楊麗亞 常冠甲(中原環保股份有限公司,河南鄭州450000)
城市生活污水處理廠運行穩定性分析探討
楊麗亞 常冠甲(中原環保股份有限公司,河南鄭州450000)
在城市化進程不斷提速,人們生活水平不斷提高的背景下,城市居民的用水量與日俱增,相應的產生的污水量也顯著增加,這就需要足夠的城市生活污水處理廠來對污水進行處理,但因為在不同地區污水水質具有較大的差別,這就給生活污水廠的設計及穩定運行帶來困難,因此,需要根據不同地區的技術經濟情況,并綜合考慮生活污水的水質、水量及排放標準,選擇合適的污水處理工藝,并加強對污水處理廠運行期間的管控,保證生活污水達標排放,本文首先對我國城市污水處理廠的現狀進行了描述,然后對其運行管理中的問題進行了探討,并提出了影響城市生活污水處理廠運行穩定性的因素,最后對污水廠的運行管理提出了相應的對策,力求為今后的工作提供一定的技術指導。
城市生活污水處理廠;運行管理;穩定性
隨著城市生活污水量的劇增,我國生活污水處理事業也得到了快速的發展,預計到2020年,我國城市污水排放量將達到67億噸,要想滿足城市污水處理的基本需求,則未來必須建立多座城市生活污水處理廠。而目前,我國的城市生活污水處理廠還面臨著諸多問題,運行的穩定性還有待于提高。
我國城市生活污水處理行業起步較晚,直到20世紀70年代才開始研究對城市生活污水的處理,相較于國外發達國家具有較大測差距。經過四十多年的探索研究,并充分借鑒國外先進的經驗,引進國外污水處理的新工藝、新技術等,我國的城市污水處理事業得到了飛速發展。活性污泥法目前被廣泛的應用于城市生活污水處理中,活性污泥法對水質水量具有較好的適應性,并且可以通過設置缺氧或者厭氧區,改變進水方式等措施,提高污水的處理效率,并且具有一定的脫氮除磷能力,具有良好的發展前景。雖然我國污水處理能力和效率顯著提供,但是氮磷等營養物質的仍然沒有得到有效的解決,所以在城市生活污水處理中要提高氮磷的去除效率。A2/O工藝具有較好的脫氮除磷能力,與其他的同步脫氮除磷工藝相比,該工藝具有停留時間短,可操作性強、運行費用低、污泥膨脹少等特點,是較為合適的具有脫氮除磷功能的城市生活污水處理工藝。
城市生活污水處理過程中產生的污泥可以進行燒磚等綜合利用,也可以進行焚燒、填埋等最終處置,其中進行填埋的比重最高。但是目前一些污水處理廠為了降低處理成本,對污泥不進行處理而直接運出場外隨意丟棄,因為污泥中含有較高比重的有機物,容易發生變質腐敗而產生刺激性的氣味,而且污泥中還含有寄生蟲卵、致病微生物和重金屬等物質,容易對環境造成二次污染。
我國城市污水處理事業起步較晚,盡管經濟增速和人們生活水平提高較快,但是城市基礎設施建設拖后,這就導致我國城市污水處理能力無法滿足實際的需求,大部分的污水處理廠滿負荷或者超負荷運轉,而且很多城市生活污水處理廠升級改造工程沒有完成,造成其出水無法達到國家相關標準的要求。
城市生活污水的成分較為復雜,其處理工藝也較為復雜,這就給污水廠的管理工作帶來困難,要求相應的管理工作者要具有豐富的經驗和較為專業的素質。而且很多地方污水處理的建設機制和運行管理機制還停留在傳統的計劃經濟體制中,由政府出資進行建設和運行,而污水處理又為公益性事業,這就直接造成了污水處理廠建不起、建了又運行不起的尷尬狀況。
活性污泥法被廣泛的應用于城市污水處理中,而且具有較好的處理效率。活性污泥在顯微鏡下呈現褐色絮狀,其中包含著大量的細菌、真菌、原核動物等微生物,正式這些微生物使得活性污泥具有降解有機物的能力,其將污水中的有機物作為生殖和繁育的養料,并形成污泥絮凝體,這樣既可以降低污水中有機物的含量而且還能對污水中膠體和懸浮物起到一定的過濾和吸附作用。活性污泥具有較好的沉降性和較大的比表面積,其在曝氣池中完成有機物降解后,部分混合液將進入二沉池,在二沉池中實現泥水分離,在污水廠的運行管理中、水力負荷、污泥負荷、污泥齡等均會對運行的穩定性產生影響,以下分別進行介紹。
水力負荷即污水流量,因為污水量的波動性較大,而且不易控制,所以在進行城市污水處理廠設計中,高峰值約為平均流量的2倍,最低值約為平均流量的一般,而且污水流量在不同季節也表現出不同的規律,一般冬季最低,夏季最高。污水流量對污水處理廠的曝氣池和二沉池均會產生一定的影響,當污水流量升高時,在曝氣池和二沉池的停留時間都變短,這樣不僅會影響到出水水質而且還會影響到二沉池中泥水分離過程,造成出水中SS含量超標。
污泥負荷就是指單位質量的污泥在單位時間內所承受有機物的數量,其數值不宜過大,雖然高污泥負荷能夠減少曝氣池的容積,從而減少污水廠的建設費用,但是過高的污泥負荷會導致出水不達標。
污泥齡也是影響污水處理廠穩定運行的重要指標之一,其本質是提供給微生物進行更新換代降解有機物的時間,若是進水MLSS與有機負荷已選擇,則污泥齡也被被確定下來,污泥齡與有機負荷存在著內在的聯系,若是污泥齡過低,則會導致出水有機物濃度過高,而且還會影響到系統的脫氮除磷效果,而污泥齡若是過高,則會導致曝氣池容積的擴大,因此,需要合理的控制污泥齡。
城市污水處理廠應該包含對污水及所產生污泥的處理,而現階段,城市污水處理廠處理污泥的能力還比較薄弱,這就需要提高相關人員的重視程度并加強監管,否則,污泥處置不當,將會導致對環境的二次污染。經濟技術能力足夠的地區,應該引入污泥濃縮、污泥硝化等污泥處理設施,并保證穩定運行,而對于經濟技術欠發達的地區,則應該選擇污泥產生量少的污水處理工藝,并采取較為經濟的方式進行污泥穩定。
可以通過技術改造或者引進更為先進的技術和設備對現有的污水處理設施進行優化,在優化的同時,也需要專業性比較強的人員對設施或者設備進行維護,操作人員的經驗和專業素質將直接影響到污水處理廠的穩定運行和達標運行,因此,污水處理廠應定期組織員工進行技能培訓,提高其操作水平和專業素質,保證污水廠出水的達標排放。
某些地區的污水廠建設還是采取政府投資建設,并負責配套設施的建設和運行,這樣使政府扮演著“一肩挑”的角色,阻礙了我國城市污水處理事業的發展,并且造成污水處理效率低下。所以應在市場機制的指導下,科學合理的引入競爭機制,改變原有的投資模式,推動投資主體企業化和多元化,完成市場化的運行管理,積極拓寬城市污水處理廠的投資渠道,這樣可以降低各地政府的財政壓力,而且使污水處理效率穩步提升。
城市污水處理廠應該安裝在線監測系統,并實現與環保部門的聯網,并做好系統的養護工作,保證實時數據的有效傳輸,做好原始數據的記錄和備案工作。對于出水不能穩定達標或者運行效率較低的污水廠要進行嚴格的處罰。并建立污水運行費用撥付與出水達標率掛鉤的機制,若出現出水不達標的狀況,環保部門將相應的證明材料送至財政部門,由財政部門負責運行費用的核減。
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楊麗亞(1990-),本科,助理工程師,河南南陽,污水與污泥處理技術。
常冠甲(1989-),本科,助理工程師,河南輝縣,污水與污泥處理技術。