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关键词:城市生活污水;膜分离;强化一级;生物处理
中图分类号:R123.3 文献标识码:A
1概述
由于社会经济的发展,人类对洁净水的需求量不断增加,合理利用现有水源,保护现有水源不受污染,治理生活和工业废水以及污水回用,不仅是我国城乡面临的当务之急,而且是当今世界性问题。由于我国城市化进程的快速发展,城镇人口急剧增加,加上我国过去过多地把环境污染防治的重点放在工业污水污染防治上,城市生活污水的污染防治相对滞后。随着城市污水排放量增加,环境基础设施建设又跟不上城市化发展速度,致使城市生活污水成为水污染的一个重要来源。因此,如何处理城市生活污水是一个值得关注的大问题。
2 城市污水的来源与特点
城市污水主要来自家庭、商业、机关学校、旅游服务业及其他城市公用设施。城市生活污水污染物含量主要是有机物,如淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、糖类、矿物油等,其中COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)、TKN(凯氏氮)、TN(总氮)、TP(总磷)也较高。生活污水经一级物理处理、二级生化处理后COD、B0D、TKN、NH3-N等大幅度降低,但TN、TP仍较高,排入水体后易造成水体的富营养化,使藻类大量生长繁殖,造成赤潮和水华。藻类生物原生质的组成是C106H2630110N16P,可知水中含少量的氮、磷就能促使藻类大量生长,而当藻类代谢大量死亡时,就使水域水体腐败发臭水质恶化。
3 城市生活污水处理方法
3.1 膜分离技术的应用分析
鉴于膜分离技术在污水处理中通过固液分离机制去除污染物和细菌方法有独到的优势。人们对膜分离技术应用于给水和污水处理方面进行了多途径的开发和应用。膜分离技术(如微滤、超滤)在城市生活污水处理应用方面也有了较大进展,已经部分商业化用作回用水。
中空纤维膜微滤系统,小规模处理生活污水,由于微生物降解了60%的TOC(总有机碳)。其中的悬浮颗粒和固体主要通过膜吸附作用从水中得以清除,结果使出水水质中COD、BOD、TOC、SS(悬浮物)和浊度分别低于30mg/L、10mg/L、10mg/L、2mg/L和1NTU,满足回用水标准。絮凝-吸附-微滤系统处理生活污水,出水可回用,出水水质中浊度和COD分别为从18NTU、77mg,L降到0.5NUT、13ml。
膜污染是膜分离技术在污水处理应用中的一个难题。膜污染是指处理物料中的微粒、胶体、溶质大分子由于物理化学相互作用或机械作用而在膜表面或孔内吸附、沉积,造成膜孔经变小或堵塞,使膜产生透过流量和分离特性发生不可逆变化,导致处理水的质量和数量下降。膜污染防治技术目前主要有:
对滤液进行前处理。各种混凝土技术对滤液进行前处理能有效去除有颗粒物。强化一级处理工艺与膜技术联合作用能有效降低膜污染。
改善操作环境,有关研究证实双向搅动、物理冲洗、改变曝气等方式能有效降低膜污染。
定期对膜组件进行清洗。尽管如此,膜污染还是随使用时间的延长而增加。直到现在,膜污染仍是制约膜技术在处理城镇生活污水应用中的最重要因素。防治膜污染而采取的种种措施使膜法水处理耗能相对较高。故与其他水处理方法结合应用的新型、低能耗合成膜法水处理工艺成为水处理领域研究的热点之一。
膜生物反应器就是由膜分离技术与生物反应器结合的生物化学反应处理系统。就膜生物反应器处理生活污水,从能耗角度(特别是曝气和循环泵的费用上)研究了一体式和分体式两类反应器,结果表明:在处理特殊废水(如N浓度高废水)和废水回用情况下膜反应器是非常有效的,但分体式的耗能要高于一体式,而后者的膜建设和维护费用则较高。加压浸没式膜生物反应器是膜生物反应器研制过程中的又一进展。通过抬高进水水位,利用膜组件外部水的压力形成压力差,并串联一个厌氧硝化池除N,可使其能耗大大降低。该反应器在处理城市生活污水时的连续运行结果证实:
膜在连续运行400d期间,经过清洗,处理效果稳定;BOD、T0C、SS、TN和TP的平均去除率分别为99%、93%、100%、79%和74%;短期抗冲击能力显著;平均耗能低,为2.4kWh/m。
应用膜生物反应器和中空纤维膜分离组件,该装置在小规模污水处理运行中,无污泥排放、有机物高度稳定化,通过控制曝气速率,脱氮效率高达90%。对曝气的方式加以改进,以增大膜得通量。在膜生物反应器中加入铝盐或沸石,结果表明能有效降低膜污染,同时除磷、脱氮效果明显。总之,通过开发新型有机、无机及复合经济型膜材料,采用经济、有效手段防止膜污染,加强膜技术与其它水处理技术联合应用,可大大促进分离技术在城镇生活污水处理中的实际应用。
3.2 强化一级处理技术的应用分析
城市生活污水强化一级处理工艺的快速发展,在很大程度上得益于它基建投资少、单位污染物去除费用较低、能较大程度地提高污染物的去除率,消减污染负荷。特别是,由于该工艺运行管理简便灵活,处理过程稳定可靠,很适合于我国中小城镇生活污水处理的实际应用,尤其适合于资金紧张地区的生活污水处理。
强化一级处理技术可分为化学强化一级处理工艺和生物强化一级处理工艺,有研究表明在对生活污水处理过程中,CEPT的处理效果明显,一般悬浮固体去除率可达90%、BOB去除率为50%~70%、细菌去除率为80%~90%、TP为80%~90%。而常规一级处理去除率为:SS为50~60%、BOD为25%~40%、TP为10%。特别是在除磷方面,一般采用生物除磷工艺很难满足1.0mg/L水水质要求。CEPT可以满足这一出水水质的要求。如CEPT结合后续生物处理工艺,出水水质还可望达到0.5mg/L(一级标准)。
将混凝法强化城市污水厂一级处理,当进水有机物浓度低时,处理后出水水质满足一级或二级排放标准,其运行费用仅为常规活性污染工艺的23%;当进水有机质浓度较高时,可采用混凝强化一级处理结合活性污泥法,可保证出水水质达标,运行费用仅为原有工艺的70%。该试验还证明:利用回流一级污泥的絮凝吸附作用强化一级沉淀处理生活污水,当适当条件下,COD和SS的去除率分别为60~70%和70%左右。由于CEPT还具有不易受气候条件限制等优点,可在寒冷地区进行推广应用于处理城镇生活污水。
当前,强化一级处理技术面临的主要挑战是:污泥产量大对污泥的处理难度和处理费用增加,而且絮凝剂存在生物学毒性和生态学上的安全性问题,当采用这些絮凝剂进行强化时,容易造成对环境的二次污染。
因此,在加强对强化一级处理工艺系统性研究的基础上,重点解决好减少污泥产量和污泥资源化等难题,特别是随着高效、生态安全性能高的新型复合絮凝剂的研制和应用,强化一级处理工艺在低浓度生活污水处理方面应用前景很广。
3.3 生物处理方法的应用分析
污水生物处理过程是指利用微生物的新陈代谢把污水中存在的各种溶解态或胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害化物质。按照处理过程中有无氧气的参与。污水的生物处理技术可分为好氧处理工艺和厌氧处理工艺;按照污水处理生物反应器中微生物的生长状态,污水的生物处理技术又可分以活性污泥为代表的悬浮生长工艺和以生物膜法为代表的附着生长工艺。其中厌氧处理工艺和生物膜法较为常用。
(1)厌氧处理工艺。厌氧处理工艺具有反应器体积小,规模灵活,工艺简单,耗能低(仅为好氧工艺的10%~15%),产生的污泥量小(为好氧工艺的10%~15%),处理过程中对营养物的需求低等多种优点,是城镇生活污水处理的首选方法之一。但是,城镇生活污水中较低的污染物浓度。则成了传统厌氧处理工艺在城镇生活污水处理中广泛应用的首要限制因素。为了解决这一技术难题,人们对传统厌氧处理工艺进行了长期的各种改进试验。改进后的厌氧处理技术在处理低浓度城镇生活污水(COD
(2)生物膜法处理技术。近年来,生物膜法处理技术存城镇生活污水深度处理特别是硝化和反硝化研究方面取得了进展。实验证明在好氧条件下生物转盘(RBC)技术同时去除有机物和氮的可行性,三级RBC在细菌Thiosphaere pantotropha参与下完全好氧条件下同步处理人工合成生活污水的结果,其中第一阶段有机物和氮去除率高达8.7~25.9gCOD・m-2・d-1和0.81~1.85GN・m-2・d-1。采用淹没式生物滤池处理生活污水,通过选择连续流和间歇流操作方式为进行硝化和反硝化,结果表明其COD(化学需氧量)去除率大于70%,NI-L-N浓度低于5mg・L-1。控制好反冲洗和捕食性微生物可以提高生物滤池的除氮效果,塔式生物滤池的研究表明:生物膜内的捕食性蜗牛是干扰其硝化过程的主要因素。
结束语
城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护,更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设,加快城市污水处理新技术的应用,促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施。是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。
参考文献
[1]粱国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.
