時間:2022-08-10 07:15:22
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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篇污水處理工藝流程,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞: 生活污水;化學強化;生物強化;一級處理
Abstract: Major pollutants are suspended solids and organic matter in sewage, modern wastewater treatment technology, according to the degree of processing, can be divided into primary, secondary and tertiary treatment process. Applied physics of level of sewage treatment methods, such as screen, remove insoluble suspended solids in wastewater such as precipitation and floating material. Mainly is the application of biological treatment of secondary sewage treatment method, namely through the microbial metabolism process of material transformation, complex of organic matter in wastewater oxidation degradation into simple substances.
Key words: Domestic sewage; Chemical reinforcement; Biofortification; Primary treatment
中圖分類號: S273.5 文獻標識碼A 文章編號
引言
一級處理工藝投資小、能耗低,但主要污染物去除率低,達不到控制有機污染的目的。解決生活污水處理問題的根本途徑是普及二級處理設施,但二級處理投資較大,在短時期內難以普及。因此,強化一級處理工藝得到了廣泛的關注。研究結果表明,強化一級處理工藝可有效地降低污水中的主要污染物,明顯改善出水質,減輕后續工藝的工作負荷。
強化一級處理可分為化學強化一級處理,生物強化一級處理和化學- 生物聯合強化一級處理。
一、化學強化一級處理
化學強化一級處理( CEPT,ChemicallyEnhancedPrimaryTreatment)是通過化學沉淀方法強化一級處理效果的處理工藝。化學絮凝沉淀方法早在1870 年就開始在英國應用,但很快被生物處理所取代,到了20 世紀80 年代,隨著新型高效混凝劑的不斷問世,同時為了進一步提高污水中有機物和磷的去除率,化學沉淀法又被重新重視,開始應用于實際工程。
最簡單的CEPT 的工藝流程見圖1。
混凝劑
進水 —— 反應池——沉淀池——出水
∣
∣污泥
圖1CEPT工藝流程
工作原理為: 污水中的大多數污染物是以顆粒或膠體的狀態存在的,對于小粒徑的( 0.1 ~ 54μm) 不能以自然沉淀方法去除的污染物質通過投加混凝劑使其脫穩,聚集成能夠沉淀的大顆粒的礬花,提高沉淀速度和處理效果。因生活污水中粒徑大于0.1μm 的顆粒占到了全部顆粒的60%以上,所以采用CEPT法一般可去除COD50% ~ 60%,BOD550% ~ 70%,細菌80% ~90%,較常規的一級處理效果好。
近年來對因污水排放引起的水體富營養化問題引起關注,去除污水中的磷顯得十分重要,投加化學混凝劑可引起磷的沉淀,達到較好的除磷效果。挪威的小規模污水處理廠采用了混凝沉淀工藝,使污水中的TP 去除率達到了90.6%。
CEPT 法的投資和運營費用較傳統的生物二級處理低。北歐因氣候寒冷,生物處理所需泥齡和水力停留時間較長,生物處理費用較高,因而CEPT 法在該地區應用較經濟。按該地區的情況進行評估,CEPT 的基建費用和年運轉費用大約分別為傳統生物處理的55%和65%。
因為具有以上優點,所以近年來CEPT 法得到了廣泛的研究和應用。
1997 年5 月香港建成了世界上最大的CEPT 工藝污水處理廠,最大處理能力40m3/s,與傳統一級處理工藝的比較表明,SS 去除率自71% 提高到91%,其構筑物的尺寸也大大減少,處理同樣的水量,CEPT 的沉淀池體積只需傳統一級處理工藝的70.4%。內地的一些研究機構對此也進行了一些研究,并開始實施試驗工程。
清華大學做了CEPT 法處理生活污水的實驗室試驗,結果表明,在試驗的3 種混凝劑中,COD 去除率最低也在52% 以上。
文獻[2]對城市市政污水用聚合氯化鋁進行混凝試驗,現場小試的結果表明,當進水有機物濃度較低時,采用CEPT 法可使出水達到二級排放標準,其運行費用僅為常規活性污泥法處理工藝的23%左右。
文獻[3]中介紹了采用CEPT 法處理華南縫紉機公司的生活污水治理工程實例,認為該法比常規的生化法可降低投資成本1/2 以上,減少占地面積2/3 以上,處理效果也較好。
二、生物強化一級處理
生物強化一級方法包括投加微生物絮凝劑和生物絮凝法等。
微生物絮凝劑是由微生物產生的具有高效絮凝作用的天然高分子物質,其化學本質是微生物代謝產生的各種多聚糖類、蛋白質等,通過投加微生物絮凝劑,達到去除水中污染物的目的,具有效果好、投加藥量少等優點。但在城市污水處理的應用尚未見報道,其原因在于目前微生物絮凝劑的研究尚處于實驗室研究階段,生產成本高,無法適應處理生活污水的要求。
生物絮凝法強化一級處理是將污泥進行曝氣,提高污泥中的溶解氧,恢復活性,同時提高反應池的污泥濃度,利用活化后污泥的凝聚和吸附作用,凝聚吸附水中的有機物,沉淀后予以去除。
其工藝流程為:
進水——反應池—————沉淀池
∣
∣ ∣——污泥
∣活化污泥
——— ———— 污泥充氧池
圖2 生物絮凝法強化一級處理工藝流程
和CEPT 法比較,生物強化一級處理尚處在實驗室研究階段,技術不夠成熟,距實際應用尚有距離。
三、化學- 生物聯合強化一級處理
工藝流程為:
∣
∣混凝劑
進水 ———化學生物絮凝反應池———沉淀池———出水
∣
∣∣空氣混合∣
∣∣∣
∣回流污泥∣
-————————————————— —污泥排放
圖3化學生物聯合強化一級處理工藝流程
該工藝是化學強化一級處理和生物強化一級處理中的生物絮凝法的結合。由絮凝反應池、沉淀池、污泥回流系統和空氣混合系統組成。污水進入絮凝反應池后,通過投加混凝劑并曝氣,實現生物- 化學聯合絮凝,形成沉降性能良好的污泥絮體,在沉淀池內完成固液分離,沉淀后的上清液排放,部分污泥回流至絮凝反應池,通過曝氣,恢復活性并部分吸附降解有機物,和化學混凝劑共同作用,去除水中的懸浮物和有機物。
本工藝可以單獨化學絮凝、單獨空氣生物絮凝和化學- 生物聯合絮凝3 種方式運行。
和化學強化一級處理工藝比較: 本工藝增加了污泥回流和曝氣。回流的污泥增加了絮凝反應池的污泥濃度,曝氣恢復了污泥的活性,吸附有機物并加速污泥沉降,提高了有機物的去除率,并可大大減少混凝劑的用量。和生物絮凝法比較,由于投加了少量的混凝劑,提高了污泥的混凝沉淀性能,沉淀時間減少,沉淀效果好,出水水質也得到進一步的提高。
文獻[4]對該工藝進行了實驗研究,結果表明,COD 和BOD5的去除率均達到了60% ~ 80%。
四、 結語
近年來,關于強化一級處理工藝進行了許多研究,也取得了一些成果,但仍有許多研究工作要做,主要有: ( 1) 繼續研制高效、廉價的化學絮凝劑; ( 2) 研制可應用于處理生活污水的廉價的生物絮凝劑; ( 3) 進一步開展生物強化一級處理和化學- 生物聯合強化一級處理的工藝研究,并應用于工程實踐。必須說明,雖然強化一級處理工藝可取得較高的污染物去除率,但該工藝是以一級處理為基礎的,實質上是一級半處理,其處理效果遜于二級處理。因此,該工藝一般僅適宜于作為前置處理工藝。采用強化一級工藝處理鐵路中小站區生活污水,出水水質可達到GB 8978 - 1996《污水綜合排放標準》( 二級)。
參考文獻
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[3]曹姝文,梅作漢,袁啟順,等. 強化一級方法處理生活污水技術〔J〕. 中國環保產業,2001( 3) : 36 - 37.
[4]鄭興燦,張悅,陳立,等. 化學- 生物聯合絮凝的污水強化一級處理工藝〔J〕. 中國給水排水,2000,16( 7) : 29 - 32.
關鍵詞:污水處理廠;工藝流程;設計參數;氧化溝
Abstract: Along with our country the rapid development of social economy, the industrial production and People's Daily life of wastewater, sewage discharge a sharp rise in the number of city, the sewage treatment has become the focus of attention of the society. Combining with the project examples, through to the urban sewage treatment plants process flow and the design parameters of the research, and to sum up the treatment effect. For reference to the professionals.
Keywords: sewage treatment plants; Process; Design parameters; Oxidation ditch
中圖分類號: R123 文獻標識碼: A 文章編號:
城市化進程的不斷加快使得城市污水處理廠的數量日益增加,但大部分的污水處理廠仍處于不加治理而直接將污水排放到水體的體系,這就成為了水體環境污染的重要來源。因此,為改善目前水體污染嚴重的現狀,保護我國緊缺的水資源,不僅需要污水處理廠改變其原有的污水排放體系,而且需要污水廠采用先進的處理工藝技術,加強污水廠的整體設計結構。從而保證污水的有效處理[1]。
1 工程概況
該污水處理廠規模:一期規模1萬m3/d,二期規模2萬m3/d。該污水處理廠設計進水水質為:CODcr=350mg/L,BOD5=180mg/L,SS=220mg/L,NH3-N=35mg/L,TN=48mg/L,TP=5mg/L。
2 工藝流程
2.1 生化處理工藝
該污水處理廠采用先進的奧貝爾氧化溝工藝技術,具有高效節能和靈活運用的優點。通過對其進行改良,增加了前置厭氧段以提高除磷能力,設置了內回流系統以保證脫氮效果。池型由三條同心的渠道組成,整個氧化溝水流狀態兼備了完全混合式和推流式特點。
工藝具有以下特點:(1)去除有機物效率高,脫氮除磷效果好;(2)抗沖擊負荷能力強;(3)不設初沉池,設施簡單;(4)基建費用低,且規模越小;(5)設備可完全國產化,投資省;因此,改良型奧貝爾氧化溝在中小城鎮污水處理廠工藝中具有推廣應用價值。工藝流程見圖1。
圖1 生化處理工藝流程示意圖
2.2 深度處理工藝
深度處理過濾工藝采用新型的轉盤過濾器,該工藝出水水質好、設備簡單緊湊、附屬設備少、占地小、投資低、運行費用低。工藝流程見圖2。
圖2 深度處理工藝流程示意圖
2.3 消毒工藝
該工程選用工藝成熟,殺菌能力強,消毒效力持續時間較長,且效果可靠的二氧化氯消毒。
2.4 污泥處理工藝
污泥處理一般有兩種方法:污泥經濃縮、消化、脫水后再進行處置;污泥經濃縮、脫水后直接進行處置。
該污水處理廠采用污泥經機械濃縮、脫水后直接進行衛生填埋處置的方法。該污水處理廠的整體工藝流程見圖3。
圖3 污水處理廠的整體工藝流程
3 構筑物及設計參數
3.1 污水預處理系統
1)粗格柵
粗格柵采用鋼絲繩牽引式粗格柵1臺,格柵寬度800mm,柵條間距15mm。
2)提升泵池
提升泵選用潛水泵,3臺(2用1備),其中一臺變頻。
3)細格柵
細格柵采用轉鼓式細格柵1臺,格柵直徑1000mm,柵條間距3mm。
4)沉砂池
沉砂池采用鋼制旋流沉砂池,去除污水中比重較大、粒徑大于0.2mm的無機砂粒,以減輕后續處理構筑物和設備的磨損、堵塞,保證后續流程順利運行[2]。
設置旋流沉砂池1座,直徑2.43m。
3.2 生化處理系統
1)厭氧池
設置1座厭氧池,單池尺寸為:23.5m×6.3m×4.5m,有效水深:4.5m,水力停留時間:1.6h。
2)奧貝爾氧化溝
氧化溝為半地下式鋼筋砼池,設計水量為0.116m3/s,泥齡20d,內溝寬5m,中溝寬6m,外溝寬7m,有效水深4.5m,污泥產量:3040kgDS/d,混合液濃度4.0g/L,標態需氧量201kgO2/h。
3)沉淀池
沉淀池的功能是將氧化溝出來的混合液進行泥水分離,上清液即為完成有機物降解的污水,其出水至深度處理系統,沉淀下來的污泥至污泥泵池。沉淀池采用中央進水,周邊出水的方式,出水經環形集水渠收集后直接排入集水井接入深度處理系統的混合反應沉淀池。
設置沉淀池1座,直徑為30m,表面負荷0.9m3/m2•h,有效水深4m,沉淀時間3.5h。
3.3污水深度處理
1)混合反應沉淀池
混合反應沉淀池由混合池、反應池、斜板沉淀池、集水池組成。集絮凝、反應和沉淀功能于一體,具有去除COD、SS、磷、色度、細菌等作用[3]。
混合池1座,單池有效尺寸1.5m×1.5m×4.3m,混合時間55s;
反應池1組3格,單格有效尺寸3.2m×3.2m×4.3m,反應時間15min;
沉淀池1組,單池有效尺寸7.0m×12.0m×4.65m,表面負荷7.6m3/m2•h。
2)轉盤濾池
轉盤濾池是對經生化或物化混凝處理后的二級出水進行深度處理,主要去除部分SS、CODcr、BOD5及總P,以保證處理后的水質可以達到相關污水的標準。
轉盤過濾器(內進外出)1臺,轉盤直徑2.1m,轉盤數量18片/組,網篩孔徑10μm。
3)回用水儲池
用于回用水的調節池,1座,池體尺寸30×12.5m,有效水深4m,容積1500m3。回用水儲池按回用水量的10%~20%設置。
3.4污泥處理系統
為方便污泥處置,必須對污泥進行減量化處理,脫水后污泥含水率可以降到80%以下。該工程采用離心濃縮脫水一體機以保證污泥中的磷不再返回污水處理工藝中[4]。
污泥干固量: 47325kg DS /d,
脫水后泥餅含水率:75%~80%;
脫水后泥餅體積:10.3m3;
工作時間:12h。
4 處理效果及經濟效益
該污水處理廠經過一段時間的運行后,在設計要求的進水水量、水質條件下,對污水處理廠處理后出水水質進行檢測,各階段處理效果見表1。
表1 生化處理和深度處理設計出水水質
設計出水水質達到GB18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準及廣東省《水污染物排放限值》(GB44/26-2001)第二時段一級標準。
5 結論
綜上所述,城市污水處理廠的設計是一項綜合性較強的系統工作,其涉及的學科和部門比較多;由于城市污水處理廠在技術、質量、工藝、工期等方面要求較高,因此,應加強污水廠的工藝技術,在節能、環保方面加強設計,做好整體設計的工作。從而保證污水處理廠的正常運作,實現社會效益、經濟效益和環境效益的統一。
參考文獻
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[3] 白春學;費慶志;姜春東;王曉偉;;生活污水處理為中水工藝參數[J];大連交通大學學報;2009年05期
關鍵詞:污水處理廠;Orbal氧化溝;活性砂濾池;
Abstract: The first stage project in YingShang county wastewater treatment plant has already operated at full load. So the second stage project is proposed to build and the wastewater advanced treatment unit is added to meet the one-class A permitted criteria. Orbal oxidation ditch biological treatment process and active sand filter advanced treatment process are used in the design of second stage project. The design parameters of advanced treatment unit and the selection of the process were described in detail.
