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城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)分析發(fā)表時間:2016-09-28 17:10 第一章 水的影響1.1水資源1.1.1水和人水是與動植物關(guān)系最為密切的環(huán)境要素之一,對人類的生存、發(fā)展具有決定性意義。而人類活動對水的狀態(tài)也產(chǎn)生了重要影響。 人與水的關(guān)系主要集中在三個放面,水資源、水災(zāi)害和水污染。水資源關(guān)系到人類的生存;水災(zāi)害威脅到人和環(huán)境安全,而水污染則直接危害到人類的健康發(fā)展。因此調(diào)控水和人的關(guān)系,達(dá)到人與水的和諧,是實(shí)現(xiàn)人類社會經(jīng)濟(jì)、環(huán)境棵持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。 水資源短缺在中國和世界大部分地區(qū)已經(jīng)成為社會發(fā)展的制約因素。部分地區(qū)已經(jīng)形成水資源危機(jī)。1977年2月,聯(lián)合國在阿根廷瑪?shù)缕绽匍_的世界水資源大會上,曾向全世界發(fā)出警告:淡水危機(jī)將成為繼石油危機(jī)之后,另一個嚴(yán)重的全球危機(jī)。 1.1.2我國水資源利用我國是一個水資源貧乏的國家,水資源總量近3萬億立方,居世界第6位,但人均水資源量為2340m3,僅為世界平均水平的四分之一位于第109位,我國已被列為世界13個貧水國之一,從20世紀(jì)80年代開始,我國社會經(jīng)濟(jì)一直處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài),城市化進(jìn)程加快,人民生活水平不斷提高,用水總量明顯增加,資源型缺水日益突出,以全國城市生活用水為例,從1980年到1999年的水量增長了4倍,為同期城市人口增長率的兩倍。在全國600多個城市中,有400多個城市缺水,嚴(yán)重缺水的城市有108個,以北方城市最為嚴(yán)重,就人均水資源擁有量而言,北京不足300 m3、山東位380 m3、河北為330 m3、天津?yàn)?50 m3,成為世界上最缺水的地區(qū)之一。正常年份城市缺水60億立方,日缺水量達(dá)1600萬立方。 據(jù)有關(guān)研究報(bào)告,到21世紀(jì)中葉,我國人口總量將達(dá)到15-16億,人均水資源將減少到1760 m3接近聯(lián)合國規(guī)定的人均水警告線,我國將進(jìn)入嚴(yán)重缺水期,2030年缺水量將達(dá)到400-500億立方。 在資源型缺水問題日益突出的同時,水質(zhì)型缺水又稱為更加棘手的問題。由于尚未完全擺脫資源粗放利用的生產(chǎn)模式,水資源綜合管理水平較低,污染控制相對滯后,不僅直接造成水資源的浪費(fèi),而且導(dǎo)致水資源可利用性明顯降低,江蘇、廣東、上海等一大批省市已經(jīng)面臨日益嚴(yán)重的“水質(zhì)污染型”缺水,如太湖流域3000多萬人守著2300km3的太湖出現(xiàn)了水多難用的尷尬局面,廣東省的珠江三角洲地區(qū)形成了經(jīng)濟(jì)發(fā)展--水體污染--水質(zhì)下降的惡性循環(huán)。 根據(jù)國家環(huán)保部發(fā)布的《2013年中國環(huán)境狀況公報(bào)》顯示,2013年,我國長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河、遼河、浙閩片河流、西北諸河和西南諸河等十大流域的國控?cái)嗝嬷?,?Ⅲ類、Ⅳ-Ⅴ類和劣Ⅴ類水質(zhì)斷面比例分別為71.7%、19.3%和9.0%,水環(huán)境形勢依然不容樂觀。 1.1.3我國水污染狀況近年來,我國現(xiàn)代化和工業(yè)化進(jìn)程不斷提速,廢水排放總量也呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢。2001—2012年,我國廢水排放總量從2001年的433億噸增長到2012年的685億噸,12年間增加了252億噸,平均每年多排放了21億噸廢水,平均年復(fù)合增長率約4.3%。但污水集中處理僅為70%-80%(而有效處理后的回用水就更少的可憐),其中20%的污水未經(jīng)有效處理就直接排放入江河湖海,致使我國的水域污染十分嚴(yán)重,并進(jìn)一步加劇了水資源的短缺??梢哉f水污染嚴(yán)重和水資源的短缺已經(jīng)成為嚴(yán)重制約我國社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、危害生態(tài)環(huán)境、影響人民生活和身體健康的突出問題,迫切需要加以解決。 1.2法律法規(guī)的頒布城市的供水、節(jié)水和水污染防治工作已面臨十分嚴(yán)峻的形式。國務(wù)院召開的全國城市供水、節(jié)水和水污染防治工作會議指出要從全局和戰(zhàn)略的高度,充分認(rèn)識我國水資源大問題的極端重要性和緊迫性,提出“必須堅(jiān)持開源節(jié)流并重、節(jié)流優(yōu)先、治污為本、科學(xué)開源、綜合利用”的原則。是對過去幾十年城市節(jié)約用水工作的總結(jié),也是我國今后發(fā)展必須遵循的原則。 同時政府相繼出臺了《中華人民共和國水法》,《中華人民共和國防洪法》,《中華人民共和國水土保護(hù)法》,《中華人民共和國水污染防治法》,《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》以及各種污水排放標(biāo)準(zhǔn)等。其中各行業(yè)各地區(qū)省市也相繼出臺地方法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。 2015年4月,國務(wù)院正式簽署《水污染防治行動計(jì)劃》。 “水十條”的思路主要是“抓兩頭、帶中間”:一頭是抓好飲用水水源地等水質(zhì)比較好的水體水質(zhì),保證水質(zhì)不下降、不退化;另一頭是針對已經(jīng)嚴(yán)重污染的劣V類水體,尤其是影響群眾多、公眾關(guān)注度高的黑臭水體,下決心治理好,大幅減少甚至消滅掉。通過這兩頭來帶動中間一般水體的水污染防治。 水十條涉及的工業(yè)水污染治理、城鎮(zhèn)水污染治理、農(nóng)業(yè)污染治理、港口水環(huán)境治理、飲用水、城市黑臭水體治理、環(huán)境監(jiān)管等方面,到2020年完成水十條相應(yīng)的目標(biāo)。并且均以明確的量化指標(biāo)進(jìn)行要求,并規(guī)定了截至?xí)r間,各部委明確分工,采取對地方政府排名和落后名次的懲罰制度。將河流等水體改善程度作為考核標(biāo)準(zhǔn),包括七大水系等。 1.3水污染分類在日本常規(guī)的叫法把水分為三種:上水--自來水或飲用水。中水--處理達(dá)標(biāo)后的水、下水-污染的水。我國及多數(shù)國家均使用這一名詞。 按照使用的不同又分為:工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水、城市綜合生活污水。 工業(yè)污水分為:印染漂洗、電鍍,線路板、設(shè)備冷卻水、洗滌水等。 農(nóng)業(yè)污水分為:蓄禽養(yǎng)殖污水、農(nóng)業(yè)面源污染土地使用農(nóng)藥、化肥等(雨水) 城市綜合生活污水:醫(yī)院、學(xué)校、機(jī)關(guān)、酒店、商場、居民區(qū)等。 工藝分析對于生活污水一般采用成熟的“預(yù)處理-厭氧(酸化水解)-好氧-沉淀-(消毒)人工濕地”綜合處理的工藝。廢水通過沉砂、篩網(wǎng)過濾預(yù)處理后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,生化處理采用“厭氧(酸化水解)—好氧”,利用微生物多級新陳代謝來降解和去除廢水中的污染物。生化后的污水采用沉淀池進(jìn)行泥水分離,上清液在消毒池中經(jīng)強(qiáng)氧化劑消毒,達(dá)到殺菌的目的,使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。有條件的還可以人工濕地精細(xì)化處理。
物化法一般分為格柵、絮凝沉淀、自然沉淀、斜管斜板沉淀、化學(xué)沉淀、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、離子交換、過濾等等, 生化法一般分為厭氧處理法和好氧處理法。 3.1物化法對于一般生活污水采取格柵—沉淀—水解酸化是最有效的方法,一般可在同一個池體或者塘中完成,以便減少投資成本和管理成本。水力停留2-4小時可達(dá)到沉淀懸浮物、打破大分子鏈、均勻水質(zhì)水量,為后續(xù)工藝減輕負(fù)荷。 3.2生化法生化法一般分為厭氧生化、好氧生化工藝。 3.2.1厭氧生化厭氧生化具有下列優(yōu)點(diǎn):無需攪拌和供氧;動力消耗少。厭氧池內(nèi)利用厭氧菌的作用,使有機(jī)物發(fā)生水解、酸化和甲烷化,去除廢水中的有機(jī)物,并提高污水的可生化性,有利于后續(xù)的好氧處理。 常用的厭氧法包括普通消化池、UASB、ABR折流板厭氧消化、厭氧接觸消化池、水解酸化塘池等。 針對生活污水一般不需要厭氧生化。對于混淆有工業(yè)污水或高濃度的養(yǎng)殖業(yè)污水則需要水解酸化預(yù)處理。 3.2.2好氧生化好氧生化一般分為活性污泥法(包括變種的氧化溝、CASS、A2/O、SBR等)和生物接觸氧化法,以及具有生物接觸氧化法和過濾功能的曝氣生物濾池法。 在污水好氧生物處理工藝的發(fā)展和應(yīng)用中,活性污泥法和生物膜法一直占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著新型濾料的開發(fā)和配套技術(shù)的不斷完善,與活性污泥法平行發(fā)展起來的生物膜工藝技術(shù)得以快速發(fā)展,即獨(dú)立又幾乎已經(jīng)結(jié)合到污水處理的各種其它工藝中,這是由于生物膜法具有諸多優(yōu)點(diǎn): 處理效率高、耐沖擊負(fù)荷性能好、體積小、占地面積少、運(yùn)營管理穩(wěn)定、低成本、低能耗、投資省、運(yùn)營成本低、不存在活性污泥法的污泥膨脹問題、可以維持較高的污泥齡、生物相相對豐富穩(wěn)定、具有較高的微生物量、水力停留時間較短、對毒性物質(zhì)和沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的抵抗性、具有一定的硝化和反硝化功能、可以實(shí)現(xiàn)封閉式運(yùn)轉(zhuǎn)、解決臭味問題等。 下表為生物膜與活性污泥的微生物比較: 生物膜及活性污泥出現(xiàn)的微生物比較
從上表可以看出生物膜上的微生物種類繁多,各菌種數(shù)量穩(wěn)定且量大,單位反應(yīng)器內(nèi)的生物量可高達(dá)活性污泥法的5-20倍,因而生物膜反應(yīng)器具有較高的處理能力。 以下為幾種常用污水二級處理工藝比較。
由上表可以看出采用曝氣生物濾池法具有投資少、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定高效等優(yōu)點(diǎn)。
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環(huán)保新聞
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