❶ 農村生活污水處理技術有哪些研究進展
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後,經過格刪或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
以上是污水處理廠處理工藝的基本流程,流程圖見下頁圖一。
二.各個處理構築物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損;也可設於初沉池前,以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。
沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統,多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。
3.初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物,或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池,輻流沉澱池和豎流沉澱池。
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機,刮泥撇渣機,吸泥泵等,但由於排泥周期的影響,初沉池的能耗是比較低的。
圖一城市污水處理典型流程
4.生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能,其基本上是聯系運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低,但目前應用較少,是以後需要大力推廣的處理工藝。
5.二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池,污泥脫水,乾燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的,這些設備的電耗功率都很大。
三.針對各個處理構築物的節能途徑
1.污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵,讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法,定期對水泵進行維護,減少摩擦也可以降低電耗。
2.沉砂池
採用平流沉砂,避免採用需要動力設備的沉砂池,如平流沉砂池。採用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。
3.初次沉澱池
初次沉澱池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4.生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(Energy
Recovery)。
曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣,曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能,曝氣系統進行階段曝氣,溶解氧存在濃度梯度,既減少了能耗,又可以改善處理效果,減少污泥量。
生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5.二次沉澱池
二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。
消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。
另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。
四.結論
污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題,合理進行能源分配,已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低,也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素,開發能效較高的污水處理技術,合理設計及運行污水處理廠,必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。
❷ 我國城市污水處理廠運行存在問題及解決對策研究
當前我國對生態文明建設重視程度空前,黨的十九大將「增強綠水青山就是金山銀山的意識」寫入黨章,將「美麗」作為社會主義強國目標的重要內容,水環境治理是其中最為核心的內容之一。城市污水處理廠作為治污基礎設施之一,是治水工作的關鍵環節,其處理規模、處理水平等直接影響治水成效。
本文通過分析我國已建的上海白龍港、廣州新華、寶雞市高新區、通遼市污水處理廠,太湖地區、三峽庫區污水處理廠的運行情況,發現其運行普遍存在運行負荷率較低、進水水質水量波動較大、出水水質難穩定達標等問題,通過深度剖析原因,科學地提出了針對性的解決對策,以期為我國城市污水處理廠的穩定運行提供參考,為水環境綜合治理做出貢獻為全面貫徹《水污染防治計劃》,全國各城市先後開展黑臭水體整治工作。
城市污水處理廠在保障水環境安全方面發揮著重要作用,建設污水處理廠是解決城市水污染的重要手段。
「十三五」全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃中提出,到2020年底,要實現城鎮污水處理設施全覆蓋,城市污水處理率達到95%,縣城不低於85%。「九五」期間,我國重點流域水污染防治規劃開始實施,城鎮污水處理設施的建設和運行開始成為各地落實水污染物減排責任目標的主要途徑。
在中央財政資金和相關政策的大力支持下,經過「十一五」、「十二五」的發展,我國污水處理廠建設取得了跨越式的進展,城鎮污水處理廠的數量和規模迅速提升,城市污水處理能力不斷提高。
統計資料顯示,至2016年末,城市污水處理率達到93.44%,其中污水集中處理率89.8%。截至2010年,全國共有城鎮污水處理廠2496座,較2006年相比提高了140%。到2016年末,城鎮污水處理廠數量達到3552座,與2010年相比增加了29%。
但是,污水處理率與處理能力的持續提高與水環境污染依然矛盾突出。環保部公布的《2016中國環境狀況公報》顯示,全國地表水1940個監測斷面中,仍有32%為IV類及以下水體。截止2017年底,住房與城市建設部和環保部認定的全國城市黑臭水體數量有2100個。
與此同時,污水處理廠排放標准不斷提高,2015年發布的《水污染防治行動計劃》明確提出,現有城鎮污水處理設施,要因地制宜進行改造,2020年底前達到相應排放標准或再生利用要求;敏感區域(重點湖泊、重點水庫、近岸海域匯水區域)城鎮污水處理設施應於2017年底前全面達到一級A排放標准,建成區水體水質達不到地表水Ⅳ類標準的城市,新建城鎮污水處理設施要執行一級A排放標准;到2030年,力爭全國水環境質量總體改善,水生態系統功能初步恢復。
由於我國城鎮污水普遍存在著水質水量變化幅度大、碳氮比偏低、無機懸浮固體含量高、冬季水溫低、工業有毒有害污染物沖擊等突出問題,明顯影響污水處理設施的正常運行,出水難以穩定達標。即使在達標排放的情況下,符合一級A/B標準的水質仍接近V類水(表1),是水環境的重要污染源。
表1我國城鎮污水處理廠排放標准主要污染物指標對比 單位:mg/L
一些城郊結合部因居民亂扔、亂排生活污水,對水環境也帶來嚴重危害。為此,本文作者深入分析了我國南北方具有代表性的污水廠存在的問題及原因,並提出解決對策,以期為我國城市污水處理廠的穩定運行提供參考,為水環境綜合治理做出貢獻。
1存在問題及原因分析
1.1運行負荷率普遍較低,部分超負荷運行
根據住房與城市建設部2012年發布的《城鎮污水處理廠運行、維護及安全技術規程》(CJJ60-2011),城鎮污水處理廠年處理水量應達到計劃指標的95%以上。我國大部分地區的污水處理廠運行負荷率偏低,難以達到住房與城市建設部的要求。
遼寧省污水處理廠月均負荷在80%以上的僅占污水廠總數32%。通遼經濟技術開發區污水處理廠現狀水量未達到設計值,近一半處理設施閑置。廣西城鎮污水處理廠2010年負荷率達到60%以上的污水廠占總量的65%。三峽庫區2014年176座污水處理廠的平均運行負荷僅為56.5%。
全國已建污水處理廠平均運行負荷率僅有65%~70%,遠低於德國2008年污水處理廠平均運行負荷率95%。而一些城市由於經濟發展迅速,人口數量增長過快,污水處理廠已超負荷運行,處理壓力大。
污水廠處理設施負荷率低的主要原因是廠網建設不配套,污水管網覆蓋率和收集率偏低。污水處理廠只有和排污管網配合使用,才能發揮治污作用。
由於污水廠建設相對簡單、集中、建設周期短,管網建設相對復雜、牽涉面廣、建設周期長,我國城市管理者普遍重建廠、輕管網、輕管理。
數據顯示,截至2016年全國共有城鎮污水處理廠3552座,與2010年相比增加了29%,排水管道長度僅增加了17%。配套管網與污水處理廠建設不同步,導致一些污水處理廠建成後面臨無污水可處理的尷尬境地。
有些城市先期只建設了污水干管,由於資金不到位支管網建設推進緩慢。部分城市新建的管網存在諸多問題無法與已有干管接駁,如設計標高與已有干管不一致,已有干管積水堵塞等。
導致建成管網沒有「織網成片」,污水收集率偏低。另一原因是污水廠設計規模與實際情況不符。由於部分城市對污水處理廠建設前期工作重視不夠,對污水來源和收集缺少詳細的規劃和充分的論證,管網、泵站等輔助設施建設相對滯後,設計規模往往基於理論設計計算。在經濟相對落後的地區,人均實際用水量和污染物排放量相對偏低,導致設計規模偏大,實際污水量不足。
而在一些發展較快的城市,隨著經濟的快速發展和居民生活水平的不斷提高,污水產生量不斷增加。污水廠設計規模滯後於人口經濟增長速度,污水廠處理能力不足,出現超負荷運行現象。
1.2進水水質水量波動較大,與設計值不符
污水廠原水水質和水量是影響污水處理工藝運行穩定性的重要因素。我國城市污水廠進水水質水量波動較大,部分污水廠進水負荷波動幅度可達到-47%~4%。
上海白龍港污水廠進水BOD5日平均濃度波動范圍為14~382mg/L,CODCr波動范圍為96~824mg/L。昆明市合流制排水區域污水處理廠進水受雨季影響,懸浮物波動大。除了水質波動,一些污水廠進水水質有機物濃度與設計值有差異,嚴重影響了污水處理效果。
寶雞高新區污水處理廠實際進水水質除NH3-N和TN外,其他各指標均高於設計值。寶雞十里鋪污水處理廠進水TP高於設計值外,其它各指標均低於設計值。
分析原因,主要是排水管網雨污分流不徹底、管網漏損、沿河截污沖擊污水處理系統。我國老城市的排水體制一般為雨污合流制,後來部分城市改為截流式合流制。
合流制排水體制下,污水處理廠進水水質受多種因素影響。雨季時排水管網同時收集了生活污水和大量的雨水,引起污水廠水量的波動。
其中初期雨水污染物濃度高、污染嚴重,部分污染物指標高於旱季污水濃度,造成水質的波動。在我國,由於管網維護的不及時,老舊管網滲漏嚴重,地下水、河水及雨水的混入也直接影響了進入污水處理廠的水量、水質。
