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火電廠是工業用水大戶,以一個100萬kW裝機容量的火電廠為例,其年耗水量至少為2000萬m3。目前日益緊張的水資源現狀嚴重制約了火電廠的運行和規劃建設,甚至會影響到其他行業的發展。因此,電廠節水已成為當務之急,一方面應大力推進水的重復利用,另一方面可將電廠生活污水處理后回用。生活污水處理后回用既實現了為電廠用水開辟新水源的目的,又解決了電廠生活污水無法達標排放的難題。
1 城鎮污水廠出水回用于火電廠的現狀
目前已經有電廠將城鎮污水廠的出水就近引入電廠,在電廠進行相應處理后用于沖灰水、冷卻水和雜用水等方面。
在一些缺水國家和地區,生活污水處理后回用于循環冷卻水已經十分普遍。美國的格倫代爾污水再生廠(工藝流程:二級處理污水濾池電廠循環冷卻水系統)和伯班克(工藝流程:二級處理污水濾池電廠循環冷卻水系統)兩個污水再生廠的出水適度酸化后直接輸送至電廠補充冷卻水系統,已使用約30年,效果較好。美國的帕洛維德核電廠的污水處理工藝相對復雜(工藝流程:二級處理污水滴濾池一級澄清池二級澄清池濾池蓄水池電廠循環冷卻水系統),采用的是石灰軟化法,運轉四年沒有問題,完全符合使用要求。美國亞利桑那州的派拉窩德核電站日回用水量達22萬噸,馬里蘭州的伯利恒鋼鐵公司已成功將28~43萬m3/d的二級處理出水作直流冷卻水達20年之久,近年來又改為循環冷卻方式。日本東京三河島污水處理廠二級出水13.8萬m3/d,經深度處理后供給江東地區408個工廠使用。污水經適當地處理后做電廠冷卻水,采用銅管凝汽器是可行的。不論是采用工藝簡單的過濾酸化法,還是石灰軟化法,都可以達到電廠冷卻水的使用要求[1]。
而我國早期生活污水回用于電廠主要用在沖灰水方面,由于電廠沖灰水對水質要求較低,并且在沖灰的過程中粉煤灰可以發揮吸附、凝聚等作用,在沖灰的同時也處理了生活污水,因此有的電廠甚至用這種方法來處理生活污水,一方面為電廠提供了沖灰用水,另一方面使污水也得到了處理。中水回用的案例在我國的火電工程中已經十分普遍。在邯鄲熱電廠、華能北京熱電廠、衡水電廠均采用了中水回用,將城鎮污水廠二級處理后的污水經石灰深度處理后補充電廠冷卻水系統,并積累了豐富的運行經驗。
2 生活污水回用循環冷卻水的處理方法探討
城鎮污水廠出水具有量大而穩定的特點,而且成本較低,但是對于污水廠出水水質較差或電廠距離污水廠較遠時,這種回用污水廠二級出水的方法并不可取。傳統的污水廠處理工藝不適用于電廠采用,近年來,隨著水處理技術的不斷發展,一些占地少的污水處理工藝比較適合電廠采用。
2.1 SBR工藝
SBR工藝又稱為間歇式活性污泥法,在同一座反應池中完成進水、反應、沉淀、排放和閑置五個步驟,按先后次序運行。其特點為:
①無需二次沉淀池和污泥回流裝置,剩余污泥量大大減少;
②池體結構緊湊,運行操控靈活,可隨時調整運行狀態;
③自動化控制要求較高。
SBR的變形工藝有ICEAS工藝、CASS工藝、DAT-IAT工藝、UNITANK工藝和MSBR工藝,其中的UNITANK工藝最為典型,其特點為:
①將潷水器更換為固定堰,池深增加;
②自控要求相對較低,管理方便;
③通過共用池壁降低造價。
近年來國內也有采用“WT-FG”生物法處理污水。其特點為:
①使用循環噴水曝氣,與傳統的機械曝氣設備相比更加節能,大大增加DO;
②通過培養具有特殊機能的微生物,使其消耗污水中的有機物、氨氮等污染物,凈化污水;
③建設成本和運行費用均較低。
2.2 氧化溝
氧化溝又稱連續循環反應器,它是常規活性污泥法的一種改型和發展,是延時曝氣法的一種特殊形式。
氧化溝的基本類型有四種:
①多溝交替式氧化溝,使用轉刷曝氣器曝氣,交替作為曝氣池和沉淀池,不需要單獨設置二次沉淀池;
②卡羅塞爾式氧化溝(Carrousel),又稱分建式氧化溝,采用表面曝氣機曝氣,需要設置二次沉淀池,與多溝交替式氧化溝相比,溝深較大;
③奧貝爾式氧化溝(Orbal),采用同心圓式的多溝串聯系統,采用曝氣轉盤曝氣,溝深較大,需要設置二次沉淀池;
④一體化式氧化溝,又稱合建式氧化溝,既不需設初沉池也不需單獨設置二沉池,該類型氧化溝同時具有曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流四種功能。
氧化溝工藝的特點為:
①工藝流程簡單,處理效果穩定,運行管理方便;
②出水有機物含量較低,脫氮除磷效果穩定;
③適用于中小規模污水處理工程。
2.3 生活污水回用循環冷卻水處理方法的比較
2.3.1 建設成本:SBR工藝占地較少,用地緊張時應采用SBR工藝,其土建成本低于氧化溝,可是設備成本較高。
2.3.2 當原水有機物濃度較高時(BOD5>150mg/L),應采用氧化溝工藝,此時氧化溝建設成本較低;當原水有機物濃度較低時(BOD5
2.3.3 運行費用:氧化溝一般使用機械曝氣裝置,而SBR一般使用鼓風曝氣裝置,后者比前者省電;SBR工藝是變水位運行,在一定程度上減小了泵的揚程,故電耗相應減少。因此,SBR運行費用較低。
2.3.4 SBR工藝對自動控制裝置的要求較高。
2.3.5 有研究表明,氧化溝屬于動態沉淀,SBR屬于靜態沉淀,后者沉淀效率更高,處理效果更好。
2.4 存在的問題
2.4.1 氨氮的影響
城鎮污水處理廠出水中氨氮含量約為20mg/L,HG/T3925-2007《循環冷卻水用再生水水質標準》要求再生水回用于循環冷卻水系統時氨氮濃度應小于15mg/L,所以需要增加脫氮工藝。有研究表明,氨氮會影響循環水系統的pH值。氨氮含量過高,一方面會增加氧化型殺菌劑的消耗量,影響殺菌效果;另一方面氨氮發生硝化反應后會大幅度降低冷卻水的pH,促進有機磷酸和聚磷酸鹽的水解,導致正磷酸鹽的濃度升高,加速了磷酸鈣污垢的形成。特別是水中同時存在氧化劑(如氧化性殺生劑)時,氨氮的存在甚至會導致銅管的腐蝕。
去除氨氮的基本方法有物化法和生化法。物化法包括離子交換、吹脫、化學沉淀、折點氯化、電滲析、電化學處理、催化裂解等。火電廠的循環冷卻水系統的水溫、濕式冷卻塔中循環冷卻水的溶解氧濃度和冷卻塔配水填料為硝化細菌提供了良好的生存環境。所以,火電廠的循環冷卻水系統起到了硝化反應池的作用。對于循環冷卻水量大的電廠,在冷卻塔中采用吹脫法脫氮比較經濟。目前,也有一些新建的機組使用BAF工藝脫氮。
2.4.2 結垢的影響
由于受到污水處理工藝的影響,導致出水中氯離子濃度與硬度的比值變化。故作為循環冷卻水系統補水時,很難判斷是否結垢。循環冷卻水系統阻垢工藝的選擇受到中水深度處理工藝的制約。回用水使用前需按殺菌滅藻要求進行處理。含鹽量較低時可直接回用于工業冷卻水,有必要時需加入阻垢劑。如果原水的氯離子和硬度均高,難以保證阻垢效果,需要脫鹽工藝降低含鹽量(如反滲透或離子交換等),將除鹽水與經過前面處理過的出水混合后引人循環冷卻水系統。
2.4.3 微生物的影響
中圖分類號:TU992.3] 文獻標識碼: A 文章編號:
當前,大部分污水污泥處理廠都利用了活性處理技術進行污水污泥處理,這也是當前最為廣泛是用的生物污水污泥處理工藝,而在活性污泥工藝的應用過程中,往往容易出現表面泡沫問題,產生的氣泡會全部覆蓋曝氣池,一旦出現外泄情況,則會造成整體環境以及使用設備的污染,造成發臭、惡化的環境這就為污水污泥處理廠進行實際的運行以及操作帶來了困難,對污水污泥出水水質造成影響,因此,對活性污水污泥處理廠泡沫的產生機制以及處理方法加強研究意義重大。
一、活性污水污泥處理廠生物泡沫的成因分析
污水污泥處理廠實際的生產過程中會產生三種泡沫,一是開始運轉階段產生的泡沫,二是脫氮環節產生的泡沫,三是由于表面活性劑的作用產生的泡沫,第四種就是論文論述的生物泡沫。生物泡沫的形成機理主要包括以下幾部分。
與產生泡沫息息相關的元素,如微生物的形態多呈現出樹枝狀或者絲狀,容易形成網狀結構,這些網狀結構容易捕捉到氣泡或者微粒,保持在水面漂浮的狀態,而被絲狀包圍的氣泡,其表面的張力也不斷增大,則這些氣泡不容易被打破,形成了較為穩定的泡沫;
同生物泡沫有直接聯系的,多是含有脂類相關物質的微生物,例如,M.parvicella物質包含了高達36%的脂類含量,與水的密度比較,該類微生物密度偏小,因此容易在水面漂浮。
