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關(guān)鍵詞:脫氮除磷 改造 影響因素 對(duì)策
中圖分類號(hào):X7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)05(b)-0131-01
近年來(lái),國(guó)家和地方對(duì)污水處理廠脫氮除磷的要求越來(lái)越嚴(yán)格,“十二五”期間,國(guó)家首次將氨氮納入水污染物總量控制指標(biāo)體系,明確提出氨氮減排10%的目標(biāo),脫氮除磷成為污水處理廠升級(jí)改造不可忽視的重要問(wèn)題之一。目前,我國(guó)大部分已建成的污水處理廠脫氮除磷效果不理想,如何對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改造,使其氮磷排放穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),是污水處理廠升級(jí)改造所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。
1 生物脫氮除磷基礎(chǔ)理論
1.1 生物脫氮
生物脫氮是利用自然界氮的循環(huán)原理,采用人工方法予以控制。首先,將污水中的含氮有機(jī)物轉(zhuǎn)化成氨氮,而后在好氧條件下,由硝化菌左右變成硝酸鹽氮,這階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸鹽氮變成氮?dú)庖绯觯@階段稱為缺氧反硝化。整個(gè)生物脫氮過(guò)程就是氮的分解還原反應(yīng),反應(yīng)能量從有機(jī)物中獲取。在硝化和反硝化過(guò)程中,影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及碳源,生物脫氮系統(tǒng)中,硝化菌增長(zhǎng)速度較緩慢,所以,要有足夠的污泥泥齡。反硝化菌的生長(zhǎng)主要是在缺氧條件下進(jìn)行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。
1.2 生物除磷
污水中磷的存在形態(tài)取決于廢水的類型,最常見(jiàn)的是磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷。在常規(guī)污水處理中,有機(jī)物的生物降解伴隨著微生物菌體的合成,磷作為生物的生長(zhǎng)元素也成為生物污泥的組分,從水中去除。目前污水生物除磷的機(jī)理比較一致的看法是:聚磷菌獨(dú)特的代謝活動(dòng)完成了磷從液態(tài)(污水)到固態(tài)(污泥)的轉(zhuǎn)化。普通活性污泥中磷含量為1.5%~2.0%(P/VSS),而聚磷菌能將污泥中的磷含量提高到5%~7%,因而生物除磷要求創(chuàng)造適合聚磷菌生長(zhǎng)的環(huán)境,從而使聚磷菌群體增殖。在工藝上通過(guò)在好氧段前設(shè)置厭氧段使聚磷菌獲得選擇性增長(zhǎng)。聚磷菌獲得選擇性優(yōu)勢(shì)的原因是在厭氧段大量吸收進(jìn)水中揮發(fā)性脂肪酸,并在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為聚β羥基丁酸,使得它在好氧段無(wú)需同其他異養(yǎng)菌爭(zhēng)奪水中殘留的有機(jī)物。
1.3 同步脫氮除磷
根據(jù)上述脫氮除磷的基本原理,城市污水處理廠要實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷必須提供三個(gè)條件:第一,要提供脫氮除磷反應(yīng)過(guò)程所必需的足夠的碳源;第二,要提供脫氮除磷反應(yīng)過(guò)程所必需的反應(yīng)容積;第三,要提供脫氮除磷過(guò)程所必需的缺氧、厭氧、好氧環(huán)境。
2 影響脫氮除磷效果的因素
從國(guó)內(nèi)各地的實(shí)踐來(lái)看,污水處理廠影響脫氮除磷效果的主要因素有溶解氧、溫度、有機(jī)碳、pH值、泥齡及有毒有害物質(zhì)等因素,而影響以上指標(biāo)的主要原因是受管網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行管理、設(shè)備設(shè)施、進(jìn)水水質(zhì)及氣候條件等多種因素影響。
2.1 管網(wǎng)建設(shè)不配套,先天碳源不足
影響實(shí)際處理效率的重要原因是連接污水處理廠的配套管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后。眾多城市污水處理規(guī)劃設(shè)計(jì)普遍存在“重廠輕網(wǎng)”現(xiàn)象。處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模偏大,管網(wǎng)卻不配套,直接導(dǎo)致實(shí)際來(lái)水量嚴(yán)重不足。且大部分城市的配套管網(wǎng)建設(shè)都為雨污合流,致使污水處理廠進(jìn)水濃度偏低,遠(yuǎn)達(dá)不到歐美國(guó)家的碳源濃度,降低了運(yùn)行負(fù)荷率,進(jìn)水碳源不足導(dǎo)致氮磷去除效果不理想,未能達(dá)到良好的減排效果。
2.2 設(shè)備設(shè)施達(dá)不到要求
我國(guó)部分污水處理廠硝化功能低,自動(dòng)控制水平較差,加之運(yùn)行技術(shù)人員缺乏經(jīng)驗(yàn),硝化效果的有無(wú)很大程度上依賴于自然界春夏秋冬的自然更替,部分污水處理廠提高硝化的效果僅僅是簡(jiǎn)單地減少排泥或者增加曝氣量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行的效果。這樣的運(yùn)行現(xiàn)狀不僅使硝化效果無(wú)法得到穩(wěn)定的保證,而且會(huì)造成極大的能源浪費(fèi)。
2.3 進(jìn)水水質(zhì)及氣候條件影響
大部分城市由于進(jìn)水水質(zhì)不穩(wěn)定,平均進(jìn)水濃度處于中等濃度水平,但日平均值變動(dòng)大,化學(xué)需氧量和生化需氧量比值(B/C)偏低,進(jìn)水懸浮物濃度的波動(dòng)最為明顯,嚴(yán)重影響了污水處理廠脫氮除磷的處理效果,達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)有一定的難度。然而,溫度對(duì)除磷效果的影響雖不如對(duì)生物脫氮過(guò)程的影響那么明顯,因?yàn)樵诟邷亍⒅袦亍⒌蜏貤l件下,有不同的菌群都具有生物脫磷的能力,但低溫情況下硝化菌增殖速率會(huì)大大降低,導(dǎo)致出水氨氮升高。
3 升級(jí)改造對(duì)策
3.1 加快管網(wǎng)建設(shè)力度
