水是我們人類(lèi)所共有的、有限的資源。大氣中的水分變成雨水降到地表,其中一部分蒸發(fā)或者滲入地下,而大部分泄入江河,流到大海,再通過(guò)江、海、河、湖返回大氣中,形成完整的大自然水循環(huán)體系。在這一循環(huán)過(guò)程中,人類(lèi)所利用的水被污染,而被污染的水只有經(jīng)過(guò)處理得到凈化,才能重新回到大自然的水循環(huán)體系中。因此,污水處理的作用是極為重要的,是保護人類(lèi)水環(huán)境,提供舒適的生活空間及作為資源有效利用所必須的和必不可少的重要環(huán)節。
1城市污水處理工程設計中的關(guān)鍵問(wèn)題
1.1污水管網(wǎng)設計
城市污水管網(wǎng)擔負著(zhù)城市污水的收集和輸送,是連接污水產(chǎn)生源和污水處理廠(chǎng)的重要的、不可缺少的環(huán)節。一般說(shuō),凡在新建市、區或擴建新區建設污水處理工程時(shí),宜采用分流制;在已建成合流制排水系統的舊城區、小城鎮等,宜將原合流制直泄式排水系統改造成截流式合流系統;在雨量稀少地區,如我國西北的部分地區或者邊遠小城鎮,由于污水處理規模小,街道狹窄,兩側建筑密集,施工復雜,無(wú)條件修建分流制排水系統,也可考慮采用合流制排水系統。值得注意的是,當截流倍數較大時(shí),旱季和雨季污水量相差較大,污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水水量及水質(zhì)都隨之發(fā)生相應波動(dòng),造成沖擊負荷,因此在污水處理廠(chǎng)工藝流程設計和設計參數選擇時(shí)應對該水量、水質(zhì)變化進(jìn)行必要的分析和校核,保證處理廠(chǎng)出水穩定達標。
1.2垃圾滲濾液對污水處理廠(chǎng)的影響
國內一些城市,特別是中小城鎮,當垃圾處理規模不大,且距城市污水處理廠(chǎng)較近時(shí),往往將垃圾滲濾液經(jīng)預處理或不經(jīng)處理直接排入城市污水處理廠(chǎng)。這種情況下,設計城市污水處理廠(chǎng)時(shí),需十分注意由于垃圾滲濾液高濃度廢水的進(jìn)入而給處理廠(chǎng)進(jìn)水帶來(lái)的水質(zhì)變化。處理廠(chǎng)規模越小,其影響越大,滲濾液處理量與污水處理廠(chǎng)處理規模的比值越大,對設計參數選擇、設備選型及工程費、運行費等影響越大。
1.3除臭技術(shù)
隨著(zhù)我國對環(huán)境質(zhì)量要求的提高和污水處理技術(shù)的發(fā)展,在設計污水處理廠(chǎng)的同時(shí),考慮除臭設施已提到議事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化學(xué)藥劑吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高濃度臭氣效率低且價(jià)格高;化學(xué)藥劑吸收法臭氣去除效率低且操作管理復雜;土壤法則適合低濃度臭氣去除及占地面積大等不足,目前國內外廣泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。該法具有適合于各種臭氣濃度的脫除,且具有效率高,不產(chǎn)生二次污染及運行費用低等優(yōu)點(diǎn)。因此,在我國建議采用生物除臭更為經(jīng)濟合理。
2影響城市污水處理系統的關(guān)鍵技術(shù)
城市污水屬于可生化處理的中性污水,工藝技術(shù)要求并不太復雜,而城市污水處理工藝技術(shù)方案的關(guān)鍵因素是曝氣技術(shù)的選用。
2.1曝氣技術(shù)的重要地位
城市污水主要污染物成份基本都是容易被微生物分解的物質(zhì)。在城市污水處理工藝技術(shù)方案中,采用曝氣充氧培養微生物對有機污染物質(zhì)進(jìn)行分解,這一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝氣、二沉、回流或排出的工藝流程;近年來(lái)還出現了曝氣、二沉、回流或排出的三合一體間歇式曝氣工藝。
曝氣充氧是城市污水處理工藝運行中最重要的技術(shù)保障手段,也是工藝運行的動(dòng)態(tài)控制核心;在城市污水處理運行費用中,動(dòng)力消耗所占比例約為80%,而曝氣充氧能耗又要占裝置總動(dòng)力消耗的約80%;由此可見(jiàn),所選用的曝氣形式及技術(shù)在城市污水處理工藝技術(shù)方案中的重要地位。
2.2曝氣技術(shù)的基本分類(lèi)
①傳統的分類(lèi)曝氣技術(shù)傳統的分類(lèi)方法是按照設備性質(zhì)區分的,分為三種基本形式。
表面曝氣—采用機械運動(dòng)的方法,使水體表面不斷更新與空氣接觸;表面曝氣分為葉輪表面曝氣與轉刷(盤(pán))表面曝氣兩種。
射流自吸—利用水體的射流作用吸入空氣。
鼓風(fēng)曝氣—風(fēng)機鼓風(fēng)經(jīng)曝氣器擴散向水體中輸入空氣(或純氧)。
②按照流體運動(dòng)性質(zhì)的新分類(lèi)曝氣技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是使氣相中的氧向液相中轉移,傳統的分類(lèi)方法難以反映曝氣技術(shù)的實(shí)質(zhì)問(wèn)題。使氣相中的氧轉移為液相中的溶解氧,是通過(guò)流體運動(dòng)形成氣液接觸界面而完成的。
2.3鼓風(fēng)曝氣是曝氣技術(shù)的發(fā)展趨勢
在城市污水處理工藝技術(shù)中,有越來(lái)越多的工程技術(shù)人員認識到了鼓風(fēng)曝氣技術(shù)具有動(dòng)能消耗合理和充氧效率高的優(yōu)點(diǎn),因此鼓風(fēng)曝氣技術(shù)在城市污水處理工藝技術(shù)中越來(lái)越得到普遍的應用。
2.4終端設備是鼓風(fēng)曝氣技術(shù)的關(guān)鍵
鼓風(fēng)曝氣技術(shù)的終端是關(guān)鍵設備氣流擴散裝置——曝氣器。鼓風(fēng)機經(jīng)管道鼓入曝氣池的氣相流體,最終是由曝氣器對氣流的擴散而產(chǎn)生起氧傳遞作用的氣液接觸界面;曝氣充氧效率、曝氣運行可靠程度的長(cháng)久性、氧傳遞均衡性與氧供給長(cháng)期穩定性等等曝氣技術(shù)性能如何,完全是要取決于曝氣終端設備(曝氣器)的功能作用。
2.5旋混曝氣器
本世紀九十年代初,我們就開(kāi)始著(zhù)手研究曝氣器的氣流擴散問(wèn)題,經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗研究與運行實(shí)踐經(jīng)驗的總結,確立了采用阻力小且無(wú)堵塞的大孔排氣結構,經(jīng)旋流、旋混與倒齒等多種結構擴散作用產(chǎn)生細泡的曝氣技術(shù),生產(chǎn)制造了“旋混曝氣器”。從近年在湖南與廣東兩地的應用情況來(lái)看,旋混曝氣器突出表現了效率高、可靠性好、對長(cháng)期穩定運行有保障的優(yōu)點(diǎn),深得用戶(hù)的好評。
3結語(yǔ)
自然系統和人工系統相結合的系統叫復合系統。市場(chǎng)經(jīng)濟條件下的城市污水處理系統,就是一個(gè)開(kāi)放的復合系統。所謂開(kāi)放的復合系統,是指這個(gè)復合系統,還與外界環(huán)境中的種種系統進(jìn)行著(zhù)交換。城市污水處理系統的整體目標是:導、治結合,實(shí)現污水處理“四化”�！八幕薄皇菧p量化,即污水、能耗、物耗的減小;二是無(wú)害化,即污水處理的過(guò)程與結果對人及受納水體無(wú)害;三是資源化,即污水處理后的循環(huán)回用;四是產(chǎn)業(yè)化,即污水處理按市場(chǎng)機制形成產(chǎn)業(yè)。
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