Key words: sewage treatment plant; Orbal oxidation ditch; active sand filter
中圖分類號:R123.3文獻標識碼:A
1、工程概述
潁上縣城污水處理廠工程設計總規模4萬m3/d,其中一期規模2萬m3/d于2008年投入運行,至2012年底平均日進水已經達到1.8萬m3/d規模。一期工程采用Orbal氧化溝工藝,污泥處理采用機械濃縮脫水工藝,出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準,尾水排入潁河。廠址位于潁河鄉下元村境內。污水處理廠二期工程主要為建設2萬m3/d的處理單元,并增加4萬m3/d污水深度處理單元。待二期工程竣工投入運營后,該污水廠全部出水將執行(GB18918-2002)一級A排放標準。
2、現狀污水廠工藝及運行情況分析
2.1現狀處理廠處理工藝流程
現狀污水處理工藝流程如圖1所示。
圖1 一期工程污水處理工藝流程圖
2.2現狀污水處理廠進、出水水質
針對現有污水工程現場勘查,根據業主提供的污水處理運行的有效數據,現狀污水處理廠進、出水水質詳見表1。
表12011.07~2012.06污水處理廠進出水水質一覽表
時間 COD(mg/l) NH3-N(mg/l)
進水 出水 進水 出水
2011.07 200 30.6 32 5.63
2011.08 183 31.3 29 4.78
2011.09 191 28.9 35 6.61
2011.10 211 29.4 33 5.59
2011.11 224 26.5 32 5.45
2011.12 241 22 32 4.40
2012.01 203.6 28.7 33.2 5.4
2012.02 214.4 29.2 31.2 5.44
2012.03 230.9 28 32.4 5.46
2012.04 239.5 28.1 32 4.50
2012.05 227.1 29.6 34.2 6.61
2012.06 208.4 28.6 31.1 6.6
平均 214.5 28.4 32.3 5.5
從表1可以看出進水COD均沒有超過設計值,出水COD均小于50mg/L,進水NH3-N均超出設計值,出水NH3-N均在5mg/L左右。為此從整個工藝運行情況來看,核心工藝Orbal氧化溝工藝技術成熟、功能穩定可靠,具有較強的抗水質、水量沖擊能力,保障出水滿足一級B標準[1]。
2.3現有工程存在的問題
現有污水處理系統主要存在的問題如下:
1.潁上縣位于淮河流域,根據國家相關要求,現狀一期工程出水僅能達到一級B排放標準,不能滿足目前污水廠尾水排放要求。
2.隨著近幾年縣城的快速發展,城市建設用地很快就要超出污水廠一期工程的服務范圍,城市污水量勢必超過2萬m3/d的一期設計規模。
3.針對現有一期工程,核心工藝Orbal氧化溝進行核算和運行情況分析,污泥負荷Fw=0.0879kgBOD5/KgMLSS·d,總水力停留時間t=12.29h,氧化溝總有效容積10244m3,混合液濃度4000mg/L。該設計指標基本符合《室外排水設計規范》(GB50014-2006)中關于缺氧好氧法生物脫氮工藝的指標,但由于一期工程缺少厭氧段,故其除磷效果不佳。
4.本工程污泥最終處置方式考慮衛生填埋,由于對進行填埋處置的城鎮污水處理廠污泥的含水率要求脫水至60%以下,現狀一期污泥采用帶式濃縮脫水一體機無法達到這一指標。
5.經對現場實際勘察,現狀廠區預留二期用地偏小,一期預留用地時,未考慮深度處理用地,造成廠區二期及深度處理布局緊張。
3、二期工程工藝設計
3.1工藝選擇
二期工程設計延續一期工藝,采用Orbal氧化溝工藝為潁上縣污水處理廠二期工程的處理工藝,同時在二期工程的實施中計劃對一期工程的氧化溝工藝進行改造,增加厭氧設施,確保整個廠區處理能力相一致。
深度處理工藝考慮運行穩定,并能保證出水連續穩定的達標的混凝、沉淀、過濾工藝。混凝沉淀選擇機械反應、斜管沉淀池[2]。過濾選擇占地小,可不間斷的連續運行,沖洗水量小的活性砂濾池[3]。
3.2工藝流程
二期工程污水處理工藝流程如圖2所示。
圖2 二期工程污水處理工藝流程圖
3.3設計進出水水質
根據縣城污水處理規劃及實測數據分析,確定污水處理廠進水水質。同時為符合國家對淮河流域水污染治理的相關政策要求,根據國家關于加大淮河流域污染治理力度的要求,提出淮河流域城鎮污水處理現執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。主要污染物除去除率見表2。
表2主要污染物除去除率表
項目 BOD5
(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) NH3-N
(mg/L) TP
(mg/L) TN
(mg/L)
進水水質 180 360 220 35 4 40
出水水質 10 50 10 5 0.5 15
去除率(%) 94.4 86.1 95.45 85.7 87.5 62.5
3.4主要構筑物工藝設計
3.4.1粗格柵及提升泵房
粗格柵與提升泵房為合建構筑物。粗格柵功能為攔截污水中較大懸浮物,確保進水泵房及后續處理工段的正常運行。提升泵房功能為將進廠的污水提升至廠內處理構筑物。粗格柵土建、設備均已按二期建設,本次無需改擴建。提升泵房土建已按二期建設,設計在一期基礎上增設規格為Q=620m3/h,H=13m,N=45kW的潛污泵2臺。
3.4.2細格柵及旋流沉砂池
細格柵及沉砂池為合建構筑物。細格柵主要去除污水中較小漂浮物,并攔截直徑大于6mm的固體物,以保證生物處理及污泥處理系統正常運行。旋流沉砂池去除污水中粒徑較大的無機砂粒,以保證后續處理流程的正常運行,減少后續處理構筑物發生沉積。細格柵及旋流沉砂池土建、設備均已按二期建設,本次無需改擴建。
3.4.3厭氧池
厭氧池主要功能為改善污泥的沉降性能,有效抑制活性污泥膨脹,同時又為除磷提供先行釋放的場所。設計2座厭氧池,一座為一期工程改造增加,一座為二期工程新建。厭氧池設計流量:Q=231L/S,水力停留時間:t=1.60h,設計水深:H=5.0m。單池平面尺寸LXB=40.7mX7.2m,每池安裝中高速攪拌機3臺。運行方式:池內高速攪拌機連續運轉,使污泥處于懸浮狀態。
3.4.4 Orbal氧化溝
Orbal氧化溝土建、設備按2萬m3/d規模一次建設。設計1做氧化溝,主要功能是利用厭氧、缺氧和好氧區的不同功能,進行生物脫氮除磷,同時去除BOD5。
氧化溝設計流量:Q=231L/S,污泥負荷:FW=0.104 kgBOD5/KgMLSS·d,懸浮固體濃度:MLSS=4000mg/L,泥齡:td=16d,標準需氧量436kgO2/h,水力停留時間:t=13.8h,水深:H=4.4m,單池有效容積:V=11489m3,單池平面尺寸LXB=66.92mX44.75m。
氧化溝內設置直徑1.4m轉碟曝氣機8組,其中4組規格為42片37KW(L=7m+5.6m),另4組規格為36片30KW(L=7.6m)。單碟片充氧能力1.4kgO2/h·ds,設計轉速50rpm,淹沒水深900mm,控制方式為根據氧化溝中溶解氧,由PLC自動控制開停并顯示工作狀態,同時設現場手動控制開停。同時溝內安裝直徑2100mm,N=4kW低速水下推進器4臺,堰長5.0m,可調范圍0~500mm的可調旋轉出水堰1臺。
3.4.5二沉池
二沉池主要功能為泥水分離,使混合液澄清、污泥濃縮并將分離的污泥回流到生物處理段,采用周邊進水、周邊出水輻流式沉淀池。由于場地限制,設計1座二沉池。設計流量Q=833m3/h,設計表面負荷q=1.037/m2·h,沉淀時間4.1h,直徑D=32m,池邊水深H=4.1m。池內安裝直徑32m中心傳動單管吸泥機1臺,控制方式為連續運行,由PLC顯示工作狀態并根據污泥濃度自動排泥,同時設現場手動控制開停。
3.4.6中間泵房
中間提升泵房用以將污水處理提升至后續深度處理構筑物,以滿足整個污水廠豎向水力流程的要求。設計為矩形泵房1座,平面尺寸LXB=12.0mX9.0mm。泵房內安裝規格為Q=417m3/h,H=6m,N=15kW的潛污泵5臺(四用一備)。運行方式為根據中間水池內水位計自動控制。
3.4.7混凝反應沉淀池
提升泵房提升的污水首先進入機械反應池,機械反應池和沉淀池為合建式構筑物。功能為泥水分離,混合液澄清。設計為1座2格,可單獨運行。單格設計流量Q=833m3/h,混凝單元安裝混合攪拌機2臺,反應攪拌機6臺,沉淀單元采用斜板沉淀池,斜板安裝傾角60度,上升流速2.3~2.5mm/s。沉淀池排泥采用多斗式重力排泥。
3.4.8活性砂過濾池
活性砂濾池為連續過濾的砂濾設備,即不需要將砂濾器停止運行就可以清洗砂床。濾池主要設備為反硝化生物活性砂濾器:48套,單個濾器過濾面積:5.5m2,有效過濾面積264m2,水力負荷:6.3m3/m2/h,清洗水流量(連續):110m3/h。
3.4.9紫外消毒池
紫外消毒池主要功能為對污水進行消毒。紫外消毒池土建已按二期建設,設計僅增加紫外模塊組。
3.4.10污泥脫水機房
污泥脫水機房主要功能為將污水處理過程中產生的剩余污泥進行濃縮、脫水,降低含水率,便于污泥運輸和處置。由于一期工程的濃縮脫水機房沒有擴建的空間,本次設計重新建設污泥脫水機房,設計采用板框壓濾機作為污泥脫水設備。
3.5總圖設計
在滿足工藝流程合理的前提下,一、二期合理結合,力求布局緊湊、管線短捷、順暢,并節省占地,各功能分區應明確,利于生產,各生產建、構筑物聯系直接、短捷、避免交叉,盡可能使布置集中、緊湊,并能滿足各建、構筑物的施工,設備安裝和埋設各類管道以及養護管理的要求。
整個廠區總占地約3.09公頃,其中一期工程占地約1.9公頃,二期占地約1.19公頃。該處為地勢平坦,地面高程土方平衡后在25.00米左右。整個廠區分為廠前區、生產區。
廠前區即為生產管理和輔助生活區,設在廠區東南部,緊臨南面的道路,進出工廠方便,具有良好的外部環境。
生產區根據工藝流線布置,污水處理廠進水自廠區西側的污水干管,出水排放至廠區的排澇站附近,廠區布置緊湊,流程順暢。廠區北部設置總變配電室及配電分室,該室靠近進水泵站及細格柵、氧化溝等用電大戶。污泥處理部分集中在廠的中部,為減少對環境的影響,遠離廠前區,并在廠區西側開設次入口,避免了生產運輸對廠前區的干擾及污染。
4、結論
本工程生化處理采用了成熟可靠地Orbal氧化溝工藝,深度處理采用國際先進的“活性砂連續過濾濾池”。耐高濃度、高流量沖擊負荷,緩沖稀釋能力強,有機物去除效率高。具有良好的去除碳質BOD5及硝化脫氮功能,亦有很好的除磷功能。運行管理方便,節約能耗。出水穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級A標準。
該工程的實施可有效減少排至穎河及城市其他水體的污染物量,其中CODcr削減量為:2336噸/年、BOD5削減量為:1241噸/年、SS削減量為:1533噸/年。
參考文獻
[1]陳慧禾,劉天順,鄔素艷. 某城鎮污水廠奧貝爾氧化溝工藝的設計與運行[J]. 中國給水排水.2012. 28(10). 48-50.
