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我国现代城市污水处理主导工艺分析与评述

时间:2015-03-04 11:16 作者:admin 点击:

摘 要: 随着我国的社会和经济的高速发展,环境问题日益突出,尤其是城市水环境的恶化,加剧了水资源的短缺,影响着人民群众的身心健 康,已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来,国家和地方政府非常重视污水处理事业,以前所未有的速度推进城市污水
我国现代城市污水处理主导工艺分析与评述
摘 要: 随着我国的社会和经济的高速发展,环境问题日益突出,尤其是城市水环境的恶化,加剧了水资源的短缺,影响着人民群众的身心健 康,已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来,国家和地方政府非常重视污水处理事业,以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设,有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中,预计到2010年,我国要新建城市污水处理厂一千余座,总投资将达1800亿元。在这一进程中,城市污水处理工艺的优化原则,将是工程界面临的首要问题。笔者根据近年来的实践经验,并结合课程讲授的知识,试对目前我国城市污水处理的主导工艺进行简要的分析和评述,也是自己工作和学习的一点心得体会。

  关键词: 污水处理 主导工艺 分析与评述

1、城市污水处理厂工艺选择的原则

  城市污水处理厂的工艺选择一般应遵循四条原则:
  1)技术合理。
  应正确处理技术的先进性和成熟性的辨证关系。一方面,应当重视工艺所具备的技术指标的先进性,同时必须充分考虑适合中国的国情和工程的性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项目,它作为城市基础设施工程,具有规模大、投资高的特点,且是百年大计,必须确保百分之百的成功。工艺的选择更注重成熟性和可靠性,因此,我们强调技术的合理,而不简单提倡技术先进。必须把技术的风险降到最小程度。
  2)经济节能
  节省工程投资是城市污水处理厂建设的重要前提。合理确定处理标准,选择简捷紧凑的处理工艺,尽可能地减少占地,力求降低地基处理和土建造价。同时,必须充分考虑节省电耗和药耗,把运行费用减至最低。对于我国现有的经济承受能力来说,这一点尤为重要。
  3)易于管理。
  城市污水处理是我国的新兴行业,专业人才相对缺乏。在工艺选择过程中,必须充分考虑到我国现有的运行管理水平,尽可能做到设备简单,维护方便,适当采用可靠实用的自动化技术。应特别注重工艺本身对水质变化的适应性及处理出水的稳定性。
  事实上,任何一种工艺总有是有利有敝,关键在于适用性如何。在工程实践中,应该具体情况具体分析,因地制宜,综合比较,取长补短,作出较为优化的选择。  2、城市污水处理厂主导工艺述评

  1)AB法工艺
  AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段,各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段(A段) 停留时间约20--40分钟,以生物絮凝吸附作用为主,同时发生不完全氧化反应,生物主要为短世代的细菌群落,去除BOD达50%以上。 B段与常规活性污泥法相似,负荷较低,泥龄较长。
  AB法A段效率很高,并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用,处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理,AB法具有很好适 用性的,并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时,优势最为明显。
  但是,AB法污泥产量较达,A段污泥有机物含量极高,污泥后续稳定化处理是必须的,将增加一定的投资和费用。另外,由于A 段去除了较多的BOD,可能造成炭源不足,难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合,B段运行较为困难,也难以发挥优势。
目前有仅采用A段的做法,效果要好于一级处理,作为一种过渡型工艺,在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。
  2)SBR工艺
  SBR工艺早在20世纪初已有应用,由于人工管理的困难和烦琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组,各池工作状态轮流变换运行,单池由撇水器间歇出水,故又称为序批式活性污泥法。
  该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布,形成一体化的集约构筑物,并利于实现紧凑的模块布置,最大的优点是节省占地。另外,可以减少污泥回流量,有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水,静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。
  由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺,在除磷脱氮及自动控制等方面有新的特点。
  但是,SBR工艺对自动化控制要求很高,并需要大量的电控阀门和机械撇水器,稍有故障将不能运行,一般必须引进全套进口设备。 由于一池有多种功能,相关设备不得已而闲置,曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外,由于撇水深度通常有1.2—2米,出水的水位必须按最低撇水水位设计,故总的水力高程较一般工艺要高1米左右,能耗将有所提高。
  SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。 2、城市污水处理厂主导工艺述评

  1)AB法工艺
  AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段,各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段(A段) 停留时间约20--40分钟,以生物絮凝吸附作用为主,同时发生不完全氧化反应,生物主要为短世代的细菌群落,去除BOD达50%以上。 B段与常规活性污泥法相似,负荷较低,泥龄较长。
  AB法A段效率很高,并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用,处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理,AB法具有很好适 用性的,并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时,优势最为明显。
  但是,AB法污泥产量较达,A段污泥有机物含量极高,污泥后续稳定化处理是必须的,将增加一定的投资和费用。另外,由于A 段去除了较多的BOD,可能造成炭源不足,难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合,B段运行较为困难,也难以发挥优势。
目前有仅采用A段的做法,效果要好于一级处理,作为一种过渡型工艺,在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。
  2)SBR工艺
  SBR工艺早在20世纪初已有应用,由于人工管理的困难和烦琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组,各池工作状态轮流变换运行,单池由撇水器间歇出水,故又称为序批式活性污泥法。
  该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布,形成一体化的集约构筑物,并利于实现紧凑的模块布置,最大的优点是节省占地。另外,可以减少污泥回流量,有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水,静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。
  由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺,在除磷脱氮及自动控制等方面有新的特点。
  但是,SBR工艺对自动化控制要求很高,并需要大量的电控阀门和机械撇水器,稍有故障将不能运行,一般必须引进全套进口设备。 由于一池有多种功能,相关设备不得已而闲置,曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外,由于撇水深度通常有1.2—2米,出水的水位必须按最低撇水水位设计,故总的水力高程较一般工艺要高1米左右,能耗将有所提高。
  SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。
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