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关键词:环境影响评价 污水处理 城市 污泥处理
中图分类号:X82 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0145-02
随着经济社会的快速发展,城镇用水量不断增加,生活污水、工业废水排放量也快速增加。据统计,1980年全国废污水年排放量为310多亿吨,2000年达到620亿吨,大量废污水排放进一步加剧了水资源紧缺的矛盾。为了贯彻落实国家节能减排政策,各地都加快了城镇污水处理厂的建设。污水处理厂属于公益性的建设项目,本身也是一项环境保护工程,项目建成运行后有利于减少城镇污水中有害物质排放,减轻城镇废污水排放对河流水质的影响。城镇污水处理厂在发挥环境效益的同时,运行过程中也会排放尾水、产生恶臭和污泥等污染物,对环境产生不利影响。
城镇污水处理厂项目的环境影响评价有别于其他建设项目的环境影响评价,如何识别污水处理厂环境影响评价重点是做好环境影响评价的关键所在。本文结合近几年完成的广东省市某市污水处理厂环境影响评价实践经验,针对城镇污水处理厂的特点,探讨了污水处理厂环境影响评价应重点关注的问题。
1 项目背景情况
某市地处广东省中南部,西江下游,珠江三角洲西部。该市某区是该市城市和工业发展的重点区域,区位优势、资源优势明显,制造业中心的雏形凸现,经济持续、健康、快速发展,初步形成了家电、电子、摩托车、化工等支柱产业,但区内尚无一座污水处理厂,生活污水及工业废水未经处理直接排放到区内河涌,造成水环境严重污染。为此,该市拟建设污水处理厂,首期建设规模为日处理污水5万立方米,远期设计总规模为25万立方米。
2 污水处理厂环境影响评价要点
2.1 厂址选择合理性分析
污水处理厂厂址选择合理与否直接决定了建成后的环境影响及其运行成本,选择合理,可使污水处理厂产生的恶臭、污泥、尾水污染问题等得到妥善解决,取得最大的环境效益。因此污水处理工程的环境影响评价必须对厂址选择的合理性进行分析,并提出明确的选址意见。厂址选择合理性论证应重点考虑以下4个方面。
(1)厂址选择是否符合城市总体规划和当地环境保护规划的要求。(2)厂址应位于饮用水源地下游,并应设在城市工业区、居住区的下游。为保证卫生要求,厂址应与城市工业区、居住区保持约300m以上距离。(3)厂址应选择在城市常年主导风向的下风向。(4)结合污水管道系统布置及纳污水域位置,污水处理厂选址宜设在城市低处,便于污水自流,沿途尽量不设或少设提升泵站。
污水处理厂厂址选择在该市高新经济技术开发区的外缘,与高新区之间有一条高速公路隔离,厂址距离居民区、医院、学校等环境敏感目标较远,并位于饮用水源地下游和常年主导风向的下风向,符合《城市总体规划》的要求,且附近水网发达,有多个河涌经过,有利于污水处理厂排放尾水。从环境角度分析,本项目厂址选择基本合理。
2.2 污水处理工艺比选
目前我国常用的污水处理工艺有氧化沟、A2/O、活性污泥法、SBR及其变型工艺等。这些处理工艺都较为成熟,出水水质比较稳定,处理工艺本身不作为环评的研究重点。环境影响评价重点是根据纳污水体的功能要求和环保部门的有关规定,从环境保护角度,对可行性研究报告中选择的污水处理工艺进行比选分析,分析拟采取的污水处理工艺是否合理;还要根据对同类污水处理厂的调查进行类比分析,论证其技术、经济的可行性;然后,按照选择的工艺路线,列出各工艺段污染物去除率,并根据工艺参数对达标稳定性进行分析,论证尾水中各污染因子是否达标;从环境角度综合评价,提出推荐方案。
污水处理厂污水处理要求较高,对COD、BOD5、SS、TP、NH3-N、TN的去除率分别要求达到80.0%,85.7%,90.0%,81.8%,73.3%和50.0%以上。根据该工程设计进水水质与出水水质要求、用地面积和工程规模等多种因素综合考虑,工程设计提出了改良A2/O工艺、Unitank工艺及BAF生物滤池3个比选方案。3个方案均能达到该工程要求的排放标准,方案三除磷效果较差,须采用化学除磷,而化学除磷耗药量大,污泥产量高,从出水水质稳定性和保证率方面看,方案一和方案二优于方案三;方案一采用紫外线消毒,方案二采用氯气消毒,氯气在运输、储存和使用过程中存在一定事故风险,从尾水消毒的工艺分析,方案二对环境的影响比方案一和方案三大;方案一占地面积大,方案二较小,方案三最小。结合项目所在地环境背景情况,从环境保护角度综合分析,方案一对环境影响比方案二和方案三小,故推荐方案一,与工程设计选择的方案一致。
2.3 尾水排放对水环境的影响
(一)指导思想
以改善水质为中心,兼顾区域排水;以截流直排重点整治河道现有污染源为重点,完善地区排水收集系统;以提高现有污水治理设施利用率为突破口,合理布局截污治污设施。
(二)基本原则
1.*河以南中心城及周围地区、*新区、杭州湾沿岸地区以完善地区收集系统为主;
2.*河以北中心城及周围地区以研究合适的污水出路和完善地区收集系统、建设空白地区收集系统为主;
3.*江上游地区以完善地区收集系统、建设地区性二级污水处理厂为主;
4.*三岛地区以建设收集系统和污水处理厂为主。
二、污水量预测
根据19*-20*年用水量拟合计算,20*年自来水总量为20.31亿m3,折合每天556.4万m3,比2000年的542.2万m3增加约2.6%。由此推算20*年的污水增长率约为2.6%。根据2000年污染源普查结果,全市污水总量为504万m3/d(不包括自备水源中用于冷却水部分),由此推算20*年的污水量约为517万m3/d,2010年的污水量约为530万m3/d,2020年的污水量约为558万m3/d。
三、污水排放标准
(1)尾水排入*口、杭州湾的新建污水处理厂,应满足国家综合排放标准,并进行除磷处理;尾水排入内陆河道的新建污水处理厂,应满足上海市污水综合排放标准,并进行脱氮(氨氮)处理;
(2)直排河道的污染源应满足上海市污水综合排放标准;
(3)纳管处理的污染源应进行预处理,排放的污水指标应分别满足纳管标准和上海市污水综合排放标准。
四、排水系统
(1)合流制与分流制并存,新建地区发展分流制排水系统。
(2)完善污水收集系统,总管、干管、支管系统同步配套建设;
(3)合流制地区以截流直排整治河道现有污染源为重点,分流制地区进行雨污分流改造试点和雨水泵站旱流污水截污;
(4)工业区产生的工业废水和生活污水原则上应自建污水处理厂,就地处理,就地排放。
五、*河以北中心城及周围地区
*河以北中心城及周围地区从水环境综合治理角度又可分为三个二级治理区域(图16-3):虹口港水系和杨树浦港水系地区;*河北片市区及宝山区(仅陆上部分);*区。
(一)虹口港水系和杨树浦港水系地区
该地区污染治理可进一步细分为三块:北部合流污水一期服务范围以北、蕴藻浜以南地区21km2基本上为排水系统空白区;中部41km2为合流污水一期工程服务范围;东南部38km2中,3.3km2为曲阳污水处理厂服务范围,21.7km2为虹口港、杨树浦港地区旱流污水截流工程服务范围,其余约13km2污水尚无出路。
1.北部排水系统空白区该区域2010年地区污水量为14.34万m3/d,考虑10%的地下水,2010年地区规划污水量为16万m3/d。治理规划方案为:加快该地区的张华浜、临汾花园、*西路、江杨、民主、松南西块、松南东块、张庙等8个排水系统的建设,在江杨南路上由北向南埋设截流管,将8个排水系统约12万m3/d的污水纳入合流污水一期总管。工程实施后,将大大改善西泗塘、虬江、走马塘等整治河道的水质状况。
2.中部合流污水一期工程服务范围该区域内15.88万m3/d的污水直排或通过市政泵站排入水体。治理规划方案为:
(1)排入河道的污染源主要分布在江湾排水系统地区,使沙泾港和小吉浦等河道受到严重污染。要完善地区收集系统,将污染源纳入市政管网;建设江湾雨水泵站旱天污水截流设施,尽快建设新江湾城(约10km2)、大武川和民星等排水系统,将污水纳入合流污水一期工程。工程实施后可改善沙泾港和小吉浦等河道的水质状况。
