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5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。
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