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污水处理率达到多少要扩建

发布时间:2023-06-26 12:28:29

『壹』 我国污水处理率是多少

根据发展和改革委员会、住房城乡建设部、环境保护部编制的《“十二五”全国城镇专污水处理及再属生利用设施建设规划》,到2015年,全国所有设市城市和县城具有污水集中处理能力,城市污水处理率提高到85%。县级市处理率达到70%,县城污水处理率平均达到70%,建制镇污水处理率平均达到30%。

此外,到2015年,直辖市、省会城市和计划单列市的污泥无害化处理处置率达到80%,城镇污水处理设施再生水利用率达到15%以上。

现在也就是80%左右

『贰』 城市污水处理率

根据《2008年中国环境状况公报》,在监测的全国200条河流的409个断面中,基本丧失使用功能的劣Ⅴ类水质的断面比例达20.8%,该比例近年来虽有所下降,但仍超过1/5。我国全海域海水同样面临污染程度扩大的趋势,清洁区域越来越少,污染面积增加。在全 相关公司股票走势 万邦达 128.01+2.331.85%长江证券11.18+0.050.45%碧水源 113.25+0.030.03%重庆水务9.12-0.11-1.19%国污染程度加深的同时,污水处理行业的发展情况引发了广泛的关注。

污水处理率仍处于低水平

从污水处理的发展情况看,2000年后国家开始对污水处理进行投入,经历了“蛰伏”发展的5-6年时间。至2006年《全国城镇污水处理及再生利用设施建设“十一五”规划》提出后,国家正式把污水处理提上了工作日程,2006-2009年迎来了污水发展的黄金期。对照美国的发展趋势,我国目前的污水处理发展水平仅仅处在美国70年代水平上。目前刚经过市场初步发展阶段,污水处理率有一定的提高,从2003年的42.4%提高到73%。短短六年时间提高了30.6%。

从2009年数据看来,我国城镇污水处理达到279.52亿吨,目前城镇污水处理厂运行负荷率一般为70%-75%水平,可以看出我国污水处理厂并非满负荷运行。按照2009年产能1.056亿吨日处理能力运行330天计算,每年能处理污水达到348.48亿吨,该处理量远远低于每年排放的污水量,可以看出我国污水处理能力产能还是不足的。2009年我国污水处理率为73%,只达到美国1985年的水平,而造成我国污水处理率一直偏低的主要原因在于:污水处理厂整体运行负荷率不足,污水处理产能不足,二级处理厂情况不理想。

污水处理厂整体运行负荷率不足和产能不足都直接制约了我国污水处理率的提升。居民和工业污水处理费都偏低,直接制约了企业提供污水处理服务的积极性。在城市污水排放量增加同时,整体污水处理行业的处理费仍处于较低水平。目前我国各地居民污水处理费平均水平在0.7元/吨左右,一般的污水处理厂日常运营费为0.5元/吨不等,那么单纯的污水处理费可以满足污水处理厂的日常运作。

由于污水处理行业为高投入性行业,后期运作的折旧费用使得大部分污水处理厂都处于亏损状态。以10万吨采用传统技术的污水处理厂,日处理每吨投入1000元(最保守估计),则总投资为1亿元,按照20年时间计算折旧,每年运作330天,污水处理设备利用率为60%计算,那么吨水折旧成本摊销至少达到0.25元。从2008年数据看来,污水处理的财务费用和管理费用分别为7.6亿元和8.8亿元,每吨污水处理摊销的财务和管理费用为0.3元/吨。同时在计算管网建设费的情况下,我们取比较有代表性的重庆水务为例,每吨污水处理的管网建设费摊销为0.464元/吨。

在保证污水处理厂正常运作同时,仍将不断提高污水处理费,预计至少要提高到1.6元/吨,也就是增长1.2倍,才能保证整个行业整体的盈利能力。任何企业的经营都是逐利的,只有保证污水处理厂能够盈利的情况下,企业才会扩大对污水处理行业的投资,提高原有设备的利用率。

比较发达国家,如美国工业用水水费有55%以上是污水处理费,英国占41%,丹麦、德国污水处理费分别为供水价格的1.6倍和1.2倍。可见,各国水价虽有不同,但污水处理费一般都高于供水价格。我国除少数省份工业污水处理费要高于工业用水价格,平均水平为45%,大部分地区都是要远低于40%的标准的,因此我国的污水处理费仍处于较低水平,部分省份污水处理厂一直处于亏损状态,我国工业污水处理费仅仅只有工业供水价格的0.45倍,如果拟照国外情况类推,我国工业污水处理费应该与供水价格提升至1:1比例比较合适,那么平均至少还有1.53元/吨的上调空间。考虑到未来工业污水处理费还将大大的提升,整个行业中参与企业的盈利能力还将有一个较大幅度的提升。