關鍵詞: 市政; 污水處理; 問題
Abstract: The shortage of water resources, water pollution and other problems intensified on twenty-first Century for continuous development of human society poses great threats and challenges. In our country, the shortage of water resources, the increasingly serious water pollution has been the important bottleneck that restricts the development of economy and society. Therefore, to explore efficient, low energy consumption, low cost of sewage treatment technology and process, to alleviate the increasingly prominent water stress problems, management of city water pollution, it is a effective way.
Key words: municipal sewage; problem;
中圖分類號:R123.3文獻標識碼:文章編號:
引言
城市污水處理方法有很多,無論是哪種方法其主要目的就是控制污水的排放量、污水的回收及再利用。我國城市污水的排放量始終居高不下,加之一些人的節水意識還不是那么強烈,總覺得水資源是取之不盡用之不竭的,造成水資源的大量浪費流失.城市污水的回收以及再利用成為開流的最佳選擇,也是解決我國水資源危機的有效途徑。當前不少國家為了解決水資源危機問題已成功將城市污水回收再利用,有些國家甚至將污水回收利用率提高到了80%以上。然而,在我國,雖然污水的回收利用早已被提出,但是受各種因素的影響我國的城市污水回收利用率并不高。
一、現階段污水處理存在的主要問題
1.1財政資金保障不足
財政資金保障不足主要體現在污水處理硬件設施建設資金投入不足和硬件設施維護運行經費的不足。一是體現在污水處理硬件設施建設財政資金保障不足。包括污水處理廠建設在內的污水處理設備建設和購置資金都存在供應不足問題。這主要體現在地區差異和城市規模差異上。在地區差異上,東南部這方面投入資金相對充足,西北部則相對不足;在城市規模差異上,大城市的這方面投入相對充足,中小城市則相對不足。調查數據顯示,我國已建成的一百多座污水處理廠基本上集中在沿海大城市,目前我國多數一線城市污水處理廠建設已經納入規劃和工作議程,但大多數中小城市,這塊工作相對滯后。此外,我國還存在硬件建設上去了,污水處理力度卻不夠,在數量和質量上都非常不足。二是體現在污水處理硬件設施維護和運行資金上的不足統計數據顯示,我國目前運行相對比較好的污水處理廠中,由于維護和運行資金投入不足、不能及時到位,導致真正達到滿負荷運行的污水處理廠所占比例不足34%。
1.2污水處理設備建設不完善
污水處理設備建設不完善,典型的體現就是多數污水處理廠未配備除臭裝置。由于污水固有的揮發作用,產生臭氣是不可避免的,這時就需要安裝相應的除臭裝置。尤其是在進水池、格柵間、沉砂池、初沉池、儲泥池、脫水機房等產生臭氣的重災區,更需要安裝除臭裝置,以減少對員工身心和環境的污染。
1.3技術落后
由于在技術方面的落后,導致維修量的不斷增加,加之我國污水處理設備多數為進口,維修成本客觀上就高。當進口的設備經幾年的使用后,都會產生不同程度的磨損,這給維修帶來不少的麻煩。如請國外專家來進行維修,所產生的費用較大,單位難以承受。而如果自己進行維護和修理,又需要有相應的專業維修人員,目前這樣的人才較為缺乏。另外,有些進口的污水處理設備在國外已是被淘汰的產品,相關的零部件難以找到,給維修帶來較大困難。
1.4污水處理技術和工藝上的不足
導致污水處理技術和工藝不足的原因有兩方面:一是污水處理工藝選擇上的誤區。當前,一些地區和城市在污水處理工藝的選擇方面,存在較為嚴重的跟風現象,多數單位或部門只是一味的追求新設備和新工藝,與本地區的污水水質、污水排放量、污水除污量以及污水處理后的再利用的實際情況脫節,不能有效發揮出新設備或新工藝的優勢,產生出新的浪費現
象的發生,使新設備或新工藝的運行成本大幅上升。二是污水處理工藝技術上存在的不足。當前,我國污水處理工藝存在的問題主要不是工藝創新不夠,工藝供給不足,而是工藝流程關鍵性技術上攻破力度不夠。尤其是污泥無害化處理技術,難以達到國家標準。排污出水的標準應該說是基本上能達標,主要是在污水處理過程中產生的污泥處理不當。污泥處理不當極易造成二次環境污染。有些地區在沒有通過相關檢測部門嚴格檢測的情況下,隨意將污泥作為城市綠化用肥,也將污染土壤。
二、探索和創新污水處理及其回收利用工藝
2.1為探索和創新污水處理工藝提供強有力的硬件保障其一,排水系統應向資源化方向轉變。污水處理工藝不管怎么創新,都要有科學、安全的污水排水系統做保障。尤其在污水處理不斷走向深度處理、超深度處理、污水再生回用的今天,各地區各城市在規劃和建設給水排水系統時,應該將污水再生和回收予以著重考慮。以往,排水系統只注重防澇減災、防污減災功能,污水處理追求的是一次性處理,綜合效益不明顯。目前,污水處理應向資源化處理方向轉變,從而達到水的健康循環和水資源的可持續利用。其二,污水處理廠的建設要注重綜合因素研究。各地區各城市要改變過去污水處理廠規劃走過場或者邊施工邊規劃邊調整的做法,在動工前應對污水處理廠的規模、數目、選址以及污水處理廠建筑設計進行綜合性的可行性研究,從近期和遠期著手規劃,科學合理地確定工程進度。在中小城市,規劃規模時應采用小型實用的建廠規劃。在選址方面,應以遠期規模作為選址的參考系數。傳統的選址依據是避免對密集人群的污染,因此傳統選址時,一般都是選擇河流下游或者城市郊區。這種選址方式有利于污染的減少,卻不利于污水資源化處理。因為,這種選址方式會導致污水處理廠遠離再生水用戶,而且回用水管道的建設也增加了成本。為了解決這一結構性矛盾,應該在減少污染和污水資源化之間尋求平衡點。可以在充分的回用水用戶調查分析的基礎上,在城市的恰當地段選址,以達到就近對城市污水進行處理加以回收利用。
2.2探索和創新污水處理工藝
其一,污水處理技術和方法層面上的工藝創新。污水水質的監測和確定。污水處理方法的選擇、工藝流程的設置,依據的是污水水質,因此污水水質的監測和確定是非常重要的。在污水水質確定的基礎上,以技術經濟比較來制定科學可行的污水處理工藝流程在實測污水處理廠的設計進水水質時,可以擇期擇地進行,采用加權平均的方法確定其現狀水質濃度。在確定水質濃度的基礎上,綜合其他數據資料,確定設計進水水質。進水水質的設置受制于城市的產業結構,因此,城市之間的進水水質可比性比較差,雷同化不可取。所以,在確定工藝流程時,應把污水處理廠附近的回用水用戶需求狀況予以充分調查分析,適當地對工藝流程進行延長和完善,以達到污水回用水質的要求。
其二,根據自身實際選擇和設計污水處理工藝。污水處理工藝的選擇、設計和確定要根據所在城市的實際情況,不可盲目求新、照搬照抄。大體上講,目前城市污水的處理方法主要有生物法和化學法。化學法一般情況不提倡使用,只針對特定行業,原因在于化學法可控性比較差,容易誘發二次污染,而且運行成本也比較高。因此,我國目前的污水處理主要以生物法為主。
普遍性的生物處理法。當前,多數污水處理廠普遍采用二級生物處理工藝,主要有活性污泥法和生物膜法兩種。其中,目前在各大城市廣泛采用的是活性污泥法,其優點是處理效率高。但是,在出現如下情形時,還得對工藝進行改進: 在大量雨水沖擊負荷時,大面積火星污泥會從曝氣池流向二沉池,從而導致污泥未來得及處理就流失。在這種情形下,可以采用改進型Orbal氧化溝工藝和SBRI 藝予以解決,從而有效降解有機物。
適宜推廣的污水處理技術。當前,效用和性價比比較高的城市污水處理技術有廢水生物脫氮除磷工藝、序批式間歇活性污泥工藝、氧化溝工藝、人工濕地污水生物處理工藝、曝氣生物濾池工藝、AB 污水處理工藝、移動床生物膜工藝、膜生物反應器工藝等,各地區各城市可以因地制宜地引進和采用。
當然,對于大城市,也可以探索城市污水深度處理法,這類方法主要有砂濾法、絮凝沉淀法、膜分離法、活性炭法、臭氧氧化法、離子交換法、濕式氧化法、電解處理、蒸發濃縮法等物理化學方法和生物脫磷法、脫氮方法等,由于深度處理法難度高、技術指標高、運行成本高,對于現在中國大多數城市來講,難以推廣。
2.3探索和創新污水處理回收利用工藝
通過對天津、大連、太原、青島、泰安等地污水回用情況的調查表明,城市污水回用的經濟性還是很可觀的。當前,許多城市開始到幾十公里以外的地方開發水資源。這種做法導致投資成本居高不下,普遍在1000元/m3,成水成本有些城市高達1.0元/m3。而城市污水處理投資約200~300元/m3,成水成本在0.30元/m3左右,經濟性非常好。而且經過二級處理的尾水能達到工業冷卻洗滌用水、市政雜用水及城市河道湖面的景觀用水的水質標準。
三、結束語
城市污水處理是一項復雜的系統工程,從技術和工藝層面探討解決的方式方法只是其中一部分。在實際的污水處理過程中,技術和工藝的改進和創新要和當地的實際情況結合起來,綜合考量,制定科學合理的綜合治理方案,才能從根本上解決污水處理工作的各種問題。
參考文獻:
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[2]鄧榮森.對當前我國中小城鎮污水處理若干問題的思考[J].中圓環保產業, 2003.(11).