(2)曲阳污水处理厂设计规模为7.5万m3/d,目前处理污水量为5.12万m3/d,尚有一定的富余量。要研究解决服务范围内雨污水管道混接现象的措施,增加污水截流量。扩大曲阳污水厂的服务范围,接纳同济大学(走马塘~赤峰路~系统边界)的生活污水。工程实施后,可改善走马塘等河道的水质。
(3)沿虬江两侧防汛通道,结合防汛墙改造埋设截流管,将直排水体的雨污水或合流污水截流至五角场、营口、嫩江和民星排水系统。工程实施后,可改善东走马塘、虬江等河道的水质。3.南部两港地区及东扩部分该地区包括虹口港、杨树浦港地区旱流污水截流工程范围内的13个排水系统以及宁国路以东的营口、控江、长白、周家嘴、复兴岛和大定海等6个排水系统。2010年的预测污水量为58.4万m3/d。规划将两港截流污水和宁国路以东的6个排水系统的污水一并解决。解决方案之一是在*江边拆迁因产业结构调整而面临困境的工厂,建设二级污水处理厂,设计规模约为60万m3/d。方案之二是将污水送过*江,在竹园排放口建设新的排放管,经加强一级处理后在*深水排放。方案之三是将污水送过*江,在竹园排放口建设新的排放管,经二级处理后排放*。经过技术经济比较及对*江环境容量的计算,推荐在*江复兴岛以北江段建设二级污水处理厂方案。工程实施后,可改善虹口港、杨树浦港、俞泾浦、沙泾港、*江等河道的水质。
(二)*河北片市区及宝山区
根据水环境污染源普查,该范围内共有污水40.55万m3/d,区域内在建的石洞口污水厂处理能力为40万m3/d,已建城市污水厂的处理能力为15万m3/d,总处理能力可达55万m3/d。主要工作是要加强收集系统的建设。治理规划方案为:1.完成庙行、大场北块、祁连地区、宝山城市工业园区、共康5个排水系统的建设,确保污水外排工程的建设;配合河道整治,沿防汛墙设置截污管,防止污水直排河道;杜绝新的雨污水混接现象,确保*等水体的水质有所改善;
2.对六支流工程和合流污水一期工程范围内遗漏的污染源进行截流;3.沿防汛墙设置截流管,收集直排水体的污染源。
(三)*区
由于受到西干线规模的控制,且与石洞口距离较远,*区除东南部诸镇纳入西干线外,区内污水治理以自建污水处理厂为主。
1.*镇和江桥镇(包括封浜)由西干线九支线和六支流截污工程将其污水纳入西干线;
2.*城区和北部地区的污水纳入*污水处理厂,*污水处理厂扩建到10万m3/d;
3.*南部地区污水出路可结合安亭汽车城建设污水处理设施一并考虑,在蕴藻浜北岸建设一座10万m3/d的二级生化污水处理厂,经环境容量计算,其尾水可排入蕴藻浜(西段)。六、*河以南中心城及周围地区
该地区为合流污水一期、污水治理二期服务范围,区内还有5个小型污水处理厂,污水出路问题基本解决(图16-4)。“*”期间主要是完善、理顺排水系统。治理规划方案为:
1.建设合流泵站污水截流设施建设*区和卢湾区内延安东、新开河、复兴东、文庙、陆家浜、鲁班6个系统的污水截流设施,接入正在建设的白龙港污水排放系统中线西段工程,排入*江的污水量可减少12.74万m3/d。
2.建设分流制系统雨污水混接污水截流工程
(1)在长桥、梅陇2个排水系统进行彻底分流改造试点。
(2)在漕河泾、康健、兰坪、红旗新村、景谷、桂林、莲花、平阳、合川等分流制系统雨水泵站处建设污水截流设施,以减少系统混接对河道的污染。
(3)结合防汛墙改造埋设截流管,将直排水体的污染源纳入收集系统,输送至相应的污水外排工程或污水处理厂。(4)加紧完成吴闵污水北排工程中工厂企业污染源的收集纳管工作;全面完成春元昆污水外排工程的建设;完成闵行区中北部地区污水的收集、外排工程;实施*三镇污水外排工程;对中心村污水进行截流,就近纳入各外排系统;对雨污水混接管道进行改造;充分利用现有污水处理厂的处理能力,减少对水体的污染。
七、*新区
*新区赵家沟以北约30km2为合流污水一期服务范围;赵家沟以南地区为污水治理二期服务范围(图16-5)。主要任务是完善地区收集系统。治理规划方案为:
(1)建成污水治理二期工程*收集系统,共计10条支线,即:陆家嘴-花木支线、洋泾-居家桥支线、庆宁寺-沪东支线、申江支线、远东大道支线、北蔡-安建支线、三林支线、南新-御桥支线、六里现代生活园区支线、南干线;
(2)对*江(川杨河-东沟港)沿岸的32家重点直排大户进行雨污水分流改造,污水纳入相应的排水系统;
(3)对耀华、白莲泾、周家渡、六里桥、其昌栈、泾东、居家桥、陆家渡、沪东、张家浜、唐桥、由由等12座雨水泵站进行改造,建设旱流污水截流设施;
(4)结合防汛墙改造埋设截流管,将直排水体的污染源纳入张家桥、花木北块、花木南块、南码头、周家渡、由由新村、新区文化公园、龙东、北蔡东、前进等排水系统,通过这些系统将污水送到污水治理二期工程的*收集系统之中,达到改善河道水质的目的;
(5)在川沙、机场、合庆、曹路、高东、高桥、东沟、金桥、张江、唐镇、孙桥、北蔡、三林等十三个建制镇建立污水排水系统,完成污水收集纳管工作。
八、*江上游地区
(一)*区
*区现有污水量为11.46万m3/d,其中直排水体9.78万m3/d。*区现有的7座污水处理厂(设计处理能力为4.33万m3/d)不能满足污水治理的需要。“*”期间要加强污水处理厂的建设,尤其是水源保护区内的污水处理厂的建设(图16-6)。治理规划方案为:1.水源保护区内的污水处理厂建设规划
(1)建设西岑、莲盛镇污水收集系统及污水处理厂,近期建设规模为0.30万m3/d的二级污水处理厂;
(2)建设朱家角、沈巷镇污水收集系统及污水处理厂,近期建设规模为1.0万m3/d的污水处理厂;
(3)建设商榻镇污水收集系统及污水处理厂,近期建设规模为0.30万m3/d的二级污水处理厂;
(4)建设金泽镇污水收集系统及污水处理厂,近期建设规模为0.20万m3/d的二级污水处理厂;
(5)建设小蒸、蒸淀镇污水收集系统及污水处理厂,近期建设规模为0.50万m3/d的二级污水处理厂。
2.非水源保护区内的污水处理厂建设规划
(1)扩建*第二污水处理厂至6万m3/d;
(2)建设徐泾镇污水处理厂,近期规模为2.0万m3/d。
(二)松江区
松江区现有污水量为14.85万m3/d,其中直排水体10.02万m3/d。区域内现有污水处理能力(4座污水厂,8.3万m3/d)不能满足现有污水治理的需要,需加强污水处理厂的建设(图16-6)。治理规划方案为:
1.水源保护区内
(1)建设浦南叶榭南排工程,将叶榭、张泽二镇约1.5万m3/d污水纳入金山区亭林镇排污总管后排入亭卫外排工程;
(2)建设新浜、五厍、泖港三镇污水处理厂三座,新浜镇污水处理厂规模为0.4万m3/d,五厍、泖港二镇污水处理厂规模各为0.3万m3/d。
2.非水源保护区内
(1)加紧建设和完善松江老城区污水收集系统,将旧城及松江新城的污水纳入松江污水处理厂,充分利用其处理能力;
(2)扩建洞泾污水处理厂,将其处理规模从0.3万m3/d扩建至1.3万m3/d。完善污水收集系统,将洞泾镇的污水纳入洞泾污水处理厂处理。扩建泗泾污水处理厂,将其处理规模从1.0万m3/d扩建至1.8万m3/d,将泗泾镇和九亭镇污水一起纳入泗泾污水处理厂;
(3)东部二镇一区(车墩、新桥、松江工业区)建设3.5万m3/d的二级污水处理厂;
(4)西部三镇(小昆山、大港和天马)建设1.5万m3/d的二级污水处理厂。
(三)金山区水源保护区范围(图16-6)
(1)扩建朱泾污水处理厂,将其从目前的1.7万m3/d扩建到2.3万m3/d;
(2)新建枫泾污水处理厂,规模为1.4万m3/d;
(3)新建兴塔污水处理厂,规模为0.45万m3/d;
(4)新建吕巷污水处理厂,规模为0.4万m3/d。
九、杭州湾沿岸地区
该地区现有污水量为67.28万m3/d,其中排入水体45.02万m3/d。地区处理和外排能力达53.9万m3/d。重点工作是完善收集系统和建设外排系统末端的污水处理厂(图16-7)。
(一)南汇区
南汇区现有污水量为9.52万m3/d,其中直排水体8.48万m3/d。区域内现有污水治理设施为南汇污水外排工程和周浦污水处理厂,外排和处理能力为11.25万m3/d,能够满足治理需求。治理规划方案为:
