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關(guān)鍵詞:整車廠;污水處理;物化+生化+深度
一、項目概況
整車廠有沖壓車間、焊裝車間、涂裝車間、總裝車間四大車間,以及辦公樓、食堂、淋浴間等配套設(shè)施。生產(chǎn)廢水來源主要是涂裝車間的電泳廢水、磷化含鎳廢水、脫脂廢水、噴漆廢水,少量生產(chǎn)廢水來自沖壓車間的含油廢水和總裝車間的噴淋試驗廢水。生活污水來源于衛(wèi)生間、食堂和淋浴間的廢水。主要特點是生產(chǎn)廢水來源廣、種類多、污染物濃度高、水量不穩(wěn)定、生活污水比例小、可生化性差等。為了減少廢水排放和自來水消耗,保護(hù)環(huán)境,節(jié)約資源,考慮將污水處理成中水,用于工業(yè)循環(huán)水的補充、廠區(qū)道路灑水、衛(wèi)生間沖洗、廠區(qū)綠化。因此,污水處理出水水質(zhì)必須滿足GB/T18920-2002《城市污水再利用 城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和GB/T19923-2005《城市污水再利用 工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。
二、工藝流程
為了確保污水處理出水滿足中水水質(zhì)要求,采用一級物化處理+二級生化處理+三級深度處理的工藝。
①物化處理
沖壓車間的含油廢水進(jìn)入含油廢水調(diào)節(jié)池,單獨貯存。調(diào)節(jié)池安裝鋼帶收油機,定期收集去除浮油。隔油后的廢水經(jīng)提升泵送入陶瓷膜過濾裝置中,通過膜元件將油與水進(jìn)行分離,產(chǎn)生的濃液定期外委處理或回收,清液則進(jìn)入綜合廢水調(diào)節(jié)池。
涂裝車間生產(chǎn)定期倒槽清槽排放的脫脂廢水、電泳廢水、噴漆廢水(間斷高濃度廢水)排入高濃度廢水調(diào)節(jié)池,計量添加至綜合廢水調(diào)節(jié)池。涂裝車間生產(chǎn)排放的脫脂廢水、電泳廢水(連續(xù)溢流稀液廢水)排入綜合廢水調(diào)節(jié)池。
總裝車間的噴淋試驗廢水排入綜合廢水調(diào)節(jié)池。
綜合廢水經(jīng)廢水泵提升送入PH調(diào)整池中,自動投加稀酸液或稀堿液,將廢水的PH值調(diào)整在9.5-10之間,然后計量投加石灰乳、混凝劑PAC和絮凝劑PAM,經(jīng)機械攪拌加速其反應(yīng)后,水中形成大量絮狀物,進(jìn)入斜板沉降池中進(jìn)行固液分離。上清液則流入氣浮裝置前混凝絮凝反應(yīng)池,再次投加PAC和PAM,機械攪拌反應(yīng)后流入氣浮裝置中進(jìn)行浮選反應(yīng)。氣浮裝置產(chǎn)生的清液達(dá)三級排放標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)入生化處理段進(jìn)行處理。
涂裝車間生產(chǎn)排放的磷化廢水(定期清槽濃液廢水)采用單獨管網(wǎng)排入含鎳清槽濃液廢水調(diào)節(jié)池,定量添加至溢流廢水調(diào)節(jié)池。涂裝車間生產(chǎn)排放的磷化廢水(連續(xù)溢流稀液廢水)采用單獨管網(wǎng)排入含鎳溢流廢水調(diào)節(jié)池。經(jīng)充分混合后提升至磷化含鎳廢水反應(yīng)槽中,投加石灰乳和稀堿液,將廢水的PH值調(diào)整至9.5-10之間,然后投加PAC、PAM、三氯化鐵和金屬離子捕捉劑,經(jīng)機械攪拌混凝、絮凝反應(yīng)后流入磷化含鎳廢水斜板沉降池,利用重力分離后,上清液流入磷化含鎳廢水z測水箱,經(jīng)檢測磷、鎳、鐵、錳、鋅等金屬離子達(dá)標(biāo)后進(jìn)入生化處理段進(jìn)一步處理;如磷化含鎳廢水檢測水箱中的水金屬離子超標(biāo),則廢水回流至磷化含鎳溢流廢水調(diào)節(jié)池中重新處理。
②生化處理
廠區(qū)車間、辦公樓洗手間的生活污水、淋浴污水和經(jīng)隔油后的食堂含油廢水通過廠區(qū)在下管網(wǎng)進(jìn)入廢水處理站,先流經(jīng)機械格柵,去除廢水較長的纖維和固體雜物后流入生活污水調(diào)節(jié)池。
經(jīng)預(yù)處理后的磷化含鎳廢水、綜合廢水與生活污水定量混合進(jìn)入酸化水解池,經(jīng)硝酸菌、亞硝酸菌硝化反應(yīng)后提升送入DAT-IAT生化反應(yīng)池,在DAT池進(jìn)行連續(xù)曝氣,然后進(jìn)入IAT池進(jìn)行間歇曝氣、沉淀、潷水、排泥。廢水通過預(yù)曝氣、主曝氣兩個階段反應(yīng),利用好氧菌降解廢水中有機物的含量,生化池的清液經(jīng)潷水機自動收集后流至中間清水池。
當(dāng)生活污水水量較少時,混合廢水可生化性較差,細(xì)菌生長不利,需要向DAT-IAT池中投加淀粉和糖維持細(xì)菌生長。當(dāng)冬季溫度過低時,細(xì)菌容易生長過慢或大批量死亡,也需要投加淀粉和糖幫細(xì)菌過冬。
③深度處理
往中間清水池再次投加PAC和PAM,機械攪拌反應(yīng)后流入深度處理斜板沉降池進(jìn)行固液分離,上清液則流入中間過濾水箱,再次曝氣充氧,使之形成富氧化水,經(jīng)泵增壓后送入全自動石英砂過濾器中,去除水中殘留的懸浮物,石英砂的出水進(jìn)入全自動生物炭過濾器中,利用好氧菌、兼氧菌的協(xié)同作用,進(jìn)一步降低水中污染物含量,生物炭過濾器的出水經(jīng)投加二氧化氯接觸殺菌消毒,在線檢測水中各項污染物達(dá)標(biāo)后進(jìn)入回用水池。
④中水回用
使用變頻恒壓供水裝置將中水增壓送入廠區(qū)回用水管網(wǎng),回用于廠區(qū)循環(huán)水的補充、廁所沖洗、馬路灑水、綠化澆水等,達(dá)到保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的目的。
⑤污泥的脫水和處置
根據(jù)廢水性質(zhì)和處理階段,污泥分為磷化含鎳污泥、物化污泥和生化污泥三種。三種污泥分別排入三個污泥轉(zhuǎn)移池中,經(jīng)污泥轉(zhuǎn)移泵提升送入三個污泥濃縮槽,投加絮凝劑PAM,經(jīng)反應(yīng)濃縮后用氣動污泥隔膜泵送入三臺污泥壓濾機中進(jìn)行脫水處理。磷化含鎳污泥產(chǎn)生的泥餅屬有毒、有害污泥;物化污泥產(chǎn)生的泥餅屬低毒、低害污泥;生化污泥產(chǎn)生的泥餅屬無毒、無害污泥。
⑥藥劑投加
在污水處置過程中,使用到的藥劑有硫酸、氫氧化鈉、石灰、三氯化鐵、混凝劑PAC、絮凝劑PAM、金屬離子捕捉劑。處理出水后,使用氯酸鈉和鹽酸在二氧化氯發(fā)生器中反應(yīng)生成二氧化氯,對中水進(jìn)行殺菌消毒。在污泥處置過程使用到PAM。
使用藥劑儲罐、藥液轉(zhuǎn)入泵、藥液移出泵,投藥箱、隔膜投藥計量泵及配套管路對藥劑進(jìn)行儲存、轉(zhuǎn)移和投加。
參考文獻(xiàn):
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[4]尹軍、譚學(xué)軍.污水污泥處理處置與資源化利用. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005
目錄
一、前言………………………………………………………………3
二、廠區(qū)概況…………………………………………………………3
(一)、大慶市簡介……………………………………………3
(二)、大慶市東城區(qū)污水處理廠簡介………………………4
三、工藝流程及相關(guān)構(gòu)筑物介紹……………………………………4
(一)、工藝流程………………………………………………4
(二)、構(gòu)筑物及設(shè)備…………………………………………5
1、預(yù)處理工段………………………………………………5
2、生化處理工段……………………………………………9
3、污水、污泥、化驗室工段………………………………12
四、清潔生產(chǎn)和處理成本……………………………………………17
(一)、清潔工藝簡析…………………………………………17
(二)、經(jīng)營管理………………………………………………18
(三)、處理成本………………………………………………18
五、實習(xí)心得與體會…………………………………………………19
六、存在的問題和建議………………………………………………20
七、附圖………………………………………………………………20
一、前言
隨著大四下學(xué)期的來臨,在學(xué)校的安排下,我們環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行了大學(xué)最后一次實習(xí)——畢業(yè)實習(xí)。畢業(yè)實習(xí)是在我們學(xué)完所有的專業(yè)課程和專業(yè)選修課后,在環(huán)境監(jiān)測實習(xí),生產(chǎn)實習(xí)基礎(chǔ)上又一次重要的實踐環(huán)節(jié),也是畢業(yè)設(shè)計的有機組成部分,其目的是鞏固、驗證和強化我們所學(xué)習(xí)過的知識,培養(yǎng)理論聯(lián)系實際,綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力,為我們即將開始的畢業(yè)設(shè)計和將來的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
1,通過畢業(yè)實習(xí),能使我們將課堂學(xué)過的理論知識與實際生產(chǎn)相聯(lián)系,加深對專業(yè)知識的掌握和理解,充分利用實習(xí)基地的有利條件培育我們分析工程實例的能力,強化發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題等的綜合能力。
