⑴ 我国城市污水处理厂运行存在问题及解决对策研究
当前我国对生态文明建设重视程度空前,党的十九大将“增强绿水青山就是金山银山的意识”写入党章,将“美丽”作为社会主义强国目标的重要内容,水环境治理是其中最为核心的内容之一。城市污水处理厂作为治污基础设施之一,是治水工作的关键环节,其处理规模、处理水平等直接影响治水成效。
本文通过分析我国已建的上海白龙港、广州新华、宝鸡市高新区、通辽市污水处理厂,太湖地区、三峡库区污水处理厂的运行情况,发现其运行普遍存在运行负荷率较低、进水水质水量波动较大、出水水质难稳定达标等问题,通过深度剖析原因,科学地提出了针对性的解决对策,以期为我国城市污水处理厂的稳定运行提供参考,为水环境综合治理做出贡献为全面贯彻《水污染防治计划》,全国各城市先后开展黑臭水体整治工作。
城市污水处理厂在保障水环境安全方面发挥着重要作用,建设污水处理厂是解决城市水污染的重要手段。
“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划中提出,到2020年底,要实现城镇污水处理设施全覆盖,城市污水处理率达到95%,县城不低于85%。“九五”期间,我国重点流域水污染防治规划开始实施,城镇污水处理设施的建设和运行开始成为各地落实水污染物减排责任目标的主要途径。
在中央财政资金和相关政策的大力支持下,经过“十一五”、“十二五”的发展,我国污水处理厂建设取得了跨越式的进展,城镇污水处理厂的数量和规模迅速提升,城市污水处理能力不断提高。
统计资料显示,至2016年末,城市污水处理率达到93.44%,其中污水集中处理率89.8%。截至2010年,全国共有城镇污水处理厂2496座,较2006年相比提高了140%。到2016年末,城镇污水处理厂数量达到3552座,与2010年相比增加了29%。
但是,污水处理率与处理能力的持续提高与水环境污染依然矛盾突出。环保部公布的《2016中国环境状况公报》显示,全国地表水1940个监测断面中,仍有32%为IV类及以下水体。截止2017年底,住房与城市建设部和环保部认定的全国城市黑臭水体数量有2100个。
与此同时,污水处理厂排放标准不断提高,2015年发布的《水污染防治行动计划》明确提出,现有城镇污水处理设施,要因地制宜进行改造,2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求;敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准,建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市,新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准;到2030年,力争全国水环境质量总体改善,水生态系统功能初步恢复。
由于我国城镇污水普遍存在着水质水量变化幅度大、碳氮比偏低、无机悬浮固体含量高、冬季水温低、工业有毒有害污染物冲击等突出问题,明显影响污水处理设施的正常运行,出水难以稳定达标。即使在达标排放的情况下,符合一级A/B标准的水质仍接近V类水(表1),是水环境的重要污染源。
表1我国城镇污水处理厂排放标准主要污染物指标对比 单位:mg/L
一些城郊结合部因居民乱扔、乱排生活污水,对水环境也带来严重危害。为此,本文作者深入分析了我国南北方具有代表性的污水厂存在的问题及原因,并提出解决对策,以期为我国城市污水处理厂的稳定运行提供参考,为水环境综合治理做出贡献。
1存在问题及原因分析
1.1运行负荷率普遍较低,部分超负荷运行
根据住房与城市建设部2012年发布的《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》(CJJ60-2011),城镇污水处理厂年处理水量应达到计划指标的95%以上。我国大部分地区的污水处理厂运行负荷率偏低,难以达到住房与城市建设部的要求。
辽宁省污水处理厂月均负荷在80%以上的仅占污水厂总数32%。通辽经济技术开发区污水处理厂现状水量未达到设计值,近一半处理设施闲置。广西城镇污水处理厂2010年负荷率达到60%以上的污水厂占总量的65%。三峡库区2014年176座污水处理厂的平均运行负荷仅为56.5%。
全国已建污水处理厂平均运行负荷率仅有65%~70%,远低于德国2008年污水处理厂平均运行负荷率95%。而一些城市由于经济发展迅速,人口数量增长过快,污水处理厂已超负荷运行,处理压力大。
污水厂处理设施负荷率低的主要原因是厂网建设不配套,污水管网覆盖率和收集率偏低。污水处理厂只有和排污管网配合使用,才能发挥治污作用。
由于污水厂建设相对简单、集中、建设周期短,管网建设相对复杂、牵涉面广、建设周期长,我国城市管理者普遍重建厂、轻管网、轻管理。
数据显示,截至2016年全国共有城镇污水处理厂3552座,与2010年相比增加了29%,排水管道长度仅增加了17%。配套管网与污水处理厂建设不同步,导致一些污水处理厂建成后面临无污水可处理的尴尬境地。
有些城市先期只建设了污水干管,由于资金不到位支管网建设推进缓慢。部分城市新建的管网存在诸多问题无法与已有干管接驳,如设计标高与已有干管不一致,已有干管积水堵塞等。
导致建成管网没有“织网成片”,污水收集率偏低。另一原因是污水厂设计规模与实际情况不符。由于部分城市对污水处理厂建设前期工作重视不够,对污水来源和收集缺少详细的规划和充分的论证,管网、泵站等辅助设施建设相对滞后,设计规模往往基于理论设计计算。在经济相对落后的地区,人均实际用水量和污染物排放量相对偏低,导致设计规模偏大,实际污水量不足。
而在一些发展较快的城市,随着经济的快速发展和居民生活水平的不断提高,污水产生量不断增加。污水厂设计规模滞后于人口经济增长速度,污水厂处理能力不足,出现超负荷运行现象。
1.2进水水质水量波动较大,与设计值不符
污水厂原水水质和水量是影响污水处理工艺运行稳定性的重要因素。我国城市污水厂进水水质水量波动较大,部分污水厂进水负荷波动幅度可达到-47%~4%。
上海白龙港污水厂进水BOD5日平均浓度波动范围为14~382mg/L,CODCr波动范围为96~824mg/L。昆明市合流制排水区域污水处理厂进水受雨季影响,悬浮物波动大。除了水质波动,一些污水厂进水水质有机物浓度与设计值有差异,严重影响了污水处理效果。
