㈠ 污水處理廠曝氣池運行管理問題及對策論文
污水處理廠曝氣池運行管理問題及對策論文
摘要:當前社會背景下,我國工業生產中不斷倡導綠色、低碳以及環保的生產方式,因此環境污染問題受到相關部門的高度重視。本文將對污水處理廠曝氣池運行管理常見問題及處理對策進行分析。
關鍵詞:污水處理廠;曝氣池管理;問題;對策
曝氣池通常由曝氣系統、池體、進出水口三個部分組成,是一種利用活性污泥法進行污水處理的構築物,常見的曝氣方法分為機械曝氣和鼓風曝氣。以下從污水處理廠曝氣池相關研究、污水處理廠曝氣池運行管理中常見的問題、污水處理廠曝氣池運行管理問題的處理對策三個部分進行闡述。
1、污水處理廠曝氣池相關研究
1.1鼓風曝氣
鼓風曝氣又被稱為壓縮空氣曝氣,通常由專用曝氣器與曝氣風機構成。鼓風曝氣方法的運用必須建立在長方形混凝土池基礎上,將池內劃分為多個單獨的進水隔間,當污水入池後,自另一端排出。在排水過程中,空氣會通過空氣壓縮機輸送到池底空氣擴散裝置中,以氣泡形式排出。
1.2機械曝氣
機械曝氣也是一種曝氣方法,這種曝氣方法主要是利用池內的機械葉輪的轉動,攪動池內廢水,致使空氣中的氧溶入水中。葉輪裝在池內廢水表面進行曝氣可稱為表面曝氣,利用該裝置來使廢水充分流動,從而增大吸氧量。總的來說,機械曝氣通常包括:標准型加速曝氣池、圓形表面加速曝氣池、方形加速曝氣池,通過機械曝氣池提高充氧能力。
1.3新型工藝
隨著科技的發展,近年來,有一些新型曝氣方法呈現在污水處理工作當中,例如:純氧曝氣、深井曝氣、富氧曝氣。純氧曝氣主要是利用鼓風曝氣方法,將純氧或富氧鼓入水池中,此後再將密封蓋蓋上,以此提高水池充氧效率;深井曝氣通常應用在深達50m~150m的曝氣池中,並通過水壓來去除BOD(生化需氧量),這種曝氣方式在日本、美國、加拿大等地都得到了有效應用。
2、污水處理廠曝氣池運行管理分析
在污水處理廠中,曝氣池的運行對污水處理效率有著直接聯系,同時也是污水處理的關鍵環節。曝氣池在運行中,主要利用完全混合式設備來對進水閘閥進行調節,從而實現進水量平衡。活性污泥法體系,則根據對出水質量的要求,在進行控制時必須將污泥的負荷程度、污泥的濃度等考慮其中。另外在對污泥進行脫氧處理時,必須對硝化菌加以注意,力求達到一個高效的處理質量。當曝氣池正常運行時,活性污泥通常會呈現出棕黃色的絮狀,並且具有很強的吸附沉降性能。污泥指數是對活性污泥中鬆散程度的反應,換言之,當污泥指數過低的時候,充分表明污泥顆粒過於細小,且所含的無機物質相對較多,如果污泥指數過高,便表面污泥顆粒過於粗大,且難以實現分離及沉降。管理問題如下。
2.1缺乏高素質人才
目前,一些大型的污水處理廠發展時間不長,監管制度不健全,缺乏專業素質較高的管理人員,由於這種現象的出現,必然導致曝氣池在運行管理中存在著問題。
2.2監控技術不到位
監管制度存在著漏洞,這是曝氣池運行管理普遍存在的問題,也是導致監管不嚴的原因之一。監管制度的不嚴格,致使其在運行管理中沒有制度依據,致使管理工作不到位。
3、污水處理廠曝氣池運行管理問題的處理對策
綜上,筆者對污水處理廠曝氣池的運行進行了分析,為了促進污水處理廠曝氣池運行效率的提升,我們必須採取一系列行之有效的策略,筆者將從以下方面進行闡述。
3.1加強對人才的管理與培養
目前,大多數污水處理廠中,對管理人員的專業素養要求過,人才的流動性也較慢,這樣能在一定程度上適應污水處理廠的`發展,而大型污水處理廠要想保證穩定和可持續性發展,就要加強對人才的培養與管理,主要可以從以下幾個方面入手:
(1)在人才的選撥中,首先要制定符合自身發展的人才培養管理制度。
(2)嚴格要求新員工的素養要求,加強對員工的培訓力度,定期對員工進行培訓,在工作中不斷提高員工的專業素養,拓寬員工的晉升機制,給優秀員工創造更多機會。
3.2規范運行管理機制
運行管理機制的規范在極大程度上促進了污水處理廠的發展,除此之外,還要不斷規范與員工之間的合同,經濟效益達到目標時應提高員工的福利制度,在實際的工作中,對員工實行獎罰分明制度,對有貢獻的員工要進行褒獎,而對於有錯誤的員工要進行批評,強化崗位責任制,加強績效考核等等。由於曝氣池在運行過程中,由於長時間運行,部分死角會出現許多積泥,為了促進曝氣池的有效運行,相關人員應對死角的積泥進行清理,以免發生曝氣設備被淤泥堵塞的情況,另外,相關人員還應對曝氣頭定期檢查,以免導致曝氣池運行不暢。其次,還應對曝氣葉輪的運行加以注意,並對其浸沒深度進行查看,確保電流的流暢。據調查,曝氣池在運行中,還會出現很多白色氣泡,當出現這種現象,便充分表面曝氣池中混合液的污泥濃度相對過低,據此,相關人員應充分提高污泥的濃度,緩解不良現狀。除此之外,相關人員還應注意到曝氣池內的空氣與外界溫度的差異,以免導致空氣流通不錯的情況發生。
4、結語
綜上,對目前污水處理廠曝氣池運行管理現狀進行了分析,從中發現一些問題,為了促進污水處理廠的有效發展,相關人員必須加強對曝氣池的管理,提高污水處理效率。
參考文獻:
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;㈡ 有誰能較系統的說明污水處理系統的原理與步驟
污水處理系統污水處理為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求,並對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業,交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。下面介紹幾種常見的污水處理系統。 一、SPR高濁度污水處理系統 沿用了許多年的傳統的「一級處理」及「二級處理」水處理工藝技術和設備已經難以適應當今的高濁度和高濃度污水的凈化處理要求,最新發明的「SPR高濁度污水凈化系統」(美國發明專利)將污水的「一級處理」和「三級處理」程序合並設計在一個SPR污水凈化器罐體內,在30分鍾流程里快速完成。它容許直接吸入懸浮物(濁度)高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水,處理後出水的懸浮物(濁度)低於3毫克/升(度);它容許直接吸入CODcr為200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機污水,處理後出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當於常規的一、二級污水處理廠的工程投資和低於常規二級處理的運行費用,就能夠獲得三級處理水平的效果,實現城市污水的再生和回用。 SPR污水處理系統首先採用化學方法使溶解狀態的污染物從真溶液狀態下析出,形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒;選用高效而又經濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污水中分離出來;然後採用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體;再依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理,在自行設計的SPR高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離;清水經過罐體內自我形成的緻密的懸浮泥層過濾之後,達到三級處理的水準,出水實現回用;污泥則在濃縮室內高度濃縮,定期靠壓力排出,由於污泥含水率低,且脫水性能良好,可以直接送入機械脫水裝置,經脫水之後的污泥餅亦可以用來製造人行道地磚,免除了二次污染。 最新發明的SPR污水凈化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用低、佔地少、凈化效果好的眾多優勢將為當今世界的城市污水的再利用開創一條新路。城市污水實現再利用之後,為城市提供了第二淡水水源,為城市的可持續發展提供了必不可少的條件,其經濟效益和社會效益是不可估量的。 SPR污水處理系統與眾不同的技術特點 1、城市生活污水和處理葯劑的混合主要是在泵前吸葯管道、污水泵葉輪、蛇形反應管和瓷球反應罐的組合作用下完成的,依照紊流速度、混合時間、和水力學結構數據設計,得以十分充分的混合,為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節省葯劑創造了前提條件。這是過去常規的一級處理和二級處理之水工結構所做不到的。 2、SPR系統處理城市污水時,採用五種以上污水處理葯劑及其最佳配方組合使用,靠化學反應使污水中溶解狀態的有機污染物、重金屬離子和有害的鹽類從水中析出,成為有固相界面的微小顆粒(它包含有污水三級處理的作用)。其中還選用了一種吸附效果很好而價錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機污染物和色度。靠消毒劑在30分鍾的流程內殺滅細菌和大腸桿菌。靠混凝的物理化學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團。這樣發揮各葯劑的單獨作用和它們之間的交聯作用的用葯方式是與常規的物理化學法不相同的。而且SPR系統使用的組合葯劑配方,只能在具有十分精細的水動力學參數設計的SPR污水凈化器及其系統里才能充分發揮作用,在常規的水工系統里是無法使用的。 3、SPR系統裝置能夠依照模擬試驗得出的配方,藉助大氣壓力和流量計,十分精確地投加混凝葯劑和絮凝葯劑,不致因加葯過量而造成葯劑殘留在凈化後的出水中,而且動力消耗很少。 4、SPR污水凈化器內部結構是完全按照混凝機理精確設計的,形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速度,使得膠體顆粒之間有最多的碰撞次數,並且有凝聚吸附所需的最佳流速環境。