污水的資源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率,又有效地保護了水環境,有利於實現城市水系統的健康、良性循環,從長遠來看,這將是有效地解決我國水資源短缺和水環境惡化問題的優化途徑。如何在滿足規定的各種技術條件下,優化污水處理,發展污水再生回用事業並合理利用污泥,是一個重要課題。本文就此提出了一些自己的觀點,望同行參考借鑒。
前言
隨著城市化的加快和經濟建設的發展,城市污水排放量迅速增長,大量未經處理的城市污水任意排放,不僅造成水環境的污染,更加劇了水資源的緊張,同時制約了城市經濟的發展,危害人民身體健康。而經過凈化的污水可以作為一種再生的水資源,具有量大、集中、水質和水量都較穩定的特點,能夠用於農業、工業和市政用水,不僅可以緩解城市水資源的供需矛盾,而且還可減少對水環境的污染。
一、工業廢水處理的特點分析
工業廢水處理的特點是:針對性強,技術變化多。主要技術有隔油、氣浮、混凝、沉澱、重力過濾和膜過濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電解、電滲析、反滲透等專用技術來分離減少工業廢水中的油、色、重金屬、有毒有害物質,在工業廢水治理中也常常用到水解酸化、接觸氧化、表面曝氣、純氧曝氣、厭氧和好氧活性污泥法等生化技術。由於工業廢水處理設施一般規模小殲睜旁、技術性強,工藝組合靈活,結構通常為鋼制,即使內部管線穿插較多,運行維護也不太困難。工業廢水處理在技術上是與城市污水處理類同的,但是如果把工業廢水處理設施的設計思路簡單地套用在城市污水處理工程中會帶來很多預想不到的問題。城市污水處理廠的特點是規模大、佔地大、設施尺寸大、單元多,處理設施通常為鋼筋混凝土結構,因此相應地要求整體工藝構成要簡單,單體設施構成也要簡化,盡量減少管線穿插和復雜結構,以便減少全廠設施設備的維修管理總量。正因為城市污水處理設施規模大,投入多,它的結構堅固簡單,使用年限長,規模效益好,單位處理成本較低,運行效果比較穩定,在環境治理上發揮的作用突出,因此一經確定要搞城市污水處理工程時,要根據城市污水處理工程的特點,借鑒他人的經驗與技術,慎重選擇工藝、考慮方案,即:整體工藝構成要簡單,單體設施構成要簡化,便於維護,便於運行,能耗盡可能低,佔地盡可能省,運行效果要穩定。
二、水污染控制的發展分析
隨著社會的發展和人們環境意識的增強,我國水早肆污染控制經歷了由單一污染源的治理、污染物濃度達標排放到區域污染綜合防治、以環境容量為依據的污染物排放總量控制的兩個階段。在氏橡過去的幾十年中,由於我國的污染防治工作一直擺脫不了點源治理、達標排放、三同時和誰污染、誰治理的政策,實際結果並不理想。據國家環保總局對我國5556套工業廢水處理設施調查結果表明,三個效率(污染治理設施的運行率、設備利用率、污染物去除率)較好的僅占運行設施總數的35.7%,其污染物去除率達到設計能力的只有50%,總體有效投資只佔全部處理設施總投資的31.3%,只有不足1/3的設備發揮作用。由此可見原有污水處理系統的規劃、設計、思想原則中存在不少問題,已不再適應當前我國經濟發展和環境保護的要求。
三、水處理及其回用問題分析
在污水深度處理、超深度處理、污水再生回用已經實用化了的今天,城市總體規劃與給水排水系統規劃都應當重新考慮,將污水的再生和回用放到重要位置上來。21世紀排水系統的定位應從以前的防澇減災、防污減災逐步轉向污水的資源化,從而恢復健康水循環和良好水環境,維系水資源可持續利用。
1、污水處理廠的規模、數目與選址。污水處理廠設計應進行近期及遠期規模的研究,以合理確定工程分期。以遠期規模做為污水處理廠選址的依據,其選址用地條件應滿足遠期處理用地的需要,以利於工程的擴建。對中小城市污水處理廠,近期建設規模不宜過大。按照傳統規劃方法,污水處理廠廠址一般盡可能地安放在各河系下游、城市郊區,但是這種系統布局使污水廠距離再生水用戶較遠,需鋪設的回用水管網費用相應增加,不利於污水的資源化。因此,在確定污水處理廠廠址時,還應對再生水的用戶進行調查分析(城市中的自然水面、小河、綠地和工業再生水用戶),並根據回用水的需求,在城市中適當位置設置污水凈化廠(再生水廠),收集附近區域的城市污水,根據回用水質要求加以處理之後就近回用。因此,城市污水廠的數目不應拘泥於傳統經驗,而應該依據城市實際中水回用的需要在適當位置建設合適規模的污水處理廠,使得整個城市形成大、中、小,近、遠期相結合的污水處理廠布局規劃。這樣,既有利於污水回用,又減輕了城市排水管網系統的負擔,易於實現分期建設,符合我國當前國情。
