A. 污水處理類的論文
基於快速城市化的分散式污水處理模式研究
【摘要】: 集中式污水處理是我國城市污水處理的的主要形式,具有處理效果好、便於管理、以及「規模效應」等優點,對城市水環境的保護起到重要作用。但是,由於污水集中處理設施的建設存在資金投入大、周期長等弊端,導致城市污水處理滯後,使城市快速擴張區污水排放成為加大城市水環境壓力的重要區域;分散式污水處理模式,可實現污水就近處理,處理設施建設靈活、投資少,可以作為污水集中處理模式的有益補充,具有重要的研究意義。 本文以城市分散式污水處理模式為研究對象,首先通過集中、分散污水處理模式特徵及制約因素分析,對污水分散處理區域進行判定;其次,在污水分散處理技術分析的基礎上,針對不同區域特徵,構建了達標排放分散處理技術模式和污水再生利用分散處理技術模式;最後,針對污水分散處理存在的制約因素,制定了污水分散處理運營管理模式及對策,得出以下結論: (1)在城市化發展過程中,污水處理模式應該以集中處理為主、分散處理為輔,從整體上實現城市污水集中和分散處理的有效結合,提高城市污水處理率,改善城市對水環境的壓力。 (2)污水分散處理區域的判定是制定污水處理技術模式的依據。污水分散處理模式應用於以下區域:在集中處理污水管網規劃之外的污水排放區域,應建設永久性分散污水處理設施,進一步根據有無中水回用要求,又將分散處理模式細分為分散處理後直接排放和分散處理後再生利用兩類模式;在污水排放區域,集中管網規劃建設范圍之內而集中處理設施滯後的區域,應建設臨時性污水分散處理設施,其是或否回用應依據區域環境管理的要求而定。 (3)對於達標排放的項目,通過污水處理技術及特徵比較,得出在佔地面積為主要制約因素的條件下,當污水排放執行二級排放標准時,可選擇曝氣生物濾池、生物接觸氧化兩種分散式污水處理工藝;當污水排放執行一級排放標准時,可選擇SBR分散式污水處理工藝。鑒於佔地面積制約,建議將污水分散處理設施設計成地埋式。對於污水處理後再生利用的項目,分居住區和高校兩種情形進行了分析,得出:當居住區中水回用於城市雜用水時,可採用曝氣生物濾池工藝;當回用於景觀用水時,可採用SBR工藝;MBR工藝可作為高檔住宅區的污水處理及回用工藝。當高校污水處理設施建設不受土地面積制約時,可選擇地下滲濾污水處理技術;當污水處理設施建設受面積制約時,可選擇運行費用較低的生物氧化接觸法或生物曝氣濾池處理技術。 (4)在適宜於分散處理工藝模式選擇的基礎上,得出用戶自助模式可適用賓館、寫字樓、商業會所及高校污水處理系統的運營管理;建設-擁有-運營模式(Build-Owning-Operation,簡稱BOO)適用於中、小型居民社區污水處理及回用系統的運營管理;建設-經營-轉讓模式(Build-Operate-Transfer,簡稱BOT模式)適用於大型居民社區、經濟開發區的污水處理系統的運營管理。 (5)提出了加快制定污水分散處理技術體系、促進污水分散處理的優惠政策、調整污水處理收費政策及在線監測等促進污水分散處理模式應用的對策建議。
【關鍵詞】:城市化 污水分散處理 中水回用
【目錄】:
摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外污水分散處理模式應用現狀
1.3 研究意義
1.4 研究內容與技術路線
1.4.1 研究內容
1.4.2 技術路線
第二章 城市污水分散處理模式適用區域判定
2.1 城市污水集中處理模式分析
2.1.1 污水集中處理特徵分析
2.1.2 污水集中處理制約因素
2.1.3 污水集中處理存在的問題
2.2 城市污水分散處理模式分析
2.2.1 分散處理模式的特徵分析
2.2.2 污水分散處理制約因素
2.3 城市污水分散處理區域判定
第三章 污水分散處理技術模式構建
3.1 分散污水處理技術分析
3.1.1 人工處理技術分析
3.1.2 自然處理技術分析
3.2 區域污水分散處理技術模式構建
3.2.1 達標排放分散處理技術模式
3.2.2 污水處理再生利用分散處理技術模式
第四章 污水分散處理運營管理模式與發展對策
4.1 構建污水分散處理運營管理模式
4.1.1 污水分散處理市場化運營管理
4.1.2 污水分散處理市場化運營管理模式的選擇
4.2 污水分散處理發展對策
4.2.1 建立污水分散處理技術體系
4.2.2 制定分散處理優惠政策
4.2.3 加強政府監督管理職能
4.2.4 完善收費制度
結論
參考文獻
致謝
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B. 關於水處理技術論文
水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。下面是我整理的關於水處理技術論文,希望你能從中得到感悟!
關於水處理技術的分析
摘要:本文作者介紹了水處理的概念,對水處理技術進行了分析介紹,供大家參考借鑒。
關鍵詞:水處理;技術;分析
中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:
簡單講,“水處理”便是通過物理、化學手段,去除水中一些對生產、生活不需要的物質的過程。是為了適用特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝,以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。由於社會生產、生活與水密切相關,因此,水處理領域涉及的應用范圍十分廣泛,了解水處理的基本常識對於人們的生活具有非常重要的意義。近年來,隨著我國經濟的高速發展,水污染也在不斷惡化,隨著水質污染而引起的各種疾病,帶來的各種行業危害日趨嚴重,水處理到如今就突顯出其不可忽視的重要性。然而,真正對水處理方面的知識有些許了解的民眾卻並不多見。
1 水處理的概念
水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。在循環用水系統以及水的再生處理中,原水是廢水,成品水是用水,加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和污泥的處理及最終處置,有時還有廢氣的處理和排放問題。
2 水處理工藝
2.1 一級處理是機械處理工段,它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。機械處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。機械處理是所有污水處理工藝流程必備工程,城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特注的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。
2.2 二級處理是污水生化處理,生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。在污水生化處理過程中,影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類:
2.2.1 基質類包括以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質及一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。
2.2.2 環境類影響因素指污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30℃,活性污泥系統微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜。
2.3 三級處理是污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。三級處理是對水的深度處理,現在的我國的污水處理廠投入實際應用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。
3 水處理方法
3.1 沉澱物過濾法的目的是將水源內懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾凈。這些顆粒物質若沒有清除,會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器,沙狀濾器或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小,就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。
3.2 硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。通常的離子交換樹脂為球狀的合成有機物高分子電解質。樹脂基質內藏氯化鈉,在硬水軟化的過程中,鈉離子會逐漸被使用耗盡,則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低,這時需要作還原的工作,也就是每隔固定時間加入特定濃度的鹽水,一般是10%,如果水處理的過程中沒有陽離子的軟化,不只是逆滲透膜上會有鈣鎂體的沉積以致降低功效甚至破壞逆滲透膜,同時人也容易得到硬水癥候群。硬水軟化器也會引起細菌繁殖的問題,所以設備上需要有逆沖的功能,一段時間後就要逆沖一次以防止太多雜質吸附其上。
3.3 活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2,而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性,它主要依物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之後,吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質,所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。
3.4 去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水。
3.5 逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重要的一環。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作滲透壓,如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現象就叫作逆滲透。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,對於單價離子的排除率可達90%-98%,而雙價離子可達95%-99%左右。
3.6 超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無法控制離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。只能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。
3.7 蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的污染物。
3.8 紫外線消毒法是目前常使用的方法之一,它的殺菌機轉是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體。一般是使用低壓水銀放電燈的人工253.7nm波長的紫外線能量。
4 結束語
本文闡述了水處理的基本概念,介紹了水處理的工藝及處理方法,使人們了解到水處理實際上就是對水源水或不符合用水水質要求的水,採用物理、化學、生物等方法改善水質的過程。
參考文獻:
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[2] 戴建強,鄭敏.城市中水回用於電廠循環冷卻水的處理技術實例[J].環境科學與管理,2011,(08).