(1)完善周浦污水处理厂工业废水集中预处理厂的功能;
(2)在配合重点河道整治的同时,加紧建设和完善南汇区污水外排工程的纳污支管建设;建设和完善惠南、祝桥两镇的污水收集系统,加紧建设污水外排工程的污水处理厂(5万m3/d);
(3)完成现有排水系统的雨污水分流改造工作。
(二)*县
*县现有污水量为13.29万m3/d,其中直排水体11.79万m3/d。区域内现有治理设施为星火工业区污水外排工程、*污水南排工程和南桥污水处理厂,外排和处理能力为21万m3/d,能够满足治理需求。治理规划方案为:
(1)加紧建设和完善地区污水收集纳管工程,建设地区污水收集系统;
(2)筹建*县南排污水管末端的奉新污水处理厂,完成一期5万m3/d规模的工程建设;
(3)加紧污水南排工程中泵站的建设和改造,使其排水能力与系统排水能力相匹配;
(4)完善星火工业区污水外排工程的污水收集系统并增建污水中途泵站;完成星火工业区外排管道末端的污水处理厂一期工程建设,规模为5万m3/d。
(三)金山区
金山区现有污水量为46.23万m3/d,其中直排水体28.16万m3/d。区域内现有污水治理设施为金山污水外排工程和金山石化污水处理厂,外排和处理能力为33.90万m3/d,不能满足现有污水排放量的治理需要。治理规划方案为:
(1)加紧建设和完善地区截污纳管工程;
(2)东南部要加紧建设金山区外排工程,将亭林、朱行和金山新城区(部分)污水纳入排放系统,在外排工程末端建设5.0万m3/d的污水处理厂;
(3)新建张堰污水处理厂,处理规模为1.0万m3/d;
(4)新建处理规模为13.5万m3/d的上海化工区污水处理厂,解决金山化工区和漕泾镇地区污水出路;(5)金山石化污水处理厂再扩建14万m3/d,使其总处理能力达到37.88万m3/d,满足金山石化工业生产的需要。
十、*三岛地区
*三岛地区现有总污水量为11.13万m3/d,均通过市政管道系统或直排河道,最终排入*。治理规划方案为:
(1)建设城桥镇和堡镇污水处理厂,规模分别为4.0万m3/d和2.0万m3/d;将城桥镇合流制管道改造为分流制管道,污水纳入新建城桥镇污水处理厂处理后排放;
(2)对长兴岛和横沙岛进行排水系统规划,建立相应的污水处理厂和雨水排放系统。
十一、上海郊区“一城九镇”和海港新城
(一)海港新城
规划人口20~30万,近期为10万人,“*”期间新建一座3.0万m3/d污水处理厂。
(二)松江新城(松江区)
松江新城污水纳入松江污水厂处理后排放,随着松江新城建设发展的进程,可在污水厂预留用地上扩建污水处理厂。
(三)安亭镇(*区)
安亭镇将建设成为“上海国际汽车城”。安亭镇现有处理规模为2.5万m3/d的安亭污水厂。“*”期间,由于现安亭污水厂位于规划高尔夫球场用地中,规划搬迁到方泰镇南侧蕴藻北侧,建一座10万m3/d二级污水处理厂,*城区南部污水也纳入新建污水处理厂。
(四)浦江镇(闵行区)
*镇位于闵行区*部分。浦江镇规划面积为10km2,规划人口约8.7万。地区污水已有规划,正在建设地区收集系统和纳管工程,纳管工程规模5万m3/d,接入污水治理二期工程。
(五)*镇(*新区)
*镇位于高桥-外高桥污水干管系统工程,其污水纳入合流污水一期工程。
(六)*镇(*区)
*镇建设一座二级污水处理厂,规划规模为1.0万m3/d。
(七)*镇(*县)
*污水可纳入已建星火工业区污水外排工程,排入杭州湾,“*”期间将在外排管末端建设5.0万m3/d的污水处理厂。
(八)*镇(宝山区)
*镇目前无完整的污水收集和纳管系统,污水就近排入水体。罗店镇紧靠西干线总管,“*”期间结合“一城九镇”建设,建设和完善地区污水收集系统并将其纳入西干线。
(九)*镇(金山区)
*镇目前无完整的污水收集系统,污水就近排入水体。“*”期间结合“一城九镇”建设,建设一座二级污水处理厂。
(十)*镇(崇明县)
堡镇镇目前无完整的污水收集系统,雨污水合流就近排入水体。“*”期间结合“一城九镇”建设,完成地区雨污分流改造,并新建污水处理厂。
(十一)*镇(南汇区)
*镇现有周浦污水处理厂一座,设计处理能力1.25万m3/d,实际处理能力1.27万m3/d。“*”期间结合“一城九镇”建设,将新增污水量向北纳入污水治理二期总管。
十二、*江干流
*江干流沿途经过松江、*、闵行、*(包括原南市区)、虹口、杨浦、宝山以及*新区等地区。已完成的污水治理二期工程、吴闵北排工程、虹口港、杨树浦港旱流污水截流工程等,已截流了排入*江的一部分污染源,使*江水质有所改善。据20*年污染源普查资料,目前排入*江干流的污染源尚有4214个,排入的污水量为66.14万m3/d。治理规划方案为:
(1)松江、*、闵行3区,直排*江干流的污染源有43个,污水量约3.67万m3/d。其中,松江区8个污染源截入附近污水厂处理;*区10个污染源截流后,进入*县污水南排工程;闵行区25个污染源接入吴闵北排工程,进入污水治理二期工程总管。
(2)徐汇区62个污染源0.31万m3/d污水和*区(包括原南市区)3343个污染源12.74万m3/d污水,绝大多数是通过市政管道经市政泵站排入*江干流。这部分污水,通过正在实施的污水治理二期工程及其后续工程,对设置在*江沿岸的泵站进行改造后,将旱流污水截入污水治理二期工程总管;
(3)虹口、杨浦、宝山区排入*江干流的372个污染源12.78万m3/d污水,通过完善该地区污水收集系统,进入规划的民星污水处理厂处理;
(4)*新区直排*江干流的394个污染源36.63万m3/d污水,主要通过正在实施的污水治理二期工程*地区污水收集系统及截流市政泵站的旱流污水等措施进行截流后,进入污水治理二期工程总管。
十三、*河
目前,*河干流市区段两侧已建成了全覆盖合流制污水收集系统,旱流污水通过合流污水一期工程输送至*口竹园附近排放,但雨天受合流污水一期工程截流倍数的限制,沿岸市政站出现污水放江现象,严重影响了*河干流水质。*河中上游地区属污水收集系统空白区,生活、畜禽与农业面源污染均较严重。此外,*河两岸支流,尤其是市区支流水质污染对干流水质也会产生不利影响。治理规划方案为:
(1)多方案论证提高合流污水一期工程的截流倍数,减少泵站雨天放江的污染负荷和放江频率;
(2)继续优化调整*河调水方案,确保正常实施;
(3)继续关闭*河上游的25个禽畜牧场;
(4)建设上海市地区两岸的涵养林带,减少地表径流对干流水质的污染;
(5)继续建设*河支流截污工程,截流排入*河支流的工业污染源和生活污染源;
(6)在中上游地区建设小型污水处理厂,对截流的污水进行处理后就地排放;
(7)在上游若干截污难以实施的河流中,实施就地净化工程。
(8)继续搬迁中心城区内长寿路桥以西的垃圾粪便码头,减少入河垃圾和粪便;
(9)对航运污染进行综合整治,建设统一收集和统一治理的工程设施。
十四、吴淞工业区
吴淞工业区占地20.43km2。区内集中了全市10%的污染大户,污染物总量大、能耗密度高、污染密度高。88%废水排放集中在上钢一厂、上钢五厂、中远化工、吴淞煤气公司、上海钢研所等五家单位。吴淞工业区现状污水量达30万m3/d,其中上钢一厂污水量为15万m3/d,上钢五厂污水量为7万m3/d。综合治理后规划污水量约20万m3/d,其中上钢一厂减少至4万m3/d。采用外排和分散处理相结合的方法。工业区废水排放量主要集中在上钢一厂和上钢五厂。该两厂要做到雨污分流、清浊分流,自建工业废水和生活污水处理设施,就地处理,达标排放。其它企业的工业废水和生活污水经企业内部处理达到市政接管标准后,蕴藻浜以北地区的污水纳入西干线;蕴藻浜以南地区的污水纳入合流污水一期工程。
*、农业面源及航运污染控制
(一)畜禽、水产养殖业污染控制
逐步搬迁水源保护区和*河上游地区的畜禽牧场,严格禁止在上述区域内新建畜禽牧场;“*”期间,关闭搬迁外环线内、新城和中心镇2km范围内的畜禽牧场。其余地区的畜禽牧场必须逐步完成污染治理工作,做到达标排放。水源保护区内的开放性水域逐步取消水面养殖,其他水域内要减少污染排放。