[3]王寶貞,沈耀良.廢水生物處理新技術理論與應用[J].中國環境科學出版社,2006,3(2).
關鍵詞:生活污水;環境影響評價;處理工藝流程;污染因子;污染治理
中圖分類號:X82
文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374(2012)23-0156-03
環境影響評價是指對規劃和建設項目實施后可能造成的環境影響進行分析、預測和評估,提出預防或者減輕不良環境影響的對策和措施,進行跟蹤監測的方法與制度。環境影響評價法律制度是環境影響評價工作的法定化、制度化和程序化,是將環境法律科技化的一個重要體現。《環境影響評價法》自2003年正式實施以來,對于促進我國經濟和社會的可持續發展具有法律保障作用,對于推進產業合理布局和企業的優化選址、預防開發建設活動可能產生的環境污染和破壞起到了積極作用。
隨著工農業生產的不斷發展,人民生活水平的逐步提高,城市污水的成分也隨之變化,污染程度由低向高逐漸演變,一些發達資本主義國家由于水體污染致使人民身體健康受到威脅的沉痛教訓,如日本國骨疼痛、水俁病的出現,引起人們的關注和我國政府的高度重視。近年來,我國污水處理事業得到了快速的發展,國外一些污水處理新技術、新工藝、新設備也先后引入我國,在活性污泥法廣泛應用的同時,AB法、A/O法、A2/O法、CASS法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等也在污水處理廠的建設中得到應用。污水處理廠雖是污染治理項目,但它本身也能產生一定污染,因此,加強污水處理項目環境影響評價,是預防及治理污染的一個重要環節。
1 污水處理廠主要工藝流程及產物環節分析
1.1 污水處理廠工藝流程
污水處理廠無論處理規模大小和采用何種污水處理工藝,其基本工序和產污環節具有相似之處。以大同煤礦集團公司趙家小村4萬m3/d生活污水處理廠為例,該廠采用奧貝爾氧化溝污水處理工藝,污水及污泥處理工藝流程見圖1:
圖1 趙家小村4萬m3/d生活污水處理工藝流程圖
1.2 污水處理廠產污環節
污水處理廠是污染治理項目,但其本身也會產生一定污染。因此,找出污染因素、明確產污環節是該項目環境影響評價中的一項重要內容。
污水處理廠噪聲污染主要來源于水泵房、污泥回流泵房、鼓風機等處,屬于連續機械噪聲。大氣污染主要來自項目新增一臺CSGW2.4-95/70-AⅢW的燃煤熱水鍋爐排放的煙氣,主要污染物為煙塵和SO2。固廢污染主要是一沉池和二沉池產生的剩余污泥,還有格柵產生的柵渣、沉砂池產生的沉砂、鍋爐產生的爐渣以及全廠的生活垃圾。惡臭污染源主要為氧化溝、格柵間、沉砂池等敞口類構筑物散發出的惡臭氣體,主要污染物為NH3、H2S等。
2 主要污染因子污染水平及防治對策
2.1 燃煤鍋爐大氣污染及防治對策
該污水處理廠設計采暖用一臺CSGW2.4-95/70-AⅢW型常壓燃煤熱水鍋爐,年耗煤量約670t/a,燃用集團公司統配原煤,發熱量為22.118Mj/kg,硫分及灰分分別為1.0%和10.0%,則煙氣量約為1187.65萬m3/a,計算如下 :
(1)
(2)
式中:
V0:理論空氣需求量(Nm3/kg)
Qnet.ar:收到基低位發熱量(kj/kg),取22118kj/kg
Vy:煙氣量(Nm3/kg)
α:過剩空氣系數,α=α0+Δα,取1.48
通過對該污水處理廠大氣污染因素的分析及污染物排放監測,主要污染物煙塵及SO2濃度分別為1134mg/m3和1360mg/m3,年產生煙塵及二氧化硫分別達13.46t和16.15t,按照環境影響評價相關要求,建議該項目配置脫硫效率60%、除塵效率90%以上的濕式脫硫除塵器,從而使煙塵及二氧化硫排放量分別達到1.35t/a和6.46t/a,計算如下:
煙塵:
(3)
SO2:GS=1.6×B×S×(1-ηS) (4)
式中:
GT、GS:煙塵和SO2排放量(t/a)
B:耗煤量(t/a),670t/a
Ad:煤的灰分(%),10.0%
S:煤中的全硫含量(%),1.0%
dfh:煙氣中煙塵占灰分量的百分數(%),取20%
ηT、ηS:煙塵、SO2的脫除效率(%),分別取90%,60%
2.2 敞口構筑物惡臭污染及其防治對策
污水處理廠各敞口式工藝構筑物散發的惡臭,主要發生在格柵、沉砂池、奧貝爾氧化池、污泥處置系統等,惡臭的排放與污水流速、水溫、污染物濃度計水處理設施的幾何尺寸、密閉方式、氣溫、日照、氣壓等多種因素有關,排放的臭氣一般為無組織排放,且具有濃度低、排氣量大、臭氣物質種類多等特點,因此,環評建議將辦公區設在主導風向上游、廠區空地充分綠化等,從而有效降低惡臭污染影響。
2.3 噪聲污染及其防治對策
污水處理廠泵房、鼓風機等產生的噪聲一般為連續聲源,環評建議將各種產噪設備盡量安裝于室內,泵房采用潛水離心泵安裝于水下,可有效降低噪聲向外傳播。
2.4 污水處理后剩余污泥及其他固體廢物污染及防治對策
該污水處理廠滿負荷運行時,日產污泥量達到6500kg/d,與城市垃圾分層填埋處理,從而杜絕剩余污泥二次污染問題。
3 環境影響結果評價與分析
3.1 落實各項污染防治措施后污染物排放情況
通過落實環評提出的各項污染治理措施,經類比調查及理論計算可得出其主要污染因子產生及排放情況如表1:
關鍵詞 污水再生回用 生物處理技術
1 我國污水再生回用現狀
我國城市污水處理再生回用起步較晚。20世紀70年代中期,我國開始探索以回用為目的的城市污水深度處理技術。到80年代,隨著大部分城市水資源緊缺的加劇和污水處理回用技術的日趨成熟,污水處理回用的研究與實踐才得以加速發展。北京市環保所于1985年在所內建成的120m3/d規模的再生水設施是我國早期的再生水回用工程之一。我國污水再生利用理論研究和實踐可分為三個階段:1985年前“六五”期間的起步階段;“七五”到“九五”期間的示范工程引導和技術儲備階段;“十五”到“十一五”期間的全面發展階段。
2城市污水再生回用
2.1 城市污水再生回用的概念
城市污水再生回用按服務范圍可分為三類:(1)建筑中水回用,指在大型建筑物或幾棟建筑內建立小型中水處理站,以生活污水、(優質)雜排水為水源,經適當處理后回用于建筑沖廁、建筑周圍綠地道路澆灑等生活雜用。(2)小區污水再生回用,指在小區(住宅或工業)、機關院校內建立中小型中水處理站,以生活污水或(優質)雜排水、工業廢水等為水源,經適當處理后回用于建筑沖廁、汽車沖洗、區內綠地道路澆灑等市政雜用。(3)區域污水再生回用,指在城市區域范圍內建立大中型再生水廠,以城市污水或污水處理廠的二級出水為水源,經適當處理后回用于生活、市政、環境等范圍內的非飲用水方面。
2.2 城市污水再生回用規劃流程及基本原則
城市污水再生回用規劃需按照一定原則和方法流程進行。污水再生回用規劃合理與否,直接影響其經濟、社會和環境效益,應遵循以下原則:(1)可持續發展原則。污水再生回用可節約水資源,減輕水體環境污染,是國家實施可持續發展戰略的重要措施。(2)統一規劃原則。城市污水再生回用規劃應納入城市水資源系統規劃之中,從城市總體規劃出發,并結合城市供水、排水、雨水利用和公路交通等規劃,統籌考慮,協調發展。(3)全面規劃,合理布局原則。我國城市污水再生回用總體在還處在發展階段,有不少城市甚至處在起步階段,對污水再生回用及其所帶來的效益認識不夠,污水再生回用在城市的推廣不可能一步到位,故應按照“長遠規劃、分期實施”的原則,逐步推進。
3 污水再生回用處理技術與工藝
3.1污水再生處理技術
城市污水再生回用是一項系統工程,包括污水收集系統、污水處理再生系統、再生水輸配送系統和水質監測與運行管理及維護系統。污水再生處理技術是污水再生回用的核心,是保證再生水水質合格、用戶使用安全及再生水回用價格合理的關鍵。城市污水再生處理技術主要可分為物理化學處理法、生物處理法和膜處理法三大類。
3.2污水再生回用的處理工藝
以城市污水處理廠二級出水為再生水水源 (主要為集中式再生水廠),可選用物化處理或與物化生化相結合的深度處理工藝,常用的工藝流程為:
(1)物化處理工藝流程:
(2)物化與生化相結合的深度處理工藝流程:
(3)微孔過濾處理工藝流程:
對水質要求高的用戶,還可在深度處理中增加活性炭吸附、離子交換、氨吹脫、反滲透、臭氧氧化等單元技術中一種或幾種組合。
當所處理的再生水用于與人直接接觸時,需采用膜生物反應器,將微生物的孢子截留。采用膜處理工藝時應有保障其可靠進水水質的預處理工藝和易于膜清洗更換的技術措施。
參考文獻
[1] 虞啟義,黃種買.城市污水再生回用作循環冷卻水的相關問題[J].中國給水排水,2003,19(3).
關鍵詞:生物接觸氧化;SBR;人工濕地;穩定塘;鄉鎮污水處理
Abstract: Through the analysis of Hebei Province town profiles and sewage discharge status, put forward SBR, biological contact oxidation, oxidation ditch, artificial wetland, stabilization pond sewage treatment technology applicable to other towns, and the advantages and disadvantages of each technique, application scope and technical and economic indexes are analyzed and studied, the township sewage treatment plant process selection principle and way undertook discussing.
Key words: biological contact oxidation; SBR; artificial wetland; stabilization pond; the township sewage treatment
中圖分類號:U664.9+2
0 前言
河北省共有有鄉鎮1719個(不含城關鎮及納入城市統計的鄉鎮),其中建制鎮754個,鄉965個。全省建制鎮規模普遍較小,除霸州市勝芳鎮、三河市燕郊鎮鎮區現狀人口在5萬人以上外,80%以上鄉鎮鎮區(或鄉政府駐地)人口在2萬人以下。因此,河北省鄉鎮污水處理廠規模普遍較小,日處理污水量一般小于2000噸。
河北省鄉鎮排水基礎設施薄弱,由于其社會組織結構、經濟發展狀況和生活水平與生活習慣等與城鎮有較大的不同和差距,鄉鎮污水處理在水質水量、建設規模、處理工藝選擇、工程建設和投資、運行管理等方面與城鎮污水處理相比有較大的區別,不能盲目按照城鎮污水處理工程建設的模式。
如何選擇適宜鄉鎮污水處理的小型污水處理技術,關鍵問題在于適于目前河北省鄉鎮的實際情況,除能達到國家排放標準的要求外,更重要的是簡單易行、運行管理方便、投資及運行費用低 [1]。
1 河北省鄉鎮污水處理現狀
1.1 建制鎮排水現狀[2]
隨著經濟發展和人民生活水平的提高,鄉鎮污水排放量迅速增加。2010年,河北省有集中供水的599座鄉鎮污水排放總量為19750.2萬噸,折算成平均日綜合污水排放量為54.1萬噸/日。
1.2 污水處理現狀
目前,一些規模較大、工業基礎較好的鄉鎮已建成了污水處理設施,截止2010年,全省省鄉鎮已建成污水處理廠16座,綜合處理能力20.6萬噸/日,年集中處理量2453.8萬噸,污水處理率僅為12.4%。現狀污水處理廠大部分依托工業園區的興建,規模在1萬噸以上,多采用氧化溝、SBR等工藝。
河北省大多數鄉鎮規模普遍較小,無工業園區,污水排放以生活污水為主,而現狀鄉鎮污水處理廠依托工業園區興建,不具有借鑒意義,適用的鄉鎮污水處理實例較少。
2 鄉鎮污水處理的適用技術
2.1 污水處理技術的分類
污水處理系統包括物理處理單元(一級處理)、生物處理單元(二級處理)和深度處理單元(三級處理)三部分。其中,一級處理主要包括格柵渠、沉砂池和沉淀池等;二級處理工藝主要有普通活性污泥法、氧化溝法、SBR及其變形工藝、接觸氧化法、曝氣生物濾池、人工濕地等;三級處理工藝主要有混凝沉淀、過濾、臭氧氧化、活性炭吸附和自然處理法(人工濕地、土地處理和穩定塘等)。
2.2 鄉鎮污水處理適用技術
(1)生物接觸氧化
生物接觸氧化是生物膜法的一種,應用較為廣泛。該技術是在池體中填充填料,污水浸沒全部填料,氧氣、污水和填料三相接觸過程中,通過填料上附著生長的生物膜去除污水中的懸浮物、有機物、氨氮、總氮等污染物的一種好氧生物技術[3]。在規模較小時,可采用成套一體化設備,可節約占地和方便實施。
生物接觸氧化池優點:結構簡單,占地面積小;污泥產量少,無污泥回流,無污泥膨脹;生物膜內微生物量穩定,生物相豐富,對水質、水量波動的適應性強;操作簡便、較活性污泥法的動力消耗少;對污染物去除效果好。
生物接觸氧化池不足:加入生物填料導致建設費用增高;可調控性差;對磷的處理效果較差,對總磷指標要求較高的地區應配套建設出水的深度除磷設施。
單位經濟指標:噸水占地0.5~1m2,噸水投資1800~2800元,噸水運行成本0.5~1.2元。
適用范圍:生物接觸氧化裝置宜建在室內或地下,并采取一定的保溫措施保證冬季運行效果。該工藝適用于經濟較為發達,有一定的財力,土地資源短缺的地區。
(2)序批式生物反應器(SBR)
序批式生物反應器(SBR)集進水、曝氣、沉淀、出水于一池中完成,間歇運行,工藝簡單。由于只有一個反應池,不需二沉池、回流污泥及設備,可省去初沉池,故節省占地和投資,耐沖擊負荷且運行方式靈活,可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態,實現除磷脫氮的目的。SBR工藝發展速度極快,并衍生出許多SBR工藝的變形,如ICEAS工藝、CAST工藝、DAT-DAT工藝、UNITANK工藝等[4]。
SBR的優點:具有工藝流程簡單,運轉靈活,基建費用低等優點,能承受較大的水質水量的波動,具有較強的耐沖擊負荷的能力,通過調整運行方式,可實現即能去除有機物,又能除磷脫氮。
SBR的不足:SBR的工作周期通常包括進水、反應(曝氣)、沉淀、排水和空載五個階段,需要自動控制,因此對自控系統的要求較高;間歇排水,池容的利用率不理想;在實際運行中,廢水排放規律與SBR間歇進水的要求存在不匹配問題,特別是水量較大時,需多套反應池并聯運行,增加了控制系統的復雜性。
單位經濟指標:對于鄉鎮污水處理廠,噸水占地1.2~1.8m2,噸水投資2000~2700元,噸水運行成本1.0~1.6元。
適用范圍:適用于污水量不大、間歇排放、出水水質要求較高,且經濟較為發達地區,土地資源不足的鄉鎮應用。
(3)氧化溝
氧化溝是普通活性污泥法的一種變型,因污水和活性污泥在溝中不斷循環流動,也稱其為“循環曝氣池”。氧化溝通常按延時曝氣條件運行,以延長污水和生物固體的停留時間和降低有機污染負荷。氧化溝通常使用臥式或立式的曝氣和推動裝置。通過調整氧化溝不同區域的供氧量,氧化溝具有較高的脫氮功能。此外,在氧化溝前增加厭氧池,也可提高除磷效率[5]。氧化溝的類型很多,針對鄉鎮的經濟和技術特征,宜采用帕斯韋爾(Pasveer)氧化溝和一體化氧化溝。
氧化溝的優點:氧化溝一般不設初沉池,結構與設備簡單;低負荷運行,沖擊負荷,剩余污泥量少;處理效果好;運行管理簡便;應用范圍廣。
氧化溝的不足:長污泥齡運行情況下有時出水中懸浮物較高,影響出水水質;相對其他好氧生物處理工藝,傳統氧化溝的占地面積大、耗電量高;采用表面曝氣時,冬季易結冰。
單位經濟指標:對于鄉鎮污水處理廠,噸水占地為1.5~2.5m2,噸水投資為2500~3000元,噸水運行成本為1.2~1.8元。
適用范圍:適用于污染物濃度相對較高、處理規模較大,且經濟較為發達、土地資源緊張的鄉鎮應用。
(4)人工濕地
人工濕地是一種通過人工設計、改造而成的半生態型污水處理系統,主要由土壤基質、水生植物和微生物三部分組成。人工濕地按其內部的水位狀態可以分為表流濕地和潛流濕地,而潛流濕地又可以按水流方向分為水平潛流濕地和垂直潛流濕地[6]。
表流濕地處理系統的優點是投資及運行費用低,建造、運行和維護簡單,但占地面積大,冬季表流濕地表面易結冰,夏季易繁殖蚊蟲,并有臭味。潛流濕地的優點在于占地面積小,且衛生條件好,但建設費用較高。河北省冬季氣候寒冷,鄉鎮污水處理廠適宜采用潛流濕地。
人工濕地的優點:投資費用省,運行費用低,維護管理簡便,水生植物可以美化環境,調節氣候,增加生物多樣性。
人工濕地的不足:污染負荷低,占地面積大,設計不當容易堵塞,處理效果受季節影響,隨著運行時間延長除磷能力逐漸下降。
單位經濟指標:采用潛流濕地,其噸水占地4~6m2,噸水投資1800~2500元,噸水運行成本僅為0.2~0.3元,
為防止提高出水水質,防止人工濕地堵塞,人工濕地前段應增加預處理,采用生化預處理單元時,可選用生物接觸氧化、曝氣生物濾池、SBR等工藝,增加生化預處理單元后,噸水投資增加1000~2000元,噸水運行成本增加0.6~0.8元。
(5)土地處理
污水土地處理是在人工控制條件下將污水投配在土地上,通過土壤-植物系統,經物理、化學和生物等一系列的凈化過程,使污水得到凈化的污水處理方法。土地處理根據污水的投配方式及處理過程的不同,可以分為慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流和地下滲濾系統四種類型。
土地處理系統的優點:土地處理對污水的緩沖性能較強,工程簡單,基建投資省,污水處理能耗低,維護方便,處理成本低,還可以與農業利用相結合,利用水肥資源,澆灌綠地、農田,使土壤肥力增加,提高農作物產量。
土地處理系統的不足:停留時間長,占地面積大;處理效果不穩定,受季節、氣溫、光照等自然因素影響大;防滲處理不當,可能污染地下水;此法不能用于過高濃度污水的處理,否則會引起臭味和蟲滋生。
單位經濟指標:慢速滲濾和快速滲濾系統的主要成本是布水管網或渠道的修建費用。快速滲濾處理系統出水進行回用時,要安裝地下排水管或管井,開挖土方量、人工費、材料費都會有所增加,但回收的水質較好,可用于綠地澆灌或農業灌溉,形成經濟效益,在一定程度上彌補了高造價的缺陷。一般而言,土壤滲濾系統造價在100~400元/m2。
適用范圍:適用于資金短缺、土地面積相對豐富的鄉鎮,在凈化污水的同時可實現對其的資源化利用而獲取經濟效益。
(6)穩定塘
穩定塘又名氧化塘或生物塘,是一種利用水體自然凈化能力處理污水的生物處理設施,主要借助了水體的自凈過程來進行污水的凈化。穩定塘有多種類型,可按照塘的使用功能、塘內生物種類和供氧途徑等進行分類,一般可分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘和生態塘。
穩定塘的優點:結構簡單,出水水質好,投資成本低,無能耗或低能耗,運行費用省,維護管理簡便。
穩定塘的不足:負荷低,污水進入前需進行預處理,占地面積大,處理效果隨季節波動大,塘中水體污染物濃度過高時會產生臭氣和滋生蚊蟲。
單位經濟指標:穩定塘修建的主要成本是塘體的挖掘和防滲處理。在好氧塘和生態塘中種植一些觀賞性水生植物會增加一些費用。為了減少成本,可以在地勢低洼的地方進行修建,也可對鄉鎮原有的蓄水塘進行改建而成,挖掘時也宜采用機械作業以減少成本。如果土壤的入滲率較低,也可以采用就地夯實的辦法作防滲。穩定塘投資造價約100~150元/m2。
適用范圍:適用于在干旱、半干旱地區,資金短缺、土地資源相對豐富的鄉鎮。可考慮采用荒地、廢地、劣質地,以及坑塘和洼地等建設穩定塘處理中低污染物濃度的生活污水。
(7)成套一體化設備
污水處理成套一體化設備一般采用地埋式、半地下式或地上式設置,采用設備廠家提供的成套設備,采用的污水處理工藝分類有生物接觸氧化、曝氣生物濾池、MBR等。
成套一體化設備的優點:占地面積小、工藝流程簡單,運行管理方便,處理效果好。
成套一體化設備的缺點:投資和運行費用較高,采用地埋式布置時,維修較困難。
單位經濟指標:占地不大于0.6m2,噸水投資3000~3500元,噸水運行成本1.2~1.5元。
3 鄉鎮污水處理工藝選擇
3.1 工藝流程的選擇原則
污水處理工藝流程包括一級處理、二級處理和三級處理三部分,河北省鄉鎮污水處理工藝流程的選擇應根據出水水質要求的不同要求確定:
污水處理廠出水用于農業灌溉時,可執行GB 18918-2002二級標準,采用一級處理和二級處理即可滿足排放標準的要求。
鄉鎮污水處理廠出水直接排入海河流域內的水體時,執行GB 18918-2002一級A標準,應采用三級處理,需對污水處理廠二級出水進行深度處理。
3.2 污水處理工藝選擇