從而在極小的容積內獲得了極充分的凝聚效果。這也是常規水工裝置無法比擬的。 5、根據混凝形成的絮團實際狀況,准確確定了SPR污水凈化器內部的水動力學數據,使得在罐體中上部形成了一個有幾十厘米厚的、十分緻密的懸浮泥層。所有經過混凝的出水都必須通過此懸浮泥層的過濾,才能升流到罐體上部的清水匯集區。它十分成功地起到了污水高級處理工藝中極為重要的過濾作用。 這個緻密的懸浮泥層是由污水中的污泥及混凝葯劑形成的絮體本身組成的。隨著絮體由下向上運動,使泥層的下表層不斷增加、變厚;同時,隨著過濾水力學原理形成的罐體的旁路流動,引導著懸浮泥層的上表層不斷流入中心接泥桶,上表層不斷減少、變薄。這樣,懸浮泥層的厚度達到一個動態的平衡。當混凝後的出水由下向上穿過此懸浮泥層時,此絮體濾層靠界面物理吸附和電化學特性及范德華力的作用,將懸浮膠體顆粒、絮體、細菌菌體等等雜質全部攔截在此懸浮泥層上,使出水水質達到三級處理的水平。由於泥層是由絮體組成,緻密度高,過濾效率遠遠高於常規的沙粒層過濾;由於是處於懸浮狀態的絮體泥層作濾層,其過濾的水頭(阻力)損失非常小,所以動力消耗遠遠低於常規的砂層過濾、微孔過濾、或反滲透膜過濾;又由於過濾泥層是凈化過程中由污水中的污泥自動補充添加,又自動被引走,即過濾泥層自身在不斷地更新,過濾泥層總是保持著穩定的厚度,而且總是保持著穩定的物理吸附和電化學吸附性能,因此能獲得穩定的過濾效果。而且完全免去了常規系統中必不可少的過濾層的反沖洗以及反沖洗帶來的眾多麻煩。這種結構和原理與常規的三級污水處理的過濾裝置是完全不同的,這里沒有價格昂貴的反滲透膜過濾、微孔過濾、或活性炭過濾等裝置。所以,投資省、動力消耗小、運行費用低是SPR系統的必然優勢。 6、SPR系統選用的絮凝劑,同時也是良好的污泥助濾劑,所以,系統最後排出的污泥漿,其脫水性能良好,可以不另外添加助濾劑,就直接泵入壓濾機脫水。泥餅可以製成人行道地磚再利用,不會帶來二次污染的問題。它沒有傳統的生化法產生的污泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點。 7、本類型污水凈化器曾開機運行處理過養豬場污水、養雞場污水、煤礦礦井坑道污水、生豬屠宰場污水、高粱釀酒廠酒糟污水、紡織印染污水、再生紙造紙污水和城市生活污水等等含有大量有機污染物和氨氮的污水;也成功應用於陶瓷廠污水、牆地磚廠污水、大理石水磨拋光污水、洗煤污水、燃煤鍋爐濕法除塵污水、石英砂洗砂污水等懸浮物含量極高的污水的凈化和回用。各地權威檢測部門測試了污水凈化器進水和出水的有關數據。測試報告單表明:氨氮去除率可以達到85%,總氮去除率可達95%,有機氮去除率可達96%,BOD去除率可達95%,懸浮物的去除率則高達98.3%~99.6%,出水濁度達到3度(3毫克/升)以下。這是本凈水系統在低投資、低運轉費的前提下所獲得的出水指標。這是常規的物化法和生物化學法的一級、二級處理系統都無法達到的。 除發達國家有專門的城市生活污水管路系統外,實際的城市污水往往混入有許多工業污水,可生化性差和污染物成分不規則地快速變化是我們面臨的現實,而針對降解某種有機污染物的微生物生長、繁殖的過程卻太長,所以,傳統生化系統難以適應當今愈來愈工業化了的城市的污水。SPR系統已擁有處理眾多工業污水的適應能力和物化法具有的快速應變能力,容易通過自動化的手段應付系統入口污水水質的變化,保持穩定的凈化效果。 8、在SPR系統中投放殺菌消毒葯劑時,只要增加一些投氯量(無需另外增加設備)就可以起到用氯來氧化除氨的作用,進一步提高污水處理系統去除氨氮的效率。 9、假如經過SPR系統處理後的出水氨氮含量還未達到較嚴格的要求(如某些發達國家或發達地區將排水標準定為含氨氮1毫克/升以下),也可以後續再串聯設置一級離子交換裝置,靠斜發沸石離子交換柱最終達到除氨氮的目標。 因為斜發沸石離子交換系統要求進口水質的懸浮物含量要低於35毫克/升,否則會影響離子交換柱的功能和壽命,從而大大增加離子交換的運行費用。過去,常規的一、二級污水處理裝置是難以長期穩定地達到這樣的前處理水平的,因而限制了離子交換法除氨氮技術的廣泛應用。現在,SPR污水處理系統絕對可以保證凈化後出水的懸浮物含量低於3毫克/升(實際運行中出水的懸浮物含量多為1毫克/升),使得後續的斜發沸石離子交換系統去除氨氮的負荷減輕很多,交換柱的使用壽命會大大延長,即離子交換的運行費用會大大降低,將使離子交換法除氨氮技術的優點得到更充分的發揮。 10、其實,經過SPR污水凈化系統處理後的出水,其懸浮物的含量小於3毫克/升,濁度也小於3度(毫克/升),達自來水標准,不再會堵塞輸水管路,並且已經經過了良好的消毒。將此出水回送到城市各地,作為城市草坪綠地和樹木綠化澆灌用水是十分安全、可靠的。經過SPR系統處理後的出水中,殘存的氮含量已經很低,氮作為植物生長的營養物是不必去除、或不必去除得那麼干凈的。從而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用,既保證了環境質量,又為社會節省了大筆資金。用此回用水取代自來水作為城市綠化用水,將大大節省城市的淡水資源,減輕城市市政部門的供水壓力,對城市的整體經濟發展定會產生十分巨大的效益。這是城市污水回用的新概念。 11、這種純粹的物理化學法污水處理系統,受天氣、環境及人為因素的影響少,操作人員控制處理系統的能力和靈活性都大大優越於生物化學法,這是眾所周知的。 二、連續循環曝氣污水處理系統(CCAS) (一)CCAS工藝簡介 CCAS工藝,即連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration System),是一種連續進水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。SBR工藝早於1914年即研究開發成功,但由於人工操作管理太煩瑣、監測手段落後及曝氣器易堵塞等問題而難以在大型污水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用於小規模污水處理廠。進入60年代後,自動控制技術和監測技術有了飛速發展,新型不堵塞的微孔曝氣器也研製成功,為廣泛採用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士大學與美國ABJ公司合作開發了「採用間歇反應器體系的連續進水,周期排水,延時曝氣好氧活性污泥工藝」。1986年美國國家環保局正式承認CCAS工藝屬於革新代用技術(I/A),成為目前最先進的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。 CCAS工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。 經預處理的污水連續不斷地進入反應池前部的預反應池,在該區內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,並一起從主、預反應區隔牆下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內依照「曝氣(Aeration)、閑置(Idle)、沉澱(Settle)、排水(Decant)」程序周期運行,使污水在「好氧-缺氧」的反復中完成去碳、脫氮,和在「好氧-厭氧」的反復中完成除磷。各過程的歷時和相應設備的運行均按事先編制,並可調整的程序,由計算機集中自控。 CCAS工藝的獨特結構和運行模式使其在工藝上具有獨特的優勢: (1)曝氣時,污水和污泥處於完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。 (2)「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。 (3)沉澱時,整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態,使出水懸浮物(SS)極低,低的SS值也保證了磷的去除效果。 CCAS工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。 (二)國內外城市污水處理廠發展概況 水是經濟發展和社會可持續發展的一個重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加,水環境污染成了一大難題。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制約許多城市可持續發展的主要原因之一。「環境保護」是我國的基本國策,中國可持續發展的戰略與對策制定的2000年治理目標,要求城市污水集中處理率達20%。目前,我國正處於城市污水處理事業的大發展時期,尤其隨著國家西部大開發戰略的實施,中國中西部環境與生態保護已被提上首要議事日程。 城市生活污水處理自200年前工業革命以來,越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區文明與否的一個重要標志。近200年來,城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理污水,並回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工藝)等多種工藝,以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對於國外發達國家、起步較晚,目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進技術、設備和經驗的同時,必須結合我國發展,尤其是當地實際情況,探索適合我國實際的城市污水處理系統。 