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C. 急求一篇關於城市污水處理的論文
目前,常用於我國城市污水處理的方式為集中污水處理系統和傳統的三格式化糞池。其它的處理構築物也都是大同小異的,主要的流程不外乎如此:
污水收集設施[包括污水管道、雨水管道、工廠排放水管道等]-->污水提升泵站-->格柵攔截-->沉砂池-->初沉池-->曝氣池、厭氧池等核心處理工藝流程-->二次沉澱池-->排水管道或渠排入水體[①]
其中核心處理流程可分為一級處理和二級及以上的深度處理。深度處理流程主要有好氧處理流程、厭氧處理流程及兩者相結合的處理方法。
目前,好氧處理方法有SBR工藝、UASB工藝、氧化溝、氧化塘等工藝,在曝氣池裡充入空氣或氧氣,讓好氧細菌除去污水中的有機物雜質;厭氧處理流程主要有厭氧流化床、兩相厭氧發酵、厭氧濾池等利用厭氧菌進行厭氧發酵的方法除去污水中的有機物的;另外常用的還有像A20及其變種的工藝流程都是好氧處理和厭氧處理相結合的處理流程,其處理效果往往比單一的處理方式好得多。
深度處理構築物不外乎以下幾種:曝氣池、厭氧池、氧化塘、厭氧反應器及特殊的除磷脫氮設備,或者是它們的變種工藝,但是處理原理都是大同小異的。
隨著人們對環境污染越來越嚴重這一狀況的認識和對加強環境保護意識的加強,現在大多數城市都紛紛建設了污水處理廠,處理流程也由簡單的一級處理升級為二級或更深度的處理。但是對於大中型城市來說,普啟遍還是採用集中處理的方式。一個污水處理廠處理的污水面積都很大,這就需要用提升泵站將遠處的污水提升到污水處理廠進行集中處理,這些污水提升泵站不僅要保障所有污水都要提升到污水處理廠,還要適應污水量變化的要求,一般其流量都是很大的,輸送的路程也很遠,再者污水管道一般都埋設較深,泵站需要有很高揚程,電耗十分可觀。
電費是污水提升泵站的主根能耗,輸送路程越遠,電價越高,像武漢的龍王嘴污水處理廠就設有五個污水提升泵站,將附近很大面積的污水匯集起來,其流量還是不大,目前正在擴建的工程處理流量也才15萬噸
城市污水處理出水的再生利用在我國,花費大量投資建設了城市污水處理廠,但經過處理後的再生水並沒有得到充分利用,在城市污水處理決策中應充分考慮污水的再生利用。發展再生水在農業灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態恢復和工業冷卻等方面的利用。
城市污水再生利用,應根據用戶需求和用途,合理確定用水的水量和水質。污水再生利用,可選用混凝、過濾、消毒或自然凈化等深度處理技術。因此,缺水城市和水環境污染嚴重的地區,在規劃建設遠距離調水之前應積極實施城市污水再生利用工程,同時做好非投資性或低投資性的節水減污工作。
城市污水再生利用規劃建設要依照客觀需要和實際可能的原則,按照遠期規劃確定最終規模,以現狀水量及用水需求為主要依據確定實施規模。城市污水再生利用技術選擇與工程實施要考慮國情、實際條件和用戶需求,城市污水再生利用規模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質、使用用途的選擇上,既要滿足要求,又要經濟合理。目前城市污水再生利用應著重於農業灌溉、市政雜用、景觀水體、生活雜用、工業冷卻、生態環境和補充地表水。
但是,城市污水再生過程和再生水的使用應確保公眾和操作人員的健康安全,以及周邊的環境安全,尤其要有效地控制病原菌的污染和傳播。再生水使用應滿足國家和地方有關污水再生利用的水質標准和規定,處理工藝的選擇,尤其是工藝的可靠性和安全性的保障,應經過嚴格的專家論證、評估和主管部門的批准。
在污水處理流程中,各個污水處理構築物的節能途徑很多,下面就污水處理流程中各個構築物的節能方法。
污水提升泵站節能途徑。將現有的集中式污水處理改成分散式處理,並充分利用一級處理後的中水,可以減小城市污水處理廠的壓力,更可以大大減少深度處理所需的費用。同時污水提升泵站的水量也會適當減少,甚至可以取消,全部採用分散處理模式。污水處理廠只負責處理工廠附近、污水量大的用戶排放的污水。
格柵的節能途徑。盡量將污水處理設備安裝在地勢較低的地方,可以減小提升泵的功率。污水經過格柵的時候可以憑借其較快的流速通過柵條,必要時再用提升泵將污水提升至沉澱池。
曝氣設施的節能途徑[③]。不管是好氧處理還是厭氧處理設施,其能耗都是非常大的。因為我們必須要用電力設備將空氣充入到污水中,但是我們可以採用多層好氧過濾的方式減小這一能耗開支。好氧過濾的各個濾層的厚度的材料都是不相同的,實現的過濾效果也大相徑庭。
好氧過濾具體的方法是:污水經過格柵攔截之後,即可以直接進入第一層好氧過濾層,第一層好氧過濾層的孔隙是很大的,一般用粗大的砂石鋪墊,主要去除污水中大的懸浮物並通過水流在砂石中紊動的流動將空氣中的氧氣混入污水中。然後污水進入第二層好氧過濾層,這一層的砂石粒徑相對較小,污水在這一層的停留時間相對較長,主要是好氧微生物對有機物的氧化過程,在這一好氧濾層里,很容易生成生物膜,類似於生物膜的處理。如果污水的有機物的含量不是很高的話,處理水已經基本達到了排放的標准了,也可以將處理後的水收集起來作中水使用。如果污水的有機物含量很高的話,可以讓污水繼續進行下一層的好氧過濾,濾層的孔隙也將更小,處理時間更長,效果也更好。在這一層中,由於污水的停留時間較長,對污水中的N和P也有較好的去除效果。
進行好氧過濾處理的排放水已經可以達到排放的要求,沒有必要設置二次沉澱池進行泥水分離。這種處理流程適用於建設在河湖的旁邊,有利用處理水的就近排放,而且可以不用清水管道或管渠即可。
D. 生活中污水處理論文
淺談生活污水處理技術
【摘要】在城市污水管網尚未鋪就或不可能到達,或尚未建成城市污水處理廠的城市的住宅小區,生活污水處理一直都是很難解決的問題。過去常用的化糞池沉澱和厭氧發酵,雖然對懸浮物質和寄生蟲卵有一定的去除作用,但BOD5去除率很低,且不具備脫氮除磷功能,已不能滿足水污染防治和水環境保護的需要。近年來,適用於住宅小區的小型污水處理站和污水處理設備的技術開發發展迅速。本文擬就這方面的成果進行論述,並對存在的問題提出看法。
【關鍵詞】生活污水處理;技術開發;問題探討
【Abstract】Haven't spread at the city soil pipe net or impossible arrive, or haven't built up city wastewater treatment the residence small area of city of the factory, life the wastewater treatment have been the problem that can hardly solve.Past the in common use septic tank precipitate with be disgusted with oxygen to ferment, although clean a function towards suspending material and parasite egg to have certainly of, the BOD5 clean a rate very low, and don't have nitrogen of take off in addition to Lin function, already can't satisfy water pollution prevention and cure and water environmental protection of demand.In recent years be applicable to the small scaled wastewater treatment station of the residence small area and the technique of the wastewater treatment equipments development development quick.This text has drafted the result of this aspect to carry on discuss, and to existence of the problem put forward viewpoint.
【Key words】Life wastewater treatment;Technique development;Problem study
1. 技術開發 住宅小區生活污水處理技術的沿革,經歷了從單一工藝到組合工藝的過程。從是否需氧的角度考察,則沿著「厭氧→好氧→厭氧+好氧→厭氧+缺氧」 的軌跡發展。從去除對象來看,早期技術僅能去除SS物質,而現在的工藝還具備脫氮除磷功能。下面介紹幾種目前常用的處理技術和設備。
1.1生物接觸氧化法。生物接觸氧化法,是一種介於活性污泥法和生物膜法的污水生物處理技術,兼備兩者的優點。其主要構築物為生物接觸氧化池,池內充填填料。已經充氧的污水以一定的流速流經被其浸沒的填料,在填料上形成生物膜。污水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物的作用下,有機污染物得到去除,污水得到凈化。由於池內具備適於微生物棲息增殖的良好環境條件,因此,生物膜上生物相豐富、食物鏈長、微生物濃度高、活性強,不產生污泥膨脹,污泥生成量少,且易於沉澱。生物接觸氧化法具有多種凈化功能,除有效地去除有機物外,如運行得當,還能夠脫氧和除磷。 生物接觸氧化法的關鍵部位是填料。傳統的蜂窩狀塑料管較易堵塞,現在常採用吊掛式軟性填料和懸浮或半懸浮球形填料,能有效地防止堵塞,且面積較大,處理效果好。 生物接觸氧化法是住宅小區生活污水處理較早的採用的技術之一,其主體工藝流程為: 原污水→初沉池→接觸氧化池→二沉池→消毒池→排放 初沉池、二沉池均為豎流式沉澱池,上升流速分別為0.6~0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。採用梯形直管填料,池中心廊道式射流曝氣,氣水比為 10:1~12:1,停留時間為2.5~3.3h。設計進水平均BOD5=200mg/L,出水BOD5=20mg/L。
1.2兩段活性污泥法。兩段活性污泥法,簡稱AB法。該法把污水管道、污水處理廠視為一個污水處理系統。其工藝特點是:不設初淀池,A段高負荷,B段低負荷,A、B兩段污泥分別迴流,充分利用污水管道中的微生物,為不同時期生長的優勢微生物種群創造良好的環境條件,讓其充分發揮作用,耐沖擊負荷能力強,處理效果穩定。其主體工藝流程為: 原污水→格柵→頂曝氣調節池→A段曝氣池→A段沉澱池→B段曝氣池→B段沉澱池→排放 該類設備,採用自吸式射流曝氣機、無支架的污泥懸浮型生物填料、側向流坡形斜板沉澱池等先進技術。BOD5去除率為90%,COD去除率為80%。
1.3序批式活性污泥法。序批式活性污泥法,簡稱SBR法。原則上,SBR法的主體工藝設備只有一個間隙反應器,在一個運行周期中,按運行次序,分為進水、反應、沉澱、排水和閑置五個階段。SBR法的關鍵設備潷水器的研製,已取得長足的發展。目前常用的潷水器,有虹吸式、旋轉式和套筒式三種。SBR法工藝簡單、節省費用,理想的推流過程使生化反應推力大、效率高,運行方式靈活,脫氮除磷效果好,沒有污泥膨脹,耐沖擊負荷、處理能力強。其主體工藝流程為: 原污水→調節池→SBR反應池→消毒池→出水 採用該工藝流程的上海某污水處理站設計平均流量750m3/d,進水水質BOD5=200mg /LSS=250mg/L,TN=40mg/L,NH4+=20mg/L,出水水質達到黃浦江上游污水排放標准,即BOD5<30mg /L,SS<30mg/L, NH4+<10 mg/L, TN<20mg/L。
1.4厭氧生物濾池。厭氧生物濾池是一種內部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。厭氧微生物附著載體的表面生長,當污水自下而上升式通過載體所構成的固定床層時,在厭氧微生物作用下,污水中的有機物得以厭氧分解,並產生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型,填料的發展迅速,其工藝流程為: 進水→沉澱池→厭氧消化池→厭氧生物濾池→拔風管→氧化溝→進氣出水井→排水 污水經沉澱池預處理後進入厭氧消化池進行水解和酸化,可提高污水的可生化性,為後續處理創造條件。在拔風系統作用下,生物濾池處於兼氧狀態,阻止了污水中甲烷細菌的產生,使整個系統仍處於酸性階段,而氧化溝內溶解氧一般可穩定在1.5~2.8mg/L,污水在此進一步好氧處理。該工藝的實質類似於A/O法,但兼性厭氧生物濾池使厭氧段得到強化。拔風系統是處理過程的關鍵。其主要優點是不耗能、造價低、管理簡單、無雜訊、無異味、掛膜快、剩餘污泥量少、出水水質好、運行效果穩定。
2. 問題探討 住宅小區生活污水就其處理技術而言,可以採用目前城市污水處理的成熟技術和工藝,但住宅小區生活污水處理,有其自身的特點,應予考慮。
2.1住宅小區污水流量小,可生化性好,宜優先採用生物膜法處理技術。生物膜法具有生物相豐富、微生物濃度高、食物鏈長、不會發生污泥膨脹、污泥沉降性能好等優點,適用於小量的污水處理。過去擔心的堵塞問題,在採用新型填料後已基本解決。
2.2住宅小區用地緊張,應優先考慮佔地省的污水處理工藝,並在設計中採取一定措施。現在,一般設計成地下式或半地下式,形成地下為污水處理站,地面為綠地或花壇的格局,可以美化環境。但這樣設計時,應注意埋深、提升設備、通風要求和臭氣處理等問題。
2.3由於受小區管理人員人數和專業素質的限制,應優先選用運行維護管理較方便的工藝,並努力提高運行管理自動化程度。
2.4住宅小區建設工程工期要求緊,污水處理設施由構築物向設備的轉化,似是一種必然趨勢。採用裝配式污水處理設備,安裝簡捷,工期短,便於維護。大亞灣核電站引進法國的一種小型污水處理站,主要設備全是散件,現場裝配,其中,暖氣池和沉澱池由10塊小件組成,從土方開挖到開始調試,僅用20天就完工〔2〕。國內小型污水處理設備的生產廠家如雨後春筍,但良莠不齊。多數生產廠家設計、研究、測試化驗力量較弱,很難保證出廠產品的質量,售後服務也比較差〔3〕。國家應加強這方面的監控管理。
2.5隨著對出水水質要求的提高,單一工藝難以滿足需要,組合式污水處理技術和設備得以發展。目前的組合方式,主要有多級好氧處理、厭氧+好氧處理、厭氧+缺氧處理等。從降低能耗、回收生物能方面來看,厭氧生物處理有著廣闊的前景。污水中的有機物質本身都具有一定的潛在能量。厭氧處理時,一方面,勿需嚗氣充氧,可降低能耗;另一方面,其生成物-沼氣,可回收利用,供小區採暖和供熱,形成小區生態平衡系統,這是比較理想的發展趨向。
3. 結語住宅小區生活污水處理站,為防止污染,保護水環境,起到了積極的作用。盡管城市污水處理的發展趨勢,是集中處理取代分散處理,但筆者認為,小型生活污水處理站,在我國的一些中小型城市,還將存在相當長的時期,所以,其技術開發和設備研製應予以高度重視。
參考文獻
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E. 水污染控制技術論文(2)
水污染控制技術論文篇二
水污染控制生態技術研究
【摘要】水環境是人類賴以生存和健康發展最重要的基本生態環境之一。上一世紀我國經濟高速發展但也付出了慘痛的代價,其根源就是水環境遭到嚴重破壞。本文將以水生植物凈水法為例對水污染控制生態技術進行研究。
【關鍵詞】水污染控制生態技術研究
中圖分類號:S891+.5 文獻標識碼:A 文章編號:
一、水生植物的凈化機理
1、植物自身的性狀和抗性能力
水生植物由於長期生活在一種缺氧、弱光的環境中,本身的形態解剖結構上形成特殊性狀。根、莖、葉形成完整的通氣組織,保證器官和組織對02的需要;葉片呈肉質,如香蒲表皮有厚角質層,柵欄組織發達,污染點處的根、莖、葉表皮細胞排列緊密等結構能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分過分蒸騰,增強了香蒲植物的耐污性和抵抗力。
2、植物的吸收、富集作用
水生植物根系發達,利於吸收水中物質。如鳳眼蓮長蓮過程需要大量的N、P營養物,對於凈化富營養化水體效果明顯;香蒲植物吸收廢水中的重金屬時,吸收能力大小依次是根>地下莖>葉,並且按照一定的比例從生境中吸取各種元素,形成新的動態平衡,但要防止對某元素吸收過多而引起毒害。植物吸收污染物後,尤其是重金屬離子、農葯和其他人工合成有機物等,便富集、固定在體內或土壤中,減少水體中污染物含量。研究表明,Pb、Zn進入香蒲體內,主要積聚在皮層細胞的細胞壁上,只有少量進入原生質,可見細胞壁對重金屬有較高的親和力。
3、凈化塘的沉降、吸附和過濾作用
凈化塘里水生植物生長旺盛,根系發達,與水體接觸面積大,形成密集的過濾層。如香蒲,它的地下莖和根形成縱橫交錯的地下莖網,水流緩慢時重金屬和懸浮顆粒被阻隔而沉降,防止其隨水流失。同時又在其表面進行離子交換、螫合、吸附、沉澱等,不溶性膠體為根系黏附和吸附,凝集的菌膠團把懸浮性的有機物和新陳代謝產物沉降下來。
4、生化作用
植物凈化污水過程中生化作用也起到很大作用,這方面已有大量的研究。光合作用產生的02和大氣中的02直接輸送到植株各處,並向水中擴散,一方面根系通過釋放O2,氧化分解根系周圍的沉降物:另一方面使水體底部和基質土壤形成許多厭氧和好氧小區,為微生物活動創造條件,進而形成“根際區”。這樣,植物代謝產物和殘體及溶解的有機碳給濕地中的菌落提供了食物源;同時,大量微生物在基質表面形成灰色生物膜,增加了微生物的數量和分解代謝的面積,使植物根部的污染物(富集或沉降下來的)被微生物分解利用或經生物代謝降解過程而去除。富營養化水體中,也可依靠水生植物根莖上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速NH3~N向N02一N和N03一N的轉化過程,便於水生植物的吸收與利用,減少底泥向水體中的營養鹽釋放。
5、對浮游藻類的競爭抑製作用
富營養化嚴重的水體中,藻類瘋長,水質惡化。栽種水生植物後,與浮游藻競爭營養物質以及所需的光熱條件,同時分泌出抑藻物質,破壞藻類正常的生理代謝功能,迫使藻類死亡,以防止其帶來的毒素。這樣可以提高水體透明度,改善水中的Do(溶解氧)含量,促進沉水植物與共生菌的生長,進一步凈化水質。
如下圖所示,是各水聲植物的凈水能力情況詳解:
二、水生植物對水污染控制的影響因素
1、植物類型和群落構成
在提高植物處理效果研究方面,一個重要的研究內容是如何選擇合適的植物種類和確定不同植物的組合。漂浮植物是人工濕地中常用的一類植物,就去除效果而言,鳳眼蓮的凈化效果最好。挺水植物蘆葦、香蒲的使用頻率最高。很顯然,不同的物種或同一物種在不同濕地環境中的凈化效果都會有較大的差異性。
水生生態系統逐步恢復,關鍵取決於其自身的自凈能力和環境容量,而自凈能力和環境容量又取決於穩定的和優化的水生植物群落的形成。沉水植物群落的是建立草海優化生態系統的基礎,草海歷史上長期以來,沉水植物就是湖泊中最主要的生產者。
2、植物的覆蓋度、污水濃度
菹草對水體和底泥中的N、P、Pb、Zn、Cu、As 等有較強的吸收、富集作用[l3]。吸收能力的大小與其生物量和群體的覆蓋度有關,當菹草的保持覆蓋度為50%時,生物量最大,凈化效率也達到最大。有關專家研究了不同磷濃度對睡蓮和菱葉片生理活性的影響,研究結果表明,隨著磷營養鹽水平的提高,葉內無機磷的含量也逐漸增加,而葉綠素則隨磷含量的增加而降低。綜合考慮磷對兩種植物各指標的影響,認為菱的最適宜的濃度為0. lmmol/ L,睡蓮為0.5mmOI / L,超過或低於該濃度,都會對其生理活性產生不利影響。該研究結果間接反映了不同植物對磷的吸收作用,為去磷植物的選擇提供了參考。
3、環境因子
影響水生植物去除率的因素有光照、水溫、溶解氧、pH、營養鹽和風浪等因素有關,不同生活型的水生植物對這些因素的敏感性不同。所有水生植物都有其適合生長的季節和適宜的溫度,水體的透明度則成為沉水植物的限定因子。大量的研究結果表明,在水體的一定深度存在光補償點和補償深度,只有在光補償(點)深度以上,沉水植物才能進行正常的光合作用和呼吸作用,植物才能生長。
三、水污染生態修復技術
1、物種篩選及群落配置
物種篩選首先通過對污染區水生植物歷史與現狀分布情況進行分析研究,並根據其現有生境條件,以能滿足自然環境特徵,耐污能力強,凈化效果好,抗逆性強及景觀美化作用明顯等為條件來確定水生植物物種。
2、引種方法
收集滇池及周邊河流、壩塘的挺水、浮葉、沉水植物,尤其是引種受污染環境下生長健壯的植物和長期生活在水中的挺水植物,採用整株移植或扦插移植的方法,先種植於種苗基地中。相對而言,挺水植物和浮葉植物對水污染的耐受力高於沉水植物,因此在引種中挺水植物和浮葉植物遵循生物多樣性的原則,沉水植物的引種遵循適應性的原則。
3、植物繁殖
植物的繁殖決定於充足、健康、適應性強的種苗供應,適宜的自然條件、豐富的營養供應和科學的管理。種苗的繁殖目前有三種措施,一是籽種收集與種植,另一是無性繁殖,此外是組織培養。由於籽種收集種植太慢,組織培養成本過高,水生植物的恢復種苗來源主要在種苗基地採用無性繁殖的方法,即利用自然分櫱和扦插繁殖獲得,同時隨滇池生態恢復的逐步實施,也可從先期已恢復的滇池周邊天然濕地中獲得更多的水生植物種苗。
4、栽培技術
(1)挺水植物栽培技術,每年3-6月下調水位(使種植區水位不超過0.2 m),種苗基地取苗去稍後連根帶土移植到目標水域,待植物發芽後逐步提高水位。
2)沉水及浮葉植物栽培技術,在每年3—6月調水位,從種苗基地起苗,將帶育苗載體的活苗及成苗直接種植在目標水域,水位較淺水域可採用扦插法種植。
3)浮葉植物栽培技術基本同沉水植物種植方法。
總之,該生態工程主要在以本地特有水生植物製成的基質上培育水生植物,形成水面植物浮島,利用植物及植物根系棲息的水生動物和微生物群落的綜合作用實現其凈化水體、提高生物多樣性及改善自然生態景觀等生態功能。
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G. 污水處理廠運行和維護畢業論文
丹麥大型城市污水處理廠運行、維護和管理
崔成武1,* Gert Petersen1,2
(1. 丹麥技術大學環境與資源學院,Lyngby,丹麥,2800; 2. EnviDan,Kastrup,丹麥,2770)
摘要:本文簡要介紹了丹麥城市污水處理的現狀,包括城市污水處理廠數量、類型、處理負荷以及歐盟和丹麥環保部門的相關要求等。另外,針對大型城市污水處理廠,本文以Lynetten、Damhusen、Lundtofte 和Avedre 四大城市污水處理廠為例,介紹其運行維護和管理方面的經驗。最後,本文還介紹了丹麥以及上述四大城市污水廠的污水和污泥處理費用。
關鍵詞:丹麥,污水處理,污泥處理,氣體處理,城市污水處理廠,運行管理,運行費用
中圖分類號:X703.1 文獻標識碼:A
The operation, maintenance and management of big domestic wastewater treatment plants in Denmark
Cui Chengwu1,* Gert Petersen1,2
(1. Institute of Environment & Resources, Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark, 2800 2. EnviDan, Kastrup, Denmark, 2770)
Abstract: This paper briefly introces the situation of domestic wastewater treatment in Denmark, which includes the numbers, types, capacities of domestic wastewater treatment plants and the effluent requirements from both EU and Danish EPA. The operational experiences and management of the big domestic wastewater treatment plants are explained mainly based on the data from Lynetten, Damhus?en, Lundtofte and Aved?re WWTP in Denmark. At last, this paper also introces the average wastewater treatment fee in Denmark and the operational cost of both wastewater treatment and sludge treatment in those 4 WWTPs.
Key words: Denmark, wastewater treatment, sludge treatment, gas treatment, domestic wastewater treatment plant, operation and management, operation fee
1.簡介
丹麥位於歐洲北部,經濟發達,人均國民生產總值居於世界前列。同時,丹麥政府對環保建設非常重視,尤其是城市污水處理問題。在歐盟委員會關於91/271/EEC 法案(城市污水處理法案)執行情況的第三次和第四次總結報告中[1,2],丹麥與德國、奧地利等國共同被歸屬於歐盟城市污水處理較好的國家之列。自執行歐盟91/271/EEC 法案後,丹麥城市污水處理廠和工業廢水處理廠出水質量均得到明顯改善。自1989 年到2004 年,丹麥城市污水處理的發展可分為兩個階段,分別是1989~1996 年的快速成效階段和1996~2004 年的平穩下降階段。例如:在1989 年,丹麥城市污水處理廠出水中BOD5 總量為35000 噸,到1996 年,這一數據快速下降到5000 噸,而到2004 年,則平穩下降到2500 噸。
丹麥政府規定,當人口當量大於30PE1 時需建設相應的污水處理設備。根據2004 年統計結果[3],丹麥全國共有1193 個城市污水廠,其中237 個為私營污水廠。自1993 年到2004年的12 年間,丹麥城市污水處理廠的類型發生了巨大的變化。具有脫氮功能的生物污水處理廠的比例從1993 年的54%提高到2004 年90.4%。與此變化相符合的是城市污水廠出水氮磷含量明顯降低。2004 年,城市污水處理廠TN 平均去除率為80%,TP 平均去除率高達96%。
在丹麥,盡管城市污水處理廠的數量較多,但規模普遍較小。在1193 個城市污水處理廠中,處理規模小於1000 m3/天的污水廠佔到了77.5%,但卻只處理全國6%的城市污水。絕大多數的城市污水是由大規模集中式城市污水處理廠處理的。如:處理規模大於10000 m3/ 天的污水廠只有62 個,但卻處理了全丹麥70%的城市污水。
丹麥城市污水處理廠出水標准遵照歐盟91/271/EEC 法案以及丹麥環保部門和地方行政 區所制定的出水標准來執行。具體出水標准見表 1。
2.丹麥大型城市污水廠的運行和維護
丹麥大型城市污水處理廠(人口當量大於100000 PE,即進水量大於20000 噸/天的城市污水廠)所具有的共同特點之一就是污水和污泥處理的工藝非常接近。就下文重點討論的Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水廠來說,其污水處理的核心技術均採用基於氧化溝工藝的Biodenitro 或Biodenipho 技術。而對於污泥處理,一般都需要經過厭氧硝化、離心脫水和焚燒處理後,外排到垃圾填埋場。
另外一個共同的特點就是污水廠的管理方式非常類似。一般來說,丹麥大型城市污水處理廠有兩個具有不同功能的管理機構,分別稱為董事會和市政業務委員會。董事會成員由污水廠管轄范圍內的幾個行政區的工作人員組成。董事會成員代表其所在行政區,主要工作是協調行政區與污水廠之間的關系以及監督污水廠的日常運行情況。同時,還需對該行政區污水處理進行詳細的規劃和總結。而市政業務委員會則主要負責污水廠的日常運行維護和管理工作。同時,在市政業務委員會中也會有各個行政區的負責人員,其主要負責與董事會成員進行對接,確保行政區與污水處理廠之間關系的通暢。以Aved?re 污水廠機構為例,該污水廠的污水來源於10 個行政區。該污水廠管理結構見圖 1。
2.1 基本情況簡介
Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水廠均位於丹麥西蘭島上,負責周邊行政區的城市污水和工業廢水處理[4,5]。2004 年,污水廠處理負荷和進水負荷情況見表 2。
Lynetten 是丹麥最大的城市污水處理廠,設計處理能力為15 萬噸/天,2004 年實際進水負荷近20 萬噸/天。Damhus?en 為丹麥第三大城市污水處理廠,設計處理能力為7 萬噸/天。Damhus?en 與Lynetten 共屬Lynettenf?llesskabet 公司(Lynetten 聯合公司)經營管理。Aved?re 為丹麥第五大污水處理廠,設計處理能力6.4 萬噸/天,歸屬丹麥Spildevandscenter Aved?re (Aved?re 污水中心)經營管理。Lundtofte 相對較小,設計處理量為2.2 萬噸/天。
上述四個污水廠進水水質特性和出水情況見表 3 和表 4。
對進水水質分析後發現:4 個污水廠進水水質的COD/BOD5 值屬文獻中[6]的中低值域范圍,這可能與工業廢水匯入有關。經過總結後發現:丹麥城市污水的COD/TN 和 COD/TP 均處於文獻中[6]規定的中高值域范圍內。
從中發現,四個城市污水廠的重點污染物出水指標均低於歐盟91/271/EEC 法案以及丹麥環保部門的相關要求。
2.2 工藝流程
丹麥城市污水處理廠工藝一般可分為三部分:污水處理單元、污泥和廢物處理單元以及廢氣處理單元。Lundtofte 污水廠是丹麥非常典型的城市污水廠,下面基於Lundtofte 污水廠的工藝流程對各部分進行討論。Lundtofte 污水處理廠的具體工藝流程見圖 2 所示。
2.3 污水處理單元
2.3.1 機械處理
對於城市污水廠來說,污水機械處理通常包括粗格柵、曝氣沉砂池、細格柵、初沉池以及二沉池等工序。由於各種機械處理工藝的設計已經非常成熟,因此無需再進行詳細討論。但是,針對機械處理過程所產生的廢物和廢氣處理問題是值得學習和借鑒的。
在進入曝氣池前,一系列的機械處理過程會產生大量的廢物。丹麥大型城市污水廠的做法是:固體廢棄物並沒有與剩餘污泥混合進入厭氧消化池,而是經過脫水後直接進入污泥焚燒爐進行焚燒處理。這是因為此類固體中無機物含量相對較高,直接進入消化池會影響厭氧消化效果。另外,這類廢物也沒有應用於建築方面的回用,主要原因是此類沙子中含有重金屬以及持久性有機物,對人體健康具有潛在危害。
丹麥大型城市污水處理廠十分重視機械處理過程中由於曝氣或攪動所產生廢氣的收集和處理問題。一般來說,曝氣沉砂池全部採用鋁質材料封頂。部分污水廠的初沉池上面也會封頂。處理過程中所產生的氣體,如H2S 也會隨特定的氣體管路進入焚燒爐處理。
2.3.2 生物處理
如前所述,丹麥大型城市污水廠污水生物處理工藝非常接近。上述四個污水廠均採用Biodenitro 或是Biodenipho 工藝。下面針對這兩種工藝進行簡單介紹。
2.3.2.1 工藝簡介
Biodenitro 和Biodenipho 工藝為丹麥Krüger 公司的專利技術。該種技術的特點是自動化控製程度高、佔地面積小、有機物和氮磷的去除效果良好。與Biodenitro 工藝不同的是,Biodenipho 在前面添加了一個厭氧池(Bio-P tank),因此具有生物除磷功能。而Biodenitro 無法進行生物除磷,只能藉助於化學除磷。
下面以Biodenitro 工藝為例,重點介紹該工藝的運行和控制。
Biodenitro 工藝的運行是基於氧化溝技術(丹麥城市污水廠多採用基於表曝的氧化溝技術)。通常是將兩個氧化溝劃分為一組,採用交替曝氣的方式運行以達到硝化反硝化的目的。Biodenitro 工藝分為四個階段,見圖 3 所示。其中,值得注意的是設置b 階段和d 階段的主要目的有兩個:一是去除第一階段在缺氧池中殘留的氨氮;二是由於硝化耗時相對較長,為了能夠達到更好的出水標准。
一般來說,盡管Biodenipho 工藝具有較強的生物除磷功能,但污水廠依然會輔助使用化學除磷的方法已達到更佳的出水TP 濃度。而採用Biodenitro 工藝的污水廠更是如此。投放的物質一般為FeCl3 或AlCl3,投放地點設置在曝氣池前。在曝氣池後安裝了磷在線監控裝置,當發現TP 濃度超標時會自動投加除磷。
2.3.2.2 控制系統
上述4個大型城市污水處理廠均採用SCADA和STAR系統來控制污水廠的正常運行。SCADA 技術建立在3C+S (Computer、Communication、Control、Sensor)基礎上。該系統主要用於控制泵站、流量以及污泥脫水工藝等等。而STAR系統(Krüger公司的專利技術)是建立在SCADA系統之上,是一種用於控制曝氣池運行的應用軟體系統。在氧化溝中會安裝在線檢測儀器,從而將主要的污染物參數,如:氨氮、硝酸鹽氮、總磷以及溶解氧濃度的信息發送到中心PLC上。由微機程序控制曝氣池各階段的運行時間和曝氣模式。因此,圖3中所示的4個階段的具體運行時間是由STAR系統通過曝氣池中具體污染物濃度的數據來控制的,但是會有一個最長運行時間。Lundtofte污水廠各階段的最長運行時間為90min。
另外,如果設備一旦發生問題,程序會自動向技術人員的手機發送簡訊息以告知其出現技術故障的具體位置。同時,微機程序還會自動向技術人員發送電子郵件告知其具體問題,技術人員可以據此判斷是否應該立即處理該故障問題。
2.4 污泥處理單元
2.4.1 丹麥污泥處理情況簡介
歐盟及丹麥政府非常重視城市污水處理廠所產生的污泥及其處理和排放的問題,並制定了相關的法案,如86/278/EEC 法案、91/271/EEC 法案等。對城市污水廠排放污泥中的重金屬以及持久性有性有機物的含量做出了相關的規定。
經過統計後發現,1999—2005 年,丹麥城市污水廠污泥處理和排放都產生了一定的變化,見表 5 所示。可以看出,變化最為明顯的是污泥焚燒比例大幅提高和填埋比例明顯下降。其中,污泥焚燒比例從1999 年的6%提高到2005 年的25%。上述的四個丹麥大型城市污水廠的污泥都經過焚燒處理。另外,盡管污泥總產量有所提高,但人均污泥產量基本保持不變。
2.4.2 污泥處理
初沉池和二沉池排出的剩餘污泥首先進行脫水、絮凝,之後進行厭氧消化。丹麥城市污水廠多採用中溫厭氧消化工藝,溫度控制在32~37℃,SRT 控制在25~30 天。一般來說,經過厭氧消化後,污泥的固含率約為1.55~3%。
污泥經過厭氧消化後,進入離心機脫水,污泥固含率提高到20%~32%。經過離心脫水後的剩餘污泥將會和沉砂池內的污泥混合,並進入焚燒爐。經過焚燒處理後的污泥收集後運送到垃圾填埋場。
2.4.3 生物氣
一般來說,丹麥城市污水廠厭氧消化池產生的生物氣中甲烷含量在65%左右,而每產生1m3 生物氣會削減1.15 kg 干污泥。生物氣能夠得到有效的收集並回用。回用主要的方式有兩種:一是產熱、產電,供本廠內部使用;另一部分則出售給附近的工廠或天然氣公司等。
2.5 廢氣處理單元
丹麥城市污水廠在污泥焚燒處理過程中,十分重視潛在的大氣污染問題。自焚燒爐產生的廢氣都要經過深度處理後才能排放到大氣中。下面以Lundtofe 污水廠為例,簡單介紹污泥焚燒後氣體深度處理設備和裝置。
從焚燒爐中排出的廢氣首先經過降溫後進入旋風分離器,在這一過程中有85%~90%的灰分會從氣體中分離出來。隨後,氣體進入湮滅爐中進行深度處理。在湮滅爐中,首先用水噴澆,使氣體進一步降溫。在水體內有溶解的NaHCO3 和少量的活性炭。主要目的是使用NaHCO3 吸附SO2、HCl 和HF 氣體,並轉化為Na2SO4、NaCl 以及NaF。活性炭則用來吸附汞等重金屬。最後,經過處理後的氣體進入布袋分離器進行固氣分離,所有固體連同污泥被運送到垃圾填埋廠,而經過處理後的氣體則通過煙筒排放到大氣中。
3.能耗、化學品消耗及污水廠運行費用
由於丹麥大型城市污水廠採用的工藝、運行方式以及管理結構大同小異,因此污水廠能耗、運行費用等統計數據也存在一定的一致性。對這些數據進行統計核算對於今後我國擬採用或已經採用類似工藝的城市污水廠的設計、運行、管理和評估工作具有一定的價值和意義。
但是,鑒於國情不同,環境和污水管理方式也有所差異,因此,利用單一貨幣形式(如歐元)來描述污水處理廠的運行費用是不合理的。因此,在運行費用的具體核算上,分以下幾方面進行討論。化學葯品以葯品使用量作為衡量標准;能量採用kWh 作為衡量標准。
3.1 污水處理廠能耗
丹麥大型城市污水廠電耗在35~45 kWh/(PE·年),和0.5~0.6 kWh/m3 污水。而生物污水處理電耗約為0.20~0.25 kWh/m3 污水,占總電耗的30%~50%;污泥處理電耗約占總電耗的30%~40%;而污水提升、機械處理和管理電耗約占總電耗的15%~35%。對於污泥處理來說,處理1kg 干污泥需耗能0.02~0.06 kWh。
3.2 化學葯品使用量
污水廠化學物質主要用於化學除磷和污泥脫水等。針對化學除磷,不同污水廠採用的物質不同。例如:Lynetten 污水廠採用FeCl3;而Lundtofte 污水廠採用AlCl3。化學物質投加量與污水水質、工藝以及出水指標有直接關系。Lynetten 和Lundtofte 污水處理廠化學除磷的情況見表 6。
從表 6 的數據可以看出,在進水TP 濃度基本相當的情況下,採用具有生物除磷功能的Biodenipho 工藝更加節省化學除磷物質量,而且可以獲得更好的出水TP 效果。
3.3 污水處理廠運行費用
丹麥城市污水廠運行費用主要費為四部分:員工工資、稅費、能耗和化學葯品費以及運行維護費用。以Lynetten 和Damhus?en 為例,2005 年兩個污水廠運行費用為1.86 億DKK,具體比例分配見圖 4。
一般情況下,丹麥污水處理廠最大的費用支出為員工工資。同時,在運行維護中還有相當部分是用於場地租用等。另外,丹麥污水處理廠需向政府繳納污水和污泥處理稅費。污泥焚燒以及外運到垃圾填埋場也都需要繳稅。在丹麥,只有污泥回用時不用向政府交稅。一般來說,丹麥城市污水處理廠污泥處理費用占總運行費用(不含人工費用和稅費)的40%~50%。
上述四個污水廠運行費用統計見下表 7。
值得一提的是,丹麥平均污水處理費用為15 DKK/m3,這與核算後的城市污水處理廠污水處理費存在較大差異。主要原因是丹麥總污水處理費用不但包括污水處理廠的運行費用,還需計算污水管道的建設和維護費用。而市政污水管道的維護和管理歸各行政區。
4.結論
丹麥自20 世紀90 年代至今,城市污水處理發生了巨大的變化。這一變化得益於丹麥政府積極執行歐盟91/271/EEC 法案及制定更為嚴格的相關出水標准。丹麥大型城市污水廠無論是運行工藝還是管理方式比較相似。總結其發展經驗和管理體制,對有效數據進行統計並吸收消化對處於發展中的中國城市污水處理是十分有益的。
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http://www.h2o-china.com/paper/viewpaper.asp?id=8165&viewit=yes
H. 有關水污染的議論文
從全國總體情況看,廢水排放量增長速度極快。預計2000年將達666億噸。城市生活污水總量也不斷增加,2000年約達到783億噸。由於廢水處理事低(估計僅為20%~30%),大部分廢水未經處理直接或間接排入水體,嚴重污染了水資源。我國七大水系中近一半河段污染嚴重,86%的城市河段水質普遍超標。全國被污染水系,比較嚴重的是淮河、海河、松花江、遼河、長江中下游以及珠江三角洲等工業比較發達地區。河流的城市段污染明顯,小河重於大河,北方重於南方。1990年,在被評價的94個河流城市段中,65個受到不同程度的污染,佔69.1%,污染物主要以氨氮、揮發酚和耗氧有機物為主。據調查,全國有7億人飲用大腸桿菌超標水,1.64億人飲用有機污染嚴重的水,3500萬人飲用硝酸鹽超標水。
淮河是一條受污染最嚴重的河流。淮河在評價的2000公里的河段中,78.7%的河段不符合飲用水標准,79.7%的河段不符合漁業用水標准,32%的河段不符合灌溉用水標准。據統計,全國3000家污染嚴重企業中,屬排放工業污染的廢水企業,淮河流域佔了160家。流域內182個城鎮中有排污單位1.55萬家,工業廢水排放量為16.1億立方米,城鎮生活用水排放量7億立方米。用淮河污水灌溉農田,造成農作物嚴重減產;1989年春節之際,上游開閘污水下泄,致使淮南、蚌埠兩市自來水受到嚴重污染而不能飲用,淮河流域市民的飲用水發生危機,老百姓怨聲載道。淮河流域許多地區癌症發病率比正常地區高出十幾倍到上百倍,一些村莊2/3的人肝腫大。同時由於河口的污染,溯河性魚蝦資源遭到破壞,產量大幅度下降,部分內灣漁場基本荒廢。
我國湖泊普遍遭到污染,尤其是重金屬污染和富營養化問題十分突出。例如滇池是昆明最大的飲用水源,供水量佔全市供水量的54%,由於昆明市及滇池周圍地區大量工業污水和生活污水的排入,致使滇池重金屬污染和富營養化十分嚴重,作為飲用水源已有多項指標不合格,藻類叢生,夏秋季84%的水面被藻類覆蓋。昆明市第三水廠1993年被迫停產43天,直接經濟損失4000多萬元;沿湖不少農村的井水也不能飲用,造成30多萬農民飲水困難。由於飲用污染的水,中毒事件時有發生;滇池特產銀魚大幅度減產,魚群種類減少,名貴魚種基本絕跡。
渤海是中國的內海,已嚴重遭受污染。在渤海海域里,海洋生物大量減少,魚、貝類瀕於絕跡,幾乎已變成沒有生命的「死海」。沿岸海域的透明度明顯下降,海水呈赤褐色甚至墨色。一些水產品,瀕於絕跡。相反,具有油臭味的魚、綠色牡蠣(被銅嚴重污染)、有爛斑的海帶卻大量出現。因食用被污染的海產品而得病的人越來越多。
水是有限的,水是寶貴的,水是不可再生的。面對如此慘痛的教訓,每一個地球人都要自覺地樹立節水意識,擰緊水龍頭,節約每一滴水,減少和杜絕人為的水污染。水污染是文明的污染,是時代的污染;水消失是民族消失,是人類滅亡
華網重慶10月11日電 (記者 徐旭忠、偶正濤)長期以來,我國水環境形勢不容樂觀,水污染十分嚴重,但是水污染治理卻滯後,嚴重影響水資源可持續利用和水環境安全。這是記者從在此間舉行的全國人大環境與資源保護工作座談會上獲悉的。
國家環保總局的統計顯示,2005年,全國廢水排放總量為460億噸,其中工業廢水佔46.2%;生活污水佔53.8%。但據水利部統計,全國廢污水排放總量640億噸,其中工業廢水佔60%,生活污水佔40%。在2003年全國七大江河水系的407個監測斷面中,僅有38.1%的斷面符合III類以上水質標准,劣V類水質佔29.7%。其中海河、遼河、黃河、淮河污染最為嚴重,主要超標污染物為高錳酸鹽指數和氨氮。全國75%的湖泊出現了不同程度的富營養化,尤以巢湖、滇池、太湖為重。地下水水質有惡化趨勢,大部分城市和地區存在一定程度的點狀或面狀污染。近岸海域四類、劣四類海水水質佔30%,超標污染物質主要為氮和磷。
更為嚴重的是,我國部分城市的飲用水安全受到威脅。在46個重點城市中,僅有28.3%的城市飲用水源地水質良好,26.1%的城市水質較好,45.6%的城市水質較差。飲用水源地水質差不但增加了自來水處理成本,而且有一些難以處理的有毒有害污染物將直接危及人體健康。農村飲用水安全更令人擔憂,其衛生合格率僅為62.1%。
然而,我國水污染治理嚴重滯後。在"十五"重點流域水污染治理建設項目中,已經建成的只佔計劃的32%,正在建設的佔28%,還有40%的項目尚未動工。完成"十五"計劃建設任務所需的資金,約有1200多億元沒有到位,占總投資的三分之二。
與此同時,部分污水處理廠的運行狀況不夠理想。據建設部統計,全國城市生活污水處理率達4 2%,但在已建成的城市污水處理設施中,由於收費政策不到位,或污水管網不配套,致使處理設施運行也極不正常,有三分之一開開停停,還有三分之一根本就未運行。
I. 淺析中小城市污水處理廠設計中應注意的幾個問題論文
淺析中小城市污水處理廠設計中應注意的幾個問題論文
1 前言
工業的發展推動人民生活水平進一步提高,但同時也造成嚴重的環境污染,其中水體污染是環境污染的主要因素之一,世界各國對此高度重視,因而治理水污染成為環境保護重要的課題之一。為了更好的保護水環境,我國把城市給排水作為基本的建設項目給予大力支持,並制定了污水治理目標,從2000 年的處理率為25% 到2010 年我國的城市污水處理率達到了40%,在治理水污染方面已初見成效。同時要求各中小城市都要建設污水處理廠,在「十五」期間,我國對城市污水處理投資達到1200 億元,其中中小城市的佔有較大的比重。為取得更好的投資效益,根據中小城市的污水排放現狀與城市建設特點,對如何改革污水處理設計工藝提出建議,以推動我國中小城市的可持續發展。
2 中小城市污水處理工藝設計應注意的問題分析
在中小城市污水處理設計的過程中,要充分考慮處理廠的數量、設計水量與水質以及明確處理標准等各種因素。
2. 1 確定數量
根據城市規模應布局幾個污水處理廠,通常大、中、小城市都會建設大型集中型的污水處理廠,有利於減少建設與運行費用。
( 1) 廠址的選擇與規劃; 根據城市的發展規劃,污水處理廠通常設在城市河流的下游地區,廠址遠離城區,這樣導致收集管網長度過長,配套太難,處理系統得不到合理的利用; ( 2) 發展趨勢; 城市的發展對環境的要求逐漸提高,在別墅區以及一些普通小區都會興建污水處理系統,這樣一來,推動了污水處理廠的發展趨向小型化、分散化; ( 3) 整體規劃; 由於水資源的污染,對再生水的利用率越來越高,集中水污染處理與再生水系統的投資大,操作起來相當困難。因此,在污水處理的過程中,污水廠的建設把集中與分散有效的結合在一起,污水的處理與再利用結合在一起,對污水處理廠進行布局,還要充分考慮對現有的管道系統、再生水回用系統、城市發展與規劃等各種因素結合在一起,污水處理廠的布局根據要城市的需要進行合理布局。
2. 2 確定好水量和水質的參數及處理的標准
在污水處理設計的過程中,要對污水的水質與水量進行分析論證,這直接關繫到污水處理廠的投資建設和運行費用。
( 1) 水量設計; 設計污水的水量應根據城市人口、城市經濟發展與水平及城市的排水制度、工業廢水的排放量、污水管道系統的建設程度、污水處理的規劃年限等,把這些因素進行綜合分析之後,才能對污水處理廠的規模進行確定。
( 2) 水質設計; 污水的水質,這與城市的性質、經濟發展的水平、工業水的性質、其他污染源及排水制度有關。因此,在對污水廠污水處理設計的過程中,要充分考慮污水濃度變化對實際運行造成的影響,參照同類城市污水處理變化的周期,對污水處理進行合理的分期,為了預防不可預測的因素,污水處理廠的建設也要進行分級建設,留出一定的餘地,要充分考慮投資的合理性。
( 3) 污水處理的標准; 我國對污水處理有明確的規定,污水處理廠的出水水質應與水體環境、上下游水的用途及自凈能力等使排出的水符合國家相關標准。在確定污水廠出水標准時,要根據城市的實際情況進行具體分析,要充分考慮其建設、環境、經濟以及發展等各種要素。通常來說對於經濟發達城市,其城市建設快,對環境保護及水體要求較高,把水體標准作為污水處理後出水標准之依據來制定出水標准。
3 中小城市污水處理廠設計改進措施
從以上的分析可以看出,中小城市污水的水量、處理標准都很好確定,然而在實踐過程中卻存在很大的差異,究其原因,是我們在設計的過程中只根據理論知識和借鑒同等城市的經驗,未能與實踐相結合,缺乏對城市建設規劃和管理之間的關聯性的認識,缺乏對未來發展的認識,要建設具有系統性、科學性與合理性的污水處理廠,不但要遵循城市發展規劃、水環境的保護要求以外,還要從以下幾點進行改進。
3. 1 設計前的調查研究
在建設中小城市污水處理廠之前,要對該城市進行充分的調查、研究,搜集有用的資料,特別是對城市未來的發展與城市規劃存在的矛盾。充分了解污水處理廠建設的配套排水體系及管網分布情況,了解城市功能以及排放水體的污染現狀,才能確保處理廠的規劃、設計具有合理性與適用性,不偏離城市未來的發展方向。
3. 2 污水處理廠的建設設計要分級進行,要在總體規劃上留有餘地在中小城市污水處理廠的.建設設計中,要具有科學性、合理性與發展性。隨著城鄉一體化發展的加快,我國城市的發展與建設突飛猛進,而在這一過程中,城市的規劃與環境的保護跟不上城市發展之需要。隨著經濟水平的不斷提高,人民對生活質量的要求越來越高,更加註重環境的保護,對水污染的治理提出更高的要求。因而,污水處理廠在建設設計的過程中,要分級、分段進行,根據城市發展的不同階段來擴大處理規模和提高處理標准,在設計的過程中,要留充分的餘地,方便今後的擴展。同時,分期建設不能過於簡單化,不僅要考慮建設上的分期,還要對處理分期進行考慮。結合城市發展的實際情況,對不同時期的排放水量及水質進行綜合分析,在前期出現的問題,在分期建設的過程中進行改善,使之污水處理系統更具合理性。
3. 3 污水處理廠的布局設計與方案要具靈活性根據污水的排放量與處理要求進行設計。首先可運用增加超越管,也就是污水在一定的條件下可以超越部分處理構築物。也就是說,當污水的進水量小,污染程度低的時候,污水可直接流入曝氣池中,越過初沉池,也可以經過初沉池之後直接排放,這樣一來,不僅能達排放標准,還有效的減少運行費用。其次,靈活設計曝氣池。在曝氣池設計的過程中,可從推流、除磷、多點進水、脫氮以及完全混合等多種模式運行,進而增強處理系統的靈活性和處理能力。
3. 4 沉砂池與沉澱池的設計。
( 1) 沉砂池; 沉砂池的主要作用是把較大的無機顆粒從廢水中分離出來,沉砂池一般都設計在沉澱池以及泵站之前,能有效的保護管道與機件,緩解沉澱池的負荷,同時也能使有機顆粒與無機顆粒相分離,方便分別處理。沉砂池的設計可根據水流方向進行分類,分為平流式和豎流式兩種。其中平流式的分離效果更好,通常都採用這種模式,然而到了21 世紀,沉砂池逐步被曝氣沉砂池所取代。曝氣沉砂池的設計主要是在一側通入穿氣,這樣一來,污水池的水就會旋轉式的前流,進而產生橫向恆速環流。其優點在於,通過對曝氣量的控制,可對污水的旋流速度進行控制,除砂效果更具穩定性。不受流量變化的影響,還能對污水起到預曝氣的作用。這種曝氣作用使有機顆粒處於一種懸浮狀態,通過砂粒間的摩擦能除去附著的有機物,便於提取出純凈的砂粒,同時還能改變廢水的水質,使後續處理變得更加容易。
( 2) 沉澱池; 沉澱池的主要作用是根據重力沉降原理除去污水中的固體懸浮顆粒。沉澱池又可分為平流式沉澱池、豎流式沉澱池及幅流式沉澱池三種。根據處理的先後順序又可分為初沉池與二沉池。初沉池主要對污水中的BOD 顆粒型物質和水中SS 進行去除,能有效減少生物處理單元的負荷。二沉池主要是進行水、泥分離,確保處理水能達標排放,同時還能濃縮污,確保向曝氣池提供加流污泥等功能。
4 結語
總之,中小城市污水處理廠的設計要將理論與實踐相結合,根據城市的經濟條件、建設條件,確保污水工廠建設的合理性、科學性與前瞻性,同時還要確保工程的實適性與可操作性。污水處理工藝也要不斷創新,才能實現城市與環境保護的同步發展。
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