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Abstract: this paper discussed with the management of urban sewage detection technology. From the urban sewage monitoring and management of the present situation and abroad, sewage detection system of component and function, sewage disposal methods and technology, several aspects.
Keyword: urban wastewater, sewage monitoring,management measures, key technology
中圖分類號:F291.1文獻標識碼:A 文章編號:
0前言
隨著我國經濟水平和國際地位的提高,無論是農村居民,還是城市居民,其生活質量得到了長足的進展。尤其是改革開放以來,我國有部分發達城市在工業、旅游業、商業等領域甚至跨入了世界領先位置。我國屬于淡水資源較為匱乏的國家,盡管淡水資源總量較大,但是分布極不均勻。另外,我國人口基數大也是人均水資源不足的重要原因,只約占世界的1/4。我國很多城市都建立于重要的河流流域周圍。這些城市在發展道路中充分利用了地理優勢,依靠淡水資源,開發城市潛力。然而,在快速發展的同時,隨著發達程度的提高,城市污水的排放量也愈來愈多,可是與之配套的污水處理系統和方法卻有待發展。可以說,為保證城市科學、合理的全面發展,對于城市污水的檢測和處理至關重要。
一. 城市污水概述
1.1 現狀分析
在城市工業方面,工業用水量一直占據著重要的比例,同時對不同的水質需求也有著較高的要求,然而其污水排放量也對城市污水處理有著重要影響。對于工業用水的合理配置和節約處理,同時對污水的及時處理,對于節省新鮮水和污水回收利用具有重要意義。如在2000年,我國某電廠經過污水處理技術后,每月平均節約新鮮水45萬立方米。而對于城市生活用水方面,雖然其危害度和數量都小于工業污水,但是若不及時處理,仍然阻礙著城市的發展。
因此,在我國城市污水的監測和處理的過程中,仍存在著一系列的問題。例如我國現今城市污水處理過于集中,覆蓋范圍并不全面;污水回用系統尚未建立;監測與處理技術相比國外仍有一定距離,同時在處理成本上也是一個不小的開支[1]。
1.2國外污水處理進展
1.2.1美國
美國一直是城市污水技術處理最為先進的國家。以舊金山為例,據統計,其處理污水達105m3;相關工作人員超過130萬人。城市污水經過初沉池、兩段活性污泥法、三層過濾及消毒處理等,甚至能夠達到飲用水的標準;同時,還具有發達的污水監測功能[2]。
1.2.2歐洲
歐洲的水資源豐富,因而。城市污水排放也較大,對此,歐洲各國都對城市污水的監測與處理制定相關政策和提出處理辦法。例如北歐各國大多提倡微生物降解的方法;捷克則利用濕地系統進行;而希臘通過對污水進行重金屬分布的監測,并對污水重金屬進行捕捉[2]。
1.2.3日本
日本在開發經濟的同時,一直注重城市污水的監測與處理系統的研究。例如日本為了提高東京地區水環境的質量,不但發動全體居民積極參與城市污水治理的管理工作,以身作則;同時還在水管內部安置生物膜,用于過濾和吸收水管內的污染物[2]。
1.3危害
城市污水不但影響城市經濟的提高,拖慢了其發展步伐;對于長遠來看,嚴重破壞了生態環境;而且,還影響著居民的正常生活。總之,城市污水若不及時的進行處理和監測,則對于城市的生產、生活和環境都具有消極意義。
二.污水檢測
2.1污水監測系統
城市污水的監測系統包括在線監測儀器、數據傳輸網、數據處理、應用設施以及業務信息系統等部分[3]。在污水監測過程中,要遵循市場化、先進化和全面化的原則。首先要有統一的標準、設備和指標,對此,在線監測設備具有重要的意義,包括采配水系統、過濾系統等組成部分;在數據處理上要科學合理,尊重事實,多向國內外先進的技術和方法學習;而在檢測過程中,力圖全面。主要體現在對工業污水、生活污水等的綜合考慮和監測。而在監測過程中,還需要一些諸如供配電及穩定單元、自來水及純水單元、廢液處理排放單元、自動留樣單元等輔助系統。
2.2治理措施
城市污水的治理措施與監測相輔相成,在通過對污水的實時監測后,根據實際情況進行綜合處理。治理過程中,先要對治理區域進行分類和劃區域處理,即對工業污水和生活污水進行分類,由于污水種類不同,因此要采取不同的治理方法。而為了提高治理效率,劃區域的方法勢在必行。另外,在治理流程上需實現工藝流程化,對于不同的治理方式集中處理。在治理設備和資金的利用上要制定預算和計劃,力求科學合理。最后還要處理好污水治理后的回收利用問題[2]。
三.關鍵技術
3.1污泥處理技術
對于城市污水治理過程中,首先就要進行污泥過濾處理。相對于污水中水分子來說,污泥屬于大顆粒物質,因此,這一過程的治理相對來說較為簡單,主要用到過濾的方法,同時,也是技術最為先進的領域之一。在國家及各個處理單位的政策支持的同時,還需要對不同種類的污泥進行分類處理。處理后的污泥在農用、建筑等方面都能夠得到合理利用[4]。
3.2智能控制技術
智能控制系統中的科技含金量較高,無論在污水監測方面還是在污水治理方面,都具有良好的應用前景[5]。智能控制系統綜合了控制論、人功智能、系統論和信息論等多種科學領域。,主要包括模糊控制、神經網絡控制、專家控制和操作控制等方面。通過這些技術,很容易實現污水監測和治理的批量化處理。
3.3 污水回收技術
經過治理后的污水,不但能夠滿足一定程度的生產和生活,同時,對于污水內部所含有的不同物質也能夠進行回收利用。例如,許多工業廢水中含有大量的重金屬和稀有物質,加以處理后,節省了大量的社會資源和自然資源。而回收后的污水,在經過測定后還可重新應用于生產、農業等方面,甚至直接飲用。
3.4人工濕地技術
目前在歐美許多國家都采用人工濕地技術,用于治理城市污水的質量,能夠很好地治理村鎮及小型的社區污水排放。主要有潛流式和表流式人工濕地兩種,對于污水中所含有的病原體微生物等具有良好的去除效果。然而,它還受到了許多自然條件的制約,目前在我國只有南方的某些城市得到了應用[6]。
3.5穩定塘技術
穩定塘技術是一項較為傳統的污水治理技術,同時,隨著科學技術的進步,它也得到了相應的發展。主要由若干的自然形成或者人工形成的池塘組成,通過塘內的各種藻類生物等對污水進行降解、吸收等處理,在城市高度發展的今天仍有較高的實際意義[6]。
四.結束語
城市污水的監測和治理不但對城市的發展有著不可替代的作用,而對于城市居民來說,也具有實際意義,因此,對于城市污水的監測和治理刻不容緩。而在監測和治理的過程中不能蠻干,要講求一定的方法和科學。不但要制定相應的治理計劃和預算,具體操作過程中,還要運用先進的科學技術和設備及方法。這樣才能夠對城市污水的處理上,有較好的經濟收益、社會收益和環境收益等。
參考文獻
[1]張杰,李碧清,李繼祥,高潔. 我國城市污水處理與利用對策研究[J].湖南科技大學學報(自然科學版).2004(6)
[2]孟慶強,吳大為,林毅,鐘雄,冼慧婷. 探討城市污水在線監測 系統的應用[J].中國給水排水.2004(7).
一、前言
煤礦在開采過程中要排放大量的煤礦廢水,排出的煤礦廢水由于含有大量的懸浮物、鐵、錳、酸性物質等,在與地表水的混合后,煤礦廢水中可溶性的鐵錳物質被氧化沉淀析出,不但使整個地表水成為黃褐色,而且影響植物的正常生長。煤礦開采區生活廢水中含有大量的有機物污染物,如直排進入環境,會引起水體的富營養化,降低水體的使用功能。
因此,煤礦廢水治理工作迫在眉睫。處理后廢水可以回用于煤礦生產工段,既保護了水資源,又可降低了生產成本。本文從煤礦污染治理及污染減排的重要性出發,探討了煤礦污染治理工程及污染減排技術。最后得出:在以后的煤礦污水治理工作中,不斷的改善污水處理工藝流程和技術方法,不斷地提升污染減排技術水平,管理者做好工藝與技術的執行工作,保障污水的有效治理,只有這樣,才能有效的提升煤礦污水治理水平,保障污染減排技術的有效實施。
二、污水治理工藝流程及污染減排技術
1、污水治理工藝流程選擇原則
必須根據確定的標準和一般原則,從整體優化的觀念出發,結合設計規模、水質特性以及當地的實際條件和要求,選擇切實可行且經濟合理的處理工藝方案,經全面技術、經濟比較后優選出最佳的工藝方案和實施方式。在回用水處理工藝方案確定中,將遵循以下原則:(1)保證對于工藝技術和設備必須要求先進、可靠,在處理效果上一定要穩定,保障出水穩定地達到規定的水質標準。(2)第二個遵循的原則要從經濟方面考慮,要求基建投資和運行費用低,以盡可能少的投入取得盡可能多的效益。(3)運行管理上必須遵循方便,運轉靈活的要求,對水量和水質變化的適應性強,能最大限 度的發揮處理裝置和處理構筑物的處理能力。(4)便于實現工藝過程的自動控制,提高管理水平,降低勞動強度和人工費用。
2、工藝流程圖
煤礦污水治理工藝流程可以通過下表來詳細說明。污水收集――原水泵――電子絮凝器――離心澄清反應器――中間水池――提升泵。然后分兩路,一路通過提升泵出來的是清水可以直接回用,另一路提升泵出來的水質達不到要求需要多介質過濾器進行過濾,然后反洗污水。
基于以上流程,電子絮凝器和多介質過濾器是兩個重要的環節。下面進行詳細的分析。
3、詳細工藝步驟介紹及污染減排技術
含煤廢水處理系統由煤泥沉淀池、煤水提升泵、電子絮凝器、離心式澄清反應器、中間水池、反洗水泵(煤水中間水泵)、多介質過濾器等組成。下面重點介紹電子絮凝器和多介質過濾裝置的過程。
(1)電子絮凝器
這是一種通過在水中通入電流,從而打破水中懸浮、浮化或溶解狀污染物的穩定狀態的過程,通入水中的電流產生的電能將驅動物質之間的化學反應。當化學反應被驅動或被強制啟動后,各種成分及化合物在電流的作用下將趨向尋找最穩定的狀態。通常,這種趨向穩定狀態的結果會形成一個固體狀物質。這種固體狀物質將以非膠體或非溶解狀態存在,因而容易被下級分離技術去除。
在電子絮凝過程中,電流是通過由不同金屬材料制成的平板引入需要處理的水中,金屬材料的選擇與水中所含的需要處理的污染物的種類有關,滿足最大限度去除污染物的效果。根據法拉第定律,電極上的金屬離子將被分離或置換至液體介質中,這些金屬離子在形成金屬氧化物后,被已打破穩定狀態的各種污染物吸引結合,形成上述易于被分離沉淀的固體狀物質。
(2)多介質過濾裝置
濾罐的材質為碳鋼,罐體內外涂有厚度不小于130微米的高強度聚酯保護層及環氧樹脂層。結合流體化設計,保證涂層在過濾及清洗過程中不會磨損,因此,在獲得最佳過濾效果的同時,罐體使用壽命長,而且避免了罐體銹蝕導致的二次堵塞。
可采用時間,壓差等多種方式自動啟動反沖洗,系統內各過濾器依次進行反沖洗,其他過濾器仍然在過濾,以保證系統在反沖洗過程中不中斷供水反沖效率高,反沖時間短,反沖洗時節水(反沖用水量是傳統沙濾器的百分之三十左右,耗水量小于總處理水量的百分之二)。系統重量輕,不需要特別的地基,一般水泥地面即可。采用此方案完全無需添加任何化學絮凝劑,經濟性能好,更加滿足環保要求,出水情況相對非常穩定。
另外其它的步驟煤泥沉淀池、煤水提升泵、離心式澄清反應器、中間水池、反洗水泵(煤水中間水泵)不再做詳細的說明,在選用的時候遵循設備先進,穩定可靠,管理方便,盡量自動控制的要求。
三、總結
總之,如何有效的推進煤礦污水治理及污染減排工作是擺在國家和相關煤礦企業面前的一個重要問題。在以后的煤礦污水治理工作中,不斷的改善污水處理工藝流程和技術方法,不斷地提升污染減排技術水平,管理者做好工藝與技術的執行工作,保障污水的有效治理,只有這樣,才能有效的提升煤礦污水治理水平,保障污染減排技術的有效實施。
參考文獻
[1]邢洪魁,王宜海.高莊煤礦廢水處理與綜合利用[J].能源環境保護,2008(05)
[2]都俊杰,李淑娟,王召偉.濟寧二號煤礦礦井水、生活污水復用工程[J].煤礦現代化,2004(04)
中圖分類號:TU992.3 文獻標識碼:A 文章編號:2306-1499(2014)12-
隨著農村經濟發展,農村地區生活水平不斷提高,農村生活污水引起的面源污染問題也日益嚴重。而面源污染是造成湖泊富營養化的重要原因之一,農村環境污染的問題在我國一直被忽略,近幾年隨著湖泊富營養化的加劇,農村環境污染控制與治理被逐步提上日程。
1.農村生活污水治理現狀及存在問題
1.1 農村生活治理現狀
加強農村生活污水的治理,是村莊整治的組成部分,也是社會主義新農村建設的重要內容。農村生活污水造成的環境污染不僅是農村水源地潛在的安全隱患,還會加劇淡水資源的危機,使耕地灌溉得不到有效保障,危害農民的生存發展。因此,農村生活污水無害化治理與資源化利用,不僅是社會主義新農村建設的客觀要求,更是改善城鄉居民生活環境、提高農民群眾身體健康水平、構建和諧社會的內在需要。我國各個地區對生活污水的治理向來重視,尤其江浙地區,從早期的“美麗鄉村建設”“農村環境連片整治”到現在的“清水治污”“污水共治”,農村生活污水治理向來是重要組成部分。
1.2 農村生活治理存在的問題
1.2.1農村生活污水直排普遍存在
農戶生活污水沒有納管治理,導致生活污水絕大部分不經任何治理,直接排入了河道或經化糞池簡單治理后滲入地下,嚴重污染河水和井水,致使一些河道和水塘成了天然的集污池。由于生活污水任意排放或者排污溝渠堵塞,造成污水橫溢,嚴重影響居住環境。隨著農村居住人口不斷增加,生活污水產生量呈快速增大趨勢,這將給當地地表水環境質量帶來嚴重的危害。
1.2.2現狀復雜實施難度大
農村村莊不像城市小區比較規整,一些村莊農居密集,村道較窄,導致在管網鋪設時,管路走向復雜,開挖水泥路面較多,涉及農戶數也較多,村干部有畏難情緒,部分村民不愿意配合。同時多數農戶化糞池安裝不規范而且是滲漏的需要改造,但改造難度又很大,而且有的農戶化糞池位于主房下面,根本無法改造。有些地區又處城市化不斷推進過程中,市政路網管網實施時間上不確定,少部分村莊正在計劃新農居點建設,給農村生活污水治理規劃編制和項目實施帶來不確定性和銜接上的復雜性。
1.2.3施工質量監管有待加強
從這幾年的項目建設情況看,農村生活污水治理項目的設計、施工單位差次不齊,設計不到位、工程隨意變更、監理職責不發揮的情況一定程度存在,區、鎮街、村三級又沒有足夠的專業力量,工程質量監管力量相對薄弱,造成工程進度和質量難以保證,工程質量和治理效果達不到規范要求。
1.2.4長效管護機制有待建立
存在著“重建設、輕管理”的現象,已經建成的污水治理設施普遍沒有專門的管護人員,也沒有相應的經費保障,設施設備缺乏管理和維護,造成污水不能正常收集,處理池不能正常運轉。
2.農村生活污水治理模式探討
2.1 農村生活污水治理基本原則
2.1.1集中優先的原則
滿足城鎮污水收集管網接入要求的村莊,農村生活污水宜優先納入城鎮污水管網收集系統,集中治理。
2.1.2因地制宜的原則
