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論文摘要:隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高,城市環(huán)境已經(jīng)成為人們評價一個城市發(fā)展程度的重要指標。城市廢水處理――這一影城市下游環(huán)境的重要工程,其實施效果對于我國環(huán)境有著重要的影響。文中就城市廢水處理新技術進行了簡要的分析。
可持續(xù)發(fā)展路線的實施,增加了我國各級政府對環(huán)境保護的認識和治理力度。城市污水處理,作為一個城市發(fā)展程度的重要標志,其實施效果已經(jīng)成為了評價城市發(fā)展程度的重要指標。城市污水處理的效果不僅僅關系到城市所在地周邊的環(huán)境保護,更關系到下游城市人們的身體健康以及經(jīng)濟發(fā)展。加快城市污水處理建設,加快城市污水處理新技術的應用,促進城市和諧發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展路線的實施,是目前我國城市污水處理相關部門的首要任務。
1.我國城市污水處理現(xiàn)狀分析
目前我國城市污水處理的面臨著重要的考驗,現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增加的城市污水量。而工業(yè)廢水、日常生活排放污水在城市內部的流向對流經(jīng)城市的河流以及淺層地下水也都有著不同程度的污染。這也使得我國多數(shù)城市水源受到污染,加大了城市生活用水處理的費用,加劇了我國城市廢水污染程度。近年來為了加快我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標的實施、促進我國水資源優(yōu)化、保護環(huán)境,我國很多城市已經(jīng)開始了對城市內污水流向的治理,減少污水在城市內流向對淺層地下水的污染。同時大力應用新的廢水處理技術,加快污水處理建設,為我國可持續(xù)發(fā)展路線的實施打下堅實的基礎。
2.城市污水處理新技術分析
2.1曝氣生物濾池技術分析
曝氣生物濾池是一種經(jīng)過改良的新一代上向流曝氣生物濾池。它既可以用于污水的二級處理,也可以用于處理出水需要回用等其它要求的污水深度處理,并且能夠達到很高的排放水質標準。由于曝氣生物濾池工藝將濾池和生化反應器結合起來,因此不再需要沉淀池;占地面積小,是常規(guī)工藝的1/4~1/5,節(jié)省大量征地和地基處理費用;池容小,土建工程量比其它工藝少20%~40%;全部模塊化結構,改擴建容易,工期短;上部出水為清水,濾頭不易堵塞,檢修和更換容易。無需放空濾池中濾料;可對廠區(qū)進行全封閉,無臭味污染,視覺和景觀效果好;不需要單獨的反沖冼水和反沖洗水泵,降低了設備投資和運行費用;穿孔管曝氣,節(jié)省設備投資和維護費,效率高。而膜式曝氣頭通常在運行兩年后開始喪失其效率;自動化程度高,操作人員少;低溫運行穩(wěn)定,受溫度影響很小;由于其具有連續(xù)的物理過濾能力,一旦生物反應發(fā)生問題,濾池仍可去除絕大部分的懸浮物;而且僅需要幾天即可恢復生物處理能力,而活性污泥法需要幾個星期才能恢復;由于其具有的眾多有點,我國已經(jīng)在2002年在廣東南海新建了一座設計流量為50000m3/d的新型曝氣生物濾池污水處理廠,從近6年的處理運行情況來看,運行穩(wěn)定,處理效果好,是投資較少的一種新技術應用典型。
2.2天然有機化學污水處理技術的分析
天然有機化學在污水處理方面的優(yōu)勢已經(jīng)被人們認可,也使得其在污水處理中的發(fā)展前景越來越好。化學混凝與生物法共同作用污水處理法已經(jīng)成為了天然有機化學污水處理發(fā)展的新方向。該工藝能有效去除水中的顆粒物、磷和氮,使出水水質達到一定的水平。有些國家把化學混凝法加生物處理作為主要的處理方法對城市生活污水進行處理,如挪威、瑞典、丹麥,其70%的污水都用混凝法+生物處理。其它一些國家如美國和香港用一種叫做化學強化一級處理法,該法比化學混凝法需要的混凝劑量更少,但足以去除大部分磷同時大大加快沉降速度。
