第一篇:污水处理厂选址
城市污水处理厂选址
尚珊珊
摘要:随着我国水污染日益严重,水资源越来越缺乏,政府对水资源的重视程度也越来越高,而城市污水处理厂能够有效地防治城市水污染,补充河流水量,已在全国各地被普遍修建。城市污水处理厂的选址在很大程度上影响到污水厂的社会、经济、环境效益,本文主要探讨现阶段城市污水处理厂选址的一般原则,并根据21世纪排水系统的定位走向讨论一下污水处理厂选址的新思路,总结传统经验并开拓大家的思维,以期对污水处理厂的选址方面起到一定帮助。
关键词:城市污水处理厂选址 不良影响 传统观念 新思路 引言
城市污水处理厂作为一个环保项目,在处理污水的同时,其自身也产生一定的污染问题。而现实中由于项目准备不充分、资金不充足、施工期紧张等因素,污水厂的选址可能不一定恰当,主要体现在与城市风向相矛盾、尾水排放与水源地保护相矛盾、与周边建筑卫生防护距离不足等方面,这些都将影响城市经济、资源、环境的协调发展,很可能导致新建的污水处理厂搁置造成资源的浪费[2-5]。因此城市污水处理厂的选址是污水厂建设环节中很重要的一环,如同地基一样,选址不当将很大程度影响污水处理厂的运行效果。
现阶段认为城市污水处理厂的厂址选址应根据区域排水专项规划、地区自然条件和建设计划等因素全面考虑,正确处理厂址与社会、经济、环境等方面的关系。(1)符合城市总体规划和土地利用规划;(2)减少对城市建成区和区域发展的影响,与城市发展相协调;(3)尽可能在夏季最大频率风向的下风向,满足环境保护要求,对周边环境影响小;(4)集约用地,尽可能利用边角地,尽量不占用基本农田;(5)有利于污水处理后就近排放和再生利用;(6)配套管网可实施性强,尽量减少拆迁[2]。2 厂区选址不当的影响 2.1 城市风向
城市污水处理厂在运行过程中会产生恶臭,如果厂区选址不当,臭味会随气流飘向下方的居住区和生产区,影响生产生活。2.2 尾水排放污染水源
根据《污水综合排放标准》(GB8798-1996),ⅠⅡ类水域和Ⅲ类水域中划定的保护区是禁止新建排污口的,因此污水厂选址不当可能会对水质良好的水域造成尾水污染;另外,若遇到污水处理厂超负荷污水溢流甚至事故排水,其影响将是灾难性的。
2.3 卫生防护距离不足
关于城市污水处理厂与周边规划居住、公共设施建筑之间的最小卫生防护距离的问题,规范没有明确规定。《给水排水设计手册》第五册中推荐一般不小于300m。参考相关学者对国内外污水处理厂臭气强度的实测数据的分析研究成果[6]:污水处理厂臭气浓度随扩散距离的增大而衰减,100m外其影响明显减弱,距恶臭源300m基本无影响。选址离有人区过近会影响人的生产生活。3 厂区选址观念 3.1 传统观念
污水处理厂厂址的选定与城市的总体规划、城市排水系统的走向、布置、处理后污水的出路都密切相关。总之, 应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求, 同时还应考虑多方面因素来综合确定[7-9]。下面本文将从规划、环保、处理工艺以及投资等影响因素应关注的问题进行分析。3.1.1 规划角度
污水处理厂选址从规划角度而言,一般要求位于城市规划区下游,以尽量依靠地形坡度和重力流收集城市污水,节约污水收集运行费用。除此以外,从规划角度考虑,还应注重规划收集范围的管道走向、水量布局、实施期限等情况,确定最优厂址。另外,有些污水处理厂选址时会考虑城市规划污水量布局,如主要污水量位于城市规划区中上游,而目前下游规划片区实施较为长远,因此,一般在结合财政实力和运行总费用考虑,不应简单将污水处理厂厂址设置于规划区最下游。
3.1.2 环保角度
污水处理厂选址从环保角度而言,一般要求污水处理厂建成后不要对周围环境(指自然资源、水域、地下水、耕地、森林、水产、风景、名胜、自然保护区等)造成不可恢复的破坏,一般不宜设置在城市或居民区的上风向、城市水源的近距离上游。除此以外,在选址时应关注污水处理厂在建成投产后排放的污染物不超过地方环境容量所容许的范围。同时,污水处理厂建成投产后,对周围特别是下游城镇的水源保护区、养殖区等生态环境敏感区的环境影响应在该地区的要求范围之内。3.1.3 处理工艺角度
污水处理厂建设设计时应结合当地实际进、出水要求选择合适处理工艺。一般城市污水处理厂主要以处理城市生活污水为主,污水可生化性较好,一般采用二级生物化学处理工艺或者进一步深度处理工艺。因此,污水处理厂选址时应结合不同的进出水要求,确定合理工艺和厂址用地,并结合当地的实际条件,选择最优厂址。3.1.4 总投资角度
目前,城市污水处理厂建设投资一般受用地规模、处理工艺、防洪、地基处理等要素影响,而且国内大部分城市污水处理厂主要采用BOT运作,因此污水处理厂投资基本能够得到较好控制。但是,作为一个城市污水处理基础设施建设而言,城市污水收集干管投资往往比厂区建设的投资大,而且管网布局走向在一定程度上也受到厂区位置影响。因此,从优化投资角度考虑城市污水处理厂选址时,还应同步考虑污水处理厂选址对厂外截污干管布局及投资的影响,选择总投资费用最小化的厂址,确保选址决策的科学性[3]。3.2 新思路
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[10]。事实证明: 污水深度处理与再生回用是恢复水环境的必由之路,其社会效益、环境效益与经济效益已为世界各国所瞩目。
