Ⅰ 智慧水利專業的就業方向是什麼
2022年新增31個本科專業,智慧水利專升纖業就是其中之一,那麼智慧水利專業的就業方向是什麼呢?我收集了詳細信息,小夥伴們快來了解一下具體情況吧。下面是由我為大家整理的「智慧水利專業的就業方向是什麼」,僅供參考,歡迎大家閱讀本文。
智慧水利專業的就業方向為:水務管理,水利建設,水資源開發等方向,主要培養方向為:水資源優化,給排水,水利工程規劃等領域。
智慧水利指利用物聯網、智能感測、雲計算、大數據等技術對供水、排水、節水、污水處理、防洪等水利環節進行智慧化管理。主要包括:新信息通信技術的應用(即信息感測及物聯網、移動互聯網、雲計算、大數據、人工吵散仿智能等技術的應用)、多部門多源信息的監測與融合(包括氣象、水文、農業、海洋、市政等多部門,天上、空中、地面、地下等全要素監測信息的融合應用)和系統集成及應用(即集信息監測分析、情景預測預報、科學調度決策與控制運用等功能於一體)等三個方面。
所以,它的就業方向也集中在氣象水利等部門,畢業生可以考取相關單位的公務員。此外,一些水利工程企業的人才需求也是很大的,大家可以留意起來。
智慧水利專業貫徹水利改革發展總基調,立足新時代水利高質量發展需要,依託學校水利工程一流學科和計算機科學與信息技術、信息與通信工程等優勢學科,促進現代信息技術與水利深度融合,滿足智慧水利相關行業迅猛發展及智慧水利體系建設對兼具水利基掘余礎和信息應用技術的復合型高層次人才的迫切需求。
智慧水利專業具有鮮明的跨學科特點,旨在培養能夠融合水利工程與雲計算、大數據、人工智慧、物聯網、數字孿生等新一代信息技術,開展水利大數據、水利智能調度、水利工程BIM設計、水工智能建造、水利工程智能監控等方向工作的水利行業信息化復合型創新人才。在全國高校率先批准設立智慧水利專業是學校深化新工科改革,推動傳統優勢專業與現代信息技術融合發展的階段性成果。
開設智慧水利專業,加快研發農業節水領域核心技術,培養新型農業水利所需專業人才,對促進農業水利技術轉型升級,實現生產精準管理,節約成本資源,提升產能效率,具有重大意義。開設智慧水利專業是學校保障國家食物安全、水安全和助力農業綠色發展與鄉村振興的重要舉措。
Ⅱ 城市數字孿生為何而生
數字孿生城市是利用數字技術和大數據分析等手段,創建的一個虛擬城市模型,它以現實城市為基礎,通過收集和整合各種城市數據,實現了城市的數字化復制和模擬。包括了城市的地理信息、建築物、設施、人口、交通、環境等各種要素。提供實時的城市數據和預測模擬能力,幫助城市決策者更好地理解城市的運轉和行為規律,支持城市規劃和管理決策的制定和實施。可應用於城市規劃、交通管理、環境保護、應急管理、市政設施運營和維護等方面,對於提高城市運行效率和質量,具有重要的作用和意義。
數字孿生城市優勢在於,可以提供全面的、實時的城市數據,支持城市決策者更快、更准確地做出決策,幫助城市更高效地運轉;在虛擬環境中進行模擬,以驗證各種規劃方案、政策和決策的效果,段祥降低決策的風險和成本。
數字孿生了多套智慧城市管控系統。圍繞公共管理、產業發展、生活服務等業務,提供能耗環境監測、設備安防監管、綜合態勢監測等功能,使城市內原本獨立的各系統根據管理特性形成聯動預案。
Ⅲ 生活污水處理要求
通常在大多人的意識中,生活污水除了居民日常使用的之外,還應該回包括工業污水,另外生活污答水排放處理標准也應該是指經過污水處理設備後,所達到附近水體中的排放標准,我們在了解生活污水排放標准這個詞的意思後,為大家講解生活污水處理排放標準是什麼。
工業單位污水排放標准:需要按照《污水綜合排放標准》要求,但是船舶、肉類、鋼鐵、造紙、海洋石油、合成氨、紡織、航天、磷肥、兵器這幾大行業除外。這些行業另外有針對性行業污水排放標准。
GB3838VI/V類水域:這一個水域需要執行第二級標准,這里為大家簡單介紹什麼是VI/V水域,其中VI水域簡單來說就是適用於一般工業污水,以及人們直接接觸的用水區域。而V類水域則是農業用水以及平常景觀所要求用水水域。
GB3838III類水域:其中這一個區域除了劃定的保護區以及游泳區之外,該水域需要執行一類標准,這一個水域主要是集中式的生活飲用水地表、洄遊通道、魚蝦越冬 場所以及水產、漁業水域等。
Ⅳ 城鎮污水處理場的發展
隨著城市污水排放量越來越大,城市污水處理程度及效果將嚴重影響人居環境質量和城市可持續發展。城市污水處理事業的發展也得到了政府、社會及民眾等多方面的關注。
一、城鎮污水的定義及污水特徵
(一)、定義
