时间:2023-01-01 23:52:19
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇污水处理方法,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
前言
CASS工艺是由SBR结合科学技术的改进技术,是循环活性污泥技术(CAST)的一种新形式。CASS工艺在应用中由于其操作工序复杂,与其他的工艺相比较所需要控制的各种变量和变化较大,因此在工作中其控制工作量大,对各种控制能技术环节要求较为严密。CASS工艺是在SBR工艺和氧化沟技术的基础上优化开发的,在现阶段的废水和污水处理工程中得到广泛的应用。
1、CASS工艺的运行及特点
CASS是循环活性污泥技术的主要形式,其在工作中主要的工作原理是将序批式活性污泥法的反应池沿长度方向分为两个不同的部分,前部分为预反应区,第二部分则为主反应区。CASS工艺在工作中由于其操作工艺和程序较为复杂,与其他各项工艺相比而言充满着变量和变动性,因此需要控制的部分较多,为了满足污水处理工作的安全可靠和生产的连续性,同时为了满足污水处理工艺的需求和社会环保要求,在工作中通过各种先进的技术手段和设备进行全面的改革与完善,使得工艺能够适应现阶段的社会发展需求。在现阶段的CASS工艺运行特点是特指设有一个分建或合建式的生物选择器,并且要能够使得生物选择器的容量是可以根据反应量大小来进行改变,同时采用序批曝气-非曝气方式运行的充-放式间隙的活性污泥处理方法和措施,在这个工程运行中,各种反应都是在同一个反应器中进行,这就可以有效的避免了有机物污染和由于泥水分离出来生物的讲解过程,同时反应器应当还具有相关的泥水分离处理功能。整个系统以推流方式运行,而在运行的过程中各个反应区都是以混合方式来实现运转和同步碳化的流程,因此则需要采用相关的控制器来进行有效控制,从而有效的降低系统的能耗和药耗问题。
1.1CASS工艺的循环运行过程
CASS以一定的时间序列运行,在运行的过程之中主要包括了充水-曝气、充水-泥水分离、上清液滗除和充水-闲置等各阶段的控制过程,同时在这些阶段运行中通过有机系统的方式构成一个整体,并且能够形成一个有效的运行周期。不同的运行阶段的运行方式可以根据处理效果和工作需要来进行调整和分配,如果在工作中没有相关的反应和冲水搅拌流程,则需要采用相应的进水曝气方式来进行严肃控制。同时由于CASS工艺在运行中是一个循环运行的过程,因此则需要在一个周期完成且结束之后在进行下一个周期的运行,并且其运行流程是和上一周期重复一直的,以此形成循环运行流程,并连续不断的使其进行。
1.2CASS的工艺组成及设计要点
CASS是一种具有脱氮除磷功能的循环间隙废水生物处理技术。每个CASS反应器由3个区域组成,即生物选择区、兼氧区和主反应区生物选择区是设置在CASS前端的小容积区(容积约为反应器总容积的10%),水力停留时间为0.5h~1h,通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器是根据活性污泥反应动力学原理而设置的。通过主反应区污泥的回流并与进水混合,不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用,同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放,而且在完全混合反应区之前设置选择器,还有利于改善污泥的沉降性能,防止污泥膨胀问题的发生。此外,选择器中还可发生比较显著的反硝化作用(回流污泥混合液中通常含2mg/L左右的硝态氮),其所去除的氮可占总去除率的20%左右。选择器可定容运行,亦可变容运行,多池系统中的进水配水池也可用作选择器。由主反应区向选择区回流的污泥量一般以每天将主反应器中的污泥全部循环1次为依据而确定其回流比。
1.3CASS工艺的主要特点
CASS工艺在运行的过程中是SBR处理技术的一个改进方式,与传统的活性污泥处理工艺相比,CASS工艺不但具有着工艺简单、自动化程度要求高、运行灵活方便简单、具有明显的除磷脱氮功能,而且其还具有着能够根据生物选择原理与利用方式来直接与主反应区进行分建和合建,同时能够对系统中所存在的生物选择器和磷的释放要求进行全面控制。在CASS工艺运行中,可变容积的采用有效的提高了系统对水量和水质的适应性能,同时使得操作运行更加方便和有效。同时这种工艺能够根据生物反应动力学原理,通过在反应的过程中采用各种新技术和新工艺来进行优化,使得工艺在运行之中有效的降低了运转费用。
2、控制策略
CASS工艺作为现阶段污水处理的主要工作其在管理控制中主要是由粗格栅间、进水泵房、细格栅间、沉砂池、CASS反应池、加氢间和污水脱水机房等构成。
3、CASS工艺需要注意问题
在CASS工艺的应用过程中,需注意以下问题:(1)生物选择器运行的控制。为保证回流污泥与进水底物的良好接触,生物选择器宜控制在厌氧或缺氧条件下运行并确保完全混合,以充分发挥其自我调节的功能;(2)生物速率的控制。CASS的主反应区具有同步硝化和反硝化功能,其反硝化主要是在停止曝气的泥水分离阶段和在曝气过程中使污泥结构内部处于缺氧状态而实现的。因而,反应器中溶解氧(DO)浓度的控制——即生物速率的控制十分重要。一般采用池内溶解氧探头仪控制DO,并据此测定微生物的代谢活性,作为自动调节曝气时间、曝气速率和排泥速率的重要控制参数。溶解氧探头仪可直接设置在主反应器内,也可设置在污泥回流管线上。
【关键词】城市污水;处理方法;思考
水是人类生存必不可少的物质资源,同时也是可再生资源的一种,我国的水资源缺乏情况十分严重,人均水资源占有量不足世界平均水平的四分之一,但是近几年以来,由于工业化进程和经济发展的需要,我国的各项工业和农业用水量逐步增加,大量污水随之排放,由于缺乏合理的污水处理措施,使得污染水源的情况得不到缓解,用供水量又急剧匮乏,因此严重地影响了我国国民经济发展。
1.我国城市污水处理的现状
我国的工业化进程逐步推进,城市化水平也在稳步提高,但是也这几方面相比,我国对于城市基础设施建设的建设和发展的投入却明显不足,这就造成了基础设施不能满足城市发展的需要的情况,特别是城市污水处理的基础设施近几年才发展,仅有的少数污水处理设施经常超负荷运行,因此绝大多数的城市污水处理能力远远不能满足无水净化和处理的需求。与日本和欧美许多发达国家相比,我国在污水处理方面起步时间过于晚,因处理污水的能力和水平都是比较落后的。从上世纪末,我国城市污水的污染负荷就已经超过了工业污水的污染负荷,城市污水由于处理并不到位,再排进江河湖泊时依旧造成很大的污染。城市水污染处理之后已经严重影响的社会发展。
2.城市污水处理的主要问题
2.1污水处理厂缺乏建设和运行资金
污水处理设施是城市建设重要的基础设施之一,它对于防治城市水污染,改善城市水源环境有重要的影响,同时也为城市居民生活和城市各项工业发展提供可用于循环利用的清洁水源。如果想将我国城市中的各种污水尽快的处理完处理好,以满足人民生活和工业发展的需要,最快的办法就是的大量投入资金用于城市污水处理基础设施得建设。然而短期内投入大量的资金迅速建成许多污水处理厂是不可能实现的,就算可迅速建成数以千计的污水处理厂,那每日运行所需大量的费用也是难以想象的。据粗略的统计,如果短期内将我国污水情全部依靠污水处理厂解决,需要投入大约250亿元人民币,此外后续运行费用需要2000亿元人民币,这样的投资量是巨大的,也算是不可能的。
2.2已存在的污水处理厂没有经济效益
污水处理设施属于城市建设最基础的设施,运行起来常常没有经济效益。主要体现在(1)由于污水处理的成本不统一,在各地都存在较大的差异(2)城市污水处理的收费普遍比较低,甚至低于处理一次污水本身所需的费用,例如,处理一吨城市污水所需费用大约0.7元左右,而一次收费大多不超过0.4元。这样长期的亏损运营,使得许多污水处理厂渐渐倒闭。(3)由于没有足够的资金保障污水处理厂正常运营,所以只好靠当地政府进行能性资金补贴,这样长期进行,污水处理厂就成为地区政府经济发展严重的包袱[1]。(4)没有明确谁排污谁投入的原则,使得污水处理没有明确的经济保障,加上资金渠道和管理混乱,使得污水处理的各项基础设施运行起来很困难。许多经济欠发达的地区,地方政府不愿意在这方面做出无谓的投入。
2.3城市污水处理方法存在问题
目前城市污水处理方法主要有活性污泥法、生物膜法和氧化法,这三种方法虽然都有其优点,但也都存在各自的不足之处。(1)活性污泥法,长期以来我国城市处理污水的办法主要是运用活性污泥法,它主要过程首先是将废水和回流的活性污泥一起通过曝气池,形成混合液,通过曝气池通入空气,使空气中的氧溶入混合液,进行氧化代谢反应,使混合液充分搅拌形成悬浮状态。其次使水中的污染物充分氧化混合后,将其通入沉淀池,沉淀池净化出污染物,并释放出净化水,再将净化水通过生化反应的作用得出可以直接使用的水。这种方法往往基建费运行费较高,耗能大,管理复杂,还容易出现污泥膨胀的现象,设备不能满足高效低耗的要求.[2](2)生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要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。生物膜法采用的处理构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化设备和生物流化床等。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低、耐冲击负荷性较差、产泥量高、占地面积非常大,因此也非常不便于使用。(3)氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水处理方法之一。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,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。
