時間：2023-01-27 20:59:54
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水處理技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1.1污水管網(wǎng)設(shè)計
城市污水管網(wǎng)擔(dān)負(fù)著城市污水的收集和輸送,是連接污水產(chǎn)生源和污水處理廠的重要的、不可缺少的環(huán)節(jié)。一般說,凡在新建市、區(qū)或擴建新區(qū)建設(shè)污水處理工程時,宜采用分流制;在已建成合流制排水系統(tǒng)的舊城區(qū)、小城鎮(zhèn)等,宜將原合流制直泄式排水系統(tǒng)改造成截流式合流系統(tǒng);在雨量稀少地區(qū),如我國西北的部分地區(qū)或者邊遠(yuǎn)小城鎮(zhèn),由于污水處理規(guī)模小,街道狹窄,兩側(cè)建筑密集,施工復(fù)雜,無條件修建分流制排水系統(tǒng),也可考慮采用合流制排水系統(tǒng)。值得注意的是,當(dāng)截流倍數(shù)較大時,旱季和雨季污水量相差較大,污水處理廠的進(jìn)水水量及水質(zhì)都隨之發(fā)生相應(yīng)波動,造成沖擊負(fù)荷,因此在污水處理廠工藝流程設(shè)計和設(shè)計參數(shù)選擇時應(yīng)對該水量、水質(zhì)變化進(jìn)行必要的分析和校核,保證處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
1.2垃圾滲濾液對污水處理廠的影響
國內(nèi)一些城市,特別是中小城鎮(zhèn),當(dāng)垃圾處理規(guī)模不大,且距城市污水處理廠較近時,往往將垃圾滲濾液經(jīng)預(yù)處理或不經(jīng)處理直接排入城市污水處理廠。這種情況下,設(shè)計城市污水處理廠時,需十分注意由于垃圾滲濾液高濃度廢水的進(jìn)入而給處理廠進(jìn)水帶來的水質(zhì)變化。處理廠規(guī)模越小,其影響越大,滲濾液處理量與污水處理廠處理規(guī)模的比值越大,對設(shè)計參數(shù)選擇、設(shè)備選型及工程費、運行費等影響越大。
1.3除臭技術(shù)
隨著我國對環(huán)境質(zhì)量要求的提高和污水處理技術(shù)的發(fā)展,在設(shè)計污水處理廠的同時,考慮除臭設(shè)施已提到議事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化學(xué)藥劑吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高濃度臭氣效率低且價格高;化學(xué)藥劑吸收法臭氣去除效率低且操作管理復(fù)雜;土壤法則適合低濃度臭氣去除及占地面積大等不足,目前國內(nèi)外廣泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。該法具有適合于各種臭氣濃度的脫除,且具有效率高,不產(chǎn)生二次污染及運行費用低等優(yōu)點。因此,在我國建議采用生物除臭更為經(jīng)濟合理。
2影響城市污水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
城市污水屬于可生化處理的中性污水,工藝技術(shù)要求并不太復(fù)雜,而城市污水處理工藝技術(shù)方案的關(guān)鍵因素是曝氣技術(shù)的選用。
2.1曝氣技術(shù)的重要地位
城市污水主要污染物成份基本都是容易被微生物分解的物質(zhì)。在城市污水處理工藝技術(shù)方案中,采用曝氣充氧培養(yǎng)微生物對有機污染物質(zhì)進(jìn)行分解,這一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝氣、二沉、回流或排出的工藝流程;近年來還出現(xiàn)了曝氣、二沉、回流或排出的三合一體間歇式曝氣工藝。
曝氣充氧是城市污水處理工藝運行中最重要的技術(shù)保障手段,也是工藝運行的動態(tài)控制核心;在城市污水處理運行費用中,動力消耗所占比例約為80%,而曝氣充氧能耗又要占裝置總動力消耗的約80%;由此可見,所選用的曝氣形式及技術(shù)在城市污水處理工藝技術(shù)方案中的重要地位。
2.2曝氣技術(shù)的基本分類
①傳統(tǒng)的分類曝氣技術(shù)傳統(tǒng)的分類方法是按照設(shè)備性質(zhì)區(qū)分的,分為三種基本形式。表面曝氣—采用機械運動的方法,使水體表面不斷更新與空氣接觸;表面曝氣分為葉輪表面曝氣與轉(zhuǎn)刷(盤)表面曝氣兩種。
射流自吸—利用水體的射流作用吸入空氣。
鼓風(fēng)曝氣—風(fēng)機鼓風(fēng)經(jīng)曝氣器擴散向水體中輸入空氣(或純氧)。
②按照流體運動性質(zhì)的新分類曝氣技術(shù)的實質(zhì)就是使氣相中的氧向液相中轉(zhuǎn)移,傳統(tǒng)的分類方法難以反映曝氣技術(shù)的實質(zhì)問題。使氣相中的氧轉(zhuǎn)移為液相中的溶解氧,是通過流體運動形成氣液接觸界面而完成的。
2.3鼓風(fēng)曝氣是曝氣技術(shù)的發(fā)展趨勢
在城市污水處理工藝技術(shù)中,有越來越多的工程技術(shù)人員認(rèn)識到了鼓風(fēng)曝氣技術(shù)具有動能消耗合理和充氧效率高的優(yōu)點,因此鼓風(fēng)曝氣技術(shù)在城市污水處理工藝技術(shù)中越來越得到普遍的應(yīng)用。
2.4終端設(shè)備是鼓風(fēng)曝氣技術(shù)的關(guān)鍵
鼓風(fēng)曝氣技術(shù)的終端是關(guān)鍵設(shè)備氣流擴散裝置——曝氣器。鼓風(fēng)機經(jīng)管道鼓入曝氣池的氣相流體,最終是由曝氣器對氣流的擴散而產(chǎn)生起氧傳遞作用的氣液接觸界面;曝氣充氧效率、曝氣運行可靠程度的長久性、氧傳遞均衡性與氧供給長期穩(wěn)定性等等曝氣技術(shù)性能如何,完全是要取決于曝氣終端設(shè)備(曝氣器)的功能作用。
2.5旋混曝氣器
本世紀(jì)九十年代初,我們就開始著手研究曝氣器的氣流擴散問題,經(jīng)過大量的實驗研究與運行實踐經(jīng)驗的總結(jié),確立了采用阻力小且無堵塞的大孔排氣結(jié)構(gòu),經(jīng)旋流、旋混與倒齒等多種結(jié)構(gòu)擴散作用產(chǎn)生細(xì)泡的曝氣技術(shù),生產(chǎn)制造了“旋混曝氣器”。從近年在湖南與廣東兩地的應(yīng)用情況來看,旋混曝氣器突出表現(xiàn)了效率高、可靠性好、對長期穩(wěn)定運行有保障的優(yōu)點,深得用戶的好評。
3結(jié)語
自然系統(tǒng)和人工系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)叫復(fù)合系統(tǒng)。市場經(jīng)濟條件下的城市污水處理系統(tǒng),就是一個開放的復(fù)合系統(tǒng)。所謂開放的復(fù)合系統(tǒng),是指這個復(fù)合系統(tǒng),還與外界環(huán)境中的種種系統(tǒng)進(jìn)行著交換。城市污水處理系統(tǒng)的整體目標(biāo)是:導(dǎo)、治結(jié)合,實現(xiàn)污水處理“四化”?！八幕薄皇菧p量化,即污水、能耗、物耗的減小;二是無害化,即污水處理的過程與結(jié)果對人及受納水體無害;三是資源化,即污水處理后的循環(huán)回用;四是產(chǎn)業(yè)化,即污水處理按市場機制形成產(chǎn)業(yè)。
論文關(guān)鍵詞:城市污水曝氣技術(shù)工程設(shè)計
論文摘要:本文分析和論述了影響城市污水處理系統(tǒng)的幾個主要因素,著重對曝氣技術(shù)在城市污水處理工藝的主導(dǎo)地位和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行闡述。
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【關(guān)鍵詞】一體化，污水，處理技術(shù)，研究現(xiàn)狀，前景展望
Abstract: China has a large population base, the population accumulation serious, life production wastewater quantity and the rapid development of industry and agriculture, by the amount of each kind of sewage discharge, therefore, the management of sewage, is the objective requirement of the implementation of environmental protection, and water energy shortage in our country further easing the necessary choice. With the development of science and technology, all kinds of wastewater treatment technology appear constantly, sewage treatment integrated sewage treatment relatively more accord with China's national conditions, have an advantage more, in this paper the author in China from the sewage processing status began to briefly, on sewage processing equipment research situation integration to analytical, and its developing prospects to prospect.
Keywords: integration, sewage, processing technology, research status and prospect
中圖分類號： TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
一， 前言
近幾十年來，伴隨著我國計劃生育基本國策的實施，我國的人口增長得到了一定的控制，但由于人口基數(shù)大，每年的人口依舊增長很多，經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，使得大量的人口從農(nóng)村涌入城鎮(zhèn)，城鎮(zhèn)污水量急劇上升，我國每年都需耗費大量資金甚至動用財政收入支出來修建管網(wǎng)及其污水處理廠，但依然難以和急劇增長的污水量相符合，中國傳統(tǒng)式的大規(guī)模集中處理，狀態(tài)不容樂觀，因此，加強污水處理一體化的技術(shù)設(shè)備研究，是我國現(xiàn)階段污水處理的必然選擇。
二， 我國污水處理現(xiàn)狀
我國正處于工業(yè)飛速發(fā)展的時期，各種工業(yè)廢水大量排出，且多數(shù)的工業(yè)污水治理凈化不達(dá)標(biāo)，造成了水資源的大量污染，同時，人口的急劇增長，也使得生活污水農(nóng)業(yè)污水增長迅速。
到目前為止我國很大程度上依然依靠的是傳統(tǒng)的污水治理技術(shù)，也就是 傳統(tǒng)活性污泥工藝。這種工藝多用分建式的重力沉淀池作為活性污泥混合液固液分離的方法，雖然具有很不錯的污水處理效果，但是能耗高，成本高，需要大量資金投入，需要大量的空間，如果對工序操作不嚴(yán)格，對污水的處理也難以達(dá)到國際規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。這種現(xiàn)狀迫切要求我國尋找研究新的污水處理技術(shù)。
三．一體化污水處理技術(shù)
1.一體化污水出先
由于我國人口眾多，人口分散性大，積聚程度還比較低，，地域廣闊的基本國情，實施大規(guī)模的，統(tǒng)一進(jìn)行污水治理的傳統(tǒng)模式已經(jīng)難以滿足大量污水的處理需要，伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和西方新的污水處理理念的影響，符合我國國情的一體化污水處理理論得到發(fā)展并不斷運用到實踐中來，實踐證明，一體化污水處理技術(shù)，采用分散式，中小規(guī)模的治理方式，是我國目前條件下，治理污水的最佳選擇。
2.一體化污水處理技術(shù)的工藝特點
一體化污水處理技術(shù)作為一種新型的污水處理技術(shù)，對于我國的國情而言，具有獨特的優(yōu)勢，采取中小規(guī)模的施工治理方式，分散式分布，符合我國人口分布特點和污水排放情況，可以更有效的實現(xiàn)污水的治理效果，總體而言，一體化污水治理技術(shù)具有幾個特點：
（一）.相對較低的治理成本。一體化污水處理技術(shù)對管道網(wǎng)絡(luò)運輸建設(shè)要求不高，在進(jìn)行污水處理時候，對基礎(chǔ)設(shè)施的硬性要求比較低，建筑物設(shè)計簡單，操作方便，可以很方便的進(jìn)行施工，安裝運輸簡單，正適合中小規(guī)模的污水治理。
(二). 運用廣泛，安裝方式多樣。一體化污水處理中設(shè)備可以有多種安裝方式，可以安裝于地面，也可以將設(shè)備埋于地下，多種安裝方式，大大的減少了占地面積，減少了對地表的破壞，減少了對特殊地形地貌的破壞，有助于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)人文景觀的保護(hù)，因而一體化污水處理技術(shù)被廣泛的運用與各種中小企業(yè)和高級別墅區(qū)。
