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城市污水處理的意義范文1
中圖分類號G206.3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)106-0121-02
1我國城市水資源情況和污水處理現狀
水是經濟發展和社會可持續發展的重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加,水污染已經成為一個大問題。環境保護是我國經濟和社會發展的基本國策,2000治理目標在中國可持續發展戰略和對策,要求城市污水集中處理率達到20%。目前,我國每年排放污水800億立方米,城鎮日排污水約為3.27億噸,污水處理率僅為6%,大量的污水未經處理或部分處理后排入江河湖海。城市污水處理的產業化,是市場經濟條件下高效的產業化,其目的是推動城市污水處理行業的發展,促進產業鏈的良性循環。
污水處理是經濟發展和水資源保護的重要組成部分。在發達國家,污水處理有著的成熟經驗。國外對污水的處理主要是通過建造污水處理廠,通過大量的實踐證明,在進行污水處理的各種途徑中,建污水處理廠進行污水處理是一條相當有效的途徑。國外城市都在為污水處理普及率達到300%而努力,在提高普及率的同時,大力推廣低能耗和高性能的污水處理工藝技術,使水處理后的標準值不斷提高優化,完善污水處理的有關政策,而多功能的污水處理技術更為流行。
2 我國城市污水處理現狀及存在的主要問題
現如今我國城市在污水處理上的投入不斷增加,污水的處理能力也取得了很大的增長量,目前污水處理率已經可以達到較高水平,但是和發達國家相比,我國污水處理存在了不足之處,相比較而言污水處理率偏低、污水處理后的重金屬含量還是較高的,凈化后的污泥處置很落后,污水行業仍然存在較大的缺口。
城市的污水處理工作,主要是以下的三個方面:
1)污水回收,將工業污水、雨雪水和生活污水集中起來,進行無害化處理;
2)污水的再利用,也可以稱之為再生水業務,通過對污水的再次處理,深度細化處理后,可以是處理后的水質達到一定的指標,滿足某種水質的使用要求,進行再次循環使用的水;
3)水處理后的污泥處理,污泥處理包括兩個過程,即:“減少”和“穩定”;污泥處理處置過程中有兩種,即“無害化”(有害物質進入無害化污泥)和“資源”的性格(可再生資源的開發和利用污泥的潛力)。
現如今污水處理行業主要有以下幾個特征:1)交易金額巨大;2)污水處理領域成特許經營項目主角;3)水務巨頭占據半壁江山;4)并購大行其道,上市、增資平分秋色;5)國際市場得以開拓,水企區域性投資成熱點。中國的可使用水的總量很大,但是均分在每個人身上的水量就很少了,并且分布很不均勻,以中國的東南部水量最多。伴隨著城市化的步伐不斷加快,人民對生活品質的要求也不斷提高,用水量會呈明顯的增加態勢,自然城市的水資源供需缺口會越來越大。在這樣的背景下,污水處理行業將成為一個城市化進程中的新興行業,到現在和自來水的生產,同樣重要的供水,排水。
到2005年底,全國661個城市,383個城市已建成792個污水處理廠,污水處理率由34%提高到52%,2000,和技術的形成和污水處理的管理機制,是適合我國國情的。其中,有135城市污水處理率已達到或接近70%,單廠處理能力達到每日10萬立方米。
在城鎮污水處理設施建設方面,主要存在以下五大問題:
1)是城鎮污水全部收集和全部進行處理的目標,還有相當大的差距。
2)是對污泥設施處理的設備安裝和發展的不夠快速,污水處理廠迅速發展起來后,對排出的污泥處理沒有進行有效的控制,污泥處理已暴露明顯的問題。
3)是對項目的定位不準確,倉促上馬的情況嚴重。對部分項目的可行性研究流于形式,沒有認真分析和確定項目規模,前期的技術選型做的不到位,管網的布控,集中處理和分布式布局等方面,將會對項目的建設和運行埋下隱患。
4)是城市水處理能力的區域發展不平衡,城鄉差距明顯。到目前為止,全國有106個城市沒有建成污水處理廠或者沒有建成投產,主要集中在在東北和中西部地區的省份;在空白狀態的占總數量的65%左右的基本縣沒有污水處理設施,城鎮和村莊的絕大多數沒有污水處理設施。
5)是配套管網建設嚴重滯后。
3 針對以上問題提出的合理化建議
針對以上的現狀和問題,筆者提出了對我國城市污水處理建議,分為以下幾個方面:
1)對水污染進行控制
按水污染控制的工作程序,污水處理的實際程度,水污染控制可概括為系統整合,全過程的“三級控制”模式。第一級,污染源頭的控制;第二級污水集中處理;第三級,尾水最終處理?!叭壙刂啤笔且粋€從污染發生源頭到污染最終消除的完整的水污染控制鏈。
2)大力發展先進的水處理設備
水污染控制的實現是通過工程設施和技術裝備。中國需要建立一個完整的污水處理設備產業基地。不同尺寸和類型的城市污水處理廠,城市污水處理廠,即,高投入,高能耗和運行成本高。采用水解好氧生物處理工藝,曝氣生物濾池的低消費的代表,加工效率高,能滿足這一要求。大力鼓勵水處理設施運營產業化根據污水處理廠建設投資估算,未來的城市污水處理廠的經營成本逐年增加2010達到40億元。
3)采用先進的水處理方法
比較先進的污水處理方法有以下幾種:1.氧化法 氧化是廣泛使用的和希望的城市生活污水的預處理方法。根據氧化劑和反應類型,可分為化學氧化,催化氧化法(催化),濕式氧化,光催化氧化,超臨界氧化。2.活性污泥法 很長一段時間,用活性污泥法處理城市生活污水,它是全世界最廣泛使用的一種生物處理工藝,具有處理能力高的優點,良好的水質。該方法是由曝氣池,沉淀池,污泥和剩余污泥排放系統。3.生物膜法 生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機污染物,是中“過濾”表面微生物附著的主要特征,形成生物膜,污水生物膜接觸,有機污染物的微生物吸附H2O,NH3和CO2溶解,微生物細胞的物質,污水凈化,所需氧化一般直接從大氣中。
4)政企合作,共同治理污水
隨著以往情況下,污水處理往往是采取政府和國債柚子的方式,其投資效率不高,往往造成鋪張浪費的問題,甚至部分欠發達地區還存在建設標準過高,管網投資不配套等問題,雖然加快城市污水處理的發展,進行水環境的有效保護是政府的職責之一,但是這不僅僅是政府的職責和任務,需要全社會進行努力,才能達到目標,隨著市場經濟的發展,需要將城市水污染問題由政府包辦上升到政企聯合的角度上來,凡是企業能夠做的,都應該讓市場和企業去做。
參考文獻
[1]胡明秀.我國水資源現狀及開發利用對策[J].武漢工業學院學報,2004,23(1):104-108.