2、處理工藝。污水處理的方法較多,按照不同的分類標准可以分成不同的工藝流程。因此應該根據污水水質和回用水水質的要求,對水處理單元進行多種組合,通過技術經濟比較來選擇出經濟可行的污水處理流程。污水處理廠的設計進水水質,應在市區選擇幾個有代表性的排污口,定期實測其水質水量,採用加權平均確定其現狀水質濃度,以此為基礎,結合其它監測資料並考慮一定餘地,確定設計進水水質。因不同城市產業結構的差異,切忌簡單類比。這就要求在確定工藝流程的時候增加對該廠附近地區污水再生水需求情況的調查,以便對處理工藝進行適當的延長和完善,即可滿足污水回用水質的要求。隨著環境及法規的壓力,城市污水處理廠普遍採用二級生物處理工藝,在生物法中,有活性污泥法和生物膜法兩大類,活性污泥法因其處理效率高,在城市污水處理廠得到廣泛應用。另外,在排水管網為合流制的條件下,進入污水處理廠的污水流量雨天是晴天的2-4倍,當出現雨水沖擊負荷時,大量活性污泥從曝氣池轉移至二沉池,並造成污泥流失。改進型Orbal氧化溝工藝和SBR工藝可解決上述問題並使有機物得到有效降解。
3、污水回用。我國屬世界12個貧水國家之一,人均水資源佔有量僅2400m3,尤其北方地區人均水資源佔有量僅200-400m3,水資源的緊缺狀況在一定程度上限制了工農業生產和城市的發展,許多城市不得不到幾十公里以外開辟水源,其投資在1000元/m3以上,制水成本高達1.0元/m3以上。相比之下,城市污水處理廠二級處理的尾水,是一種穩定的水資源,經過處理後可做為工業冷卻洗滌用水、市政雜用水及城市河道湖面的景觀用水,其投資約200-300元/m3,制水成本在0.30元/m3左右。大部分城市工業用水量約占總用水量的50%-70%以上,其中冷卻、洗滌等用水量大但水質要求不高。在城市污水處理廠設計中,應研究污水回用的可能性,調查研究回用對象及水質要求,並結合回用水水質要求進行污水處理工藝選擇,進行廠區總平面布置時,應考慮污水回用的處理用地。在規劃中還應該引起注意的是應妥善處理和處置城市污水處理廠產生的大量污泥,避免產生二次污染,危害城市環境。目前較多的是將污泥填埋,這不但需要大量的土地,而且廢棄了大量污泥資源。因此污泥處置的最終出路應該是作為農業肥料充分利用污泥中富含的N,P,K等營養物質,既可避免污染,又可創造經濟效益。目前我國投入到污水廠建設的資金較為有限,要在全國范圍內普遍地實現污水資源化還需要一個認識過程,但是必須注意到這將是解決我國水問題的有效途徑。
四、結語
在回用經處理的城市污水時,應注意其使用的安全性,對可能與人體接觸的各種用水的安全性必須給予充分重視,不同用途的水應採用不同的處理工藝。對於接入居民住戶的回用水管線,可能存在用戶擅自改動管道,將其與自來水串接,也可能誤將回用水直接用於生活用水,或因管理體制不健全,一些人對回用水進行不法應用而危害他人健康。因此,回用水管線必須有明顯標識,並制定相應的施工、改接管理辦法,對與人體有直接接觸的各種用水,衛生防疫部門應制定有關辦法。同時要通過各種媒體宣傳回用水的積極意義。
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② 廢水再生與回用應用技術內容簡介
《廢水再生與回用應用技術》一書深入探討了廢水處理與再利用的關鍵技術和實際應用。該書以北石橋中水有限責任公司的生產運行管理為核心,通過詳細的工藝運行與生產操作案例,為讀者呈現了從理論到實踐的全過程。內容被分為兩大部分:工藝篇與操作篇,旨在總結經驗、分析不足,並探索廢水再生與回用的新方向與新思路。
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③ 淺談城市工業污水處理及回用
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科技的快速發展,使人們的生活水平日益提高,物質生活和精神生活發生了翻天覆地的變化。隨著經濟的快速發展,城市化建設步伐加快,在發展過程中出現一些嚴重影響城市發展的問題,其中城市的污水處理就是亟待解決的問題之一,尤其是最近幾年,城市污水以及水資源短缺問題日益嚴重。為了保護水資源,政府加大資金和技術的投入,並出台了一系列節約用水、減排污水的政策來調節控制,將城市污水處理產業作為重點扶持產業。與工業污水的處理辦法不同,城市污水處理要根據具體的實際情況入手,對症下葯,根據其特點從根本上解決污水問題。