(1)一級處理工藝
在一級處理工藝單元中,宜將格柵、調節池、沉砂池及提升泵房進行一體化設計。日處理能力在1000噸以下時,一級處理工藝單元可簡化為一組,并設超越設施。
(2)二級處理工藝
日處理能力在1000~2000噸范圍內的污水處理設施,可選用SBR 系列工藝、人工濕地、土地處理及成套污水處理設備等。
日處理能力在1000噸以下時,宜采用技術成熟的國產成套設備[7]。
(3)深度處理工藝
鄉鎮污水二級處理出水不能滿足水環境要求時,可采用混凝沉淀和過濾工藝進一步處理,在條件許可的情況下,可采用濕地系統和穩定塘等自然凈化技術。
4 結論及建議
4.1河北省鄉鎮污水處理廠規模普遍較小,且鄉鎮排水基礎設施薄弱,選擇簡單易行、運行管理方便、投資及運行費用低的鄉鎮污水處理技術成為關鍵。
4.2鄉鎮污水處理的適合技術包括生物接觸氧化、SBR、氧化溝、人工濕地、土地處理、穩定塘等,應根據當地氣候特點、經濟發展水平,充分考慮當地實際,選擇適宜的污水處理工藝。
4.3鄉鎮污水處理工藝流程應根據出水水質的不同要求確定,污水處理廠出水用于農業灌溉時,采用兩級處理即可滿足排放標準的要求;當鄉鎮污水處理廠出水直接排入海河流域內的水體時,應對污水處理廠二級出水進行深度處理。
4.4在污水一級處理工藝單元中,宜將格柵、調節池、沉砂池及提升泵房進行一體化設計;日處理能力二級處理工藝1000~2000噸范圍內,可選用SBR 系列工藝、人工濕地、土地處理及成套污水處理設備等,日處理能力在1000噸以下時,宜采用技術成熟的國產成套設備。
參考文獻
[1] 朱思誠,村鎮建設中污水處理設施的選擇,環境污染與防治,網絡版,第10期,2006年10月;
[2] 河北省鄉鎮建設統計資料(2010年),河北省住房和城鄉建設廳;
[3] 劉幫華、何順安、何彥君等,生物接觸氧化法在生活污水處理中的應用,石油和化工,Vo1.28No.6,2009年9月;
[4] 張自杰主編.排水工程(下冊).北京:中國建筑工業出版社,2000;
[5] 楊紅、楊云龍,淺析氧化溝工藝發展,山西建筑,第32卷,第3期,2006 年2月;
[6] 張統、王守中,村鎮污水處理適用技術,北京,化學工業出版社,2010;
【關鍵詞】環境工程;城市污水;污水處理
引言
作為最大的發展中國家,我國的城市化以及工業化均處于快速發展的歷史時期。但是,由于過度追求經濟的快速發展,人類賴以生存的生態環境遭受到了嚴重的破壞,如何以科學的、可持續發展的理念來對待和處理發展過程中的環境問題就成了解決矛盾的關鍵所在。工業發展和城市生活每天均會產生大量的污水,這已經給生存環境造成了很大的威脅。數量和規模在不斷增加的污水不但會嚴重污染土壤、河流等,而且還會嚴重污染空氣,降低空氣質量。因此,城市污水處理與研究就是一個重大的環境工程問題,考驗著每一位環境工作人員。
1我國城市污水處理存在的問題
1.1污水處理能力不足
雖然我國城市污水處理取得了較為快速的發展,但是從城市污水年排放量的角度來看,城市污水年處理能力還比較地下。數據表明,我國城市污水的排放量每年平均大約增加24億m3,但是每年新增污水處理能力僅約為3億m3,表明城市污水排放量與污水處理能力之間極為不平衡。另外,與發達國家污水處理設施相比,我國城市污水處理設施仍有有非常大的差距。
1.2污水處理資金短缺
污水處理設施工程建設和正常運營都需要大量的資金支持,一般完善的污水處理設施每立方米污水處理投資大約為1500~2000元,經常性費用一般約為0.4元/m。一直以來,我國城市污水處理設施的建設全部由國家來投資,但是,隨著社會經濟的飛速發展、城市化進程的不斷加快及城市規模的不斷擴大,國家財力不能滿足城市基礎設施建設的要求,導致本應適當超前的城市排水與污水處理設施嚴重滯后。
1.3污水處理企業整體經營效率低
長期以來,我國城市污水處理設施一直都是政府壟斷性經營。由于信息不對稱,經營機構缺乏競爭機制及有效的制約發展機制,缺乏內在的成本監督機制,導致經營機構利用成本膨脹來獲取利潤,繼而導致經營方面出現巨大的效率損失。由于污水處理經營機構沒有能夠促使其降低運行成本的外在動力,導致污水處理經營機構的管理水平不高、冗員嚴重、工作效率低下、城市污水處理設施運營運行效率不高及其運行成本較高等。
2城市污水處理的對策
與發達國家相比,我國污水處理水平和能力仍然相對較低,因此做如下幾方面建議:
2.1科學劃分排水分區
科學排水分區進行劃分,要求綜合考慮各種因素來確定污水處理廠的數量與地理位置,同時在污水處理廠的規劃過程中應當適當的改變傳統的思想觀念。污水排水范圍的規劃不但應該全面的考慮規模效應,還要有利于污水再生回用,同時也要對廠址所處地理位置的地形地貌、地質條件、氣候條件、經濟條件等。如果污水處理廠的分布過于集中,就極有可能產生各種各樣的問題,例如污水在排污管道中停留時間加長,地下水滲入導致污水濃度降低,提高污水收集與再生水利用管網系統成本,局部干管產生故障降低系統運行效益,增加提升泵站以及地下水可能會被城市污水污染等。因此,應當根據各分區的水質特點、水量特點以及再生水用戶用水的水質標準,合理的布置污水處理廠,從而保證各種類型的工藝流程效能能夠充分發揮。但是,污水處理廠的分布也不能過度分散,否則不但會導致水質以及水量波動程度較大,而且還會增加運行管理難度,同時也會導致生產成本增加。
2.2優化工藝流程
現階段污水處理廠所使用的AB法、A/O法、A2/O法以及SBR法等新技術都是以標準活性污泥法為基礎而逐步發展起來的。就我國具體情況而言,由于各個城市水質水量各不相同,甚至同一城市不同區位的水質水量也有所不同以及容納水體的環境容量也存在較大差異,城市污水處理工藝流程也應根據各個城市的具體現狀來進行。一般來說,經濟較為發達的城市,如上海、深圳等,可利用物理化學法以及膜處理法;如果城市污水濃度較高,可利用AB法。對于用地不受限制的地區而言,非常適宜于采用生態塘系統。如果是濕地或者沼澤地,適宜于采用自然凈化法。需要特別注意的是,各個城市或地區污水廠都應該綜合比較技術經濟、科學試驗結果等來確定最優的工藝流程。
2.3加強國產設備的研發力度
國外廠家生產的水泵、鼓風機、曝氣機、投藥儀器、刮泥機、以及檢測儀表等各類污水處理設備在我國城市污水處理領域有著非常廣闊的市場前景,因而污水廠常常擁有多個國家的除污設備。不得不承認,我國除污設備或儀器由于品種簡單、結構落后、技術含量低而不被重視。因此,必須加強國產除污設備和儀器的研發力度,在政策和資金等方面大力扶持有實力的企業。
2.4污水系統建設與運行資金籌措方式
為了對我國城市污水設施建設與運行等提供資金方面的支持,必須按照市場經濟規律來調控我國水工業,改革和完善水價格政策,使水價與商品水的市場價格相一致。如果用戶的用水量超過一定的額度,則應該按照規定的比例進行加價,同時也要對用戶的取水以及排水收取一定的費用。
3我國城市污水處理新技術及發展
3.1AB法
作為新型的活性污泥法,該工藝去除5日生化需要量(BOD5)、化學需氧量(COD)、懸浮物(SS)及氮磷的能力相對較高,同時能夠分別節約基建投資成本和能耗20%、15%左右,其突出的優點主要表現為:A段負荷高,抗沖擊負荷能力很強,對pH和有毒物質的影響具有很大的緩沖作用,并能通過破壞絡合污染物來去除COD、BOD5,尤其適用于濃度高、水質變化大、水量變化大的城市污水處理;A段、B段均可分階段進行建設,非常適用于經濟水平相對較低的城市;主要不足之處是污泥的產量相對比較高。
3.2SBR法
SBR法稱間歇式活性污泥法,由于該工藝運行方式操作煩瑣,空氣擴散裝置容易堵塞以及認識方面的問題,SBR法沒有被推廣利用.近些年來,電子工業發展使污水處理廠能夠自控運行的整個系統,這對于間歇式運行活性污泥法非常有利,隨后該工藝在歐美一些國家污水處理方面得到了迅速的推廣利用。SBR工藝可以實現高濃度進水、高容積負荷和高去除率的目標,對高濃度有機廢水、氮(N)、磷(P)、硫(S)的處理效果非常理想,尤其適合于濃度高、排放量小的各種工業有機廢水,并且也適合于出水質量要求高、水量波動大、水質波動大的城市。
3.3MSBR法
該工藝是根據SBR技術和傳統活性污泥法技術而研究開發出來的一種除污效果更佳的污水處理系統。該工藝是A2/O法與SBR法工藝組合合成的工藝系統,具備兩個工藝的一些優點,出水水質穩定。目前,從系統可靠性、土建工程總量、裝機總容量、節能、降低運行成本和節約用地等方面來看,MSBR法均具有明顯優勢。因此,該工藝是最新的城市污水處理工藝,同時也是集約化程度最高的城市污水處理工藝。
3.4CASS法
目前來看,該工藝是國際公認的、先進的城市污水處理工藝,其主要原理是將序批式活性污泥法SBR的反應池沿長度方向分為前后量部分,其中前部屬于生物選擇區,后部屬于主反應區,并可升降的撇水裝置安裝在主反應區的后部,曝氣和沉淀等污水處理程序均在相同的池子進行周期性循環運行,不需要再利用二沉池系統、污泥回流系統。該工藝是根據生物反應動力學原理和合理的水力條件而研究開發出來的一種處理城市污水的新工藝,特別適合于含較多工業廢水的城市污水及要求除磷脫氮的處理。
3.5Unitank
20世紀90年代,比利時西格斯公司研究開發出來該工藝,該工藝同時具有SBR法和傳統活性污泥法的優點,是一種低負荷的處理城市污水工藝,其優點表現為:出水的水質量相對較好;由于負荷低,通常不設置初沉池,二沉池常常與曝氣池組合為一;因泥齡較長、污泥相對比較穩定,一般可以直接處理,不再需要污泥穩定化設施,極大的簡化了城市污水處理的工藝流程,運行和管理相對簡約。其缺點主要表現為:負荷低、泥齡長使生化部分在很大程度上增加,提高了城市污水處理設施的建設成本、能耗以及運行成本。該方法比較適合于規模較小、技術力量相對薄弱的中小城市。
3.6A2/O法
A2/O(厭氧、缺氧、好氧)法是常用的脫氮除磷工藝,是根據磷(P)在厭氧區能夠被有效釋放而在好氧區則能夠被有效吸收這一原理,從而實現有效去除污水中磷的目的;污染物在好氧區能夠被有效的降解,從而達到去除COD和BOD5的目的,同時在硝化菌作用下,有機氮轉化的氨態氮能夠繼續轉化進一步為硝態氮(亞硝酸氮和硝酸氮),而含有硝酸氮的混合液則進一步回流到厭氧區繼續進行反硝化作用進行脫氮。該工藝主要優點表現為:生化效率高、流程簡捷、管理方便、運行穩定、經濟節能;缺點表現為:污泥回流,污泥處理工作量大;節能差。
4結束語
綜上所述,發展是一把雙刃劍,它對于人類既有有利的一面,也有不利的一面。當代城市化進程中,環境已經成為制約城市經濟發展、社會進步的關鍵因素,城市污水的處理問題是發展中我們應首要考慮的一個問題,必須通過研發更多、更合理的污水處理技術,給市民一個衛生干凈的生活環境,真正做到變廢為寶。
參考文獻
[1]徐馳.淺談城市生活污水處理發展現狀和工藝[J].江蘇農業學報,2010,22(1):160~162.
[2]胡曦明.城市生活污水處理技術的發展趨勢分析[J].民營科技,2012(1):26.
