基于環境工程理論的城市污水處理問題研究
發布時間：2014-09-04 08:37
我國正處于工業飛速發展的時期，各種工業廢水大量排出，且多數的工業污水治理凈化不達標，造成了水資源的大量污染，同時，城市化進程不斷加快，人口的急劇增長，也使得生活污水農業污水增長迅速。城市污水的處理是我國環境工程中重要的環節，關系到我國建設環境有好型社會的進程，也關系到我國生態文明的建設。但是，由于各種因素的影響，我國的城市污水處理情況嚴峻，污水處理效果差，污水處理難以達到排放標準，同時，在進行無數處理過程中，造成了其他的污染比如噪聲，臭味等，因此，加強環境工程中城市污水處理的探討，對加快我國的環境質量改善和居民生活水平的提高，有著十分重要的經濟意義和生態效益。
一、我國的水資源狀況
我國的水資源總量位于全世界第六，儲存量高達28000億立方米，但是人均水資源占有量僅為2400立方米左右，遠遠低于世界人均水資源占有量。而且，我國國土面積較大，水資源的分布極不均衡。調查數據顯示我國的人均水資源占有量還在逐年下降。
另一方面，我國水污染極為嚴重。在國家實施重點監控的9大湖泊中，7個湖泊的水質僅為Ⅴ類甚至劣Ⅴ類。2007年，太湖、滇池、巢湖都連續爆發了大規模的藍藻更是表明我國的水污染形勢十分嚴重，每年由于水質污染直接引起的經濟損失甚至高達500億元。因此，推進我國城市污水處理事業的發展進步，切實提高污水處理的效率，保證工廠污水的排放達標，是保證我國水資源可持續發展的重要途徑。
二、城市污水成為污染控制的難題
1、城市污水排放量的預測。目前，全國有設市640多個，建制鎮1.6萬多個，人口約2.7億人。自90年代以來，我國的國民生產總值連續以8%~11%的高速率增長，預計21世紀的頭20年以來，我國經濟增長將保持在6%~9%的高、中速率穩定發展。污水量增加考慮上述因素按5%的速度考慮。到2010年增加污水量300億立方米。
2、污水處理率與投資估算。考慮現狀污水量、污水增量和建制污水量，到2010年污水排放總量為1050億立方米/年。綜上所述，考慮現狀污水量、污水增量的建制鎮污水量，到2010年城市污水排放總量為1050億立方米。根據《國民經濟和社會發展“九五”計劃和2010年遠景目標綱要》的要求，到2010年城市污水處理率要達到50%，則需增加500億立方米/年（1.4億立方米/天）的處理規模。城市污水量和投資按增長率預測，達到50%的污水處理率，按靜態投資（考慮配套管網）處理每立方米污水投資為2000~3000元，則需投資3000~4000億元。
三、污水處理工藝方案
3.1污水處理工藝評價
城市污水處理工藝合理性要考慮處理規模、污水水質、尾水排放水域的水環境功能、污水處理廠所在城市的社會經濟發展水平等諸多因素。
3.2污水水質
污水處理廠接納的污水主要為城鎮居民生活污水和城區工業企業經過預處理的工業廢水,或雖未經處理但水質較好的的工業廢水。無論何種工業廢水, 其水質均應達到《污水綜合排放標準》GB 8978-1996 中的規定允許值后,方可進人城鎮污水處理廠進行處理,嚴禁有毒有害污染物的工業廢水進人污水處理廠#在評價污水處理工藝時,必須對進入污水處理廠的污水水質特性，污染物構成進行詳細調查或測定,作出合理的分析預測。如各類工業廢水的比例、排放規律、污染物構成及主要污染物濃度等,對污水的可生化性指標。能否采用生物脫氮技術的指標和能否采用生物除磷工藝的指標進行評。
3.3污水處理工藝選擇
污水處理廠工藝選擇從環境保護的角度應采用資源利用率高、污染物產生量少、有利于綜合利用、能夠達到城市水污染控制目標的清潔生產工藝。污水處理廠清潔生產的量化指標包括處理單位水量占地面積、處理單位水量能耗(包括電、燃煤或燃氣燃油、蒸汽、壓縮空氣)、自用水率、污泥產生率等。具體來說, 即要符合以下一些基本原則:(1)處理流程合理,工藝技術先進,設備效率高;(2)對污水水質變化適應能力強, 出水水質穩定達標 ;(3)污泥產生量少,易于處理或再利用;(4)占地面積小,工程總造價低,處理每公斤BOD電耗省,運行成本低;(5) 維護管理簡單,操作運行可靠,數據收集處理完善。
四、解決城市水體污染治理工作問題的措施
4.1引進新型污染治理技術