城市污水處理的意義范文2
Abstract: Operating inefficiencies of sewage disposal in cities led to the serious water pollution. The PPP model not only uses private capital to ease the financial pressure effectively, but also improves the efficiency of government, while promoting other public infrastructure. This paper uses game theory, combining fuzzy comprehensive evaluation and analytic hierarchy process, builds income distribution model which is applied on the issue of sewage disposal and both companies could achieve win-win results.
關鍵詞: 污水處理;PPP;風險分擔;收益分配
Key words: sewage disposal;PPP;allocation of risks;income distribution
中圖分類號:TU998 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)11-0075-02
0 引言
隨著城市化進程的加快,我國城市污水排放量大約以5%左右的速度增加,而現有的污水處理設備和管網建設根本不能滿足污水處理能力的要求。政府的財力無法完成能夠支持整個污水處理產業發展的巨大投資,PPP模式正好可以彌補這一點。PPP融資模式是一種公私合營模式,是指政府部門和民營企業共同合作來完成項目的投資和建設運營,合作的雙方能夠達到比各自單獨行動更好的結果。政府承擔了項目的部分風險和責任,實現了雙方共擔風險和共享利益。
Jonathan P.Doh和Ravi Ramamurti在PPP風險研究中發現,在私營企業資本介入公共事業的過程中,政府要做好發起人、消費者和規則制定者,是減少PPP項目風險,提高PPP項目成功率的關鍵,他們研究主要是從政府角色的層面來識別公用項目的風險。Darrin Grimsey和Mervyn K. Lewis對風險的評價方法和評價指標做了一些介紹,對風險評價引入了期望成本和敏感性方法進行分析,而對風險評價的指標則引入了蒙塔卡羅模擬的分析方法。劉秀輝、張世英討論了PPP模式應用于公共基礎設施項目的應用模型。
1 建立PPP項目收益分配模型
利用博弈論的思想,采用納什談判模型可以解決城市污水處理項目PPP模式中收益分配問題。私營部門和公共部門可以看成是談判雙方,合理的收益分配就是納什均衡解。該模型的建立主要分為以下四步:
1.1 確定可行集和沖突點 城市污水處理項目PPP模式中,一般收益當作1來處理,私營部門的效用函數為U1,公共部門的效用函數為U2,兩個部門分配的收益為y1和y2,所以有:0y11,0y21。根據前面的假設,初始沖突點可以確定為(U1(0),U2(0))。由于效用函數為單調的增函數,則可行集為(U1,U2)是U1(0)U1U1(1),U2(0)U2U2(1)中所有點的集合。
1.2 構建效用函數 私營部門的分配因子β1和公共部門的分配因子β2表示兩個部門對項目的貢獻,而且效用函數滿足以下條件:
①所得收益為增函數;
②邊際效用遞減;
③分配因子和邊際效用正相關;
④沖突點的邊際效用為0。
MAXyy
s.t.0y10y1y+y1
私營部門邊際效用函數為:U1=y
公共部門邊際效用函數為:U2=y
通過上式得到納什均衡方程:
MAXyy
s.t.0y10y1y+y1
1.3 確定出各因子權重,求出分配因子 分配因子表示兩個部門對共同合作的項目的貢獻,分配因子主要從分擔的風險、投資額度和對最終收益貢獻三方面來來度量,利用層次分析法得到三個因素的權重,本模型有一個層次和三個因素,判斷矩陣如表1所示。
對B需要進行一致性的檢驗,一致性指標為:CI=,其中λ=,由于隨著n的增加,判斷誤差就會增大,因此用隨機一致性比值CR來替代CI,則有:CR=。
RI為隨機一致性指標,一下采用500個樣本的平均值,RI的值如表2所示。
當CR
W=b?b?b
W=b?b?b
W=b?b?b
令W=W+W+W,則做歸一化處理后的權重表示為:
W=,W=,W=
