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1 农村生活污水处理现状
随着农村生活水平的不断提高,农村生活污水的排放量也逐渐增加,农村的生态环境遭到了严重的破坏,对农民的身体健康造成了很大的威胁,农村的环境令人担忧。调查报告显示,我国大部分村庄的排水设备缺乏,不经过处理而直接排放污水。89%的村庄的生活垃圾直接丢弃在住房前后、村内的池塘中,而且村里没有人对垃圾进行处置。生活污水的任意排放,不仅对河流、池塘造成破坏,而且污染了村民的生存环境,严重影响了村民的身体健康。
农村生活污水主要包括洗浴、厨房、冲厕以及农民养殖牲畜的粪便水。农村的污水处理率不高,污水分散分布,水量排放没有规则,污水中的有机物含量高,重金属等有害物质的含量不高。农村人口居住的较为分散,但是由于居民有很相似的生活规律,这就造成农村生活污水的排放流量白天要比早晚的少,夜间的排水量不大,数量变化较大。
2 农村分散型生活污水处理技术选择
2.1 农村分散型生活污水处理技术的选择原则
针对农村分散型生活污水特点以及处理难点,在选择处理技术时,应遵循以下原则:
2.1.1 因地制宜
在农村开展生活污水处理,必须要结合该区域的实际情况,选用合适的处理技术。农村地区的人口、地形、地质、气候以及经济水平等,因地域地理位置的不同,存在很大差别,所以在选用污水处理技术时,也应当因地制宜的选用合适的处理技术。在土地面积有限的情况下,可采用生物生态组合处理技术实现污水物的生物降解和氮、磷的生态去除,以降低污水处理能耗,节约建设、运行成本。此外,还应结合当地农业生产,加强生活污水源头消减和尾水的回收利用。
2.1.2 抗冲击负荷能力强
农村生活污水水质水量变化很大。当污水排放量较小时,容易造成处理系统的资源浪费,污水排放量大时,容易超出污水处理系统的处理负荷,造成出水恶化,所以应尽量选择抗冲击负荷能力强的污水处理技术。
2.1.3 管理简易
当前我国农村地区的经济虽然已经有了很大改善,但是在技?g方面还存在欠缺。例如,在农村建设起处理生活污水的基础设施,由于专业技术的匮乏,使其在建成之后不能正常得以应用,更不要说能够对其进行科学的管理了。所以,农村生活污水处理技术方法在选用时,一定要遵循管理简单容易的原则,这样才能真正发挥出污水处理技术的作用。
2.1.4 花费造价低
当前我国很多农村地区针对生活污水处理并不重视,同时针对其成本造价也缺少相对稳定的经费来源,例如,很多农村地区在进行生活污水处理时,经常会选用好氧处理技术,但是该项处理技术运行所需的成本费用太高,因此势必会在应用时受到资金的限制。所以,在开展农村生活污水处理时,应尽可能选用花费造价低的处理技术,将污水处理的能量消耗降到最低。
2.1.5 占地面积相对较小
农村地区虽然土地面积较广,但是对有些农村地区来说,大部分是山地,丘陵,可供农村居民生活、生产所用的土地较少,考虑到农村今后的发展,应节约土地,应考虑采用占地面积较小的污水处理工艺。
2.1.6 无二次污染
在城市污水处理中,在使水质得到净化的同时,有时也会带来空气污染、蚊虫增多、化学药剂污染等其它环境问题,因而,在农村生活污水处理中,应尽量选择无二次污染或少二次污染的处理工艺。总体来说,农村生活污水处理方式,应结合农村当地的地理条件、经济条件、环境条件、管理水平综合考虑,生活污水处理方式必须符合经济、高效和简便易行的原则。
2.2 农村分散生活污水处理技术
农村分散型生活污水处理技术可大体上分为生物、生态技术两种,生物技术主要指活性污泥法、生物膜法、厌氧生物滤池法、化粪池法等,生态技术主要指氧化塘、人工湿地、土地渗滤等。针对农村土地稀少,生态处理方式受限的情况,许多学者提出了组合生态与生物处理方法的模式,经实践验证其不但处理效率高,而且占地面积小、能源消耗低,非常适用于农村分散型生活污水的处理。生物生态组合模式主要包括化粪池或沼气池+生态处理组合技术、化粪池或沼气池+生物处理组合技术、生物+生态深度处理组合技术三种形式。其中化粪池或沼气池对后续生态T艺往往只是起到一个预处理的作用,处理效果有限,负荷减低作用也有效,其往往不能有效达到减少系统占地面积大的问题。因此,通常所说的生态+生物组合技术中的生物技术往往指的是好氧生物技术,好氧生物技术主要有活性污泥法、SBR法、膜生物反应器法、生物滤池法、接触氧化法等。
关键词:生活污水,污水处理,城市,污水回用
中图分类号:U991文献标识码: A
对水体环境污染如果不能够采取有效措施进行治理与预防,那么就会导致很多更加严重的社会问题。城市生活污水对于城市水体环境质量有着非常严重的影响,要改善城市水体环境,就需要注重生活污水的处理与利用。
一、城市污水处理方法
当前对于城市生活污水进行处理的工艺主要有以化学混凝为主的一级处理技术、以生物化学方法为主的二级处理技术以及以物理过滤为主的三级处理技术。在一般情况下经过了这三级处理之后,生活污水都能够进行回用。如果只是经过一级、二级的技术进行处理则仅仅只能够是达到排放的标准。对于生活污水进行处理,在城市中很难使用农村能用的方法,而通常都是采用以下的几种方法。
(一)普通曝气法
在生活污水的处理中这种方法能够达到良好的效果,而且因为生活污水的量非常大,通过这种方法所产生的沼气还能够作为一种重要的清洁能源来进行使用。传统的曝气法只能够用来进行常规的二级处理,不能够达到脱氮除磷的作用。随着科学技术的进步,对于普通曝气法的研究也越来越深入,对其已经进行了较大程度的改进,使其可以具备有脱氮除磷的效果。
(二)活性污泥法
在这种方法中主要是通过活性污泥的特性来去除生活污水之中的有机物。在活性污泥法之中,需要向污水之中持续的通入空气,这样就能够让其中的好氧微生物能够得以快速的繁殖,在最后能够形成污泥状的絮凝物。对于有机物可以进行良好的吸附,并且还能够对有机物进行氧化。
(三)AB法
AB法中曝气池被分为了高负荷段与低负荷段两段。在这两段曝气池中沉淀与污泥回流系统都是相互独立的。污水会在高负荷段停留20分钟到40分钟,在这段时间之内产生净化作用的是生物絮凝,并且在这个阶段还伴随有不完全氧化反应。在低负荷段则是与常规的活性污泥方法相似。
(四)SBR法
这种方法是序批式活性污泥法的简称。在这种技术之中有序与间歇操作是其主要的特点,并且其主要的核心就在SBR反应池上。SBR反应池可以说集众多的功能于一体,但是需要注意的是在SBR池中并没有污泥回流系统。对于间歇排放并且流量变化较为突出的情况下,SBR法有着更好的运用空间。
二、城市生活污水的排放与利用
通过多种技术对城市生活污水进行处理,当其能够达到排放标准之后,就可以将其运用到城市郊区的农田与土地灌溉之上。同时还可以在一定的地方设置污水库将非灌期的污水进行存储,如果其附近的河流是属于灌溉河道之时,可以将出水排入到附近河道之中,用来为下游提供灌溉用水。在农村可以通过自然生态法来实现水环境的再生,而在城市中通过各种先进技术的方法来处理生活污水效率也非常高,并且达到相关标准的处理出水也能够用于再利用。在污水中含有相当丰富的有机物、氮、磷,这些都可以用来作为肥料的重要来源,将其用来作为土壤改良材料以及园艺用的土壤。同时可以将先进的生活污水处理技术与土地处理方法进行结合,然后根据城市绿地、广场以及其余的各种娱乐游览区来设置出水系统,将达到了一定标准的污水用来作为公园、运动场地等地方的灌溉用水以及作为观赏湖泊的补充用水等等。特别需要注意的是在用水较为紧张、缺水相当严重的地区,在对生活污水进行处理时,必须要对污水的回用进行综合考虑,尽可能的将经过一定方法处理之后的污水回用到附近地区的农业以及城市中的景观用水中,让水资源能够得到重复的循环利用。同时对于城市生活污水的处理与排放需要考虑到污水的水质、水量特点以及在处理之后的的出水用途以及水体环境容量等许多的方面。在带队生活污水进行处理并对进水水量和水质进行调节的过程中,必须要重视对其运行的管理,必须要能保证污水在经过处理之后能够达到排放标准,同时为了能够更好的保护水体必须要对排入水体的污水水质进行严格的控制。
