前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇城镇生活污水处理方法范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
一、前言
在我国,随着城市化的推进与人们生活水平的提高,城镇生活污水的排放量大大增加,加剧了城镇生活污水处理厂的工作压力。同时,在构建社会主义和谐社会的背景下,污水处理厂作为高耗能的行业是社会监督的重点。如何顺应国家节能减排的要求,采取有力的节能降耗措施是众多污水处理厂面临的重要问题。一方面是日趋增加的污水处理负担,一方面是国家节能减排的政策,两者都要求污水处理厂采取有效的措施以谋求自身发展。本论文拟从城镇生活污水处理厂的节能降耗分析与措施两个方面,探讨污水处理厂的生存之路。
二、城镇生活污水处理厂的能耗分析
当前,在我国,一般来说,城镇生活污水处理厂采取的是二级或者三级的处理方法。此外,生物处理工艺是污水处理厂的首要选择,通常需要预处理、生化处理及污泥处理三个步骤才能够完成。城镇生活污水处理厂的能源消耗主要表现在电能损耗、燃料消耗以及药剂消耗等多个方面,而且在每个方面都是高消耗表现。许多研究人员通过国内外多家生活污水处理厂进行能耗分析,发现在城镇生活污水处理过程中,主要的高耗能的设备有生活污水提升泵、污水处理的曝气系统以及相关的污泥加热器械等。在普通的城镇生活污水的二级处理中,提升泵、曝气系统、污泥处理设备的耗电量分别占全厂总耗电量的百分之十到二十、百分之五十到七十以及百分之十到二十五,三者的总耗能量在全场能耗量中占三分之二以上。因此,当前城镇生活污水处理厂节能降耗的重点在于降低提升泵、曝气系统以及污泥处理过程中的能耗量。
三、城镇生活污水处理厂的降耗措施
1、选择适当的生物处理工艺
目前,城镇生活污水处理厂普遍使用的生物处理工艺包括传统活性污泥法、AB法、经典SBR及其改进工艺、氧化沟等诸多方法。但是城镇污水处理厂对生物处理工艺的选择具有一定的标准,污水处理厂在充分考虑不同工艺的不同特点的基础上,还需要充分注重污水处理项目所在地的各种指标,包括地形、温度、电价征等内容;此外,污水处理项目自身的规模、原水水质情况、出水达标要求、污泥处置情况等因素也应该列入生物处理工艺选择的考虑范围。技术上方便、经济上实惠、应用上可行,方便管理、人员齐备,把长、中、近期目标充分考虑在内的工艺方案是较为合理的。不同的生活污水处理厂会有不同的工艺选择与设计,比如,规模相对较小的生活污水处理厂往往首先选择氧化沟或者SBR法,而规模相对较大的生活污水处理厂则更加愿意因地制宜地尝试节能降耗的新工艺,利用厌氧来处理污水等。此外,在土地资源较为丰富的中小城镇,生活污水处理厂倾向于选择人工湿地来处理生活污水。人工湿地的利用,不但能够减少企业的投资成本与管理费用,同时具有独特的生态景观效应,容易获得周围居民的认可与欢迎。
2、提升污水提升泵的节能
在污水提升的过程中,污水提升泵作为主要耗能设备,具有很大的节能降耗空间。许多学者对于提升污水泵的节能降耗进行了相关的调查研究。一是学者牛住元等通过调查发现污水提升泵的能耗程度主要是取决于污水提升泵的实际工作扬程,此外,如果污水提升泵的构筑物水头损失设计的过大,能耗量也会增加。因此,生活污水处理厂可以通过管道淹没出流和控制跌水高度等途径来控制污水提升泵出口处的水头损失,进而降低能耗。二是秦怀东等探索出了通过降低泵扬程来节能降耗的有效途径,首先,污水提升泵的总体布置应该紧凑,其中的连接管路要短而直,从而减少水头损失;其次,将传统的非淹没堰改装成为淹没堰;最后,提升泵应该选择平流式沉淀池。三是向伟芳发现可以通过提高提升泵的效率来节能,进而提出根据实际情况,运用相应的变频调速技术控制提升泵的降耗措施。
3、提高曝气系统的节能
在我国,城镇生活污水处理厂大多采用好氧的生物处理工艺来进行污水处理。其中,曝气系统一方面是整个生物处理系统的关键,另一方面也是是整个污水处理系统中能耗最大的单元,因此提高曝气系统的节能降耗措施具有至关重要的意义。曝气系统的节能降耗的实现有赖于对曝气头类型与曝气方式的选择以及对曝气流量的控制等方面,有效的节能措施包括以下三个方面。一是促进微气泡空气扩散装置产生一些微小气泡,进而增大气与液的接触;二是相关的安装自动调节装置,促进曝气系统可以根据曝气池中的溶解氧的浓度,而自动调节相应的供气量;三是可以通过变频调速技术的应用来提高鼓风机、搅拌机等曝气设备的运行效果。