2008年以来,目前已经有部分省会城市已经提高了污水处理费,平均提高幅度51%,部分城市提高幅度达到120%,目前污水处理费在整个水费上的占比,居民平均占比43.8%,工业平均占比为44.4%,相比原来30%左右有很大的提高。虽然污水处理费有大幅提升,但是按照整个行业能盈利整体上是不足够的。

污水处理率有望不断提升

“十一五”期间国家环保投入预计达到1.4万亿,据初步预测,“十二五”期间环保投资为3.1万亿元,其中,环境污染治理设施运行费用将达到1万亿元左右。在政策推动下,我国环保投入的CAGR为17.23%。

2008年,我国GDP为30.3万亿元,同期节能环保产业总产值达1.49万亿元,节能环保产业产值占GDP比重约4.92%,按照CAGR17.23%计算,预计“十二五”期间环保产业产值可达4.53万亿元左右,到2015年环保产业要占到GDP产值7%左右。

2009年以来,国家坚持积极的财政政策和适度宽松的货币政策,全面落实应对国际金融危机的一揽子计划,国民经济企稳回升,固定资产投资快速增长。今后一段时间,在国家有效宏观调控的基础上,工业废水治理行业作为朝阳产业,受益于国民经济快速增长,将迎来快速发展的有利时期。

工业废水回用水的标准不断提高,使得国家这几年的工业治理投入也会不断加大,同时从2009年以来,国家坚持积极的财政政策和适度宽松的货币政策,全面落实应对国际金融危机的一揽子计划,国民经济企稳回升,固定资产投资快速增长。今后一段时间,在国家有效宏观调控的基础上,工业废水治理行业作为朝阳产业,受益于国民经济快速增长,也将迎来快速发展的有利时期。我们认为国家在工业回用水上标准提高,投资力度加大,就完全有可能刺激工业废水的处理率提高。

污水处理率提升带来投资机会

我国污水处理发展经历了三个阶段,进入2005年之后,我国污水处理行业进入发展的快车道。国家统计局数据显示,2009年我国人均GDP折合美元为3677.86元,经过十多年发展之后,污水处理率达到73%,而美国从70年代发展十多年之后,到1985年人均GDP为17682.25美元,污水处理率已经达到74%。2000年后国家开始对污水处理进行投入,经历了“蛰伏”发展的5-6年时间。从2006年开始国家正式把污水处理提上了工作日程,之后迎来了污水发展的黄金发展期。

我国人均GDP低于美国1985年人均GDP,主要是我国人口基数较大,污水处理率却低于美国当时情况。但我国经济仍处高速发展期,每年GDP增幅保持在8%以上,在经济发展同时必然伴随大量污水的排放,对环境污染程度更甚,在污水处理上的投入也会加大,目前污水处理率为73%,我们认为我国污水处理率仍有很大提升空间。我国将水污染防治作为七个突出环境问题的首要问题,提出以饮水安全和重点流域治理为重点,到2010年全国城市污水处理率达到75%,到2020年经济发展快,人均GDP较高的沿海发达地区的城市污水处理率将达到90%以上。

作为政策主导型行业,政策导向重点区域决定了行业的兴起,从目前政策的导向来看,我们认为国家对污染最严重的“三河三湖”(淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池)将会实施重点治理。

按照国家相关规划,城市污水处理率2010年将达到75%,在污水排放量逐年增加的前提下,国家要求污水处理率同时要提高,将带来以下几个方面的投资机会。污水处理产能增加,产能扩张,对污水处理设备生产企业将形成利好,以及发展小城镇污水处理对小规模污水处理设备需求增大,推荐碧水源。特种污水是污水处理行业最难处理的,能否处理好对提高污水处理率有重要意义,从事专业污水处理的企业将被关注,推荐万邦达。污水处理厂内部的整合兼并,主要是由一些大的知名企业对小污水处理厂进行整合,通过整合兼并实现规模效应,从而达到降低成本,提高毛利率,推荐水务龙头公司。

图3 我国污水处理率快速提升

图1 废水排放量逐年提升

图2 2008年河流水质劣V类水河长依然占比20%以上

图4 环保投入逐年加大且占GDP比重逐年提高 图一, 图二, 图三, 图四, 参考地址: http://stock.sohu.com/20101117/n277684145.shtml

『叁』 三年治污行动

北京启动第四个三年治污行动方案。方案指出,预计到2025年实现城乡污水收集处理设施全覆盖,全市污水处理率达到98%,劣质V类水体全面消除,再生水利用量大幅提升,全市污泥资源化利用率达到100%。

污水处理率已提升到97%

北京市发布《北京市全面打赢城乡水环境治理歼灭战三年行动游答方案(2023年-2025年)》。作为第四个三年行动方案,北京市以城市溢流污染控制、面源污染防治和再生水扩大利用为重点,强化源头治理、系统治理,补强城市污水治理弱项,补齐农村污水治理短板,强化运营监管和政策支持,全面打赢城乡水环境治理歼灭战,持续提升首都水环境质量。