下面采用模糊綜合評價法來對分配因子進行評估,設因素集
U={分擔的風險,投資額度,對項目收益增加的貢獻}=U,U,U,各因素的權重向量為B=W,W,W,評價集為V={無,低,較低,中等,較高,高}給評價集中的各元素賦值V={0,1,3,5,7,9}。專家通過評價集對因素集進行評價,按照評價結果,可以把各個因素做高低排序,然后將所有專家做出的評價結果做一統計,再將各個因素的評價結果折合到區間[0,1]中,最后就得到了每一個因素對應的模糊向量。對上述三個因素評價結果可以合并成一個矩陣,便得到了從U到V的模糊關系矩陣:
D=BBB=d d d d d dd d d d d dd d d d d d
收益分配的關系矩陣如下:
A=B?D=W,W,W?d d d d d dd d d d d dd d d d d d
=a a a a a a
假如A中的各元素分量之和不是1,那么需要做歸一化處理,處理后結果為:A′=a a a a a a
由上述結果可求出分配因子βi=A′?VT,進而得到每一個因素的分配因子β1,β2。
最后,將納什均衡方程轉化成條件極值問題:
MAXyy
s.t.0y10y1y+y1
1.4 求解上述方程,確定收益的分配值
構造拉格朗日函數為:Ly,y,λ=Fy,y+λ1-y-y
λ為拉格朗日乘子,根據上式分別對y和y求一階偏導得:
=F-λ=0,=F-λ=0
上式中F和F分別是Fy,y對y和y的偏導數。
顯然有:F=F 最后求出,y=,y=。
2 案例分析
??谑心吵鞘形鬯幚眄椖?,采用PPP模式實施,最終可分配的總收益為3千萬,利用上述方法構建出納什談判收益分配模型,通過求出納什均衡解,能夠找到項目最穩定最高效的收益分配方式。
從分擔的風險B1,投資額度B2和對收益增加的貢獻B3來分析度量分配因子,利用層次分析法來確定各個因素的權重。層次分析法的判斷矩陣如表3所示。
W1=0.9086;W2=1.7100;W3=0.6437;
WT=W1+W2+W3=0.9086+1.7100+0.6437=3.2623
歸一化處理得:W=0.2785;W=0.5242;W=0.1973
通過計算可以得到,CR=0.0027
首先求出私營部門分配因子,專家對各項指標評判所得模糊關系矩陣為:D=0 0 0.3 0.5 0.2 00 0 0 0 0.5 0.50 0 0 0.3 0.4 0.3
收益分配關系矩陣為:A=BD=[0 0 0.0836 0.1984 0.3967 0.3213]
則私營部門的分配因子為:
β1=A?VT=[0 0 0.0836 0.1984 0.3967 0.3213]?[0 1 3 5 7 9]T
=6.9114
然后求出公共部門的分配因子,家對各項指標評判所得模糊關系矩陣為:
D=0 0 0 0.3 0.5 0.20 0.2 0.4 0.4 0 00 0.7 0.3 0 0 0
收益分配關系矩陣為:A=BD=[0 0.2430 0.2689 0.2932 0.1393 0.0395]
則私營部門的分配因子為:B2=3.8463
β2=A?VT=[0 0.2430 0.2689 0.2932 0.1393 0.0395]?[0 1 3 5 7 9]T
=3.8463
將上述求得的分配因子β1和β2帶入納什均衡方程得:
私營部門邊際效用函數為:U1=y=y
公共部門邊際效用函數為:U2=y=y
納什均衡方程為:
MAXyy
s.t.0y30y3y+y3
拉格朗日函數為:Ly,y,λ=Fy,y+λ3-y-y
對拉格朗日函數求一階導數為:
=F-λ=0,=F-λ=0
則有:F=F
求得:y=1.9274(千萬元),y=1.0726(千萬元)
利用納什談判的理論和模糊綜合評價法,建立了效用函數和納什均衡方程,分析了效用函數的分配因子,然后利用模糊綜合分析法對兩個部門的分配因子分別進行了評估計算,通過求解方程,最后得出了方程的納什均衡解,找到了??谑形鬯幚眄椖坎捎肞PP模式的收益分配方案,實現兩個部門的納什均衡,即為方程的帕累托最優解,使公私雙方能夠達到“共贏”的效果。
3 結論
本文根據城市污水處理項目中PPP模式的特點,結合PPP模式匯總收益分配的原則,根據博弈論的納什談判思想,建立起了收益分配的模型。本模型綜合考慮了影響收益分配的因素,確定了利益分配的最優方式,有力的保證了項目雙方深入合作,共同發展,達到雙贏的效果。本文還通過實證研究,論證了模型的正確性,將模型成功的應用到具體的項目中,不僅驗證了模型,而且還為以后在別的項目中應用該模型提供了思路。
參考文獻:
[1]王雪青,喻剛,城市基礎設施建設項目融資的PPP模式.科技管理研究,2008,(4):146-148.