對人口規模較大、集聚程度較高、經濟條件較好的村莊,宜通過鋪設污水管道集中收集,采用生態治理、常規生物治理等無動力或微動力治理技術進行治理。對人口規模較小、居住較為分散、地形地貌復雜的村莊,宜就地就近分散治理。
2.1.3經濟實用的原則
在選擇農村生活污水治理技術工藝時,要考慮當地的經濟發展水平、財政狀況、常住人口、產生污水的實際規模和當地農民的實際需求等,選擇技術成熟可靠,投資小,能耗低,并且適合農村特點的污水治理技術。
2.1.4維護簡便的原則
由于廣大農村地區經濟基礎薄弱,從事農村生活污水治理的專業人員少、技術水平和管理能力低,因此農村生活污水治理技術選擇應特別注重方便管理、操作簡單、運行穩定,易于普及、推廣和應用。
2.2 農村生活污水治理模式選擇
農村生活污水主要采取三種模式:一是進廠處理模式(納市政管網);二是集中治理模式(自建污水處理站);三是農戶分散治理模式。
2.2.1進廠治理模式
將距離市政污水管網較近、且具備施工條件的農村生活污水接入市政管網統一治理,即村莊內所有農戶污水經污水管道集中收集后,統一接入鄰近市政污水管網,利用城鎮污水治理廠統一治理。該模式具有投資省、施工周期短、見效快、統一管理方便等特點。不僅節省農村地區污水治理設施的投資,且交由城鎮污水治理廠一并治理,具有良好的污水治理效果以及運行管理保障。
2.2.2集中治理模式
主要針對相對集中居住的中心村、集居區域人口較多的自然村,建設配套管網收集系統,將農戶產生的污水進行集中收集,統一建設污水治理設施治理村莊生活污水,該模式是農村地區普遍采用的一種模式。
2.2.3分散治理模式
將農戶污水進行聯戶或獨戶收集后單獨治理,該治理模式具有布局靈活、節約管網鋪設成本、施工簡單等特點,適用于農戶居住分散、地形條件復雜、施工難度較大、污水不易集中收集的村莊。
3.農村生活污水治理主要技術
3.1“微動力厭氧好氧+景觀綠地”治理技術
(1)治理規模:該治理工藝利用生態系統治理的方法來凈化污水,僅需微動力或少動力,運行成本較低,管理相對簡便,同時兼具美化環境的效果。該模式適宜大型分散式污水治理,污水量可為50-200t/d,服務人口約為250-1000人,60-250戶。(2)工藝流程:污水格柵微動力厭氧好氧池沉淀池景觀綠地排放。(3)工藝說明:①生活污水經格柵自流進入厭氧水解池,利用厭氧微生物分解污水中的有機污染物,池內部分區域設有高效生物填料,強化厭氧生化治理效果。②微動力好氧池利用微動力設備引入空氣,在池內形成好氧狀態,利用好氧微生物的凈化功能,實現對污水中某些小分子有機物以及氨氮的去除,大幅度降低廢水的COD、BOD、NH3-N等指標。③微動力厭氧好氧生化治理系統后設置景觀綠地,充分利用植物根系的吸附、攔截、吸收、降解等凈化功能,實現對污水的精細治理,有效降低污水的各項污染物指標,確保污水達標排放。④工藝流程中,微動力厭氧好氧池生化系統僅產生少量污泥,可定期清理。⑤整個污水治理系統采用穩定可靠的自動控制系統,維護工作量少而簡便。(4)技術特點:該技術將微動力厭氧好氧污水治理技術與景觀建設相結合,與純粹的生態治理工藝相比,對氣候的適應性較強,治理效果穩定可靠;運行成本低,污泥產生量少,維護簡便,景觀綠地可美化周邊環境,二次污染少。
3.2“生活污水凈化沼氣池”治理技術
(1)治理規模:該治理工藝是采用厭氧發酵技術和兼性生物過濾技術相結合的方法,在厭氧和兼性厭氧的條件下將生活污水中的有機物分解轉化成CH4、CO2和水,達到凈化治理生活污水的目的。該模式適宜小型分散式污水治理,污水量宜20-50t/d,服務人口約100-250人,25-60戶。(2)工藝流程:污水格柵前治理區(厭氧發酵)后治理區(生物濾池)排放。(3)工藝說明:①生活污水經格柵自流進入前治理區(厭氧發酵),該區分為兩節,進行厭氧分解、泥水分離,污泥沉積于池底進行腐化分解;池內懸掛彈性填料,強化厭氧接觸效果。②污水從前治理區自流進入后治理區(生物濾池),設計成矩形折流式生物濾池,分成4格,每格水頭差20cm,污水從下向上串聯折流通過濾床,污水通過濾膜上好氧、兼性微生物的分解代謝和合成代謝進一步降解污染物質。池中濾料選用石灰石碎石,1、2兩格為粗濾料,第3格為中濾料,第4格為細濾料。③沼氣池為密閉池,池頂設活動蓋板和蓄水圈、蓋板兩道頂蓋,活動蓋板上有沼氣導管,可將沼氣用塑料軟管引出。在出水管上端部位布置進氣管(進口設防護罩),使池內水面與大氣相通,保證好氧和兼性微生物的降解效果。(4)技術特點:該技術將厭氧好氧污水治理技術與農村沼氣能源相結合,治理效果穩定可靠;運行成本低,維護簡便,二次污染少。
3.3“地埋式無動力厭氧治理”治理技術
(1)治理規模:該治理工藝是在普通化糞池上加以改造形成的。其治理工藝也是利用厭氧微生物對有機質發酵、分解作用,達到污水的凈化。該模式適宜小型分散式污水治理,污水量宜50-150t/d,服務人口約200-500人,50-100戶。(2)工藝流程:污水格柵多級厭氧接觸生化排放。(3)工藝說明:內部設一、二級沉淀池,三級生物降解池。內部布滿了宜于微生物生長的生物載體,組成多級生物治理裝置。微生物附著于載體的表面生長,生活污水首先進入一沉池,經初步沉淀和水解后,通過污水管進入二沉池,使污水中的有機物得以再次沉分解,然后進入三級生化池,污水在此進行化糞作用并借助于廢水中所含糞便中的大量微生物的作用,在厭氧條件下進行微生物的接種和馴化培養。從而實現厭氧或缺氧條件下對廢水的有效治理,進行酸化降解之后澄清出水。(4)技術特點:該技術利用厭氧好氧污水治理技術,治理效果穩定可靠,生化效率高,占地面積少,節約土地資源,運行成本低,維護簡便,二次污染少。
3.4“厭氧生化池+生態小濕地”治理技術
(1)工藝流程:生活污水厭氧生化池生態小濕地過濾排放。(2)工藝說明:該技術適用于居民住宅比較分散,生活污水集中治理難度大的單戶生活污水治理。該技術將傳統的厭氧生化工藝如三格式化糞池,或其它厭氧生化工藝與生態小濕地相結合,利用厭氧微生物分解污水中的有機污染物,去除懸浮物,然后利用生態小濕地植物根系的吸附、攔截、吸收、降解等凈化功能,并利用小濕地內部填充的濾料對污水進一步過濾治理。(3)治理規模:本技術可用于散戶小型生活污水治理工程,治理水量在1-2m3/d,服務范圍為2-3戶。 (4)技術特點:將傳統的厭氧生化工藝如三格式化糞池,或其它厭氧工藝與生態小濕地相結合。只須定期清掏厭氧池內的污泥,無動力消耗,基本免維護,不需要運行成本。
4.結語
隨著目前各地政府對農村生活污水治理越來越重視,農村老百姓的環保意識越來越高,各地也開展了很多農村生活污水治理的專項行動,相信在不久的將來,農村生活污水將會得到徹底處理,還農村一副青山綠水的美麗畫卷。
參考文獻
農村水環境是指分布在廣大農村的河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體的總稱。我國總計有鄉鎮45412個,村民委員會739980個,鄉村戶數23692.7萬戶,鄉村人口達91960萬人。農村人口分散,人口數量多,沒有任何生活污水的收集和處理設施,這使農村生活污染源成為影響水環境的重要因素。據測算,全國農村每年產生生活污水80多億噸,嚴重污染了農村地區居住環境,農村大部分地區河、湖等水體普遍受到污染,飲用水水質安全受到嚴重威脅,直接危害農民的身體健康,嚴重影響農村地區的環境衛生,極易導致一些流行性疾病的發生與傳播。據估算,農村環境問題每年造成的經濟損失已超過千億元,我國農村環境與生態狀況令人擔憂。
2.特點
農村生活污水中有機物含量高,N、P含量增多。人們無意識的排放和雨水的沖刷,使大量的有機質和N、P等物質流入湖泊等水體,如果不加以處理利用,常常會引起富營養化,給人們的身體健康帶來不利影響。
