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生活污水处理方法

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生活污水处理方法

生活污水处理方法范文第1篇

关键词:农村 生活污水 处理工艺

前 言

“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁和管理民主”是建设社会主义新农村的基本要义,也是社会主义和谐社会的应有之义。随着我国社会主义新农村建设的加快,农村的村容村貌发生了翻天覆地的变化,农村的环境面貌也焕然一新。但由于农村生态系统复杂多样,农村的人口众多,居住较为分散,生产生活习惯较为传统,这些都给农村环境保护带来了较大压力,农村环境形势依然不容乐观。其中,农村生活污水防治则是其中最为紧迫的问题,也直接影响着数亿农民的身体健康和生活质量。

1、农村水环境现状

由于农村基础设施建设较为滞后,据统计,农村生活污水的集中处理率只有17%左右,工业废水集中处理率仅为11%左右。此外,随着农村养殖业发展迅猛,日产生废水多达15000多吨,日产生粪便近8000t。近年来,随着农村生产中农药、化肥的大量使用,单位化肥使用量(折纯)大于280kg/hm2,农药使用强度大于3kg/hm2:,农药、化肥的不合理使用也给农村水环境带来较大污染。

2、农村生活污水处理方法和工艺分析

据国家统计局公布的数据显示,2013年我国农民人均纯收人为8896元,城市化率为53.73%,农村生活污水处理是一项民生工程和农村长远规划建设的重要内容,因此,在防治农村生活污水方面应该充分结合我国农村发展的现实考虑,应遵循一定的原则:一是既要着眼当前的现实需要,也要考虑未来再生利用的需要。根据农村的地形地貌特点和农村经济发展实际情况,以及治理所能承受的经济负担等,因地制宜地做好农村生活污水的收集和治理。此外,还要结合农村生产生活的特点,一方面做好生活污水的达标排放,另一方面也需要做好淡水资源的节约和保护。其次是在污水技术的选择也要与农村实际结合起来,既要讲求经济性更要追求实用性。近年来,虽然我国农民的纯收入有了大幅度的提升,但农民的污水专业处理的技能并没有较大提升,因此,在工艺选择方面尽量考虑简便性和可操作性,一些工艺先进但技术复杂的不宜推荐。最后是要注重后期的维护和管理,农村真正对污水处理会管理又懂技术的专业技术人员是相当匮乏,因此,应考虑一些污水处理技术相对成熟、运行也较为稳定的技术工艺。根据目前我国广大农村地区社会经济发展状况、污水处理与水环境保护要求,农村污水处理还可以通过改厕、人工湿地、稳定塘、土壤渗滤等几种适合农村实际的污水处理工艺技术[1]。

2.1稳定塘系统

稳定塘旧称氧化塘或生物塘,稳定塘系统是由若干自然或人工挖掘的池塘通过菌藻互生作用或菌藻、水生生物的综合作用而实现污水净化的目的[2]。稳定塘工艺通常是把农村的土地进行一定的修整为池塘的方式,然后在池塘的周围设置成围堤,并做好防渗漏,然后将污水引入到池塘中,通过池塘中的微生物来达到除污的效果。稳定塘工艺的投资不大,主要是前期开挖池塘的投入较多,维护起来也较为简便,对于农村生活污水具有很好的去除效果。不过,这种工艺最大的不足之处就是污水处理的能力受到池塘大小的约束,如果要设计成一定处理能力,必须要占用较大用地面积,而且净化效果还要受到气温等自然因素的影响。

2.2人工湿地技术

人工湿地是近年来发展起来的一种污水处理技术,通过独特的土壤一植物一微生物系统,综合处理污水,对氮、磷等有机质去除能力强,处理效果好[3]。据悉,通过人工湿地来处理污水,COD去除率可达80%以上,TN去除率可达60%,TP去除率可达90%,出口水质BOD小于10mg/L,SS小于20mg/L[4]。人工湿地的方式处理生活污水的原理也较为简单,就是通过人工方式,把生活污水引入到水生植物的土地上,并根据污水处理的进展情况,人为控制污水在湿地中的停留时间,直至污水中的物质被微生物分解最终实现净化的效果(见下图)。人工湿地技术建设费用主要是来自前期的碎石、砂砾等投入,因此投资费用不是很高,后期维护和管理也十分的方便。但人工湿地的不足之处,是容易受到气候的影响比较明显,尤其是在寒冷季节,当污水结冰后,湿地中的微生物分解能力就会大为降低。