結合我國實際情況,參考國外先進技術和經驗,建設城市污水處理廠應符合以下幾個發展方向: (1)總投資省。我國是一個發展中國家,經濟發展所需資金非常龐大,因此嚴格控制總投資對國民經濟大有益處。 (2)運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素,是評判一套工藝優劣的主要指標之一。 (3)佔地省。我國人口眾多,人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個重要因素。 (4)脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環境的富營養化,污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)也明確規定了適用於所有排污單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標准和氨氮排放標准。這就意味著今後絕大多數城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。 (5)現代先進技術與環保工程的有機結合。現代先進技術,尤其是計算機技術和自控系統設備的出現和完善,為環保工程的發展提供了有力的支持。目前,國外發達國家的污水處理廠大都採用先進的計算機管理和自控系統,保證了污水處理廠的正常運行和穩定的合格出水,而我國在這方面還比較落後。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發展的方向。 (三)幾種處理系統的工藝比較 為了選擇出工藝上最可靠,投資上最經濟,管理上最方便的城市污水處理系統,結合當地的實際情況,我們調研了國內外污水處理廠的成熟經驗和發展趨勢,並進行了比較。 目前,國內外城市污水處理廠處理工藝大都採用一級處理和二級處理。一級處理是採用物理方法,主要通過格柵攔截、沉澱等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。這一處理工藝國內外都已成熟,差別不大。二級處理則是採用生化方法,主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性,溶解性有機物以及氮、磷等營養鹽。目前,這一處理工藝有多種方法,歸結起來,有代表性的工藝主要有傳統活性污泥、氧化溝、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工藝等。目前,這幾種代表工藝在國內外都有實際應用。 三、農村生活污水無動力多級厭氧復合生態處理系統 農村生活污水無動力多級厭氧復合生態處理系統技術適用於分散戶廚房、洗衣、洗澡等低濃度農村生活污水的處理,尤其適合有地勢差異的分散戶或2~5聯戶的農村生活污水處理。眉山市青神縣黑龍鎮羅出村及龍女村可以使用該技術。 厭氧生物專家G.lettinga教授斷言,厭氧處理生物技術如果有適合的後處理方法相配合,可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段,這一模式比傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力,尤其適合發展中國家的情況。 1.基本原理 針對我國當前資金短缺、能源不足與污染日益嚴重的現狀,厭氧處理技術是特別適合我國國情的一項技術。但因為單獨的厭氧對氮、磷等營養元素基本上沒有去除能力,污水中的氮、磷會使水體富營養化。同時單獨的厭氧處理也不能很好地去除病菌,厭氧出水通常情況下不能達到國家的排放標准。因此,單獨的厭氧處理還只能作為一種預處理,必須選擇合適的後續處理單元。 基於上述背景,針對獨戶或聯戶生活污水的處理,基本形成一套成熟的厭氧處理與生態床相結合的處理方法,簡稱無動力多級厭氧復合生態處理系統。 該系統主要由2~3格厭氧池和1格比表面積較大的砂礫石、細土等為基質的復合生態床組成,其中各池之間靠管道連通,污水在池內停留的時間為5~7天。生活污水經過厭氧處理,生活污水中懸浮物可以沉澱,難降解有機污染物被厭氧微生物轉化為小分子有機物。復合生態床表面可種植水生生物。 復合生態床除起到過濾作用外,有機物的床體還能夠提高處理效果。一是植物的生長改變生態床的流態,生長的植物根系和莖桿對水流的阻礙作用有利於均勻布水,延長水力停留時間;二是植物的根系創造有利於各種微生物生長的微環境,植物根莖的延伸會在植物根系附近形成有利於硝化作用的好氧微區,同時在遠離根系的厭氧區里含有大量可利用的碳源,這又提供了反硝化條件;三是植物生長對各種營養物尤其是硝酸鹽氮具有吸收作用。 污水經厭氧「粗」處理後,後續「精」處理單元的負荷相對較小,這樣可以節省生態床的佔地面積,污水中的懸浮物經厭氧反應器處理後,大部分能被有效地去除,這樣也可以防止生態床堵塞。因此,這種組合不但能有效地去除有機物,還能有效解決目前污水處理中難以做到的氮、磷皆能達標的難題。 2.技術流程 無動力多級厭氧復合生態處理系統工藝流程如下: 污水-污水收集系統(管道)-3格厭氧發酵處理池 - 復合生態床 工藝說明如下: (1)污水收集系統 該系統處理對象一般為廚房和洗浴房產生的污水,將下水道等與污水管道之間採用暗槽連接,並在入井口處設一格柵以去除較大的顆粒物。 (2)處理池由厭氧發酵池和復合生態系統床組成,形成一體化結構 厭氧發酵池由3個格組成。厭氧發酵的第1格主要是用來調節水量,同時在某種程度上也具有均勻水質和初沉的作用;第2、3格對污水中有機物進行有效降解,有利於復合生態床處理。 處理池總容積的計算:V=Q*T 式中 V-升流池設計容積(m ) Q-預計升流池處理水量(m /h) T-污水在升流池中停留時間(h) T一般取為6~7天,V-目前在農村示範成功的池型有3 m 和4.5m 。 (3)復合生態床結構 復合生態床是處理系統中的主要構築物,是一個或兩個滲濾池組合而成的矩形的磚結構物。池內裝有沙礫和人工土等基質。 (4)沙礫和人工土的組成和厚度 Ⅰ沙礫層由不同粒徑沙礫組成,一般分為3~4層,沙礫採用多孔、比表面積大的無機基質。 Ⅱ人工土的選配 土壤中存在種類繁多,數量龐大的各種細菌、真菌、放線菌、藻類、原生動物等,是維持土壤、完成生態系統功能中物質和能量轉化不可缺少的組成部分,它們是土壤生態系統中物質和能量循環的分解者和轉化者。因此,人工土應選擇沙、高肥力的耕層壤質土和草炭為原料。人工土的厚度一般為10~20cm。 3.技術特點 該處理系統工藝流程簡單,出水水質好,抗沖擊能力強,無需採用人工曝氣、污泥迴流、混合攪拌等措施,也就不存在大型的處理機械和復雜的操作控制系統,所以運行工作極為簡單,不需要大量訓練有素的操作管理人員,非常適宜目前我國農村迫切需要經濟、高效、節能、技術先進可靠的污水處理工藝和技術。
㈢ sbr污水處理裝置的原理和運行
其技術原理是活性污泥法,即利用微生物的代謝作用將污染物分解成無害物質內(異化容作用),或被微生物利用用以合成自身成分(同化作用)。
SBR運行一個周期分為進水、曝氣、沉澱、潷水、閑置共5個階段,每個工藝階段的時間可根據實際情況自行調節,一般一個周期為4個小時。運行中主要工藝控制參數就是進水深度、曝氣時間、DO、MLSS(需要根據污泥負荷確定)、污泥齡等,曝氣時間需要根據進水水質進行負荷調整,要求池內DO至少2mg/L。SBR工藝脫氮除磷效果較氧化溝等工藝較差。
㈣ 請教會寫材料的同行:「污水處理廠運行情況的報告」,再加200分!(已含框架)
摘要: 本文介紹廣州市黃埔開發區污水處理廠的總體情況.
關鍵詞: 污水處理
一.實習目的:
生產實習是學生大學學習很重要的實踐環節。實習是每一個大學畢業生必的必修課,它不僅讓我們學到了很多在課堂上根本就學不到的知識,還使我們開闊了視野,增長了見識,為我們以後更好把所學的知識運用到實際工作中打下堅實的基礎。通過生產實習使我更深入地接觸專業知識,進一步了解環境保護工作的實際,了解環境治理過程中存在的問題和理論和實際相沖突的難點問題,並通過撰寫實習報告,使我學會綜合應用所學知識,提高分析和解決專業問題的能力。
二.實習具體內容:
(一)西區污水處理廠
實習時間:2004年10月19日――2004年11月29日
1.污水廠概況:
廣州經濟技術開發區污水處理廠是開發區管委會投資的重點環保工程,總廠位於廣州經濟技術開發區志誠大道西22號(西基工業區),佔地面積7.86萬平方米。日處理工業廢水和生活污水3萬噸,遠景規劃為9萬噸。
廣州經濟技術開發區污水處理廠總廠於1992年9月破土動工,1994年8月建成投產。自建廠以來,本廠堅持實行全面質量管理,將人的管理作為質量管理的關鍵,生產運行管理作為質量管理的核心,設備管理作為質量管理的基礎,重視好每一環節,保證了污水處理的出水水質全部達到設計要求並優於設計規定的國家二級排放標准。重視和加強技術改造,在節能降耗方面取得了較好的經濟效益和社會效益。1999年和2001年被評為全國城市污水處理廠運行管理先進單位和廣東省先進單位。本廠是華南理工大學、華南師范大學等高等院校的定點實習基地。
2001年6月,本廠順利通過ISO14000:1996環境管理體系認證,成為全國首家通過ISO14000環境管理體系認證的城市污水處理廠。
該廠下轄污水處理總廠外圍8個提升泵站、廣州經濟技術開發區東區(出口加工區)污水處理廠、廣州經濟技術開發區永和經濟區(台商投資區)污水處理廠。總廠採用外圍泵站提升輸水的形式,收集並處理廣州經濟技術開發區西區的工業廢水和生活污水。該廠的主要職能是負責污水泵站、污水處理、污泥處理的安全、正常運行,確保進廠的污水經處理後全部達標排放。總廠的職能部門有廠長室、副廠長室、生產科、技術科、綜合科、辦公室等。
生產科的主要崗位有泵站運行操作、污水處理操作、污泥處理操作、化驗及倉庫管理等.
