⑴ 高碑店污水處理廠的流程工藝
1.一期污水工藝選擇
針對出水要求,通過試驗研究,一期選用前置缺氧段推流式活性污泥法,延長曝氣時間,使出水完全硝化。污泥處理採用兩級中溫消化工藝。沼氣用以發電。以補充能源。發電機的冷卻水、尾氣余熱、供消化池加熱。提高熱能回收率。回用水的深度處理考慮在二級處理基礎上,增加混凝、沉澱和砂濾兩種簡單工藝,使出水水質進一步提高。
2.
二期污水處理工藝選擇
污水處理工藝採用傳統活性污泥法二級處理工藝,分為兩個系列,每個系列為25萬m3/d。其中一個系列採用前置缺氧段活性污泥法工藝,即在推流式曝氣池前設缺氧段(占生物處理池總容積的1/12)其目的是改善污泥性質,防止污泥膨脹。另一個系列採用缺氧好氧脫氮活性污泥法工藝,即在曝氣池進口段設置1/6池長作為脫氮池,後續1/6池長作為可變段,並採用內迴流泵進行曝氣池混合液內循環,內迴流比為200%。本系列出水自成系統NH4+-N≤3mg/L,可直接作為工業冷卻水使用。
3.一期(二期)污泥處理工藝選擇
污泥處理工藝採用重力濃縮、中溫兩級消化後機械脫水工藝。消化過程產生的沼氣用於發電。
二期消化池由原沼氣攪拌改為一級消化池攪拌以生熟污泥混合為主,二級消化池攪拌以破浮渣為主;污泥加熱由原蒸汽間歇直接加熱改為熱交換器連續加熱;消化池上清夜用泵回送作為污泥管反沖洗用水,以防污泥管堵塞;沼氣發電機改為低氣壓進氣方式,取消沼氣壓縮機層和球層中壓貯氣罐。改進後的二期污泥消化工程更加完善,操作簡單,管理方便,安全可靠。
⑵ 再生水的目前情況
中國是一個水資源貧乏的國家,屬世界上13個貧水國之一,人均水資源是世界平均水平的1/4。同時,中國地域廣大,水資源在時間和地區分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地區,尤其是哈爾濱人均水資源更低。海河、淮河、遼河、黃河流域人均水資源量約為中國平均水平的1/5,海河流域包括京津兩市人均水資源量僅為中國平均水平的1/7。
隨著經濟發展和城市化進程的加快,城市缺水問題尤為突出。當前相當部分城市水資源短缺,城市供水范圍不斷擴大,缺水程度日趨嚴重。據統計,中國669個城市中,400個城市常年供水不足,其中有110個城市嚴重缺水,日缺水量大,年缺水量,由於缺水每年影響工業產值2000多億元,天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅。據資料統計,國際極度缺水線是人均水資源佔有量500,而河北保定市區目前的人均水資源佔有量只有64,嚴重缺水,導致城市供水不足,地下水超采,引發一系列環境地質問題等。
2000年北方地區出現100年不遇的大旱,使許多水庫河流出現從來沒有過的斷流和枯乾,北方13個省318個縣級以上城市被迫限時供水,缺水人口達2000多萬。2001年的乾旱,中國受旱面積達k。
在水資源短缺的同時,中國水資源浪費和污染現象十分嚴重,而對這種短缺與浪費並存的狀況,傳統思想認為應該行政性提高水價來限制人們的用水量,但是浪費問題從來不是行政性的價格可解決的,因為在考慮浪費問題的時候,不能忽略限制人們行為本身帶來的效用損失。建設部的一次調查表明,當水費支出占居民家庭收入的2.0%時,人們才會考慮節水問題;達到5%時,對人們的生活才會產生較大影響;達到10%時,人們會考慮水的重復利用。為了緩解水資源的供需矛盾,污水回用在一定使用范圍內,為我們提供了一個經濟可靠的新水源,並且可以節省優質的飲用水源。
隨著改革開放的不斷深入,中國已進入經濟建設的新時期,雖然近年大力提倡節約用水,但各地用水量增勢強勁,加劇了水資源問題的嚴重性。水資源緊缺對國民經濟發展產生的影響,已經引起了領導和專家的關注。據預測,世紀水資源危機將位居世界各類資源危機之首。因而研究城市水資源利用及水資源開發勢在必行,這對城市用水健康循環和保障城市可持續發展具有深遠的戰略意義。因此,實現污水資源化,緩解不資源供需矛盾,促進國民經濟的可持續發展顯得十分得要。 雖然中國早在20世紀50年代就開始採用污水灌溉的方式回用污水。但真正將污水深度處理後回用於城市生活和工業生產則是近幾十年才發展起來的,建設部在「六五」專項科技計劃中最先列入了城市污水回用課題分別在大連、青島兩地作試驗探索。這兩地研究成果表明,污水可以通簡易深度處理再次回用,是很有前途的水源。
從1986年開始,城市污水回用相繼列入國家「七五」、「八五」、「九五」重點科技攻關計劃,開始污水回用技術的探索和示範工程的試驗。「七五」攻關項目「水污染防治及城市污水資源化技術」,就污水再生工藝、不同回用對象的回用技術、回用的技術經濟政策等進行了系統研究。其中研究包括青島延安三路污水廠等14個污水不同程度或不同對象地開展污水回用工程,為「八五」期間污水回用項目的攻關提供了大量可行的依託工程。「八五」攻關項目「污水凈化與資源化技術」,分別以大連、太原、天津、泰安、燕山石化為依託工程,開展工程性試驗。通過系列的生產性和實用性工程研究,「八五」提供了城市污水回用於工業工藝、冷卻、化工、石化、鋼鐵工業和市政景觀等不同用途的技術規范和相關水質標准。「八五」提供的成果較「七五」提高到了實用水平,研究內容經過了生產悵一檢驗,涵蓋了污水回用的大部分領域。「九五」攻關項目「城市污水處理技術集成化與決策支持系統建設」,具體攻關兩部分內容:一是回用技術集成化研究,二是城市污水地下回灌深度處理技術研究。這些攻關研究,完成了大量生產性試驗,取得了豐富數據,經國家專家級的鑒定驗收,許多成果被評為國際先進或國際領先水平。
在「21世紀國際城市污水處理及資源化發展戰略研討會」上建設部在會上指出「中國將會全面啟動污水資源化工程,並在此領域廣泛加強與國外的技術合作和技術交流,歡迎各國金融機構和企業投資於中國的城市污水資源化項目」,表明中國在未來的幾年城市對再生水利用的投資與需求將迅速升溫。 為了緩解中國的水資源短缺和治理水環境的污染,中國近期建設的集中污水處理與回用規劃如表1所示。
⑴ 污水處理後回用作工業用水