随着形势的不断变化,污水处理厂的选址问题也就需要随之而变。传统的污水处理厂一般都建在城市水系的下游,这主要是考虑到防止对水系的污染,但这样会对污水再生利用是不利的。传统布局使污水再生水源远离用户,增加了相应的回用水管网费用,同时污水再生水也不能重力注入城市段补充干枯少水的河流,不利于污水资源化。因此,城市污水厂的数目和厂址的规划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。
此外,在进行排水系统规划时,还应对整个城市的功能分区、工农业分布、排水管网及污水处理现状等做周密的调查,调查现有的和预测潜在的再生水用户的地理位置及水量与水质的需求。恰当地确定排水分区、污水净化厂的位置与个数,改变将污水处理厂摆放在城市最下游进行高度集中处理的传统做法[1]。4 总结
随着城市污水处理厂建设速度的加快, 在部分缺水城市, 处理后污水的综合利用已经越来越受到人们的高度重视, 污水处理厂的建设将有小型化分散建设的趋势。污水深度处理与再生回用是恢复水环境的必由之路, 因此, 随着新形势的不断变化, 污水处理厂的选址观念也应随之而变。城市污水厂的数目和厂址的规划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。
参考文献
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第二篇:污水处理厂选址注意事项
浅析城市污水处理厂建设选址的影响因素
近年来,国内城市污水处理厂基础设施建设进度不断加快,城市污水处理厂建设作为城市水污染防治的主要基础设施,已受到各级政府部门的高度重视。作为城市污水处理厂建设前期筹备阶段的厂址选择非常关键,它关系着整个污水处理工程建设的方案合理性,选址时有必要综合考虑当地规划、环境保护、处理工艺以及总投资费用等影响因素,确定最优化厂址。[关键词]城市污水处理厂厂址选择影响因素1概述目前,国家在“十一五”规划中已加大城市污水处理厂建设投资力度,城市集中式污水处理厂的建设进度明显加快。目前,许多城市污水处理厂进行选址时由于缺乏综合性慎重考虑,往往不能取得较优的建设方案。在这种情况下,笔者结合多年对污水处理厂选址可行性论证的工作实践,对合理化城市污水处理厂的建设选址的具体影响因素进行总结探讨,希望能够引起同业者共同关注。目前,行业内城市污水处理厂选址一般根据城市的规划布局,结合规范条文的基本选址因素,并结合城市的实际发展情况综合选择确定。但是,目前规范条文较为简要,在具体工作中只能作为指导性纲要,实际选址中往往要求抓住主要矛盾,结合当地实际情况,优化城市污水处理厂建设选址问题。本文主要从规划、环保、处理工艺以及投资等影响因素应关注的问题进行浅析。2规划角度污水处理厂选址从规划角度而言,一般要求位于城市规划区下游,以尽量依靠地形坡度和重力流收集城市污水,节约污水收集运行费用。除此以外,笔者认为,从规划角度考虑,还应注重规划收集范围的管道走向、水量布局、实施期限等情况,确定最优厂址。如我省某县的污水处理厂选址中,规划城市居住片区和下游开发区中间跨越距离5公里的山头,综合比较后,选择城市规划区与规划开发区间作为最优选址,目的是以节省工程整体造价(主要是收集干管)和施工难度。另外,有些污水处理厂选址时会考虑城市规划污水量布局,如主要污水量位于城市规划区中上游,而目前下游规划片区实施较为长远,因此,一般在结合财政实力和运行总费用考虑,不应简单将污水处理厂厂址设置于规划区最下游。3环保角度污水处理厂选址从环保角度而言,一般要求污水处理厂建成后不要对周围环境(指自然资源、水域、地下水、耕地、森林、水产、风景、名胜、自然保护区等)造成不可恢复的破坏,一般不宜设置在城市或居民区的上风向、城市水源的近距离上游。除此以外,在选址时应关注污水处理厂在建成投产后排放的污染物不超过地方环境容量所容许的范围。同时,污水处理厂建成投产后,对周围特别是下游城镇的水源保护区、养殖区等生态环境敏感区的环境影响应在该地区的要求范围之内。4处理工艺角度污水处理厂建设设计时应结合当地实际进、出水要求选择合适处理工艺。一般城市污水处理厂主要以处理城市生活污水为主,污水可生化性较好,一般采用二级生物化学处理工艺或者进一步深度处理工艺。因此,污水处理厂选址时应结合不同的进出水要求,确定合理工艺和厂址用地,并结合当地的实际条件,选择最优厂址。5总投资角度目前,城市污水处理厂建设投资一般受用地规模、处理工艺、防洪、地基处理等要素影响,而且国内大部分城市污水处理厂主要采用BOT运作,因此污水处理厂投资基本能够得到较好控制。但是,作为一个城市污水处理基础设施建设而言,城市污水收集干管投资往往比厂区建设的投资大,而且管网布局走向在一定程度上也受到厂区位置影响。因此,从优化投资角度考虑城市污水处理厂选址时,还应同步考虑污水处理厂选址对厂外截污干管布局及投资的影响,选择总投资费用最小化的厂址,确保选址决策的科学性。6结语城市污水处理厂选址中一般要结合规范要求进行比选,但同时也要求具体问题应该具体分析。在实际工作中,应结合当地可供选择场地的特点,在综合考虑规划、环保、处理工艺、投资等角度,确定技术经济最佳方案,保证污水处理厂工程建设的科学实施。
