浅析城市污水处理厂的清洁工艺(doc7页)

1、城市污水处理厂的清洁工艺着经济的发展和环境要求的提高,清洁生产成为了环境保护的重要组成部分。城市是一个工业和人口 ,能流和物流高度密集的人工生态系统。在这个系统中 ,水污染治理成为城市生态物质代谢循环的重要前提,也是保护城市水质资源和居民生活环境的重要条件,因而城市污水处理厂成为城市的一个重要的市政基础设施1 。清洁生产是将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中,以增加生态效应和减少对人类及环境的风险25 。城市污水厂的清洁生产可通过采用先进的工艺技术与设备、加强质量管理,合理利用原料 ,充分利用废弃物资源 ,提高资源、能源利用率 ,减少或避免污染物产生 ,降低污染物的排 放6。某

2、城市污水处理厂的污水处理系统服务城市面积 50 余平方公里 ,服务人口 60 余万,占地 约 110000m2, 建筑面积约 17000m2, 设计处理能力约 20 万 m3/d 。一期工程含 :污水处理厂、 与之相配套的 28 公里截污干管及沿线 5 座泵站。总投资约 10 亿元人民币。 2001 年 12 月 动工建设 ,2003 年 10 月底基本建成 ,2004 年 5 月启动污水运行。根据国家制定的清洁生产 的相关法规以及相关方面7,8的要求,该厂于 2006年开展包括 2005 年在内的清洁生产审核工作 ,本文介绍该审核工作情况、采取的措施及实施成果。1 污水水量、水质水处理厂的废

3、水主要来源于生活污水,最终都进入污水处理系统进行处理,日处理水量达20万吨。其中主要的污染物监测参数包括：bod5、cod、ss、t-p、nh3-n、t-n、大肠杆菌数,根据2005年统计各种污染物的平均浓度分别为:bod5:99 mg/l、cod:167mg/l、ss:119mg/l、t-p:2 79mg/l、nh3-n:19 4mg/l、t-n:26 39mg/l、大肠杆菌数 6623 个/l,且每日 变化幅度大，极为不稳定，主要波动范围为：bod5:21 9263mg/l、cod:39454mg/l ss:36683mg/l、t-p:1 066 -01mg/l、nh3-n:1 330 -

4、8mg/l、t-n:5 741 -8mg/l、大肠杆菌 数:295013800 个 /I。2 水处理工艺该污水厂处理工艺见下图 ，主要为改良 a2/o 工艺。污水被泵打入均衡池后先经过格栅 ， 去除污水中颗粒直径大于 5mm 的悬浮物 ，防止堵塞后续单元的机器、水泵或工艺管线。 再泵入涡流沉砂池 ， 涡流式沉砂池为圆形结构 ，污水从切线方向进入池中，进水渠道的末端设有向下倾斜的斜坡 ， 与水流的切线方向保持一致 ， 在池内产生了螺旋状的环行水流。在重力及离心 力的作用下 ，砂子沉入池底的集砂坑中 ，而比重较轻的有机物则在叶轮与水流双重作用下与 砂分离 ，上浮到沉砂池表面随水流流出。污水经过物理

5、处理后 ，进入核心的生物反应池 ，采用改良的 a2/o 工艺 ，利用生物降解水体有机污染物并除磷脱氮。最后 ，在二沉池中 ，利用重力的作 用使活性污泥与处理后的污水分离 ，并使污泥得到一定的浓缩 ，池体采用中进周出幅流式二 沉池。此外 ，采用紫外消毒系统对处理水进行消毒，杀灭其中的病菌和病毒。经消毒后的处理水排入河中。数据统计表明各种污染物的综合排放达标率为95%。不达标的主要有t-p、大肠杆菌。3 主要污染源分析针对该厂的整个污水处理过程进行分析 ，主要可能产生污染的情况有水、气、声、固废等四方面的来源。水处理厂的废水主要来源于生活污水和废水处理过程中产生的污水,最终都进入污水处理系统进行处