(1)水量特征
①一般農村的生活污水量都比較小;②變化系數大,居民生活規律相近,導致農村生活污水排放量早晚比白天大,夜間排水量小,甚至可能斷流,水量變化明顯,即無水排放呈不連續狀態,具有變化幅度大的特點;③在上午、中午、下午都有一個高峰時段。
(2)排放體制特征。農村生活污水一般呈粗放型排放。很多農村尚無完善的污水排放系統,污水沿道路邊溝或路面排放至就近的水體。少部分地區具有完善的污水排放系統。
(3)水質特點。
①農村村鎮人口較少,分布廣泛且分散,大部分沒有污水排放管網;②農村生活污水濃度低,變化大;③大部分農村生活污水的性質相差不大,水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質,含一定量的氮、磷,水質波動大,可生化性強;④不同時段的水質不同;⑤廁所排放的污水水質較差,但可進入化糞池用作肥料。
二、農村生活污水處理主要方式
針對農村生活污水的特點,農村生活污水的處理主要考慮土地處理,現行的土地處理方法主要有以下幾個:
1.慢速滲濾工藝
慢速滲濾工藝是將污水投配到種有作物的土壤表面,污水在流經土壤-植物系統垂直滲濾時得到凈化的土地處理工藝。它堅持處理與利用結合的方向。在實現污水資源化 、無害化過程中,把環境效益和環境質量控制問題放到重要的地位。通過嚴格的系統工程措施,達到預期的環境效益 。適用干旱、半干旱地區。
2.快速滲濾工藝
快速滲濾工藝是指將污水有控制地投配到具有良好滲濾性能的土壤表面,污水受重力作用迅速下滲過程中得到凈化的一種污水土地處理工藝。該工藝的特點之一是將滲濾池分為多個單元,使每個單元在淹水、落干狀態下交替運行,以保證滲濾土壤層好氧條件和凈化能力得以恢復,同時使截留在土壤表層中的可降解物質充分降解,不致于引起土壤空隙的堵塞而降低其透水性。
3.漫流工藝
地表漫流系統是將污水有控制地投配到生長有多年生牧草坡度和緩、土壤 滲透性能低的坡面上,污水在地表沿坡面緩慢流動過程中得以凈化的一種土地處理工藝。
三、農村生活污水處理技術的選擇
1.污水處理技術路線
農村污水處理技術的選擇要量力而行,充分考慮到農村地區財力狀況薄弱、農民實際承受能力較低這一普遍情況,著重應該考慮選用既成熟可靠,又適合農村特點和實際的污水處理適用技術。建議污水處理技術的選擇優先達到兩個目標:一是達標排放或回用;二是注重經濟適用,運行成本低,管理維護簡單。
目前國內外應用農村生活污水治理的處理技術比較多,名稱也多種多樣,但從工藝原理上通常可歸為兩類:第一類是自然處理系統。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理,又稱為生態處理系統;第二類是生物處理系統,又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。
2.人工濕地處理系統
污水濕地處理系統分自然和人工濕地處理系統,自然濕地就是自然的沼澤地,人工濕地污水處理技術是一種基于自然生態原理,使污水處理達到工程化、實用化的新技術。將污水有控制地投配到土壤經常處于飽和狀態、生長有象蘆葦、香蒲等沼澤生植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并經過多層過濾,來達到降解污染、凈化水質的目的,它是一種充分利用地下人工介質中棲息的植物、微生物、植物根系, 以及介質所具有的物理、化學特性,將污水凈化的天然與人工處理相結合的
復合工藝。
濕地處理系統工藝設備簡單、運轉維護管理方便、能耗低、工程基建低、運行費用低、對進水負荷的適應性強,能耐受沖擊負荷,凈化出水水質良好、穩定。缺點占地面積大,易受氣候影響,表面徑流的臭味比較大。
3.生物處理系統
為進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。污水處理可分為三級處理,即預處理,二級生化處理,深度處理。以下分別介紹污水處理三個階段的各種工藝。
根據污水的特點,預處理工藝主要去除水中的油類物質和SS。針對不同類污染物常見的預處理工藝有:格柵,隔油池,混凝沉淀法,氣浮等。
二級生化處理工藝主要去除廢水中的有機物。針對各類污染物常見的二級處理工藝如下:
(1)厭氧工藝
厭氧生物處理作為利用厭氧性微生物的代謝特性,在無需提供外源能量的條件下,以被還原有機物作為受氫體,同時產生有能源價值的甲烷氣體。厭氧生物處理法適用于高濃度有機廢水。
厭氧生物處理過程能耗低;有機容積負荷高;剩余污泥量少;厭氧菌對營養需求低、耐毒性強、可降解的有機物分子量高;耐沖擊負荷能力強。
(2)好氧工藝
廢水的好氧生物處理技術可分為活性污泥法和生物膜法。
好氧活性污泥法是當今應用最廣泛的廢水處理方法。其基本特征是生物反應器中的微生物以懸浮狀存在,在好氧條件下氧化、分解有機物和氨氮。
在工程實踐中,因采用不同的運行的方式和不同的出水水質要求,好氧活性污泥法可分為傳統活性污泥法、缺氧-好氧生物脫氮活性污泥法(AN-O),厭氧-好氧生物除磷活性污泥法(Ap-O),氧化溝法以及間歇式活性污泥法(SBR及改良工藝)等。
深度處理工藝應用廣泛的有活性炭過濾、消毒等,分別介紹如下。
(1)活性炭過濾
活性炭過濾是以活性炭作為過濾濾料的水過濾處理工藝,常用于水處理中的脫色、脫臭、脫氯、去除有機物及重金屬、去除合成洗滌劑、細菌、病毒及放射性等污染物質,也常用于廢水的三級處理。
(2)消毒方法大體可分為兩類:物理方法和化學方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻射、紫外線和微波消毒等方法。化學方法是利用各種化學藥劑進行消毒,常用的化學消毒劑有液氯、臭氧、二氧化氯等。污水處理工程中廣泛應用中的有液氯、二氧化氯和紫外線消毒技術。
四、畢節地區農村生活污水處理組合方式探討
1.技術的用途和功能。
生活污水組合凈化技術是分散處理生活污水的實用和有效的污水處理技術,適用于近期無力修建污水處理廠的農村。生活污水包括廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水,其特點有三:一是沖洗廁所的水中含有糞便,是多種疾病的傳染源;二是生活污水濃度低;三是生活污水可降解性較好,適用于厭氧硝化制取沼氣。生活污水組合凈化技術是根據生活污水的上述特點,把沼氣池、沉淀過濾、人工濕地等處理技術融于一體而設計的處理裝置。
2.主要構筑物和工作原理。
生活污水凈化技術由格柵、沉砂池、沼氣池、沉淀池、人工濕地組成。
糞便經格柵去除粗大固體后,再經沉沙池進入沼氣池,在這里糞便進行沼氣發酵,發酵后排除部分剩余污泥,再與新進入的糞便混合進行沼氣發酵。清夜則溢流入沉淀池,在這里與糞便以外的其他生活污水混合,沉淀后的污水進入人工濕地進行處理后達標排放。
3.工藝參數。
眾所周知,我國淡水資源并不豐富,并且時空分布極不均勻,隨著我國經濟的迅速發展、人口的增加及工業化和城市化步伐的加快,城市用水量和污水排放量急劇增加,這更加劇了水資源的短缺和水環境的惡化,同時也帶來許多城市環境問題,并制約了地區經濟的發展。因此,采用合理的污水處理方式,節約水資源是我們必須實現的基本目標。
1 SBR法