2,通過畢業(yè)實習(xí),能使我們獲得環(huán)境工程設(shè)計、運行管理以及新技術(shù)、新設(shè)備開發(fā)等方面的實際知識,了解這些工藝和設(shè)備運行情況和存在的問題,為畢業(yè)論文設(shè)計收集必要的資料,解決設(shè)計中可能存在的問題。
本次實習(xí)主要內(nèi)容包括:
1,收集資料:①實習(xí)單位概況:建廠歷史、生產(chǎn)方法和規(guī)模、工藝特點、主要產(chǎn)品;②了解實習(xí)所在地的地理環(huán)境:包括廠區(qū)及周圍平面、高程圖,廠區(qū)及周圍相關(guān)的水文、氣象和地質(zhì)資料;③了解污染源的排放規(guī)律、排放特征及污染狀況;④實習(xí)廠的進(jìn)出水水質(zhì)情況。
2,工藝實習(xí):①掌握實習(xí)廠污水處理的詳細(xì)工藝流程或處理方法,并繪制實習(xí)廠的工藝流程圖;②掌握各處理設(shè)備與構(gòu)筑物的布置和特點(構(gòu)造形式、細(xì)部構(gòu)造、工藝裝備的性能和尺寸、控制方式),了解有關(guān)的布置原則,要求能夠繪制主要設(shè)備或構(gòu)筑物的實際布置圖,并標(biāo)出實際尺寸;③掌握主要工藝的運行過程,了解其主要控制指標(biāo)以及變化情況;④了解化驗室及凈化過程的各種監(jiān)測、控制儀器的配備和使用情況;⑤處理工藝中的各項消耗指標(biāo)的用量和價格;⑥了解各個崗位的勞動定員、人員編制及是否繳納排污費等情況;⑦積極參與現(xiàn)場的技術(shù)改造等活動。
3,閱讀圖紙:閱讀該廠的施工圖,結(jié)合圖紙和實際工程,使我們了解和掌握施工圖的內(nèi)容和表達(dá)方式,為畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
二、廠區(qū)概況
(一)、大慶市簡介
大慶是中國重要的石油工業(yè)城市,因石油而聞名于中國和世界,也是一座新興的現(xiàn)代化綜合城市。
大慶位于中國黑龍江省西部,松嫩平原中部,距黑龍江省省會城市哈爾濱159公里,地理位置處于東經(jīng)124°19′-125°12′,北緯45°46′-46°55′之間,屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年平均氣溫4.9°c,年活動積溫2700°c-2800°c,日照時數(shù)2658小時,無霜期168天,年均降雨量437.5毫米。全市下轄五個區(qū)、四個縣,總面積2.1萬平方公里,總?cè)丝?62.2萬。其中,市區(qū)面積5107平方公里,人口118.4萬。大慶油氣資源位居中國首位,已累計探明石油地質(zhì)儲量近60億噸,天然氣地質(zhì)儲量500多億立方米,今后20年內(nèi),還可新增5-10億噸石油、200-300億立方米天然氣可采儲量;地?zé)豳Y源豐富,境內(nèi)的林甸溫泉靜態(tài)儲量達(dá)1800億立方米,溫度高,富含礦物質(zhì)和微量元素,具有極高的開發(fā)利用價值和前景。
大慶油田從1960年開發(fā)至今,已成為中國最大的石油生產(chǎn)基地和重要的石化工業(yè)基地。44年來,已累計生產(chǎn)原油18.21億噸,約占同期中國陸上原油總產(chǎn)量的47%;大慶已形成煉油1570萬噸、乙烯48萬噸、尿素56萬噸、腈綸9萬噸、合成樹脂66萬噸、石蠟21.2萬噸、油45萬噸的年生產(chǎn)能力。除油氣工業(yè)外,大慶的石化產(chǎn)品深加工業(yè)、電子信息業(yè)、建筑建材業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、旅游業(yè)等接續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展也非常迅速。全市共有各類工業(yè)企業(yè)1500多家,產(chǎn)品2700多種,鮮奶產(chǎn)品、管材和塑編產(chǎn)品產(chǎn)量位居中國首位,一批名優(yōu)特產(chǎn)品暢銷國內(nèi)外市場。大慶的接續(xù)產(chǎn)業(yè)突出以高新技術(shù)為先導(dǎo),大慶高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)是中國唯一一個依托石油、石油化工優(yōu)勢創(chuàng)建的國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。建區(qū)10年來,已吸引10幾個國家100多家外商投資企業(yè),經(jīng)確認(rèn)的省級高科技企業(yè)達(dá)到260家,累計實現(xiàn)技工貿(mào)總收入700多億元人民幣。
東城區(qū),位于大慶市北部、濱洲鐵路西側(cè)。其規(guī)劃南北長15.2 ,東西寬11.2 ,總面積達(dá)138.8 ,是大慶市的政治、經(jīng)濟(jì)、交通中心,屬于大慶市多元化產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)及石化工業(yè)基地。該地區(qū)位于松嫩平原中部,處于松花江—嫩江一級階地上,地勢平坦,并有眾多季節(jié)性積水洼地、低位沼澤及永久性堿水泡。
(二)、大慶市東城區(qū)污水處理廠簡介
作為大慶市的重點環(huán)保項目,東城區(qū)污水處理廠工程于XX年4月破土動工,XX年6月投入運行,占地6.1公頃,匯水面積138.8平方公里,鋪設(shè)截流管線19公里,安裝主要設(shè)備53臺套,其中大部分設(shè)備從美國、英國等國家引進(jìn),具有世界先進(jìn)水平,工程日處理量5萬立方米。
東城區(qū)污水處理廠是大慶市第一座城市生活污水處理廠,采用絕氧好氧活性污泥除磷工藝。污水處理效果達(dá)到國家gb—8976—96一級排放標(biāo)準(zhǔn)。排放水進(jìn)入二十里泡自然保護(hù)區(qū),經(jīng)安肇新河匯入松花江。
東城區(qū)污水處理廠投入運營以后,改變了東城區(qū)生活污水直接排放到濕地保護(hù)區(qū)的污染現(xiàn)狀。在東城區(qū)每日有4-5噸的生活污水匯入污水截流管網(wǎng),污水通過東城區(qū)污水處理廠凈化處理后排入濕地,既補充了濕地的水量,又能防止水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)象發(fā)生,使?jié)竦乇Wo(hù)區(qū)成為魚肥水美、水生植物繁茂、水鳥群棲的樂園。東城區(qū)污水處理廠的建成對維護(hù)生態(tài)平衡、凈化城市環(huán)境、提高人民生活質(zhì)量,實現(xiàn)大慶市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。
三、工藝流程及相關(guān)構(gòu)筑物介紹
(一)、工藝流程
東城區(qū)污水處理廠主要是針對大慶市居民生活污水及廠區(qū)雨水進(jìn)行處理,城市污水經(jīng)過城市管網(wǎng)匯集、流入處理廠的截流管線。進(jìn)出水水質(zhì)見下表:
進(jìn)出水水質(zhì)表
階段
水
質(zhì)
項目 一級處理 二級處理
進(jìn)水( )
出水( )
去除率
(%) 進(jìn)水( )
出水( )
去除率(%)
150 120 20 120 20 83.3
300 240 20 240 60 75
200 140 30 140 20 86
6.0 5.4 10 5.4 1.0 81.5
【關(guān)鍵詞】城市污水;處理廠;能耗;節(jié)能
中圖分類號:TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.前言
隨著人們生活水平的不斷提高,物質(zhì)生活的不斷發(fā)展,生活用水以及工業(yè)用水,隨著人們?nèi)找嬖鲩L的生產(chǎn)及生活需求,也不斷的增加,其中由于工業(yè)化以及城市化發(fā)展,水污染也成為了人類面臨的一個重要的問題。
二.我國城市水環(huán)境現(xiàn)狀及污水處理工藝能耗概況
1.我國的水環(huán)境現(xiàn)狀
水是自然資源,也是經(jīng)濟(jì)資源。雖然我國擁有數(shù)量眾多的江湖,但卻是一個嚴(yán)重缺水的國家,水環(huán)境形勢嚴(yán)峻,究其主要原因是由于水污染造成的。我國的水環(huán)境面臨以下幾個問題:¹主要污染物排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水環(huán)境容量;江河湖泊普遍遭受污染。全國七大江河水系741個監(jiān)測斷面中,41%的監(jiān)測斷面水質(zhì)劣于五類標(biāo)準(zhǔn);全國75%的湖泊出現(xiàn)不同程度的富營養(yǎng)化。生態(tài)用水缺乏,水環(huán)境惡化加劇。遼河、淮河、黃河地表水資源利用率已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國際上公認(rèn)的40%的河流開發(fā)利用率上限,海河水資源開發(fā)利用率更接近90%,“一些北方河流呈現(xiàn)出有水皆污、有河皆干的局面,生態(tài)功能幾近喪失”。
2.污水處理工藝能耗概況:
城市污水處理廠電耗占總能耗的60%一90%。電耗主要用于提升污水和污泥,生物處理的供氧和推動混合、污泥的穩(wěn)定和處理、專用機械設(shè)備的能耗、附屬建筑、廠區(qū)的照明等方面。用于污水生物處理過程的電耗(包括專用機械設(shè)備的能耗)大約占全廠用電的70%,污泥處理電耗占20%,附屬建筑、廠區(qū)照明及辦公室用電10%。污水廠熱能的消耗主要用于污泥加熱、補充消化池池壁及池頂散失的熱量及廠區(qū)供熱,一般用于泥加熱的熱耗占全廠熱耗的60%,補充消化池池壁及池頂散失的熱量占30%,廠內(nèi)供熱占100%。
三.我國城市污水處理廠的現(xiàn)狀及存在的主要問題
近年來,在我國環(huán)保事業(yè)加快發(fā)展的形勢下,城市污水處理廠的建設(shè)步伐也在加快,污水集中處理能力迅速增長。我國城市污水處理廠由1998年的266座增加到2006年的937座,污水日處理能力也相應(yīng)的由1136萬t增加到6360萬t;實際污水日處理量從29億t增加到163億t,其中日處理生活污水由20億t增加到130億t。我國城市生活污水處理率也由10.3%上升到43.8%。,這在一定程度上改善了城市水環(huán)境[l1。盡管城市污水處理發(fā)展很快,城鎮(zhèn)生活污水處理率也有較大提高,但是和世界其他發(fā)達(dá)國家相比,差距仍然很大。例如德國、瑞士、英國、荷蘭等西歐發(fā)達(dá)國家的城鎮(zhèn)生活污水處理率都超過90%以上,我國近鄰的日本和韓國的城鎮(zhèn)生活污水處理率分別達(dá)到了67.0%和78.8%。我國的污水處理設(shè)施運行負(fù)荷率在65一70%左右,還有一定的提高空間。若城市污水處理設(shè)施設(shè)計規(guī)模過大,會導(dǎo)致管理運行費用過高,或者是設(shè)計處理規(guī)模超過了實際的處理需求,直接導(dǎo)致污水處理運行負(fù)荷不高。2006年,我國城市污水處理廠運行費用達(dá)101.6億元,而其中能量消耗占運行費用的大部分,在當(dāng)前我國電力供應(yīng)困難,能源供應(yīng)不足的情況下,尋求能量優(yōu)化策略、減少能耗是污水處理可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
四.污水處理廠節(jié)能途徑與手段
能量是推動城市污水處理各種生物反應(yīng)與污水處理廠正常運轉(zhuǎn)的必要條件,主要包括直接能耗(鼓風(fēng)曝氣或機械曝氣電機的電耗),回流污泥泵、污水提升泵等的電耗,污泥消化消耗的熱能、污泥脫水的電耗、攪拌推流機械的電耗等)和間接能耗(絮凝劑、活性炭、鋁鹽、氯氣、石灰、外加碳源等耗材生產(chǎn)所需的能量)。典型的二級城市污水處理廠電耗中,污水提升占10%~20%。污水生物處理(主要用于曝氣供氧)占50%~70%。污泥處理占10%~25%,三者能耗之和占總直接能耗的70%以上。通過以上分析,現(xiàn)有污水處理廠節(jié)能的空間依然很大,為了真正達(dá)到污水處理節(jié)能降耗的目的,近年來主要研究了污水處理高效新技術(shù)和污水處理廠工藝中新設(shè)備的節(jié)能措施。
1.污水處理新技術(shù)的研究開發(fā)
(一)合理利用好氧生物處理技術(shù)
在眾多的好氧生物處理技術(shù)中,工藝的比較、選用及其節(jié)能效果。往往取決于污水處理廠的規(guī)模和出水的標(biāo)準(zhǔn)。例如,當(dāng)出水要求脫氮除磷時,中小型污水處理廠宜采用氧化溝工藝,大型污水處理廠宜采用A2/O、A/O等工藝,但它們能耗均高于生物轉(zhuǎn)盤。能耗最低的當(dāng)屬于生物濾池,生物膜法是兼性生物處理過程,有機污染物的部分降解是在厭氧條件下完成的,降低了生物代謝所需要的氧量,也就降低了電耗(能源)。
某些新的好氧生物處理工藝,如微曝氧化溝、SBR及其變形工藝、A~B法等處理技術(shù),包括厭氧或兼氧過程,并且有技術(shù)路線簡捷,投資低、處理效率高、運行方式靈活等綜合優(yōu)勢,具有較好的綜合效果。例如,由于微曝氧化溝工藝從根本上改變了曝氣方式,由表曝改為底部微曝,增加了傳質(zhì)時間和接觸面積,提高了供氧能力和氧的利用率,顯著地降低了曝氣能耗,使單位污水處理能耗≤0.2kW·h/m3,運行費用為0.23元/m3。這些運行數(shù)據(jù)已在廣東肇慶多家污水處理廠、廣東省佛山沙崗污水處理廠得到了充分的證明。佛山沙崗污水處理廠帶脫氮除磷A2/O底部微曝氧化溝運行數(shù)據(jù)表明:運行費用僅0.28~0.3元/m3,氣水比為6:1,且水質(zhì)滿足要求。
(二)新型節(jié)能短程脫氮、反硝化除磷新技術(shù)
短程同步硝化反硝化是把氨氮的硝化控制在亞硝酸鹽階段,然后實現(xiàn)同步反硝化。目前大部分的
研究集中在以NO-3為電子受體的反硝化除磷。由于以NO-2為電子受體進(jìn)行反硝化除磷,可以與短程硝化相結(jié)合,能進(jìn)一步降低能耗,近年有關(guān)以NO-2為電子受體的反硝化除磷研究開始受到關(guān)注。但如何通過馴化增強反硝化除磷菌對亞硝酸鹽毒性的適應(yīng)性,提高反硝化除磷的速率并在工程規(guī)模上得到應(yīng)用是國內(nèi)外研究的重點。以硝酸鹽為電子受體的DPR,國外已有報道,但有關(guān)常溫下的短程硝化、以亞硝酸鹽為電子受體的DPR以及與SSND技術(shù)相耦合的工藝及其機理方面的研究國內(nèi)外尚未有報道。
2.污水處理廠工藝中新設(shè)備的節(jié)能措施
(一)污水提升泵的節(jié)能
污水提升泵站是污水處理廠的能耗大戶之一,占污水處理電耗15%以上。因此,泵站的節(jié)能對降低污水處理廠的能耗具有重要意義。提升泵的節(jié)能首先應(yīng)從設(shè)計入手進(jìn)行節(jié)能設(shè)計,對已投產(chǎn)的污水處理廠仍能通過加強管理或更換部分設(shè)備進(jìn)行節(jié)能。當(dāng)污水比重、流量一定時,電機功率與揚程成正比,因此降低泵揚程的節(jié)能效果顯著。目前在進(jìn)行污水處理廠設(shè)計時,水頭損失估算普遍偏高,導(dǎo)致泵揚程計算值偏高。降低泵揚程可采取以下措施:
(1)總體平面布置要緊湊,連接管路要短而直,盡量減少水頭損失;
(2)改非淹沒堰為淹沒堰,落差可由35~40cm減少到10cm。水泵梯級搭配:目前污水處理廠水量往往隨時間、季節(jié)波動,并在污水處理廠運行初期水量也會與設(shè)計水量有較大的差距。在這種情況下,污水處理廠運行初期可按污水提升泵的大小進(jìn)行泵梯級搭配,這樣就可保證泵站集水池中的水位長期穩(wěn)定在高水位上,從而使水泵的工作揚程減小,最終達(dá)到節(jié)能目的。
(二)提高曝氣系統(tǒng)的節(jié)能
選擇高效率的曝氣設(shè)備和鼓風(fēng)設(shè)備:鼓風(fēng)曝氣設(shè)備主要有微孔氣泡、中氣泡、大氣泡和水力剪切等幾種類型。其中,微孔曝氣具有氣泡微小、比表面積大和氧轉(zhuǎn)移效率高等特點,通過提高氧的傳質(zhì)效率起到節(jié)能效果。如綿陽塔子壩污水處理廠、長沙第一污水處理廠、成都三瓦窯污水處理廠等污水處理廠均采用微孔曝氣器進(jìn)行曝氣。鼓風(fēng)設(shè)備是活性污泥法生物處理的主要動力設(shè)備,因此選擇高效的鼓風(fēng)機也是污水處理廠節(jié)能的一個重要環(huán)節(jié)。通過變頻等技術(shù)手段提高鼓風(fēng)機的運行效率,使曝氣設(shè)備一直能在較高的狀態(tài)下穩(wěn)定運行,起到節(jié)能效果。目前,一般多采用離心式鼓風(fēng)機并輔助變頻控制。
五.結(jié)束語:
在我國的現(xiàn)階段,為了保障人民的生活與生產(chǎn)需要,并滿足人們生活質(zhì)量提高的要求,對于污水處理廠的節(jié)能降耗問題,做為一項綜合性的工作,逐漸重視起來,并不斷的從我國目前的水環(huán)境現(xiàn)狀以及污水處理工藝能耗概況進(jìn)行分析,并從我國的水環(huán)境現(xiàn)狀以及污水處理工藝能耗概況進(jìn)行探討,旨在找出我國城市污水處理廠的現(xiàn)狀及存在的主要問題,并通過污水處理廠節(jié)能途徑與手段的研究,從污水處理新技術(shù)的研究開發(fā)和污水處理廠工藝中新設(shè)備的節(jié)能措施進(jìn)行著手,最終達(dá)到不斷的樹立節(jié)能減排意識,并根據(jù)多方面的分析與研究,旨在尋求節(jié)能降耗的根本性措施,并且不斷的開發(fā)新的節(jié)能工藝,用以降低污水處理的成本。
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一場沖突換來了一個“社會主義新農(nóng)村”,事件似乎在完滿落幕。不過,安寧會否從此降臨?
雖然經(jīng)濟(jì)危機到來,首季度泉港區(qū)GDP、各級財政總收入、工業(yè)用電量卻分別同比增長14.8%、120.69%和25 67%,增幅居泉州市首位。這正是沿海不少類似的石化基地城市的發(fā)展樣本。只是,這個樣本的另一面是:環(huán)境污染問題如影隨行。當(dāng)?shù)卦缬袌蟮婪Q,泉州灣海岸帶污染造成的“黑水”已經(jīng)成了泉州的心頭之痛,不少“魚米之鄉(xiāng)”成“癌癥村落”。 2008年6月19日,前來參加“第二屆海峽兩岸石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”的臺灣石化業(yè)界人士,參觀占地24.5平方公里的泉港石
化工業(yè)區(qū)的規(guī)劃模型。
更令政府頭痛的是,當(dāng)?shù)卮迕褚矟u漸失去耐性,一步步走向暴力抗污之路,近年多次沖擊當(dāng)?shù)氐奈廴緩S區(qū),以打砸方式反映問題,發(fā)泄不滿。
被化工企業(yè)日益緊密包圍的漁港小鎮(zhèn)早已失去往日的寧靜,而根本性解決問題的方案尚未出現(xiàn)。
被掩蓋的事實?
