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城市污水处理技术:分离污染物质,净化水资源

添加时间:2024-06-19

介绍

城市污水处理通常以一级处理作为预处理,二级处理作为主要处理,很少采用三级处理。一般工厂排出的污水至少要经过两级处理。由于二级处理排出的污泥可能造成二次污染,因此还需要进行污泥处理。

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采用的工艺技术

城市污水处理技术是利用各种设施、设备和工艺技术,将污水中所含的污染物从水中分离去除,将有害物质转化为无害的有用物质,净化水质,充分利用资源。

城市污水处理技术通常包括物理处理技术、化学处理技术、物化处理技术、生物处理技术等。

城市污水处理典型的物理处理技术有沉淀技术、过滤技术、气浮技术等。

典型的化学处理技术和物理化学处理技术有中和法、加药混凝法、离子交换法等。

典型的生物处理技术有好氧氧化分解技术、厌氧生物发酵技术。

城市污水处理技术实际上就是上述技术的应用和组合。

城市污水处理工艺:城市污水处理工艺按工艺过程和处理程序可分为预处理工艺、一级处理工艺、二级处理工艺、最终处理工艺和污泥处理工艺以及最终污泥处置。

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预处理工艺

城市污水处理厂的预处理工序通常包括格栅处理、泵房抽水和沉砂处理。格栅处理的目的是为了截留大块物质,以保护后续水泵、管道和设备的正常运行。泵房抽水的目的是为了提高水头,以保证污水能靠重力流过地面上修建的各种处理构筑物。沉砂处理的目的是为了除去污水中携带的砂石及大颗粒物质,减少它们在后续构筑物中的沉积,防止设施淤塞,影响效率,造成磨损堵塞,影响管道设备的正常运行。一级处理工序:主要是初次沉淀池,目的是尽可能地沉淀和去除污水中的悬浮物。一般初次沉淀池可去除50%左右的悬浮物和25%左右的BOD5。

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二级处理工艺

它主要由曝气池和二沉池组成,利用曝气风机和曝气装置向曝气池供给氧气,主要目的是通过微生物的新陈代谢,将污水中的大部分污染物转化为CO2和H2O,这是好氧技术。曝气池中的微生物经过反应后随水一起流入二沉池,微生物沉到池底,通过管道和泵送回到曝气池前端,与新流入的污水混合;二沉池以上澄清的处理水经出水堰流出污水厂。

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**处理:是为了达到受纳水的高标准或回用于工业等特殊用途而进行的进一步处理。常见的工艺有混凝、沉淀、过滤。**处理的最后往往还有加氯要求和接触池。随着城市社会经济发展水平的提高,**处理是未来发展的需要。

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污泥处理及最终处置

主要包括浓缩、消化、脱水、堆肥或户填埋等处理方式。浓缩为机械浓缩或重力浓缩,随后的消化通常为厌氧中温消化,即厌氧技术。消化产生的沼气可以作为能源燃烧或用于发电,或用于化工产品等。消化产生的污泥性质稳定,有肥料作用,脱水后体积缩小,形成饼状,便于运输。为进一步提高污泥的卫生质量,污泥还可进行人工堆肥或机械堆肥。堆肥后的污泥是良好的土壤改良剂。重金属含量超标的污泥脱水后必须认真处置,一般需填埋封存。

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几种典型的工艺流程

目前采用的城市污水处理工艺包括一级处理、二级处理、最终处理,但国内外普遍采用以传统活性污泥法为核心的二级处理。

城市污水处理工艺的确定是根据城市的水环境质量要求、来水水质、现有技术发展状况、城市经济情况以及城市管理运行要求等因素综合考虑后确定的。在确定工艺前,一般要经过认真的调查研究和经济技术比较。近年来,AO或AAO工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等类型工艺在国内得到广泛应用。AO或AAO工艺又称缺氧-好氧或厌氧-缺氧-好氧工艺,该工艺的发展主要是为了满足脱氮、除磷的需要,这是一种经济有效的生物脱氮除磷技术,我国南方许多污水处理厂均采用此工艺。

SBR工艺又称连续间歇活性污泥法,此工艺结构主要是一池兼作曝气池和二沉池,管理简单,特别适用于中小城镇城镇污水处理。对于较大水量的连续运行,处理一般需几池联合运行。氧化沟工艺为延迟曝气的活性污泥法工艺,由于其负荷低,冲击负荷强,出水水质好,污泥产量少且稳定,结构小,运行管理简单。氧化沟可设计为反硝化,也可稍加改造,用于脱氮除磷。此外,还有一些传统活性污泥法处理城镇污水的变型,以及AB工艺等一些工艺类型。

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城镇污水水质水量变化

人类生产生活中所用的大部分水都排入污水管道,但这并不意味着污水量等于供水量,因为有时使用过的水没有排入污水管道,如消防、街道冲洗水排入雨水管道或蒸发,污水管道的渗漏等都造成污水量小于供水量。一般城市的污水量约为供水量的80%~90%。另外,在某些情况下,实际排入污水管道的污水量也可能大于供水量,如地下水经管道接口下渗,雨水经检查井流入,工厂或其他用户没有分散供水设备,这些用户的供水量可能没有纳入城市集中供水量等,这时污水量就可能大于供水量。

在不同的工业企业中,工业废水的排放量有很大的差异,有的工厂的工业废水排放量比较均匀,但很多工厂的废水排放量差别很大,甚至有的个别车间的废水可能在很短的时间内一下子就排完了。另外,工厂新工艺、新产品的不断出现,也使城市污水的水质和水量不断发生变化。综上所述,城市污水水质和水量的变化还与城市的发展状况、人民生活水平、卫生器具的数量、城市的地理位置、气候和季节等有关。

城镇污水处理厂设施设计规模取决于排入下水道的工业废水Q2和雨水Q3的总量以及使用下水道的城镇人口的污水排放量。

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城镇污水处理行业发展

20世纪50年代以后,中国人口剧增,工业迅速发展,中国水资源状况迅速恶化,“水危机”愈发严重。一方面,对水资源的需求以惊人的速度增长;另一方面,日益严重的水污染,侵蚀了大量可供消耗的水资源。

中国人均水资源占有量低,且空间分布不均衡,随着我国城镇化、工业化进程的加快,对水资源的需求也日益增加,在此背景下,污水处理行业已成为新兴产业,目前与自来水生产、供水、排水、再生水回用等行业处于同等重要的地位。

2007年,中国水污染防治投入3387.6亿元,比上年增长32%,占当年国内生产总值的1.36%。中国水环境质量总体保持稳定。2007年,全国共取缔一级水源保护区排污口942个,暂停二级水源保护区内可能造成污染的建设项目1294个,限期治理项目931个。

截至2008年10月,全国城市、县城及部分建制镇已建成污水处理厂1459座,日处理能力8553万吨(36个较大城市已建成288座,日处理能力3497万吨),比“十五”末分别增长60.5%和42.6%。全国设市城市污水处理率由2005年的52%提高到2007年的63%;在建城镇污水处理项目1033个,设计日处理能力约3595万吨。2008年1-10月,全国运行城镇污水处理厂污水处理总量达190亿吨,运行负荷率达76%,同比分别提高21%和3个百分点左右。

在全球金融危机的背景下,国家采取继续扩大内需、促进经济增长的政策,把环境保护摆在突出的战略位置。2008年四季度新增政府投资1000多亿元中,节能减排和政府建设投资120亿元。南方流域水污染防治项目和加快城镇污水垃圾处理设施及污水管网建设共计投资60亿元,其中,前者投资10亿元,后者投资50亿元。可以说,污水处理行业迎来了巨大的发展机遇。

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北京、天津、上海、重庆、香港、澳门

河北:石家庄、唐山、秦皇岛、邯郸、杏台、保定、张家口、承德、沧州、廊坊、衡水。

内蒙古:呼和浩特、包头、乌海、赤峰、通辽、鄂尔多斯、呼伦贝尔、巴彦淖尔、乌兰察布。

辽宁:沈阳、大连、鞍山、抚顺、本溪、丹东、锦州、营口、阜新、辽阳、盘锦、铁岭、朝阳、葫芦岛。

吉林:长春市、吉林市、​​四平市、辽源市、通化市、白山市、松原市、白城市。

黑龙江:哈尔滨、齐齐哈尔、鹤岗、双鸭山、鸡西、大庆、伊春、牡丹江、佳木斯、七台河、黑河、绥化。

江苏:南京、无锡、徐州、常州、苏州、南通、连云港、淮安、盐城、扬州、镇江、泰州、宿迁。

浙江:杭州、宁波、温州、嘉兴、湖州、绍兴、金华、衢州、舟山、台州、丽水。

安徽:合肥、芜湖、蚌埠、淮南、马鞍山、淮北、铜陵、安庆、黄山、滁州、阜阳、宿州、巢湖、六安、亳州、池州、宣城。

福建:福州、厦门、莆田、三明、泉州、漳州、南平、龙岩、宁德。

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江西:南昌、景德镇、萍乡、九江、新余、鹰潭、赣州、吉安、宜春、抚州、上饶。

山东:济南、青岛、淄博、枣庄、东营、烟台、潍坊、济宁、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州、聊城、滨州、荷泽。

河南:郑州、开封、洛阳、平顶山、安阳、鹤壁、新乡、焦作、濮阳、许昌、漯河、三门峡、南阳、商丘、信阳、周口、驻马店。

湖北:武汉、黄石、十堰、荆州、宜昌、襄樊、鄂州、荆门、孝感、黄冈、咸宁、随州。

湖南:长沙、株洲、湘潭、衡阳、邵阳、岳阳、常德、张家界、益阳、郴州、永州、怀化、娄底。

广东:广州、深圳、珠海、汕头、韶关、佛山、江门、湛江、茂名、肇庆、惠州、梅州、汕尾、河源、阳江、清远、东莞、中山、潮州、揭阳、云浮。

广西:南宁、柳州、桂林、梧州、北海、防城港、钦州、贵港、玉林、百色、贺州、河池、来宾、崇左。

海南:海口市、三亚市。

四川:成都、自贡、攀枝花、泸州、德阳、绵阳、广元、遂宁、内江、乐山、南充、眉山、宜宾、广安、达州、雅安、巴中、资阳。

贵州:贵阳、六盘水、遵义、安顺、毕节、铜仁。

云南:昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、丽江、普洱、临沧。

西藏:拉萨、山南、日喀则、昌都、林芝。

陕西:西安、铜川、宝鸡、咸阳、渭南、延安、汉中、榆林、安康、商洛。

甘肃:兰州、金昌、**、天水、嘉峪关、武威、张掖、平凉、酒泉、庆阳、定西、陇南。

青海省:西宁市、海东市。

宁夏:银川、石嘴山、吴忠、固原、中卫。

新疆:乌鲁木齐、克拉玛依、哈密、吐鲁番。

山西:太原、大同、朔州、阳泉、长治、渭南、渭南、吕梁、晋中、临汾、运城、晋城

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