世界上最常用的混凝劑為鋁鹽和鐵鹽,也有一定數(shù)量的有機聚合物作混凝劑或助凝劑。水和污水中的污染物去除是通過已知的機械原理即破壞膠體的穩(wěn)定性而混凝,或者是化學藥劑與固體水解產物共同沉降來完成。混凝法的效率是受混凝劑的物理及化學特性、進水及工藝條件等因素的影響。
污水處理無疑是要花錢的。問題是要找到一種不僅投資少而且長期運行費用低的最經(jīng)濟最有效的方法。根據(jù)歐洲污水處理經(jīng)驗,要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脫除85%氮,則化學強化一級處理+生物處理是最經(jīng)濟有效的。化學處理法特別是在工業(yè)污水比例大、污水水質日/年變化大時更顯其最經(jīng)濟有效。在快速發(fā)展的工業(yè)化城市,企業(yè)排放的污染物會影響甚至破壞傳統(tǒng)的生物處理過程,而化學處理法在這方面具有許多的先進性,能處理很多不同的污水,能承受很大的沖擊負荷。對實際污水處理工程而言,首先用化學法進行污水處理研究,不僅能承受沖擊負荷,將污水處理到一定的程度,還可以了解污水的組成和變化情況,為較易受污水沖擊負荷、毒性物質影響的生物處理提供保護。種種優(yōu)勢預示了天然有機化學污水處理的良好發(fā)展前景。
2.3污水生物處理方法分析
生物污水處理是用生物學的方法處理污水的總稱,是現(xiàn)代污水處理應用中最廣泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物,使污水得到凈化。按對氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸,甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等,如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等。好氧生物處理系采用機械曝氣或自然曝氣(如藻類光合作用產氧等)為污水中好氧微生物提供活動能源,促進好氧微生物的分解活動,使污水得到凈化,如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物處理效果好,費用低,技術較簡單,應用比較簡單。當簡單的沉淀和化學處理不能保證達到足夠的凈化程度時,就要用生物的方法作進一步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化污水的微生物的基本特點,滿足其要求條件;污水中BOD與COD比值要大于0.3。溫度影響較大,冬季一般效果較差。
3.加快分流制排水管網(wǎng)的推進,促進污水處理的實施
我國原有城市排水管網(wǎng)多位合流制排水管網(wǎng),其是通過在城市中鋪設一套排水管網(wǎng)用來排泄污水和徑流雨水。這樣的排水管網(wǎng)導致后期在進行污水處理時加大了處理量,增加了污水處理費用。而目前較為先進的分流制排水管網(wǎng),是在城市中設兩套獨立的排水管網(wǎng),分別排泄污水和徑流雨水。這就使得在后期進行污水處理過程中,可以不對徑流雨水進行處理,只針對污水進行處理,大大降低了污水處理費用。鋪設分流制排水管網(wǎng)的費用與合流制排水管網(wǎng)污水處理費用相比,分流制雖然一次性投入較大,但是綜合比較可以發(fā)現(xiàn),其在管網(wǎng)運行多年后,總體費用只占合流制管網(wǎng)污水處理的42.7%。因此,加快我國老城區(qū)合流制管網(wǎng)改革,在建設新城區(qū)時積極采用分流制排水管網(wǎng)設計是污水處理發(fā)展的必然方向。
結論
城市污水處理新技術的不斷涌現(xiàn),為城市污水處理提供了更過的選擇空間。同時也使得我國污水處理技術正在向著國際化的標準邁進。通過新技術的應用及人們對日常生活中無磷清潔用品的廣泛使用,減少有害污水的產生,為我國環(huán)境保護打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]李笑雯.城市廢水處理技術[M].化學工業(yè)出版社,2006,7.
