城市污水處理廠再生水回用工藝的研究具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
0.導言
近年來,地下水位的下降和城市降雨的減少,使得再生水成為城市的第二供水水源。污水處理廠的再生水回收技術就是對污水進行改造升級,使再生水達到地表IV類水質標准,為居民提供穩定可靠的水源。
1.污水處理工藝研究
1.1以磁技術為核心的污水去除工藝
為減輕清河污水處理廠運行壓力、提高污水廠的處理效果,污水處理廠採用磁分離水處理技術,實施臨時污水處理能力提升應急工程。磁分離技術工藝簡單,可對原污水中主要污染物COD的去除率可以達族歷譽到7O%以上。磁分離技術是利用外加磁載入物的作用增強絮凝以達到高效沉降和過濾的目的,其原理是向污水中投加少量混凝劑、磁種等與污染物絮凝結合成一體,然後通過高效沉澱和磁過濾將水中的污染物去除磁種通過磁鼓分離器,在外加磁場下磁性介質表面產生高梯度磁場,捕集經過它爛返的磁性顆兆段粒。在雨季時期,超水量和上游來水會造成沖擊負荷問題,採用磁技術可防止超負荷狀況下污水對河道景觀的局部污染。
1.2污水處理中脫氮除磷工藝研究
1.2.1A2/O工藝改造和運行參數優化
A2/O是最基本的生物脫氮除磷工藝,但傳統的A2/O工藝難以同時實現高效的脫氮和除磷,本工藝根據需去除的TN和TP的量及其所需要的碳源確定A2/O工藝三段進水的不同比例。通過規模為150m3/h的試驗表明,在預缺氧段、厭氧段、缺氧段的進水比例分別為15%、5O%、35%時,出水TN和TP的均值分別為O.41mg/L和15.3mg/L,能夠穩定達到國家一級B排放標准。
溶解氧對微生物的生長具有很大影響,對硝化反硝化和除磷的都有影響。在處理工藝中,溶解氧自動控制在工藝設定的參數范圍內,可保證硝化的順利進行,並同時防止對反硝化和除磷造成不利影響。厭氧/缺氧/好氧水力停留時間是污水廠設計的重要參數,根據工藝研究,預缺氧段容積為0.5~1HRT,厭氧段容積為1~1.5HRT.缺氧段容積為3.5~4.5HRT,好氧段容積為6~9HRT,脫氧段容積為0.3-0.5HRT時,可達到最佳的效果。硝化細菌的存在時間較短,要達到較好的硝化效果需要保證足夠長的好氧泥齡,通過工藝研究,得出當溫度從15℃上升到25℃時,好氧泥齡從9~1O天下降到4.5~9天。同步脫氮除磷系統應適當延長好氧段的水力停留時間或污泥濃度,使系統能夠在冬季同時滿足硝化和除磷所需的泥齡。
1.2.2碳源開發與高效利用工藝研究
當進水中碳源不足時,反硝化反應就不能進行完全,脫氮率就會受到限制。為了解決脫氮除磷中的碳源競爭,一可利用初沉污泥發酵技術增加碳源的供給量,其二是開發污泥消化液自養生物脫氮等新技術節約碳源的需求量。目前,國內外利用污泥開發碳源的應用上絕大多數採用的是初沉污泥,將污泥的厭氧消化過程式控制制在水解酸化階段,實現酸化產物的積累。通過試驗豎流式和折板式活性初沉池水解初沉污泥改善污水特性的效果,實現了高效生物脫氮除磷。試驗結果表明豎流式和折板式活性初沉池出水VFA、SBOD5、SCODcr、SBOD5/SCODcr。值比進水均有增加,表明活性初沉池具有較好的水解酸化效果。通過試驗對比2小時、4小時、6小時三個水力停留時間下的水解酸化效果.得出折板式水解酸化池的最佳水力停留時間為4小時。
1.2.3消化液高效脫氮工藝研究