2.處理工藝:
西區總廠採用以葉輪表面曝氣為主體的傳統活性污泥法工藝,全部使用國產設備。污水處理採用各種方法,將污水中的污染物分離出來或轉化為無害的物質,從而使污水得到凈化。污水處理方法分類:
(1). 物理處理法。如過濾法、沉澱法。
(2). 物理化學法。如混凝沉澱法。
(3). 生物處理法。利用微生物來吸附、分解、氧化污水中的有機物,把不穩定的有機物降解為穩定無害的物質,從而使污水得到凈化。活性污泥法是生物處理法的一種。
活性污泥法工藝是應用最廣泛的廢水好氧生化處理技術,其主要由曝氣池、二沉沉澱池、曝氣系統以及污泥迴流系統等組成。
廢水經初次沉澱池後與二次沉澱底部迴流的活性污泥同時進入曝氣池,通過曝氣,活性污泥呈懸浮狀態,並與廢水充分接觸。廢水中的懸浮固體和膠狀物質被活性污泥吸附,而廢水中的可溶性有機物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營養,代謝轉化為物質細胞,並氧化成為最終產物(主要是CO2)。非溶解性有機物需先轉化成溶解性有機物,而後才能被代謝和利用。廢水由此得到凈化。凈化後廢水與活性污泥在二次沉澱池內進行分離,上層出水排放,分離濃縮後的污泥一部分返回曝氣池,以保證曝氣池內保持一定濃度的活性污泥,其餘為剩餘污泥,由系統排出。
活性污泥反應的影響因素有以下幾個方面:
(1). BOD負荷率(F/M),也稱為有機負荷率(2). 水溫(3). PH值(4). 溶解氧(5). 營養平衡(6).有毒物質
曝氣裝置:
1. 鼓風曝氣裝置
(1)微氣泡曝氣器(2)中氣泡曝氣器(3)水力剪切型空氣曝氣器(4)水力沖擊式空氣曝氣器
2. 機械曝氣器
(1)豎軸式機械曝氣器(2)卧軸式機械曝氣器
3. 活性污泥法的主要運行方式
(1)推流式活性污泥法
(2)完全混合活性污泥法
(3)分段曝氣活性污泥法
(4)吸附-再生活性污泥法
(5)延時曝氣活性污泥法
(6)高負荷活性污泥法
(7)淺層曝氣、深水曝氣、深井曝氣活性污泥法
(8)純氧曝氣活性污泥法
(9)氧化溝工藝
(10)序批活性污泥法
用傳統的好氧活性污泥法處理工業廢水是一種即經濟、凈化效果又好的方法,缺點是廢水中污染物的濃度會發生變化,特別是一些有抑製作用的污染物對細菌活性有明顯的抑製作用。在傳統法的基礎上,馴化好氧活性污泥,馴化後的活性污泥可以抗拒高濃度污染物的抑製作用,例如用馴化後的混合菌可連續降解有毒有機氯化物,有效地提高了凈化效果。另外,傳統活性污泥法的的污泥產生量比較大,這也是傳統活性污泥法的一個比較大的缺點。
西區總廠的工藝流程示意圖如下:
下圖是西區總廠鳥瞰效果圖:
3.西區總廠設計參數:
◎處理規模:總設計處理規模為9萬噸/日,目前首期設計處理規模為3萬噸/日。
◎採用的主要工藝:以葉輪表面曝氣為主的傳統活性污泥法。
◎設計進水水質:COD≤500mg/LSS≤250mg/LBOD5≤200mg/L
◎設計出水水質:COD≤120mg/LSS≤30mg/LBOD5≤30mg/L
本廠執行《廣東省地方標准水污染物排放限值》(DB44/26-2001),出水水質標准為
COD≤60mg/LSS≤30mg/LBOD5≤30mg/L
目前實際處理情況(平均日處理水量24000噸,其中70%以上是工業廢水。)
項目
進水(mg/L)
出水(mg/L)
處理效率(%)
COD
544
48.1
91.2
BOD5
270
9.8
96.4
SS
278
28.7
89.7
主要構築物:
序號
構築物名稱
構築物類型
規格(L×B×H, m)
有效容積(m3)
數量
1
曝氣沉砂池
曝氣沉砂池
13.5×2.5×3.78
109
1
2
一沉池
輻流式沉澱池
D=20, H=5.65
1104
2
3
曝氣池
表面曝氣式生化池
12×12×4.5
648
10
4
二沉池
輻流式沉澱池
D=34, H=4.15
3282
2
5
濃縮池
重力濃縮池
D=9, H=8.6
365
2
主要設備
設備名稱
型號規格
生產廠家
數量
備注
格柵清污機
XGS1350-1200
唐山清源環保公司
1
柵距10mm,節距100mm
砂水分離器
LSSF-260B
南京藍深制泵集團
1
一沉池刮泥機
D20
江都給水排水設備製造廠
2
單臂周邊傳動幅流式刮泥機
一沉池排泥泵
AS55-4CB
南京藍深制泵集團
2
曝氣機
PE150
安徽第一紡織機械廠
10
SIEMENS 變頻器無級調速
污泥迴流泵
WQ-300-15
南京藍深制泵集團
4
二沉池刮吸泥機
D34
江都給水排水設備製造廠
2
雙臂周邊傳動幅流式刮吸泥機
帶式壓濾機
DYL-2000
河南商城環保廠
2
POWTRAN-RICH 變頻器無級調整濾帶速度
羅茨鼓風機
SSR-100
山東章晃機械工業有限公司
2
SIEMENS 變頻器無級調速
剩餘污泥泵
AS75-4CB
南京藍深制泵集團
2
濾帶沖洗泵
IS65-40-250
湖北石首水泵廠
2
污泥輸送泵
80WJ4012
上海利工泵業有限公司
2
化工耐腐蝕泵,SIEMENS 變頻器無級調速
加葯計量泵
JD
天津市通用機械廠
2
空氣壓縮機
V-0.3/10
廣州天河華僑企業公司華通壓縮機廠
1
移動式空氣壓縮機
二氧化氯消毒器
HT908-500
深圳歐泰華有限公司
1
主要化驗項目:
化學需氧量COD
生化需氧量BOD5
曝氣池混合液MLSS
迴流污泥MLSS
懸浮物SS
PH值
總氮TN
30分鍾沉降比SV
污泥指數SVI
氨氮NH3-N
總磷TP
磷酸鹽PO43--P
含水率
有機物
氯化物
(二)東區污水處理廠概況:
參觀時間:2004年11月28日上午
1.廠區概況 :
東區污水處理廠位於廣州經濟技術開發區東區(出口加工區)宏光路,是廣州經濟技術開發區管理委員會利用奧地利的國際貨款興建的。一期設計處理規模為2.6萬噸/日,處理東區的工業及生活污水,採用SBR工藝,基本上都採用進口設備,污水以自流方式進廠。
2.處理工藝:
序批式活性污泥法或間隙式活性污泥法,簡稱為SBR工藝,是近十幾年來活性污泥處理系統中較為引人注目的一種廢水處理工藝,按字面的解釋就是按程序、一批一批地生化處理污水。
SBR是現行的活性污泥法的一個變型,它的反應機制以及污染物質的去除機制和傳統活性污泥法基本相同,僅運行操作不一樣。
SBR操作模式由進水、反應、沉澱、出水和待機等5個基本過程組成。從污水流入開始到待機時間結束算做一個周期。在一個周期內,一切過程都在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應池內依次進行,這種操作周期周而復始地反復進行,以達到不斷進行污水處理的目的。
進水工序:進水工序是反應池接納污水的過程。
反應工序:當廢水注入達到預定容積後,進行曝氣或攪拌,以達到反應目的(去除BOD、硝化、脫氮脫磷)。
沉澱工序:停止曝氣和攪拌,活性污泥絨粒進行重力沉澱和上清液分離。
排水工序:排出活性污泥沉澱後的上清液,作為處理後的出水,一直排放到最低水位。反應池底部沉降的活性污泥大部分作為下個處理周期的迴流污泥使用,過剩的剩餘污泥引出排放。
待機工序:沉澱之後到下個周期開始的期間。
SBR工藝的設備和裝置
(1). 潷水器:電動機械搖臂式、套筒式、虹吸式、旋轉式、浮筒式等。
(2). 曝氣裝置:機械曝氣、鼓風曝氣。
(3). 閥門、排泥系統。
(4). 自動控制系統。
SBR法的特點有以下幾點:
(1). SBR法將生化處理過程的進水、曝氣、沉澱、排水以及閑置再生等幾個步驟都集中在一個設備或池子里進行了,因此處理的基本工藝是調節池→SBR,流程變得非常簡短,設備也少,便於操作和維修。
(2). 在SBR里,除了有曝氣進行的好氧生化之外,還有一個較長時段的好氧微生物不承受有機負荷的再生期,以及厭氧微生物的水解過程。所以SBR法的沉降性能好,出水清澈。而因此就可以維持SBR的高污泥濃度,從而獲得高負荷,並具有超常的處理效率和處理難生化污水的能力。