此次沖突事件中,當(dāng)?shù)販惽捎谕粫r期出現(xiàn)了兩處污染:福建湄洲灣氯堿公司(二化)的深海排水管道出現(xiàn)破裂,排出的污水滲入海中,影響近海漁業(yè);峰尾城市污水處理廠排出的污水造成惡臭。
對于前者,事實清楚,官民雙方較容易達(dá)成共識,“二化”廠假以時日修好管道即可。但對于后者,官方的解釋始終得不到企業(yè)和群眾的認(rèn)同,雙方相持不下,最終釀成暴力沖突。
雖然官方調(diào)查結(jié)果還未出來,但在過去半個月內(nèi),泉州市和泉港區(qū)官方一直堅稱,城市污水處理廠因為“污水處理系統(tǒng)在調(diào)試運行期間出現(xiàn)故障”,生活污水未經(jīng)處理就排出,因此會有惡臭。但村民和企業(yè)認(rèn)為,如果僅僅是生活污水,就算完全不經(jīng)處理,也不可能有如此惡臭。
位于峰尾的城市污水處理廠(以下簡稱“城污廠”),是這次矛盾的集中爆發(fā)點。臭氣到底來自生活污水還是工業(yè)污水,本應(yīng)是廠里最清楚。
城污廠一期工程采用BOT(民營資本承建以換取若干年限的使用權(quán))的方式由福建盈源集團(tuán)營建,2007年3月動工,當(dāng)年12月建成。截污管網(wǎng)由地方政府負(fù)責(zé)建設(shè),但工程進(jìn)度緩慢,直到2009年7月城市南部截污管網(wǎng)才建成。
“7月27日,管網(wǎng)工程全線貫通。城市污水廠也開始運營,市政方面通知廠方8月1號要進(jìn)水,當(dāng)時他們只說是處理生活污水?!备=ㄓ醇瘓F(tuán)副總經(jīng)理吳建忠在接受本刊記者采訪時稱。
吳建忠稱:“此后,普安皮革區(qū)污水卻在沒有事先通知的情況下擅自把管網(wǎng)接通,造成了大量皮革污水涌入市政管道。我們才剛開始運營,城市污水處理要經(jīng)過一個生化過程,也就是采用生化嫁接的方法,逐步把生活污水引進(jìn)來,逐步馴化成適應(yīng)本地污水的一種活性污泥?!钡瞧じ镂鬯牡絹?,破壞了城市污水處理廠的計劃?!?月4日到6日,他們就把工業(yè)污水排進(jìn)來。當(dāng)時還是少量,只有兩至三干噸。雖然已經(jīng)經(jīng)過普安自己的污水處理,但是排到我們廠區(qū)時已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有微臭。”
普安工業(yè)園區(qū)內(nèi)的企業(yè)以皮革等石化下游產(chǎn)業(yè)為主,包括普安皮革工業(yè)集控區(qū)等次級區(qū)域。其中,皮革集控區(qū)是2004年由泉州市政府招商引資建立的,共有11家外資企業(yè)在此設(shè)廠投資額逾10億元。
調(diào)查中,記者得到一份2009年7月30日“二化”發(fā)給泉港區(qū)政府的函件。“二化”公司向泉港區(qū)政府告狀,指責(zé)普安開發(fā)區(qū)借用其排海管道,并測驗出普安開發(fā)區(qū)排放的粘稠污水嚴(yán)重超標(biāo),處理技術(shù)不規(guī)范,形成管內(nèi)結(jié)垢,造成外觀階段性管阻。而且普安公司欠“二化”60萬元的借管排污費,因此“二化”要求普安停止使用該公司管道。
從時間上看,恰好在“二化”停止出借管道后一周內(nèi),普安把污水排向了城污廠。
在未知會城污廠的情況下,普安怎么能向城污廠排污?城污廠認(rèn)為這來自區(qū)政府的默許。事實上,8月中旬群眾提出抗議后,區(qū)政府的公開解釋正是如此:普安皮革工業(yè)集控區(qū)經(jīng)過自建的污水處理廠處理后的尾水并入截污管網(wǎng),流入城市污水廠進(jìn)行處理,而處理后的尾水是無言的。這似乎給了“普安”一把尚方寶劍,之后,普安的污水排放開始“肆無忌憚”。
8月18日,普安當(dāng)日即排放9600噸污水。而普安皮革區(qū)自己的污水廠日處理能力只有5000噸,也就是說有4600噸未經(jīng)皮革區(qū)污水廠處理的污水直接排放到城污廠。最終,這些污水沖擊了城污廠的整個管網(wǎng),造成管網(wǎng)全部癱瘓――現(xiàn)在這些水還在廠區(qū)內(nèi),這也是惡臭的根本原因。
吳建忠至今還十分氣憤:“如果水合鉻指標(biāo)超高,那就是皮革水。因為整個管網(wǎng)只有兩路污水進(jìn)來,一是皮革工業(yè)區(qū)的廢水,二是生活污水。生活污水不可能含有鉻,不可能產(chǎn)生任伺惡臭?!?/p>
“政府對老百姓的說法是,生活污水處理廠調(diào)試階段出現(xiàn)故障。我們請相關(guān)部門鑒定了,有一個數(shù)字能證明我們廠整個生化系統(tǒng)是完好的,我們進(jìn)來的水COD(化學(xué)需氧量)是1310,出去的水是620,處理率是52%,行內(nèi)都認(rèn)可?!眳墙ㄖ覍φ恼f法至今耿耿于懷,他認(rèn)為,“調(diào)試階段出現(xiàn)故障”根本是混淆是非的說法。
吳建忠透露,在上月中旬,政府、“二化”、普安、盈源四方都參加的一次協(xié)調(diào)會上,他們提出峰尾城市污水處理廠不接納工業(yè)污水,超標(biāo)的工業(yè)廢水進(jìn)入污水處理廠污水處理廠不負(fù)責(zé)排放,而政府官員在會上同意了由普安自己負(fù)責(zé)處理這些污水。
石化基地之殤
整個事件中,泉港區(qū)官方力挺普安開發(fā)區(qū),始終避免將矛盾引向該工業(yè)區(qū)。然而,普安開發(fā)區(qū)曾多次被環(huán)保部門點名。2008年8月,環(huán)保部環(huán)監(jiān)第15號文件要求泉港加強普安制革集控區(qū)整治力度,確保污水處理廠的正常運行和企業(yè)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
與“二化”等強勢公司相比,普安稱得上是區(qū)政府聽話的“親兒子”。
在泉港區(qū),比隸屬福建省石化集團(tuán)公司的“二化”大牌得多的石化企業(yè)就不少。據(jù)統(tǒng)計,截至今年8月份,泉港石化工業(yè)區(qū)已入駐石化相關(guān)企業(yè)39家,總投資530億元。此前,福建煉化一體化項目在泉港試投產(chǎn)。這個總投資56 2億美元的煉油乙烯一體化項目,是中石化集團(tuán)、福建省和美國??松梨?、沙特阿美“三國四方”合作的結(jié)晶,也是中國首個集化工、千萬噸煉油和成品油營銷一體化的合資項目。
該項目建成后,泉港區(qū)每年的GDP突破600億元。不過,在泉港人均GDP位居泉州前列的同時,地方政府的財政收入和居民人均收入?yún)s遠(yuǎn)落后晉江、惠安等隔壁縣級城市――因為石化大國企的稅收多半上交中央和省市等上級政府,雖然有份加入地方GDP的計算,卻不會令地方分享太多利潤。以至于地方財政甚至難以支持基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一石化企業(yè)的污水排放管道早已建好,而城市污水管道直到今年7月底才修建成功。
更糟糕的是,大規(guī)模的石化產(chǎn)業(yè)也帶來了高污染風(fēng)險。
在這里,除了采油以外,石化產(chǎn)業(yè)的鏈條十分完整,甚至可以見到自廈門PX事件后已很少在大陸媒體報道中出現(xiàn)的PX項目。前述一體化項目中,就有建設(shè)40萬噸/年聚丙烯、70萬噸/年對二甲苯芳烴聯(lián)合裝置的目標(biāo)――對二甲苯的英文簡稱即PX。這個數(shù)量比在廈門流產(chǎn)的PX項目僅少10萬噸。
而今年5月份,由臺灣石化同業(yè)公會牽頭投資興建的福建泉州市泉港區(qū)臺灣石化專區(qū)籌建處揭牌,項目規(guī)劃總投資60億美元。泉港石化基地又將承擔(dān)“承接臺灣產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移”的義務(wù),多扮演一份對臺角色。
臺灣民眾過去也曾抵制過這些產(chǎn)業(yè),著名的鹿港小鎮(zhèn)曾抵制過美國杜邦的巨額投資。而在宜蘭,縣長陳定南之所以被稱為“陳青天”,主要功勞歸結(jié)于其成功抵制了石化巨頭臺塑的“六輕”計劃。當(dāng)年,陳定南和王永慶曾在電視上展開大辯論,轟動全臺。王永慶等石化巨賈最終在臺灣獲得成功,也付出了巨大代價,幾乎每個項目的投建都給當(dāng)?shù)鼐用駧砭薮蟮呢敻?,包括巨額拆遷賠償、環(huán)境污染補貼等。
而在泉港區(qū),福建煉化集團(tuán)的新職工生活區(qū)并未建在這里,而是在附近的洛江區(qū),職工的孩子也不就讀泉港本地高中,而是前往泉州市區(qū)就讀。長期以來,這里生活兩種泉港人:福煉人和本地人。此外,重工業(yè)也很難帶動當(dāng)?shù)孛癖娋蜆I(yè),新的生活區(qū)不設(shè)立在本地,無法拉動第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
于是,為了發(fā)展本地經(jīng)濟(jì),當(dāng)?shù)卣疀Q定養(yǎng)自己的“親兒子”一一作為石化產(chǎn)業(yè)下游的普安開發(fā)區(qū)的企業(yè),大部分屬于民營企業(yè),這才給泉港區(qū)帶來實在的“收獲”。泉港區(qū)在普安開發(fā)區(qū)設(shè)立管委會,還成立了泉港石化產(chǎn)業(yè)開發(fā)建設(shè)有限公司,一套班子,兩塊牌。今年上半年,該區(qū)域內(nèi)的企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值16.7489億元,帶來工商稅收3051萬元。
但過分保護(hù)這些“親兒子”,必須付出高昂的環(huán)境成本。在此事件發(fā)生前,這里的民眾曾有過數(shù)次暴力抗污的歷史。最近的一次大規(guī)模抗污發(fā)生在2007年4月20日,地點也是在“普安開發(fā)區(qū)”。當(dāng)天,泉港區(qū)干名村民沖擊當(dāng)?shù)匕ǜ圪Y化工廠、皮革廠在內(nèi)的逾10間工廠,抗議工廠對當(dāng)?shù)卮迕竦乃丛斐蓢?yán)重污染?!洞蠊珗蟆穲蟮婪Q,群眾6個小時之久,造成了該區(qū)12名職工和管理人員受傷,其中重傷住院兩人;工廠財產(chǎn)直接損失初步統(tǒng)計達(dá)1億多元。
大量化工企業(yè)除了給當(dāng)?shù)貛砦廴就猓矌韲?yán)重的疾病。當(dāng)?shù)厝私榻B,福州市腫瘤醫(yī)院等大醫(yī)院都設(shè)置了專門為泉港癌癥患者服務(wù)的專車。
這些不只是泉港要面對的問題,也是漳州古雷半島、四川彭州等中國大陸“石化基地”所在城市,以及上萬個正在開發(fā)中的城鎮(zhèn)將會面對的問題。
有觀察人士認(rèn)為,此次事件表明,上級政府將石化基地下放到地方后,令地方政府承擔(dān)了污染風(fēng)險卻獲利不多;于是地方政府再主導(dǎo)興辦自己的石化下游產(chǎn)業(yè),結(jié)果將又一重污染風(fēng)險下壓到基層(類似寓言一般,此次的兩處污染恰是由“空降”的石化國企和本地政府招商來的石化下游企業(yè)分別造成)。最終,基層民眾承擔(dān)了所有污染風(fēng)險,并失去了原有的賴以謀生的環(huán)境――而當(dāng)?shù)氐幕鶎宇I(lǐng)導(dǎo)也同時感受到來自污染和社會穩(wěn)定兩方面的壓力。
峰尾鎮(zhèn)黨委書記邱彬僑接受記者采訪時稱:“我不方便講話。你們可以問下群眾,他們的感受比較客觀?!?/p>
關(guān)鍵詞:污水處理;問題;對策
