1概述
1.1 设计依据
本设计采用的主要规范及标准:
《城市污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002) 》二级排放标准 《室外排水设计规范》(1997年版) (GBJ 14-87) 《给水排水工程概预算与经济评价手册》
1.2 设计任务书(附后)
2原水水量与水质和处理要求
2.1 原水水量与水质
Q=60000m3/胡携d
BOD 5=190mg/L COD=360mg/L SS=200mg/L NH 3-N=45mg/L TP=5mg/L
2.2处理要求
污水排放的要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) 》二级排放标准:
BOD 5≤30mg/L COD≤100mg/L SS≤30mg/L NH 3-N ≤25(30)mg/L TP≤3mg/L
3污水处理工艺的选择
本污水处理厂水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) 》二级排放标准,其污染物的最高允许排放浓度为:BOD 5≤30mg/L;COD ≤100mg/L;SS ≤30mg/L;NH 3-N ≤25(30)mg/L;TP ≤3mg/L。
城市污水中主要污染物质为易生物降解的有机污染物,因此常采用二级生物处理的方法来进行处理。
二级生物处理的方法很多,主要分两类:一类是活性污泥法,主要包括传统活性污泥法、吸附—再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延时活性污泥法(氧化沟)、AB 工艺、A/O工艺、A 2/O工艺、SBR 工艺等。另一类是生物膜法,主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等工艺。任何工艺都有其各自的特点和使用条件。
活性污泥法是当前使用比较普遍并且有比较实际的参考数据。在该工艺中微生物在处理单元内以悬浮状态存在,因此与污水充分混合接触,不会产生阻塞,对进水有机物浓度的适应范围较大,一般认为BOD 5在150—400 mg/L之间时,都具有良好的处理效果。但是传统活性污泥处理工艺在处理的多功能性、高效稳定性和经济合理性方面已经难以满足不断提高的要求, 特别是进入90年代以来, 随着水体富营养化的加剧, 我国明确制定了严格的氨氮和硝酸盐氮的排放标准, 从而各种具有除磷、脱氮功能的污水处理工艺:如 A/O工艺、A 2/O工艺、SBR 工艺、氧化沟等污水处理工艺得到了深入的研究、开发和广泛的应用, 成为当今污水处理工艺的主流。
该地的污水中BOD 5 在190 mg/L左右, 要求出水BOD 5低于30mg/L。在出水的水质中,
不仅对COD 、BOD 5、SS 去除率都有较高的要求, 同时对氮和磷的要求也进一步提高. 结合具体情况在众多的污水处理工艺中选择了具有良好脱氮除磷效果的两种工艺—CASS 工 艺和Carrousuel 氧化沟工艺进行方案技术经济比较。
4污水处理工艺方案比选
4.1 Carrousuel氧化沟工艺(方案一)
氧化沟时二十世纪50年代由荷兰的巴斯维尔开发,后在欧洲、北美迅速推广,80年代中期,我国部分地区也建造了氧化沟污水处理工程。近几年来,处理厂的规模也发展到日处理水量数万立方米的工业废水及城市污水的大、中型污水处理工程。
氧化沟之所以能在近些年来裤孝伏得到较快的发展,在于它管理简便、运行稳定、流程简单、耐慎局冲击负荷、处理效果好等优点,特别是氧化沟具有特殊的水流混合特征,氧化
沟中的曝气装置只设在某几段处,溶解氧浓度较高,理NH 3-N 效果非常好,同时由于存在厌氧、好氧条件,对污水中的磷也有一定的去除率。
氧化沟根据构造和运行方式的不同,目前较多采用的型式有“Carrousel 型氧化沟”、“Orbal 型氧化沟”、“一体化氧化沟”和“交替式氧化沟”等,其中,由于交替式氧化沟要求自动化水平较高,而Orabal 氧化沟因水深较浅,占地面积较大,本报告推选Carrousel 氧化沟作为比选方案之一。
本设计采用的是Carrousel 氧化沟工艺. 其工艺的处理流程图如下图4-1所示: `
图4-1 Carrousel氧化沟工艺流程图
4.1.1污水处理系统的设计与计算
4.1.1.1进水闸门井的设计
进水闸门井单独设定, 为钢筋混凝土结构。设闸门井一座, 闸门的有效面积为1.8m 2, 其具体尺寸为1.2×1.5 m,有效尺寸为1.2 m×1.5 m×4.5 m。设一台矩形闸门。当污水厂正常运行时开启, 当后序构筑物事故检修时, 关闭某一闸门或者全部关闭, 使污水通过超越管流出污水处理厂。
4.1.1.2 中格栅的设计与计算
其计算简图如图4-2所示
(1)格栅间隙数:设栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角α=60°,建议格栅数为2,一备一用。
Q max sin α0. 652⨯sin 60
=≈68个 n =
Nbhv 0. 02⨯0. 5⨯0. 9
(2)格栅宽度:设栅条宽度S=0.01m,
B=S(n-1)+bn=0.01×(68-1)+0.02×68=2.03≈2.00m
(3)进水渠道渐宽部分的长度:设进水渠道宽B 1=1.60m,其渐宽部分的展开角
α1=20(进水渠道内的流速为0.82m/s),
l 1=
B -B 12. 0-1. 6
=≈0.56m 2tg α12tg 20
(4)栅槽与出水渠道连接处渐窄部分的长度:
l 2=
l 10. 56==0.28m 22
(5)通过格栅的水头损失:设栅条断面为锐边矩形断面(β=2.42,K =3),
2
⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK
b 2g ⎝⎭
4
3
0. 92⎛0. 01⎫
sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯
19. 6⎝0. 02⎭
43
=0.103m
(6)栅后槽总高度:设栅前渠道超高h 2=0.3m,
H =h +h 1+h 2=0.5+0.103+0.3≈0.9m
(7)栅槽总长度:
L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+
H 1
tg 60
0. 5+0. 3
=2.8m
tg 60
=0. 56+0. 28+0. 5+1. 0+
(8)每日栅渣量:在格栅间隙为20mm 的情况下,设栅渣量为每1000m 3污水产0.07 m 3,
W =
Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400
=3. 29m 3/d>0.2 m3/d =
1. 2⨯1000K Z ⨯1000
宜采用机械清渣。
图4-2 格栅计算示意图
4.1.1.3细格栅的设计与计算
其计算简图如图4-2所示
(1)格栅间隙数:设栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度b=0.006m,格栅倾角α=600,格栅数为2。
Q max 0. 652⨯sin 60
=≈109个 n =
Nbhv 2⨯0. 006⨯0. 5⨯0. 9
(2)格栅宽度:设栅条宽度S=0.01m,
B=S(n-1)+bn=0.01×(109-1)+0.006×109=1.73≈1.75m
(3)进水渠道渐宽部分的长度:设进水渠道宽B 1=1.6m,其渐宽部分的展开角α1=20
(进水渠道内的流速为0.82m/s),
l 1=
B -B 11. 75-1. 60
=≈0.22m 2tg α12tg 20
(4)栅槽与出水渠道连接处渐窄部分的长度:
l 2=
l 10. 22
==0.11m 22
(5)通过格栅的水头损失:设栅条断面为锐边矩形断面(β=2.42,K =3),
2
⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK
b 2g ⎝⎭
4
3
0. 92⎛0. 01⎫
sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯
19. 6⎝0. 006⎭
43
=0.51m
(6)栅后槽总高度:设栅前渠道超高h 2=0.3m,
H =h +h 1+h 2=0.5+0.3+0.51≈1.3m (7)栅槽总长度:
L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+
H 1
tg 60
0. 5+0. 3
=2.41m
tg 60
=0. 22+0. 11+0. 5+1. 0+
(8)每日栅渣量:在格栅间隙为6mm 的情况下,设栅渣量为每1000m 3污水产0.07 m 3,
W =
Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400
=1. 65m 3/d>0.2 m3/d =