在產生曝氣氣泡的過程中,形成泡沫的重要動力來源于氣浮作用,水中質量低、形體小、疏水性良好的顆粒通過氣泡的氣浮作用漂浮,因此, 一旦水中含有脂類物質、油類物質或者微生物,容易出現生物泡沫現象。
生物泡沫的形成細菌種類中,絲狀菌的濃度顯示為最高,用數學公式進行表示,生物氣泡主要是由絮粒、氣泡以及絲狀微生物共同構成,當前生物泡沫產生的主要菌種包括放線菌:枝狀菌絲——革蘭氏陽性,Rhodococcus sp以及松枝狀菌絲——Nocardia pinesis,革蘭氏陽性等。
二、活性污水污泥處理廠控制生物泡沫的措施研究
在水中添加特別性質的微生物
通過對生物泡沫中物質的研究發現,其中存在多種特殊的菌種,如原生動物的腎型蟲,能夠有效消除活性菌的活性,具有拮抗特性以及捕食特性的部分微生物也能有效控制生物泡沫中細菌的活力。
在水中添加消泡劑消除泡沫
可以通過添加消泡劑的方法控制生物泡沫,這些消泡劑包括市面上出售以硅酮、聚乙二醇為原材料的消泡劑或者以臭氧、氯氣以及過氧化物為原料氧化性較強的生物殺菌劑,還可以利用銅材酸與氯化鐵混合的藥劑。在使用藥劑的過程中,須明確其只能抑制泡沫的增長,而無法直接消除泡沫,但是由于當前污水污泥處理廠廣泛應用的殺菌消泡劑存在一定的副作用,所以一旦投放的位置不正確或者用量過大,反而會大大降低處理過程中微生物的數量以及絮成菌的總量。
降低處理過程中污泥的泥齡
活性污水污泥處理廠常見的生物泡沫控制方法是減少污泥在曝氣池內的對應停留時間,由于放線菌生長周期較長,這一方法通常用以實現抑制放線菌生長的目的,通過實踐操作可以發現,一般污泥在曝氣池中保持5天至6天的停留時間,則能最大程度上抑制Nocardia一類菌種,達到避免生物泡沫產生的效果。但事實上,通過降低污泥泥齡的方法控制生物泡沫還需要在多種方面進行強化研究:如在進行硝化過程中,一旦出現外界環境溫度較低的情況,則污泥基本的停留時間須保持在6天以上,這就與上文提到過的最佳停留時長產生矛盾;而在污水污泥中仍存在部分絲狀菌以及部分其他微生物產生生物泡沫時,不會受到泥齡長短的直接影響,這也是下一階段實現這一方法提升的關鍵問題。
4.污水污泥處理廠消化池實現回流厭氧清液
處理廠中消化池實現清液回流的工藝能對曝氣池進行表面氣泡實現有效抑制,消化池實現回流厭氧清液在對污水污泥中的Rhodococcus生物菌進行有效抑制的過程中,降低了氣泡的產生數量。不過由于實驗室與污水污泥處理廠的實際情況不同,利用這一工藝最終獲得生物泡沫控制結果也會有所差異,厭氧池具有濃度較高的氨氮以及氧化物質,對出水的質量影響較大,使用該工藝須對整個流程的操作細節要求較高。
三、結語
通過實驗可以發現,活性污水污泥廠生物泡沫多是由絲狀微生物產生異樣生長之后形成,實現對生物泡沫的有效控制須在對生物泡沫形成機理的研究基礎上進行,除了論文提到的幾種泡沫控制工藝之外,還須進行更為廣泛深刻的研究,通過更加科學合理的控制方法有效抑制生物泡沫的生長,確保活性污水污泥處理廠有效的運轉。
參考文獻:
隨著經濟的迅速發展和科技的進步,工廠的不斷擴建,水污染逐漸加劇。工業廢水是水污染最主要的原因,造成的水污染最嚴重。主要是由于工業廢水中含有重金屬、各種有機物等污染物,成分復雜,不易分解,在水中得不到凈化,處理困難。水資源回用是實現污水資源化的直接措施,是解決城市水資源危機的重要途徑,是保護水資源、改善水環境的必然要求,也是協調城市水資源與水環境的根本出路[1]。
一、臭氧-生物活性炭工藝
1.論述
1.1 臭氧-生物活性炭工藝的概念
臭氧-生物活性炭工藝利用臭氧的強氧化能力將難降解有機物分解為易降解的小分子有機物,再通過活性炭吸附和微生物降解的協同作用將其去除,結合了過濾、吸附、高級氧化和生物處理等多種技術[2]。臭氧在室溫下為無色氣體,但有臭味,具有較強氧化能力,用于廢水處理不僅反應速度快,脫色效果好,不產生污泥和無二次污染,而且可殺菌及除臭,操作簡單。活性炭吸附能力強,活性炭可以作為微生物繁殖生長的載體,利用微生物的降解作用,來處理廢水,效率更高。
1.2 深度處理
深度處理是將二級處理出水經過物理、化學和生物處理去除污水中各種不同性質的雜質的技術。污水深度處理的新技術逐漸被發現,主要有對污水進行消毒、混凝—沉淀—過濾、活性炭吸附、曝氣生物濾池、人工濕地、高級氧化、膜處理(包括微濾、超濾、納濾和反滲透等)和電滲析、離子交換等[3]。當水中污染物含有亞甲藍活性物質,可采用泡沫分離、活性炭吸附、生物氧化的手段,含有有毒有機物時,采用化學氧化、活性炭吸附的方法進行處理。當廢水中含有無機物氨氮時,采用吹脫、生物氧化、化學氧化、離子交換、反滲透等方法,含有磷酸鹽,采用混凝、沉淀、生物氧化的方法,存在硝酸鹽時,采用生物脫氮、離子交換等方法。
2.工藝流程概述
以“混凝溶氣氣浮+臭氧氧化+生物活性炭”工藝組合為技術路線對化工污水處理裝置的二級出水進行深度處理。
2.1 混凝溶氣氣浮
化工污水由水泵送入到調節水箱內進行水質和水量的調節,然后進入到混凝氣浮池內 ,由于絮凝具有吸附作用 ,可以有效的去除水中的懸浮顆粒、膠體等物質 。
2.2 臭氧氧化
氣浮出水經過臭氧接觸塔進水泵進入臭氧接觸塔進行接觸氧化,在進入接觸塔之前與臭氧通過射流器充分混合,在接觸塔單元,水中的難降解物質被斷鍵分解小分子易降解物質,化工污水的可生化性得到提高,同時提高了污水的溶解氧含量。隨后,污水通過自流進入臭氧釋放池將水中的殘余臭氧消耗掉,避免影響后續生物處理的效率。[5]
2.3生物活性炭
臭氧釋放池出水經過提升泵進入生物活性炭塔內,對水中的污染物質進行凈化,降低 水中污染物的含量。凈化后的水經產水箱排出。
3.臭氧-生物活性炭工藝的優缺點
3.1 臭氧-生物活性炭工藝的優點
3.1.1比單獨臭氧或活性炭處理成本更低,效果更好;
3.1.2臭氧可以高活性炭的吸附性能,延長活性炭的使用壽命;
3.1.3處理后水質的色度和嗅度提高,耐沖擊負荷較強;
3.1.4臭氧具有消毒功能,使化工污水中水病毒含量少,提高了系統安全衛生性
3.1.5氨氮在微生物的氨化和硝化反應下得到硝酸鹽,減少氯化后的投氯量,抑制了有機氯化物的形成。
3.2 臭氧-生物活性炭工藝的缺點
3.2.1存在臭氧利用率低,氧化能力不足的現象;
3.2.2臭氧對一些有機物的降解局限于母體結構上的變化,會產生毒性更大,不利于降解的中間產物;
3.2.3當溴離子存在時,臭氧會將其氧化為溴酸根等有毒副產物,對人體有害;
二、臭氧-生物活性炭工藝的處理效果
1.臭氧接觸對耗氧量的去除效果
進水耗氧量越高,臭氧接觸對耗氧量的去除率相對越低,即臭氧接觸對耗氧量去除率隨進水耗氧量的增大而減小。
2.生物活性炭對耗氧量的去除效果
2.1 耗氧量去除率的變化
生物活性炭耗氧量去除率首先趨于平穩,隨著時間的增長,去除率逐漸下降,隨著去除率的降低,耗氧量去除率會突然明顯下降,之后的耗氧量去除率會趨于平穩,,再無明顯突變
2.2去除率與進水耗氧量的相關性
生物活性炭對耗氧量去除率與進水耗氧量成正比,隨著進水耗氧量的增加,去除率越高。
2.3 去除率與水溫、處理量的相關性
吸附-生物降解作用階段,生物活性炭對耗氧量的去除率逐漸下降;生物作用占據了主導地位,其去除率隨著水溫的變化而變化。
處理水量下降,導致原水與生物活性炭的接觸時間延長,去除率升高。
3.深度處理對耗氧量的去除效果
臭氧-生物活性炭深度處理去除效果的變化趨勢與水溫基本一致,說明水溫及與水溫密切相關的生物作用對深度處理去除效果的影響較大[7]。深度處理對耗氧量的去除率隨處理量的下降而提高。
三、結論
臭氧-生物活性炭工藝對化工污水深度處理是采取先臭氧化后活性炭吸附的工藝過程。臭氧-生物活性炭工藝把臭氧化學氧化、活性炭物理吸附和微生物氧化降解、殺菌消毒的作用集中起來,相互促進,發揮所長,從而達到化工污水水質深度凈化的目的。在利用臭氧-生物活性炭工藝對化工污水深度處理時,要注意水溫、處理水量、臭氧投加量等都對工藝的去除效果產生影響。根據污水的成分,合理調整條件,使去除效果達到最好。
參考文獻
[2] 姜海,李成瑞,梁永紅,等.生活污水治理難題與對策研究:以江蘇太湖地區為例[J].農業環境與發展,2013(2):1-6.
[3] 林秋明,陳依玲.廣州市農村污水治理發展現狀和對策[J].城市建筑,2013(12):271.
[4] 徐志榮,葉紅玉,卓明,等.浙江省農村生活污水處理現狀及其對策[J].生態與農村環境學報,2015(4):32-34.
[5] 黃天寅,馬奕,吳瑋,等.蘇州地區農村生活污水治理研究[J].中國給水排水,2012(4):11-15.
[6] 王金霞,張麗娟,仇煥廣,等.農村生活污水處理方式的選擇及政策影響分析[J].農業環境與發展,2011(6):11.
[7] 白永剛,周軍,涂勇,等.蘇南地區農村分散型生活污水處理的適用技術分析[J].給水排水,2011(10):51.
[8] 曹蕾,陸繼來,周軍,等.江蘇省太湖流域農村生活污水處理技術評價[J].環境科技,2015(1):25-26.
[9] 劉平養,沈哲.農村生活污水處理的成本有效性研究:問題及展望[J].復旦學報(自然科學版),2015(1):86-89.
城鎮生活污水主要來自城鎮居民生活、餐飲等商業活動、機關學校等辦公、以及其他城鎮綠化等產生的廢水。城鎮生活污水中污染物含量主要是有機物,其中CODcr、BOD5、TN、TP較高。生活污水經過一級物理處理、二級升華處理后CODCR、BOD5等大幅降低,但TN、TP仍較高,排入水體后易造成水體的富營養化。如果這些生活污水沒有經過處理直接排入地表水環境,隨著水循環進入地下水,被人類引用后,就會對人體造成傷害,所以生活污水必須經過處理才能排放。
下面以納雍縣為例。納雍縣污水處理廠日處理能力7000噸,目前已經滿負荷運行。主要來源是居民生活產生的生活污水,另外還有縣人民醫院等醫院廢水、二中等學校及辦公廢水以及縣城內的餐飲等商業廢水。納雍縣污水處理長進水濃度比較高,監督性檢測和在線監測進口COD達到500mg/l左右,進水氨氮達到50mg/l左右,TP濃度達到3.6mg/l左右,TN濃度達到70mg/l左右,BOD濃度達到20070mg/l左右。
1城鎮生活污水處理難點
城鎮居民產生的廢水是城鎮生活污水的主要來源。隨著生活方式的多樣化和生活水平的提高,人們對水的需求要求越來越高,生活污水的成分也越來越復雜。有些地區,生活污水中還容納一定數量和濃度的工業污水,成分更加復雜。在我國的南方地區,下水道污水因雨水稀釋,濃度更低。Butler等(1995)的研究表明[3],不同生活設施對生活污水的質量和數量影響是不相同的。廁所衛生廢水對生活污水組成成分影響程度最大,特別是氨鹽含量高,排放時間集中在晚上,占夜間排放量的60%-90%;廚房洗碗廢水中正磷酸鹽比例高,排放高峰期出現在6-7am和6-10pm。居民的生活習慣和作息時間因地區、季節和民族習慣而異,家庭生活設施的使用情況與當地經濟條件、居民生活水平、年齡結構和消費群體等密切相關。綜合各方面的資料表明,實施城鎮生活污水處理的難點主要是:
(1)城鎮生活污水成分日益復雜,各污染成分濃度較低,波動性很大,難以正確評估生活污水的污染負荷及其晝夜、季節變化,影響到城鎮生活污水處理方法的正確選擇、處理工藝與污染物去除方案的合理設計、出水水質的準確估計以及污水處理設施的正常運行轉。
(2)現有生活污水處理工藝設計大多建立在實驗室或中試結果基礎上,根據經驗設計大規模應用工藝,在實際操作與具體實踐中受外界環境變化影響很大[2,5]。
(3)城生活污水處理工藝與技術的選擇,還受到當地社會、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,常常不是采用最佳的處理工藝與處理技術[1,3]。
(4)當地自然與生態條件(如氣溫、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,使其不能發揮正常效力[2,6,7]。
2納雍縣生活污水處理存在問題及處理工藝
(1)存在的主要問題。一是污水收集難度大。這個主要有三個原因。第一個原因是污水收集管網不全。項目設計都只有主管網,農戶接入主管網的支管網不在項目之內。要達到處理效果,必須建成農戶接入主管網的支管網,這就需要大量資金。第二個原因是農村生活習慣導致污水亂排放。第三個原因是鄉鎮化糞池不完善,導致污水收集困難。鄉鎮建的房屋多數都沒有化糞池,建污水處理廠時如果重新建化糞池不是很現實,所以化糞池的缺陷導致了污水收集的困難。二是運行經費得不到保障。目前,鄉鎮自來水比較缺乏,有部分鄉鎮的用水不是政府統一調配,而是村民自己飲水。目前,鄉鎮未收取污水處理費,鄉鎮污水處理廠的運行均由縣財政負責支付,資金壓力比較大。
(2)生活污水處理工藝。納雍縣污水處理廠采用一體化氧化溝處理工藝進行處理。一體化氧化溝處理工藝運行管理比較方便,耐沖擊能力強,特別是針對雨污分流不完善的縣城,進水濃度變化比較大,一體化氧化溝的耐沖擊能力的優勢更加明顯。另外,一體化氧化溝占地比較少。
(3)借鑒成功模式。貴州省生活污水處理廠建設現狀及主要運行模式:根據財政部環境保護部《關于推進水污染防治領域政府和社會資本合作的實施意見》(財建[2015]90號),鼓勵水污染防治領域推進ppp工作,在水污染防治領域大力推廣運用政府和社會資本合作(ppp)模式,對提高環境公共產品與服務供給質量,提升水污染防治能力與效率具有重要意義。目前建成的污水處理廠中,有部分是國家發改委支持的項目,由國家出資建設。還有一部分是地方政府負責出資。由于地方政府財力有限,多數采取吸收社會資本的方式建設。污水處理廠簡稱后,一般采用委托運行管理。
3城鎮生活污水管理績效評估
城鎮生活污水管理可以分為三個環節:一是源頭管理,即用戶污水的產生和排放的管理,這就要求用戶在污水產生后,必須先進入化糞池進行處理后才能排入城鎮污水管網;而是對污水收集的管理,即污水排入管網并匯集進入污水處理廠的管理,目前處于城鎮建設的發展時期,老城區的污水收集管網都存在雨污分流不完全的情況,三是進入污水處理廠后經過處理最終排放到河流的管理,這就是我們最主要的污水處理工程。針對這三個環節,城鎮生活污水管理的目標可以概括為:“少用水、多循環、少排放;全收集、全處理;全達標、低成本。”具體包括:(1)保障居民正常生活用水的情況下,盡量減少新鮮用水量,并盡力提高處理后污水的在利用率;(2)生活污水100%收集并進入污水處理廠;(3)污水處理后全部達到國家排放標準,實現連續達標排放;(4)污水管理的成本得到控制;(5)成本得以公平分配。
“城鎮生活污水集中處理率”是評估城鎮污水排放和收集的核心指標。它指經過城鎮污水處理廠二級或二級以上處理且達到排放標準的污水量占城鎮生活污水排放總量的百分比。目前我國大部分城鎮估算的污水集中處理率缺乏依據,多以供水量的85%來核算生活污水排放量。該估計方法易導致偏差,污水處理效率偏低,實際成本偏高。應改變目前的計算方法,以“服務人口覆蓋率估算法”作為城鎮污水集中處理率的計算方法。
而城鎮生活污水管理效果評估方法主要依據以下兩個方面具體實施。
(1)排放達標情況。連續達標排放是城鎮生活污水管理的最重要目標。排污許可證制度是對污水處理廠連續達標情況進行核查的主要手段,是污染物排放管理的基礎制度。城鎮污水處理的各項評價指標都將在排污許可證中有明確的規定,污水處理廠是否嚴格遵守了排污許可證的要求,是評估城鎮污水處理績效的直接依據。
(2)污染物去除效率。去除污染物是污水處理廠的主要工作,對污水處理績效的評估不僅要考慮出水的達標情況,也要對污染物的去除效率做明確規定,這是當前主要污染物總量減排工作的要求。根據國家的主要污染物總量減排核算方法,污染物的去除量=污水處理量(入水濃度-出水濃度)。
4結論
隨著城鎮化建設的不斷深入,人民生活水平的不斷提高,生活污水產生的量越來越大,生活污水的成分也越來越復雜。如何在現有的污水處理技術上不斷改進生活污水處理方法,采取切實有效的融資模式,加強污水處理廠運行管理的探索,是當前科技領域有效解決生活污水污染問題所必須關注的。
參考文獻
[1] 周啟星.從第二屆世界水資源論壇看遼寧的水資源危機及對策[J].生態學雜志,2002,21(2):36-39.
