论文部分内容阅读
摘 要:本文通过类比研究了国内外通用的集中污水处理方法,结合我国污水处理的现状,发现了存在的问题,并分析了出现这些问题的原因与今后我国现阶段污水处理的发展趋势。
关键词: 污水处理 除臭方法 类比 趋势
一、国内目前污水处理现状
我国目前的年排污量大约为350亿m3,但城市的污水处理率仅为15.8%,全国有大约超过80%的城市直接排放未经任何处理的污水到附近的水体,这使得水污染加剧。
在我国目前的城市污水处理厂中,有80%以上的都是采用活性污泥法,不到20%采用稳定塘法、土地处理法及一级处理等。随着对水资源质量要求的提高,使得城市污水处理厂不得不开发许多改进型的工艺技术,如A/O法、氧化沟法、SBR法等。这些改进的工艺技法在我国被广泛运用。
总的来说,我国的污水处理还处于发展阶段,而且存在着许多的制约因素,面临重重障碍。
二、目前通用的污水处理方法
城市污水处理厂在运行过程中产生的臭味大致有鱼腥臭、氨臭、腐肉臭、腐蛋臭、腐甘蓝臭、粪臭以及某些生产废水的特殊臭味。对臭味的处理方法有直接焚烧法、催化剂氧化法、酸碱洗净法、臭气氧化法、化学反应法、活性炭物理吸附法、生物脱臭法、土壤脱臭法等。
(一) 土壤脱臭法
土壤脱臭机理主要可分为物理吸附和生物分解两类,水溶性恶臭气体(如胺类、硫化氢、低级脂肪酸等)被土壤中的水分吸收去除,而非溶性臭气则被土壤表面物理吸附继而被土壤中微生物分解。土壤除臭法特点为:一、维护管理费用低,除臭效果与活性炭相当;二、占地多,处理占地为2.5-3.3m2/m3气体;三、不适于多暴雨多雪地区,对于高温、高湿和含水尘等气体须进行预处理。
设计土壤脱臭时选择的土壤指标以腐殖土为好,亚粘土等红土需掺入鸡粪、垃圾和污泥肥料进行改良后使用,矿质土和粘土则不宜采用。土壤水分以40%-70%为宜。过于干燥的土壤需装设水喷淋器。种植草坪的土壤表面保持倾斜,作为防降暴雨的措施。
经国内外数家土壤脱臭床实践,臭气通过土壤速度为2-17mm/s,设计是一般选5mm/s有效土壤厚度为50cm,臭气与土壤接触时间为100s。
(二)臭氧催化法
臭氧除了可有效地控制嗅、味与色度和控制消毒副产物以外,臭氧化通过微絮凝和消毒灭菌,在水厂处理工艺中发挥着至关重要的作用。
1.微絮凝作用
与预加氯比较,臭氧有助于加快絮凝,絮凝时间从20min缩短到10min),相应地絮凝池的数目减少了—半;臭氧能提高滤池过滤速度,过滤速率由22m/h增加到33m/h,相应所需过滤装置的数目则降低了三分之一;延长了反洗周期之间的过滤装置运行时间,降低了反洗所需的用水量,减少所需反洗设备的规模;臭氧可降低凝聚剂的用量,所需的化学凝聚剂减少了33%,并且减少了过滤装置反洗污泥。
2. 消毒灭菌
在水厂控制贾第虫和病毒的多道屏障中,臭氧首当其冲。根据美国环保局地表水处理规定进行测算,臭氧对贾第虫的平均灭活率达0.8个数量级以上。臭氧与后加氯共同作用可以达到杀灭贾第虫1个数量、杀灭病菌3个数量级。
同时,控制水中颗粒数量的试验表明,如果将臭氧关闭,代之以预氯化,滤后水中的颗粒数量将增加5倍。
此外,臭氧化使后消毒的氯需求减少了50%,改善了供水的口感,降低了水中的消毒副产物。
3. 臭氧化与生物过滤的结合使用
水中天然有机物对于供水水质有着重要影响,可同化有机碳(AOC)进入管网后可能会造成细菌的再度繁殖,使水中大肠菌的数量超过规定的标准。同时,供水能否符合关于消毒副产物的规定,原水中的天然有机物的种类和数量至关重要。非腐殖酸类天然有机物据认为是引起管网中微生物再度繁殖的碳源,生物过滤能够有效去除这类天然有机物;臭氧化能够通过将天然有机物的大分子,氧化为小分子,减少三卤甲烷(THMs)和其它消毒副产物的前驱物;但这些小分子大多易于生物降解,会导致管网中细菌再度繁殖。因此,将臭氧化和生物过滤结合有利于发挥其各自的优势。
三、我国污水处理事业的发展趋势