在一些南方地區,由於前端管網建設不完善,污水廠旱季水量偏小,需要抽取河道水;但在雨季,雨污合流管網的水量又遠超過污水廠的處理規模,造成了旱雨季水質波動較大。
沿河截污系統對污水處理系統的沖擊,是造成水質水量波動的又一原因。作為合流制改造過程中的過渡產物,沿河截污系統在一些南方城市較為常見。
該系統可極大程度地改善河流長期以來的黑臭狀況,但也存在一些問題。系統雨季收集的合流水含有大量雨水,導致污水廠旱、雨季污水處理量逐年加大,污水處理廠雨季負荷普遍偏大。
而截污箱涵系統大部分尚未配備相應的末端處理設施,攜帶大量污染物的初小雨直接進入污水廠,造成水質波動,處理效果難以保障。
另外,我國處於經濟快速發展階段,區域經濟差異明顯。經濟相對發達、人口密集地區的城市不斷擴容,但實際擴容速度與規劃往往不一致,致使污水增長量與污水廠設計規模不一致。
當污水量超過設計規模時,污水處理廠處於「吃不飽」狀態,當設計規模超過實際處理需求時,又造成「大馬拉小車」現象。
西北地區的污水處理設施則由於服務數量不足、管網配套差等問題處於「吃不飽」狀態,這些都影響著污水處理廠的進水水質水量。
1.3出水水質難以穩定達標,NH3-N、TN超標
我國現有污水處理廠大部分執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB18918-2002)一級標准,其中執行一級A標準的占總數量的29.3%,執行一級B標準的接近60%。截至2016年底,我國僅有30%的污水廠尾水達到一級A標准,高達70%的污水處理廠排放標准達到或低於一級B排放標准。
大部分污水廠主要超標污染物為NH3-N、TN,上海市白龍港污水處理廠採用A2/O工藝,出水NH3-N一級B達標率僅有46%,TN一級B達標率68%。
三峽庫區176座污水廠一級B達標率60.7%,通遼污水廠一級A達標保障率低於50%,寶雞十里鋪污水廠NH3-N、TN一級A達標保障率分別為42.4%、42.5%。
廣州新華污水處理廠出水TN和NH3-N在1-3月份偶爾超標,不能穩定達到一級A標准。污水處理廠出水水質不達標,無法充分發揮效能,不僅降低了污水廠投資效益,也給污水廠運行管理帶來困難,應充分引起運行管理者的重視。
工藝是污水廠處理效果的關鍵保障因素,我國城鎮污水廠使用的工藝主要為普通活性污泥工藝、氧化溝及其改良工藝、A2/O及其改良工藝、SBR及其改良工藝、A/O及其改良工藝和曝氣生物濾池(BAF)工藝,這六類工藝覆蓋了全國90%以上城鎮污水處理廠的主體工藝類型。
上述工藝具備脫氮功能,而實際運行中由於進水水質水量波動或與設計值不符、生物處理設施超負荷運行、碳源不足、碳氮比不足等原因,出水難以達到排放標准。
當污水處理廠進水BOD5、TN、TP濃度低於設計進水濃度時,從多方面嚴重影響污水處理效果。一方面,污水中BOD5濃度過低導致生物處理單元中的微生物所需有機物不足,影響反硝化階段脫氮效果。
另一方面,進水污染物濃度偏低時生物反應池中曝氣量高於微生物需求量。如不能及時調整曝氣池曝氣量,容易出現曝氣過量,導致活性污泥沉澱分離效果較差。
除此之外,南方地區冬季缺少保暖措施,致使進水水溫較低,不利於硝化反硝化細菌的生長,出水NH3-N、TN濃度無法保障。除了工藝方面的原因,污水廠的運行管理水平也對出水水質有重要影響。
污水廠的運行是一個復雜的過程,操作人員應在水質、環境條件發生變化的條件下,充分利用各種工藝的彈性進行適當調整,及時發現並解決問題。
操作人員除了要具備一定的物理、化學及微生物學方面的知識,還需了解污水處理基本知識、廠內構築物的作用以及化驗指標的含義及其應用等。
在國外,污水處理廠的運行通常由博士來實施。在國內,由於薪資水平等原因的限制,大部分污水廠的員工學歷層次普遍偏低、技術素養不足,往往憑經驗操作污水廠各工藝設施,嚴重製約和影響污水處理廠整體運行水平。
1.4其他問題
隨著工業化、城市化進程的推進,城郊結合部生態環境問題日益凸顯。這種「結合」是城市與鄉村、農業與工業、農民與市民的結合,充滿著一種不確定的、動態的過渡和轉型。
城郊結合部的城中村建築廢棄物、生活垃圾四處堆積,居民亂排生活污水,流經的小河流顏色發黑,垃圾漂浮,污染嚴重。
如果不能得到有效控制,時時威脅著當地居民的健康。由於制度措施的不完善、管理不到位,使得城郊結合部出現這樣的難題。工業園區的發展對經濟發展的促進作用日益顯著,但隨之而來的環境污染也在加劇。
大型集中的工業園區一般都有污水處理廠,對大量的、中小型工業企業的廢水,採用經預處理後與園區生活污水合並處理的方式,實際運營過程中也有不少問題出現。
一是實際水量與設計不符。在園區污水處理廠設計階段,由於對發展規模預估不足,實際污水量超出污水處理廠處理能力。部分企業由於生產狀況不穩定,使污水處理廠處理量不足。
二是實際進水水質與設計不符。實際入園企業的類型與規劃不符,導致污水特徵發生較大變化,使污水廠難以達標排放。
2對策與建議
2.1政府統籌規劃,污水處理廠、管網建設同步推進
政府各部門應結合各自職能,協調一致,科學組織,實現污水處理廠的長效管理[11]。住建部門會同環保、發改委等部門,緊跟城市發展腳步,牽頭編制污水處理廠、污水管網的統籌規劃,以前瞻性思維規劃和設計污水處理廠。
地方政府要制定政策推進污水處理廠的運營規范化,與物價、住建、財政等部門聯合,因地制宜地研究制定與當地經濟社會發展水平相適應的污水處理收費制度。
財政部門應增加對污水處理廠的資金投入,創新投資建設運營模式,提高污水廠運行人員的工資水平,從而吸引高水平、高素質的人才進行運行管理。環保部門要加強對污水處理廠出水水質的檢查監督,對整治不力的要嚴肅查辦。
2.2完善污水收集系統,實現水量濃度「雙提升」
為充分發揮污水廠效能,要堅持廠網並舉,將排水管網和污水廠作為一個整體建設。首先要加快新增污水管網建設,建成從「用戶—支管—干管—污水處理廠」路徑完整、接駁順暢、運轉高效的污水收集系統,提高已建污水廠運行負荷。
其次是要強化老舊管網改造,對漏損嚴重的管網、排水口、檢查井進行維修,減少管道淤積,確保收集的污水水質、水量穩定。再者是要徹底進行合流制管網改造,難以改造的地區加快建設截流、調蓄等設施,減少雨季雨水對污水廠水量水質的沖擊。
2.3源頭分散處置初期雨水,減輕進廠污水量變化幅度
針對初期雨水影響進水水質水量問題,宜源頭分散處置。從初期雨水的特點和國內外初期雨水處置經驗來看,初期雨水應採用源頭分散收集、分散處置等方式;初期雨水集中收集非常困難,主要原因在於若設置集中收集系統,上游初期雨水到達時,下游早已是干凈的雨水,很難保證能夠收集到20~30分鍾前的初期雨水。
已建設初小雨收集系統的城市,應增設相應末端處理設施,減輕初小雨對污水處理廠的水質影響。有條件接入污水處理廠處理的,應論證污水處理廠具備接收條件後再接入。
2.4加強管網精細化管理,防患於未然
重視建成污水管網的日常管理與維護工作,加強管網的精細化管理[12]。首先是要加強日常巡查,對存量管網「修補測」、「定期體檢」並加以修繕。
採用CCTV和QV手段對管道內部進行檢測,掌握其病害的分布狀況和程度,為管道修復提供基礎。其次要實行定期清淤制度,保證污水管道正常通水。
目前大部分城市管道仍採用人工清淤,不僅工作環境惡劣,且效率低下,無法滿足需求。可引進高科技清淤手段,如清淤機器人等,實現自動高效清淤。
再者,對排水管網數據進行信息化處理,建立污水管網水質在線監測系統等,實時掌握水質情況。當水質出現異常時可及時查出管段存在問題,並提醒污水處理廠採取有效應對措施[34]。
2.5優化污水處理廠服務范圍,提標擴容
污水處理廠一般位於城市建設區,隨著城市建設和城市更新的開展,城市污水量增長較快而污水處理廠或污水系統擴容困難的矛盾日益突出。
對污水廠超負荷運行的地區,通過服務范圍的調整解決污水處理廠污水增量問題有著重要的意義。同時考慮提升污水處理廠處理能力,進行污水廠擴建。
按照GB18918-2015《城鎮污水處理廠污染物排放標准(徵求意見稿)》的要求,自2016年7月1日起新建污水處理廠和自2018年起敏感區現有城鎮污水處理廠均執行一級A標准。
對排放標准較低污水處理廠改造,因地制宜合理選擇改造措施,提高出水水質。提標改造路徑一般包括水力改造、設備改造和工藝升級改造等,其中污水處理工藝改造是提高出水水質的關鍵。
TN和NH3-N主要通過生化系統處理去除,這兩個指標是生化系統改造的主要目標污染物。TN的去除效果受制於進水碳氮比,由於我國大部分污水處理廠進水碳氮比偏低,可通過改進運行方式,合理利用內部碳源,或投加碳源的方式,提高反硝化能力。
當NH3-N不達標時,可在二級生物處理後增加曝氣生物濾池。涉及具體項目時,按照「一廠一策、分門別類」的原則制定適宜的工藝方案。
2.6集散結合,統籌治水
城市主城區的生活污水應集中處理,通過建設完善污水管網將污水收集到污水處理廠集中處理。而在城郊結合部,有條件建設管網的城市應逐步完善管網系統,對污水進行集中處理。短期內無法建設管網系統的,應採取分散處理的措施。
分散式一體化污水處理裝置,具有移動靈活、自動化控製程度高、處理效果好的特點,在城中村等分散式污水處理中已有大量應用,是解決城郊結合部水污染的有效措施。
工業園區污水廠存在的問題並不是一個企業的問題,需要改革和發展來解決,加大對污染源排放的控制力度,工業企業要嚴格執行相關法規,確保廢水達標排放。
3結語
城鎮污水處理及再生利用設施是城鎮發展不可或缺的基礎設施,是減少水體外源污染的重要手段,保障其安全、穩定、高效地運行,對於水環境治理具有十分重要的意義。
目前我國污水處理廠運行中仍存在一些問題,有的放矢地總結存在問題,可為今後污水廠科學化管理奠定基礎。只有政府部門統籌規劃,加強頂層設計,不斷完善污水收集系統,加強管網精細化管理,進行提標擴容建設,才能充分發揮污水處理廠的環境效益,改善城市水環境質量,促進水環境治理成效的長久保持。
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❸ 污水處理設備內貿現狀,以及未來發展趨勢是什麼樣的
智能製造新模式將加速推廣應用
隨著我國國民經濟的高速發展和改革開放的不斷深入,城市生產力不斷提升,城市人口數量也不斷增加,未來我國污水排放量也將隨之增大,因此,對於污水處理的需求也必將進一步擴大,而作為一個嚴重缺水的國家,在污水處理率與污水排放量雙增的形勢下,提升污水處理能力成為水處理行業和企業的趨勢。
與此同時,隨著互聯網的快速發展和5G時代的到來,移動互聯網、物聯網、雲計算和大數據等領域應用和開發,將我國製造業向智能轉型全面推進,各行業、企業加快推動新一代信息通信技術、智能製造關鍵技術裝備、核心工業軟體等與企業生產工藝、管理流程的深入融合,推動製造和商業模式持續創新,智能製造新模式將加速推廣應用。
我國水污染防治設備產量年均復合增長率近40%
國內企業在水污染防治設備的開發和研究蘊含著巨大的商機,同時工業廢水處理回用是新的市場機遇。從水污染防治設備狀況來看,近幾年我國水污染設備製造處於一個快速發展階段。據前瞻產業研究院報告統計數據顯示,2010年我國水污染防治設備產量僅僅為2.69萬台,截止至2017年我國水污染防治設備產量增長至27.23萬台,2010-2017年中國水污染防治設備產量的年均復合增長率約為39.2%。前瞻測算,2018年我國水污染防治設備產量在28.50萬台左右。
