污水处理厂a提标论文
『壹』 有关污水处理厂的小论文范文
为了改善城市水环境,上海市拟新建石洞口、竹园、白龙港、新和等污水排放系统和专大型属污水处理厂。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长,如何合理地处置污水厂污泥,已成为城市污水厂和...www.wsdxs.cn/html/huanjing
『贰』 工厂污水处理论文
摘要:本文系统地介绍并分析了污水处理厂流程中各个处理构筑的能耗情况,并针对各个构筑物提出有效的节能途径。指出了常用的污水好氧处理能耗过高的突出问题,建议改用能耗低,但是造价稍高的好氧过滤等处理方法。污水再生利用也是解决污水处理能耗高的途径之一。 关键词:污水能耗与功效 好氧过滤 生态处理 自净 一、前言 目前我国城市污水处理率低、环境污染压力大,但现行的处理技术多数面临高额资金投入的难题,当前迫切需要低能耗、生态型的污水处理技术。并且,随着人民生活水平的提高和城市化的日益加快,我国城市污水排放量持续增长。我国水污染的治理重点已经开始从工业点源为主的控制治理,逐步转变为以城市生活污水污染为主的控制治理。如何经济有效地解决生活污水的污染问题已成为一个亟待解决的难题,引起了人民群众和政府部门的极大关注。 然而污水处理的费用也是一个很大的问题,要想将污水和废水处理好,对环境的污染降到最低,我们就必须以最经济的方式处理污水,这就涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就污水处理厂的整个污水处理的流程进行分析,找到当前常用的污水处理流程中工艺的不足之处,并提出更好的解决方法,使以后的污水处理更加容易,更加全面,将污水对环境的污染降到最低的限度。 二、污水处理厂的工艺流程 目前,常用于我国城市污水处理的方式为集中污水处理系统和传统的三格式化粪池。其它的处理构筑物也都是大同小异的,主要的流程不外乎如此: 污水收集设施[包括污水管道、雨水管道、工厂排放水管道等]-->污水提升泵站-->格栅拦截-->沉砂池-->初沉池-->曝气池、厌氧池等核心处理工艺流程-->二次沉淀池-->排水管道或渠排入水体[①] 其中核心处理流程可分为一级处理和二级及以上的深度处理。深度处理流程主要有好氧处理流程、厌氧处理流程及两者相结合的处理方法。 目前,好氧处理方法有SBR工艺、UASB工艺、氧化沟、氧化塘等工艺,在曝气池里充入空气或氧气,让好氧细菌除去污水中的有机物杂质;厌氧处理流程主要有厌氧流化床、两相厌氧发酵、厌氧滤池等利用厌氧菌进行厌氧发酵的方法除去污水中的有机物的;另外常用的还有像A20及其变种的工艺流程都是好氧处理和厌氧处理相结合的处理流程,其处理效果往往比单一的处理方式好得多。 深度处理构筑物不外乎以下几种:曝气池、厌氧池、氧化塘、厌氧反应器及特殊的除磷脱氮设备,或者是它们的变种工艺,但是处理原理都是大同小异的。 三、各个处理构筑物的能耗分析 3.1、污水处理系统[②] 目前,污水处理系统又有集中污水处理系统和分散式处理系统。前者是指各种城市生活污水,经预处理符合管道排放标准的工业废水和城市融雪、降水等混合废水经过城市下水管道收集,然后集中被输往城市污水处理厂,城市污水处理厂再根据进水的水质,综合规划,采用适宜的措施集中处理;在达到国家排放标准后,排入自然水系的一种污水处理方式。一般用于经济比较发达的大中型城市。该系统初始投资大,需要敷设相应的城市污水管网,运行管理成本很高,因而对于经济欠发达地区的中小城镇有极大的应用局限性。 分散式污水处理系统,是指在小区或一个工厂设置化粪池或小型的污水处理设施,对生活污水进行预处理,对能够利用的中水进行冲厕所、洗车、浇洒路面花坛等。虽然分散式处理流程可能导致处理费用提升,但是这种处理方式是有它的优越性的,特别是现在过于集中的污水处理费用越来越高,处理流量也越来越大的情况下,分散式处理方式更显示了它的优越性。 3.2、污水提升泵站的能耗分析 随着人们对环境污染越来越严重这一状况的认识和对加强环境保护意识的加强,现在大多数城市都纷纷建设了污水处理厂,处理流程也由简单的一级处理升级为二级或更深度的处理。但是对于大中型城市来说,普启遍还是采用集中处理的方式。一个污水处理厂处理的污水面积都很大,这就需要用提升泵站将远处的污水提升到污水处理厂进行集中处理,这些污水提升泵站不仅要保障所有污水都要提升到污水处理厂,还要适应污水量变化的要求,一般其流量都是很大的,输送的路程也很远,再者污水管道一般都埋设较深,泵站需要有很高扬程,电耗十分可观。 电费是污水提升泵站的主根能耗,输送路程越远,电价越高,像武汉的龙王嘴污水处理厂就设有五个污水提升泵站,将附近很大面积的污水汇集起来,其流量还是不大,目前正在扩建的工程处理流量也才15万吨。 