[2]李笑雯.城市废水处理技术[M].化学工业出版社,2006,7.
关键词:污水处理;技术;工艺
中图分类号:[TU992.3] 文献标识码:A 文章编号:
目前我国城市污水处理应用的工艺很多,但各种工艺都有很多的优缺点,尤其是很多项目没有具体结合水质情况来选择工艺,造成出水水质不达标或运行成本过高,这些都将是以后我们亟待解决的。
1 城市污水处理工艺的类型与应用现状
1.1 城市污水处理工艺的类型
目前,城市污水处理工艺的类型很多,根据微生物的生长方式、代谢形式及为其提供的反应器形式等,本文现总结目前我国城市污水处理工艺的主要类型有:活性污泥法:1)AB法、SBR法及其变型工艺、氧化沟法、普通曝气法、A/O法、A/A/O法等;2)污水生物膜法:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池、好氧处理技术生物流化床;3)厌氧生物处理法:厌氧消化池及其变形升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧生物滤池、厌氧流化床等;4)生态处理方法:稳定塘、生态系统塘、土地处理法、人工湿地技术等。
1.2 各种工艺在我国的发展现状
近年来,国家和地方政府非常重视污水处理事业,正高速推进城市污水处理工艺的发展,从工艺类型上看,活性污泥法是我国现有城市污水厂的主要工艺类型,占到八成以上;其余的工艺类型包括一级处理,强化一级处理,人工湿地等。
2 我国城市污水处理的工艺研究进展
2.1 活性污泥法
活性污泥法处理系统,实质上是自然界水体自净的人工强化模拟。长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
当前流行的活性污泥法的处理工艺有:AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A2/O 法、A/O 法等。SBR系列工艺包括传统SBR、CAST、MSBR、ICEAS、OCO、UNITANK 等,氧化沟系列工艺包括BardenphA2C、五段卡鲁塞尔BardenphA2C、A2O 结合氧化沟等,A2/O系列工艺包括传统A2/O工艺、改良型A2/O 工艺、Bardenpho工艺、UCT及MUCT、VIP工艺等。这些工艺都是从活性污泥法派生出来的,且各有其自身的特点。而反应器运行稳定,对有机质去除率高是这一类技术的共同特点。
2.2 生物膜法
生物膜法是利用微生物群体附着在固体填料表面而形成生物膜来处理废水的一种方法,是土壤自净的人工化和强化。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,所需氧气一般直接来自大气。
生物膜法最早出现的工艺是将污水喷洒在粗滤料上而得以净化的普通生物滤池,经过不断改进和发展,出现了一些新的人工生物处理设备。在它的基础上,衍生出了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等工艺。近年来,又出现了一些新型的生物膜法处理技术,如生物流化床、空气流床、纯氧流动床、三相流化床和厌氧兼型流化床、活性生物滤池等工艺,还有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。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,其缺点为滤料表面积小,BOD容积负荷小;附着于固体表面的微生物量较难控制,操作伸缩性差;靠自然通风供氧,容易产生厌氧;需要较多的填料和支撑结构,基建投资较大。如何克服这些缺点,将成为生物膜法以后发展的主要方向。
3 厌氧生物处理法
厌氧生物处理法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。由于处理效率低、速度慢、甲烷菌对环境要求严格且不易控制等缺点,厌氧生物处理法长期以来一般仅用于污泥处理。但是,由于近年来随着能源危机及环境污染的加重,厌氧生物处理这种既节能又产能的特点,起到了缓和污水处理厂“建得起,养不起”的矛盾。因此,厌氧生物处理法引起了人们的重视,其理论研究和实际应用都取得了很大的进展,诞生了一大批新的厌氧生物处理技术,如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档板反应器、厌氧流化床法以及上流式厌氧污泥床反应器(UASB)。厌氧生物处理法的主要限制因素:较低的污染物浓度和低温,在经过了长期的各种改进试验后,也基本得到克服。
目前,厌氧生物处理法的发展趋势是与其它生物处理方法联用,如厌氧- 好氧复合工艺等,它们具有投资少、节省能源、污泥产量少、出水水质好等一系列优点。目前厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水,不仅能脱磷脱氮,而且运行维护方便、经济等方面发展。
2.4 生态处理法
生态处理法主要有水体净化法和土壤净化法两类,主要的处理工艺有稳定塘,土地处理法,人工湿地技术。水体净化法常用于生物稳定塘,其净化机理同活性污泥法相似;土壤净化法有土壤渗滤和污水灌溉,其净化机理与生物膜法相似。生态处理法不但费用低廉、运行管理简便,而且对难生化降解有机物、氮磷营养物和细菌的去除率都高于常规二级处理,达到部分三级处理的效果,而其基建费用和处理成本只分别为二级处理厂的1/5~1/3和1/20~1/10。此外,在一定条件下,生物稳定塘还能作为养殖塘加以利用,污水灌溉则可将废水和其中的营养物质作为水肥资源利用,获得除害兴利、一举两得的效果。所以,近10多年来,这类废水处理技术又恢复了生机,并在国内外得到迅速发展。诚然,在该技术得到世界各国青睐的同时,我们也不得不看到其存在的一些弊端,诸如氧化塘占地面积达,处理效率低,停留时间长,污水处理系统集中表现出的对公共卫生状况的影响问题,可能引起地下水的富营养化的问题。这些弊端正是这一领域急需解决的重点技术性问题,并势必直接影响着这一技术的应用与推广效果。
3 展望
目前我国污水处理厂工艺的应用已经摒弃了以前所谓的一阵风的现象,而是处于一种百花齐放的状态,即各种污水处理工艺在我国都得到了一定规模的应用,其中以A/O、A2/O及其变形工艺、氧化沟、SBR为主。
(1)目前各种工艺结合起来应用的例子越来越多,优势互补的效果也比较明显,相信在未来会成为一种趋势。
(2)随着现代社会的发展,绿色环境理念的兴起,生态水处理法将逐渐引起大家的关注,得到更大范围的应用,这也是符合科学发展观的。
1 污水处理对城市环境产生的影响
污水处理必须进行一系列的污水网管建设,这些网管的建设需要进行大量的开挖施工,而这种开挖则会对城市环境造成一定的破坏,导致大量植被的死亡,破坏了城市原有的生态系统。此外,污水处理工作往往伴随着大量的机械运转,这些机械运转会产生大量的噪音,而这些噪音则会对工作人员和污水处理场的周边居民造成巨大的危害,长期在此噪音下生活和工作极有可能引发疾病。污水的成分较为复杂,常含有大量的有害物质,在处理过程中会产生大量的有害气体,若是处理不当导致这些气体外泄,会降低污水处理场周边的空气质量,而且这些有毒气体会严重危害人体的健康。污水处理问题随着人们环保意识和对自身生活环境重视度的提高而逐渐成为当前社会的重点问题,而作者就是在此背景下对城市污水处理技术和城市环保进行探究,可以说是极其有必要的。
2 污水处理方法的综述
污水中往往含有各种污染和有毒物质,对其处理需要经过多个步骤和采取多种方法,当前我国污水处理常用的处理方法有以下几种:
2.1 污水的物理处理方法