2⨯1. 2⨯1000K Z ⨯1000
宜采用机械清渣。
4.1.1.4 曝气沉砂池的设计与计算
本设计采用曝气沉砂池是考虑到为污水的后期处理做好准备。建议设两组沉砂池一备一用。其计算简图如图4-3所示。具体的计算过程如下:
(1)池子总有效容积:设t=2min,
V=Q max t ×60=0.652×2×60=78 m3
(2)水流断面积:
A=
Q max 0. 652
==9.31m2 0. 07v 1
沉砂池设两格,有效水深为2.00m ,单格的宽度为2.4m 。
(3)池长:
V 78L===8.38m,取L=8.5 m A 9. 31
(4)每格沉砂池沉砂斗容量:
V 0=0.6×1.0×8.5=5.1 m
(5)每格沉砂池实际沉砂量:设含砂量为20 m3/106 m3污水,每两天排一次,
3
20⨯0. 652
⨯86400⨯2=1.13〈5.1 m3
6
10⨯2
(6)每小时所需空气量:设曝气管浸水深度为2.5 m,查表得单位池长所需空气量为28 m3/(m·h),
q=28×8.5×(1+15%)×2=547.4 m3
图4-3 曝气沉砂池计算示意图
4.1.1.5 厌氧池的设计与计算
4.1.1.5.1 设计参数
设计流量为60000 m3/d,设计为两座每座的设计流量为30000 m3/d。 水力停留时间:
T =2h 。
污泥浓度:
X =3000mg/L
污泥回流液浓度:
V 0"=
X R =10000 mg/L
4.1.1.5.2 设计计算 (1)厌氧池的容积:
V =QT =30000×2/24=2500 m3
(2)厌氧池的尺寸:
水深取为h =5,则厌氧池的面积:
V 2500A ===500 m2。
h 5
厌氧池直径:
D =
4A
π
=
4⨯500
=25 m。 3. 14
考虑0.3的超高,故池总高为H =h +0. 3=5.3 m。 (3)污泥回流量的计算 回流比计算:
R =
X
=0.42
X R -X
污泥回流量:
Q R =RQ =0.42×30000=12600 m/d
4.1.1.6 Carrousel氧化沟的设计与计算
氧化沟,又被称为循环式曝气池,属于活性污泥法的一种。见图4-4氧化沟计算示3
4.1.1.6.1设计参数
设计流量Q=30000m3/d设计进水水质BOD 5=190mg/L; COD=360mg/L;SS=200mg/L;NH 3-N=45mg/L;污水水温T =25℃。
设计出水水质BOD 5≤30mg/L;COD ≤100mg/L;SS ≤30mg/L;NH 3-N ≤25(30)mg/L; TP ≤3mg/L。
污泥产率系数Y=0.55; 污泥浓度(MLSS )X=4000mg/L;挥发性污泥浓度(MLVSS )X V =2800mg/L; 污泥龄θc =30d; 内源代谢系数K d =0.055. 4.1.1.6.2设计计算
(1)去除BOD
氧化沟出水溶解性BOD 浓度S 。为了保证沉淀池出水BOD 浓度S e ≤30mg/L,必须控制所含溶解性BOD 浓度S 2,因为沉淀池出水中的VSS 也是构成BOD 浓度的一个组成部分。
S=Se -S 1
S 1为沉淀池出水中的VSS 所构成的BOD 浓度。
S 1=1.42(VSS/TSS)×TSS ×(1-e-0. 23⨯5) =1.42×0.7×20×(1-e-0. 23⨯5)
=13.59 (mg/L)
S=20-13.59=6.41(mg/L)
好氧区容积V 1。好氧区容积计算采用动力学计算方法。
V 1=
Y θc Q (S 0-S )
X V (1+K d θc )
=
0. 55⨯30⨯30000⨯(0. 16-0. 00641)
2. 8⨯(1+0. 055⨯30)
=10247m 3
好氧区水力停留时间:t=剩余污泥量∆X
Y
∆X=Q (S 0-S ) +Q (X 0-X 1) -QX e
1+K d θc
V 110247⨯24==8.20h
30000Q
=2096(kg/d)
去除每1kgBOD 5所产生的干污泥量=
∆X
=0.499(kgD S /kgBOD5)。
Q (S 0-S )
(2)脱氮
需氧化的氨氮量N 1。氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%,则用于生物合成的总氮量为:
0. 124⨯769. 93⨯1000N 0==3.82(mg/L)
25000
需要氧化的氨氮量N 1=进水TKN-出水NH 3-N-生物合成所需要的氨N 。
N 1=45-15-3.82=26.18(mg/L)
脱氮量NR=进水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=45-20-3.82=21.18(mg/L) 脱氮所需要的容积V 2
脱硝率q dn(t)= qdn(20)×1.08(T-20)=0.035×1.08(14-20)=0.022kg 脱氮所需要的容积:
V 2=
脱氮水力停留时间t 2:
QN r 30000⨯21. 18
==10315 m3 q dn X v 0. 022⨯2800
t 2 =
氧化沟总体积V 及停留时间t:
V 2
=8.25 h Q
V=V1+V2=10247+10315= 20562m3
t=V/Q=16.45 h
校核污泥负荷N =
QS 025000⨯0. 16
==0.083[kgBOD 5/(kgMLVSS ∙d )] XV 2. 8⨯17135
(3)氧化沟尺寸:取氧化沟有效水深为5m ,超高为1m ,氧化沟深6m 。
V
=20562/5=4112.4m 2 h
单沟宽10m ,中间隔墙宽0.25m 。则弯道部分的面积为:
2⨯10+0. 2523π()
3⨯10+3⨯0. 252A 1=+() π⨯10=965.63m
22
直线段部分的面积:
氧化沟面积为A=
A 2=A -A 1 =4112.4-965.63=3146.77 m2
单沟直线段长度:
L=
A 23146. 77
==78.67m ,取79m 。 4⨯104⨯b
进水管和出水管:污泥回流比R=63.4%,进出水管的流量为:Q 1=(1+R ) Q =1.634×
30000m /d=0.568 m /s,管道流速为v =1.0m/s。
3
3
则管道过水断面:
A=
管径d=
Q 0. 568==0.568m 2 v 1
4A
π
=0.850m, 取管径850mm 。
校核管道流速:
v=
(4)需氧量
Q
=0.94m A
实际需氧量:
AOR=D1-D 2-D 3+D4-D 5
去除BOD 5需氧量:
D 1=a "Q (S 0-S ) +b "VX =7754.03(kg/d) (其中a "=0.52,b "=0.12)
剩余污泥中BOD 5需氧量:
D 2=1. 42⨯∆X 1=1131.64(kg/d)
剩余污泥中NH 3-N 耗氧量:
D 3=4. 6⨯0. 124⨯∆X =454.57(kg/d) (0.124为污泥含氮率)
去除NH 3-N 的需氧量:
D 4=4.6×(TKN-出水NH 3-N )×Q/1000=3450(kg/d)
脱氮产氧量:
D 5=2.86×脱氮量=1514.37(kg/d)
AOR= D1-D 2-D 3+D4-D 5=8103.45(kg/d)
考虑安全系数1. 2,则AOR=8103.45×1. 2=11344.83(kg/d) 去除每1kgBOD 5需氧量=
AOR
Q (S 0-S )
11344. 83
25000⨯(0. 16-0. 00641)
=
=2.95(kgO 2/kgBOD5)
标准状态下需氧量SOR
SOR=
AOR ∙C S (20)
α(βρC S (T ) -C ) ⨯1. 024
(T -20)
(C S (20)20℃时氧的饱和度,取9.17mg/L;T=25℃;C S(T)25℃时氧的饱和度,取 8.38mg/L;C 溶解氧浓度,取2 mg/L;α=0.85;β=0.95;ρ=0.909)
SOR=
11344. 83⨯9. 17
=20764.89(kg/d) (25-20)
0. 85⨯(0. 95⨯0. 909⨯8. 38-2) ⨯1. 024
∆SOR
=5.41(kgO 2/kgBOD5)
Q (S 0-S )
去除每1kgBOD 5需氧量=
曝气设备的选择:设两台倒伞形表面曝气机,参数如下: 叶轮直径:4000mm ;叶轮转速:28R/min;浸没深度:1m ; 电机功率:210KW ;充氧量:≥2.1kgO 2/(kW·h)。
4.1.1.7二沉池的设计与计算
其计算简图如图4-5所示
4.1.1.7.1设计参数
Q max =652 L/s=2347.2 m 3/h;
氧化沟中悬浮固体浓度 X =4000 mg/L;
二沉池底流生物固体浓度 X r =10000 mg/L;
污泥回流比 R=63.4%。
4.1.1.7.2 设计计算
(1) 沉淀部分水面面积 F 根据生物处理段的特性,选取二沉池表面负荷q=0.9m3 /(m2·h), 设两座二次沉淀池 n =2.