SBR法早在20世紀初已被開發,由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四個或三個池子構成一組,輪流運轉,一池一池地間歇運行,故稱序批式活性污泥法,簡稱SBR。現在又開發出一些連續進水連續出水的改良性SBR工藝,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單,由于只有一個反應池,不需二沉池、回流污泥及設備,一般情況下不設調節池,多數情況下可省去初沉池,故節省占地和投資,耐沖擊負荷且運行方式靈活,可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態,實現除磷脫氮的目的。但因每個池子都需要設曝氣和輸配水系統,采用潷水器及控制系統,間歇排水水頭損失大,池容的利用率不理想,其水處理工藝流程:廢水毛發截留井調節池份提升泵SBR反應池潷水器重力式過濾罐消毒中水池回用(沖廁)。因此,一般來說并不太適用于大規模的城市污水處理廠。
2 AB法(Adsorption Bio oxidation)
該法由德國Bohuke教授首先開發。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧,A級負荷高,曝氣時間短,產生污泥量大,污泥負荷2.5kgBOD/(kgMLSS?d)以上,池容積負荷6kgBOD/(m3?d)以上;B級負荷低,一污泥齡較長。A級與B級間設中間沉淀池。二級池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同,形成不同的微生物群體。AB法盡管有節能的優點,但不適合低濃度水質,A級和B級亦可分期建設。
3 普通曝氣法及其變法
本工藝出現最早,至今仍有較強的生命力。普曝法處理效果好,經驗多,可適應大的污水量,對于大廠可集中建污泥消化池,所產生沼氣可作能源利用。傳統普曝法的不足之處是只能作為常規二級處理,不具備脫氮除磷功能。近幾年在工程實踐中,通過降低普通曝氣池容積負荷,可以達到脫氮的目的。在普曝池前設置厭氧區,可以除磷,亦可用化學法除磷。采用普通曝氣法去除BODS,在池型上有多種形式,工程上稱為普通曝氣法的變法,亦可統稱為普通曝氣法。
4 氣浮法在污水處理中的應用
氣浮處理法就是將空氣通入污水中,并在污水中產生大量的微小氣泡作為載體,使廢水中微細的疏水性、懸浮顆粒(固態顆粒或液態顆粒)粘附在氣泡上,隨氣泡浮升到水面,形成泡沫層,氣、水、顆粒三相混合體,然后用機械方法撇除,從而使污染物得以從廢水中分離的一種處理方法。眾所周知,疏水性的物質易氣浮,而親水性的物質不易氣浮,為了使親水性的污染物也能氣浮除去,需投加浮選(混凝)劑,改變污染物表面特性,使某些親水性物質轉變為疏水性物質,然后除去,這種氣浮處理法方法也稱為浮選。在污水處理中采用的氣浮法,按氣泡產生的方法可分為:布氣氣浮、溶氣氣浮、電氣浮等。溶氣氣浮:加壓溶氣氣浮是將空氣在一定壓力下溶于水中,并達到飽和狀態,然后突然減壓,過飽和的空氣便以微小氣泡的形式從水中逸出。此方法形成的氣泡粒度小(約80μm左右)、分散度高、量多,而且氣泡與污水的接觸時間可以控制。因而凈化效果高,并可針對不同水質進行調節,適應范圍廣,因此在污水處理領域得到了廣泛應用。
隨著氣浮理論的不斷發展完善,現代氣浮理論認為:部分回流加壓溶氣氣浮節約能源,能充分利用浮選(混凝)劑、處理效果優于全加壓溶氣氣浮流程。而回流比為50%時處理效果最佳,所以部分回流(回流比50%)加壓溶氣氣浮工藝是目前國內外最常采用的氣浮法。浮選(池)一般設置在生物處理單元之前,物理處理單元之后,習慣上將其歸為物理處理單元。為保證氣浮效果,一般設為兩級浮選。圖1是其流程圖。為了方便操作、節約投資、減少占地面積,平面布置時常將一、二級浮選池并列,一、二級浮選池間約有500mm左右的液位差保證污水從一級浮選池流動到二級浮選池,而取消提升泵達到節能效果。體現在豎向布置上,即在設計、施工時必須嚴格控制刮渣機拖架(板)、可調節堰和除渣槽頂的標高,這一點非常重要,是關鍵因素之一,否則會嚴重影響氣浮效果(泡沫層無法用機械方法撇除),這也正是必須采用可調節出水堰的原因所在。因為污水中一般含有毒有害物質,故浮選池結構設計要考慮設防腐層和頂蓋板,有條件時可考慮浮選氣體的有組織排放。
5 膜生物反應器
膜生物反應器是以膜組件作為取代二沉池的泥水分離單元設備,并與生物反應器組合構成一種新型的生物處理裝置。污水首先進入反應器,反應器中的微生物將污水中的污染物進行同化和異化,異化產物多數成為無害的CO2和H2O,同化物質成為微生物的組成物質。膜單元部分主要用于截留微生物和過濾出水,微生物固體可有效地被截留在反應器中,可以完全地控制微生物在反應器中的停留時間(污泥齡)及有效地對處理水進行消毒。
膜生物反應器綜合了膜分離與生物處理技術的優點,不僅可以最大限度地去除懸浮物,同時可以通過膜分離將二沉池無法截留的游離細菌和大分子有機物阻隔在生物池內,從而大大提高了反應器內的微生物濃度,提高了有機物和氮、磷的去除率。由于膜生物反應器對污水同時進行降解和消毒,所以其出水的水質較高,通常有機污染物(COD或BOD)和懸浮物的去除率可達95%。由于膜的良好的截留作用,在傳統活性污泥工藝中,污泥停留時間和水力停留時間難以協調的問題在此得以解決。污泥停留時間和水力停留時間可以有效地分開,這樣可以優化生物處理工藝,提高其可行性和靈活性。根據不同的污水采用不同的工藝參數,以培養不同種類的微生物。對于城市污水來說,膜生物反應器中污泥齡的有效控制,可以使得難以生存的生長周期長的硝化細菌得以存在,使得原來需要兩步的碳化和硝化過程,可在膜生物反應器的一個設備中完成。膜單元可以承受比重力式沉淀池更高的污泥負荷,這樣使得膜生物反應器與傳統活性污泥法工藝相比,具有結構緊湊、占地面積少的優點,同時膜可以截留一些大分子有機物,提高了它們在生物反應器的停留時間,增大了其生物降解的一可能性。
比起常規的生物處理方法,膜生物反應器具有如下顯著特點:(1)能夠高效地進行固液分離,出水水質良好,可完全濾去懸浮物及有關微生物,出水無需消毒,可直接回用;(2)膜的機械截留避免了微生物的流失,使生物反應器內保持高的微生物濃度,從而大大提高了容積負荷,降低污泥負荷,減少占地面積;(3)污泥泥齡長,剩余污泥量少,大大降低了污泥處置費用;(4)實現了水力停留時間和污泥停留時間的徹底分離,使設計與運行簡化;(5)工藝結構緊湊,易于實現自動控制。
參考文獻:
[1]周鋒,吳浩汀,曾蘇.小區生活污水處理與回用技術[J].污染防止技術,2011,(05).
在如今經濟體系發展的過程中,人們對于居住環境的要求在不斷的提高,特別是在人口眾多的城市區域,如果說出現了嚴重的臭氣問題,那么必然會給周邊居住居民的日常生活造成極大的影響。而臭氣問題也在隨著城市污水的不斷增多,變得越發的嚴重,如何解決臭氣問題已經成為了環境治理工作中的一項關鍵措施。下文主要針對污水處理以及固廢處理行業的臭氣治理技術進行了全面詳細的探討。
1 臭氣的產生原理
污水以及固廢的出現,在氧氣的作用影響之下,其中所存在的蛋白質等有機成分,會直接在喜好氧氣的細菌影響作用下,衍生出了氨氣這類刺激性的氣味。而在氧氣條件不充足之后,一些呈現出厭氧特性的細菌,便會針對污水以及固廢中的有機物進行分解,進而再次出現二氧化硫、硫化氫、硫醇類型的氧化物質,帶來極大的環節污染。
2 臭氣治理技術及其應用
就目前來說,國外已經針對臭氣治理技術進行了數十年的發展、研究、運營,我國當前還僅僅只是處在一個初期階段,但是隨著我國城市化進程的不斷加快,以及民眾對于環保的重視,相關的臭氣治理技術也同樣在這一過程中能夠持續不斷的應用。現階段,我國在針對臭氣治理的過程中,主要是使用了高能離子脫臭、植物液除臭、活性炭吸收、固廢生物過濾除臭等多種不同的除臭技術,并且其應用范圍較為廣泛。
2.1 活性炭吸附法
