污水處理范文
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篇1
淡水資源總量為28000億立方米,占全球水資源的6%,僅次于巴西、俄羅斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2300立方米,僅為世界平均水平的1/4、美國的1/5,在世界上名列121位,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。
據監測,目前全國多數城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染,且有逐年加重的趨勢。日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能,進一步加劇了水資源短缺的矛盾,對我國正在實施的可持續發展戰略帶來了嚴重影響,而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。
以西安市為例,2000年西安市建成區面積已達187k,人口326萬。根據《西安市排水規劃(1995年至2010年)》,西安市中心市區分為六個污水收集系統,現狀污水排放總量約80萬/d,污水處理率約34%.
西安市現狀排水服務面積約152.2k,排水管道除老城區及東北郊部分為合流管外,其余以分流制為主。排水管網總長約835.4km.其中污水管道490km(包括現狀合流管),普及率67%,雨水管渠345.4km,普及率45%,管渠密度約5.5km/k.目前污水管網接納城市污水量約80萬/d,已建成城市污水處理廠兩座,總處理能力27萬/d,污水處理率34%,其中北石橋污水處理廠15萬/d,鄧家村污水處理廠12萬/d.
同時,西安市是一個水資源缺乏的城市,全市人均占有地表水資源量不足350,僅為全國和世界人均占有量的1/6和1/20,大大低于國際公認的維持一個地區社會經濟環境所需1000的臨界值,隨著今后城市現代化進程的加快,水資源短缺將會影響城市供水。而污水是一種穩定可靠的、可再生利用的水資源,是解決城市缺水的一條重要途徑,污水經深度處理后可回用于工礦企業、市政環衛、園林綠化以及城市河道景觀等方面。
二、污水處理技術現狀
現在的污水處理一般都采用傳統的污水處理工藝,采用絮凝沉淀、砂濾系統,設計投加氯化鐵藥劑于A2/O系統終沉池配水井中,強化生物除磷,降低終沉池出水中磷的濃度。沉淀后出水經提升泵站至砂濾池,采用氣水反沖洗濾池,過濾后水至清水池,加壓后進入回用水管網。如西安市鄧家村污水處理廠,西安市北石橋污水凈化中心,西安市紡織城污水處理廠,西安市店子村污水處理廠等基本上都采用了這種污水處理系統。
傳統的污水處理系統中,采用沉淀池進行污水凝沉淀,它不能形成顆粒凝聚的良好的條件,不能生成團粒型絮凝體,使得固液分離效率很低。
三、污水處理新技術——造粒流化床污水處理技術
1、流化床基本概念
當一種流體以不同速度向上通過顆粒床層時,可能出現以下幾種情況。固定床——當流體的速度較低時,流體只是穿過靜止顆粒之間的空隙而流動,這種床層稱為固定床,如下圖a所示。初始或臨界流化床——當流體的流速增大至一定程度時,顆粒開始松動,顆粒位置也在一定的區間內進行調整,床層略有膨脹,但顆粒仍不能自由運動,這時床層處于初始或臨界流化狀態,如下圖b所示;流化床——如果流體的流速升高到全部顆粒剛好懸浮在向上流動的氣體或液體中而能做隨機的運動,此時顆粒與流體之間的摩擦力恰與其凈重力相平衡。此后床層高度L將隨流速提高而升高。這種床層稱為流化床。如下圖cd所示;稀相輸送床——若流速再升高達到某一極限值后,流化床上界面消失,顆粒分散為懸浮在氣流中,并被氣流帶走,這種床層稱為稀相輸送床。如下圖e所示。
不同流速時床層的變化(a)固定床(b)初始或臨界流化床(c)散式流化床(d)聚式流化床(e)輸送床
2、流化床的特點
流化床中的氣固運動狀態很像沸騰著的液體,并且在許多方面表現出類似于液體的性質。流化床具有象液體那樣的流動性能,固體顆粒可從容器壁的小孔噴出。并象液體那樣,從一容器流入另一容器;再如,比床層密度小的物體可很容易的推入床層,而一松開,它就彈起并浮在床層表面上;當容器傾斜時,床層的上表面保持水平,而且當兩個床層連通時,它們的床面自行調整至同一水平面;床層中任意兩截面間的壓強變化大致等于這兩截面間單位面積床層的重力。
3、造粒型流化床污水處理技術
自我造粒流化床是運用化學工學中準穩態操作原理和反應工程理論,結合混凝工程的實踐經驗提出的一種新型水處理技術。該技術的主要技術指標如下:
§初段化學混凝反應在水力混合器中完成,水力停留時間在1min以下;
§自我造粒反應在上向流機械攪拌裝置內完成,機械攪拌強度(G值)在30s-1左右,水力停留時間為10-20min;
§固液分離在自我造粒流化床上部的固液分離區內完成,水力停留時間為5-10min;
§污泥在分離的同時自動完成濃縮過程,以無機懸浮顆粒為主的體系,分離污泥含水率可達80%~85%,有機成分和無機懸浮物共存體系,分離污泥含水率為90~95%;
§分離出水SS濃度通常小于5mg/L,分離區設置強化分離輔助裝置后分離出水SS濃度通常小于1mg/L;
§適用范圍:原水(污水、廢水)SS濃度1,000-20,000mg/L,COD不大于1,000mg/L.
該技術在特殊設計的一體化裝置得以實現。其主要特點是水力停留時間短,體積小,占地面積小,適用性廣,使用靈活,處理效率高,可同時完成固液分離和污泥濃縮。
該技術可廣泛用于高濁度給水處理、高懸浮物濃度廢水處理與回用、水廠和城市污水廠污泥濃縮、建筑工地廢水處理、災害救助水處理等。
4、造粒型流化床污水處理技術的產業化前景
在積極實施《全國生態環境建設規劃》的過程中,水資源的綜合利用、水資源再生以及水污染治理是尤為重要的環節。因此水處理設備的市場容量會大幅度增加,市場競爭將是技術水平、適用性和價格的競爭。采用該技術的系列設備具有技術先進,體積小,成本低的特點,并可按照用戶要求進行生產,在環保設備市場上將具有強競爭力。設備的主要用戶將是中小工業企業的工業用水處理、廢水處理、工業水循環再利用,城鎮中小型給水處理、污水廠污泥處理等。
該項技術先后在鄭州黃河花園口(高濁度水處理)、西安鄧家村污水處理廠(消化污泥脫水)、陜西略陽鋼鐵廠(煤氣洗滌廢水和選礦廢水處理)、深圳水務公司(沉淀池排泥水處理)進行了半生產性實驗,在此基礎上反復進行設備改進,申請了《高效固液分離器》發明專利,目前已順利通過發明專利實審,技術得到國家專利局的認定和保護。該專利技術迄今已在西安西郊熱電廠用于沖灰廢水再生回用處理,在西安市北石橋污水凈化中心用于活性污泥混合液的分離和污泥濃縮,在西安市區曲江水廠、山東棗莊市供水總公司、山東濱州市自來水公司用于生產廢水的再生回用處理,取得了良好的實際應用效果。因此,該技術具有巨大的市場和產業化前景。
四、造粒流化床技術用于污水處理的研究現狀
近年來自我造粒型流化床在水處理過程中得到開發應用,尤其是以污泥脫水和高濁度原水、高濃度廢液的固液分離為目的的造粒流化床研究引起了國內外水處理界的關注。在國外已經有許多專家學者開始對該技術進行了深入的研究,也有了很多研究成果。然而在國內該技術起步較晚,尚需要繼續完善!
對造粒流化床技術的研究主要有兩個方面,一個是從實驗或實踐中研究,主要是針對造粒流化床技術應用于實踐的研究。例如,王曉昌教授的《自我造粒型流化床中顆粒流態的試驗測定》以及潘涌章的《造粒流化床技術在洗車廢水回用處理中的實驗研究》等;另一個是進行理論研究,主要是對流化床中顆粒絮凝機理的研究以及對流化床的中固液流動進行模擬計算等。例如,黃廷林教授的《結團體流化床的運動平衡》、以及王曉昌教授的《Kineticstudyoffluidizedpelletbedprocess.Developmentofamathematicalmodel》等。然而,總的來說,目前我國對該技術的研究主要還是停留在實驗研究上。
五、造粒流化床技術用于污水處理的應用現狀
由于造粒流化床技術具有能夠高效進行固液分離,它廣泛用于高濁度給水處理、高懸浮物濃度廢水處理與回用、水廠和城市污水廠污泥濃縮、建筑工地廢水處理、災害救助水處理等。
運用造粒型高效固液分離技術處理高懸浮物濃度工業廢水在以下幾個方面優于傳統處理工藝:
(1)處理效率高,效果好.高效固液分離裝置主體設備的水力停留時間為9min左右,加上前面水泵和管道混合,總水力停留時間在10min以內,遠比傳統處理工藝所需的停留時間短.經這樣短的處理時間,裝置出水濁度已滿足工業回用水質要求.且需要的無機混凝劑投量低于傳統混凝沉淀工藝。
(2)分離污泥含水率低,無須專門濃縮處理.高效固液分離裝置的分離污泥脫水性能非常好,在存泥區停留1h以上,污泥含水率就降到85%以下,無須專門濃縮即可進行最終污泥處理.