(三)較高的污水處理標(biāo)準(zhǔn)。通過使用一體化污水處理方法，經(jīng)過實踐檢驗，這種污水處理工藝對污水可以實現(xiàn)循環(huán)利用，大大降低了處理污水時對污水的排放量，而且，排放出的污水達(dá)到國際規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的可能性更大。這是相對傳統(tǒng)污水處理方法更有技術(shù)優(yōu)勢的地方。
3.一體化污水處理技術(shù)最重要的兩種類型
（一）序批式活性污泥法，SBR)是一種按照一定的時間順序間歇式操作的污水生物處理技術(shù)，也是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，該工藝是活性污泥法
工藝中充排式反應(yīng)器(Fill—and—DrawReactor)的一種改進(jìn)工藝，其反應(yīng)機理及去除污染物的機理與傳統(tǒng)的活性污泥法基本相同，只是運行方式有所不同。SBR是由進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置等五個工序順序進(jìn)行，運行一次為一個周期，周而復(fù)始。其操作程序如上圖所示。
（二）間歇式延時循環(huán)曝氣系統(tǒng)。ICEAS)污水處理工藝是一種連續(xù)進(jìn)水的改進(jìn)型SBR工藝，采用連續(xù)進(jìn)水(沉淀期和排水期保持不間斷進(jìn)水)和間歇排水的運行方式，有機物的降解消化作 用，硝化和反硝化作用，除磷，固液分離等均在一個反應(yīng)池中進(jìn)行。
四，一體化污水處理技術(shù)的前景展望
從我國目前在一體化污水處理的情況來看，雖然依然存在著一些缺陷和不足，但作為一種目前最合適我國國情的污水處理技術(shù)，經(jīng)過一些必要的改進(jìn)，在我國將會得到更大的發(fā)展，前景廣闊，據(jù)筆者研究總結(jié)，一體化污水處理技術(shù)將會在未來的一段時間中，呈現(xiàn)一些新的發(fā)展趨勢。
1.污水處理過程操作跟多實現(xiàn)機械化，自動化，智能化水平會不斷提高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計算機網(wǎng)絡(luò)的運用，不僅僅是一體化污水處理技術(shù)和理論會得到更廣闊的研究探討，一體化污水處理設(shè)備也會不但得到研究，更新，各種性能更加優(yōu)越的一體化污水處理設(shè)備將會用更新的污水處理工藝來改變整個污水處理現(xiàn)狀手工操作較多的現(xiàn)狀。
2.一體化污水處理的范圍會更加廣泛的運用，從目前我國應(yīng)用情況來看，一體化污水處理技術(shù)更多的是運用于民用生活污水的處理，而對含氮含磷比較濃厚的工業(yè)化用水運用較少，甚至對這種高濃度，高化學(xué)物質(zhì)含量的工業(yè)化污水處理程度很低。因此，在未來一段時間，通過對污水處理設(shè)備的工藝改善，必將可以運用于更加廣泛的領(lǐng)域。更好的 服務(wù)于我國的污水處理工作。
五，結(jié)束語
我國污水治理任重道遠(yuǎn)，只有不斷的加強對一體化污水處理的技術(shù)研究，加強對此技術(shù)的機械設(shè)備制造，并不斷深入更新，才能為我國的污水處理減緩壓力，我國目前已經(jīng)在這一領(lǐng)域取得了一定的成果，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要國家加大投入力度，實現(xiàn)核心工藝的突破，實現(xiàn)我國污水治理的突破。
參考文獻(xiàn)；
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論文摘要 世界各國的經(jīng)濟發(fā)展與城市化進(jìn)程，使人類的生活水平不斷提高，但隨之而來的是不同程度的環(huán)境污染。污水就是來源之一。由于我國對環(huán)保工作的重視，使得污水處理事業(yè)得到了良好的發(fā)展。本文就我國污水處理的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)了存在的問題，并分析了出現(xiàn)這些問題的原因與今后我國現(xiàn)階段污水處理的發(fā)展趨勢。
1 我國污水處理現(xiàn)狀
我國在20世紀(jì)30年代才開始污水處理的事業(yè)，比外國晚了很長一段時間。雖然事業(yè)起步晚，但改革開放后的20年來還是取得了較快的發(fā)展?？墒请S著城市化速度的加快，我國城市的數(shù)量與規(guī)模也快速地增加與擴張，與之相配套的城市污水處理基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)了嚴(yán)重不足的情況。
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計：我國目前的年排污量大約為350億m3，但城市的污水處理率僅為15.8％，而西方發(fā)達(dá)國家如美國早在1980年就已達(dá)到了70%。全國有大約超過80％的城市直接排放未經(jīng)任何處理的污水到附近的水體，這使得水污染加劇。尤其在全國2 000多座縣城與19 000多個鎮(zhèn)中，其污水的排放量約占全國總量的一半以上，但這些中小城鎮(zhèn)的污水處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均水平，突出表現(xiàn)在污水處理的基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重貧乏。
在我國目前的城市污水處理廠中，有80％以上的都是采用活性污泥法，不到20%采用穩(wěn)定塘法、土地處理法及一級處理等。隨著對水資源質(zhì)量要求的提高，使得城市污水處理廠不得不開發(fā)許多改進(jìn)型的工藝技術(shù)，如a/o法、氧化溝法、sbr法等。這些改進(jìn)的工藝技法在我國被廣泛運用。
總的來說，我國的污水處理還處于發(fā)展階段，而且存在著許多的制約因素，面臨重重障礙。
2 我國污水處理問題的原因
相比于先進(jìn)國家，我國的污水處理無論在數(shù)量、規(guī)模上，還是在自動化程度、機械化上，都存在著非常大的差距。究其原因，可以歸結(jié)為以下3個方面：
1）資金不足，運行維護(hù)管理費用高
對于一個城市來說，防止水污染、改善城市水環(huán)境質(zhì)量的重要手段就是有個好的城市污水處理系統(tǒng)。因此資金是個根本問題。改革開放后我國的經(jīng)濟水平有了長足的發(fā)展，但相對于發(fā)達(dá)國家還是比較落后，用于污水處理的資金還很緊缺。統(tǒng)計資料表明：2010年增加了約6 700多萬噸的處理污水，約需1 300多億元的環(huán)保資金投入。按照2009年及以前的日處理能力2 600多萬噸，每立方米的運行費用0.5元計算，需運行費用49億元/年，則2010年需171.7億元，可以看出，資金不足的問題十分突出。
近幾年來，國家對城市污水處理增加了不少投資，但與國外相比差距還是很大。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計：發(fā)達(dá)國家包括美國、英國、法國、日本、德國在內(nèi)的國家用于污水處理方面的國家投入約占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的0.53％~0.88％。而我國僅為0.02％~0.03％。因此，我國應(yīng)該通過各種宏觀調(diào)控措施，大力調(diào)整投資結(jié)構(gòu)，加大投資力度。
2）技術(shù)落后，污水處理率低
據(jù)清華大學(xué)紫光顧問公司調(diào)查：目前我國污水處理設(shè)備運行狀況是1/3運行正常、1/3處于閑置狀態(tài)、1/3不正常，污水處理率只達(dá)到50%。這不僅是由于資金不足，還有技術(shù)的原因。因為污水處理技術(shù)是污水處理設(shè)施能否高效運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵點。很長一段時間以來，我國的污水處理技術(shù)都是引進(jìn)歐美發(fā)達(dá)國家的，雖然在學(xué)習(xí)國外技術(shù)的同時也創(chuàng)新了一套自己的技術(shù)，在污水處理上有了很大的發(fā)展，但是我國目前采用的技術(shù)與同期國外的技術(shù)水平相比依然還很落后，一直存在能耗高、效率低、自動化程度低、維修率高等缺點。
3）操作人員技術(shù)素質(zhì)及管理水平較低
污水處理效率低的重要因素還有操作人員的技術(shù)能力與管理水平。我國是發(fā)展中國家，工作重心一直是經(jīng)濟建設(shè)，而對污水處理的管理沒有引起很高的重視，直到后面環(huán)境保護(hù)被提上議程，污水處理才慢慢發(fā)展起來，管理水平也一直處于緩慢發(fā)展的階段。由于機械與技術(shù)大都引進(jìn)自國外，處理技術(shù)較為復(fù)雜，我國目前很多操作人員的技術(shù)素質(zhì)不能很好地適應(yīng)，使得設(shè)備運行率不高，造成了資源的浪費，嚴(yán)重制約了已建污水廠的正常運行。
3 我國污水處理事業(yè)的發(fā)展趨勢
目前我國還處在發(fā)展中國家階段，資金與技術(shù)有限，用于污水處理基礎(chǔ)設(shè)施上的投資在大城市和中小城鎮(zhèn)之間的分配很不平衡。由于中小城鎮(zhèn)不同于大城市的是管理水平與操作人員的技術(shù)水平低，使得對污水處理廠運行操作的要求增大。污水處理是項綜合技術(shù)，針對這些實際情況，政府提出了至2010年要求設(shè)市城市污水處理率不低于60%，建制鎮(zhèn)污水處理率不低于50%的目標(biāo)。因此，未來一段時期內(nèi)我國污水處理將是大城市和中小城鎮(zhèn)并舉。 根據(jù)中小城鎮(zhèn)區(qū)別于大城市的特點，必須采用適合的污水處理技術(shù)，要求高效、經(jīng)濟和簡便易行。因此，我國目前污水處理事業(yè)的一項重要任務(wù)，就是大力研究和開發(fā)傳統(tǒng)工藝與新工藝的改造、創(chuàng)新與結(jié)合，努力發(fā)展處理效率高、具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的、能耗低的污水處理技術(shù)。結(jié)合目前的具體情況，確定走高效率、低能耗、簡易的技術(shù)路線適合我國的國情。
就我國的實際情況而言，經(jīng)濟發(fā)展的速度越快，帶來的水污染就越嚴(yán)重，污水處理的重要性也就越突出。因此處理好經(jīng)濟發(fā)展與污水處理的關(guān)系，是走高效率、低耗能、簡易的技術(shù)路線的關(guān)鍵。為防止污水處理不力而造成的水污染進(jìn)一步惡化，我認(rèn)為可以采取以下幾項措施：轉(zhuǎn)變污水處理的主導(dǎo)目標(biāo)，必須由傳統(tǒng)的“污水處理，達(dá)標(biāo)排放”的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐运|(zhì)再生為核心的“水循環(huán)可再用”，由以前單一的“污染控制”上升到“水的修復(fù)和恢復(fù)”的高度；加快建設(shè)小城鎮(zhèn)污水處理廠，使污水處理廠分布更廣，功效更大；把污泥無害化、資源化處理，比如污泥經(jīng)過無害化處理后，可用做農(nóng)肥，從而達(dá)到綜合利用資源、節(jié)能的目的。
4 結(jié)論
總之，污水處理是刻不容緩的一項事業(yè)，它關(guān)系到我國城市化進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展，更是影響我國未來經(jīng)濟建設(shè)的重要因素。因此，我們必須嚴(yán)肅重視，處理好其與經(jīng)濟建設(shè)的關(guān)系，不斷探索創(chuàng)新，走出一條高效率、低能耗、簡易的污水技術(shù)新路子。
參考文獻(xiàn)
[1]柯崇宜.我國城市污水處理業(yè)的改革思路與實施策略[d].中國海洋大學(xué)，2006(3).
關(guān)鍵詞：生態(tài)水處理技術(shù)；園林景觀水；具體應(yīng)用
Abstract: urban landscape water extremely easy to cause the algae (, water to be green, and send out some toxic gases, the serious influence landscape and the surrounding environment. Necessary to use of ecological water treatment technology of landscape landscape water processing, improve water quality and the landscape water purification ability, reduce the surrounding environment of ecological destruction. Therefore, this article discusses landscape water treatment based on technology, this paper discusses the ecological water treatment technology in landscape application, provide the scientific basis for practical application.
