研究城市污水處理與再生利用的技術(shù)

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摘要:城市污水處理工藝選擇的水質(zhì)因素進(jìn)水水質(zhì)水量特性和出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的確定是城市污水處理工藝選擇的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是我國(guó)當(dāng)前城市污水處理工程設(shè)計(jì)中存在的薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)針對(duì)在污泥處置、再生水利用方面普遍存在的技術(shù)問題，做出了研究分析。 

關(guān)鍵詞:污水處理;再生利用;技術(shù)研究
  
    城市污水處理工藝選擇的水質(zhì)因素進(jìn)水水質(zhì)水量特性和出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的確定是城市污水處理工藝選擇的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是我國(guó)當(dāng)前城市污水處理工程設(shè)計(jì)中存在的薄弱環(huán)節(jié)。城市污水管網(wǎng)的完善，對(duì)城市污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)水質(zhì)的確定至關(guān)重要，目前我國(guó)大多數(shù)城市管網(wǎng)不配套，造成城市污水處理規(guī)模和水質(zhì)難以合理確定，投入運(yùn)行后實(shí)際值與設(shè)計(jì)值往往相差較大，效能難以充分發(fā)揮。 
　　在國(guó)內(nèi)城市污水處理廠的綜合調(diào)查中，獲得了87個(gè)城市污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和最近一年的月平均實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，在調(diào)查的城市污水處理廠中：（1）設(shè)計(jì)進(jìn)水COD值一般選擇400－600mg/L，占調(diào)查總數(shù)的74.2％，低于400mg/L和高于700mg/L的分別占20％和5.7％；（2）設(shè)計(jì)進(jìn)水BOD5值一般選擇200mg/L左右，占總數(shù)的87.2％，選擇高于400mg／L的僅占6.4％；（3）設(shè)計(jì)進(jìn)水SS值一般選擇200mg／L，占總數(shù)的78．8％，選擇大于350mg/L的僅占10.6％。城市污水處理廠的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)與設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的比值能夠反映出污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的準(zhǔn)確程度，調(diào)查研究結(jié)果表明，在調(diào)查的城市污水處理廠中：（1）實(shí)際進(jìn)水COD與設(shè)計(jì)進(jìn)水COD比值低于1.0的占65.8％。高于1.0的占34.3％；（2）實(shí)際進(jìn)水BOD5與設(shè)計(jì)進(jìn)水BOD5比值低于1.0的占83％，高于1.0的占17％；（3）實(shí)際進(jìn)水SS與設(shè)計(jì)進(jìn)水SS比值低于1.0的占61.6％，高干1.0的占38.3％。 
　　對(duì)于城市污水處理工藝方案及其設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，進(jìn)行必要的水質(zhì)水量特性分析測(cè)定和動(dòng)態(tài)工藝試驗(yàn)研究是國(guó)際通行的做法，有些發(fā)達(dá)國(guó)家甚至開展連續(xù)多年的全面水質(zhì)水量特性測(cè)定和中試研究。在國(guó)內(nèi)，由于體制和資金來源等方面的問題，在污水處理工藝方案的確定過程中雖然不太可能開展大規(guī)模的前期試驗(yàn)研究，但進(jìn)行水質(zhì)特性分析與短期動(dòng)態(tài)工藝試驗(yàn)的條件還是具備的，不應(yīng)該忽視。 
　　因此，污水處理技術(shù)政策中要求，應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)。必須對(duì)污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測(cè)定，作出合理的分析預(yù)測(cè)。在水質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜或特殊時(shí)，應(yīng)進(jìn)行污水處理工藝的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)開展中試研究。積極審慎地采用高效經(jīng)濟(jì)的新工藝，對(duì)在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝，必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠設(shè)計(jì)參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用。 
　　一般城市污水主要污染物是易降解有機(jī)物，所以目前絕大多數(shù)城市污水處理廠都采用好氧生物處理法。如果污水中工業(yè)廢水比重很大，難降解有機(jī)物含量高，污水可處理性差，就應(yīng)考慮增加厭氧處理改善可處理性的可能性，或采用物化法處理。 
　　污水的有機(jī)物濃度對(duì)工藝選擇有很大關(guān)系。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物濃度高時(shí)，AB法、厭氧酸化/好氧法比較有利。AB法中的A段只需較小的池容和電耗就可去除較多的有機(jī)物，節(jié)省了基建費(fèi)和電耗，污水有機(jī)物濃度越高，節(jié)省的費(fèi)用就越多。厭氧處理要比好氧處理顯著節(jié)能，但只有在濃度較高時(shí)才顯示出優(yōu)越性。當(dāng)有機(jī)物濃度低時(shí)，氧化溝、SBR等延時(shí)曝氣工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在要求除磷脫氮的場(chǎng)合須選用穩(wěn)定可靠的生物除磷脫氮工藝。 
　　污泥的處理處置 
　　在我國(guó)的城市水污染治理中，污水處理廠污泥處理處置費(fèi)用約占工程投資和運(yùn)行費(fèi)的25％－45％。污水處理廠污泥處理處置高昂的投資及其運(yùn)行費(fèi)用，一方面使得目前國(guó)內(nèi)大部分污水處理廠未對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定處理或處理工藝的配套設(shè)施不完善，另一方面也使得建有完善污泥處理設(shè)施的污水處理廠常因其運(yùn)行費(fèi)用較高而基本停用。隨著我國(guó)城市污水處理設(shè)施的普及，處理率的提高和處理程度的深化，污泥的產(chǎn)生量將有較大的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2010年，我國(guó)城市污水處理廠的濕污泥年產(chǎn)量將達(dá)2000余萬(wàn)噸，污泥的處理處置將成為難題。而通過技術(shù)改進(jìn)和革新，降低污水處理廠的污泥產(chǎn)生量；研究開發(fā)先進(jìn)的污泥處理工藝，提高污泥處理系統(tǒng)的效率，降低污泥處理成本；研制出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)高效的國(guó)產(chǎn)污泥處理成套設(shè)備；積極進(jìn)行污泥資源化利用研究等是解決當(dāng)前及今后我國(guó)據(jù)市污水處理廠污泥處置問題的有效途徑。 
　　根據(jù)我國(guó)污水處理技術(shù)政策，城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應(yīng)采用厭氧、好氧和堆肥等方法進(jìn)行穩(wěn)定化處理，也可采用衛(wèi)生填埋方法予以妥善處置；處理能力在10萬(wàn)m3／d以上的污水二級(jí)處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，宜采取厭氧消化工藝進(jìn)行處理，產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用：處理能力在10萬(wàn)m3/d以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用；采用延時(shí)曝氣技術(shù)的污水處理設(shè)施，污泥需達(dá)到穩(wěn)定化； 采用物化--級(jí)強(qiáng)化處理的污水處理設(shè)施，產(chǎn)生的污泥須進(jìn)行妥善的處理和處置；經(jīng)過處理后的污泥，達(dá)到穩(wěn)定化和無(wú)害化要求的，可農(nóng)田利用；不能農(nóng)田利用的污泥，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置。
　城市污水的再生利用 
　　在我國(guó)，花費(fèi)大量投資建設(shè)了城市污水處理廠，但經(jīng)過處理后的再生水并沒有得到充分利用，有的地區(qū)甚至還將處理后的再生水與未經(jīng)處理的污水混入一起同流合污，有的地區(qū)沒有將再生水合理再用卻直接排入大海造成淡水資源的浪費(fèi)。因此，在城市污水處理決策中應(yīng)充分考慮污水的再生利用。城市污水處理廠出水可用作農(nóng)業(yè)用水、市政雜用水、工業(yè)冷卻用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、地下水補(bǔ)充等；另一方面，城市污水處理廠出水也可看作是水文循環(huán)的組成部分，將合乎質(zhì)量要求的出水排放到河流水體中，使河流水休能維持或變成供下游使用的原水源，不僅經(jīng)濟(jì)可行，而且可減少風(fēng)險(xiǎn)并發(fā)揮河流自凈能力。 
　　在我國(guó)的城市污水處理技術(shù)政策中，提倡各類規(guī)模的污水處理設(shè)施按照經(jīng)濟(jì)合理和衛(wèi)生安全的原則，實(shí)行污水再生利用。發(fā)展再生水在農(nóng)業(yè)灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態(tài)恢復(fù)和工業(yè)冷卻等方面的利用。城市污水再生利用，應(yīng)根據(jù)用戶需求和用途，合理確定用水的水量和水質(zhì)。污水再生利用，可選用混凝、過濾、消毒或自然凈化等深度處理技術(shù)。因此，缺水城市和水環(huán)境污染嚴(yán)重的地區(qū)，在規(guī)劃建設(shè)遠(yuǎn)距離調(diào)水之前應(yīng)積極實(shí)施城市污水再生利用工程，同時(shí)做好非投資性或低投資性的節(jié)水減污工作。 
　　城市污水再生利用規(guī)劃建設(shè)要依照客觀需要和實(shí)際可能的原則，按照遠(yuǎn)期規(guī)劃確定最終規(guī)模，以現(xiàn)狀水量及用水需求為主要依據(jù)確定實(shí)施規(guī)模。城市污水再生利用技術(shù)選擇與工程實(shí)施要考慮國(guó)情、實(shí)際條件和用戶需求，城市污水再生利用規(guī)模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質(zhì)、使用用途的選擇上，既要滿足要求，又要經(jīng)濟(jì)合理。日前城市污水再生利用應(yīng)著重于農(nóng)業(yè)灌溉、市政雜用、景觀水體、生活雜用、工業(yè)冷卻、生態(tài)環(huán)境和補(bǔ)充地表水。 
　　城市污水再生處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、再生水用途及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選確定。工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：再生處理單位水量投資、再生處理單位水量電耗和成本、占地面積、運(yùn)行性能可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益等。城市污水再生利用的工程設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)再生水水源的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測(cè)定，做出合理的分析預(yù)測(cè)；應(yīng)切合實(shí)際地并安全可靠地確定再生水水源水質(zhì)和再生處理水質(zhì)要求，采用不同的單元工藝組合，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)。 
　　 
　　參考文獻(xiàn) 
　　1、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002） 
　　2、城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)（CJ 3025-93） 
　　3、城市污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范（CECS 61:94）