[2] 王凱軍,賈立敏.城鎮污水生物處理技術開發與應用[M].北京:化學工業出版社,2001.
[3] butle d,friedler e gatt k.characterising the quantity and qualityof domestic domestic wastewater inflows[J].waqter science and technology,1995,1(7):13-24.
[4] orhon d,ates e,sozen s,et al.characterization and cod fraction of domestic wastewaters[J].environmental pollution,1997,95(2):191-204
[5] papaiacovou i.case study wastewater reuse in limassol as an alter-native watersource[J].desalination,2001,1389(1-3):55-59
[6] 周⑿牽黃國宏.環境生物地球化學及全球環境變化[M].北京.科學出版社,2001.
中圖分類號:X703 文章編號:1009-2374(2016)34-0104-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.051
近幾年,中國經濟快速發展帶動了中國農村的發展,各種家用電器進入平常農村百姓的家,農村人均日用水量也急劇上升,最終導致大量的生活污水產生,未經過處理的生活污水排放出來,不僅污染環境,對農村人民群眾的身體健康也造成威脅。我國一直注重于城市污水的處理,其治理的工程設計也是依據城市污水的特點,但農村人口相對分散、污水面廣、污水來源多,城市的污水處理方法無法適用于農村生活污水處理方法。所以根據農村生活污水的特點設計更符合農村地區實際情況的污水處理工程,對于建設新農村解決“三農”問題更具現實意義。
1 農村生活污水的特點
1.1 農村生活污水過于分散
農村居民居住不集中,村莊過于分散,生活污水排放也分散,而且很多農村的污水排放系統并不完善,沒有污水排放和處理系統,污水產生后沿大路排放到河里或附近水源地,造成污水排放分散,收集困難。
1.2 農村生活污水來源廣
農村生活污水一部分來自于人畜的排泄物、廚房污水,還有的來自于家庭清潔、沐浴和生活垃圾堆放產生,給農田和果樹施肥,農藥滲進土壤,下雨沖刷帶出來的水也是含有污染物的。
數據顯示,目前我國農村每年產生生活污水80億t,沒有排水管道和污水處理系統的村莊占到96%,農村生活污水帶來的污染情況非常嚴峻。
1.3 增長速度與處理率不成正比
農村人口增長速度較快,并且農民生活水平的提高和生活方式的改變,導致農村生活污水增長速度變快,而大部分村莊沒有排水管道和污水處理系統,高產出低效能,加劇了農村生活污水處理的壓力。
2 工程設計選址
針對農村生活污水的各種特點發現,處理農村生活污水工程設計的選址十分重要。選址合理正確才能保證農村生活污水得到有效處理,一個正確的選址,既能提高污水處理的效率和效果,又能節約工程設計的成本。工程設計選址的要求:第一,工程設計選址應選擇污水收集區域的下游,利用重力自流就可以避免采用提升泵,節約了成本;第二,工程設計選址要比附近河流、湖泊的水平面位置更高,更利于外排處理后的污水;第三,避免占用農田,最好選擇荒地進行污水處理
工程。
3 選取工藝設計參數
3.1 水量設計
目前是按照《給水排水設計手冊》第五冊《城鎮排水》中的污水量標準及變化系數的規定來計算農村生活污水處理污水量的,意思就是以當地用水定額的多少來決定居民生活污水定額和綜合生活污水定額,最后的確定還需綜合考慮建筑內部排水設施水平和排水系統普及程度等因素,一些排水系統完善的區域用水定額可以達到90%,其他區域的用水定額按80%計算。參考城市污水處理工程設計的用水定額在80%~85%之間,由于農村大部分地區的改廁工作還未進行,導致生活污水直接滲漏進土里,難以收集,所以給農村生活污水工程設計的用水定額只能在60%~70%之間。
3.2 水質設計
3.2.1 進水水質設計:農村生活污水處理工程設計與城市生活污水處理工程設計有很大區別,農村與城市在自然條件、經濟規模、群眾生活習慣等方面都有較大區別,所以導致了農村生活污水隨季節、天氣和晝夜的變化而變化,變得更加復雜。進水水質的設計必須符合當地農村的自然條件、經濟規模和群眾生活習慣等。
3.2.2 出水水質設計:農村生活污水處理工程設計必須考慮各方面的標準對農村環境的適用性和工程投資的效益比,所以建議農村生活污水設計出水水質采用《污水綜合排放標準》中的一級排放標準。
4 農村生活污水處理工程工藝選擇
目前處理生活污水的工藝有很多,從工藝原理來進行分類可以分為兩大類:第一類叫做自然處理系統,其方法是把污水排放到土壤中,土壤和植物會過濾和吸收污水中的微生物并分解污染物,達到處理污水的目的,常用的有人工濕地處理法;第二類叫做生物處理系統,專門處理好氧生物,首先給污水充氧,培養微生物菌種,微生物菌種在進行分解的時候會同時消耗和吸收污水中的有機物、氮和磷,常用的有活性污泥法等。
4.1 人工濕地處理法
人工濕地是一個生物過濾凈化系統,這個系統用礫石和植物組成。人工濕地處理法的工作原理是:在人工濕地填料表面有一層微生物膜,植物在土壤下有根系,在這兩者的共同作用下,污水中的有機物質可以徹底沉降、吸收然后分解,而氮和磷等營養元素在植物的吸收下也能夠被去除一大部分。在農村可以因地制宜地建設人工濕地,充分利用農村的土地和植物資源,串聯或并聯的形式都能滿足人工濕地的建設或者兩者合并使用,保證人工濕地負荷與利用率,達到處理農村生活污水的目的。
4.2 好氧生物處理法
好氧生物處理污水的方法是在污水中放入風機等設備給污水充氧,在污水下培養微生物菌種,微生物菌種能夠把污水中大部分有機物分解為二氧化碳和水等無污染的物質,污水中的其他部分則被合成為細胞物質,促使微生物增長,最后只剩下污泥,污泥被排出后,生活污水最終得到凈化后再排放。
以上兩種生活污水處理工程優點在于因地取材,降低了工程建設成本,工作原理相對簡單,維護方便,減少技術投入。在實際建設時還可以將人工濕地的建設與農村生態環境相結合,形成生態農村的良性循環。經過研究和實踐證明,這兩種污水處理方法更適合農村生活污水處理工程設計。
5 設計污水管網
現階段農村生活污水的處理只重視污水處理系統的建設,卻忽視了污水管線、管網的建設,導致污水接入率低,并沒有起到處理生活污水的作用,對生活污水進行管網設計,能更有效地進行生活污水處理。生活污水管網的設計,在理論上基本都是按照《室外排水設計規范》和《鎮(鄉)村排水工程技術規程》進行的。規程中要求污水管最小管徑是200mm,最小設計坡度為3‰;在管道交匯處、管道拐彎處、管徑和坡度改變處以及直線管段上每隔20~30m處設置檢查井;最好在非機動車道下埋設污水管道,并且覆土深度必須大于0.7m,其他路面下埋設的污水管道深度最低也不宜小于0.4m。農村的地勢比城市更復雜多變,有一部分農村是在山區,以上設計原理對山區的農村適用性很強,但是也有一部分農村在平原地區,污水管網設計最小設計坡度為3‰并不適用于平原地區,所以在污水管網設計時,要根據農村的地勢情況進行設計,平原地區的管道坡度就應該適當減小,才能提高污水排放的效率。
6 結語
對農村生活污水進行有效處理能在保障農村人民群眾用水、飲水安全的同時有利于我國環境保護工作的開展,也是建設新農村的一項重要工作。但農村生活污水處理工程必須依據農村生活污水的特點進行設計,保障工程設計的選址合理和管網設計合理,才能使農村生活污水處理工程高效發揮作用。經過對農村污水處理工程設計的實踐證明,厭氧池聯合人工濕地工藝比較適合農村生活污水處理。
參考文獻
[1] 方柏,章步偉,張慎.農村生活污水處理工程設計探討[J].環境與生活,2014,11(23).