(3)操作靈活性強,能滿足不同處理需要,高效固液分離裝置不僅能進行廢水連續處理,也能進行間歇處理,且抗沖擊負荷能力強,在超過額定負荷50%的情況下也基本上能保證處理水質。
下面以造粒流化床技術在洗車廢水回用處理中的應用為例介紹流化床在處理工業廢水中的應用:
隨著人們生活水平不斷提高,汽車的數量也在不斷上升,因此洗車業有著龐大的市場需求。現在,大小不同的洗車場遍布全國各地,但是多數的洗車場所都沒有設置廢水處理和回收設備,洗車水也只是經過簡單的沉淀后就直接排入市政管道,不僅浪費了水資源,而且還對城市水環境造成了一定的污染。
篇2
關鍵字:污水處理生物膜法氧化法
1城市污水處理的重要性和迫切性
我國淡水資源十分短缺,人均擁有量2300m3,相當于世界人均水平的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首次超過了工業廢水污染負荷,我國水污染控制重點已經從工業點源污染為主的控制,逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。據《2003年中國環境狀況公報》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的影響顯得更加突出。據有關資料統計,全國近80%的生活污水未經處理,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,影響到工農業生產和農作物安全造成的經濟損失約為GNP的1.5%~3%,水污染已成為不亞于洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。未來城市的最大危害就是污水。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處理而直接外排,導致了嚴重的水污染,并加劇了水資源的短缺。加上隨著城市化和工業化進程的加快,城市污水產生量不斷增大,使得水環境污染日益嚴重。城市污水處理的嚴重滯后,已經成為影響我國區域水污染防治目標實現的一個重要因素,并且嚴重制約了城市社會經濟的可持續發展。國家專門就城市污水處理問題頒布了一系列政策及技術規定,制訂城市治污達標的“時間表”,加快建設城市污水集中處理設施刻不容緩。
2.污水處理常用方法探討
2.1活性污泥法。
長期以來,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各國應用最廣的一種生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好的優點。該方法主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統組成。廢水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應器,通過曝氣設備充入空氣,空氣中的氧溶入混合液,產生好氧代謝反應,且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態,這樣,廢水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸反應。隨后混合液進入沉淀池,混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來和水分離,流出沉淀池的就是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流,稱為回流污泥,回流污泥的目的是使曝氣池內保持一定的懸浮固體濃度,也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常從沉淀池中排除,以維持活性污泥系統的穩定運行,這部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有機物的能力外,還要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能從混合液中分離出來,得到澄清的出水。
由于污水處理是一項側重于環境效益和社會效益的工程,因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制,使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的“瓶頸”。歸納起來,目前在城市生活污水處理研究和應用領域,普遍存在的問題有:(1)采用傳統的活性污泥法,往往基建費、運行費高,能耗大,管理復雜,易出現污泥膨脹現象;設備不能滿足高效低耗的要求;(2)隨著污水排放標準的不斷嚴格,對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高,傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯,形成多級反應池,通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的,這勢必增加基建投資的費用及能耗,并且使運行管理較為復雜;(3)目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資,因此建設大型的污水處理廠,集中處理生活污水,從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展,已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題。這要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善,同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所采用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
2.2生物膜法。
在污水生物處理的發展和應用中,活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機污染物,主要特點是微生物附著在介質“濾料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接觸后,溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO
2、NH3和微生物細胞物質,污水得到凈化,所需氧化一般直接來自大氣。生物膜法處理系統適用于處理中小規模的城市廢水,采用的處理構筑物有高負荷生物濾池和生物轉盤,生物濾池在我國南方更為適用。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由于生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負荷性能好、產泥量低、占地面積少、便于運行管理等優點,在處理中極具競爭力。
2.3氧化法。
氧化法是目前廣泛采用并極具發展潛力的城市生活污水預處理方法之一。根據氧化劑的種類及反應器的類型,氧化法可分為化學氧化法、催化氧化法、(催化)濕式氧化法,光催化氧化法、超臨界氧化法等。化學氧化法雖然操作簡單,但由于其處理效果并非十分理想,而且由于其運行成本較高,因此,在城市生活污水處理應用中使用并不很多。為了達到提高處理效果,同時降低運行成本的目的,人們開發了一些其他的氧化技術。光催化氧化法設備簡單、運行條件溫和、氧化能力強、殺菌作用強、處理徹底,因此,在水的深度處理及對難生物降解的有機廢水的處理具有極好的應用前景,目前已成為國內外非常活躍的研究課題,有專家預測,氧化法將成為21世紀廢水處理中重要的方法之一。
結論:
綜上所述,城市污水處理是一個迫在眉睫的問題,目前越來越多的受到人們的關注。但目前遇到的最到的問題是技術的改良和污水處理實際落實的問題。還希望相關部門能夠將污水處理真正提上日程,投資進行新技術的研究,為人們的生活帶來更多的綠色和清新。
參考文獻:
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[2]許建華,等·水的特種處理[M].上海:同濟大學出版社,1989.
篇3
生產實習是學生大學學習很重要的實踐環節。實習是每一個大學畢業生必的必修課,它不僅讓我們學到了很多在課堂上根本就學不到的知識,還使我們開闊了視野,增長了見識,為我們以后更好把所學的知識運用到實際工作中打下堅實的基礎。通過生產實習使我更深入地接觸專業知識,進一步了解環境保護工作的實際,了解環境治理過程中存在的問題和理論和實際相沖突的難點問題,并通過撰寫實習報告,使我學會綜合應用所學知識,提高分析和解決專業問題的能力。
2、實習時間
3、實習地點
鐵嶺市污水處理廠
4、實習內容
4.1實習單位及工藝簡介
4.1.1實習單位介紹
鐵嶺市污水處理廠工程是國家“九五計劃”治理“三河三湖”的重點項目。由中國市政工程東北設計研究院設計,遼寧省計委遼計發[一九九五]七九二號文批復,設計近期規模為10萬m?/日,二級處理。
該污水處理廠的污水處理流程為:進場原水首先進入粗格柵,粗格柵后由污水提升泵提升污水進入細格柵。然后進入沉砂池,用以去除密度較大的無機砂粒,提高污泥有機組分的含率。進入A2/O反應池,進入輻流式二次沉淀池,一部分進入接觸池,再進入巴氏計量槽,最后出水,另一部分進入再生水廠進一步處理,作為電廠冷卻水用;污泥的流程為:從A2/O反應池排出的剩余污泥進入積泥配水井,再由污泥泵送入濃縮池,通過污泥投配泵進入脫水機形成泥餅,最后外運處置。具體流程圖如下:
4.1.3水質要求
污水處理廠進水水質:
出水水質:
4.2實習內容及過程
4.2.1主要處理構筑物工藝設計參數
(1)粗格柵
粗格柵間采用的是2座回轉式粗格柵,粗格柵安裝于溢流井的出口處,溢流井作用為:為了不是處理工藝超負荷運行而破壞處理最優化狀態,當水量過大,超過的處理負荷時,污水就從溢流井的側面溢流出去進入排水管道直接排入河流。2座回轉式粗格柵開啟時,將粗渣撈起,送入螺旋輸送裝置運入渣斗。格柵柵縫為30mm,每隔四小時啟動一次。
(2)提升泵房
提升泵房間采用4臺污水提升泵房(一般開啟兩個,另外兩個備用),每臺泵都為2100m3/h,揚程h=11m,功率P=110kw其中一臺定速,一臺變速為具有一定的調節緩沖而設。提升泵房的作用是使污水具有一定的勢能,以便在以后的工藝能實現重力自流。
(3)細格柵間
