1. 淺談農村生活污水處理工程的建設
目前,各地城鎮污水處理廠隨著的對環保的關注應運而生,但各地污水處理廠及配套污水收集系統的現狀處理能力僅能滿足城鎮污水處理需求,暫且不能顧及農村的污水處理需求,因此有很多農村地區的工業廢水和生活污水未經處理直接排入附近河道水體。其污染負荷超過了周邊水系的自凈能力,河水體的污染已日趨嚴重,水體污染,嚴重影響了人們的生產和生活環境,並直接影響當地水廠的取水安全。由此而知,做好農村生活污水處理的建設顯得尤為重要和緊迫。
2.農村污水處理工程建設基礎工作
農村地區污水管網和污水處理設施建設滯後,農村生活污水的水質水量也各不相同,污水處理工程的建設需根據當地環境和自然條件現狀、經濟承受能力等條件因地制宜做好調研基礎工作,主要有以下幾個方面:踏勘工程范圍內各技術方案所涉及的地形地物,調查工程范圍內內居民區分布、道路系統、河道現狀和發展規劃,走訪相關部門,聽取各部門的意見和要求,搜集社會經濟、城市發展、交通運輸以及地形、氣象、水文、區內給排水現狀和相關建設項目等基礎資料,並對資料進行深入細致的研究,選取、比較污水處理工藝方案,聯系設備廠家、索取有關產品特點、性能、價格等技術經濟信息和資料,經過工藝計算、造價估算等。
3.農村生活污水處理工程技術探討
農村污水處理工程的建設和運行不但耗資大,而且受多種因素的制約和影響,其中處理工藝的優化選擇,對於污水處理工程的建設、確保污水處理的效果和降低運行費用發揮著至關重要的作用。因此有必要根據確定的標准和一般原則,從整體優化的觀念出發,結合設計規模、污水水質特性以及當地的實際條件和要求,選擇技術可行、經濟合理的處理工藝技術,經全面技術經分析後,優選出適宜工藝為最佳方案,以此進行設計。
生活污水的處理方法有生物法、化學法、物理法以及土地法等。
從技術經濟比較,生物法與其它方法相比,具有處理效率高,運行費用低,處理效果好,運行穩定、運行經驗豐富等優點。所以,生物法被廣泛應用。生物法主要分為活性污泥法和生物膜法,其中活性污泥法又因其具有處理效果穩定、運行經驗豐富的特點而被更加廣泛應用。活性污泥法自本世紀初被發明以來,發展迅速,變化很快。選擇已經有許多種不同形式的活性污泥法污水處理技術,主要包括以下工藝:傳統活性污泥法、缺氧好氧脫氮活性污泥法、厭氧好氧除磷活性污泥法、厭氧缺氧好氧脫氮除磷活性污、AB 兩段活性污泥法、接觸氧化活性污泥法、氧化溝法SBR以及CASS等。
如若對污水的出水標准要求較高,污水在經過生化反應並由沉澱池沉澱後的上清液還需要進行再處理以保證出水水質達到設計標准,目前廣東省常用的後處理工藝包括人工濕地、穩定塘、快速滲濾池等。在以往的工程實例中,人工濕地受到青睞因其具有處理效果好,維護方便,工程基建和運轉費用低,具有美學價值等優點。
4.工程案例
4.1 工程概況
某村莊總戶數239 戶,常住人口1066 人,外來人口425 人。用水量按200L/人・日,污水量為298.2m3/d。污水處理設計量取300m3/d,污水處理設施24小時運行。廢水處理前污染物濃度及出水要求如表1。
4.2 本項目的重點、難點及注意事項
①對於磷的出水標准要求較高,採用化學除磷的方法。消毒採用次氯酸鈉消毒的方法。②產生臭氣的單元需覆蓋並收集臭氣,將收集的臭氣引入後面的好氧生物處理池進行處理,盡量減少氣味對周邊居民的影響。
4.3 污水收集管網的布置
生活污水收集管布置採用DN300雙壁波紋管。居民的生活污水經各自的排水管接入至附近的收集管,收集管匯集至收集總管,採用DN400雙壁波紋管。然後自流至污水處理站。收集管道坡度按1‰布置。收集管網轉角位置均設置一個Φ1000 的檢查井,並每隔30m 設置一個Φ1000 的檢查井。
4.4 污水處理工藝流程(見圖1)
4.5 污水處理工藝流程簡述
①污水經粗細格柵進入調節池進行水質水量調節,在調節池中設置潛水攪拌機,以防止污水在調節池中產生異味,同時充分均衡水質水量。②主體工藝採用厭氧+缺氧+好氧工藝。厭氧池內設置潛水攪拌機,二沉池1 底泥迴流至厭氧池,釋磷及快速吸收可溶性COD,可生化降解的大分子有機物在兼性厭氧的發酵細菌作用下轉化為揮發性的脂肪酸。隨後污水進入缺氧池,缺氧池採用升流式缺氧池形式,污水在缺氧池中與填料充分接觸。反硝化細菌利用好氧池迴流的混合液帶來的硝態氮作為底物,同時利用污水中的有機物進行反硝化,達到同時降低有機物和脫氮的目的。隨後污水進入生物接觸氧化池,進行好氧處理。③生活污水經生化處理後,進入二沉池1,進一步降低污水中的污染物含量,二沉池1 底泥迴流至厭氧池,出水自流進入二沉池2。為了達到除磷的目的,在二沉池2 前設置加葯裝置。④二沉池2分離出來的污泥用吸糞車定期清理外運處理。⑤二沉池2出水進入消毒池後通過投加次氯酸鈉達到消毒目的後排入水體。
4.6 臭氣處理工藝
由於廢水量比較小,產生的臭氣量也相對較少,將收集的臭氣引入後面的好氧生物處理池,利用裡面的廢水進行吸收臭氣中的成分,並進行稀釋,從而不影響周邊的環境。
4.7 整體外觀設計
污水處理設施主體池體均為地埋式,控制、加葯間(上鎖)為框架結構、外牆貼瓷片、房頂琉璃瓦內牆塗料、地面鋪瓷片。池體上面回填土方後種植草坪,並安裝適當數量的石凳、石椅,方便附近的居民或工人休息。
5.結語
農村污水處理,相對於城市集中污水處理,難度更大,而農村水污染情況日益嚴重,已對農村地區的水體、土地等自然環境產生嚴重影響著眼長遠,合理規劃農村污水處理設施建設也更需要引起重視。為建立和諧新農村,為農村居民創造更好的居住環境,保障農村生活質量提高,縮小城鄉差距,我們應該要重視農村污水的治理,讓農村河道變得水清魚肥,使居民的生活水平大大的提高。
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2. 農村生活污水處理工程怎麼做
農村生活污水凈化池技術
該技術採用多級自流工藝,適合分散處理生活污水,具有投資省、無運行費用、管理方便等特點。該技術不同於傳統的沼氣池技術,污水經處理後可達標排放。
1.用途和功能
生活污水凈化沼氣池是分散處理生活污水的新型構築物,適用於近期無力修建污水處理廠的農村。生活污水包括廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水,其特點有三:一是沖洗廁所的水中含有糞便,是多種疾病的傳染源;二是生活污水濃度低;三是生活污水可降解性較好,適用於厭氧硝化製取沼氣。生活污水凈化池是根據生活污水的上述特點,把污水厭氧硝化,沉澱過濾等處理技術融於一體而設計的處理裝置。
2.池型結構和工作原理
生活污水凈化沼氣池是一個集水壓式沼氣池、厭氧濾器及兼性厭氧塘於一體的多極折流式消化系統。糞便經格柵去除粗大固體後,再經沉沙池進入前處理區1,在這里糞便進行沼氣發酵,並逐步向後流動,生成的污泥懸浮固體在該區的後半部沉降並沿傾斜的池底滑回前部,再與新進入的糞便混合進行沼氣發酵。清夜則溢流入前處理區2,在這里與糞便以外的其他生活污水混合,進行沼氣發酵,並向後流動經過厭氧濾器部分,附著於填料上生物膜重點細菌將污水進一步進行厭氧硝化,再溢流入後處理池。前處理區1和前處理區2都是經過改進的水壓式沼氣池,後處理區為三級折流式兼性池,與大氣相通,上部裝有泡沫過濾板攔截懸浮固體,以提高出水水質。
根據糞便污水和其他生活污水管道為分流制或合流制,將污水流程分成兩種。
Ⅰ合流制
室內污水管道為合流制的污水流程如下:生活污水---->格柵截流井---->沉砂井---->前處理區60%---->後處理區40%---->排出或接好氧處理。
Ⅱ分流制
適用於糞便污水和其他生活污水分流的污水處理,污水流程如下:其他生活污水---->格柵截留井---->沉砂井---->糞便污水---->格柵截留井---->沉砂井---->前處理區1(40%)---->前處理區2(30%)---->後處理區(30% )---->排放或接好氧處理。
3.工藝參數
生活污水凈化沼氣池設計依據每天所處理的污水量,污水量按100L/(人•日)左右計算,其中沖洗廁所用水量按20~30L/(人•日)計算,其他生活污水量為70~80L/(人•日)。污水滯留期為2~3天,污泥清掏周期為300天。
4.運行管理
合理設計、可靠施工、精心管理是確保生活污水凈化沼氣池正常運行的三個主要環節。其中日常管理工作必須做到以下幾點:a.設立生活污水凈化池的地方,應實行專業化施工和承包管理,以保證正常運轉;b.建立工程檔案和管理記錄;c.每年清掏污泥一次;d.每4~5年更新聚氨脂過濾泡沫板,每10年更新軟填料(半軟填料可不更換);e.注意安全,避免發生火災,窒息事故。
二、無動力多級厭氧復合生態處理系統
該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。
厭氧生物專家G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。
三、土壤滲濾生態處理系統
該技術為生物-生態組合技術,適用於有土地較少,但土壤條件適宜的農村點。土壤滲濾包括慢速滲濾、快速滲濾兩種方法,對於不同的農村可以根據情況選用不同的滲濾方法。
污水就地土壤滲濾處理系統由前期處理化糞池和土壤滲濾兩部分耦合而成。
1.工作原理
