時(shí)間:2012年5月27日 來源:互聯(lián)網(wǎng) 關(guān)鍵詞:污水處理 自動(dòng)化 控制工程 控制系統(tǒng)

  1、城市污水處理與再生利用系統(tǒng)的規(guī)劃  城市排水及污水處理設(shè)施已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展必不可缺的基礎(chǔ)設(shè)施,是城市水良性循環(huán)所必不可少的環(huán)節(jié),城市污水再生利用是開源節(jié)流、減輕水體污染、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水的重要途徑之一。因此,城市污水處理系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)應(yīng)包括水源保護(hù)、水環(huán)境質(zhì)量控制和污水再生利用三個(gè)方面?! ∈紫雀鶕?jù)城市水文、地理、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和污水匯集狀況及發(fā)展趨勢,在流域(或區(qū)域)總體發(fā)展規(guī)劃的指導(dǎo)下,制定出以城市為中心的區(qū)域水質(zhì)水量管理規(guī)劃,統(tǒng)一考慮水在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)、地表地下的輸送和分配以及污水的綜合利用;并劃定水質(zhì)分區(qū)范圍(區(qū)段和功能),全面規(guī)劃分區(qū)內(nèi)的水資源開發(fā)利用、水系保護(hù)和污水的綜合治理,合理確定各項(xiàng)水資源和水污染治理設(shè)施的位置、規(guī)劃、數(shù)量和功能要求,為城市污水處理設(shè)施的建設(shè)提供規(guī)劃設(shè)計(jì)依據(jù)。隨后在水質(zhì)水量管理規(guī)劃的基礎(chǔ)上根據(jù)城市建設(shè)總體規(guī)劃、城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體規(guī)劃和城市供水專項(xiàng)規(guī)劃,制定出城市排水專項(xiàng)規(guī)劃(污水處理與再生利用工程設(shè)施建設(shè)規(guī)劃)?! 〕鞘信潘拔鬯幚淼慕y(tǒng)一規(guī)劃,應(yīng)根據(jù)城市水域及接納水體功能區(qū)的要求和水環(huán)境容量,體現(xiàn)排漬、減污、分流、凈化、再用功能的協(xié)調(diào)發(fā)展,綜合考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水質(zhì)目標(biāo)、污水治理目標(biāo)、污水產(chǎn)生量、需水用水排水平衡等因素,控制水質(zhì)和區(qū)域水污染防治建設(shè)規(guī)劃,合理確定雨污水收集輸送、污水凈化和綜合利用設(shè)施的設(shè)置。并根據(jù)分匯水區(qū)、按系統(tǒng)分期配套建設(shè)。城市污水再生利用設(shè)施規(guī)劃與建設(shè),應(yīng)納入城市總體規(guī)劃,與城市水環(huán)境規(guī)劃、水資源綜合利用規(guī)劃、城市供水專業(yè)規(guī)劃以及城市排水專業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào),做到規(guī)劃先行,合理確定城市污水再生利用設(shè)施的布局和設(shè)計(jì)規(guī)模?! 〕鞘形鬯幚砼c再生利用設(shè)施的設(shè)計(jì)建設(shè),應(yīng)依據(jù)城市總體規(guī)劃和水環(huán)境規(guī)劃、水資源綜合利用規(guī)劃以及城市排水專業(yè)規(guī)劃的要求,做到規(guī)劃先行,合理確定污水處理與再生利用設(shè)施的布局和設(shè)計(jì)規(guī)模,并優(yōu)先安排城市污水收集系統(tǒng)的建設(shè)。城市污水處理廠的規(guī)劃設(shè)計(jì),要根據(jù)污染物排放總量控制目標(biāo)、城市地理地質(zhì)環(huán)境、受納水體功能與交換能力、污水排放量和污水再生利用等因素,選擇廠址,確定建設(shè)規(guī)模、處理程度和工藝流程,力求布點(diǎn)合理、位置適當(dāng)、規(guī)模適度。城市污水的處理與再用方式應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和自然環(huán)境條件及地理位置等因素,合理選擇?! ?、城市污水收集與輸送系統(tǒng)  目前,我國大多數(shù)城市的污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)欠帳嚴(yán)重,必須加快污水處理基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施和城市水環(huán)境污染控制的主體設(shè)施,城市排水管網(wǎng)和污水處理廠納入城市建設(shè)總體規(guī)劃之后,應(yīng)保證其實(shí)施能與城市經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)同步發(fā)展。  城市污水收集與輸送系統(tǒng)的建設(shè)和正常運(yùn)行是城市污水得到有效處理、再用和處置的必要前提。污水管網(wǎng)的完善對污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)水質(zhì)的確定至關(guān)重要,目前我國大多數(shù)城市污水管網(wǎng)不配套,造成污水處理廠建設(shè)規(guī)模和水質(zhì)難以合理確定,投入運(yùn)行后實(shí)際值與設(shè)計(jì)值往往相差較大。在我國已經(jīng)建成的城市污水處理廠中,有相當(dāng)大一部分進(jìn)水流量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模、水質(zhì)濃度偏低,其主要原因就是配套管網(wǎng)的建設(shè)沒有跟上,導(dǎo)致污水處理廠沒有發(fā)揮應(yīng)有的投資效益和環(huán)境效益,有的甚至導(dǎo)致污水處理設(shè)備喪失功效。因此,近中期內(nèi)的關(guān)鍵任務(wù)就是盡快普及和健全城市排水(雨、污水)管網(wǎng)系統(tǒng),以便有效地減輕城市及周圍水體的污染,同時(shí)為城市污水的集中處理與再生利用打下必備的基礎(chǔ)。  城市排水管網(wǎng)的體制選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件,經(jīng)過綜合權(quán)衡和詳細(xì)的費(fèi)用-效益分析后確定。我國城市污水處理技術(shù)政策中規(guī)定,在城市排水規(guī)劃中應(yīng)明確排水體制和退水出路。對于新城區(qū),應(yīng)優(yōu)先考慮采用完全分流制;對于改造難度很大的舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng),可維持合流制排水系統(tǒng),合理確定截留倍數(shù);在降雨量很少的城市,可根據(jù)實(shí)際情況采用合流制;在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市或受納水體環(huán)境要求較高時(shí),可考慮將初期雨水納入城市污水收集系統(tǒng)。就我國的現(xiàn)實(shí)情況而言,城市污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)建設(shè)可采用下列技術(shù)原則:  (1)大型及以上城市新建區(qū)應(yīng)采用分流制,如果降雨量不是很少,舊城區(qū)合流制應(yīng)逐步改造成分流制,這種體制雖然費(fèi)用高昂,但十分必要。原因之一是大城市總污水量、總雨水量及其污染負(fù)荷大,加上雨水的全面凈化處理尚未提到議事日程,因此雨、污合流時(shí)雨季的溢流將造成沖擊性的污染負(fù)荷,嚴(yán)重破壞水體質(zhì)量。原因之二,分流制有助于實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的清、污分流,清潔或達(dá)標(biāo)廢水可直接入雨水管排走,從而相應(yīng)地降低污水排放量和污水處理廠建設(shè)規(guī)模。原因之三,對于降水量不大、暴雨強(qiáng)度較低的城市,雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期取值可適當(dāng)降低以降低造價(jià)。原因之四,大城市經(jīng)濟(jì)狀況較好,有實(shí)行分流制的經(jīng)濟(jì)能力?! ?2)如果降雨量不是很少,中型城市從規(guī)劃或遠(yuǎn)期考慮宜全面采用分流制,近中期可考慮分流制與合流制并存,具體選擇應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃和實(shí)際情況經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后加以確定,近期應(yīng)加強(qiáng)合流制系統(tǒng)截流管的建設(shè),為城市污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行打下基礎(chǔ)。目前我國相當(dāng)一部分中等城市未建立完整的排水管網(wǎng)系統(tǒng),規(guī)劃上應(yīng)充分考慮遠(yuǎn)期分流、近中期合流的工程設(shè)施建設(shè)相銜接問題。在管材選擇上宜一次到位,選擇壽命長、性能好的產(chǎn)品。  (3)小型城市因匯水面積小、污染物總量不太大,加上經(jīng)濟(jì)實(shí)力普遍較弱,許多城市未建有效的排水管網(wǎng),為了盡快改善水污染狀況,在雨水量不是很大的地區(qū)可采用合流制排水系統(tǒng),在建設(shè)材料上不一定非得全部采用鋼筋混凝土之類較昂貴的管材,在考慮較高性能管材的同時(shí),也可考慮采用價(jià)格較低的材料和施工手段,如石砌、磚砌暗溝、缸瓦管、明溝、明渠等作為過渡性的補(bǔ)充措施?! ?4)目前大多數(shù)縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾乎沒有按規(guī)劃設(shè)計(jì)程序建造的排水管網(wǎng),多數(shù)為明溝暗渠排水或地表漫流;有必要規(guī)劃建設(shè)規(guī)范的排水管網(wǎng)系統(tǒng)。作為近期改善環(huán)境的補(bǔ)充(應(yīng)急)手段,目前可采取兩種手段收集污水,其一是采取簡易建造技術(shù)建設(shè)包括管道、暗溝、明溝在內(nèi)的較完善的簡易排水系統(tǒng);其二是建設(shè)截流暗渠或明渠將地表污水和徑流匯集起來。匯集的旱流污水可送簡易污水處理設(shè)施處理后外排,匯集的雨季混合水以水塘等方式儲(chǔ)存凈化?! 〕鞘信潘芫W(wǎng)的總體布置應(yīng)與污水處理設(shè)施、再生利用與最終排放設(shè)施的設(shè)置相結(jié)合,使總體費(fèi)用降低,得到總體優(yōu)化的方案。為了節(jié)省建造費(fèi)用和發(fā)揮在城區(qū)以外選點(diǎn)的優(yōu)勢,城市排水規(guī)劃宜考慮將所有污水集中到一個(gè)污水處理廠,但對于大城市或呈分散布設(shè)的城區(qū),則常常需要設(shè)置多個(gè)排水系統(tǒng)和相應(yīng)的污水處理廠?! ?、工業(yè)廢水的接納與預(yù)處理  根據(jù)我國城市污水處理相關(guān)技術(shù)政策,全國設(shè)市城市和建制鎮(zhèn)均應(yīng)規(guī)劃建設(shè)城市污水集中處理設(shè)施。達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)廢水應(yīng)納入城市污水收集系統(tǒng)和生活污水合并處理。對不能納入城市污水收集系統(tǒng)的居民區(qū)、旅游風(fēng)景點(diǎn)、度假村、療養(yǎng)院、機(jī)場、鐵路車站、經(jīng)濟(jì)開發(fā)小區(qū)等分散的人群聚居地排放的污水和獨(dú)立工礦區(qū)的工業(yè)廢水,應(yīng)進(jìn)行就地處理達(dá)標(biāo)排放。  城市生活污水與工業(yè)廢水合并處理,從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上、管理上都是合理可行的。但隨著現(xiàn)代工業(yè)(尤其是污染密集型工業(yè))的發(fā)展,工業(yè)廢水量大、濃度高、成分復(fù)雜,這些廢水可能含有大量難降解有毒有害有機(jī)物和重金屬,對城市污水處理廠的正常運(yùn)行和再生利用有很不利的影響,可造成城市污水處理廠與再生利用設(shè)施運(yùn)行困難、甚至完全失效  為了避免工業(yè)廢水對城市污水處理廠和再生利用設(shè)施正常運(yùn)行的破壞,根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),有必要通過實(shí)行城市排水許可制度,嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CJ3082-1999)監(jiān)督檢測排入城市污水收集系統(tǒng)的污水水質(zhì)和水量,對排入城市污水收集系統(tǒng)的工業(yè)與商業(yè)廢水的重金屬、有毒有害物質(zhì)含量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,確保城市污水處理與再生利用設(shè)施的安全有效運(yùn)行。