本科畢業(yè)論文-城市污水處理現狀與處理技術.doc
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1、XX農業(yè)學院學生畢業(yè)論文 XXX:城市污水處理現狀處理技術 XX農業(yè)學院 畢業(yè)論文(設計)課題名稱城市污水處理現狀與處理技術專業(yè)及班級環(huán)境監(jiān)測與治理技術/計算機應用技術 學號姓名指導老師2010年 05 月 28 日城市污水處理現狀與處理技術摘 要城市污水處理系統(tǒng)是指收集、輸送、處理、再生和利用城市污水的設施以一定方式組合成的總體。脫水污泥的污染問題影響了城市污水處理廠的生存和發(fā)展,不同的中水處置方式對經濟和環(huán)境的影響也不一樣。將污水處理、脫水污泥和中水處置結合起來構建污水處理生態(tài)系統(tǒng)有利于研究污水處理的綜合效益、探索促進污水處理事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的途徑。國內外從污水中磷回收研究與應用現狀,多以含
2、磷豐富的污泥脫水上清液、厭氧污泥消化液以及富磷廢水為磷源,鳥糞石、磷酸鈣等沉淀是目前廣泛采用的回收形式。環(huán)境監(jiān)測實驗室質量控制是環(huán)境監(jiān)測質量保證的重要組成部分。建設生態(tài)文明既是實現全面建設小康社會奮斗目標的內在需要,又是深入貫徹落實科學發(fā)展觀的重要內容;建設生態(tài)文明,必須強化政策支撐,增加生態(tài)文明建設的內生動力;必須強化執(zhí)法監(jiān)督,增加生態(tài)文明建設的環(huán)保執(zhí)行力;必須強化生態(tài)補償能力,構建最具活力的綠色發(fā)展模式。關鍵詞 城市污水 污水處理 生態(tài)系統(tǒng) 處理技術The Urban Sewage Treatment and Processing TechnologyAbstractUrban sewag
3、e treatment system is to collect, transport, processing, recycling and use of urban sewage facilities in a certain way to form the overall. Dehydrated sludge pollution affecting the urban sewage treatment plant survival and development of different methods of water disposal and environmental impact
4、on the economy are not the same. Sewage treatment, sludge dewatering and water disposal of wastewater treatment combining ecosystem conducive to the overall efficiency of sewage treatment, sewage treatment to explore the cause of promoting sustainable development approach. Domestic sewage from the r
5、esearch and application of phosphorus recovery, mostly phosphorus-rich sludge dewatering supernatant, anaerobic sludge digestion and phosphorus-rich wastewater phosphorus, struvite, calcium phosphate precipitation, etc. are widely collection form used. Environmental monitoring environmental monitori
6、ng laboratory quality control is an important part of quality assurance. Construction of ecological civilization is to achieve the goal of building a well-off societys internal needs, but also thoroughly implement the scientific concept of development important; construction of ecological civilizati
7、on, we must strengthen policy support, increase the ecological civilization construction of internal power; must strengthen supervision of law enforcement increase the ecological civilization construction environmental protection; to strengthen the capacity of ecological compensation to build the mo
8、st dynamic model of green development.Keywords: Urban sewage; Sewage treatment;Ecological system; Processing technology目 錄1引言12 城市污水處理現狀12.1 對城市污水處理的要求12.1.1 “十五”期間對污水處理的要求12.1.2 城市污水處理原則22.1.3 形成污水的主要問題22.2 城市污水處理現狀22.3 目前我國城市污水處理存在的問題42.4 新農村污水高效處理成套化設備42.4.1農村污水處理要求42.4.2 新農村污水高效處理設備技術特點52.4.3 新農