關鍵詞:含油污水處理;微生物;環保
中圖分類號:U664.9+2 文獻標識碼:A 文章編號:
油田注水已由原來的籠統注水發展到分層、分質注水,并且層位逐漸增加,對油田含油污水的水質要求更高,要求有更好、更干凈的水回注地下,特別是對低滲透油層—薄差層、過渡層,對污水水質要求更高,使“干凈”的污水注入到這些層位補充能量驅油,從而提高油田的采收率。隨著油田綜合含水率的升高,污水處理量逐漸增大,已形成了龐大的污水處理系統,同時隨著油田含油污水含聚濃度的增大,穩定注入水質指標難度進一步增大。近年來為滿足油田生產的需要,對污水處理系統進行了大規模的改建和擴建,增加了深度處理系統,各種提高水質的水處理藥劑不斷提高投加量,以此來滿足低滲透油層的需求,但是污水水質全面達標還是非常困難,在綜合考慮不能無限制增加處理規模、改建污水處理設施和加大投加藥劑的基礎上,建立了第一座以微生物強化處理為主體的聚合物污水處理站—某聯污水處理站,更好的解決油田含油污水站出水水質問題。自從2011年10月投產以來,該站外輸水質的含油和雜質指標均始終保持在5mg/L以下,為油田污水的達標處理提供了新的思路。
1 微生物污水處理技術原理
、圖1 微生物降解原理示意圖
因含油污水中成分復雜,含難處理、難生化降解的有機污染污較多,可生化性差,雜菌較多且競爭性較強,因此一般微生物通過競爭難以形成優勢菌群,而且在高含鹽量、高粘度的含聚污水中難以生長繁殖,因而一般生化處理難以實現工業化應用。油田設計院通過篩選及有效配伍獲得特種微生物聯合菌群,在有氧的條件及適宜的環境中,細菌將含聚污水中的溶解性有機物通過自身的生命過程—氧化、還原、合成等把復雜的有機物降解成簡單的無機物(H2O和CO2等),放出的能量一部分作為自身生存與繁殖的生命之源。在適宜的條件(20℃--40℃)下微生物便以有機物為營養,實現生命的新陳代謝,達到凈化污水的目的,確保優質的出水水質。經微生物處理后的污泥已達到了環保要求,減少了后續污泥處理系統的投資費用及運行管理等費用。降低了運行成本,勞動強度小,抗沖擊性能強,污泥量小,是一種無害化處理的方法。
2 微生物污水處理技術工藝流程及主要參數
2.1微生物污水處理技術主要工藝流程
某聯污水處理站設計規模為50000m3/d,目前完工的一期工程為25000m3/d,工藝流程圖見圖2。該工藝流程采用的是“來水氣浮裝置微生物反應池固液分離裝置濾罐回注”的處理工藝。放水站來水首先經過高效氣浮裝置去除90%的污油,出水進入微生物反應池,微生物處理系統中投加特種微生物,對污水中的油及其有機物污染物進行最大限度的生物降解,出水經過固液分離裝置分離水中固體懸浮物,其中分離的污泥通過污泥處理系統處理后的低污染污泥裝車外運,污水進入石英砂過濾罐進行一級過濾后,出水達到深度污水外輸水質要求后外輸回注。
圖2 微生物處理工藝流程
2.2高效氣浮裝置原理及技術參數
高效氣浮裝置在—定的壓力條件下,利用高壓溶氣釋放的微氣泡,與污水中的油及懸浮物等不斷碰撞,使其粘附在微氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面,形成浮油,利用刮油機刮至污油槽回收利用;污水進入泥水分離區,比重大的污泥沉入底部由刮泥機刮出,分離后的污水進入微生物反應池。
圖3 高效氣浮裝置工藝流程
規格型號:BGF-480;最大處理水量:450m3/h ;數量:3臺;水力停留時間:3~5min;回流比:15-25%;進水含 油:≤1000mg/l;出水含油:≤100mg/L;進水懸浮物:≤300mg/l;出水懸浮物:≤200mg/L。
2.3微生物反應池技術參數
型號規格:BYCS-2500-J;數量:5組(每組3級,并聯運行);溶解氧:≥2mg/L;生物填料填充度≥80%;總停留時間:8小時;進水含油≤100mg/L;出水含油≤5mg/L。
3運行情況及效果
某聯污水處理站自2009年8月開始建造,2011年10月28日投產,運行至今已經8個月,目前來水較少,日處理量約11000 m3/d,未達到一期設計量二分之一,且來水含油遠低于設計標準,外輸水質一直穩定,運行水質保持低于“5、5、2”標準。分析表明,來水含油最高72mg/l,最低19.5mg/l,平均31.9mg/l,懸浮物最高103mg/l,最低76mg/l,平均92.1mg/l,經過氣浮及微生物處理之后含油最高20mg/l,最低9.8mg/l,平均12.5mg/l,懸浮物最高25mg/l,最低6mg/l,平均15.3mg/l,已經達到了普通污水的“20、20”的標準,再經過一級石英砂過濾處理之后,外輸水質最高2.5mg/l,最低1mg/l,平均2.1mg/l,懸浮物最高3mg/l,最低1mg/l,平均2.1mg/l,遠遠低于深度污水外輸標準的“5、5”,并且外輸水質持續穩定在“3、3”以下,說明除油效果良好,具有在油田生產推廣的價值。
4結論
(1)采用微生物技術處理油田污水可確保達到 “5.5.2”水質指標要求乃至更低,有利于油田開發。
(2)利用微生物處理含油污水,菌群成本低,而且運行成本低于原工藝。
(3)經微生物處理后,污水中的有毒有害物質得到徹底降解,其最終產物為H2O和CO2等無機物,可減少由于加藥處理使采出水進一步復雜化的現象。微生物處理后產生的污泥具有環保,減少外排污染的特性。
關鍵詞:原理 污水 脫氮 維護
中圖分類號:U664.9+2 文獻標識碼:A 文章編號:
1設計原則:
1)滿足環境保護各項規定,做到污水處理達標排放;
污水處理采用A/O法工藝,不但能去除有機物,而且具有較好的脫氮效果;
污水處理設施主體采用玻璃鋼結構,占地面積小、建設周期短、使用壽命常的特點;
選用質優價廉的環保設備和器材,電器儀表采用通用性強的產品,便于維修;
在設計中充分考慮二次污染的防治。
2設計依據:
1)根據所排放的污水水質、水量等基礎資料;
2)污水綜合排放標準《GB8978-1996》;
3)城鎮污水處理廠污染物排放標準《GB18918》;
4)城市區域環境噪聲標準《GB3096-93》;
5)室外排水設計規范《GBJ14-87》;
6)工業自動化儀表工程施工及驗收規范《GBJ93-86》。
3設計參數:
1)污水性質:生活污水;
2)污水水量:根據設計計算為3/h;
3)進出水水質指標,具體見表1。
表1 進出水水質指標
BOD5 微生物代謝作用所消耗的溶解氧量 NH-N 氨氮 PH 酸堿值
CODcr 采用重鉻酸鉀(K2Cr2O7)測定出的化學耗氧量 SS 廢水懸浮物
4設計處理工藝流程
根據生活污水水質及對污水處理及脫氮的要求,本系統采用“缺氧+好氧化接觸氧化”相結合的污水處理工藝。工藝流程見圖1。
圖1 污水處理工藝流程圖
4.1 工藝流程設施說明
4.1.1 格柵
用以攔截污水中的大塊雜物,保證后續處理構筑物的正常運行保證后續處理設施暢通,為系統的長期正常運行提供保證,攔截的柵渣定期清理,作為垃圾處理。
4.1.2 化糞池(包括調節池、初沉池)
由于生活污水的水量日夜變化很大,為了保證污水處理系統的連續穩定運行,所以需設計調節池來調節水質、水量。化糞池、調節池與初沉池按一體考慮,總容積:10 m³,其中化糞池容積3 m³,調節池、初沉池7 m³。調節池池底設穿孔曝氣管,定期曝氣以確保池底污泥不致積淤,并可達到交辦污水充分均質的目的。調節池出水由兩臺潛水排污泵輪流抽入污水生化處理設施。
4.1.3缺氧池
調節池污水由潛污泵抽吸至兼氧池,該兼氧池為脫氮處理而設置,其設計反硝化時間為2.0小時,以保證硝化液在飯硝化菌的作用下進行脫氮,從而達到除氮氨的目的。缺氧池內設置彈性立體填料作為反硝化菌的載體。
4.1.4兩級接觸氧化池
生物接觸氧化法是一種最成熟、常用的好氧生物處理技術之一。它常規火星污泥法工藝相比具有系統使用機電設備少,操作管理簡便,不發生污泥膨脹,處理效率高等優點。接觸氧化池設計總停留時間為6小時,分兩級設置,每3小時,這樣,有利于在每級池內形成不同的生物相,提高污水的處理效率。
4.1.5 沉淀池
井兩級生化后的污水會產生較多的污泥及老化脫落的生物膜,因此必須進行沉淀處理。沉淀池設計采用豎流式,其設計表面負荷1.1 m³/•h。沉淀出水采用齒形集水槽集水,沉淀池污泥定期氣提方式抽吸至污泥池。
4.1.6 消毒池
采用固體氯片接觸溶解的消毒方式。由于消毒氯片具有飽和溶解的特點,因此能根據處理水量的變化情況而自動加藥量,消毒池設計停留時間0.50小時,消毒池兼作排放池,消毒處理后污水排放至市政排水系統。
4.1.7污泥池
二沉池污泥由混合液定期排放至污泥池,通過好氧消化可極大在減少污泥量,從而延長污泥清除周期。污泥池上清液回流至調節當,剩余污泥定期抽吸外運。污泥池設計總停留時間300日,有效容積5 m³。
5設備維護
5.1 日常保養
1)電控柜內各電子元器件不能放在能濺到水的地方;
2)不能吧電控柜放在有明顯振動達到影響電子元器件正常工作的地方;
3)不能喝其他高壓設備共用接地線,應使用獨立的地線。
5.2 故障處理
故障分析與檢修,見表2。
表2 故障分析與檢修
5.3 其他注意事項
1)對系統處理后最終出水進行定期的檢測,以判斷系統的運行狀態是否良好;
2)對系統的配套機電設備進行定期的觀察,對風機的油箱按規定的時間要求進行換油;
3)對系統的任何故障都要積極的、及時的作出處理,近段時間的排除故障;
4)對污泥池及格柵井的污泥,雜質要定期進行清理;
5)對系統的運行狀態,定期檢查、維護保養等工作要及時的進行記錄,以便檢查。
6結語
通過對大伙房輸水工程(二期)生活污水處理系統設計原理的淺析,為未來的工程建設提供的有力的理論依據,切實抓好生活污水的處理排放是創造優良工程必不可少的條件。
【關鍵詞】 焦化廢水 廢水處理工藝 優化工藝 A2/O2法
由于環保要求越來越嚴格,加之水資源的緊張,要求焦化廠的廢水的排放的呼吁聲比較高。并且很多部分環保要求都比較嚴格,都有具體的指標控制,要求在CODcr≤50mg/L以內。由于地方與地方之間有一定的差異,所以焦化廠的廢水要求是零排放,有的焦化廠是允許排放,很多國家和地方都屬于一級排放的標準。現有的標準對焦化廢水處理處理技術很難聯系,很難保持穩定。無法滿足日益嚴格的環保要求。保證技術不斷創新,保證思路連續,尋求新技術,采用先進成熟設備等方法,對處理后的焦化廢水進行深度處理來解決環保問題。
1 水質特點發展
焦化廢水所含的廢物的污染物含量比較復雜,主要含有氮、氧、硫等化合富、芳香族等化合物還有一些酚類,另外還包括一些典型的難以溶解的有機化合物。不同的工藝流程和生產操作方式所含有的焦化廢水差異比較大,一般廢水的水質都含有CODcr、酚、氰、油、氨氮等。這些物質的含量大約在從十幾毫克到幾百毫克都有。氰含量是10mg/L,黯淡的含量280mg/L,油的含量50mg/L-70mg/L等等。若CODcr按3500mg/L計,氨氮按280mg/L計,則1t焦炭最少可產生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮,全國機焦產量為7000萬t,則每年可產生45500t的CODcr和3500t的氨氮,若是對污水不能很好的處理,將會對環境造成一定的污染。
2 焦化生產過程各環節廢水治理措施
