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【摘 要】城市污水的循环利用在替代清洁水源的同时减少了污水排放量,降低了城市排污负荷,具有水量稳定、输水距离短、制水成本低等特点,可以提供安全可靠的替代水源,是解决城市缺水问题的战略选择。
【关键词】循环利用;污水治理;技术研究
一、城市污水的循环利用
(一)城市污水循环利用的原因
污水循环利用在发达国家已得到广泛应用,而且越来越多的行业已经开始利用处理后的污水。污水循环利用越来越受到重视的原因主要包括:人口增加和用水量的增加对现有水资源的压力越来越大;人们开始意识到污水循环利用是一种非常可靠的供水源;成功的污水循环利用工程越来越多;供水和污水处理行业越来越意识到污水循环利用的经济和环境效益;蓄水工程(如水坝)的环境和经济成本越来越高;人们逐渐意识到与过度用水有关的环境影响;趋向于回收成本水价制度的引入促进了污水的循环利用;为满足高水质标准而进行污水处理厂更新改造的成本不断增加。
(二)城市污水循环利用的意义
推进污水的循环利用充分体现了科学发展观以人为本的要求,反映了广大人民群众的迫切愿望,是推进城市化建设的客观需要,是实现水资源合理配置、科学保护、循环利用的重要手段,对建设资源节约型、环境友好型社会意义重大,对我国经济又好又快发展意义重大。
二、城市污水治理技术研究
选择城市污水处理工艺的关键在于入口的水质水量特性和出水水质标准,但二者恰好也是在中国当前技术条件下的薄弱方面,特别是存在于城市污水处理的工程设计中。所以,要想使污水能够循环利用,还需对污水的处理进行进一步的技术研究。
(一)城市污水循环利用的原则
中国目前也花费巨资建设了许多城市污水处理厂,但不足的是,再生水经过处理后却并没有充分利用起来。有的地区竟然将未经处理的污水与处理后的再生水混合起来并让其随意流淌,有的地区没有合理利用再生水,而是将它直接排入大海,这样严重浪费了淡水资源。为此,充分考虑污水的再生利用成为城市污水处理决策中的重点。经过城市污水处理厂处理过的出水一方面可以用作补充地下水、农业灌溉、市政杂用水、工业用生产冷却用水等;另一方面,也可把经过城市污水处理厂处理过的出水当作水文循环的组成部分,质量合乎要求的出水,可以排放到河流水体中,这样可使河流水体成为原水源来维持或供下游河流使用,不但具有经济可行性,而且使河流自净能力得到发挥并可使风险减少。
根据中国的城市污水处理技术政策,各类规模的污水处理设施应以经济合理和卫生安全为原则实行污水再生利用。使再生水在城市杂用、农业灌溉、生态恢复、绿地浇灌和工业冷却等方面的利用得以发展。用水的水量和水质,根据用户需求和用途以及城市污水再生利用原则进行合理确定。污水再生利用的方法可选用混凝、过滤、消毒或自然净化等深度处理技术。因此,水环境污染严重的地区和缺水城市,城市污水再生利用工程的积极实施和低投资性或非投资性的节水减污工作的完善,成为远距离调水规划建设之前应准备的任务。
依据现状水量及用水需求,以实际可能的原则和客观需要并按照远期规划确定最终规模为依照,来确定城市污水再生利用规划建设的实施规模。国情、实际条件和用户需求是城市污水再生利用技术选择与工程实施要考虑问题,对于选择城市污水再生利用的处理程度、再生水质、处理流程、规模、使用用途、输水方式上,既要经济合理,又要满足要求。工业冷却、市政杂用、农业灌溉、生态环境、景观水体、生活杂用和补充地表水是目前城市污水再生利用所着重的。
经过全面的技术经济比较后,再根据水质特性、再生水用途、处理规模及当地的实际情况和要求,确定城市污水再生处理工艺的优选。另外,再生处理单位水量投资、再生处理单位水量电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难易程度、总体经济与社会效益等是工艺选择的主要技术经济指标。详细调查或测定再生水水源的现状、水质特性和污染物构成,做出合理的分析预测是城市污水再生利用工程设计的基本原则,还应注意工艺设计参数的优化和不同的单元工艺组合的采用,以便于再生水水源水质和再生处理水水质要求的切合实际且安全可靠的确定。
(二)几种先进的污水处理技术
1.CCAS连续循环曝气系统
CCAS工艺,即连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration System),是一种连续进水式SBR曝气系统。它是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式处理法)的基础上通过改进而形成的工艺。1914年前,SBR工艺就研究开发成功了。但存在很多问题,比如人工操作管理太烦琐、监测手段落后及曝气器易堵塞等,因此难以推广应用在大型污水处理厂中,而只被普遍认为在小规模污水处理厂适用。进入60年代后,有了飞速发展的自动控制技术和监测技术,也研制成功了新型不堵塞的微孔曝气器,创造了广泛采用间歇式处理法的条件。1968年,在美国ABJ公司与澳大利亚的新南威尔士大学合作下, “采用间歇反应器体系的连续进水,周期排水,延时曝气好氧活性污泥工艺”便问世了。1986年,CCAS工艺被美国国家环保局正式承认为属于革新代用技术(I/A),目前它成为最先进的电脑控制的生物除磷、脱氮处理工艺。