污水中往往含有大量的体积较大的悬浮物,而污水物理处理方式就是指用筛滤的方式将污水中的悬浮物从污水中截留和分离出来,这是污水处理的第一步。除了利用筛网和过滤装置外,还可以利用离心、气浮、沉淀等处理方法将污水中的悬浮物截留。其中气浮法使用较广且效果较好,尤其是在含油污水隔油之后的补充处理中应用最广,该处理方法随着时代的发展,也被分成了布气、电气、生物、化学、溶气等气浮法。
2.2 污水的化学处理方法
利用化学原理和化学反应来对污水进行处理属于化学污水处理法,主要原理就是利用化学原理在污水中投入化学物质将污水中的污染物分离或消除。絮凝剂属于常用的一种化学剂,将该物质投入污水中,等待化学反应的产生,最后会生成与水不相溶或相溶较难的化合物,再对其进行离析和沉淀,从而将污水中的污染物去除,达到净化水质的目的。也可以通过酸碱处理法对污水进行中和,还可以利用诸如臭氧等较强的氧化剂将污水中的污染物氧化出来,此外,还有电解法等通过阴阳两级对污水进行氧化还原反应,从而通过电解法达到净化水质的目的。
2.3 污水的生化处理方法
2.3.1 活性污泥法
利用微生物对污水中污染物的分解来达到污水处理的目的的污水处理方法属于生化法,该处理方法对污水的处理效果较佳,能够完全消除污水中的污染物,而且所有降解和处理过程都在微观中进行,应用较为简单。在众多生化污水处理法中,活性污泥法是使用较为广泛且应用效果较佳的一种,其主要利用活性污泥来处理污水中的污染物,具体的做法就是向污水中投入空气,在一定的时间之后由于好氧性的微型物繁殖形成污泥絮凝物体,而这上面栖息了大量的菌胶团微生物群体,其对有机物的吸附和氧化能力较强,能在时间顺序以及空间位置等方面进行调控,从而为微生物的生长创设良好的氧溶解条件。
2.3.2 厌氧生物处理技术
该技术主要是在厌氧环境中形成的厌氧微生物需要的环境和营养条件。主要用于污水中有机物的分解和二氧化碳、甲烷等气体产生的过程。该技术的应用已经长达一个世纪,并从春天的化粪池处理、污泥处理转化到污水和原水处理,尤其是近年来,这一技术的生物固体的截留能力在不断的提高,且具有较好的水利混合条件。
3 加强城市环境保护的对策
首先,政府要加强城市环境保护宣传,着重提高市民环保意识。政府承担着管理城市的重要职责,而城市环境作为城市管理的重要部分,必须给予其足够的重视。城市环境的好坏关系到城市居民生活质量的高低,而且城市环境的好坏基本是由城市居民决定的。若是市民有较高的环保意识和较强的自我约束能力,那城市环境肯定不会太差。相反,若是市民认为城市环境与自己毫无关系,在城市环保方面高高挂起、漠不关心,城市环境仅靠有限的环保人员来保持是远远不够的。所以,政府必须加强对市民城市环保的宣传,提高他们的环保意识,让他们意识到城市环境是与自身生活息息相关的,要主动积极的投入到城市环保中,从点滴做起,从小事做起。具体的宣传措施可以采取海报、宣传视频以及发起环保活动等方式进行。
其次,投入充足的资金,加快环保基础设施建设。良好的城市环境不仅能够提高城市居民的生活质量,而且能够吸引外来游客,增加城市的经济收入。对政府而言,良好的城市环境意味着更显著的有效的政策业绩。所以,必须重视城市和环境的基础设施建设。城市环节基础设施的完善是城市环保的前提条件,在当前我国城市化水平不断提高和工业化程度不断加深的情况下,加快城市环保基础设施建设已成为社会群众和政府关注的焦点问题之一。在进行基础设施建设时要扩宽建设资金的来源渠道,鼓励民间投资,有效调整社会闲置资源的配置,将社会资金引导到公共服务的投资领域,降低政府在基础设施建设方面所面临的巨大资金投入。
最后,加快技术更新和污水处理设备的更替。城市污水处理是城市环保的重要部分,而且污水处理能够减缓当前我国城市面临的水资源压力。根据上述分析可知,当前我国城市污水处理技术和处理设施虽然得到了极大的提升,但仍无法与世界先进国家相比较,仍存在诸多问题。为了城市污水处理业和城市环保工作的发展,必须重视污水处理技术和污水处理设施的升级和更换,着重解决当前污水处理中的问题和不足,加强对设备的日常维护。此外,除了处理技术和处理设备的升级外,还需要对污水处理技术人员的专业素质进行考察和培训,确保他们对新技术和新设备的熟练程度,要定期的对技术人员进行专业性考核。
4 结束语
污水处理和城市环保是密切相连的,对城市污水处理技术和处理方式的探讨有利于城市环保质量的提高。污水处理不仅能降低污水随意排放对环境的破坏,而且能缓解当前我国日益严峻的水资源危机。城市环境的保护不仅是政府的事情,还需要每一位公民投入其中,只有共同努力才会实现城市环境保护的目标。
【关键词】水资源;城市污水处理;回顾与展望;对策措施
前言:
随着社会经济水平的飞速发展,城镇建设和人口不断发展壮大,致使城市污水排放量迅速增加。大量未经处理的生活污水任意排放,给城市环境造成严重的污染,水资源严重浪费,使水资源短缺问题变得尤为严重。
1 阐述我国现状的污水处理实况
据统计,截止至2014 年第一季度,我国累计建成污水处理厂逾3600 座 ,其中设市城市除 日喀则市 、三沙市之外全部建成投运城镇污水处理厂,共计2051座 ;全国 85.0%的县城建成污水处理厂,共1571座 :全国县市级污水处理能力1.53 亿m?/d,较 2013 年底新增约 430万m?/d。同时,长江、黄河等水系的分支干道 35.21%受到了不同程度的污染,超过65.34%的湖泊富营养化问题严重。
目前,我国城市污水处理多采用工艺技术,如在污水处理技术的原理和作用对象下,可分为生物法、化学法和物理法。其中又可将物理化学法、化学生物法综合使用。下面简要介绍一下这几种方法的应用原理。生物法是通过采用一定的人工措施,来创造微生物的繁殖环境,从而使微生物大量繁殖,再利用大量繁殖的微生物的代谢作用分解有机污染物;化学法是将化学物质投入废水中使其成为絮状物,再通过化学反应提高污水的凝结、降解等能力,从而达到净化废水的目的;物理法旨在去除水下的不溶解悬浮物。
在工业发展的背景下,工业产业的发展导致了严重的生态问题,污水排放量过大,且许多污水处理系统无法满足经济发展的需要。由此可见,经济发展背景下的处理系统存在的问题尤为严重,亟待解决。
2 概述我国污水处理厂现状存在的问题点
2.1 设备及处理技术有待提高
当前,我国国内关于污水处理技术的研究还不够成熟,很多污水处理厂的技术和设备都是从国外引进,但是由于处理设备、其品种、类型和型号等非常多样化,在使用过程中,极具灵活性,但是很多技术人员对操作流程不够熟练,导致技术应用起来的难度比较大。很多设备和技术需要实践进行研究,才能充分发挥其优势。污泥协同处置和焚烧技术对环境的污染依然很大,要攻克这一难题,还需要技术的研发和创新。
2.2 污水利用率偏低
目前,我国城镇居民生活污水再利用仅占污水处理的4.6%,再利用效率非常低,其中污泥的利用率只有20%。由于技术不够成熟,很多生活污水都是半处理或者未完全净化就直接排出,并未实现再利用。尤其是在水资源匮乏的地区,污水的再利用非常重要,能缓解水资源紧缺现状,解决城市供水紧张问题。所以,政府应该给予技术研发大力的支持,发展再利用技术和污泥回收利用技术,解决当前问题。
2.3 运营成本与污水利用率不成正比
根据相关调查结果显示,目前我国污水处理厂一年运行成本高达101.6亿元,但是征收的污水处理费用只有30.2%,污水处理成本过高,极大的降低了处理效果。这主要是由于很多污水处理厂还不具有成熟的技术,在规模和技术上,一味的追求新,对于成本的投入方面忽略不计,严重违背科学节能发展的理念。最终必然导致污水处理厂最后停运。针对该方面问题,政府应该鼓励多种资金投入到污水处理厂建设中,并且加强新的实验和研究,综合考虑其经济效益和社会效益。
3 分析污水处理技术未来发展方向
