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   城市廢水處理廠工藝流程及污水處理各個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)能途徑初探

 摘 要：本文介紹并分析了污水處理廠工藝流程，并針對(duì)污水處理各個(gè)環(huán)節(jié)提出有效的節(jié)能途徑。指出了常用的污水好氧處理能耗過(guò)高的突出問(wèn)題，建議改用能耗低，但是造價(jià)稍高的好氧過(guò)濾等處理方法。污水再生利用也是解決污水處理能耗高的途徑之一。
一、前言     目前我國(guó)城市污水處理率低、環(huán)境污染壓力大，但現(xiàn)行的處理技術(shù)多數(shù)面臨高額資金投入的難題，當(dāng)前迫切需要低能耗、生態(tài)型的污水處理技術(shù)。并且，隨著人民生活水平的提高和城市化的日益加快，我國(guó)城市污水排放量持續(xù)增長(zhǎng)。我國(guó)水污染的治理重點(diǎn)已經(jīng)開(kāi)始從工業(yè)點(diǎn)源為主的控制治理，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿鞘猩钗鬯廴緸橹鞯目刂浦卫怼Ｈ绾谓?jīng)濟(jì)有效地解決生活污水的污染問(wèn)題已成為一個(gè)亟待解決的難題，引起了人民群眾和政府部門的極大關(guān)注。     然而污水處理的費(fèi)用也是一個(gè)很大的問(wèn)題，要想將污水和廢水處理好，對(duì)環(huán)境的污染降到最低，我們就必須以最經(jīng)濟(jì)的方式處理污水，這就涉及到一個(gè)污水能耗與功效的問(wèn)題。下面就污水處理廠的整個(gè)污水處理的流程進(jìn)行分析，找到當(dāng)前常用的污水處理流程中工藝的不足之處，并提出更好的解決方法，使以后的污水處理更加容易，更加全面，將污水對(duì)環(huán)境的污染降到最低的限度。  
 二、污水處理廠的工藝流程     目前，常用于我國(guó)城市污水處理的方式為集中污水處理系統(tǒng)和傳統(tǒng)的三格式化糞池。其它的處理構(gòu)筑物也都是大同小異的，主要的流程不外乎如此：     污水收集設(shè)施［包括污水管道、雨水管道、工廠排放水管道等］-->污水提升泵站-->格柵攔截-->沉砂池-->初沉池-->曝氣池、厭氧池等核心處理工藝流程-->二次沉淀池-->排水管道或渠排入水體     其中核心處理流程可分為一級(jí)處理和二級(jí)及以上的深度處理。深度處理流程主要有好氧處理流程、厭氧處理流程及兩者相結(jié)合的處理方法。     目前，好氧處理方法有SBR工藝、UASB工藝、氧化溝、氧化塘等工藝，在曝氣池里充入空氣或氧氣，讓好氧細(xì)菌除去污水中的有機(jī)物雜質(zhì)；厭氧處理流程主要有厭氧流化床、兩相厭氧發(fā)酵、厭氧濾池等利用厭氧菌進(jìn)行厭氧發(fā)酵的方法除去污水中的有機(jī)物的；另外常用的還有像A20及其變種的工藝流程都是好氧處理和厭氧處理相結(jié)合的處理流程，其處理效果往往比單一的處理方式好得多。     深度處理構(gòu)筑物不外乎以下幾種：曝氣池、厭氧池、氧化塘、厭氧反應(yīng)器及特殊的除磷脫氮設(shè)備，或者是它們的變種工藝，但是處理原理都是大同小異的。    
三、污水處理各個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能途徑    3.1、    但是，城市污水再生過(guò)程和再生水的使用應(yīng)確保公眾和操作人員的健康安全，以及周邊的環(huán)境安全，尤其要有效地控制病原菌的污染和傳播。再生水使用應(yīng)滿足國(guó)家和地方有關(guān)污水再生利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，處理工藝的選擇，尤其是工藝的可靠性和安全性的保障，應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的專家論證、評(píng)估和主管部門的批準(zhǔn)。    3.2、環(huán)境自凈和生態(tài)處理以降低能耗  

 

      城市污水處理廠出水也可看作是水文循環(huán)的組成部分，將合乎質(zhì)量要求的出水排放到河流水體中，使河流水體能維持或變成供下游使用的原水源，不僅經(jīng)濟(jì)可行，而且可減少風(fēng)險(xiǎn)并發(fā)揮河流自凈能力。     正是因?yàn)樽匀画h(huán)境自身有很強(qiáng)的處理污水的能力，我們可以用生態(tài)的方法處理污水，這樣不僅可以獲得很好的處理效果還能省去很多處理費(fèi)用，是兩全其美的辦法。     目前的生態(tài)處理方法中很多處理方法都存在占地多，處理流量小的問(wèn)題。所以生態(tài)處理方法要因地制宜，用在空地較多、生物生長(zhǎng)好的地方，像人工濕地、土壤層微生物濾池、植物浮床等都是很好的生態(tài)處理方法，能耗低，很值得推廣。    3.3、各個(gè)處理構(gòu)筑物的節(jié)能途徑     在污水處理流程中，各個(gè)污水處理構(gòu)筑物的節(jié)能途徑很多，下面就污水處理流程中各個(gè)構(gòu)筑物的節(jié)能方法做一介紹。    污水提升泵站節(jié)能途徑。將現(xiàn)有的集中式污水處理改成分散式處理，并充分利用一級(jí)處理后的中水，可以減小城市污水處理廠的壓力，更可以大大減少深度處理所需的費(fèi)用。同時(shí)污水提升泵站的水量也會(huì)適當(dāng)減少，甚至可以取消，全部采用分散處理模式。污水處理廠只負(fù)責(zé)處理工廠附近、污水量大的用戶排放的污水。     格柵的節(jié)能途徑。盡量將污水處理設(shè)備安裝在地勢(shì)較低的地方，可以減小提升泵的功率。污水經(jīng)過(guò)格柵的時(shí)候可以憑借其較快的流速通過(guò)柵條，必要時(shí)再用提升泵將污水提升至沉淀池。     曝氣設(shè)施的節(jié)能途徑。不管是好氧處理還是厭氧處理設(shè)施，其能耗都是非常大的。因?yàn)槲覀儽仨氁秒娏υO(shè)備將空氣充入到污水中，但是我們可以采用多層好氧過(guò)濾的方式減小這一能耗開(kāi)支。好氧過(guò)濾的各個(gè)濾層的厚度的材料都是不相同的，實(shí)現(xiàn)的過(guò)濾效果也大相徑庭。     好氧過(guò)濾具體的方法是：污水經(jīng)過(guò)格柵攔截之后，即可以直接進(jìn)入第一層好氧過(guò)濾層，第一層好氧過(guò)濾層的孔隙是很大的，一般用粗大的砂石鋪墊，主要去除污水中大的懸浮物并通過(guò)水流在砂石中紊動(dòng)的流動(dòng)將空氣中的氧氣混入污水中。然后污水進(jìn)入第二層好氧過(guò)濾層，這一層的砂石粒徑相對(duì)較小，污水在這一層的停留時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，主要是好氧微生物對(duì)有機(jī)物的氧化過(guò)程，在這一好氧濾層里，很容易生成生物膜，類似于生物膜的處理。如果污水的有機(jī)物的含量不是很高的話，處理水已經(jīng)基本達(dá)到了排放的標(biāo)準(zhǔn)了，也可以將處理后的水收集起來(lái)作中水使用。如果污水的有機(jī)物含量很高的話，可以讓污水繼續(xù)進(jìn)行下一層的好氧過(guò)濾，濾層的孔隙也將更小，處理時(shí)間更長(zhǎng)，效果也更好。在這一層中，由于污水的停留時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)污水中的N和P也有較好的去除效果。     進(jìn)行好氧過(guò)濾處理的排放水已經(jīng)可以達(dá)到排放的要求，沒(méi)有必要設(shè)置二次沉淀池進(jìn)行泥水分離。這種處理流程適用于建設(shè)在河湖的旁邊，有利用處理水的就近排放，而且可以不用清水管道或管渠即可。
   四、結(jié)論     上面提到的比較節(jié)能的污水處理方法主要是生態(tài)的處理方法，其中好氧生物濾池盡管很節(jié)能，但是也有它自身的限制因素所在：1占地較大。2不能進(jìn)行反沖洗，容易堵塞。3初期造價(jià)高，但是處理費(fèi)用低。初期造價(jià)主要集中在濾層鋪砌和濾層上面草皮的種植上，但是一經(jīng)運(yùn)行，其運(yùn)行費(fèi)用是很低的。該處理方案有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：1如果在濾層上面種植植被的話，可以將過(guò)濾和濕地相結(jié)合建設(shè)，處理效果會(huì)更好。2這種處理方案只適用于分散式處理方案中，處理流量很小，具體的設(shè)施可以同家庭的小花壇、花園合建，并不會(huì)影響建設(shè)的美觀性。處理后的水可以直接滲透到附近的水池里，用于花壇的澆灌，路面澆灑等，甚至可以回用于沖洗廁所。3好氧過(guò)濾可以結(jié)合化糞池共同使用，有化糞池進(jìn)行初步處理，粗大的雜質(zhì)已經(jīng)去除，濾層的堵塞的幾率會(huì)大大減小。
再生回用以減少深度處理     城市污水處理出水的再生利用在我國(guó)，花費(fèi)大量投資建設(shè)了城市污水處理廠，但經(jīng)過(guò)處理后的再生水并沒(méi)有得到充分利用，在城市污水處理決策中應(yīng)充分考慮污水的再生利用。發(fā)展再生水在農(nóng)業(yè)灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態(tài)恢復(fù)和工業(yè)冷卻等方面的利用。     城市污水再生利用，應(yīng)根據(jù)用戶需求和用途，合理確定用水的水量和水質(zhì)。污水再生利用，可選用混凝、過(guò)濾、消毒或自然凈化等深度處理技術(shù)。因此，缺水城市和水環(huán)境污染嚴(yán)重的地區(qū)，在規(guī)劃建設(shè)遠(yuǎn)距離調(diào)水之前應(yīng)積極實(shí)施城市污水再生利用工程，同時(shí)做好非投資性或低投資性的節(jié)水減污工作。     城市污水再生利用規(guī)劃建設(shè)要依照客觀需要和實(shí)際可能的原則，按照遠(yuǎn)期規(guī)劃確定最終規(guī)模，以現(xiàn)狀水量及用水需求為主要依據(jù)確定實(shí)施規(guī)模。城市污水再生利用技術(shù)選擇與工程實(shí)施要考慮國(guó)情、實(shí)際條件和用戶需求，城市污水再生利用規(guī)模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質(zhì)、使用用途的選擇上，既要滿足要求，又要經(jīng)濟(jì)合理。目前城市污水再生利用應(yīng)著重于農(nóng)業(yè)灌溉、市政雜用、景觀水體、生活雜用、工業(yè)冷卻、生態(tài)環(huán)境和補(bǔ)充地表水。 污水處理設(shè)施建設(shè)