該系統的基本原理是:生活污水在化糞池中經過沉澱、厭氧處理後,進入分配箱,分流入各土壤滲濾管中,管中流出的污水均勻地向厭氧濾層滲濾,再通過表面張力作用上升,越過厭氧濾層出口堰之後,通過虹吸現象連續地向上層好氧濾層滲透。在上述過程中,水與污染物分離,水被滲濾並通過集水管道收集,污染物通過物理化學吸附被截留在土壤中;碳和氮由於厭氧和好氧過程,一部分被分解為無機碳、無機氮留在土壤中,另一部分變成氮氣和二氧化碳散入空氣中;磷則被土壤物理化學吸附,截留在土壤中,為草坪或者其他植物所利用。
2.工藝流程
污水-厭氧沼氣池-配水池-土壤滲濾處理工藝-集水井-出水
3.工藝特點
土壤滲濾生態處理系統與其他污水處理系統相比,具有以下特點:
(1)系統運行穩定、可靠,抗沖擊負荷能力強;
(2)出水水質好,對有機物尤其對有機氯化物和氨氮有較好的處理效果;
(3)一次性投資小,運行費用低,節省能耗;
(4)在土地處理槽上栽種植物,不但能提高系統凈化污水的效率,還可以增強景觀效果。
4.存在問題
(1)化糞池的問題
化糞池作為污水土壤滲濾系統的預處理裝置,為後續土壤滲濾系統提供污染物濃度較低、生化降解性較高的進水,起著降解污染物和消滅有害細菌的作用,使污水中的糞便得到了一定的無害化處理。目前國內多採用磚砌或混凝土澆築,造價高,密封性差,生化效果差,施工不方便。隨著人們使用的化學用品增加,生活污水成分也變得更加復雜,為了提高污水的凈化效果,這些化糞池有待改善。
(2)土壤滲濾問題
污水從滲濾管道中流出進入滲濾溝內的土壤中,一部分向地表移動,可達到植物根系,另一部分向下滲濾,污水在這兩部分移動時到達哪部分的深度更深一些,關繫到滲濾管在土壤中埋藏的深度問題。
(3)溫度對系統的影響
由於土壤滲濾生態處理系統中的微生物基本處於天然的環境狀態下,隨環境溫度氣候變化而變化。夏季氣溫高時,微生物活性大;冬季氣溫低時,微生物的活性大大降低,系統的污水處理能力大大降低。尤其在北方地區,冬季如何正常運行值得研究。
(4)降水對系統的影響
在進行系統排水設計時必須考慮降水量的影響,以保證及時低將進入系統的降水排出,減少其對水力負荷的影響。
5.發展前景
土壤滲濾生態處理系統是一種適合於處理分散排放生活污水的使用技術,它充分利用了土壤-植物-微生物系統的凈化能力,具有不影響地面景觀、運行操作管理簡單、建設費低、出水水質好等優點。隨著我國農村的不斷發展,這種污水處理系統可由單純的「處理型」轉化為處理與利用相結合的「利用型」,污水經處理後可用來灌溉等,以緩解農村缺水的問題。
3. 關於生活污水處理
下面的內容也是粘貼的,你可以參考看看,另外看你要得處理規模相當小啊,給你找了幾篇文獻,給我郵箱給你發過去:
1。中小規模生活污水處理工藝探討
2。平板式MBR處理城市生活污水的性能與經濟性分析
3。淺談小區生活污水處理及回用措施
4。用一體化生物膜反應器處理生活污水
環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明,為實現經濟的持續穩定的發展,必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展,城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加,2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸,比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸,比上年增加2.3%;城鎮生活污水排放量232.3億噸,比上年增加0.9%,其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重,劣V類水體佔60%以上;淮河幹流水質以III-V類水體為主,支流及省界河段水質仍然較差;黃河水系總體水質較差,幹流水質以III-IV類水體為主,支流污染普通嚴重;松花江水系以III-IV類水體為主;珠江水系水質總體良好,以II類水體為主;長江幹流及主要一級支流水質良好,以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺,已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題,丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主,逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2],到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3,城市污水處理率要達到50%,預計需新建污水處理廠1000餘座,而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇,因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝,具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來,城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法,它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題,且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家,從可持續發展的角度來看,並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程,因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制,使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來,目前在城市生活污水處理研究和應用領域,普遍存在的問題有:
(1)採用傳統的活性污泥法,往往基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹現象;工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
(2)隨著污水排放標準的不斷嚴格,對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高,傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯,形成多級反應池,通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的,這勢必要增加基建投資的費用及能耗,並且使運行管理較為復雜。
(3)目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資,因此建設大型的污水處理廠,集中處理生活污水,從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題,就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善,同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中,活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高,耐沖擊負荷性能好,產泥量低,佔地面積少,便於運行管理等優點,在處理中極具競爭力。
1.生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多,成分復雜。但對於生活污水來說,其有機成分歸納起來主要包括:蛋白質(40%-60%),碳水化合物(25%-50%)和油脂(10%),此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物,由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖,由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構,因此生物膜通常具有孔狀結構,並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面,是高度親水的物質,在污水不斷流動的條件下,其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質,在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物,形成由有機污染物 →細菌→原生動物(後生動物)組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有:假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬,原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現,且主要為線蟲。