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我国城市污水治理与再利用工程建设技术

收藏本文 2023-12-25 点赞:26852 浏览:121552 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:研究城市污水治理与再生利用技术,可以为设计、建设和管理城市污水处理与再生利用工程提供合理可靠的决策基础和依据。因此,本文初步探讨了城市污水处理与再生利用的技术决策的要素,同时也指出我国当前城市污水处理工程设计中存在不足,研究分析了在污泥处置、再生水利用方面普遍存在的技术问题,并给出了解决方法。
关键词:污水处理;再生利用;技术研究
1水污染控制的发展简介
随着国内工业的迅速发展和人们对环境意识的逐步增强,我国水污染控制先后经历了两个阶段:治理单一污染源,污染物浓度达标排放和区域污染综合防治、以环境容量为依据的污染物排放总量控制。在处理污水的技术政策中要求,应准确确定污水进水水质,提高工艺设计参数;必须对当前污水的水质特性、污染物构成进行精确的检测,然后根据检测结果做出科学的分析预测。如果水质的构成较复杂或特殊,应对污水处理进行动态试验,如有必要,还应开展中试研究。对于高经济效益的污水处理新工艺,应积极并谨慎的采用。对在国内首次使用的新工艺,必须对其进行生产性试验,得到可靠的设计参数后再进行大范围的推广应用。
2城市污水治理的相关问题分析与研究

2.1 污水处理厂的规模与选址问题研究

设计污水处理厂时,对其规模进行近期及远期研究, 合理确定工程分期。污水处理厂选址时,应以远期规模作为依据,为利于工程的扩建,其选址用地条件还应满足远期处理用地的需要。在中小城市建设污水处理厂时,近期的建设规模不宜太大。在选择污水处理厂厂址时,传统的规划方法是尽可能地把污水处理厂安放在河系下游、城市郊区。 但是这种布局产生一个问题:污水处理厂与再生水用户的距离较远,致使铺设的回用水管网费用大大增加,不利于污水的资源化发展。因此,城市污水厂的选址应不拘泥于传统方法,而是依据城市实际中水回用的需要,在最有利的位置建设适当规模的污水处理厂,形成大、中、小规模,近期、远期相结合的污水处理厂布局规划。这样不仅方便污水回用,又为城市排水管网系统减轻负担,易于实现分期建设。

2.2 污水处理的技术要求

按照污水水质不同的分类标准,污水处理可以分成不同的工艺流程。因此在选择污水处理流程时,应该以污水水质和回用

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水水质的要求为根据,对污水处理单元进行多样性组合, 通过技术可行性与经济效益比较,选择出最优的流程。在设计并确定污水处理厂的进水水质时,选择市区内几个有代表性的排污口为测量点,定期实时监测其水质水量,采用加权平均的方法确定城市内水质浓度,并结合其它监测资料确定进水水质。不同城市的产业结构具有一定的差异性,在设计进水水质时切忌与其他城市进行简单的类比。在确定工艺流程的时候应调查该厂附近地区污水及再生水需求情况,及时对处理工艺进行适当的完善,达到污水回用水质的要求。迫于现实环境的压力及法律法规的约束,大部分城市污水处理厂一般采用二级生物处理工艺。在二级生物处理工艺中有活性污泥法和生物膜法两大类。因其处理效率高,活性污泥法在城市污水处理厂得到广泛给她推广应用。若排水管网为合流制的形式,雨天进入污水处理厂的污水流量是晴天的2到4倍,当雨水冲击负荷过大时,会造成大量活性污泥从曝气池转移至二沉池,形成污泥流失。改进型Orbal氧化沟工艺和SBR工艺可使有机物得到有效降解,解决上述问题。

2.3 污泥的处理

在城市水污染治理中,污泥处理费用约占污水处理工程投资和运行费的25%-45%。污泥处理的高昂投资及其运行费用,使得建有完善污泥处理设施的污水处理厂停用。随着我国城市污水处理设施的发展及普及,污泥的处理率逐渐提高,处理程度逐渐深化。据估计,我国污泥的产生量近几年将有较大的增长,污泥的处理处置将成为污水处理中的一个难题。根据我国污水处理技术的相关要求,城市污水处理产生的污泥,应进行稳定化处理,一般采用以下三种方法进行处理:厌氧、好氧和堆肥;也可采用卫生填埋方法进行妥善处置;每天处理能力在10万平方米以上的污水处理设施产生的污泥,一般应对其进行厌氧消化工艺处理,其产生的沼气应进行合理利用;每天的处理能力在10 万平方米以下的污水处理设施产生的污泥,应采取堆肥处理和综合利用;采用延时曝气技术产生的污泥,应对其进行稳定化;经过处理后的污泥如果达到稳定化和无害化要求,可在农田重新利用;达不到稳定化和无害化要求的污泥,应进行卫生填埋处置。

3 污水回用技术及工艺选择

3.1 污水回用技术

污水回用技术的基础是水的深度处理技术的不断发展。 污水回用技术的发展与应用要比饮用水处理技术更灵活,其处理单元的组合方式及工艺流程多种多样。由于污水一级处理技术对污水中的污染物的去除能力有限, 一般处理出的水要经深度处理才能有效地去除水中的残留污染物质,才能使其达到回用水质的标准。因此,一般的污水回用技术均在经过污水一级处理的出水的基础上,经过混凝沉淀、生物处理、过滤、消毒与膜处理等其它后续处理技术实现。

3.2 处理工艺选择

目前,污水回用工艺主要来自污水和废水处理工艺, 再利用水作为可选择的供水,将会产生较大的经济价值,因此,对于污水回用应用来说,采用新工艺的机会也是很大的。近30年来, 国内外城市污水回用工艺出现过两个发展趋势,一是沿用一级、处理工艺,并向多目标回用方向发展; 二是高效生化处理与臭氧氧化、活性炭吸附膜技术相结合的一、组合处理工艺,其出水可达到饮用水水平。后者处理出水水质较前者好,但处理费用很高,另外,臭氧发生器耗电量较大,活性炭易饱和,原水水质差时出水水质没有保障; 膜污染问题尚未有很好的解决方法。 总之,这几项技术到现在还未完全成熟,还需深化研究。因此,,现在污水处理厂的污水回用大多采用第一类污水回用工艺。根据市区管道污水水质特点可知,管道污水的主要污染物为有机物,具有较好的可生化性,因此,在污水回用中,应采用以生物法处理为主的工艺。生物法也称生化法, 是通过一些具有特殊作用的微生物的生命过程把污水废水中的有机物转化为新的微生物细胞以及简单的无机物,从而达到去除有机物的目的。应用的微生物主要是细菌。生物处理法主要包括悬浮培养体及生物膜两类。活性污泥法是悬浮培养体法的典型代表,它的特征是有污水处理作用的细菌培养体处于悬浮状态。生物膜法的典型代表是滴滤池,它的起水处理作用的细菌培养体为一层膜,固定在填料表面上。生物膜法与活性污泥法比较起来有许多优点。然而,在20 世纪50 年代以前,生物膜法却一直未得到人们的重视,其原因主要是因为生产中最早采用的生物膜法构筑物是以碎石为填料的滴滤池。碎石的表面积小,能够为微生物附着生长的表面积小,所以滴滤池的负荷也很小,使其占地面积较大,而污水处理速率却不高,加之废水以喷洒方式在滴滤池表面布水,卫生条件不令人满意。50年代以后,塑料工业发展迅速,塑料很快引入生物膜处理系统中,使生物膜法在污水回用有更重要的意义。塑料重量轻,还可以生产泡沫塑料或加工成蜂窝形状,其表面积就比较大。因此,近些年来,出现了许多新型的生物膜法设备。在实践中,应根据回用水水质要求,考虑到经济因素、运行可靠性等问题,可采用生物膜法中的生物接触氧化法处理。接触氧化法和一段接触氧化法到现在应用较多,且大部分工程已通过验收,其具有运行稳定、容易管理、费用低廉等优点。其工艺流程如下:原水→调节池→生物接触氧化反应器→沉淀池→滤池→消毒→出水。
结语:目前我国投入到污水厂建设的资金较为有限,而污水处理及回用已成为当前解决城市缺水问题的一个重要的方法,各城市应充分重视城市污水处理及回用技术的发展与应用,解决当前城市缺水的问题,为经济发展做出贡献。
参考文献:
张忠祥, 钱易.城市可持续发展与水污染防治对策[M].北京: 中国建筑工业出版社, 2009.
郝明家, 王莹.城市水污染集中控制指南[M].北京: 中国环境科学出版社,2010,
[3]城市污水回用设计规范(CECS 61:94)
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