(3). 在SBR的運行周期內,進水、曝氣、沉降、排水、閑置等程序的時間,完全可以根據水質、水量的實際情況進行調整,因此適應性強,方便調試和正常操作。
(4). 由於污泥有一個再生過程,又可以保持高濃度,所以污泥不僅性狀良好,易於脫水干化,而且產泥率低。
(5). SBR不僅生物量大,而且生物相當豐富,因此具有較好的脫氮能力。
(6). 由於流程短、設備少,取消了二沉池、刮泥機及連接管路等,因此基建投資省
3.處理工藝流程圖:
(三) 永和污水處理廠概況:
1.廠區概況:
永和污水處理廠位於廣州經濟技術開發區永和經濟區(台商投資區)永順大道旁,一期工程污水處理量為2000噸/日,主要採用以生物接觸氧化法工藝(生物膜法)為核心的一體化污水處理裝置,輔以粗細格柵機、沉砂池等預處理設施,處理永和經濟區以工業廢水為主的污水。目前正在建設二期工程,二期工程採用柔性生化污水處理系統,日污水處理量為6000噸。
2.處理工藝
生物膜法和活性污泥法一樣,同屬於好氧生物處理方法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來去除有機物的,而生物膜法是依靠固著於固體介質表面的微生物來去除有機物的,因而這種方法亦稱為生物過濾法。
生物膜法具有以下幾個特點:固著於固體表面上的微生物對廢水水質、水量的變化有較強的適應性;和活性污泥法相比,管理較方便;由於微生物固著於固體介質表面,即使增殖速度較慢的微生物也能生息,從而構成穩定的生態系;高營養級的微生物越多,污泥量自然就越少。一般認為,生物過濾法比活性污泥法的剩餘污泥量要少。
當然,由於固著於固體介質表面的微生物量較難控制,因而在運轉操作上伸縮性差;又由於濾料表面積小,BOD容積負荷有限,因而空間效果差;加之採用自然通風供養,在生物膜內層往往形成厭氧層,從而縮小了具有凈化功能的有效容積。然而由於新工藝新濾料的研製成功,生物膜法作為良好的好氧生物處理技術仍被廣泛地應用著。
生物膜法分為以下三類:
(1). 潤壁型生物膜法。廢水和空氣沿固定的或轉動的接觸介質表面的生物膜流過,如生物濾池和生物轉盤等。
(2). 浸沒型生物膜法。接觸濾料固定在曝氣池內,完全浸沒在水中,採用鼓風曝氣,如接觸氧化法。
(3). 流動床型生物膜法。使附著有生物膜的活性炭、砂等小粒徑接觸介質懸浮流動於曝氣池中。
3.處理工藝流程:
下圖是永和污水處理廠一期工程的工藝流程示意圖:
永和污水處理廠設計進、出水水質與實際情況的對照。
項目
設計進水(mg/L)
設計出水(mg/L)
實際進水范圍
BOD5
180
30
15~40
COD
300
80
60~140
SS
250
70
50~150
油脂
30
10
未測
三.實習總結:
此次在黃埔開發區污水處理廠的實習,使我在學生階段能夠最大程度深入學習活性污泥法的處理工藝.活性污泥法是目前處理城市和工業污水普遍採用的好氧生化處理技術.其工藝流程較為簡單,處理成本低,而處理效果好,BOD/COD去除率高,因而能得到廣泛的青睞.隨著工藝技術的提高,序批式活性污泥法(SBR)得到越來越多的重視和應用.SBR法電氣化和自動化要求程度高, 並具有超常的處理效率和處理難生化污水的能力,極大地節約勞力和用地面積,是較為先進且前景較好的處理工藝.
㈤ 村鎮生活污水常用處理工藝簡介與對比
村鎮生活污水的無序排放是村鎮水環境污染的原因之一,是造成黑臭水體的重要因素,村鎮生活污水的治理十分緊迫。分析了村鎮生活污水的主要特點和經處理後的排放要求,介紹了5種村鎮生活污水常用處理工藝的特點,並針對適用范圍和優缺點進行橫向對比。為村鎮生活污水處理工藝選擇提供參考。
由於村鎮人口數量眾多,而且基礎建設落後,村鎮幾乎沒有任何生活污水收集系統和處理措施,生活污水往往沒有任何形式的處理,直接排放到水體中,成為村鎮水環境污染的重要原因之一。未經處理的生活污水排入河道後會造成水體富營養化,當排入水體的污染物超過河道自凈能力後,過度消耗水中的溶解氧,導致河道忠的水生動植物因缺氧而死亡,生態系統被徹底破壞,最後變為黑臭水體,嚴重影響了周邊的環境和居民的身體健康。因此村鎮生活污水的處理現在看來十分必要。
1村鎮生活污水的主要特點
我國村鎮設施建設嚴重不足,幾乎沒有建設任何污水收集和處理設施,村鎮日常生活和工業生產產生的生活污水和工業廢水,基本是未經任何處理直排進入周邊的河道,溝渠和水塘等水體[1]。
村鎮生活污水的來源較多,主要包括人的糞尿、廚房廢水、清潔洗滌和洗浴廢水等,此外還有部分畜禽養殖廢水。村鎮生活污水具有以下特點:排放點十分分散;污染區域大;污水排放時間比較集中,一般集中在早中晚;污水水質、水量不均勻一般高峰流量為時平均流量的2~8倍。
村鎮生活污水主要污染物包括碳水化合物、蛋白質、氨基酸、脂肪等有機物,一般不含有毒物質。水質具有氨氮含量高,可生化性強,含重金屬等有毒有害物質較少等特點。
2村鎮生活污水處理設施出水標准
目前,村鎮生活污水處理設施的排放標准在國家層面尚沒有統一規定,大部分地區已建的村鎮污水處理設施一般參考執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB 18918—2002)中一級B水質指標的要求。
部分地區制定有地方排放標准,例如廣州地區鼓勵村鎮污水處理設施的出水水質指標達到《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB 18918—2002)一級A的要求;四川地區自2017年1月1日要求岷江、沱江流域內城鎮污水處理廠出水達到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標准》(DB51/1311-2016)。
表1村鎮生活污水出水水質指標(mg/L)
註:表格中NH3-N指標中括弧內數值為水溫不大於12℃時的控制指標,括弧外數值為水溫大於12℃時的控制指標。
3村鎮生活污水常用處理工藝
村鎮缺乏專業技術人員,運行管理能力薄弱,因此生活污水處理工藝必須遵循「投資低、成本低、管理方便、效率高」的原則,盡量做到無人值守。近年來,隨著村鎮生活污水的治理越來越受到人們的重視,國內在村鎮生活污水處理等方面積累了一定的經驗,涌現了一批較為成熟的處理工藝。
目前國內已建村鎮生活污水處理工程常用工藝主要有以下5種工藝:AO→人工濕地工藝、改良A2/O→人工濕地工藝、厭氧濾池→氧化塘→生態溝渠工藝、凈化槽工藝和MBR(膜生物反應器)工藝。下面對上述工藝分別進行介紹,並對比其優缺點和適用范圍。
3.1 A/O→人工濕地工藝
A/O→人工濕地工藝是在常規A/O工藝作為生化處理去除有機物的基礎上,其後增加人工濕地處理工藝進行深度處理。A/O工藝由缺氧和好氧兩部分反應組成。污水、迴流污泥同時進入缺氧池,同時好氧池內已經充分反應的一部分硝化液迴流至缺氧池,缺氧池內的反硝化細菌在缺氧狀態下利用污水中的有機物作為碳源,將迴流的硝化液中硝態氮還原為氮氣釋放出來,達到脫氮的目的。之後混合液進入好氧池,完成有機物的氧化、氨化和硝化反應。
人工濕地系統是指由人為因素形成的濕地。人工濕地的處理原理是在特定的填料(如礫石、砂石等)上種存活率高、去污能力強的特定的植物(如美人蕉、蒲草、蘆葦等),形成「填料—微生物—植物」的復合生態系統,當污水流過填料時,經沙石、土壤過濾,以及濾料和植物根際附著的多種微生物共同作用,去除水中的污染物。
該工藝對於廠區地勢有一定要求,要求收納水體的水位較低,人工濕地處理後的污水能夠自流出水,處理規模不宜超過200m3/d。
工藝流程如下:
圖1A/O→人工濕地工藝流程圖
3.2改良A2/O→人工濕地工藝
改良A2/O→人工濕地處理工藝是在改良A2/O脫氮除磷工藝基礎上增加人工濕地系統作為深度處理一種工藝。改良A2/O工藝是在常規A2/O法基礎上改進而成,在常規A2/O法的厭氧區前增加一個預缺氧區,來自二沉池的迴流污泥首先進入預缺氧區,與大約20%的原污水混合,可以進一步消除迴流污泥中的溶解氧,減少厭氧區的不利影響,提高P的出去效率;同時,改良A2/O工藝保留混合液的內迴流,好氧區的混合應迴流至缺氧池在反硝化細菌作用下,硝態氮還原成氮氣,保證了脫氮效果。