(二)农业(种植业)面源污染控制
积极促进农业结构调整,科学种田,使用低毒高效农药,采用生物治虫等措施。在全市范围内开展创建生态农业示范区工作,逐步推广使用有机肥料,减少化肥使用。主要河道两侧建设涵养林带,阻止农业污染入河。
(三)航运污染控制
逐步建立内河航运的污水和污物收集处置系统;逐步禁止向河道直接排放船舶洗舱水、压舱水、生活污水和含油废水。
十六、竹园、白龙港污水处理厂
(一)竹园污水处理厂
在竹园污水厂保留用地内建设一级强化污水处理厂,规模为170万m3/d。远期根据*水环境保护要求和排放口的环境容量,提高处理程度。
(二)白龙港污水处理厂
在白龙港建设处理规模为120万m3/d的一级强化污水处理厂,远期根据*水环境保护要求和排放口的环境容量,提高处理程度。
十七、污泥处置
“*”期间建设石洞口污泥集约化处理厂,接纳石洞口污水厂及中心城污水厂所生产的污泥,作无害化处理后进行综合利用。建设白龙港污泥集约化处理厂,接纳白龙港、竹园污水厂产生的污泥,作无害化处理后进行综合利用。郊区污水厂污泥无害化处理后作农用或绿化基肥。
关键词:城市污水处理;系统;影响因素
中图分类号:U664.9S 文献标识码: A
引言
随着社会的不断进步,人们生活质量的大大提高,用水量也在不断地增加,水资源等问题也逐渐暴露出来,尤其是水资源与经济社会发展布局不相匹配,水资源时空分布不均匀等问题的出现,更是加剧了水资源问题的严重性。从根本上说,要想解决水资源存在的不合理性,就必须改变长期粗放性的经济增长方式不适应社会可持续发展的需要,和不适应水资源与水环境发展的需要,这两个不适应正是当前水资源问题的基本问题。文章重点分析讨论了如何建立水资源循环系统,来改变经济增长对水资源造成的严重破坏,使被污染的水通过处理得以重新的使用。从某种意义上讲,污水处理是时展的需要,是科学发展观的集中体现,不仅仅可以保护环境,更能为人类提供更加优质的服务,是社会发展必不可少的重要环节之一。
一、城市污水处理系统在城市建设中的重要性
城市污水处理是一项城市建设的基础工程。城市污水处理对于城市的水环境保护、水资源利用、改善居民的生活环境,都有着非常积极的意义。但是城市污水处理厂若规划不当,工艺方案不合理,造成污水处理厂不能正常运行,会带来重大的环境风险。污水处理厂项目本身产生的恶臭、噪声、固体废物(污泥)等未采取有效的防治措施,及相关的生态保护、水源保护措施缺失也会对城市环境造成相当程度的危害,产生环境问题。因此,城市污水处理系统的建立要充分考虑。
对影响系统的环境影响评价。主要是从环境保护的角度对污水处理厂的布局、工艺方案、污染防治措施、生态保护措施的合理性进行分析,对污水处理项目排放的恶臭、污泥、噪声等污染物对环境的影响以及项目建设和运行期对生态环境的影响进行分析,并提出符合城市环境规划要求、满足环境功能区要求和总量控制目标的环境管理、环境监测制度。
二、工艺流程简述
厂区污水( 除气化装置) 进入污水处理站内的生活污水集水池( 集水池前设格栅,用于去除污水中大的漂浮物) ,然后用泵将污水从集水池提升至平流式沉淀池,从外管架来的气化废水先进入到平流式沉淀池进行预沉淀,沉淀池出水自流进入均质池内,所有污水在均质池内进行水量、水质均质,当其它生产污水浓度很高时将生产污水切入事故池,事故池污水再用泵少量地加入到均质池内。均质池水用泵提升进入生化池进行生化处理,生化池分三格,每格按进水、反应、沉淀、滗水4 个阶段进行周期性运行,均采用DCS 控制,每一周期及每一阶段的运行时间可根据来水的水质和出水水质情况进行调整。生化池滗水器滗出的达标废水自流入回用水吸水池。
生化池内多余的污泥用污泥泵排入污泥池,污泥池污泥用泵送带式浓缩一体化脱水机进行污泥脱水,滤液回到生活污水提升泵间,重新进入污水处理系统进行处理,泥饼外运。
污水处理站设置了多介质过滤器和活性碳过滤器作为把关措施,以便在生化处理不稳定时去除超标的CODCr。
三、工业污水处理工程设计中的关键问题
(一)、除臭技术
现阶段,除臭技术主要采用三种方式进行污水处理。除臭方法常用有活性炭吸附法、化学药剂吸收法、土壤法及生物法。随着科学技术的不断进步,对环境质量要求的越来越高,为此我们将这种技术应用于污水处理厂当中,并取得了不错的成绩。在各种除臭方法中,国内外大多采用微生物的除臭方式,这主要是因为此方法不仅仅效果好且成本低,最重要的是不会导致二次污染的发生。此外,还应用于浓度较高的污染物的处理,相对于活性炭的除臭技术而言,更是有着不可替代的优势。因活性炭去污能力弱且费用较高,所以一般情况下很少使用。
(二)、污水管网设计
与传统的工业污水处理方式不同,它主要采用的是工业污水管网处理的方式进行工业污水的收集和输送,然后将污水处理厂与污水生产源之间进行有效的连接,这样做的主要目的就是便于集中管理和处理。一般来讲,一个城市在扩建发展的同时,必须加大对新旧城区污水处理工程的建设,此时多采用分流制的处理方式。根据城市排水系统的差异,可以将小城镇或者老城区的排水处理方式改造为合流制的排水系统处理方式,这主要是因为老城区和小城镇的城市规模比较小,街道狭窄,建筑物密集,施工难度大,因此不具备分流制的处理方式。
(三)、垃圾渗滤液对污水处理厂的影响
在我国一些中小城市,特别是乡镇地区,都不同程度的存在着垃圾管制不利,乱丢废弃的现象。如果垃圾处理不当,堆弃的垃圾数量远远超过了它的所承受范围,那么就很容易导致对水资源造成严重的污染,有的垃圾渗滤液还会影响到污水处理厂。为此,必须引起高度的重视,由于垃圾渗滤液高浓度废水的进入而给处理厂进水带来的水质变化。处理厂规模越小,其影响越大,渗滤液处理量与污水处理厂处理规模的比值越大,对设计参数选择、设备选型及工程费、运行费等影响越大。
四、影响城市污水处理系统主要因素分析
(一)、污水处理规模
城市污水处理从各规划阶段到具体项目实施,确定其水量规模是首要内容,规模预测是否符合发展趋势和实际需要,将对工程的总体布局、项目总投资、建设周期和运行费用产生重大影响。预测规模偏大,建成的污水处理工程不能充分发挥效益,甚至高额的运行管理成本导致污水处理厂难以运转;预测规模过小,则影响城市环境的改善,制约了城市的建设和经济发展,因而合理确定水量规模十分重要。城市污水处理设施建设宜实行分阶段、分步实施的原则,分别制定近期规划和远期规划,并按照远期规划确定最终规模,以现状水量为主要依据确定近期规模。
(二)、污水处理厂布局
污水处理厂的布局是否合理,对城市环境有着重大影响。污水处理厂的布局包括两部分内容需要考虑:一是污水采用集中处理还是分散处理,二是污水处理厂的厂址选择。集中建设大型污水处理厂可以体现规模效益,便于管理,尾水集中排放,正常情况下对水环境的影响小。但污水处理厂过于集中,必然造成污水管网收集系统工程量加大,整个污水系统的初期投资较高,实施困难。由于大型污水处理厂服务区域面积大,施工期的环境影响增加;而小型分散的污水处理厂易于建设,有利于处理后污水的就近利用。
(三)、曝气技术
在工业污水处理中,其主要污染物都是微生物质,极其容易被分解,因此在处理工艺上多采用曝气技术,因为此技术能很好的分解其有机物质,正好分解了污染物中的微生物质。在通常情况下,一般采用采取初沉、曝气、二沉、回流或排出的工艺流程,近年来还出现了曝气、二沉、回流或排出的三合一体间歇式曝气工艺。
在工业污水处理中,其中最重要的一项技术就是曝气充氧,它也是整个工艺流程中的核心动态控制,一般情况下,在工业污水处理的运行费用上,动态能耗占所有费用的80%,而曝气充氧能耗又要占装置总动力消耗的约80%,由此可见,所选用的曝气形式及技术在工业污水处理工艺技术方案中的重要地位。
(四)、终端设备是鼓风曝气技术的关键
鼓风曝气技术的终端是关键设备气流扩散装置-曝气器。鼓风机经管道鼓入曝气池的气相流体,最终是由曝气器对气流的扩散而产生起氧传递作用的气液接触界面;曝气充氧效率、曝气运行可靠程度的长久性、氧传递均衡性与氧供给长期稳定性等等曝气技术性能如何,完全是要取决于曝气终端设备(曝气器)的功能作用。
结束语
通过对污水系统出现问题时的现象及前系统的状况进行梳理已基本找到了影响污水装置运行的原因,即进水水质超标、细菌无法满足需求和系统受到冲击。在之后的运行中,结合这些因素我们进行了针对性的改进,严控进水量及进水水质,重新更换了活性污泥,目前装置运行状况得到了极大的改善。
参考文献
关键词:污水处理厂;土建;混凝土技术;施工要点;质量控制
引言
水资源紧缺已经成为全球性问题,严重影响人类社会的可持续发展。在这种情况下,近年来我国在积极进行现代化科技研究的过程中,也应提升污水处理水平,应用高科技技术,避免污水处理恶性循环现象的发生,提升水资源利用率。在这种情况下,我国的城市污水处理厂建设项目增加,积极加强城市污水处理厂土建阶段施工要点研究和质量控制方法探讨势在必行。
1土建阶段混凝土施工及防渗漏技术措施
混净土施工中,应合理设计配合比,并严格遵守相关防渗等级。在城市污水处理厂土建阶段,会涉及到大型水工构筑物,如二沉池、生物反应池、曝气池和沉砂池等,这部分工程施工周期长,必须对混凝土施工环节给予高度的重视。在完成构筑物施工的基础上,应保持池底处于漫水状态,深度为5cm~10cm,从而有效展开养护施工,严禁长时间的对构筑物进行空置,避免塑性收缩裂缝的产生,加大渗漏问题的预防力度。在城市污水处理厂土建混凝土施工阶段,如果已经产生了渗漏部位,那么必须及时采取有针对性的治理措施。将嵌填遇水膨胀止水条和注浆堵水等方式应用于新旧结构搭接处和变形缝之中,能够起到良好的治理效果。如果渗漏现象产生于预埋件和穿墙套管中,那么为了实现快速堵水,应对堵漏材料进行应用,同时通过涂刷防水涂料和嵌填密封材料的方式展开处理工作。施工缝渗水可以用嵌填密封防水材料和注浆等方式。
2沉井施工要点
2.1沉井施工要点
1)沉井下沉、沉井制作、沉井封底等共同构成了沉井施工主要内容,施工人员只有在明确施工内容的基础上,才能够高效展开沉井施工。2)沉井制作时,需要展开混凝土浇筑施工,此时应严格遵守相关施工标准,避免各种裂缝的形成,加大日常施工检查力度,及时发现裂缝问题,并在第一时间采取相关措施加以弥补。同时,应从工程实际需求出发,展开支设模版板和绑扎钢筋工作。3)沉井下沉中,不仅应做好充足的准备工作,同时还应提升验算的精确性。自然因素对城市污水处理厂土建阶段施工质量影响较大,必须合理的进行处理才能够避免沉井下沉不合理现象。4)沉井封底工作质量对该环节施工质量具有直接影响。通常情况下,以设计底标高为基准,当下沉深度为该基准的2m以上时,应减缓下沉速度,当设计标高与下沉之间形成10cm的距离时,应立即停止井内挖土施工,利用自重进行下沉,当下沉至设计标高时,应展开沉降观测,时间为8h,如果拥有不超过10mm的沉降量,那么应进行沉井封底。全面把握上述沉井施工要点,不仅能够保证沉井下沉、沉井制作、沉井封底等各个环节的高效施工,同时可以提升各环节施工质量。施工人员在掌握上述要点的基础上,能够从工程实际出发,加大精度控制力度,确保每一道工序都能够一次完成,因此工程建设中,能够节约成本、创造更多经济效益。
3土建阶段施工质量控制措施
3.1强化质量监督管理
土建阶段是城市污水处理厂建设中影响工程整体质量的关键环节,在展开质量控制工作时,加大质量监督管理是关键,具体措施如下。1)施工中应综合应用安装专业和土建专业相关知识,提升施工科学性。在传统的城市污水处理厂建设中,土建工程频繁发生质量问题,这同相关施工技术和手段不科学具有紧密的联系,因此,综合应用各专业知识,提升施工效率和质量至关重要。2)明确施工质量要求。目前,在城市污水处理厂土建施工阶段,要求施工单位从工程实际出发,有针对性的制定施工标准,并树立高质量施工目标,从实际情况出发,并以提升污水处理厂后期运行效率和污水净化能力为建设目标,才能够保证该环节施工质量。3)综合制定文明施工和现场施工管理制度,将土建施工质量控制的责任落实到每1个管理人员和施工人员身上,努力对施工人员的操作行为进行规范,从根本上保证施工效率、施工安全性和施工质量。
3.2优化施工方案
城市污水处理厂构建过程中,针对土建施工阶段的质量控制,必须确保相关施工方案的科学性、合理性和可行性,从而有效提升工程质量。针对异型混凝土构筑物建设过程中,要想保证该环节施工质量,就必须制定详细的施工方案,确保相关施工方案能够包含地基处理、混凝土浇筑、模板、支撑体系等一系列内容,同时还应保证各个环节施工形成有机统一的特点,在实际施工中,这一施工方案更加具有指导性,能够提升施工效率,因此工程成本可以得到进一步控制。优化施工方案,要求相关工作人员从工程实际出发,动态调整施工方案,提升施工方案的指导性,确保城市污水处理厂建设效率和质量。与此同时,还能够加大对各项资源的充分利用。在不断优化城市污水处理厂土建施工方案的基础上,促进相关施工技术的进步和发展,因此对于提升我国未来污水处理水平具有重要指导意义。
4结语
城市污水处理厂能够实现净化水资源的目标,同时提升水资源的利用率。而要想将城市污水处理厂的功能充分发挥出来,就必须对土建阶段施工要点以及质量控制措施进行充分的掌握,确保城市污水处理厂的质量,提升其运行效率。
参考文献:
户口所在: 广州 国 籍: 中国
婚姻状况: 已婚 民 族: 汉族
培训认证: 未参加 身 高: 170 cm
诚信徽章: 未申请 体 重: 60 kg
人才测评: 未测评
我的特长:
求职意向人才类型: 普通求职
应聘职位: 污水处理工程师:工艺设计工程师,环保:环评工程师
工作年限: 5 职 称: 初级
求职类型: 兼职 可到职日期: 随时
月薪要求: 2000--3500 希望工作地区: 广州,广东省, 公司性质: 股份制企业 所属行业:机关/事业单位/社会团体
担任职位: 污水处理工程师
工作描述: 主要负责污水处理工程的方案设计、投标文件编制、施工图设计以及工程调试等工作。部分项目清单如下:
韶关市仁化县污水处理厂(10000吨/天)
惠州市第七污水处理厂(40000吨/天)
珠海市高栏港南水污水处理厂(50000吨/天)
马鞍山立白日化有限公司污水处理工程(800吨/天)
离职原因: 发展受阻
广州中环万代环境工程有限公司 起止年月:2004-07 ~ 2006-10
公司性质: 私营企业 所属行业:机关/事业单位/社会团体
担任职位: 污水处理工程师
工作描述: 主要负责污水处理工程的方案设计、施工图设计、安装施工以及工程调试等工作。部分项目清单如下:
东莞市建晖纸业污水处理二期工程(20000吨/天)
山东荣成海盛纸业集团污水处理及回用工程(20000吨/天)
增城颖海染厂有限公司污水处理工程(24000吨/天)
顺德明洋印染厂污水处理工程(14000吨/天)
广东博罗县天宇漂染有限公司综合污水处理工程(10000吨/天)
东莞银洲建桦纸业污水处理工程(30000吨/天)
山东鲁泰纺织股份有限公司东区工业园污水处理工程(6000吨/天)
中山市国泰染整有限公司污水处理工程(30000吨/天)
惠州市绿生源水质净化有限公司污水集中处理二期工程(25000吨/天)
离职原因: 发展受阻志愿者经历
教育背景毕业院校: 合肥工业大学
最高学历: 本科 获得学位: 工程硕士 毕业日期: 2004-06
专 业 一: 环境工程 专 业 二: 给排水
起始年月 终止年月 学校(机构) 所学专业 获得证书 证书编号
1994-09 2000-06 英德中学 理工类 高中毕业证 - 语言能力外语: 英语 优秀 粤语水平: 优秀
其它外语能力:
国语水平: 优秀
工作能力及其他专长 1、有5年以上大型污水处理工程设计、安装及调试经验,能独立进行工艺设计、安装管理、调试运行和工程竣工验收。
2、熟悉污水处理行业的设计、施工及验收规范,熟练运用各种类型的污水处理工艺。
3、熟练运用AutoCAD进行施工图设计。
关键词:BIOLAK 生化处理 曝气工艺
1 工程概况
呼伦贝尔市海拉尔区地处东北部呼伦贝尔大草原的腹地,是呼伦贝尔市的政治、经济和文化中心。城市建成区面积28平方公里,市区人口24.6万,现有三条污水压力管线(分别由3、5、7号泵站提升)将该区的生活及工业污水汇集到污水处理厂。其排水水质各不相同,具有城市的特性,经截流汇集后形成综合排水系统。该地排水管网为污水、雨水分流制,雨水系统就近排入626小河和伊敏河。新建的污水处理厂经处理后除去的主要污染物为CODCr、BOD5、SS、NH3-N等。出水达到城镇污水处理厂污染物一级(B级)排放标准(GB18918-2002),自流至伊敏河。
2 设计依据
① 海拉尔污水处理工程设计依据发展计划委员会以内计投字[2003] 32号《关于西部中心城市环保项目建设规模调整和建设方案优化的批复》。规模:污水处理量50000 m3/d(均值)。
② 主要建设内容:新建污水处理厂1座,新建改造污水管35公里,新建、改造污水泵站6座。
③ 污水处理工艺方案:百乐克(BIOLAK®)污水生化处理工艺。
④ 污水处理厂投资:土建费用2300万元;设备费用1700万元;单位水量造价800元/m3。
⑤ 污水处理厂进出水水质指标和要求根据海拉尔区实测水质,结合其他类似城市的污水水质以及未来城市的发展考虑。
(a)设计进水水质
表1 进水水质指标
项目名称
单位
浓度
项目名称
单位
浓度
CODCr
mg/L
400
氨氮(以N计)
mg/L
30
BOD5
mg/L
200
总磷(以P计)
mg/L
6
SS
关键词:水污染控制工程;开放性;实践教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0047-02
《水污染控制工程》是环境工程专业的主要技术课之一,在当前水环境污染和水资源紧张的日益严峻的形势下,《水污染控制工程》的教学工作也相应得到各高校领导和教师的重视。据统计,截至2009年全国设置“环境工程”本科专业的高校共计247所,进行《水污染控制工程》精品课建设的高校数量达75所(约30%),精品课建设均分别从课堂教学、实验教学、认识实习、生产实习、课程设计、毕业设计各个方面加强该门课程的实践教学改革[1]。比如有的高校将理论教学学时数从60学时增加至80学时,组织学生参观城市污水处理厂工艺流程、生活污水处理工艺流程、工业废水处理工艺流程等,以此加强学生对污水处理的感性认识,但学生的动手操作能力、综合知识的运用能力、具体问题具体分析的独立思考能力等均得不到加强训练,往往使学生参加工作后锻炼一至三年才能胜任工作要求,用人单位常常也反馈到各种不同的声音,对学生的专业知识、综合知识的运用能力感到不甚满意。虽然各高校从课堂教学、实验教学、认识实习、生产实习、课程设计、毕业设计各方面加强了该门课程的教学工作,但学生均是旁观者或学生均是被动地接受知识,没有从旁观者或被动接受者转变为理论知识运用的实践者,其综合知识的运用能力得不到训练,独立思考处理问题的能力没有得到加强,不能将其大学所学到的知识转变为现实生产力。其原因不在于学生,而在于学生的综合知识运用能力没有得到应有的开发,以及我们的教学工作没有给他们提供一个综合知识实践运用的平台。本文针对当前环境工程专业实践性教学工作存在的问题,提出了开展水污染控制工程开放性实践教学改革,搭建一个开放性实践教学平台,给学生提供一个综合理论知识实践运用的平台,使学生的综合实践能力得到充分的开发。通过组织学生收集各类性质污水并进行水质分析化验,按照不同污水水质确定污水处理方案及工艺流程,进行室内污水处理效果小试试验的实践性教学改革,加强理论联系实际、综合知识运用及综合能力训练的实践性教学改革具有重要的意义和一定的创新性。
一、开放性实践教学改革目的
开展水污染控制工程开放性实践教学改革,搭建一个开放性实践教学平台,组织学生利用课余时间,到居民生活区、工业企业收集各类污水水样,以实际生活污水和各类工业废水为对象,综合运用物理、化学、生物技术设计不同性质污水处理工艺,并通过试验取得设计参数,优化污水处理工艺方案,通过小试试验使污水经过处理后达到“污水综合排放标准(GB18918-2002)”和“污水回用水质标准(CJ/48-1999)”要求。每年组织学生开展水污染控制工艺实践竞赛活动,形成一种开放性实践教学体制。
二、开放性实践教学改革目标
1.通过开放性实践教学改革,学生对《水污染控制工程》理论知识的学习得到了深化,对污水处理可以从感性认识上升到理性认识的高度,将《环境监测》、《环境工程微生物》、《环境化学》、《工程流体力学》、《水污染控制工程》等各门课程知识综合运用到污水处理实际工程中,使学生运用综合知识解决实际工程问题能力得到较大程度的增强。
2.通过开放性实践教学改革,培养学生独立思考、解决实际工程问题的能力。采集水样、化验分析水质、确定污水处理方案及工艺流程,并进行污水处理效果考察,使学生达到一个优秀本科毕业生解决实际工程问题的水平。
3.开放性实践教学改革,使学生认识到实际工程问题的解决需要各门课程理论知识的综合运用,并培养了学生科学研究精神、吃苦耐劳精神,增强了其科研团队意识。
三、开放性实践教学改革内容
以《水污染控制工程》课程理论知识为基础,以实际生活污水、工业废水为处理对象,综合运用物理、化学、生物技术,按照“污水综合排放标准(GB18918-2002)”和“污水回用水质标准(CJ/48-1999)”处理要求,通过实验确定污水处理工艺参数,确定不同性质污水及不同处理水质要求的工艺流程;按照所确定的污水工艺流程,进行污水处理室内模型小试试验,考察污水处理效果,并进行污水处理技术经济分析,确定最佳污水处理方案和工艺流程。为学生提供一个运用综合知识解决实际问题的平台,加强学生独立思考,提高学生综合知识运用能力。
四、开放性实践教学改革特色
1.开放性实践教学改革是综合理论知识在水污染控制工程中的实际应用,既强调了基本理论知识的综合运用,又鼓励学生探索前沿技术,将学生的独立思考能力、综合分析能力、动手操作能力、相互协作能力融会贯通在水处理工程实践中;既是将所学知识转变为现实生产力的一条重要途径,也是培养学生实践创新能力的一个平台,是该门课程教学工作的一个创新举措[2]。
2.让学生从当前各高校,从加强课堂教学、实验教学、课程设计、毕业设计、认识实习和生产实习中,从动者、旁观者转变为现实实践活动的参与者,是将独立分散的知识综合运用的一个具有系统性的实践过程,是将“理论来源于实践又回到实践”中的一个实践过程,是理论知识“升华”的过程。
五、需要解决的关键问题
1.在特定时间内采集生活污水、各类工业废水等不同性质的污水水样,并进行污水水质化验分析。
2.采用生物技术处理生活污水或工业废水,需要在特定的时间内培养优势微生物种群,但微生物的培养需要一定的时间并受环境因素影响很大,好氧微生物的培养一般需要7~10天的时间,而厌氧微生物的培养则需要1~3个月的时间,污水处理试验不能够同步,处理效果难于评价。
3.同一污水水样可以采用不同的处理技术达到相同的出水水质要求,确定最优处理工艺方案需要进行污水处理效果不同连续试验的对比分析,并进行技术经济分析比较,在此过程中各种运行费用难于精确计算。
4.反应器的加工需要特定的专业制作。
六、开放性实践教学改革意义及成果展望
通过开放性实践教学改革,有望开创高校《水污染控制工程》课程开放性实践教学改革的全新尝试,极大程度提高学生各种污水处理技术的综合实践运用,学生综合能力得到较大提高,对理论知识的融会贯通、系统性地综合运用得到较大程度提高,学习本课程理论知识的积极性空前高涨;开展开放性实践教学改革研究,对学生来讲既是科研创新活动,也是一种将理论知识转化为现实生产力的社会实践活动,对本学科建设意义重大:每年组织学生定期举办“污水处理技术”竞赛活动,形成一种体制;进行开放性实践教学改革,对提高高校实践教学水平、学科建设创新意义重大;和工业企业及居民区物业相联合,为工业企业和居民区污水处理提供新技术,为污水处理中存在的问题寻求解决方案,并为促进学生的就业开辟了一个新的途径。
参考文献:
[1]江长胜,郝庆菊,肖广全,等.环境工程专业本科生生产实习的改革与实践探索[J].教育教学论坛,2012,(29):82-84.