宝鸡高新区污水处理厂实际进水水质除NH3-N和TN外,其他各指标均高于设计值。宝鸡十里铺污水处理厂进水TP高于设计值外,其它各指标均低于设计值。
分析原因,主要是排水管网雨污分流不彻底、管网漏损、沿河截污冲击污水处理系统。我国老城市的排水体制一般为雨污合流制,后来部分城市改为截流式合流制。
合流制排水体制下,污水处理厂进水水质受多种因素影响。雨季时排水管网同时收集了生活污水和大量的雨水,引起污水厂水量的波动。
其中初期雨水污染物浓度高、污染严重,部分污染物指标高于旱季污水浓度,造成水质的波动。在我国,由于管网维护的不及时,老旧管网渗漏严重,地下水、河水及雨水的混入也直接影响了进入污水处理厂的水量、水质。
在一些南方地区,由于前端管网建设不完善,污水厂旱季水量偏小,需要抽取河道水;但在雨季,雨污合流管网的水量又远超过污水厂的处理规模,造成了旱雨季水质波动较大。
沿河截污系统对污水处理系统的冲击,是造成水质水量波动的又一原因。作为合流制改造过程中的过渡产物,沿河截污系统在一些南方城市较为常见。
该系统可极大程度地改善河流长期以来的黑臭状况,但也存在一些问题。系统雨季收集的合流水含有大量雨水,导致污水厂旱、雨季污水处理量逐年加大,污水处理厂雨季负荷普遍偏大。
而截污箱涵系统大部分尚未配备相应的末端处理设施,携带大量污染物的初小雨直接进入污水厂,造成水质波动,处理效果难以保障。
另外,我国处于经济快速发展阶段,区域经济差异明显。经济相对发达、人口密集地区的城市不断扩容,但实际扩容速度与规划往往不一致,致使污水增长量与污水厂设计规模不一致。
当污水量超过设计规模时,污水处理厂处于“吃不饱”状态,当设计规模超过实际处理需求时,又造成“大马拉小车”现象。
西北地区的污水处理设施则由于服务数量不足、管网配套差等问题处于“吃不饱”状态,这些都影响着污水处理厂的进水水质水量。
1.3出水水质难以稳定达标,NH3-N、TN超标
我国现有污水处理厂大部分执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准,其中执行一级A标准的占总数量的29.3%,执行一级B标准的接近60%。截至2016年底,我国仅有30%的污水厂尾水达到一级A标准,高达70%的污水处理厂排放标准达到或低于一级B排放标准。
大部分污水厂主要超标污染物为NH3-N、TN,上海市白龙港污水处理厂采用A2/O工艺,出水NH3-N一级B达标率仅有46%,TN一级B达标率68%。
三峡库区176座污水厂一级B达标率60.7%,通辽污水厂一级A达标保障率低于50%,宝鸡十里铺污水厂NH3-N、TN一级A达标保障率分别为42.4%、42.5%。
广州新华污水处理厂出水TN和NH3-N在1-3月份偶尔超标,不能稳定达到一级A标准。污水处理厂出水水质不达标,无法充分发挥效能,不仅降低了污水厂投资效益,也给污水厂运行管理带来困难,应充分引起运行管理者的重视。
工艺是污水厂处理效果的关键保障因素,我国城镇污水厂使用的工艺主要为普通活性污泥工艺、氧化沟及其改良工艺、A2/O及其改良工艺、SBR及其改良工艺、A/O及其改良工艺和曝气生物滤池(BAF)工艺,这六类工艺覆盖了全国90%以上城镇污水处理厂的主体工艺类型。
上述工艺具备脱氮功能,而实际运行中由于进水水质水量波动或与设计值不符、生物处理设施超负荷运行、碳源不足、碳氮比不足等原因,出水难以达到排放标准。
当污水处理厂进水BOD5、TN、TP浓度低于设计进水浓度时,从多方面严重影响污水处理效果。一方面,污水中BOD5浓度过低导致生物处理单元中的微生物所需有机物不足,影响反硝化阶段脱氮效果。
另一方面,进水污染物浓度偏低时生物反应池中曝气量高于微生物需求量。如不能及时调整曝气池曝气量,容易出现曝气过量,导致活性污泥沉淀分离效果较差。
除此之外,南方地区冬季缺少保暖措施,致使进水水温较低,不利于硝化反硝化细菌的生长,出水NH3-N、TN浓度无法保障。除了工艺方面的原因,污水厂的运行管理水平也对出水水质有重要影响。
污水厂的运行是一个复杂的过程,操作人员应在水质、环境条件发生变化的条件下,充分利用各种工艺的弹性进行适当调整,及时发现并解决问题。
操作人员除了要具备一定的物理、化学及微生物学方面的知识,还需了解污水处理基本知识、厂内构筑物的作用以及化验指标的含义及其应用等。
在国外,污水处理厂的运行通常由博士来实施。在国内,由于薪资水平等原因的限制,大部分污水厂的员工学历层次普遍偏低、技术素养不足,往往凭经验操作污水厂各工艺设施,严重制约和影响污水处理厂整体运行水平。
1.4其他问题
随着工业化、城市化进程的推进,城郊结合部生态环境问题日益凸显。这种“结合”是城市与乡村、农业与工业、农民与市民的结合,充满着一种不确定的、动态的过渡和转型。
城郊结合部的城中村建筑废弃物、生活垃圾四处堆积,居民乱排生活污水,流经的小河流颜色发黑,垃圾漂浮,污染严重。
如果不能得到有效控制,时时威胁着当地居民的健康。由于制度措施的不完善、管理不到位,使得城郊结合部出现这样的难题。工业园区的发展对经济发展的促进作用日益显著,但随之而来的环境污染也在加剧。
大型集中的工业园区一般都有污水处理厂,对大量的、中小型工业企业的废水,采用经预处理后与园区生活污水合并处理的方式,实际运营过程中也有不少问题出现。
一是实际水量与设计不符。在园区污水处理厂设计阶段,由于对发展规模预估不足,实际污水量超出污水处理厂处理能力。部分企业由于生产状况不稳定,使污水处理厂处理量不足。
二是实际进水水质与设计不符。实际入园企业的类型与规划不符,导致污水特征发生较大变化,使污水厂难以达标排放。
2对策与建议
2.1政府统筹规划,污水处理厂、管网建设同步推进
政府各部门应结合各自职能,协调一致,科学组织,实现污水处理厂的长效管理[11]。住建部门会同环保、发改委等部门,紧跟城市发展脚步,牵头编制污水处理厂、污水管网的统筹规划,以前瞻性思维规划和设计污水处理厂。
地方政府要制定政策推进污水处理厂的运营规范化,与物价、住建、财政等部门联合,因地制宜地研究制定与当地经济社会发展水平相适应的污水处理收费制度。
财政部门应增加对污水处理厂的资金投入,创新投资建设运营模式,提高污水厂运行人员的工资水平,从而吸引高水平、高素质的人才进行运行管理。环保部门要加强对污水处理厂出水水质的检查监督,对整治不力的要严肃查办。
2.2完善污水收集系统,实现水量浓度“双提升”
为充分发挥污水厂效能,要坚持厂网并举,将排水管网和污水厂作为一个整体建设。首先要加快新增污水管网建设,建成从“用户—支管—干管—污水处理厂”路径完整、接驳顺畅、运转高效的污水收集系统,提高已建污水厂运行负荷。
其次是要强化老旧管网改造,对漏损严重的管网、排水口、检查井进行维修,减少管道淤积,确保收集的污水水质、水量稳定。再者是要彻底进行合流制管网改造,难以改造的地区加快建设截流、调蓄等设施,减少雨季雨水对污水厂水量水质的冲击。
2.3源头分散处置初期雨水,减轻进厂污水量变化幅度
针对初期雨水影响进水水质水量问题,宜源头分散处置。从初期雨水的特点和国内外初期雨水处置经验来看,初期雨水应采用源头分散收集、分散处置等方式;初期雨水集中收集非常困难,主要原因在于若设置集中收集系统,上游初期雨水到达时,下游早已是干净的雨水,很难保证能够收集到20~30分钟前的初期雨水。
已建设初小雨收集系统的城市,应增设相应末端处理设施,减轻初小雨对污水处理厂的水质影响。有条件接入污水处理厂处理的,应论证污水处理厂具备接收条件后再接入。
2.4加强管网精细化管理,防患于未然
重视建成污水管网的日常管理与维护工作,加强管网的精细化管理[12]。首先是要加强日常巡查,对存量管网“修补测”、“定期体检”并加以修缮。
采用CCTV和QV手段对管道内部进行检测,掌握其病害的分布状况和程度,为管道修复提供基础。其次要实行定期清淤制度,保证污水管道正常通水。
目前大部分城市管道仍采用人工清淤,不仅工作环境恶劣,且效率低下,无法满足需求。可引进高科技清淤手段,如清淤机器人等,实现自动高效清淤。
再者,对排水管网数据进行信息化处理,建立污水管网水质在线监测系统等,实时掌握水质情况。当水质出现异常时可及时查出管段存在问题,并提醒污水处理厂采取有效应对措施[34]。
2.5优化污水处理厂服务范围,提标扩容
污水处理厂一般位于城市建设区,随着城市建设和城市更新的开展,城市污水量增长较快而污水处理厂或污水系统扩容困难的矛盾日益突出。
对污水厂超负荷运行的地区,通过服务范围的调整解决污水处理厂污水增量问题有着重要的意义。同时考虑提升污水处理厂处理能力,进行污水厂扩建。
按照GB18918-2015《城镇污水处理厂污染物排放标准(征求意见稿)》的要求,自2016年7月1日起新建污水处理厂和自2018年起敏感区现有城镇污水处理厂均执行一级A标准。
对排放标准较低污水处理厂改造,因地制宜合理选择改造措施,提高出水水质。提标改造路径一般包括水力改造、设备改造和工艺升级改造等,其中污水处理工艺改造是提高出水水质的关键。
TN和NH3-N主要通过生化系统处理去除,这两个指标是生化系统改造的主要目标污染物。TN的去除效果受制于进水碳氮比,由于我国大部分污水处理厂进水碳氮比偏低,可通过改进运行方式,合理利用内部碳源,或投加碳源的方式,提高反硝化能力。
当NH3-N不达标时,可在二级生物处理后增加曝气生物滤池。涉及具体项目时,按照“一厂一策、分门别类”的原则制定适宜的工艺方案。
2.6集散结合,统筹治水
城市主城区的生活污水应集中处理,通过建设完善污水管网将污水收集到污水处理厂集中处理。而在城郊结合部,有条件建设管网的城市应逐步完善管网系统,对污水进行集中处理。短期内无法建设管网系统的,应采取分散处理的措施。
分散式一体化污水处理装置,具有移动灵活、自动化控制程度高、处理效果好的特点,在城中村等分散式污水处理中已有大量应用,是解决城郊结合部水污染的有效措施。
工业园区污水厂存在的问题并不是一个企业的问题,需要改革和发展来解决,加大对污染源排放的控制力度,工业企业要严格执行相关法规,确保废水达标排放。
3结语
城镇污水处理及再生利用设施是城镇发展不可或缺的基础设施,是减少水体外源污染的重要手段,保障其安全、稳定、高效地运行,对于水环境治理具有十分重要的意义。
目前我国污水处理厂运行中仍存在一些问题,有的放矢地总结存在问题,可为今后污水厂科学化管理奠定基础。只有政府部门统筹规划,加强顶层设计,不断完善污水收集系统,加强管网精细化管理,进行提标扩容建设,才能充分发挥污水处理厂的环境效益,改善城市水环境质量,促进水环境治理成效的长久保持。
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⑵ 上海白龙港污水处理厂的基本内容
上海市白龙港污水处理厂位于浦东新区合庆乡东侧长江岸边,该处已建白龙港污水处理厂,新厂扩建位于预处理厂北侧长江边,总用地面积120 hm2。 1.1处理厂位置
上海白龙港污水处理厂位于浦东新区合庆乡东侧长江岸边,该处已建白龙港预处理厂,新厂扩建位于预处理厂北侧长江边,总用地面积120 公顷。
1.2污水收集系统
主要包括市中心区、闵行区及浦东新区,这些地区部分为合流制,部分为分流制。上海污水二期系统已建成输送管道,预处理厂以及污水排放管,其规模为172万立方米/d,服务面积271.7 平方公里,人口355.76万,考虑近期污水系统完善尚待时日,故白龙港污水厂近期处理水量为120万立方米/d。按照2001年全年污水规划,本厂远期处理水量为210万立方米/d。
1.3处理厂尾水排放点
上海市污水二期工程已建成白龙港污水排放管,直径4.2 m,距岸1.6 km,分点扩散排放。经处理后尾水达标排入已建污水扩散管,扩散自净。
业主单位:上海水环境建设有限公司;
设计单位:上海市政工程设计研究院、上海城市建设设计研究院;
施工单位:分9个标 ,部分标段还在竞争性招标中。 近期(本期设计):平均旱流污水量120万立方米/d;
旱季高峰污水量18.06 立方米/秒,
旱季最小污水量8.33 立方米/秒,
雨季流量21.85 立方米/秒,
现状污水量80万~100万 立方米/d。
按照2001年上海市污水规划,本厂远期:污水设计流量为旱季平均210万 立方米/d,旱季高峰30.6 立方米/秒,雨季流量 33.6 立方米/秒。
2.2污水水质
本系统为部分合流制,部分分流制,进处理厂污水水质与出厂水质见表1。 表1污水处理厂进出水水质 项目 COD(mg/L) BOD(mg/L) SS(mg/L) NH3-N(mg/L) TP(mg/L)
进水 320 130 170 30 5
出水 ≤180 ≤70 ≤40 ≤30 ≤1
2.3 污泥处理及处置目标
采用储泥池、脱水、卫生填埋,最终作绿化介质土,达到综合利用目的。
2.4 污水处理主要技术参数
为满足近期以除磷为目标的污水处理要求,同时考虑远期达到国家规定的二级排放标准,经方案比较推荐采用近期物化法,远期再增加曝气生物滤池工艺。由于处理厂用地面积有限,故物化法选用高效沉淀池布置方案。把混合、絮凝、沉淀3个工序合并在一个构筑物内,其主要参数如下。
混合时间:64 s,投药量PAC 86 mg/L,PAM 0.5 mg/L;絮凝时间:14 min;高效沉淀池:表面负荷17 立方米/(平方米·h),停留时间50 min,污泥回流比 4%。产生污泥量197 t/d,含水率97%,污泥量6930 立方米/d。
2.5高效沉淀池
高效沉淀池近期设3组,每组6只池。远期增加2组。每组处理水量约42万 立方米/d(见图2) 。
每组具有独立反应单元,由混合区、絮凝区、推流反应区、沉淀区及污泥浓缩区组成。单池长25.9 m,宽17 m,水深8.3 m,容积2 407 立方米,停留时间64 min。在沉淀区上部设斜板,单池斜板面积170 平方米,混凝池单池容积140 立方米,尺寸6 m×3.2 m×7.3 m。
混合区配置Ф500混合搅拌机18套,絮凝区配置Ф3600絮凝搅拌机18 套,浓缩区配置Ф17 m浓缩刮泥机18套,剩余污泥泵18用6备,回流污泥泵18用6备。另外,设投药系统,包括混凝剂化解、稀释、配比及投加,用PLC控制。
2.6污泥处理与处置
近期污泥处理量为197 t/d,经方案比较后采用污泥储存→脱水→卫生填埋+综合利用方案 (近期实施物化法)见图1。
主要污泥处理构筑物:
(1)污泥储存池。分6格,每格13 m×13m,水深4.5 m,每格设潜水搅拌机2台,污泥先进储存池再进脱水机房。
(2)污泥脱水机房。平面尺寸13.3 m×27 m,二层式,设离心脱水机4用1备,单机容量2 600 kg/h,每天工作20 h,另有投药设备3套。经离心脱水污泥,含水率约65%,运往污泥填埋场处置。
(3)污泥堆棚。平面尺寸36 m×27 m,可堆脱水泥约7 d。
(4)污泥填埋场。利用厂区围堤内空白地块作为污泥填埋场,厂内面积约27 公顷,厂外约16 公顷,厂内及厂外填埋场分别各划分为6个填埋区域,最大一个填埋区约5.5 公顷 ,用土堤分隔,隔堤上修单行车道,便于运送污泥。填埋场设垂直防渗帷幕,并设垂直与水平渗滤液收集系统及填埋气收集系统。每单元填满后采用封场作业。封场作业由45 cm植被层,PVC 防水膜,30 cm排泥层组成。经过约5年堆置,该污泥腐熟化后,重新挖出作绿化用土,空余体积再埋填污泥,这样重复循环,达到污泥综合利用的目的。
2.7中水回用
本厂经一级加强处理后的污水,确定2500 立方米/d规模作为中水回用,采用曝气生物滤池工艺,处理后达到中水水质标准,供厂内使用。 3.1工程造价
初设工程投资概算61586.15万元,单位处理成本0.28 元/立方米。
3.2工程进度
2001年4月通过“上海市白龙港城市污水处理厂工程总体方案设计征集”,上海市政工程设计研究院和上海城市建设设计研究院中标,承担工程设计。
2001年12月编就上海市白龙港城市污水处理工程可行性研究报告。
2002年4月上海市计划委员会批准可行性研究。
2002年5月编就上海市白龙港污水处理厂初步设计。
2002年6月上海市建设与管理委员会批准初步设计。
2002年6月开始编制施工阶段竞争性招标文件。
2002年7月开工,计划在2003年底试运转。
2008年9月升级改造工程
⑶ 污水处理厂哪家比较好
国内注意污水处理厂有:上海:白龙港污水处理厂、北京:高碑店再生水厂、广东:广州猎德污水处理厂、天津:津沽污水处理厂湖北:武汉北湖污水处理厂
1 、上海:白龙港污水处理厂
上海白龙港污水处理厂处理量达280万吨/日,占全市中心城区污水总量的三分之一,可以说是亚洲最大污水处理厂。
4、天津:津沽污水处理厂
津沽污水处理厂处理规模为 55 万 m³/d,总用地面积为 38.92 公顷。服务范围为西至北门内大街、南开三马路、崇明路、津涞公路,东至大港和津南边界,北至海河,南至独流减河。
包括中心城区的河西区、和平区、南开区、西青的大寺、王稳庄地区和全部津南区,总的服务面积为 273k_,服务人口 300 万人。
5、湖北:武汉北湖污水处理厂
北湖污水处理厂北湖污水处理厂位于武汉化工区腾飞大道与八吉府大街交会处东侧,由武汉市水务集团武汉三镇实业控股公司兴建,投资45.5亿元,占地面积约1400亩,是国家“长江大保护”和武汉市“四水共治”关键工程。
⑷ 小型污水处理厂的污泥该怎样处理
污泥的处理和处置
通常把污水厂污泥的稳定和脱水(一般脱水至含水率达70%~80%)称作污泥的处理;将污泥的堆肥、填埋、干化和加热处理及最终利用,称为污泥的处置。如脱水污泥中有毒有害物质超过农用标准,就要考虑卫生填埋和污泥干化焚烧技术。从国外污泥处理的发展来看,无论在欧洲、日本或美国对污泥用于农田控制越来越严,而对污泥进行干化和加热处理的比例正逐年增加。
1.污泥的处理
污泥稳定处理有好氧稳定和厌氧稳定,好氧稳定有很多优点,但能耗很高,只有当污泥量较少时才采用。污泥厌氧稳定处理通常采用中温(35℃)厌氧消化方法。国内已有十几座大型污水处理厂采用此方法,污泥经消化后,有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,污泥消化过程中还产生大量沼气(消化降解1kgCOD可产生350L沼气)可以回收利用。
但由于消化装置工艺复杂,一次性投资大,运行有难度。污泥厌氧消化和沼气利用装置费用,约占污水处理厂投资和运行费的30%左右,而且大多需进口技术和设备。从调查已建消化池的实际运行看,只有少数达到预期的效果。有管理、设计问题,亦有沼气利用的经济性和安全性问题。比较好的如天津市东郊污水处理厂,该厂设计规模为处理城市污水40万m3/d,污泥日产2460m3(含水率96%),产生沼气13300m3,供4台248kW发电机发电,日可发电27000度,并与市电并网。
污泥的稳定问题,除了采取污泥厌氧消化外,还应结合污水处理工艺中考虑少产生污泥和稳定泥质的方案。例如污水处理工艺设计中采用延长污水曝气时间,减少污泥的产量;设计参数中增加污泥泥龄(如泥龄20天以上),尽量使污泥趋向稳定的污水处理工艺。对中小型污水处理厂来说,采用带有延时曝气功能处理工艺(如氧化沟等处理工艺)是可取的。有的污水处理工艺投资低(如AB法的A段),而污泥量较多,增加了污泥的处理成本。故应当把污水处理和污泥处理统一考虑,一并计算投资和运行费用。
污泥的稳定并不等于污泥无害,用于农田还需要符合国家标准中关于污泥农用时污染物控制标准限值。见下表。其中对镉、汞、砷、苯并芘、多氯联苯的要求是比较高的,应该通过严格控制工业废水源头的排放,来控制污泥的性质。
国外在污泥稳定方面,除了用生物法(包括中温消化、高温消化及利用微生物和某些添加剂)外,还采用了化学法,有的将脱水后的污泥加盐酸调pH值至2~3,反应60分钟再加硝酸钠;有的对脱水污泥添加石灰。后者在欧洲应用较多。
2.污泥的处置
(1)制复合肥
按我国目前的经济条件,对多数污水厂(特别是大量小型污水厂)来说,污泥用于农田是比较可行和现实的方案。污泥中的氮、磷、钾和微量元素,对农作物有增产作用;污泥中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。污泥经适当浓缩、脱水后运至市郊或邻近省份作为农肥,是许多污水厂采用的方法。但农田施肥有季节性,不需要泥肥时,污水厂会泥满为患,影响正常运行。于是一些污水厂支付费用,让农民把污泥拉走,而不问其去向,这会造成二次污染。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。
北京市环境科学研究院和北京市农业科学院合作,对北京市密云县污水处理厂的污泥,通过堆肥加工成复合肥,进行了用于农田的试验。该厂每天处理15000m3城镇污水,污泥产量5~6t/d(含水率80%),由于采用酸化—好氧污水处理工艺,污泥质量不错。添加一定数量的N、P、K做成复合肥(N、P、K的比为1∶09∶04),并直接造粒为污泥颗粒肥。通过在北京市大兴县庞各庄冬小麦田试验以及在温室内进行的油菜和玉米苗期盆栽施肥试验,均取得可喜的结果。由于是制成颗粒状污泥肥料,便于运输和贮存。
(2)卫生填埋
上海市对污水厂的污泥处置提出“处理一点,填埋一点,利用一点”的原则,上海市水务局组织对污泥处理、处置和利用的专题研究,提出污泥用作农田、卫生填埋和污泥焚烧点的布局和具体的分期实施方案,防止产生二次污染。这无疑是正确的举措。
上海白龙港大型污水厂,按卫生填埋要求建设污泥填埋场,根据污泥性质、含水率及力学特性等因素进行设计。填埋厂使用期为七年,填埋场底部设有盲管将渗滤液再回到污水厂处理。此法占地大,运行工作量大,遇雨季污泥更难以压实,到使用期限后仍需另选场址。对大型污水厂采用污泥卫生填埋,是不得已的权宜之计。卫生填埋场的造价不低,国外对卫生填埋场还要有沼气安全收集系统,对分层复盖的泥土和排水、绿化有专门的要求。鉴于地价上升和填埋场有臭味,近几年来,无论欧盟国家或美国、日本,污泥卫生填埋的比例越来越小,美国已有的填埋场还将逐步关闭。
有些城市(如成都市)拟将污水厂污泥运至城市垃圾填埋场一并处置,这存在两个实际问题:一是管理体制上的问题。垃圾的中转站和填埋场的布点、设计和投资,属环卫局管理,而污水厂的污泥属市政系统管理,设计垃圾填埋场使用年限和布点距离未考虑接纳污水厂污泥;二是脱水污泥含水率过高。运往垃圾填埋场的污泥,要求含水率不大于30%,而目前污水厂的脱水污泥含水率在70%~80%,这类污泥不易碾压填埋,除非将污泥作适当干化或加石灰、絮凝剂处理。无论作何种填埋,污泥宜采取高干度脱水方案。
(3)干化、焚烧
国内近几年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾焚烧场。但污水厂的污泥作焚烧处置,只有上海市石洞口污水处理厂(设计规模为40万m3/d)设有污泥焚烧炉装置,计划今年年底投产。焚烧炉采用国外技术在国内制造,污泥的干化和焚烧设备总投资为人民币8000万元,费用并不算高。
由于污泥干化和污泥焚烧相结合比单污泥焚烧一次性投资少,处理成本低,故污泥干化往往是焚烧的前处理。北京市清河污水厂二期工程和天津市咸阳路污水厂,拟先建污泥干化装置。污泥干化可使污泥含水率控制在10%~40%,减少了污泥的体积和重量,降低了运输费和填埋费,而且污泥的臭味大为减少。
干化装置分直接干化和间接干化,其能量消耗与污泥成份和水分有关。间接干化(利用沼气通过热交换器)一般推荐用立式干化装置,并选用流化床工艺。干化与焚烧串联工艺中,干化的程度取决于污泥的热值和回收焚烧炉的热能,使干化的能量尽量平衡,不另外添加燃料。上海石洞口设计污泥的干化和焚烧,污泥热值高,能源平衡有余。污泥流化床焚烧炉,温度在800℃以上,炉内有砂粒循环使用,外排气体要适当处理。污泥焚烧炉远比垃圾焚烧炉的工艺简单得多,且污泥焚烧不会产生二恶英。下图是法国巴黎塞纳河旁Colombes污水处理厂的污泥焚烧炉和焚烧灰的除尘装置。
如脱水污泥与垃圾一并焚烧,国外的经验是每吨垃圾添加15%~20%含水率为30%的污泥。污泥的干化和焚烧,可能将是一些大城市大型污水处理厂的发展方向。当然,由于国外对焚烧炉排尘有严格的要求,除了采用电除尘,还要降温加温,加酸加碱,达到无烟尘的排放。
(4)填埋与焚烧的比较
上海和浙江一些单位作过污泥卫生填埋及焚烧处置的方案比较。其主要工艺流程为:
原污泥→浓缩→消化→脱水→卫生填埋
原污泥→浓缩→(消化)→脱水→焚烧→焚烧灰填埋
对于焚烧处理工艺,为了避免消化后污泥热值减少,也可以不作污泥消化处置。上述两个工艺的经济性比较结果,无论采用国产设备或进口设备,二者的处置工程费用基本相同。按国产设备对污泥进行处置,运行费用折成污泥干固体,处理总成本约为800元/t。以10000m3/d污水厂产生2吨DS计,每吨污泥处理成本约为016元,与国内大型污水处理厂污水处理成本(不计折旧和还贷利息)03~045元/m3相比,需增加成本35%~50%,这与国外的实例相当。
既然污泥的卫生填埋与污泥的焚烧其工程费和运行成本大致相当,那么,从污泥无害化和减量化看,焚烧方案有明显的优点。这亦是国外(特别是西欧和日本)污泥焚烧发展较快的原因。荷兰的污泥是100%采用焚烧处置的。焚烧后少量的泥灰可用于混凝土、砖瓦制品、路基路面的骨料和工程建设的回填土。
⑸ 中国近年在土木工程建设上的杰出成就(如桥梁隧道民用建筑)
中国近年在土木工程建设上的杰出成就很不错,有很多代表性的建筑。
例如:
1、深圳平安金融中心
2、上海自然博物馆(上海科技馆分馆)
3、杭州国际博览中心
4、上海北外滩白玉兰广场
5、苏州现代传媒广场
6、北京奥林匹克公园瞭望塔工程
7、四川合江长江一桥(波司登大桥)
8、重庆东水门长江大桥、千厮门嘉陵江大桥
9、长沙西北上行联络线特大桥
10、合肥至福州铁路
11、新建铁路大同至西安客运专线工程(太原南—西安北)