此工藝可以根據進水水質調整各池的水力停留時間,達到脫氮除磷的的效果,該工藝具有工藝成熟、系統抗沖擊性強,能耗低、運行成本低、出水水質穩定的特點。改良A2/O工藝出水能夠達到一級B標准,在經過人工濕地的深度處理指標可以達到一級A標准。適用於處理要求較高,處理規模較大,四季氣候變化大的村莊。
工藝流程如下圖:
圖2改良A2/O→人工濕地工藝流程圖
3.3厭氧濾池→氧化塘→生態溝渠工藝
生活污水首先經過厭氧濾池,大部分有機物被厭氧濾池濾料截流,在厭氧條件下進行發酵,被分解成穩定的雜質沉澱;污水經厭氧濾池處理後進入氧化塘,有機物在氧化塘內被氧化分解;氧化塘出水進入生態溝渠,生態溝渠利用溝渠內生長的水生植物,進一步吸收氮磷,削減有機物含量。
該工藝採用生物處理、生態工藝相結合的技術,可利用依據地勢而建,使污水自流經過各個處理工序,動力消耗極小。厭氧濾池可在現狀沼氣池基礎上改建,在沼氣池內投加供微生物生長附著的填料,氧化塘可利用現狀的魚塘改建,生態溝渠可利用現狀的排水溝渠或者灌溉溝渠改建。生態溝渠中種植一些污能力強的特定的植物(如美人蕉、蒲草、蘆葦等)提高處理能力。
適用范圍:該工藝適用於現場有池塘或者溝渠的村鎮,處理規模一般不能超過200m3/d。
工藝流程如下:
圖3厭氧濾池→氧化塘→生態溝渠工藝流程圖
3.4凈化槽工藝
凈化槽是一種人工強化生物處理的小型生活污水處理裝置,主要用於分散生活污水的就地處理。該技術起源於日本,具備使用壽命長、維護簡單、運營費用低等顯著特點。凈化槽組合了物理、化學和生物處理技術,通過化學絮凝反應、物理沉澱和微生物分解來削減污水中污染物的量[3]。污水經凈化槽處理後其出水水質指標可滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB18918-2002)一級B標準的要求。該工藝適用於規模較小且處理要求一般的村莊,處理規模不宜超過150m3/d。
圖4凈化槽工藝流程圖
3.5 MBR(膜生物反應器)工藝
MBR(膜生物反應器)是將膜分離技術與生物處理技術結合產生的新型污水處理工藝。該工藝利用膜組件取代傳統活性污泥法的二沉池,提高了固液分離效率,膜的截留作用使曝氣池能夠維持較高的活性污泥濃度以及富集一些特效菌(特別是優勢菌群),從而提高了生化反應速率,同時反應器對進水負荷(水質及水量)的各種變化具有很好的適應性,耐沖擊負荷能力較強。該工藝出水水質標准高並且穩定,容積負荷高佔地較小,剩餘污泥產量少等優點,但該工藝運行維護較復雜,維護成本高。
污水通過該工藝處理後的出水的基本可達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)的標準的要求。該工藝適用於出水水質要求較高或者有回用需求的村鎮,處理規模不宜超過500m3/d。
3.6工藝對比
以上不同工藝的各有不同的適用范圍以及優缺點,具體見下表:
表2不同工藝適用范圍及各自優點對比表
4結語
近年來,隨著村鎮水環境的不斷惡化,村鎮生活污水處理越來越受到重視。我國村鎮數量眾多,每個地區特點迥然不同,村鎮生活污水處理工藝不能一概而論,需要因地制宜,根據每個地區的實際情況選用適應本地、工藝成熟、運行成本低、操作維護簡便,出水水質能達到排放要求的工藝。
相信經過以上的介紹,大家對村鎮生活污水常用處理工藝簡介與對比也是有了一定的認識。歡迎登陸中達咨詢,查詢更多相關信息。
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㈥ 污水處理各工藝的優缺點
1. 氧化溝工藝
簡單來說屬於活性污泥處理法的一種變型。
優點:簡化預處理,佔地面積少;有較好的脫氮除磷效果。
缺點:和傳統活性污泥處理法一樣,在解決污泥的二次污染處理上,並沒有進一步的解決污泥處理問題。
2. A2/O工藝
通過厭氧—缺氧—好氧進行生物脫氮除磷的工藝。
優點:工藝成熟,運行穩定,有機污染物去除率較高,擁有較好的耐沖擊負荷,污泥沉降性能好。
缺點:反應池容積比A/O脫氮工藝還大,污泥迴流量大,能耗較高,沼氣回收利用經濟效益差,污泥滲出需進行化學除磷。
3. 傳統活性污泥法工藝
利用活性污泥去除污水中有機物的處理工藝過程。
優點:工藝成熟,運行經驗豐富,有機物的去除率高,曝氣池耐沖擊負荷能力較低,適用於處理進水水質穩定、要求較高的大城市污水處理廠。
缺點:供氧大於需氧,造成浪費;污泥曝氣池停留時間長,容積大佔地廣,建設費用高以及電耗大,不利於經濟考慮。脫氮除磷率低。
4. SBR工藝
SBR工藝核心是反應池,是集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一池,無污泥迴流系統,適用於間歇性排放和流量變化大的場所。
優點:生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧,好氧處於交替狀態,凈化效果好,沉澱時間短,效率高,出水質量好,耐沖擊,工藝調整運行靈活,設備少,造價低。
缺點:間歇周期運行,自控要求高,電耗增大,脫氮除磷效率不高,污泥穩定性不如厭氧硝化好。
5. A/O工藝
同時具有降解有機物及脫氮作用的工藝,且運行方便。
優點:效率高,流程簡單,投資省,操作費用低。
缺點:沒獨立污泥迴流系統,不能培養出獨特功能的污泥,降解率低,提高脫氮效率就須加大內循環比,因此加大了運行費用,缺氧狀態不理想,影響反硝化效果。
6. 生物膜法工藝
土壤凈化過程的人工強化,主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機物污染物,對廢水中的氨氮還具有一定的硝化功能。
優點:微生物多樣化,生物食物鏈長,有利於提高污水處理效果和單位面積處理負荷,優勢菌群分段運行,提高污染物降解率和脫氮除磷效果。耐沖擊負荷,對水量和水質變動有較強適應性,污泥沉降性好,適合低濃度污水處理,易維護,耗能低。
缺點:對環境要求較高,載體比表面積對生物膜處理效果有很大影響,如選用的濾料比表面積達不到要求,需增大處理池面積,投資費用將增大。
所以總結以上工藝,主要有三點是企業需要關心的:
1. 所使用的工藝在脫氮除磷率方面是否達到滿意的預期效果
2. 所使用的工藝在電耗、人員操作與設備擴容方面是否有利於企業經濟效益
3. 所使用的工藝的時效性,如使用微生物菌處理污水,就要考慮所選用菌類功能的全面性,能否長時間適應和處理復雜的污水問題,一款好的菌類能為企業解決很多問題。
㈦ 分散生活污水處理技術及其分析
本文結合筆者多年工作經驗,詳細闡述了分散性生活污水處理技術,促進分散性生活污水的治理服務水平,並供同行參考與借鑒。
從二十世紀末開始,我國逐漸認識到治理分散污水的重要性,到目前為止,我國對城鎮生活產生的污水以及工業生產造成的廢水等的污染源具有較好的控制,不過在一些農村地區、偏遠的度假區以及旅遊參觀區等,由於地理位置較為偏遠,對分散污水源的收集較為缺乏,還沒有得到有效的治理。通常情況下,分散性生活污水的分布情況都比較分散,有些位於偏遠一些的地區,水量在一天或者一小時內的系數會發生較大的變化。此外,集中鋪設管道網路的基礎建設費用非常高,而且容易導致二次污染,還需要對二次污染物採取相應的措施進行處理。針對分散性污水源,採取分散處理的模式可以在因地制宜的基礎上,合理的對污水進行利用,促進生態自然的規律循環,有利於美化環境。在本文中主要針對幾種常用的污水防治工藝技術,根據工藝技術本身具有的特點以及適用性等,進行了全面的分析和比較。
1.分散性生活污水處理工藝技術的簡介以及分析
1.1凈化沼氣池工藝技術