三、结语
在城市污水之中,生活污水与工业废水都是相当重要的组成部分。在当前很多城市都只是注重对工业废水的处理,而忽视了对生活污水的处理,导致了生活污水所产生的各种恶劣后果难以得到有效的遏制,并且在各地中经常还有报道赤潮与水华的现象,其中有部分并不仅仅是工业废水的原因。面对这样的情况需要将城市生活污水处理放到工业废水处理同样的高度上来,改善城市生活污水的处理与利用现状。
参考文献:
随着农村经济的发展,农民生活水平的提高,以及农村自来水的普及,卫生洁具、洗衣机、沐浴设施等走进平常百姓家。农村的人均日用水量和生活污水排放量急增,产生了大量生活污水;同时由于化肥的大量使用,减少了传统的农家肥的使用,造成农村生活污水失去了消化途径,使近年来农村生活污水的无序排放,成为农村环境的重要污染源。本文通过对我市现有的几种农村生活污水处理方法优劣的分析,结合工程实例,阐述分析A/0+人工湿地技术在农村生活污水处理中的应用。
目前瑞安市农村生活污水处理概况
农村建设现状。瑞安市位于温州地区中部,东临东海,南邻平阳县,西接文成县,北连温州市殴海区。2004年初开展生态市创建工作以来,瑞安市不断学习借鉴各地生态建设的成功经验,并结合本地实际,在生态创建过程中不断实践创新,生态市建设取得了可喜的成果。截止2012年底,瑞安市累计建成7个省级生态镇街,2个温州市级生态镇街,284个温州市级生态村。用于农村生活污水处理系统建设总投资约1亿元。
生态村建设是生态市建设的细胞工程,农村生活污水处理设施建设是生态村创建的必要条件,农村生活污水以往都是作为农田肥料来使用的,生活污水中的有机物在农田中被农作物吸收,转化为农作物的营养物质,很少流失到水体中去,因此,对环境影响不大。但是随着乡镇经济的迅速发展,城镇化进程的不断推进,广大农民生活条件的明显改善,农村生活污水的排放量不断增加。如若得不到有效处理,所造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患,还会加剧淡水资源的危机,使耕地灌溉得不到有效保障,危害农民的生存发展。因此,加强农村生活污水处理设施建设,避免因生活污水直接排放而引起的农村水体、土壤和农产品污染,是新农村建设过程中需要解决的迫切问题。
农村生活污水的特征。综合分析,农村生活污水具有以下几个特征:散而广,村庄分散的地理分布特征造成污水分散,难以收集;来源多,除了来自人粪便、厨房产生的污水外,还有家庭清洁、生活垃圾堆放渗滤而产生的污水;处理率低,未经处理的生活污水肆意排放,严重污染了农村的生态环境,直接威胁广大农民群众的身体健康以及农村的经济发展。
瑞安市现有各种农村生活污水处理技术优劣分析
目前,瑞安市农村生活污水处理工艺有好氧生物处理方法、沼气池技术、高效生物化粪池、地埋式无动力净化处理、人工湿地处理技术等,下面简单分析以上几种技术的优劣:
好氧生物处理方法。污水集中处理的方法多采用好氧生物处理,该处理方法运行可靠,处理效果好,但存在着基建投资大、动力消耗多、运行费用高、剩余污泥处理难等问题。
同时由于农村生活污水具有着面广且分散的特点,因此单纯的好氧生物处理方法不太适合农村生活污水的处理。
农村生活污水沼气池技术。生活污水沼气净化池在全国大部分地区得到了推广,它的优点是:不消耗动力、运行稳定、管理简便、剩余污泥少、还能回收沼气能源,建在绿化或菜地下,不占地,投资成本不高。
但从目前推广使用情况来看,生活污水净化沼气池在技术上也存在一定的问题。主要是:污水停留时间长,出水中部分指标未达排放标准等。
高效生物化粪池。该技术是在普通化粪池上加以改造形成的。其处理工艺也是利用厌氧微生物对有机质发酵、分解作用,达到污水的净化。
优点是:安装施工方便、快捷。建在绿化底下,不耗能。
缺点是:停留时间较长,不定期清掏污泥,造价稍高。
地埋式无动力净化处理装置。该处理装置的最大特点是增加了氧化沟,其他都和净化沼气处理池的工艺相同。增加氧化沟的目的是想对厌氧发酵后的污水进行氧化处理,使出水水质进一步提高。
其优点是占地面积小,出水水质有所提高。但其投资成本大大高于化粪池,并且出水水质效果不稳定。
人工湿地生活污水处理技术。人工湿地是通过模拟和强化自然湿地功能,将污水有控制地投配到土壤(填料)经常处于饱和状态且生长有芦苇、香蒲等水生植物的土地上,污水沿一定方向流动的过程中,在耐水植物和土壤(填料)的物理、化学和生物的三重协同作用下,污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、输氧作用,促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化。
人工湿地按水流方式可分为潜流湿地和漫流湿地。按水流方向可将人工湿地又分为水平流湿地床和垂直流湿地床。
人工湿地处理生活污水具有效果好、投资省,运行费低等优点。但也存在着占地较大,冬天处理效果受一定影响的问题。
上述几种小型生活污水净化处理装置,既有各自的优点,同时也存在不少问题。如何选择一种处理效果好、造价低、运行管理方便的处理技术,是解决目前农村生活污水处理问题的关键。
A/O+人工湿地技术的应用及效果
随着瑞安生态市建设的不断深入,创建指标要求的不断提高,瑞安市生态办与有关专家联手研究推出了A/O+人工湿地技术处理模式,适用于乡镇中心区、人口密度大、污染排放量大的村级生活污水处理,该工艺结合了厌氧、兼氧、微动力、人工湿地等多种处理工艺,吨废水造价大约3000元。农村生活污水在A/O工艺处理下,有机物的去除效率比较高,生物过滤效果也很明显。其主要问题是对悬浮物、氨氮和磷的去除效果差一些。人工湿地对进水水质要求比较高,先去除生活污水中大颗粒杂质,避免引起湿地滤料的堵塞,而人工湿地去除氨氮和磷的效果却非常好。这两项技术在处理生活污水方面恰好能取长补短,将它们有机地结合起来处理效果非常好。
该技术的实例工程位于龙湖镇湖石村,符合该村各项条件要求:投入少,运行维护简单;有足够的场地建造人工湿地;湿地植物可以美化环境,符合校园整体景观的要求。
工艺流程说明。污水从格栅池隔离大块杂物后自流入沉砂池,对水量进行调节;然后自流入A/O池进行预处理,污水在A/O池内停留一定时间以便微生物对有机物进行充分的生物降解,并去除一定的量的污染物质;然后经过沉淀池之后,上清液流入潜流人工湿地,污染物经植物吸收以及微生物的作用被大量去除;人工湿地出水收集后进入集水池,达到一级标准排放(图表1)。
图表1 工艺流程
各工段说明。格栅池:主要用于阻挡大块固体物质。沉砂池:主要用于均匀水质、调节水量。A/O池:主要功能是利用其中的生物填料增加表面积,增加活性细菌的附着,通过厌氧生物和曝气好养生物的代谢特性分解有机物。污水在此停留一定时间,以