2.SPR高浊度污水处理技术
SPR污水处理系统采用的是化学方法,在真溶液状态下析出溶解状态的污染物,具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒便可形成;至于有机污染物、色度等可采用高效而又经济的吸附剂将其从污水中分离出来;然后污水中的各种胶粒和悬浮颗粒在采用了微观物理吸附法的作用下凝聚成大块密实的絮体;再使絮体与水快速分离,由于絮体在自行设计的SPR高浊度污水净化器内,所以要依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理来实现。而且净化器出水达到三级处理的水准并可实现回用,那是由于清水经过罐体内自我形成的致密的懸浮泥层的过滤;污泥则高度浓缩在浓缩室内,靠压力定期排出,由于排出的污泥具备了含水率低、脱水性能良好的优势,因此能够直接送入机械脱水装置。经脱水之后的污泥饼还可以制造人行道地砖,使二次污染也得到免除。
3.BIOLAK污水处理技术
百乐卡工艺是一种多级活性污泥污水处理系统,它同时具有脱氮除磷的功能,是在最初采用天然土池作反应池的基础上经过发展改进而形成的污水处理系统。1972年以来,经多年研究,最终形成了采用土池结构、利用浮在水面的移动式曝气链、底部挂有微孔曝气头的一种具有一定特色的活性污泥处理系统。此系统由于采用土池而使建设投资大大减少,由于采用曝气链曝气系统使氧的转移效率得到进一步强化,大大增强了处理效果,并降低了运行费用。该工艺具有简捷的设计,管理不复杂,同时具有较大的经济和社会效益。
结论
城市污水是我们大家不想要的但却又不得不产生的废物质,它的存在制约着国家的发展。如果不重视它,他会使国家停止不前,对国家的进步起着滞后的影响。为实现国家的可持续发展,为了给子孙后代造福,为使我们的国家更加富裕,人人都应该有保护水资源、节约用水的意识。
对于废水处理技术,我国还处在初级阶段,与国外的发达国家相比,还有不小的差距。因此,还有待于环保人才进一步的研究开发新产品,不断的为废水治理增添更加先进的技术措施。
【关键词】循环利用;污水治理;技术研究
一、城市污水的循环利用
(一)城市污水循环利用的原因
污水循环利用在发达国家已得到广泛应用,而且越来越多的行业已经开始利用处理后的污水。污水循环利用越来越受到重视的原因主要包括:人口增加和用水量的增加对现有水资源的压力越来越大;人们开始意识到污水循环利用是一种非常可靠的供水源;成功的污水循环利用工程越来越多;供水和污水处理行业越来越意识到污水循环利用的经济和环境效益;蓄水工程(如水坝)的环境和经济成本越来越高;人们逐渐意识到与过度用水有关的环境影响;趋向于回收成本水价制度的引入促进了污水的循环利用;为满足高水质标准而进行污水处理厂更新改造的成本不断增加。
(二)城市污水循环利用的意义
推进污水的循环利用充分体现了科学发展观以人为本的要求,反映了广大人民群众的迫切愿望,是推进城市化建设的客观需要,是实现水资源合理配置、科学保护、循环利用的重要手段,对建设资源节约型、环境友好型社会意义重大,对我国经济又好又快发展意义重大。
二、城市污水治理技术研究
选择城市污水处理工艺的关键在于入口的水质水量特性和出水水质标准,但二者恰好也是在中国当前技术条件下的薄弱方面,特别是存在于城市污水处理的工程设计中。所以,要想使污水能够循环利用,还需对污水的处理进行进一步的技术研究。
(一)城市污水循环利用的原则
中国目前也花费巨资建设了许多城市污水处理厂,但不足的是,再生水经过处理后却并没有充分利用起来。有的地区竟然将未经处理的污水与处理后的再生水混合起来并让其随意流淌,有的地区没有合理利用再生水,而是将它直接排入大海,这样严重浪费了淡水资源。为此,充分考虑污水的再生利用成为城市污水处理决策中的重点。经过城市污水处理厂处理过的出水一方面可以用作补充地下水、农业灌溉、市政杂用水、工业用生产冷却用水等;另一方面,也可把经过城市污水处理厂处理过的出水当作水文循环的组成部分,质量合乎要求的出水,可以排放到河流水体中,这样可使河流水体成为原水源来维持或供下游河流使用,不但具有经济可行性,而且使河流自净能力得到发挥并可使风险减少。
根据中国的城市污水处理技术政策,各类规模的污水处理设施应以经济合理和卫生安全为原则实行污水再生利用。使再生水在城市杂用、农业灌溉、生态恢复、绿地浇灌和工业冷却等方面的利用得以发展。用水的水量和水质,根据用户需求和用途以及城市污水再生利用原则进行合理确定。污水再生利用的方法可选用混凝、过滤、消毒或自然净化等深度处理技术。因此,水环境污染严重的地区和缺水城市,城市污水再生利用工程的积极实施和低投资性或非投资性的节水减污工作的完善,成为远距离调水规划建设之前应准备的任务。
依据现状水量及用水需求,以实际可能的原则和客观需要并按照远期规划确定最终规模为依照,来确定城市污水再生利用规划建设的实施规模。国情、实际条件和用户需求是城市污水再生利用技术选择与工程实施要考虑问题,对于选择城市污水再生利用的处理程度、再生水质、处理流程、规模、使用用途、输水方式上,既要经济合理,又要满足要求。工业冷却、市政杂用、农业灌溉、生态环境、景观水体、生活杂用和补充地表水是目前城市污水再生利用所着重的。
经过全面的技术经济比较后,再根据水质特性、再生水用途、处理规模及当地的实际情况和要求,确定城市污水再生处理工艺的优选。另外,再生处理单位水量投资、再生处理单位水量电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难易程度、总体经济与社会效益等是工艺选择的主要技术经济指标。详细调查或测定再生水水源的现状、水质特性和污染物构成,做出合理的分析预测是城市污水再生利用工程设计的基本原则,还应注意工艺设计参数的优化和不同的单元工艺组合的采用,以便于再生水水源水质和再生处理水水质要求的切合实际且安全可靠的确定。
(二)几种先进的污水处理技术
1.CCAS连续循环曝气系统
CCAS工艺,即连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration System),是一种连续进水式SBR曝气系统。它是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式处理法)的基础上通过改进而形成的工艺。1914年前,SBR工艺就研究开发成功了。但存在很多问题,比如人工操作管理太烦琐、监测手段落后及曝气器易堵塞等,因此难以推广应用在大型污水处理厂中,而只被普遍认为在小规模污水处理厂适用。进入60年代后,有了飞速发展的自动控制技术和监测技术,也研制成功了新型不堵塞的微孔曝气器,创造了广泛采用间歇式处理法的条件。1968年,在美国ABJ公司与澳大利亚的新南威尔士大学合作下, “采用间歇反应器体系的连续进水,周期排水,延时曝气好氧活性污泥工艺”便问世了。1986年,CCAS工艺被美国国家环保局正式承认为属于革新代用技术(I/A),目前它成为最先进的电脑控制的生物除磷、脱氮处理工艺。
2.SPR高浊度污水处理技术
SPR污水处理系统采用的是化学方法,在真溶液状态下析出溶解状态的污染物,具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒便可形成;至于有机污染物、色度等可采用高效而又经济的吸附剂将其从污水中分离出来;然后污水中的各种胶粒和悬浮颗粒在采用了微观物理吸附法的作用下凝聚成大块密实的絮体;再使絮体与水快速分离,由于絮体在自行设计的SPR高浊度污水净化器内,所以要依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理来实现。而且净化器出水达到三级处理的水准并可实现回用,那是由于清水经过罐体内自我形成的致密的懸浮泥层的过滤;污泥则高度浓缩在浓缩室内,靠压力定期排出,由于排出的污泥具备了含水率低、脱水性能良好的优势,因此能够直接送入机械脱水装置。经脱水之后的污泥饼还可以制造人行道地砖,使二次污染也得到免除。
3.BIOLAK污水处理技术
百乐卡工艺是一种多级活性污泥污水处理系统,它同时具有脱氮除磷的功能,是在最初采用天然土池作反应池的基础上经过发展改进而形成的污水处理系统。1972年以来,经多年研究,最终形成了采用土池结构、利用浮在水面的移动式曝气链、底部挂有微孔曝气头的一种具有一定特色的活性污泥处理系统。此系统由于采用土池而使建设投资大大减少,由于采用曝气链曝气系统使氧的转移效率得到进一步强化,大大增强了处理效果,并降低了运行费用。该工艺具有简捷的设计,管理不复杂,同时具有较大的经济和社会效益。
结论
城市污水是我们大家不想要的但却又不得不产生的废物质,它的存在制约着国家的发展。如果不重视它,他会使国家停止不前,对国家的进步起着滞后的影响。为实现国家的可持续发展,为了给子孙后代造福,为使我们的国家更加富裕,人人都应该有保护水资源、节约用水的意识。
对于废水处理技术,我国还处在初级阶段,与国外的发达国家相比,还有不小的差距。因此,还有待于环保人才进一步的研究开发新产品,不断的为废水治理增添更加先进的技术措施。