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城市污水處理的意義范文3
關鍵詞:污水;深度處理;新工藝
中圖分類號:U664文獻標識碼: A
我國目前使用的城市污水處理工藝有許多種,但在污水處理過程中,仍然存在一定的問題,這就可能導致處理后的污水達不到污水回收再利用的標準,這就需要找出更加有效的污水處理工藝,來徹底解決城市污水問題,使水資源能夠得到合理的保護和利用。
一、我國城市污水處理的現狀和技術
(一)在水資源日益短缺的今天,處理城市污水已經成為亟待解決的問題。我國對城市水污染的處理工作已經經歷了較長時期,雖然治理工作不斷開展,但由于污水排放量的增多,這就使污水治理取得的成效較小。我國大多數污水處理廠采用活性污泥處理工藝對污水進行除污,但這一工藝不能將污水中的氮和磷去除,有些污水處理廠使用的工藝雖然具有去除氮和磷的作用,但只是對污水進行二級處理,水質中仍然含有一定的氮和磷,處理后的水質仍然會對天然水體造成一定影響,不能解決污水對環境造成的污染問題。
(二)傳統的污水深度處理技術是在二級處理后對污水進行過濾、沉淀、吸附和消毒等,使用這種處理方法能夠消除污水中的COD和SS等污染物,但不能有效的去除氮、磷等物質?;钚蕴课椒ㄊ浅鞘形鬯疃忍幚碇薪洺S玫降奶幚矸椒??;钚蕴坎粌H能去除污水中的臭味和色度,還能有效的消除水中大部分有機物和無機物,但這種方法在使用時很難解決活性炭再生的問題。膜生物反應器技術是近年來新興的一種污水處理技術,我國的許多城市和工業污水處理中都用到這種技術,這一技術的使用能夠最大限度的減少污水中的有害物質,處理污水的效率極高,并且處理后的水質可以進行再次利用。但這種工藝的投入成本較高,并且膜污染問題不能有效的解決,這就給膜生物反應器技術的應用增加了一定的局限性。濕地處理系統是利用濕地對污水進行處理的系統。在利用濕地系統進行污水處理時,可以利用濕地植物的根系和微生物來過濾,通過濕地來達到凈化水質的目的。經過濕地系統處理過的水質能夠達到相關標準,但由于人工濕地的占地面積較大,使濕地系統污水處理工藝在推廣中受到限制。
(三)近幾年出現一些新的深度處理方法,取得較好的污水處理效果。微絮凝過濾技術是利用混凝和過濾相結合的方式對污水進行處理的技術,這種污水處理工藝適用于低濃度的污水處理。這種工藝一般使用鋁鹽或者鐵鹽作為主要的混凝劑,并利用PAM作為助凝劑。利用這種工藝進行污水處理,不僅能減低投資成本,而且能增加過濾周期,同時達到凈化水質的目的。鳥糞石法是一種脫氮除磷效果較好的方法,這種工藝中所應用的鳥糞石,不僅能夠用作化工原料,還能夠用作飼料添加劑和水泥粘結劑等,在利用這種技術進行脫氮除磷后,可以將MAP進行回收。
二、污水深度處理新工藝
在對城市污水進行處理的過程中,要根據城市污水的水質特點和相關污水回收標準進行分析,這樣才能選擇出最適合污水處理的工藝。由于傳統的污水處理方法不能有效的去除污水中的雜質,所以以下就“鳥糞石沉淀”與“微絮凝過濾”結合的新工藝對城市污水深度處理進行研究。
(一)鳥糞石沉淀工藝
利用鳥糞石沉淀工藝對城市污水進行治理,可以使水資源得到再生利用。在對城市污水進行深度處理時,為了達到脫氮的效果,并去除污水中的NH3-N,決定分兩部分進行污水處理,第一部分內容就是利用鳥糞石沉淀工藝進行污水脫氮。通過試驗分析可以得出:在運用鳥糞石沉淀工藝進行污水處理時,需要生成MAP晶體,這樣就能有效的將氮從污水中分離出來。在生成MAP晶體的過程中,可能會受到PH值、Mg2+濃度配比、攪拌強度、NH4+濃度的配比、時間和溫度的影響。為了使污水處理工藝發揮最大的效果,就需要選擇最佳的工藝條件。PH值的選取應該控制在8~8.5的范圍內,并加入適當的Mg和Na OH進行調節,Mg2+:NH4+:PO43之間的比例應該為1.3:1:1,快速攪拌2min后進行慢攪5min,然后靜止30min。在最佳處理條件的作用下,鳥糞石沉淀工藝可以去除污水中95%的氨氮,從而使處理后的水質符合相關污水再生標準。
(二)微絮凝過濾工藝
城市污水處理的第二部分就是微絮凝過濾工藝,鳥糞石沉淀工藝雖然能夠去除污水中的磷,但只能消除一小部分,為了達到污水脫磷的效果,就需要在深度處理過程中使用微絮凝過濾工藝進行后續處理,這樣才能徹底去除水中的雜質,從而達到污水再生的相關標準。在微絮凝過濾工藝使用過程中,其主要的影響因素包括:PH值、水力條件、污染物濃度和絮凝劑量等。在微絮凝過濾工藝試驗中所用的水是經過鳥糞石沉淀后的水,在微絮凝過濾工藝運用過程中,絮凝劑是影響工藝效果的主要因素。在選擇絮凝劑時,要選擇絮凝效果好、價格合理、使用方便并且對人體無傷害的絮凝劑。通過試驗可以得出,聚合硫酸鐵和鐵鋁都可以作為絮凝劑使用。絮凝劑的投加量關系到絮凝程度,在決定混凝劑用量時,需要根據膠體的濃度、電荷數量、PH值和電性正負來確定,一般絮凝劑的投加量為120mg/L最佳。城市污水在經過深度處理后,污水中的SS可消除88%,除硫后的污水符合相關標準,這就使經過深度處理后的水質可以得到再生利用。
(三)污水處理工藝的試驗
為了驗證鳥糞石沉淀工藝和微絮凝過濾工藝對污水處理的效果,可以通過試驗來證明兩種工藝結合的污水處理效果。在試驗過程中,將污水處理廠中的二級出水和Mg(OH)2、KH2PO4在MAP進行快速攪拌混合,然后進行慢速攪拌,污水中的氨氮和藥劑發生反應后,就會生成晶體顆粒,經過沉淀后就會達到脫氮效果。然后將處理后的水進行微絮凝工藝處理,加入適量的絮凝劑進行混合,經過反應后就會產生小絮體,通過過濾柱的截流,最終使污水得到凈化。經過試驗可得出,經過鳥糞石沉淀工藝與微絮凝過濾工藝相結合的深度處理的污水符合污水再生利用的相關標準,能夠使污水得到凈化。
三、新工藝帶來的經濟效益
在運用鳥糞石沉淀工藝與微絮凝過濾工藝相結合的方式進行污水處理時,會產生一定的費用支出,主要包括人工費、藥劑費和電費等。但同時也會帶來更多的經濟效益:1.MAP可以進行回收。MAP是一種應用比較廣泛的化工原料,其中氮和磷的含量較高,其肥力超過了普通的化肥,并且具有溶解度低、防濕性好等特點,可以用于進行回收利用。MAP還可以作為工業中的阻燃劑、外摻劑以及飼料添加劑等。由于MAP具有一定的市場潛力,所以在進行城市廢水深度處理后,可以將MAP進行回收再利用,并且能取得較好的經濟效益;2.節約水資源。經過深度處理的城市污水可以用于河水補給以及城市綠化,如果能在全國范圍內大力推廣污水處理工藝,就會使大量的水資源得到二次利用,從而緩解了城市用水的壓力,使水資源的利用率得到提高。據粗略統計,如果回收1噸水可節省1.8元,那么一個較大的城市每年就可以節省2500萬元以上的用水資金。
四、結束語
本文通過對污水處理新工藝的研究,了解到我國污水處理的現狀,以及現有的污水處理技術,并探討了最有效的污水處理工藝,即鳥糞石沉淀工藝和微絮凝過濾工藝相結合的污水處理方法。這種新工藝不僅能有效的處理城市中排放的污水,使處理后的水能夠得到再次利用,而且能夠取得良好的經濟效益、社會效益和環境效益,從而促進我國水資源的節約利用以及環保工作的開展。
參考文獻:
[1] 楊沙沙.城市污水處理廠污水深度處理工藝研究[J].山東大學,2012(15).
城市污水處理的意義范文4
關鍵詞:城市環保 污水處理 工藝
Abstract: in this paper the basic principle and process characteristics from the two aspects of A/O, A/A/O, AB, SBR, UNITANK five sewage treatment process were summarized, in hope to provide for the urban sewage treatment process program design to provide certain reference.
Keywords: urban environmental protection sewage treatment process
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
城市污水處理設施建設是城市經濟發展和水資源保護不可缺少的組成部分,多年來,我國城市基礎設施建設一直滯后于經濟發展,尤其是污水處理設施“,欠賬”太多,從而導致城市污水未能得到很好的處理。這不僅導致了環境的惡化,同時也影響了城市經濟發展和人類健康。隨著環保事業及社會可持續發展的需要,人們逐漸認識到了污水處理的重要性,已將其作為了市政工作的重要組成部分。污水處理的首要環節是污水處理工藝方案設計。一個科學合理的方案可在達到治理目標的同時降低成本、節約投資、簡化管理。不同城市的污水所采取的工藝是不同的。要想制定出一個合理的污水處理方案,了解各種污水處理工藝流程原理及特點是關鍵前提。因此,熟練掌握各種城市污水處理工藝的內容是極為必要的。
1 城市污水處理工藝方案
城市污水處理程序包括:預處理、一級處理、二級處理、深度處理以及污泥處理。預處理主要包括沉砂池和格柵;一級處理的構筑物主要是初次沉淀池;二次沉淀池和曝氣池是二級處理的主要構筑物,二級處理是處理工藝的核心部分,通過該階段微生物新陳代謝作用將污水中大部分的有機物轉換成 H2O 和 CO2;污水的深度處理包括有機物的進一步去除和脫氮除磷,常用過濾和混凝沉淀工藝,有時也采用生物炭和生物陶粒工藝;污泥處理是污水處理的重要組成部分,主要包括干化、脫水、硝化和濃縮等。不同特色的城市其所采取的污水處理工藝是不同的,在進行城市污水處理方案設計時,應因地而異。
1.1 A/O 工藝方案
該方案的基本設計原理是:在常規活性污泥工藝的基本流程基礎之上,使生化反應池周期性的反復實現好氧、厭氧的狀態,從而實現脫氮除磷的目的??煞譃橐猿诪橹鞯膮捬?/ 好氧工藝和以脫氮為主的缺氧 / 好氧工藝兩種類型。前者的工藝特點是:①通過將富磷剩余污泥排出系統外實現,因而需要在短污泥條件下進行;②排放的剩余污泥量較多,從而增加了污泥的處理量;③具有較寬范圍的進水BOD 負荷,抗沖擊負荷能力強;④由于污泥停留時間短、負荷高,因此,節省了運行費用和能耗;⑤污泥負荷與常規的活性污泥法相當,厭氧池在好氧池之前,更有利于抑制絲狀菌生長、防止活性污泥的膨脹。后者的工藝特點是:①在長污泥齡、低污泥負荷條件下運行,剩余污泥量少;②回流混合液能耗大,運行費用高;③缺氧池位于好氧池前面,一方面有利于控制污泥膨脹,另一方面可減輕好氧池的有機負荷,另外,反硝化過程中所產生的堿度還可以用來補償硝化過程中消耗的堿度;④好氧池在前,缺氧池在后,有利于反硝化過程中殘留有機物的進一步去除,進而提高出水水質;⑤利用原污水碳源進行反硝化,不需要外加碳源。
1.2 A/A/O 工藝方案
A/A/O 工藝或 A2 工藝,又稱厭氧、缺氧、好氧活性污泥工藝,是常規活性污泥工藝方案的改進型。該工藝方案設計的依據是:含磷回流污泥與污水首先進入厭氧池,之后回流污泥釋放出儲存于菌體內的磷,同時部分的有機物進行氧化;利用污水中的有機物作為碳源,厭氧池中的反硝化菌將回流混合液中帶入的亞硝酸氮和硝酸氮還原為氮氣釋放到空氣中,進而達到脫氮目的;在好氧池內,氨氮被硝化、有機物被微生物降解,隨著聚磷菌的過量攝取,磷含量以較快的速度下降。因此,A/A/O 工藝可同時完成磷因過量攝取而被去除、硝化脫氮、有機物的去除等功能。
該工藝方案的特點主要有三個:①流程較長,回流污泥設施和構筑物較多;②通過厭氧段絲狀菌的抑制,活性污泥膨脹得到了有效控制,運行可靠、穩定;③把厭氧、缺氧及好氧三者有機結合起來,具有同時達到去除 N、P、BOD5 及 COD 的功能。
1.3 AB 工藝方案
AB 工藝方案是根據微生物基質代謝及其生長繁殖的關系而確立的,其工藝分為 A 段和 B 段(A 段為吸附段,B 段為生物氧化段),并充分考慮了輸送系統中高性微生物作用、污水收集等。為迅速增加微生物的數量,快速吸附污水中的有機物,通常情況下,A 段在高負荷下運行。而 B 段一般維持在低負荷下,此外,A 段有機物含量的大量降低也為 B 段微生物創造了良好的進水水質條件該工藝方案的特點主要包括以下方面:①去除污染物效果好;②運行穩定性好;③具有一定的脫氮除磷效果;④較傳統活性污泥工藝經濟;⑤污泥沉降性能良好;⑥適用于超負荷的老廠改造和分期建設;⑦需要兩段回流和兩個沉淀池,增加了設備與運行管理難度。
1.4 SBR 工藝方案
SBR 工藝方案是進水―――排水間歇式活性污泥工藝方案的改進型。其基本原理是:首先,在厭氧池 A 內,污水和缺氧池內回流的高濃度脫氮污泥混合,使得厭氧池內的溶解氧被快速消耗,混合液處于化合態氧和無溶解氧的狀態;之后,混合液流入厭氧池 B,此時,聚磷菌開始了磷的釋放;緊接著混合液又流入了主曝氣區,硝化菌對氨氮的硝化、碳化菌對有機碳的溶解、聚磷菌對正磷酸鹽的大量吸收都需要在該階段完成;然后,混合液流入到了序批池中,進行好氧、缺氧的循環。
該工藝方案的特點是工藝流程簡單,適應性強、運行方式靈活,脫氮除磷效果好,污泥不易膨脹,處理能力強、耐沖擊負荷,對自動化程度要求較高。
1.5 UNITANK工藝方案
UNITANK工藝方案又稱交替式生物化處理工藝方案,是 SBR工藝方案的一種發展和變型。系統的主體是一個被間隔成三個單元的矩形反應池,包括 A 池、B 池和 C 池。每池都設有潛水曝氣機、表曝氣或微孔曝氣頭等曝氣系統,三池之間水力相通;中間池子(B 池)只作為曝氣反應池,外側的兩池(A 池與 C 池)設有剩余污泥排放口和出水堰。污水處理采用連續注水、周期交替進行的方式,污水可隨意流入三個反應池中的任何一個。污水處理過程中空間及時間的控制通過系統的調整來實現,進而形成缺氧、厭氧或好氧的工作條件,達到處理目標。
該工藝方案的特點是節省投資,運轉靈活,節省土建占地面積和
費用,容積和設備利用率高,適用性強,維護困難等。
2 結束語
隨著A/O、A/A/O、AB、SBR、UNITANK 等新工藝方案的出現和推廣應用,使得我國城市污水處理總體水平得到了極大地提高,運行和投資費用得到了大幅度的降低,為我國城市污水處理工程的順利進行提供了技術保證。相信隨著新技術、新工藝及新設備的不斷開發,污水處理工藝將會得到進一步的提高,滿足日益嚴格的環境要求。
參考文獻:
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城市污水處理的意義范文5
關鍵詞:城市污水處理;處理工藝;技術
【分類號】X703.1
1.城市污水的來源
城市污水的來源主要由生活污水、工業廢水和城市降水徑流三部分組成。生活污水是指人們日常生活中的排水,經由居住區、公共場所、廚房、浴室等生活設施排出,其中有機污染物占約60%,如蛋白質、脂肪、糖類等;無機污染物占約40%,主要是泥沙和雜物等,此外還有洗滌劑以及病原微生物和寄生蟲卵等;工業廢水是在工廠生產過程中排放的廢水,是城市污水中有毒污染物的主要來源;降雨徑流是由城市降雨或冰雪融水形成的。
2.城市污水處理工藝
污水處理的主要方法有物理、化學、物理化學和生物方法。這些方法可以單一使用, 也可以針對不同的污水水質組合使用,我國現階段的城市污水處理主要以生物法為主, 物理法和化學法起輔助作用。具體工藝如下:
2.1 SBR 法處理工藝:它是一種按間歇曝氣方式運行的活性污泥處理技術, 采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式, 非穩定生化反應替代穩態生化反應, 靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。它的主要特征是運行的有序和間歇操作, SBR 技術的核心是SBR 反應池, 該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統。其優點的:
①理想的推流過程使生化反應推動力增大, 污水在理想的靜止狀態下沉淀, 需要的時間短、效率高, 運行效果穩定, 出水水質好;
②耐沖擊負荷, 池內有滯留的處理水, 對污水有稀釋、緩沖作用, 有效抵抗水量和有機污物的沖擊;
③反應池內存在DO, BODS 濃度梯度, 有效控制活性污泥膨脹;
④SBR 法系統本身也適合于組合式構造方法, 利于污水廠的擴建和改造;
⑤實現好氧、缺氧、厭氧狀態的交替, 具有良好的脫氮除磷效果;
⑥工藝流程簡單、占地面積小、造價低。
2.2 AB法處理工藝 :該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段, 各有獨立的沉淀和污泥回流系統。高負荷段(A段) 停留時間約20~40分鐘, 以生物絮凝吸附作用為主, 同時發生不完全氧化反應, 生物主要為短世代的細菌群落, 去除BOD達50%以上。B段與常規活性污泥法相似, 負荷較低, 泥齡較長。該工藝流程為:
2.3生物接觸氧化法處理工藝:該工藝是一種介于活性污泥法和生物膜法的污水生物處理技術,兼備兩者的優點。其主要構筑物為生物接觸氧化池,池內充填填料。生物接觸氧化法具有多種凈化功能,除有效地去除有機物外,如運行得當,還能夠脫氧和除磷。生物接觸氧化法的關鍵部位是填料。傳統的蜂窩狀塑料管較易堵塞,現在常采用吊掛式軟性填料和懸浮或半懸浮球形填料,能有效地防止堵塞,且面積較大,處理效果好。生物接觸氧化法是住宅小區生活污水處理較早的采用的技術之一,其主體工藝流程為:
原污水初沉池接觸氧化池二沉池消毒池排放,初沉池、二沉池均為豎流式沉淀池,上升流速分別為0.6~0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。采用梯形直管填料,池中心廊道式射流曝氣,氣水比為10:1~12:1,停留時間為2.5~3.3h。設計進水平均BOD5=200mg/L,
出水BOD5=20mg/L。
2.4厭氧生物濾池法處理工藝:該工藝是一種內部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。其工作原理是利用厭氧微生物附著載體的表面生長,當污水自下而上升式通過載體所構成的固定床層
時,在厭氧微生物作用下,污水中的有機物得以厭氧分解,并產生沼氣。該工藝流程為:
污水進入沉砂池和初沉池去除砂石和懸浮物,進入厭氧反應池,經過回流活性污泥與污水充分混合、接觸,并進行反消化反應,實現脫氮;然后進入曝氣池,通過生物絮體污泥吸附污水中的有機物,進而分解有機物,使污水得以凈化處理;接著再進入二沉池,經沉淀實現固液分離;最后剩余污泥經過脫水處理后安全處置,濾液再返回處理。
2.5 CASS法處理工藝:該工藝是由SBR(序批式活性污泥法)工藝發展而來,是間歇式活性污泥法的一種變革。CASS工藝的核心是CASS池,在SBR的基礎上,反應池沿長方向設計為兩部分。前部為生物選擇區也稱預反應區,后部為主反應區。主反應區后部安裝有升降自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程都在同一池子周期循環進行。省去了常規活性污泥二沉池和污泥回流系統,同時可連續進水,間斷排水。該工藝流程為:
3.污水處理工藝的新技術發展之分子生物技術的應用
現在從活性污泥中已發現的30多種絲狀菌中,只有4種準確命名及生物分類學定位,因為這些絲狀菌大部分無法進行分離純培養。因此,為搞清聚磷菌除磷的生化機理,已開始用分子診斷技術獲取聚磷菌的遺傳信息。目前,該分子診斷技術在進行這些絲狀菌的生物學定位上,已經可以進一步準確了解其特性了。隨著分子診斷技術的大量應用,活性污泥微生物基因庫的建立,在此基礎上用基因技術培育具有高效活性的污泥菌種,進一步提高處理效果,是未來發展的方向。
結語:隨著現代科學技術的理論與方法在水污染的研究和水污染的控制應用方面不斷拓寬與加深, 諸如化學、生物學、生態學、系統論、控制論、信息論、耗散結構論、協同學等基礎學科和理論, 以及化工技術、生物技術、生態工程技術、計算機技術、遙控遙測技術等先進的技術手段的廣泛應用, 相信城市污水處理技術將會得到迅速發展。
參考文獻:
[1]連長福.筒述污水處理工藝的優選與比較[J].科技創新與應用,2013,(25):153.
城市污水處理的意義范文6
【關鍵詞】污水處理;問題;措施
在全球經濟快速發展的今天,環保問題,特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。城市污水的治理對改善城市水環境,保障城市經濟發展起著關鍵的作用?,F就我國城市污水的處理現狀、存在的問題、對策和建議作如下分析。
一 城市排污的歷史及現狀
五六十年代:剛剛起步,技術和管理水平較落后。解放初期由于工農業生產剛剛起步,當時的污水污染程度很低,且提倡利用污水進行農業灌溉,特別是北方缺水地區將污水灌溉利用作為經驗進行推廣,如著名的沈撫灌渠等,所以全國僅有幾個城市建設了近十座污水處理廠(還包括1921~1926年間外國人興建3座污水處理廠),在處理工藝有的還是一級處理,處理的規模也很小,每天只有幾千立方米,最大的也只有每天5萬立方米左右,致使污水處理技術和管理水平處于較落后的狀態。
七十年代:我國一些城市利用郊區的坑塘洼地、廢河道、沼澤地等稍加整修或圍堤筑壩,建成穩定塘,對城市污水進行凈化處理。據調查,這個時期在全國已建成各種類型的穩定塘有38座,日處理城市污水約173萬立方米。其中生活污水量占一半,其余包括石油、化工、造紙、印染等多種工業廢水。此階段開始重視引進國外先進技術和設備,開展與國外的技術交流,逐步探索適合我國國情的工程技術和設計,為以后的建設奠定了基礎。
八十年代: 我國第一座大型城市污水處理廠――天津市紀莊子污水處理廠于1982年破土動工,1984年4月28日竣工投產運行,處理規模為26萬立方米/d。紀莊子污水處理廠投產運行后多年來達到設計出水水質標準,使黑臭的污水變為清流,它的誕生填補了我國大型污水處理廠建設的空白。在此成功經驗的帶動下,北京、上海、廣東、廣西、陜西、山西、河北、江蘇、浙江、湖北、湖南等省市根據各自的具體情況分別建設了不同規模的污水處理廠幾十座。
“九五”期間:我國正式啟動對“三河”(淮河、海河和遼河)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)流域和“環渤海”地區的水污染治理,國家給予相應資金和技術上的支持。1996~1999年竣工投入運行的城市污水處理項目有22個,投資59.58億元,日處理規模371.7萬立方米;在建項目109個,計劃投資161.83億元,日處理規模832.0萬立方米。
二 目前污水處理存在的問題
據統計,到2000年底,全國已建設城市污水處理廠427座,其中二級處理廠282座,二級處理率約為15%。2000年用于城市污水處理工程建設的總投資約為150億元。但目前絕大多數小城鎮尚未建污水處理設施。諸多問題制約我國城市污水處理的發展。
①我國近些年社會經濟持續高速發展給環境帶來越來越大的壓力。到今天為止,我國城市排放污水每年達到約500多億噸,處理的污水占排放不到1/5。這個數字相對發達國家來說少得可憐。而發達國家的污水處理率都在80% 以上。除此以外,很多污水處理車間乃至廠家處理后的污水也沒有達到環保要求,還會對環境產生很多危害。
②管網收集系統建設滯后,特別是一些城市中心區雨污分流還沒有實現,污水處理設施難以充分發揮效益。目前我國處理設施嚴重不足,城市排水管網普及率及管道收集率較低,許多廠管網不能配套,一些城市污水處理廠不能滿負荷運作?,F有的處理設備還存在著設計水平低、設備質量低、運行穩定性較差等諸多問題,而且更新改造和達標改造資金短缺、運行費用不足。
③各級政府籌集資金或借債資金方式等組建的污水處理廠,很多時候被各級政府委托排水廠機構管理,各種運行費用的來源都靠政府,政府財政狀況的好壞決定了各種運營費用的多少。這就容積導致因為財政資金缺乏有效監控,產生浪費現象。在這種情況下,各級政府籌集資金污水處理廠的管理者缺乏成本的意識,將導致人浮于事、陳舊的管理方式、工作不講究效率等現象的重復發生。
三 對策和建議
①污水處理要形成產業化,并且加大宣傳是各級管理機構能夠充分認清污水處理的重要性和緊迫性。使各級政府明確城市污水的處理水平和環境承載能力對各地城市的經濟發展的可持續性能提供主要保證和強大推動作用。是各級政府和管理機構要把污水處理工作的好壞多為年中績效考核的主要指標,干部的提升、
任免也要考核環境保護工作的開展情況。只有這樣,能使環境保護工作不至于被污水處理拖住后腿。才能使我國的天更藍,水更綠,經濟發展更健康,人民生活跟幸福。
②加大科技、人才和資金投入。目前,影響我國城市污水回用的一個重要因素是資金投入短缺、技術落后。為了有效發展城市污水回用,在借鑒、汲取和總結國內外城市污水經驗和成果的基礎上,因地制宜,加大科技投入、人才投入和資金投入的力度,緊緊圍繞提高城市污水處理率和利用率,建立專門的研究和開發機構,提高技術水平,加快城市污水回用技術和設備的改造,積極開發、研制和應用城市污水回用新技術和新設備,提高城市污水處理和回用的能力。