Keywords: ecological water treatment technology; Landscape water; Specific application
中圖分類號：S891+.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
隨著城市功能不斷深化、人們審美要求不斷提高，園林景觀水逐漸走入人們生活。然而，由于管理系統(tǒng)不完善、管理工作落實不到位，景觀水的水體質(zhì)量逐漸發(fā)生改變，嚴(yán)重影響了附近居民的生產(chǎn)生活及周圍的生態(tài)環(huán)境。這種情況下，生態(tài)水處理技術(shù)顯得尤為重要。為了提高生態(tài)水處理技術(shù)改善園林景觀水的質(zhì)量和效果，下面詳細(xì)論述了生態(tài)水處理技術(shù)在園林景觀中的具體應(yīng)用，不斷完善生態(tài)水處理技術(shù)的應(yīng)用策略，為人們提供一個環(huán)境良好的生活環(huán)境。
一、景觀水污染原因
城市園林景觀用水出現(xiàn)水體污染的主要包括以下四種原因：一是，景觀水本省屬于死水。這樣的水體缺乏流動性、復(fù)氧能力差、生物氧化有機物能力弱，導(dǎo)致水體自凈能力較差；二是，外界影響因素造成的污染。比如，垃圾、碎屑、揚塵、樹葉，以及雨水或其他廢水帶入的污染物等。這些物質(zhì)在水中溶解、沉淀、腐爛，導(dǎo)致水體質(zhì)量惡化；三是，景觀水中缺少凈化水質(zhì)的生物鏈。水環(huán)境的生物鏈系統(tǒng)可以起到凈化水體的作用，可是大部分園林景觀水缺少完整的生物鏈系統(tǒng)；四是，景觀水出現(xiàn)內(nèi)源污染情況。所謂的內(nèi)源污染就是融入到水中的物質(zhì)本不具有污染水環(huán)境的能力，可是經(jīng)過一段時間可能在水中發(fā)生化學(xué)反映，形成了水污染物質(zhì)而破壞了水體質(zhì)量。
二、生態(tài)水處理技術(shù)及方法
生態(tài)水處理技術(shù)就是通過物理的、化學(xué)的手段除去水中有害物質(zhì)、調(diào)理水質(zhì)、改善水生態(tài)環(huán)境的方式與途徑。當(dāng)前生態(tài)處理技術(shù)除了包括傳統(tǒng)的污染源控制、物理化學(xué)處理、水生生物處理、曝氣充氧處理等方式，隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，成功研制出了微生物處理、投加光合細(xì)菌等處理方式。
（一）污染源控制
控制污染源就是杜絕生活污水、垃圾廢水投入景觀水中，并及時清除水面漂浮物等。
（二）物理化學(xué)處理
依據(jù)物理和化學(xué)原理，對景觀水體中有害物質(zhì)和雜質(zhì)進(jìn)行分析，使水體質(zhì)量保證清潔，逐漸恢復(fù)自凈能力。比如，采用機械過濾、定期補水、投藥殺菌、投加殺藻劑等方法。由于這種方式大多需要向景觀水中投放化學(xué)物質(zhì)，容易造成水體產(chǎn)生二次污染。因此，通常情況下，這種水生態(tài)處理技術(shù)只應(yīng)用于水體面積較小的噴泉水景。
（三）水生生物處理
這種方式主要是利用生態(tài)系統(tǒng)食物鏈攝取原理和生物相生相克關(guān)系，通過改變水體的生物種群結(jié)構(gòu)達(dá)到改善水質(zhì)、恢復(fù)生態(tài)平衡的目的。在這里，水生植物主要是指浮游動物、游泳動物和底棲動物。這些水生動物以水體中的游離細(xì)菌、浮游藻類、有機碎屑等為食，可以有效減少水體中的懸浮物，提高水體的潔凈程度。比如，利用大型水生植物吸收營養(yǎng)鹽達(dá)到控制富營養(yǎng)化現(xiàn)象發(fā)生。
（四）曝氣充氧處理
顧名思義，曝氣充氧處理方式就是向水中補充氧氣，保證水生生物生命活動及微生物氧化分解有機物具有足夠的氧量，以達(dá)到水體凈化目的。曝氣的方式主要包括自然跌水曝氣和機械曝氣。盡管自然跌水曝氣方式的充氧效率低，但由于具有無耗能、維護(hù)簡單，因而被廣泛應(yīng)用于處理原理景觀水。
（五）微生物處理
微生物處理方法是當(dāng)前國內(nèi)快速發(fā)展的一種高效的、先進(jìn)的景觀水生態(tài)處理技術(shù)。簡單誰，它就是利用微生物的生命活動，對廢水中呈溶解態(tài)和膠體狀態(tài)的有機污染物進(jìn)行降解，從而達(dá)到凈化水體的作用。
（六）投加光合細(xì)菌
由于光合細(xì)菌能利用光能和氧將微污染水或廢水中的無機和有機碳源及其它營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為菌體，因而投加光合細(xì)菌的處理方式也能起到凈化水質(zhì)的作用。此種景觀水處理方式具有工藝簡單、無需建造構(gòu)筑物等優(yōu)勢，除了在我國得到廣泛應(yīng)用外，在日本、韓國等國家也受到普遍使用。
三、生態(tài)水處理技術(shù)在園林景觀中的具體應(yīng)用
以上論述內(nèi)容都是基本基本水環(huán)境處理原理，為了進(jìn)一步說明在園林景觀中如何應(yīng)用生態(tài)水處理技術(shù)改善水體環(huán)境，下面以微生物處理技術(shù)為例進(jìn)行扼要闡述。某城市大型廣場上建設(shè)了一座水域面積約1000平方米人工湖，且湖心設(shè)有花園，帶有噴泉設(shè)施。當(dāng)前，湖中的藻類物質(zhì)成長迅速，且?guī)в袗撼簦恍~類已經(jīng)出現(xiàn)死亡情況，導(dǎo)致廣場散步的居民逐漸減少。為了使水體重新恢復(fù)清澈、潔凈狀態(tài)，具有凈化污染的能力，應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行相應(yīng)處理以改善該人工湖的水環(huán)境。
由于，該人工湖建設(shè)在人群密集地。為了不影響周圍居民的正常生活，應(yīng)當(dāng)采取不構(gòu)筑建筑物、不產(chǎn)生噪聲影響的處理方式。因此，考慮到以上因素采取了微生物處理方式。首先，在利用光觸媒殺菌系統(tǒng)將水中的藻類和其它微生物殺死及部分降解，然后將微生物投放在景觀水中，用微生物處理方式修復(fù)水體質(zhì)量，可以避免化學(xué)處理帶來二次污染。為了保證微生物處理方法的有效性，應(yīng)用過程中應(yīng)當(dāng)注意以下問題：
（1）選用符合標(biāo)準(zhǔn)的微生物
微生物作為加速水體中污染物降解、加快底泥中污染物的分解轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，應(yīng)當(dāng)盡量采用人工選育培養(yǎng)出的生物修復(fù)菌種。包括光合細(xì)菌、高效微生物光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌及復(fù)合細(xì)菌等復(fù)合高效微生物。這些菌種能夠有效消除水中的氮、磷等營養(yǎng)元素及有機污染物，抑制藻類瘋狂生長，同時增加水體溶解氧污染物，具有非常良好的凈化水質(zhì)效果。
（2）注意無機營養(yǎng)鹽處理問題
采用水生植物處理方式，景觀水體中有機污染物被微生物分解后，有機碳轉(zhuǎn)化為CO2從水體中排出，有機氮、磷等物質(zhì)將轉(zhuǎn)化為無機營養(yǎng)鹽類，滯留在水體中。倘若這些營養(yǎng)鹽長期滯留在水體中，經(jīng)過長時間積累，將會造成水體富營養(yǎng)化，反而導(dǎo)致藻類泛濫。因此，倘若采用水生植物處理方式，應(yīng)當(dāng)注意分解后營養(yǎng)鹽物質(zhì)的消除問題。否則，將會產(chǎn)生二次導(dǎo)致藻類瘋長。
為了處理有機氮、磷等物質(zhì)轉(zhuǎn)化的無機營養(yǎng)鹽問題，應(yīng)當(dāng)采用高等水生植物進(jìn)行處理。因為，高等水生植物與藻類同為初級生產(chǎn)者，在營養(yǎng)、光能和生長空間上是一對競爭者。高等水生植物的根系能夠分泌化感物質(zhì)，這種物質(zhì)能夠有效抑制藻細(xì)胞生長，減少無機鹽類的轉(zhuǎn)化和積累，進(jìn)而達(dá)到凈化水質(zhì)、抑制藻類生長的目的。
四、結(jié)束語
基于微生物處理法的強烈優(yōu)勢，操作工藝既簡單又經(jīng)濟，其應(yīng)當(dāng)具有良好的發(fā)展趨勢，必將成為景觀水處理技術(shù)發(fā)展的主要方向。至于該種生態(tài)水處理技術(shù)中存在的問題，隨著科學(xué)技術(shù)手段不斷提高，科研人員不斷努力，這些問題將會得到有效解決。因此，微生物處理法可能成為水污染處理與水體環(huán)境改善的主要技術(shù)手段，并引領(lǐng)者生態(tài)水處理技術(shù)的額發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】高濃度廢水氨氮廢水廢水處理 膜法高濃度氨氮廢水 電滲析
中圖分類號：X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
一.前言
高濃度氨氮廢水處理技術(shù)一直都是各國學(xué)著研究的熱門課題。處理高濃度氨氮廢水的方式有很多種，較為常用的包括生物脫氮法、折點加氯氣、吹脫法和離子交換法等。在處理含有有機物的低氨氮濃度廢水中嗎，采用生物脫氮法較為可行。目前，對催化劑廢水、化肥廢水等高濃度無極氨氮廢水處理，很多工業(yè)都是采用吹脫法。但由于吹脫法的脫氮率僅僅能夠達(dá)到70%，其處理后無法達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。而聚丙烯中空纖維膜法處理具有諸多優(yōu)點，能很好的彌補其他處理方式的缺欠。
二.膜分離技術(shù)。
膜分離技術(shù)是借助膜的滲透作用，通過化學(xué)位差和外界能量的推動作用，將混合物中的溶劑和溶質(zhì)進(jìn)行分離、分級和提純及濃縮。同傳統(tǒng)的蒸餾、沉淀、分餾、吸附、萃取等方法相比，膜分離技術(shù)在分離過程中沒有發(fā)生相變，能耗較低；在膜分離的過程中，可在常溫下進(jìn)行，并且適合果汁、酶等熱敏感物質(zhì)；膜分離技術(shù)對有機物、無機物和生物制品都可適用，技術(shù)適用范圍較廣，遍布從微粒級到離子級；膜分離技術(shù)是采用壓力差作為驅(qū)動力，具有操作方便、裝置簡單等諸多優(yōu)點。
三.聚丙烯中空纖維膜法處理高濃度氨氮廢水。
1.膜分離法處理原理。
膜分離法處理高濃度氨氮廢水是通過膜的選擇透過性，將液體中的氨氮成分進(jìn)行選擇性分離，達(dá)到脫除氨氮的目的。膜分離法處理高濃度氨氮廢水的具體操作方式包括納濾、電滲析、反滲透等。其中采用電滲析和聚丙烯中空纖維膜法處理氨氮廢水具有較好的效果。采用電滲析方法時，在運行過程中需要消耗的電量和廢水氨氮的含量成正比，在處理2000至3000mg/L氨氮廢水中，去除率可達(dá)到85%以上，可提出高達(dá)8.9%的濃氨水。液膜法處理高濃度氨氮廢水，在進(jìn)水的氨氮質(zhì)量濃度為500mg/L時，通過處理，其出水的氨氮含有濃度低于15mg/L；在處理過程中，對氨氮的回收比率較高，同時具有處理效果較為穩(wěn)定，操作方便、無二次污染等優(yōu)點。液膜法通常適用經(jīng)過預(yù)處理的中低濃度氨氮廢水，其弊端是，在處理過程中，使用的薄膜容易出現(xiàn)結(jié)垢，發(fā)生堵塞，造成反洗較為頻繁，增加了廢水處理的費用和成本。
2.處理技術(shù)。
聚丙烯中空纖維處理高濃度氨氮廢水，是由于聚丙烯塑料在拉絲的工程中，在抽出的中空纖維膜中拉出了許多小孔，小孔允許氣體從中通過，而阻止水的通過。在PH值達(dá)到11.5時，廢水中的氨中有約為99.9%的是以游離狀態(tài)的氨氣存在的，而當(dāng)廢水通過聚丙烯中空纖維膜的內(nèi)側(cè)時，其中的氨分析能經(jīng)由中空膜的膜壁透出，而將膜壁外的H2SO4進(jìn)行吸收，轉(zhuǎn)換為（NH4）2SO4，同時去除廢水中的NH3-N。聚丙烯中空纖維膜法處理高濃度氨氮廢水，是采用了吸收液循環(huán)的方式，將含有氨氮成分的廢水，泵入到聚丙烯中空纖維內(nèi)側(cè)，H2SO4吸收液在中空纖維膜的外側(cè)循環(huán)流動，而當(dāng)廢水經(jīng)過聚丙烯中空纖維膜的過濾后，去除其中的氨，同時將氨回收為（NH4）2SO4.。
在膜法處理高濃度氨氮廢水技術(shù)中，較為古老的技術(shù)是夜膜法，其去除氨的原理是：NH3易溶于膜相（油相），在膜相外側(cè)中具有較高的濃度，而通過進(jìn)行膜相的擴散和遷移，到達(dá)內(nèi)相界面和膜相內(nèi)側(cè)，同時和膜內(nèi)相中的酸產(chǎn)生解脫反應(yīng)，形成了NH4+。而在膜兩側(cè)的NH3分壓差作為處理的推動力，將廢水中的NH3通過吸收液進(jìn)行轉(zhuǎn)移，將廢水中的氨氮含量進(jìn)行降低，實現(xiàn)去除的目的。液膜法處理高濃度氨氮廢水技術(shù)中，如何防止液膜的乳化、含有氨氮的吸收液的處理方式、減少吸收液中對廢水的有機污染等問題是液膜處理技術(shù)的核心技術(shù)內(nèi)容。
縱觀高濃度氨氮廢水的處理技術(shù)及發(fā)展模式來看，膜技術(shù)日臻完善，而采用膜技術(shù)處理高濃度氨氮廢水專業(yè)技術(shù)成為許多專家、學(xué)者、行業(yè)工作者研究和探討的話題。
3.采用氨水的形式，回收氨氮廢水。
以氨水的形式，回收氨氮廢水的處理技術(shù)，能在去除氨氮的同時，獲得濃度較高的氨水，通過處理后，將廢水處理達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，同時又能經(jīng)濟有效的分離和回收氨氮。采用回收氨水的形式，對高濃度氨氮廢水進(jìn)行處理，在處理廢水的同時，又獲得了較高濃度的氨水，具有較高的經(jīng)濟效益。
3.1電滲析處理技術(shù)，電滲析器通常由離子交換膜、極板、隔板組合而成。在含有氨氮的廢水通過時，電滲析器在直流電場的作用下，將產(chǎn)生的OH-和NH4+進(jìn)行定位遷移。通過離子遷移，將廢水進(jìn)行凈化，取得較高濃度的氨水。采用電滲析處理技術(shù)，工藝流程較為簡單，在處理廢水的過程中不用受到廢水的PH值限制，也同受處理溫度的影響，具有投資成本較少、回收率較高、處理操作簡便、處理過程不消耗藥劑等優(yōu)點。通過實驗數(shù)據(jù)表明，采用電滲析處理高濃度氨氮廢水時，在2000-3000mg/L氨氮濃度中，通過電滲析處理，對氨氮的去除率可超過87.5%，處理后獲得濃度為89%的氨水。
3.2離子膜電解法處理高濃度氨氮廢水。
