发布时间:2023-11-22 11:00:48
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇城市污水处理的方法,期待它们能激发您的灵感。
中图分类号:U664文献标识码: A 文章编号:
0 引言
我国城市污水处理的管理机构和管理方式等方面一直沿袭旧的经营管理模式,对污水处理设施方面的建造、设备运行和价费行使统一管理、分级领导的体制,给城市污水处理相关行业导致了很多弊端。城市污水的治理对改善城市水环境,保障城市经济发展起着关键的作用。
1 城市污水的特点
城市污水指人类生活所产生的污水,以洗涤污水和排泄物等为主。城市污水的排量和居民生活水平有关,其排量较大,平均每人每日产生污水150-400L。城市污水有区别于工业污水,但也成为了当今社会的一个主要污染源。目前,除磷技术是城市污水处理的瓶颈问题。因为污水中含有的高量氮、硫、磷等物质在厌氧细菌作用下,极易生恶臭物质污染环境。此外,污水中还含有大量的病原菌、病毒和寄生虫卵等微生物,以及糖类、脂肪、蛋白质等有机物,和一系列金属物和盐类物质。
2 城市污水处理的重要性和迫切性
我国淡水资源十分紧缺,人均拥有量为2300 立方米,仅相当于世界人均拥有水平的1/4。更不为乐观的是我国的城镇污水:自1997 年起,居民污水排放量首次超越了工业污水排放量(城市污水排放量占总排放量的45%),开始位居污水治理工作的首位。从而我国全面加强了城市污水的治理工作;1999 年,城市污水污染负荷超过了工业废水污染负荷,我国水污染控制重点也从工业污染转变成了城市污水污染。到2003 年,全国废水排放总量为460 亿吨,其中城市生活污水排放量占污水排放总量的53.8%,为247.6 亿吨;废水化学需氧量(COD)排放总量1333 万吨,其中生活污水占总量的61.6%,为821.7 万吨。如此醒目的数字说明了我国水污染的严峻形式,以及城市污水的严重所在。
据有关资料统计,我国的生活污水大多未经处理就直接排人江河湖海,比例高达80%。400 亿立方米的年排污量,污染了全国1/3以上的水域。专家指出,水污染无疑加重了水资源的紧缺程度,更为严重的是直接威胁到人类的生存环境及饮用水安全和工农业发展的进度。目前,城市污水已慢慢侵蚀人类的生存环境,成为仅次于洪水、干旱等自然灾害的污染。而我国城市水污染之所以如此严峻,其主要原因是污水处理率低,导致污水未经处理直接排放到河流,由此,加强污水处理力度迫在眉睫。
3 污水处理常用方法探讨
3.1 活性污泥法活性污泥法具有处理能力高,出水水质好的优点,也是目前全球采用最为广泛的处理城市生活污水的途径。该方法是在人工充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,来分解并去除污水中的有机污染物。活性污泥法的主要组成部分有曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。具体流程为:①曝气池作为一个生物反应器,容纳废水和回流的活性污泥形成的混合液;再通过曝气设备充入空气,使氧溶人混合液,产生好氧代谢反应;同时保证混合液得到足够的搅拌处于悬浮状态,使废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。②混合液进入沉淀池后,悬浮固体经沉淀后和水分离,就有净化水流出沉淀池。同时沉淀池中的污泥回流(称为回流污泥)进曝气池,确保曝气池内保持一定的悬浮固体浓度和微生物浓度。此外,在曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,微生物流经沉淀池时又被消除,来达到维持活性污泥系统的稳定运行的环境。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。
3.2 生物膜法生物膜法也是污水生物处理的常用办法。该方法的工作原理为通过去除废水中的溶解性有机污染物来达到净化的目的。生物膜法的适用对象主要为中小规模的的污水处理系统,在南方运用更为广泛。具体流程为:污水和附着在介质“滤料”表面的微生物形成的生物膜接触反应后,生物膜中的微生物会溶解去除有机污染物,将其转化为水、二氧化碳等物质,有机物消失达到净化的目的。
3.3 氧化法据氧化剂的种类及反应器的类型,可将氧化法分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法几个种类。目前,氧化法处理污水采用率较高,且前景较为广阔,但其中的化学氧化法操作简单,但运行成本高且效果不佳,因此,采用率普遍不高。
3.4 氧化塘处理技术氧化塘处理技术,是指污水中的有机污染物通过在塘中生长的微生物的代谢作用被氧化分解,达到净化效果的一种污水处理技术。该技术投资小、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好、节省能耗,在国内外城镇污水处理领域被广泛应用。然而,污水处理在实际建设和运营中有着很多障碍,比如资金问题。因为与污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此资金问题往往成为了效果的瓶颈。总的说来,城市生活污水处理研究和应用领域,目前普遍存在以下问题:①传统的活性污泥法,往往运行费用高,设备不能满足高效低耗的要求,且易出现污泥膨胀现象;②现随着污水排放标准的不断严格,污水中氮、磷等营养物质的排放要求逐步提高。而可以去除氮、磷物质的工艺就是活性污泥法了;但是活性污泥法只有形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这样运行管理就更加复杂且各项费用也会大幅度提高;
4 选择城市污水处理工艺时应着重考虑6个方面
4.1 投资省。目前大部分污水处理项目都是国有资金投资的,我国是一个发展中国家,经济发展所需资金缺口庞大,控制投资对国民经济可持续发展大有益处。
4.2 运行成本低。运行成本是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是选择处理工艺的主要指标之一。
4.3 占地少。土地资源是城市发展规划的重要因素。
4.4 脱氮除磷效果好。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为迫切的问题。我国实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978 一l996) 也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准,这就意味着选择污水处理工艺首先要考虑脱氮除磷的问题。
4.5 深度处理,综合利用。大力研究和推广城市污水回用和中水技术,广泛用于工业、农业、市政绿化、河道和生活杂用等系统。国内外出台的一系列污水回用的规范和要求,为我们提供了可借鉴的依据。城市生活污水在二级处理处理基础上无论采用混凝、沉淀、过滤、或者采用臭氧、抑制活性炭处理均能达到“中水”水质标准。在水资源十分紧缺的今天,污水回用为我们提供了一个非常经济的新水源,减少了社会对新鲜水资源的需求,同时也保护优质的饮用水源。
4.6 现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定合格地出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。
关键词: 污水处理、污水分类、污泥处理
中图分类号:U664文献标识码: A 文章编号:
我国正处在经济高速发展的时期,城镇化的步伐加快,城市污水排放量增大,在这种背景下,合理地开发适合城市综合污水处理的技术和工艺,不仅能缓解城市水资源短缺的现状,同时维护生态环境,将对人类社会和经济具有深远的历史意义及现实意义。
1.城市综合污水处理的概念
城市综合污水是指纳入城市污水系统的生活污水、医疗污水和工业废水的混合污水。污水直接排入自然河流,污水中的总氮、氨氮、阴离子表面活性剂等有机污染物以及种类繁多的各类重金属会污染河流。随着经济社会发展较快,许多地方治污规划滞后,市政设施薄弱,无生活污水处理系统,在人口密度大的地区,河流污染愈趋严重,河流的稀释净化作用已大为削弱,超出了河流的自净界限。
近几年来,伴随着科学技术的不断提高,污水处理工艺有较大的发展,通常来说城市综合污水先经过初步处理或二级生化处理,处理后城市污水的主要污染物为氮、磷等富营养物质,然后再利用污水处理系统对它进行深度处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物,方法有格栅、沉淀、沉砂、油分离、气浮等。二级处理目的是大幅度去除污水呈胶体和溶解状态的有机性污染物质,目前常用的处理方法为活性污泥法和它们的改良型,工艺为一、二级可以混合处理,有的部分已达到三级混合处理,如缺氧好氧生物脱氮除磷法、缺氧-厌氧-好氧-生物脱氮除磷法、序批式活性污泥法、吸附生物降解法、氧化沟法、生物模法等。这些工艺的特点是促使化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、酚等有机物进一步降解。为了更好地去除污水氮和磷,又进一步研制了除磷脱氮技术。其特点是利用优势菌种(主要为聚磷菌)在缺氧-厌氧-好氧处理过程中(特别在好氧过程中)需要大量吸氧以供生长的原理,从而降低污水中磷氮含量,使污水在这一过程中达到三级处理,最终使综合污水达到国家排放水体的标准,所剩污泥可以进行浓缩、消化、脱水、堆肥或农用填埋而最终处置。
2城市综合污水处理的分类
由于污水种类繁多,性质各异,故各污水处理策略上也有很不相同。
2.1生活污水
通常以城市生活污水为主的污水处理,只需经过一级处理与简单的二级处理即可达到城市中水使用的要求,可以满足工业循环冷却和家居如厕所等用水的要求,达到中水回用的目的。此类污水处理中,尤其以膜生物反应器污水处理技术最为突出。膜生物反应器是指将膜分离技术中的超微滤技术与污水处理中的传统活性污泥的二次沉淀池进行固液分离,达到去除悬浮物、细菌及大分子有机物的目的。采用复合式膜生物反应器工艺对污水处理中的脱氮除磷性能进行研究,结果表明经过膜生物反应器处理过的污水水质完全符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准(CJ25-1-1989)S 要求。
2.2医院污水
医院污水是医院或其它医疗机构在诊治、预防疾病过程中产生的一类废水,具有潜在传染性和急性传染性。其中含有多种微生物和传染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、伤寒、痢疾、结核杆核菌等病毒,被列为国家HW01号危险污染物,如不经处理直接外排,病菌将通过水、土壤和大气传播,对人体造成威胁。此类污水经污水处理厂二级处理后,水质已经改善,细菌含量也大幅度减少,但细菌的绝对数量仍很可观。因此,医院污水以病毒细菌危害为主,应将消毒作为主要处理手段。
目前,医院污水的消毒处理方法主要有氯化物消毒剂消毒法、过氧化物消毒剂(过氧化氢、过氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外线辐照消毒法等。
2.3工业污水
工业污水的水中由于含有大量的金属离子,如汞、铬、镉等,以及碱、硫化物和盐类等无机物而显出独特的颜色,污染性很强。如果工业污水直接进入水生态系统中,微生物不但不能降低重金属的浓度,相反还能富集、放大其效应。据研究表明,重金属进入生物体后,能积累在某器官中造成累积性中毒,最终危害生命。
污水中污染物有的恶化水质,危害水生物,危害农业;有的使人慢性中毒,破坏人体的正常生理过程,其中重金属对人体危害最大,甚至致癌。然而工业污水无机物构成千差万别,因此,对工业污水的有效治理,需要因地制宜,具体情况具体分析,以适宜的水处理技术与具体的工业碱污水处理设备相结合,才能有效地降低工业污水中的毒害原素。最为有效的方法为工厂内将污水直接净化,即直接在工业厂房或其附近采用有针对性的污水处理方法。现在,工业污水的直接净化技术是国家节能减排战略中非常具有生命力的前沿技术。
2.4污泥处理
污泥是污水处理后的附属品,是一各特殊垃圾,是一种由有机残片、细菌菌体、胶体等组成的极其复杂的非均质体。随着我国污水处理量和处理率的提高,污泥的处理量也日趋增大,如果不及时以妥善处理和处置将造成堆放和排水区周围环境严重的二次污染。目前污泥的处理方法主要有:
2.4.1卫生填埋
该方法操作相对简单,投资费用较小,适应性强,但是侵占土地严重,存在潜在的土地污染和地下污染,缩短填埋场的使用年限。
2.4.2污泥农用
该方法投资少,能耗低,有机部分可转化成土壤改良剂成分。但是直接农用存在重金属污染和病原体、难降解有机物对地表水和地下水的污染。
2.4.3污泥焚烧
该方法能彻底无害化,杀死病原体,最大限度地减少污泥体积。但需要的设施投资大,处理费用高。添加燃烧会产生剧毒物质。
2.4.4污泥堆肥
该方法自动化程度高,周期短,日处理量大,处理后污泥质量稳定,容易有效利用,可广泛用于农业和林业,可以有效控制臭气等,防止二次污染,综合效应好。
1. 城市综合污水处理的概念
