Ⅰ 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。
Ⅱ 居民污水處理池與房屋相隔多少距離為標准
最少150米。
《城市排水工程規劃規范(GB50318-2000)》4.4.4 污水處理廠應設置衛生防護用地,新建污水處理廠衛生防護距離,在沒有進行建設項目環境影響評價前,根據污水處理廠的規模,可按表4.4.4控制。衛生防護距離內宜種植高大喬木,不得安排住宅、學校、醫院等敏感性用途的建設用地。
(2)分散式污水處理排放標准擴展閱讀:
1、農村生活污水治理方法
生活污水→化糞池→厭氧池→人工濕地(種植根系發達、喜濕、吸收能力強的美人蕉、水蔥、菖蒲等植物)經「過濾」後排放的改卜毀方法進行處理,主要適用於農村分散生活污水處理,建成後運行費用基本為零,使用壽命在10年以上。
2、城市生活污水治理方法
將城市生活污水輸送到城市周圍的農村,利用農村廣闊的土地來凈化城市生活污水。將是一勞永逸與一舉多得的好方法。以日供應生活用自來水100W立方弊鉛的大中型城市為例:普通的污水處理設施造價1000元/立方。
建設成本10億,年運營成本100W立方/天×365×0.5元/立方=1.8億。採用土壤凈化法建設成本1000元/立方,年運營成本100W立方/天×365×0.1元/立方=0.4億.同時年節約農用水資源3.6億立方,節約化肥約1萬噸/年,減少農葯核備用量5噸/年,綜合效益可觀。
3、生活污水處理新技術:分散式處理
生活污水分散式生物集成處理系統是針對生活污水的一種新型、經濟環保的處理系統。該系統具備設備投資少、運行成本低、安裝簡便等優勢,利用生物強化技術對污染物進行高效降解,可實現對生活污水就地、就近處理,並達到水資源循環再生利用的目的。
該系統作為傳統污水處理廠的污水處理的有效補充,逐步在城鎮居住社區、賓館酒店、旅遊景區、新農村社區等領域得到廣泛應用。
分散式污水處理技術具有設備佔地面積小、無須鋪設管網、設備集成度高等特點,因此基礎設施費用及土建費用在整體投資中佔比較小,僅30%左右,而約有70%的投資主要用於對污水處理設備的采購和安裝。
Ⅲ 污水處理的流程及基本方法
生活污水中有機污染物濃度較低,污水BOD5/CODcr≥0.45,可生化性較好,因此處理內工藝可以以生容化處理為主,選用A/ O工藝,生化池需分為A級池和O級池兩部分。用污水提升泵提升至厭氧池,利用厭氧菌的作用,使有機物發生水解、酸化,去除廢水中的有機物,並提高了污水的可生化性,厭氧池出水進入好氧池,氧化池內進行鼓風曝氣,進行硝化、吸收磷、去除BOD(或COD)等,二沉池進行泥水分離,出水經消毒裝置消毒後達標排放。污水達標
Ⅳ 政策丨「十四五」期間,水務行業發展機遇
從2015 年起,我國水環境治理行業政策發布頻繁,其中「水十條」的發布標志著我國水環境治理從政策層面全面進入了面源治理、綜合治理的新時期。我國先後出台了《水污染防治行動計劃 》、《「十三五」全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》、《重點流域水污染防治規劃(2016-2020年)》《城鎮污水處理提質增效三年行動方案(2019-2021年)》等多項政策法規。
我國出台的一系列水環境保護政策
1、排放標准提升,污水處理進入提標改造期
近年來,污水處理一直是我國生態環境保護的重點領域。由於單一污水處理項目新建產能需求減弱,新增市政項目基本以提標改造為主,目前我國城鎮污水處理規模超過2億噸/天,已有80%左右完成提標改造出水達一級A,在三年行動規劃下,未來兩年仍有千億改造空間。
重點流域水生態環境保護「十四五」規劃編制工作推進會上提出了「有河要有水,有水要有魚,有魚要有草,下河能游泳」的要求,將在水環境質量改善的基礎上更加註重水生態保護修復。污水提標改造仍是「十四五」規劃的重要內容。
污水處理廠提標改造需求將帶來廣闊市場空間。隨著我國對環境保護要求的不斷提高,越來越多污水廠的排放標准由原來的《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB18918-2002)二級、一級 B 標准提升為一級 A 甚至更高標准,污水處理廠提標改造迫在眉睫。截止 2019 年底,主要上市公司一級 A 標准執行率約60%,提標改造空間較大。預估「十四五」時期,污水處理提標改造整體市場空間約 800 億元。