4、选择适当的污泥处理方法
污泥处理是污水处理过程中重要的能耗决断,包括污泥的回流以及浓缩脱水两个方面。在污泥回流阶段,污水处理厂可以根据进厂的污水总量以及污水的水质状况来有效地调节回流比例,进而减少污泥回流泵的工作压力,提高其工作效率,减小相应的能力损耗。在浓缩脱水阶段,通常来说,污泥浓缩方法包括重力、气浮浓缩以及机械浓缩三种。目前而言,为了减少处理成本,我国大多数的污水处理厂选择的是重力浓缩的方法,重力浓缩的工作效率较低,甚至会造成二次释磷等问题。因此,从节能减排的角度来看,污水处理厂需要引进先进的浓缩技术来提高浓缩效力,其中气浮浓缩就是节能降耗的重要方式。此外,在污泥脱水阶段,有效的节能措施是尽量减少脱水设备的运行时间,从而减小设备的耗能量以及设备本身的损耗。
5、降低药剂的消耗
通过研究人员的长期实践调查与摸索发现,在城镇生活污水处理厂中,最为常见的药耗主要体现在除磷方面。目前,城镇生活污水处理厂除磷的方式主要包括化学除磷和生物除磷两种途径。其中,生物除磷可以不投放药剂而且产生的污泥量也较少,但严格的厌氧条件的保证技术较为难以攻克。因此,化学除磷是重要的方式,这就会造成大量的药剂损耗。理想的节能降耗措施是促进生物除磷技术的探索与应用推广。此外,由于不同的化学药剂具有不同的除磷效果。学者俞蕴芳通过不断的研究发现,硫酸铝处理效果较差,而聚合氯化铝的效果则最好。因此,污水处理厂如果多采用聚合氯化铝来除磷就可以在很大程度上降低能耗与药耗。
四、结束语
总之,城镇生活污水处理厂的节能减排是一项综合性工作,涉及到化学、物理、生物等众多学科与领域。因此,生活污水处理厂在从技术上寻求节能降耗的措施之外,还应该注意内部管理。一方面,加强相关人才的培养与发掘,同时加强内部人员节能降耗意识的树立;另一方面,应该借鉴国内外先进的管理经验,引进先进的技术与设备,提高节能降耗的能力。值得注意的是,政府相关部门以及社会公众舆论需要加强对于生活污水处理厂的节能降耗方面的监督工作,及时发现问题并督促改进。
【参考文献】
[1]住房和城乡建设部标准定额研究所.城镇污水处理厂污泥处置系列标准实施指南 [M].中国标准出版社.2010-01-01
[2]李亚峰、马学文、刘强.小城镇污水处理厂的运行管理[M].化学工业出版社.2011,6
关键词:人工湿地; 污水治理; 解决方案
随着城镇化进程的加速,城镇的人口日益增多,城镇生活污水也就越来越多,城镇生活污水处理的难度不断提高,污水处理所需的成本日益增多,因此,作为城镇污水处理部门应不断创新污水处理,加强对污水的循环回收和充分利用。在丘陵地区的城镇生活污水中,可以充分地应用人工湿地治理污水技术,为城镇污水处理打开新的天地。
一、人工湿地污水处理系统概述
人工湿地污水处理是一种绿色环保,经济实惠,简单方便, 效果良好的新型污水处理技术。人工湿地污水处理系统主要是模拟自然湿地中生物作用、物理作用和化学作用的相互协作,以达到净化污水的目的。这种人工湿地是指:在一个洼地中,设计合适的长度和宽度以及地面的坡度,将土壤和填料按照一定的比例、坡度组成,将一些植物如茳芏、芦苇种植在湿地的表面。这些种植的植物必须具有的特点包括:易成活、生长周期较长、抗水性能较好、外形美观和具有经济价值等。这些种植的植物与湿地中的动物、微生物和其它植物等,构建成一个独具湿地特色的动植物生存的环境系统。当污水从湿地表面和下面的填料缝隙中流过时,通过湿地表面和填充料过滤作用、沉淀作用、吸附作用、离子交换作用、植物吸收作用和微生物分解作用等,达到高效净化处理污水的目的。
二、人工湿地在城镇污水处理中的工艺设计的探讨
人工湿地污水处理工艺设计处于初步发展阶段。影响人工湿地设计的因素非常多,如湿地床的结构、工艺流程、布置方式、进(出)水系统类型和湿地植物等。下面以丘陵地区城镇污水处理中人工湿地的工艺设计问题,与大家进行探讨。
