栅等构筑物被截流,然后再通过絮凝沉淀等工艺,从而污水就得到了初步上的处理,但是这种方法是有很大的不足,因为水中有机物是不能完全的得到处理。随着科学技术的发展,工业得到很大的进步,生活污水中污染物的成分日渐复杂,这些污染物排入地面水系后造成河流黑臭。而科学的进步,使得很多的问题都得到了进一步的处理,现在普遍使用的污水处理是生化处理,其特点是处理效果良好且实用性非常强。常与其他方法结合应用。下面是典型的污水处理方法:
5.1生物膜法
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。生物膜法包括生物接触氧化法、生物转盘法、生物过滤法和地埋式生物接触氧化法。生物膜法的优点:不产生污泥膨胀、产生的污泥量较少、抗冲击负荷的能力较强、运行管理较方便。生物膜法的缺点是处理后的水较浑浊,有机物去除率较低,需要较多的填料和填料支承结构。
5.2、BTOFOR工艺
BTOFOR工艺以物化法为预处理单元,以生化法为深度处理单元,其出水水质优于一般的二级出水,可以达到低质回水标准。DENSANDEG是化学强化一级处理装置,它将旋流沉砂、快速混凝、慢速反应及斜板沉淀等多项功能集于一体,SS和BOD去除可分别达到85%和60%,为后续深度处理创造条件。
5.3、污水的回用
城市污水处理应考虑与污水资源化目标相结合,在城市污水处理过程中,污水的回用可以作为城市第二水资源,回用于工业及市政清扫绿化,是解决水资源紧缺的一条有效途径,在考虑污水处理厂规划建设时,宜同步规划污水回用工程的建设。在进行污水回用工程评价时,需分别对回用的污水用途做出分析,探究污水回用的可行性,并预测在污水回用过程中可能会出现的环境问题。城市污水处理过程中,污水回用的途径是多方面的,大致可分为农业用水(包括林、牧、渔业)、城市杂用水、工业用水、环境用水和补充水源水。当作为农业用水、环境用水和补充水源水时,应对可能产生的地面水、地下水、土壤及生态环境的影响作进一步的分析。
6、城市生活水处理发展趋势
常规的化学或生物水处理技术占地面积较大,且水处理效率不高,可能造成水体的二次污染等,随着科技的发展,城市生活用水的处理技术也会发生翻天覆地的变化,如采用静电水处理技术可以在水中形成静电场,从而使水中产生大量的臭氧等氧化剂,对水中的有机污染物、藻类、细菌等均有较好的去除或杀灭作用,同时不需要添加任何的化学药剂,一方面避免了可能产生的水体二次污染,另一方面省去了化学药剂的投资,且能耗较低,是一种较为环保的水处理技术。除了静电处理之外,新型的水处理技术还有双膜法、人工湿地法等。
除了水处理新方法外,水处理理念也会逐渐走向先进,例如可将城市生活用水分为饮用水、非接触类用水等,其中饮用水要用先进的处理方法进行高标准处理,而非接触类的水可采用中水处理回用的方式,减轻饮用水资源短缺的压力,同时做到了废水的循环使用,是可持续发展的重要体现,另外,对雨水进行收集后可用于市政用水或非接触类生活用水等方面,一方面缓解了生活用水压力,另一方面省去了水处理运行的投资。先进工艺和先进理念应当是未来城市生活水处理的发展趋势。
结束语
随着环境污染问题的不断加剧和人们环保意识的不断增强 ,绿色城镇化逐渐成为当今城镇建设的主题 ,城市污水治理作为绿色城镇的重要内容受到人们的广泛关注。为了妥善治理城镇生活污水 ,保护人们赖以生存的自然环境 ,需要相关部门加强管理力度 ,控制和治理两手抓 ,不断提高污水治理水平 ,为城镇经济建设提供良好的环境保障。
参考文献
[1]耿英杰,袁亚杰,邢美兰,高鹏. 城市生活污水处理技术现状及发展趋势研究[J]. 科技信息,2014,03:245+266.