城鎮污水指城鎮居民生活污水,機關、學校、醫院、商業服務機構及各種公共設施排水,以及允許排入城鎮污水收集系統的工業廢水和初期雨水等,可以分為各種生活污水、工業廢水和入滲地下水(雨水)三部分。城鎮污水處理系統是指污水的收集、輸送、處理、再生和利用等的這些設施以一定方式組合成的總體。
(二)、特徵
1.物理指標。城鎮污水廠的水質物理指標一般包括:水溫 、氣味、顏色、氧化還原電位、色度、電導率等。
2.化學指標。化學性指標可以分為四類:一般性水質指標,如pH值、硬度、鹼度、余氯、各種陰陽離子等;有機物含量指標,如生化需氧量BOD5、化學需氧量CODcr、總需氧量TOD、總有機碳TOC等;植物性營養物質指標,如氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、磷酸鹽等;有毒物質指標,如石油類、重金屬、氰化物、硫化物、多環芳烴、各種氯代有機物和各種農葯等。一般城鎮污水處理廠需要分析的化學指標有:pH值、鹼度、CODc、BOD5 、氮磷、余氯等。
3.生物指標。廢水的生物指標有細菌總數、大腸菌群數、各種病原微生物和病毒等。污水處理廠一般不對進水的生物性指標進行檢測和控制,但對處理後的污水排放之前要進行消毒處理,以控制處理污水對收納水體的污染。
二、城鎮污水處理廠的發展
從上個世紀70年代開始,我國開始著力於開展城市污水處理設施的建設工作。當時的城市污水處理廠處理量約為173萬m3,污水主要以生活污水為主,比例佔50%,另外還有石油、化工、造紙等的工業外排水。到了80年代,天津市紀莊子污水處理廠——我國第一座大型城市污水處理廠的竣工投產拉開了我國城市污水建設工作的大幕,各省市相繼投入建設工作,如北京、上海、廣東、河北、湖北、浙江、江蘇等。 「八五」期間,我國的城市年處理污水量達到17.49億m3,處理率為8.69%,排水管網普及率為64.8%(按服務面積計算)。城市污水處理廠達到169座,二級生化污水處理廠116座。
三、城鎮污水處理廠建設的研究
(一)、城鎮污水處理,政府重視
城鎮污水處理設施的建設工作得到了國家各級政府部門的重視,都認識到不能走西方國家發展中「先污染、後治理」的老路子,環境、經濟、社會效益的統一才是我國可持續發展的關鍵。認識到環境的改善,在地方招商引資工作中發揮越來越重要的作用。從推行的可持續發展戰略,到節能減排的國策,都從政策層面上把城鎮污水建設工作作為一個長期的、堅持不懈的工作來開展。
1、政府主導,引領建設
強化了各級地方政府的引導作用,加強政策導向,指導建設工作的有效開展。在中央的帶頭下,各省市政府發揮了主導作用。在實際工作中,堅持因地制宜的原則,不盲目照搬現成的經驗,深入研究當地的情況,探索出符合地方特徵的建設和經營模式。以污水的收費制度為例,各地從完善強化收費手段入手,對於徵收的標准、徵收率的調整都在進行市場調研後得出。在污水費的使用方面,細化了管理規范,加強政府的監管和社會的監督力度,逐步探尋另一條運營管理的路子,改變由政府財政投入作為城鎮污水處理廠維持運作的資金來源的舊模式。
2、項目投資的方式的轉變
政府借鑒先進國家的建設經驗,引入BOT的運作模式。BOT是基礎設施投資、建設和經營的一種方式,以政府和私人機構之間達成協議為前提,由政府向私人機構頒布特許,允許其在一定時期內籌集資金建設某一基礎設施並管理和經營該設施及其相應的產品與服務。整個過程中的風險由政府和私人機構分擔。當特許期限結束時,私人機構按約定將該設施移交給政府部門,轉由政府指定部門經營和管理。這一模式,在我國的城鎮污水處理建設事業中是一座里程碑。
3、城鎮污水處理規劃設計的完善
如建設規模的確定,考慮指標主要有服務范圍、所服務范圍內的人口情況、經濟技術發展情況等。在城鎮經濟快速發展的今天,未來的經濟發展水平也是一個需要考量的重要指標。在項目前提這些要素考慮得越周全、越深入,對於今後項目投產和運作後所承擔的風險就越小。
4、科技化的滲入
城鎮污水處理的信息管理向數字化轉變,建立起共享的數字信息系統,初步實現了項目建成和運行的動態化的管理。一方面,為政府掌握城鎮污水處理設施的覆蓋率、處理率、設施利用率及污染物的削減排放率等指標提供了便利,另一方面,新型的信息管理系統也為污水廠解決了提高廠區的管理能力的難題,加強了污水處理的效果、避免了操作的隨意性,保證節能減排的切實實行。
四、城鎮污水場運行中的存在問題
(一)、目前我國中東部的發達省市都基本建成了污水處理設施,大多數的中小城鎮還沒有建設相關的污水處理設施。解決這一區域發展不平衡的狀況將是「十二五」期間水污染治理的工作目標。