城市的污水和城市的地域、經濟發展、產業結構、人口布局等多方面因素有關,要根據具體的實際問題有針對性地解決污水問題。進行污水處理的目的就是改變城市污水的性質,保證污水不會對環境、生活水源產生危害。不同於工業廢水,城市污水處理具有規模大、佔地面積廣、設施尺寸大和單元多等特點。就我國當前大部分城市的具體情況而言,污水的排放量大致與城市的缺水量相等。因此,合理處理污水不但可以解決污水治理的問題,還可以有效緩解我國城市缺水的嚴峻形勢,推進污水處理勢在必行。[1]
一、水污染控制的發展歷程
隨著社會的快速發展,尤其是近200年來科學技術的進展,水污染的發展速度遠遠超過以往的任何時期,從而帶來一系列環境問題,於是人們逐漸重視環境,提出可持續發展,開始注意協調環境和發展二者之間的關系。從最初的只注重發展,忽視發展對環境的影響,到現在開始邊發展邊治理。我國在過去的幾十年裡,對環境的污染防治工作一直有所欠缺,污染情況比較嚴重,近些年對污染問題逐漸提上日程。[2]我國水污染防治的發展經歷了一個相當漫長的歷程。從20世紀60年代末,我國就開始解決城市污水問題並發展污水回收利用工藝,經過20多年的發展已經取得一定的效果。但�S著城市化建設的加快,城市水污染問題和城市水資源緊缺的矛盾日益加劇,城市污水回收再利用再次被重視,以便能緩解水資源短缺問題。如今,隨著科技的不斷進步和城市的多元發展,城市污水處理已經成為一個綜合性的問題,變得越來越復雜。因此,我國城市的水污染問題必須引起足夠重視,水污染控制技術的更新已經刻不容緩。
二、污水處理技術以及污水的回用
隨著各種環境問題的不斷出現,嚴重製約了社會的發展進步,如今人們的環保意識已經大大提升,能夠冷靜下來思考環境污染的解決辦法,不再像過去一樣採取簡單、粗暴的方式進行處理;開始想辦法從問題的根源入手,投入更多的精力來處理,從源頭上防治污染。到目前為止,可持續發展的觀念開始深入人心,人們已經深刻認識到資源回收再利用的重要性。因此,污水處理再利用技術在這種環境下應運而生,在現代社會扮演者重要的角色。
(一)污水處理技術
根據《2013-2017年中國污水處理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》指出,中國人有70%的人飲用地下水,全國將近700個城市中,有一半以上的城市以地下水為主要的飲用水源。但是,全國大部分城市的地下水已經不同程度地受到污染,形式相當嚴峻,因此,污水處理技術顯得非常重要。污水處理的技術種類繁多,大致分為三種:物理法、生物法和化學處理法。污水處理工作是針對城市生活污水和工業廢水的多種經濟、合理、行之有效的科學工藝方法的結合。在具體的實際運用過程中,我們應該根據當地的具體水質情況,有針對性地制定相應的污水處理辦法,規劃、制定的污水處理流程既要具有經濟性,又要有可行性。[3]
(二)污水回用技術
我國的水資源人均佔有量為2400立方米,全世界有十二個貧水國,我國就是其中之一,而且我國水資源並不均勻,基本上呈南多北少的態勢,一些北方地區水資源的人均佔有量僅有200~400立方米。可以這么說,水資源的短缺已經嚴重影響了我國工業和農業的發展。針對這一情況,我國大部分的城市都降低了對水質的標准,這就從根本上降低了水污染處理的難度。因此,在規劃建設城市污水處理廠時,要綜合多方面的因素,不但要重視污水回收再利用,而且要根據當地的具體水質情況制定相應的處理辦法,在選擇廠址時,要充分考慮處理完的污水二次利用的地方,依靠污水回用來節約一定成本。具體來說,利用二次處理污水的范圍比較廣,主要分為城市生活利用和工業利用兩方面。利用二次處理污水,既可以減少污水的排放量,又可以減少污水對環境的污染,從根本上有效的節約和利用水資源,實現水資源利用率的最大化。污水二次處理也叫污水回用,主要是指利用特有的技術和工藝將廢水或者污水經過二級處理和深度處理,經過處理的水直接輸送到需要水的生產地區或者生活地區再次使用。污水回用意義重大,它減少了污水和廢水的排放量,減輕了水污染,同時也減輕了城市排水管道的壓力,其社會效益、經濟效益和環境效益都十分明顯。
