農村生活污水處理技術包括化糞池、污水凈化沼氣池、普通曝氣池、序批式生物反應器、氧化溝、生物接觸氧化池、人工濕地、土地處理和生態塘等。可根據現場水質情況,設備放置要求,排放要求等來確認最終的處理方案
Ⅱ 常用的農村生活污水處理技術有哪幾種
常見的么AO、來A2O、MBR、生物轉盤、源潛流,基本就這些。前面3種最廣泛,南方地區江蘇、浙江的污水處理項目基本上都是前面幾種,當然還有人工濕地,河道一些曝氣技術,大多數是依靠生物處理方式的,脫氮除磷技術有很多,目前大多數還是用葯劑的。
Ⅲ 農村生活污水處理污染物排放標準是什麼
農村自然條件比較優越,稍加註意即可。工業化學成分含量,不良微生物蟲卵等版不可直接排放權。必須經過處理,初級凈化分解。農葯,塑料 粉石渣水 的直接排放到河流,直接埋到土地都不可,這都是常識。總結一句話就是 所有的排放廢棄物,必須經過一級處理後 才能與大自然直接接觸。塑料等不能降解的成分 埋到土裡半個世紀也都在那,農葯 電池重金屬 大量化肥大量的企業廢氣廢水等化學成分這類排泄物,就必須處理 反應 降解,才能放到大自然。微生物類 比方說糞便 大量腐肉,爛水果菜葉子海鮮殼,這些可以密閉發酵另作用途,有病的死家禽必須火化。大自然養育了所有人,保護自然環境是每個人的責任和義務
Ⅳ 農村生活污水處理工程怎麼做
農村生活污水凈化池技術
該技術採用多級自流工藝,適合分散處理生活污水,具有投資省、無運行費用、管理方便等特點。該技術不同於傳統的沼氣池技術,污水經處理後可達標排放。
1.用途和功能
生活污水凈化沼氣池是分散處理生活污水的新型構築物,適用於近期無力修建污水處理廠的農村。生活污水包括廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水,其特點有三:一是沖洗廁所的水中含有糞便,是多種疾病的傳染源;二是生活污水濃度低;三是生活污水可降解性較好,適用於厭氧硝化製取沼氣。生活污水凈化池是根據生活污水的上述特點,把污水厭氧硝化,沉澱過濾等處理技術融於一體而設計的處理裝置。
2.池型結構和工作原理
生活污水凈化沼氣池是一個集水壓式沼氣池、厭氧濾器及兼性厭氧塘於一體的多極折流式消化系統。糞便經格柵去除粗大固體後,再經沉沙池進入前處理區1,在這里糞便進行沼氣發酵,並逐步向後流動,生成的污泥懸浮固體在該區的後半部沉降並沿傾斜的池底滑回前部,再與新進入的糞便混合進行沼氣發酵。清夜則溢流入前處理區2,在這里與糞便以外的其他生活污水混合,進行沼氣發酵,並向後流動經過厭氧濾器部分,附著於填料上生物膜重點細菌將污水進一步進行厭氧硝化,再溢流入後處理池。前處理區1和前處理區2都是經過改進的水壓式沼氣池,後處理區為三級折流式兼性池,與大氣相通,上部裝有泡沫過濾板攔截懸浮固體,以提高出水水質。
根據糞便污水和其他生活污水管道為分流制或合流制,將污水流程分成兩種。
Ⅰ合流制
室內污水管道為合流制的污水流程如下:生活污水---->格柵截流井---->沉砂井---->前處理區60%---->後處理區40%---->排出或接好氧處理。
Ⅱ分流制
適用於糞便污水和其他生活污水分流的污水處理,污水流程如下:其他生活污水---->格柵截留井---->沉砂井---->糞便污水---->格柵截留井---->沉砂井---->前處理區1(40%)---->前處理區2(30%)---->後處理區(30% )---->排放或接好氧處理。
3.工藝參數
生活污水凈化沼氣池設計依據每天所處理的污水量,污水量按100L/(人•日)左右計算,其中沖洗廁所用水量按20~30L/(人•日)計算,其他生活污水量為70~80L/(人•日)。污水滯留期為2~3天,污泥清掏周期為300天。
4.運行管理
合理設計、可靠施工、精心管理是確保生活污水凈化沼氣池正常運行的三個主要環節。其中日常管理工作必須做到以下幾點:a.設立生活污水凈化池的地方,應實行專業化施工和承包管理,以保證正常運轉;b.建立工程檔案和管理記錄;c.每年清掏污泥一次;d.每4~5年更新聚氨脂過濾泡沫板,每10年更新軟填料(半軟填料可不更換);e.注意安全,避免發生火災,窒息事故。