(二)、項目立項前的調研工作有待科學化、合理化。在一些地方的建設工作中,立項前的可研工作流於形式,對於項目的規模、服務范圍、選用工藝等沒有根據當地的實際情況確定,出現工程投資費用高、處理負荷率低的情況,造成資源的浪費。中小城鎮的污水處理有自身的特點,不應該照搬照套其他地區的模式,應該借鑒其有用的經驗,走經濟、高效、易行的模式。
(三)、污泥處理處置設施建設落後。污泥不經脫水隨意外運、亂棄的現象較建設初期已有很大改觀,但目前仍存在污泥處理未經穩定化處理、脫水污泥的含水率達不到混合填埋的要求的情況。根源在於污泥處理未得到重視,在一些污水處理廠的投資比重低,已建成的污泥處理處置設施也未正常運作。污泥處理設施的建成率和使用率,將是影響我國城鎮污水處理事業發展的一個重要問題。
(五)、城鎮污水處理廠的運行管理水平不高。據資料顯示,目前國內的污水廠主要採取監控軟體收集各設備狀態信號,匯總和輸出的方式較為簡單;操作人員的管理上,沒有根據處理效率、運行成本進行相關的技術、績效考核,運行成本偏高。此外,還應完善污水廠的化驗分析設備和操作規范,加強水質的監控,提高系統的達標率。
五、城鎮污水處理廠的發展趨勢
從「十二五」規劃綱要來看,在國家的「節能減排」政策的大力促進下,城鎮污水建設事業將繼續推進。在未來建設任務中,重點工作主要有:氮、磷營養物質的去除;工業廢水治理向全過程式控制制的轉變;污水處理設施的建設向集中處理模式轉變;將提出更合理、更規范的水質控制指標;加快中小城鎮污水處理規劃和建設工作等。如建立以各地政府部門為主要責任主體的制度;根據各地區特點,建立符合市場運營模式的污水收費制度,維持污水處理設施的有效運作;加大社會資金的引入力度,鼓勵更多的社會力量參與到我國的污水處理建設事業當中。
六、結語
城鎮污水處理事業的發展,直接關繫到城市、城鎮的公共衛生安全與人居環境質量的改善。在國家「十五」規劃綱要的指導下,我國的城鎮污水處理設施建設事業將展開另一個新格局。
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Ⅳ 智慧化,數字化發展對城鎮污水處理行業帶來哪些機遇和挑戰
1、機遇:提高污水處理效率:通過數字技術的應用和數據採集分析,可以實現污水處閉洞理過程的智能化和自動化,提高處理效率和質量;降低運營成本:數字化技術可以幫助監測設備狀態、優化設備運行模式等,從而降低運營成本和能耗;推動產業升級:數字化、智能化技術的應用,有助於加快城鎮污水處理行業的產業升級,促進技術創新和產品升級;增強環境保護效果:數字技術的應用可以有效地監控和管控城市污染物排轎哪枯放情況,提高環境保護效果。
2、挑戰:技術難度增加:數字化、智能化技術需要投入大量的資金和人力,在技術和設備更新換代方面也需要不斷的投入,這對一些小型污水處理廠和缺乏資金的地區構成了挑戰;數據安全問題:數字化技術在數據採集、傳輸和存儲方面可能會面臨數據安全問題,例如數據泄露、網路攻擊等問題;經營模式變革:數字化技術的應用需要相關的培訓和管理能力,這對傳統的污水處理企業經營模式和管理方式提出了新的要求;政策支持不足:政府的政策支持體系還不夠完善,可能會影響數字化技術在緩鏈污水處理行業中的推廣應用。
Ⅵ 什麼是三維可視化數字孿生智慧城市在三維可視化管理系統中有什麼作用
數字孿生城市是基於雲計算、信息化、操作性融為一體的智能管理系統。商迪3D結合信息交接、物聯網技術控制、安全、可靠、實時顯示、簡易操作等物理實體技術。將園區、工業、建築、設施等基本數據、詳細的展現,結合智慧城市模型,提高城市環境、城市管理、城市設備、城市防災、城市設備、城市消防可視化改造等諸多領域被廣泛運用。從而達到節約成本不浪費資源,通過數據實時顯示提高效率。
數字孿生智慧城市的核心
讓真實搭建虛擬技術、讓虛擬引領真實世界。智慧城市是數字城市發展的重要組成部分,也是智慧城市建設的新起點。以基礎作為支撐點,讓智慧城市呈賣氏現信息化和智能化的能力。以城市信息化為核心技術建設數字孿生城市,全方位展示數據的融合,打造安全、數據開放式、合理利用資源、預防哪賣城市災難、設備管理等功能統一智慧城市管理系統,將真實世界通過信息化展現到數字孿生智慧城市進行優化,以智慧城市虛擬模擬、在真實世界合理運用,將數據實時顯示出來,呈現虛實融合的管理和運營模式,推動現代化治理能力和治理系統李配逗的形成。
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Ⅶ 武隆鳳來新城規劃修多大買房要注意什麼
一個樓盤的規兆慧慎劃一般都是需要一定的時間,尤其是當地政府會提前做好規劃,然後將項目進行招標,有一些開發商進行投標,武隆鳳來新城是重慶市和武陵區規劃的一個重要項目,那麼武隆鳳來新城規劃修多大?買房要注意什麼?