2010-2018年中國水污染防治設備產量統計情況及預測
數據來源:前瞻產業研究院整理
中國污水處理行業發展趨勢與升級分析
2019年6月3-5日,作為一年一度的行業盛會,將傳統的市政、民用和工業水處理與環境綜合治理及智慧環保相融合的水處理展示平台——上海國際水展在上海隆重召開,煙台金正環保科技有限公司市場部部長李超先生接受慧聰水工網的專訪,並向我們分享了當下污水處理行業在互聯網環境下的趨勢與升級。
1、「智能製造+智能服務」助力污水回用產業升級
上海國際水展是國內一年一度的水處理行業盛會,針對此次水展金正環保推出了主題為「智能製造+智能服務」助力污水回用產業升級的最新污廢水資源化與高品質再生水回用整體解決方案。
李超先生認為,環保水處理行業有很多共性痛點問題,代表性如:水處理核心膜組件價格過高、核心膜材料受制於國外技術企業、粗放式運營等。
為此,金正環保一直致力於解決這些行業共性痛點而努力,「智能製造+智能服務」的主題便是如此。其中,「智能製造」便體現在自主研發的全球首條DTRO膜柱自動化生產線,解決了膜柱生產規模化、標准化和運輸的難題;率先實現了工程設備化、設備模塊化、模塊標准化的簡化工藝鏈,大幅降低投資運營成本。
而「智能服務」則體現在,金正環保通過工業大數據中心,利用雲計算和新一代信息技術賦能,以場景化的方式幫助企業和政府用戶將數據用起來,實現了數據資產化、數據業務化,提供遠程運維、專家分析、故障預警等服務,提升了企業的核心競爭力和政府的治理能力,逐步實現全產業鏈的大數據布局。
通過「智能製造+智能服務」極大解決行業共性痛點問題,真正做到提質增效,推動水處理行業快速發展。
2、智能製造打造競爭新優勢
眾所周知,加快發展智能製造,是培育我國經濟增長新動能的必由之路,是搶占未來經濟和科技發展制高點的戰略選擇,對於推動我國製造業供給側結構性改革,打造製造業競爭新優勢,實現製造強國具有重要戰略意義。
金正環保自主研發的全球首條DTRO膜柱全自動化生產線,擁有強大的生產能力,可實現產能300-500支/天。生產線整體運行平穩高效,產品質量穩定、成品率高,可實現視覺檢測,對產品問題可追溯,解決了膜柱生產規模化、標准化和運輸難的問題,
李超先生表示膜柱的智能化生產將會給水處理行業帶來巨大變化,通過規模化、標准化生產,降低產品生產成本,可以為用戶提供更大讓利空間,讓更多行業和客戶能夠用得到、用得起、用的好金正環保的產品。
3、創新難點不在技術,在於理念
縱觀整個行業,李超先生認為國內環保水處理行業的發展難點不僅僅在於於技術創新,更在於理念和模式的創新。金正環保在戰略布局時,希望能夠打通整個污廢水資源化回用的工藝鏈和產業鏈,進而推動國內整個行業的發展。目前,金正環保已實現膜材料、膜元件、集成設備、雜鹽分離的整個產業鏈的發展,可以為工業園區提供高鹽廢水及資源化回用的整體解決方案。
金正環保在特種膜領域走在了世界前列,是國內為數不多擁有核心技術的環保水處理企業,擁有授權專利33項、參與國家標准制定5項、工信部鼓勵推廣環保裝備2項、山東省重點研發計劃2項。且自主研發了全球首條DTRO特種膜自動化生產線,填補了國內空白。金正環保每年持續加大技術研發投入,目前在研發的耐酸、耐鹼、耐有機溶劑特種膜材料已取得突破性的進展,同時也在擴充產品品類和應用領域,開發針對市政污水高品質回用的特種膜,有效簡化工藝鏈和降低投資運營成本,目前中試階段已經結束,預計很快將推向市場,保持金正環保在水處理行業的長遠競爭力。
互聯網、物聯網、雲計算和大數據等在水處理行業的深入應用,為支持水處理企業應對挑戰提供了有了的支撐。金正環保作為是中國水處理行業特種膜研發生產與應用的高新技術環保企業以「智能製造+智能服務」模式為我國污廢水資源化與高品質再生水回用添磚加瓦。
更多數據來源及分析請參考於前瞻產業研究院發布的《中國污水處理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》,同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業規劃、產業申報、產業園區規劃、產業招商引資等解決方案。
❹ 我國農村生活污水組合處理技術研究進展
農村地區人們的環保意識薄弱,經濟相對欠發達,也缺乏生活污水排水收集管網系統及集中處理設施;或是居住比較分散,造成生活污水集中收集困難,造成90%多的生活污水未經處理直接排入河流和湖泊。當前農村生活污水造成的環境污染嚴重威脅農村水源地的水資源安全,也加劇了淡水資源危機,使耕地灌溉得不到有效保障,最終危害到人畜的生存發展。在國家強調生態文明建設的今天,加強農村生活污水污染控制和治理顯得尤為緊迫和重要。
1農村生活污水特徵及處理
農村生活用水一般以地表水(例如,河流、溝渠、池塘、堰、湖泊和水庫等)、地下水(井、窖)和自來水3者結合使用。我國農村生活污水主要來源於廁所糞便及其沖洗水、洗浴廢水和廚房餐飲用水等,可分為灰水和黑水2類。前者由廚房排水、衛生淋浴水、洗衣水構成;後者水由糞便和尿液及其沖洗水構乎滾成[3]。我國農村生活污水具有分散、日變化系數大(通常為3.0~5.0)、間歇性排放,且氨氮含量高、可生化性強、含重金屬等有毒有害物質較少等特點[4]。
充分胡咐了解農村生活污水的特點,在結合當地經濟水平、自然條件和環境目標的基礎上,發展適合我國國情的農村生活污水處理技術,緩解水資源短缺矛盾,改善農村地區生態環境和提高人們生活質量均具有重要意義。根據污水的收集和處理方式的差異,污水處理模式可分為分散式和集中式2大類。
分散處理通常具有投資小、運行費用低、污泥產生量小、受外界影響小、簡單耐用以及易於實現水的循環利用等特點。此技術適用於規模較小、人口居住分散、污水不易集中收集農村地區生活污水的處理[5]。目前,我國農村地區應用較多的分散處理技術有人工濕地、高效藻類塘技術、蚯蚓生態濾池等多種方法。然而,隨著農村生活污水的組成成分日益越復雜,單一分散處理工藝的出水難以滿足受納水體的環保需求。
同時,不同的生活污水分散處理技術具有各自的優缺點及適用范圍,這也都限制了分散處理技術的應用范圍與效果。基於此,目前較普遍的處理農村污水的辦法是將多種工藝進行組合以達到強化系統的凈化能力的目的。當前,根據農村生活污水組合處理技術的作用機理,大致可將它們分為3大類:生物組合技術、生態組合技術、生物-生態組合技術。
2生物組合技術處理農村生活污水
生物處理技術是指通過微生物在好氧、厭氧條件下去除污染物質的技術。該技術佔地面積小、污泥產量低,具有良好的耐沖擊負荷能力,可處理水量和水質波動性較大的污水。生物處理技術中的厭氧單元(A)使污水中大部分有機物得到降解,降低污水負荷,沉降懸浮物;而好氧單元(O)則進一步去除氮磷等營養物質和有機物。目前廣泛應用於農村生活污水的生物組合技術,主要是由A和O組合而成的不同工藝。
2.1A/O工藝
A/O工藝一般是以厭氧處理為前置單元,後接好氧處理的組合工藝。該工藝具有較高的污染物去除率和較好的系統穩定性。李清雪等在厭氧折流板反應器(ABR)後分別增加了跌水曝氣和曝氣生物濾池處理,發現這2種組合工藝對農村生活污水中COD的去除率比單獨採用ABR處理提高了9.5%和24.9%,可見ABR-曝氣生物濾池組合工藝對COD的去除效果較好[6]。
針對北方地區多晴少雨,太陽光充足的氣候特徵,何剛等將厭氧生物濾池+太陽能曝氣生物濾池聯用,通過太陽能曝氣系統提供氧氣,進一步降低了系統能耗[7]。
曹大偉等研究開發了地埋式一體化生物濾池,能耗設備僅為1台小型提升水泵,主要是由缺氧池+生物濾池組成,採用拔風管通風和濺水盤強化充氧[8]。
該裝置具有良好抗沖擊負荷的能力,對污染物的去除效果也較好,對COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分別為63.1%、92.2%、68.6%和47.5%,具有不佔用土地資源、能耗和運行費用低特點,較適合在土地資源緊張的南方環湖農村地區推廣使用[9]。
2.2A2/O工藝
在A/O前加1個A單元,組成的厭氧-缺氧-好氧(A2/O)工藝,在國內歲做餘外很多生物處理技術中廣泛應用[10-11]。這種組合工藝有著較長水力停留時間、較低有機負荷,使得缺氧-好氧單元可以維持較低污泥含量,極大地減少剩餘污泥的排放量,為組合工藝實現污泥減量化。
高大文等採用升流式厭氧污泥固定床(UAFB)-缺氧-好氧膜生物反應(MRB)組合工藝處理生活污水,不僅對COD、NH3-N去除率達到93.3%、90.6%,同時能夠長期維持反應器內較低的污泥含量,減少剩餘污泥處理量和緩解膜污染[12]。
周俊等將缺氧槽置於厭氧槽的前端,並增加了微電解鐵屑床和復合生物材料,研發出了改進型的合並凈化槽。該凈化槽採用的是缺氧-厭氧-好氧(A2/O)處理工藝,該工藝一方面有效解決了污水中有機物含量較少,碳源不足,反硝化脫氮效果不佳的問題,另一方面通過傳統活性污泥工藝、生物硝化、反硝化工藝和生物除磷工藝的結合,可以較好的同步脫氮除磷。實驗結果表明,在HRT為8h,系統迴流體積比為75.0%時,3月份對COD、TN和TP平均去除率分別為93.0%、80.0%和94.0%;而8月份則分別為94.0%、76.0%和91.0%[13]。
白曉龍等也對小型凈化槽進行了改進,採用折流式厭氧反應器-厭氧生物濾池-生物接觸氧化工藝,生活污水採用上流式進水有效的減少了設備堵塞和維修時間[14]。
2.3其他組合工藝
除了常見的A/O、A2/O工藝外,在實際污水處理中還採用一些其他組合工藝。
詹旭等採用5級跌水充氧生物接觸氧化法處理農村污水,原水經水泵提升,通過5級跌水充氧,既滿足了所需溶解氧又免除了曝氣設備,減少了投資成本和運行電耗,使管理工作趨於簡單,該工藝對解決經濟相對落後農村地區的水環境污染問題,具有較明顯的效益[15]。
沈東升等研發了1種地埋式無動力厭氧達標處理設備(,UUAR),該裝置採用厭氧污泥床接觸池+厭氧生物濾池工藝,流程簡單、能耗低。與好氧生物處理相比,UUAR技術設備的基建投資可能略高於好氧處理,但無日常運行費用,且未出現剩餘厭氧污泥的積累問題,適合土地緊張、經濟落後、自然氣候惡劣的偏遠農村地區生活污水的分散處理[16]。
徐功娣等在生物凈化槽前進行了好氧預掛膜,形成了O-A-O組合工藝,該復合型生物凈化槽對NH3-N和TN的去除量較高,有效地降低了高含尿液農村生活污水的負荷,對COD和磷的去除率為59.6%和33.4%[17]。
針對華北農村地區生活污水碳氮較低,吳迪等採用自流式厭氧-3級好氧-缺氧生物膜工藝,利用投加的生物球提高厭氧段的硝化能力;同時,在3級好氧缺氧生物膜段,通過跌水充氧實現硝化和反硝化除磷在同一反應器內進行,從而有效的解決了碳源供給能力的問題。該工藝對農村生活污水中COD、NH3-N、TN和TP去除率為73.7%、90.7%、59.6%和
69.7%[18]。其後,對3級好氧-缺氧生物膜技術進行改進,新工藝增設了迴流泵(迴流體積比2:1),且提高了厭氧段懸浮填料裝填率,改進後出水TN的去除能力有較大提高,達到63.9%[19]。
3生態組合技術處理農村生活污水