采用離子膜電解法處理高濃度氨氮廢水，同時也是進(jìn)行脫氨的預(yù)處理，其處理原理為：離子膜的電解技術(shù)在電滲析器的直流電場作用下，將電位差作為處理的推動力，處理過程中利用離子交換膜的透過控制，選擇性的將通過的廢水中的部分離子通過離子交換膜進(jìn)行分離，達(dá)到與原溶液分離的目的。通過電滲析處理，有效降低了高濃度氨氮廢水的處理成本，同時獲得的高濃度氨水，實現(xiàn)了廢物資源的再利用。
3.3生物膜處理技術(shù)。
生物膜處理技術(shù)是指：采用附著和生長在惰性載體上，以微生物為主體的，其中包括能產(chǎn)生胞外多聚物，以及吸附在微生物的表面上的有機物和無機物等。其具有較強的吸附能力和具有生物降解的結(jié)構(gòu)。生物膜處理技術(shù)是利用生物膜替代了傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)、以及生活處理中的二次沉淀、沙淀池處理技術(shù)。在高濃度氨氮廢水處理中，生物膜處理技術(shù)通過分離工程中的膜法處理技術(shù)的應(yīng)用，高效的完成了高濃度氨氮廢水的分離處理，同時處理過程中，曝氣池中的活性污泥的濃度得到增加，污泥總的特效菌也有所增加。另外，由于處理過程總，降低了F/M比值，將少了剩余的污泥產(chǎn)生量，甚至可以將到零，不僅僅是提高了生化反應(yīng)的效率，同時也從基本上解決了傳統(tǒng)活性污泥處理中存在的較為突出的問題。
五.結(jié)束語
聚丙烯中空纖維膜法處理高濃度氨氮具有技術(shù)先進(jìn)，處理工藝流程短都優(yōu)點，采用二級脫除后，脫除率能超過99.4%，非常適合處理高濃度的NH3-N廢水。處理工藝設(shè)備要求簡單，占地面積較小，同時操作也較為方便，具有較低的能耗，且不會產(chǎn)生二次污染。
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摘要 水是生命的源泉，隨著人類生存環(huán)境的不斷惡化和自然資源的日益減少。一方面嚴(yán)重缺水,另一方面又有大量污水排出，流入江河湖海污染水體。人類社會的可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻地挑戰(zhàn)，這迫使人類必須重視自然環(huán)境的保護(hù)與利用, 必須進(jìn)行廢水的再生處理，使水質(zhì)達(dá)到自然界自凈能力的承受水平，恢復(fù)其作為自然資源的屬性，既可解決水源的嚴(yán)重污染，又可開發(fā)新水源，是一項事半功倍的事業(yè),開發(fā)經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的污水處理技術(shù)是必行之路。
論文關(guān)鍵詞 污水處理 可持續(xù)發(fā)展 集中與分散 源頭控制
一、我國水污染的狀況
1、 我國污水排放量的統(tǒng)計與預(yù)測
根據(jù)我國統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計及預(yù)測，我國93～99年排放污水情況如下表。
單位：億立方米 年份 污水排放總量 年增長率(%) 工業(yè)廢水排放總量
年增長率(%) 生活污水排放總量 年增長率(%) 93 355.1 -0.9 219.5 -6.1 136.1 9.0 94 365.3 2.7 215.5 -1.8 149.8 10.0 95 372.9 2.1 221.9 3.0 151.0 0.8 96 376.6 1 217.5 2 159.1 5.4 97 380.3 1 213.5 2 167.2 5.1 98 384.1 1 208.9 2 175.2 4.8 99 388.0 1 204.7 2 183.3 4.6
論文摘要：目前，我國每年的廢（污）水排放總量很大，其中大部分未經(jīng)處理就直接排入江河湖泊，部分湖泊受到了不同程度的污染，有近60%的城市沒有污水處理廠，農(nóng)村地區(qū)的生活污水基本上未經(jīng)過處理就直接排放，農(nóng)村生活污水治理已經(jīng)影響到現(xiàn)代新農(nóng)村的建設(shè)。因此，農(nóng)村環(huán)境污染越來越受到人們的關(guān)注。文章針對農(nóng)村生活污水的實際情況，介紹了農(nóng)村生活污水處理的一些技術(shù)與措施，期望能為我國農(nóng)村污水治理分析的研究提供有益的借鑒作用。
據(jù)有關(guān)資料顯示，我國每年的廢（污）水排放總量已經(jīng)達(dá)到了620億噸，其中大部分未經(jīng)處理就直接排入江河湖泊，有近四分之一的湖泊受到了不同程度的污染，有近60%的城市沒有污水處理廠，農(nóng)村地區(qū)的生活污水基本上未經(jīng)過處理就直接排放，農(nóng)村生活污水治理已經(jīng)影響到現(xiàn)代新農(nóng)村的建設(shè)。我國是農(nóng)業(yè)大國、人口大國，水資源嚴(yán)重短缺，水資源占有量僅2200立方米，為世界人均占有量的1/4，并被列為13個貧水國家之一。到2030年我國人均水資源占有量將從現(xiàn)在的2200立方米降到1700至1800立方米，需水量接近水資源可開發(fā)利用量，缺水問題將更加突出。目前，我縣在開展社會主義新農(nóng)村建設(shè)中，污水治理任重而道遠(yuǎn)。
一、農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀和特點
（一）農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀
農(nóng)村水環(huán)境是指分布在廣大農(nóng)村的河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體的總稱。我國總計有鄉(xiāng)鎮(zhèn)45412個，村民委員會739980個，鄉(xiāng)村戶數(shù)23692.7萬戶，鄉(xiāng)村人口達(dá)91960萬人。農(nóng)村人口分散，人口數(shù)量多，沒有任何生活污水的收集和處理設(shè)施，這使農(nóng)村生活污染源成為影響水環(huán)境的重要因素。據(jù)測算，全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水80多億噸，嚴(yán)重污染了農(nóng)村地區(qū)居住環(huán)境，農(nóng)村大部分地區(qū)河、湖等水體普遍受到污染，飲用水水質(zhì)安全受到嚴(yán)重威脅，直接危害農(nóng)民的身體健康，嚴(yán)重影響農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，極易導(dǎo)致一些流行性疾病的發(fā)生與傳播。據(jù)估算，農(nóng)村環(huán)境問題每年造成的經(jīng)濟損失已超過千億元，我國農(nóng)村環(huán)境與生態(tài)狀況令人擔(dān)憂。
改革開放的三十多年來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力獲得了較大幅度的提高。畜禽散養(yǎng)戶的不斷增多，大量畜禽糞便沒有處理就直接排放，糞便污染逐年加重。有資料顯示，養(yǎng)殖一頭豬所產(chǎn)生的廢水是一個人的7倍，而養(yǎng)殖一頭牛則是22倍。這些有機物未經(jīng)處理，滲入地下或進(jìn)入地表水，使水環(huán)境中硝態(tài)氮、硬度和細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)，嚴(yán)重威脅著居民飲用水的安全。
（二）農(nóng)村污水特點
農(nóng)村生活污水的特點：廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水，這些用水分散，農(nóng)村沒有任何收集的設(shè)施，隨著雨水的沖刷，隨著地表流入河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體，其中有機物含量大是其主要的特點。
1．水質(zhì)特點。（1）農(nóng)村村鎮(zhèn)人口較少，分布廣泛且分散，大部分沒有污水排放管網(wǎng)；（2）農(nóng)村生活污水濃度低，變化大；（3）大部分農(nóng)村生活污水的性質(zhì)相差不大，水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質(zhì)（但隨著人們生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金屬和有毒有害物質(zhì)），含一定量的氮、磷，水質(zhì)波動大，可生化性強；（4）不同時段的水質(zhì)不同；（5）廁所排放的污水水質(zhì)較差，但可進(jìn)入化糞池用作肥料。
2．水量特征。（1）一般農(nóng)村的生活污水量都比較小，除小城鎮(zhèn)外，農(nóng)村人口居住分散，水量相對較少，相應(yīng)地產(chǎn)生的生活污水量也較??；（2）變化系數(shù)大，居民生活規(guī)律相近，導(dǎo)致農(nóng)村生活污水排放量早晚比白天大，夜間排水量小，甚至可能斷流，水量變化明顯，即無水排放呈不連續(xù)狀態(tài)，具有變化幅度大的特點；（3）在上午、中午、下午都有一個高峰時段。
3．排放體制特征。農(nóng)村生活污水一般呈粗放型排放。很多農(nóng)村尚無完善的污水排放系統(tǒng)，污水沿道路邊溝或路面排放至就近的水體。少部分地區(qū)具有完善的污水排放系統(tǒng)。
農(nóng)村生活污水中有機物含量高，N、P含量增多。人們無意識的排放和雨水的沖刷，使大量的有機質(zhì)和N、P等物質(zhì)流入湖泊等水體，如果不加以處理利用，常常會引起富營養(yǎng)化，給人們的身體健康帶來不利影響。
二、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的選擇
（一）污水處理技術(shù)路線
農(nóng)村污水處理技術(shù)的選擇要量力而行，充分考慮到農(nóng)村地區(qū)財力狀況薄弱、農(nóng)民實際承受能力較低這一普遍情況，處理工藝的選擇不能盲目攀比，不能一味地選擇時髦先進(jìn)、處理效果好、自動化控制水平很高的處理工藝，而著重應(yīng)該考慮選用既成熟可靠，又適合農(nóng)村特點和實際的污水處理適用技術(shù)。建議污水處理技術(shù)的選擇優(yōu)先達(dá)到兩個目標(biāo)：一是達(dá)標(biāo)排放或回用；二是注重經(jīng)濟適用，運行成本低，管理維護(hù)簡單。
目前國內(nèi)外應(yīng)用農(nóng)村生活污水治理的處理技術(shù)比較多，名稱也多種多樣，但從工藝原理上通常可歸為兩類：第一類是自然處理系統(tǒng)。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理，又稱為生態(tài)處理系統(tǒng)，常用的有：人工濕地處理系統(tǒng)、地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)等；第二類是生物處理系統(tǒng)，又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是通過動力給污水充氧，培養(yǎng)微生物菌種，利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機物、氮和磷，常用的有：普通活性污泥法、AO法、生物轉(zhuǎn)盤和SBR法等。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提供氧氣的情況下把有機污染物轉(zhuǎn)化為無機物和少量的細(xì)胞物質(zhì)，常用的有：厭氧接觸法、厭氧濾池、UASB升流式厭氧污泥床等。
（二）人工濕地處理系統(tǒng)
有條件的村莊，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的農(nóng)田灌排渠道與附近的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等，建設(shè)人工濕地處理系統(tǒng)。
污水濕地處理系統(tǒng)分自然和人工濕地處理系統(tǒng)，自然濕地就是自然的沼澤地，人工濕地污水處理技術(shù)是一種基于自然生態(tài)原理，使污水處理達(dá)到工程化、實用化的新技術(shù)。將污水有控制地投配到土壤經(jīng)常處于飽和狀態(tài)、生長有象蘆葦、香蒲等沼澤生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并經(jīng)過多層過濾，來達(dá)到降解污染、凈化水質(zhì)的目的，它是一種充分利用地下人工介質(zhì)中棲息的植物、微生物、植物根系，以及介質(zhì)所具有的物理、化學(xué)特性，將污水凈化的天然與人工處理相結(jié)合的復(fù)合工藝。
濕地處理系統(tǒng)工藝設(shè)備簡單、運轉(zhuǎn)維護(hù)管理方便、能耗低、工程基建低、運行費用低、對進(jìn)水負(fù)荷的適應(yīng)性強，能耐受沖擊負(fù)荷，凈化出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定。缺點占地面積大，易受氣候影響，表面徑流的臭味比較大。
（三）地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)
分散的幾戶或十幾戶人家適合采用地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)。
地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理，予以工程化、實用化而創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模污水凈化工藝技術(shù)，是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約50cm深和具有良好擴散性能的土層中。投配污水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層，在土壤毛管作用下向附近土層中擴散。表層土壤中有大量微生物，作物根區(qū)處于好氧狀態(tài)，污水中的污染物質(zhì)被過濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過程非常類似于污水慢速滲濾處理過程。由于負(fù)荷低，停留時間長，水質(zhì)凈化效果非常好，而且穩(wěn)定。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)建設(shè)容易、維護(hù)管理簡單，基建投資少，運行費用低。整個處理裝置放在地下，不損害景觀，不產(chǎn)生臭氣。