F =Q max 2347. 22==1304(m) nq 2⨯0. 9
(2)池子的直径 D
D =4F
π=4⨯1304
π=40. 76(m),取D =40m 。
(3)校核固体负荷G
24⨯(1+R ) QX 24⨯(1+0. 634)⨯30000⨯4000G == F 1304
=141.18 [kg/(m2·d)] (符合要求)
(4) 沉淀部分的有效水深h 2 设沉淀时间为2.5h 。
h 2=qt =0.9×2.5=2.25 (m)
(5) 污泥区的容积V
V =2T (1+R ) QX 2⨯2⨯(1+0. 634) ⨯30000⨯4000 =24⨯(X +X r ) 24⨯(10000+4000)
=1945.2 (m3)
(6)污泥区高度h 4
污泥斗高度。设池底的径向坡度为0.05,污泥斗底部直径D 2=1.6m,上部直径D 1=4.0m,倾角为60°,则:
"= h 4D 1-D 24. 0-1. 6⨯tg 60°=2.1(m) ⨯tg 60°=22
11
V 1=2)πh 1"⨯(D 12+D 1D 2+D 2
12=13.72 (m3)
圆锥体高度
""=h 4D -D 140-4⨯0. 05=0.9(m) ⨯0. 05=22
V 2=
=
竖直段污泥部分的高度 ""πh 412⨯(D 2+DD 1+D 12) ⨯(402+40⨯4+42) =418.25(m3) π⨯0. 912
"""=h 4V -V 1-V 21945. 2-13. 72-418. 25==1.16(m) 1304F
"+h 4""+h 4"""=2.1+0.9+1.16=4.16(m) 污泥区的高度h 4=h 4
沉淀池的总高度H 设超高h 1=0.3m,缓冲层高度h 3=0.5m。
则 H =h 1+h 2+h 3+h 4=0.3+2.25+0.5+4.16=7.21m
取H =7.2 m
4.1.1.8接触池的设计与计算
采用隔板式接触反应池。其计算简图如图4-5所示。
水力停留时间:t=30min
12
平均水深:h =2.4m。
隔板间隔:b=1.5m。
池底坡度:3%
排泥管直径:DN=200mm。
4.1.1.8.2设计计算
接触池容积:
V =Qt =0.652×30×60=1174 m 3
水流速度:
v =Q 0. 652==0. 18 m/s hb 2. 4⨯1. 5
表面积:
Q 1174==489. 2 m2 h 2. 4
廊道总宽度:隔板数采用10个,则廊道总宽度为B=11×b=11×1.5=16.5m。 接触池长度:
F 489. 2L ===29.6m取30m 。 B 16. 5
水头损失,取0.4m 。 F =
13
『贰』 污水处理厂处理污水的流程是哪些
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。 x0dx0a一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 x0dx0a二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。 x0dx0a三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。 x0dx0a整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。 x0dx0ax0dx0a二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。 x0dx0a以上是污水处理厂处理工艺的基本流程,流程图见下页图一。 x0dx0a二.各个处理构筑物的能耗分析 x0dx0a1.污水提升泵房 x0dx0a进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量,占污水厂运行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。 x0dx0a2.沉砂池 x0dx0a沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统,多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。 x0dx0a3.初次沉淀池 x0dx0a初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物,或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池,辐流沉淀池和竖流沉淀池。 x0dx0a初沉池的主要能耗设备是排泥装置,比如链带式刮泥机,刮泥撇渣机,吸泥泵等,但由于排泥周期的影响,初沉池的能耗是比较低的。 x0dx0ax0dx0a图一城市污水处理典型流程 x0dx0ax0dx0a4.生物处理构筑物 x0dx0a污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例,它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能,其基本上是联系运行的,且功率较大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低,但目前应用较少,是以后需要大力推广的处理工艺。 x0dx0a5.二次沉淀池 x0dx0a二次沉淀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,能耗比较低。 x0dx0a6.污泥处理 x0dx0a污泥处理工艺中的浓缩池,污泥脱水,干燥都要消耗大量的电能,污泥处理单元的能量消耗是相当大的,这些设备的电耗功率都很大。 x0dx0a三.针对各个处理构筑物的节能途径 x0dx0a1.污水提升泵房 x0dx0a污水提升泵房要节省能耗,主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约,正确科学的选泵,让水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法,定期对水泵进行维护,减少摩擦也可以降低电耗。 x0dx0a2.沉砂池 x0dx0a采用平流沉砂,避免采用需要动力设备的沉砂池,如平流沉砂池。采用重力排砂,避免使用机械排砂,这些措施都可大大节省能耗。 x0dx0a3.初次沉淀池 x0dx0a初次沉淀池的能耗较低,主要能量消耗在排泥设备上,采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。 x0dx0a4.生物处理构筑物 x0dx0a国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy Recovery)。 x0dx0a曝气系统的能耗相当大,对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气,曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能,曝气系统进行阶段曝气,溶解氧存在浓度梯度,既减少了能耗,又可以改善处理效果,减少污泥量。 x0dx0a生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。 x0dx0a5.二次沉淀池 x0dx0a二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。 x0dx0a6.污泥处理 x0dx0a污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。 x0dx0a消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。 x0dx0ax0dx0a另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。 x0dx0a城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。 x0dx0a四.结论 x0dx0a污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题,合理进行能源分配,已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低,也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素,开发能效较高的污水处理技术,合理设计及运行污水处理厂,必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。 x0dx0a参考文献: x0dx0a1.《污水处理能耗与能效》[美]W.F.OWEN,章北平、车武译,金儒霖校,能源出版社 x0dx0a2.《排水工程》张自杰主编,第四版,中国建筑工业出版社 x0dx0a3.城市水工程概论》李圭白、蒋展鹏、范瑾初、龙腾锐主编,中国建筑工业出版社 x0dx0a4.《中国给水排水》杂志 x0dx0a5.《给水排水》杂志 x0dx0a6.中华环保互联网 x0dx0a7.给排水在线网站
『叁』 污水处理 有哪些解决办法
污水处理,总结出以下几种方法。
1、物理法
物理法污水处理就是利用物理作用,分离污水中主要呈悬浮状态的污染物,在处理过程中不改变水的化学性质。
⑴沉淀(重力分离)
污水流入池内由于流速降低,污水中的固体物质在中立的作用下进行沉淀,而使固体物质与水分离。
这种工艺分离效果好,简单易行,应用广泛,如污水处理厂的沉砂池和沉淀池。沉砂池主要去除污水中密度较大的固体颗粒物,沉淀池则主要用于去除污水中大量的呈颗粒状的悬浮固体。
⑵筛选(截流)
利用筛滤介质截流污水中的悬浮物。属于砂滤处理的设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机(后两种主要用于污泥脱水)等。
⑶气浮(上浮)
对一些相对密度接近于水的细微颗粒,因其自重难于在水中下沉或上浮,可采用气浮装置。此法将空气打入污水中,并使其以微小气泡的形势由水中析出,污水中密度 近于水的微小颗粒状污染杂质(如乳化油)黏附到气泡上,并随气泡升至水面,形成泡沫浮渣而去除。根据空气打入方式的不同,气浮设备有加压溶汽气浮法、叶轮气浮法和射流气浮法等。为提高气浮效果,有时需要向污水中投加混凝剂。
⑷离心与旋流分离
使含有悬浮固体或乳化油的污水,由于悬浮固体和废水的质量不同,受到的离心力也不同,质量大的悬浮固体被抛甩到污水外侧,这样就可使悬浮固体和污水分别通过各自的排出口排出设备之外,从而使污水得以净化。
2.化学法
污水的化学处理方法就是向污水投加化学物质,利用化学反应来分离回收污水中的污染物,或是其转化为无害物质。属于化学处理法的有以下几种。
⑴混凝法
混凝法是向污水中投加一定量的药剂,经过脱稳、架桥等反应过程,使污水中的污染物凝聚并沉降。水中呈胶体状态的污染物质通常带有负电荷,胶体颗粒之间互相排 斥形成稳定的混合液,若水中带有相反电荷的电解质(混凝剂)可使污水中的胶体颗粒改变为呈电中性,并在分子引力作用下,凝聚成大颗粒下沉。
⑵中和法
用化学方法消除污水中过量的酸和碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和法。处理含酸污水以碱作为中和剂,处理含碱污水以酸作为中和剂,也可以吹入含 CO2的烟道气进行中和。酸和碱均指无机酸和无机碱,一般依照“以废制废”的原则,亦可采用药剂中和处理,可以连续进行,也可间歇进行。
⑶氧化还原法
污水中呈溶解状态的有机物和无机物,在投加氧化剂和还原剂后,由于电子的迁移而发生氧化和还原作用形成无害的物质。常用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、漂白 粉、臭氧、氯气等,氧化法多用于处理含氰含酚废水。常用的还原剂则有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等,还原法多用于处理含铬、含汞废水。
⑷电解法
在废水中插入电极并通过电流,则在阴极板上接受电子。在水的电解过程中,阳极上产生氧气,阴极上产生氢气。上述综合过程使阳极上发生氧化作用,在阴极上发生还原作用。目前电解法主要用于处理含铬及含氰废水。
⑸吸附法
污水吸附处理主要是利用固体物质表面对污水中污染物质的吸附,吸附可分为物理吸附和生物吸附等。 物理吸附是吸附剂和吸附质之间在分子力作用下产生的,不产生 化学变化,而化学吸附法则使吸附剂和吸附质在化学键力作用下起吸附作用的,因此化学吸附选择性较强。此外,在生物作用下也可产生生物吸附。在污水处理中常 用的吸附剂有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。
⑹化学沉淀法
向污水中投加某种化学药剂,使它和某些溶解物质产生反应,生成难溶盐沉淀下来。多用于处理含重金属离子的工业废水。
⑺离子交换法
离子交换法在污水处理中应用较广。使用的离子交换剂分为无机离子交换法(天然沸石和合成沸石)、有机离子交换树脂(强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强 碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂、鳌和树脂等)。采用离子交换法处理污水时,必须考虑树脂的选择性。树脂对各种离子的交换能力是不同的,这主要取决于各 种离子对该种树脂亲和力的大小,又称选择性的大小,另外还要考虑到树脂的再生方法等。
⑻膜分离法
渗析、电渗析、超滤、微滤、反渗透等通过一种特殊的半渗透膜分离水中的离子和分子的技术,统称为膜分离法。电渗析法主要用于水的脱盐,回收某些金属离子等。 反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用,他分离的溶质粒径小,除盐率高,所需的工作压力大;超滤所用的材质和反渗透相同,但超滤是筛滤作用,分离溶质 粒径大,透水率高,除盐率低,工作压力小。
3、生物法
污水的生物膜法就是采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有机污染物被降解并转化为无害物质,使污水得以净化。
生物处理法可分为好氧处理法和厌氧处理法两类。前者处理效率高,效果好,使用广泛,是生物处理的主要方法。属于生物处理法的工艺有以下几种。
⑴活性污泥法
是当前应用最广泛的一种生物处理技术。将空气连续鼓入含有大量溶解有机污染物的污水中,经过一段时间,水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝体—活性污 泥,
活性污泥能够吸附水中的有机物,生活污水在活性污泥上的微生物以有机物为食料,获得能量,并不断省长增殖,有机物被分解、去除,使污水得以净化。 一般经曝气池处理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液,经沉淀分离,水被净化排放,沉淀分离后的污泥作为种泥,部分回流到曝气池。活性污泥法自出现以来,经过80多年的演变,出现了各种
活性污泥法的变法,但其原理和工艺过程没有根本性的改变。
(2)普通活性污泥法
这种方法已被广泛使用,是许多污水处理厂的常用工艺。传统活性污泥法是将污水和回流污泥从曝气池首段引入,呈推流式至曝气池末端流出,此法适用于处理要求高、水质较稳定的污水,但对负荷的变动适应性较弱,后来在此基础上产生了一些改良形式。
⑶多点进水法
为了使槽内有机负荷接近一定值,把污水从几个点分开流入,有利于解决超负荷问题。
⑷吸附再生法
接触槽内活化的活性污泥吸附污染物质,污泥与水分离后,在曝气槽内把吸附的污染物质进行氧化。该法有利于增加污水处理量,有一定的抗击冲击负荷能力。
⑸延时曝气法
污水在曝气池内延长曝气时间,有利于完全氧化,污泥量少,该法适用于小型污水处理厂。
⑹厌氧-缺氧
- 好氧活性污泥法 在常规活性污泥法去除有机污染物的同时,为了能有效的去除氮磷等营养物质,人们把厌氧、缺氧、好氧状况组合到活性污泥法中,使厌氧-缺氧-好氧状况在反应曝气池内同时存在或反复周期实现,形成了厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工艺流程采用厌氧-好氧活性污泥法。
⑺间歇式活性污泥法
污水流至单一反应池中,按时间通过程序控制各过程。在反应池的一个工作周期,运行程序依次为进水、反应、沉淀、出水和待机等过程。该法适用于中小水量和出水水质较高的场合,有利于自动化控制;通过对运行的调整,该法也可进行除磷脱氮和化学处理,有利于污水回用。
近年来,SBR工艺发展很快,尤其随着仪表和自控技术与装备的发展,间歇式活性污泥法新工艺不断涌现,如CASS工艺、CAST工艺、IDEA工艺、MSBR
工艺以及UNITANK工艺等。
⑻ AB法
该法是吸附降解工艺的简称,属超高负荷活性污泥法,它是两个活性污泥法的串联系统,两者各有独立的二次沉淀池。该法抗冲击负荷能力强,有利于除磷脱氮和化学处理,特别有利于处理浓度高、水质水量变化大的污水。
⑼氧化沟
氧化沟为连续环形曝气池,其池较长,深度较浅。氧化沟系统是一种成本低廉、构造简单易于维护管理的处理技术,其出水水质好,可进行脱氮,有利于延时曝气。
4、生物膜法
使污水连续流经固体填料,在填料上就能够形成污泥垢状的生物膜,生物膜上繁殖大量的微生物,吸附和降解水中的有机污染物,能起到与活性污泥同样的净化污水作 用。从填料上脱落下来死亡的生物膜随污水流入沉淀池,经沉淀池澄清净化。生物膜有多种处理构筑物,如生物滤料、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床等。
⑴生物滤池
生物滤池是以土壤自净原理为依据发展起来的,滤池内有固定填料,污水流过时与滤料相接触,微生物在滤料表面形成生物膜。
净化污水装置由提供微生物生长息栖的 滤床、布水系统以及排水系统组成。生物滤池操作简单,费用低,适用于中小城镇和边远地区。生物滤池分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池以及曝 气生物滤池等。
⑵生物转盘
通过传动装置驱动生物转盘以一定的速度在接触反应池内转动,交 替的与空气和污水接触,每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的过程,通过不断转动,使污水中的污染物不断分解氧化。生物转盘流程中除了生物转盘外,还有初次 和二次沉淀池。生物转盘的适应范围广泛,对生活污水和各种工业废水都能适用,同时生物转盘的动力消耗低,抗冲击负荷能力强,管理维护简便。
⑶生物接触氧化
在池内设填料,使已经充氧的污水浸没全部填料,填料上长满生物膜,污水与生物膜接触,水中的有机物被微生物吸附,氧化分解和转化成新的生物膜。从填料上脱落 的生物膜随水流到二沉池后被去除,污水得到净化。生物接触氧化法对冲击负荷有较强的适应能力,污泥产量少,可保证出水水质。
⑷生物流化床
采用相对密度大于1的细小惰性颗粒,如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作为载体,微生物在载体表面附着生长,形成生物膜,充氧污水自上而下流动使载体处于流化状体,生物膜与污水充分接触。生物流化床处理效率高,能适应较大冲击负荷,占地小。
5、自然生物处理法
利用自然条件下生长繁殖的微生物来处理污水,形成水体-微生物-植物组成的生态系统,对污染物进行一系列的物理-化学和生物净化,可对污水中的营养物质充分 利用,有利于绿色植物生长,实现污水的资源化、无害化和稳定化。该法工艺简单,建设与运行费用都较低,效率高,是一种符合生态原理的污水处理方式,但容易 受自然条件影响,占地较大。主要有水生植物塘、水生动物塘、土地处理系统以及上述工艺组合系统。稳定塘是利用塘水中自然生长的微生物处理污水,而在塘中生 长的藻类的光合作用和大气氧作用向塘中供氧。在稳定塘内污水停留时间长,其生化过程和自然水体净化过程相似。稳定塘按其微生物反应类型 分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等。土地处理是以土地净化为核心,利用土壤的过滤截留、吸附、化学反应和沉淀及微生物的分解作用处理污水中的污染物,土地上生长的农作物可充分利用污水中的水分和营养物。如污水农田灌溉就是一种土地处理方式。
6、厌氧生物处理法
利用兼性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物,主要用于处理高浓度难降解的有机工业废水及有机污泥。主要构筑物是消化池,近年来在这个领域有很大的发展,开创 了一系列的新型高效厌氧处理构筑物,如厌氧滤池、厌氧转盘、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床等高效反应装置,该法能耗低且能产生能量,污泥量少。
『肆』 污水处理措施
1、改进城市污水处理方法
首先,我们应该掌握一些污染源治理技术和城市污水处理技术的最新情况,推动我国污水处理方法的发展,大力开发低耗高效污水处理的科学技术,对我国现有污水处理方法进行分析,根据实际的情况选择合适的技术,更高的提高污水处理效率,有力的控制水污染。创新并优化污水处理工艺,从实际情况出发,通过各种技术的综合运用,使其达到现阶段城市污水处理回收再利用的标准,提高水资源的重发利用率。其次,是加大人才和资金的投入,建立专门的研究和开发机构,提高技术水平,积极开发、研制和应用城市污水回用技术和新设备,提高污水处理和回用能力;引进和开发新技术,通过积极推广各种膜分离技术、臭氧化技术以及安全消毒技术的应用,将污水中的废物分离,提高城市污水处理标准,完善处理系统,达到再生水的指标,提高水的重发利用率。最后就是排水合理分区和合理布局,分析当地的实际情况,考虑其规模和对污水利用的方便程度,对城市污水的排水范围进行规划,污水处理厂要适度集中,合理划分,进行统筹规划,合理布局,对选址和方案进行合理规划,促进城市污水处理工作的合理进行,尽量做到最低投入成本获得最大化的经济效益、环境效益和社会效益。保证污水处理设施的正常运转,强化一级污水处理法,根据自身条件适时选择二级处理法,降低城市污水处理设备的负荷和处理成本,将水处理由原来单一模式转变成综合利用处理模式,转变我国水资源缺乏的局面。
2、完善污水处理管理机制
改革污水处理单位的考核制度,对处理后的水质、水量同时监管,将处理后的水体指标纳入考核范围,有效改善污水处理工作的质量水平,提高处理后水质的标准。政府加强对污水处理的管理,明确分工,将责任落实到每个人,采用问责制度,并对出现问题的责任人进行惩治,保障污水处理系统的建设。政府将传统的城市排水体制分为分流制和合流制两种,明确各个部门责任,各个部门互相监督。分流制适合于新建区、扩建区、新建开发区,并不受历史因素影响;合流制适合具有历史因素的大中型城市。政府根据具体情况,采用不同的管理制度,对城市污水处理进行多元化管理,引进投资模式,保证城市污水处理的持续发展。借鉴城市污水处理较好国家和地区的经验和做法,改进自身的技术,政府应该建立一系列的监管体系,全方位的展开工作,并且要通过政府、企业和公民“三位一体”,强化监督机制,提高员工的监管水平和监管素质,依法对污水处理全过程进行监督,提高污水治理的彻底性,促使污水处理设施充分发挥改善环境质量的效能。
3、提高民众认识,树立环保观念
积极利用各种媒介,提高全民的水资源危机意识以及综合利用意识,倡导建立节水型社会,其次就是树立污染者收费意识,同时应该做到“谁污染,谁治理”,同时可以用来加大对城市污水处理的资源投入,改进设备,加大技术投入。
4、污水处理的资源化 和产业化
城市污水处理之后也是一种水资源,成为城市的第二种水源,回用之后,可以很大的节约水资源的供应量,同时还能减少生活污水直接排放的污染,既解决了供水紧张又改善了环境,还可以就近处理利用,节省管道投资和运输消耗,实现水源的可持续发展。分类供水,从而实现对水资源的回收利用,并且鼓励中水回用,对废水回用之后的污泥进行研究,将它变废为宝,真正的提高污泥的资源程度。对于那些排放污水的企业要缴纳相应的费用,为城市污水处理设施提供资金,加强污水处理的能力,采用市场化的方式来发展污水处理行业。
『伍』 探析污水处理厂建设项目实施方法
探析污水处理厂建设项目实施方法是非常重要的,方法的制定是为了更好的解决实际问题,每个细节的处理都非常关键。中达咨询就探析污水处理厂建设项目实施方法和大家说明一下。
新时期可持续发展观成为了社会的指导思想,解决环境污染问题是实现经济持续运作的基本保障。目前我国水资源污染的加重已直接影响到社会经济的可持续发展,关系到子孙后代的可持续生存。 近年国家意识到保护环境是实施我国可持续发展的关键,并将防治水污染作为全国性重点。所以,建设城市污水处理厂已是刻不容缓的事。
一、污水处理厂建设质量的指标
污水处理厂是解决水污染的关键设施,处理厂内配备了专用的处理设备及配套设施,使污水资源在短时间内得到净化处理,满足了城市污水、废水净化后循环利用的要求。新时期科学发展观对城市环保工程提出了先进的指导,环境改造项目作业流程有了更多的指导方向。污水处理厂作为污水处理的主要设施,其在建设期间也要注重工程质量的控制。笔者认为,污水处理厂建设指标应包括:
1、功能指标。衡量污水处理厂建设质量的高低,主要体现于厂内设施运行后的功能价值,功能指标是建设期间应当重点控制的标准。当前,一般分为城市集中污水处理厂和各污染源分散污水处理厂,处理后排入水体或城市管道,需考察这一过程污水处理厂除污功能的好坏。如:有时为了回收循环利用废水资源,需要提高处理后出水水质时,需考察污水回用或循环利用的功能特性。
2、工艺指标。施工工艺方案是指导污水处理厂建设的总指导,通过检查污水处理厂工艺标准也可反映项目的建造质量。行业标准规定处理厂的处理工艺流程是有各种常用的或特殊的水处理方法优化组合而成的,包括各种物理法、化学法和生物法[2]。为了更好地发挥出污水处理工艺标准,工艺指标要求处理厂符合技术先进、经济合理、费用最省等指标,以判断厂内设施的应用价值。
3、处理指标。城市污水输送至污水处理厂后,应按照不同级别要求对污水实施净化处理,实际建设环节要考虑厂内处理指标的控制,从局部上把握处理厂的作业质量。污水处理厂建设指标要求设计时必须贯彻当前国家的各项建设方针和政策,结合城市地区污水现状的特点执行标准规定,保障水资污水资源的有效处理。因此,从处理深度上,污水处理厂可能是一级、二级、三级或深度处理。
4、建筑指标。污水处理厂建造对象包括各种不同处理的构筑物、附属建筑物、管道的平面和高程等,并进行道路、绿化、管道综合、厂区给排水、污泥处置及处理系统管理自动化等改造,以保证污水处理厂达到处理效果稳定[3]。建筑指标要求污水处理厂固有设施能满足实际除污操作的要求,该标准的具体内容:设计方案切实可行,运行管理方便,技术先进,投资运行费用省等。
二。 污水处理厂建设项目实施方法
只有在项目启动前期做好充分准备工作,才能把控污水厂的规模、投资成本,选定优秀的设计工艺、合适的机电设备,保证项目工程施工质量。
1.立项前要做充分调研。城市污水处理厂是城市排水系统的重要组成部分,恰当地选择污水处理厂的位置,进行合理的规划,关系到城市排水系统的总投资,关系到城市环境保护、水源保护、再生水的利用以及整个排水系统的经营维护和管理费用。一般情况下需要对城市排水管网现状、厂址选择、结合投资能力、投资效益、近期实现的可能性和城市总体规划的要求通盘考虑。
2.重视环境评价报告。由于缺乏必要的监管机制,现在的环评企业良莠不齐。为了节省监测成本,往往一个地区一份多年前的监测数据被该地区数十个项目环评报告引用,甚至为了迎合立项需求而凭空捏造数据等情况比比皆是。如广东某工业园区的污水处理厂的环评报告中,为了迎合其生态工业园的定位,把工业污水设定为一般生活污水标准,其后果是设计出来的工程项目不符合实际,污水处理厂实际满足不了现实的负荷,严重影响运营。为了真实反映当地环境质量现状,为了项目设计提供真实依据,也为了项目建成后的运营正常,保证环境评价报告的真实性及合理性非常必要。
3设备订货与初步设计。城市污水处理厂其设备投资约占投资的25%~45%,由专用设备、通用设备、自控设备投资及安装工程费组成。污水处理设备的质量是污水处理厂能否正常运行的关键。据有关报告指出:“近20年来,国家仅对石油、化工、冶金、造纸、机械、染料等几个待业废水处理设施的投资就超过了20亿元人民币,建立处理装置5000多套。根据调查结果表明处理设施的正常运行率不到30%。”造成这种现象的原因是多方面的,但设备本身的质量问题是重要原因之一。另外,市政工程往往一旦立项,急于建成,设备尚未落实,土建就先开工,以应付上级要求,这样情况为数不少。实际程序是,主要设备应在初步设计批准后进行订货,以要求施工图设计按所订设备进行设计,避免施工图设计完成后所订购的主要设备与设计不符,造成土建设计(尤其是预留、预埋设计)、设备安装设计乃至电气与自控设计的大量返工。此类变更设计极易影响设计质量,在资金到位的情况下应该可以避免。
4.管网与厂区建设
污水处理工程所需要的资金可分为2个方面:一是污水处理厂的费用,这部分资金比较容易获得外国政府的贷款、民间资本和采用bot等形式。二是污水收集系统,即污水管道与污水泵站的建设费用,这部分基本都在地下进行,工程面积达到城市的各个角落,而且有可能会破坏道路,干扰交通的正常进行,影响周围居民的生活、企业的营运,而且地下管线较多还会起冲突,还会影响城市行道树绿化。大部分管线需要埋深,定会影响附近建筑物和大型建筑物的基础,沿河道的管线极有可能影响防洪设施的安全,给附近居民造成难以估量的损失。管线不仅量大而广,工期持续很长,耗资巨大,工程完成后不仅看不见,摸不着,没有合理的形象,政绩也难以显现,而且不被重视。因此,污水管道工程往往比污水处理厂的工程要慢、要难。导致污水处理厂不能最大的发挥其应有的效益。所以,污水管网应与厂区建设同步进行,特别是各个城市的新区开发中。在实际工程的安排中,应当先地下后地上,与道路工程同步进行,尽量避免影响交通、环境的现象,减少不必要的额外投资。因此,在工程建设技术政策中提出“优先安排城市污水收集系统的建设”,这样才能最大程度保护环境,解决居民用水问题,创建美丽城市。
5.污水处理厂的运行
建设污水处理厂的主要目的是保护水资源,保护水环境,解决部分居民的用水问题。因此,污水处理厂的安全运行是至关重要的。因此,城市污水处理厂的建设,不能只考虑建设资金的来源,同时要关注运行费用的来源。比如,建设一座处理量为10×104m3/d的城市污水处理厂,其投资大约为1.0亿元,而且每年的运行经费大约需要1500万元,所以要确保污水处理厂的财务承受能力,即便污水处理厂不是以盈利为目标,但也必须保证有一定的利润,只有有利可图,污水处理工程才能进入市场化运作,才能使污水工程朝气蓬勃,蒸蒸日上。
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『陆』 【污水治理新工艺解读】污水治理方案
现阶段,我国小城镇污水处理设施建设在工艺技术路线选择上,大多仍采用与大、中城市污水处理类似的传统工艺技术,如活性污泥法、生物膜法等处理工艺,而针对小城镇社会经济发展状况与管理水平、污水水量水质特点、地形地势条件等具体特点的经济适用型处理工艺的技术开发和应用仍较为滞后,这一方面导致工程投资大、运行费用高,加剧了小城镇原本就紧张的财政资金状况;另一方面,增加了污水处理设施的运行与维护管理难度,不利于设施的正常运行和处理效益的充分发挥。
与大、中城市相比较,小城镇污水主要为生活污水(占50%以上),污水中悬浮物浓度较高,特别是一些小城镇排水系统不完善,大多采用明渠排水,雨水和地下水入渗现象严重,降低了污水中的有机物浓度。由于小城镇人口规模小,污水水量、水质都呈现出较为突出的时间不均匀性和水质不稳定性。
针对我国小城镇污水产生特点及小城镇自身经济发展特性,污水处理工艺技术的选择既不能完全照搬目前在大、中城市中广泛采用的城市污水处理工艺技术,也耐衡信不能完全采用村庄居民点的污水处理方式,而必须按照经济、高效、简便、易行的原则进行选择。具体地说,即适宜小城镇采用的污水处理工艺应基建投资省、运行费用低、节能降耗明显;处理工艺具有较强的耐冲击负荷能力,去除效率高;处理工艺简便易行、运行稳定、维护管理方便,利用当地小城镇现有的技术与管理力量就能满足设施正常运行的需要;处理工艺具有一定的灵活性,能较好地适应现阶段达标处理排放要求与将来考虑进行再生利用需要的变化。
膜生物技术在猪粪废水处理中应用
项目简介:集约化畜禽粪便废水的污染量已经超过工业废水及生活污水,逐渐成为上海市地面水主要污染源。奉贤芦泾饲养场猪粪废水具有典型的高浓度、高SS、高NH3-N等特点,采用膜生物技术作为主要处理工艺,不仅避免了常规厌氧处理方法操作管理不便、系统酸化以及存在沼气爆炸安全隐患等弊病,而且从调试结果看,以膜生物反应器为主的整套废水处理设施处理能力大、净化功能好、脱氮效果稳定,且不会出现污泥膨胀等影响正常运行的现象。膜生物技术作为处理该类废拦敬水的一种有效方法值得进一步推广。
该项目具有以下特点:(1)处理出水水质稳定; (2)处理设备占地面积小;(3)处理效率高,抗有机负荷冲击能力强; (4)动力消耗低; (5)由于活性污泥不会流失,因此不会出现污泥膨胀影响正常运行的现象; (6)操作管理简单。
项目负责:上海荏源公司。
水解酸化-曝气生物滤池
处理小城镇污水
项目简介:中小城镇污水主要为生活污水和以有机废水为主的工业废水的混合污水,其水量较小,一般不超过5万m3/d,但是水质和水量波动较大。由于资金和技术、管理水平等多方面的原因,决定了在城镇污水处理厂必须经济昌轮、高效、节能和操作简便。目前国内很多中小城镇仍采用明渠排水,尤其是南方地区,大量雨水流入和地下水渗入,加之城镇生活水平不高等原因决定了污水中有机物浓度较低。因此,必须结合当地污水的水量、水质以及温度、气候、气象、地理、经济等实际情况选择适宜的处理工艺。
水解酸化―曝气生物滤池工艺在工程投资、占地和能耗上具有极大的优势,其可根据进出水水质要求的不同,分别采用的二段或三段处理工艺组合,且可根据水量的大小进行模块化设计,是适合我国国情的中小城镇污水处理新技术,具有很大的推广价值。
城市污水水解-厌氧-微氧
联合处理工艺
技术简介:在原位复合尼龙-6/炭纳米管(PA6/CNT)过程中,炭纳米管将以其外壁上连接的羧基官能团(-COOH)参与尼龙-6(PA6)的加成聚合反应,并阻碍PA6分子的长大。这在很大程度上削弱了基体强度。采用改进原位复合法复合PA6/CNT,可大大提高PA6分子的平均分子量,减轻炭纳米管对基体PA6强度的削弱,大幅度提高PA6/CNT复合材料的强度。研究结果表明:在总HRT不超过8.5h(水解2.5h、厌氧4.0h、微氧2.0h),平均温度为19℃,进水浓度为30050mg/L时,总COD和SS的去除率分别可达75%和80%以上。总出水COD、BOD、SS完全达到国家二级排放标准。微氧单元对厌氧出水中残余有机物去除效果良好,HRT不超过2h,DO控制在0.2"0.5mg/L左右,进水为150mg/L时,去除率可达53%以上。微氧污泥沉降性能良好,SVI=38.8ml/g。水解-厌氧-微氧工艺在突出低能耗的前提下,达到了较高的有机物去除率,与现有的城市污水处理工艺相比有一定的优越性。
该工艺与“水解-好氧”、“厌氧-好氧”工艺相比,在总停留时间相当的情况下,微氧工艺的气水比为1:4左右,DO为0.2~0.5mg/L,减少好氧阶段的曝气量。在实验室条件下,整个系统每日仅从微氧池排出少量的污泥,污泥产率VSS/COD约为0.018,更进一步降低了能耗与污泥的处理费用。
技术负责:中国轻工局。
滴流床反应器处理有机废水研究
项目简介:滴流床用在湿式氧化工艺上处理废水的研究国内处在刚起步阶段。废水处理的对象主要是单一的模型废水如酚、取代酚、环已醇、琥珀酸和乙醒等。提出和广泛使用的反应器数学模型主要是一维恬塞流模型和一维轴向混合模型。滴流床反应器催化湿式氧化处理实际废水、滴流床反应器的流体力学、传质、传热对反应效果的影响、实际废水滴流床催化湿式氧化的反应器模型和清流床催化湿式氧化工业化放大等方面的研究还有待于深入进行。
大量研究已经证明湿式氧化(WO)是处理高浓度难降解有机废水的最佳方法之一,但WO过程中需要的高温高压以及对设备材质的高要求限制了它的推广应用。为了降低反应温度与压力,非均相催化剂的催化湿式氧化(Catalyticwetoxidation,简记CWO)技术研究与开发成为研究的热点。适合非均相催化湿式氧化的气液固三相反应器主要有滴流床(TBRs)、三相流化床和浆料反应器。
项目负责:同济大学污染控制与资源化国家重点实验室。
小城镇生活污水处理新技术
项目简介:小城镇生活污水低成本处理及回用是困扰新农村建设的难题之一,此前一直没有适合小城镇处理污水的合适技术。新出现的一体化地下厌氧耗氧处理装置,在工艺和设备方面有多项创新,占地面积小,整个设施为一体化地下构筑物,既克服了冬季运行中气温偏低造成的影响,又可在覆土后绿化或建设相应的管理用房。
该项目有耗能小、低投入、低运行费用、不产生二次污染、不使用任何化学药物、简易可行的自动操作等突出优点,平均消耗1度电可以处理约30吨的生活污水,直接运行费用仅0.05元/吨,适宜在广大小城镇和农村地区推广。
项目负责:天津科技大学化工学院庞金钊教授。
硅藻精土处理污水技术
项目简介:硅藻精土水处理剂工艺可适用于城市污水及垃圾渗滤液和各类工业废水处理。该技术在云南、贵州、广西、内蒙古建成污水处理工程,在各省环境监测中心站等部门的监测下,成功地把城市污水、多种工业废水处理达到国家排放标准或实现循环使用。去除率分别是BOD59292.8、CODcr95以上、SS99.9、TN78、TP90.7。
该技术既具有传统工艺的综合优点,同时弥补了各处理技术的不足的污水处理新工艺、新技术。
项目负责:浙江省水利局。
意义:该工艺提供了既经济又适用的最佳技术,组成专家组及中国硅藻土协会评定为国内首创。
氯化钠改性沸石吸附水中苯酚
项目简介:对于微污染含酚水处理,活性炭吸附有一定效果,但活性炭价格较高,再生费用昂贵,且每次再生损耗高达5%~15%。沸石是一种天然廉价的多孔矿物质,表面粗糙、比表面积大,吸附性能较强,用于处理氟、重金属离子已有成功案例。该方法根据改性后沸石吸附苯酚的效果确定了合适的改性方法;研究了pH值、苯酚浓度、处理时间、沸石用量等对钠型沸石吸附苯酚效果的影响;最佳条件下沸石处理低浓度含酚水的静、动态试验结果表明,改性沸石对低浓度的含酚水有良好的吸附效果。
项目负责:兰州铁道学院副教授王萍。
意义:沸石经氯化钠改性后,在酸性条件下对苯酚有较好的去除效果,可用于微污染含酚水处理,吸附苯酚后的沸石可用碱液再生,该方法操作简单,原料丰富,有较好的实际应用价值。
垃圾卫生填埋渗滤水控制与处理
技术简介:土地处理是利用土壤――微生物――植物系统的陆地生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能来处理污水,使水质得到不同程度的改善,实现废水资源化和无害化。因此,基于垃圾渗滤水土地处理的垃圾循环准好氧情填埋方式得到了越来越广泛地关注。垃圾循环准好氧性填埋方式是将收集到的渗滤水循环回到填埋场中利用填埋场自身形成的稳定系统使渗滤水中的有机物经过垃圾层和覆土层来降解,从而加速渗滤水的净化。在准好氧性填埋场中,有机成分(主要是BOD)能够很快降解,但是氮化物的降解速度却较慢。当通过将渗滤水循环到填埋场中,可以促进硝化和反硝化过程的进行,这样有机成分和氮化物得到更加有效地去除,从而减轻了渗滤水的污染负荷,并且有利于减少渗滤水的最终水量和促进垃圾在填埋场中的稳定化。
调查结果表明,所有的垃圾简单填埋处理后,在填埋场周围的地下水均受到污染,许多有毒害物质在一般地下水中不存在,却在填埋场周围的地下水中出现。因此,现代意义的垃圾卫生填埋处理已发展成底部密封型结构,或底部和四周都密封的结构,从而防止了渗滤水的流出和地下水的渗入,并且对垃圾渗滤水进行收集和处理,有效地保证了环境的安全。
项目负责:国家给水排水工程技术研究中心范洁。
CASS法处理含盐废水研究
项目简介:采用CASS生化处理系统处理含盐的海产品加工废水,处理效果比较理想。试验出水的COD可以达到《污水综合排放标准》(CB8987-1996)中的二级标准。因此可将本试验过程放大,应用于临海港建设的海产品加工厂的污水处理工程中。进水中Cl-的质量浓度在6300mg/L以下时,CASS系统可稳定运行,在Cl-的质量浓度超过8100mg/L时出水水质变坏,无法稳定运行。进水中Cl-的质量浓度在4500mg/L以下时,CASS生化处理系统的抗海水浓度波动能力比较强,遇见Cl-的质量浓度梯度为3600mg/L的冲击可以在短的时间(1个运行周期)内恢复正常;当废水中Cl-的质量浓度超过4500mg/L后,CASS生化处理系统的抗海水浓度波动能力减弱,遇到相同浓度的冲击时,所需要的恢复时间则较长。对比海水比例上升和下降两个过程的数据,可以发现相同的浓度梯度冲击下,对CASS生化处理系统而言,海水比例降低产生的冲击影响比海水比例升高产生的影响要大。
项目负责:大连机工机械环保研究所李琳琳。
意义:采用鱼品加工厂生产废水掺一定比例的海水作为试验用水,通过含盐量的不断增加研究系统的耐盐性,通过含盐量的降低和升高研究系统可以在1个运行周期内恢复正常运行。
水解酸化-接触氧化法
处理啤酒废水
项目简介:啤酒废水属中浓度的有机废水,实践证明,采用厌氧-好氧生物技术处理啤酒废水是可行的。啤酒废水悬浮物浓度较高,如果预处理措施不得当,则容易造成水解酸化池中布水系统发生堵塞或积泥。鉴于废水中的细小麦糟、麦皮等不溶性有机物占有相当比重,建议在废水进入水解酸化池前最好经过网目规格为60-80目的微滤机进行预处理,尤其是设布水器的工程务必如此。水解酸化池设计成池底设多孔布水管的上流式污泥床厌氧反应器,和UASB不同之处在于以弹性填料代替其三相分离器。若后续采用活性污泥法,则建议将好氧处理产生的剩余污泥排入水解池进行消化处理,这样不仅可以得到脱水性能良好的污泥,而且总污泥产量比传统工艺低20%-40%,没有条件采用强化预处理措施和设置布水器的,建议池底增设泥斗以便及时排除沉淀污泥。
项目负责:山东省轻工业设计院高级工程师周焕祥。
意义:好氧处理若采用阶段曝气措施亦即多点进水方式,就这样可消除池前端供氧量不足而池后端供氧量过剩的弊病,提高了生物处理效率,同时也降低了处理消耗。
粉煤灰处理含氟废水
项目简介:工业生产过程中使用含氟原料的工艺很多,如玻璃制造工业、电子部件制造工业、熔融盐电解工业、原子有工业、铸造工业及特种钢材处理等一些工厂经常会排放出含氟化物的废水。大量含氟废水排入水体,将会污染河流,特别是污染了饮用水水源。我国常用的含氟废水处理多采用加药和吸附两种方法,如加入石灰、镁盐、铝盐处理,或用羟基磷灰石、骨炭、活性氧化铝等吸附。但这两种方面多数工艺复杂、劳动条件差、费用较高。而作为工业废物排出的粉煤灰,侵占土地,淤塞河道,造成扬尘、严重污染环境。其处理通常是采用水力冲灰输送至贮灰场贮存。采用粉煤达处理含氟废水,具有以废治废和资源综合利用的好处。
粉煤灰具有一定除氟效果,对于高含氟废水具有较好的处理效果。影响粉煤灰吸附容量的主要因素依次为:原水氟浓度→粉煤灰投量→搅拌时间。除氟后的粉煤灰可烧制成砖。搅拌时间在生产中可选定30-40min,混合方法宜采用分步混合方法,以降低出水氟浓度,提高粉煤灰吸附容量。
项目负责:航天部第三研究院曹仁堂。
二段法改良工艺处理高浓度
难降解城市污水
项目简介:工业废水经过企业内部处理后与生活污水混合,进入城市污水处理厂进行生物处理是可行的,工业废水内部的难生物降解物质随同生活污水中易生物降解物质,通过所谓的"协同降解"作用一起降解掉了。高浓度、难降解的城市污水处理的最大问题是硝化菌的难以存活,第二大问题则是有机物的去除,第三个问题是化学除磷的实施。因此,相关的处理工艺应围绕着这三点进行技术上的突破。
奥贝尔氧化沟、二段法、AB法和延时曝气法都具有一定的耐冲击负荷的能力,但经过改进的二段法工艺一方面具有耐冲击负荷,更适宜于处理城市污水中化工废水比例高、废水成分复杂、处理难度大的特点,另一方面在难以生物除磷的条件下,更易于布置成多点投药,实现化学除磷。
项目负责:中国市政工程华北设计研究院陈立。
意义:在总结高浓度难降解的城市污水处理工程技术的基础上,通过试验提出了二段法改良工艺,并在高浓度难降解城市污水处理中硝化菌的难以存活、有机物的去除及化学除磷等技术上有所突破。二段法改良工艺一方面具有耐冲击负荷,更适宜于处理城市污水中化工废水比例高、废水成分复杂、处理难度大的特点,另一方面在难以实施生物除磷的条件下,更易于布置成多点投药,实现化学除磷。
铜冶炼含砷污水处理
技术简介:铜冶炼企业含砷污水处理采用硫化法和石灰乳两段中和加铁盐除砷工艺,能够达到预期目标,但污酸处理存在着处理成本高的问题,有待于新的处理工艺运用,目前国内已有院校试验电积法处理含砷污酸,其成本低于硫化法,将给企业带来明显的经济效益。目前铜冶炼企业含砷工业污水虽然经处理后做到了达标排放,但在处理水返回使用,降低处理成本方面仍有许多工作可做,这些工作与企业体制,管理水平有着明确的联系。做好这些工作可明显提高企业的经济效益和环境效益。
项目负责:铜陵有色设计研究院龙大祥。
意义:采用此办法,将对铜冶炼企业含砷工业污水的形成以及如何处理达标排放提出一条新的捷径,并确保不造成二次污染。
双功能陶瓷膜生物反应器处理废水
项目简介:利用膜生物反应器(MembraneBioreactor,MBR)处理废水正在受到人们的关注。而无机膜生物反应器(InorganicMembraneBioreactor,IMBR)则是在MBR基础上兴起的。IMBR的核心是采用无机膜,与有机膜比较,无机膜具有化学稳定性好、热稳定性高、机械性能优异、通量大、寿命长、容易清洗等优点,但也存在着制造成本高,运行费用大等问题,特别是容易堵塞的问题。本研究针对上述陶瓷膜容易堵塞的问题。提出了一种新的膜生物反应器的设计方案。即将陶瓷膜设计成U型管状,并置于反应器内,成为内置式膜反应器。该陶瓷膜既可以曝气,又可以进行抽滤,形成一种具有双重功能的陶瓷膜,在处理废水的同时不断地进行曝气/抽滤的切换。而曝气的同时又是对陶瓷膜的反吹,以解决陶瓷膜容易堵塞的问题,从而提高反应器处理废水时的效率。
陶瓷膜的过滤作用主要是通过在陶瓷膜表面形成过滤层实现的。用双功能陶瓷膜生物反应器处理废水时,由于可以进行抽滤/曝气的切换,从而有效地解决了一般膜反应器中普遍存在的膜容易堵塞的问题,提高了膜反应器处理废水的效率。此外,在该反应器中增加陶瓷载体,既可以增加生物相浓度,又可避免悬浮的微生物堵塞陶瓷膜。废水经过陶瓷膜的过滤,其出水浊度较低,与传统的废水处理方法相比,由于出水的浊度较低,可以缩短废水的沉清过程,从而提高废水处理的效率。因此双功能陶瓷膜生物反应器具有很大的应用价值。
项目负责:南昌航空工业学院环境与化学工程系张永明。