凈化沼氣池主要是在凈化糞池這一技術的基礎上演變發展的,是一種早期應用於處理分散性生活污水的工藝手段。通常情況下,凈化沼氣池的主要構成部分包括二級厭氧池以及後續生物濾池:其中二級厭氧池當中填充了一定量的軟性填料;而生物濾池一般分為兼性濾池以及好氧濾池兩種,其中包括若干個小隔室,在前面的隔室中主要填充軟性填料,而後面的隔室里主要填充硬性填料。生活污水首先要經過沉砂池將一些比較粗大的污染物過濾掉,然後在一級厭氧池當中完成發酵從而產生具有一定利用價值的沼氣。接著在二級厭氧池當中進行厭氧過濾,將污水中包含的污泥進行有效的截留,與此同時進一步發酵污水中的有機污染物質。最後,污水在經過凈化之後需塌空要按照岩燃次序填充相應的軟性填料或者硬性填料,要求出水COD、NH4+-N、TN、TP等各項指標都能夠滿足相關污水排放標准規定的二級標准。
在選擇進水方式的時候可以按照實際的處理量,確定合流式或者是分流式,由於凈化沼氣池的水力會停留較長的時間,一般在2到4天之間,所以通常能夠對規模在200m3/d以下的生活污水進行有效的處理。其中合流式由於投資的成本相對較低,在處理100m3/d以下規模的生活污水中得到了廣泛的應用。根據相關調查我們知道:凈化沼氣池的沼氣產率一般可以達到0.02~0.15m3/(m2·d),而且對於COD的去除率非常高,可以達到80%~90%,相比傳統的厭氧消化工藝技術要高出5%~10%。不過該技術對氮磷的處理不是很好,通常不能滿足GB 18918-2002當中規定的一級B標准。所以,凈化沼氣池可以聯合人工濕地、土地滲濾等工藝技術,有效的對氮磷進行進一步的處理,最後將出水應用到灌溉中或者排入到自然水體中。
1.2蚯蚓生態濾池工藝技術以及高效藻類塘技術
蚯蚓生態濾池這一工藝技術起源於法國和智利,該技術能夠很好的處理城市中產生的生活垃圾和污水。蚯蚓的食物包括懸浮物、部分微生物以及生物污泥等,可以排放出小塊有機物質,能夠促進污染物質的降解,為微生物提供了有利的生長條件。所以,蚯蚓生態濾池不僅可以有效的延長生物食物鏈,去除有機污染物質,還可以提高濾料的滲透性能,提高水力負荷。除此之外,在蚯蚓生態濾池當中,生物污泥具有較好的穩定性,毛細吸水時間一般保持在30~50s,污泥具有較好的脫水團棗瞎性,可以有效的降低污泥處理費用。
不過蚯蚓對生存環境當中的濕度有較高的要求,如果長時間處於滯水環境當中,很可能加速死亡,在一定程度上限制了蚯蚓生態濾池的水力負荷,低於傳統二級處理工藝。如果COD負荷過高,容易將蚯蚓和微生物之間良好的協同關系破壞掉,降低了系統的處理效果。而在傳統穩定塘的基礎上,逐漸發展出了一種以人工強化的方式產生的高效藻類塘。該工藝技術主要是由於陽光、菌類以及藻類之間可以產生較好的協同作用,所以處理污染物質的效果非常明顯。
相對於傳統的穩定塘來說,高效藻類塘主要包括以下幾個特點:能夠有效的去除氮磷;塘深通常在0.5米以內,是設計過程中的一個重要參數;HRT相對較短,對於大規模的污水處理具有一定的優勢,可以應用於農村地區;在處理過程中採取的工藝技術較為簡單。該技術在國內外都有應用,我國還需要在出水藻類的含量等方面進行進一步的研究。
1.3膜生物反應器工藝
膜生物反應器是集活性污泥法與膜分離技術於一體的污水處理系統。一般根據膜孔徑的大小可分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜;根據膜組件的不同,可分為中空纖維式、平板式、圓管式等;根據膜組件與生物反應器的位置可分為一體式和分置式。
分置式是將膜組件與生物反應器分離放置,這種方式利於對膜組件的更換、反沖洗,在難降解工業廢水、有毒廢水、高濃度廢水等易發生膜污染的廢水中應用較多。一體式膜生物反應器由於佔地面積小、能耗較低而較多的應用於生活污水和微污染水源水的處理。
膜生物反應器可實現水力停留時間與污泥停留時間的完全分離,從而可以提高反應器中的污泥濃度,增加其容積負荷。一般反應器內污泥齡較長,利於硝化菌的生長,故系統的脫氮效果好,其去除率可達90%以上。由於膜的高效分離作用,系統出水水質穩定,且可省去傳統二沉池,減少佔地面積。但運行過程中不可避免的膜污染問題,使得膜組件需要定期沖洗或更換,從而增加了系統的運行維護費用。目前此技術已有較多應用,可用於大中小規模水量的處理。實踐表明其處理出水COD,SS質量濃度可以分別穩定在50,10mg/L以下,其它主要污染物指標可以達到中水回用標准,可用於沖廁、綠化灌溉、消防等,取得較好的經濟效益。由於此系統不設厭氧池,所以對磷的去除效果不好,可進一步通過化學方法除磷,也可與脫氮除磷工藝聯用。
1.4一體化處理裝置
一體化處理裝置是指將厭氧池、生物濾池、接觸氧化池、氧化溝、SBR等技術或單一或組合改造成小型一體化的污水處理系統。已應用的有一體化A/O生物膜反應器、一體化生物濾池、一體化SBR池、一體化氧化溝等。
根據具體情況,一體化處理裝置可建造為地埋式,基本達到不佔地的目標。適用於高速公路服務站、生活小區、旅遊景觀區生活污水的處理,也可應用於冬季較為寒冷的北方地區,以減小溫度對系統運行效果的影響。一體化處理系統的投資和運行成本一般均高於自然生態處理系統,但出水水質較好,可達到GB 18918-2002要求的一級B標准。
2.結語
目前雖有許多污水處理工藝被用於處理分散生活污水,但常常存在運行不穩定、處理出水不達標、處理裝置閑置率高等現象。而開發應用具有抗沖擊能力強、管理簡單、處理效果好兼具運行費用低、投資費用低特點的工藝必將成為今後的方向。同時,結合當地的條件,如在景區建造處理裝置時,可選擇處理效果好並且具有美化環境的自然生態技術。
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㈧ 淺析污水處理 我國工業污水處理存在哪些問題
隨著我國工業化和城市化的快速推進,廢水種類和數量增加迅猛,對水體環境污染的壓力加重,並威脅生態安全和居民健康。從環境保護角度看,工業廢水處理比城市污水處理更為復雜、更為重要。本文分析了中國工業廢水處理當前存在的問題,並提出了相應的建議。總體上看,中國工業廢水處理中存在的問題如下:
一、技術問題
工業廢水類型復雜。一種工業生產過程可以排出不同性質的廢水,一種廢水又可能含有不同的污染物和不同的污染效應;即使一套生產裝置排出的廢水,也可能含有幾種污染物。同樣,在不同的工業企業,雖然產品、原料和加工過程截然不同,也可能排出性質類似的廢水。如煉油廠、化工廠和煉焦煤氣廠等,均可能排放含油、含酚等物質的廢水。
工業廢水處理方法多樣。工業廢水處理雖然國外早在19世紀末就已開始,且在隨後的發展過程中進行了大量的試驗研究和生產實踐,已趨於成熟。工業廢水處理技術和工藝,大致有化學處理、生物處理、膜處理等方法,而對於每種不同成分和特性的工業廢水,又有不同的處理工藝要求。由於工業廢水成分復雜和性質多變,至今我國仍有一些技術問題並沒有完全得到解決。
達標排放的工業廢水仍需深化處理。在我國的一些地方和城市,工業廢水處理後的達標排放廢水主要排入市政管網,由城市污水處理廠進行深度處理。由於我國實行不同的廢水排放標准和水質標准,達標排放的工業廢水中仍含有一定濃度的污染物,需要進一步深化處理。不少未達標排放的工業廢水直接排入河流、湖泊等水體,是一些地方的河流、湖泊污染的重要原因。
二、管理問題
1、較大程度上存在「偷排」問題。由於環境保護外部性的原因,企業出於降低成本的目的,污水未經任何處理就「偷排」到公共水體,將污染治理的成本轉嫁給社會。某個地方官員說的一句話「經濟越發達水越臟」,一定程度上反映了我國公共水體污染的事實。這種偷排,不僅存在於一些地方的中小企業,環境保護部曾經公布過一次檢查結果,在其曝光的企業名單中就有國有大企業甚至跨國公司的名字。
2、存在工業廢水處理規模不經濟的問題。學習和借鑒國際經驗,是我國改革開放後的一項重要價值取向。在環保領域,西方國家的「污染者付費」原則,也被中國特色地確定為「誰污染誰治理」,並成為三大環境保護政策之一。如果說這一政策在計劃經濟時期得到較好實施的話,市場經濟條件下的弊端則不斷顯現。企業的生產規模、原料來源、生產工藝以及產品類型的不同,決定了工業廢水成分、特性不同,因而需要有專門的處理技術和工藝,社會化大生產也需要分工。強調「誰污染誰治理」,必然會導致規模不經濟問題。