2、村鎮污水為補短板重點方向,技術型公司優勢明顯
由於農村居民環境保護意識不足,以及經濟條件有限,許多村莊缺乏完善的污水收集系統,直排現象普遍。同時行政村污水垃圾治理相對緩慢,與城市、縣城相比,污水垃圾等環境基礎設施嚴重滯後。2018年全國建制鎮和鄉村污水處理率分別僅53%和19% ,距十三五目標相差甚遠,其中村鎮污水設備空間預計千億以上。
膜技術公司受益於污水資源化和農村污水分散式治理:MBR相較於傳統工藝( A2O )的核心優勢在於佔地面積小、污泥量少、出水水質好。在污水資源化及村鎮污水分布治水技術中優勢突出。
3、政策紅利釋放,黑臭水體市場未來可期
2020年11月3日,新華社播發了《中共中央關於制定國民經濟和 社會 發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》(簡稱《建議》),其中要求,治理城鄉生活環境,推進城鎮污水管網全覆蓋,基本消除城市黑臭水體。當前城市黑臭水體存量市場規模仍有 300 多億元,且黑臭反彈現象明顯,農村黑臭治理尚未開啟,全國治理市場空間仍是千億級別。
Ⅳ 污水怎麼處理
1、物理處理法:
通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法,可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎的處理法也屬於物理處理法。
2、化學處理法:
通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。
3、生物處理法:
通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物,轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。根據作用微生物的不同,生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。
(5)分散式污水處理排放標准擴展閱讀
污水處理的注意事項:
一、 從水質角度和處理技術角度來講,城市生活污水,特別是不含沖廁排水的生活污水水質較好,有機物含量較髙。
城市中許多用途的用水,如冷卻用水、沖洗用水、建築用水、灌溉用水等對水質要求不高。污水利用技術已經發展成熟,水處理技術完全可以滿足其技術支持。
二、 從水量角度來講,城市污水量與用水量幾乎相當,雨水具有季節性和隨機性等特點,均可以作為城市的再生水利用。
三、 從工程建設角度來講,城市污水和雨水利用所需要釆用的設備遠比使用自來水所需的工程量要小得多。
四、 從經濟角度講,既節省了純凈水資源,又降低了排污等費用,降低了成本,有顯著的經濟效益。
Ⅵ 什麼才是分散式生活污水
分散式污復水處理是相對制於污水的集中處理而言的,主要是指將污水進行原位處理,以達到排放或者回的標准。我們平時所說的市政污水處理系統其實就是集中式處理系統,他將劃定的排污范圍內的污水收集後,通過官網系統輸送到污水處理廠進行統一集中處理。集中處理方式中,市政官網的投資佔到污水處理投資的60-70%,如果某個地區比較偏僻,且其產生的污水量比較小,將其污水也接入官網的話,官網部分投資可能過大,這個是時候就可以對這部分污水進行單獨的處理,相對於大規模的集中處理,這部分污水的處理就是分散式的處理。還有,比如目前我國的廣大農村,經濟發展程度相對落後,人員素質也相對較低,但是水污染問題又迫在眉睫,這個時候分散式處理就是一個比較好的選擇。以一個村子為例,村子裡邊居住相對集中的若幹家庭的污水可以收集後進行集中處理,那麼住的比較分散的就可以採用一家一戶的處理方式,具體的技術比如有土地處理系統,包括滲濾系統,人工濕地,還有生態溝渠,一體化的小型生物處理系統等等,這些技術投資低,運行管理簡單,而且有比較好的處理效果,適合農村地區使用。
Ⅶ 污水處理類的論文
基於快速城市化的分散式污水處理模式研究
【摘要】: 集中式污水處理是我國城市污水處理的的主要形式,具有處理效果好、便於管理、以及「規模效應」等優點,對城市水環境的保護起到重要作用。但是,由於污水集中處理設施的建設存在資金投入大、周期長等弊端,導致城市污水處理滯後,使城市快速擴張區污水排放成為加大城市水環境壓力的重要區域;分散式污水處理模式,可實現污水就近處理,處理設施建設靈活、投資少,可以作為污水集中處理模式的有益補充,具有重要的研究意義。 本文以城市分散式污水處理模式為研究對象,首先通過集中、分散污水處理模式特徵及制約因素分析,對污水分散處理區域進行判定;其次,在污水分散處理技術分析的基礎上,針對不同區域特徵,構建了達標排放分散處理技術模式和污水再生利用分散處理技術模式;最後,針對污水分散處理存在的制約因素,制定了污水分散處理運營管理模式及對策,得出以下結論: (1)在城市化發展過程中,污水處理模式應該以集中處理為主、分散處理為輔,從整體上實現城市污水集中和分散處理的有效結合,提高城市污水處理率,改善城市對水環境的壓力。 (2)污水分散處理區域的判定是制定污水處理技術模式的依據。污水分散處理模式應用於以下區域:在集中處理污水管網規劃之外的污水排放區域,應建設永久性分散污水處理設施,進一步根據有無中水回用要求,又將分散處理模式細分為分散處理後直接排放和分散處理後再生利用兩類模式;在污水排放區域,集中管網規劃建設范圍之內而集中處理設施滯後的區域,應建設臨時性污水分散處理設施,其是或否回用應依據區域環境管理的要求而定。 (3)對於達標排放的項目,通過污水處理技術及特徵比較,得出在佔地面積為主要制約因素的條件下,當污水排放執行二級排放標准時,可選擇曝氣生物濾池、生物接觸氧化兩種分散式污水處理工藝;當污水排放執行一級排放標准時,可選擇SBR分散式污水處理工藝。鑒於佔地面積制約,建議將污水分散處理設施設計成地埋式。對於污水處理後再生利用的項目,分居住區和高校兩種情形進行了分析,得出:當居住區中水回用於城市雜用水時,可採用曝氣生物濾池工藝;當回用於景觀用水時,可採用SBR工藝;MBR工藝可作為高檔住宅區的污水處理及回用工藝。當高校污水處理設施建設不受土地面積制約時,可選擇地下滲濾污水處理技術;當污水處理設施建設受面積制約時,可選擇運行費用較低的生物氧化接觸法或生物曝氣濾池處理技術。 (4)在適宜於分散處理工藝模式選擇的基礎上,得出用戶自助模式可適用賓館、寫字樓、商業會所及高校污水處理系統的運營管理;建設-擁有-運營模式(Build-Owning-Operation,簡稱BOO)適用於中、小型居民社區污水處理及回用系統的運營管理;建設-經營-轉讓模式(Build-Operate-Transfer,簡稱BOT模式)適用於大型居民社區、經濟開發區的污水處理系統的運營管理。 (5)提出了加快制定污水分散處理技術體系、促進污水分散處理的優惠政策、調整污水處理收費政策及在線監測等促進污水分散處理模式應用的對策建議。
【關鍵詞】:城市化 污水分散處理 中水回用
【目錄】:
摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外污水分散處理模式應用現狀
1.3 研究意義
1.4 研究內容與技術路線
1.4.1 研究內容
1.4.2 技術路線
第二章 城市污水分散處理模式適用區域判定
2.1 城市污水集中處理模式分析
2.1.1 污水集中處理特徵分析
2.1.2 污水集中處理制約因素
2.1.3 污水集中處理存在的問題
2.2 城市污水分散處理模式分析
2.2.1 分散處理模式的特徵分析
2.2.2 污水分散處理制約因素
2.3 城市污水分散處理區域判定
第三章 污水分散處理技術模式構建
3.1 分散污水處理技術分析
3.1.1 人工處理技術分析
3.1.2 自然處理技術分析
3.2 區域污水分散處理技術模式構建
3.2.1 達標排放分散處理技術模式
3.2.2 污水處理再生利用分散處理技術模式
第四章 污水分散處理運營管理模式與發展對策
4.1 構建污水分散處理運營管理模式
4.1.1 污水分散處理市場化運營管理
4.1.2 污水分散處理市場化運營管理模式的選擇
4.2 污水分散處理發展對策
4.2.1 建立污水分散處理技術體系
4.2.2 制定分散處理優惠政策
4.2.3 加強政府監督管理職能
4.2.4 完善收費制度
結論
參考文獻
致謝
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Ⅷ 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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