污水處理廠

污水處理廠

從污染源排出的污(廢)水,因含污染物總量或濃度較高,達不到排放標準要求或不適應環境容量要求,從而降低水環境質量和功能目標時,必需經過人工強化處理的場所,這個場所就是污水處理廠,又稱污水處理站。

基本介绍

  • 中文名:污水處理廠
  • 外文名:wastewater treatment plant
  • 縮寫:WWTP
  • 種類:城市集中污水處理廠等
  • 目的:處理達不到要求的廢水
  • 方法:物理法、化學法和生物法
基本介紹,試運行,運行管理,管理職責,中國概況,概況,我國難題,難題破解,污水處理工藝,一級處理,二級處理,三級處理,除臭工藝,行業發展,性質,選址,處理工藝,處理系統,處理技術,發展方向,市場發展前景展望,

基本介紹

污水處理廠是從污染源排出的污(廢)水,因含污染物總量或濃度較高,達不到排放標準要求或不符合環境容量要求,從而降低水環境質量和功能目標時,必需經過人工強化處理的場所。一般分為城市集中污水處理廠和各污染源分散污水處理廠,處理後排入水體或城市管道。有時為了回收循環利用廢水資源,需要提高處理後出水水質時則需建設污水回用或循環利用污水處理廠。處理廠的處理工藝流程是有各種常用的或特殊的水處理方法最佳化組合而成的,包括各種物理法、化學法和生物法,要求技術先進,經濟合理,費用最省。設計時必須貫徹當前國家的各項建設方針和政策。因此,從處理深度上,污水處理廠可能是一級、二級、三級或深度處理。污水處理廠設計包括各種不同處理的構築物,附屬建築物,管道的平面和高程設計並進行道路、綠化、管道綜合、廠區給排水、污泥處置及處理系統管理自動化等設計,以保證污水處理廠達到處理效果穩定,滿足設計要求,運行管理方便,技術先進,投資運行費用省等各種要求。

試運行

污水處理工程的試運行,不同於一般建築給排水工程或市政給排水工程的試運行,前者包括複雜的生物化學反應過程的啟動和調試,過程緩慢,耗費時間長,受環境條件和水質水量的影響較強,而後者僅僅需要系統通水和設備正常運轉便可以。
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污水處理工程的試運行與工程的驗收一樣是污水治理項目最重要的環節。通過試運行可以進一步檢驗土建工程、設備和安裝工程的質量,是保證正常運行過程能夠高效節能的基礎,進一步達到污水治理項目的環境效益、社會效益和經濟效益。
污水處理工程試運行,不但要檢驗工程質量,更重要的是要檢驗工程運行是否能夠達到設計的處理效果。
污水處理工程試運行的內容:
(1)通過試運行檢驗土建、設備和安裝工程的質量,建立相關設備的檔案材料,對相關機械、設備及儀表的設計合理性、運行操作注意事項等提出建議。
(2)對某些通用或專用設備進行帶負荷運轉,並測試其能力。如水泵的提升流量與揚程、鼓風機的出風風量、壓力、溫度、噪音與振動等,曝氣設備充氧能力或氧利用率,刮(排)泥機械的運行穩定性、保護裝置的效果、刮(排)泥效果等。
污水處理工程試運行的要求:
(1)單項處理構築物的試運行,要求達到設計的處理效果,尤其是採用生物處理法的工程,要培養(馴化)出微生物污泥,並在達到處理效果的基礎上,找出最佳運行工藝參數。
(2)在單項設施試運行的基礎上,進行整個工程的聯合運行和驗收。確保污水處理能夠達標排放。

