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我国污水处理厂技术工艺应用发展现状及未来趋

2015-11-10 10:30 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:进入新世纪以来,随着城市建设的快速发展,水污染成为我国城市亟须解决的重要环境问题,这一问题不但危及生态平衡,更是有害于市民的身心健康,对于我国经济的发展十分不利。现阶段,国家政府部门对于属污染问题十分关注,增拨了专项资金用于水污染的治理工作,积极促成城市污水处理工程项目的立项,从而推动了我国污水处理事业的快速发展,然而,在污水处理工程实施的过程中,不可避免的出现了一些难题。本文首先阐述了我国污水处理事业工艺的现状,并着重论述了其未来的发展趋势。

关键词:污水;工艺;发展;趋势
1 前言
  随着世界经济一体化进程的持续推进,我国社会经济依然保持着强劲的发展势头,人民生活水平得到了极大的改善,但是,环境污染问题却日益严峻,特别是城市水污染问题尤为严重,由于流经城市河段的水体受到人为因素的污染,导致水资源严重不足,使得城市化可持续发展进步缓慢。自1978年至今,随着我国工农业的持续发展,工业废水总量亦随之不断增加,在加上工业废水成分复杂、净化及处理困难,加重了水体水质的污染程度,根据现阶段水环境状况调查,工业废水是我国环境污染的重要来源,历年来,在我国城市排水系统中,全国79.9%的污水排放来自于城市生活污水与工业废水,由此可见,治理城市污水已经成为水污染控制的重中之重,水污染治理迫在眉睫。
2 目前我国污水处理的主要工艺
2.1 氧化沟技术
  20实际50年代氧中期,帕斯维尔博士设计了氧化沟技术,于1954年在荷兰沃绍本建造并投入使用,该项技术是一种新型活性污泥法,又被称之为连续式反应池。进入新世纪以来,我国工业企业污水处理工程普遍的采用了这一工艺,其形式主要有三沟式氧化沟、一体化氧化沟及CARROUSEL 氧化沟等。氧化沟技术的新型主要体现在水流流态和曝气装置,不但处理流程简单,同时其构筑物也不多,通常情况下可以考虑不建设连初沉池和污泥消化池,在一些特定的情况下甚至不需要建设连二沉池与污泥回流系统。相较于传统的活性污泥处理法,氧化沟技术在脱氮除磷的过程中不需要实施大范围的改造,可以在特定的运行方式下真正实现脱氮与除磷,既可以节省了资金的投入,又便于维护管理,该项技术是中小型污水处理企业的最佳选择。此外,该项技术能够承受较强的冲击负荷,稳定性高,污泥剩量小,机械设备以维护等优点。在特定环境下,氧化沟技术也存在着一定的弱势,例如身处污泥之中,耗氧代谢为代价换取有机质的除去,因此,该工艺能耗较大,运行费用的比较高[1]。
2.2 AB 法工艺法
  AB 法工艺第一次由德国教授 BOHUKE 发明,这一项工艺把曝气池划分为 A、B 两段,同时两段均有独立的沉淀与回流系统, B 段具有较高的稳定性,起着出水控制的功能,属于低负荷段;而A段则具有较强的缓冲能力,运作效率较高,属于高负荷段。因而,AB法具有稳定节能、高适用性的优点,特别是实施污泥消化与沼气利用工艺的过程中,其优势不言而喻。AB法工艺不仅适用于城市污水处理后注入避免富营养化的水体及回收,而且还可以用来处理含氮量较高的工业废水。然而,AB法工艺污泥产量相对较高,要想完成必须的污泥后继稳定化处理,不可避免的要增加投资。
2.3 SBR 工艺法
  1914年英国的Arden与Lokett首创SBR工艺法,该方法又称之为序批式活性污泥法,SBR工艺法被大量的应用于工业废水与城市污水处理工程中。序批式活性污泥法把传统的曝气池、沉淀池进行了改进,由原来的空间分布转变为时间分布,从而形成了一体化的集约构筑物。另一方面,序批式活性污泥法工艺具有净化能力强、冲击负荷调节效果高、沉淀效果好、脱水性能强、可以很好的实现脱氮除磷等功能效果。然而,在排水装置与自动控制系统方面,为了保证SBR工艺法的正常运行,需要配备进行专门的配给,由于现阶段资金相对紧张,使得SBR的运行效率难以充分发挥出来。
2.4 BIOFOR工艺法