細格柵間采用的是2座螺旋格柵除污機,柵縫為6mm。主要過濾去絲狀物、帶狀物等。
曝氣沉砂池
本廠采用曝氣沉砂池,配置的是橋式吸砂機,全名叫撇油刮痧提拔裝置,可實現邊吸砂邊撇油。并配有砂水分離器,隔油四個小時啟動一次,曝氣沉砂,曝氣采用鼓風曝氣,曝氣在水深1/3處曝氣。
生化池
生化池采用的是德國先進的Linpor工藝,它的核心是在生化池中加入Linpor填料,是生化池的混合液污泥濃度得到提高,以達到減小生化池總容積的目的。這樣不但可以減少工程投資,而且二沉池的污泥更易于沉降,使總出水水質更加有保障。
Linpor是投料活性污泥法的一種,但它必須在曝氣池中加入15%-30%德國林德公司生產的微孔泡沫塑料立方體,作為活性生物體的載體材料,載體材料是該工藝的關鍵部分,且必須符合孔隙率、均勻度、顆粒尺寸、吸濕度以及有關機械、化學和生物穩定性的要求,才能保證最佳工藝性能,是裝置無故障運行,有較長的使用壽命(德國慕尼黑污水廠1984年建成,至今運行正常,未補加一粒載體)。該種載體是林德公司專利產品。
Linpor工藝,生化池內微生物為雙生物群落,部分生物附著于載體材料,而其余存在于曝氣池游離的活性污泥中,由于載體上寄居生物體較大,好氧作用的同時存在部分缺氧作用,硝化作用的同時存在反硝化作用,所以去除污水中BOD的同時除去部分氮,比較適應鐵嶺污水處理的要求,該工藝方案取消了普通二級污水處理廠的初沉池,不但節約了基建投資,而且有利于污水處理,當污水廠近期進水水質濃度低時,由于生化池前未設初沉池,生化池內微生物相對可以得到較多碳源,懸浮物多對形成活性污泥有利,對生化池正常進行也是有利的,將來污水廠進水水質達到預測的濃度,雖然未設初沉池,但由于林泡爾生化池為雙生物群落,不但混合液中污泥濃度高,而且載體上附著大量微生物,Linpor生化池平均生物濃度MLSS=4700 mg/L,是普通活性污泥法生化池生物濃度MLSS的兩倍,生化池效率要大大超過普通活性污泥法生化池,出水水質好。將來要求污水廠出水脫氮時,本工藝不需增加生化池容積,只要增加部分Linpor載體即可以滿足要求。
工藝優點:①較少空間時間的產出導致空間需求減少
②對高峰負荷不敏感
③增加了現有裝置的脫除效率
④滿足嚴格的出水要求,如可以達到NH4-N<0.1mg/L
⑤降解有毒化合物以及自我建立生物處理可能性較小物質這兩方面
“專家”。
Linpor工藝的衍生:
根據不同要求,有三種系統可供選擇。
⑴Linpor-工藝:最初應用時處理超負荷工業廢水。在不增加池容的條件下,提高原有處理能力。
⑵Linpor-C工藝:適用于除碳污染物。在無氧條件下,由兼性菌及專性菌降解有機物,最終產物是二氧化碳和甲烷氣。
⑶Linpor-CN工藝:適用于同時除去碳和氮的污染物。它的F/M低于Linpor工藝,因此其泥齡足以進行消化過程,即氮的生物氧化在載體顆粒內部所形成厭氧區。所生成的硝酸鹽,其較大部分不立即進行反硝化作用,剩余的硝酸鹽可以再上浮的反硝化池中加以去除。
輻流式沉淀池
輻流式沉淀池一般采用對稱布置,有圓形和正方形。主要由進水管、出水管、沉淀區、污泥區及排來自泥裝置組成。按進出水的形式可分為中心進水周邊出水、周邊進水中心出水和周邊進水周邊出水三種類型。鐵嶺市污水處理廠 采用中心進水周邊出水輻流式沉淀池,共設四座,且設集配水井一座。采用雙層集配水井形式。來水經中心管進入內層配水井,均勻的分配給四座二沉池。二沉池中間進水,周邊出水,設置帶有三角堰板的集水槽集水,通過出水渠流入外層集水井,再由集水井流入下層構筑物。
(7)污泥濃縮池
污泥處理的主要目的是去除污泥顆粒中的空隙水,減少污泥體積,從而降低后續處理構筑物和設備的負荷,減少處理費用。常用的污泥濃縮有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。鐵嶺市污水處理廠采用的是重力輻流式濃縮池。
脫水機
污水處理過程中所產生的污泥,一般是帶水的顆粒或絮狀疏松結構。污泥經濃縮后,尚有97%的含水率,體積仍然龐大。因此,為了綜合利用和最終處置,需要對污泥進行干化和脫水處理,使污泥含水率降到以下,以縮減污泥體積。
污泥脫水的方法很多,一般有:真空過濾、板框壓濾、帶式壓濾和離心過濾等。鐵嶺市污水處理廠以前采用的是離心式脫水機,現在采用的是板框壓濾機。
(9)再生水廠
①工藝流程說明:
到大連
該公司采用石灰法工藝:原水(經過二級處理的污水)經提升泵房提升,進入機械加速澄清池,原水于加進來的消石灰、聚凝劑、助凝劑充分混合;消石灰可降低污水中的暫時硬度和堿度,同時也可以為聚凝、吸附提供CaCO3晶核,這些晶核在聚凝劑的作用下,形成大顆粒活性污泥,可提高混凝澄清效果;加入助凝劑可促使礬花長大,可進一步提高出水水質,澄清后的水在管道混合器中加入硫酸酸液是為了中和過飽和的CaCO3 ,防止產生大量碳酸鈣垢結晶體堵塞濾料。經過變空隙濾池過濾后的水進入清水池,經循環水泵送至電廠循環冷卻水系統。
②主要系統介紹:
A.澄清池系統:
機械加速澄清池是利用池中添加消石灰等藥劑作用下積聚的化學污泥與原水中雜質顆粒相互接觸、吸附,以達到清水較快分離的構筑物。機械加速澄清池是通過提升葉輪和攪拌槳作用,使加過藥劑的原水在第一絮凝室和第二絮凝室與高濃度的回流污泥接觸、迅速混合,結成大二重的絮凝體,在分離區進行分離。澄清池底部設有機械刮泥設備,可以及時排除污泥。
B.變孔隙濾池系統:
變孔隙濾池中裝有按技術要求不同粒度的石英砂,即不同粒徑的濾料按一定比例混合而成,較粗的濾料所占比重較大,起到了濾料骨架作用,細濾料的加入并在濾層中混勻極大的降低的粗濾料的局部孔隙率,提高了污水中細小顆粒的絮凝作用,更有利于對細小顆粒的去除,也極大提高了濾池的截污能力。濾池底部有集水系統和配水配氣系統,濾池將澄清池出水加酸調整PH值后的水進行過濾,使出水濁度達到5mg/L以下,過濾后的水進入地下清水池。與濾池配套的還有反洗水泵和反洗風機,供濾池反洗用,是濾池能持續穩定工作。
C.石灰、加藥系統:
加藥裝置是石灰法工藝系統設備的重要組成部分,根據處理流量或水質自動加藥。各加藥單元的裝置包括計量箱、加藥泵以及加藥系統所必須的管路、閥門、關鍵控制設備等組成。
a.石灰單元
石灰處理系統包括石灰粉的儲存、劑量、制漿、輸送四個部分。石灰粉儲存在石灰粉倉內,通過旋轉式給料機和螺旋輸送機的雙重計量,石灰粉以一定的量進入石灰溶解箱配成一定濃度的石灰漿。石灰漿通加藥泵定量的加入到機械加速澄清池內送石灰漿現改進為單池雙管輸送,石灰粉通過變頻調節加藥量,實現不同的處理水量不同的加藥量。
b.絮凝劑單元
采用兩罐三泵美國(MILTON ROY)。
c.助凝劑單元
d.硫酸單元
加酸系統采用加98%的濃硫酸,加酸設備選用美國MILTON ROY的酸計量泵三臺,兩用一備,可以根據處理水量的不同進行加酸量的調節。
e.加氯單元
二氧化氯發生器系統是由4個主要部分組成的,包括壓力水供應系統、二氧化氯發生裝置、二氧化氯投加系統、電器控制系統。加氯消毒能有效祛除水中的細菌、病原菌等有害微生物
D.污泥脫水系統:
污泥處理系統采用一套污泥處理裝置,處理的污泥主要是機械加速澄清池底部的排泥。機械加速澄清池底部的污泥自流至污泥儲池,后通過渣漿泵輸送至離心脫水系統,脫水機設置兩臺(1用1備),再通過離心脫水機的脫水,污泥最終形成泥餅外運。
E.其他部分
反洗用氣由反洗羅茨風機提供,通過布氣裝置為濾池反洗提供氣源動力。
系統各氣動裝置氣源由螺桿式空壓機提供。螺桿式空壓機發生的壓縮空氣經后置冷卻分離器,進入儲氣罐,為整個系統提供壓縮空氣。
4.3實習體會與總結
本次實習是我們專業的認識實習,通過本次實習,使我深深地體會到實踐的重要性。我們平時上課學的是理論知識,但是這些理論知識只有放到實際中去,才能體現出它的價值,而且我們學習理論知識就是為了在實際中運用,實踐永遠是檢驗真理的唯一標準。通過本次實習,我學到了很多知識,尤其對于Linpor工藝有了較為全面直觀的了解,熟悉了其工作流程,處理特點等方面,對于書本上沒有的,或者不明白的都有了較為清晰的認識。通過本次實習,使我學會綜合應用所學知識,提高分析和解決專業問題的能力。 可以說任何一套工藝本身都不是完美的,影響因素是多方面的,這就需要在設計和運行時加以考慮。更重要的是如何在運行過程中通過調試與實踐不斷提高工藝的處理能力。同時我 也認識到,隨人類經濟發展對水資源的浪費和過度使用及造成污染也越發嚴重,使的淡水資源越來越少,如果人類現在不保護淡水資源,那我們的下一代將會面臨怎樣的生活可想而之。水污染的治理雖已引起政府和民眾的關注,但還很不夠,從對水污染的預防的監管制度上看還很薄弱,水污染的治理的耗資的巨大和技術的難度都在提醒我們水污染的預防意識的重要。
篇4
關鍵詞:污水處理 BOT 運營 投資者 原則
中圖分類號:F243 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2012)03-253-02
一、污水處理簡述
污水處理,顧名思義,是為使污水達到排水到某一水體或再次使用的水質要求,對其進行凈化的過程。
我國是一個發展中國家,隨著經濟快速發展,環境污染(包括水污染)日趨嚴重。近年來,國家對水環境的治理非常重視,把污水處理視為城市發展的基本功能之一,通過建設城市污水處理廠,加大污水處理規模和力度,從“十五”開始,“十一五”發展加快。截至2010年年底,全國已建成投運城鎮污水處理廠2832座,處理能力1.25億立方米/日,分別比2005年增加了210%和108%。90%以上的設市城市和60%以上的縣城建成投運了污水處理廠,污水處理能力超額完成“十一五”規劃確定的1.05億立方米/日的目標,對水環境的治理取得重大成效。
但從污水處理行業來看,建設污水處理廠需要大量的投資和高額運行費,對政府財政是一個沉重的負擔,部分已建成的污水處理廠由于運行費用高昂或者缺乏專業的運行管理人員,或由于運行經費不能滿足污水處理廠正常運行所需的費用處于虧損狀態,污水管網的建設相對落后,跟不上污水處理能力的要求等原因,并沒有滿負荷運行。套用一句行業人士的概括:污水處理行業存在經營形式的自然壟斷性,投資的低回報性,政策的高風險性,資本的高沉淀性及由于政府造成的低需求彈性,資金占用比率高,風險大,投資人先期投入大,若運營出現問題,投資收回與獲利都將難以實現。政府為了解決資金來源問題,BOT模式在該行業中廣泛應用,取得了較好的效果。
二、BOT運營模式與建設污水處理廠的效用概述