一個 樓盤 的規劃一般都是需要一定的時間,尤其是當地政府會提前做好規劃,然後將項目進行 招標 ,武隆鳳來新城是重慶市和武陵區規劃的一個重要項目,未來規劃也是很不錯的,那麼武隆鳳來新城規劃修多大? 買房 要注意什麼?針對這些問題,下面為大家詳細的介紹一下相關的知識。
武隆鳳來新城規劃修多大?
1月27日,位於武隆區西部的鳳來新城正式破土動工。根據規劃,到2030年,鳳來新城建成區面積將達10平方公里、集聚人口10萬人,成為產城融合、城景互動的近郊型公園城市,同時輻射渝東南和黔北地區發展,是實現“武隆南川”一體化發展的重要載體。
據武隆區委書記黃宗華介紹,鳳來新城是重慶市和武隆區“十四五”規劃的重要內容之一,位於武隆區西部、重慶主城東三環內,地處主城都市區和渝東南武陵山區城鎮群的連接點,距兩江新區復盛片區約50公里, 區位優勢 明顯。該片區地勢相對平坦,東側武隆白馬山景區,西側臨近南川金佛山景區,境內及周邊自然景觀達255處,生態資源豐富。
據悉,鳳來新城也將是一座產城融合、城景互動的近郊型公園城市,將堅持“林城交融、山水靈動”的城市設計理念,建設公園型新城;堅持推進智能城市、數字孿生城市與現實城市同步規劃,推動大數據、物聯網、 人工智慧 等技術和數據集成在城市規劃設計、功能布局、公共產品、民生服務、政府管理、社會治理等領域的應用。
根據規劃,鳳來新城涵蓋鳳來、廟埡、平橋、鴨江等7個鄉鎮。目前,鳳來新城已包裝了包括能源、交通、產業、教育、醫療等在內的100餘個項目,投資金額600億元。其中,姜家溪 水庫 工程、鳳來新城至武兩(武隆至兩江新區)高速連接道路工程、付家大灣5G基站工程已於27日正式動工。今年內,總部經濟大樓、規劃展覽館、城市幹道、居民安置點、污水處理廠、垃圾中轉站、水庫等也將陸續開工建設。
買房要注意什麼?
1、地理位置優越
假如要想房子保碧橋價漲價,具有空間的話,那麼應該選個好 地段 。假如自己所買的房子有著優越的地理位置,例如靠近地鐵口、可以上名校等,那麼該房子就可以很快的,並且可以長期 保值 。
2、房子產權明確
假如購買的是二手房,一般都會經過多人之手,那麼在 房屋產權 方面難免會出現爭議,例如房屋有多位共有人等情況出現,在房屋交易進行的時候,假如 房屋共有人 不同意出售房子,不在合同上簽字的話,那麼買賣雙方簽訂的 購房合同 是無效的。所以在 買二手房 時,一定要明確清楚房子的產權。
3、周邊 配套 完善
有的房屋建成年代比較早,所以 小區 的配套設施一般都會比較差,大多數都會出現休閑娛樂設施老舊,甚族敬至無法使用的情況。所以在買二手房時,一定要實地去查看房屋情況和小區環境,確保周邊配套足夠完善。
以上就是關於“武隆鳳來新城規劃修多大?買房要注意什麼”的相關介紹,買房子之前要考慮的事情是相對比較多的,比如房子的保價和空間,同時要注意根據自己的情況來選擇合適地段的房子,要注意房屋周邊的配套設備。
Ⅷ 必須安裝在線監測設備的污水處理有哪些
被市(地)級以上環境保護行政主管部門列為重點污染源的排污單位或者處於專環境敏感地區的重點排污屬單位,應當安裝TOC、COD、PH等主要污染物在線自動監測儀、污水流量計污染治理設施運行記錄儀;
日排廢水量100噸以上或者日排化學需氧量30公斤以上的排污單位,應當安裝污水流量計、污染治理設施運行記錄儀;
前第兩項所列排污單位以外的排污單位,應當安裝污染治理設施運行記錄儀。
(8)污水數字孿生擴展閱讀
水質在線監測系統(On-line Water Quality Monitoring System)以在線分析儀表和實驗室研究需求為服務目標,以提供具有代表性、及時性和可靠性的樣品信息為核心任務,
運用自動控制技術、計算機技術並配以專業軟體,組成一個從取樣、預處理、分析到數據處理及存貯的完整系統,從而實現對樣品的在線自動監測。
自動監測系統一般包括取樣系統、預處理系統、數據採集與控制系統、在線監測分析儀表、數據處理與傳輸系統及遠程數據管理中心,這些分系統既各成體系,又相互協作,以完成整個在線自動監測系統的連續可靠地運行。
Ⅸ 城市污水污泥處理與處置