自2013年以来,北京市先后实施了三个三年行动方案,时间岩磨烂节点分别为2013年至2016年、2016年6月至2019年6月、2019年7月至2022年6月。通过接续实施三年行动方案,全市污水处理率从83%提升到97%。

根据最新发布的第四个三年行动方案,预计到2025年实现城乡污水收集处理设施全覆盖,中心城区污水处理率达到99%以上,农村生活污水处理率达到75%以上,溢流污染治理取得明显成效,劣V类水体全面消除,再生水利用量大幅提升。

为实现上述目标,北京市将新建(扩建)10座再生水厂,升级改造5座污水处理厂,进一步加强城镇地区污水收集处理能力。加快重点地区溢流污染控制工程建设,推进首都功能核心区合流制溢流污水调蓄净化设施建设,在中心城区建设清河、坝河、凉水河、通惠河四大流域溢流污染控制工程体系。选用符合农村地区实际、运行费用低、管护简便的污水治理模式,进一步推进农村地区生活污水治理。通过加强对畜禽养殖业、水产养殖业、种植业的监管,建立农业面源污染动态监测网点,进一步强化农业面源污染防治。

推动园林绿化逐步退出自来水和地下水灌溉

扩大再生水利用是第四个三年行动方案的重点之一。未来三年,北京市将加快推进再生水输配工程建设,大幅提高园林绿化再生水利用量,推动园林绿化领域逐步退出自来水和地下水灌溉。同时,稳步扩大再生水在无水河湖生态补水,工业生产、市政杂用和居民家庭冲厕等方面的利用,着力扩大城市副中心及拓展区和其他郊区再生水的配置利用。

同时,北京市还将进一步加大对农村治污的支持力度和政策创新。对农村污水处理厂(站)运营、农村污水管网、雨水管网和再生水管网运维市级补贴按地区给予差异化支持,以提高农村地区污水收粗漏集处理运行管理水平。

同时,生态环境部门和水务部门将联合加强对医疗、实验室、食品加工等重点和特殊污染企业的废污水处理全过程监管和执法监督,加强对农村地区企业、农家院等生产经营活动废污水排放的监管。

据了解,第四个三年行动方案工作任务将被逐项分解到区政府和相关部门,执行情况纳入总河长令督查考核体系,以确保各项任务目标落地落实。

『肆』 十四五城镇污水处理及资源化利用发展规划

法律分析:《规划》明确,到2025年,基本消除城市建成区生活污水直排口和收集处理设施空白区,全国城市生活污水集中收集率力争达到70%以上;城市和县城污水处理能力基本满足经济社会发展需要,县城污水处理率达到95%以上;水环境敏感地区污水处理基本达到一级A排放标准;全国地级及以上缺水城市再生水利用率达到25%以上,京津冀地区达到35%以上,黄河流域中下游地级及以上缺水城市力争达到30%;城市污泥无害化处置率达到90%以上。

法律依据:《中华人民共和国水污染防治法》 第四十九条 城镇污水应当集中处理。

县级以上地方人民政府应当通过财政预算和其他渠道筹集资金,统筹安排建设城镇污水集中处理设施及配套管网,提高本行政区域城镇污水的收集率和处理率。

国务院建设主管部门应当会同国务院经济综合宏观调控、环境保护主管部门,根据城乡规划和水污染防治规划,组织编制全国城镇污水处理设施建设规划。县级以上地方人民政府组织建设、经济综合宏观调控、环境保护、水行政等部门编制本行政区域的城镇污水处理设施建设规划。县级以上地方人民政府建设主管部门应当按照城镇污水处理设施建设规划,组织建设城镇污水集中处理设施及配套管网,并加强对城镇污水集中处理设施运营的监督管理。

城镇污水集中处理设施的运营单位按照国家规定向排污者提供污水处理的有偿服务,收取污水处理费用,保证污水集中处理设施的正常运行。收取的污水处理费用应当用于城镇污水集中处理设施的建设运行和污泥处理处置,不得挪作他用。

城镇污水集中处理设施的污水处理收费、管理以及使用的具体办法,由国务院规定。

『伍』 污水处理厂的危害

近的话肯定有味道,而且曝气池的飞沫在风大的时候能传播很远.污泥的臭味比厕所的还大得多,别的也没什么了.海边的污水处理厂往往吸引海鸥,鸟粪也是很讨厌的.你注意夏天防蚊蝇吧.

『陆』 关于生活污水处理

下面的内容也是粘贴的,你可以参考看看,另外看你要得处理规模相当小啊,给你找了几篇文献,给我邮箱给你发过去:
1。中小规模生活污水处理工艺探讨
2。平板式MBR处理城市生活污水的性能与经济性分析
3。浅谈小区生活污水处理及回用措施
4。用一体化生物膜反应器处理生活污水

环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明,为实现经济的持续稳定的发展,必须解决好发展与环境保护的矛盾。随着我国社会和经济的高速发展,城市环境污染特别是水污染的问题日趋严重。城镇生活污水的排放量逐年增加,2002年全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨,比上年增加1.5%。其中工业废水排放量207.2亿吨,比上年增加2.3%;城镇生活污水排放量232.3亿吨,比上年增加0.9%,其中仅有10%得到处理。[1]生活污水中含有较高的氮、磷等营养物质,未经处理直接排入江河湖海,是导致水域富营养化污染的主要原因。2002年监测数据显示,辽河、海河水系污染严重,劣V类水体占60%以上;淮河干流水质以III-V类水体为主,支流及省界河段水质仍然较差;黄河水系总体水质较差,干流水质以III-IV类水体为主,支流污染普通严重;松花江水系以III-IV类水体为主;珠江水系水质总体良好,以II类水体为主;长江干流及主要一级支流水质良好,以II类水体为主。由于“污染性”造成的水资源短缺,已成为严重制约我国社会经济持续发展的突出问题,丞待解决。目前我国水污染控制的重点已从以工业点源为主,逐步转变为以城市污水污染为主的控制。根据预测 [2],到2010年我国城市污水排放总量为1050亿m3,城市污水处理率要达到50%,预计需新建污水处理厂1000余座,而决定城市污水处理厂投资和运行成本的主要因素是污水处理工艺和技术的选择,因此开发适合我国国情的、高效、低耗、能满足排放要求、基建和运行费用低的污水处理新技术和新工艺,具有十分重要的现实意义。
二、生活污水处理工艺研究和应用领域共同关注的问题
长期以来,城市生活污水的二级生物处理多采用活性污泥法,它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好等优点。但却普遍存在着基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题,且不能去除氮、磷等无机营养物质。对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家,从可持续发展的角度来看,并不适合中国国情。由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:
(1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀现象;工艺设备不能满足高效低耗的要求。
(2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必要增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂。
(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展。已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题,就要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
三、生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究发展
在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高,耐冲击负荷性能好,产泥量低,占地面积少,便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
1.生物膜法净化污水机理
污水中有机污染物质种类繁多,成分复杂。但对于生活污水来说,其有机成分归纳起来主要包括:蛋白质(40%-60%),碳水化合物(25%-50%)和油脂(10%),此外还含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物,由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生长和繁殖,由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构,因此生物膜通常具有孔状结构,并具有很强的吸附性能。
生物膜附着在载体的表面,是高度亲水的物质,在污水不断流动的条件下,其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质,在膜的表面上和一这深度的内部生长繁殖着大量的微生物及微型动物,形成由有机污染物 →细菌→原生动物(后生动物)组成的食物链。生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物群落组成。其中细菌一般有:假单苞菌属、芽苞菌属、产碱杆菌属和动胶菌属以及球衣菌属,原生动物多为钟虫、独缩虫、等枝虫、盖纤虫等。后生动物只有在溶解氧非常充足的条件下才出现,且主要为线虫。污水在流过载体表面时,污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附,并通过氧向生物膜内部扩散,在膜中发生生物氧化等作用,从而完成对有机物的降解。生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物,而在生物膜的内层微生物则往往处于厌氧状态,当生物膜逐渐增厚,厌氧层的厚度超过好氧层时,会导致生物膜的脱落,而新的生物膜又会在载体表面重新生成,通过生物膜的周期更新,以维持生物膜反应器的正常运行。