生態處理技術是利用土壤-植物(動物)-微生物復合生態系統,通過物理、化學、生物作用對污水中的資源加以利用,對污水中的污染物進行降解和凈化的工藝[20]。相對於生物處理技術,生態處理技術一般建設管理費用低、節能耗,具有一定的景觀效果,更加註重生態服務價值。在我國廣大農村地區,目前應用實施的生態組合處理技術包括同種生態技術的組合和不同生態技術之間的組合。
3.1同種生態處理技術的組合
吳振斌等設計的復合垂直流人工濕地,將下行流池和上行流池串聯,底部連通,使污水進入濕地系統中硝化和反硝化作用更加充分,該系統對污水中TN去除效果較好,去除率為43.6%[21]。
針對滇池地區低含量農村污水,劉超翔等採用表面流和潛流式2種人工復合生態床處理工藝,在高水力負荷(30cm/d)條件下,潛流式床體對COD、TN、NH3-N和TP的去除率分別為70.6%、60.6%、80.9%和66.0%,表面流床體則分別為63.1%、61.2%、90.2%和60.2%[22]。相較於單獨的人工濕地處理技術,人工濕地的組合技術,提高了濕地的含氧量和有機物,從而改善了硝化作用,提高了濕地對污染物的去除能力,脫氮效果尤其明顯。
葉芬霞等人設計的塔式復合人工濕地(TICW)的進水分為2段,一部分污水通過下部進水形成潛流式人工濕地,而另一部分污水則從塔頂流下形成表面流人工濕地,可為濕地後段的脫氮作用提供充足碳源[23]。
張洪玲等採用多級土壤滲濾系統處理太湖流域農村生活污水,COD、NH3-N、TN、TP和SS的平均去除率分別為70.0%、83.0%、59.0%、76.0%和94.0%[24]。鄭彥強等將2套地下滲濾系統並行,填充介質選用土壤、陶粒、爐渣和兩種自然有機質,也對農村生活污水的處理取得較好的效果[25]。
吉祝美等通過浮床技術在穩定塘水面種植生態植物建立了生態塘,該系統對高含量生活污水中COD、NH3-N、TN和TP均具有較高的去除率,可分別達到55.0%、70.0%、80.0%和75.0%以上[26]。李軍狀等設計的塔式蚯蚓生態濾池處理系統,每一層塔為一個處理單元,梯度塔層、串聯疊層布置。該系統對COD、氨氮、TN和TP處理效果好,且基建及運行費用低,總運行成本為0.671元/m3。該技術在經濟不發達農村地區具有良好的應用前景。
3.2不同生態處理技術的組合
王學華等以生態塘為預處理,人工濕地作為後續處理,對太湖三山島農村生活污水中NH3-N、TN、TP去除率高達95.0%~99.0%、95.0%~98.0%、92.0%~98.0%,且減少進水中SS含量,有效地緩解濕地系統的堵塞。生活污水經過塔式蚯蚓生態濾池的作用,出水負荷和污染物濃度降低,後進入水平潛流式人工濕地,進一步降低了有機物和營養物質的含量,使得出水水質基本達標。這種塔式蚯蚓生態濾池+人工濕地的組合工藝,自動化程度高且管理運行方便,比較適合在經濟發達、人口密集的農村地區推廣使用。
時建偉等在高效藻類塘的水面上以生物浮床的形式種植植物的組合系統,一方面顯著提高了系統運行的穩定性和出水的水質,並且節約了土地,另一方面生物浮床上移栽植物根系通過化感作用有效抑制藻類的生長,同時植物本身也具有一定的景觀效果和美化環境的作用[30]。高勝兵等採用植物與土壤滲濾系統聯用處理農村生活污水,去除效果較好。該復合體系對生活污水中BOD5、COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率分別為73.5%、76.0%、85.0%、89.0%、85.0%[31]。
4生物+生態組合技術處理農村生活污水
生物+生態組合技術是生物和生態處理工藝的結合,前段生物處理主要去除有機物和部分營養物質,後續生態處理進一步脫氮除磷,充分發揮各自的優勢,提高出水水質和系統運行的穩定性[32]。相較於生物組合技術和生態組合技術,生物+生態組合技術需綜合考慮農村地區的經濟條件,南北方地域氣候差異,以及用地條件、運行管理、污泥產量和實際工程案例等因素。由於人工濕地是應用最普遍的一種後續生態處理技術,我國農村常見的生物+生態組合技術主要包括生物+人工濕地組合技術和其他生物+生態組合。
4.1生物+人工濕地
生物+人工濕地組合系統中的生物單元可以有效完成對有機物的降解和硝化作用;同時,人工濕地系統能進一步去除氮、磷等污染物。將2者結合應用能夠提高污水中的各類污染物的去除率。唐晶等採用接觸氧化-人工濕地組合工藝處理農村生活污水,對COD、NH3-N、TN和TP的去除率分別為68.2%、68.2%、69.5%、86.3%,且效果穩定。其中跌水充氧接觸氧化池對COD的去除貢獻較大,而人工濕地對TN、TP的去除貢獻較大[33]。
在太湖流域農村地區,白永剛等採用滴濾池-人工濕地組合工藝處理生活污水,結果表明滴濾池對COD、NH3-N、TN和TP去除率分別為74.5%、79.2%、33.8%、47.5%,人工濕地的則分別為25.0%、20.8%、66.2%、52.5%[34]。
任珊珊等選擇化糞池-人工潛流型濕地工藝和蔣嵐嵐等採用MBR-人工濕地組合技術在太湖周邊農村地區也得到了應用,取得較好的去除效果[35-36]。
針對雲南地區氣候溫和,冬季氣溫較高,全年適宜植物生長的特點,李文卿採用改良A2/O一人工潛流濕地組合處理系統,同時在人工濕地加入了高吸附磷的基質。該系統對污水中COD、BOD5、TN、NH3-N、SS的平均去除率分別達到80.5%、84.3%、91.8%、93.2%、86.4%,TP去除率始終保持在75.7%以上。
江西省吉安市新干縣河頭村採用太陽能驅動生物濾塔-人工濕地組合工藝處理生活污水,該系統通過太陽能提供動力,射流噴射器充氧,處理效果好,且運行費用低,操作簡單,可以實現無人看守,適宜在經濟落後,偏遠農村地區推廣應用[38]。
余浩等採用「水解池-滴濾-人工濕地」3種工藝組合處理農村生活污水,同時將珍珠岩礦渣、陶粒和石膏等分層放置滴濾池中,水力負荷可達4.0~8.0m3/(m2˙d),該組合工藝對COD、TN和TP的去除率均超過90.0%[39]。鍾秋爽等選擇厭氧-接觸氧化渠-垂直潛流型人工濕地組合工藝處理農村生活污水,其中接觸氧化渠的作用是為後續人工濕地充氧;而厭氧池、接觸氧化渠和人工濕地對COD、NH3-N和TP均有較高的去除率,但厭氧池去除率較穩定,最高可達72.0%、49.5%和66.4%[40]。
4.2其他生物+生態
吳召富等設計的淹沒式生物膜-穩定塘組合技術取消了二沉池和污泥迴流,該系統對COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分別為84.3%、97.0%、80.2%和77.3%,且生物膜系統出水污泥含量基本為0,後續經穩定塘處理後的出水水質良好,滿足回用標准[41]。張增勝等對崇明島的農村生活污水採用生物凈化槽-強化生態浮床(BPT-EEFR)組合處理工藝,結果表明該組合技術不僅對COD、NH3-N、TN、TP及SS的去除效果較好,同時佔地面積小、造價費用低、便於維護管理。
由生物浮床、生物接觸氧化以及河道生態系統構成的生態組合系統,也對農村生活污水中NH3-N、TN、TP、COD具有良好的去除效果。但該組合系統對污染物的去除率受季節影響,與秋季相比,夏季對污染物去除率較高,且污染物的去除率隨HRT的增加而提高,而4d後變化則趨於穩定[43]。
5結論與展望
我國幅員遼闊,在農村選擇生活污水處理技術時應該因地制宜,綜合考慮當地的地形地貌、水文和氣候條件以及經濟發展水平,以及各種污水處理技術的特點和適用范圍。實際應用中通過科學設計、優化組合,達到技術上的互補,發展具有較高水力負荷和小規模設備化特徵,易於操作管理的多種處理單元的復合創新技術。農村污水處理方興未艾,任重道遠,將科學、社會因素有機結合,可大大提高農村水環境治理成效,因此,除技術研發外,應加強以下方面工作:
(1)發揮院落式單元處理作用。建議每家每戶建設化糞池,對廁所污水、洗浴污水和餐飲污水進行初步處理。
(2)加強污水處理工藝或設施的運管技術研究,進一步開發適合於農村的易操作、少維護、低成本的運行模式、工藝。
(3)農村污水處理後可進行資源回用。由於農村生活污水主要為N、P等營養元素,經處理後可就近用於農業灌溉。
(4)提高農民生態環保意識。積極開展推廣使用生物菌肥、有機肥宣傳教育活動,引導農民減少化學肥料使用。
(5)逐步建立相應的法律法規。根據我國農村實際,參考相關環保標准,制定適合於我國的相關技術標准和規程,同時,制定相關政策法規,完善獎懲政策,將農村水污染的治理納入法制化的軌道。
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❺ 小型生活污水處理工藝優化工程_生活污水處理工藝有哪些
摘 要:本文對河庄坪污水處理站改造工程進行分析,包括污水處理站現狀概況、工程工藝選擇、處理效果等。實踐表明,工程運行穩定,出水水質達到城鎮污水處理廠污染物排放標准(GB18918-2002)一級B類排放標准,環境效益及經濟效益顯著。通過分析說明生物接觸氧化與BAF組合仔岩工藝處理中小型社區生活污水在技術、經濟上是可行的,具有推廣應用價值。
關鍵詞:生物接觸氧化;BAF;效益分析
一、工程概況
河庄坪小區位於陝西省延安市河庄坪鎮,所在地區生態環境脆弱,降水稀少、冬季嚴寒、氣候乾旱,水資源緊缺。小區1993年建成,服務面積0.5Km2、服務人口1.22萬人,物業服務由河庄坪綜合服務處負責。小區遠離市區,生活污水無法進入延安市污水處理廠集中處理。按照「三同時」要求,小區建設了獨立生活污水處理系統,佔地面積3500 m2,日均污水處理量1400m3,污水處理後排入延惠渠,作為下游村民灌溉水源。由於污水處理站多年運行整體環境很差,工藝落後,化學和氣體腐蝕對設備的損害很大,設備老化嚴重,出水水質已經不能滿足環境保護要求。
二、生活污水處理常用工藝
目前,生活污水處理通常利用生物法與物理化學法(生物法是通過微生物的代謝作用,使污水中微細懸浮狀態的有機污染物轉化為穩定無害物質的方法;物理化學法一般採用格柵→沉砂→絮凝→沉澱→出水的工藝流程,其中物理法是利用過濾、沉澱、固液分離等方法,去除不溶性雜質,化學法是通過添加化學葯劑,將溶解物質、膠體物體和懸浮物質沉澱去除)。常用生物法與物理化學法工藝及優缺點見下表:
表一 常用生物法與物理化學法工藝及優缺點
三、工藝選擇及主要建(構)築物設計參數
2008年,投資671萬元實施了系統升級改造,處理能力設計為1800m3/d,出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB18918-2002)一級B類排放標准及《農田灌溉水質標准》(GB5084-2005)灌溉水質最高標准三類蔬菜標准要求。改造結合原有污水處理系統的工藝、場地、自動化效果、基建投資等實際情況,充分利用原有設備和構築物,按照新增與改造優化組合的思路,進行了工藝選擇與方案論證工作,主要考慮以下幾方面問題。
一是首先解決原污水處理系統未建化糞池,處理過程大量懸浮物直接進入處理裝置,裝置運行受到沖擊導致管道及設備堵塞嚴重的問題,必須採用物理方法建設化糞池。
二是生活污水生化性好,可以採用很多種方法進行處理,如生物接觸氧化法、SBR法、A/O法、生物膜法中的BAF、MBR等。