一是合理设计湿地床的深度。进行湿地床深度的设计时,必须充分考虑丘陵地区的地形特点,分析污水的水质状况,对所种植的植物类型及根系状况进行研究。 在植物根系中,必须确保绝大多数污水具有足够的流动性。同时,在湿地床中,还应具备一定的好氧条件。综合分析以上因素进行确定。
二是选择好湿地植物种植的物种。在丘陵地区城镇污水处理的湿地系统中,如何选择种植的植物物种,应重点考虑植物的耐污能力强弱、成活率高低、生长周期长短,分析所选择种植的植物根系是否发达、是否美观又是否有一定的经济价值等。通过对上述各种因素的分析,最后确定栽种的湿地植物。从现在的人工湿地的污水处理系统来看,在丘陵地区一般以栽种芦苇为宜,构建成芦苇湿地污水处理系统。我们知道,芦苇具有根系发达的优势, 它的根系范围广而深,其根系一般可以延长到地下0.6米、 0.7米左右,在它的周围所拥有活性物质非常丰富,加上芦苇的输氧性能优良,芦苇是城镇人工湿地污水处理系统中最常见的植物,也是丘陵地区城镇污水处理中湿地栽种植物的首要选择。
三是在城镇污水处理中,应根据实际确定好湿地床的底坡、长宽尺度。其中,湿地床的填充料决定湿地床的底坡,通常按照2%―8%的比例来建造其底坡。污水处理程度和水力作用时间的长短来决定湿地床的长度,水力停留通常控制在20米―50米之间。湿地床的长度设计过长, 非常容易使湿地床中形成难以进行水位调节的死区,对植物的栽培十分不利。在丘陵地区城镇生活污水处理中,通常采用潜流湿地,其湿地床的长度与宽度的比值一般是小于或等于3: 1 , 这样才能确保湿地床中的水流能够保持一定的流动性,以推移的方式进行流动。
四是搞好杂草的控制。采取湿地处理后的出水或污水淹没是最成功的杂草控制法。在实际中,建议湿地床先用除草剂处理, 然后再用淹没法除去死掉的杂草。
五是设计好进水和出水管线。湿地床的进水系统应保证配水的均匀性, 一般采用多孔管和三角堰等配水装置。出水系统一般根据对床中水位调节器的要求,设置在出水区末端的砾石填料层底部。
三、人工湿地治理污水在我国应用
在我国的丘陵地区城镇生活污水中,人工湿地的污水处治理技术得到了比较成本的应用。如属于丘陵地区的某污水处理厂的工艺流程为:原污水通过格栅, 通过集水井、沉淀池, 进入一级碎石床后, 再进入二级的碎石床, 从二级碎石床流出处理水, 排入天然河道。在一级碎石床栽植芦苇, 在二级碎石床栽植香蒲。人工湿地污水处理技术的应用, 有效地改善了该城镇的生态环境, 提高了居民的生活质量。
总之,人工湿地治理技术是丘陵地区城镇生活污水处理的重要方法。人工湿地治理技术在丘陵地区城镇生活污水处理中得到了较成功的应用。我们应当高度重视丘陵地区城镇生活污水人工湿地治理技术的探讨和应用,不断创新人工湿地治理污水的方法,提高丘陵地区城镇生活污水的治理水平,为丘陵地区城镇建设创建环保、和谐、可持续发展的宜居家园。
参考文献:
[1] 周琪. 人工湿地技术在污水处理与水环境保护中的应用[J]. 给水排水动态, 2009,(05) .
【关键词】农村;生活污水;处理;实用;技术
前言
农村生活污水是指农村居民生活过程中粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水以及一些农村分散养殖过程中所产生的污水。一般来说,农村生活污水与城市污水不同,在排放方式、水质和水量等方面具有其自身特性,主要特点是:成分复杂,含有一定量的氮、磷,可生化性较高,基本不含重金属和有毒有害物质,因此,常采用生物处理方法处理农村生活污水。从处理模式的角度划分,农村生活污水处理技术可分为集中式处理和分散式处理;从处理工艺的角度划分,农村生活污水处理技术可分为好氧生物处理、厌氧生物处理和污水土地处理等。
1 农村生活污水处理模式
(1)集中式处理是指通过管网将村庄内所有农户产生的生活污水集中收集,输送至某一固定地点后集中处理的模式。该模式有两种实施方案,一种是将收集的农村生活污水统一接入邻近的市政污水管网,利用城镇污水处理厂统一处理,这种处理模式投资省、建设周期短、见效快、管理方便,但只适用于符合高程接入要求,且距离市政污水管网较近地区农村生活污水的集中处理;另一种集中式处理是在村庄附近建设一处农村生活污水处理设施,将村庄内所有农户产生的污水集中收集输送至此集中处理,这种模式适用于规模较大、人口居住密集、经济条件较好、村镇企业或旅游业发达、处于水源保护区内的单村或联村污水集中处理。