3.城市污水处理方法发展趋势
3.1新的污泥处理技术的发展
我国新发展的污泥处理技术是硝化法。这种方法主要运用污泥硝化的技术,通过硝化池,采用延迟呼气低负荷氧化沟的方式进行污泥处理和处置,使得污泥产量大幅提高,污水处理也可以从高负荷逐步向低负荷转变这样可以逐步提高污水处理效率。这项新技术的投入可以避免大量建设低效率的污水处理厂而投入大量的资金。目前,我国在这方面的建设和发展仍处于起步阶段,投入量也相对较低,但这方面有着广阔的前景,规模还会逐步扩大。
3.2新型反应器的开发和利用
用新型反应器,例如生物膜反应器,是提高反应设备效率的一条重要途径,提高反应设备效率的投入相对于多建一座污水处理厂的投入小得多,多污水处理的能力与效率却是相同甚至更高的。不同的反映其体现在生物生长特性,反应器的反应形式 传至条件,固液分离等多方面的不同。目前研究的趋势是结合不同反应器各自的优点,进行综合研究开发出新型的反应设备。
3.3一系列新技术的应用
一系列新技术的应用是提高污水处理效率的最根本措施,其中有SBR技术,MSBR法和CASCASS(Cyclic activated sludge system)法。(1)SBR技术,是间歇性活性污泥法的简称,它是一项既古老又年轻的污水处理技术。世界上第一个间歇式运转的工艺是英国工程师S.T.Wardle发现,19世纪在英国的斯坦佛市污水处理得到实际应用,后来由于该工艺运行方式操作烦琐,空气扩散装置容易堵塞以及认识方面的问题,没有得到推广。近年来,由于电子工业发展,污水处理厂的整个系统做到了自控运行,为活性污泥法的间歇式运行在技术上创造了条件。美国、德国、日本、澳大利亚和加拿大等工业发达国家的污水处理领域得到广泛应用。(2)MSBR法。MSBR污泥法技术具有出水水质稳定的优点,是20世纪80年展起来的处理工艺,在北美、南美和韩国均有应用,它是目前被认为是最新、集约化程度最高的污水处理工艺。从系统的可靠性、土建工程量、总装机容量、节能、降低运行成本和节约用地等多方面来看,均具有明显优势[3]。(3)加拿大的 CASCASS(Cyclic activated sludge system)也是改良式序列间歇反应器,它是近年来国际公认的生活污水和工业废水的先进处理工艺。其主要原理是把序批式活性污泥法SBR的反应池沿长度方向分为2个部分,前部为生物选择区也称为预反应区,后部为主反应区,在主反应区的后部安装了可升降的撇水装置,曝气、沉淀等在同一池子周期循环运行,省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。它是一种废水处理新工艺,尤其适合含较多(下转第84页)(上接第53页)工业废水的城市污水及要求除磷脱氮的处理。
4.结语
城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,它逐渐受到越来越多的人的关注,目前我国城市污水处理的最大问题是新技术的应用和污水处理基础设施的落实,相信随着新技术的逐步应用和发展,我国的城市污水问题会得到有效解决。
【参考文献】
【关键词】原油污水 水循环 生产分离器
1 目前原油污水的现状分析
含油污水主要是由污水、洗井污水以及沉降罐底水上三个部分组成的。目前,我国处理原油污水的方法措施是采用了化学方法、物理方法、生物化学等处理的路线。化学处理工艺路线主要是调节,然后将原油进行隔油,气浮、沉淀、旋流、过滤等处理,最后出水。化学、物理、生物混合化学工艺路线是絮凝、厌氧、沉降、过滤、出水的方法措施。在整个原油污水处理的工艺路线中,一般情况下都会在进行除油之前添加添加剂,这样是为了破坏原油污水中的包油液,从而回收存油。然后再进行沉降之前添加絮凝剂是为了出去睡中的杂质。
但是,因为原油污水的含水量逐渐升高,需要处理的原油污水的含量也逐渐的增大。但是我国原油污水处理的整个流程没有改变,原油污水在进行沉降的时间就会非常短,如果只是使用目前我国石油企业的原油污水处理流程的话,在进行污水处理之后的水质量是很难达标的。用没有达标的水进行回注地层之后就会造成油层的污染,杂质也将会造成油田地层的堵塞,油田地层的渗透率就会下降,从而引起油田生产效率降低。因为为了保证油田的生产效率,油田不得不采取一定的原油污水的处理方法措施。采取这些措施是需要添加一定的化学添加剂,但是使用化学添加剂就有可能引起油田地层的高度污染。一旦处理不了这一系列的问题,原油污水就会随着污水进入到油田的地层,就形成了一个恶性循环的问题,增大了原油开采的成本。
2 解决原油污水处理的方法措施
原油在联合站井排来液中存在的方式主要是以下几种:乳化油、水包油的存在方式,原油主要以化学或者分子的方式分分散在水中,从而形成了乳液状的水包油。浮油的存在方式,原油在静置之后就会连续的呈现浮在水面上的原油。分散的存在方式,原油的直径如果大于1微米的小油就会在水中分散存在。但是如果直径小于1微米甚至更小的油珠就会悬浮分散在水中,这种存在方式就是油包水的存在方式。
在油站的整个流程中,联合站的井排投加油包水的原油破乳剂可以改成水包油的破乳剂,在原油污水进行沉降之前需要加入大量的油包水的破乳剂。因为这种药物可以将原油污水进行优化处理。经过原油污水处理试验数据表明,油包水破乳剂在使用量不超过20PPMa的情况下,可以将原油添加剂中水包油破乳剂中的原油分离出来,从而使原油不进入水站而是进入油站,减少水站除油的工作压力。在原油污水处理的过程中,在原油进行沉降之前添加油包水破乳可以使脱水或者污水的含油量比在沉降之前添加水包油破乳剂的脱水和污水的含油量要低很多。
另外,还可以在联合站中添加破乳剂,使用的破乳剂主要是非离子的表面活性剂,该破乳剂是第三代乳化原油的油包水破乳剂。这样破乳剂对于原油污水中的油包水破乳液是非常有作用效果的。非离子的表面活性剂是可以通过分离以及沉降的方法将原油和污水分离,这样效果是水包油破乳剂没有办法做到的,使用该破乳剂的可以使污水与原油分离,减少水站的处理难度。还可以根据解决联合站的井排来液中的水包油型的破乳剂,具体方法为是在联合站的井排来液中加入原油破乳剂,原油破乳剂主要是水包油的乳化破乳剂,其中破乳的作用原理主要是原油午睡与乳化原油破乳剂进行化学反应,得到表面活性剂,然后可以借助阴离子表面活性剂形成非常不坚固的吸附膜,从而起到了破乳剂的作用引起了原油污水的破乳。
经过原油污水的处理工艺流程表明,我们还需要在处理原油污水的设备上作出改造,从最根本的设计作出详细的改造,详细从以下部分进行改造。首先,在原油污水处理的过程中将电脱水器的内部构造中去掉高压的电极,使电脱水器失去脱水的功能。然后在原油污水的管线上将钢管制造的管线改造成以PVC制成的管线。在选择变浮器的时候一定要选择具有高效的水力旋流器,在变浮器的上面可以增加污水的增压泵,这样可以减少水中的杂质。进行原油污水处理的时候,应该使用电脱器重的平台来液将原油与污水进行分离。在生产分离器的内部结构中去掉原油的增压泵。同时降低电脱器的平台来液的压力,使得原油与污水能够高效的分离。
3 结语
本文主要是通过对原油污水的方法进行分析,采取了原油污水处理的方法措施。一些油田企业经过对原油污水处理方法进行了改进、完善之后解决了因为系统处理能力不足引起的原油污水不达标的问题。提高了油田生产的效率,减少了对油田地层环境污染,为一些原油污水的处理方法措施提供了宝贵的经验,创造了良好的社会、环境的效益,使油田走上了可持续生产之路。
参考文献
[1] 赵立军,滕登用,刘金玲,沈凤丹,栗毅.废水厌氧生物处理技术综述与研究进展[J].环境污染治理技术与设备,2001,(05)
[2] 申运栓,王中友,叶正芳,唐鹏,许晓峰,曲绍业,曲建菊,张戈,郭玉凤.固定化微生物强化生物滤池处理硝基苯和苯胺废水[J].中国给水排水,2009,(21)
[3] 胡新明,李利,张环保.如何提高原油污水的水循环利用率[A].2005中国电机工程学会电力系统自动化专委会全国供用电管理自动化学术交流暨供用电管理自动化学科组第二届年会论文集[C].2005
[4] 李鑫,曹金霞,李志清,孙庆阳.降低制冷系统冷凝压力偏高的措施[A].矿山建设工程技术新进展――2008全国矿山建设学术会议文集(下)[C],2008
关键词:城市污水 处理工艺 调试
Abstract: urban environmental construction, sewage sludge disposal, seriously affecting the construction of environmental protection, ecological and social processes. Treatment of urban sewage sludge has become an urgent need to address the problem. This combined with many years of practical experience and analyses on municipal wastewater treatment and debugging.
Key words: urban sewage treatment process debugging
[中图分类号] T K7[文献标识码]B [文章编号]
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”。目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍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。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境,我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理,减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术,加快污水处理建设,为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。
一、城市污水处理现状
目前我国城市污水处理的面临着重要的考验,现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染,加大了城市生活用水处理的费用,加剧了我国城市废水污染程度。
1.污水处理设备落后
我国的污水处理厂绝大部分是一、二级污水处理。污水设备存在着效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点。据清华大学紫光顾问公司调查,目前我国现存污水处理的设别运行状况是1/3 运行正常、1/3 不正常、113 处于停止状态。这使污水处理厂的运转率只能达到50%。另外,我国污水处理技术虽然在吸收消化国外技术的同时也发展了自己的技术,但这些技术在不同程度上存在着基建造价和运行成本较高、处理效率有待提高等问题。这严重影响我国污水处理的水平。
3.污水处理厂建设和运行资金短缺
根据统计资料表明,我国2000 年需增加1518 万吨的日处理能力,约需投资304 亿元。到2010 年还要增加6722 万吨的日处理能力,约需资金1344 亿元。短时间内要筹集这么多资金,资金不足也就十分突出了。由于污水处理厂建设和运行资金短缺,致使一大批规划中的污水处理厂迟迟不能上马,预期的环境目标无法实现。
二、城市污水处理技术
随着城市经济的发展和污水净化率的提高,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。
1.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。
2.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。
3.粉末活性炭吸附技术
粉末活性炭在污水处理中的使用已有70 年左右的历史。自从美国首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以后,活性炭成为给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭对三氯苯酚、二氯苯酚、农药中所含有机物,三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果,对色、嗅、味的去除效果已得到公认。可用于提高污水处理厂出水水质。
4.曝气生物滤池法
该工艺是一种淹没式上向流生物滤池,其滤料为比重小于1 的球形颗粒并漂浮在水中。通过硝化和反硝化作用净化水质,其处理能力大大高于活性污泥法,并能达到很高的排放水质标准。
三、城市污水调试
1.污水目的及内容
工艺调试是污水厂投产前的一项重要工作,不少污水厂建成后没有进行工艺调试,这就产生了要么运行不起来,要么运行起来水质达不到设计要求,运行成本偏高等现象。所以污水处理厂调试有着重要的作用,其目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物;确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数,在确保出水水质达标的前提下,尽可能降低能耗。调试的主要内容是带负荷试车,解决影响连续运行的各种问题,为下一步工作打好基础;其次活性污泥培养,主要是积累处理所需微生物的量。
2.调试方法
2.1.带负荷试车
开启水处理设施、管道中所有阀门和闸阀,启动进水泵送水,根据各构筑物进水情况,沿工艺流程适时启动其他设备。在此过程中应做好以下几方面工作:
2.1.1.检查进线总电流是否符合要求,变配电设备工作是否正常,各种设备工作情况是否正常以及能否满足设计要求,仪器仪表工作是否正常,自控系统能否满足设计要求。
2.1.2.用容积法校核进出水、回流以及剩余污泥流量计计量是否准确,校核各种仪表,检测进水水质,测量流速,测量并记录设备的电压、电流、功率和转速。
2.1.3.及时解决试车过程中发现的问题。
2.1.4.编制设备操作规程。
2.2.活性污泥培养
活性污泥培养的实质就是在一段时间内,通过一定的手段,使处理系统中产生并积累一定量的微生物,其培养方式主要有连续式和间歇式。
2.2.1.连续式培养:连续式培养是指在连续进水、连续出水的情况下进行的活性污泥培养方式。选择该种培养方式的条件是要有足够的进水,即日进水量至少可以满足一台进水泵24 小时的水量,连续式培养的优点是培养时间短,微生物所需驯化时间短。其具体操作方法是根据来水量的大小确定进水泵开机台数和生物池开启组数,格栅机、沉砂池、二沉池全开,开启外回流泵( 若有内回流泵,选择不开),回流量控制在大于100%,曝气区溶解氧大于2mg/L,生物池流速平均不小于0.3m/s,绝对流速不小于O.2m/s,连续运行。在此过程中,每天做好各项水质指标和控制参数的测定。当sv%达到10%以上时,活性污泥培养即告成功,此时的出水BOD5、SS、COD 等指标一般可达到设计要求。
2.2.2.间歇式培养:间歇式培养是按进水、曝气、沉淀、撇除上清液等四个阶段往复循环的培养方式,是在进水量小不能满足连续运行的一种培养方式。其特点是微生物积累周期长,驯化时间长,操作工作量大。其具体操作方法是同时开启进水泵、格栅机、沉砂池,待生物池充满水后开始曝气,同时停止进水,定时测量生物池,当COD、SS 明显小于进水时停止曝气,沉淀2小时后再进水,同时撇除上清液。在此过程中的水质指标和控制参数的测定及完成的标志同连续式培养。
2.3.活性污泥驯化
驯化的目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物,对于有脱氮除磷功能的处理工艺,通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。具体做法是首先保持工艺的正常运转,然后,严格控制工艺控制参数,DO 在厌氧池控制在0.1mg/L 以下,在缺氧池控制在0.5mg/L 以下,在好氧池控制在2—3mg/L,好氧池曝气时间不小于5 小时,外回流比50%~100%,内回流比200%一300%,并且,每天排除日产泥量30%一50%的剩余污泥。在此过程中,每天测试进出水水质指标,直到出水各指标达到设计要求。
2.4.工艺控制参数的确定
设计中的工艺控制参数是在预测的水量、水质条件下确定的,而实际投入运行时的污水厂其水量水质往往与设计有较大的差异,因此,必须根据实际水量水质情况来来确定合适的工艺控制参数,以保证运行的正常进行和使出水水质达标的的同时尽可能降低能耗。
2.4.1.工艺参数内容:
需确定的重要工艺参数有进水泵房的控制水位、沉砂池排砂周期、生物池溶解氧DO 及氧化还原电位ORP、污泥回流比R、污泥浓度MLVSS,污泥沉降比SV%、污泥指数SVI、污泥龄SRT、剩余污泥排放周期及日排放量、二沉池泥面高度等,其中影响能耗大小的主要因素是进水水位的高低和污泥浓度MLVSS 的大小,影响脱氮除磷效果的主要因素是溶解氧DO 和污泥龄SRT。
2.4.2.确定方法:
进水泵房水位在保证进水系统不溢流的前提下尽可能控制在高水位运行。用每天排除大海量的体积与集砂容积对比来确定排砂周期,排砂量体积小于集砂容积。生物池DO 及ORP 根据厌氧池放磷情况、缺氧池反硝化情况、好氧池吸磷和硝化情况来确定,一般情况下厌氧池的DO 小于0.1mg/L,缺氧池的DO 小于0.5mg/L,好氧池的DO 控制在2—3m 之间,厌氧池ORP 小于一250mv,缺氧池ORP 在一10Omv左右,好氧池ORP大于40mv。回流比R 的大小应根据污泥在二沉池的停留时间和磷的释放来确定,一般情况下80%左右较合适。污泥浓度MLVSS通过污泥负荷来确定,脱氮除磷工艺的污泥负荷一般在0.12kgBOD5/(kgMLVSS*d)左右较合适。污泥龄SRT 要考虑设计水质的要求,对脱氮除磷工艺而言,其一般控制在8~15 天左右。
四、结束语
总之,城市污水处理工艺选择的水质因素进水水质水量特性和出水水质标准的确定是城市污水处理工艺选择的关键环节,也是我国当前城市污水处理工程设计中存在的薄弱环节。工艺调试是关系到污水处理厂能否正常运行及效益能否充分发挥的重要工作,它有技术性强、难度高等特点,需要具备污水处理知识和长期运行经验的专业人员或专业机构来实施,保证调试工作的有效开展。
参考文献:
[1] 张患成,对小型城市污水处理厂建设的几点思考[J]现代农业,
2009,8
[2]佘丹,城市污水处理厂工艺调试方法初探[J]科技与生活,2010,7
作者简介:
关键词:合流污水 氧化沟倒置A2/0工艺 熟化塘
1 前言
随着工业化和城市化的发展,水环境污染、水资源紧缺日益严重,水污染控制、水环境保护已刻不容缓。我国现在新建城市或城区采用雨污分流制,但老城市或老城区大多仍然是雨污合流的排水体制,许多合流污水是直接排放到水体。而将旧合流制改为分流制,受现状条件限制大,许多老城区建成年代较长,地下管线基本成型,地面建筑拥挤,路面狭窄,旧合流制改分流制难度较大。合流污水的一大特点是旱季和雨季的水质、水量变化大,雨季污水BOD浓度低,不利于生化处理。国家提出,2010的我国城市污水处理率要求达到40%,因此,研究有效的合流污水处理方法,对加快城市污水处理步伐具有重要的意义。本文针对合流污水处理的有关情况,谈一些个人看法。
2 污水处理工艺要求
我国目前不少城市,新城区与老城区并存,合流制与分流制并存。因此,新建或扩建的污水处理厂,在满足城市总体规划和排水规划需要的同时,还应能达到如下要求:
(1)具备接纳旧城区合流污水的能力,具有较强的适应冲击负荷的能力。污水处理厂污水来源包括两部分:一是新城区分流污水 ;二是老城区合流污水。与合流污水相比,分流污水水质、水量变化幅度小得多,对污水处理厂调节缓冲的要求小得多。对于合流污水,降雨前期因雨水冲涮街区,合流污水较脏,但水量相对较小;降雨后期水量较大,但污水中有机物浓度相对较小。因此,降雨前期合流污水,可考虑与分流污水一起经预处理后进入污水处理构筑物。降雨后期合流污水,除一部分与分流污水一起经污水预处理构筑物进入污水处理构筑物外,另一部分可考虑通过雨污溢构筑物进入雨污溢流沉定池后排入附近水体。为了对进入污水处理构筑物的合流污水高峰流量、水质波动进行缓冲调节,污水处理构筑物前端可设缓冲调节池,以均衡水质、储存水量。
(2)具有可靠的BOD、COD、SS去除功能及氮磷去除功能,保证最终出水水质稳定。通常情况下,城市污水中难降解有机物较少,BOD、COD去除比较容易实现,而氮磷去除则较复杂。我国现行的污水排放标准,对污水处理厂出水氮磷指标有严格的要求,故城市污水处理都必须达到氮磷的有效去除。在现行城市污水脱氮除磷工艺中,A2/0采用较为广泛。针对A2/0工艺存在的问题,目前出现了许多改进工艺,每种工艺又都存在各自的特点和局限。由于合流污水引起的水质、水量波动较大,对污水厂各处理单元产生冲击,为了适应受纳水体的要求,为了使BOD、COD等指标进一步降低,进一步去除污水中的细菌及氮、磷等植物性营养物质,在污水厂与受纳水体之间可设氧化塘。
(3)具有灵活多变的运行方式,可根据收集的污水量、进水水质以及季节变化调整运行方式。常规A2/0工艺,很难做到灵活方便地调整运行方式。但A2/0工艺从构成原理上讲,是在曝气段前加厌氧段和缺氧段。这一原理用于氧化沟技术中,便可形成各种适应不同水质、水量、季节变化的运行方式。污水厂可根据实际情况设两个以上的氧化沟,每个沟设一定数量的水力推进器,池底均匀分布微孔爆气器。通过调整氧化沟污水进水管阀门、曝气器的开及关的区域、内回流比大小、污泥回流比大小及水力推进器运行个数,便可形成串联、并联等若干种运行方式,每种运行方式具有各自区域大小不同的厌氧段、缺氮段、曝气段。当旱季污水量小,则采用串联运行方式;雨季污水量大,则采用并联运行方式。夏季温度高,硝化反应速度快,则采用具有较小曝气区域、较小硝化段的运行方式,相应反硝化区域增加、功能加强;冬季情况则正好相反。如进水碳源浓度较低,则采取串联的、使后续反硝化段的碳源能得到补充的运行方式。
3 工艺流程选择及特点说明
根据污水合流制与分流制并存的特点,及处理后污水排放水体的要求,采用工艺流程见图1。
来自新城区的分流污水,经格栅处理后进入后续污水处理构筑物;来自老城区的合流污水,平时直接进入污水处理系统。降雨时,前期的较脏、水量较小的合流污水,与分流污水一起经格栅后进入后续污水处理构筑物;降雨后期的合流污水水量较大,主要含泥砂,一部分经雨污溢流构筑物,在沉淀池作短暂停留,去除部分泥砂后,直接排放水体,另一部分则与分流污水一起经格栅后进入后续处理构筑物。
格栅用以去除污水中的大块悬浮物、漂浮物等污物,以消除大块污物对后续处理系统的不良影响。曝气沉砂池用以去除较大砂粒及其他无机污染物颗粒,以提高污泥活性有机组分含量、减轻对管道设备的磨损、减轻后续沉淀池负荷、改善系统运行条件。初沉池主要用以去除SS,在初沉池中,根据进水水质情况,可适时外加碳源和氨氮,以保证有足够量和适当比例的C、N、P来源,为后续生化反应正常运行创造条件。缓冲池主要作用是在合流污水高峰流量时均衡水质、储存水量。
氧化沟是一种简易、高效、经济的城市污水处理工艺,近几十年发展迅速。在流态上,它既是完全混合式,又具有推流式特征。由于沟渠溶解氧浓度的递减变化规律,通过适当安排进水口、出水口、回流污泥入口位置,氧化沟可形成一个倒置A2/0工艺,见图2、图3:
根据硝化、反硝化,生物除磷及好氧活性污泥微生物的代谢特点,在缺氧段,主要功能是脱氮,回流污泥中反硝化菌以原水中有机物为碳源,以来自好氧段的硝化液中的硝酸盐为电子受体,将硝态氮(NO-3-N)还原为气态氮(N2)。在厌氧段,主要功能是释磷,回流污泥中聚磷菌分解释放体内聚磷酸盐,同时摄入污水中的有机物,以PHB及糖原等形式储存于细胞内。对于缺氧段与厌氧段的过渡过区域,既非严格的厌氧状态,而溶解氧浓度又低于缺氧段,脱氮与释磷过程都将存在,但都不易取得竞争优势。在好氧段,功能有三:一、好氧活性污泥中微生物,使污水中有机物得到降解、去除,好氧微生物本身得以增殖,活性污泥得以增长;二、在亚硝化菌和硝化菌作用下,将污水中氨氮(NH+4-N)氧化成硝态氮(主要为NO-3-N);三、聚磷菌体内PHB氧化产生大量能量,一部分用于从污水中过量吸收磷酸盐,并以聚磷的形式贮存于体内,一部分供给细菌合成和维持生命。与A2/0工艺相比,前置缺氧段不仅可优先从污水中获得碳源,强化反硝化过程。同时,因先经历反硝化过程,消除了硝酸盐的大量存在对聚磷菌厌氧释磷过程的不利影响。
通过对曝气器的控制,沟渠内可形成区域大小适宜的缺氧段、厌氧段、曝气段,在去除BOD的同时进行生物脱氮除磷,能取得较好的氮磷去除效果。特别是能够通过对曝气区域大小和进出水管阀门的控制,形成灵活多变的运行方式,适应污水水量、水质、季节性的变化,具有广阔的发展应用前景。
当水质波动幅度不大时,通过前述的预处理、生物处理后的污水,一般能排放水体,但由于各种不确定偶发因素的影响,这样考虑处理水排放存在不小风险。当水质、水量大幅波动时,这种情况更为突出。由于水污染、生态破坏的严峻形势,城市污水处理厂必须从技术上严格把关,从工艺上确保处理水安全排放水体。若在生物处理工艺之后设置熟化塘,不仅可在污水处理厂和受纳水体之间起缓冲作用,还能通过藻类-动物性浮游生物-鱼类等食物链和生态系统,使BOD、COD指标、细菌及氮磷等植物性营养物浓度进一步降低,具有良好稳定的处理效果。特别是在熟化塘系统中,通过塘内生态系中多条食物链的物质迁移、转化和能量逐级传递、转化,在去除污染的同时,以水产资源形式达到物质、能量的回收,将污水处理与利用相结合,实现污水资源化。
4 结语
(1)合流制污水水质、水量波动幅度大,技术工艺必须满足缓和冲击负荷的要求,设置缓冲池均衡水质、储存水量比较适宜。
(2)通过多个氧化沟构成若干个串、并联运行方式,在适应进水水质、水量、季节性变化方面能够发挥重要作用。
(3)通过安排适当的进出水口位置、回流污泥入口位置,氧化沟可形式一个倒置A2/0工艺,在去除BOD的同时,能取得较好的氮磷去除效果。
(4)熟化塘的应用,为处理水安全排放水体,能够提供可靠的技术保证。熟化塘投资省、运行费用低、管理维护方面、污水处理与利用相结合,在防治水污染、保护水环境及生态环境综合治理方面具有明显优势。如果美化熟化塘表观,设置喷泉等设施,形成供人们休闲、游乐的人工景点,协调城市建设中土地资源的合理配置,那么熟化塘占地面积较大这一不足,就不会成为突出的问题。
参考文献:
[1] 杨根权.旧合流制排水管渠系统的改造. 给水排水,2001,27(5):8~11.
[2] 郑兴烂等.《污水除磷脱氮技术》. 北京:中国建筑工业出版社.
[3] 郑荣森等.四川城市污水处理示范工程- 一体化氧化沟. 给水排水,2001,27(4):1~4.
【关键词】污泥;处理方法;最终处置
0 引言
随着我国城镇化水平不断提高,污水处理设施建设得到了高速发展。据《2013-2017年中国污泥处理处置深度调研与投资战略规划分析报告》统计,2010年我国城镇污水处理厂已经建有2500多座,城市污水处理能力已达到每天1.22亿吨,为实现国家的减排目标和水环境改善,做出了巨大贡献。但是污水厂的建设及运行伴随产生了大量剩余污泥,以含水率80%计,全国年污泥总产水量将很快突破3000万吨,污泥处理形势十分严峻。因此,针对污水厂污泥的成份、含水率等方面的情况,选择合适的污泥处理处置工艺,对于推进污泥的综合利用,实现资源化、能源化具有重要作用。
1 污泥处理处置原则
(1)污泥处理处置规划应纳入国家和地方城镇污水处理设施建设规划。污泥处理处置规划应符合城乡规划,并结合当地实际与环境卫生、园林绿化、土地利用等相关专业规划相协调。
(2)污泥处理处置应统一规划,合理布局。污泥处理处置设施宜相对集中设置,鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处理处置。
(3)应根据城镇污水处理厂的规划污泥产生量,合理确定污泥处理处置设施的规模;近期建设规模,应根据近期污水量和进水水质确定,充分发挥设施的投资和运行效益。
(4)城镇污水处理厂新建、改建和扩建时,污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。污泥处理必须满足污泥处置的要求,达不到规定要求的项目不能通过验收;目前污泥处理设施尚未满足处置要求的,应加快整改、建设,确保污泥安全处置。
(5)城镇污水处理厂建设应统筹兼顾污泥处理处置,减少污泥产生量,节约污泥处理处置费用。对于污泥未妥善处理处置的,可按照有关规定核减城镇污水处理厂对主要污染物的削减量。
(6)严格控制污泥中的重金属和有毒有害物质。工业废水必须按规定在企业内进行预处理,去除重金属和其他有毒有害物质,达到国家、地方或者行业规定的排放标准。
2 污泥处理处置方法比较
2.1 卫生填埋
卫生填埋处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题,尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。
2.2 土地利用
污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式,科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。
2.3 焚烧
湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高,设备维护成本高,而且产生强致癌物质二恶英。
2.4 污泥干燥
污泥干燥是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法,尽管污泥干燥的直接结果是污泥含水率的下降(脱水),但与机械脱水相比,其应用目的与效果均有很大的不同。污泥机械脱水(也包括污泥浓缩),其应用的目的以减少污泥处理的体积为主,但脱水污泥饼除了含水率和相关的物理性质,如流动性与原状污泥有差异外,其化学、生物等方面性质并不因脱水而产生变化。污泥干燥则由于提高水分蒸发强度的要求,使用人工热源,其操作温度(对污泥颗粒而言)通常大于100℃,干燥对污泥的处理效应,不仅是深度脱水,还具有热处理的效应。
2.5 石灰投加技术
脱水后的污泥进入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量为湿泥量的10%-15%,氨基璜酸的投量约为石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反应过程中产生氨气,增强了整个工艺的杀菌效果,降低了反应温度。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后,由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口,通过柱塞泵送入反应器,在70℃下停留30 min,输出的产品可达到美国EPA PART503 CLASS A标准。反应后的污泥泵送至料仓,密封容器中产生的气体经洗涤塔处理后排放。
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)
本文对油田采出水的性质分析、油田污水处理方法介绍以及油田污水处理技术的发展趋势三个方面的内容进行了详细的分析和探析,从而详细的分析了我国油田污水的处理现状及发展趋势。
【关键词】油田污水;处理技术;发展趋势
中图分类号:TU992.3 文献标识码:A
【引言】环境问题是中国21世纪面临的最严峻挑战之一,保护环境是保证经济长期稳定增长和实现可持续发展的基本国家利益。环境问题解决得好坏关系到中国的国家安全、国际形象、广大人民群众的根本利益,以及全面小康社会的实现。在油田开发过程中不可避免会产生大量采油污水,而且随着石油开采时间的不断延长,液含水率不断上升,有的甚至达到90%以上,污水处理量增加较快,给环境保护带来了巨大的压力。目前,对大部分石油企业来讲,采油污水处理工艺还是处于传统的“老三套”时期,所谓“老三套”主要是指以混凝、沉降、过滤为基础的传统污水处理方式,这是一种较为初级、单一的处理模式,虽然可以降低污染源中的有机化合物,但经过处理后的水质也很难达到国家外排标准和注水水质要求,严重影响我国石油工业的长期稳定发展,因此搞好油田污水处理成了大多数石油企业的当务之急。
1、油田采出水的性质分析
油田采出水的成分是比较复杂的,其主体物质是水,并且还含有盐类、固体杂质、溶解气以及油类悬浮体等多种有机物质,通常情况下,其悬浮物的含量以及含油量和矿化度都很高,并且通过对我国很多油田中的污水进行的分析研究中,我们还发现其具有以下的特点:首先其矿化度和含油量都很高;其次其悬浮物的含量以及成垢离子的含量也很高;然后其还含有四氧化硫离子;最后就是含有高分子聚合物。
2、油田污水处理方法
2.1、物理处理法
