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【摘 要】通过对小城镇污水的水质、水量的分析,提出了适合于小城镇污水处理工艺应具有抗负荷冲击、运行管理简便、造价低廉等特点。
【关键词】小城镇;污水 ; 处理; 氧化沟; SBR
Discuss small town sewage treatment works
Wei Xiao-hui
(Nanjing Xianxing Traffic Engineering limited liability company Nanjing Jiangsu 210016)
【Abstract】The water quality of small town sewage, water analysis, suitable for small town sewage treatment process should have anti-shock loading, operation and management of simple, low cost and so on.
【Key words】Small town; Sewage; Treatment; Oxidation ditch; SBR
按我国对城市规模的划分,所谓小城市是指市区和近郊区人口不足20万人的城市。实际上大多数县级市的人口均在10万人以下,一般為5万 ~10万人,3万~5万的县级市和县城也不在少数。从城市概念上来看,建制镇亦属“城市”范畴,建制镇的人口规模从5000~30000人不等,这部分小城市的数量更是数以万计。
至今为止,绝大部分小城市中的城市污水缺乏必要的污水收集系统和污水处理设施,仍然处于不加治理直接排放到水体的状态,这不仅造成资源浪费和小城镇本身的环境污染日益恶化,严重影响了小城镇居民的生存环境,而且也制约了小城镇的经济发展。因此,必须加快小城镇污水处理设施建设,以确保小城镇的可持续发展。要改善我国水环境被污染的状况,保护我国紧缺的水资源,除了要可不容缓地对大、中城市的城市污水进行处理外,小城市也应该成为关注的重点,故加快小城市的城市污水处理处理步伐很重要。
1. 小城市的城市污水量
如前所述,现状大部分小城市的人口变化幅度在0.5~10万人之间。考虑到城市化进程的加快和区域性排水情况的增多,估计今后若干年内人口规模5万~10万人的小城市会多起来,若按10万人口规模考虑,采用城市单位人口综合用水量指标0.3万~0.6万m3/(万人•d),则一般小城市的最高日用水量约为3万~6万m3/d。
由于污水处理厂的规模是按平均日计算的,因此上述城市用水量应除以Kd(日变化系数)。小城市的Kd可采用1.5,则平均日用水量约2万~4万m3/d,这个数字是规划概念上的数字,并不是一个精确的数值。由于我国幅员广大,气候相差悬殊,经济水平发展也很不平衡,加上水资源的分布差异较大,因此城市污水量必然相差很大,所以这个数字可以更大些也可以再小些。但它反映了我国小城市污水处理工程的规模和采用什么工艺具有参考意义。
2. 小城镇的城市污水水质
小城镇的城市污水水质和以下因素密切相关。
2.1 城市性质:我国大多数小城市属于综合性城市,即居住、商贸、工业混杂在一起,以居民生活污水为主,工业废水所占比重不大,一般BOD为100~150mg/l,COD为250~300mg/l,SS为200mg/l左右。对于那些工业废水量所占比重较大而影响到城市污水处理效果的小城市来说则应根据具体情况采取相应的措施,如将工业废水集中进行工业废水的联片处理等。
2.2 城市现有的排水系统:不少小城市的排水系统是雨、污合流系统,而且年代已久,质量很差,有的还是砖石渠道,即使是管道也存在不少问题,这样的系统在雨季或在地下水位高的时候,大量雨水和地下水进入,造成污水浓度很低,往往只有30~40mg/l,对生化处理不利。因此,在建设污水处理厂的同时应将原有的化粪池去除,在居民住宅内部也不再需要将粪便污水和生活废水分开,可以合并成一根管道等。采用上述措施就可以使小城市的城市污水水质保持在正常水平上,从而能保证城市污水处理厂达到较高的处理效率。
2.3 气温、水资源以及经济发展水平:气候炎热的地区,水资源丰富的地区及经济发展水平较高的地区,用水量就大,排水量也大,城市污水浓度相对较低。三、适用于小城市污水处理工艺特点。
小城市的污水处理工艺应能满足以下条件:
2.3.1 处理工艺应具有较强的适应冲击负荷的能力,因为小城市污水量昼夜变化大,加上含有乡镇企业的工业废水,从而水质波动较大。
2.3.2 要求管理简单,运行稳定,维修方便。这对于小城市尤为重要,因为小城市往往技术力量比较薄弱,维护管理技术人员及运行管理经验严重缺乏。
2.3.3 所选择的处理工艺具有可以方便地改变其处理流程的能力。这主要是为了满足数量众多的小城市的各种不同需要。这就要求所选择的处理工艺流程能很方便的创造好氧、缺氧、厌氧的环境。
2.3.4 小城市污水处理基建投资和运行费用低,工艺流程简单、处理效果好、运行管理简便。对于小城镇污水处理,污水处理工艺有多种,现举两典型工艺加以说明,以供参考。
(1)氧化沟工艺。
氧化沟工艺具有以下特点:
(a)工艺流程简单,运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建,省去污泥回流系统,布置紧凑、占地面积省。
(b)运行稳定,处理效果好,氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。
(c)能承受水量、水质的冲击负荷,对浓度较高的工业废水有较强的适用能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长,泥龄长和循环稀释水量大。
(d)污泥量少,性质稳定。由于氧化沟泥龄长,一般为20~30d,污泥在沟内已好氧稳定,所以污泥产量少从而管理简单,运行费用低。
(e)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关,创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮的目的,脱氮效率一般大于80%,但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。
(f)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比,在去除BOD、去除NH3-N及去除BOD和脱氮三种情况下,基建费用和运行费用都有较大降低,特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下,氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。
(2)SBR工艺。
(a)SBR工艺流程简单,管理方便,造价低。SBR工艺只有一个反应器,不需要污泥回流设备,一般情况下也不需要调节池,因此要比传统活性污泥法工艺节省基建投资30%以上,而且布置紧凑,节省用地,由于科技进步目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活、很适合小城市采用。
(b)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的,是典型的非稳定过程,但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的,随着时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附,吸收及生物降解和活性的变化过程之中,因此处理效果好。
(c)运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好; 耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击;工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。
(d)脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。
4. 结语
我国近年来特别是进入“十一五”以来,把环境保护和生态治理工作作为一项长期的战略任务放在突出重要的位置来抓而在广大的小城镇污水处理工作还处在起步阶段,污水处理工作日趋重要和紧迫,污水处理工艺技术的选择是污水处理厂建设的关键,处理工艺技术选择是否得当,不仅影响处理厂的处理效果,而且还影响整个处理工程的基建投资多少、处理工艺运行的可靠程度、运行费用高低、管理操作的复杂程度。采用氧化沟工艺及SBR工艺适合我国小城镇的自然分布状况和经济发展水平符合当前我国国情,因此具有广阔的应用前景。
参考文献
[1] 邓荣森,氧化沟污水处理理论与技术,化学工业出版社,2006,6
[2] 孙利源;SBR及其改进型技术分析研究[J];能源研究与信息;2003年04期
[文章编号]1006-7619(2010)08-25-780
[作者简介] 魏小惠(1963.8-),女,注册设备工程师、主要从事给排水工程设计。
【关键词】小城镇;污水 ; 处理; 氧化沟; SBR
Discuss small town sewage treatment works
Wei Xiao-hui
(Nanjing Xianxing Traffic Engineering limited liability company Nanjing Jiangsu 210016)
【Abstract】The water quality of small town sewage, water analysis, suitable for small town sewage treatment process should have anti-shock loading, operation and management of simple, low cost and so on.
【Key words】Small town; Sewage; Treatment; Oxidation ditch; SBR
按我国对城市规模的划分,所谓小城市是指市区和近郊区人口不足20万人的城市。实际上大多数县级市的人口均在10万人以下,一般為5万 ~10万人,3万~5万的县级市和县城也不在少数。从城市概念上来看,建制镇亦属“城市”范畴,建制镇的人口规模从5000~30000人不等,这部分小城市的数量更是数以万计。
至今为止,绝大部分小城市中的城市污水缺乏必要的污水收集系统和污水处理设施,仍然处于不加治理直接排放到水体的状态,这不仅造成资源浪费和小城镇本身的环境污染日益恶化,严重影响了小城镇居民的生存环境,而且也制约了小城镇的经济发展。因此,必须加快小城镇污水处理设施建设,以确保小城镇的可持续发展。要改善我国水环境被污染的状况,保护我国紧缺的水资源,除了要可不容缓地对大、中城市的城市污水进行处理外,小城市也应该成为关注的重点,故加快小城市的城市污水处理处理步伐很重要。
1. 小城市的城市污水量
如前所述,现状大部分小城市的人口变化幅度在0.5~10万人之间。考虑到城市化进程的加快和区域性排水情况的增多,估计今后若干年内人口规模5万~10万人的小城市会多起来,若按10万人口规模考虑,采用城市单位人口综合用水量指标0.3万~0.6万m3/(万人•d),则一般小城市的最高日用水量约为3万~6万m3/d。
由于污水处理厂的规模是按平均日计算的,因此上述城市用水量应除以Kd(日变化系数)。小城市的Kd可采用1.5,则平均日用水量约2万~4万m3/d,这个数字是规划概念上的数字,并不是一个精确的数值。由于我国幅员广大,气候相差悬殊,经济水平发展也很不平衡,加上水资源的分布差异较大,因此城市污水量必然相差很大,所以这个数字可以更大些也可以再小些。但它反映了我国小城市污水处理工程的规模和采用什么工艺具有参考意义。
2. 小城镇的城市污水水质
小城镇的城市污水水质和以下因素密切相关。
2.1 城市性质:我国大多数小城市属于综合性城市,即居住、商贸、工业混杂在一起,以居民生活污水为主,工业废水所占比重不大,一般BOD为100~150mg/l,COD为250~300mg/l,SS为200mg/l左右。对于那些工业废水量所占比重较大而影响到城市污水处理效果的小城市来说则应根据具体情况采取相应的措施,如将工业废水集中进行工业废水的联片处理等。
2.2 城市现有的排水系统:不少小城市的排水系统是雨、污合流系统,而且年代已久,质量很差,有的还是砖石渠道,即使是管道也存在不少问题,这样的系统在雨季或在地下水位高的时候,大量雨水和地下水进入,造成污水浓度很低,往往只有30~40mg/l,对生化处理不利。因此,在建设污水处理厂的同时应将原有的化粪池去除,在居民住宅内部也不再需要将粪便污水和生活废水分开,可以合并成一根管道等。采用上述措施就可以使小城市的城市污水水质保持在正常水平上,从而能保证城市污水处理厂达到较高的处理效率。
2.3 气温、水资源以及经济发展水平:气候炎热的地区,水资源丰富的地区及经济发展水平较高的地区,用水量就大,排水量也大,城市污水浓度相对较低。三、适用于小城市污水处理工艺特点。
小城市的污水处理工艺应能满足以下条件:
2.3.1 处理工艺应具有较强的适应冲击负荷的能力,因为小城市污水量昼夜变化大,加上含有乡镇企业的工业废水,从而水质波动较大。
2.3.2 要求管理简单,运行稳定,维修方便。这对于小城市尤为重要,因为小城市往往技术力量比较薄弱,维护管理技术人员及运行管理经验严重缺乏。
2.3.3 所选择的处理工艺具有可以方便地改变其处理流程的能力。这主要是为了满足数量众多的小城市的各种不同需要。这就要求所选择的处理工艺流程能很方便的创造好氧、缺氧、厌氧的环境。
2.3.4 小城市污水处理基建投资和运行费用低,工艺流程简单、处理效果好、运行管理简便。对于小城镇污水处理,污水处理工艺有多种,现举两典型工艺加以说明,以供参考。
(1)氧化沟工艺。
氧化沟工艺具有以下特点:
(a)工艺流程简单,运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建,省去污泥回流系统,布置紧凑、占地面积省。
(b)运行稳定,处理效果好,氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。
(c)能承受水量、水质的冲击负荷,对浓度较高的工业废水有较强的适用能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长,泥龄长和循环稀释水量大。
(d)污泥量少,性质稳定。由于氧化沟泥龄长,一般为20~30d,污泥在沟内已好氧稳定,所以污泥产量少从而管理简单,运行费用低。
(e)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关,创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮的目的,脱氮效率一般大于80%,但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。
(f)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比,在去除BOD、去除NH3-N及去除BOD和脱氮三种情况下,基建费用和运行费用都有较大降低,特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下,氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。
(2)SBR工艺。
(a)SBR工艺流程简单,管理方便,造价低。SBR工艺只有一个反应器,不需要污泥回流设备,一般情况下也不需要调节池,因此要比传统活性污泥法工艺节省基建投资30%以上,而且布置紧凑,节省用地,由于科技进步目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活、很适合小城市采用。
(b)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的,是典型的非稳定过程,但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的,随着时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附,吸收及生物降解和活性的变化过程之中,因此处理效果好。
(c)运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好; 耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击;工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。
(d)脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。
4. 结语
我国近年来特别是进入“十一五”以来,把环境保护和生态治理工作作为一项长期的战略任务放在突出重要的位置来抓而在广大的小城镇污水处理工作还处在起步阶段,污水处理工作日趋重要和紧迫,污水处理工艺技术的选择是污水处理厂建设的关键,处理工艺技术选择是否得当,不仅影响处理厂的处理效果,而且还影响整个处理工程的基建投资多少、处理工艺运行的可靠程度、运行费用高低、管理操作的复杂程度。采用氧化沟工艺及SBR工艺适合我国小城镇的自然分布状况和经济发展水平符合当前我国国情,因此具有广阔的应用前景。
参考文献
[1] 邓荣森,氧化沟污水处理理论与技术,化学工业出版社,2006,6
[2] 孙利源;SBR及其改进型技术分析研究[J];能源研究与信息;2003年04期
[文章编号]1006-7619(2010)08-25-780
[作者简介] 魏小惠(1963.8-),女,注册设备工程师、主要从事给排水工程设计。