
城市化是不可抗拒的經濟跟社會發展法則,是產業化的必定結果。發達國度的城市化率已達70-80℅,我國目前約40℅左右,隨著人類對天然、經濟社會、資源跟環境意識的深刻,發達國度的城市化已開端進入以高新技巧為支撐的城鄉共生互補,環境生態良性輪回,經濟社會可連續發展后城市化階段。隨著我國經濟連續疾速發展,小城鎮數量會劇增,發展潛力宏大。
我國小城鎮數量眾多,散布遼闊,地點疏散,污水無害化處理設施缺乏,欠賬太多。大局部小城鎮污水直接排入水體,造成江河湖泊水質惡化跟地下水沾染,沾染的一直加劇已危及到城鎮供水保險及人身健康,因此建設排水體系,治理水沾染,已提上議事日程。
就地取材采取集中與疏散相結合的治理模式,摸索,開發跟采取適合小城鎮地區能耗低、效力高、投資省、易治理的污水處理新工藝勢在必行。
2、小城鎮情況
到2002年底,全國設市城市660個,其中人口在20萬以下的設市城市325個。建制鎮數量達20021個(其中縣城鎮1646個,縣城關鎮以外的鎮18375);集鎮22612個。建制鎮人口13663.56萬人(不含縣城關鎮)。我國建制鎮(不含縣城關鎮)均勻人口范圍不足1萬人,西部地區不足5000個。在縣城以外的建制鎮中,鎮區人口在0.3-0.6萬人等級的小城鎮占多數,其次為0.6-1.0萬人,再次為0.3萬人以下。鎮區人均占領土地面積108㎡。小城鎮類型有產業型、旅行型、商貿型、港口物流型、居住型等。
3、小城鎮污水處理工程建設現狀及存在重要問題
依據建設部《2006年城市、縣城跟村鎮建設統計公報》,截至2006年底,全國城市的污水處理率已達57%(其中20%的城市的污水處理率已達到或瀕臨70%),縣城的污水處理率為13.56%,但小城鎮的污水處理工程還處于起步階段,污水處理率不足1%。同時可能查看中國污水處理工程網更多技巧文檔。
目前,小城鎮已建污水處理工程多集中在三峽庫區、南水北調沿線或其它重點流域,其中絕大局部按現行的針對城市的相干標準、標準進行設計跟建設。依據調研資料,已建的小城鎮污水處理廠重要存在以下多少方面的問題:
3.1、運行本錢高
以三峽庫區為例,為維護庫區水環境,庫區內的小城鎮污水處理廠出水水質均履行《城鎮污水處理廠沾染物排放標準》GB18918-2002中的一級B標準,只管名目由國度劃撥經費建設,但建成后高達0.6~0.9元/m3的運行本錢遠遠超出了當地政府跟居民的經濟蒙受才干。因為缺乏運行用度,很多工程實際運行水量大大低于設計水量,還有不少 “曬太陽”工程。
3.2、受產業廢水的沖擊負荷較大
小城鎮污水處理廠范圍較小,蒙受沾染物負荷沖擊的才干較低。目前國內生產工藝落伍、沾染較大的產業企業有向小城鎮轉移的趨勢,為下降生產本錢,局部產業企業未嚴格履行有關生產廢水處理的劃定,將高濃度的產業廢水直接排入城鎮下水道,重大影響小城鎮污水處理廠的畸形運行,達標率低。
3.3、技巧跟治理人員缺乏
已建小城鎮污水處理廠大多采取通例二級處理工藝,工藝跟電氣設備較多,經營治理比較龐雜,而小城鎮往往缺乏專業的治理人員跟技巧人員,當實際處理體系不能相應的優化調劑運行參數。同時,設備故障維修也較艱苦。這些問題導致污水處理達標排放的難度較大。
3.4、缺乏相應的標準、標準
現行的《城市污水處理工程名目建設標準》實用于建設范圍1萬m3/d以上(含1萬m3/d)的污水處理工程,而國內絕大多數小城鎮污水處理工程的建設范圍小于1萬m3/d。近年的工程實際教訓表明,小城鎮硬性照搬《城市污水處理工程名目建設標準》,往往投資大,運行本錢高,大多數(尤其是中西部)小城鎮均難以蒙受,這些都重大制約了小城鎮污水處理工程建設跟當地環境維護事業的發展,因此,編制實用于小城鎮的建設范圍在1萬m3/d以下的污水處理工程名目建設標準極為急切。
4、當前小城鎮污水處理工程的特點
近年來已建小城鎮污水處理工程的建設教訓表明,硬性照搬城市污水處理工程的建設教訓,套用現行大中范圍污水處理工程的相干標準,往往造成小城鎮在污水處理工程投資跟運行用度方面都難以蒙受。因此,必須依據小城鎮的特點研究跟采取相適應的建設標準,使小城鎮污水處理工程的建設投資跟運行用度與當地經濟發展水平相適應,有效維護跟改良生態環境,實現可連續發展。
4.1污水處理范圍及進水特點
我國在一直擴大城鎮化進程的進程中,小城鎮的發展趨勢正逐步從數量增加向范圍擴大過渡,小城鎮當前發展的重點是擴大范圍跟進步品質。據民政部統計數據,就建制鎮而言,絕大多數建制鎮的非農業人口或城鎮人口都在逐年增加。但小城鎮的范圍仍然普遍較小。依據建設部村鎮建設辦公室的調研統計,2007年我國大局部小城鎮鎮區人口范圍為2500~10000人,均勻人口范圍在8300人左右,其中很多建制鎮的非農業人口在2000人以下,依據相應的用水量指標推算,大多數建制鎮污水量范圍在2000~2500m3/d。
小城鎮的人口范圍、自來水遍布率跟工農業發展的結構水平,決定了小城鎮的污水總量50%以上是生活污水,多數小城鎮的產業廢水以農產品加工的廢水為主。受居民生活法則的影響,城鎮污水的水量、水質穩定較大,尤其是日夜變更大,通常在每天的早中晚呈現三次水量頂峰,其余時段水量很小。
4.2污水處理體系設置
誠然改革開放以來我國的城鎮化水平有了較大幅度的進步,但城鎮的粗放化水平總體上不高。小城鎮會聚范圍小、空間布局疏散,而且鄉鎮企業的布局也相稱疏散,不向小城鎮區集中。假如將小城鎮的污水集中處理,一方面將不同來源地污水混淆,污水成分將龐雜,處理的工藝流程會較龐雜,處理本錢也會較高。另一方面,需建設較大范疇的污水收集管網,污水需進行長間隔轉輸或中途晉升,導致排水體系布局不公道,既加大了建設投資,也進步了運行本錢。因此,小城鎮污水處理體系設置不宜強調大集中的處理方法,應依據當地的天然地理前提、城鎮總體計劃、污水收集體系的實際情況,以及出水排放的趨勢公道判斷污水收集體系的劃分。污水管渠體系的設計應以重力流為主,盡量不設中途晉升泵站。對城鎮布局疏散、被天然河道或山體宰割成多少局部的地區,應依照經濟公道的準則,抉擇適度疏散的處理方法。有廢水須要處理的單位,也可能到污水寶名目服務平臺征詢具備類似污水處理教訓的企業。
5、處理工藝計劃抉擇
準則:針對性強,技巧成熟,投資公道,運行保險堅固,維護治理簡單,運行用度省。
工藝抉擇應滿意以下具體情況
1)水量的不均勻性,日夜變更大,可能夜間多數時光沒水。
2)排放請求,依據受納水體請求或回用請求判斷出出水水質,從而判斷處理目標。
3)治理者素質
污水處理是技巧含量較高的行業,小城鎮上勞能源素質較低,信息、交通運輸、剖析化驗才干都不能與大城市比較,所選處理工藝盡量簡單,易維護,堅固程底高。
4)盡量降落投資跟運行用度
小城鎮自身的財力較低,建設資金跟運行資金低是確保能建得起跟運行得起的要害。
5)占地、環保請求低
小城鎮污水廠用地地價廉價,臭味對四周環境影響小,可能減少這方面投資。
6、適合小城鎮污水處理技巧
1)、活性污泥法
國外小城鎮污水處理基本都是采取活性污泥法,特點是工藝成熟堅固,處理效力高,受環境影響小。我國小城鎮污水處理的主流工藝也是活性污泥法,變更也是在些基本上的翻新與進步。
•氧化溝工藝
氧化溝工藝采取環形水流設計,存在稀釋倍數高,抗沖擊負荷才干強,出水水質牢固,曝氣設備采取破軸曝氣機或轉碟曝氣機,治理運行簡單,適合小城鎮水量變更大,治理水平低的特點。氧化溝重要類型有卡魯塞爾、奧貝爾、二溝交潛式等。為降落工程造價氧化溝可設計成有防滲才干的土池結構。
•百樂卡工藝
百樂卡工藝用土池作為生化池,用浮動鏈曝氣,并配有專用的積淀刮泥設備。污水處理設備為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用于建筑、農業、交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。曝氣設備、刮泥設備的維修可在水面上進行,池子基本不需放空考試,治理簡單。可利用原有的坑塘高地經必要整修作為生化池,投資用度低。實際證明該方法處理小城鎮污水后果牢固,出水水質好。
•SBR工藝
小城鎮污水重要集中在白天,晚上水很少,白天用SBR作為調蓄池,晚上電價廉價作為處理池,這樣可減少構筑物數量。在SBR池中采取潛水或淹沒式機械曝氣存在設備數量少,把持進程簡單的優點。SBR對水量的適應性強,尤其是小范圍更具上風。
•4S-MBR
江西金達萊環保研發中心有限公司組織科研技巧團隊,勝利開發了一種運行能耗低、可實現污水污泥同步處理的村鎮污水處理新技巧—4S-MBR。該技巧以金達萊公司原創的特點菌膜生物反應器工藝為中心,通過引入自主培養跟篩選的特點菌群,污泥產量少,基本不排有機污泥;同時強化體系厭氧氨氧化、反硝化除磷生化降解后果,實現了一體式連續脫氮除磷,CO
D、NH3-
N、T
N、TP牢固優于《城鎮污水處理廠沾染物排放標準》(GB/T18918-2002)一級標準及《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002),能耗降落50%以上。有廢水須要處理的單位,也可能到污水寶名目服務平臺征詢具備類似污水處理教訓的企業。
其“4S”重要體現為以下四個方面:
◇ 污水污泥同步---Sewage and Sludge Treating Synchronization
◇ 處理回用同步--- Treating and Recycling Synchronization
◇ 脫氮除磷同步--- Denitrifying and Dephosphorizing Synchronization
◇ 節能高效同步--- Saving and Efficiency Synchronization
2)、生物膜法
•生物接觸氧化法
生物接觸氧化是一種存在活性污泥法特點的生物膜法。污水處理設備為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用于建筑、農業、交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。它綜合了曝氣池跟生物濾池兩者的優點。
生物接觸氧化池存在容積負荷高、停留時光短、有機物去除后果好、運行治理簡單跟占地面積小等優點。
•曝氣生物濾池
當出水質請求高,有回用請求或占地面積受限時,采取好氧生物濾池,存在占地面積小,處理出水水質好的優點,毛病是工藝較個別活性污泥法龐雜,其投資跟運行本錢高于活性污泥法。當出水用于景觀水體時,因出水中懸浮物、有機物、氨氮等低,可減緩水體富養分化進展,好氧生物濾池出水明澈,作為景觀用水時視覺后果較好。
•活性污泥與生物膜法的復合技巧
活性污泥與生物膜法的復合,可能施展二種方法的上風:重要體當初可減少占地、進步沾染效力及后果上,如以顆炭為載體的流動床曝氣技巧(流動載體也可能為塑環、海綿體等),曝氣池中加生物掛毯,都可實現進步出水水質的請求,在生物池放置固定填料的接觸氧化工藝,存在占地小,抗沖擊負荷才干強,出水水質牢固,也適合小型污水處理,在我國利用普遍,技巧、設備、資料成熟。
3)、天然沾染法
純天然沾染法利用很少,個別污水需經從前除懸浮物、油、砂落伍入天然沾染體系,如何在無霜凍的南方采取人工濕地,通過動物根系固定微生物并向水中傳輸氧氣,利用微生物沾染污水,同時水生動物可去除水中的氮、磷。本方法適合處理河湖進口處的低濃底污水。還有人工綠地,人工快濾方法都是充分利用了天然前提的沾染方法,特點是投資省、運行費低。
4)、人工疾速滲濾技巧
人工疾速滲濾體系(Constructed Rapid Infiltration System,簡稱CRI體系)是在傳統疾速滲濾體系(Rapid Infiltration System,簡稱RI體系)基本上發展起來的一種嶄新的生態污水處理技巧,它通過有把持地將污水投放于人工構筑的滲濾介質的名義,使其在向下浸透的進程中經歷不同的物理、化學跟生物作用,在過濾截留、吸附跟生物降解的協同作用下去除沾染物。
與傳統二級污水處理技巧比較,CRI技巧存在其奇特的優點:
① 建設跟經營本錢低。CRI體系工藝流程簡單,不須要曝氣,不必污泥回流,不產生活性污泥,其建設本錢是傳統方法的1/2,直接運行本錢是活性污泥法的1/3,其它傳統方法的1/2。
② 沾染物去除率高、出水后果好。CRI體系對沾染物存在較高的去除率,個別COD達85%以上,BOD達90%以上,SS的去除率達到95%以上,氨氮去除率為90%左右,總磷的去除率可達50~70%以上。
③ 操作、運行簡便。CRI體系工藝簡單,構筑物較少,主動化把持水平高,對運行治理人員請求不高,十分便捷。
④ 建設周期短。范圍低于千噸/日的工程個別能在多少個月內建成。
CRI體系勝利的工程實例詳見四川成都市大林鎮。
5)、無能源式生物處理技巧
針對城市的污水排放特點,貫徹可連續發展、節儉能源的理念,在北京市城市污水處理中大量推廣利用了無能源式生物沾染槽、人工潛流濕地、泥土滲濾體系等無能源式生物及生態技巧,這些技巧都重要體現了如下理念:
(1) 以人為本:充分考慮各城市的操作治理水平及污水排放特點,推動利用無人值守技巧;
(2) 長效機制:利用節能乃至無能源技巧,盡量不須要電力接入,尋求運行用度最低,不須要后期投入;
(3) 污水資源化:就地處理,就地回用;
(4) 景觀美感:使環保設施與四周的環境生態融為一體,打造新的綠色景觀。
① 無能源式生物沾染槽是好氧與厭氧結合的一體化結構,中心技巧為混淆流膨脹床厭氧生物濾池。厭氧生物濾池是在從前多少十年新發展起來的污水處理技巧,并在厭氧范疇得到利用,其典范技巧為Young跟McCarty發明的厭氧濾池,其體系內能堅持高污泥濃度,有機負荷高,進而耐沖擊負荷才干強,水力停留時光短,占地小而得到普遍利用。有廢水須要處理的單位,也可能到污水寶名目服務平臺征詢具備類似污水處理教訓的企業。
② 人工潛流濕地
濕地是由水跟成長著水生動物的土地形成的一個生態體系。人工濕天時用濕地體系內部良好的輪回,對污水有很強的沾染后果,而且存在較好的生態效益跟景觀后果,可普遍利用于處理各品種型的污水,包含生活污水、產業廢水、河湖庫水質改良等多方面,是投資低廉、節能低耗的污水處理實用技巧。
人工潛流濕地是將污水有把持地投配到成長著動物的土地上,利用泥土、動物跟微生物等的作用處理污水的一種污水天然處理體系,當污水流過期,經砂石、泥土過濾,動物的富集接收,動物根際微生物活動等多種作用,使水質得到沾染。污水在濕地床名義下經水平跟垂直方向滲濾流動,通過動物傳遞到根系的氧氣有助于污水的好氧處理,并可能充分利用填料名義成長的生物膜、豐富的動物根系及表層土跟填料進行泥土的物理、化學跟泥土微生物的生化作用等,進步處理后果跟處理才干;同時體系存在水力負荷高,沾染后果良好,受溫度影響較小,處理后果及衛生前提較好等特點。
③ 生物沾染井(泥土滲濾技巧)
污水土地處理體系多年來始終被人們廣為利用,各種泥土滲濾體系是很多小范圍污水處理站的幻想抉擇。利用滲井處理污水曾被大面積利用,但因為不防滲辦法,它可能會對泥土跟地下水產生沾染,因此在很多處所被破法加以禁止。以疾速泥土滲濾體系原理開發的生物沾染井是成套化小范圍污水處理設備,造價低,治理簡單,對污水有較好的沾染后果,而且存在較好的生態效益跟景觀后果。
生物沾染井是成套化的人工土地疾速滲濾體系小型裝置,采取大粒徑易掛膜生物濾料,將一定量的污水投配于浸透機能較好的濾料層中,使其在浸透的進程中經物理截留跟生化作用,終極達到污水沾染目標的進程。污水處理設備為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用于建筑、農業、交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。生物沾染井由污水的預處理、調節、布水、滲濾以及集水等局部組成,中心局部是滲濾池。
在土地滲濾體系中,投配污水緩慢通過布水管四周的填料,在泥土毛管作用下向填料層擴散。因為污水富含微生物所必須的養分跟能源物質,加之適合的填料性狀為微生物供給了良好的生存發育環境,所以填料中有較高的生物活性,存在大量微生物。作物根區也處于好氧狀況,污水中的沾染物質在擴散進程中被泥土阻留、泥土吸附、微生物降解、動物接收等一系列作用被去除。其中微生物對污水中有機物質的去除起著十分重要作用,被截留跟吸附在填料中的有機沾染物,在微生物的作用下,經過生物化學反應,被分解轉化成無機物,這是去除有機沾染物的要害。
因為生物沾染井體系的負荷低、停留時光長,水質沾染后果十分好,而且牢固。該體系適合于小范圍的城市生活污水的處理,尤其實用于單戶或三五戶居民的生活污水處理,推廣利用前景較為遼闊。
7、結語
因為小城鎮發展敏捷,且大多數城鎮污水未經處理直接排放,因此小城鎮污水成為我國區域性水沾染的重要起因之一。小城鎮污水治理不僅是小城鎮自身發展的須要,同時也是流域生態環境維護的須要。受建設資金、技巧水平跟治理水平的制約,我國小城鎮(包含經濟發達的城市)污水處理尚處于起步階段。為增進小城鎮污水處理進程的建設,保障我國的水環境跟小城鎮的可連續發展,應加大小城鎮污水處理有關問題的研究力度。
8、參考文獻
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