A. 關於污水處理廠污泥處置的申請報告模板
城市污泥同處理處置式本效益析
——北京市例
張義安高 定陳同斌*鄭砥李艷霞
科院理科與資源研究所環境修復北京 100101
摘要:北京市例估算同電價及運輸距離填埋、焚燒及堆肥等式城市污泥處理處置本基礎討論各種處理處置案前景展望北京市污泥處理處置路污泥填埋定期內主要處理處置式所佔比例逐漸降;堆肥經濟較行處理處置式適合力推廣;隨著經濟實力與技術水平提高焚燒適用於別特殊點同析政府補貼污泥處理處置效益影響
關鍵詞:城市污泥;處理處置本;填埋;焚燒;堆肥
圖類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1672-2175(2006)02-0234-05
城市污泥污水處理副產物含水率97%計算體積占處理污水0.3%~0.5%[1]深度處理產泥量增加50%~100%目前我每排放干污泥約1.3×106 t並約10%速率增加
北京市全區域規劃污水排放量330×104 m3/d其2003市區污水排放量約230×104 m3/d[2]規劃建設14座污水處理廠2015污水處理能力預計超320×104 m3/d處理率超90%2008北京市新增9座水處理廠深度處理能力由目前1×104 m3/d提高47.6×104 m3/d屆每產含水率 80% 城市污泥超80×104 m3北京市污水處理廠——高碑店污水處理廠污泥外運運輸費用佔全廠運行費用1/3[3]
城市污泥量產已引起益嚴峻二污染並城市污水處理行業瓶頸污泥處理處置率低其非重要原投資運行本面限制目前止未見關於同污泥處理處置案經濟析導致同單位設計員案選擇存較盲目性本文北京例幾種典型城市污泥處理處置式進行經濟析便城市污泥處理處置技術選擇提供參考依據
1 城市污泥處理處置本估算
1.1 估算
1 t干污泥(DS)計算基準綜合本=運行本+設備折價本運行本目前較熟處理處置式進行估算
北京市污泥機械脫水效通80%左右各案本估算涉及或包括焚燒、運輸、填埋等3流程;設備折價本取15 a使用限折舊7%社利率10%即折價17%設備工作數8000 h計設備折價=設備價格×指數×0.17/8000
1.2 估算細則
(1)單位本
填埋:垃圾衛填埋本約60~70 ¥/t污泥填埋按照壓實垃圾∶土∶污泥容重比0.8∶1∶1污泥填埋本48~56 ¥/t取52¥/t
干化:乾燥能耗與脫水量比燃氣加熱效率85%、鍋爐熱效率70%、程熱損失5%水蒸發能耗150 (kW?h)/t每除1 t水設備投資180×104¥[4]
焚燒:目前採用流化床技術每h焚燒1 t干化污泥設備本528×104¥污泥按干質量減量60%焚燒運行費用24¥/t煙氣處理消耗NaOH量約37 kg/t折價約128¥/t [5]
電價:北京市工業電價高峰期、平段區、低谷期別0.278、0.488、0.725¥/(kW?h)按同補貼案電價設定0.30、0.60¥/(kW?h)
運費:北京市運輸價格0.45~0.65¥/(t?km)間污泥特殊固體廢物需特殊箱式貨車運送價格處於高端另外近運輸價格漲趨勢運費取0.65 ¥/(t?km)
外干化及焚燒均按設備本添加30%物耗工管理費及土建配套費
(2)污泥含水率
污泥機質水含量較高填埋存系列問題前主要關土力性能含水率高於68% 需按m(土)∶m(污泥)=0.4~0.6比例混入土 [6-8]含水率降低污泥性狀存突變填埋脫水目標設定80%、30%
含水率污泥焚燒處理關鍵素機質含量高、含水率低利於維持自燃降低污泥含水率降低污泥焚燒設備及處理費用至關重要般污泥含水率降至與揮發物含量比於3.5形自燃[9]北京市污泥機物含量45% 使污泥維持自燃焚燒水含量應於61.2%朱南文總結幾種外污泥熱乾燥技術污泥乾燥至10%含水率[10]污泥焚燒綜合本隨乾燥程度態變化干化程度越高幹化能耗升高焚燒設備及運行費用隨降簡化起見本文污泥保持熱量平衡燃燒估算前提再進行高水加入重油本估算污泥焚燒干化目標定:60%10%
表1 北京市填埋場概況[11]及離污水處理廠近距離
Table 1 Description of landfill sites and wastewater treatment plants
填埋場 填埋場位置 處理規模/(t?d-1) 預計關閉間 近污水處理廠 近直線距離/km 1)
北神樹 通縣渠鄉 980 2006 高碑店 20
安定 興區安定鄉 700 2006 紅門 36
六屯 海淀區永豐屯鄉 1500 2017 清河 15
高安屯 朝陽區樓梓庄鄉 1000 2018 高碑店 15
阿蘇衛 昌平區湯山鄉 2000 2012 清河、北河 40
焦家坡 門溝區永定鎮 600 2011 盧溝橋 15
1) 近距離數據作者實測
綜所述污泥處理處置式計:堆肥別乾燥至含水80%、30% 填埋乾燥至含水
60%、10%焚燒
1.3 填埋本
填埋本=能耗本+運輸本+填埋場本+設備折價本
能耗本=[1/(1-η0)-1/(1-ηe)]×150×α×Pele
運輸本=0.65×L /(1-ηe)
填埋場本=βPf /(1-ηe)
設備折價=[1/(1-η0)-1/(1-ηe)]×180×α× 0.17×104/8000
其η0、ηe別處理處置始、末含水率;Pele電價¥/(kW?h);L運輸距離km;α土建及工配套費指數1.3;β體積系數含水率≥68%1.4~1.6間取1.5含水率<68%取1;Pf填埋場填埋價格40~60¥/t取52¥/t
污泥填埋運輸距離:北京市現填埋場容量足滿足垃圾處置需求即使規劃填埋場建富餘填埋能力限污泥填埋需另外覓新建填埋場隨著城市發展及填埋場質條件要求運輸距離越越遠參照表1污泥
填埋運輸距離40 km估算今填埋本別取50、100 km作近期及遠期填埋場運輸距離
1.4 堆肥本及收益
城市污泥經堆肥害化處理進行土利用際普遍採用處理處置式強制通風靜態垛堆肥處理泥堆肥主流技術其處理本與污泥初始含水率、處理規模、堆肥廠與污水處理廠間距離及設備原產等素相關堆肥廠宜建污水處理廠周圍運輸本計0堆肥本主要由鼓風、烘乾、篩能耗調理劑及設備折價本組目前堆肥產品市場銷售價格350~500¥/t扣除15%含水率取500¥/t DS
利用CTB堆肥自控制系統[12,13]進行強制通風靜態垛堆肥河南省漯河市城市污泥堆肥廠應用結表明污泥含水率高於80%鼓風能耗40~60 (kW?h)/t DS間取60 (kW?h)/t DSCTB調理劑價格300 ¥/t損耗率般5% [14]經10~14 d堆肥污泥干物質減量30%含水45%採用熱乾燥技術烘乾至含水15%脫水負荷0.45 t/t DS;調理劑烘乾前篩自晾乾需篩能耗;篩負荷共9.3 t/t DS篩能力1 t/h功率3 kW全程能耗95 (kW?h)/t DS考慮未知能耗取100 (kW?h)/t DS
設備折價:處理干污泥能力 0.3×104 t/a污泥堆肥廠設備投資約700萬¥設備折價182 ¥/t DS(含占本)取200¥/t DS
1.5 焚燒本
考慮焚燒廢氣排放等問題外運30 km焚燒佳取30 km;焚燒按干物質減量60%燒余物需運至填埋場填埋運輸距離取50 km參考表3知乾燥至10%焚燒本較乾燥至60%低乾燥程度越高焚燒廠占面積越焚燒前干化至10%宜
1.6 干化農用本
未經穩定化處理污泥存施用安全危險考慮干化穩定效較差安全性限再估算
2 討論與析
2.1 處理本經濟效益
表2 處理處置1 t城市污泥(干質量)所需本及其效益
Table 2 Comparison of the estimated cost and benefit of sewage sludge treated and/or disposed by different ways