[2]梁國慶.城市污水處理生物技術分析[J].農業(yè)技術,2007,8.
[3]楊欣.居民生活污水的處理[J].化工信息,2007,8.
論文摘要:隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高,城市環(huán)境已經(jīng)成為人們評價一個城市發(fā)展程度的重要指標。城市廢水處理――這一影城市下游環(huán)境的重要工程,其實施效果對于我國環(huán)境有著重要的影響。文中就城市廢水處理新技術進行了簡要的分析。
可持續(xù)發(fā)展路線的實施,增加了我國各級政府對環(huán)境保護的認識和治理力度。城市污水處理,作為一個城市發(fā)展程度的重要標志,其實施效果已經(jīng)成為了評價城市發(fā)展程度的重要指標。城市污水處理的效果不僅僅關系到城市所在地周邊的環(huán)境保護,更關系到下游城市人們的身體健康以及經(jīng)濟發(fā)展。加快城市污水處理建設,加快城市污水處理新技術的應用,促進城市和諧發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展路線的實施,是目前我國城市污水處理相關部門的首要任務。
1.我國城市污水處理現(xiàn)狀分析
目前我國城市污水處理的面臨著重要的考驗,現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增加的城市污水量。而工業(yè)廢水、日常生活排放污水在城市內部的流向對流經(jīng)城市的河流以及淺層地下水也都有著不同程度的污染。這也使得我國多數(shù)城市水源受到污染,加大了城市生活用水處理的費用,加劇了我國城市廢水污染程度。近年來為了加快我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標的實施、促進我國水資源優(yōu)化、保護環(huán)境,我國很多城市已經(jīng)開始了對城市內污水流向的治理,減少污水在城市內流向對淺層地下水的污染。同時大力應用新的廢水處理技術,加快污水處理建設,為我國可持續(xù)發(fā)展路線的實施打下堅實的基礎。
2.城市污水處理新技術分析
2.1曝氣生物濾池技術分析
曝氣生物濾池是一種經(jīng)過改良的新一代上向流曝氣生物濾池。它既可以用于污水的二級處理,也可以用于處理出水需要回用等其它要求的污水深度處理,并且能夠達到很高的排放水質標準。由于曝氣生物濾池工藝將濾池和生化反應器結合起來,因此不再需要沉淀池;占地面積小,是常規(guī)工藝的1/4~1/5,節(jié)省大量征地和地基處理費用;池容小,土建工程量比其它工藝少20%~40%;全部模塊化結構,改擴建容易,工期短;上部出水為清水,濾頭不易堵塞,檢修和更換容易。無需放空濾池中濾料;可對廠區(qū)進行全封閉,無臭味污染,視覺和景觀效果好;不需要單獨的反沖冼水和反沖洗水泵,降低了設備投資和運行費用;穿孔管曝氣,節(jié)省設備投資和維護費,效率高。而膜式曝氣頭通常在運行兩年后開始喪失其效率;自動化程度高,操作人員少;低溫運行穩(wěn)定,受溫度影響很小;由于其具有連續(xù)的物理過濾能力,一旦生物反應發(fā)生問題,濾池仍可去除絕大部分的懸浮物;而且僅需要幾天即可恢復生物處理能力,而活性污泥法需要幾個星期才能恢復;由于其具有的眾多有點,我國已經(jīng)在2002年在廣東南海新建了一座設計流量為50000m3/d的新型曝氣生物濾池污水處理廠,從近6年的處理運行情況來看,運行穩(wěn)定,處理效果好,是投資較少的一種新技術應用典型。
2.2天然有機化學污水處理技術的分析
天然有機化學在污水處理方面的優(yōu)勢已經(jīng)被人們認可,也使得其在污水處理中的發(fā)展前景越來越好。化學混凝與生物法共同作用污水處理法已經(jīng)成為了天然有機化學污水處理發(fā)展的新方向。該工藝能有效去除水中的顆粒物、磷和氮,使出水水質達到一定的水平。有些國家把化學混凝法加生物處理作為主要的處理方法對城市生活污水進行處理,如挪威、瑞典、丹麥,其70%的污水都用混凝法+生物處理。其它一些國家如美國和香港用一種叫做化學強化一級處理法,該法比化學混凝法需要的混凝劑量更少,但足以去除大部分磷同時大大加快沉降速度。