污水處理廠的二級處理出水,根據用途不同,可直接或者再經進一步處理達到更高的水質後應用於工業過程中,其中最具有普遍性和代表性的用途是工業冷卻水,中國在污水處理廠二級出水或先進二級處理出水用作工業冷卻方面進行了大量試驗研究,並有運行成功的實例。北京高碑店污水處理廠的二級處理出水給華能熱廠提供冷卻水的水源,供應量為4萬噸每天。同時該污水處理廠還為三河熱電廠等工業企業供水。
再生水目前已經成為北京的第二大水源。統計數字顯示,2006年北京使用再生水3.6億立方米,今年預計達到4.8億立方米。再生水已經廣泛應用於工業製造、農業灌溉、城市綠化、河湖環境等領域。今年使用的4.8億立方米的再生水中,有6000萬立方米用於補充城市景觀和城市綠化用水的使用。朝陽公園、大觀園、陶然亭、萬泉河、南護城河以及奧運中心區等都實現再生水澆灌。同時,北京城區還建成20個自動中水加水機,每年可提供2000萬立方米可再生水用於綠化和市政管理。
⑵ 污水處理後回用作生活雜用水
處理後污水回用生活雜用水,北京最具代表性。1984年北京市進行污水示範工程建設,並於1987年出台了「北京市中水建設管理實施辦法」,在該管理條例中,凡建築面積在以上的旅館、飯店和公寓以及建築面積在以上的機關科研單位和新建的生活小區都要建立中水設施。以此為契要,北京市的中水設施的建設得到了較快的發展,到目前為止,北京已經建成投入使用了160多個中水設施,這些設施大多集中在賓館、飯店和大專院校,它們以洗浴、盥洗等日常雜用水為水源,經過處理在到中水水質標准後,可以回用於沖廁、洗車、綠化等。目前這些中水設施處理能力已經達到4萬,回用水量約。中水建設已初具規模。為實現北京2008年「綠色奧運」的承諾,使城市污水回用率達到50%,北京市將新建9座中水廠,以加大污水再生回用,推廣城市中水的使用。
北京已經建成9座大型污水處理廠和相關的配套管網,在2008年奧運會之前,還將再有5座類似的污水處理廠投入運行。與此同時,郊區的污水治理也全面啟動。新城建設的14座中小型污水處理廠,年處理污水近1.7億立方米。
⑶ 污水處理後回用作農業灌溉
在中國北方城市,城市污水和工業廢水已經成為某些郊區農田(包括菜田、稻田和麥田等)灌溉用水的主要水源之一。取得了一定的經濟效益,可以改良土壤結構,增加水分和肥分,導致作物增產,平均每一立方米生活污水,可以增產小麥或稻穀約0.5kg。但是污灌也體現了一些缺點,部分農田,由於用有毒有害的工業廢水灌溉而導致農田惡化和農業減產,地下水、土壤和農產品受污染。再生水用於農作物灌溉的面積逐年增加,大興、通州等地區形成了30萬畝再生水灌溉區。今年全市農業利用再生水達2.3億立方米。2006年底,隨著小紅門污水處理廠的排水閘門開啟,清澈的再生水湧入涼鳳灌渠,大興區青雲店、長子營、采育等8個鎮的20萬畝農田灌溉用上了再生水。再生水代替清水進行農田灌溉,每年可減少開采地下水6000萬立方米。 北京是嚴重缺水的城市,人均水資源佔有量僅為100立方米,遠遠低於國際公認的缺水警戒線1000立方米。近年來,本市堅持「量水而行、以供定需、因水制宜、綠色節約」,推進實施最嚴格的水資源管理制度,每年都確定用水總量、用水效率、水功能區限制納污三條紅線,保障首都水資源的可持續利用。
目前,再生水已經成為本市第二大水源,廣泛應用於工業用水、農業灌溉、城市綠化、小區沖廁等。近5年來,建成盧溝橋、吳家村、沙河等一批污水處理廠及再生水廠,大力推進再生水管網建設,污水資源化利用水平大幅提高。全市鄉鎮以上污水日處理能力由2008年的329萬立方米提高到395萬立方米,污水處理率由79%提高到83%;再生水利用量由6億立方米提高到7.5億立方米,再生水利用率達到61%。污水處理率及再生水利用率均處於全國領先水平。
今年,本市將進一步加大再生水用量,計劃建成東壩、垡頭、五里坨、通州河東、豐台河西、昌平未來科技城等再生水廠,新建再生水管線50公里,完成酒仙橋、黃村等污水處理廠升級改造,全市污水處理率提高到84%,再生水利用量達8億立方米,比2012年增加0.5億立方米。
目前,本市節水工作在全國居於領先水平。近5年來,全市完成了50萬畝農田、果園、菜地節水灌溉工程,18.5萬畝農田採用再生水灌溉,創建節水型單位、小區1830個,城區9座熱電廠全部利用再生水替代新水源,工業年利用再生水達到1.4億立方米。2012年,全市用水總量36.5億立方米,其中有7.5億立方米是再生水。萬元GDP水耗下降到21立方米,全市污水處理率達到83%。
⑶ 北京在資源有效利用方面的成功案例
摘要 1、污水灌溉:北京市對於城市污水的利用是從污水灌溉開始的。50年代初期在石景山區利用石景山鋼鐵廠的工業廢水進行灌溉,隨著市區污水管道和污水泵站的建設,污水灌溉面積不斷擴大。目前沿市區清河、壩河、通惠河、涼水河四條河道,分布著大大小小十幾條灌渠,污水灌溉主要集中在位於市區下游的豐台區、朝陽區、大興縣以及通州區。2001年北京市農業總用水量中,再生水和污水利用量為0.46億m3,占農業總用水量的2.8%。
⑷ 誰有關於節水的資料!!~~急急急!!~~
節水的故事
有路必有豐田車」的日本豐田公司,在成本管理上從一點一滴做起,勞保手套破了要一隻一隻的換,辦公紙用了正面還要用反面,廁所的水箱里放一塊磚用來節水。一個貴為一國之尊、一個是世界著名的跨國公司,節約意識竟如此強烈,令人贊嘆。
節水資料
新型節水灌溉設備:高效噴灌和滴灌成套設備、遠程自檢測控制系統、節水灌溉裝備關鍵部件和自控系統、微噴灌設備、灌排工程裝備、各種農用泵、儀器儀表、農田水利工程機械。
省水小秘方1.要用省水形馬桶,般審型馬桶加裝2段式沖水配件。2.水箱底下浮餅拆下 即成無段式控制出水。
3.小便池自動沖水器沖水時間調短。 4.用米水、洗衣水、洗碗水及洗澡水等清水來澆花、洗車,及擦洗地板。5.清理地毯法由濕式或蒸汽式改成乾燥粉沫式。6.將除濕機收集的水,及純水機、蒸餾水機等凈水設備的廢水回收再利用。
現在我說完了6項省水秘方,你是否想到比我更好的省水方法呢?你是否在省水呢?我想你應該在省水吧!