生物膜法通过将微生物细胞固定于反应器内的载体上,实现了微生物停留时间和水力停留时间的分离,载体填料的存在,对水流起到强制紊动的作用,同时可促进水中污染物质与微生物细胞的充分接触,从实质上强化了传质过程。生物膜法克服了活性污泥法中易出现的污泥膨胀和污泥上浮等问题,在许多情况下不仅能代替活性污泥法用于城市污水的二级生物处理,而且还具有运行稳定、抗冲击负荷强、更为经济节能、具有一定的硝化反硝化功能、可实现封闭运转防止臭味等优点。
通过人工强化作用将生物膜引入到污水处理反应器中,便形成了生物膜反应器。近年来,物物膜反应器发展迅速,由单一到复合,有好氧也有厌氧,逐步形成了一套较完整的生物处理系统。
填料是生物膜技术的核心之一,它的性能对废水处理工艺过程的效率、能耗、稳定性以及可靠性均有直接关系。
2、厌氧生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究进展
(1)、复杂物料的厌氧降解阶段
在废水的厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。在此过程中,不同的微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成复杂的生态系统。对复杂物料的厌氧过程的叙述,有助于我们了解这一过程的基本内容。所谓复杂物料,即指那些高分子的有机物,这些有机物在废水中以悬浮物或胶体形式存在。
复杂物料的厌氧降解过程可以被分为四个阶段。
水解阶段:高分子有机物因相对分子质量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。因此它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。
发酵(或酸化)阶段:在这一阶段,上述小分子的化合物在发酵细菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸(简写作VFA)、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时,酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质,因此未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。
产乙酸阶段:在此阶段,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。
产甲烷阶段:这一阶段里,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
在以上阶段里,还包含着以下这些过程:a、水解阶段里有蛋白质水解、碳水化合物的水解和脂类水解;b、发酵酸化阶段包含氨基酸和糖类的厌氧氧化与较高级的脂肪酸与醇类的厌氧氧化;c、产乙酸阶段里有从中间产物中形成乙酸和氢气和由氢气和 氧化碳形成乙酸;d、甲烷化阶段包括由乙酸形成甲烷和从氢气和二氧化碳形成甲烷。除以上这些过程之外,当废水含有硫酸盐时还会有硫酸盐还原过程。复杂化合物的厌氧降解可以利用图来表述(见图1)
(2)厌氧生物膜法处理工艺的应用研究进展
a、厌氧滤器(AF)
厌氧滤器是60年代末由美国McCarty 等在Coulter等研究基础上发展并确立的第一个高速厌氧反应器。传统的好氧生物系统一般容积负荷在2KgCOD/(m3?d)以下。而在AF发明之前的厌氧反应器一般容积负荷也在4-5kgCOD/(m3?d)以下。但AF在处理溶解性废水时负荷可高达10-15 kgCOD/(m3?d)。[4]因此AF的发展大大提高了厌氧反应器的处理速率,使反应器容积大大减少。
AF作为高速厌氧反应器地位的确立,还在于它采用了生物固定化的技术,使污泥在反应器内的停留时间(SRT)极大地延长。McCarty发现在保持同样处理效果时,SRT的提高可以大大缩短废水的水力停留时间(HRT),从而减少反应器容积,或在相同反应器容积时增加处理的水量。这种采用生物固定化延长SRT,并把SRT和HRT分别对待的思想推动了新一代高速厌氧反应器的发展。
SRT的延长实质是维持了反应器内污泥的高浓度,在AF内,厌氧污泥的浓度可以达到10-20gVSS/L。AF内厌氧污泥的保留由两种方式完成:其一是细菌在AF内固定的填料表面(也包括反应器内壁)形成生物膜;其二是在填料之间细菌形成聚集体。高浓度厌氧污泥在反应器内的积累是AF具有高速反应性能的生物学基础,在一定的污泥比产甲烷活性下,厌氧反应器的负荷与污泥浓度成正比。同时,AF内形成的厌氧污泥较之厌氧接触工艺的污泥密度大、沉淀性能好,因而其出水中的剩余污泥不存在分离困难的问题。由于AF内可自行保留高浓度的污泥,也不需要污泥的回流。
在AF内,由于填料是固定的,废水进入反应器内,逐渐被细菌水解酸化、转化为乙酸和甲烷,废水组成在不同反应器高度逐渐变化。因此微生物种群的分布也呈现规律性。在底部(进水处),发酵菌和产酸菌占有最大的比重,随反应器高度上升,产乙酸菌和产甲烷菌逐渐增多并占主导地位。细菌的种类与废水的成分有关,在已酸化的废水中,发酵与产酸菌不会有太大的浓度。
细菌在反应器内分布的另一特征是反应器进水处(例如上流式AF的内部)细菌由于得到营养最多因而污泥浓度最高,污泥的浓度随高度迅速减少。
污泥的这种分布特征赋予AF一些工艺上的特点。首先,AF内废水中有机物的去除主要在AF底部进行(指上流式AF),据Young和Dahab报道[4], AF反应器在1m以上COD的去除率几乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以内去除的。因此研究者认为在一定的容积负荷下,浅的AF反应器比深的反应器能有更好的处理效率。其次,由于反应器底部污泥浓度特别大,因此容易引起反应器的堵塞。堵塞问题是影响AF应用的最主要问题之一。据报道,上流式AF底部污泥浓度可高达60g/L。厌氧污泥在AF内的有规律分布还使得反应器对有毒物质的适应能力较强,可以生物降解的毒性物质在反应器内的浓度也呈现出规律性的变化,加之厌氧生物膜形成各种菌群的良好共生体系,因此在AF内易于培养出适应有毒物质的厌氧污泥。例如在处理三氯甲烷和甲醛废水中,发现AF反应器内的污泥产生了良好的适应性,这些有毒物质的去除效果和允许的进液浓度逐渐上升。AF同时也具有较大的抗冲击负荷能力。一般认为在相同的温度条件下,AF的负荷可高出厌氧接触工艺2~3倍,同时会有较高的COD去除率。
