市政污水处理工艺与回用技术研究

市政污水处理工艺与回用技术研究

北京建筑大学北京100044

摘要:在人类生活中,水资源是不可获取的能源之一。然而,在现代城市当中,水资源紧张的问题频繁出现。

关键词:市政污水处理;发展历程;处理技术;回收技术

1.前言

现阶段,城市化进程不断深入,而城市人口数量也逐渐增加,导致污水量随之增多,所以,污水处理工作成为当前市政工作的重点。

2.水污染控制的发展历程

随着社会的发展和进步,国家也一直坚持可持续发展,要求实现资源和环境的可持续发展利用,因此人们的环境保护意识也增强,因此城市污水的处理已经成为了城市发展过程中重点解决对象,在发展过程中,水污染的控制和治理方法也处于不断地发展变化过程中,由最初的单一治理、污染物浓度排放达标到现在实施的综合治理过程,以环境的容量来依据来实现对无污染总量的排放控制。在以往的城市污水程中,污水防治工作主要就是坚持点源治理、达标排放、三同时等,基本上所采取的治理措施是被动的治理过程,因此在实际的污水处理过程中,其治理效果不明显。在国家环保总局对我国工业废水处理设施调查结果中发现,就投资来说,有效投资只占到了不足三分之一,而对于比较好的污染治理设施的运行率、设备利用率以及污染物去除率等最高没有超过40%,这些数据都显示着市政污水治理效率低下,我国的污水处理系统存在很多问题,因此要想实现资源和经济环境的可持续发展利用,改善城市环境,那么必须加强相关各类技术的实施和创新发展应用。

3.市政污水处理与回用利用的重要意义

市政污水的排放量大,大多集中在污水处理厂中,与城市距离相对较近,并不受丰枯水期、季节等因素的影响,其回用成本相对较低。就当前市政污水处理与回用利用现状来看,污水深度处理、超深度处理以及污水再生利用已经较为成熟,且污水资源位于城市附近,易于回收,因此,做好市政污水处理与回用利用,有着十分重要的现实意义。具体表现在:

3.1通过市政污水处理与回用利用,可以有效解决当前城市水资源紧张的问题,不仅可以应用于工业和农业当中,也可以作为生活用水使用,有效避免了淡水资源浪费问题,提高水资源的可持续利用水平。

3.2通过市政污水处理与回用利用,可以有效减少污水的排放量,避免了污水排放导致的水资源污染和富营养化等问题,水污染治理的成本也相对降低,具有良好的饿社会效益。综上,市政污水处理与回用利用具有良好的经济效益、社会效益以及环境效益,是节约水资源、增强水资源价值的重要途径,加强对市政污水处理与回用利用的研究,是市政部门应该重视的内容。

4.水处理及其回用

在污水深度处理、超深度处理、污水再生回用已经实用化了的今天,城市总体规划与给水排水系统规划都应当重新考虑,将污水的再生和回用放到重要位置上来。21世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化,从而恢复健康水循环和良好水环境,维系水资源可持续利用。

4.1污水处理厂的规模、数目与选址

污水处理厂设计应进行近期及远期规模的研究,以合理确定工程分期。以远期规模做为污水处理厂选址的依据,其选址用地条件应满足远期处理用地的需要,以利于工程的扩建。对中小城市污水处理厂,近期建设规模不宜过大。按照传统规划方法,污水处理厂厂址一般尽可能地安放在各河系下游、城市郊区,但是这种系统布局使污水厂距离再生水用户较远,需铺设的回用水管网费用相应增加,不利于污水的资源化。因此,在确定污水处理厂厂址时,还应对再生水的用户进行调查分析(城市中的自然水面、小河、绿地和工业再生水用户),并根据回用水的需求,在城市中适当位置设置污水净化厂(再生水厂),收集附近区域的城市污水,根据回用水质要求加以处理之后就近回用。因此,城市污水厂的数目不应拘泥于传统经验,而应该依据城市实际中水回用的需要在适当位置建设合适规模的污水处理厂,使得整个城市形成大、中、小,近、远期相结合的污水处理厂布局规划。这样,既有利于污水回用,又减轻了城市排水管网系统的负担,易于实现分期建设。

4.2处理工艺

污水处理的方法较多,按照不同的分类标准可以分成不同的工艺流程。因此应该根据污水水质和回用水水质的要求,对水处理单元进行多种组合,通过技术经济比较来选择出经济可行的污水处理流程。污水处理厂的设计进水水质,应在市区选择几个有代表性的排污口,定期实测其水质水量,采用加权平均确定其现状水质浓度,以此为基础,结合其它监测资料并考虑一定余地,确定设计进水水质。因不同城市产业结构的差异,切忌简单类比。这就要求在确定工艺流程的时候增加对该厂附近地区污水再生水需求情况的调查,以便对处理工艺进行适当的延长和完善,即可满足污水回用水质的要求。随着环境及法规的压力,城市污水处理厂普遍采用二级生物处理工艺,在生物法中,有活性污泥法和生物膜法两大类,活性污泥法因其处理效率高,在城市污水处理厂得到广泛应用。

另外,在排水管网为合流制的条件下,进入污水处理厂的污水流量雨天是晴天的2-4倍,当出现雨水冲击负荷时,大量活性污泥从曝气池转移至二沉池,并造成污泥流失。改进型Orbal氧化沟工艺和SBR工艺可解决上述问题并使有机物得到有效降解。从经济角度考虑,氧化塘工艺也逐步进入人们的视角,成为日后着重发展的处理工艺。

4.3污水回用

我国属世界12个贫水国家之一,人均水资源占有量仅2400,尤其北方地区人均水资源占有量仅200-400,水资源的紧缺状况在一定程度上限制了工农业生产和城市的发展,许多城市不得不到几十公里以外开辟水源,其投资在1000元/以上,制水成本高达1.0元/以上。相比之下,城市污水处理厂二级处理的尾水,是一种稳定的水资源,经过处理后可做为工业冷却洗涤用水、市政杂用水及城市河道湖面的景观用水,其投资约200-300元/,制水成本在0.30元/左右。我国的天津、大连、太原、青岛、泰安等地污水回用的工程实践,充分证明了城市污水回用的经济性。

大部分城市工业用水量约占总用水量的50%-70%以上,其中冷却、洗涤等用水量大但水质要求不高。在城市污水处理厂设计中,应研究污水回用的可能性,调查研究回用对象及水质要求,并结合回用水水质要求进行污水处理工艺选择,进行厂区总平面布置时,应考虑污水回用的处理用地。在规划中还应该引起注意的是应妥善处理和处置城市污水处理厂产生的大量污泥,避免产生二次污染,危害城市环境。目前较多的是将污泥填埋,这不但需要大量的土地,而且废弃了大量污泥资源。因此污泥处置的最终出路应该是作为农业肥料--充分利用污泥中富含的N,P,K等营养物质,既可避免污染,又可创造经济效益。

5.结束语

目前,世界各国水资源处于短缺的现象,为了提高水资源的保护和利用,必须加强对市政污水的有效处理和高效回用。一方面不断完善和创新污水处理工艺,另一方面对污水进行合理的回用处理,在污水处理过程中,降低对污水厂建设资金的成本支出,做好污水厂数目、选址等的规划建设,从而实现污水的高效处理,提高水资源利用率,实现经济的可持续增长,水资源的可持续利用,环境的有效保护。

参考文献

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