長期以來,人們普遍認為水是「取之不盡,用之不竭」的,不知道愛惜,而浪費揮霍。事實上,水資源日益緊缺,而我市的城市供水工作更是在嚴重缺水的邊緣艱難度日,自來水來之不易。
人不可一日無水,水是生命之源,珍惜水就是珍惜自己的生命!在此,我們介紹一些日常生活中的節水常識:
刷牙
浪費:不間斷放水,30秒,用水約6升。
節水:口杯接水,3口杯,用水0.6升。三口之家每日兩次,每月可節水486升。
洗衣
浪費:洗衣機不間斷地邊注水邊沖洗、排水的洗衣方式,每次需用水約165升。
節水:洗衣機採用洗滌—脫水—注水—脫水—注水—脫水方式洗滌,每次用水110升,每次可節水55升,每月洗4次,可節水220升。
另外,衣物集中洗滌,可減少洗衣次數;小件、少量衣物提倡手洗,可節約大量水;洗滌劑過量投放將浪費大量水。
洗浴
浪費:過長時間不間斷放水沖淋,會浪費大量水。
盆浴時放水過多,以至溢出,或盆浴時一邊打開水塞,一邊注水,浪費將十分驚人。
節水:間斷放水淋浴(比如腳踏式、感應式等)。搓洗時應及時關水。避免過長時間沖淋。
盆浴後的水可用於洗衣、洗車、沖洗廁所、拖地等。
炊事
浪費:水龍頭大開,長時間沖洗。燒開水時間過長,水蒸汽大量蒸發。用自來水沖淋蔬菜、水果。
節水:炊具食具上的油污,先用紙擦除,再洗滌,可節水。
控制水龍頭流量,改不間斷沖洗為間斷沖洗。
洗車
浪費:用水管沖洗,20分鍾,用水約240升。
節水:用水桶盛水洗車,需3桶水,用水約30升。使用洗滌水、洗衣水洗車。使用節水噴霧水槍沖洗。利用機械自動洗車,洗車水處理循環使用。
節水小方法:
節約用水,利在當代,功在千秋,這是經過討論同學們一起研究出一些生活節水小方法:
一、淘米水洗菜,再用清水清洗,不僅節約了水,還有效地清除了蔬菜上的殘存農葯;
二、洗衣水洗拖帕、帚地板、再沖廁所。第二道清洗衣物的洗衣水擦門窗及傢具、洗鞋襪等;
三、大、小便後沖洗廁所,盡量不開大水管沖洗,而充分利用使用過的「臟水」;
四、夏天給室內外地面灑水降溫,盡量不用清水,而用洗衣之後的洗衣水;
五、自行車、家用小轎車清潔時,不用水沖,改用濕布擦,太臟的地方,也宜用洗衣物過後的余水沖洗;
六、沖廁所:如果您使用節水型設備,每次可節水4一5kg;
七、家庭澆花,宜用淘米水、茶水、洗衣水等;
八、家庭洗滌手巾、小對象、瓜果等少量用水。宜用盆子盛水而不宜開水龍頭放水沖洗;
九、洗地板:用拖把擦洗,可比用水龍頭沖洗每次每戶可節水200kg以上;
十、水龍頭使用時間長有漏水現象,可用裝青黴素的小葯瓶的橡膠蓋剪一個與原來一樣的墊圈放進去,可以保證滴水不漏;
十一、將衛生間里水箱的浮球向下調整2厘米,每次沖洗可節省水近3kg;按家庭每天使用四次算,一年可節葯水4380kg。
十二、洗菜:一盆一盆地洗,不要開著水龍頭沖,一餐飯可節省50kg;
十三、淋浴:如果您關掉龍頭擦香皂,洗一次澡可節水60kg;
十四、手洗衣服:如果用洗衣盆洗、清衣服則每次洗、清衣比開著水龍頭節省水200kg;
十五、用洗衣機洗衣服:建議您滿桶再洗,若分開兩次洗,則多耗水120kg;
十六、洗車:用抹布擦洗比用水龍頭沖洗,至少每次可節水400kg;
節水圖片
http://www.zjol.com.cn/05china/system/2006/05/16/006622996.shtml (汪恕誠:建節水社會 意義不亞於三峽...)
http://www.ds168.cn/news/2007/0322/index_zxzx/162630.htm (我國400餘城市缺水 「水危機」掣肘...)
http://www.dfxj.gov.cn/dfxjw/dfxj/node2830/node2932/node2990/userobject1ai37117.html (東方宣傳教育資料網)
廢水,污水處理
廢水/污水處理及回用
只有充分認識到水自然循環的重要性,才能在人類活動中,有效控制水的社會循環,實現水的良性自然循環,對水的利用才能從必然王國走向自由王國生態環境惡化主要是因為水資源的不合理開發利用造成的。水危機產生的主要原因是:一方面水資源的短缺與不合理利用並存,另一方面為污水處理能力不足,造成江、河、湖、庫及近海水域水質富營養化日益嚴重。水資源短缺和污染是目前制約經濟和社會可持續發展的重要因素。污水處理作為污染防治的基本措施已經受到人類的普遍關注。從總體上看,污水處理忽略了污水處理的整體性和水循環的基本原理,以單一指標作為衡量基準。污水處理需要建立新的衡量標准,從水自然循環和社會循環入手,尋求水循環的基本規律,實現水資源的良性循環。
水循環
系統論認為,水的自然循環是具有自組織結構的非平衡開放系統,水的社會循環是具有人工組織結構的平衡系統。
水的自然循環從地球誕生,可能就有水的存在。以水位介質地球完成了物質、能量和信息三要素之間的交換,由水平啄收和儲存太陽能,完成能量的轉換,使地球由一個「死球」進化為一個「活球」,從此有了生命的產生。可以說是水孕育了生命的發生、發展,也孕育了地球的整個變遷過程。
在無人類參與或人類干預很小的條件下,水的存在形式主要包括雲,地表水(包括海洋、冷雪、湖泊、沼澤、河流等),地下水和生物水四部分。這四部之間呈四面體狀的相互關系,雲由其餘三種水體通過蒸發而形成,再通過雨、雪、霧和冰雹等,分別進入其餘水體;地表水體的大部分水源來自於雲和地下水體,同時自身也進行著各種形式的轉變,這其中也完成著物質、能量和信息的轉換過程;地下水體主要來源於地表水體的下滲和雲;生物水和其餘三個方面都有不可分割的關系,但從總量上來看相對小了很多,所以可以認為雲、地表水體和地下水體起了決定性作用,決定著水的循環方向和整體特性。這三種水體之間的循環主要依靠太陽能來推動的,生物能相對作用較小,自然系統起了決定性的作用。自然水體利用太陽能和生物能在循環過程中攜帶和產生物質和能量,保持熵值的穩定,即水體自凈。
水的社會循環水的社會循環是水自然循環的一個子系統,又包括農業灌溉、工業用水和居民生活用水三個系統。這些系統通過取水系統和排水系統相互連接成一個復雜的網路系統。與自然循環相比,社會循環具有可控制性和系統完成有序化以及在時間上的及時性。
人類誕生以來,對水循環的干預作用越來越大,尤其在工業革命以來,大量的水被應用,大量的含有高濃度有機物和無機物的水被排放到自然水體,大大超過了水體自然循環中太陽能和生物能所能帶走的負荷,造成大量物質在水體中積累,也增加了人類的利用成本。水循環系統的熵值增加,原有的平衡被打破,新的平衡即將建立。