城市综合污水是指纳入城市污水收集系统的生活污水、医疗污水和工业废水的混合污水。若污水直接排入自然河流,由于污水中的总氮、氨氮、阴离子表面活性剂等有机污染物以及种类繁多的各类重金属会污染河流,随着经济社会发展较快,许多地方治污规划滞后,市政设施薄弱,无生活污水收集处理系统,在人口密度愈大的区域,河流污染愈趋严重,河流的稀释净化作用已大为削弱,超出了河流的自净界限。位于黄河上游的中型城市宁夏,1985 年排入黄河的废污水量为0.77 亿t ,1995 年增至1.68 亿t ,1999 年已达2.57 亿t ,为1985 年的2.3倍,致使黄河宁夏河段水污染加重。
近年来,伴随着科学技术的不断提高,污水处理工艺有了较大的发展,通常来说城市综合污水先经过初步处理或二级生化处理,处理后城市污水的主要污染物为氮、磷等富营养物质,然后再利用污水土地处理系统对它进行深度处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物,方法有格栅、沉淀、沉砂、油分离、气浮等。二级处理目的是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机性污染物质,目前常用的处理方法为活性污泥法和它们的改良型,工艺为一、二级可以混合处理,有的部分已达到三级混合处理,如缺氧好氧生物脱氮除磷法(A/O)、缺氧-厌氧-好氧-生物脱氮除磷法(A/A/O)、序批式活性污泥法(SBR)、吸附生特物降解法(AB)、氧化沟法、生物模法等。这些工艺的特点是促使化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、酚等有机特进一步降解。为了更好地去除污水中氮和磷,又进一步研制了除磷脱氮技术。其特点是利用优势菌种(主要为聚磷菌)在缺氧-厌氧-好氧处理过程中(特别在好氧过程中)需要大量吸氧以供生长的原理,从而降低污水中磷氮含量,使污水在这一过程中达到三级处理。最终使得综合污水达到国家排放水体的标准,所剩污泥可以进行浓缩、消化、脱水、堆肥或农用填埋而最终处置。
2. 城市综合污水处理的分类
由于污水种类繁多,性质各异,故各污水处理策略上也有很不相同。
2.1生活污水
通常以城市生活污水为的污水处理,只需经过一级处理与简单的二级处理即可达到城市中水使用的水质要求,可以满足工业循环水冷却和家居如厕等用水的要求,达到中水回用的目的。此类的污水处理中,尤其以膜生物反应器污水处理技术最为突出。膜生物反应器(MBR)是指将膜分离技术中的超微滤技术与污水处理中的传统活性污泥法(CAS)相结合,用膜组件代替活性污泥法的二次沉淀池进行固液分离,达到去除悬浮物、细菌及大分子有机物的目的。MBR具有出水水质好,容积负荷高,占地面积小,剩余污泥产量低,操作管理方便等优点。金培涛(2005)采用复合式膜生物反应器(HMBR)工艺对污水处理中的脱氮除磷性能进行研究,结果表明经过膜生物反应器处理过的污水水质完全符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ25·1-1989)要求。
2.2医院污水
医院污水是医院或其它医疗机构在诊治、预防疾病过程中产生的一类废水,具有潜在传染性和急性传染性。其中含有多种微生物和传染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、伤寒、痢疾、结核杆菌等病毒,被列为国家HW01号危险污染物,如不经处理直接直接外排,病菌将通过水、土壤和大气传播,对人体造成威胁。此类污水经污水处理厂二级处理后,水质已经改善,细菌含量也大幅度减少,但细菌的绝对数量仍很可观。因此,医院污水以病毒细菌危害为主,应将消毒作为主要处理手段。
目前,医院污水的消毒处理方法主要有氯化物消毒剂消毒法、过氧化物消毒剂(过氧化氢、过氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外线辐照消毒法等。
2.2.1氯消毒
氯消毒常用的有液氯法和次氯酸钠法。液氯法是20世纪80年代国内最流行的方法,技术成熟,价格便宜,设备故障率和成本均明显低于臭氧法,但氯气泄漏现象时有发生,且易产生二次污染物:次氯酸钠法是20世纪90年代应用最多的方法,设备投资少,运行费用低,安全可靠,易管理,对于药源可靠的地区在污水消毒中得到广泛应用,但消毒作用不如氯气强。
2.2.2过氧化物消毒
过氧化物消毒剂最常用的有二氧化氯和臭氧。
二氧化氯与氯消毒的特性不同,它的杀菌机制主要是二氧化氯分子渗入细胞内,将核酸(DNA或RNA)氧化,以快速抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物的生存的。二氧化氯是被世界卫生组织(WHO)确认的一种高效强力杀菌剂,是国际上公认的氯系列消毒最理想的更新替代产品,为国家环境保护总局所推荐的。其最大的优点在于与腐殖质或有机物反应几乎不产生发散性有机卤物,不生成并抑制生成致癌物三卤甲烷,也不与氨及氨基化合物反应。实践证明,不仅其消毒效果和去除水中污染物的能力优于液氯(包括对耐氯性最强的病毒、芽孢等均有很好的消毒效果),而且消毒作用不受水质酸碱度和氨及胺类化合物影响。二氧化氯还有一个特点是灭菌效果与温度有关,介质温度越高,二氧化氯的杀菌效力越强,其最大的特点是在灭菌过程中接触时间很短,仅几分钟灭菌效率可达到99%。但这类消毒剂性质不稳定,制备、储运困难,操作管理要求高,使用不方便。
臭氧消毒法,臭氧是一种极强的氧化剂,杀菌效果好,接触时间短,氯的杀菌作用是渐进的,而臭氧的灭菌作用是快速、瞬时的。另外,臭氧不仅完全不产生致癌的三卤甲烷,还能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物,除臭脱色效果好,使水溶解增加,现在西欧国家普遍使作,但投资大,设备故障率高,电耗大,费用较氯化消毒高,而且由于臭氧化学性质极不稳定,直接带了臭氧消毒的缺点,无法贮存,不易运输,臭氧消毒后水中不能维持剩余臭氧,对细菌的生生长难以控制,控制和检测O3均需一定的技术,管理难度大。
2.2.3紫外线辐照消毒
紫外线辐照消毒具有广谱杀菌性、能够有效地杀灭各种致病菌、细菌和原生菌,作为一种物理消毒方法,无毒性、蓄积毒性和腐蚀作物,操作简单,不加化学药剂,不产生二次污染消毒后的水无残留辐射,缺点是紫外光源寿命短,若光照强度低时,杀菌效率不高,且无后续作用,不能大规模应用。
2.3工业污水
工业污水的水中由于含有大量的金属离子,如汞、铬、镉等,以及碱、硫化物和盐类等无机物而显出独特的颜色,污染性很强。如果工业污水直接进入水生生态系统中,微生物不但不能降低重金属的浓度,相反还能富集、放大其效应。据研究表明:重金属进入生物体后,能积累在某器官中造成累积性中毒,最终危害生命。
污水中污染无机物有的恶化水质,危害水生生物,危害农业;有的使人慢性中毒,破坏人体的正常生理过程,其中重金属对人体危害最大,甚至致癌。然而工业污水无机物构成千差万别,因此,对工业污水的有效治理,需要因地制宜,具体情况具体分析,以适宜的水处理技术与具体的工行业减污处理设备相结合,才能有效地降低工业污水中的毒害原素。最为有效的方法为工厂内生污水直接净化,即直接在工业厂房或其附近采用有针对性的用污水处理方法。现在,工业污水的直接净化技术是国家节能减排战略中非常具有生命力的前沿技术。
2.4污泥处理
污泥是污水处理后的附属品,是一种特殊垃圾,是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的级其复杂的非均质体。随着我国污水处理量和处理率的提高,污泥的处理量也日趋增大,如果不及时加以妥善处理和处置将造成堆放和排放区周围环境严重的二次污染。目前污泥的处理方法主要有:
2.4.1卫生填埋
该方法操作相对简单,投资费用较小,适应性强,但是侵占土地严重,存在潜在的土地污染和地下水污染,缩短填埋场的使作年限。
2.4.2污泥农用
该方法投资少,能耗低,有机部分可转化成土壤改良剂成分,但是直接农用存在重金属污染、病原体、难降解有机物对地表水和地下水的污染。
2.4.3污泥焚烧
该方法能彻底的无害化,杀死病原体,最大限度的减少污泥体积,但需要的投施投资大,处理费用高,添加燃烧会产生剧毒物质。
2.4.4污泥堆肥
该方法自动化程度高,周期短,日处理量大,处理后污泥质量稳定,容易有效利用,可广泛用于农业和林业,可以有效控制臭气等,防止二次污染,综合效应好。
2.4.5海洋倾倒
该方法费用少,但二次污染严重,限制于沿海城市。
3. 结语
3.1 对污水的优化处理,不能单纯从宏观的角度对水量进行简单的控制,要在了解污水处理的内在机制相互转化的基础上,同时考虑处理水量与水质两方面的因素,只有将这两方面结合起来,这样的污水处理才更加客观更加准确。
关键词 污水处理;方法;发展趋势
中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)81-0032-01
0引言
近年来,水资源的污染和短缺越来越严重,危机到城市的生存和发展。据统计,中小城市的污水排放流量达到全国污水排放量的50%以上,在今后50年的城市发展建设中,污水排放量将会增加数倍,甚至十几倍,严重加剧水环境的恶化,所以,污水治理在国民生产和生活中的地位越来越重要,对社会经济发展起着至关重要的作用。污水处理的技术水平关系到我国生产、生活水平以及文明程度的高低,为了促进污水的资源化、水资源的优化、保护环境的生态平衡,我们应大力发展污水处理技术,完善污水处理建设,有效地解决我国水资源的短缺及水环境的恶化问题,确保我国可持续发展战略的顺利实施。
1 城市污水处理的主要方法
1.1机械处理
机械处理是较普遍采用的一级污水处理方式,通过物理方法达到固液分离的效果,从而除去粗大颗粒和悬浮物,其处理工段主要包括沉砂池、初沉池、格栅等构筑物。机械处理是污水处理工艺中的必备程序,BOD5和SS的去除率达到25%和50%。若是生物除磷脱氮型污水处理工艺时,为了避免快速降解有机物的去除,一般情况下不推荐采用曝气沉砂池处理技术。
1.2 生化处理
污水生化处理技术是二级处理工艺,主要利用微生物的代谢作用,去除污水中不可沉的悬浮物和溶解性可生物降解的有机物,从而以实现净化的效果。其主要原理是通过微生物作用,将污水中的有机物有效分解,转换CO2、水或有机物固体产物等无害物质。污水生化处理方法主要分为两大类,分别是需氧生物处理和厌氧生物处理法,主要有氧化沟法、活性污泥法、生物膜法、土地处理法、稳定塘法等,工艺构成种类繁多,其中活性污泥法在城市污水处理厂中应用较广。
1.3 采用活性污泥处理技术
活性污泥法工艺组成由处理系统的泥龄即污泥负荷、电子受体供给方式及分布、反应池内流体组成及分布、设备及建筑物(曝气设备)四部分组成。其中泥龄、电子受体的供给方式严重关系到出水水质和反应池容积及污泥产生量,在该工艺中处于核心地位。由于反应池内的流态对处理系统的运行性能有较大的影响。应该采用各种设备及构筑物来当作具体手段,更好地实现工艺思想和设定目标。不同泥龄、流态以及曝气设备共同构成了活性污泥法工艺的多样性。
1.4粉末活性炭吸附工艺
粉末活性炭吸附工艺用于污水处理行业已有70多年的历史。美国是首次使用粉末活性炭技术的国家,应用于去除氯酚产生的嗅味,之后,活性炭就作为一种十分有效的方法,广泛用于除色、嗅、味及水中的有机物。关于粉末活性炭吸附功能的大量研究,结果显示粉末活性炭对氯苯酚、农药中的有机物、三氯醋酸、二卤乙腈等有显著的吸附效果。对污水中的色、嗅、味的去除效果更是显著,明显地提高污水处理厂出水水质。
1.5曝气生物滤池技术工艺
曝气生物滤池技术是一种淹没式的生物滤池,它的滤料为比重不仅非常小,而且能漂浮于水中。利用硝化和反硝化作用来实现对工艺工程技术的改进以达到水质的净化。该方法与活性污泥法相比,曝气生物滤池技术处理污水的能力更高,并且远远大于前者,能满足好高的水质排放标准。
1.6氧化法
目前,城市生活污水处理较广泛地采用氧化法,主要应用在污水预处方面,有极大地发展潜力。可以按照氧化剂和反应器的种类的不同,将氧化法可分为不同类型的氧化法,比如化学氧化法、催化氧化法和超临界氧化法等。其中化学氧化法具有操作简单的特点,但处理效果不是很理想,再加上其运行成本高的特性,所以该方法目前在生活污水处理中应用不是很广泛。我们追求的是不仅提高污水处理效果,而且要降低运行成本,所以促使人们开发更完善的处理技术。
2 污水处理技术的发展趋势
近年来我国大力发展水处理技术工艺,城市污水处理方法的新工艺、新技术和新设备等方面已经取得突破性进展。分离技术上,多采用回转式的固液分离装置(如回转式机械格栅),其特点是过水流量大、效率高及水头损失小;新型重力沉淀技术(集泥式大波板斜板沉淀池),可将沉淀效率和容积负荷提高一倍左右;高效气浮技术(高效溶气罐),降低溶气压力并减少能耗,将单位体积的污水处理量提高了8倍以上,操作控制稳定而且大大降低了投资和占地面积。
3 结论
我国城市污水处理工艺技术起步较晚,存在着不少的问题,需要我们不断思考并改进技术。国家目前高度重视环境保护方面的工作,并采取切实有效的措施,目前我国城市污水处理技术取得显著提高,逐步改善水环境质量,有效地促进我国经济的持续发展。
参考文献
[1]王广鹏,黄修玮.浅谈城市污水处理技术及发展方向.黑龙江科技信息,2011(5).