2.3土壤处理系统

土壤处理系统是将人工湿地技术与自然净化技术充分结合起来的一种污水处理工艺,污水的规模一般较小。这种处理工艺的原理主要是利用农村周围农田、林地、苇地等土壤一植物系统

的生物、化学和物理等固定与降解功能,实现对农村生活污水的净化和处理。土壤处理系统对于农村生活污水中的氨氮、总磷等具有很好的去除效果,后期维护也非常简单。但这种工艺容易对当地地下水和地表水源产生污染。

3、 结束语

总之,农村生活污水的处理工艺选择既要结合当地实际,又要考虑农村居民专业水平不高的现状。对于一些经济发展良好,污水处理规模较大而用地匮乏的地区,则应遵循先处理后回用工艺;对于一些经济发展良好,污水处理规模较小而用地匮乏的地区,其生活污水处理工艺可以考虑优先采用微动力充氧好氧生物处理+土壤渗滤工艺;对于那些处理规模小且又有许多闲置土地的地区,可考虑优先采用生态处理工艺。

参考文献

[1]齐兵强,王占生.曝气生物滤池在污水处理中的应用[J].给水排

水,2000,26(10):4―6.

[2]刘华波,杨海真.稳定塘污水处理技术的应用现状与发展[J].天

津城市建设学院学报.2003(1):19―22.

[3]王德永,张丽娟,陈明.农村生活污水处理模式的研究[J].中国西

部科技,2010,9(28):37―39.

生活污水处理方法范文第2篇

关键词: 生活污水 纯化 电解 离子交换

某些工业生产和科学实验需要用到纯水,水的纯化方法通常有蒸馏法、离子交换法和电渗析法等,本实验先电解生活污水,然后过滤污水,最后用离子交换法制备纯水。

一、实验原理

生活污水是人类日常生活中使用过的水,包括厕所、厨房、浴室、洗衣房等处排出的水,也包括来自公共场所、机关、医院、学校、商店及工厂生活间等处排出的水,这些生活污水含有较多的有机物,如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物和氨、氧,还含有肥皂、洗涤剂、病原微生物、寄生虫卵等。

电解法是用铝电极做阳极,用和水不反应的电极,例如铜电极做阴极,电解生活污水,电解生成氢气和氢氧化铝,在阴极氢气冒出的过程中,把一些不溶于水的较轻污染物质带到液面上;阳极生成氢氧化铝,生成的胶粒状的氢氧化铝带正电荷,能吸附色素还能吸附带负电荷的粒子,如非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体、硫化砷等。蛋白质有带电的基团也能被氢氧化铝胶粒所吸附。

离子交换法是利用离子交换树脂能与水中的K、Na、Ca、Mg、Cl、SO、CO、HCO等无机离子进行选择性的交换反应而获得去离子水,离子交换树脂是带有活性基团的有机高分子聚合物,按基因的特性将可分为两类,一类含有酸性活性基团,简写为R-H,称为阳离子交换树脂,另一类含有碱性活性基团,简写为R-OH,称为阴离子交换树脂。当水流经强酸性阳离子交换树脂时,水中的阳离子就与树脂发生交换吸附,当水从阳离子交换树脂流出后,再流经强碱性阴离子交换树脂时,水中的阴离子又与树脂发生交换吸附,经过阳离子交换树脂交换出来的H和阴离子交换树脂交换出来的OH作用结合成水:H+OHHO。

离子交换树脂制纯水的优点是:离子交换树脂经过一段时间交换后,交换树脂达到饱和(失去交换能力),此时可将交换树脂进行再生处理,即用2mol•LHCl溶液和2mol•LNaOH溶液分别按制备交换水的相反方向,慢慢流经交换树脂,这样就发生交换水反应的逆反应,使树脂上交换吸附的水中杂质离子释放出来,并随溶液流出,从而使离子交换树脂恢复原状,此过程称为再生,再生后的离子交换树脂可重新使用。如此反复,如果使用得当,寿命可达10年以上,经济效益十分明显。

二、仪器、药品和材料

仪器:50ml碱式滴定管两根,24V学生直流电源,雷磁DDS-11A型电导率仪

药品:钙指示剂,铬黑T指示剂,HCl(2mol•L),NaOH(2mol•L),NHCl-NH•HO缓冲溶液(pH=10),BaCl(1mol•L),AgNO(0.1mol•L)。

材料:711#(d=1.08)强碱性阴离子交换树脂,732#(d=1.25)强酸性阳离子交换树脂,pH试纸(量程为5.5―9.0的精密试纸),医用纱布,(6×9)乳胶橡皮管,螺丝夹,T型玻璃管(三通),漏斗(大,小),滤纸,漏斗架,烧杯(100 mL,200 mL,2000 mL),铝电极、铜电极及配套导线。

三、实验内容

1.电解污水

在2000mL烧杯中注满污水,安装好铝电极和铜电极,其中铝电极和直流电源的正极连接,铜电极和直流电源的负极连接,打开电源,调电压到12伏电解污水。这时,阴极有氢气生成,阳极有氢氧化铝生成,50分钟后,关闭电源,用小勺把污水表面的污染物捞出,然后过滤污水,这时污水变成澄清的水。

2.树脂处理

新买来的树脂,使用前要进行转型处理,取一定量的711#阴离子交换树脂,放入烧杯中,先用蒸馏水(或去离子水)浸泡24h,然后用NaOH(2mol•L)溶液浸泡24h(溶液盖过树脂,中间搅拌几次),倾去碱液,再用NaOH溶液浸泡1h,并经常搅拌,如此重复两次,倾去碱液,用蒸馏水(盖过树脂)搅拌洗涤树脂,重复洗涤至洗涤液呈中性(用pH试纸测量),最后浸没在蒸馏水中。

另取一定量的732#阳离子交换树脂,放入容器中,同阴离子树脂一样处理,但是用HCl(2mol•L)溶液代替NaOH溶液。

上述处理也可以在交换柱中进行(再生时即在柱内进行),使酸和碱分别缓慢逆向流经树脂,再用蒸馏水洗涤至中性。

3.装柱将碱式滴定管如上图固定在铁架台上,在管底塞入一小块纱布,以防树脂流出,先在柱中加入约1/3容积的蒸馏水,并排除橡皮管中的空气,管内插一小玻璃漏斗,然后将处理好的树脂和水调成薄粥状,并慢慢加入使其随水沉入管内,为使交换有效进行,树脂层不能出现气泡,所以,水面在任何时候一定要高出树脂层;若水过多时,可放松下面的螺丝夹,使水流出一部分;为使树脂装得均匀紧密,可用手指轻弹管壁;如果树脂层内出现气泡,可用清洁玻璃棒或塑料通条赶走气泡,如果赶不走,则应重新装柱。

4.去离子水的制备

小心开启污水和交换柱间的螺丝夹,随即再开启阴离子交换柱下的螺丝夹,并用烧杯盛水,控制水的流速为成滴流下,开始流出的150―200 mL水弃去,然后用100 mL烧杯收集约60mL水(用表面皿盖好)进行纯度检验。

5.水质纯度检验

分别对去离子水和过滤后的污水进行检验以作对比。

(1)水的电导率仪的测定

用电导率仪分别测定去离子水和过滤后的污水的电导率,每次测量前都应用去离子水和待测水样先后淋洗电导电极,然后取待测水样(能浸没电极)进行电导率的测量,去离子水的电导率测量应尽快进行,否则实验室空气中的CO、HCl、NH、SO等气体会溶于水中,使水的电导率升高。

(2)定性检验

用化学方法定性检验去离子水和过滤后的污水。

Ca离子检验:取约1mL水样加2mol•LNaOH溶液两滴,再加入小量钙指示剂,观察、记录现象,颜色越红,说明含钙离子越多。

Mg离子检验:取约1mL水样加1―2滴NHCl-NH•HO缓冲溶液和少量铬T指示剂,观察、记录现象,酒红色越深,说明含镁离子越多。

SO离子检验,分别取约1mL水样加两滴1mol•LBaCl,观察、记录现象,白色沉淀越多,说明含SO离子越多。

Cl离子检验:分别取约1mL水样加两滴0.1mol•LAgNO溶液,观察、记录现象,白色沉淀越多,说明含Cl离子越多。

用精密pH试纸测定水样的pH值。

生活污水处理方法范文第3篇

关键词 城市生活污水;危害;处理技术;应用策略

中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)07-0002-01

水环境保护是新时期城市建设发展的重点,是民众生命健康的重要保障。近年来,城市生活用水紧张,水污染问题日益严重,强化水环境保护的同时,也应强化对生活污水的有效处理,这是提高城市生活用水安全、保护水环境的重要工作。城市生活污水具有大量的有机物,能够形成水体富营养化,造成水质恶化等环境影响。为此,优化城市生活污水处理技术,确保城市生活用水安全,应创新污水处理技术、改进处理工艺,满足城市生活污水处理的现实需求。本文立足城市生活污水的特点,就污水处理技术的应用及发展做了具体阐述。

1 城市生活污水的特点及危害

随着城市的不断发展,城市生活用水问题日益突出,如何确保生活用水安全,成为城市建设发展的重要内容。在城市水环境的建设中,生活污水的有效处理,成为环境保护、用水安全的重要内容。当前,城市生活污水缺乏有效处理,通过直接排放等方式进入下水道,流入江河。实质上,城市生活污水中含有大量的有机物,是造成江河湖泊富营养化的重要原因。在城市生活污水中,含有脂肪、纤维素、矿物油等有机物。特别是BOD、COD、TP和TN的含量较高,对城市地下水及江河湖泊的环境影响较大。城市在生活污水的处理中,主要通过“一级物理处理”“二级生化处理”,进而实现有效物理处理效果。在经过多级处理之后,生活污水中的BOD、COD及氨氮等的含量可以有效降低。但是,对于污水中的TP、TN,仍有较高含量,在污水理排放之后,会造成水体富营养化。江河湖泊中的藻类在P、N等有机物的作用之下,大量繁殖生长,进而形成赤潮。而藻类代谢死亡之后,腐败发臭又会进一步对水环境造成影响。

2 城市生活污水处理技术及发展

确保城市生活用水安全,是城市现代化建设的重要基础。在对生活污水的处理中,要强化对水质的保护,有效应用污水处理技术,确保城市水环境安全。随着生物技术的不断发展,城市生活污水处理技术也发展迅速,膜分离技术、生物处理方法等的有效应用,提高了对城市生活污水的处理效果。

2.1 膜分离技术在城市生活污水处理中的应用

城市生活污水中,含有大量的细菌及污染物。为了确保污水处理的有效性,可以强化膜分离技术在污水处理中的应用。如图1所示,是膜分离技术的原理图。从图1可以知道,在“微滤、超滤”的作用之下,实现对原液的过滤作用,大分子物质,如细菌、胶体及污染物,都可以得到有效过滤,提高污水净化处理效果。在微生物处理之下,能够有效降低生活污水中的有机碳含量,但其中的悬浮颗粒、细菌难以实现有效处理。为此,在膜分离技术的应用中,可以通过“生物降解+膜分离技术”的方式,强化对污水的有效处理。

2.2 厌氧处理技术在城市生活污水处理中的应用

当前,随着生物处理技术的不断发展,生物处理方法在城市污水处理中的应用日益广泛,对于提高污水处理效果,起到重要的作用。从实际而言,厌氧处理工艺是生物处理方法中的常用技术,具有灵活、反应体积小、工艺简单等特点,具有良好的应用价值。厌氧处理技术难以对污染物浓度起到有效的控制作用,污水处理效果并不显著。但是,随着工艺技术的不断改进,厌氧处理技术在处理低浓度生活污水中,仍具有较好的处理效果。如图2所示,是工艺升级后的厌氧处理技术原理图。城市污水经过“格栅”简单分离处理之后,除去污水中的悬浮物质,并实现“重组分”。在此同时,在ANA循环加热处理之下,实现厌氧工艺效率的最大化。在厌氧处理的同时,提高处理废弃物的有效利用,这是循环处理工艺改进的最大特点。