关键词:城市污水处理技术;技术的要素;优化的科学依据
中图分类号:F291.1文献标识码:A 文章编号:
1、 城市污水处理工艺技术现状
污水处理方法分为物理法、化学法和生物法。物理法的去除对象是水中不溶解的悬浮物质。化学法是指向废水中投加化学物质,通过化学反应达到净化废水的目的。生物法指采取一定的人工措施,创造微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量繁殖,从而提高微生物氧化、分解有机污染物的一种技术。生物法主要用于去除废水中呈溶解态和胶态的有机物,与物理和化学法相比,生物处理在去除废水中有机碳、硫、氮、磷等污染物质方面,存在许多优越之处。
截止2010年底,我国城镇生活污水设施处理能力己达到1.25亿立方米/日,其中,80%以上的大中型污水处理厂采用的是活性污泥法,其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘法及土地处理法的生物膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。新建项目中,更趋向以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和传统活性污泥法进行改造予以取代后的人工生物净化方法。
目前,我国采用较多的污水处理工艺技术有氧化沟工艺、A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺、AB工艺等。氧化沟工艺具有出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点,但也存在发生污泥膨胀的概率较高、流速不均的缺点,其中应用较多的是奥贝尔氧化沟工艺,DE型氧化沟和三沟式氧化沟在中高浓度的中小型城市污水处理中也有应厢,采用卡罗塞尔氧化沟工艺的城市污水处理厂大部分为外贷项目。A/O和AA/O工艺投资运行费用较底,具有较好的抗冲击负荷的能力,运行简单,处理效率较高,发生污泥膨胀的概率低,在大中型污水处理中应用的较多。AB法污水处理工艺由于其具有抗冲击负荷能力强,主要应用于污水浓度高,水质水量变化较大,特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。SBR工艺及其改良型工艺工艺流程简单、造价低、处理效果好、运行稳定、耐冲击负荷,但对自控设备要求高,多种类型的SBR工艺如ICES工艺、CAST工艺、UNITNK工艺等都有在我国的实际应用。在场地受到限制或土地成本太高的地方,MBR工艺是不错的选择,该工艺BOD负荷高,处理效率高,处理效果稳定,但投资和运行费用高。“十二五”期间,我国的污水处理能力和要求进一步提高,更加重视管网收集系统的建设和氮、磷营养物质的去除,再生水资源的合理利用受到相当的关注,对污泥处理处置要达到减量化、稳定化、无害化、资源化,污泥厌氧消化、好氧发酵、热干化、石灰稳定等技术都在一定范围内得以实施,但目前污泥填埋还是最主要的污泥处置方式,污泥焚烧、土地利用、建材利用实际应用案例较少。
2、 城市污水处理的关键要素
1 城市污水处理系统的构建。
城市污水处理系统的建设具有明确的目标。主要包括水源保护国际、水环境质量控制目标和污水综合利用目标3个方面:
(1)城市排水及其污水处理的规划。应根据城市水域及接纳水体功能区的要求和水环境容量。体现排渍、减污、分流、净化、再用功能的协调发展,综合考虑经济发展、水质国际、污水治理目标、污水产生量、需水用水排水平衡等因素,控制水质和区域水污染防治建设规划,合理确定雨污水收集输送、污水净化和综合利用设施的设置。并根据分汇水区、按系统分期配套建设。
(2)城市污水处理设施的设计建设。依城市总体规划和水环境规划、水资源综合利用规划以及城市排水专业规划的要求。做到规划先行。合理确定污水处理设施的布局和设计规模,并优先安排城市污水收集系统的建设。
(3)城市污水处理厂的规划设计。要根据污染物排放总量控制目标,城市地理地质环境、受纳水体功能与交换能力、污水排放量和污水利用等因素,选择厂址、确定建设规模、处理程度和工艺流程,力求布点合理、位置适当、规模适度。
城市污水的处理方式应根据本地区的经济发展水平和自然环境条件及地理位置等因素,合理选择。城市污水处理应考虑与污水资源化目标相结合,积极发展污水再生利用、污泥综合利用技术。规划和设计方案的制定必须有环境影响评价和技术经济评价作为依据。
2 城市污水管网。
作为城市基础设施和城市水环境污染控制的主体设施,城市排水管网和污水处理厂纳入城市建设总体规划之后。应保证其实施能与城市经济和城市建设同步发展,在具体设计时应具有一定前瞻性。经统计,己投入运行的污水处理厂有约10%的负荷率低于60%,其原因为污水配套管网建设滞后于污水处理设施,“十二五”期间,国家将加大污水配套管网建设力度,避免资源的闲置和浪费。
城市排水管网的体制选择应根据当地具体条件。经过综合权衡和详细的费用及效益分析后确定。我国城市污水处理技术政策中规定,在城市排水规划中应明确排水体制和退水出路。对于新城区,应有限考虑采用完全分流制;对于改造难度很大的旧城区合流制排水系统,可维持合流制排水系统,合理确定截图倍数;在降雨量很少的城市,可根据实际情况采用合流制;在经济发达的城市或受纳水体环境要求较高时,可考虑将初期雨水纳入城市污水收集系统。城市污水管网的总体设计应与污水处理设施、最终排放利用设施的设计相结合。使总体费用降低,得到总体优化的方案。为了节省建造费用和发挥城区以外选点的优势。城市排水规划宜考虑将所有污水集中到一个污水厂,但对于大城市或呈分散布设的城区,则常常要设置多个排水系统和相应的污水处理厂。目前,有约10%的采用二级处理的污水处理厂进水COD浓度长期维持在60mg/l左右,这主要是由于雨污未分流、管道渗漏等原因所致。要避免这一现象的再度发生,在排水规划设计施工时,必须深入调研,科学决策,选择合适的排水系统,严抓施工质量。
3 工业废水的接受与预处理
关键词:化纤造纸废水;市政污水处理工艺;设计方式
中图分类号:X703 文献标识码:A
一、造纸废水概况
污水处理厂面对的排污企业,主要为化纤和印染制造厂、造纸厂、各种类型的化工厂等。此外,污水处理厂还负责处理市区居民日常生活中排放的废水。通过测量工业污水的总量,并分析处理项目调查结果,可以得知处理厂的设计规模,以及进入废水处理流程的工业污水比重大小。
市区内的化纤造纸企业为了使排放的污水符合质量指标,在污水进入市政处理环节之前,已经对污水预先进行了处理。对企业排放污水的调查结果显示:化纤废水的质量浮动明显,色度比其他种类的废水高;同时,污水中含有的各种化学元素含量也较高。
纤维废水中含有的污染物质,主要包括各种难以溶解的纤维、色素和有机污染物等。这种颜色较深、含有许多悬浮物质,且成分复杂的纤维废水,是污水处理的主要对象。在洗涤和漂白阶段,产生的废水中含有大量的纤维素、木质素和难以被生物分解的树脂酸盐。从抄纸机内流出的纤维污水中,也含有较多纤维成分,以及在造纸流程中添入的胶料和其他填料。