针对上述我国污水处理厂工作中还存在的一些问题,要求技术人员不断进行技术革新,才能真正从根本上解决这些问题。科技是第一生产力,所以,在未来可以针对目前存在的一些现状,发展以下相关技术:
3.1 生物膜法
主要是利用微生物去除水中的有机物,两者也存在一定的差异,活性污泥法中的微生物处于一种悬浮生长状态,而生物膜法则处于一种依附状态,附着在微生物的表面。生物膜法处理系统包括:生物滤池、生物转盘以及生物流化床法等。所以,在未来,关于生物膜法的开发和研究具有非常大的空间。生物膜法的应用具有非常的优势,因为其存在许多硝化细菌,具有很高脱氮能力,并且其中含有的微生物具有多样性,包括:好氧菌、真菌和厌氧菌等,这些菌类在去除污染方面都有着非常大的功效,都具有光谱性。大量微生物生长是整个反应器都被占据,而单位体积内的生物量远远高于活性污泥法的功效。所以,其单位体积处理污染物的能力也非常强。膜法中的微生物和食物链相比,其食物链更长,所产生能消除污染物的生物就越多。总体而言,该系统具有维护方便、能耗低,无须污泥回流等特点,是一种更加具有研究意义和实践意义的工艺,因为其微生物复杂,所以对有机负荷的承受能力强,更加便于长期稳定操作。
3.2 AB法
AB法是一种新型的活性污泥法,该方法具有一定的特性,是对活性污泥法的一种升级,能对水中的BOD、SS、COD等物质进行高效去除,效果高于常规活性处理法。并且能节约成本,所需能耗是原来工艺的15%左右,具有非常突出的应用优势。在A段处理时,其抗冲击负荷能力非常强,对水中pH和有毒物质的影响巨大,能起到很好的缓冲作用,并且能破坏络合化学污染,从而去除水中污染物质。而且这种工艺很适合在浓度高、水质水量变化大的污水处理工厂中使用,例如造纸厂、食品加工厂以及纸浆厂等。在B段可以分段进行处理,适合经济水平不高的中小城市,工艺的污染产量比较大。目前,AB工作在我国的应用已经逐渐推广开来,实践也证明该工艺具有可行性,所以,在未来应该进一步加快推广和升级。
3.3 SBR技术
SBR技术是一种间歇式的活性污泥处理技术,是目前世界上第一个间歇式的处理工艺,运用起来操作还比较繁琐,但是目前随着电子工业的不断发展,该工艺已经逐渐实现自动化和智能化,为活性污泥法的间歇式运行提供重要的技术支持。该技术目前在全国乃至全球都得到广泛的推广,主要的变形工艺还有间歇式循环延时活性污泥处理工艺和循环式活性污泥工艺CA-ST等。这些工艺的研发和应用都将成为未来重要的污水处理技术,值得深入研究和探讨。
4 结语
总体来说,我国城市污水处理技术的研究方向,重点在于强化工艺升级,降低制造成本;提高污水和污泥的资源化程度;强化污水处理厂的责任和权益;拓宽城市污水处理设施的投资渠道;以此降低能耗,减少污泥量改善出水质,来缓解水资源危机,使城市污水回收成为城市的第二水源。
参考文献:
[1]李靖,佘新.城市污水处理技术的应用探讨[J].城市建设理论研究,2014(9).
【关键词】污水处理技术;复合生态系统;防止
随着我国经济的飞速发展,城市也渐渐兴起。大批大批拔地而起的高楼大厦是我国高速发展的有力证明,但是,城市的用水量、排水量也日渐增加,使得本来就非常有限的淡水资源遭到严重的破坏。因而,如何有效地防止水污染、如何有效的保护水资源成为了我国现在的迫在眉睫的重大事件。
一、城市污水处理技术的相关概述
随着我国经济的发展,城市规模也随之加大,导致了城市的用水量和排水量不断增加,者从某种程度上也就加剧了用水的紧张和水质的污染,由此造成的水污染需要依靠城市污水处理技术得以控制并解决。
(一)城市污水处理技术概念
在了解城市污水处理技术的概念之前,我们首先来了解下城市污水处理系统的概念。城市污水处理系统,是一套避免其接触城市人口和饮用水,同时收集固体、液体废物的系统。城市污水处理技术,顾名思义,是在城市污水处理系统的基础上定义的,它是一门具有污水利用率高、对环境造成的污染小、投入费用低的一门技术。城市污水处理技术将在我国的污水处理市场有着重大意义。
(二)城市污水处理技术的现状
1、城市污水处理技术还比较落后
目前,我国的城市污水处理技术与同时期的国外的城市污水处理技术水平相比较而言,还是比较落后的,这主要是因为,我国城市污水处理技术存在着某些缺点,主要表现在:维修率高、自动化程度低、效率低、能耗高这几个层面上。
2、投资资金短缺
我们都知道,我国的现有经济水平和其他发达国家相比较而言,还是比较落后的,这就在无形中导致了投入在水污染治理方面的资金将多多少少受到抑制。投资资金一旦短缺,那么在这种情况下,想要完全照搬国外的污水处理技术,在我国现阶段不太可能成为现实。
3、管理水平低
城市污水处理技术本来就是一项比较复杂的技术,而我国目前的污水处理技术人员的管理水平又比较薄弱,这就使得城市污水处理技术实施起来造成了一定的阻碍,使得城市污水厂的不能够高效的运行。
4、污泥,臭气控制不当
目前,我国对于污泥的处理主要是采取填埋的方式进行处理的,这是治标不治本的方法,这种方式并没有从中真正意义上彻底的消除污染。污泥是城市污水处理技术中较为重要的一个因素,如果污泥处理的不当,那么,对污水的处理就相当于对其没有进行处理。以上是我国城市污水处理技术对污泥的处理不当,需要加以改进。此外,污水处理厂的臭气又是另一大比较棘手的问题,臭气的控制很重要,臭气问题解决好了,那么对环境的污染程度也会随之大大降低。
综合上述我国城市污水处理技术的各种现状,并结合我国城市污水处理技术的技术状况来看,我们要挖掘符合我国国情的、具有代表性的城市污水处理技术。
(三)城市污水处理技术的发展前景
随着我国对水资源重视程度的日益增加,污水处理厂很可能将成为今后污水处理行业建设的重心。这就需要我们把“全收集、全处理、全提标”的理念作为我们努力的宗旨。大家都知道,我们的生活离不开水,没有了水,我们将无法生存。水是人类最珍贵的地球资源之一。可是,我国现在却面临着不断污染非常有限的淡水资源的问题,所以,改善水资源、防止淡水的污染刻不容缓。我国城市污水处理技术的发展前景对我们的非常有限的淡水资源有着非凡的意义,根据我们对水资源的保护要求,这就需要污水处理技术的发展趋势是简易的、高效率的、低能耗的。
二、复合生态系统的相关概述
(一)复合生态系统的定义
所谓复合生态系统,是指由人类社会、经济活动和自然条件共同组合而成的生态功能的统一体。人类是该系统中的主体,它与环境是相辅相成、休戚相关的关系。环境主要包括以下几个方面:
1、人的栖息劳作环境
主要是指地理环境、生物环境、构筑设施环境等。
2、区域生态环境
主要是指原材料供给的源、产品和废弃物消纳的汇、缓冲调节的库等。
3、社会文化环境
主要包括体制、组织、文化、技术等。
这些“环境”与人类的生产生活构成了一个巨大的、错综复杂的生态关系网。单纯的人类不可能在社会中生存下去,从这个意义上说,人类与环境必须和谐共处。
(二)复合生态系统的机制源泉
自然和社会构成了复合生态系统在动力学的机制方面的两大主要源泉。
1、自然源泉
自然的源泉指是形式各样的太阳能,这种形式各样的太阳能导致了其在物理、化学、生物以及自然等方面的变迁。
2、社会源泉
社会的源泉包括三个方面:一是资金方面;二是权利方面;三是精神方面。它们三者相互作用,共同构成了社会动力的三大源泉。
(三)复合生态系统的原理
复合生态系统的原理可分为三大原则:
1、可利用的生态位的效率原则;
2、生态系统中的公平性原则;
3、生态系统中的生命力原则。
三、城市污水处理技术中复合生态系统的应用
城市污水处理技术中复合生态系统的应用主要体现在以下几个方面:
1、可以节约土地资源 众所周知,我国城市的高速发展导致了城市的不断的扩大,因而,城市区域的地段用地也越来越紧张紧张。根据目前城市的发展速度看来,就需要我们最大限度的节约土地资源,这将成为一件刻不容缓的大事。复合生态系统中的城市污水处理技术可以很好地有利于后置保障系统,这是因为复合生态系统中的城市污水处理技术不像传统的污水处理技术一样,它有着比较相对集中的污水处理厂技术,这就为土地节约了资源。从而,提高了土地的利用率。 2、可以提高水资源的利用效率 复合生态系统中的城市污水处理技术较之于过去传统的污水处理技术有很大的优点。传统的污水处理技术将污水直接排入的河水中,造成了水资源的大量浪费,不仅如此,还严重污染为了环境。复合生态系统中的城市污水处理技术则能够很好的处理污水,并回收水资源,这对于我国日益紧张的水资源而言,有着重大意义。 3、可以保护生态环境 采用复合生态系统中的城市污水处理技术,不仅可以有效解决污水的收集问题,还可以改保护生态环境,甚至可以善生态环境。 4、可以节约污水处理的成本 当今,旅游业的不断扩大,导致污水的排放区随着人口集中区域的改变而改变,这就在不知不觉中增加了污水运送的距离,导致了污水处理成本的增加。采用复合生态系统中的城市污水处理技术,不仅可以减少了污水输送成本,而且大大减小了污水处理厂的处理压力,有的时候还可能不需要污水处理厂。
总结:
我国繁荣昌盛,我们从农村走向城市,城市规模不断扩大,高楼大厦一座座拔地而起,这是值得我们中国人民骄傲的事件。但是,随之而来的各种环境污染,尤其是水资源的污染成为了我们的头疼的事。然而,值得我们欣慰的是,城市污水处理技术是解决好如何有效地防止水污染、如何有效的保护水资源的最好选择,也是我国社会发展的必然要求。
参考文献:
[1]崔衍立.城市污水处理常用方法分析比较研究[J].机电信息.2010(09).
[2]吴蕙君.人工湿地在城市污水处理中的应用[J].广东建材.2009(08).
[3]石淼.浅谈我国城市污水处理技术及发展[J].科技创新与应用.2012.(24).
[4]李国强. 城市污水处理厂的污泥处置方案评价[J]. 山西化工. 2004.(04).
[5]余杰.田宁宁.王凯军.任远. 中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析[J]. 环境工程学报. 2007.(01).
【关键词】人工湿地;污水处理技术;优势;经济性;可行性
人工湿地污水处理技术主要是模拟天然湿地的结构,通过人为的选择生物种类来构建湿地生态系统,利用其生态功能来处理污水的一项技术。它可以充分发挥资源的生产潜力,防止环境的第二次污染,比较适合于处理水量不大和管理水平不高的城市污水,在一定程度上可解决目前城市发展所面临的生态问题,正日益得到人们的关注。
1.人工湿地污水处理技术地位和优势
人工湿地污水处理系统其实就是生态学中的人工湿地系统,在这个系统中,生态系统能流、物流可以得到正常循环,生物多样性、人类的环境和动植物的生境均得到了很好的保护。人工湿地建成后可以节约水资源和能源消耗,增加城市绿化面积,推动城市建设走可持续发展道路,因此人工湿地污水处理技术在生态文明建设中具有举足轻重的地位。
人工湿地污水处理技术在生态文明建设中优势明显,主要体现在以下几方面:
1.1人工湿地能耗少、维持技术低
在人工湿地系统中,由于污水沿着基质的坡度自然流动,基本上不需要机电设备,因而对能源的消耗非常少,可是传统工艺中的提升泵房和鼓风机房则需要消耗大量的电能。对于运行期间的维护,人工湿地也简单得多,主要是清理渠道及管理作物,普通人员完全可以承担,只需个别专业人员进行定期检查即可。
1.2显著的环境效益
人工湿地的建成和运行将起到涵蓄水源、调节水量、补充地下水资源的作用,而且处理后的出水还可作为灌溉用水、工业或城市生活用水的水源,有利于缓解用水紧缺的状况,促进区域环境的良性发展。
1.3生态与景观效益
人工湿地系统不仅可以为水禽类提供丰富的食物来源、繁茂的植物群落,也可以为多种水生生物提供栖息繁殖场所,在增加生物多样性、生态系统的复杂和稳定性、维持自然平衡、调节局部气候中起着非常重要的作用。
2.人工湿地污水处理技术的社会经济性
目前处理大量生活污水的措施只要是采用二级生化处理工艺,但是这需要庞大的充氧曝气设施,大规模的收集管网来辅助,而且运行起来往往需要较高的费用和管理水平加以维持,其中,较大的缺点就是去除磷、氮等污染物的能力较差,容易造成水体富营养化,另外,由于产生的污泥并未找到真正“减量化、资源化”的出路?目前国内大城市,均面临一个“污泥围城”的难题。而人工湿地污水处理技术的应用则不需要大规模的收集管网,运距的成本也比较低,其建设成本可由政府或采取BOT模式承担,减轻了政府治理水污染资金短缺的问题。
人工湿地的土建施工比较简单并且基本不需耗能,因而其处理系统的投资和运行费用仅为二级污水处理厂的1/10-1/2,一般每吨污水的处理费用仅为0.1-0.2元,基建费用分摊到每吨污水上也仅为150-800元,是传统二级污水处理厂的1/5-1/2。现今,城市居民缴纳的污水处理费足以承担其必要的维护和运行费用。
人工湿地污水处理技术的重要优势是其能够将受污染的水体处理净化后作为中水回收,对于城市生态建设来讲,这样不仅补充了区域的中水回用,还兼顾了绿化和美化区域环境的作用。另外湿地的水生植物还能创造经济价值,例如席草可以用来编织草席,芦苇可用作造纸或编制人造纤维布;同样的,水生动物如鱼、虾等也可以创造经济价值。人工湿地污水处理技术投资小、可充分利用闲置的荒地、绿地,具有良好的环境效益和经济效益。
3.人工湿地污水处理技术处理城市生活废水的可行性
城市生活废水主要含有大量固体悬浮物、可化学或生物降解的溶解性或胶态分散有机物,并且含有大量的氮化合物、磷酸盐、钾钠及重金属离子等,如果污水不经过处理直接排除,则将导致生态环境恶化。人工湿地污水处理技术可以去除污水中的氮、磷等离子,具体如下:
(1)人工湿地污水处理技术对氮的去除主要包括植物吸收、氨的挥发、介质的吸附以及微生物的硝化和反硝化脱氨,湿地中氮的循环主要是通过一系列复杂生物化学作用方式发生的,包括直接转化成氮化物和其他矿物质结合起来。
(2)人工湿地污水处理技术对磷的去除主要是通过基质吸附,植物摄取和微生物同化3方面一起进行,其中基质吸附是最主要的一个因素,而磷最终从系统个去除依赖于湿地植物的收割和饱和基质的更换。
(3)人工湿地污水处理技术对重金属的去除主要集中在植物对重金属的去除作用上,包括植物稳定、生物富集和摄取吸收,还可通过植物挥发、甲基化等作用达到目的。
(4)人工湿地对一些有机质、悬浮物、病原体和非金属元素也有一定的去除效果。例如,在人工湿地水体的厌氧区域部分硫离子发生氧化还原反应后被还原成硫酸根离子,硫酸根离子随着水流的波动在水体表层经过曝气作用又被氧化成硫单质,从系统中去除。
人工湿地系统能全面利用自然中的湿地植物和基质的自然净化能力,并在污水净化工程中促进植物的生长,增加绿化面积,并未野生动物提供栖息地,有利于生态环境的建设。在当前国内许多城市努力争创生态文明城市的前提下,选择生态化的污水处理技术用于城市生活污水的处理、饮用水源的保护、绿地公共景观的建设便成为一项重要的指标。在利用人工湿地处理城市生活废水的同时可以美化环境。为市民和外来游客创造良好的生态人居环境,可以取得显著的社会效益和经济效益。
4.如何推动人工湿地污水处理技术的运用
首先根据城市的功能区划,结合地理条件和区域实际,规划设计相对集中的人工湿地污水处理系统,对规模、收集区域、投资、运行维护、回报等方面进行科学筹划。之后采用政府投资或BOT项目投资等方式解决项目投入问题。人工湿地对生活污水进行处理,能营造出一个绿化美景,经人工湿地净化过的水,也可以用于灌溉植被、冲洗小区等,给居民产生许多方便,这样的结果是居民所乐于接受。
对于较大的人工湿地,还应该做好人工湿地的运行期管理工作,确保有足够的专业人员、充足的管理费用来维护人工湿地的正常运作。其建成后结合城市发展实际,加大对人工湿地污水处理技术的科研投入,与科研单位联合建立研究基地,将人工湿地打造成污水处理的示范基地,注重污水处理、生态旅游和环保教育为一体,推动城市环保事业的发展。
与此同时我们还可以利用湿地污水处理技术与湿地园林造景技术建成人工湿地生态公园,从根本上解决城市市区景观单调的问题,另外还能改善水体质量,为城市居民提供休憩、娱乐的场所。利用湿地植被进行人工培植,打造一道独特的城市风景线,开发利用湿地自身的生物学价值,为城市生态文明建设尽一份力。
5.结束语
综上所述,人工湿地污水处理技术通过模拟天然(下转第417页)(上接第324页)湿地的结构达到污水治理的良好效果,不仅具有较好的经济效益和生态效益,在处理城市生活废水方面也具有独到的可行性,能很大程度地改善当前的城市水体污染问题,对城市生态建设具有非常重要的推动作用。它非常适合中国建设节约型城市的国情,是创新思维与城市可持续发展相结合的一个新举措,具有广阔的应用前景。
【参考文献】
[1]王虹扬,何春光,盛连喜.人工湿地处理污水技术在吉林省城市生态建设中的展望[J].中国环境管理,2003,05:39-40.
[2]于洪存.人工湿地污水处理技术在北方城市的应用[J].环境保护与循环经济,2007,05:27-29.
关键词:城市污水处理;现状;原因;新技术
中图分类号:TU992.3 文献标识码:A
1 我国城市污水处理的现状及原因
我国城市的人口、环境以及工业建设等的发展十分迅速,相比之下,我国城市基础设施的发展和建设就很缓慢,这就造成了我国城市中的基础设施长期处于超负荷承载的状态,其中城市中环境保护基础设施,更是在近几年才开始建设,这就导致我国绝不大部分的城市的污水处理能力无法满足实际的需要。2000年时,在我国的大约600多个城市中,只有大概123个城市建成了307座污水处理工厂,与世界上的其他先进国家相比,我国的城市污水处理能力和水平都还是比较落后的,我国城市中的污水处理厂的建设比较滞后是最重要的原因。根据一些资料的数据显示,发达国家对建设城市污水处理厂有很大的投资,他们从上个世界70年代就已经开始建设污水处理工厂。在上个世纪,英国、美国、日本等国家对建设城市污水厂的投资已经达到了其国民生产总值的0.5%了,而我国在前几年对建设城市污水厂的投资才达到国民生产总值的0.003%。在英国,平均每8000人就拥有了一座城市污水处理厂;在美国,也只要每一万人就能够拥有一座城市污水处理厂;而在我国,在150万人之中才能够拥有一座城市污水处理厂。
2 我国城市污水处理新技术的应用
2.1 超声水处理技术
在我国城市的农业生产中,化肥和农药的早已被大量的使用了,同时还伴随着气体、粉尘以及其它固体的污染,这对地下水、河流和湖泊等水质都造成了污染,而超声水处理技术已经被广泛的应用于强化微污染水的生物处理。当城市中的污水首先经过一定强度的超声处理后,这就会增强膜生物反应器的生物活性,同时也会增加反应器的有机负荷,从而使有机物的净化效率得到有效的提高,因此超声水处理技术实际上就是提高了污水中生物的活性。这种技术在将声空化的过程中有效集中声场中的能量,然后在空化泡崩溃的过程中很小的空间释放这些能量,这样就会产生异常的高压和高温,形成所谓的“局部热点”,化学反应的速率也就得到了加快。在处理城市污水的方法中,利用超声技术降解水中的化学污染物,是才起步的一种新型污水处理技术,使用这种技术处理污水时不但能够提高污水处理的效率,若在水中加入光敏半导体材料时,还能够达到利用太阳能净化城市污水的效果。
2.2 二级处理过程中的一级处理强化技术
一级处理强化技术是城市污水处理厂进行二级生物处理的前置处理方法,它的主要功能是能够除去水中的悬浮物和漂浮物。一级处理技术具有动力消耗低和投资低的优点,并且一级处理技术在能够有效除去污水中部分有机物的同时,还能够影响后续的二级处理。通常,二级处理之前的一级处理强化技术可以分为两类:一类处理技术是侧重于微生物的絮凝吸附处理,而另一类则是侧重于物化处理。化学强化一级处理技术对SS、TP等重金属材料有很好的的处理效果,并且它的抗冲击的能力也更强。系统的占地面积、基建投资等参数都要优于活性污泥法,同时其处理过程相对可靠稳定、运行管理的过程也简单灵活、投资的效益和环境的效益也更加好,同时采用了高效絮凝的技术,具有投资更少、运行费用更低的特点。
2.3 高级氧化处理技术
高级氧化处理技术就是指利用在特定的条件下产生的具有一定氧化能力的自由基,从而强化并分解污水中的有机污染物,这种技术一般是被应用在水质要求较高或是水源污染较重的情况下的。但是这种技术的成本是比较高的,由于这种技术的处理效果也是更好的,因此其可以作为未来发展的重点内容来研究。通过利用光的激发产生或是通过使用合成特殊的催化剂引发能够产生自由基,其研究的内容主要有:光化学催化氧化处理工艺理论与技术,同位素、紫外静水工艺理论与技术等内容。高级氧化处理技术已经成为了当代环保型水处理技术的重点研究课题,其在未来也将引领我国的环保型水处理技术的快速发展。
2.4 曝气生物滤池处理工艺
曝气生物滤池处理工艺最主要的特点是基建投资小并且占地面积少。处理城市污水时若采用此工艺就不需设置二次沉淀池了,这也是出水SS较低的原因,一般都是小于10毫克每升的。在曝气生物的滤池中,氧的利用效率一般都能够达到25%左右,曝气量也是明显的低于其它的方法的。其还具有耐低温和抗冲击负荷能力强的特点,因此即使在正常负荷约3倍的短期冲击负荷的作用下,曝气生物滤池依然是可以运行的,并且其水质的变化也不大。另外,由于曝气生物滤池自身所采用的模块化的结构,所以其也很便于进行后期的改建和扩建。
2.5 污水生态工程处理技术的应用
这种技术具有的特点主要有:运行更加安全、节省资源、具有更低运行维护费用并且还能够使污水实现资源化,氧化塘系统和土地处理系统是这种技术主要包含的两种系统。近些年来,从我国城市中已经修建完成并且运行的氧化塘的数据中分析,其出水水质基本上已经能够达到常规的二级处理出水的水质了,这样再采取一定的强化措施后,其出水水质就可以达到《污水综合排放标准》中的要求了。而对于养鱼塘以及水生物塘等生态净化塘,他们的除菌能力和脱氧脱磷能力都是能够达到三级处理的要求的,而塘系统的运行维护费用还不到常规的一般,其基建费用的单价也仅仅为常规的二级污水处理厂基建费用的0.3。
2.6 SBR工艺的革新。SBR工艺进行革新的最终目的就是尽量简化处理城市污水的操作过程、降低基建费用的同时还能够提高系统的灵活性以及稳定性。通常情况下革新的SBR工艺进行城市污水处理的过程中主要具备以下几个技术要点:(1)确定合理的泻水体积;(2)设计高效的连续流SBR工艺;(3)为了能够达到同硝化和反硝化的目的,必须准确的设计溶解氧;(4)合理的设计革新的SBR工艺的配套系统;(5)确定污水水质脱氮、脱磷和脱碳的关键参数。
通过以上的论述,我们对我国城市污水处理的现状及原因以及我国城市污水处理新技术的应用两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。根据我国长期的可持续发展的战略,环保型污水处理技术的革新必将成为城市污水处理技术未来的最重要的研究方向,所以我们应当熟练的掌握城市污水处理的各种新技术以及其工艺流程,只有这样,我们面对城市不同的条件和地理环境,才能够选择最为合理的污水收集方法和污水处理技术,只有这样,才能真正的防治水污染,从而保护城市环境,促进城市污水处理行业的健康发展。
参考文献
[1]白韬光.城市污水处理技术及其发展[J].机电设备,2003.