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利于污水中的有机物得到充分降解。沉淀池:主要功能是使A/O池出水中的污泥和颗粒物质充分沉降,并且可以防止后续处理工艺中布水管的堵塞。人工湿地:人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。是人工湿地法处理污水的核心部分。湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时,大量的SS被填料和植物根系阻挡截留,有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放,使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态,从而通过硝化、反硝化作用将污染物除去,实现达标排放。集水池:通过分布在人工湿地末端的集水管道自留入集水池,集水池中的水经过排放口后达标排放,通过对集水池的采样化验,最终可以判断人工湿地系统的运行情况。
处理效果数据分析。设计进水水质(农村生活污水):
pH:6~9
CODcr:300~400mg/L
BOD5:100~250mg/L
SS:200mg/L
NH3-N:40mg/L
排放标准:经处理后的水需要达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准,见下表。
表1本工程执行的排放标准
处理结果预测:各污染因子处理效果预计如表2所示。
表2:效果预计(单位:mg/L)
出水水质监测。龙湖镇湖石村农村生活污水处理设施于2009年11月开始设计,2009年底开始建设,2010年初完成主体工程建设,并投入试运行,2010年2月对出水水质取样监测,数据如表3:
关键词 生活污水;污水处理;水资源
中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)112-0125-02
长久以来,人们都认为水资源是源源不断、无穷无尽的,直到人们对水资源毫无节制的索取超出了水资源的承受能力,同时大量的水资源被人类活动所污染,引发了严重的水资源危机,人们才开始正视水资源保护问题。城市生活污水作为重要的水污染源,引起了人们的足够重视,深入研究生活污水处理问题,妥善处理城镇生活污水,对于保护水资源、促进城市化发展具有非常重要的意义。
1 我国城镇生活污水处理的现状
1.1城镇生活污水的特点
在社会经济取得飞跃式发展的背景下,人们的生活质量不断提高,生活水平不断改善,随之而来的是生活污水的显著增加。与此同时,城镇人口与日俱增,也加剧了城镇生活污水问题。城镇生活污水包括洗浴水、洗衣用水、冲厕水等一系列生活废水,这些污水中含有较多的生活杂质,可生化性好,回收利用的可行性较高。部分地区的生活污水中还混入了一定量的工业污水,使得污水的成分更为复杂。就水量方面来讲,城镇生活污水的水量总体保持稳定,但在每天的不同时段有明显的波动特征。
1.2城镇生活污水的处理难点
综合城镇生活污水的特点可知,其水质成分日益复杂,杂质含量的波动性比较大,使得人们难以准确评估水质的污染程度及变化规律,也就不能针对性的选择合适的处理方案,影响了污水处理装置的正常运转。此外,现阶段的污水处理技术大都是在实验室环境下诞生的,虽然在实际应用过程中进行了一系列改造,但是依然产生了许多现实问题,在大规模治理中易受外界环境的严重干扰,难以达到预期的治理效果。城市生活污水处理技术还受到当地社会经济发展水平以及其他人文因素的制约,使得污水处理部门在选择处理方案的时候,往往不能选择最有效的处理工艺,而是采取了折中的方案。
2 城镇生活污水处理技术的应用
2.1活性污泥法
活性污泥法是目前最为成熟的一种城镇生活污水处理技术,在现阶段的城镇生活污水治理中得到了普及应用,活性污泥法由曝气池、二次沉淀池、污泥回流系统和曝气系统四大部分组成,主要利用好氧生化技术对污水进行处理,其工艺原理比较简单,污水治理效果好。根据活性污泥法的系统结构划分,其处理流程可以简单的表示如下:首先是将待处理的生活污水采取沉淀操作,然后将初步处理后的污水与二沉池中的活性污泥一同混入曝气池中,这些活性污泥中含有较多的微生物,在曝气池中,微生物能够将部分有机杂质转化为可吸收的营养物质,并吸收转换为自身的一部分,最终以代谢的形成转化为CO2排放出去。
2.2循环曝气池法
循环曝气池法是在活性污泥法的基础上改进而来,它以封闭的氧化渠作为污水处理的核心装置,能够进行封闭式的污水治理。与活性污泥法相比,循环曝气池法创造了更长的水力停留时间,能够使污水和活性污泥之间进行更充分的接触,从而使污水处理进行的更为彻底。循环曝气池结合了推流和混合的特点,能够很好的应对短流,缓冲能力也有所提高,通常将污水在曝气区上游引入,在更上流的位置流出,形成良好的循环,在这个过程中使被处理的污水得到充分的混合和分散,此外,循环曝气法通过氧化渠形成了循环往复的厌氧区和好氧区,为硝化菌和反硝化菌等需氧不同的细菌提供了适宜的代谢环境,特别有利于脱氮的进行。在循环曝气池中,为避免污泥沉降,需要渠内提供较大的循环流量,一般为污水引入流量的数倍或数十倍,使污水一经流入便得到很好的混合和稀释,从而增强了循环曝气池的负荷能力,对于某些难以降解的有机杂质也能起到良好的处理效果。
2.3人工湿地系统
人工湿地系统是一种人为建造的综合生态系统,它利用系统中的土壤、植物、微生物等与污水进行物理、化学以及生物反应,不但使污水获得了有效的治理,而且促进了水中杂质成分的良性循环,避免了环境的二次污染,实现了污水治理与资源再利用的双赢。人工湿地系统能够根据污水的具体情况来采用相应的化学物质和微生物,自由调整各种反应物质的比例,摆脱了自然物质的限制,对城镇污水处理具有很强的适应性。
3 城镇污水处理的发展建议
3.1加强群众宣传
污水处理技术仅仅是一种事后补救的措施,污水处理还应该重视污水源头的控制,通过广泛开展保护水资源的宣传教育工作,使城镇居民认识到城镇生活污水的巨大危害,加强节水意识,改变用水的方式和方法,在生活中做好污染物的管理分类,不但有利于污水管理工作的开展,同时可以显著减少污水排量,减轻污水治理工作的负担。
3.2将污水治理纳入城镇规划建设之中
城镇生活污水在给居民生活带来危害的同时,也影响着城镇的经济发展,因此有关部门要高度重视城镇污水治理问题,将其作为城镇规划建设的重要内容之一,提到设计规划的新层面,为后期城镇生活污水的管理和治理提供了方便。通过前期的有效规划和预防,可以降低污水治理的难度,扫清了城镇经济建设的一大障碍。
3.3加强污水治理的技术研究
随着人们对污水治理的不断重视,城镇污水治理技术发展迅速,在水资源的保护和再利用方面成效显著,然而现阶段的污水治理技术依然存在着很多的不足,不但治理成本较高,治理效率也有待提高,严重制约着污水治理工作的深化开展。因此需要我们不断加强研究,并借鉴国外污水治理的先进方法和经验,寻找更高效、经济的污水治理方案,以降低污水治理的门槛,促进城镇污水治理工作的开展。
4结论
随着环境污染问题的不断加剧和人们环保意识的不断增强,绿色城镇化逐渐成为当今城镇建设的主题,城镇污水治理作为绿色城镇的重要内容受到人们的广泛关注。为了妥善治理城镇生活污水,保护人们赖以生存的自然环境,需要相关部门加强管理力度,控制和治理两手抓,不断提高污水治理水平,为城镇经济建设提供良好的环境保障。
参考文献
[1]冯涛,徐健.生态塘组合工艺处理小城镇生活污水的前景及应用分析[J].科技创新导报,2013(18).