污水處理工藝直接影響著污水處理率，從環境保護角度來說，污水處理廠工藝選擇應采用產生污染物比較少的、資源利用率比較高的、城市水污染控制目標能夠達到的、有利于綜合利用的清潔生產工藝。污水處理廠工藝選擇清潔生產的量化指標包含污泥產生率、處理單位水量占地面積、自用水率以及處理單位水量能耗等，其中，處理單位水量能耗包括燃煤、蒸汽、電或燃氣燃油等。目前，活性泥污染法是城市污水處理主要工藝，這種方法可以有效的降低有機負荷，運行費以及能量消耗也不高，因此，幾年內污水處理應用活性泥污染法不會有較大變。但是，我們還要積極探索，尋求資金耗費少、資源消耗低的處理工藝，我們要從中國的國情出發，從城市發展狀況出發積極探索先進的污水處理工藝。
4.2提高污水再生效率
實現城市污水再生效率的提高不僅有利于節約淡水資源，還能促進污水處理行業的發展。一方面可以采用先進的污水再生處理技術，實現三級處理工藝的穩步發展。另一方面還要將再生水的利用渠道進行有效的拓寬，根據再生水的品質用于工農業生產用水或者城市建設規劃用水，切實提高污水的再生效率。
4.3積極探索與推廣先進的污水處理工藝
污水處理工藝的先進與否直接關系到我國城市的污水處理率。但是目前城市污水處理工藝的主體是活性污泥法，這種方法不僅具有很強的降低有機負荷的能力，其能量消耗以及運行費用都比較低，這一方法在近年內不會有較大變化。但是我們仍然需要對一些資源消耗低、資金耗費少、環境親和力較強的處理工藝，例如氧化塘處理法等，從發展中國家的基本國情出發探索合適處理工藝。
五、我國城市污水處理工藝的發展方向
4.1MSBR工藝
MSBR（改良型SBR）工藝是集約化程度較高的污水處理工藝，在系統的可靠性、土建工程量、總裝機容量、節能、降低運行成本和節約用地等方面均具有明顯的優勢。
4.2生物膜法
生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜法包括生物接觸氧化法、生物轉盤法、生物過濾法和地埋式生物接觸氧化法。生物膜法的優點：不產生污泥膨脹、產生的污泥量較少、抗沖擊負荷的能力較強、運行管理較方便。生物膜法的缺點是處理后的水較渾濁，有機物去除率較低，需要較多的填料和填料支承結構。
六、結束語
城市污水處理項目作為一種公共工程,應通過環境影響評價論證其規劃建設的合理性,防止項目可能造成的二次污染和帶來的環境真正發揮其改善城市環境的作用。我們要不斷提高和完善污水處技術，這就需要我們不斷的學習，研究開發出行之有效的工藝技術，以利于有效地進行污水處理，達到保護人類賴以生存的水資源的目地。
本文編號：8633
一、我國的水資源狀況
我國的水資源總量位于全世界第六，儲存量高達28000億立方米，但是人均水資源占有量僅為2400立方米左右，遠遠低于世界人均水資源占有量。而且，我國國土面積較大，水資源的分布極不均衡。調查數據顯示我國的人均水資源占有量還在逐年下降。
另一方面，我國水污染極為嚴重。在國家實施重點監控的9大湖泊中，7個湖泊的水質僅為Ⅴ類甚至劣Ⅴ類。2007年，太湖、滇池、巢湖都連續爆發了大規模的藍藻更是表明我國的水污染形勢十分嚴重，每年由于水質污染直接引起的經濟損失甚至高達500億元。因此，推進我國城市污水處理事業的發展進步，切實提高污水處理的效率，保證工廠污水的排放達標，是保證我國水資源可持續發展的重要途徑。
二、城市污水成為污染控制的難題
1、城市污水排放量的預測。目前，全國有設市640多個，建制鎮1.6萬多個，人口約2.7億人。自90年代以來，我國的國民生產總值連續以8%~11%的高速率增長，預計21世紀的頭20年以來，我國經濟增長將保持在6%~9%的高、中速率穩定發展。污水量增加考慮上述因素按5%的速度考慮。到2010年增加污水量300億立方米。
2、污水處理率與投資估算。考慮現狀污水量、污水增量和建制污水量，到2010年污水排放總量為1050億立方米/年。綜上所述，考慮現狀污水量、污水增量的建制鎮污水量，到2010年城市污水排放總量為1050億立方米。根據《國民經濟和社會發展“九五”計劃和2010年遠景目標綱要》的要求，到2010年城市污水處理率要達到50%，則需增加500億立方米/年（1.4億立方米/天）的處理規模。城市污水量和投資按增長率預測，達到50%的污水處理率，按靜態投資（考慮配套管網）處理每立方米污水投資為2000~3000元，則需投資3000~4000億元。
三、污水處理工藝方案
3.1污水處理工藝評價
