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中圖分類號:U664.9+2文獻標識碼:A 文章編號:
一、污水處理廠的工藝選擇
我國污水處理廠工藝選擇繁多,處理效果差異較大。當前,污水處理新工藝、新技術不斷出現并具有極大的優越性和吸引力,一些設計單位片面追求工藝新,追求工藝時髦,而不考慮當地的進水水質、處理水量以及出水用途的問題,將污水處理廠建成污水處理新工藝實驗廠。如有的地區本來進水水質比較低,還要選擇AB法,結果不能得到充分的利用,造成設施設備的閑置;有的地區經處理的再生水直接用于農業灌溉,還過分強調除磷脫氮,采取A/A/0法,增大了建設投資,也提高了日常運轉成本。
筆者認為設計者不應僅僅考慮到達標排放的問題,還必須合理把握工藝的先進性和成熟性(可靠性)的辯證關系,一方面應當重視技術經濟指標的先進性,第二就是必須要適合中國國情和工程性質。城市污水處理工程不同于一般點源治理項目,它作為城市基礎設設施工程,具有規模大、投資高的特點,應該確保百分之百的成功,工藝選擇必須注重成熟性和可靠性。因此應強調技術的合理,把技術的風險降到最小程度,而不是簡單地提倡技術先進。城市污水處理的技術政策規定“對在國內首次應用的新工藝,必須經過中試和生產性試驗,提供可靠設計參數后再進行應用”,也是強調了可靠性原則。在選擇城市污水處理廠的處理工藝時,主要控制的條件有用地范圍、尾水排放、污泥出路、地質條件、發展余地、管理水平、運行費用、工程投資、環境影響等諸方面。在滿足出水水質各項指標前提下,應著重研究運行費用與管理水平。已一些污水廠建成后,由于運行費用高而無法正常運轉,而另一些處理廠引進高級監控儀表設備,由于缺乏具有一定水平的維護人員,這些儀表設備被閑置。所以,要從目前國內的現狀出發,選擇合適的處理工藝,切忌盲目跟風。筆者認為,中小規模污水處理廠選用氧化溝、SBR法具有明顯的優點,而大型污水處理廠推流式活性污泥法仍是首選方案。同時在同一地區有多個污水處理廠建時,工藝選擇在保證處理效果的前提下,盡量選擇相同或相近工藝,這樣可增加污水處理廠之間管理經驗的互通,提高管理運行水平。
二、污水處理廠的廠址選擇
污水處理廠位置的選擇,應符合城市總體規劃和排水工程總體規劃的要求,并根據下列因素綜合確定:廠址必須位于集中給水水源下游,并應設在城市工業區、居住區的下游。為保證衛生要求廠址應與城市工業區居住區保持約300m以上距離;廠址宜設在城市夏季最小頻率風向的上風側,及主導風向的下風側;結合污水管道系統布置及納污水域位置,污水處理廠選址宜設在城市低處,便于污水自流,沿途盡量不設或少設提升泵站;有良好的交通、運輸和水電條件,有良好的工程地質條件,廠區地形不受水淹,有良好的防洪、排澇條件;盡量少拆遷、少占農田,同時因廠區規劃有擴建的可能,應預留遠期發展用地仁。在擬建新的污水處理廠時,一般由建設單位提出2~3個污水處理廠備選地址,由設計部門從中比較選擇。這就要求設計人員不要盲目遷就建設單位的意見,應親自考察當地實際情況,在全面分析的基礎上提出合適的廠址。
三、自動控制系統問題
當前各類污水處理工藝對自動控制系統的要求越來越高,向T型氧化溝、ICEAs工藝、sBR工藝都需要自動控制來保證運行。許多污水處理廠都配備了自動控制系統。但調查發現,不少污水處理廠自動控制系統根本沒有使用或使用效果不理想,其原因在于有的控制參數設置不合理,運行問題較多;有的自控設備落后,損壞后無法更換,造成自控系統閑置。自動控制系統應與污水處理廠同步設計,分批建設。待污水處理廠調試完成,達到處理要求后,再根據實際情況確定控制參數。自控設備盡量選擇具有可替換性的設備,防止出現因某個設備無法替換而造成整個自控系統癱瘓的現象。
四、污泥的處理與處置