(2)分散式处理是指以“化整为零”核心,将较大的区域划分为若干较小的区域,分区收集农户污水,以各个较小区域为处理单元单独处理农村生活污水的处理方式。该模式常采用小型或一体化污水处理设备、污水自然处理技术等工艺处理农村生活污水,具有布局灵活、施工简单、管理方便、出水水质有保障等诸多优点,已经成为国内外处理生活污水的新理念。分散式处理适用于规模较小、人口居住分散、污水不易集中收集地区农村生活污水的处理。
2 农村生活污水处理技术
基于我国农村地区普遍欠发达,缺乏污水处理专业人员的现状,结合农村生活污水可生化性高、水质、水量波动性大等特点,农村生活污水处理方式不能照搬或套用城镇生活污水的处理模式,需结合农村地区实际情况和生活污水特点进行科学决策,在具体选择农村生活污水处理方式时,一般遵循因地制宜、便于维护和管理、运行费用低廉、工艺流程简单等原则。
(1)厌氧生物处理:厌氧生物处理技术的优点主要有以下几方面,节省动力消耗;对营养物的需求量小,减少了补充氮、磷营养的费用;处理设施占地面积小;污泥产量低;可以降解好氧过程中不可生物降解的物质;可处理水质波动性较大的污水;可产生大量的沼气作为燃料等。在某些情况下,出水水质不能满足排放要求,需要后处理才能得到较高的处理要求;低温下动力学速率低;不能去除废水中的氮和磷。
(2)人工湿地污水处理技术与其他污水处理技术相比,人工湿地具有诸多明显的优点,如:投资少,建设、运行费用低;易于维护,技术含量低;.污水处理系统组合的多样性、针对性;缓冲容量大,处理效果好;同时具有环境效益、经济效益及社会效益等。但人工湿地也存在不足,如:占地面积相对较大;处理效果受气候、温度变化影响较大;如设计或管理不当,容易产生堵塞现象等。
(3)污水处理工艺组合技术。农村污水处理以处理成本低、氮磷去除效果好为原则,在有明显的冬冷夏热条件的地区,采用污水组合工艺,可达到较高的处理要求。李先宁等研究开发了“厌氧水解、跌水充氧接触氧化、折流人工湿地组合技术”、“厌氧发酵、生态土壤及蔬菜种植组合技术”及“塔式蚯蚓生态滤池组合技术”等污水处理核心技术,并根据示范区实际条件结合其它辅助技术将污水处理技术进行合理组合优化,形成农村污水处理技术集成系统,该系统具有除磷脱氮效果好、投资运行费用低及维护管理方便等特点,有利于处理农村生活污水;同样,利用其它生态组合工艺如表面流人工湿地、潜流人工复合生态床和生态塘、滴滤池/人工湿地、人工湿地技术、人工湿地等处理农村生活污水,也取得突破进展。因此,因地制宜地对污水处理技术进行合理组合及优化,在农村生活污水处理中较好的发展前景。
(4)净化槽可以分为用于处理一家一户生活污水的“小型净化槽”和用于处理楼房、住宅小区生活污水的“大中型净化槽”,在中国农村,可以村为单位设计适合的净化槽。净化槽有多种类型及处理工艺,可分为接触曝气、旋转圆板、散水滤床、标准活性污泥等。
(5)传统稳定塘处理技术优点是:运行维护费低,系统基本不耗能;可充分利用地形,节省投资;无需污泥处理;可实现污水资源化。但也存在诸多缺点,比如:处理效果受气候条件影响大;有机负荷低,占地面积大等。随着研究的逐步深入,发展了很多新型塘和组合塘工艺,进一步强化了稳定塘的优势。如高效藻类塘、水生植物塘、多级串联塘和高级综合塘系统。在中国,特别是在缺水干旱地区,稳定塘是实施污水资源化利用的有效方法,近年来成为中国着力推广的一项技术。
(6)氧化沟是一种活性污泥法工艺,结合了活性污泥法推流和完全混合的特点,有利于克服短流和提高缓冲能力。污泥产量小,性质稳定。工艺流程简单,构筑物少,占用土地面积也少,便于管理。
3 结语
我国农村人口众多、居住分散、人民生活水平参差不齐,在选择污水处理技术时应结合当地农村实际情况,以投资省、运行费用低、工艺操作简便、维护保养方便和出水水质好等经济实用型处理方式,采用科学设计、污水治理技术优势互补,通过合理组合和优化,达到改善农村生态环境的目的。
参考文献:
[1]梁祝,倪晋仁.农村生活污水处理技术与政策选择[J].中国地质大学学报(社会科学版),2007(07).
[2]张衍林,袁巧霞.农村生活污水分散式处理技术浅析[J].环境保护科学.2008(10).