AF在应用上的问题除了堵塞和由局部堵塞引起的沟流以外,另一个问题是它需要大量的填料,填料的使用使其成本上升。由于以上问题,国外生产规模的AF系统应用也不是很多。据Le-ttinga在1993年估计,国外生产规模的AF系统大约仅有30~40个。[4]
作为升流式厌氧滤池的革新技术——厌氧膜床(S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB),采用较大颗粒及孔隙率的填料代替传统的小粒径填料,有效地解决了反应器的堵塞问题。厌氧膜床具有如下特点:
有效克服了厌氧滤池易堵塞和出水水质差的缺点;
生物固体浓度高,因此可获得较高的有机负荷;
在厌氧膜床内微生物通过附着在填料表面形成生物膜,以及悬浮于填料孔隙间形成细菌聚集体,因此在厌氧膜床内可以保持较高的生物量。因此可缩短水力停留时间,耐冲击负荷能力较强;
启动时间短,停止运行后再启动也较容易;
不需要回流污泥,运行管理方便;
在水量和负荷有较大变化的情况下,耐冲击性较好。
b、厌氧流化床反应器(AFBR)
在流化床系统中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜来保留厌氧污泥,液体与污泥的混合、物质的传递依靠使这些带有生物膜的微粒形成流态化来实现。
流化床反应器的主要特点可归纳如下:
流态化能最大程度使厌氧污泥与被处理的废水接触;
由于颗粒与流体相对运动速度高,液膜扩散阻力小,且由于形成的生物膜较薄,传质作用强,因此生物化学过程进行较快,允许废水在反应器内有较短的水力停留时间;
克服了厌氧滤器堵塞和沟流问题;
高的反应器容积负荷可减少反应器体积,同时由于其高度与直径的比例大于其它厌氧反应器,因此可以减少占地面积。
但是,厌氧流化床反应器存在着几个尚未解决的问题。其一,为了实现良好的流态化并使污泥和填料不致从反应器流失,必须使生物膜颗粒保持均匀的形状、大小和密度,但这几乎是难以做到的,因此稳定的流态化也难以保证。[5]其次,一些较新的研究认为流化床反应器需要有单独的预酸化反应器。同时,为取得高的上流速度以保证流态化,流化床反应器需要大量的回流水,这样导致能耗加大,成本上升。由于以上原因,流化床反应器至今没有生产规模的设施运行。有人认为它在今后应用的前景也不大。[5]
c、厌氧附着膜膨胀床反应器(AAFEB)
厌氧附着膜膨胀床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)是Jewell等人在1974年研究和开发出来的一种污水处理工艺。与生物流化床相比,区别在于载体的膨胀程度。以填料层高度计,膨胀床的膨胀率约为10%~20%,此时颗粒间仍保持互相接触,而流化床则为20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通过对比厌氧膨胀床、滴滤池和活性污泥法等工艺的经济性,发现对于小型污水处理厂而言,厌氧膨胀床后续滴滤池的设计是最为经济的选择,能耗量少,污泥产率量低。但目前此工艺仍主要停留在小试和中试研究阶段。
综上所述,采用厌氧生物膜反应器为主体的厌氧处理技术,作为生活污水处理的核心方法,在技术上已经成熟,并且较之其它方法有独到的一些优势。但是,厌氧方法在浓缩营养物(氮和磷)方面效果不大,同时它仅能除去部分病源微生物。此外,残存的BOD、悬浮物或还原性物质可能影响到出水的质量。所以厌氧生物膜反应器要成为完整的环境治理技术,合适的后处理手段必不可少。
3、好氧生物膜法处理技术——生物接触氧化
生物接触氧化法是由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来的。早在20世纪30年代,已在美国出现生产型装置。当时的生物接触氧化池,填料的材质是砂石、竹木制品和金属制品,主要用于处理低浓度、低有机负荷的污水,它克服了活性污泥法在处理此类污水时,因污泥流失而不能维持正常运行的缺点,并取得了较好的效果。进入70年代,随着大孔径、高比表面积的蜂窝直管填料和立体波纹塑料填料的出现,使生物接触氧化法的应用范围得到拓宽,它不仅可用于处理生活污水,而且可用于处理高浓度有机废水和有毒有害工业废水,与其他生物处理方法相比,展现出了优越性,我国在70年代开始对生物接触氧化法进行了研究,第一座生产性试验装置用于处理城市污水,在处理效果、动力消耗、经济效益和管理维护等方面都明显优于活性污泥法。与活性污泥法比较,生物接触氧化具有以下主要优点:①生物接触化法以填料作为载体,供生物群栖息生长,形成稳定的生态体系,有较高的微生物浓度,一般可达10~20g/l;氧的利用率高,可达10%。具有较高的耐冲击负荷能力和对环境变化的适应能力,剩余污泥量少。②生物接触氧化法可以充分利用丝状菌的强氧化能力且不产生污泥膨胀。并且不需要象活性污泥法那样采用污泥回流以调整污泥量和溶解氧浓度,易于管理和操作。随着十余年的大量实践,对氧化池结构形式、填料的品种和安装方式、供气装置的种类和布置形式等方面进行了不断创新、不断优化。目前,生物接触氧化技术已经广泛应用处理生活污水、生活杂用水和不同有机物浓度的工业废水。
填料是微生物栖息的场所、生物膜的载体。填料的表面生长生物膜,生物膜的新陈代谢过程使污水得利净化。填料的性能直接影响着生物接触氧化技术的效果和经济上的合理性,因而填料的选择是生物接触氧化技术的关键。
填料的特性取决于填料的材质和结构形式。填料的材质应具有分子结构稳定、抗老化、耐腐蚀和生物稳定性好等特性。填料的结构形式应具有比表面积大、空隙率高、硬度高、有布水布气和切割气泡的功能。填料之间的空隙在外力作用下可发生变化,有利于剥落的生物膜及时排出填料区,以及填料的体积应具有可压缩性,并在复原后不发生变形,便于运输和安装。
固定化载体的发展
(1)固定式填料
固定式填料以蜂窝状及波纹状填料为代表,多用玻璃钢、各种薄形塑料片构成。新近有陶土直接烧结生产的陶瓷蜂窝填料,孔形为六角形,孔径在20~100mm之间。由于比表面积小,生物膜量小,表面光滑,生物膜易脱落,填料横向不流通,造成布气不均匀,易堵塞以至无法正常运转,且造价较高,近年来,此类填料已逐渐淘汰。