污水處理廠在水處理過程中會截流與排出一定量的柵渣、沉砂和污泥。對城市污水廠而言,其數量大約為進水量的0.5%~1.5%。目前部分設計單位在污水處理廠設計中對污泥處置重視程度不夠,大部分中小型污水廠產生的污泥,經濃縮、機械脫水后直接外運,這些污泥實際上均未達到穩定要求,是否會帶來環境的二次污染是值得注意的。因此設計部門應加強對污泥處置的設計與研究,目前常用的污泥穩定方法有污泥中溫消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚燒等方法;污泥綜合利用的試驗研究已有各種報道,例如利用污泥制磚、制陶瓷等用作建筑材料,甚至從污泥中提煉維生素B,等等,但大部分是實驗室試驗,與實際應用還有相當距離。城市污泥的最終出路,還是用作綠化或農田肥料,改良土壤,這似乎是較現實的綜合利用方案,但目前尚缺少組織推廣應用的機構,在政策上也缺少支持。事實上,城市污水廠污泥作為“綠色植物”的天然有機肥料是具有廣闊前途的。一個城市若有多座污水處理廠,可把各處理廠污泥集中起來,建一座具有相當規模的污泥處理廠,包括處理下水道清通過程中產生的污泥、化糞池污泥等等。當污泥處理廠達到一定規模后,可減少單位投資,降低日常費用,也便于污泥綜合利用。
總之,城市污水處理廠的建設由于投資大、牽涉部門多,設計人員平時應該多留心積累污水處理廠操作運行管理中出現的問題,在設計之前主動、深人地進行實際調查,虛心聽取建設單位,尤其是污水處理廠一線運行管理人員的意見,在全面考慮的基礎上,設計投資運行費用低、處理效果好、操作管理方便、對環境影響小的污水處理廠,避免污水廠的頻繁改造給國家造成經濟損失,同時也更有利于設計院自身增強競爭力。
作者簡介:唐艷麗,專業環境工程,單位肥西縣環境保護局
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關鍵詞:城市污水處理廠;運行管理;問題;解決措施
中圖分類號:K915 文獻標識碼: A
一、引言
隨著我國城市化進程的加快,城市人口也在不斷增多,不斷增多的人口造成了城市污水的增多,因此,城市污水處理廠的出現便顯得尤為必要。由于城市污水處理廠運行管理對于城市污水治理有著重要的影響,因此,有必要對城市污水處理廠運行管理中存在的突出問題進行解決,為我國環保事業貢獻一份力量。鑒于此,本文首先對當前城市污水處理廠運行管理中存在的幾個突出問題進行總結,在此基礎上,提出了幾條有效的解決措施,希望可以為相關的理論和實踐研究提供一定的參考意義。
二、當前城市污水處理廠運行管理存在的問題
1、欠缺必要的運營管理經費
長久以來,我國城市污水處理廠運行管理所需要的費用主要是對污水處理費的征收。根據目前我國對污水處理費征收的規定,每噸污水在原則上的征收原則上不低于0.8元。而在一些城市,卻遠遠低于這個標準,從而造成了城市污水處理的運行管理費用來源不足。
同時,對污水處理費的征繳還涉及到很多個不同的部門,包括水利、建設等,而自來水由建設部門收繳,自備水源由水利部門收繳,城市工業企業由環保部門收繳,收繳標準、力度的不統一,在一定程度上造成了拖欠、漏收現象比較嚴重。
2、基礎設施建設不足
根據當前我國大多數城市的污水處理狀況來看,還存在著基礎設施建設不足等問題。首先,污水處理廠的運行負荷不能滿足日常的污水處理需要。造成這種問題的原因,一方面是因為費用的欠缺。同時還有以下幾個方面的問題:首先,小城市的財政資金不足,造成配套管網的建設落后,在有些地方,甚至污水處理廠不能得到有效的運行。其次,當地城市沒有提起對污水處理廠工作的重視,還有一些城市對污水處理廠的設計過于超前,設置了很多多余的功能,使得部分能力閑置。
同時,很多污水處理廠的再生水利用率均存在偏低的現象,在有些城市甚至不足百分之十。究其原因,是因為很多污水處理廠并沒有對再生水利用的基礎設施進行建設和完善,而且,自來水、自備水源、再生水沒有形成科學合理的價格機制,難以發展穩定的再生水利用客戶等。
3、未有效處理的污泥容易造成二次污染