关键词:技术状况定量分析对策剖析
废水处理是防治水环境污染的重要技术措施之一,废水处理技术水平的高低将直接影响一个地区的水环境质量。本文以我国城市污水处理情况为基础,试从排污系统建设、废水治理设施以及废水处理效果等诸方面,对其作一技术剖析评价,以便对国内外废水处理技术状况有一量化概念,为提高我国的废水处理技术水平,促进经济与环境的协调发展提供技术参考。
1.排污系统建设
1.1排污管道总长度
排污系统是城市基础设施建设的一个组成部分,也是废水集中处理的前提。近十年来,随着我国经济的快速增长和城市规模的扩大,排污系统建设已初具规模。全国现有的大小城市均建有一定规模的排污系统,排污管道总长度(含污水管和雨水管,下同)已从1989年的5.45万公里上升为1998年的12.59万公里,增长了1.31倍(见图1),是1980年的5.49倍,是建国初期的12.47倍(有关数据不包括香港、澳门、台湾,下同)。
1.2排污管网密度
以城市市区面积计,1998年我国城市排污管网密度为0.075km/km2。按国家统计局的划分方法计,我国东部城市排污管网密度为0.170km/km2,中部城市为0.053km/km2,西部城市仅为0.026km/km2;其中,城市排污管网密度最高的是上海,为1.775km/km2,北京次之为0.869km/km2,分别是全国平均水平的23.7倍和11.6倍。
1.3人均排污管道长度
按国家统计局的统计口径,以城市非农人口计,我国城市人均排污管道长度为0.63米,是1980年的2.6倍,是建国初期的4.5倍。人均排污管道长度历年变化情况见图3。
1.4比较
与发达国家相比,我国城市排污管网的建设尚处在很低的水平上,无论是排污管道总长度、排污管网密度,还是人均排污管道长度,均存在着较大差距。
以联邦德国为例,尽管其国土面积只是我国的1/27,但1995年其排污管道总长度已达39.50万公里,是我国的3.14倍;以辖区内全部面积计算,排污管网密度已从1979年的0.74km/km2上升到1995年的1.11km/km2;人均排污管道长度达到4.84米,其中,1992年至1995年间,每新接纳一个居民的废水,平均需新建排污管13.37米;居民接管率从1979年的84.5%上升到1995年的92.2%,即占全国人口总数92.2%的居民的生活废水已纳入排污管网,其中10万人以上的大城市居民接管率超过98%,小于2000人的村庄居民接管率也已达70%。
2.废水处理设施
2.1废水排放量
从总体上看,近十年来全国废水排放总量没有多大变化,一直维持在350亿吨左右,但生活污水所占的比例上升很快,已从1989年的28.6%提高到1998年的53.2%,超过了工业废水排放量。其中,东部、中部和西部城市生活污水排放量分别占全国生活污水排放总量的55.7%、31.2%和13.1%。
2.2废水处理规模
兴建废水治理设施是削减污染负荷,防治水环境污染的关键。为解决严重的水环境问题,近年来,我国加快了废水治理设施的建设,在工业废水处理率不断提高的同时,城市污水处理能力增长速度也较快。1998年,我国城市污水处理能力已经达到1583.3万吨/日,是1985年的10.3倍,平均每年递增19.6%。其中,东部、中部和西部城市污水处理能力分别占69.6%、19.0%和11.4%。但目前仍有江西、、青海和宁夏四个地区尚无城市污水处理能力。全国城市污水处理能力历年变化情况见图6。
2.3废水处理工艺
目前,我国共有266个城市污水处理厂投入正常运行。其中,绝大多数城市污水处理厂都采用运行稳定、操作简便、处理费用低廉的生化处理工艺,包括普通活性污泥法、接触氧化法、氧化沟法、ab法以及sbr法等,只有少数城市污水处理厂因其实际情况而选用物理或物化的方法处理废水。按废水处理能力划分,目前采用各种生化处理工艺处理的城市污水约占其处理总量的92%。
2.4废水处理率
以城市污水处理厂实际处理的生活污水量与生活污水排放总量之比,作为城市生活污水集中处理率来进行评价。1998年我国城市生活污水集中处理率仅为10.3%(见图7);其中,北京生活污水集中处理率最高,为40.3%,天津、云南次之,分别为37.2%和34.3%。从统计结果看,西部城市生活污水集中处理率高于全国平均水平,这与云南生活污水集中处理率较高以及西部城市生活污水排放量较低有很大关系。
2.5比较
从总体上看,我国城市污水处理尚处在起步阶段,城市污水处理率还很低。
联邦德国1898年便开始建设城镇污水处理设施,现有规模大小不等的城镇污水处理厂10390个,废水处理能力达1.506亿居民当量,相当于日处理废水3000万吨,是其全部居民生活污水排放量的1.92倍。其中,大中型污水处理厂虽仅占总数的13.1%,但其废水处理能力却达到1.24亿居民当量,占全部废水处理能力的82.1%。1995年联邦德国居民生活污水处理率已达89.0%,其中,原东、西德地区分别为70.0%和93.5%,即占全国人口总数89.0%的7269万居民的生活污水已在各类污水处理厂得到净化处理。