[2]范瑞雪.浅谈城市污水处理主要方法[J].广东建材,2011.
[3]向君容.城市污水处理技术分析[J].中国新技术新产品,2012.
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关键词:可持续;污水处理;技术
中图分类号: U664.9+2 文献标识码: A
一、可持续污水处理概念
针对传统污水生物脱氮除磷处理技术存在的问题, 我们提出了可持续污水生物处理技术的概念, 以尽可能的减少能耗、高效节能和污水可回用为目的的新技术, 推动污水处理技术不断前进。本概念主要包含以下几个内容: 尽可能减少COD 氧化;尽可能大的甲烷(CH4) 产量; 尽可能低的能量消耗, 相应尽可能减少CO2 释放; 尽可能减小剩余污泥产量; 磷酸盐再生; 处理水回用。
二、我国城市污水处理现状分析
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。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。
三、污水生物处理技术研究
1、可持续污水除磷工艺
典型的反硝化除磷工艺为DEPHAONX。回流污泥完成在厌氧池中的放磷和PHA储备后在中间沉淀池中泥水分离;分离后的上清液直接进入好氧固定膜反应池进行硝化;沉淀的污泥则跨越固定膜反应池进入缺氧反应池内同时完成反硝化和摄磷(关键步骤);脱氮和摄磷后的混合液再进入曝气池再生(氧化细胞内残余的PHA),使其在下一循环中发挥最大放磷和PHA储备能力。该工艺不仅可以达到稳定的磷和氮的去除,而且还可以减少50%的COD需求量和减少30%的需氧量以及减少50%的产泥量。不仅如此,还避免了反硝化细菌和聚磷菌对有机物的竞争,也避免了两种细菌泥龄的差异。该工艺还可以抑制污泥膨胀的发生。系统适合COD/N较低的情形。当进水COD/N较高时,由于缺乏足够的NO3-,磷的去除不充分。这种情况下,在缺氧池后增加的好氧池,可使剩余的磷通过DPB利用O2作为电子受体来去除。
2、SHARON 和ANAMM0X 联合工艺
SHARON 工艺可以通过控制温度、水力停留时间、pH 等条件, 使氨氮氧化控制在亚硝化阶段,目前尽管HARON 工艺以好氧/ 厌氧的间歇运行方式处理高氨废水取得较好的效果, 但由于在反硝化中需要消耗有机碳源, 并且出水浓度相对较高, 因此可以SHARON 工艺作为硝化反应器, 而ANMMOX工艺作为反硝化反应器进行组合工艺。SHARON 工艺可以控制部分硝化, 使出水中的NH+4 与NO-2 比例为1∶1, 从而作为ANAMMOX工艺的进水, 组成一个新型的生物脱氮工艺。联合的SHARON- ANAMMOX 工艺具有耗氧少、污泥产量少、不需外加碳源等优点, 具有很好的应用前景。
3、移动床生物膜(MBBR)工艺
该工艺的核心部分是利用投加到传统活性污泥法曝气池中、比重接近于水的悬浮载体填料作为微生物的活性载体,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而使其处于流化状态,因而是悬浮生长活性污泥法和流化态附着生长的生物膜法相结合的一种工艺。MBBR 具有以下特点:(1)反应器中污泥浓度较高,一般污泥浓度为普通活性污泥法污泥浓度的 5~10 倍,曝气池污泥质量浓度可高达30~40g/L。(2)水头损失小,不易堵塞,无需反冲洗,一般不需回流。(3)作为 M BBR 工艺核心的悬浮填料具有好氧和厌氧代谢活性,可良好地脱氮除磷。
4、人工湿地(C W )污水生物处理工艺
CW 系统是一种由人工建造和监督控制的、与沼泽地类似的地面,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化作用。这种湿地系统是在一定长宽比及底面具有坡度的洼地中,由土壤和按一定坡度、充填一定种类及级配的填料(如砾石等)混合结构的填料床组成,废水可以在填料床的缝隙中流动,并在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长及具有景观和经济价值的挺水性植物(如芦苇),由此形成一个独特的动植物生态环境,实现对废水的有效处理。 CW 系统对 BOD5的去除率可达到 85%到 95% ,对 CODCr的去除率在 80% 以上,对总氮的去除率达到 60% 以上,对城市污水中磷的去除率可达到 90% 左右。
5、Carrousel氧化沟工艺
Carrousel(卡鲁塞尔)氧化沟是一种单沟式环型氧化沟,在氧化沟的顶端设有垂直表面曝气机,兼有供氧和推流搅拌的作用,污水在沟道内转折巡回流动,处于完全混合状态,有机物不断氧化得以去除。该氧化沟一般设有独立的沉淀池和污泥回流系统。Carrousel氧化沟具备一般氧化沟的共同优点,工艺流程简单,抗冲击负荷能力较强,出水水质较稳定;其独特之处在于:单台曝气设备功率大,数量较少,投资较少,维护点相对较少,更易于维护。其不足之处:由于表曝机数量少,沟内混合液自由流程很长,由紊流导致的流速不均有可能引起污泥沉淀,影响运行效果;单沟氧化沟维持溶解氧较高,加之单点供氧强度较大,耗能稍高。Carrousel氧化沟结构和设备简单,管理方便,适用于中小规模的城市污水处理。
6、同时硝化反硝化
近年来好氧反硝化菌和异养菌的发现以及好氧反硝化、异养反硝化等研究的进展,奠定了SND生物脱氮的理论基础。当好氧环境与缺氧环境在1个反应器中同时存在,硝化和反硝化在同1个反应器中同时进行称为同时硝化反硝化。同时硝化反硝化不仅可以发生在生物膜反应器中,如流化床、曝气生物滤池、生物转盘;也可以发生在活性污泥系统中,如曝气池、氧化沟。与传统生物脱氮工艺相比,SND工艺具有明显的优越性,主要表现在:硝化过程中碱度被消耗,而同步反硝化过程中产生了碱度,SND能有效地保持反应器中pH稳定,而且无需另外添加碱,节省运行费用。SND意味着在同一反应器,相同的操作条件下,硝化反硝化能同时进行。如果能保证好氧反应器中一定效率的硝化反硝化反应同时进行,那么对于连续运行的SND工艺污水处理厂,可以省去缺氧池的费用,或至少减小其容积。对于仅由1个反应池组成的SBR反应器而言,SND能够降低实现完全硝化反硝化所需的总时间。
7、膜生物反应器(MBR)工艺
MBR工艺主要是由膜组件、泵和生物反应器三部分组成,其中生物反应器是污染物降解的主要场所,膜是对混合液和对待特殊污染物进行分离和萃取的介质,而泵是为满足分离和萃取提供所需的动力的必需设备。MBR工艺的优点:(1)出水水质优质稳定;(2)剩余污泥产量少;(3)占地面积小,不受设置场合限制;(4)可去除氨氮及难降解有机物;(5)操作管理方便,易于实现自动控制;(6)易于从传统工艺进行改造。
结束语