[2]洪瑞坚. 城市生活污水处理技术的发展趋势分析[J]. 中国科技财富,2011,19:97.
中图分类号:TU984 文献标识码:A
一、现状农村生活污水及存在的问题
(一)现状农村生活污水水质及排放特点
农村生活污水包括洗涤、沐浴、厨房炊事、粪便及其冲洗等排水[3] 。由于农村经济发展的不平衡,各地农村生活污水的量和质也相差较大,经济发达地区的农村居民生活污水量远高于欠发达地区,污水中氮和磷也高于欠发达地区,而有机污染物较欠发达地区的要低。总的说来,我国农村生活污水具有面广分散、来源多、增长快、污水成分复杂、水质及水量变化大[5-6] 的特征。
(二)农村污水处理现状及问题
我国农村生活污水的排放途径主要是直接洒向地面、就近排入河道或通过下水道入河等。农村污水排放中存在的问题主要表现在: 一是不少农户在新建房屋和旧房卫生设施改造中,虽然建有三格式化粪池,但却没有排放设施,而是依靠土壤渗透,这种方法虽简便,却严重污染了周围的地下水; 二是即使有排水系统,绝大多数也是合流制排水,且一般采用明沟排水,由于没有科学、合理地进行规划,加之农药的大量使用、畜禽粪便随雨水流入沟渠,一到晴天气味难闻,严重污染着农村生活环境; 三是农村往往有灌渠贯穿其中,随着各家各户普遍使用冲水厕所,各种污废水未经处理大量排入灌渠,对农业灌溉用水污染颇大。
二、农村生活污水处理模式与处理技术分析
农村地区居住相对分散,自然条件和经济条件千差万别,采取统一的污水处理模式绝无可能,而应该因地制宜,根据村庄的具体实际来确定污水排放模式。
结合国外生活污水处理的成功经验和我国农村生活污水的排放特点,总结近年来滨州一些地方的工程实例,滨州农村生活污水处理的模式可以按照分类处置的原则加以选择。
(一)接入城镇污水管网统一处理模式
靠近城区、镇区且满足城镇污水收集管网接入要求的村庄宜优先纳入城区、镇区污水收集系统,所有的生活污水集中收集后,送入到城镇污水处理厂集中处理(见图1) 。这种模式适用于距离中心城、卫星城、建制镇的城镇污水管网较近(5 km以内),符合高程接入要求的村庄。由于城镇污水处理厂相对运行规范、管理完善,而且污水处理的运行较为经济,污水处理的效果也更有保障,有条件的村庄应优先考虑这种污水治理模式。
(二)分散式农村生活污水处理模式
对于距离城镇污水管网比较远,或者接入城镇污水管网的投资较大的村庄,不可能把污水收集后输往就近的污水厂去处理,只能走小型化、就地化、分散式处理的道路。
1、农村生活污水沼气净化池处理模式
在当前农村生活污水处理的实践中,最通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益结合的生活污水处理方式是沼气池。沼气净化池处理模式采用“多级发酵技术、多种好氧过滤和多层次的净化”逐段降解,根据水质确定工艺流程,使其达到排放标准。工艺流程主要结构有预处理系统、厌氧发酵系统、兼氧发酵系统和后处理好氧过滤系统。使经处理的出水水质能较稳定地达到粪便无害化和污水排放标准,用于农田灌溉或水产养殖。污水沼气净化池处理模式有分流和合流两种工艺流程。分流式适用于粪便污水和其它生活污水分流进入池内,合流式适用于粪便污水和其他生活污水合流进入池内。
2、高效厌氧(ABR) -生态组合处理模式
高效厌氧(ABR) -生态组合处理模式将高效厌氧技术(ABR——厌氧折流板反应器) 与改良的人工湿地串连起来(也可以采用稳定塘、复合床等) [10],ABR 作为强化预处理技术,投加悬浮有机填料和优势微生物,高效降解污水中有机污染物,厌氧单元在较大程度上发挥了将颗粒有机物转化为溶解性有机物的作用,为后续湿地处理提供了有利的条件。改良的人工湿地主体为多孔的无机填料、砂石和微生物组成填料床,并在床体表面种植具有处理性能好、耐水性好、适应能力强、根系发达且美观的植物,并以升流式和降流式进行组合,通过生物处理和人工生态系统中植物-微生物的协作作用,实现污水的净化处理。工艺流程见图4。