在城市發展與建設的過程中,經濟發展速度有了進一步的提升,因此城市中生活污水量呈現出逐漸增多的趨勢,但是在城市污水處理的過程中,相關處理工藝卻存在一定的缺陷,要想與城市的發展水平相適應,就必須要進一步提高對城市生活污水的處理能力,這是當前工作中一個普遍存在的問題,因此本文重點對城市生活污水的處理工藝展開了進一步的討論,先分析其影響因素,從這方面出發找出有效的解決措施,希望在今后的處理工藝上可以得到進一步的發展。
1 導致我國城市生活污水處理出現問題的因素
從當前的發展情況來看,我國城市生活污水在處理的過程中還存在很多的不足,這一直以來都是需要重點解決的問題之一,如果不能對污水進行有效的處理,那么就會對城市的發展造成十分不利的影響,所以筆者從實際情況出發,總結了幾點造成城市污水處理受到阻礙的因素,希望能夠對今后的生活污水處理提供一定的幫助。
首先是沒有足夠的環境保護意識,在城市發展的過程中,當時一味的重視經濟的建設,卻忽視了對環境的治理,主要采用的手段是先污染后治理的路子,事實上這種意識本身就是錯誤的,這一意識是在形態上的缺失,對于城市中所生活的成員會造成嚴重的影響,如果不具備對環境保護的積極的意識,那么就不能指導實際工作,這種意識上的缺失是造成城市生活污水無法得到有效治理的主要原因。
其次,我國在發展城市以及建設城市的過程中,其速度是十分迅速的,在快速的發展過程中,人們的生活水平得到了顯著的提升,但是與此同時,也會造成城市用水量的進一步增大,在大量的用水量面前,必然就會導致水污染現象的發生,所以說,城市發展進程的加快是造成城市生活水污染量增多的直接原因。
第三,從硬件設施方面來看,城市生活污水在治理的過程中需要專業化的設備,只有硬件設備齊全了,才能順利的對污水進行處理,與此同時,在處理城市生活污水的過程中,還應該充分的與不同地區的用水量情況相適應,這樣才能建立起完善的污水處理系統。在我國當前的生活污水處理過程中,還有很多問題是需要進一步處理的,而硬件設備的落后或者說無法滿足當前用水量的需要是主要的影響因素,造成污水無法得到有效的處理。
最后是在對處理技術進行更新的過程中,很多城市污水在進行處理的過程中因為相應處理技術的更新較慢,因此許多問題得到了進一步的凸顯,并且有些污水處理設備在損壞以后沒有在第一時間得到維修,這樣就導致了對城市污水處理難度的加大,直接決定了我國在處理城市污水的過程中較為落后,其處理程度也受到了嚴重的影響。
2 我國城市生活污水處理方法分析
我國當前在對城市污水進行處理的過程中,必須要掌握有效的處理工藝,這樣才能起到事半功倍的效果,并且隨著科學技術手段的不斷提升,在處理方式上也變得更加多樣化,所以這在一定程度上引起了人們對污水處理的關注。具體問題需要具體分析,選擇處理工藝時也是這樣的,應該根據實際情況對污水進行有效的處理。在當前的處理方法中,常見的有以下幾種,第一種是活性污泥處理,該方法的基本原理是活性污泥具有一定的吸附能力,所以可以對污水起到吸附性的作用。第二種方法是生物降解方法,這種方法具有較強的處理能力,尤其是在對工業污水進行處理的過程中效果顯著。在處理城市生活污水時,也能凸顯出其明顯的效果。第三種方法是生物膜法,這種方法在應用的過程中主要是利用生物自身所具有的氧化性作用,從而對污水進行處理。從本質上來,無論是任何一種處理污水的方法都能夠對污水有一定的處理效果,但是,針對于不同的污水處理環境來說,不同污水處理方法所呈現出來的污水處理效果是不同的,在具體的運用過程中,應該結合污水處理的環境來進行靈活的使用。
3 城市生活污水處理工藝優化措施
在城市污水處理工藝優化的過程中,需要結合處理的過程來進行分析,針對目前城市生活污水處理的現狀,并結合不同城市污水處理的情況來進行相應的分析,以便于綜合的進行評析,更好的保證我國城市生活污水處理工藝的優化和升級。
3.1 優化硬件設施
對于城市生活污水處理工藝來說,城市生活污水處理工藝的優化需要硬件設備的支持,而目前我國在城市生活污水處理的硬件措施保障上還是不是十分的全面,我國應結合不同城市對于生活污水處理的要求,研發并引進一些先進的硬件設備,為城市生活污水處理工藝的優化提供良好的硬件保障。同時,要為城市生活污水處理工作提供相應的場地支持和援助,要選擇有助于城市生活污水處理的場地來進行城市污水處理。
3.2 優化技術工藝
無論任何工作,技術的支持都是十分必要的,尤其是在現代社會環境中,良好的技術支持是體現工藝性的關鍵,因此,對于城市污水處理工作來說,其需要創造與城市生活污水處理相適應的技術工藝,并結合不同的生活污水處理方法使其的效果達到最大化和最優化。
3.3 優化設計工藝
在不同的城市中和不同的環境中,城市生活污水處理的設計是不同的,結合不同的城市生活環境和城市的經濟發展速度而言,生活污水的處理需要不同的設計工藝。因此,我國在優化城市生活污水處理工藝的過程中,要選擇切合實際的處理工藝,結合生物法和化學法來制定相應的設計工藝,力求在設計環節保證整個污水處理過程的合理性和科學性。
3.4 優化回收工藝
在污水的處理過程中污水的回收再利用是一個關鍵性的環節,在我國城市生活污水的處理過程中,同樣需要回收工藝的支持,對處理好的污水進行回收再利用,實現污水處理的可持續性,進而達到節能、節水,這是城市生活污水處理的較高要求。在回收工藝上來說,我國要借鑒國內外一些先進的回收工,并為我所用,不斷的進行創新和發展。
結束語
在城市污水處理工藝完善的過程中要有所針對,結合不同的處理環節來提升城市污水處理的工藝,以不同的處理方法為基礎,并進行相應的結合,更好的保證城市污水處理工藝的體現,將城市污水處理工藝與我國城市的工業化發展結合起來,更好的體現出城市污水處理問題的科學化和科技化。
我國農村人口數量龐大,生活污水排放量較大,由于得不到有效處理,因而對環境造成一定的破壞。由于污水處理資金投入不足,農民環保意識不夠,大部分村莊沒有污水處理設備,生活污水直接排放到環境中,嚴重的影響了農村的生態環境,農民的飲水安全不能得到保證。
1 農村生活污水處理現狀
隨著農村生活水平的不斷提高,農村生活污水的排放量也逐漸增加,農村的生態環境遭到了嚴重的破壞,對農民的身體健康造成了很大的威脅,農村的環境令人擔憂。調查報告顯示,我國大部分村莊的排水設備缺乏,不經過處理而直接排放污水。89%的村莊的生活垃圾直接丟棄在住房前后、村內的池塘中,而且村里沒有人對垃圾進行處置。生活污水的任意排放,不僅對河流、池塘造成破壞,而且污染了村民的生存環境,嚴重影響了村民的身體健康。
農村生活污水主要包括洗浴、廚房、沖廁以及農民養殖牲畜的糞便水。農村的污水處理率不高,污水分散分布,水量排放沒有規則,污水中的有機物含量高,重金屬等有害物質的含量不高。農村人口居住的較為分散,但是由于居民有很相似的生活規律,這就造成農村生活污水的排放流量白天要比早晚的少,夜間的排水量不大,數量變化較大。
2 農村生活污水處理技術現狀
我國對農村污水處理技術研究的較晚,農村生活污水問題的重要性也凸顯出來,逐漸出現了一些高效、低費用的處理技術。一些農村地區開始認識到農村生活污水處理的重要性,既能提高人們的生活質量,又利于地區的經濟建設,國內對農村污水處理技術開展了一系列的探索與實踐,出現了厭氧沼氣池處理技術、氧化塘處理技術等。厭氧沼氣池處理技術會將絕大部分的有機物進行厭氧發酵,進而產生沼氣,大部分有機物即被分解,從而實現凈化的目的。沼氣可以用于做飯,經過處理后的污水可以用于灌溉。但是厭氧沼氣池處理技術受到溫度的影響,在氣溫較高的地區較為適用。氧化塘處理技術可以適用高效藻類塘系統,采用氨氮去除率達到93%,采用磷的去除率為55%,污水處理效果都很好。
3 農村生活污水綜合防治建議
3.1 健全農村環境保護方面的法律法規
農村的環境保護的工作要想落到實處離不法律法規的支持。我國涉及到農村環境保護的法律法規較少,能夠將農村、農業以及資源的保護結合起到的法律法規更是少之又少。農村環境的保護法的確立,有利于明確相關機構的職責,同時對相關的管理體制進行明確。
3.2 加強對農村生活污水的管理
污水的治理工作的順利開展離不開系統的規劃,根據合理、整體的規劃進行污水治理工作,避免廢棄工程的出現。相應的政府部門應當對污水處理工程進行財政上的支持,加大資金投入,鼓勵個人、企業和社會積極參與到污水處理的建設工作中。安排專門的管理人員負責污水處理系統和設備的日常保養和水質檢測工作,加大對專業人才的培養力度。當下,村委會不愿意對污水處理的費用進行承擔,國家對農村污水排放的收費政策以及污水處理的補償政策還沒有落實到位,因此,由村民自行承擔污水處理的費用顯然不合理,所以,應當盡快出臺相關的政策,根據農村污水排放的實際情況進行獎罰。同時,在進行農村污水管理的過程中應當健全管理機制,從而確保農村污水的治理能夠長久順利的進行下去。
3.3 加強宣傳,提高認知
調動相關部門的積極主動性,建設一支體制健全的管理隊伍,加強農民對生活污水處理重要性的認知。建議環保部門增加主管農村環境保護的辦公室,專門負責對農村的生活污水的處理工作,并制定較為完善的工作制度,對部門職責進行明確劃定,加大環保在農村整體評價的比重,確保農村生活污水治理工作的順利開展,同時,應當加強宣傳,尋求適合本地區的管理方式,按照當地的實際情況制定合理的獎懲措施,鼓勵農民積極參與到污水處理的工作中,切實提高農民的環保意識。
3.4 因地制宜的選擇合適的處理途徑
我國農村的分布廣泛、分散,經濟處于較為落后的狀態,要因地制宜的選擇合適的污水處理方法。對于經濟較為落后的農村,收集生活污水存在很大的困難,一些地區的農村過于分散無法實現收集的目的,一些地區的農村分布過于集中,這就給管網的施工帶來不便,需要投入的資金多,給農民和當地的政府帶來很大的經濟負擔。農村地區生活污水來源簡單,有機肥力好,但是由于使用不方便而大量使用無機肥,這就對水體造成污染。所以要發揮政策的引導性作用,對市場進行有效調節,鼓勵農民使用處理后的生活污水進行灌溉。
對一些經濟較為發達,村落集中地地區,應當加強對廢水的收集,采用生態處理的方法對污水進行處理。一些農村可以利用自己有利的地形比如可以利用高低的地形加快微生物的分解,從而更好地對污水進行處理。
4 小結
總之,在今后的工作中應當加強對農村生活污水的處理,避免因生活污水的任意排放對農村地區的生態環境造成影響,確保農民的用水安全和身體健康,這是當下改善農村居民生活環境最迫切的任務,具有非常重要的現實意義。因地制宜的選擇污水處理技術,健全管理制度,讓廣大農民成為最大受益者。
【參考文獻】
近些年來人類環保意識的不斷提高,國內外防污染標準要求也越來越嚴格。2006年國際海事組織通過生活污水新排放標準MEPC.159(55),于2010年1月1日強制執行,該排放標準相對于老標準嚴格一倍以上。2011年國家海事局出版的《內河船舶法定檢驗規則》和2013中國船級社出版的《綠色船舶規范》均要求船舶生活污水處理裝置需滿足IMO.MEPC.159(55)標準。隨著環境工程技術的發展,各種污水處理技術和設備也在不斷發展,處理方法多種多樣,在各種船舶上均已得到了廣泛的應用。本文結合調研資料及實船設計經驗,著重介紹揚州市海洋環保設備有限公司的STU型船用生活污水處理裝置的結構特點、性能。
1船舶生活污水排放規范和處理方法
1.1船舶生活污水的定義
船舶生活污水是下列各種水質:任何形式的馬桶、小便池的排出物和其他廢棄物;從醫務室的面盆、洗澡盆和這些處所排除的污水;裝有活的動物處所的排出物;混有上述排出物的其他廢水。船舶生活污水不僅含有有機物和礦物質,而且還含有大量的細菌、寄生蟲,有時還含有危害人體及水生物的病毒,如不經過任何處理而將其任意排放,就可能造成周圍水域的污染。
1.2船舶生活污水的排放規范
為了防止船舶生活污水污染,內河船用生活污水處理裝置主要是依據《內河船舶法定檢驗技術規則2011》、《船用生活污水處理系統技術條件》GB/T10833-1989和IMO.MEPC.159(55)決議附件《經修訂的實施生活污水處理裝置排出物標準和性能試驗導則》,如下所示。
1.3船舶生活污水處理方法
目前,長江江蘇段及內河船舶采用的生活污水處理方式主要有兩種:收集貯存式和處理排放式,即在京杭運河等零排放水域將生活污水收集貯存,到港口再由垃圾站接收;航行非零排放水域如長江再由處理裝置處理排放。
1.3.1收集貯存式
通過專設的糞便柜收集貯存含糞尿的廁所沖洗水,集中排放到岸上接收裝置。其糞便柜內壁應涂敷環氧樹脂或采用玻璃鋼襯里,以防銹蝕。采用這種處理方式的裝置,只需從各個廁所匯集糞尿的管路和配備足夠容量的貯存柜即可,所以裝置十分簡單,造價低,但貯存柜的容量往往需要很大,特別是內河岸上這些接受裝置還是配備不到位。同時當糞尿需要長期貯存時,還必須使用化學藥品殺菌、消毒和除臭,增加藥品費用。此外,因必須依靠岸上的接收處理而需支付處理費。這些缺點限制其應用,不宜推廣,只有在內河零排放等特定水域使用。
1.3.2處理排放式
船用生活污水處理裝置,是利用好氧性微生物為主的活性污泥對污水中的有機物進行氧化分解,使其變成無機物,然后進行大腸桿菌消毒處理,再排放。活性污泥對有機物具有很強的吸附能力和氧化分解能力。活性污泥所發酵產生的微生物,在有氧的條件下,能透過細菌的細胞壁將污水中的溶解性有機物吸收,固體和膠體的有機物先附在細菌體外,由細菌所分泌的外酶分解為溶解性物質再加以吸收。細菌通過其自身的生命活動——氧化、還原、合成等過程,將一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物,同時放出能量,供細菌活動、生長、繁殖,而將另一部分有機質軟化為生物體所必須的營養質,組成新的原生質,使細菌生長繁殖。采用此種處理方法,處理效果好,所需糞便柜體積小,比較簡單可靠,已在船舶上廣泛應用。但缺點是需連續使用,否則微生物就會死亡而失去處理能力,再生處理所需時間長。
2STU型船舶生活污水處理裝置設計思路
2.1工藝流程
STU-6型生活污水處理裝置(圖1)日處理量:490L/d;排水水質滿足IMO.MEPC.159(55)決議附件《經修訂的實施生活污水處理裝置排出物標準和性能試驗導則》,適用于處理常規沖洗系統產生的生活污水(4-7人),該裝置兼有活性污泥和生物膜法處理之特點,設有污泥、殘渣回流再處理系統,污泥排放周期長;該裝置由四個柜室組成,即粉碎氧化柜,曝氣柜、沉淀柜、膜生化柜。糞便污水從粉碎柜入口進入處理裝置,在粉碎柜內缺氧區污水發生水解酸化反應,草紙等難降解、大顆粒污染物被分解成小顆粒。污水通過溢流管進入接觸氧化柜,接觸氧化柜裝有復合填料,好氧生物在其中大量繁殖,污水中部分有機污染物在填料中被微生物降解為二氧化碳和水。污水在一級接觸氧化柜內被稀釋、降解并停留一定的時間,隨后進入沉淀柜。經沉淀后的“上清液”自動溢流流入膜反應柜,進一步氧化、分離小分子有機物,膜的高效截留作用,使活性污泥及微生物、未經充分生化的小分子污染物被膜絲及表面的生物膜截留在裝置中繼續進行生化反應,動態地延長了污水停留時間,實現了水力停留時間與污泥齡的完全分離,使得裝置運行控制更加靈活穩定。經過膜件處理過的“清水”一般可以達到國際排放標準,但為了更可靠地保證排放水符合國際標準,“清水”被貯存在清水箱中等待下一步凈化處理,貯存到一定量后由排放泵泵入精濾器中,對清水進行再次凈化過濾,以降低出水有機物含量,最后再經紫外線消毒器殺死出水中可能漏網的大腸菌群,保證出水能夠達標排放。如圖2。
2.2設計優點
(1)本裝置主要采用生物膜接觸氧化工藝處理船舶生活污水,本裝置粉碎柜也采用粉碎加曝氣氧化工藝,且本裝置污泥回流量相當少,主要是將膜柜底部污泥定期回流,如考慮一定的回流量,水力停留時間更長。另外,粉碎柜缺氧區也可以降解沉淀柜回流污泥,顆保證系統污泥殘渣不會超量積累。(2)本裝置未用氯藥品殺菌,而是依據飲用水《紫外線消毒器》QB/T1172-99標準中參數選型表,同時飲用水大腸桿菌排放標準(1L水不超過3個)遠遠比船舶合格水排放標準(小于100個/mL)更嚴格。(3)采用了一種軟性纖維填料,克服了一般采用活性污泥法或以硬性填料作為生物載體的生物膜法的處理裝置的弊病。(4)在線反沖洗,本裝置如圖1配備了微型自吸泵和清水箱,該泵能在膜絲內外形成一定的壓差,如果膜因污染堵塞,排水量下降,最終高位報警,此時啟動自吸泵反清洗,可增加膜通量,延長膜的壽命。(5)該處理裝置體積小,主尺寸為1200×600×1000(mm)、結構緊湊,設計為分體式,內河船舶均可通過吊進機艙后再組裝。(6)該裝置正常工作電源為24V,符合內河船用蓄電池要求,夜間船舶停泊斷電可正常運行。裝置重啟速度快,無需周期性培菌馴化調試。