為解決污水廠進(jìn)水碳源不足的先天難題,首先應(yīng)完善污水收集管網(wǎng),加快污水收集系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)度,解決污水處理廠進(jìn)水量少、進(jìn)口濃度低的現(xiàn)象,以提升進(jìn)水負(fù)荷率,達(dá)到減排要求;其次,應(yīng)加大對(duì)現(xiàn)有雨污合流系統(tǒng)的改造力度,盡量實(shí)現(xiàn)雨污分流,經(jīng)過(guò)分流后,可直接排入城市內(nèi)河,經(jīng)過(guò)自然沉淀,即可作為天然的景觀用水。同時(shí),讓污水排入污水管網(wǎng),并通過(guò)污水處理廠處理,實(shí)現(xiàn)污水再生回用。這樣,既提高了污水處理率,又避免污水對(duì)河道、地下水造成污染,明顯改善城市水環(huán)境。
3.2 優(yōu)化現(xiàn)有運(yùn)行工藝
工藝升級(jí)改造堅(jiān)持盡量不新增建設(shè)用地,而是在現(xiàn)有處理設(shè)施的基礎(chǔ)上,合理使用運(yùn)行費(fèi)用,運(yùn)用多方法多渠道的運(yùn)行方式,出水連續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的原則執(zhí)行。優(yōu)先考慮采用A2/O的各種變型工藝,降低改造幅度和難度。根據(jù)要求,進(jìn)一步可采用MBBR或IFAS等填料活性污泥工藝。當(dāng)要求超深度脫氮除磷時(shí),再考慮采用硝化濾池和反硝化濾池工藝。
4 結(jié)語(yǔ)
根據(jù)傳統(tǒng)污水處理廠的實(shí)際情況,投資節(jié)省的污水處理廠脫氮除磷功能改造新工藝是項(xiàng)有重大現(xiàn)實(shí)意義的課題,將為我國(guó)污水處理廠升級(jí)改造提供技術(shù)支持和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉瑾,高廷耀.生物除磷機(jī)理的研究[J].同濟(jì)大學(xué)報(bào),1995,23(4):387-392.
關(guān)鍵詞:污水處理廠;穩(wěn)定達(dá)標(biāo);提標(biāo)改造
隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,我國(guó)中小城鎮(zhèn)污水處理能力日益增強(qiáng),根據(jù)我國(guó)住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部的最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果,截至2014年底,我國(guó)污水處理廠總數(shù)達(dá)5300余座,污水處理能力達(dá)1.63億m3/d,大多數(shù)污水處理廠由于建設(shè)時(shí)間較早,排放標(biāo)準(zhǔn)低,約50%以上的污水處理廠只能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)要求,甚至還有將近25%的污水處理廠執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由于我國(guó)城市河道補(bǔ)水的重要來(lái)源是城鎮(zhèn)污水廠出水,排入河道后,稀釋能力小,若不提高出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn),將嚴(yán)重威脅城市生態(tài)環(huán)境。國(guó)家環(huán)保總局要求,對(duì)于污水處理廠出水作為城市景觀用水的此類污水處理廠,出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),因此,對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造勢(shì)在必行。
1中小型污水處理廠提標(biāo)改造的必要性
1.1中小型污水處理廠現(xiàn)狀
1.1.1設(shè)備老化程度高
由于資金投入力度不夠等原因,導(dǎo)致污水廠設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,缺乏足夠的維護(hù)和管理,導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)不同程度的老化和損壞,更有甚者出現(xiàn)設(shè)備無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn),卻得不到及時(shí)維修的情況,嚴(yán)重影響了污水處理效率。
1.1.2處理能力和處理要求不匹配
隨著城鎮(zhèn)工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),排放污水中污染物種類愈加復(fù)雜,對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求提高。很多污水處理廠在早期設(shè)計(jì)過(guò)程中并未考慮到城市發(fā)展情況,設(shè)施處理量沒(méi)有預(yù)留足夠的遠(yuǎn)期處理量,不能滿足現(xiàn)有的處理要求。在現(xiàn)階段對(duì)水質(zhì)要求提高的形勢(shì)下,中小污水處理廠應(yīng)推進(jìn)更新擴(kuò)容改造。
1.1.3建廠初期調(diào)試不到位
工藝調(diào)試對(duì)于污水處理設(shè)備是否正常運(yùn)行至關(guān)重要,關(guān)乎出水是否能夠達(dá)標(biāo)排放。很多污水處理廠建成初期,忽略了工藝參數(shù)的調(diào)試,或者因?yàn)槿狈I(yè)技術(shù)人員的種種原因,導(dǎo)致工藝調(diào)試不到位,致使污水處理廠設(shè)備運(yùn)行不暢,處理不達(dá)標(biāo),增加處理成本。
1.2污水廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施
1.2.1污水處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的難點(diǎn)
①低碳源問(wèn)題2009年抽樣統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示,我國(guó)60%的污水處理廠碳氮比低于4,碳氮比偏低影響反硝化的完成。
②工業(yè)廢水接入導(dǎo)致污水處理廠出水COD穩(wěn)定達(dá)標(biāo)困難。
③冬季低溫問(wèn)題導(dǎo)致污水處理廠出水TN難以達(dá)標(biāo)。低溫條件下,污水處理系統(tǒng)中微生物活性降低,數(shù)量減少。太湖流域污水處理相關(guān)研究成果表明,冬季水溫低于15℃時(shí),對(duì)微生物活性、污泥硝化反硝化性能以及生物脫氮效果影響較大,導(dǎo)致出水TN不達(dá)標(biāo)。
1.2.2應(yīng)對(duì)措施針對(duì)污水處理廠難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的難點(diǎn)問(wèn)題,現(xiàn)提出以下應(yīng)對(duì)措施。
1.2.2.1提標(biāo)改造技術(shù)方案中合理取舍預(yù)處理單元
當(dāng)城鎮(zhèn)污水處理廠有工業(yè)廢水,由于工業(yè)廢水間歇排放,水質(zhì)水量波動(dòng)大,為保證處理單元穩(wěn)定運(yùn)行,前設(shè)調(diào)節(jié)池很有必要。若是印染廢水或其他易引起pH值變化大的特殊廢水,還要特別注意pH值的調(diào)節(jié),避免對(duì)水處理設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。鄉(xiāng)鎮(zhèn)等小型污水處理廠規(guī)模小、水質(zhì)水量變化大,通常在格柵后也常設(shè)調(diào)節(jié)池。對(duì)于進(jìn)水可生化性偏低的廢水(B/C值<0.3),例如制藥廢水、印染廢水、高濃度有機(jī)廢水等,應(yīng)考慮設(shè)置厭氧水解池。利用兼性水解產(chǎn)酸菌,將難以生物降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易生物降解有機(jī)物,提高可生化性,從而提高后續(xù)生物處理效率。
1.2.2.2提標(biāo)改造同時(shí)要注重源頭污染物的控制
加快雨污分流制排水體制的建設(shè),新建城區(qū)嚴(yán)格采用雨污分流制排水系統(tǒng),老城區(qū)采用合流制或截流式合流制作為過(guò)渡時(shí)期的排水體制;接入城鎮(zhèn)污水處理廠的污廢水需嚴(yán)格按照國(guó)家、行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),防止對(duì)污水廠污水、污泥處理系統(tǒng)分產(chǎn)生不良影響。對(duì)于進(jìn)水碳源不足的污水處理廠,需重新考慮服務(wù)范圍內(nèi)設(shè)置化糞池的合理性,適當(dāng)放寬碳源充足的普通有機(jī)廢水(如糖業(yè)廢水、食品廢水等)排入污水廠的水質(zhì)濃度。
1.2.2.3低溫強(qiáng)化硝化和反硝化措施
王阿華等人研究表明,水溫低于12℃時(shí),污泥的反硝化速率和硝化速率比常溫下減少了一倍,只有0.5~1mg/h,0.6~0.8mg/h。一體化固定膜活性污泥IFAS、包埋硝化菌工藝是工程實(shí)際中常用的兩種低溫下提高脫氮效果的方法。IFAS工藝常采用向好氧池中投加填料的方法,該工藝附著生物的硝化活性是活性污泥的3倍以上;包埋硝化菌工藝受水溫影響更小,投加率12%的情況下,硝化活性就達(dá)到了普通活性污泥的3倍以上。
1.2.2.4合理使用化學(xué)除磷
針對(duì)碳源不足的情況,犧牲生物除磷,采用化學(xué)除磷,這種方法在北美已有非常成熟的案例。
2中小型污水處理廠提標(biāo)難點(diǎn)分析及解決思路
2.1中小型污水處理廠提標(biāo)難點(diǎn)剖析
多數(shù)小型城鎮(zhèn)污水處理廠受原水濃度、設(shè)備處理效率等因素影響,二級(jí)處理很難達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),出水指標(biāo)從一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)提高到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)表中SS,提標(biāo)改造時(shí),增加深度處理工藝即可達(dá)到要求,增加深度處理工藝的主要目的是去除二級(jí)出水中的SS,BOD5、COD也伴隨SS的去除得到進(jìn)一步的去除,但TN、TP的無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單固液分離進(jìn)行去除,因?yàn)門(mén)N、TP是以溶解態(tài)形式存于二級(jí)出水,因此,城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)是TN、TP、SS的去除。
2.2中小型污水處理廠提標(biāo)改造思路
①了解目前中小型污水處理廠提標(biāo)改造技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及主要提標(biāo)改造技術(shù)。
②根據(jù)污水廠運(yùn)行現(xiàn)狀分析提標(biāo)難點(diǎn)。
③針對(duì)提標(biāo)難點(diǎn)逐一分析探索并選擇適宜本廠要求的強(qiáng)化生化處理方法。
④結(jié)合實(shí)際情況,選擇合適的深度處理技術(shù),進(jìn)一步提升出水水質(zhì)。
3中小型污水處理廠提標(biāo)改造技術(shù)措施
對(duì)現(xiàn)有中小型污水處理廠提標(biāo)改造主要從三個(gè)方面著手:一是改造現(xiàn)有污水處理廠的二級(jí)處理工藝,主要是強(qiáng)化生物處理單元;二是新建三級(jí)處理設(shè)施;三是新技術(shù)膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝的使用,新技術(shù)往往無(wú)需三級(jí)即可達(dá)標(biāo)或者滿足回用水要求。
3.1生物處理工藝改造
對(duì)二級(jí)處理工藝進(jìn)行改造,主要是為了提高脫氮除磷效果以及有機(jī)物的去除率,改造重點(diǎn)在生化池。對(duì)于生化池的技術(shù)改造主要有兩種:降低容積負(fù)荷和泥膜聯(lián)用。
3.1.1降低生化池的容積負(fù)荷
目前工程中常用的措施有進(jìn)水分流量減荷和擴(kuò)容減荷。前者適用于廠區(qū)平面布置允許的情況下,在廠區(qū)新建生化池,達(dá)到分流量的目的,最終實(shí)現(xiàn)生化池減荷的效果。此法生產(chǎn)改造同步進(jìn)行,不影響現(xiàn)有工藝的正常運(yùn)行。后者主要通過(guò)擴(kuò)大容積來(lái)減小負(fù)荷、延長(zhǎng)水力停留時(shí)間和污泥泥齡,進(jìn)而提高生化處理效果,擴(kuò)大容積的方式有兩種:一是在場(chǎng)地允許情況下,直接將原有生化池?cái)U(kuò)容;二是將原有初沉池改造為生化池,這種方法提高了進(jìn)入生化池的碳氮比,有利于TN的去除,高程銜接無(wú)阻,此法充分利用了現(xiàn)有構(gòu)筑物。
3.1.2泥法-膜法聯(lián)用
懸浮生物法(活性污泥法)和固定膜生物法是污水生物處理的兩種常見(jiàn)技術(shù)。其中活性污泥法在實(shí)際工程中應(yīng)用較多,這是因?yàn)楣潭ど锓ㄐ枰O(shè)置填料,填料造價(jià)一般較高。生物膜法具有硝化功能強(qiáng)大、抗沖擊負(fù)荷、生物量大、污泥齡長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),受溫度影響小,在低溫條件下,其脫氮效果要遠(yuǎn)好于活性污泥法。因此在污水廠的提標(biāo)改造中,可充分利用兩者優(yōu)點(diǎn),在生化池中設(shè)置填料。
3.2新建三級(jí)處理設(shè)施經(jīng)
技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,目前適合我國(guó)中小型污水處理廠的三級(jí)處理工藝有以下三種:常規(guī)混凝-沉淀-過(guò)濾;微絮凝-過(guò)濾;直接過(guò)濾。三級(jí)處理的核心是過(guò)濾單元,目前工程實(shí)際中應(yīng)用最為廣泛的是V型濾池,這是因?yàn)閂型濾池的濾料采用均質(zhì)深層砂濾料,截污能力強(qiáng),反沖洗強(qiáng)度低、效果好,過(guò)濾周期長(zhǎng)。此外還有翻板濾池、D型濾池、濾布濾池等。
3.3膜生物反應(yīng)器(MBR)的應(yīng)用
MBR是一種新型污水處理裝置,結(jié)合超微濾膜和污水處理中的生物反應(yīng)器,通過(guò)超微濾膜截留細(xì)小微生物絮體,增加了生化池中的活性污泥濃度,極大的提高有機(jī)物的去除效率,同時(shí),超微濾膜可取代二沉池,實(shí)現(xiàn)泥水分離。MBR適用于需同時(shí)脫氮除磷、對(duì)出水水質(zhì)要求高、用地緊張或者回用要求的場(chǎng)合。
4中小型污水處理廠提標(biāo)改造的綜合建議
(1)污水處理廠提標(biāo)改造應(yīng)充分考慮技術(shù)的合理性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定可靠性以及工程實(shí)施可行性,而不應(yīng)該注重技術(shù)先進(jìn)性和新型性,對(duì)于新技術(shù)、新設(shè)備,應(yīng)在小范圍內(nèi)工程應(yīng)用,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),為大規(guī)模推廣提供參考。尤其是國(guó)內(nèi)首次實(shí)用的新型技術(shù),一定要進(jìn)行中試和生產(chǎn)性試驗(yàn),參數(shù)穩(wěn)定后才可投入實(shí)際工程應(yīng)用。
(2)只有在經(jīng)濟(jì)條件許可、用地緊張、尾水需循環(huán)利用的情況下才考慮采用MBR工藝。
(3)若用地緊張,經(jīng)濟(jì)條件不許可,過(guò)濾單元可考慮濾布濾池或轉(zhuǎn)盤(pán)濾池。
(4)生物除磷難以滿足出水TP一級(jí)A排放要求時(shí),可考慮化學(xué)除磷。
參考文獻(xiàn)
[1]張凌云.城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理問(wèn)題分析與提標(biāo)改造工藝探討[J].環(huán)境與發(fā)展,2015,27(6):86-88.
[2]王禮兵.城市污水處理廠提標(biāo)改造的必要性[J].工業(yè)技術(shù),2013(36):107.
[3]王阿華.城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的若干問(wèn)題探討[J].中國(guó)給水排水,2010,26(2):19-22.
[4]馬順君.小型城鎮(zhèn)污水處理廠升級(jí)改造與優(yōu)化運(yùn)行[D].上海:華東理工大學(xué),2014.
[5]王阿華,楊小麗,葉峰.南方地區(qū)污水處理廠低溫生物脫氮對(duì)策研究[J].給水排水,2009,35(10):28-33.
[6]陳立,李成江,郭興芳.城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的幾點(diǎn)思考[J].水處理技術(shù),2011,37(9):120-122.
[7]黃濤.小型城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)難點(diǎn)分析及改造方案優(yōu)化研究[D].杭州:浙江工商大學(xué),2015.
關(guān)鍵詞:污水處理廠;節(jié)能降耗;能耗分布
1 我國(guó)城市污水處理廠能耗及分布
城市污水處理是高能耗行業(yè),其能耗主要包括電能、藥耗和燃料等多個(gè)方面,其中電耗約占總能耗的60%~90%,電耗也成為了污水處理廠運(yùn)行成本的主要組成部分。2011 年,我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠用電量約為100 ×108kW?h, 約占全國(guó)社會(huì)總用電量的0.2%。污水處理廠電能主要消耗在污水污泥的提升、生物處理的供氧、推動(dòng)混合、污泥的處理處置、附屬建筑用電和廠區(qū)照明等方面。其中曝氣能耗最大,約占到整個(gè)污水處理廠能耗的一半左右,此外,污泥處理環(huán)節(jié)能耗也不容忽視,我國(guó)污水處理廠在該環(huán)節(jié)的能耗約為3%~5%左右,與日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家20%~30%相比有很大差距,這也反映出我國(guó)的污泥處理工藝和設(shè)備還有待進(jìn)一步完善。城市污水處理廠處理單元能耗分布情況見(jiàn)表1。
表1 污水處理廠處理單元能耗分布
2 城市污水處理廠節(jié)能降耗途徑分析
從以上分析可以看出,我國(guó)城市污水處理廠的能耗分布主要在污水提升、處理以及污泥處理等單元,包括設(shè)備的電能消耗、污水處理和藥劑消耗等,因此,我國(guó)城市污水處理廠節(jié)能的途徑選擇應(yīng)該是在曝氣和泵領(lǐng)域、污泥處理以及日常運(yùn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化等等。
2.1 污水提升泵站節(jié)能途徑
污水提升泵在整個(gè)污水處理中是主要的耗能設(shè)備之一,因此,具有優(yōu)化提升泵站設(shè)計(jì)能夠產(chǎn)生較大的節(jié)能效果。目前國(guó)內(nèi)城市污水處理廠泵的能量高消耗主要由于電機(jī)效率不高、設(shè)計(jì)的運(yùn)行能力超過(guò)了實(shí)際水量所需的能量、水量波動(dòng)以及運(yùn)行控制不良等原因所致。提升泵的優(yōu)化節(jié)能主要途徑有改工頻泵為部分變頻泵作為調(diào)速泵;所有提升泵都是變頻泵,如紹興污水處理廠通過(guò)提升水泵變頻技術(shù)改造,節(jié)能達(dá)到12%;多級(jí)動(dòng)態(tài)液位控制策略技術(shù)。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)轉(zhuǎn)速加臺(tái)數(shù)控制法,實(shí)現(xiàn)定速泵平均流量運(yùn)行;當(dāng)水流出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)應(yīng)該適時(shí)增減運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù),調(diào)速泵變速運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)適應(yīng)水流量的變化;定期對(duì)水泵進(jìn)行維護(hù),以減少摩擦降低電耗。水泵的節(jié)能降耗最關(guān)鍵的是要提升泵的運(yùn)行效率,在采用上述方法之外在泵設(shè)備上下功夫外,還需要加強(qiáng)日常的管理和高程布置等,結(jié)合污水處理廠的實(shí)際運(yùn)行情況不斷的總結(jié)最佳運(yùn)行條件,以實(shí)現(xiàn)效率的最大化。
2.2 曝氣設(shè)施節(jié)能途徑
曝氣機(jī)是污水處理廠耗能最多的設(shè)備之一,降低污水處理廠的能耗關(guān)鍵是要做好曝氣機(jī)的節(jié)能。在污水處理曝氣環(huán)節(jié)的操作主要有風(fēng)機(jī)、空氣擴(kuò)散、控制以及動(dòng)力等方面,現(xiàn)實(shí)中造成曝氣過(guò)高能耗的原因主要有設(shè)備容量過(guò)大、操作效率低等等,因此,可以通過(guò)優(yōu)化曝氣系統(tǒng)和智能控制來(lái)實(shí)現(xiàn)曝氣機(jī)的節(jié)能降耗:考慮曝氣機(jī)動(dòng)力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造價(jià)等因素來(lái)合理選擇曝氣裝置;選擇漸減式曝氣布置,如第1~3 段分別按照35%、30%、25%進(jìn)行布置;選擇溶解氧自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶解氧濃度的控制;選擇變頻器來(lái)改變交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速方式對(duì)風(fēng)機(jī)流量進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的節(jié)能。
2.3 污水處理節(jié)能途徑
污水處理環(huán)節(jié)的能耗主要產(chǎn)生于污水預(yù)處理和生化處理,其中預(yù)處理階段主要包括格柵、沉砂池,生化處理階段的主要能耗單元是曝氣系統(tǒng)(之前已作論述)。這里重點(diǎn)探討污水預(yù)處理環(huán)節(jié)的能耗。首先是做好格柵的安裝,雖然整個(gè)格柵本身在污水處理過(guò)程中的節(jié)能空間不大,但對(duì)后續(xù)其他設(shè)備的降耗起著重要作用,需要做好格柵的安裝,一般會(huì)選擇將格柵安裝在污水處理廠的前段或者污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)較大漂浮物的截留,減少堵塞,保證污水設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。曝氣沉沙池由于曝氣設(shè)備的使用而產(chǎn)生較高能耗,因此沉砂池的設(shè)計(jì)一般應(yīng)選擇平流式和旋流式。
2.4 污泥處理節(jié)能途徑
污泥處理單元是產(chǎn)生能耗較大的部分,既要做好該部分的節(jié)能降耗,也需要探尋污泥資源的二次利用,因此污泥處理系統(tǒng)的節(jié)能主要著眼于污泥的處理和資源的回收階段。首先是污泥處理方面,目前主要包括污泥的濃縮、穩(wěn)定和脫水三個(gè)環(huán)節(jié)。其中,污泥濃縮應(yīng)優(yōu)先使用生物氣浮技術(shù)來(lái)代替簡(jiǎn)單的重力氣浮,以提升濃縮效率、降低能耗的效果;污泥的穩(wěn)定主要有厭氧、好氧和堆肥處理,當(dāng)然也有許多未經(jīng)穩(wěn)定處理就直接進(jìn)入了脫水環(huán)節(jié)。一般厭氧消化后可以產(chǎn)生沼氣來(lái)彌補(bǔ)穩(wěn)定環(huán)節(jié)的能量。污泥脫水有機(jī)械脫水和自然脫水兩種方式,目前大多選擇的機(jī)械脫水,機(jī)械脫水的主要能耗是電耗,一般使用離心脫水的電耗較低,但對(duì)污泥的預(yù)處理效果要求高,還容易磨損,還需要在實(shí)踐中探尋新的脫水工藝,提升節(jié)能降耗效果。此外,要做好污泥的回收再利用,污泥中大部分成分是揮發(fā)性有機(jī)物,在日本,60%污泥可以經(jīng)由厭氧消化削減,每噸揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)可產(chǎn)生約680m3 的沼氣,利用磷酸型燃料電池殼獲得污水廠約50%的能源。污泥的回收途徑一般有兩種:利用污泥焚燒產(chǎn)生的熱能、厭氧消化氣的利用。
2.5 藥劑消耗節(jié)能途徑
藥劑消耗雖然在整個(gè)污水處理廠中所產(chǎn)生的能耗比例不大,但在污泥消毒、調(diào)理和除磷等環(huán)節(jié)也存在一定的節(jié)能空間。首先是除磷方式的選擇,一般會(huì)使用無(wú)需投加藥劑、污泥產(chǎn)量又少的生物除磷技術(shù),但這項(xiàng)技術(shù)工藝較為復(fù)雜,需要在實(shí)踐中不斷的加以完善。如果選擇化學(xué)除磷,可以嘗試使用高分子混凝劑除磷,能夠有效降低藥耗;污泥調(diào)理是為了進(jìn)一步提升污泥的脫水性能,通常有選擇化學(xué)調(diào)理和物理調(diào)理兩種工藝;污泥的消毒可以推薦使用輻射技術(shù),無(wú)需高溫高壓,是污泥消毒的新技術(shù),有利于污水處理廠的節(jié)能降耗。生物消毒由于不需要投加藥劑,也是目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)污水處理廠選擇的污泥消毒方式,這一工藝需要進(jìn)一步提升污泥的脫水性能,以減少后續(xù)污泥脫水環(huán)節(jié)的能耗和藥耗。
3 加強(qiáng)日常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理
污水廠的節(jié)能降耗滲透于日常的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的方方面面,加強(qiáng)日常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理也是污水處理廠的節(jié)能降耗的重要舉措。首先是加強(qiáng)教育培訓(xùn),提升人員的節(jié)能意識(shí),樹(shù)立節(jié)能生產(chǎn)理念;其次是做好日常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本分析,通過(guò)對(duì)城市污水處理廠各個(gè)處理環(huán)節(jié)的能耗分析,準(zhǔn)確掌握不同單元的具體能耗,從而有針對(duì)性的提出控制能耗的重點(diǎn)環(huán)節(jié);再次是建立節(jié)能降耗目標(biāo),把節(jié)能降耗目標(biāo)設(shè)置于各個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)于完成預(yù)期目標(biāo)的給予一定的獎(jiǎng)勵(lì),從而激發(fā)大家開(kāi)展節(jié)能降耗的積極性。
參考文獻(xiàn)
[1]王崇.污水處理廠能耗分布與節(jié)能機(jī)會(huì)分析[J].市政技術(shù),2013(3):148-151.
關(guān)鍵詞:城市污水處理廠;進(jìn)水水質(zhì);出水水質(zhì);工藝技術(shù);污泥處理與處置
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我們生活的環(huán)境變得越來(lái)越差,特別是水體的污染到了觸目驚心的地步。雖然我國(guó)在城市污水處理廠建設(shè)方面取得一定成效,已建成百余座污水處理廠,但在控制水污染方面,形勢(shì)不容樂(lè)觀,預(yù)計(jì)今后還有大量的城市污水處理廠待建設(shè)。在建設(shè)城市污水處理廠過(guò)程中,設(shè)計(jì)工作是龍頭,在設(shè)計(jì)時(shí)常常碰到一些熱點(diǎn)問(wèn)題,引起各方爭(zhēng)論。本文對(duì)這些問(wèn)題作了剖析。
一、污水處理廠的廠址選擇
污水處理廠位置的選擇,應(yīng)符合城市總體規(guī)劃和排水工程總體規(guī)劃的要求,并根據(jù)下列因素綜合確定:廠址必須位于集中給水水源下游,并應(yīng)設(shè)在城市工業(yè)區(qū)、居住區(qū)的下游,為保證衛(wèi)生要求,廠址應(yīng)與城市工業(yè)區(qū)、居住區(qū)保持約300m以上距離,廠址宜設(shè)在城市夏季最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè),及主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)結(jié)合污水管道系統(tǒng)布置及納污水域位置;污水處理廠選址宜設(shè)在城市低處,便于污水自流,沿途盡量不設(shè)或少設(shè)提升泵站,有良好的交通、運(yùn)輸和水電條件;有良好的工程地質(zhì)條件;廠區(qū)地形不受水淹,有良好的防洪、排澇條件盡量少拆遷、少占農(nóng)田,同時(shí)因廠區(qū)規(guī)劃有擴(kuò)建的可能,應(yīng)預(yù)留遠(yuǎn)期發(fā)展用地。
在擬建新的污水處理廠時(shí),一般需由建設(shè)單位提出2—3個(gè)污水處理廠備選地址,由設(shè)計(jì)部門(mén)從中比較選擇。這就要求設(shè)計(jì)人員不要盲目遷就建設(shè)單位的意見(jiàn),應(yīng)親自考察當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,在全面分析的基礎(chǔ)上提出合適的廠址。
二、處理工藝選擇
污水處理工藝選擇是依據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量狀況,再依據(jù)受納水體環(huán)境容量或者國(guó)家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn),確定應(yīng)該去除污染物的項(xiàng)目與數(shù)量,從而選擇合適的污水處理工藝。在選擇污水處理工藝過(guò)程中經(jīng)常討論的問(wèn)題有如下幾方面:
(一)進(jìn)水水質(zhì)預(yù)測(cè)
城市污水處理工藝選擇的水質(zhì)因素進(jìn)水水質(zhì)水量特性和出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的確定是城市污水處理工藝選擇的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是我國(guó)當(dāng)前城市污水處理工程設(shè)計(jì)中存在的薄弱環(huán)節(jié)。城市污水管網(wǎng)的完善,對(duì)城市污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)水質(zhì)的確定至關(guān)重要,目前我國(guó)大多數(shù)城市管網(wǎng)建設(shè)還不配套,因此造成城市污水處理規(guī)模和水質(zhì)難以合理確定,投入運(yùn)行后實(shí)際值與設(shè)計(jì)值往往相差較大,效能難以充分發(fā)揮。
因此,污水處理技術(shù)政策中要求,應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì),優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)。必須對(duì)污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測(cè)定,作出合理的分析預(yù)測(cè)。對(duì)于城市污水處理工藝方案及其設(shè)計(jì)參數(shù)的確定,進(jìn)行必要的水質(zhì)水量特性分析測(cè)定和動(dòng)態(tài)工藝試驗(yàn)研究。
(二)處理出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
處理廠出水水質(zhì)是按照尾水排入水域類別,再依照國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn),以滿足各項(xiàng)指標(biāo)要求。采用二級(jí)處理工藝,處理出水恐怕難以達(dá)到氨氮與磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn),需要采用脫氮除磷工藝流程,特別是一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中磷酸鹽指標(biāo)0.5mg/L,有相當(dāng)難度。有人提出,處理廠尾水排入非蓄水性河流或非封閉性水域,是否還要控制如此低的磷酸鹽含量。采用生物脫氮除磷工藝,或者化學(xué)除磷工藝,需要增加基建投資與經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用,同時(shí)還要求具有較高的運(yùn)行管理水平。
(三)污水消毒
為了保護(hù)人類的生命健康,保護(hù)好水環(huán)境,世界許多國(guó)家和地區(qū)都要求對(duì)城市污水在排放前進(jìn)行消毒處理。室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范中,城市污水處理廠出水要加氯消毒,而且對(duì)生物處理后投氯量規(guī)定為5mg/L-10mg/L,并設(shè)停留時(shí)間為30rain混合接觸池。有人提出,國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)城市二級(jí)處理廠出水水質(zhì)未確定大腸菌群數(shù)及余氯值,所以處理廠出水要不要加氯是值得研究的課題。紫外線污水消毒技術(shù)如今已被廣泛應(yīng)用于各類城市污水的消毒處理中,包括低質(zhì)污水,常規(guī)二級(jí)生化處理后的污水、合流管道溢流廢水和再生水的消毒。目前世界上最大的使用紫外線消毒技術(shù)的再生水處理廠是加州santaRosa污水處理廠,處理規(guī)模25萬(wàn)m3/d,該系統(tǒng)為明渠式中壓燈消毒系統(tǒng)。
三、主流處理工藝
(一)關(guān)于活性污泥法
當(dāng)前流行的污水處理工藝有:AB法、SBR法、普通曝氣法等,這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來(lái)的,且各有其特點(diǎn)。
1、AB法(Adsorption—Biooxidation)
該法由德國(guó)Bohuke教授首先開(kāi)發(fā)。該工藝對(duì)曝氣池按高、低負(fù)荷分二級(jí)供氧,A級(jí)負(fù)荷高,曝氣時(shí)間短,產(chǎn)生污泥量大,污泥負(fù)荷2.5kgBOD/(kgMLSS.d)以上,池容積負(fù)荷6kgBOD/(m3.d)以上;B級(jí)負(fù)荷低,污泥齡較長(zhǎng)。A級(jí)與B級(jí)間設(shè)中間沉淀池。二級(jí)池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同,形成不同的微生物群體。AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),但不適合低濃度水質(zhì),A級(jí)和B級(jí)亦可分期建設(shè)。
2、SBR法(SequencingBatchReactor)
SBR法早在20世紀(jì)初已開(kāi)發(fā),由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四個(gè)或三個(gè)池子構(gòu)成一組,輪流運(yùn)轉(zhuǎn),一池一池地間歇運(yùn)行,故稱序批式活性污泥法。現(xiàn)在又開(kāi)發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性SBR工藝,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,由于只有一個(gè)反應(yīng)池,不需二沉池、回流污泥及設(shè)備,一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池,多數(shù)情況下可省去初沉池,故節(jié)省占地和投資,耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活,可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài),實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。
3、普通曝氣法
本工藝出現(xiàn)最早,至今仍有較強(qiáng)的生命力。普曝法處理效果好,經(jīng)驗(yàn)多,可適應(yīng)大的污水量,對(duì)于大廠可集中建污泥消化池,所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普曝法的不足之處是只能作為常規(guī)二級(jí)處理,不具備脫氮除磷功能。近幾年在工程實(shí)踐中,通過(guò)降低普通曝氣池容積負(fù)荷,可以達(dá)到脫氮的目的,在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū),可以除磷,亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去除BOD5,工程上稱為普通曝氣法的變法,亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。
四、污泥的處理與處
污水處理廠在水處理過(guò)程中會(huì)截流與排出一定量的柵渣、沉砂和污泥。對(duì)城市污水廠而言,其數(shù)量大約為進(jìn)水量的0.5%-1.5%。目前部分設(shè)計(jì)單位在污水處理廠設(shè)計(jì)中對(duì)污泥處置重視程度不夠,大部分中小型污水廠產(chǎn)生的污泥,經(jīng)濃縮、機(jī)械脫水后直接外運(yùn),這些污泥實(shí)際上均未達(dá)到穩(wěn)定要求,是否會(huì)帶來(lái)環(huán)境的二次污染是值得注意的。因此設(shè)計(jì)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)污泥處置的設(shè)計(jì)與研究,目前常用的污泥穩(wěn)定方法有污泥中溫消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚燒等方法污泥綜合利用的試驗(yàn)研究已有各種報(bào)道,例如利用污泥制磚、制陶瓷等用作建筑材料,甚至從污泥中提煉維生素B12等等,但大部分是實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),與實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)距離。城市污泥的最終出路,還是用作綠化或農(nóng)田肥料,改良土壤,這似乎是較現(xiàn)實(shí)的綜合利用方案,但目前尚缺少組織推廣應(yīng)用的機(jī)構(gòu),在政策上也缺少支持。事實(shí)上城市污水廠污泥作為“綠色植物”的天然有機(jī)肥料是具有廣闊前途的。一個(gè)城市若有多座污水處理廠,可把各處理廠污泥集中起來(lái),建一座具有相當(dāng)規(guī)模的污泥處理廠,包括處理下水道清通過(guò)程中產(chǎn)生的污泥、化糞池污泥等等,當(dāng)污泥處理廠達(dá)到一定規(guī)模后,可減少單位投資,降低日常費(fèi)用,也便于污泥綜合利用。
五、要注重借鑒外國(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)
我們現(xiàn)在的發(fā)展走的是西方發(fā)達(dá)國(guó)家走過(guò)的先發(fā)展后治理的老路,西方現(xiàn)在在污水處理廠的建設(shè)方面積累了不少經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn);現(xiàn)在已經(jīng)有外國(guó)的設(shè)計(jì)公司進(jìn)軍中國(guó)污水處理市場(chǎng)了,我們?cè)诿鎸?duì)競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)也要抓住這個(gè)很好的學(xué)習(xí)和借鑒機(jī)會(huì)。
關(guān)鍵詞:城市;污水處理;工藝選擇
污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展,污水處理工藝也是在不斷的進(jìn)步,有的工藝技術(shù)適合用于中小型污水處理廠而不適用于大型污水處理廠,而有的則適用于大廠而不宜于小廠;有的地方要求嚴(yán)格的脫氮除磷工藝技術(shù),有的地方適宜于利用大水域的自凈能力.本文就城市污水的處理工藝選擇的原則及方法進(jìn)行了分析。
一、國(guó)內(nèi)外污水處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)城市污水年排放量大約在 420 億噸,但是城市污水的處理率僅為 30%,二級(jí)處理率為 15%。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市污水排放量迅速增長(zhǎng),大量未經(jīng)處理的城市污水排放到地表水系,造成水環(huán)境的嚴(yán)重污染,危害居民身體健康。城市污水處理涉及到環(huán)境和資源的可持續(xù)發(fā)展,是節(jié)能減排的重要組成部分。
二、城市污水的特點(diǎn)
城市污水不同于工業(yè)污水,是人類生活中產(chǎn)生的污水,是水體的主要染污源之一,主要是排泄物和洗滌污水。城市居民每人每日排出生活污水量為150~400L,其量與生活水平有密切關(guān)系。生活污水中合有大量有機(jī)物,如纖維素、淀粉、糖類和脂肪蛋白質(zhì)等,也常含有病原菌、病毒和寄生蟲(chóng)卵,無(wú)機(jī)鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等。總的特點(diǎn)是含氮、含硫、含磷高,在厭氧細(xì)菌作用下,易生惡臭物質(zhì)。除磷技術(shù)是困擾城市污水處理的主要難題。
三、選擇城市污水處理工藝時(shí)的原則
1.投資省。目前大部分污水處理項(xiàng)目都是國(guó)有資金投資的,我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需資金缺口龐大,控制投資對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展大有益處。
2.運(yùn)行成本低。運(yùn)行成本是污水處理廠能否正常運(yùn)行的重要因素,是選擇處理工藝的主要指標(biāo)之一。
3.占地少。土地資源是城市發(fā)展規(guī)劃的重要因素。
4.脫氮除磷效果好。隨著我國(guó)大面積水體環(huán)境的富營(yíng)養(yǎng)化,污水的脫氮除磷已經(jīng)成為迫切需要解決的問(wèn)題。我國(guó)實(shí)施的國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)也明確規(guī)定了適用于所有排污單位,非常嚴(yán)格地規(guī)定了磷酸鹽排放標(biāo)準(zhǔn)和氨氮排放標(biāo)準(zhǔn),這就意味著選擇污水處理工藝首先要考慮脫氮除磷的問(wèn)題。
5.現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)與環(huán)保工程的有機(jī)結(jié)合。現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和自控系統(tǒng)設(shè)備的出現(xiàn)和完善,為環(huán)保工程的發(fā)展提供了有力的支持。目前,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的污水處理廠大都采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)管理和自控系統(tǒng),保證了污水處理廠的正常運(yùn)行和穩(wěn)定合格地出水,而我國(guó)在這方面還比較落后。計(jì)算機(jī)控制和管理也必將是我國(guó)城市污水處理廠發(fā)展的方向。
四、城市污水處理工藝選擇
目前城市污水處理工藝大都采用一級(jí)處理和二級(jí)處理。一級(jí)處理采用物理方法,主要通過(guò)格柵攔截、沉淀等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質(zhì),這一工藝已很成熟,差別不大。二級(jí)處理則采用生化方法,主要通過(guò)微生物的生命運(yùn)動(dòng)等手段來(lái)去除廢水中的懸浮性、溶解性有機(jī)物以及氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽。目前這一處理工藝有多種方法,歸結(jié)起來(lái)主要有以下幾種:
(1)CCAS工藝。工藝即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝,對(duì)污水預(yù)處理要求不高,只設(shè)間隙15mm的機(jī)械格柵和沉砂池。生物處理的核心是CCAS反應(yīng)池,除磷、脫氮、降解有機(jī)物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成,出水可達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)預(yù)處理的污水連續(xù)不斷地進(jìn)入反應(yīng)池前部的預(yù)反應(yīng)池,在該區(qū)內(nèi)污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起從主、預(yù)反應(yīng)區(qū)隔墻下部的孔眼以低流速(0.03~0.05m/min)進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)依照“曝氣、閑置、沉淀、排水”程序周期運(yùn)行,使污水在“好氧-缺氧”的反復(fù)中完成去碳、脫氮,和在“好氧-厭氧”的反復(fù)中完成除磷。各過(guò)程的歷時(shí)和相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行均按事先編制的程序運(yùn)行,并可調(diào)整程序,由計(jì)算機(jī)集中自控。
(2)SBR工藝。SBR是序批式活性污泥法的簡(jiǎn)稱,又名間歇曝氣法,其主體構(gòu)筑物是SBR反應(yīng)池。污水在反應(yīng)池中完成反應(yīng)、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序,使處理過(guò)程大為簡(jiǎn)化。
(3)A/O工藝。A/O工藝也叫厭氧好氧工藝,A(Anacrobic)是厭氧段,用于脫氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有機(jī)物。
(4)A2/O工藝。A2/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。A2/O工藝將生物脫氮生物除磷綜合到了同一活性污泥系統(tǒng)中。
(5)傳統(tǒng)活性污泥工藝。活性污泥工藝是污水處理的主要工藝,傳統(tǒng)活性污泥工藝采用中等污泥負(fù)荷,曝氣池為連續(xù)推流式。若只要求去除有機(jī)污染物時(shí),傳統(tǒng)活性污泥工藝仍是一種可行的選擇。對(duì)傳統(tǒng)活性污泥工藝進(jìn)行的各種改進(jìn),產(chǎn)生了很多種不同的活性污泥工藝。一些工藝較傳統(tǒng)工藝處理功能增強(qiáng),一些工藝運(yùn)行更加穩(wěn)定,而另外一些工藝的費(fèi)用大大降低或運(yùn)行更加方便。這些改進(jìn)可以分為池形的改進(jìn)、運(yùn)行方式的改進(jìn)、曝氣方式的改進(jìn)、生物學(xué)方面的改進(jìn)以及投加填料等幾個(gè)方面。