（四）好氧生物處理系統(tǒng)
好氧生物處理系統(tǒng)是新農(nóng)村污水處理中最常用的一種處理技術(shù)。好氧生物處理工藝眾多，各有優(yōu)缺點，選擇時要根據(jù)實際情況仔細(xì)論證和比選，注重經(jīng)濟適用。
生物處理法就是通過風(fēng)機等設(shè)備給污水輸氧，培養(yǎng)生物菌種和微生物，通過菌種和微生物把污水中的大部分有機物分解為無污染的二氧化碳、水等物質(zhì)，少部分合成為細(xì)胞物質(zhì)，促使微生物增長，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以凈化排放。如SBR法，集曝氣、沉淀、排水功能于一體，不斷地轉(zhuǎn)換，省去了傳統(tǒng)的污泥回流設(shè)備，大大降低了建設(shè)費用；A20法具有脫氮、除磷功能，還有如生物轉(zhuǎn)盤處理工藝、膜生物反應(yīng)器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統(tǒng)比較，占地面積小，抗氣候等外界影響的能力強，建設(shè)的地點選擇范圍大，處理穩(wěn)定，處理效率高。但基建投資、運行成本要高于自然處理系統(tǒng)。
（五）厭氧生物處理系統(tǒng)
我國從上個世紀(jì)80年代開始開展生活污水厭氧生物法的開發(fā)和研制工作，許多形式各異的無動力或微動力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應(yīng)用。如無動力地埋式生活污水處理裝置采用無動力厭氧生物膜技術(shù)，工藝流程簡單，不耗能，全部埋于地下，也無需專人管理。與好氧生物處理相比，無動力地埋式生活污水處理裝置技術(shù)設(shè)備的基建投資略高于好氧處理，無日常運行費用的支出。
厭氧生物法目前技術(shù)上還存在一些問題，主要表現(xiàn)在生物處理效率較低，尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其應(yīng)用。
實踐證明，以上方法都能很好的解決農(nóng)村生活污水治理的問題，但在運用中要考慮到建設(shè)與運行成本等費用，要根據(jù)實際情況加以選擇。
參考文獻(xiàn)
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論文關(guān)鍵詞：鍋爐，水垢，成因，措施
一、概述案例
我市某輪胎廠一臺DZL4-1.25-AII的蒸汽鍋爐，內(nèi)部檢驗時發(fā)現(xiàn)結(jié)水垢約3-5mm，水管局部過熱蠕變，發(fā)生泄露事故。由于清洗、維修工作，致使大批訂單延誤，經(jīng)濟損失十余萬元；某工貿(mào)公司額定蒸發(fā)量為2t/h的蒸汽鍋爐，無水處理操作人員且自動軟水器損壞后，管理人員麻痹大意，維修不及時造成水冷壁管鼓包。鍋爐運行中形成水垢，單除垢和維修費用就2.5萬元；某個食品加工廠在用的LHC1-0.69-AII鍋爐，在未申請檢驗的情況下一直使用生水，造成了爆管事故，見下圖一。
腐蝕并堵滿水垢的水汽管（圖一）
二、水垢引起的危害及成因
綜上幾個案例，我們不難看出水垢是造成事故的直接原因。據(jù)有關(guān)資料表明，每年的事故統(tǒng)計中， 因水質(zhì)不合格，水處理不當(dāng)結(jié)生水垢引起的事故超過事故數(shù)的20%，在造成事故和耽誤生產(chǎn)的同時，浪費燃料上千萬噸。
我們知道鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)為48w/m?℃鍋爐，而水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼板小數(shù)十倍到數(shù)百倍，這樣不僅出現(xiàn)爆管事故，而且浪費燃料，降低鍋爐熱效率，也大大危及到鍋爐的安全經(jīng)濟運行，因此水垢可謂“百害之源”。就三年來我市檢驗情況統(tǒng)計可知，40%以上鍋爐使用單位用水水質(zhì)難以滿足GB1576-2008的要求。殊不知，這些單位業(yè)主的盲目性和疏忽性卻導(dǎo)致了燃料的大量浪費。當(dāng)水垢約1mm時，就多消耗5%的燃料;當(dāng)水垢約4mm時，就多耗12%；7mm時增加到30%；按照我市300臺工業(yè)鍋爐計算，每年因水垢問題所浪費的燃煤約800多噸，按900元/噸計算，就浪費了72萬余元。
對于水垢的成因，有以下幾點分析：
首先，我市近年來降雨量減少，對于可溶性礦物鹽類隨著蒸發(fā)量增加而增加，地下水的硬度也隨之增大。長期使用超標(biāo)的給水是結(jié)生水垢的根本原因，另外與鍋爐結(jié)構(gòu)、設(shè)計、安裝等因素也有直接關(guān)系。水垢的形成是一個復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，水中含有較高含量的Ca2+、Mg2+、SiO2和其它重金屬離子，對鍋爐危害較大的陰離子主要是HCO3-和SO42-。HCO3-進(jìn)入鍋爐后，吸收高溫?zé)煔鈧鲗?dǎo)的熱量便會發(fā)生分解和水解反應(yīng)：
2HCO3--->CO32- + CO2↑+H2OCO32- +H2O-->2OH-+ CO2↑
Ca2++CO32-=CaCO3↓ Mg2++SO42-= MgSO4↓ Mg2++2OH-= Mg (OH)2↓
當(dāng)爐水不斷蒸發(fā)濃縮到一定程度，難溶物便會生成固體沉淀物附著在受熱較高的金屬內(nèi)壁上，這些固體沉淀物便是水垢。然而如果是鍋內(nèi)水處理時，水垢多又粘再加上司爐工排污不及時一些污泥、藻類及灰塵之混合物也很容易轉(zhuǎn)化為泥渣。
其次，現(xiàn)在約有80%以上的使用單位用的是鍋外自動鈉離子交換器。對于鈉離子交換器主要依靠交換樹脂進(jìn)行軟化，它包括軟化過程和再生過程論文格式模板。如果鈉離子交換樹脂已經(jīng)失效，那么為了恢復(fù)其再交換能力，就需要對此樹脂進(jìn)行再生。部分業(yè)主認(rèn)為自動交換器就可以完全產(chǎn)出合格的軟化水，不需配備水處理操作和化驗人員。樹脂失效后不能及時發(fā)現(xiàn)和再生，更有甚者連再生劑也不購買添加，任其運行。還有部分企業(yè)的水處理設(shè)備在運行正常中，交換器出水水質(zhì)合格，但到達(dá)軟水池后，由于水池內(nèi)壁處理不好造成反滲，密封性不好造成水質(zhì)污染，所以進(jìn)入鍋爐內(nèi)的水質(zhì)也不合格。例如一些水泥制品廠，外加劑廠，建筑材料廠等這些單位就存在這些問題。
最后，管理制度極不健全。管理人員責(zé)任心不強鍋爐，操作人員水平低、意識淡薄，設(shè)備損壞后不能及時報告修復(fù)。
二、預(yù)防措施
要保證鍋爐不結(jié)垢或薄垢運行，針對以上分析，對水垢的預(yù)防我們可采用以下對策：
一、學(xué)習(xí)有關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，強化責(zé)任意識。使用單位要切實認(rèn)識到水處理工作的必要性。如果有水處理設(shè)備而不用或者利用不當(dāng)，就等于沒有進(jìn)行水處理。所以，這就需要各使用單位樹立起防患于未然的思想，
二、強化企業(yè)內(nèi)部的管理，建立健全各項規(guī)章制度。按規(guī)定配備水處理操作人員和化驗人員并持證上崗，按照GB1576-2008水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，加強水質(zhì)監(jiān)測力度，并及時指導(dǎo)司爐人員的排污作業(yè)，及時除去泥渣。
三、定期對水處理設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，及時檢修。做好“三要一必須”；操作壓力要控制好，工業(yè)鹽要調(diào)配好，多路閥要定期檢查，軟化樹脂必須定時清洗。
加強鍋爐水處理工作，不僅節(jié)省了人力、物力、財力等成本費用，而且又對鍋爐的安全經(jīng)濟運行起到了保障作用。因此，本文對水垢作簡要介紹，這幾個案例作為警示，以引起使用單位的重視。
參考文獻(xiàn)：
[1]張輝工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)2004
[2]王立明鍋爐水質(zhì)與運行安全2001(1)
[3]李兵淺談鍋爐的水處理2005(2)
[論文摘要]發(fā)展中小城市是中國未來城市化的重點和方向。中小城市的健康發(fā)展，是促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展、保障人民健康和國家走向持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，目前我圍在中小城市污水處理方面尚缺乏適用技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)，缺乏管理經(jīng)驗，嚴(yán)重影響了中小城市的發(fā)展，本文分析了我國中小城市污水處理方面存在的問題并就這些問題提出了相關(guān)的解決策略，
城市化是現(xiàn)代化的一個標(biāo)志，中小城市是溝通大城市與小城鎮(zhèn)及其周邊地區(qū)的橋梁，大城市和小城鎮(zhèn)的發(fā)展都離不開中小城市。我國中小城市劃分是指根據(jù)管理工作的需要，按市區(qū)(不包括市轄縣)的非農(nóng)業(yè)人口總數(shù)多少對城市規(guī)模進(jìn)行劃分。在我國城市規(guī)模的分類為：城市人口在20萬人以下的為小城市，20～50萬人為中等城市。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，中小城市污水處理廠的建設(shè)已提到議事日程上來。如何根據(jù)中小城市的特點優(yōu)化污水處理工藝成為目前城市規(guī)劃和建設(shè)中亟待解決的問題。
1、中小城市污水處理中存在的問題
首先，中小城市在污水處理中表理出水平低，主要表現(xiàn)在污水處理設(shè)備落后。我國的污水處理廠絕大部分是一、二級污水處理。污水設(shè)備存在著效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點。據(jù)清華大學(xué)紫光顧問公司調(diào)查，目前我國現(xiàn)存污水處理的設(shè)別運行狀況是1／3運行正常、1／3不正常、113處于停止?fàn)顟B(tài)。這使污水處理廠的運轉(zhuǎn)率只能達(dá)到50％。另外，我國污水處理技術(shù)雖然在吸收消化國外技術(shù)的同時也發(fā)展了自己的技術(shù)，但這些技術(shù)在不同程度上存在著基建造價和運行成本較高、處理效率有待提高等問題。這嚴(yán)重影響我國污水處理的水平。
其次，污水處理廠建設(shè)和運行資金嚴(yán)重短缺。為了實現(xiàn)我國污水處理的2000年和2010年的目標(biāo)，我們必須在較短時間內(nèi)建設(shè)足夠數(shù)量的污水處理廠。根據(jù)統(tǒng)計資料表明，我國2000年需增加1518萬噸的日處理能力，約需投資304億元。到2010年還要增加6722萬噸的日處理能力，約需資金1344億元。短時間內(nèi)要籌集這么多資金，資金不足也就十分突出了。由于污水處理廠建設(shè)和運行資金短缺，致使一大批規(guī)劃中的污水處理廠遲遲不能上馬，預(yù)期的環(huán)境目標(biāo)無法實現(xiàn)。
中小城市污水處理中存在的問題還體現(xiàn)在運行機制不合理。我國污水處理的建設(shè)、運行、管理體制是從建國以來形成的計劃經(jīng)濟體制條件下的建設(shè)、運行、管理機制。污水處理的全部費用都由政府全部承擔(dān)，而污水處理又是純公益事業(yè)，這就造成了一般建不起，建起了也養(yǎng)不起的局面。
2、有關(guān)中小城市污水處理的解決策略
1)建立市場經(jīng)濟的運行機制
我國目前的污水處理的建設(shè)、運行、管理是一種典型的計劃經(jīng)濟模式，己不符合現(xiàn)代的市場經(jīng)濟。為此我們要建立市場經(jīng)濟的運行機制。把污水處理作為一種市場行為，作為一種商品生產(chǎn)的過程。中水作為一種商品，通過銷售中水來取得維系運行的經(jīng)費，為經(jīng)營者創(chuàng)造利潤和再發(fā)展的資本。經(jīng)營者按市場經(jīng)濟的規(guī)律努力提高管理水平、尋求最佳方案，使污水處理持續(xù)發(fā)展下去。
2)實現(xiàn)污水處理資源化
從自然屬性看，污水處理資源化就是保護(hù)水資源的更新能力的有效手段：從社會屬性看，污水處理資源化就是解決污水對環(huán)境的污染；從經(jīng)濟屬性看，污水處理資源化，就是從流通的角度增加水資源；從科技屬性看，污水處理資源化就是要研究出先進(jìn)的污水處理的設(shè)備和工藝，來減少污水對環(huán)境的污染；從哲學(xué)屬性看，污水處理資源化就是維持人的生命源泉，水的倫理道德的平衡，以確保人類社會的可持續(xù)發(fā)展。從另一角度看，污水處理資源化是實現(xiàn)污水處理的市場化、商品化的根本。只有將污水變成再生水，才能實現(xiàn)污水的市場化、商品化，才能實現(xiàn)污水的優(yōu)化處理。
3)制定鼓勵污水處理的經(jīng)濟政策
制定鼓勵污水處理的經(jīng)濟政策，實現(xiàn)污水有價排放、有償處理、有償使用。并利用價格杠桿，使污水排放的價格略高于處理的價格。這樣污水處理廠，只要認(rèn)真管理、積極經(jīng)營、就會有贏利，這樣就會使污水處理有發(fā)展?jié)摿Γ谑袌鼋?jīng)濟發(fā)展規(guī)律中有競爭力。
4)大力發(fā)展污水處理的科學(xué)技術(shù)
要大力發(fā)展污水處理的科學(xué)技術(shù)，研究污水處理的新工藝、新設(shè)備，這是提高我國中小城市污水處理能力的保證。
(1)革新的氧化溝工藝
現(xiàn)代氧化溝工藝具有運行靈活、處理效果好、脫氮效果好、污泥穩(wěn)定程度高等工藝特點。如交替式氧化溝工藝通過將2～3條既聯(lián)系又相對獨立的單溝組合起來，通過改變氧化溝和操作方式，設(shè)置了相對獨立的缺氧區(qū)與好氧區(qū)，形成A／O和A2／O的工藝環(huán)境，不僅可達(dá)到去除BOD、SS的目的。而且可達(dá)到生物脫氮除磷的目的。從目前國內(nèi)氧化溝的應(yīng)用來看，其突出的工藝優(yōu)點是基建費用低，操作簡單，運行穩(wěn)定。易于維護(hù)管理，剩余污泥量少而且穩(wěn)定，處理效果穩(wěn)定可靠，
