城市綜合污水處理方法
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我國淡水資源十分短缺,人均擁有量2300m3,相當(dāng)于世界人均水平的1/4,居世界110位。1997年起,全國城市污水排放量占廢水排放總量的比例接近45%,改變了我國水污染治理工作一直以工業(yè)廢水治理為主的局面,開始加強城市污水的綜合治理工作。1999年我國城市污水污染負荷超過了工業(yè)廢水污染負荷,我國水污染控制重點已經(jīng)從工業(yè)點源污染為主的控制,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿鞘形鬯廴緸橹鞯目刂?。?jù)《2003年中國環(huán)境狀況公報》公布,2003年,全國廢水排放總量為460億噸,其中城市生活污水排放量247.6億噸,占污水排放總量的53.8%。廢水化學(xué)需氧量(COD)排放總量1333萬噸,其中生活污水COD排放821.7萬噸,占廢水COD排放總量的61.6%。
由此可見,目前我國的水污染形勢嚴峻,特別是城市污水的排放對地表水和地下水水質(zhì)的影響顯得更加突出。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,全國近80%的生活污水未經(jīng)處理,直接排入江河湖海,年排污量達400億m3,造成全國1/3以上的水域受到污染。專家指出,水污染加劇了水資源的短缺,直接威脅著飲用水的安全和人民群眾的健康,影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)作物安全造成的經(jīng)濟損失約為GNP的1.5%~3%,水污染已成為不亞于洪災(zāi)、旱災(zāi)甚至更為嚴重的災(zāi)害。未來城市的大危害就是污水。造成我國水污染嚴重的主要原因之一是由于全國城市污水處理率較低,使大量的城市污水未經(jīng)處理而直接外排,導(dǎo)致了嚴重的水污染,并加劇了水資源的短缺。加上隨著城市化和工業(yè)化進程的加快,城市污水產(chǎn)生量不斷增大,使得水環(huán)境污染日益嚴重。
城市污水處理的嚴重滯后,已經(jīng)成為影響我國區(qū)域水污染防治目標實現(xiàn)的一個重要因素,并且嚴重制約了城市社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。國家專門就城市污水處理問題頒布了一系列政策及技術(shù)規(guī)定,制訂城市治污達標的“時間表”,加快建設(shè)城市污水集中處理設(shè)施刻不容緩。
城市綜合污水處理的分類
由于污水種類繁多,性質(zhì)各異,故各污水處理策略上也有很不相同。
2.1生活污水
通常以城市生活污水為的污水處理,只需經(jīng)過一級處理與簡單的二級處理即可達到城市中水使用的水質(zhì)要求,可以滿足工業(yè)循環(huán)水冷卻和家居如廁等用水的要求,達到中水回用的目的。此類的污水處理中,尤其以膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)為突出。膜生物反應(yīng)器(MBR)是指將膜分離技術(shù)中的超微濾技術(shù)與污水處理中的傳統(tǒng)活性污泥法(CAS)相結(jié)合,用膜組件代替活性污泥法的二次沉淀池進行固液分離,達到去除懸浮物、細菌及大分子有機物的目的。MBR具有出水水質(zhì)好,容積負荷高,占地面積小,剩余污泥產(chǎn)量低,操作管理方便等優(yōu)點。金培濤(2005)采用復(fù)合式膜生物反應(yīng)器(HMBR)工藝對污水處理中的脫氮除磷性能進行研究,結(jié)果表明經(jīng) 過膜生物反應(yīng)器處理過的污水水質(zhì)*符合建設(shè)部頒布的《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ25·1-1989)要求。
2.2醫(yī)院污水
醫(yī)院污水是醫(yī)院或其它醫(yī)療機構(gòu)在診治、預(yù)防疾病過程中產(chǎn)生的一類廢水,具有潛在傳染性和急性傳染性。其中含有多種微生物和傳染病原,如艾滋病、乙肝、丙肝、傷寒、痢疾、結(jié)核桿菌等病毒,被列為國家HW01號危險污染物,如不經(jīng)處理直接直接外排,病菌將通過水、土壤和大氣傳播,對人體造成威脅。此類污水經(jīng)污水處理廠二級處理后,水質(zhì)已經(jīng)改善,細菌含量也大幅度減少,但細菌的數(shù)量仍很可觀。因此,醫(yī)院污水以病毒細菌危害為主,應(yīng)將消毒作為主要處理手段。
目前,醫(yī)院污水的消毒處理方法主要有氯化物消毒劑消毒法、過氧化物消毒劑(過氧化氫、過氧乙酸、臭氧和二氧化氯)消毒法、紫外線輻照消毒法等。
2.2.1氯消毒
氯消毒常用的有液氯法和次氯酸鈉法。液氯法是20世紀80年代國內(nèi)流行的方法,技術(shù)成熟,價格便宜,設(shè)備故障率和成本均明顯低于臭氧法,但LV氣泄漏現(xiàn)象時有發(fā)生,且易產(chǎn)生二次污染物:次氯酸鈉法是20世紀90年代應(yīng)用多的方法,設(shè)備投資少,運行費用低,安全可靠,易管理,對于藥源可靠的地區(qū)在污水消毒中得到廣泛應(yīng)用,但消毒作用不如lv氣強。
2.2.2過氧化物消毒
過氧化物消毒劑常用的有二氧化氯和臭氧。
二氧化氯與氯消毒的特性不同,它的殺菌機制主要是二氧化氯分子滲入細胞內(nèi),將核酸(DNA或RNA)氧化,以快速抑制微生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物的生存的。二氧化氯是被世界衛(wèi)生組織(WHO)確認的一種強力殺菌劑,是上*的氯系列消毒理想的更新替代產(chǎn)品,為國家環(huán)境保護總局所推薦的。其大的優(yōu)點在于與腐殖質(zhì)或有機物反應(yīng)幾乎不產(chǎn)生發(fā)散性有機鹵物,不生成并抑制生成致癌物三鹵甲烷,也不與氨及氨基化合物反應(yīng)。實踐證明,不僅其消毒效果和去除水中污染物的能力優(yōu)于液氯(包括對耐氯性強的病毒、芽孢等均有很好的消毒效果),而且消毒作用不受水質(zhì)酸堿度和氨及胺類化合物影響。二氧化氯還有一個特點是滅菌效果與溫度有關(guān),介質(zhì)溫度越高,二氧化氯的殺菌效力越強,其大的特點是在滅菌過程中接觸時間很短,僅幾分鐘滅菌效率可達到99%。但這類消毒劑性質(zhì)不穩(wěn)定,制備、儲運困難,操作管理要求高,使用不方便。具體參見http://www.dowater。。com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
臭氧消毒法,臭氧是一種*的氧化劑,殺菌效果好,接觸時間短,氯的殺菌作用是漸進的,而臭氧的滅菌作用是快速、瞬時的。另外,臭氧不僅*不產(chǎn)生致癌的三鹵甲烷,還能有效地降解和消除污水中的色、臭、味、酚、氰等污染物,除臭脫色效果好,使水溶解增加,現(xiàn)在西歐國家普遍使作,但投資大,設(shè)備故障率高,電耗大,費用較氯化消毒高,而且由于臭氧化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定,直接帶了臭氧消毒的缺點,無法貯存,不易運輸,臭氧消毒后水中不能維持剩余臭氧,對細菌的生生長難以控制,控制和檢測O3均需一定的技術(shù),管理難度大。
2.2.3紫外線輻照消毒
紫外線輻照消毒具有廣譜殺菌性、能夠有效地殺滅各種致病菌、細菌和原生菌,作為一種物理消毒方法,無毒性、蓄積毒性和腐蝕作物,操作簡單,不加化學(xué)藥劑,不產(chǎn)生二次污染消毒后的水無殘留輻射,缺點是紫外光源壽命短,若光照強度低時,殺菌效率不高,且無后續(xù)作用,不能大規(guī)模應(yīng)用。
2.3工業(yè)污水
工業(yè)污水的水中由于含有大量的金屬離子,如汞、鉻、鎘等,以及堿、硫化物和鹽類等無機物而顯出*的顏色,污染性很強。如果工業(yè)污水直接進入水生生態(tài)系統(tǒng)中,微生物不但不能降低重金屬的濃度,相反還能富集、放大其效應(yīng)。據(jù)研究表明:重金屬進入生物體后,能積累在某器官中造成累積性中毒,終危害生命。
污水中污染無機物有的惡化水質(zhì),危害水生生物,危害農(nóng)業(yè);有的使人慢性中毒,破壞人體的正常生理過程,其中重金屬對人體危害大,甚至致癌。然而工業(yè)污水無機物構(gòu)成千差萬別,因此,對工業(yè)污水的有效治理,需要因地制宜,具體情況具體分析,以適宜的水處理技術(shù)與具體的工行業(yè)減污處理設(shè)備相結(jié)合,才能有效地降低工業(yè)污水中的毒害原素。為有效的方法為工廠內(nèi)生污水直接凈化,即直接在工業(yè)廠房或其附近采用有針對性的用污水處理方法?,F(xiàn)在,工業(yè)污水的直接凈化技術(shù)是國家節(jié)能減排戰(zhàn)略中非常具有生命力的前沿技術(shù)。
2.4污泥處理
污泥是污水處理后的附屬品,是一種特殊垃圾,是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的級其復(fù)雜的非均質(zhì)體。隨著我國污水處理量和處理率的提高,污泥的處理量也日趨增大,如果不及時加以妥善處理和處置將造成堆放和排 放區(qū)周圍環(huán)境嚴重的二次污染。目前污泥的處理方法主要有:
2.4.1衛(wèi)生填埋
該方法操作相對簡單,投資費用較小,適應(yīng)性強,但是侵占土地嚴重,存在潛在的土地污染和地下水污染,縮短填埋場的使作年限。
2.4.2污泥農(nóng)用
該方法投資少,能耗低,有機部分可轉(zhuǎn)化成土壤改良劑成分,但是直接農(nóng)用存在重金屬污染、病原體、難降解有機物對地表水和地下水的污染。
2.4.3污泥焚燒
該方法能*的無害化,殺死病原體,大限度的減少污泥體積,但需要的投施投資大,處理費用高,添加燃燒會產(chǎn)生劇毒物質(zhì)。
2.4.4污泥堆肥
該方法自動化程度高,周期短,日處理量大,處理后污泥質(zhì)量穩(wěn)定,容易有效利用,可廣泛用于農(nóng)業(yè)和林業(yè),可以有效控制臭氣等,防止二次污染,綜合效應(yīng)好。
2.4.5海洋傾倒
該方法費用少,但二次污染嚴重,限制于沿海城市。
3. 結(jié)語
3.1 對污水的優(yōu)化處理,不能單純從宏觀的角度對水量進行簡單的控制,要在了解污水處理的內(nèi)在機制相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上,同時考慮處理水量與水質(zhì)兩方面的因素,只有將這兩方面結(jié)合起來,這樣的污水處理才更加客觀更加準確。
3.2 對于不同類型的城市,城市污水的成分也各不相同,通用的處理方法應(yīng)用的難度也較大,許多污水處理的新方法目前還是嘗試階段,沒有成熟模式可供參考。因而,進行對污水處理新技術(shù)、新方法的開發(fā)研究,推廣行之有效的專門處理技術(shù)也有待進一步深入。
3.3 進行污水處理工作,要全面規(guī)劃,合理布局;加強環(huán)保意識宣傳教育;強化管理,努力擺脫現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展中高污染高排放的“雙高”困境。
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