污水处理厂改造建议书(精选8篇)
发包人(全称):安县人民医院(以下简称甲方)承包人(全称):绵阳志盛建筑工程有限公司(以下简称乙方)根据《中华人民共和国合同法》和国家有关建设、环保等法律、法规,为明确双方在施工过程中的权利和义务,在公平、公正的原则下,经双方协商同意签订本协议。
2.6 协调有关部门做好现场保卫、消防、垃圾处理等工作。
2.7 按合同条款规定向乙方支付工程款项。
内容的全部费用,在整个施工期间除因甲方原因进行工程设计变更,按变更设计计算增减工程量,计算变更费用;由于材料差价引起的总价变化;新增合同以外的项目内容外,总价不作调整。
5.2 合同结算:工程全部完工并经竣工验收合格后,甲方付至本合同暂定总价款的80%;乙方提出工程结算并将有关资料送交甲方,甲方自接到上述资料7天内审查完毕,到期未提出异议,视为同意。甲方应按照认定的工程结算价款付至95%,剩余5%的工程结算价款作为质量保修金(质量保修金不计息),待保修时间届满经甲方验收无质量问题后一周内退还全部保修金。
9.1 因乙方责任造成工程质量不符合规定的,乙方应负责无偿修理或返工。
9.2 因甲方未按合同的规定履行自己应尽的责任和义务,乙方有权向甲方追索因甲方原因造成的经济损失。
9.3 因乙方不按合同的规定或中途不再按合同的规定继续履行合同中规定的责任和义务,甲方将追究乙方责任,在必要时可解除本合同,并向乙方追索其造成的经济损失。
9.4 甲方不按合同约定支付工程款(进度款),双方又未达成延期付款协议,导致施工无法进行,乙方可停止施工,由甲方承担违约责任。
9.5 合同在甲乙双方签字、盖章后,即具有法律认可的效力,任何一方不得擅自修改或拒绝执行合同的任何条款,违约者应承担由此而产生的经济损失。
1.1 污水进厂水量
根据《铜川市城市总体规划》及《城市给水工程规划规范》,结合铜川市污水处理厂自1995年运行以来,其水量基本稳定在2.0万m3/d,高峰时为2.2万m3/d。考虑到将来的城市发展,铜川市污水处理厂升级改造项目水量按3.5万m3/d计算。
1.2 污水进厂水质
根据铜川市污水处理厂多年来的运行,其污水进出污水厂的水质情况如表1所示。
参照类似污水处理厂污水水质,结合进厂水水质情况,确定铜川市污水处理厂升级改造后的进厂污水水质,见表2。
2 改造要求
综合考虑地表水环境的功能区划、环境容量和总量控制的原则,在铜川市污水处理厂升级改造后,要求处理出水执行GB 18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级B标准,具体指标为:CODCr≤60 mg/L;BOD5≤20 mg/L;SS≤20 mg/L;NH3-N≤8(15) mg/L;pH:6~9;TP≤1.0 mg/L;粪大肠杆菌群数不大于1.0×104个/L。
由此可知,铜川市污水处理厂升级改造的重点处理项目主要是NH3-N和TP,这些项目是需要在工艺设计中重点考虑的控制因素,其余指标BOD5,CODCr等则需要兼顾考虑。
在上述重点处理项目中,SS主要是靠物理方法解决,而CODCr,NH3-N和TP则主要靠生物处理的方法解决。
设计采用的出水设计控制指标和相应的去除率见表3。
3 对污水处理厂存在问题的分析
1)铜川市污水处理厂采用的设计计算方法为污泥负荷法,采用这种方法设计了成千上万座污水处理厂,充分说明它的正确性和适用性。但另一方面,也反映出它存在不少问题:
a.污泥负荷法是以污泥负荷Ls和容积Lv为基本设计参数,它们的取值主要是根据经验确定,由于水质千差万别和处理要求不同,Ls和Lv的取值很大,这对经验较少的设计人员来说很难操作。
b.污泥负荷有两种单位:
第一种是kgBOD/(kgMLSS·d);
第二种是BOD/(kgMLVSS·d)。
这两种单位容易混淆。对于生活污水,一般MLVSS/MLSS=0.7,如果单位用错,算出的曝气池容量将差30%。这两种单位目前都在应用,我国规范中用的是kgBOD/(kgMLSS·d),而手册中则是用kgBOD/(kgMLVSS·d),推荐的数值竟完全一样。
c.污泥负荷法的针对性不强,当要求硝化和反硝化时,就缺乏推荐数值,经验少的设计人员不好选用。
2)SBR曝气池供氧不足使硝化过程速率受到抑制,最终影响了氨氮的去除效果。
本污水厂现采用的是得到普遍认可的微孔曝气器,该曝气器不仅经济,更重要的是其产生的微涡旋不会使硝化细菌的絮体破碎。故问题不在于曝气系统设计本身,而在于曝气池内SS过多产生了对微孔曝气器的堵塞。因此,有必要强化预处理阶段去除SS的功能。
3)本次改造要求氨氮的去除率达到84%以上,就常规SBR工艺本身而言难以实现这个目标。体现在铜川市污水处理厂的问题主要有以下两点:
a.根据活性污泥工艺基本原理,生物脱氮需要好氧池和缺氧池,好氧池氨氮氧化为硝态氮,缺氧池中硝态氮还原为氮气。在一般活性污泥工艺中,好氧池和缺氧池分别设置,硝化和反硝化在不同空间完成,而在常规SBR工艺中,空间只有一个,只能在时间上划分为好氧时段和缺氧时段。但这存在的问题就是:从缺氧时段转化为好氧时段及从好氧时段转化缺氧时段都有一个过渡的过程,溶解氧不会从小于0.5 mg/L一下升至2 mg/L,也不能从2 mg/L一下降至小于0.5 mg/L,这两个过渡段对硝化和反硝化都会产生不利影响。
b.反硝化的过程可表示为:
NO-3+5H(碳源有机物提供)
根据反硝化的化学计量学可知,有机碳和硝酸盐的最佳比例大约为0.89 gDOC·(gNO3-N)-1时,完全反硝化才可能发生。然而,常规SBR反应池是完全混合池型,污水进入池内立即与池液均匀混合,有机物浓度迅速降低,这种环境容易发生污泥膨胀,而且还对脱氮产生了不利影响。
4 结语
通过对以上几个问题的分析,得出以下结论:
1)铜川市污水处理厂地处黄土高原,雨季时由于地表径流量大,使进入水厂的SS过多,容易使曝气池内的曝气头发生堵塞;同时污水厂现二级处理工艺为常规SBR工艺,分析可知该工艺的脱氮效果无法满足GB 18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级B标准的要求。
2)本次改造应强化一级处理系统(粗细格栅、沉砂池)去除SS的功能。
3)设计采用以泥龄θc为基本参数的泥龄法结合德国目前采用的ATV标准中的计算方法进行设计计算。
4)为强化脱氮效果,本次升级改造的二级处理采用“厌氧—CAST”工艺,即在CAST反应器前设置厌氧池,并增设回流管线。这样不仅能够强化生物选择的作用,防止污泥膨胀,更重要的是可以取得良好的脱氮效果。
参考文献
[1]周雹.活性污泥工艺简明原理及设计计算[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
关键词:污水处理;浮选法;工艺改造
目前,随着我国对石油的需求量日益增多,石油炼化企业污水排量也在不断增加,针对污水处理的容量也在不断加大,同时由于我国水资源人均量低,对水质加工能力和需求量也日益提高。为此,企业污水的再生与回用是摆在污水处理是摆在炼化企业面前的头等大事。为了提高水资源的利用率,降低企业用水成本,必须要重视化工企业的工业外排废水的处理问题,通过科学的工艺进行高效回收利用,从而缓解水资源短缺的矛盾,为后代创造良好环境,保证水质标准的长远规划。
1 一级预处理工艺技术及改造
1.1工艺简介
基于重力分离的污水处理技术对废水中体积和质量比较大的浮油进行分离,但由于炼油厂污水中的油粒直径较小,还有一些呈乳化状态的乳化油,仅仅只依靠重力难以进行分离。通过向含油粒直径微小的浮油或呈乳化状态的乳化油的废水中通入空气,通过空气附着在微粒表面从而来降低污水中细小颗粒的密度,使颗粒悬浮从而实现油滴和水的分离,然后加入混凝剂,促进微粒混凝,去除废水中微细浮游或乳化油,进而提高了油水分离效果,关键是控制气泡大小,气泡小,除油效果好。
1.2工艺流程
工艺流程气浮(浮选)法工艺流程。污水从隔油池流出后,在污水流经的管道中加入混凝剂,混凝剂与污水在搅拌区内混合再经机械搅拌充分反应后, 废水中的油等污染物与混凝剂形成的絮凝体,进入气浮池分离段,溶气罐释放出的溶气水与污水再混合。絮凝体被溶气水释放出的微气泡吸附并随之浮至水面形成浮渣层,池内设链板式刮渣机,浮渣在刮渣机的作用下排出池外,气浮出水一部分进入生化处理,另一部分回流到溶气罐。
1.3 工艺改造
1.3.1 刮渣机改造
在机械搅拌过程中,气泡会随着机械震动发生破碎,气泡破碎后单独的微粒难以分离从而大大降低浮选池的出水水质,将同向刮渣改为逆向刮渣。使用润滑油进行润滑提高刮渣机的运行稳定性和震动幅度,降低对气泡的破碎作用。对设计刮渣机滚子结构进行改良,一方面要采用耐磨材质,一方面要选用大直径的滚子,定期检查链条长度,保证在允许范围内,出现异常时及时调整链条松紧度。
1.3.2 增加二级气浮设施
对于采用两级浮选工艺,在一级气浮设施的基础上增加二级气浮设施,二级气浮采用涡凹气浮系统。涡凹气浮系统的优点在于舍弃了传统的回流泵及管路系统,回流管道从曝气段沿着气浮的低部伸展。渦凹曝气机的回流管与池底的接触区域造成负压区,通入的空气气泡在负压作用会将废水由池底带到曝气区,然后又返回气浮段,形成良好的部分回流溶气。独特的涡凹曝气机将“微泡”直接注入污水中,散气叶轮将“微泡”均匀分配到水中,能避免阻塞的发生,同时降低了空压机或射流器及循环泵、压力溶气罐及进气系统。
2 二级预处理工艺技术及改造
2.1 活性污泥法工艺
活性污泥中的降解细菌处理污染颗粒的过程是个协同过程,一种细菌在利用污染物中的有机质,生成的代谢产物可以为另一种细菌的提供食物和养料,然后再进行进一步的降解直至将复杂的有机污染物逐步分解成分子量小的,容易被细菌吸收的有机物。污水的活性污相当于一个小的生态系统,池中的细菌、原生动物等微型生物在一定的氧气量和人工控制下的理化环境中,吸收分解污水中的污染物,将污染颗粒降解分离。
2.2 工艺流程
经过一级预处理的污水进入二级预处理浮池,细菌、原生动物等微型生物在曝气条件下,吸收分解污水中的污染物,细菌在曝气条件下形成絮状的活性污泥,再经过二次沉淀,将絮状物质沉淀出来并进行外排,剩余的活性污泥在沉淀池中沉淀分离出来,再一次进入浮池进行循环处理,沉淀中产生的回流污泥返回到曝气池进行再次生物处理,直到污水水质达到下一级排放标准。
2.3 改造工艺
2.3.1 双螺旋曝气器进行改造。
将双螺旋改为可提升膜片式微孔空气曝气器。可升降式微孔曝气器的工作原理是由底部通入压缩空气,气泡经过旋转后径向混合反向旋转,从而气泡多次被切割,直径不断变小,形成了较大的上升流速,使曝气器周围的水向曝气器入口处流动,形成水流大循环,这样曝器的提升、混合、充氧能力就得以完成,维护方便。
2.3.2 曝气池澄清区亲水性填料安装。
通过对曝气池澄清区填充亲水性填料能强化生化作用,提升污水处理效果,进一步提高有害物去除率,减少了向环境排放的污染物量,而且污泥浓度高,性能好,耐冲击能力强。
3 结语
通过对气浮装置结构和材质进行一系列的改造和升级,大大提高了气浮装置出水合格率,降低了生产成本,缩短了污水净化时间,为下一步的生化处理创造了良好的条件。
参考文献:
[1]贺利民.炼油厂废水处理污泥热解制油技术研究[J].湘潭大学自然科学学报,2001,23(2):74-76.
[2]咎元峰,等.污泥处理技术的新进展[J].中国给水排水,2004,6(20):25-28.
[3]梁汉修,王正平,等.浮选工艺单元的优化与改造[J],炼油与化工,2006(1).
污水处理厂项目建议书
一、项目概况
(一)工程名称
某县某镇污水处理厂
(二)工程规模
某镇污水处理厂规模为10000t/d。配套管网长度为5000米。
(三)工程投资
工程总投资为3950万元;其中污水处理厂工程2400万元、官网建设600万元、土地征收及供电增容950万元。
二、项目背景和意义
(一)背景
1、地理位置
某镇位于某县西部,镇政府驻地距县城11公里。该镇东临某县**工业区,南接**镇,西与**乡为邻,北临黄河与**乡相连。全镇总面积54平方公里。镇域内310国道、连霍高速公路穿境而过,**公路和**铁路专用线横贯东西,S314省道和**公路贯穿南北,**公路直达黄河渡口,对外交通便利。
2、地形地貌
某镇属丘陵区,土壤多为红粘土。西、南、北三面多沟壑。地势由西北向东南倾斜。境内有丘陵、平原、山区,海拔在500-926米之间。矿产资源丰富,煤、铁、铝矾土、石灰石储量大、品位高、易开采;以畜牧养殖为主导产业的农业经济发展迅速。
3、水文
某镇境内有河流2条。全镇大部分区域属松散岩类孔隙含水岩组区,地下水为冲击孔隙潜水或承压水,水位低,埋深10-30米。开发利用率仅为可用水的50%左右,且易受污染。境内有3座水库和水塘:**水库、**水塘、**水塘,可灌溉农田面积2340亩。拟建污水厂位于城镇规划区下游,地质结构稳定,并处于城镇下风方向。
4、社会经济情况
某镇是河南省人民政府于1995年5月批准的建制镇。下辖13个行政村,2个居委会,人口2.8万人,耕地面积达3.1万亩,镇区规划面积5.4平方公里,建成面积2.5平方公里,新建居民住宅区住宅楼39栋建筑面积达20.59万平方米,镇区总人口16300人。属省级和国家级重点镇。被省发改委确定为煤铝产业聚集区,辖区有**煤矿、**铝业、**公司、120万吨选煤、大唐**山风电等十余家大中型企业。20,农民人均纯收入6741元;完成农业增加值9250万元,完成规模以上工业增加值8.3亿元,实现利税3.96亿元;全镇财政收入4452.62万元。
(二)工程目的
主要为集中处理镇域内生活污水和工业污水,污水处理后可直接排入杜家河用于农业灌溉,也可用于生活景观及绿化用水。
(三)项目建设的必要性
1、现状及存在的问题
目前,某铝工业园区坐落在**镇域内,大小企业十几家,污水量增大,镇内无任何污水处理设施,排放到溪流中后鱼虾都不能存活,原有溪水无法灌溉耕地,严重影响到沿线居民的生产生活用水。某镇是省级和国家级重点建设真,脏乱的环境卫生条件严重的影响了某镇的形象,制约了某镇经济的发展。为此,尽快实施污水处理厂项目当务之急。
2、项目建设必要性
某镇近期镇区人口规模为39675人,远期镇区人口规模为47118人。根据《镇规划标准》(GB50188-)某县属Ⅱ类地区,人均综合用水指标为100--200升/人?日计,参考同类型镇区,并结合实际情况,按照“用水量综合指标法”,进行需水量预测。确定镇区单位人口综合用水量指标值为150L/(人.d) ,20镇区单位人口综合用水量指标值为200L/(人.d)则:
预测近期20用水量为:150×39675人=5951250L/d=5951.25吨/d 预测远期年用水量为:200×47118人=9423600L/d=9423.6吨/d 污水量按用水量的80%计算,近期年镇区生活污水量为4761吨/d:2020年的城镇生活污水量为7538.88吨/日。铝工业园区企业数量不断增加,工业废水排放有增无减。根据某镇总体规划,某镇将修建污水处理厂一座,为了达到《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》的有关规定,中远期规模控制到1万吨/天,已成为解决某镇中心组团排污处理的迫切要求。
某镇污水厂的建设,正是保护自身环境,提高城镇文明水平和居民健康水平,促进城镇发展的必要举措。综上所述,某镇市河流污染已较严重,随着城镇人口规模的扩大,污水量还将增大,因此为了保镇区和周边村组人民的身体健康,促进社会全面发展,兴建污水处理厂工程势在必行。
三、项目建设指导思想和依据
(一)指导思想
从某镇实际出发,充分发挥区位及资源优势,紧紧围绕县委、县政府环境整治战略思想,优化旅游环境,提高引资条件,改善居民生活质量,加快铝工业园区和城镇建设步伐,扩大某镇经济总量。
(二)建设原则
污水处理厂的建设要符合城镇总体规划,符合当地发展的要求,污水排除要符合水源保护的要求,排放的污水经过处理必须达到《污水排放标准》(GB8978-1996)中的一级排放标准,改善当地的`水环境。
(三)建设依据
1、某县县域村镇体系规划(—2020);
2、某县某镇总体规划(2010—2020)。
3、采用的主要规范和标准
(1)《室外排水设计规范》(GBJ14-87)
(2)《地表水环境质量标准》(GHZB1-)
(3)《污水综合排放标准》(HN8978-1996)
(4)《污水排入城镇下水道水质标准》
(5)《城镇水处理厂污水污泥排放标准》(CJ18-86)
(6)《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》(CJJ31-89)
(7)《建筑给排水设计规范》(GB15-88)
(8)《城镇防洪工程设计规范》 (CJJ50-92)
(9)《工业建筑防腐蚀设计规范》 (GB50046-95)
(10)《给水排水工程结构设计规范》 (GBJ69,84)
(11)《城镇污水处理工程项目建设标准》
(12)《城镇污水处理》 (CJB99-103)
(13)《工程建设标准强制性条文》(城镇建设部份)(建标[]202号
四、建设项目基础条件
(一)建设区条件
项目拟建在镇区东北部,该地处于镇区地势低端,是城区规划的外围,也是铝工业园区的外围,有利于收集整个城镇和工业区的污水,且位于城镇规划道路侧,交通方便,符合污水处理厂的建设要求。所需土地、水、能源、劳动力等条件当地能够解决。
(二)建设技术条件
管道输水工程技术难度不大,市县环保局具有这方面丰富的建设管理经验,有专业的规划、设计和施工人员。也可以采取招标的形式,聘请专业的施工队伍进行施工,可以保证技术条件。
五、项目建设内容
项目拟建在镇区东北部,预计投资4600万元,针对某镇实际情况,某镇市污水污水处理厂拟采用同心式一体化氧化沟工艺方案。
1、建设日处理污水1万吨的处理厂一座。
2、项目控制面积80亩,其中厂区占地面积65亩,
3、配套完善污水收集管网5000米。
4、配给供电设施,新增电容200KW。
六、项目投资估算及资金筹措
(一)投资预算
项目预计一期总投资3950万元,其投资预算如下:
1、处理厂投资2400万元,主要包括污水处理设备,拦污栅、泵房、沉淀池、一体化氧化沟等主体设工程,以及1200平方米办公楼、300平方米分析化验中心等附属工程。
2、5000米污水收集管网投资600万元。
3、土地及地上物补偿投入350万元。
4、供电增容200KW需投入600万元。
(二)资金筹措
1、地方自有资金投入1300万元
2、申请国家资本金投入2650万元
3、若国家资本金不能到位,将引进企业运作。
七、项目建设周期
本项目预计20xx年下半年开始兴建,建设周期为18个月。
八、环境影响及社会经济效益评价
1、环境影响
污水处理厂的建设,是某镇水污染防治总体规划的重要组成部分。污水厂的建成运行可彻底解决某镇排放的生活和工业污水对该地区水体的污染,有利于生态环境的改善,有利于某镇及下游农业的稳定发展,促进区域经济发展。经过处理的污水,可达到一级排放标准,不会对周边环境造成污染。
2、社会效益评价
污水处理厂的建成进一步完善了某镇的城镇基础设施,不仅可以改善当地居民的生产生活条件,而且改善了整个地区的环境,提高了商业吸引力,对促进经济发展和旅游事业具有积极的推动作用。同时在工程建设时,需要建筑材料和设备,扩大了内需,可以增加农民收入。因此该项目的建设具有良好的社会效益。
九、结论
绍兴污水处理厂(一期)自动化系统的优化与改造
摘要:绍兴污水处理厂在进行挖潜改造后,各工段增加了部分设施设备,自控系统也进行相应配套,笔者主要介绍一期工程自动化系统的.局部改造情况.作 者:蔡芝斌 沈尧忠 边海燕 CAI Zhi-bin SHEN Yao-zhong BIAN Hai-yan 作者单位:蔡芝斌,沈尧忠,CAI Zhi-bin,SHEN Yao-zhong(绍兴水处理发展有限公司,浙江,绍兴,312073)边海燕,BIAN Hai-yan(绍兴蓝天环保有限公司,浙江,绍兴,312073)
期 刊:中国给水排水 ISTICPKU Journal:CHINA WATER & WASTEWATER 年,卷(期):2006, 22(22) 分类号:X703.1 关键词:污水处理厂 自控系统 改造★ 低浓度城市污水兼性生化工艺参数的优化
关键词:太湖;吴塘村;化粪池;接触氧化;人工湿地
2007年江苏省持续高温少雨,太湖水体富营养化严重,5月28日,太湖无锡段梅梁湾爆
发了大规模的蓝藻侵害,无锡市城区牵龙口水厂和南泉水厂的水源先后遭受污染而停用,严重威胁生活饮用水的安全。这次大规模的蓝藻爆发再次向人类敲响警钟,解决太湖流域的富营养化问题,寻找有效的对策,已成为迫在眉睫的重大任务。
太湖水体污染主要来源于内源和外源,内源主要是湖底淤泥和水体中营养物质;外源主要为城市生活污水、工业废水、降水等,来源众多且复杂,对太湖水体污染贡献大,因此本文主要研究外源的控制。我国有60多万个行政村、250多万个自然村,居住生活着2亿多农户[1]。全国农村每年产生生活污水约80多亿吨,而96的村庄没有排水渠道和污水处理系统,生活污水随意排放[1]。太湖周边分布着大量的农村,农村生活污水对太湖富营养化贡献较大, 图1无锡市吴塘村
并且有分布广而且分散,水质、水量波动性大,水
中氮、磷含量较高等特征。
根据目前我国广大农村地区社会经济发展状况、污水处理与水环境保护要求,农村污水
处理主要采用化粪池、人工湿地、稳定塘、土壤渗滤、生物膜法等几种适合农村实际的污水处理工艺技术[2],其中化粪池因造价低和管理方便为大多数农村所采用。笔者尝试将人工湿地和生物膜法与化粪池结合起来,设计一套适合太湖周边农村地区的生活污水处理方式。1.研究区域的选择 2.处理工艺的选择
我国农村居住相对分散,经济力量也相对薄弱,部分经济条件比较好的农村修建的住宅大都安装了配套的卫生器具、给水管、排水管,设计了卫生间,可是缺乏完善的下水道系统 [3],大部分农村生活污水主要通过现有的截污沟渠直接排到附近水体里或者下渗至土壤里,成为水体主要的面源污染。对于农村的分散生活污水的处理方式,造价低廉、工艺简单、处理效果有保证、运行维护简便是首要的原则。目前农村实际中使用较多的污水处理技术主要有化粪池、人工湿地、稳定塘、土壤渗滤、生物膜法等。2.1化粪池
化粪池又名殷夫池,是20世纪初德国人创造的,作为我国城镇生活污水主要局部处理构筑物被普遍采用,在消除病原体、减少污染等方面曾经发挥了巨大的作用。化粪池的功能是接收、贮存家庭生活污水。池内分为漂浮层、淤泥层和中间清水层三个区域。它除了能截留生活污水中的粪便、纸屑和病原虫等杂质的50和去除BOD的20以外、还可以减轻污水处理厂的负荷或减轻对水体的污染。沉淀下来的污泥经3~12个月的厌氧分解、酸性发酵脱水熟化后能转化为稳定状态可清掏出做肥料[4]。目前化粪池的池型主要有旧式化粪池、改良式化粪池、立体多槽式化粪池、好氧曝气式化粪池、灭菌化粪池[5]、集成式生物化粪池[6]、无害化化粪池[7]、新型生物处理化粪池[8]等,化粪池的改造具有潜力。2.2人工湿地
人工湿地(ConstructedWetland)是人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统,这是发达国家近十年来才兴起的生态处理法[9]。第一个完整的人工湿地试验始于1974年德国的Othfrensen湿地[10]。其基本原理是:在一定的填料上种美人蕉、富贵竹、芦苇等特定的植物,将污水投放到人工建造的类似于沼泽的湿地上,当富营养化水(如生活污水等)流过人下湿地时,经沙石、土壤过滤和植物根际的多种微生物活动,使水质得到净化[9]。
人工湿地污水处理技术可处理氮、磷含量较高的污水,还可作为二级污水处理后接的深度处理工艺。人工湿地主要分为潜流人工湿地和表面流人工湿地。按水流方向又可分为垂直流人工湿地和水平流人工湿地。处理等量的污水,潜流系统用地要比表面流人工湿地少,运行维护简单。表面流人工湿地多发的臭味和蚊蝇滋生在潜流系统中很少出现[11][12]。人工湿地的缺点是需要大量土地,并要解决土壤和水中的充分供氧问题及受气温和植物生长季节的影响等问题。
垂直流人工湿地由下行流和上行流方式的两池组成。吴振斌、成水平等人对垂直流人工湿地小试系统进行测试,对受污染地面水体中的CODcr、BOD5和TSS的去除率分别为53.6、78.7和80.2。对细菌、总大肠菌、粪大肠菌和藻类的平均去除率分别达99.4、85.9、89.7和97.7。对KN、NH4+-N和TP的平均去除率分别为39.2、16.5和25.8[13]。参考该系统进行设计,可有效降低出水氮、磷含量,不难想象最终出水能达到水功能区划的要求。2.3稳定塘
利用稳定塘处理污水可充分利用地形,基建和维护费用低,并能实现污水的资源化,但占地面积大,处理效果易受气候影响,在我国难以普及[14]。太湖周边地区土地资源宝贵,且冬季气候较低,不利于使用。2.4土壤渗滤
该系统将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中,污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用得到处理和净化。该技术对悬浮物、有机物、氨氮、总磷和大肠杆菌的去除率均较高,一般可达70~90,而且基建投资少、运行费用低、维护简便,整个系统埋在地下,不会散发臭味,能保证冬季较稳定的运行,便于污水的就地处理和回用该技术具有很强的技术和经济优势[1]。但是,该技术须保证处理效果,否则容易对地下水造成污染。2.5生物膜法
生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床四种,是分散生活污水处理主要应用的一种人工处理技术,包括厌氧和好氧生物膜两种。厌氧或好氧微生物附着在载体表面,形成生物膜来吸附、降解污水中的污染物,达到净化目的。该方法设备简单、运行成本较低,处理效率高[1]。
3.接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池设计 3.1化粪池体积设计
根据《给水排水设计手册第2册-城镇排水》和《02S701砖砌化粪池》上相关计算公式和设计要求,化粪池最小一般不小于2m3,水面到池底距离不小于1.3m,尺长不小于1m,池宽不小于0.75m。
本设计中化粪池有效容积只考虑前两格计算,容积比为3:2,取有效池长为2.0m;尺
高1.7m,其中保护层高度400mm;池宽取0.8m。故总容积为V=2.0×1.7×0.8=2.72m3。3.2下行流-上行流人工湿地设计
人工湿地的深度一般是按水生植物根系自然扩展的深度来设计的,多数为0.6~0.7m[15]。本设计人工湿地由串联的0.5m×0.8m×0.8m两个池组成。
填料:底层铺10cm厚的碎石(直径5mm左右),上层为砂(直径0~4mm)和土壤的混合,其中下行池砂土深0.6m,上行池砂土深0.5m,下行池填料高于上行池10cm。
水生植物:选择美人蕉和香蒲混合栽种。
进出水管线布置:进水干管为直径110mmPVC管,另设四根直径75mmPVC管,出水管布置方式相同[14]。
3.3结构设计和原理
笔者阅读了大量化粪池和人工湿地相关的文章,从中受到了一些启发,并尝试进行化粪 池改良设计及与人工湿地联用处理无锡市吴塘村生活污水。笔者构思的接触氧化-湿地-无动
力充氧化粪池处理流程和构造分别如图2和图3。
图2接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池处理流程 4 1-腐化沉淀槽;2-厌氧接触氧化槽;3-最终沉淀槽;4-下行流-上行流人工湿地;5-无动力跌水充氧槽
图3接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池
(1)腐化沉淀槽:粪便污水及其他生活污水混合后首先进入腐化沉淀槽。该槽占总有效容
积的75,为厌氧环境,污水中的有机物在此腐化,主要去除部分BOD5、SS和进行反硝化,污泥和比重较大的悬浮固体会沉淀到有一定的坡度底部,比重较轻的悬浮固体上浮至水面,中间层液体较原污水澄清。上层浮渣和底层污泥需定期清掏。
(2)厌氧生物接触氧化槽:该槽设在腐化沉淀槽右上侧出口前,槽中铺有厚度为20cm的填料层,填料上下为格栅,连同填料层做成盒子状,填料皆为永久性的刚性填料,无需更换,但可定期取出检查生物膜附着情况。底层和上层为直径50mm左右的鹅卵石,中间为塑料制成的多折片球型填料,材料密度要比水大,主要作用是过滤,附着生物膜,降低流速。
(3)最终沉淀槽:该槽与厌氧生物接触氧化槽用两个直径10cm的正方形孔相连,主要作用是进一步沉淀分离污水和污泥,以及去除BOD5、SS和进行反硝化,中间层清水通过莲蓬弯流至人工湿地。该槽也需定期清掏。此外上述三槽会产生甲烷、氨气、氮气等气体,需设通风管连通,由于甲烷纯度低,气体量少且难以分离,故通过通风管直接放空。
(4)下行流-上行流人工湿地:通过前面腐化沉淀槽,厌氧生物接触氧化槽和最终沉淀槽的处理,进入人工湿地的污染物负荷将有效降低,此人工湿地由串联的两个池组成,分别为下
行流和上行流。底层铺直径5mm左右的碎石连通两池,上层为土壤和直径0~4mm的砂混
合,下行池填料高于上行池10cm,以克服人工湿地的水头损失。一般的单一垂直流人工湿地水从上往下流,出水水位大大较低,在埋深较深且出水水位较低的无动力化粪池中使用,最终出水口很可能因过低而容易被淹没,而下行流-上行流人工湿地可以克服这个不足,能够提升水位,而且众多试验表明出水效果要比单一垂直流人工湿地好。水生植物可选择美人蕉和香蒲等普遍的植物,定期收割。下行流-上行流人工湿地相当于一般污水处理的深度处理,尤其在去氮除磷有很高的处理效率。
(5)无动力跌水充氧槽:该槽相当于出水前的集水槽有集配水功能,并且与大气相通,可通过里面三层铺有鹅卵石的表面粗糙的阶梯式跌水板进行复氧,可有效抑制水的发臭和提高透明度。出水最终通过截污沟渠排至附近水体或者下渗补给地下水,大大降低了对受纳水体的污染。
3.4经济可行性分析
无锡市吴塘村几乎每户都修建有化粪池,粪便污水与其他生活污水分流排放,接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池无需采用好氧曝气和提升装置,仅通过污水的自流完成,无动力消耗,运行费用极低;管理方便,如普及太湖周边农村地区,当地政府环保相关部门可定期检查及安排吸粪车集中吸走底层污泥和撇去上层浮渣。接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池的建造费用与传统旧式化粪池相比略高一些,但两者有着几乎相同的运行管理费用,对于吴塘村乃至太湖周边农村仍然是可承受的。4.总结
本设计着重创新,将人工湿地和生物膜法与化粪池结合起来,设计出生物接触氧化、人工湿地和无动力跌水充氧三者联合的接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池。构思切实可行,今后有机会将试点进行试验而不断改进。通过对比其他相似的化粪池池型和人工湿地试验结果,不难想象接触氧化-湿地-无动力充氧化粪池出水水质较好,满足水功能区划的要求,甚至能达到一级B标准。从而可以减少对太湖周边地区地表水环境和地下水的污染,同时还能缓解太湖的富营养化问题,保障太湖流域的经济持续繁荣发展。
参考文献
漯河市污水处理厂,系“九五”期间淮河流域水污染防治规划重点项目之一,一期工程设计规模日处理城市混合污水80 000 m3,工艺流程如图1所示。该工程采用carrousel氧化沟工艺,设计出水标准为GB8978-1996二级排放标准。服务面积约28km2,服务区人口35万人。该污水处理厂1997年12月开工建设,2000年7月进水试运行,同年10月底达标排放。
该污水处理厂运行八年来,累计净化城市综合污水2亿多t,日均进水量为70 000~85 000 m3,出水水质基本符合原设计出水要求,出水CODCr均低于120 mg/L,其去除率均在80%以上,有时甚至高于90%;出水BOD5均低于30 mg/L,去除率均在90%以上;只有SS时有超标现象发生。同时,carrousel氧化沟具有较好的除磷功能,但脱氨氮功能有限。
随着环境保护形势的日益严峻,国家对重点流域出水断面的水质要求在进一步提高,尤其更加关切氮、磷污染物的污染问题。根据豫发改城市[2008]579号文件要求,10座省辖市污水处理厂需要进行脱氮改造,其中要求漯河市污水处理厂出水NH3-N≤10 mg/L,TN≤15 mg/L,CODCr≤60 mg/L。从原厂检测数据看,出水NH3-N没有达到水质排放要求,出水CODCr虽然与排放指标接近,但不稳定。
2 问题分析
2.1 进水水质超标。
原设计进水CODCr标准为500 mg/L,污水处理厂实际进水CODCr大多超过设计指标,有时甚至超设计标准数倍,导致污泥负荷过高,氧化沟内没有足够的氧气氧化分解污染物质,影响污水处理效果。另外,原设计进水SS为200 mg/L,而实际进水大都在400 mg/L以上,进水SS高,会导致氧化沟内污泥含量MLSS快速上升,影响氧气的传递吸收[1]。由于污泥含量过高,大量污泥滞留在系统内,进入二沉池的混合液污泥含量高达6 000~7 000 mg/L,沉淀池固体负荷过大,污泥界面很高,部分SS就随出水排出,导致出水SS很高。
2.2 氧化沟内溶解氧浓度低
氧化沟运行管理中,溶解氧(DO)的控制是一个非常重要的环节,对有脱氮要求的污水处理厂,曝气池中DO要求控制在2.0~3.0 mg/L,DO低于2.0mg/L,硝化将受到抑制。因为硝化菌是好氧菌,无氧时即停止生命活动;其次,硝化菌的摄氧速率较分解有机物的其他细菌低得多,如果不保持充足的溶解氧量,硝化菌将“争夺”不到所需的氧;再者,绝大多数硝化细菌包埋在污泥絮体内,只有保持混合液中较高的溶解氧浓度,才能将溶解氧“挤入”絮体内,便于硝化菌摄取[2]。
一期工程出水的NH3-N大多超过《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准,这说明氧化沟内去除有机污染物的其他菌群仍然占据优势地位,而用于硝化和反硝化的硝化细菌与反硝化细菌处于较为劣势地位。也就是说,硝化菌所要求的生存环境没有完全达到,有所欠缺。从分析的数据看,营养物并不缺,所缺的应该是较高浓度的溶解氧环境。生产中实际测定的DO大多低于1.5mg/L,证明氧化沟溶解氧浓度确实较低。
2.3 氧化沟容积较小
NH3-N与TN的去除需要足够长的泥龄、较长的水力停留时间、足够的好氧区容积和缺(厌)氧区容积等条件。一期工程NH3-N去除效率只有30%左右,说明硝化效果不好,TN去除效率也不会高。通过测算该厂氧化沟的名义水力停留时间仅为11.53 h,其中好氧区的相对水力停留时间仅为6 h,小于脱氮工艺好氧区停留8 h的常规要求;另测算其污泥实际泥龄仅为8 d,泥龄较短,影响硝化菌的积累繁殖,达不到氨氮硝化的菌群比例要求[3]。
3 脱氮除磷的升级改造
通过对一期工程运行现状的分析可知,要满足新的污水处理排放标准要求,即出水NH3-N≤10mg/L、TN≤15 mg/L、CODCr≤60 mg/L,NH3-N、CODCr需要进一步改进,其中NH3-N的硝化、TN的去除是本次工程改造升级的重点。
3.1 设计规模
漯河市污水处理厂原规划规模为12万m3/d,分两期建设,到目前为止,处理污水8万m3/d的一期工程和处理污水5万m3/d的二期工程都已建成并投入使用,处理污水量为10.5万m3/d,其中二期工程出水执行《城镇污水污染物排放标准》GB18918-2002的一级A标准。根据对漯河市污水处理厂服务区域的水量预测,至2010年,污水进厂量在12万m3/d以上。结合城市总体新规划的近期建设要求,同时考虑到污水处理厂实际进水部分指标较高,污水处理厂处理能力宜适当留有余地,故此确定总处理规模为13万m3/d,其中二期保持现有规模,一期脱氮改造工程的规模仍为8万m3/d。
3.2 设计参数
根据河南省政府对漯河黑河2010年出水断面NH3-N≤5 mg/L、CODCr≤68 mg/L的要求,结合污水处理厂的进水水质情况,确定一期脱氮改造工程的进出水水质设计参数如表1。
mg/L
出水氨氮和总氮执行《城镇污水污染物排放标准》GB18918-2002的一级A标准。
氧化沟改造后的工艺运行参数:设计处理量80000 m3/d,总有效容积48 400 m3(好氧区容积33 350m3,停留时间10.0 h;缺(厌)氧区容积15 050 m3,停留时间4.5 h),污泥含量4 000 mg/L,污泥负荷0.08kg BOD5/kg MLSS.d,总污泥龄18 d。
3.3 改造工程设计
改造的重点:一是对氧化沟进行扩容,利用现有场地新增一座小氧化沟;二是对老氧化沟进行功能区划分,好氧区增加曝气机,缺(厌)氧区增加推进器;三是增建氧化沟配水井、二沉池配水井各一座。
3.3.1 新建氧化沟设计参数
新建氧化沟1座,采用carrousel氧化沟工艺,有效水深5.0 m,有效容积10 000 m3,池内好氧区容积6 940 m3,,缺(厌)氧区容积3 060 m3。好氧区设8台φ1 500 mm的转碟曝气机,缺氧区设4台φ2 500mm潜水推进器。
3.3.2 氧化沟配水井、二沉池配水井设计参数
根据对一期氧化沟、二沉池配水的需要,增建进水配水井、二沉池配水井各一座,平面尺寸3.0×4.0m,深度5.0 m。
3.3.4 原有氧化沟的改造
对一期氧化沟构筑物进行优化改造,在保持原有工艺结构特点的基础上进行功能区划分,分为好氧区、缺(厌)氧区。单沟有效容积为19 200 m3,有效水深3.7 m,水力停留时间为14.5 h,其中好氧区当量停留时间10 h,缺(厌)氧区当量停留时间4.5 h。每条单沟好氧区增加2台37 kW的转碟曝气机,缺(厌)氧区增设3台φ2 500 mm潜水推进器,原有进水口的1#倒伞型曝气机停运,2#、3#曝气机保持空位不变,4#曝气机作为备用机。
4 工程投资和改造后的运行情况
本工程总投资1 300万元,2008年6月开始动工建设,2008年12月投入运行。改造前后的进出水水质变化情况见表2。
5 结语
漯河市污水处理厂升级改造完成后,出水水质符合设计要求,其中出水CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP均优于《城镇污水污染物排放标准》GB18918-2002的一级A标准,每年可多削减CODCr2 400 t、NH3-N 840 t,进一步改善了黑河的水质,提高了黑河下游地区的用水质量,维护了公众的健康安全。
mg/L
参考文献
[1]王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理[M].北京:科学出版社,1997.
[2]田志梅.活性污泥法的生长控制[J].江苏环境科技,2005(3):15-17.
关键词:县域;垃圾污水;财政
中图分类号:F812.7 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2014)08-0117-01
垃圾污水处理是居民生存和发展的基本条件,关乎社会民生,其治理离不开公共财政支持。财政政策是经济制度的重要组成部分,是宏观调控的主要政策工具,也是支持我省县域垃圾污水处理的有效手段。近年来,我省财政政策有效地支撑了县域垃圾污水处理,取得了较大的进展和成效。但垃圾污水处理是一项长期系统工程,我省县域垃圾污水处理仍处于探索阶段,尚有许多问题亟待解决。
一、辽宁县域垃圾污水处理运营机制财政政策存在的问题
1.财政制度体系尚未完善。近年来,省委、省政府高度重视环境保护问题,加大了对县域垃圾污水处理运营管理力度,逐年加大财政投入的同事,出台制定了一系列相关制度办法,取得较大进展。但由于我省县域垃圾污水处理仍处於探索阶段,财政制度体系尚未完善。一方面,公共财政对垃圾污水处理的保障、调控和激励支持还不够。现阶段垃圾污水处理属于问题导向性的应急式投入,缺乏长期统筹安排,不能够完全适应垃圾污水运营机制在综合管理过程中面临的问题。另一方面,现有垃圾污水处理财政制度不够集中,虽然在专项资金补助方面出台了较为详细的制度,但相应政策工具仍没有完全发挥作用,当前财政体制对我省县域垃圾污水处理运营的支持仍显不足,尚未形成完善的政策体系。
2.政府财政投入尚不充足。从地理环境看,我省县域地区面积较大,人口相对集中,环境综合整治尤其是垃圾污水处理面临许多挑战。由于当前垃圾污水处理运营仍处于示范阶段,尽管政府每年增加了垃圾污水处理专项整治资金的投入规模,但还不能够满足垃圾污水处理整治项目的需求。
3.运营处理机制相对单一。自县域垃圾污水运营机制实施以来,我省选取试点实施综合整治项目,垃圾污水处理取得一定成效。但目前,总体上对于我省县域垃圾污水处理运营机制投入相对单一,主要依靠地方财政投入和中央财政补助资金的支持,缺少对民间资本和社会力量的吸引。一方面,目前我省县域垃圾污水处理运营机制属于公益性很强的公共服务,因此项目投资回报以及回报率都相对较低,难以吸引民间或者社会资金的投入。另一方面,由政府财政承担的县域垃圾污水处理任务艰巨,投资压力也较大。因此,当前垃圾污水处理运营机制缺少市场化运营,多元化投入和市场运营机制仍未建立,缺乏可持续性,不利于长期发展垃圾污水运营机制。
4.专项资金监管相对薄弱。我省县域垃圾污水处理项目资金监管一直受到财政部门高度重视,但由于综合整治涉及部门多,项目统筹协调相对困难,垃圾污水整治详细情况难以及时全面掌握,因此资金监管存在薄弱环节。一些工程虽然在建设中比较认真,工程质量也有所保障,但垃圾污水是一项长期持续性工程,后续运营也十分重要。以部分县域地区建设的污水处理厂为例,虽然初期建设都相对顺利,但部分垃圾污水处理厂存在运营困难甚至运转苦难现象,如果不能够得到及时跟踪和整治,项目就会存在相对较大隐患。
二、关于辽宁县域垃圾污水处理运营机制财政对策的建议
1.增加财政支出。增加垃圾污水处理财政支出,特别是县域地区垃圾污水处理的投入,增加财政支出是确保我省县域垃圾污水处理运营机制正常可持续运行的最直接、最有效的财政手段。尽管目前政府已经不断增加垃圾污水处理的投入力度,但由于垃圾污水处理历史遗留问题较多,过度依赖资源环境开发利用的经济增长模式尚未真正转变,同垃圾污水处理资金需求相比,现有投入仍显不足,结构也有待优化。因此,应当不断创新财政制度以支持我省县域垃圾污水处理,增加垃圾污水处理综合整治项目财政投入,支持垃圾污水处理整治规划的编制与实施。一是用于县域垃圾污水处理的财政预算资金应当高于同期财政总收入的增长幅度。二是,用于增加的政府财政应当着重于向垃圾污水处理倾斜。三是垃圾污水处理还出应当占国内生产总值或财政总支出的适当比例,以确保现有垃圾污水运营机制顺利进行。
2.完善财政补偿政策。为支持我省县域垃圾污水处理顺利进行,建议财政部门推进“以奖促治”、“以奖代补”的财政奖补政策。近年来,国家相继出台了一系列财政奖补政策,对严重危害环境、危害居民生活健康、群众反映突出的环境问题处理有效的地区给予奖励,对垃圾污水处理取得明显效果的区域给予补偿,有效地带动了当地政府和居民的积极性,成为垃圾污水治理的重要抓手。因此应当借鉴以往先进经验,继续推进积极的财政奖补政策。一方面,应当增加奖补投入。相关财政部门可以根据自身承受能力,提前规划好财政资金预算,加大垃圾污水处理方面的奖补投入,提高奖励金额及范围,继续调动政府以及居民积极性,增加全民环境保护意识。另一方面,应当扩大奖补范围。当前。财政奖补政策主要针对于饮用水水源地保护、生活垃圾污水处理、畜禽养殖污染防治、农村工矿污染治理、农业面源污染五个方面。但仍有一些不利于县域垃圾污水处理行为没有被纳入财政奖补政策,因此应当扩大奖补范围,将更多不利于垃圾污水处理运营行为纳入,以更好保护环境。此外,还可以加强宣传,扩展奖补制度实施范围。当前该项奖补制度主要局限于附近县域地区,可以拓展该制度实施规模,实施连片整治,实现规模化效应。
3.加强财政资金管理。县域地区环境整治,尤其是垃圾污水处理是我国政府落实科学发展观的重要举措。近年来,各级政府在我省县域垃圾污水处理方面都投入了巨大的财政资金基于支持,能够有效的使用该项资金对于垃圾污水处理成效十分重要。在实施我省县域垃圾污水处理整治项目中,我省出台了一系列财政资金管理办法,参照其它地区先进经验,结合本地区实际情况,探索出了县级财政报账等相关制度,取得了很大成效。但根据现有垃圾污水处理运营机制资金管理状况,还应当继续完善财政资金管理,实施项目绩效评价制度,对垃圾污水处理运营做到全面跟踪,可持续性监管。一方面,完善财政资金使用和管理办法。现有的县域垃圾污水处理专项资金管理办法还缺少详细规定,实施中还存在一些困难。因此应当进一步完善垃圾污水处理资金管理制度和办法,在各个方面出台相关使用和监督细则,作为财政基金管理的重要依据。另一方面,完善专项资金财政报账制度。项目实施单位应及时向相关财政部门、环保部门提交资金申请报告和相关票据,相关财政部门、环保部门按照相关条坤和制度进行规范评审程序后再给予拨款。财政保障制度加强了资金的实时监控,提高了项目资金的使用效益。
4.拓展资金运营渠道。目前,我省县域垃圾污水处理仍然主要依靠政府财政投入,由于该项目属于公益项目,回报率较低,市场机制在县域垃圾污水处理运营中仍存在巨大潜力,一些能够运用市场机制解决的问题仍依赖于政府,增加了政府负担和资源配置效率。因此,应当科学制定和组织实施财政政策措施,挖掘资源,支持垃圾污水处理实施市场化运作,积极鼓励各方社会力量参与垃圾污水治理。一是可以开发能够盈利的垃圾污水处理综合整治项目,将其技术开发和后期运营交给企业。二是可以鼓励社会力量介入。县域垃圾污水处理,关系到相关地区环境保护,关系到周围居民生活健康。因此,应当运用财政政策拓宽垃圾污水处理整治的融资渠道,支持中小企业、社会组织和社会群众等各方面社会力量接入,加大力度社会各界力量参与到垃圾污水整治中,充分发挥各自优势,推进我省县域垃圾污水处理顺利有效进行。
作者简介:
1.李晓萌,女,助理研究员,1986年4月生,籍贯沈阳,硕士研究生,主要从事西方经济学、卫生经济学、社会经济学研究
2.夏冰,女,助理研究员,1986年5月生,籍贯朝阳,硕士研究生,主要从事科技哲学、社会学研究。
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