時間:2023-05-29 18:25:32
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇污水處理工程,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
隨著人類社會經濟的發展,人民生活水平的提高和日益增強的公眾環境意識,城市污水處理廠在運行過程中所產生的臭氣,一直影響著周邊居民生活質量,影響污水處理廠工作人員的生產環境,甚至引發墜池的重大生產安全事故。為了防止和消除城市污水處理廠臭味對周圍環境和居民生產生活的影響。污水處理廠臭氣污染控制已成為污水處理工程中不可忽略的重要組成部分。
1.臭氣的來源及特征
根據污水處理的過程,這些臭氣主要來源分布在污水收集系統、污水處理系統、污泥處理系統三大部分。
污水收集系統中臭氣主要來源于城市污水處理廠廠外沿途的提升泵站。
污水處理系統中的臭氣源主要分布在污水處理廠預處理區,粗格柵間、進水泵房、細格柵沉砂池等構筑物。
污泥處理系統中臭氣的主要來源分布在污泥濃縮池、污泥貯池、污泥脫機房。
2.除臭處理工藝比較
除臭技術在國外已經有幾十年的運營經驗,到80年代中期更是被廣泛關注,制定了臭氣測定的相關標準,開發了各種臭氣擴散的數學模型和計算機模擬程序,處理技術也不斷發展。目前,國內外主要的除臭技術有活性炭吸附法、熱氧化法、氧離子基團除臭法、化學洗滌法、生物過濾法、植物液除臭法和高能離子除臭技術等。其中較常用的方法有化學洗滌法、植物液除臭法、生物濾池法、高能離子除臭技術。
2.1化學洗滌法
水清洗是利用臭氣中的某些物質能溶于水的特性,使臭氣中氨氣、硫化氫氣體和水接觸、溶解,達到除臭的目的。傳統的化學除臭法是利用臭氣中的某些物質和藥液產生中和反應的特性,利用呈堿性的苛性鈉和次氯酸鈉溶液,脫去臭氣中硫化氫、有機酸等酸性物質,利用鹽酸或硫酸等酸性溶液,去除臭氣中的氨氣等堿性物質。
與活性炭吸附法相比較,化學除臭法必須配備較多的附屬設施,如藥液貯存裝置、藥液輸送裝置、排出裝置等,運行管理較為復雜。適合于較大規模或者超大規模高濃度惡臭氣體的除臭工程。整個除臭裝置包括洗滌塔、洗滌循環水泵、自動加藥系統、鼓風機、化學藥品儲存槽、單元控制盤六大部分。化學洗滌除臭法的基本原理是利用臭氣成分與化學藥液的主要成份間發生不可逆的化學反應生成新的無臭物質以達到脫臭的目的。
化學洗滌除臭法比較適用于惡臭污染源成分相對濃度很高、氣量比較大的惡臭氣體的處理。
2.2天然植物液除臭工藝
天然植物液通過高壓霧化泵霧化后,分裂成直徑非常小的液滴,這樣可以使植物液在需除臭的區域內與臭氣進行充分的接觸反應,反應的方式有分解、聚合、酸堿、中和、取代、置換和加成等。從而消除致臭成份,經除臭的最終產物不會形成二次污染,對人體無害。
天然植物液除臭劑是從自然界的植物中提取的香精油。它具有廣譜性,即對很大范圍的惡臭物質都具有高效的除臭作用。經過工程實例證明,成份的天然性使天然植物液除臭劑的無毒、無害、無污染、可被生物完全降解。
天然植物液除臭劑除臭原理如下:
通過專用設備霧化成細小的液滴后與臭氣物質接觸,通過吸收和吸附作用與臭氣分子充分接觸,同時增加臭氣分子在植物液除臭劑的溶解度,然后充分與臭氣分子發生一些列反應,生成無毒、無害的有機鹽,達到徹底消除異味的目的。
2.3生物濾池法
生物濾池也叫填料床濾池,將要處理的氣體進行預濕,然后氣體由下向上通過裝滿有機填料濾料床進行處理。
2.3.1生物濾池除臭原理
生物濾池除臭法主要包括污染場所密封系統、臭氣收集及輸送系統和生物濾池。生物濾池為混凝土矩形池,池底為布氣系統,由帶有多個濾頭的模壓塑料濾板組成,上層為無機濾料,其厚度根據處理氣量的多少來確定。從各種處理構筑物收集的臭氣通過鼓風機鼓入濾板下,由濾板均勻分布擴散至濾池,通過濾池內濾料達到去除臭氣化合物的目的。
臭氣化合物,主要是硫化氫和有機氣體,向上流動穿過生物濾池內的濾料,生物濾料為經優化加工的無機濾料,將惡臭污染物徹底降解為H2O和CO2,實現總臭氣濃度控制。
2.3.2除臭過程
第一步:氣體功過濾床并在表層水體中溶解。
第二步:水溶液中的異味成分被微生物吸附、吸收,異味成分從水中轉移至微生物體內。
第三步:濾料中的專性細菌(根據臭源的類型篩選而得到的處理菌種)將以污染物為食,把污染物轉化為自身的營養物質,進入微生物的自身循環過程,從而達到降解的目的。
生物濾池重要的操作參數包括植菌、濾料的PH值及濕度、濾料濕度及營養物的含量。填料的材質及特性是影響濾床效率的主要因素,其中包括孔隙度、壓密度、水份載留能力及承載微生物族群的能力。
除臭流程:惡臭源密封惡臭氣體收集系統引風機濾板無機濾料。
2.3.3優點
(1)建設成本一次性投入大,運行成本較低,主要為風機運行費用。
(2)不使用化學藥品,能源需求低廉,不產生二次污染物,最后的產物是良性的,屬環境友好技術。
(3)生物填料為無機填料,具有良好的機械結構與生物特性。
(4)處理效率高,去除效果明顯。
(5)生物濾床可劃分多個系列,操作彈性好,方便維護、檢修,安裝簡便,調試時間短。
2.4離子除臭法
離子換風設備主要是新鮮空氣通過離子發生裝置時,氧離子受到具有一定能量的電子的碰撞而形成分別帶有正電和負電的正負氧離子,這些氧離子具有很強的活性。將這些高活性的氧離子與臭氣源相接觸后,能打開氣體分子的化學鏈,經過一系列的反應最終生成二氧化碳和水。
離子換風設備借助通風管路系統向散發臭氣的空氣送入可控濃度的正負氧離子空氣,用離子空氣覆蓋污染源(如水池上部空間),使離子空氣充滿被污染空間,并在極短的時間內與氣體污染物分子發生反應,以有效地控制氣體污染物的擴散和降低室內氣體污染濃度。
3.污水處理廠除臭工藝選擇
化學洗滌除臭法適用于惡臭污染源成分相對濃度很高、氣量比較大的惡臭氣體的處理。
天然植物液除臭主要適用于低濃度的惡臭污染源,對于污泥處理產生的高濃度硫化氫和有機氣體。一般用于低濃度改善操作環境的場合。
生物濾池方法是污水處理廠使用廣泛,效果穩定的一種良好除臭方法,它適用于氣量大、惡臭污染物濃度中等、氣體濕度大的各種場合。
離子除臭技術主要適用于大空間、大流量、低濃度、相對比較干燥的臭氣處理,在改善工作環境方面有比較大的優勢。
污水處理廠及沿途提升泵站在選擇除臭方法時,可根據各自不同的條件并綜合考慮運營成本,選擇合適的除臭處理工藝或者進行有機結合。如提升泵站采用離子除臭技術,污水處理廠才有噴灑植物液或者生物濾池技術。
【參考文獻】
[1]趙麗君,范淑平,梁力.污水處理廠除臭技術及工程化.中國給水排水,2003,19(6):46-48.
關鍵詞:印染廢水染料回收曝氣池氣浮超濾
industrialwastewatertreatmentdesignofxinfengdyedfabricmillinshanghai
abstract:duetothehighleveldyestuffcontentthewastewaterdischargedfromthexinfengdyedfabricmillinshanghaiwithflowrateof500m3/disnoteasytobetreated.inthedesignstageagreatdealofmeasuresincludingthesplit-flowtoseparatetheconcentratedanddilutedliquids,aerobicblasting,airflotationandultra-filtrationetcweretakenintoconsiderationtorecoveryandreusepartsofthelostdyestuff.therefore,thequalityoftheeffluentofthewastewatertreatmentismuchbetterthantherequirementofthenationalwastewaterdischargestandard.bestsocialandeconomicalbenefitshavebeenobtained.