BOT,是BUILD―OPERATE―TRANSFER的英文縮寫,即建設―運營―轉讓,指政府將由自身承建的重大項目、經營和維修責任以契約方式交給投資者,授予投資者特許經營權,投資者建成此項目后,在協議期內對該項目擁有經營權、收益權,以收回投資和獲得合理利潤,特許期滿后則將該項目無償交還給當地政府。此模式在拓寬投資渠道解決建設資金方面的優勢很明顯。BOT演變和創新出多種衍生方式,如TOT(移交―運營―移交)、BOO(建設―擁有―運營)、ROT(修復―運營―移交)、BLT(建設―租賃―移交)、BT(建設―移交)等,都是對建設―擁有―運營―移交過程的變化,仍然具有政府特許經營和項目融資的特征,將它們統稱為BOT。
采用BOT方式建設污水處理廠,解決了當前城市污水處理所面臨的建設資金和運行管理問題。根據國家建設部《關于加快市政公用行業市場化進程的意見》鼓勵社會資金采用獨資、合資、合作等多種方式,參與市政公用設施建設,這為污水處理廠應用BOT模式提供了政策上的支持,BOT作為一種適合基礎設施建設的新型融資方式,應用到污水處理設施建設中的主要作用如下:
1.解決項目資金問題,促進基礎設施建設。由于污水處理投資大,建設周期較長,采用BOT模式運作,不僅可以減輕地方政府直接的財政負擔,緩解經濟發展中資金短缺的問題,而且要求投資者有強大的資金作為后盾,在項目建設前進行科學的論證、合理的設計,在建設運營過程中加強管理、科學組織,降低風險,獲取收益。還可以通過項目的運作解除投資者的后顧之憂,吸引更多的投資商直接投資經營污水處理產業,加快該產業的發展。
2.引進競爭機制,提高項目運作效率。我國污水處理產業基本上處于政府投資的經營狀態,存在著管理落后、效率低下、缺乏競爭意識等弊端。采用BOT投資方式,吸引社會資本進入污水處理產業建設領域,勢必將打破單一投資體制形成的嚴重的行業和部門壟斷局面,改由社會資本建設和運營,較好地解決政府投資超工期、超成本和運營服務差等弊病,提高項目建設質量并加快項目建設進度,增強企業的經營意識,降低運營成本,提高項目運營效率,為社會公眾提供更好的服務。
3.BOT模式推進城市功能的健全。污水處理及給排水作為城市功能的一部分,由于經濟或技術上的一些原因,有的城市污水處理廠處于半開半停狀態,甚至出現污水處理廠先于管網建設,污水處理廠成為擺設,無污水可處理。實施BOT模式后這些現象應得以改變,若按照BOT契約,政府必須按規定的時間、按規定的污水量支付給投資者一定的污水處理費,保證投資者的收入,促使政府加快污水管網的建設,健全城市的功能。
4.改善投資結構,拓寬融資模式。采用BOT方式引進投資者,突破了直接投資和銀行貸款的融資模式,BOT項目的建設資金,全部由投資方解決,政府不擔保,也無需承諾支付項目借款,不會增加政府的財政負擔,也不會增加政府債務負擔。對于投資者來說,BOT項目融資時一般不受項目公司現有資產規模的限制,在該方式下銀行貸款通常沒有追索權,即使有有限的追索權,也僅限于項目本身的資產和收益,不影響該項目實體從其他方面取得借款的能力。BOT為項目的融資帶來了新的方式。
三、污水處理BOT運營中存在的問題
BOT運作模式是解決目前我國污水處理產業資金短缺的一種途徑,地方政府能夠達到招商引資的目的,同時通過建設污水處理設施也能對生態環境加以改善,但由于我國實行污水處理BOT運作方式的時間不長、缺乏成熟的經驗,通過對溫州中心片污水處理廠TOT+BOT及溫州東片污水處理廠BOT等項目的調查和分析,發現在污水處理BOT運營過程中,每個環節都可能存在著一些問題,需要全面考慮,一旦操作失誤,將給投資者及政府造成損失。
1.爭取項目惡意競爭。污水處理BOT項目多采取公開招標的方式選擇投資人,由于BOT運作模式仍屬新生事物,不少投資者根本不具備相應實力卻對運行價格進行惡意競爭,甚至連投資成本如何測算都不知道,就去與業主談運行價格,不計后果一味壓價,這樣的BOT項目即使污水廠建成,運行起來也困難;有的項目是由多個中小投資者共同集資建設,很可能在建設投入、運營管理、利益分配等方面出現糾紛,從而造成項目停建和運行癱瘓。有的投資者把爭取到污水處理BOT項目作為自己達到集資、貸款目的的一種手段,如果這些企業動機不純,真正目的沒達到,必將對BOT項目的運營產生影響。這種惡意競爭使愿意踏實做事的正規公司難以拿到項目,也給政府帶來復雜的后續管理問題。
2.項目談判時間長,過程復雜,融資成本高。BOT項目是由政府、投資方和其他相關部門和企業簽署的一系列的協議、合約、合同保證實施的。由于涉及的方面較多而特許經營期較長,項目在運營過程中還可能發生一些變化,既有項目前期的談判,也有運營過程中的談判,項目的運作煩瑣、復雜,需要通過復雜的談判才能形成合意。因此,采用BOT模式建設污水處理廠需要付出較高的運作成本,投入較大、咨詢費用高,運作周期長、過程復雜,需要大量融資,融資成本很高,要求投資要有相當的融資能力。
3.項目投運延期。BOT協議簽訂后,投資方自應按照協議要求的時間進行項目的建設,但會由于各種原因會造成項目無法按期開工,或在建設期間無法按時完工的事件不在少數,可能由于談判時間太長、建設超期、費用超支、項目未達到生產能力、工藝和設備達不到設計要求、天氣氣候等原因造成不能按期投運。例如:溫州東片污水處理廠的建設,由于政府供電方面的原因,致使設備不能進行通電調試,比協議規定的時間延遲了五個月投入運營。
4.政府行為影響BOT效果。地方政府是BOT項目的推動者和最重要的參與者,污水處理BOT項目的實施,對于地方政府而言角色是多重的,既是BOT項目招標游戲規則的制定者,又是BOT合同談判的參與者、簽訂者和合同執行的監督者,既要維護國家的權益又要保護廣大消費者的利益,同時還要保障投資者有利可圖。地方政府的多重角色不兼容,有時甚至是矛盾的,它要求地方政府順利完成各種角色的轉換,平衡各方利益,才能爭取多方共贏。地方政府的履約誠信對投資者來說至關重要,如沒有及時提供所要求的開發與經營許可,沒有協助辦理相應規劃許可證件造成工期延誤,由于政府行為造成實際建設費用增加,撤消正在建設中的項目,通過立法變更投資或項目公司的權益,甚至實行國有化或征用,價格調整不及時等政府的不作為可能對BOT項目造成重大影響;由于目前我國現行法律對政府保證的性質和效力未作出特別規定,具有很大的不確定性,發生爭議不解決,給BOT項目整體帶來不利影響。
5.目的各異產生矛盾。古今中外,市政設施具有不可停止、不可替代、不以贏利的特性而服務于大眾,基本上都由政府管理經營,建設污水處理廠的根本目的是保護地方環境,付出合理的成本保證城市的健康可持續發展,投資者的目的是追求最大的利潤和投資回報。污水廠運營期間,運營方與政府及其他相關部門在涉及雙方利益時可能產生矛盾,污水廠的正常運營必須廣泛地依靠政府支付污水處理費,但由于投資方運營時間長,污水處理廠運營的目的是降低處理成本從而獲得更大利益,還可能出現違規現象,等到政府發現后即使處罰,但對水環境的破壞已無法挽回。因此,政府不能僅僅為了快上BOT項目而把污水處理廠簡單地推向市場,給日后的管理埋下巨大的隱患。
6.投資收益的影響因素。投資者在較長的經營過程中,必然會出現影響經營收益的現象,主要有下列情況:(1)在項目運營的過程中,前期的實際進水量小于設計規模,往往都規定一個最低保證量來保證投資者的收入,若長期達不到設計能力,項目的投資回收期可能延長,甚至發生虧損。(2)由于利率、匯率發生變化,通貨膨脹原因使各種運行成本因素發生價格上漲,如電力成本、人員工資福利等與測算不一致,或者收費政策發生變化,這種情況多通過調價來進行處理,但是價格調整始終是滯后的,有時價格調整遲遲落實不了,對收益造成影響。(3)管理不善,或污水進水水質超過設計指標,使實際運行成本、處理效果等達不到預期目標,如設計進水為生活污水,來的卻是工業廢水,處理成本增加,達標排放面臨風險,還會影響生產工藝,溫州東片污水處理廠就存在這種現象。(4)運營期政策發生變更,在較長的特許經營期中,可能出現的政策的變化,既有可能是經濟政策的變化,也有可能技術標準的變化。如,開征新稅種,所得稅率發生變化,要求實施較高的排放標準,增加檢測指標,處理規模要增加。所有這些變化,對經營者的收益也會產生影響,政府還可能要求運營者進行改造或擴建,這可能又是新BOT項目的開始,面臨著復雜的過程。
出現對運營方收益產生重大影響的事項,政府要給以理解和支持,共同努力才能確保項目合作良好。
7.項目移交可能面臨的問題。我國目前還沒有一座采用BOT模式建設的污水處理廠移交,但存在中途合作失敗的案例。政府在污水廠BOT合同的擬訂中,關于移交環節沒有任何經驗或教訓可以借鑒,關于移交的規定難免會有缺漏,不合實際,污水處理廠在經過漫長的特許經營期后,投資者內部和政府的主管領導都會發生變化,在項目移交時政府和投資者很可能出現爭議和糾紛。由于投資者在運營相當長的一段時間后,投資已收回,并取得了一定回報,覺得增加投入不再符合自身利益,就很可能提出提前移交,或者運營一段時間后,覺得在特許經營內收回投資與獲利很困難,也可能找理由提前移交,或者在運營期的后幾年,不作大的投入,移交時污水處理廠在處理能力方面要大打折扣,給政府收回運營產生重大影響。
總之,由于污水處理投融資體制改革跟不上行業發展的投資需求,一些城市政府存在想把水業投資當包袱甩掉的思想,中央政府對城市政府缺乏有效的指導、約束和監管,在需求巨大、概念熱炒、法律不全、地方政府理解不深的情況下,污水處理BOT項目存在大干快上的現象。其實,BOT模式仍屬于新事物,在美國、日本、歐洲等發達國家也在反思。BOT項目投資者和政府決策不慎,都將給地方財政及投資者留下了巨大的隱患和風險。發展污水處理的BOT項目,需要統籌安排,不斷總結經驗和完善,才能發揮其效用。
四、發展機遇和建議
據了解,我國污水處理“十二五”規劃即將出爐,預計規劃將突出配套管網建設、提升污水處理能力、污泥處理處置設施建設及老舊污水處理廠升級改造等建設重點,不斷完善落實用地、用電、稅收等優惠政策,多渠道籌措資金,加快推進污水處理設施建設,加強項目管理,確保項目規范建設和高效運行。預計“十二五”期間的具體目標是,設市城市平均污水處理率達到90%以上(重點城市95%,地級市85%,縣級市75%),縣城平均污水處理率達到70%,建制鎮達到30%。全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃新增投資額共計3800億元,用于升級改造和新增城鎮污水處理廠投資660億元,強調各地和各部門要重視城鎮污水處理設施建設,落實責任,增加投入,加強監管,完善政策,全面推進城鎮污水處理設施建設和運營工作。這將給污水處理行業的發展帶來較大機遇,也給污水處理BOT帶來了機會,對于發展發展污水處理BOT運營模式作些建議如下:
1.遵循合理的原則。我們在污水處理項目采用BOT時要遵循一些合理的原則,主要包括:(1)堅持公開、公平、公正的原則,在BOT項目信息、招標選擇項目投資人、監管、移交等過程都要做到“三公”的原則,并自覺接受各方和輿論的監督。(2)協議要明確各方的責、權、利,兼顧各方利益的原則,由于BOT項目周期長,未來不可預見因素多,不論在哪個環節,在涉及各方利益時都要用合同的形式明確各自的責、權、利和應承擔的違約責任,保證政府和投資者的利益,還要顧及社會公眾的權益。(3)要借鑒國際和國內經驗、堅持市場化運作的原則,通過學習國際或國內BOT項目運作的成功經驗,吸取教訓,不斷完善BOT項目的運作,能夠由市場決定的,就按照市場化運作方式進行,使BOT方式成為污水處理項目建設的有效手段。
2.慎選投資者。在實行污水處理BOT運營模式時,選擇一個好的投資者對項目的成功至關重要,建議重點關注這些類型的企業:如技術領先,有特定專利的污水處理企業;水務一體化的企業;融資能力強、有政府背景的企業;規模化、產業化、具有較長產業鏈的企業;污水處理設備生產企業。中國污水處理行業正處于市場化發展的前期,行業的相關政策體系模糊和不完善,產業上分散,經營壟斷而低效,選擇那些具有很強實力的企業,對BOT項目的發展將起到基礎性作用。
3.鼓勵社會資本參與BOT項目投資。外商投資、民營經濟、個體私營經濟等社會資本投資固定資產已經有了一定的基礎,它們有大量的資金,投資的欲望比較強烈,政府應通過政策措施,引導項目建設和投資,把這部分資金引入污水處理設施建設領域,拿出有投資價值的項目,盡量降低建設經營風險,以和約形式保證投資者在特許期內的投資回報,取得高于銀行貸款利息的利潤,讓利于民,或以一定比例的投資參與BOT項目,鼓勵和引導那些單獨承擔某個投資額巨大的項目建設有困難的企業組成聯合體,或成立股份公司、設立投資基金等方式,進行BOT項目投資。
4.盡可能開辟各種融資渠道。采取以外資為主,內資為輔的政策,積極利用國際國內兩個市場,在利用外資的同時積極培育國內資本市場,為我國基礎設施建設的長遠發展培養融資能力。發展國際市場,吸引跨國商業銀行貸款、爭取國際金融機構的援助,以及通過在國際資本市場上發行債券和股票的方式,為基礎設施籌集資金。
5.創造BOT投融資環境。在爭取社會資本為污水處理進行投資時,要形成一個有利于BOT融資的投資環境,健全法律框架,明確法律文本及其相應的規定,才能公正公平地表明經濟活動所擁有的條件、必須承擔的風險,以及期望得到的利潤,并予以公開的保證,從而才能真正吸引社會投資者參與污水處理建設。政府在BOT實施中要加強宣傳力度,使各部門及社會各界對BOT形式參與污水處理設施建設有個完整的認識,從而為項目融資提供較好的外部環境。
五、結論
目前,不論是內資企業還是外資企業對國內的城市污水處理項目主要采用BOT投資模式,我國的污水處理行業市場集中度并不高,國內水污染治理行業的大部分企業規模偏小,技能術力量薄弱,競爭力不強。隨著未來市場化的推進以及區域性的退化,污水處理企業的競爭將更加激烈,行業將會出現一批領導型企業,這些企業在規模、運營管理能力、資本運作能力、市場開拓能力、技術應用與開發能力和風險控制能力等方面具有突出的競爭優勢,市場集中度也會因此提高。在這個過程中,隱藏著很多投資機會,污水處理采用BOT投資模式,作為城市污水處理項目決策者的地方政府,應對此有深入清醒的認識,不能只為追趕潮流就草率地決定,要對投資者的資金技術實力認真審核,考慮當地的實際情況和對于投資者要求的投資回報的負擔能力,合理決策,促進污水處理BOT投資模式健康發展,為生態環境的改善作出貢獻。
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篇5
近年來,國內PE行業對污水處理企業投資熱情高漲,根據ChinaVenture投中集團旗下金融數據產品CVSource統計顯示,2011年我國污水處理行業VC/PE投資額顯著飆升,達到5.6億美元,較2010年的7100萬美元猛增了7倍。
2011年3月,鼎暉收購新加坡新達科技集團,投資額達2.58億美元,是近年來水務領域最大規模的交易案例。
此外,在新加坡上市的中國水處理及再生解決方案提供商聯合環境技術有限公司也受到了PE機構的關注,2011年8月,KKR投資1.14億美元購買其發行的可轉換債券。
污水處理企業受到VC/PE資本青睞的主要原因,是水資源可持續發展的需求帶來的污水處理行業的高速增長。
截至2010年底,全國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠2832座,我國城鎮污水處理能力達到1.25億噸/日,污水處理率達到75%。
資本市場方面,污水處理行業MBR技術工程應用上市公司碧水源(300070.SZ)年報顯示,2011年度實現凈利潤3.45億元,較上年同期增長94.68%;污水處理運營上市公司興蓉投資(000598.SZ)2011年度凈利潤5.88億元,較上年同期增長40.24%。
政策方面,去年年底,國務院下發的《國家環境保護“十二五”規劃》明確指出,到2015年全國新增城鎮污水管網約16萬公里,新增污水日處理能力4200萬噸,基本實現所有縣和重點建制鎮具備污水處理能力,污水處理設施負荷率提高到80%以上,城市污水處理率達到85%。
因此,在環保壓力和國家政策的驅動下,污水處理行業存在廣闊的市場空間。
我國是一個人均水資源匱乏的國家,盡管2010年水資源總量達到3萬億立方米,但人均水資源量僅為世界人均水平的四分之一。
同時,隨著工業化、城市化進程的加速以及人口的不斷增長,我國污水排放總量持續上升,2010年污水排放總量達617億立方米,占6022億立方米用水量的10%。
倘若不能將這617億立方米污水處理好,就會污染3萬億立方米的水資源,從而無法保證用水量。因此,實現污水的循環利用,是實現水資源可持續發展、解決中國水問題的根本對策。
盡管污水處理行業的前途一片光明,但其在政策、資本、區域等方面的門檻也變得越來越高。
政策方面,污水處理行業受到來自國家政策和當地政府的控制較多,如污水處理費價格的變動將對污水處理運營企業的盈利能力產生很大影響。
資本方面,污水處理行業是資本密集型產業,具有很強的資產專用性和顯著的沉淀成本特征。
篇6
關鍵詞:城市污水污水處理 污水處理工藝 中國污水處理業
1 引言
城市污水對所處環境中的水域造成了一定的危害,所以要對其中的城市污水進行一些處理,在這個處理過程中所采取的措施就是城市污水處理。城市生活污水和工業污水是不一樣的。城市生活污水本質上是生活污水,主要是人類排泄物以及一些通過洗滌而產生的污水。城市污水的產生量是與生活水平息息相關的。城市污水的主要雜質是大量的有機物,比如生活纖維、淀粉、蛋白質、脂肪等,總的特征就是含的氮磷硫比較高,容易生成惡臭的物質。然而全國大部分現在處理污水的力度還不夠大,不能很好的滿足實際中的需要。
2 我國城市污水處理工藝
在城市污水處理的過程中采取的技術主要是通過利用各種設備以及工藝將污水中的有害物質轉化為無害的、有用的物質,或者是將污染物質從水中分離出去,從而使得污水得到凈化。
一般的城市污水處理可以分為以下三級:
第一,一級污水處理。一級處理往往是預處理,也是最初級的處理,主要是采用物理的處理方法來直接去除掉污水中不溶解的污染物以及一些寄生的蟲卵等雜質,比如經常用到的有沉淀技術、過濾技術以及氣浮技術等。
預處理工藝通常會用到的有:
(一)提高水頭:保證城市污水靠著自身的重力流過各種設備,以達到分離雜質的目的。這些設備一般都是建筑在地面上的。
(二)格柵處理:是水流經過格柵以后可以截住大量的大塊雜質,這樣做的目的是確保后續的處理工作順利進行。格柵有人工清理格柵以及機械清理格柵兩種。其中人工清理的格柵法主要是應用于中小型的城市污水處理項目中,因為其截留的污染物較少;而機械清理格柵法主要用于大型的城市污水廠,往往是由于其截留的污染物較多。
(三)沉砂處理:可以使用初級沉淀池,將污水中的大量污染物沉淀去除,使得污水中攜帶的大量砂石減除。這樣一來,在后續的處理中就大大的減少了對于管道的磨損堵塞等不良影響。
(四)離心處理:主要是運用離心機以及旋流池等將水中的懸浮物與水分離。
第二,二級污水處理。二級處理可謂是整個處理過程的主體,其主要是采用一些生物處理方法將污水中的各種復雜有機物質降解為簡單物質,比如對于好氧生物進行氧化處理,而對于厭氧生物可以進行發酵處理等。其中起到主要作用的是各種細菌。大量的有機物質可以直接被細菌吸收,對于那些不能被細菌直接吸收的固體或者膠體等,由于它們不能溶于水,所以它們主要是先附著在細菌外面,然后由細菌分泌的生物酶將其分解為可溶性的物質,再被菌體吸收降解。細菌的生化作用可以將這些物質轉化為細菌菌體需要的物質,其他的則在生化過程中轉化為二氧化碳以及水等簡單的無機物質。
二級的處理工藝主要有:
(一)生物膜技術:培育高效的菌種,直接投入污水之中,從而形成生物膜,以達到污水凈化的目的。生物膜技術是近幾年來使用的高新技術,其相對于以往的活性淤泥法,有著非常明顯的技術上的優勢。首先,技術需要投資的設備少、占地小,從而節省了大量的成本。其次是運行費用較低、產生污泥較少,減少了二次污染。最后是使用效率高,這是源于生物膜的面積大、密度高,而且可以多次投放。
(二)曝氣池加上二次沉淀池技術:通過專業的曝氣裝備向曝氣池中供氧,通過微生物的新陳代謝作用降解有機物。這中間產生的廢物會流入到二次沉淀池中,微生物會沉淀在池底,重新送回到曝氣池中,與新流入的污水進行混合再處理。
(三)深度處理技術:主要是為了迎合水體回用于工業的需求。會使用到混凝沉淀加上過濾,末端往往還會接通加氯接觸池。
第三,三級污水處理,主要綜合應用化學生物方法,比如進行中和處理以及離子交換技術等。
3 污泥處理方法
一般工廠中排出的廢水是必須要進行兩級的處理的。然而,經過了二級處理以后的污水很有可能會造成二次污染,所以必要時還要進行污泥的處理。
主要的污泥處理步驟是:首先通過機械濃縮以及重力濃縮,之后是厭氧的消化過程。消化過程會產生大量的沼氣可以用來燃燒或者發電。消化之后的污泥可以經過處理作為肥料使用,主要是要脫水,壓成餅狀。
4 選擇處理工藝時考慮的因素
實際中,并沒有很明確的技術上的分別,大部分都是綜合的應用這多方面的技術。在考慮選用處理工藝時,必須要綜合多方面的因素。主要是考慮以下幾個方面:
首先是整體投資一定要節省。整個的處理系統包括處理設備的購買、安裝以及配套工程的投資,比如污水管線路問題。現在很多的投標單位僅僅考慮到了污水處理設備而忽略了配套工程的投資,這是不正確的。
其次是運行成本的大小。污水處理設備的運行成本是一個不可忽略的重要因素,很多的工程建設好以后由于其過高的運行成本而不得不停用系統。所以運行成本是決定著整套工藝能否長期有效的運行下去的關鍵因素。
之后是要考慮到脫除氮磷硫的效果是否突出。由于我國大面積的水體富營養化,污水的脫除氮磷硫已經成為當今炙手可熱的問題。在選擇一些處理工藝的時候可以優先的考慮去除氮磷硫的效果是否突出。