污水在流過載體表面時,污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附,並通過氧向生物膜內部擴散,在膜中發生生物氧化等作用,從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物,而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態,當生物膜逐漸增厚,厭氧層的厚度超過好氧層時,會導致生物膜的脫落,而新的生物膜又會在載體表面重新生成,通過生物膜的周期更新,以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上,實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離,載體填料的存在,對水流起到強制紊動的作用,同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸,從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題,在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理,而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中,便形成了生物膜反應器。近年來,物物膜反應器發展迅速,由單一到復合,有好氧也有厭氧,逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一,它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
(1)、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中,廢水中的有機物經大量微生物的共同作用,被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中,不同的微生物的代謝過程相互影響,相互制約,形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述,有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料,即指那些高分子的有機物,這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段:高分子有機物因相對分子質量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵(或酸化)階段:在這一階段,上述小分子的化合物在發酵細菌(即酸化菌)的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸(簡寫作VFA)、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時,酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質,因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段:在此階段,上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段:這一階段里,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里,還包含著以下這些過程:a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解;b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化;c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸;d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外,當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述(見圖1)
(2)厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器(AF)
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/(m3?d)以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/(m3?d)以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/(m3?d)。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率,使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立,還在於它採用了生物固定化的技術,使污泥在反應器內的停留時間(SRT)極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時,SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間(HRT),從而減少反應器容積,或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT,並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度,在AF內,厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成:其一是細菌在AF內固定的填料表面(也包括反應器內壁)形成生物膜;其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎,在一定的污泥比產甲烷活性下,厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時,AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好,因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥,也不需要污泥的迴流。
在AF內,由於填料是固定的,廢水進入反應器內,逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷,廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部(進水處),發酵菌和產酸菌佔有最大的比重,隨反應器高度上升,產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關,在已酸化的廢水中,發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處(例如上流式AF的內部)細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高,污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先,AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行(指上流式AF),據Young和Dahab報道[4], AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大,因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下,AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍,同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外,另一個問題是它需要大量的填料,填料的使用使其成本上升。由於以上問題,國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計,國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床(S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB),採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料,有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點:
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點;
生物固體濃度高,因此可獲得較高的有機負荷;
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜,以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體,因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間,耐沖擊負荷能力較強;
