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贝特尔分析城市污水处理现状及处理工艺

作者:山东贝特尔环保科技有限公司浏览次数: 日期:2018年6月5日 15:41

随着我国城市建设的发展和城市化进程的加快,城市水污染问题日益突出,城市污水处理已经成为当前水污染治理的重点。长期以来,我国城市建设的发展与人口、资源、环境和工业建设不协调,导致基础设施长期超负荷承载。全国绝大多数城市的污水处理能力远远满足不了实际需要。
城市污水处理,作为一个城市发展程度的重要标志,其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标,城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在周边的环境保护,更关系到下游城市人民的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设,加快城市污水处理新技术的应用,促进城市的和谐发展以及可持续发展路线的实施,是目前城市污水处理相关部门的首要任务。

一、我国污水处理现状

(1)、污水处理设备运行负荷率有待进一步提升历年来,我国的城市污水处理设施平均运行负荷率在65到70%左右,还有一定的提高空间,造成运行负荷率不高的主要原因有两个:(1)城镇生活污水收集系统建设滞后,管网配套工程覆盖率低,污水不能全部收集进人污水处理厂,这是全国各地普遍存在的现象;(2)城市污水处理设施设计规模过大,导致管理运行费用过高,或者是设计处理规模超过了实际的处理需求,造成“大马拉小车”的现象,直接导致污水处理运行负荷率不高。

 (二)污水资源化率低
国外城市污水处理回用率较高,例如以色列1997年生活污水回用率就达100%,而美国、德国、日本等发达国家,城市生活污水的资源化程度也很高。而在我国,目前城镇生活污水再生利用量仅占污水处理量的4. 6%,我国的污水资源化还有很大前景,尤其是在干旱、半干旱的缺水地区。

二、纵观我国城市污水处理在污水处理工艺技术、污泥处理及污水回用等技术现状与发展趋势大体情况简述如下:

1、预处理
预处理仅用于城市污水排海排江工程,予处理的目的在于去除污水中的漂浮物质、油类或油脂类物质以及砂粒等无机物质及部分有机物。
2、一级处理
从传统的城市污水处理工艺流程来看,一级处理部分以污水收集粗、中、细格栅或水力筛、沉砂池及初次沉淀池等物理处理来达到一级处理。近期主要的发展为处理设备的机械化和自动化水平的提高,各种机械设备的研制与开发,各种新型处理构筑物的应用等。
3、二级处理
从污水二级处理工艺来看,仍然以生化处理为主,典型的流程格局仍为污水经格栅到沉砂池到初沉池、曝气池、二沉池、消毒接触池后排放。
4、三级处理
进一步处理水中难降解的有机物,以及氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。
经过以上三级处理之后,基本去除了水中的污染物。

三、目前国内城市污水的主流处理方法
1、活性泥技术
简单来说活性泥技术就是利用活性污泥去除水中的有机物。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池,并将空气打入曝气池,使污水和活性污泥充分混合,曝气池中微生物吸附、混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后就可以向外排放净化后的水,分离出一部分活性污泥通过回流系统,回流至曝气池,另一部分将从系统出中排出。
下面简单介绍几种有关活性污泥技术的方法。

(1)AB法
该工艺将曝气池分为高低负荷两段,各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段(A段)停留时间约20—40分钟,以生物絮凝吸附作用为主,同时发生不完全氧化反应,生物主要为短世代的细菌群落,去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相似,负荷较低,泥龄较长。
AB法A段效率很高,并有较强的缓冲能力。但是,AB法污泥产量较高,A段污泥有机物含量极高,污泥后续稳定化处理是必须的,将增加一定的投资和费用。另外,A段在运行中如果控制不好,很容易产生臭气,影响附近的环境卫生,产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。对于污水浓度较低的场合,B段运行较为困难,也难以发挥优势。目前有仅采用A段的做法,效果要好于一级处理。当对脱氮除磷要求很高时,A段不宜按AB法的原来去除有机物的分配比去除BOD,因为B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低,不能有效地脱氮。

(2)SBR
序批式反应池(SBR)属于"注水——反应——排水"类型的反应器,在流态上属于完全混合式,氮有机污染物确实随着反应时间的推移而被降解的。其操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成,从污水流入到闲置结束构成一个周期,所有处理过程都是在同一个设有抱起或搅拌装置的反应器内依次进行,混合液始终留在池中,从而不需另外设置沉淀池。
该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布,形成一体化的集约构筑物,并利于实现紧凑的模块布置,最大的优点是节省占地,可以减少污泥回流量,有节能效果。

(3)CAST法
CAST工艺是SBR工艺的一种变形,池体内用隔油墙隔出生物选择区、兼性区和主反应区三个反应区,三个反应区的体积比大致为1:2:20,混合液由第三区回流到第一区,回流比一般为20%,在第一区内活性污泥与进入的新鲜污水混合、接触。创造微生物种群在高浓度、高负荷环境下竞争生存的条件,从而选出适合该系统的独特的微生物种群,并有效抑制丝状菌的过分增值,避免污泥膨胀现象的发生,提高系统的稳定性。

(4)氧化沟
氧化沟是活性污泥法的一种变形,是延时曝气法的一种特殊形式。一般采用圆形或椭圆形廊道,池体狭长,池深较浅,在沟内设有机械曝气和推进装置,近年来也有采用局部区域鼓风曝气外加水下推进器的运行方式。通过曝气或搅拌作用在廊道中形成0.25—0.30m/s的流速,使活性污泥成悬浮状态,在这样的廊道流速下,混合液在5—15min内完成一次循环,而廊道中大量的混合液可以稀释进水20—30倍,廊道中水流虽然呈推流式。当污水离开曝气区后,溶解氧浓度降低,有可能发生反消化反应。