【关键词】农村生活污水;排放特点;处理技术特点
前言:
随着农村经济的发展和城镇化水平不断加快,厨房设备、洗衣机等现代化家用设施在农村逐渐普及,冲厕、洗涤、洗浴用水等各类生活污水排量逐渐增加,农村生活污水处理已成为生态环保的重要环节。通过生活污水净化工程建设的实施,加强农村生活污水的净化处理,有效地改善了农村的家居环境卫生和周边生态环境,减轻了生活污水对地表、地下水质的污染,有利于控制传染病的流行,促进了新农村建设的稳步发展。
但是,随着农村居民生活水平的提高和生活方式的转变,生活污水排放量呈逐年上升趋势,村庄生活污水(包括人粪尿)未经处理或仅经简单处理后就地排入地表水体的情况依然十分普遍。农村地区相对居住人口较少,分布广而散,生活污水水质水量波动性大,污水管网不健全,村镇经济力量薄弱,缺乏污水处理专业人员。农村生活污水处理技术方面的研究,主要针对这些现状特点,选择的处理工艺应满足抗冲击负荷能力强、宜就近处理、建设费用低、运行费用低、操作管理简单等要求。因此如何简明扼要地推介农村污水处理技术也是新农村建设过程中政府和技术工作者的重要任务。
1.农村生活污水排放的特点
1.1水量、水质特点
农村生活污水由灰水(厨浴排水、洗衣用水)和黑水(粪便、尿液及其冲厕水)组成,以单户排水为主。早、中、晚用餐高峰污水量是平时的2~3倍,日变化系数为3.5~5.0,污水排放呈现面广分散、波动大的特点。
大部分农村生活污水水质相差不大,可生化性好,含一定量的氮、磷、病原菌。随着人们生活水平的提高,部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质,油渍成分明显增加,污染物种类增多,有机物和氮、磷的含量有所上升。
1.2排放模式
生活污水排放模式有以下5种:①厨房、厕所的污水通过管道进入自家的化粪池处理后排放;②经化粪池处理后,再二级处理;③居民将管道通入河中,污水直接排入水体;④将污水倾倒在门前屋后,任其自然蒸发;⑤在自家屋后农田边上开挖污水沟,将污水排入此沟,自然蒸发、下渗。
2.常用农村生活污水处理的技术特点
农村生活污水的处理技术,简单地说就是指为使排入某一水体的污水达到再次利用的水质要求,而通过一定的科学方法将污水中对生活或环境有害的物质进行清除降解或无害化处理,使这些污水变成能够再被人们利用的技术。
2.1农村生活污水收集处理的主要模式
农村生活污水的收集、处理模式多种多样。第一类是厌氧生物处理技术,在厌氧条件下,利用厌氧微生物降解废水中有机污染物,常用的有污水净化沼气池和厌氧生物滤池等;第二类是好氧生物处理技术,在有氧条件下,利用好氧微生物的作用,把复杂的有机物转化、降解成简单的无机物,常用的有好氧生物膜和好氧活性污泥。第三类是以土地系统为主处理技术,它是利用土壤过滤植物吸收和微生物分解的原理有效处置污水,常用的有人工湿地处理系统、慢速土地渗滤处理系统等;第四类是稳定塘技术,经过人工适当修整,设围堤和防渗层的污水池塘,利用菌藻的共同作用对污水进行自然处理,常用的塘型有兼氧塘、好氧塘、水生植物塘和生态塘。
2.1.1三格化粪池
三格化粪池处理后排放主要是在一些自然村落,但化粪池只是一种预处理设施,能去50%的CODCr,磷、氮去除效果较差,出水达不到二级排放标准,属于较初级、小规模处理方式。
2.1.2土地系统
2.1.3稳定塘处理技术
稳定塘处理技术是一种利用自然形态的水体(如池塘等)来处理低浓度生活污水的技术,借助于水体内天然的生态系统来净化水质。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物,适用于有一定水体的地区,且必须要有活水来源。出水一般均能达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级排放标准,处理后氨、氮均能达标。
2.1.4其他工艺
采用生物滤池和地埋式无动力装置处理工艺,通过工程实际运行观察,处理后水质能达到二级排放标准要求,但NH3-N等个别指标处理效果不好,通过优化设计和调节球状填料的配比,并延长水力停留时间至2d,出水可达到一级排放标准,且未出现剩余厌氧污泥的积累问题。从处理工艺看,农村生活污水就地处理以土地处理系统为主,一体化处理装置成为污水处理的新亮点,但设施的管理维护、运行费较高。
2.2污水处理设施管理及工程存在问题
2.2.1污水处理设施的管理
农村生活污水处理设施的管理,以属地管理为主,这种管理方式成本较低,方便易行,但也存在一定的问题:(1)在供电保障方面,处理设施电力供应不稳定,容易出现设施因停电而无法正常运转的情况;(2)日常的清洁工作较差,人工湿地内枯萎的植物未及时处置变成湿地内的垃圾,遇到规模大、工艺复杂、有动力需求的状况,局限性越发明显。
2.2.2农村生活污水处理工程存在的问题
(1)单户处理化粪池渗漏问题突出。农村地区多以化粪池作为单户生活污水的预处理装置,但由于缺乏管理,使用年限久的化粪池渗漏严重,不但形同虚设,而且污染地下水源。化粪池不能正常运行,后续处理则无从谈起。
(2)集中污水处理的管线投资大,问题多。农户排放的污水汇集至集中式污水处理设施,一般采用埋设地下管道的方式,管道费用占到污水处理费用的一半以上,且存在以下问题:首先,农村地区水系发达,如果管道过河等需增加设施,加大了收集系统投资,且容易产生污泥淤积;其次,现有管道一般采用无动力重力排水,需要一定的水力坡度,输水距离越长,埋深越深,施工难度随之增加;第三,管线穿越道路施工,影响道路交通,管线也容易受到道路负荷的挤压而受力不均发生移位或破裂,污水易沿途渗漏,不但污染地下水,而且严重影响集中式污水处理设施的正常运行。
【关键词】生活污水;处理回用;生物脱氮;膜过滤
1. 前言
随着工业化、城市化进程的加快,人们的生活和生产活动,增加了对淡水资源的需求,人民生活水平不断提高,更增加了对淡水资源的需求。目前,我国水资源严重短缺,人均水资源占有量仅有2460m3,为世界平均水平的1/4,为解决水资源的供需矛盾,进行城市生活污水处理回用,是解决水资源重复利用的有效途径。
2. 传统生活污水处理方法的不足
2.1深度处理生活污水中的污染物,达到回用水质标准,是当今生活污水处理的基本要求。
2.2生活污水主要污染物为有机物、氨氮和粪大肠菌群。有机物是微生物的营养源,有机物含量越多,细菌繁殖量越大,产生黏泥沉积、垢下腐蚀越严重;氨的存在促使硝化菌群的大量繁殖,导致系统pH值降低,腐蚀加剧;粪大肠菌群会使水颜色发黑,发生恶臭,形成黏泥。
2.3传统的生活污水生物处理方法有A/O(厌氧/好氧法)工艺、A2/O(厌氧2/好氧法)工艺、SBR(序批式活性污泥法)工艺、氧化沟工艺。固液分离均采用自然沉降方式。传统的生活污水生物处理方法在去除BOD5、脱氮、除磷方面取得了一定的效果,却不能达到回用水质标准,原因如下:
(1)传统的生活污水生物处理方法BOD污泥负荷(进水污染物负荷/生物量)不能太低,太低容易产生沉降性差的污泥。
(2)污泥沉淀池靠自然沉降效果不好,污泥伴随出水流失导致了出水水质变差。
(3)部分硝化菌会伴随出水流失,硝化菌浓度较低,限制了系统中污染物的去除率。
(4)传统生物处理方法对部分高分子有机物、悬浮物和细菌难以除掉。
3. MBR工艺简介
MBR工艺体现的是“治理、回用”的节水理念。 MBR膜生物反应器(Membrane Bioreactor)工艺是传统的生物处理工艺和膜分离技术相结合发展起来的。MBR工艺由生物处理和膜处理两部分组成。生物处理部分包括缺氧池、好氧池;膜处理部分包括膜池。 MBR膜分离技术采用超滤法,取代传统生物处理沉淀池,固液分离效果好,为解决回用水质问题提供了可靠保证。
3.1MBR工艺原理。
3.1.1生物处理部分的原理。生物处理部分采用缺氧池、好氧池来处理生活污水中氮污染物。生活污水中氮主要以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的形态存在。其中有机氮占40%~55%,氨氮占40%~55%,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0~5%。废水生物脱氮是在缺氧池和好氧池中,将有机氮转化为氨氮,通过硝化菌作用,将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮,再通过反硝化菌作用将硝态氮转化为氮气,从而达到从废水中脱氮的目的。