现在,世界各国都很重视水环境污染防治,并投入大量财力建设城镇污水处理厂,从而提高了生活污水处理率,减轻了对水体的污染。有关国家生活污水处理情况对比见图8,其中,中国为城市生活污水处理率。
3.污水处理效果
3.1排水水质状况
1998年,全国266个城市污水处理厂共处理污水29.27亿吨,其中工业废水9.28亿吨。由于目前城市污水处理厂主要集中在中等以上城市,且具有一定的规模,从总体上看,运行比较稳定,处理效果较好。全年平均进水cod浓度为336.4mg/l,出水cod浓度为83.3mg/l,去除率达75.2%,削减cod74.07万吨。全国城市污水处理厂的运行成本平均为0.367元/吨污水,去除每公斤cod花费1.451元。
3.2废水深度处理
几年前,我国城市污水处理厂的设计主要考虑的还是去除碳类有机污染物,但随着环境标准和水环境保护要求的提高,目前正逐步开展城市污水的脱氮脱磷等深度处理。所采用的方法也主要是生物脱氮和化学脱磷,但进行脱氮脱磷处理的生活污水占城市污水的比例还很低。
3.3剩余污泥处置
剩余污泥的处理也是城市污水处理中的一个重要环节,目前我国处置剩余污泥的主要途径是填埋,且大多数是与城市垃圾一并进行填埋处置,只有一小部分是焚烧处理。需要指出的是,约一半以上的剩余污泥未经稳定、消化处理,这不仅使其在农林方面的利用受到限制,也增加了污泥处置的费用。
3.4比较
从总体上看,我国现有城市污水处理厂废水处理效果较好,但脱氮脱磷处理的比例低,剩余污泥的处置不够安全。
1995年,联邦德国城镇污水处理厂所排放的废水中,cod浓度小于50mg/l的占废水总量的80.1%,bod浓度小于10mg/l的占87.5%;处理后废水平均浓度为cod41mg/l、bod7mg/l,耗氧等级为1.9;营养物质浓度也很低,总氮、总磷平均浓度分别为18mg/l和1mg/l,污水处理厂尾水的排放对水体的影响已很轻微。德国历年污水处理厂排水情况见图9。
近年来,由于严格控制大气污染物的排放和填埋技术的进一步发展,欧洲各国污泥处置情况发生了一些变化,目前以填埋和农用为主,焚烧处理的比例已大幅下降。
4.对策建议
从以上剖析可见,我国城市污水处理的技术状况与发达国家差距较大。而要真正解决我国的水环境污染问题,笔者认为,在城市污水处理技术方面,必须做好以下几点工作。
4.1设计规范化
目前,城市污水处理厂的设计往往以日处理污水量为主要依据,但由于污水浓度不同,同等规模的污水处理厂实际需处理的污染物量则可能相差数倍。这不仅增加了设计的工作量,不便于进行工程投资对比分析,也给污水处理能力的综合评价带来困难。因此,应以需处理的污染物量作为衡量污水处理厂规模的标准,并依此规范城市污水处理厂的设计。国家有关部门应组织力量,按处理不同的污染物量编制污水厂标准设计图集,如日处理cod5吨、10吨、25吨等不同等级的污水处理厂的标准设计,从而规范城市污水处理厂的设计,减轻具体工程的设计工作量,并为污水处理厂的运行管理创造良好条件(联邦德国在这方面有许多经验可供借鉴)。与此同时,还应注意开发适合中国国情的城市污水处理技术,即投资低、运行费用低、管理要求低的城市污水处理技术,并及时予以推广。
4.2产品标准化
产品的标准化对于推动一个行业的发展有着十分积极的意义。正是由于城市污水处理厂的设计往往厂厂而异,因而不少城市污水处理厂的好多设备都是非标设备。这既增加了工程建设投资,延误了工期,也不便于设备的维修保养和更换,还在一定程度上制约了环保产业的发展。因此,必须切实抓好城市污水处理厂设备的标准化工作,并着力解决城市污水处理厂主要设备的国产化问题。大到充氧、提升、搅拌、过滤等设备,小到格栅、阀门等产品都应形成系列标准,以便不同处理规模的污水处理厂挑选使用。
4.3投资多元化
我国现有的城市污水处理厂几乎都是由当地政府投资兴建的,要在较短时间内大规模地新建、扩建城市污水处理厂,从而控制和改善水环境质量,单靠地方财政的力量显然是很不够的。因此,在保证地方财政一定投入、继续做好利用外资工作的同时,应制定相关的政策,鼓励各类企业乃至个人对城市污水处理厂这个社会公益性的事业进行投资。如利用工厂企业的废水处理设施同时处理城市污水,企业投资建设所在社区的污水处理厂,房地产开发时一并完成排污管网的建设等等。
4.4运营专业化