在处理过程中,“加热”是重要的技术。在工艺改进之后,25℃的处理环境,能够有效降低COD浓度,进而提高了污水处理效果。如表1所示,是厌氧处理技术下的处理效果情况。从表可以知道,在合适的温度之下,厌氧处理技术的处理效果更加显著。

2.3 活性污泥技术在城市生活污水处理中的应用

在城市生活污水中,实现对有机物的有效去除,是污水处理的关键。而活性污泥技术就是有效去除有机物的重要技术。在活性污泥技术的处理之下,能够通过曝气池中的“微生物”,实现对污水有机物的有效去除。当前,随着活性污泥技术的不断发展,活性污泥技术衍生出了AB法和SBR法。而且,在SBR法的基础之上,CAST法的发展,在很大程度上提高了活性污泥技术的工艺,能够实现更加环保、循环的污水处理。因此,针对城市污水处理的实际情况,科学选择活性污泥技术的处理工艺,能够提高处理效果,满足污水处理的实际需求。

3 结论

城市生活污水有效处理,是城市建设发展的重要内容,也是城市水环境保护的工作重点。在城市生活污水处理中,应强化处理技术的应用,依托先进技术的有效应用,实现对污水的科学处理。在生化技术快速发展的背景之下,城市生活污水处理技术的发展,应强化生物处理技术的有效应用,提高污水处理效果,确保水源环境安全。

参考文献

[1]杨永明.城市生活污水处理技术现状及发展趋势研究[J].河南建材,2016(5).

[2]付晓磊.城市生活污水处理技术相关研究[J].化工管理,2015(7).

[3]黄旋律.膜分离技术在污水处理中的应用[J].低碳世界,2016(31):13-14.

[4]王洪乾.CY含有污水生化处理站的污水处理技术选择研究[D].昆明:昆明理工大学,2015.

生活污水处理方法范文第4篇

1市政生活污水处理系统的过程控制概述

1.1污水处理系统过程控制的目标以及优势。通过构建市政生活污水处理系统,主要具有以下几方面目标:第一,确保污水处理系统的出水水质达到质量标准;第二,市政生活污水处理系统的耐冲击性以及抗干扰性比较强,能够抵抗各种污水外在因素的干扰和影响;第三,必须确保市政生活污水处理系统各个单元具有良好的处理性能,才能在降解有机物生物时,真正达到生物脱氮除磷的目的;第四,必须确保污水处理系统的运行费用较低,才能全面普及应用。市政生活污水处理系统和普通的人工操作污水处理系统相比,其主要具有这样几点显著优势:第一,能够缩减污水处理的成本费用,扩大经济效益;第二,在污水处理厂进行升级改造的过程中,能够节约大量的成本费用;第三,污水处理系统具有更好的性能;第四,在市政生活污水处理系统的过程控制中,能够全面优化控制细节,提高污水处理系统处理负荷;第五,市政生活污水处理系统在处理完成污水之后,能够确保水质出水达标。因此,必须加强对市政生活污水处理系统的过程控制,减少外部因素的影响和干扰,才能提高污水处理系统的运行性能、节约运营成本费用,使市政生活污水处理系统更加高效、稳定地运行下去。1.2污水处理系统过程控制的变量分析。在调节污水处理系统的过程控制时,其中主要存在以下几种过程控制的可调节变量:1)水力调控的变量。在市政生活污水处理系统的运行过程中,水力流态发生变化,很容易造成严重的生化反应。当水力调控变量的状态出现变化,水体流速、浓缩状态、流量变化速率都将导致水力滞留时间出现较大的变化。具体而言,水力调控的变量主要为污泥量、回流量、流速变量、水位、控制流量以及外回流量等等几大重要组成部分。2)空气以及氧气供应量。在市政生活污水处理系统中,DO作为至关重要的变量,DO浓度出现变化后,将会严重影响系统内部的微生物细菌群。为了降低系统的运营成本费用,减少能量损耗,可以适当地把DO浓度降低,这样才能提高污水处理系统的运营性能。如果DO的浓度过低,将导致微生物大量寄生,而且会降低污泥的沉降性能,导致絮体大量产生。3)各种化学药剂和碳源的投放总量。在市政生活污水处理系统中投放化学药剂,能够消除其中的无机元素,避免污泥絮体形成以及沉淀反应产生。但是如果没有合理地投放化学药剂,将会导致污水处理系统的处理负荷大大降低,甚至导致污泥脱水性能逐渐降低,防止沉降性能也将显著降低。在污水处理中投放大量的碳源,能够使污水处理系统更好地进行反硝化,使碳氧比例保持在合适的范围。如果碳源的比例过低,将会导致反硝化过程非常困难,不利于系统脱氧正常进行。如果碳源的比例过多,将会导致药剂投加费用成本大大提升,污水处理系统的负荷也将扩大,所以必须确定合适的碳源投加量。4)进水预处理变量。在市政生活污水处理系统运行中,需要对进水预处理变量过程进行严格管理,只有进行科学、合理的进水预处理,才能防止外部因素产生干扰,能够使处理负荷大大降低。