(2)悬挂式填料
悬挂式填料包括软性、半软性及组合填料、软性填料,理论比表面积大,空隙率>90%,挂膜快,空隙的可变性使之不易堵塞,而且造价低,组装方便,出水稳定,处理效果较好,COD和BOD5去除率达80%以上。但废水浓度高或水中悬浮物较大时,填料丝会结团,大大减少了实际利用的比表面积,且易发生断丝、中心绳断裂等情况,影响使用寿命,其寿命一般为1~2年。半软性填料,具有较强的气泡切割性能和再行布水布气的能力、挂膜脱膜效果较好、不堵塞;COD和BOD去除率在70-80%。使用寿命较软性填料长。但其理论比表面积较小(87-93m2/m3)生物膜总量不足影响污水处理效果,且造价偏高。
组合式填料,是鉴于软性、半软性存在的上述缺点并吸取软性填料比表面积大、易挂膜和半软性填料不结团,气泡切割性能好而设计的新型填料,在填料中央设计半软性部件支撑着外围的软性纤维束,其平面有如盾形,故又称盾式填料。其比表面积1000~2500 m2/m3,空隙率98%-99%,具有挂膜快,生物总量大,不结团等优点。污水处理能力优于软性、半软性填料,在正常水力负荷条件下COD去除率70%-85%,BOD5去除率达80%~90%,与之类似的还有灯笼式(或龙式)和YDT弹性立体填料。
(3)分散式填料
分散式填料包括堆积式、悬浮式填料,种类繁多。特点是无需固定和悬挂,只需将之放置于处理装置之中,使用方便,更换简单。北京晓清环保公司的多孔球形悬浮填料和北京桑德公司的SNP无剩余污泥悬浮填料等,具有充氧性能好,挂膜快,使用寿命长等优点。江西萍乡佳能环保工程公司新近开发的堆积式填料—球形轻质陶料,填料粒径2~4 mm,有巨大的比表面积,使反应器中单位体积内可保持较高的生物量,而且填料上的生物膜较薄,其活性相对较高,具有完全符合曝气生物滤池填料的国际性能标准,在法国承建的我国大连马栏河污水处理厂使用,这是我国新型填料开发的一项重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工艺在生活污水处理中的应用
城市污水经厌氧处理后,在现有的技术条件下,要达到二级出水标准,需要相当长的停留时间,结果使厌氧处理虽然在运行管理费用上占有优势,但在基建投资上却失去了竞争力。因此从微生物和化学角度讲,厌氧处理仅仅提供了一种预处理,它一般需要后处理方能满足新的污水排放标准。印度和南美国家在积极推广应用厌氧生活污水处理技术的同时,普遍意识到由于厌氧处理后氮和磷基本上没有去除,因此对厌氧出水进一步处理很有必要。缺乏合适的后处理技术,是导致厌氧生物处理技术在生活污水处理领域应用缓慢的主要原因之一。虽然已有的小试实验结果表明,两级厌氧系统组合可以获得良好的处理效果。但目前,在实际生产中,应用最为广泛的仍然是厌氧与好氧组合系统。在印度,氧化塘是最常用的后处理方法。经厌氧、氧化塘两级处理后的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分别为87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水处理工程中,以及哥伦比亚Bucarmanga镇的160000人生活污水处理工程中,后处理均采用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厌氧生活污水处理工程中,后处理方法比较多样化,二沉池+氯消毒、淹没滤池+二沉池+氯消毒、氧化沟等,最后直接排入城市污水管网或用于农灌。在日本,城镇生活污水一般采用厌氧消化+好氧活性污泥法联合处理、厌氧滤池+好氧滤池以及厌氧滤池+接触氧化法组合处理。并且最新研制的具有脱氮除磷功能的高级型JOHKASO小型家用生活污水净化器系统,广泛应用于分散处理生活污水方面。[7]厌氧和好氧生物处理技术的组合能够有效的去除大部分有机和无机污染物。厌氧生物专家G·Lettinga教授断言厌氧处理生物技术如果有合适的后处理方法相配合,可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段,这一模式较之于传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力,尤其适合发展中国家的情况。[8]
厌氧-好氧组合处理工艺,充分发挥了厌氧技术节能、好氧技术高效的优势,成为目前污水处理工艺发展的主要趋势。在国外,由上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和好氧生物膜反应器组成的厌氧—好氧组合处理工艺一直是研究的重点,[9,10,11]并针对组合工艺的硝化/反硝化性能和动力学机理展开了较为深入的研究。[12,13]近年来,Ricardo Franci Goncalves等[14,15]进行的小试和中试的研究结果表明,采用UASB和淹没式曝气生物滤池(BF)组合工艺处理生活污水,两段HRT分别为6h和0.17h时系统对CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上,并且该组合系统相对单一的UASB污水处理系统而言,有更好的稳定出水水质的作用。当BF段的污泥回流至UASB段时,厌氧反应器内有机物甲烷化的能力提高,使产气量增加、剩余污泥量减少,可以减少甚至省去污泥浓缩池和消化池。
由于以UASB为主体的厌氧-好氧组合处理工艺,受温度的影响较大,特别是在低温条件下,系统的性能不能得到充分的发挥。Igor Bodik等[16]通过中试试验研究了厌氧折流板生物滤池反应器和淹没式曝气生物滤池组合工艺低温下处理生活污水时的脱氮性能。系统经过一年的运行,在厌氧段和好氧段的水力停留时间分别为15 h和4h的条件下,即使环境温度低于10℃(平均气温5.9℃),对CODcr、BOD5和SS的去除率仍达80%左右。低温使硝化的活性受到一定的影响,温度在4.5-23℃范围内,TKN的去除率在46.4-87.3%间变化,并且该系统也具有一定的反硝化功能,为低温环境下生活污水的脱氮处理提供了参考。