填 埋
干化 運輸 填埋 綜合本/¥
目標 能耗/¥ 設備折價/¥ 距離/km 運費/¥ 填土比例 費用/¥
80% 0 0 50 163 50% 390 5531)5532)
30% 2091)4182) 178 50 46 0 74 5071)7162)
80% 0 0 100 325 50% 390 7151)7152)
30% 2091)4182) 178 100 93 0 74 5541)7632)
焚燒
干化 焚 燒 燒余物 綜合本/¥
目標 能耗/¥ 設備折價/¥ 運行/¥ 設備折價/¥ NaOH/¥ 運費/¥ 填埋/¥
60% 1461)2932) 124 60 365 128 13 20 8561)10022)
10% 2281)4552) 193 27 162 128 13 20 7711)9982)
堆 肥
能耗/¥ 設備折價/¥ 調理劑損耗/¥ 總本/¥ 銷售/¥ 總效益/¥
391)782) 200 75 3141)3532) 410 961)572)
1) 電價取0.30 ¥/(kW?h);2) 電價取0.60 ¥/(kW?h)
各種處理式處理本估算程及結表2所示由表2知污泥處理處置堆肥式本
低約300~350¥/t DS;填埋式約500~760¥/t DS焚燒式本高約800~1000¥/t DS堆肥本低於填埋式顯著低於焚燒式隨運輸距離增加填埋本顯著高於堆肥本外污泥焚燒處理性投資運行維護費用高
各種處理式污泥填埋沒資源收效益零;考慮污泥熱值水平收焚燒熱能能性較低凈效益影響;污泥干化起脫水效穩定化效限加干化程容易產爆炸肥效緩慢等問題宜提倡;產品銷售良情況按電價同堆肥處理盈利50~100¥/t DS
2.2 各種處理處置技術優缺點
現部填埋場設計建造標准低、缺乏污染控制措施存穩定性差等問題導致散發氣體臭味污染水能保證填埋垃圾安全延緩污染沒終消除污染些家述問題降低程度制定待處理污泥物理特性低標准使污泥填埋處理本增加例德要求填埋污泥干基含量低於35%避免污泥機物解造水污染1992德發布《城市廢棄物控制處置技術綱要》要求2005起任何填埋處理物質其機物含量超5% [15]意味著污泥即便經乾燥滿足填埋要求污泥填埋面臨填埋場、公眾及規等重壓力填埋本逐步升高近外污泥填埋處理式比例越越[6]
否推廣堆肥處理城市污泥首先應切實評估施用污泥堆肥潛環境風險杜兵等[16]研究表明同外相比北京市某典型污水處理廠酚類、酞酸酯類、環芳烴類均處於污染程度較低水平堆肥處理持續高溫確保殺滅病菌保證污泥農用安全陳同斌等[17]城市污泥重金屬含量及其變化趨勢研究結表明我城市污泥平均含量普遍較低金屬含量基本未超農用標准[18]且呈現逐漸降趨勢近相關研究證明:科合理進行城市污泥農用造土壤農產品重金屬污染問題[19]我城市污泥土利用重金屬環境風險並像想像嚴重
焚燒減量顯著含水80%污泥焚燒減容率超90%污泥含種機物焚燒產量害物質二惡英、二氧化硫、鹽酸等受內焚燒技術限制二惡英污染問題尚未解決重金屬煙霧與燃燒灰燼能造二污染外焚燒浪費污泥營養物質比三種處理處置式污泥焚燒占面積綜合本高設備維護要求高環保風險較些利處都限制污泥焚燒技術廣泛應用
綜所述堆肥處理實現污泥資源化利用科合理施用保證衛安全及重金屬安全同較經濟行污泥處理處置技術主要發展向市場銷售角度看污泥堆肥產品銷售渠道待改善各種處理式優缺點概括於表3(頁)
2.3 電價影響及政府補貼
電價影響污泥處理處置本電價0.60¥/(kW?h)降低0.30 ¥/(kW?h)各種處理式綜合本別降低40~230 ¥/t DS電價取至用電低谷期電價或者更低本進步降低
表3 各種處理處置技術優缺點比
Table 3 Comparison of landfill, composting and incineration for sewage sludge
處理處置式 收支平衡/(¥?t-1) 1) 技術難度 場要求 能否資源化 害化程度
填埋 -507~ -763 簡單 能 延緩污染, 沒終消除污染風險
堆肥 57~96 較簡單 較 能 重金屬低於農用標准達害化要求
焚燒 -771~ -1000 技術設備要求高 能 尾氣能帶二污染
1) 運輸距離100 km、電價0.60 ¥/(kw?h), 80%含水率填埋本略低於30%含水率填埋, 其占者5.25倍, 綜合考慮採取30%填埋
污泥含水80%及60%填埋占別30%填埋5.25倍、1.75倍政府通補貼降低電價等調控手段污水處理投入合理配其污泥處理單元降低污泥處理單元焚燒本、填埋占降低堆肥本政府補貼發揮經濟杠桿作用調控污泥處理行業投入產狀況利於污泥處理處置行業健康發展總污泥處理處置應該適宜政府補貼
3 結論
(1)污泥堆肥本隨電價變化約300~350 ¥/t DS堆肥銷售補償部處理本使污泥堆肥達微利水平合理施用堆肥提供養機質污泥處理處置技術重要向
(2)污泥填埋操作簡單其本約500~760 ¥/t DS高於堆肥處理考慮土資源益稀缺及二污染問題且發達家經驗看污泥填埋逐步受限制其應用比例應逐漸減少
(3)污泥焚燒減量效明顯其初始投資及運行費用高綜合本約771~1000 ¥/t DS其設備維護復雜尾氣處理造二污染
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B. 污水處理廠雨季進水水量超負荷如何申請溢流
C. 去關於污水處理廠處理的實踐報告3000個字
環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明,為實現經濟的持續穩定的發展,必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展,城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加,2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸,比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸,比上年增加2.3%;城鎮生活污水排放量232.3億噸,比上年增加0.9%,其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重,劣V類水體佔60%以上;淮河幹流水質以III-V類水體為主,支流及省界河段水質仍然較差;黃河水系總體水質較差,幹流水質以III-IV類水體為主,支流污染普通嚴重;松花江水系以III-IV類水體為主;珠江水系水質總體良好,以II類水體為主;長江幹流及主要一級支流水質良好,以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺,已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題,丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主,逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2],到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3,城市污水處理率要達到50%,預計需新建污水處理廠1000餘座,而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇,因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝,具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來,城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法,它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題,且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家,從可持續發展的角度來看,並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程,因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制,使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來,目前在城市生活污水處理研究和應用領域,普遍存在的問題有:
(1)採用傳統的活性污泥法,往往基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹現象;工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
(2)隨著污水排放標準的不斷嚴格,對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高,傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯,形成多級反應池,通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的,這勢必要增加基建投資的費用及能耗,並且使運行管理較為復雜。
(3)目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資,因此建設大型的污水處理廠,集中處理生活污水,從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題,就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善,同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中,活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高,耐沖擊負荷性能好,產泥量低,佔地面積少,便於運行管理等優點,在處理中極具競爭力。
1.生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多,成分復雜。但對於生活污水來說,其有機成分歸納起來主要包括:蛋白質(40%-60%),碳水化合物(25%-50%)和油脂(10%),此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物,由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖,由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構,因此生物膜通常具有孔狀結構,並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面,是高度親水的物質,在污水不斷流動的條件下,其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質,在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物,形成由有機污染物 →細菌→原生動物(後生動物)組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有:假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬,原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現,且主要為線蟲。污水在流過載體表面時,污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附,並通過氧向生物膜內部擴散,在膜中發生生物氧化等作用,從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物,而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態,當生物膜逐漸增厚,厭氧層的厚度超過好氧層時,會導致生物膜的脫落,而新的生物膜又會在載體表面重新生成,通過生物膜的周期更新,以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上,實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離,載體填料的存在,對水流起到強制紊動的作用,同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸,從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題,在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理,而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中,便形成了生物膜反應器。近年來,物物膜反應器發展迅速,由單一到復合,有好氧也有厭氧,逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一,它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
(1)、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中,廢水中的有機物經大量微生物的共同作用,被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中,不同的微生物的代謝過程相互影響,相互制約,形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述,有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料,即指那些高分子的有機物,這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段:高分子有機物因相對分子質量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵(或酸化)階段:在這一階段,上述小分子的化合物在發酵細菌(即酸化菌)的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸(簡寫作VFA)、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時,酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質,因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段:在此階段,上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段:這一階段里,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里,還包含著以下這些過程:a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解;b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化;c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸;d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外,當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述(見圖1)
(2)厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器(AF)
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/(m3?d)以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/(m3?d)以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/(m3?d)。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率,使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立,還在於它採用了生物固定化的技術,使污泥在反應器內的停留時間(SRT)極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時,SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間(HRT),從而減少反應器容積,或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT,並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度,在AF內,厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成:其一是細菌在AF內固定的填料表面(也包括反應器內壁)形成生物膜;其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎,在一定的污泥比產甲烷活性下,厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時,AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好,因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥,也不需要污泥的迴流。
在AF內,由於填料是固定的,廢水進入反應器內,逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷,廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部(進水處),發酵菌和產酸菌佔有最大的比重,隨反應器高度上升,產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關,在已酸化的廢水中,發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處(例如上流式AF的內部)細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高,污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先,AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行(指上流式AF),據Young和Dahab報道[4], AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大,因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下,AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍,同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外,另一個問題是它需要大量的填料,填料的使用使其成本上升。由於以上問題,國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計,國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床(S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB),採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料,有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點:
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點;
生物固體濃度高,因此可獲得較高的有機負荷;
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜,以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體,因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間,耐沖擊負荷能力較強;
啟動時間短,停止運行後再啟動也較容易;
不需要迴流污泥,運行管理方便;
在水量和負荷有較大變化的情況下,耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器(AFBR)
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥,液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下:
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸;
由於顆粒與流體相對運動速度高,液膜擴散阻力小,且由於形成的生物膜較薄,傳質作用強,因此生物化學過程進行較快,允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間;
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題;
高的反應器容積負荷可減少反應器體積,同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器,因此可以減少佔地面積。
但是,厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一,為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失,必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度,但這幾乎是難以做到的,因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次,一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時,為取得高的上流速度以保證流態化,流化床反應器需要大量的迴流水,這樣導致能耗加大,成本上升。由於以上原因,流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器(AAFEB)
厭氧附著膜膨脹床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比,區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計,膨脹床的膨脹率約為10%~20%,此時顆粒間仍保持互相接觸,而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性,發現對於小型污水處理廠而言,厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇,能耗量少,污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述,採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術,作為生活污水處理的核心方法,在技術上已經成熟,並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是,厭氧方法在濃縮營養物(氮和磷)方面效果不大,同時它僅能除去部分病源微生物。此外,殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術,合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代,已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池,填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品,主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水,它克服了活性污泥法在處理此類污水時,因污泥流失而不能維持正常運行的缺點,並取得了較好的效果。進入70年代,隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現,使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬,它不僅可用於處理生活污水,而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水,與其他生物處理方法相比,展現出了優越性,我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究,第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水,在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較,生物接觸氧化具有以下主要優點:①生物接觸化法以填料作為載體,供生物群棲息生長,形成穩定的生態體系,有較高的微生物濃度,一般可達10~20g/l;氧的利用率高,可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力,剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度,易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐,對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前,生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜,生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性,因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化,有利於剝落的生物膜及時排出填料區,以及填料的體積應具有可壓縮性,並在復原後不發生變形,便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
(1)固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表,多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料,孔形為六角形,孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小,生物膜量小,表面光滑,生物膜易脫落,填料橫向不流通,造成布氣不均勻,易堵塞以至無法正常運轉,且造價較高,近年來,此類填料已逐漸淘汰。
(2)懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料,理論比表面積大,空隙率>90%,掛膜快,空隙的可變性使之不易堵塞,而且造價低,組裝方便,出水穩定,處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時,填料絲會結團,大大減少了實際利用的比表面積,且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況,影響使用壽命,其壽命一般為1~2年。半軟性填料,具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞;COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小(87-93m2/m3)生物膜總量不足影響污水處理效果,且造價偏高。
組合式填料,是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團,氣泡切割性能好而設計的新型填料,在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束,其平面有如盾形,故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3,空隙率98%-99%,具有掛膜快,生物總量大,不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料,在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%,BOD5去除率達80%~90%,與之類似的還有燈籠式(或龍式)和YDT彈性立體填料。
(3)分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料,種類繁多。特點是無需固定和懸掛,只需將之放置於處理裝置之中,使用方便,更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等,具有充氧性能好,掛膜快,使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料,填料粒徑2~4 mm,有巨大的比表面積,使反應器中單位體積內可保持較高的生物量,而且填料上的生物膜較薄,其活性相對較高,具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准,在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用,這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後,在現有的技術條件下,要達到二級出水標准,需要相當長的停留時間,結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢,但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講,厭氧處理僅僅提供了一種預處理,它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時,普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除,因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術,是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明,兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前,在實際生產中,應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度,氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中,以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中,後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中,後處理方法比較多樣化,二沉池+氯消毒、淹沒濾池+二沉池+氯消毒、氧化溝等,最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本,城鎮生活污水一般採用厭氧消化+好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池+好氧濾池以及厭氧濾池+接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統,廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合,可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段,這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力,尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝,充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢,成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外,由上流式厭氧污泥床反應器(UASB)和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點,[9,10,11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12,13]近年來,Ricardo Franci Goncalves等[14,15]進行的小試和中試的研究結果表明,採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池(BF)組合工藝處理生活污水,兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上,並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言,有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時,厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高,使產氣量增加、剩餘污泥量減少,可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行,在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下,即使環境溫度低於10℃(平均氣溫5.9℃),對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響,溫度在4.5-23℃范圍內,TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能,為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。
D. 污水處理廠檢查要點
1、污水處理廠、污水站基本情況
檢查污水處理廠、污水站處理工藝、設計處理規模、排放標准、城鎮人口數量、污水管網長度、工業廢水及生活污水處理量。
2、中控系統
1)中控室安裝建設。設計規模在2萬噸以上的污水處理廠、污水站要按相關規定安裝治污設施運行中控系統和在線自動監控設施,實時監控污水處理廠運行情況和污染物排放情況。按規定應安裝而未安裝的,核算期不予核算污染物減排量。
2)中控系統數據採集。採集的數據主要有進出水累計水量和瞬時水量、進出水水質、鼓風量(曝氣設備電流強度)、提升泵電流強度、液位、溶解氧濃度、pH、污泥濃度、氧化還原電位等數據。其中,進出水累計水量和瞬時水量、進出水水質、鼓風量(曝氣設備電流強度)、溶解氧濃度、污泥濃度必須接入中控系統的參數
3)中控系統數據存儲。歷史數據以分鍾數據、小時數據和日數據3種周期格式存儲,分鍾數據保存最近7天以上、小時數據保存最近3個月以上、日數據保存最近1年以上,歷史數據備份周期不低於30天。能夠顯示相關參數歷史曲線,歷史曲線的周期變化與中控系統運行記錄、手工化驗記錄要保持一致。
4)中控系統數據顯示。
主要包括進出口瞬時水量、進出口COD濃度、進出口氨氮濃度、溶解氧濃度、污泥濃度的歷史曲線必須在同一個操作界面能夠顯示,其它參數歷史曲線可以同上述參數歷史曲線進行隨機替換。具體見相關要求
5)中控系統數據管理。中控系統數據要真實有效,管理人員必須熟練掌握數據系統管理,及時梳理數據,及時發現問題並解決。
6)中控室運行記錄。合理、規范
7)在線聯網和有效性
檢查在線監測設備應安裝在沉砂池後,細格柵前,必須有獨立的操作空間,做好防腐蝕。
檢查在線監控設施必須和省、市兩級環保部門監控平台聯網,並保證數據上傳有效。
檢查是否嚴格按照國家要求定期進行在線監控數據有效性審核。
3、水質、水量參數要求
(1)進出口水量。
污水處理量核定。與當地環保部門監控平台聯網、通過數據有效性審核、運行管理規范、數據保存完整且數值合理的在線自動監測數據,取出口流量數據。
污水處理量校核。採用污泥產生量、用電量校核。處理每噸污水產生干泥量約為0.1-0.12 千克;產生含水率為75-80%的污泥量約為0.4-0.6千克;處理每噸污水消耗電量約為0.2-0.35度。
(2)進出口水質。
進口COD、氨氮濃度。一般情況下,進入污水處理廠COD的濃度控制在200-350mg/L、氨氮的濃度控制在20-45 mg/L;若COD濃度高於350 mg/L、氨氮濃度高於45 mg/L時,應及時檢查是否有高濃度工業污水進入,若COD濃度低於200mg/L、氨氮濃度低於20 mg/L時,應及時檢查是否有管網滲漏問題。
污水處理廠排放標准。一級A:COD為50 mg/L、氨氮為5 mg/L(溫度低於12℃為8 mg/L);一級B:COD為60 mg/L、氨氮為為8 mg/L(溫度低於12℃為15 mg/L)。(松花江流域、遼河流域的污水處理廠執行一級A標准)
水質數據採用。與當地環保部門監控平台聯網、通過數據有效性審核、運行管理規范、數據保存完整且數值合理的在線自動監測數據;各級環保部門的監督性監測數據;取每季度(月)數據均值;企業自測數據為參考。以上數據明顯不合理的,按照督察核查現場取樣監測結果測定。原則上,核算的生活污水COD、氨氮平均進水濃度不高於我省污水處理廠進水濃度限值。
污泥濃度控制在2-5g/L。
溶解氧濃度曝氣池控制在2-4mg/L,曝氣池出水控制在1-1.5mg/L,厭氧池控制在小於0.5mg/L。
氣水比控制在5-8之間。
4、污水處理系統檢查
1)核查預處理系統。是否及時壓榨清運柵渣,做好格柵間的通風換氣,定期清理渠道內的積沙;污水提升泵能夠正常運轉,定期清洗集水池內的泥沙。
2)核查生化系統。保證生化系統運行處於最優狀態,一般情況下,生化池中活性污泥的顏色要保持黃褐色,有泥土氣味,泡沫不多、白色,較容易破裂。
3)核查沉降系統。有初沉池的污水處理廠要定期清除池內的積泥,調整混凝劑和助凝劑的用量,保證混凝效果最佳;二沉池中要保持污泥迴流、出水效果最佳。
4)核查污泥脫水系統。要保證污泥脫水機正常運轉,加葯量要滿足出泥含水率為80%以下的要求。
5)核查溢流口。污水處理廠要對進出口溢流管線控制閥門進行封堵。開啟溢流管線控制閥門,必須經縣(市、區)環保局上報市(州)環保局,報告形式分書面形式和電話形式,遇到突發事件時可以採取電話形式,日常維護必須以書面形式。有開啟和封堵溢流管線控制閥門記錄。
6)核查污泥沉降比。現場取生化系統的污泥做實驗,查看污泥沉降比是否在制在20%-30%之間。
5、化驗室核查
檢查內容:化驗室儀器設備、化驗方法及監測頻次、化驗結果運用是否合理、規范,滿足要求。
6、檔案、台賬、資料管理
檢查檔案、台賬、資料管理是否合理、規范,滿足要求。
7、污泥處理、處置、去向等
1)檢查污泥堆放是否合理、規范,滿足要求。。不能做到即產即清的污水處理廠必須建設防雨防滲的污泥堆放場,不允許污泥隨意堆放,污染周邊環境。
2)檢查污泥產生量、污泥去向。按照相關規范要求查看污泥產生量是否合理。建設單位是否有明確的污泥去向,保存污泥處置合同、污泥出廠單據、財務往來單據,污泥作為原材料生產有機肥、花肥的要提供廠家的收購證明。檢查污泥含水率是否滿足要求。
3)污泥處置台賬記錄與污泥轉運聯單
檢查污泥處置台賬記錄的內容是否:合規、合理,是否全記錄。污泥轉運聯單是否符合要求等。
8、污水排放口:
檢查污水排放口是否合理設置。總排污口須設置環保標志牌等。按照相關規范設置采樣點。如:工廠總排放口、排放一類污染物的車間排放口,污水處理設施的進水和出水口等
E. 請示到污水處理廠拉污泥怎麼寫
摘要 關於 xxx 污水處理廠污泥外運的申請
F. 關於要求徵收污水處理費的請示怎麼寫
主要內容應該包括:
【】報告名稱:要求徵收污水處理費的請示
【】內請示報告名稱:
【】環保局容職能部門:
【】徵收污水處理費的法律依據:
【】污水處理的主要因子及濃度;
【】污水流量的總量
【】污水處理費的數目
【】徵收污水處理費的時間安排
G. 污水處理廠的緊急預案該怎麼做
那要從石化企業污水處理廠可能遇到的各種緊急情況來寫出屆時人員、物質、處理等等方案。各個企業有不一樣的可能性,別人是沒法寫出來的。
H. 污雨管能否合用有關這方面的法規要求嗎
目前我國尚沒有在污雨管能否合用這方面的法規,2016年住建部印發了城市黑臭水體整治 排水口、管道及檢查井治理技術指南(試行)建城函[2016]198號。從水污染防治方面對雨、污水的有序排放進行規劃。目前深圳、北京等大中城市對新建雨污都禁止合流,從環保入手有了行政的干預。雨污分流是個發展趨勢,將污水接入污水處理系統,經處理後達標排放。污水不得接入雨水管道。
附件:《住房城鄉建設部關於印發城市黑臭水體整治——排水口、管道及檢查井治理技術指南(試行)的通知》(建城函[2016]198號)
各省、自治區住房城鄉建設廳(水務廳),直轄市建委(市政管委、水務局),新疆生產建設兵團建設局:
為貫徹落實國務院《水污染防治行動計劃》確定的城市黑臭水體整治目標和工作要求,我部牽頭制定了《城市黑臭水體整治工作指南》,提出控源截污、內源治理、生態修復等工作任務。控源截污是整治城市黑臭水體的基礎工作,也是重中之重。為指導各地科學實施控源截污,我部組織編制了《城市黑臭水體整治——排水口、管道及檢查井治理技術指南(試行)》。現印發給你們,請結合實際,參照本技術指南,積極推進城市黑臭水體整治工作,保質保量完成任務。
中華人民共和國住房和城鄉建設部
2016年9月5日
前言
城市黑臭水體整治——排水口、管道及檢查井治理技術指南(試行)住房城鄉建設部2016年8月前言國務院印發實施的《水污染防治行動計劃》明確提出「到2017年底,直轄市、省會城市、計劃單列市建成區基本消除黑臭水體;到2020年,地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內」的目標。城市水體黑臭成因復雜、影響因素多、整治工作時間緊、任務重,為確保各地如期完成國務院確定的城市黑臭水體整治目標,住房城鄉建設部等部門制定了《城市黑臭水體整治工作指南》,提出了「控源截污、內源治理、生態修復」的技術路線,將「控源截污」作為城市黑臭水體整治工作的根本措施。
「黑臭在水裡,根源在岸上,關鍵在排口,核心在管網」。然而,當前不少城市由於各類排水口、排水管道與檢查井的建設和維護不當,導致大量地下水等外來水會通過排水口、管道和檢查井的各種結構性缺陷進入埋設在地下水位以下的排水管道中,加之雨污混接和污水直排,削弱了「控源截污」措施應有的作用,成為制約黑臭水體整治工作的瓶頸;同時,也造成污水處理廠進水濃度偏低,導致城市排水系統應有的排水和治污功能不能充分發揮。埋設在地下水位以上的排水管道,因其缺陷還會導致污水外滲,這也是造成管道周邊地下水及土壤污染、道路路面塌陷的原因之一。
因此,亟需通過排水口改造、排水管道建設和完善、排水管道及檢查井各類缺陷修復、雨污混接改造、排水設施管理強化等一整套措施,實現消除旱天污水直排、削減雨天溢流,提升污水處理效益、減少污水外滲,降低系統運行水位、恢復截流倍數等多重目標。
為進一步指導各地科學實施黑臭水體整治工作,抓住核心和關鍵問題,明確近期工作重點,住房城鄉建設部組織編制了《城市黑臭水體整治——排水口、管道及檢查井治理技術指南》(試行)。主要內容包括:1總則;2排水口調查與治理;3排水管道及檢查井檢測與評估;4排水管道及檢查井修復與治理;5截污調蓄與就地處理;6排水管道、檢查井及排水口維護管理等,共6章。
本指南由住房城鄉建設部城市建設司負責管理,上海市城市建設設計研究總院負責解釋。為便於使用者理解本指南,同步配套編制了《城市黑臭水體整治——排水口、管道及檢查井治理技術指南(試行)釋義》。請各單位在使用過程中,總結實踐經驗,提出意見和建議。
本指南主編單位:
上海市城市建設設計研究總院
本指南參編單位:
住房和城鄉建設部城鎮水務管理辦公室
同濟大學
中國城市規劃設計研究院
福州市規劃設計研究院
上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司
上海市排水管理處
上海譽帆環境科技有限公司
管麗環境技術(上海)有限公司
武漢聖禹排水系統有限公司
汩鴻(上海)環保工程設備有限公司
上海凡清環境工程有限公司
北京派普維爾工程技術有限公司
北京綠恆科技有限公司
北京排水集團裝備產業有限公司
主要編制人員:
唐建國 張傑 王家卓 高學瓏 孫躍平 朱軍 陸松柳 劉凡清 庄敏捷 李田 李習洪 衛東 徐慧緯 陳瑋 高偉 葉茂 周超 陳燦 宋小偉 楊後軍 魏鋒 李浩 吳思全 江建權 吳堅慧 郁片紅 王詩烽 周傳庭 陳嫣 謝勝 胡龍 李通 賈超 尹磊 朱瓏瓏 紀莎莎 潘賽 蔡晙雯 周佚芳 范錦 張嶄華 高瓊
主要審查專家:
張傑 張悅 楊向平 張辰 李藝 曹燕進 何伶俊 牛璋彬 許光明 張劍 趙冬泉 王增義 謝小青
目錄
1總則
2排水口調查與治理
3排水管道及檢查井檢測與評估
4排水管道及檢查井修復與治理
5截污調蓄與就地處理
6排水管道、檢查井及排水口維護管理主要術語引用標准名錄
附錄
A排水口前期調查記錄表
附錄B排水口現狀調查成果表
附錄C結構性缺陷修復指數計算
附錄D功能性缺陷維護指數計算
附錄E雨污混接程度計算
1總則
1.1編制目的
為貫徹落實國務院《水污染防治行動計劃》、《國務院辦公廳關於推進海綿城市建設的指導意見》,按照《城市黑臭水體整治工作指南》的要求,指導各地准確把握當前整治城市黑臭水體的核心和關鍵問題,科學有效實施「控源截污」等城市黑臭水體整治相關措施,特編制本技術指南。
1.2適用范圍
本技術指南適用於城市建成區內黑臭水體整治工作。主要指導和規范「控源截污」措施涉及的城市市政各類排水口、排水管道及檢查井治理等工作。
1.3基本原則
控源為本,截污優先。以控制污染物進入水體為根本出發點,加大污水收集力度,提高污水處理效率;強化混接污水截流等措施,最大限度地將污水輸送至污水處理廠進行達標處理。
科學診斷,重在修復。在科學調查和診斷現有排水系統的基礎上,合理制定排水口、管道及檢查井治理方案,優先將工作重點放在排水口治理,消除污水直排,最大限度杜絕排水口「常流水」及倒灌。
建管並重,強化維護。在加大排水設施建設力度的同時,強化排水口、排水管道、檢查井的運行維護,嚴格控制排水管道、泵站的運行水位,提升運行效率;鼓勵通過招投標擇優選擇專業單位實施檢測、修復和維護,探索按效付費的模式。
綜合施治,協同推進。在做好控源截污的基礎上,積極推進排水管道進入城市地下綜合管廊,促使排水系統質量提升,消除外來水入滲、污水外滲和雨污混接;加強與海綿城市建設結合,從源頭管控雨水徑流,有效減少溢流污染;因地制宜推進水系生態修復,有效提升水體自凈能力。
1.4治理目標
消除旱天污水直排,削減雨天溢流。旱天,確保各類排水口無污水排放;雨天,有效降低排水口溢流。各地應結合當地雨型、雨量、受納水體情況和「海綿城市」建設,具體制定溢流控制標准,原則上治理後的溢流頻次應降低50%以上。
提升污水處理效益,減少污水外滲。排水管道敷設在地下水水位以下的地區,城市污水處理廠旱天進水化學需氧量(CODCr)濃度不低於260mg/L,或在現有水質濃度基礎上每年提高20%;排水管道敷設在地下水水位以上的地區,污水處理廠年均進水CODCr不應低於350mg/L。有效降低污水外滲量,減輕對地下水和土壤污染的影響。
降低系統運行水位,恢復截流倍數。污水管道運行水位不高於設計充滿度,最大充滿度不超過0.9。雨水、合流制提升泵站運行水位原則上不高於進水管管頂。無截流干管的合流制系統應增加截流干管,其截流倍數應滿足《室外排水設計規范》要求;有截流系統的合流制,恢復原設計的截流倍數。雨水管道不得作為合流管道或者污水管道使用。
1.5技術路線
黑臭水體整治中排水口、管道及檢查井治理的技術路線如圖1-1所示:
2排水口調查與治理
排水口是指向自然水體(江、河、湖、海等)排放或溢流污水、雨水、合流污水的排水設施。排水管道(包括渠、涵)系統不完善,或存在缺陷和維護管理問題時,就會在排水口產生污水直排或者溢流污染,這是引起水體黑臭的主要原因。同時,排水口設置不合理,還會造成水體水倒灌進入截流管或污水管道中,不但降低了污水處理廠進廠污水濃度,也增加了污水處理廠進水水量負荷。
排水口治理是「控源截污」一系列措施中的重要環節,應在充分調查的基礎上,針對不同類別排水口存在的具體問題,因地制宜採取封堵、截流、防倒灌等綜合治理措施,對排水口實施改造。
排水口現場調查作業與治理應符合現行行業標准《城鎮排水管道維護安全技術規程》(CJJ6)、《城鎮排水排水管道與泵站運行、維護及安全技術規程》(CJJ68)等有關規定。現場使用的檢測設備,其安全性能應符合現行國家標准《爆炸性氣體環境用電氣設備》(GB3836)的有關規定。從事排水口調查與治理的單位應具備相應資質,調查與治理人員應培訓合格後,方可上崗。
2.1排水口分類
2.1.1分流制排水口
1.分流制污水直排排水口分流制排水體制中,向水體直接排放污水的排水口,直接導致水體污染。
2.分流制雨水直排排水口分流制排水體制中,向水體直接排放雨水的排水口,因在降雨初期排放的雨水水質較差,會給水體帶來一定程度的污染。
3.分流制雨污混接雨水直排排水口分流制排水體制中,因雨水排水管道存在混接污水,故旱天會向水體排污,同時也存在初期雨水污染。
4.分流制雨污混接截流溢流排水口分流制排水體制中,針對雨污混接,在雨水排水口實施了截流措施的排水口,其存在溢流污染與水體水倒灌的問題。
2.1.2合流制排水口
1.合流制直排排水口
沒有截流干管的合流制排水口,其類似於分流制中雨污混接雨水直排排水口,但污水所佔比重更大。
2.合流制截流溢流排水口合流制排水體制中,在合流管渠末端設置截流措施的排水口,存在溢流污染與水體水倒灌的問題。
(以下省略)
I. 污水管道允許有溢流口嗎
污水管道可以有溢流口,但應溢流到規定的容器內,不能隨意排放
J. 關於要求對污水處理廠進行提標改造的請示
由於我國城市河道補水的重要來源是城鎮污水廠出水,排入河道後,稀釋能力小版,若不提高出水水質排放標權准,將嚴重威脅城市生態環境。國家環保總局要求,對於污水處理廠出水作為城市景觀用水的此類污水處理廠,出水水質應達到《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB18918-2002)中的一級A標准,因此,對我國城鎮污水處理廠進行提標改造勢在必行。