城市污水污泥處理與處置具體包括哪些內容呢,下面中達咨詢為大家帶來相關內容介紹以供參考。
城市污水污泥是污水處理過程中產生的固體廢棄物。隨著國內污水處理事業的發展,污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴大和提高,產生的污泥量也日益增加,目前在國內一般污水廠中其基建和運行費用約占總基建和運行費用的20%~50%[1]。污水污泥中除了含有大量的有機物和豐富的氮、磷等營養物質,還存在重金屬、致病菌和寄生蟲等有毒有害成分。為防止污泥造成的二次污染及保證污水處理廠的正常運行和處理效果,污水污泥的處理處置問題在城市污水處理中佔有的位置已日益突出。
中國現有人口13億多,城市640多個,城市人口2.7億。據中國國家環保總局提供的數字,目前中國每年大約排放污水401億m3,已建成運轉的城市污水處理廠有400餘座,日處理能力2534萬m3。按污泥產量占處理水量的0.3%~0.5%(以含水率97%計)[2]計算,中國城市污水廠污泥的產量在7.602萬m3/d和12.67萬m3/d (以含水率97%計)之間。因此,中國在污水處理事業不斷取得進步的同時,將面臨巨大的污泥處理處置壓力。
1 國內城市污水污泥處理處置現狀
1.1 國內城市污水污泥處理的狀況
1.1.1 現有污水污泥處理工藝
國內已建成運行的城市污水廠來看,污水污泥處理工藝大體可歸納為18種工藝流程,見表1。
1.1.2 污泥濃縮
污泥濃縮主要是降低污泥中的空隙水,通常採用的是物理處理方法,主要包括重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法等,它們的處理性能如表2所示[3]:
1.1.3 污泥穩定
國內目前常用的污泥穩定方法是厭氧消化,好氧消化和污泥堆肥也有部分被採用,並且污泥堆肥正處於不斷研究階段,而熱解和化學穩定方法或者是由於技術的原因或者是由於經濟、能耗的原因而很少被採用[5]。圖2為上述幾種污泥穩定方法在國內所佔的比例。
1.1.4 污泥脫水
國內現有的污泥脫水措施主要是機械脫水,而干化場由於受到地區、氣候條件的限制很少被採用。圖3為幾種污泥脫水技術在國內所佔的比例。
1.2國內城市污水污泥處理中存在的問題
國內城市污水污泥的處理起步較晚,其中也存在許多問題,主要表現在以下幾個方面:
1.2.1 污泥處理率低、工藝不完善
我國存在著重廢水處理,輕污泥處理的傾向。很多城市未把污泥的處理作為污水廠的必要組成部分,往往是污水處理廠建成後,相當長的時間後才建污泥處理系統,造成我國城市污水污泥處理率很低。從表1的工藝中也可以看出,國內城市污水廠的污泥處理工藝是很不完善的。污泥經過濃縮、消化穩定和干化脫水處理的污水廠僅占上述城市污水廠的25.68%。這說明我國70%以上的污水廠中不具有完整的污泥處理工藝。不具有污泥穩定處理的污水廠佔55.70%,大量未經過穩定處理的污水污泥將對環境產生嚴重的二次污染。不具有污泥干化脫水處理的污水廠約佔48.65%。污泥經濃縮、消化後,尚有約95%~97%含水率,體積仍然很大。這樣龐大體積的污泥如果不經過污泥的干化脫水處理,將為運輸及後續處置帶來許多不便。
1.2.2 污泥處理技術設備落後
當前我國有些污水處理廠所採用的污泥處理技術已經是發達國家所擯棄的技術,其水平還停留在發達國家的70、80年代的水平,有的甚至是國外的60年代的水平。而且有些污泥處理技術根本不合乎國內的污水污泥特性,對所採用的技術缺乏必要的調查研究。污泥處理設備也比較落後,性能差、效率低、能耗高,專用設備少,未能形成標准化和系列化。因此,限制了我國污泥處理技術的提高和發展。
1.2.3 污泥處理管理水平低
很多已建成的污泥處理設施不能正常運行,除技術水平外,管理水平低也是重要因素。大部分污水廠的管理人員和操作人員的素質較差,缺乏管理經驗,不能有效地組織生產,加上技術人員少,各個專業不配套,所以一旦生產上出現問題,不知如何處理,有的污水處理廠的污泥處理系統只好長期停止運行。提高污水廠的管理水平,早日實現科學管理是保證污水廠污泥系統長期運轉的關鍵所在。
1.2.4 污泥處理設計水平低