(三)污水處理工藝流程。
污水處理工藝種類較多,但在實際處理實際污水時並不是所有方法都有效,應該根據實際需要採取相應的污水處理工藝。具體來說,污水處理的對象主要是城市的生活污水和工業廢水,需要根據污水的具體成分來判定處理污水的方法。在實際的處理過程中,污水處理的方法往往是採用幾種單一方法的疊加、組合,以便達到更經濟、操作性強的目的。在選擇廠址時,要對城市的工業布局和居民生活等情況進行詳細的調查,確定水質、污水分布情況、污水排量、回用污水的區域等因素。特別要注意的是,在確定水質、污水排量時,要對污水進行定期抽樣檢驗,對污水排量進行定期測定,並用加權平均的方法計算出其水質的濃度。對於確定進水水質的問題,優先選擇具有代表性的污水排放口,然後對其進行定期檢測,並對其使用適當演算法計算出污水的平均濃度。目前,城市中的許多污水處理廠採用了二級生物處理工藝,也就是用生物處理法將污水中各種復雜的有機物氧化降解為簡單的物質,這種處理方法相對簡單,處理後的排放物較為清潔,對環境污染小,可利用價值高。對於回用工藝而言,由於生態用水對水質的要求較高,在利用生物活性炭濾池的生物氧化和活性炭吸附作用去除有機物之前,採用曝氣生物濾池對污水進行預處理,不僅可以進一步提高懸浮有機物和其他有毒物質的去除效率,而且採用同時曝氣也可提高污水的可生化性,通過生物活性炭的富集和生物氧化作用使得水質穩定,達到生態用水的各項指標。[4]
三、結語
目前,我國污水處理技術和設施都十分有限,還在不斷發展中,完善處理污水問題還需要一定時間,但只要堅持不懈,相信污水處理將會越做越好,實現污水的有效處理和污水循環再利用的可持續發展。
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⑤ 污水處理回用工程中遇到泵管被堵,一般跟哪些因素有關
1、廢水中本身含有的雜質
廢水中含有了大顆粒的雜質就會容易堵塞泵或者管道內,解決的辦法有,在廢水調容節池之前設置格柵(人工格柵或機械格柵)以去除雜質後,保護泵及管道不被堵塞。
2、介質的粘性
如果需要輸送的介質的粘性很高,就會容易堵塞泵和管道,解決的辦法有,選擇隔膜式泵以替代離心泵,選擇大一號口徑的管道,稀釋介質的濃度。
3、介質的鹼度和硬度
如果需要輸送的介質的鹼度很高,如氫氧化鈉,和硬度很高,如鈣鎂離子,就會容易在泵頭或者管道內結晶和結垢,日結月累會導致泵和管道的堵塞。
4、敞口的池體進入的塑料物體
如果調節池等地下式池體是敞口的,則容易導致一些塑料物體被風帶入池體內,當水泵工作時,塑料物體容易包裹住泵的吸水口或者底閥而引起堵塞,解決的辦法有,將地下式池體上設置蓋板,同時預留人孔加檢修蓋板,以減少塑料物體進入池體的可能性。
5、其他選型和施工上的不當
⑥ 廢水工程:處理及回用(第4版)內容簡介
本書系美國McGraw-Hill圖書公司出版的土木和環境工程系列圖書,作為高等教育教材使用。全書對廢水和生物固體的處理及回用進行了詳細闡述,內容涵蓋了理論與實踐,包括常用的各類單元操作和過程。本書共有15章,每章末尾附有思考題(含計算題),旨在幫助讀者理解原理並掌握計算方法。書中採用國際單位制,便於讀者應用。本書適用於環境工程、排水專業的研究、設計、管理人員及相關專業的師生參考。
全書系統地介紹了廢水處理與回用的基本概念、技術和方法。內容包括廢水的收集、輸送、預處理、生物處理、化學處理、物理處理、消毒和穩定化等各個方面。同時,對生物固體的處理及回用也做了詳盡講解,涉及其收集、濃縮、脫水、穩定化、處置與回用等過程。本書對處理工藝的理論基礎、操作原理、設備選型、運行管理等方面進行了深入探討,為讀者提供了全面、系統的知識框架。
書中還提供了大量的實例,通過具體的應用場景,展示了理論知識在實際工程中的應用。這些實例涵蓋了不同規模、不同類型的廢水處理與回用項目,有助於讀者理解和掌握處理工藝在實際操作中的應用技巧。同時,每章末尾的思考題(包括計算題)為讀者提供了實踐操作和理論理解的機會,通過解決這些問題,讀者可以更好地理解和掌握廢水處理與回用的原理和方法。
本書的基本單位採用國際單位制,使得讀者在進行計算、比較和應用時更為便捷。這對於從事環境工程、排水專業的研究、設計、管理人員及有關專業的師生來說,是一本不可或缺的參考資料。書中提供的豐富內容和實際案例,不僅有助於深化讀者對廢水處理與回用的理解,還能提升其在實際工程中的應用能力。