2、生物脱氮除磷工艺
近年来,随着对生物脱氮除磷的机理研究不断深入,以及各种新材料、新技术、新设备的不断运用,衍生除了许多新的生物脱氮除磷工艺,下面简单介绍几种我国各污水处理厂的生物脱氮除磷工艺。

(1)A/O法
流程如下:
污水——前处理——厌氧水解池——接触氧化池——沉淀池——过滤池——出水——污泥回流
A/O脱氮工艺处理高浓度城市污水,不但熊够效稳定地脱氮,而且COD、BOD和ss的去除效果和稳定性更好。虽然其基建投资和运行管理费用均高于设有硝化功能的传统法,但当要求出水的TKN浓度较低或考虑处理后的出水回用,并考虑工艺运行稳定时,建议首先采用A/O脱氮工艺。但A/O法中如果有硝化发生,除磷效果会降低,而且脱氮效果受内循环比的影响,另外,此工艺的灵活性较差。

(2)A2/O法
A2/O工艺是通过厌氧、兼氧和好氧交替变化的环境,完成除磷脱氮反应。在厌氧条件下,回流污泥中的聚磷菌受到抑制,只能释放体内的磷酸盐获取能量,以吸收污水中的可快速生物降解的溶解性有机物来维持生存,在这个过程中完成了磷的厌氧释放;在缺氧条件下,反硝化细菌利用污水中的有机碳作为电子供体,以硝酸盐作为电子受体进行无氧呼吸,将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来,完成反硝化过程;在好氧条件下,一方面聚磷菌将体内的PHB进行好氧分解,释放的能量用于细胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸盐,随剩余污泥排出系统,从而实现污水的脱磷;采用A2/O系统可将污水中的COD、BOD和氮、磷同时去除,处理出水可优于国家排放标准,接近三级处理水平。另外,污泥沉降性能也较好。

3、生物接触氧化法
生物接触氧化法就是在生物接触氧化池内安装一定数量的填料,为了使污水达到净化的目的,通过填料上的生物膜和供应的氧气发生生物氧化作用,以此来将氧化分解废水中的有机物。生物接触氧化法是生物法处理废水中的一种重要方法。

 

 

 四、污水处理的展望

 (一)工业废水处理与城市污水合并处理
工业废水与城市污水是合并处理还是分别处理,是多年争辩的老问题,世界各国都存在, 在我国更为突出。工业废水与城市污水处理的关系能否合理的解决,关系到如何发挥投资效益,即能不能使有效的资金用于更好地防治水污染的问题。多数人己认识到,应优先一考虑工业废水与城市污水的合并处理,规定工业废水进入城市下水道的水质标准,并在厂内进行必要的预处理,以控制并处理容易造成的问题,工厂和城市应对城市下水道和污水处理厂的投资和运行费用共同负责,可按水量、水质合理分摊。

(二)城市污水再生利用
污水经过不同深度的处理后,成为人们的第一水资源。污水经过处理不能得到合理的使用,就会淡化了污水处理的意义。中国水资源的拥有量在世界排名第121 位,说明我国淡水资源缺乏。实践证明来源较为可靠的再生水是第一水资源之一,但是人们对再生水的认识有偏见,认为再生水是由污水经过处理后获得的,归根还是污水,所以不能得到重用,因此给再生水利用渠道的开发造成了极大的困难。而对淡水资源的宝贵要求,人们重新认识再生水, 把再生水利用的渠道拓宽,要因地制宜根据需要确定利用途径。例如农业用水、工业用水、市政、园林用水、生活杂用水、城市1 级河道景观用水、利用现有坑塘储存再生水、地下水回灌溉用水等。

(三)建设环保型的污水处理厂
污水处理厂是消除污染、化害为利、造福于民的产业,建设污水处理厂要消除自身对环境的污染,特别是随着环保法的深入人心,全民环保意识的增强,污水处理厂自身的污染应引起高度的重视。城市污水处理厂的建设可以从少到多,从低级到高级。结合我国实际,尽量开发高效、低耗的处理技术,以便在财力、物力不充足的条件下,经济有效地解决水污染防治问题。

(四)提高污水和污泥的资源化程度
经过处理的生活污水达到一定的标准之后就成为了资源,如果直接排人水体而不进行有效利用就是一种浪费,尤其是干早、半干早的缺水地区。因此,一方面,政府要建设分类供水系统,为实现中水回用建立基础,另一方面,要制定积极的政策措施,采取经济手段鼓励中水回用,防止浪费。

(五)城市污水处理厂建设要规模适度
建设城市污水处理厂要立足实际情况,规模适度建设。规模过大,一次性资金需求过大, 资金不能及时到位,工程建设周期长,有限的资金投人不能尽快产生效益;规模过小,既满足不了当地的污水处理需求,又形不成规模效益。因此,建设污水处理厂要在一个适度的规模水平上,这样才能运行成本最低,从而取得最佳效益规模。

城市污水处理是一个迫在眉睫的问题,目前越来越多的受到人们的关注,但目前遇到的最大的问题是技术的改良和污水处理实际落实的问题,还需进一步投资进行新技术的研究,山东贝特尔环保科技有限公司致力于发展污水处理,希望为人们的生活带来更多的绿色和清新。

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