『柒』 十四五污水处理规划

法律分析:到2025年,基本消除城市建成区生活污水直排口和收集处理设施空白区,全国城市生活污水集中收集率力争达到70%以上;城市和县城污水处理能力基本满足经济社会发展需要,县城污水处理率达到95%以上;水环境敏感地区污水处理基本达到一级A排放标准;全国地级及以上缺水城市再生水利用率达到25%以上,京津冀地区达到35%以上,黄河流域中下游地级及以上缺水城市力争达到30%;城市污泥无害化处置率达到90%以上。

“十四五”时期着力推进城镇污水处理基础设施建设,补齐短板弱项。一是补齐城镇污水管网短板,提升收集效能。新增和改造污水收集管网8万公里。二是强化城镇污水处理设施弱项,提升处理能力。新增污水处理能力2000万立方米/日。三是加强再生利用设施建设,推进污水资源化利用。新建、改建和扩建再生水生产能力不少于1500万立方米/日。四是破解污泥处置难点,实现无害化推进资源化。新增污泥无害化处理设施规模不少于2万吨/日。

健全污水收集处理考核激励机制,推行专业化运维,推进信息系统建设,强化设施运行维护,推动形成可持续的运营模式,提升设施运行维护水平。

落实目标责任,按照省级部署、市县负责的要求,系统推进“十四五”污水处理及资源化利用工作。拓宽投融资渠道,建立多元化的财政资金投入保障机制,中央预算内投资给予适当支持,引导社会资本积极参与。完善费价税机制,合理制定污水处理费标准,放开再生水政府定价,落实税收优惠政策。落实“节水即治污”理念,深入实施国家节水行动。强化监督管理,加强管材质量监管,严把工程质量关。

法律依据:《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》 “十四五”时期着力推进城镇污水处理基础设施建设,补齐短板弱项。一是补齐城镇污水管网短板,提升收集效能。新增和改造污水收集管网8万公里。二是强化城镇污水处理设施弱项,提升处理能力。新增污水处理能力2000万立方米/日。三是加强再生利用设施建设,推进污水资源化利用。新建、改建和扩建再生水生产能力不少于1500万立方米/日。四是破解污泥处置难点,实现无害化推进资源化。新增污泥无害化处理设施规模不少于2万吨/日。

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