9、村污水高效處理成套化設備應用63.1 污水處理的可持續(xù)性73.1.1 污水處理生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性73.1.2 污水處理研究對象83.1.3 資料收集、數據處理與研究方法83.2污水處理領域的磷回收技術103.2.1 沉淀法103.2.2 結晶法103.2.3 電滲析法113.2.4 其他技術113.2.5 我國污水處理領域磷回收前景展望113.3污水資源化利用的成功經驗123.3.1桂林市污水處理廠123.3.2大連市水質凈化廠123.3.3保定市排水公司133.3.4唐山市排水公司西郊污水處理廠134 污水處理設施的監(jiān)測管理134.1.1 設計參數不科學、不準確134.1.2設計處理水量與實
10、際水量偏差過大144.1.3 設計投加藥量不夠經濟、合理144.1.4污水處理設施的設計不夠完善、全面144.2污水處理設施試運行時間問題154.3污水處理設施中的設備使用年限問題154.4解決措施154.4.1建設項目有關各方應明確自己的義務154.4.2加強污染源監(jiān)督性監(jiān)測154.4.3推行污水處理設施的效益分析16全文結論17致 謝18參 考 文 獻19南通農業(yè)職業(yè)技術學院學生畢業(yè)論文 朱海娟:城市污水處理與處理技術 第22頁 共19頁1引言 環(huán)境監(jiān)測為環(huán)境管理、環(huán)境決策提供了技術支持,為環(huán)境執(zhí)法中的證據采集提供了技術保障,其監(jiān)測技術水平對把握污染現狀和預測污染發(fā)展趨勢起著重要作用。環(huán)境
11、監(jiān)測數據是環(huán)境監(jiān)測的產品,對于數據的質量常以精密性、準確性、 代表性、完整性、可比性來評價。而這“五性” 必須在環(huán)境監(jiān)測站建立完整的質量體系,并運行有效的情況下才能得到保證。但部分環(huán)境監(jiān)測站,尤其是縣、區(qū)級環(huán)境監(jiān)測站,由于受到人員、技術、資金、設備等硬性條件和質量手冊、程序文件編制不完整或編制過于煩瑣、不適應本站等軟性條件,以及領導重視程度不夠,員工自我學習、自我約束意識不到位等限制而無法有效地在優(yōu)化布點、樣品采集、保存、運輸、交接、預處理、化驗、數據處理等全過程中,實施有效的質量控制和質量保證工作,這就直接影響到環(huán)境管理和環(huán)境決策的質量,也使得數據失去了第三方公正性。環(huán)境監(jiān)測站應針對本站實際
12、情況,建立一套行之有效、不斷完善的質量體系。2 城市污水處理現狀2.1 對城市污水處理的要求2.1.1 “十五”期間對污水處理的要求“十五”期間,國家將加大對水污染的控制,針對我國水污染由點源污染轉為面源污染及水資源短缺的特點,提出“十五”末期城市生活污水處理率要達到60%。從目前情況來看,我國重點城市基本具備了污水處理設施,有了一定的基礎,但總的來講城市生活污水處理率還很低,處理水平不高,因此在修訂“十五”期間城考指標時,認真貫徹國務院的精神,加強了兩個方面的要求:一是提高城市生活污水的處理率和處理水平,新建城市污水處理廠要盡可能上二級以上處理方法,不提倡一級處理、排江排海工程及地埋式無動力
13、裝置,對現有的一級污水處理廠,要盡快進行技術改造,提高其處理水平,同時要減少進入城市污水處理廠的工業(yè)廢水量,充分利用城市污水處理廠解決生活污水的污染問題;二是大力提倡污水回用,將污水作為資源再利用。特別在北方地區(qū),對污水處理廠二級處理后的廢水再經過深度處理,用作城市綠化用水、市政用水、工業(yè)用水等,既解決了城市水資源短缺問題,又減少了投資。同時在“十五”期間考核指標中,首次增加了城市污水處理廠處理廢水回用率的內容。因污水回用尚處初級階段,所以在考核中對回用率未作太高的要求。2.1.2 城市污水處理原則城市污水處理廠的建設,要本著集中與分散相結合的原則,因地制宜,不應貪圖過分集中,對于人口少,城市
14、面積小的城市,可建設較大的集中式污水處理廠統(tǒng)一處理,對于大、中城市,考慮到下水收集管網和污水回用管網的建設資,應合理分配和規(guī)劃,分散地建設多個集中式城市污水處理廠。2.1.3 形成污水的主要問題富營養(yǎng)化是我國湖泊等封閉水域的主要環(huán)境問題,而一般的二級處理對氮、磷的去除是有效的。因此,對于受納水體為湖泊、水庫、或受納河流逕流量較小的污水處理廠,應提倡增加脫磷脫氮處理,特別是太湖流域、滇池流域和巢湖流域的城市污水處理應盡可能做到脫磷脫氮,從根本上解決湖泊富營養(yǎng)化問題。 制約污水處理廠建設和污水處理水平提高的關鍵是投資。目前重點城市平均污水處理率不足30%,“十五”期間至少應增加一倍的處理能力,才能
15、滿足“十五”規(guī)劃目標的要求??紤]到建設成本和處理程度提高增加的費用,46個重點城市共需增加投資至少在250億元以上,平均每個重點城市至少投資5億元以上。環(huán)保重點城市的污水處理程度在全國城市處于領先水平,但其平均處理率也僅為30%。國家也已確定了“十五”期間城市污水處理率要達到60%以上的規(guī)劃目標,要實現這一目標首先需要各城市政府高度重視水污染防治工作,多方籌措資金。在處理技術上,應提倡二級以上處理,對位于“三湖”流域的城市,應采取脫磷脫氮技術處理城市污水。2.2 城市污水處理現狀從全國環(huán)境統(tǒng)計結果來看,十年來全國廢水排放總量基本保持不變,縣及縣以上工業(yè)廢水排放量呈現緩慢下降趨勢,生活污水排放量
16、呈現持續(xù)上升勢頭,1997年首次與工業(yè)廢水排放量持平,1998年開始,生活污水排放量超過工業(yè)廢水排放量。隨著“一控雙達標”工作的完成,我國水體污染已由點源,工業(yè)源, 污染逐步向面源污染發(fā)展,控制面源污染已成為我國水環(huán)境污染控制的主要任務之一 國務院關于環(huán)境保護若干問題的決定中對我國水污染防治工作提出了具體要求:“九五”期間,設市城市,特別是非農業(yè)人口50萬以上的城市要多方籌措和集中建設資金,因地制宜建設城市污水集中處理設施,認真解決城市水環(huán)境污染問題。按照國務院的有關精神,各地方政府加大了城市污水處理廠的建設力度- 環(huán)境保護投資逐年增加,一批城市污水處理廠相繼建成。到2000年底,46個重點城
17、市中污水處理廠累計總投資達到184.3億元。十年來我國重點城市污水平均處理率逐年上升( 見圖1),從“八五”初期到“九五”末期上升了20個百分點,其中“八五”期間上升較緩慢,從1998年國務院關于環(huán)境保護若干問題的決定發(fā)布以后,城市污水處理率以平均每年5個百分點的速率增長。由于經濟發(fā)展的不平衡,南北方還存在一定的差異。從東、 中、 西部來看( 圖 1),雖然城市污水處理率整體都呈上升趨勢-但東部城市明顯高于全國平均水平- 中部和西部城市污水處理率都低于全國平均水平1997年以后,西部城市相對中部城市發(fā)展要快一點。圖1 東、中、西部及全國城市污水平均處理率目前我國城市污水主要是通過一級、二級城市
18、污水處理廠、氧化塘、氧化溝、排江排海工程和地埋式污水處理裝置來處理。表1、表2是我國重點城市城市污水處理廠1999年和2000年的統(tǒng)計結果。結果表明,近兩年重點城市集中污水處理設施處理的城市污水中約60%的廢水是通過二級處理后排放的,約40%是經過一級或一級以下處理后排放的。1999年和2000年分別有42.5%和46.3%的城市的污水全部采用二級生化處理,這些城市主要分布在東部地區(qū),西部和中部地區(qū)只有個別城市;分別有10%和7.3%的城市的廢水全部是一級及一級以下方法處理;處理的廢水中有以上是通過一級或一級以下方式處理后排放的城市分別占15%和17.1%。2.3 目前我國城市污水處理存在的問
19、題從幾年的考核情況來看,作為二級處理的氧化塘、土地處理系統(tǒng)及地埋式無動力小型污水處理裝置,在運行幾年后,處理效果有所下降,處理后的廢水無法保證達標排放,而且土地處理系統(tǒng)的不合理使用和破壞,也使我國濕地面積在減少;城市污水一級處理和排江排海工程,只是對廢水進行了簡單的隔柵和沉淀處理,去除了一些不溶于水的固態(tài)物,對污水中的大部分污染物沒有去除,在未達到國家排放標準的情況下就排入環(huán)境,加重了受納水體的污染程度。由于一些城市污水處理廠污水收集管網建設不配套,污水處理廠建成后不能滿負荷運行,因此有相當數量的工業(yè)廢水排入污水處理廠,從2000年的統(tǒng)計結果看,污水處理廠處理的廢水中工業(yè)廢水占處理總量的24%
20、,三分之一城市污水處理廠處理的廢水中工業(yè)廢水占總處理量的三分之一;雖然有60%的城市污水處理廠處理后的廢水或多或少進行了回用,但回用量只占處理量的。2.4 新農村污水高效處理成套化設備2.4.1農村污水處理要求建設社會主義新農村成為我國現代化進程中的重大歷史任務。但目前逐漸惡化的農村小城鎮(zhèn)水體環(huán)境,嚴重影響了農村居民的生活質量,加上緊缺的水資源現狀,限制了農村經濟健康發(fā)展,有悖于“生產發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風文明、村容整潔、管理民主”的社會主義新農村建設的要求。農村小城鎮(zhèn)污水具有較分散的顯著特點,且當前農村污水收統(tǒng)基本靠自然溝渠及低洼地,污水處理措施幾乎為零。若借鑒城市污水處理系統(tǒng)將分散的污水集中
21、處理的方式,需建立起龐大的管網收集系統(tǒng)和集中污水處理廠,其資金的需求量巨大,對于經濟基礎本就薄弱的廣大農村小城鎮(zhèn)壓力巨大,甚至將完全限制農村經濟的發(fā)展。因此,選擇運行一次性投資省的分散式污水處理方式,是新農村污水處理的基本要求。另外,隨著農村經濟多元化發(fā)展,農家樂、度假村等餐飲娛樂快速興起,這些行業(yè)污水排污隨機、不確定因素多,使農村小城鎮(zhèn)污水具有N、P含量高,水質、水量變化大的特點。這就要求污水處理工藝具有耐沖擊負荷及脫氮除磷功能。目前,現有的具有脫氮除磷功能的污水處理設施對運行管理具有較高的要求,而農村小城鎮(zhèn)的的技術和管理水平還比較落后,缺乏專業(yè)的的污水治理人員進行管理及維護,往往建成的污水
22、處理設施不能正常發(fā)揮其功效;另外,污水治理成本也成為農村小城鎮(zhèn)經濟發(fā)展的重要影響因素,據資料顯示,重慶三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水由于政府缺少運行費用使已建污水處理廠無法運行。因此,農村小城鎮(zhèn)的污水治理技術還需滿足運行管理方便、不需要專業(yè)人員操作、運行成本低的要求。2.4.2 新農村污水高效處理設備技術特點新農村污水高效處理成套化設備,包括水力旋轉高效雙生物污水處理成套化設備和微波無極紫外殺菌消毒成套化設備,設備技術特點如下:(1)水力旋轉高效雙生物污水處理成套化設備水力旋轉活性污泥與生物膜協(xié)同處理系統(tǒng)、適應不同水質、耐沖擊負荷能力高。水力旋轉生物膜技術是以活性污泥法克服生物膜法較低的傳質效率,利用生物
23、膜法微生物量大、食物鏈長和污泥產量少的特征,構建活性污泥與生物膜雙系統(tǒng)處理的技術。另外,轉籠在轉動時,填料也可隨之轉動,增大了生物膜表面更新速度,使生物膜具有較高的生物活性。因此,水力旋轉生物膜技術具有傳質效率高,容積負荷大的突出特點。水力旋轉雙生物處理系統(tǒng)可以通過調整活性污泥量與生物膜量在整個處理系統(tǒng)中比例來適應不同進水濃度、不同性質廢水;同時在水力負荷發(fā)生變化時可通過調整轉籠轉速達到處理要求。運行靈活、操作便捷。水力旋轉高效雙生物污水處理系統(tǒng),依靠水力驅動、可實現脫氮除磷功能、運行成本低。水力旋轉生物膜技術是利用水力驅動裝有一定填料物轉籠轉動,當轉籠水下部分旋轉露出水面時,填料夾帶的污水進
24、入空氣中,生物填料的轉動及轉籠的運動使生物膜吸收大量氧氣,營造出良好的好氧環(huán)境,當轉籠轉到水下部分時,填料夾帶空氣進入混合液,又營造兼氧環(huán)境(或缺氧環(huán)境視情況而定)。以水力驅動的方式實現生物反應器的曝氣過程,營造出交替的缺氧、好氧環(huán)境達到脫氮除磷的效果。(2)微波無極紫外光殺菌消毒成套化設備利用微波無極紫外光源,可產生臭氧及紫外光,進行微波、臭氧和紫外協(xié)同作用下污水殺菌及除臭。傳統(tǒng)的氯消毒會產生致畸、致癌、致基囚突變的鹵代烷等副產品,臭氧日消毒技術在歐洲應用較多。它的優(yōu)點是:殺菌效果好、用量少、作用快,能同時控制水中鐵、錳產生的副產物少。紫外線消毒法則具有不投加化學藥劑、不增加水的嗅和味、不產
25、生有毒有害的副產物、不受水溫和pH值影響、占地極小、消毒速度快、效率高、設備操作簡單、便于運行管理和實現自動化等特點,近20年來逐漸得到廣泛應用。微波無機紫外光殺菌消毒成套化設備具有能源利用率高、設備運行時間長等優(yōu)點,反應器可同時產生臭氧和紫外光,利用臭氧和紫外協(xié)同殺菌,殺菌效率高,不產生消毒。2.4.3 新農村污水高效處理成套化設備應用(1)新農村污水分散式點源及農村小集鎮(zhèn)污水處理應用污水處理技術:水力旋轉高效雙生物污水處理成套化設備處理規(guī)模:處理規(guī)模大于50t/d為宜。污水水質:進水:COD70380mg/L,氨氮35 mg/L,TP5mg/L。處理出水水質:根據情況達到不同處理要求。處理
26、后出水可用于農田灌溉及農村綠化。成本:50t/d制造成本29萬元左右,運行成本0.67元/噸。3000們制造成本388萬左右,運行成本0.51元/噸。(2)農村城鎮(zhèn)污水處理及回用工藝污水處理技術:水力旋轉高效雙生物系統(tǒng)+高效微波無機紫外光殺菌消毒成套化設備。適應范圍:農村小集鎮(zhèn)污水。處理規(guī)模:大于lOOt/d為宜污水水質:進水:COD70-380mg/L,氨氮35 mg/L,TP5mg/L。處理后出水到城鎮(zhèn)雜用水水質。成本:100t/d制造成本59萬元左右,運行成本0.97元/噸。3000t/d制造成本413萬左右,運行成本0.81元/噸。(3)新農村污水處理及生態(tài)修復工藝污水處理技術:水力旋
27、轉高效雙生物污水成套化設備+湖泊生態(tài)系統(tǒng)。適應范圍:分散式點源污水和農村小集鎮(zhèn)污水處理及其湖泊水體修復。適應范圍:分散式點源污水和農村小集鎮(zhèn)污水處理及其湖泊水體修復。污水水質:COD40- 500mg/L,氨氮50 mg/L,TP10mg/L。污水經處理及小型湖泊(池塘)陸地植被生態(tài)系統(tǒng)的建立大大減少了小型湖泊(池塘)污染源,并通過構建水體生態(tài)系統(tǒng),增加水體自凈能力,使水體景觀功能得到有效回復。成本:制造成本26萬元左右,運行成本O.68元/噸。3.1 污水處理的可持續(xù)性3.1.1 污水處理生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性 城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)對于防止水污染起到了重要的作用。但是傳統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)在解決水污染的
28、同時, 本身又會產生大量的脫水污泥,已成為影響污水處理廠生存與發(fā)展的重要制約因素。 不同的污泥處置方式對污水處理系統(tǒng)可持續(xù)性的影響不同。中水的不同處置方式對環(huán)境和經濟的影響也不一樣。因此,研究不同的污泥處置方式和中水處置方式與污水處理系統(tǒng)組成的污水處理生態(tài)系統(tǒng)方案的可持續(xù)性對于促進污水處理事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。能值分析理論與方法是20世紀80年代后期以美國著名生態(tài)學家/為首創(chuàng)立的一種新的生態(tài)經濟價值論和系統(tǒng)分析方法,它對正確分析人類與自然、環(huán)境資源與社會經濟價值的相互關系,以及制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有重要作用 。運用生命周期評價方法和能值分析方法對污水處理系統(tǒng)不同運行階段、不同處理工藝對環(huán)
29、境的影響展開了研究,但將污水處理系統(tǒng)、脫水污泥和中水處置系統(tǒng)結合在一起進行研究的還鮮見報道。本文在傳統(tǒng)能值分析理論的基礎上,建立起基于能值分析理論的污水處理生態(tài)系統(tǒng)的評價指標體系,并以重慶市萬州區(qū)明鏡灘污水處理廠為案例進行了驗證, 同時分析了不同污泥處置方式組成的污水處理生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。3.1.2 污水處理研究對象 明鏡灘污水處理廠位于重慶市萬州區(qū),其工藝采用奧貝爾氧化溝,其典型工藝流程如圖2所示。該工程總投資8081萬元,于2003年7月通過驗收,日處理能力為3 萬噸,執(zhí)行的是一級B類排放標準。 在污水處理過程中存在3 種不同的物質和能量流動: ( 1 ) 物質流,如化學藥劑,處理污水等
30、物質的流動;( 2 ) 能量流,即電、 空氣等能源物質的流動;( 3 )污染物流,即污泥、處理水等污染物的流動。目前的污水處理系統(tǒng),在污水處理后,污泥送到填埋場、處理水排人當地水環(huán)境,這將對環(huán)境造成潛在的二次污染,也是對資源的一種浪費。圖2 奧貝爾氧化溝工藝的典型工藝流程1 -進水; 2 -格柵; 3 -沉砂池; 4 -初沉池; 5 -奧貝爾氧化溝; 6 -二沉池; 7 -出水; 8 -回流污泥; 9 -剩余污泥;10 -污泥消化池; 11 -污泥濃縮池; 12 -污泥脫水池; 13 -脫水污泥3.1.3 資料收集、數據處理與研究方法( 1 )通過實地調查和資料收集獲得明鏡灘污水處理廠系統(tǒng)和相
31、關生產系統(tǒng)能值分析的原始數據,能值轉換率來自于相關文獻。( 2 )分析能值流,污水處理生態(tài)系統(tǒng)的能值投人包括自然資源投人的可更新資源能值R 和不可更新資源能值N,人類經濟社會反饋投人的不可更新資源能值F ,能值產出包括產品產出能值Y 和排放廢物的能值W,據此繪制成能值流圖。根據相應的能值轉換率將不同度量單位轉換為統(tǒng)一的太陽能值,編制成能值分析表。( 3 )能值分析方法是以能量為核心的系統(tǒng)分析方法,它以能值為量綱,把任何資源、產品或勞務的價值用其在形成過程中所需直接和間接消耗的太陽能之量來衡量,單位為太陽能焦耳。能值是一種包被能,它不僅考慮了產品所包含能量的質和量,還體現了能量的歷史積累,具有“
32、記憶效應” 。能值理論的提出實現了以同一的度量標準來宏觀評價自然環(huán)境生產與人類經濟活動,從而實現了對所關注系統(tǒng)的結構功能與效益的定量分析?;镜墓I(yè)系統(tǒng)的分析主要使用以下幾個傳統(tǒng)的能值指標:能值產出率,環(huán)境負載率、可持續(xù)發(fā)展指標。(4)污水處理生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展指標,為能值產出率WEYR和環(huán)境負載率之比,它體現污水處理和廢物利用的綜合效益。WESI越高,意味著在一定條件下系統(tǒng)所產生的綜合效益越高,顯示出更好的可持續(xù)發(fā)展性。3.2污水處理領域的磷回收技術3.2.1 沉淀法生物除磷脫氮工藝如 A 2/ 0 、UCT、SBR等以及各種改良工藝,其除磷的基本原理都是利用除磷菌過量攝取廢水中的磷, 以聚
33、磷酸鹽的形式積累于胞內,然后作為剩余污泥排出。因此,在某些環(huán)節(jié)( 如厭氧池或污泥消化池) 能產生高濃度溶解性磷酸鹽的污泥,某些設有生物除磷脫氮的污水處理廠內,濃縮池和消化池等存在厭氧狀態(tài)的構筑物內富磷上清液的含磷質量濃度達到10至幾十mg/L ,甚至100mg/L以上。通過添加鋁鹽、鐵鹽、鎂鹽和石灰等,使磷酸根物質以鳥糞石、磷酸鈣、磷酸鋁、磷溶酸鐵等形式沉淀分離。濃縮污泥及消化污泥上清液中含有豐富的磷酸根及錢離子,因此只要補充適量的鎂離子,見圖3反應器底部的曝氣裝置主要起攪拌作用,將入流的消化池上清液、pH值調節(jié)劑N和鎂源Mgc補充分混合攪拌以使MAP晶體析出?;旌弦荷仙^程中晶體顆粒的直徑不
34、斷增大,然后進人澄清區(qū),固體顆粒與液體分離,MAP顆粒在重力作用下沉到反應器底部,問歇排出。圖3 MAPF反應器示意圖3.2.2 結晶法 當廢水呈堿性鈣離子、氫氧根離子和四氧化磷離子在水中濃度相對較低時呈亞穩(wěn)定狀態(tài),已投加Ca(O H )2 : 的含磷廢水流經含磷晶種的固定床反應器, 在晶體表面生成羚基磷酸鈣結晶并析出,從而將磷去除。脫磷固定床反應器一般使用磷礦石或骨碳作為晶種,因其均含有磷、鈣組分,會優(yōu)先吸附水中的鈣離子等在晶粒表面形成吸附濃縮層,其離子積局部達到經基磷酸鈣的濃度積時, 即可形成Ca10(oH)2( PO4)6 沉積。品粒起到催化反應的作用,加速結晶反應速度。常用的載體有沙子
35、、無煙煤、多孔陶粒等。使用石英砂作濾料時起始階段除磷效果較差,當表面形成沉淀即Ca10(oH)2( PO4)6 時,砂粒進人“ 成熟” 階段也能取得一定的除磷效果。3.2.3 電滲析法電滲析是一種膜分離技術,它利用施加在陰陽膜對之間的電壓去除水溶液中的溶解固體。除磷電滲析器的兩股出水中,一股的廢水中磷的濃度較低,另一股的含磷濃度較高。磷回收主要回收濃廢水中的磷,可以利用石灰、鐵和鋁鹽使磷酸鹽發(fā)生化學沉淀,或采用蒸發(fā)干燥或噴霧干燥將濃廢水中的鹽蒸干。電滲析設備的基建費用,隨著水廠的規(guī)模、廠址和其他因素的不同而有較大變化。一般基建費用投資約10-13美元,運行和維修費用約0.4-0.8美元之間,視
36、用途和水量大小而定。其后續(xù)磷回收的藥劑、設備等投資也較大。3.2.4 其他技術離子交換、從污泥焚燒灰中回收磷等方法也有相關研究。離子交換法的基本原理是利用離子交換樹脂的吸附作用從污水中回收磷。日本武田制藥采取該技術回收磷很成功,但成本很高。美國使用聚合物的離子交換裝置除磷,采用一種特殊設計的磷酸鹽選擇樹脂,并將樹脂與銅一同裝人,以克服硫酸鹽與磷酸鹽的競爭,增加磷酸鹽和樹脂的親和性。這種樹脂從低濃度含磷污水中能去除9%左右的磷酸鹽,并產生適合于鳥糞石或磷酸鈣沉淀的濃縮液。脫水污泥干化焚燒后, 無機殘余物中磷含量接近于普通磷礦石。通過添加硫酸或者鹽酸控制pH值在2左右,將殘余物鹽分溶解,加人堿液控
37、制PH值在4.0 左右使磷酸鋁等磷酸鹽沉淀分離,繼續(xù)加人堿液可以使重金屬沉淀分離。該工藝可回收約9%的磷,但是工藝流程復雜,需消耗大量的能量和化學藥劑。3.2.5 我國污水處理領域磷回收前景展望目前我國的水體富營養(yǎng)化問題十分突出。從環(huán)境與生態(tài)角度看,磷回收可以減少水體中的磷濃度,對控制水體富營養(yǎng)化會產生積極效果,同時還能夠實現磷資源的可持續(xù)循環(huán)利用, 符合當前我國建設環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會的要求。對污水處理廠而言, 磷回收可以減少污水處理廠的污泥量, 明顯改善污泥特性,對生物營養(yǎng)物去除污泥回收7%的磷可減少3%一3.8 %的污泥干固體重量,污泥焚燒后灰分的產量大約減1%一 4%。同時,磷回
38、收還具有一定的經濟價值。鳥糞石可直接作為緩慢釋放磷肥或在肥料生產中被利用; 磷酸鈣能被工業(yè)磷酸鹽利用再循環(huán); 磷酸鋁可被特種磷回收工藝用原料利用。目前已有被回收的磷酸鹽產品以滿意的價格出售給磷酸鹽工業(yè)或化肥工業(yè)的實例。實現磷資源的可持續(xù)利用是人類發(fā)展面臨的重大課題。污水中含有大量的磷,排放到水體中易引起水體富營養(yǎng)化,而在污水處理領域需要較高代價除磷。因此,利用磷在污水處理過程的遷移轉化規(guī)律,采用適當的技術回收磷資源并加以綜合利用,正在引起國內外污水處理界的廣泛重視,是實現磷資源可持續(xù)利用的重要途徑。對我國而言,磷的回收可以減少排人水體中的磷濃度,減輕水體富營養(yǎng)化程度,取得綜合的環(huán)境和生態(tài)效益。
39、因此,磷的回收理論與技術應引起污水處理領域的高度重視。然而,由于目前磷回收的成本仍較磷礦開采要高得多,回收磷產品的經濟價值并不具有競爭性,但鑒于磷回收的巨大環(huán)境和生態(tài)效益,我國應盡快制定或出臺鼓勵磷回收的政策,并在充分吸收國外已有研究成果的基礎上,研究加強我國在這一領域的科研和技術推廣,研究出適合我國國情的高效磷回收技術。3.3污水資源化利用的成功經驗3.3.1桂林市污水處理廠桂林市污水處理廠采用污泥自然干化方法,對污泥農用的重金屬安全性進行了實驗研究,結果表明:污泥施肥肥效顯著,稻谷和稻徑中的重金屬含量無明顯差異,符合國家標準。此生產工藝簡單,一般用于經過中溫厭氧消化后的脫水污泥,適用于城市
40、污水中工業(yè)廢水所占比重較小的處理廠。其缺點是無法有效控制其中有毒、有害物質及重金屬含量,在應用上受到一定限制。3.3.2大連市水質凈化廠大連市水質凈化一廠采用污泥干燥工藝,投資為65萬元,每小時產300kg含水率80的干污泥,耗煤量300kgh,污泥干燥粉碎后呈顆粒狀,作為肥料用于蔬菜和果木土地,效果較好。采用該工藝處理后的污泥臭味較小、農用方便,在干燥過程中殺死了污泥中大部分寄生蟲,產品便于運輸,投資、運行費用相對較低。3.3.3保定市排水公司保定市排水公司利用污泥作為有機質,以尿素、磷酸一銨、氯化鉀和過磷酸鈣為無機原料,污泥造粒采用生產有機一無機復合肥料。工藝特點是污泥通過干燥造粒,并向污
41、泥中添加必要的N、P、K等營養(yǎng)成分,將污泥加工成復合有機肥。秦皇島東部污水處理廠采用污泥造粒的方法,投資57萬元,產量700kgh。采用該方法生產的污泥肥具有改良土壤、培肥地力、抗旱和供肥平穩(wěn)等特點。3.3.4唐山市排水公司西郊污水處理廠唐山市排水公司西郊污水處理廠污泥制肥示范工程采用污泥經堆肥,污泥處理量10td。污泥經該方法處理后,病源菌、寄生蟲卵、雜草種子幾乎全部被殺死,揮發(fā)性成分減少且臭味降低,重金屬有效態(tài)的含量也會降低,速效養(yǎng)分含量有所增加,成為一種比較干凈而性質比較穩(wěn)定的物質。天津市紀莊子污水處理廠、常州市污水處理廠等單位也采用此方法對污泥處置利用。4 污水處理設施的監(jiān)測管理4.1
42、 污水處理設施設計存在的問題4.1.1 設計參數不科學、不準確 一些污水處理工程的設計單位為了爭取項目,減少費用,對污染源不進行深入細致的分析研究,沒有對整個排污周期的污水狀況進行詳細了解,僅僅從治污單位隨機取水樣進行小試后就參與工程競標,一旦中標,就以水樣結果為依據進行工程設計,待工程完畢進行竣工驗收監(jiān)測時,才發(fā)現其污水的原始濃度與其設計的最高濃度差別很大,致使污水處理或不能達標排放或運行費用過高。因此在對污水處理設施竣工驗收監(jiān)測時,一定要看其設計參數是否與實測結果相符。從表1可以看出,COD、PH及TSP的高位值并不出現在同一時段。所以,僅僅將某一時段的隨機樣品的濃度作為依來確定此污水處理
43、設施的設計參數,是極不科學的。即便在流量穩(wěn)定的情況下。也不能簡單地用各個指標的平均值來確定設計參數,因為還必須考慮不同污染物成分之間的相互作用。若流量不穩(wěn)定,則各污染物成分所起的作用更應按流量、濃度進行加權考慮。表1為某污水處理設施進口不同時段的主要污染物濃度表4.1.2設計處理水量與實際水量偏差過大有些治污企業(yè)為今后擴大再生產,在治污工程設計時優(yōu)先考慮處理水量而將設計水量調高,造成設計水量遠遠超過實際處理水量。在驗收監(jiān)測時,水質雖能達標排放,但其處理水量遠低于國家規(guī)定的設計規(guī)模的75以上。因而,對于這類工程只能部分或分期進行驗收。另一種情況是,在設計處理水量時,忽略了一些細節(jié),而恰恰是這些小
44、細節(jié)可能會給以后的處理效果帶來很大的甚至是致命的影響。如某磷化工企業(yè)在設計污水處理系統(tǒng)方案時,考慮了原料、生產、回收、倉儲、廠區(qū)清洗等各方面的情況,但卻忽略了在廠區(qū)內運輸成品的叉車污染。由于生產量大,叉車運輸頻繁,中轉過程中容易粘染上黃磷這一易燃品,所以需要大量的沖洗水。而忽略了這有一定量且濃度高的含磷沖冼水,污水處理系統(tǒng)對磷的處理效果自然大打折扣。4.1.3 設計投加藥量不夠經濟、合理設計競標單位為了能承接處理項且,在設計時各項經濟指標均為理想狀況,而事實并非如此。如某一醫(yī)療污水處理項目,設計時的投加藥量為1.5%,處理成本為O.9元/噸水,實際投加藥量為6%,處理成本達3.6元/噸水,處理
45、結果雖能達標,但醫(yī)院方顯然難以承受如此高的運行費用。4.1.4污水處理設施的設計不夠完善、全面大部分工程設計單位在設計時往往僅考慮處理設施的主體工程,忽略排污口的設計,而排污口的規(guī)范化卻是環(huán)境監(jiān)測采樣與測量的必備條件。4.2污水處理設施試運行時間問題有些企業(yè)的污水處理設施在運行一段時間后,自測效果良好,就迫不及待地提出驗收監(jiān)測,但實際試運行時間不夠,有些工藝并沒有達到最佳效果,設施的有些特性并未完全掌握,最終出水水質不穩(wěn)定。企業(yè)為謀求達標排放,只有增大試劑投放量,所以即便達標也只是暫時的。4.3污水處理設施中的設備使用年限問題驗收監(jiān)測時發(fā)現,有的處理設備在調試階段就已開始腐蝕生銹。如用C102
46、處理醫(yī)院污水,鹽酸用量很大,這就對設備提出了較高的抗腐蝕要求。對這種情況進行驗收監(jiān)測時,設備提供方需注明設備的使用年限,若達不到要求時,需待更換新的設備后再次申請驗收監(jiān)測。4.4解決措施4.4.1建設項目有關各方應明確自己的義務具體來說,建設方一定要按國家基本建設程序辦事,加強項目建設的同時也要做好污水處理設施的建設,避免從源頭上給水體帶來新的污染;設計方一定要遵循設計規(guī)律、遵照委托方的要求進行設計,盡到自己的義務;管理方應避免重審批、輕監(jiān)管,對項目及污水處理設施建設期的過程要加強監(jiān)控。4.4.2加強污染源監(jiān)督性監(jiān)測(1)污染源監(jiān)督性監(jiān)測從某種意義上說是竣工驗收監(jiān)測的延續(xù)。在竣工驗收監(jiān)測時,有
47、些企業(yè)往往將排污工段的排污水量降至最低,而將處理設施調整至最佳狀態(tài),在這種非正常工作狀態(tài)下的驗收雖然能合格通過,但卻不是排污全過程的真實反映。因而,只有加強污染源的日常監(jiān)督性監(jiān)測,定期作出補充報告,才能得出科學、客觀的評價。(2)由于污水處理設施大都采用物化和生化過程,物化沉淀池的斜板或斜管因受水力和污泥的影響。以及污水的侵蝕,使用一定時間就需更換。同樣,生化池中更換后的掛膜細菌的馴化也會對水質有一定影響。因此,必要的監(jiān)督監(jiān)測也是對驗收監(jiān)測的有益補充。(3)對于一些企業(yè)中處理流程復雜、水量較大、運行費用較高的污水處理設施,從企業(yè)角度講,停開或少開機械設備都可節(jié)約大量資金。因而,只有加強對其定期
48、或不定期的抽測,才能增強企業(yè)環(huán)保意識,使企業(yè)治污走上規(guī)范、正常的軌道。4.4.3推行污水處理設施的效益分析污水處理設施的建設一般都需要投入大量的資金,如不能使處理設施穩(wěn)定有效地運行起來,產生良好的社會效益和環(huán)境效益,則對企業(yè)、國家和社會都是極大的浪費。因此,環(huán)境監(jiān)測部門在開展竣工驗收監(jiān)測工作時,應逐步推行運行效益分析,探討污水處理設施長期穩(wěn)定運行的可靠性和可行性。全文結論在對城市污水的認識上,人們經歷過一個由低級到高級的過程。相當長的一個時期,由于技術手段和以識的限制,人們曾經把城市污水看作是“廢水”。既然是廢水,自然就是簡單處理完后向下游排掉就可以了。隨著經濟的發(fā)展,城市水資源短缺的壓力越來
49、越大,追究城市水危機的根本原因,人們越來越認識到,是水的社會循環(huán)超出了水的自然循環(huán)可承載的范圍。因此,只有充分尊重水的自然運動規(guī)律,合理科學地使用水資源,使上游地區(qū)的用水循環(huán)不影響下游水域的水體功能、社會循環(huán)不損害自然循環(huán)的客觀規(guī)律,從而維系或恢復城市乃至流域的良好水環(huán)境,才是水資源可持續(xù)利用的有效途徑。這就要求我們從“取水輸水用戶排放”的單向開放型的用水模式轉變?yōu)椤肮?jié)制地取水輸水用戶再生水”的反饋式循環(huán)流程,提高水的利用效率。實現這一重大用水模式的轉變,加強污水再生利用是關鍵。隨著科學技術的進步,城市污水已不再是廢水,而是一種寶貴的資源。既然是一種資源,就要最大程度的利用。提高城市污水的再生
50、利用率,一是可以減少污染物排放,二是節(jié)約了有限的水資源。 同樣是由于過去對城市污水認識上的偏差,不僅形成了規(guī)劃布局上的不合理,而且也造成了城市污水處理工藝上的先天不足。目前有相當一部分城市已建成的污水處理廠采用的是一級處理或一級強化處理,部分二級處理工藝中也沒有考慮除磷脫氮功能,出水沒有消毒工藝,不適應城市污水處理再生利用的要求。 因此,在城市污水處理的工藝上必須按照”最大化利用”的原則,從當地實際情況需要出發(fā),爭取由單一的處理工藝改造為綜合處理工藝,通過積極推廣各種膜分離技術、臭氧氧化技術以及安全消毒技術的應用。努力改善城市污水處理水平。達到再生水的指標要求,提高水的重復利用率。同時要努力推
51、進污泥無害化處置的技術進步,推廣污泥的資源化利用。致 謝在本論文的寫作過程中,我的導師金老師傾注了大量的心血,從選題到開題報告,從寫作提綱,到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題,嚴格把關,循循善誘,在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學習期間給我極大關心和支持的各位老師以及關心我的同學和朋友。最后,我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱,評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。參 考 文 獻1 史聿忠,司傳惠,趙全起,王克云,城市污水處理廠污泥特性及資源化利用的發(fā)展對策.環(huán)境科學與管理.1673-1212(2006)09-0099-03 第13卷第9期.2 趙銀慧,朱建平,(中國環(huán)境監(jiān)測總站,北
52、京 100029)第18卷第1期.3 張小洪,蔣文舉,城市污水處理生態(tài)系統(tǒng)能值分析,生態(tài)學報,第28卷第5期.4 張小洪,蔣文舉,污泥處置方式對污水處理系統(tǒng)可持續(xù)性的影響,生態(tài)環(huán)境,2008,17(1):93-98.5 朱紅萍,羅永瑩,論污水處理設施的驗收監(jiān)測,廣東科技 2008.02.總第180期.6 賈永志,呂錫武,污水處理領域磷回收技術及其應用,水資源保護,第23卷第5期.7 新農村污水高效處理成套化設備,武漢方元環(huán)境科技股份有限公司253-254.8 王東東,王思建,論環(huán)境監(jiān)測站質量體系的建立與運行,污染防治技術,第18卷第4期.9 劉琳,水環(huán)境監(jiān)測的質量控制與保證措施,污染防治技術,
53、第17卷第4期.10 黃志偉,王光焱,論生態(tài)環(huán)境監(jiān)測,污染防治技術,第18卷第4期.11 黃勇華,污染河涌生態(tài)恢復的可行性方法,污染防治技術,第16卷第2期. 您好,為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料,請您刪除以下內容,O(_)O謝謝!A large group of tea merchants on camels and horses from Northwest Chinas Shaanxi province pass through a stop on the ancient Silk Road, Gansus Zhangye city during their journey to Kaz
54、akhstan, May 5, 2015. The caravan, consisting of more than 100 camels, three horse-drawn carriages and four support vehicles, started the trip from Jingyang county in Shaanxi on Sept 19, 2014. It will pass through Gansu province and Xinjiang Uygur autonomous region, and finally arrive in Almaty, for
55、merly known as Alma-Ata, the largest city in Kazakhstan, and Dungan in Zhambyl province. The trip will cover about 15,000 kilometers and take the caravan more than one year to complete. The caravan is expected to return to Jingyang in March 2016. Then they will come back, carrying specialty products
56、 from Kazakhstan A small art troupe founded six decades ago has grown into a household name in the Inner Mongolia autonomous region. In the 1950s, Ulan Muqir Art Troupe was created by nine young musicians, who toured remote villages on horses and performed traditional Mongolian music and dances for
57、nomadic families. The 54-year-old was born in Tongliao, in eastern Inner Mongolia and joined the troupe in 1975.He says there are 74 branch troupes across Inner Mongolia and actors give around 100 shows every year to local nomadic people. I can still recall the days when I toured with the troupe in
58、the early 80s. We sat on the back of pickup trucks for hours. The sky was blue, and we couldnt help but sing the folk songs, Nasun says. The vastness of Inner Mongolia and the lack of entertainment options for people living there, made their lives lonely. The nomadic people were very excited about o
59、ur visits, Nasun recalls. We didnt have a formal stage. The audience just sat on the grass. Usually, the performances became a big party with local people joining in. For him, the rewarding part about touring isnt just about sharing art with nomadic families but also about gaining inspiration for th
60、e music and dance. Ulan Muqir literally translates as red burgeon, and todays performers of the troupe still tour the regions villages and entertain nomadic families, but their fame has spread around the world. On May 16 and 17, nearly 100 singers and dancers from the troupe performed at Beijings Po
61、ly Theater. Their show, titled Ulan Muqir on the Grassland, depicted the history and development of the art troupe. Being from the region allowed me to embrace the culture of Inner Mongolia and being a member of the troupe showed me where I belonged, Nasun, the art troupes president, who is also a r
62、enowned tenor, tells China Daily. During a tour in 1985, he went to a village and met an elderly local man, who told him a story about his friendship with a solider from Shenyang, capital of Northeast Chinas Liaoning province, decades ago. The solider gave the old man a handmade saddle when they bid
63、 farewell. The story inspired Nasun to write Carved Saddle, a song that later became one of his most popular numbers. Now, every year, Nasun recruits young singers and dancers for the troupe. The troupe has also designed a new repertoire, which is mostly based on the daily lives of Mongolian people, especially the lives of nomadic families, and has combined contemporary musical elements with folk songs of the region. Haimu, a 25-year-old khoomei (a local variant of overtone singing) singer, joined the
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