三是處理水質要實現《城鎮污水處理廠污染物排放標准》一級B類排放標准,直接選用SBR法、A/O法、接觸氧化法等較難,必須結合其它工藝,同念謹御時考慮現狀用地緊張及節約投資成本,SBR法、A/O法佔地面積大,基建投資大,不適合改造工程;
四是MBR膜絲易堵塞,能耗及運行費用高,不適合選用。
五是直接選用BAF尚能實現,但是BAF對進水SS要求較高,進水濃度要求高,需要進行預處理,否則會使濾池在很短的時間內達到設計的水頭損失發生堵塞晌笑。同時,BAF具有低溫運行的優勢,滿足冬季三個月左右的長期水溫低現實情況,保證冬季運行正常。
經過綜合論證後,本設計最終決定在新建化糞池基礎上,利用原有調節池改為兩級沉澱後,通過利用接觸氧化法進行預處理,滿足BAF的進水水質要求,提高系統穩定性。選定生物接觸氧化與BAF組合工藝(見流程圖),本工程主要建(構)築物設計參數情況(見表二)。
工藝流程圖
表二 主要建(構)築物設計參數一覽表
四、河庄坪污水處理廠升級改造效益分析
(一)工程處理效果
以2009年9月3日,延安市環境保護監測站出具監測結果為例(延環監字(2009)第220號),本次監測共獲得有效數據22個。監測數據統計詳見下表。
表三 污水處理裝置監測結果統計表
註:濃度單位為㎎/L,pH與水溫(℃)除外
(二)環境效益分析
1. 從表四監測結果可見,出水水質指標全部達到《城鎮污水處理廠污染物排放標准》GB18918-2002標准一級B標准,能夠完全實現達標排放。污染物去除效果明顯,降低了外排水對周邊生態環境的影響,環境效益顯著。年污水產生量51萬m3,主要污染物年去除量如下:
表四 主要污染物年去除量
註:按照污染物去除量(噸)=污水量(噸)×進出污水處理廠污染物的濃度差(mg/l)×10-6
2. 污水處理站出水水質符合《城市污水再生利用景觀環境用水水質》(GB/T18921-2002)及《農田灌溉水質標准》(GB5084-2005),出水可用於綠化噴灌、景觀環境、基建維修、灌溉用水使用。年污水處理51萬m3,目前污水處理站將原反沖洗和場區內綠化用水使用自來水調整為利用處理後的外排水,反沖洗及場區內綠化過程節約自來水3.65萬m3,同時排放水用於下游村民灌溉使用,如全部用於灌溉,年節約新鮮水用水近51萬m3。生活污水再生利用減少了對新鮮水的需求,有利於解決近幾年延安地區乾旱少雨,水資源緊缺的現實問題。
(三)經濟效益分析
1. 運行成本
污水處理廠年處理污水51.1萬方,年處理成本49.76萬元,其中:動力費34.08萬元、維護保養材料費9萬元、葯劑費3.58萬元、監測費2.4萬元(每月對比監測一次)、污泥處理費0.7萬元(受工資因素影響,暫不討論人工費用),單位處理成本0.97元/噸污水。
改造後設備運行自動化控制水平大幅度提高,按崗配置,結合生產規模和工藝要求,本污水處理站定員可由原18人縮減至10人,人工費用大幅降低。改造前年處理成本66.1萬元,單位處理成本1.29元/噸污水,改造後年處理成本節約16.34萬元,污水處理成本減少0.32元/噸。
2. 排污費用
按照排污費徵收標准及計算方法,排污費收費額=0.7元×前3項污染物的污染當量數之和(污染當量數=該污染物的排放量(千克)/該污染物的污染當量值(千克),對比監測數據與污染物排放標准可知,前三項且超標的為CODCr、BOD5、SS,污染當量數分別為132860、42310.8、3066),年需上繳排污費12.48萬元。
表五 改造前污水處理裝置監測結果平均值統計表
(註:該數據取自延安市環境保護監測站2007年三四季度及2008年一二季度監測結果平均值)
表六 一般水污染物的污染當量值
(註:該數據取自排污費徵收標准管理辦法(第31號令))
按照《排污費徵收標准管理辦法》要求,對超過國家或者地方規定排放標準的污染物,應在該種污染物排污費收費額基礎上加1倍徵收超標准排污費,即改造前年需繳納排污費24.96萬元。同時,按照《排污費徵收使用管理條例》(中華人民共和國國務院令(第369號))第二條規定,排污者原有處置設施經改造符合環境保護標準的,自改造完成之日起,不再繳納排污費。
為此,升級改造項目成功實施,企業年累計節約成本41.3萬元,極大的減輕了企業資金壓力,經濟效益可觀。
五、結論
通過對河庄坪污水處理廠升級改造項目的處理工藝、處理效果分析,說明生物接觸氧化與BAF組合工藝處理生活污水在技術、經濟上是可行的,該組合工藝適合獨立式中小型社區生活污水處理,對遠離市區的各社區具有推廣應用價值。同時,通過流程合理優化提高了企業清潔生產水平,具有明顯的經濟、環境和社會效益,為企業可持續發展奠定了良好的基礎。
參考文獻
[1]張凱松,周啟星,孫鐵珩;城鎮生活污水處理技術研究進展[J];世界科技研究與發展;2003年05期
❻ 強化混凝技術研究及應用進展
下面是中達咨詢給大家帶來關於強化混凝技術研究及應用進展相關內容,以供參考。
通過綜合大量文獻,概述了強化混凝概念、機理和影響因素;介紹了強化混凝技術在國內外的應用;總結了強化混凝技術和混凝劑的研究進展情況;提出了強化混凝技術和混凝劑在研究和應用方面有待解決的問題,以供今後研究參考。
強化混凝是在常規混凝的基礎上,基於新型混凝劑的開發而發展起來的一種水處理工藝,能有效去除污染水體中的懸浮顆粒、膠體雜質、總磷和藻類等污染物質。關於強化混凝,有強化混凝、化學強化一級處理和強化絮凝等多種提法,本文統稱之為強化混凝。強化混凝技術的概念還沒有形成權威的解釋,筆者認為,強化混凝技術是對常規混凝中葯劑、混合、凝聚和絮凝任瞎凳一環節或多環節的強化和優化,從而進一步提高對水中污染物,包括低分子溶解性污染物的凈化效果。
強化混凝作用機理與常規混凝並無太大差別,主要包括壓縮雙電層作用、吸附電中和作用、吸附-架橋作用、沉析物網捕作用和特殊混凝作用等。向污染水體投入混凝劑後,一方面通過壓縮雙電層和吸附電中和作用,膠體擴散層被壓縮,ξ電位降低,膠體脫穩;另一方面通過吸附-架橋和沉析物網捕等作用使脫穩後的膠體相互聚結成大的絮體並沉澱,最終固液分離。新型高分子混凝劑的使用使以上作用得到強化,它不僅具有以絮凝體吸附水中非溶性大分子有機污染物的物理吸附作用;又能對水中溶解性低分子有機物產生很強的化學吸附和強氧化等多種凈化效果,從而可以提高污染物的去除率。但是,要取得良好的混凝效果還和許多因素有關,其中包括混凝劑品種、混凝劑投加量、水質、水力條件、水溫、鹼度和pH等。只有優化這些反應條件,使混凝劑在最佳條件下起作用,才能達到強化混凝提高常規混凝效果的目的。
1強化混凝技術在國內外的應用
1.1在生活污水處理中的應用
英國早在1870年就開始應用混凝技術,但很快被生物處理所取代,到了20世紀80年代,隨著新型高效混凝劑的不斷問世,同時為了進一步提高污水中有機物和磷的去除率,強化混凝技術開始應用於實際工程。
美國對於強化混凝技術在給水處理中的研究和應用較多,但是在城市污水處理中也有報道。美國落杉磯市的Hyperion污水處理廠採用一種陰離子高聚物(0.15mg/L),與10mg/L的FeCl3復配處理城市污水,連續運行6a,SS和BOD5的一級處理去除率穩定在83%和51%左右,同時對磷和重金屬的去除效果也很好,而其基建費和運行費卻只有二級處理廠的30%左右。南加利福尼亞4大污水處理廠通過對傳統一級處理的工藝進行改進,投加FeCl3混凝劑和部分助凝劑,處理效果大幅度提高。改進後的一級處理工藝,SS去除率達到了85%,BOD5的去除率增加到50%以上。Mete等認為,從經濟和技術上來講,強化混凝法是一項簡單而有效的水處理技術,能有效去除水中溶解性有機物、膠體雜質等。
此外,以色列、埃及、日本和挪威等國對強化混凝的研究和應用均有較多成功的實例。近年來,隨著環境保護力度的加強,強化混凝技術在我國也得到一定的發展。
Harleman等在香港最大的一座CEPT污水處理廠建造之前,曾做了強化混凝工藝和常規一級處理工藝的比較試驗。試驗表明,10mg/L的FeCl3和0.15mg/L的聚合物能使SS的去除率從71%提高到91%,BOD5的去除率從42%提高到80%,且可節省30%沉澱池體積。
台灣的ChenChiuyang研究了城市污水排海前的強化混凝處理,投加硫酸鋁和PAC各30mg/L,沉澱1h,SS和BOD5的去除率分別為70%和60%,比強化處理前提高了25和35個百分點。
王東海、任潔等採用無機絮凝劑處理低濃度生活污水,當PAC投加量為30~50mg/L時,CODCr去除率達70%以上,達標排放鍵迅。
強化混凝處理生活污水在國內外均有很多成功的實例,北歐大型湖泊周邊城鎮和南歐地中海沿岸城鎮經常採用強化混凝技術作為生活污水處理技術,可以說強化混凝是僅次於生化處理的生活污水處理主流技術。在強化混凝技術研究和應用方面,國內外均注重於現有常規混凝劑及絮凝劑的組合或復配,以求達到低成本和高去除率的統一。相磨亮旅對於常規生化處理工藝,強化混凝技術可以節省工程投資,減少水處理成本費用和節約用地面積,特別是該技術對導致水體富營養化元素之一的總磷的去除率能達到90%以上,是很多常規生物處理技術不可比擬的。因此,強化混凝技術是解決我國城鎮由於資金不足導致污水處理率低的出路之一。上海市在建的兩個超大型污水處理廠:竹園污水處理廠(一期)與白龍港污水處理廠(設計日處理能力分別為170萬m3與130萬m3)也採用以強化混凝為主的處理工藝流程。隨著強化混凝技術在我國的普及,2003年頒布的國家城鎮污水處理廠排放標准(GB189118-2002)中對該工藝技術的排放標准進行了規定。
1.2在工業廢水處理中的應用
強化混凝技術廣泛應用於工業廢水的(預)處理,特別是在化工廢水、染整廢水和造紙廢水的預處理中更為普遍。阮湘元等用PAC、PAM預處理富含有機染料的染整廢水,聯合氧化絮凝床,出水可達工業污水排放標准;朱虹等研究表明,新型絮凝劑聚磷硫酸鐵是一種更為有效的染整廢水處理絮凝劑。另外,強化混凝在染整廢水的脫色處理中應用較多,這方面,李春華等做過比較詳細的綜述。
此外,強化混凝在造紙廢水處理中的應用較多,李福仁用PAC與PAM復配預處理,聯合氣浮工藝處理高濃度CTMP制漿造紙廢水,處理效率高,出水水質穩定,可直接排入城市污水處理廠集中處理;張學洪等比較了多種混凝劑對造紙廢水的處理,發現PAC最為合適,不必調節pH,出水達國家污水排放標准。
強化混凝在其他工業廢水處理中的應用國內常有報道。姚文娟等研究表明,PAC、殼聚糖、膨潤土和PAM等絮凝劑對酒精槽的離心廢液有較好的絮凝效果,SS去除率為86.57%~89.62%,CODCr去除率為58.2%~59.2%;相波等用Na2S、FeCl3、PAM復配對銅酞菁廢水預處理,聯合缺氧-好氧生物接觸氧化工藝,取得良好的效果,各項指標均達國家一級排放標准。吳敦虎等研究表明,用聚合氯化硫酸鋁和聚合氯化硫酸鋁鐵混凝劑處理COD為1000~4000mg/L的制葯廢水,去除率達80%。
與生活污水的強化混凝技術相比,工業廢水的強化混凝技術研究更注重於針對不同種類廢水或污染物,開發處理效果更佳的新型混凝劑或含有新型混凝劑的復配混凝劑,以及強化混凝與其他工藝的聯合使用,而對經濟方面的要求相對較寬松。這是由於一些工業廢水含有有毒有害物質不能直接進行生物處理的原因。因此,研究更多更有效的新型混凝劑將推動強化混凝技術在工業廢水處理中的應用,也是治理工業廢水污染的有效方法之一。
1.3在污染地表水處理中的試驗