世界上最常用的混凝劑為鋁鹽和鐵鹽,也有一定數(shù)量的有機聚合物作混凝劑或助凝劑。水和污水中的污染物去除是通過已知的機械原理即破壞膠體的穩(wěn)定性而混凝,或者是化學藥劑與固體水解產物共同沉降來完成。混凝法的效率是受混凝劑的物理及化學特性、進水及工藝條件等因素的影響。
污水處理無疑是要花錢的。問題是要找到一種不僅投資少而且長期運行費用低的最經(jīng)濟最有效的方法。根據(jù)歐洲污水處理經(jīng)驗,要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脫除85%氮,則化學強化一級處理+生物處理是最經(jīng)濟有效的。化學處理法特別是在工業(yè)污水比例大、污水水質日/年變化大時更顯其最經(jīng)濟有效。在快速發(fā)展的工業(yè)化城市,企業(yè)排放的污染物會影響甚至破壞傳統(tǒng)的生物處理過程,而化學處理法在這方面具有許多的先進性,能處理很多不同的污水,能承受很大的沖擊負荷。對實際污水處理工程而言,首先用化學法進行污水處理研究,不僅能承受沖擊負荷,將污水處理到一定的程度,還可以了解污水的組成和變化情況,為較易受污水沖擊負荷、毒性物質影響的生物處理提供保護。種種優(yōu)勢預示了天然有機化學污水處理的良好發(fā)展前景。
2.3污水生物處理方法分析
生物污水處理是用生物學的方法處理污水的總稱,是現(xiàn)代污水處理應用中最廣泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物,使污水得到凈化。按對氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸,甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等,如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等。好氧生物處理系采用機械曝氣或自然曝氣(如藻類光合作用產氧等)為污水中好氧微生物提供活動能源,促進好氧微生物的分解活動,使污水得到凈化,如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物處理效果好,費用低,技術較簡單,應用比較簡單。當簡單的沉淀和化學處理不能保證達到足夠的凈化程度時,就要用生物的方法作進一步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化污水的微生物的基本特點,滿足其要求條件;污水中BOD與COD比值要大于0.3。溫度影響較大,冬季一般效果較差。
3.加快分流制排水管網(wǎng)的推進,促進污水處理的實施
我國原有城市排水管網(wǎng)多位合流制排水管網(wǎng),其是通過在城市中鋪設一套排水管網(wǎng)用來排泄污水和徑流雨水。這樣的排水管網(wǎng)導致后期在進行污水處理時加大了處理量,增加了污水處理費用。而目前較為先進的分流制排水管網(wǎng),是在城市中設兩套獨立的排水管網(wǎng),分別排泄污水和徑流雨水。這就使得在后期進行污水處理過程中,可以不對徑流雨水進行處理,只針對污水進行處理,大大降低了污水處理費用。鋪設分流制排水管網(wǎng)的費用與合流制排水管網(wǎng)污水處理費用相比,分流制雖然一次性投入較大,但是綜合比較可以發(fā)現(xiàn),其在管網(wǎng)運行多年后,總體費用只占合流制管網(wǎng)污水處理的42.7%。因此,加快我國老城區(qū)合流制管網(wǎng)改革,在建設新城區(qū)時積極采用分流制排水管網(wǎng)設計是污水處理發(fā)展的必然方向。
結論
城市污水處理新技術的不斷涌現(xiàn),為城市污水處理提供了更過的選擇空間。同時也使得我國污水處理技術正在向著國際化的標準邁進。通過新技術的應用及人們對日常生活中無磷清潔用品的廣泛使用,減少有害污水的產生,為我國環(huán)境保護打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]李笑雯.城市廢水處理技術[M].化學工業(yè)出版社,2006,7.