3.1.2膜处理部分的原理。膜处理部分采用膜池,针对传统生活污水生物处理方法难以降解的高分子物质、胶体、蛋白质、微粒等的情况,将污水经再加压后,经过超滤膜的极小孔径进行超过滤。利用高分子材料超滤膜的渗滤选择性,能够截留化学澄清或生物化学处理过程中未能沉降的悬浮颗粒和微絮凝体,所有悬浮物、磷、重金属、细菌、病毒、和其他物质都被超滤膜分离。从而使处理后的水质达到回用指标。
3.2MBR工艺流程。
3.2.1MBR工艺流程图(见图1):
图1MBR工艺流程图3.2.2MBR工艺流程说明。 废水经过两道机械格栅,去除大块悬浮物,进入缺氧池和好氧池中进行硝化反硝化反应脱氮,再进入膜池进行固液分离。膜池出水由抽吸泵抽入回用水池。膜池内污泥由污泥泵提升部分回流至缺氧池,剩余污泥进入污泥脱水机进行脱水。在膜池内,为了减少膜污染,采用鼓风机进行搅拌和清洗。
3.3MBR工艺优缺点分析。
(1)不产生污泥膨胀。因为MBR工艺中BOD污泥负荷低,污泥处于高内源呼吸相,细菌内源代谢后只留下惰性的残留物,产泥量很少。MBR反应器的污泥产率低于传统活性污泥法。传统活性污泥法的污泥产率为0.5~1.0KgMLSS/KgBOD,MBR工艺的污泥产率仅为0.1~0.3KgMLSS/KgBOD。BOD污泥负荷低,泥龄长,抑制丝状菌的增值,解决了传统活性污泥法的污泥膨胀问题(Adham&Gagliardo,1998)。
(2)生物降解效率高。超滤膜对污水中有机物的截留,增加了生物反应池的降解效率。主要原因有三:其一,维持了较高的污泥浓度;其二,有机污染物的氧化降解过程是一放热反应,由于污泥浓度较高,
生物反应池更容易维持在较高的温度下运行,保证了细菌较高的生物活性;其三,有机物的降解需要微生物在反应池的停留时间大于降解该有机物的最小污泥停留时间。膜生物反应器工艺由于微生物泥龄较长,一些传统工艺难降解的有机物都会为膜生物反应器降解。因而MBR工艺的有机物降解效率要比传统方法高10~15倍(Buisson等,1998)。出水水质能够达到BOD:5mg/L、 NH4+-N:5mg/L、SS:5mg/L。
(3)由于膜价格和膜更换费用高昂,MBR工艺的应用范围曾受到限制。近十多年来膜技术发展迅速,膜更换费用已经从全部费用中所占的比例约54%下降到不足9%(Churchouse&Wildgoose,2004)。随着膜技术的不断革新、膜寿命的不断延长,膜水通量的逐步提高和运行过程中膜污染的逐步减少(包括膜污染引起的膜更换),以及采取必要的措施,比如在膜池内超滤膜的下方以一定强度的空气不断对膜进行冲洗抖动,既起到为生物氧化供氧的作用,又防止活性污泥附着在膜的表面造成膜污染。MBR工艺的优势在生活污水处理与回用中逐步显现出来。
4. 结束语
MBR工艺流程简单;出水水质好,满足回用要求,达标稳定,泥龄控制简单,对比生长速率小、对世代周期长的硝化细菌特别有利;污泥产量低,脱水后外运处理量少;总投资基本相当情况下占地面积较省,运行成本较低。由于MBR工艺的明显优点,MBR工艺在生活污水处理及回用上有着广阔的应用前景,建议全社会广泛采用MBR工艺法来替代传统生活污水处理方法,以达到污水处理后回用的目的。
[文章编号]1006-7619(2013)03-21-195
氮、硬度和细菌总数超标,严重威胁着居民饮用水的安全。
农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。我国总计有乡镇45412个,村民委员会739980个,乡村户数23692.7万户,乡村人口达91960万人。农村人口分散,人口数量多,没有任何生活污水的收集和处理设施,这使农村生活污染源成为影响水环境的重要因素。据测算,全国农村每年产生生活污水80多亿吨,严重污染了农村地区居住环境,农村大部分地区河、湖等水体普遍受到污染,饮用水水质安全受到严重威胁,直接危害农民的身体健康,严重影响农村地区的环境卫生,极易导致一些流行性疾病的发生与传播。据估算,农村环境问题每年造成的经济损失已超过千亿元,我国农村环境与生态状况令人担忧。
2.特点
农村生活污水中有机物含量高,N、P含量增多。人们无意识的排放和雨水的冲刷,使大量的有机质和N、P等物质流入湖泊等水体,如果不加以处理利用,常常会引起富营养化,给人们的身体健康带来不利影响。
(1)水量特征
①一般农村的生活污水量都比较小;②变化系数大,居民生活规律相近,导致农村生活污水排放量早晚比白天大,夜间排水量小,甚至可能断流,水量变化明显,即无水排放呈不连续状态,具有变化幅度大的特点;③在上午、中午、下午都有一个高峰时段。
(2)排放体制特征。农村生活污水一般呈粗放型排放。很多农村尚无完善的污水排放系统,污水沿道路边沟或路面排放至就近的水体。少部分地区具有完善的污水排放系统。
(3)水质特点。
①农村村镇人口较少,分布广泛且分散,大部分没有污水排放管网;②农村生活污水浓度低,变化大;③大部分农村生活污水的性质相差不大,水中基本上不含有重金属和有毒有害物质,含一定量的氮、磷,水质波动大,可生化性强;④不同时段的水质不同;⑤厕所排放的污水水质较差,但可进入化粪池用作肥料。
二、农村生活污水处理主要方式
针对农村生活污水的特点,农村生活污水的处理主要考虑土地处理,现行的土地处理方法主要有以下几个:
1.慢速渗滤工艺
慢速渗滤工艺是将污水投配到种有作物的土壤表面,污水在流经土壤-植物系统垂直渗滤时得到净化的土地处理工艺。它坚持处理与利用结合的方向。在实现污水资源化 、无害化过程中,把环境效益和环境质量控制问题放到重要的地位。通过严格的系统工程措施,达到预期的环境效益 。适用干旱、半干旱地区。
2.快速渗滤工艺
快速渗滤工艺是指将污水有控制地投配到具有良好渗滤性能的土壤表面,污水受重力作用迅速下渗过程中得到净化的一种污水土地处理工艺。该工艺的特点之一是将渗滤池分为多个单元,使每个单元在淹水、落干状态下交替运行,以保证渗滤土壤层好氧条件和净化能力得以恢复,同时使截留在土壤表层中的可降解物质充分降解,不致于引起土壤空隙的堵塞而降低其透水性。
3.漫流工艺
地表漫流系统是将污水有控制地投配到生长有多年生牧草坡度和缓、土壤 渗透性能低的坡面上,污水在地表沿坡面缓慢流动过程中得以净化的一种土地处理工艺。
三、农村生活污水处理技术的选择
1.污水处理技术路线
农村污水处理技术的选择要量力而行,充分考虑到农村地区财力状况薄弱、农民实际承受能力较低这一普遍情况,着重应该考虑选用既成熟可靠,又适合农村特点和实际的污水处理适用技术。建议污水处理技术的选择优先达到两个目标:一是达标排放或回用;二是注重经济适用,运行成本低,管理维护简单。
目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多,名称也多种多样,但从工艺原理上通常可归为两类:第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理,又称为生态处理系统;第二类是生物处理系统,又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。
2.人工湿地处理系统
污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统,自然湿地就是自然的沼泽地,人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理,使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到土壤经常处于饱和状态、生长有象芦苇、香蒲等沼泽生植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并经过多层过滤,来达到降解污染、净化水质的目的,它是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、植物根系, 以及介质所具有的物理、化学特性,将污水净化的天然与人工处理相结合的
复合工艺。
湿地处理系统工艺设备简单、运转维护管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低、对进水负荷的适应性强,能耐受冲击负荷,净化出水水质良好、稳定。缺点占地面积大,易受气候影响,表面径流的臭味比较大。
3.生物处理系统
为进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。污水处理可分为三级处理,即预处理,二级生化处理,深度处理。以下分别介绍污水处理三个阶段的各种工艺。
根据污水的特点,预处理工艺主要去除水中的油类物质和SS。针对不同类污染物常见的预处理工艺有:格栅,隔油池,混凝沉淀法,气浮等。
二级生化处理工艺主要去除废水中的有机物。针对各类污染物常见的二级处理工艺如下:
(1)厌氧工艺
厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性,在无需提供外源能量的条件下,以被还原有机物作为受氢体,同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法适用于高浓度有机废水。
厌氧生物处理过程能耗低;有机容积负荷高;剩余污泥量少;厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高;耐冲击负荷能力强。
(2)好氧工艺
废水的好氧生物处理技术可分为活性污泥法和生物膜法。
好氧活性污泥法是当今应用最广泛的废水处理方法。其基本特征是生物反应器中的微生物以悬浮状存在,在好氧条件下氧化、分解有机物和氨氮。
在工程实践中,因采用不同的运行的方式和不同的出水水质要求,好氧活性污泥法可分为传统活性污泥法、缺氧-好氧生物脱氮活性污泥法(AN-O),厌氧-好氧生物除磷活性污泥法(Ap-O),氧化沟法以及间歇式活性污泥法(SBR及改良工艺)等。
深度处理工艺应用广泛的有活性炭过滤、消毒等,分别介绍如下。
(1)活性炭过滤
活性炭过滤是以活性炭作为过滤滤料的水过滤处理工艺,常用于水处理中的脱色、脱臭、脱氯、去除有机物及重金属、去除合成洗涤剂、细菌、病毒及放射性等污染物质,也常用于废水的三级处理。
(2)消毒方法大体可分为两类:物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐射、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒,常用的化学消毒剂有液氯、臭氧、二氧化氯等。污水处理工程中广泛应用中的有液氯、二氧化氯和紫外线消毒技术。
四、毕节地区农村生活污水处理组合方式探讨
1.技术的用途和功能。
生活污水组合净化技术是分散处理生活污水的实用和有效的污水处理技术,适用于近期无力修建污水处理厂的农村。生活污水包括厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲洗厕所用水,其特点有三:一是冲洗厕所的水中含有粪便,是多种疾病的传染源;二是生活污水浓度低;三是生活污水可降解性较好,适用于厌氧硝化制取沼气。生活污水组合净化技术是根据生活污水的上述特点,把沼气池、沉淀过滤、人工湿地等处理技术融于一体而设计的处理装置。
2.主要构筑物和工作原理。
生活污水净化技术由格栅、沉砂池、沼气池、沉淀池、人工湿地组成。
粪便经格栅去除粗大固体后,再经沉沙池进入沼气池,在这里粪便进行沼气发酵,发酵后排除部分剩余污泥,再与新进入的粪便混合进行沼气发酵。清夜则溢流入沉淀池,在这里与粪便以外的其他生活污水混合,沉淀后的污水进入人工湿地进行处理后达标排放。
3.工艺参数。
生活污水净化沼气池设计依据每天所处理的污水量,污水量按100L/(人/日)左右计算,其中冲洗厕所用水量按20~30L/(人/日)计算,其他生活污水量为70~80L/(人?日)。污水滞留期为2~3天,污泥清掏周期为150天。
关键词:生活污水;小型处理厂;处理工艺;设计
中图分类号:X703 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)20-0059-03
前言
近年来,频繁的发生水污染事件,不仅严重威胁人类的身体健康,也在很大程度上阻碍了经济与社会的可持续发展。鉴于水污染事件所形成的危害,有必要开展有效的治理工作,而生活污水作为主要的水污染事件来源之一,必然要采取科学的处理工艺妥善的处理,以使其危害降低,减少水污染事件的发生,促进人与自然的和谐发展,保护水生态系统完整。
1 小型生活污水处理工艺流程分析
近年来,随着城市基础设施建设市场的不断开放,我国的工程技术人员与国外同行的技术交流愈加密切,吸收国外先进的技术和理念,形成了一些适应中国国情的技术,对解决和控制水体污染起了重大作用。首先污水处理部门要分析当地污水的组成含量,并结合实际情况形成具有可行性的污水净化方案。污水净化方案要具有运行费用低、操作简便、易于管理的特点,除此之外小型污水处理工艺应满足具备较强的抗负荷冲击能力,能够较好的应对突况[1]。
生活污水属于低浓度的有机废水,其中具含有天然高分子物质,这种物质能够通过化工方法降解,同时由于生活污水中还含有多种寄生性细菌,使污水具有良好的生化性,因此可以采用厌氧和好氧结合的方法将污水中的杂质出去[2]。
在污水处理的过程中,首先需要一个厌氧过滤装置,该过滤装置主要由复杂的生物菌群组成,通过菌群内的细菌和水解产酸菌和甲烷细菌反应,完成一级厌氧处理,让污水通过过滤床,能够有效的完成一级过滤,清除大量的好氧细菌。为了能够提升生活污水的处理质量,在完成一级过滤后要进行二级厌氧生物过滤。在完成二级过滤后将污水转入氧化槽进行好氧处理,此环节可以清除大量的厌氧细菌。常用的好氧生物处理方法有活性污泥法和生物滤池复合法,操作人员要根据污水的成分灵活选择好氧处理方法,充分的清除微生物和悬浮物。在完成厌氧和好氧的处理后,将污水转入沉淀槽内,此环节主要是为了清除污水中的污泥,沉淀处理可采用竖流沉淀法,让污泥沉淀在槽的底部,让清水流出,此方法操作简便,排泥方便,易于管理,适用于多数的沉淀处理。完成沉淀处理后,污水已经变清澈,但如果直接饮用还存在一定危害,此时水中还有人肉眼看不见的有机物和病毒,因此要将冲沉淀槽排除的污水转入消毒槽内,此环节主要是为了清除水中存在的大量有机物、虫卵和大肠杆菌,尤其是大肠杆菌,消毒环节要采用漂白粉和漂白精,彻底清除污水中的大肠杆菌和微生物。在整个污水处理环节中,每个工艺流程都具有自身独特的特点,首先是厌氧滤床,其能够有效的将污水同悬浮物分离,并利用厌氧细菌初步分解水中的有机物,为下步沉淀打下了基础,其次在氧化池中的净化环节,氧气能够氧化大量的剩余有机物,并通过添加氧化剂,杀死水中厌氧细菌,完成水质的初步净化,同时将污水导入沉淀槽中,而在沉淀槽中污水可以同淤泥分离,让上部的清水流入消毒槽内,排除污泥。接下来将上层的清水导入消毒槽内,通过固态氯和漂白粉的加入,进一步杀死水中的大肠杆菌等微生物,实现生活污水的净化[3]。
2 小型生活污水处理设计
2.1 城镇居民生活用水情况分析
2.1.1 城镇居民用水量定额
城市居民用水量在一般情况下都是有定额的,在这个定额内的用水价格是较为便宜的,但是一旦超出了这个范围用水价格就会上涨,这也是控制居民用水量的一项有效措施。这种对城镇居民用水量定额的方式还可以培养了城镇居民的节水意识,让居民在日常的生活中做到对节水方式的习惯[4]。
2.1.2 城镇居民污水排放的情况
城镇居民的用水都是生活用水,其携带的污染物较少,在进行污水处理的时候会比较容易一些,但是有些地区可能由于餐馆较多,或者是位于商业区,导致用水量增多,并且污水内携带的污染物较多。这种情况下就要根据不同的地区,来制定不同的污水排放量和污水携带的污染物量的监督,争取与污水处理系统达成共同的治理方式[5]。
2.1.3 污水处理厂的排放标准
所有的城镇居民污水都要经过污水处理厂的处理才能进行再次的排放,在进行污水处理的过程中需要进行的化学处理有很多,对每一项处理技术都要进行严格的工艺规定,并保证只有当处理后的水质达到相关的规定时才能进入到下一步的理环节。这样对每个环节中的水质都进行检查,保证最后流入到使用过程中的水也是符合质量要求的。并且针对不同的地区的污水排放量和含有污染物质量,要建造不同的污水处理系统[6]。
2.2 论证并选择工艺方案
2.2.1 工艺方案的选择与论证原则