(2)革新的SBR工藝
SBR法從問世以來，已經(jīng)發(fā)展為城市污水處理的實用技術(shù)之一。其變種也有十幾種之多，如UNITANK工藝、TCBS工藝、MSBR工藝等。革新的SBR工藝在城市污水應(yīng)用中的重點是盡可能降低基建和運行費用，簡化操作過程，提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。革新的SBR工藝城市污水處理中的關(guān)鍵技術(shù)如下：為達(dá)到同時硝化反硝化的目的，準(zhǔn)確控制溶解氧的設(shè)計；合理的污水體積確定；典型污水水質(zhì)脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵工藝參數(shù)；高效連續(xù)流SBR工藝的設(shè)計；革新的SBR工藝配套系統(tǒng)的合理設(shè)計。
(3)從工業(yè)廢水的單獨分散處理轉(zhuǎn)為城市污水的集中處理
雖然發(fā)達(dá)國家的污染控制對象已經(jīng)轉(zhuǎn)向微量有毒有機物，致力于受污染水體水質(zhì)功能的恢復(fù)，但廣大發(fā)展中國家的污染控制對象仍然主要是有機污染物，以及氮磷營養(yǎng)物，遏制水污染和水質(zhì)富營養(yǎng)化不斷加劇的趨勢仍然是艱巨的任務(wù)。因此，今后相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，加強污染源的末端治理依然是我國水污染控制的最主要途徑。國內(nèi)外的實踐表明，在絕大多數(shù)情況下，采取城市污水與工業(yè)廢水集中處理的方式具有非常明顯的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢。
(4)擴增污水處理廠綜合性技能
關(guān)鍵詞：農(nóng)村生活污水；源分離；生態(tài)治理模式；人工濕地；穩(wěn)定塘；地下滲濾系統(tǒng)
中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-1683（2014）06-0209-04
隨著農(nóng)村居民生活方式的逐步城市化，農(nóng)村的人均日用水量和生活污水排放量急增。農(nóng)村生活污水已經(jīng)成為廣大村鎮(zhèn)地區(qū)面源污染的重要來源。據(jù)統(tǒng)計，農(nóng)村生活污染對整個流域污染物磷的貢獻(xiàn)率達(dá)到8%，對氮的貢獻(xiàn)率達(dá)到10%[1]。但許多農(nóng)村地區(qū)由于缺乏完善的排污系統(tǒng)和污水的治理措施，未經(jīng)處理的生活污水肆意排放，嚴(yán)重污染了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境和居住環(huán)境。
20世紀(jì)末，污染治理的源分離技術(shù)在國際上得到廣泛推廣，改變了利用大量清潔水稀釋糞便，再花費大量能耗進(jìn)行凈化、分離處理并輸送回用的傳統(tǒng)模式。近幾年來我國在污水源分離方面的研究發(fā)展很快。國家環(huán)境保護(hù)部提出“對糞便和生活雜排水實行分離并進(jìn)行處理，鼓勵采用沼氣池廁所、堆肥式、糞尿分集式等生態(tài)衛(wèi)生廁所，實現(xiàn)糞便和污水的無害化和資源化利用”。目前，糞尿分集式衛(wèi)生廁所在我國已有部分示范應(yīng)用，取得較好的效果[2]。但國內(nèi)基于源分離理念的農(nóng)村污水治理尚處于研究階段，如何將前端分離和末端產(chǎn)物處理有效結(jié)合，還需要進(jìn)一步探索。
1 農(nóng)村生活污水特點
1.1 農(nóng)村生活污水水質(zhì)特征
農(nóng)村生活污水主要包括人畜排泄及沖洗糞便、家庭潔、農(nóng)村居民洗浴及廚用所產(chǎn)生的污水等。一般來說，農(nóng)村生活污水中各污染物濃度相對較低，基本不含或少含重金屬和有毒有害物質(zhì)。污水中含有機物質(zhì)、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)、懸浮物以及病菌等污染成分，可生化性較強。若按污水來源與水質(zhì)分類，生活污水可以被分為由來自廚房與衛(wèi)生間的洗滌、洗浴水組成的灰水和由尿液、糞便（含手紙）和沖洗水等組成的黑水。灰水水量較大，一般占生活污水的50%～80% [4]，但水中污染物質(zhì)含量明顯較低，便于處理，且存在回用價值。黑水雖然水量小，但污染物質(zhì)、病原菌含量高，處理難度大。Almeida 等[5]針對生活污水進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)黑水對污水中COD、TSS、NH3-N、PO4-P 的貢獻(xiàn)率分別達(dá)到了43.19%、77.14%、97.11% 、79.18%，可見黑水是生活污水的主要污染來源。具體的農(nóng)村生活污水分類及水質(zhì)水量對比見表1[6]。
1.2 農(nóng)村生活污水排放特征
農(nóng)村人均日用水量不及城市人均日用水量的1/3，污水排放量一般較少。但農(nóng)村生活污水排放隨機性強，屬于典型的間歇排放，在不同時段排水量變化明顯，日變化系數(shù)大，一般在3.0～5.0 之間 [7]。農(nóng)村生活污水排放途徑主要有：直接灑向地面、就近排入河道、通過下水道后入河等。歸納起來，農(nóng)村生活污水排放具有以下特征，見表2。
2.1 源分離的基本思想
人糞尿含生活污水中的大部分有機物和絕大部分營養(yǎng)鹽。人糞便中除了病原菌、寄生蟲卵有害物質(zhì)外，還含有豐富的植物營養(yǎng)物質(zhì)。如每50 L糞便中，就含有5.5 kg的氮、0.8 kg的磷、2 kg的鉀，COD含量是22.5 kg；而尿液是一種高濃度的營養(yǎng)物（N 8 180 mg/L，P 670 mg/L，K 2 160 mg/L），是一種無菌的液體資源，尿的肥效和等量的化肥中植物養(yǎng)分相當(dāng)[8]。
傳統(tǒng)人糞尿排放和處理模式是先被成百倍地稀釋、輸送，再消耗能量去除掉。污水中所含的氮磷等營養(yǎng)鹽一部分隨出水流失，一部分被降解或成為污泥的組成部分。由于混合廢水的污泥成分復(fù)雜，難以將污泥作為農(nóng)業(yè)營養(yǎng)源，所以這一模式影響了營養(yǎng)物質(zhì)的有效利用。
源分離概念是指從源頭-便器入手，將糞便、尿液單獨收集、輸送、處置、利用，不再將其與其他污水混合。源分離理念主要體現(xiàn)在將高濃度的人糞尿與其他雜排水分離，從人糞尿中回收能量和資源，可以從根本上消除污水末端處理靠潔凈水稀釋、輸送、處理污染物，浪費大量水資源并使所含營養(yǎng)物難以回歸土地的不可持續(xù)性弊端。
2.2 農(nóng)村生活污水生態(tài)治理模式的內(nèi)涵
農(nóng)村生活污水治理是與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)等方面聯(lián)系在一起的系統(tǒng)工程，應(yīng)根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，充分運用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的生態(tài)結(jié)構(gòu)功能及農(nóng)村自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能，考慮農(nóng)村的具體自然條件，強調(diào)用自然的處理方式，充分利用人工濕地、穩(wěn)定塘、土壤滲濾等自然處理系統(tǒng)中，各種植物、動物及微生物相互依存的綜合作用，形成食物鏈，達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)能量的循環(huán)再生利用。
3 農(nóng)村生活污水生態(tài)處理模式的技術(shù)分析
3.1 源頭控制利用技術(shù)
3.1.1 糞尿分離式生態(tài)廁所
在農(nóng)村，一方面生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，需要人糞尿的還田，以改善土壤性能，減少化學(xué)肥料的危害；另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的糞便農(nóng)用，缺少對糞便有效的無害化處理，造成腸道等疾病的傳播，加上一些水沖式廁所沖走糞便，造成糞便農(nóng)用率的降低。解決這些問題的有效措施就是推廣應(yīng)用生態(tài)廁所。這種廁所安全衛(wèi)生、節(jié)約水資源、能夠?qū)崿F(xiàn)變廢為寶。目前，國內(nèi)外已開發(fā)出來的生態(tài)廁所有：太陽能廁所、循環(huán)水沖洗廁所、免水沖洗廁所等。其中，免水沖洗的糞尿分離型廁所對于旱廁有很好的替代價值，其基本結(jié)構(gòu)包括糞尿分集式便器、排尿管、貯尿容器、過糞管、廁坑、排氣管等，尿液通過小便區(qū)的尿液排污口單獨收集，大便收集后添加鋸末等粉料從而起到清潔的作用。目前尿液與糞便分離式便器己在瑞典、丹麥、德國、荷蘭等歐洲國家使用。糞尿分離型廁所技術(shù)含量不高，卻代表了先進(jìn)的衛(wèi)生理念，是目前欠發(fā)達(dá)地區(qū)改善衛(wèi)生條件最合適的技術(shù)手段[9]。
3.1.2 尿液的處理與利用
通過尿液和糞便的分離和利用，可以形成一個良性的營養(yǎng)封閉系統(tǒng)。尿液里含有大多數(shù)人類代謝的營養(yǎng)物，如果將尿液分離，污水處理的負(fù)荷將大大減小。尿液中包含的大部分營養(yǎng)物能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的營養(yǎng)需要，將其作為肥料是營養(yǎng)圈封閉的重要一步。尿液收集后儲存于收集桶中，桶的容積可根據(jù)人口而定。尿液在被農(nóng)業(yè)施用前貯存6個月以上則可將衛(wèi)生方面的危險降至最低程度[10]，而且無形成大量沼氣的可能，適合于封閉條件下儲存。源分離后的尿液通過收集和貯存，并進(jìn)行腐熟和肥化處理，成為有著豐富營養(yǎng)物的重要有機肥，這種肥易分解，可作氮肥施用。
3.1.3 糞便的處理與利用
建立在源頭控制概念基礎(chǔ)上的糞便處理，無需以水作為運輸糞便的媒介，它是在座便器下方建造一個長方形池，內(nèi)填充具有良好多孔性、吸水性、排水性的鋸末作為微生物的繁殖場所，糞便經(jīng)座便器直接進(jìn)入反應(yīng)池中與木屑混合，整個過程不需水沖，以較小的動力攪拌，通過控制溫度、濕度等條件，使好氧微生物在與鋸末混合的特有環(huán)境（55～65 ℃）中快速繁殖，將糞便轉(zhuǎn)化為無臭味的H2O、CO2和較干燥的有機肥。同時，經(jīng)過一段時間的積累，可以培養(yǎng)出適合糞便分解的好氧菌群，這又加速了糞便的分解，其產(chǎn)物可作為有機肥料及土壤改良劑。孫勝龍等人[11]結(jié)合我國北方地區(qū)的特點，采用麥秸作為鋸末的替代品，并對其性能特點進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，麥秸能夠完全代替鋸末作為生態(tài)廁所的基質(zhì)，對糞便及廚房垃圾的削減率可達(dá)到79.7%，超過鋸末的70.2%的削減率，穩(wěn)定后的麥秸―糞便混合物中氮、磷和其它有機物質(zhì)的含量較高，適于作農(nóng)用肥料。
3.2 農(nóng)村生活污水生態(tài)處理技術(shù)分析
在對各種污染源的源頭進(jìn)行有效控制之后，在后續(xù)污水資源化的途徑中，需綜合考慮三個方面的問題：一是充分利用農(nóng)村地區(qū)的土地（荒地）、河流（溝渠、坑塘）、湖泊資源與自然等條件；二是充分考慮廣大農(nóng)村地區(qū)財力狀況薄弱這一情況，著重考慮選用既成熟可靠，又適合農(nóng)村實際的經(jīng)濟適用技術(shù)；三是針對廣大農(nóng)村地區(qū)從業(yè)人員技術(shù)水平和管理水平較低的現(xiàn)狀，著重選用簡單易行，運行穩(wěn)定，維護(hù)管理方便的處理工藝。
污水生態(tài)處理技術(shù)是利用土壤-植物-微生物復(fù)合系統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物學(xué)和生物化學(xué)特征對污水中的水肥資源加以回收利用，對污水中可降解污染物進(jìn)行凈化的工藝技術(shù)。具有造價低，能耗低，結(jié)構(gòu)簡單，運行維護(hù)方便，處理效果好的優(yōu)點，其凈化水質(zhì)可達(dá)二級處理甚至三級處理水平，比較適合我國農(nóng)村生活污水處理。目前，人工濕地、穩(wěn)定塘和土地滲濾系統(tǒng)是比較成熟的污水生態(tài)處理技術(shù)。
3.2.1 人工濕地污水處理技術(shù)
人工濕地系統(tǒng)是通過模擬自然濕地，人為設(shè)計與建造的由飽和基質(zhì)、挺水與沉水植物、動物和水體組成的復(fù)合體[12]。
人工濕地處理系統(tǒng)的優(yōu)點主要表現(xiàn)為：投資費用較少，運行費用低；維護(hù)管理簡便，水生植物在加強污水處理效果的同時還可以美化環(huán)境，調(diào)節(jié)氣候，增加生物多樣性。其不足主要表現(xiàn)在污染負(fù)荷比較低，占地面積大，如果設(shè)計不當(dāng)很容易造成堵塞，處理效果受季節(jié)影響明顯，隨著運行時間的延長除能力會逐漸下降。
人工濕地處理技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已成為一種較為成熟的污水處理技術(shù)并在世界范圍內(nèi)有較廣泛的應(yīng)用。近年來，國內(nèi)學(xué)者[13]對濕地污水處理原理與設(shè)計參數(shù)也進(jìn)行大量的研究，濕地系統(tǒng)人均建設(shè)費用為250～300 元，僅為傳統(tǒng)工藝建設(shè)投資1/3，運行成本主要為提升水泵所消耗的電費，約為0.05～0.1 元/ t水，因此人工濕地污水處理技術(shù)是適合我國國情的污水生態(tài)處理技術(shù)。
3.2.2 穩(wěn)定塘
穩(wěn)定塘又稱為氧化塘或生物塘，是一種利用天然凈化能力的生物處理構(gòu)筑物的總稱，有機物主要通過微生物降解、有機物吸附、有機顆粒的沉降和截濾作用去除。穩(wěn)定塘系統(tǒng)分為好氧塘、兼性穩(wěn)定塘、厭氧穩(wěn)定塘、曝氣穩(wěn)定塘。
穩(wěn)定塘系統(tǒng)能充分利用地形，系統(tǒng)基本不耗能，無需污泥處理，易于管理和維護(hù)，對有機物和病原體有很好的去除效果，并且基建費用低，人均建設(shè)費用為150～ 250 元，為傳統(tǒng)二級活性污泥法的1 /4，但占地面積大。該工藝適用于經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)、水資源短缺、規(guī)模較小且擁有自然池塘或閑置溝渠地形的村莊。
穩(wěn)定塘在太湖流域農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用比較廣泛。在北方寒冷地區(qū)單獨應(yīng)用穩(wěn)定塘處理時，因需要巨大的儲存容積以及穩(wěn)定塘表面容易結(jié)冰等因素而使其發(fā)展受到了限制。但可以通過采用多塘串聯(lián)和增加曝氣系統(tǒng)等改善穩(wěn)定塘在冬季低溫下的運行效果。
3.2.3 土地滲濾系統(tǒng)
土地滲濾污水處理系統(tǒng)以土壤為介質(zhì)，在人工控制的條件下，將污水投配在土地上，通過土壤-微生物-植物系統(tǒng)的綜合凈化作用，使水與污染物分離，水被滲濾并通過集水管道收集，污染物通過物化吸附被截留在土壤中，可分為慢速滲濾、快速滲濾兩種。慢速滲濾是由植物和土壤組成的垂直滲濾污水處理工藝，適用于干旱、半干旱地區(qū)，農(nóng)田污灌就是典型的慢速滲濾土地處理系統(tǒng)?？焖贊B濾是使污水在重力作用下快速流過土壤而得到凈化的工藝，要求土壤通透性好、活性高。
地下滲濾系統(tǒng)具有氮、磷去除能力強，處理出水水質(zhì)好，可回用，基建及運行成本低，運行管理簡單、維護(hù)容易、不產(chǎn)生剩余污泥且對進(jìn)水負(fù)荷的變化適應(yīng)性強等優(yōu)點外，還對各種病原體具有很好的降解作用。適合土質(zhì)通透性能高、農(nóng)戶分布散、人口少、經(jīng)濟較落后的農(nóng)村污水處理。
國外對于土地滲濾污水處理系統(tǒng)研究較多，應(yīng)用較為普及，在美國約有36% 的農(nóng)村及散住家庭用了土地處理系統(tǒng)處理生活污水，在瑞典、芬蘭和挪威等北歐國家，約有100多萬散居住戶采用了土地處理系統(tǒng)處理生活污水[14]。我國沈陽西部的滯洪區(qū)就有慢速滲濾土地污水處理農(nóng)村污水的應(yīng)用[15]。
4 結(jié)語
基于源分離理念的農(nóng)村生活污水生態(tài)治理模式，有別于傳統(tǒng)的以“去污”為核心的污水治理思路，而是增加了糞尿資源化這一環(huán)節(jié)，在生態(tài)和物質(zhì)循環(huán)上有深遠(yuǎn)的意義。源分離后的剩余雜排水在后續(xù)污水資源化的途徑中采用污水生態(tài)處理技術(shù)，能夠很好地結(jié)合廣大農(nóng)村地區(qū)的自然地理條件，如當(dāng)?shù)氐膹U塘、灘涂、廢棄的土地，基建投資低，出水可以直接回用于農(nóng)田灌溉或農(nóng)村雜用水。對于廣大農(nóng)村地區(qū)來說，居住分散，難以建立完備的管網(wǎng)系統(tǒng)，經(jīng)濟力量薄弱，缺乏污水處理專業(yè)人士，污水生態(tài)處理是一個很好的出路。該模式在技術(shù)上并不需要太多的革新，只需根據(jù)不同地區(qū)的實際情況選擇合適的處理工藝或?qū)ΜF(xiàn)有的污水處理技術(shù)進(jìn)行組合，以實現(xiàn)污水處理的低能耗，優(yōu)質(zhì)化，資源化。
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【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計 建筑概念設(shè)計 概念設(shè)計 設(shè)計思想 應(yīng)用
中圖分類號：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一．引言
水資源緊缺問題已成為世界性問題，目前全球范圍內(nèi)約有60%以上地區(qū)的陸地淡水供應(yīng)不足，有40多個國家處于嚴(yán)重缺水狀態(tài)，全世界約有1/3的人口無法得到安全供水。我國同樣面臨水資源短缺的問題，為了水資源緊缺問題，各個城市開始研究水回用技術(shù)和再生處理技術(shù)。城市處理污水的中水回用技術(shù)就是其中典型的水資源再生利用的一種方式。
二.我國污水回用現(xiàn)狀。
我國在這方面起步較晚，目前我國最大的水資源再利用項目：高碑店污水處理廠再生水回用項目已經(jīng)實施全線貫通。用于園林、環(huán)衛(wèi)、工業(yè)等行業(yè)。我國早在1985 年將城市污水處理與利用列入國家科研課題，相繼在北京、青島、泰安、天津、大連、太原、淄博等城市開展了污水回用的實驗研究工作，其中有些城市己修建了污水回用試點工程并取得了積極的成果，為全國的中水回用提供了技術(shù)依據(jù)，積累了一定的實踐經(jīng)驗。
北京是我國污水回用發(fā)展較快的城市，至2010 年污水的再生利用量達(dá)到10 億m3。大連市自1994 年以來，先后在12 座大型建筑中配套建設(shè)了中水實施，日節(jié)約淡水2000m3。
寧波市目前僅有一家中水回用單位，即寧波市污水處理廠的中水初級回用工程，污水處理后的出水灌溉廠區(qū)的草坪綠化。雖然我國部分城市在中水利用走在了前而，但是中水資源的利用與開發(fā)總體進(jìn)展緩慢。
三.中水回用技術(shù)。
城市中水深度處理回用的處理技術(shù)按其機理可分為物理化學(xué)法、生物化學(xué)法和物化生化組合法等；按工藝路線可分為傳統(tǒng)石灰石法、膜法處理工藝。以上工藝技術(shù)都能把污水處理為適合各種回用途徑的出水，甚至達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)要求。先進(jìn)的膜處理技術(shù)可以獲得高質(zhì)量的處理出水，但投資較大，傳統(tǒng)深度處理技術(shù)的投資相對較低，但存在不少問題，且回用范圍較小。因此，探索適合我國國情的中水深度處理回用新技術(shù)和工藝設(shè)備，對于經(jīng)濟、安全、快速地解決我國城市的缺水與水污染問題具有重要的意義。
城市中水深度處理回用在嚴(yán)重缺水的中東、非洲地區(qū)和經(jīng)濟發(fā)達(dá)的北美、西歐已成功應(yīng)用多年，研究成果頗豐。特別是美國和加拿大，多數(shù)火力發(fā)電廠都是采用市政污水處理廠處理后的出水作為電廠的水源，在此領(lǐng)域技術(shù)處于領(lǐng)先地位。近年來，其工藝技術(shù)也在不斷改進(jìn)，過濾方式已逐步改變?yōu)槟ぬ幚砉に嚒?/p>
我國在城市污水回用方面的研究起步較晚，已經(jīng)建成的中水回用工程多以傳統(tǒng)石灰石處理工藝為主，應(yīng)用膜生物反應(yīng)器技術(shù)的大型工程實例還較少，且存在通量低、易污堵、能耗高、一次性投資較大等問題。目前，不少單位正在積極開展這方面的研究，尋求適合我國國情的經(jīng)濟合理的新工藝技術(shù)。國內(nèi)污水廠中水回用大體有五種處理模式：一是采用膜過濾—反滲透雙膜處理工藝；二是采用水解酸化—生物曝氣—深層過濾—消毒處理工藝；三是采用浮選—過濾處理工藝；四是采用高效過濾處理工藝；五是采用絮凝沉淀工藝。
1.中水回用工藝流程：
中水回用處理一般包括預(yù)處理、主處理及深度處理三個階段。其中預(yù)處理階段主要有格柵和調(diào)節(jié)池兩個處理單元，主要作用是去除污水中的固體雜質(zhì)和均勻水質(zhì)；主處理階段是中水回用處理的關(guān)鍵，主要作用是去除污水的溶解性有機物；深度處理階段主要以消毒處理為主，保證出水達(dá)到中水水標(biāo)準(zhǔn)。
中水回用主處理技術(shù)主要包括生物法、物化法及膜分離法。其中生物處理法是利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有機物，包括好氧和厭氧微生物處理，一般采用多種工藝相結(jié)合的辦法；物理化學(xué)處理法以混凝沉淀（氣?。┘夹g(shù)及活性炭吸附相結(jié)合為基本方式，提高出水水質(zhì)，但運行費用較高；膜處理技術(shù)一般采用超濾（微濾）或反滲透膜處理，其優(yōu)點是SS去除率很高，占地面積少等優(yōu)點。
處理工藝流程為：原水格柵調(diào)節(jié)池提升泵生物反應(yīng)器循環(huán)泵膜組件消毒裝置中水貯池中水用水系統(tǒng)
中水回用技術(shù)作為目前節(jié)約水源、防治水污染的重要途徑，充分利用中水回用技術(shù)一方面緩解城市供水壓力，同時大大節(jié)省企業(yè)排污費，降低生產(chǎn)成本，；另一方面保護(hù)周邊環(huán)境的衛(wèi)生，給城市營造良好的工作生活氛圍。
2.中水回用技術(shù)特點：
（1）能高效地進(jìn)行固液分離，將廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單，占地面積小，出水水質(zhì)好，一般不須經(jīng)三級處理即可回用。
（2）可使生物處理單元內(nèi)生物量維持在高濃度，使容積負(fù)荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大的縮短，生物反應(yīng)器的占地面積相應(yīng)減少。
（3）由于可防止各種微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細(xì)菌（硝化細(xì)菌等）的生長，從而使系統(tǒng)中各種代謝過程順利進(jìn)行。
（4）使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利于它們的分解。
（5）膜處理技術(shù)與其它的過濾分離技術(shù)一樣，在長期的運轉(zhuǎn)過程中，膜作為一種過濾介質(zhì)堵塞，膜的通過水量運轉(zhuǎn)時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學(xué)清洗可減緩膜通量的下降，維持MBR系統(tǒng)的有效使用壽命。
3.新型兩級過濾膜生物反應(yīng)（DF-MBR）技術(shù)
新型兩級過濾膜生物反應(yīng)（DF-MBR）是利用生化過濾單元去除水中的大部分有機污染物和懸浮顆粒物，減輕后續(xù)膜過濾單元的運行負(fù)荷，提高膜通量，減小膜過濾單元的設(shè)計規(guī)模及占地面積，進(jìn)一步降低系統(tǒng)造價。
DF-MBR基本工藝流程為：
4.生物接觸氧化法。
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,即采用活性污泥法與生物接觸氧化法相結(jié)合的方式，好氧曝氣采用活性污泥工藝，利用好氧微生物菌群氧化分解污水中的有機物，接觸氧化工藝是通過生物膜的作用進(jìn)一步吸附，降解污水中的有機物。具體結(jié)構(gòu)采用的是多段推流式，即生物接觸氧化池內(nèi)分成多格，污水串聯(lián)流過每一格間?？墒姑扛裆L的微生物與負(fù)荷條件相適應(yīng)，有利于專性微生物的培養(yǎng)馴化，提高了處理的效率。
四.結(jié)束語：
中水處理技術(shù)是基于全球水資源緊缺和廢水外排污染而興起的技術(shù)，城市污水處理中水回用，既減少了污水直接排放的污染程度，同時又能最大程度的對水資源進(jìn)行再生利用，可謂一舉多得。城市污水就近處理并回用，可以保證水資源穩(wěn)定可靠，同時又能減少供水管網(wǎng)的壓力，有利于環(huán)境城市污水處理及排水管網(wǎng)的壓力，緩解水資源緊張的問題。城市污水處理、中水回用正成為污水處理和發(fā)展的重要方向。
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關(guān)鍵詞：生物技術(shù)，制漿造紙廢水，廢水處理
制漿造紙工業(yè)對環(huán)境所造成的污染問題日益突出，其廢水排放量占全國工業(yè)廢水排放總量的10%左右，污染嚴(yán)重，需要二次處理。隨著國家對環(huán)境保護(hù)的重視以及民眾環(huán)保意識的不斷提高，制漿造紙行業(yè)已將降低有害物質(zhì)作為重要課題。生物處理是常用的制漿造紙廢水處理技術(shù)，已被許多工廠采用。該技術(shù)的原理是利用厭氧和好氧微生物將廢水中的溶解性有機物分解為二氧化碳和水等穩(wěn)定的無機物，實現(xiàn)COD去除，達(dá)到凈化水體的目的。根據(jù)參與作用的微生物種類和供氧情況，分為好氧生物處理和厭氧生物處理及好氧厭氧組合處理三大類。生物處理方法運行費用低廉，與其他方法組合可以大大提高造紙廢水的處理效率。
1.好氧生物處理法
好氧生物處理法即在有氧條件下，好氧微生物(主要是好氧菌)以水中的多種有機污染物作為生長、繁殖和新陳代謝等生命活動的物質(zhì)與能量來源，同時達(dá)到去除BOD的方法。根據(jù)好氧微生物在水體中和工作方式不同，可分為活性污泥法和生物膜法兩類。
1．1 活性污泥法
經(jīng)初次沉淀后的廢水與由二次沉淀池來的回流污泥在曝氣池起端進(jìn)入池內(nèi)，通過擴散或機械曝氣進(jìn)行充分混合與曝氣，并通過活性污泥的吸附、絮凝和氧化作用去除廢水中的有機物。該法適用于處理要求高而水質(zhì)較穩(wěn)定的廢水。
由于普通活性污泥法曝氣時間比較長，當(dāng)活性污泥繼續(xù)向前推進(jìn)到曝氣池末端時，廢水中有機物已幾乎被耗盡，污泥微生物進(jìn)入內(nèi)源代謝期，它的活動能力也相應(yīng)減弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中殘剩的有機物數(shù)量少。處于饑餓狀態(tài)的污泥回流入曝氣池后又能夠強烈吸附和氧化有機物，所以普通活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高，達(dá)到90～95%左右。
普通活性污泥法也有它的不足之處，主要是：①對水質(zhì)變化的適應(yīng)能力不強；②所供的氧不能充分利用，曝氣池相對龐大、占地多、能耗費用高。有研究表明通過活性污泥工藝改良，可以明顯改善生物系統(tǒng)污泥沉降性能及處理效果。
（1）SBR工藝
SBR（Sequencung Batch Reactors）是近年來在國內(nèi)外廣泛重視和研究日趨增多的一種污水生物處理新技術(shù)。SRB反應(yīng)器的運行通常包括5個階段：①進(jìn)水階段——加入基質(zhì)；②反應(yīng)階段——基質(zhì)降解；③沉淀階段——泥水分離；④排放階段——排上清液；⑤閑置階段——活性恢復(fù)。這5個階段都在曝氣池內(nèi)完成，從第一次進(jìn)水到第二次進(jìn)水稱為一個工作周期。