二、無動力多級厭氧復合生態處理系統
該技術適用於分散戶廚房、洗衣、洗澡等低濃度農村生活污水的處理,尤其適合有地勢差異的分散戶或2~5聯戶的農村生活污水處理。
厭氧生物專家G教授斷言,厭氧處理生物技術如果有適合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,這一模式比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。
1.基本原理
針對我國當前資金短缺、能源不足與污染日益嚴重的現狀,厭氧處理技術是特別適合我國國情的一項技術。但因為單獨的厭氧對氮、磷等營養元素基本上沒有去除能力,污水中的氮、磷會使水體富營養化。同時單獨的厭氧處理也不能很好地去除病菌,厭氧出水通常情況下不能達到國家的排放標准。因此,單獨的厭氧處理還只能作為一種預處理,必須選擇合適的後續處理單元。
基於上述背景,針對獨戶或聯戶生活污水的處理,基本形成一套成熟的厭氧處理與生態床相結合的處理方法,簡稱無動力多級厭氧復合生態處理系統。
該系統主要由2~3格厭氧池和1格比表面積較大的砂礫石、細土等為基質的復合生態床組成,其中各池之間靠管道連通,污水在池內停留的時間為5~7天。生活污水經過厭氧處理,生活污水中懸浮物可以沉澱,難降解有機污染物被厭氧微生物轉化為小分子有機物。復合生態床表面可種植水生生物。
復合生態床除起到過濾作用外,有機物的床體還能夠提高處理效果。一是植物的生長改變生態床的流態,生長的植物根系和莖桿對水流的阻礙作用有利於均勻布水,延長水力停留時間;二是植物的根系創造有利於各種微生物生長的微環境,植物根莖的延伸會在植物根系附近形成有利於硝化作用的好氧微區,同時在遠離根系的厭氧區里含有大量可利用的碳源,這又提供了反硝化條件;三是植物生長對各種營養物尤其是硝酸鹽氮具有吸收作用。
污水經厭氧「粗」處理後,後續「精」處理單元的負荷相對較小,這樣可以節省生態床的佔地面積,污水中的懸浮物經厭氧反應器處理後,大部分能被有效地去除,這樣也可以防止生態床堵塞。因此,這種組合不但能有效地去除有機物,還能有效解決目前污水處理中難以做到的氮、磷皆能達標的難題。
2.技術流程
無動力多級厭氧復合生態處理系統工藝流程如下:
污水-污水收集系統(管道)-3格厭氧發酵處理池 復合生態床
工藝說明如下:
(1)污水收集系統
該系統處理對象一般為廚房和洗浴房產生的污水,將下水道等與污水管道之間採用暗槽連接,並在入井口處設一格柵以去除較大的顆粒物。
(2)處理池由厭氧發酵池和復合生態系統床組成,形成一體化結構
厭氧發酵池由3個格組成。厭氧發酵的第1格主要是用來調節水量,同時在某種程度上也具有均勻水質和初沉的作用;第2、3格對污水中有機物進行有效降解,有利於復合生態床處理。
處理池總容積的計算
V=Q*T
式中 V-升流池設計容積(m )
Q-預計升流池處理水量(m /h)
T-污水在升流池中停留時間(h)
T一般取為6~7天,V-目前在農村示範成功的池型有3 m 和4.5m 。
(3)復合生態床結構
復合生態床是處理系統中的主要構築物,是一個或兩個滲濾池組合而成的矩形的磚結構物。池內裝有沙礫和人工土等基質。
(4)沙礫和人工土的組成和厚度
Ⅰ沙礫層由不同粒徑沙礫組成,一般分為3~4層
沙礫採用多孔、比表面積大的無機基質。
Ⅱ人工土的選配
土壤中存在種類繁多,數量龐大的各種細菌、真菌、放線菌、藻類、原生動物等,是維持土壤、完成生態系統功能中物質和能量轉化不可缺少的組成部分,它們是土壤生態系統中物質和能量循環的分解者和轉化者。因此,人工土應選擇沙、高肥力的耕層壤質土和草炭為原料。人工土的厚度一般為10~20cm。
3.技術特點
該處理系統工藝流程簡單,出水水質好,抗沖擊能力強,無需採用人工曝氣、污泥迴流、混合攪拌等措施,也就不存在大型的處理機械和復雜的操作控制系統,所以運行工作極為簡單,不需要大量訓練有素的操作管理人員,非常適宜目前我國農村迫切需要經濟、高效、節能、技術先進可靠的污水處理工藝和技術。
三、土壤滲濾生態處理系統
該技術為生物-生態組合技術,適用於有土地較少,但土壤條件適宜的農村點。土壤滲濾包括慢速滲濾、快速滲濾兩種方法,對於不同的農村可以根據情況選用不同的滲濾方法。
污水就地土壤滲濾處理系統由前期處理化糞池和土壤滲濾兩部分耦合而成。
1.工作原理
該系統的基本原理是:生活污水在化糞池中經過沉澱、厭氧處理後,進入分配箱,分流入各土壤滲濾管中,管中流出的污水均勻地向厭氧濾層滲濾,再通過表面張力作用上升,越過厭氧濾層出口堰之後,通過虹吸現象連續地向上層好氧濾層滲透。在上述過程中,水與污染物分離,水被滲濾並通過集水管道收集,污染物通過物理化學吸附被截留在土壤中;碳和氮由於厭氧和好氧過程,一部分被分解為無機碳、無機氮留在土壤中,另一部分變成氮氣和二氧化碳散入空氣中;磷則被土壤物理化學吸附,截留在土壤中,為草坪或者其他植物所利用。
2.工藝流程
污水-厭氧沼氣池-配水池-土壤滲濾處理工藝-集水井-出水
3.工藝特點
土壤滲濾生態處理系統與其他污水處理系統相比,具有以下特點:
(1)系統運行穩定、可靠,抗沖擊負荷能力強;
(2)出水水質好,對有機物尤其對有機氯化物和氨氮有較好的處理效果;
(3)一次性投資小,運行費用低,節省能耗;
(4)在土地處理槽上栽種植物,不但能提高系統凈化污水的效率,還可以增強景觀效果。
4.存在問題
(1)化糞池的問題
化糞池作為污水土壤滲濾系統的預處理裝置,為後續土壤滲濾系統提供污染物濃度較低、生化降解性較高的進水,起著降解污染物和消滅有害細菌的作用,使污水中的糞便得到了一定的無害化處理。目前國內多採用磚砌或混凝土澆築,造價高,密封性差,生化效果差,施工不方便。隨著人們使用的化學用品增加,生活污水成分也變得更加復雜,為了提高污水的凈化效果,這些化糞池有待改善。
(2)土壤滲濾問題
污水從滲濾管道中流出進入滲濾溝內的土壤中,一部分向地表移動,可達到植物根系,另一部分向下滲濾,污水在這兩部分移動時到達哪部分的深度更深一些,關繫到滲濾管在土壤中埋藏的深度問題。
(3)溫度對系統的影響
由於土壤滲濾生態處理系統中的微生物基本處於天然的環境狀態下,隨環境溫度氣候變化而變化。夏季氣溫高時,微生物活性大;冬季氣溫低時,微生物的活性大大降低,系統的污水處理能力大大降低。尤其在北方地區,冬季如何正常運行值得研究。
(4)降水對系統的影響
在進行系統排水設計時必須考慮降水量的影響,以保證及時低將進入系統的降水排出,減少其對水力負荷的影響。
5.發展前景
土壤滲濾生態處理系統是一種適合於處理分散排放生活污水的使用技術,它充分利用了土壤-植物-微生物系統的凈化能力,具有不影響地面景觀、運行操作管理簡單、建設費低、出水水質好等優點。隨著我國農村的不斷發展,這種污水處理系統可由單純的「處理型」轉化為處理與利用相結合的「利用型」,污水經處理後可用來灌溉等,以緩解農村缺水的問題。
Ⅳ 農村生活污水處理方案有哪些
農村污水處理技術包括化糞池、污水凈化沼氣池、普通曝氣池、序批式生物反應器、氧化溝、生物接觸氧化池、人工濕地、土地處理和生態塘等。
根據現場水質情況,排放要求,設備放置要求等確定處理方案·
農村污水處理
Ⅵ 大家誰有各省份農村生活污水處理的資料
相對已經受到廣泛關注,並形成產業的城市污水處理而言,農村的污水處理還是目前環境治理的一道難題。受制於生產、生活方式、經濟發展程度等多方面因素的影響,農村生活污水已經成為潛在的污染。
現在,由中德生態城市規劃和管理項目所進行的分散式生活污水處理示範項目為這種生活污水的凈化開辟了一條既科學、經濟又簡便可行的道路。這種著眼於生態,投資小、運行成本低的污水處理方法目前在常州地區已初顯成效。它的成功,或許可以為國內一些小城鎮、鄉村的環境治理提供啟示。
集中處理遭遇農村難題
隨著人口增加、城市化進程加快和工業點源污染總量控制措施執行,居民生活污染將逐漸取代工業污染成為水體第一污染因子。以常州為例,近年來通過不斷加大市政污水排水設施建設投入,到2005年底,常州已建成污水處理廠6座,污水處理能力達32.5萬m3/d。
其中,城市污水處理廠對城市污水的集中處理率達46%左右,中心城區接近80%。對國家重點水源保護水域太湖和長江的生態安全意義重大。
在市區人口密集區域,提高管網收集覆蓋率,提升污水集中處理能力無疑是正確的選擇,但集中污水處理並不能解決市區外圍無管網覆蓋地區水環境污染問題。目前,該市農村人口近150萬,至今多採取廢水在宅前宅後土壤中自然下滲,糞便儲存在各式糞池中就地處理的簡易方式,嚴重污染環境。
而在城市遠郊,集中管網無法通達,即使能夠隨主要道路延伸,接管費用和長途污水泵站輸送、運行費用都非常高,單位污水處理成本也大大提高。
中德生態城市規劃和管理項目專家潘濤分析說,投資千萬元的鄉鎮級集中污水處理廠(以1萬噸/d處理能力為例),光直接運行費每天就達3200多元,年投入180萬左右;如果貸款建廠,每年銀行還款也在100萬元左右(假設貸款1000萬,期限20年為例)。
為保證污水截流率,保守估計管網建設和維護每年投入至少300萬以上(假設10年內完善管網系統總投資3000萬元,不計貼現率),綜合估算每年排水建設和污水處理支出至少在580萬以上。根據目前污水處理收費每噸1.15元,總收入為每年420萬,收支無法平衡,勢必增加財政負擔。
「在目前基層鄉鎮普遍財力有限,債務繁重,盲目採用集中式處理污水的模式是值得商榷的,」潘濤說。在遠離城區的鄉鎮和農村地區,尋求一種行之有效的水污染控制方法正在成為非常突出的問題。
分散處理融入生態理念
2006年1月,常州市規劃局和規劃院、市排水管理處等部門在德國專家的幫助下,吸收了15年以來在歐洲的郊區和農村廣泛開展的分散式污水處理的經驗,採用人工濕地技術。在大量研究調查的基礎上,在距離常州市中心40公里的孟河鎮通江花園居民小區,動工興建了正式名稱叫作「基於垂直潛流生態濾床技術的分散式污水及污泥處理系統」的裝置。2006年10月,該系統正式投入運行。
雖然項目的名稱讓人感覺非常復雜,但如果從表面看,這個污水處理工程就像一個地堡式的水泥建築物和4塊略低於地面的鋪著粗砂的池子而已。
其中兩塊平鋪著一些管子,池子的兩端有兩個更粗一些的白色塑料管斜插進地下,池子里有規律地間隔生長著一些蘆葦。
根據項目專家潘濤介紹,水泥殼的「地堡」就是污水的初級處理處,深埋地下5米多,可容80立方米的污水。這個沉澱池內分為三格,主要功能是使生活污水在這里初步沉降。內設兩個污水泵,由水位浮標自動控制污水泵的開關,把污水泵到兩個被稱為大約1000立方米的過濾床上,也就是那4塊鋪著粗砂的池子。
污水首先被抽進這些迂迴曲折的管子里,又從管壁的小孔內流出,流進鋪滿沙礫的濾床上,自然滲入沙礫中。這兩個池子的底部都鋪有雙面土工布,以防污水滲入自然土壤中。
據介紹,濾床的設計很費了一番心思。濾床總深度雖然不過1米—1.25米,卻分為表層、過濾層、過渡層、排水層、防滲層等好幾個層次。每個層次的礫石和粗砂的大小都不盡相同,越往下顆粒越大。污水經層層過濾到達排水層時,自然流進鋪設在這一層的排水管中,這幾根管子管壁上都有切口,收集過濾後的污水,並排進旁邊的新孟河,直達長江。
作為工程第三個組成部分的是兩塊污泥濾床。沉澱池裡淤積的污泥定期被污泥泵抽進這兩塊池子做干化處理,說得通俗些,就是把它曬干。但這里也有很多學問。污泥含水率很高,如同前面提到的兩塊人工濕地一樣,這兩塊污泥濾床也分好幾層,也在底部鋪有防滲的土工布,也有通氣管。滲下來的污泥中的水分經排水管重新流回初級沉降地,而後再進入濾床過濾後排出。