啟動時間短,停止運行後再啟動也較容易;
不需要迴流污泥,運行管理方便;
在水量和負荷有較大變化的情況下,耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器(AFBR)
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥,液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下:
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸;
由於顆粒與流體相對運動速度高,液膜擴散阻力小,且由於形成的生物膜較薄,傳質作用強,因此生物化學過程進行較快,允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間;
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題;
高的反應器容積負荷可減少反應器體積,同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器,因此可以減少佔地面積。
但是,厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一,為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失,必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度,但這幾乎是難以做到的,因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次,一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時,為取得高的上流速度以保證流態化,流化床反應器需要大量的迴流水,這樣導致能耗加大,成本上升。由於以上原因,流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器(AAFEB)
厭氧附著膜膨脹床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比,區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計,膨脹床的膨脹率約為10%~20%,此時顆粒間仍保持互相接觸,而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性,發現對於小型污水處理廠而言,厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇,能耗量少,污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述,採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術,作為生活污水處理的核心方法,在技術上已經成熟,並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是,厭氧方法在濃縮營養物(氮和磷)方面效果不大,同時它僅能除去部分病源微生物。此外,殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術,合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代,已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池,填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品,主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水,它克服了活性污泥法在處理此類污水時,因污泥流失而不能維持正常運行的缺點,並取得了較好的效果。進入70年代,隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現,使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬,它不僅可用於處理生活污水,而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水,與其他生物處理方法相比,展現出了優越性,我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究,第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水,在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較,生物接觸氧化具有以下主要優點:①生物接觸化法以填料作為載體,供生物群棲息生長,形成穩定的生態體系,有較高的微生物濃度,一般可達10~20g/l;氧的利用率高,可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力,剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度,易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐,對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前,生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜,生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性,因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化,有利於剝落的生物膜及時排出填料區,以及填料的體積應具有可壓縮性,並在復原後不發生變形,便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
(1)固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表,多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料,孔形為六角形,孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小,生物膜量小,表面光滑,生物膜易脫落,填料橫向不流通,造成布氣不均勻,易堵塞以至無法正常運轉,且造價較高,近年來,此類填料已逐漸淘汰。
(2)懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料,理論比表面積大,空隙率>90%,掛膜快,空隙的可變性使之不易堵塞,而且造價低,組裝方便,出水穩定,處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時,填料絲會結團,大大減少了實際利用的比表面積,且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況,影響使用壽命,其壽命一般為1~2年。半軟性填料,具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞;COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小(87-93m2/m3)生物膜總量不足影響污水處理效果,且造價偏高。
組合式填料,是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團,氣泡切割性能好而設計的新型填料,在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束,其平面有如盾形,故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3,空隙率98%-99%,具有掛膜快,生物總量大,不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料,在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%,BOD5去除率達80%~90%,與之類似的還有燈籠式(或龍式)和YDT彈性立體填料。