運行管理

城市污水廠的運行管理,同其他行業的運行管理一樣,是 污水處理全流程進行計畫、組織、控制和協調等工作的總稱,是企業各種管理活動(例如:行政管理、技術管理、設備管理、“三產”管理)的一部分,是企業各種經營活動中最重要的部分。
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城市污水廠的運行管理,指從接納原污水至淨化處理排出“達標”污水的全過程的管理。
污水處理運行管理的基本要求
城市污水處理廠運行管理過程中的基本要求是:
(1)按需生產 首先應滿足城市與水環境對污水廠運行的基本要求,保證乾處理量使處理後污水達標。
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(2)經濟生產 以最低的成本處理好污水,使其“達標”。
(3)文明生產 要求具有全新素質的操作管理人員,以先進的技術文明的方式,安全的搞好生產運行。
水質管理
污水處理廠(站)水質管理工作是各項工作的核心和目的,是保證“達標”的重要因素。水質管理制度應包括:各級水質管理機構責任制度,“三級”(指環保監測部門、總公司和污水站)檢驗制度,水質排放標準與水質檢驗制度,水質控制與清潔生產制度等。

管理職責

污水處理廠操作管理人員的任務是,充分發揮各種處理方法的優點,根據設計要求進行科學的管理,在水質條件和環境條件發生變化時,充分利用各種工藝的彈性進行適當的調整,及時發現並解決異常問題,使處理系統高效低耗地完成淨化處理作用,以達到理想的環境效益、經濟效益和社會效益。
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(一) 熟練掌握本職業務
污水與污泥的處理是依靠物理、化學及生物學的原理來完成的,要利用大型的構築物、機械、設備與自控裝置,還涉及各種測試手段,這就要求所有運行管理人員除了具有一定的文化程度外,在物理、化學及微生物學方面的知識應具有更高的要求,也包括機械及電方面的知識。
(二) 遵守規章制度
為了保證污水處理廠穩定的運行,除了操作管理人員應具備業務知識和能力外,還應有一系列規章制度要共同遵守。除了崗位責任制以外,還包括:設施巡視制、設備保養制、交接班制、安全操作制等。

中國概況

概況

我國污水處理產業發展進步較晚,建國以來到改革開放前,我國污水處理的需求主要是以工業和國防尖端使用為主。改革開放後,國民經濟的快速發展,人民生活水平的顯著提高,拉動了污水處理的需求。進入二十世紀九十年代後,我國污水處理產業進入快速發展期,污水處理需求的增速遠高於全球水平。
1990年以來,全球污水處理表觀消費量以年均6%的速度增長,而九十年代的十年間,我國污水處理表觀消費量年均增長率達到17.73%,是世界年均增長率的2.9倍。進入二十一世紀,我國污水處理產業高速增長。2000年—2004年,我國污水處理消費量從188萬噸增長到447萬噸,增加了2.3倍,年平均增長率在27%以上。其中,2001年,我國污水處理表觀消費量達到225萬噸,超過美國成為世界第一污水處理消費大國。同時,污水處理進口也大幅度增加。1998年,我國污水處理進口100萬噸,由此成為世界上最大的污水處理進口國。2004年與1998年比,污水處理進口增長幅度年均達到27.14%。預計2005年,中國污水處理表觀消費量將達到500萬噸,進口仍將保持在300萬噸左右。
伴隨著污水處理市場的快速發展,我國污水處理產量也結束了長期徘徊的局面,實現了高速增長。我國污水處理產量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸,年平均增長率在82.6%,占國內市場需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期,世界污水處理產量則僅以6%左右的速度增長。
從九十年代後期起,我國國有和合資企業通過引進和技術改造,先後建成了一系列污水處理生產線,污水處理工藝技術裝備達到國際先進水平,污水處理生產初具規模。污水處理品種結構也發生了積極的變化,污水處理產品質量迅速提高。特別是國內污水處理冷軋板增長迅速,2003年,國內冷軋板產量達到170萬噸,首次超過進口量,自給率達到66%;2004年,國內冷軋板產量達到200萬噸,自給率達到70%以上。從2004年底到2005年底,國內冷軋污水處理產能將增加約150萬噸,基本滿足國內市場需求。到2007年,我國將成為污水處理的淨出口國。
從總體上看,我國污水處理正在經歷由規模小、水平低、品種單一、嚴重不能滿足需求到具有相當規模和水平、品種質量顯著提高和初步滿足國民經濟發展要求的深刻轉變,污水處理需求將逐步實現自給。