3結束語
現在隨著內河運力的增加,國家對船舶防污染補貼力度加大,船用生活污水處理裝置的研究與應用也是層出不窮,但從上述設計介紹可以看出,船用生活污水處理裝置,因船上環境較為特殊,應力求處理過程穩定且效率高、縮小設備尺寸、降低重量、減少能耗、經濟合理、操作管理簡便等。只有達到生產效益與環保效益兼顧,才能使船用生活污水處理裝置發揮應有的作用。
作者:楊杰 趙胤鵬 單位:揚州市地方海事局
中圖分類號:TU992文獻標識碼:A
前言 :在全球經濟快速發展的今天,環保問題,特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。城市污水治理對改善城市水環境,保障城市經濟發展起著關鍵的作用。隨著城市污水排放量增加,環境基礎設施建設又跟不上城市化發展速度,致使城市生活污水成為水污染的一個重要來源。因此,加強城市生活污水的污染治理及防治已成為現階段城市環保工作的重大而緊迫的任務。
1城市生活污水概況
我國水體污染主要來自兩方面,一是工業發展超標排放工業廢水,二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設施嚴重缺乏,大量生活污水未經處理直接進入水體造成環境污染,城市生活污水有增無減,占水質污染的51%以上。
城市生活污水正成為水污染的最大“公害”之一。其防治直接關系到水體、水質的保護以及水資源的可持續利用,是我國水污染防治與環境保護的重點之一,而且對于改善城市環境質量與居民生存環境,促進社會的可持續發展具有十分重要的意義。
2 防治現狀及特點
城市生活污水主要是指城市居民(含服務產業及其他企事業單位的成員)由于生活利用而產生的污水,主要包括:沖廁用水、生活洗滌用水、廚房污水等。這些生活用水耗量大、處理費用高、成分復雜,而且由于我國生活區、商業區、辦公區混雜,餐飲洗浴業遍布,生活污水排泄與城市排漬共用下水道系統,居民樓、賓館等生活污水預處理以小片為單位,沒有統籌規劃,經過預處理或未經處理直接由城市下水道進入江河,因此我國城市生活污水具有源多、面廣、量大,雜、散、亂的特點。這是生活污染嚴重的原因,也給現階段我國城市生活污水防治帶來了困難。
現階段對城市生活污水處理方面所采用的方法主要有污水集中處理與資源化利用。
2.1城市污水集中處理
《水污染防治法》第十九條規定城市污水應當進行集中處理。城市污水處理廠將居民生活污水集中后通過一定的處理工藝,將污水中高濃度的氮、磷等化學物質及部分細菌、病菌等不同程度減少或消除,達到水質進化的目的。處理后的污水直接進入自然水體或再生污水用來灌溉、清潔等。污水處理可以集中,也可分散,所謂集中,是在一個城市只建立一個污水處理廠和一套管網系統,集中治理全市的生活污水;分散是一個城市根據實際建幾個污水處理廠與幾套管網系統,也包括小型的單位和社區的污水處理裝置及系統,達標后排入公用污水管道系統,或者在原地循環使用。
2.2資源化利用
城市生活污水具有水量大、水質較穩定、來源可靠、開發成本低的優點,是一種潛在的水資源,經過治理運用到工農業生產中去,可以創造經濟效益與社會效益。資源再生是環保產業中的一個大的行業,污水資源化又是資源再生行業中的一個大行業。采取分質供水方式,可以對城市生活污水進行多層次處理綜合利用。如直接用于或用化學方法凈化提高水質類別檔次,分離的固體物質經過提煉可成為肥料和飼料,用于園林綠化和家畜養殖;可以開放式的將處理過的污水還原到地面水體,間接再次作為水資源利用;也可以封閉式的將處理過的污水回用,作為工業冷卻水、綠化、消防、市政雜用,洗車、建筑、農業灌溉、漁業用水。在這里,開放式還原利用如前一種城市污水集中處理方式,而后一種主要指以城市內部相對獨立管轄范圍和責任主體的一個城市功能區為單位,如居民區、學校、單位等,在單位內部進行污水再生處理,在原地和附近加以利用,即原生再處理,也稱中水回用。一般采用小型污染治理裝置或生物處理技術,如沼氣池處理、生物膜治理技術等。
我國現階段兩種方式的運用都有,但似乎更注重建立大型的污水處理廠,其實兩種方式的選擇應結合實際,合理選用。而且,針對城市生活污水日益嚴峻的狀況,應該采用多種手段與方式來進行防治。
3城市生活污水防治的原則
3.1統籌安排,合理規劃
新《水法》第五條規定:縣級以上人民政府應當加強水利基礎設施建設,并將其納入本級國民經濟和社會發展計劃。城市生活污水防治關系到水資源的可持續利用,是我國經濟社會發展的戰略問題。 因此各地政府要將生活污水的處理納入水資源統一管理與調配,要制定城市排水與污水處理的發展規劃,做到統一規劃、遠近結合、協調發展、按系統分期配套建設;在缺水地區城市積極推行凈化污水再用設施建設。
3.2結合實際、因地制宜
城市生活污水處理方式的選擇應遵循實事求是的原則。對一個城市來說,污水處理廠按照什么樣的原則來建立,必須從實際情況出發,按照集中與分散結合的原則,該集中就集中,該分散就分散,因地制宜。如興城更適宜建小、微型治污裝置。因為從建設資金講,微型的如地埋式處理裝置不需要建地下管道,運營費少。另外,依據新《水法》第二十三條規定:“地方各級人民政府應當結合本地區水資源的實際情況,按照地表水與地下水統一調度開發、開源與節流相結合、節流優先和污水處理再利用的原則,合理組織開發、綜合利用水資源”。生活污水的處理與防治也應該根據當地的水資源實際選擇。
3.3水資源、環境容量有償利用原則
水是最重要的資源,環境容量也是資源,是有價的,對其經濟化有償利用是必要的,因此要改變過去水資源無價、企業污染治理、居民無償排污的觀念,用“誰污染,誰付費”的原則代替“誰污染,誰治理”,使所有的環境污染外部性內在化。實現環境與資源的價值補償,把資源的使用與污染破壞的經濟價值反映出來,使之得到足額與超額而不是差額補償,形成經濟制約機制。這樣可以節約水、又可以籌集排水管網維護資金。
4 城市生活污水防治的手段
4.1政府統一規劃
《水污染防治法》第三條規定:國務院有關部門和地方各級人民政府,必須將水環境保護工作納入計劃,采取防治水污染的對策和措施。城市污水處理產業是構成社會化綜合服務、水環境綜合整治和保障體系的主體,涉及公眾的切身利益,政府必須承擔統一規劃、建設和管理的職能,以提高設施的社會效益、環境效益和經濟效益。
4.2實行科學管理
目前,我國大多數城市對生活污水的分散處理及資源化利用方面的經驗與管理比較缺乏。應該在逐步推廣的過程中探索科學的管理方法。對建立小型、微型污水廠或實行原地再生利用的小區、社區、單位,可以建立以社區管理為基礎、與市場化管理機制相適應的辦事機構,協調轄區內居民、單位與稅收、供水、環保、治理技術部門等的關系,處理生活污水資源化管理中的規劃、建設、治理工作;根據小區實際制定地方性法規體系提供保障;積極探索適合國情的先進管理方式,使城市污水處理廠單位在政府監管下按照建立現代企業制度的要求,完善法人治理結構,轉換經營機制,建立高效的運行機制,擺脫現在事業單位和政府包干的模式,逐步走上產業化、市場化、專業化、社會化道路。
4.3運用多種經濟手段
在城市生活污水防治中要運用價格、收費、稅收等手段,發揮市場調節作用,引導居民節約用水,補償污染治理費用。《水污染防治法》明確規定了對集中處理設施的有償使用,1993年原國家物價局、財政部了《關于征收城市排水設施使用費的通知》,規定對企事業單位和個體經營者征收城市排水設施使用費,用于城市排水管網維護及污水集中處理設施的運行。然而存在征收標準低、征收不力,征收過程中欠費和漏收、污水處理費收入的管理不規范,截留、挪用等問題。所以政府應出臺價格政策,合理確定收費標準,提高污水處理費征收率,逐步達到補償合理成本并略有盈利水平;同時逐步開征資源稅等,增強稅收對節約資源和保護環境的宏觀調控作用;強化城市污水處理費的征收管理,將之納入各級財政預算外收入管理,專項用于城市污水處理設施和排水設施的建設、運行與維護。
4.4公眾參與