[2]梁國慶.城市污水處理生物技術分析[J].農業(yè)技術,2007,8.
[3]楊欣.居民生活污水的處理[J].化工信息,2007,8.
1.1污水管網(wǎng)設計
城市污水管網(wǎng)擔負著城市污水的收集和輸送,是連接污水產生源和污水處理廠的重要的、不可缺少的環(huán)節(jié)。一般說,凡在新建市、區(qū)或擴建新區(qū)建設污水處理工程時,宜采用分流制;在已建成合流制排水系統(tǒng)的舊城區(qū)、小城鎮(zhèn)等,宜將原合流制直泄式排水系統(tǒng)改造成截流式合流系統(tǒng);在雨量稀少地區(qū),如我國西北的部分地區(qū)或者邊遠小城鎮(zhèn),由于污水處理規(guī)模小,街道狹窄,兩側建筑密集,施工復雜,無條件修建分流制排水系統(tǒng),也可考慮采用合流制排水系統(tǒng)。值得注意的是,當截流倍數(shù)較大時,旱季和雨季污水量相差較大,污水處理廠的進水水量及水質都隨之發(fā)生相應波動,造成沖擊負荷,因此在污水處理廠工藝流程設計和設計參數(shù)選擇時應對該水量、水質變化進行必要的分析和校核,保證處理廠出水穩(wěn)定達標。
1.2垃圾滲濾液對污水處理廠的影響
國內一些城市,特別是中小城鎮(zhèn),當垃圾處理規(guī)模不大,且距城市污水處理廠較近時,往往將垃圾滲濾液經(jīng)預處理或不經(jīng)處理直接排入城市污水處理廠。這種情況下,設計城市污水處理廠時,需十分注意由于垃圾滲濾液高濃度廢水的進入而給處理廠進水帶來的水質變化。處理廠規(guī)模越小,其影響越大,滲濾液處理量與污水處理廠處理規(guī)模的比值越大,對設計參數(shù)選擇、設備選型及工程費、運行費等影響越大。
1.3除臭技術
隨著我國對環(huán)境質量要求的提高和污水處理技術的發(fā)展,在設計污水處理廠的同時,考慮除臭設施已提到議事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化學藥劑吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高濃度臭氣效率低且價格高;化學藥劑吸收法臭氣去除效率低且操作管理復雜;土壤法則適合低濃度臭氣去除及占地面積大等不足,目前國內外廣泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。該法具有適合于各種臭氣濃度的脫除,且具有效率高,不產生二次污染及運行費用低等優(yōu)點。因此,在我國建議采用生物除臭更為經(jīng)濟合理。
2影響城市污水處理系統(tǒng)的關鍵技術
城市污水屬于可生化處理的中性污水,工藝技術要求并不太復雜,而城市污水處理工藝技術方案的關鍵因素是曝氣技術的選用。
2.1曝氣技術的重要地位
城市污水主要污染物成份基本都是容易被微生物分解的物質。在城市污水處理工藝技術方案中,采用曝氣充氧培養(yǎng)微生物對有機污染物質進行分解,這一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝氣、二沉、回流或排出的工藝流程;近年來還出現(xiàn)了曝氣、二沉、回流或排出的三合一體間歇式曝氣工藝。
曝氣充氧是城市污水處理工藝運行中最重要的技術保障手段,也是工藝運行的動態(tài)控制核心;在城市污水處理運行費用中,動力消耗所占比例約為80%,而曝氣充氧能耗又要占裝置總動力消耗的約80%;由此可見,所選用的曝氣形式及技術在城市污水處理工藝技術方案中的重要地位。
2.2曝氣技術的基本分類
①傳統(tǒng)的分類曝氣技術傳統(tǒng)的分類方法是按照設備性質區(qū)分的,分為三種基本形式。表面曝氣—采用機械運動的方法,使水體表面不斷更新與空氣接觸;表面曝氣分為葉輪表面曝氣與轉刷(盤)表面曝氣兩種。
射流自吸—利用水體的射流作用吸入空氣。
鼓風曝氣—風機鼓風經(jīng)曝氣器擴散向水體中輸入空氣(或純氧)。
②按照流體運動性質的新分類曝氣技術的實質就是使氣相中的氧向液相中轉移,傳統(tǒng)的分類方法難以反映曝氣技術的實質問題。使氣相中的氧轉移為液相中的溶解氧,是通過流體運動形成氣液接觸界面而完成的。
2.3鼓風曝氣是曝氣技術的發(fā)展趨勢
在城市污水處理工藝技術中,有越來越多的工程技術人員認識到了鼓風曝氣技術具有動能消耗合理和充氧效率高的優(yōu)點,因此鼓風曝氣技術在城市污水處理工藝技術中越來越得到普遍的應用。
2.4終端設備是鼓風曝氣技術的關鍵
鼓風曝氣技術的終端是關鍵設備氣流擴散裝置——曝氣器。鼓風機經(jīng)管道鼓入曝氣池的氣相流體,最終是由曝氣器對氣流的擴散而產生起氧傳遞作用的氣液接觸界面;曝氣充氧效率、曝氣運行可靠程度的長久性、氧傳遞均衡性與氧供給長期穩(wěn)定性等等曝氣技術性能如何,完全是要取決于曝氣終端設備(曝氣器)的功能作用。
2.5旋混曝氣器
本世紀九十年代初,我們就開始著手研究曝氣器的氣流擴散問題,經(jīng)過大量的實驗研究與運行實踐經(jīng)驗的總結,確立了采用阻力小且無堵塞的大孔排氣結構,經(jīng)旋流、旋混與倒齒等多種結構擴散作用產生細泡的曝氣技術,生產制造了“旋混曝氣器”。從近年在湖南與廣東兩地的應用情況來看,旋混曝氣器突出表現(xiàn)了效率高、可靠性好、對長期穩(wěn)定運行有保障的優(yōu)點,深得用戶的好評。
3結語
自然系統(tǒng)和人工系統(tǒng)相結合的系統(tǒng)叫復合系統(tǒng)。市場經(jīng)濟條件下的城市污水處理系統(tǒng),就是一個開放的復合系統(tǒng)。所謂開放的復合系統(tǒng),是指這個復合系統(tǒng),還與外界環(huán)境中的種種系統(tǒng)進行著交換。城市污水處理系統(tǒng)的整體目標是:導、治結合,實現(xiàn)污水處理“四化”。“四化”——一是減量化,即污水、能耗、物耗的減小;二是無害化,即污水處理的過程與結果對人及受納水體無害;三是資源化,即污水處理后的循環(huán)回用;四是產業(yè)化,即污水處理按市場機制形成產業(yè)。
論文關鍵詞:城市污水曝氣技術工程設計
論文摘要:本文分析和論述了影響城市污水處理系統(tǒng)的幾個主要因素,著重對曝氣技術在城市污水處理工藝的主導地位和技術應用進行闡述。
參考文獻:
[1]徐志嬙,魏紅,黃廷林.污水采用集中或分散處理再生回用的經(jīng)濟比較[J].中國給水排水,2007.
[2]張麗麗,徐得潛.城市污水處理廠布局優(yōu)化的經(jīng)濟性判據(jù)[J].山西建筑,2009.
[3]王文雯.城市河流治理生態(tài)效應優(yōu)化模式探索[D].山東師范大學,2004.