城市的污水处理与利用

城市的污水处理与利用（共10篇）

城市的污水处理与利用 篇1

1 城市污水利用和处理的现状

1.1 污水处理技术落后

由于城市水污染日益严重, 国家开始重视水污染的处理和利用, 因此各地纷纷建立了污水处理厂, 污水处理厂可以通过净化污泥、过滤、提取等手段, 对污水进行回收和利用。然而污水处理厂处理的污水往往还不能够直接利用, 还需要利用较高的技术进行污水的过滤和净化, 所以这在一定程度上加大了污水处理和利用的难度, 目前我国污水处理和利用的技术还比较落后, 因此污水不能得到更好地处理和利用。

1.2 再生水利用率较低

我国淡水资源较稀缺, 可直接利用的淡水资源更是匮乏。因此这就需要重复利用淡水资源, 由于我国污水处理技术还不够发达, 没有经过深度处理, 通常在进行二次循环利用后直接排放到污水处理厂, 这就无形中增加了污水处理厂的处理工作, 所以很多污水没有再经过处理便排放到了生态环境中, 从而造成对环境的污染。因此再生水利用率低也是污水处理和利用过程中存在的一个重要问题。

1.3 未建立再生水回用系统

污水处理厂将污水进行处理后, 这部分水资源一般被用到工业用水中, 基本上没有对城城市生活用水做出贡献, 这有两方面的原因, 一是污水处理的技术还比较落后, 水质净化的要求达不到城市生活用水的标准;二是未建立城市再生水回用系统, 由于没有建立专用的管道, 所以回收利用的污水无法通过管道输送到城市建筑。

1.4 公众的心理障碍

城市污水是被污染的水源, 在经过一系列的处理后可以被重复利用。因此公众从心理上对它的回收和利用会产生一种心理障碍。这个接受的过程需要经历很长的一段时间, 并要进行污水回收利用的知识普及。使公众慢慢从心理上接受污水的回收和利用。

1.5 污水处理回收体系不完善

随着我国工业化建设的发展, 与国外的经济上的交流也越来越多, 因此引进了大量的国外的设备、技术, 通过借鉴国外的技术和经验固然能未我国带来经济效益, 但这也阻碍了我国对污水处理技术和手段的独立研究, 从而对其他国家产生依赖, 不利于完善我国的污水处理回收体系。

2 城市污水处理和利用对策

2.1 设计排水分区

要对城市污水进行回收和利用, 就要根据现有污水处理厂的位置和数量来预先设计排水区。由于污水里污染物的含量和成分都不同, 所以要对其进行分开排放。要对传统的规划原则做出一定的变通, 从而使污水的排放既能实现一定的规模效益, 又能够促进污水的回收和利用。这就要求污水处理厂要集中建立但又不能过于密集, 污水处理厂过于密集会造成很多的缺陷:一是污水处理厂过于密集, 污水在管网中停留的时间较长, 而此时随着地下水的不断渗入, 稀释了污水, 降低了污水的浓度, 这就增加了处理污水的成本。二是过于密集的污水处理厂每天会收集和处理来自各个区域的大量的污水, 增加了污水处理厂的工作量, 因此也增加了污水处理的成本。另外再生水利用管网的价格较高, 很多污水处理厂为了获得更多的经济效益, 在购买污水处理设备时, 为了节省资金往往选择利用率较低的处理设备, 这主要是因为污水利用管网的造价很高, 一些小型的企业和公司不愿意承担高昂的费用, 从而导致全社会的污水利用率较低。

2.2 优化工艺

污水中含有很多污泥, 这就需要采用必要的工艺处理这些污泥, 标准活性污泥法已被广泛应用, 它可以作为一种基础的方法使污泥沉降。比如像AB法、氧化沟法等都是根据标准活性污泥法发展而来的。我国地域广阔, 每个区域的需水量和用水量有着很大的差异, 每个城市的水质和水量也有所不同, 因此污水回收和利用的工艺也不尽相同。比如在较发达的地区和城市, 通常采用物理化学方法来治理;在用地较为宽松的地区, 可以采用生态法来治理;在污水浓度较高的城市可以利用AB法。这就要求根据城市水质水量的情况和城市环境的情况来对污水进行回收和利用。

2.3 优化污水处理设备

由于我国的污水处理技术相对落后, 污水处理设备的水平较低, 这就大大限制了我国污水回收利用的水平。而国外的污水处理在设备和技术上有很大的优势, 比如鼓风机、检测仪表等, 其先进性和精确度已经达到了很高的水平, 所以国外的污水处理设备和技术在我国有广阔的市场前景。这需要我国加大技术的开发, 不能一味依赖国外的技术和经验, 要积极寻求创新, 优化国内的设备, 提高污水处理的水平。另外还需要企业做出相应的努力, 厂家要生产处理技术高、设备先进的污水处理设备, 企业要购买这样的设备, 不能为节省资金而以牺牲环境、浪费资源为代价。

2.4 污泥的治理

污泥的治理是污水处理的重点和难点。污泥的成分复杂且处理量大, 处理污水中的污泥, 可以采用以下几个方法: (1) 污泥减量。污水中污泥的含量巨大, 增大了污泥处理的难度, 因此这需要把他们集中起来、方便利用、减量处理。减量处理主要包含两种方法:一是减少数量, 可以再用焚烧的方法;二是减少体积, 可以通过浓缩的方法来处理; (2) 污泥的无害化。污泥中富含大量的有机物, 如果污泥在污水处理厂滞留的时间太长, 污泥在环境的影响下会发生化学反应, 容易腐败产生异味。因此要及时处理掉污泥, 采用生物工艺减缓其厌氧降解的程度, 可以添加一些化学药剂, 杀灭污泥中的细菌和病菌, 防止腐烂。这样能在一定时期内使污泥具有稳定的化学性质, 使之实现无害化。但如果超出这段时期, 污泥的化学性质又会不稳定、继续降解, 因而在利用化学药剂的同时可以利用生物法进行处理, 使污泥真正“无害”; (3) 变废为宝, 污泥资源化。污泥来自于自然, 理应回归于自然。利用化学技术将污泥进行处理、毁灭还不能从根本上使其无害化, 而将污泥变废为宝、重新利用才能真正实现无害、稳定化。污泥变废为宝, 回归自然, 有三个途径: (1) 作为环保材料。因为污泥中含有大量的微生物, 所以可以利用污泥处理设备从污泥中提取微生物絮凝剂, 微生物絮凝剂有多种作用, 它可以将污水中的有机物进行吸附、清除, 通过生物降解, 使污水实现无害化, 还能防止二次污染; (2) 建筑利用。有些城市在发展工业的过程中, 排放大量的工业废水, 工业废水和城市污水混合排放后沉淀形成的污泥中含有大量的重金属等, 这类污泥经过回收利用后可以作为建筑材料用到建筑建设中, 比如可以作为水泥、填料。这种处理技术可以在一定程度上弥补我国水泥资源缺乏的情况, 有利于减少能源的消耗, 降低成本, 还可以提高能源的利用率, 减少污泥对环境的污染; (3) 污泥变肥料。城市生活用水积淀形成的污泥中含有大量的有机物质和钾、氮等供植物生长的元素, 可以将这些污泥进行有机处理, 使其可以用于农田施肥, 用于改良土壤, 促进作物的生长。这种使污泥变肥料的方法既可以节省污泥处理的时间, 又可以尽量避免使用化学肥料, 对植物的生长发育有着良好的促进作用。但也要考虑到一个问题, 即城市污水中是否含有汞、铜等重金属, 如果这些有害物质没有被处理, 那么其作为植物的肥料的效果则会适得其反。

2.5 完善污水治理体系

我国污水治理设备不齐全、治理技术较低, 还没有形成完善的污水处理体系。为了缓解城市用水紧张、水资源严重不足的问题, 需要对污水进行合理、有序地治理, 国家要大力扶持污水处理部门, 增加污水处理的资金投入;企业要积极配合国家的政策, 严格按照污水处理的流程和标准实现污水的回收和利用;公民也要从观念上进行改变, 对污水的可回收利用要有一个全新的认识, 同时要节约用水, 提高水资源的利用效率。只有经过全社会的共同努力和参与, 城市污水的处理和利用才能的得到进一步的发展。

3 结语

目前我国水资源严重缺乏, 水资源利用率低。因此城市污水的处理和利用至关重要。通过分析城市污水处理问题的现状, 对城市污水的处理方法有了更多的方法和策略, 以使城市污水中的污泥被各领域变废为宝、污水实现二次回收, 缓解城市水资源的紧缺状况。

参考文献

[1]王雅婷.城市污水厂污泥的处理处置与综合利用[J].环境科学与管理, 2011 (01) :90-94.

[2]江姝瑶.城市污水处理厂改性污泥基质化利用的可行性研究[D].南京农业大学, 2013.

[3]许涓.浅谈城市污水处理厂污泥的综合利用[J].资源节约与环保, 2013 (03) :70, 72.