城市污水处理厂运营管理的水平高低将直接关系到其排水水质的好差。我国现有的城市污水处理厂所处理的污水只占设计能力的3/4,一些城市污水处理厂的排水水质波动较大,这某种程度上也反映出运营管理的问题。因此,应努力提高城市污水处理厂运营管理的专业化水平。要加强对污水厂运营管理人员尤其是负责人的技术培训,提高其业务能力,要组织开展城市污水处理技术的交流和研讨,加速推广先进和成熟的技术,从而提高运营管理的总体水平。
总体而言,我国的城市污水处理起步较晚,也还存在着不少问题。但由于国家高度重视环境保护工作,只要我们认清形势,积极采取切实有效的措施,我国的城市污水处理就一定会得到长足的进步,从而逐步控制和改善水环境质量,促进国民经济的持续发展。
参考文献
1.国家环境保护总局.环境统计年报1998,北京:1999,5
2.国家统计局.中国统计年鉴1999,北京:中国统计出版社,1999
3.国家统计局城市社会调查总队.中国城市统计年鉴1996,北京:中国统计出版社,1996
4.berndesch,sabinethaler:abwasserentsorgungindeutschland-statistik;korrespondenzabwasser,1998,45(5)
5.statistischsbundesamt:oeffentlichwasserversorgungundabwasser-beseitigung1995;vorlaeufigeergebniss;unveroeffentlicht;oktober1997
关键词:农村生活;污水处理;技术模式;进展
中图分类号:U664文献标识码: A
引言
近年来我国城市环境不断改善,但农村环境污染问题越来越突出,其中生活污水是农业面源污染主要的来源之一。农村生活污水的主要来源有厨房、沐浴、洗涤和冲厕等。其特点为面广分散、来源多、随机性强、日变化和季变化幅度大、污水成分复杂、防治困难。农村生活污染源分散,不易集中,加上经济水平相对落后,集中治理存在较大困难,因此,以村级为单位的农村污水治理工程已成为建设社会主义新农村的重要内容。
一、农村生活污水主要来源及危害
农村生活污水是指人们日常生活中产生的各种污水,包括有人粪尿、洗涤废水、洗浴废水、厨房后废水等,是污水的主要来源。
生活污水直接排入水体中,造成氮、磷的含量增加,引起水体富营养化,破坏水体环境;农村卫生设施落后,人粪尿往往直接排放,污染江河湖泊;农村习惯散养畜禽,从而畜禽粪便散落村庄,通过降水容易进入水体产生污染 假如由于各种原因的综合作用对生活饮用水造成污染。很可能引发痢疾、蛔虫病、血吸虫病等病症,严重影响人们的身体健康。
二、污水处理技术
生活污水处理技术的实用性是该项技术与其服务对象的匹配性。一个城镇和乡村只有采用了与其社会经济发展水平相匹配的技术,才有可能建设起来并在建成后能长期坚持正常运行。评价某一类处理技术对城镇或乡村的实用性分四步:(1)小城镇和乡村特征的识别;(2)社会经济发展状况;(3)治理技术的性能、费用、运行条件;(4)处理技术实用性筛选。
目前我国应用于农村生活污水处理技术多种多样,但根据生活污水的处理工艺原理分为两类:第一类是“生物处理系统”,主要流程类似城镇污水处理厂,以活性污泥或生物膜为生物载体;第二类是“自然处理系统”。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理,与人工湿地或传统氧化塘技术原理相似。
“生物处理系统”,针对污水排放量少的、居住较为分散的农村选择是集预处理、二级处理和深度处理的一体化污水处理设备,包括化粪池、沼气池、厌氧生物膜池、生物接触氧化池、生物滤池、氧化沟等工艺设备。其优点是:(1)流程简单;固液分离效果,好出水水质;好运行操作灵活,效果稳定;脱氮除磷效果
好;有效防止污泥膨胀;耐冲击负荷。但其缺点为:在基建投资、工程造价、运行费用上较高;要求较为完善的污水管网配套,经济要求高。
“自然处理系统 ”,利用自然系统中的植物、基质和微生物三者协同作用来实现水质的净化作用。其优点是:建造和运行费用远低于污水处理厂;维护简单,技术含量要求比较低;可以有效地处理污水;出水水质优且稳定;可直接或间接提供效益,如绿化、野生动物栖息等。但其缺点有:仅能处理污染浓度或负荷较低的污水;占地面积较大;设计不当容易堵塞,处理效果受季节影响。
三、国内分散式处理现状
(一)厌氧发酵为核心的处理技术
污水中的大部分有机物经厌氧发酵可去除部分污染物质,常用的有:生活污水净化沼气池、地埋式无动力生活污水处理装置和厌氧折流板滤池等。其中最
通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益相结合的生活污水处理方式是厌氧沼气池。 其投资分散、易于建造、不专门占用土地、运行不耗能和具有较好的社