近幾年,強化混凝在污染地表水處理中的應用漸漸受到關注。中科院王曙光等採用聚合氯化鐵(PFC)為混凝劑,對深圳市的龍崗河、觀蘭河、燕川河、大茅河水體進行了強化混凝處理的試驗研究。結果表明,當PFC投加量為50mg/L時,觀蘭河(原水CODCr=48.0mg/L)的CODCr去除率達70%以上,濁度去除率達91%,TP的去除率達到95%,TN的去除率達41%;大茅河(原水CODCr=84.0mg/L)的CODCr去除率達到50%以上,濁度去除率達78%,TP的去除率達96.5%,TN的去除率達41.6%,對重金屬也有一定的去除效果。處理後水質達到或接近地面水水質標准。
孫從軍等以多種混凝劑,對數條嚴重污染的蘇州河支流水體進行強化混凝實驗室研究。結果表明,硅藻土較為有效,在最佳投葯量為200mg/L的條件下,CODCr去除率為43%~59%,P去除率為92%~100%,但NH3-N幾乎沒有去除。
ChengWenpo等用Al2(SO4)3、PAC、FeCl3和PFS等混凝劑處理水庫水。結果表明,PFS比FeCl3有更好的溶解性有機物(DOC)去除率和更少的鐵殘留;Al2(SO4)3對濁度、色度和細菌的去除效果最好,但是對DOC的去除效果不夠理想;當PFS和Al2(SO4)3聯合使用時,處理效果最佳,DOC、濁度、色度都能得到很好的去除。
污染地表水是介於污水和清潔地表水之間的那部分水,特別是小型封閉水體,包括污染的城市景觀水體。這部分水體的治理,是強化混凝技術應用的新領域,國內已開始研究。由於其污染物濃度較小,相對去除率較低,但是磷的去除相當可觀,能有效防治水體的富營養化,具有廣闊的應用前景。通常可以採取建造構築物或直接投撒的方式來實現污染水體的強化混凝處理。上海佛欣河道公司應用投撒混凝劑來壓制藻類的泛濫取得較好的效果。但是,某些混凝劑的安全性令人擔憂,特別是一些新型高效混凝劑和生物混凝劑的應用,在考慮到其處理效果和處理成本的同時,更應考慮其安全性。
2強化混凝技術研究新進展
2.1混凝劑研究新進展
2.1.1無機高分子混凝劑
無機高分子混凝劑(InorganicPolymerFlocculant,IPF)以其投葯量少、無毒或低毒、價廉和處理效果好等優點,越來越受到人們的重視,逐漸成為給水、工業廢水和城市污水處理的主流混凝劑,被稱為第二代混凝劑。目前應用比較多的還是聚鋁、聚鐵兩大系列,如PAC、PAFC等,但是新型的聚硅、聚磷和聚硫也不斷面世,並顯現出不凡的混凝效果,如聚硅酸鋁、聚磷酸鐵等。因此,無機高分子混凝劑呈現多品種、多組份和多功能的發展趨勢,但品種繁多,產品質量不夠穩定。在今後的研究應用中,應優化混凝劑的制備工藝,改進產品的性能和穩定性,同時根據特定的水質成分開發相應的混凝劑品種和配方,並結合高效混合反應器和智能化投葯監控技術,進一步提高混凝效果。
2.1.2有機高分子絮凝劑
有機高分子混凝劑主要是通過其鏈狀分子的吸附-架橋而起作用,它的應用能有效提高絮體顆粒尺寸,絮體顆粒直徑要比單一投加PAC形成的顆粒直徑大3~5倍,所以在強化混凝中得到廣泛應用。
有機高分子絮凝劑可分為天然和合成兩大類。合成有機高分子絮凝劑由於分子量大,分子鏈官能團多的結構特點,在市場上占絕對優勢,其中以聚丙烯醯胺系列最為廣泛,由於其殘留單體具有毒性,限制了其在某些水處理領域的發展。天然有機高分子絮凝劑由於原料來源廣泛,價格低廉,無毒,易於生物降解等特點顯示了良好的應用前景,但由於其電荷密度小,分子量較低,且易發生生物反應而失去絮凝活性,使其用量遠小於有機合成高分子絮凝劑。經過改性的天然高分子絮凝劑能克服以上缺點,特別受到關注。其中,澱粉改性絮凝劑的研究開發尤為引人注目。因此,研究和開發高效、安全、可生物降解的有機高分子絮凝劑是今後的發展方向。
2.1.3其他混凝劑
除無機高分子混凝劑和有機高分子絮凝劑兩種主流混凝劑外,微生物絮凝劑(MicrobialFlocculantsMBF)近年來受到研究者極大關注。它是利用生物技術,從微生物體或其分泌物中提取、純化而獲得的一種安全、高效,且能自然降解的新型水處理絮凝劑。MBF可以克服無機高分子和合成有機高分子絮凝劑本身固有的安全與環境污染方面的缺陷,易於生物降解,無二次污染。目前,已應用於紙漿廢水、染料廢水處理及污泥脫水、發酵菌體去除等領域,取得了良好的絮凝效果。但是,目前國內的研究多限於對其在實際應用中的研究,而對其作用機理等基礎性研究較少,有待進一步加強。余榮升等指出,由於生物技術的飛速發展,人們對微生物細胞基因的認識和控制也越來越自如,即可根據不同的廢水水質研製出具有針對性的高效MBF,這樣不僅可大大降低絮凝劑的投加量,還可以降低處理成本。
另外,近年來礦物類混凝劑也有一定的發展,粉煤灰、硅藻土、沸石粉和膨潤土等礦物質製成的混凝劑也開始應用於水處理中。據報道,黃彩海、於衍真等制備的粉煤灰混凝劑,混凝效果優於傳統的單一鋁、鐵混凝劑,可用於各種工業廢水的處理。
2.1.4混凝劑的改性和復配
混凝劑的改性和復配能優化混凝劑性能,提高混凝效果。江霜英等對上海污水二期工程污水強化混凝處理的試驗研究表明,聚合雙酸鋁鐵同有機高分子絮凝劑復配經濟有效。Petzold、李爾等也做過類似的研究,表明兩種或兩種以上混凝劑處理廢水,處理效果優於單一混凝劑的使用,有機和無機混凝劑相配合更為有效,具有廣闊的工程應用前景。
2.2強化混凝機理研究新進展
2.2.1表面絡合原理及其定量計算模式在強化混凝中的應用
70年代初期Stumn等首先提出對水合氧化物的分散體系中金屬離子的專屬吸附採用配位化學的處理方法,認為顆粒物界面上與H、OH-和金屬離子的結合屬於絡合化學反應,此時的吸附量可以用與溶液中絡合平衡類似的方法,按質量作用定律加於討論。Schindler等對這一概念加於進一步的闡述,因而後來被稱為Stumn-Schindle絡合模式,近年被廣泛應用於固液界面上反應機制的研究。由於表面絡合模型的計算相當繁雜,主要應用計算機模塊來進行多組分多相的復雜計算,目前主要的計算機程序有REDE-QL,MINEQL,MICROQL,SUREQL,HYDRAQL,FITEQL等。它們可用來計算各種化學平衡和表面絡合反應中的平衡常數和組分濃度。例如MICROQL可以計算飽和Al(OH)3溶液中鋁的形態分布及其表面平衡常數。王向天等應用Stumn-Schindle絡合模式,計算了高嶺土、二氧化硅的表面絡合常數,得到了與實驗數據相吻合的計算結果。
2.2.2分形理論在強化混凝中的應用
分形理論用於對混凝的研究也是一種有效的新手段。絮體結構和性能在混凝研究中一直有十分重要的地位,其大小、強度、密度與穿透性等特點對於污泥處置和出水水質至關重要,其形成往往具有分形特徵。通過分形結構分析,用一非整數維數來描述非規則體中的無規則程度,為這些看起來復雜不規則形態提供一種數學框架,從而得以定量的描述,而分形結構分析中最重要的特徵參數是分形維數(分維)。一般認為,對應於分形體的不規則和復雜性或空間填充程度,分維不同則反映了聚集體結構所具有的開放程度,在混凝研究中應用分維可以對不同條件下形成的絮體結構進行更為准確的描述。關於分形理論和研究方法及其在強化混凝中的應用,王東升等作過比較詳細的論述。
2.2.3混凝作用機理研究逐漸向半定量仍至定量化發展
表面絡合理論和分形理論的引入推動了混凝研究的半定量和定量化進程,發展了多種計算模式和軟體,但多限於應用在傳統混凝劑,對新型高分子混凝劑混凝過程的計算尚存在困難,有待進一步的研究。王東升等以典型IPF-顆粒物-水溶液體系的相互作用為例,對Dentel的吸附沉積-電中和模式(,PCNM)作了適當改進,能夠較好地預測聚合鋁的混凝特徵,實驗結果與模式預測值基本吻合。
2.3其他方面研究新進展
2.3.1混凝過程的在線控制
由於流動電流原理及其檢測技術在混凝中的應用,實現了混凝過程的在線控制,保證了混凝劑的最佳投葯量。另有報道,利用水中顆粒物對光的散射作用能很好地實現混凝過程的在線監測。金鵬康等根據這一原理研製的光散射顆粒分析儀(PhotometricDispersionAnalyzer,PDA)對腐殖質混凝過程進行在線監測,並對得到的FI(FlocculationIndex)曲線的特徵參數進行分析,發現FI曲線及其特徵參數受混凝劑投葯量的影響很大,其變化情況與膠體穩定情況(ξ電位)及混凝效果(TOC去除率)具有良好的相關性,說明這種在線監測技術對混凝過程的在線監測是有效的。
2.3.2強化混凝設備的開發
混凝設備中混合器最為關鍵,其主要作用是讓葯劑與水盡快混合。常用的混合設備有水泵混合、管道混合、壓力式孔板混合、機械攪拌混合、渦流式混合及射流混合等,其中射流混合是混合技術的新發展,具有混合速度快,功率損失小、絮凝效率高等優點。具體過程為用注入管將絮凝劑注入接近反應池的進口處,注入管的側面周邊有幾個小孔,混凝劑經小孔以很大的速度進入。在垂直於原水管的中軸處水流的紊動強度最大,混凝劑射流由此進入最易與原水完全混合。
3結語
強化混凝技術近年來得到了迅速的發展,在研究和應用中都取得了較大的進步。由於一些新理論新方法的引入,使對強化混凝的研究得以深入,特別是一些基礎性的機理研究越來越受到重視,但由於強化混凝是一個相當復雜的過程,其中的許多問題有待於進一步的深入研究,特別是以下幾方面應得到加強:
(1)繼續研製高效混凝劑和混凝設備,提高其混凝效果,降低其生產成本;
(2)加強強化混凝的機理研究,尋找研究強化混凝的有效方法,如研究無機高分子絮凝劑中最佳形態的鑒定和定量分析方法等,最大限度地提高其中最佳形態的含量及其穩定性;
(3)加強強化混凝動力學的研究,將化學反應動力學與混合的流體動力學結合起來全面描述絮凝劑投入水中後的形態變化及污染物的脫穩模型,以便對強化混凝進行預測和控制,最終服務於工程實踐。
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❼ 城市污水回用的可行方案分析
現場質量管理又稱生產過程質量管理,是從原材料投入到工程竣工所進行的質量管理。由於施工現場是影響工程質量的諸要素的集中點,因此搞好現場施工可以穩定和提高工程質量,加快施工進度,降低成本,提高效益。由於現場質量管理在高樓渡槽成功應用,高樓渡槽優良的質量不僅降低了成本,提高了效益,而且縮短了工期,給企業增加了一筆巨大的無形資產。
城市污水回用指的是,生活和工業污水經過處理後,作為工業,農業或市政用水的水源。城市污水中含有污染物質的水量僅占整個污水量的0.1%,其餘絕大部分是可用清水,而且城市污水就近可得。水量穩定、易於收集,污水處理技術也比較成熟,將城市污水經常規處理後回用於工業是完全可行的。目前,我國城市污水的回用率還很低,但是西方發達國家已經有了許多成功的實例。美國自50年代起,即開始著手這方面的工作,據報道,美國357個城市實現了污水回用,其中回用於農業佔55.3%,回用工業佔40.5%;日本早在1962年就開始污水回用的實踐,70年代東京、名佔屋和大皈等城市就已將城市污水處理後回用於工業;前蘇聯莫斯科東南區設有專用的工業水系統,有36家工廠使用處理後的城市污水,每日污水回用量達5.5-105m3;南非聯邦不但丁業使用再生水,而且在約翰內斯堡市,每日自來水的85%加人的是城市再生水,開創了使用污水回用到飲用水的先例。 一、城市污水的產生,主要污染物及污染特徵 1、工業污染源 各種工業生產中所產生的廢水排入水體就造成了工業污染源。不同的工業所產生的工業廢水中所含污染物的充分有很大差異,這是由於各種工業加工的原料不同、工藝過程不同造成的。 冶金工藝所產生的廢水主要有冷卻水、洗滌水和沖洗水等。 輕工業所加工的原料多為農副產品,因此工業廢水主要含有機質,有時還常含有大量的懸浮物質、硫化物和重金屬,如汞、鎘、砷等。 化學工業的產品很多,因此化學工業廢水的充分也很復雜,在廢水中常含有多種有害、有毒,甚至劇毒物質,如氰、酚、砷、汞等。總之,工業污染源向水體制排放大廢水具有量大、面廣、充分復雜的特點,是重點解決的污染源。 2、城市生活污水 城市居民聚集地區所產生的生活污水,多為洗滌水和沖刷器物所產生的污水,因此,主要由一些無毒有機物,如糖類、澱粉、纖維素、油脂、蛋白質、尿素等組成。其中含氮、磷、硫較高。此外,還伴有各種洗滌劑,這是另一類污染源,它們對人體有一定危害。在生活污水中還含有相當數量的微生物,其中一些病源體,如病菌、病毒、寄生蟲等,都對人的健康有較大危害。 3、農村污水和灌溉水 農村污水和灌溉水是水體污染的主要來源。由於農田施用化學農葯和化肥,灌溉後或經雨水將農葯和化肥帶入水體造成農葯污染或富營養化。在污水灌溉區,河流、水庫、地下水都會出現污染,同時也就出現土壤污染、食品污染。 4、雨水收集與利用 結合當地氣候條件和住區地形、地貌確定雨水處理方案;屋面、地表雨水經收集、處理後,應達到規定的回用水質標准;優先選用暗渠收集雨水,雨水處理宜採用滲水槽系統,滲水槽內宜裝填礫石或其他濾料;利用住區的綠地、水景等進行自然凈化,使其滿足用水對象的要求;採用多種滲透設施進行滲透凈化;雨水回用系統,應設置雨水初期棄流裝置;公共活動場地、人行道、露天停車場應採用透水鋪裝材料,以利於雨水入滲,可滲透鋪裝面積應不小於30%。 二、城市污水回用的可行用途 1、補充地下水:似乎有兩個可能性值得評估,即(a)補充地下水,建立地下水防護堤來防止水質惡化,避免鹽鹼水的侵入;(b)平整地表面,補充淺含水層。這些措施的潛在性具有局限性,因為可供使用的處理水量有限,而水競爭性用途卻很多。另外一個潛在性是,利用洪水期的地表水流量補充地下水。 2、中水回用:把小區產生的各種污廢水及雨水進行收集再行處理達到所要求使用的水質標准,再用於小區環境用水和小區雜用水,稱為中水回用。因其水質居於生活飲用水水質和允許排放污水水質標准之間,取名為"中水"。小區污水回用開辟了第二水源,降低了小區新鮮水取用量,經處理後的污水回用於小區,減少了污水的排放量,減輕了受納水體的污染,也減少了治理環境污染的投資。所以污水回用既節約了水資源,也消除了環境污染,具有多重效益。 3、污水回用於冷卻水系統:城市污水處理後,根據不同的水質情況,有的可以直接回用於工業循環冷卻水系統,有的需要進一步處理後再回用 4、景觀及綠化用水:廢水回收的可能性是,用於(a)城市風景點的灌溉(公園、花園和道路綠化帶)、補充公園的池塘來美化環境。對這些用途的水處理還要求包括二級水處理以及減少病菌等。 5、增加河流流量:在黃淮海流域,河流系統的生態價值產生了很大的變化或因污染和下游流量的減少損失很多,因此,對使用廢水來調節低流量很感興趣。但是,似乎所有可供使用的水,包括回收的廢水都需要用來滿足城市和農村群眾的需求。 6、污水用於農田灌溉:一方面可以緩解當地的農業水資源緊缺的矛盾,另一方面,由於污水中含有豐富的氮、磷、鉀等營養元素,為作物生長所必需.
三、城市污水再生利用的模式與發展狀況 城市污水的再生利用實際上包括再生和利用兩個環節,污水利用的條件是擬進行回用的水必須滿足一定用途的水質要求,因此,回用處理(再生)的環節通常是必不可少的。目前的城市污水利用較多考慮的是城市污水處理廠二級處理後的出水,這種水的利用有二種形式:直接回用和間接利用。直接回用多用於污水處理廠附近的農田灌溉及草場等用水,回用的途徑及方式受地域限制還比較單一,調配運轉不方便,而且這種水雖然經過了人工強化處理和消毒等措施,但由於未經過一定時間的自然凈化,在使用和控制不當時會產生一定的問題。間接利用是從水域的整體考慮,從水體上游取水凈化供城市使用,產生的污水經城市污水處理廠凈化後排入水體的下游,回歸於水體(此過程構成了水的社會循環),再經過一定河段的自然凈化,可為下游城市或地區利用。經處理污水的間接利用是將自然界中水的社會循環與自然循環有機結合,在水體自凈容量的限度內,對水體的利用基本不會造成損害,這種方式需要從宏觀上進行管理,是水資源可持續利用的重要途徑。 國內外已有許多將凈化後的城市污水應用於工業、農業、市政、漁業等的成功實例。近年來,阿根廷、智利、印度、科威特、墨西哥、秘魯、俄羅斯等國將城市污水一級或二級處理出水應用於農業灌溉,其規模逐年擴大。日本創造了中水道系統,在建築群內設雙管供水系統,利用再生污水沖刷廁所、作冷卻水、澆花園和草地、沖洗馬路和汽車或作景觀、消防用水,獲得了顯著成效。 城市污水再生利用的中心問題在於根據地區的特點擬定適宜的再利用對策。美國加利福尼亞州根據其農業發達、用水量大的特點,提出的基本模式是灌溉回用,農業用水直接取自水源和經處理的城市污水;佛羅里達州根據其城市用水集中的特點,提出的基本模式是非飲用回用,大規模地實行雙管供水系統,以自來水價格的40%將城市污水處理水供給高爾夫球場、城市綠化、以及建築物和住宅區的中水道用水;而德克薩斯州根據自己用水的傳統和水文地質特點,採用間接回用的模式,大規模進行污水處理水的地下回灌。以色列的城市污水處理水的主要回用出路是農業灌溉,但在人口集中的城市區域也進行一定規模的中水道回用。日本大部分地區利用污水處理水進行清流復活,這是因為該國基本上不缺水,但水資源的修復和保護是回用的重點。 採用凈化後的城市污水供工農業及市政事業等多目標、多對象的回用在技術上是可行的,經濟上是適宜的,對緩解城市水荒、促進城市的可持續發展有非常重要的意義。近10年來我國對城市污水再生利用組織科技攻關取得豐碩成果,如中小城鎮和住宅小區的污水回用;城市污水凈化後回用於園林綠化、市政景觀、沖刷馬路等;大型賓館及娛樂場所的中水回用系統;城市污水回用於工業冷卻水系統或低壓鍋爐補給水及工藝用水;污水回用規劃、技術政策等軟課題研究等。此外,還興建了若干示範工程。隨著我國城市化進程的推進,我國城市污水資源日益豐富,目前已超過500-108m3/a,如果有1%的污水回用,將對緩解北方一些重要城市的缺水起重要作用。我國是世界上13個貧水國之一,當前,我國600餘座城市中有300餘座缺水,有些城市水資源嚴重匱乏,全國城市缺水60-108m3/a,因缺水而減少的工業產值>1200億元/a,且呈現增長之勢。自2000年5月份以來,由於乾旱缺水,已有150個城市先後開始實行定時限量供水,嚴重影響了城市的可持續發展。雖然我國在利用城市污水灌溉農田方面積累了多年的實踐經驗和具備了一定的科學研究基礎,許多城市也實施了一些開源節流的措施,但把城市污水當作一種穩定可靠的水資源予以開發利用仍然進展不大。這中間很大程度上是認識問題,當然也有一些屬於技術上或投資上的問題。
污水作為水資源回用的前提是提供適合於回用的水質,且不造成任何潛在的二次污染。目前隨著水處理技術的發展,能達到一定水質的水處理技術往往不在於其技術上的可能性,而在於經濟上的可行性。因此,常規污水處理工藝的強化、組合及高效、低耗能處理技術的應用,自然能源和廉價資源的開發利用,污水處理和資源回收相結合技術,已成為城市污水資源化技術研究的主流;同時,城市污水再生利用的系統及優化理論、環境風險評價、水質指標及系統管理模式等,也將成為城市污水再生利用研究的重要方面。 四、我國城市污水處理的發展現狀 20世紀80年代中期以來,我國的城市污水排放量開始成倍增長(>500-108m3/a),而相比之下,我國的污水處理率卻增長緩慢,目前還不足10%[3]。近十幾年,我國城市已由解放初期的132座增加至668座,城市人口已佔全國總人口的35%,預計到2010年可上升到47%,按此預測,屆時城市污水量也將達到720-108m3/a。在我國現有的668個城市中,僅有123個城市有307座不同處理等級的城市污水處理廠,其中城市污水二級處理率為10%左右。全國現有17000個建制鎮,絕大多數沒有排水和污水處理設施。國家提出至2000年污水處理率要求達到25%,2010年達到40%。 目前,各地對城市污水的處理考慮較多的是排水管網終端的集中式處理,而對於污水流經整個城市的過程卻缺少控制,尤其是在城市排水系統不健全的地區,致使一些分布於城區的溝渠水體倍受污染,日久天長這些水體也就成了名副其實的臭水。現在一些有條件的地區採取了截污、清淤、引水等治理措施,使水體在感官上有了很大的改善,但同時也破壞了水體的自凈體系和功能,使水體抵抗外界污染的能力減弱。由於我國的城市排水管網較多採用的仍然是合流制管道,雨季時大量污水隨雨水從截污干管的溢流井排入水體,而造成嚴重的污染。可見,只有在城區點源污染和面源污染得到有效控制的前提下,才能全面實現城區的碧水目標。 五、城市污水回用的處理方法 1、補充地下水處理技術:城市污水地下回灌深度處理方法一般為傳統的污水處理方法,廢水處理的程度則取決於回灌的水量與水質、地下水盆地和天然地下水稀釋的可能性、土壤類型、地下水深度、回灌方式、使用前在含水層中的停留時間等。確定深度處理技術需考慮廢水成分、選定技術對特定廢水參數的處理水平、選定地區的土壤滲濾處理效果等因素。土壤滲濾也叫土壤含水層處理,是地下回灌流程中一個重要組成部分,具有簡單、經濟等特點,其費用僅為廠內設備處理達到相同水平所需費用的40%。土壤滲濾凈化機理包括慢速過濾、化學沉降、吸附、離子交換、生物降解、硝化與反硝化以及消毒等。土壤滲濾是地下回灌技術的主要特徵,也是確定深度處理技術最重要的影響因素。污水回用的目的不同,水質標准和污水深度處理的工藝也不同。但要特別注意實現回灌前處理、土壤含水層處理、取水後再處理三者間的合理優化。 2、中水處理工藝 物理處理法--膜濾法:適用於水質變化大的情況。採用這種流程的特點是:裝置緊湊,容易操作,以及受負荷變動的影響小。 膜濾法是在外力的作用下,被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動,溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側,並作為濾液而排出;而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留,溶液被濃縮並以濃縮形式排出。 我國有使用膜生物反應器處理生活污水的報道,經過110天的運作,均得到穩定而優質的膜過濾出水,符合雜用水水質標准。對COD的去除率可提高15%~30%。並具有較強的抗沖擊負荷能力。一體式膜生物反應器中水處理系統對經預處理後的港口污水的油類去除率均保持在70%-85%。北京一個人口為2.5萬的居民小區採用膜生物反應器的中水處理系統,出水水質明顯高於生物接觸氧化法。 物理化學法:適用於生活污水水質變化較大的情況。一般採用的方法有:砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉澱等。這種流程的特點是:採用中空纖維超濾器進行處理,技術先進,結構緊湊,佔地少,系統間歇運行,管理簡單。 該法以紫外吸收、臭氧、活性炭吸附相組合為基本方式,與傳統二級處理相比,提高了水質。義大利南部採用了紫外吸收單元給二級出水消毒,當紫外吸收的劑量為160mws/cm2時,大腸菌失去活性,回用水達到義大利的農業回用標准。西班牙水處理廠用過量的臭氧(劑量大於9mg/L)對過濾後的二級出水消毒,再用於農業灌溉。 生物處理法:適用於有機物含量較高的生活污水。一般採用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方法。或是單獨使用,或是幾種生物處理方法組合使用,如接觸氧化+生物濾池;生物濾池+活性炭吸附;轉盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優點。 據報道,德國採用活性污泥SBR和生物膜SBR插入到主體活性污泥反應器中脫氮,脫氮率可達90%。日本認為SBR活性污泥工藝是小型廢水處理廠最有前途的工藝,適合在城市地區使用。 3、污水回用於冷卻水系統 (1).微生物問題由於回用污水中的COD和氨、氮含量較高,導致微生物繁殖大幅度增加,產生生物粘泥,因此必須加大殺菌力度。傳統的方法是投加氧化性殺菌劑或直接投加氯氣。氧化型殺生劑的殺菌效果好,一般能解決微生物繁殖問題,具體應用中可根據水質情況決定投加量和投加頻率。 (2).腐蝕問題回用污水的TDS濃度通常比新鮮水高2-5倍,電導率、CI、SO42-都高,PH較低,腐蝕程度大,所以要選擇合適的水質穩定劑來控制回用水對設備的腐蝕。 (3).懸浮物問題二級處理後污水濃度較小,懸浮物主要是一些從生化曝氣池帶出的活性污泥。懸浮物的去除方法有兩個:一是選擇適當的濾料,經過過濾,可以濾除大部分懸浮物,二是加人化學劑,兩種方法的結合可以去除大部分懸浮物。 在探索污水回用於循環水系統的工作中,我國也取得了較好的成績。如大連污水回用示範工程,濟南煉油廠污水回用項目,華能北京熱電廠污水回用實踐等。 4、綠化及景觀用水 (1)綠化用水:採用回用水作為綠化用水,水質應達到用於灌溉的水質標准;在輸水-布水系統中余氯的含量不低於0.5mg/L或更高,以清除嗅味、黏膜及細菌;採用噴灌,SS應小於30mg/l,以防噴頭堵塞。 (2)景觀用水:採用再生污水用做景觀用水,需要脫氯,以保護水生動物。再生水應清澈、無毒、無嗅,應去除營養物,以避免藻類繁殖。水中不含有致病菌。 5、增加河流流量: 6、污水用於農田灌溉:
六、城市污水回用的經濟、環境效益 1、城市污水回用的經濟效益 城市污水回用與開發其他水源相比在經濟上的優勢:①比遠距離引水便宜。其基建投資只相當於從30公里外引水,而我國水資源分布不均衡,對於西北部貧水的城市,如果從東南部水資源豐富的地區引水,引水距離至少為上百公里,甚至達到上千公里,工程是十分浩大的。②比海水淡化經濟。城市污水所含雜質少於0.l%,而且可用深度處理方法加以去除,而海水則含有3.5%的溶解鹽和大量有機物,其雜質含量為污水二級處理出水的35倍以上。③不僅節約了寶貴的水資源,而且節約了排污費用。目前,大部分城市污水都是直接排放人江河湖泊,不僅污染環境,而且國家要收取相應的排污費(新鮮水費為1.12元/m3,排污水費為0.15元/m3),這對於城市的發展來說也是不小的負擔。以一個年產2萬噸合成氨廠為例,使用處理後的污水作為循環冷卻水及其他上藝用水,每年可節水300萬m3,減少排污費24萬元,直接經濟效益100萬元。再以南方某煉油廠為例,採用處理後污水作循環冷卻水,可節約新鮮水32萬m3/a,減少排污32萬m3/a,兩項節約費用40.6萬元/a,除去投資費用每年可獲經濟效益20.6萬元/a。 2、城市污水回用的環境效益 城市污水回用開辟了第二水源,減少了城市新鮮水的取用量,減輕了城市供水不足的壓力和負擔,緩解了供需矛盾。這對缺水城市意義更為重大。城市污水處理後的回用,減少了污水排放量:一是減輕了對水體的污染,並能使部分被污染的水逐漸更新復活;二是減少了治理環境污染的投資。節水效益明顯,城市污水量大且集中,如果很好地推廣使用污水回用技術,可以節省大量水質要求不高的用水消耗量。相比較於海水淡化、遠距離調水,城市污水回用有著它們無法相比的環境效益;而且就目前的技術水平而言,海水淡化、遠距離調水以及地下水開采也都存在著一定的不足,這也凸顯出城市污水回用的優勢。 七、城市污水回用存在的問題和展望 1、缺乏對污水再生利用的系統規劃 目前我國尚未建立城市污水再生利用規劃指標體系。在城市建設總體規劃中,雖然進行了城市的供水及排水規劃,但在水資源的綜合利用方面缺乏統一的規劃,尤其是城市污水再生利用規劃,這勢必會造成重復建設和決策失誤。因此,城市污水再生利用應納入城市總體規劃以及城市水資源合理分配與開發利用計劃,在綜合平衡、科學論證的基礎上,針對城市實際情況進行總體規劃,確定其應有的位置和作用。在再生水水質、使用用途、處理程度、處理流程、輸水方式的選擇上,要綜合平衡、遠近結合,既要滿足功能要求和用水水質需求,又要因地制宜、經濟合理。過高的目標與要求,將可能適得其反。 2、城市污水收集與處理設施建設嚴重滯後 城市污水的收集與處理是城市污水再生利用的重要前提條件,目前我國的城市污水管網建設嚴重滯後於城市發展,二級生物處理率不到15%。因此,強化城市污水管網與污水處理工程設施的建設是推動城市污水再生利用的關鍵。 不少地方政府對污水再生利用的認識不夠,在缺水時優先考慮的是調水,而且絕大多數城市污水處理廠的規劃、設計與建設目標是達標排放,往往沒有考慮污水的大規模再生利用。因此,今後城市污水處理廠的建設,既要滿足區域水污染控制要求與相應的排放標准,也要考慮城市污水的再生利用需求。在某些地區,可以通過開展城市污水再生利用工作來促進污水收集與處理工程的建設與完善。 3、城市污水再生利用技術相對落後 城市污水再生利用事業的發展必須依靠科技進步,從始至終都要有新技術、高技術的保證和支持。目前我國城市污水再生利用技術和設備的開發難以滿足快速增長的再生利用工程建設和運行管理的需求,今後城市污水再生利用的技術發展應著重於已有技術的集成化、綜合整合、產業化和工程化,需要對已有技術不斷改進和更新,加強新工藝、新流程、新技術和設備產品的研究、開發和推廣應用,並注重示範性工程的研究和建設。通過工程化和生產性測試,著重解決城市污水再生利用於農業、生態、市政和工業中的水質凈化技術、水質穩定技術、水質保障技術、安全用水技術、工程技術、運行管理技術和成套技術設備問題。 4、 相關法規和政策不夠完善 城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面的統一管理。而我國城市污水再生利用的法規和政策還需要完善。例如:要求新建居住區和集中公共建築區在編制各項市政專業規劃時,必須同時編制污水再生回用規劃,污水再生回用工程應與其他工程同步設計、同步施工、同步驗收;在城市道路的市政管線中,必須預留再生水管道的位置,有條件的路段應預埋再生水管;要求在城市各項用水中能夠使用再生水的(如綠化、道路澆灑)必須使用再生水;制訂鼓勵城市污水再生利用工程建設與運營的管理政策和經濟政策,採取行之有效的鼓勵政策和行政管理手段,促進工、農業生產部門和市政用水部門積極使用再生水。在城市污水再生利用工程的可行性研究、立項、設計、建設或改造中,要建立相應的規范和再生水水質標准,改革管理體制和服務體系,在衛生安全、生產過程、產品質量等方面,保障每一個再生水使用單位享有免受不良影響的基本權益。 長期以來,由於自來水水價低,而質量相對較差的再生水則凈化成本高、價格也比自來水高,造成工廠企業寧可使用物美價廉的自來水而不願意使用再生水,導致再生水無人問津的尷尬局面。另外,城市污水處理廠因沒有效益而加重了地方的財政負擔。因此,國家及城市有關管理部門要積極推動現行水價政策的改革,建立合理的用水價格體系以及污水處理與再生利用價格體系,要實行按(水)質定價,將各種水源的供水價格差距拉開,尤其是再生水與自來水之間應有較大的價差,使水資源的利用趨向結構合理。 八、結語 城市污水的資源化應該建立在水的良性社會循環的基礎上,這對水資源的可持續性開發和再生利用至關重要。不僅可以節約大量的新鮮水,而且可以降低排污水對環境的污染,可謂經濟效益、社會效益雙豐收。結合我國國情對城市污水再生利用模式進行探討,旨在尋求適合我國經濟和社會發展的水污染控制及水資源再生利用的良好模式。隨著我國西部開發及北部缺水地區城市發展戰略的實施,將會推動我國城市污水資源化研究的進展,逐步形成和完善與我國國情相適應的水資源良性社會循環體系,實現城市與水資源開發利用的可持續發展。相信只要大家都樹立起節水意識,減少污水排放,提高污水回用率,就一定能緩解我國水資源短缺的問題,使城市污水這一危害環境的殺手,變成造福人民的寶貴資源。我們期待的一個大更藍,水更清美好家園一定會實現。
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❽ 中國最新的水資源現狀 污水處理現狀
根據前瞻產業研究院發布的《中國污水處理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,截至年底,我國污水處理及其再生行業企業個數達到了213個,資產總計844.13億元,較2011年增長了11.43%,銷售收入為236.64億元,較2011年增長了16.16%,擴張速度較快。
但是我國當前污水處理費還處於較低的水平,在我國36個大中城市中還有14個城市的污水處理費低於0.8元/噸,未能達到國家規定的上漲幅度,雖然當前我國污水處理及其再生行業的毛利率較高,2012年華東地區和西北地區的毛利率超過了100%,但是由於污水處理費的工業事業特徵,其市場調節能力較差,2012年我國污水處理及其再生行業七個地區有四個毛利率在下降,而且華東、華中地區連續兩年處於下降趨勢,在一定程度上會打擊企業投資這個行業的積極性。
前瞻產業研究院污水處理及其再生行業小組認為,從我國污水日處理能力和污水排放總量對比來看,我國污水處理能力尚不能滿足需處理的污水量,加上污水處理行業存在產能利用率低的問題,每年都有大量的沒有得到處理的污水流入水體中污染水環境,行業需求大於供應。
受到經濟回暖,國家政策推動以及環保行業熱度增長等有利因素作用,污水處理行業整體生產經營狀況較好,基於多項政策的利好作用具有持續性,加之隨著工業的持續增長,污水處理的行業需求將穩定增加,預計2013年污水處理行業的財務運行仍將保持較好水平。
國家環境保護「十二五」規劃指出,「十二五」期間中國環保投資將達3.1萬億,較「十一五」期間1.54萬億的投資額上升121%。「十二五」期間,隨著環境稅費改革,市場化和特許經營制度完善,稅費優惠政策落實和處理費用徵用水平提高,污水處理、垃圾處理運行服務市場將迅速發展,環境咨詢、環境設計、環境貿易等服務領域也將進一步擴大,行業發展前景廣闊。
總體來說,我國污水處理行業前景比較良好,行業增長空間很大。
❾ 城市污水處理廠的研究進展該怎麼寫
一,污水處理廠應設在地勢較低處,便於城市污水自留入大此廠。
二滾碧,宜設在水體附近,便於處理後的污水就近排入水體。
三,設在城鎮,工廠廠區及居住區的下游和夏季主導風向的下方。
四,不宜設在大仿舉雨季易受水淹的低窪處。防止污染水體。
五,結合近遠期城市發展問題,與城市總體規劃一並考慮。