1工程背景
上海新風色織廠主要生產靛藍純棉防縮強固呢(俗稱“牛仔布”),產品全部外銷。為擴大出口創匯,利用外貸資金引進新型劍桿織機和漿染聯合機,進行技術改造,形成年產804.69萬m牛仔布的新企業,同時建造日處理廢水500m3的污水處理設施。于1991年9月起進行培菌和試運轉。1992年10月經上海市環境監測中心監測,所有樣品100%全部達到或優于上海市工業“廢水”排放標準,驗收合格投入正常使用。
1.1生產工藝
(1)全廠生產工藝:白紗整經漿染織造燒毛預縮檢驗打包出廠
(2)染色車間生產工藝:白紗盤頭煮煉染色水洗烘干上漿烘干卷繞送織造車間
1.2染色過程中主要使用的染料及助劑
染料:還原性靛藍染料
助劑:燒堿、保險粉、滲透劑等
1.3污廢水來源及特點
1.3.1生產廢水
主要來源于染色車間中漿染機的煮煉和水洗工段,其中染缸下腳以及第一道水洗槽排水濃度較大,含有較多的染料,應濃淡廢水分別處理。既利于回收染料,降低生產成本,又便于提高廢水處理的質量,減少處理費用。
1.3.2生活污廢水
主要來源于廁所、食堂、浴室等,性質同普通生活污水。
1.4總處理水量
按500m3/d設計,其中生產廢水450m3/d,生活污廢水50m3/d。
1.5處理前水質指標及分析
根據市紡織局化纖公司環境監測站和上海紡織工業環保監測中心室1988年1月25日~31日連續一周同時對該廠進行的水質測定,兩單位所得數據還是比較接近的。因此以兩單位所測數據的平均值作為處理前的水質指標(見表1),并以此進行工藝設計。
其中1#水樣是大掃除時所取水樣,濃度偏高。因本工程擬采用染料回收裝置,經回收后廢水濃度會有較大改善,所以1#水樣的水質不予考慮。
從2#~7#水樣分析資料來看:
(1)多數水樣bod5/codcr比值為0.35~0.43之間,最不利值為0.188(2#水樣)。因此一般來說該廢水可生化性還是比較好的,采用以生化為主,輔以氣浮的工藝流程是可行的。
(2)2#~7#水樣bod5值均<500mg/l,因此采用好氧工藝是較合理的。
(3)若使出水bod5≤30mg/l,bod5去除率需達到93.2%,因此采用延時曝氣生化法較合適。
(4)只有當codcr去除率高達92%時,出水codcr才能達到上海市的排放標準codcr≤100mg/l。在整個印染行業這是有一定難度的。
1.6處理后水質指標及分析
根據市環境監測中心1992年10月15日10∶00至10月16日10∶00一晝夜的監測采樣,各生產工段設備均處于正常運行狀態,生產負荷達到規定要求,以此作為污水處理后的水質指標。
從數據結果看,各項指標均達到或優于上海市排放標準,特別是codcr平均值<100mg/l,證明這套污水處理設施大體上適合該廠的污水治理,一般運行效果較好。
2工藝流程
濃淡廢水分別處理,濃廢水經超濾回收靛藍染料后,有機物濃度降低,減輕后續處理構筑物負荷,提高出水水質。
其中濃廢水經超濾后的濾后水排入淡廢水調節池;豎流式沉淀池中的泥用泵提升至真空過濾機,注入混凝劑,泥水分離,分離后的泥用車送往廠區煤渣堆場,分離出來的水流回淡廢水調節池;豎流式沉淀池中的剩余污泥用泵提升,回流至延時曝氣池;氣浮池和消毒池分別注入混凝劑與消毒劑。
3主要設備選擇和構筑物設計
3.1設計參數
3.1.1設計水量
按廠方提供資料為500m3/d,其中生產廢水450m3/d,生活污水50m3/d。
3.1.2設計水質
生產廢水:bod5466.83mg/l,codcr1350.91mg/l
生活污水:bod5200mg/l,codcr400mg/l
混合廢水水質:bod5=(466.83×450+200×50)/500=440.15mg/l
codcr=(1350.91×450+400×50)/500
=1255.82mg/l
3.2調節池
調節池容量按6h平均時廢水量計。
長×寬×高=8.2×4.35×3.5≈125m3。
停留時間=125m3/(500m3/d/24h/d)=6h。
為提高污水處理效果,防止大顆粒在池內沉淀,在池底設穿孔布氣管,采用24h連續曝氣。
3.3延時曝氣池
(1)每日去除bod5量:(440.15mg/l-30mg/l)×500m3/d=205.1kg/d
(2)取污泥負荷ns=0.15kgbod5/(kgmlvss.d)
混合液污泥濃度mlss=4g/l
混合液揮發性污泥濃度mlvss與混合液污泥濃度mlss的比值為0.7,則混合液揮發性污泥濃度mlvss=4×0.7=2.8g/l。
容積負荷率nv=0.15×2.8=0.42kgbod5/(m3.d)
曝氣區容積=205.1/0.42≈488.33m3
取曝氣池長39.35m,寬3.1m,深4m
則水力停留時間=(39.35m×3.1m×4m)/(500m3/d/24h/d)≈23.42h
(3)按每去除1kgbod5耗氧1.8kg計算
則耗氧量=205.1×1.8=369.18kgo2/d
按氧利用率5%,污水清水氧傳遞速率比值0.7,空氣含o2量21%計算
則供氣量=369.18/(5%×0.7×21%×24×60)≈34.88m3/min
選用4臺10m3/min羅茨風機,最大負荷時全部工作。采用穿孔管鼓風曝氣。
3.4沉淀池
采用豎流式沉淀池保證曝氣池活性污泥回流的需要。
取沉淀時間1h,沉淀池表面負荷3m3/(m2.d),污水在沉淀區的上升流速0.00083m/s,中心管流速0.3m/s。
3.5氣浮池
反應時間10min,泥水分離時間1h,溶氣水量10.4m3/h(50%回流)。用水力噴射器吸氣以減小噪聲。水在溶氣罐中停留3min。
3.6污泥脫水
按0.3kg干泥/去除1kgbod5計算:
205.1×0.3=61.53kg干污泥
折合成含水98%的污泥量:
61.53/0.02≈3076.5l/d
選用繞帶式轉鼓真空過濾機2臺。
3.7超濾
由中國紡織大學紡化系膜分離科研組對廢水進行膜分離可行性試驗,并選定膜的種類。采用丙烯腈-聚氯乙烯(pan-pvc)膜。超濾器為外壓膜管式。
可以看出,隨著時間的延長,廢水通量的下降速度較平緩,平均通量為60l/(m2.h),選用該膜是較好的。
可知,廢水的平均通量隨壓力的增加而加大,另外,經試驗得知操作壓力對截留率幾乎沒有影響,即r=99%~100%。實際操作壓力可根據需要,在0.2~0.4mpa范圍內選擇。
可知,在相同的操作壓力下,廢水的平均通量隨著溫度的增加而增加。因pan-pvc膜可耐溫60~80℃,所以實際使用溫度可自行選擇。同樣,經試驗得知,操作溫度對截留率幾乎沒有影響,即r=99%~100%。
4處理成本與廠改造前后污水處理水質對比
4.1處理成本
取1992年7~9月的數據。
由于原材料漲價及一些小整改較多,使得處理成本上升,待穩定后會降低一些。同時染料回收工作還未開展,其效益沒能體現。若將染料回收后用于生產,污水處理費用將大幅度下降,甚至轉為贏利。
4.2廠改造前后污水處理水質對比
從表5的數據可以看出,改造后的污水處理水質明顯優于改造前,達到甚至超過預期的設計效果。
5調試、運行中發現的問題
(1)該工程于1991年8月竣工,9月中旬正式投入試車運行。采用生產廢水直接培菌。由于曝氣池上清液不能排入下水道,只能進入調節池,在較長時間內污泥體積提不高,延長培菌周期。
(2)1991年12月廠方根據客戶要求加工一批黑色牛仔布,由于技術部門未將改變染色品種這一信息及時反饋給環保部門,沒能事先采取預防手段,致使大量硫化黑生產污水涌入,破壞原
污水菌相,使污水處理工作示能正常進行,造成第二次培菌。
(3)染料回收由于原設計水泵流量、揚程與實際安裝的超濾器不匹配,使超濾設施無法正常啟動。再加上回收下來染料的生產可用性試驗還未完成,還沒找出最佳濃度值,因此一方面未能將染料回收,降低成本;另一方面又增加了設施的運轉負荷,增加了治理難度,不利于生產的進一步發展。
【關鍵詞】排水工程、污水處理、工程設計
【 abstract 】 in small towns drainage due to planning to build a new and old problems, there are often problems, especially for the drainage of sewage treatment is more serious. Combining with the author's work experience, around karamay drainage pipe network present situation carries on the analysis of the small towns, and puts forward the optimization design.
【 key words 】 drainage, sewage treatment and engineering design
中圖分類號: [TU992.3]文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)04-0000-00
小城鎮的排水工程由于規劃問題和新老區建設問題,往往存在難題,特別是對于排水工程中的污水處理更是嚴重。本文結合筆者的工作經驗,圍繞克拉瑪依市小城鎮的排水管網現狀進行分析,并有針對性地提出優化設計。
一、小城鎮排水管網的建設現狀
1.排水體制。
排水體制是污水處理設計所面臨的首要問題,它不僅涉及工程投資、環境保護、工程實施的難易程度,還直接影響污水處理廠的工藝選擇。克拉瑪依市的中小城鎮城區一般分為老城區和新城區,多為雨污合流制的老城區,少部分為雨污分流的新區。合流制區域面積至少占建成區面積的一半,老城區大多建筑密集,難度很大。
目前克拉瑪依市內大部分已建污水處理工程的中小城鎮均采用混合制的排水體制。大部分老城區采用截流式合流制,今后有條件時逐步改造為分流制,片面強調雨污分流是不恰當的。新區建設一般采用完全分流制。
2.截流倍數。