(3)分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料,種類繁多。特點是無需固定和懸掛,只需將之放置於處理裝置之中,使用方便,更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等,具有充氧性能好,掛膜快,使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料,填料粒徑2~4 mm,有巨大的比表面積,使反應器中單位體積內可保持較高的生物量,而且填料上的生物膜較薄,其活性相對較高,具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准,在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用,這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後,在現有的技術條件下,要達到二級出水標准,需要相當長的停留時間,結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢,但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講,厭氧處理僅僅提供了一種預處理,它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時,普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除,因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術,是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明,兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前,在實際生產中,應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度,氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中,以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中,後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中,後處理方法比較多樣化,二沉池+氯消毒、淹沒濾池+二沉池+氯消毒、氧化溝等,最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本,城鎮生活污水一般採用厭氧消化+好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池+好氧濾池以及厭氧濾池+接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統,廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適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,這一模式較之於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。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝,充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢,成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外,由上流式厭氧污泥床反應器(UASB)和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點,[9,10,11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12,13]近年來,Ricardo Franci Goncalves等[14,15]進行的小試和中試的研究結果表明,採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池(BF)組合工藝處理生活污水,兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上,並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言,有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時,厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高,使產氣量增加、剩餘污泥量減少,可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行,在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下,即使環境溫度低於10℃(平均氣溫5.9℃),對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響,溫度在4.5-23℃范圍內,TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能,為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。
4. 國內國外有沒有做養豬廢水,養雞廢水,養牛廢水做的成功的案例
養豬廢水,養雞廢水,養牛廢水做的成功的案例,主要是採用導流曝氣生物濾池+微生物發生器。導流曝氣生物濾池充分借鑒了曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、間隙曝氣法、人工快濾法、沉降分離法、硝化返硝化法、給水快濾法等八者設計手法,並結合二級或三級污水處理工藝而研製出來的污水處理新工藝、新技術。 導流曝氣生物濾池在我國的北京、山東、河北、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、江蘇、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程實例,案例涉及生活、醫院、化工、屠宰、食品、亞麻、酒精、制葯、榨菜等領域的污水處理。大量的應用證明:出水水質CODcr一般在20mg/L以下,最低5.95mg/L;BOD5一般在10mg/L以下,最低3.50mg/L;SS一般在20mg/L以下,最低6.55mg/L。
導流曝氣生物濾池使污水在同一個處理池內,完成兩次曝氣,兩次沉澱、兩次過濾,解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝流程,特別是在連續進水條件下,實現間隙曝氣,活性污泥迴流,整個運行沒有閑置,其優點較傳統處理方法較為突出,處理效果尤為顯著。2009年8月,被國家科技部列為「創新項目」;2009年12月,該產品被國家環保部列為「國家鼓勵發展的環境保護技術目錄」;2010年5月,被國家科技部、國家環保部、國家商務部、國家質量監督檢驗檢疫總局審查認定為「國家重點新產品」;2012年7月,又被國家環保部列為十二五期間「國家鼓勵發展的環境保護技術」。
微生物發生器主要優點如下:
1、自動化程度高,污水處理效果好
該設備採用三級發生、交替運行、逐級衍生、對數增長技術,致使發生器產生微生物的密度高達達到1.8×1020CFU/ml,高密度微生物釋放進入微生物凈化處理設備後,微生物凈化處理設備中生物量迅速提高到2.0×104mg/L以上,能將污水中的污染物徹底分解成CO2和H2O,從而使污水得到凈化。
2、適應范圍廣
該設備為比較理想的污水生物凈化處理設備,可根據不同種類、不同性質、不同環境的污水處理需要,生成不同種群、不同菌屬、不同溫度、不同污水處理需要的微生物,特別適合城鎮生活污水、農村生活污水、醫療污水、工業廢水、畜禽養殖廢水、高鹽廢水、高氨氮廢水、有毒有害廢水、重金屬廢水、垃圾滲濾液等廢(污)水處理的需要。
該設備還可直接與接觸氧化法、AB法、A/O法、氧化溝、SBR等舊污水處理工程配套,在既不變動污水處理工藝,也不改動土建工程的條件下,實現污水處理升級擴容、污泥減量、脫氮除磷、中水回用等多種用途。該設備還可用於景觀、河道、湖面、河流、鹹水湖、海灣、土地等領域去除微污染,保護公共環境。
3、經濟效益突出
該微設備產生的是高密度優勢微生物菌群,能快速食掉污水中的污染物和淤泥,且不產生臭味,不用污泥脫水機、污泥傳輸機、泥餅外運車、廢氣處理設備和大功率的鼓風曝氣設備,與傳統方法比較,能耗是活性污泥法的1/8,設備投資可節約百分之七十,還可在淺層水池上運轉,從而使污水處理池體積縮小、深度減淺,大大降低了一次投資費用和長期管理費用。
4、管理方便,安全可靠
該設備產生的高密度微生物菌群通過射流進入處理池後,能迅速減少污水中的生物耗氧量(BOD)、化學需氧量(COD)和固體懸浮物(TSS),並有極強的脫氮除磷功能,還能在極短的時間內使5類水轉變成3類以上,7天內消除污水中的臭味,10天內吃掉污水中50%左右的淤泥,每天降解20%的BOD,10-15天內實現達標排放或中水回用。
採用該設備處理污水無污泥膨脹之憂,也不受操作員學歷年齡限制,管理方便,安全可靠。
5、沒有二次污染,營造綠色環境