水自然循環是一種開放的自組織系統,維持地球物質、能量和信息的交換,由於太陽能和生物能的參與作用使系統維持相對穩定的有序狀態。由於人類活動的參與作用,輸進了原本沒有的新物質和能量,打破了原有的有序狀態,向一種新的有序狀態演變。人類的社會活動是一種有組織的活動,不同於自然循環的自組織活動。多年來人類活動的結果表明,人類的有組織活動違背了水自組織活動的基本規律,這就是水危機產生的根源,也是生態環境惡化的根源。
水處理發展狀況
我國的水污染經歷了一個從工業廢水到生活污水,從行業重視到國家重視,從國家重視到全民重視,從直接排放到末端治理;從單獨分散的點源治理到流域性和區域性的水污染防治發展;工業廢水從末端治理轉移到清潔生產為主的「污染綜合預防」;生活污水從合流集中處理排放到分流、分散處理回用的發展過程。這期間除了經濟、社會以及環保觀念等因素制約處,滲透著人們對水和水污染控制認識逐漸深入的過程。
我國工業廢水城市污水排放量大,到2000年排放量達到3000億m3。工業廢水的治理始於六、七十年代,到「七五」期間(1986~1990)被列入國家科技攻關重點項目,「九五」期間國家攻關課題中工業廢水的研究內容徹底由末端治理向清潔生產轉移,把污染控制和生產過程緊密結合起來,提出通過加強生產環節的管理、技術設備改造以及工藝流程改進,提高水利用率,減少工業廢水和污染物排放量。
80年代以前城市污水多為直接排放,從「七五」開始國家科技攻關逐步研究一些城市污水處理技術,隨著「八五」、「九五」的開展,在城市污水處理方面已經具備了成熟的處理技術。隨著水源短缺,城市污水成為重要的城市雜用水水源,污水回用也成為城市污水處理面臨的主要問題。我國「七五」期間提出了回用水質標准,到「八五」、「九五」這一技術也取得了長足的進步。
多年來,從借鑒國外經驗消化吸收到自行研製設計,我國的水處理技術已經步入國際先進行列。但是由於我國經濟基礎相對薄弱,城市化、工業化進程還需要大量資金扶持,環保資金相對投入較小,已經建設的處理設施跟不上城市建設和工業改造的步伐,所以水處理率還遠遠不能達標,致使我國的環保事業存在嚴重的瓶頸。
污水生態處理
污水生態處理的提出水的社會循環由於人類的干預作用增加了原來沒有的物質和能量,導致系統有序性的失衡。必須要解決兩個問題:一是利用人工方法恢復打破的有序性,就是污水的凈化處理;另一個方面自省人類的干預活動,以更接近自然循環的方式、方法進行生產活動。最根本的方法就是站在實現自然循環的角度,對生產過程中產生的污染物進行必要的污染治理,減少人類干預對水自然循環的不良影響,實行污水生態處理,通過對水社會循環的有效控制,解決對自然循環的破壞作用,避免自組織和系統有序化時間上的滯後性對人類行為帶來的不良後果。
生態學是研究生物與自然環境之間關系的科學,這里的「生態」表示人類活動與污水處理之間的關系。污水生態處理並不是技術上的突破,是一種污水處理理念的轉變。對於現有技術來說,基本可以實現污水的有效處理,但是對於我們來說,要解決的主要問題並不是單一的污水處理問題,要從整體性和水循環的角度充分考慮環境保護、生態建設等多含總因素,包括城市規劃,地面、地下水體特點,水系功能定位,氣候條件以及下游水體特點等等,確定處理工藝。
1995年水處理提出水工業的概念,將水作為一種商品,包括給水排水以及用水等一系列過程,也就是水作為商品從生產、使用到最終處理全生命周期的動作過程。這也是污水生態處理另一個方面的體現。
學科發展的需求近代給排水系統的水處理流程實際上是效仿水循環中,在生態學、地球化學作用下自然發生的水質變換過程,通過集中增加電力等能源,達到比自然快得多的水質變換速度。尤其是近幾年水污染控制領域增加了可持續發展的要求,發展方向定位於清潔生產和流域、區域治理。這兩方面都是站在水自然循環的角度來規劃、控制人類干預下水的社會循環,所以污水生態處理在人們的研究方向、研究內容、思維領域和學科專業上已經有了准備,只需要進一步的理解和認識。
近年來隨著可持續發展的提出,水工業成為以水為主的主要學科部門。水質科學與工程學是水工業的匹配學科,以水質處理/控制為核心內涵,研究水工業為水資源可持續提供社會和各種用水服務所需的科學技術的學科。學科中突出了水概念的重要性,應該看到水資源的主要問題在於水質,污染治理的主要目標是保護水質免遭破壞,水自然循環有序性的打破,究其原因是由於人類活動改變了水體的水質,增加了不能凈化的新物質或超過了水體的凈化能力。
我國水工業的總體發展目標是盡快實現水的良性社會循環。多年的研究實踐中,人們已經意識到水循環和水污染控制之間不可分割的關系,實現水的良性循環,必須控制水的良性社會循環,良性循環產生的關鍵就是立足於污水生態處理的水污染控制措施。
經濟發展的需求追求經濟的協調發展是人類一直的夢想,可以為經濟的發展注入生機和活力。經濟發展是一把雙刃劍,一方面提高了人類認識自然、改造自然的能力,另一方面在改造自然的同時不同程度地在破壞自然,人類承受著自然的懲罰。經濟發展與環境保護之間是一對矛盾,國際上對此曾提出各種不同的見解,先發展還是先治污,還是邊發展邊治污,各有見解。我們認為之所以出現不協調是因為人類活動沒有遵循自然發展的基本規律,破壞了水自然循環和地球生態系統的有序性,原有的平衡被打破,熵值增加,迫使全球系統向一個新的可能不利於現有生物生存的平衡演變。
污水生態處理是為了保證人類生活與水自然循環之間建立良好關系而提出的。維持經濟的協調發展,不能以耗費有限資源為代價,使與自然界間的開放式循環代謝按環境負荷最小的方式與自然耦合。經濟發展始終是追求低投入、高產出的活動模式,多年來人類對於水資源的開發和利用方式表明是一種極端違反經濟規律的活動。應當看到,將經濟發展和資源利用兩方面連環考慮進行綜合規劃的思路還處於初級階段。人類已進入地球環境時代,原有的區域分割時代已經行將結束,單單強調給、排水和水處理是不夠的,水的利用需要進行全新的設計和總結。應當明確認識到人類活動與水自然循環的相互關系,明確水質是水循環的關鍵。
隨著水資源的日益枯竭,若單靠開采地表水、地下水等新鮮水資源,在很多情況下難以滿足用水的要求。考慮到城市污水具有不受氣候影響、不與鄰近地區爭水、就地可取、穩定可靠等優點,將再生後的城市污水作為電廠的水源(主要用於冷卻),一方面可解決電廠用水問題,另一方面也促進了水污染的治理。
一般推薦使用城市污水二級處理出水,經進一步深度處理後可作為電廠冷卻水的補充水。常用處理流程是:
二級處理出水→消毒→再用於電廠直流冷卻系統
二級處理出水→混凝沉澱→過濾→消毒→再用於電廠循環冷卻系統
如有必要,還可採用石灰處理、離子交換、膜法處理等凈化單元做進一步處理,以達到較高的再用要求。
城市污水處理新技術
「七五」、「八五」、「九五」國家科技攻關課題的建立與完成,使我國在污水處理新技術、污水再生利用新技術、污泥處理新技術等方面都取得了可喜的科研成果,某些研究成果達到國際先進水平。AB法、氧化溝法、A/O工藝、A/A/O工藝、SBR法在我國城市污水處理廠中均得到應用。污水處理工藝技術由過去只注重去除有機物發展為具有除磷脫氮功能。國外一些先進、高效的污水處理專用設備也進入了我國污水處理行業市場,如格柵機、潛水泵、除砂裝置、刮泥機、曝氣器、鼓風機、污泥泵、脫水機、沼氣發電機、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統等大型設備與裝置。
我公司多年來研究實施城市污水處理的多項技術, 取得許多成功案例。 不僅如此, 我們還密切跟蹤國外先進技術,代理國外污水處理技術和設備,致力於技術引進和國產化研製和推廣。
1、可持續生物除磷脫氮工藝
2、連續循環曝氣系統(CCAS)
3、 SPR高濁度污水處理技術
4, 「WT--FG」生物法技術
5、 EWP高效污水凈化器
中水,即城市污水經三級處理後的再生水,或生產工藝中經處理可重復使用的水源。可用於灌溉、洗滌、環衛、造景等非飲用功能和循環往復的工藝用水。本公司結合多年MBR膜生物反應器的應用經驗,成功開發了可自控一體式中水處理回用設備。適用於中小型規模的中水回用,適合用於生活小區、賓館飯店、度假區、學校、寫字樓、船舶等分散用戶的日常生活污水處理、回用。
應用特點:
MBR膜生物反應器技術與傳統的中水回用技術相比具有以下優勢:
1. 在微濾膜過濾下,分離效果遠優於傳統沈澱池及砂濾等處理單元,出水水質良好穩定,
懸浮物和濁度接近於零,一般低污染度市政廢水處理後可直接回用。
2. 高容積負荷下,停留時間短,佔地面積減小。
3. 反應池內MLSS濃度可達10000mg/L以上,耐負荷沖擊能力強。
4. 有利於增殖緩慢的硝化細菌的截留、生長和繁殖,系統的硝化效率得以提高,A/O反應下具高效脫氮的功能。
5. 適用於對於舊有污水處理廠進行改造,僅需增設MBR膜組設備。
6. 在生物自解下污泥量少,反應器在高容積負荷、低污泥負荷、高泥齡之運轉下,生活污水可以實現基本無剩餘污泥排放。
7. 操作運行費用低0.5-0.6元/噸/天,可實現自動化控制,便於管理。
8. 微濾膜可攔除大部分細菌等微生物,減少消毒葯劑添加及獲得安全的回用水。
9. 膜分離大大提高了污水的大分子難降解的物質處理效率。
中水回用設備:
1. 主要設備包含鼓風機、自吸泵、膜組件等。
2. 可依各型處理水量製做。
3. 槽體為鋼防腐,可自行製作。
4. 可配套調整池及中水池製作。
MBR小型地下水凈化處理:
工藝路徑:
地下水------MBR膜處理-----配水槽.
1. 設置成本低、操作耗能低。
2. 容易操作、容易維護、高穩定性、高效率。
3. 采物理方式,無須化學葯劑,較能保障人體健康。
4. 多孔性高效率造水機置,有效攔截有害污染物質,飲用全性高。
5. 簡易的安裝施作流程,可普及至偏遠地區。
6. 穩定性高,操作維護容易,無管理上之困擾。
7. 價格遠低於瓶裝水和桶裝水。
8. 地下水水源通常因地區性不同而含有不同含量的鐵、錳雜質。
9. 程序中設置曝氣槽可配合氧化劑,有效去除鐵、錳離子。
中水回用技術
所謂中水,指城市污水或生活污水經處理達標後,在一定范圍重復使用的非飲用水。盥洗設備沖洗、花木澆灌、道路清潔、車輛清洗、基建施工等領域均可使用。中水回用在國際上已有幾十年的歷史,可用於農業灌溉,工業生產,地下回注等。中水回用一舉數得:其一,實現了水資源的多次重復利用,極大地節約了水資源;其二,合理的中水價格政策大大降低了中水使用成本;其三,中水作為一種資源進行開發利用,可為生產企業帶來可觀的經濟效益。中水回用可以增加水資源的可利用總量,從而增強水資源對經濟、社會、生態的保障作用,為經濟、社會、生態的可持續發展拓展空間。
1、 小區污水回用系統(中水系統)
該中水回用系統,是採用"雙上雙下"的體系,即上水分為生活用水(自來水)和雜用水(用來拖地、澆花、沖洗廁所)管線;下水分為沖洗廁所的水和生活污水(除沖洗廁所外的用水)管線。沖洗廁所的水直接排入城市污水處理管網,生活污水經過處理後回用作為雜用水和生活用水,這種中水回用方式可以有效的節約用水,比傳統的回用方式節省運行費用。
該中水回用系統適用於小區。將小區的污水就近收集,就地處理,就近回用作為城市雜用水,用於沖洗廁所、綠化、噴灑街道等。設立中水系統供應城市雜用水可緩解城市生活供水緊張。對於缺水城市而言,污水資源化有著特殊意義。
高碑店污水處理廠廠內中水回用工程是以高碑店污水處理廠二級處理出水為原水,處理後的中水用於高碑店污水處理廠內的設備、水池、車輛、地面的沖洗及綠化用水。
該工程於1996年建設,2000年9月正式運行。處理工藝流程採用物化處理工藝,即混凝、沉澱、過濾、消毒工藝。二級處理廠出水經泵提升,加入混凝劑後經過靜態混合器混合進入高效反應池,形成絮體在斜板沉澱池中沉澱。沉澱後上層清水送至砂濾池,濾過水加氯後送至清水池,再用泵送到各用水點。日處理量1萬立方米,約有9千立方米/日的中水供本廠使用。其餘部分供城市綠化用水。
[中水回用工程處理流程框圖:二級處理出水→泵房—→反應池→斜板沉澱池→砂濾池—→清水池→泵→回用]
2, 中水回用在循環冷卻水系統
在工業生產中,中水主要作為補充水應用在循環冷卻水系統。但要將中水深度處理成與新鮮水水質相近,投資和運行成本都很高;若處理程度不夠,會大大增加冷卻水系統設備的腐蝕、結垢和粘泥沉積的發生。如系統控制不加調整或控制不力、管理不善,就會造成循環水系統的運行狀況的惡化,而嚴重影響生產裝置的正常運行。
我公司的循環冷卻水綜合處理技術,採用最新化學水處理技術、根據客戶需求設計的處理方案, 具有先進的在線控制和加葯系統,根據各種不同類型的水質,在技術經濟性能卓越的情況下滿足出水用於循環冷卻水系統的要求。而且相比傳統的水處理配方,在中水作為補充水(水質較差或波動較大)時仍能提供理想的緩蝕、阻垢、分散和微生物控制。
廢水、污水處理圖片
http://www.zhb.gov.cn/hjjc/hjzf/zxxd/200407/t20040709_91163.htm (國家環保總局淮河十年治污環保專項...)
http://it.sohu.com/20050301/n224489579.shtml (千島湖不僅是旅遊勝地同時淡水魚也...)
http://www.leatherpop.com/news/Html/pg/pige/0673122394666875.html (氧化溝在綿羊皮製服裝革污水處理中...)
http://blog.voc.com.cn/sp1/wukeyu/10380884402.shtml (考察泰國最大的造紙企業——污水處...)
http://www.cqep.org/com/4/teas/readnews.asp?newsid=120 (WSZ型地埋式污水處理設備_廢水類_...)
參考資料:http://www.huabeibiochem.com/scl/yiyao.htm
⑸ 工業廢水對環境的污染
任何企業都需要水,並且隨著企業規模,性質不同,對水量,水質和水溫的要求也不一樣。任何企業都要排污水,廢水,由於所需原料,燃料和工藝流程不同所排放的廢水對環境的污染程度也不相同。工業廢水,礦山排水和其他污水的不合理排放是造成水源污染的最主要原因。排出廢水的工廠主要是化工工廠,如農葯廠,化肥廠,制葯廠,塗料廠,染料廠等其他的還有煉油廠,石油化工廠,鋼鐵廠等。其中廢水中常常含有硫化物,氰化物,汞,砷,酚,鉛等污染物及一些復雜的有機物。這些物質有些可以回收處理,有些復雜的有機物無法處理。有的企業工業廢水未經處理就直接排放到地面水體,使地面水受到不同程度的污染,造成一些地區江河湖泊成了魚蝦死絕的「死水」,致使該地區以江河為工業水源和飲用水源的工廠不得不去找其他水源。許多企業不得不自鑽深水井,取用地下水。取地下水過多又會引起地層下陷。
所以進行該類生產過程中產生大量廢水的工廠布局時,必須要防止因工業廢水的排放污染水源,土地和大氣。凡排放有害廢水,粉塵,廢渣的工業企業不得位於水源的上游,在河流取水點上游至下游100m以外的水域內,不得排入工業廢水和生活污水。在水源保護區內,不準建設污染環境的企業。對於那些工廠相對密集的地區可以建造針對各種污水進行處理的污水處理廠,對污水進行集中處理,相對於每個工廠都建立自己的污水處理廠,可以節約在控制污染上的費用,而且污水處理廠也可以從中獲得利潤。
污水污泥中的重金屬和有機污染物含量已成為污泥土地利用的重要限制因素,污泥中往往含有大量的銅、鎳、鎘、鉛、鋅、汞等重金屬和許多種有毒有機物,若農田中長期施用會導致土壤污染,它們被農作物吸收後又通過食物鏈進入人體,從而影響人體健康。盡管國內城市污水廠的污水以生活污水為主,但國內城市污水污泥中重金屬含量還是有部分超過農用標准。因此,將污水污染過的污泥作土地利用時,應特別注意污水污泥中重金屬超標問題。污泥中有機污染物的研究工作已經在發達國家開展了很多年,但我們在這方面的研究工作還不是很多。然而,很少研究工作並不意味著我國的污水污泥中不含或少含有機污染物。北京高碑店污水處理廠的污泥中已經檢測到35種含氮芳香族化合物,並有7種已經定量化。因此,在污水污泥中有機污染物與重金屬這兩個領域的研究工作還有很多要做,包括污泥中有機污染物和重金屬的表現形式以及污泥處理過程中它們的變化及對土壤-污泥系統的影響。這樣才可以很好地解決污泥中污染物對環境及人類健康造成的影響。然而,污泥質量根源於污水廠處理的污水的質量,因此也要從污染源著手,降低進入城市污水的重金屬及其它有毒物質的濃度,即必須使排入城市污水管道的工業廢水水質符合《污水排入城市下水道水質標准》(CJ18-86)。
⑹ 北京城市排水集團有限責任公司高碑店污水處理廠怎麼樣
北京城市排水集團有限責任公司高碑店污水處理廠是1999-11-10在北京市朝陽區注冊成專立的有限責任公司屬分公司(國有獨資),注冊地址位於北京市朝陽區高碑店鄉小郊亭村1號。
北京城市排水集團有限責任公司高碑店污水處理廠的統一社會信用代碼/注冊號是911101058016915345,企業法人張志淵,目前企業處於開業狀態。
北京城市排水集團有限責任公司高碑店污水處理廠的經營范圍是:污水處理的運行及設施養護;水質及流量計的計量與化驗分析;維修機械設備、電器設備、儀器儀表;科技產品的技術開發;經濟信息咨詢服務;污水處理開發和利用。(企業依法自主選擇經營項目,開展經營活動;依法須經批準的項目,經相關部門批准後依批準的內容開展經營活動;不得從事本市產業政策禁止和限制類項目的經營活動。)。在北京市,相近經營范圍的公司總注冊資本為145349萬元,主要資本集中在 1000-5000萬 和 100-1000萬 規模的企業中,共360家。
通過愛企查查看北京城市排水集團有限責任公司高碑店污水處理廠更多信息和資訊。
⑺ 北京高碑店污水處理廠處理工藝
高碑店污水處理廠採用傳統活性污泥法二級處理工藝:一級處理包括格柵、泵房、曝氣沉砂池和矩形平流式沉澱池;二級處理採用空氣曝氣活性污泥法。
⑻ 污水再生回用和水資源可持續利用
方先金
(北京市市政工程科學技術研究所,北京市西城區大帽胡同號,100035,中國)
我國是一個水資源貧乏的國家,人均水資源擁有量只有2200m3,僅為世界平均水平的1/4,在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時,我國水資源在時間和地區分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m3用水緊張線,其中9個地區低於500m3的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。
1水資源可持續利用面臨的問題
1.1水資源總量緊缺
50年來,全國用水總量從1949年的1000多億m3增加到1997年的5566億m3,其中農業用水佔75.3%,工業用水佔20.2%,城鎮生活用水佔4.5%,人均綜合年用水量從不足200m3增加到458m3。目前,全國每年缺水近400億m3,其中,農業缺水300億m3,因旱致災,年均減少糧食200多億千克;城市和工業缺水60億m3,影響工業產值2300多億元,全國668座城市有400多座缺水,有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來,我國北方地區持續乾旱,給工農業生產造成較大的影響,也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時,全國受旱面積一度達到4.2億畝(1畝=100m2),由於持續乾旱,水源不足,造成城鄉人民生活用水緊張,有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅,許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快,水資源供需矛盾將更加突出,據預測,我國用水高峰將在2030年前後出現,2030年我國人口將達到16億人,糧食總產量需達到7億t,年用水總量為7000億~8000億m3,全國每年缺水將在700億m3左右。
氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950~1997年的降水和氣溫資料分析,我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱,京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%~15%。進入20世紀90年代,黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%~10%,黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%,海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現,以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響,加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究,未來50年由於人類活動產生的溫室效應,全球年平均氣溫可能升高,氣溫升高將使地表蒸發量提高,水資源量將相應減少。
1.2水資源分布不均
我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%,其水資源量佔全國的81%;黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右,但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響,各地的降水量年內分配極不均勻,大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右,很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。
1.3水資源浪費嚴重
我國一方面水資源嚴重短缺,另一方面卻浪費嚴重。長期以來,「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業,特別是片面追求糧食增產和重工業的發展,造成產業結構的不合理,水資源利用效率偏低,使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。
目前,我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右,而渠系損失約為50%,農田蒸發損失約為17%,實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式,每畝實際灌水量達到450~500m3,超過了實際需水量的1倍左右,浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝,其中70%分布在降水量250~600mm的北方地區,由於蓄水和保水等基礎設施不足,農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算,我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m3,旱作耕地的水分利用效率為0.60~0.75kg/m3,全國農業用水的平均效率為0.8kg/m3,綜合經濟效益為0.2美元/m3,而以色列已超過1美元/m3,差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。
我國工業用水效率總體水平仍然較低,2001年我國萬元工業產值取水量為90m3,約為發達國家的3~7倍;工業用水重復利用率約為52%,遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d,遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強,浪費水資源的現象仍很嚴重,這說明節水措施尚未有效落實,節約用水的技術和管理水平不高。近十年來,我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效,但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。
1.4水污染形勢嚴峻
目前我國污水處理率還較低,大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域,使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染,其中水污染比較嚴重的城鎮98個,主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用,尋找新的水源,從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質,損害居民的身體健康。目前,全國水土流失面積356km2,占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億,已形成164個地下水超采區,部分地區出現地面沉降,海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重,由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用,影響我國經濟社會的可持續發展。
2實現我國水資源可持續利用應採取的措施
我國政府十分重視水資源可持續利用,明確指出:水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來,針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題,採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。
2.1合理利用水資源
我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略,變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用,根據水資源承載能力,確定經濟社會發展結構,確保各種水域的可持續利用,對經濟結構進行戰略調整,在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業,採取必要的退耕還林,使生態系統得到改善,保證水資源的供需平衡。
2.2合理調配水資源
根據我國降水年內分布不均的特點,應修建大量的蓄水設施,以充分利用水資源。目前,全國共建水庫8.5萬座,使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來,供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害,保證經濟的發展。在地域上,我國的水資源南多北少,南方水資源充裕,北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾,實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接,形成水資源合理配置的總體格局,達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億~480億m3,可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況,保證我國水資源總體上可持續利用。
2.3大力開展節水工作