3.3、格栅、沉砂池和初沉池的能耗分析 格栅是利用栅条拦截污水中粗大的杂质,污水经过格栅时,由于栅条的阻挡会引起水头损失,这就需要有水泵提升污水以增大污水的势能;再者,栅渣的机械粉碎处理也是耗能过程。这两者是格栅处理流程的主要能耗根源。 沉砂池和初沉池用以除去污水中粗大的砂粒以及细小的悬浮物,除了污水在池子中的水损外,刮砂刮泥设施以及其后续处理会有很大的能耗,但是这些能耗都不大。 3.4、曝气池的能耗分析 曝气池是好氧处理工艺的能耗大户,大部分的能耗都集中于此。能降低曝气池的能耗就相当于解决了好氧处理工艺流程的能耗问题。 常规的曝气池都是用机械的方式向污水中鼓入空气或是从池底充入空气,并且用搅拌等方式让空气和污水充分混合,从而使空气均匀地分布于污水中,提高好氧使理的效果。 污水在曝气池里的停留时间一般会在两个小时以上,其容积是相当大的,不管是采用叶轮旋转曝气还是通气帽在池底鼓入空气的方式曝气,电机的功率很大,且要昼夜运行,其能耗之大是可想而知的了。 3.5、厌氧池及厌氧处理设备的能耗分析 除了好氧处理技术之处,厌氧处理工艺也很容易为人们所接受,厌氧处理工艺的能耗相对较低,并且可以产生沼气,回收利用也很方便,只是厌氧处理过程中,污水停留时间很长,并且要保证好的处理效果,必须要有较好的隔绝空气的措施。尽管如此,厌氧处理的趋势还是很看好的。 3.6、二沉池及其它处理设施的能耗分析 二沉池是处理后的污水进行泥水分离的地方,现在普遍使用的二沉池都设有刮渣挡板,出水排泥等装置,二沉池的面积也比较大。分离出来的污泥还要用污泥泵输送到污泥泵房,污泥的压缩处理等也是耗能很大的。 现在常用的污泥机械压缩处理,浓缩后的污泥外运填进等方法,耗能巨大,并容易引起二次污染。像污泥中的高浓度污染物很容易随雨水再次进入水循环系统,造成二次污染,有关二次污染的处理也是很伤脑筋的事情。 四、污水处理各个环节的节能途径 4.1、再生回用以减少深度处理 城市污水处理出水的再生利用在我国,花费大量投资建设了城市污水处理厂,但经过处理后的再生水并没有得到充分利用,在城市污水处理决策中应充分考虑污水的再生利用。发展再生水在农业灌溉、绿地浇灌、城市杂用、生态恢复和工业冷却等方面的利用。 城市污水再生利用,应根据用户需求和用途,合理确定用水的水量和水质。污水再生利用,可选用混凝、过滤、消毒或自然净化等深度处理技术。因此,缺水城市和水环境污染严重的地区,在规划建设远距离调水之前应积极实施城市污水再生利用工程,同时做好非投资性或低投资性的节水减污工作。 城市污水再生利用规划建设要依照客观需要和实际可能的原则,按照远期规划确定最终规模,以现状水量及用水需求为主要依据确定实施规模。城市污水再生利用技术选择与工程实施要考虑国情、实际条件和用户需求,城市污水再生利用规模、处理程度、处理流程、输水方式、再生水质、使用用途的选择上,既要满足要求,又要经济合理。目前城市污水再生利用应着重于农业灌溉、市政杂用、景观水体、生活杂用、工业冷却、生态环境和补充地表水。 但是,城市污水再生过程和再生水的使用应确保公众和操作人员的健康安全,以及周边的环境安全,尤其要有效地控制病原菌的污染和传播。再生水使用应满足国家和地方有关污水再生利用的水质标准和规定,处理工艺的选择,尤其是工艺的可靠性和安全性的保障,应经过严格的专家论证、评估和主管部门的批准。 4.2、环境自净和生态处理以降低能耗 城市污水处理厂出水也可看作是水文循环的组成部分,将合乎质量要求的出水排放到河流水体中,使河流水体能维持或变成供下游使用的原水源,不仅经济可行,而且可减少风险并发挥河流自净能力。 正是因为自然环境自身有很强的处理污水的能力,我们可以用生态的方法处理污水,这样不仅可以获得很好的处理效果还能省去很多处理费用,是两全其美的办法。 目前的生态处理方法中很多处理方法都存在占地多,处理流量小的问题。所以生态处理方法要因地制宜,用在空地较多、生物生长好的地方,像人工湿地、土壤层微生物滤池、植物浮床等都是很好的生态处理方法,能耗低,很值得推广。 4.3、各个处理构筑物的节能途径 在污水处理流程中,各个污水处理构筑物的节能途径很多,下面就污水处理流程中各个构筑物的节能方法。 污水提升泵站节能途径。将现有的集中式污水处理改成分散式处理,并充分利用一级处理后的中水,可以减小城市污水处理厂的压力,更可以大大减少深度处理所需的费用。同时污水提升泵站的水量也会适当减少,甚至可以取消,全部采用分散处理模式。污水处理厂只负责处理工厂附近、污水量大的用户排放的污水。 格栅的节能途径。尽量将污水处理设备安装在地势较低的地方,可以减小提升泵的功率。污水经过格栅的时候可以凭借其较快的流速通过栅条,必要时再用提升泵将污水提升至沉淀池。 曝气设施的节能途径[③]。不管是好氧处理还是厌氧处理设施,其能耗都是非常大的。因为我们必须要用电力设备将空气充入到污水中,但是我们可以采用多层好氧过滤的方式减小这一能耗开支。好氧过滤的各个滤层的厚度的材料都是不相同的,实现的过滤效果也大相径庭。 好氧过滤具体的方法是:污水经过格栅拦截之后,即可以直接进入第一层好氧过滤层,第一层好氧过滤层的孔隙是很大的,一般用粗大的砂石铺垫,主要去除污水中大的悬浮物并通过水流在砂石中紊动的流动将空气中的氧气混入污水中。然后污水进入第二层好氧过滤层,这一层的砂石粒径相对较小,污水在这一层的停留时间相对较长,主要是好氧微生物对有机物的氧化过程,在这一好氧滤层里,很容易生成生物膜,类似于生物膜的处理。如果污水的有机物的含量不是很高的话,处理水已经基本达到了排放的标准了,也可以将处理后的水收集起来作中水使用。如果污水的有机物含量很高的话,可以让污水继续进行下一层的好氧过滤,滤层的孔隙也将更小,处理时间更长,效果也更好。在这一层中,由于污水的停留时间较长,对污水中的N和P也有较好的去除效果。 进行好氧过滤处理的排放水已经可以达到排放的要求,没有必要设置二次沉淀池进行泥水分离。这种处理流程适用于建设在河湖的旁边,有利用处理水的就近排放,而且可以不用清水管道或管渠即可。 五、结论 上面提到的比较节能的污水处理方法主要是生态的处理方法,其中好氧生物滤池尽管很节能,但是也有它自身的限制因素所在: 1 占地较大。因为这种处理方式全靠生物进行氧化分解有机物的方式处理污水,污水停留时间很长,所以处理流量是十分有限的,但是正如前面提到的,在大部分污水都用分散式处理方式的情况下,处理流量都不会很大,所以这种处理方式是有它的优势所在的。 2 不能进行反冲洗,容易堵塞。由于污水通过滤层的时候,会生成很厚的生物膜,老化的生物膜脱落后很容易堵塞住滤层的孔隙,过滤效果会因此而大为降低。所以我们只能用孔隙较大的滤料层,并且尽量避免用垂直分层的布置方式。 3 初期造价高,但是处理费用低。初期造价主要集中在滤层铺砌和滤层上面草皮的种植上,但是一经运行,其运行费用是很低的。 该处理方案有以下几个方面的特点: 1 如果在滤层上面种植植被的话,可以将过滤和湿地相结合建设,处理效果会更好。 2 这种处理方案只适用于分散式处理方案中,处理流量很小,具体的设施可以同家庭的小花坛、花园合建,并不会影响建设的美观性。处理后的水可以直接渗透到附近的水池里,用于花坛的浇灌,路面浇洒等,甚至可以回用于冲洗厕所。 3好氧过滤可以结合化粪池共同使用,有化粪池进行初步处理,粗大的杂质已经去除,滤层的堵塞的几率会大大减小。 参考文献: [1]《排水工程》第四版,张自杰主编,顾夏声主审,中国建筑工业出版社出版。 [2]《污水处理能耗与能效》[美]W.F.OWEN,章北平、车武译,金儒霖校,能源出版社出版。 [①] :这里没有分析污泥处理流程和能耗。 [②] :这里的污水处理系统分类是针对污水收集和处理方式而言,分为集中处理和分散处理两种。 [③] :二级及以上的深度处理流程未完全列出,只以好氧处理流程中的曝气池为例,提出了曝气处理的新方法。
『叁』 我现在在一家污水处理厂实习,想写一份关于这家污水处理厂的毕业论文,想知道论文的主要内容
污水处理 (sewage treatment,wastewater treatment):为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求,并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
首先要把在准备工作当中搜集的资料整理出来,包括课题名称、课题内容、课题的理论依据、参加人员、组织安排和分工、大概需要的时间、经费的估算等等。
第一是标题的拟定。课题在准备工作中已经确立了,所以开题报告的标题是不成问题的,把你研究的课题直接写上就行了。比如我曾指导过一组同学对伦教的文化诸如“伦教糕”、伦教木工机械、伦教文物等进行研究,拟定的标题就是“伦教文化研究”。
第二就是内容的撰写。开题报告的主要内容包括以下几个部分:
一、课题研究的背景。 所谓课题背景,主要指的是为什么要对这个课题进行研究,所以有的课题干脆把这一部分称为“问题的提出”,意思就是说为什么要提出这个问题,或者说提出这个课题。比如我曾指导的一个课题“伦教文化研究”,背景说明部分里就是说在改革开放的浪潮中,伦教作为珠江三角洲一角,在经济迅速发展的同时,她的文化发展怎么样,有哪些成就,对居民有什么影响,有哪些还要改进的。当然背景所叙述的内容还有很多,既可以是社会背景,也可以是自然背景。关键在于我们所确定的课题是什么。
二、课题研究的内容。课题研究的内容,顾名思义,就是我们的课题要研究的是什么。比如我校黄姝老师的指导的课题“佛山新八景”,课题研究的内容就是:“以佛山新八景为重点,考察佛山历史文化沉淀的昨天、今天、明天,结合佛山经济发展的趋势,拟定开发具有新佛山、新八景、新气象的文化旅游的可行性报告及开发方案。”
三、课题研究的目的和意义。
课题研究的目的,应该叙述自己在这次研究中想要达到的境地或想要得到的结果。比如我校叶少珍老师指导的“重走长征路”研究课题,在其研究目标一栏中就是这样叙述的:
1、通过再现长征历程,追忆红军战士的丰功伟绩,对长征概况、长征途中遇到了哪些艰难险阻、什么是长征精神,有更深刻的了解和感悟。
2、通过小组同学间的分工合作、交流、展示、解说,培养合作参与精神和自我展示能力。
3、通过本次活动,使同学的信息技术得到提高,进一步提高信息素养。
四、课题研究的方法。
在“课题研究的方法”这一部分,应该提出本课题组关于解决本课题问题的门路或者说程序等。一般来说,研究性学习的课题研究方法有:实地调查考察法(通过组织学生到所研究的处所实地调查,从而得出结论的方法)、问卷调查法(根据本课题的情况和自己要了解的内容设置一些问题,以问卷的形式向相关人员调查的方法)、人物采访法(直接向有关人员采访,以掌握第一手材料的方法)、文献法(通过查阅各类资料、图表等,分析、比较得出结论)等等。在课题研究中,应该根据自己课题的实际情况提出相关的课题研究方法,不一定面面俱到,只要实用就行。
五、课题研究的步骤。
课题研究的步骤,当然就是说本课题准备通过哪几步程序来达到研究的目的。所以在这一部分里应该着重思考的问题就是自己的课题大概准备分几步来完成。一般来说课题研究的基本步骤不外乎是以下几个方面:准备阶段、查阅资料阶段、实地考察阶段、问卷调查阶段、采访阶段、资料的分析整理阶段、对本课题的总结与反思阶段等。
六、课题参与人员及组织分工。
这属于对本课题研究的管理范畴,但也不可忽视。因为管理不到位,学生不能明确自己的职责,有时就会偷懒或者互相推诿,有时就会做重复劳动。因此课题参与人员的组织分工是不可少的。最好是把所有的参与研究的学生分成几个小组,每个小组通过民主选举的方式推选出小组长,由小组长负责本小组的任务分派和落实。然后根据本课题的情况,把相关的研究任务分割成几大部分,一个小组负责一个部分。最后由小组长组织人员汇总和整理。
七、课题的经费估算。
一个课题要开展,必然需要一些经费来启动,所以最后还应该大概地估算一下本课题所需要 的资金是多少,比如搜集资料需要多少钱,实地调查的外出经费,问卷调查的印刷和分发的费用,课题组所要占用的场地费,有些课题还需要购买一些相关的材料,结题报告等资料的印刷费等等。所谓“大军未动,粮草先行”,没有足够的资金作后盾,课题研究势必举步维艰,捉襟见肘,甚至于半途而废。因此,课题的经费也必须在开题之初就估算好,未雨绸缪,才能真正把本课题的研究做到最好。
『肆』 污水处理厂如何提标
可以在生化池内投加改性生物填料,提高生物膜数量,增加生化效能。是比较经济简单提标方案。
『伍』 污水处理厂运行和维护毕业论文
丹麦大型城市污水处理厂运行、维护和管理
崔成武1,* Gert Petersen1,2
(1. 丹麦技术大学环境与资源学院,Lyngby,丹麦,2800; 2. EnviDan,Kastrup,丹麦,2770)
摘要:本文简要介绍了丹麦城市污水处理的现状,包括城市污水处理厂数量、类型、处理负荷以及欧盟和丹麦环保部门的相关要求等。另外,针对大型城市污水处理厂,本文以Lynetten、Damhusen、Lundtofte 和Avedre 四大城市污水处理厂为例,介绍其运行维护和管理方面的经验。最后,本文还介绍了丹麦以及上述四大城市污水厂的污水和污泥处理费用。
关键词:丹麦,污水处理,污泥处理,气体处理,城市污水处理厂,运行管理,运行费用
中图分类号:X703.1 文献标识码:A
The operation, maintenance and management of big domestic wastewater treatment plants in Denmark
Cui Chengwu1,* Gert Petersen1,2
(1. Institute of Environment & Resources, Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark, 2800 2. EnviDan, Kastrup, Denmark, 2770)
Abstract: This paper briefly introces the situation of domestic wastewater treatment in Denmark, which includes the numbers, types, capacities of domestic wastewater treatment plants and the effluent requirements from both EU and Danish EPA. The operational experiences and management of the big domestic wastewater treatment plants are explained mainly based on the data from Lynetten, Damhus?en, Lundtofte and Aved?re WWTP in Denmark. At last, this paper also introces the average wastewater treatment fee in Denmark and the operational cost of both wastewater treatment and sludge treatment in those 4 WWTPs.
Key words: Denmark, wastewater treatment, sludge treatment, gas treatment, domestic wastewater treatment plant, operation and management, operation fee
1.简介
丹麦位于欧洲北部,经济发达,人均国民生产总值居于世界前列。同时,丹麦政府对环保建设非常重视,尤其是城市污水处理问题。在欧盟委员会关于91/271/EEC 法案(城市污水处理法案)执行情况的第三次和第四次总结报告中[1,2],丹麦与德国、奥地利等国共同被归属于欧盟城市污水处理较好的国家之列。自执行欧盟91/271/EEC 法案后,丹麦城市污水处理厂和工业废水处理厂出水质量均得到明显改善。自1989 年到2004 年,丹麦城市污水处理的发展可分为两个阶段,分别是1989~1996 年的快速成效阶段和1996~2004 年的平稳下降阶段。例如:在1989 年,丹麦城市污水处理厂出水中BOD5 总量为35000 吨,到1996 年,这一数据快速下降到5000 吨,而到2004 年,则平稳下降到2500 吨。
丹麦政府规定,当人口当量大于30PE1 时需建设相应的污水处理设备。根据2004 年统计结果[3],丹麦全国共有1193 个城市污水厂,其中237 个为私营污水厂。自1993 年到2004年的12 年间,丹麦城市污水处理厂的类型发生了巨大的变化。具有脱氮功能的生物污水处理厂的比例从1993 年的54%提高到2004 年90.4%。与此变化相符合的是城市污水厂出水氮磷含量明显降低。2004 年,城市污水处理厂TN 平均去除率为80%,TP 平均去除率高达96%。
在丹麦,尽管城市污水处理厂的数量较多,但规模普遍较小。在1193 个城市污水处理厂中,处理规模小于1000 m3/天的污水厂占到了77.5%,但却只处理全国6%的城市污水。绝大多数的城市污水是由大规模集中式城市污水处理厂处理的。如:处理规模大于10000 m3/ 天的污水厂只有62 个,但却处理了全丹麦70%的城市污水。
丹麦城市污水处理厂出水标准遵照欧盟91/271/EEC 法案以及丹麦环保部门和地方行政 区所制定的出水标准来执行。具体出水标准见表 1。
2.丹麦大型城市污水厂的运行和维护
丹麦大型城市污水处理厂(人口当量大于100000 PE,即进水量大于20000 吨/天的城市污水厂)所具有的共同特点之一就是污水和污泥处理的工艺非常接近。就下文重点讨论的Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水厂来说,其污水处理的核心技术均采用基于氧化沟工艺的Biodenitro 或Biodenipho 技术。而对于污泥处理,一般都需要经过厌氧硝化、离心脱水和焚烧处理后,外排到垃圾填埋场。
另外一个共同的特点就是污水厂的管理方式非常类似。一般来说,丹麦大型城市污水处理厂有两个具有不同功能的管理机构,分别称为董事会和市政业务委员会。董事会成员由污水厂管辖范围内的几个行政区的工作人员组成。董事会成员代表其所在行政区,主要工作是协调行政区与污水厂之间的关系以及监督污水厂的日常运行情况。同时,还需对该行政区污水处理进行详细的规划和总结。而市政业务委员会则主要负责污水厂的日常运行维护和管理工作。同时,在市政业务委员会中也会有各个行政区的负责人员,其主要负责与董事会成员进行对接,确保行政区与污水处理厂之间关系的通畅。以Aved?re 污水厂机构为例,该污水厂的污水来源于10 个行政区。该污水厂管理结构见图 1。
2.1 基本情况简介
Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水厂均位于丹麦西兰岛上,负责周边行政区的城市污水和工业废水处理[4,5]。2004 年,污水厂处理负荷和进水负荷情况见表 2。
Lynetten 是丹麦最大的城市污水处理厂,设计处理能力为15 万吨/天,2004 年实际进水负荷近20 万吨/天。Damhus?en 为丹麦第三大城市污水处理厂,设计处理能力为7 万吨/天。Damhus?en 与Lynetten 共属Lynettenf?llesskabet 公司(Lynetten 联合公司)经营管理。Aved?re 为丹麦第五大污水处理厂,设计处理能力6.4 万吨/天,归属丹麦Spildevandscenter Aved?re (Aved?re 污水中心)经营管理。Lundtofte 相对较小,设计处理量为2.2 万吨/天。
上述四个污水厂进水水质特性和出水情况见表 3 和表 4。
对进水水质分析后发现:4 个污水厂进水水质的COD/BOD5 值属文献中[6]的中低值域范围,这可能与工业废水汇入有关。经过总结后发现:丹麦城市污水的COD/TN 和 COD/TP 均处于文献中[6]规定的中高值域范围内。
从中发现,四个城市污水厂的重点污染物出水指标均低于欧盟91/271/EEC 法案以及丹麦环保部门的相关要求。
2.2 工艺流程
丹麦城市污水处理厂工艺一般可分为三部分:污水处理单元、污泥和废物处理单元以及废气处理单元。Lundtofte 污水厂是丹麦非常典型的城市污水厂,下面基于Lundtofte 污水厂的工艺流程对各部分进行讨论。Lundtofte 污水处理厂的具体工艺流程见图 2 所示。
2.3 污水处理单元
2.3.1 机械处理
对于城市污水厂来说,污水机械处理通常包括粗格栅、曝气沉砂池、细格栅、初沉池以及二沉池等工序。由于各种机械处理工艺的设计已经非常成熟,因此无需再进行详细讨论。但是,针对机械处理过程所产生的废物和废气处理问题是值得学习和借鉴的。
在进入曝气池前,一系列的机械处理过程会产生大量的废物。丹麦大型城市污水厂的做法是:固体废弃物并没有与剩余污泥混合进入厌氧消化池,而是经过脱水后直接进入污泥焚烧炉进行焚烧处理。这是因为此类固体中无机物含量相对较高,直接进入消化池会影响厌氧消化效果。另外,这类废物也没有应用于建筑方面的回用,主要原因是此类沙子中含有重金属以及持久性有机物,对人体健康具有潜在危害。
丹麦大型城市污水处理厂十分重视机械处理过程中由于曝气或搅动所产生废气的收集和处理问题。一般来说,曝气沉砂池全部采用铝质材料封顶。部分污水厂的初沉池上面也会封顶。处理过程中所产生的气体,如H2S 也会随特定的气体管路进入焚烧炉处理。
2.3.2 生物处理
如前所述,丹麦大型城市污水厂污水生物处理工艺非常接近。上述四个污水厂均采用Biodenitro 或是Biodenipho 工艺。下面针对这两种工艺进行简单介绍。
2.3.2.1 工艺简介
Biodenitro 和Biodenipho 工艺为丹麦Krüger 公司的专利技术。该种技术的特点是自动化控制程度高、占地面积小、有机物和氮磷的去除效果良好。与Biodenitro 工艺不同的是,Biodenipho 在前面添加了一个厌氧池(Bio-P tank),因此具有生物除磷功能。而Biodenitro 无法进行生物除磷,只能借助于化学除磷。
下面以Biodenitro 工艺为例,重点介绍该工艺的运行和控制。
Biodenitro 工艺的运行是基于氧化沟技术(丹麦城市污水厂多采用基于表曝的氧化沟技术)。通常是将两个氧化沟划分为一组,采用交替曝气的方式运行以达到硝化反硝化的目的。Biodenitro 工艺分为四个阶段,见图 3 所示。其中,值得注意的是设置b 阶段和d 阶段的主要目的有两个:一是去除第一阶段在缺氧池中残留的氨氮;二是由于硝化耗时相对较长,为了能够达到更好的出水标准。
一般来说,尽管Biodenipho 工艺具有较强的生物除磷功能,但污水厂依然会辅助使用化学除磷的方法已达到更佳的出水TP 浓度。而采用Biodenitro 工艺的污水厂更是如此。投放的物质一般为FeCl3 或AlCl3,投放地点设置在曝气池前。在曝气池后安装了磷在线监控装置,当发现TP 浓度超标时会自动投加除磷。
2.3.2.2 控制系统
上述4个大型城市污水处理厂均采用SCADA和STAR系统来控制污水厂的正常运行。SCADA 技术建立在3C+S (Computer、Communication、Control、Sensor)基础上。该系统主要用于控制泵站、流量以及污泥脱水工艺等等。而STAR系统(Krüger公司的专利技术)是建立在SCADA系统之上,是一种用于控制曝气池运行的应用软件系统。在氧化沟中会安装在线检测仪器,从而将主要的污染物参数,如:氨氮、硝酸盐氮、总磷以及溶解氧浓度的信息发送到中心PLC上。由微机程序控制曝气池各阶段的运行时间和曝气模式。因此,图3中所示的4个阶段的具体运行时间是由STAR系统通过曝气池中具体污染物浓度的数据来控制的,但是会有一个最长运行时间。Lundtofte污水厂各阶段的最长运行时间为90min。
另外,如果设备一旦发生问题,程序会自动向技术人员的手机发送短信息以告知其出现技术故障的具体位置。同时,微机程序还会自动向技术人员发送电子邮件告知其具体问题,技术人员可以据此判断是否应该立即处理该故障问题。
2.4 污泥处理单元
2.4.1 丹麦污泥处理情况简介
欧盟及丹麦政府非常重视城市污水处理厂所产生的污泥及其处理和排放的问题,并制定了相关的法案,如86/278/EEC 法案、91/271/EEC 法案等。对城市污水厂排放污泥中的重金属以及持久性有性有机物的含量做出了相关的规定。
经过统计后发现,1999—2005 年,丹麦城市污水厂污泥处理和排放都产生了一定的变化,见表 5 所示。可以看出,变化最为明显的是污泥焚烧比例大幅提高和填埋比例明显下降。其中,污泥焚烧比例从1999 年的6%提高到2005 年的25%。上述的四个丹麦大型城市污水厂的污泥都经过焚烧处理。另外,尽管污泥总产量有所提高,但人均污泥产量基本保持不变。
2.4.2 污泥处理
初沉池和二沉池排出的剩余污泥首先进行脱水、絮凝,之后进行厌氧消化。丹麦城市污水厂多采用中温厌氧消化工艺,温度控制在32~37℃,SRT 控制在25~30 天。一般来说,经过厌氧消化后,污泥的固含率约为1.55~3%。
污泥经过厌氧消化后,进入离心机脱水,污泥固含率提高到20%~32%。经过离心脱水后的剩余污泥将会和沉砂池内的污泥混合,并进入焚烧炉。经过焚烧处理后的污泥收集后运送到垃圾填埋场。
2.4.3 生物气
一般来说,丹麦城市污水厂厌氧消化池产生的生物气中甲烷含量在65%左右,而每产生1m3 生物气会削减1.15 kg 干污泥。生物气能够得到有效的收集并回用。回用主要的方式有两种:一是产热、产电,供本厂内部使用;另一部分则出售给附近的工厂或天然气公司等。
2.5 废气处理单元
丹麦城市污水厂在污泥焚烧处理过程中,十分重视潜在的大气污染问题。自焚烧炉产生的废气都要经过深度处理后才能排放到大气中。下面以Lundtofe 污水厂为例,简单介绍污泥焚烧后气体深度处理设备和装置。
从焚烧炉中排出的废气首先经过降温后进入旋风分离器,在这一过程中有85%~90%的灰分会从气体中分离出来。随后,气体进入湮灭炉中进行深度处理。在湮灭炉中,首先用水喷浇,使气体进一步降温。在水体内有溶解的NaHCO3 和少量的活性炭。主要目的是使用NaHCO3 吸附SO2、HCl 和HF 气体,并转化为Na2SO4、NaCl 以及NaF。活性炭则用来吸附汞等重金属。最后,经过处理后的气体进入布袋分离器进行固气分离,所有固体连同污泥被运送到垃圾填埋厂,而经过处理后的气体则通过烟筒排放到大气中。
3.能耗、化学品消耗及污水厂运行费用
由于丹麦大型城市污水厂采用的工艺、运行方式以及管理结构大同小异,因此污水厂能耗、运行费用等统计数据也存在一定的一致性。对这些数据进行统计核算对于今后我国拟采用或已经采用类似工艺的城市污水厂的设计、运行、管理和评估工作具有一定的价值和意义。
但是,鉴于国情不同,环境和污水管理方式也有所差异,因此,利用单一货币形式(如欧元)来描述污水处理厂的运行费用是不合理的。因此,在运行费用的具体核算上,分以下几方面进行讨论。化学药品以药品使用量作为衡量标准;能量采用kWh 作为衡量标准。
3.1 污水处理厂能耗
丹麦大型城市污水厂电耗在35~45 kWh/(PE·年),和0.5~0.6 kWh/m3 污水。而生物污水处理电耗约为0.20~0.25 kWh/m3 污水,占总电耗的30%~50%;污泥处理电耗约占总电耗的30%~40%;而污水提升、机械处理和管理电耗约占总电耗的15%~35%。对于污泥处理来说,处理1kg 干污泥需耗能0.02~0.06 kWh。
3.2 化学药品使用量
污水厂化学物质主要用于化学除磷和污泥脱水等。针对化学除磷,不同污水厂采用的物质不同。例如:Lynetten 污水厂采用FeCl3;而Lundtofte 污水厂采用AlCl3。化学物质投加量与污水水质、工艺以及出水指标有直接关系。Lynetten 和Lundtofte 污水处理厂化学除磷的情况见表 6。
从表 6 的数据可以看出,在进水TP 浓度基本相当的情况下,采用具有生物除磷功能的Biodenipho 工艺更加节省化学除磷物质量,而且可以获得更好的出水TP 效果。
3.3 污水处理厂运行费用
丹麦城市污水厂运行费用主要费为四部分:员工工资、税费、能耗和化学药品费以及运行维护费用。以Lynetten 和Damhus?en 为例,2005 年两个污水厂运行费用为1.86 亿DKK,具体比例分配见图 4。
一般情况下,丹麦污水处理厂最大的费用支出为员工工资。同时,在运行维护中还有相当部分是用于场地租用等。另外,丹麦污水处理厂需向政府缴纳污水和污泥处理税费。污泥焚烧以及外运到垃圾填埋场也都需要缴税。在丹麦,只有污泥回用时不用向政府交税。一般来说,丹麦城市污水处理厂污泥处理费用占总运行费用(不含人工费用和税费)的40%~50%。
上述四个污水厂运行费用统计见下表 7。
值得一提的是,丹麦平均污水处理费用为15 DKK/m3,这与核算后的城市污水处理厂污水处理费存在较大差异。主要原因是丹麦总污水处理费用不但包括污水处理厂的运行费用,还需计算污水管道的建设和维护费用。而市政污水管道的维护和管理归各行政区。
4.结论
丹麦自20 世纪90 年代至今,城市污水处理发生了巨大的变化。这一变化得益于丹麦政府积极执行欧盟91/271/EEC 法案及制定更为严格的相关出水标准。丹麦大型城市污水厂无论是运行工艺还是管理方式比较相似。总结其发展经验和管理体制,对有效数据进行统计并吸收消化对处于发展中的中国城市污水处理是十分有益的。
参考文献:
[1] 3rd Report from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions - Implementation of Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment, as amended by Commission Directive 98/15/EC of 27 February 1998. Access via Internet (20/08/2007):
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52004DC0248:EN:NOT
[2] 4th Report from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions - Implementation of Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment, as amended by Commission Directive 98/15/EC of 27 February 1998. Access via Internet (20/08/2007):
http://circa.europa.eu/Public/irc/env/wfd/library?l=/framework_directive/treatment_directive/4th_ uwwtd_report/final_circa-per/_EN_1.0_&a=d
[3] Milj?styrelsen 2005; Punktkilder 2004. Det nationale program for overv?gning af vandmilj?et; Fagdatacenterrapport. (In Danish)
[4] Cui Chengwu et al. The Maintenance and Management in Lundtofte Wastewater Treatment Plant, Denmark. China water & wastewater. (In Press)
[5] Cui Chengwu et al. The Maintenance and Management in Lynetten Wastewater Treatment Plant, Denmark. Water & Wastewater. (In Press)
[6] Henze M., Harremoes P., La Cour J., Arvin E. (2001) Wastewater treatment biological and chemical processes. Third edition, Springer, Berlin, Germany.
http://www.h2o-china.com/paper/viewpaper.asp?id=8165&viewit=yes
『陆』 求国外现阶段污水处理厂提标改造的案例或者是现阶段对提标改造的看法的文献
可以搜索论文“抄深床反硝袭化滤池在污水厂提标扩建中的应用”,深床滤池可以同步去除TN/SS/TP;
出水标准满足BOD<5mg/L,SS<5mg/L,TN<3mg/L,TP<0.3mg/L,和一级A相比,提升空间较大,可满足地表水相关标准
『柒』 全国污水处理厂数据能写什么文章
论文这方面我不懂,不过你可以把污水处理厂的资料卖给我,我是卖药剂和碳源的。