隨著高密度微生物菌群發生量的不斷增加,污水中的生物耗氧量(BOD)也越來越少,大量的微生物因缺少BOD而失去存活能源自滅,變成二氧化碳和水,未自滅微生物還可成為魚類和浮游生物的餌料,進而形成良性的生態處理凈化過程,沒有臭味、不產生污泥、無二次污染,營造綠色環境。
6、不受氣候影響,完成生化處理
採用傳統的生化法處理污水,受到氣候及水溫變化影響,當溫度每降低10度,微生物的酶促反應速度就降低1-2倍,氣候導致微生物的活性不足,造成污水處理效果不好,不但威脅著北方污水處理廠,對於南方冬天的污水處理廠也是嚴俊的考驗,貴州長城環保科技有限公司生產的專利產品微生物凈化處理設備徹底解決了這一難題,該發生器系統產生的高濃度微生物菌群釋放進入微生物凈化處理系統後,其生物量訊速達到2.0×104mg/L以上,使微生物凈化處理設備中生物濃度較活性污泥提高10倍,填補了因水溫低而導致生物量不足,污水處理效果差的技術難題。
7、解決活性不足,確保水質達標
採用傳統的生化方式處理高濃度、高氨氮、高鹽量、有毒性、重金屬廢水,由於微生物在這些污水中的成活少、數量小、致使污水處理後出水水質差、效果不穩定、難以達標排放。微生物凈化處理設備以獨特的方式徹底解決了這一難題,該微生物發生系統能將生產出的1.8×1020CFU/ml以上的高濃度微生菌群源源不斷地送入微生物凈化處理設備,較其他污水處理提高10倍以上的生物量,強大的微生物菌群加速對污水中污染物的降解和消化,同時微生物凈化反應設備的供氧又顯著加速了污染物被分解成CO2和H2O,硝酸鹽、硫酸鹽成為微生物生長的養分,至使微生物又得到進一步的衍生,即使受天冷、低溫、沖擊負荷影響,和高濃度、高氨氮、高鹽量、有毒性、重金屬抑制,也無法阻止群雄逐鹿、前仆後繼的微生物大軍,形成對污水處理的強大陣容,進而降解和消化污水中污染物,最終實現廢水達標排放或中水回用。
8、革新微污染治理方式
傳統河道治理離不開閘壩、斷水、清淤等處理過程,工程耗資大、工期長、淤泥量大。微生物凈化處理設備直接安裝在景觀、河道、湖面、河流、鹹水湖、海灣、土地等微污染源上游,從源頭切斷和堵住污染源頭,並通過微生物降解污染、吃掉污泥、去除嗅味、除磷脫氮等作用實現徹底治理,為微污染治理提供了可靠的設備
5. 山地景區的生活污水處理怎麼解決
山地風景區往往距離城市較遠,污水收集、排放無法與市政管網相連接,一般都有自己獨立的處理系統。目前我國山地型風景區餐飲和賓館污水處理設計,一直是套用城市污水的處理工藝和設計參數。山地型景區污水的水質水量、排放規律及環境條件均與一般城市生活污水和賓館污水有著明顯的差異,其污水處理必須充分考慮景區污水的水質、水量及環境特點,才能保證處理效果。
1山地風景區污水處理現狀
1.1污水排放現狀
1)山地風景區內的生活污水主要是餐飲和賓館的生活污水,每日客流高峰相對集中,不同季節污水量波動較大,甚至處於景區不同位置的賓館、餐廳的排放特點也不盡相同。總的來說,風景區餐飲污水的排放高峰在中午時段,這時污水的CODCr,BOD5濃度都較高,賓館生活污水排放高峰在晚上,由於洗浴污水的進入,水量較大,相對濃度較低。2)為了不破壞景區的視覺效果,污水管網一般都設置在相對較低和隱蔽的位置,因此污水管道水力坡度大,污水進入系統流速較高,造成調節池來不及調節,對後續處理單元造成了一定沖擊。
1.2污水處理系統現狀
1)山上風景區污水處理工藝流程大多是照搬比較成熟的城市小區生活污水處理工藝,沒有充分考慮山上環境條件以及水質水量的特殊性和復雜性,更沒有考慮污水處理構築物與景觀的協調性。2)山上污水處理設施建設的可使用面積較小,多數處理系統採用了組合形式,各處理單元的池形只能服從於整體,所以系統內部的水力條件不好,有效池容減小,短路現象十分普遍,處理效果無法保證。3)處理系統設備的選型看重價格和安裝方便,不少污水處理系統選用潛水型設備,這些設備初始安裝較方便,雜訊也較小,但是維修維護很困難。
2風景區污水處理工藝的選擇
山地風景區污水處理系統
風景區應該嚴格禁止工業生產,因為工業生產一方面破壞景區質量,另外一方面,即從污水處理角度考慮,二者混合水非常難處理。本文主要討論沒有任何工業生產的山地風景區,這種風景區水質比較簡單,屬於一般生活污水,處理方法也相對簡單。
目前山地風景區污水處理現狀:早期排水規劃參照城市排水設計,多採用小型污水處理系統,二級處理常採用生物膜法、活性污泥法。近幾年,生態旅遊逐漸火熱,污水處理也開始向生態處理(自然生物處理)靠攏。自然生物處理法主要限制條件是佔地大、周邊環境容易惡化。山地景區范圍廣闊、植被條件好,適合進行生態處理。
五種典型風景區污水處理方法
1:景區公廁無動力厭氧凈化處理系統
工程實例—浙江臨安八百里養生園景區內公共廁所凈化處理。該系統主要採用厭氧發酵、接觸氧化、兼性過濾和水生植物凈化塘(或氧化塘) 相結合的綜合處理工藝。
這種環保型無害化生態公廁,污水凈化處理池建在公廁下面,不佔用地,廁所周圍種樹植草。這種風景區污水處理系統利用地勢落差,無動力自流進出,運行不耗能,還有部分能源可利用,便於日常維護和管理,是真正的節能型環保公廁。經過一年多的正常運行,經臨安市環保局監測站監測,出水水質達到並優於國家一級排放標准。
2:地下式小型污水處理站
地下式小型污水處理站採用鋼筋混凝土結構, 整個污水處理站都在地下, 設置兩個出入口, 設扶梯上下, 池子上部設走道板, 貫通各構築物, 走道板上部留有不小於2m 的操作空間,以便操作。各構築物根據工藝要求設置,構築物之間用隔牆分隔, 通過堰口、閘門、管道或渠道連接各池。頂部設鋼筋混凝土頂板,配有通風送風裝置, 以保持污水處理站的空氣新鮮和操作安全。
地下式小型污水處理站可根據不同的進水水質和處理要求,選擇合適的處理工藝,與一般污水處理站沒有什麼不同,只是在池子深度上,應結合地形選擇。常用風景區污水處理系統是活性污泥處理法和SBR處理法。
3:生活污水微動力處理系統
工程實例—三千客大酒店是八百里養生園景區中的休閑度假酒店,配有八十多個標准房、餐廳及相應的配套服務設施,對酒店污水處理採用水解- 好氧生物處理(H/ O 工藝)。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
該污水處理系統依地勢落差設計自流進出,充分利用並結合厭氧和好氧的各自優點,採用地埋式或緊湊型微動力污水處理技術安裝建造,設備簡單,自動控制運行,維護管理方便,造價低,與全好氧工藝相比,能耗可節省40 %左右,是低濃度風景區污水處理的一種好工藝,適用於對排放水質要求高、污水量大、水力滯留時間短的情況,特別是賓館、飯店等。
4:人工濕地處理系統
工程實例—深圳洪湖公園水質處理系統。1983年深圳市政府決定,利用滯洪區建造一座以荷花為主題,集游樂、水上運動為一體的市政公園。20多年來,洪湖公園向國內外廣泛引種荷花、睡蓮、王蓮、蓮蓬草、水竹芋等200餘種水生植物,圍堰種植,初步形成了以荷花為主景,以睡蓮、王蓮等水生植物為襯景的園林水景園。實踐證明,水生植物對水體凈化起到很大作用。同時,水生植物的種植考慮景觀效果,進行不同層次的植物搭配種植,不僅美化風景區環境,而且更有效吸附、清除污物,達到風景區污水處理的效果。
5:蚯蚓土地處理—研究狀態的污水生態處理方法
利用蚯蚓的生態污水土地處理與利用土壤中生物膜的常規污水土地處理的不同之處在於: 利用蚯蚓的生態污水土地處理不僅處理污水而且改良土壤。常規的污水土地處理由於受生物膜能力的限制, 難於做到土壤肥力的生態恢復而且還可能使地下水受到污染。近年的研究表明,蚯蚓是實現「生態污水土地處理」的一種較為理想的天然生命體。
蚯蚓污水土地處理基本流程蚯蚓污水土地處理是一個新的研究領域, 近年來在一些國家正日益引起重視。現行的研究方法主要是利用蚯蚓對土壤物化性能的改良以增加土壤對有機污物的吸附負荷。基本流程如下:初步的研究表明, 這一處理流程與常規污水土地處理相比, 可提高處理負荷兩倍以上, 同時還使土壤的透氣性和吸附能力不斷提高。
6. 生活污水就地處理及資源化
生活污水是城鎮附近水環境的主要污染源。各城鎮都面臨生活污水處理這個不小的包袱以及水資源緊缺的局面,這種情勢下,生活污水就地處理與利用資源化技術悄然興起,並已成為一個熱點,深受用戶歡迎。
埋地式生活污水凈化裝置
「埋地式無動力生活污水凈化裝置」自第一座試驗裝置運轉以來,已在全國十幾個省40多個城市建成了一萬多座。該凈化裝置體積小,耗材少,採用埋地式,頂部可覆土栽植草皮,美化環境;亦可鋪設道路,便於交通。可廣泛適用於城鄉辦公樓、住宅小區、賓館、學校等各類建築物中的生活污水處理。該凈化裝置主要採用了受專利保護的「上流式厭氧生物過濾器」,經跟蹤檢測,均達到了各地的生活污水排放標准。「埋地式無動力生活污水凈化裝置」首先在厭氧沉澱消化階段,將不易降解的大分子結構有機物水解成小分子和可溶性化合物,使其更易被微生物降解。再進行厭氧生物過濾,依靠自行研製的濾料及導流系統,使經酸化水解後的有機物在生物濾池內不斷被截留,並通過濾料上的兼氧菌進行降解,不僅能有效去除含碳有機物,而且對氨氮有一定的去除作用。先進的導流系統和科學的濾料預處理方式,使濾料不易堵塞,不必更換、反沖和再生。
所謂「無動力」,是指借生活污水排放的自然沖力驅動污水走完處理流程,不需要水泵等電動裝置。
生態節能型化糞池
用化糞池處理糞便污水已有一百多年的歷史。最初化糞池作為一種避免管道發生堵塞而設置的截糞設施,在截留、沉澱污水中的大顆粒雜質、防止污水管道堵塞、減小管道埋深、保護環境上起著積極作用,一直延續到現在仍然廣為使用。
但由州清於設計、施工、使用、管理等方面存在諸多問題,致使化糞池出水各項指標均遠遠超過國家規定的排放標准:清掏時臭氣熏天,且易發生沼氣中毒事故;化糞池施工達不到設計要求,出水口形成臭水塘;有的化糞池嚴重滲漏,污染地下水;污泥結在池底,化糞池有效容積日趨減小,失去其處理作用等。因此,有關技術人員一直不懈地對化糞池進行改造,例如將普通化糞池改造成五格厭氧消化池、組合式高效生物化糞池,以及獲國家專利的「生態公廁」等。生態節能型化糞池也應運而生。
將生態工程技術植入化糞池功能,是在改造後化糞池基礎上,進一步採用生態修復技術,使糞便污水達到無害化排放。生態修復技術包括植物修復、動物修復和微生物修復。植物修復要針對不同污染狀況的水體選用不同的生態型植物,如水生蔬菜、鳳眼蓮、浮萍、紫背浮萍、睡蓮、水蔥、水花生、寬葉香蒲等。該技術成本低,對環境擾動少,有較高的美化環境價值,能保持水體長期穩定,有利於生態環境的改善和其它生物的繁衍。作為維持重建水生植物群落結構和功能穩定的重要機制,水生動物群落的修復是水體生態系統恢復的重要內容,包括周叢動物、底棲動物和魚類修復技術。人們在觀賞植物同時能看到水生動物,是生態修復的社會效益體現。微生物修復是目前最重要的污水處理方法。不僅可以直接分解污染物(甚至是毒物),而且對水體中其它有害生物(例如有害藻類)的防治具有顯著作用。通過建立水草-水生動物-微生物共生橡跡頌體,充分發揮和體現生態修復的環境效益。
生態污水處理技術
生態污水處理技術曾被確定為國家住宅與居住環境工程中心建築新技術與新產品推廣應用項目,以及國家康居示範多種選用部品與產品。這項技術借鑒自然界水體自凈原理,加入人工強化技術,其核心是投放特別培養的菌種,在系統中營造一個平衡的自然生態環境。系統內部具有較高的生物多樣性,系統梁鄭運行也有較高的穩定性。在建設部院內就建有這樣一套污水處理系統,運行良好。
這項技術對污水進行三級處理。第一級主要是對化糞池中排出的污水中較大懸浮顆粒進行沉降,去除異味,初級降解有機物和氮、磷。第二級是在生態桶內用各種生物對污染物進行氧化處理,使水中的有機物、氨、氮、磷等被逐漸降解,最終去除。第三級是去除細小懸浮物,並進行消毒。
在消毒前還可以增加生態濕地處理系統,既可使污水進一步凈化,又可種一些花草,增加系統的觀賞性。濕地處理系統吸收了自然土壤活性處理和植物吸收、分解的優點,利用物理、化學和生物的綜合作用,使污水中有機污染物和無機營養素得以去除,最終實現污水資源化。其出水可達到地面水水質標准,可直接排入飲用水源或景觀用水中,為這些水體提供清潔的水源補充。
可以預見,在我國的很多大都市周邊及間隙地帶迅速發展起來的分散建築、以及小城鎮,不便建大型污水處理廠,為這些技術提供了更為廣闊的發展舞台。
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7. 關於農村生活環境污水處理的探討
近年來,隨著國家新型城鎮化戰旅的深入實施,我國農民的生活水平有了很大的提高,農村基礎設施和居住環境發生了很大的變化。但與此同時農村生活污水的排放量不斷增加,預計到2020年中國農村污水排放量達到270億噸。由於目前大多數農村都沒有排道和污水處理系統,大部分生活污水都隨意排放直接進入河流或排出室外空地後任意滲入地下,只有少部分經化糞池簡單處理後滲入地下,這不僅嚴重污染了河水和井水,也使農村地區生態環境狀況日益惡化,農村生活環境質量明顯下降,直接威脅著廣大農民群眾的生存環境與身體健康,制約著農村經濟的健康發展。下面,本人結合多年工作實際,主要就農村生活環境污水處理方面淺談幾點個人體會,不足之處敬請指正。
1 我國農村生活環境污水處理的現狀
農村生活污水主要產生於居民生活過程中糞便及其沖洗水、洗浴污水和廚房污水等,其難處理主要有以下幾個原因:
一是大部分村民環保意識薄弱對生活污水的危害性認識不足。
二是村鎮經濟力量較為薄弱,政府對農村生活污水處理投入較少,使得農村缺乏污水處理系統而導致農村生活污水處理率低。
三是農村環境保護機構不健全缺乏專業的環保人才。
四是農村生活污水的治理工藝推廣困難。污水處理工藝與技術的選擇,受到當地社會、經濟發展水平的制約和地方保護主義或其他人文因素的抵制。
五是當地自然與生態條件(氣溫、降水、風向和土壤等)對所選擇的處理工藝與處理技術有負面影響,使其不能正常發揮效力。
六是農村外來人口對農村生活污水的處理壓力加大。在農村由於外來人口居住相對分散,管理較困難且環境保護意識較薄弱,給村鎮的管理人員帶來極大不便,所以外來人口在一定程度上加大了農村生活污水的處理壓力。
2 農村生活環境污水處理的對策和建議
2.1加大農村生態環境保護宣傳力度,提高農民環保意識
群眾是環境污染的製造者也是環境污染的受害者更是環境治理的受益者。因此政府必須加大環保宣傳力度和廣度通過電視、廣播等多種形式將環保宣傳深入到農村、社區甚至每一個農民家庭讓他們深刻地認識到保護農村生態環境就是保護他們的身體健康保護他們賴以生存的家園就是為自己造福為子孫後代造福。
2.2健全農村環境管理機構
建立農村環境保護的法律法規。建議各鎮、村統一建立環保所,在當地政府的領導下負責轄區環境保護的監督和管理。各行政村委要落實人員負責本村環保管理工作,及時匯報、交流環保情況和信息。在健全農村環境管理機構的同時,也要盡快制定農村環境保護的法律法規。在我國現行的法律體系中對農村的環境保護涉及很少,即使有涉及也都局限於原則性的規定未把農村、農業和資源的保護統一起來,因此我建議加快制定相應的法律法規。
2.3政府加大資金投入,建設農村生活污水治理系統
各地政府要加大資金投入建設農村生活污水治理系統。建議由村、鎮投入資金給每戶發放一個垃圾桶,讓農民把生活垃圾放到垃圾桶,每生產隊有一個運送垃圾的環衛工;每村建立一個垃圾堆放場,每村都要有若幹人員清理河湧上的垃圾,每鎮都有一輛運輸垃圾的運輸車,把全鎮的生活垃圾運到垃圾綜合處理站,杜絕生活垃圾直接丟到河流里而污染河水。
2.4加強農村生活污水管網建設
農村生活污水排放管道應根據新農村建設總體規劃,根據實際情況,可以採取以下措施:一是如果居民生活區內沒有地方鋪設污水管網時,較小的明溝則採取加蓋板密封的方式進行,雨水則採取漫流的方式進水排水;大的溝渠則選擇將在溝渠內安裝收集管。如有必要時可挖除原有合流溝渠,帶污水收集管安裝完畢後再重新砌築雨水溝或灌溉渠。二是如果居民生活區內留有充足的空間地方鋪設污水管網時,將污水管緊挨原有溝渠建設,在滿足排水標高要求的情況下,盡可能的減少埋設深度,以降低成本。
2.5因地制宜處理農村生活污水
一是對於村莊布局相對密集、規模較大、經濟條件好、處於水源保護區內的單村或聯村,建議採用集中處理模式即對所有農戶產生的污水進行集中收集建設一個處理設施統一處理村莊全部污水以達到佔地面積小、運行安全可靠、出水水質好的效果。
二是利用「三級凈化」方式處理農村污水。建設一座集沉澱、生化、清水」三功能於一體的三格池,池中分別放入小卵石和沙子、明礬木炭、對污水進行生化處理;池子上方栽種根系發達的花草植物 吸收污水中分解的有機物從而凈化污。
三是採用生活污水凈化池沼氣。採用厭氧發酵技術,在厭氧和兼性厭氧的條件下將生活污水中的有機物分解轉化成CH4、CO2 和水,達到凈化處理生活污水的目的。其處理工藝:生活污水→格柵池→厭氧發酵→排放。這種「三級凈化」生活污水處理設施的特點: 一方面是不受地形制約既可單獨建造也可幾戶聯台建造;另一方面是投資不大、運行維護簡單,每隔2―3 年清洗一次即可。同時,處理後的污水可澆花種草對分散的農村農戶家庭非常適用。
四是地埋式無動力凈化處理裝置。地埋式無動力凈化處理裝置是在圓筒型兼性濾池的基礎上發展而成的,其處理工藝流程為:生活污水→厭氧酸化→兼性過濾→生態溝(自然通風)→排放。該處工藝的最大特點是增加了生態溝,增加生態溝的目的是對厭氧發酵後的污水進行氧化處理,使出水水質進一步提高。但是由於是自然充氧效果不好,處理效果和普通化糞池效果差不多,而且投資大大高於化糞池,故使用較少。
五是利用氧化塘。氧化塘是經人工改造的具有處理污、廢水能力的自然池塘,是一種構造簡單、維護管理方便,處理效果穩定,節省能源的凈化系統。污水在塘內經過較長時間的停留、貯存,通過微生物的代謝活動,菌藻互相作用或菌藻、水生生物的綜合作用使有機污染物和其他污染物質得到降解和去除。
六是採用跌水充氧接觸氧化技術。跌水充氧接觸氧化技術是利用污水提升泵提升污水或者利用地勢差,使污水分級跌落,形成水幕及水滴自然充氧,無需曝氣裝置,在降低有機物的同時,去除氮、磷等污染物。
七是採用人工濕地生活污水處理技術。濕地泛指暫時或長期覆蓋水深不超過2 m 的低窪地及低潮時水深不超過6 m 的沿海地區。根據濕地形成的條件可把濕地分為自然濕地和人工濕地。自然濕地即在自然狀態下形成的,如上述所說的濕地。而人工濕地是受天然濕地凈化功能的啟發而發明的一項技術。人工濕地是通過模擬和強化自然濕地功能,將污水有控制地投配到土壤(填料)經常處於飽和狀態且生長有蘆葦、香蒲等水生植物的土地上,污水沿一定方向流動的過程中,在耐水植物和土壤(填料)的物理、化學和生物的三重協同作用下,污水中有機物通過過濾、根系截留、吸附、吸收和植物光合、輸氧作用,促進兼性微生物分解來實現對污水的高效凈化。人工濕地處理生活污水具有效果好、投資省、運行費低等優點。但也存在著佔地面積較大,冬天處理效果受一定影響的問題。
3 結束語
綜上所述,農村生活污水處理,關鍵是要根據村鎮生活污水現狀,選擇相應的處理技術,不能延用和照搬大、中型規模城市污水處理工藝及設計參數,避免造成工程投資和運行費用過高。同時,農村生活污水處理應遵循經濟、高效、節能和簡便易行的原則,加強與當地生態農業的結合,使污水處理成為生態農業的一個組成部分,形成污水回用與再利用的生態農業模式,實現農村生活污水的無害化和資源化,從而進一步提高農村水資源的重復利用率、緩解水資源供需矛盾、促進農村經濟社會健康發展。
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8. 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
9. 高分求助住宅小區生活污水處理工藝流程及中水回用流程
小區生活污水處理中水工程工藝設計方案
第一章 工程概況一、設計依據: 1、業主提供資料; 2、國家污水綜合排放標准GB8978—1996; 3、生活污水處理工程設計規定DBJ08-71-98; 4、室外排水設計規范GBJ14—87及相關專業設計規范; 5、市區域環境雜訊標准GB3096—93。 二、原水來源、水量及中水用途:1、原水來源:小區住戶生活污水。2、水量:小區住戶1024戶,按每戶平均3.5人,合計大約3584人。鑒於房產公司尚未提供人均用水量,參照我國南方小城市(<20萬人),居民人均住宅用水148.5L/(人.d),並參照高級住宅和別墅人均生活用水300~400L/(人.d),,兩者取平均數為250L/(人.d),暫時作為本項目核算水量的依據,那麼,本項目設計處理水量=3584人×250L/(人.d)×1.10(未預見水量)=985.6m3/d,取生活排水量與生活用水量相同(DBJ08-71-98)。新建中水處理站設計規模為985.6 m3/d,平均小時處理量為41m3/h。3、中水用途:小區綠化澆水、景觀補充水。通過處理後中水主要回用於沖廁、綠化、洗車等方面,因此要求達到CJ25.1—89《生活雜用水水質標准》要求。主要指標為:COD≤50 mg/L;BOD5≤10 mg/L ;懸浮固體≤10 mg/L;濁度≤10度;PH:6.5-9.0;油類≤3 mg/L;總大腸菌群≤3個/L;嗅:無不快感覺;游離余氯:管網末端不少於0.2 mg/L。4、中水回用比例≥80%,其餘污水經處理達標排放。污水進水和達標排放主要水質指標如表一所示: 表一:污水進水、達標出水主要水質指標 CODcrmg/L BOD5mg/L SSmg/L 動植物油mg/L NH3--Nmg/L PH
進水水質 350-450 180-250 200-300 ≤40 35-40 6--9
排水水質 100 20 70 10 15 6--9
註:處理後的出水要求達到國家污水綜合排放標准《GB8978-1996》中的一級標准。 第二章 工藝設計方案一、設計原則: 1、嚴格執行環境保護方面的有關規定,確保處理後尾水的各項水質指標皆符合本方案設計依據中的標准和要求。 2、採用成熟的,功能穩定的污水處理工藝技術,並具有一定的靈活性,可調節性以及應急排放措施。 3、整套污水處理系統,盡可能佔地面積小,投資省和運行費用低。4、主體設施採用鋼筋砼結構,使用壽命長;選用的設備、儀表、配件、材料,均為質量可靠,運行穩定,便於維修。 5、充分考慮處理過程中二次污染(雜訊、臭氣、污泥處理)的防治。6、本設計的范圍為接入污水處理站集水井至排放池為止的污水處理工藝、電氣各專業設計。
二、處理方法:
本工程擬採用水解酸化—兩級接觸氧化—過濾—消毒的工藝流程。、
污水經格柵截留大顆粒污物後流入調節池,調節池採用曝氣式,以均衡水質水量,並通過曝氣攪拌避免污物沉澱。調節池後部設水解酸化段,利用細菌在厭氧條件下短時間內的水解酸化反應,降解污水中大分子有機物,有利於細菌好氧分解。
好氧處理採用兩級生物接觸氧化。生物接觸氧化是處理流程中最重要的部分,大量有機物在這里被細菌好氧降解。採用多級分段式接觸氧化,形成逐級負荷遞減系統,使接觸氧化在去除率、抗沖擊負荷、出水水質等方面更具優勢和可靠性。
生物接觸氧化出水再經過過濾、消毒,即可完成深度處理中水回用。
三、工藝流程:
(圖略)
按上圖所示的處理工藝方案流程,各構築的作用和說明如下:
為了達到排放要求,處理工藝採用以生化處理A/O法為主處理的二級處理法,本處理系統由集水井、調節池、A段生化池、O段生化池、沉澱池、排放池、中水池、污泥池、機房(風機、水泵和電控櫃)等構築物組成。
四、主要構築物:
1、土建(本鋼筋砼設備為地埋式,頂部復土0.3米可綠化環境。)
序 號 名 稱 規格(m) 數量(座) 備 注
1 集水井 1.5×6.5×4.5 1 地下式鋼筋砼結構
2 調節池 12.5×6.5×4.5 1 同上
3 接觸氧化池 12.5×3.5×4.5 2 同上
4 沉澱池 9×3×4.5 1 同上
5 污泥池 9×3×4.5 1 同上
6 排放水池 4×4×4.5 1 同上
7 中水池 9×6×4.5 1 同上
8 機房 4×3.5×2.6 2 設在地面上
五、主要設備:
序號 名 稱 型號規格 單 位 數 量 備注
1 機械格柵 台 1
2 一級提升泵 台 2 一用一備
3 羅茨風機 台 3
4 二級提升泵 台 2 一用一備
5 石英砂過濾器 台 1
6 電磁流量計 台 1
7 消毒劑投加裝置 套 1
8 活性炭過濾器 台 1
9 污泥泵 台 2 一用一備
10 組合填料 套 1
11 管道及法蘭彎頭 套 1
12 閥門器材 套 1
13 人孔及閥門蓋 套 1
14 填料支架 套 1
15 防腐材料 套 1
16 電器控制系統 套 1
17 配電器材 套 1
18 聚丙稀蜂窩斜板 套 1
19 液面控制器 套 1
注1:該污水處理系統總電機功率55kw, 運行功率35kw。
注2:設施佔地面積大約350-400 m2 。
注3:上述構築物參數或設備配套會因設計時做適當更改,以施工圖為准
2.2 常用流程
根據小區廢水處理的原則,應選擇處理效果穩定、產泥少、節能的處理方法。小區系統中的各類建築物一般均建有化糞池,所以化糞池應與污水處理方法相結合。常用的工藝流程有:
①污水→格柵→調節池→提升泵→接觸氧化池→沉澱池 →出水。
②污水→格柵→調節池→提升泵→
10. 急急急!!! 國內外水污染治理成功的例子!!
(三)全面治理泰晤士河
橫貫英國的泰晤士河是英國的母親河。19世紀之前,泰晤士河還是河水清澈,但工業革命的興起及兩岸人口的激增,使泰晤士河迅速變得污濁不堪,水質嚴重惡化。1878年,「愛麗絲公子」號遊船不幸沉沒,造成640人死亡。事後調查發現,大多數遇難者並非溺水而死,而是因河水嚴重污染中毒而死亡的。而上世紀50年代末,泰晤士河的污染進一步惡化,水中的含氧量幾乎等於零,1849年到1954年,濱河地區約2.5萬人死於霍亂。20世紀60年代初,英國政府下決心全面治理泰晤士河。首先是通過立法,對直接向泰晤士河排放工業廢水和生活污水作了嚴格的規定。有關當局還重建和延長了倫敦下水道,建設了450多座污水處理廠。目前,泰晤士河沿岸的生活污水都要先集中到污水處理廠處理後再排入泰晤士河。污水處理費用計入居民的自來水費中。經過20多年的整治,泰晤士河已有115種魚和350種無脊椎動物重新回歸。
(四)秦淮河重現碧波
曾經在城市行進中不堪重負30多年的秦淮河,經過3年治理,其12.5公里長的主城段奇跡般重現碧水清波。為何秦淮河能夠得到有效治理?治理資金從哪裡來?南京政府獨具匠心的推出了秦淮河工程的項目法人制。秦淮河綜合整治工程包括水利、環保、安居、景觀、路網5大項目,必須有高度統一的規劃和指揮。2003年7月,南京市政府授權成立集投融資、建設、管理和經營為一體的秦淮河建設開發有限公司。社會公益性工程實施項目法人制,公司打破條塊壁壘,5大項目統籌推進。隨後,南京市巧用政策,成功打開了市場化融資大門:沿河200米范圍內開發3000畝土地融資;自來水費中城市污水處理費每度上漲0.15元,每年7500萬,20年用於秦淮河治理。盡管3000畝土地還在土地儲備中心排隊,污水處理費也在等待調價指標,但是政府作出這些政策決定的會議紀要卻已成了融資「敲門磚」,公司憑此得到了銀行貸款22個億。與此同時,南京市賦予公司兩個特許經營權,一個是旅遊特許經營權,另一個是廣告特許經營權。特許經營權的項目所得用來彌補秦淮河建設的資金缺口。
(五)多瑙河活力再現
在上個世紀七十年代,多瑙河流域因為大量的工業與生活污水的排入,曾經是一條國際性的黑河、臭河,既沒有水生物存在,也不成為一條景觀河。
1986年1月多瑙河沿岸各國在羅馬尼亞首都布加勒斯特舉行了發展多瑙河水利和保護水質的國際會議,協調行動,通過共同聲明,沿岸各國加強合作,為更合理地利用多瑙河水資源而作出努力。
1992年,來自歐共體各國、一些國際銀行和環境機構的專家們組成「多瑙河特別工作組」,開展保護多瑙河水的工作。1995年沿岸各國組成國際委員會,在保加利亞首都索非亞簽署了一項保護多瑙河水的協議。1995年初又在布加勒斯特召開沿河各國環境部長會議,通過了一項整治多瑙河的計劃。要求各國減少向多瑙河排放污水量,改善干支流的水質(包括污染嚴重的黑海),實施沿岸地區的區域合作,建立污染監測系統;對沿岸9個國家的170多家污廢水處理廠進行調查,對其中急需更新的,投入資金進行改造。
如今的多瑙河是清澈的江水,大量水鳥在河中嬉水,還依稀可見到河底中的水草與卵石,可以稱得上是世界江河治理的成功典範,其經驗和做法值得借鑒。