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    污水處理論文精選(九篇)

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    污水處理論文

    第1篇:污水處理論文范文

    1.1供試材料和堆肥方式

    1.1.1污泥來源和條垛式堆肥技術于2008、2010年同季采集(均在夏季),初始城市污泥均來自北京高碑店、盧溝橋及吳家村污水處理廠的混合污泥,并進行條垛式堆肥處理,溫度50~60℃,之后濃縮、脫水,大約25~30d后成為腐熟的干污泥.然后風干、碾碎,過篩,把污泥中的較大塊物體等進行細化,經過篩選使之粒度達到60~80目,備用測定.以上以A型堆肥污泥表示.

    1.1.2污泥來源和高速活性堆肥工藝于2012、2013年同季采集(均在春季),初始城市污泥均來自北京市昌平區南口污水處理廠的污泥,并采用一種高速活性堆肥工藝進行處理(high-raterecoveryoforganicsolidwtessystem,HiRosSystem).該工藝采用機械熱化學穩定及活化法,處理工藝中的所有反應釜、儲槽、傳送器等均為密閉系統,在高溫高壓下,完全殺菌及殺寄生蟲性、并可分解有毒有機化合物,有效去除重金屬危害,從而將有機固體廢棄物轉化為無味無臭、高品質的有機肥.之后再進行風干、碾碎及過篩,把污泥中的較大塊物體等進行細化,經過篩選使之粒度達到60~80目,備用測定.以上以B型堆肥污泥表示.

    1.2測定方法

    供試A、B型堆肥污泥的理化性質均采用常規測定方法[19];pH采用pH酸度計法(HANNA,pH211酸度計);汞(Hg)、砷()含量的測定采用原子熒光光度計測定(AFS3000,北京科創海光儀器有限公司);全磷、全鉀及Cu、Zn和Cd等其他金屬或元素含量的測定均采用酸溶-等離子發射光譜法測定(等離子發射光譜儀IRISIntrepidⅡXSP,美國Thermo公司).每個測定項目均設置3個重復,最后算平均值,并以干基表示.以上測定在國家林業局森林生態環境重點實驗室進行.

    2結果與分析

    2.1堆肥污泥的營養含量如表1和表2所示,在A型(條垛式)和B型(高速活性)堆肥污泥中均含有可觀的營養含量,且不同類型堆肥污泥和年份間的各項營養指標均表現出較大的差異.A、B型污泥的有機質、全氮、全磷和氮磷鉀總養分(N+P2O5+K2O)與往年相較均有所增加,譬如A型污泥的氮磷鉀總養分在2010年較2008年增加了15.6%,B型污泥的氮磷鉀總養分在2013年較2012年增加了29.7%;而A型污泥的速效氮和全鉀與往年相較則表現為減少,譬如A型污泥的速效氮含量在2010年較2008年減少了50.7%,與之相反的是B型污泥的速效氮和全鉀則比往年都有所增加.由表1和表2所示,A、B型堆肥污泥不同年份的pH平均值分別為7.1和7.2,有機質的平均值分別為203338.0mg•kg-1和298531.5mg•kg-1,氮磷鉀總養分(即N+P2O5+K2O)平均值分別為41111.7mg•kg-1和65901.5mg•kg-1.以上A、B型污泥各項營養指標的平均值與表3比較而言,A型堆肥污泥的有機質含量達到了《城鎮污水處理廠污泥處置-農用泥質》(CJ/T309-2009)中A、B級污泥和《城鎮污水處理廠污泥處置-土地改良用泥質》(GB/T24600-2009)的標準要求,但未達到《城鎮污水處理廠污泥處置-園林綠化用泥質》(GB/T23486-2009)中的有機質標準要求,而A型污泥的pH和氮磷鉀總養分以及B型污泥的pH、有機質含量和氮磷鉀總養分均符合各城鎮污水處理廠污泥處置類型的標準限值要求。

    2.2堆肥污泥的營養元素含量和重金屬污染由表4和表5所示,A、B型堆肥污泥中不僅含有豐富的營養元素,同時也含有諸多重金屬,而且不同年份間的各元素/金屬總量均呈現明顯的差異.2010年與2008年比較而言,A型污泥中Cu、Zn、Ca、Fe、Mg和Na的總量均表現為增加,而Mn則有所減少;2013年與2012年相較而言,B型污泥中的Cu、Zn、Ca、Na、Al、Cd、Cr、Hg、S的總量均明顯增加,而Mn、、B、Pb、Fe、Ni、Mg總量則有所減少.另外,各金屬/元素的總量在A、B型污泥中亦呈現較大的差異.譬如,A型污泥不同年份的Zn、Fe總量平均值較B型污泥的分別高出85.9mg•kg-1和1913.0mg•kg-1;而B型污泥不同年份的Mn、Mg總量平均值較A型污泥的分別高出819.3mg•kg-1和8827.1mg•kg-1。從不同污泥處置類型中重金屬的控制限值可知(見表6),我國的《城鎮污水處理廠污泥處置-農用泥質》(CJ/T309-2009)中A級污泥的標準限值,在各種污泥處置類型中是最為嚴格的.由表4和表5所示,A、B型堆肥污泥不同年份的Cu總量平均值分別為188.5mg•kg-1(范圍為183.4~193.6mg•kg-1)和188.6mg•kg-1(范圍為135.2~241.9mg•kg-1)以及Zn總量平均值分別為896.1mg•kg-1(范圍為781.5~1010.7mg•kg-1)和810.2mg•kg-1(范圍為755.0~865.4mg•kg-1),與我國城鎮污水處理廠污泥處置類型的標準限值比較得知(見表6),其不僅符合《城鎮污水處理廠污泥處置-土地改良用泥質》(GB/T24600-2009)和《城鎮污水處理廠污泥處置-園林綠化用泥質》(GB/T23486-2009)中的Cu、Zn總量的標準限值要求,而且遠低于最為嚴格的《城鎮污水處理廠污泥處置-農用泥質》(CJ/T309-2009)中A級污泥的標準限值(即總Cu<500mg•kg-1和總Zn<1500mg•kg-1).A型堆肥污泥中的Cd、Cr、Pb、和B的總量(僅為2010年數值)分別為2.9、82.0、105.1、17.0和42.1mg•kg-1(見表4);如表5所示,B型堆肥污泥不同年份的Cd總量平均值為2.8mg•kg-1(范圍為2.6~3.0mg•kg-1)、Cr總量平均值為140.1mg•kg-1(范圍為130.1~150.0mg•kg-1)、Pb總量平均值為69.2mg•kg-1(范圍為67.9~70.5mg•kg-1)、總量平均值為7.9mg•kg-1(范圍為5.4~10.4mg•kg-1)以及B總量平均值為80.2mg•kg-1(范圍為78.7~81.6mg•kg-1).上述A、B型污泥中的重金屬含量與表6中的標準限值比較得知,各金屬總量均達到了我國各類型污泥處置的標準限值要求(見表6),其中包括達到最為嚴格的《城鎮污水處理廠污泥處置-農用泥質》(CJ/T309-2009)中A級污泥的標準限值要求(即總Cd<3mg•kg-1、總Cr<500mg•kg-1、總Pb<300mg•kg-1、總<30mg•kg-1).但是,B型堆肥污泥的Hg、Ni總量存在超標的情形,且不同年份間存在明顯的差異(見表5).具體而言,B型污泥不同年份的Hg總量平均值為12.8mg•kg-1以及2012年的Hg總量為7.1mg•kg-1,符合《城鎮污水處理廠污泥處置-農用泥質》(CJ/T309-2009)中B級污泥的標準限值要求(即總Hg<15mg•kg-1),以及《城鎮污水處理廠污泥處置-土地改良用泥質》(GB/T24600-2009)和《城鎮污水處理廠污泥處置-園林綠化用泥質》(GB/T23486-2009)中的中性和堿性土壤(pH≥6.5)的標準限值要求(即總Hg<15mg•kg-1),但其它的標準限值要求則不符合(見表6);Hg總量在2013年為18.4mg•kg-1,對任何污泥處置類型中的限值要求均不符合.另外,B型污泥2013年的Ni總量為120.0mg•kg-1,符合《城鎮污水處理廠污泥處置-農用泥質》(CJ/T309-2009)中B級污泥的標準限值要求(即總Ni<200mg•kg-1),以及《城鎮污水處理廠污泥處置-土地改良用泥質》(GB/T24600-2009)和《城鎮污水處理廠污泥處置-園林綠化用泥質》(GB/T23486-2009)中的中性和堿性土壤(pH≥6.5)的標準限值要求(即總Ni<200mg•kg-1),但其它的標準限值要求均不符合(見表6);B型污泥不同年份的Ni總量平均值為246.4mg•kg-1和2012年為372.8mg•kg-1(見表5),均不符合任何污泥處置類型中的限值要求(見表6).

    3討論

    城市污泥通過制肥,不僅可解決農田、園林及綠地急需的有機肥料的來源問題,同時也能尋求城市污泥的合理處置途徑,并成為最有效的資源化途徑之一.近年來,我國污泥資源化處置技術投產項目顯著上升,其中農業對污泥制肥的吸納量很大,且污泥制肥資源化處置技術的應用已占30%,具有較好的發展前景.已有研究表明,污泥經堆肥處理后,可使污泥中腐殖質含量增加,而腐殖質因含有多種多樣的官能團從而吸附重金屬,或者改變重金屬的化學形態,促使污泥中重金屬穩定化,即大多數重金屬以穩定殘渣態或以殘渣態和有機結合態兼具的形式存在,從而降低生物毒性和土壤的污染風險.特別是堆肥污泥相較其它處理方式(譬如厭氧消化和顆粒污泥)而言,堆肥過程更有利于降低Mn、Ni及Zn等的有效性.由此說明,堆肥處理是降低污泥在農田、土地改良及園林綠化中重金屬污染風險的重要途徑.北京不同城鎮污水處理廠堆肥污泥(即A、B型),不僅含有較為豐富的有機質和植物所需的氮、磷等多種營養元素及微量元素,而且污泥的一些營養成分/元素諸如有機質、全氮、全磷和氮磷鉀總養分等含量與往年相比均有所增加.據馬學文等[26]對全國范圍111個城市共193個污水處理廠污泥營養含量的調查可知,有機質、氮、磷、鉀的平均含量分別為41.15%、3.02%、1.57%、0.69%,除了北京地區A、B型堆肥污泥的磷含量平均值與全國平均水平基本相當外,其有機質、氮和鉀含量均低于全國平均水平,但A、B型污泥的有機質、氮、磷含量比往年均有所增加則與全國的略增走向是一致的.在B型堆肥污泥中,Cu含量比往年有所增加,而Pb含量則比往年有所減少.這與我國城市污泥中Cu、Pb含量在短期的趨勢一致[26].但是,從長期而言,我國城市污水處理廠污泥中Cu含量則是下降趨勢[27].除Hg、Ni有超標現象外,A、B型污泥的其他重金屬含量均低于我國最為嚴格的《城鎮污水處理廠污泥處置-農用泥質》(CJ/T309-2009)中A級污泥的標準限值,這與姚金玲等對我國東北、華北、華東和西北地區116家污水處理廠污泥的研究結果一致.另據張麗麗等[27]對我國城市污泥中重金屬分布特征及變化規律的研究結果表明,近10年,污泥中Ni、Cd、Hg含量的超標倍數最高.這與本研究B型堆肥污泥中存在Hg、Ni超標現象相吻合.此外,來自北京不同污水處理廠的A、B型堆肥污泥,其營養和重金屬/元素含量存在著明顯的差異.即污泥的不同來源可能是主要原因;亦可能受其它因素諸如污水處理規模、處理工藝和運行條件以及污泥堆肥工藝的影響[11].另有研究表明,污泥成分有時會因工藝過程和分析技術而產生顯著的差異.而今后,北京地區A、B型堆肥污泥的資源化應用中,一方面,可能面臨著潛在的Hg、Ni環境污染情況,需要優先關注;另一方面,則需要進一步探索污泥堆肥過程中重金屬鈍化的調控措施,從而最大限度地降低重金屬的危害,譬如可利用鐵氧化菌對一些重金屬進行生物浸礦,可能是污泥制肥的一種可行策略,以及在堆肥過程中加入石灰等物質亦能降低重金屬的有效性.另外,除了污泥資源化應用中的重金屬污染外,還有一些因素諸如糞大腸菌群菌、多環芳烴(PAHs)等影響著污泥處置類型的選擇,而本研究未涉及這些方面,因此還需進一步研究和分析北京堆肥污泥中其他污染物的含量,從而進行合理、有效的污泥處置.

    4結論

    第2篇:污水處理論文范文

    1.1油田污水處理工藝流程

    采油污水處理通常采用物化法,大量的污水通過主污水管道進入污水處理廠的總污水儲油罐,通過儀表檢測來水的總量以便后續處理,從總儲油罐送出的污水進入其他儲油罐,根據其成分進行多步驟的物理和化學處理,處理完的污水合格后再通過外輸管道送出,使污水再次得到利用。結合油田污水處理廠的實際情況,利用組態王工控軟件所繪制的污水監控系統現場工藝流程如圖1所示。圖中清楚地標出了污水處理廠的各處理設備的擺放、名稱、數量、管道的連接,各種參數如液位、流量、壓力、加入的藥劑量、處理后污水的pH值等顯示一目了然。

    1.2監控系統結構設計

    污水處理監控系統由監測中心、現場監控工作站、現場過程測控系統等構成。監測中心通過網絡與現場監控站連接,將整個廠區各現場監控站的重要參數和數據進行匯總、存檔及綜合分析,實現任務優化組合調配。現場監控工作站主要是給用戶提供一個可視化的污水處理操作管理平臺,提供了污水處理的工藝流程圖、罐區示意圖、泵狀態、參數總貌、實時曲線、歷史曲線、控制臺、控制監測、監測報警、自動報表、網絡數據服務、零點矯正等圖形和操作功能。現場測控系統主要由ADAM-5000工控模塊和安全柵組成,實現對現場的數據采集、模擬轉換、模擬輸出、上傳數據及接收現場監控站的生產指令等,完成對油田污水處理過程的自動測量與控制。該結構是整個監控系統的核心部分,其中工控模塊ADAM-5000系列擔當了重要角色,系統通過模塊對現場的數據進行采集、轉換、輸出,實現計算機自動控制。

    1.3系統的功能與特點

    1)系統可以直接通過現場監控站各功能窗口了解到各子系統的工作狀態,可根據污水性質的變化實時地調整相應的工藝參數,不僅方便了技術人員操作,同時也進一步提高了污水處理的質量。

    2)在設計自動監控系統時,對一切可能出現的問題筆者在系統中設置了應對措施預案,自動處理相關問題,提高了系統的可靠性。

    3)加強了抗干擾能力設計,部分采用了冗余設計,提高了系統的穩定性。

    4)自動監控系統對于要控制的現場參數,無需工作人員現場考察,其現場的儀表狀態及加藥系統的工作狀態在控制室里一目了然。

    5)監控系統具有多數據自動記錄、顯示功能,對歷史數據作了濃縮處理,可通過現場監控站各功能窗口直接查詢、顯示或打印任何時刻的監測結果。

    6)通過現代化的網絡實現了系統數據共享,并可通過網絡把動態數據實時傳送到上級主管部門的監控系統,便于職能部門實時了解現場情況,做出正確決策。

    2污水處理監控系統功能設計

    污水處理監控系統軟件系統采用組態王工控軟件開發,根據需要繪制了工程流程圖、罐區示意、泵狀態、參數總貌、實時曲線、歷史曲線、控制臺、控制監測、零點矯正、報警、報表、參數設置等畫面。畫面是用戶用來與計算機進行人機交互、監視控制系統狀況、進行生產操作、輸入控制命令的人機界面,通過該畫面,能夠讓操作人員形象、直觀、正確地掌握整個系統的運行狀況,及時方便發出自己的操作命令。通過這些運行畫面為用戶提供了數據采集與處理、畫面設計、動畫顯示、報表輸出、報警處理、流程控制等功能,對整個污水處理工作狀況實現了全方位實時監控。泵工作狀態畫面各參數反映了各加藥泵的工作狀態,如各泵污水流量、工作頻率、控制量等。通過對加藥撬塊各泵變頻器工作頻率的自動控制,實現了藥劑加藥量的自動控制,大幅提高了污水處理質量。控制操作臺畫面既有重要參數顯示窗口,也有各種不同的功能按鈕菜單,實現了監控系統登錄、配置用戶、時間設置、參數修正、打印報表、手/自動切換控制、關閉/打開窗口、系統退出、關閉計算機等功能。

    3污水處理控制方法研究

    隨著設備和工藝的不斷完善,用于污水處理控制方法也在不斷更新。目前油田的污水處理方法基本上有三種:通過監測污水的pH值;通過檢測接收罐和緩沖罐的液位;通過檢測提升泵污水流量。經過實驗比較,筆者采用綜合控制策略。由于污水流量的變化對污水處理藥劑量的添加產生很大的影響,因而先對接收罐的液位和提升泵的污水流量進行聯鎖控制,盡量使污水流量保持穩定。去除水中雜質的藥劑和凈化污水藥劑的控制采用開環控制,以接收罐的液位高度和提升泵的污水流量為依據,采用專家控制算法控制加藥泵的變頻器頻率改變加藥量,其中的各參數由操作人員根據規程和經驗精心調試即可設定,控制過程中可根據實際情況作在線微調,經過實踐完全可以達到要求。由于污水pH值對污水水質影響較大,必須使其在允許范圍內,才能保證處理的污水達標,因而pH值控制采用閉環自動控制,精確控制加藥泵的藥劑量,以期達到較好的效果。

    3.1pH值控制策略

    該項目主要是針對油田開采污水處理,由于油田污水所含雜質成分較為復雜,且化學成分較多,因而污水處理過程較為復雜。整個處理系統屬于典型的非線性滯后系統,該系統的精確對象數學模型難以獲得。PID控制器是過程控制系統中最常用、最成熟、應用最廣泛的調節器,由于對象的非線性、滯后性,運用PID控制效果不理想。模糊控制器不依賴過程控制的精確數學模型,采用人工智能的方式,吸收人工控制的操作經驗,依據一些推理規則,將日常生活中的自然語言能夠直接轉化為計算機所能接受的算法語言決定控制決策;調整控制器中各參數,可大幅提高非線性滯后系統控制精度和可靠性。綜合比較以上三種控制策略,確定該污水處理自動控制系統pH值加藥部分采用模糊控制策略。

    3.2模糊控制器的實現

    根據現場污水處理過程中pH值的調試經驗和系統運行數據分析,得出的控制規則所列。選取控制量變化的原則:在開始階段誤差較大時,控制作用以快速減小誤差為主,操作幅度較大;當誤差適中時,控制作用以抑制超調為主;當誤差很小時,輸出與給定值接近,控制作用以維持系統的穩定性為主,操作較弱。

    4結束語

    第3篇:污水處理論文范文

    我國農村生活污水治理還處于初期階段,農村污水治理工作仍然十分艱巨。全國各地開展了不少的農村污水治理工程的建設,但所建設的污水處理設施的出水水質標準不一,噸水建設投資費用差距很大。上世紀末,我國在農村配置了許多形式各異的無動力或微動力的低能耗型一體化污水處理裝置。一體化污水處理裝置存在占地面積小、自動化程度較高、管理方便、工期較短等優點,但目前該技術也存在許多問題。一方面,生物處理效率較低,尤其表現為氮磷去除率很低,氮磷污染是導致水體富營養化的主要原因。另一方面,目前實施的分散污水處理只是初步實現了分散污水的收集、處理和排放,遠未達到再利用的目的,即達到將污水就地處理和就地回用,實現污水資源化的目的。因此,農村污水處理技術應滿足以下要求。

    ①基建投資少,運行費用低。目前城市污水處理工藝已相對成熟,但其污水處理設施基建費用和運行費用高,不適合在農村地區推廣。污水處理的運行費用一般包括:電費、藥劑費用、人員費、定期修理費用等,較高的運行費用最終將導致“建得起,轉不起”的尷尬局面。因此,基建投資少是保證污水處理設施在農村地區推廣的前提,運行費用低則是保證污水處理設施持續正常運行的重要條件。

    ②工藝多樣化。我國南北地域氣候差異大,且居住方式和生活習慣有很大不同,因此污水處理工藝應呈現多樣化,以適應建設地區的氣候和水質、水量等條件的變化。

    ③運行操作簡單、效果穩定。農村污水處理設施的日常運行,大都需要由村民自主管理來完成。而村民的技術知識水平和管理操作水平相對較低,且缺少專業技術人員,因此農村地區的污水處理設施應該采用運行管理簡單且成熟穩定的污水處理工藝。

    2污水處理措施

    2.1污水處理模式

    農村生活污水處理大體上有3種模式:

    ①接入市政管網模式,適用于靠近城鎮或靠近城鎮污水管網的農村,將生活污水集中收集后輸送到城鎮的污水處理廠進行處理,有這種條件的村莊,應優先考慮這種模式;

    ②集中聯片處理模式,若接入城鎮污水廠管網條件不可行,單村或者集中聯片的幾個村莊集中收集污水后,規劃建設污水處理設施;

    ③單獨分散處理模式,因居住分散、地形復雜、污水難以集中收集,宜以組團為單元,分區收集污水,每個區域污水單獨處理。所以,污水處理模式應采取“銜接地方規劃、合理利用資源、聽取群眾意見、科學規劃設計”的原則來確定。

    2.2污水處理工藝

    目前,國內外污水處理技術從工藝原理上基本可分為自然處理系統和生化處理系統兩類。自然處理系統主要是利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理進行污水處理的系統,或稱為生態處理系統。常用的有:人工濕地處理系統(水平流、垂直流)、地下土壤滲濾凈化系統、塘處理系統等。生化處理系統又分為好氧生化處理和厭氧生化處理。好氧生化處理主要是通過動力給污水充氧,培養好氧微生物菌種,利用好氧微生物的分解,消耗吸收污水中的有機質、氮及磷等。常用的有活性污泥法、A/O法、生物轉盤法、SBR法等。厭氧生化處理主要是利用厭氧微生物的代謝過程,在無需氧氣的情況下把有機污染物轉化為無機物。常用的有厭氧接觸法、厭氧濾池、UASB升流式厭氧污泥床等。針對農村地區特點,常用污水處理技術有以下幾種。

    1)人工濕地處理技術。有條件的村莊,可充分利用現有的農田灌排渠道與附近的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等,建設人工濕地處理系統。該系統一般由人工基質和生長在其上的沼生植物(蘆葦、香蒲等)組成,是一種獨特的“土壤一植物一微生物”生態系統,利用各種植物、動物、微生物和土壤的共同作用,逐級過濾和吸收污水中的污染物,達到凈化污水的目的。濕地處理系統工藝設備簡單、管理方便、能耗低、工程基建低、運行費用低,能耐受沖擊負荷,凈化出水水質良好、穩定。缺點是占地面積大,需要解決土壤和水中的充分供氧及受氣溫和植物生長季節的影響等問題。人工濕地可與穩定塘等其他工藝聯合運用,例如重慶大學的蔡明凱等人采用厭氧生物濾池-人工濕地-生態塘工藝處理養殖廢水,經過各單元的處理,CODcr去除率約為80.30%,SS去除率約為94.69%,NH3-N去除率約為73.39%,TP的去除率約為86.78%,出水濃度能夠達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準。

    2)地下土壤滲濾凈化系統。適合于農戶居住的土地較分散,且村莊周邊往往有閑置荒地。地下土壤滲濾凈化系統是一種基于自然生態原理,予以工程化、實用化而創造出的一種小規模污水凈化工藝技術,是將污水有控制地投配到經過一定構造、距地面約50cm深和具有良好擴散性能的土層中,投配污水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層,在土壤毛管作用下向附近土層中擴散。表層土壤中有大量微生物,作物根區處于好氧狀態,污水中的污染物質被過濾、吸附、降解。由于負荷低,停留時間長,水質凈化效果好。地下土壤滲濾凈化系統建設容易、維護管理簡單、基建投資少、運行費用低;把整個處理裝置放在地下,不損害景觀,不產生臭氣。缺點是占地面積大,易滋生蚊蠅,冬季運行效果差。清華大學在2000年國家科技部重大專項中,首先在農村地區推廣應用地下土壤滲濾系統,并取得了良好效果:對生活污水中的有機物和氮、磷等均具有較高的去除率,CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分別達到80%、90%、90%和98%。

    3)好氧生物處理系統。好氧生物處理系統是現階段污水處理中最常用的一種處理技術。好氧生物處理工藝眾多,各有優缺點。選擇時要根據實際情況仔細論證和比選,注重經濟適用。生物處理法就是通過風機等設備給污水輸氧,培養生物菌種和微生物。通過菌種和微生物把污水中的大部分有機物分解為無污染的CO2、水等物質,少部分合成為細胞物質,促使微生物增長,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以凈化排放。如SBR法,集曝氣、沉淀、排水功能于一體,不斷地轉換,省去了傳統的污泥回流設備,大大降低了建設費用;A2O法具有脫氮、除磷功能,還有如生物轉盤處理工藝、膜生物反應器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統比較,占地面積小,抗氣候等外界影響的能力強,處理穩定、效率高,但基建投資、運行成本要高于自然處理系統。

    4)厭氧生物處理系統。厭氧生物處理技術是在厭氧條件下,兼性厭氧和厭氧微生物群體將有機物轉化為CH4和CO2的過程,又稱為厭氧消化。污水厭氧生物處理工藝按微生物的凝聚形態可分為厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法。厭氧消化無需攪拌和供氧,動力消耗少;能產生大量含甲烷的沼氣,可用于發電和家庭燃氣;可高濃度進水,保持高污泥濃度。厭氧處理工藝在我國有很長的歷史,我國農民在古代早已開始應用厭氧發酵技術漚制糞肥,進行糞便無害化處理,而且至今仍在應用。我國是世界上利用厭氧消化技術制取和利用沼氣最早的國家之一。現在,厭氧沼氣池處理污水技術在我國中東部地區應用較廣。厭氧沼氣池將污水處理與沼氣的利用有機結合,實現了污水的資源化,是最能體現環境效益和社會效益結合的農村生活污水處理方式。農村地區可根據實際情況,采取沼氣池與其他污水處理工藝組合使用的模式來處理生活污水。江蘇省常州地區采用了“污水沼氣凈化處理+人工濕地”的污水處理方法,它在原來水壓式沼氣池的基礎上加以改進和提高,采取適當的過濾、沉淀和人工濕地的方法,目前這種污水處理模式在當地成效較顯著。經過各單位處理后,氨氮去除率達93%,總磷去除率達86%,出水水質能達到《污水綜合排放標準》一級B排放標準;其建設成本每戶約2500元,年維護費12.5元/人,非常經濟。為此建議將厭氧沼氣池作為農村生活污水初級處理措施與其他污水處理工藝組合使用,同時要重視對沼氣池出料口出沼液的收集和處理。

    2.3污水收集系統

    污水收集系統基本上由污水收集管網和調節構筑物構成。污水管道的選擇根據技術經濟比較,建議DN<400mm的污水管道采用UPVC(硬聚氯乙烯)雙壁波紋管,500mm≤DN≤600mm的采用PE(聚乙烯)雙壁波紋管,DN≥800mm采用鋼筋混凝土排水管。下面主要對調節構筑物中化糞池與調節池進行說明。

    1)化糞池。化糞池是污水收集系統中的重要單元,應避免化糞池滲漏引起的二次污染。農村改廁工作已成為農村衛生工作的重點,大部分農戶建有沖水式衛生廁所,污水經過廁所進入化糞池,然后進入村莊污水管網。但多數化糞池結構過于簡單,多采用12磚墻,沙漿抹面,從表面看做到了防滲,但由于化糞池埋深淺,經過1a凍融后,化糞池多數會出現滲漏,給污水收集帶來困難。所以,村民家中化糞池應根據實際加以維修和改造,避免滲漏,確保污水能進入污水管網。

    2)調節池。水量變化大是農村污水的特點之一,白天幾個時段集中排水,夜間基本沒有排水。若污水收集系統中不設調節池,水量、水質將都難以有效調節。水量大時,一方面由于污水沒有出路,只能直排,另一方面污水處理系統必須根據水質變化情況,不斷調整運行參數,增加了管理難度。所以在污水收集系統中必須設調節池,并且調節池容積應足夠大,水力停留時間達到6~8h為宜。

    2.4污泥處置

    在污水處理過程中會產生污泥,污泥中含有大量的有毒物質,如寄生蟲卵、病源微生物、細菌、合成有機物及重金屬離子等。污泥處理就是要使污泥減量、穩定、無害化及綜合利用。由于農村污水處理站規模一般較小,產生的剩余污泥也相對較少,單獨對污泥進行脫水或壓榨處理既不經濟也不合理,只能妥善儲存,累積到一定量后拖走處理。建議農村污水處理站對污泥處理采用“村收集,鎮運輸,縣處理”的模式,各村將剩余污泥貯存于污泥池,所屬鄉鎮有關部門統一安排環衛吸糞車運走,送至區縣集中處理。建議設計一個較大的污泥儲存池,能儲存污水處理站半年左右的剩余污泥量。

    3結語

    第4篇:污水處理論文范文

    1.1樣品采集

    污水樣品分別采集于北京市GBD污水處理廠(Anaerobic/Aerobic(A/O)工藝,簡稱G-AO)、QH污水處理廠(Anoxic-Anaerobic-Aerobic(A2/O)工藝,簡稱Q-A2O)、JXQ污水處理廠(OxidationDitch工藝,簡稱J-OD)和WJC污水處理廠(SequencingBatchReactor(SBR)工藝,簡稱W-SBR)。以上四個污水處理廠工藝概況如表1。采樣時間自2010年7月至2011年5月,考慮到夏末秋初是流行病的高發季節,故在2010年7、8、9月各采樣一次,而在秋(2010.11)、冬(2011.2)、春季(2011.5)各采樣一次。每次所取水樣充分混合后保存于樣品冷藏箱,并在兩小時內帶回實驗室。

    1.2試驗方法

    1.2.1樣品預處理及細菌DNA提取:進水樣品和初沉池出水樣各100mL,各工藝中段樣品10mL,剩余污泥樣品5mL,二沉池出水500mL,且各采樣點進行等體積平行取樣。水樣處理采取抽濾的方式,將樣品通過0.22μm的濾膜,微生物被截留在濾膜上,將濾膜剪碎,放入DNA提取試劑盒配套的管子中。按照FASTprep系列試劑盒(MP,美國)的說明書進行逐步提取(Nazarianetal.,2008)。且每個平行樣品提取時均做一重復,提取后將每個平行樣品的兩份DNA溶液進行混合,以減少單一水樣采集和DNA提取時造成的誤差。最后采用Nanodrop微量分光光度計(Thermo,美國)進行DNA的含量測定,并對所提取基因組DNA分裝備份保存于-20℃,以用作后續PCR及定量PCR分子生物學分析中的DNA樣品。

    1.2.2PCR引物特異性及反應體系:所用引物如表2所示,其中對于大腸桿菌檢測引物的選用主要參照Bej,Tsai等人(Tsaietal.,1993;Bejetal.,1991)和Maheuxa等人(Maheuxetal.,2009),研究證實uidA基因具有更好的特異性和靈敏性;沙門氏菌檢測引物的選用主要參照Andreas等人(Hadjinicolaouetal.,2009)和Rahn等人(Rahnetal.,1992)基于invA基因設計引物;而軍團菌特異性引物的選用,則主要依據Miyamoto(Miyamotoetal.,1997)和Sheehan等人(Sheehanetal.,2005;WullingsandvanderKooij,2006;Carvalhoetal.,2007)的研究應用。PCR反應體系(50μL)為:5μLPCR緩沖液;4μL0.25mmol/LdNTPs;1μL10μmol/L正向引物;1μL10μmol/L反向引物;0.25μL20mg/LBSA;0.25μL1.25UTaqDNA聚合酶;2μL水樣DNA(約10ng);滅菌去離子水36.5μL。反應條件為:95℃預變性5min,95℃變性1min,退火溫度(參見表2)下退火1min,72℃延伸1.5min,整個過程進行35個循環,最后72℃下延伸10min。通過1%(w/v)的瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR產物。標準樣品的建立:利用FermentasDNA純化試劑盒(MBIFermentas,加拿大)對上述PCR產物進行純化。連接到pGEM-TEasy載體上(Promega,荷蘭),利用化學方法轉化到DH5-α感受態細胞中(Takara,日本),在37℃,170rpm條件下培養1h。接著將轉化混合液涂布于含有氨卡青霉素(50μg/ml)、X-Gal和IPTG的培養皿中,在37℃下培養15h。通過藍白斑篩選陽性克隆體,采用M13F(5’-GTAAAACGACGGCCAG-3’)和M13R(5’-CAGGAAACAGCTATGAC-3’)對陽性克隆體中的目標基因片段進行特異性擴增。通過瓊脂糖凝膠電泳檢測M13PCR產物,采用ABI3730基因測序儀進行測序分析(Attardetal.,2010)。將測序結果提交到NCBI,進行BLAST比對。將插入正確的菌液,利用TIANGEN質粒提取試劑盒(TIANGEN,中國),取3ml菌液進行質粒提取,由nano-drop儀器測定該質粒濃度,其質量濃度為ng/μl,即質粒DNA在單位微升溶液中的質量,并可由公式(1)換算成單位(copies/μl),從而以該質粒作為定量PCR的標準品。定量PCR反應:以上述已知質粒濃度的標準品為標準模板,進行10倍梯度稀釋,。以水樣中各細菌DNA為待測模板,采用與普通PCR相同的引物(表2)。采用實時熒光定量PCR,藥品采用TaqSYBRGREEN1(Takara,日本),其反應總體系為25μl:12.5μl的SYBRGreen1染料(2X);0.5μl100umol/L正向引物;0.5μl100umol/L反向引物;0.5μl的ROX染料(50X);0.5μl的BSA;2μl水樣DNA(約10ng);滅菌去離子水8.5μl。將定量PCR混合液放入8連管(ABI美國)中,用超凈管蓋封閉,將反應管放入定量PCR儀(ABI7300,美國)中進行分析。其中標準樣品和待測樣品均為同一批次內進行平行測定3次,并計算3次CT值間的變異系數,以驗證結果的精確度。最終結合SDSsystemsoftware軟件分析,得到動力學曲線及標準曲線,進而計算出單位毫升待測水樣溶液中相應細菌基因的拷貝數,為絕對定量。單位為copies/(ml水樣),記作copies/ml。對三種菌的標準曲線進行線性回歸分析得到標準曲線方程分別為:(1)大腸桿菌標準曲線方程:CT=-3.3511X0+40.073,R²=0.9958;(2)沙門氏菌標準曲線方程:CT=-3.1902X0+35.142,R²=0.9902;(2)軍團菌標準曲線方程:CT=-3.1674X0+38.22,R²=0.9958。其中,X0為標準模板濃度的對數。三種菌的標準曲線相關系數R²均大于0.990,且對同批次3個平行樣品間Ct值的變異系數分析發現,大腸桿菌、沙門氏菌和軍團菌的變異系數均較小,分別小于等于1.541%、2.326%和2.115%。說明所建立的標準曲線具有較高的精確度和可信度。

    2結果與分析(ResultsandAnalysis)

    2.1不同污水處理廠及四季中大腸桿菌調查分析利用定量PCR技術,連續對Q-A2/O、J-OD、W-SBR和G-A/O四個污水處理廠中大腸桿菌濃度變化進行為期一年的調查,結果如圖1所示。整體而言,四個季節中大腸桿菌在四個污水處理廠各水處理階段都可檢出。從大腸桿菌進水濃度的季節性分布來看,其中以夏季進水中大腸桿菌濃度為最高,在107-108copies/ml,明顯高于其他三個季節一個數量級左右,這也與Molleda(Molledaetal.,2008)和Thurston(Thurstonetal.,2001)等人針對大腸桿菌的季節變化研究結果基本一致;大腸桿菌在冬季進水中的濃度普遍偏低,在106copies/ml左右。從四個污水處理廠大腸桿菌出水濃度來看,也表現出明顯的季節性差異,尤以夏季出水濃度最高,為105copies/ml左右,春秋次之,而基本以冬季為最低,主要在103-104copies/ml之間。盡管各污水處理廠中大腸桿菌出水濃度依舊較高,但相比于進水濃度107-108copies/ml,已大致減少了三個數量級以上,可見四個污水處理廠對大腸桿菌的去除均表現出了良好的效果,其中以G-A/O去除效果最好,四季平均去除效率達99.88%;其次為W-SBR和J-OD,二者四季平均去除效率分別為99.73%和98.45%,盡管Q-A2/O相較于其他三者,其處理效果有一定波動,四季中去除效率最低也可達90%,而四季平均去除率為96.45%,可見其去除效果已屬良好。但從各廠污泥樣品中濃度來看,主要集中在105copies/ml左右,最高甚至達106copies/ml以上,相較于其它污水處理工藝段程度均有所回升,且高于出水濃度近一個數量級。此外,大腸桿菌在Q-A2/O的沉砂池、J-OD的沉砂池以及G-A/O的初沉池中的分布濃度相較于以上三個工藝進水中大腸桿菌的濃度而言,并未表現出顯著性的降低。

    2.2不同污水處理廠及四季中軍團菌調查分析軍團菌在Q-A2/O、J-OD、G-A/O和W-SBR四個污水處理廠及四季中的含量變化如圖2所示。軍團菌在四個污水處理廠中的含量變化相較于大腸桿菌的分布變化來說,二者差異顯著。盡管軍團菌在各污水處理階段均可檢出,但就進水季節性變化來說,四個污水處理廠的四季進水濃度基本接近,在104-105copies/ml,并未顯示出明顯的季節性變化。從各污水處理廠對軍團菌處理效果來看,軍團菌數量減少并不明顯,出水濃度仍基本維持在104copies/ml左右,與進水幾乎持平,甚至部分水廠出現二沉池出水濃度反而升高的現象。此外,從軍團菌在各污水處理廠工藝段中的分布情況來看,也有差異。其中,在污水進入Q-A2/O、W-SBR與G-A/O的曝氣階段及回流污泥和剩余污泥階段后,軍團菌濃度出現了不同程度的升高,其中以W-SBR升高幅度最為明顯,其曝氣后污泥中軍團菌濃度相比于進水濃度升高約2個數量級,在106copies/ml以上;出水中濃度下降亦不明顯;而軍團菌在J-OD中的濃度變化表現出了與前三者明顯的差異,其氧化溝及回流污泥中軍團菌數量相比于進水,銳減數量超2個數量級,濃度不到102copies/ml的一半,而軍團菌在出水中卻表現出了激增,排放濃度超過103甚至達到104copies/ml。就工藝類型對軍團菌去除效果來看,以G-A/O去除效果最好,四季平均去除效率達93.48%;其次為J-OD,可達90%,而Q-A2/O只表現出了一定的去除效果,四季平均去除率為41.63%,且主要在秋冬兩季有去除效果,而W-SBR工藝出水中濃度反而高于進水濃度。

    2.3不同污水處理廠及四季中沙門氏菌調查分析如圖3所示,為沙門氏菌在四個污水處理廠及四季的分布變化調查結果。沙門氏菌在四個污水處理廠中四季的分布變化與大腸桿菌、軍團菌也大不相同,其進水濃度較低,基本在102-103copies/ml,而在J-OD和G-A/O的春季進水中均未檢出,除了在冬季進、出水中保持了相對較高含量外,并未表現出明顯的季節性變化規律;就去除效果來看,經各污水處理廠處理后,出水中沙門氏菌濃度有一定的削減,但并不明顯,其中以G-A2/O和Q-A/O去除效果相對較好,J-OD、W-SBR較弱;相對其它季節而言,冬季進水中沙門氏菌的濃度相對較高,四個污水處理系統對其去除效果并不理想,出水中濃度降低并不顯著,可見冬季較低的溫度對沙門氏菌影響不大。另一方面,從沙門氏菌在各處理工藝沿程分布情況來看,除其在Q-A2/O、J-OD的沉砂池及G-A/O的初沉池中均可檢出外,在此四個工藝處理的其他階段均未檢出,尤其在剩余污泥樣品中也未有沙門氏菌檢出,這與魏夢楠(魏夢楠,2010)針對污水再生水檢測研究結果基本一致。

    3討論(Discussion)

    我國最新頒布的城鎮污水處理廠污染物排放標準(GBl8918-2002)中僅對糞大腸桿菌(其中大腸桿菌屬于糞大腸菌群中的一種)數量做出明確規定,但未涉及其它高致病菌的限定。因此,對于污水處理系統中其它高致病菌的分布開展調查研究顯得十分必要。從本研究針對北京市Q-A2/O、J-OD、G-A/O和W-SBR四個污水處理廠為期一年的調查結果來看,大腸桿菌在四種系統中的濃度變化表現出明顯的季節性規律,其在夏季的進水和出水中濃度為最高;沙門氏菌僅在冬季進、出水中保持了相對較高含量;而軍團菌并未表現出明顯的季節性規律。就大腸桿菌、軍團菌和沙門氏菌在污水處理系統中含量差異而言,軍團菌在四種系統進水中濃度在104-105copies/ml之間,較大腸桿菌進水濃度低約2個數量級,而其在出水中的濃度卻與大腸桿菌出水中濃度較為相近,主要集中在104copies/ml左右;沙門氏菌在四種系統進水中濃度低于103copies/ml,不及進水中大腸桿菌濃度的1/1000,且沙門氏菌主要在冬季進、出水中有所檢出,而在水處理的主要工藝段并未被檢出。可見,所調查的北京市四個污水處理廠污水中的病原菌主要還是以大腸桿菌為主,軍團菌次之,沙門氏菌為最少。此外,研究結果也從側面反映出大腸桿菌、軍團菌和沙門氏菌在四種系統中的分布并未表現出直接的相關性,這與早期Rahman(Rahmanetal.,1996)在有關大腸桿菌、沙門氏菌及其他病原菌的水域傳染病相關性研究的結果一致。從季節變化對病原菌去除效果的影響來看,四種系統在冬季對三種病原菌的去除率均較低;而在夏季,除軍團菌外,四種系統對于大腸桿菌和沙門氏菌的去除率最好,可見季節性變化對于病原菌的去除效果具有一定的影響,這一結果與印度污染控制委員會07年所的水質報道(Bhawan,2008)結果基本一致。然而,在夏季,雖然去除率高,但排放的病原菌濃度依然保持較高水平,尤其軍團菌在夏季的排放濃度較其他季節高出很多,這也進一步印證了為什么往往在夏季水媒型傳染病暴發風險較高。在冬季,沙門氏菌在四種系統中含量相對較高,這與Stampi等(Stampietal.,2000)研究發現沙門氏菌在溫度較低和濕度較高的10月—3月期間含量更高的結果基本一致,其原因是沙門氏菌在溫度較低和濕度較高的冬季表現出更強的活性,從而更容易在與其他菌群競爭中獲優勢;在夏季,溫度較高,有利于其它細菌繁殖生長,含量較低的沙門氏菌在與其它菌群競爭中處于劣勢,較難存活。此外,PlachaI(Plachaetal.,2001)也研究發現相比于溫度較高的夏季,沙門氏菌在溫度更低的冬季活性更高,而且發現在夏季和冬季相同pH變化幅度下,夏季pH的波動更容易導致沙門氏菌的死亡。本研究發現大腸桿菌和軍團菌在剩余污泥樣品中的分布較出水中更高,這與Gaspard等(GaspardPetal.,1997)對法國89個污水處理廠污泥中病原物分布調查發現的結果一致。以上結果也與多數研究(Deportesetal.,1995;Sahlströmetal.,2003;Lewisetal.,2002)一致,證實了微生物易于被活性污泥絮體吸附而沉積,因此更多研究者更傾向將活性污泥看作微生物生長繁殖的溫床。此外,軍團菌在除G-A/O外的其他三種系統活性污泥中濃度均高于進水中濃度,可見軍團菌對活性污泥工藝有更好的適應性。然而,沙門氏菌在剩余污泥樣品中均未檢出,而部分出水中出現沙門氏菌濃度上升的現象。究其原因,可能一方面是由于在污水處理中,沙門氏菌主要分布在水相,很少進入活性污泥絮體之中;或者又從污泥絮體中分離出來,如Hendricks(Hendrick,1971)研究發現,近90%沙門氏菌可從人工濕地的基質和沉積物中分離出來,重新進入水體,進而在部分出水中出現濃度升高現象。另一方面,在活性污泥中,占優勢的多是本土微生物,而沙門氏菌來源于腸道,數量本就不多,進入曝氣池后,沙門氏菌在與其他數量巨大的細菌競爭中往往處于劣勢,進而走向死亡;再者,由于原生動物的捕食作用(Curdsetal.,1982;Pillaietal.,1942),使得沙門氏菌數量更低。此外,四種工藝對大腸桿菌、軍團菌和沙門氏菌三種菌的去除效果也各不同。相較于其他三個工藝,G-A/O工藝對大腸桿菌和軍團菌的處理效果較好。其對大腸桿菌和軍團菌的四季平均去除效率最高,分別達99.88%和93.48%。然而,即便四個污水處理廠對大腸桿菌去除效率可達90%以上,大腸桿菌在出水中濃度依然較高,維持在104左右,甚至高達105copies/ml,可見二沉池出水中較高濃度的大腸桿菌對生態安全具有不可忽視的潛在危險。在Q-A2/O、W-SBR與G-A/O污水處理過程中,存在軍團菌濃度升高的現象,尤其在W-SBR處理工藝中,軍團菌濃度遠高于進水濃度。據有關軍團菌生長條件的研究(邵祝軍,2005)發現,大量的污泥濃度、原生蟲類和有機物含量均有助于軍團菌的生長。而W-SBR其污水來源100%為生活污水,且系統中污泥濃度較高,有機物含量豐富,軍團菌本身就具有很強的環境適應性,遇到人工創造的良好環境條件(曝氣、有機質等)時,軍團菌即得到大量繁殖和增生,從而表現出濃度反升的現象。而在J-OD氧化溝處理過程中,污泥中的軍團菌數量較少,其原因可能是由于氧化溝污水處理工藝屬延時曝氣工藝,污泥齡較長,污泥穩定化程度高,其不利的環境條件和微生物競爭壓力,導致軍團菌活性降低,致使數量減少;然而在出水中軍團菌濃度又出現升高,可能一方面因為軍團菌具有較強生命力,另一方面,Kuchta等研究(Kuchtaetal.,1985)發現,軍團菌由于沒有相應的噬菌體,且與許多細菌和原蟲存在共生關系,尤其是阿米巴等原生動物不僅可源源不斷的為軍團菌提供所需的營養,而且阿米巴可分泌出厚的囊壁包裹軍團菌,從而可依附于生物膜或寄宿于原蟲這些屏障之中。因而,軍團菌可相應的減輕延時曝氣工藝對其所造成的不利影響,待軍團菌遇見合適的繁殖條件時,將再度“蘇醒”并大量增殖,即病原菌的重新生長現象(Erdaletal.,2003;Iranpouretal.,2002)。正是因為軍團菌對水處理工藝乃至消毒工藝所表現出的超強耐受性,若處理不當,軍團菌可通過出水再次污染地表水,并形成氣溶膠擴散到環境中,進而對公共健康和生態環境造成潛在威脅(Baertschetal.,2007)。另外,需要注意的是,由于細菌死亡后DNA仍可存留一定時間,利用DNA進行定量PCR定量的方法也可能會高估病原菌含量。綜上所述,大腸桿菌和軍團菌在污水處理廠的剩余污泥和出水中仍具有較大的生態和健康風險,應加強二沉池出水或中水回用的消毒強度;如果條件允許,應該適當布點增設病原菌的常規檢測。尤其是軍團菌在夏季出水中含量過高,宜在夏季加強對軍團菌的監測預防。此外,沙門氏菌在冬季出水中濃度也相對較高,也應該引起足夠重視。同時,更應加快對病原菌低成本、高效防治技術的研發,以減少病原菌的環境排放風險。

    4結論(Conclusion)

    第5篇:污水處理論文范文

    1.1首先是管理體制中存在的問題。

    這些問題都是比較嚴重的問題,因為一個系統的體質是這個項目的根本。目前,某城鎮的污水處理廠主要由A公司運營,按照城鎮的具體情況和需求進行污水處理和收費,名義上是由城鎮水務局監督管理,但是這一過程形同虛設,監管工作做得非常不到位。另外,整個體系中的人素質過低,都是只能遵循傳統工藝和流程工作,這就導致污水處理系統不能與時俱進,不能夠在發展中完善自己,企業和城鎮監管部門應該從本質人員入手,從根本解決這一問題。

    1.2污水處理資金投入不夠全面。

    某城鎮的污水處理收費方式是按照水量來收費,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,如果進行產業升級或者流程優化的話就會出現資金不足的問題。而目前征收的污水處理費滿足支付BOT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建設的資金需求。

    1.3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。

    有的地區發展較好,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。這是低于BOT服務合同約定的保底水量。造成這些問題的主要原因有:①已規劃建設的管網其服務區域尚未開發,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。

    1.4再一個就是在各個部門普遍存在的問題,那就是監管力度不足。

    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,這導致監管環節嚴重縮水,上行下效。由于巨額利益的吸引,而且又有監管部門的疏忽,導致污水排放嚴重失誤,各種違法違規的事情接連發生。

    2城鎮污水處理系統建設運行管理的措施

    為了優化污水處理系統的流程,彌補其中的不足,進一步提高處理的效率和治污水平,根據某城鎮的具體情況進行合適地調整。嚴格整頓監管部門,確保監管流程的嚴格執行。可采用區域化的管理體制,以某地區作為一個整體區域,按照產業化發展、企業化經營、社會化服務的方向,組建區域化污水專職建設、管理和運營的污水處理公司,由污水處理公司來統一承擔區內財政投資或本企業融資自籌的污水處理廠、管網的建設運營管理,并按照現代企業制度的改革方向,對污水處理行業實行產業化經營。以污水處理公司的整體化、區域化、產業化的管理體制、可以在城鎮污水處理系統工程建設中發揮重大的作用。

    2.1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。

    2.2篩選出高質量的人才,推動污水處理系統的改革優化

    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展卻又缺少資金的困境。嚴格整頓監管部門的不良風氣,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步入一個良性循環,越發展越先進,越發展設備越先進。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劃,并按照統一規劃,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,實現污水治理工程的效果。

    2.3尋求合理的污水處理安排方案。

    從城鄉統籌出發,根據城鄉規劃和土地利用總體規劃以及地區環境容量和污染防治要求,組織編制區城鎮污水處理系統詳細規劃,做到規劃先行,分步實施,同時根據各鎮的實際情況,統籌城鄉污水處理基礎設施布局,實現區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,還能看出對方的優點,來強化自己。

    2.4強化污水排放的監控工作,加強對偷排污水的懲罰力度。

    加強對進入城鎮污水收集系統的主要排放口特別是重點工業排污口的監測,禁止超標污水進入收集管網,以保證污水收集系統和城鎮污水處理廠安全、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》。

    3結束語

    第6篇:污水處理論文范文

    隨著城市污水處理技術的發展,我國水環境得到了很大改善,與此同時,污水處理工藝流程也面臨著一些新問題。經過統計,我國近1/2的污水處理廠因為運行經費、處理成本過高,沒有達到滿負荷運行的要求,造成了資源浪費。所以,應當在確保污水處理質量的前提下,運用成熟的技術降低污水處理中的能源消耗,促進污水處理行業的可持續發展。活性污泥工藝是污水生化處理的有效方法,將污水和活性污泥一同放入曝氣池,讓污水中的有機物、氧氣與微生物充分反應,以達到凈化水質的目的。在這一污水處理方法中,為了將溶解氧控制在一定目標范圍內,確保出水水質達標,就必須輸入鼓風送氧量。但是,傳統的污水處理工藝為了確保充分曝氣,經常輸入過量的鼓風送氧量,進而造成了能源的浪費。因此,必須重視污水處理工程中的鼓風節能技術研究,合理運用先進的計算機技術和控制技術,并結合現代管理平臺軟件,優化處理鼓風曝氣過程的曝氣量,以達到節能降耗的目的。

    2鼓風機的應用

    2.1鼓風機選型

    在污水處理廠的日常污水處理過程中,鼓風機組的耗電量比較大,是污水處理廠中能耗最大的一個環節。為了進一步降低鼓風機組的電能消耗,必須要做好鼓風機選型工作。目前,在城鎮污水處理廠中,較為常用的鼓風機為羅茨鼓風機和離心鼓風機。

    2.1.1羅茨鼓風機

    這類鼓風機的排氣壓力是按照需要或系統阻力確定的,較為突出的特點是在設計壓力范圍內,管網阻力變化時,流量變化比較小。羅茨鼓風機采用的是整體式結構,電機與風機全都安裝在機架上,兩者之間用皮帶傳動。風機進出口位置處通常都會安裝消聲器,以此達到降低風機運轉噪聲的目的。該風機的葉輪與機體之間不直接接觸,結構相對比較簡單,便于維護。

    2.1.2離心鼓風機

    這類鼓風機是借助高速旋轉的葉輪對氣體加速,從而使動能直接轉換為勢能,壓力升高的過程主要發生在葉輪和擴壓的過程中。離心鼓風機屬于恒壓型風機的范疇,它的突出特點是運行平衡、供氣連續、效率高、結構簡單、使用壽命長和噪聲小。

    2.1.32種機型的比較

    比較了2種鼓風機后發現,進氣溫度對2種風機的性能影響不是很大,可以忽略不計。當壓力≤4MPa時,羅茨鼓風機的效率遠遠高于離心鼓風機;當流量<15m3/min時,羅茨鼓風機的軸功率僅為離心鼓風機的50%,首次使用的費用也為離心鼓風機的50%.由此可見,在城鎮污水處理廠中,可將羅茨鼓風機作為首選。

    2.2鼓風機節能措施

    2.2.1控制溶解氧DO值

    可在好氧段的中段位置設置1個在線溶解氧儀表,按照現場生產工藝調試進水水質,設置1個合理的溶解氧值,使DO能夠實時跟蹤設定值,并借助在線空氣流量計計算出實際需氣量。這種控制方式最突出的優點是實時跟蹤性能好,適用于進場水質變化波動較小的工藝處理時段。

    2.2.2設置DO值

    按照進水流量的變化情況動態設置DO值。利用MATLAB算法能夠獲得一組較為合理的階段性DO預測值,然后再按照第一種模式控制。這種控制方式的優點是它能夠適應進廠水質波動范圍較大,并且水質變化較為明顯的工藝處理時段,節能效果顯著。

    2.2.3控制曝氣量

    精確控制曝氣量,穩定生物池溶解氧DO值,減少溶解氧的波動,使生物池微生物群落始終處于高效的處理環境中,節約5%~15%的曝氣量。同時,還可以降低DO的平均設定值,在保證出水達標的前提下,減少10%的鼓風能耗,或者在提高出水水質指標的前提下,增加COD的消減量,大幅降低鼓風機組啟停頻率,減少設備損耗,節約設備的維護成本。

    3風量調節

    在污水處理工藝中,曝氣池的需氣量一般都是按照污泥濃度和水量等情況不斷變化的,同時,外界溫度變化也會改變氣量。為了達到更好的處理效果,需要不斷調整鼓風機的供氣量,以適應各種新的工況,這個過程即風量調節。通常情況下,鼓風機風量調節有以下3種方式:

    ①出口節流調節。這是一種人為加大管網阻力的方法,利用該方法,能夠大幅降低裝置的效率,從而達到節能的目的。

    ②進氣節流調節。這是一種通過改變進氣閥門的開度來改變風機性能曲線的調節方法,其特點是簡單易行,調節后風機能夠在更大的流量范圍內工作。

    ③變頻調節。這是一種最節能的調節方法,但是,它的造價也相對較高,適用于大型污水處理廠。

    4空氣過濾

    為了進一步提高污水處理過程中氧的利用率,大部分污水處理廠的曝氣池都使用了微孔曝氣器。這種曝氣器的布氣孔徑一般在120~200μm,所以,在進氣的過程中,必須充分考慮過濾的問題,否則會造成堵塞微孔的情況發生,從而影響污水的處理效率。目前,靜電除塵器和過濾式除塵器在污水處理廠中的應用比較廣泛。靜電除塵器內置高壓電場,對于粒徑在1~2μm的塵粒,其除塵效率可達98%~99%.但是,由于這種設備的一次性投資較大,所以,不適合小型的污水處理廠使用;過濾式除塵器主要是利用濾料將塵粒和空氣分離,進而達到過濾的目的,其除塵效率相對較高,并且投資省、運行穩定,比較適合小型污水處理廠使用。

    5結束語

    第7篇:污水處理論文范文

    前處理格柵已更換機架型,間隙變成0.5mm,提高污水攔截液位,大大減少了沖擊負荷,提高了攔截能力,控制效果顯著。

    2調節池現狀

    污水站整體結構為地埋式上下兩層,調節池在污水站下層,池底距離地面垂直深度超過9m,且只有1個設備吊裝孔。由于調節池池底沒有坡度和集水坑,并且無機械攪拌或水力攪拌設施,容易造成大量泥沙的沉積。長期運行后不僅降低了調節池的調節容量,而且容易造成調節池污水提升泵堵塞。另外由于調節池池底深且通風調節差,對調節池的清淤工作會帶來很大難度,增加費用和一定的安全風險。調節池污水提升泵安裝深度太深,每次檢修維護很不方便,而且自藕裝置過長,中間繞度大,水泵自藕安裝過程中很容易滑出,水泵吊裝自藕難度很大。另外調節池污水提升泵老化現象嚴重,同等條件下污水提升量較以前下降較多,電機工作運轉電流也較新泵增大許多,存在一定安全風險。調節池中無曝氣系統,因為醫院污水中含有大量的氨氮,污水最終出水中的氨氮會大量消耗消毒劑中的有效氯,反應產生一氯胺、二氯胺,大大降低消毒劑的消毒效率,增加了消毒劑的投加成本。同時造成pH值嚴重偏低,出水pH值頻繁超標。

    3pH值不達標與藥劑投加量大原因分析

    之前調節池內無任何水質、水量調節設施(無曝氣管網系統),門診、病房等綜合排水首先經過化糞池、再次進入調節池(水力停留時間約為5.2h)。由于化糞池、調節池內部環境均為厭氧或缺氧狀態,在水解細菌、酸化發酵菌、產乙酸菌作用下,有機物經過水解酸化、產乙酸兩個階段,將產生下列現象:(1)含氯有機物中的氨氮經水解酸化反應后被轉化為離子態氨氮,氨氮與消毒液中氯氣產生化學反應,增加了消毒藥劑的投加量,同時造成總余氯超標。二氧化氯發生器產生的混合消毒藥劑為強酸性,過量的投加不僅增加了藥劑量,浪費反應原料,增加成本開支,還將增加廢水的酸堿度[2],造成出水pH值低于排放要求(pH≥6.5),目前出水pH值約為6.2左右。為達到排放要求,將投加額外的堿來提升廢水的pH值;每處理1噸污水增加費用0.25元,目前藥劑大致消耗量如下(處理水量:1400-1500m3/d):即350元~375元。鹽酸消耗量:300kg/d,氯酸消耗量:100kg/d,純堿消耗量:200kg/d。(2)污水中蛋白質、脂肪等有機物質經水解酸化后,引起pH值下降(原水的pH值為7.80,調節池末端出水pH值為7.38)。(3)復雜的大分子不溶性有機物水解為簡單的小分子水溶性有機物,污水中總懸浮物的沉降性能改變,影響后續處理的混凝劑投加量及固液分離效率。

    4調節池技術改造措施

    在地下車庫新建污水處理機房,用以控制調節池提升泵及風機,調節池提升泵采用干式離心泵,不僅杜絕了腐蝕問題,而且方便檢修,容易維護。設置單獨吸水井,及時排出池底沉積的泥砂,保證調節池的調節容量。調節池內設置膜式微孔曝氣管網、填料,設備間新增3臺鼓風曝氣機,對調節池內進行連續曝氣,此方法不僅可以對調節池內沉淀的泥砂進行攪拌,確保泥砂由調節池提升泵排出,而且充分的曝氣、反硝化可以降低污水中的氨氮50%、COD50%左右,使得后續消毒劑投加量降低,pH值變化微小,將大大降低堿的投加量。使pH值達到排放要求(pH≥6.5)。

    5二氧化氯發生器設備更新

    原有的二氧化氯發生器已跟不上節能需求,運行的反應釜有效氯氣轉換率只能達到50%左右,如更換采用整體鈦合金整體電加熱反應釜,使得主反應二氧化氯產量提升,副反應氯氣量減少,從而提升二氧化氯轉化率90%以上,減少鹽酸、氯酸鈉1/3投加量,即每天減少鹽酸100kg、氯酸鈉33kg,費用在300元左右,使得酸性降低pH值升高,同時又能減少堿的投加。

    6二氧化氯的稀釋水水源改進

    二氧化氯發生器運行需用自來水稀釋輸送至接觸池。每天需25~35噸左右,為了節約水資源減少費用開支,采用處理后的污水稀釋輸送,通過在出水池末端加裝耐腐蝕潛水泵,替代自來水稀釋輸送,不僅可以增加污水與消毒劑的混合強度,還能提升水質,節約水費開支為110元左右。

    7結論

    第8篇:污水處理論文范文

    (1)在污水處理過程中要求整個系統必須安全、可靠運行,在工藝設備、儀表、電氣自控系統、計算機和網絡系統、電視監控系統的選型和系統設計、軟件設計等方面,系統的可靠性是設計考慮的第一原則,作為控制系統核心設備的PLC,選用德國西門子公司的S7-300系列產品及其相應的開發軟件。

    (2)污水處理處理廠的自控系統采用PC+PLC分級分布式控制形式,以集中監測為主,分散控制為輔,在中控室運行監控計算機上可對全廠的各工序進行實時監控,生產的工藝過程自動控制采用就地單獨控制的原則進行,并在污水處理過程關鍵工序配置西門子MP270B觸摸面板(人機界面HMI)作為現場工程師操作站。

    (3)為保證污水處理廠的安全運行,自控系統設立三級控制層:就地手動控制、現場控制和遠程監控。就地手動控制是指通過設備本地控制箱手動控制設備的開啟或關閉;現場控制是指由現場各分控站PLC執行自己的控制程序,完成控制功能;遠程監控是指由中控室通過工業以太網高速冗余光纖環網對全廠的生產過程進行控制、監測和記錄,對工藝現場設備對象實現狀態遷移管理。三級控制層的關系如下:中控室上位機可通過各現場的PLC子站直接控制有關設備和主要設備,如果中控室或網絡發生故障,不會影響各PLC分站的控制功能,如果PLC網絡中某個PLC子站發生故障,操作員可通過就地控制箱對設備進行控制。

    (4)設備發生異常、故障或報警時,系統可自動切除相關故障設備或切換到現場手動操作方式,同時記錄事故內容,并對相關參數進行事故追憶。

    (5)上位計算機綜合應用程序開發選用德國西門子公司的WINCC5.1組態軟件,以監控工藝運行的圖形界面、控制網絡運行參數和指令的通信、運行和歸檔數據庫開發為重點。

    (6)一體化生物反應器控制系統的設計根據生產工藝的具體要求,監控一體化生物反應器各個工藝設備的運行,實現處理過程的時間及空間控制,形成好氧、厭氧或缺氧條件,以完成具體工藝處理目標。

    (7)為了對生產現場和重要設備實施遠程監視,在鼓風機房、一體化生物反應器、污泥脫水機房、廠區環境等重要部位安裝攝像機,構成遠程電視監視系統,在中控室可全廠重要設備進行全天24小時監視。

    2城市污水處理自控系統的總體結構

    本工程項目二期工程中控室和各工段的地理位置分布示意圖如圖1所示。中控室的建筑物使用一期工程己建設好的設施,與一期工程的中央監控設備共用一個監控大廳。

    工業以太網是基于IEEE802.3(Interment)的強大的區域和單元網絡。作為西門子T.I.A(全集成自動化構架)重要組成部分,SIMATICNET基于經過現場應用驗證的技術,用于嚴酷的工業環境,包括有高強度電磁千擾的區域。

    3SIMATICNET工業以太網絡組件

    典型的工業以太網絡環境,有以下三類網絡器件:

    (1)網絡部件。

    包括:連接部件、FC快速連接插座、ELS(工業以太網電氣交換機)、ESM(工業以太網電氣交換機)、SM(工業以太網光纖交換柳、MCTPll(工業以太網光纖電氣轉換模塊)。

    (2)通信介質:普通雙絞線,工業屏蔽雙絞線和光纖。

    SIMATICPLC控制器上的工業以太網通訊外理器。用于將SIMATICPLC連接到工業以太網。

    (3)PG/PC上的工業以太網通訊外理器,用于將PG/PC連接到工業以太網。

    利用工業以太網,SIMATICNET提供了一個無縫集成到全業務功能(管控一體化及綜合信息處理)的途徑。

    4工藝過程控制PLC控制站組成

    (1)組成。

    S7-300系列產品是模塊化中小型PLC系統,能滿足中等性能要求的應用。大范圍的各種功能模塊可以非常好地滿足和適應自動控制任務,由于簡單實用的分散式結構和多界面網絡能力,使得應用十分靈活,方便用戶和簡易的無風扇設計,當控制任務增加時,可自由擴展,由于大范圍的集成功能使得它功能非常強勁。

    如果用戶的自控系統任務需要多于8個信號模塊或通訊處理器模塊時,則可以擴展s7-300機架((CPU314以上):(1)在4個機架上最多可安裝32個模塊:最多3個擴展機架(ER)可以接到中央機架(CR)上,每個機架(CR/ER)可以插入8個模塊。(2)通過接口模塊連接:a.每個機架上(CR/ER)都有它自己的接口模塊。它總是插在CPU旁邊的槽內,負責與其他擴展機架自動地進行通訊;b.通過IM365擴展,可擴展1個機架,最長1米,電源也是由此擴展提供。C.通過IM360/361擴展,可擴展3個機架,中央機架(cR)擴展機架但擴展機架之間的距離最大為10米。(3)獨立安裝海個機架可以距離其他機架很遠進行安裝,兩個機架間(主機架與擴展機架,擴展機架與擴展機架)的距離最長為10米。(4)靈活布置:機架(CR/ER)可以根據最佳布局需要,水平或垂直安裝。

    (2)診斷。

    通過診斷可以確定模板所獲取的信號(如數字量模板)或模擬量處理(例如模擬量模板)是否正確。在診斷評估中,可參數化的診斷信息與不可參數化的診斷信息有區別。①可參數化的診斷信息:通過相應的參數始能診斷信息的發送;②不可參數化的診斷信息:不管是否參數化均可發送診斷信息。

    如果發送診斷信息(如無編碼器電源),則模板執行一個診斷中斷。此時CPU中斷執行用戶程序,或中斷執行低優先級的中斷,來處理相應的診斷中斷功能塊(OB82)。

    5PLC運行程序設計

    PLC自動工序工藝運行程序有四大主要功能模塊,即:時鐘模塊、運行參數更新、綜合故障判定和自動工序模塊。

    (1)變量設計。

    我們的變量設計盡量遵循節省的原則。

    建立時間計數變量Tcount

    32個工序采用統一的時間計數,每個工序分配一個運行時間變量Tn(n=1,2,……32)。PLC自動工序工藝運行程序根據運行時間變量來確定每個工序步驟運行的時間。

    為27臺(套)工藝設備的每一臺(套)分配一個32位的運行狀態標志,分別對應于32個工序步驟。PLC自動工序工藝運行程序根據每一臺(套)工藝設備的運行狀態標志和設備運行互鎖(故障和手動控制)確定該設備是否運行。

    為27臺(套)工藝設備的每一臺(套)建立一個故障狀態標志位(綜合故障)和控制狀態標志位(手動/自動)。

    建立工藝運行參數二維表,包含32個工序的運行時間參數和27臺(套)工藝設備的運行狀態標志參數。

    建立工藝運行參數變更標志位,如果工藝運行參數發生改變并經過運行監控上位計算機上授權確認,程序將根據工藝運行參數二維表刷新32個工序的運行時間變量和27臺(套)工藝設備運行狀態標志。

    建立工藝運行當前狀態變量,包括當前工序步驟,當前工序運行剩余時間。

    (2)自動工序程序設計。

    時鐘模塊用一個計時器,對時間的增長自動計數,其值存放在變量Tcount中,供自動工序模塊使用。

    如果工藝運行參數發生改變并經過運行監控上位計算機上授權確認,工藝運行參數變更標志位設置為1,程序將根據工藝運行參數二維表刷新32個工序的運行時間變量和27臺(套)工藝設備運行狀態標志,并將工藝運行參數變更標志位復位為0。

    綜合故障判定模塊綜合工藝設備的各種故障(比如泄露、短路、斷路等)和報警(比如過熱、過力矩等),確定設備是否可以正常投入工藝運行,設置故障狀態標志位為0/1。

    自動工序模塊實時更新工藝運行當前狀態,包括當前工序步驟,當前工序運行剩余時間。當前工序運行剩余時間為0,就切換到下一個工序步驟,重新設置當前工序步驟和運行剩余時間,并根據設備故障狀態標志位(0/1)、控制狀態標志位(自動/手動)和運行狀態標志(1/0),啟動或停止相應的工藝設備。

    6結果

    LIER-POOLK法城市生活污水處理5000噸/日中試裝置全部建成并投入運行以來,具體出水效果(各項指標去除率)為:BODS85-98%,CODCr85-95%.,SS80-90%,TN50-70%,TP80-97%,完全達到了GB8978-1996《污水綜合排放標準》中的一級標準;經濟指標為:單位投資1000元/噸水、占地面積0.40平方腳噸水、直接運行費用0.25元/噸水、職工人數8人/萬噸水。自工程正式投產運行以來的情況表明,自控系統運行可靠,自動化程度高,控制軟件設計先進,完全滿足工藝運行和日常管理的要求。

    參考文獻

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    [2]孫慧修.排水工程[M].北京:中國建筑工業出版社,2004.

    [3]碑常初.可編程序控制器的編程方法與工程應用[M].重慶:重慶大學出版社,2001.

    第9篇:污水處理論文范文

    關鍵詞:城市污水處理廠;進水水質;出水水質;工藝技術;污泥處理與處置

    隨著經濟的發展,我們生活的環境變得越來越差,特別是水體的污染到了觸目驚心的地步。雖然我國在城市污水處理廠建設方面取得一定成效,已建成百余座污水處理廠,但在控制水污染方面,形勢不容樂觀,預計今后還有大量的城市污水處理廠待建設。在建設城市污水處理廠過程中,設計工作是龍頭,在設計時常常碰到一些熱點問題,引起各方爭論。本文對這些問題作了剖析。

    一、污水處理廠的廠址選擇

    污水處理廠位置的選擇,應符合城市總體規劃和排水工程總體規劃的要求,并根據下列因素綜合確定:廠址必須位于集中給水水源下游,并應設在城市工業區、居住區的下游,為保證衛生要求,廠址應與城市工業區、居住區保持約300m以上距離,廠址宜設在城市夏季最小頻率風向的上風側,及主導風向的下風側結合污水管道系統布置及納污水域位置;污水處理廠選址宜設在城市低處,便于污水自流,沿途盡量不設或少設提升泵站,有良好的交通、運輸和水電條件;有良好的工程地質條件;廠區地形不受水淹,有良好的防洪、排澇條件盡量少拆遷、少占農田,同時因廠區規劃有擴建的可能,應預留遠期發展用地。

    在擬建新的污水處理廠時,一般需由建設單位提出2—3個污水處理廠備選地址,由設計部門從中比較選擇。這就要求設計人員不要盲目遷就建設單位的意見,應親自考察當地實際情況,在全面分析的基礎上提出合適的廠址。

    二、處理工藝選擇

    污水處理工藝選擇是依據進水水質、水量狀況,再依據受納水體環境容量或者國家規定排放標準,確定應該去除污染物的項目與數量,從而選擇合適的污水處理工藝。在選擇污水處理工藝過程中經常討論的問題有如下幾方面:

    (一)進水水質預測

    城市污水處理工藝選擇的水質因素進水水質水量特性和出水水質標準的確定是城市污水處理工藝選擇的關鍵環節,也是我國當前城市污水處理工程設計中存在的薄弱環節。城市污水管網的完善,對城市污水處理廠設計規模和設計水質的確定至關重要,目前我國大多數城市管網建設還不配套,因此造成城市污水處理規模和水質難以合理確定,投入運行后實際值與設計值往往相差較大,效能難以充分發揮。

    因此,污水處理技術政策中要求,應切合實際地確定污水進水水質,優化工藝設計參數。必須對污水的現狀水質特性、污染物構成進行詳細調查或測定,作出合理的分析預測。對于城市污水處理工藝方案及其設計參數的確定,進行必要的水質水量特性分析測定和動態工藝試驗研究。

    (二)處理出水水質標準

    處理廠出水水質是按照尾水排入水域類別,再依照國家污水綜合排放標準,以滿足各項指標要求。采用二級處理工藝,處理出水恐怕難以達到氨氮與磷酸鹽標準,需要采用脫氮除磷工藝流程,特別是一級標準中磷酸鹽指標0.5mg/L,有相當難度。有人提出,處理廠尾水排入非蓄水性河流或非封閉性水域,是否還要控制如此低的磷酸鹽含量。采用生物脫氮除磷工藝,或者化學除磷工藝,需要增加基建投資與經常運行費用,同時還要求具有較高的運行管理水平。

    (三)污水消毒

    為了保護人類的生命健康,保護好水環境,世界許多國家和地區都要求對城市污水在排放前進行消毒處理。室外排水設計規范中,城市污水處理廠出水要加氯消毒,而且對生物處理后投氯量規定為5mg/L-10mg/L,并設停留時間為30rain混合接觸池。有人提出,國家污水綜合排放標準對城市二級處理廠出水水質未確定大腸菌群數及余氯值,所以處理廠出水要不要加氯是值得研究的課題。紫外線污水消毒技術如今已被廣泛應用于各類城市污水的消毒處理中,包括低質污水,常規二級生化處理后的污水、合流管道溢流廢水和再生水的消毒。目前世界上最大的使用紫外線消毒技術的再生水處理廠是加州santaRosa污水處理廠,處理規模25萬m3/d,該系統為明渠式中壓燈消毒系統。

    三、主流處理工藝

    (一)關于活性污泥法

    當前流行的污水處理工藝有:AB法、SBR法、普通曝氣法等,這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來的,且各有其特點。

    1、AB法(Adsorption—Biooxidation)

    該法由德國Bohuke教授首先開發。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧,A級負荷高,曝氣時間短,產生污泥量大,污泥負荷2.5kgBOD/(kgMLSS.d)以上,池容積負荷6kgBOD/(m3.d)以上;B級負荷低,污泥齡較長。A級與B級間設中間沉淀池。二級池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同,形成不同的微生物群體。AB法盡管有節能的優點,但不適合低濃度水質,A級和B級亦可分期建設。

    2、SBR法(SequencingBatchReactor)

    SBR法早在20世紀初已開發,由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四個或三個池子構成一組,輪流運轉,一池一池地間歇運行,故稱序批式活性污泥法。現在又開發出一些連續進水連續出水的改良性SBR工藝,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單,由于只有一個反應池,不需二沉池、回流污泥及設備,一般情況下不設調節池,多數情況下可省去初沉池,故節省占地和投資,耐沖擊負荷且運行方式靈活,可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態,實現除磷脫氮的目的。

    3、普通曝氣法

    本工藝出現最早,至今仍有較強的生命力。普曝法處理效果好,經驗多,可適應大的污水量,對于大廠可集中建污泥消化池,所產生沼氣可作能源利用。傳統普曝法的不足之處是只能作為常規二級處理,不具備脫氮除磷功能。近幾年在工程實踐中,通過降低普通曝氣池容積負荷,可以達到脫氮的目的,在普曝池前設置厭氧區,可以除磷,亦可用化學法除磷。采用普通曝氣法去除BOD5,工程上稱為普通曝氣法的變法,亦可統稱為普通曝氣法。

    四、污泥的處理

    污水處理廠在水處理過程中會截流與排出一定量的柵渣、沉砂和污泥。對城市污水廠而言,其數量大約為進水量的0.5%-1.5%。目前部分設計單位在污水處理廠設計中對污泥處置重視程度不夠,大部分中小型污水廠產生的污泥,經濃縮、機械脫水后直接外運,這些污泥實際上均未達到穩定要求,是否會帶來環境的二次污染是值得注意的。因此設計部門應加強對污泥處置的設計與研究,目前常用的污泥穩定方法有污泥中溫消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚燒等方法污泥綜合利用的試驗研究已有各種報道,例如利用污泥制磚、制陶瓷等用作建筑材料,甚至從污泥中提煉維生素B12等等,但大部分是實驗室試驗,與實際應用還有相當距離。城市污泥的最終出路,還是用作綠化或農田肥料,改良土壤,這似乎是較現實的綜合利用方案,但目前尚缺少組織推廣應用的機構,在政策上也缺少支持。事實上城市污水廠污泥作為“綠色植物”的天然有機肥料是具有廣闊前途的。一個城市若有多座污水處理廠,可把各處理廠污泥集中起來,建一座具有相當規模的污泥處理廠,包括處理下水道清通過程中產生的污泥、化糞池污泥等等,當污泥處理廠達到一定規模后,可減少單位投資,降低日常費用,也便于污泥綜合利用。

    五、要注重借鑒外國的先進經驗

    我們現在的發展走的是西方發達國家走過的先發展后治理的老路,西方現在在污水處理廠的建設方面積累了不少經驗和教訓;現在已經有外國的設計公司進軍中國污水處理市場了,我們在面對競爭的同時也要抓住這個很好的學習和借鑒機會。

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