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城市污水处理技术实用13篇

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城市污水处理技术

篇1

一、城市污水处理现状

1.1 配套管网建设仍需进一步加快

城镇污水处理是一项系统工程,只有配套和完善污水收集管网,提高污水收集率,才能发挥和提升污水处理厂的处理效能,实现减排的目标。与污水处理厂的建设相比,目前我国城市污水处理配套管网的普及率低,致使许多污水处理厂建成后未能及时实现有效运行并发挥环境效益。

1.2 区域经济发展不平衡

我国东部沿海经济发达地区,社会发展水平高,对污水处理有迫切的需求,无论是基础设施建设情况还是市场化运营情况,都走在全国的前列。但是,在中西部等经济欠发达地区,污水处理厂的建设及运营资金难以真正落实,导致污水处理率低,影响了污水处理产业的发展。随着国家财政转移支付力度的加大,中西部等欠发达地区污水处理设施将得到较大程度的完善,建立在全流域基础上的水资源保护、水污染防治与应急体系正在逐步形成并发挥越来越大的作用。

1.3 政策利好

2016 年 12 月 31 日,国家发改委和住房城乡建设部联合印发了《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》。规划提出,到 2020 年底,实现城镇污水处理设施全覆盖,城市污水处理率要达到 95%。同时,“十三五”期间规划新增污水管网 12.59 万公里,老旧污水管网改造 2.77 万公里,合流制管网改造 2.88 万公里,新增污水处理设施规模 5022 万立方米 / 日,提标改造污水处理设施规模 4220 万立方米 / 日,初步形成全国统一、全面覆盖的城镇排水与污水处理监管体系。

二、城市污水处理技术

2.1 有动力地埋式一体化处理技术

有动力地埋式一体化处理技术按工艺可分为生物接触氧化法、SBR、A/O 及 A2/O 等。常用的 A/O 处理技术的原理是,在缺氧池中微生物将污水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成气态氮逸出,同时将难降解的大分子有机物分解为小分子易降解物质,具有脱氮、水解和降解部分有机物的作用;在好氧池中,大部分有机物被微生物处理,并进入二沉池进行泥水分离,经消毒后排出。

A/O 工艺能够在脱硝的同时降解有机物,使需氧量大大减少,是节能型的生物处理技术。为了维持较高的硝化率,反应停留时间比普通活性污泥法长,污泥沉降性能好,污泥增长率低,剩余污泥量少,沉降性能好。

2.2 膜处理技术

膜处理技术主要指的是利用膜,在污水经过膜的过程中,污染物会直接被隔离,帮助污水处理人员更好地处理污染物质,提高污水中有机物的利用率,保证污水处理工作能够顺利进行。膜处理技术具有使用方便、成本低。效果好等优点,已经被污水处理人员广泛应用到实际工作中。同时,当膜处理技术中的膜出现问题后,工作人员的维修时间较短,保证城市污水处理工作能够顺利进行,在一定程度上提高了污水处理人员的工作效率。目前膜处理技术在含油污水、印刷污水、居民生活饮用水的处理中发挥了重要作用。

2.3 粉末活性炭膜生物反应器及大孔脱氮树脂深度处理技术

该项技术的核心是“粉末活性炭浸没式超滤膜分离技术(CUF)”。该技术将粉末活性炭吸附技术和超滤膜炭水分离技术结合在一起,通过在浸没式超滤膜池内投加粉末活性炭,对污水中的污染物快速吸附,膜池内置浸没式超滤膜装置,用于截留混合液中的粉末活性炭和悬浮物,经过吸附、分离处理后的水透过膜排出。可大幅减少氮磷元素进入地表水体的总量,相比污水处理厂排出的污水,进一步削减90%的磷、93%的氮,从而提升污水处理效率和处理后的污水质量,确保排入湖泊中污水的氮磷总量较低,进而降低湖泊中富营养化蓝藻爆发的几率。

三、结语

总而言之,城市污水的排放,不仅给城市水体造成较大污染,而且在一定程度上阻碍了生态文明建设。因此,相关人员应深入分析污水处理技术,积极研发污水处理新技术,推进节能减排工作进程,为生态城市建设提供动力。

参考文献

[1]温东坛.对环境工程中城市污水处理的探讨[J].科技经济导刊,2016(22):102-103.

篇2

排污系统是城市基础设施建设的一个组成部分,也是废水集中处理的前提。近十年来,随着我国经济的快速增长和城市规模的扩大,排污系统建设已初具规模。全国现有的大小城市均建有一定规模的排污系统,排污管道总长度(含污水管和雨水管,下同)已从1989年的5.45万公里上升为1998年的12.59万公里,增长了1.31倍(见图1),是1980年的5.49倍,是建国初期的12.47倍(有关数据不包括香港、澳门、台湾,下同)。

1.2排污管网密度

以城市市区面积计,1998年我国城市排污管网密度为0.075km/km2。按国家统计局的划分方法计,我国东部城市排污管网密度为0.170km/km2,中部城市为0.053km/km2,西部城市仅为0.026km/km2;其中,城市排污管网密度最高的是上海,为1.775km/km2,北京次之为0.869km/km2,分别是全国平均水平的23.7倍和11.6倍。

1.3人均排污管道长度

按国家统计局的统计口径,以城市非农人口计,我国城市人均排污管道长度为0.63米,是1980年的2.6倍,是建国初期的4.5倍。人均排污管道长度历年变化情况见图3。

1.4比较

与发达国家相比,我国城市排污管网的建设尚处在很低的水平上,无论是排污管道总长度、排污管网密度,还是人均排污管道长度,均存在着较大差距。

以联邦德国为例,尽管其国土面积只是我国的1/27,但1995年其排污管道总长度已达39.50万公里,是我国的3.14倍;以辖区内全部面积计算,排污管网密度已从1979年的0.74km/km2上升到1995年的1.11km/km2;人均排污管道长度达到4.84米,其中,1992年至1995年间,每新接纳一个居民的废水,平均需新建排污管13.37米;居民接管率从1979年的84.5%上升到1995年的92.2%,即占全国人口总数92.2%的居民的生活废水已纳入排污管网,其中10万人以上的大城市居民接管率超过98%,小于2000人的村庄居民接管率也已达70%。

2.废水处理设施

2.1废水排放量

从总体上看,近十年来全国废水排放总量没有多大变化,一直维持在350亿吨左右,但生活污水所占的比例上升很快,已从1989年的28.6%提高到1998年的53.2%,超过了工业废水排放量。其中,东部、中部和西部城市生活污水排放量分别占全国生活污水排放总量的55.7%、31.2%和13.1%。

2.2废水处理规模

兴建废水治理设施是削减污染负荷,防治水环境污染的关键。为解决严重的水环境问题,近年来,我国加快了废水治理设施的建设,在工业废水处理率不断提高的同时,城市污水处理能力增长速度也较快。1998年,我国城市污水处理能力已经达到1583.3万吨/日,是1985年的10.3倍,平均每年递增19.6%。其中,东部、中部和西部城市污水处理能力分别占69.6%、19.0%和11.4%。但目前仍有江西、、青海和宁夏四个地区尚无城市污水处理能力。全国城市污水处理能力历年变化情况。

2.3废水处理工艺

篇3

[key words] : sewage treatment; technology

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

0、前言

水是人类生活和国家经济发展的不可或缺的重要部分,随着科技水平的飞速发展和人类生活水平的巨大提升,对于洁净的优质的水源的需求也不断急剧释放。建设环保、生态社会的要求越来越迫切地在社会建设中体现出来。城市污水污泥的排放,严重影响了建设环保、生态社会的进程。所以城市污水污泥的处理已经成为了迫切需要解决的问题。

一、合理确定建设规模

对一个城市来说,需根据城市总体规划和排水规则,分期分批地建设污水管网和污水处理厂,要根据水环境保护的目标,分期实施,逐步到位。城市排水工程建设是一项系统工程,涉及城区管渠改造,污水的收集、输送(包括泵站),污水处理和排放利用,以及污泥处置等问题;在河网城市,还需考虑上游、下游和水体自净问题。合理地确定设计的污水水量和污水水质,直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。不少城市由于市区污水管道未形成系统,缺乏长期积累的污水水质水量资料,一般采取按规划面积、人口和工业发展的预测来推导污水量,并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污水量各占的比例、其不确定因素较多,因此提出的设计污水量往往偏大。实际上,按规划计算的污水量与可能有污水量,实际可能收集到的污水量和根据需要与可能进行处理的污水量是不同的,设计的污水量在很大程度上取决于污水管网普及率和实际可能收集到的近、远期污水量,并分期建设污水处理厂。要充分认识城区内管网改造的复杂性和艰巨性,有的取决于旧城市的改造和道路的改造,有的埋了干管,支管迟迟未建成,致使许多已建成的污水处理厂在相当一段时间内“吃不饱”。对设计的污水水质,应该对现有实测的水质资料进行分析(包括工业废水正在限期达标排放的水质水量变化和管渠内地下水的渗入量),对雨污合流和老城区排水系统需科学地确定污水管道的截流倍数(干管和支管可采用不同的截流倍数)。现在设计的需处理污水水质偏高的问题是普遍存在的,设计的污水水量和污水水质要通盘考虑,留余地过大,既增加投资亦会使设备闲置或低效运行。

二、城市污水处理厂的工艺选择

污水处理厂的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水厂规模,污泥处置方法及当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素作慎重考虑。污水处理的每项工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处,不可能以一种工艺代替其它一切工艺,也不宜离开当地的具体条件和我国国情。同样的工艺,在不同的进水和出水条件下,取用不同的设计参数,设备的造型并不是一成不变的。具体工程的选择要求包括:①技术合理。技术先进而成熟,对水质变化适应性强,出水达标且稳定性高,污泥易于处理。②经济节能。耗电小,造价低,占地少。③易于管理。操作管理方便,设备可靠。④重视环境。厂区平面布置与周围环境相协调,注意厂内噪声控制和臭气的治理,绿化、道路与分期建设结合好。

三、城市污水处理技术经济特点

近30年来,我们建造和运行了成千上万座工业废水处理站,这些技术和经验在今后大规模的城市污水处理工程中是可以借鉴的。工业废水处理的特点是:针对性强、技术变化多。主要技术有隔油、气浮、混凝、沉淀、重力过滤和膜过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、电解、电渗析、反渗透等专用技术来分离减少工业废水中的油、色、重金属、有素有害物质,在工业废水治理中也常常用到水解酸化、接触氧化、表面曝气、纯氧曝气、厌氧和好氧活性污泥法等生化技术。

由于工业废水处理设施一般规模小、技术性强,工艺组合灵活,结构通常为钢制,即使内部管线穿插较多,运行维护也不太困难。工业废水处理在技术上是与城市污水处理类同的,但是如果把工业废水处理设施的设计思路简单地套用在城市污水处理工程中会带来很多预想不到的问题。

城市污水处理厂的特点是规模大、占地大、设施尺寸大、单元多,处理设施通常为钢筋混凝土结构,因此相应地要求整体工艺构成要简单,单体设施构成也要简化,尽量减少管线穿插和复杂结构,以便减少全厂设施设备的维修管理总量。正因为城市污水处理设施规模大,投入多,它的结构坚固简单,使用年限长,规模效益好,单位处理成本较低,运行效果比较稳定,在环境治理上发挥的作用突出,因此一经确定要搞城市污水处理工程时,要根据城市污水处理工程的特点,借鉴他人的经验与技术,慎重选择工艺、考虑方案,即:整体工艺构成要简单,单体设施构成要简化,便于维护,便于运行,能耗尽可能低,占地尽可能省,运行效果要稳定。

近几十年在国内外城市污水处理工程实践中,采用较多的城市污水处理工艺有传统活性污泥法,吸附再生法、分段进水法、AB法、A/O法、A/A/O法、SBR法、氧化沟法、一体化池(UNITANK)等等,而各种工艺中又有一些变化了和改进了新形态。

四、科学地进行工艺方案比较

城市污水处理投资大,运行费用高,如不包括引进处理设备和引进沼气发电设备,每处理1m3污水投资宜控制在1000元,运行费(包括折旧费)宜控制在0.5元/m3左右。由于现在污水处理率还不高,按用水量的0.8计算污水量,收0.2~0.3元/m3排水费,基本上能维持处理设备运行。

为了降低投资和运行成本,因地制宜地进行工艺方案(主要是生物处理方案)比较是必要的。进行多种工艺方案的比较,说明处理工艺技术的发展,是好事。现在经常碰到的问题是,工艺方案比较往往不够科学,有的对工艺已有倾向和爱好,先入为主,对倾向的工艺只说优点,对不赞成的工艺强调缺点;有的把自己的小型试验数据与别的已上工程的工艺比;有的是将处理BOD5为主的工艺与处理BOD5同时进行脱氮除磷的工艺比。实际已运行的不少污水处理厂,出水水质较好与其进水水量和水质远未达到设计指标有关,各厂情况不同,可简单地比较出水指标;有的投资包括厂外工程费用(如道路,电荷增容等);有的投资包括征地费用(而此费用在各地出入很大);有的工艺建设投资低,运行费用高;有的工艺投资高,运行费用低;有的工艺处理污水的投资低,而污泥量较多增加了污泥的处理成本。应该看到,同样的工艺,采用的设计参数不同,其结果也是不同的。作为负责任的单位,对工艺方案的比较力求客观全面,在同等进水、出水条件下,其设计参数应包括对各种污染物的去除率、曝气时间、污泥负荷和容积负荷、曝气量和氧的利用率(及动力效率)、污泥产量(及污泥指数)等作全面分析,数据丰富就可以集思广益,扬长避短,根据技术上合理,经济上合算,管理方便,运行可靠且有利于近、远期结合的原则,进行工艺方案的优化抉择。

对一定规模(如10×104m3/d)以上的城市污水处理厂,应作污泥稳定处理,通常采用中温消化,沼气利用,有条件的可设沼气发电(如北京高碑店、天津东郊),这要花费不少投资,技术设备相当复杂,设备需要引进。不处置由污水处理带来的污泥,污水处理是不完整的,脱水后污泥的最终处置要具体落实,不留后患。国内有些环保公司提出对污水处理厂投资采用多方集资和融资方案(如环保公司总和业主出资50%,其余50%资金由银行贷款),然后通过收取的排污费逐年偿还,这种方法是有积极意义的。但有两个问题需要明确:一个是出资的环保公司采用的工艺和设计参数需要通过评议,选用的设备需通过招标,正如国外贷款(包括政府贷款)其工艺和设备需评议和招标一样;另一个是要明确污水处理厂的股权和产权问题,需制订相应的政策和协议。

城市污水是城市发展中的产物。城市污水的早期处理是通过污水收集系统收集排放到附近下游水体,使其经过水体的稀释和自然净化变污为清,变成我们可以循环利用的资源。但是如果大量的污水倾泄入水体和土壤,破坏了水体和土壤的自然生态,则使水体物种消失、鱼虾绝迹、变成了臭河死湖,土壤里重金属和有毒物质富集,污染物通过食物链危害我们的身体健康,造成巨大的经济损失,制约了城市社会经济的可持续性发展,使我们不得不开展污水处理工程,改善自己的生存环境。

篇4

引言

我国的城市污水污泥处理和处置现阶段还刚刚起步,与国外先进国家相比还还有着比较大差距。因此,我们要了解我国城市污水的处理现状,分析其存在的主要问题,了解其先进的污水处理技术,进而在未来的发展中,使城市污水处理向高效率、低成本的方向发展。

1、我国城市污水处理现状及主要问题

1.1、 我国城市污水处理现状大多欧美发达国家城市污水处理率都已超过了90%,而我国的城市污水处理率还达不到70%,而且很多的中小城市的污水处理厂出水的水质标准还较低。但随着中国经济的发展和政府对水资源水污染问题的更加重视,对城市污水处理的要求日益提高。很多城市对建在市区内和靠近市区的城市污水处理厂,已经要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A出水标准,对处理后的出水水质提出了更高的要求。 长期以来,我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线与处理技术:绝大多数都是照搬国外的活性污泥法二级处理。而以活性污泥法为主的工艺一般都难以达到该排放标准。而且以活性污泥法为主的工艺还普遍存在占地面积大,运行中有臭气产生等缺点,这些都不适合于建在市区内和靠近市区的城市污水处理厂。因此,有必要寻求一种出水水质更好、占地面积更小、基建成本更底、运行管理方便并且卫生条件更好的污水处理新工艺。

1.2、城市污水处理存在的主要问题 1.2.1 污水处理厂建设和运行资金严重短缺 污水处理设施是城市建设最重要的基础设施之一,它对于防止城市水污染,改善城市生活生产用水质量起着重要的作用。我国如果想要短时间内提升城市的污水处理能力,就必须要短时间内投入大量资金来建设足够数量的污水处理厂。按照1.25亿m3/d的处理能力、运行成本0.5元/m3计算,每年这些污水处理厂的运行成本就要250亿左右,而且还需要2000多亿的后续资金,短时间内要进行这么大资金的投入,显然比较困难。 1.2.2 缺乏先进的城市污水资源化利用技术 城市污水资源化利用事业的发展必须以新技术作为支撑和保证。而我国现有的设备、所采用的城市污水资源化利用技术难以满足实际需要。所以,想要有效的提升我国城市的污水处理能力可以通过不断的改进现有的污水处理技术,同时加大对新技术的研发的投入力度,生产不同水质的再生水,以满足生活生产的不同用水需求。 1.2.3 污水管网建设不合理 在全国已建成的3000多座污水处理厂中,因管网建设不合理的原因造成污水处理厂低负荷运行,或不正常运转的污水处理厂约占总数的2/3。造成此类现象的主要原因如下:(1)老城区生活污水和雨水共用管道,导致污水就近排人雨水管或水体;(2)通过改造的污水管道不能与接户支管配套,影响了生活污水流入城市污水主管道;(3)新建的污水厂将建设重点放在了污水处理设备污水流入主管道的建设,而忽视了对支流管道的配套建设,对污水处理的效率有严重的影响。

2、城市污水处理技术分析

2.1、物理处理方法

(1)格栅法:主要分为人工清理的格栅和机械格栅,前者适用于中小型城市生活污水厂或所需截留的污染物较少时,后者则适用于大型城市生活污水厂或所需截留的污染物较多时。

(2)筛网法:其去除效果与初次沉淀池的作用类似。

(3)过滤:如石英砂等具有孔隙的粒状滤料层,将水中的杂质截留,进而澄清水。

(4)离心分离法:它在水中的悬浮物和水的密度不同的基础上产生的。

(5)沉淀池法:用于废水进入生物处理设备前的初次沉淀、生理处理后的二次沉淀及污泥处理阶段的污泥浓缩池。

(6)浮上法:适用于颗粒直径比较小,难以用沉淀法进行去除时,主要有分散空气浮上法、溶解空气浮上法和电解浮上法。

2.2、生物处理方法 污水生物学处理具体来说是通过微生物所产生的酶、氧化分解有机物来净化水。它的主要方法有:活性污泥法、生物滤池法、厌氧处理法、氧化塘法。在净化过程中,细菌起了主要的作用,胶体和固体等不溶性有机物先附着在菌体外,由菌细胞分泌的胞外酶分解成可溶性物质,再被菌体吸收,通过微生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用,把一部分有机物被氧化分解为CO2、H2O等简单的无机物,另一部分有机物转化成微生物自身组成物质,进而降解污染物质;菌体会直接吸收污水中的可溶性有机物;

2.3、污水处理新技术

2.2.1、曝气生物滤池技术分析 曝气生物滤池的运行稳定,处理效果好,是投资较少的一种新技术应用典型。曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池,可以达到比较高的排放水质标准。它不但能够用于污水的二级处理,还能够用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理。因为曝气生物滤池工艺结合了滤池和生化反应器,所以不再需要沉淀池;池容小,土建工程量比其它工艺少20%~40%;占地面积小,是常规工艺的1/4~1/5;无需放空滤池中滤料;上部出水为清水,滤头不易堵塞,易检修和更换;全部模块化结构,改扩建容易,工期短。除此之外,不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵,可使设备投资和运行费用降低;对厂区进行全封闭,无臭味污染,视觉和景观效果好;低温运行稳定,受温度影响很小;自动化程度高,操作人员少;由于其具有连续的物理过滤能力,一旦生物反应发生问题,滤池仍可去除绝大部分的悬浮物;而且仅需要几天即可恢复生物处理能力,而活性污泥法需要几个星期才能恢复。

2.2.2、 天然有机化学污水处理技术的分析 目前,人们已经认可天然有机化学在污水处理方面的优势。这种工艺可以有效去除水中的磷、氮和颗粒物,使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理。还有一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法,这种方法比化学混凝法需要的混凝剂量更少,但足够去除大部分磷,同时也增快了沉降的速度。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。

3.污水处理技术的发展趋势

3.1、高效率、低成本的污水处理技术与设备是未来的首选 从我国目前的发展状况来年,我国还属于发展中国家,经济发展水平相对落后,国家目前还是把主要的资金和精力都放到经济的发展上,一些高能耗和高污染的企业在一定的时间内还会存在下去。虽然政府正在逐渐加大治污的力度,但一些投资高、运营成本昂贵的污水处理设备一时还难以承受。目前许多二级城市已经建设污水处理厂,但由于负担不起高额运行费,而不能使其正常的运转。要解决这些难题就必须采用高效率、低投入、低运行成本的污水处理技术与设备,所以在未来的一段时间内,开发和利用具有以上优点的新技术工艺是重点。

3.2、对产泥量少且污泥处理方便的技术研究是主要方向 污水处理之后会产生数量巨大的污泥,如何处理这些污泥是除污产业中的一个重点和难点,一些污水处理企业不得不在进行完污水的处理之后,继续想办法对污泥进行二次处理,这对污水处理企业来说是一个很大负担。“在国家环保部门公布的2010年污水处理的数据中显示城市污水的平均含固率为0. 02%,湿污泥产量为965. 562×104t/a”如此大的污泥量,再加上污泥成分复杂且含有有毒物质,如不进行合适的处理,同样会对环境造成巨大的污染。从目前来看,我国的污泥处理水平不容乐观,有的污水处理企业没有完整的污泥处理工艺,甚至不能将污泥进行干化,这些都为污水处理企业的正常有效运转设置了巨大的阻力。对待这样的问题一般是采用两种手段,一是从源头减少污水中的泥沙含量,减轻后续的污泥处理量。二是增强污泥处理能力。从这两方法来看,显然是第一种方式更能节省成本,提高效率。我国现在已经有部分企业能够做到这一点,如生物接触氧化法工艺、BIOLAK工艺、水解一好氧工艺等,但是这些还远没有达到我的要求,未来在这方面的研究还会继续。

结语

总而言之,我们应高度重视污水处理技术的发展和设备的开发,以保护资源、节约成本为目的,不断总结经验,学习外国先进的污水处理技术,进而提高我国污水处理厂的污水处理效率,减少资源的浪费。

篇5

前言:水是生命之源,也是实现经济社会可持续发展的基础性资源。污水处理是刻不容缓的一项事业,尤其是占我国面积大多数的中小城市的污水处理问题,它关系到我国城市化进程的进一步发展,更是影响我国未来经济建设的重要因素。因此,我们必须严肃重视,处理好其与经济建设的关系,不断探索创新,走出一条高效率、低能耗的污水处理技术新路子。

一、污水对环境的危害分析

城市污水是指通过各种排污管道收集的所有排水,包括生活污水、工业污水以及城市融雪和雨水。城市污水的早期处理是通过污水收集系统收集排放到附近下游水体,使其经过水体的稀释和自然净化变污为清,变成我们可以循环利用的资源。但是随着人口的快速增长和城市化进程的加快,城市生活污水的排放量剧增,所以生活污水对水体的影响亦随之增加。污水的化学成分越来越复杂多样,水体的自然净化能力有限,已经不能达到自然净化程度了。未经处理的生活污水排入水体和土壤会造成水体和土壤污染,破坏了水体和土壤的自然环境。有机物是生活污水的主要污染物,它使水体物种消失、生物绝迹,使江河变成了臭河死湖。污水侵入土壤使土壤里重金属和有毒物质富集,污染物通过粮食、蔬菜、水果等食物迁移到人体内危害我们的身体健康,如镉超标大米等。饮用水等所含的氟化物的过量摄入可引起的关节炎及骨质疏松症等骨头异常。在水体受到有毒化学物质污染时,可使接触人群发生慢性中毒。受到污染的地下水正侵蚀着人们的健康。这是关系到下一代的生命和健康的大问题。

二、城市水污染来源

2.1工业污染

目前我国中小城市数量众多,幅员辽阔,聚集了庞大的人口、资源、产业、环境等发展要素,其发展方式的转变和发展质量的提升对于我国经济社会的发展有着全局性、决定性的重大意义。改革开放以来,中小城市,尤其是中小城市中的中小企业发展迅速。其工业产值占全国工业总产值的比重逐渐增加。但是中小企业规模小。技术水平低、环保措施不到位,执行环境影响评价制度的企业少,

加上中小企业设备简陋、资源浪费严重,造成污染物排放数量大、污染治理达标率低。这是造成城市工业污染的主要来源。

2.2生活污染

人类所产生的生活污水逐年增加,所占比例持续升高。 而我国城市污水的集中处理率仅为60%左右。而中小城市生活污水集中处理率更低,甚至大部分生活污水是不经过处理直接排放的。

2.3农业污染

由于中小城市城乡结合部面积大,农村人口所占比重相对较高,所以中小城市农业污染也成为污水主要来源之一。其中包括畜禽养殖废弃物、农用化学制品的流失以及农村生活污水的排放对水环境的污染。目前我国大部分地区畜禽粪便的还田率仅为30%~50%,未经安全处理的畜禽粪污直接排放或任意堆放造成氮、磷污染所致的水体富营养化,严重污染地下水和地表水环境,导致广大农村地区饮用水出现安全问题。城市水源地上游通常是主要的农业耕作区。农药、化肥施用量的增加,势必提高土壤中人工化学物质的含量。特别是农业的粗放管理,更导致农业化学品利用率的降低,造成湖泊、水库富营养化。由于经济发展水平的限制,我国中小城市以及周边广大乡村都还缺乏排水设施,大量的生活污水漫流排放后随地表径流进入水体,有机污染十分严重。

三、污水处理技术分析

污水处理的基本方法就是采用各种技术与手段,将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用,或将其转化为无害物质,使水得到净化。现代污水处理技术按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法。

3.1活性污泥法

此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成。工艺简单,由于只有一个反应池,不需二沉池、回流污泥及设备,运行方式灵活。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统,池容的利用率不高,因此适用于规模较小的城市污水处理厂。

3.2污水生物学处理:

具体来说是通过微生物所产生的酶,氧化分解有机物,从而使水得到净化。其中起主要作用的是细菌,通过微生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用,把一部分有机物转化成微生物自身组成物质。另一部分有机物被氧化分解为二氧化碳和水等简单的无机物,从而使污染物质得到降解。目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥茵种,进一步提高处理效果,是未来发展的方向。

3.3氧化沟法:因其构造简单,易于管理,很快得到推广,当前可谓热门工艺。比较有代表性的有:帕式简称单沟式,表面曝气采用转刷曝气,水深一般在2.5―3.5m,转刷动力效率l.6~l.8kg02/(kW-h)。奥式简称同心圆式,应用上多为椭圆形的三环道组成。有利于脱氮除磷。若能将氧化沟进水设计成多种方式,能有效地抵抗暴雨流量的冲击,对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。

3.4活性污泥工艺目前已经成为一种比较完善的工艺。有学者认为该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。用膜分离代替沉淀进行泥水分离,可带来活性污泥工艺的以下变化:不再存在污泥膨胀问题:可使曝气池容积大大减小,节省处理厂的占地面积:污泥浓度的提高,将要求较高的曝气速率,因而纯氧曝气将随着膜分离而被大量采用。目前活性污泥法是被最广泛使用的方法之一,但因其所产生的腥臭污泥问题,处理方法还有待提高。

四、我国城市污水处理技术发展思路和对策

对于我国这样一个污染严重、资源短缺的国家,先进的水处理工艺开发的标准应该是适合我国国情、高效、低耗和低成本的污水处理技术。各类效率高、投入低、可达到一定治理深度的城市污水处理新技术,对经济尚不够发达而污染亟待治理的我国,尤其是绝大多数没有污水处理设施的乡镇,在一段时期内都将具有重要意义。以厌氧一好氧生物处理工艺、水解一好氧处理工艺、流化床和曝气生物滤池等为代表的低耗、高效工艺有希望满足这一需求。

五、城市污水回用分析

城市污水回用是缓解水资源紧缺、保护生态环境、实现污水资源化的有效途径。污水经处理再生后可以作为城市的“第二水源”回用于对水质要求不高的城市河湖环境用水、城市绿化用水、工业低质用水、道路浇洒用水、建筑冲厕用水等,通过加大对再生水的利用.可促进资源的循环利用.