我國排水事業有很大發展,積累了較為豐富的污水處理設計經驗,並培養了大批設計人材。但在污泥處理方面,我國還缺乏實踐經驗和設計經驗,尤其是污泥處理系統的整體水平還比較低,從已建成的污水處理廠的污泥處理裝置看,運行工況不佳,不能保證長期運行,很多廠的裝置建成後,又進行較大的技術改造,造成人力、物力和財力的極大浪費。
1.2.5 污泥處理投資低
國內污泥處理投資只佔污水處理廠總投資的20%~50%,而發達國家污泥處理投資要佔總投資的50%~70%。
1.3 我國城市污水污泥處置的狀況及分析
城市污水污泥的處置途徑包括土地利用、衛生填埋、焚燒處理和水體消納等方法,這些方法都能夠容納大量的城市污水污泥,但因國家的不同而應用情況有所不同。我國自80年代初第一座污水處理廠天津紀莊子污水處理廠建成投產後,污泥即由附近郊區農民用於農田。其後北京高碑店等污水處理廠的污泥也均用於農田。隨著城市污水污泥產生量和污水處理廠的逐漸增多,目前我國已開始將污水處理廠污泥用於土地填埋和城市綠化,並將污泥作基質,製作復合肥用於農業等。但在國內,總的狀況還是以污泥土地利用的形式為主,將污泥用於農業。可由於國內在污泥管理方面對污泥所含病原菌、重金屬和有毒有機物等理化指標及臭氣等感官指標控制的重視程度還不夠高,因此限制了對污泥的進一步處置利用,圖4為幾種污泥處置技術在國內所佔的比例。
國內的污泥處置,即最終出路存在嚴重問題,從上圖可以看到仍有13.79%的污泥沒有任何處置,這將為環境污染帶來巨大危害。污泥散發的臭氣污染空氣,病原菌對人類健康產生潛在威脅,重金屬和有毒有害有機物污染地表和地下水系統。造成這種現象的原因可以歸納如下:由於國內污泥處理處置的起步較晚,許多城市沒有將污泥處置場所納入城市總體規劃。造成很多處理廠難以找到合適的污泥處置方法和污泥棄置場所;我國污泥利用的基礎薄弱,人們對污泥利用的認識存在嚴重不足,對污泥的最終處置問題缺乏關注,給一些有害污泥的最終處置留下了隱患;污泥的利用率不是很高,仍有一部分的污水廠污泥只經貯存即由環衛部門外運市郊直接堆放,尤其是國內一些南方城市很多採用這種方式。這樣的處置方式既影響了污水廠的正常運行,同時污泥的隨意堆放又可能產生二次污染,也造成污泥資源的浪費。因此,我國當前面臨的問題是盡快發展污泥處置技術來解決不斷增長的污水污泥。
2 我國城市污水污泥處理處置對策
2.1 我國城市污水污泥處理途徑
從國內今後的發展趨勢來看,其城市污水處理將形成以國家投資的大型污水處理廠為主,各地區根據經濟發展狀況投資興建的不同規模污水處理廠並存的局面,因此對污水廠污泥的處理應根據污水廠所處的環境位置、處理規模、資金來源、經濟技術水平來確定適合中國國情的工藝方法和技術設備等。
污泥處理的目的是使污泥減容化、穩定化、無害化及綜合利用。對於國內城市的各類污水處理廠來說,應該不斷完善其污水污泥處理工藝,選擇包括污泥濃縮、厭氧消化、脫水等較完善的污泥處理工藝,並積極開發性能良好的、國產的污泥濃縮、穩定和脫水的裝置和機械,以提高污泥的含固率,使後續的污泥處置和綜合利用能順利進行。就選擇污水污泥濃縮技術來說,由於國內城市污水污泥中有機物含量低,所以採用重力濃縮仍然是一種經濟、有效的污泥減容方法。污泥脫水的方法主要包括自然干化和機械脫水,而自然干化由於受到氣候、地區的限制而很少被採用。污泥的機械脫水能有效降低污泥體積,為污泥的後續處置打下良好基礎。現在常用的機械脫水技術有板框壓濾脫水、帶式壓濾脫水和離心脫水等,在實際運行中各有其優缺點,同時污泥的性質對脫水效果影響很大,因此對機械脫水方法的選擇應根據污水廠工藝、運行的特點和污泥處理處置的要求而定。污泥處理時採用不同的穩定方法對整個污水處理的工藝選擇和技術經濟比較有舉足輕重的影響,典型的穩定方法有厭氧消化、好氧消化和堆肥等的生物穩定法及投加石灰的化學穩定法。對目前國內現有的情況來說,應考慮採用基建投資少、運行管理費用低、簡易高效的污泥穩定方法。污泥的中溫厭氧消化法為國內的部分污水處理廠所採用,它不僅能將污泥中的有機物降解,同時殺死部分病原菌和寄生蟲(卵),從而使污泥達到穩定化以及部分無害化,而且消化產生的沼氣還可作能源回收。