关键词:城市建设;生活污水;处理方法;研究
Abstract: With the rapid social and economic development and urbanization process is accelerating, the urban sewage treatment is an important issue for the construction of urban environment. The problems in this article will be urban sewage treatment process were analyzed, and on this basis, effective sewage treatment for reference.
Keywords: urban construction; sewage; approach; research.
中图分类号:F291.1文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着社会经济的快点发展和城市化建设进程的不断加快,人民生活水平不断提高的同时也对城市生活用水提出了更高的要求。目前来看,当前我国不同的城区存在着不同程度的污染现象,因生活污水造成的环境污染已经引起了社会各界的广泛关注。据调查显示,城市生活污水排放量在不断的增加,加之处理不及时或效果不好,多数的城市生活污水未经处理就直接排到了自然水体之中,造成了严重的环境污染。在构建环境友好型社会的今天,加强城市生活污水的处理已经迫在眉睫了。
城市生活污水处理中存在的问题
1、污水处理能力低
社会经济的快速发展给生活环境带来的巨大的压力,据统计数据显示,目前我国的城市生活污水排放量每年可达到500亿吨以上,然而可处理的生活污水却只占到排放总量的五分之一。较之于西方发达国家的城市生活污水处理能力(一般在百分之八十左右),简直不敢同日而语。最令人遗憾的是很多的污水处理车间非但没有处理好生活污水,反而深受其害、对周围的环境也产生了严重的危害,这说明我国城市生活污水处理能力还有待进一步提高。
污水处理管网系统建设比较滞后
由于建设投资或思想上的问题,导致一些城市尤其是中心区的雨污分流不及时,生活污水处理设备和装置难以及时的发挥功效。从实践来看,我国的城市污水处理设备建设严重不足,排水管网的普及率和管道的收集率也相对较低,难以满足实际需要;由于管网根本不配套,因此导致城市污水的处理车间或处理厂难以满负荷运行,而现有的污水处理设备无论是设计上还是质量上都存在的一些问题,实际运行过程中难以保证其稳定性,很多已经非常陈旧的设备仍在继续服役。
二、城市生活污水处理方法探析
基于以上对目前我国存在的城市生活污水难以处理的问题及其成因分析,笔者认为,除了要加强思想重视和资金投入外,最重要的是污水处理方法的选择。以下是几种比较有效的城市污水处理方法:
一般的污水处理方法
城市生活污水处理是一个相对比较复杂的生化反应过程,其处理程序主要是进水、曝气、中和反应、沉淀以及排水等。污水的具体处理过程是将进水阀打开后,首先要先通过粗格栅进行过滤,经水泵进行细格栅过滤后入集水池;集水池污水达到预定量时,即停止进水,然后进行中和反应;打开空气阀门、启动鼓风机,开始曝气,在潜水搅拌器和回流泥水泵的作用下,均匀搅拌集水池中的污水进行,使其充分的反应;然后再关闭以上设备,进行重力沉淀与泥水分离;沉淀适当时间后,可将上层清夜排出,最后将沉淀的污泥排入污泥池。其过程可通过下图(图一)予以展示:
(图一:城市生活污水处理工艺流程图)
从上图来看,整个城市生活污水处理过程包括很多环节,而且每一个环节的控制都很重要,但实践中因诸多环境因素的影响,只靠人力操作是难以保证控制质量,比如向集水池中加入的酸碱液比例控制,能否使集水池中的污水达到酸碱平衡,对污水处理结果关系重大。因此,在目前环境下,再靠传统方法对这些环节进行控制是不行的,必须探寻新的控制方法,才能满足现实要求。
氧化沟污水处理法
氧化沟污水处理法是传统的活性泥污水处理工艺的变形,其中的氧化沟被做成封闭环状沟,又被称作是连续循环的曝气池。由于该处理方法中的流态一般表现为推流式与混合式的特点,因此抗冲击能力比较强。氧化沟曝气形式主要以表曝为主,平时可看到的曝气设备有水平轴转刷、垂直轴叶轮表爆机以及转碟等。
目前来看,Carrousel2000氧化沟工艺(如图二所示),在城市生活污水处理中的应用效果也比较好。从污水处理实践看,Carrousel2000氧化沟污水处理工艺所采用的主要是垂直轴叶轮表面曝气机,据测验其可处理的水深可达 4.5米,因此氧化沟所占用的土地面积也会比较大,而且充氧动力的效率也会随之降低,这在很大程度上制约了 Carrousel 2000 氧化沟污水处理技术的应用。实践中为解决这一问题,可将垂直表面叶轮曝气机的曝气形式改成微孔曝气模式,并且在污水池中可增设一些潜水搅拌机,这样就能进一步增加其服务的水深,同时还可以减少占地面积,实践证明,该工艺可获得比表面曝气动力功率更高一些, 笔者认为实践中值得推广。
(图二:Carrousel2000氧化沟工艺)
3、CASS城市污水处理工艺
CASS污水处理法,实际上就是循环活性污泥法,该工艺主要有三个区域共同组成,即生物选择区、主反应区以及兼氧区。其中,生物选择区主要设置在该工艺的前端某一小容积区,在厌氧或者兼氧的条件运行;兼氧区不但可以辅助厌氧或者兼氧条件下的生物选择区运行,并对进水口的水质和水量变化进行缓冲,促进磷类物质释放,同时还具有强化反硝化的作用;主反应区主要是指该工艺最终可以出去城市生活污水中污物的场所。
生物选择区
在生物选择区,污水的停留时间大约在半小时至一小时之间,通常是在厌氧或者兼氧的条件下进行的。生物选择区的设置主要是利用了活性污泥,创造一个比较合适的细菌生长环境。大量的试验结果表明,如果能够设计一个科学合理的生物选择区,则就可以有效的抑制细菌的大量繁殖,同时还可以有效的克服污泥的膨胀,以提高该污水处理系统的可靠性和稳定性。
(2)主反应区
主反应区运行过程中,对曝气的强度进行控制,可使主反应区中的溶液处在一种好氧的状态,活性污泥内部基本上属于缺氧状态,同时可将硝态氮通过污泥传递给主体溶液,使主反应区发生污物降解,并进行同步的硝化与反硝化作用。
兼氧区
在反应区前的兼氧区,主要是在厌氧或者兼氧的条件下运行,并对进入的水质变化和水量提供一个缓冲的作用,同时可促进磷释放、强化反硝化作用效果。 在兼氧区可对污水中的大分子物质进行水解,先除去一些难以难降解的物质,并提高污物的去除率。
CASS城市污水处理工艺如下图所示:
除以上几种城市污水处理技术外,还有生物膜法处理技术、AB法(Adsorption—Biooxidation)以及膜分离技术等,这些技术和工艺在城市生活污水处理中都发挥着重大的作用。
结语:总而言之,社会经济的飞速发展和城市化进程的不断加快,导致城市污水越来越多、处理难度越来越大,面对当前存在的城市生活污水处理问题的,我们只有采用先进技术,不断的提高生活污水的处理水平,才能为环境友好型社会的建设保驾护航。
参考文献:
[1]张志琪.浅谈城市生活污水处理的若干问题[J].城市建设理论研究(电子版),2012(02).
[2]徐驰.浅谈城市生活污水处理发展现状和工艺[J] .江西农业学报,2010(01).
[3]张海辉 金涛 徐晓建.当前城市生活污水处理技术分析[J] .中国科技博览,2010(30).