我國難題

(難題一)人口增加,污水增多
在我國,隨著城市人口的增加和工農業生產的發展,污水排放量也日益增加,水體污染相當嚴重,而且幾乎遍及全國各地。到2000年底,全國設市的663個城市中有310個建有污水處理設施,建設污水處理廠427座,年污水處理量113.6億立方米,污水處理率只有34.23%。
(難題二)加快發展,急需資金
社會主義市場經濟條件下,污水處理是從一定量的資金投入開始的。污水處理資金的規模決定著污水處理的規模。污水處理資金自身的發展速度決定著污水處理髮展的速度和污水處理技術進步的速度。現實的污水處理中,技術先進、處理費用低的決策方案通常是預付資金量較大的方案。從這個意義上說,資金自身的發展速度越快,污水處理技術的進步和套用才能越快,污水處理也才能越快。
(難題三)處理資金,來源困難
1、我國城市污水處理資本金來源的難處所在
長期以來,我國城市污水處理設施採取的是免費使用政策,不僅擴大再生產由財政投資,簡單再生產也需要財政撥款才能完成,財政撥款因此成了污水處理設施維護建設投資的唯一來源。只是在不同時期,來源的名稱不同,但都是以財政為中心的資金循環。經濟體制改革,否定了我國傳統大一統"財政模式,否定了國家作為生產經營者的身份,也否定了生產資料所有者身份和政權行使者合一,要求政企分開,政資分開。與此相適應,在國家為主體的統一財政的前提下,我國財政分成公共財政與國有資產管理兩部分。公共財政是以政權行使者身份出現的國家,主要以稅收形式籌集資金,解決市場配置資源所不能解決的問題,滿足公共需要。城市污水處理是公益事業,污水處理資金財政撥款應是公共財政支出。因我國社會主義市場經濟體制改革還在深化中。
2、污水處理借入資金來源的難處所在
城市污水處理資金需求巨大,銀行貸款是污水處理資金的一個重要來源。銀行貸款分商業銀行貸款與國家開發銀行貸款。商業銀行資金來源為居民與企業存款,大多為短期資金,雖然也可作部分中長期貸款,但比重不宜過大;商業銀行資金運用要求安全性、流動性和盈利性的"三性"統一,而污水處理資金的運用和回流很難與商業銀行資金運用“三性”相吻合。因此,商業銀行很難對污水處理項目進行貸款。

難題破解

(破解方法一)加大財政撥款力度
城市污水處理資金的一部分,在社會主義市場經濟條件下,還必須由政府給予必要的補助,原因是多方面的。主要是:1、污水處理普遍存在著價格需求彈性較小和政府"壟斷"經營,其收費制定必須考慮居民的承受能力,而不能依靠競爭價格來完全地解決設施建設和企業發展問題。2、污水處理提供的服務具有公共性,許多設施的使用難以計算,使其服務收費不能直接進入市場實行等價交換,而只能成為公共消費的一部分。3、污水處理提供的服務具有廣泛的社會性和外部經濟性,衡量其投資效益時,首先是社會效益。
國家財政對城市污水處理的撥款,在我國主要有基本建設安排的投資,中央財政撥給的專款和地方財政撥款。基本建設安排的投資,分國家預算內和地方自籌兩種。國家預算內的基本建設投資由中央政府確定數額,由財政部交國家計委統一安排。地方自籌基本建設投資,是在國家規定的額度內由地方自籌資金安排的投資。中央和地方財政撥款,一種是根據需要,財政每年撥給一定數額的資金,作為污水處理的專項資金;另一種是按項目定額補助,項目建成,補助停止。
(破解方法二)增加企業自籌強度
在市場經濟的條件下,污水處理只有在其建設經營活動中把它的價值轉化到周而復始的資金回流中,才能實現污水處理的再生產。按價值規律的要求,污水處理的投入與產出理順到市場經濟的新秩序中,是加快我國城市污水處理的客觀要求。污水處理收費,不應是一項臨時性的籌資措施,而是實現污水處理資金補償的市場化方式,同時也是調節污水處理設施合理利用的一種經濟手段。
污水處理的自籌資金,在社會主義市場經濟條件下,要按照價值規律制定污水處理收費標準,按照國家規定從營業收入中提取生產發展基金、固定資產折舊基金和大修理基金。污水處理單位不僅要依靠自身的力量來完成簡單再生產和擴大再生產,還要向國家繳納稅費。為此,污水處理的合理收費,必須建立在合理成本和合理利潤率的基礎之上。
污水處理收費的合理成本,一般應包括生產費用、經營費用、固定資產折舊、大修理基金、貸款利息等。其中固定資產折舊要有恰當的折舊率,污水處理收費的合理利潤率,是指利潤率的核定既要考慮企業的合理福利和必要的積累,又要考慮污水處理收費需求彈性小、社會服務性強的特點,防止利用其壟斷性追求過高利潤。為防止壟斷強加給用戶的負擔,政府可通過行政和經濟手段對經營者加以限制,使其可能獲得的利潤不超過全社會的平均利潤。
(破解方法三)試行優先股票發行
市場經濟國家的經驗表明,發行優先股票吸收國內外私人資本進行城市污水處理,既能滿足污水處理的巨大資金需求,又不喪失政府對污水處理項目的控制權。優先股票是相對普通股票而言的。投資購買普通股票的好處還有投資收益比其他類似證券的投資收益高,在證券交易市場上流通性強,交易公平進行等。
優先股票是比普通股票具有一定優先權的股票,主要是優先分得股利和公司剩餘財產的權利。優先股的最大優點是較普通股收益穩定,風險小。但當股份公司經營成績卓著,經營利潤激增時,優先股享受到的收益卻不會增加,而普通股的收益卻可隨著公司經營效益的提高而增加。從這一點考慮,優先股較普通股又缺乏發展性和進取性。
按我國現行做法,股票是根據投資者身份的不同,劃分為國家股、法人股、個人股和外資股,沒有優先股與普通股的劃分。我國《公司法》中沒有優先股的概念,也沒有做出相應的規定。這是因為我國的股份制企業都是從計畫經濟體制下的企業改造而來,因而帶有種種歷史的痕跡,成為歷史遺留問題正待在改革中進一步探索解決。從城市污水處理的實際出發,我們可以進行污水處理股票發行的探索。這就要對現有的污水處理企業進行股份制改造,向國內外私人資本發行部分優先股票,或將部分國有股以優先股的形式轉讓給私人資本,籌措的資金由污水處理企業用於污水處理。這種方式由於是以現有企業的發展業績為基礎,且改造後的企業業績繼續增長,所以集資成功的可能性較大。
(破解方法四)《城鎮排水與污水處理條例》出台帶動新型管理模式
2013年10月2日,國務院總理李克強簽署國務院令,公布《城鎮排水與污水處理條例》,自2014年1月1日起施行。醞釀十餘年之久,排水行業終於迎來了自己的法律文本。日前,國務院法制辦、住房城鄉建設部負責人就《城鎮排水與污水處理條例》的有關問題提到,條例的公布最主要解決問題之一就是“污水處理廠運營管理不規範”。就污水處理行業情況來看,大多數還是停留在自控管理階段,信息化建設非常落後,而恰恰數位化水務建設程度體現了水務集團公司發展狀況和潛力。
在“智慧水務”理念的引導下,水務集團的管理髮生了變革,它們採用數據採集、傳輸等感測設備線上檢測水務系統的運行狀態,並採用可視化的方式有機整合水務管理部門設施,形成“水務物聯網”。集團通過水務數位化管理平台將海量數據進行及時分析與處理,即在各污水處理廠、泵站安裝數據採集前置機或數據採集DSP模組,將自控系統中的生產運行數據通過3G網路實時傳輸到集團總部,進行集中存儲和套用。通過對各類關鍵數據的實時監視和智慧型分析,再提供分類、分級預警,且利用簡訊、光、警報聲等通知相關負責人,同時給予相應的處理結果輔助決策建議,以更加精細和動態的方式管理水務運營系統的整個生產、管理和服務流程,使之更加數位化、智慧型化、規範化,從而達到“智慧”的狀態。

污水處理工藝

污水處理工藝分三級:一級處理:物理處理,通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理:生物化學處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理:污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。

一級處理

機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程必備工程(儘管有時有些工藝流程省去初沉池),城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠,一般不推薦曝氣沉砂池,以避免快速降解有機物的去除;在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設定與否以及設定方式需要根據水質特性的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。

二級處理

污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、CASS法、土地處理法等多種處理方法。目前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離,從淨化後的污水中除去。

三級處理

三級處理是對水的深度處理,是繼二級處理以後的廢水處理過程,是污水最高處理措施。現在的我國的污水處理廠投入實際套用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。
由此可見,污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉化作用和固液分離,在使污水得到淨化的同時將污染物富集到污泥中,包括一級處理工段產生的初沉污泥、二級處理工段產生的剩餘活性污泥以及三級處理產生的化學污泥。由於這些污泥含有大量的有機物和病原體,而且極易腐敗發臭,很容易造成二次污染,消除污染的任務尚未完成。污泥必須經過一定的減容、減量和穩定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響,必須重視。如果污泥不進行處理,污泥將不得不隨處理後的出水排放,污水廠的淨化效果也就會被抵消掉。所以在實際的套用過程中,污水處理過程中的污泥處理也是相當關鍵的。

除臭工藝

其中物理法主要包括稀釋法、吸附法等;化學法包括吸收法、燃燒法等;生物法包括生物製劑法、生物過濾法、填充塔式生物脫臭法和生物洗滌法,植物提取液霧化噴淋法等。

行業發展

地球雖然有70.8%的面積為水所覆蓋,但淡水資源卻極其有限,人類真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分,僅占地球總水量的0.26%,而且分布不均。
污水處理廠污水處理廠
20世紀50年代以後,全球人口急劇增長,工業發展迅速。全球水資源狀況迅速惡化,“水危機”日趨嚴重。一方面,人類對水資源的需求以驚人的速度擴大;另一方面,日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。
全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪,每升廢水會污染8升淡水;所有流經亞洲城市的河流均被污染;美國40%的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染;歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。20世紀,世界人口增加了兩倍,而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機:12億人用水短缺,30億人缺乏用水衛生設施。
中國水資源人均占有量少,空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業化的加速,水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下,污水處理行業成為新興產業,
雖然由於國家和各級政府對環境保護重視程度的不斷提高,中國污水處理行業正在快速增長,污水處理總量逐年增加,城鎮污水處理率不斷提高。
中國的污水處理率與已開發國家相比,還存在著明顯的差距,且處理設施的負荷率低。因此中國應完善污水處理的政策法規,建立監管體制,創建合理的污水處理收費體系,扶植國內環保產業發展,推進污水處理行業的產業化和市場化。污水處理行業是一個朝陽產業,發展前景十分廣闊。中國將在“十一五”期間投資3000億元以推進城市污水處理和利用,中國污水處理行業由此迎來高速發展期。

性質

在我國,早期的污水處理廠都屬於事業單位編制,屬於市政部門管轄,其建設、運營等由城管部門負責,環保部門僅負責污水處理廠出水的合格性檢驗。BOT、TOT等國際先進模式引入我國,對於加速我國污水處理廠的建設步伐,改善水環境起到了積極作用,原有的污水處理廠也大多進行了企業改制,有屬於事業單位的,有屬於國營企業的,也有屬於外資、私企的。

選址

污水處理廠址的選定是城市和工業區的總體規劃的組成部分。廠址的選擇同城市和工業區排水管道的布置、處理後污水出路密切相關,應進行深入的調查研究和技術經濟比較,並應考慮以下原則:
1、廠址必須位於給水水源的下游;如果城鎮、工業區和生活區位於河流附近,廠址必須在它們的下游,而且要在夏季主風向的下風向,並應同城鎮、工業區、生活區以及農村居民點保持一定的距離,但又不宜太遠,,以免增加管道的長度。
2、廠址應儘可能與處理後出水的主要去向(如灌溉農田)或受納水體靠近。
3、充分利用地形,選擇有適當坡度的地區,以滿足污水處理構築物和設備高程布置的需要,節省能源和動力。
4、儘可能少占和不占農田,並考慮後續建設發展的可能性。

處理工藝

工藝流程說明
污水經格柵進入調節池後經提升泵進入生物反應器,通過PLC控制器開啟曝氣機充氧,生物反應器出水經循環泵進入膜分離處理單元,濃水返回調節池,膜分離的水經過快速混合法氯化消毒(次氯酸鈉、漂白粉、氯片)後,進入中水貯水池池。反衝洗泵利用清洗池中處理水對膜處理設備進行反衝洗,反衝污水返回調節池。通過生物反應器內的水位控制提升泵的啟閉。膜單元的過濾操作與反衝洗操作可自動或手動控制。當膜單元需要化學清洗操作時,關閉進水閥和污水循環閥,打開藥洗閥和藥劑循環閥,啟動藥液循環泵,進行化學清洗操作。
本一體化生物反應器採用可程式序控制器(PLC)控制。有以下功能:
·膜生物反應器全過程採用自動控制系統,大大減少了運行管理費用。
·當生物反應器內水到高水位時,提升泵停止運行,當水位降至低水位時提升泵自動開啟。
·根據中水貯水池水位自動開啟、關閉循環泵。
·自動開啟、關閉加藥泵,加藥量可根據需要調整。
·自動運行膜清洗、消毒程式。
·電機設有過流、過載保護。
已建的中水回用工程普遍存在處理效果欠佳、運行費用較高、設施占地面積較大等問題,處理設施運轉不理想。因此我國的城市中水處理事業迫切需要開發經濟高效適用的處理工藝和配套設備。
MBR工藝特點
膜生物污水處理技術套用於廢水再生利用方面,具有以下幾個特點:
(1)能高效地進行固液分離,將廢水中的懸浮物質、膠體物質、生物單元流失的微生物菌群與已淨化的水分開。分離工藝簡單,占地面積小,出水水質好,一般不須經三級處理即可回用。
(2)可使生物處理單元內生物量維持在高濃度,使容積負荷大大提高,同時膜分離的高效性,使處理單元水力停留時間大大的縮短,生物反應器的占地面積相應減少。
(3)由於可防止各種微生物菌群的流失,有利於生長速度緩慢的細菌(硝化細菌等)的生長,從而使系統中各種代謝過程順利進行。
(4)使一些大分子難降解有機物的停留時間變長,有利於它們的分解。
(5)膜處理技術與其它的過濾分離技術一樣,在長期的運轉過程中,膜作為一種過濾介質堵塞,膜的通過水量運轉時間而逐漸下降有效的反衝洗和化學清洗可減緩膜通量的下降,維持MBR系統的有效使用壽命。
(6)MBR技術套用在城市污水處理中,由於其工藝簡單,操作方便,可以實現全自動運行管理。

處理系統

SPR污水處理系統
最新發明的“SPR高濁度污水淨化系統”(美國發明專利)將污水的“一級處理”和“三級處理”程式合併設計在一個SPR污水淨化器罐體內,在30分鐘流程里快速完成。它容許直接吸入懸浮物(濁度)高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水,處理後出水的懸浮物(濁度)低於3毫克/升(度);它容許直接吸入CODcr為200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機污水,處理後出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當於常規的一、二級污水處理廠的工程投資和低於常規二級處理的運行費用,就能夠獲得三級處理水平的效果,實現城市污水的再生和回用。
SPR污水處理系統方法
(1)SPR污水處理系統首先採用化學方法使溶解狀態的污染物從真溶液狀態下析出,形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒;
(2)選用高效而又經濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污水中分離出來;然後採用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體;
(3)再依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理,在自行設計的SPR高濁度污水淨化器內使絮體與水快速分離;
(4)清水經過罐體內自我形成的緻密的懸浮泥層過濾之後,達到三級處理的水準,出水實現回用;
(5)污泥則在濃縮室內高度濃縮,定期靠壓力排出,由於污泥含水率低,且脫水性能良好,可以直接送入機械脫水裝置,經脫水之後的污泥餅亦可以用來製造人行道地磚,免除了二次污染。
最新發明的SPR污水淨化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用低、占地少、淨化效果好的眾多優勢將為當今世界的城市污水的再利用開創一條新路。城市污水實現再利用之後,為城市提供了第二淡水水源,為城市的可持續發展提供了必不可少的條件,其經濟效益和社會效益是不可估量的。
SPR污水處理系統與眾不同的技術特點:
1、城市生活污水和處理藥劑的混合主要是在泵前吸藥管道、污水泵葉輪、蛇形反應管和瓷球反應罐的組合作用下完成的,依照紊流速度、混合時間、和水力學結構數據設計,得以十分充分的混合,為取得最佳混凝淨化效果和最大限度地節省藥劑創造了前提條件。這是過去常規的一級處理和二級處理之水工結構所做不到的。
2、SPR系統處理城市污水時,採用五種以上污水處理藥劑及其最佳配方組合使用,靠化學反應使污水中溶解狀態的有機污染物、重金屬離子和有害的鹽類從水中析出,成為有固相界面的微小顆粒(它包含有污水三級處理的作用)。其中還選用了一種吸附效果很好而價錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機污染物和色度。靠消毒劑在30分鐘的流程內殺滅細菌和大腸桿菌。靠混凝的物理化學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團。這樣發揮各藥劑的單獨作用和它們之間的交聯作用的用藥方式是與常規的物理化學法不相同的。而且SPR系統使用的組合藥劑配方,只能在具有十分精細的水動力學參數設計的SPR污水淨化器及其系統里才能充分發揮作用,在常規的水工系統里是無法使用的。

處理技術

在天然淡水資源已被充分開發、自然災害日益頻繁暴發的今天,缺水已經對世界各國眾多城市的經濟和市民生活構成了十分嚴重的威脅,缺水危機已經是我們面臨的現實,解決城市缺水問題的重要途徑應該是將城市污水變為城市供水水源。城市污水就近可得,來源穩定,容易收集,是可靠且穩定的供水水源。城市污水經淨化後回用主要可作為市政綠化、景觀用水和工業用水。 城市污水再生回用工程包括污水收集系統、污水淨化處理技術及其系統、出水輸配系統、回用水套用技術和監測系統。其中污水淨化再生技術及其系統是關鍵,污水淨化處理的流程要簡單可靠,投資和運行費用要為該城市經濟實力所能承受,處理後出水的水質要滿足回用的要求。
沿用了許多年的傳統的“一級處理”及“二級處理”水處理工藝技術和設備已經難以適應當今的高濁度和高濃度污水的淨化處理要求,處理後出水更不能滿足城市對水回用的水質要求。沿著傳統的工藝技術路線只能進一步附加傳統的“三級處理”設備系統,既迴避不了龐大複雜的傳統二級生化處理系統,也迴避不了投資和運行費用都十分昂貴的傳統三級過濾吸附處理系統。這些恰恰是實現污水回用的忌諱之處。所以,環保市場十分迫切需要淨化效率更高、處理後出水能滿足現有環保標準並且能回用於城市,投資和運行費用又要為現有城市的經濟實力所能接受的污水處理新技術和新設備。

發展方向

城市污水處理廠的發展趨勢,除了數量上不斷增加外,一是二級處理廠所占比重逐漸增大,並開始建設三級處理廠。美國和德意志聯邦共和國,二級處理廠占70%以上;英國則全部為二級處理廠;日本二級處理廠占90%以上。另一個趨勢是向大型發展,幾個甚至十幾個城鎮共同建設統一的污水處理廠,如法國的阿謝爾污水處理廠就接受巴黎地區一個市和三個省的污水,日本也在發展接受幾個城鎮污水的“流域下水道”。美國芝加哥市的西-西南污水處理廠是世界最大的污水處理廠之一,服務人口為260萬,面積15萬公頃,日處理水量340萬立方米。
結合我國實際情況,參考國外先進技術和經驗,建設城市污水處理廠應符合以下幾個發展方向:
(1)總投資少。我國是一個開發中國家,經濟發展所需資金非常龐大,因此嚴格控制總投資對國民經濟大有益處。
(2)運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素,是評判一套工藝優劣的主要指標之一。
(3)占地省。我國人口眾多,人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個重要因素。
(4)脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環境的富營養化,污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)也明確規定了適用於所有排污單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準。這就意味著今後絕大多數城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。
(5)現代先進技術與環保工程的有機結合。現代先進技術,尤其是計算機技術和自控系統設備的出現和完善,為環保工程的發展提供了有力的支持。保證了污水處理廠的正常運行和穩定的合格出水,而我國在這方面還比較落後。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發展的方向。

市場發展前景展望

隨著國家實施節能減排戰略、加快培育發展戰略性新興產業,中國污水處理廠的建設規模和服務範圍將進一步擴大。污水處理建設市場和運營市場進入高速發展期,產業整合逐步展開,污水處理市場化改革將進一步推進,中國污水處理投資運營市場具有廣闊的市場空間。此外,新型城鎮化的推進將為環保產業帶來巨大商機,污水處理基礎設施建設向中小城市和小城鎮傾斜的趨勢。
一方面,儘管設定市城市污水處理率已提前完成70%的目標,但縣城和建制鎮污水處理率依然較低。另一方面,中國農村污染不斷擴大,導致流域支流、河網以及地下水的水質持續快速惡化。《國務院辦公廳轉發環保總局等部門關於加強農村環境保護工作意見的通知》(國辦發【2007】63 號)指出,要逐步推進縣域污水處理設施的統一規劃、統一建設、統一管理。有條件的小城鎮和規模較大村莊應建設污水處理設施,城市周邊村鎮的污水可納入城市污水收集管網,對居住比較分散、經濟條件較差村莊的生活污水,可採取分散式、低成本、易管理的方式進行處理。中小規模的水污染治理項目具備廣闊的市場發展前景。
根據《國務院辦公廳關於印發“十二五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃的通知》,“十二五”期間,中國新增城鎮污水處理能力投資1040億元,占總投資4300億元的24.2%。中經未來產業研究中心預計到2015年,中國城鎮污水處理市場規模789億元。
根據國家環保部環境規劃院、國家信息中心預測,在處理水平正常提高的情況下,中國“十二五”和“十三五”期間的污水處理投入(含治理投資和運行費用)將分別達到10583億元和13922億元;而在既定控制目標下,“十二五”和“十三五”期間中國污水處理投入將分別達到12781億元和15603億元。

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