  BIOFOR工艺 (DENSANDEG+BIOFOR)工艺是菲利蒲·穆勒公司的一项专利技术,该项技术采用物化法作为预处理单元,及采用生化法作为深度处理单元,相较于一般的二级出水而言,其出水水质较好,能够达到低质回用水的规范要求。DENSANDEG是一种化学强化一级处理设备,主要统合了快速混凝、斜板沉淀、旋流沉砂等一系列功能,SS去除比达到85%,而BOD去除也实现了60%的比率,从而为后续深度处理奠定了基础。该工艺的主要特点有以下四点[2]:
  ①起到反应池与滤池的双重作用, 不仅有效降解了有机物,而且还截留了悬浮固体物质, 相较于二沉池的固液分离效果要优秀很多, 出水能够直接达标并实施排放, 与一体化处理构筑物一般无二。
  ②务必采取定时反冲洗措施,有效去除脱落的生物膜与残留固体杂志,杜绝滤池系统不畅问题的产生,这是对旧有接触氧化法的重大改进。
  ③能够有效实现生物脱氮,类似于前置缺氧脱氮工艺,然而往往需要外加碳源。
  ④滤料是由火山灰烧结制成, 主要存在空隙率较大、密度适中、耐腐蚀能力强、机械性能好等优点,能够附着大量生物膜,大幅度提升滤池的生物量, 真正的实现快速有效的过滤。
3污水处理未来趋势
3.1脱氮除磷污水处理工艺仍是今后发展的重点
  至我国正式颁布《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)以来,不难发现,其对出水总氮与总磷提出了更高的要求,所以,正在运行的城镇污水处理厂必须进行二次改建,以便对污水中所含的氮磷进行处理,确保出水水质达到排放标准要求,新建污水处理厂必须按照此国标进行建设。现阶段,我国污水处理工艺研究的热点与重点大多放在了污水脱氮除磷领域,并对现有的工艺进行改良,如UCT,倒置A2/O等,同时还引进了国外的一些先进污水处理工艺,如AOR,OCO等。对于脱氮除磷污水处理工艺,笔者认为,其今后的发展除了对提升氮磷去除率外,同时还会在工艺运行处理,节省运行成本等方面加以研究。
3.2运行成本低、成熟可靠、效率高的污水处理工艺是今后污水处理厂的首选工艺
  当前我国尚处于发展阶段,经济发展水平不能与发达国家相提并论,然而面对日益严重的环境污染问题,国家不得不狠下心来对环境污染进行治理。从当前所使用的各种工艺来看,生物处理工艺是二级城市污水处理厂处理城市污水污染的主要措施,然而,在二级城市建设以生物处理工艺为重点的污水 处理厂不仅需要高额资金,同时还需具备先进的技术与管理体系与人才,但纵观国内,后者资源还非常缺乏,这一原因是我国生物处理工艺工作难以开展的主要原因,所以,笔者认为,在我国今后的污水处理工艺方面,运行成本低、成熟可靠、效率高的污水处理工艺将是学术界研究的重点。
3.3对产泥量少、且污泥达到稳定的污水处理工艺的研究
  现阶段,我国污水处理行业所面临的主要问题就是污水厂的污泥处理,在2011年,我国城市污水厂的湿污泥产量为19845.775×104t/a,同时由于污泥成分相当复杂,含有多种有毒有害物质,例如重金属等,其数量过于庞大,如果不进行处理而直接排放到河流中,会对城市生态环境造成严重破坏。面对上述问题,笔者认为,可以采用以下方法对污水中的污泥进行处理:污水处理厂采用产泥量少、且污泥达到稳定的污水处理工艺,这样就可以在源头上减少污泥的产生量,并且可以得到已经稳定的剩余污泥,从而减轻了后续污泥处理的负担。目前,我国已有部分工艺可做到这一点,如生物接触氧化法工艺、Biolak工艺、水解一好氧工艺等,但是对产泥量少、且污泥达到稳定的污水处理工艺的系统研究还没有开始。
4结语
  本文详细介绍了目前我国污水处理的主要工艺,主要包括氧化沟技术、AB 法工艺法、SBR 工艺法和BIOFOR工艺法等,并指出我国污水处理未来的发展趋势,其中指出脱氮除磷污水处理工艺将仍是今后发展的重点,运行成本低、成熟可靠、效率高的污水处理工艺是今后污水处理厂的首选工艺以及简便介绍了对产泥量少、且污泥达到稳定的污水处理工艺的研究,但再看全国的环境问题,在污水处理过程中仍有待发展和健全,并将向水资源循环使用方向发展。
参考文献:
[1]周雹.城镇污水生物处理新工艺及其应用,中国给水排水.2003(12).
[2] 曾科,卜秋平,陆少鸣主编.污水处理厂设计与运行[M].北京 : 化学工业出版社,2001,7.
[3]张自杰.环境工程手册水污染防治卷.高等教育出版社.

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