不過該法投資大,操作管理嚴格,對工藝技術及安全運行的要求也較高,這對國內大型的污水處理廠來說是可行的,而對於國家缺乏技術經濟優勢的小型污水處理廠,採用污泥厭氧消化作為污泥穩定、無害化措施是不可行的。筆者認為,對於小型污水處理廠,一是在選擇污水處理工藝時,可選擇延時曝氣法(如採用氧化溝),由於該工藝產生的污泥隨著泥齡的增長,有機物分解趨於完善,揮發分含量隨之減少,其能量也逐漸降低,污泥趨於穩定。當污泥齡足夠長時,其好氧穩定的結果與厭氧消化穩定的結果很接近[6]。二是採用生污泥直接脫水後進行好氧堆肥的方法,好氧堆肥是利用微生物的作用,將污泥轉化為類腐殖質的過程,可消除污泥惡臭,堆肥後污泥穩定化、無害化程度高,是經濟簡便,高效低能耗的污泥穩定化無害化替代技術。
2.2 污泥堆肥是符合中國國情的污泥穩定技術
污泥農用前最好進行堆肥化處理,目的是經過生物降解作用,使植物養分形態更有利於植物的吸收,另一方面還可消除臭味、殺死病原菌和寄生蟲。
目前世界各國普遍採用的堆肥方法有靜態和動態堆肥兩種,如自然堆肥法、圓柱形分格封閉堆肥法、滾筒堆肥法、豎式多層反應堆肥法以及條形靜態通風等堆肥工藝,這些方法都在不斷發展和完善。
近年來,國內先後建成了一些機械化程度較高的堆肥廠,如無錫、杭州、武漢、上海等地的機械化堆肥技術包括較完整的前處理、發酵、後處理工藝和設備,其堆肥技術在產品質量、運行操作可控性、環境質量等方面的指標都達到了較高水平。天津市污水處理研究所在紀莊子污水處理廠進行的污泥高溫堆肥的試驗和研究中,探索出了一套少加甚至不加調節劑、簡單而便於操作管理的污泥堆肥工藝,同時提出了工藝流程和技術參數,為生產線的設計與建設提供了技術依據。以堆肥處理前、後消化污泥的提取液為試驗液,以草履蟲為試驗對象所進行的綜合毒性研究表明,兩者的半致死濃度相差近10倍,說明堆肥對毒性有機物的降解效果是顯著的[7]。
1997年北京市環境保護科學研究院總結多年研究成果,吸取國內外各類機械堆肥裝置的優點設計、研製了污泥動態發酵器,該裝置效率高、能耗低,便於操作管理和設備化。根據所研製的設備,提出以污泥動態發酵器為核心的污泥制復合肥新工藝路線,建成了1條年產5000t復合肥生產的裝置。生產線包括污泥動態發酵器、混合攪拌器、圓盤造粒機、烘乾機、篩分機等組成,運行以後設備穩定可靠、經濟效益明顯。該研究提出的污泥動態發酵無害化及污泥制肥工藝,將在北京市高碑店等污水處理廠的污泥處理處置中得到應用,對於解決北京市的污水污泥處置問題,會起到很好的作用。可以說,該項技術的成果轉化和推廣應用已經有了良好的開端[8]。
2.3 污泥土地利用是符合中國國情的處置方法
一般來說,各國家對於污泥處置方式的選擇應兼顧到環境生態效益與處置成本、經濟效益之間的平衡。一種有效的、適合本國具體情況的污泥處置方法應該是在環境上衛生、社會上被接受及經濟上有效的方法。污泥土地填埋對污泥的土力學性質要求較高,需要大面積的場地和大量的運輸費用,地基需作防滲處理以免污染地下水,填埋場的廢氣可能污染環境等,近年來污泥填埋處置所佔比例越來越小;焚燒法的技術和設備復雜、耗能大、費用較高,並且有大氣污染問題;污泥投海受到地理位置和國際海洋有關公約的限制以及對海洋生態系統和人類食物鏈已造成威脅,中國政府已於1994年初接受三項國際協議,承諾於1994年2月20日起不在海上處置工業廢物和污水污泥;污水污泥用作建材是近年處於研究階段的新課題,尚有許多技術難題需要解決。因此,上述幾種方法的使用在我國受到限制。
從污泥的成分看,其中有機物、氮、磷等的含量均高於一般農家廄肥,還含有鉀及其它微量元素[9]。若施用於土地中,對土壤物理、化學及生物學性狀有一定的改良作用。污泥中的有機物質可明顯改善土壤的結構性,使土壤的容重下降,孔隙增多,土壤的通氣透水性和田間持水量提高[10 11],從而改善土壤的物理性質。施用污泥也可提高土壤的陽離子交換量,改善土壤對酸鹼的緩沖能力,提供養分交換和吸附的活性位點,從而提高土壤保肥性[12]。污泥中豐富的各種養分,明顯地增加土壤氮、磷養分,並能有效地向植物提供養分[11],減少化學肥料的施用量,從而可降低農業生產的成本。此外,污泥可以使土壤中微生物量增加和代謝強度提高而改變土壤的生物學性狀,所以污泥土地利用是適合我國目前的經濟發展狀況是一種積極的、生產性的污泥處置方法[13 14]。同時,我國是一個發展中的國家,又是一個農業大國,其廣闊的土地資源是發展污水污泥土地利用的天然優勢。因此,無論從經濟因素還是從肥效利用因素出發,污泥的土地利用特別是污泥的農用都是一種符合中國國情的處置方法。這種處置方法一方面可以為國內污水廠污泥找到一條根本出路,另一方面還可緩解我國農村資源的短缺。