[4]乔建萍.浅谈城市生活污水处理工程的建设与管理[J].内蒙古科技与经济,2008(10)
【关键词】污水处理;发展
一、我国城镇污水处理方法
1、活性污泥法。长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程。具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。
由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:①采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求;2随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联。形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂;③目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
2、生物膜法。在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后。溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
3、氧化法。氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水预处理方法之一。根据氧化剂的种类及反应器的类型。氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,因此,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。为了达到提高处理效果,同时降低运行成本的目的,人们开发了一些其他的氧化技术。光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,因此,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景,目前已成为国内外非常活跃的研究课题,有专家预测,氧化法将成为21世纪废水处理中重要的方法之一。
4、人工生物净化:人工生物净化,是人为地创造条件使微生物大量繁殖,人工驯化微生物,利用微生物质新陈代谢降解水中有机物的方法,是目前国内外对生活污水二级处理的主体工艺。
5、自然生物净化处理:主要利用土壤中的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。
6、人工生物净化与自然生物净化:在土地资源丰富,地价相对便宜的城镇,采用人工生物净化与自然生物净化处理相结合的方法,在经济不发达地区有其实际意义。
二、我国城镇污水处理发展趋势
1、“两手都要抓,两手都要硬”, 经济发展与污水处理事业协调发展
城市污水是城市综合体经济发展的产物,污水的增加和城市经济发展还是同步的,城市经济发展越快污水的处理工作也就越重。我们不能过分的注重经济的发展而忽视对水资源的保护。人们的生活离不开水,工农业的发展也离不开水,所以政府有关职能部门要拿出部分资金来支持水资源保护。如果顾此失彼就会给生态环境造成严重污染,最终影响经济的发展。在以后的城市建设中要坚持生产线和污水治理同步进行,坚持和鼓励绿色产品的开发和投入;对已经建成投产的生产线而没有污染治理措施的要提出限期治理的要求,要帮助它制定有可操作性的实施方案。
2、改变污水处理行业的运营机制,由事业型向企业经营型转变
改变污水处理行业机制的原因有两方面,第一方面的原因是许多城市的污水处理企业还是事业单位,缺乏现代化的管理手段,政企不分,在岗人员效率低下,责任心较差,严重影响行业的发展;另方面原因是污水处理行业耗资较大,当地政府可承担其运行费用比较困难,所以发展的趋势逼迫污水处理厂的运营机制由事业型转变为企业经营型,企业按照市场经济模式自己去收费。国家对该收费有了明确的规定,地方政府应按照本地区污水处理行业所需要的经费及当地工厂企业、居民承受的能力,给予加大收费力度的政策。
3、污泥最终处置要向无害化、资源化方向迈进
污水处理厂产生的污泥在最终处置上,可以根据污泥的分类和本地区的实际情况进行可以用化处置;比如纯生活污水处理厂产生的污泥经过无害化处理后,可用做农肥;工业废水与生活污水混合污水的污水处理厂产生的污泥也要经过无害化处理后可制作用于园林、绿化、鲜花的肥料;纯工业废水在进行无机化过程和有毒害气体的处理后,污泥可作为建筑材料的原料。
综上所述,城市污水污泥的排放,严重影响了建设环保、生态社会的进程,影响了建设文明城市要求,所以城市污水污泥的处理已经成为了迫切需要解决的问题。因此,要求我国各级政府应该及时和积极的出台各种政策来做好这方面的工作。
参考文献:
[1]城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)
[2]城市污水回用设计规范(CECS 61:94)
关键词:城市污水处理;问题;方法
1当前城市污水处理面临的问题
1.1城市污水处理技术滞后
城市污水处理的基础是污水处理技术。这种技术也是保证污水处理工作能够顺利进行的关键因素。我国在借鉴国外的污水处理技术的基础上,发展出一条自己的污水处理技术。但是和国外的技术相比,我国的污水处理技术仍然比较落后。污水处理效率很低、并且影响污水处理的工作效率。
1.2城市污水处理厂过于集中
我国城市污水处理厂由于比较集中,因此,再生水的回收利用难度很大。并且,我国城市的那些老城区的排水系统大部分都是合流制系统。为了治理城市污水,就要将这些排水系统改造为分流制系统,或者建立一个污水截流系统,但是这在已经布满各种管道的城市道路上布置再生水管线,难度很大。
1.3资金投入力度不够
对于城市来说,城市的污水处理系统有着至关重要的作用。作为城市的重要基础设施,城市污水处理系统对防止水污染以及提高城市水质量有着非常重要的影响。然而,受经济水平的影响,我国在城市污水处理过程中的投入往往比较少,用来治理水污染的资金也非常紧张。因此,就不能够建设一些大规模的城市污水处理系统治理水污染。我国的污水处理设备也同样存在着问题。据不完全统计,我国现行的污水处理设备能够正常运行的只有三分之一左右。而且污水处理厂的运转率实际上只有二分之一左右。现阶段,尽管我国政府对现有的污水处理工程逐渐重视起来,但是,这些远远不能满足现阶段的要求。
1.4管理水平低下
大部分工作人员的能力和水平与城市污水处理技术的复杂性相适应,这就会使得我国大多数已经建立好的城市污水处理厂不能够进行正常工作,这样将会严重的影响我国的城市污水处理工作。我国要求城市污水处理率不能低于60%,鉴于这个要求,我国许多城市污水处理厂就要加强城市污水处理管理方式,并对控制污水处理工作。
1.5设备磨损、老化
我国的污水处理设备大部分是从国外进口的,这些设备在经过几年的运行之后,都会出现不同程度的磨损、老化现象。尤其是在保修期后的维修以及正常的大修问题。
2.我国城市污水处理的建议及措施
一直以来,我国的城市污水处理问题对我国的发展有着很重要的意义。针对上述的种种问题,采取了一系列的相关建议及措施。
2.1变废水为资源
在以前,城市污水往往被当作“废水”,对这些“废水”的处理,往往只是利用简单的排放方式来处理。随着城市化的快速发展,水资源的浪费现象也越来越严重。因此,只有充分认识到水的循环原理,并能够合理的运用水资源,才能促进水资源的有效的利用。因此,人们要转变自身的用水观念和污水观念。提高水资源的利用率。最大程度的利用水资源,并提高城市污水的再生利用率。
2.2排水合理分区对城市污水的排水范围的规划,不仅要考虑规模,还要考虑其对污水再生利用的方便程度。同时,还要分析当地的地形、气候等。城市污水处理厂要适度集中,对排水分区进行合理划分。
2.3合理布局
对城市污水处理,要进行统筹规划,并进行合理布局,并对城市污水处理厂的建设地址与方案进行合理规划,以便促使城市污水处理工作的顺利进行。2.4创新并优化污水处理工艺现阶段,大部分的污水处理厂都是利用一级处理方式,出水并没有进行消毒,这些已经无法适应现阶段城市污水的回收再利用。所以,在城市的污水处理上,要从实际情况出发,通过各种分离技术、氧化技术以及消毒技术等的应用,以期改善城市的污水处理水平,提高水资源的重复利用率。
2.5加强政府的监管与考核政府的监管与考核
对城市污水处理工作有着非常重要的意义,但是政府在监管力度和体系上面仍存在着一些问题。同时,政府的监管手段还十分落后,监管工作一般都是采用临时抽查的模式,这样往往就会使得监管力度不够。所以,政府要建立一整套的监管体系,全方位地展开监管工作,提高监管人员的监管水平与监管素质,并对城市污水处理厂进行全天的监管。同时,在监管过程中,要重视质量,提高城市污水处理效率。
2.6加速建设污泥处理处置与利用设施
污泥含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质,未经有效处理处置,极易对地下水、土壤等造成二次污染,直接威胁环境安全和公众健康,使污水处理设施的环境效益大大降低。因此,加速污泥处理处置与利用设施的建设势在必行。关于污泥处理处置的技术路线,目前虽有争论,但经厌氧消化或好氧发酵后进行规范化土地利用已经成为主流方向,这也与国际经验一致。例如,北美地区虽然土地资源充足,但卫生填埋总体较少,污泥处理处置的技术路线一直是农用为主,且为污泥农用做了大量安全性评价工作。目前,美国16000座污水处理厂年产710万吨污泥(干重)中约60%经厌氧消化或好氧发酵处理成生物固体用做农田肥料,另外有17%填埋,20%焚烧,3%用于矿山恢复的覆盖。欧美国家目前比较明确地将土地利用作为污泥处置的主要方式和鼓励方向。污泥的厌氧消化或好氧发酵为污泥的土地利用尤其是农用提供了较好的基础。
3分散式生态处理技术的应用
随着环保技术的不断提高,以及人们对生活污水处理认识的不断提高,相关研究人员针对城市生活污水排放特点,创新性地提出了分散式生态处理技术,以不同的处理方法清除、降解污水中的污染物,以达到净化的目的。
我国城市生活污水处理技术已经得到了很好的发展,并且还在不断地改进与创新之中。当前,城市生活污水处理过程中主要包括以下几种分散式生态处理技术。(1)厌氧沼气处理技术:这是应用范围较广,应用效果较好的分散式处理技术之一,它主要的特点是建立生活污水净化沼气池,将生活污水收集到一起,采用二级厌氧消化加后处理措施,将不同通道的污水进行合流制处理与分流制处理。这种处理技术的关键是厌氧沼气池装置,这种装置深埋地下,无动力要求,而且操作简单,对生活污水的处理效果也很好;(2)土壤渗滤处理技术:这种技术是在操作人员有效控制下,有选择地将生活污水排放到土壤中,通过土壤中的微生物作用,使污水中的污染物能够被土壤以及植物过滤、吸附,将被渗滤之后的污水用于农田浇灌,使生活污水能得到回收利用。这种处理技术最大的优势在于资金投入少、操作简便,土壤吸收力强,污水处理效果较好,比较实用;(3)人工湿地处理技术:这种技术主要是利用微生物对污染物的降解作用,来达到净化生活污水的目的。另外,人工湿地处理技术中还会根据实际情况应用到一些化学、物理处理技术,以提高生活污水处理效果。近几年来,我国一些城市在发展经济的同时,也在不断建设人工湿地处理场,利用人工湿地处理技术的低成本、高效率的特点,长期处理城市生活污水;(4)蚯蚓生态滤池处理技术:这是一种新型的生态处理技术,利用蚯蚓与微生物对生活污水中污染物的分解、降解作用,建立蚯蚓生态滤池,以城市生活污水排放、化粪池初步处理、强化沟加强处理、沉淀池沉淀、蚯蚓生态滤池再次降解净化的处理流程,有效处理生活污水,再将处理后的生活污水用于农田灌溉或者排入河流,以达到净化生活污水、保护环境的目的。