该处理模式将厌氧技术与生态技术有机结合,污水在处理的同时被作为一种资源加以利用,同时加入了景观设计的理念,系统运行无需其他动力,管理维护简单,因此,适用于具有自然坡度且有丰富土地资
源的村庄,可建于地下。
3、厌氧-好氧组合一体化设备处理达标排放模式
厌氧-好氧组合一体化设备是在吸收了传统流化床、活性污泥法和生物接触氧化法优点的基础上开发的一种高效、稳定的生化处理装置,由厌氧悬浮床、移动循环床和好氧固定床组成。其核心技术是应用悬浮生物载体形成移动床和投加高效微生物优势菌,充分提高反应器中微生物浓度。该装置可在好氧、缺氧、厌氧环境下,实现悬浮载体与污水流化状态下充分接触,利用微生物的生物活性进行有机物的水解、生物降解、氮的硝化和磷的生物沉淀。沉淀出水能达标排放,无需采用砂滤或其他过滤材料。系统通过自动控制实现全程自动化运行和管理。工艺流程见图5。
该处理模式将厌氧、缺氧、好氧技术有机结合为一体,实现A2/ O 工艺流程,污染物去除效率高,处理后水质好且稳定,但由于一体化设备购置成本较高,日常运行管理要消耗电能,因此适合于经济条件较好,周边既无一定规模空地,又对出水水质要求较高的农村地区,可建于地下。
三、农村生活污水处理的管理措施
(一)制定农村生活污水处理的建设规划
在推进新农村建设过程中,应充分利用国家新农村建设的良好政策环境,加强农村生活污水处理规划的制定,根据规划来系统地开展污水治理工作。基于农村生活污水污染产生的多方面原因,结合新农村建设中改厕、改厨和改圈的工作,配套建设污水处理设施。建立与各地农村经济水平、自然条件、环境目标相适应的生活污水处理工艺和行之有效的运行管理模式。
(二)制定农村生活污水处理工程技术规范
目前没有农村生活污水处理工程规划设计与施工技术的地方、行业和国家相关标准。农村生活污水处理工程规划设计与施工技术规范,应针对农村生活污水的水质、水量特点,结合农村目前的经济和社会发展水平,在现有分散和集中处理技术的基础上,获取经济有效的农村生活污水处理技术、设备和集成模式,提出农村排水工程规划设计与施工技术标准,分类指导工程设计和建设。技术规范应包括不同地区农村生活污水排水工程设计和施工技术规范以及农村生活污水排水工程管理、运行、维护规范等。
(三)建立有效的资金保障机制
农村生活污水处理具有较强的公益性,需要一定规模的资金投入。调查结果显示,目前村委会和村民对污水处理费虽有一定的承受能力,但都不愿意承担,多数区县运行费用来源不清。各地方政府应结合新农村建设的实践,采取国家扶持、地方补助、农民支持和企业参与等方式,广泛筹集资金,形成多元化投入、多渠道动员的参与机制; 也可以参照美国滚动基金[11] 的运营模式,保障农村污水治理设施建设和运行的资金需求;还可以推行农村污水治理的优惠政策,如利益优惠、税收优惠等,鼓励和引导各种社会力量和资金投入到农村污水治理,使农村生活污水处理工程能够顺利付诸实施和运转。
(四)建立完善的水务基础设施管理机制
在各县水务行政部门和乡镇机关等部门的指导和监督下,由村委会联合各乡镇水务组织成立专门的水务基础设施管理协会,参与基础设施的建设运营工作。协会负责制定本村的水务基础设施保护办法,明确村民的权利和义务,并且设立专门账户,制定排水设施及处理设备的日常维护费用、管理收费等资金管理制度。
四、结束语
开展农村生活污水治理工作是改变农村生活污水无序排放现状、改善农民生活条件和建设社会主义新农村必然发展趋势,更是实现我国小康特色社会主义需要。在实施农村生活污水处理工作中,应坚持因地制宜,分类处置的原则,依据村落的布局,科学选用污水处理工艺模式。水利、水文、政府应给予高度重视,加快建立健全相关标准及技术措施、政策措施,并加大扶贫投资力度,保证新农村污水治理工程的长期稳定可持续运行。
参考文献:
[1] 何刚,霍连生,战楠,等. 新农村污水治理工作的探讨[J] . 北京水务,2008,(6) : 22-25.