会效益等特点,是现今适合我国国情的一条分散处理中小城镇居民生活污水的有效途径。埋地式生活污水净化装置是1996年度国家环保局最佳实用技术A类产品,该装置采用A / O法污水处理工艺,以独到的配水和通气系统具有投资省、效果好的特点。对厌氧折流板滤池处理农村生活污水进行了研究,结果表明,在常温下可采用消化污泥作为接种污泥,经过87d 的运行,CODCr去除率达到65%左右,完成启动。上流室中的上升流速控制在0.116 ~0.434m/h,能培养出沉淀性能和活性良好的絮状污泥。因此,常温下启动厌氧折流板滤池处理农村生活污水是完全可行的,并取得了良好的污水处理效果。
(二)好氧生物处理技术
包括氧化沟、SBBR(序批式生物膜反应器)、MBBR(好氧移动床生物膜反应器)等。其中氧化沟相当于一系列串联的完全混合反应器,其投资省,节能性能好,污泥处理费用低,流程简单,抗冲击负荷,运行维护容易,但占地面积大,受气候等因素影响大。SBBR最早由WILDERER于1992 年提出。研究4种填料的SBBR的生物膜长势优劣情况为碳素纤维填料组合填料海绵填料立体网状填料>表明碳素纤维填料>及组合填料,在受到进水负荷冲击后,能相对较快适应环境,且填料上的微生物活性较高,较适合运用于我国农村生活污水的处理。MBBR是国家农业部在上世纪80年代初从意大利引进的专用于农村水污染治理的一种高效污水处理技术,对其处理效果研究表明:该工艺处理效率高、能耗低、出水水质稳定、耐冲击负荷能力强、结构紧凑、体积小、不需要污泥回流、不发生堵塞、不需要反冲洗、维护管理相当简单,可适用于农村生活污水的处理。
(三)生态处理技术
常用的有人工湿地系统、稳定塘系统、蚯蚓生态滤池和土地渗滤处理系统等。人工湿地处理系统运行简单,处理效果良好。不仅能去除有机物,而且能脱氮
除磷和去除重金属,该方法在北京深圳和天津等地均有应用实例,效果良好,在土地资源条件许可的条件下是一种可行的污水处理方法。稳定塘系统是一种土地经过人工适当的修整,设围堤和防渗层的池塘,主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的污水生物处理技术。它可充分利用地形,节省基建投资;运行维护费低,系统基本不耗能;无需污泥处理;可实现污水资源化。稳定塘占地面积大,受气候的影响较大,在气候适宜、土地利用许可且污水量不大的农村可以考虑采用该技术。蚯蚓生态滤池,又称蚯蚓生物滤池,是利用蚯蚓具有提高土壤透水性能和促进有机物质分解转化。的生态学功能而设计的一种生物、生态相结合技术,其工程造价和运行费用低,除污效能高占,地面积小,剩余污泥量少,可实现污水、污泥的同步处理,减少后续污泥的处置处理相关费用等,通过蚯蚓的运动疏通和吞食增殖微生物,还解决了传统生物滤池所遇到的堵塞问题。地下渗滤系统通常由化粪池和土壤渗滤装置构成,除了物理截留、物化吸附、化学沉淀、生物降解、动植物等作用也存在一些土壤生态处理系统中的特殊机制,如光催化、光降解、植物吸取等。其具有氮、磷去除能力强,处理出水水质好,可回用,基建及运行成本低,运行管理简单、维护容易、不产生剩余污泥且对进水负荷的变化适应性强等优点外,还对各种病原体具有很好的降解作用,适用于新兴农村地区的生活污水处理,因而成为人们所关注和广泛使用的农村污水处理工艺。张建等在滇池周边进行地下渗滤处理农村生活污水的中试,处理规模为30~4 0 m3/ d可处理200余户村民产生的生活污水,运行效果良好,水力负荷为8cm/d时,系统对COD、NH 4、+- N、TP和TN的去除率分别达到80 %、90%、95 %和80%以上出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准。
四、农村生活污水处理技术发展趋势
( 1 ) 开展农村生活污水治理立法、可持续管理的组织机制研究,科学制定农村生活污水处理建设规划以及制定农村生活污水处理工程技术规范。
( 2 ) 以实现技术创新、指标创新和管理创新为突破点,实现农村分散式生活污水工艺及装备的标准化设备化、管理物业化、
( 3 ) 从农村农业的特点和实际条件出发,实现农村污水治理的生态化,园林景观化,氮磷资源化,大力发展有机农业。
总之为实现农村污水处理“建得起、用得起、管得好”的目标促进新农村建设可持续发展,农村污水处理工程规划建设应从农村实际出发,结合当地的自
然地理环境和经济发展水平,坚持“低投入、低成本重回用易管理”的原则,从规划方案、工艺选择、工程实施、运行管理等各个环节做好统筹规划,使农村水
污染防治工作步入良性发展轨道,保护和改善当地的生态环境。
结语
我们应根据村庄的具体情况选择合适的处理工艺。生物处理系统即城镇污水处理小型化一般适用于经济较发达、土地资源较紧张的农村地区,而自然处理系统更接近自然净化过程,运行费用一般较低,适合于经济不发达但土地资源丰富的村庄。
参考文献: