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關鍵詞:污水處理;在線監測儀;可靠性
1.污水處理廠污水處理情況
隨著進入污水處理廠的污水中主要污染物的不斷變化,這種變化情況可以反應出城鎮生活污水的收集效率,也從另一個方面反映了城鎮的發展程度。對污水處理廠進行監督管理一般都采用手工監測的方法,然而采用這種方法會消耗大量的人力及時間,且不能有效地對污水處理廠進、出水水質進行及時監測,無法及時掌握污水處理廠的污染物排放情況。2007年以來,我國開始大面積使用一種監測污染源的系統,一種在線監測系統。水質在線監測與手工監測相比速度較快,并且省時省力,效率較高。這種方法可以直接將污染源中的相關污染物質含量反應出來,從而可以清楚地知道污染情況,方便相關部門進行監督管理,并采取措施進行處理,所以水質在線監測得到快速發展。
2.提高在線監測儀器可靠性的主要措施
為了保障城鎮污水處理廠在線監測儀器的可靠程度,需要及時的排除相關的影響因素對其可靠性的影響。影響在線監測儀器的可靠性的因素十分復雜,其中最為主要的就是在線監測儀器內外電流以及電壓對其的影響。
2.1電磁感應
首先在線監測儀其周圍大功率的用電器在工作的過程中一般會出現回路電流,回路電流的存在會產生相對較強的電磁場,進而使得在線監測儀器受到影響,其中電流回路面積的大小會對在線監測儀器造成不同程度的影響。
2.2靜電感應
在線監測儀器周圍物理的電位一旦發生改變,就會通過其和在線監測儀器形成的電容使得在線監測儀器的電位也產生變化,最終影響在線監測儀的可靠性。尤其是物體和在線監測儀導線呈現平行狀態時,對其可靠性的影響程度最為嚴重。
2.3在不同電位引入的干擾
大功率設備接地一般會存在電位差,這種電位差會對在線監測儀器內部出現靜電耦合效應,對在線監測儀器的可靠性造成影響。
3.排除在線監測儀器可靠性干擾因素的主要措施
3.1串模干擾的抑制
為了減小電流回路對于在線監測儀可靠性的影響,一般采用將信號導線扭絞的措施,為了避免電場的影響,一般會采用屏蔽措施來防止信號導線的感應電流,而為了避免直流信號干擾,可以選擇濾波電路。
3.2共模干擾的抑制
在線監測儀器一旦出現接地措施不當現象,就會出現共模干擾問題出現,對于在線監測儀器的対地絕緣能夠高效的提升其抗干擾的能力。除此之外,另外一項避免在線監測儀可靠性不受影響的措施就對將其的屏蔽層接地。
4.在線監測儀器可靠性分析的方法
4.1確定在線監測儀器的壽命分布類型
對于在線監測儀器的壽命分布進行分析,能夠有效對其規律性的故障進行預測,也是保障日常的維護制度主要參照,一般情況下在線監測儀器的壽命分布為威布爾分布。
4.2分布參數的估計
威爾布分布參數估計主要包括兩方面的估計:區間估計以及點估計,對于現實問題的實際情況進行分析來對于相關參數進行科學合理的調節,以此來保障壽命分布的實際類型和威爾布分布吻合。其中點估計就是通過實際數據來對未知的數據進行估計,而區間估計就是確定置信區間的范圍。圖估計作為點估計以及區間估計最為常用的方法,基本要求就是使用描點、連線以及作圖的方式來妒忌分布類型的位置參數。以威布爾分布為例,圖估計能夠有效估計形狀、平均壽命以及位置等參數。
4.3高可靠性在線監測儀器的可靠性分析
對于高可靠性的在線監測儀器的可靠性分析來說,只有在壽命分布已知的基礎上進行,還需要通過推導以及特征壽命來對在線監測儀器的可靠度下限進行確定。
4.4在線監測儀器使用效果分析
使用效果分析是判斷在線監測儀器可靠性以及安全性的主要標準,同時,也能夠作為提升在線監測儀器使用水平以及完善管理制度的主要參照。在線監測儀器使用效果分析的主要數據依據就是使用效率、系統能效以及用可用度。
5.結論
綜上所述,城鎮污水處理廠廢水在線監測儀的可靠性設計研究對于生產工作的影響是非常大的,應加強重視程度,對于影響可靠性的因素進行有效的控制。在線監測儀器投入使用以前,需要對其的可靠性進行有效的評估,保障其實際可靠性達到標準之后才能夠進行相關工作的開展,只有這樣才能夠保障工作的質量。城鎮污水處理廠水質監測工作正在向自動化、智能化方向發展,這不僅可以節省人力,還可以使監測工作快速完成,節省時間,又能夠使監測更加準確。
參考文獻
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浙江省城鎮污水集中處理管理辦法最新版第一章總則
第一條為了加強城鎮污水集中處理管理,保障城鎮污水集中處理設施正常運行,保護和改善環境,根據《中華人民共和國水污染防治法》等有關法律、法規的規定,結合本省實際,制定本辦法。
第二條本省行政區域內城鎮污水集中處理及城鎮污水集中處理設施的規劃、建設和管理,適用本辦法。
第三條本辦法所稱城鎮污水集中處理,是指通過城鎮污水集中處理設施接納、輸送并利用物理、化學、生物等方法,對城鎮污水進行集中凈化處理的活動。
本辦法所稱城鎮污水集中處理設施,包括污水集中處理廠以及接納、輸送城鎮污水的管網、泵站和相關設施(不含工業企業未連接城鎮污水管網的自有污水處理設施)。
第四條縣級以上人民政府應當加強對城鎮污水集中處理工作的領導,將城鎮污水集中處理設施建設納入國民經濟和社會發展規劃,通過財政預算和其他渠道籌集資金,統籌安排建設城鎮污水集中處理設施,提高本行政區域城鎮污水的收集率、處理率和達標排放率。
第五條省住房和城鄉建設行政主管部門和市、縣(市、區)人民政府確定的城鎮污水集中處理行政主管部門(以下統稱污水處理行政主管部門)負責本行政區域內城鎮污水集中處理的管理工作。
縣級以上人民政府環境保護行政主管部門負責對城鎮污水集中處理設施投入使用后污染物的處理及排放情況和排放污水的單位、個人納管污水是否達標進行監督管理。
縣級以上人民政府發展和改革、水利、財政、國土資源、公安、工商、質量技術監督、價格等有關行政主管部門按照各自職責,做好城鎮污水集中處理的相關監督管理工作。
第六條任何單位和個人都有保護城鎮污水集中處理設施的義務,有權對污染環境和破壞城鎮污水集中處理設施的行為進行檢舉。
第二章規劃與建設
第七條城鎮污水集中處理設施應當統一規劃,配套建設。
第八條市、縣(市、區)人民政府應當組織污水處理、發展和改革、環境保護、水利等部門制定本行政區域城鎮污水集中處理設施建設專項規劃(以下簡稱專項規劃)。市、縣(市、區)污水處理行政主管部門應當按照專項規劃的要求,制定城鎮污水集中處理設施年度建設計劃并組織實施。
第九條城鎮建設應當按照城鎮控制性詳細規劃和專項規劃的要求,配套建設城鎮污水集中處理設施或者預留城鎮污水集中處理設施的建設用地。預留的建設用地未經法定批準程序,不得改變用途。
新建、改建、擴建城鎮道路以及住宅小區的建設,應當按照專項規劃的要求,同步建設相應的接納、輸送城鎮污水的管網等設施,并同步投入使用。
第十條新建、改建、擴建城鎮污水集中處理設施應當按照有關法律、法規、規章的規定辦理項目審批(核準)手續。
第十一條城鎮污水集中處理設施建設項目的勘察、設計、施工和監理,應當遵守有關法律、法規、規章的規定;污水處理設備、工藝與材料應當符合國家和省有關強制性標準。
僅具備處理生活污水能力的城鎮污水集中處理設施,應當經過技術改造,具備相應的處理工業廢水能力后,方可接納處理工業廢水。
第十二條城鎮污水集中處理設施建設項目完工并通過相關法定專項驗收后,建設單位應當按照有關法律、法規、規章的規定組織竣工驗收。未經驗收或者經驗收不合格的,不得投入使用。
第十三條建設單位應當自城鎮污水集中處理設施建設項目竣工驗收合格之日起15日內,將項目竣工驗收資料報送污水處理、環境保護等有關行政主管部門備案。
第十四條建設單位應當自城鎮污水集中處理設施建設項目竣工驗收合格之日起20日內,按照國家和省有關規定的要求收集、整理項目檔案資料,向所在地城市建設檔案機構移交。
第三章污水接納與處理
第十五條城鎮污水管網覆蓋范圍內的單位和個人,其排放的污水達到納管要求的,應當將污水排入城鎮污水管網,環境保護行政主管部門按照規定的條件允許以其他方式排放的除外。
鼓勵企業對生產用水進行循環利用;鼓勵賓館、飯店、寫字樓、住宅小區等建設中水回用系統,減少污水的直接排放。
第十六條從事生產經營活動需向城鎮污水管網排放污水的單位和個體工商戶(以下統稱排水戶),應當依照國家有關規定辦理城市污水排放許可手續,取得城市排水許可證。按照環境保護法律、法規的規定需要取得排污許可證的排水戶,必須同時取得排污許可證。
城鎮污水集中處理設施的運營單位(以下簡稱運營單位)應當根據城市排水許可證和排污許可證的要求,與排水戶簽訂合同,明確雙方的權利、義務。
第十七條排水戶的污水排放口至污水處理收集管網的連接管道,由排水戶負責建設,并應當按照污水處理行政主管部門規定的接管井位、口徑、標高、方式等要求進行施工,經驗收合格后方可開通使用。
運營單位發現排水戶納管污水超標,影響污水集中處理廠達標排放時,可以關閉相關排水戶的納管設備。
第十八條排水戶必須按照城市排水許可證與排污許可證確定的水質標準和水量排放污水;對排放污水不符合水質標準的,應當自建污水預處理設施進行預處理,達標后再排入城鎮污水管網。
第十九條禁止向城鎮污水管網排放下列物質:
(一)揮發性有機溶劑及易燃易爆物質;
(二)氰化鈉、氰化鉀、硫化鈉、含氰電鍍液等有毒物質;
(三)腐蝕管道以及導致下水管阻塞的物質;
(四)不符合相應排放標準的醫療衛生、生物制品、科研、肉類加工等含有病原體及放射性的污水;
(五)其他禁止排放的有毒、有害物質。
因意外事故致使含有前款所列物質的污水排入城鎮污水管網的,排水戶應當立即采取措施消除危害,并向污水處理行政主管部門、環境保護行政主管部門和運營單位報告;造成損失的,依法承擔賠償責任。
第二十條污水集中處理廠的廢水排放,應當執行國家有關城鎮污水處理廠的水污染物排放標準。以處理工業廢水為主的污水集中處理廠的廢水排放,應當執行環境保護行政主管部門在環境影響評價批復中明確的水污染物排放標準。
第二十一條污水集中處理廠的進水口、出水口、水處理關鍵部位以及重點排水戶,應當安裝水量、水質在線監測監控裝置,并與污水處理行政主管部門和環境保護行政主管部門的監控設備聯網。重點排水戶由設區的市、縣(市、區)污水處理行政主管部門和環境保護行政主管部門共同確定。
在線監測監控裝置投入使用前,應當經過依法檢定;使用中的在線監測監控裝置應當依法定期檢定。
污水集中處理廠、重點排水戶不得閑置和擅自拆除在線監測監控裝置;對發生故障的在線監測監控裝置,應當及時修復,并向污水處理行政主管部門和環境保護行政主管部門報告。
第二十二條污水集中處理廠應當具備相應的污泥處置能力,對污水處理運行中產生的污泥進行無害化處理和綜合利用;污泥屬于危險廢物的,應當按照危險廢物管理要求進行處置。
第二十三條運營單位應當依法向污水處理行政主管部門報送相關統計報表。
第二十四條單位和個人向城鎮污水集中處理設施排放污水的,應當按照規定繳納污水處理費;繳納污水處理費后,不再繳納排污費,但超過納管標準向城鎮污水集中處理設施排放污水的,應當按照國家和省規定加倍繳納排污費。
污水集中處理廠的出水水質達到城鎮污水處理排放標準的,按照國家有關規定免繳排污費;超過排放標準向環境排放污水的,應當依法繳納排污費。
污水處理費收取、使用和管理的具體辦法,由省財政、價格、住房和城鄉建設行政主管部門制訂,報省人民政府批準。國家另有規定的,從其規定。
第四章設施保護和維護
第二十五條未按照《中華人民共和國水污染防治法》等法律、法規的規定經相關部門批準的,任何單位和個人不得改建、遷移或者拆除城鎮污水集中處理設施。
第二十六條禁止從事下列影響城鎮污水集中處理設施正常運行和危及城鎮污水集中處理設施安全的活動:
(一)在污水管道、閥門、檢查井等設施上面及污水管道兩側安全保護范圍內取土、堆放物品或者搭建建筑物、構筑物;
(二)擅自在污水管道上鑿洞接管排水;
(三)阻塞污水管道及出水口;
(四)損壞或者移動井蓋、井座、閥門井等設施;
(五)法律、法規禁止的其他活動。
第二十七條工程建設涉及城鎮污水集中處理設施的,建設單位或者施工單位應當在項目開工前向運營單位查詢地下污水管網情況。工程施工可能影響城鎮污水集中處理設施安全的,建設單位或者施工單位應當與運營單位協商采取相應的保護措施。因工程施工對城鎮污水集中處理設施造成損害的,建設單位應當予以賠償。
在污水管道及其附屬設施的上下或者兩側埋設其他地下管線的,應當符合國家和省有關技術標準和規范,并遵守管線工程規劃和施工管理的有關規定。
第二十八條運營單位負責污水集中處理廠、泵站、管網、再生水利用和污泥處置設施的維修養護。
排水戶負責自建的污水預處理設施和污水管道等的維修養護。
運營單位和排水戶應當保障各類設施的正常運行。
第二十九條因工程施工、設備維修等原因,城鎮污水集中處理設施需要臨時停運的,運營單位應當提前48小時通知排水戶。
因設備大規模檢修,城鎮污水集中處理設施確需停運或者部分停運的,運營單位應當制定相應替代或者應急補救措施方案,并提前15個工作日向當地污水處理行政主管部門和環境保護行政主管部門報告,通知排水戶,并通過新聞媒體公告。
第三十條運營單位應當制定突發事件應急預案,并定期進行演練。
因突發事件導致城鎮污水集中處理設施停運的,運營單位可以先進行檢修,同時通知排水戶采取必要的措施,并在1小時內向當地污水處理行政主管部門和環境保護行政主管部門報告。恢復正常運行后,運營單位應當在10個工作日內,向當地污水處理行政主管部門和環境保護行政主管部門提交應急處理工作報告以及相應的評估報告。
第三十一條城鎮污水集中處理設施維修養護的,施工單位在施工前,應當制定中毒、窒息等事故搶救預案,進行有害氣體濃度的檢測;在施工過程中,應當嚴格遵守有限空間作業安全規定,指定專門監護人員進行安全監護。
第三十二條城鎮污水集中處理設施維修養護時,有關單位和個人應當予以支持、配合,不得阻撓和干擾。
第三十三條電力部門應當保障城鎮污水集中處理設施運行的用電需求。因故確需停止供電的,電力部門應當按照有關規定事前通知運營單位。
第五章監督管理
第三十四條運營單位應當依照國家有關環境保護規定取得污染治理設施運營單位資質。
運營單位的確定應當通過招投標等公平競爭方式進行。運營單位應當按照國家有關市政公用事業特許經營管理規定取得城鎮污水處理特許經營權。
第三十五條運營單位有下列行為之一的,市、縣(市、區)污水處理行政主管部門報經本級人民政府批準,可以終止特許經營協議,并實施臨時接管:
(一)存在重大安全隱患且在規定的期限內不予整改的;
(二)因管理不善,發生重大水污染事故、生產安全事故的;
(三)擅自停業、歇業,嚴重影響社會公共利益和環境安全的;
(四)法律、法規規定可以終止特許經營協議的其他情形。
有關臨時接管的具體方案,由實施臨時接管的污水處理行政主管部門制訂,報本級人民政府批準。
第三十六條污水處理行政主管部門、環境保護行政主管部門以及相關部門應當嚴格按照有關法律、法規、規章和技術規范的規定,加強對城鎮污水集中處理工作的監督和管理,依照各自職責查處違法行為。
第三十七條市、縣(市、區)環境保護行政主管部門應當對排水戶納管污水水質和污水集中處理廠的污水處理水質進行監督檢測,對獲得的檢測數據,應當與污水處理行政主管部門共享。排水戶和運營單位應當配合環境保護行政主管部門的監督檢測,如實提供有關情況,不得阻撓、妨礙檢測。
運營單位應當建立水質檢測化驗制度,并向污水處理行政主管部門和環境保護行政主管部門及時、準確報送污水處理水質與水量、主要污染物削減量等信息。
第三十八條排水戶納管污水超過排放標準的,環境保護行政主管部門應當依照《中華人民共和國水污染防治法》的規定責令排水戶限期治理,確保污水達標納管。
因排水戶納管污水超過排放標準導致污水集中處理廠出水超過一年不能穩定達到排放標準的,環境保護行政主管部門可以依照《中華人民共和國水污染防治法》和國家有關規定暫停審批截污管網范圍內新建涉水項目的環境影響評價文件。
第三十九條污水處理行政主管部門和運營單位應當設立公開電話和網站,及時受理公眾對污水處理的意見和投訴,按照有關規定及時處理并予以答復。
對污水處理過程中發生的污染事件情況及處理結果,應當向公眾公開,接受公眾監督。
第六章法律責任
第四十條對違反本辦法規定的行為,《中華人民共和國水污染防治法》等相關法律、法規已有法律責任規定的,從其規定。
第四十一條違反本辦法規定,有下列行為之一的,由污水處理行政主管部門責令限期改正,處20xx元以上2萬元以下的罰款;情節嚴重的,處2萬元以上5萬元以下的罰款,并可以在新聞媒體上公布違法事實和處理結果:
(一)未取得城市排水許可證向城鎮污水管網排放污水的;
(二)未按照城市排水許可證的規定向城鎮污水管網排放污水的;
(三)向城鎮污水管網排放本辦法第十九條第一款規定禁止排入的物質的;
(四)從事本辦法第二十六條所禁止活動的;
(五)相關單位未履行城鎮污水集中處理設施維修養護責任的;
(六)運營單位在排水戶納管污水未超標的情形下隨意關閉排水戶納管設備的;
(七)因施工影響城鎮污水集中處理設施安全而未與運營單位商定相應保護措施的。
第四十二條污水集中處理廠超過排放標準向環境排放污水的,由環境保護行政主管部門依照《浙江省水污染防治條例》第五十八條的規定予以處罰。
運營單位對污水集中處理廠運行中所產生的污泥未按照本辦法規定進行處理而在陸域傾倒、堆放的,由環境保護行政主管部門責令改正,處5000元以上5萬元以下的罰款;向水體(含江河、湖泊、運河、渠道、水庫最高水位線以下的灘地、岸坡)傾倒的,依照《中華人民共和國水污染防治法》第七十六條的規定予以處罰。
第四十三條因納管污水嚴重超標導致污水集中處理廠設備損壞無法運行的,嚴重超標排放污水的排水戶應當依法承擔賠償責任。
第四十四條污水處理行政主管部門、環境保護行政主管部門和其他有關部門及其工作人員有下列情形之一的,對直接負責的主管人員和其他直接責任人員,由有權機關按照管理權限依法給予行政處分:
(一)違反規定的權限和程序發放城市排水許可證和排污許可證的;
(二)未按照規定的條件、程序授予運營單位特許經營權的;
(三)發現違法行為或者接到對違法行為的舉報后未依法予以查處的;
(四)違法實施行政處罰和監督檢查的;
(五)有其他玩忽職守、濫用職權、徇私舞弊行為的。
第四十五條違反本辦法規定,構成犯罪的,依法追究刑事責任。
第七章附則
第四十六條農村污水集中處理設施的規劃、建設和管理,可以參照本辦法執行。
第四十七條本辦法自20xx年1月1日起施行。
城鎮污水如何處理厭氧處理和好氧處理。其中厭氧處理工藝生物膜法生物轉盤等,好氧處理主要有活性污泥法等。
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。一級處理屬于二級處理的預處理。 主要方法是過濾、沉淀、分離等。
【關鍵詞】城鎮給排水;污水處理問題;污水處理技術
“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,這就成為了水體環境污染的重要來源”[1]。
“根據《建設事業“十五”計劃綱要》,‘十五’期間我國所有設市城市都必須建設污水處理設施”[2]。全國掀起進入整治各種污染的浪潮,城市污水集中處理成為了城市水污染防治的指導方針,與此同時,未來小城市的發展、分散處理技術的進步、污水再生回用的發展使得小型污水處理廠具有廣泛的發展潛力。
一、以上海為例探究給排水污水處理現狀
隨著經濟和人口的不斷增長,近幾年上海市污水量不斷增加而水環境每況愈下,幾大河流相繼被嚴重污染。目前上海市污水量達540×104m3/d,其中約400×104m3/d為工業廢水,140×104m3/d為生活污水,工廠自行處理的約110×104m3/d。為此,上海市相繼建成12座污水廠(不含市郊)集中處理城市污水。設計污水處理量為527×104m3/d,實際處理量287×104m3/d,服務面積達7173hm2。另有輸送干線將經過預處理的污水直接排海,其中三大干線(西、南、合流一期干線)輸送能力為197×104m3/d,正在進行施工建造的吳閔外排工程、污水治理二期工程及擴建的西干線輸水能力將達140×104m3/d。上海郊縣1978年后開始建造污水處理廠,目前共有8座,設計處理流量87×104m3/d,實際處理流量僅3×104m3/d。
我國污水處理事業在改革開放的近二十年來取得了迅速的發展,但仍然滯后于城市發展的需要。據統計,全國已建設城市污水處理廠四百多座,其中二級處理廠二百八十多座。這些污水處理廠的建設,極大地提高了城市污水的處理水平,但處理量的增加仍遠遠滯后于污水排放量的增長,兩者之間的差距還有進一步拉大的趨勢。即便按1998年資料,我國城市污水的處理率也僅為15.8%,西方發達國家如美國早在1980年就已達到了70%。我國的污水處理事業的實際情況是污水處理率低,很多老城區的排水管網甚至不成系統。城市污水處理能力增長緩慢和污水處理率低是造成我國水環境污染的主要原因,由此導致了水環境的持續惡化,并嚴重的制約了我國經濟與社會的發展。
二、城市污水處理能力增長緩慢原因探究
“城鎮污水處理廠工藝的合理選用,不僅關系我國城鄉結合部人口聚居地區的污水處理廠能否良性運營,而且關系到該地區的城鎮污水處理效果、人居環境改善,乃至能否有力推動整個社會可持續、和諧發展”[3]。
(一)污水處理技術落后
城市污水處理設施能否高效運轉的關鍵是城市污水處理技術。長期以來,我國的污水處理技術都是沿襲的歐美國家近百年來的污水處理路線,在吸收、消化國外技術的同時也逐漸掌握并形成了自己的方法體系并得到一定發展,但是我國現階段采用的與同期國外的污水處理技術水平相比依然相差甚遠,存在著效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點,從而影響它們在污水處理廠投標中的競爭力。
(二)資金短缺,投資力度不夠
城市污水處理系統是城市的重要基礎設施之一,也是防止水污染、改善城市水環境質量的重要手段,為發展我國的城市污水處理,使水環境污染得到有效的控制,我們需要提供強有力的資金保障。而問題是我國用于水污染治理的資金還很緊缺,不可能完全照搬國外的技術和模式,依靠大規模建設城市污水處理廠來改善水環境。統計資料表明:2010年要增加6722萬噸的污水處理,約需1344億元的環保資金投入。按目前日處理能力2685萬噸,每立方米的運行費用0.5元計算,需運行費用49億元/年,到2010年則需171.7億元,資金不足十分突出。
(三)管理水平低
污水處理技術的發展趨勢是簡易、高效率、低能耗。而傳統污水處理技術較復雜,我國目前操作人員的技術素質及管理水平不能適應,所以即使已建成的污水廠也不能正常運行,這種情況嚴重制約了已建城市污水廠的正常運行。目前的發展狀況表明,在中小城市污水處理方面,還缺乏著適合我國實際國情的污水處理技術、設備以及資金、管理經驗。因此,探索和發展適合我國國情的中小城市(鎮)污水處理工藝,掌握一批在中小城市(鎮)具有代表性的污染源的治理技術和城市污水處理技術具有必要性。
三、污水處理技術改進探究
化學需氧量(COD)是反映水體受有機物污染的重要指標,其環境污染問題引起了廣泛關注。目前我國采用的COD標準方法具有操作繁瑣、效率低、檢測成本高、對環境容易造成二次污染的特性,所以我們需要在檢測方法和處理工藝改進方面做出進一步探究。
(一)水體化學需氧量的檢測方法
我們需要總結近年來COD標準檢測方法的改進與優化、新檢測技術研究的主要進展。傳統檢測方法可檢測COD含量為30~700 mg/L的輕度、中度污染水樣;基于標準方法改進的檢測方法將檢出下限降低至8.6 mg/L,檢出上限則擴展到1600 mg/L.這些方法可顯著縮短檢測時間,降低檢測成本,但不能避免試劑對環境的污染。且對難降解有機物的氧化能力不足.在藥物及免疫分析、礦物巖石分析等其他領域或指標檢測中成熟的技術方法,如化學發光法、流動注射法或多種技術結合的新的檢測方法,已經被應用于COD檢測,檢出下限僅為0.16 mg/L,檢測時間進一步縮短,試劑污染也大幅降低,隨著科技的發展,臭氧氧化法、電化學法等不拘泥于傳統檢測方法的新方法,特別是基于以羥基自由基(?OH)為主要氧化劑與有機物發生反應的光催化法及光電催化氧化技術,進一步將COD的檢測范圍拓寬至0~ 23200m/L,為COD的準確、快速、低成本及在線監測提供參考。
(二)改進型SBR工藝
SBR工藝變種有多種形式,比較典型的有間歇式循環曝氣活性污泥法(簡稱ICEAS法),連續曝氣和間歇曝氣相結合的活性污泥法(簡稱DAT-IAT法),三池連體型前部連續曝氣和后部交替曝氣相結合的活性污泥法(簡稱UNITANK法)。以上幾種改進型的SBR工藝都有其特點,而且在當前國內都有應用的實例。這里我們簡單介紹以下周期循環活性污泥法(簡稱CASS法)。CASS工藝是SBR工藝的改進形式之一,它除了具有SBR工藝所具有特點外,又優于SBR工藝。我們從1994年開始對這種工藝進行研究,并成功的將它應用在北京航天城污水處理廠、北京朗迅光纜公司污水站、北京房山石樓污水站、南京師大附中污水站等十多處,COD、BOD去除率都達到了90%以上。
結語:
我們國家許多城市面臨水環境惡化、城市逢雨必澇的問題,要解決這些問題,必須實現城市規范排水以及污水的深度處理和利用。
【參考文獻】
【1】晏龍輝.城市生活污水處理廠設計研究[J].城市建設理論研究,2012,(21).
關鍵詞:城鎮污水處理;提質增效方案;主要措施
引言
為落實國家及廣東省城鎮污水處理提質增效三年行動計劃,參考總結深圳、廣州治水經驗,從現狀分析和主要技術措施方面總結城鎮污水處理提質增效方案的一些經驗與教訓。污水處理提資增效最終目標是實現污水管網全覆蓋、全收集、全處理,其實質從定性角度,是基本消除建成區生活污水收集處理空白區;從定量角度,體現在污水收集率和污水濃度兩個指標。對工作目標的考核緊緊圍繞污水收集率和進水濃度,避免采用工程建設單一目標代替污水處理系統整體目標。以流域為對象,從水系出發,對全區的水情進行全面梳理,找出各鎮街污水處理系統的突出矛盾。
1 城鎮污水的特點
城鎮污水主要包括居民生活污水和工業污水,在雨污合流制排水系統中,還應考慮被截留的雨水。生活污水主要來源于居住區和商業活動區,其他來源如公用設施及娛樂設施。生活污水中的污染物主要是以蛋白質、尿素、氨氮為代表的有機物和對人體健康有威脅的腸道病原菌,細菌和病原體將有機物作為能量來源大量繁殖,可能導致傳播疾病,而有機物腐化會產生惡臭,影響周邊生態環境。工業廢水是指在工作車間生產過程中排出的生產廢水、循環冷卻廢水以及生活綜合廢水。工業廢水由其生產規模的影響導致水質水量變化差異大,其水質一般具有成分復雜、濃度高、毒性大等特點,需要在廠內進行降解處理,滿足相應的排放標準方可排放到市政管網。
2 城鎮污水處理提質增效方案的主要措施分析與建議
2.1 加快行業創新速度,提高行業發展質量
建立市場化引導基金和財政后獎勵制度,建立考核、獎懲、激勵綜合體系,鼓勵國內研究機構和污水處理企業自主研發、引進消化國外技術,提升行業科技水平。強化政府對技術創新的宏觀管理,弱化政府在技術創新中的微觀管理,取消限制技術創新活動的制約權,弱化對具體創新活動的限制,制定專用技術保護條例。推進商業模式的創新應用,鼓勵企業積極創新污水處理服務模式,加強對污水治理設施運行情況的監管,促進設施運行規范化和治理水平的提升。以市場為導向,結合客戶需求,從結構上、形式上、工業化、模塊化方面進行技術創新,推動技術創新產業化。設立專項資金或依托現有資金渠道,支持新技術、新工藝、新產品的示范推廣。強化榜樣的力量,打造示范工程、標桿工程,打造污水處理服務產品的“樣板間”。加強要素保障和科技創新服務,完善正向激勵和服務長效機制,完善治污正向激勵機制、加強科技創新服務、開展企業示范行動,打通技術產業化轉化通道,拓展轉化實現途徑。
2.2 生物膜法
生物膜法是利用固著于濾料載體上的微生物來降解水中污染物的一種污水好氧生物處理技術。其原理是污水在填料表面流動形成膜狀污泥,能夠吸附污水中的污染物,從而達到凈化污水的目的。生物膜法中參與凈化污水的反應微生物具有多樣性以及種屬優勢,對水質水量的變動有較強的適應性,在工業廢水、污水回用方面以及在農村地區的小型污水處理廠得到合理的應用。① 曝氣生物濾池是同時具備曝氣、高速過濾、定期反沖洗功能的生物膜法污水處理技術。污水由上而下通過濾料層時在底部曝氣裝置進行曝氣,生物膜上的微生物獲得氧氣充分降解水中污染物質,脫落的生物膜和水中固體懸浮物被填料所截流,更能使污水進行二次截流的處理效果。曝氣生物濾池采用陶粒作為濾料處理生活污水,處理效果非常理想,曝氣過程中氣水比僅為3.3 ∶1 ,有效節約了處理成本。② 生物轉盤通過電機驅動轉盤以較低的線速度交替與污水和空氣接觸,穩定運行后,轉盤上覆蓋著一層吸附污染物的生物膜。此外,生物轉盤系統還可以進行硝化反應,同步進行脫氮除磷。生物轉盤可以通過空氣驅動、與曝氣池合建、與沉淀池合建等操作降低生物轉盤的運行消耗以及提高處理設備的效率。生物轉盤的研究可從轉盤自身材料抗腐蝕性、強度等方向發展,或者可將生物轉盤技術與其他物理化學技術相結合,實現長期穩定高效運行。
2.3 實施計劃
① 分析主要外水匯入點,采取有力擠外水措施上階段末端截污治水方式存在局限性,晴天大量外水侵入管網,擠占了管容,導致管道高水位運行;雨天管道積存高濃度污水溢流入涌。需對實際進廠水量水質進行檢測,計算實際產生和收集污水量,進而通過水量與濃度反算外水量,通過梳理截污設施臺賬,管網運行狀況分析,監測重要接駁口水質和現場踏勘等措施摸清外水匯入點。摸清外水后,進行清污分流改造,實現“污水入廠、清水入河”。② 對現有管網的整改與修復,提升管網運行效益對現有管網進行全面摸排與檢測,對高水位和淤堵管段,進行降水清淤后,再進行摸排與檢測。梳理錯接、混接臺賬,逐點整改,實現雨污分流。根據管道檢測的缺陷評估報告、運行水量與水位,結合缺陷等級、現狀使用年限、發生事故的概率和事故的影響程度等因素,對管道進行清淤與修復。
2.4 充分提高污泥處置的戰略地位
在近多年的時間里,污泥行業已經實現了較好的創新發展,給污泥處置活動也帶來了較好的發展前景。特別是在污泥處置新方法得到全面推廣應用以后,市場主體已經可以通過污泥處置獲得可觀的利益。因此市場主體應該在后續時間里充分提高污泥處置的戰略地位。當前廣東地區污泥產業規模比較大,但是在污泥處置領域中還沒有取得較好的發展成效,跟上海地區還有較大的差距。因此在后續時間里,廣東地區的污泥產業可以考慮積極借鑒上海地區的先進經驗,針對自身地區的污泥產業發展進行全面改革與創新,使得污泥處置活動能夠真正被納入到戰略體系中,促進廣東地區污泥產業的長遠可持續發展。在具體經驗借鑒過程中,可以參照上海市石洞口污水處理廠的污泥處置項目,逐步提高廣東地區的污泥處置效率,實現污泥處置的戰略布局。
2.5 優化監管服務、構建公平競爭營商環境
加快推進生態文明體制改革,推進地方性法規規章、地方標準制修訂,完善相應強制性標準,提高涉企政策的可預期性和可操作性。加強對污水處理企業的政策扶持,出臺更清晰的優惠政策說明,加大宣傳、指導、服務力度,切實落實好現行各項優惠政策,讓企業真正得到實惠。加強生態環境要素保障,完善治污正向激勵機制??紤]污水資源化,從全產業鏈、全生命周期的角度考慮水處理,建立更全面、科學、客觀的評價標準體系。開展結對服務,配套搭建多功能、“一站式”環保綜合服務平臺,常態化提供線上線下咨詢服務,切實加強涉企政策評估等,建立健全服務長效機制。
結語
總而言之,為生態文明的建設做貢獻,做一個有情懷有擔當的治水人,應以流域為對象,從工程治水向系統治水轉變,完善污水收集處理設施改造和建設,建立健全排水管理長效機制,將全區排水達標單元創建、城鎮污水管網查漏補缺、農村污水處理建設及黑臭水體整治統籌規劃、協同實施。
參考文獻
[1]吳堅慧.排水管道檢測評估與非開挖修復設計方[J].凈水技術,2019 (4 ):152-156.
一、加強學習、提高政治站位
學習生態文明思想和省、市、縣相關生態環境保護等法律法規政策。
二、持續開展工地揚塵治理
按照揚塵治理“六必須”、“六不準”、“六個百分之百”要求,督促現有未竣工驗收的建筑工地監督項目落實主體責任,對施工現場進行標美化工地創建工作,開展“標美化”考評,全縣范圍內進行推廣“紅旗、黃旗、黑旗”評比制度,重點抓好房地產開發項目和市政基礎設施項目施工過程的揚塵治理。
三、切實做好水污染治理
(一)進一步推進城鎮污水處理提質增效
認真貫徹落實省、市城鎮污水處理提質增效三年行動實施方案(2019-2021年)和城鎮污水處理設施建設三年推進方案(2021-2023年),啟動縣高新區污水處理廠擴建工程,進一步完善鄉鎮污水收集管網,推進鄉鎮建成區污水全收集全處理。
(二)推進城區污水直排口(排污溝)整治
全面消除城市黑臭水體隱患,全力整治環境影響突出、群眾反映強烈的污水直排口,推進城中村等管網空白區建設,完成西江一橋、小東河望城橋下等污水直排口截污納管,實施凱江鎮(北塔村名爵世家)外一體化污水處理設施建設項目,完成凱江湖南路(中學外)至東江左路三段倒虹井污水主管網檢測清淤。
(三)加強已建成城鎮污水處理廠(站)運行監管
督促城鎮污水處理設施運營管理單位,規范設施運行管理,聯合生態環境部門,定期對城鎮污水處理廠(站)運行情況進行監督檢查,確保全縣83個城鎮污水處理廠(站)正常運行、達標排放。
(四)縣城區飲用水源保護
持續推進繼光水廠飲用水水源地保護工作,督促繼光水廠日常水源地和水質安全巡查及分析自檢,發現問題及時報告環境主管部門,查找原因,啟動應急處置方案,確保進場水質達標。
四、切實做好土地污染治理工作
按照“綠色、循環、低碳”要求,堅持城鎮生活污水處理廠污泥處理處置減量化、穩定化、無害化、資源化,推行污泥無害化處置。
五、切實做好噪聲污染防治工作
負責辦理夜間施工許可或出具夜間施工證明意見(房屋建筑和市政基礎設施項目特殊需進行夜間施工),做好中、高考期間噪聲污染防治工作,督促現有未竣工驗收的建筑工地監督項目加強噪聲污染防治工作。
六、做好中、省、市環保工作督導檢查
認真做好中央環保督察后續整改和省、市污染防治三大戰役等專項督察工作,舉一反三,防止問題復發,對案件反映出的行業管理短板加強整改,確保問題如期、保質銷號并遏制反彈。
關鍵詞: 農村污水; 水平潛流人工濕地; 工程實踐
Abstract: According to the characteristics of rural life sewage component pollutants Guangdong area is simple, content changes in the larger, with horizontal subsurface flow constructed wetland as the core processing unit, the construction of rural sewage treatment system, the processing ability of the 80m3/d. The results show that, time stays in the anaerobic tank is 14h, horizontal subsurface flow constructed wetland hydraulic load is 26cm/d, the sewage treatment system of COD, SS, NH3-N removal rate were 79.9%, 86%, 60%, the effluent quality to achieve "urban sewage treatment plant pollutant discharge standard" a class B standards.
Keywords: rural sewage; horizontal subsurface flow constructed wetland; engineering practice
中圖分類號:D922.6文獻標識碼A 文章編號:
目前世界上最為流行的濕地污水處理系統就是水平潛流人工濕地。水平潛流人工濕地是水在填料表面以下的潛流系統,它充分利用整個系統的協同作用,具有衛生條件良好,占地小,處理效果良好的特點[1],相比常規的污水生化處理系統,水平潛流人工濕地構建難度低、投資和運行成本少,適合地廣人稀、基礎設施薄弱、知識較匱乏的鄉村和小城鎮地區建設應用[2]。筆者針對廣東地區農村污水排放的特點,通過示范項目的工程實踐研究以水平潛流人工濕地為核心處理單元的污水處理系統處理農村污水的可行性,為以水平潛流人工濕地為代表的低投入、低能耗污水生態處理系統的工程設計提供一定的參考依據。
1、項目概況
示范項目污水處理系統處理量為80m3/d,所處理污水主要包括村內洗滌、洗浴、廚用廢水以及人、畜糞尿廢水,污水污染物成分簡單、水量變化較大,主要含有機物、氮磷營養物、懸浮物及病菌等,進水水質(參考檢測結果):COD、BOD5、NH3-N、SS別為298、126、37.5、193 mg/L,設計出水水質執行《城鎮生活污水廠污染物排放標準》一級B標準,即出水COD、BOD5、NH3-N、SS分別為100、30、25、30mg/L,pH為6-9。
2、工藝設計
污水處理系統的工藝流程圖見圖1。
圖1人工濕地污水處理系統工藝流程
Fig.1Flow chart of constructed wetland wastewater treatment system
村莊內污水通過原有排水管渠流入污水截流井,經管道截流進入污水處理系統格柵池;暴雨時,雨水通過截流井上的溢流孔溢出至原位池塘。
污水處理系統由預處理單元及人工濕地處理單元組成。
預處理單元包括格柵井、調節池、厭氧池,采用埋地池體,池頂覆土植草。村內污水首先進入格柵井濾除垃圾及大顆粒固體,格柵柵條間距15mm,定期進行人工清撈;接著經調節池均勻水量水質,調節池內裝有液位計,當池內水位到達起泵液位時,液位計觸發低揚程潛污泵啟動,將污水壓力輸送入厭氧池。厭氧池中布置有組合生物填料,污水停留時間14h,利用微生物厭氧消化的作用,提高污水的可生化性,利于后續人工濕地中微生物降解、植物吸收過程的進行。
污水經預處理后自流進入人工濕地處理單元。
人工濕地處理單元由兩個水平潛流人工濕地及生態塘組成。
水平潛流人工濕地總面積300平方米,采用級配碎石作填料,表層填充10cm厚瓜米石,為濕地的種植層和保溫層,可減少蚊蟲生長;下層填充60-70cm厚粒徑30mm-50mm碎石,孔隙率30%,為污水的主要流經層;濕地床底部水力坡度1%;采用前端多點布水、間歇進出水的推流式濕地工藝,便于維護管理。
濕地表面種植的植物采用廣東地區比較常見的風車草和美人蕉,具有較強的環境適應性,易于栽培和管理,種植時植株密度為9-12株/平方米。
污水進入人工濕地后,污染物的降解主要通過四種途徑:一、不可溶物質被填料、植物根系截留,其中部分在微生物胞外酶作用下逐步轉化;二、微生物在植物根系泌氧形成的好氧、缺氧、厭氧區域內對可溶性有機物、氨氮進行降解轉化;三、植物根系對污水中的可溶性營養物質進行吸收;四、填料表面的多孔結構對污染物的吸附,如碎石對磷的吸附。通過上述過程的協同作用,污水中的有機物、氨氮等污染得到進一步的降解去除。
在人工濕地處理單元出水口處設置應急消毒池(出水池),可投加次氯酸鈉對出水進行消毒。出水池出水自流入生態塘。
生態塘由原位水塘改造而成,塘內種植荷花,一方面起到穩定池塘底泥,凈化水體的作用,另一方面與周邊塘岸景色呼應,美化周邊景觀。
3、運行效果
人工濕地污水處理系統建設完成后,經過6個月的調試,濕地表面植物長勢良好,濕地床無堵塞及表面流現象,系統運行穩定。對人工濕地污水處理系統進、出水水質進行連續采樣檢測,處理系統進水取自格柵井,出水取自出水池。檢測結果見表1。
表1系統進、出水水質
Tab.1Qualities of influent and effluent
由表1可看出,人工濕地污水處理系統出水水質達到預期設計標準,出水水質較穩定,其中有機物和SS的去除率較高,證明厭氧和水平潛流人工濕地的工藝組合對懸浮顆粒的截留及有機物的降解有良好的效果;而氨氮的去除效率相對較低,分析其原因,主要由于系統沒有設置出水回流,使得人工濕地中的硝化過程較為緩慢[3],反硝化過程不易于進行。但綜合考慮農村污水進水水質、運營成本以及管理水平的因素,示范項目系統的氨氮處理效果已能夠滿足農村污水處理的實際要求。
4、維護管理
污水處理系統在正常運行過程中,電費按0.8元/(kW·h)計,管理維護人員工資按500元/月計,污水處理系統運行費用為0.27元/噸。
項目日常的管理主要由村內委派人員兼職管理,每日檢查系統開關機以及水泵的運行狀況,每周檢查、清理格柵。濕地種植的風車草和美人蕉每年夏、秋兩季進行修剪,并清除濕地周邊雜草;每年春季對個別因冬季低溫而枯死的濕地植物,采用分株栽培的方式進行補種。人工濕地日常運行水位控制在濕地表面以下10~20cm;為防止微生物過量繁殖造成填料堵塞,人工濕地每年在旱季或干塘時期進行1~2次落干。
5、結論
(1)在厭氧池停留時間14h,水平潛流人工濕地水力負荷為26cm/d的條件下,該污水處理系統對低濃度農村污水具有良好的處理效果,系統對COD、SS、NH3-N的去除率分別為79.9%、86.0%、60.0%,相應出水指標滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準要求。
(2)該污水處理系統厭氧池采用了埋地設計,人工濕地采用潛流形式,使系統蚊蟲滋生少,周邊無惡臭;系統結合項目地貌進行生態設計,使系統融入自然景觀,起到一定的美化環境功效。
(3)該污水處理系統運行成本低、管理維護簡單,易于實施建設,具備在農村地區進行建設應用的可行性。
參考文獻
[1]崔理華, 盧少勇. 污水處理的人工濕地構建技術[M]. 北京:化學工業出版社,2009
關鍵詞:缺水地區 煤化工污染 荒地澆灌 可行性研究
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(b)-0173-01
我國南北水資源分布不均,西北地區由于降水量較少,所以是屬于典型的缺水地區,而華北地區由于工業用水過度、水資源污染以及黃河地上河泥沙多且結冰期長等原因,缺水現象也較為嚴重。隨著經濟的發展,尤其是煤化工企業數量以及規模的擴大,在缺水地區,煤化工對水資源的污染較嚴重,尤其是華北地區。利用化學的方式可以對固態的煤進行轉換,成為氣體燃料、固體燃料、液體燃料以及化學品等,就是煤化工。在煤化工生產過程中會產生污水,在缺水地區,如果將這些污水應用于荒地澆灌,既可以節省水資源,又可以避免污水污染水質以及環境等。
1 基于缺水地區的煤化工污水用于荒地澆灌的可行性研究概述
內蒙古錫林郭勒盟煤炭資源豐富、煤化工企業較多且荒地資源較多。錫林郭勒盟某公司有一煤炭深加工項目,其產品主要為甲醇以及二甲醚等,其污水處理裝置主要有污水處理裝置以及凈化庫等。本文對該項目的污水用于荒地灌溉進行可行性研究,內容包括:污水處理排放可行性研究、凈化庫排放污水用于荒地灌溉的可行性研究。該項目產生的污水中包含著甲酸鹽、氨水、氮離子、氰化物以及固體懸浮物等污染物。污水處理裝置能夠對污水進行深度處理,處理后的污水需要經過國家污水排放標準檢驗,如果達標,便可以排入凈化庫中進行二次凈化以及自然澄清。凈化庫中的水需要遵守冬天存儲夏天灌溉的原則。
2 污水處理排放可行性研究
目前,我國并沒有明確標準規范用于荒地灌溉污水的指標,所以污水處理排放可行性研究主要是凈化庫對污水處理排放的可行性研究。凈化庫的職責就是對達標后的污水進行二次凈化以及自然澄清,以保證從凈化庫中排出的水完全能夠用于荒地灌溉。凈化庫污水排放可行性研究的內容包括:凈化庫設計、施工以及使用等。
凈化庫設計:將凈化庫設計為兩個水壩(水壩A和水壩B)組成的凈化水庫,從污水處理裝置中排出的達標污水直接進入水壩A,水壩A可以對達標污水進行氧化、沉淀處理,水壩A有一個直徑合適的放水孔,將處理后的污水通過放水孔排放到水壩B中。水壩B中的水應該為凈化水,可以用來進行灌溉。
凈化庫施工:凈化庫施工工程主要包括:水壩AB、道路、試驗林以及管道等。水壩A必須進行防滲措施,并且地勢應該稍高于水壩B,水壩A與B之間應該有一緩坡,從水壩A中流出的水可以灌溉緩坡上的試驗林。在需要工作人員檢測或者檢修維護的位置修建小道。
凈化庫使用:凈化庫的使用主要為檢測從水壩A中排放出的水質,并觀察試驗林的情況,包括植被生長、土壤中成分等,確保沒有有毒害物質出現。經過一段時間的觀察,我們發現,從凈化庫出流出的水確實為凈化水,達標的污水經過凈化庫凈化沉淀,對試驗林的植物沒有危害,試驗林的植物正常存活。
3 凈化庫排放污水用于荒地灌溉的可行性研究
由于試驗林的植物正常存活,所以可以初步推斷水壩B中的水可以用來灌溉,下一步便可以修建水渠,將水壩B中的水引入荒地,荒地上種植的植被應該選擇適合錫林郭勒盟地區氣候的旱生、沙生半灌木植物。在夏季種上植被后,使用水壩B中的水進行灌溉,并且密切關注荒地的周圍環境、地下水質、荒地土壤以及植被等,確保凈化庫水灌溉對其沒有污染性影響。
灌溉對周圍環境影響可行性研究:主要是對周圍的村莊進行考察,確保沒有異味進入村莊(異味也可能來源與水壩A),并防止水壩的水出現外溢現象。此外,還需要防止凈化庫的水進入食物鏈中。經過觀察分析,由于荒地處于遠離人類居住的地方,并且污水經過了雙重處理、水壩無外溢現象,所以周圍村落并無異味,村落飲用水水質也沒有受到影響,污水也沒有進入人類食物鏈。
灌溉對地下水質影響可行性研究:從水壩B中排出的用于灌溉的水中即使達標,不含有有害物質,但是與純水相比,會含有很多物質分子。所以用這些水灌溉時,要防止對荒地周圍地下水的影響,要及時對附近村落以及灌溉荒地周圍的地下水進行檢測,確保其水質良好、沒有被污染的跡象等。經過對周圍地下水質的檢測,沒有發現異常。
灌溉對荒地土壤影響可行性研究:在灌溉中,要防止出現土壤鹽漬化,或者防止土壤鹽漬化程度加深。錫林郭勒盟地區,淺層地下水位在三米半以下,而地下水位在一米半以上容易出現土壤鹽漬化,灌溉深度超過八十分米也容易引起或加深土壤鹽漬化,所以在灌溉中,要保證灌溉深度在四十分米至五十分米左右,并且要做好相應的排水措施。經過小范圍灌溉試驗,這種科學的灌溉方式完全可行,并且沒有引起土壤鹽漬化,然后進行了正式的荒地灌溉,灌溉之后經過測試,確定沒有引起土壤鹽漬化。
4 結論
本文主要論證基于缺水地區的煤化工污水用于荒地澆灌的可行性研究,其內容體現在兩方面:污水處理排放可行性研究,以及凈化庫排放污水用于荒地灌溉的可行性研究。污水處理排放可行性研究主要是凈化庫污水排放的可行性研究。凈化庫污水排放可行性研究的內容包括:凈化庫設計、凈化庫施工以及凈化庫使用等。凈化庫排放污水用于荒地灌溉的可行性研究的內容包括:灌溉對周圍環境影響可行性研究、灌溉對地下水質影響可行性研究、灌溉對荒地土壤影響可行性研究等。
參考文獻
[1]孫永利,葛銅崗,高晨晨,等.華北缺水地區小城鎮水環境治理與水資源綜合利用技術研究與示范課題[J].建設科技,2012,16:64-65.
[2]馬春雨,魯華麗.水質性缺水地區實施工業污水再生利用的探索[J].城鎮供水,2009,3:80-82.
關鍵詞:生物除臭技術;城鎮污水廠;除臭效果;去除率;推廣
前言
幾年來,城鎮污水處理廠作為城市內主要惡臭污染源之一,所造成的惡臭污染影響了城市的生態環境,對城鎮居民的生活造成困擾。為了控制污水廠產生的惡臭,目前國內采用除臭較多的措施有化學法、活性炭吸附法、生物濾池法、離子除臭法等。但由于污水廠水質復雜,并受工藝設備的限制,大部分傳統除臭工藝難以維護運行,處理效果并不穩定、理想,大部分除臭技術不適用于處理規模較大的污水廠,而隨著城市區域經濟的迅速發展和城市人口的不斷擴大,新建和改擴建污水處理廠的設計規模也越來越大。針對以上情況,城鎮污水廠急需一種高效、穩定、運行維護方便,投資少并適用于大規模污水、污泥脫臭的新技術。生物脫臭技術是應用微生物能蛟詿謝過程中降解惡臭物質的理論開發出的大氣污染控制新技術,它可以達到無臭化、無害化的效果。目前污水處理廠較為成熟的生物除臭法主要有生物濾床吸附分解法,但有關CYYF工藝除臭新技術的應用只是起始階段,國內具體的相關研究也較少報道。
1 工藝原理
CYYF 城鎮污水廠全過程除臭工藝專利技術,是將含有組合生物填料的培養箱安裝于污水處理廠生物池內,活性污泥混合液經過培養箱,其中的生物填料對除臭微生物的生長、增殖產生誘導和促進作用,增殖強化除臭微生物,將二沉池排出的活性污泥回流于污水廠進水端,除臭微生物與水中的惡臭物質發生吸附、凝聚和生物轉化降解等作用,使得污水廠各構筑物惡臭物質在水中得到去除,實現污水廠惡臭的全過程控制。另外考慮到粗格柵及進水泵房為建筑物,室內增加離子除臭設備。根據國內實踐研究,經CYYF全過程除臭后,可除去臭氣量的80-90%。“CYYF城鎮污水廠全過程除臭工藝”工藝流程如圖1所示。
CYYF除臭系統由兩部分組成,包括微生物培養系統和除臭污泥投加系統。微生物培養系統為在污水處理廠生物池內安裝一定數量的微生物培養箱,每臺培養箱提供微量空氣。除臭污泥投加系統為在污泥回流泵房安裝污泥泵,鋪設管道輸送至污水廠進水端。本除臭工藝在除臭污泥投加量為2-10%進水量的條件下,污水廠惡臭污染源惡臭得到大幅消減,對污水廠出水水質、污泥處理無負面影響。本除臭工藝可廣泛地適用于傳統活性污泥,A/A/O、A/O、多段A/O、SBR、氧化溝等污水處理工藝。目前,我國城鎮污水廠全過程除臭工藝主要設計參數規格為:微生物培養箱個數4個/萬噸/日;單個培養箱尺寸Ф1200×2000mm;復合微生物填料數量0.38m3/個;載體/催化填料數量0.57m3/個;除臭污泥回流比2%-6%(占進水水量比)。
2 除臭效果
2.1 單體除臭效果
以**市第一污水處理廠一期工程為例,研究了CYYF工藝投入運行前后,單體工藝產生H2S濃度變化的過程,共計采樣分析120次,見圖2所示。
如圖2所示,工程改造前,對格柵、曝氣沉砂池進行24次采樣,通過數據可知單體產生的H2S氣體在一定范圍70ppm~130ppm內波動;在加入CYYF工藝運行之后,單體產生的H2S氣體濃度極具下降,并在25-100次采樣時期內各個單體大部分濃度低于10ppm;而在100次采樣以后,H2S濃度表現穩定并低于3ppm以下,可見投入CYYF工藝之后,具有明顯的除臭效果。下面統計了本廠投入CYYF工藝運行穩定5個月之后,對具有惡臭污染源的構筑物進行了100次采樣分析,并得出H2S、氨氮平均數據,見表1所示。
由表1可知,投入CYYF工藝,整個廠區運行穩定之后,各個單體產生的H2S、氨排放量大幅度下降,CYYF對惡臭的去除率基本可以保證在90%以上。
2.2 廠界除臭效果
下面統計了**市具有CYYF除臭工藝的四個污水處理廠在新建和改擴建項目投入運行之后,通過采樣分析,最終可知每個廠區廠界的H2S、臭氣、氨的濃度,見表2。
由表2可知,每個廠區廠界的每個檢測點H2S、氨、臭氣濃度都均未超過《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)表4中二級標準限值??梢娡度隒YYF除臭工藝運行之后,可以達到污水廠環保驗收標準,并對周邊大氣環境產生很小影響。
3 對污水處理系統的影響
經工程實踐證明,該工藝對原有的污水處理系統不會有任何負面影響。以**市第一污水處理廠改擴建項目中的CYYF除臭為例,對除臭工程改造前后的老系統進出水水質、活性污泥以及預處理設施運行效果進行對比。
3.1 出水水質的影響
如圖3所示,采用除臭工藝以后,進水各項指標濃度仍然按照改造前的變化范圍進行波動,而出水BOD、COD濃度與改造前的十分接近且表現穩定,氨氮濃度在考察時期后階段濃度逐步減小并表現穩定,改造后的TP出水濃度波動程度與改造前接近,并在后階段整體濃度有所增加,這與整個系統工藝的運行情況有關,因此CYYF本身對出水水質沒有任何的負面影響。
3.2 對活性污泥的影響
如圖4所示,采用除臭工藝后,SV值、SVI值變化都與改造前的波動范圍一致,污泥特征和活性相似,可見CYYF對原活性污泥系統沒有任何的負面影響。
4 CYYF工藝特點
(1)設施精簡:無需加蓋,省去傳統除臭工藝中的臭氣收集和輸送系統;不需要新建除臭設施;只需生物池內設置定型微生物培養箱、菌種投加泵和管道,建設方式方便快捷,尤其對于老廠改造,無需停產,即可建設。
(2)除臭效果明顯:在水中消除惡臭物質,整個污水處理系統幾乎不產生臭氣;污泥臭味同步降低;改善脫水污泥性狀,對污水處理系統及出水水質沒有任何負面影響。
(3)綜合優勢:從源頭消除致臭物質,減少臭氣對設備設施的腐蝕;投資運行費用較常規除臭技術大幅降低;無需新建設施,極大節省占地;運行穩定、維護簡便;緩釋填料,損耗少,耐用性強。
(4)技術優勢:從源頭消除致臭物質,減少臭氣對設備設施的腐蝕;無需加蓋,省去傳統除臭技術中的臭氣收集、輸送環節;無需新建設施,極大節省占地;建設方式方便快捷,尤其對于老廠改造,無需停產,即可建設;緩釋填料,損耗少,耐用性較強;投資和運行成本低;改善脫水污泥性狀,對污水處理系統及出水水質沒有任何負面影響;運行穩定、維護簡便;工藝過程安全穩定,有效避免了傳統工藝所帶來的安全隱患。
5 結束語
CYYF除臭技術可實現城鎮污水廠惡臭的高效全過程控制,本技術處理效果理想,對污水廠整個系統無任何負面影響,且具有工藝精簡、運行穩定、維護簡便、投資占地小的優點。本技術已得到廣泛應用,是我國新建、改擴建污水處理廠項目除臭控制的主導技術。
參考文獻
[1]劉錯,何群彪,屈計寧.城市污水處理廠臭氣問題分析與控制[J].上海環境科學,2003:4-7.
CRI系統對有機污染物的去除主要由機械過濾截留、吸附和生物降解共同完成。不溶性有機物通過滲濾池的過濾截留、沉淀作用,并被微生物利用;可溶性有機物則通過滲濾介質生物膜的吸附、吸收以及生物降解過程被分解去除。快滲池上部介質處于厭氧-好氧交替環境,生物膜的組成比較復雜,其中包括好氧菌、厭氧菌和兼性菌等,厭氧菌對生存環境的要求要比好氧菌嚴格。在CRI系統中,落干期要長于淹水期,因此好氧生物降解是CRI系統去除有機物的主要機制。
污水中的有機氮通過微生物的氨化作用轉化為NH4+-N,氨氮的硝化作用分兩步進行:第一步是NH4+-N氧化為NO2--N的過程,這一過程由亞硝酸菌完成,它從中獲得生長所必需的能量;第二步是由硝酸菌將NO2--N進一步氧化為NO3--N的過程。在缺氧條件下,通過反硝化細菌將硝酸鹽作為最終電子受體,通過生物異化還原轉化成分子態氮(N2)從水中逸出,獲得脫氮。CRI系統在布水期氨氮首先被滲濾介質吸附,主要集中在0~50cm的介質中,且其含量隨快滲池深度而降低。布水期氨氮被硝化量較少。在落干期,吸附態氨氮被硝化,硝化反應多集中在0~50cm滲濾介質中,其中0~5cm硝化反應最強,生成的硝態氮不易被滲濾介質吸附,往往在下一次布水過程中隨水流排出快滲池,這也是快滲池初期出水中硝氮濃度較高的原因。快滲池上部反硝化菌、碳源、硝氮含量較高,但布水期短致使厭氧時間很短;快滲池下部雖厭氧條件好,但系統內反硝化菌、碳源、硝氮含量極低。為此,快滲池中的反硝化條件差、能力低,使CRI系統的脫氮率低,難以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標排放標準。
CRI系統對污水中磷的去除主要是通過填料的過濾吸附、沉淀和生物降解作用共同完成。一般認為CRI系統對磷的去除途徑主要是填料的吸附和沉淀作用,污水中的磷與可溶性或不可溶性的鐵、鋁、鎂等形成不溶性的磷酸鹽而去除,或磷以陰離子的形式與填料表面的離子發生交換而被吸附在滲濾介質表面。加上CRI系統在污水生物處理過程中,有機物的生物降解伴隨著微生物菌體合成,磷作為微生物菌正常生長所需元素,從而被部分去除(10%~30%)。但是,CRI系統生物除磷的去除率不高,達不到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標排放標準要求。
人工快速滲濾的處理效果
上世紀60年代,日本學者開始研究地下土壤毛管浸潤凈化污水的新土地處理技術。美國、俄羅斯相繼進行研究并建設工程。我國在“七五”、“八五”期間也重視此項技術,曾進行研究和建設實驗基地,沈陽工業大學學生宿舍生活污水地下滲濾作為當時的示范工程(Q=30~50m3/d),其工藝流程為:污水格柵井第一沉淀室第二沉淀室提升泵分配水槽地下土壤毛管滲濾溝滲透出水池提升泵“中水”高位水箱沖廁所。該示范工程基建投資、運行成本為二級生化處理工程的3分之2與5分之1;地下土壤毛管滲濾溝的填料為原土、爐渣、特殊土壤、礫石等,它與人工快速滲濾池有著類似的構造。人工快速滲濾技術(CRI)由中國農業大學白瑛教授于“七五”期間進行過試驗性研究,此后中國地質大學進行了較深入全面的研究。2001年中國地質大學、北京大學深圳研究生院和深港產學研環境技術中心在深圳建成了第一個人工快速滲濾處理系統示范工程———深圳茅河人工快速滲濾處理工程,規模為150m3/d。由于CRI處理技術具有基建投資低、運行費用少、維護管理方便等特點,目前全國已興建了近50個處理工程。通過大量研究檢測與工程運行效果測定表明:CRI工藝對污水中的CODCr、BOD5、NH3-N、SS去除率高,完全能達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標排放標準。但大量試驗表明:CRI處理系統中反硝化條件較差、總氮去除能力低,一般去除率只能達到10%~35%;CRI的總磷去除效率稍高,一般能達到30%~55%,T-N、T-P卻不能達到一級A標。因此,僅靠CRI技術處理正常進水水質范圍的城鎮污水是不能全面達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標排放標準,否則應輔加相應的除磷脫氮技術措施。
人工快速滲濾處理系統中構筑物的組合問題
由前述知:CRI技術既有較多優特點,也存在脫氮除磷效果較低、滲濾池易于堵塞等問題。所以,在設計工程采用CRI技術處理污水時,應該從以下幾方面來完善并提高人工快速滲濾系統的處理效果:
(1)首先應全面了解進廠(站)污水的水質檢測資料,同時應明確處理出水的排放標準要求,即《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的那級標準。因為,不同的進水水質與不同的排放標準等級,CRI處理系統的構筑物組成也會不同。
(2)預處理構筑物的組成
①當處理雨水類時,預處理可由格柵、調節沉砂池組合完成。②當處理總磷含量較低的污水時,預處理構筑物由格柵、調節沉淀池組成。③當處理總磷含量較高的污水時,預處理構筑物可由格柵、調節池、提升泵房、絮凝沉淀池(即輔加化學除磷達標排放)組成。④當進水中含動植物油類、總磷較高時,預處理構筑物由格柵、調節池、提升泵房,隔油池(根據工程情況,隔油池也可置于調節池前)、絮凝沉淀池(即輔加化學除磷達標排放)組成。⑤當處理含CODCr較高的污水時(例:當混有部分工業廢水時),預處理構筑物組成中應增加水解酸化池或厭氧池。中小城鎮污水來水量的時變化系數大,預處理構筑物組成中污水的調節功能不能缺少,污水調節池是保證CRI系統正常運行的前提條件,但它可以與某些處理構筑物組合在一起。
(3)強化總氮去除率
處理污水中總氮含量高,且出水排放標準要求達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標時,僅靠CRI處理技術是不能達標的,處理系統中必須增加生物塘等處理構筑物。作為人工快速滲濾系統,提高其脫氮功能尚須進一步試驗探索,但其前提是:既能具有較高的脫氮率,又不能增加太大的基建投資,否則CRI技術失去它優越性。對于僅達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級B標的地區(例如,貴州省、廣西自治區等大部分地區),以及對于一般的城鎮污水情況下,宜通過滲濾介質、水力負荷周期(濕干比)的整合,使總氮達到一級B標要求的可能性是比較大的。所以,對于一些排放標準要求為一級B標的地區、進水濃度比較低的中小城鎮污水處理廠(站),采用CRI技術有其獨到的優越性。
人工快速滲濾處理污水系統的污泥處理
CRI污水處理技術的一個優點是系統中基本上不產生剩余污泥,但是系統的預處理部分要產生格柵渣和沉淀(砂)污泥,需要進行處理。CRI系統的污泥處理方式值得探討,該工藝本身以投資低為優勢,所以我們認為污泥處理也應符合整體標準,因地制宜的采用干化場方式為宜;對規模較大、產泥較多的工程項目可考慮上機械脫水方式(如板框機等)。事實上,一些的工程均建有板框機脫水的污泥處理機房。但投運后基本上未使用,機房成了倉庫,脫水機閑置。污泥的處置應根據泥質的成份分析而定,一般可采取自然厭氧堆肥后作為農田、果樹、花草使用。
人工快速滲濾處理污水系統運行管理潛力
CRI技術的推廣應用遇到主要難題是不能達到水質排放標準,解決這難題:首先是從工程設計入手,這是根本的;其次是通過挖掘運行管理的潛力來局部挽回設計中考慮不足之處,據報導:(1)滲濾介質組合:介質的吸附性,它直接影響到污水的處理效果。(2)滲濾池的濕干比:在不降低處理能力的前提下,調整淹水與落干的時間和比值,可以獲得較高的處理水質;據有的試驗表明:濕干比與TN的去除率呈負相關關系,濕干比越小,干化時間越長,越有利于氮的去除。(3)上層滲濾介質翻曬:根據進水水質(含動植物油類、雜質)、氣候條件等摸索滲濾池上層介質的翻曬規律(翻曬周期、翻曬時間),它既是保持滲濾池的滲透能力,又要保護介質生物膜質的活性,歸根結締它是促進處理水質提高的關鍵因素之一。
人工快速滲濾處理污水系統組成部分的設計探討
(1)預處理部分:據統計目前建設的工程,預處理構筑物的設計標準偏低,例如調節池、沉砂池、沉淀池的沉泥排除主要靠人工間歇挖除,這樣不僅增加處理廠(站)維護人員的勞動強度,而且影響沉砂池、沉淀池的處理效能。對于CRI系統的人工維護重點應放在滲濾池表層介質的翻曬上,故建議在預處理構筑物中設計時應增加配套的水力排泥(砂)系統或機械排泥(砂)設備。