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(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)要求或不符合環(huán)境容量要求,從而降低水環(huán)境質(zhì)量和功能目標(biāo)時,必需經(jīng)過人工強(qiáng)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,處理后排入水體或城市管道。有時為了回收循環(huán)利用廢水資源,需要提高處理后出水水質(zhì)時則需建設(shè)污水回用或循環(huán)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優(yōu)化組合而成的,包括各種物理法、化學(xué)法和生物法,要求技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,費(fèi)用最省。設(shè)計時必須貫徹當(dāng)前國家的各項建設(shè)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(shè)計包括各種不同處理的構(gòu)筑物,附屬建筑物,管道的平面和高程設(shè)計并進(jìn)行道路、綠化、管道綜合、廠區(qū)給排水、污泥處置及處理系統(tǒng)管理自動化等設(shè)計,以保證污水處理廠達(dá)到處理效果穩(wěn)定,滿足設(shè)計要求,運(yùn)行管理方便,技術(shù)先進(jìn),投資運(yùn)行費(fèi)用省等各種要求。1
試運(yùn)行污水處理工程的試運(yùn)行,不同于一般建筑給排水工程或市政給排水工程的試運(yùn)行,前者包括復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過程的啟動和調(diào)試,過程緩慢,耗費(fèi)時間長,受環(huán)境條件和水質(zhì)水量的影響較強(qiáng),而后者僅僅需要系統(tǒng)通水和設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)便可以。
污水處理工程的試運(yùn)行與工程的驗收一樣是污水治理項目最重要的環(huán)節(jié)。通過試運(yùn)行可以進(jìn)一步檢驗土建工程、設(shè)備和安裝工程的質(zhì)量,是保證正常運(yùn)行過程能夠高效節(jié)能的基礎(chǔ),進(jìn)一步達(dá)到污水治理項目的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
污水處理工程試運(yùn)行,不但要檢驗工程質(zhì)量,更重要的是要檢驗工程運(yùn)行是否能夠達(dá)到設(shè)計的處理效果。
污水處理工程試運(yùn)行的內(nèi)容:
(1)通過試運(yùn)行檢驗土建、設(shè)備和安裝工程的質(zhì)量,建立相關(guān)設(shè)備的檔案材料,對相關(guān)機(jī)械、設(shè)備及儀表的設(shè)計合理性、運(yùn)行操作注意事項等提出建議。
(2)對某些通用或?qū)S迷O(shè)備進(jìn)行帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),并測試其能力。如水泵的提升流量與揚(yáng)程、鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)風(fēng)量、壓力、溫度、噪音與振動等,曝氣設(shè)備充氧能力或氧利用率,刮(排)泥機(jī)械的運(yùn)行穩(wěn)定性、保護(hù)裝置的效果、刮(排)泥效果等。
污水處理工程試運(yùn)行的要求:
(1)單項處理構(gòu)筑物的試運(yùn)行,要求達(dá)到設(shè)計的處理效果,尤其是采用生物處理法的工程,要培養(yǎng)(馴化)出微生物污泥,并在達(dá)到處理效果的基礎(chǔ)上,找出最佳運(yùn)行工藝參數(shù)。
(2)在單項設(shè)施試運(yùn)行的基礎(chǔ)上,進(jìn)行整個工程的聯(lián)合運(yùn)行和驗收。確保污水處理能夠達(dá)標(biāo)排放。1
運(yùn)行管理城市污水廠的運(yùn)行管理,同其他行業(yè)的運(yùn)行管理一樣,是 污水處理全流程進(jìn)行計劃、組織、控制和協(xié)調(diào)等工作的總稱,是企業(yè)各種管理活動(例如:行政管理、技術(shù)管理、設(shè)備管理、“三產(chǎn)”管理)的一部分,是企業(yè)各種經(jīng)營活動中最重要的部分。
城市污水廠的運(yùn)行管理,指從接納原污水至凈化處理排出“達(dá)標(biāo)”污水的全過程的管理。
污水處理運(yùn)行管理的基本要求
城市污水處理廠運(yùn)行管理過程中的基本要求是:
(1)按需生產(chǎn) 首先應(yīng)滿足城市與水環(huán)境對污水廠運(yùn)行的基本要求,保證干處理量使處理后污水達(dá)標(biāo)。
(2)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn) 以最低的成本處理好污水,使其“達(dá)標(biāo)”。
(3)文明生產(chǎn) 要求具有全新素質(zhì)的操作管理人員,以先進(jìn)的技術(shù)文明的方式,安全的搞好生產(chǎn)運(yùn)行。
水質(zhì)管理
污水處理廠(站)水質(zhì)管理工作是各項工作的核心和目的,是保證“達(dá)標(biāo)”的重要因素。水質(zhì)管理制度應(yīng)包括:各級水質(zhì)管理機(jī)構(gòu)責(zé)任制度,“三級”(指環(huán)保監(jiān)測部門、總公司和污水站)檢驗制度,水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)與水質(zhì)檢驗制度,水質(zhì)控制與清潔生產(chǎn)制度等。1
管理職責(zé)污水處理廠操作管理人員的任務(wù)是,充分發(fā)揮各種處理方法的優(yōu)點(diǎn),根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行科學(xué)的管理,在水質(zhì)條件和環(huán)境條件發(fā)生變化時,充分利用各種工藝的彈性進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,及時發(fā)現(xiàn)并解決異常問題,使處理系統(tǒng)高效低耗地完成凈化處理作用,以達(dá)到理想的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
(一) 熟練掌握本職業(yè)務(wù)
污水與污泥的處理是依靠物理、化學(xué)及生物學(xué)的原理來完成的,要利用大型的構(gòu)筑物、機(jī)械、設(shè)備與自控裝置,還涉及各種測試手段,這就要求所有運(yùn)行管理人員除了具有一定的文化程度外,在物理、化學(xué)及微生物學(xué)方面的知識應(yīng)具有更高的要求,也包括機(jī)械及電方面的知識。
(二) 遵守規(guī)章制度
為了保證污水處理廠穩(wěn)定的運(yùn)行,除了操作管理人員應(yīng)具備業(yè)務(wù)知識和能力外,還應(yīng)有一系列規(guī)章制度要共同遵守。除了崗位責(zé)任制以外,還包括:設(shè)施巡視制、設(shè)備保養(yǎng)制、交接班制、安全操作制等。1
中國概況概況我國污水處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)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(yè)和國防尖端使用為主。改革開放后,國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活水平的顯著提高,拉動了污水處理的需求。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代后,我國污水處理產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,污水處理需求的增速遠(yuǎn)高于全球水平。
1990年以來,全球污水處理表觀消費(fèi)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(fèi)量年均增長率達(dá)到17.73%,是世界年均增長率的2.9倍。進(jìn)入二十一世紀(jì),我國污水處理產(chǎn)業(yè)高速增長。2000年—2004年,我國污水處理消費(fèi)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(fèi)量達(dá)到225萬噸,超過美國成為世界第一污水處理消費(fèi)大國。同時,污水處理進(jìn)口也大幅度增加。1998年,我國污水處理進(jìn)口100萬噸,由此成為世界上最大的污水處理進(jìn)口國。2004年與1998年比,污水處理進(jìn)口增長幅度年均達(dá)到27.14%。預(yù)計2005年,中國污水處理表觀消費(fèi)量將達(dá)到500萬噸,進(jìn)口仍將保持在300萬噸左右。
伴隨著污水處理市場的快速發(fā)展,我國污水處理產(chǎn)量也結(jié)束了長期徘徊的局面,實(shí)現(xiàn)了高速增長。我國污水處理產(chǎn)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(nèi)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(chǎn)量則僅以6%左右的速度增長。
從九十年代后期起,我國國有和合資企業(yè)通過引進(jìn)和技術(shù)改造,先后建成了一系列污水處理生產(chǎn)線,污水處理工藝技術(shù)裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平,污水處理生產(chǎn)初具規(guī)模。污水處理品種結(jié)構(gòu)也發(fā)生了積極的變化,污水處理產(chǎn)品質(zhì)量迅速提高。特別是國內(nèi)污水處理冷軋板增長迅速,2003年,國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達(dá)到170萬噸,首次超過進(jìn)口量,自給率達(dá)到66%;2004年,國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達(dá)到200萬噸,自給率達(dá)到70%以上。從2004年底到2005年底,國內(nèi)冷軋污水處理產(chǎn)能將增加約150萬噸,基本滿足國內(nèi)市場需求。到2007年,我國將成為污水處理的凈出口國。
從總體上看,我國污水處理正在經(jīng)歷由規(guī)模小、水平低、品種單一、嚴(yán)重不能滿足需求到具有相當(dāng)規(guī)模和水平、品種質(zhì)量顯著提高和初步滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的深刻轉(zhuǎn)變,污水處理需求將逐步實(shí)現(xiàn)自給。2
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(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,污水排放量也日益增加,水體污染相當(dāng)嚴(yán)重,而且?guī)缀醣榧叭珖鞯?。?000年底,全國設(shè)市的663個城市中有310個建有污水處理設(shè)施,建設(shè)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(fā)展,急需資金
在社會主義市場經(jīng)濟(jì)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(guī)模決定著污水處理的規(guī)模。污水處理資金自身的發(fā)展速度決定著污水處理發(fā)展的速度和污水處理技術(shù)進(jìn)步的速度?,F(xiàn)實(shí)的污水處理中,技術(shù)先進(jìn)、處理費(fèi)用低的決策方案通常是預(yù)付資金量較大的方案。從這個意義上說,資金自身的發(fā)展速度越快,污水處理技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)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(shè)施采取的是免費(fèi)使用政策,不僅擴(kuò)大再生產(chǎn)由財政投資,簡單再生產(chǎn)也需要財政撥款才能完成,財政撥款因此成了污水處理設(shè)施維護(hù)建設(shè)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(huán)。經(jīng)濟(jì)體制改革,否定了我國傳統(tǒng)大一統(tǒng)"財政模式,否定了國家作為生產(chǎn)經(jīng)營者的身份,也否定了生產(chǎn)資料所有者身份和政權(quán)行使者合一,要求政企分開,政資分開。與此相適應(yīng),在國家為主體的統(tǒng)一財政的前提下,我國財政分成公共財政與國有資產(chǎn)管理兩部分。公共財政是以政權(quán)行使者身份出現(xiàn)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(yè),污水處理資金財政撥款應(yīng)是公共財政支出。因我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)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(yè)銀行貸款與國家開發(fā)銀行貸款。商業(yè)銀行資金來源為居民與企業(yè)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(yè)銀行資金運(yùn)用要求安全性、流動性和盈利性的"三性"統(tǒng)一,而污水處理資金的運(yùn)用和回流很難與商業(yè)銀行資金運(yùn)用“三性”相吻合。因此,商業(yè)銀行很難對污水處理項目進(jìn)行貸款。2
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(jīng)濟(jì)條件下,還必須由政府給予必要的補(bǔ)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(jīng)營,其收費(fèi)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(shè)施建設(shè)和企業(yè)發(fā)展問題。2、污水處理提供的服務(wù)具有公共性,許多設(shè)施的使用難以計算,使其服務(wù)收費(fèi)不能直接進(jìn)入市場實(shí)行等價交換,而只能成為公共消費(fèi)的一部分。3、污水處理提供的服務(wù)具有廣泛的社會性和外部經(jīng)濟(jì)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(shè)安排的投資,中央財政撥給的專款和地方財政撥款?;窘ㄔO(shè)安排的投資,分國家預(yù)算內(nèi)和地方自籌兩種。國家預(yù)算內(nèi)的基本建設(shè)投資由中央政府確定數(shù)額,由財政部交國家計委統(tǒng)一安排。地方自籌基本建設(shè)投資,是在國家規(guī)定的額度內(nèi)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(jù)需要,財政每年撥給一定數(shù)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(bǔ)助,項目建成,補(bǔ)助停止。
(破解方法二)增加企業(yè)自籌強(qiáng)度
在市場經(jīng)濟(jì)的條件下,污水處理只有在其建設(shè)經(jīng)營活動中把它的價值轉(zhuǎn)化到周而復(fù)始的資金回流中,才能實(shí)現(xiàn)污水處理的再生產(chǎn)。按價值規(guī)律的要求,污水處理的投入與產(chǎn)出理順到市場經(jīng)濟(jì)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(fèi),不應(yīng)是一項臨時性的籌資措施,而是實(shí)現(xiàn)污水處理資金補(bǔ)償?shù)氖袌龌绞?,同時也是調(diào)節(jié)污水處理設(shè)施合理利用的一種經(jīng)濟(jì)手段。
污水處理的自籌資金,在社會主義市場經(jīng)濟(jì)條件下,要按照價值規(guī)律制定污水處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),按照國家規(guī)定從營業(yè)收入中提取生產(chǎn)發(fā)展基金、固定資產(chǎn)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(chǎn)和擴(kuò)大再生產(chǎn),還要向國家繳納稅費(fèi)。為此,污水處理的合理收費(fèi),必須建立在合理成本和合理利潤率的基礎(chǔ)之上。
污水處理收費(fèi)的合理成本,一般應(yīng)包括生產(chǎn)費(fèi)用、經(jīng)營費(fèi)用、固定資產(chǎn)折舊、大修理基金、貸款利息等。其中固定資產(chǎn)折舊要有恰當(dāng)?shù)恼叟f率,污水處理收費(fèi)的合理利潤率,是指利潤率的核定既要考慮企業(yè)的合理福利和必要的積累,又要考慮污水處理收費(fèi)需求彈性小、社會服務(wù)性強(qiáng)的特點(diǎn),防止利用其壟斷性追求過高利潤。為防止壟斷強(qiáng)加給用戶的負(fù)擔(dān),政府可通過行政和經(jīng)濟(jì)手段對經(jīng)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(yōu)先股票發(fā)行
市場經(jīng)濟(jì)國家的經(jīng)驗表明,發(fā)行優(yōu)先股票吸收國內(nèi)外私人資本進(jìn)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(quán)。優(yōu)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(qiáng),交易公平進(jìn)行等。
優(yōu)先股票是比普通股票具有一定優(yōu)先權(quán)的股票,主要是優(yōu)先分得股利和公司剩余財產(chǎn)的權(quán)利。優(yōu)先股的最大優(yōu)點(diǎn)是較普通股收益穩(wěn)定,風(fēng)險小。但當(dāng)股份公司經(jīng)營成績卓著,經(jīng)營利潤激增時,優(yōu)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(jīng)營效益的提高而增加。從這一點(diǎn)考慮,優(yōu)先股較普通股又缺乏發(fā)展性和進(jìn)取性。
按我國現(xiàn)行做法,股票是根據(jù)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(yōu)先股與普通股的劃分。我國《公司法》中沒有優(yōu)先股的概念,也沒有做出相應(yīng)的規(guī)定。這是因為我國的股份制企業(yè)都是從計劃經(jīng)濟(jì)體制下的企業(yè)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(jìn)一步探索解決。從城市污水處理的實(shí)際出發(fā),我們可以進(jìn)行污水處理股票發(fā)行的探索。這就要對現(xiàn)有的污水處理企業(yè)進(jìn)行股份制改造,向國內(nèi)外私人資本發(fā)行部分優(yōu)先股票,或?qū)⒉糠謬泄梢詢?yōu)先股的形式轉(zhuǎn)讓給私人資本,籌措的資金由污水處理企業(yè)用于污水處理。這種方式由于是以現(xiàn)有企業(yè)的發(fā)展業(yè)績?yōu)榛A(chǔ),且改造后的企業(yè)業(yè)績繼續(xù)增長,所以集資成功的可能性較大。
(破解方法四)《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例》出臺帶動新型管理模式
2013年10月2日,國務(wù)院總理李克強(qiáng)簽署國務(wù)院令,公布《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例》,自2014年1月1日起施行。醞釀十余年之久,排水行業(yè)終于迎來了自己的法律文本。日前,國務(wù)院法制辦、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)人就《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例》的有關(guān)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(yùn)營管理不規(guī)范”。就污水處理行業(yè)情況來看,大多數(shù)還是停留在自控管理階段,信息化建設(shè)非常落后,而恰恰數(shù)字化水務(wù)建設(shè)程度體現(xiàn)了水務(wù)集團(tuán)公司發(fā)展?fàn)顩r和潛力。
在“智慧水務(wù)”理念的引導(dǎo)下,水務(wù)集團(tuán)的管理發(fā)生了變革,它們采用數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)葌鞲性O(shè)備在線檢測水務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并采用可視化的方式有機(jī)整合水務(wù)管理部門設(shè)施,形成“水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)”。集團(tuán)通過水務(wù)數(shù)字化管理平臺將海量數(shù)據(jù)進(jìn)行及時分析與處理,即在各污水處理廠、泵站安裝數(shù)據(jù)采集前置機(jī)或數(shù)據(jù)采集DSP模塊,將自控系統(tǒng)中的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)通過3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時傳輸?shù)郊瘓F(tuán)總部,進(jìn)行集中存儲和應(yīng)用。通過對各類關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)視和智能分析,再提供分類、分級預(yù)警,且利用短信、光、警報聲等通知相關(guān)負(fù)責(zé)人,同時給予相應(yīng)的處理結(jié)果輔助決策建議,以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理水務(wù)運(yùn)營系統(tǒng)的整個生產(chǎn)、管理和服務(wù)流程,使之更加數(shù)字化、智能化、規(guī)范化,從而達(dá)到“智慧”的狀態(tài)。2
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(jī)械處理,如格柵、沉淀或氣浮,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(xué)處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級處理:污水的深度處理,它包括營養(yǎng)物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對污水進(jìn)行消毒。可能根據(jù)處理的目標(biāo)和水質(zhì)的不同,有的污水處理過程并不是包含上述所有過程。
一級處理機(jī)械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構(gòu)筑物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在于通過物理法實(shí)現(xiàn)固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍采用的污水處理方式。機(jī)械(一級)處理是所有污水處理工藝流程必備工程(盡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(jī)物的去除;在原污水水質(zhì)特性不利于除磷脫氮的情況下,初沉的設(shè)置與否以及設(shè)置方式需要根據(jù)水質(zhì)特性的后續(xù)工藝加以仔細(xì)分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等后續(xù)工藝的進(jìn)水水質(zhì)。1
二級處理污水生化處理屬于二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的,其工藝構(gòu)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(wěn)定塘法、CASS法、土地處理法等多種處理方法。目前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。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(jī)物的分解和生物體的合成,將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離,從凈化后的污水中除去。1
三級處理三級處理是對水的深度處理,是繼二級處理以后的廢水處理過程,是污水最高處理措施?,F(xiàn)在的我國的污水處理廠投入實(shí)際應(yīng)用的并不多。它將經(jīng)過二級處理的水進(jìn)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余污染物,并用臭氧或氯消毒殺滅細(xì)菌和病毒,然后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(yè)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(zhuǎn)化作用和固液分離,在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中,包括一級處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、二級處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。由于這些污泥含有大量的有機(jī)物和病原體,而且極易腐敗發(fā)臭,很容易造成二次污染,消除污染的任務(wù)尚未完成。污泥必須經(jīng)過一定的減容、減量和穩(wěn)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(jìn)行處理,污泥將不得不隨處理后的出水排放,污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。所以在實(shí)際的應(yīng)用過程中,污水處理過程中的污泥處理也是相當(dāng)關(guān)鍵的。1
除臭工藝其中物理法主要包括稀釋法、吸附法等;化學(xué)法包括吸收法、燃燒法等;生物法包括生物制劑法、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。1
行業(yè)發(fā)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。
20世紀(jì)50年代以后,全球人口急劇增長,工業(yè)發(fā)展迅速。全球水資源狀況迅速惡化,“水危機(jī)”日趨嚴(yán)重。一方面,人類對水資源的需求以驚人的速度擴(kuò)大;另一方面,日益嚴(yán)重的水污染蠶食大量可供消費(fèi)的水資源。
全世界每天約有200噸垃圾倒進(jìn)河流、湖泊和小溪,每升廢水會污染8升淡水;所有流經(jīng)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(zhì)差強(qiáng)人意。20世紀(jì),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(jī):12億人用水短缺,30億人缺乏用水衛(wèi)生設(shè)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(yè)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(yè)成為新興產(chǎn)業(yè),
雖然由于國家和各級政府對環(huán)境保護(hù)重視程度的不斷提高,中國污水處理行業(yè)正在快速增長,污水處理總量逐年增加,城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高。
中國的污水處理率與發(fā)達(dá)國家相比,還存在著明顯的差距,且處理設(shè)施的負(fù)荷率低。因此中國應(yīng)完善污水處理的政策法規(guī),建立監(jiān)管體制,創(chuàng)建合理的污水處理收費(fèi)體系,扶植國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推進(jìn)污水處理行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和市場化。污水處理行業(yè)是一個朝陽產(chǎn)業(yè),發(fā)展前景十分廣闊。中國將在“十一五”期間投資3000億元以推進(jìn)城市污水處理和利用,中國污水處理行業(yè)由此迎來高速發(fā)展期。2
性質(zhì)在我國,早期的污水處理廠都屬于事業(yè)單位編制,屬于市政部門管轄,其建設(shè)、運(yùn)營等由城管部門負(fù)責(zé),環(huán)保部門僅負(fù)責(zé)污水處理廠出水的合格性檢驗。BOT、TOT等國際先進(jìn)模式引入我國,對于加速我國污水處理廠的建設(shè)步伐,改善水環(huán)境起到了積極作用,原有的污水處理廠也大多進(jìn)行了企業(yè)改制,有屬于事業(yè)單位的,有屬于國營企業(yè)的,也有屬于外資、私企的。3
選址污水處理廠址的選定是城市和工業(yè)區(qū)的總體規(guī)劃的組成部分。廠址的選擇同城市和工業(yè)區(qū)排水管道的布置、處理后污水出路密切相關(guān),應(yīng)進(jìn)行深入的調(diào)查研究和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,并應(yīng)考慮以下原則:
1、廠址必須位于給水水源的下游;如果城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)和生活區(qū)位于河流附近,廠址必須在它們的下游,而且要在夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向,并應(yīng)同城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、生活區(qū)以及農(nóng)村居民點(diǎn)保持一定的距離,但又不宜太遠(yuǎn),,以免增加管道的長度。
2、廠址應(yīng)盡可能與處理后出水的主要去向(如灌溉農(nóng)田)或受納水體靠近。
3、充分利用地形,選擇有適當(dāng)坡度的地區(qū),以滿足污水處理構(gòu)筑物和設(shè)備高程布置的需要,節(jié)省能源和動力。
4、盡可能少占和不占農(nóng)田,并考慮后續(xù)建設(shè)發(fā)展的可能性。3
處理工藝工藝流程說明
污水經(jīng)格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池后經(jīng)提升泵進(jìn)入生物反應(yīng)器,通過PLC控制器開啟曝氣機(jī)充氧,生物反應(yīng)器出水經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入膜分離處理單元,濃水返回調(diào)節(jié)池,膜分離的水經(jīng)過快速混合法氯化消毒(次氯酸鈉、漂白粉、氯片)后,進(jìn)入中水貯水池池。反沖洗泵利用清洗池中處理水對膜處理設(shè)備進(jìn)行反沖洗,反沖污水返回調(diào)節(jié)池。通過生物反應(yīng)器內(nèi)的水位控制提升泵的啟閉。膜單元的過濾操作與反沖洗操作可自動或手動控制。當(dāng)膜單元需要化學(xué)清洗操作時,關(guān)閉進(jìn)水閥和污水循環(huán)閥,打開藥洗閥和藥劑循環(huán)閥,啟動藥液循環(huán)泵,進(jìn)行化學(xué)清洗操作。
本一體化生物反應(yīng)器采用可編程序控制器(PLC)控制。有以下功能:
·膜生物反應(yīng)器全過程采用自動控制系統(tǒng),大大減少了運(yùn)行管理費(fèi)用。
·當(dāng)生物反應(yīng)器內(nèi)水到高水位時,提升泵停止運(yùn)行,當(dāng)水位降至低水位時提升泵自動開啟。
·根據(jù)中水貯水池水位自動開啟、關(guān)閉循環(huán)泵。
·自動開啟、關(guān)閉加藥泵,加藥量可根據(jù)需要調(diào)整。
·自動運(yùn)行膜清洗、消毒程序。
·電機(jī)設(shè)有過流、過載保護(hù)。
已建的中水回用工程普遍存在處理效果欠佳、運(yùn)行費(fèi)用較高、設(shè)施占地面積較大等問題,處理設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)不理想。因此我國的城市中水處理事業(yè)迫切需要開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效適用的處理工藝和配套設(shè)備。
MBR工藝特點(diǎn)
膜生物污水處理技術(shù)應(yīng)用于廢水再生利用方面,具有以下幾個特點(diǎn):
(1)能高效地進(jìn)行固液分離,將廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單,占地面積小,出水水質(zhì)好,一般不須經(jīng)三級處理即可回用。
(2)可使生物處理單元內(nèi)生物量維持在高濃度,使容積負(fù)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(yīng)器的占地面積相應(yīng)減少。
(3)由于可防止各種微生物菌群的流失,有利于生長速度緩慢的細(xì)菌(硝化細(xì)菌等)的生長,從而使系統(tǒng)中各種代謝過程順利進(jìn)行。
(4)使一些大分子難降解有機(jī)物的停留時間變長,有利于它們的分解。
(5)膜處理技術(shù)與其它的過濾分離技術(shù)一樣,在長期的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,膜作為一種過濾介質(zhì)堵塞,膜的通過水量運(yùn)轉(zhuǎn)時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學(xué)清洗可減緩膜通量的下降,維持MBR系統(tǒng)的有效使用壽命。
(6)MBR技術(shù)應(yīng)用在城市污水處理中,由于其工藝簡單,操作方便,可以實(shí)現(xiàn)全自動運(yùn)行管理。3
處理系統(tǒng)SPR污水處理系統(tǒng)
最新發(fā)明的“SPR高濁度污水凈化系統(tǒng)”(美國發(fā)明專利)將污水的“一級處理”和“三級處理”程序合并設(shè)計在一個SPR污水凈化器罐體內(nèi),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(dá)500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水,處理后出水的懸浮物(濁度)低于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(jī)污水,處理后出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當(dāng)于常規(guī)的一、二級污水處理廠的工程投資和低于常規(guī)二級處理的運(yùn)行費(fèi)用,就能夠獲得三級處理水平的效果,實(shí)現(xiàn)城市污水的再生和回用。
SPR污水處理系統(tǒng)方法
(1)SPR污水處理系統(tǒng)首先采用化學(xué)方法使溶解狀態(tài)的污染物從真溶液狀態(tài)下析出,形成具有固相界面的膠?;蛭⑿腋☆w粒;
(2)選用高效而又經(jīng)濟(jì)的吸附劑將有機(jī)污染物、色度等從污水中分離出來;然后采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(shí)的絮體;
(3)再依靠旋流和過濾水力學(xué)等流體力學(xué)原理,在自行設(shè)計的SPR高濁度污水凈化器內(nèi)使絮體與水快速分離;
(4)清水經(jīng)過罐體內(nèi)自我形成的致密的懸浮泥層過濾之后,達(dá)到三級處理的水準(zhǔn),出水實(shí)現(xiàn)回用;
(5)污泥則在濃縮室內(nèi)高度濃縮,定期靠壓力排出,由于污泥含水率低,且脫水性能良好,可以直接送入機(jī)械脫水裝置,經(jīng)脫水之后的污泥餅亦可以用來制造人行道地磚,免除了二次污染。
最新發(fā)明的SPR污水凈化技術(shù)以其流程簡單可靠、投資和運(yùn)行費(fèi)用低、占地少、凈化效果好的眾多優(yōu)勢將為當(dāng)今世界的城市污水的再利用開創(chuàng)一條新路。城市污水實(shí)現(xiàn)再利用之后,為城市提供了第二淡水水源,為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了必不可少的條件,其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是不可估量的。
SPR污水處理系統(tǒng)與眾不同的技術(shù)特點(diǎn):
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(yīng)管和瓷球反應(yīng)罐的組合作用下完成的,依照紊流速度、混合時間、和水力學(xué)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)設(shè)計,得以十分充分的混合,為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節(jié)省藥劑創(chuàng)造了前提條件。這是過去常規(guī)的一級處理和二級處理之水工結(jié)構(gòu)所做不到的。
2、SPR系統(tǒng)處理城市污水時,采用五種以上污水處理藥劑及其最佳配方組合使用,靠化學(xué)反應(yīng)使污水中溶解狀態(tài)的有機(jī)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(jī)污染物和色度??肯緞┰?0分鐘的流程內(nèi)殺滅細(xì)菌和大腸桿菌??炕炷奈锢砘瘜W(xué)吸附作用將懸浮物及各類雜質(zhì)凝聚成大而且密實(shí)的絮團(tuán)。這樣發(fā)揮各藥劑的單獨(dú)作用和它們之間的交聯(lián)作用的用藥方式是與常規(guī)的物理化學(xué)法不相同的。而且SPR系統(tǒng)使用的組合藥劑配方,只能在具有十分精細(xì)的水動力學(xué)參數(shù)設(shè)計的SPR污水凈化器及其系統(tǒng)里才能充分發(fā)揮作用,在常規(guī)的水工系統(tǒng)里是無法使用的。3
處理技術(shù)在天然淡水資源已被充分開發(fā)、自然災(zāi)害日益頻繁暴發(fā)的今天,缺水已經(jīng)對世界各國眾多城市的經(jīng)濟(jì)和市民生活構(gòu)成了十分嚴(yán)重的威脅,缺水危機(jī)已經(jīng)是我們面臨的現(xiàn)實(shí),解決城市缺水問題的重要途徑應(yīng)該是將城市污水變?yōu)槌鞘泄┧?。城市污水就近可得,來源穩(wěn)定,容易收集,是可靠且穩(wěn)定的供水水源。城市污水經(jīng)凈化后回用主要可作為市政綠化、景觀用水和工業(yè)用水。 城市污水再生回用工程包括污水收集系統(tǒng)、污水凈化處理技術(shù)及其系統(tǒng)、出水輸配系統(tǒng)、回用水應(yīng)用技術(shù)和監(jiān)測系統(tǒng)。其中污水凈化再生技術(shù)及其系統(tǒng)是關(guān)鍵,污水凈化處理的流程要簡單可靠,投資和運(yùn)行費(fèi)用要為該城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力所能承受,處理后出水的水質(zhì)要滿足回用的要求。
沿用了許多年的傳統(tǒng)的“一級處理”及“二級處理”水處理工藝技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)今的高濁度和高濃度污水的凈化處理要求,處理后出水更不能滿足城市對水回用的水質(zhì)要求。沿著傳統(tǒng)的工藝技術(shù)路線只能進(jìn)一步附加傳統(tǒng)的“三級處理”設(shè)備系統(tǒng),既回避不了龐大復(fù)雜的傳統(tǒng)二級生化處理系統(tǒng),也回避不了投資和運(yùn)行費(fèi)用都十分昂貴的傳統(tǒng)三級過濾吸附處理系統(tǒng)。這些恰恰是實(shí)現(xiàn)污水回用的忌諱之處。所以,環(huán)保市場十分迫切需要凈化效率更高、處理后出水能滿足現(xiàn)有環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)并且能回用于城市,投資和運(yùn)行費(fèi)用又要為現(xiàn)有城市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力所能接受的污水處理新技術(shù)和新設(shè)備。3
發(fā)展方向城市污水處理廠的發(fā)展趨勢,除了數(shù)量上不斷增加外,一是二級處理廠所占比重逐漸增大,并開始建設(shè)三級處理廠。美國和德意志聯(lián)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(fā)展,幾個甚至十幾個城鎮(zhèn)共同建設(shè)統(tǒng)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(qū)一個市和三個省的污水,日本也在發(fā)展接受幾個城鎮(zhèn)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(wù)人口為260萬,面積15萬公頃,日處理水量340萬立方米。
結(jié)合我國實(shí)際情況,參考國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗,建設(shè)城市污水處理廠應(yīng)符合以下幾個發(fā)展方向:
(1)總投資少。我國是一個發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需資金非常龐大,因此嚴(yán)格控制總投資對國民經(jīng)濟(jì)大有益處。
(2)運(yùn)行費(fèi)用低。運(yùn)行費(fèi)用是污水處理廠能否正常運(yùn)行的重要因素,是評判一套工藝優(yōu)劣的主要指標(biāo)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(fā)展和規(guī)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(huán)境的富營養(yǎng)化,污水的脫氮除磷已經(jīng)成為一個迫切的問題。我國最新實(shí)施的國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)也明確規(guī)定了適用于所有排污單位,非常嚴(yán)格地規(guī)定了磷酸鹽排放標(biāo)準(zhǔn)和氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)。這就意味著今后絕大多數(shù)城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。
(5)現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)與環(huán)保工程的有機(jī)結(jié)合?,F(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),尤其是計算機(jī)技術(shù)和自控系統(tǒng)設(shè)備的出現(xiàn)和完善,為環(huán)保工程的發(fā)展提供了有力的支持。保證了污水處理廠的正常運(yùn)行和穩(wěn)定的合格出水,而我國在這方面還比較落后。計算機(jī)控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發(fā)展的方向。2
市場發(fā)展前景展望隨著國家實(shí)施節(jié)能減排戰(zhàn)略、加快培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),中國污水處理廠的建設(shè)規(guī)模和服務(wù)范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。污水處理建設(shè)市場和運(yùn)營市場進(jìn)入高速發(fā)展期,產(chǎn)業(yè)整合逐步展開,污水處理市場化改革將進(jìn)一步推進(jìn),中國污水處理投資運(yùn)營市場具有廣闊的市場空間。此外,新型城鎮(zhèn)化的推進(jìn)將為環(huán)保產(chǎn)業(yè)帶來巨大商機(jī),污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)向中小城市和小城鎮(zhèn)傾斜的趨勢。
一方面,盡管設(shè)定市城市污水處理率已提前完成70%的目標(biāo),但縣城和建制鎮(zhèn)污水處理率依然較低。另一方面,中國農(nóng)村污染不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致流域支流、河網(wǎng)以及地下水的水質(zhì)持續(xù)快速惡化?!秶鴦?wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)保總局等部門關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)工作意見的通知》(國辦發(fā)【2007】63 號)指出,要逐步推進(jìn)縣域污水處理設(shè)施的統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理。有條件的小城鎮(zhèn)和規(guī)模較大村莊應(yīng)建設(shè)污水處理設(shè)施,城市周邊村鎮(zhèn)的污水可納入城市污水收集管網(wǎng),對居住比較分散、經(jīng)濟(jì)條件較差村莊的生活污水,可采取分散式、低成本、易管理的方式進(jìn)行處理。中小規(guī)模的水污染治理項目具備廣闊的市場發(fā)展前景。
根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃的通知》,“十二五”期間,中國新增城鎮(zhèn)污水處理能力投資1040億元,占總投資4300億元的24.2%。中經(jīng)未來產(chǎn)業(yè)研究中心預(yù)計到2015年,中國城鎮(zhèn)污水處理市場規(guī)模789億元。
根據(jù)國家環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院、國家信息中心預(yù)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(yùn)行費(fèi)用)將分別達(dá)到10583億元和13922億元;而在既定控制目標(biāo)下,“十二五”和“十三五”期間中國污水處理投入將分別達(dá)到12781億元和15603億元。2