接著是避免一次性的投資。一定要根據實際的處理水量以及實際情況來進行分批的建設與投資。由于污水處理工程的特殊性,水量的大小是經常變化的,所以要避免盲目的一次性投資、一次性建設,應該有針對性的進行投資以及建設。
最后是注意與環保工程的結合,可以使用一些現代先進的科學技術,比如計算機管理以及全程自控制系統等。引進先進的計算機管理系統,往往可以起到事半功倍的效果。
篇7
關鍵詞:油田污水處理 方法工藝 發展趨勢
目前隨著我國工業和汽車業等行業對石油的需求量日益增長,促使我國加大了對石油的開發和勘測。然而我國許多油田都已處于開發的中后期,產出液的含水量較大,產生了大量的油田污水,對生態環境的保護和可持續發展提出了嚴峻的考驗。由于油田污水含有大量的石油生產和開采成分,所以必須深入研究油田污水處理的原理和方法,掌握處理的工藝和流程,根據污水成分的特點進行綜合分析,探索油田污水處理技術的新方法。
一、油田污水處理的意義
油田污水處理是油田開采和生產中一項重要的內容,對環境生態保護有重要意義。隨著石油資源的不斷開采,原油含水量也越來越高,因此污水處理已成為石油生產中急需解決的問題。油田污水的隨意排放會給油田水體造成潛移性的侵害,對周圍環境造成了很大危害。所以針對油田污水要采取科學有效的技術進行處理,不斷改進油田污水處理技術,降低石油生產和開發利用中對環境造成的危害,實現經濟和環境的協調發展。
二、油田污水處理的工藝和方法
1.油田污水處理方法
按照污水排放標準和注水水質標準的要求,要嚴格控制排放和注水的各項指標,綜合利用各種方法對油田污水進行處理。水中的懸浮雜質一般有膠體固體物、浮油和分散油、乳化油以及懸浮固體四類。其中懸浮物中的主要為含油類雜質,而去油的過程同時也能夠將膠體固體物和懸浮固體去除。油田污水處理過程中,為滿足凈化水處理中的指標要求,需要添加一定量的添加劑。例如通過添加適量的緩蝕劑、防垢劑以及殺菌劑,可以避免腐蝕、水結垢以及細菌繁殖。常用的去油污方法有以下三種:
1.1物理法:物理方法去油主要為斜板除油、自然除油、旋流除油、氣浮法除油、立式除油罐除油以及粗粒化除油。采用物理法進行除油的同時也能去除懸浮固體。由于水和油密度不同,自然除油是利用重力作用實現水油分離,這種方法忽略了水流的不均勻性以及油珠顆粒上浮中的絮凝,導致污水處理容積大,操作環節不密封,停留時間長,成本高。基于“淺池理論”對自然除油進行改進的斜板除油法,通過在除油罐的沉降區添加波紋斜板,大大提高了除油的效率。粗粒化除油的目的是去除分散油,當污水經過填充物時油珠會增大,從而有利于沉降。旋流除油法是利用水、油的密度差,通過調整液流旋轉速度,利用不同的離心力分離出水和油。
1.2混凝處理:混凝除油法是利用混凝劑破除膠體固體并去除膠體固體和乳化油。在污水處理中,為了處理油田污水中的分散油、溶解油以及乳化油,通常采用混凝沉降法進行去除,處理過程中能夠去掉其中的粉質懸浮固體和泥質。混凝處理的主要原理是利用物理或化學方法增加污水中各類雜質的分離速度,加速其沉降。混凝劑對水中膠體顆粒常見的三種混凝作用是電性中和、吸附橋架以及網掃作用。按照混凝劑種類的不同,或者其膠體性質和投放量的不同,其混凝作用有主次之分。隨著復合型混凝劑和無機高分子混凝劑的不斷使用,使得其在油田污水處理中的凈化效果越來越好,并且加入一定劑量的藥劑可以大大降低投資成本,提高處理的效率。
1.3過濾方法:過濾主要是為了去除破乳后的油物以及混凝后的懸浮固體。過濾處理是將污水中的雜質去除,首先讓污水通過含粒狀物的過濾床或厚實多孔的石英砂,使雜質留在介質的空隙或介質上,從而凈化了油田污水。過濾的主要環節有:吸附絮凝沉淀截留,目的是去除其中的懸浮物和膠體物質,同時去除水中的油類、鐵氧化物、細菌和放射性顆粒等。
2.油田污水處理工藝
油田污水注水水質處理的工藝主要由來水水質、水源和對水質的要求確定。針對高滲透油層,通常要利用幾種常見的污水處理工藝進行處理;而對中低滲透油層除了需要常規處理外,還要對其做進一步的深度處理,如二級處理或三級處理。目前在處理含高滲透油層污水時,許多油田通常使用三段處理工藝,首先采用自然沉降法除油,其次在第二段采用混凝沉降法去除懸浮物和油,最后采用石英砂對污水進行過濾。對于原水質較差的區塊或油田,常采用以下幾種工藝:浮選式、旋流式、重力式和壓力式。中低滲透油層的處理過程較復雜,通常包括兩次過濾,要經過含油污水常規處理工藝粗過濾精過濾等處理工藝。最常見的深度處理工藝有多次雙向過濾流程、過濾-浮選深度流程和濾芯過濾和雙濾料深度處理流程。以下為兩種常見的污水處理工藝。
2.1重力式污水處理工藝。重力式污水處理工藝流程當沒有動力泵時,能夠借助重力差實現含油污水的流動,其過濾過程和沉降都是自流。然而該工藝所占面積較大,污水停留時間長。
2.2壓力式污水處理工藝。壓力式污水處理工藝的流程為:污水進入緩沖罐提升泵增壓粗粒化罐除油斜板沉降罐(去除乳化油和機械雜質)進入壓力過濾罐(去除懸浮物)。該方法所用過濾和除油設備均為承壓容器,密閉性較好,能隔絕氧氣,同時污水在其內部的停留時間更短。不足是水中含沙量較高時容易出現堵塞現象,并且其適應水質和水量變化的能力會降低。
三、油田污水處理技術的發展方向
由于對油田回注水的水質要求不斷提高,以及人們對油田污水處理的重視程度越來越高,使得油田污水處理技術正面臨著嚴峻的考驗。加強油田污水的后處理利用和處理技術的研究是今后油田污水處理研究的重要方向。
1.生物處理技術
在油田污水處理過程中使用生物處理技術是目前前景較好的一種新型技術。采用生物技術處理含油污水主要研究方向是高效降解菌和應用,質粒育種菌和基因工程菌的研究是油田污水生物處理技術的重要發展方向。
2.高新技術和高效水處理設備
目前油田污水處理中的高新技術有:光催化氧化技術和電絮凝技術等,而微波技術、超聲波技術是今后技術研究的重要方向。高效水處理設備目的是為了減少占地面積并提高處理效率,例如新型密閉式浮選箱、水力旋流器以及組合式裝置等
3.高效處理藥劑的開發
高效處理藥劑的開發主要是混凝劑,主要是根據油田廢水的具體情況開發相應的處理劑,其具有絮凝體積小、混凝能力強、快速破乳以及沉降迅速等特點。目前混凝劑使用的材料多為鐵、硅和聚合鋁等,另外高聚物混凝劑等有機材料型混凝劑的研究也是一個重要方向。
四、結語
隨著我國油田開發力度的增加,針對油田污水處理的方法、工藝研究及設備研制也得到了快速的發展。但各種方法都難滿足所有需求,處理的工藝也有待完善。所以針對油田污水要采取科學有效的技術進行處理,不斷改進油田污水處理技術,降低石油生產和開發利用中對環境造成的危害,實現經濟和環境的協調發展。
參考文獻:
[1] 劉會友.勝利油區污水處理工藝改造的技術經濟性分析[J].油氣地質與采收率,2005,12(4):78-80.
[2] 馬寶東,陳曉彥,張本艷,等.聚合物驅新型污水處理劑的研制和應用[J].油氣地質與采收率,2005,12(5):70-72.
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關鍵詞:污水處理 回用 特點
一、SPR污水處理原理
首先采用化學方法使溶解狀態的污染物從真溶液狀態下析出,形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒;選用高效而又經濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污水中分離出來;然后采用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體;再依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理,在自行設計的SPR高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離;清水經過罐體內自我形成的致密的懸浮泥層過濾之后,達到三級處理的水準,出水實現回用;污泥則在濃縮室內高度濃縮,定期靠壓力排出,由于污泥含水率低,且脫水性能良好,可以直接送入機械脫水裝置,經脫水之后的污泥餅亦可以用來制造人行道地磚,免除了二次污染。其污水凈化與回用系統工藝流程圖(如圖1)
二、SPR污水處理技術特點 :
1 .城市生活污水和處理藥劑的混合主要是在泵前吸藥管道 、污水泵 葉輪、蛇形反應管 和瓷球反應罐的組合作用下完成的 ,為取得最佳混凝凈化效果和節省藥劑創造了條件 。與過去常規的一級處理和二級處理之水工結構不同 。
2.采用五種以上污水處理藥劑及其最佳配方組合使用 ,使污水中溶解狀態的有機污染物 、重金屬離子 和有害的鹽類從水中析出 ,成為有固相界面的微小顆粒 (它包含有污水三級處理的作用),靠混凝的物理化學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團以便去除。還選用了一種吸附效果很好的吸附劑,以吸附有機污染物和色度 。在靠消毒劑在30分鐘的流程內殺滅細菌和大腸桿菌 。這樣發揮各藥劑的單獨作用和它們之間的交聯作用的用藥方式是與常規的物理化學法不相同的 。
3 .依照模擬試驗得出的配方 ,借助大氣壓力和流量計 ,十分精確地投加混凝藥劑和絮凝藥劑 ,防止加藥過量浪費藥劑且降低動力消耗。
4 .SPR污水凈化器內部結構是完全按照混凝機理精確設計的 ,形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速度 ,使得膠體顆粒之間有最多的碰撞次數 ,并且有凝聚吸附所需的最佳流速環境 。從而在極小的容積內獲得了極充分的凝聚效果 。
5 .利用在罐體中上部形成的一個有幾十厘米厚的 、十分致密的懸浮泥層 ,將所有經過混凝的出水通過此懸浮泥層的過濾 ,水才升流到罐體上部的清水區 。比以往的水處理工藝減少了膜過濾 、微孔過濾 、或活性炭過濾等裝置如及它過濾水頭阻力。如下圖3
6 .選用的絮凝劑 ,同時也是良好的污泥助濾劑 ,使排出的污泥漿 ,其脫水性能良好 ,可以不另外添加助濾劑 ,就直接泵入壓濾機脫水 。泥餅可以制成人行道地磚再利用 ,不會帶來二次污染的問題 。減少了傳統的生化法產生的污泥含水率高、脫水性能很差的弱點。如下圖4
7 .污水凈化器應用廣泛,尤其適用于當今最難處理的紡織印染污水、再生紙造紙污水、動物屠宰場污水、陶瓷廠瓷泥污水、煤礦礦井污水等含有大量有機污染物和氨氮的去除,污水的凈化后回用,實現工業用水閉路循環,既解決環境污染問題,又節省大量水資源,從而大大降低了企業的生產成本。 各地權威檢測部門測試了污水凈化器進水和出水的有關數據 。凈水工藝流程只需30分鐘,出水指標如下 :
a.氨氮去除率可以達到85% b.總氮去除率可達95%
c.有機氮去除率可達96% d.BOD去除率可達95%
e.懸浮物的去除率則高達98.3% ~ 99.6% f.脫色效率達98%以上
g.,處理后出水CODcr
8.系統中投放殺菌消毒藥劑,用氯消毒(無需另外增加加壓設備)且起到除氨的作用 ,提高污水處理系統去除氨氮的效率 。
9 .出水氨氮含量還未達到要求(如某些發達國家或發達地區將排水標準定為含氨氮1毫克 / 升以下) ,可以在后續再串聯設置一級離子交換裝置 ,靠斜發沸石離子交換柱最終達到除氨氮的目標 。
早在七十年代 ,美國Minnesota 州Minneapolis 市的羅茲芒污水廠就是用純粹的物理化學法處理城市生活污水的 ,其工藝流程是:化學混凝----沉淀----過濾和活性炭吸附----斜發沸石離子交換 。其最后出水水質標準為:氨氮1 毫克 / 升 ,BOD 10毫克 / 升 ,磷 1毫克 / 升,懸浮物 10毫克 / 升 ,pH 8.5 。
10 .處理后的出水回用,取代自來水作為城市綠化用水 ,將大大節省城市的淡水資源 ,減輕城市市政部門的供水壓力 ,對城市的整體經濟發展定會產生十分巨大的效益 。
11 .這種純粹的物理化學法污水處理系統 ,受天氣 、環境 及人為因素的影響少。
三、SPR的應用
例如:中國大港油田居民生活污水凈化及再生回用系統工程
1.1 生活污水處理廠的SPR工藝流程新模式 :如下圖5
1.2 SPR污水處理設備系統工藝布置圖6
1.3 SPR污水處理設備系統工藝平面布置圖7
2.大港油田居民生活污水水質、處理后出水水質要求及處理水量
大港油田生活污水主要來自幾個生活小區,其中也有部分商業排放水。這個污水處理廠服務人口約14萬人。
根據油田缺乏淡水資源和防治水污染的要求,將油田居民生活污水經過凈化處理后,再生的出水用作城鎮綠化、工業用水和其他洗車、沖洗廁所等市政用水,既可以防止城鎮污水對水環境的污染,又能大大節省當地的淡水資源,而且為油田的工業生產提供了可靠的第二淡水水源。
油田居民區城鎮生活污水總量為6000立方米/天。
城鎮綠化灌溉需用水量為5000立方米/天。
油田工業用水需用水量為340立方米/天。
3.經SPR系統處理后的出水水質
a.CODcr < 50 毫克/升
b. BOD5 < 20, SS < 3毫克/升
c. 氨氮 < 10 毫克/升
d.大腸桿菌群 < 3 個/升,余氯 >0.3 毫克/升
e.pH 6~9
4.污水處理工藝過程
生活污水經過已有的化糞池沉降調節后進入城鎮下水道,集中流入污水處理廠,首先經過篩分去除大塊雜物,然后交替進入調節池A或B,向調節池內投加去除有機污染物的藥劑,靠攪拌完成調勻和初級反應過程,并防止在調節池引起沉淀(每個調節池容量為2小時流量:300立方米),靠污水泵將已經調節好的污水吸入管道,同時靠污水泵吸入端的負壓按照設計的藥劑配方吸入污水處理藥劑(包括混凝藥劑、殺菌消毒藥劑、污泥脫水助劑等),經管道混合后直接從SPR污水凈化器底部進入罐體,在SPR凈化器罐體內完成混凝、精細過濾和污泥濃縮全過程,凈化后出水經頂部出口管道流出進入清水儲存池,靠清水泵將再生水送給用戶(工業用水或灌溉用水),定時間靠清水泵的壓力將濃縮后的污泥漿從SPR凈水器的污泥濃縮室壓出(污泥漿的含水率
整個污水凈化過程只有一臺污水泵作為吸取污水、添加藥劑、混合、混凝、過濾和送出清水的動力源,凈化污水的電力消耗為0.125度/1立方米污水。
處理污水的藥劑消耗費用為0.6~0.8元人民幣/立方米。(根據實際污水工藝模擬試驗結果,將最后確定污水處理藥劑配方。)
污水凈化系統連續運行,由6臺SPR-50型污水凈化器系統并聯組成系統,每臺產水率為50立方米/小時,每天按20小時運行計算,日處理水量為1000立方米/臺,預留出充分的反沖洗、排泥等輔助操作和維護時間。全系統日處理污水量為6000立方米。
5.系統主要設備
(1).雜物篩分機 (2).污水調節池 (3).污水池攪拌機(機械攪拌式或水力攪拌式)
(4).污水泵 (5).SPR-50型污水凈化器 (6).污泥濃縮罐
(7).泥漿泵(與污泥壓濾機配套)
(8).自動廂式(板框)壓濾機
(10).藥劑儲存桶及加藥流量計系統(含支承平臺構架)(非標制作)
(11).藥劑溶解配制裝置系統(含支承平臺構架)(非標制作)
(12). 沖氧噴射清水泵
實例照片
四、結論
SPR污水處理新工藝,有效的解決工業和城市排放的高濃度污水及污水中懸浮物質和去除氨氮含量。處理過污水的水質比以往處理的水質高,可以利用這些水作為城市和工業及澆灌草地樹木的用水,大大減少了對環境的污染和節省淡水資源,這樣就可以解決一部分淡水資源缺乏的地區。廣泛的應用這種技術,對社會帶來十分巨大的效益。
五、參考文獻:
1.美國 SPR 污水處理技術
2. SPR高濁度污水處理技術
3. SPR污水處理技術以經濟高效的物化法實現城市污水的再生和回用
4. 中國大港油田居民生活污水凈化及再生回用系統工程
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[關鍵詞] 城市 污水 處理
1.現狀及問題
1.1 自然地理狀況
撫松縣位于吉林省東南部,長白山西北麓,頭道松花江和二道松花江匯合處。長白山特殊的自然地理條件使撫松縣自然資源十分豐富,素有“立體寶庫”之稱。充分保護和利用豐富的森林、水力和礦藏資源以及發展以林參為主的多種經營是撫松發展經濟的主要特點。撫松縣縣城城區現狀人口約4.42 萬人。至2020年撫松縣城城區人口將增至7 萬人左右。
1.2 現狀存在的原因及問題
撫松鎮是撫松縣縣城、縣委、縣政府所在地具有重要的經濟和戰略地位。由于歷史及其它原因縣城各項城市建設均未得到應有的發展,排水工程為明顯。隨著樓房的增多和工業企業的發展,雨水、生活污水和生產污水未經處理直接排入就近水體最后匯入松花江。目前污水受納水體附近的低洼地帶污染嚴重,當地居民不能飲用,地下水給供水造成了很大的困難,也影響了周圍的環境衛生。另一方面,用污水灌溉的蔬菜、水稻受污染對市民的身體健康帶來危害。由于撫松縣城位于松花江上游,污水不僅造成松花江污染,而且影響了城市形象,造成較差的影響。
2.解決對策及意義
2.1 對策
為了改變撫松縣城的城市環境,適應經濟發展和環境保護的需要撫松縣建設局開始著手進行污水處理工程項目的實施,擬建污水處理廠負擔的是撫松鎮城的工業廢水和生活污水。本工程建設符合撫松鎮總體規劃的要求,是治理松花江流域污染的必須。對推動與促進撫松鎮經濟發展,有十分重要的意義。而且對方便人們生產生活、美化城市環境起到重要作用。
2.2 意義
撫松鎮位于松花江上游,目前撫松鎮全部污水在沒有進行處理的情況下直接排放。污水廠的建設將減輕松花江的污染程度。
根據城市總體規劃撫松鎮將建成旅游城市,更需要加強城鎮環境建設。污水處理廠的建設及投產將緩解和消除對周圍和地下水的污染,使周圍江水水質變清,使城鎮平添幾分秀色。
隨著撫松鎮各項產業高速開發,污染也會逐步加劇,而污染的加劇,無論是從自然條件方面還是從社會環境方面,都必然會扼制生產的發展。因此,從根本上解決環境污染問題才能真正保證撫松鎮工業的高速發展。
總之,為使撫松鎮的城市環境得到改善,環境保護的步伐能夠跟上經濟發展的步伐,消除污水對松花江水系的污染,保護兩岸的生態環境,保證人民的身體健康,興建撫松鎮的污水處理廠是必要的和緊迫的,它具有顯著的社會效益、經濟效益和環境效益。
3.工程方案
3.1工程規模確定
撫松縣撫松鎮污水處理廠規模確定為近期 (2010年):2萬m3/d , 遠期(2020年): 4萬m3/d 。
3.2 廠址選擇
在防洪堤內側,防洪堤按50 年一遇建設,同時松江河上游建有電站,對洪水具有一定的調儲能力,因此廠區不需考慮防洪措施,但廠區處于撫松鎮城僅剩的一塊可供建設用空地上。由于撫松鎮毗鄰長白山旅游區,從環境保護的角度出發,該鎮屬于限制發展城市,因此僅剩的一塊面積較大的空地比較珍貴。
現有排水管網的排水方向匯集于所選廠址,便于污水的收集和輸送。供電距離約1.5km,具有良好的供水、排水和供電條件,交通非常便利。廠址選擇考慮遠期發展的可能性,為以后的擴建留有了余地。
3.3污水處理方案
根據撫松鎮環保部門的要求和前面所述污水處理標準及要求的各項污染物質去除率水平,污水處理廠要采用二級處理,在去除COD、BOD、SS 的同時考慮除磷脫氮工藝并達到一級排放標準的B 標準。污水二級處理主要包括三個部分,第一部分是污水的預處理;第二部分是污水的一級處理;第三部分是污水的生化處理,即二級處理。
預處理就是在一級處理前去除水中比較大的漂浮物和砂礫,以避免損害后序工藝的機械設備,確保安全運行。預處理包括粗細格柵及沉砂池。目前國內常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池和渦流沉砂池,渦流沉砂池是利用水力渦流使砂水分離,較曝氣沉砂池節能,較平流沉砂池具有除砂效果穩定的優點,因此本工程采用渦流沉砂池。
3.4 污水處理方法
根據本工程的進出水水質要求,污水處理廠對氨氮的去除和除磷有一定要求,所以最終選用的污水處理工藝必須具有去除氨氮和除磷的功效。針對本工程實際情況選用周期循環曝氣活性污泥法(CAST):
周期循環曝氣活性污泥法是在間歇式活性污泥法(SBR)的基礎上發展起來的。其前部設置了生物選擇器,后部安裝了可升降的自動潷水裝置,曝氣和靜止周期性循環運行的污水處理工藝,其特點是:建設費用低,工藝流程簡潔,布局緊湊,占地面積小;有良好的脫氮除磷功能;運轉費用省;管理簡單,運行安全可靠;污泥產量低,性質穩定;CAST具有抑制專性好氧絲狀菌生長的作用,可有效的防止污泥膨脹。
3.5 污泥最終處置
污泥最終處置的一般方法有:焚燒、熱解、投海、填埋、堆肥等方法。針對撫松鎮的實際情況,可考慮的方案有填埋和堆肥兩種方法。撫松鎮的污水中不含重金屬,利用處理后的污泥生產生物復合肥。另外撫松鎮城屬于山區,也可堆在山坡上用于植樹的土壤。這是污泥綜合利用的最好途徑。
4.結語
隨著人們環保意識的普遍增強,建設城市排水設施得民心、順民意,本工程建設符合撫松鎮總體規劃的要求,是治理松花江流域污染的必須。對推動與促進撫松鎮經濟發展,有十分重要的意義,而且對方便人們生產生活,美化城市環境起到重要作用。所以它的建設勢在必行,而且應盡快實施。
參考文獻:
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關鍵詞: 數據挖掘技術;數據庫領域
中圖分類號:TU-0文獻標識碼:A
隨著人民生活水平的提高,我國各行各業產生的污水也隨之增多。污水的產生,對我國的環境,經濟和社會發展有極其消極的影響,不僅影響到我國經濟社會的和諧建設,還嚴重威脅百姓的生活健康。因此,污水的處理的重要性逐漸被人們認識,逐漸被人們重視。在很多地方,污水處理已經被提上議事日程。
一、啤酒廠廢水處理站概述
##啤酒廠廢水處理站的設計處理水量為6000m3/d。
(一)各生產部門的廢水經混合后,進水水質:CODcr =1500~1800mg/L,BOD5=950~1100 mg/L L,SS =500-700mg/L;
(二)處理后,執行城鎮污水處理廠污染物排放一級B類標準:
CODcr 60 mg/L,BOD5 20mg/L,SS 20mg/L。
(三)生產區廢水自流入污水處理站,廢水管道水面標高按-0。50m考慮,處理后的廢水通過埋地管道排出。
(四)該地區夏季主導風向為南風。
二、啤酒工業廢水特性分析
啤酒是世界通用性飲料,是以優質大麥為主要原料,啤酒花為香料,經過制麥芽、糖化、發酵等工序制成的富含營養物質和二氧化碳的釀造酒。其廢水產生的主要來源為三個方面,一是工藝排水(如糖化、發酵等);二是包裝車間排水,三是公用輔助排水(如鍋爐、循環冷卻、生活排水等)。由此可見,啤酒工業廢水的水量大,無毒無害,屬高濃度有機廢水。
其主要特點如下:
(一)耗水量大:由于啤酒生產工序較多,盡管不同工藝、不同管理水平耗水量相差較大,但我國啤酒行業噸酒耗水量一般為4t左右,甚至更高。釀造啤酒要消耗大量的水,除一部分轉入產品外,大部分將作為工業廢水排入自然環境。本項目改造增加厭氧處理能力為2400 m3/d,整體處理能力為3600 m3/d。
(二)排水量變化大:對于同一工廠而言,由于不同季節需求量的變化而導致啤酒產量有較大變化,一般來說夏季生產量大于冬季;有時在一周之內由于各車間工作安排變化,水量也有較大的變化。
(三)有機物含量高:由啤酒的生產原料及生產工藝可見,啤酒工業廢水中的污染物主要為有機物。另外由于生產過程中有相當比例的酒損失,這使啤酒工業廢水中的有機物含量大大增加。目前國內的啤酒廠混合廢水COD多在1500~3500 mg/l,BOD在800~1700 mg/l,BOD/COD一般高達0.5左右。隨啤酒生產工藝和產品不同,有些企業廢水中含有的有機物含量更高。
(四)懸浮物含量高:由于啤酒工業的生產原料主要為大麥等,生產工藝中的每道工序都有廢棄麥根、廢硅藻土、廢麥糟等廢棄物的產生,并有清洗水、沖渣水等大量的攜帶出來,特別是沖渣廢水(如:麥糟液、冷熱凝固物、酒花糟、剩余酵母等),以至于廢水中的懸浮性固體有機物含量較高。
(五)污染物濃度有較大范圍波動:啤酒廢水中的COD濃度和酸堿度受工藝操作條件變化而又大幅波動。由于啤酒的生產工序較多,產生廢水的環節相應較多,各部產生的廢水特性差別較大,因此工藝操作條件改變會影響綜合水中的各污染物濃度。
三、現有處理設施分析
(一)現有處理設施說明
原有污水處理站其工藝流程如下:
污水處理站現有工藝流程圖
啤酒廢水經進水管道、細格柵、提升池、轉鼓式細格柵進入初沉池,初沉池出水自流進入調節池,調節池內污水由調節水泵提升至UASB反應池后自流進入活性污泥池,活性污泥池出水進入沉淀池,經沉淀池沉淀污泥后排放。
鼓風機、污泥脫水系統和控制系統分別位于獨立的設備間內。
現有主要處理設施簡述如下
1、提升池
提升池平面尺寸:9.0m×6.0m。污水機械格柵后由提升水泵將廢水提升至轉鼓式格柵機。
2、初沉池
初沉池平面尺寸:11.0m×8.0m,裝設轉鼓式格柵機1臺。
3、調節池
調節池平面尺寸:19.65m×16.3m,最大有效容積約為1856 m3。
4、UASB反應池1
結構尺寸:20.0m×20.0m×6.0m,四格。
5、UASB反應池2
結構尺寸:φ9.0m×14.0m (鋼制)
6、活性污泥池
結構尺寸:24.0m×18m×4.5m,分為3格。
7、沉淀池
結構尺寸:8.0m×18m×4.5m。
8、污泥貯池
結構尺寸:7.0m×8m×5.8m
9、氣浮系統
共設2組氣浮機,1套簡單的加藥系統。
10、鼓風機
共設鼓風機3臺。
11、污泥脫水系統
污泥脫水系統設簡易加藥系統1套,污泥脫水機1臺。
(二)現有處理系統存在問題分析
現有污水站近幾年幾經改造,仍不適應當下排水情況,出水無法達標。根據業主要求,現有污水處理站經改造后,要達到廢水進水COD在2600---3200mg/L,處理量3600m3/d的要求。經過詳盡的計算分析并結合國內啤酒廢水處理工藝的有關數據,我公司認為現有污水處理站存在的主要問題如下。
1、現有處理工藝處理能力有限。
現有啤酒生產工藝排放廢水中含有一部分難降解的高分子有機物,這些難降解有機物只有經充分厭氧處理后才能分解為容易被微生物利用的低分子有機物而得以去除,現有污水處理站原有厭氧UASB處理裝置僅能處理50 m3/h污水,針對本項目的設計進水水量,這是遠遠不夠的,因此需要增加厭氧工藝處理能力。
2、預處理效果差。
(1)進水溫度控制措施不得力,夏季水溫過高,嚴重影響工藝處理效果,從而給后續處理帶來很大不利影響,目前冷卻塔能力較小,建議增加冷卻塔處理能力;
(2)現有轉鼓式細格柵機需修理維護,建議更換。
(3)生產過程中產生的硅藻土、酵母等廢渣類物質回收效果不明顯,此類對系統的運行有較大影響,必須重視回收,嚴禁此類物質進入污水站。
3、調節池無混合設施,造成水質變化較大,需要增加潛水攪拌機
4、生物處理采用活性污泥法,耐沖擊負荷差,運行管理要求高,為提高耐沖擊負荷,生化處理擬改成接觸氧化法。
5、好氧系統無污泥回流,給調試運轉帶來不利影響,需增加內回流泵。
6、沉淀池表面負荷偏低,沉淀池出水攜帶大量污泥,影響處理效果,需要增加斜板提高負荷。
7、針對污水處理系統處理水水質指標,氣浮裝置對系統運行無明顯幫助,增加運行費用,擬拆除。
8、污泥處理系統,運行效果欠佳,需要維護保養。
9、儀表控制系統,現場凌亂,需要整理,同時更換部分儀表,從而方便工作人員操作。
四、改造方案的設計
(一)啤酒廢水處理工藝概述
啤酒工業廢水屬高濃度有機廢水,廢水排放量大、水中污染物種類就較少而濃度較高。廢水超標項目主要為COD、BOD、SS,而且BOD5/CODcr較高,一般高達0.5左右。
根據啤酒工業廢水COD濃度高、變化大、可生化性強的特點,以及多年來國內外水處理行業對啤酒廢水治理的經驗總結,對于啤酒工業廢水處理上已經形成以厭氧+好氧為主體的生化處理方法。
在厭氧處理方法中,隨著各國專家對厭氧反應裝置的深入研究,近年來已經設計出多種高效厭氧反應器,并在世界各地有成功地運行,特別是啤酒行業應用最多。對于高濃度有機廢水厭氧反應器處理技術,可以大幅度地降低處理設施的建設費用和運行費用,大大減少污水處理站由沼氣和剩余污泥(厭氧反應器排泥)形成的二次污染。
經過厭氧處理后的出水,其大部分有機污染已被去除,但并沒有達到排放要求。為達到穩定的出水水質,采用好氧處理工藝進行后處理,以最小的能耗取得最好的處理效果。
鑒于以往的運行經驗以及我們的對污水水質分析,改造后主體工藝采用EGSB+中間沉淀池+接觸氧化+斜板沉淀的方法。
(二)工藝方案的簡述
針對啤酒污水處理站現狀,我們擬增加厭氧處理能力設置EGSB反應器,整體工藝為:預處理+EGSB反應器+中間沉淀池+生物接觸氧化法+斜板沉淀為主的處理工藝路線。
1、工藝流程框圖
污水處理站改造工藝流程圖
2、工藝流程簡述
污水經過廠區管道匯集后,首先經機械格柵(柵間隙3mm)攔截易堵塞后續處理裝置的小塊體纖維、煙蒂等雜物后進入提升水池(原有),經提升泵(原有)提升后進入轉鼓式格柵機(原有),攔截垃圾、麥皮等細小的懸浮物等雜物后,重力流進入初沉池(由調節池增加隔墻改造)。柵渣進入通過設置地面上的柵渣料斗中,定期裝車后外運。
經過轉鼓格柵后的污水仍然含有部分可沉淀的細小污染物,設置預沉池可以將這部分細小的污染物去除,減輕后續厭氧反應池的負荷。進一步緩沖來水中的各種污染物,有利于進入厭氧反應池的水質更加穩定。
污泥通過氣提方式提至污泥儲池(原有)處理。初沉池出水自流進入PH調整池(新增)。為精確調整進水PH值,增設在線PH控制儀(新增)和PH值調整系統(新增),通過加酸、加堿至pH調節區自動調整污水PH值到設計范圍。PH調整池出水自流進入調節池。
在調節池內,污水在潛水攪拌機(新增)的充分混合下,得到一定的水解酸化作用,污水中的難降解的大分子有機物轉化為易降解的小分子有機物,提高了污水的可生化性,便于后續生化反應順利進行。調節池內新增的調節水泵,在液位控制下自動將污水提升至EGSB反應器中。夏季水溫超過39℃以上時,對厭氧設施沖擊較大,調節池內增設冷卻循環泵,并設置冷卻塔降低污水的溫度,提高厭氧設施的處理效率并穩定運行。
污水由EGSB反應器的底部均勻進入,在EGSB反應器內有機物首先分解為有機酸,然后分解為甲烷和二氧化碳。氣、水、泥三種物質在反應器中部的三相分離器處被粗分,此時有機物濃度大大降低,然后反應器中的混合液在第二部分得到充分處理后再經過頂端的三相分離器。被攜帶的顆粒污泥回落到反應器內;處理完畢的污水由溢流堰收集后排入中間沉淀池。
EGSB反應器設進水電磁流量計1個,上部、下部溫度指示。沼氣出口設置水封罐,符合消防安全的規定。為了防止以上設備儀表在冬季運行受到影響,在EGSB反應器一側設有取樣間,取樣間以設備罐體的罐壁為一邊墻體。
EGSB反應器為碳鋼罐體,內壁防腐采用二布三涂環氧樹脂,三相分離器采用碳鋼防腐(二布三涂環氧樹脂),出水管線罐內采用UPVC,罐體外部采用碳鋼管線。
EGSB反應器的供料流量由電磁流量計連續監測和記錄,并自動控制。EGSB反應器進水的pH值和溫度連續監測。
EGSB反應器所產生的沼氣由沼氣流量計連續監測,沼氣流量計考慮防凍,引到鍋爐燃燒系統, 沼氣管線采用不銹鋼材質。
污水從EGSB反應器上部流出后排入中間沉淀池(原初沉池改造),中間沉淀池出水和原有UASB出水一起進入生物接觸氧化池(原有活性污泥池改造),生物接觸氧化池出水進入斜板沉淀池(原有沉淀池改造),經沉淀處理后出水排放。
為使調試、運轉期間好氧單元更好的運轉,設污泥回流系統(新增),二沉池污泥經氣提器提升后可以回流至生物接觸氧化池,也可以進入污泥貯池。
EGSB反應器排泥、初沉池、中間沉淀池、二沉池剩余污泥均進入污泥貯池,污泥貯池內污泥濃縮后經泵提升進入原有污泥脫水系統。
PH值調整設備、污泥脫水加藥系統、新增電氣自控設備等均設置在原有設備間內。
五、小結
綜上所述,啤酒廢水是一種高濃度的有機廢水,對處理工藝和運行有一定的要求。本文通過設計EGSB氧化法來進行處理啤酒廢水,使其CODcr,BOD5,SS,TN,TP得到有效的去除,以達到地方標準《水污染排放限值》一級標準的要求。并且遵循處理效果好,節能及投資運行費用省的原則來進行設計,使啤酒廢水得到較好的處理,既避免了其可能帶來的環境污染問題,也能為企業節省大量排污費用,有良好的環境效益,經濟效益和社會效益。
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