污水處理廠清潔生產(chǎn)工藝

1、污水處理廠清潔生產(chǎn)工藝城市污水處理廠的清潔工藝著經(jīng)濟(jì)的開展和環(huán)境要求的提高 ,清潔生產(chǎn)成 為了環(huán)境保護(hù)的重要組成局部。城市是一個(gè)工業(yè)和人口 ,能流和物流高度密集 的人工生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中 ,水污染治理成 為城市生態(tài)物質(zhì)代謝循環(huán)的重要前提 ,也是保護(hù) 城市水質(zhì)資源和居民生活環(huán)境的重要條件 ,因而 城市污水處理廠成為城市的一個(gè)重要的市政基 礎(chǔ)設(shè)施 1 。清潔生產(chǎn)是將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略 持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和效勞中 ,以增加生 態(tài)效應(yīng)和減少對(duì)人類及環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn) 25 。城市 污水廠的清潔生產(chǎn)可通過采用先進(jìn)的工藝技術(shù) 與設(shè)備、加強(qiáng)質(zhì)量管理 ,合理利用原料 ,充分利 用 廢棄物資源 , 提高資源、

2、能源利用率 ,減少或防止 污染物產(chǎn)生 ,降低污染物的排放 6 。某城市污水處理廠的污水處理系統(tǒng)效勞城市 面積 50 余平方公里 ,效勞人口 60 余萬 ,占地約 110000m2, 建筑面積約 17000m2, 設(shè)計(jì)處理能力 約 20 萬 m3/d 。一期工程含 : 污水處理廠、與 之 相配套的 28 公里截污干管及沿線 5 座泵站。 總 投資約 10 億元人民幣。 2001 年 12 月開工 建 設(shè),2003 年 10 月底根本建成 ,2004 年 5 月啟 動(dòng)污 水運(yùn)行。根據(jù)國家制定的清潔生產(chǎn)的相關(guān) 法規(guī)以 及相關(guān)方面 7,8 的要求 ,該廠于 2006 年 開展包 括 2005 年在內(nèi)的

3、清潔生產(chǎn)審核工作 , 本文介紹 該審核工作情況、采取的措施及實(shí)施 成果。1 污水水量、水質(zhì)水處理廠的廢水主要來源于生活污水 ,最終都 進(jìn)入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理 ,日處理水量達(dá) 20 萬 噸。其中主要的污染物監(jiān)測(cè)參數(shù)包括 :bod5 、 cod 、 ss 、t-p 、 nh3-n 、t-n 、大腸桿菌數(shù) ,根據(jù) 2005 年統(tǒng)計(jì)各種污染物的平均濃度分別 為：bod5:99 5mg/l、cod:167mg/l、ss:119mg/l、t-p:2 7 9mg/l、 nh3-n:19 4mg/l、t-n:263 9mg/l、大腸桿菌數(shù)6623個(gè)/I,且每日變化幅度大 ,極為不 穩(wěn)定 ,主要波動(dòng)范圍為：b

4、od5:21 9263mg/l、cod:39454mg/l、ss:36683mg/l 、t-p:1 0 66 01mg/I、nh3-n:1 330 8mg/l、t-n:5 7 41 8mg/l、大腸桿菌數(shù) :295013800 個(gè) /l。2 水處理工藝該污水廠處理工藝見下列圖,主要為改進(jìn) a2/o工 藝。污水被泵打入均衡池后先經(jīng)過格柵 ,去除 污 水中顆粒直徑大于 5mm 的懸浮物 ,防止堵塞 后 續(xù)單元的機(jī)器、 水泵或工藝管線。 再泵入 渦流沉 砂池 ,渦流式沉砂池為圓形結(jié)構(gòu) ,污水從 切線方向 進(jìn)入池中 ,進(jìn)水渠道的末端設(shè)有向下傾 斜的斜坡 , 與水流的切線方向保持一致,在池內(nèi)產(chǎn)生了螺旋

5、狀的環(huán)行水流。在重力及離心力的 作用下 ,砂子 沉入池底的集砂坑中 ,而比重較輕 的有機(jī)物那么在 葉輪與水流雙重作用下與砂別離 上浮到沉砂池 外表隨水流流出。污水經(jīng)過物理 處理后 ,進(jìn)入核 心的生物反響池 ,采用改進(jìn)的 a2/o 工藝 ,利用生 物降解水體有機(jī)污染物并除磷 脫氮。最后 ,在二 沉池中 ,利用重力的作用使活 性污泥與處理后的 污水別離 ,并使污泥得到一定 的濃縮 ,池體采用中 進(jìn)周出幅流式二沉池。 此外 , 采用紫外消毒系統(tǒng) 對(duì)處理水進(jìn)行消毒 ,殺滅其中 的病菌和病毒。經(jīng) 消毒后的處理水排入河中。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)說明各種污染物的綜合排放達(dá)標(biāo)率 為 95% 。不達(dá)標(biāo)的主要有 t-p 、大腸

6、桿菌。3 主要污染源分析針對(duì)該廠的整個(gè)污水處理過程進(jìn)行分析 ,主要 可能產(chǎn)生污染的情況有水、氣、聲、固廢等四方 面的來源。水處理廠的廢水主要來源于生活污水和廢水 處理過程中產(chǎn)生的污水 ,最終都進(jìn)入污水處理系 統(tǒng)進(jìn)行處理 ,其中主要的污染物是 bod5 、 cod 、 ss、t-p、nh3-n、t-n 進(jìn)廠廢水每日變化幅度 大 極為不穩(wěn)定。主要水質(zhì)特征同第一節(jié)的水質(zhì) 特 征。水處理廠的廢水通過水處理裝置處理達(dá) 標(biāo)后 外排入河流。 2005 年該廠各種污染物的綜 合排 放達(dá)標(biāo)率為 :95% 。不達(dá)標(biāo)的主要有 t-p 、 大腸桿 菌、 cod 。分析得出不達(dá)標(biāo)的原因有 :(1) 污水處 理廠進(jìn)水的污

7、染物濃度變化范圍太大 , 在短時(shí)間 內(nèi)輸送到廠內(nèi)產(chǎn)生超負(fù)荷沖擊 ,對(duì)處理 階段的工 藝控制帶來嚴(yán)重的影響。 (2) 污水處 理廠因不規(guī) 范操作 ,在沒有監(jiān)控的情況下 ,為節(jié) 約運(yùn)行本錢而 有段時(shí)間沒有開動(dòng)紫外消毒系統(tǒng) 導(dǎo)致大腸桿菌 等超標(biāo)。廢氣污染源主要為各泵 站、運(yùn)行班、脫 水機(jī)房范圍內(nèi)的污水、污泥產(chǎn) 生少量含有胺類 , 硫化氫 ,甲基吲哚等化學(xué)成分 的臭氣 ,具體情況見 表 3, 排放方式為無規(guī)律排 放。固體廢物最大的來源是脫水機(jī)房的脫水污泥、 生活垃圾等。4 確定審核重點(diǎn)對(duì)于污水處理廠的清潔生產(chǎn)來說 ,確定備選審 核重點(diǎn)的原那么 2 及應(yīng)考慮的因素有 :(1)污染物 產(chǎn)生量大 ,排放量大

8、的環(huán)節(jié) ;(2) 廢水中病菌毒性 危害水體的環(huán)節(jié) ;(3) 一旦采取措施 ,容易產(chǎn)生顯 著環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的環(huán)節(jié) ;(4) 物流進(jìn)出口 多、量大、控制較難的環(huán)節(jié) ;(5) 公眾反映強(qiáng)烈 投訴最多的問題 ;(6) 在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量改善中起 重 大作用的環(huán)節(jié)。目前水處理廠的物耗暫時(shí)沒有清潔生產(chǎn)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ,清潔生產(chǎn)審核只能依據(jù)相關(guān)類似 法規(guī)。雖然該城市污水處理廠一期工程每天處理 的廢水達(dá) 20 萬噸 ,處理的量比擬大 ,但由于水處 理廠的工藝和設(shè)備都較為先進(jìn) ,經(jīng)過 2005 年 13 月的調(diào)試后 ,水處理廠排放的經(jīng)處理的廢水持續(xù) 穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率較為穩(wěn)定 ,由 2005 年的 95% 變?yōu)?20

9、06 年首季度的 100%, 迄清潔生產(chǎn)審核期為止 已連續(xù)達(dá)標(biāo)排放 212 天。但同時(shí)也存在一些問題需要改進(jìn)。 2005 年還 有 5% 的不達(dá)標(biāo)的廢水排入花地河中 , 造成了一 定程度上的污染 ;消毒對(duì)于飲用水是必不可少的 處理工藝 ,對(duì)廢水而言 ,雖然不是必需的 ,但對(duì)某 些廢水的平安排放或回用 ,消毒處理已經(jīng)成為了 必須考慮的工藝之一。因此 ,紫外光消毒系統(tǒng)的 長期運(yùn)行是保證處理出水細(xì)菌達(dá)標(biāo)的保障。 另 外 水處理廠每年產(chǎn)生的污泥數(shù)量特別大 , 污泥的 處 置也是清潔生產(chǎn)的審核重點(diǎn)之一 ; 目前我國有 部 分先進(jìn)的水處理廠已經(jīng)將局部廢水處理后達(dá) 到 中水回用的水平 , 作為水資源緊張的我

10、國 如此大 量的廢水假設(shè)能得到進(jìn)一步的治理利用 將對(duì)城市 的循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)開展做出有益的 奉獻(xiàn) ,因此 , 污水處理廠將局部廢水處理后到達(dá) 中水回用也 是該廠的一項(xiàng)長期目標(biāo)。5 確定清潔工藝方案清潔生產(chǎn)方案的數(shù)量、 質(zhì)量和可實(shí)施性直接 關(guān) 系到企業(yè)清潔生產(chǎn)審計(jì)的成效 , 是審計(jì)過程的 一 個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié) ,因而應(yīng)廣泛發(fā)動(dòng)群眾征集、產(chǎn)生 各 類方案。通過前面污水處理廠污染源 , 審核重 點(diǎn) 的分析 , 清潔生產(chǎn)提出了如下建議和方案 :5 13個(gè)表達(dá)技術(shù)工藝改造的方案增加化學(xué)除磷處理工序 ;污泥無害化、減量化 研究方案 ;同時(shí)硝化反硝化生物脫氮與工藝優(yōu) 化。 (1)化學(xué)除磷處理工序 1113 。根據(jù)

11、進(jìn)水水 質(zhì) 和處理水排放標(biāo)準(zhǔn) ,為了到達(dá)出水磷酸鹽的濃 度 不大于1 Omg/I的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),建議在工藝流程 中參加化學(xué)除磷設(shè)施來控制處理水的磷酸鹽濃 度。確保了出水磷酸鹽按照相應(yīng)的ii級(jí)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo) 排放,對(duì)排放的河流和相關(guān)流域的水質(zhì)情況將有 大幅改善。 (2 污泥無害化、減量化 14,15 研究 方案。開展絮凝劑的研究 ,最大限度的降低污泥 的含水率并提高污泥的脫水性能是大幅降低污 水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用的方法。 減輕污泥對(duì)環(huán)境的 不良影響 , 減少污泥填埋廠的處理用地。大幅 降 低處理廠的運(yùn)行費(fèi)用。 (3 同時(shí)硝化反硝化生 物脫 氮與工藝優(yōu)化。 對(duì)生化池進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行計(jì) 量學(xué)優(yōu) 化 16,17 控制

12、、調(diào)控溶解氧濃度與分布 , 造成局 部好氧與厭氧環(huán)境 ,使之實(shí)現(xiàn)硝化與反硝 化的動(dòng) 力學(xué)平衡。該新建工程建成投產(chǎn)后,確保了出水t-n值按照相應(yīng)的ii級(jí)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)排放，對(duì)周邊排放 河流及相關(guān)流域的水質(zhì)情況將有大幅 改善。5 23個(gè)設(shè)備維護(hù)和更新的方案安裝節(jié)能燈 ;安裝照明設(shè)備 ;紫外消毒裝置的 維護(hù)和運(yùn)行。 (1) 安裝節(jié)能燈。在條件允許的情 況下,在需要的道路安裝節(jié)能燈,節(jié)約用電。 (2 安裝照明設(shè)備。 在生物反響池邊安裝節(jié)能照明設(shè)備 以適應(yīng)晚上工作的需要 ,節(jié)約用電 ,保障平安。 (3) 紫外消毒裝置的維護(hù)和運(yùn)行。 長期開啟紫外消 毒 裝置,保證出水的病原菌指標(biāo)到達(dá)有關(guān)規(guī)定的 要 求,保證出水

13、的各項(xiàng)指標(biāo)以及病原菌含量的達(dá) 標(biāo) 排放 ,產(chǎn)生良好的環(huán)境效益,對(duì)于改善周邊環(huán)境、 凈化河道 ,保護(hù)水資源等起到了相當(dāng)積極的 作 用。5 33個(gè)過程優(yōu)化控制的方案減少風(fēng)機(jī)的輸 送風(fēng)量 ; 加裝隔音設(shè)備 ;設(shè)置合 理的報(bào)警上限。 (1)減少風(fēng)機(jī)的輸送風(fēng)量。合理 控制工藝的運(yùn)行 將 do 值控制在一個(gè)適宜的范圍,在保證出水合格的條件下減少空氣的輸送量 減少電力消耗 , 節(jié)約用電。 (2) 加裝隔音設(shè)備在鼓 風(fēng)機(jī)房裝隔 音設(shè)備 ,減少噪音污染。 (3)設(shè)置合理 的報(bào)警上 限。在進(jìn)出水口設(shè)置的檢測(cè)儀表上設(shè)置 合理的 報(bào)警上限 ,當(dāng)進(jìn)出水接近設(shè)計(jì)值時(shí) ,工藝人員能夠及時(shí)調(diào)整工藝 ,使出水及格 ,提高出水合

14、 格5 44個(gè)廢物回收利用和循環(huán)使用的方案 回 用水系統(tǒng)安裝 ; 一水多用 ;污泥消化處理污 泥資 源化利用。 (1)安裝回用水系統(tǒng) ,使回用水用 于 綠化等方面 ,節(jié)約用水 ,減少水費(fèi)支出 (2)一水 多 用 ,食堂在工作時(shí)候 ,盡量做到一水多用 , 節(jié)約 用水量 ,可以減少水費(fèi)的開支。(3 污泥消化處理。在濃縮與脫水這兩個(gè)步驟中間增加消化處理過 程 (穩(wěn)定處理 ),進(jìn)一步減少污泥量使污泥量大幅 減少 ,為后續(xù)的脫水及最終處理大幅減少處理數(shù) 量和本錢 ,且可以消滅病原菌、蠕蟲和大量雜草 種子 ,減少污泥處理費(fèi)用。 (4)對(duì)污泥進(jìn)行資源 化 利用 ,制成顆粒肥施用農(nóng)田 , 有效利用資源并 防止

15、 污泥的二次污染的產(chǎn)生。5 59個(gè)加強(qiáng)管理的方案調(diào)節(jié)脫水機(jī)的運(yùn)行 參數(shù)節(jié)省用電 ; 采用適宜的 絮凝劑濃度 ;延長污 泥濃縮時(shí)間減少藥耗;降低藥 耗 ;化學(xué)藥品的合理利用 ;處理有毒化學(xué)藥品;合 理用空調(diào) ;建立相關(guān)認(rèn)證體系 ;加強(qiáng)綠化工作 (1) 調(diào)節(jié)脫水機(jī)的 運(yùn)行參數(shù)節(jié)省用電。 在降低脫水污 泥含水率的 情況下 ,采用適宜的絮凝劑濃度合理調(diào)節(jié)脫水機(jī)的運(yùn)行參數(shù) (帶速、網(wǎng)帶張緊壓力、 調(diào)偏壓力等 ), 降低投藥量 ,可以節(jié)約用電和降低 藥耗 ,到達(dá)節(jié) 能減耗的目的。(2)采用適宜的絮凝劑濃度 ,不但可以節(jié)省絮凝劑 ,節(jié)約資源 ;而且可 以防止濾 帶堵塞致使沖洗水用量增加、 濾帶損耗 大等危

16、害。 (3) 控制排泥速度 ,與脫水機(jī)班密切配合 ,延長污泥濃縮時(shí)間 ,降低脫水前污泥含水率, 減少藥耗 ,節(jié)約資源。 (4)加強(qiáng)脫水機(jī)的加藥系統(tǒng)設(shè)備的管理 ,降低藥耗 ,將費(fèi)用控制在一個(gè)最正確的比例 ,節(jié)約資源 ,降低藥耗。 (5)確定化學(xué)品合理 貯 存量 , 定期進(jìn)行材料使用跟蹤, 減少不同牌號(hào)和不 同等級(jí)化學(xué)品的用量,減少化學(xué)品過期損耗 , 節(jié)約 藥品支出。 (6) 增加儀器分析 ,在實(shí)驗(yàn) 中減少或杜 絕使用有毒化學(xué)品 ,在試驗(yàn)最后一步 時(shí) , 處理或降 解廢物毒性 ; 使有害廢物流別離 , 減輕化學(xué)藥品對(duì) 環(huán)境的污染。 (7) 在室內(nèi)開空 調(diào)時(shí)室內(nèi)和室外的溫差在5 C以內(nèi)，沒有人在的時(shí)候注意及時(shí)關(guān)閉 , 節(jié)約用電。 (8) 廠區(qū)建立 質(zhì)量管理體系、環(huán)境管 理體系、職業(yè)健康平安 管理體系 管理體系 (又稱三合一體系),并通過第三方認(rèn)證,使環(huán)境管理系統(tǒng)化 ,有利于企業(yè)全方面的控制和預(yù)防環(huán)境 污染 ,增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力,提高企業(yè)形象。 (9)加強(qiáng)廠區(qū) 綠化工作 ,提高廠區(qū)綠化率 , 美化環(huán)境。6 持續(xù)清潔生產(chǎn) 清潔生產(chǎn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、相對(duì)的概念 ,是一個(gè) 連續(xù)的過程 ,因而以原工廠原管理層中抽調(diào)人員 組成一個(gè)固定的機(jī)構(gòu)、 穩(wěn)定的工作人員來組織 和 協(xié)調(diào)這方面工作 ,確保清潔工藝各步驟均在規(guī) 范 化