在污水处理工作开展的过程之中,相应处理方案的设定与工艺方案选取论证实践活动的开展,需要相关技术研发人员遵循指定的基本工作原则。在目前国内社会有关生活污水处理的工作研发进程之中,相应处理工艺的选取原则的划分,主要可以分为几个不同方面的论述内容。首先,相应生活污水处理工艺方案的论证与选取,应当严格遵循城市整体污水处理工作开展的远期发展规划。其次,技术人员应当秉承高水平的职业责任心认知观念,尽可能保障相关工艺内容设定的安全性与可靠性。避免因处理流程设计的偷工减料,造成整个城市生活用水的二次污染。在最后,技术人员应当结合现代社会之中的信息化处理技术,将人工智能自动化处理手段结合应用到污水处理的工艺设计流程之中,最终实现整个污水处理工作开展的经济成本的逐步降低[7]。
2.2.2 污水处理工艺方案中指标参数的确定
指标参数信息的核实与确定,也是生活污水处理工艺方案论证与选取可靠性得以实现的重要前提条件之一。在目前国内社会污水处理工艺的研发阶段之中,城镇生活污水BOD5的处理指标应当控制在每升十毫克的含量范围之内,达到整体剔除效率在九十五个百分点以上的控制水平之上。在SS水质成分含量的控制与处理方面,新型工艺方案的设定与选取,要求经过处理过后的生活污水,实际SS成分含量可以控制在剔除率达到九十六个百分点以上的工作水平。在此基础之上,城市生活污水当中磷杂质、氯化镁等各种有害化学元素的剔除预处理等,也是需要相关技术人员在论证并选择相应污水处理方案时尤为关注。相对城市工业污水处理工艺方案的设定,生活污水处理对TP出水浓度的剔除处理效率要求较低。只要能够将相应化学有害物质的剔除率控制在九十个百分点左右的参数范围之内,即可达到生活污水处理的基本工作标准。
2.3 确定工艺参数
污水处理占中进水控制井和事故水井是非常重要的,主要是针对市政污水的进入以及出现未经处理的污水禁止向外排出,同时又能够下游遭受污染而设置的事故水井,事故水井能够保障所有进入的污水能够在当前水井中进行处理,保证污水不会向外流出,保障城区水源的安全,其中进水控制井、事故水井的尺寸要根据流量来进行控制,而且事故水井的潜水提升泵的型号、数量等相应参数也要进行设置[8]。
机械格栅是能够截取污水中的残留物,是布置在进水渠道内的必要设备,机械格栅通常要根据水量、材质、间隙、主电机功率以及转刷电机功率等方面参数进行确定,机械格栅的数量也会根据水量的不同而进行相应设置,并且在放置位置方面也会有所不同,通常采用平行放置的方式,并且还要根据水流量计算出进水渠道渐宽部分的长度、通过格栅的水头损失、栅槽总长度等相关数据。另外污水提升泵房和调节池也是需要注重的,也就是说污水提升泵房要根据最大水流量来确定潜水排污泵的数量,并且每台排污泵流量也是需要重视的。调节池是专门用来缓冲水量和调节水质的,要根据场地实际情况,确定调节池的有效水深、占地面积以及有效的容积量等[9]。
2.4 环保节能与安全生产
在小型生活污水处理工艺和设计当中,环保节能、安全生产等,都是十分重要的问题。在环境保护方面,注重出水对河流沿岸环境的影响,由于要求对处理污水出水回用,不可向临近的河流进行排放。由管网对污水处理厂的滤液、上清液、生活污水等进行统一收集,和污水共同进行处理,不会产生新的污染。污水处理后,将污泥制成泥饼的形式,具有较低的含水率。通过对泥饼性质进行化验和分析,发现可将污泥作为农肥使用。对于鼓风机房、泵房产生的噪音,通常是难以避免的,因此,需要采取一些措施进行处理,例如采用减震垫、橡胶接头、消声器等方法,将对噪声进行削减。
在消毒工艺中,需要对二氧化氯消毒工艺进行现场制作,所以有一定可能性会发生漏氯的情况。由于二氧化氯具有较高的毒性,因此,要采用有效措施预防漏氯的发生。同时,为了避免漏气对工作人员造成伤害,在相关的地点,需要对感应报警系统进行设置,同时对相关工作人员发放吸附面罩、氧气罩等常备。此外,要对厂区环境进行美化,达到30%以上的绿化面积,确保照明、通风、采暖的良好供应。在节能方面,对节能型潜水泵进行使用,降低能耗。与变频调速相配合,利用计算机优化系统,实现水泵高效运转[10]。
为了使不必要的损耗得到降低,对水量和水质等,可以利用仪表进行全程自动化的控制和监测。在厂区当中,对于照明系统、空调系统等功能性设备,应当根据实际情况,进行合理的使用,使能耗得到降低。为了确保安全生产,要在厂区中,对两套生产系统进行设置,自行配备电源,避免发生断电事故。在污水处理工艺中,对污泥浓缩脱水方法进行应用,没有涉及到消化反应,所以不会产生沼气等危险气体。对安全监督管理体系进行监理,根据校方要求设立防火栓,并对卫生标准进行设置。
3 小型生活污水处理工程成本分析及效益评价
3.1 成本分析
根据国家相关小型生活污水处理方面的规定来看,污水厂进行污水处理的成本需要包括能耗费、人员工资费、处理药剂费用、相关设备的检修以及在处理过程中产生的其他不可预测的费用等等。
第一,能耗费。小型生活污水处理过程中所需要的电费消耗量每日大约是1000kwh/d,电费每度按0.5元计算,则每天需要消耗500元/d。
第二,药剂费。污水处理厂为了实现更好的进行污水的处理工作。在进行污水的处理过程中经常会掺杂一些化学药剂,来清除污水中所包含的有害物质,防止在进行污水处理后,有害物质并没有被完全的消除掉,仍然存在于水体当中,对附近的水源或者周围的环境造成二次污染问题。通常在污水处理中所需要购买的化学药剂为氯酸钠和盐酸,消耗0.6g的氯化钠和1.2g的盐酸才可以生成1g的二氧化氯,因此药剂平均每克的花费是0.0035元,那么污水厂每天的药剂花费大约为160元/d[11]。
第三,人员工资福利费。污水厂的出水处理需要配备大量的劳动力,劳动力的工资标准要按照污水处理厂的具体所属区域的人均收入标准来定,污水处理厂正常的劳动人员工资费用每人每个月为3000元。其中国家规定的法定假日照常休息,如果出现临时加班或者节假日加班等情况时,每天的工资按照正常工资的3倍来支付。
第四,设备维修费。污水厂进行污水的处理工作单单仅靠人力是无法完成的,必须依靠相应的技术设备,而污水处理厂的技术设备由于使用的次数比较频繁,因此为了避免设备在使用过程中出现问题,导致污水的处理无法进行,为污水处理厂的经济收益带来不利影响等问题,必须要经常对污水处理设备进行更新和维护。但是对于设备的检查和修理工作不是需要每天进行,只需要定期对设备进行检修就可以实现对设备正常运行的保障。因此,设备的维修费用没有固定的数值,不能按每天的工作量来计算,智能算作是不可密]的突发状况产生的费用,在这里姑且只按每个月4000元计算,设备的维修管理费按每个月2000元计算。
第五,总体的运行费用。整个污水处理厂的运行投入费用为:每吨水处理费用(550+168+200+200)/1000=1.12元/吨水。
3.2 效益评价
随着社会经济的发展,人们物质生活水平提高,对环境问题的关注度也越来越高。但是我国目前存在着污水处理问题导致对环境产生了极大的恶劣影响。因此,在城镇的周围建立污水厂,保证城镇中的生产生活所产生的污水都能够得到妥善地处理,能够有效地保护环境,降低对水土的濡染程度,起到了重大的环境效益和社会效益。
3.2.1 环境效益评价
在社会经济的大力推动下,我国的城市化进程加快,城市生产生活用水量变大,使污水处理工作变得更加困难。因此,建立专业的污水厂能够有效的解决城市水土污染等问题,促进城镇污水处理的进步,对城镇周围的水体环境和卫生都具有确切的保障。此外,污水如果得不到良好的处理,在炎热的夏季很容易导致水体内部结构发生变化,产生极其难闻的气味,严重的影响周围群众的日常生活,对环境也构成了极大的威胁。因此,建立污水处理厂能够使污水得到及时妥善的处理,避免其发霉变质,影响镇区内人们的正常生活,使城镇的环境评价等级得到显著的提高[12]。
3.2.2 社会效益评价
建立污水处理厂可以有效地解决环境问题,给予环境确切的保障,有利于促进城镇经济发展,提高人民的生活质量,并且对城镇发展旅游等服务业都有着重要影响。此外,近几年,针对环境问题日益恶劣的现象,国家为了保护环境推出了不少相应的政策和措施,建立污水处理厂也是对国家提倡的绿色环保可持续战略一种积极响应,对社会效益的评价具有极大的有利影响[13]。
4 结束语
通过相应的工艺设计,小型处理工艺可以将生活污水中的有害物质去除,使处理后的生活污水与排放标准相符合,减轻其对水体、环境、人类身体健康的影响,同时,本文所设计的小型处理工艺具有良好的经济性与环保性,可实现经济与社会的可持续发展。不过,由于本人研究能力有限,本文设计结果还存在一定不足之处,如处理后的废水再利用无法实现,因此,还需要进一步的深化研究,并完善设计,以能充分地发挥其生活污水处理作用。
参考文献:
[1]刘艳辉,刘媛,张珂,等.寒冷地区小型矿井生活污水处理站设计方案比选[J].给水排水,2013,03:60-63.