所谓的物理处理的方法就是指去除污水中的固体悬浮物、矿物质以及油类的方法,通常情况下,我们经常使用的物理处理法有离心分离过滤法、重力分离法、膜分离法以及粗粒化法。
2.2、生物处理法
这种方法是有一定的适用范围的,其只对可有机降解的生物化合物有效,将复杂的有机物在微生物的作用下分解成简单的单体物质,将有毒物质转化成为无毒的物质,从而起到水体净化的作用。油类作为一类烃类有机物,在微生物化学的作用可以被分解成为水和二氧化碳。由于微生物在污水中存在状态的差异性,可以将生物处理法分为生物膜法和活性污泥法两种;而由于对氧气需求情况的差异性,又可以将生物处理法分为厌氧法和好氧法两种。我国对采用生物处理法也是有一定要求的,BOD以及COD必须是不小于0.3的,而氯离子的也是要小于 104mg/L 的,如果没有达到此要求,而为了尽可能的提高其生化性,则应采取加入生活污水、采用水解酸化以及接种极度嗜盐微生物或是中等嗜盐微生物的方法。在除油的过程中,如果温度过高,则操作完成后应立即降温,另外进入生化系统的含油污水的含油量应是不大于 50mg/L 的,并且投加 BOD 以及磷和氮的比值应为 100:1:5。
2.3、化学处理法
2.3.1、化学氧化法
这种是指在催化剂的作用下,采用化学氧化剂将在水中已经呈现出溶解状态的有机物和无机物转化成无毒物质的方法,促进其形成与水容易分离的状态,从而起到提高其生化活性的作用。常见化学氧化法有催化氧化法、臭氧氧化法、UV/O 法、UV/H2O2法等,另外超临界水氧化技术作为一种新兴的方法,由于其具有效率高和速度快的优点,近几年来也得到了广泛的应用。
2.3.2、水解酸化法
这种方法是指在水解细菌的作用下,将不易降解的大分子有机物裂解或是断裂,这样就将其转化成了易降解的小分子有机物,减少其处理负荷,并提高了它的生化活性。应用此种方法时应与生化法结合使用,效果更好。
2.3.3、化学絮凝法
这种方法作为一种预处理技术,联同气浮法广泛的应用在了我国大部分的油田中,常见的絮凝剂包括有机絮凝剂、无机絮凝剂以及复合絮凝剂三大类,另外近几年兴起的一种新型的有机高分子絮凝剂,由于其具有处理速度快、用量少,处理效率高以及污泥产生量少的优点,其在我国油田污水处理工作中也得到了更加广泛的应用。
2.3.4、膜分离技术
膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
3、油田污水处理技术的发展趋势
3.1、开发高效的处理药剂
近几年来,很多杂志和报刊已经相继的刊登了很多的高效水处理药剂,其中绝大多数都是一些新型的氧化剂以及由有机高分子化合物和无机化合物复配而成的药剂,其作用的机理均为破坏油水的原油体系,降低采出水的粘度,从而起到加速分离并且凝聚油珠的作用。利用絮凝处理法对油田污水进行处理时,我国已经研发出了很多新型的高效絮凝剂,并且这其中的绝大部分产品也都实现了工业化的生产,然而采用化学絮凝法处理油田污水所取得的效果与学者们理想的效果却还是存在着一定的差距的,特别是因开发油田所引起的水污染问题,并没有得到明显的改善。通过对我国油田开采的现状进行分析,絮凝剂的研究趋势应为在考虑各大油田污水实际特点的情况下,多研发一些功能突出的处理药剂,并且研究兼具杀菌、除垢、抗腐蚀以及絮凝等多种功能的药剂。为防止对环境的二次污染,应优先考虑选用生物降解性好并且处理效率更好的絮凝药剂,同时应尽可能的使用天然的高分子有机絮凝剂来替代人工合成的无机絮凝剂。
3.2、开展耦合工艺的应用研究
现阶段,我国很多的油田都已经进入了三次采油的阶段,并且三元驱油以及聚合物驱油等先进的技术也已经广泛的应用在了我国众多的油田中。但是随之问题也就产生了,伴随着聚合物含量的不断提高,粘度也越来越大,因此传统的污水处理工艺和污水处理设备也就无法满足油田采出水的标准要求了。所以,研发一种新型的与之配套的耦合采出水的处理工艺就已经成为了一个非常紧急的课题了,为了最大限度的提高油田采出水的处理效率和处理深度,我们对于改进原有的单元设备已经进行了大量的科研工作,并且也开始应用浮选法以及水利旋流等处理方法,在此基础上,也相继研发出了精细过滤器、双层滤料过滤器、横向流除油器以及核桃壳过滤器等新型的处理设备,同时在处理的工艺流程上,也逐步的应用耦合无生化处理工艺以及压力过滤处理工艺,从而替代了传统的重力过滤处理工艺。同时我们还采用了两级过滤以及三级过滤处理工艺,从而最大限度的提高了油田污水的处理深度。
高级氧化技术在采油污水处理中的研究处于起步阶段,但取得不少进展。高级氧化技术又称做深度氧化技术,以产生具有强氧化能力的羟基自由基为特点,在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下,使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同,可将其分为光化学氧化、催化湿式氧化、声化学氧化、臭氧化、电化学氧化、Fenton氧化等。因此在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势,能够使绝大部分有机物完全矿化或分解,具有很好的应用前景。
总之,随着油田的进一步的开发建设,采油污水的处理问题已成为制约油田发展的重要问题。通过对采油污染的处理,才能使得可持续的发展油田采油工业,才能为我国带来更多的社会效益和经济效益。
【参考文献】
[1] 张莲芳,潘红磊 . 海外油田采油污水处理方法与发展趋势 [J]. 中国安全生产科学技术,2012(3)
【关键词】城市污水;污水处理;调试方法
一、调试内容及目的
调试的主要内容:第一,带负荷试车,解决影响连续运行的各种问题,为下一步工作打好基础;第二,活性污泥培养,主要是积累处理所需微生物的量;第三,活性污泥驯化,其目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物;第四,确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数,在确保出水水质达标的前提下,尽可能降低能耗;第五,编制工艺控制规规程,以指导今后的运行。
二、调试方法
(一)准备工作
1.人员准备:a.工艺、化验、设备、自控、仪表等相关专业技术人员各一人。
b.接受过培训的各岗位人员到位,人数视岗位设置和可以进行轮班而定。
2.其他准备工作:
a.收集工艺设计图及设计说明、自控、仪表和设备说明书等相关资料。
b.检查化验室仪器、器皿、药品等是否齐全,以便开展水质分析。
c.检查各构筑物及其附属设施尺寸、标高是否与设计相符,管道及构筑物中有无堵塞物。
d.检察总供电及各设备供电是否正常。
e.检查设备能否正常开机,各种闸阀能否正常开启和关闭。
f.检查仪表及控制系统是否正常。
g.检查维修、维护工具是否齐全,常用易损件有无备件。
h.购置絮凝剂。
(二)带负荷试车
开启水处理设施、管道中所有阀门和闸阀,启动进水泵送水,根据各构筑物进水情况,沿工艺流程适时启动其他设备。在此过程中应做好以下几方面工作:第一、检查进线总电流是否符合要求,变配电设备工作是否正常,各种设备工作情况是否正常以及能否满足设计要求,仪器仪表工作是否正常,自控系统能否满足设计要求。第二、用容积法校核进出水、回流以及剩余污泥流量计量是否准确,校核各种仪表,检测进水水质,测量流速,测量并记录设备的电压、电流、功率和转速。第三、及时解决试车过程中发现的问题。第四、编制设备操作规层。
(三)活性污泥培养
活性污泥培养的实质就是在一段时间内,通过一定的手段,使处理系统中产生并积累一定量的微生物,其培养方式主要有连续式和间歇式。
i.连续式培养:连续式培养是指在连续进水、连续出水的情况下进行的活性污泥培养方式。选择该种培养方式的条件是要有足够的进水,即日进水量至少可以满足一台进水泵24小时的水量,连续式培养的优点是培养时间短,微生物所需驯化时间短。其具体操作方法是根据来水量的大小确定进水泵开机台数和生物池开启组数,格栅机、沉砂池、二沉池全开,开启外回流泵(若有内回流泵,选择不开),回流量控制在大于100%,曝气区溶解氧大于2mg/1,生物池流速平均不小于O.3m/s,绝对流速不小于O.2m/s,连续运行。在此过程中,每天做好各项水质指标和控制参数的测定。当sv%达到lO%以上时,活性污泥培养即告成功,此时的出水BOD5、SS、COD等指标一般可到设计要求。
ii.间歇式培养:间歇式培养是按进水、曝气、沉淀、撇除上清液等四个阶段往复循环的培养方式,是在进水量小不能满足连续运行的一种培养方式。其特点是微生物积累周期长,驯化时间长,操作工作量大。其具体操作方法是同时开启进水泵、格栅机、沉砂池,待生物池充满水后开始曝气,同时停止进水,定时测量生物池,当COD、SS明显小于进水时停止曝气,沉淀2小时后再进水,同时撇除上清液。在此过程中的水质指标和控制参数的测定及完成的标志同连续式培养。
(四)活性污泥驯化
驯化的目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物,对于有脱氮除磷功能的处理工艺,通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。
(五)工艺控制参数的确定
设计中的工艺控制参数是在预测的水量、水质条件下确定的,而实际投入运行时的污水厂其水量水质往往与设计有较大的差异,因此,必须根据实际水量水质情况来确定合适的工艺控制参数,以保证运行的正常进行和使出水水质达标的同时尽可能降低能耗。
1.工艺参数内容:
需确定的重要工艺参数有进水泵房的控制水位、沉砂池排沙周期、生物池解氧DO及氧化还原电位OPR、污泥回流比R、污泥浓度MLVSS,污泥沉降比SV%,泥污指数SVI、污泥龄SRT、剩余污泥排放周期及日排放量、二沉池泥面高度等,其中影响能耗大小的主要因素是进水水位的高低和污泥浓度MLVNSS的大小,影响脱氮除磷效果的主要因素是溶解DO和污泥龄SRT。
2.确定方法
进水泵水位在保证进水系统不溢流的前提下尽可能控制在高水位运行。用每天排除大海量的体积与集砂容积对比来确定排沙周期,排沙量体积小于集砂容积。生物池DO及ORP根据厌氧池放磷情况、缺氧池反硝化情况、好氧池吸磷和硝化情况来确定。污泥浓度MLVSS通过污泥负荷来确定,脱氮除磷工艺的污泥负荷一般在O.12kgBOD5/(kgMLVSS*d)左右较合适。污泥龄SRT要考虑设计水质的要求,对脱氮除磷工艺而言,其一般控制在8天左右。
(六)工艺控制流程:
工艺控制规程主要是用来指导生产运行的,是工艺运行的主要依据,其主要包含以下几方面的内容:第一,各构筑物的基本情况;第二,各构筑物运行控制参数;第三,设施设备运行方式;第四,工艺调整方法;第五,处理设施维护维修方式。工艺控制规程应在工艺参数确定后编制。
(七)调试中的其他工作:
污水厂要正确运行,还应有一套完善的制度,其主要包括管理制度、岗位职责、操作规程、运行记录、设备设施档案等,在调试过程中可分步完成上述工作。
Abstract: The wastewater treatment plant upgrading projects are often more complex than new-build projects and a lot of capital and technology are needed. In the upgrading, the rational results in investment and technology can be analyzed employing value analysis. In this paper, an approach based on value analysis for project upgrading was developed combining the feature of wastewater treatment plant to be upgraded.
关键词: 污水处理厂;升级改造;价值分析
Key words: wastewater treatment plant;upgrading;value analysis
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)27-0019-02
0 引言
目前我国为数众多的城镇污水处理厂面临着工艺提标改造,设备进行更新等工作。价值分析方法是从技术与经济相结合的角度,研究和提高产品、工程、劳务等的价值,降低它们的成本,是技术或方案优化的有效工具。当前国内采用价值分析的方法对污水厂升级改造方案进行优化缺少适用的方法框架,使这一有效工具没有发挥其应有的作用。本文针对城镇污水处理厂改造的特点,构建了价值分析方法,并对其中的参数量化及具体的评价方法进行了分析。
1 污水处理厂升级改造的主要功能分析
污水处理厂升级改造项目既涉及到原有处理构筑物、设备的改造、拆除工作,还涉及到新添构筑物和新设备的工作,更主要的是原有可用构筑物、设备与新构筑物、设备的相互衔接等问题,与新建项目相比显得更加复杂。
通过详细分析改造工程的信息资料,运用动宾词组型和主谓词组型功能定义,可对污水处理厂升级改造中的基本功能、次要功能及必需的次要功能进行定义,然后运用功能分析对功能进行分类和整理。功能定义与功能整理的过程,也是明确各项功能要求的过程,同时也是对功能及功能之间联系进行系统分析的过程。对污水处理厂改造特点的研究,改造项目的8个主要功能为:提高处理水量、出水水质提标、设备优化选型、工艺调整、构筑物选型、环境保护要求、节能效果、原有设施利用水平。
2 功能的量化及评价方法
2.1 功能的量化方法及功能指数的计算 采用专家评分法来对各项功能进行评价和量化,求出各功能指数,方法如下:
①结合专家对功能分别进行评分,按式(1)计算各功能分数。
Pi=■P■(i=1,2,…,8)(1)
式中:Pi—第i项功能所得总分数,分;Pij—第i项功能相对于第j项功能所得分数,分。
然后按式(2)计算出的各功能的权重。
Wi=■(2)
式中:Wi—第i项功能的权重,其余符号同前。
②采用专家评分法确定功能的实现程度Ri。
③根据功能权重与实现程度可以计算出功能指数Fi,按式(3)计算出各功能指数。
Fi=■(3)
式中:Fi—第i项功能的功能指数;Ri—第i项功能的实现程度,其余符号同前。
2.2 现实成本指数的计算
成本主要是由建筑工程费、设备及工器具购置费、安装工程费、运行费用、工程建设其他费用等构成的,将所有费用按照污水处理厂改造的功能进行分配可以得到实现每个功能所需要的费用ci,并按式(4)求出各成本指数。
CIi=■(4)
式中:CIi—第i项功能的成本指数;ci—第i项功能的现实成本,万元。
2.3 评价方法
按式(5)计算出污水处理厂各功能的价值指数Vi,并以此作为评价污水处理厂改扩建方案的指标,建立评价
体系。
Vi=■(5)
式中:Vi—第i项功能的价值指数,其余符号同前。
将各价值指数与1进行对比,可以判断整个改扩建工程的成本与功能的匹配程度,为方案的优化与创新提供理论依据。当Vi=1时,说明方案中的相应功能与成本相匹配,无需进行改进;当Vi>1时,则表示价值偏高,一般有两种情况,一种是功能过剩,比如后续构筑物容积、水泵的流量和扬程过大等;另一种情况是成本过低,如在环境保护、厂区平面布置方面投入较少等。当Vi
3 结论
通过功能指数的计算方法、现实成本指数的计算方法和评价方法等几方面,构建了污水处理厂升级改造方案的价值分析方法体系。该方法具有功能针对性强,评价易于实现的特点,可作为污水处理厂升级改造方案的优化和
完善。
参考文献:
[1]张辰,谭学军.城镇污水处理厂升级改造的有关问题[J].中国给水排水,2008,24(24):27-27.
[2]R. Jayakumar.Value engineering for construction projects in UAE[C], The 2nd International Conference on Value Engineering, Beijing: Wanhua Qiu, 2009:3-13.
关键词:污水处理厂运行监管
1.前言
近年来,我国大力推进城镇污水处理厂建设,截至2011年3月底,全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂2996座,处理能力达到1.33亿立方米/日。目前,全国已有18个省、自治区、直辖市实现了“每个县(市)建有污水处理厂”的目标,657个设市城市中,已有631个城市建有污水处理厂,占设市城市总数的95.9%,已有1115个县城建成了污水处理厂,约占县城总数的68.2%,污水已由分散治理转变成为集中治理。同时,全国约1500个城镇污水处理项目正在建设,处理能力近3600万立方米/日。但是,随着城镇污水处理厂的大量建成,其擅自停运、不正常运行、超标排污等问题也凸现出来。
污水处理厂处理方法多种多样,但都是采用物理、化学和生物处理方法对污水进行处理,运行中存在的问题带有共性,笔者近年来一直参与对污水处理厂的监管工作,并多次参与环境保护部对邢台市各污水处理厂的污染减排核查工作,结合自身工作实际,总结了一套监管污水处理厂运行的方法,现将城镇污水处理厂运行中普遍存在的问题和监管方法作一探讨。
2.城镇污水处理厂运行中存在的主要问题
2.1 污水处理费用不到位
目前,国家对污水处理厂投入主要是建设投资,地方政府要承担日常运行的污水处理费用,一些县级政府,对污水处理费用收缴不到位,大部分处理费用由政府财政补贴,如果政府补贴不到位,就会造成污水处理厂不能正常运行。
2.2 生化池中活性污泥浓度低,活性不够
活性污泥法是废水生物化学处理中的主要方法。以污水中的中有机污染物作为底物,在有氧的条件下,对各种微生物群体进行混合连续培养,形成活性污泥[1]。污水处理厂普遍采用各种改良型的活性污泥法对污水进行处理,活性污泥法利用这种活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用和污泥中的具有净化功能的微生物群体去除污水中的有机物,如果生化池活性污泥浓度低,或者活性不够,则不能保证污水中的有机物被正常分解,不能做到污水达标排放。
2.3 剩余污泥没有得到妥善处置
城镇污水处理厂污泥是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质,含有大量有机物,必须进行妥善处置,做到减量化、稳定化和无害化,处置方式有土地利用、填埋、建筑材料综合利用等。但是由于目前污泥处置单位较少,处置成本较大,部分污水处理厂将剩余污泥随意堆弃,造成了二次污染。
2.4 废水中工业废水所占比例较大
部分企业将未经处理的工业废水排入市政管网,污水经管网流入污水处理厂,由于未经处理的工业废水中化学需氧量浓度较高,对生化池内微生物冲击较大,造成污水超标排放。有些工业污水含有重金属等物质,可造成微生物大量死亡。
3.对污水处理厂监管方法
3.1 现场技术检查方法
3.1.1.检查主要治理设施运行情况。检查生化池处理情况,根据活性污泥颜色、气味等判断核查期间污水处理设施是否正常运行,正常的活性污泥呈棕褐色、味道为土腥味,如臭味很重或呈现黑泥没有则说明死泥较多,应该为运行不正常;如果污水颜色较深,说明进入污水处理厂的工业废水较多。其次看污泥脱水间,看是否正常产泥排泥,如未产泥排泥或脱水机表现为长期停用,说明污水处理设施运行不正常。检查一级A处理设施是否正常运行。
3.1.2检查在线监控设施运行情况。检查是否按照环保要求安装在线传输设备和明渠流量计,是否与环保部门联网,在线传输是否稳定,是否储存1年内数据,检查历史数据是否超标。现场对在线监测装置进行对比监测。在线监控装置应保存一年内监测数据。
3.1.3检查中控系统运行情况。中控系统参数包括进出口COD浓度、流量,鼓风机电流、鼓风量、溶解氧浓度、污泥浓度等指标,中控系统应保存一年内监测数据,能够形成历史曲线,并且能够时间选取。检查进、出水泵站水量数据查证,了解处理水量年度、月度变化情况;其次是鼓风机的开启程度、风量数据的查证,活性污泥法一般设计气水比为3:1以上,只有达到此值,才能保证活性污泥的氧气需求量,从而保证活性污泥的COD去除效率。最后是查证生化池中的溶解氧情况,一般情况下,活性污泥法溶解氧前、后段控制浓度分别在0.05 mg/l-0.3 mg/l和1.0 mg/l-3 mg/l之间。对于生物膜法的污水处理设施,要检查生物滤池堵塞率、水头损失等指标。检查用电量是否合理,一般情况下,处理每吨水耗电量为0.2-0.4kW・h。要检查中控系统、监控平台数据是否与在线监测数据一致,是否能够能够反映设施正常运行状况。污水处理厂运行和检查相关参数见下表[2]。
污水处理厂运行和检查相关参数表
工艺类别 吨水电耗(kW・h/m3) 吨水产泥量[(kgMLSS・(kgss)] 气水比 污泥回流比 MLSS(g/L) DO(mg/L)
厌氧 缺氧 好氧
传统活性污泥法 0.15-0.3 0.8-1.2 3-7 25-75 1.5-2.5 - - 〉2.0
氧化沟 0.3 0.8-1.2 3-9 50-200 2-6 0.2 0.2-0.5 2
SBR 0.3 0.75-1 3-7 - 1.5-5 0.3-0.5
A2/O 0.34 3-10 25-100 2-5
生物接触氧化 0.3 3-5 5-13 - - 2.5-3.5
3.1.4检查污泥产生和处置情况。现场要检查是否有污泥产生,产泥量是否合理,一般情况下,处理万吨废水产泥量为0.8―1.2吨(折算为干污泥)。检查污泥是否按照《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》进行处理,是否与污泥处置单位签订合同,是否执行污泥转运联单制度。
3.1.5检查污染减排档案建立情况。污染减排档案基础资料(包括环评报告书、项目建议书、验收资料、验收监测报告等)、日常污染因子手工监测数据档案、污泥产生及无害化处理档案、各项设施启停及运行状况、加药量记录、耗电量单据、月报表、设施停运或维修记录。要现场检查各项资料前后对应情况,手工监测数据是否中控系统、在线监测装置数据相吻合。
3.1.6污水处理费用核算。目前,每处理一吨废水,出水达到《城镇污水处理污染物排放标准 》(GB18918-2002)中一级A标准的费用为0.7元左右,可现场检查政府资金拨付情况和污水处理费用收缴情况。如果处理费用较低,则无法保证废水正常处理、达标排放。
3.2 环保部门对污水处理厂监管要求
3.2.1城镇污水处理厂污水处理设施要正常运行,严禁无故停运。城镇污水处理厂因改造、更新或维修需暂停运行的,需按有关规定提前报当地环保部门备案。污水处理设施遇事故停运、在线监控系统或中控系统发生故障不能正常监测、采集、传输数据的,应再事故发生24小时内向当地环保部门报告。
3.2.1城镇污水处理厂要完成自动监控设备的安装和验收,并与省、市环保部门联网。
3.2.3已投入运行的城镇污水处理厂必须建立生产运行台帐,按日记录进出水水量、水质、污泥产生量与处置情况、主要设备运行状况等,按月记录用电量、运行成本等。运行台帐必须妥善保管,随时接受各级环保部门检查。
3.2.4 中控系统要实时监控进出污水处理厂的水量和水质主要指标、鼓风机电流、鼓风量、曝气设备的运行状况、曝气池的溶解氧浓度、污泥浓度、滤池堵塞率等数据,并能随机调阅核查期内上述运行指标数据及趋势曲线,相关数据至少保存一年以上。
3.3 环保部门行政监查方法
3.3.1 不定期对污水处理厂进行检查。
3.3.2 通过对河流断面监测确定污水处理厂是否超标排放。发现污水处理厂排污断水质超标的,即对污水处理厂进行排查。
3.3.3 实时察看环保部门污染源在线数据系统联网数据,发现污水处理厂数据异常,即对污水处理厂进行现场检查。
总结
污水处理厂是一个系统工程,环保部门应当从污水收集到最终排放全过程对污水处理厂进行监管,才能确保其正常运行,切实发挥减排效益。
参考文献