2.4 污泥土地利用應注意的問題
2.4.1 加強病原菌和寄生蟲的控制
城市污水處理廠污泥中含有大量的病原微生物和寄生蟲,如不加以控制,則污泥在土地利用或使用過程中會對人畜的健康造成危害。因此污泥在處置或利用前進行高、中溫好氧法或厭氧法處理或採用輻射處理是不可或缺的環節。
2.4.2 重視對污泥中重金屬及有毒有機物的控制
污水污泥中的重金屬和有機污染物含量已成為污泥土地利用的重要限制因素,污泥中往往含有大量的銅、鎳、鎘、鉛、鋅、汞等重金屬和許多種有毒有機物,若農田中長期施用會導致土壤污染,它們被農作物吸收後又通過食物鏈進入人體,從而影響人體健康。盡管國內城市污水廠的污水以生活污水為主,但國內城市污水污泥中重金屬含量還是有部分超過農用標准[2 15]。因此,將污泥作土地利用時,應特別注意污水污泥中重金屬超標問題。污泥中有機污染物的研究工作已經在發達國家開展了很多年,但我們在這方面的研究工作還不是很多。然而,很少研究工作並不意味著我國的污水污泥中不含或少含有機污染物。北京高碑店污水處理廠的污泥中已經檢測到35種含氮芳香族化合物,並有7種已經定量化[16]。因此,在污水污泥中有機污染物與重金屬這兩個領域的研究工作還有很多要做,包括污泥中有機污染物和重金屬的表現形式以及污泥處理過程中它們的變化及對土壤-污泥系統的影響。這樣才可以很好地解決污泥中污染物對環境及人類健康造成的影響。然而,污泥質量根源於污水廠處理的污水的質量,因此也要從污染源著手,降低進入城市污水的重金屬及其它有毒物質的濃度,即必須使排入城市污水管道的工業廢水水質符合《污水排入城市下水道水質標准》(CJ18-86)。
2.4.3 污泥的施用量
污水污泥的農業利用,不僅可以消除污泥對環境的污染,也可使其資源化而提高作物產量。但是,不合理的施用污泥,很可能導致土壤中重金屬元素的積累,造成土壤資源的污染和危害人類的健康。一般來說某塊農田適用污泥數量有一定限度,當達到這一限度時,污泥的農用就應停止一段時間後再繼續進行。具體的污泥施用量應在調查研究的基礎上,根據氣候條件、地理環境、作物種類及土壤同化能力制定適合本地區特點的污泥施用額定負荷量,以確保污泥的農田施用安全。
2.4.4 制定完善標准和法律法規,推廣與普及環境知識
許多發達國家已對污泥的處置利用制定了法律法規,對污泥的標准、施用地點的選擇、水源的保護、病原菌的控制、重金屬的允許施入量、運輸等都作了相應的規定。目前,我國關於污泥施用的標准和法律法規還不健全,比如污泥農業利用中關於重金屬的控制標准只是在研究小麥的基礎上建立起來的,很明顯這樣會存在片面性,因此這樣的標准有待於在科學研究的基礎上進一步完善。另一方面是要向社會各界大力傳播環保知識。污泥土地中的一個重要問題是,要讓廣大的污泥用戶了解科學施用污泥的利益和盲目施用污泥的危害,自覺地遵守污泥土地利用的環境法律法規和科學施用技術規范。
3 結語
隨著我國工業和城市的發展,污水處理率的提高,其產生量必然越來越大。從目前情況來看,國內污泥處理利用技術還比較落後,污泥處理率還比較低,人們對污泥處理處置必要性認識還不夠,污泥的處理處置存在嚴重的不足,許多問題亟待解決。同時,我國是一個農業大國,將經過堆肥穩定化後的污泥進行土地循環利用,應該是國內污泥處置利用較有發展前景的一種途徑。為了解決國內污泥處理處置中存在的問題,充分利用污泥這種資源,減少環境公害,我國必須大力發展污泥處理處置和利用的各種技術。
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