合流制排水系統的截流倍數應根據旱流污水的水質、水量,以及水體衛生要求,水文、氣象條件等因數進行確定。截流倍數取值大,截流的污水量多,溢流的污水量少,對環境有利,但截污干管管徑大,工程投資增加;截流倍數取值小,節省工程投資,但對環境不利。一般認為南方城市截流倍數不宜過高。當截流倍數成倍增加時,減少的溢流時間有限,但工程投資增加很多,不合算。
目前克拉瑪依市內中小城鎮排水系統的截流倍數的取值基本上都在一至一點五倍。
3.截污方式。
克拉瑪依市大多城鎮都有河流穿城而過,城區內的河道為主要的排水方向,特是老城區排往河道的排水管道均已建成,因此沿河截污成為目前最常用的截污方式。河底鋪設易實施,但養護、滲漏等問題多。沿河鋪設拆遷量大,只有與河道整治同步實施才有可能。
4.污水收集率。
由于受地形、管網改造、資金等條件的制約,將城市污水特別是老城區污水全部收集至污水處理廠需要一個過程。按照《克拉瑪依市城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》,目前克拉瑪依市內中小城鎮的設計的污水收集率目標為百分之七十。污水收集管網敷設的重點在現狀建成區,可兼顧少量近期建設發展區的雨污分流管道。
5.管材選擇。
在污水工程中,管道工程投資在總投資中占有很大的比例,而管道工程總投資中,管材費用約占百分之六十以上。污水管道屬于城市地下永久藏工程設施,要求具有很高的安全可靠性,合理選擇管材非常重要。
從多年的使用效果看,混凝土管的滲漏率比較高,這大都是由于管道不均勻沉降引起接口開裂,松動造成的,此外早年建設混凝土污水管道結垢、堵塞現象也很嚴重。PVC—U雙壁波紋管、HDPE纏繞管、玻璃鋼管每節長度可為六至十二米,采用柔性接口,強度高,抗不均勻沉降能力強,且接口連接方法方便,可靠,施工方便,抗滲漏效果好;且內壁光滑,不易結垢,輸水能力大,可減少管道埋設及清通的工程量。
因此從施工難易和使用效果方面比較,PVC—U雙壁波紋管、HDPE纏繞管、玻璃鋼管優于以前普遍使用的混凝土管。
目前克拉瑪依市內中小城鎮污水管網中,管徑小于六百毫米的污水管一般設計采用HDPE纏繞管和波紋管,大于六百毫米的污水管采用承插接口混凝土排水管,壓力污水輸送管多采用玻璃鋼管或鋼管。一些地區少量采用玻璃鋼管。能夠生產HDPE纏繞管和波紋管,塑料檢查井也研制成功和投入生產,有些項目已有應用。
二、小城鎮排水和污水處理的優化設計
小城鎮排水工程存在很多不良現狀,無排水工程規劃、排水體制落后、排水設施不合理、排水工程的管理不專業等,本應按照上述不良現狀一一實施對策,但大多數小城鎮經濟實力還不是很強,在基礎設施建設方面常常面臨資金受限的窘境。在小城鎮經濟實力較弱的發展初期,可運用“全面規劃,分步實施”的思想,對重點工程進行建設,并逐步推進排水工程的整體改造。優先進行污水處理優化設計及建設,符合小城鎮的經濟發展現狀,也能行之有效地降低污水對環境的污染。下面將介紹幾種適合小城鎮使用的污水處理技術。
1.一級強化處理技術。
在我國的《城市污水處理及污染物防治技術政策》中規定,在沒有水域保護任務的建制鎮,可因地制宜地先采用一級強化處理技術進行污水處理,再在此基礎上進行污水的二級處理。所謂一級強化處理技術主要是指吸附生物降解法(AB法)中的A段技術、高負荷活性污泥法技術及厭氧(水解)技術等,相對于一般的一級處理技術,它具有建設費用低:污染物去除率高、污染負荷小及單位污染物處理費低等優點。非常適合經濟欠發達或污水處理經費緊張的小城鎮使用。
2.自然凈化處理技術。
小城鎮與大城市相比具有可利用土地多的特點,因此,在污水治理時可考慮采用穩定塘、土地處理及蚯蚓生態濾池等自然凈化技術,但應確保使用自然凈化處理技術不會造成地下水的二次污染。
其一,穩定塘自然凈化處理技術。是根據小城鎮的自然特點,合理的選擇池塘或洼地,利用當地的氣候特點,在所用的池塘或洼地中,利用培養所需的微生物進行污水凈化。具有施工簡單、工程造價低及日常管理簡單等優點,適合小城鎮建設使用。根據處理工藝的不同,穩定塘的單塘分為以下幾種類型:厭氧塘、好氧塘、曝氣塘及兼性塘;可獨立使用單塘,也可將不同的單塘進行組合使用,形成多級串聯塘系統。多級串聯塘優點突出,可高效的將污水中的病原菌、病毒、寄生蟲等去除。氣候和地理優勢適合選用此技術。
其二,土地處理技術自然凈化處理。土地處理技術是根據當地的特點,選擇把污水排入土壤中,使土壤一生物形成的生態系統完成污水的物理、化學及生物凈化,以達到污水凈化的目的。此技術不僅能有效的對污水進行凈化,同時土壤可利用污水中的營養物質培育農作物,起到一舉兩得的效果,實現除污、用污一體化。根據土地。處理系統中的布水方式、排污路徑及水力參數的不同,可將土地處理系統分為一下幾種類型:地表漫流、人工濕地、慢速和快速滲濾及地下滲濾等,其中人工濕地系統技術最為成熟,工程應用最多。在選擇土地處理系統時,應綜合分析當地污水特點及土壤性質后,再決定是否選擇此污水處理法。避免既造成土壤污染又不能達到凈水目的的事故發生。
其三,蚯蚓生態濾池自然凈化處理。蚯蚓生態濾池是在濾床上建立起來的,利用蚯蚓在系統中多種功能,實現對城鎮污水進行處理。在該系統中,蚯蚓協同其它的微生物一起完成分解、吸收污水或污泥,濾除污水中的污染物,清掃濾床實現系統通暢,改善系統衛生情況等處理工作。蚯蚓生態濾池具有環保、能耗低及處理高效等優點,還避免在污水處理過程出現二次污染。
三、結束語
綜上,筆者結合自身的工作經驗,分析了克拉瑪依市小城鎮的排水管網,并有針對性地提出優化設計,希望能給排水工程中污水處理問題的解決貢獻一份力量。
【參考文獻】
[1]籍富春;頂管法施工在市政工程中的應用[J]城市工程,2012,2(4):36-39
[2]楊奉天;頂管施工在市政工程中的實際應用[M]遼寧建筑,2011,25(2):120—128
關鍵詞:生物接觸氧化;BAF;效益分析
一、工程概況
河莊坪小區位于陜西省延安市河莊坪鎮,所在地區生態環境脆弱,降水稀少、冬季嚴寒、氣候干旱,水資源緊缺。小區1993年建成,服務面積0.5Km2、服務人口1.22萬人,物業服務由河莊坪綜合服務處負責。小區遠離市區,生活污水無法進入延安市污水處理廠集中處理。按照“三同時”要求,小區建設了獨立生活污水處理系統,占地面積3500 m2,日均污水處理量1400m3,污水處理后排入延惠渠,作為下游村民灌溉水源。由于污水處理站多年運行整體環境很差,工藝落后,化學和氣體腐蝕對設備的損害很大,設備老化嚴重,出水水質已經不能滿足環境保護要求。
二、生活污水處理常用工藝
目前,生活污水處理通常利用生物法與物理化學法(生物法是通過微生物的代謝作用,使污水中微細懸浮狀態的有機污染物轉化為穩定無害物質的方法;物理化學法一般采用格柵沉砂絮凝沉淀出水的工藝流程,其中物理法是利用過濾、沉淀、固液分離等方法,去除不溶性雜質,化學法是通過添加化學藥劑,將溶解物質、膠體物體和懸浮物質沉淀去除)。常用生物法與物理化學法工藝及優缺點見下表:
表一 常用生物法與物理化學法工藝及優缺點
三、工藝選擇及主要建(構)筑物設計參數
2008年,投資671萬元實施了系統升級改造,處理能力設計為1800m3/d,出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B類排放標準及《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005)灌溉水質最高標準三類蔬菜標準要求。改造結合原有污水處理系統的工藝、場地、自動化效果、基建投資等實際情況,充分利用原有設備和構筑物,按照新增與改造優化組合的思路,進行了工藝選擇與方案論證工作,主要考慮以下幾方面問題。
一是首先解決原污水處理系統未建化糞池,處理過程大量懸浮物直接進入處理裝置,裝置運行受到沖擊導致管道及設備堵塞嚴重的問題,必須采用物理方法建設化糞池。
二是生活污水生化性好,可以采用很多種方法進行處理,如生物接觸氧化法、SBR法、A/O法、生物膜法中的BAF、MBR等。
三是處理水質要實現《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B類排放標準,直接選用SBR法、A/O法、接觸氧化法等較難,必須結合其它工藝,同時考慮現狀用地緊張及節約投資成本,SBR法、A/O法占地面積大,基建投資大,不適合改造工程;
四是MBR膜絲易堵塞,能耗及運行費用高,不適合選用。
五是直接選用BAF尚能實現,但是BAF對進水SS要求較高,進水濃度要求高,需要進行預處理,否則會使濾池在很短的時間內達到設計的水頭損失發生堵塞。同時,BAF具有低溫運行的優勢,滿足冬季三個月左右的長期水溫低現實情況,保證冬季運行正常。
經過綜合論證后,本設計最終決定在新建化糞池基礎上,利用原有調節池改為兩級沉淀后,通過利用接觸氧化法進行預處理,滿足BAF的進水水質要求,提高系統穩定性。選定生物接觸氧化與BAF組合工藝(見流程圖),本工程主要建(構)筑物設計參數情況(見表二)。
工藝流程圖
表二 主要建(構)筑物設計參數一覽表
四、河莊坪污水處理廠升級改造效益分析
(一)工程處理效果
以2009年9月3日,延安市環境保護監測站出具監測結果為例(延環監字(2009)第220號),本次監測共獲得有效數據22個。監測數據統計詳見下表。
表三 污水處理裝置監測結果統計表
注:濃度單位為㎎/L,pH與水溫(℃)除外
(二)環境效益分析
1. 從表四監測結果可見,出水水質指標全部達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002標準一級B標準,能夠完全實現達標排放。污染物去除效果明顯,降低了外排水對周邊生態環境的影響,環境效益顯著。年污水產生量51萬m3,主要污染物年去除量如下:
表四 主要污染物年去除量
注:按照污染物去除量(噸)=污水量(噸)×進出污水處理廠污染物的濃度差(mg/l)×10-6
2. 污水處理站出水水質符合《城市污水再生利用景觀環境用水水質》(GB/T18921-2002)及《農田灌溉水質標準》(GB5084-2005),出水可用于綠化噴灌、景觀環境、基建維修、灌溉用水使用。年污水處理51萬m3,目前污水處理站將原反沖洗和場區內綠化用水使用自來水調整為利用處理后的外排水,反沖洗及場區內綠化過程節約自來水3.65萬m3,同時排放水用于下游村民灌溉使用,如全部用于灌溉,年節約新鮮水用水近51萬m3。生活污水再生利用減少了對新鮮水的需求,有利于解決近幾年延安地區干旱少雨,水資源緊缺的現實問題。