1、前言
在传统的城市生活中,水资源被看作是可再生的资源,处于“取之不尽,用之不竭”的状态,在全球气候变化,特别是城市化进程加快的今天,城市生活中对水资源的需要大幅度提升,很多城市面临着生活和生产用水紧张和水资源枯竭等实际问题。水资源具有可回收和可再生的特点,通过污水处理技术加工和处理后的城市生活污水可以进入到城市水资源的循环系统,做到对城市水资源消耗的补充,实现城市生活水资源的调控。行业应该从城市生活污水的构成及其主要危害的分析入手,探寻城市生活污水处理技术运用中实际的问题与障碍,探讨从科技更新和技术升级方面提高城市生活污水处理质量和效率的措施,以达到对城市生活质量和发展的保障。
2、城市生活污水的结构性分析
2.1城市生活污水的主要组份
城市生活污水中主要成分为:糖类、蛋白质、油脂和纤维素等有机物质,氯化钠、溴离子、钙离子、镁离子等重金属无机物,各类含氮和含磷等有害环境的化工产品,这些污染成分相互交叉,构成对水资源和水环境的严重影响,直接造成城市生活水资源迅速下降。
2.2城市生活污水的主要危害
城市生活污水主要危害是对水体的富营养化,在水系中形成含氮、含磷的污染,进而出现蓝藻爆发和赤潮等危害。此外,城市生活污水存在一定的毒性,没有经过处理的城市生活污水直接排放到水源地,进而被人类直接饮用后将会出现中毒症状,严重影响市民的身体健康。
3、城市生活污水处理技术应用方面存在的问题
3.1城市生活污水处理技术方案设计问题
当前城市生活中用水方式和用水量呈现逐步多样化和大量化的趋势,这造成城市生活污水出现了成分的复杂化和需求的猛增特点,特别是不同季节、不同环境的影响下,城市生活污水的组成和结构出现很大的变化,这给城市生活污水处理技术应用方案的设计工作提出了巨大的要求,并对城市生活污水处理工作带来一定的阻碍作用。
3.2城市生活污水处理技术缺乏先进性
城市生活污水处理的主要措施是厌氧反应来实现对污水的降解和处理,进而做到回收和利用。但是当前城市生活污水处理技术体系中对先进的厌氧消化技术没有广泛地应用,传统的城市生活污水处理技术还处于主体地位,出现城市生活污水处理的高能耗和低效率,不符合当前城市和社会高效率、节能化的发展目标。
3.3城市生活污水处理技术的难于符合可持续发展的要求
当前城市生活污水处理技术主要以延时曝气工艺为主,这会影响到水资源处理的效率,对水资源再利用率的提升也构成了主要的阻碍,没有对含氮和含磷污染物的回收与利用,出现了经过污水处理后的城市生活污水不符合标准的问题,使城市生活污水处理工作难于确保可持续发展目标的实现。
4、城市生活污水处理技术发展和应用的趋势
4.1膜处理技术在城市生活污水处理的应用
膜处理技术通过膜的隔离作用,以反渗透的方式实现对城市生活污水中胶体、颗粒、污染物的分离,形成污染物的附着、吸附和沉淀的效应,进而做到对城市生活污水的处理。应用膜处理技术应该强化混凝技术和搅动技术的应用,以此来降低城市生活污水处理过程中对膜的污染,进而控制城市生活污水处理的消耗,提升城市生活污水处理的效率。
4.2强化一级处理在城市生活污水处理工作的应用
强化一级处理工艺有投资少、费用低、消减污染负荷等优势,因而在城市生活污水处理中快速发展,特别是该工艺简单灵活、稳定可靠,在中小城市中更是得到了广泛应用。强化一级处理技术包括强化一级处理工艺和生物强化一级处理工艺两部分。其中,CEPT的处理有很大的效果。当然,强化一级处理技术也面临一些挑战,主要表现在处理难度和处理费用方面,而且絮凝剂的使用也引发了一些安全性问题,容易对环境造成二次污染。
4.3生物处理技术在城市生活污水处理的应用
将污水生物处理技术可以分类好氧处理工艺和厌氧处理工艺以及以活性污泥为代表的悬浮生长工艺和以生物膜法为代表的附着生长工艺,最常用的处理方式为厌氧处理工艺和生物膜法。一是,厌氧处理技术的应用,厌氧处理工艺的反应容器体积小、耗能低、简单方便,成为了城市生活污水处理的主要方法之一。但是,传统厌氧处理工艺在运用过程中也受到一些限制,主要是因为城市生活污水的污染物浓度比较低,所以,人们对传统厌氧处理工艺进行了改进试验,并取得了重大的进展。二是,生物膜法处理技术的应用,生物膜处理技术主要应用于城市生活污水深水处理方面,Gupta等人通过试验证明了在好氧条件下生物转盘技术可以同时去除有机物和氧。生物膜法在去除污水有机物、反硝化脱氮等处理中前景十分广阔。
5、结语
城市可持续发展需要各类能源和资源的有效供应,同时也要做到对各类资源和能源的再生性利用与开发,要站在确保城市发展高效性和长期性的高度重新审视城市污水处理技术的运用,从污水处理技术的应用和总结的高度做好新形势下城市污水处理工作,做到城市水资源的再生利用和良性循环,在推动市政工程现代化的同时,确保城市健康、长期地发展。
参考文献
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1.1污水处理系统过程控制的目标以及优势。通过构建市政生活污水处理系统,主要具有以下几方面目标:第一,确保污水处理系统的出水水质达到质量标准;第二,市政生活污水处理系统的耐冲击性以及抗干扰性比较强,能够抵抗各种污水外在因素的干扰和影响;第三,必须确保市政生活污水处理系统各个单元具有良好的处理性能,才能在降解有机物生物时,真正达到生物脱氮除磷的目的;第四,必须确保污水处理系统的运行费用较低,才能全面普及应用。市政生活污水处理系统和普通的人工操作污水处理系统相比,其主要具有这样几点显著优势:第一,能够缩减污水处理的成本费用,扩大经济效益;第二,在污水处理厂进行升级改造的过程中,能够节约大量的成本费用;第三,污水处理系统具有更好的性能;第四,在市政生活污水处理系统的过程控制中,能够全面优化控制细节,提高污水处理系统处理负荷;第五,市政生活污水处理系统在处理完成污水之后,能够确保水质出水达标。因此,必须加强对市政生活污水处理系统的过程控制,减少外部因素的影响和干扰,才能提高污水处理系统的运行性能、节约运营成本费用,使市政生活污水处理系统更加高效、稳定地运行下去。1.2污水处理系统过程控制的变量分析。在调节污水处理系统的过程控制时,其中主要存在以下几种过程控制的可调节变量:1)水力调控的变量。在市政生活污水处理系统的运行过程中,水力流态发生变化,很容易造成严重的生化反应。当水力调控变量的状态出现变化,水体流速、浓缩状态、流量变化速率都将导致水力滞留时间出现较大的变化。具体而言,水力调控的变量主要为污泥量、回流量、流速变量、水位、控制流量以及外回流量等等几大重要组成部分。2)空气以及氧气供应量。在市政生活污水处理系统中,DO作为至关重要的变量,DO浓度出现变化后,将会严重影响系统内部的微生物细菌群。为了降低系统的运营成本费用,减少能量损耗,可以适当地把DO浓度降低,这样才能提高污水处理系统的运营性能。如果DO的浓度过低,将导致微生物大量寄生,而且会降低污泥的沉降性能,导致絮体大量产生。3)各种化学药剂和碳源的投放总量。在市政生活污水处理系统中投放化学药剂,能够消除其中的无机元素,避免污泥絮体形成以及沉淀反应产生。但是如果没有合理地投放化学药剂,将会导致污水处理系统的处理负荷大大降低,甚至导致污泥脱水性能逐渐降低,防止沉降性能也将显著降低。在污水处理中投放大量的碳源,能够使污水处理系统更好地进行反硝化,使碳氧比例保持在合适的范围。如果碳源的比例过低,将会导致反硝化过程非常困难,不利于系统脱氧正常进行。如果碳源的比例过多,将会导致药剂投加费用成本大大提升,污水处理系统的负荷也将扩大,所以必须确定合适的碳源投加量。4)进水预处理变量。在市政生活污水处理系统运行中,需要对进水预处理变量过程进行严格管理,只有进行科学、合理的进水预处理,才能防止外部因素产生干扰,能够使处理负荷大大降低。
2市政生活污水处理系统中比较常用的过程控制策略
在市政生活污水处理系统中采用的控制过程比较简单,而且能够反馈机理。其中被控制的系统主要包含了曝气机、污泥回流泵、混合液回流泵、化学药剂添加等系统,这些系统很容易受到进水水量以及水质变化等外在因素的影响和干扰,而且当内部回流量以及曝气量发生变化之后,也会产生极大的影响。在市政生活污水处理系统中,主要利用在线传感器和控制系统来获取相应的变量信息,然后做好模拟分析,从而确保污水处理系统的正常运行。当前,在市政污水处理系统的过程控制中,主要采用这样几种控制策略。2.1溶解氧控制措施这种控制方法主要把曝气单元中的DO浓度来作为变量,然后控制DO浓度的变化。但是控制DO浓度只是一部分东西,必须按照设定值有效调节空气变量,才能更好地控制DO浓度。通过利用系统控制器,能够有效对比DO浓度测量值以及设定值,从中发现两者间的差异,通过进行准确的计算,能够把DO需要的曝气量清楚地计算出来,主控制器能够自动调节水体质量的变化。2.2回流污泥控制措施其主要基于二沉池中污泥层活性和含量,从而有效控制系统的回流污泥总量。并且能够控制剩余污泥排放量、各个阶段的进水量以及回流污泥量,从而更好的控制系统污泥总量。如果在污水中存在较多的污泥,就会滋生许多微生物,微生物生长速度也会大大加快,所以必须严格控制剩余污泥排放量,防止微生物大量生长。2.3化学药剂投放的控制措施在市政生活污水处理系统中投放化学药剂,能够进行脱氮除磷处理,这种污水处理方式能够在瞬间发挥作用,避免外界干扰带来不利影响,从而使污水处理系统的过程控制更加方便、快捷。通过投放化学药剂来进行污水处理,其中主要包含了流量比投加控制以及反馈控制两种方式,必须根据污水成分、水量和其他干扰因素选择应用合适的方式。
3市政生活污水处理系统过程控制的难点和注意事项
在市政生活污水处理系统的过程控制中,必须通过各个单元进行协作,才能达到良好的处理效果,在控制过程时,必须充分考虑几者之间的协调性,不能使它们独立出来,采用全套控制工艺。在污水处理系统的控制中,必须消除外界干扰因素,避免有害物质产生不利影响。必须合理调节污泥回流量,注意解决反硝化污水厂兼氧区以及溶解氧等问题,严格控制DO浓度、上清液回流量。合理设置排水管网,才能降低污水的排放量,由于污水的水质存在较大的差异,所以需要侧重不同的去除能力,才能达到弹性调节的目的。
4结语
在市政生活污水处理系统的控制过程中,必须根据实际情况进行科学、合理的设计,采用合适的方式来控制污水处理过程,才能确保污水处理厂能够高效、稳定运行,提高市政生活污水处理质量,促进我国环保型城市建设发展,满足现代化新型城市建设发展要求。
参考文献: