我國中小城市污水處理關(guān)鍵適用技術(shù)

1、我國中小城市污水處理關(guān)鍵適用技術(shù)摘要：在我國中小城市中，建設(shè)城市污水處理廠是水污染防治的骨干工程。建設(shè)城市污水處理廠是納入流域、區(qū)域水質(zhì)管理規(guī)劃并納入社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的重要內(nèi)容。為貫徹執(zhí)行中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法和中華人民共和國水污染防治法，使全國水環(huán)境狀況基本上同國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高相適應(yīng)，必須盡快扭轉(zhuǎn)我國城市水環(huán)境污染的局面。因此，污水處理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行是我國中小城市當(dāng)前水污染控制的重點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：城市污水處理 適用技術(shù) 水污染防治 城市化是現(xiàn)代化的一個(gè)標(biāo)志，中小城市是溝通大城市與小城鎮(zhèn)及其周邊地區(qū)的橋梁，大城市和小城鎮(zhèn)的發(fā)展都離不開中小城市。我國中小城市劃分是指根據(jù)管理工

2、作的需要，按市區(qū)(不包括市轄縣)的非農(nóng)業(yè)人口總數(shù)多少對城市規(guī)模進(jìn)行劃分。在我國城市規(guī)模的分類為：城市人口在20萬人以下的為小城市，2050萬人為中等城市。全國中小城市眾多，僅小城市占全國城市總數(shù)的60%以上，全國中小城市建設(shè)好了，國家的整體面貌就會發(fā)生根本變化；反之，如果只是少數(shù)幾個(gè)大城市發(fā)展，眾多的中小城市還很落后，那我們的國家談不上現(xiàn)代化，也很難躋入世界市場，參與國際競爭。所以，要十分重視中小城市的建設(shè)與發(fā)展。全國400個(gè)中小城市，每年排放廢水10O億立方米左右，水污染十分嚴(yán)重。發(fā)展中小城市是中國未來城市化的重點(diǎn)和方向。中小城市的健康發(fā)展，是促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、保障人民健康和國家走向持續(xù)

3、發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。目前中小城市的水污染不僅加劇了水資源的短缺，而且造成流域內(nèi)居民發(fā)病率上升。在我國中小城市中，建設(shè)城市污水處理廠是水污染防治的骨干工程。建設(shè)城市污水處理廠是納入流域、區(qū)域水質(zhì)管理規(guī)劃并納入社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的重要內(nèi)容。為貫徹執(zhí)行中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法和中華人民共和國水污染防治法，使全國水環(huán)境狀況基本上同國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高相適應(yīng)，必須盡快扭轉(zhuǎn)我國城市水環(huán)境污染的局面。因此，污水處理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行是我國中小城市當(dāng)前水污染控制的重點(diǎn)。中國在中小城市污水處理方面尚缺乏適用技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)，缺乏管理經(jīng)驗(yàn)。建立中國中小城市污水管理體制和方法，掌握一批在中小城市具有代表性的

4、污染源的治理技術(shù)和城市污水處理技術(shù)，可以大大推動(dòng)我國污水處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和促進(jìn)中小城市持續(xù)發(fā)展。 1我國中小城市城市污水處理適用技術(shù)和工藝國務(wù)院環(huán)境保護(hù)委員會關(guān)于防治水污染技術(shù)政策的規(guī)定中指出：積極開發(fā)和研究高效、低能耗和能源部分自給的人工生物處理等城市污水處理技術(shù)和工藝流程，以節(jié)約投資、降低維護(hù)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)。建設(shè)部、國家環(huán)?？偩趾涂萍疾啃陆?lián)合頒布的城市污水處理及污染防治技術(shù)政策(城建2000124號)對我國城市污水的治理從處理工藝到具體的措施都作出了規(guī)定。結(jié)合我國的特點(diǎn)，中小城市城市污水處理適用技術(shù)和工藝的重要特點(diǎn)是“高效低耗”，高效低耗城市污水處理技術(shù)和工藝，目前并無一明確的數(shù)值界定，其

5、特征必定會隨不同的時(shí)間隨技術(shù)的進(jìn)步以及不同的應(yīng)用條件而有所不同。從我國目前技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)水平的情況來看，適合我國中小城市使用的這類技術(shù)或工藝應(yīng)具備以下特征：.噸水投資應(yīng)該控制在100O元以下(不包括征地和特殊的地基處理費(fèi)用)。.噸水直接運(yùn)行費(fèi)(主要包括工藝能耗、藥劑費(fèi)和人工費(fèi))應(yīng)該控制在O.30元以下(如考慮脫氮除磷噸水直接運(yùn)行費(fèi)應(yīng)該控制在0.40元以下)，其中對一般城市污水噸水處理能耗在O.20kWh左右。.盡量減少操作管理人員數(shù)量，操作管理人員數(shù)量為現(xiàn)有污水廠人員的1/3-1/2。從當(dāng)前污水處理工藝和技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用的情況看，在采用國內(nèi)工藝設(shè)備、日處理規(guī)模小于10萬噸的前提下，下面所列

6、是技術(shù)可行且適合我國中小城市的高效低耗城市污水處理技術(shù)和工藝：.強(qiáng)化一級處理技術(shù).污水生態(tài)工程處理技術(shù).污水物理化學(xué)處理技術(shù).厭氧及不完全厭氧處理技術(shù).高負(fù)荷生物化學(xué)污水處理工藝.高負(fù)荷生物濾池/固體接觸和生物曝氣濾池生物附著生長技術(shù)處理城市污水工藝.現(xiàn)有城市污水處理的革新工藝2我國中小城市城市污水處理關(guān)鍵技術(shù)2.1用于二級處理的一級處理強(qiáng)化技術(shù)作為城市污水廠二級生物處理的前置處理一級處理，其功能為去除污水中的漂浮物和懸浮物。由于一級處理投資少，動(dòng)力消耗低，不但可去除一部分有機(jī)物，而且對后續(xù)二級生物處理影響較大。采用強(qiáng)化一級處理技術(shù)，可以降低城市二級污水處理廠的投資。二級處理的一級處理強(qiáng)化技術(shù)

7、分為兩類：一類側(cè)重于物化機(jī)理，一類側(cè)重于微生物的絮凝吸附原理?；瘜W(xué)強(qiáng)化一級處理工藝對TP、SS、BOD和重金屬等的處理效果較好，耐沖擊負(fù)荷的能力也較強(qiáng)。系統(tǒng)的基建投資、占地面積小于活性污泥法(包括A/O、A2/O等工藝)，而且運(yùn)行管理靈活簡便、處理過程穩(wěn)定可靠、近期投資環(huán)境效益好。同時(shí)采用高效絮凝劑技術(shù)，具有投資低廉(為生化法的1/5-1/10)，運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。微生物絮凝劑強(qiáng)化一級處理，由于微生物絮凝劑絮凝效果好、投加量小、適用面廣、無二次污染、絮體易于分離等優(yōu)點(diǎn)，因而在廢水脫色、油水分離、污泥脫水、畜牧場廢水處理、瓦廠廢水處理等方面已有廣泛應(yīng)用，效果顯著。生物絮凝吸附法強(qiáng)化一級處理工藝，

8、是利用微生物的絮凝吸附作用強(qiáng)化一級處理，與二級生物處理的本質(zhì)區(qū)別在于二級生物處理主要利用生物氧化作用，將有機(jī)物礦化；而生物法強(qiáng)化一級處理則主要利用微生物的絮凝吸附作用快速去除污染物質(zhì)，同時(shí)伴有少量的生物氧化。這就決定了它必然要比二級生物處理產(chǎn)生更多的污泥，但由于不投加任何藥劑，其產(chǎn)泥量比物化處理產(chǎn)泥量少。用于二級處理的一級處理強(qiáng)化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)如下：.無機(jī)絮凝劑與其它種類的絮凝劑復(fù)配使用的最佳協(xié)同作用效果；.高效、廉價(jià)絮凝劑的優(yōu)選；.微生物絮凝劑在城市污水處理中的應(yīng)用研究；.生物絮凝吸附的工藝條件控制；.冬季低溫條件下的運(yùn)行參數(shù)選擇：.一級處理工藝設(shè)備的優(yōu)化選型。2.2曝氣生物濾池工藝曝氣生物

9、濾地工藝的主要特點(diǎn)如下：占地面積小，基建投資省。曝氣生物濾池之后不設(shè)二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投資。出水水質(zhì)高。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超過10mg/L。氧的傳輸效率很高，曝氣量小，供氧動(dòng)力消耗低。曝氣生物濾池中，氧的利用效率可達(dá)20%30%，曝氣量明顯低于一般生物處理法?？箾_擊負(fù)荷能力強(qiáng)，耐低溫。曝氣生物濾池可在正常負(fù)荷23倍的短期沖擊負(fù)荷下運(yùn)行，而其出水水質(zhì)變化很小。易掛膜，啟動(dòng)快。曝氣生物濾池在水溫10-15攝氏度時(shí)，23周即可完成掛膜過程。此外，曝氣生物濾地采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于后期改、擴(kuò)建。曝氣生物濾他在應(yīng)用中尚需解決的關(guān)鍵技術(shù)如下

10、：.濾地填料的比選；.曝氣生物濾地和曝氣系統(tǒng)的規(guī)范設(shè)計(jì)；.曝氣生物濾池處理我國典型城市污水的水力負(fù)荷、容積負(fù)荷；.生物膜活性的研究；.生物氧化、脫氮和截留SS的特性；.曝氣生物濾地反沖洗的基本要求和控制參數(shù)。2.3革新的氧化溝工藝現(xiàn)代氧化溝工藝具有運(yùn)行靈活、處理效果好、脫氮效果好、污泥穩(wěn)定程度高等工藝特點(diǎn)。如交替式氧化溝工藝通過將23條既聯(lián)系又相對獨(dú)立的單溝組合起來，通過改變氧化溝和操作方式，設(shè)置了相對獨(dú)立的缺氧區(qū)與好氧區(qū)，形成A/O和A2/O的工藝環(huán)境，不僅可達(dá)到去除BOD、SS的目的，而且可達(dá)到生物脫氮除磷的目的。從目前國內(nèi)氧化溝的應(yīng)用來看，其突出的工藝優(yōu)點(diǎn)是基建費(fèi)用低，操作簡單，運(yùn)行穩(wěn)定

11、，易于維護(hù)管理，剩余污泥量少而且穩(wěn)定，處理效果穩(wěn)定可靠，出水水質(zhì)好。在應(yīng)用中，氧化溝工藝需進(jìn)一步的完善關(guān)鍵技術(shù)如下：.革新的氧化溝工藝脫氮、脫磷特性；.大型氧化溝水力流態(tài)特征：.革新的曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)；.影響脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵工藝參數(shù)；.革新的氧化溝配套系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。2.4革新的SBR工藝SBR法從問世以來，已經(jīng)發(fā)展為城市污水處理的實(shí)用技術(shù)之一。其變種也有十幾種之多，如UNITANK工藝、TCBS工藝、MSBR工藝等。革新的SBR工藝在城市污水應(yīng)用中的重點(diǎn)是盡可能降低基建和運(yùn)行費(fèi)用，簡化操作過程，捉高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。革新的SBR工藝城市污水處理中的關(guān)鍵技術(shù)如下：.為達(dá)到同時(shí)硝化反硝化的

12、目的，準(zhǔn)確控制溶解氧的設(shè)計(jì)；.合理的潷水體積確定；.典型污水水質(zhì)脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵工藝參數(shù)；.高效連續(xù)流SBR工藝的設(shè)計(jì)；.革新的SBR工藝配套系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。2.5污水生態(tài)工程處理技術(shù)這類技術(shù)的最大特點(diǎn)是，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低廉、運(yùn)行可靠、簡易且節(jié)省能源和實(shí)現(xiàn)污水資源化。城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)，包括氧化塘系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng)。近年來我國一些中小城市修建的污水氧化塘運(yùn)行結(jié)果表明，設(shè)計(jì)施工和運(yùn)行維護(hù)良好的氧化塘系統(tǒng)，其出水水質(zhì)(SS、BOD、COD等)接近或達(dá)到常規(guī)二級處理出水水質(zhì)，如輔之以必要的強(qiáng)化措施，完全可以達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)的規(guī)定。對于水生植物塘、養(yǎng)魚塘等生物或

13、生態(tài)凈化塘，其脫氮除磷和去除細(xì)菌能力等都高于二級處理，達(dá)到部分三級處理的效果，而塘系統(tǒng)的基建費(fèi)單價(jià)僅為常規(guī)二級處理廠基建單價(jià)的1/5-1/3，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)為常規(guī)二級處理的1/2。當(dāng)前城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的重點(diǎn)與技術(shù)包括：采用多種人工強(qiáng)化措施提高氧化塘的去污效率，如利用風(fēng)能向塘內(nèi)充氧，人工養(yǎng)殖水生動(dòng)、植物，在塘內(nèi)掛膜增大微生物棲息場所，布設(shè)人工軟性、硬性填料等，對系統(tǒng)進(jìn)行改善、組合，使之具備高效、快速和多功能的特點(diǎn)。采用光催化降解法，提高處理效率。在水中加入一定的光敏半導(dǎo)體材料，利用太陽能凈化污水。城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)如下：.城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的設(shè)計(jì)路線；.城市污水生態(tài)工程

14、數(shù)學(xué)模型、工藝參數(shù)的優(yōu)化。各處理單元的優(yōu)化和組合，最優(yōu)處理單元的設(shè)計(jì)。如何選取最佳的工藝組合形式，充分發(fā)揮單元構(gòu)筑物的容積效應(yīng)，在最小占地面積、最低工程造價(jià)情況下，達(dá)到城市污水出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求；.城市污水生態(tài)工程處理工藝的關(guān)鍵結(jié)合點(diǎn)的聯(lián)接；.城市污水生態(tài)工程處理工藝生態(tài)調(diào)控點(diǎn)的特征和不同工況下的控制。 參考文獻(xiàn)1污水涂磷脫氮技術(shù)研究與實(shí)踐(全國污水除磷脫氮技術(shù)研討會論文集) 2000.3，上海2欽佩、安樹青、顏京松.生態(tài)工程學(xué)，南京大學(xué)出版社，1998.73錢易、米祥友.現(xiàn)代廢水處理新技術(shù)，中國科學(xué)技術(shù)出版社，1993.54秦裕珩等.廢水處理工藝手冊(內(nèi)部交流資料)，19815文一波.發(fā)展適合中國國情的城市污水處理技術(shù)，中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，1999.8 ，pp216施紅偉.間歇式活性污泥法在污水處理中的應(yīng)用，化工環(huán)保，1999.9(5 )，pp53-567王凱軍.厭氧(水解)好氧處理工藝的理論與實(shí)踐，中國環(huán)境科學(xué)，1998 .4(18)pp18-218許澤美.生物膜法在市政污水處理中的應(yīng)用前景，中國給水排水1999.8(1 5)pp24-269張敬東、張家華.污水處理技術(shù)的新