(三)經濟效益分析
1. 運行成本
污水處理廠年處理污水51.1萬方,年處理成本49.76萬元,其中:動力費34.08萬元、維護保養材料費9萬元、藥劑費3.58萬元、監測費2.4萬元(每月對比監測一次)、污泥處理費0.7萬元(受工資因素影響,暫不討論人工費用),單位處理成本0.97元/噸污水。
改造后設備運行自動化控制水平大幅度提高,按崗配置,結合生產規模和工藝要求,本污水處理站定員可由原18人縮減至10人,人工費用大幅降低。改造前年處理成本66.1萬元,單位處理成本1.29元/噸污水,改造后年處理成本節約16.34萬元,污水處理成本減少0.32元/噸。
2. 排污費用
按照排污費征收標準及計算方法,排污費收費額=0.7元×前3項污染物的污染當量數之和(污染當量數=該污染物的排放量(千克)/該污染物的污染當量值(千克),對比監測數據與污染物排放標準可知,前三項且超標的為CODCr、BOD5、SS,污染當量數分別為132860、42310.8、3066),年需上繳排污費12.48萬元。
表五 改造前污水處理裝置監測結果平均值統計表
(注:該數據取自延安市環境保護監測站2007年三四季度及2008年一二季度監測結果平均值)
表六 一般水污染物的污染當量值
(注:該數據取自排污費征收標準管理辦法(第31號令))
按照《排污費征收標準管理辦法》要求,對超過國家或者地方規定排放標準的污染物,應在該種污染物排污費收費額基礎上加1倍征收超標準排污費,即改造前年需繳納排污費24.96萬元。同時,按照《排污費征收使用管理條例》(中華人民共和國國務院令(第369號))第二條規定,排污者原有處置設施經改造符合環境保護標準的,自改造完成之日起,不再繳納排污費。
為此,升級改造項目成功實施,企業年累計節約成本41.3萬元,極大的減輕了企業資金壓力,經濟效益可觀。
五、結論
通過對河莊坪污水處理廠升級改造項目的處理工藝、處理效果分析,說明生物接觸氧化與BAF組合工藝處理生活污水在技術、經濟上是可行的,該組合工藝適合獨立式中小型社區生活污水處理,對遠離市區的各社區具有推廣應用價值。同時,通過流程合理優化提高了企業清潔生產水平,具有明顯的經濟、環境和社會效益,為企業可持續發展奠定了良好的基礎。
關鍵詞: 城市污水處理; PPP 模式; 投融資
引言:
隨著我國的經濟不斷增長,城市建設不斷發展,我國的城市污水處理設施數量和規模也隨著城市污水排放量每年的迅速增加而變的較為落后,然而城市污水處理設施屬于城市市政工程,而以往這種城市市政工程的建設都是依靠政府財政的資金,而城市污水處理設備與城市的建設規模相對應,僅僅依靠城市自身的財政資金去建設與城市發展相對應的污水處理設備是遠遠不夠的。這就要求我們去開拓思維,去尋找其他的資金來源。本文根據筆者多年的工作經驗,以城市污水處理工程中采用PPP投融資模式進行探討。
一、我國城市污水處理融資模式的現狀分析
在城市建設和發展的同時,會產生大量的污水來污染我們的環境,出于對環境保護的需要,也對于使我們的城市能夠進入可持續發展的狀態,我們必須對這些污水進行處理。在我國的很多城市,污水處理設施屬于社會公共設施,污水處理服務屬于隱形服務,不能直接進入市場進行計算,也無法直接用金錢去衡量,所以目前只能依靠城市財政資金去修建,個人資金在投資的時候,需要冒很大的風險,而投資者的投資目的也是為了追求投入后的一個高回報,而基礎設施建設的決策權是由政府去主導,對于投資者來說,投資一項基礎設施如果得不到預期回報,或者說投資回報并不明朗,對于投資者來說我沒有任何動力,所以導致私人直接投資的積極性不大。
二、PPP模式的概念
PPP(Public-Private-Partnership)模式, 即公共部門與私人企業之間的合作模式, 指通過政府(公共部門)與民間資本(私人部門)針對某一具體項目而達成一定相關協議的情況下,互相合作、風險共擔、責任共負、收益共享。
PPP 融資模式在具體運作的時候,一般是通過政府特許成立一個針對該項目的項目公司,并依靠這個項目公司作為運作管理的主體,該項目的資金一般都是有項目資本金和銀行貸款,在這種投資模式下,極大的鼓勵了私人企業作為投資人與政府進行合同。
三、在城市污水處理利用PPP 投融資模式的優點
1、極大的提升工作效率
采用PPP模式可以有效提升工作效率,在城市污水處理項目的前期策劃論證階段, PPP模式就要求政府與私人部門之間進行溝通協調,雙方共同參與項目前期決策以及工程可行性分析,劃分工作界面,確定有效風險分配方案。因為私人企業在前期策劃階段就參與項目其中,可以使他的一些先進的創新理念和先進的管理理念融匯到項目中,使項目在后期的實施和管理中,更能很好的服務于社會。這樣由于私人企業投資者全過程的參與,為以后工程實施減少了扯皮、推諉現象, 使項目的工作效率得到有效提升。
2、風險的合理分擔
采用PPP 融資模式可以適項目風險分擔更加合理。由于城市污水設施的建設需要高額資本投入、并且項目周期較長,所以它給投資者所帶來的風險也是較大的。這樣的風險如果由一家去承擔,顯然是不合理的。PPP 模式就是由政府、私人投資企業基于這個項目形成的以“ 雙贏”為理念而相互合作的形式,項目的所有參與者都達到與預期獨自投資相比更有利的結果,這就是我們常說的 “ 帕累托”, 也稱為實現社會效益的最大化。
3、極大的解決資金來源問題
在城市污水處理設施中利用PPP 模式,可以有效的利用民間資金, 以解決政府財政資金投入不足的問題, 它不僅可以提高運營效率及資源合理化利用的水平,也可以實現城市環境與經濟社會的協調快速發展。它通過特許經營權轉讓的方式來確定所有權的歸屬,項目由政府與私人投資企業合作,不僅使政府較大的減輕了政府財政的負擔, 也使政府從承擔責任的當事者變為項目實施監督者, 政府可以把主要的精力放在城市規劃、項目監督、合同管理等方面,有利于轉變政府部門職能,從過去的市政公共基礎設施的實施者變為監督者。
4、利用公眾對PPP融資項目進行全程監督
無論是私人企業投資的項目還是政府財政部門投資的公共項目,如果沒有有效的監督體制,都可能會出現一些腐敗行為,一些偷工加料、不負責任的行為就會出現,不僅不能夠按時完工,還可能會出現重大的質量事故。因此,讓公眾參與到項目監督中來是一件非常重要的事情。而PPP融資項目就可以增加項目的運行透明度,以達到公眾監督的目的,防止腐敗現象的滋生,保證項目的質量,大大減少偷工減料現象的發生,杜絕了一些施工安全隱患,很大程度上確保工程項目的工期和質量。
四、城市污水處理采用PPP 投融資模式的建議
在我國城市污水處理設施采用PPP投融資模式時,因為PPP 融資的項目一般需要的很大的投資額度,并且投資周期也比較長,雖然一些私人企業投資者參與進來,但是在眾多的投資行業中,這還是非常小的一部分,很難從根本上解決城市污水處理設施落后的局面。所以,我們國家的政府可以在這些方面,適當的放寬國家政策性銀行和國外商業銀行的貸款限制。政府還可以通過調節稅收的方式,來鼓勵投資者對城市污水處理設施建設進行投融資。在進行城市污水處理設施運營時期的收益的分配時,可以考慮投資者參與項目建設的出資額,根據出資額的多少,進行收益份額的分配,出資額多者可較多的獲得污水處理設施運營收益。
結束語:
綜上所述,我國城市污水處理設備采用PPP 融資模式是非常有效的的一種融資模式,它既能節省政府的開支, 又可以提高污水處理效率, 不僅可以極大的減少政府財政壓力, 還可以利用非政府部門的一些先進技術和管理經驗去更好的進行建設,我們應該肯定其在污水設施開發利用方面的應用前景,我們只有結合我國的實際特點,不斷的去摸索,不斷的完善,才能更好的去利用其模式,使PPP 融資模式成為我國城市建設發展的一種不可或缺的強大動力。
參考文獻:
[1] 王俊豪,王建明. 我國城市污水與垃圾處理的市場化改革及其管制政策[J]. 財經論叢(浙江財經學院學報). 2005(02)
節能型小城鎮水處理主工藝簡述為:“厭氧+無動力生物濾池+人工濕地”。
關鍵詞:小城鎮污水、無需動力曝氣、厭氧池、無動力生物濾池、人工濕地
中圖分類號:[R123.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
我國小城鎮污水處理設施嚴重滯后,約95%以上的小城鎮未建設污水處理設施,生活污水處理率不足1%。雖然每個小城鎮排放污水量無法與大城市相比,但小城鎮數量很多,且布局分散,因此必須對小城鎮水污染進行控制才能實現可持續發展的目標。
1 工程概況
按照一般小城鎮規模(1.5-2.0萬)進行設計,設計人口按2.0萬人計,設計用水量為100 L/d.人,則城鎮居民處理總水量為2000 m3/d。
工業用水處理總水量為400 m3/d,工業水量占總水量的20%;污水處理總量為總給水量的80%。
因此,設計總處理水量為2000m3/d。
中小城鎮污水主要是生活污水,工業廢水以農產品加工的廢水為主,水中基本上不含重金屬和有毒有害物質,但氮和磷的含量較高,水量、水質波動較大,可生化性好。
因此,確定進水水質為:
COD≤400mg/L;BOD5≤200mg/L;SS≤300mg/L;TP≤3.0mg/L;NH3-N≤40mg/L;TN≤50mg/L
出水水質:執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級B標準。
COD≤60mg/L; BOD5≤20mg/L;SS≤20mg/L;TP≤1.0mg/L;NH3-N≤8~12mg/L;TN≤20mg/L
2. 工藝設計
2.1 工藝流程圖
圖1 工藝流程圖
流程簡介:經管網收集后的小城鎮污水,先經人工格柵攔截漂浮、懸浮物后自流至沉砂池,沉砂池出水自流至厭氧反應池,此設計中厭氧反應池的作用不僅僅是水解酸化,同時它還起著調節水質水量均化的作用。出水自流中間水池,經提升泵提升至無動力生物濾池,通過附在生物膜上的生物菌種進行處理凈化,降解大部分有機物后污水自流至高效人工濕地,利用人工濕地的天然生態動植物場所,進一步氧化、分解、沉淀廢水中的有機物,出水達標排放或收集做農灌水。