在兩級完全混合式濃縮發酵工藝中,污泥發酵和囿液的分離在兩個獨立的系統中進行。兩級完全混合初沉污泥水解酸化系統的高效HRT為32到36小時.SRT為4到7天時,污泥迴流比在0.75―1之間。實現穩定的短程硝化是實現污泥消化液高效脫氮的基礎和前提。在高溶解氧(6~9mg/L)、常溫(15-29℃)、長SRT條件下,成功地在缺氧濾床加好氧懸浮填料生物膜連續流工藝中實現了部分亞硝化,並通過綜合調控進水ALR、進水鹼度/氨氮和好氧段水力停留時間,控制進水鹼度氨氮這些工藝技術,來實現ANAMMOX工藝的部分亞硝化,和TN的去除。
1.2.4基於進水負荷變化的A2/O工藝過程優化控制
A2/O工藝處理單元較多.而且各單元順序串聯對進水負荷的抗沖擊能力較弱,需要建立適應進水負荷動態變化的過程式控制制模式。溶解氧的開始響應時間和峰值響應時間與系統的實際水力停留時間相同。對水力負荷變化為瞬間響應;而氮磷由於其微生物對環境的耐受能力,其響應時間有一定的滯後。在實際污水廠的控制中,有必要對進水負荷變化進行前饋控制,抑制進水負荷對後續氮、磷以及溶解氧的影響,保證出水水質的穩定。工藝建立了一套A2/O工藝前饋和反饋控制策略,該策略根據水量、COD濃度及氨氮濃度.通過計算系統進水的負荷水平,在線調整工藝運行中的外迴流量、內迴流比及曝氣方式等參數的設置,建立A2/O工藝前饋動態控制系統。
2.高品質再生水工藝技術研究
污水處理廠二級處理改造後可以使二級出水穩定達到一級B標准,可使再生水出廠水質達到地表Ⅳ類水水質標准。再生水深度處理工藝選擇中應考慮氨氮和總氮的進一步降低並保持穩定,有機物的強化去除是工藝選擇的重要考慮因素,此外懸浮物、色度和臭味也需在深度處理過程中得到去除以使再生水清澈可觀。
曝氣生物濾池工藝可實現有機物降解和硝化反應,將COD和氨氮進一步去除,而反硝化生物濾池通過強化微生物的反硝化作用,可將硝酸鹽或者亞硝酸鹽進一步轉化為氮氣,進一步降低出水中TN濃度。BAF和DNBF均具有抗沖擊能力強,受氣候、水量和水質變化影響小和工藝流程簡單等優點,為可選擇的經濟有效的深度處理工藝。砂濾池為給水處理廠和再生水廠採用的常規處理工藝,其運行管理費用相對較低。生物濾池和砂濾池雖然能夠在一定程度上降低二級出水中的色度,但可能難以達到再生水的要求,投加O3不但能夠進一步去除色度,而且能夠起到一定的消毒殺菌作用。一般情況下,可選擇的再生水工藝組合形式有BAF―DNBF→SF→O3(後置反硝化濾池工藝);DNBF→BAF→SF→O3(前置反硝化濾池工藝)DNBF→SF→O3。
BAF―DNBF→SF→O3組合工藝,在實現DNBF碳源精確控制的條件下.除TN外出水可實現地表四類水要求,出水TN可小於10mg/L。但DNBF碳源投加受多種因素的影響,部分情況下由於DNBF碳源投加過量可能造成出水COD濃度升高難以滿足再生水對COD濃度的要求。
DNBF→BAF→SF→O3組合工藝中,DNBF對硝態氮的平均去除率高於90%,BAF對氨氮和部分難降解有機物如磺胺類大環內酯類和喹諾酮類抗生素等有一定的去除效果,同時BAF還能夠進一步降解DNBF過量投加的外碳源,有利於保證再生水處理工藝的穩定運行。
DNBF→SF→O3組合工藝出水水質主要受二級出水水質和DNBF處理效果的影響,當二級出水中氨氮濃度已經滿足再生水水質要求時.可考慮採用採用該工藝,同時由於DNBF探源投加控制的穩定性對出水中的TN和COD有直接影響,因此,需要對組合工藝進行進一步的優化。
根據上述對各組合工藝的研究,採用DNBF→BAF→SF→O3組合工藝可穩定生產高品質再生水,最終工藝技術方案如下:
3.結束語
總而言之,要全面解決城市水資源匱乏的問題,就需針對性地研究污水廠脫氮除磷改造和優質再生水生產集成關鍵技術,從而保證水的生態循環和可持續利用。