[2]高连伟,李文广.小型污水处理站工艺设计实践分析[J].河南科技,2013,09:172.
[3]王法理,张代荣,钟成华,等.“复合A/O硅藻精土”工艺小型城镇生活污水DESAR处理系统的处理效果研究[J].用化工,2017,01:70-73.
[4]陈西文,刘永红,张博菲.小型生活污水常温PVA生物处理工艺研究[J].工业用水与废水,2017,01:15-17+27.
[5]孙晓文.小型污水处理站工艺设计分析[J].江苏科技信息,2013,21:61-62.
[6]王乾坤.CAST工艺在煤矿生活污水处理系统中的设计应用[J].煤炭工程,2014,06:28-30.
[7]池殿英.小型污水处理用氢氧化钙生产线的工艺设计[J].耐火与石灰,2014,05:22-23+33.
[8]王永胜.小型污水处理站污水处理及回用工程工艺设计探讨[J].福建建设科技,2014,05:84-85+76.
[9]鹿桂华,杨琦,彭少华,等.油田前线生活基地小型生活污水处理厂工艺[J].油气田地面工程,2014,12:19-20.
[10]龙泉,徐威,王恒,等.人工湿地系统处理小型城镇生活污水工艺研究――以伏虎镇为例[J].四川环境,2015,04:7-11.
[11]王琰.SBR工艺应用于小型一体化生活污水处理装置中的参数优化[J].科技资讯,2012,20:116-117.
关键词 城市;生活污水;处理技术;现状;趋势
中图分类号X7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)123-0103-02
1城市生活污水
对于城市生活污水来说,其主要由各类有机物组成,即:有机物之淀粉成分,有机物之蛋白质成分,有机物之纤维素成分,有机物之矿物油成分。在这些成分当中,不论是COD,还是总P或者总N,抑或BOD,都有着较高的含量。有时,一些经过一次处理和二次处理的生活用水当中还有着较高含量的总P或者总N,如果将这类污水排放到水体当中,就很容易让水体伴随赤潮的现象。若这些污水没用经过妥善处理而污染人类的饮用水,就将引起人类中毒,因而对生活用水进行妥善处理迫在眉睫。
分析城市生活污水的来源可以发现,其基本都是家庭生活所随之伴随的废水。与一些工业中伴随的废水相比,此类污水中的污物相对较低,但是因为不同的家庭有着不同的生活习惯,它们的生活设施所随之产生的生活用水之组成和含量也就相应的有着不同,而其中,又以家庭中的厕所产生的废水给生活用水造成的负影响为首。
2我国城市生活污水处理技术现状
2.1难以控制时刻变化的污染负荷
就当前来看,人们的生活方式逐渐丰富,随之的对水需求也是与日俱增,于是,生活污水的组成成分也难免逐渐丰富而复杂,而加之四季的气候变化,给污染负荷的控制工作提出了极为严峻的考验,在这样的情况下,不论是处理方法的选择还是处理计划的设定都存在一定的难度。
2.2处理技术受外界影响很大
就目前的很多城市污水处理技术来说,它们都是来自于前人的经验和实验总结,然而,不同的环境影响可能会有不同的处理结果,也就是说操作过程受外界的影响不可避免,同时,不同地区的文化经济以及习惯也有着不同,也难以避免对处理技术结果造成一定的影响。
3我国城市生活污水处理伴随的问题分析
对于传统的污水处理方法来说,它们面临能量消耗过高的问题,并且在能量消耗的过程当中还排放出很多CO2,给空气的质量或多或少的造成一些影响,同时,处理的重点就是治理,但是基于长久来看,传统的处理技术仍然还要经受许多考验。
3.1传统处理技术成本相对较高
对于生活污水的处理来说,其主要技术是通过对污泥的厌氧消化来对其中一些能源进行回收从而实现对其的二次利用,但我国的厌氧消化厂为数并不是很多,因而节能消耗在很短的时期之中是难以实现的。而传统的处理技术却需要相对较多的能量,同时也就摆出了一个现实的问题,成本相对较高。
3.2 污水处理技术难以满足当前可持续发展的需求
就我国当前的污水处理技术来说,与国外很大的差别,国外倾向于对生活污水的处理与再回收和再应用同时对污水中的处理物如氮、磷等也进行回收并对其进行合理应用,而我国目前却仅仅处于处理生活污水的阶段。可以说,我国的污水处理技术目标就是采用较低的消耗对污水处理进行合理的处理并且尽量达到污染物的零排放,可以看出,我国的技术空间在这方面仍然有待进一步提高。
4城市生活污水处理中应用较多的处理技术及其前景
4.1 膜分离技术
目前此项技术已经被应用于城市生活污水的处理当中并在某些技术上取得了一定的进展,且一些经过处理之后的生活污水已经被二次回用,当然此项技术也伴随一定的问题,就是难以控制的膜污染。膜污染就是处理膜因而多次使用而使得膜处理能力下降,如何对膜污染进行防治呢?就目前来说,主要有对滤液的前处理工作,对处理环境的改善以及在一定的时间段内就对膜进行及时的清理等处理工作。通过这些工作可以实现如下结果:1)及时的将滤液中一些较大的颗粒物处理掉;2)在冲洗的情况下将膜污染的程度降低。虽然这些处理措施有一定的作用,但是耗能较大且费时费劲,因而探讨一种创新性的低消耗高处理的污水处理技术势在必行。
4.2强化一级处理技术
对于此项处理技术来说,其有着投资需求低,费用消耗少,污染负荷得到及时控制的优点,因而它是城市污水处理中发展最快的一种处理技术。同时此项技术操作比较简便和灵活,并且处理结果相对稳定,故而其很快的在诸多中小城市当中得到了推广和大范围的应用。此项技术可以分为两大块,第一大块就是一级处理工艺,第二大块就是生物强化一级处理工艺。在这当中,CEPT 的处理有着不小的成效。但是,就此项技术来说,目前也面临一些考验,就是处理难度较大,处理的费用也相对较高,同时,在此项技术当中因为絮凝剂的使用也伴随一些问题,因为此物品容易给环境造成一定的污染。
4.3生物处理技术
4.3.1生物处理技术之厌氧处理法
此处理法在处理城市污水中有着不少优点,诸如其反应时的体积较小,同时耗能不多,操作过程较为简单,因而此法是生活污水处理应用较多的法子之一,当然此法在应用中也难免伴随一定的问题,因为在城市污水中,污染物的浓度大多的时候并不是很高,因而,人们在处理的过程中不断积累经验并对此项技术进行创新和改进,就目前来说,也取得了很大的进展。
4.3.2生物处理技术之生物膜法
此项技术一般都是用来处理生活污水的一些深水上,有人通过研究发现,如果在氧气充足的情况下,此项技术也可以对有机物与氧进行及时的处理,因而此法在未来当中有着较好的发展前景。
5 结论
总而言之,目前城市的污水处理工作在城市发展中扮演极其重要的角色,因而,在未来,为了更好的做好此项工作,应该加大资金的投入和技术力量的创新,一则要对污水处理厂加强建设和投入,更要深入研究创新的处理技术,并且,批判的继承和创新国外的先进处理经验与基础,不断更新处理设备,从而保证城市中的水资源能够可持续的健康循环。
参考文献