活性炭本身實際上就是植物形式的含碳原料,例如褐煤、無煙煤、果殼、木屑等一類的采取炭化技術以及活性化處理技術的加工之后,所形成的人造炭。在炭的表面上有大量的小孔覆蓋,這些小孔所表現出的污染物、化學物質吸附能力極強,從相關數據分析來看,1克活性炭所呈現出的表面積范圍可以達到500-1500米的,同時,其表面所呈現出的孔隙以及微孔,都能夠直接對相關的有毒物質進行吸附。除此之外,還有氧元素、氫元素存在,這兩種元素的存在,直接在炭的表現形成了氧化物質的復合體,進而直接使得活性炭與相應的吸附分子之間,呈現出了一定的化學反應。活性炭所表現出的優勢性就在于結構、方法的便利性,而缺陷就在于,僅僅只能夠使用在低濃度臭氣環境下,無法在一些大型的臭氣處理環境中使用。一般情況下,活性炭都沒有作為核心除臭裝置來使用,而僅僅只是作為后期的最終處理手段。在近幾年相關技術不斷發展的過程中,也衍生出了大量的碳纖維活化產品,這類產品極大的提升了有毒物質吸附力。
2.2 生物除臭法
生物除臭技術,實際上就是在條件許可充足的情況下,通過具有大量微生物的固體填料,來對于相應的氣味物質進行吸收,之后再達到氧化、分解的目的,最終完成相應的廢氣除臭處理。生物除臭實際上是從上世紀就開始廣泛使用的一種技術。近些年來迅速發展成為當前重要除臭技術之一。生物除臭過程主要分為三步:一是氣液擴散階段,就是臭氣中的化學物質首先通過填料氣/液界面由氣相轉移到液相;二是液固擴散階段:廢氣中的異味化學物由液相擴散到生物填料的生物膜;三是生物氧化階段:生物填料表面形成的生物膜中的微生物把異味氣體分子氧化,同時生物膜會引起氮或磷等營養物質及氧氣的擴散和吸收。生物除臭法的優點是應用范圍廣、去除率高,運行管理方便、維修少, 無需使用有害的化學藥品、處理后無二次污染,并且運作成本低、使用壽命長。
2.3高能離子脫臭技術
高能離子脫臭技術就是高能離子凈化系統技術,起源于瑞典,能對清除空氣中的細菌、可吸入顆粒物以及硫化合物等有害物質十分有效。高能離子脫臭技術的主要設備是BENTAX離子空氣凈器,裝置在室內的離子發生裝置通過發射高能正、負離子,與室內空氣當中的有機揮發性氣體分子(VOC)接觸后,打開其化學鍵,將其分解成二氧化碳與水,同樣也能分解對硫化氫與氨,離子發生裝置發射的離子通過碰撞空氣中塵埃粒子以及固體顆粒,使顆粒荷電產生聚合作用,自身重量大的顆粒因為重力作用而沉降,并且離子發生裝置發射離子還能夠與室內靜電、異味等發生作用,從而凈化了空氣。此外,離子發生裝置發射離子還能破壞空氣中細菌生存的環境,降低室內細菌濃度。
2.4植物液除臭技術
植物液除臭技術就是從天然植物中提取汁液,制成工作液,植物液經過自動比例稀釋器稀釋后,經過專用設備霧化成10~40微米粒徑的細霧后與臭氣物質接觸,通過吸收和吸附作用與臭氣分子充分接觸與增加臭氣分子在植物液除臭劑的溶解度后,與臭氣分子發生親核加成、催化氧化、化合等一系列反應,生成無毒、無害的有機鹽,從而達消除臭氣。植物液除臭技術反應的方式有分解、聚合、酸堿、中和、取代、置換和加成等手段,經除臭的最終產物不會形成二次污染,對人體無害。
2.5 固廢生物過濾除臭技術
固體廢棄物產生臭氣的主要成分是二氧化硫和氨氣以及甲硫醇、甲胺、甲基硫等少量的有機氣體,對固廢所產生的臭氣治理可用生物過濾除臭技術。生物過濾系統采用床形結構的填料床, 床內的填料的下層是由石子組成的擴散層,目的是使氣體均勻分布和防止上層的填料堵塞風管上的微孔,床內的上層是生物過濾系統的吸附層,填料通常為特種土壤或者二次堆肥,填料的作用是為微生物提供微量元素和部分營養物質。
3 結束語
綜上所述,在我國城市化進程不斷加快的狀況下,群眾的環保意識在不斷的增長,城市所需要治理的環節也在隨著人們的要求越發嚴苛,而不斷的轉變,并且除臭技術的實際應用,需要各個環節的專業人員針對臭氣來源進行發掘,做好全面的調查工作、科學分析、一年就措施,還需要對于臭氣治理設計到的投資、操作可行性、費用等方面的問題進行統籌安排,最大限度的保證污水處理工作中的科學合理性。■
參考文獻
[1]尹軍,王曉玲等 城市污水處理廠除臭技術 環境污染治理技術與設備 2012.7(8):90-94
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)01-0239-01
1、引言
高硫、高酸值、高膠質(以下簡稱三高)含量的原油的煉制,在加氫、催化過程中,會產生大量的苯、酚類物質,硫元素被轉化成各類含硫的物質,如硫化氫、硫醇、硫醚、二硫化碳等,氨元素被轉化為氨氣、胺類、銨類物質,這些物質在煉油工藝的脫硫、脫硝過程中,被大量回收或去除,但還是有一部分進入裝置的廢水系統,在污水處理過程中被轉化成小分子的其它多環烴類、無機、有機物質,隨水份的蒸發和水流形態的變化,從水體中逸散于空氣中,對大氣造成污染,與普通原油煉制工藝相比,污水處理系統中逸散到空氣中的臭氣物質濃度更高、更有危害性。
硫化氫、氨氣、VOC(非甲烷總烴)類對人體的危害極大,也是國家惡臭污染排放標準中規范的重點物質,設定了嚴格的排放標準。
考慮到三高原油煉油裝置污水處理場的含硫、氮、多環烴類深度很高,本文的研究選擇以組合式生物技術來治理遼河石化煉油裝置污水處理場臭氣。
2、組合式生物法治理臭氣的原理
2.1 工藝設計及原理
組合式生物生物法工藝過程分為三個過程:①洗滌工藝段:采用活性污泥法與臭氣進行交換,利于活性污泥中的生物絮體及微生物代謝的有表面活性的大分子網狀結構的物質對不溶于水的臭氣物質進行捕獲,從而實現不溶于水的臭氣物質由氣相向液相轉移,同時對來氣進行降溫。②滴濾工藝段:采用污水處理廠含有豐富微生物的二沉池水以較高的液氣比與臭氣在填料表面進行交換,將前段工藝沒有完全被捕獲的小分子不溶性臭氣成份進行捕獲,同時由于較高的液氣比循環噴淋,硫化氫、氨氣在這個工藝過程基本得到去除。③生物氧化段:經過洗滌、滴濾兩個工藝段,90%以上的臭氣成份已經從收集的氣體中被脫除出去,但在遼河石化煉油污水體系,由于臭氣濃度較高,處理后的余氣還達不到國家《惡臭污染物排放標準 14554-2003》的要求,所以還設計了一個特殊的由有機質堆肥制成的生物氧化濾球,不但比表面積較大、含有豐富的營養物質,而且接種了對國標要求限制排放的8種惡臭污染物有生物降解作用的微生物功能菌種,按填料塔的設計方式,在保證濾球表面濕度、溫度的條件下,低濃度的不溶性VOC氣體首先按吸附的原理被多孔的表面束縛,進入濾球表面的生物膜,與微生物接觸并被生化,達到深度去除的目的,處理后的氣體可以達標排放。
2.2 生物氧化過程及原理
在整個工藝中,微生物生化惡臭物質的生物場,分為兩個部分,一個是介質材料表面的生物膜,一個是循環液池。一般的生物法除臭技術討論較多的是介質表面的生物膜的作用,但介質表面的生物膜,不論是容納微生物的能力,還是對生化作用后微生物代謝產物的及時排除,保證微生物與惡臭氣體成份接觸的機會,作用都是有限的。實際上設計一個合適的循環池儲液,由于循環液與空氣在介質表面高強度交換的溶氧過程,在儲液池內進行著一個類似污水處理過程中的好氧池生化場的生化作用,這個生化場由于容納微生物的量足夠多,所以惡臭物質在這個儲液池里的生化速率及徹底程度要更高。
3、實驗材料與方法
3.1 實驗材料
3.1.1 氣源 遼河石化污水處理廠二級氣浮池
3.1.2 實驗設備 生物氧化中試裝置、防爆防腐水泵(16L/min)、防爆真空風機(1.5m3/h)、轉子流量計(3m3/h)、自控系統(含PLC及檢測儀表)、一體化氣體檢測儀(0~500ppm)、便攜式氣體分析檢測儀(0~1000ppm)、集氣罩、大氣采樣器(1L/min)、秒表。
3.1.3 實驗材料 濾料:0.007 m3,滴濾錯氣介質:0.00525 m3。
3.2 實驗方法
3.2.1 檢測方法與項目