4月14日,县长盛庆功、县委常委、常务副县长杨国芳在建设、交通、环保、水利等相关部门负责人的陪同下,深入桥头乡乘马村就通往深玉纸业道路规划建设和城南污水处理厂选址工作进行调研。
在实地查看了通往深玉纸业道路和城南污水处理厂选址地形条件,听取有关部门工作开展情况的汇报后,盛庆功要求:各相关部门要抓紧时间做预算,积极向上级跑资金,争取通深玉纸业道路早日开工建设,为企业未来发展创造良好环境。
就城南污水处理厂选址工作,盛庆功指出:选址是城南污水处理厂建设工作的开端和基础,要妥善处理好社会效益与经济效益的关系,尽早把厂址选好。他要求,城南污水处理厂的选址要有利于提升城市形象,有利于土地综合利用,有利于控制和减少建设成本;要用新的思维方式,多角度思考和研究问题,坚持以城市污水处理为主、综合考虑工业污水处理的原则,实现污水处理厂的最佳利用;要充分考虑城市总体规划要求和城市总体的需要,为今后的发展留足空间;考虑规划的科学性、经济性和可行性,立足现实、着眼长远,以经营城市的理念调整和优化方案,加快推进县城污水处理厂建设。为改善城区环境卫生,保护城区水环境,加快经济建设奠定基础,确保我县经济可持续发展。
日前,开发区召开污水处理厂规划选址会审会,就相关工作提出具体要求:一是全力以赴争取项目申报国债成功,并根据国债要求做好前期工作,确保项目如期开工;二是项目设计要与正在修编的城市总体规划、开发区规划相符合,要充分考虑火车站新区及梅林片区(包括万安组团)建设的要求;三是高标准、高起点规划项目,正确处理项目与周边村庄及环境的关系;四是项目设计中要充分考虑运行的安全因素,处理项目运营中事故和检修工作,以及瞬时污水排放对一水厂取水口的安全性影响问题;五是根据集约和节约用地原则,合理确定项目用地规模和用地边界;六是选址范围周边的用地,根据规范要求,相应调整规划的用地性质。
污水处理厂厂址的选择,既要服从城市总体规划和远期发展规划,又要兼顾考虑建厂条件、地理和气候条件、城市布局、建设投资、社会影响、生态影响等各方面因素,做到合理布局;同时还应考虑到与配套管线的近、远期结合,以便于实施。厂址确定应满足如下原则:
(1)与所采用的污水处理工艺相适应;
(2)少拆迁,少占农田,有一定的卫生防护距离;
(3)厂址位于集中给水水源下游,且应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向;
(4)处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时,厂址应考虑与用户靠近,以便于运输。当处理水排放时,则应与受纳水体靠近;
(5)要充分利用地形,如有条件可选择有适当坡度的地区,以满足污水处理构筑物高程布置的需要,减少工程土方量;
(6)有良好的工程地质条件及方便的交通、运输、水电条件;
(7)厂址不应设在雨季易受水淹的低洼处,靠近水体的处理厂,要考虑不受洪水威胁,厂址应尽量设在地形条件好的地方;
(8)厂址的选择应考虑远期发展的可能性,有扩建的余地。
水城县建设局向我局提出选址申请,建设双水片区“1.0万吨/日(远期2.0万吨/日)污水处理厂”项目。该项目为我市城市基础设施建设项目,总投资约3900万元,建成后将弥补我市双水区生活污水集中处理达标排放方面的不足,对改善市区人居环境、完善城市基础设施建设具有积极的促进作用。拟选厂址位于双水片区的双水新区瑞安路响水河干流东侧(双水村金竹林)地块,占地24.02亩。
钟山区发改局向我局提出选址申请,建设德坞片区“1.5万吨/日污水处理厂”项目。该项目为我市城市基础设施建设项目,总投资约6850万元,拟选厂址位于德坞片区的白鹤路与德坞河交叉口西北角和西南方的两个地块。
钟山区发改局向我局提出选址申请,建设老鹰山“1.0万吨/日污水处理厂”项目。该项目为我市城市基础设施建设项目,总投资约3900万元,拟选厂址位于柏杨坡片区红山轻工业区组团的凉都大道南侧和老鹰山片区老鹰山镇政府西南侧的两个地块。
以上三个污水处理厂的建成后,将弥补我市德坞片区生活污水集中处理达标排放方面的不足,对改善市区人居环境、完善城市基础设施建设具有积极的促进作用。
随着高新区基础设施建设由点到面全面展开及大量招商引资项目落户高新区及周边区域,高新区及周边的污水量迅速增长,而现状污水厂已接近满负荷运转。在生态脆弱的胶州湾底,如果污水厂改扩建选址不能尽快落实,一方面会给高新区的水环境带来隐忧,另一方面会造成污水管网流向无法确定,给管网工程开工建设带来影响。为加快新城区市政配套设施建设,根据管委领导的指示要求,分局自4月初组织设计单位和相关专家展开了污水处理厂的选址论证。针对新城区土地利用价值和景观定位高及污水管网建设现状情况,本着尽量减小占地面积,尽量减少对现有污水设施的调改和对周边环境的影响,同时宜方便事故污水排放和处理水回用,通过充分的研究论证研究提出了羊毛沟下游滨海湿地的选址方案。该方案处于羊毛沟河的下游,对景观水系污染隐患小,与现有污水设施配合良好,不需要改造污水系统。同时通过借鉴国内外先进成熟的经验,研究提出采用曝气生物滤池处理新工艺和全地下式的布置形式,最大化的减少了土地的占用和对景观环境的影响。目前该方案已上报管委工程例会研究通过,为污水处理厂的改扩建奠定了基础。
第三篇:2013.12.23污水处理厂选址原则
污水处理厂选址原则分析
城市排水工程系统
1、系统组成:排水管道、污水处理厂、出水口。
污水处理厂选址----原则:
① 应设在地势较低处,便于城市污水自流入厂内,同时考虑不受洪水的威胁。② 宜设在水体附近,尽量无提升,合理布置出水口。
③ 必须位于集中给水水源的下游,并设在城镇、工厂厂区及居住区的下游和夏季主导风向的下方。
④ 要考虑污泥的运输和处置,宜靠近公路和河流。
⑤注意近远期结合,考虑扩建的可能。
污水管网的布置原则
1)污水管道尽量采用重力自流形式,避免提升;(在地势平坦地区,埋深超过最大埋深的时,中途要加泵站抽升污水)
2)管道定线尽量减少与河道、山谷、铁路及各种地下构筑物交叉;
3)污水干管一般沿城市道路布置;但不宜铺设在交通繁忙的快车道下或者狭窄的道路上,通常设在污水量较大或者地下管线较少一侧的人行道、绿化带或者慢车道下。
4)污水主干的走向和数目取决于污水厂和出水口的位置和数目。
5)管线布置考虑城市的远、近期规划及分期建设的安排,与规划年限相一致。出水口
污水出水口一般位于城市河流下游,特别应在城市给水系统取水构筑物和河滨浴场下游,并保持一定距离,出水口应避免设在回水区,防止回水污染。
第四篇:污水处理厂
关于申请运营资质的报告
一、资质类别
环境污染治理设施运营资质证书分为甲级和乙级两个级别,持有甲级资质证书的单位,可在全国范围内从事该专业类别任何规模的生活污水治理设施的运营业务;持有乙级资质证书的单位,可在全国范围内从事单个项目处理水量30000吨/日以下的生活污水治理设施运营业务。甲、乙级资质证书各分为正式证书和临时证书两种,甲级资质证书和乙级资质证书有效期为3年,临时甲级资质证书和临时乙级资质证书有效期为1年。
二、基本条件
1、具有独立企业法人资格或者企业化管理事业单位法人资格,且注册资金符合要求。
2、具有维护设施正常运转的专业技术人员;
(1)申请甲级资质的单位应具备不少于10名具有专业技术职称的技术人员,其中高级职称不少于5名;申请乙级资质的单位应具备不少于6名具有专业技术职称的技术人员,其中高级职称不少于3名。
说明:申请甲级运营资质的5名高级职称专业技术人员中,应至少有3名全职人员,申请乙级运营资质的3名高级职称专业技术人员中,至少应有1名全职人员。甲乙级上述条件中均可以有2名兼职人员(该2名中也可以由中级职称连续从事环保领域工作5年以上的全职人员视同高级)。上述人员全部应提交合同聘用文本及聘期、合同期间社保证明等。
(2)申请每一专业类别应有本专业领域至少3名以上专业技术人员。
说明:本专业领域大学本科以上毕业生从事本领域工作3年以上可视为专业技术人员。上述两项要求不累加计算,第(1)项条件中的人员也可作为上述第(2)项专业类别中的技术人员条件。
(3)申请甲级资质证书的单位至少应有3名运营现场管理人员和10名操作人员取得污染治理设施运营岗位培训证书,申请乙级资质证书的单位至少应有2名运营现场管理人员和6名操作人员取得污染治理设施运营岗位培训证书。
说明:所有从事设施运营现场管理人员和操作人员均应取得污染治理设施运营岗位培训证书。申请资质证书时应满足上述人员条件数。
3、连续一年以上从事环境污染治理设施运营管理,达到本标准资质类别条件之一,且负责、承担运营管理的污染处理设施所排放的污染物应连续、稳定达到国家或地方的排放标准,没有违反国家法律、法规的行为记录并没有发生重大运营责任事故。
4、从事环境污染治理设施运营服务不足一年,尚未达到相应类别业绩条件的,但符合除业绩条件外其它申请条件的单位,可申请环境污染治理设施运营甲级或乙级临时资质证书。
三、分级标准
1、甲级资质证书条件
.注册资金300万元以上;
.具有从事环境污染治理设施运营管理的经历,承担过1个处理水量10000吨/日以上工程的运营管理,或2个处理水量5000吨/日以上工程的运营管理,负责运营的设施正常运行一年以上,并达到国家或地方规定的污染物排放标准;
.具有设施完备的固定化验室(实验室),至少配备能满足监测需要的pH、SS、CODcr、BOD5,NH3-N、总N、总P、粪大肠杆菌等监测化验设备。具有自动监测系统的管理能力。
2、乙级资质证书条件
.注册资金100万元以上;
.具有从事环境污染治理设施运营管理的经历,承担过1个以上处理水量5000吨/日以上工程的运营管理,或2个以上处理水量1000吨/日以上工程的运营管理,负责运营的设施正常运行一年以上,并达到国家或地方规定的污染物排放标准;
.具有固定化验室(实验室),至少配备能满足监测需要的pH、SS、CODcr、BOD5,NH3-N、总N、总P、粪大肠杆菌等监测化验设备。
四、情况分析
申请正式资质时,每一专业类别应有两项运营管理实例,我公司目前只能申请临时乙级资质,按照公司的实际情况需要完善如下几点:
1、聘请2名高级职称专业技术人员作为兼职。
2、聘请或培养1名初级或中级职称专业技术人员作为全职。
3、要达到“2名运营现场管理人员和6名操作人员取得污染治理设施运营岗位培训证书”的要求。(此岗位培训证书必须是环保部门颁发的,我公司目前尚无人员参加过环保部门组织的培训)
4、
第五篇:污水处理厂
污水处理,就到中国污水处理工程网!
污水处理厂
从污染源排出的污(废)水,因含污染物总量或浓度较高,达不到排放标准要求或不适应环境容量要求,从而降低水环境质量和功能目标时,必需经过人工强化处理的场所,这个场所就是污水处理厂,又称污水处理站。
一、污水处理厂厂址的选定
污水处理厂址的选定是城市和工业区的总体规划的组成部分。厂址的选择同城市和工业区排水管道的布置、处理后污水出路密切相关,应进行深入的调查研究和技术经济比较,并应考虑以下原则:
1、厂址必须位于给水水源的下游;如果城镇、工业区和生活区位于河流附近,厂址必须在它们的下游,而且要在夏季主风向的下风向,并应同城镇、工业区、生活区以及农村居民点保持一定的距离,但又不宜太远,以免增加管道的长度。
2、厂址应尽可能与处理后出水的主要去向(如灌溉农田)或受纳水体靠近。
3、充分利用地形,选择有适当坡度的地区,以满足污水处理构筑物和设备高程布置的需要,节省能源和动力。
4、尽可能少占和不占农田,并考虑有发展的可能性。
二、污水处理厂工艺流程
污水处理厂的处理工艺流程以及处理构筑物和设备型式的选定是污水处理厂设计的重要环节。确定污水处理工艺流程的主要依据是污水所需要达到的处理程度,而处理程度则取决于处理后出水的去向。处理后的出水如果排入水体,则污水的处理程度既要能够充分利用水体自净能力,又要防止水体遭到污染。不考虑水体自净能力,而任意采用高级处理方法是不经济的,但也不宜将水体自净能力耗尽,要留有余地。处理后污水如用于灌溉农田,污水水质应达到所要求的标准。处理后的出水如果回用于工业企业或城市建设,要考虑两种情况:直接回用;作某些补充处理后再行回用。污水处理厂一般是以去除 BOD(生化需氧量)物质作为主要目标。在大型污水处理厂中多采用以沉淀为中心的污水一级处理和以生物处理为中心的污水二级处理。有时为了去除氮、磷等物质,还在生物处理后,进行污水三级处理。
污水处理的产物──初级沉淀池产生的污泥,由污泥处理系统处理。污泥处理系统是污水处理厂的组成部分,污泥采用需氧消化和厌氧消化两种方法处理。需氧消化多用于服务人口在 5万以下的小型污水处理厂;而厌氧消化则普遍用于大中型污水处理厂。污泥处理的程序是:污泥浓缩、污泥厌氧消化、污泥干化、焚烧。工业废水处理工艺流程的确定较为复杂,应综合考虑各方面的因素,如去除的主要对象,对处理出水水质的要求,废水的水量、水质的变化等。对各种污染物可以采用的处理单元如表:处理工艺流程的排列顺序,是先简单后复杂;从去除对象考虑,则先去除悬浮的污染物,然后去除胶体物质和溶解性物质。
三、污水处理厂设计
污水处理,就到中国污水处理工程网!提升泵房的设计与运行
提升泵房的电耗一般占污水处理厂总电耗的10%~20%,是污水厂节能的重点。提升泵房的节能首先要从设计入手,尤其是水泵的选型要科学;在实际运行中也要使水泵常在高效区运行,科学合理地创造最佳运行工况。1.1 污水提升泵的选型应以平均时低水位确定水泵的扬程
在常规设计中,一般取极限最低水位和最高水位作为确定水泵扬程的选型依据。这就造成除在最低水位以外的绝大多数工况下,实际扬程低于设计扬程,导致水泵的运行工况在平时大部分时间里都偏离水泵运行的高效区以外,从而水泵运行效率较低,造成能量的浪费。更有甚者,如果按最低水位和最高水位确定水泵扬程所选水泵的所配电机的运行功率随水泵实际流量的增大而升高的曲线时,由于在平时的运行中水泵的实际扬程比设计扬程小,固其实际流量增大,由此引起电机的实际运行功率上升而超负荷运行,从而导致电机的经常跳闸停机,这种频繁的启停对于电机和水泵造成极大的损坏。如图1所示,实线表示选定的型号及参数,箭头表示实际运行情况。
所以必须采取科学的水泵选型方法,在设计和运行中总结出的经验如下:
(1)以平均时低水位作为确定水泵扬程的选择依据,再以极限最低水位对其校核,如此则能满足实际需求,且能保证水泵在其高效区范围内运行,节省能耗(一般污水处理厂的提升泵房后为沉砂池,其水位相对恒定,所以提升泵的扬程取决于提升泵房集水井的水位);
(2)选择功率曲线比较平缓的全扬程水泵,这样可以保证在实际扬程与设计扬程不符时电机仍能正常运行,避免频繁启停对电机和水泵的损害,并节省能耗(电机和水泵的启动电流远大于正常运行时的电流)。如图2所示,实线表示选定的型号及参数,箭头表示实际运行情况。1.2 提升水泵应在高水位时启动以保证其在正常水位内高效运行
