時間:2023-03-14 15:16:10
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中圖分類號:TK235文獻標識碼: A
按照日處理污水量,污水處理廠的規模可劃分為大、中、小型。大、中型污水處理廠具有資源利用率高、整合性強的優勢,但同樣也存在著建設工期長,初期運行水量要求高、人員配置繁雜等劣勢。相比之下,小型污水處理廠具有投資少、建設期短、利用率高、管理靈活等特點。小型污水處理廠通常作為大型工業區、開發區以及綜合區建設起步階段的配套設施,為區域發展起到了必要的承接過渡作用。
一、安全管理
安全管理是小型污水處理廠管理的重點,也是難點。所謂安全管理是針對人們在安全生產過程中的安全問題,運用有效的資源,對生產過程中的危害因素識別、事故的處置處理、安全經驗的教育學習等活動進行有效的組織管理,實現無事故安全生產的目標。污水處理廠的安全管理包括以下四個要素:
1、危害因素的識別
危害因素識別的核心內容是安全行為觀察與溝通。污水處理廠的安全責任人應定期組織員工進行安全行為觀察與溝通。安全行為觀察與溝通的目的是提高各級管理人員和員工的安全意識,創建安全的生產工作環境,通過日常的安全觀察與溝通,確保各項安全生產制度落實到位。以加藥操作為例,該工作中識別的危險因素包括:攪拌設備的機械傷害、粉狀藥劑的粉塵污染、啟停電氣設備的觸電、袋裝藥劑的重物砸傷、桶上加藥的高空墜落等。
2、事故的應急處置
發生健康、安全或環境污染事故、事件時應采取應急措施,避免事故、事件及影響的擴大。事故、事件的報告應達到法律法規的有關要求,符合對外交流所規定的范圍。
3、事故的有效處理
發生健康、安全與環境污染事故、事件所進行的調查和處理應與事故、事件的實際和潛在影響的程度相符合,按照“四不放過”的要求進行處理。
4、安全經驗的分享
污水處理廠管理者組織全體員工對事故、事件和未遂事故進行深入學習,并主動進行安全經驗分享,廣泛深刻汲取教訓,避免此類事故、事件重復發生。
二、生產運行管理
污水處理廠的生產運行管理包括:設備管理、生產過程管理、質量管理以及生產資源管理等。其中,以設備管理最為關鍵,設備的好壞直接關系到污水處理廠整套裝置的運行效果,設備管理中又以維護保養和日常巡檢最為重要,維護保養和日常巡檢是設備管理的基礎工作。
1、設備的維護和保養
污水處理廠使用的機械設備種類較多,要想使設備保持良好的工作狀態和技術性能,設備的維護保養是必不可少的。以最低的費用,保持設備狀態完好,是污水處理廠正常運行的一項重要任務。小型污水處理廠資金相對有限,為了即節約維修費用成本,又防止設備出現故障,可采用以污水處理廠員工為主體的自主保養方式,定期對設備進行盤車、清掃、、緊固及簡單修理,確保設備的正常使用。自主保養的內容包括:
(1)清理。將設備周圍與生產無關的東西清理干凈。
(2)清掃。將設備表面進行清掃、除塵去污。
(3)點檢。定點檢查緊固處是否有松動現象。
(4)視聽。目測、耳聞設備工作時的狀態,是否存在異常現象。
(5)修理。對設備小故障及時進行維修。
2、設備的日常巡檢
為了確保所使用設備設施的性能完好,除了必要的日常維護保養外,還要對關鍵設備進行巡檢。設備巡檢的基本內容包括:設備外觀是否良好;各種儀表及指示燈是否正常;固定螺栓有無松脫;設備運轉有無異音等。以下以格柵機的日常巡檢為例,來對巡檢的具體內容及方法加以說明。
(1)檢查格柵機外觀良好,周圍無異物,無污染物,操作柱指示燈指示正常。
(2)檢查格柵機電機運轉溫度正常,無異音,無異味,運轉無振動,地腳螺栓無松脫。
(3)檢查格柵機齒耙連接無異常,無障礙物,各鏈條松緊合適。
(4)檢查格柵機減速機運轉溫度正常,無異音。
(5)檢查格柵機電機、鏈條、導軌良好。
三、生產運行成本的控制管理
生產運行成本控制的主要途徑是通過優化管理系統或改變生產要素的配置,利用現代化的材料、工藝、技術等科學合理的管理方式來降低生產運行中的消耗,達到降低成本的目的。小型污水處理廠的收入主要來自污水處理費及排污費或政府補貼,收入相對比較固定,一般取決于設計或實際的日污水處理量。由于收入相對固定,因此,降低生產運行成本是小型污水處理廠增加效益的有效途徑。
1、降低運行成本的原則
在研究降低運行成本的方法時,須遵守下列原則:
(1)全員參與,各崗位員工共同參與,發揮全體員工的潛力,提出合理化建議。
(2)樹立節約意識通過有效的宣傳,將節約意識深入到每一名員工的心中。
(3)采用節能環保的設備及工藝,如燃氣設備代替燃煤設備,重力流代替壓力流等。
(4)建立獎勵機制,將降低成本所帶來的效益成果與員工一起分享,提高員工參與節能降耗工作的積極性。
2、運行成本管理的方法
運行成本控制效果的優劣取決于管理方法是否得當,為了使污水處理廠的生產運行成本得到有效的控制,常見的管理方法如下:
(1)樹立省錢就是賺錢的意識,通過節約來創造經濟效益。
(2)將成本控制變成習慣,融入到生產運行中的每一個環節中。
(3)提高污水處理能力,降低污水處理成本。
(4)以企業效益最大化為目標,持續、全面、系統地控制生產運行成本。
(5)發揮崗位員工的主觀能動性,盡職盡責,為實現成本目標而努力。
3、運行成本管理方法的實施
運行成本管理方法的實施是成本控制的最終目的。以下以污水處理廠節約用水控制措施為例,來闡明運行成本管理方法在實際生產中的應用。
(1)制定用水計劃。根據上年度的用水量制訂本年度用水計劃,明確生產用水計劃和生活用水計劃,以班組為單位,制定本年度用水指標。
(2)建立節水激勵機制。組織開展節水先進個人、先進班組的評比,予以表彰和獎勵。
(3)普及節水知識。在生產區、車間張貼節水宣傳掛圖、條幅等,宣傳節水的生產方式與生產活動內容。在生產車間及班組開展“我為節約用水獻計獻策”活動,征集員工對節水作的建議,并對合理化建議給予獎勵。
(4)節水技術措施。定期派人檢查自來水管道、水龍頭、消除跑冒滴漏長流水等浪費現象。選擇重點部位安裝水表、閥門。改善供水管道、使用節水型水龍頭,在水龍頭外接一根水管,防止水四處噴濺。
在小型污水處理廠的管理中,安全管理是基礎,生產運行管理是關鍵,成本控制管理是核心,三者作為管理的重要環節,在污水處理廠的發展中發揮著舉足輕重的作用。隨著城鎮居民生活水平的不斷提高,環保意識的日漸增強,污水處理廠的管理水平要適應城鎮及工業園區的快速發展,為區域經濟的和諧、綠色發展的貢獻力量。
參考文獻
1.劉姝媛. 中小企業陳本費用控制精細化設計全案[M]. 北京:人民郵電出版社, 2012. 122、168-169
摘要:綜述了污水處理廠惡臭來源、組成和危害,以及目前常用的除臭工藝。通過對西南科技大學污水處理廠惡臭氣體的特點分析,結合除臭工藝自身技術特點,提出一種生物法與物理法的組合工藝,即:填充塔式生物脫臭—活性炭吸附脫臭聯合法。
關鍵詞:除臭;西南科技大學污水廠;填充塔式生物脫臭—活性炭吸附脫臭聯合法作者簡介:姚嵐(1983-),女,漢族,四川自貢人,05級環境工程專業碩士研究生,主要研究方向:水污染控制。近年來,隨著污水處理行業的迅猛發展,污水處理廠的數量也大幅度上升,但是在污水得到凈化處理的同時,污水中的有機物分解產生的惡臭氣體不僅對金屬材料、設備和管道有一定的腐蝕性,還會對周圍居民的正常生活產生影響。因此,如何對污水處理廠產生的惡臭氣體進行有效的治理已經成為污水處理行業面臨的嚴重問題。1惡臭氣體的來源、組成物質與危害污水處理廠的惡臭氣體主要來源于污水和污泥的處理單元[1],其中厭氧池是污水處理單元產生惡臭的主要場所,而污泥脫水房是污泥處理單元惡臭產生的主要場所。污水處理工藝過程中產生的惡臭氣體組成物質主要由碳、氫和硫元素組成[2],主要有氨氣、硫化氫、硫醇、VFAs、VOCs等組成。根據有關資料介紹,從成分看氨的濃度最大,其次是硫化氫,而硫化氫是產生惡臭氣味的主要物質之一[2]。高濃度的含硫以及含氮惡臭物質會抑制硝化反應的進行,使污水脫氮效果變差,同時這些惡臭氣體,對污水廠金屬材料、設備和管道有一定的腐蝕性,對廠區及周邊環境會造成污染,也會影響周圍居民的正常生活。甚至,臭氣中的惡臭物質,對人體呼吸、消化、心血管、內分泌及神經系統都會造成不同程度的毒害,使人體產生畸變、癌變[3]。2西南科技大學污水廠惡臭污染現狀及其特點西南科技大學污水處理廠位于綿陽市青義鎮西南科技大學校內,主要處理對象是校園宿舍生活污水和食堂廢水等,采用的處理工藝是水解酸化—氧化溝處理工藝,日處理量1萬噸。因為所處理的污水COD值比較低(300-400之間),所以在污水處理過程中產生的惡臭氣體較少,濃度較低,但是在污泥脫水房污泥濃縮時,壓縮污泥而排出硫化氫等氣體,與空氣接觸后加速揮發,使得污泥脫水房成為西南科技大學污水廠的主要惡臭來源地。綿陽地區常年風量較小,惡臭氣體不能通過擴散而稀釋,而是聚集在污水廠周圍,形成濃度較高的惡臭污染區域,不僅對污水廠的管道、設備具有腐蝕作用,而且對周邊學生的學習生活和周圍居民的正常生活造成了嚴重的影響和破壞,所以必須對其進行凈化處理。對于西南科技大學污水處理廠而言,其惡臭的特點為:污染源集中,主要是污泥脫水機房;惡臭氣體濃度隨季節變化明顯,夏季明顯,冬季相對較弱。針對西南科技大學污水處理廠,其惡臭處理工藝的要求為:對不同濃度的惡臭氣體有比較好的適應能力,處理達標,無二次污染;投資、運行及維護費用低;運行管理簡單。由此可見,針對西南科技大學污水廠惡臭特點和工藝要求,應當在現有的各種處理工藝中尋求一種適合的處理工藝和方法,達到控制污水廠惡臭來源,改善污水廠和周邊生活環境的目的。3惡臭氣體處理工藝簡介目前,污水處理廠治理惡臭氣體的主要方法有物理法、化學法和生物法三類[4-6]。其中物理法主要包括稀釋法、吸附法等;化學法包括吸收法、燃燒法等;生物法包括生物制劑法、生物過濾法、填充塔式生物脫臭法和生物洗滌法等。對目前常用的處理方法進行分析和比較,如表1所示。表1污水處理廠惡臭去除方法比較工藝名稱
適用范圍優點缺點去除效果大氣擴散稀釋法適用于臭氣濃度比較低的工業有組織排放源的惡臭處理。費用低,運行簡單大氣稀釋法受當地氣象條件和地形條件影響較大,另外對煙囪高度也有一定的要求受條件限制,去除效果一般活性炭吸附低濃度臭氣和脫臭的后處理初期投資比較/!/低,維護容易而被廣泛應用活性炭吸附到一定量時會達到飽和,就必須再生或更換活性炭,因此運行成本較高脫臭效果良好濕式化學吸收排放量大、高濃度的臭氣排放場合反應速度快、反應溫度低、安全高效、運行可靠、占地相對最小配備較多的附屬設施,運行管理較為復雜,運行費用較高與藥液不反應的臭氣較難去除,效率較低燃燒法當廢氣的質量濃度超過1500×10-6時,燃燒法是唯一有效的方法[9]凈化效率高、操作簡單、動力消耗少建設投資和運行管理費用都很高,高濃度臭氣處理用直接燃燒法是有效的,但是燃料費用高,燃燒后的氣體中存有NOX等氣體成分,有二次污染的可能針對高濃度臭氣處理有效活性污泥曝氣法適用于臭氣濃度低、氧氣濃度高的氣體設備投資、維護管理費較少需注意鼓風機與配管等的防塵和腐蝕保護,活性污泥有異味能有效去除高濃度氣體活性污泥洗滌法用于凈化可溶性污染物可長期以高的脫臭效果運轉,運行費用低需添加炭源和營養液,并定期加入新鮮污泥和排除剩余污泥與其它處理工藝聯合使用提高效果土壤脫臭適用于臭氣濃度低以及土地充裕的地方土壤法具有設備簡單,運行費用極低,維護操作方便的優點高濃度或濃度變化較大的臭氣方面,不太充分,占地較大降解難溶性惡臭成分有效填充塔式生物脫臭法適用于各種惡臭成分的降解處理管理維護容易、運行費用低、脫臭效果好的優點對臭氣濃度變化幅度大、以及吸附藥液洗脫法難處理的高濃度臭氣均具有很強的適應性生物濾池的缺點是占地較大對污水處理過程產生的富有N、S成分臭氣的處理效果優良4工藝選擇由表1可以看出物理化學除臭法設備繁多、工藝復雜、二次污染后再生困難、后處理過程復雜,能耗大等缺點;生物法則具有簡單、投資省、運行費用低、維護管理方便、效果好等優點,近幾年來發展很快。在生物脫臭法中,綜合處理效果與成本因素,填充塔式生物脫臭法是一種具有高效低耗特點的處理方法。填充塔式生物脫臭法是通過附著在固體過濾材料表面的微生物降解惡臭成分來實現脫臭的目的,其主要原理是惡臭氣體經過去塵增濕或降溫等預處理工藝后,從填料層底部由下向上穿過填料,惡臭物質由氣相轉移到水和微生物組成的混合相,通過附著與 填料上微生物的代謝作用而被分解。該方法具有較強的惡臭去除能力,而且裝置簡單、能耗低、不受冬季寒冷氣候的影響,運行和維護費用很低,同時對臭氣濃度變化幅度大、以及洗滌法難處理的高濃度臭氣均具有很強的適應性等優點,是適合污水廠除臭的工藝。近年來,為了防止水分使活性炭的吸附能力下降,使用活性炭作為前處理的日漸增多,工藝流程如圖1所示。將填充塔式生物脫臭與活性炭脫臭結合使用,利用它高效的前處理,降低活性炭再生、更換頻率,可以更有效的減少運行費用。圖1填充塔式生物脫臭—活性炭吸附脫臭聯合法工藝流程因此,針對西南科技大學污水廠惡臭特點和工藝要求,運用單一方法進行惡臭治理難以滿足要求,應當采用生物法與物理法的組合工藝進行脫臭處理,即:填充塔式生物脫臭—活性炭吸附脫臭聯合法。填充塔式生物脫臭—活性炭吸附脫臭聯合法,是污水廠除臭技術的一種組合優化,不僅適合于類似于西南科技大學污水處理廠這類中小型污水廠的實際應用,也是今后污水廠除臭技術的發展趨勢。參考文獻[1]王燦,胡洪營,席勁瑛.城市污水處理廠惡臭污染及其評價體系[J].給水排水,20__,31(9):15-19.[2]聶福勝.污水行業除臭技術及其應用[J].環境工程,20__,21(2):70-71.[3]劉碧燕.城市污水處理廠除臭國內外技術現狀[J].企業技術開發,20__,24(12):102-104.[4]徐曉軍,官磊,楊虹,等.惡臭氣體生物凈化理論與技術[M].北京:化學工業出版社,20__.[5]翟崇治.微生物過濾法凈化惡臭污染物[J].重慶環境科學,20__,22(3):35-37.[6]馬梅榮,王光玉,宣世偉,孫德智.利用微生物除臭技術研究與應用[J].環境科學與技術,20__,26(4):50-52.
本工程要求實現24小時無人值守運行,位于核電廠輔助區要求具有相當的安全性、穩定性、可靠性,保證處理效果同時兼顧概算成本。盡量采用先進、成熟、可靠的處理工藝,有效地去除污水中的各類污染物,確保其處理出水各項指標達到設計要求。污水處理設施在運行上有較大的靈活性和可調節性,耐沖擊負荷,以適應水質和水量的變化。充分考慮污水處理系統配套的減振、降噪、除臭等措施,防止對環境的二次污染。小型污水處理站實用可靠,布置緊湊,占地面積小,工程投資省,建設周期短,并且運行成本低。日常操作管理穩定方便、安全可靠、技術要求簡單、連續運轉周期長,自動化控制水平高,且可以方便的進行中水回用。滿足實際運行水質與設計水質有差別時能便于自控和調節,仍然可以保證污水達標排放。污水處理裝置能在不同工況下自動調節負荷,使裝置始終在最理想、最經濟點運行。設備選型成熟可靠,結構簡單、易維修,抗腐蝕,制造材料能滿足介質要求。
2工藝方案選擇分析
2.1工藝選擇原則。
污水處理工藝的選擇應根據水環境質量要求、進水水質情況、用地面積、工程規模、可供利用的技術發展狀態、經濟狀況和管理運行要求等諸方面的因素綜合考慮。借鑒以往生活污水處理設計經驗,尤其是對已投入運轉的類似項目進行調查和研究總結,在此基礎上再優化選擇污水處理工藝,其指導思想是:技術先進,穩妥可靠,對水質、水量變化適應能力強,出水達標排放,處理構筑物具有挖潛改造,提高處理程度的靈活性。技術經濟最優,低能耗,低運行費,低基建費,占地少。操作管理方便,設備可靠,易于維修。重視環境,控制噪聲,防護臭氣。處理站單體外觀與廠區景觀環境協調,創造文明生產條件。
2.2常規污染物的去除。
核電廠外輔助區安全環保要求的污水處理程度較高,污水處理工藝的選擇應十分慎重。SS的去除:主要靠沉淀去除。BOD5的去除:靠微生物的吸附作用和代謝作用,然后對污泥與水進行分離來完成的。活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞,將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量,其最終產物是CO2和H2O等穩定物質,可以使處理后污水中的殘余BOD5濃度很低。COD的去除:污水中COD的去除原理與BOD5基本相同。污水處理出水中的剩余COD,即COD的去除率,取決于原污水的可生化性,它與污水的組成有關,BOD5/COD大于0.5,污水的可生化性很好,出水COD值可以控制在較低的水平。廢水中有機物的分解,可以在好氧條件下完成,也可以在缺氧條件下完成。好氧分解進程快,所需時間短,有機物分解比較徹底,分解產物沒有臭味,出水水質較好;水解酸化階段,廢水中復雜的有機物,在產酸細菌作用下能夠分解成較簡單的有機物,如各種有機物和醇類以及CO2、NH3、H2S等,對廢水的生化性予以改善,然后在好氧階段去除。
3處理工藝確定
3.1處理流程:格柵-調節池-厭氧池-缺氧池-接觸氧化-沉淀池-消毒池-排放,其中還包括污泥回流、硝化液回流、風機鼓風、污泥處理等環節。廚房污水需要經過隔油處理后方可進入調節池。流程大部采用一體化污水處理裝置,包括厭氧池、缺氧池、接觸氧化池、沉淀池、污泥池、消毒池過程。
3.2工藝流程說明
1)廚房出來的污水經過隔油池去除懸浮物油類物質后進入污水總管。
2)采用人工格柵清除污水中含有的大顆粒固體物或漂浮物,保證后續處理裝置穩定運行,格柵柵隙為5mm。
3)污水調節池:采用污水調節池以充分調節污水的水量、水質、緩沖因水質水量不均勻變化對處理系統造成負荷沖擊。
4)厭氧池:原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入,本反應器主要功能是釋放磷,同時部分有機物進行氨化。
5)缺氧池:按需控制空氣供給量,使處理池體內為缺氧環境或為好氧環境,保證處理效果。在缺氧條件下,有機污染物水解酸化,將其中大分子、難降解的有機污染物轉化為小分子、易降解的污染物,為后續好氧反應創造良好條件。另外,在缺氧條件下,回流硝酸鹽進行反硝化反應,將硝基氮轉化為氮氣。好氧條件下,增加好氧處理停留時間,保證處理效果。
6)采用接觸氧化池,控制其有機負荷及溶解氧濃度,使有機污染物經缺氧反應后在此經過填料上生長的各類生物菌群反應,最終轉化為二氧化碳和水,得到徹底氧化去除。部分含氮有機物和氨氮在此經填料上的硝化細菌作用,經各步反應,氧化成硝態氮。
7)采用豎流式沉淀池,主要進行固液分離,澄清接觸氧化池出水(含有較多脫落的生物膜和不溶解物質),采用合理的設計參數確保澄清效果。沉淀污泥部分回流至調節池,增加調節池中的污泥濃度提高水解效果,剩余污泥部分氣提入污泥池濃縮處理后定期外運填埋或送至附近干化場。
8)消毒池采用往復翻騰式,采用二氧化氯發生器消毒,高效、安全、可靠。
4結語
關鍵詞:鄉鎮小型污水處理設施;建設運行;管理
一、導言
鄉鎮污水處理已經成為影響環境質量、經濟發展潛力、社會發展水平的重要因素。基層鄉鎮和新型農村根據實際情況興建起了鄉鎮和社區小型污水處理設施。但是有些鄉鎮的污水處理設施建完后,卻因為各種原因無法正常的運行。因此,提高我國鄉鎮小型污水處理設施運行效率勢在必行。
二、鄉鎮小型污水處理設施的現狀及分析
鄉鎮小型污水處理設施由于在污水收集完善、管理經驗不足、運行經驗不足、運營資金不足等原因導致設施運行效率低,難以經營,污泥處理不規范等等原因污水處理設施未能投入正常運行,不僅是使大量生活污水未經處理再次直排,而且也浪費了國家投資,污水處理設施成了“曬太陽”工程。
1.污水收集方面:我國農村生活污水具有面廣分散、來源多、增長快、污水成分復雜、水質及水量變化大[2-3]的特征。農村常駐人口相對少,用水量標準較低,人均污水量小,水量變化大,而且存在明顯的時段性,主要集中三餐時間,在其余時間幾乎為零。農村生活污水包括洗滌、沐浴、廚房炊事、糞便及其沖洗等排水,通過對頗具代表性的一些污水處理設施的采樣分析發現,鄉鎮污水系低碳源高氮磷污水水質,可生化性較低,處理達標難度大。排水體制缺乏或沒有,建成管網接不到位,部分管網還存在滲漏的問題,水量明顯偏低,很多低于設計水量50%,收集系統多為雨污合流,受雨季影響及用水量時變化系數較大。因此運行時出水不一定能達標。
2.設計及工藝方面:雖然農村污水處理設施的建設都是通過專業的設計單位進行設計,但目前國家還沒有出臺針對農村地區污水處理工程的設計和施工相關規范,工程設計和施工往往只能參照其它相關規范進行。同時,因農村污水處理設施單個項目投資額小,設計收費較低等原因的影響,設計單位在方案中對一些須具體明確化的設計內容往往加以淡化或模糊化,這使得設計單位的設計文件內容深度不足,這對后期的工程監管、工程施工、工程審計等留有較大的疏漏隱患。
3.施工方面:部分鎮鄉、街道對農村生活污水治理工作的重視不夠,為了完成考核指標,只求數量、不求質量。在施工的進行,設備、材料的采購及使用上,沒有專人監管,施工質量難以保障。施工質量參差不齊,土建安裝有好有壞,有些備粗制濫造,部分污水設施還存在生化灌漏水、上浮等嚴重問題。施工過程控制不當,資料收集不齊全,原始資料遺漏嚴重,導致后續維修維護等有難度。
4. 運行情況方面:曬太陽或低負荷運行。一是鎮主管領導和辦事員在污水運營管理方便不是太懂,專業知識欠缺,調試等不知道如何下手,很多事情都不知道如何開展工作,進展緩慢。二是鄉鎮污水處理面臨建設費用不足、出水水質不穩定、運行費用較高的問題。
5.建設監管方面:建設監管部門對水處理工藝等具體管理工作有所欠缺,在指導具體工作上有所欠缺,容易產生由建設方自己人員運行的情況,甚至直接交給專業運營商打理只需要看出水水質達標和污泥處置等處理結果,管理簡單。這樣就極易造成水質達不到要求。
三、對鄉鎮小型污水處理設施建設及運營的建議
1.法規、標準方面:中國農村污水處理因起步較晚,現行排放標準執行“城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)”,對于鄉鎮而言,明確鄉鎮污水處理設施建設的階段性目標,而不是某個具體項目的高排放標準,達到既保護水體又經濟治理污水的目的。建議將其氨氮和總磷標準進行調整或放寬。
2.污水收集方面:一是靠近城區且滿足城鎮污水收集管網接入要求的農村社區宜優先納入城區污水收集系統。二是加強鄉鎮污水管網建設,結合各地實際情況合理規劃,加大管網整修力度,保證管道運行暢通,無跑漏。
3.設計及工藝選擇方面:根據小城鎮特點針對鄉鎮污水碳源低的狀況在工藝選擇方面加大甄選力度,提高此類污水可生化性。鄉鎮污水水質,水量波動性大,污水處理廠規模小,所選污水處理工藝應處理效果穩定,具有較強的抗沖擊負荷的能力。因此研究和采用相適應的處理工藝,不能延用和照搬城市污水處理廠工藝及設計參數,造成工程投資和運行費用過高。選擇有資質、有經驗的設計單位進行具體污水處理設施的規劃設計,盡量做到規劃設計科學合理。建議設計單位應對污水處理設施的運行管理提出明確要求,并進行技術指導;明確具體的管理內容、管理范圍及管理方法等。
4.運行管理方面:建議鄉鎮、街道或村委會委派懂技術人員按照要求對項目中的工程建設部分作全程監管,明確各污水處理設施的管理負責人及相關管理責任,要做好操作人員的培訓工作。相關上級部門可爭取專項資金保障該運行管理部門的正常運作,同時對該運行管理部門進行定期檢查和監督,使污水處理設施得到規范操作,規范管理。
5.施工方面:規范招投標,嚴把施工準入關。對于具體的污水處理設施工程項目,嚴格按招投標辦法規定,規范操作,嚴把施工單位“資質準入關”,選擇技術力量強,施工力量強、工作責任心強并且有類似工程施工經驗的施工企業承擔污水處理設施建設施工。確保工程質量。
6.建設監管方面:加強工程建設期間的監管和指導,防止出現豆腐渣工程,確保工程建設質量。完善污水配套管網的建設,減少污水直接排放現象。污水處理設施運營期間要加強管理,探索新的運營管理新方法。同時環保部門也要加大監管力度,發現問題,立即查處,確保污水處理設施污水收集、設施正常運行。
7.我國大部分小城鎮經濟承受能力較弱、資金不足,要建設與鄉鎮現狀經濟水平相適應的污水處理工程,使小城鎮的污水處理廠“建得起、用得起”。當地政府可建立多元化投資機制,吸引各種民間資本參與,使污水處理設施建設和運營市場化。
四、結語
開展鄉鎮污水治理工作是改變鄉鎮及農村社區生產生活污水亂排亂放現狀、改善農村社區生活條件和建設社會主義新型農村的需要。在實施農村居民生產生活污水處理工作中, 應堅持因地制宜,選用科學的污水處理工藝。政府部門應給予高度重視, 加快建立健全相關的標準及技術措施、政策措施, 并加大投資力度, 保證鄉鎮及新型農村社區污水治理工程的長期穩定可持續運行。
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關鍵詞:A/O法;生活污水處理;工藝
中圖分類號:X703文獻標識碼:A文章編號:16749944(2013)04017102
1工程概況
該工程項目為某煤礦生活區服務配套建設工程,主要生活污水來源為職工生活區生活污水,約2500戶,統籌考慮配合礦區周邊集鎮建設,收集部分其他住戶生活污水。設計日處理生活污水3000t,水質設計參數按一般生活污水水質設計計算,按照進水平均CODcr≤300mg/L、BOD5≤150mg/L、SS≤500mg/L、NH3N≤25mg/L,平均動植物油≤40mg/L;要求出水滿足CODcr≤100mg/L、BOD5≤50mg/L、SS≤70mg/L、NH3-N≤15mg/L,出水平均動植物油≤15mg/L;同時考慮節約用水原則,預留中水回用接口,最大化對中水進行綜合利用;另外污水處理過程中產生的污泥需要進行濃縮脫水處理。由于該工程項目納入當地污染減排工程,建設標準化污水進出口,安裝污水在線監測系統。
2工藝選擇
小型污水處理成熟工藝有多種,其中以活性污泥法派生出的幾種最有特點,主要有AB法、SBR法、氧化溝法、A/A/O法、A/O 法等,根據該工程項目要求及特點,結合項目單位已有建成工程實例,對工程建設費用、運行管理費用等方面進行比較,確定該工程工藝采用A/O法,主要基于該處理工藝耐沖擊負荷,出水水質穩定,處理效果好,剩余污泥產生少;工藝具有脫氮除磷功能,出水可直接排入天然水體;整個污水處理設施埋入地下,占地小,地表可綠化;可自動化程度高,運行費用低,管理維護簡單方便。其主要處理工藝如圖1所示。
圖1處理工藝 工藝說明如下:
預處理部分包括格柵池、沉砂池。
格柵:采用機械格柵,時序控制格柵的運行,去除污水中的大顆粒狀和纖維狀雜質;
沉砂池:設計為旋流沉砂池,采用攪拌機實現旋流,去除比重2.65g/cm3,粒徑0.2mm以上的砂粒;
生化處理部分包括多級厭氧濾池、生物接觸氧化池、沉淀池。
厭氧濾池:由上流式厭氧濾池、下流式厭氧濾池依次串聯組成。經預處理的污水由配水槽均勻分配給若干組厭氧濾池,在厭氧濾池中設置一定量的高比表面積聚乙烯彈性填料,該填料上附著大量微生物,既保證了微生物不被大量流失,同時又保證了污染物與微生物的充分接觸,大大提高了設備的處理能力,縮短了處理周期。特別是在厭氧生境下,聚磷菌進行充分的釋磷,為好氧狀態下聚磷菌充分吸磷創造了有利條件,經厭氧處理后的污水自流入生物接觸氧化池。
接觸氧化池:是一種以生物膜法為主,兼有活性污泥法的生物處理裝置,對磷的去除有顯著效果。通過鼓風機提供氧源,在該裝置中的有機物被微生物所吸附、降解,使水質進一步得到凈化。生物接觸氧化池采用聚乙烯彈性填料,該填料比表面積大,不易使生物膜結成球團,本身又具有布氣均勻的特點,接觸氧化池的布氣采用穿孔管布氣,該裝置具有氣泡細、氧利用率高、布氣均勻的特點。接觸氧化后的混合液部分回流到第一級厭氧濾池,通過控制回流比,使第一級厭氧濾池處于缺氧生境,即溶解氧小于0.5mg/L,反硝化細菌利用化合態氧,硝態氮被還原成氮氣,實現了氮的循環;接觸氧化池出水流入沉淀池。
出水部分包括沉淀池、消毒池和污泥池。
沉淀池:沉降脫落的生物膜和活性污泥,沉淀后的清水部分流入消毒池,部分達標排放。
消毒池:對出水進行消毒殺菌處理,進行中水回用。
污泥池:沉淀池排放的剩余污泥,進入污泥池好氧消化;消化后由污泥送入污泥脫水設備壓濾脫水,泥餅定期外運;壓濾機濾液及污泥池上清液回流集水池,繼續處理。
上述各項設計參數如表1所示。
表1設計參數
序號設施名稱設計參數1格柵池過柵流速:0.6~0.8m/s 水頭損失:0.2~0.5m2沉砂池(旋流式)表面負荷:200m3/s 停留時間:20~30s3多級厭氧濾池停留時間:12.5h4接觸氧化池停留時間:5.8h,氣水比:8∶1 ,溶解氧:5mg/L5沉淀池表面負荷:1m3/m2s6消毒接觸池消毒時間:0.5~1.0h7污泥消化池有效容積:1.5~2.0倍小時污水處理量
2013年4月綠色科技第4期
王 磊:某小型A/O法生活污水處理站工程實例環境與安全
3主要設備選型
風機:一臺專用于沉淀池提泥、沉砂池的氣沖及提砂、污泥池攪拌,選用Hc-80S型,Q:5.17m3/h,n=1250r/min,P=0.06MPa,N=11kW;剩余二臺風機一用一備,并設有自動切換功能,切換時間:4h/次,用于接觸氧化池曝氣,曝氣風機選用BK7011型,Q:13m3/h,n=850r/min,P=0.06MPa,N=22kW。啟動風機時檢查旋轉方向是否正確,切忌反轉。
污水泵:采用大流量、低能耗潛污泵,其中回流泵為100WQ/80-8-4型潛污泵,共三臺,與集水池水泵聯動,用于接觸氧化池混合液回流。集水池提升泵為100WQ150-8-7.5,共二臺,一用一備,受高低液位計控制,切換時間:4h/次。
機械格柵:采用SHG-1000型回轉式格柵,有效寬度:1000mm,安裝角度:75°,柵隙:10mm,共一臺,每2h運行30min,時序控制。
砂水分離器采用型號SLF-260型,截至閥打開15s后啟動,截至閥關閉2min后停止。沉砂池攪拌機(調速電機)一臺,提砂時停止運行,其余時間運行。截止閥DN-32型,二只,用于沉砂池氣沖及提砂,氣沖時間每1h開2min,氣提每1h提5min。
電磁閥DF-32型,六只,專用于沉淀池提泥,每1h提泥5min。
加藥裝置二套,一套用于排放池消毒,一套用于污泥脫水設備,手動控制。
帶式壓濾機DY-1500型,一套,由專用電控箱控制。
設備控制中心在微機控制柜上,按照設計編排工作程序一次完成(無特殊情況不得采用手動控制方式),手動控制通過面板上按鍵開關,由人工控制潛污泵、風機、電磁閥、機械格柵、砂水分離器、壓濾機等設備的開啟和關閉。
污水在線監測系統:污水處理站在線監測系統采用地方主管部門集中招標采購設備,在污水處理站進出水口安裝,對排放廢水中的COD、氨氮、流量、pH值4項數據指標進行監測,并將監測數據實時傳送至主管部門污染源監控系統。同時通過進出口實時濃度及水量監測,計算本工程項目主要污染物減排量。
4項目運行效果
在該工程項目建設完成之后,委托當地環境監測主管部門進行了監測驗收,通過對比進出口水質監測結果,該項目滿足設計要求,運行穩定,出水水質滿足中水回用條件及排放要求。通過該項目建成一年以來的統計污水指標計算,其年處理生活污水92萬t,實現COD減排123t,氨氮減排15t。
通過工程實例表明,A/O法生活污水處理工藝在小型污水處理要求時,其工藝是成熟穩定的,出水完全滿足排放標準,運行維護簡單方便,在同等水量及污染負荷的條件下,有很好的借鑒意義。同時建議進一步提高中水回用率,以減少廢水排放。
參考文獻:
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【關鍵詞】 分散式污水處理技術 中小型污水處理廠 運用分析
近年來,未納入城市市政管網覆蓋范圍的區域出現了嚴重的水污染問題,從而對區域環境治理提出了新的要求。而這些區域的污水排放具有分散和量小的特點,需要運用分散式中小型污水處理技術滿足污水處理需求。
1 分散式污水處理技術發展現狀分析
分散式污水處理系統由群集系統和在線系統構成,前者是能夠為2個及2個以上住戶提供污水收集和處理的系統,覆蓋范圍不超過社區范圍大小,后者是為個人住戶提供生活污水收集和處理服務的自然系統。從國外發展情況來看,分散式污水處理技術在發達國家使用比較廣泛。在美國,大量分散式污水處理系統用于回收污水中的資源和能源。而早在上世紀60年代,日本就開始使用該技術處理城市周邊區域排放的污水,并已形成完善的法規體系和技術標準。但從國內發展情況來看,分散式污水處理技術在國內尚未得到深入研究,僅被當作實現污水處理廠小型化的技術手段。上世紀80年代,南京大學完成了“地下濕地與高負荷地下滲濾技術”的研制,由此推動了分散式污水處理技術的發展。近年來,國家雖然在分散點源生活污水治理方面取得了一定成就,但是研究進展較為緩慢,仍然無法滿足農村實際用水需求,也尚未解決這些地區存在的污水處理缺少運行管護資金等問題。
2 分散式中小型污水處理技術需求分析
2.1 技術應用需求
目前,由于污水廠配套管網運營管理滯后,國內有大量污水處理廠并未實現滿負荷運行。隨著城市的開發建設,市政設施建設嚴重滯后的問題逐漸突顯出來,一些已經啟用的建筑開始出現缺少污水管道的問題。建設分散式中小型污水處理廠,則能改善這一局面。其次,采用分散式中小型污水處理技術,能夠節省管網鋪設造價,有利于減少污水管網投資[1]。比如在公園和小區等區域,產生的污水量較小,如果接入市政污水管網將產生較高的運行費用。建設中小型污水處理廠,不僅能夠降低污水處理費用,同時還能實現污水的就地處理和中水的回收利用。再者,使用分散式中小型污水處理技術就地處理污水,無需利用管道進行污水和中水的輸送,所以有利于實現節能減排建設。此外,從全球范圍來看,中小型污水處理技術在流量小于200m3/d的污水站和人口當量在2000人以下的地區應用較廣。因此,我國應順應國際發展趨勢加強分散式中小型污水處理技術的應用研究。
2.2 技術發展需求
作為一個農業大國,我國農村村落較集鎮多,且成分散式分布狀態,無法實現污水的集中收集運輸。在這一背景下,我國農村污水處理只能采取小型化、分散式和就地化的處理手段。受這一需求推動,分散式中小型污水處理技術將得以發展。就目前來看,國內使用分散式處理技術處理的污水量將占到污水處理總量的30%以上。隨著經濟的發展,污水排放量將不斷增長,因而分散式污水處理廠的需求量也將增加。其次,隨著高速公路建設事業的發展,公路服務區修建了大量中小型污水處理設施,以滿足服務區生活污水處理需求。再者,隨著旅游事業的發展,景區內也將修建更多中小型污水處理設施,以滿足景區污水處理需求[2]。因此,在集中式污水處理技術不適用的情況下,分散式中小型污水處理技術將取得進一步發展。
3 分散式中小型污水處理技術的運用分析
3.1 工藝技術的運用要求
運用分散式中小型污水處理技術,需要滿足一些特殊工藝技術要求。首先,從工藝角度來看,該技術主要用于處理分散點源水量小、水質波動大和水量不穩定地區產生的污水,所以需滿足布置靈活、抗沖擊能力強等要求。其次,在工設備運行管理方面,考慮到環境的特殊性,很難配備專業人員進行分散式中小型污水處理設施的維護管理,所以需確保設備具有操作管理簡便的特點[3]。再者,考慮到采用分散式中小型污水處理技術的多為經濟發展落后地區和非營利場所,還要加強設備設施運營費用的管理,以確保技術具有一定的實用性。
3.2 不同種類技術的運用
就目前來看,能夠滿足分散式中小型污水處理技術運用要求的技術有幾種,具體包括人工濕地污水處理技術、厭氧無動力污水處理技術、膜生物反應器和速分生物處理技術。人工濕地污水處理技術是利用人工濕地中介質、土壤、微生物和植物的共同作用完成污水、污泥處理的一種技術。人工濕地是人工建造的類似沼澤的地面,采取人工方式進行運行控制。利用其進行污水處理時,可以將污水、污泥有控制地投配到濕地上,并使其沿著一定方向流動[4]。不同類型人工濕地用于污水處理的設計參數如表1所示。在實際應用該技術時,需建造由土壤層、承托層、防滲層、卵石承托層和人工填料單元層構成的污水處理系統,系統進水必須先完成大顆粒雜質的濾除,以免堵塞濕地濾料。
厭氧無動力污水處理技術是利用微生物進行污水處理的一種技術,需要在厭氧條件下培養兼性厭氧和厭氧微生物群體,并利用這些微生物將污水中的有機物轉化為甲烷和二氧化碳。在處理裝置上,需使用初沉池、厭氧生物濾池和污泥床接觸池[5]。將該種工藝技術與人工濕地聯合使用,能夠得到更好的污水處理效果。利用膜生物反應器進行污水處理,可以利用膜分離單元和生物處理單元完成污水和污泥處理。在該反應器中,二沉池被膜組件替代,能夠保持高活性污泥濃度。在處理污水時,需利用好氧生物池中的膜分離設備完成活性污泥和大分子有機物截留[6]。在實際操作中,該技術需要與其他工藝組合使用,才能達到較強的脫氮除磷效果。速分生物處理技術是利用流體流離原理實現污水處理的技術,使用的反應器內部擁有流離球多孔微生物載體,能夠提供微生物所需的生存環境,捕獲懸浮顆粒[7]。在流離作用下,流入裝置的污水將發生固液分離,水中懸浮物和剩余污泥流入多孔微生物載體間隙,從而實現水中無機物、有機物和污泥的有效分離、積累。
3.3 技術運用效果的比較
不同技術的運用效果比較表2所示。通過綜合比較四種分散式中小型污水處理技術可以發現,利用人工濕地進行污水處理能夠獲得較好的處理效果,并且工藝技術本身具有污水緩沖容量大、操作管理簡單的特點。該種工藝裝置運行費用較低,但占地面積較大。使用厭氧生物處理技術進行污水處理,可實現有機物的高效去除,但在氨氮、磷和SS等物質的去除方面效果較差,在低溫條件下啟動較慢,需要與其他工藝技術組合使用。使用膜生物反應器處理污水,能夠獲得穩定的出水水質,且占地面積小,能輕松實現擴建,但需要較高的投資建設成本[8]。使用速分生物處理技術可實現污水自動化處理,且運行費用較低,使用壽命較長,在緩解環境污染方面能發揮重要作用。
4 結語
通過研究分散式中小型污水處理技術的運用需求可以發現,分散式污水處理技術擁有廣闊的發展前景。而在實際建設分散式中小型污水處理廠時,具體運用何種技術還要從技術水平、經濟條件和環境因素等方面綜合考慮。相信隨著國家政策的出臺,能夠實現技術創新運用的企業必將在市場競爭中獲得較大優勢。
參考文獻:
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關鍵詞:中小型污水處理;節能途徑;措施
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
中小型污水處理廠一般具有規模小、投資低、工藝相對落后、單位處理量的能耗水平偏高等特點。高能耗不僅加劇了中國當前的能源危機,也造成高處理成本,一段時期以來,能耗大、運行費用高,一定程度上阻礙了中國城市污水處理廠的建設,建成的一些中小型污水處理廠也因能耗原因難以正常運行,處于停產和半停產狀態。在今后相當長的一段時期內,能耗問題仍將嚴重制約中小型城市污水處理廠的運營與管理。因此,分析中小型污水處理廠的能耗環節,探討節能措施,對降低污水處理廠的運行成本具有重要意義。
一、污水處理廠耗能現狀分析
近年來,隨著社會的發展,人們生活水平的不斷提高,國家對污水處理廠水質的要求越來越高,由此帶來的是污水處理廠的電耗和污水平均處理成本的增加。對于污水處理廠來說,它的污水處理成本提高了,污水處理成本占污水處理廠總成本的40%~80%,下面是污水處理廠能耗表格,從表1中我們可以了解目前的污水處理廠各部分成本所占比例。
表1 污水處理廠各部分成本所占比例
隨著國家對水質要求的不斷提高,污泥和二氧化碳的排放量在增加,這與我國目前倡導的節能減排的目標不相符。二氧化碳是暖氣供氧的主要來源,而污泥主要是山污泥沉淀和暖氣供氧產生的。所以,污水處理廠要從以上部位出發,有針對性地制定出一些節能減排的措施,在達到國家節能減排目標的同時,提高自身在污水處理行業的競爭力。
二、污水處理廠能耗分析
污水處理廠節能的首要任務是分析不同污水處理工藝的能耗水平及污水處理廠高能耗的設備工序,是否可通過工藝流程設計和管理等措施來降低能耗。
當前城市污水處理的典型工藝主要有傳統活性污泥法、前置反硝化生物脫氮(A/O)工藝、厭氧/缺氧/好氧(A2/O)生物脫氮除磷工藝、氧化溝活性污泥法、序批式活性污泥法(SBR)及其改進工藝、水解酸化-好氧活性污泥法、AB兩段活性污泥法、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池(BAF)及其它生物膜法等,其中A2/O、氧化溝和SBR工藝在數量和處理能力方面占全國80%左右。雖然不同的污水處理廠采用的工藝不盡相同,但典型工藝流程包括:污水提升泵站格柵沉砂池初次沉淀池曝氣池(生物池)二次沉淀池受納水體或深度處理。總體來看,污水處理廠的能耗主要分布在以下幾個環節:
a)污水提升系統:一般情況下,污水處理廠的設計根據地形特點,需要將污水通過一級或幾級泵站提升到一定的高度形成水位差,后續處理以污水的自然流態進行。污水提升系統的能耗一般占全廠能耗的10%~20%;
b)污水預處理系統:污水預處理系統主要包括格柵、沉砂池和初沉池。格柵主要攔截污水中粗大的漂浮物,其能耗主要表現在污水經過格柵時引起的水頭損失;同時,清理柵渣的機械也將耗能。沉砂池和初沉池用以除去污水中粗大的砂粒及比重較大的懸浮物,刮砂刮泥設施會有一定的能耗,約占全廠電耗的2%~3%;
c)污水處理系統:曝氣池(生物池)是污水處理的核心。曝氣池是好氧處理工藝的能耗大戶,常規的曝氣池供氧方式有鼓風曝氣和機械曝氣兩種,需要用鼓風機或表曝機向污水中鼓入空氣,使空氣與污水充分混合,提高污水溶解氧,滿足好氧細菌的生長條件,提高其凈化污水的能力。此過程需要用到鼓風機、機械攪拌器等,因鼓風機或攪拌機的功率大,且要晝夜運行,其能耗約占污水處理廠總能耗的50%~70%;
d)污泥回流系統:為了提高污水處理效果,保持曝氣池的混合液懸浮固體(MLSS)濃度,需要一定量的污泥回流,回流泵會消耗一部分能量。其能耗約占污水處理廠總能耗的6%左右;
e)污泥處理系統:污泥處理階段的濃縮、消化、脫水及傳輸等,耗能也比較大,其能耗約占污水處理廠總能耗的10%~25%;
f)污水處理廠照明及附屬設施能耗:污水處理廠內各個單元的照明用電,辦公室用電,化驗室分析儀器設備用電等,其能耗約占污水處理廠總能耗的2%~3%。對污水處理廠進行處理工藝和單元過程的能耗進行分析是有效運轉和管理的需要,能提高能源利用率,降低處理成本,對緩解中國當前的能源危機及保障污水處理廠正常運行具有重要意義,還能在污水處理廠的規劃、設計階段體現節能的指導思想。
三、中小型污水處理廠節能途徑及措施
(一)污水提升過程中的節能
污水提升過程中最為消耗能源的設備便是污水提升泵,其具有很大的節能空間。因而,為減少污水處理廠提升泵房的電能消耗需對其進行節能設計。目前,我國在設計污水廠高程時,數據都偏高,造成提升泵設計揚程也過高,造成電耗量大。根據水泵有效功率的公式Nu=γQH,我們可發現當γ和Q確定時,Nu和H是成正比例的,因而,當水泵揚程降低后,一定能達到節能的效果。在設計污水廠高程時,要防止多次進行污水提升,以免造成能源的浪費;在布置各構筑物和管線時,要注意其緊湊性,避免拐角,縮短輸送距離,可將反應池和沉淀池進行合并,以此來避免水頭的損失;進行設計時,要注意構筑物的特點以及構筑物間的關系,盡量節約土地資源,杜絕不切實際的設計。
在污水提升過程中,可引進先進的設備,加強管理,以求實現節能的目的。可采用變頻調速技術,優化配置泵站設備,保障水泵運行的質量;選擇型號相同的水泵機組,以便于進行維修;可對水泵進行合理的更換,適時地啟動水泵,將污水處理工作放在晚上進行。
(二)污水處理過程中的節能
污水處理過程中的節能主要通過對曝氣系統的節能來降低整個污水處理廠的整體能耗量。
降低曝氣系統的能源消耗需要合理設計曝氣系統的規模,在操作過程中要進行合理的控制,從而提高曝氣系統的總能效;選擇曝氣設備時,要充分考慮到曝氣設備的供氧能力和調節能力,避免能源的浪費;在進行鼓風機的選擇時,要選擇變頻調速風機,有利于操作的便捷,減少故障,要合理控制風機的風量,以達到節能的效果。
(三)污泥處理過程中的節能
在污泥處理過程中,減少污泥脫水系統的能源消耗,需要投入適當的高效絮凝劑,嚴格按照操作章程進行科學的運行。在對設備的選擇上,要優選效率高但能耗低的設備,減少設備的磨損率,降低運行費用,從而節約污泥處理系統過程中的能源消耗;充分利用厭氧沼氣,通過沼氣的燃燒來用于加溫、取暖等方面,還可以利用沼氣發電來降低電能的消耗。
(四)其他節能措施
可選擇平流沉砂池,避免使用消耗能量大的沉砂池,盡可能用重力來進行排砂;污水處理廠采用節能電燈,建設太陽能設備,充分利用太陽能,減少電能的消耗,提高污水處理廠中設備的工作效率,實現自動化;改進生物除磷工藝,降低藥劑的消耗量,減少污水中的含泥量,降低污泥處理的能源消耗。
結語
隨著污水處理新設備、新工藝的開發,污水處理廠的節能技術也在不斷優化和更新。污水處理廠的節能技術涉及到工藝選擇、設備選型、自動控制等多個環節,污水處理廠的節能措施應從污水處理的工藝和設計、運行和管理及材料和設備等方面綜合考慮,并在實踐中應用和檢驗,逐漸形成綜合的技術體系,為污水處理廠節能工作的開展奠定良好的基礎。對于中小型污水處理廠而言,主要依靠設備選型和日常的運行管理節能,從而降低處理污水的運營成本,顯得尤為重要。
參考文獻:
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1 農村污水水質
1.1 水質特點
農村污水中的污染物的濃度不斷在進行變化,因農作物需要施肥,所以其氮、磷以及有機物的含量大于城市生活污水,因其水質波動較大所以可生化性較好,農村污水一般很少含有有物質和重金屬。
1.2 污水水量特點
農村污水會受到外界環境的影響,下雨天和旱天農村污水的水量和水質都會有很大的變化。而且在農村人們的生活習慣都比較有規律,一般都是早上和晚上對生活污水的排放量較大,白天較少,夜間幾乎沒有污水排放,污水量的變化較為規律、明顯。
1.3 對污水處理模式的選擇
對農村污水進行處理的模式一般有三種,集中處理、分散處理以及接入市政管網。對于村莊規模大,地勢較為簡單的單村或者聯村我們一般采用的是集中處理污水的方式;對于一些地勢比較復雜,規模小且分散的村莊,我們可以采用分散處理的方法;對于距離市政污水管網小于3千米的村莊我們可以將其接入市政管網進行污水的處理。對污水處理方法的選擇我們要注意結合農村的實際情況進行綜合考慮,避免因選擇方式不當出現污水處理不當的情況發生。
2 農村小型污水處理的幾種技術
現階段農村小型污水處理的技術比較多,但是我們可以根據工藝原理將其分為生物處理和自然處理這兩大系統,下面筆者簡單對小型污水處理的設備進行介紹。
2.1 MBR處理工藝
MBR處理工藝即膜生物反應器工藝,是將生物處理工程與膜分離工程進行有機結合的一種小型污水處理方式,其主要的組成部分為生物反應器和膜組件,它的主要特點就是高效、節能、節水。在進行污水處理的過程中我們首先將污水經過預處理系統,然后進入到化糞池中,最后在進入膜生物反應器中進行各種微生物的分解、發酵,最終得出高質量的水。
MBR處理工藝的基本流程為:原生活污水―預處理裝置―化糞池―膜生物反應器―污水處理。膜技術是對農村污水進行MBR工藝處理的核心,這種技術的優點在于面積使用較小,結??緊促,節能高效,無需人工看管以及處理出的水質高等。其缺點是需要投資的資金比較多,在進行日常維護時需要耗費電能,而且MBR處理設備成本較高,所以只適合經濟條件比較好而對水質要求很高的村莊進行使用。
2.2 人工濕地處理工藝
人工濕地處理工藝是指在洼池中混合填充各種天然物質(碎石、沙礫)和土壤,然后讓污水經過河床中的填充物或者河床的表面層,從而達到凈化水污水的目的。在采用人工濕地處理工藝處理污水時我們要在河床表面進行多年水生植物的種植(如蘆葦、水蔥、菖蒲等)。人工濕地處理工藝的主要構成部分有:人工濕地,預處理,閥門系統和出水調節,整個工藝管理起來較為容易,而且成本相對來說也很低廉,所以也被人們廣泛的應用。但人工濕地處理工藝也會受到占地面積大這一因素的制約,比較適合有被廢棄的沼澤地和廢池塘的村莊進行人工濕地處理系統的建設。
2.3 無動力地埋式污水處理工藝
無動力地埋式污水處理工藝是指將農村污水收集到排水系統中,然后讓其自動流入一級消化池中,利用產酸桿菌進行厭氧酸性發酵,將有機物進行降解,然后在讓其進入二級消化池當中,利用甲烷菌進行堿性消化,將污水中的醇類物質和小分子有機物分解成甲烷和二氧化碳,在前兩級的消化池中污水已經得到了一定的凈化,可以說已經分解了一大半的污染物,但是還有小部分的污染物沒有得到有效的分解,這個時候需要我們將其在引入厭氧生物濾池中進行進一步的降解,在厭氧生物濾池中,污染物被好氧菌降解,保證了水的質量和含氧量。
無動力地埋式污水處理工藝的主要流程為:污水收集―排水系統―一級消化池―二級消化池―甲烷菌消化―過濾―氧化―消毒―出水。無動力地埋式污水處理工藝適合有高程落差條件的村莊,適合對較少量的污水進行處理,其優勢是:無需專人管理,無需動力消耗,運行管理費用和造價低,因為地埋式污水管道可以直接埋入到地底,所以不會占據空間,也不用專門建設房屋用來對其進行保護和取暖,這就在一定程度上減少了經濟投入。
關鍵詞:新型城鎮化建設;污水處理;合理選擇;造價
中圖分類號:R123 文獻標志碼:A
1項目背景
根據十報告精神,城鎮化將會成為中國全面建設小康社會的重要載體,是撬動內需的最大潛力所在。快速發展的新型城鎮化,正在成為中國經濟增長和社會發展的強大引擎。新型城鎮化建設快速推進的基礎就是加快基礎設施的城鎮化。污水達標排放就是其中十分重要的一環。
下面的項目例就面臨這樣的選擇。福建省晉江市紫帽鎮頂溪園自然村處于紫帽山風景名勝區與泉州開發區清園、出口加工區和官橋園區之間,山水資源豐富,風景秀麗,歷史文化底蘊深厚,規劃打造為綠色休閑型美麗鄉村。頂溪園三面環山,位于山坳之中,周邊為水庫與河道包圍。規劃區內的污水無法排至附近的污水系統,必須在規劃區內處理后排放。
污水如何處理達標排放是規劃設計及施工中面臨的大問題。通過對此種類型污水處理系統的處理能力、出水水質及投資的比較,選擇合理的處理途徑。
2 污水處理設施的簡介
目前在城鎮應用較多的小型簡易污水處理設施主要有化糞池、沼氣發酵池、地埋式污水處理裝置、一體化污水處理設備等,基本特點是以厭氧處理為主,無動力或少動力,結構簡單,費用低廉,易于管理,實施方便,而城鎮的主流污水處理裝置仍以建設污水處理廠為主。下文對各污水處理設施進行簡單介紹。
2.1化糞池
化糞池是通過沉淀的方法將污水中的懸浮物沉淀下來并去除,主要處理工藝為重力沉降和厭氧消化。生活污水經化糞池處理后,一般能夠去除水中70%的懸浮物和30%的BOD5。但是沉淀處理對去除溶解性污染物沒有效果,污泥產量高且不穩定,難以達到污水排放標準。一些改良型化糞池污水處理效果好一些,但仍不能適應水質水量的變化,不能保證出水水質。
2.2沼氣發酵池
沼氣發酵池是利用厭氧菌對有機物進行分解,主要處理工藝為重力沉降和厭氧消化。沼氣發酵池的污泥產生率低且無需穩定化處理,最后還田處置,可以充分利用污泥中富含的氮磷作肥料,沼液可用于農田灌溉。沼氣發酵池產生的沼氣,可作為農村清潔方便的生物能源。
沼氣發酵池適用于有機物濃度高的糞便污水的處理,可大量去除有機污染物,但仍屬簡易處理,出水尚不能達標,工程造價是一般化糞池的1.5~2.0倍。
2.3一體化污水處理設備
一體化污水處理設備多為工廠定型產品,將各級處理工藝集中一體。工藝多為厭氧-好氧,主要處理工藝為重力沉降、厭氧消化過濾、接觸氧化、二沉消毒,以設施結構創造好氧消化所需要的好氧環境或通過鼓風曝氣充氧。一體化污水處理設備抗沖擊負荷能力強,有脫氮除磷能力,污水處理效率高,出水水質穩定,污泥產量少,易于控制操作。但工程造價較高,是一般化糞池的4倍,而運行費用更高。
2.4地埋式無動力污水處理設施
地埋式無動力污水處理設施以厭氧處理為主,利用厭氧菌對有機物的分解,凈化污水。基本處理工藝為厭氧消化、厭(兼)氧過濾和接觸氧化,工藝流程如圖1所示。
圖1地埋式無動力污水處理設施工藝流程示意圖
污水經調節后進入厭氧消化池,經過發酵使沉降的有機污泥分解,厭氧消化池出水進入厭氧生物濾池,通過濾料表面和間隙中的厭氧生物膜和厭氧活性污泥繼續分解污水中的有機物,出水再進入接觸氧化池進行好氧分解,最后排入自然水體。
地埋式無動力污水處理設施容積負荷率高,投資費用少,運行管理容易,基本無需能源消耗;如果在工藝設計中解決好負荷沖擊和好氧段的供氧問題,則可取得良好的處理效果,各項指標接近甚至優于二級污水處理廠的出水指標,可直接排入Ⅲ類水體,其工程造價是一般化糞池的3~4倍,運行費用低廉,但占地略大。
3小型污水處理設施經濟性與適用性的比較
3.1小型簡易污水處理設施比較
以上小型簡易污水處理設施經濟性比較[2]和適用性比較分別列于表1和表2。
表1幾類小型污水處理設施經濟性比較
表2幾類小型污水處理設施適用性比較
上述比較和實際應用表明,小型簡易污水處理設施處理村鎮污水有一定的適用性,但更加符合大部分村鎮建設條件又能較好地解決村鎮污水處理的設施應是沼氣發酵池和地埋式無動力污水處理設施,在村鎮污水處理實施中應予重點考慮。
3.3小型污水處理設施具體應用要求
3.2.1一體化污水處理設備的應用
適用范圍:①賓館、飯店、療養院、醫院;②住宅小區、村莊、集鎮;③車站、飛機場、海港碼頭、船舶;④工廠、礦山、部隊、旅游點、風景區;⑤與生活污水類似的各種工業有機廢水
特點:可用于地表或地表以下(設備上面地表可作為綠化或其他用地),不需要建房及采暖、保溫;比傳統活性污泥池體積小,對水質適應性強,耐沖擊負荷性能好,出水水質穩定,不會產生污泥膨脹;產泥量少;全自動電氣控制系統和設備故障報警系統,運行安全可靠。
3.2.2沼氣發酵池的應用
沼氣發酵池主要用于解決農村糞便污水和畜禽養殖污水。由于農村污水收集管道大多不完備,污水處理設施應靠近污染源,污水就近處理,不需很長的管道,并且工程造價和運行費用也比較低。沼氣發酵池產生的沼氣可以就近利用,沼渣就近起出,方便村民的使用管理;所以小型分散的沼氣發酵池比較適合在技術管理水平低、經濟基礎薄弱的村鎮實施。
沼氣發酵池的形式有多種,現常用的水壓式沼氣發酵池處理效果尚不能令人滿意,應注意采用活性污泥停留時間長、處理效率高的升流式池型,容積COD負荷能達到6~8 kg/(m3?d)。沼氣發酵池正常運行最重要的是控制溫度,10 ℃以下沼氣發酵不能正常進行,故常溫沼氣發酵池的溫度至少應保持在15 ℃以上。
3.2.3地埋式無動力污水處理設施的應用
鄉鎮居民居住相對集中,能產生一定規模的污水量,又可以集中使用污水處理資金,具備污水收集和集中處理的條件。為保證污水處理質量,應選用相對集中的污水處理方式。因此地埋式無動力污水處理設施比較適合鄉鎮生活污水處理。
地埋式無動力污水處理設施規模適宜在500 m3/d左右,可按工藝流程要求因地制宜采用磚石砌筑處理池或者采用工廠成套產品。
6結論
通過對小型污水處理設施經濟性與適用性的詳細對比,地埋式無動力污水處理設施更適合該小城鎮污水處置。基于以上的比較,晉江市紫帽鎮頂溪園自然村的美麗鄉村建設采用了地埋式無動力污水處理設施。保證了新型城鎮基礎設施的快速推進。推進農村水污染防治,是美麗鄉村規劃建設中村容村貌整治的重要舉措。