2市政生活污水处理系统中比较常用的过程控制策略

在市政生活污水处理系统中采用的控制过程比较简单,而且能够反馈机理。其中被控制的系统主要包含了曝气机、污泥回流泵、混合液回流泵、化学药剂添加等系统,这些系统很容易受到进水水量以及水质变化等外在因素的影响和干扰,而且当内部回流量以及曝气量发生变化之后,也会产生极大的影响。在市政生活污水处理系统中,主要利用在线传感器和控制系统来获取相应的变量信息,然后做好模拟分析,从而确保污水处理系统的正常运行。当前,在市政污水处理系统的过程控制中,主要采用这样几种控制策略。2.1溶解氧控制措施这种控制方法主要把曝气单元中的DO浓度来作为变量,然后控制DO浓度的变化。但是控制DO浓度只是一部分东西,必须按照设定值有效调节空气变量,才能更好地控制DO浓度。通过利用系统控制器,能够有效对比DO浓度测量值以及设定值,从中发现两者间的差异,通过进行准确的计算,能够把DO需要的曝气量清楚地计算出来,主控制器能够自动调节水体质量的变化。2.2回流污泥控制措施其主要基于二沉池中污泥层活性和含量,从而有效控制系统的回流污泥总量。并且能够控制剩余污泥排放量、各个阶段的进水量以及回流污泥量,从而更好的控制系统污泥总量。如果在污水中存在较多的污泥,就会滋生许多微生物,微生物生长速度也会大大加快,所以必须严格控制剩余污泥排放量,防止微生物大量生长。2.3化学药剂投放的控制措施在市政生活污水处理系统中投放化学药剂,能够进行脱氮除磷处理,这种污水处理方式能够在瞬间发挥作用,避免外界干扰带来不利影响,从而使污水处理系统的过程控制更加方便、快捷。通过投放化学药剂来进行污水处理,其中主要包含了流量比投加控制以及反馈控制两种方式,必须根据污水成分、水量和其他干扰因素选择应用合适的方式。

3市政生活污水处理系统过程控制的难点和注意事项

在市政生活污水处理系统的过程控制中,必须通过各个单元进行协作,才能达到良好的处理效果,在控制过程时,必须充分考虑几者之间的协调性,不能使它们独立出来,采用全套控制工艺。在污水处理系统的控制中,必须消除外界干扰因素,避免有害物质产生不利影响。必须合理调节污泥回流量,注意解决反硝化污水厂兼氧区以及溶解氧等问题,严格控制DO浓度、上清液回流量。合理设置排水管网,才能降低污水的排放量,由于污水的水质存在较大的差异,所以需要侧重不同的去除能力,才能达到弹性调节的目的。

4结语

在市政生活污水处理系统的控制过程中,必须根据实际情况进行科学、合理的设计,采用合适的方式来控制污水处理过程,才能确保污水处理厂能够高效、稳定运行,提高市政生活污水处理质量,促进我国环保型城市建设发展,满足现代化新型城市建设发展要求。

参考文献:

[1]王炯琦,林慧.市政污水处理中膜处理技术的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2016,6(8):33-34.

生活污水处理方法范文第5篇

【关键字】城镇生活污水处理厂 节能降耗分析 节能降耗措施

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