城市的污水处理与利用 篇2

摘要:随着城市污水处理厂不断建成与使用,污泥量的增加速度越来越快。污泥作为污水处理的副产品,如果不及时处理将造成严重的二次污染。通过对当前污泥综合利用和资源化技术及其发展趋势的分析,结合调查实例,综述了我国城市污水处理厂污泥资源化利用方法与途径;提出了进一步加强对污泥的资源化研究,开发出低能耗、低成本、高效率的能够广泛应用的资源化方法,应是今后研究中的重点。

关键词:环境保护,城市污水处理厂,污泥,资源化

随着我国经济的高速发展,城市化建设步伐的不断加快,人们对环境质量的要求日益提高,环保意识不断增强,环境保护与治理已成为国家可持续发展中不可或缺的一个重要工作。随着城市污水处理厂不断建成与使用,污泥量的增加速度越来越快。大量未稳定处理的污泥已成为沉重的负担。如果污泥进行处理或仅进行简单的填埋,将会引起严重的二次污染。所以如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理,使其无害化、减量化,最终达到资源化,已成为深受关注的重大课题[1]。

污泥成了多数污水处理厂亟待解决的问题。本文旨在通过对当前污泥处理与处置技术及其发展趋势的分析,探讨我国城市污水处理厂污泥如何进一步综合利用并使其达到资源化,从而使我国城市污水处理厂污泥的达到最佳的无害化处理、资源化利用与产业化发展。

1城市污水处理厂污泥的综合利用

1.1发电

城市的污水处理与利用 篇3

【关键词】城市污水厂;污泥;处理处置;综合利用

一、前言

随着城市化进程不断推进，社会经济不断发展，人们的生活水平不断提高，因而对环境质量的要求也逐渐提高。城市污水的处理程度逐渐得到提升，进而也大大提高了污泥的产量。城市污水厂的污泥是指在处理污水的过程中产生的液态、半固态、固态的废弃物，同时也是一种由无机颗粒、有机残片、胶体、细菌体等组成的结构复杂的非均质体[1]。若不及时处理掉产生的污泥将会严重危害到城市环境，造成城市环境污染，进而威胁到城市居民的身心健康。

二、城市污水厂污泥的处理处置及综合利用

（一）土地利用。污泥的土地利用包括污泥用于废弃矿场、园艺和森林等场地的改良和污泥农用。污泥中含有大量的寄生虫、病原菌、重金属及放射性核素等降解性较难的有害有毒物质，因此，污泥进行土地处置时必须要经过无害化无毒处理，以避免污泥中存在的有害有毒物质二次污染土壤或水体。而污泥中同时也富含营养元素、有机物及植物生长需要的各种微量元素，如N、Ca、Fe、K等，将污泥施用在农田中可以有效地改善土壤的结构，并使土壤肥力进一步增加，更好地促进农作物生长。因而，进行污泥土地利用属于安全的污泥处置方式。

（二）焚烧处理。由于城市污水污泥中含有大量的纤维素、有机物、木质素等，因此具有较高的发热量，在污泥中掺入适当的催化剂或引燃剂可以便于焚烧，而当前污泥焚烧处理中有干化焚烧和直接焚烧两种技术。干化焚烧是通过干化处理脱水污泥并在污泥含水率约为5%时进行焚烧的一种技术，而干化过程中又可以分为直接干化和间接干化。直接干化是通过将高温烟气直接引入干燥器，使得气体和污泥在干燥器内充分接触和对流，进而进行换热以使含水率降低，具有高热量利用率，通常可以使污泥含水率降低至5%至15%左右。进行干化过程中为避免污泥内的有害有毒物质进入大气导致污染，故在干化气体处理后进行排放，并于干化过程中分离干污泥与介质。间接干化是利用热交换器将热量传递到空气或导热油等介质的一种技术，而介质因在封闭空间内循环，故有效避免直接接触污泥。目前，通常采用的干燥设备有空心浆叶式干化机、圆盘式热干燥器、薄膜热干燥器等，由于间接干化中的污泥与蒸汽无法直接接触因而产生少量不溶性气体，通过炉焚烧大大降低二次污染的发生，在进行干化前应将其破碎并搅动成均匀颗粒状，这样利于后期焚烧处理。另一种技术是直接焚烧，通过掺入油、煤等辅助燃料直接燃烧，主要适用于含水率约为75%至80%的污泥。

（三）卫生填埋。卫生填埋是在传统的垃圾填埋基础上演变而来的，卫生填埋是指将简单消毒或消化脱水后的污泥混合到垃圾中进行处理，并将污泥倒入垃圾填埋场并覆土压实填埋的技术。卫生填埋过程中可以产生沼气，但由于污泥自身带有毒害物质，这些物质通过渗漏和雨水侵蚀作用会污染到地下水，并导致饮用水污染，故在填埋前应使用完善的抗渗性能的材料和滤液收集装置予以处理。但采用卫生填埋技术处理的填埋场内环境为生活垃圾场，故其环境较为恶劣，容易给周围环境和大气带来污染。同时加上随着城市化不断推进，污泥量逐渐增加，有些填埋场的使用容量在未达到设计寿命前已经超标，而新的填埋场选址较为困难，因此，卫生填埋技术适合应用在土地资源较为足够的地区。由于卫生填埋技术无法有效地处理自身有毒有害物质，也无法降低含水率，故只能暂时存储和延缓污泥，不能作为污泥处理处置的最终技术。

（四）堆肥处理。堆肥处理属于稳定化、减容化及无害化的综合处理技术，主要是通过混合微生物群落在潮湿的环境中进行分解有机物的污泥处理处置。堆肥过程中产生的高温不仅可以将各种寄生虫卵和病原微生物杀灭，还可以结合生物发酵技术将有机废物转化为高稳定性的腐殖质，达到资源化和无害化的目的，同时高温状态下可以提高分解速度，提高杀菌灭虫的有效性。在堆肥过程中掺入可以改善污泥胶体团粒结构的膨胀剂、调理剂，同时还可以降低污泥的含水率。通过堆肥处理可以进一步使污泥腐殖化，进而提高植物养分和肥料利用价值。

（五）建筑材料制作。可以通過污泥制作建筑材料，不仅可以减少污泥填埋所用的土地空间，还可以减少自然资源的消耗并实现资源循环利用价值。主要制作材料如下：（1）混凝土制作。据相关文献资料表明[2]，污泥灰可以替代混凝土的细填料，高达30%，具有一定的经济价值。因此，可以利用污泥灰作为混凝土的细填料;（2）生化纤维板制作。通过利用活性污泥中含有的球蛋白酶和蛋白有机物可以溶于烯酸、稀碱、中性盐和水等水溶液性质，基于碱性条件进行加热干燥、加压使其蛋白质发生变性作用，进而制作成活性污泥树脂，并将其与经过漂白、脱脂处理的废纤维进行压制，最终制作成质量较好的板材;（3）砖制作。使用污泥制作砖一般有污泥灰渣制砖和干化污泥直接制砖两种方法。使用干化污泥直接制砖时应注意适当调整污泥成分，使其与制砖粘土的化学成分相一致;（4）沥青制作。据相关试验研究表明[3]，沥青混合物中含有污泥灰时，其各个方面的性质和性能与一般出材料制作混合物相似。因此，在沥青制作过程中加入一定的细集料，可以提高沥青混合物的稳定性、耐久性及载度。

（六）能源利用。污泥的能源利用主要表现为污泥燃料化利用、污泥沼气利用和污泥低温制油技术，具体内容如下：（1）污泥燃料化利用。当前，污泥燃料化主要有污泥燃料和污泥能量回收系统。污泥燃料可以应用在厂区水泥生产和发电等，污泥燃料可以替代煤炭资源，减少煤炭资源的使用。通过污泥燃料的应用，可以降低生产过程中的能耗，提高污泥燃料热值的使用率。污泥能量回收系统是通过混合消化、厌氧消化初沉池污泥和剩余活性污泥，降低污泥含水率，同时添加适量的轻溶剂油使其变成流动性浆液，然后置入四效蒸发器脱除轻油，在含油污泥脱水后添加重油成流动性浆液，同样将其置入四效蒸发器进行蒸发和脱油，最终制成质量较佳的污泥燃料;（2）污泥沼气利用。污泥经过厌氧消化后可以产生沼气。现代工艺中是根据处理物的实际需求通过电脑调节反应容器内的厌氧环境，这样可以将微生物充分与有机物逐渐发酵和降解，进而甲烷化。沼气中的主要成分是二氧化碳和甲烷，因此可以将其作为清洁燃料。利用厌氧发酵制作沼气不仅可以形成高热值的沼气，还能生产有机肥，并且大气污染较轻;（3）污泥低温制油技术。在常压或高压缺氧，温度为300℃至500℃的条件下，利用污泥中含有的硅酸铝和重金属的催化作用使污泥中的脂类和蛋白质转化成碳氢化合物，其最终的产物有非冷凝气体、碳、反应水、油等，因此，污泥低温制油技术属于能源回收型化学处理技术。

三、小结

总而言之，进行城市污水厂污泥处理处置及综合利用时应从本地实际情况出发，以经济效益、生态效益及社会效益为原则选择正确的处理处置方案，实现资源化、生态化。

参考文献

[1]陈科.我国城市污水厂污泥处理处置技术浅谈[J].科技创新导报，2012，（08）：141-143.

[2]刘喆，任焕丽.城市污水厂污泥处理与资源化[J].泰山学院学报，2012，34（06）：94-98.

城市污水的处理与再生利用 篇4

在国内城市污水处理厂的综合调查中, 获得了87个城市污水处理厂的设计进水水质和最近一年的月平均实际进水水质情况。统计分析结果表明, 在调查的城市污水处理厂中:

(1) 设计进水COD值一般选择400-600mg/L, 占调查总数的74.2%, 低于400mg/L和高于700mg/L的分别占20%和5.7%;

(2) 设计进水BOD5值一般选择200mg/L左右, 占总数的87.2%, 选择高于400mg/L的仅占6.4%;

(3) 设计进水SS值一般选择200mg/L, 占总数的78.8%, 选择大于350mg/L的仅占10.6%。

城市污水处理厂的实际进水水质与设计进水水质的比值能够反映出污水处理厂设计进水水质的准确程度, 调查研究结果表明, 在调查的城市污水处理厂中:

(1) 实际进水COD与设计进水COD比值低于1.0的占65.8%。高于1.0的占34.3%;

(2) 实际进水BOD5与设计进水BOD5比值低于1.0的占83%, 高于1.0的占17%;

(3) 实际进水SS与设计进水SS比值低于1.0的占61.6%, 高干1.0的占38.3%。

对于居民区废水管理实际上最重要的一点是参考数据, 这一点我国做得还远远不够国际化标准, 例如美国、英国等国家的水质相关数据往往要收集几年得到的综合数据, 在我们国家则很少有这样长久而正规化的测定标准, 这有国家体制和费用, 人力等多种因素, 因此对废水处理的前期阶段做得并不充分, 但水质总体形态特征观测水平还是有的。国内工作人员应该充分利用这一点优势, 做好国内水质监测工作。

由此看来脏水废水净化技术除了需要水质数据进行提前地数据设计, 在这个设计实现之前必须准确测出脏水废水的相关数据如水量、水质、成分构成、污染指数等, 并利用这些数据设计执行数据。有时遇上水质较差, 污染指数较高, 成分组成繁琐之时便要开始废水管理净化的动态试验, 甚至要进行中试研究国内第一次采用新型技术时要经过试验, 拿出确凿无疑的数据之后才投入正常使用。

一般城市污水主要污染物是易降解有机物, 所以目前绝大多数城市污水处理厂都采用好氧生物处理法。如果污水中工业废水比重很大, 难降解有机物含量高, 污水可处理性差, 就应考虑增加厌氧处理改善可处理性的可能性, 或采用物化法处理。