據潘濤介紹,這個人工的濕地處理過程包括生物化學反應和物理化學反應。物理化學反應就是沉澱吸附,生化反應即分解和合成代謝,等等。他說,秘密就在於濾床的那些粗砂和礫石上,它們為微生物細菌提供了非常適宜的生活環境,而這些微生物在污水下沉過程中通過反應去除了碳化合物、氮化合物和磷化合物以及病毒體和非病毒微生物。
那麼那些蘆葦又有何用?潘濤解釋說,這些經過挑選的蘆葦品種根系發達,一方面有助於防止過濾層板結,另一方面有助於微生物的附著和繁殖。他又說,濾床內的集水管也有另一個功能,就是向濾床內部輸送氧氣,幫助微生物繁殖。這也是為什麼它們要在地面上露出一截的緣故。
死水坑經常長滿苔蘚,蚊蠅滋生,這兩個常年濕漉漉的人工濕地會不會也遇到這個問題呢?潘濤說,這早就想到了,所以才建了兩個功能完全一樣的濾床和污泥濾床。就是說,一個濾床工作,另一個休息令其乾燥。兩個濾床每星期「輪休」一次,避免上述的弊端。
裝置運行幾個月來,根據監測結果,出水效果理想。氨氮去除率達93%,總磷去除率達86%,出水水質已達到城鎮污水處理廠一級排放B標准。根據國際經驗,隨著生化反應器狀態日趨穩定,各項指標將越來越好,最終設計達到一級排放A標准。而濾出的污泥干化之後可以肥田,這里每年可干化污泥10噸左右,待積累到一米厚時(約5-7年)進行一次開挖。
除了具備生態上的優勢,人工濕地分散式處理工藝節省了大量的管網建設和運行費用。這個工程包括科研費用、征地、在小區內重鋪管網等在內總計180萬元人民幣,設計方面由德國技術合作公司提供設計。如果純建設費用平攤到每個小區居民頭上,人均建設成本476元,而維護費用僅為每年12.5元/人。
技術應用要考慮本地適用性
潘濤說,政府職能部門和水務運營部門急待轉變觀念,因地制宜的考慮污水出路問題。分散式污水處理具有一次性投入小,運行維護成本低的特點,可以充分利用現有財力,分片分階段實施,是比較現實的選擇,完全可以在市區外圍片區取代傳統的集中處理方法,經濟實用且可持續的解決污水處理問題。
常州的這項工程作為我國首次運用垂直潛流人工濕地技術整合生活污水和污泥穩定化處置工程,受到高度評價。常州市科技局組織的科學技術成果鑒定認為,此課題研究整體達到了國際先進水平。自工程落成以來,通江小區先後接待了國家環保總局、建設部和江蘇省有關單位的參觀考察,都認為這項技術很值得大力推廣。
不過,潘濤也提醒說,人工濕地是一項人工建造的生態處理設施。其污染物去除機理是復雜的,目前,人們對它雖然有一定的認識,但仍然不夠完全。目前水質監測數據僅能說明運行初期處理效果,但長期效果還有待檢驗。
從兩個多月的運行情況看,特別值得注意的是雜草生長問題。由於水生蘆葦剛剛栽植,還未取得生長優勢,容易被雜草侵佔領地,而淺根雜草的瘋狂生長會降低人工濕地的凈化效率,所以運行初期,人工及時清除雜草很重要。
該實驗項目最終成功與否,很大程度上取決於生態濕地得到長期的維護。潘濤說由於維護較簡單,建議當地小區物業兼管該設施。同時建設單位和環保部門做好長期水質監測工作,為經驗推廣提供有力證明。
「吸收德國先進技術的同時,注意本地適用性也是至關重要的問題,」潘濤說,建築材料的本地化供應和工程造價的經濟性是大力推廣的前提,課題組准備下一步做好分散式污水處理關鍵技術指南的編制工作。
另外,生態濕地處理要求比傳統污水處理工藝更大的佔地面積。政府有關部門理順土地關系,利用閑置土地用於污水處理的公益事業,免予土地補償等等,對保證技術的推廣和應用也具有重要意義。
Ⅶ 農村生活污水處理技術有哪些研究進展
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後,經過格刪或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
以上是污水處理廠處理工藝的基本流程,流程圖見下頁圖一。
二.各個處理構築物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損;也可設於初沉池前,以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。
沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統,多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。
3.初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物,或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池,輻流沉澱池和豎流沉澱池。
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機,刮泥撇渣機,吸泥泵等,但由於排泥周期的影響,初沉池的能耗是比較低的。
圖一城市污水處理典型流程
4.生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能,其基本上是聯系運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低,但目前應用較少,是以後需要大力推廣的處理工藝。
5.二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池,污泥脫水,乾燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的,這些設備的電耗功率都很大。
三.針對各個處理構築物的節能途徑
1.污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵,讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法,定期對水泵進行維護,減少摩擦也可以降低電耗。
2.沉砂池
採用平流沉砂,避免採用需要動力設備的沉砂池,如平流沉砂池。採用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。
3.初次沉澱池
初次沉澱池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4.生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(Energy
Recovery)。
曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣,曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能,曝氣系統進行階段曝氣,溶解氧存在濃度梯度,既減少了能耗,又可以改善處理效果,減少污泥量。
生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5.二次沉澱池
二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。
消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。
另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。
四.結論
污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題,合理進行能源分配,已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低,也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素,開發能效較高的污水處理技術,合理設計及運行污水處理廠,必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。