影響城市污水處理系統(tǒng)的因素探討

賀　偉

摘要:本文分析和論述了影響城市污水處理系統(tǒng)的幾個主要因素,著重對曝氣技術(shù)在城市污水處理工藝的主導(dǎo)地位和技術(shù)應(yīng)用進行闡述。

關(guān)鍵詞:城市污水 曝氣技術(shù) 工程設(shè)計

中圖分類號:TU984文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-8937(2009)03-0172-01

水是我們?nèi)祟愃灿械摹⒂邢薜馁Y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)過程中,人類所利用的水被污染,而被污染的水只有經(jīng)過處理得到凈化,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(jié)。

1城市污水處理工程設(shè)計中的關(guān)鍵問題

1.1污水管網(wǎng)設(shè)計

城市污水管網(wǎng)擔(dān)負(fù)著城市污水的收集和輸送,是連接污水產(chǎn)生源和污水處理廠的重要的、不可缺少的環(huán)節(jié)。一般說,凡在新建市、區(qū)或擴建新區(qū)建設(shè)污水處理工程時,宜采用分流制;在已建成合流制排水系統(tǒng)的舊城區(qū)、小城鎮(zhèn)等,宜將原合流制直泄式排水系統(tǒng)改造成截流式合流系統(tǒng);在雨量稀少地區(qū),如我國西北的部分地區(qū)或者邊遠小城鎮(zhèn),由于污水處理規(guī)模小,街道狹窄,兩側(cè)建筑密集,施工復(fù)雜,無條件修建分流制排水系統(tǒng),也可考慮采用合流制排水系統(tǒng)。值得注意的是,當(dāng)截流倍數(shù)較大時,旱季和雨季污水量相差較大,污水處理廠的進水水量及水質(zhì)都隨之發(fā)生相應(yīng)波動,造成沖擊負(fù)荷,因此在污水處理廠工藝流程設(shè)計和設(shè)計參數(shù)選擇時應(yīng)對該水量、水質(zhì)變化進行必要的分析和校核,保證處理廠出水穩(wěn)定達標(biāo)。

1.2垃圾滲濾液對污水處理廠的影響

國內(nèi)一些城市,特別是中小城鎮(zhèn),當(dāng)垃圾處理規(guī)模不大,且距城市污水處理廠較近時,往往將垃圾滲濾液經(jīng)預(yù)處理或不經(jīng)處理直接排入城市污水處理廠。這種情況下,設(shè)計城市污水處理廠時,需十分注意由于垃圾滲濾液高濃度廢水的進入而給處理廠進水帶來的水質(zhì)變化。處理廠規(guī)模越小,其影響越大,滲濾液處理量與污水處理廠處理規(guī)模的比值越大,對設(shè)計參數(shù)選擇、設(shè)備選型及工程費、運行費等影響越大。

1.3除臭技術(shù)

隨著我國對環(huán)境質(zhì)量要求的提高和污水處理技術(shù)的發(fā)展,在設(shè)計污水處理廠的同時,考慮除臭設(shè)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格高;化學(xué)藥劑吸收法臭氣去除效率低且操作管理復(fù)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(nèi)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。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(tǒng)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(fù)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(yǎng)微生物對有機污染物質(zhì)進行分解,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;近年來還出現(xiàn)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,也是工藝運行的動態(tài)控制核心;在城市污水處理運行費用中,動力消耗所占比例約為80%,而曝氣充氧能耗又要占裝置總動力消耗的約80%;由此可見,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

①傳統(tǒng)的分類曝氣技術(shù)傳統(tǒng)的分類方法是按照設(shè)備性質(zhì)區(qū)分的,分為三種基本形式。

表面曝氣—采用機械運動的方法,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(zhuǎn)刷(盤)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按照流體運動性質(zhì)的新分類曝氣技術(shù)的實質(zhì)就是使氣相中的氧向液相中轉(zhuǎn)移,傳統(tǒng)的分類方法難以反映曝氣技術(shù)的實質(zhì)問題。使氣相中的氧轉(zhuǎn)移為液相中的溶解氧,是通過流體運動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,有越來越多的工程技術(shù)人員認(rèn)識到了鼓風(fēng)曝氣技術(shù)具有動能消耗合理和充氧效率高的優(yōu)點,因此鼓風(fēng)曝氣技術(shù)在城市污水處理工藝技術(shù)中越來越得到普遍的應(yīng)用。

2.4終端設(shè)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(shè)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久性、氧傳遞均衡性與氧供給長期穩(wěn)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(shè)備(曝氣器)的功能作用。

2.5旋混曝氣器

本世紀(jì)九十年代初,我們就開始著手研究曝氣器的氣流擴散問題,經(jīng)過大量的實驗研究與運行實踐經(jīng)驗的總結(jié),確立了采用阻力小且無堵塞的大孔排氣結(jié)構(gòu),經(jīng)旋流、旋混與倒齒等多種結(jié)構(gòu)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(yīng)用情況來看,旋混曝氣器突出表現(xiàn)了效率高、可靠性好、對長期穩(wěn)定運行有保障的優(yōu)點,深得用戶的好評。

3結(jié)語

自然系統(tǒng)和人工系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)叫復(fù)合系統(tǒng)。市場經(jīng)濟條件下的城市污水處理系統(tǒng),就是一個開放的復(fù)合系統(tǒng)。所謂開放的復(fù)合系統(tǒng),是指這個復(fù)合系統(tǒng),還與外界環(huán)境中的種種系統(tǒng)進行著交換。城市污水處理系統(tǒng)的整體目標(biāo)是:導(dǎo)、治結(jié)合,實現(xiàn)污水處理“四化”。“四化”——一是減量化,即污水、能耗、物耗的減小;二是無害化,即污水處理的過程與結(jié)果對人及受納水體無害;三是資源化,即污水處理后的循環(huán)回用;四是產(chǎn)業(yè)化,即污水處理按市場機制形成產(chǎn)業(yè)。

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