污水的有机物浓度对工艺选择有很大关系。当进水有机物浓度高时, AB法、厌氧酸化/好氧法比较有利。AB法中的A段只需较小的池容和电耗就可去除较多的有机物, 节省了基建费和电耗, 污水有机物浓度越高, 节省的费用就越多。厌氧处理要比好氧处理显著节能, 但只有在浓度较高时才显示出优越性。当有机物浓度低时, 氧化沟、SBR等延时曝气工艺具有明显的优势。在要求除磷脱氮的场合须选用稳定可靠的生物除磷脱氮工艺。

1污泥的处理处置

处理废水的同时必然要产生污泥。这使废水管理工作又有了新的问题产生。管理与净化废水和污泥的部门相关花费在四分之一到二分之一, 可谓数字庞大, 如此庞大的数字导致一大部分部门由于无法担负高昂的费用而停工, 另有一些部门处理废水或污泥的投资不够造成设备等质量低下, 无法持续使用, 大都坚持不了多长时间便进入停滞阶段, 使得管理净化工作由此停顿。随着时间的推进, 废水管理工作渐渐在全国范围内扩展, 日渐使水平得以改善, 改善程度也更深, 但随之而来的污泥量也直线上升, 在2010年的污泥产生量足有两千余万吨, 污泥处理和废水处理同样成为环境治理的困难课题。国家希望利用技术性投资挽回这个局面, 即采用新技术, 除了减少污泥的产量以外探索更新的处理方法, 将废水导致的污泥量处理率提高, 同时降低成本, 积极开展污泥管理净化研究也是城市废水, 污泥等环境问题得到妥善处理的积极做法。

根据我国污水处理技术政策, 城市污水处理产生的污泥, 应采用厌氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理, 也可采用卫生填埋方法予以妥善处置;处理能力在10万m3/d以上的污水二级处理设施产生的污泥, 宜采取厌氧消化工艺进行处理, 产生的沼气应综合利用:处理能力在10万m3/d以下的污水处理设施产生的污泥, 可进行堆肥处理和综合利用;采用延时曝气技术的污水处理设施, 污泥需达到稳定化;采用物化———级强化处理的污水处理设施, 产生的污泥须进行妥善的处理和处置;经过处理后的污泥, 达到稳定化和无害化要求的, 可农田利用;不能农田利用的污泥, 应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。

2城市污水的再生利用

我国的污水再利用并不是很理想。虽然我们国家拥有一定规模的污水处理机构, 然而这些机构处理过的水未有正规使用渠道, 导致最终二次净化的水源与污水又混合流入一起, 汇入海洋。不但没有起到节能、循环利用的效果, 又另外浪费了处理污水设施和资金。为此有关部门开始重视再生水的使用途径。城市污水处理厂出水可用作农业用水、市政杂用水、工业冷却用水、工业生产用水、地下水补充等;但从另一角度来看, 市里的脏水废水经过净化最终流入成为自然水也能够进入生物循环链, 得到自净, 最终也将为人类所用。从这个角度来讲节水设施并没有因此浪费, 节水这一环节也是必不可少的。

在中国, 关于如何管理或净化城市中的脏水废水的技术意见中鼓励采用实用、安全、方便、合理、卫生的准则对脏水废水进行管理, 既所谓的废水二次使用。这种水体经过简单的处理之后变成应用于农产品浇灌、城市绿化、工业冷却或其他方面, 变废为宝。成为可以促进城市发展的水资源, 值得提倡。但是其在使用之前的处理过程也需要注意方法和方式。不同用处的废水应根据其使用的地域人群等做出明确划分, 其处理方法也多种多样, 物理方法如过滤、沉淀等, 化学方法则有加入消毒粉进行消毒等, 更有一些深度技术。由此看来, 这种技术更应该广泛应用于缺水和水污染城市, 这些地方水源来源困难, 所以更应该注重节能减排以及污水、脏水、废水的节约再利用工作。

依据净化程度、水质、水量、用途、污水结构以及具体单位期望值, 居民废水净化技术需要经过整体性的比较观察后择优选定。其是否合格的标准有下面几点::再生处理单位水量投资、再生处理单位水量电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难易程度、总体经济与社会效益等。城市污水再生利用的工程设计, 应对再生水水源的现状水质特性、污染物构成进行详细调查或测定, 做出合理的分析预测;应切合实际地并安全可靠地确定再生水水源水质和再生处理水质要求, 采用不同的单元工艺组合, 优化工艺设计参数。

参考文献

[1]城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002) [1]城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)

[2]城市污水处理厂污水污泥排放标准 (CJ3025-93) [2]城市污水处理厂污水污泥排放标准 (CJ3025-93)

城市的污水处理与利用 篇5

城市污水处理工艺选择的水质因素进水水质水量特性和出水水质标准的确定是城市污水处理工艺选择的关键环节,也是我国当前城市污水处理工程设计中存在的薄弱环节。城市污水管网的完善,对城市污水处理厂设计规模和设计水质的确定至关重要,目前我国大多数城市管网不配套,造成城市污水处理规模和水质难以合理确定,投入运行后实际值与设计值往往相差较大,效能难以充分发挥。

在国内城市污水处理厂的综合调查中,获得了87个城市污水处理厂的设计进水水质和最近一年的月平均实际进水水质情况。统计分析结果表明,在调查的城市污水处理厂中:(1)设计进水COD值一般选择400-600mg/L,占调查总数的74.2%,低于400mg/L和高于700mg/L的分别占20%和5.7%;(2)设计进水BOD5值一般选择200mg/L左右,占总数的87.2%,选择高于400mg/L的仅占6.4%;(3)设计进水SS值一般选择200mg/L,占总数的78.8%,选择大于350mg/L的仅占10.6%。城市污水处理厂的实际进水水质与设计进水水质的比值能够反映出污水处理厂设计进水水质的准确程度,调查研究结果表明,在调查的城市污水处理厂中:(1)实际进水COD与设计进水COD比值低于1.0的占65.8%。高于1.0的占34.3%;(2)实际进水BOD5与设计进水BOD5比值低于1.0的.占83%,高于1.0的占17%;(3)实际进水SS与设计进水SS比值低于1.0的占61.6%,高干1.0的占38.3%。

对于城市污水处理工艺方案及其设计参数的确定,进行必要的水质水量特性分析测定和动态工艺试验研究是国际通行的做法,有些发达国家甚至开展连续多年的全面水质水量特性测定和中试研究。在国内,由于体制和资金来源等方面的问题,在污水处理工艺方案的确定过程中虽然不太可能开展大规模的前期试验研究,但进行水质特性分析与短期动态工艺试验的条件还是具备的,不应该忽视。

因此,污水处理技术政策中要求,应切合实际地确定污水进水水质,优化工艺设计参数。必须对污水的现状水质特性、污染物构成进行详细调查或测定,作出合理的分析预测。在水质构成复杂或特殊时,应进行污水处理工艺的动态试验,必要时应开展中试研究。积极审慎地采用高效经济的新工艺,对在国内首次应用的新工艺,必须经过中试和生产性试验,提供可靠设计参数后再进行应用。

一般城市污水主要污染物是易降解有机物,所以目前绝大多数城市污水处理厂都采用好氧生物处理法。如果污水中工业废水比重很大,难降解有机物含量高,污 水可处理性差,就应考虑增加厌氧处理改善可处理性的可能性,或采用物化法处理。

污水的有机物浓度对工艺选择有很大关系。当进水有机物浓度高时,AB法、厌氧酸化/好氧法比较有利。AB法中的A段只需较小的池容和电耗就可去除较多的有机物,节省了基建费和电耗,污水有机物浓度越高,节省的费用就越多。厌氧处理要比好氧处理显着节能,但只有在浓度较高时才显示出优越性。当有机物浓度低时,氧化沟、SBR等延时曝气工艺具有明显的优势。在要求除磷脱氮的场合须选用稳定可靠的生物除磷脱氮工艺。

污泥的处理处置

在我国的城市水污染治理中,污水处理厂污泥处理处置费用约占工程投资和运行费的25%-45%。污水处理厂污泥处理处置高昂的投资及其运行费用,一方面使得目前国内大部分污水处理厂未对污泥进行稳定处理或处理工艺的配套设施不完善,另一方面也使得建有完善污泥处理设施的污水处理厂常因其运行费用较高而基本停用。随着我国城市污水处理设施的普及,处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量将有较大的增长,预计到,我国城市污水处理厂的湿污泥年产量将达余万吨,污泥的处理处置将成为难题。而通过技术改进和革新,降低污水处理厂的污泥产生量;研究开发先进的污泥处理工艺,提高污泥处理系统的效率,降低污泥处理成本;研制出技术先进、经济高效的国产污泥处理成套设备;积极进行污泥资源化利用研究等是解决当前及今后我国据市污水处理厂污泥处置问题的有效途径。

根据我国污水处理技术政策,城市污水处理产生的污泥,应采用厌氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理,也可采用卫生填埋方法予以妥善处置;处理能力在10万m3/d以上的污水二级处理设施产生的污泥,宜采取厌氧消化工艺进行处理,产生的沼气应综合利用:处理能力在10万m3/d以下的污水处理设施产生的污泥,可进行堆肥处理和综合利用;采用延时曝气技术的污水处理设施,污泥需达到稳定化; 采用物化--级强化处理的污水处理设施,产生的污泥须进行妥善的处理和处置;经过处理后的污泥,达到稳定化和无害化要求的,可农田利用;不能农田利用的污泥,应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。

城市污水的再生利用

在我国,花费大量投资建设了城市污水处理厂,但经过处理后的再生水并没有得到充分利用,有的地区甚至还将处理后的再生水与未经处理的污水混入一起同流合污,有的地区没有将再生水合理再用却直接排入大海造成淡水资源的浪费。因此,在城市污水处理 决策中应充分考虑污水的再生利用。城市污水处理厂出水可用作农业用水、市政杂用水、工业冷却用水、工业生产用水、地下水补充等;另一方面,城市污水处理厂出水也可看作是水文循环的组成部分,将合乎质量要求的出水排放到河流水体中,使河流水休能维持或变成供下游使用的原水源,不仅经济可行,而且可减少风险并发挥河流自净能力。

在我国的城市污水处理技术政策中,提倡各类规模的污水处理设施按照经济合理和卫生安全的原则,实行污水再生利用。发展再生水在农业灌溉、绿地浇灌、城市杂用、生态恢复和工业冷却等方面的利用。城市污水再生利用,应根据用户需求和用途,合理确定用水的水量和水质。污水再生利用,可选用混凝、过滤、消毒或自然净化等深度处理技术。因此,缺水城市和水环境污染严重的地区,在规划建设远距离调水之前应积极实施城市污水再生利用工程,同时做好非投资性或低投资性的节水减污工作。

城市污水再生利用规划建设要依照客观需要和实际可能的原则,按照远期规划确定最终规模,以现状水量及用水需求为主要依据确定实施规模。城市污水再生利用技术选择与工程实施要考虑国情、实际条件和用户需求,城市污水再生利用规模、处理程度、处理流程、输水方式、再生水质、使用用途的选择上,既要满足要求,又要经济合理。日前城市污水再生利用应着重于农业灌溉、市政杂用、景观水体、生活杂用、工业冷却、生

环境和补充地表水。

城市的污水处理与利用 篇6

关键词：城建,能源利用,固废处理,分析

如何管理城市是城建的主要部分, 没有规划, 城建将无法顺利进行, 城建工程大为改善了居住的环境, 相关设施也能得到相应的完善, 城建确实是一项阶段的和基础的工作, 其能为城市管理工作打下良好基础。其内容有城市系统内各个物质设施的实物行态, 它也是一种特殊的经济工作类型, 具有明显的周期性和过程性。城市规划和城市建设以后便能充分发挥其作用和功能, 为市民提供优质服务, 也能使城市的经济、文化共同发展, 是城市中的居民的生活正常运行, 从而促进社会健康发展。

1 城市建设的主要内容

1.1 城建的准备工作

城市建设有前期准备阶段, 相关准备为人口、国民生产总值等的城市社会、经济状况等;地理位置、气象、生态环境、水文等的城市自然环境资料等;如大气、水体、固体的废弃物、噪声等相关数据、发生原因和治理情况等, 这些都是城建的前期准备的影响因素和资料依据。

1.2 大气污染整治建设

对城市的大气污染整治, 主要可从两方面进行, 其一, 应该对城市范围内的空气质量及其成分的变化趋势等进行深入的研究和数据的收集, 确定不同的功能区域;制定城建范围内的环境污染控制指标并预计在功能区域的最大废气排放的允许范围, 并设计有效的治理方案。其二, 应考虑能源的利用效率, 在减少能源污染的基础上, 减少私人不良的取暖方式及废气排放方式, 建立无烟区, 进行集中的能源供应, 研发新型的控制能源污染的可行方式及相关技术。

1.3水污染整治建设

对于水体污染进行的治理应以科学的数据分析及相关调查结果作为依据, 其中有效的方案的确定要由分析出的水体中的允许的最大污染程度即污染物最大容量来决定。我国当前水资源情况并不乐观, 水质污染程度急速加剧, 而污染物主要由有机物构成。对水资源的保护需要我们通过以下步骤完成:一, 了解我国水污染的具体状况;二, 借助少废或无废工艺完成清洁生产, 将资源利用合理化进而提高污水处理效果;三, 通过改革生产的方式整治水污染, 建设污水处理所需的相应设施可以减少生活废水的排放程度;同时对工业上产生的废水也应该加大整治的力度。

1.4 城市固体废物整治建设

不同种类的固体有不同的废物综合利用率, 对此我们要根据相应的环境目标落实有效处理方案。固废问题是国内外都急需解决的问题对城市的发展造成不同程度的影响阻碍, 亟待解决。

2 城市环境影响评价与分析

2.1 城建完成后影响地下用水的环境评价分析

地下的水资源的利用是城建环境评价的重要一环, 地下水资源主要有水的补充、径流循环利用和水汽的排放等。水资源消失的途径主要是低渗作用和蒸发作用。地表下的水资源属于浅水, 渗透作用强, 因此极易受到地表周围生活废水等污染, 对于城建的规划来说, 需创建地表下的水资源的保护范围区域, 提高管理水平和力度, 并改善污染状况。

2.2 城建完成之后对于土质、土壤的环境评价及分析

为了加快城市化、农村经济、社会发展进度, 使用农民的土地将其改造成居民住宅、工厂和医院学校等是无法避免的现象, 而这种退耕还城的影响多数为负面的, 不可逆的。对于土地的管理, 我国对于农民的耕地和田地的保护是十分重视的, 并且主张城建的平衡性和协调性, 最大限度地减少对农耕土地及周边土壤的损坏。对于农耕土地的损坏而言, 尤其以工业建筑、公用交通道路破坏影响最为严重, 土壤和植被的关系是唇齿相依的关系, 植被遭到严重破坏, 必将引发水土流失等环境问题。

2.3 城建之后的固体废弃物的处理及其对环境影响的分析评价

固体废弃物是城建过程中面临的十分艰巨而又不可回避的问题之一, 由于建设过程中对于废物的运输、分类、销毁、填埋、安全监控的规定和重视程度不够, 往往处理的过于简单, 有些废物若处理不当还容易引发火灾, 对城市的环境产生巨大的影响, 使居民生活在危险之中。因此城建工作还应对废物处理进行具体的危害可能的分析及其相应的处理方式进行规划, 对固体废物对城建影响进行各方面的综合评价。

2.4 累积性环境影响分析

总体而言, 累积环境影响程度较小的是良好的规划区。具体分析如下:第一, 水环境累积性影响程度由规划区实施污水处理工程对区域排污条件的改善有很大关系;第二, 大气环境中污染物质的累积效应可通过规划区的集中供暖、供热工程建设对能源结构的改变来实现, 而城建产业项目中多数应为不会对大气构成造成破坏或影响空气成分改变不大的单位。第三, 城建过程应减小其对农耕土地及其生态状况的破坏。而污染物质累积效应的降低根本上需要区域内的生态环境、土壤环境、大气环境的根本改善, 同时离不开区外各类企业综合治理。

3 结语

经济高速发展, 城市化进程迅猛前进, 发展的同时有很多问题相应而生, 不同程度的制约着城市的可持续发展步伐。如果希望实现城建与环境的和谐发展, 就要重视城建过程中的环境保护与相关影响评价, 落实解决三废处理问题, 减轻污染和环境压力, 对居民的衣食住行的各个方面也应该重点规划分析和加以考虑, 这样才能使城建与环境两者协调发展下去。

参考文献

[1]李亭亭, 郝莉君.城市建设与城市环境影响评价探讨[J].科技致富向导, 2012.

[2]张宗培.城市建设理论研究[J].北京:2012.

城市的污水处理与利用 篇7

十一五期间, 在科技部的支持下, 城市污水再生利用政策、标准、技术研究与示范课题列入国家十一五科技攻关计划, 目前建设部正在组织相关研究与示范工作。与此同时, 城市污水再生利用相关技术标准规范不断完善。2002年以来, 国家陆续颁布了《城市污水再生利用分类标准》、《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》、《污水再生利用工程设计规范》、《建筑中水设计规范》等技术标准, 规范了污水再生利用设计工作, 也为城市污水再生利用工程设计提供了依据。目前, 我国城市污水再生利用工作已经启动, 国家和地方都开展了相关的科学研究和工程实践。一些城市和地区正在全面规划和实施污水再生利用工程, 有的已经取得较好成效。例如北京、天津、大连、青岛等地积极开展城市污水再生利用, 在制定地方污水再生利用规划和管理措施, 发展再生水用户等方面积累了较好的经验, 为下一步工作奠定了坚实的基础。

北京市目前城市污水再生利用率为30%, 2008年达到50%。在2008年前北京将新建再生水厂9座, 敷设再生水管线400㏎, 新增再生水处理能力40万Μ3/d。届时, 清河、北苑、肖家河、北小河等再生水厂分别向北郊地区、西北郊地区、清河集团、望京地区提供再生水, 并为清河、北小河提供景观用水;酒仙桥、东坝再生水厂分别向东北郊地区、酒仙桥地区、东坝集团提供再生水, 为坝河、亮马河、水礁湖等城市河湖提供景观用水等等。在再生水厂建设的同时, 配套建设再生水管网。

国内外的实践表明, 城市污水再生利用是提高水资源综合利用率, 缓解水资源短缺矛盾, 减轻水体污染的有效途径之一。城市污水经过深度处理后, 可替代优质水, 用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等。应用先进的膜技术, 可生产达到饮用水标准的再生水。澳大利亚、新加坡在这方面开展了大规模的生产应用, 将优质再生水用作电路板加工过程中的超纯水, 工业生产中的工艺用水和空调冷却水, 也在尝试将部分再生水送入水库, 对原水水源进行补充, 有效地解决了缺水问题。

必须充分认识到, 污水再生利用作为城市补充水源, 是缓解城市水资源短缺, 保障供水安全的重要措施。在解决城市缺水问题时, 应当首先立足于本地自有水源, 最大限度地实现水的再生利用, 籍此增加可用水量, 提高城市供水的可靠性。尽可能的降低对外部水源的依赖程度, 减少或避免远距离调水对生态环境可能产生的不利影响。远距离调水除了经济成本外, 还存在潜在的生态影响和工程控制成本问题。各地在制定城镇节约用水发展规划中, 应该充分重视污水再生利用这一有效途径, 将再生水作为水资源的组成部分, 直接纳入城镇用水供需平衡中, 实行综合管理。

2 污水再生利用存在的问题

总的来说, 目前各地污水再生利用尚处在起步阶段, 规模小, 利用范围窄。我国城市污水再生利用日益受到重视, 但总体进展缓慢, 存在问题较多, 主要是:

(1) 污水处理率低, 管网不配套, 污水再生利用缺乏必要的条件。近年来, 虽然我国城市污水处理设施建设的速度加快, 但仍然滞后于城市发展的需要。截止到2007年底, 我国已经建成537座污水处理厂, 但污水处理率仅为40%左右, 污水再生利用率更低。特别是一些污水再生利用设施建成后, 由于难以落实配套管网的建设资金, 造成设施闲置, 而难以发挥投资效益。污水处理厂出水未经有效利用而排入水体, 既浪费了水资源, 又对水环境构成潜在的污染威胁, 这种状况与我国水资源短缺的严峻形势极不相称。

(2) 水价形成机制不合理, 污水再生利用缺乏必要的市场环境。目前的水价调整是以补偿供水运营成本, 减少财政补贴为目的, 没有体现水作为稀缺资源的价值。水价形成没有充分起到对水资源供需关系的调控作用, 城市供水水价、污水处理及再生利用收费之间尚未形成合理的比价关系, 尚未形成有效的污水再生利用激励机制。污水处理收费标准不高收费率低, 不足以补偿污水处理设施的投资和运营成本, 更谈不上落实污水再生利用设施的建设和运营资金。

(3) 对水资源的忧患意识和再生利用认识不足, 污水再生利用缺乏相应的鼓励和扶持政策。目前有些地区没有把节水和污水再生利用工作摆在重在的位置, 特别是一些水资源目前比较丰富的地区, 没有充分重视节水问题。缺水的城市和地区需要节水, 水资源相对丰富的城市和地区同样需要节水, 也要重视水资源的可持续利用问题。现在很多城市在解决缺水问题时, 往往采用开发新水源、跨流域调水和开采地下水等传统的方式, 对污水再生利用作为城市补充水源的重要性认识不足。由于缺乏促进污水再生利用和政策措施, 结果一方面城市用水紧张, 另一方面本可以使用再生水和园林绿化、市政环卫、生态景观等却在大量使用十分紧缺的优质水源, 出现了非常不合理的现象。

(4) 要严格再生水水质管理, 运行单位对正常运行的再生水设施需定期化验再生水水质, 确保安全用水。改变再生水供水管网结构, 提高其可靠性和安全性。再生水生产系统在设计上需要进一步提高其灵活性, 配水系统要便于实现分质供水, 以降低成本。城市污水再生利用事业的发展必须紧密依靠科技进步, 要有高新技术的保证和支持。必须重视和加强新工艺、新流程、新技术和新设备的研究、开发和推广应用。

(5) 宣传力度不足, 公众的污水资源化意识有待加强。受传统观念影响, 加之对污水再生利用的宣传不够, 公众对再生水的认识和接受程度还比较低, 一定程度上影响了污水的再生利用工作的推进。

3 推动城市污水再生利用进程的任务和措施

(1) 统筹规划, 协调发展, 合理配置水资源。

在制定城市水资源发展规划时, 一定要明确污水再生利用是城市水资源综合管理的重要组成部分, 污水处理和再生水设施建设是供水能力建设的有机组成。要根据城市可用水源的特点和具体需要优化配置各类水资源, 统筹安排城市水源、供水、用水、节水、排水、污水处理及再生利用设施的规划、建设与管理。

发展污水再生利用, 当务之急是加快城市污水处理设施建设的步伐, 加快污水收集管网能力, 为污水资源化人为创造必要的条件。规划建设污水处理设施时, 要以实现污水综合利用为目标, 同步规划和建设污水再生利用设施。合理确定污水处理厂的规划布局、处理规模和工艺方案, 促进污水处理和资源化利用和协同发展。令人担忧的是, 许多城市污水处理厂普遍建在城市水域的下游, 没有考虑日后再生利用的发展需要, 这个问题非常严重。许多大型城市的污水处理厂的规模很大, 污水收集管网很长, 造成长距离输送, 而处理后果的再生水需要重新敷设管网送至利用地, 造成处理成本增加。所以应重新调整污水处理设施的布局规划。只要确保规划合理, 就会确保污水处理和再生利用有机结合, 将成本控制在最低限度, 发挥规模效应。随着水价的改革和相关政策的出台, 污水资源化将成为实现水资源可持续利用的必然选择, 为减少不必要的人为障碍, 污水再生利用应尽早考虑, 统筹规划。

(2) 积极吸引多元化投资主体, 充分利用价格杠杆, 促进污水再生利用。

在城市污水和资源化的管理方面, 政府有指导的义务和职能。但城市污水再生利用工作, 单靠政府行为, 没有市场推动, 必然动力不足;单靠市场推动, 没有政府引导, 也必然难见成效。因此有必要充分考虑城市污水再生利用工作的特点。既要靠市场推动, 也要加强政府行为。今后城市污水和再生利用工程项目的建设, 应积极探索符合社会主义市场经济规律的投融资方式和运营管理模式, 鼓励并引导各类社会资金和境外资金参与城市污水处理和再生利用设施和建设, 有必要通过政策引导、法律约束, 促进污水处理及资源的市场化, 把行业利润推向市场, 形成健康市场化运行机制。

推进城市污水处理和再生利用产业化, 实现污水处理和再生利用设施建设和运营管理的良性循环, 就要加大水价改革力度, 建立符合社会主义市场经济发展要求的水价形成机制, 尽快完善污水处理收费制度。要充分发挥水价杠杆的需求调节、水资源配置和节水、污水再生方面的作用, 促进节水和污水再生利用。

要研究制定有关政策措施, 充分利用行政和经济手段, 引导用水单位积极利用再生水资源, 扩大再生水的应用范围, 特别是市政、绿化、环卫和工业用水等方面要率先推荐使用再生水。

(3) 采用适宜的技术和工艺, 推广使用符合标准的再生水。

实施污水资源化, 将城市污水处理的战略目标由传统意义上的污水处理、达标排放转变为以提高水的综合利用率为核心的水的循环再用, 相应地要调整污水处理技术路线。目前建设部正在组织研究制定污水再生利用的技术政策, 鼓励开展各种形式的国际合作与交流, 尽快提高我国城市污水处理和再生利用的工艺技术水平。

我国地域广阔, 各地自然、资源和经济条件不一样, 要因地制宜地选择再生水利用方案, 优先选择水质要求低的再生水使用途径, 尽量缩短输水距离, 降低再生水利用成本。积极开发适应当地条件、经济合理、技术可行的工艺。需要强调的是, 在大力推广污水再生利用的同时, 要特别注重加强水质监测和设施维护, 建立应急预案, 保障供水安全。

实施污水再生利用, 要充分满足水质标准的要求, 在技术标准规范的指导下, 对各种先进、经济、适用的技术进行技术综合与集成, 采用适宜的技术路线和工艺方案, 以满足所设定的水质水量再生与资源化目标。目前污水处理及再生仍缺乏系统完善的政策和标准体系, 特别是不同用水对象的政策规定、不同用水要求的水质标准, 要尽快研究建立各类用途再生水的水质标准体系, 逐步制定和完善相关技术规范和配套政策, 确保健康有序地推进城市污水再生利用工作。

我国城市污水再生利用的发展战略, 就其本质而言, 就是要建立起水的社会循环新模式。具体讲, 就是以推动城市水资源的可持续开发与利用为根本目的, 以遵守市场经济规律和生态规律为实施原则, 以不同区域不同阶段选择不同的发展模式为实施途径, 以保障人体健康安全和环境安全为基本要求, 把污水再生利用的内容纳入到城市水资源开发与利用规划中去, 把污水再生利用项目系统化地纳入到现有及未来城市的水环境基础设施建设中去, 实现与给水和排水系统进行一体化的规划、设计、运行和监督管理。我国淡水资源十分匮乏, 污水资源的再生利用已成为当今发展趋势, 并且人们还进一步意识到合理利用污水资源, 不仅可以缓解全球性的供水不足, 还可以改善生态环境, 造福子孙后代, 从而保证国民经济的可持续发展。

参考文献

[1]张智, 阳春.城市污水回用技术[J].重庆建筑大学学报, 2000, (4) .

[2]何忠志, 王虹.城市污水处理厂出水自身回用可行性初探[J].给水排水, 2001, 27 (6) .

[3]张书新.节水的另一途径——污水回用[J].化工之友, 1997, (4) .

[4]李国欣, 李旭东.污水资源化利用技术现状及其应用实例[J].2001, (5) .

[5]马志毅, 米晓军.城市污水回用的思考[J].太原理工大学学报, 1998, 29 (1) .

城市的污水处理与利用 篇8

当前全球气候变化正在对世界各国产生日益重大而深远的影响, 2009年12月7～19日在哥本哈根召开的世界气候大会充分反映了国际社会对此问题及与其紧密相关的碳减排问题的关注。全球气候变化与地球大气中的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物 (HFCs) 、全氟碳化物 (PFCs) 及六氟化硫 (SF6) 等温室气体紧密关联。由于人类活动已引起全球温室气体排放增加。以我国为例, 1994年CO2排放量为30.7 亿t, 到2004年已增长到50.7亿t[1]。而大气二氧化碳含量从1000年前的280×10-6上升至2000年前后的360×10-6, 升幅高达28.6%, 2005年则达到379×10-6[2]。大气中CO2等温室气体浓度的持续增加, 引发了日益严重的温室效应等环境问题, 如全球变暖、海平面升高、极端极端天气事件频发等, 引起了人们对CO2排放的广泛关注[3,4,5]。政府间气候变化专业委员会 (IPCC) 第四次评估报告《气候变化2007》建议到2030年应将温室气体浓度限制于445×10-6～650×10-6之间。因此, 如何控制和减少向大气排放CO2以缓解温室效应已经成为世界性的迫切课题。

2 污水处理中的碳资源利用

城市化进程的快速发展, 大量人口进入城市, 其生活生产产生大量污水。我国则每年排放城市污水达到350亿t以上, 其中含有大量有机物[6]。以COD浓度400mg/L计, 每年排放的城市污水所含有机物达0.12亿t (COD) 。对于城市污水处理, 好氧活性污泥法是最成熟稳定而最常用的工艺, 其利用好氧微生物的代谢作用把有机物转化为二氧化碳和水, 同时实现了细胞增殖。尽管活性污泥法能有效的去除废水中的有机物, 但是其产生的二氧化碳随曝气气流进入大气, 成为温室效应气体的重要来源之一[7]。此外, 处理过程所需的动力消耗也可折合成二氧化碳排放。经测算, 处理城市污水所产生的二氧化碳量为0.29kg CO2/ (m3水·d) 。因此, 如果按当前污水处理总量1亿m3/d, 以活性污泥法处理计算, 则每年有近0.1亿t二氧化碳排放[8]。目前, 还没有见到如何计算城市污水处理中二氧化碳排放量, 也缺乏污水处理对温室效应影响的评估。对城市污水处理中排放的二氧化碳的资源化利用方面的可行性研究工作也有待开展。

传统的污水资源化主要是研究水本身的回用 (如回用于绿化、洗涤、工业冷却水等) , 却忽略了污水中含有的丰富的碳资源, 以耗费大量电能为代价将这些有用的碳资源当作“垃圾”处理掉。如果能利用某些有效的方法把污水中有机物在好氧生物处理前就从污水中分离出来、再予以相关的资源化开发, 这样即可以免去好氧氧化这些含碳有机物的电耗, 降低污水好氧处理的成本, 又可以避免这些含碳有机物经好氧降解转化为二氧化碳排放, 实现污水处理碳减排的目的[9,10]。此外, 对分离出的有机物予以资源化开发应用, 如经厌氧转化为甲烷气体用于烧锅炉或发电, 或转化为生物脱氮除磷所需的低分子易降解有机物回用于污水除磷脱氮, 又可以产生一定的经济效益或进一步提高污水氮磷的去除效率和降低氮磷去除的成本[11]。因此, 污水中碳源的资源化利用, 实在是一举数得的好事, 应该深入开展相关的调研和研究。

由于生活水平的提高, 目前城市污水的水质发生了很大变化。许多城市污水中有机物含量很低, 属于低碳高氮的污水。如某城市污水处理厂进水BOD5低于150mg/L, 而总氮则接近55mg/L、总磷达6mg/L以上。而且这种城市污水中碳源不足问题有加重的趋势。由于生物脱氮和生物除磷都需要有一定的碳源, 生物脱氮系统进水BOD5/TN不小于4, 而生物除磷系统则要求进水BOD5/TP大于17[12]。这种低碳高氮的污水无法满足脱氮除磷的要求。一些污水处理厂采用了投加甲醇等外加碳源, 尽管取得较好氮磷去除效果, 却明显增大了运行成本。也有一些污水厂对初沉污泥或剩余污泥发酵生产VFA补充碳源, 但又增加了工艺控制难度。如果把污水中生物脱氮除磷可以利用的有机物称为有效碳源。

如何准确衡算和判断城市污水中的有效碳源量, 进而可以确定需要补充的有效碳源量, 即可充分利用城市污水中的有机物, 又最大限度地避免了污水中原有的有机物和补充的有机物被好氧微生物降解转化为二氧化碳排放的后果, 还降低了电耗等运行成本。

3 结语

污水中存在丰富的有机碳资源, 如何将有机碳资源从污水中富集、分离、转化并加以充分利用, 同时降低污水处理成本, 是符合循环经济原理和要求的。目前全球所面临的严重的环境问题、能源与资源短缺问题以及经济发展与环境治理所面临的资金不足, 需要有效、简单且费用低廉的污水碳源资源化技术。因此, 基于碳资源化利用的污水处理技术方面的深入研究探索具有具有重大的经济、能源和环保意义。

城市的污水处理与利用 篇9

1 全市畜牧业发展概况

盐城市地处苏北黄海之滨, “长江金三角”经济区, 上海大都市2h经济辐射圈, 交通便利, 气候温和, 雨水充沛, 四季分明, 土地资源特别是沿海滩涂丰富, 发展畜牧业条件得天独厚, 区位优势明显。近年来, 由于政府重视、政策扶持, 畜牧业一直保持快速发展, 为全省畜牧业大市。主要表现为: (1) 畜禽及其产品总量稳定发展。2012年全市生猪、家禽、羊和兔饲养量分别达1249.65万头、30736.46万羽、534.67万只和659.38万只, 同比分别增长8.4%、5.95%、2.3%和3.7%;肉、蛋、奶总产量分别达95万t、120万t和7.2万t, 同比分别增长9.3%、10.1%和21%; (2) 畜禽规模养殖水平快速提升。2012年全市生猪规模养殖户12680户, 规模养殖比例达80.3%, 比去年提高10.3个百分点, 其中大中型规模比重提高12.8个百分点, 达56.1%;肉禽规模养殖户2059户、规模养殖比例90%, 同比提高2个百分点;蛋禽规模养殖户12171户, 规模养殖比例95%, 同比提高2个百分点;奶牛规模养殖户25户, 规模养殖比例100%; (3) 畜禽养殖经济效益不断提高。2012年全市牧业总产值达253亿元, 牧业产值占农业产值比重达29.8%, 牧业人均增收达210元。畜牧业已成为我市优化农村农业产业结构调整, 促进农业增效、农民增收的骨干支柱产业; (4) 畜牧业产业化进程稳步推进。近年来, 随着上海光明、广东温氏、中粮集团、正大集团等全国知名农业龙头现代农牧企业先后落户盐城, 由畜禽规模养殖场 (户) 牵头组织成立的畜禽专业合作社、合作社联合会等经济合作组织不断发展壮大, 本市以“公司+基地+农户”、“公司+合作社+农户”、“合作社+农户”为主的新型“技术+生产+经营”模式发展迅速, 并通过开展“三品认证”, 创建知名商标和绿色无公害品牌, 建立“超市连锁销售和合作经济组织、经纪人销售”的体制和机制, 畜牧业组织化程度明显提高, 产业化进程显著加快。

2 全市畜禽养殖污染物产生情况与特点

2.1 全市畜禽粪、尿及污水产生系数和畜禽粪尿污染物平均含量

根据对本市畜禽养殖污染物产生量的调查测算, 本市各种畜禽粪、尿及污水产生系数详见表1, 畜禽粪尿污染物平均含量详见表2。

2.2 全市畜禽养殖数量和污染物产生量

2012年全市全年出栏生猪803.01万头, 出栏家禽19022.57万只, 其中:蛋鸡9411.41万只、肉鸡9611.15万只、鸭1654.24万只、鹅1060.13万只, 存栏奶牛1.29万头。根据表1畜禽养殖业污染物产生系数, 表2畜禽粪尿污染物平均含量测算, 2012年度全市共产生畜禽粪尿1907.80万t, 其中COD 62.79万t、BOD 54.54万t、氨氮5.53万t、TP 6.31万t、TN 13.10万t, 污水8553.22万t。

2.3 畜禽养殖业污染新特点

近年来, 通过大力引进推广畜禽新品种, 广泛培训推广与应用畜禽规模、高效、生态、健康养殖新技术、新模式, 本市畜禽粪污处理利用取得一定成效。但由于养殖规模日益扩大、大型养殖企业和相对集中的高密度畜禽专业养殖镇 (村、小区) 快速发展, 导致“种养结合”、“林牧结合”模式严重失衡和脱节, 畜禽粪污已成为严重影响我市农村生态环境的主要“污染源”和制约畜牧业持续发展的“瓶颈”。目前, 本市畜禽粪污对环境的污染呈现二个新特点: (1) 规模养殖“污染源”日益增多。随着千家万户分散式畜禽家庭养殖快速下降, 专业化规模养殖场 (户) 的迅速发展, 单个畜禽养殖场 (户) 生产污染物大幅增加, 畜禽养殖场 (户) 已成为严重影响广大农村生态环境主要“污染源”, 且数量逐年稳步增加。据统计, 2012年全市畜禽规模养殖场达31052个, 其中, 对环境影响较大的规模猪场12680个, 规模蛋鸡场12171个;生猪和家禽散养户分别为24.25万户、52.75万户。 (2) 区域化“面源污染”日趋严重。随着畜禽专业合作社等经济合作组织、“公司+基地+农户”新的生产经营模式的发展, 畜禽养殖业集约化、组织化程度越来越高, 专业化特征越来越明显。一方面, 畜禽养殖出现局部区域养殖密度过高、粪污产出量大;另一方面, 养殖业与种植业日益分离、比例失衡, 导致畜禽粪便被乱堆乱排, 造成局部地区出现区域化“面源污染”。2012年全市年出栏生猪2000头规模场 (户) 为276个, 年出栏肉鸡5万只以上的规模场 (户) 为191个, 存栏蛋鸡1万只以上规模场为980个。据对以蛋鸡养殖为主的“畜禽养殖第一镇”东台市唐洋镇调查统计, 全镇共1.74万个农户, 9.6万亩耕地, 现有畜禽养殖户 (场) 12915个, 其中规模养殖户 (场) 1223个、散养户11692个。2012年全镇蛋鸡、生猪、山羊年饲养量分别为556.39万只、6.69万头、7.68万只 (详见表4) 。如以生猪为计量单位测算, 常年栏存为49.21万头生猪单位, 平均耕地载畜量为5.13头/亩。按本市“稻麦二季”耕作模式, 每亩适宜载畜量为3头生猪单位测算, 实际载畜量是适宜载畜量的1.71倍。

注:规模养殖标准生猪、山羊年出栏50头以上, 蛋鸡存栏500只以上。

3 畜禽养殖污染物对环境的主要危害

3.1 造成危害的主要影响因子

畜禽养殖污染物主要来源于畜禽粪尿排泄物, 对环境造成危害的影响因子有: (1) 有机物, 主要包括畜禽粪尿排泄物中的大量氮、磷水体富营养化物质和粪尿厌氧分解产生的硫化氢、氨、二氧化碳、醇类、酚类、酰胺类、胺类和吲哚等有毒有害气体; (2) 病原微生物, 主要是粪污中含有的大量大肠杆菌、寄生虫虫卵等;三是饲料添加剂的残留物。主要包括抗生素、抗菌素氧化剂、激素等药物残留和汞 (水银) 、镉、铅、铬、铁、锰、铜、锌、钴以及类金属砷等重金属元素。

3.2 对环境的主要危害

(1) 对土壤的影响。农田合理适度使用畜禽粪肥, 既可培肥土壤、提高土壤肥力, 又可提高土壤抗风化和水的侵蚀的能力, 改变土壤的空气和耕作条件, 增加土壤有机质和作物有益微生物的生长, 从而促进农作物的生长, 形成土壤生态系统自然良性循环。但如直接、连续、过量使用, 对土壤生态系统有二个不利影响:一是土壤的营养富积。在畜禽养殖过程中, 为追求畜禽产量和养殖经济效益, 常常会在畜禽饲料中添加较高的P、Cu、Zn、Mn等微量元素, 经消化吸收后多余的微量元素随排泄物排出体外。如将此类畜禽粪便作为有机肥料在农田中长期使用, 将导致P、Cu、Zn、Mn等微量元素在农田中富积, 从而造成对农作物毒害作用;二是土壤盐分增高。长期持续过量的使用畜禽粪肥, 也能引起土壤中溶解盐的积累, 使土壤盐分增高, 从而影响植物的生长。 (2) 对水体的影响。用作畜禽饲料的谷物及其副产品、饼粕中约有60%~75%的磷以植酸磷形式存在, 由于畜禽体内缺乏有效利用磷的植酸酶以及对蛋白质的利用率有限, 导致饲料中大部分的氮和磷由粪尿排出体外。未经处理的粪尿一部分氮挥发到大气中, 增加了大气中的氮含量, 严重时构成酸雨, 危害农作物;其余的大部分则被氧化成硝酸盐, 其中一些滞留于土壤表层造成土壤污染, 更多的是渗入地下水或随地表水流入江河、湖泊, 使水中硝态氮、硬度和细菌总数超标, 造成水体污染。另外, 畜禽粪便还可通过渗透或直接排放废水进入水体, 并逐渐渗入地下造成水体污染。一是对地表水的影响。当排入水体中的粪污总量超过水体自然净化能力时, 会改变水体的物理、化学性质和生物群落组成, 如使水中固体悬浮物、有机物和微生物含量升高等。粪污中含有大量的病原微生物将通过水体或通过水生动植物进行扩散传播, 危害人畜健康;二是对地下水的影响。畜禽粪便污染物中有毒、有害成分进入地下水中, 会使地下水溶解氧含量减少、水质中有毒成分增多, 严重时使水体发黑、变臭。 (3) 对大气环境的影响。畜禽养殖场产生的恶臭、粉尘和微生物排入大气后, 可通过大气的气流扩散、稀释、氧化和光化学分解、沉降、降水溶解、地面植物和土壤吸附等作用而得到净化 (自净) , 但污染物排放量超过大气的自净能力时, 将对人和动物造成危害。一是有害气体。畜禽粪便厌氧发酵产生大量氨气和硫化氢等臭味气体, 若未能及时清除或清除后不能及时处理, 将产生甲基硫醇、二甲基硫醚、甲硫醚、二甲胺及多种低级脂肪酸等有恶臭的气体, 造成空气中含氧量相对下降, 污浊度升高, 轻者降低空气质量、影响人畜健康生存, 重则引起呼吸道系统的疾病, 造成人畜死亡。畜禽特别是牛羊等反刍动物产生的甲烷、二氧化碳会造成大气“温室效应”;二是粉尘和微生物。由畜禽养殖场排出的粉尘可携带数量和种类众多的微生物, 并为微生物提供营养和庇护, 从而增强微生物活力、延长其生存时间。这些尘埃和微生物可随风传播, 使大气可吸入颗粒物增加, 污染大气、危害环境, 使人和动物眼和呼吸道发病率提高, 危害人和动物的健康。 (4) 对人畜的影响。畜禽粪便含有大量的病原微生物、寄生虫卵及滋生的蚊蝇, 会使环境中病原种类增多、病菌增大, 出现病原菌和寄生虫的大量繁殖, 造成人、畜传染病的蔓延, 甚至引发公共健康问题。据报道, 全世界约有人畜共患疾病250多种, 中国有120种, 其中由猪传染的25种, 由禽类传染的24种, 由牛传染的26种, 这些人畜共患疾病的载体主要是家畜废弃物。据分析, 畜禽养殖场所在地排放的每毫升污水中平均含有33万个大肠杆菌和69万个肠球菌, 在这样的环境中仔猪 (鸡) 成活率低、育肥猪增重慢、蛋鸡产蛋少、料肉 (蛋) 比增高, 严重影响和阻碍了畜牧业的发展。据对局部环境污染较为严重的规模化养猪场调查, 其仔猪传染性肠炎、支原体病及猪蛔虫病等疾病的发病率50%以上。

4 本市畜禽粪污处理利用主要模式和相关技术与特点

4.1 粪池还田处理模式

畜禽粪便直接还田作肥料即将干粪清扫出猪舍, 清扫出的干粪可直接外销或堆沤后生产有机肥还田, 也可与猪尿和少量冲洗污水一起排入粪池进行贮存, 于施肥季节向农田中施用 (工艺流程见图1) 。是一种典型传统、经济有效的“农牧结合”粪污处置模式。 (1) 技术要点:农田粪肥用量要适度, 载畜量一般以3头/亩生猪为宜;根据农田耕作制度和作物生长期科学施肥。主要农作物如水稻每个生长期以施肥3~4次为宜, 麦子每个生长期以施肥1~2次为宜。 (2) 模式特点:优点是投资少、不耗能, 无需专人管理, 并通过充分循环利用粪污中有用的营养物质, 改善土壤中营养元素含量, 提高土壤的肥力, 增加农作物的产量, 实现零排放。其缺点是:存在着传播畜禽疾病和人畜共患病的危险;在施用量过大、频率过高的情况下会导致硝酸盐、磷及重金属的沉积, 从而对地表水和地下水造成污染;恶臭以及降解过程产生的氨、硫化氢等有害气体的释放会对大气造成污染。本市24.25万户生猪散养户和大多较小规模养殖户饲养方式为“封闭式猪舍、地面圈养”, 猪的粪尿处理采用“粪池还田”处理模式。

4.2 能源和肥料综合利用处理模式

对畜禽粪污采用人工清除干粪进贮粪场, 尿液和冲洗粪水入厌氧处理系统, 实行“固液分离、固体制肥、液体发酵”的“能源和肥料利用”综合处理模式 (工艺流程见图2) 。 (1) 能源利用。畜禽粪污能源利用主要有两种, 一是将粪便直接干燥后燃烧;二是对于规模养殖场中粪污经固液分离后液体经厌氧发酵产生沼气作燃料。我市能源化利用模式主要是采用沼气工程。沼气工程即将污水排入防渗密闭的发酵池 (沼气池) 中, 通过厌氧菌的发酵作用可以降解畜禽粪污其中颗粒状的无机、有机物, 杀死或抑制其中寄生虫卵和病原菌, 所产生的沼气可作为能源用于发电、照明和燃料。沼渣和干粪可直接出售或用于生产有机复合肥;厌氧出水既可进入自然处理系统 (氧化塘或土地处理系统等) 使处理出水实行达标排放, 也可直接作肥料用于农田施肥。技术要点:发酵池 (罐) 要密封完好, 以保持无氧环境;投料中有机物充足, 碳氮比 (C/N) 适中。一般以25:1产气系数较高;保持适宜的环境温度, 沼气菌生存温度为8~70℃, 以35℃时产气量最大;控制发酵物的酸碱度, 一般p H值控制在6.7~7.2为宜。厌氧发酵处理模式的优点是投资少, 运行管理费用低, 不耗能并可以回收能源 (甲烷) ;污泥量少, 不需要复杂的污泥处理系统;不需复杂的设备、管理方便、对周围环境影响小、无噪音。缺点是后处理需要占用大量土地, 同时有污染地下水的可能。目前全市建有6~10m3PP的“户用沼气”10.2万户, 沼气主要用作生产生活的燃料;300m3PP以上“大中型沼气”430座, 其中东台中粮集团达2万m3PP, 沼气主要用作发电及生产生活的燃料。 (2) 好氧堆肥技术:好氧堆肥即以畜禽粪便为主要原料进行堆肥。由于其含水率太高等原因, 前处理的主要任务是调整水分和碳氮比, 有时需添加菌种和酶制剂, 以促进发酵过程正常进行。好氧堆肥又可分为好氧静态堆肥 (包括自然堆肥、静态供氧堆肥、机械翻堆堆肥和容器堆肥) 和动态堆肥发酵 (包括转筒式堆肥和生物发酵塔) 。技术要点:碳氮比和碳磷比要平衡, 一般C/N以20~35:1为宜, C/P以75~150为宜;含水率要适中, 以控制在50%~60%为宜, 其中55%最理想;堆体内温度以保持在50~60℃为宜;发酵时间20~30d。

4.3 微生物发酵床处理模式

微生物发酵床处理模式是利用全新的自然农业理念, 结合现代微生物发酵处理技术提出的一种环保、安全、高效的畜禽生态养殖方式。该模式将微生物菌种、锯末、稻壳、秸秆、水等按一定比例混合, 作为畜禽有机垫料, 发酵后制成微生物发酵床。畜禽排泄的粪尿通过畜禽自然拱翻或人工耕翻, 使畜禽粪尿和垫料充分混合, 通过发酵床的发酵分解, 使畜禽粪尿中的有机物质得到充分的降解和转化, 微生物以尚未完全消化的畜禽粪为食饵, 繁殖滋生, 生长的大量微生物又为畜禽提供了无机物营养和菌体蛋白质被畜禽食用, 水分被蒸发, 不再需要对畜禽粪尿进行清扫、实现“零排放” (工艺流程见图4) 。 (1) 发酵床养猪技术要点:猪舍。猪舍有大棚式和猪圈式, 因大棚式造价低、通风好, 在实际生产中推广比例较高;床体。因我市地处沿海、地下水位较高, 床体应为“地上式”, 深度为80cm±;垫料。垫料应选择通透性和吸水性较好的原料, 如农作物秸秆 (稻草、麦秸) 、锯木屑、稻壳等。微生物菌种。土著菌或商品菌种;垫料温度。一般保持在40~50℃;日常管理。发酵床面要保持一定的湿度以有利于微生物繁殖, 如果过于干燥易致猪发生呼吸系统疾病, 一般床面湿度以控制在60%左右为宜, 水分过高应打开通风口调节, 并及时清除过湿部分;垫料使用。垫料可多次反复利用, 时间3~5年。饲养方式。可单列式或双列式;饲养密度。饲养密度应根据猪个体大小、环境温度高低进行确定, 如育肥猪一般2~4头/m2为宜。 (2) 微生物发酵床处理模式的优点是无污染、零排放、耗料少、操作简、效益高;缺点是垫料资源少、成本高。目前这种模式我市主要用于发酵床养猪, 全市共建有生猪养殖发酵床48万m2。

5 畜禽粪污处理利用的对策与措施

畜禽粪污处理是一个庞大、复杂的系统工程, 其产生量大, 污染面广, 结构与成分复杂多样, 处理技术难度较大。目前, 本市畜禽粪污处理主要模式有“粪池还田处理模式、能源和肥料综合利用处理模式、微生物发酵床处理模式”三种, 通过近几年的努力, 畜禽粪污治理取得了一定实效。但因人们环境意识不强, 粪污处理设施不够健全、能力与养殖规模不配匹, 处理技术和设备相对滞后, 畜禽粪污仍是严重影响和制约畜牧业发展的“瓶颈”。为此, 以畜禽粪污“减量化、资源化、无害化、生态化”处理利用为原则, 以“农牧结合、林牧结合、循环利用、生态养殖”为发展方向, 结合本市实际, 进一步加强宣传引导和政策扶持, 规范畜禽养殖场建设与监管, 大力推广畜禽新品种、养殖新技术和新模式, 以保障本市畜牧生产持续、高效、健康发展。

5.1 加强宣传引导与政策扶持, 着力增强环境与生态意识

“节约资源和保护环境”是我们的基本国策。“十八大”明确提出“必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念, 把生态文明建设放在突出地位, 融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程”。要通过电视、电台、报纸、网络等广泛宣传中央把生态文明建设作为“五位一体”总体布局的巨大意义, 切实增强全民环境意识、生态意识, 确立发展循环经济和生态农业的理念;要进一步加强相关政策和法律法规的制定和完善, 确立畜禽粪污“减量化、资源化、无害化、生态化”处理利用的原则, 坚持“农牧结合、林牧结合、循环利用、生态养殖”的发展理念和方向, 从政策上进行引导和鼓励、项目上进行扶持和奖励、法律法规上进行规范和监督, 切实加强畜禽养殖全过程的管理与粪污治理, 努力实现畜牧业和社会经济与生态环境保护和谐发展。

5.2 科学制定规划与场区布局, 着力规范畜禽养殖场建设

本市地处苏北沿海, 全市土地面积16972km2, 其中耕地面积1253万亩、沿海滩涂面积680多万亩, 是全省农业大市。传统畜禽养殖是以千家万户小规模分散饲养和“养猪为田”为主的农区畜牧业。随着畜禽养殖规模化、集约化的快速发展, 畜禽粪污总量增大、区域集中。为实现“种养结合”, 从源头加强对畜禽养殖场的管理, 切实减少畜禽养殖及排泄物对周边环境的影响, 一方面, 要根据各地土地资源、经济环境条件、养殖技术水平, 科学制定畜牧业发展规划, 确定科学合理的畜禽养殖数量、规模;另一方面。要根据部省“标准化畜禽养殖场建设”要求, 对畜禽养殖场进行科学选址、合理规划、规范建设。对现有畜禽养殖场的规划布局和养殖设施要重新评估、规划、改造, 做到排水沟 (管道) 与排污沟 (管道) 分开, 沼气工程、贮粪场、三级污水处理沉淀池等粪污处理设施要齐全和有效运行, 并与畜禽养殖规模匹配;对新建畜禽养殖场要实行申报审批制度。场址既要交通便利, 又要远离城镇、村庄和水源保护区。在农区应以中小畜禽规模养殖场为宜, 超大型和大型畜禽规模养殖场应选择于人口少、土地广阔的沿海垦区和滩涂。要充分利用土地资源优势, 有配套的粪污处理设施和消纳粪污所需的农田或林地。

5.3 大力推广畜禽养殖新技术, 着力推进畜禽标准化养殖

大力研发集成与推广应用减少和控制畜禽粪污畜禽养殖新技术, 推进畜禽标准化生产, 实现畜禽粪污减量化。 (1) “三改两分”技术。即养殖过程中, “改水冲清粪为干式清粪, 改无限用水为控制用水, 改明沟排污为暗道排污;固液分离、雨污分离”。 (2) 生态饲料配制技术。通过选择消化代谢率高的饲料原料, 根据不同的动物种类、不同性别、不同生长阶段的营养需要, 以可消化氨基酸含量为基础的蛋白质模式进行饲料日粮配方设计, 可明显提高蛋白质的利用率, 减少氨氮的排泄量;通过使用微生态制剂 (如益生素) 、酶制剂 (如蛋白酶、纤维素酶) 、寡聚糖 (如低聚木糖) 、生物活性肽等, 限制无机微量元素超大剂量使用 (如不使用高铜、高锌日粮) , 提高饲料利用率, 降低粪便中氮磷和重金属的含量;通过添加吸附剂 (如活性炭、沸石) 、酸化剂 (甲酸、丙酸) 、生物除臭剂 (EM制剂) , 有效控制臭味和降低有害气体的污染。

5.4 积极推广畜禽新品种新模式, 着力推广畜禽高效生态养殖

城市污水厂污泥的综合利用 篇10

随着我国人口与日俱增, 大部分城市与工业区也在与时俱进建设污水处理厂。但是不断出现的污水处理厂将会引起污水厂污泥的逐渐增加, 从而导致二次污染环境危机的出现。其原因主要在于早期建设的污水厂还在摸索与试验过程中, 污水处理措施不当。随着不断发展与扩大的污水处理厂, 污泥导致的二次污染加剧, 因此污泥的处置与综合利用成为亟待解决的问题。

二、当前城市污水处理厂污泥处理现状和存在问题

1城市污水处理厂污泥的处理现状。据统计, 目前国内每年产生干污泥近1千万吨, 占总垃圾量的0.5%左右, 这一数据还在以一成的速度递增中, 污泥处理问题已经迫在眉睫, 这要求我们在处理污泥问题时应具备长远的眼光和与创新规划。

2污水处理厂污泥处理存在的问题。当前国污泥处理方面存在的问题主要有:其一, 在污泥处理的规模和技术方面仍然未成熟, 对于污泥的物质利用与高效的能量回收方面还存在一定的缺陷, 难以完全实现;其二, 在污泥处理的责任方面模糊不清, 缺乏责任机制;其三, 在处理污泥问题方面未能健全与完善相应的制度、法规, 没有从技术政策、市场机制等方面获得必需的支持。

三、城市污水处理厂污泥处理的方法

1填埋处理法。在污泥处理当中, 垃圾填埋场处理通常是最常用的方法, 该种方法操作十分简单, 几乎对技术方面没有什么要求。但随着日月星晨的转移, 在城市中所产生的垃圾量与污泥产量将会与日俱增中, 而污泥里所含有的有机物与微量元素致使地下水的质量受到一定的影响, 因此所导致的后果也难以估计。这种填埋处理法虽然简单, 但占到大面积的土地, 故不可当作长久之计来考虑。

2制作复合肥法。根据国内当前的经济条件, 对于大部分污水厂而言, 污泥在用于农田作物施肥方面是相对较可行与现实的策略。污泥中不但含有磷、氮、钾与部分微量元素, 对农作物能够起到增产的效果, 而且其中的腐殖质、有机质是一种不错的土壤改良剂。现在有很多污水厂所采取的方法是污泥通过适度的浓缩与脱水之后运送到城市郊区或者其他附近省份作为农肥使用。然而农田施肥具有一定的季节性, 若泥肥不需要时, 污水厂必会堆满污泥为患, 使其正常运受到了影响。

3焚烧法。污泥焚烧法能够把污泥中的有机物进行释放, 可将其中的有害物质杀死, 同时具备时间快、减量化、可回收等卓越优点。然而在污泥焚烧的过程当中, 会导致出现有毒的污染性气体, 严重影响到空气环境质量, 而且污泥处理的运作成本方面远大于收益, 所以在国内的污泥处理总量中占据的比例相对较小。

4投海处理法。污泥投海处理法勿需进行无害化处理与脱水, 直接可以排入水体内, 而且容量无比巨大, 在国内沿海城市中其处理费用较为低廉, 其污泥处理主要是依靠海洋巨大的稀释与容纳能力, 但是该处理法会导致海洋生态环境的污染, 严重的将会出现全球环境问题。韩国与美国早已禁止污泥海洋倾倒, 我国也相应做出禁止对污泥的投海处置。

四、城市污水处理厂污泥的综合利用

1农业利用。很多植物生长需要的元素在污泥中也可以找到, 当中有机物的含量相对较为突出, 将其称之为价廉物美的有机肥料当之无愧。然而把污泥当作肥料进行使用应当满足的条件有:污泥中的有机物与营养元素均要符合相关规定的卫生标准要求, 同时不可有病菌的存在, 其中的含氮量也要符合有关标准量。在满足以上要求的情况下, 污泥的可利用价值在农业生产方面仍然有所表现。

2能源和热能利用。污泥制油技术的实现具有两种不同的工艺技术:第一种是污泥热解制油法。其工作原理是在低于理论氧气量或者无氧的环境下, 把污泥进行加热至适合的温度, 污泥的有机质会出现热化学转化与热裂解反应, 致使污泥里的固体物分解为三种可燃物质:油、炭与不凝性气体, 当中一些产物能够当作干燥和热解的能源, 剩下的可当用有效能源回收;而第二种是污泥直接油化法。此种技术是在高压高温与催化剂的环境下, 污泥中的高分子化合物质经由分解、缩合与脱氢等系列反应之后变为低分子油状物质, 现在已经在欧美等发达国家得到广泛的应用。

3重金属提取。在污水处理厂中, 其污泥可能还有重金属的存在, 例如Hg、Cu、Pb、Zn等等, 经由适度对污泥性状进行调整, 然后添加化学药剂于其中, 能使污泥中重金属的形态得到改变, 从而采取重金属特性将其从污泥里分离提取出来。在污泥里添加还原剂能够进行还原Hg等挥发性的重金属, 促使成为金属单质, 然后进行提取Hg等挥发性的重金属, 最终可实现回收利用的效果;然而重金属含量在污泥中总体偏低, 分离提纯的运作成本比较昂贵, 故该种方式当前在城市污水处理厂中很少使用, 大都仍然停留于试验研究的阶段中。

4制作建筑材料。污泥在建筑材料制造方面也具备卓越的资源化利用优势。原料在目前建材行业中的需求量无比巨大, 把污泥分解与固化其中的有害物质, 将污泥因地制宜进行消化, 对于有机含量低、不可农用的污泥真可谓一种行之有效的处理方法, 其应用前景非常广泛;同时可把污泥当作生产生态水泥的原料, 也可使城市污泥处理问题得到有效解决。在一些欧美发达国家采用污泥生产生态环保水泥已经普遍存在, 每年几乎都有几百万吨的有害废物经由焚烧处理应用于水泥生产中, 其卓越的综合利用优势不言而喻。

结语

随着我国经济发展与社会的不断进步, 污泥处置已成为人类十分关注的问题。若是在污泥处置方面措施不当, 污泥势必会使环境问题变得更加杂无比, 而资源与能源的损失也难以估计。污泥如果得到科学合理的有效处理, 它完全能够作为一种资源为人类所利用, 同时可带来可观的经济效益。因为在污泥处理方面目前国内还欠缺一定的经验, 同时区域性处理方式并不同, 因此在处理污泥时应当结合当地的具体情况, 因地制宜, 要具体分析处理污泥的方法, 最终使污泥的综合利用与资源化得到实现。

摘要：本文对城市污水处理厂污泥处理的现状和问题进行了浅析, 在分析污水处理厂污泥处理的方法的基础上, 进行探讨了城市污水处理厂污泥的综合利用, 最终可实现污泥不断循环利用的效果。

关键词：污水处理厂,污泥,综合利用

参考文献

[1]谢雄华, 尹玲玲, 倪娟.城市污水厂污泥综合利用的研究[J].山西建筑, 2006, (4) .