总之,随着经济的发展,水资源将越来越少,对水的关注也会越来越多,如何才能最大化的节约水资源,减少水源污染,将成为我们共同关注的话题。日益严格的排放标准和污染水源将成为世界关注的话题,通过研究发现提出对污染水净化技术有待于研究,虽然在理论上是可行的,但是还有待于人们去进一步的实践证明。
参考文献
【关键词】曝气生物滤池;城市污水处理厂;水资源
引言:可用水资源的不足一直是一个非常严重的全球性问题。水资源短缺,一方面是由于人类用水量增加所导致的,另一方面则是由于水环境污染造成的。而城市生活污水的排放是其中一个重要污染源。
一、我国城市污水处理厂现状
大多欧美发达国家城市污水处理率都已超过了90%,而我国的城市污水处理率还达不到70%,而且很多的中小城市的污水处理厂出水的水质标准还较低。但随着中国经济的发展和政府对水资源水污染问题的更加重视,对城市污水处理的要求日益提高。很多城市对建在市区内和靠近市区的城市污水处理厂,已经要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918―2002)的一级A出水标准[1],对处理后的出水水质提出了更高的要求。
长期以来,我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线与处理技术:绝大多数都是照搬国外的活性污泥法二级处理。而以活性污泥法为主的工艺一般都难以达到该排放标准。而且以活性污泥法为主的工艺还普遍存在占地面积大,运行中有臭气产生等缺点,这些都不适合于建在市区内和靠近市区的城市污水处理厂。因此,有必要寻求一种出水水质更好、占地面积更小、基建成本更底、运行管理方便并且卫生条件更好的污水处理新工艺。
二、曝气生物滤池技术
1、曝气生物滤池技术的发展
曝气生物滤池技术,是上个世纪80-90年代,在普通生物滤池的基础上,借鉴给水滤池工艺而开发出的污水处理新工艺。最初用于污水的三级处理,后逐渐发展成直接用于二级处理[2]。它是一种集过滤、生物吸附、生物氧化于一体的新型水处理技术,并可以维持高的水力负荷和保留高的生物量浓度以减少环境冲击,能促进微生物生长且产泥量少[3]。
目前,在欧美、日本等地已有数千座大大小小的污水处理厂采用了曝气生物滤池技术。我国北京已有示范工程,马鞍山钢铁设计院即将成立全国曝气生物滤池研究中心。从曝气生物滤池工艺的开发到日趋成熟,国内外出现了多种基于曝气生物滤池技术的水处理工艺[4]。
2、曝气生物滤池工艺的工艺特点
曝气生物滤池在开发过程中,充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路,集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。其处理污水的原理是:反应器内滤料上所附生物膜中微生物的氧化分解作用、滤料及生物膜的吸附阻留作用、沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用。
3、曝气生物滤池工艺的优缺点
一般而论,与活性污泥法相比曝气生物滤池具有如下优点[5]:
(1)曝气生物滤池工艺比活性污泥工艺生物量大。曝气生物滤池工艺中采用的粗糙多孔的颗粒状滤料,滤料表面可附着生长更多的微生物,使反应器内维持更高的生物量。
(2)曝气生物滤池工艺流程短、基建投资少。曝气生物滤池工艺具有给水快滤池的技术特点,挂有生物膜的滤料对污水中的悬浮固体(SS)有较高的去除能力,使出水的SS很低,所以无需应用二沉池就可直接出水,这大大的降低了工程的建设费用。
(3)菌群结构合理。传统的活性污泥法微生物的分布相对均匀,而在曝气生物滤池中沿污水流程能形成不同的优势生物菌种,可使有机物降解、硝化和反硝化能在同一个容器中发生,简化了工艺流程。
(4)耐冲击能力强,由于曝气生物滤池工艺生物量高、菌群结构合理,所以与活性污泥工艺相比其对水质、水量、环境变化等都具有较强的适应性。
(5)在设置回流或单独设置反硝化段的情况下可以实现较好的脱氮效果。
曝气生物滤池工艺也有一些不足之处 [6]:
(1)对进水SS要求较高,一般要求采取较为严格的预处理措施,否则滤料极容易堵塞,这不仅增加了工艺的复杂性,还增加了工艺应用的风险。
(2)需要定期进行反冲洗,用来去除滤层中截留的水中悬浮物和脱落的生物膜,并洗脱滤料上老化的生物膜。反冲洗时曝气生物滤池不能工作,反冲洗后还需要时间恢复。而且当进水悬浮物较多时,需要频繁进行反冲洗,运行周期较短。
(3)生物除磷效果很差,需要辅以化学法进行除磷。
(4)曝气生物滤池工艺产生的污泥无机成分高,不利于消化利用。
三、曝气生物滤池技术在污水处理中的应用
曝气生物滤池技术最初被用于污水的深度处理和微污染水源水的处理的。后来随着技术的不断改进,其应用范围得以扩大。随着水体富营养化的加剧,国家对城市污水的排放标准不断提高,活性污泥工艺占地面积大、处理时有臭味、出水水质不高等缺点慢慢浮现出来。而曝气生物滤池工艺占地面积小、无臭味、出水水质高,很适合如今的形式。如今,在城市市政污水处理中得以大力推广和应用。
例如大连马栏河污水处理厂,采用除碳/硝化组合形式。原水经过混凝沉淀池去除部分SS;气浮除油去除水中浮油和部分SS后进入两级除碳/硝化曝气生物滤池,在滤池中进行有机物的降解和氨氮的硝化处理。其出水水质明显优于活性污泥法,并且污泥产量少,占地面积小,生化池基本无臭味,经济,卫生,节能。而大连春柳河二期污水处理厂采用更新形式的反硝化滤池/除碳/硝化曝气生物滤池组合形式工艺,除在经济,卫生条件上全面优于传统活性污泥法外,其对总氮也有更高的去除效率。而除碳/硝化曝气生物滤池/反硝化滤池组合形式的工艺虽然需要投加碳源,但其处理效果可调,稳定性更高,在我国也已有了较多的应用。
四、结束语
曝气生物滤池技术是一项构造合理、处理效能高、潜力巨大的废水生物处理技术,经过数年来的研究改进,在其反应机理、滤料改进等研究上都取得了突破性的进展。如今,该技术已经较为成熟,达到了实际应用的程度。其经济、节能、环保、卫生,是一种适合我国国情的水处理技术,应加大力量进行深入研究和发展,并推动该技术在中国的应用水平。
参考文献:
[1]林杉.水解酸化前置反硝化曝气生物滤池工艺技术研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学,2009:1-2.
[2]曹琳. 曝气生物滤池中的短程硝化过程及短程反硝化动力学研究[D]. 重庆:重庆大学,2005:5-8.
[3]陈真贤,张朝升,荣宏伟. 曝气生物滤池的研究进展[J]. 广东化工,2007,34(170):89-93.
[4]徐亚明,蒋彬. 曝气生物滤池的原理及工艺[J].工业水处理,2002,22(6):1-5.