目前我国还处在发展中国家阶段,资金与技术有限,用于污水处理基础设施上的投资在大城市和中小城镇之间的分配很不平衡。由于中小城镇不同于大城市的是管理水平与操作人员的技术水平低,使得对污水处理厂运行操作的要求增大。污水处理是项综合技术,针对这些实际情况,政府提出了至2010年要求设市城市污水处理率不低于60%,建制镇污水处理率不低于50%的目标。因此,未来一段时期内我国污水处理将是大城市和中小城镇并举。 根据中小城镇区别于大城市的特点,必须采用适合的污水处理技术,要求高效、经济和简便易行。因此,我国目前污水处理事业的一项重要任务,就是大力研究和开发传统工艺与新工艺的改造、创新与结合,努力发展处理效率高、具有独立自主知识产权的、能耗低的污水处理技术。结合目前的具体情况,确定走高效率、低能耗、简易的技术路线适合我国的国情。
就我国的实际情况而言,经济发展的速度越快,带来的水污染就越严重,污水处理的重要性也就越突出。因此处理好经济发展与污水处理的关系,是走高效率、低耗能、简易的技术路线的关键。为防止污水处理不力而造成的水污染进一步恶化,我认为可以采取以下几项措施:转变污水处理的主导目标,必须由传统的“污水处理,达标排放”的模式转变为以水质再生为核心的“水循环可再用”,由以前单一的“污染控制”上升到“水的修复和恢复”的高度;加快建设小城镇污水处理厂,使污水处理厂分布更广,功效更大;把污泥无害化、资源化处理,比如污泥经过无害化处理后,可用做农肥,从而达到综合利用资源、节能的目的。
四、 结论
我国的污水处理除臭技术起步较晚,但随着有关供水水质的法令和规定日趋严格,以及各州对臭氧的使用由限制转为更加宽容和开放,行业内人士预测,污水处理的臭氧化技术将逐步成为美国各地水厂处理流程中的标准配置,预臭氧化、臭氧化-生物活性炭工艺将会在全国范围得到普及。
参考文献:
[1]柯崇宜.我国城市污水处理业的改革思路与实施策略[D].中国海洋大学,2006(3).
[2]王靖.城市污水处理特许经营服务管理研究[D].天津大学,2007(1).
[3]李壮.中国城市污水处理行业经济与管理政策的研究[D].北京化工大学,2005(1).
关键词: 污水处理 除臭方法 类比 趋势
一、国内目前污水处理现状
我国目前的年排污量大约为350亿m3,但城市的污水处理率仅为15.8%,全国有大约超过80%的城市直接排放未经任何处理的污水到附近的水体,这使得水污染加剧。
在我国目前的城市污水处理厂中,有80%以上的都是采用活性污泥法,不到20%采用稳定塘法、土地处理法及一级处理等。随着对水资源质量要求的提高,使得城市污水处理厂不得不开发许多改进型的工艺技术,如A/O法、氧化沟法、SBR法等。这些改进的工艺技法在我国被广泛运用。
总的来说,我国的污水处理还处于发展阶段,而且存在着许多的制约因素,面临重重障碍。
二、目前通用的污水处理方法
城市污水处理厂在运行过程中产生的臭味大致有鱼腥臭、氨臭、腐肉臭、腐蛋臭、腐甘蓝臭、粪臭以及某些生产废水的特殊臭味。对臭味的处理方法有直接焚烧法、催化剂氧化法、酸碱洗净法、臭气氧化法、化学反应法、活性炭物理吸附法、生物脱臭法、土壤脱臭法等。
(一) 土壤脱臭法
土壤脱臭机理主要可分为物理吸附和生物分解两类,水溶性恶臭气体(如胺类、硫化氢、低级脂肪酸等)被土壤中的水分吸收去除,而非溶性臭气则被土壤表面物理吸附继而被土壤中微生物分解。土壤除臭法特点为:一、维护管理费用低,除臭效果与活性炭相当;二、占地多,处理占地为2.5-3.3m2/m3气体;三、不适于多暴雨多雪地区,对于高温、高湿和含水尘等气体须进行预处理。
设计土壤脱臭时选择的土壤指标以腐殖土为好,亚粘土等红土需掺入鸡粪、垃圾和污泥肥料进行改良后使用,矿质土和粘土则不宜采用。土壤水分以40%-70%为宜。过于干燥的土壤需装设水喷淋器。种植草坪的土壤表面保持倾斜,作为防降暴雨的措施。
经国内外数家土壤脱臭床实践,臭气通过土壤速度为2-17mm/s,设计是一般选5mm/s有效土壤厚度为50cm,臭气与土壤接触时间为100s。
(二)臭氧催化法
臭氧除了可有效地控制嗅、味与色度和控制消毒副产物以外,臭氧化通过微絮凝和消毒灭菌,在水厂处理工艺中发挥着至关重要的作用。
1.微絮凝作用
与预加氯比较,臭氧有助于加快絮凝,絮凝时间从20min缩短到10min),相应地絮凝池的数目减少了—半;臭氧能提高滤池过滤速度,过滤速率由22m/h增加到33m/h,相应所需过滤装置的数目则降低了三分之一;延长了反洗周期之间的过滤装置运行时间,降低了反洗所需的用水量,减少所需反洗设备的规模;臭氧可降低凝聚剂的用量,所需的化学凝聚剂减少了33%,并且减少了过滤装置反洗污泥。
2. 消毒灭菌
在水厂控制贾第虫和病毒的多道屏障中,臭氧首当其冲。根据美国环保局地表水处理规定进行测算,臭氧对贾第虫的平均灭活率达0.8个数量级以上。臭氧与后加氯共同作用可以达到杀灭贾第虫1个数量、杀灭病菌3个数量级。
同时,控制水中颗粒数量的试验表明,如果将臭氧关闭,代之以预氯化,滤后水中的颗粒数量将增加5倍。
此外,臭氧化使后消毒的氯需求减少了50%,改善了供水的口感,降低了水中的消毒副产物。
3. 臭氧化与生物过滤的结合使用
水中天然有机物对于供水水质有着重要影响,可同化有机碳(AOC)进入管网后可能会造成细菌的再度繁殖,使水中大肠菌的数量超过规定的标准。同时,供水能否符合关于消毒副产物的规定,原水中的天然有机物的种类和数量至关重要。非腐殖酸类天然有机物据认为是引起管网中微生物再度繁殖的碳源,生物过滤能够有效去除这类天然有机物;臭氧化能够通过将天然有机物的大分子,氧化为小分子,减少三卤甲烷(THMs)和其它消毒副产物的前驱物;但这些小分子大多易于生物降解,会导致管网中细菌再度繁殖。因此,将臭氧化和生物过滤结合有利于发挥其各自的优势。
三、我国污水处理事业的发展趋势
目前我国还处在发展中国家阶段,资金与技术有限,用于污水处理基础设施上的投资在大城市和中小城镇之间的分配很不平衡。由于中小城镇不同于大城市的是管理水平与操作人员的技术水平低,使得对污水处理厂运行操作的要求增大。污水处理是项综合技术,针对这些实际情况,政府提出了至2010年要求设市城市污水处理率不低于60%,建制镇污水处理率不低于50%的目标。因此,未来一段时期内我国污水处理将是大城市和中小城镇并举。 根据中小城镇区别于大城市的特点,必须采用适合的污水处理技术,要求高效、经济和简便易行。因此,我国目前污水处理事业的一项重要任务,就是大力研究和开发传统工艺与新工艺的改造、创新与结合,努力发展处理效率高、具有独立自主知识产权的、能耗低的污水处理技术。结合目前的具体情况,确定走高效率、低能耗、简易的技术路线适合我国的国情。
就我国的实际情况而言,经济发展的速度越快,带来的水污染就越严重,污水处理的重要性也就越突出。因此处理好经济发展与污水处理的关系,是走高效率、低耗能、简易的技术路线的关键。为防止污水处理不力而造成的水污染进一步恶化,我认为可以采取以下几项措施:转变污水处理的主导目标,必须由传统的“污水处理,达标排放”的模式转变为以水质再生为核心的“水循环可再用”,由以前单一的“污染控制”上升到“水的修复和恢复”的高度;加快建设小城镇污水处理厂,使污水处理厂分布更广,功效更大;把污泥无害化、资源化处理,比如污泥经过无害化处理后,可用做农肥,从而达到综合利用资源、节能的目的。
四、 结论
我国的污水处理除臭技术起步较晚,但随着有关供水水质的法令和规定日趋严格,以及各州对臭氧的使用由限制转为更加宽容和开放,行业内人士预测,污水处理的臭氧化技术将逐步成为美国各地水厂处理流程中的标准配置,预臭氧化、臭氧化-生物活性炭工艺将会在全国范围得到普及。
参考文献:
[1]柯崇宜.我国城市污水处理业的改革思路与实施策略[D].中国海洋大学,2006(3).
[2]王靖.城市污水处理特许经营服务管理研究[D].天津大学,2007(1).
[3]李壮.中国城市污水处理行业经济与管理政策的研究[D].北京化工大学,2005(1).