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由于污水厂的进水流量变化较大,使水泵井的水位变化较大。如果在水泵井的水位达到水泵的设计运行水位时即启动,则由于污水从管道中来水的速度远小于水泵的抽水速度,这样水泵井的水位就会下降很快,当低于设计水位时,水泵就要停止运行以等待来水,到设计水位时再行启动。由此造成水泵和电机的频繁启停,对其造成严重损害,并增加了能耗。
通过在实际运行中总结的经验,提倡水泵要在水泵井处于高水位(可以达到最高水位)时方才启动,这样即使来水速度远小于抽水速度,由于在最高水位启动相当于储备了备用水量,这样就可以保证水泵在其正常水位内高效运行,节省能耗,并避免频繁的启停对水泵和电机的损害。同时由于在高水位下管道中为满流,提高了污水在管道中的流速,避免了管道淤积,减少了大量管道疏通的工作量。2 沉砂池的设计与运行
沉砂池的功能是去除比重较大(其相对密度约为2.65)、粒径大于0.2mm的无机颗粒如泥砂、煤渣等。沉砂池一般设于泵站、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可以设于初次沉淀池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。
沉砂池的效率对于后续处理效果有很大的影响,然而大多污水厂在建成后没有严格校核其沉砂效率,以至于运行后发现沉砂池的沉砂效果不佳,对后续的水泵及二级生化处理造成不良影响。如采用CAST工艺的污水处理厂,其旋流沉砂池的后续构筑物为曝气池,如果沉砂池沉砂效果不理想,则砂粒会在曝气池内逐渐累积,对活性污泥或生物膜的正常生长、繁殖及其对污染物的降解产生一定的破坏,影响曝气池的处理效果;另外,会造成沉淀污泥中无机颗粒比重超标,影响污泥的进一步处理效果,如脱水对污泥脱水机的损害或影响污泥堆肥的效果和污泥的肥力。
所以,污水处理厂建成后,在工艺调试的单机调试和设备联动调试阶段有必要对沉砂池的沉砂效果作严格的校核。以下根据实际经验对沉砂池沉砂效果的检测校核方法作一说明。
以采用CAST工艺的某污水处理厂的旋流沉砂池为例。旋流沉砂池是替代传统沉砂池及其刮砂设备的新型装置。旋流沉砂器通过水力旋流作用,并依靠机械搅拌辅助加强旋流而产生离心力,达到离心分离污水中固体颗粒的作用。其检测校核方法如下:
启动CAST池回流泵(利用清水试验后的曝气池中的清水回流入沉砂池)和搅拌机,使沉砂池处于工作状态。从沉砂池进水口处投入砂砾(细格栅后),并采取水样(沉砂池进口闸板后),测定进水中0.2mm的砂砾重量;在沉砂池出口处(巴氏槽处)采取水样,测定出水中0.2mm砂砾重量,以此计算沉砂池对粒径0.2mm以上的砂砾去除率。
计算方法为:P=(W1-W2)/W1×100% 其中:P——沉砂池对0.2mm以上的砂砾去除率;
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W1——进水水样中0.2mm的砂砾重量; W2——出水水样中0.2mm的砂砾重量。
当砂粒直径Φ≥0.30mm时,除砂效率P≥95%; 当砂粒直径Φ≥0.20mm时,除砂效率P≥85%; 当砂粒直径Φ≥0.15mm时,除砂效率P≥60%。
一般情况下,沉砂池对于粒径0.2mm以上砂粒的去除率需要达到85%方能满足要求。3 在生物脱氮除磷工艺中优先选择A/O(+化学除磷)工艺
当前能够进行脱氮除磷的工艺很多,其中使用最为广泛的是A/O工艺(早期)、A2/O工艺(近期)。由于当前对氮和磷的指标必须兼顾,A/O工艺虽然在脱氮或除磷中有很好的效果,但是不能同时脱氮除磷,所以近年来能够同时进行生物脱氮除磷的A2/O工艺更是为大多设计者所采用,而A/O工艺应用越来越少。
按传统生物脱氮除磷机理,要达到同时脱氮除磷的效果,则必须创造相对独立的厌氧、缺氧和好氧环境,并让各反应必须具备的因素(一定量的细菌,反应物如氨氮、硝酸盐、作为碳源或能源的有机物,O2等)在该环境下实现。常规A2/O工艺(厌氧-缺氧-好氧)及其各种改良型工艺(增设预缺氧池的两点进水A2/O工艺和两点进泥A2/O工艺,缺氧池前置的倒置A2/O工艺,以UCT工艺为代表的其它工艺)的流程是设立三个独立的反应区以分别实现厌氧、缺氧和好氧环境,通过污泥回流和混合液的回流使各反应的细菌和对应的反应物在各环境下完成各自功能。