沉砂池、厭氧池及二沉池產生的污泥排至污泥干化場,干化場的滲濾液收集回流至厭氧反應池。干化場剩余污泥發酵堆肥利用。
2.2 主要工藝單元設計
2.2.1 經濟型厭氧折流板反應器
經濟型厭氧折流板反應器主體結構為多級鋼筋混凝土預制構件組裝而成,沉井式封閉施工工藝,將每一級出水管深至下一級池體底部,實現污水的折流反應,保證微生物在各個預制構件內作上下膨脹和沉淀運動,有效的截留各種懸浮物、有機物等。
圖2 厭氧折流板反應器
2.2.2 無動力生物濾池
無動力生物濾池采用了特殊的材質及結構,為污水和自下而上的空氣提供接觸空間,增加接觸面積;在生物濾池內填載體填料,微生物附著在載體上形成的生物膜,水珠流經生物載體,通過附著的生物菌種進行好氧、兼氧、厭氧同時吸附水中有機物的膠體和污染物作為它的營養素。
生物濾池為圓柱形結構;頂部設有旋轉布水器,間歇布水;濾池下層填料粒徑宜為70~100mm,厚0.2m;上層填料粒徑為40~70mm,厚度不宜大于1.8m;正常氣溫下,水力負荷以濾池面積計,宜為10~36m3/(m2•d);五日生化需氧量容積負荷以填料體積計,宜大于1.8kg BOD5/(m3•d)。供氧為自然通風,通風面積設計為總過濾面積的15%~30%,開孔位置在滴濾池承托層下方,同時考慮到自然通風的效果,不同填料間隙預設通風孔,以保證在供氧不足的情況下,開啟預設通風孔。設計通風孔與底部類似。通風口的下方設有集水池,收集通過濾池處理后的污水。
圖3 無動力生物濾池
該工藝利用空氣自然通風原理進行曝氣,省去了污水處理好氧曝氣風機所需的較大電能消耗,降低了污水處理費用;對沖擊負荷的耐受能力強,且在沖擊過后有較強的恢復能力;可保持較高的 SRT,生物菌的新陳代謝具有最佳的生化效果,因而污泥生成量少,不發生污泥膨脹;出水水質穩定、管理方便。
2.2.3人工濕地
選擇水平潛流濕地(HF)/垂直潛流濕地(VF)復合人工濕地。
3.工藝設計技術參數
3.1構筑物明細匯總表
表1 構筑物明細匯總表
3.2設備明細匯總表
表2 設備明細匯總表
3.3 去除率分析
表3 去除率分析表
4 技術優勢分析及總結
4.1. 投資優勢
以日處理量2000m3/d為例的小城鎮污水處理廠相關技術投資指標如下:
表4 投資指標對比表
4.2.電耗優勢
污水廠電能的消耗主要用于提升污水和污泥,生物處理的供氧和污泥處理、專用機械設備的能耗、附屬建筑、廠區的照明等方面。
按照2000 m3/d同等規模的污水處理廠計算,日使用電耗最低將達到:0.354kw•h/m3。但是節能型城鎮污水處理工藝電耗量只有0.108 kw•h/ m3。相比之下,較常規處理電耗省60%以上。
4.3 總結
本文意在提供一種新型的節能型小城鎮污水處理思路,為我國北方寒冷地區農村建設和科學發展創新提一條新型模式,其中無動力生物濾池是以實驗結果為依據,開發的節能型生化處理構筑物。由于新工藝的適宜性受氣候、地形等條件的限制,因此推廣中需根據實際情況進行建造或改造。
參考文獻
【1】GB18918-2002 城鎮污水處理廠污染物排放標準;
【關鍵詞】農村;生活污水;處理技術
由于我國在早期發展經濟的時候沒有重視環境問題,所以,盡管近年來我國在許多領域都取得了舉世矚目的業績,但是生態環境破壞嚴重的問題也隨之暴露出來。人們的生活離不開生態環境的保護,它是人類正常生活和生產的前提條件。在我國偏遠落后的農村地區,人們沒有認識到保護環境的重要性,因此造成許多農村地區水污染嚴重的問題,不僅嚴重威脅著當地居民的身體健康,而且也違背了我國新農村建設的要求。
1.實際案例
某地屬于典型的中溫帶大陸性季風氣候,因此每年的夏季和秋季都是暴雨集中的季節。該地的降水量差別極大,每年6月份到9月份的降水量占全年總降水量的65%以上。該地區的流域面積在1000km2以上的有三條河流,河1、河2、河3的平均流量分別為1.2億m3、4.73億m3、1.132億m3。
2.分區處理污水
將該區按照水資源用途分為飲用水源區和工業用水區兩部分,飲用水源區又按照人員分布情況分為一區、二區、三區。
2.1飲用水源區
2.1.1一區采用凈化沼氣技術進行污水的處理工作
經考察,一區周圍主要集中了農場和林場,只有較少的村莊零散分布,從調查結果來看,當地居民排放的生活污水全部流入附近的河段內,且該區人員稀少,經濟不發達,因此,該區在政府的補助下采用凈化沼氣技術對生活污水進行處理。凈化沼氣技術主要是利用生物厭氧消化和好氧過濾有機結合的方式來分散處理生活污水的一種措施,該技術將物理處理、化學處理和生物處理良好的融合在一起,通過使污水不間斷的經過好氧過濾和凈化來達到逐漸去除水中污染物的目的。凈化沼氣技術對于凈化水源的工作主要是利用厭氧發酵污水中的有機物來完成的,所謂的凈化沼氣技術主要是指,當污水中富含的大量有機物經過厭氧發酵后,生產出可供人們日常生活使用的沼氣的一種技術。由于農村地區有大量適宜發酵沼氣的原材料,如糞便、農作物秸稈等,這些原材料全部可用于沼氣的發酵,像經過厭氧發酵過的糞便就非常適合作為農用肥來使用,這是因為發酵后的糞便中保留了原有的碳、磷、鉀這三種養分,經轉化形成沼肥,這種活性態的養分有替代部分化肥的作用,因此,凈化沼氣技術被廣泛的應用在了農村地區[1]。
凈化沼氣技術并不是沒有缺陷的,從其自身的工作原理來說,只有在高濃度的的污水中才能生產出大量可供人類使用的沼氣,一旦污水中有機物含量過低就無法保證生產氣體的效率。從外界環境的影響因素來說,該技術普遍用于冬季地下水位維持在5℃甚至更高的地區,若缺少這個條件,凈化沼氣技術也將達不到預期的效果。
2.1.2 二區采用穩定塘技術進行污水的處理工作
二區內分布著水廠、礦業公司、煤炭企業以及較為集中的村莊。由于該區企業及礦產資源眾多,因此,該區的經濟水平較為發達。區內的村莊多為新建的生態村,當地居民集中居住,針對靠近企業周圍居住的村民,生活污水由企業進行集中處理;部分遠離企業居住的居民則依托周圍的水塘,采用穩定塘技術處理。采用穩定塘技術處理農村的生活污水主要是通過菌藻共同作用的方法來消滅水中的有機污染物的,該種方法特別適合水資源缺乏的地區,也是干旱地區常見的處理污水的方法之一。在采用穩定塘技術的時候應當遵循“厭氧塘-兼性塘-好氧塘”的處理原則,若當地水資源污染嚴重,可以考慮增設一個熟化塘來提高出水的質量[2]。該種方法適合處理經濟落后、水資源匱乏且擁有自然池塘或者是有溝渠的村莊。采用穩定塘技術應當注意做好保溫措施,防止溫度不當造成出水質量不穩定的問題。
2.1.3 三區采用穩定塘技術與人工濕地技術相結合的方式進行污水的處理工作
三區內土地廣闊,且多為農業灌溉用水區、排水口、進水口以及一些養魚場和村莊。針對在該區內新建的村莊主要采用凈化沼氣技術來處理生活污水;一些靠近池塘的村莊則采用了穩定塘技術與人工濕地技術相結合的方式進行污水的處理。人工濕地技術主要是利用模擬工程的手段在一定的區域內創造出與自然環境下的濕地系統結構相似,功能相同的產物,之后將一些適合凈化污水的的植被種植進去,以此來達到處理生活污水的目的。該區的生活污水經過簡單的處理后由專門的管理人員將其引進人工濕地中,通過周圍植被的吸收和微生物的降解后,將其中的污染物去除掉,其工藝流程為生活污水—格柵—厭氧池—人工濕地—穩定塘—達標排放[3]。值得注意的是,所種植的植被需要有較強的抗澇性以及較長的生長周期。目前,許多地區大多種植一些像蘆葦和水花生這些既有經濟價值,又具有較強觀賞性的植物。
2.2工業用水區
工業用水區只有較少的村民零散分布居住,因此針對企業密集、人口稀少的地區可以使用厭氧沼氣技術、土地處理技術等分散處理技術。厭氧沼氣技術,顧名思義即是在厭氧的環境下,通過環境內多種多樣的厭氧微生物或者是兼氧微生物共同作用,分解污水中的有機污染物,并能產生CO2與CH4氣體的一個過程。采用厭氧沼氣技術的優勢有:(1)經過發酵而產生出的沼渣可以當作農肥進行使用;(2)將有機物分解后隨之產生的沼氣可以廣泛的用作家庭用炊能源和照明等;(3)經過處理后的污水能夠灌溉周圍的農作物。所謂的土地處理技術主要是指,將生活污水科學合理的引入到具有良好地質構造和擴散性的土壤中,通過土壤內遍布的毛細管將這些污水逐漸擴散到土層中,然后在生態系統有的物質循環和能量流動功能的共同作用下逐級降解污水中的污染物,從而達到凈化水資源的目的。由于土地處理技術完全依靠生態系統中土壤的自然凈化能力,因此,不論是從操作方面來說,還是從效果以及成本方面來講都非常符合我國的國情。采用這種綠色無污染的處理技術在凈化水源的同時又能綠化該區域的植被,大大提高了污水利用率,是真正意義上的“綠色”技術。
3.農村生活污水常見的處理技術
3.1固定化微生物技術
固定化微生物技術之所以適用于農村地區是因為農村的生活污水中富含大量的有機污染物。我們所說的固定化微生物技術,其實就是一種將四處不斷游離的細胞或者是酶利用化學或者是物理等手段使其固定在一個區域內保持活性,并持續利用的一種方法。該技術較為先進,由于其具備其他常見的污水處理技術不可比擬的優勢,比如說投資少、技術簡單、產污少等,因此,固定化微生物技術具有很高的應用前景,適合在農村地區推廣使用。
3.2地下自動連續處理技術
地下自動連續處理技術主要是利用地下排污裝置,使每家每戶能夠獨立完成污水處理的一種技術,當生活污水借由排污裝置沉淀分離后,利用土壤中的微生物降解、吸收,以此來完成凈化污水的過程。地下自動連續處理技術僅適用于零散分布居民的地區,但是由于污水無法集中進行處理,且修建污水處理廠的費用過高,因此還沒有在農村地區普及。
4.結束語
盡管我國已加大對農村地區生活污水處理工作的力度,但是收效甚微。我們應當充分認識到,凈化農村地區的生活污水不僅有利于當地居民的身體健康,而且對于推動我國新農村建設具有重要意義。因此,我們要根據農村地區的實際情況因地制宜,選擇科學合理的技術進行生活污水的處理工作。 [科]
【參考文獻】
[1]彭舉威,汪誠文.分散農村污水處理模式分析[J].環境與可持續發展,2010,(1):28-30.
關鍵詞 巖土工程技術;勘察手段;城市污水處理;應用
中圖分類號X7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)78-0171-01
1 概述
隨著我國工業化和城市化建設的快速發展,各地城市建設如火如荼,城區規模越來越大,品味越來越高。城市的擴大、人口的快速增長,城市的污水量也相應提高,為解決城市新建區域的污水處理,減少對河流的水質污染,改善城市環境質量,提高居民生活水平與身體健康水平,新建污水收集系統和處理系統成為許多城市建設領域的一項重要工作。巖土工程勘察作為城市建設中先行工作和基礎性工作,其目的性很明確,就是通過對各種勘察技術手段獲取的建筑場地巖土層分布規律和物理力學性質指標,進行歸納、整理、分析研究,為地基設計和整治利用提供可靠的計算依據。本文通過實例對巖土工程技術在城市污水處理工程中的應用進行分析。
2 工程實例
2.1 工程概況
鳳凰橋污水處理廠位于安徽省六安市淠河南岸,是該市目前最大的污水處理廠,設計日處理污水量達9萬余噸,項目總投資約2.2億元。
2.2 場地工程地質及水文地質條件
勘察場地地貌類型屬淠河一級階地~二級階地前緣,地形起伏較大。地層自上而下分別為:
1)雜填土,主要由粘性土夾碎磚、碎石等建筑垃圾組成,結構松散。層厚0.54m~6.41m;
2)粉質粘土,灰黃色,夾薄層中粗砂,可塑狀態。層厚0.57m~6.43m,地基承載力特征值fak 120kPa;
3)淤泥質粉質粘土,灰黑色,含腐殖質,飽和,軟塑~流塑狀態。層厚0.27m~5.80m,地基承載力特征值fak 70kPa;
4)中粗砂,褐黃色,飽和,稍密。層厚0.34m~5.14m,地基承載力特征值fak 170kPa;
5)淤泥質粉質粘土,青灰色,飽和,軟塑~流塑狀態。層厚0.60m~2.69m,地基承載力特征值fak 80kPa;
6)粘土,棕黃色,硬塑~堅硬狀態。層厚0.30m~11.17m,地基承載力特征值fak 220kPa;
7)強風化砂巖,紫紅色,巖芯呈砂土狀、碎塊狀,中密。層厚0.59m~1.32m,地基承載力特征值fak 350kPa;
8)中等風化砂巖,紫紅色,中細粒結構、層狀構造。巖石堅硬程度為軟巖,巖體基本質量等級Ⅴ級。本層未揭穿,地基承載力特征值fak 800kPa。
場地地下水類型為1)、2)、3)層中賦存的上層滯水和4)層中粗砂中的承壓水。上層滯水水量不大,承壓水補給來源為淠河河水,水量豐富。經取土、水樣試驗,地下水及地下水位以上、以下的土對混凝土具微腐蝕,對砼結構中鋼筋具弱腐蝕性。
2.3 采用的主要勘察技術手段和方法
污水處理廠建(構)筑物主要為氧化溝、二沉池、粗細格柵、沉沙池、泵房、污泥處置設施等,基礎埋深較大,變形敏感,對勘察技術要求較高。擬建場地地層復雜多變,地下水位較高,勘察施工作業困難。針對這一情況,首先編寫勘察綱要,明確工程的主要技術矛盾,需要解決的技術問題。其次,對設計意圖和要求以及建(構)筑物荷載等情況進行細致了解。采取了工程地質測繪、巖芯鉆探取樣、靜力觸探、波速測試、物探、室內土工試驗及現場檢驗等多種勘察技術手段,妥善解決了施工過程中遇到的問題。室內編制報告時,對野外獲取的地質資料結合工程實際進行充分論證和分析,最終提出經濟合理、技術可行的勘察結論及建議。
2.4 勘察解決的主要工程地質問題
1)查明了場地地基巖土體組成及分布,確定了各土層地基承載力,建議采用獨立基礎或筏板基礎,在軟弱土分布地段采用鉆孔灌注樁基礎;2)查明了場地地下水埋藏條件、地下水位及變化幅度,判定水、土對建筑材料的腐蝕性。報告建議設計按國家標準《工業建筑防腐蝕設計規范》中有關規定采取防范措施;3)論證了場地的穩定性,評價場地建設適宜性。通過物探等技術手段未發現斷裂構造帶和其它影響工程穩定性的不良地質作用,擬建場地屬穩定的建筑場地,適宜工程建設;4)提供了深基坑支護方案和設計參數。建議三級基坑采用組合邊坡開挖方式,二級基坑采用高壓旋噴樁加截水帷幕支護結構,工程降水分別采用明排、管井;5)對抗浮進行了評價。污水處理設施埋深大,自重較輕,抗浮設防水位是一項重要的技術經濟指標,提供準確的抗浮設防水位是本次勘察的重點。因勘察場地無長期水位觀測資料,抗浮設防水位按勘察期間最高水位結合地形地貌、地下水補給、排泄條件、歷史最高洪水位等因素綜合確定。綜合各種因素最終確定抗浮設防水位取50年一遇洪水位標高。
3 結論
城市污水處理工程有其獨特的技術特點,勘察時應深入分析、充分了解設計要求,并結合場地工程地質、水文地質條件,采用經濟合理的技術手段,才能做好勘察工作。遵循這一思路,本次勘察比較圓滿地完成了工作任務,提出的各項參數能夠滿足基礎設計的要求,為優化設計創造了條件,節省了工程建設投資。
參考文獻
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關鍵詞:污水處理 工程建設 管理
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)02(c)-0132-01
一般的城鎮污水處理系統包括了污水輸送管網、泵站和污水處理廠。污水處理系統對城市的建設和可持續發展起著非常重要的作用,是現代城市中不能缺少的一部分。而隨著我國城市化進程的深入,城市各行各業產生的污水數量激增,處理水污染問題在城市中和城市周圍都非常重要。該文僅以城鎮污水處理系統建設為切入點,討論了應該怎樣做好污水處理工程的建設管理工作。
1 城鎮污水處理系統的建設的現狀。
某地區在2006年開始開始進行集中的大規模的污水治理工程,以府投資方式建設模式建成配套的污水主干管網327.64公里。在該地區建立的污水處理系統,使得該地區的城市污水處理系統能力得到了極大的提升,該地區的水環境也得到了很大的改善。隨著污水處理系統進入運行、管理,由于污水管網系的維護管理或者設接駁不完善,污水處理系統管理體制的不完善,影響污水處理系統治理能力和效率的進一步提高。
2 城鎮污水處理系統存在的主要問題。
(1)管理體制的問題。目前,污水處理廠由各BOT中標運營商成立的項目公司負責運營,收費由各地分管的水務局依據處理的水量和處理單位水量的價格來進行監督管理。而對于污水管網的建設和管理,除新華系統由專責機構區污水處理管理所管理負責建設管理外,都是由各鎮的村鎮建設管理部門或中心鎮來進行管理的。這些機構中負責管理的人員一般都是兼職管理,不僅缺乏相關的管理知識和技能,更缺乏對污水處理系統管理的重視,以至于鎮一級的污水處理管網的建設和運行管理遲遲無法實現常態化、規范化和專業化,發展進度緩慢,實際的運行效果也無法令人滿意。總的來說就是污水處理率低。(2)污水處理工程建設資金投入存在缺口。某地區城鎮污水處理系統中污水處理廠的建設采用BOT的建設模式,收費時根據實際處理水量和保底水量來計算污水處理費用。污水處理系統建設的主要資金來源是政府的政策性投資和企業自籌的融資。相對于BOT污水處理需要的服務費、管網管理站點的日常管理費用和建設貸款來說,收取的污水處理服務費只能恰好滿足,其后剩下的部分要滿足進一步建設的需求很困難。(3)部分污水處理廠的負荷率低。對工業等行業中產生的污水進行處理時有一個基礎的濃度要求,而有些輸送進污水處理廠的污水濃度并不達標。主要原因有:①有些地區的污水處理管道先于工程建設完成,開始運行時實際工程中還沒有污水產生,管道污水可收;②與主干管、干管配套的支管沒有鋪設到位,建設完成的管道只是經過收水區,并沒有接入收水;③管道在進行鋪設施工時建設不到位或質量出現問題,以至于管道出現塌陷、滲漏等問題,使污水輸送的效率降低;(4)排水環境監測和監督能力不足。沒有一個專門進行污水排放、輸送監督的部門,市場上也缺少一個可以切實實行的污水輸送環境監測預警系統。另外,某些地區由于區域劃分范圍過大,管理行政區面積超過監管能力范圍,再加上經濟發展不平衡、小城鎮污水排放點分布散亂等問題,要進行污水排放管理的成本非常高,使得政府相關部門對排放問題的管理缺乏力度,偷排、超標等現象時有發生。甚至由于執法成本過高,導致應該負起監管責任的部門對違法現象視而不見。
3 城鎮污水處理系統建設運行管理的對策
為了更快的完成城鎮污水處理系統的建設,讓更多污水能夠得到更好的利用并減少浪費,需要提高整個工程的建設和管理水平。應該綜合考慮處理系統所處地域的用水途徑、自然環境等條件,分區域的對系統進行管理。將地區劃分成一個個需要獨立管理的區域,以產業化、企業化、社會化為發展方向,建立一個專門負責對區域無數處理問題進行建設和管理的企業,并由其負責統一處理該區域的投資和融資佳能的污水處理廠、管道網絡的整體運行管理,并按照現代企業制度的改革方向來不斷完善企業自身,更好的應對污水處理產業化過程中發生的各種問題。污水處理企業應該做到以下工作:(1)為城鎮污水處理建設籌措資金尋找更多渠道。一般的污水處理企業籌集資金的方法主要是政策性投資和融資自籌。污水處理企業可以引進更豐富的主體來參與投資。(2)完善城鎮污水處理系統的管理體制和運營機制,建立能夠切實完成污水處理系統的建設、管理、養護和運行監督工作的機構。在當前的污水處理系統中,污水處理廠和污水管網是分開管理的,這與污水排放本身的規律不符。污水的運輸和處理應該是一個整體的過程,收集、輸送、處理、再回收、排放這一系列的工作應該被統一的處理。將污水處理廠和輸送管網分開管理,不僅會增加管理成本,更會使污水處理的效率降低。由污水處理公司來統一處理該區域的污水處理系統建設、管理、維護工作才是完整發揮污水處理系統效用的方法。另外,由污水處理企業來負責分配相關的技術人員和管理人員并配置設備,能夠提高管理工作的完成效率,并將污水處理企業的經濟利益提高。由企業對人員進行統一的管理還可以讓工作中設備管理和維護的責任更加明確,讓人員可以更自覺的履行義務。在此基礎上完成污水處理工作事半功倍。(3)統籌、規劃各項污水工程的建設實施。污水處理系統的建設是城鎮規劃建設的重要部分。因此對污水物理系統進行設計時應該考慮城鎮規劃要求和土地使用規劃,并結合當地所有的環境容量和防治要求作為污水處理系統應該達到的標準來進行設計,做好規劃工作。同時,進行設計時還要考慮到城鎮內其他基礎設施的建設分布,讓區域內各種污水處理設備能共共同作用。另外,還要考慮該地區其他建設工程給污水處理帶來的要求,對污水收集管道的尺寸進行設置。(4)完善污水排放口的監測和管網系統的監測監控。加強對進入城鎮污水處理系統的重點監測對象應該放在工業排污上。工業污水的違法排放對環境造成的影響往往需要非常長的時間才能恢復。因此必須嚴格控制工業污水的手機,保證收集系統能夠長期正常、穩定的運行。建立完善污水進網水質在線監控等質量檢測網絡,切實加強對進網污水水質監控和管理,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》。
4 結語
污水處理行業應該更加考進市場,通過建立現代化和產權制度來維護污水處理公司的權益,建造一個更加完善的市場運行機制讓市場能夠能加有秩序的運行,積極引進投資、創造新的管理模式,努力解決城鎮污水處理系統的建設和管理中存在的各種問題。
參考文獻
關鍵詞:沼氣 污水處理 工藝
中圖分類號:U664文獻標識碼: A
一、城市污水處理現狀
城市居民生活污水進入排污管網前,一般都是糞便污水和其他廢水、雨水分離。糞便污水單獨進入化糞池,經過簡單停留分離,污水排入市政排污管網。固態有機物滯留在化糞池內,直到由于厭氧微生物的作用而分解為止融入污水中。在厭氧環境下,厭氧微生物分解固體有機物,源源不斷地產生沼氣。這些沼氣目前在大部分地區沒有被收集利用。同樣,城市生活污水排水管道通常也處于厭氧狀態,管道內氣液相物質交換頻繁,可視為一個龐大的氣體排放系統,排出的氣體包括硫化氫、甲烷、氨氣和二氧化碳等十幾種氣體,其中硫化氫和甲烷濃度較高。這些氣體對城市的大氣環境照成極大的污染,對人體健康也造成很大的威脅。
二、污水進入污水處理廠之前增加沼氣工程強化厭氧消化處理
化糞池是將固態有機物和污水分離,并存放從隨污水連續流入的固體有機物,它是處理糞便并加以過濾沉淀的設備。屬于初級的過渡性生活處理構筑物。城市中,各個小區內的化糞池儲存大量的固態有機物、污泥,濃度遠遠高于污水中的有機物含量。污水帶走僅僅是少量有機物。
現狀下,可利用小區內的綠地,建設適當規模的沼氣工程,利用沼氣工程加快固態有機物的消化,使其有效分解。根據農村能源沼氣工程實踐,沼氣工程設置兩級厭氧消化,一級厭氧池內有機物經消化后處于淤泥狀態,二級厭氧池內有機物一般已經變為液體狀態,二級厭氧池內的污水可以直接排入排污管網。
自然界厭氧發酵排放沼氣的溫室效應遠遠高于二氧化碳,建設沼氣工程收集厭氧消化過程產生的沼氣。用沼氣燃燒產生的熱量加熱循環水。通過內循環提高厭氧消化池發酵溫度,使厭氧消化池處于中溫發酵狀態;從而加快沼氣工程消化有機物的速度,提高沼氣產量和沼氣中甲烷濃度,相互促進實現節能減排。充足的沼氣為沼氣工程冬季保持中溫發酵提供保證;夏季高溫季節可作將多余沼氣作為小區夜間照明。
生活污水進入市政排污排污管網前,經過沼氣工程充分厭氧發酵,市政排污排污管網產生的排出的有毒有害氣體會大大地降低。即提高了排污管網的輸送效率,也降低了管網和設備設施的腐蝕速度。同時,生活污水進過二級厭氧消化處理后,污水的濃度大大降低,有利于減輕污水處理廠的運行負荷。沼氣工程主要作用是收集化糞池和城市排污管網中自然排放到城市大氣中的甲烷、硫化氫等有毒有害氣體。將這些氣體收集起來,變費為寶,達到節能減排保護城市大氣環境的目的。
三、制約沼氣工程在排污管網中應用的原因
小區的業主通常要完成排水設計后,還需要專門設計生活污水沼氣工程。而我國專業資質的沼氣工程設計單位數量少,一般集中在大城市,有些縣級市甚至沒有。沼氣工程建設迫切需要配套施工圖集。這一現狀嚴重制約了中小型沼氣工程的推廣和行業的發展。在大型沼氣工程建設中沼氣發電、余熱升溫、中溫發酵、加氧脫硫、沼氣生物凈化技術、遠程監測與自動調控技術等都已成熟,這些技術沒有應用運用于中小型沼氣工程中,主要原因使中小型沼氣工程設計費占工程投資的比重偏大,沼氣工程設計費總價低,專業的沼氣工程設計單位一般只做一些大項目很少有單位愿意專門設計小型沼氣工程。
按照現在的技術條件,專門設計建造系統完善、高效運行的中小型沼氣工程,使它具有沼氣發電、余熱升溫、中溫發酵、加氧脫硫、沼氣生物凈化技術、遠程監測與自動調控技術是可以實現的,但是成本會很高。市場不愿意做的事情,政府要積極介入,及時彌補市場的缺陷。從中央、省、市到縣各級都有沼氣工程建設專項補助資金,這些資金都補助給普通沼氣工程建設,無法促進新技術、新工藝的運用。政府應該運用政府補助資金優勢,組織各方面具有技術優勢的企業和科研單位,編制一套系統完善、高效運行的中小型沼氣工程施工圖集。標準圖集可以使沼氣工程配套、技術設備和設施,標準化、集成化和系統化。標準化、集成化和系統化即可以有效降低成本,還可以有效提高沼氣工程運行效果。沼氣工程運行效果的提升自然會促進沼氣工程建設規模和數量大幅度增加。各方面相互促進,最終使沼氣工程得到廣泛推廣,帶動行業全面良性發展。
四、意見和建議
中央、省、市到縣各級都有沼氣工程建設專項補助資金,但是補助對象都是沼氣工程建設單位,按工程造價補,沒有針對沼氣工程技術創新、采用先進性工藝的補助。這種補助政策無法激勵新技術的研發和應用。不斷完善對沼氣工程科技研發單位的創新技術成果的補助,調動科研單位的積極性。逐步實行工程配套設備和設施的專業化、規摸化生產。資助沼氣工程設計單位同計算機自動控制技術公司合作,開發與沼氣工程相匹配的計算機控制系統,不斷提高沼氣工程遠程自動化控制水平,大力提升沼氣工運行的可靠性。
參考文獻:
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關鍵詞:農村生活污水 人工濕地 去除機理 應用
近年來,農村水污染、水環境惡化狀況越來越嚴重,污染事故時有發生,不僅對糧食造成減產,而且直接威脅著廣大農村地區農民的身體健康。由于大量生產和生活的廢棄物未經處理直接排入水體,公共衛生設施跟不上發展的需要,從而導致農村飲用水源大多受到污染。農村水環境既是農村大地的脈管系統,對雨、洪、旱、澇起著調節作用,又是農業生產的生命之源。因此,保護好農村水環境是保障農業生產發展的基礎。
1、南方地區農村生活污水現狀及特點
1.1農村排水現狀
南方地區農村各村社居住分布范圍廣且分散,室內衛生設施較為齊全,居民生活污水通常是散排或排至20~40mm寬度不等的排水明溝或暗渠,最終排至魚塘或者灌溉渠。
1.2農村生活污水基本特點
農村生活污水主要為沖廁污水和洗衣、洗米、洗菜、洗澡廢水。污水中主要成分是生活廢料和人的排泄物,因其含有大量的營養鹽及細菌、病毒,容易造成地表水及地下水的污染。隨著農村生活水平的不斷提高,新農村建設的推進,農村生活污水的排放量逐漸增加。若村中污水不經處理直接排放,農村水污染將越來越嚴重。
2、人工濕地污水處理技術
2.1人工濕地處理生活污水的機理
人工濕地對污水的處理綜合了物理、化學和生物三種作用。人工濕地運行穩定后,填料表面和植物根系中生長了大量的微生物形成生物膜,污水流經時,SS被填料及根系阻擋截留,有機質通過生物膜的吸附及同化、異化作用而得以去除。濕地床層中因植物根系對氧的傳遞釋放,使其周圍的微環境中依次呈現出好氧、缺氧和厭氧狀態,保證了廢水中的氮、磷不僅能被植物及微生物將營養成分直接吸收,還可以通過硝化、反硝化作用及微生物對磷的過量積累作用從廢水中去除,最后通過濕地基質的定期更換或濕地植物收割使污染物最終從系統中去除。
2.1.1有機物去除
人工濕地顯著特點之一是對有機物有較強的處理能力。不溶性有機物通過濕地的沉淀、過濾可以很快從廢水中截留下來,被微小生物加以利用;可溶性有機物則可通過生物膜的吸附及微生物的代謝過程被去除。研究表明:在進水濃度較低情況下,人工濕地對BOD5的去除率可達85%~95%。CODcr去除率可大于80%,城市污水通過濕地處理后,出水BOD5在10mg/L左右。試驗還表明:不溶性BOD5(約占總BOD5的50%左右)和CODcr在進水5m的距離內可迅速地被去除;約90%的SS在進水10m以內得以去除。
2.1.2濕地脫氮
人工濕地處理系統對氮的去除作用包括基質的吸附、過濾、沉淀以及氨的揮發、植物的吸收和微生物硝化和反硝化作用。一部分NH4-N可轉化成NH3后,以氣態的形式揮發到大氣中。微生物的硝化、反硝化作用對氮的去除起重要作用。根據根區法理論,由于人工濕地植物中根毛的輸氧,根區附近濕地土壤中連續出現好氧、缺氧、厭氧狀態,硝化反應和反硝化反應可以同時完成。另外,對硝化反應有抑制作用的是NH3-N、重金屬、氰化物及有機物,人工濕地對這些物質也有一定的去除作用。
2.2濕地植物的選擇
濕地植物作為人工濕地系統的核心部分,其選擇直接影響污水的處理效果,濕地植物選擇應遵循以下原則:(1)均為多年生植物,在南方地區均為全年常綠,無需反復種植,收割管理容易;(2)均具有良好的環境適應能力和耐污能力,生長迅速,容易成活;(3)根系均較為發達,并都具有較好的污染物去除效果;(4)各種植物具備一些獨有特點,能夠互相有機搭配。結合人工濕地植物選擇原則,篩選出適合南方農村地區的濕地植物種類,如風車草、再力花、美人蕉、菖蒲、香蒲等植被。
3、人工濕地應用實例
本案例位于我國廣東省佛山市三水區某自然村,該村在2010年3月建成人工濕地系統,采用了“水解酸化+人工濕地”的處理工藝,設計處理綜合污水量為80m3。
3.1工藝流程
本工程由截污系統工程和污水處理系統工程組成。
截污系統包括截污管道和污水截流井。村內污水通過原有排水管道流入磚砌污水截流井,經DN400UPVC截污管道截流進入格柵池;暴雨時,雨水通過截流井上的溢流孔溢出至池塘。
污水處理系統由預處理系統及人工濕地組成。
預處理系統包括格柵、調節池、水解酸化池。村內污水進入格柵池濾除大塊垃圾、重力分離大顆粒懸浮物,再經調節池均勻水質水量后由潛污泵壓力輸送進入水解酸化池。水解酸化池中布置有組合生物填料,利用微生物厭氧消化的水解、酸化階段,將污水中的非溶解態有機物截留并逐步轉變為溶解態有機物,提高污水的可生化性,利于后續人工濕地中微生物降解和植物吸收過程的進行。水解酸化池出水經配水管重力自流進人工濕地前端。
人工濕地系統由兩級潛流人工濕地組成。本項目兩級潛流人工濕地采用碎石及復合陶粒做填料,在其表面種植了風車草、美人蕉、菖蒲、香蒲等濕地植物。
3.2處理效果
該村生活污水經過人工濕地系統處理后,CODcr、BOD5、SS、氨氮、總磷的去除率分別達到79.6%、82%、88.7%、68%、75%,出水水質可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918---2002)二級標準。
3.3主要技術指標
調節池HRT≥4h 水解酸化池HRT=6h
人工濕地面積300m2 濕地植物種植密度8-10株/m2
3.4主要設備
污水提升泵:采用潛污泵,功率0.75kw,一用一備
3.5工程運行情況
項目經調試后于2010年7月開始投入使用。已連續穩定運行2年半。目前,污水站實際處理水量為50-60立方/日,實際進水COD在250-300mg/L,出水COD平均在50-60 mg/L。人工濕地系統穩定,在經歷低溫季節后,濕地植物生長恢復迅速,無需補種。
3.6效益分析
項目建成并投入使用后,項目每年實現COD減排4.32噸,有效改善農村生態環境。項目低能耗、低運營投入的工藝特點不僅實現了低碳減排的環境效益,而且使本系統更易于在廣大經濟欠發達的農村地區進行推廣應用,響應并促進國家有關農村環境保護政策的貫徹落實。項目結合生態塘及岸坡進行生態景觀改造,將項目打造成為悠閑綠地形式的景觀亮點,實現了美化生活環境的社會效益。
4、結束語
通過研究本案例的結果表明:人工濕地系統對于分散式農村生活污水的 CODcr、BOD5、SS、氨氮和總磷的去除效果顯著。同時,一次投資費用較小,運行穩定,無動力,維護管理方便。因此,人工濕地非常適合在我國南方農村地區推廣。
參考文獻:
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【關鍵詞】百樂鄉;生活污水;生物接觸氧化技術
引言
百樂鄉新址位于舊址東南約13km的板干河左岸,緊鄰板干村,東臨板干河,沿河長約1.6km,寬約0.4km,現有田林至樂業縣級公路從中通過,交通較為便利。新址地形開闊,高程430m~475m為河流Ⅰ、Ⅱ級階地與Ⅲ、Ⅳ級階地解體后所形成的Ⅱ狀地形及緩坡地帶,地形坡角8°~17°,除公路至河邊之間有部分農田外,其余均為荒地,植被稀少,受沖溝切割,宏觀地形欠齊整,高程475m以上地形漸陡,坡角在35°以上,植被茂盛,地形齊整。學校規劃區位于褶皺部位,巖層產狀N33°,W/NE、SE∠58°~68°,場地整體穩定性較好。新址占地類型主要為水田、旱地、疏灌林、經濟林和草地。
根據相關要求,需在百樂鄉集鎮新址建設1個污水處理設施,項目不僅是龍灘水電站移民安置的重要組成部分,也是實現提高百樂鄉農村生活污水治理水平,改善居民生活條件,實現鄉村風貌新變化的重要手段。
1 百樂鄉生活污水處理現狀
1.1 百樂鄉生活污水的處理方式
田林縣百樂鄉新址目前未有一套生活污水處理設施,集鎮雖設有排水管或排水溝,但未進行雨污分流的收集,導致生活污水、雨水合流并且未經任何處理肆意排放,造成集鎮范圍內生活污水隨處橫流,村內環境衛生狀況不容樂觀,極大地影響著人民群眾的身心健康。
1.2 百樂鄉生活污水的來源及人口綜合分析
百樂鄉2013年初人口為2000人。集鎮產生的生活污水主要來源于當地居民家庭、農貿市場、學校、鄉衛生院等日常生活所排放的盥洗水、廚房污水等,也有群眾圈養產生的少量養殖廢水。
2013年初廣西環科院組織人員對百樂鄉人口進行調查分析,百樂鄉集鎮新址近期安置人口數量及考慮鄉鎮規劃人口綜合增長率后,至規劃水平年(2023年)及污水處理廠設計的人口規模為2400人。
1.3 百樂鄉生活污水處理存在的問題
1.3.1 集鎮居民環保意識較低
集鎮地處較為偏遠的廣西田林縣東北部,居民生活水平普遍偏低,人們對環境質量要求不高,環保意識較低。當地工資水平較低,專業人才大多不甘于在鄉鎮工作,尤其是從事污水處理的工作。因此難于吸引專業的管理人員來管理、運行、維護將建成的生活污水處理設施。
1.3.2 生活污水運行維護機制未得到落實
龍灘水電開發有限公司出資建設污水處理設施,項目建成后將移交給百樂鄉人們政府,但鄉政府沒有相應的費用來支撐生活污水處理設施的運行維護及管理,設施無法正常運行,使其發揮出處理生活污水應起到的效果。
2 百樂鄉生活污水處理設施建設的原則
2.1 規模原則
目前集鎮遷建新址建筑物內部基本配置給水排水設備和淋浴設備。參考GB50013-2006(2011年版)《室外給水設計規范》中生活污水量標準分區和衛生設施配置情況,綜合考慮集鎮公共建筑用水量和部分地表水水量及當地實際情況,給水定額與生活用水規劃定額一致,取100L/人?d。同時根據GB50014-2006(2011年版)《室外排水設計規范》,生活污水排水定額參照當地居民生活綜合用水定額的80%計算。考慮到合流制排水系統的特點和集鎮現狀,集鎮排水管網改造為截流式合流制,旱季污水全部進入污水處理廠,雨季污水處理廠對部分合流污水(初期雨水)進行截流處理。小城鎮合流制排水系統截流倍數應根據旱季污水的水質、水量、排放水體的條件和環境要求、氣候、水文、經濟等因素合理確定,宜采用1~5。本工程根據百樂鄉雨污水管道建設現狀,取截流倍數為1,確定田林縣百樂鄉生活新址生活污水處理工程建設規模為200t/d(按2023年人口總計),雨污合流量400t/d(按2023年人口總計)。
2.2 處理方法選擇原則
污水處理是指采用物理、生物、及化學的方法對工業廢水和生活污水進行處理以分離水中的固體污染物并降低水中的有機污染物和富營養物(主要為氮、磷化合物),從而減輕污水對環境的污染。目前,農村生活污水處理方法主要有格式化糞池、沼氣凈化池、生物接觸氧化技術、人工濕地、土地滲濾、穩定塘、生態溝(渠)、及其他處理設施(主要包括膜生物反應器(MBR)、小型凈化槽等生化技術處理系統)等。這些污水處理方法的適用條件、處理特點和效果均不同。
由于我區目前農村經濟發展極不平衡,大部分農村地區經濟基礎薄弱,缺少資金和專業技術管理人員,且村民居住分散,收集污水比較困難。選擇適合當地的農村污水處理技術是保證處理設施能夠持續穩定運行達到預期處理效果的前提。所以項目的處理技術選擇應遵循“因地制宜、接管優先、分類處置、資源利用、經濟適用、循序漸進”的原則。工藝成熟先進、可靠,在有效處理生活污水的基礎上,增加視覺感官效果,減少設備成本,增加運行維護管理配套設施,增設關鍵可靠的工況,適應百樂鄉生活污水成份及污水量的變化,滿足環保要求。
根據以上原則,對百樂鄉目前的具體情況分析,考慮到當前百樂鄉排水系統現狀和特點,為最大限度地實現百樂鄉農村生活污水治理水平,改善居民生活條件,實現集鎮風貌新變化,可考慮采用生物接觸氧化技術中的A2/O工藝對百樂鄉生活污水進行處理。
生物接觸氧化技術生物接觸氧化技術是生物膜法的一種,是由浸沒在污水中的填料和曝氣系統構成的污水處理方法。生物接觸氧化池中污水浸沒填料,通過曝氣,使氧氣、污水和填料三相充分接觸,填料上附著生長的生物膜可有效去除污水中的懸浮物、有機物、氨氮和總氮等污染物。
根據污水處理流程,生物接觸氧化池可分為一級接觸氧化、二級接觸氧化和多級接觸氧化;根據曝氣裝置位置的不同,可分為分流式和直流式;按水流特征,又可分為內循環和外循環式。生物接觸氧化技術優點在于結構簡單,占地面積小;污泥產量少,無污泥回流;生物膜內微生物量穩定,生物相豐富,對水質、水量波動的適應性強;操作簡便;對污染物去除效果好。缺點為:加入生物填料導致建設費用增高;可調控性差。
適用范圍:適用于有一定經濟承受能力,處理規模為單戶、多戶污水處理設施或村落污水處理站。
3 建議
(1)成立必要的機構、部門,采取必要的措施,解決今后污水處理設施運行維護管理的經費問題。
(2)培養生活污水系統運行維護管理人才,加強管理人員培訓工作,增強設備維護人員的技能水平,提高管理人員的各項素質,使污水處理系統能夠正常運行,有效的解決百樂鄉集鎮生活污水污染問題。
(3)當地政府應充分重視污水處理設施的運行維護管理問題,落實相應的資金、配備在污水處理運行方面有豐富經驗、技術熟練的人才,切實落實污水處理設施運行維護管理工作,充分發揮設施的社會效益和環境效益。
4 結論
目前農村生活污水來源分散、不易收集、成分復雜(存在著雨水、居民生活污水、養殖廢水等),尚難找到最佳的處理技術工藝,需要更進一步的考察、論證和研究。此外,需要當地政府加大重視,培養專業技術人才,加大宣傳力度,建立運行維護管理機制,切實落實項目的運行維護管理。
參考文獻:
[1]關于紅水河龍灘水電站移民安置專題環境影響報告書的批復.國家環境保護總局.環審[2007]395號.
[2]廣西農村生活污水處理技術指南.