GB14554-2003中所列的8種限制排放氣體,采用手持式儀器來測量。按常規的惡臭氣體的分類,這8種氣體中除硫化氫、氨氣、二硫化碳外,都屬于VOC類,可以用手持式VOC氣體檢測儀來測量濃度,進而計算處理效率。惡臭氣體中,由于硫化氫、氨氣、二硫化碳極易處理,所以該實驗只觀察VOC類氣體的處理效果。
3.2.2 實驗工藝流程
4、實驗結果與分析
4.1 實驗結果 對實驗階段的數據進行統計,得到去除率曲線圖(見圖2):
4.2 實驗分析
4.2.1 經過為期兩個月的實驗,證明實驗處理裝置對收集區域的點污染源排放的廢氣VOC去除率已穩定達到80%以上。
4.2.2 對于高濃度氣體(VOC大于400ppm)或氣體成分發生較大變化的情況時,處理應作降量處理或采用其它的輔助手段處理(如預處理手段或增加換氣次數等)。
4.2.3 預處理采用曝氣池水作為噴淋用水;生物氧化裝置所需新鮮水可使用回用中水做補充(備用新鮮水)。
4.2.4 污染治理項目達到如下處理標準: VOCs去除大于80%;對H2S去除率大于99%,氨氣去除率大于95%,滿足國家現行《惡臭污染物排放標準》GB14554-2003。
5、結論
進入二十一世紀以來,在社會經濟穩健發展的大背景下,我國城市污水處理廠的技術水平已取得一定的進步與發展。與此同時,為了順應時展潮流,滿足日益嚴格的處理要求,城市污水處理廠的工作重心逐步向大氣污染治理技術轉變。其中,大氣污染指大氣中一部分物質含量超過正常標準,以至于破壞人類正常生存發展條件及生態系統,危害人體健康的現象。按形成過程,大氣污染物可分為二次污染物及一次污染物,一次污染物普遍由污染源直接排放,二次污染物普遍由一次污染物光化學反應或化學反應后,形成與一次污染物物理化學性質不同的全新污染物。鑒于此,本文針對城市污水處理廠大氣污染治理技術的研究具有重要意義。
1 城市污水處理廠的大氣污染來源
城市污水處理廠大氣污染的研究范圍主要集中于控制城市污水處理廠臭氣排放量及惡臭處理技術。按化學組成,臭氣物質可分為碳氫氧化合物、含氮化合物、含硫化合物,含硫化合物又可細分為甲硫醚、甲硫醇、硫化氫等物質[1]。有學者經研究表明,城市污水處理廠的大氣污染主要源于污水處理構筑物及污泥處理構筑物環節,特別是污泥處理區域及進水區域,涉及污泥脫水間、曝氣沉砂池及粗格柵,特別是粗格柵及曝氣沉砂池中氨氣及二氧化硫的排放濃度季節變化明顯,存在“冬春低、夏秋高”的特點[2]。
同時,有資料表明,我國城市污水處理廠的大氣污染主要源頭為格柵處、曝氣沉砂池、污泥脫水機房、污泥濃縮池、儲泥池。一般說恚進廠污水普遍由城市污水管道輸送進入,污水于密閉管道內處于厭氧狀態,造成臭氣多排放于格柵處,并且污泥經厭氧消化區域時產生甲烷及臭氣,是城市污水處理廠大氣污染最為集中及嚴重的區域。
2 城市污水處理廠的大氣污染治理技術
2.1 生物除臭法
作為現階段新興除臭技術,生物除臭法以微生物代謝原理為依托降解臭氣物質,能有效去除污水處理環節中所產生的臭氣,是不可逆轉的技術發展趨勢[3]。同時,現階段,城市污水處理廠中生物除臭法主要囊括曝氣式活性污泥法、洗滌式活性污泥法及生物濾池法。生物過濾法主要利用活性、多孔及濕潤微生物濾層講解、吸收、吸附氣體惡臭物質分解為硝酸、硫酸、水及二氧化碳等簡單無機物,其除臭裝置由生物除臭裝置及加濕裝置公共構成,促使惡臭污染物溶解于濾料表面迅速被微生物吸附分解。
洗滌式活性污泥法主要將含懸浮泥漿及臭氣物質的混合液于吸收器內充分反應所形成的洗滌液送至反應器再以微生物代謝原理為依托降解臭氣物質,不僅充分利用污水處理廠剩余活性污泥,還節約成本投入,縮小占地面積,特別適用于脫除復合型臭氣,效果良好。曝氣式活性污泥法主要利用曝氣形式,分散臭氣于活性污泥混合液內,再以微生物代謝原理為依托降解臭氣物質。從成本角度來看,使用曝氣式活性污泥法只需添置配管及風機,經濟性強,適用范圍廣且操作便捷。
2.2 化學除臭法
化學除臭法主要包括化學劑吸收法、熱力氧化法及催化氧化法、臭氧氧化法。其中,化學劑吸收法主要利用試劑化學物質與臭氣物質互相反應去除致臭物質。一般說來,常見試劑多為亞硫酸鈉、鹽酸、硫酸、次氯酸鈉及苛性鈉等,以苛性鈉為例,利用堿性苛性鈉可有效去除臭氣中硫化氫等酸性物質。
有資料表明,城市污水處理廠所產生的臭氣普遍含有大量還原性物質,如有機胺或有機酸等。由此可見,使用氧化法的處理效果良好具備顯著價值。按除臭原理,氧化法可分為催化氧化法及熱力氧化法,熱力氧化法主要利用污泥與臭氣厭氧過程產生沼氣再高溫燃燒后生成為水蒸氣及二氧化碳,催化氧化法主要將內含沼氣與臭氣的混合氣體通過裝有催化劑的燃燒床后二次燃燒。與熱力氧化法相比,催化氧化法借助催化劑不僅能明顯降低燃燒溫度,還能壓縮除臭時間,節約成本投入,但是存在催化劑堵塞及中毒問題,不適用于大面積推廣。
臭氧氧化法主要以臭氧強氧化性為依托分解氧化臭氣物質。按臭氧形態,臭氧氧化法可分為液態氧化法及氣態氧化法。受臭氧性質的限制,化學反應時間長,氧化過程普遍遵循“先液態、后氣態”規律,即先使用液態臭氧清洗去除大部分致臭物質后再使用氣態臭氧完成氧化過程。
2.3 物理除臭法
物理除臭法主要包括水清洗法及活性炭吸附法。其中,受城市污水處理廠產生物質特殊性的限制,普遍為氨、硫化氫、烯烴、有機胺、有機硫等物質均可溶于水中,但因溶解度有限,無法無限疊加,一旦達到飽和狀態嚴重影響水清洗法的效果。由此可見,水清洗法的經濟性良好,成本投入低廉,但是水量大,更換次數頻繁,廢液必須二次處理后方可排放,客觀加劇污水處理工作量,現已被其他除臭法淘汰[4]。活性炭吸附法主要利用活性炭吸附作用處理致臭物質,并且普遍采用多種性質活性炭確保除臭效果,但是受活性炭特殊性的限制,其吸附能力與雜質、灰塵、潮氣存在著密切聯系,除臭條件相對嚴格,必須安裝除塵去濕裝置,不適用于大范圍推廣。
2 結束語
通過本文的探究,認識到隨著我國經濟的不斷發展,城市規模不斷擴大,城市污水處理廠的數量不斷增多,城市污水處理廠技術水平逐步成熟,社會對于城市污水處理廠提出全新的要求及標準。如何增強城市污水處理廠中大氣污染治理技術,是城市污水處理廠在發展進程中所面臨的主要問題。因此,依據大氣污染治理攻堅背景,分析城市污水處理廠的大氣污染來源,提出具體的治理技術具備顯著價值作用。
參考文獻
[1]劉一洲.城市污水處理廠之大氣污染治理技術分析[J].企業導報,2016,03:46.
Abstract: in recent years, rural sewage has become the influence of sustainable development of agriculture, endanger the countryside ecological environment, and even damage the farmers the main factors of physical health. Combining with the author's practical experience, the analysis in rural domestic sewage produce way on the basis of the characteristic extremely, introduces the current management in our country rural sewage treatment process, the common characteristics and application situation, and sewage disposal technology development prospects and the discussion.