5.1城市杂用水包括城市绿化用水,冲厕用水,道路清洗用水.车辆冲洗用水,建筑施工用水等。城市杂用水的水质要求相对较低,因此污水回用处理工艺也相对简单,一般通过混凝沉淀过滤、消毒操作就可满足水质要求,投资和运行成本较低。

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1 城市污水处理的必要性

1.1缓解用水压力

水资源是宝贵的,可再生的(水循环过程是具有其固定自然规律的,打破这一规律,水资源也会一去不复返)。现代大工业生产每天消耗大量淡水资源,污水不经过处理直接排放也会间接导致淡水资源的稀缺。做好污水处理工作能够从两个方面环节用水压力:污水经过处理可以循环使用;污水经过处理,大自然中的淡水不被污染,水资源就能够得以保证。

1.2 保护自然环境

由于污水的不断污染,自然界中很多动植物不断消失和灭亡,生态环境被很严重的破坏。做好污水的处理工作,能够保证现存的很多对水循环系统以来程度较高物种的生存,进而达到保护生态系统、保护自然环境的目的。

1.3 环境美化

在当前,很多行业工厂由于生产需要,每天都排放大量污水。这些污水没有经过处理,或者只经过简单处理,就被排放到河流中去,污染了河道系统,大量鱼虾生存环境恶化,而自然生态环境是十分脆弱的,一旦被打破,就很难再还原。另外一方面,规模日渐庞大的现代城市每天的生活排放污水也相当可观,这些生活污水和工业污水一样,也破坏着社会环境。做好污水的处理工作,能够很大程度上降低污染程度,美化社会环境。

2 常见的污水处理方法

2.1物理处理方法

(1)格栅法:可分为人工清理的格栅(适用于中小型城市生活污水厂或所需截留的污染物较少时)和机械格栅(适用于大型城市生活污水厂或所需截留的污染物较多时)。(2)筛网法:筛网的去除效果,可相当于初次沉淀池的作用。(3)过滤:是以具有孔隙的粒状滤料层,如石英砂等,截留水中的杂质从而使水获得澄清的工艺过程。(4)离心分离法:它的作用是基于存在于水中的悬浮物和水的密度不同而产生的。主要设备有:离心机、水力旋流器及旋流池等。(5)沉淀池法:用于废水进入生物处理设备前的初次沉淀、生理处理后的二次沉淀及污泥处理阶段的污泥浓缩池。(6)浮上法:适用于颗粒直径很小,很难用沉淀法加以去除时,主要有电解浮上法、分散空气浮上法和溶解空气浮上法。

2.2生物处理方法

污水生物学处理具体来说是通过微生物所产生的酶,氧化分解有机物,从而使水得到净化。其中起主要作用的是细菌,污水中可溶性的有机物直接被菌体吸收;固体和胶体等不溶性有机物先附着在菌体外,由菌细胞分泌的胞外酶分解成可溶性物质,再被菌体吸收,通过微生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用,把一部分有机物转化成微生物自身组成物质,另一部分有机物被氧化分解为CO2、H2O等简单的无机物,从而使污染物质得到降解。主要方法有:氧化塘法、活性污泥法、生物滤池法、厌氧处理法。

2.3 水的化学处理方法

中和法;化学混凝法;化学沉淀法;氧化还原法;吸附法。

2.4城市污水处理的新模式

(1)生物膜技术:通过选育和培养高效的微生物菌种,制成制剂,高密度直接投放到待处理污水,形成生物膜,对污水进行降解和净化。(2)粉末活性炭吸附技术:粉末活性炭在污水处理中的使用已有70年左右的历史。自从美国首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以后,活性炭成为给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭对三氯苯酚、二氯苯酚、农药中所含有机物,三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果,对色、嗅、味的去除效果已得到公认。可用于提高污水处理厂出水水质。(3)曝气生物滤池法:该工艺是一种淹没式上向流生物滤池,其滤料为比重小于1 的球形颗粒并漂浮在水中。通过硝化和反硝化作用净化水质,其处理能力大大高于活性污泥法,并能达到很高的排放水质标准。

目前,在城市污水处理中,活性污泥法是被最广泛使用的方法之一,但其所产生的腥臭污泥问题仍然令人头痛。可尝试用污泥进行垃圾场填埋、作有机肥料等。

3 城市污水处理环境效益

3.1 污水处理工艺流程分析

工艺流程是环境效益分析重点论证的内容之一,环境效益分析需认真对污水处理的工艺流程进行分析和论述,并保证在满足进水水质要求的情况下,确保污水处理出水水质应严格遵守《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)和其修改单的要求,根据不同工艺对污水的处理程度和受纳水体的功能,确定常规污染物的排放标准,对城镇居民小区、郊区村镇、居民点、工业企业内的居住区的生活污水处理设施污染物排放也按国家标准执行。污水处理工艺及设施的选择,还应该从经济性能、技术性论、环境性论、社会性论等多方面加以综合比选,对不同的水处理方案从技术和经济角度进行分析和论证,并推荐排水达标的方案,各城市根据各自的特点,选择合适的处理工艺流程。

3.2 尾水对受纳河流的环境影响分析

污水处理项目自身产生的污水量很少,但是尾水排放量很大,如果将尾水量看作建设项目的排水量,按照导则要求确定评价等级显然不妥当,应根据实际情况区别对待。对受纳水体的环境影响还应该考虑超负荷污水溢流和事故排水对受纳水体的影响,必要时需要通过相应的预测模式进行计算,并分析影响程度。污水排放口附近有设置河流保护目标时,则要对排污口的位置选择及排放方式进行充分的方案比选论证,并推荐合理的排放口设置方案。如果城市污水处理的出水回用于农业灌溉,则应对污灌农田产生的影响进行分析,说明原来污灌农田改用处理出水灌溉后,对农田土地环境的改善作用及对农作物生长产生的影响。

3.3 恶臭对周边环境的影响分析

恶臭是污水处理期间的一个非常重要的环境问题,由于臭气对周围环境的影响而引发的诉讼时有发生。在污水处理过程中,产生的恶臭物质主要由碳、氮和硫元素组成。其恶臭成分一般分为5类:含氮化合物(三甲胺、氨、吲哚等);含硫化合物(甲硫醇、硫化氢、甲基硫醚等);卤素及衍生物(卤化烃等);烃类(脂肪烃、芳香烃;含碳、氢或碳、氧、氢组成的化合物(低级醇、醛、脂肪酸)等。污水在污水厂的各个处理单元都会产生臭味,如泵房、沉砂池、曝气池、污泥浓缩池、脱水机房等工序,但进水部分(格栅间)和污泥处理部分(浓缩池和脱水机房)的恶臭尤为严重。产生恶臭的原因是由于在城市污水管网系统中,污水在下水管道中停留时间长,下水管道没有足够的溶解氧,污水中发生厌氧反应,产生硫化氢、氨气、甲烷等恶臭气体。污水处理产生的恶臭物质对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害,有的芳香族化合物甚至使人体产生畸变、癌变。恶臭防护的途径一般包括3个方面:(1)在设计中减少恶臭物质的排放;在污水处理单元,一般可通过合理设计尽量减少污水流动过程以及在上游投放化学品来减少恶臭气体释放量;而污泥处理单元,则需要根据不同的污泥处理技术,采取相应的恶臭排放措施。(2)配备恶臭气体收集处理装置;如果没有足够空地来隔离恶臭影响,就需要通过选择合理的处理技术或是改变厂址周围用地性质来解决。合理的处理技术包括通过改进设计减少恶臭物质的排放,以及配备恶臭气体收集处理装置。(3)设置一定宽度的卫生防护带。恶臭防护通常采用设置卫生防护带的方式,以减缓恶臭对周边环境产生的影响。

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1污水处理系统

这一系统就是指净化污水,让污水满足国家或者是区域政府提出的排放标准,其实也可以进行二次应用。经常应用的污水处置方案有物理法、化学法以及物理化学法等方案。在进行污水处置工作之前,工作人员需要对污水源实施全面的研究和调查,了解污水中都有哪些成分,之后结合以往的调查信息提出优质的污水处置方案,再结合提出的方案选择污水处置设施,以此对污水进行全面净化,构成系统化的处理工作步骤。并且结合自动化控制各项设施,提升污水处置系统,这样可以在实际操作中获取更为优异的成绩,以此为污水处置工作的发展提供依据[1]。

2电气控制

在应用自动化电气控制污水处理系统中需要明确下面几点问题:第一,污水处理系统对自动化控制的高效标准和严格规定。多个污水处置系统对自动化技术提出的要求存在差异。但每一个污水处置系统对自动化控制技术都存在一定的现实要求,因此在设计污水处理系统中的电气控制时,需要结合污水处理效果和系统的现实需求进行全面研究,以此提出合理而标准的方案。第二,污水处理系统对设施的规定。传统意义上的污水处置系统更为关注自然生态的净化特点,这种处置工作最大的问题就是实际工作效率较低。电气设施在电气控制自动化系统中占据重要地位,因此在工作之前需要引用专业人才设计电气设施,以此确保设施在处置工作中可以有效发挥自身的作用。电气设施和应用零件都要结合电气控制系统进行筛选,在整体上确保电气系统的科学性和有效性。第三,试验监察。设施和应用零件结合相应安装说明和图纸进行组装,在发现设施与零件不符时,需要及时实施加工处置,在安装完后,一定要对系统进行试运,这样可以保障系统的安全性和工作效果。在试运阶段,也要观察各个时期的系统性能,并对实际出现的问题进行记载,且提出相关的处理方案。在保障污水处理系统可以有效运行的过程中,电气自动化自动化技术就可以在城市污水处理系统中随意应用。

3电气控制自动化技术的方案设计需要注意问题

第一,结合系统后期预计的整体性能筛选标准的设施和配件。第二,图纸要依据相关的规定设计,为未来的设施安装提供依据。第三,在重要阶段,要结合设计图纸等素材对二次设施实施检测,预防设施存在问题。第四,需要让经验丰富的工程师或者是科学家设计电控箱。但在不断创新的社会背景下,市场中出现了全新的污水处理系统自动化应用技术,其有助于电气达到自动化管理的目标。这一技术最初是在工业生产工作中应用,有助于工业生产工作自动化管理。在自然生态环境保护观念不管推广的背景下,在污水处理系统当中引用电气控制自动化技术,是污水处理工作落实的重点内容。在解决污水问题的过程中,因为污水的特殊情况要对电气控制系统提出以下几点规定:第一,若是处于环境较为恶劣的背景下,电气控制系统因为受到所处环境的影响,其酸碱度和离子含量都会高于正常的标准;第二,在解决污水问题时,电气控制系统有助于灵活获取发展中的信息,且可以对污水中的传递信息进行监管,从而保障自动化在污水处理工作中可以有效实施。第三,电气控制系统可以对污水处理工作中的各项信息进行实地检查和记载,其中包含了污水的温度、水位以及电导率等内容[2]。

4污水处理系统中电气控制自动化技术应用方案分析

通过分析上述研究可知,教师研究了污水处理系统电气控制方案的应用重点,且提出发展中存在的问题。这些工作对污水处理系统的发展有一定的引导作用。除此之外,工作人员需要全面分析污水处理系统的电气控制方案,从而为未来城市污水处理系统的发展提供依据。4.1了解电气控制的规定。在时代转变的背景下,电气控制得到了大范围应用。最初应用是在工业生产工作当中,主要是为达到工业生产工作自动化的目标。但在现阶段,我国政府在发展的同时又提出了保护环境的观念,促使电气控制被引用到污水处理系统当中,全面提升污水处置工作的质量和效率。在这一背景下,需要确定电气控制方案多处的特殊情况,如多变的地理环境、信息技术、各个区域的经济条件以及污染危害等内容,这些对后期性能都有一定的影响[3]。4.2电气控制的特点和构成。一般情况下,电气控制系统是结合监测和管理两方面内容来进行整体工作。最开始依据分级管理,让各个层次的工作情况突显在控制器当中,且对每一个机位的独立工作实施监察,而在监察的过程中对其进行管理。通常情况下,其主要分为三个阶段,就是上、中、下。每一个阶段都是自主连接的,有的位置出现问题也不会影响整体系统工作性能,且可以提升实际处置工作效率和质量,此时只要工作人员及时发现问题,并解决存在的问题,就会降低整体系统工作造成的影响。同时,这一系统中应用的电机、阀门管理器等相应设施,都可以为污水处置工作提供有效依据。下面主要分析这三个阶段:第一,上位机。其主要是以工控机的发展情况为基础,实际整体运行过程要求结合计算机高级语言来实施管理,依据电机、泵和阀门等设施来进行工作。工作者也可以根据上位机的工作情况,明确其中存在的电气问题,并加以研究和分析,最终提出科学的解决方案,而操作者可以应用鼠标为系统直接下达命令。同时,在发展中产生的信息数据都可以展现在上机位中,同时也可以直接打印进行信息资料的检查,从而保障各项信息数据得到有效保护。第二,中位机。这是逻辑单元的管理中心,也是电控污水处置系统的重点。中位机的工作重点就是上下机位的信息资源传输、检查以及信息记载等内容,确保系统可以有效运行。对获取到的电控污水处理系统信息数据进行全面研究和分析,之后通过相关的计算进行传递,从而完成系统的逻辑管理。第三,下位机。其实依据智能仪表构成的,具备一定的自主性,也拥有自己的显示器和操作平台[4]。电气控制系统的三个机位将污水处理实施分级管理,各个机位自主完成自身的工作内容,就算是某个或者是两个机位出现了问题,也不会影响整体系统的操作,这样操作者在及时明确问题的情况下,有助于减少系统出现问题带来的影响。4.3参数检测和管理。污水处置系统在实际操作中要检测和管理相应的信息数据,其中包含了污水的液位、温度以及溶氧量、酸碱度等内容。其中简单分析以下几点;:第一,液体的监测和管理。若是污水处置阶段,实际面积过大或腐蚀程度较深的,通常情况下依据超声波物位仪;若是污水面积较少,可以选择应用静压式传感器液位仪对污水的液面实施检查,拓展硅传感器作为液位变送器。两者之间的监测原理存在一定区别,超声波物位仪主要是依据回声的原理进行检测,在发出的信号与液面接触之后会产生相应的超声波信号,传感器检测到相应信号之后,再将信号传递到电控污水处置系统中的管理器中;静压式传感器液位仪的监测是让依据传感器检测获取的液体静压力移动到相应的传感器中,之后结合传感器将压力信息转变成与液体静压力相对的电信号,以此传送到控制器当中。第二,酸碱度的监测和管理。在净化污水时,污水的酸碱度一般情况下应用电位法实施检测,在测量电极上的玻璃触头触碰到氢离子,因为这一触头对酸碱值的反应较为敏感,就会构成电势,与氯化银中的银丝对比分析可以获取一定的电势差。但因为酸碱度传感器输出的电势差只拥有几十毫安,此时就需要放大,通过V/F转变成频率信号之后,结合脉冲的形式传递到管理器当中。因为信号应用的脉冲信号,结合观点隔离前级信号与管理器,其有助于更好解决长距离传递和影响的问题。第三,溶氧量的检查和管理。因为精确曝气池的配置方案需要结合溶氧量的相应信息数据进行设计,所以溶氧量监测和管理工作在污水净化工作中占据重要地位。以往的Clack型氧量检测传感器依据隔膜实施覆盖,通常情况依据金和铂制作出工作电极的阴极,银为阳极,其中阳极也可以用作反电极和参比电极。在实际应用中,电极浸没在相应离子的电解质当中。为了预防电解质出现溅出或者是受到外来物质的影响等情况,可以依据隔膜将被检测的液体和电极电解质相隔[5]。

5结语

在我国社会经济不断发展的过程中,污水量也在持续上升,由此提出科学的管理方案变得至关重要,尤其是科学的污水处置方案,不但是发展的重点工作,也是污水管理的基础工作。在污水处理阶段,全面依据电气控制自动化技术,合理选择自动化设施,有助于提升污水管理工作的效率和质量,优化人们赖以生存的家园,从而为我国社会经济的持续发展提供依据。

参考文献

[1]韩敬学.污水处理厂电气节能措施探讨[J].资源节约与环保,2015,(07)

[2]刘小桂.污水处理厂电气节能设计与自动控制系统思路构建[J].科技展望,2015,25(13)

[3]杨伟.浅谈污水处理系统的电气控制措施[J/OL].电子制作,2015,(08)

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当前我国城市发展过程中,水资源短缺及河流水质污染对城市居民带来较大的威胁,特别是当前地下水资源也受到不同程度的污染,这给人们的饮用水安全带来了较大的影响,对城市的发展带来了较大的制约。因此需要针对城市污水问题采有效的处理技术,并将污水处理后,使其达到排放标准,或是加以利用,有效的弥补城市水资源短缺问题,而且能够实现对城市水环境的有效保护,对遏制城市生态环境恶化及提高城市环境质量具有极其重要的意义。

1 污水对环境的危害

城市污水由生活污水、工业废水及城市雨水和雪水等共同构成,这些污水通过各种排污管道收集后并将其排入到下游的水体中。早期城市污水经收集系统收集直接排放到水体,利用水体自然净化和稀释达进行处理。但当前城市的发展进程较快,人口数量群答复加,这也使城市生活污水排放量急剧增加,而且生活污水中化学成分越来越复杂,这对水体自然净化能力带来了较大的影响,污水排入到水体中已无法达到自然净化程度。这样所排放的污水就对水体和土壤带来了严重的污染,使自然环境受到严重破坏。同时生活污水中存大大量的有机物,其使水体中物种和生物的繁殖带来了较大的影响,部分物种和生物消失。而且污水侵入到土壤中,会导致土壤中重金属和有毒物质增加,从而对粮食作物带来污染,对人体的健康带来了较大的危害。另外,城市工业废水存在偷偷排放的问题,或是部分工业废水处理后达不到标准就排放,这些工业废水成分十分复杂,含有较多的有毒成分,其对城市水体带来的污染更加严重。

2 污水处理技术分析

在对城市污水处理过程中,需要利用各种先进的技术和手段来对污水中的污染物进行分离,或是对其进行无害化处理,从而达到净化污水的目的。在现代城市污水处理过程中,所采用的处理技术多以物理方法、化学方法和生物化学处理法等为主,在具体应用时需要针对实际情况采取适宜的处理技术,确保达到良好的处理效果。

2.1 活性污泥法

这种污水处理方法应用的时间较长,其将进水、曝气、沉淀及出水等集中在一起完成,工艺十分简单,所需要设备不多,利用一个反应池即能够完成,运行方式较为灵活。但由于在具体应用过程中,池子内需要设置曝气和输配水系统,这也影响了池容的利用效率,因此这种方法也只适用于一些规模不大的城市中的污水厂。随着活性污泥工艺的不断完善,该工艺加快了向膜分离技术和分子生物学技术的方向发展。特别利用膜分离来代替沉淀来对泥水进行分离,不仅能够有效的解决污泥膨胀问题,而且曝气池容积也能够减小,污泥浓度得到提高,曝气速率提升。

2.2 污水生物学处理

在运用生物学对污水处理过程中,主要是利用微生物所产生的酶来对污水中的有机物进行氧化分解,从而实现对污水的净化。这其中细菌发挥着重要的作用,在细菌作用下,利用微生物的氧化、还原、分解和合成等生化作用,可能将有机物进行分解和转化,一部分有机物会被分解成二氧化碳和水,另一部分能够转化了微生物自身的组成物质,达到降解污染物质的作用。在当前污水处理领域,分子生物技术也开始进行应用,而且采用基因技术来对污泥菌种进行培育,这不仅有效的提高了污水处理的效果,同时也是未来污水处理技术的发展趋势。

2.3 氧化沟法

当前在城市污水处理领域中,氧化沟法作为一项热门的处理工艺,由于其构造十分简单,而且更便于管理,具有较好的脱氮除磷的效果,因此氧化沟法在城市污水处理中应用十分广泛,特别是对于氮、硫的去除率能够达到较高的水平。

3 城市污水回用分析

城市污水经过有效处理后实现二次利用,不仅能够有效缓解当前城市水资源紧张的局面,而且能够实现城市生态环境的保护,加快推动污水资源化的进程。污水经过有效处理后进行回用,可以将其作为城市的第二水源,将处理后的回用水应用在一些对水质要求不高的用水需求上,如城市环境用水、绿化用水、工业低质用水、道路浇洒用水及公厕用水等,这样不仅实现了水资源的有效节约,而且通过再生水的利用有利于促进水资源的循环利用,为水资源的可持续性发展奠定了良好的基础。

(1)农、林、牧、渔业用水包括农田灌溉,造林育苗,畜牧、水产养殖等。城市污水回用于农灌处理流程为:二级处理出水一过滤一消毒一农业灌溉。当城市污水回用于养殖时,则应该进一步考虑到污水中的重金属和有毒、有害有机物等指标,防止有毒化学物质的积累。

(2)城市杂用水包括城市绿化用水,冲厕用水,道路清洗用水,车辆冲洗用水,建筑施工用水等城市杂用水的水质要求相对较低,因此污水回用处理工艺也相对简单,一般通过混凝沉淀过滤、消毒操作就可满足水质要求,投资和运行成本较低。

(3)环境用水包括景观环境用水,湿地环境用水等。城市污水用于景观水体的关键技术在于对有机物和富营养物质的控制。对于人直接接触的娱乐用水,再生水不应含有毒、有刺激性物质和病原微生物,通常要求再生水经过过滤和充分消毒才能应用。

4 保护水资源的建议

首先,环境质量是生态城市建设的基础和条件。在当前生态化城市建设^程中,为了能够有效的提高城市的环境质量,则需要由政府起主导作用,利用市场来推进,进一步强化执法监督及环境评价,采取多种方式来强化对环境保护的监督,努力提高城市水资源管理水平,为城市居民打造一个良好的生态环境。

其次,强化对污水处理后水质的监测工作。加快水质监测机构的配置,并进一步对相关水质监测制度进行完善,加大力度对污水厂的水质进行监管,对污水厂的出水水质进行实时监测,确保排放的污水达到标准的排放要求,以此来保护城市水环境的安全。

最后,要加大城市节水的力度。通过多种途径和手段来实现城市的节约用水,可以通过创建节水型城市来进一步建立节水目标责任制,实现水资源的循环利用,以达到保护水资源的目的。

5 结束语

在现代社会生产生活过程中,人们对水资源的需求量不断增加,这也使城市污水排放量不断增加,通过对污水的有效处理,实现城市污水的回用,不仅有利于减少对环境的污染,而且还有利于实现水资源的循环利用,进一步改善城市水环境,为城市的健康、持续发展起到了积极的促进作用。

参考文献

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1城市污水处理技术综述

1.1污水物理处理技术

在城市污水处理技术中,对污水的物理处理方法最为常见也是利用率最高的一种技术。污水物理处理是通过物理手段对城市污水中漂浮的杂物以及污染物进行过滤并使其分离,以达到净水的作用。污水物理处理技术不会对原有污水的自身性质有所改变。在污水物理处理技术中常见方法有,通过网筛、砂虑以及设置格栅等方法将污水中的悬浮杂物以及漂浮物进行截留;另外还有通过离心法、沉淀法以及气浮法等将与污水密度不同的污染杂物进行分离,其中气浮分离法的处理效果最佳。气浮法主要是把空气通过特殊手段注入到污水之中,使其形成细小的气泡,各种极小的污染物就会附着在气泡上,在气泡浮生的过程中将污染物一同带出成为泡沫或浮渣,最后再将这些浮渣物质进行分离。气浮法在对含有油质成分的污水处理中应用最广。随着科技水平不断提高处理气浮之外还衍生出了如布气、化学、电气、溶气以及生物等多种气浮方法。

1.2污水化学处理技术

在城市污水化学处理技术中,污水化学处理技术也是十分常见的。化学处理技术主要是利用化学反应来改变污水中的污染物性质,从而有效降低污水污染物具有的危害性,同时为下一步分离做好准备。在对城市污水进行化学处理中,例如在污水里添加絮凝剂,使污染物的性质发生化学改变,达到与水质不溶解或者难溶解的状态,然后再进行沉淀与隔离将污染物彻底去除,以此实现净化的污水目的。在化学处理技术中,也可以利用酸碱法对城市污水进行PH值中和,也可以通过例如臭氧之类的强行氧化剂对城市污水中的污染物质进行氧化。另外电解法也是较为常见的一种方法,它是通多电极的阴极与阳极对污水实施氧化,从而达到改变污水水质实现净化的目的。

1.3污水生化处理技术

城市污水处理技术中,污水生化处理技术是近些年兴起的,也是在现代城市污水处理中应用最广泛的一种技术。在生化技术中主要是利用自然微生物的自身分解来处理城市污水例的各种污染杂质,以此来实现净化污水的目的。污水生化处理技术中又会根据使用物质的不同分为以下几种。第一种为活性污泥处理法。该方法是污水生化处理技术中的代表方法,其原理是通过活性污泥对污水中的污染物进行处理。活性污泥处理法是要向城市污水中投放空气,在一段时间后大量微生物不断繁殖形成絮凝状物体,大量的微生物群体气息在上面会产生极大的吸附力与氧化力,随着时间推移利用大量微生物来溶解污染物对污水进行及时处理。现代生产中,工业污水在处理上难度很大,此时就需要利用活性污泥处理法对其净化。第二个是生物膜的处理方法。在城市污水生化处理技术中,出活性污泥还有另外一种方法就是生物膜。这种方法只要是对微生物施行固定技术,将微生物的细胞固定在填料上并且保证两者不会发生化学反应,可以在填料进行生长繁殖最后形成膜样污泥。该方法的产生与发展经历了许多变化历程。随着城市工业化水平不断提高,此技术也被越来越多的应用在对城市工业废水处理净化中,特别近年来在水产养殖业应用十分广泛。但是在使用该种技术进行污水处理时一定要注意的是,要保证生物膜的代谢等作用能够充分发挥,在整个过程中生物膜对好氧与厌氧都起到重要的作用。第三个技术就是厌氧微生物处理。此种技术是指在厌氧的环境里为厌氧生物提供所学营养与成长环境。其主要功能是对城市污水中二氧化碳以及甲烷等的产生。在历经百余年的发展改进中,厌氧微生物处理技术得到不断发展,近年来该技术截留能力也得到大幅提高,为城市污水处理提供跟多技术的选择做出了巨大贡献。

2加强环境保护的策略

自我国入市以来,环境保护事业逐渐得到人们的重视。在国际上许多发达国家都在官方与民间设立不同的环境保护机构来应对城市发展中带来的各种环境污染问题。加大环境保护力度、提高环境保护意识,从我做起从小做起全民参与才能从根本上改变我们生活的质量与环境。

2.1加大环境保护力度

加大城市环境保护力度、加强对城市工业污水的综合整治力度,才能使城市污水及环境状况得到有效改善。尽管我国许多城市都已经建立了污水处理厂等机构,但是由于缺乏专业的监管制度、缺少专业的管理人才,使城市污水处理与环境保护始终得不到有效实施。当前城市污水处理设备也存在陈旧老化落后等现象,许多功能已经无法达到城市污水处理要求,以此加大环境保护力度,加强对城市工业污水的综合整治力度势在必行。相关单位以及部门要为环境保护提供政策保障,引进高水准的城市污水处理系统,出台相关规定减少生产企业工业污水排放。通过设立污水处理站、中水系统等从根源找到环境保护的有效方法,在整治城市污水的同时,还要提高企业对水资源进行有效高效的利用率。

2.2提高环境保护意识

提高环境保护意识为水资源净化注入生机与活力。环境保护意识的建立要从生活中小事做起,例如节约用水、不浪费电、实行低碳出行等等。作为环境保护专业工作人员一定要加大对环境保护的宣传力度,让普通民众意识到保护环境的重要性,并且积极参与到环保行动之中。在环境保护宣传时可借助电视、平面等多种媒体,还要积极联合工商部门、教育机构以及各大媒体进行广泛宣传;还可以将宣传具体落实到学校、社区以及社会公益团体中,通过开展多种多样的宣传形式一起为环境保护做出贡献。

2.3全民参与,从自我做起

在环境保护中,要做到全民共同参与,从小作起从自我作起。在生活中要积极响应国家环保号召,提倡低碳生活绿色消费,培养节约用水合理用水的好习惯。全民参与环境保护不仅要有自觉主动的意识,还要做到彼此监督,对破坏环境的行为大胆说不,并进行有效的制止。每个人都是爱护环境的好公民,每个人都是保护环境的好卫士,从自我作起带动社会环境保护风气。对环境的保护不仅要及时还要长久,只有坚持不懈的位置付出努力,才能换来优美、和谐、安全的生活环境。

3结束语

地球是人类生存的载体,这里不仅有我们依赖的阳光与氧气还有必须的水资源,加强环境保护是生活中地球上的人都必须做到的义务。伴随城市工业化的脚步,城市污水处理问题亟待解决,提高城市污水处理技术水平、提高环境保护意识,通过各种技术相互作用、不仅可以有效改善水质,而且将为环境保护与发展做出更大的贡献。

参考文献:

[1]邱文源.浅谈城市环境保护中的污水治理问题及改善对策[J].黑龙江科技信息,2016(21)

[2]黄德便,林屾.论城市污水处理对环境保护工程的重要性[J].化工设计通讯.2016(04)

[3]袁显辉.城市污水对环境的影响及解决措施探究[J].资源节约与环保,2016(05).

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Keywords: city sewage treatment; necessity; technology;environmental benefits

中图分类号:TV文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、城市污水处理的必要性

1.1缓解用水压力

水资源是宝贵的,可再生的(水循环过程是具有其固定自然规律的,打破这一规律,水资源也会一去不复返)。现代大工业生产每天消耗大量淡水资源,污水不经过处理直接排放也会间接导致淡水资源的稀缺。做好污水处理工作能够从两个方面环节用水压力:污水经过处理可以循环使用;污水经过处理,大自然中的淡水不被污染,水资源就能够得以保证。

1.2保护自然环境

由于污水的不断污染,自然界中很多动植物不断消失和灭亡,生态环境被很严重的破坏。做好污水的处理工作,能够保证现存的很多对水循环系统以来程度较高物种的生存,进而达到保护生态系统、保护自然环境的目的。

1.3环境美化

在当前,很多行业工厂由于生产需要,每天都排放大量污水。这些污水没有经过处理,或者只经过简单处理,就被排放到河流中去,污染了河道系统,大量鱼虾生存环境恶化,而自然生态环境是十分脆弱的,一旦被打破,就很难再还原。另外一方面,规模日渐庞大的现代城市每天的生活排放污水也相当可观,这些生活污水和工业污水一样,也破坏着社会环境。做好污水的处理工作,能够很大程度上降低污染程度,美化社会环境。

二、常见污水处理方法

2.1物理处理方法。(1)格栅法:可分为人工清理的格栅(适用于中小型城市生活污水厂或所需截留的污染物较少时)和机械格栅(适用于大型城市生活污水厂或所需截留的污染物较多时)。(2)筛网法:筛网的去除效果,可相当于初次沉淀池的作用。(3)过滤:是以具有孔隙的粒状滤料层,如石英砂等,截留水中的杂质从而使水获得澄清的工艺过程。(4)离心分离法:它的作用是基于存在于水中的悬浮物和水的密度不同而产生的。主要设备有:离心机、水力旋流器及旋流池等。(5)沉淀池法:用于废水进入生物处理设备前的初次沉淀、生理处理后的二次沉淀及污泥处理阶段的污泥浓缩池。(6)浮上法:适用于颗粒直径很小,很难用沉淀法加以去除时,主要有电解浮上法、分散空气浮上法和溶解空气浮上法。

2.2生物处理方法。污水生物学处理具体来说是通过微生物所产生的酶,氧化分解有机物,从而使水得到净化。其中起主要作用的是细菌,污水中可溶性的有机物直接被菌体吸收;固体和胶体等不溶性有机物先附着在菌体外,由菌细胞分泌的胞外酶分解成可溶性物质,再被菌体吸收,通过微生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用,把一部分有机物转化成微生物自身组成物质,另一部分有机物被氧化分解为CO2、H2O等简单的无机物,从而使污染物质得到降解。主要方法有:氧化塘法、活性污泥法、生物滤池法、厌氧处理法。

2.3水的化学处理方法。中和法;化学混凝法;化学沉淀法;氧化还原法;吸附法。

2.4城市污水处理的新模式。(1)生物膜技术:通过选育和培养高效的微生物菌种,制成制剂,高密度直接投放到待处理污水,形成生物膜,对污水进行降解和净化。(2)粉末活性炭吸附技术:粉末活性炭在污水处理中的使用已有70年左右的历史。自从美国首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以后,活性炭成为给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭对三氯苯酚、二氯苯酚、农药中所含有机物,三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果,对色、嗅、味的去除效果已得到公认。可用于提高污水处理厂出水水质。(3)曝气生物滤池法:该工艺是一种淹没式上向流生物滤池,其滤料为比重小于1 的球形颗粒并漂浮在水中。通过硝化和反硝化作用净化水质,其处理能力大大高于活性污泥法,并能达到很高的排放水质标准。

目前,在城市污水处理中,活性污泥法是被最广泛使用的方法之一,但其所产生的腥臭污泥问题仍然令人头痛。可尝试用污泥进行垃圾场填埋、作有机肥料等。

三、城市污水处理环境效益

3.1 污水处理工艺流程分析。工艺流程是环境效益分析重点论证的内容之一,环境效益分析需认真对污水处理的工艺流程进行分析和论述,并保证在满足进水水质要求的情况下,确保污水处理出水水质应严格遵守《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)和其修改单的要求,根据不同工艺对污水的处理程度和受纳水体的功能,确定常规污染物的排放标准,对城镇居民小区、郊区村镇、居民点、工业企业内的居住区的生活污水处理设施污染物排放也按国家标准执行。污水处理工艺及设施的选择,还应该从经济性能、技术性论、环境性论、社会性论等多方面加以综合比选,对不同的水处理方案从技术和经济角度进行分析和论证,并推荐排水达标的方案,各城市根据各自的特点,选择合适的处理工艺流程。

3.2 尾水对受纳河流的环境影响分析。污水处理项目自身产生的污水量很少,但是尾水排放量很大,如果将尾水量看作建设项目的排水量,按照导则要求确定评价等级显然不妥当,应根据实际情况区别对待。对受纳水体的环境影响还应该考虑超负荷污水溢流和事故排水对受纳水体的影响,必要时需要通过相应的预测模式进行计算,并分析影响程度。污水排放口附近有设置河流保护目标时,则要对排污口的位置选择及排放方式进行充分的方案比选论证,并推荐合理的排放口设置方案。如果城市污水处理的出水回用于农业灌溉,则应对污灌农田产生的影响进行分析,说明原来污灌农田改用处理出水灌溉后,对农田土地环境的改善作用及对农作物生长产生的影响。

3.3 恶臭对周边环境的影响分析。恶臭是污水处理期间的一个非常重要的环境问题,由于臭气对周围环境的影响而引发的诉讼时有发生。在污水处理过程中,产生的恶臭物质主要由碳、氮和硫元素组成。其恶臭成分一般分为5类:含氮化合物(三甲胺、氨、吲哚等);含硫化合物(甲硫醇、硫化氢、甲基硫醚等);卤素及衍生物(卤化烃等);烃类(脂肪烃、芳香烃;含碳、氢或碳、氧、氢组成的化合物(低级醇、醛、脂肪酸)等。污水在污水厂的各个处理单元都会产生臭味,如泵房、沉砂池、曝气池、污泥浓缩池、脱水机房等工序,但进水部分(格栅间)和污泥处理部分(浓缩池和脱水机房)的恶臭尤为严重。产生恶臭的原因是由于在城市污水管网系统中,污水在下水管道中停留时间长,下水管道没有足够的溶解氧,污水中发生厌氧反应,产生硫化氢、氨气、甲烷等恶臭气体。污水处理产生的恶臭物质对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害,有的芳香族化合物甚至使人体产生畸变、癌变。恶臭防护的途径一般包括3个方面:(1)在设计中减少恶臭物质的排放;在污水处理单元,一般可通过合理设计尽量减少污水流动过程以及在上游投放化学品来减少恶臭气体释放量;而污泥处理单元,则需要根据不同的污泥处理技术,采取相应的恶臭排放措施。(2)配备恶臭气体收集处理装置;如果没有足够空地来隔离恶臭影响,就需要通过选择合理的处理技术或是改变厂址周围用地性质来解决。合理的处理技术包括通过改进设计减少恶臭物质的排放,以及配备恶臭气体收集处理装置。(3)设置一定宽度的卫生防护带。恶臭防护通常采用设置卫生防护带的方式,以减缓恶臭对周边环境产生的影响。

四、结语

总而言之,城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注。还希望相关部门能够将污水处理真正提上日程,投资进行新技术的研究,为人们的生活带来更多的绿色和清新。

参考文献

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如今随着我国城市化水平的快速发展,我国城市污水处理问题越来越备受人们的关注,尤其是城市污水处理规模总体情况、排水以及污水处理情况、污水处理厂建设及运行情况、污水处理厂污水处理的技术及其运行的具体情况等等问题。虽然科学技术的快速发展和在城市污水处理技术的应用使得我国城市污水处理水平得到了很大的提高,但仍然存在着许多技术问题。以河北省衡水市路北污水处理厂为例,原有的污水处理工艺为A/O活性污泥工艺,该法利用活性污泥中的微生物群体去分解氧化污水中可生物降解的有机物,即在好氧段进行有机物的去除,在缺氧段进行脱氮,从而使污水得到净化。由于这种污水处理工艺在缺氧段停留的时间比较短,容易使氮的去除不是很彻底,从而很容易造成氮超标、BOD5和COD也偏高,出水水质不能达标;针对这种情形,我厂进行了工程的升级改造,在污水处理工艺中增加了后置反硝化工艺,通过速分工艺使氮得到彻底的分解;而且与此同时还增加了深处理单元,在具体的处理工艺环节中加入絮凝剂的同时进行纤维滤布过滤,进行紫外线消毒,从而更好地保证出水达到一级A的标准。为此,分析并研究我国现代城市污水处理技术现状及存在问题具有及其重要的现实意义。

2. 我国现代城市污水处理技术所存在的问题

2.1城市污水处理工艺选择方面的问题

作为从事污水处理行业的业内人士,我们都知道我国已建成并投入运行的城市污水处理厂多半都沿用二级生化处理工艺,普遍采用氧化沟法、普通活性污泥法等工艺,虽然与世界发达国家所采用的污水技术和工艺几乎处于同一水平之上,但我国在这方面却投入了大量的费用,基建和运行费用开支巨大,一次性投资费用可达到近十亿元,从而使得我国城市污水处理的成本变得很高,而这与我国当前的经济实力显得有些不相称,无形之中会加大我国的经济压力;为此,就必须考虑到我国具体国情,实事求是,研究并开发出适合我国现阶段经济发展现状和经济水平状况的城市污水处理新技术,不必将我国城市污水处理到饮用标准后再进行回用,而且采用比较经济的处理方法使城市污水达到农用水质的要求后便可以进行回用。我国是农业生产大国,农业灌溉用水量比较大,所以可以采用一级强化处理后将处理过的城市污水作为农用补充水源进行农业灌溉,充分做到变废为宝。

2.2污水处理设施陈旧,并长期处于超负荷运行中

随着各地城市快速扩张、人口聚集,污水处理规模未能跟上城市发展步伐,导致很多污水处理厂从以往“吃不饱”,变成“吃不消”,原有的部分污水处理厂处于超设计负荷的条件下进行运行,极容易造成出水水质出现恶化的情况,严重影响着我国城市污水的净化和再利用。以衡水市路北污水处理厂为例,原设计10万吨/日的处理量已不能满足日益增长的城市污水量,同时,建厂17年以来,设备老化损坏现象较为严重,运行压力非常大。为此,只有通过在我国城市原有污水处理构筑物的基础上不断进行运行方式的优化,以更好地使我国城市污水达标排放。

在城市污水处理中可以采用污水强化一级处理技术,利用我国物理化学领域现有的先进成就而进一步采用物理化学处理方法,通过不断投加大剂量的化学药剂来代替以前应用单体盐类絮凝剂低效而传统的工艺,而那种传统的处理工艺,由于也会通过不断加大药剂投加量进行处理,使得处理的费用不断提高,而且在具体的处理过程中还会产生大量的剩余污泥。为此,我国在城市污水处理中可以采用污水强化一级处理技术,实现在相同的基建投资情况下使污水处理厂处理污水量增加三四倍,而且强化一级处理技术可以减少基建和运行成本的条件下提高污染物去除量和去除的效率,可以更好地去除城市污水中那些难生化降解的有机物、悬浮物,以及城市污水中难以清除的无机盐和重金属,从而在降低能耗的同时使城市污水实现直接达标排放。

2.3城市污水处理工艺中氮磷去除问题

随着我国城市化和工业化的快速发展,由于氮、磷元素引起的水质富营养化问题变得日益严重,严重影响我国城市污水的再利用,从而不得不提高我国城市污水处理的技术和工艺。虽然我国在传统的城市污水处理二级生物处理工艺的基础上开发了许多相关的具有强化氮磷去除功能的二级生物深度处理工艺,但是由于氮、磷去除过程比较复杂, 要涉及到微生物的硝化和反硝化等化学反应,而每个过程中的微生物所需的生长环境不尽相同,所以在污水处理工艺中常常会发生矛盾,严重影响脱氮除磷高效稳定的去除效果。

2.4城市污水处理厂运行稳定性比较差

在污水处理过程中,生物处理工艺对污水的水质和水量的抗冲击能力是比较差,对进水的稳定性要求却特别的高。由于我国对城市工业污水、生活污水等污水的排放监控力度不够,在工业化快速发展的今天,我国部分企业单位环保意识比较薄弱,把大量有毒有害的生产废水不处理直接排入到污水管网中,还有部分直接排入江河,给城市污水治理带来了诸多不便。在我国城市污水处理厂的内部,由于专业技术从业人员比较少,部分污水处理运行操作人员的专业知识比较匮乏,不能更加专业的根据实际进水情况做出及时的运行调整,从而使得我国城市污水处理工艺达不到期望中的理想处理效果。

3.结束语

我国是一个人口众多、水资源匮乏、环境承受能力较弱的发展中国家,与发达国家每万人有一座污水处理厂相比,十三亿人口的国家仅有不足一千座污水处理厂,因此,污水处理的建设事业任重而道远。不断加大对现代城市污水处理技术现状及存在问题的分析和研究,有利于解决我国现阶段污水处理困局。

首先,有利于不断改进以前那种传统的二级生化处理工艺,使我国城市污水处理工艺达到一级处理工艺,使我国现代城市污水处理厂的运行管理更加灵活方便,使污水处理更加稳定、效率更高;其次,有利于提高经济效益,使我国大中小城市可以以较少的投资和较低的运行费用使污水得到更加有效的治理;再次,通过分析和研究现代城市污水处理技术现状及存在问题的也有利于更好地减缓我国区域性水环境污染加剧的趋势,减少我国水环境污染,更好地坚持和观察我国经济和环境的可持续发展战略。

参考文献:

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[2] 祝妍华. 我国城市污水处理事业的现状及发展趋势[J]. 江苏环境科技. 2008(S1)

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1、 城市生活污水的几种处理技术特点及工艺

1.1AB法

AB法又称为两段活性污泥处理法,主要将污水管道与污水处理厂看作一个污水处理系统。具有耐冲击力、负荷性强、不需设置初淀池等特点,COD去除率达80%、BOD5去除率达90%。AB法采取的先进技术主要包括:侧向流坡形斜板沉淀池、自吸式射流曝气机及无支架污泥悬浮型生物填料。具体实施方法是:A段高负荷、B段低负荷,而AB两段之间采取分别回流,充分利用其中微生物,让其各自发挥作用,同时应创造良好的环境条件,确保在不同时期的微生物具有生长优势。

1.2SBR法

SBR法的进水、曝气、沉淀及出水都是在同一个池子中完成,常以3-4个池子为一组,轮换运作、间歇性运行,因此SBR法也称作序批式活性污泥法。SBR一体化的技术特点为工艺简单,由于只需要一个反应池,而没有回流污泥、二沉池及其他设备,因此一般情况下不需要设置调节池,亦可节省初沉池,因此可有效节省占地面积与资源,耐冲击负荷力强且行为方式灵活,可从时间上灵活安排曝气、缺氧及厌氧等不同状态,同时实现除磷脱氮。

1.3 A/A/O法

城市生活污水处理对出水有除磷和除氮的要求,A/A/O法是由厌氧/缺氧/好氧组成的工艺流程,充分利用生物处理法实现脱氮除磷,并获得优质出水,属于深度二级处理工艺。在这种污水处理法中,可实现同步除磷脱氮主要由两部分组成:一是除磷过程,当污水中的磷处于厌氧状态时,可释放聚磷菌;在好氧状态下又会更多吸收聚磷菌,以剩余污泥的方式排出系统;二是脱氮过程,在缺氧状态下,应控制含氮量小于0.7mg/L,由于同时兼备氧脱氮菌的作用,利用水中的BOD作为氢供给体,将好氧池混合液中的亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气逸入大气中,实现脱氮目标。

1.4厌氧生物滤池

厌氧生物滤池主要以内部填料作为微生物载体,以实现厌氧生物膜法。由载体形成固定床层,并在表面附着生长的微生物,在这种作用下,生活污水经过沉淀池的预处理,自下而上升至床层,其中的有机物会随之分解;当进行酸化或者水解时,会生成沼气,再进行后续处理。接下来便进入关键阶段:在拔风系统状态下,滤池处于兼氧状态,就会预防甲烷细菌的生成,并进行下一步酸性阶段,实现耗氧处理。

1.5生物活性炭技术

生物活性炭技术是在上世纪70年展起来的城市生活污水处理新工艺。目前这种工艺技术已经在世界很多国家得以实际应用,并对污染水源的净化或城市生活废水的处理与再生等发挥作用。虽然这种技术的解释目前国内外尚未统一,但是在实际应用中,已经显示了独特的优越性。近年来,附着生物膜的活性炭处理水应用越来越得到认可,因此生物活性碳技术有了全新定义:利用巨大的比表面积和发达孔隙结构的活性炭,对水中的有机物和溶解氧较强的吸附特点,并将活性炭作为载体,提供微生物聚集与繁殖生长的重要场所。在合适的营养条件与温度状态下,发挥活性炭的物理吸附作用,以及微生物的降解作用等水处理技术。

2、 住宅生活污水处理技术特点与优化选择

在住宅小区中,生活污水处理主要运用城市生活污水的成熟工艺与技术,但是由于住宅小区的生活污水处理具有自身特点,因此需要对污水处理技术进行筛选、设计,最终实现科学合理、布局完整美观的方案。

(1)由于住宅小区的生活污水量相对较少,且可生化性能好,因此可选择生物膜法处理工艺,由于生物膜法具有微生物浓度高、生物丰富、食物链长等特点,因此不会产生污泥膨胀,且污泥沉降性能好。

(2)由于住宅小区的用地紧张,因此应优先考虑占地面积小的污水处理方法,并在设计时充分考虑这一问题,可选择地下式或者半地下式的设计方式,并形成地下污水处理站模式,地面上可实现绿化花坛等格局,美化环境。但是在设计时应注意满足臭气处理与通风要求。

(3)由住宅小区的建设工程决定,污水处理过程应由构筑物转化为设备,这是一种必然趋势,选择采配式的污水处理方式,做到设备简单、工期短,方便后期维护与管理。

(4)随着城市化水平的提高,出水水质的要求也有所提高,因此原来单一的工艺很难满足需要,未来发展趋势为组合污水处理技术及设备。目前主要组合方式为:厌氧+缺氧处理、厌氧+好氧处理、多级好氧处理。从降低能耗及回收生物能力等角度来看,厌氧生物处理具有广泛前景,生活污水中的有机物原本就具备一定潜在能量,在进行厌氧处理时,一方面不需要曝气充氧,可以降低能量消耗;另一方面生成的生物沼气可以回收利用,最终利用于小区的供热和采暖,促成小区生态平衡系统。

(5)由于小区管理人员数量与专业素质的制约,住宅小区生活污水处理应选择便于管理的工艺,并提高自动化程度。

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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。