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⑵ 城市再生水回用水質標准
1. 城市再生水用於雜用的水質標准規定,原水中氨氮濃度應在75至115毫克/升之間,而處理後的再生水氨氮濃度應低於5毫克/升。
2. 滿足上述水質標準的再生水,可用於多種城市雜用場合,如沖廁、車輛沖洗、城市綠化、道路清掃、消防以及建築施工等。
3. 根據《城鎮排水與污水處理條例》第九條,城鎮排水主管部門需將編制的排水與污水處理規劃提交給本級人民政府審批,並在批准後組織實施。同時,還需向上一級人民政府城鎮排水主管部門備案。
4. 該規劃一旦獲得批准並公布,即應嚴格遵照執行。若因經濟社會發展需要進行修改,則必須按照原審批程序重新提交審批。
5. 第十條規定,地方政府應根據排水與污水處理規劃的要求,增加對相關設施建設和維護的財政投入。
6. 根據第十一條,城鄉規劃中確定的排水與污水處理設施建設用地,不得隨意更改其用途。
⑶ 建築再生水回用及其存在的問題
建築再生水回用技術是解決當前缺水城市水資源危機的重要途徑之一。本文在簡要介紹建築再生水水源的基礎上,通過分析前人試驗和已建再生水回用系統,從處理工藝的技術可行性和經濟可行性等方面出發,對建築可用再生水處理工藝、建築再生水回用存在的問題和發展趨勢進行了分析。
我國淡水資源並不豐富,並且時空分布極不均勻,隨著我國經濟的迅速發展,人口的增加及工業化和城市化步伐的加快,城市用水量和污水排放量急劇增加,這更加劇了水資源的短缺和水環境的惡化,同時也帶來許多城市環境問題,並制約了地區經濟的發展。再生水回用,是解決城市水資源危機的重要途徑,也是協調城市水資源與水環境的根本出路。
所謂再生水,主要是指城市污水或生活污水經處理後達到一定的水質標准、可在一定范圍內重復使用的非飲用雜用水,其水質介於上水與下水之間,是水資源有效利用的一種形式。
一、再生水水源
再生水的水源較廣,但對建築再生水而言,其水源一般包括盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水、廚房排水和廁所排水等。若考慮到處理費用和處理的難易程度,對其選用的先後順序一般為:沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→廚房排水→廁所排水。
在進行建築再生水系統的設計時,應根據實際情況,集流一種或多種排水作為再生水水源,常見組合有以下幾種情況:①空調系統排水、盥洗排水和沐浴排水等,其污染程度較輕,稱為優質雜排水,在設計時應優先選擇其作為再生水水源;②沖廁以外的生活排水組合,其污染程度中等,稱為雜排水;③所有生活排水的總稱,其污染程度最重,稱為生活污水,由於其處理費用較高,且難處理,所以在設計時應盡量不採用其作為再生水水源。
就目前情況來看,我國現有的建築再生水回用系統採用的水源幾乎都是優質雜排水或雜排水。
二、再生水處理工藝
(一) 常用的再生水處理工藝及其流程
目前應用較多的再生水處理工藝主要有混凝、沉澱、過濾、生物處理和活性炭吸附等。處理工藝需根據原水水質的不同而採用某一工藝或某些工藝的組合,常見的再生水處理工藝流程如下:
1.對於優質雜排水,其處理工藝流程一般有:①原水→毛發聚集器→調節池→微絮凝→過濾→消毒→再生水;②原水→毛發聚集器→調節池→混凝沉澱→消毒→出水;③原水→毛發聚集器→調節池→微絮凝-過濾→微濾-超濾→消毒→出水。
2.對於雜排水,其處理工藝流程一般有:①原水→篩濾→調節池→微絮凝-過濾→活性炭培卜吸附→微濾-過濾→配鎮穗消毒→出水;②原水→篩濾→調節池→生物接觸氧化或生物轉盤→沉澱→過濾→消毒→出水。
3.對於生活污水,其處理工藝流程一般有:①原水→篩濾→調節池→水解酸化→生物接觸氧化→沉澱→過濾→消毒→出水;②原水→篩濾→調節池→生物接觸氧化→沉澱→生物接觸氧化→過濾→消毒→出水;③原水→篩濾→調節池→生物接觸氧化→沉澱→微絮凝-過濾→活性炭吸附→消毒→出水。
(二)處理工藝的技術可行性
再生水處理在技術上是可行的,很多研究已經證明了這點,特別是隨著近幾年工程技術人員對處理技術和處理設備的開發和應用,使再生水處理技術又有了很大的發展。
杜茂安等採用「混凝-沉澱-過濾-消毒」工藝處理洗浴排水,在水溫為10℃時,主要控制指標濁度、COD、BOD5和ABS的平均去除率分別為98.1%,95.2%,93.3%和68.2%,出水旅運水質完全滿足再生水控制指標要求[7];劉中平等研究序批式活性污泥工藝(SBR)處理學校洗浴廢水的工程實例得出,該工藝對洗浴廢水中的COD、BOD5、SS和LAS有較高的去除率,處理後的出水水質符合《城市污水再生利用 城市雜用水水質標准》(GB/T18920-2002),且該工藝設備簡單,佔地少,運行方便;大連香格里拉大飯店再生水回用工程採用膜生物反應器(MBR)工藝,其設計規模為60m3/d,自2001年10月投產運行以來,其平均出水水質為COD=6.16mg/L,BOD=0.57 mg/L,SS=0 mg/L,這完全達到生活雜用水水質標准,實踐證明,MBR是一種簡單、高效的再生水處理技術;北京華融大廈總建築面積4.6萬m2,再生水原水為洗浴排水,水量為7.5m3/h,採用接觸氧化-砂濾工藝,2000年9月經北京市環境保護監測中心測定,進水BOD、COD、SS和LAS分別由22mg/L、68 mg/L、14 mg/L和3.29 mg/L降低到2 mg/L、10 mg/L、5 mg/L和0.14 mg/L。
(三)處理工藝的經濟可行性
莫慧等對3種居住區再生水回用方案即經二級處理後回用、經三級處理後回用和經MBR處理後回用進行了經濟分析,其運行費用分別為2.82元/m3、2.63元/m3和2.67元/m3;張捍民等採用MBR工藝處理大連香格里拉大飯店的污水並達到生活雜用水水質標准,其運行成本僅為1.665元/m3。
通過以上的試驗分析可知,如果再生水回用工程運行管理得當,其在經濟上是可行的,並且隨著水資源供需矛盾的進一步激化,自來水價格勢必會升高,而隨著處理技術的發展,再生水處理費用卻會降低,這更增加了再生水回用的經濟可行性。
(四)處理工藝的選擇
再生水處理工藝的選擇依據主要是根據進水水質和經濟技術比較,選用在技術上可靠,經濟上可行,且具有穩定出水水質的處理工藝,同時還要考慮其管理和維護及其對周圍環境的影響等。
三、再生水回用存在的主要問題
第一,再生水系統運行往往不正常,水質水量不穩定。造成這種現象的主要原因是有些工藝、設備不過關,達不到預想效果,同時對系統的運行管理水平不高,出現問題不能及時解決,使水質水量常常發生較大的波動,甚至停產。 第二,再生水回用在實際工程中有時並不比城市給水更經濟。張雅君等對北京22個運行中的再生水設施進行調研,通過分析發現普遍存在由於設施能力不能充分利用造成運行成本過高的現象,其總運行成本有的甚至高達11.37元/m3,且平均總運行成本也為3.24元/m3,這主要是因為再生水設施的設計規模得不到充分發揮。
第三,再生水回用水質標准偏高。目前我國建築再生水回用執行的水質標準是現行的《生活雜用水水質標准》,該標准中總大腸菌群的要求與《生活飲用水衛生標准》相同,比發達國家的回用水水質標准及我國適用於游泳區的Ⅲ類水質標准還嚴格,這一方面使得許多現有再生水工程不達標,另一方面,也限制了建築再生水工程的推廣和普及。
第四,很多人對再生水的衛生性、安全性等存有顧慮,影響了其普及。當然當前的水價偏低也是造成再生水回用成本較高從而難以推廣的重要原因之一。
四、展望
再生水回用具有極高的社會效益和環境效益,它一方面可以減少環境排污量,減少環境污染;另一方面它又能減少對水資源的開采,對我國長遠的國民經濟發展具有深刻的意義。根據水利部《21世紀中國水供求》分析,2010年後中等乾旱年的缺水量將達318億m3,到2030年我國將缺水400~500億m3,開發和應用投資省、見效快、運行成本低的再生水回用處理技術已經凸現為確保社會經濟可持續發展的重大課題。因此,我們有理由相信,在政策的正確引導下,合理的調整城市給水和再生水的價格關系,再生水回用技術將會有越來越廣闊的應用前景,為城市節水作出貢獻。
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⑷ 什麼是再生水回用
隨著社會的迅速發展,人口的不斷膨脹,用水量急劇增加。水污染、水資源的不合理開發等原因正在引發全球性的水危機。而水又是人類賴以生存的生命之源,水資源的緊缺將會嚴重製約現代社會的發展。只有將單純的水污染控制轉變為全方位的水環境的可持續發展,才可使得水危機得以解決。
再生水是指污水經過水處理系統處理後,達到再生水水質標準的水。再生水回用就是指將這些經過處理的污水轉化為水資源再次進行利用,將其回用與可用於再生水的地方,從而取代干凈的優質原水。其從一定程度上減少了污水處理的費用和污水的排放量,從而達到以污代清、節約優質水的目的。
對於水資源的合理開發利用,應遵循一定的順序,地面水是最適合開發利用的,其次是地下水、城市再生水和雨水,最後是長距離跨流域調水和淡化海水。可見,再生水資源的開發利用,不僅僅使得污水成為第二水源,使得水資源緊張的問題得以緩解,而且減少了廢水的排放,減輕了對水環境的污染,經濟效益與環境效益十分顯著。
由於再生水相對長距離跨流域調水和淡化海水在經濟成本和環境效益上具有的優勢,再生水回用已經被各國政府所重視,成為解決水資源短缺問題的優選策略之一。
⑸ 什麼是再生水
再生水合理回用既能減少水環境污染,又可以緩解水資源緊缺的矛盾,是貫徹可持續發展的重要措施。那麼什麼是再生水呢下面和裕祥安全網了解下吧。
再生水是指廢水或雨水經適當處理後,達到一定的水質指標,滿足某種使用要求,可以進行有益使用的水。和海水淡化、跨流域調水相比,再生水具有明顯的優勢。從經濟的角度看,再生水的成本最低,從環保的角度看,污水再生利用有助於改善生態環境,實現水生態的良性循環。
接下來看下哪些方法對凈化污水有作用
微電解對凈化污水有作用。鐵或鋁等低電位的金屬在溶解的過程中會有二亞鐵離子、三亞鐵離子或者鋁離子生成,它們具有一定的吸附和凝聚作用,所以可以藉助電解的方法來除污。除此之外,氫離子是一種具有較強還原性的離子,它可以和水中的多種離子發生氧化還原反應,最終降解污染物,同時也會使發色物質脫色。雙氧水是一種具有很還原作用的物質,將高價的鐵離子、鋁離子等還原成低價的離子,同時雙氧水還有消毒作用。通常情況下,微電解的過程中會發生多個反應。活性炭本身就有較強的吸附性,電解活性炭能夠有效的殺滅多種細菌,而且研究顯示,電解活性炭的除污效果要比單純的吸附明顯。吸附區處導電性活性炭會吸附污水中的部分污染物和細菌,吸附區兩端裝有電極,當通電後,就會起到消毒和殺菌的作用。
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