以下就A2/O工艺的缺陷及其各种改良型工艺的不足和A/O(+化学除磷)工艺的相对优势做一番有益的探讨:(1)常规A2/O工艺的缺陷 1)污泥龄方面不可调和的矛盾。
硝化菌的世代周期较长,则脱氮必须具有较长的污泥龄;除磷是利用聚磷菌将磷贮存在体内然后通过排出剩余污泥的方式排出系统的,所以除磷要求较短的污泥龄。这是一对不可调和的矛盾,工艺中所能采取的一切措施皆只能在其间找到一个合适的平衡点,不能取得两者俱佳的效果。另外,硝化需要长泥龄以保证硝化菌的数量,而反硝化则需较短泥龄,以促进反硝化菌的更新并保持高活性。所以,在硝化和反硝化容量的配置间存在着泥龄的矛盾。
2)混合液回流方面的矛盾。
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好氧池位于流程的末端,氨氮基本上完全氧化,出水中氮的主要形式是硝酸盐氮。从理论上说,好氧池混合液回流比越大,则出水硝酸盐氮越少,去除总氮的效果越好。但是过大的回流比会使硝酸盐混合液中携带的溶解氧对缺氧环境的破坏愈趋明显,而在有分子氧条件下,脱氮菌优先利用游离氧而不是硝酸盐氮作为电子受体,从而反硝化受到阻碍。在运行中有时要保持好氧池末端低溶解氧浓度以保证脱氮除磷的效果,但是这引起另一个问题:即较低的溶解氧浓度使二沉池容易处于厌氧状态,沉淀的污泥会重新将磷释放到水体中,而且会发生内源反硝化,造成高磷污泥上浮,影响出水水质,尤其是总磷。同时,高回流比使动力消耗增加,运行费用升高。
3)污泥回流方面的矛盾。
污泥回流是为了保证各反应池中有一定数量的完成各自功能的细菌。理论上说,参与释磷吸磷的聚磷菌越多,参与反硝化和和硝化的细菌越多,则除磷脱氮效果越好。但是,除磷是通过排出高磷污泥来实现的。这样剩余污泥的排放量就和污泥回流量发生了矛盾。并且,回流污泥中携带的硝酸盐氮会对厌氧释磷效率产生抑制,导致好氧吸磷动力不足,从而降低除磷效率。4)在碳源竞争方面的矛盾。
碳是微生物生长需要要最大的营养元素。在脱氮除磷系统中,碳源大致上消耗于释磷、反硝化和异养菌正常代谢等方面。从上述脱氮除磷机理可以看出,释磷和反硝化的反应速率都与进水碳源中的易降解部分,尤其是挥发性有机脂肪酸(VFA)的数量关系很大。一般来说,城市污水中易降解碳源有机物的数量是十分有限的。以脱氮来说,只有当进水中C/N比达到8时,其中的易降解碳源有机物部分才能保证高反硝化效率所需的碳源是充足的。所以,在A2/O工艺中(尤其是进水C/N比较低时)的释磷和反硝化之间,存在着因碳源不足而引发的竞争性矛盾。
5)对水质、水量变化很敏感
(2)各种改良型A2/O工艺的不足之处
常规A2/O工艺中的缺陷在各种改良型A2/O工艺中仍然存在。除此之外,各种改良型A2/O工艺还存在如下问题: 1)两点进水改良型A2/O工艺在常规型的厌氧池前增设了预缺氧池,虽然可以消除回流污泥中的硝态氮对后续厌氧池聚磷菌释磷的影响,同时也能保证厌氧池严格的厌氧环境以提高释磷效率。然而,其增设预缺氧池要求两套配水系统,基建投资加大,运行管理趋于复杂;且使整体流程更长,水力停留时间增大,处理效率和运行费用提高。
2)两点进泥改良型A2/O工艺也增设预缺氧池,并将大部分回流污泥回流至缺氧池,将少部分污泥回流至预缺氧池。这种方式只能减轻回流污泥中的硝态氮对厌氧释磷效率的影响,而且使参与厌氧释磷的污泥量减少,影响最终的除磷效率。
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3)缺氧区前置的倒置A2/O工艺使回流混合液和回流污泥中的硝态氮优先利用进水中的有机物进行反硝化,保证很高的脱氮效率,同时也消除了硝态氮对厌氧释磷的影响,并使后续厌氧池能够形成严格厌氧环境。但是先进行反硝化将进水中易降解有机物消耗殆尽,使后续厌氧池中聚磷菌的厌氧释磷过程由于缺少碳源而释磷不充分甚至不释磷(只降解贮存的糖原获得能量),则后续的好氧吸磷动力严重不足,影响最终的除磷效率。4)UCT工艺把常规A2/O工艺的缺氧区分为前后两个部分,将硝化混合液回流至缺氧区,再将缺氧区前部的混合液回流至厌氧区;回流污泥先进入缺氧区前部。这种作法实际上是划出一个小的缺氧区专门消耗回流污泥中的硝酸盐,故避免了回流污泥中的硝酸盐对厌氧区的冲击,改善了聚磷菌的释磷环境。但是,进入缺氧区前部的回流污泥只有一小部分进入厌氧池经历了释磷过程,其实际除磷效果因此显著降低。(3)A/O(+化学除磷)工艺的相对优势
