城市污水處理與再生利用的技術(shù)研究

摘要:城市污水處理工藝選擇的水質(zhì)因素進(jìn)水水質(zhì)水量特性和出水水質(zhì)標準的確定是城市污水處理工藝選擇的關(guān)鍵環(huán)節，也是我國當前城市污水處理工程設計中存在的薄弱環(huán)節。同時(shí)針對在污泥處置、再生水利用方面普遍存在的技術(shù)問(wèn)題，做出了研究分析。 
　　 
城市污水處理工藝選擇的水質(zhì)因素進(jìn)水水質(zhì)水量特性和出水水質(zhì)標準的確定是城市污水處理工藝選擇的關(guān)鍵環(huán)節，也是我國當前城市污水處理工程設計中存在的薄弱環(huán)節。城市污水管網(wǎng)的完善，對城市污水處理廠(chǎng)設計規模和設計水質(zhì)的確定至關(guān)重要，目前我國大多數城市管網(wǎng)不配套，造成城市污水處理規模和水質(zhì)難以合理確定，投入運行后實(shí)際值與設計值往往相差較大，效能難以充分發(fā)揮。 
　　
在國內城市污水處理廠(chǎng)的綜合調查中，獲得了87個(gè)城市污水處理廠(chǎng)的設計進(jìn)水水質(zhì)和最近一年的月平均實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況。統計分析結果表明，在調查的城市污水處理廠(chǎng)中：（1）設計進(jìn)水COD值一般選擇400－600mg/L，占調查總數的74.2%，低于400mg/L和高于700mg/L的分別占20%和5.7%；（2）設計進(jìn)水BOD5值一般選擇200mg/L左右，占總數的87.2%，選擇高于400mg／L的僅占6.4%；（3）設計進(jìn)水SS值一般選擇200mg／L，占總數的78．8%，選擇大于350mg/L的僅占10.6%。城市污水處理廠(chǎng)的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)與設計進(jìn)水水質(zhì)的比值能夠反映出污水處理廠(chǎng)設計進(jìn)水水質(zhì)的準確程度，調查研究結果表明，在調查的城市污水處理廠(chǎng)中：（1）實(shí)際進(jìn)水COD與設計進(jìn)水COD比值低于1.0的占65.8%。高于1.0的占34.3%；（2）實(shí)際進(jìn)水BOD5與設計進(jìn)水BOD5比值低于1.0的占83%，高于1.0的占17%；（3）實(shí)際進(jìn)水SS與設計進(jìn)水SS比值低于1.0的占61.6%，高干1.0的占38.3%。 
　　
對于城市污水處理工藝方案及其設計參數的確定，進(jìn)行必要的水質(zhì)水量特性分析測定和動(dòng)態(tài)工藝試驗研究是國際通行的做法，有些發(fā)達國家甚至開(kāi)展連續多年的全面水質(zhì)水量特性測定和中試研究。在國內，由于體制和資金來(lái)源等方面的問(wèn)題，在污水處理工藝方案的確定過(guò)程中雖然不太可能開(kāi)展大規模的前期試驗研究，但進(jìn)行水質(zhì)特性分析與短期動(dòng)態(tài)工藝試驗的條件還是具備的，不應該忽視。 
　　
因此，污水處理技術(shù)政策中要求，應切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)化工藝設計參數。必須對污水的現狀水質(zhì)特性、污染物構成進(jìn)行詳細調查或測定，作出合理的分析預測。在水質(zhì)構成復雜或特殊時(shí)，應進(jìn)行污水處理工藝的動(dòng)態(tài)試驗，必要時(shí)應開(kāi)展中試研究。積極審慎地采用高效經(jīng)濟的新工藝，對在國內首次應用的新工藝，必須經(jīng)過(guò)中試和生產(chǎn)性試驗，提供可靠設計參數后再進(jìn)行應用。 
　　
一般城市污水主要污染物是易降解有機物，所以目前絕大多數城市污水處理廠(chǎng)都采用好氧生物處理法。如果污水中工業(yè)廢水比重很大，難降解有機物含量高，污水可處理性差，就應考慮增加厭氧處理改善可處理性的可能性，或采用物化法處理。 
　　
污水的有機物濃度對工藝選擇有很大關(guān)系。當進(jìn)水有機物濃度高時(shí)，AB法、厭氧酸化/好氧法比較有利。AB法中的A段只需較小的池容和電耗就可去除較多的有機物，節省了基建費和電耗，污水有機物濃度越高，節省的費用就越多。厭氧處理要比好氧處理顯著(zhù)節能，但只有在濃度較高時(shí)才顯示出優(yōu)越性。當有機物濃度低時(shí)，氧化溝、SBR等延時(shí)曝氣工藝具有明顯的優(yōu)勢。在要求除磷脫氮的場(chǎng)合須選用穩定可靠的生物除磷脫氮工藝。 
　　
污泥的處理處置 
　　
在我國的城市水污染治理中，污水處理廠(chǎng)污泥處理處置費用約占工程投資和運行費的25%－45%。污水處理廠(chǎng)污泥處理處置高昂的投資及其運行費用，一方面使得目前國內大部分污水處理廠(chǎng)未對污泥進(jìn)行穩定處理或處理工藝的配套設施不完善，另一方面也使得建有完善污泥處理設施的污水處理廠(chǎng)常因其運行費用較高而基本停用。隨著(zhù)我國城市污水處理設施的普及，處理率的提高和處理程度的深化，污泥的產(chǎn)生量將有較大的增長(cháng)，預計到2010年，我國城市污水處理廠(chǎng)的濕污泥年產(chǎn)量將達2000余萬(wàn)噸，污泥的處理處置將成為難題。而通過(guò)技術(shù)改進(jìn)和革新，降低污水處理廠(chǎng)的污泥產(chǎn)生量；研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)的污泥處理工藝，提高污泥處理系統的效率，降低污泥處理成本；研制出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟高效的國產(chǎn)污泥處理成套設備；積極進(jìn)行污泥資源化利用研究等是解決當前及今后我國據市污水處理廠(chǎng)污泥處置問(wèn)題的有效途徑。

根據我國污水處理技術(shù)政策，城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應采用厭氧、好氧和堆肥等方法進(jìn)行穩定化處理，也可采用衛生填埋方法予以妥善處置；處理能力在10萬(wàn)m3／d以上的污水二級處理設施產(chǎn)生的污泥，宜采取厭氧消化工藝進(jìn)行處理，產(chǎn)生的沼氣應綜合利用：處理能力在10萬(wàn)m3/d以下的污水處理設施產(chǎn)生的污泥，可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用；采用延時(shí)曝氣技術(shù)的污水處理設施，污泥需達到穩定化； 采用物化--級強化處理的污水處理設施，產(chǎn)生的污泥須進(jìn)行妥善的處理和處置；經(jīng)過(guò)處理后的污泥，達到穩定化和無(wú)害化要求的，可農田利用；不能農田利用的污泥，應按有關(guān)標準和要求進(jìn)行衛生填埋處置。

城市污水的再生利用 
　　
在我國，花費大量投資建設了城市污水處理廠(chǎng)，但經(jīng)過(guò)處理后的再生水并沒(méi)有得到充分利用，有的地區甚至還將處理后的再生水與未經(jīng)處理的污水混入一起同流合污，有的地區沒(méi)有將再生水合理再用卻直接排入大海造成淡水資源的浪費。因此，在城市污水處理決策中應充分考慮污水的再生利用。城市污水處理廠(chǎng)出水可用作農業(yè)用水、市政雜用水、工業(yè)冷卻用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、地下水補充等；另一方面，城市污水處理廠(chǎng)出水也可看作是水文循環(huán)的組成部分，將合乎質(zhì)量要求的出水排放到河流水體中，使河流水休能維持或變成供下游使用的原水源，不僅經(jīng)濟可行，而且可減少風(fēng)險并發(fā)揮河流自?xún)裟芰Α?nbsp;
　　
在我國的城市污水處理技術(shù)政策中，提倡各類(lèi)規模的污水處理設施按照經(jīng)濟合理和衛生安全的原則，實(shí)行污水再生利用。發(fā)展再生水在農業(yè)灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態(tài)恢復和工業(yè)冷卻等方面的利用。城市污水再生利用，應根據用戶(hù)需求和用途，合理確定用水的水量和水質(zhì)。污水再生利用，可選用混凝、過(guò)濾、消毒或自然凈化等深度處理技術(shù)。因此，缺水城市和水環(huán)境污染嚴重的地區，在規劃建設遠距離調水之前應積極實(shí)施城市污水再生利用工程，同時(shí)做好非投資性或低投資性的節水減污工作。 
　　
城市污水再生利用規劃建設要依照客觀(guān)需要和實(shí)際可能的原則，按照遠期規劃確定最終規模，以現狀水量及用水需求為主要依據確定實(shí)施規模。城市污水再生利用技術(shù)選擇與工程實(shí)施要考慮國情、實(shí)際條件和用戶(hù)需求，城市污水再生利用規模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質(zhì)、使用用途的選擇上，既要滿(mǎn)足要求，又要經(jīng)濟合理。日前城市污水再生利用應著(zhù)重于農業(yè)灌溉、市政雜用、景觀(guān)水體、生活雜用、工業(yè)冷卻、生態(tài)環(huán)境和補充地表水。 
　　
城市污水再生處理工藝應根據處理規模、水質(zhì)特性、再生水用途及當地的實(shí)際情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較后優(yōu)選確定。工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟指標包括：再生處理單位水量投資、再生處理單位水量電耗和成本、占地面積、運行性能可靠性、管理維護難易程度、總體經(jīng)濟與社會(huì )效益等。城市污水再生利用的工程設計，應對再生水水源的現狀水質(zhì)特性、污染物構成進(jìn)行詳細調查或測定，做出合理的分析預測；應切合實(shí)際地并安全可靠地確定再生水水源水質(zhì)和再生處理水質(zhì)要求，采用不同的單元工藝組合，優(yōu)化工藝設計參數。 
　　 
參考文獻 
1、城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準（GB 18918-2002） 
2、城市污水處理廠(chǎng)污水污泥排放標準（CJ 3025-93） 
3、城市污水回用設計規范（CECS 61:94）來(lái)源：谷騰水網(wǎng) 作者: 楊忠軍