3、「違法成本低、守法成本高」成為中國特有現象。在工業化擴大供應、城市化創造需求的條件下,「老闆發財、政府埋單、群眾受害」成為一段時期來的「中國特色」。雖然已提出轉變生產方式,但並沒有得到真正執行,主要原因是我國低成本擴張階段還沒有結束,重化工業帶動相關產業的發展還會持續一個時期。環境的「外部性」要求政府的干預和調控;「令行禁止」要求執法部門的嚴格執法,否則中國的環境質量難以得到真正的改觀,這與道路問題無關,而是由環境保護特點和企業趨利性決定的。
三、政策性問題
1、現有政策不能滿足市場化的要求。近年來,國家在污水和垃圾收費、水價改革和外商投資目錄等方面,為環保設施建設和運作的市場化創造了政策環境。如明確提出了投資主體多元化、運營主體企業化、運行管理市場化的方向;制定了污水和垃圾收費政策;改革現有運營管理體制,實行特許經營;制定了優惠政策,扶持城市污水和垃圾處理產業化的發展;對地方政府提出了監管和規范市場、保障市場化健康有序發展等。但是,一些政策是部門制定的,跨部門時政策所發揮的作用明顯下降甚至被「投機主義」所替代;中央政府只給優惠政策而沒有資金投入,實際執行需要地方出「銀子」,因而出現執行走樣問題;廢物處理收費標准差別很大,一些地區由於收費太低根本不能支撐環保設施的運營。所有這些,都制約了環保設施市場化的進程,需要在政策制定時更注重實際和可操作。
2、環保設施運營資格的認可存在局限性。專業治污公司的出現,改變了政府包辦一切的局面,明確了排污企業、治污企業和政府環保部門之間的職責。同時,有利於引入市場機制,將政府的優惠政策擺在明處,依靠競爭來增強治污企業的自身動力,提高污染治理設施的運行質量,降低運行成本。然而,資格認可也有一定的缺陷,在一定程度上阻礙有能力但沒經歷、有資金但沒有環保知識的人才和社會資金的進入。假如企業家不願意將自己的錢交給別人去支配,無形中將減少社會資金進入環保領域,這與環境保護市場化的初衷是不一致的。
3、享受的政策優惠存在差距。例如,有些地方是以政府為主融資建設的,因而可以享受土地使用權、減免稅、以及排污收費等方面的優惠。而民營企業投資建設的各類污水處理廠,用地比照企業的政策執行,享受不到減免稅;特別是在排污收費方面,由於城市污水處理廠具有公益性,因而處理後的廢水向公共水體排放是不收費的,而中小企業污水處理後向公共水體排放要收排污費,這也事實上增加了中小企業廢水處理的成本,而這種成本最終還要轉嫁到企業的身上。
4、環保設施運營企業的利潤不合理。少數地方的治污企業成為納稅大戶,這種現象其實是不合理的。由於治污企業的盈利主要來自於對排污企業較高的收費,排污企業之所以願意接受這種價格,是因為集中治理以前的交費標准較高;或原來自己處理「規模不經濟」時的成本較高。長期下去,存在一個排污企業和治污企業雙方利益的平衡問題,需要政府的協調。
針對以上工業廢水處理存在的一系列問題提出有關建議如下:
1、對環保設施市場化運營需要加以引導和扶持
環保設施運營市場化,有三層含義。首先,治污企業與排污企業是購買服務關系。第二,治污企業或運營公司自負盈虧;第三,在治污企業或運營公司的選擇上存在競爭關系。推進環保設施市場化的好處在於,一是將污染治理的成本明晰了。原來由政府建設、事業單位運營時,治理成本是模糊的,政府收費後也可能會用於其它方面;由專業化公司運作後則要獨立核算,花多少錢在污染治理上有案可稽。二是形成制衡機制,可以降低監管成本。原來政府要對眾多的排污企業監管,難度較大;實現市場化後,排污企業與治污企業之間形成服務的提供者與購買者關系,不僅降低管理成本,還可以提高監管效率。三是專業化治理,解決了治污規模不經濟的問題。
應對環保設施的建設和運營給予扶持。一方面,環境保護是「外部性」問題,是「市場失效」領域,僅靠市場不能解決問題;另一方面,要發揮市場在配置資源方面的基礎性作用,通過企業化運作,提高污染治理設施的運行效率。換句話說,環境保護光靠政府投入是不夠的,還必須按市場規律辦事,以最小的經濟成本保護環境。由於治污企業的相對壟斷,在批准、核定排污收費價格時,既要保證投資者能夠還本付息並有所盈利,又不能加重排污企業的負擔。因此,投資者的盈利必須有政策優惠,包括土地價格、稅收和其他方面的政策優惠。在政府財政能力有限的情況下,引入民間資本,把政策優惠轉變為治污企業的盈利,按實際提取折舊和大修理費用,提高污染治理設施的運營效率,為環保產業的可持續發展提供保證。
2、為工業污染集中治理創造條件,營造公平的競爭環境
集中治理是解決中小企業污染的有效途徑。實踐證明,市場化運作不僅降低企業治理污染的成本,也可以使他們能集中精力關心市場,發展主業。鑒於中小企業的行業特點及其對市場的依賴,只要政府加以正確引導,完全有可能相對集中於一定的專業區域或工業園區,從而使工業污染的集中治理成為可能。這就解決了因企業規模過小,導致污染治理設施達不到經濟運行規模要求的難題。加強環保設施建設是市場化的又一個條件。我國一些城市污水處理設施運轉不正常,除了資金、政策等原因外,收集污水的管網不足、處理廠達不到設計規模也是原因之一。如果不提高運營效率,建再多的環保設施也難以改變我國環境質量不高的現實。因此,將城市環保設施的建設納入城市建設的總體規劃,做到「同時」建設;環保設施也不能作為「形象工程」來建設,而要科學、合理,切實可行。
在推進工業污染集中治理的政策實施上,必須做到公平、公正、公開,按照市場規律鼓勵競爭,不應妨礙社會資金的流入;對排入公共環境的污染物,應按總量或濃度的統一標准收取費用,權衡不同主體之間的利益關系,使企業的負擔逐步走向合理。
3、建立服務和監督體系,提高環保設施建設和運營市場化的能力
進一步理順政企關系。解決污水處理廠政出多門、責任不清、管理混亂的局面,需要統一管理。進一步提供服務,加強監督。應建立一支精通項目管理、法律和管理知識的專門隊伍,為市場化提供相關技術和信息的咨詢服務。同時,為了規避市場化給政府帶來的經濟風險和給社會帶來的環境風險,各級環保部門理應承擔起污染物排放的監督任務。垃圾處理造成的二次污染風險很大,在推進垃圾處理市場化時,政府應加強監管,地方環保部門必須監測其排放情況,防範環境風險。
加強人力資源開發。國家有關部門應充分利用現有的培訓機構,開展環保設施市場化的科技和管理人才的培訓,提高地方政府推進市場化的能力。
研究制定有關環保設施建設和運營的法規和政策,界定城市環保設施建設和運營的法律責任,對環保BOT項目,應明確參與各方的責任、權利和義務,使之有法可依。
參考資料:周宏春《工業廢水處理設施運行現狀與障礙》
㈨ 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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㈩ 工業污水處理系統運行步驟包括什麼
1、污水首先通過進水管進入集水池中,開啟超聲波發生器,通過超聲波探頭向污水中內發射超聲波。
2、從集水容池中出來的污水通過管道從厭氧區底部流入豎式污水處理裝置,與厭氧區中活性污泥混合進行厭氧講解,通過溢流方式經厭氧區頂部流入好氧區。
3、進入好氧區的污水通過所述曝氣裝置進行曝氣。
4、好氧處理後的污水通過底部進入沉澱區,並向上運動,而污泥在底部導流板的作用下,向下進入污泥集聚區,實現固液分離。
5、沉澱區上的水質檢測裝置對進入環形集水區的水進行檢測,並將檢測數據傳輸給控制器,控制器對水質數據進行分析比對,當所檢測的水質數據符合要求,控制器打開所述設置在第一出水管上的常閉電磁閥,第二出水管上的常閉電磁閥不動作,清水經第一出水管流出;當所檢測的水質數據不符合要求時,第一出水管上的常閉電磁閥不工作,第二出水管上的常閉電磁閥打開,上清水通過第二出水管流回所述集水池中。
以上便是關於工業污水處理系統運行步驟的介紹,希望對您有所幫助