12、海南环岛高铁
13、长沙市营盘路湘江隧道工程
14、香港中环湾仔绕道铜锣湾避风塘隧道工程
15、乌兹别克斯坦安革连至琶布铁路卡姆奇克隧道工程
16、伊春至绥化高速公路
17、云南澜沧江小湾水电站
18、四川雅砻江锦屏二级水电站
19、连云港港30万吨级航道一期工程
20、沙特达曼SGP集装箱码头一期工程
21、上海市轨道交通11号线工程
22、深圳市轨道交通7号线工程
23、长沙磁浮快线工程
24、深圳福田站综合交通枢纽
25、中国-中亚天然气管道工程
26、上海市白龙港城市污水处理厂污泥处理工程
27、广州市中山大道快速公交(BRT)试验线工程
28、上海市大型居住社区周康航拓展基地C-04-01地块动迁安置房项目
29、“彰泰·第六园”商住小区
30、中国文昌航天发射场工程
以上内容参考:央视网-中国土木工程詹天佑奖二十周年庆典暨第十六届颁奖典礼在京举行
⑹ 强化混凝技术研究及应用进展
下面是中达咨询给大家带来关于强化混凝技术研究及应用进展相关内容,以供参考。
通过综合大量文献,概述了强化混凝概念、机理和影响因素;介绍了强化混凝技术在国内外的应用;总结了强化混凝技术和混凝剂的研究进展情况;提出了强化混凝技术和混凝剂在研究和应用方面有待解决的问题,以供今后研究参考。
强化混凝是在常规混凝的基础上,基于新型混凝剂的开发而发展起来的一种水处理工艺,能有效去除污染水体中的悬浮颗粒、胶体杂质、总磷和藻类等污染物质。关于强化混凝,有强化混凝、化学强化一级处理和强化絮凝等多种提法,本文统称之为强化混凝。强化混凝技术的概念还没有形成权威的解释,笔者认为,强化混凝技术是对常规混凝中药剂、混合、凝聚和絮凝任瞎凳一环节或多环节的强化和优化,从而进一步提高对水中污染物,包括低分子溶解性污染物的净化效果。
强化混凝作用机理与常规混凝并无太大差别,主要包括压缩双电层作用、吸附电中和作用、吸附-架桥作用、沉析物网捕作用和特殊混凝作用等。向污染水体投入混凝剂后,一方面通过压缩双电层和吸附电中和作用,胶体扩散层被压缩,ξ电位降低,胶体脱稳;另一方面通过吸附-架桥和沉析物网捕等作用使脱稳后的胶体相互聚结成大的絮体并沉淀,最终固液分离。新型高分子混凝剂的使用使以上作用得到强化,它不仅具有以絮凝体吸附水中非溶性大分子有机污染物的物理吸附作用;又能对水中溶解性低分子有机物产生很强的化学吸附和强氧化等多种净化效果,从而可以提高污染物的去除率。但是,要取得良好的混凝效果还和许多因素有关,其中包括混凝剂品种、混凝剂投加量、水质、水力条件、水温、碱度和pH等。只有优化这些反应条件,使混凝剂在最佳条件下起作用,才能达到强化混凝提高常规混凝效果的目的。
1强化混凝技术在国内外的应用
1.1在生活污水处理中的应用
英国早在1870年就开始应用混凝技术,但很快被生物处理所取代,到了20世纪80年代,随着新型高效混凝剂的不断问世,同时为了进一步提高污水中有机物和磷的去除率,强化混凝技术开始应用于实际工程。
美国对于强化混凝技术在给水处理中的研究和应用较多,但是在城市污水处理中也有报道。美国落杉矶市的Hyperion污水处理厂采用一种阴离子高聚物(0.15mg/L),与10mg/L的FeCl3复配处理城市污水,连续运行6a,SS和BOD5的一级处理去除率稳定在83%和51%左右,同时对磷和重金属的去除效果也很好,而其基建费和运行费却只有二级处理厂的30%左右。南加利福尼亚4大污水处理厂通过对传统一级处理的工艺进行改进,投加FeCl3混凝剂和部分助凝剂,处理效果大幅度提高。改进后的一级处理工艺,SS去除率达到了85%,BOD5的去除率增加到50%以上。Mete等认为,从经济和技术上来讲,强化混凝法是一项简单而有效的水处理技术,能有效去除水中溶解性有机物、胶体杂质等。
此外,以色列、埃及、日本和挪威等国对强化混凝的研究和应用均有较多成功的实例。近年来,随着环境保护力度的加强,强化混凝技术在我国也得到一定的发展。
Harleman等在香港最大的一座CEPT污水处理厂建造之前,曾做了强化混凝工艺和常规一级处理工艺的比较试验。试验表明,10mg/L的FeCl3和0.15mg/L的聚合物能使SS的去除率从71%提高到91%,BOD5的去除率从42%提高到80%,且可节省30%沉淀池体积。
台湾的ChenChiuyang研究了城市污水排海前的强化混凝处理,投加硫酸铝和PAC各30mg/L,沉淀1h,SS和BOD5的去除率分别为70%和60%,比强化处理前提高了25和35个百分点。
王东海、任洁等采用无机絮凝剂处理低浓度生活污水,当PAC投加量为30~50mg/L时,CODCr去除率达70%以上,达标排放键迅。
强化混凝处理生活污水在国内外均有很多成功的实例,北欧大型湖泊周边城镇和南欧地中海沿岸城镇经常采用强化混凝技术作为生活污水处理技术,可以说强化混凝是仅次于生化处理的生活污水处理主流技术。在强化混凝技术研究和应用方面,国内外均注重于现有常规混凝剂及絮凝剂的组合或复配,以求达到低成本和高去除率的统一。相磨亮旅对于常规生化处理工艺,强化混凝技术可以节省工程投资,减少水处理成本费用和节约用地面积,特别是该技术对导致水体富营养化元素之一的总磷的去除率能达到90%以上,是很多常规生物处理技术不可比拟的。因此,强化混凝技术是解决我国城镇由于资金不足导致污水处理率低的出路之一。上海市在建的两个超大型污水处理厂:竹园污水处理厂(一期)与白龙港污水处理厂(设计日处理能力分别为170万m3与130万m3)也采用以强化混凝为主的处理工艺流程。随着强化混凝技术在我国的普及,2003年颁布的国家城镇污水处理厂排放标准(GB189118-2002)中对该工艺技术的排放标准进行了规定。
1.2在工业废水处理中的应用
强化混凝技术广泛应用于工业废水的(预)处理,特别是在化工废水、染整废水和造纸废水的预处理中更为普遍。阮湘元等用PAC、PAM预处理富含有机染料的染整废水,联合氧化絮凝床,出水可达工业污水排放标准;朱虹等研究表明,新型絮凝剂聚磷硫酸铁是一种更为有效的染整废水处理絮凝剂。另外,强化混凝在染整废水的脱色处理中应用较多,这方面,李春华等做过比较详细的综述。
此外,强化混凝在造纸废水处理中的应用较多,李福仁用PAC与PAM复配预处理,联合气浮工艺处理高浓度CTMP制浆造纸废水,处理效率高,出水水质稳定,可直接排入城市污水处理厂集中处理;张学洪等比较了多种混凝剂对造纸废水的处理,发现PAC最为合适,不必调节pH,出水达国家污水排放标准。
强化混凝在其他工业废水处理中的应用国内常有报道。姚文娟等研究表明,PAC、壳聚糖、膨润土和PAM等絮凝剂对酒精槽的离心废液有较好的絮凝效果,SS去除率为86.57%~89.62%,CODCr去除率为58.2%~59.2%;相波等用Na2S、FeCl3、PAM复配对铜酞菁废水预处理,联合缺氧-好氧生物接触氧化工艺,取得良好的效果,各项指标均达国家一级排放标准。吴敦虎等研究表明,用聚合氯化硫酸铝和聚合氯化硫酸铝铁混凝剂处理COD为1000~4000mg/L的制药废水,去除率达80%。
与生活污水的强化混凝技术相比,工业废水的强化混凝技术研究更注重于针对不同种类废水或污染物,开发处理效果更佳的新型混凝剂或含有新型混凝剂的复配混凝剂,以及强化混凝与其他工艺的联合使用,而对经济方面的要求相对较宽松。这是由于一些工业废水含有有毒有害物质不能直接进行生物处理的原因。因此,研究更多更有效的新型混凝剂将推动强化混凝技术在工业废水处理中的应用,也是治理工业废水污染的有效方法之一。
1.3在污染地表水处理中的试验
近几年,强化混凝在污染地表水处理中的应用渐渐受到关注。中科院王曙光等采用聚合氯化铁(PFC)为混凝剂,对深圳市的龙岗河、观兰河、燕川河、大茅河水体进行了强化混凝处理的试验研究。结果表明,当PFC投加量为50mg/L时,观兰河(原水CODCr=48.0mg/L)的CODCr去除率达70%以上,浊度去除率达91%,TP的去除率达到95%,TN的去除率达41%;大茅河(原水CODCr=84.0mg/L)的CODCr去除率达到50%以上,浊度去除率达78%,TP的去除率达96.5%,TN的去除率达41.6%,对重金属也有一定的去除效果。处理后水质达到或接近地面水水质标准。
孙从军等以多种混凝剂,对数条严重污染的苏州河支流水体进行强化混凝实验室研究。结果表明,硅藻土较为有效,在最佳投药量为200mg/L的条件下,CODCr去除率为43%~59%,P去除率为92%~100%,但NH3-N几乎没有去除。
ChengWenpo等用Al2(SO4)3、PAC、FeCl3和PFS等混凝剂处理水库水。结果表明,PFS比FeCl3有更好的溶解性有机物(DOC)去除率和更少的铁残留;Al2(SO4)3对浊度、色度和细菌的去除效果最好,但是对DOC的去除效果不够理想;当PFS和Al2(SO4)3联合使用时,处理效果最佳,DOC、浊度、色度都能得到很好的去除。
污染地表水是介于污水和清洁地表水之间的那部分水,特别是小型封闭水体,包括污染的城市景观水体。这部分水体的治理,是强化混凝技术应用的新领域,国内已开始研究。由于其污染物浓度较小,相对去除率较低,但是磷的去除相当可观,能有效防治水体的富营养化,具有广阔的应用前景。通常可以采取建造构筑物或直接投撒的方式来实现污染水体的强化混凝处理。上海佛欣河道公司应用投撒混凝剂来压制藻类的泛滥取得较好的效果。但是,某些混凝剂的安全性令人担忧,特别是一些新型高效混凝剂和生物混凝剂的应用,在考虑到其处理效果和处理成本的同时,更应考虑其安全性。
2强化混凝技术研究新进展
2.1混凝剂研究新进展
2.1.1无机高分子混凝剂
无机高分子混凝剂(InorganicPolymerFlocculant,IPF)以其投药量少、无毒或低毒、价廉和处理效果好等优点,越来越受到人们的重视,逐渐成为给水、工业废水和城市污水处理的主流混凝剂,被称为第二代混凝剂。目前应用比较多的还是聚铝、聚铁两大系列,如PAC、PAFC等,但是新型的聚硅、聚磷和聚硫也不断面世,并显现出不凡的混凝效果,如聚硅酸铝、聚磷酸铁等。因此,无机高分子混凝剂呈现多品种、多组份和多功能的发展趋势,但品种繁多,产品质量不够稳定。在今后的研究应用中,应优化混凝剂的制备工艺,改进产品的性能和稳定性,同时根据特定的水质成分开发相应的混凝剂品种和配方,并结合高效混合反应器和智能化投药监控技术,进一步提高混凝效果。
2.1.2有机高分子絮凝剂
有机高分子混凝剂主要是通过其链状分子的吸附-架桥而起作用,它的应用能有效提高絮体颗粒尺寸,絮体颗粒直径要比单一投加PAC形成的颗粒直径大3~5倍,所以在强化混凝中得到广泛应用。
有机高分子絮凝剂可分为天然和合成两大类。合成有机高分子絮凝剂由于分子量大,分子链官能团多的结构特点,在市场上占绝对优势,其中以聚丙烯酰胺系列最为广泛,由于其残留单体具有毒性,限制了其在某些水处理领域的发展。天然有机高分子絮凝剂由于原料来源广泛,价格低廉,无毒,易于生物降解等特点显示了良好的应用前景,但由于其电荷密度小,分子量较低,且易发生生物反应而失去絮凝活性,使其用量远小于有机合成高分子絮凝剂。经过改性的天然高分子絮凝剂能克服以上缺点,特别受到关注。其中,淀粉改性絮凝剂的研究开发尤为引人注目。因此,研究和开发高效、安全、可生物降解的有机高分子絮凝剂是今后的发展方向。
2.1.3其他混凝剂
除无机高分子混凝剂和有机高分子絮凝剂两种主流混凝剂外,微生物絮凝剂(MicrobialFlocculantsMBF)近年来受到研究者极大关注。它是利用生物技术,从微生物体或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理絮凝剂。MBF可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的安全与环境污染方面的缺陷,易于生物降解,无二次污染。目前,已应用于纸浆废水、染料废水处理及污泥脱水、发酵菌体去除等领域,取得了良好的絮凝效果。但是,目前国内的研究多限于对其在实际应用中的研究,而对其作用机理等基础性研究较少,有待进一步加强。余荣升等指出,由于生物技术的飞速发展,人们对微生物细胞基因的认识和控制也越来越自如,即可根据不同的废水水质研制出具有针对性的高效MBF,这样不仅可大大降低絮凝剂的投加量,还可以降低处理成本。
另外,近年来矿物类混凝剂也有一定的发展,粉煤灰、硅藻土、沸石粉和膨润土等矿物质制成的混凝剂也开始应用于水处理中。据报道,黄彩海、于衍真等制备的粉煤灰混凝剂,混凝效果优于传统的单一铝、铁混凝剂,可用于各种工业废水的处理。
2.1.4混凝剂的改性和复配
混凝剂的改性和复配能优化混凝剂性能,提高混凝效果。江霜英等对上海污水二期工程污水强化混凝处理的试验研究表明,聚合双酸铝铁同有机高分子絮凝剂复配经济有效。Petzold、李尔等也做过类似的研究,表明两种或两种以上混凝剂处理废水,处理效果优于单一混凝剂的使用,有机和无机混凝剂相配合更为有效,具有广阔的工程应用前景。
2.2强化混凝机理研究新进展
2.2.1表面络合原理及其定量计算模式在强化混凝中的应用
70年代初期Stumn等首先提出对水合氧化物的分散体系中金属离子的专属吸附采用配位化学的处理方法,认为颗粒物界面上与H、OH-和金属离子的结合属于络合化学反应,此时的吸附量可以用与溶液中络合平衡类似的方法,按质量作用定律加于讨论。Schindler等对这一概念加于进一步的阐述,因而后来被称为Stumn-Schindle络合模式,近年被广泛应用于固液界面上反应机制的研究。由于表面络合模型的计算相当繁杂,主要应用计算机模块来进行多组分多相的复杂计算,目前主要的计算机程序有REDE-QL,MINEQL,MICROQL,SUREQL,HYDRAQL,FITEQL等。它们可用来计算各种化学平衡和表面络合反应中的平衡常数和组分浓度。例如MICROQL可以计算饱和Al(OH)3溶液中铝的形态分布及其表面平衡常数。王向天等应用Stumn-Schindle络合模式,计算了高岭土、二氧化硅的表面络合常数,得到了与实验数据相吻合的计算结果。
2.2.2分形理论在强化混凝中的应用
分形理论用于对混凝的研究也是一种有效的新手段。絮体结构和性能在混凝研究中一直有十分重要的地位,其大小、强度、密度与穿透性等特点对于污泥处置和出水水质至关重要,其形成往往具有分形特征。通过分形结构分析,用一非整数维数来描述非规则体中的无规则程度,为这些看起来复杂不规则形态提供一种数学框架,从而得以定量的描述,而分形结构分析中最重要的特征参数是分形维数(分维)。一般认为,对应于分形体的不规则和复杂性或空间填充程度,分维不同则反映了聚集体结构所具有的开放程度,在混凝研究中应用分维可以对不同条件下形成的絮体结构进行更为准确的描述。关于分形理论和研究方法及其在强化混凝中的应用,王东升等作过比较详细的论述。
2.2.3混凝作用机理研究逐渐向半定量仍至定量化发展
表面络合理论和分形理论的引入推动了混凝研究的半定量和定量化进程,发展了多种计算模式和软件,但多限于应用在传统混凝剂,对新型高分子混凝剂混凝过程的计算尚存在困难,有待进一步的研究。王东升等以典型IPF-颗粒物-水溶液体系的相互作用为例,对Dentel的吸附沉积-电中和模式(,PCNM)作了适当改进,能够较好地预测聚合铝的混凝特征,实验结果与模式预测值基本吻合。
2.3其他方面研究新进展
2.3.1混凝过程的在线控制
由于流动电流原理及其检测技术在混凝中的应用,实现了混凝过程的在线控制,保证了混凝剂的最佳投药量。另有报道,利用水中颗粒物对光的散射作用能很好地实现混凝过程的在线监测。金鹏康等根据这一原理研制的光散射颗粒分析仪(PhotometricDispersionAnalyzer,PDA)对腐殖质混凝过程进行在线监测,并对得到的FI(FlocculationIndex)曲线的特征参数进行分析,发现FI曲线及其特征参数受混凝剂投药量的影响很大,其变化情况与胶体稳定情况(ξ电位)及混凝效果(TOC去除率)具有良好的相关性,说明这种在线监测技术对混凝过程的在线监测是有效的。
2.3.2强化混凝设备的开发
混凝设备中混合器最为关键,其主要作用是让药剂与水尽快混合。常用的混合设备有水泵混合、管道混合、压力式孔板混合、机械搅拌混合、涡流式混合及射流混合等,其中射流混合是混合技术的新发展,具有混合速度快,功率损失小、絮凝效率高等优点。具体过程为用注入管将絮凝剂注入接近反应池的进口处,注入管的侧面周边有几个小孔,混凝剂经小孔以很大的速度进入。在垂直于原水管的中轴处水流的紊动强度最大,混凝剂射流由此进入最易与原水完全混合。
3结语
强化混凝技术近年来得到了迅速的发展,在研究和应用中都取得了较大的进步。由于一些新理论新方法的引入,使对强化混凝的研究得以深入,特别是一些基础性的机理研究越来越受到重视,但由于强化混凝是一个相当复杂的过程,其中的许多问题有待于进一步的深入研究,特别是以下几方面应得到加强:
(1)继续研制高效混凝剂和混凝设备,提高其混凝效果,降低其生产成本;
(2)加强强化混凝的机理研究,寻找研究强化混凝的有效方法,如研究无机高分子絮凝剂中最佳形态的鉴定和定量分析方法等,最大限度地提高其中最佳形态的含量及其稳定性;
(3)加强强化混凝动力学的研究,将化学反应动力学与混合的流体动力学结合起来全面描述絮凝剂投入水中后的形态变化及污染物的脱稳模型,以便对强化混凝进行预测和控制,最终服务于工程实践。
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⑺ 上海市重大规划
法律分析:计划建成5项:上海集成电路产业研发与转化功能型平台、特斯拉超级工厂一期、上海交通大学张江科学园、上汽大众MEB工厂建设等。划新开工8项:民用飞机航电系统集成平台、上海天岳碳化硅半导体材料项目、信达生物上海总部暨全球研发中心、中国生物抗体产业化基地建设项目一期、国盛生物医药产业园生态环境保护和建设三年行动计划等。
法律依据:《上海市2021—2023年生态环境保护和建设三年行动计划》 以“人水和谐”为目标,统筹水资源、水生态、水环境,抓好优良水体保护和提升,逐步恢复水生态服务功能,补齐污水污泥基础设施能力短板,巩固水环境管理长效机制,确保地表水水质保持稳定改善。(一)全面保障饮用水水源地安全严格落实饮用水水源地环境保护相关要求,加强对饮用水水源保护区内流动风险源和周边风险企业的监管。推进黄浦江上游水源(金泽)取水泵站及预处理设施工程建设,提高抗风险能力。(二)加快完善基础设施建设按照“水泥气同治”的原则,大力提升污水和污泥处理处置效能。实施竹园污水处理厂四期、泰和污水处理厂扩建、白龙港污水处理厂扩建三期工程建设,完成郊区海滨污水处理厂、临港污水处理厂二期、松江污水处理厂、松西污水处理厂、安亭污水处理厂三期、长兴污水处理厂、陈家镇污水处理厂等扩建工程,提升污水处理能力51万立方米/日。启动建设竹园—白龙港、竹园—石洞口污水连通管工程及污水收集管网完善工程。结合竹园污水处理厂四期工程,实施竹园四期污泥干化工程,推进嘉定污泥独立焚烧处置设施建设,新增污泥处理规模140吨干物质/日。
⑻ 上海白龙港污水处理厂中控室的作用
1、中控室是全厂运行的一切数据和设备状态的集中体系。
2、根据各厂的情况要求进行监控或者监控加操作,保证水质达标排放,并协调各部门的运作。
3、就像人体的大脑一样,指挥身体的各个器官运转,维持我们整个机体平衡。