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如何选择小城镇污水处理工艺?

人气:发表时间:2020-12-21

如何选择小城镇污水处理工艺?
 
一、小城镇污水的特点和处理要求。
1.1城镇污水特征。
各种因素决定了小城镇污水的特性。因为小城镇人口少,自来水普及率较低,所以一般情况下,其污水排放量在3000~30000m3/d之间。其中,工农业发展水平决定小城镇污水排放总量的50%以上为生活污水,其中以农产品加工废水为主。所以,水中的氮、磷含量较高,基本上不含重金属和有毒有害物质,污水的水质和水量波动较大。大多数小城镇的污水特性差异不大,其中BOD5在100~150mg/L,COD在250~300mg/L,SS在200mg/L左右。
1.2.小城镇污水处理工艺要求。
小型城镇污水处理的要求取决于其污水的特性以及小城镇自身的条件。首先,由于小城镇污水的水质水量波动较大,污水处理厂规模较小,时变系数较大,因此其抗冲击负荷能力较强。其次,由于小城镇的经济实力较弱,选择的污水处理工艺应尽量做到运行费用低,成本低,基本上不投加或投加药剂少。在此基础上,使工艺产生的污泥尽可能少,减少了二次污染,降低了处理成本。第三,小城镇缺少专业的污水处理人员,处理工艺应简单易行,便于维护管理;
二、适用于小城镇污水处理技术。
目前,我国大中城市的污水处理工艺已较为成熟,但与大城市相比,小城镇由于受经济实力和自身地域限制,污水处理工艺发展较慢。从以上情况可以看出,小城镇污水处理的关键在于:工艺操作简单,维护方便。本文介绍了适合于小城镇污水处理的几种工艺,并提出了我国小城镇污水处理的发展方向。
2.1废水自然净化系统
普通污水自然净化处理系统包括稳定池、土壤处理系统和湿地处理系统。
2.1.1稳定池稳定池又称生物池或氧化池,是由一定数量的人工或自然结构构成的污水净化系统,具有投资少,操作管理简单,节约能源等优点。稳定塘的研究始于20世纪初,并在20世纪50年代后得到迅速发展。国内稳定塘的研究始于20世纪50年代末,到目前为止,已建成并投入使用的稳定塘已遍及全国各地。按照照塘水体微生物类型,稳定塘可分为:好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘、深度塘等。
相对于其它方法,该方法具有以下优点:
第一,处理费用低廉。由于稳定池的污水处理成本较低,所以稳定池结构简单,施工周期短,处理能耗低,操作维护方便,成本低。
第二,稳定池容量大,能承受污水水量的波动,适应性强,抗冲击负荷能力强;适于处理小城镇污水的工艺要求。第三,稳定塘可以充分利用当地现有的湖泊,池塘等。可根据当地实际情况进行污水处理。第四,稳定池污泥产量低,可以减少二次污染,降低污泥处理和处置成本。因为氧化塘具有上述优点,所以氧化塘工艺被广泛采用。但氧化塘也有其缺点和局限性:占地面积大,处理效率相对较低,可能会产生臭味而滋生蚊蝇,不宜建在居民区附近。
2.1.2土地管理制度。废水土地处理系统是一项生态工程,利用土壤—微生物—植物等组成的陆地生态系统,对污染物进行综合净化处理,使污水在处理城镇污水的同时,达到废水的资源化和无害化。当前常用的渗滤液处理技术有慢速渗滤液、快速渗滤液、地表漫流、湿地处理和地下渗滤液等。其中,人工湿地处理系统是应用最为广泛和研究最为成熟的处理系统。
在人工湿地系统中,5个不可或缺的组成部分分别是可渗透的基质,可在饱和水和厌氧基质中生长的植物,水体,无脊椎或脊椎动物,以及有氧或无氧的微生物群。土壤污染治理系统就是利用这些成分,通过物理过滤、物理吸附和沉降、物理化学吸附、化学反应和沉降、微生物代谢和有机物生物降解等过程,对污染物进行治理。该系统具有以下优点:第一,该系统可促进污水中植物养分的循环,污水中的有益物质可在作物生长过程中重新利用;第二,污水土地处理系统建设成本低,能充分利用土地、洼地等。第三,污水土地处理系统易于操作,且能耗低。污泥得到充分利用,二次污染较小;以上几点是污水土地处理系统的不足之处,同时,如果设计不当,也会造成土壤和地下水的污染,尤其是造成重金属和有机毒物的污染,从而降低农产品的品质。还能散发臭味,滋生蚊蝇,甚至影响人体健康。
2.1.3湿地处理系统人工湿地的主要优点与上述自然净化处理系统相似,即操作简单,节约投资,降低能耗。但它的占地面积却相对较大。所以,人工湿地处理系统更适合农业地区小城镇,土地利用强度较低。
2.2氧化沟过程。
氧化沟是20世纪50年代荷兰工程技术人员基于延迟曝气活性污泥法发明的一种新型活性污泥法。按其结构特点、发明者及专利状况,可将氧化沟划分为不同类型。常用的主要有卡鲁塞尔氧化沟,交替式氧化沟,除磷脱氮双沟氧化沟,三沟氧化沟,ObraI氧化沟和一体化氧化沟。第二代氧化沟还具有除磷除氮的功能,在传统氧化沟除COD和BOD的基础上,大大提高了其应用前景。氧化沟工艺具有以下优点:第一,由于氧化沟结构较少,不能直接建造初始沉降池和污泥消化池,因此处理流程简单,操作管理方便;第二,氧化沟适用于高浓度的工业废水,能承受水质水量的冲击负荷,克服了其对活性污泥菌活性的抑制作用。第三,在脱氮和除磷需要时,相对于传统的工艺,氧化沟具有运行费用低、能耗低等优点。第四,出水水质良好,运行稳定;但由于一般不建初沉池和污泥消化池,因此氧化沟工艺增加了反应池的负荷,这在一定程度上会增加部分能耗,同时由于氧化沟的曝气装置如表面曝气器或曝气刷等需要定期维护,因而检修工作量较大。
2.3SBR过程。
SBR法是一种简称SBR的方法,也称为序列间歇活性污泥法。该工艺的核心系统是SBR反应池,均化、初次沉淀、生物降解及二次沉淀均在此过程中进行。采用间歇运行方式,实现了有机物质的高效降解;SBR作为活性污泥处理技术,其主要优势在于:一是处理设备少,无二沉池及污泥回流系统,操作简便;第二,不要担心污泥膨胀问题。抗冲击负荷能力较强;第四,能实现好氧、缺氧、厌氧状态交替出现,脱氮除磷效果良好。SBR系统具有上述特点,更适合于水少、点源分散、污染物间歇排放的农村小城镇污水处理。但是,SBR法也存在着一些不容忽视的缺点,因为一般情况下SBR法的注水深度为1~2米,对污水的扬程损失较大。装备对自动化控制要求严格,因而对管理人员要求较高。但SBR工艺没有设置初始沉降池,在一定程度上易产生浮渣。
2.4生物接触氧化工艺。
生物接触氧化是由浸没在污水中的填料和人工曝气系统组成的生物处理过程。在好氧条件下,污水与填料表面的生物膜反复接触,使污水得到净化。
生物接触氧化法的优点是:
一是工艺抗冲击负荷能力强,不需要污泥回流设备,不受污泥膨胀影响,产生的污泥少。二是其单位体积生物量大,所以处理能力比较高。
三是由于设备少,操作简单,易于维护。但是对于小城镇来说,这个过程成本比较高,很难做到水煤气均匀分配。虽然设备少,但结构复杂,增加了设计和施工的难度。所以要酌情考虑小城镇的现实。
2.5厌氧水解-高负荷生物滤池。
厌氧水解-高负荷生物滤池是近年来为适应小城镇污水处理的特点而提出的一种处理工艺。该工艺主要将预处理工艺从传统的初沉池改为厌氧水解滤池,同时在传统高负荷生物滤池的基础上对其工艺结构进行了重要的技术创新。改造后的工艺不仅具有高负荷、高效率的优点,而且采用了新型高孔隙率、高附着面积、高二次配水性能的塑料模块化填料,取消了过滤出水回流系统,大大降低了运行操作的能耗和建设投资成本。
厌氧水解-高负荷生物滤池作为一种新工艺,具有以下突出优点:
第一,与普通活性污泥工艺相比,该工艺的污泥产量大大降低,在一定程度上降低了污泥处理处置成本和二次污染。
第二是由于工艺处理系统集成了初沉池、曝气池、污泥回流设施和供氧设施,污水处理工艺简单,管理操作简单。
第三,工艺的抗冲击负荷能力比较强。这些优势决定了厌氧水解-高负荷生物滤池能够满足我国小城镇污水处理的要求。
3结论。
通过对上述小城镇污水处理工艺的比较,可以得出以下结论:小城镇污水处理工艺应从节约成本和方便管理等方面进行选择,以实现经济、环境和社会效益的最大化。因此,不同的城镇应该根据自己的特点选择合适的技术。对于土地利用不紧张的城镇,可以选择人工湿地处理系统。实践证明,人工湿地处理系统不仅节省投资,处理效果好,而且有助于美化生态环境,是小城镇污水处理技术的最佳方案之一。从成本上看,氧化沟工艺和SBR工艺设备简单,基建投资低,占地面积小,小城镇污水处理应优先采用这两种工艺。从近年来的发展趋势来看,小城镇污水处理技术要求投资低、能耗低、运行管理方便、效率高。这些已经成为小城镇污水处理技术发展的必然趋势。例如近年来发展起来的新技术,如厌氧水解-高负荷生物滤池,就是一个成功的代表。