我们对某市政污水处理项目进行了调查。这一项目需要处理的废水量较大,且生活废水对这种工业污水的稀释作用又不强。在进行混合之后,污水中BOD和COD的比值仍然低于0.3。这说明此类污水属于难以被降解的废水,接收到的工业污水已经通过了第一道程序的生化处理,余下的污染物质多为有机物,含有很难被降解的较稳定苯环和氮含量较多的杂环物质。这些几乎无法处理的聚合类物质,会对水质造成很大干扰。工业污水中含有较多的粘胶状纤维和化纤,颜色程度较高。即便是被生活污水稀释之后,这种废水自身的色度仍然在150倍左右。
从造纸废水的特征中,可以大致提炼出设计技术方面的重点:由于待处理的废水成分复杂,包含了多种很难降解的有机成分,且色度很高,因此,要选择针对性强的工艺流程,确保污水处理符合标准。我们可以将处理工艺的对比和处理厂设计方式作为研究重点。
二、工艺中试环节
排入市政管道的工业废水,所含成分往往十分复杂,处理起来比较困难。因此,造纸废水进入市政处理环节之前,需要符合特定的要求;处理废水的专业化技术应当满足标准。工业污水的处理效果,涉及到环境效益、经济效益,以及处理过程对周围环境的影响。在对处理工艺进行具体设计之前,需要中试同种类市政处理厂的处理效益,在此基础上确定可行性强的处理方案。
(一)操作步骤
第一步是对污水进行预先处理。为了确保这一处理步骤的顺利进行,并实现理想的处理效益,应当首先对污水进行预先处理,提高废水的可生化特性。建议选择水解酸化的处理方式,因为这种方式可以借助厌氧的微生物,来分泌出一种酶物质,加速大分子的污染物质向小分子的物质转变,提升污水的降解几率,加强可生化性。这种工艺流程有效利用了某些厌氧物质的化学反应,缩短了水解过程和酸化过程的时间。用来进行水解处理和酸化处理的细菌,基本是厌氧型和兼氧型的细菌。因此,这种化学反应所需要的氧气含量低,能够节约资源,且对于有机负荷的承受能力较强。
第二步是采用生化方式进一步处理。二级生化处理过程的主要任务,是去除较多的COD。因此,强化生化处理是处理流程的重要部分。对于这种技术的模拟,目标是对技术方案进行比较,并选择合适的一种方案。
第一种方案是在处理池中加入生物性质的助剂,如功能特殊的菌种或这些细菌产生的蛋白酶物质。生物性质的助剂已经被推广采用,其处理成效明显。例如:某造纸厂排放的污水,在加入助剂之前,去除COD的含量仅达到了60%;但是在加入了助剂之后,可以除掉约为75%的COD。
第二种方案是加入活性的炭物质。对于近似处理厂的调查显示:废水的可生化特征不显著,微生物不能取得容易被降解的碳物质,因此,微生物的繁殖会被抑制,生物含量会下降,水池中污泥的含量低,难以满足要求。基于这样的考虑,可以在处理池中加入特定量的活性炭物质,用来去除污染物中的有机物,并作为微生物附着的载体。充足的反应时间,可以确保生化降解过程在炭物质的缝隙中实现,降解一些成分多样的有机物,产生出针对性强的特殊菌种。
第三步是深度处理造纸废水。这种处理的目标,是除掉废水的色度,并对残留的COD进行进一步去除。通常情况下,可以遵循混凝沉淀——消毒——过滤的处理流程。
(二)操作方案
通过对处理对象的深入研究,依据可行性强、节约资金的基本原则,可以确定具体中试方案:水解酸处理——对氧化沟进行改良——进入沉淀池处理。将试验装置的流量设定为每小时100L,进入装置的水源来自沉砂池流出的水,污泥来自处理厂内部各种构筑物的残留物。
研究中试结果的目的包括:确定各种技术方案的优势和缺陷;选取合适的阶段性设计参数,并确定合理的药物投放含量,为下一步的设计方式提供科学根据;比较不同工艺设计方式的资金消耗,综合衡量方案的可行性与经济性;依据分析结果,选择最适合本次处理的工艺设计方式。
(三)操作结果
如果不加入药剂,则经过处理的废水中COD含量浮动范围为每升56毫克到84毫克,色度浮动范围为25倍到40倍。经过处理的废水中COD达标天数较少,主要原因是:生化处理池中含有的微生物较少,处理效率不高;进入处理厂的水源含有很难被降解的有机聚合物质,这种物质适合采用吸附方式除掉,经过深度处理之后,去掉混凝沉淀物质的比例较小。造纸废水的平均色度超过了标准,经过试验和分析,得知产生色度的物质多数为很难形成微粒的溶于水的染料,余下的指标都相对稳定。改良性质的氧化沟在去除氮和磷方面成效明显,生化系统本身的缓冲作用也不容忽视。
能够影响生化处理效果的物质还包括助剂物质。如果投入少量的生物助剂,能够提升约为4%的COD去除量。这种处理方式,除去个别的高含量天数之外,都能够符合处理标准,但是不利于去掉色度。由于化纤污水中含有很多有机成分的染料,这些染料内部分子构成相差较大,而助剂只能针对单一种类的染料,因此,总体的处理效果并不十分理想,对于色度的降低幅度也不够大。
将活性炭加入到改良性质的氧化沟之后,可以有效提升COD的去除概率,以及废水中微生物的含量数值。这是因为炭物质可以吸附大量的纤维、聚合物以及有机分子。这部分炭物质可以作为微生物附着的载体,反复流动在氧化沟内部,经历氧的交互环节,实现强化反应的目标。在有效除去废水中的COD和色度之后,可以稳定住出水的质量指标,进而确保工艺流程的顺利实现。
造纸废水的色度和COD具有某些相关性,加入活性炭可以产生双重的处理效果。每一种设计方案在投入的资金总量上差别不大,只是药剂价格方面有差异,但是这部分差异在总体资金中所占的比例较低。因此,我们需要综合对比设计方案产生的费用,以及运行流程的经济程度。
图1
三、常见问题及解决
作为调查对象的市政污水处理厂从投入运行开始,没有出现严重问题,保证了造纸厂废水处理程序的顺畅。用于处理污水的设施整体上处于良好运行状态,然而,仍然有一些需要解决的问题:
首先是清液的回流问题,主要包括浓缩池和淤泥脱水产生的清液。如果将这两种清液回流到格栅之前,和进入系统的污水一起流入生化处理环节,则会导致液体中的化学成分不断堆积在氧化沟内部,改变微生物得以存在的化学环境。例如:聚合物PAM不容易被降解,且这种物质的单体有毒害作用。这就破坏了微生物的活性,导致从处理厂流出的污水质量不佳。对于这种情况,可以将液体引入密度较高的沉淀池内部,在配水井内进行物化处理,经过循环改善微生物生存的液体环境。其次是在PAM中加入药物的问题。在加入处理药物时,要确保药物浓度符合特定数值,并采用单独的管线来加入药物。在系统运行过程中,如果管道被阻塞,则会阻断药物的投入,影响到沉淀池对于污水的处理作用。在某些时段内,从系统中流出的污水达不到标准。为了增强药物投入系统运行的稳定性,可以考虑采用两根管线来添加药物。为了提升淤泥处理设备的脱水效率,可以加设污泥浓缩装置,限定浓缩所消耗的时间。这样做能区分生化性质的淤泥和化学成分的淤泥,将它们分开处理,防止彼此干扰。
结语
通过完善市政处理化纤污水的工艺,改进了处理方式,节约了污水处理的资金,并提升了污水处理和回收利用的效率。经过处理之后,化纤造纸污水中有害的化学成分被分解,污水质量已经符合地方标准。目前,大部分城市地区处理化纤废水的设备还不够先进,处理工艺也有待改进。应当总结污水处理工作的经验教训,以此为基础来设计更加高效的处理方式,保护市区环境清洁和居民健康。
参考文献
[1]陈桂霞,孙显锋.市政污水处理工艺的研究分析[J].吉林画报 新视界,2011(04).