新《水法》第八條第三款規定:單位和個人有節約用水的義務。《水污染防治法》第五條規定:一切單位和個人都有責任保護水環境,并有權對污染損害水環境的行為進行監督和檢舉。城市生活污水防治是水環境保護的重要一部分,需要公眾的參與,發揮每個公民的作用。因此除了吸引社會融資,社區處理外,還應對公眾進行宣傳引導、水況公布、水價聽證、污水原地再生利用教育、優惠收購再生水等,提高公眾素質與節水意識,促使其發揮監督職能,參與污水防治。
4.5技術支持
新《水法》 第五十二條規定:城市人民政府應當因地制宜采取有效措施,推廣節水型生活用水器具,降低城市供水管網漏失率,提高生活用水效率;加強城市污水集中處理,鼓勵使用再生水,提高污水再生利用率。 所以也需要開發、運用高新科技成果,運用環保型、節水型、防污型家用清潔化工產品;采用新技術使引入郊區、農村和園林綠化灌溉的污水無害化,研究新的凈化處理技術,降低治污成本,加強生活污水生物處理和沼化綜合處理研究與應用。與之相配套應建立良好的信息機制、中介機構等支撐服務系統,使技術具有可得性與交流性、創新性,進而使城市生活污水處理企業提高效益,走向產業化。
我相信未來21世紀,人類對城市污水治理技術將會愈來愈多樣化,也愈來愈經濟和先進。
參考文獻:
[1] 鄒家華主編.《關于檢查實施情況的報告》《環境保護》,2006年第1期;
中圖分類號:X752文獻標識碼: A
1 煤礦生活污水的特點及產生原因
煤礦生活污水主要來自煤礦工業廣場浴室排水、辦公室、單身宿舍和食堂排水,以及居住區和醫院排水等,其水質與城市生活污水相比,具有BOD濃度較低和排水相對集中的特點。一般情況下,煤礦生活污水BOD5在100~200mg/L左右,但是,有的煤礦生活污水BOD5達到60mg/L,甚至更低。造成這種現象的原因有兩點:①煤礦生活污水中,浴室排水量很大,而且用水非常集中;②少數煤礦由于管理不善,使部分井下排水混入生活污水管網。當生活污水BOD濃度比較低時,活性污泥中微生物細胞生長繁殖所需的營養物質不足,會降低生活污水處理效果,一般情況下,BOD5不宜低于100mg/L。針對以上情況,對于新建礦井,應在排水系統設計時采取措施,杜絕井下排水進入生活污水系統的可能性,浴室排水盡可能單獨處理回用。對于老礦井,也應加強管理,或對現有系統進行改造,做到分系統排水,分別處理。
根據我國現有煤礦生產結構情況,一般情況下一個煤礦單獨建設一個小型污水處理站,日處理能力為幾百至幾千立方米。煤礦污水處理原則上應選用處理效果穩定、產泥量少、節能和操作運行管理方便的處理方法,生活污水處理方法有很多,如傳統活性污泥法、生物接觸氧化法等。本文主要介紹SBR法,并以某煤礦附屬污水處理廠為例,說明了SBR法在煤礦污水處理廠的應用情況,結果表明,污水凈化效果較好。
2 SBR工藝及其特點
SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing BatchReactor Activated Sludge Process)的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術,又稱序批式活性污泥法。與傳統污水處理工藝不同, BR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩定生化反應替代穩定生化反應,靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。其主要特征是在運行上的有序和間歇作,SBR技術的核心是SBR反應池,采用可變容積,強調有機物的去除效率和脫氮除磷的要求,并且具有獨特的模塊化設計,因此廣泛應用于城市小區污水處理。其工藝特點是:①出水質量高,池內厭氧、好氧處于交替狀態,凈化效果好;②對沖擊負荷的適應性強,池內有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊;③活性污泥性能好,剩余污泥處理簡便;④操作管理及維修簡單;⑤工藝流程簡單、布置緊湊,投資和占地面積少;⑥能耗低。
3 SBR法應用于煤礦生活污水處理的工程實踐
3.1污水處理工藝思路
以某煤礦為例,生活污水排放量平均在300~500m3/d,平均流量在8~20m3/h,最大流量為25m3/h,考慮到生活污水量較小,確定污水廠設計處理量為500m3/d,采用先進的SBR污水處理工藝,對生活污水進行處理后達標排放。經過近半年的運行,該系統具有運行費用低、處理效果好、自動化操作、維修簡便、占地面積小等優點,且可確保全部生活廢水實現達標排放。
3.2 處理系統流程
污水處理系統流程圖見圖1。
圖1生活污水處理工藝流程圖
污水處理系統說明:
1)格柵井。建在調節池內的7.0m×0.65m×2.2m格柵井1座,GS-100型提籃格柵2套,用來截留粗大的雜物,以免影響泵的運行并減輕后續處理設施的負荷,使之運行正常。
2)調節池。SBR 法一般不需要設置調節池,但考慮本工程生活污水排放的不均衡性,及生活污水需提升進入SBR反應池的實際情況,本工程設置調節池用來調節原水水質、水量,以保證后續處理設施的正常運行。調節池為全地下式鋼砼結構,設計容量為400m3,尺寸為6.m×10.45m×3.5m,水力停留時間≥8h;3臺提升泵(Q=50m3/h,H=8m,N=2.2kW),2臺正常工作,1臺作為備用。
3)SBR反應池。SBR反應池是本工程的核心處理設施,采用全地下式碳鋼防腐結構,反應池共設2個,每個反應池尺寸為11m×3m×3m,有效容積為99m3;工藝處理每個周期為5.1h,其中進水1.1h、曝氣2h、沉淀1h、潷水1h;污泥負荷0.27kgBOD5/1kmLSS.d,污泥質量濃度2000mg/L,溶氧效率12%,汽水比15∶1,氣量5.2m3/min。
4)消毒池。83m3的全地下式鋼砼結構接觸消毒池1座,尺寸為6.9m×3.45m×3.5m,水力停留時間為1h。
5)污泥池。17m3的全地下式鋼砼結構污泥池1座;2臺不銹鋼污泥提升泵(Q=7m3/h、H>15m、N=1.5kW)。
6)YSH―21型一體化生化設備2套。
7)4.2m×3.6m×3.2m型電器控制室1個,其中有RM-1型號電器控制柜1臺;RM-2型號自動控制柜1臺。
8)4.2m×3.6m×3.2m型消毒間1個,其中消毒設備1臺,高速過濾器(ZWSL-20、d1800 mm×3200 mm1臺,活性炭吸附裝置(D=0.6m、H=1.4m)1臺。
9)4.2m×3.9m×3.2m型風機房1個,其內有鼓風機(Q=2.6m3/min、P=39.2kPa、N=5.5kW)3臺,2用1備。
3.3 系統工作原理
污水進入格柵調節池,廢紙、果皮、塑料制品等較大的懸浮物在此被截留后進入水解酸化調節池,在缺氧狀態下,不溶的復雜大分子有機物在水解菌及酸化菌的作用下分解為可溶的小分子有機物,污水在調節池內調節水質和水量。調節池的污水經泵提升進入SBR池, 通過曝氣系統向池內供氧,此時有機污染物被微生物氧化分解。在經過微生物降解后停止曝氣,微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解。反應池也逐漸由好氧狀態向缺氧狀態轉化,開始反硝化反應。污泥逐漸沉到池底,上層水變清。當沉淀結束后,置于反應池末端的潷水器開始工作,自上而下平穩地排出上清液。排出上清液后進入閑置階段,潷水器隨著水量的變化開始上升到原始的位置。為了保持適當的污泥濃度,系統根據產生的污泥量排除相應的剩余污泥。通過這樣反復的周期循環來完成廢水的連續處理過程。
4 處理效果
系統設計進水BOD5為100~150mg/L,SS為150~200mg/L,調試完成后,系統運行穩定,SBR反應池出水各項指標均達到GB8978-965污水綜合排放標準6中一級排放標準要求,處理效果較好,對BOD、SS的去除率分別為92%、90%。SBR反應池出水再經過濾、消毒處理后,水質滿足中水回用水質標準要求。
5 結語
1)與其它生化處理方法相比,SBR法具有生化處理的一般優點。
2)SBR法適用于煤礦生活污水處理。
3)應用SBR法處理煤礦生活污水,可以節約工程基建投資, 降低處理費用, 同時易于實現自動控制,方便維護管理。
參考文獻:
[1] 秦建.SBR對于城市生活污水處理試驗研究[J].輕工科技,2013(11).