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關鍵詞:城鎮(zhèn)污水處理存在問題運營現(xiàn)狀分析與提高
中圖分類號:F291文獻標識碼: A
一、城鎮(zhèn)污水處理特點:
1.人口少,用水量標準較低,污水處理規(guī)模??;
2.產業(yè)結構區(qū)域特定差異、受雨季影響及用水量時變化系數較大,因此污水水量、水質變化大;
3.經濟發(fā)展水平偏低,經濟承受能力弱,可供選擇的適用技術少;
4.由于處理規(guī)模小而造成工程建設費及運行費用過高;
5.維護管理技術人員及運行管理經驗嚴重缺乏等。
二、1城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)主要存在的問題
1.缺乏環(huán)保宣傳。
盡管當今人們對于環(huán)保的意識已經和過去相比有了明顯的提升,但是多停留在思想上,在行動上,特別是水資源的保護上做的還不夠好,應該加強對于這方面的宣傳。
2.無設計規(guī)范、標準、法規(guī)。
目前,我國尚無針對小城鎮(zhèn)污水處理工程(處理規(guī)模小于2萬噸/日,多集中在2000~5000噸/日)的現(xiàn)場排水設計規(guī)范、標準、法規(guī)等,仍然采用現(xiàn)行中、大規(guī)模污水處理工程的相關標準,在工程設計中發(fā)現(xiàn)存在不少問題。
3.管理體制存在問題。
這些問題都是比較嚴重的問題,因為一個系統(tǒng)的體質是這個項目的根本。目前,城鎮(zhèn)的污水處理廠主要由鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府部門運營,按照城鎮(zhèn)的具體情況和需求進行污水處理和收費,名義上是由城鎮(zhèn)水務部門監(jiān)督管理,但是這一過程形同虛設,監(jiān)管工作做得非常不到位。另外,整個體系中的人素質過低,都是只能遵循傳統(tǒng)工藝和流程工作,這就導致污水處理系統(tǒng)不能與時俱進,不能夠在發(fā)展中完善自己,企業(yè)和城鎮(zhèn)監(jiān)管部門應該從本質人員入手,從根本解決這一問題。
4.污水處理資金投入不夠全面。
城鎮(zhèn)的污水處理收費方式多數地區(qū)是按照用水量來收費,它的前期建設主要是靠政府部門進行融資來建設,初期運營較為容易,但是后期的發(fā)展明顯的資金不足,收取的污水處理費只能夠維持污水處理廠的日常運行,如果進行產業(yè)升級或者流程優(yōu)化的話就會出現(xiàn)資金不足的問題。而目前征收的污水處理費滿足支付污水處理服務費、管網泵站日常運行管理和管網工程貸款還本付息等方面后,剩余的資金滿足不了進一步污水處理系統(tǒng)建設的資金需求。
5.部分污水處理廠由于設備落后,處理的水質不能達到國家排放標準。
有的地區(qū)發(fā)展較好,污水處理設備較為先進,但是卻存在負荷率過低的問題,比如說有的污水處理廠的負荷率只在百分之30左右。造成這些問題的主要原因有:①已規(guī)劃建設的管網其服務區(qū)域尚未開發(fā),造成污水管道無水可收;②與污水主干管、干管配套的支管建設需要進一步完善,污水管道只是經過排水戶,但多數未有主動接駁;③在污水管網建設過程中遺留的問題和在使用期間出現(xiàn)的缺陷,如泵站永久用電,部分主干管坍塌、滲漏等,影響到污水的收集與傳輸。
6.監(jiān)管力度不足。
因為長期以來在各個部門流傳的風氣就是上有政策下有對策,這導致監(jiān)管環(huán)節(jié)嚴重縮水,上行下效。由于巨額利益的吸引,而且又有監(jiān)管部門的疏忽,導致污水排放嚴重失誤,各種違法違規(guī)的事情接連發(fā)生。
三、提高城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)建設運行管理的措施
1.加強監(jiān)管,強化經營。
為了優(yōu)化污水處理系統(tǒng)的流程,彌補其中的不足,進一步提高處理的效率和治污水平,根據城鎮(zhèn)的具體情況進行合適地調整。嚴格整頓監(jiān)管部門,確保監(jiān)管流程的嚴格執(zhí)行??刹捎脜^(qū)域化的管理體制,以地區(qū)作為一個整體區(qū)域,按照產業(yè)化發(fā)展、企業(yè)化經營、社會化服務的方向,組建區(qū)域化污水專職建設、管理和運營的污水處理公司,由污水處理公司來統(tǒng)一承擔區(qū)內財政投資或本企業(yè)融資自籌的污水處理廠、管網的建設運營管理,并按照現(xiàn)代企業(yè)制度的改革方向,對污水處理行業(yè)實行產業(yè)化經營。以污水處理公司的整體化、區(qū)域化、產業(yè)化的管理體制,在城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)工程建設中發(fā)揮重大的作用。
進一步完善污水處理流程,提高污水處理效率和質量,這樣才能進一步融資,才能讓污水處理廠走出這個急于發(fā)展卻又缺少資金的困境。嚴格整頓監(jiān)管部門的不良風氣,讓上級到下級形成良好的重效率,重實效的風氣,這樣才能讓整個污水處理事業(yè)步入一個良性循環(huán),越發(fā)展越先進,越發(fā)展設備越先進。具體上要廠網分開管理,這樣才能讓管理工作簡捷效率。污水處理廠可以把污水處理工作化整為零,任務具體分配到人,這樣才能提高工作效率,才能提高員工的責任心。還要讓有經驗的人對整個污水處理廠進行大局上的規(guī)劃,并按照統(tǒng)一規(guī)劃,開展污水工程的建設,保障污水處理廠的進水水質水量能達到設計負荷,實現(xiàn)污水治理工程的效果。
在污水的處理方面,開發(fā)新的物理和化學技術是目前亟待解決的問題。不僅僅要在技術手段上取得突破,還要在污水治理效果方面也有更高層面的要求。另外還應該對減污減排方面制定出相關的政策措施,在人們自覺意識的基礎上,加以強制的約束。
2.集中處理,降低成本,多渠道融資。
目前來看,污水的處理根本上得不到有效的改善,主要原因之一就是成本過高,影響了在技術方面的投入,以至于得不到改善。對于城市水處理來講,應該通過渠道達到集中處理的目的,這樣不僅節(jié)約在投建方面的成本,在日后使用過程中也可節(jié)約客觀的相關費用。
在污水處理方面,每道工序都相當關鍵,每項工藝技術也都有其優(yōu)點和缺陷。在選用過程中,應該根據實際情況進行選擇,不能以一種工藝代替所有工藝。與此同時,在加強污水處理技術的基礎上,應該盡量減少成本的投入,還應該加強人們的節(jié)水意識,有效減小污水處理的壓力。
積極向上級部門申請污水處理廠的建設資金,拓寬污水處理的資金籌措渠道,也可建立股份制,來進行快速的融資。
3.尋求合理的污水處理安排方案。
從城鄉(xiāng)統(tǒng)籌出發(fā),根據城鄉(xiāng)規(guī)劃和土地利用總體規(guī)劃以及地區(qū)環(huán)境容量和污染防治要求,組織編制區(qū)城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)詳細規(guī)劃,做到規(guī)劃先行,分步實施,同時根據各鎮(zhèn)的實際情況,統(tǒng)籌城鄉(xiāng)污水處理基礎設施布局,實現(xiàn)區(qū)域內污水處理等設施共建共享。加強各地各部門的經驗交流工作,這樣才能互相對比出不足或者缺點,才能完善自己,還能看出對方的優(yōu)點,來強化自己。
4.強化污水排放的監(jiān)控工作,加強對偷排污水的懲罰力度。
加強對進入城鎮(zhèn)污水收集系統(tǒng)的主要排放口特別是重點工業(yè)排污口的監(jiān)測,禁止超標污水進入收集管網,以保證污水收集系統(tǒng)和城鎮(zhèn)污水處理廠安全、正常運行。建立完善的污水處理流程和網絡,完善質量檢測標準,切實落實檢測任務。加大對超標排污、偷排偷放等違法行為的處罰力度,保證污水進管網的水質符合國家《污水排入城市下水道水質標準》和《污水綜合排放標準》。
5.節(jié)約能源,加快中水再利用。
根據我國現(xiàn)在一般污水處理廠的處理技術與工藝,所處理排放的中水,大部分不能達到再利用的標準。我國的水資源嚴重缺乏,多數工業(yè)受用水制約,為減輕這種局面,必須將中水再利用。這樣也就給污水處理帶來了二次商機。日處理污水1萬立方以上的城鎮(zhèn)加快建設中水深度處理;排水量較小的城鎮(zhèn),可以多個城鎮(zhèn)集中建設中水深度處理廠,所產這樣既節(jié)約了水資源,減少了排放壓力,又增加了收入。
關鍵詞:污水處理廠;設計;污水處理 ;注意環(huán)節(jié)
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
城市化進程的不斷加快使得城市污水處理廠的數量日益增加,但大部分的污水處理廠仍處于不加治理而直接將污水排放到水體的體系,這就成為了水體環(huán)境污染的重要來源。因此,為改善目前水體污染嚴重的現(xiàn)狀,保護我國緊缺的水資源,不僅需要污水處理廠改變其原有的污水排放體系,而且需要污水廠采用先進的處理工藝技術,加強污水廠的整體設計結構。從而保證污水的有效處理。本文旨在為國內城鎮(zhèn)污水處理廠設計單位和建設單位提供需要重視的問題以供參考。
1污水處理廠設計前期工作
1.1 資料收集
近20年,國內一些中、小型城市大多是首次新建污水處理廠,同時在城市排水監(jiān)測方面技術力量相對薄弱,沒有積累系統(tǒng)完善的城市排水水質監(jiān)測數據。這就需要設計單位和建設單位在工程設計前期重視城市排水水質監(jiān)測數據等關聯(lián)資料收集整理工作,全面收集城市規(guī)劃、排水體制、污水戶預處理設施設置、排水許可管理、環(huán)保執(zhí)法管理、排水管網雨水收集以及居民排水習慣等方面的資料,確保所獲取的資料即能真實反映真實情況,又具有前瞻性、預見性,從而為下一步實施設計工作奠定堅實的基礎。
1.2實地考察
對于一座首次新建污水處理廠的城市而言,建設單位提供給設計單位的相關資料往往是為上項目而被動應對,系統(tǒng)性、可靠性勢必存在一定的問題。設計人員應深入實地調查發(fā)展規(guī)劃、產業(yè)布局、排水現(xiàn)狀、居民生活排水習慣以及受納水體等情況,并應承擔起城市排水綜合水質監(jiān)測數據核實職責,不應將這方面任務一概交由建設單位去做而不對相關資料和數據的真實性進行審核。設計單位工作人員僅憑經驗簡單參照同等城市的相關數據設計,在一定程度上將會影響設計質量。在西部某城市的污水處理廠改擴建工程設計中,正因設計單位對該城市排水狀況未經過認真細致的實地考察,忽視了該地城區(qū)排水戶大多未設化糞池、隔油池等污水處理設施的情況,設計采用排水水質仍沿用多年前的建設單位化驗室自測數據,主要污染物濃度指標參數簡單依據同等城市排水水質設計,而實際污水處理廠主要污染指標不僅大大超出《污水排放綜合標準》(GB8978)、《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質標準》(CJ343)限值,而且嚴重超出工程設計指標,造成污水處理廠建成投運后無法實現(xiàn)達標排放。
2污水處理廠設計文件編制
2.1 設計專篇設置
城市污水處理工程作為投資較大的重點建設項目,在項目立項審批和竣工驗收過程中,必須辦理工程安全評價、環(huán)境影響評價以及相關竣工專項驗收等審批手續(xù)。由于有些設計單位在項目可行性研究報告、初步設計等設計文件中缺少這方面的內容,或涉及內容不能滿足安全預評價、環(huán)評等審批、驗收環(huán)節(jié)的需要,對立項審批、竣工驗收造成一定的影響。
2.2 設計概要(說明)提供
工廠設計不僅要為施工建設提供依據,同時要為運行管理提供依據。因部分運行管理單位缺乏相應的專業(yè)人員,運行管理工作中經常會打電話詢問設計人員一些數據,給設計單位和運營管理單位雙方帶來諸多不便。為此,設計單位有必要向建設單位提供便利,利用技術優(yōu)勢將相關構建筑物、設備的基本尺寸、性能等簡要信息資料編制成設計概要或設計說明書,以便于建設單位或運行管理單位查詢利用。
3污水處理廠設計設備選型
3.1污水提升泵的搭配
在日常污水處理廠實際運行中,由于晝夜進水量差異很大,如開啟同樣的水泵往往會出現(xiàn)運行管理不經濟、不合理的情況。因此,工程設計應考慮大、小污水泵合理搭配運行,以便于更好地滿足運行工況、降低運行能耗。
3.2加氯設備選型
污水處理廠液氯加氯消毒設備設計要充分考慮必須有氯源保證。由于液氯屬于劇毒化學藥劑,控購審批手續(xù)嚴格、拉運審批手續(xù)繁瑣,在無氯源保障的情況下工程設計要謹慎選擇液氯直接投加設備。同時,隨著安全、環(huán)保要求越來越嚴格,設計單位應予以考慮氯氣泄露吸收應急處置設備的配備,尤其是靠近居住區(qū)的污水處理廠更要加以重視。
3.3 污泥脫水設備選型
國內污水處理廠常用污泥脫水設備主要有帶式壓濾機、離心脫水機、板框壓濾機。由于部分帶式壓濾機和板框壓濾機運行過程中會出現(xiàn)更換濾布、濾板或濾帶走偏、處理效果不穩(wěn)定、維修費力等狀況,一些運行單位在資金許可的條件下多考慮將污泥脫水設備更換為離心脫水機。從后期運行管理、避免設備投資浪費的角度出發(fā),工程設計應審慎選用當前技術成熟、安全可靠、脫水高效的污泥脫水設備。
4污水處理廠工藝設計選擇
在污水處理工藝選擇方面,一些建設單位和設計單位往往鐘情于選擇流行時髦的新工藝,存在著“圖新求洋”心態(tài)。不論選擇活性污泥法處理工藝,還是生物膜法處理工藝;不論是選擇典型的處理工藝,還是改良變形工藝,工藝設計選擇都應針對城市污水水質特性,緊密結合當地氣候、污水收集、受納水體環(huán)境、水資源利用、電力供應保障條件以及污水處理廠區(qū)周邊環(huán)境狀況、下游城市水體狀況等選擇,應遵循“因地制宜、技術可行、經濟合理、便于管理”的原則。經過長年的設計實踐、運行檢驗,目前一些污水處理工藝設計已趨于成熟,在污水處理工藝選擇方面不應該簡單地“追風”,應堅持選擇的工藝不求最新,但求因地制宜;不求投資最省,但求經濟合理;不求花哨時髦,但求穩(wěn)定高效;不求管理技術含量過高,但求能夠與運行管理技術水平相適應。同時,要通過準確研判把握國家環(huán)保政策變化趨勢,為污水處理廠擴建、提標升級改造留有余地。
5污水處理廠工藝細部設計
由于一些設計人員具體接觸污水處理廠運行管理工作少,在設計環(huán)節(jié)經常忽略了“以人為本”的細節(jié)。例如,在地下廊道設計方面未充分考慮通風防潮需求,不僅給運行管理埋下安全隱患,而且廊道內的潮濕氣體極易腐蝕設在其中的電器設備、自控模塊;廠區(qū)內部分設施空間狹窄,沒有預留足夠的維修作業(yè)空間;部分處理設施未設護欄、防滑地面、遮擋雨雪棚等防護設施;沉淀池等處理設施未設便于清除上浮污泥的設施等。因對這些細節(jié)考慮不周,給以后的運行管理工作帶來了諸多不便,并埋下了安全隱患。
污水處理廠是城市文明形象的外在展示,是城市環(huán)保事業(yè)的“后花園”。污水處理運行人員長期工作在惡劣的環(huán)境中,廠區(qū)美化、綠化、亮化等環(huán)境建設顯得尤為重要。相對一般的廠區(qū)設計方案而言,污水處理廠設計方案更應在環(huán)境景觀設計方面充分體現(xiàn)了園林式工廠的設計理念。
6結束語
污水處理廠作為城市具有防災減災、衛(wèi)生防疫、污染防治與城鎮(zhèn)減排、資源化利用等四大基本功能的重要市政設施。工程設計質量直接影響到工程施工、達標排放、竣工驗收、運行管理等多個方面。設計人員應當嚴格按照國家現(xiàn)行相關設計規(guī)范,在具體設計中要始終堅持方便運行管理、高效節(jié)能降耗、改善廠區(qū)環(huán)境安全衛(wèi)生條件的設計思路,從設計細節(jié)入手,堅持高標準、嚴要求,充分滿足污水處理達標排放與安全經濟運行的需求,確保充分發(fā)揮工程效益、提高設計品位。
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關鍵詞:人工快滲污水處理技術; 農村地區(qū); 應用研究
中圖分類號:U664文獻標識碼: A 文章編號:
2011年,我國的城鎮(zhèn)化率達到了51.27%,但我國是農業(yè)大國,我國仍有幾億人口居住在農村。據測算,全國農村每年產生生活污水約80億噸,生活垃圾約1.2億噸,每年畜禽糞便排放總量達25億噸。同時,城市工業(yè)污染向農村轉移趨勢加劇,一些城郊接合部成為城市生活垃圾及工業(yè)廢渣的堆放地。大量掠奪式的采石開礦、挖河取沙、毀田取土、陡坡墾殖、圍湖造田、毀林開荒等行為,使很多生態(tài)系統(tǒng)功能遭到嚴重損害。土壤污染程度加劇,嚴重影響食品安全,威脅人體健康,威脅國家生態(tài)安全。一直以來,農村日常生活污水、家禽牲畜養(yǎng)殖廢水、農業(yè)生產廢水的排放量逐年遞增,污染物成分也日益復雜,由于農村污水收集比較困難,處理率卻很低,絕大多數廢水是沒有處理而直接進入河流、湖泊等自然水體。這些使農村地區(qū)水環(huán)境狀況日益惡化,農村生存環(huán)境質量明顯下降,直接威脅著廣大農民群眾的身體健康,也制約了農村經濟的健康發(fā)展,農村環(huán)境狀況令人擔優(yōu)。
農村污水的特點及應用技術
我國目前共有60多萬個行政村、250多萬個自然村,居住生活著2億多農戶、近8億農民。農村地區(qū)人口分布廣而且分散,農村生活污水具有水量水質變化波動大、經濟水平低、缺乏專業(yè)技術人員、污水收集管網缺乏等特點。農村生活污水與城市生活污水有很大的不同,其水質特點如下:生活污水的COD范圍為62.06—314.05mg/l;同時段的NH3—N差別較大,但濃度較低,濃度范圍大致為3.59—40.5mg/l,同時水質具有間歇排放、排量少且分散的特點。目前,在農村生活污水中應用比較多的技術主要有人工生態(tài)濕地、穩(wěn)定塘、土地處理工藝等。
人工快滲污水處理系統(tǒng)的特點
人工快滲污水處理系統(tǒng)(Constructed Rapid Infiltration,簡稱CRI系統(tǒng))是在快速滲濾系統(tǒng)的基礎上開發(fā)的新型污水土地處理技術,是采用滲透性能良好的CRI介質(以一定級配的天然河砂為主,并摻入活性礦物填料),采用干濕交替的運轉方式,污水在通過快滲池時產生綜合的物理、化學和生物反應,使水中的污染物得以去除,從而達到水質凈化目的的污水處理技術。
與常規(guī)處理工藝比較,CRI系統(tǒng)發(fā)揚了土地處理技術的優(yōu)勢,同時,其自身特點克服了其他工藝在污水處理方面的不足。總體說來該工藝有以下幾個特點:一是建設投資成本低,該工藝主要是以天然河砂為主要填料,原材料成本比較低,工藝流程比較簡單,不涉及過復雜的安裝或建設工序。二是運行成本比較低,從人工快滲污水處理技術與其他水處理技術作對比,人工快滲污水處理同樣多的污水量要節(jié)約至少三成的運行成本;三是該工藝不產生活性污泥,省去了活性污泥的處理費用,不會造成因活性污泥處置不當而引起對環(huán)境的二次污染;四是出水效果好,出水水質可達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準或景觀、綠化回用水及農田灌溉用水的水質標準;五是該系統(tǒng)便于操作,易于管理和維護,對操作人員的學歷素質要求不高,即使是沒有技術基礎的農民經過簡單培訓即可上崗。
人工快滲污水處理系統(tǒng)在大仙村的可行性應用研究
3.1大仙村概況
大仙村位于石碑坪鎮(zhèn)東北角,北臨柳城縣,南臨下陶村委會,西靠留休村委會和石碑坪農場,東南接龍下村委會,距離鎮(zhèn)政府駐地6公里,是石碑坪鎮(zhèn)最偏遠的行政村之一。村莊下轄大仙屯、小仙屯、山背屯、新建屯、馬家屯、衛(wèi)東屯6個自然村,大仙村村委位于新建屯,目前村委與各屯和鎮(zhèn)區(qū)之間有水泥路可直達。村域面積1003.75公頃,共戶籍人口1779人,總戶數447戶,該村以農業(yè)生產為主,主要種植水稻、甘蔗、水果,特色產業(yè)為種植魚腥草和黑鬼薯,現(xiàn)狀人均耕地4.4畝。大仙村供水管網齊全,能滿足生活、生產及本項目的需要。排水方面,村莊污水擬通過排水管集中收集并排入污水處理系統(tǒng)處理達標后,排入旁邊的河流。建設場地的電力供應充足,農網改造已完成,供電穩(wěn)定,供電線路已到達項目建設地點。
3.2工程規(guī)模與設計參數
本項目新建規(guī)劃住戶480戶,按每戶4人計算污水量,依據現(xiàn)場勘查數據及設計經驗值,平均每人每天產生污水量為80L~104L,故項目每天產生污水量為152m3~200m3。因此,確定本工程污水處理系統(tǒng)建設規(guī)模為處理200m3/d。
設計進水水質
根據《室外排水設計規(guī)范GB50014-2006》,我國生活污水污染物排放標準:BOD為25~50g/(人·日),SS為40~65g/(人·日),TN為5~11g/(人·日),TP為0.7~1.4g/(人·日)。按照上述綜合生活污水量預測結果,并參照國內同類型村鎮(zhèn)污水處理廠進水水質,擬定本工程進水水質為如下數值是合適的:
設計出水水質
本工程采用《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準作為設計出水水質標準。出水水質見下表:
注:當水溫低于12℃時,氨氮執(zhí)行≤8mg/L的出水標準。
3.3人工快滲污水處理技術在大仙村的應用構想
CRI系統(tǒng)工藝流程(見下圖)
預處理的作用主要是降低污水中的SS,以便提高滲池的滲濾速度,防止堵塞。污水通過滲池過程中產生綜合的物理、化學和生物反應使污染物得以去除,其中主要是生物化學反應。清水收集系統(tǒng)的功能是收集經過快滲系統(tǒng)處理的清潔水以供回用,因此可以作為水資源化的一種方式。
從大仙村的實際情況出發(fā),結合人工快滲污水處理技術的特點,我們認為該工藝是可以在該地區(qū)得以應用的,并可以因地制宜采用“人工快滲+生態(tài)景觀溝渠”的設計工藝:
3.4工程投資成本及運行費用分析
本工程靜態(tài)總投資預計約為312.38萬,主要由政府專項資金承擔,相對于以后的環(huán)境效益來說,這筆投資不算太多。同時,和其他應用技術相比,人工快滲污水處理技術的工程投資是具備較大的比較優(yōu)勢的。項目的運營成本包括大修費、日常檢修維護費、電費、柵渣及污泥處置費、工資及福利等項費用,其中,工資及福利部分因由村委干部兼職管理,僅以補貼形式發(fā)放少量補貼,預計一年運行成本總額為1.06萬元,單位經營成本為0.145元/噸。
結論
研究表明,人工快滲污水處理工藝在處理以生活污水為主的小規(guī)模城鎮(zhèn)污水方面已顯示出明顯的技術經濟優(yōu)勢。該工藝以其建設投資省、運行費用低、抗沖擊負荷強、管理簡單、運行穩(wěn)定、維修方便、產生污泥及廢氣少、對環(huán)境影響小等優(yōu)點,在土地資源比較豐富、勞動力成本比較低的農村地區(qū)更能發(fā)揮它的優(yōu)勢。
參考文獻
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【關鍵詞】百樂克(BIOLAK)工藝;污水處理;曝氣系統(tǒng)
1 概述
內蒙古通遼市木里圖污水處理廠采用百樂克(BIOLAK)工藝技術,主要處理城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水,日處理量為10萬m3/d,一期規(guī)模為5萬m3/d。污水處理廠現(xiàn)已進入運行階段,出水水質良好,達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級標準的B標準。木里圖污水處理廠是我院采用百樂克工藝設計的第二座污水處理廠,第一座是2008年8月已經投入運行的內蒙古達拉特旗樹林召鎮(zhèn)污水處理廠,處理規(guī)模為2.4萬m3/d。
2 百樂克(BIOLAK)工藝介紹及流程
百樂克(BIOLAK)工藝起源于德國,它是在常規(guī)活性污泥工藝和曝氣氧化塘基礎上發(fā)展起來的一種新型工藝,其采用低污泥負荷,高污泥泥齡設計,通過無固定的漂浮移動式曝氣系統(tǒng)供氧,由于移動式曝氣系統(tǒng)的充氧特征,在生化池內能產生多重的缺氧和好氧區(qū)域,強化了污泥的活性并兼有脫氮效果。
污水在廠區(qū)首先經過粗格柵去除大的漂浮物,然后通過污水泵提升至旋轉格柵,旋轉格柵可把雜物及砂粒從廢水中分離出來。旋轉細格柵出水先進入厭氧除磷池,然后自流入曝氣池,利用懸鏈式曝氣器曝氣沖氧進行好氧處理,處理后的污水,經沉淀后再進行曝氣沖氧穩(wěn)定,污水自流入接觸池,消毒后排放。BIOLAK反應池產生的剩余污泥經濃縮脫水后,泥餅填埋或用作農肥。
3 百樂克(BIOLAK)工藝優(yōu)點
BIOLAK工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統(tǒng)。由于采用土池而大大減少了建設投資,采用曝氣鏈曝氣系統(tǒng)進一步強化了氧的轉移效率,并減少運行費用,大大提高了處理效果。工藝設計簡捷,不需復雜的管理,在適宜的條件下具有較大的經濟和社會效益。它具有以下優(yōu)點:
(1)低負荷活性污泥工藝
BIOLAK系統(tǒng)里利用了大量活性污泥來凈化污水,污泥回流量大,污泥濃度較高,生物量大,相對曝氣時間較長,所以污泥負荷較低。一般的污水處理廠,微生物僅分解最有營養(yǎng)的部分,相對來講凈化效率較低。污水的生物處理采用延時曝氣有以下優(yōu)點:可不設初沉池;耐進水負荷沖擊能力強;剩余污泥量小,不需消化處理,無嗅味以及由于泥齡長,有利于硝化菌的繁殖,可起到一定的脫氮作用。
(2)曝氣池采用土池結構
根據中國環(huán)境科學出版社出版的《工業(yè)廢水處理設施的調查與研究》,我國工業(yè)廢水處理設施資金的54%用于土建工程設施,而只有36%用于設備,造成這種投資分配格局的主要原因是工藝池大都采用價格昂貴的鋼筋混凝土池。而木里圖污水處理廠土建工程造價為1628萬元,僅占總投資的31%,我院在通遼地區(qū)設計的另一座污水廠于07年底竣工,該污水廠規(guī)模為3萬m3/d,采用CASS工藝,工程總投資為3800萬元,土建工程造價為2392萬元,占總投資的63%。BIOLAK工藝在土建方面投資省的優(yōu)勢非常明顯。
(3)高效的曝氣系統(tǒng)
百樂克曝氣系統(tǒng)的曝氣頭懸掛在浮鏈上,停留在水深4-5m處,氣泡逸出時,直徑約為50μm。如此微小的氣泡意味著氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送率的提高。同時,因為氣泡向上運動的過程中,不斷受到水流流動,浮鏈擺動等擾動,因此氣泡并不是垂直向上運動,而是斜向運動,這樣延長了在水中的停留時間,同時也提高氧氣傳遞效率。
百樂克曝氣頭懸掛在浮動鏈上,浮動鏈被松弛地固定在曝氣池兩側,每條浮鏈可在池中地一定區(qū)域蛇行運動。在曝氣鏈地運動過程中,自身的自然擺就可以達到很好的效果,節(jié)省了混合所需的能耗。
(4)簡單而有效的污泥處理
百樂克工藝的另一特點是回流污泥量大,其剩余污泥比傳統(tǒng)工藝少很多。在恒定的條件下,百樂克工藝的污泥在曝氣池中的停留時間是傳統(tǒng)工藝的幾倍。由于污泥池中的污泥是完全穩(wěn)定的,它不會再腐爛,即使長期存放也不會產生氣味,這就是它同傳統(tǒng)工藝相比污泥更容易處理的原因。而且污泥池完全可以做成土池結構,節(jié)省了土建費用。
(5)簡單易行的維修
百樂克系統(tǒng)沒有水下固定部件,維修時不用排干池中的水,而用小船到維修地點將曝氣鏈的曝氣頭提起即可。多年的運行實踐表明,曝氣頭使用幾年也不用維修,這主要是因為曝氣管是由很細的纖維(直徑約為0.003mm)做成,并用聚合物填充,以達到防水和防臟物的目的。同時,曝氣頭有大約80%的自由空隙和20%的表面,和傳統(tǒng)曝氣頭剛好相反。因此,微生物可生長的面積很小,并很容易被去除。當曝氣頭必須維修時,也不影響整個污水處理廠的運行。
(6)二次曝氣
為了保證負荷變化時出水質量,百樂克工藝利用一個相對獨立的池進行二次曝氣,以保證出水清潔,以保證水中有足夠的溶解氧。
4、百樂克(BIOLAK)工藝存在的問題
百樂克(BIOLAK)工藝建設投資省,采用曝氣鏈曝氣系統(tǒng)進一步強化了氧的磚移效率,減少運行費用,大大提高了處理效果。但是在實際應用中還是存在不少的問題。
(1)缺少沉砂預處理步驟
百樂克工藝不設沉砂池,僅靠間距為1mm的旋轉細格柵來攔截砂粒。旋轉細格柵間距較有沉砂池的細格柵(柵條間距一般為5mm)小很多,這使柵渣量增多,且由于顆粒物質表面附著粘性有機物質而使柵渣中有機物含量較高,易造成二次污染。同時,因細格柵無法去除粒徑≤1mm的細砂,細砂進入后續(xù)生物處理池的除磷區(qū)時,由于流速較低而易堆積,甚至板結,難以清除。建議采用細格柵+沉砂池系統(tǒng)取代旋轉細格柵。
(2)難以保證穩(wěn)定的脫氮效果
百樂克工藝的缺氧區(qū)和好氧區(qū)未嚴格分離且距離較近,僅靠曝氣鏈的交替曝氣/不曝氣形成缺氧區(qū)和好氧區(qū),由于水的流動,缺氧區(qū)和好氧區(qū)距離較近及曝氣鏈的擺動,好氧區(qū)中的氧氣易帶人缺氧區(qū),較難形成一個溶解氧濃度極低或缺氧的環(huán)境,因此百樂克工藝雖然有一定的脫氮效果,但要達到穩(wěn)定的脫氮效果尚有一定難度。建議在除磷區(qū)后設置獨立的脫氮區(qū)。
5、結語
百樂克(BIOLAK)工藝是一項技術先進、工藝成熟、設備新穎而且技術經濟性較佳的污水處理技術,尤其適合于中小城鎮(zhèn)污水廠,為當前我國城鎮(zhèn)污水處理工藝的篩選提供了一種新的選擇。但是,國外先進的技術如果一味地照搬照套,不顧我國的基本國情,往往并不能發(fā)揮其最佳的技術經濟效益。比如:我國絕大多數的城鎮(zhèn)污水排放仍采用雨污合流形式,污水中泥砂量較大;我國對污水出水的溶解氧沒有硬性的規(guī)定等等,這些因素對BIOLAK的運行和效果或多或少造成了一些不良影響。另外BIOLAK專利設備很貴,總投資未必少。如果能結合我國基本國情、結合工程實際情況,因地制宜,實事求是地對BIOLAK技術進行消化吸收,取長補短,加以改進完善,并實現(xiàn)關鍵設備(主要是曝氣鏈)的國產化,那么,必將使其技術經濟優(yōu)勢得以充分發(fā)揮,其應用和推廣的前景將更加廣闊。
參考資料
[1]《室外排水設計規(guī)范(GB50014-2006)》;
關鍵詞:環(huán)境監(jiān)理 污水處理廠 滲漏 惡臭 污泥
中圖分類號:X32 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)01(a)-0000-00
作者簡介:戴軒宇(1983-),女,江蘇如東,漢族,工程師,碩士,從事環(huán)境管理和環(huán)境科研工作。
長期以來,我國對建設項目的環(huán)境管理工作的重點環(huán)節(jié)主要為環(huán)境影響評價與竣工環(huán)境保護驗收,事中事后監(jiān)管環(huán)節(jié)較薄弱。而環(huán)境監(jiān)理作為貫穿項目設計階段、施工階段和試生產階段的全過程專業(yè)化監(jiān)督管理手段,能顯著強化建設項目事中事后監(jiān)管,整合銜接建設項目的環(huán)保管理[1][2]。環(huán)境保護部近期的《建設項目環(huán)境保護管理條例(修訂草案征求意見稿)》第十九條中,明確了環(huán)境監(jiān)理的地位、性質、作用和工作范圍,將環(huán)境監(jiān)理工作提升到了一個重要的地位。
本文基于近年在環(huán)境監(jiān)理試點工作中的積累,以污水處理廠項目的環(huán)境監(jiān)理工作特征為重點內容進行探討分析,為該類型項目的環(huán)境監(jiān)理工作提供可供參考的理論依據。
1 污水處理廠項目特點及環(huán)境監(jiān)理必要性
近年來,隨著社會經濟的發(fā)展和工業(yè)化進程的逐漸加快,我國污水排放量日益增加,污水處理產業(yè)高速發(fā)展,城鎮(zhèn)及開發(fā)區(qū)污水處理廠在建設、施工、運行、管理等方面都取得了很大的進步。污水處理廠屬于公用工程項目,有良好的社會經濟效益和環(huán)境效益,但是,由于污水處理廠工藝復雜且易造成二次污染,對其進行全程序環(huán)境監(jiān)理是必要的。首先,部分設施存在設計與環(huán)評文件要求不一致情況,建設完成后無法達到預期效果,待建成后再進行改造則需要消耗大量的人力物力和時間,因此需要環(huán)境監(jiān)理在設計階段介入,對項目工程設計、施工組織設計、污水管網設計和主體設備選用等進行監(jiān)理。其次,由于目前對項目建設事中監(jiān)管環(huán)節(jié)的欠缺,污水處理廠在施工過程中的大量隱蔽工程無環(huán)保監(jiān)管部門監(jiān)督,一旦建成運行后發(fā)生污染事故,污染治理費用及工程修復費用高昂。而且,施工過程中如缺少監(jiān)管,施工方環(huán)保意識薄弱,施工廢水、生活污水、工地揚塵等都會對環(huán)境造成污染[3]-[5]。
2 污水處理廠項目環(huán)境監(jiān)理的工作內容及要點
污水處理廠項目環(huán)境監(jiān)理工作主要分為設計階段環(huán)境監(jiān)理、施工階段環(huán)境監(jiān)理和試生產階段環(huán)境監(jiān)理,在實際工作中,三個階段的環(huán)境監(jiān)理各有側重,缺一不可。
2.1設計階段環(huán)境監(jiān)理
設計階段的環(huán)境監(jiān)理工作主要為依據環(huán)保相關法律法規(guī)、項目環(huán)評及批復、環(huán)保相關設計規(guī)范等對項目設計的相符性進行審查,此階段環(huán)境監(jiān)理是整個環(huán)境監(jiān)理工作中容易被忽視的環(huán)節(jié),這導致部分項目到施工期或試生產期才發(fā)現(xiàn)批建不相符,造成建設單位重復投資和施工周期延長等較大損失。污水處理廠項目因其隱蔽工程多,惡臭氣體產生節(jié)點多等特點,因此衛(wèi)生防護距離、污水管網設計、主體工程設計等部分的核查工作是該階段環(huán)境監(jiān)理的重點,該階段工作內容及要點見表1。
2.2施工階段環(huán)境監(jiān)理
污水處理廠項目施工階段環(huán)境監(jiān)理的工作重點主要為施工過程的環(huán)保達標、工程設施的建設設備安裝與環(huán)評要求的相符性、環(huán)保設施的建設等內容,該階段具體工作內容及要點見表2。
2.3試生產階段環(huán)境監(jiān)理
污水處理S項目試生產階段環(huán)境監(jiān)理的工作主要為環(huán)保設施的運行及項目建成后,各項設施的運行情況及廢氣、廢水、固廢和噪聲對環(huán)境的影響等,其中污泥的處理處置情況是該階段環(huán)境監(jiān)理需要重點關注的內容。該階段工作內容及要點見表3。
3 污水處理廠項目環(huán)境監(jiān)理工作的特征
3.1防滲防漏監(jiān)理
污水處理廠項目不同于其它建設項目的主要特征在于隱蔽工程多、管道多、主體建筑多為水工構筑物,這就決定了防滲在其施工和運行過程中的重要性。
污水處理廠管道多且排布復雜隱蔽,建成運行后若發(fā)生滲漏,短期內難以發(fā)現(xiàn),到發(fā)現(xiàn)滲漏時,污染物一般已經擴散到地下水含水層,造成了地下水污染,使得地下水質量急劇下降。因此,在污水處理廠管道施工過程中,監(jiān)理人員要重點監(jiān)理:所選用管材、管件、彎頭、三通、附件閥門等材料的質量需滿足國家標準,防止因材料本身質量引起的滲漏;監(jiān)督施工人員嚴格按照操作規(guī)程進行安裝;管道安裝完成后及時進行水壓試驗。
污水處理廠的構筑物多為體積較大池壁較薄的水工構筑物,如施工不當,在使用過程中可能會發(fā)生滲水漏水現(xiàn)象,嚴重時會因構筑物漏水而破壞結構的完整性而影響正常使用。在投入使用后一旦出現(xiàn)滲漏情況,一方面會影響污水處理設施的正常使用,另一方面會造成地下水污染。對其的維修不僅工作量而且成本高,而且會影響污水處理廠的正常運行,造成一系列的環(huán)境影響和社會影響。因此,在污水處理廠水工構筑物施工過程中,監(jiān)理人員要嚴格事中監(jiān)理,重點監(jiān)理:鋼筋、混凝土等材料的質量需滿足國家標準;施工縫、變形縫、沉降縫的合理處理;止水帶的設置位置及其固定;構筑物穿墻套管與混凝土接觸部位的處理、預留孔安裝管道接口處的處理;混凝土配比應符合設計和規(guī)范關于防滲等級的要求,混凝土保護層厚度需滿足規(guī)范要求;水工構筑物的養(yǎng)護時間和頻率需滿足規(guī)范要求;構筑物建成后進行滿水試驗[6]。
[關鍵詞]生活污水 中水回用 SBR
水是自然界中不可替代卻可以再生的資源,是人類賴以生存的物質基礎。隨著傳統(tǒng)水資源的日漸緊缺,人們開始開發(fā)非傳統(tǒng)水源,如海水、冰山、雨水和污水等。以城市污水為例,經過適當處理后作為工業(yè)用水、農業(yè)用水、城市雜用水等,其中包括建筑物和建筑小區(qū)的中水回用。中水,是一種將城市和居民生活中產生的雜排水經過適當的處理,達到一定的回質標準后,回用于沖洗廁所、、綠化或冷卻水補充等用途的非飲用水。我國從20世紀70年代開始中水回用的研究后,開展了小區(qū)中水回用的實踐工作包括洗滌水凈化工藝、生活污水凈化工藝等。
溯源居是重慶一座花園式生活小區(qū),綠化面積大,耗水多。其物業(yè)公司在小區(qū)中建一座日處理量為400m3的小型污水處理站,處理小區(qū)排放的生活污水回用于小區(qū)花木的灌溉,可節(jié)約水資源,節(jié)省用水成本。針對污水的特點,擬采用序批式活性污泥法―SBR(Sequencing Batch Reactor)處理該小區(qū)生活污水。剩余污泥定期排放處置,臭氣經收集后用土壤脫臭法處理。
1 設計原則、依據與標準
1.1 設計原則
①在水污染防治規(guī)則和城市總體規(guī)劃的指導下,根據小區(qū)總體布局和小區(qū)排水規(guī)劃,結合地形和環(huán)保要求,統(tǒng)一規(guī)劃污水處理設施。②采用高效節(jié)能、噪音小的設備和簡便運行、穩(wěn)定可靠的處理工藝和技術,確保污水處理效果。③在設計參數的選擇和處理規(guī)模的設計上,要考慮到處理水量增加和水質發(fā)生變化時,處理站均有接受能力和處理達標排放的能力。
1.2 設計依據和標準
本設計的設計依據有:《中華人民共和國水污染防治法》、《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318―2002)、《室外排水設計規(guī)范》(GBJ14―87,1997年版)和《城市污水處理廠污水污泥排放標準》(GB3025-93)。
所處理廢水要回用于小區(qū)花木灌溉,因此出水水質要滿足于《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)和《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)。
2 工藝設計
2.1 小區(qū)概況及原水水質
2.1.1 小區(qū)概況
溯源居位于重慶市市郊,依南面高北面低的地勢而建,面積約為280畝,綠化面積約為80畝,現(xiàn)有居民1200戶,小區(qū)生活污水由出水口直接進入城市管網進行排污。
2.1.2 原水水質
表1 溯源居原水水質 (單位:mg/L)
2.2 方案比較
城市污水處理工藝眾多,根據設計原則的要求,比較SBR法[3]、AB法、A2/O法這三種工藝(表5)。由于本設計的污水處理量小,總的能源消耗不多,選用SBR法作為處理工藝比較適合。
表2 工藝比較
2.3 工藝說明
2.3.1 SBR法介紹
SBR法是在一個反應器中周期性完成生物降解和泥水分離過程的污水處理工藝,它的工藝流程[4]為:有機廢水進入SBR生化裝置進行曝氣,使廢水中的有機物與活性物質充分混合,進行好氧生化處理,處理深度可根據水質確定反應時間,反應結束進行泥水分離,沉淀后進行排水,沉淀后生物污泥在靜置階段進一步壓實,完成一個處理周期。
2.3.2 設計工藝流程
整個污水處理流程為:污水經過格柵,由水泵提升至SBR反應池,經過處理后回收利用,剩余污泥至脫水機脫水后,運至垃圾填埋場填埋,收集的臭氣進入脫臭池處理。
2.3.3 處理原理
污水流經格柵,可去除污水中大部分呈懸浮狀態(tài)的固體污染雜質,BOD一般也可去除20―30左右。廢水又經水泵進入SBR反應池,進行曝氣,控制曝氣時間,可以實現(xiàn)BOD、COD的去除,TP、TN的吸收等不同要求,還能實現(xiàn)硝化、反硝化過程。然后進行沉淀,去除絕大部分SS,排出上清液用于回用。
2.4 重要構筑物設計
依據《污水處理廠工藝設計手冊》中計算公式和本污水站出水水質要滿足的標準,進行格柵和SBR反應池的尺寸計算。
2.4.1 格柵尺寸設計
2.4.2 SBR反應池尺寸設計
2.5 后期處理
除臭:采用土壤除臭法。土壤除臭法就是將氣體收集后通過管道輸入脫臭池底部并擴散于其中的土壤內,臭氣受土壤顆粒表面吸附作用,多種致臭物質被截流,經過一段時間,在土壤顆粒表面可以逐漸培養(yǎng)出針對致臭物質的微生物,并不斷將致臭物質分解,完成脫臭過程。脫臭池建于地下,表面覆土綠化。
污泥處置:將需要排放的剩余污泥經脫水機脫水后,運到垃圾填埋場填埋。
消噪:污水處理站盡量遠離住宅區(qū),要選用噪音小的設備,并在周圍種植綠化帶用以消聲。
2.6選用設備及成本
2.6.1 選用設備和投資估算
根據以上計算結果,參考《環(huán)境保護設備選用手冊―水處理設備》,選以下的設備用于該污水處理站的污水處理,如表3。
2.6.2 運行成本
根據《城鎮(zhèn)污水處理及回用技術》中所選方法計算運行成本。
表3 選用設備和投資估算
運行成本=[年用電費+年付人工費+年維護費+折舊費]/年處理水量
其中土建和設備使用年限為15年;共三名工人,每人按每年8000元計;維修保養(yǎng)費為總投資的3%計;一年為365天。運行成本如表4:
表4 運行成本費用表
3 設計總結與改進
3.1 設計總結
本污水處理站由溯源居物業(yè)公司建設和管理,地處溯源居的邊緣,占地約350m2,每日處理廢水400m3,用SBR法作為處理工藝,其中SBR反應池的尺寸為11m×10m×4.5m。總投資為38.6萬元,每噸廢水運行成本為0.61元,其出水水質達到《中水水質指標》、《污水綜合排放標準》一級標準和《城市雜用水水質指標》中的城市綠化指標。剩余污泥經脫水機處理后運到填埋場填埋,SBR池產生臭氣經收集后采用土壤脫臭法去除。污水處理站周圍種植綠化帶,用以消除噪音和輔助除臭,并使之與小區(qū)景觀相協(xié)調。
生活小區(qū)建立污水處理站,不僅合理利用了污水,節(jié)約了寶貴的水資源,還縮減了用水成本,有一定的經濟價值。按照我國新的城市污水處理及污染防治技術政策,2010年要求全國設市城市和建制鎮(zhèn)污水處理率不低于50%,這說明我國污水處理刻不容緩,而把處理后的中水回用于各個領域,更是節(jié)水治污的必行手段。
3.2 設計改進
①本文中污水處理站處理水量很小,通過控制進入格柵的水量及時間來調節(jié)進入SBR反應池的水量及時間,因此不必在格柵后建污水儲存池,只要適當擴大柵后池就能滿足需要。
②針對SBR反應池出水不連續(xù)這一特點,可以用調整灌溉花木的時間和順序的方法來適應。經試行后,如出水水質有消毒需要,可配備一套消毒裝置,也可建一個集水井,用消毒劑來消毒,節(jié)約處理成本。
③小區(qū)如果要擴大污水處理站規(guī)模,可采用射流式曝氣系統(tǒng),它運行聲音小,設備管道簡單,操作方便,更重要的是生物活性強,反應迅速,可大大縮減處理周期。
參考文獻:
[1]北京市城市節(jié)約用水辦公室.中水工程實例及評析[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.
[2]金兆豐,徐竟.城市污水回用技術手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2004.
[3]魏先勛.環(huán)境工程設計手冊[M].衡陽:湖南科學技術出版社,2002.
關鍵詞:城市污水;再生利用;水資源;可持續(xù)
中圖分類號:P33 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2009)24-0272-02
1 城市污水再生利用現(xiàn)狀
十一五期間,在科技部的支持下,城市污水再生利用政策、標準、技術研究與示范課題列入國家十一五科技攻關計劃,目前建設部正在組織相關研究與示范工作。與此同時,城市污水再生利用相關技術標準規(guī)范不斷完善。2002年以來,國家陸續(xù)頒布了《城市污水再生利用分類標準》、《城市污水再生利用城市雜用水水質標準》、《污水再生利用工程設計規(guī)范》、《建筑中水設計規(guī)范》等技術標準,規(guī)范了污水再生利用設計工作,也為城市污水再生利用工程設計提供了依據。目前,我國城市污水再生利用工作已經啟動,國家和地方都開展了相關的科學研究和工程實踐。一些城市和地區(qū)正在全面規(guī)劃和實施污水再生利用工程,有的已經取得較好成效。例如北京、天津、大連、青島等地積極開展城市污水再生利用,在制定地方污水再生利用規(guī)劃和管理措施,發(fā)展再生水用戶等方面積累了較好的經驗,為下一步工作奠定了堅實的基礎。
北京市目前城市污水再生利用率為30%,2008年達到50%。在2008年前北京將新建再生水廠9座,敷設再生水管線400 KM,新增再生水處理能力40萬M3/d。屆時,清河、北苑、肖家河、北小河等再生水廠分別向北郊地區(qū)、西北郊地區(qū)、清河集團、望京地區(qū)提供再生水,并為清河、北小河提供景觀用水;酒仙橋、東壩再生水廠分別向東北郊地區(qū)、酒仙橋地區(qū)、東壩集團提供再生水,為壩河、亮馬河、水礁湖等城市河湖提供景觀用水等等。在再生水廠建設的同時,配套建設再生水管網。
國內外的實踐表明,城市污水再生利用是提高水資源綜合利用率,緩解水資源短缺矛盾,減輕水體污染的有效途徑之一。城市污水經過深度處理后,可替代優(yōu)質水,用于農業(yè)灌溉、工業(yè)生產、城市景觀、市政綠化、生活雜用、地下水回灌和補充地表水等。應用先進的膜技術,可生產達到飲用水標準的再生水。澳大利亞、新加坡在這方面開展了大規(guī)模的生產應用,將優(yōu)質再生水用作電路板加工過程中的超純水,工業(yè)生產中的工藝用水和空調冷卻水,也在嘗試將部分再生水送人水庫,對原水水源進行補充,有效地解決了缺水問題。
必須充分認識到,污水再生利用作為城市補充水源,是緩解城市水資源短缺,保障供水安全的重要措施。在解決城市缺水問題時,應當首先立足于本地自有水源,最大限度地實現(xiàn)水的再生利用,籍此增加可用水量,提高城市供水的可靠性。盡可能的降低對外部水源的依賴程度,減少或避免遠距離調水對生態(tài)環(huán)境可能產生的不利影響。遠距離調水除了經濟成本外,還存在潛在的生態(tài)影響和工程控制成本問題。各地在制定城鎮(zhèn)節(jié)約用水發(fā)展規(guī)劃中,應該充分重視污水再生利用這一有效途徑,將再生水作為水資源的組成部分,直接納入城鎮(zhèn)用水供需平衡中,實行綜合管理。
2 污水再生利用存在的問題
總的來說,目前各地污水再生利用尚處在起步階段,規(guī)模小,利用范圍窄。我國城市污水再生利用日益受到重視,但總體進展緩慢,存在問題較多,主要是:
(1)污水處理率低,管網不配套,污水再生利用缺乏必要的條件。近年來,雖然我國城市污水處理設施建設的速度加快,但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。截止到2007年底,我國已經建成537座污水處理廠,但污水處理率僅為40%左右,污水再生利用率更低。特別是一些污水再生利用設施建成后,由于難以落實配套管網的建設資金,造成設施閑置,而難以發(fā)揮投資效益。污水處理廠出水未經有效利用而排入水體,既浪費了水資源,又對水環(huán)境構成潛在的污染威脅,這種狀況與我國水資源短缺的嚴峻形勢極不相稱。
(2)水價形成機制不合理,污水再生利用缺乏必要的市場環(huán)境。目前的水價調整是以補償供水運營成本,減少財政補貼為目的,沒有體現(xiàn)水作為稀缺資源的價值。水價形成沒有充分起到對水資源供需關系的調控作用,城市供水水價、污水處理及再生利用收費之間尚未形成合理的比價關系,尚未形成有效的污水再生利用激勵機制。污水處理收費標準不高收費率低,不足以補償污水處理設施的投資和運營成本,更談不上落實污水再生利用設施的建設和運營資金。
(3)對水資源的憂患意識和再生利用認識不足,污水再生利用缺乏相應的鼓勵和扶持政策。目前有些地區(qū)沒有把節(jié)水和污水再生利用工作擺在重在的位置,特別是一些水資源目前比較豐富的地區(qū),沒有充分重視節(jié)水問題。缺水的城市和地區(qū)需要節(jié)水,水資源相對豐富的城市和地區(qū)同樣需要節(jié)水,也要重視水資源的可持續(xù)利用問題?,F(xiàn)在很多城市在解決缺水問題時,往往采用開發(fā)新水源、跨流域調水和開采地下水等傳統(tǒng)的方式,對污水再生利用作為城市補充水源的重要性認識不足。由于缺乏促進污水再生利用和政策措施,結果一方面城市用水緊張,另一方面本可以使用再生水和園林綠化、市政環(huán)衛(wèi)、生態(tài)景觀等卻在大量使用十分緊缺的優(yōu)質水源,出現(xiàn)了非常不合理的現(xiàn)象。
(4)要嚴格再生水水質管理,運行單位對正常運行的再生水設施需定期化驗再生水水質,確保安全用水。改變再生水供水管網結構,提高其可靠性和安全性。再生水生產系統(tǒng)在設計上需要進一步提高其靈活性,配水系統(tǒng)要便于實現(xiàn)分質供水,以降低成本。城市污水再生利用事業(yè)的發(fā)展必須緊密依靠科技進步,要有高新技術的保證和支持。必須重視和加強新工藝、新流程、新技術和新設備的研究、開發(fā)和推廣應用。
(5)宣傳力度不足,公眾的污水資源化意識有待加強。受傳統(tǒng)觀念影響,加之對污水再生利用的宣傳不夠,公眾對再生水的認識和接受程度還比較低,一定程度上影響了污水的再生利用工作的推進。
3 推動城市污水再生利用進程的任務和措施
(1)統(tǒng)籌規(guī)劃,協(xié)調發(fā)展,合理配置水資源。在制定城市水資源發(fā)展規(guī)劃時,一定要明確污水再生利用是城市水資源綜合管理的重要組成部分,污水處理和再生水設施建設是供水能力建設的有機組成。要根據城市可用水源的特點和具體需要優(yōu)化配置各類水資源,統(tǒng)籌安排城市水源、供水、用水、節(jié)水、排水、污水處理及再生利用設施的規(guī)劃、建設與管理。
發(fā)展污水再生利用,當務之急是加快城市污水處理設施建設的步伐,加快污水收集管網能力,為污水資源化人為創(chuàng)造必要的條件。規(guī)劃建設污水處理設施時,要以實現(xiàn)污水綜合利用為目標,同步規(guī)劃和建設污水再生利用設施。合理確定污水處理廠的規(guī)劃布局、處理規(guī)模和工藝方案,促進污水處理和資源化利用和協(xié)同發(fā)展。令人擔憂的是,許多城市污水處理廠普遍建在城市水域的下游,沒有考慮日
后再生利用的發(fā)展需要,這個問題非常嚴重。許多大型城市的污水處理廠的規(guī)模很大,污水收集管網很長,造成長距離輸送,而處理后果的再生水需要重新敷設管網送至利用地,造成處理成本增加。所以應重新調整污水處理設施的布局規(guī)劃。只要確保規(guī)劃合理,就會確保污水處理和再生利用有機結合,將成本控制在最低限度,發(fā)揮規(guī)模效應。隨著水價的改革和相關政策的出臺,污水資源化將成為實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的必然選擇,為減少不必要的人為障礙,污水再生利用應盡早考慮,統(tǒng)籌規(guī)劃。
(2)積極吸引多元化投資主體,充分利用價格杠桿,促進污水再生利用。在城市污水和資源化的管理方面,政府有指導的義務和職能。但城市污水再生利用工作,單靠政府行為,沒有市場推動,必然動力不足;單靠市場推動,沒有政府引導,也必然難見成效。因此有必要充分考慮城市污水再生利用工作的特點。既要靠市場推動,也要加強政府行為。今后城市污水和再生利用工程項目的建設,應積極探索符合社會主義市場經濟規(guī)律的投融資方式和運營管理模式,鼓勵并引導各類社會資金和境外資金參與城市污水處理和再生利用設施和建設,有必要通過政策引導、法律約束,促進污水處理及資源的市場化,把行業(yè)利潤推向市場,形成健康市場化運行機制。
推進城市污水處理和再生利用產業(yè)化,實現(xiàn)污水處理和再生利用設施建設和運營管理的良性循環(huán),就要加大水價改革力度,建立符合社會主義市場經濟發(fā)展要求的水價形成機制,盡快完善污水處理收費制度。要充分發(fā)揮水價杠桿的需求調節(jié)、水資源配置和節(jié)水、污水再生方面的作用,促進節(jié)水和污水再生利用。
要研究制定有關政策措施,充分利用行政和經濟手段,引導用水單位積極利用再生水資源,擴大再生水的應用范圍,特別是市政、綠化、環(huán)衛(wèi)和工業(yè)用水等方面要率先推薦使用再生水。
(3)采用適宜的技術和工藝,推廣使用符合標準的再生水。實施污水資源化,將城市污水處理的戰(zhàn)略目標由傳統(tǒng)意義上的污水處理、達標排放轉變?yōu)橐蕴岣咚木C合利用率為核心的水的循環(huán)再用,相應地要調整污水處理技術路線。目前建設部正在組織研究制定污水再生利用的技術政策,鼓勵開展各種形式的國際合作與交流,盡快提高我國城市污水處理和再生利用的工藝技術水平。
我國地域廣闊,各地自然、資源和經濟條件不一樣,要因地制宜地選擇再生水利用方案,優(yōu)先選擇水質要求低的再生水使用途徑,盡量縮短輸水距離,降低再生水利用成本。積極開發(fā)適應當地條件、經濟合理、技術可行的工藝。需要強調的是,在大力推廣污水再生利用的同時,要特別注重加強水質監(jiān)測和設施維護,建立應急預案,保障供水安全。
關鍵詞:小城鎮(zhèn) 雨污分流 設計
中圖分類號:TU992.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(c)-0059-01
近年來,廣西各地城市和縣城都建起了污水處理廠,但管網建設不是很理想。城鎮(zhèn)污水管網是現(xiàn)代化城鎮(zhèn)不可缺少的重要基礎設施,是對城鎮(zhèn)經濟發(fā)展具有全局性、先導性影響的基礎產業(yè),是改善城鎮(zhèn)人居環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。隨著我國經濟的迅速發(fā)展,城鎮(zhèn)建設發(fā)展很快,其中排水管網也迅速擴張和大規(guī)模改造,由于是地下工程,具有隱蔽性,排水管網在建設、管理與維護中存在不少問題。下面經過對某城鎮(zhèn)(廣西巴馬縣城)排水管網的調查,分析其存在問題。
1 問題分析
根據總體規(guī)劃,按照《城市污水處理工程項目建設標準(修訂)》和《室外排水設計規(guī)范GB50014-2006》的要求,“建設在城市新區(qū)的城市污水處理工程的管渠應優(yōu)先采用雨污分流的排水系統(tǒng)”,“舊城區(qū)改造、降雨量很小的城市應從實際出發(fā),宜采用合流制,并合理確定截流倍數”。雖然目前巴馬縣城(巴馬鎮(zhèn))已建有日處理1.5萬噸污水處理廠,但污水收集系統(tǒng)很不完善,只建設了壽鄉(xiāng)廣場到汽車總站及部分沿巴馬河的截污干管。而大部分街區(qū)排水還是采用合流管方式排水,導致部分污水未經處理直接排進巴馬河,嚴重影響到居民的身心健康。同時,污水處理廠也收集不到足夠的污水,浪費了污水處理設施的處理能力。因此,從巴馬縣城的實際情況出發(fā),在本項目實施中,老城區(qū)(城西區(qū)、城東區(qū)、城中區(qū))已采用截流式合流制排水體系的管網應逐步向分流制過渡;城南區(qū)、城北區(qū)屬新建城區(qū),擬采用雨污分流的排水系統(tǒng)。目前巴馬縣城的排水管網主要存在以下問題。
1.1 排水系統(tǒng)不完善
現(xiàn)有合流制排水溝渠十分散亂,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)巴馬縣城一部分地方(尤其是舊城區(qū))的居民生活廢水基本上是自然排放。許多地方根本沒有排水溝渠,雨水及污水沿天然地面、街道溝渠排泄路邊低洼處,嚴重影響了縣容、衛(wèi)生和環(huán)境質量。(2)溝渠布置不合理。由于城市建設的發(fā)展,人口數量的增加,許多溝渠不能滿足排水的需要,加上舊城區(qū)部分溝渠橫穿居民住宅和建筑物,給溝渠的維護和清理帶來了很大困難。(3)污水無組織排放。城區(qū)居民污水主要是就近排入附近的自然水體,造成水體發(fā)臭和污水外溢,大大污染了環(huán)境。(4)明溝排水,污水臭味四溢,成為城市衛(wèi)生治理的死角,也是城市衛(wèi)生防御的隱患。(5)雖然舊城區(qū)旱季污水已被沿河截污干管截留,但雨季時污水還是隨雨水沖刷進巴馬河,同時城鄉(xiāng)結合部河道未設截污干管,部分污水直接排入巴馬河,造成河道不同程度污染。污水處理效果不明顯。(6)管渠阻塞。部分管渠斷面偏小、彎曲多,常年失修加上污水量增加和城市建設對排水管渠的破壞,導致下水道阻塞,不能通暢地排水。
2 工程特點和難點
在項目實施的過程中,遇到的首要問題是資料不全,而且不確定因素較多。在項目啟動的調研階段,我們就遇到以下情況:該小城鎮(zhèn)并沒有給排水專項規(guī)劃;此外,經批復的早期城鎮(zhèn)總體規(guī)劃尚在修編中;在施工圖設計和項目實施階段,陸續(xù)被批復的城鎮(zhèn)規(guī)劃和水利工程方案在許多方面與早期規(guī)劃相比有較大調整。這些不確定因素使得項目的流域范圍、產業(yè)結構、人口當量、水體功能、城鎮(zhèn)道路等不斷隨之變化調整,給污水管網設計和施工帶來較大困難。
其次,巴馬縣城中新老城區(qū)共存,建設特點各異。在項目實施過程中,該小城鎮(zhèn)的建設包括了老城區(qū)改造、擴展城鎮(zhèn)區(qū)域及新建開發(fā)區(qū)域。通常,老城區(qū)地形復雜,街道狹窄,原有排水系統(tǒng)不夠規(guī)范,地下管線雜亂無章;所擴展的新縣城區(qū)域與老城相連接,具有老城區(qū)和新建開發(fā)區(qū)域的雙重特征;新建開發(fā)區(qū)域的道路簡捷規(guī)范,但缺乏市政管線。因此,如何對該小城鎮(zhèn)采用單一的排水體制,是一個非常難以解決的問題。
第三,巴馬縣城原有的排水系統(tǒng)缺乏科學規(guī)劃,其建設隨意性較大。該小城鎮(zhèn)以混接的排水系統(tǒng)居多,環(huán)境污染較嚴重。此外,縣城中的管道和渠道混雜,其分布廣、數量多、建設隨意性較大;有的管道上已修建房屋,維修人員無法進行維護;缺乏竣工資料和地下管網的測量圖紙;建筑物密集、街巷窄,導致管網改造相當困難。
最后,巴馬縣城地處西部偏僻地區(qū),其地質條件復雜,地形地貌特殊。污水管道設計需要采取過河、過江、管道穿山等形式。在不同地質條件下,管材選用要求嚴格,管道基礎處理技術要求高,對投資及環(huán)境影響比較大。
3 雨污分流方案選擇
針對巴馬縣城的事情,我們提出了兩種雨污分流方案。
(1)方案一:縣城新建城區(qū)(城南區(qū)和城北區(qū)),與道路建設同步建設雨污水管,采用雨污分流形式;老城區(qū)(城西區(qū)、城中區(qū),城東區(qū))在原有道路排水系統(tǒng)情況下,增加污水管建設,原有合流管渠變成雨水干管,所有居民污水出戶管改道匯總后排入污水干管。該方案的優(yōu)點為:污水分流比較徹底,遠近期的污水支管均能接入;其缺點是:投資偏大;老城區(qū)居民污水出戶管埋設復雜,難以調查到位,實施上存在困難。
(2)方案二:縣城新建城區(qū)(城南區(qū)和城北區(qū))與方案一相同,與道路建設同步建設雨污水管,采用雨污分流形式;老城區(qū)(城西區(qū)、城中區(qū),城東區(qū))的主干路路面和人行道較寬,利于雨污分流改造,故在原有道路排水系統(tǒng)情況下,新增主干路的污水干管建設。主干路原有合流管渠改造成雨水干管,主干路居民污水出戶管改道匯集后排入污水干管。舊城區(qū)次干路(小街小巷)路面和人行道狹窄,改造難度大。而且街坊出戶管埋于地下,很難調查到位;而街道雨水口均露在地面,易于辨認和改道,在機動車道上新建雨水管,施工難度也相對較小。因此,采取在次干路(小街小巷)新增雨水干管,原有道路雨水口均改道排入新增雨水管,在下游匯入主干路分流后的雨水干管;原有合流管渠改成污水支管,在主干路交叉口截斷排入主干路的新建污水干管,以此實現(xiàn)雨污分流。該方案優(yōu)點:投資較省。街區(qū)雨水口好調查,雨水口改道排入新增雨水管比較好實施;雨水管道是在機動車道上實施,施工條件好于方案一。同時主干路污水主干管的建設既能兼顧近期街坊雨污分流改道分流建設,也能滿足未開發(fā)區(qū)域后期污水管的接入高程要求。其缺點是:污水分流不夠徹底,雨天部分居民樓天面雨水進入污水管,增加污水處理廠的污水負荷。
4 結語
該文針對小城鎮(zhèn)的排水管網雨污分流設計問題展開探討,并以廣西巴馬縣城為例,給出了雨污分流設計的選擇方案。該文的研究成果能對相關科研工作者提供一種值得借鑒的設計模式。
參考文獻
[關鍵詞] 生物接觸氧化 生活污水 掛膜
地埋式污水處理設備是針對生活小區(qū)、別墅、寫字樓、賓館、中小型工廠、醫(yī)院、車站、機場等遠離城市污水管網的場所進行開發(fā)的污水處理設備,其主要處理工藝為生物接觸氧化工藝。該設備具有污水適應性強、設備緊湊、占地面積小、出水水質高等特點。設備自動化程度高,操作簡單,并有事故應對措施,運行時可實現(xiàn)無人值守。地埋式污水處理設備處理水量一般小于500m3/d。
生物接觸氧化法的技術實質是在反應器內充填填料,已經充氧的污水浸沒全部填料,并以一定的流速流經填料。生物膜吸附廢水中的有機物,在有氧的條件下,有機物由微生物氧化分解,廢水得到凈化。生物接觸氧化法的主要特點是:(1)供微生物棲附的填料全部浸在廢水中,所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池。(2)采用機械設備向廢水中充氧,而不同于一般生物濾池靠自然通風供氧,相當于在池中添加供微生物棲附的填料,也可稱為曝氣循環(huán)型濾池或接觸曝氣池。(3)池內廢水中還存在約2%~5%的懸浮狀態(tài)活性污泥,對廢水也起凈化作用[1]。填料是微生物賴以棲息的場所,影響微生物的生長、繁殖、脫落和形態(tài)。填料不僅與去除效果有關,而且與氧化池的工程造價、運行費用等密切相關,因此在工程設計時要充分考慮填料對系統(tǒng)經濟和技術上的影響。為此,提出該項試驗研究,確定工藝可行后再進行推廣。本文采用新型多面空心球填料處理實際生活污水,通過試驗總結出該工藝的運行參數以及管理經驗,為今后的污水處理工藝選擇、設計規(guī)范等做出指導。使其在技術上和經濟上的參考標準更具有科學性、合理性和指導性。
1試驗裝置與方法
1.1試驗進出水
試驗廢水為某廠區(qū)生活污水。試驗最終出水按城鎮(zhèn)污水處理廠出水指標最高允許排放濃度(GB18918-2002)中的一級標準的B標準進行考核。工藝設計進出水水質概況如表1
表1 試驗設計進
測定項目 COD(mg/L) NH4+-N (mg/L) SS (mg/L)
進水范圍
出水標準 ≤400
≤60 ≤50
≤8 ≤150
≤20
1.2 試驗裝置
本實驗設計處理水量12m3/d,采用連續(xù)進出水、連續(xù)曝氣方式運行。裝置主要由調節(jié)池、接觸氧化池、二沉池等組成,如圖1所示。
圖1
調節(jié)池尺寸3.69×1.2×1.7(m)。生物接觸氧化池單組池(共兩池)尺寸為:1.2×0.834×1.7(m),填料高度0.75m,曝氣方式為穿孔管曝氣,氣水比18.6:1。二沉池邊長為1.2×1.136(m),有效水深0.85m,二沉池總高度1.716m。二沉池的污泥采用氣吹排泥的形式,排到調節(jié)池隨進水再次流入接觸氧化池。在接觸氧化池和二沉池分別設有檢視口用來觀察掛膜情況和出水情況。
在接觸氧化池中填裝的填料為某公司生產的多面空心球填料。此填料具有傳質效應好、氧利用率高,比表面積大、不堵塞、耐沖擊、處理穩(wěn)定等優(yōu)點。
1.3運行過程
試驗采用接種掛膜法,填料體積為反應器容積的1/2,接種污泥采用白沙污水處理廠含水率為80%脫水污泥,占反應器有效容積的10%,活性污泥和廢水混合后加入反應器內。悶曝3天后,填料上附上一層薄薄的生物膜,隨后采用連續(xù)進水,開始以0.25m3/h連續(xù)進出水3天,控制接觸氧化池DO為2~4mg/L,水溫為25~35℃,pH為6~8。此后每天增大進水量0.05m3/h,直至達到0.5m3/h。運行中監(jiān)測進出水水質,包括pH、COD、氨氮、SS。系統(tǒng)運行到第12天時,進出水達到了設計值,能觀察到生物膜外觀呈黃褐色,有較明顯的泥腥味,生物膜厚約0.3~0.5 mm,系統(tǒng)運行穩(wěn)定且對有機污染物去除效果好,標志著掛膜成功。
在隨后的穩(wěn)定運行的過程中,控制進出水流量為12m3/d,水力停留時間為6h,填料容積負荷為0.045kgBOD5/(m3*d),接觸氧化池DO為2~4mg/L,填料上的生物膜較厚,顏色黃白色,出水清澈透亮,監(jiān)測數據結果顯示,COD、氨氮、SS這些出水指標都達到城鎮(zhèn)污水處理廠出水指標最高允許排放濃度(GB18918-2002)中的一級標準的A標準。到50天,生物接觸氧化池的調試工作完成。
1.4 分析測定方法
COD采用重鉻酸鉀法測定
NH4+-N采用納氏試劑分光光度法
SS采用重量法
2.結果與討論
2.1裝置對COD的去除效果
裝置對COD的去除效果如圖2所示。試驗期間進水COD范圍在6.56~108 mg/L的范圍內變動,出水COD平均濃度為13.8mg/L,達到了城鎮(zhèn)污水處理廠排放濃度,系統(tǒng)的平均去除率為59.3%。當生活污水的進水濃度波動范圍很大時,該系統(tǒng)對進水有機負荷的變動表現(xiàn)出較強的適應性。但試驗過程中發(fā)現(xiàn)當進水COD濃度過高時,出水COD會出現(xiàn)較大波動。具體的進出水水質和去除效果如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)對COD的處理效果
2.2 裝置對氨氮的去除效果
裝置對氨氮的去除效果如圖3所示。試驗在穩(wěn)定后(從第33天開始)氨氮的進水濃度在1.86~19.3mg/L之間,出水氨氮的平均濃度在1.81mg/L,平均去除率在76.8%。
試驗初期,系統(tǒng)對氨氮基本無去除率。分析原因是在掛膜初期,硝化菌的數量上升較緩慢。這是由于硝化菌是自養(yǎng)菌,世代時間較長,對新的生長環(huán)境也會有一個適應過程,且硝化菌表面的多聚糖類物質含量比較少,細菌的粘附性較小。在此階段,填料上異養(yǎng)菌正快速繁殖,與硝化菌存在強烈的競爭關系。至16天后,硝化菌數量的上升明顯加快,這是因為硝化菌在填料表面大量積累,進入了對數生長期[2]。但是去除效果仍有波動。至33天后,系統(tǒng)對氨氮的去除效果達到穩(wěn)定,出水達到排放標準。具體的進出水水質和去除效果如圖3所示。
圖3系統(tǒng)對氨氮的處理效果
2.3 裝置對SS的去除效果
裝置對SS的去除效果如圖4所示。試驗期間進水SS范圍在4~144 mg/L的范圍內變動,出水SS平均濃度為5.13mg/L,達到了國家城鎮(zhèn)污水處理廠出水排放標準。系統(tǒng)對SS的平均去除率為83.1%。系統(tǒng)對懸浮物的去除效果很好是由于二沉池的沉降性能好所致,并且排泥順暢。在運行過程中產生的剩余污泥通過氣吹排泥排到調節(jié)池中通過微生物的自身氧化進行去除,本工藝在污泥處理方面具有產泥量少,易維護等特點。具體的進出水水質和去除效果如圖4所示。
圖4 系統(tǒng)對SS的處理效果
3.運行費用估算
在工程運行中,運行費用主要有動力費和人工費。
運行費用=動力費+人工費
3.1動力費用
本系統(tǒng)耗電量主要為風機和泵上。
系統(tǒng)總軸功率為0.55+0.15=0.7 kW,如按電費0.6元/kWh計算,則該系統(tǒng)運行所需要電費為:
0.7×0.6÷0.5=0.84元/m3
經計算電費為0.84元/m3污水。
3.2人工費
本系統(tǒng)工藝簡單,操作簡便。安排一名兼職人員工作即可,工資為300元/月。則每立方米廢水需要的人工費為:
300/(12*30)=0.83元/m3
所以該一體化設備運行成本為1.67元/m3,處理成本較低。在運行的過程中由于系統(tǒng)水量小,可以通過降低鼓風機的頻率從而降低運行費用。在運行過程中也可通過間歇曝氣降低鼓風機的能耗從而降低運行成本。
4.技術與裝置的特點
(1)本地埋式污水處理設備,埋設于地表以下,設備上面的地表可作為綠化或其他用地,不需要建房及保溫。一體化設備采用鋼板制作,并進行防腐處理。
(2) 本地埋式污水處理設備,填料的體積負荷較低,微生物處于自身氧化階斷,所以產泥量少,產生的少量污泥直接排入調節(jié)池與污水一起進入接觸氧化池再次進行處理,無需專門設置排泥系統(tǒng)。
(3) 本地埋式污水處理設備采用推流式生物接觸氧化處理工藝,比活性污泥池體積小,對水質變化的適應性強,耐沖擊負荷性能高,出水穩(wěn)定,不會產生污泥膨脹。池中采用多面空心球填料,傳質效應好、氧利用率高,比表面積大、不堵塞、耐沖擊、處理效果穩(wěn)定。
(4)本地埋式污水處理設備的鼓風機除采取隔振墊、消聲器等外,還對鼓風機房進行隔音處理,使設備運行時的噪聲小于A聲級50db,不會對周圍環(huán)境造成影響。
(5) 本地埋式污水處理設備配有PLC控制系統(tǒng)和設備故障報警系統(tǒng),并對電動機配有零壓保護、短路保護、斷相保護、過載保護。運行安全可靠,一般不需要專人管理,只需適時地對設備進行維護和保養(yǎng)。
5. 結論及建議
(1) 通過同鑫一體化生物接觸氧化兩個月的調試與運行,系統(tǒng)掛膜馴化良好,出水穩(wěn)定。
(2) 生物接觸氧化處理水質效果好,處理效率高,系統(tǒng)掛膜完成后COD、氨氮、SS的去除率分別為59.3%、76.8%、83.1%。出水達到 GB18918-2002中的一級標準的B標準,可以進行工程的放大應用。
(3)一體化設備運行成本較低,處理成本為1.67元/m3,基本無需污水管網,并且隨著水量的增加成本會變得更低。
(4)吳俊奇[3]的研究發(fā)現(xiàn)在工程運行中可以進行間歇曝氣,不僅可以達到好的處理效果,也可以達到降低電耗的目的。建議在以后的工程運行中可以進行間歇曝氣,達到減少運行成本的目的。
(5)在工程放大設計時,由于污泥產生的量會增大,建議應增加污泥處理設施。
總之,一體化設備在處理遠離城市污水系統(tǒng)管網場所的污水時,處理效果好、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、自動化程度高,將來會有很好的應用前景。
參考文獻:
[1] 周光元,SHS3一體化地埋式生化污水處理設備使用分析,江漢石油科技,2008年6月 第l8卷第2期.