必要時(shí),要求排污企業(yè)對排入城市污水收集系統(tǒng)的工業(yè)與商業(yè)廢水進(jìn)行合理的廠內(nèi)頂處理,使其達(dá)到國家和行業(yè)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)處理的目的是去除廢水中對生物處理具有毒害作用的物質(zhì)、生物處理難去除的物質(zhì)和影響污水再生利用的物質(zhì),而不是完全處理。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,一般情況下只要對能引起問題的為數(shù)不多的水污染源進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,就能解決上述問題?! ?、城市污水處理程度的確定  根據(jù)城市污水處理技術(shù)政策,設(shè)市城市和重點(diǎn)流域及水資源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn),必須建設(shè)二級(jí)污水處理設(shè)施,可分期分批實(shí)施。受納水體為封閉或半封閉水體時(shí),為防治富營養(yǎng)化,城市污水應(yīng)進(jìn)行二級(jí)強(qiáng)化處理,增強(qiáng)除磷脫氮的效果。非重點(diǎn)流域和非水源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn),根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件和水污染控制要求,可先行一級(jí)強(qiáng)化處理,分期實(shí)現(xiàn)二級(jí)處理?! “次鬯幚淼乃|(zhì)凈化對象分類,城市污水(生物)處理技術(shù)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。在發(fā)展的早期,人們認(rèn)識(shí)到有機(jī)污染物對環(huán)境生態(tài)的危害,從而把有機(jī)物即碳源生化需氧量(BOD5)和懸浮固體(SS)的去除作為污水處理的主要水質(zhì)目標(biāo)。到20世紀(jì)60~70年代,隨著二級(jí)生物處理技術(shù)在工業(yè)化國家的普及,人們發(fā)現(xiàn)僅僅去除BOD5和SS還是不夠的。氨氮的存在依然導(dǎo)致水體的黑臭或溶解氧濃度過低,這一問題的出現(xiàn)使二級(jí)生物處理技術(shù)從單純的有機(jī)物去除發(fā)展到有機(jī)物和氨氮的聯(lián)合去除,即污水的硝化處理。到20世紀(jì)70~80年代,由于水質(zhì)富營養(yǎng)化問題的日益嚴(yán)重,污水氮磷去除的實(shí)際需要使二級(jí)(生物)處理技術(shù)進(jìn)入了具有除磷脫氮功能的深度二級(jí)(生物)處理階段。而采用物理、化學(xué)方法對傳統(tǒng)二級(jí)生物處理出水進(jìn)行除磷除氮處理及去除有毒有害有機(jī)化合物的處理過程通常被稱作三級(jí)處理或深度處理。因此,可以認(rèn)為城市污水處理廠的主要處理對象為COD、BOD5、SS和氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)?! ≡诓煌貐^(qū)和不同環(huán)境條件下,水體環(huán)境的功能劃分及確定的水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)往往差異甚大,因而,城市污水處理的目標(biāo)及相應(yīng)的處理程度也就不同。城市污水和污泥經(jīng)過有效處理之后,其排放、利用和處置的去向往往因地而異,必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況,依據(jù)國家和地方的有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和接納水體的等級(jí)劃分(水質(zhì)目標(biāo)),合理確定城市污水處理廠的污水處理程度和水質(zhì)指標(biāo)?! ∽钪饕臉?biāo)準(zhǔn)為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GHZB1-1999)。GB8978-1996對城鎮(zhèn)污水二級(jí)處理廠的主要出水指標(biāo)規(guī)定方面,除了保留原來的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)外,新增了更加嚴(yán)格的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,COD≤60mg/L,磷酸鹽≤0.5mg/L,氨氮≤15mg/L)。與GB8978-88相比,GB8978-1996確定的磷酸鹽排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格,而且擴(kuò)大到所有排污單位。根據(jù)GB8978-1996確定的排放標(biāo)準(zhǔn),今后絕大多數(shù)城市污水處理廠都要考慮除磷處理,大部分城市污水處理廠要考慮硝化處理或脫氮處理。  5、城市污水處理工藝選擇的主要原則  城市污水處理廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)包括處理程度和規(guī)模的確定、廠址選擇、污水及污泥處理工藝選擇、總平面布置、工藝流程確定、處理構(gòu)筑物等方面的內(nèi)容。在處理程度或允許的出水排放總量確定以后,就可以據(jù)此列出所有能夠滿足要求的工藝流程(方案)。選擇可行的幾種處理工藝方案,通過全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定處理工藝流程和設(shè)計(jì)參數(shù)。城市污水處理工藝方案的選擇一般應(yīng)體現(xiàn)以下總體要求:滿足要求,因地制宜,技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)合理。也就是說,在保證處理效果、運(yùn)行穩(wěn)定,滿足處理要求(排放水體或回用)的前提下,使基建造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用最為經(jīng)濟(jì)節(jié)省,運(yùn)行管理簡單,控制調(diào)節(jié)方便,占地和能耗最小,污泥量少。同時(shí)要求具有良好的安全、衛(wèi)生、景觀和其它環(huán)境條件。  5.1滿足處理功能與效率要求  城市污水處理廠工藝方案應(yīng)確保高效穩(wěn)定的處理效果,城市污水處理設(shè)施出水應(yīng)達(dá)到國家或地方規(guī)定的水污染物排放控制或再生利用的要求。對城市污水處理設(shè)施出水水質(zhì)有特殊要求的,須進(jìn)行深度處理。這是污水處理最重要的目標(biāo),也是污水處理廠產(chǎn)品的基本質(zhì)量要求。而排放標(biāo)準(zhǔn)的確定主要取決于處理出水的最終處置或利用方式,如果排入水體,則取決于接納水體的功能質(zhì)量要求和水體的環(huán)境容量,如果再用,則取決于再生水用戶對水質(zhì)的基本要求?! ?.2規(guī)模與工藝標(biāo)準(zhǔn)因地制宜  城市污水處理廠工藝方案的確定必須充分考慮當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)和資源環(huán)境條件。要實(shí)事求是的確定城市污水處理工程的規(guī)模、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝流程以及管網(wǎng)系統(tǒng)布局等問題;處理規(guī)模大小對處理工藝的影響很大,城市污水處理設(shè)施建設(shè)應(yīng)按照遠(yuǎn)期規(guī)劃確定最終規(guī)模,以現(xiàn)狀水量為主要依據(jù)確定近期規(guī)模。污水處理廠的實(shí)際設(shè)計(jì)規(guī)模應(yīng)根據(jù)污水收集量和分期建設(shè)、水質(zhì)目標(biāo)確定,污水收集量取決于管網(wǎng)完善程度和匯水區(qū)內(nèi)的生活、工業(yè)污水產(chǎn)生與允許納入量,以及管網(wǎng)入滲或滲漏水量等因素?! ≡跊Q定處理工藝方案時(shí),要因地制宜,結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件和特點(diǎn),有所側(cè)重,尤其是排放與利用的相結(jié)合,不同處理工藝的組合。例如在一個(gè)處理廠內(nèi),一部份采用強(qiáng)化一級(jí)處理加排海(江)工程;一部份采用二級(jí)處理后用于農(nóng)田灌概;還有一部份采用深度處理后回用于工業(yè)。要根據(jù)當(dāng)?shù)刎?cái)力情況,充分考慮處理工藝的分期、分級(jí)實(shí)施。比如說,可以先采用一級(jí)處理或強(qiáng)化一級(jí)處理,以后再建二級(jí)處理,或一部份采用一級(jí)處理,另一部份采用二級(jí)處理。污泥處理應(yīng)根據(jù)污泥的出路(農(nóng)用、填埋、排海等)確定是否需要進(jìn)行消化處理。

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