SRB每個工作周期中各個階段的運行時間、運行狀態(tài)可以根據(jù)污水性質(zhì)、排放規(guī)律與出水要求等進(jìn)行調(diào)整。其操作簡單，應(yīng)用靈活，經(jīng)濟可行，能有效地去除常規(guī)活性污泥法難以去除的污染物，并能有效地克服活性污泥法污泥膨脹等問題。甲醇去除率達(dá)100%，COD去除率88%。據(jù)某些專家估算，SRB法投資運行成本要比常規(guī)活性污泥法節(jié)省30%。加拿大已成功應(yīng)用SRB技術(shù)處理造紙廠多種廢水；上海新倫造紙廠采用SRB技術(shù)進(jìn)行廢水處理并實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
（2）HCR工藝
HCR(High Performance Compact Reactor) 是好氧生物處理技術(shù)的一個飛躍，它融合了當(dāng)今的高速射流曝氣、物相強化傳遞、紊流剪切等技術(shù)，并具有深井曝氣和流化污泥床的特點。因此，其空氣氧的轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)器的容積負(fù)荷大，水力停留時間短，是當(dāng)前為西方國家所廣泛接受的一種高效好氧生物處理方法。
HCR系統(tǒng)主要包括：集成反應(yīng)器、兩相噴頭、沉淀池以及配套的管路和水泵等。集成反應(yīng)器為圓形容器，其外筒兩端被封閉，連接著各種管道；內(nèi)筒兩端開口，兩相噴頭安裝在反應(yīng)器上部的正中央。循環(huán)水泵提升高壓水流經(jīng)噴頭射入反應(yīng)器，由于負(fù)壓作用同時吸入大量空氣。水流和氣流的共同作用又使噴頭下方形成高速紊流剪切區(qū)，把吸入的氣體分散成細(xì)小的氣泡。富含溶解氧的混合污水經(jīng)導(dǎo)流筒達(dá)到反應(yīng)器底部后，又向上返流形成環(huán)流，再經(jīng)剪切向下射流，如此循環(huán)往復(fù)運行。于是，污水被反復(fù)充氧，氣泡和微生物菌團(tuán)被不斷剪切細(xì)化，并形成致密細(xì)小的絮凝體。
據(jù)研究表明紙廠廢水采用HCR工藝處理，其中懸浮物去除率和脫色率均在95%以上，BOD和COD的去除率也都在80%以上，其主要運行效果參數(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法比較得出，HCR工藝在充氧速率、容積負(fù)荷、污泥負(fù)荷、沉淀池表面負(fù)荷、剩余污泥產(chǎn)率、水力停留時間等方面都具有明顯優(yōu)勢。
HCR工藝存在的問題：一是能耗，當(dāng)污水 COD去除率在80%及其以下時，所需能耗低且效益好；如果COD的去除率要求過高，其能耗就直線升高。因此，在實際工作中也不能盲目地選用HCR工藝。第二個問題是泡沫，HCR在處理某些廢水時，也和常規(guī)好氧工藝一樣會產(chǎn)生泡沫，設(shè)計時必須考慮這一因素。
1．2 生物膜法
生物膜法是一大類生物處理法的總稱，共同的特點是微生物附著在介質(zhì)(濾料)表面上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、 CO2、 NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化，所需氧氣一般直接來自大氣，生物膜法的處理效果和活性污泥法的處理效果差不多，與活性污泥法相比，其產(chǎn)生的污泥膨脹和剩余污泥量少，以及占地少和運行管理簡便等優(yōu)點。
目前采用生物膜技術(shù)的工藝也很多，常用的有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法以及生物流化床或膨脹床等多種工藝，本論文主要介紹一下接觸氧化法以及生物流化床。
（1）生物流化床法
生物流化床是70年代開發(fā)的一種新型生物膜法處理工藝；以比重大于1的細(xì)小惰性顆粒如砂、焦碳、陶粒、活性炭等為載體；廢水以較高的上升流速使載體處于流化狀態(tài)；生物固體濃度很高，傳質(zhì)效率也很高，是一種高效的生物處理構(gòu)筑物。
生物流化床具有以下優(yōu)點：① 生物固體濃度高(10~20g/l)，因此容積負(fù)荷較高(7~8kgBOD5/m3.d以上)，水力停留時間可大大縮短，基建費用較?。虎?無污泥膨脹或其它生物膜法中的濾料堵塞；③ 能適應(yīng)不同濃度范圍的廢水，能適應(yīng)較大的沖擊負(fù)荷；④ 由于容積負(fù)荷和床體高度較大，占地面積較小。這些優(yōu)點使它越來越受到水處理界的重視，目前已在生活污水和多種工業(yè)廢水的處理上得到應(yīng)用。近年來，內(nèi)循環(huán)生物流化床研究得較多，還有人把流化床反應(yīng)器與膜分離技術(shù)結(jié)合起來，建立了好氧流化床膜反應(yīng)器，處理出水水質(zhì)較高。
（2）生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理工藝。兼有活性污泥法與生物膜法優(yōu)點，其機理是在曝氣反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置填料，池內(nèi)既有活性污泥又有生物膜，形成密集的生物群體，較多的增加了廢水與生物接觸的面積，連續(xù)曝氣和生物膜的及時更新，增強了生物的活性?？萍颊撐?。生物接觸氧化池底曝氣對污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動狀態(tài)，以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。生物接觸氧化法中微生物所需的氧通過鼓風(fēng)曝氣供給，生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生物膜的生長，促進(jìn)生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜將隨出水流出池外，廢水中污染物在此過程中被微生物分解消耗，從而使廢水得到凈化處理。
生物接觸氧化法具有以下特點：①由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，故生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；②由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流完全混合，故對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力；③剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便；④處理能力高，處理效果穩(wěn)定?？萍颊撐摹?/p>
2．厭氧生物處理法
2．1 厭氧生物處理廢水的基本原理
厭氧發(fā)酵處理的基本原理是將溶解在廢水中的有機物，通過微生物作用使其轉(zhuǎn)化成為生物氣體，主要成分為甲烷，可作為工廠燃料燃燒以產(chǎn)生熱量加以利用。
由于一般處理廢水方法費用較高，特別是好氧發(fā)酵的動力消耗大，而且還要花費很多費用來處理生物污泥；而在厭氧生物處理過程中,復(fù)雜的有機化合物被降解和轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的化合物,同時釋放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出現(xiàn)。厭氧生物處理是一種有效、簡單、費用低廉的低成本處理技術(shù)，是將廢水處理與能源回收相結(jié)合的一種技術(shù)；同時由于新的更加嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)對制漿和造紙工廠廢水排放的限制，所以這些因素都促使制漿和造紙工廠采用厭氧處理廢水。
2．2 厭氧生物處理廢水的新工藝與技術(shù)
目前采用厭氧技術(shù)處理廢水的工藝也很多，造紙業(yè)早使用的兩種厭氧系統(tǒng)：厭氧接觸工藝CSTR（continuous stirred tank）和上流式污泥床工藝UASB（Up-flow Anaerobic SludgeBed）。目前具有高傳質(zhì)效率和污泥濃度，高反應(yīng)器負(fù)荷的具有代表的新型反應(yīng)器有：流化床FB（Fluidised Bed）、膨脹顆粒污泥床EGSB（Expanded Granular SludgeBed）和內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器IC（InternalCirculation reactiors）。下面就介紹一下UASB和內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器IC兩種厭氧生物處理廢水的方法。
（1）UASB方法
在厭氧處理領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的是UASB反應(yīng)器，它是由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
UASB的主要優(yōu)點是：
①UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/1；②有機負(fù)荷高，水力停留時間短，采用中溫發(fā)酵時，容積負(fù)荷一般為10kgCOD/m3.d左右；③無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動；④污泥床不填載體，節(jié)省造價及避免因填料發(fā)生堵賽問題；⑤UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。
主要缺點是：
①進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下；②污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力；③對水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。
UASB工藝近年來在國內(nèi)外發(fā)展很快，應(yīng)用面很寬，在各個行業(yè)都有應(yīng)用，生產(chǎn)性規(guī)模不等?？萍颊撐?。實踐證明，它是污水實現(xiàn)資源化的一種技術(shù)成熟可行的污水處理工藝，既解決了環(huán)境污染問題，又能取得較好的經(jīng)濟效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。
（2）內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器IC
內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(Internal Circulation Reactiors 簡稱IC)是由荷蘭Paques公司于20世紀(jì)80年代中期在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開發(fā)成功的高效厭氧反應(yīng)器。它也存在厭氧細(xì)菌聚集形成的“顆粒污泥”，也是上流式顆粒污泥處理系統(tǒng)。廢水在反應(yīng)器中也是自下而上流動，污染物被細(xì)菌吸附并降解，凈化過的水從反應(yīng)器上部流出。事實上，IC反應(yīng)器可以簡單化地理解為兩個上下組合在一起的UASB反應(yīng)器，一個是下部的高負(fù)荷部分，一個是上部的低負(fù)荷部分。IC反應(yīng)器與UASB的最大不同之處是，廢水處理中由COD轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的生物氣的引出分為兩個階段，下部產(chǎn)生的氣體產(chǎn)生一個水和污泥的循環(huán)回流，由此引起的強烈的攪拌作用和高的上流速度，極大地改善了污染物從液相到顆粒污泥的傳質(zhì)過程，因此有極高的凈化效率，這是內(nèi)循環(huán)Internal Circulation reactiors一詞的由來。
內(nèi)循環(huán)(IC)厭氧反應(yīng)器目前已經(jīng)成功用于造紙工業(yè)廢水處理，與UASB相比它具有以下優(yōu)點：有更高的負(fù)荷和凈化效率，進(jìn)水有機負(fù)荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上；占地面積小，其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4-1/3左右，大大降低了反應(yīng)器的基建投資；抗低溫能力強，IC反應(yīng)器由于含有大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴(yán)重；具有緩沖pH的能力，內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第1厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度，對pH起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi)pH保持最佳狀態(tài)，同時還可減少進(jìn)水的投堿量；內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力，節(jié)省了動力消耗；出水穩(wěn)定性好；啟動周期短，IC反應(yīng)器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達(dá)4～6個月；沼氣利用價值高，反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高，CH4為70％～80％，CO2為20％～30％，其它有機物為1％～5％，可作為燃料加以利用。
結(jié)論：
制漿造紙廢水具有濃度高、水量大、色度深、含纖維懸浮物多、BOD和COD含量高等特點。生物法處理制漿造紙廢水具有效率高、成本低、二次污染少等優(yōu)點,今后隨著造紙工業(yè)和生物技術(shù)的迅猛發(fā)展以及對環(huán)境質(zhì)量要求的提高,生物處理技術(shù)必將在制漿造紙工業(yè)廢水處理中得到更廣泛的應(yīng)用，研究高效、低耗、技術(shù)簡單的制漿造紙廢水生物處理技術(shù)是一個非常有前途的課題。
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