我國歷來重視節約用水工作,20多年前,國家就提出了要實行開源與節流並重的方針,認真開展了節約用水工作,並制定了一系列節約用水的法規和標准,建立了節約用水的管理制度,也形成了比較健全的管理體制,城市節約用水工作取得了一定的成績,到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m3,使近5年來城市用水總量基本無增長,改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是,目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高,節水的潛力還較大。在農業方面,應發展和推廣農業節水技術,減少農田的深層滲漏和地表流失量,減少單位面積的用水量,減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量,提高灌溉和降水的水分利用效率,不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面,應在調整工業生產結構的同時,改進生產工藝,提高用水重復率,減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作,要制定和完善相關的政策法規,建立一套符合市場經濟原則的體制和機制,對現有水價偏低進行改革,建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系,形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。
2.4大力發展污水處理和再生回用工作
水污染加劇了我國水資源短缺形勢,直接威脅著飲用水的安全和人民的健康,影響到工農業生產和農作物安全,造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%~3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來,但沒有引起足夠的注意,採取的措施不夠恰當有力,因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策,將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略,已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝,在工業生產過程中提高水資源利用率,削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染,應大力發展污水處理工程,使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源,如含化肥、農葯的農田徑流,畜禽養殖業排放的廢水、廢物等,其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合,通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水,將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作,提高污水再生回用率。
3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑
污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施,與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比,污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水,污染雜質只佔0.1%左右,比海水3.5%少得多,其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大,並需投入大量資金控制水體進一步污染,跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下,跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水,將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展,人們生活水平不斷提高,水污染范圍也在擴大、污染程度加深,社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外,為滿足用戶的需要,再生水必須符合相應的水質標准,為此,需對污水處理廠二級出水進行深度處理,從而減少了污染物總量,減輕了廢水對環境的壓力。
污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質,以確保回用水的安全性。為此,我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》,但不能作為生活雜用水或工農業用水;若考慮回用,必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉,水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》;當污水回用於城市景觀,水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》;當污水回用於城市生活雜用,水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》;工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。
城市供水量的80%變為污水排入城市下水道,收集起來再生處理後,70%可以安全回用;二者合計,約城市供水量的56%可以轉變成再生水,返回到城市水質要求較低的用戶,替換出等量的清潔水,相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源,挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m3,這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量,是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。
為了保證水資源可持續利用,支持經濟可持續發展,針對我國水資源存在的問題,近十多年來,通過國家科技攻關,以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力,國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等,尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明:污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。
表1華北地區部分城市污水回用情況單位:萬m3/d
4我國污水再生回用最大工程
4.1工程概況
高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程,該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作,並完成了可行性研究,1999年10月完成項目立項和審批;2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作,2月完成施工圖設計,同年4月開始施工,2001年5月完成工程施工,2001年6月完成調試和試運轉,2001年7月開始供水。
高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠,處理能力為100萬m3/d。該廠污水系統流域面積96km2,服務人口240萬人,匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝,即在推流式曝氣池前設置缺氧段,其目的是改善污泥性質,防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定,其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前,高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游,除每年約5500萬m3用於農業灌溉外,剩餘的出水每年超過3億m3沒有得到利用,這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾,實現北京市水資源可持續利用,支持國民經濟可持續發展戰略,北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km2,回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。
4.2工程規模和技術方案
本工程近期規模為30萬m3/d,遠期規模為47萬m3/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施,以降低工程投資。具體設計方案如下:高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站(規模47萬m3/d)提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖(規模30萬m3/d)和水源六廠(規模17萬m3/d)。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水;送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後,一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠;一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口,並新建回用水支線,供市政雜用取水。
4.3回用水水質技術保障措施
由於高碑店污水處理廠建設時,國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制,因此,目前該廠出水中氮和磷的含量較高,這會直接影響回用水水質,必須對該廠進行技術改造,進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m3/d,即對高碑店污水處理廠一期工程(50萬m3/d)進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質,出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m3/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區,其餘為好氧區,改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區(水力停留時間共為2h),其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區(水力停留時間7.25h)。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池,其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水,因濃縮污泥池停留時間較長,處於厭氧狀態,磷又被釋放出來,通過上清液回到污水中,因此達不到除磷的目的。改造後,原有濃縮池改為濃縮酸化池,濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統;將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。
高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定,達到設計要求,但還不能滿足市政雜用水標准,而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響,因此,市政雜用水必須在回用前進行深度處理,以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m3/d的深度處理設施,主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程,其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整,目前該廠平均實際供水量不足5萬m3/d,尚有12萬m3/d處理能力沒有得到利用。另外,水源六廠離市政雜用水用戶較近,市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力,可滿足市政雜用水近、遠期規模需求,在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。
4.4主要回用對象
按規劃要求,該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m3/d,遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m3/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m3/d,供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m3/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m3/d。
4.5主要工程內容和投資
本工程總投資3.6億元,其中征地拆遷費約1億元,工程費用為2.18億元,工程建設內容主要為:
(1)高碑店污水處理廠內47萬m3/d的泵站一座。
(2)高碑店污水處理廠改造。
(3)高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管:DN1800mm,長1480m。
(4)高碑店污水處理廠至水源六廠管道:DN1400mm,長4766m。
(5)市政雜用水配水管:DN1200mm,長6791m;DN1000mm,長1431m;DN800mm,長4615m;DN600mm,長2845m;D=500mm,長2880m。
(6)水源六廠改造:包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。
(7)園林供水支線管道。
4.6工程效益
該工程每年可節約清潔水資源16673萬m3,節約自來水3650萬m3/a,相當於節約了建設一座10萬m3/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的,為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件,對環境綜合治理具有較大的作用,環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益,推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃,7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明:污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略,是解決水資源可持續利用的有效途徑。
5結論
我國是一個水資源貧乏的國家,隨著經濟發展和城市化進展的加快,水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題,實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置,變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式,根據水資源承載能力,對經濟結構進行戰略調整;同時,應繼續發展節水技術,減少生產過程的水資源浪費,大力發展污水處理和再生回用工作,提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量,增加供水能力,是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明:污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺,是實現水資源可持續利用的有效途徑。
⑼ 城市污水處理中深度處理有哪些工藝
深度處理常見的方法有以下幾種。
1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質,而且易於自動控制,對水量、水質、水溫變化適應性強,因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500~3 000的有機物有十分明顯的去除效果,去除率一般為70%~86.7%[1],可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大類。近年來,國外對PAC的研究較多,已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水污染的程度,在水處理系統中,投加粉末活性炭去除水中的COD,過濾後水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多,處理效果也較穩定,美國環保署(USEPA)飲用水標準的64項有機物指標中,有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高,且容易產生亞硝酸鹽等致癌物,突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用,降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用,從而延長活性炭的工作周期,大大提高處理效率,改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前,歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上,應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術,既節省了新鮮水的補充量,減少污水排放量,減輕水體污染,降低生產成本,還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用,提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化,僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果,是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等,還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子,對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理,產水水質達到生活雜用水標准,回用污水用於洗車,每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體,對二級出水的脫鹽率達到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術,用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水,能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間,其操作壓力通常為0.5~1.0 MPa,納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性,它對二價離子的去除率高達95%以上,一價離子的去除率較低,為40%~80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器-納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果,出水COD小於100 mg/L,廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料,著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高級氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物,種類多、危害大,有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基(如•OH等),使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質,甚至直接生成CO2和H2O,達到無害化目的。
1.3.1 濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫(150~350 ℃)、高壓(0.5~20 MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑,氧化水中的有機物或無機物,達到去除污染物的目的,其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝,徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題,而且運行成本低,氧化效率高[15]。
1.3.2 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法(CWAO)是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成,也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用[16,17]。目前,建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置,已經體現出了較好的經濟性[18]。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前,考慮經濟性,應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上,該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學性能都不同於普通水。較高的反應溫度(400~600 ℃)和壓力也使反應速率加快,可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥,日處理量達9.8 t。系統運行證明其COD的去除率達到99.9%以上,污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質,且運行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現,如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH,對於廢水處理來說,這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系,因為鐵是很豐富且無毒的元素,而且H2O2也很容易操作,對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多,結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外,國內外的研究還證明,用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點,在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高,只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法,再與其他處理方法(如生物法、混凝法等)聯用,則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率,並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH,使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、性能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的(摻入其他成分)TiO2,改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒,是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外,電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝,將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高,低溫下也可進行;設備相對較為簡單,操作費用低,易於自動控制;無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡,它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量,在其周圍極小的空間范圍內產生1 900~5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH,誘發有機物降解;此外,在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水,有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著,氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點,如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前,超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線(γ、χ射線)和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子,再由這些高活性粒子誘發反應,使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高,而且該法的能耗大、能量利用率較低;此外為避免輻射對人體的危害,還需要特殊的保護措施。更多資料可登錄易凈水網查看。因此該法要投入運行,還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性,對許多有機物或官能團發生反應,有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅,其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度,起到良好的絮凝作用,提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前,由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後,所以運行費用過高,推廣有難度。
⑽ 高碑店污水處理廠的流程工藝
1.一期污水工藝選擇
針對出水要求,通過試驗研究,一期選用前置缺氧段推流式活性污泥法,延長曝氣時間,使出水完全硝化。污泥處理採用兩級中溫消化工藝。沼氣用以發電。以補充能源。發電機的冷卻水、尾氣余熱、供消化池加熱。提高熱能回收率。回用水的深度處理考慮在二級處理基礎上,增加混凝、沉澱和砂濾兩種簡單工藝,使出水水質進一步提高。
2. 二期污水處理工藝選擇
污水處理工藝採用傳統活性污泥法二級處理工藝,分為兩個系列,每個系列為25萬m3/d。其中一個系列採用前置缺氧段活性污泥法工藝,即在推流式曝氣池前設缺氧段(占生物處理池總容積的1/12)其目的是改善污泥性質,防止污泥膨脹。另一個系列採用缺氧好氧脫氮活性污泥法工藝,即在曝氣池進口段設置1/6池長作為脫氮池,後續1/6池長作為可變段,並採用內迴流泵進行曝氣池混合液內循環,內迴流比為200%。本系列出水自成系統NH4+-N≤3mg/L,可直接作為工業冷卻水使用。
3.一期(二期)污泥處理工藝選擇
污泥處理工藝採用重力濃縮、中溫兩級消化後機械脫水工藝。消化過程產生的沼氣用於發電。
二期消化池由原沼氣攪拌改為一級消化池攪拌以生熟污泥混合為主,二級消化池攪拌以破浮渣為主;污泥加熱由原蒸汽間歇直接加熱改為熱交換器連續加熱;消化池上清夜用泵回送作為污泥管反沖洗用水,以防污泥管堵塞;沼氣發電機改為低氣壓進氣方式,取消沼氣壓縮機層和球層中壓貯氣罐。改進後的二期污泥消化工程更加完善,操作簡單,管理方便,安全可靠。