3.结束语
总而言之,城市生活污水的处理关系到城市环境的保护,也关系到城市经济的发展,因此,政府与环境保护部门必须加强联系,针对城市生活污水的排放特点,全面思考城市生活污水应用分散式生态处理技术的相关问题,尽量做到降低成本花费、提高污水处理效果、操作维护简单等。经过相关工作人员的不断研究与实践得出,分散式生态处理技术可以很好地结合城市社会环境与生态环境的特点,有效地处理生活污水,还城市居民一个良好的生活环境。
参考文献:
关键词:城市污水 污泥 处理方法
伴随着人口的增加和经济的发展,我国资源相对不足的矛盾将日益突出,必须坚持资源开发与节约并举,把节约放在首位。生产、建设、流通、消费等各个领域,都必须节约和合理的利用各种资源,千方百计减少资源的占用与消耗。
一污泥制砖是水处理企业和社会发展的需要
污水处理厂产生污泥简单填埋,是所有污水处理厂处理污泥的主要方法。填埋主要采取两种方式:一种是付费给垃圾填埋场,由垃圾场填埋处置。且不说昂贵的运输和堆放成本,即使作了脱水处理,污泥含水量仍超过80%,给垃圾填埋场带来极大安全隐患。许多垃圾场将污泥拒之门外。另一种是自己置地挖坑填埋,成本更大,还极大地浪费土地资源。一方面因污泥中有机物含量高容易腐化发臭,另一方面污泥中含有大量细菌,易传播疾病,给城市生态环境构成威胁。污泥中的有害物质经过雨水侵蚀和渗漏,不同程度地污染了地下水环境。不明原因的大规模死鱼事件接踵发生就与污泥污染有关,污水处理厂由于数量太大,含水率高难以堆积而被垃圾填埋场拒收,加之历史堆积的数万吨,因此常常被环保部门重罚。这些无路可去的污泥已成为污水处理厂身上的沉重负担。
二卫生填埋处理
污泥的土地填埋技术经过40多年的发展,已经趋于成熟。但由于填埋技术对污泥的土力学性质要求较高,随着污泥量的增加,大面积选址更加困难,特别是在人口稠密的国家;同时填埋并没最终避免环境污染,而只是延缓了污染产生的时间。例如有害成分的渗漏可能会对地下水造成污染,填埋场废气排放等。这都决定了填埋处理不是可以长久依赖的污泥处置方法。
污泥填埋有填地与填海造地两种。污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式,经过消化后的污泥有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。但由于消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大,实际运行经验表明往往难以达到预期的效果。况且脱水污泥含水率大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%含水率,因此需再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋;或者设置专用的污泥填埋场,根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋,但此法有占地较大,选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水,必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干燥焚烧处理的污泥,宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应小于0.5m,消化污泥泥层厚度应不大干3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置。污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。
三土地利用
城市污泥之所以能利用于土地。主要是因为污泥中含有丰富的有机营养成分氮、磷、钾等元素,有机物的质量分数一般为60%一70%,其含量高于农家肥,是肥田、改良土壤、园林绿化建设的好材料。但是,污泥中含有大量的病原菌、寄生虫(卵),以及铜、铝、锌、铬、砷、汞等重金属和多氯联苯、放射性核素等难降解的有毒有害物质。
污泥的土地利用主要有农田回用、园林绿化、改良土壤、堆肥等。城市污水处理厂产生的污泥含有大量的有机物和N、P、K等丰富的营养成份,但经过脱水后,颗粒细微、含水率高,干化后呈硬块和粉灰状,直接施肥非常困难,国外常采用高温干化造粒或与工业废料、城市垃圾、农业桔杆混合发酵处理生产有机肥料。前者工艺简单,但耗能较高,成本高,只有少数发达国家采用。后者设备较少,耗能较低,占地面积大,成本低,几十年来各国普遍采用。
四焚烧处理
焚浇是剩雳污混中宥撬成努蒜,具有一定热值的特点来处置污泥。以焚烧为核心的污泥处理方法是比较彻底的处理方法。焚烧的优点在于其产物为戈菌、无臭的无撬残渣,逐速实现无菌化程减量诧(减少60%)的目的,引。但由于设备、能源及操作费用所限。而且由于污泥中含有大量的有机物,燃烧时会产生大量的有害物质,如二恶英、二氧化硫、盐酸等气体容易造成二次污染。同时,形成的重金属的烟雾和污泥灰烬没有好的方法进行利用,有造成二次污染的可能性。另外,焚烧浪费了污泥中的大量营养物质引。这些不利之处都限制了该种方法的广泛应用。
五处置及利用方法
目前.国内外在污泥制动物饲料、吸附剂、石油化工原料等技术方面也进行了大量研究,但这些技术都处于研究阶段,能否推广,还要等待时日。结合我国的国情和发展.现在较适用的污泥处置技术是污泥的肥用和制造建材。
⑴污泥堆肥
污泥堆肥是农业利用的有效途径.它是在好氧条件下,利用嗜温菌、嗜热菌的作用分解污泥中的有机物质并杀灭传染病菌、寄生虫卵与病毒,提高污泥肥份。用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等,不仅可改善土壤的理化性质,增加土壤肥力,促进树木、花卉及草坪等的生长,而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害。除此之外土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥堆肥发酵在国内的试验较多,也取得了一定的成果。目前已经成为污泥农田利用的一个重要手段。
污泥堆肥采用的主要方法有:(1)生污泥堆肥•(2)熟污泥堆肥}(3)好气和厌气堆肥或综合堆肥。所谓生污泥即未经过好氧或厌氧消化处理的污泥,其有机物含量较高(大干55%),总碱度较低(小于pH6.5),含有大量活的寄生虫卵,病原菌等,需要补充的碳源较少。所谓熟污泥是指经过中温消化处理的污泥,此污泥的有机物在消化过程中被分解了一部分,病原菌绝大部分被消灭,污泥已基本稳定。一般情况下脱水、于化可以直接用于林业、果园。由于消化后污泥纤维素减少,不能直接用于水田和花卉。污泥厌气堆制的肥料有臭味,适用于农业、林业、园林绿化,不适用家庭用肥。污泥好气堆制的肥料不仅适用农业等用肥,还适用于家庭用肥。为减少占地面积,加速制肥速度,可综合厌气堆肥成本低和好气堆肥时间短的优点,进行综合堆肥。
⑵合微生物肥
复合微生物肥料是一种很有应用前景的无污染的生物肥料,此类肥料在我国主要依赖于进口。试验生产刚刚起步。生产工艺主要以脱水污泥作原料,制成固磷菌、解钾细菌、解磷细菌三种互不产生抵抗作用的微生物肥料。因菌种含有芽孢,所以耐高温、耐干燥,施入土壤后不仅固氮、还可分解磷钾,促吸收,比其它生物肥的存活时间要高出2~3倍。
⑶建材利用
污泥可用于制砖和制纤维板。污泥制砖有干化污泥直接制砖和污泥灰渣制砖两种方法。用干化污泥直接制砖时,当污泥与黏土按质量比l:10时,污泥砖可达普通红砖的强度,利用污泥灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖黏土的化学成分是比较接近的,制砖时只需添加黏土与硅砂,比较适宜的配料质量比灰渣:黏土:硅砂为100:50:(15~20)。污泥制纤维板,主要是利用活性污泥中含有的粗蛋白(有机物)球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂,使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材,其质量优于国家三级硬质纤维板。同时,污泥还可以用来生产水泥。
⑷利用污泥生产沼气
沼气是有机物在厌氧条件下经厌氧细菌的分解作用产生的以甲烷为主的可燃性气体,是一种比较清洁的燃料。.Im3沼气燃烧发热量相当于Ikg煤或是0.7kg汽油,沼气中甲烷的含量约占50%~60%,二氧化碳的含量占30%左右,另外还有一氧化碳、氢气、氮气、硫化氢和极少量的氧气。污泥进行厌氧消化即可制得沼气。对日处理能力在10万m,以上的大型二级污水处理设施产生的污泥,宜采用厌氧消化制沼气。沼气的利用途径很多,在实际工程中主要用于沼气发电和用沼气发动机带动鼓风机;在污水处理厂的运行费用中,电费开支始终占了很大部分,而按我国目前的技术水平,利用沼气解决污水厂30%的能源需求是可以做到的,国内已有不少成功的先例。利用污泥制沼气,不仅可以解决污泥出路问题,而且对节约能源和降低污水厂运行费用都有很大意义。通过分析污泥的基本特性,积极开展减量化,无害化、稳定化和资源化技术的研究,以降低污泥处置费用,解决污泥的长期出路问题。目前的污泥处置方法由于各自存在的问题,给污水处理带来了沉重的负担。污泥处置已从过去仅仅作为污水处理的一个单元发展成了令污水处理厂不得不优先考虑的重要环节,因为污水处理厂50%的费用是用于污泥处置的。在经过了无害化、资源化阶段之后,剩余污泥处置必将进入一个新的减量化发展阶段。对污泥的处置,应坚持:一方面做好污泥的减量化,使得剩余污泥尽量减少,另一方面要做好剩余污泥的处置,真正做到无害化、资源化、走可持续发展的道路。城市污水处理厂污泥除了土地利用外,可以经干燥焚烧后,利用其热值发电,还可作为建筑材料而派上用场。因此,城市污水处理厂污泥的处理处置与资源化的相结合,必将成为城市污水污泥的最终出路。
【关键词】收集率低的原因;污;雨水管道混接;处理方法
由于国家对环保工作的日益重视,全国各地都已建成了不同规模的城市污水处理厂。然而随着城市污水处理厂的建成投产,污水收集率低这一问题也逐凸现,许多城市发现城市污水不能有效收集并输送到污水处理厂,造成已建的污水
处理厂达不到设计处理能力。
一、城市污水收集率低的原因
1.1.配套管网建设的滞后是主要原因
我们不防把污水处理厂比作整个污水处理工程的“心
脏”,那么管网也就是“血管”,如果没有“血管”收集和输送污水,“心脏”当然无法正常运行。我们一些城市建设者往往偏面注重厂区的建设,忽视配套管网的建设,无论是建设资金和建设力度都明显向厂区倾斜,造成管网建设资金短缺、力度不足。管网建设难度大,建设者有畏难情绪。城市管网联系着千家万户,建设和改造量大、面广、施工复杂,还会影响到居民的生产和生活。要把整个管网整合成有机、高效的整体,需要建设者们长期不懈的努力和默默付出。有人就认为做这项工作是苦差事,部分群众又不能理解,“吃力不讨好”,造成在决策时举棋不定,思前想后,容易使管网建设跟不上厂区建设步伐。
1.2.老城区污水收集难是重要原因
老城区一般规划落后,建筑密集,危房也多,而且面临