1)A/O(+化学除磷)工艺不必在生物脱氮除磷系统中同时兼顾脱氮和除磷二者都具有很高的去除率,只用考虑脱氮取得高去除率同时有一定的除磷效果(一般可以达到50%)即可,再通过设置化学除磷系统保证磷的去除率。所以在A2/O工艺及其各种改良型工艺中存在的缺陷和不足都可以得到很好的解决:脱氮和除磷的污泥龄方面的矛盾基本不存在,混合液回流和污泥回流中的硝态氮对聚磷菌释磷的影响可以通过化学除磷来解决,混合液回流中携带的溶解氧对缺氧环境的破坏可以通过降低好氧池末端的溶解氧达到降到最低,脱氮和除磷对碳源的竞争导致的碳源不足问题基本不存在。所以,A/O(+化学除磷)工艺在保证脱氮除磷效果的前提下,具有流程简单、占地少、运行管理方便、投资和运转费用较低的优点。
2)西方国家在生物脱氮除磷方面的理论研究比国内深入,运行经验比国内丰富。当氮、磷要求严格时,鉴于传统脱氮除磷理论下二者的矛盾,普遍采用生物脱氮+化学除磷的工艺。所以我们国内的污水处理厂在工艺的选择上不能不深入分析,能用工艺流程精简、能耗较低、运行管理比较方便的A/O(+化学除磷)工艺,就不用A2/O工艺及其各种改良型工艺。
3)当前在脱氮和除磷研究发面发现了很多新现象,由此产生了很多新理论如:短程反硝化(亚硝酸盐型反硝化)理论、厌氧氨氧化理论(氨氮和亚硝酸盐氮直接反应转化为氮气)、好氧反硝化(在好氧条件下,由异养型硝化菌和好氧反硝化菌同时完成硝化和反硝化)理论、DPB菌(反硝化除磷菌)在缺氧条件下的同时反硝化除磷理论。在这些新理论基础上开发出的新工艺表现出的共同点在于工艺流程精简,能耗较小,运行管理方便。所以采用A/O(+化学除磷)工艺在流程上更接近于新工艺,只需变换运行参数和适当变化即可,有利于新工艺应用后的改造或者扩建。
选择污水厂的处理工艺是一件复杂的事情,目前的各种处理工艺,都各有优缺点,只有最适合某个工程的工艺,并不存在最先进的工艺。设计者应该优先选择运行管理简单、运转费用低的工艺。
根据设计经验和对当前众多使用A2/O工艺及其各种改良型工艺的污水处理厂的实际运行情况的总结和研究,我们认为:A2/O工艺及其各种改良型工艺在理论上虽然可以达到很好的同时脱氮除磷的效果,但是其流程长,运行管理复杂,能耗大,运转费用高,且在实际运行中很难实现最佳运行条件,往往是脱氮与除磷的效果不能两全。而相比来说,A/O(+化学除磷)工艺流程精简、占地少,投资和运转费用较低,运行管理比较方便,污水处理,就到中国污水处理工程网!
并且便于在新理论基础上开发的工艺应用到工程实践后的改造。所以我们推荐使用A/O(+化学除磷)工艺。
四、污水处理厂处理技术
污水再生回用工程包括污水收集系统、污水净化处理技术及其系统、出水输配系统、回用水应用技术和监测系统。其中污水净化再生技术及其系统是关键,污水净化处理的流程要简单可靠,投资和运行费用要为该城市经济实力所能承受,处理后出水的水质要满足回用的要求。
沿用了多年的传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的净化处理要求,处理后出水更不能满足城市对水回用的水质要求。沿着传统的工艺技术路线只能进一步附加传统的“三级处理”设备系统,既回避不了庞大复杂的传统二级生化处理系统,也回避不了投资和运行费用都十分昂贵的传统三级过滤吸附处理系统。这些恰恰是实现污水回用的忌讳之处。所以,环保市场十分迫切需要净化效率更高、处理后出水能满足现有环保标准并且能回用于城市,投资和运行费用又要为现有城市的经济实力所能接受的污水处理新技术和新设备。
五、污水处理厂发展趋势
污水处理厂的发展趋势,除了数量上不断增加外,一是二级处理厂所占比重逐渐增大,并开始建设三级处理厂。美国和德意志联邦共和国,二级处理厂占70%以上;英国则全部为二级处理厂;日本二级处理厂占90%以上。另一个趋势是向大型发展,几个甚至十几个城镇共同建设统一的污水处理厂,如法国的阿谢尔污水处理厂就接受巴黎地区一个市和三个省的污水,日本也在发展接受几个城镇污水的“流域下水道”。美国芝加哥市的西-西南污水处理厂是世界最大的污水处理厂之一,服务人口为260万,面积15万公顷,日处理水量340万立方米。目前,中国约有50座城市污水处理厂。