焦化廠工程主要產生的廢水有生產工藝廢水、生活化驗污水等等,在整個生產的過程中需要對廢水進行分流處理。焦化廠中一般都是由熄焦、蒸氨、水封等過程中產生大量的污染廢水,一般都需要進行處理,在處理之后再回收利用。對于一些冷卻水的應用,則算得上清潔的廢水,這些廢水則可以循環加以利用,最大限度節約用水,并且減少廢水的排水量。所以面對污染水的處理可以采用不同的措施。
2.1 備煤及篩貯焦沖洗水
此類廢水主要污染物為SS,濃度高,但水量小,經排水渠進入沉淀池沉淀后可循環使用。
2.2 熄焦廢水處理使用
熄焦所產生的廢水比較多,消耗的水量比較大,在產生的熄焦廢水中,含有焦粉、氨硫化物等等物質。一般將廢水進行處理,沉淀則會將熄焦廢水中的粉焦沉淀下來,循環在利用,一般熄焦所損失的水量由生化出水裝置來補充。這樣的操作主要為了保證其廢水治理的后果,沉淀需要滿足其要求,在沉淀的底部進行滲透處理,此種方法早我國應用比較普遍,并且具有成熟的使用經驗。晾焦泰廢水也是一種辦法。晾焦臺焦炭會產生少量的廢水,這些剩余的廢水會在晾焦臺的一側的排水渠道進入到粉焦沉淀池中,然后循環利用。
2.3 氨物質的治理措施
冷凝谷風所產生的氨水含有較高濃度的化合物質,并且是揮發物質,氰化物、氨氮化合物、硫化合物、石油類等等。在這些工藝中,對廢水的處理需要采用蒸氨體系進行集中處理。在蒸氨體系中會將廢水中部分的氰化、氨物質和硫化氫。氨氣被蒸出之后需要進行脫硫,脫掉硫中的堿源。蒸氨之后中的廢水可以講氨氮的濃度進行很好的控制,將其控制在200mg/L以內。保證蒸氨廢水的中氨氮濃度,會減輕對污水處理的負荷。設置一套備用的蒸氨設備們可以避免在生產的過程中減輕其生產的一套蒸氨裝置,減少對其的污染,加強污水處理的效果。
2.4 其他工藝廢水處理
蒸氨廢水處理、冷凝水處理、奔處理、貯槽分離等方法比較多:首先蒸氨所產生的廢水可以送往生化污水處理站來進行處理。其次:冷凝水處理主要通過煤氣,煤氣凈化系統每個環節都設置相應的地下空槽,和急液坑等,收集一些廢棄的液體和廢水,高濃度沖洗廢水,根據水質的情況送到處理廠內進行處理站的統一處理。第三,煤氣冷凝液的處理,粗苯和各種分離水都是用于工藝廢水的處理。剩余的氨水一同去處理,處理之后的廢水在進入到用水系統,用于熄焦補充水,用于降塵,不能外排。第四,硫胺離心機沖洗水進入到污水處理之后,可以循環利用。第五,水封水及氣柜中的水封陪睡在經過生化裝置處理之后們可以在進行利用。第六,軟化水站廢水處理些含鹽的廢水,設計中一般都采用中和原理,使用酸堿中和的原理,將鍋爐水、循環冷卻水混合在一起,進入到水池,然后可以循環使用。第七,生活污水的處理,需要根據水的特質,進入到工程生化污水處理的系統中,不能出現外排的情況。最后,工程的蒸氨廢水還有其他化學水,不能直接回收到污水處理站。
3 國內焦化行業廢水處理工藝對比
目前國內對焦化行業酚氰廢水處理方法主要有活性污泥法、A/O法、A2/O法、A/O2法和A2/O2法,具體的技術經濟指標見表1。
由(表1)可以看出,經活性污泥法、A/O法處理流程最短,投資最省,處理效果相對較差,處理后的廢水中CODcr、氨氮、總氰化物排放濃度不能達標排放,A/O2法一級厭氧氨氮處理效率也不高,給后續處理使氨氮排放濃度達到控制指標的要求帶來一定的困難。因此,A2/O2法處理效果相對較好。
4 A2/O2處理工藝流程
A2/O2處理工藝進出水指標見表2,工藝流程見圖1。
由圖1可知,A2/O2污水處理工藝流程中的廢水處理由3個部分組成,即預處理、生化處理和后處理。其中,預處理包括除油池、氣浮池和調節池等;生化處理包括厭氧反應器、缺氧池、好氧池、中沉池、接觸氧化池和二沉池等;后處理包括混合反應池、混凝沉淀池和過濾器等。
蒸氨廢水和經過水泵提升的無壓廢水,進入斜管隔油池進行隔油處理,除去重焦油及輕焦油,接著進入氣浮池進行氣浮處理,去除水中的乳化油及膠狀油,然后同生活污水一起進入調節池調節水質。經過調節池的廢水再經提升泵送至厭氧反應器,進行水解酸化反應。缺氧池的出水和進氧都可以進行消化反應,廢水在硝化池中可以進行講解有機物反應然后將氨氮氧化為硝酸氮和亞硝酸氮。保證固液分離,剩余的廢水進入到混合反應池。除油池分離出來的重油,經過蒸汽加熱后南油泵提升至重油槽貯存。污泥處理包括污泥濃縮池和污泥脫水機械。中沉池、二沉池的剩余污泥和混凝沉淀池的污泥提升至污泥濃縮池,濃縮后的污泥經單螺桿泵提升至板框壓濾機脫水。由于污泥產量不高,摻入煤中煉焦。
關鍵詞:生活污水;Han’s SBR活性污泥處理工藝;污泥生物處理
一、前言
我國污水處理產業發展進步較晚,建國以來到改革開放前,我國污水處理的需求主要是以工業和國防尖端使用為主。改革開放后,國民經濟的快速發展,人民生活水平的顯著提高,拉動了污水處理的需求。進入二十世紀九十年代后,我國污水處理產業進入快速發展期,污水處理需求的增速遠高于全球水平。
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。①一級處理:主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標準。一級處理屬于二級處理
的預處理。②二級處理:主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標準。③三級處理:進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
目前較為成熟的生活污水處理工藝包括活性污泥法和生物膜法,根據這兩種方法演變出的各種工藝處理流程便有許多種,但如何根據實際需要選擇一種合適的工藝就顯得格外重要。污水處理方案的選擇應本著以下幾種原則:①認真貫徹國家關于環境保護的方針和政策。②積極穩妥地引進、采用先進的污水處理和污泥處理的新藝、新技術和新材料。③優先采用集成度高的污水處理工藝,以便實現模塊化設計,以利于污水處理廠的分期建設和擴展。④一、二期結合,統籌兼顧,全面設計,分期建設。⑤采用先進的節能技術,降低污水處理廠的能耗及運行成本。⑥采用先進、可靠的自動化控制技術,提高污水廠的管理水平,保證污水處理工藝運行的最佳狀態,盡可能減輕工人的勞動強度。⑦工藝流程先進、簡潔、可靠、便于操作管理。
我國經濟發展水平各地相差較大,經濟發展滯后的城市還不能拿出很多資金用于污水治理,因此,怎樣利用有限的資金,降低環境污染,是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面,直到不久前,一些城市還采用一級或一級強化處理工藝技術,出水達不到國家二級排放標準對除去有機污染物的要求。
二.Han's SBR活性污泥處理工藝
Han’s SBR活性污泥法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor簡稱SBR法)的一種改良型工藝。這種工藝將曝氣池和二沉池合二為一,在單一反應池內利用活性污泥完成生活污水的生物處理和固液分離。Han’s SBR活性污泥法在原有SBR工藝的基礎上,在反應池前端增加了選擇區和接觸區,并在反應池內設置回流設備及剩余污泥設備。利用微生物在不同絮體負荷條件下,生長速率和污水生物除磷脫氮工藝機理,將生物選擇器與可變容積反應器相結合,并對時序做了一些調整,從而大大提高了SBR工藝的可靠性及效率,使反應池構造簡單,運行更加可靠。
2.1 Han's SBR活性污泥處理工藝流程
污水處理工藝流程是用于某種污水處理的工藝方法的組合。通常根據污水的水質和水量,回收的經濟價值,排放標準及其他社會、經濟條件,經過分析和比較,必要時,還需要進行試驗研究,決定所采用的處理流程。一般原則是:改革工藝,減少污染,回收利用,綜合防治,技術先進,經濟合理等。在流程選擇時應注重整體最優,而不只是追求某一環節的最優。
Han's SBR活性污泥處理工藝能高效脫氮除磷,適合中小規模生活污水處理工藝,工藝主體構筑物由SBR反應池組成,反應池前端的選擇區和接觸區主要用于曝氣時的回流液與污水充分混合,污水中的發酵產物能在起始反應階段迅速被聚磷菌所吸附并產生反應,這一環境條件使聚磷菌在微生物生存競爭中占優勢并得以大量繁殖,從面實現了生物活性的選擇性要求和防止了絲狀菌繁殖的污泥膨脹問題。回流污泥中存在少量硝態氮也可在選擇區中得到反硝化。因此,整個反應池在時間分割上經過了好氧/缺氧/厭氧的順序環境,活性污泥在此過程中得到再生。整個工藝周期一般為四個小時,兩小時進水曝氣,一小時沉淀,一小時潷水及閑置。其原理是厭氧或微氧接觸混合,短時曝氣,分離,使原污水與好氧饑餓的污泥充分接觸混合、短時曝氣、沉降分離;沉降分離后的上清液即處理后的出水,沉降分離后的污泥,大部分在好氧條件下使其饑餓,饑餓污泥再與原污水重復接觸,其余部分為剩余污泥排放。
Han's SBR活性污泥處理工藝的整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵。提升后,經過格柵或者篩率器,之后進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉淀池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入SBR生物反應池,通過一個周期的反應后,出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。反應池的污泥大部保留在反應池內,剩余污泥進入污泥濃縮池,之后進入污泥消化池,經過脫水和干燥設備后,污泥被最后利用。
2.2 Han’s SBR活性污泥處理工藝具有的優點
(I)系統設計構造簡易,降低建設成本和運行成本;
(2)耐沖擊負荷,在一般情況下無需設置調節池;
(3)反應推動力大,易于得到優于連續流系統的出水水質;
(4)運行操作靈活,通過適當調節各階段操作狀態可達到脫氮除磷的效果;
(5)通過簡單的操作即可達到對污水深度處理;
(6)添加絮凝劑可對應污水處理廠污染物排放一級A標準要求;
(7)實現均勻的攪拌混合。
三、污泥好氧生物處理
污水處理廠排出的污泥中含有大量致病微生物,脫水污泥如不進行進一步處理,除了衛生方面的問題外,還存在中間堆積過程中氣味大,污泥運輸不方便,垃圾填埋場填埋困難,污染環境等問題。
未經處理的污泥難于儲存、運輸和壓實填埋;危害公共衛生,應當進行無害化處理。污泥的焚燒處理可實現最大的減量化和穩定化,但投資巨大,運行費高。
好氧反應及避免二次污染是污泥好氧生物處理設計與運行的關鍵其基本前提是如何保證反應系統具有適宜的含氧量、溫度與濕度。污泥在好氧生物處理過程中的生物化學反應速度,要比在水溶液系統中的反應速度低得多,這主要是由其本身的特性及反應系統的高度非均相性決定的。在污泥中,氧氣溶解到有大量微生物存在的液相中并參與反應,高分子有機物需先經過水解后溶于水相,小分子再逐步擴散至表層。在生物氧化受制約,如溶氧量不夠、溫度與濕度的不適宜時,會造成好氧生物處理過程減慢,一些小分子中間產物會擴散至氣相中,產生氣味污染。如通風供氧不足會產生臭氣、處理時間過長;通風供氧過量會使能耗高、帶出過多的水分與產物、反應系統溫度與濕度下降。
因此控制氧含量是污泥堆肥的關鍵因素。與傳統流通風機械翻堆相比,氧控制堆肥通過自動控制通風供氧,使反應系統具有最佳的含氧量、溫度與濕度,好氧反應速度最大化,節省停留時間一半以上,加大處理效率,而且還從根本上避免堆肥過程的臭氣產生。
四、結束語