城市污水處理的現狀及發展趨勢
摘要:介紹了水污染的發展歷程,污水處理技術的分析,污水回用技術及工藝選擇及發展趨勢等。
關鍵詞:污水處理技術;水污染防治;SRR 工藝;污水生態工程
1 水污染控制的發展歷程
隨著社會的發展和人們環境意識的增強,我國水污染控制經歷了由單一污染源的治理,污染物濃度達標準放到區域污染綜合防治,以環境容量為依據的污染物排放總量控制的兩個階段。
在過去的幾十年中,由于我國的污染防治工作一直擺脫不了點源治理,達標排放,三同時和誰污染誰治理的政策,實際結果并不理想,據國家環?偩謱ξ覈5556 套工業廢水處理設施調查結果表明,三個效率(污染治理設施的運行率,設備利用率,污染物去除率)較好的的僅占運行率,設備利用率,污染物去除率)較好的僅占運行設施總數的35.7%,其污染物去除率達到設計能力的只有50%,總體有效只占全部處理設施總投資的 31.3%,只有不足1/3 的設施發揮作用,由此可見原有污水處理系統的規劃,設計,思想原則中存在不少問題,已不再適應當前我國經濟發展和環境保護的要求。
2 污水處理技術的分析
2.1 污水處理廠的規模,數目與選址。污水處理廠設計應進行近期及遠期規模的研究,以合理確定工程分期,以遠期規模做為污水處理廠選址的依據,其選址用地條件應滿足遠期處理用地的需要,以利于工程的擴建,對中小城市污水處理廠,近期建設規模不宜過大,按照傳統規劃方法,污水處理廠廠址一般盡可能安放在各河繁育下游,城市郊區,但是這種系統布局使污水廠距離再生水用戶較遠,需鋪設的回用水管網費用相應增加,不利于水的資源化,因此,城市污水廠的數目不應拘泥于傳統經驗,而應該依據城市實際中水回用的需要在適當位置建設合適規模的污水處理廠,使得整個城市形成大,中,小,近,遠期相結合的污染處理廠布局規劃,這樣,既有利于污水回用,又減輕了城市排水管網系統的負擔,易于實現分期建設,符合我國當前國情。
2.2 城市污水處理工藝按流程和處理程序劃分?煞譃轭A處理工藝,一級處理工民,二級處理工藝,深度處理工藝和污泥處理工藝,以及最終的污泥處置。
預處理工藝:城市污水處理廠的預處理工藝通常包括格柵處理,泵房抽升和沉砂處理。
一級處理工藝:主要是初次沉砂池,目的是將污水中懸浮物盡可能地沉降去除,一般初次沉砂池可去除50%左右的懸浮物和25%左右的BOD。二級處理工藝:主要是由曝氣池和二次沉淀池構成,主要目的是通過微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成CO2,H2O。曝氣池內微生物在反應過后與水一起源源不斷地流入二次沉淀池,微生物沉在池底,并通過管道和泵回送到曝氣池前端前與新流入的污水混合;二次沉砂池上面澄清的處理水則源源不斷地通過出水堰流出污水廠。
深度處理:是為了滿足高標準的受納水體要求或回用于工業等特殊用途而進行的進一步處理,通用的工藝有混凝沉砂和過濾,深度處理的未端往往還要有加氯要求和接觸池。
污染處理和污泥最終處置,主要包括濃縮,消化,脫水,堆肥各農用填埋。
3 污水回用技術及工藝選擇
3.1 污水回用技術。污水回用技術的發展是建立在水的深度處理技術發展基礎上的,其回用技術的發展與應用要比飲用水處理技術靈活的多,處理單元的組合方式及具體的工藝流程要比飲用水處理技術多得多。通常的污水一級處理技術對污水中的污染物的去除效果是有限的,一般處理出水要經過深度處理才能有交往地去除水中的殘留污染物質,使其達到小于回用水質標準的要求,因此一般的污水回用技術均是建立在一級出水的基礎上,后續處理技術有混凝沉淀,生物處理,過濾,消毒,與膜處理等其它處理技術。
3.2 處理工藝選擇。目前污水回用工藝主要來自水和廢水處理工藝,對于污水回用應用來說,采用新工藝的機會也是很大的,因為再利用水作為可供水,將會有很大的經濟價值,20 世紀80 年代以來,國內外城市污水回用工藝有兩個發展趨勢,一是沿用一級,三級處理工藝,并向多目標回用方向發展,二是發展高交往一化處理與臭氧氧化,活性碳吸附一、膜技術相結合的一、三級組合處理工藝,出水可達飲用水水平。后者處理出水質較前者好,但處理費用很高,另外,臭氧發生器耗電量較大,活性炭易飽和,原來水質不好時出水水質保障性差,膜污染問題尚未得到很好的解決,總之這幾項技術還需深化研究,因此,我們現在多采用第一類污水回用工藝。
4 我國中小城市污水處理的關鍵技術
4.1 用于二級處理的一級處理強化技術作為城市污染廠二級生物處理前置處理———一級處理,其功能為去除污水中的漂浮物和懸浮物,由于一級處理投資少,動力水泵低,不但可去除一部分有機物,而且對后續二級生物處理影響較大,采用經化一級處理技術,可以降低城市二級污水處理廠的投資。二級處理的一級處理強化質樸分兩類:一類側重于物化機理,一類側重于微生物絮凝吸附原理。
4.2 曝氣生物濾池工藝。曝氣生物濾池工藝的主要特點如下:占地面積小,基建投資者,曝氣生物濾池之后不設二次沉淀池,便得出SS 很低,一般不超過10mg/L,氧的傳輸交率很高,曝氣最小,供氧動力水泵低,曝氣量明顯低于一般生物處理法。
4.3 革新的SBR 工藝。SBR 法從問世以來,以發展為城市污水處理的實用技術之一。其變種也有十余種之多,如UN 工TANK 工藝,TCBS 工藝, MSBR 工藝等,革新的SBR 工藝在城市污水應用中的重點是盡可能降低基建費用,簡化操作過程,提高系統的可靠性和靈活性,革新的SBR 工藝城市污水處理中的關鍵技術如下:為達到同時稍化反硝化的止的,準確的控制溶解氧的地;合理的瀉水體積確定,典型的污水水質脫碳,脫氧,脫磷,的關鍵參數,高效連續流SBR 工藝的設計,革新的SBR 工藝配套系統的合理設計。
4.4 污水生態工程處理技術。這類技術的最大特點是,老實巴交行維護費低廉,運行可靠,簡易且節省能源和實現污水資源化,城市污水生態工程處理技術,包括氧化池系統和土地處理系統,近幾年我國一些中小城市修建的志水氧化塘運行結果表明,設計施工和運行維護良好的氧化塘系統,其出水水質接近或達到常規二級處理出水水質,如輔之以必要的強化措施,完全可以達到《污水綜合排放GB8978-1996》的規定。對于水生物塘,養魚塘等生物或生態凈化塘其脫氧脫磷和去除細菌能力等都高于二級處理,達到部分三級處理的效果,而塘系統的基建費單價僅為常規二級處理的效果,而塘系統的基建費單價僅為常規二級處理廠基建費的1/5~1/3,運行維護費為常規的1/2。
5 城市污水處理發展趨勢
5.1 大力發展先進的水處理工藝技術。對于我國這樣一個污染嚴重,資源短缺,并且社會主義初級階段的國家,先進的水處理技術,各類效率高,投放低,可達到一定治理深度的城市污水處理新技術,對經濟尚不夠發達而污染及待治理的我國,尤其是絕大多數沒有污水處理設施的17000 多個建制鎮,在一段時期內都將具有重要意義,因此,迫切需要一批能滿足排放要求,處理效果好,基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝。
5.2 大力推進水處理技術和設備的產業化。水污染控制的實施是通過工程設施和技術裝備來實現,當前水處理工程有以下特點:首先,工程中設備和施工技術含量及投資比例不斷提高,從而反映了水處理工程技術的設備化,產業人和市場化的趨勢,我國需要建立污水處理成套設備產業基地,建立污水處理成套設備產業基地,水污染控制的實施是通過工程設施和技術裝備來實現,我國需要建立污水處理成套設備產業基地,其次,工程市場已由傳統的承包方式引入了國際通過TURNKEY 總承包的運作方式,參與這種工程和設備總承包的“工程公司”在國際已是一個跨行業的產業。
結束語:從國情出發,我國城市污水處理發展中氮、磷營養物質的去除仍為重點也是難點,工業廢水治理開始轉向全過程控制,單獨分散處理轉為城市污水集中處理,水質控制指標越來越嚴,由單純工藝技術研究轉向工藝,設備,工程的綜合集成與產業化及經濟,政策,標準的綜合性研究,污水再生利用提上日程,中小城鎮污水污染與治理問題也開始受到重視。
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