在城市污水中,往往還存在著一定的污泥,如果沒有及時有效的對污泥進行處理,那么就會很容易造成二次污染。這是因為,在污泥中往往含有有機物含量高、易腐爛,有強烈的臭味,并且含有寄生蟲卵、病原微生物,同時含有重金屬及難降解的有毒有害物質。就當前的狀況來看,有些省份甚至只有三四個經濟較為發達的城市才會對城市污水中的污泥進行處理。
4、需要改進的管理體制
當前,有些城市污水處理廠雖然在名義上已經以企業性質在進行運營,但是實際的經營者卻還是以政府為主導地位,以事業單位的形式進行管理。政府在污水處理廠的運行管理中承擔著主要的責任。
城市污水處理廠的這種存在形式,很明顯存在著政企分界不明顯,同時還存在人員配置過于冗余,這些問題對于運營成本都是一種考驗。因此,政府如何才能提高污水處理廠的運營管理效率,有效加強其中的監管,提高污水處理廠的處理質量,需要進一步商榷。
三、城市污水處理廠運行管理的有效措施
上文中已經對當前城市污水處理廠面臨的一些問題進行了列出,那么下文將結合這些主要問題提出一些行之有效的解決措施。
1、加強污水處理費的征收
由于城市污水處理費是城市污水處理廠運行管理的主要資金來源之一,因此,政府應該加大對污水處理費的征收力度。筆者認為,不僅要在力度上面而且要在廣度上面做足工作。各地方政府應該進一步出臺和明確污水處理費的征收管理辦法,完善相應的征收機制。征收上來的污水處理費,可以建立專款專用的機制,不允許挪用現象的存在。同時,針對目前涉及多部門的現象,地方政府應該逐步建立一個由統一部門負責征收的辦法,從完善供水計量設施、普查實測自備供水量、加大對自備水源征收力度等方面采取措施,加大收費征繳的力度,保證足額征收。
2、完善污水處理規模和基礎設施的建設
在處理規模上,污水處理廠采取大型集中與小型分散相結合。在經濟學上叫做最佳效益規模。城市污水處理廠建設也一樣,既不是越集中、處理規模越大越好,也不是越分散、規模越小越好,而是要因地制宜地合理確定污水處理廠規模。要科學確定污水處理廠規模和選址,盡可能實現污水就地處理和回用,節約建設資金和成本。同時,必須要堅持“廠網并舉、管網先行”的原則,保持管網投資政府主導的地位,優先使用國債資金建設管網。
3、對污泥進行有效的處理
由于污泥未進行有效合理的處理,容易對環境造成二次污染,因此應該采用有效的污泥處理措施進行污泥處理。筆者認為,要對污泥產生的實際情況進行考量,包括產生量、區域特點等,采取不同的處理工藝和處理技術。在大型城市,要選擇厭氧消化、生物質柴油、沼氣開發、建筑材料等污泥處理及資源化利用工藝,建設區域性污泥處理及資源化利用設施;在小型城市,要選擇好氧發酵(堆肥)、土地利用(防沙固沙改良土壤、苗圃施肥等)、建筑材料等污泥處理及資源化利用工藝,建設小型污泥處理及資源化利用設施。
4、完善污水處理廠的運行體制
針對當前城市污水處理廠政企不明的現象,政府應該積極推動城市污水處理廠未來朝著企業管理的良性方向發展。其中一個有效的方法便是采用政府委托企業運營的方法,該方法可以有效降低城市污水處理的運營成本。
同時,還應該加強對城市污水處理廠的運行管理監管機制。如果有條件的話,可以對污水處理廠處理污水的全過程進行實時監控。對于不能穩定達標排放的,要按照實際情況給予一定的處罰。
5、采用深度處理過濾工藝
目前城鎮污水處理廠出水水質要求執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》( GB 18918―2002) 的一級 A 標準,因此,新建污水處理廠和原有采用傳統二級處理工藝的污水處理廠,需要設置三級處理工藝,起到進一步去除 SS、有機物以及 TP 的作用,甚至還需要起到進一步去除 TN 的效果,以滿足一級 A 出水標準。過濾工藝通過截留和篩濾作用,去除二級出水中的生物絮體和膠體物質,降低水中的 SS,并且由于顆粒物質的去除,協同去除了顆粒態存在的有機物與 TP,因此過濾作為深度處理的核心工藝在污水處理中得到了廣泛應用。
四、結語
綜上所述,城市污水處理廠在城市污水處理的日常工作中扮演這重要的角色,而目前我國城市污水處理的現狀又不容樂觀,因此,加強城市污水處理廠的運行管理顯得尤為必要。筆者認為,政府應該提高對城市污水處理的重視,采取合理的措施和方法引導各級地方政府和環保們加強城市污水處理廠的運行管理。
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[關鍵詞]污水處理 工藝 處理技術 能耗 節能
中圖分類號:X7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0219-01
一、污水處理工藝流程
污水進入廠區先通過截流井進入粗格柵到污水泵到細格柵到沉沙池到生化池(采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各種形式的氮或磷)進入終沉池(排除剩余污泥和回流污泥)進入D型濾池(進一步減少SS,使出水達到國家一級標準)進入紫外線消毒(殺滅水中的大腸桿菌)然后出水。
生化池、終沉池出的污泥部分作為生化池的回流污泥,剩下的送入污泥脫水間脫水外運。
污水處理主要有物理處理法、生化處理法和化學處理法,生化處理法經常被使用,主流處理方法主要看被處理水質和受納水體情況,一般城市生活污水的主流處理方法為生化處理法,如活性污泥法、mbr 等方法。
二、現代污水處理技術
按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD可去除30%左右,達不到排放標準,一級處理屬于二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD、COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標準。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升后,經過格刪或者篩率器之后進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉淀池,以上為一級處理(即物理處理)。初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法(其中活性污泥法的反應器有曝氣池、氧化溝等。生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)。生物處理設備的出水進入二次沉淀池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,到此為二級處理。三級處理方法有生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、砂濾法、活性炭過濾及離子交換法和電滲析法等。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之后進入污泥消化池,經過脫水和干燥設備后污泥被最后利用。
三、各個處理構筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,然后被污水泵提升至沉砂池的前池,水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損,減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池.。
沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統。
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一級污水處理廠的主題處理構筑物或作為二級污水處理廠的預處理構筑物設在生物處理構筑物的前面,處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉淀池、輻流沉淀池和豎流沉淀池。
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機、刮泥撇渣機、吸泥泵等。
4.生物處理構筑物
污水生物處理單元過程耗能量要占污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統要消耗大量的電能,其基本上是連續運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。
5.二次沉淀池
二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池、污泥脫水、干燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的。
四、針對各個處理構筑物的節能途徑
1.污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵。讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形減少污水的提升高度來降低水泵軸功率也是有效的辦法。
2.沉砂池
采用平流沉砂,避免采用需要動力設備的沉砂池。如平流沉砂池、采用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,采用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4.生物處理構筑物
國外的學者通過能耗和費用分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,選擇高效機電設備及減少高峰用電。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收。
曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是采用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法。第2種是采用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶于水的方法。
生物膜法處理工藝采用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5.二次沉淀池
二次沉淀池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中于污泥處理的能量回收,從污水污泥有機污染物中回收能量用于處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視,目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用。一是污泥焚燒熱的利用。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往并不同步,由于污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用于其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠。
【關鍵詞】城鎮污水處理廠;能耗分析;節能降耗
根據國務院日前頒發的《“十三五”節能減排綜合工作方案》的通知要求,到2020年,全國萬元國內生產總值能耗比2015年下降15%,能源消費總量控制在50億t標準煤以內。根據《2015年中國環境公報》公布的數據顯示,2015年全國城鎮生活污水排放量為535.2億t,占到全國廢水排放總量的72.8%。城鎮污水處理是高耗能行業之一,后期運營設施成本高。在水資源匱乏和水污染形勢嚴峻的大背景下,本文著重探討了在不改變原有污水處理工藝的基礎上,分析城鎮污水處理廠的能耗現狀,從而加強對污水處理廠的優化管理,保證出水水質的前提下,采取有效措施予以解決高耗能問題,這也是進一步落實綠色發展,推動“兩型”社會建設的應有之意。
1城鎮污水處理廠能耗特點分析
目前,我國大多數的城鎮污水處理廠采用的是二級處理,其能源消耗主要產生于污泥處理、生物處理供氧以及污水提升等環節。具體的能源消耗主要有電耗、藥耗、新鮮水耗等。其中,82%左右的污水處理廠的平均電耗不低于0.44kW•h/m3,這一能耗相當于發達國家20世紀初的水平,顯然還有很大的節能潛力。藥耗主要是污泥脫水環節使用到的絮凝劑,每萬噸的污水需要消耗的絮凝劑約為9kg的聚丙烯酰胺。由于經濟和技術的限制,還有一部分城鎮污水處理廠沒有建立相應的中水回用系統,增加了新鮮水耗。總體來看,城鎮污水處理廠的能耗呈現出如下特點:(1)能耗整體較高。在污水處理廠的整體運行費用中,人工費、能耗費以及基礎設施建設費用中,能耗費約占到全部費用的40%左右。由此可見,我國城鎮污水處理廠的能耗整體偏高,能耗偏高加劇了城鎮污水處理廠的運營成本,也不利于污水處理工作的持續高效開展。(2)電耗差異較大。藥耗、電耗和新鮮水耗構成了污水處理主要能耗,但其中的電能消耗在整個能源消耗中比重最大。這其中,一、二線城市與三線城市污水處理廠的電耗差異大,據統計,一線城市污水處理電耗為0.073kW•h/m3,二線城市的污水處理電耗達0.325kW•h/m3,三城市的污水處理電耗0.150kW•h/m3,二、三線城市污水處理廠的電耗差不多是一線城市的兩倍多到四倍多,在污水處理過程中需要應用到進水泵、污泥處理機械、曝氣池供養設備等。(3)運營成本較高。污水處理廠的電耗是影響城鎮污水處理廠運營成本的關鍵,隨著市場化的逐步深入,越來越多的城鎮將之前由政府包攬的污水處理工作交由企業運營,從實際運營情況來看,城鎮污水處理廠的運營成本主要包括電費、藥劑費、人工費、管理費、設備維修費等。其中,運營電費和藥劑費幾乎占到了整個運營費用的30~45%。
2城鎮污水處理廠節能降耗對策
污水處理是一項能耗密集型的綜合應用技術,污水處理總體具有能耗大、運行費用高,可以節能降耗的空間大等特點。從當前我國城鎮污水處理廠的能耗特點來看,主要存在整體能耗高、運營費用高、電耗差異大等特點。因此,做好城鎮污水處理廠的節能降耗可以選擇從上述特點入手,才有有針對性的解決措施:
2.1節約電能消耗途徑
污水處理廠的電能消耗主要來自污水提升泵、曝氣池、污泥回流泵、污泥脫水機等大功率機電設備的運營。因此,降低污水處理廠的電能消耗著重從污水提升泵、曝氣系統以及污泥脫水系統等方面采取切實有效的辦法。(1)污水提升。污水提升環節的能耗控制主要降低提升泵的能耗,通過調節提升泵的運行方式、設計構筑物水頭損失等能夠有效降低提升泵的能耗。首先是要根據污水處理廠的實際情況,考慮地形、地貌和坡度,設計污水處理進水管底標高,控制污水提升時的跌流落差,從而降低提升泵在實際工作時的揚程。其次是要布置好設備流線,做到結構緊湊,選用直管,減少連接管、閥門等器材的使用,減少構筑物的水頭損失,選用阻力系數小的管材。再次是根據污水處理的實際需要,適當的增加或者減少提升泵的運行數量,以適應不同季節污水處理量的波動。最后就是要做好提升泵的定期維護和檢修,減少耗材磨損,提高運行效率。(2)曝氣系統。曝氣系統作為污水處理工藝的核心,也是能耗較大的環節,做好曝氣系統的節能降耗也是污水處理廠節能的關鍵。首先是要選擇高效率的曝氣設備和鼓風設備,例如微孔曝氣設備具有比表面積大、良好的氧轉移效率等優勢,能夠提高氧的傳質效率。其次是選擇合適的應用技術,提高曝氣系統設備的運行效率,例如通過采用變頻技術設備,能夠有效保障曝氣系統運行的穩定性,并實現節能降耗效果。再次是精確控制曝氣量,例如根據一段時期內進水濃度和生化瀑氣池污泥濃度情況,通過設置參數,選擇智能控制系統,能夠根據系統的自動運行,檢測系統運行壓力變化,控制相應的曝氣量,實現曝氣系統的自動化、精確化。(3)污泥脫水系統。目前,城鎮污水處理廠采用的多是螺旋壓榨式脫水機、帶式壓濾機、離心脫水機以及一體化脫水機,處理每噸的污泥干固體(DS)分別為3~15、5~20、30~60以及30~70K•h/tDS。由此可見,不同類型的污泥脫水設備所需電耗差異較大,在選擇污泥脫水設備時應優先選擇脫水效率高、電耗低的污泥脫水設備,盡量縮短處理時間和設備運行周期。
2.2節約藥劑消耗途徑
污水處理廠的藥劑消耗主要是絮凝劑的使用,目前,我國有大大小小的關于水處理藥劑生產廠家200多家,品種100多個,年產量20余萬噸。絮凝劑品種不同,對不同類型污水產生的污泥處理效率方面也存在較大差距。在選擇絮凝劑時要結合污水處理廠的實際運行情況,既要重視絮凝劑的高效性,以提高污泥絮凝效果,也要考慮到所用絮凝劑對污泥減量化的效果,以期降低污泥處理處置量和節能降耗。同時還要考慮其藥劑費的單價,以期降低運行成本。污水處理廠污泥的處理應選擇處理高效、性價比較高的絮凝劑,達到減少絮凝劑使用量節約藥劑消耗的目的。因此,應選擇脫水效果好,能夠易降解,不會造成二次污染的高分子改性絮凝劑。符合上述特征的絮凝劑包括纖維素、多糖類以及淀粉等類別衍生物,以替代傳統聚丙酰胺絮凝劑的使用。此外,還要通過實踐經驗積累,精確絮凝劑的應用量,減少不必要的浪費也是需要重點考慮的一個方面,應進行相關實驗來確定高分子絮凝劑以及相關混凝劑配制藥液的濃度、投加量,以達到減少藥劑投加量的現實效果。同時,還需做好計量絮凝劑設備的日常維護保養工作,確保計量設備計量準確,減少誤差。
2.3節約自來水途徑
城鎮污水處理廠要加大污水處理后的中水回用,提高新鮮水的利用效率。可以選擇MBR、EMBR、FMBR等工藝,建立中水回用系統,將中水應用于污水處理廠的脫水反沖洗用水、風機冷卻水以及綠化用水等,以降低對自來水的使用量,實現污水的資源化利用,也提高了水資源的利用效率,節約成本。
3結語
隨著“十三五”城鎮污水處理廠建設數量和規模的不斷擴大,特別是做好該領域的節能降耗意義重大,是貫徹綠色發展、節能低碳理念的生動實踐。除了上述具體舉措外,還需要進一步健全相應的管理機制,不斷完善節能降耗考評機制,建立相應的激勵機制,在內部要樹立節能降耗意識,激發員工節能降耗的積極性和主動性,實現經濟效益、社會效益和環境效益的最大化。
作者:高偉明 單位:韶關市城鎮污水處理管理中心
參考文獻
關鍵詞:污水處理 問題 解決措施
中圖分類號: U664.9+2 文獻標識碼: A 文章編號:
前言:近年來,污水處理技術得到了新的發展,城市排出的生活和工業廢水已經得到了初步的處理,在這一方面,污水處理廠是功不可沒的,同時,我國污水處理廠的運營方面還存在著問題,對污水處理廠發展十分不利,甚至有阻礙的作用,只有解決了這些問題,才能使污水處理廠更好的服務于社會。筆者從事相關工作,對此有著豐富的經驗,就污水處理廠中存在的問題和解決辦法,談談自身一些看法。
一、當前我國大部分污水廠常見問題分析
現今大部分污水處理廠均采用二級生化處理、傳統活性污泥法工藝,鼓風曝氣。對于這種污水廠主要存在如下幾個常見問題:
1、預處理構筑物中對于格柵除污機的忽視
格柵除污是預處理過程中的一道關鍵工藝,它的作用是攔截去除大的固體物質,同時對
后續工藝中的污水泵起保護作用,減少一沉池漂浮物,防止工藝管路堵塞。有很多污水處理
廠往往為了節省用地僅考慮設計一道中粗格柵,柵條間隙為20mm~30mm ,取消了細格柵的設置。此種做法存在幾點不足:
(1) 現狀的納污范圍內基本仍是雨污合流系統,雨季柵渣量較多,再加上水量大,水中布條及軟塑料制品等雜物被沖過柵條而進入后續構筑物,對潛污泵有較大影響。
(2) 一沉池中漂浮物形成的
浮渣量很大,去除這些浮渣,操作人員的勞動量很大,加上長時間的撇浮渣操作使大量污水又回到格柵井,必須二次提升,增加了污水泵的能耗。
(3) 一旦格柵出故障,必須停止進水。因此要求格柵除污泥性能可靠。很多舊廠的格柵除污機為高鏈式格柵除污機,由于扒齒臂材質問題易變形,影響扒齒入槽準確度,除渣效果差,影響生產。
2、常規帶式壓濾機的濾帶沖洗效果不佳
很多污水處理廠采用的帶式壓濾機均為早期產品,在運行中表現出很多問題,如濾帶沖洗裝置達不到實際要求,濾帶沖洗效果差。濾帶清洗是帶式壓濾機最關鍵的工序,效果不好,無法恢復濾帶過水能力,脫水過程無法連續進行。絮凝反應器的設計需要改進,泥藥混合液入口在反應器上方,內部采用階梯下落式混合,反應劇烈,而絮凝劑PA M與污泥的調質反應迅速而且易碎,不可逆轉,因此反應絮塊易被摔碎,在重力脫水段絮塊尺寸不夠,易跑料。因此對絮凝劑分子量要求太高,而分子量高的PA M價格較貴。
另一方面,因跑料造成泥餅產量低。濾帶接口如果為金屬螺旋銷環接口,在運轉時還
會造成刮泥板磨損嚴重,泥餅剝落不凈,增加濾帶清洗難度,而且使用壽命短。同時早期產品的真空輥孔徑小,剪切脫水濾水速度慢,效果不好,易跑料,輥內濾液排除不凈容易沉積,使真空輥失去作用,影響泥餅產量。
3、采用國產污水泵的弊端凸顯
污水處理廠設計時為了節省造價,對于小型水泵往往采用國產的立式水泵,但國產泵的使用存在原水泵廠家可能會停止生產,在維修時找不到備件的風險。同時國產水泵填料易磨損,漏水嚴重,污水四濺,泵房衛生備件差,更換盤根勞動強度大,更換頻繁,維修量大,能耗高,效率低。
4、曝氣系統耗能大有很多建設較早的污水處理廠在設計中使用穿孔管曝氣裝置,此種曝氣形式使用時間一長,銹蝕就很嚴重,堵塞也很厲害,曝氣效率低下,使鼓風機的電耗大幅度提高。曝氣池能耗占整個污水廠能耗的比例很大,是節能降耗的重點。
二、問題解決對策
為解決上述問題,可考慮將舊型的高鏈式格柵機更換成回轉式格柵除污機,同時將柵距定為10mm ,這樣可使去除柵渣量大增,給潛水泵的運轉創造了良好的條件,確保了生產要求,解決了該廠無細格柵問題和一沉池漂浮物過多的問題。而且該機的電器控制系統較好,可以自動連續清污、定時間隙清污及手動清污多種運行模式,在不同的季節可以改變運轉方式,起到節能的效果。
對于脫水機的問題需將老式機型進行更換,現階段有種DYQ2000型脫水機,該機在濾
帶清洗方面有很大的優勢,清洗水箱內噴頭為新產品,自然形成的壓力比老式噴頭壓力大,拆解方便。在設備安裝時,增加了一臺管道增壓泵,沖洗壓力比原機型有較大提高,沖洗效果良好,泥餅產量明顯提高。壓榨段中空輥由一個變兩個,且第一個輥直徑加大,而且過水孔徑加大,輕易實現預壓榨過程,使污泥絮體中大量表面游離水快速擠過濾帶,而使壓榨段的污泥含水率降低,減少擠壓過程中的跑料,污泥泥餅產量明顯提高。絮凝反應器的結構更加合理,泥藥混合液由反應器底部進入,內設絮凝攪拌裝置,生成的絮體由反應器上口溢出進入重力脫水段,整個反應過程的劇烈度下降,絮體不易打壞。實際運行表明,絮體生成情況良好,與老脫水機相比,對絮凝劑PA M分子量的要求稍有下降。該機的濾帶為無接口型,使用壽命長。
為解決國產泵現今技術不夠成熟的問題,可采用進口潛污泵,能夠滿足實際要求,運行效果良好。在工程實踐中,對國產水泵和進口水泵的節能情況進行過實際測量,單臺泵(按常規污水廠使用的功率考慮)每日節省電費約為300 元~400元,年省10萬元~15 萬元,節能降耗效果明顯,而且設備維護保養簡單,故障率低,還可節約大量維修費用。
經過對泡沫問題進行深入分析研究,冬季產生泡沫問題的原因大概有四個方面,并針對性的提出了解決辦法。第一方面是氣溫的原因。由于氣溫低,曝氣池中產生的氣泡不易破碎,輕易堆積,這時應對工藝進行調整,適當降低溶解氧,破壞泡沫堆積的條件。第二方面是進水中表面活性劑物質含量過高,通過鼓風吹脫,容易產生大量泡沫,再加上氣溫條件,極易出現泡沫堆積。
結束語:綜上所述,目前我國許多污水處理廠在運營管理時存在著很多的問題,影響了污水廠的繼續發展,并對社會產生了一定的影響,只有將這些問題全部解決,才能從根本上推動污水處理廠的可持續發展,更好的為社會服務。
參考文獻:
[1]李國棟,淺談現代污水處理工藝[M]科技時代,2010,10