城市污水處理工藝合理性要考慮處理規模、污水水質、尾水排放水域的水環境功能、污水處理廠所在城市的社會經濟發展水平等諸多因素。
3.2污水水質
污水處理廠接納的污水主要為城鎮居民生活污水和城區工業企業經過預處理的工業廢水,或雖未經處理但水質較好的的工業廢水。無論何種工業廢水, 其水質均應達到《污水綜合排放標準》GB 8978-1996 中的規定允許值后,方可進人城鎮污水處理廠進行處理,嚴禁有毒有害污染物的工業廢水進人污水處理廠#在評價污水處理工藝時,必須對進入污水處理廠的污水水質特性，污染物構成進行詳細調查或測定,作出合理的分析預測。如各類工業廢水的比例、排放規律、污染物構成及主要污染物濃度等,對污水的可生化性指標。能否采用生物脫氮技術的指標和能否采用生物除磷工藝的指標進行評。
3.3污水處理工藝選擇
污水處理廠工藝選擇從環境保護的角度應采用資源利用率高、污染物產生量少、有利于綜合利用、能夠達到城市水污染控制目標的清潔生產工藝。污水處理廠清潔生產的量化指標包括處理單位水量占地面積、處理單位水量能耗(包括電、燃煤或燃氣燃油、蒸汽、壓縮空氣)、自用水率、污泥產生率等。具體來說, 即要符合以下一些基本原則:(1)處理流程合理,工藝技術先進,設備效率高;(2)對污水水質變化適應能力強, 出水水質穩定達標 ;(3)污泥產生量少,易于處理或再利用;(4)占地面積小,工程總造價低,處理每公斤BOD電耗省,運行成本低;(5) 維護管理簡單,操作運行可靠,數據收集處理完善。
四、解決城市水體污染治理工作問題的措施
4.1引進新型污染治理技術
污水處理工藝直接影響著污水處理率，從環境保護角度來說，污水處理廠工藝選擇應采用產生污染物比較少的、資源利用率比較高的、城市水污染控制目標能夠達到的、有利于綜合利用的清潔生產工藝。污水處理廠工藝選擇清潔生產的量化指標包含污泥產生率、處理單位水量占地面積、自用水率以及處理單位水量能耗等，其中，處理單位水量能耗包括燃煤、蒸汽、電或燃氣燃油等。目前，活性泥污染法是城市污水處理主要工藝，這種方法可以有效的降低有機負荷，運行費以及能量消耗也不高，因此，幾年內污水處理應用活性泥污染法不會有較大變。但是，我們還要積極探索，尋求資金耗費少、資源消耗低的處理工藝，我們要從中國的國情出發，從城市發展狀況出發積極探索先進的污水處理工藝。
4.2提高污水再生效率
實現城市污水再生效率的提高不僅有利于節約淡水資源，還能促進污水處理行業的發展。一方面可以采用先進的污水再生處理技術，實現三級處理工藝的穩步發展。另一方面還要將再生水的利用渠道進行有效的拓寬，根據再生水的品質用于工農業生產用水或者城市建設規劃用水，切實提高污水的再生效率。
4.3積極探索與推廣先進的污水處理工藝
污水處理工藝的先進與否直接關系到我國城市的污水處理率。但是目前城市污水處理工藝的主體是活性污泥法，這種方法不僅具有很強的降低有機負荷的能力，其能量消耗以及運行費用都比較低，這一方法在近年內不會有較大變化。但是我們仍然需要對一些資源消耗低、資金耗費少、環境親和力較強的處理工藝，例如氧化塘處理法等，從發展中國家的基本國情出發探索合適處理工藝。
五、我國城市污水處理工藝的發展方向
4.1MSBR工藝
MSBR（改良型SBR）工藝是集約化程度較高的污水處理工藝，在系統的可靠性、土建工程量、總裝機容量、節能、降低運行成本和節約用地等方面均具有明顯的優勢。
4.2生物膜法
生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜法包括生物接觸氧化法、生物轉盤法、生物過濾法和地埋式生物接觸氧化法。生物膜法的優點：不產生污泥膨脹、產生的污泥量較少、抗沖擊負荷的能力較強、運行管理較方便。生物膜法的缺點是處理后的水較渾濁，有機物去除率較低，需要較多的填料和填料支承結構。
六、結束語
城市污水處理項目作為一種公共工程,應通過環境影響評價論證其規劃建設的合理性,防止項目可能造成的二次污染和帶來的環境真正發揮其改善城市環境的作用。我們要不斷提高和完善污水處技術，這就需要我們不斷的學習，研究開發出行之有效的工藝技術，以利于有效地進行污水處理，達到保護人類賴以生存的水資源的目地。
本文編號：8633
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