1 我國污水處理現(xiàn)狀分析
城市化的進(jìn)程,極大地造成水體污染的嚴(yán)重化,一系列的環(huán)保問題極大的困擾了我們城市居民的生活。國家的數(shù)據(jù)顯示年排污量約為350億立方米。與此同時我們發(fā)現(xiàn)污水集中處理率僅為16%。全國超過80%的城市污水未經(jīng)任何有效的收集處理就直接排放到附近的水體,這就在很大程度上造成了污染。
在面臨如此的污染情況下,我們的職能部門也積極開展相關(guān)工作,相對有效的措施就是采用活性污泥法。但是這一工藝的落后性也越發(fā)的明顯,新的技術(shù)工藝也在不斷的推廣之中AB法、A/O法、A/A/O法、CASS法、SBR法、氧化溝法等。我們作以總結(jié)如下,我國的污染處理
還處在起步階段,應(yīng)該極大地促進(jìn)發(fā)展,才能適應(yīng)現(xiàn)代的要求。
2 我國污水處理面臨的問題
我國污水處理率低,很多老城區(qū)的排水管網(wǎng)甚至構(gòu)不成系統(tǒng)。城市污水處理能力增長緩慢、污水處理率低、工業(yè)污水排放增加是造成我國水環(huán)境污染的主要原因,由此導(dǎo)致了我國水環(huán)境的持續(xù)惡化,并嚴(yán)重的制約了我國經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展。影響我國污水處理事業(yè)發(fā)展有以下幾個原因:
2.1 污水處理技術(shù)落后
在我們的經(jīng)濟(jì)生活之中我們較長的周期都在摸索,原來引進(jìn)的主要是美國、歐洲的技術(shù)治理,在一定的程度上取得了積極的效果。在吸收、學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的污水技術(shù)的同時也形成了自己研發(fā)污水處理的技術(shù),使我國城市污水處理技術(shù)有了很大的發(fā)展,但是我國現(xiàn)階段采用的污水處理技術(shù)與同期國外的技術(shù)水平相比依然還很落后,始終存在效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點,從而影響我國污水處理事業(yè)發(fā)展。
2.2 污水處理廠運營與管理水平較低
改革開放以來我們國策為發(fā)展經(jīng)濟(jì),隨著經(jīng)濟(jì)生活的發(fā)展我們也越來越關(guān)注環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。我們要求我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是可持續(xù)的。我們也對我們的環(huán)保治理技術(shù)加以研發(fā),新型污水處理技術(shù)且吸取國外先進(jìn)污水處理技術(shù),這樣使污水處理工藝與電氣技術(shù)比較復(fù)雜,一些先進(jìn)機械設(shè)備投入使用,但現(xiàn)階段污水處理廠操作人員知識水平、工作經(jīng)驗不能適應(yīng)污水處理廠運行與管理,一部分外口進(jìn)口設(shè)備出現(xiàn)問題,都無法得到及時維修,這在很大程度上造成了污染的嚴(yán)重化。
2.3 再生水的利用率低, 城市、城鎮(zhèn)污水處理廠負(fù)荷高
我們國家的淡水資源人均很少,需要我們把淡水重復(fù)利用。我國工業(yè)污水經(jīng)處理后未經(jīng)過深度處理進(jìn)行二次利用,有的直接排放至市政管線進(jìn)入城市污水處理廠,這造成我國城市、城鎮(zhèn)污水處理廠處理負(fù)荷增加,有的直接排排放到附近湖泊或河流,然后通過河流或湖泊氧化塘凈化作用,使水體得到凈化,那么再生水利用率低也是造成我國水質(zhì)污染原因之一。
2.4 剩余污泥處理不當(dāng), 給環(huán)境造成二次污染
現(xiàn)階段,我國城市或工業(yè)污水處理工藝主要為微生物處理方法,此污水處理工藝通過微生物自身代謝,降解污水中有機物的含量,但是在污水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥,如果未能得到妥善的處置,還會給環(huán)境造成二次污染。一部分剩余污泥進(jìn)行干燥后可以用作農(nóng)肥,另一部分污泥都被掩埋或焚燒。這樣就給環(huán)境造成污染,那么剩余污泥的無污染處理也是21世紀(jì)環(huán)境科研所研究的方向。
2.5 已運行污水處理廠產(chǎn)生臭味氣體, 污染環(huán)境
污水處理廠的污泥處理系統(tǒng)的儲泥池、污泥脫水機房、厭氧池、好氧池等生化池都會產(chǎn)生嚴(yán)重的甲烷、硫化氫等有毒有害的臭氣,這不僅影響污水處理廠操作運行人員的身體健康,也給周圍居民生活環(huán)境帶來污染,所以收集和處理這些臭氣氣體也是關(guān)鍵問題,每個污水廠都應(yīng)該配套多臺除臭裝置,以消除這些臭氣避免給環(huán)境帶來的二次污染。
3 結(jié)語
治理污染已經(jīng)迫在眉睫,是我們和諧社會發(fā)展的需要。首先認(rèn)識其任由發(fā)展的危害性,發(fā)展環(huán)保經(jīng)濟(jì)、可循環(huán)經(jīng)濟(jì),一方面加大治理,另一方面積極預(yù)防,走出一條高效率、低能耗、簡易的污水技g新思路。
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關(guān)鍵詞:煤礦;生活污水;處理
中圖分類號:U664文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
隨著煤礦生產(chǎn)的擴(kuò)大,特別是我國水資源的匱乏,以及對煤礦環(huán)境保護(hù)問題的重視,對煤礦污水的處理越來越引起各級政府和環(huán)保部門的高度重視。但大多數(shù)煤礦地處偏遠(yuǎn)山區(qū),生產(chǎn)規(guī)模大小不一,難以統(tǒng)一模式處理。尤其是受經(jīng)濟(jì)條件的限制,污水廠的建設(shè)資金不足是一個普遍的問題,因而不能期望污水處理達(dá)到最理想的處理程度。
1煤礦生活污水的特點
生活污水是指居民日常生活中所產(chǎn)生的污水,它主要由廚房、炊事、洗浴、洗滌衣物的廢水及沖洗廁所的污水等形成。生活污水中的主要污染物是有機雜質(zhì),包括碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物、纖維素和合成洗滌劑、肥皂等,另有一些泥砂、巖屑及溶解性鹽類等無機雜質(zhì)。因此,生活污水對水環(huán)境的主要污染影響就是有機雜質(zhì)降解時產(chǎn)生的惡臭,消耗溶解氧和帶來富營養(yǎng)化。煤礦生活污水由于大量洗浴水稀釋,COD大大降低。由于生活污水中含有大量的有機物,故通常在預(yù)處理后采用二級生物處理。水體中的有機物的降解主要靠微生物作用下的生物化學(xué)過程來完成,這一過程包括好氧降解和厭氧降解等好幾個階段。污水好氣生化處理總的氧化代謝反應(yīng)可以下式表達(dá):
從反應(yīng)式可以看出,有機物進(jìn)行好氣生化處理的必要條件:一是有機物可以被微生物降解;二是有充足的氧供應(yīng);三是微生物存在;四是保證微生物需要的營養(yǎng)。低COD污水生化處理,由于營養(yǎng)物質(zhì)不足,微生物的同化作用缺乏物質(zhì)和能量,生化反應(yīng)始終處于遲緩狀態(tài),甚至難以維繼。
2煤礦生活污水水質(zhì)分析
煤礦生活污水一般來自于煤礦居住區(qū)和工業(yè)場地的浴室、辦公樓、單身宿舍、洗衣房等用水場合,其浴室排水的比重較大(占到 40%- 60%);其次還有很大一部分來自于廠區(qū)地面沖洗水,因此此類廢水往往具有水量水質(zhì)波動較大,含煤泥、浮油、砂量大等特點。但水質(zhì)成分單一,沒有城市中的輕工、食品、飲食等有機物排放大戶那么復(fù)雜,雖然也具有一般生活污水所具有的有機污染的一面,但在其污染物濃度上又有別于一般生活污水。
3現(xiàn)有設(shè)施存在問題
目前在不少地方生活污水處理廠設(shè)計建設(shè)中存在的一個突出問題就是入水水質(zhì)COD設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏高(按200 mg/L計算),大多采用傳統(tǒng)的活性污泥或生物膜法。在其處理程度、方法、工藝單元組合和設(shè)計參數(shù)的選取上,基本仿照了城市污水處理廠建設(shè)的思路和做法。脫離實際,造成了投資高,運轉(zhuǎn)不佳,處理效率低且不易維護(hù)等一系列問題。忽視了充分發(fā)揮生態(tài)環(huán)境(包括水環(huán)境,土壤—植物生態(tài)環(huán)境),環(huán)境容量的原則;忽視了水污染治理對策要因地制宜、處理為利用服務(wù)、使污水資源化。因此,希望能轉(zhuǎn)移一下傳統(tǒng)污水處理方法的視角,在全面、綜合、系統(tǒng)地考慮問題的基礎(chǔ)上,尋求煤礦生活污水處理的有效途徑,真正體現(xiàn)出環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的統(tǒng)一。
1)目前煤礦生活污水二級生化處理已運行的設(shè)施,多采用表面加速曝氣活性污泥法、鼓風(fēng)曝氣活性污泥法等生化處理工藝。現(xiàn)在的常規(guī)—二級生物處理,很難去除N、P,還含有N為20 mg/L、P為5 mg/L左右,此水排入自凈能力較小的河流,會使水體富營養(yǎng)化、水質(zhì)惡化、溶解度下降、魚類死亡等,單純依靠建設(shè)污水處理廠,消耗大量資源而沒有合理地利用自然界土地—植物凈化污水的功能,并未徹底改變對水體的污染狀況。
2)由于COD小,可靠數(shù)據(jù)統(tǒng)計COD濃度統(tǒng)計值為58.9 mg/L,可生化性差。不應(yīng)照搬大中城市污水處理模式,傳統(tǒng)的系列化處理方法常常達(dá)不到預(yù)期效果。
3)現(xiàn)有的設(shè)施運行過程中,往往由于原水水質(zhì)、水量波動大,操作人員很難掌握好操作技術(shù)等,使得處理效果不夠理想。尤其是活性污泥法技術(shù)性強,需要專門的技術(shù)員來管理。
4)投資大、運轉(zhuǎn)費用高。不僅會使國家增加這種間接的投入,而且還會因為這些工業(yè)的建設(shè)和生產(chǎn)帶來新的環(huán)境污染。再者,很多污水處理廠,沒有完善的污泥處理系統(tǒng),污水廠的建設(shè)和運行還會帶來其它材料和化學(xué)藥劑的消耗,這樣還會帶來二次污染。
5)沒有考慮充分的回收利用。
4幾種常用生活污水生化處理工藝及特點
4.1傳統(tǒng)活性污泥法
活性污泥法是城市生活污水和有機性工業(yè)生產(chǎn)污水的有效處理方法。它于1914年在英國曼徹斯特市建成試驗廠以來,已有70多年的歷史?;钚晕勰喾ㄊ抢煤哟ㄗ詢粼淼娜斯娀咝幚砉に?,已成為有機性污水生物處理的主體。在煤礦生活污水的處理中,活性污泥法的應(yīng)用是相當(dāng)普遍的。該法對COD在60%~80%之間。傳統(tǒng)活性物泥法處理效率高,適用于處理要求高,而水質(zhì)相對穩(wěn)定的污水,但是它對進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低,不耐沖擊負(fù)荷,需要較高的動力和基建費用。
4.2氧化溝
氧化溝法是活性污泥法的一種變種。氧化溝處理生活污水,處理效果穩(wěn)定,操作管理簡單,運行成本較低,日益受到人們的重視。氧化溝法由于其占地面積大等原因,在煤礦生活污水處理站中的應(yīng)用目前還不廣泛。
4.3生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理方法。生物接觸氧化法具有較強的耐沖擊負(fù)荷能力,污泥生成量少,無污泥膨脹,易維護(hù)管理,如設(shè)計不當(dāng),容易產(chǎn)生堵塞。該法對有機物去除率COD在80%左右。近年來,在煤礦生活污水處理中,生物接觸氧化法得到了廣泛應(yīng)用,尤其是采用生物接觸氧化法的地埋式污水處理設(shè)備應(yīng)用更廣。
鑒于前兩種方法受到使用條件的限制,目前在土地肥沃的平原地區(qū)很少采用。而生物接觸氧化法是目前采用較多的方法,因此本文著重討論該方法在煤礦生活污水處理中的應(yīng)用問題。
5生物接觸氧化法常用工藝流程
5.1典型工藝
典型工藝一般由格柵、沉砂池、初沉池、接觸氧化池、二沉池組成。其中格柵、沉砂池、初沉池構(gòu)成一級處理;接觸氧化池、二沉池構(gòu)成二級處理,這是一般生活污水二級處理常用的、典型的工藝流程。
生活污水經(jīng)外管網(wǎng)流入調(diào)節(jié)池(通過格柵去除污水中的漂浮物和粗大的懸浮物),調(diào)節(jié)水量、均衡水質(zhì),再由污水提升泵提升至水解酸化池(接觸氧化池的混合液也回流至此)污水在此進(jìn)行缺氧反硝化反應(yīng),將硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮還原成氮氣去除,同時可去除部分COD,并可提高污水的可生化性;污水經(jīng)缺氧反應(yīng)后流入接觸氧化池,通過鼓風(fēng)曝氣,污水在此進(jìn)行好氧生化反應(yīng),污水中絕大部分COD、BOD5等有機污染物被分解去除,出水流經(jīng)沉淀池,在此污水中一些脫落的生物膜和污水中絕大部分懸浮物被沉淀去除,沉淀池的出水自流入中間水池,再由過濾泵提升至機械過濾器進(jìn)一步過濾(必要時投加部分藥劑),出水流入消毒池,經(jīng)二氧化氯發(fā)生器消毒后達(dá)標(biāo)排放。
沉淀池中的沉淀污泥定期排至污泥池,當(dāng)污泥池液位達(dá)到一定高度時開啟污泥泵使污泥進(jìn)入濃縮脫水一體機對污泥進(jìn)行濃縮脫水處理。
5.2二段接觸氧化工藝
二段接觸氧化工藝(以下簡稱二段工藝)的一級處理部分與典型工藝相同,二級處理由一段接觸氧化池(簡稱一氧池)、一段接觸氧化沉淀池(簡稱一濾池)、二段接觸氧化池(簡稱二氧池)、二段接觸氯化沉淀池(簡稱二濾池)組成。
5.3工藝流程探討
(l)上述兩種工藝各有優(yōu)缺點:a.復(fù)雜程度上二段接觸氧化工藝比典型工藝復(fù)雜,因此其造價略高;b.處理效果上二段工藝比典型工藝要好,且水質(zhì)較穩(wěn)定,其原因是二段工藝中的第一段對污水負(fù)荷能起到緩沖作用,兩段中的微生物也各不相同,相當(dāng)于兩次生化處理,因此其出水效果好。
(2)上述兩種工藝處理煤礦低濃度生活污水時,其一級處理設(shè)施值得探討,主要是沉砂池、初沉池的必要性問題。一級處理的作用一般是對污水進(jìn)行預(yù)處理,以減少二級處理的負(fù)荷,其懸浮物和COD的去除率一般為50%和25%左右,對低濃度污水處理效果還要差一些。煤礦生活污水中大多已經(jīng)過化糞池處理,污水中泥、砂含量均比較低。據(jù)資料介紹我國城市污水廠也有因污水COD濃度低而停止使用初沉池的,如廣州大坦沙污水廠、大慶乘風(fēng)莊污水廠、深圳污水廠。因此一級處理可以簡化或改進(jìn),可以采用以下方法進(jìn)行一級處理:a.只設(shè)沉砂池,不設(shè)初沉池。沉砂池最大流量停留時間按30-60s;b.采用粗沉池代替沉砂池和初沉他。粗沉池沉淀時間取20min即可,遠(yuǎn)小于一般初沉池的沉淀時間1.0-2.0h;c.保留沉砂池和初沉池,但預(yù)設(shè)超越管。污水濃度高時使用初沉池,濃度低時污水超越初沉池直接進(jìn)入二級處理;d.不設(shè)沉砂池和初沉池,但需加細(xì)格柵或采用水力篩以攔截污水中的顆粒物。以上四種方法應(yīng)根據(jù)污水及現(xiàn)場實際情況,慎重選擇。
(3)二級處理部分除了上述的典型工藝和二段接觸氧化工藝以外,也可根據(jù)當(dāng)?shù)氐奈鬯闆r及現(xiàn)場實際情況演化出許多其它工藝,比如一段活性污泥、二段接觸氧化工藝:一段厭養(yǎng)、二段接觸氧化工藝等等,現(xiàn)在都有了應(yīng)用實例,究竟采用何種工藝好,應(yīng)視當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)而定。
(4)二沉池的形式目前常用的有豎流式、平流式、斜板式,而接觸氧化式沉淀池的特點是具有氧化和沉淀雙重作用,它可以利用污水中的剩余氧氣在沉淀池繼續(xù)氧化分解有機物,從而提高處理效果。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:化學(xué)除磷;CAST工藝;聚合氯化鋁(PAC);氯化鐵FeCl3;污水處理
2. 工程概況工藝流程
2.1 工程概況
湛江某處理廠位于廣東省湛江市湖光路以北、南出口路以南、百儒路以東、南柳東路以西四條公路范圍內(nèi),廠區(qū)西側(cè)北側(cè)為南柳河,廠區(qū)面積為250.282畝。某污水處理廠處理湛江市霞山區(qū)的生活污水及工業(yè)廢水,處理后出水向西排入南柳河。某污水處理廠采用了先進(jìn)的具有良好脫氮除磷效果的CAST工藝(循環(huán)式活性污泥法),設(shè)計規(guī)模為20萬噸/日。一期10萬噸工程已于2008年7月通過省環(huán)保局驗收,一期滿負(fù)荷穩(wěn)定運行。二期10萬噸于2010年5月通過省環(huán)保局驗收。出水標(biāo)準(zhǔn):《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18912-2002)[5]一級B標(biāo)準(zhǔn)與廣東省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)一級標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)者。
2.2工藝流程
圖1 湛江某水質(zhì)凈化廠工藝流程圖
3.研究方法
3.1化學(xué)除磷原理
化學(xué)除磷原理通過投加化學(xué)藥劑與污水中的含磷化合物反應(yīng)生成不溶性磷酸鹽沉淀,經(jīng)泥水分離后磷以磷酸鹽沉淀物的形式與剩余污泥一起排出系統(tǒng),從而達(dá)到除磷目的。
3.2化學(xué)除磷藥劑選擇
許多高價金屬離子藥劑投加到污水中后都會與污水中的溶解性磷離子結(jié)合生成難溶解性的化合物,但出于經(jīng)濟(jì)原因考慮,用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是Fe3+鹽、Fe2+鹽和Al3+鹽,這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態(tài)使用的。另外使用金屬鹽藥劑會給污水和污泥處理還會帶來益處,比如會降低污泥的污泥指數(shù),有利于沼氣脫硫等[2]。綜合考慮,本實驗選擇硫酸亞鐵FeSO4?7H2O, 氯化鋁AlCl3 ,聚合氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n?xH2O]m (PAC),氯化鐵FeCl3 四種常見的藥劑作為實驗對象,對其同步處磷效果和經(jīng)濟(jì)效益性進(jìn)行分析。
4實驗方法
取出水水質(zhì),用6個量杯分別加入2000ml原水,第一個量杯中不加入藥劑,作為空白,在剩余的5個量杯中分別投加同種依次增加量的藥劑,將六個量杯置于OBJ-4六聯(lián)同步電動攪拌器上進(jìn)行混凝,以液面不產(chǎn)生旋渦的速度攪拌(約100r/min)15分鐘,然后靜止沉淀30min后,取液面下3-5cm處水樣,用鉬銻抗分光光度法檢測TP含量,5次相同的實驗為一組。然后用其他三種藥劑做同樣實驗。實驗原則為不改變原水PH,并盡量與本廠處理工藝單元條件一致。
4.1實驗儀器和試劑
儀器:OBJ-4六聯(lián)同步電動攪拌器,上海欣茂PC723可見分光光度計,高壓蒸汽滅菌鍋。
試劑:硫酸亞鐵FeSO4?7H2O, (FeSO4,固體含量》40%)
氯化鋁AlCl3 (AlCl3,鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)》60%)
聚合氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n?xH2O]m,縮寫:PAC 鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)》20%
氯化鐵FeCl3 (FeCl3,鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)》66%)
4.2實驗水質(zhì)
實驗原始數(shù)據(jù):進(jìn)水為湛江南柳河生活污水,出水為CAST池某一個單獨池的潷水階段出水。以下數(shù)據(jù)時間為2011年8月到9月之間,水樣四次重復(fù)混合以后得到的平均值。表1實驗水質(zhì)
表1 實驗水質(zhì)
4.3總磷測定方法 鉬酸銨分光光度法[3]
5結(jié)果分析與討論
5.1四種除磷藥劑的投加量及除磷效果分析
根據(jù)4實驗方法和4.3總磷分析方法,分別對四種藥劑的實驗投加量及除磷效果作如下圖2圖3分析 圖2 四種藥劑投加量處理總磷效果 圖3 四種藥劑處理總磷去除率效果
圖2 四種藥劑投加量處理總磷效果
圖3 四種藥劑處理總磷去除率效果
5.2四種藥劑的除磷效果討論
將硫酸亞鐵FeSO4?7H2O,氯化鋁AlCl3,聚合氯化鋁PAC與氯化鐵FeCl3 投加量處理總磷與去除率效果對比,結(jié)合圖2與圖3,避免藥劑會造成二次污染,通過統(tǒng)計得出,隨著藥劑投加量增加在一定程度范圍內(nèi)除磷率提高,硫酸亞鐵FeSO4?7H2O投加量在1.40mg/L, 氯化鋁AlCl3投加量在1.76 mg/L,PAC投加量在1.65mg/L,氯化鐵FeCl3投加量在2.98 mg/L時,出水均可滿足國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)中對 TP
6結(jié)論
1. 除磷實驗表明藥劑投加量計算除磷效果[4]:FeCl3 > AlCl3 >PAC>FeSO4?7H2O,亞鐵鹽會使PH值減低,影響CAST工藝出水水質(zhì),使出水偏黃。FeCl3水解后生成氫氧化鐵沉淀,有極強凝聚力,對金屬管道有腐蝕,不建議采用,而且會帶來新的污染問題,影響出水色度。綜合所述,在出水TP
2. 在出水標(biāo)準(zhǔn)要求相近的情況下,化學(xué)藥劑的利用率與污水處理含磷量成正比例關(guān)系,污水含磷量越高化學(xué)藥劑利用率也越高;污水含磷量越低,化學(xué)藥劑利用率也越低。出水磷濃度越低,去除單位磷所需化學(xué)藥劑投加量就越大。
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關(guān)鍵詞:城市污水處理廠;環(huán)境影響;治理措施
隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,各地污水處理工作迅速有效地開展,污水處理廠數(shù)量明顯增加。城市污水處理廠作為解決城市水污染問題最基本而有效的途徑,是保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境、治理河流污染的必然舉措,但其在建設(shè)和運行過程中,又因自身產(chǎn)生和排放污染物對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的污染,國家環(huán)境保護(hù)部的《建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)分類管理名錄》中明確提出將城市污水處理廠列入對環(huán)境可能造成重大影響的建設(shè)項目。
1 城市污水處理廠建設(shè)的主要內(nèi)容
隨著我國節(jié)能減排工作的不斷深入,城市污水處理廠作為主要減排的載體,在減排工作中顯得尤為重要。全國各地近期內(nèi)必將掀起建設(shè)城市污水處理廠的。因此,應(yīng)充分認(rèn)識城市污水處理廠帶來的環(huán)境影響,采取合理的防治對策,正確引導(dǎo)城市污水處理廠的建設(shè)。
城市污水處理廠的主要建設(shè)內(nèi)容有硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)包括污水收集系統(tǒng)和處理系統(tǒng),污水收集系統(tǒng)包括城區(qū)污水收集管網(wǎng)、污水輸送管道及污水提升泵站;污水處理系統(tǒng)包括污水處理工程的構(gòu)筑物、配套的泵站、設(shè)備、自控系統(tǒng)等。軟件系統(tǒng)包括設(shè)計的處理規(guī)模和處理工藝,處理規(guī)模即日處理的污水量,處理工藝即處理工藝技術(shù)、路線、自控性能等。
2 城市污水處理廠對環(huán)境的影響
2.1對生態(tài)的影響
由于城市污水處理廠通常建在城市周邊的郊區(qū),從城區(qū)收集的污水需要通過輸送的管道及污水提升泵站方可送到污水處理廠,輸送管道的建設(shè)將破壞穿過的土地、河流等生態(tài)系統(tǒng),其建設(shè)過程中產(chǎn)生的棄土堆置不僅需要占用土地,同時還破壞土地原有的生態(tài)系統(tǒng)。在城區(qū)的污水管網(wǎng)建設(shè)和改造中,施工過程的噪聲、粉塵、施工廢水對城區(qū)居民產(chǎn)生影響,產(chǎn)生的棄土對占用土地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
2.2惡臭的影響
城市污水處理廠的惡臭主要來源于格柵、泵房、沉砂池、反應(yīng)池、污泥池等,由于廢水中含有氮、硫、氯、磷等污染物,隨著廢水的腐殖發(fā)酵產(chǎn)生如NH3、CH3S?螄OH、H2S等,形成惡臭。
2.3噪聲的影響
城市污水處理廠的噪聲源主要有風(fēng)機、水泵及水流等,尤其是風(fēng)機的噪聲,聲級高達(dá)105dB。盡管一般情況城市污水處理廠遠(yuǎn)離居民區(qū),對周圍的居民區(qū)影響很小,但對于操作人員,長期處于強噪聲的工作環(huán)境中可能導(dǎo)致耳聾,并對人體的中樞神經(jīng)、植物神經(jīng)產(chǎn)生損害。
2.4 污泥的影響
城市污水處理中產(chǎn)生污泥,一般情況下為污水處理量的1%~2%,污泥的發(fā)生量大。污泥中不僅含有大量的病原體、微生物、寄生蟲、病菌及有機物,還含有汞、鉻、鎘、鉛等重金屬,處理不當(dāng)將對土壤、地下水、地表水等產(chǎn)生影響。
2.5 排水的影響
城市污水處理廠處理后的最終排水對收納的水體產(chǎn)生影響。城市污水經(jīng)正常處理達(dá)標(biāo)的情況下,排水進(jìn)入河流后在排水口附近形成一段混合區(qū),在此混合區(qū)內(nèi),水質(zhì)不能達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),對該段河流的水體功能產(chǎn)生不良影響,影響沿線居民的生產(chǎn)、生活。尤其是非正常工況下,污水經(jīng)處理后不能達(dá)標(biāo)排放,在收納排水的水體將形成很大的超標(biāo)帶,并將對沿線的生產(chǎn)、生活帶來嚴(yán)重的影響。
3 防治對策
3.1合理選址
城市污水處理廠選址,要根據(jù)城區(qū)總體規(guī)劃要求,選擇城區(qū)的下風(fēng)向、收納廢水河流的下游、遠(yuǎn)離居民區(qū);在排水口設(shè)置時,按照水源保護(hù)區(qū)設(shè)置的要求避開集中式飲用水源的取水口、漁業(yè)養(yǎng)殖等。
3.2 建設(shè)花園式廠區(qū)
在廠區(qū)因地制宜種植花草樹木,充分利用不同植物對污染物的吸收作用。如利用地衣、山楂、夾桃竹、丁青等吸收二氧化硫,女貞、美人蕉、大葉黃吸收氯氣,水葫蘆、浮萍、金魚藻等吸收水中的汞、鉛、鎘,闊葉植物吸收大氣中的飄塵。在污水處理廠建設(shè)中,將綠化、人工湖、景點與處理構(gòu)筑物、出水相結(jié)合,既能減少污染對環(huán)境的影響,又可美化廠區(qū)。
3.3建設(shè)全封閉式污水處理廠
通常對惡臭主要處理方法有焚燒法、催化氧化法、吸附法等,將發(fā)生惡臭的構(gòu)筑物安置于室內(nèi),通過引風(fēng)設(shè)備收集惡臭氣體,再將臭氣采取相應(yīng)的凈化措施,不僅可以吸收惡臭氣體,廠房還對噪聲起到封閉隔離降低效果。
3.4 選擇合理設(shè)備
既要根據(jù)所在地的自然條件和經(jīng)濟(jì)狀況,選擇經(jīng)濟(jì)可行的處理工藝設(shè)備,滿足處理效果要求和經(jīng)濟(jì)承受能力;還要采用先進(jìn)的自動化控制系統(tǒng)和全線監(jiān)控系統(tǒng),減少人工操作,避免因人為因素對處理效果的影響。
3.5 確定合理建設(shè)規(guī)模
在城市污水處理廠建設(shè)中,要按照城市的發(fā)展規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)規(guī)劃,合理確定規(guī)模,分步實施。
3.6 選擇合理的工藝
污水處理廠的處理工藝應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、出水要求、處理規(guī)模、運行成本、自然條件和社會狀況等因素慎重考慮。不同的工藝技術(shù)都有其優(yōu)點、特點、適用條件和不足之處,因此,工藝選擇應(yīng)符合技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、易于管理、重視環(huán)保等方面的要求。
3.7 污泥的處置
污泥處置應(yīng)按減量化、資源化、無害化的處置原則,首先對污泥進(jìn)行濃縮脫水,減少污泥發(fā)生量;再通過消化、厭氧,去除污泥中的有機物、病菌和微生物等,并對污泥進(jìn)行成分測定,達(dá)到要求后可以進(jìn)行堆肥,充分利用污泥中豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分,如不能利用,則進(jìn)行無害化填埋處置。
城市污泥的處置方式主要有填埋、焚燒、倒海和農(nóng)業(yè)利用等,前3種方法由于場地的限制、費用昂貴、造成二次污染等因素而難以實施或被禁止[2]。而污泥中含有大量的氮、磷、鉀、鈣及有機質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),其作為農(nóng)用資源前景廣闊,有利于城市和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。需要注意的是,由于城市功能的復(fù)雜性,城市污水處理廠接納的污水類型也千差萬別,工業(yè)廢水連同生活污水一同經(jīng)市政排污管網(wǎng)匯入污水處理廠,工業(yè)廢水中難免會含有重金屬等有毒有害物質(zhì),隨著處理過程的逐步深入,有害物質(zhì)就會轉(zhuǎn)移到污泥中。因此,城市污水處理廠在排放污泥時,應(yīng)對污泥進(jìn)行重金屬等有害物質(zhì)成分分析之后再決定其具體去向。
3.8 城市污水的深度處理
為減輕城市污水處理廠的排水對收納水體的不良影響,節(jié)約水資源、保證水資源的持續(xù)利用,可對污水進(jìn)行深度處理后重復(fù)利用。尤其是缺水地區(qū),對污水進(jìn)行深度處理后重復(fù)利用,是解決淡水資源的重要途徑。
所謂深度處理,就是在污水經(jīng)過物化生化處理、達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后,對污水進(jìn)一步采取處理措施,降低水中的污染物,使水質(zhì)接近或優(yōu)于可以直接利用的水質(zhì),如居民生活中的水、工業(yè)冷卻水、道路綠化澆灑水、農(nóng)田灌溉用水等。通過城市污水的深度處理,使污水達(dá)到重復(fù)使用,節(jié)約水資源,減輕對收納水體的污染。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】 煤電一體化電廠 空冷 節(jié)水 措施
1 概述
水是人類賴以生存和發(fā)展的最重要的物質(zhì)資源之一,我國是一個水資源短缺的國家,尤其是水資源分布與礦產(chǎn)資源分布不匹配,北方及西部地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富,但水資源甚為缺乏,在該地區(qū)如何因地制宜的節(jié)約用水,保護(hù)水資源已成為人們普遍關(guān)注的問題。
在2011年年初的全國能源工作會議上,能源局局長就“十二五”期間的能源發(fā)展思路中,明確指出:“在西部煤炭豐富地區(qū),按照集約化開發(fā)和煤電一體化模式,采用先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)建設(shè)大型煤電基地電站項目。”在今后一段時間,建設(shè)大型煤電一體化電廠將是一個發(fā)展方向,如何搞好煤電一體化電廠的節(jié)水研究值得探討,既是用水大戶又是排水大戶的火力發(fā)電廠,搞好水務(wù)管理,采取有效的節(jié)水措施,合理利用水資源,將給電廠帶來良好的社會效益環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
本研究結(jié)合某煤電一體化空冷電廠的具體條件,在保證電廠安全運行并滿足環(huán)保要求前提下,重點研究電廠和煤礦在節(jié)水方面的關(guān)聯(lián)優(yōu)化途徑,電廠設(shè)計貫徹節(jié)約用水、一水多用、綜合利用和重復(fù)使用的原則,通過優(yōu)化,降低電廠耗水指標(biāo)。
2 煤電一體化電廠水源選擇
某煤電一體化項目為新建2×660MW超超臨界直接空冷機組,該項目遵循我國能源產(chǎn)業(yè)“以電力為中心、以煤炭為基礎(chǔ),煤電一體化發(fā)展”的戰(zhàn)略方針而建設(shè),該電廠的建設(shè)符合“富煤缺水”地區(qū)的特點, 結(jié)合該地區(qū)的地理位置及電廠區(qū)域水源條件,電廠可用水源主要有煤礦疏干水、污水處理廠水源、水庫地表水等。
作為煤電一體化電廠,其水源應(yīng)該首選煤礦疏干水,因為在煤炭開采過程,會排掉大量疏干水,以煤礦疏干水作為電廠補給水,可解決“富煤缺水”區(qū)域疏干水外排造成的環(huán)境污染問題。
煤礦疏干水是在采煤過程從煤層涌出的水,其出水水質(zhì)在各地區(qū)也不一樣,疏干水需根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行深度處理后才能用于電廠補充水,利用煤礦疏干水作為電廠補充水時,要充分調(diào)查煤礦疏干水的涌水量和可靠性,同時要與煤礦設(shè)計院和煤礦充分溝通,因為礦區(qū)也是用水大戶,一方面大量外排疏干水污染水體,同時自身需水量與日劇增要增加用水量。雖然疏干水供給電廠的水量及處理工藝等方面還存在一些問題,但電廠尤其是煤電一體化電廠開發(fā)利用煤礦疏干水的前景是非常大的,在疏干水水量穩(wěn)定的情況下,煤電一體化電廠水源應(yīng)首選疏干水。
根據(jù)電廠2×660MW直接空冷機組的水資源論證報告,結(jié)合其附近施工鉆孔和礦井資料,鉆孔內(nèi)水量很少,單井涌水量小于10m3/d, 因此煤礦疏干水不宜作為本工程主要供水水源,推薦采用污水處理廠中水水源,同時將水庫地表水為生產(chǎn)備用水源。
3 煤電一體化電廠依托關(guān)系
本工程總平面布置統(tǒng)籌考慮煤礦與電廠的相互關(guān)系,在電廠與煤礦功能分區(qū)相對明確的前提下,輔助及附屬設(shè)施盡量考慮公用,使煤電真正融為一體。
(1)從一體化的角度出發(fā),在煤礦主井工業(yè)廣場與電廠功能分區(qū)相對明確的前提下,在“公用”上下功夫,通過兩者輸煤系統(tǒng)的統(tǒng)籌布置、廠前建筑的聯(lián)合考慮、生活污水統(tǒng)一處理集中回收利用、煤礦水務(wù)區(qū)與電廠水務(wù)區(qū)集中布置等措施,使兩者有機的融為一體,真正實現(xiàn)一體化。
(2)電廠與煤礦工業(yè)廣場毗鄰布置,通過對煤礦工業(yè)廣場輸煤系統(tǒng)與電廠輸煤系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮,使得電廠輸煤系統(tǒng)非常短捷簡練,電廠燃煤采用輸煤棧橋直接從煤礦工業(yè)廣場末煤和洗中煤倉直接輸送到電廠原煤倉。
(3)設(shè)置電廠及煤礦綜合水務(wù)區(qū):該區(qū)主要包括中水調(diào)節(jié)水池及泵房、水庫水凈化站、綜合泵房等,該區(qū)集中布置在電廠的北側(cè)、煤礦主井口的南側(cè),可以為電廠及煤礦提供供水,也為水資源的循環(huán)充分利用創(chuàng)造了有利條件。
(4)根據(jù)水資源論證報告批復(fù)意見,電廠主水源采用污水處理廠的中水;地表水做為備用水源,生活消防用水采用地下水。電廠與煤礦毗鄰,其生產(chǎn)系統(tǒng)用水統(tǒng)一考慮了煤礦的用水量,消防系統(tǒng)預(yù)留管道接口供至煤礦副井洗煤廠區(qū)域,電廠煤泥沖洗水和煤倉間沖洗排水排放到煤礦選煤廠統(tǒng)一處理,煤礦生活污水排至電廠與電廠生活污水集中處理回用,減少了管道布置和重復(fù)性設(shè)備投資,降低了總體造價。
4 煤電一體化電廠冷卻系統(tǒng)選擇
目前電廠采用的空冷系統(tǒng)主要有三種,一種為直接空冷系統(tǒng),間接空冷系統(tǒng)有兩種即帶混凝式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)和表凝式間接空冷系統(tǒng),本工程結(jié)合電廠區(qū)域氣象條件、煤電一體化優(yōu)勢,通過對初投資、占地、煤耗、電耗、水耗等指標(biāo)的綜合比較,本工程推薦采用直接空冷系統(tǒng)。
直接空冷相比間接空冷投資能節(jié)省約20%左右,且占地面積小,電廠所處區(qū)域?qū)賴?yán)寒地區(qū),考慮到冬季防凍等因素機組選用直接空冷。
隨著現(xiàn)在煤價的不斷上漲,機組選型應(yīng)結(jié)合煤價、電價等因素進(jìn)行綜合必選。
5 煤電一體化電廠水務(wù)管理
通過研究電廠供水、排水的水量平衡及水的重復(fù)利用和節(jié)約用水措施,求得合理利用水源,保護(hù)環(huán)境,保證電廠長期、安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行。
5.1 節(jié)水措施
(1)本工程采用直接空冷機組,耗水量降低。本工程煤電一體化電廠相對煤價低(2007~2008年),通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,推薦采用直接空冷機組,系統(tǒng)的耗水量可降至相當(dāng)于濕冷系統(tǒng)耗水量的25%。
(2)脫硫系統(tǒng)采用了煙氣換熱器,節(jié)省了濕法脫硫耗水量。脫硫系統(tǒng)采用了煙氣換熱器,煙氣經(jīng)過煙氣熱量回收裝置后,煙氣溫度降低至90℃左右,進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的煙氣在吸收塔內(nèi)與石膏漿液反應(yīng)時,由于煙氣溫度的降低(相比較沒有加裝煙氣熱量回收裝置而言),其攜帶的熱量減少,吸收塔內(nèi)由于煙氣降溫放熱而蒸發(fā)的水蒸氣的水量減少,使得脫硫系統(tǒng)的補水量減少,根據(jù)實際運行數(shù)據(jù),其用水量滿足協(xié)議要求。
(3)灰、渣均采用干式集中系統(tǒng),最大限度節(jié)水;干式排渣系統(tǒng)用空氣冷卻熱渣,不需要用水冷卻,減少了設(shè)備、簡化了系統(tǒng),節(jié)約了大量水資源,同時無廢水排放,無需廢水處理系統(tǒng),有利于環(huán)境保護(hù)。
(4)本期工程化學(xué)水濃排水及酸堿廢水及反洗排水,收集后經(jīng)工業(yè)廢處理站處理后全部用于公用給水系統(tǒng)。
(5)輔機循環(huán)水排污水,回收用于脫硫制漿系統(tǒng)。
(6)輔機冷卻塔設(shè)除水器,減少冷卻系統(tǒng)風(fēng)吹損失水量。
(7)輔機冷卻塔的補水系統(tǒng)采用自動調(diào)節(jié)方式,根據(jù)系統(tǒng)水位變化自動調(diào)節(jié)補給水量。
(8)工業(yè)廢水集中處理,重復(fù)利用于公用水系統(tǒng)。
(9)生活污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后重復(fù)利用于公用給水系統(tǒng)等。
(10)電廠煤水排至煤礦回用,煤礦生活污水回用于電廠系統(tǒng),廢水水源互相利用,減少廢水外排。
(11)合理設(shè)置計量監(jiān)控設(shè)施:系統(tǒng)中配備必要的流量計和水位控制閥等計量控制設(shè)施,對各主要工藝系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督管理,嚴(yán)防跑、冒、滴、漏、溢流現(xiàn)象的發(fā)生。
5.2 其它廢污水處理
根據(jù)電廠各用水點的水量和水質(zhì)要求,對電廠排水進(jìn)行不同方式的處理后,再重復(fù)利用或排出廠外。全廠排水按排水水質(zhì)分為生活污水和工業(yè)廢水等。
生活污水包括:廠區(qū)內(nèi)各生產(chǎn)建筑物、辦公樓等附屬建筑物的廁所和盥洗排水,浴室排水,食堂排水等。因一體化項目的子項目礦井生活污水排至電廠廠區(qū)內(nèi)處理,所以污水量包括一部分礦井區(qū)的生活污水。
經(jīng)處理后的污水水質(zhì)為BOD5≤10mg/l,SS≤10mg/l,對BOD5和SS去除率分別為85%和80%以上,出水水質(zhì)能夠滿足GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》表4中一級標(biāo)準(zhǔn)及回用水標(biāo)準(zhǔn)。排到公用水池后與工業(yè)廢水處理站處理來水混合回用。
5.3 水量平衡
根據(jù)上述各用水量分析及相應(yīng)可靠的節(jié)水措施,在全廠水務(wù)管理和水量平衡設(shè)計中貫徹一水多用、處理回收、綜合利用和重復(fù)使用的節(jié)水原則。
汽動給水泵采用濕式冷卻方案,本期工程2×660MW超超臨界空冷機組全廠夏季最大補給水量見表1。
備注:
(1)化學(xué)水處理用水量已扣除煤礦用汽9m3/h(夏季)。
(2)表中第14項為煤礦區(qū)生活污水排至電廠18m3/h,第15項電廠公用水排水至煤礦18m3/h,所以電廠實際耗水量應(yīng)為563m3/h。
(3)表中所列為正常連續(xù)供水量和耗水量,耗水量為電廠采取了節(jié)約用水措施、一水多用、重復(fù)利用后與用水量對應(yīng)的正常連續(xù)補水量,不包括機組啟動、檢修等的非正常工況水量。
經(jīng)水量平衡計算,電廠和煤礦廢水互用等措施,電廠本期新建2×660MW超超臨界空冷機組時,電廠夏季最大用水量約為563m3/h(0.156m3/s),夏季耗水指標(biāo)為0.118m3/s.MW,電廠全年平均用水量為510m3/h(0.142m3/s),全年平均耗水指標(biāo)為0.11m3/s.MW。
通過優(yōu)化和采用節(jié)水技術(shù),電廠新建工程的耗水指標(biāo)優(yōu)于國家對新建機組電廠節(jié)水的有關(guān)規(guī)定,達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)的水平,滿足業(yè)主要求的指標(biāo),電廠運行1年多,根據(jù)實測數(shù)據(jù),實際運行指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求。
6 結(jié)語
煤電一體化空冷電廠的節(jié)水設(shè)計要結(jié)合實際情況,在電廠規(guī)劃和設(shè)計初期就要把節(jié)約用水作為一項重要的設(shè)計原則,在規(guī)劃初期,設(shè)計院要與煤礦設(shè)計院密切配合,及時了解煤礦的總體布局,了解煤礦總體用排水情況,通過合理選擇電廠供水水源、機組形式、優(yōu)化機組冷卻方式和冷卻水系統(tǒng),最終確定采用空冷機組,在此基礎(chǔ)上,本著為煤電一體化項目降低總體投資和節(jié)水的情況下,進(jìn)一步確定電廠和煤礦總體用排水統(tǒng)籌規(guī)劃,通過各種節(jié)水措施,降低電廠耗水指標(biāo),同時保證工業(yè)廢水不外排。
總之,電廠節(jié)水技術(shù)是否成功需要從設(shè)計開始到電廠運行全過程實施的檢驗,水工專業(yè)負(fù)責(zé)對全廠用水進(jìn)行水量平衡計算,但需要其他用水工藝專業(yè)配合,各專業(yè)應(yīng)對各用水量嚴(yán)格計量,絕不超限,同時從初步設(shè)計招標(biāo)到施工圖階段設(shè)備招標(biāo),到電廠運行管理,都需要嚴(yán)格控制相關(guān)的用水量,才能確保設(shè)計耗水指標(biāo)先進(jìn),設(shè)計數(shù)據(jù)與實際運行一致,達(dá)到環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的統(tǒng)一。
參考文獻(xiàn):
[1]《火力發(fā)電廠水工設(shè)計規(guī)范》DL/T 5339―2006.