Keywords: rural sewage; Sewage disposal technology; Development direction
中圖分類號: [R123.3] 文獻標識碼:A文章編號:
隨著社會經濟的快速發展以及農村生活條件的持續改善,農民群眾的生活方式發生了巨大的改變。和以往相比,農村生活污水的污染范圍和污染程度逐年增加,一直沒能得到妥善的解決和有效的控制。據統計,目前我國農村生活污水每年產生量超過80億噸,90%以上的村莊缺乏污水處理設施,超過3億人面臨著生活用水不安全的狀況,農村水環境污染已經成為阻礙新農村建設的絆腳石。因此,分析我國農村生活污水的產生途徑及其特征,進而研究并推廣先進的、有效的、適宜的污水處理技術,對于促進社會主義新農村建設具有積極的現實意義。
一、農村生活污水的產生途徑及其特征
1、農村生活污水的產生途徑
農村生活污水的來源主要包括廚房污水、清潔污水、人類糞便及生活垃圾產生的滲濾污水等。由于農村缺乏科學完善的污水處理系統,各種污水處理設施不健全,或者采用的污水處理技術落后,導致各種本可以被有效處理的生活污水最終成為危及農業生產、生態環境及農民群眾身體健康的重大問題。
2、農村生活污水的特征
和城鎮相比,農村的居住人口較為分散,多數的人口聚居點缺少專門的、完備的排水及收集系統。從排放形式上講,農村生活污水主要是就地就近排放,缺乏有效的約束和正確的引導。從水質成分上講,農村生活污水水質簡單且濃度較低,污水中的成分以氮、磷居多,通常會在雨水的作用下帶來水資源富營養化的問題,許多藻類災害便是有機物含量過高的生活污水造成的。
此外,農村生活污水的產生量一般較小,但水量變化波動較大,具有持續但不穩定的特點。
二、農村生活污水的治理技術
目前,農村生活污水的主要治理技術包括人工濕地凈化技術、地下土壤滲濾凈化技術、好氧生物處理技術等。
1、人工濕地凈化技術
人工濕地凈化技術是結合農村生活污水獨有的特點,依靠人工濕地對農村生活污水實現半生態凈化治理。具體做法是在人工濕地中種植各種沼澤植物,借助沼澤植物根系和微生物的過濾作用,實現多層過濾消除污染的目的,從而完成對生活污水的凈化。由于這種技術充分利用了濕地的緩沖作用和植物的吸收作用,不僅凈化效果較好,而且凈化方式自然,不會帶來新的污染。人工濕地的剖面圖如圖1所示:
圖1 人工濕地剖面圖
目前用于農村生活污水處理的人工濕地主要形式有表面流和潛流,這兩種濕地運行費用較低,建造、運行和維護簡單,同時具有水力負荷與污染負荷較大的特點,衛生條件好,少有惡臭和滋生蚊蠅的現象。
2、地下土壤滲濾凈化技術
該技術的原理在于依靠碎石、沙土等土層的過濾和微生物的作用,使農村生活污水得到有效的過濾和降解,達到可供灌溉使用的標準和要求。操作方法是幾戶人家統一進行污水收集,選擇合適的地點設置集水、滲水設施。該技術的優勢在于對水質的治理效果較好,并且技術簡單易操作,設備少,成本少,不需要大量的維護,還不會產生異味。然而該技術還存在一些弊端,例如需要處理的生活污水量較大時,該技術就難以滿足污水治理的要求。
3、好氧生物處理技術
好氧生物處理技術的原理是利用好氧生物來消耗污染物質,從而達到凈化污水的目的。常用的工藝有生物接觸氧化、生物濾池、生物轉盤、序批式反應器(SBR)等。目前應用較多的是生物接觸氧化法。
生物接觸氧化法是介于活性污泥法和生物膜法之間的處理技術。它是在填料表面上培養微生物,形成生物膜,并采用與曝氣池相同的方法向微生物供氧,污水流過時與填料上的生物膜接觸,通過微生物的新陳代謝作用降解污水中的污染物,從而達到凈化的目的。生物接觸氧化工藝對沖擊負荷有較強的適應能力,在間歇運行條件下仍能保持良好的處理效果,對于水量不均勻的農村生活污水處理更具有實際意義。然而對于農村生活污水來說生物接觸氧化工藝的投資和運行費用偏高,所以此工藝適合在我國南方及東部城市化速度快、比較富裕的農村推廣應用。
三、農村生活污水治理技術的發展方向
根據我國農村生活污水分散、水質單一且濃度低、水量不大但變化幅度大等特點,結合我國農村經濟現狀,我國農村生活污水處理工藝的總體發展方向應滿足以下要求:建設及管理運行費用低、操作管理簡便、處理穩定、低耗能、耐負荷沖擊等。
1、厭氧生物處理是農村生活污水處理工藝發展的潛在方向
厭氧生物處理主要是利用厭氧微生物的代謝過程,在無氧的條件下,把有機物轉化為無機物和少量細胞物質。厭氧生物處理適用于處理不同濃度、不同性質的污水,其污泥產率低,所以可節省污泥處理費用。同時厭氧生物處理還具有低耗能和運行管理費用低等優點。
2、生物-生態組合工藝是農村生活污水處理工藝發展的主要方向
組合工藝是目前污水處理技術發展的主要方向,不同的單一處理工藝的組合可以實現優勢互補,從而取得更好更高效的處理效果。例如對于農村生活污水,生態處理工藝(地下滲濾、人工濕地等)因其建設運行費用低、能耗低、運行管理方便等特點而擁有廣闊的發展前景,好氧生物處理工藝則可以彌補生態處理工藝受氣候影響大,處理效果不穩定的缺點。
四、結束語
我國社會主義新農村建設正處于關鍵時期,盡快研究開發出新的有效的農村生活污水的治理工藝和技術,對新農村建設具有重要的意義。目前已有的治理技術各有特點,能夠在適宜的情況下取得較好的治理效果,未來應著重加大厭氧生物處理及組合工藝的推廣應用,同時應積極借鑒國外的成功經驗并在國內因地制宜引進和消化吸收,以全面推進我國農村生活污水治理事業的發展,為新農村建設保駕護航。
參考文獻:
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隨著城鎮化進程的加速,城鎮的人口日益增多,城鎮生活污水也就越來越多,城鎮生活污水處理的難度不斷提高,污水處理所需的成本日益增多,因此,作為城鎮污水處理部門應不斷創新污水處理,加強對污水的循環回收和充分利用。在丘陵地區的城鎮生活污水中,可以充分地應用人工濕地治理污水技術,為城鎮污水處理打開新的天地。
一、人工濕地污水處理系統概述
人工濕地污水處理是一種綠色環保,經濟實惠,簡單方便, 效果良好的新型污水處理技術。人工濕地污水處理系統主要是模擬自然濕地中生物作用、物理作用和化學作用的相互協作,以達到凈化污水的目的。這種人工濕地是指:在一個洼地中,設計合適的長度和寬度以及地面的坡度,將土壤和填料按照一定的比例、坡度組成,將一些植物如茳芏、蘆葦種植在濕地的表面。這些種植的植物必須具有的特點包括:易成活、生長周期較長、抗水性能較好、外形美觀和具有經濟價值等。這些種植的植物與濕地中的動物、微生物和其它植物等,構建成一個獨具濕地特色的動植物生存的環境系統。當污水從濕地表面和下面的填料縫隙中流過時,通過濕地表面和填充料過濾作用、沉淀作用、吸附作用、離子交換作用、植物吸收作用和微生物分解作用等,達到高效凈化處理污水的目的。
二、人工濕地在城鎮污水處理中的工藝設計的探討
人工濕地污水處理工藝設計處于初步發展階段。影響人工濕地設計的因素非常多,如濕地床的結構、工藝流程、布置方式、進(出)水系統類型和濕地植物等。下面以丘陵地區城鎮污水處理中人工濕地的工藝設計問題,與大家進行探討。
一是合理設計濕地床的深度。進行濕地床深度的設計時,必須充分考慮丘陵地區的地形特點,分析污水的水質狀況,對所種植的植物類型及根系狀況進行研究。 在植物根系中,必須確保絕大多數污水具有足夠的流動性。同時,在濕地床中,還應具備一定的好氧條件。綜合分析以上因素進行確定。
二是選擇好濕地植物種植的物種。在丘陵地區城鎮污水處理的濕地系統中,如何選擇種植的植物物種,應重點考慮植物的耐污能力強弱、成活率高低、生長周期長短,分析所選擇種植的植物根系是否發達、是否美觀又是否有一定的經濟價值等。通過對上述各種因素的分析,最后確定栽種的濕地植物。從現在的人工濕地的污水處理系統來看,在丘陵地區一般以栽種蘆葦為宜,構建成蘆葦濕地污水處理系統。我們知道,蘆葦具有根系發達的優勢, 它的根系范圍廣而深,其根系一般可以延長到地下0.6米、 0.7米左右,在它的周圍所擁有活性物質非常豐富,加上蘆葦的輸氧性能優良,蘆葦是城鎮人工濕地污水處理系統中最常見的植物,也是丘陵地區城鎮污水處理中濕地栽種植物的首要選擇。
三是在城鎮污水處理中,應根據實際確定好濕地床的底坡、長寬尺度。其中,濕地床的填充料決定濕地床的底坡,通常按照2%―8%的比例來建造其底坡。污水處理程度和水力作用時間的長短來決定濕地床的長度,水力停留通常控制在20米―50米之間。濕地床的長度設計過長, 非常容易使濕地床中形成難以進行水位調節的死區,對植物的栽培十分不利。在丘陵地區城鎮生活污水處理中,通常采用潛流濕地,其濕地床的長度與寬度的比值一般是小于或等于3: 1 , 這樣才能確保濕地床中的水流能夠保持一定的流動性,以推移的方式進行流動。
四是搞好雜草的控制。采取濕地處理后的出水或污水淹沒是最成功的雜草控制法。在實際中,建議濕地床先用除草劑處理, 然后再用淹沒法除去死掉的雜草。
五是設計好進水和出水管線。濕地床的進水系統應保證配水的均勻性, 一般采用多孔管和三角堰等配水裝置。出水系統一般根據對床中水位調節器的要求,設置在出水區末端的礫石填料層底部。
三、人工濕地治理污水在我國應用
在我國的丘陵地區城鎮生活污水中,人工濕地的污水處治理技術得到了比較成本的應用。如屬于丘陵地區的某污水處理廠的工藝流程為:原污水通過格柵, 通過集水井、沉淀池, 進入一級碎石床后, 再進入二級的碎石床, 從二級碎石床流出處理水, 排入天然河道。在一級碎石床栽植蘆葦, 在二級碎石床栽植香蒲。人工濕地污水處理技術的應用, 有效地改善了該城鎮的生態環境, 提高了居民的生活質量。
總之,人工濕地治理技術是丘陵地區城鎮生活污水處理的重要方法。人工濕地治理技術在丘陵地區城鎮生活污水處理中得到了較成功的應用。我們應當高度重視丘陵地區城鎮生活污水人工濕地治理技術的探討和應用,不斷創新人工濕地治理污水的方法,提高丘陵地區城鎮生活污水的治理水平,為丘陵地區城鎮建設創建環保、和諧、可持續發展的宜居家園。
參考文獻: