適合中小城鎮(zhèn)的污水處理工藝

摘 要:隨著我國(guó)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)農(nóng)村城市化的速度大大加快，大量的小城鎮(zhèn)將迅速興起。目前絕大多數(shù)城鎮(zhèn)沒有排水和污水處理設(shè)施，污染嚴(yán)重，已經(jīng)影響到人民的生活和健康。未來一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)將會(huì)集中在中小城鎮(zhèn)建設(shè)一大批污水處理廠，本文主要介紹適合中小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的污水處理工藝。

關(guān)鍵詞:中小城鎮(zhèn) 污水處理 SBR 氧化溝

中圖分類號(hào):X52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)12(a)-0128-01

改革開放以來，我國(guó)的大部分城市都已經(jīng)建設(shè)了污水處理設(shè)施，對(duì)于治理水污染起到了很大作用。隨著我國(guó)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)農(nóng)村城市化的速度將大大加快，大量的小城鎮(zhèn)將迅速興起，絕大多數(shù)沒有排水和污水處理設(shè)施，造成一些中小城鎮(zhèn)尤其是經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的中小城鎮(zhèn)，污染嚴(yán)重，已經(jīng)影響到人民的生活和健康。從另一方面講，中小城鎮(zhèn)和大中城市在水系上是相通的，而且往往處于大中城市的上游，中小城鎮(zhèn)的污水治理工作做不好，大中城市水環(huán)境的質(zhì)量也不會(huì)有明顯改善。未來一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)將會(huì)集中在中小城鎮(zhèn)建設(shè)一大批污水處理廠，這些污水處理廠的規(guī)模，小的只有每日幾十噸，大的每日幾萬噸，在規(guī)模上和大型污水處理廠相差較大，由于這些中小城鎮(zhèn)和大中城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、排水體制，基礎(chǔ)資料，融資渠道有很大不同，因此以往建設(shè)大型污水處理廠的經(jīng)驗(yàn)只有借鑒的意義，不可能也不應(yīng)該把大中城市的污水治理工藝、技術(shù)裝備等搬用到城鎮(zhèn)級(jí)的污水處理廠中去，否則目前在大中城市中出現(xiàn)的“建的起，用不起”的局面將會(huì)在中、小城鎮(zhèn)更加強(qiáng)烈的表現(xiàn)出來，甚至?xí)葑兂伞凹冉ú黄?，更用不起”的局面，因此探索適合中小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的污水處理工藝，以較少的投資建成污水處理廠，以較低的運(yùn)行費(fèi)用運(yùn)轉(zhuǎn)污水處理廠，達(dá)到消除污染、保護(hù)環(huán)境的目的是擺在給排水工作者面前的一個(gè)挑戰(zhàn)。

1 適合中小城鎮(zhèn)的除磷脫氧工藝

A/O工藝、A2/O工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實(shí)現(xiàn)除碳、除氮、除磷，都是比較實(shí)用的除磷脫氮工藝。由于磷的去除是通過排放剩余污泥實(shí)現(xiàn)的。SRT小，剩余污泥排放量也就多，除磷量也就越多。生物硝化工藝需要較低的負(fù)荷，較長(zhǎng)的泥齡。因此，除磷脫氮對(duì)某些工藝參數(shù)的要求是互相矛盾的，為實(shí)現(xiàn)同時(shí)除磷脫氮，研究者開發(fā)了不少新工藝，如改良A2/O工藝，UCT工藝，MUCT工藝等，這些工藝克服了除磷脫氮的一些沖突，可以同時(shí)取得較好的除磷脫氮效果，但這些工藝的缺點(diǎn)也是顯而易見的，處理單元多，流程長(zhǎng)，操作管理復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，在應(yīng)用于中小規(guī)模污水處理廠時(shí)應(yīng)該慎重。對(duì)中小規(guī)模的城鎮(zhèn)污水處理廠來講，比較有發(fā)展前途的工藝是SBR工藝、氧化溝工藝。因?yàn)檫@兩種工藝一般都不設(shè)初沉地，SBR工藝和合建式氧化溝工藝也不需要二沉地、污泥回流設(shè)施，因此，水、泥處理流程大為簡(jiǎn)化，可以達(dá)到占地少、能耗低、投資省。為運(yùn)行管理方便的目的，符合當(dāng)前污水處理工藝合建、簡(jiǎn)化發(fā)展的總趨勢(shì)。

2 氧化溝工藝的特點(diǎn)、各種形式和適用情況

氧化溝實(shí)際上是活性污泥法的一種變形，它的水力流態(tài)和普通活性污泥法相差較大，是一種首尾相接的循環(huán)流，通常采用延時(shí)曝氣。氧化溝是荷蘭人二戰(zhàn)后為處理小城鎮(zhèn)污水而開發(fā)的，由于氧化溝處理污水經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單和管理方便，所以它問世以來，發(fā)展很快。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵巍捬醵巍⒑醚醵味寄苋〉幂^好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點(diǎn)，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實(shí)現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。

3 SBR工藝的特點(diǎn)、各種形式和適用情況

SBR工藝的基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥，處理設(shè)施比一般氧化溝還要簡(jiǎn)單。SBR工藝的概念和操作靈活性使其易于引入?yún)捬?好氧除磷過程或缺氧/好氧除氮過程，通過調(diào)整運(yùn)行周期以及控制各工序時(shí)間的長(zhǎng)短，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氮磷的高效去除。SBR工藝有很多種類型，除了常規(guī)SBR工藝之外，還有DAT-IAT工藝，Unitank工藝、CAST及CASS工藝、ICEAS工藝等。ICEAS工藝和DAT-IAT工藝均采用連續(xù)進(jìn)水方式，使進(jìn)水的控制系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單，但是因?yàn)橹鞣磻?yīng)區(qū)前面缺乏一個(gè)厭氧段，因此，除磷的效果不夠理想，DAT-IAT工藝的回流比比較大，運(yùn)行費(fèi)用偏高。和合建式氧化溝一樣，因?yàn)樵谝粋€(gè)較長(zhǎng)停留時(shí)間的曝氣系統(tǒng)內(nèi)，只有50%左右的池容用于曝氣，SBR工藝的容積利用率也不高。

4 SBR工藝和氧化溝工藝的比較

如前所述，SBR工藝和氧化溝工藝都比較適合于中小型污水廠，都可以取得比較好的除磷脫氮效果。但是這兩種工藝又各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別適用于不同的情況。

(1)SBR工藝由于采用合建式，不需要設(shè)置二沉地，同時(shí)由于采用微孔曝氣，可以采用的水深一般為4～6m，比一般氧化溝的水深(3～4m)要深，因此在同樣的負(fù)荷條件下，SBR工藝的占地面積小，如果污水處理廠所在地的征地費(fèi)用比較高，對(duì)SBR工藝有利。(2)SBR工藝中一個(gè)周期的沉淀時(shí)間是由活性污泥界面的沉速、MLSS濃度、水溫等因素確定的，渾水時(shí)間是由潷水器的長(zhǎng)度、上清液的潷除速率等因素決定的，對(duì)于一個(gè)固定的反應(yīng)系統(tǒng)，沉淀時(shí)間和潷水時(shí)間的和基本上是固定的，一般都不應(yīng)小于2小時(shí)，因此，每個(gè)周期的時(shí)間短，反應(yīng)時(shí)間所占的比例就低，反應(yīng)池的容積利用系數(shù)降低。對(duì)于對(duì)污泥穩(wěn)定要求不高的污水廠，選擇SBR工藝不利。(合建式氧化溝工藝也有這個(gè)缺點(diǎn))。(3)SBR工藝和交替式氧化溝需要頻繁地開停進(jìn)水閥門，曝氣設(shè)備，潷水器等，因此，對(duì)自控設(shè)備的要求比較高，目前，某些國(guó)產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量尚不過關(guān)，如果考慮進(jìn)口，自控系統(tǒng)所占的投資比例將增加，而且將增大維修費(fèi)用。(4)在寒冷的氣候條件下，因?yàn)楸砻姹瑲馄鲿?huì)造成表面冷卻或者結(jié)冰，降低污水的溫度，而污水的溫度降低，對(duì)生化反應(yīng)尤其是硝化反應(yīng)的影響較大，所以，在寒冷地區(qū)，采用氧化溝工藝，需要采取一些特殊措施，如將氧化溝加蓋，而這些措施都使氧化溝工藝在和其它工藝競(jìng)爭(zhēng)中，處于不利的地位。(5)在一些水量非常小的小城鎮(zhèn)，夜間幾乎沒有污水產(chǎn)生，這時(shí)候SBR工藝和交替式氧化溝工藝有優(yōu)越性，曝氣設(shè)備可以白天運(yùn)轉(zhuǎn)，夜間停止運(yùn)行。

5 結(jié)語

應(yīng)該提出的是:選擇污水廠的處理工藝，是一件復(fù)雜的事情，目前的各種處理工藝，都各有優(yōu)缺點(diǎn)，只有最適合某個(gè)工程的工藝，并不存在最先進(jìn)的工藝。設(shè)計(jì)者應(yīng)該根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)、污水廠的規(guī)模、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件、氣候情況、廠址情況、地質(zhì)條件、電價(jià)等情況，因地制宜地選擇污水處理工藝，努力達(dá)到投資少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，同時(shí)，根據(jù)中小城鎮(zhèn)排水的具體特點(diǎn)，也可以大膽地嘗試一些雖然在國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用較少，但比較適合中小城鎮(zhèn)特點(diǎn)的污水處理工藝，如生物膜法和生物接觸氧化法。

參考文獻(xiàn)

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