拆建改造可能性大,政府对其排污改造往往决心不够。老城区原有排污设施落后,如大部分街坊庭院都使用合流管道且管道老化、淤积严重;部分建筑内部没有分设雨、污立管,外部不设化粪池,有些家庭甚至连基本的卫生设备都不具备等等。对其实行雨、污分流不但资金投入大,而且改造难度也极大。再者老城道路狭窄、街道拥堵,各种地下管线复杂无序,铺设市政排污管道也极有困难。所以,城区污水收集往往是整个污水工程建设中的一个薄弱环节,也是一个难点。
1.3.污、雨水管道混接造成污水大量进入雨水管道
这主要表现在以下4个方面
1)厨房废水立管错接雨水管,这种情况比较容易产生
在自建房,监管不严的小区和单位的食堂。
2)建筑内部或者工厂内部装修中,擅自改变建筑功能,也会造成排水混乱。
3)临街房改建成的小饭店、小吃店、美发店等污、废
水乱排特别严重。由于临街房底层设计时大都没有考虑设排污口,经出租改建后,一些经营者为图方便有的把污水接入雨水立管,有的干脆直接排入道路上的雨水口或雨水明沟。
4)有些单位或个人排污接管时不办理相关申请手续,擅自施工,往往错把污水支管接入市政雨水管。
1.4污水在输送过程中的渗漏也不可小视
污水输送过程中的漏失比较容易发生在化粪池、管道接口错位处和检查井等几个地方。部分化粪池施工质量低劣,造成污水停留时渗漏严重,根本无法足量进入市政排污管。排污管道的接口(特别是钢性接口)在路面发生不均匀沉降时,容易发生错口甚至断裂现象,特别是“脱管”现象危害最严重,污水外流、地面塌陷也就不足为怪了。检查井的渗漏则多见于管道和井室、井室与底板的交接处。当然一些混凝土管道长期使用后,老化严重也会造成管壁的渗水。另外,从目前管网和泵站的运行情况看,大部分地方为了节约电费,普遍采用高水位运行,管道和检查井受内压外渗会进一步加剧。
二、处理方法
2.1 加快污水收集管网的建设
城市建设者要改变“重厂区、轻管网”的思想,增强管网建设的紧迫感,把配套管网的建设提到与污水处理厂并重的地位,积极筹集管网建设资金,周密制定管网实施计划,为全面启动管网建设作好准备,尽量做到污水收集管网适当超前建设或者与厂区同步建设、同步使用。在施工中要精心组织施工,保证施工质量。加强管理,建立统一协调的污水处理系统建设。调查排污系统的现状,搜集排污基础档案资料。
2.2推动新方法、新工艺的应用
1)非开挖施工工艺可广泛应用于排污干管的建设。非开挖技术加手掘式工具顶管、挤压式工具顶管、挤压式钢管顶管等不但设备简单,技术成熟,施工质量好,而且造价适中。多刀盘掘进顶管造价相对偏高,牵引管施工施工造价低但施工质量一般。非开挖技术特别适用于已硬化路面下排污干管的建设和改造,它具有对周边建筑物影响小,对道路效能影响小,可以避开错综复杂的地下管线等优点,以促进排污管网的建设意义重大。
2) 排污管常用的新型管材有HDPE管、UPVC加筋管和双壁波纹管,从目前使用情况看,双壁波纹管质量相对较差,
UPVC加筋管、HDPE管质量较好。它们具有材质轻,管壁光滑,耐酸碱,施工简便,渗漏少等一系列优点,新型管材的使用不但可以加快施工进度,还可以降低管网的造价(与钢筋混凝土管对比),减少管网渗漏。特别建议在小区和单位内部的排污改造中推广使用。
3)可尝试用“标准段”模式进行设计和招投标。“标准段”即取4—5个有代表性的管段组成标准段进行设计,形成标准段图集。图集中应囊括各种管径、埋深、各种检查井及基础,基本适用于各个住宅小区、排污单位的内部排污改造,施工前只需对每个小区排污平面布置图重新设计即可。
2.3 加强宣传,严格管理,减少雨、污混接现象
1)通过各种渠道宣传雨、污分流的重要性和有关排水许可管理的常识,增强人们雨、污分流的环保意识,积极引导排水用户在排污接管前主动向管理部门申请,自觉做好雨、污分流的建设和改造。
2)职能部门对排水许可管理是否到位至关重要。一些排水户正是看到排水管理不严的漏洞,接管不设计、不申请,擅自乱接乱排。所以职能部门一方面要对排水户排污接管及时审批、及时验收,以不按规定接入的要及时处罚、及时整改;另一方面还要做好服务工作,对排水户给予必要的技术指导和帮助,以减少雨、污混接现象的发生。
2.4加强维护管理,减少管网的漏失
1)做好化粪池的防漏。化粪池的防漏是污水输送过程中的减少漏失的重要环节,对渗漏严重的化粪池能补则补,该重建的则重建;对具备条件的也可以考虑取消。
关键词:城市污水处理;存在问题;解决方法
中图分类号:U664文献标识码: A 文章编号:
引言
世界上任何国家的经济发展,都伴随着人民生活水平的改善和城市化进程的不断加快。但是,相应的淡水资源的需求和消耗也在不断增多。水作为一种必不可少的资源,长期以来一直被认为是取之不尽、用之不竭的。在这种观点的驱使下,水环境的质量越来越恶劣、水资源短缺也越来越严重,带来一系列危及城市生存与发展的生态环境问题。
一、城市排污的现状
我国城市污水处理已经在各方面有了很大的进展,但是其形势仍然极其严峻。我国目前淡水资源相当短缺,由此来看我国目前的水污染形势较严峻,特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响非常突出。我国的经济体制从计划经济转型过来,在这种经济体制下,我国城市污水处理的管理机构和管理方式等方面一直沿袭旧的经营管理模式,对污水处理设施方面的建造、设备运行和价费行使统一管理、分级领导的体制,给城市污水处理相关行业带来了很多弊端。我国污水处理面临着水污染严重,污水处理起步较晚、基础较差、要求高的严峻形势。近年来,我国城市污水处理方面有了很大发展。但绝大多数城市的污水处理能力满足不了实际需要,全国还有297个城市没有建成污水处理厂,全国5万多个城镇,370多万个村庄,9亿多人口居住地尚无污水处理设施。
二、城市污水处理中存在的问题
2.1污水处理技术落后
城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键。长期以来,我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线和处理技术,在吸收、消化国外技术的同时也形成了自己的技术,城市污水处理技术有了很大的发展,但是我国现阶段采用的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后,始终存在效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点,从而影响它们在污水处理厂投标中的竞争力。
2.2对污泥处理工作缺乏有效地管理
现阶段我国污泥处理工作还处在初级阶段,污泥处理工作的各种管理机制还没有得到充分的落实。针对污泥处理工作所实施的各种管理措施并没有真正意义上的建立起来,污水处理厂要在今后的工作中不断提高对污泥处理工作的重视程度,规范污泥的处理工作,对污泥的堆放与处理进行严格的控制,成立专门的管理机构实施管理,同时还有确保对污泥进行无害处理后方可重新应用到农业生产当中。避免没有经过有效处理的污泥被用于农业生产中,给农作物造成污染,给农民造成不必要的经济损失。
2.3管网收集系统建设滞后
一些城市中心区雨污分流还没有实现,污水处理设施难以充分发挥效益。目前我国处理设施严重不足,城市排水管网普及率及管道收集率较低,许多厂管网不能配套,一些城市污水处理厂不能满负荷运作。现有的处理设备还存在着设计水平低、设备质量低、运行稳定性较差等诸多问题,而且更新改造和达标改造资金短缺、运行费用不足。
2.4没有对污水的污泥进行有效处理,形成二次污染
污水经过处理后,达到相应标准,才可以进行排放。但在污水处理过程中产生的大量污泥,往往是许多污水厂极为头疼的事情。目前很多污水厂由于技术和资金的原因,污泥不经无害化处理就堆放在场外,有的地方直接用作农肥,未考虑重金属含量及有毒物质是否超标。现在大多数污水处理厂由于没有污泥的最终处置途径,给环境造成二次污染,对这个问题,急需环保部门加强监管。
三、城市污水处理解决方法
3.1转变观念,变废水为资源
在对城市污水的认识上,人们经历过一个由低级到高级的过程。相当长的一个时期,由于技术手段和认识的限制,人们曾经把城市污水看作是“废水”。既然是废水,自然就是简单处理完后向下游排掉就可以了。随着经济的发展,城市水资源短缺的压力越来越大,追究城市水危机的根本原因,人们越来越认识到,是水的社会循环超出了水的自然循环可承载的范围。因此,只有充分遵循水的自然运动规律,合理科学地使用水资源,使上游地区的用水循环不影响下游水域的水体功能、社会循环不损害自然循环的客观规律,从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境,才是水资源可持续利用的有效途径。这就要求我们从“取水—输水—用户—排放”的单向开放型的用水模式转变为“节制地取水—输水—用户—再生水”的反馈式循环流程,提高水的利用效率。实现这一重大用水模式的转变,加强污水再生利用是关键。随着科学技术的进步,城市污水已不再是废水,而是一种宝贵的资源。既然是一种资源,就要最大程度地利用。提高城市污水的再生利用率,一是可以减少污染物排放,二是节约了有限的水资源。
3.2加大科技、人才和资金投入
目前,影响我国城市污水回用的一个重要因素是资金投入短缺、技术落后。为了有效发展城市污水回用,在借鉴、汲取和总结国内外城市污水经验和成果的基础上,因地制宜,加大科技投入、人才投入和资金投入的力度,紧紧围绕提高城市污水处理率和利用率,建立专门的研究和开发机构,提高技术水平,加快城市污水回用技术和设备的改造,积极开发、研制和应用城市污水回用新技术和新设备,提高城市污水处理和回用的能力。
3.3加大投入,加快城市污水处理基础设施的建设
针对我国目前城乡污水处理力度偏低的现状,相关部门必须加大投入,以进一步缓解城市污水处理压力较大的现状。随着我国城市经济发展速度的不断加快,城市用水量的不断增加,对污水处理设施建设的投入必须持续增加,以便更好地满足城市污水处理量不断加大的需求。首先,要保证城市污水处理方面的财政投入,创造良好的政策环境,加快污水处理设施建设的步伐,进一步改善城市的水环境;其次,必须保证投入资金的利用效率,避免重复建设或铺张浪费等行为,增强投资项目建设的针对性、科学性和有效性;再次,要对污水处理基础设施的建设进行统筹规划和合理布局,必须改变过去“大集中,大排放”的规划布局,按照“统筹规划,合理布局,就近处理,有利使用”的原则,对城市污水处理厂的规划与布局进行重新调整,完善城市污水处理的途径和渠道,促进城市污水的处理效率和再生利用程度。
3.4加强监管,变临时为常态
城市污水处理工作的健康发展与正常运行,离不开政府的有效监管。目前,在城市污水处理监管方面,还没有形成完整的监管体系,监管力量薄弱,监管手段落后,监管工作明显滞后。在工作方法上基本是临时抽查,“事后评价”,这种监管方式使得监管工作时常处于被动状态。必须尽快建立起“事先、事中、事后”为一体的常态监管机制,全面、系统地组织开展相关培训工作,进一步提高监管人员素质和管理水平,加强配备必要的设备和仪器,完善进出水在线监测系统,实现政府有关主管部门对城市污水处理厂24h监控,形成灵敏高效准确的监管机制。
结束语
随着城市环境综合治理的深化,城市污水处理设施的建设到了一个发展时期。但我国在污水处理过程中仍有很多不足之处,我们还需继续重视污水处理工作,加大对污水处理设施的投入,进一步提高城市污水的处理能力,从而实现经济、社会、环境的可持续发展。
参考文献
[1]涂兆林.我国城市污水处理现状与发展对策[J].市政技术,2009
[2]张忠祥,钱易.城市可持续发展与水污染防治对策[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[3]凌京蕾,赵压乾.我国城市污水处理现状与发展之浅见[J].环境保护,2010.
关键词:现代生物技术;废水生物处理;生物修复;水处理剂
伴随着工业经济和技术的快速发展,水污染情况越来越严重,这不仅威胁到人们的生命安全,而且还会对整个环境系统造成破坏,进而制约整个经济的发展。所以水污染问题已经成为了当前全球范围内需要考虑的问题。在众多水污染处理中生物处理办法是当前应用最为广泛的一种方法,取得的效果也是比较好的,这种方法也会成为处理水污染问题的重点开发技术。
1 生物技术的特点
生物技术是以现代生命科学为基础,结合其他基础科学、采用先进、科学技术手段.按照预先的设计改造生物体或加工生物原料.为人类生产出所需产品或达到某种目的。
生物技术的主要内容有:基因工程、细胞工程、酶工程(也有称作蛋白质工程)和发酵工程。所以,也有人将生物技术称作生物工程。
生物科技的快速发展,使得生物技术得到了比较稳定的进步,最为显著的特征就是已经由过去的研究型过度到了当前的应用型,进而促进了生物技术的应用性能。例如,过去的生物技术研究的主要是染色体中的某个基因问题,而当前的生物技术在这个基础上通过改良和创新使其更加完善。这也体现出了生物技术不断进步的特点。
1.1 更加注重实际应用
实际生产决定研究方向,更多的人把精力放在了优良技术的创造上。
1.2 操作先进化
以往的生物技术往往以酶工程和发酵工程为代表,获得的都是一些蛋白或者微生物产物,如青霉素。但是现在更加注重基因工程和细胞工程,从微观去创新。
1.3 理论基础的多样化
现在学生物技术.不是掌握微生物学、动物学就可以了,还要有更多的如生化、分子生物学的基础才行。
2 现代生物技术在废水处理中的应用
废水处理主要就是把废水中的有害物质处理掉,进而使排出的水对环境不会产生不良影响。当前生物技术在废水中的应用主要是通过为微生物的生命活动来将废水中的有害物质转移或者转化,进而使得废水得到净化。这种技术能够更加快速和高效的处理废水。
2.1 固定化微生物技术
污水中的有毒物质包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一,固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合.将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物。微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备同定化酶的方法直接将微生物细胞固定。即催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多。近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上:利用固定化酵母细胞降解含酚的废水也已实际应用于废水处理。
2.2 生物强化处理技术
为了进一步提高废水处理能力,我们可以从自然界中选择一些更具有优势的菌种和基因来做出更加高效的物质,进而去除更多的有害物质,具体的强化方法有三种。第一种是高浓度活性污泥法。这种方法主要是为了促进那些难以分解的物质,进一步提高其反应速度。日本使用这种技术在处理粪便污水中取得了很好的效果。第二种是生物-活性炭法。这种方法就是利用微生物自身的氧化能力和活性炭的吸附能力,把二者相结合进一步提高分解废水的能力。第三种是生物-铁法。这种方法就是在普通的活性污泥中加入铁盐进而形成了铁絮活性污泥,这种方法的优点在于高浓度的活性污泥,有效地提高了除磷效果。选择哪种方法最为科学,应该根据实际的需要来定。
2.3 生物反应器技术
这种污泥处理技术是当前一种新型技术,也是现代生物应用技术的主要发展方向。这种方法的实现护腰是使用新型的生物膜反应器,主要特点就是在其内部装设表面比较大的载体,十分利于微生物的增长,进而形成生物膜,提供了更好的供给条件,使得污染物能够和微生物更加有效地接触并反应,利于微生物的分解和代谢。自从2000m3反应器产生以来,虽然其本身的处理能力不是很高而且造价高,但是其管理起来十分方便,较低的运行费用,已经成为了当前欧美地区百分之七十的污水处理厂使用。
3 生物修复技术
这种技术应用的是生物特别是微生物对土壤以及地下水中的污染物分解成为二氧化碳和水或者是对自然没有害处的物质的系统。这种技术当前被广泛的应用于地下水以及废水中污染物的去除。有些废水中含有金属物质,虽然微生物不能够将其去除但是可以降低其毒性。为了提高污染物去除的效率,我们应该根据情况来加强措施,在保护生态环境的前提下,使污染尽量得到修复。通过大量的研究可知,使用这种技术具有如下优点:一是经济。这种方法的成本只是物化法的百分之三十到百分之五十。二是对环境的影响程度小,不会产生二次污染。三是修复的时间比较短,操作简单。
4 微生物水处理剂
(1)微生态制剂。它是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂.已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的莺要手段。(2)生物吸附剂。它是废水生物处理的一个新的发展方向。主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物:另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的同定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。(3)微生物絮凝剂。它是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。
综上所述,文章主要对当前生物处理方法在城市水污染处理中的应用进行了阐述。现代生物技术已经在污水处理当中显示出自身独特的魅力,具有广阔的应用前景。在今后的发展中我们可以从三个方面进行分析和研究。第一方面是开发出一些高效、无污染、低价的新型生物处理剂。第二方面是建造方便反应器应用的条件,不断探索新方法和新技术。第三方面是在各地区推广生物技术示范区,为未来生物技术提供更利于发展的环境。
参考文献
[1]李亚一.生物技术[M].北京:中国科学技术出版社,1994.
[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水,1996,22(9):7-9.
关键词:城市污水 处理技术改善环境 发展方向
Abstract: with the constant enlargement of the city and the city 's rapid economic development, city sewage emissions will also increase, water pollution will be more serious, become restrict city continuously, stable, harmonious development is one of the main factors. Strengthening sewage treatment to avoid the sewage and pollutants directly into the waters, to improving zoology environment, promote a city grade and promote economy development has important sense.
Key words: city sewage treatment technology to improve the environment development direction
中图分类号: [TU992.3] 文献标识码: A 文章编号:
引言:水处理发展状况
我国的水污染经历了一个从工业废水到生活污水,从行业重视到国家重视,从国家重视到全民重视,从直接排放到末端治理,从单独分散的点源治理到流域性和区域性的水污染防治发展,工业废水从末端治理转移到清洁生产为主的“污染综合预防”生活污水从合流集中处理排放到分流、分散处理回用的发展过程。这期间除了经济、社会以及环保观念等因素制约外,渗透着人们对水和水污染控制认识逐渐深入的过程。
1.我国面临的主要水环境问题
1.1污水处理率与投资预测
资源性短缺和水环境污染造成的水资源危机已经成为我国社会、经济发展的重要制约因素,目前,全国600多个城市大约有2/3的城市缺水。在某些地区,甚至对人民基本生存条件造成极大威胁。而我国水环境问题具有复杂性,北方地区面临的水环境问题不同与南方地区的问题,主要是水资源短缺和合理利用、水污染控制和污水的回用、季节性河流的达标(特别是功能区达标)等问题。在南方地区则水污染和水体富营养化,成为突出的环境问题。
我国2000年废水排放量约480亿m3/年。自90年代以来,我国的国民生产总值连续以8%—11%的高速率的增长,预计新世纪的头20年内我国经济增长将保持在6%~9%的高、中速率稳定发展。考虑上述因素污水量增加量按5%的速率考虑,到2010年增加污水量300亿m3。
我国中小城镇建设得到了很大发展。到2012年,全国设市城市将达到1300个左右,建制镇达到2.5~3万个,全国村镇自来水普及率达到75%,小城镇人均日用水量190升、村庄120升(依此计算新增城镇年废水量可能达到270亿吨)。
综上所述,考虑现状污水量、污水增量和建制镇污水量,到2012年城市污水排放总量约为1100亿m3。根据国民经济和社会发展到2012年城市污水处理率要达到50%.则需增加500亿m3/a( 1.4亿m3/d天)的处理规模。如果按静态投资(考虑配套管网)处理每立方米污水投资为2000—3000元的低限值计算.则需投资3000—4000亿元。
1.2城镇污水处理厂建设重点
由于我国目前还处于社会主义发展的初级阶段。大多数中小城镇处于不太发达的农村地区,造成污染的是量大面广,是我国下一阶段治理的重点。对于我国大量的中、小城镇的小型城市污水处理厂,是我国水污染控制的难点。根据这一特点必须开发中小城镇适用的简易高效污水处理成套技术,重点要解决城市污水处理厂的三高问题,即投资高、电耗高和运行费用高。国家环保总局曾提出需要建立与我国现阶段国情相适应的、经济实用的先进工艺技术的示范工程,示范工程应该满足:
吨水投资低,吨水造价应该控制在800元左右。
运行费用低,吨水运行费应该控制在0.3元以下。
在工程中采用国产化的设备,并且采用总承包和实施运营的机制。
这是解决我国中小城镇污水处理的一种希望和要求.
2.城市污水处理技术问题的思考
2.1关于城市污水处理主导工艺的思考
对于引进的工艺技术,在与国外咨询公司合作过程中,大部分较好的实现了预定的目标。但是.往往我们自己设计的污水处理工程项目.在实施的过程中有时会出现各种应用不当的问题。这是因为以往我国污水处理技术研究偏重于工艺开发研究,对一种工艺的了解缺乏足够的系统性、完整性,也缺乏对整个处理工艺综合性的比较研究和技术经济评价体系.
2.2从可持续性思考城市污水处理工艺技术
目前我国城市污水处理厂普遍采用的工艺是国外在水污染控制过程中.被证明是行之有效的技术。并且是欧美等发达国家所采用的主导技术,我国与欧美等国家与工艺几乎处在同一水平上,但是我国的国民生产总值远远低于上述国家,采用以上技术是否能够完全适合我国的国情,是我们需要考虑的一个问题。这需要从技术的先进性和是否代表了可持续发展的方向两个方面来考虑。
2.3关于城市污水处理厂污泥处理的思考
城市污水污泥处理和处置方面在我国还刚刚起步,与国外先进国家相比尚有较大差距。随着大量污水处理厂的投产,污泥产量将会有大幅度的增如。污泥厌氧消化的投资高,污泥处理费用约占污水处理厂投资和运行费用的20%—40%。在我国仅有的十几座污泥消化池中,能够正常运行的为数不多,有些池子根本就没有运行。
3.城市污水处理新工艺新技术介绍
3.1生物化学反应理论基础
人们过去对于好氧微生物和专性厌氧微生物研究十分充分,而对兼氧性微生物的研究不够。各种类型有机污染物的厌氧(缺氧)、好氧降解反应过程汇总如下。
好氧(缺氧)过程厌氧(缺氧)过程
(1)COD.H20+CO2(传统好氧)。
(2)COD-CH4+CO2(传统厌氧)。
(3)NH4+.NO2- - NO3-(硝化)。
(4)NO3-(NO2-).N2(厌氧或缺氧(短程)反硝化)。
(5)PO4-+生物-P.生物-P(厌氧)。
(6)NH4++NO2- - N2(厌氧氨氧化)。
(7)H2S.SO(微需氧或缺氧)。
(8)SO4=.H2S(厌氧反应)。
(9)R-C1-CO2+C1-(好氧反应)。
[关键词]城市;污水处理;水资源;水污染
中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0244-01
我国城市规模迅速扩张,经济建设取得了巨大的成就,但是随着城市人口日益增多,水污染问题与城市建设发展的矛盾日益突出。一方面,城市污水处理缺乏系统的能力,处理能力远远赶不上污水产生的速度。另一方面,缺乏社会性的污水处理企业,企业投资匮乏,污水集中处理效率低下。城市污水,对人们的健康安全存在着巨大的威胁,造成了严重的生态环境破坏,制约了我国城市经济的健康持续发展。城市污水处理迫在眉睫。
一、城市污水处理存在的问题分析
(一)污水处理技术有待更新
城市建设造成了严重的资源破坏与污染,水污染尤其突出。我国具有集中统一的污水处理厂,总体上来说建立时间较早,但是随着城市的进一步规划和发展,反映出污水处理技术更新速度已经远远落后于污水处理的复杂性,污水处理技术落后。主要表现在“自动化水平低、维修率高、能耗高、效率低”。而且随着城乡统筹规划,涌现出了越来越多的中小城市,污水处理厂匮乏,城市大部分的生活污水被直接排放,加剧了城市的水资源污染。
(二)污水处理厂作用发挥不足
我国在生态文明建设与经济文明建设的指导下,集中建立了城市污水处理厂,导致污水处理厂作用发挥不足,水资源很难实现回收和再利用。一方面,为了污水处理,城区排水系统应以分流制系统为主,但是极难在城市原有的排水系统上布置再生水管线。另一方面,污水处理厂的管网维护不及时,污水处理厂的设备磨损老化,污水处理设施设计水平与质量不高,污水处理水平无法实现全面达标,极容易对环境和水资源造成二次污染。
(三)污水处理机制不健全
污水处理机制不健全主要表现在以下两方面。一是污水处理资金匮乏,基本上依靠“中央拨款、国际银行贷款和地方财政拨款”,整体上来说资金支持具有不稳定性,社会参与污水处理的力量不足,城市污水处理资金短缺,污水直接排放或污水处理不及时都会加剧我国水资源短缺的危机。其二,污水处理水平低下,污水治理厂缺乏健全的管理机制,城市污水处理具有极大的复杂性,技术不到位、处理不及时都将导致处理的污水不合格,进一步影响了城市污水处理的效率。
二、强化城市污水处理的对策和建议分析
(一)以城市污水问题为导向积极改进污水处理方法
1、更新污水处理技术。应准确把握城市污水的污染物,深入研究和分析我国现有的污水处理方法与技术,立足于实际情况创新污水处理方法,更新水污染源治理技术与城市污水处理技术,大力开发低耗、高效的城市污水处理技术,提高城市污水处理的效率,从源头上有效地控制或减少水污染现象。再者,优化城市污水处理工艺,综合利用污水处理各种技术,建立以污水处理回收和再利用为导向的污水处理方法,切实提高城市水资源的再利用率。
2、强化城市污水处理人才和资金的投入。应立足于城市污水处理现状建立专门的污水处理技术研究和开发机构,投入人才和资金积极开发、研制和应用与城市污水处理息息相关的技术和设备,切实强化城市污水处理,提高其回收与利用能力。当然,也需要充分借鉴国内外优秀的污水处理技术经验,在引进污水处理技术的基础上,积极推广污水处理中的安全消毒等技术的应用,实现城市污水废物的分离,增强城市污水处理标准化和规范化的同时,以再利用为基础完善污水处理系统。
3、合理分区和布局城市污水处理系统。应根据城市污水规模与范围,科学规划污水排水范围,优化污水处理厂建设布局,科学选址和明确建设方案,提高城市污水利用率的基础上,统筹规划,有序推进城市污水处理工作,降低污水处理投入成本的基础上,促使城市污水处理力争获得最大化的“经济效益、环境效益和社会效益”。再者,要确保一级污水处理法在城市污水处理中的应用,结合城市经济条件与污水处理技术适当选择污水处理方法,降低城市污水处理的负荷和成本,综合治理城市污水。
(二)建立健全城市污水处理管理机制
1、强化城市污水处理管理。应明确城市污水处理单位的责任,建立健全城市污水处理考核与监管制度,规范污水处理后的水体指标,从而提升污水处理的质量水平与水质的标准。再者,应发挥好政府在城市污水处理中的作用,明确各单位在城市污水处理中的责任,建立健全水污染问责制度,秉承“谁污染、谁治理”的基本原则,对污染源、责任人进行惩治,有效地保障污水处理质量。
2、强化城市排水体制的作用。促进分流制和合流制共同发挥作用,分部门落实责任、进行监督。在“新建区、扩建区、新建开发区”积极利用分流制,在现有的大中型城市科学选择分流制和合流制,实现多元化管理方式,并强化社会力量的投入,促进城市污水处理的健康持续发展。
3、提高污水资源的产业化利用率。应借鉴发达国家关于城市污水处理的先进经验,统筹规划,发挥好政府、企业和公民的作用,强化城市污水管理宣传,树立全新的水资源保护理念,积极实施“三位一体”的水资源保护机制。另外,利用好各种媒介强化城市居民水资源危机意识以、保护意识与利用意识,实现污水处理的产业化,在减少生活污水污染的基础上,以水资源的可持续利用为导向积极开展分类供水、分类回收利用机制,借助市场化、产业化的方式,切实解决城市污水处理问题。
结束语
应以城市污水问题为导向积极改进污水处理方法,强化城市污水处理人才和资金的投入,更新污水处理技术,合理分区和布局城市污水处理系统,并建立健全城市污水处理管理机制,强化城市污水处理管理、城市排水体制的作用与提高污水资源的产业化利用率,才能推动城市污水理可持续发展。
参考文献
[1] 杨静远;杨倩.我国城市污水处理面临的问题及解决对策[J].资源节约与环保,2015(06).
(广东开源环境科技有限公司,广东东莞523000)
【摘要】随着城市化进程的日益明显,我国的城市污水越来越多。对城市污水进行同步收集处理就成了城市发展中的一个重要组成部分。主要分析了我国城市污水处理发展中遇到的难题,并提出了合理的解决对策。
关键词 城市污水;处理;问题
0前言
城市污水是城市水资源污染的一个主要来源,而且水是人类生活中最重要的资源,人们对于其重视程度可想而知。为了解决城市污水问题,政府有关部门也是花了很大力气,但是我国的污水处理起步较晚,技术水平目前还不是很高,所以我们应积极探索城市污水处理的新方法。
1我国城市污水处理发展中的问题
1.1缺少先进的污水处理技术和完善的处理设备
目前,城市污水处理还存在许多问题,首先,缺少先进的污水处理技术。我国大多数的污水处理厂的处理技术落后,技术水平有待提高,封闭现象严重。污水处理技术水平是保证处理效果的基础和关键环节。近年来,我国的大部分污水处理厂的技术来自于发达国家,因此,许多处理技术都是向国外学习和借鉴。但是,存在一种盲目抄袭现象,没有结合本土污水处理的实际情况,在遇到技术难题时没有有效的解决方案,污水处理水平与国外比起来相差甚远,不利于污水处理技术的改革与创新,大大降低了污水处理的效率,难以控制污水处理成本。其次,缺少完善的污水处理设备。污水处理设备是污水处理效果的重要保证,现阶段,我国主要依赖国外进口的设备和装置,没有自主研发生产能力,进口设备价格较高,且维护费用较高,造成污水处理设备更新换代慢的主要因素。目前,我国的污水处理设备平均运行负荷约60%,其效率较低,这种低效率的污水处理导致人力与财力的浪费。[1]
1.2资金投入不够
城市污水处理对城市非常重要,但是在城市污水处理过程中实际的污水处理厂设备运行率非常低,污水处理不彻底。人们对城市污水处理的认识还没有提高,政府对城市污水处理的资金投入非常不足。污水处理的成本相对较高,要想发展城市污水处理,改善城市水环境,有效控制水污染,资金是其中的重要环节。目前,我国还处于经济快速发展过程中,与发达国家相比还存在一定的差距,所以要想完全照搬国外发达国家污水处理的模式和技术是非常困难的,大规模的修建污水处理厂需要大量的资金投入,而且污水处理厂的运行维护、管理等都需要资金投入。资金紧缺是造成污水处理设备运行效率低,污水处理效率不高的直接原因。虽然,近年来,我国已经加强对城市污水处理资金投入,但与国外相比还存在一定差距,不能满足目前污水处理的需要。所以,加强社会宏观调控,调整资金投入模式和结构,增加城市污水与排水处理资金投入非常必要。[2]
1.3管理不够严格
目前,城市污水处理管理不够严格,缺少完善的城市污水处理管理体制。首先,传统的污水处理工艺相对复杂,工作人员技术水平不高,加之管理不严,导致污水厂的许多设备出现故障,不能正常运行,严重制约了污水处理水平。其次,污水处理环节复杂,对工作人员技术水平和专业素质要求较高。然而,在实际的工作过程中,许多操作处理违反了污水技术处理标准,造成污水处理设备不能正常运行。最后,因为没有建立严格、完善的城市污水处理管理制度,设备管理、先进技术的发展受到限制,工作人员缺少严格的技术考核制度,工作缺少积极性和责任感,这都大大影响了污水处理的发展。此外,当前的污水处理技术不符合我国国情,我国急需经济、高效、节能消耗、简单的污水处理技术,通过对传统工艺的创新与开发,发展具有独立自主知识产权的、处理效果好且高效率低能耗的污水处理技术。[3]
2城市污水处理的对策措施
通过上文对城市污水处理存在问题的分析,单纯依靠以往的经验和教训来改善城市污水处理问题是不够的,我们必须找到根本原因,结合可持续发展战略方针制定一定对策措施,下面对其具体分析。
2.1改善污水处理的技术方法
要想解决城市污水处理问题,就要从根本问题着手,改善污水处理技术方法。首先,目前污水处理还采用传统的处理工艺,对处理方法和技术上没有充分的认识,传统观念没有更正。人们普遍把污水当作废水,简单处理后排掉,这种污水处理方法没有从根本上解决问题,还造成了环境污染和资源的浪费。污水并不是废水,采用先进的污水处理方法完全能够实现污水净化再利用,这样不仅可以解决日益紧张的城市水资源短缺的问题,还能够充分遵循水自然循环的运动规律,保证水资源可持续利用,提高水的利用率,加强污水再生利用。其次,增强人们保护水资源的观念,提高污水处理系统人才培养。水是人们生产生活的必需品,对人类生存来说非常重要,所以加强对水资源的保护,减少污水排放也是间接的改善水环境。对于已经形成的污水,在处理过程中要提高工作人员的技术水平,加强专业性人才的培养。污水处理技术要想进步,离不开专业化的污水处理系统管理人员,不断吸收新型的管理技术,加强污水处理人员专业素质和能力的培养,通过培训教育增强其对污水处理意义的认识度,增强其对待工作的责任心,全面改善污水处理技术方法,提高污水的处理效率和效果。
2.2完善污水处理的管理机制
污水处理需要一套完整的管理机制,对污水处理进行统筹规划,科学布局。传统的污水处理管理采用依靠管网拦截,重力自流的方式进行污水的传输,经过处理后通过管道将水排放到下游自然水体中。这种污水处理机制造成了资源的浪费,而且污水只经过初步处理,对环境还有一定的影响。污水经过处理后也是一种重要的资源,所以要经过重复利用,这样就需要完善污水处理管理机制,加强污水的循环利用。此外,建立完善的污水处理管理机制能够增强污水处理制度化管理,通过制定全面、细致的计划和制度,增加污水处理监督,质量监督等,建立健全的污水处理质量保证体系,制定任务责任制度,明确任务分工,将各项工作落实到个人,提高工作人员的责任感,切实做好污水处理工作。
2.3探索污水处理的新技术方法
传统的污染处理方法对资源的消耗和资金的消耗较大,费时费力而且效率较低,无法满足城市污水处理的需要,因此导致城市污水处理发展受到限制。探索污水处理新技术是治理城市污水,实现水资源循环利用的重要途径。探索污水处理新技术要从实际出发,针对我国国情和城市污水现状,结合国外先进的污水处理工艺,发展符合我国实际情况的创新型污水处理工艺,改善当前治理水平。探索污水处理新技术方法要遵循资源利用最大化原则,从实际情况出发,将单一的处理工艺通过综合处理来实现资源的最大化利用,通过应用各种膜分离技术、臭氧氧化技术以及安全消毒技术等,提高城市污水处理水平,增加处理后水的利用,提高水的重复利用率。
3结语
随着城市发展进程的不断加快,各种问题也不断出现,其中城市污水处理问题以及水资源短缺问题急需解决。城市污水处理效率低,大量污水无法及时处理,而可利用的水资源却越来越少,这就给污水处理工程,增加水循环利用带来了挑战。通过创新污水处理技术和工艺,强化污水处理系统,提高水重复利用率,对城市发展来说具有重要意义。
参考文献
[1]黄亚军.我国城市污水处理面临的问题及解决对策[J].城市建设理论研究:电子版,2012,4(23):138-140.
[2]冯生华.城市中小型污水处理厂的建设与管理[M].北京:化学工业出版社,环境科学与工程出版中心,2011.