6、理,其中主要的污染物是 bod5、cod、ss、t-p、nh3-n、t-n进厂废水每日变化 幅度大 ,极为不稳定。主要水质特征同第一节的水质特征。水处理厂的废水通过水处理装置 处理达标后外排入河流。 2005 年该厂各种污染物的综合排放达标率为 :95% 。不达标的主要 有t-p、大肠杆菌、cod。分析得出不达标的原因有：(1)污水处理厂进水的污染物浓度变化范围太大 ,在短时间内输送到厂内产生超负荷冲击,对处理阶段的工艺控制带来严重的影响。(2)污水处理厂因不规范操作 ,在没有监控的情况下 ,为节约运行成本而有段时间没有开动紫外 消毒系统 ,导致大肠杆菌等超标。废气污染源主要为各泵站、运行班、

7、脱水机房范围内的污 水、污泥产生少量含有胺类 ,硫化氢 ,甲基吲哚等化学成分的臭气 ,具体情况见表 3 ,排放方式为 无规律排放。固体废物最大的来源是脱水机房的脱水污泥、生活垃圾等。4 确定审核重点对于污水处理厂的清洁生产来说 ,确定备选审核重点的原则2及应考虑的因素有 ：(1)污染物产生量大 ,排放量大的环节 ;(2)废水中病菌毒性危害水体的环节 ;(3)一旦采取措施 ,容易 产生显著环境效益与经济效益的环节 ;(4)物流进出口多、 量大、 控制较难的环节 ;(5)公众反映 强烈 ,投诉最多的问题 ;(6)在区域环境质量改善中起重大作用的环节。目前水处理厂的物耗暂时没有清洁生产的国家和行业标

8、准,清洁生产审核只能依据相关类似法规。虽然该城市污水处理厂一期工程每天处理的废水达20 万吨,处理的量比较大 ,但由于水处理厂的工艺和设备都较为先进,经过 2005 年 13 月的调试后 ,水处理厂排放的经处 理的废水持续稳定达标率较为稳定 ,由 2005 年的 95% 变为 2006 年首季度的 100%, 迄清洁 生产审核期为止已连续达标排放 212 天。但同时也存在一些问题需要改进。 2005 年还有 5% 的不达标的废水排入花地河中 ,造成 了一定程度上的污染 ;消毒对于饮用水是必不可少的处理工艺 ,对废水而言 ,虽然不是必需的 , 但对某些废水的安全排放或回用 , 消毒处理已经成为了

9、必须考虑的工艺之一。因此,紫外光消毒系统的长期运行是保证处理出水细菌达标的保障。 另外水处理厂每年产生的污泥数量特别 大, 污泥的处置也是清洁生产的审核重点之一 ;目前我国有部分先进的水处理厂已经将部分 废水处理后达到中水回用的水平 , 作为水资源紧张的我国 , 如此大量的废水若能得到进一步 的治理利用 ,将对城市的循环经济和可持续发展做出有益的贡献,因此 ,污水处理厂将部分废水处理后达到中水回用也是该厂的一项长期目标。5 确定清洁工艺方案清洁生产方案的数量、质量和可实施性直接关系到企业清洁生产审计的成效,是审计过程的一个关键环节 ,因而应广泛发动群众征集、产生各类方案。通过前面污水处理厂污染

10、源 审核重点的分析 ,清洁生产提出了如下建议和方案 :53个体现技术工艺改造的方案增加化学除磷处理工序 ;污泥无害化、 减量化研究方案 ;同时硝化反硝化生物脱氮与工艺 优化。(1)化学除磷处理工序 1113 。根据进水水质和处理水排放标准 ,为了达到出水磷酸盐 的浓度不大于1 0mg/l的二级标准，建议在工艺流程中加入化学除磷设施来控制处理水的磷 酸盐浓度。确保了出水磷酸盐按照相应的ii级标准达标排放，对排放的河流和相关流域的水质情况将有大幅改善。 (2污泥无害化、减量化 14，15 研究方案。开展絮凝剂的研究 ，最大限 度的降低污泥的含水率并提高污泥的脱水性能是大幅降低污水处理厂的运行费用的

11、办法。轻污泥对环境的不良影响,减少污泥填埋厂的处理用地。大幅降低处理厂的运行费用。(3 同时硝化反硝化生物脱氮与工艺优化。对生化池进水水质进行计量学优化 16,17 控制、调控 溶解氧浓度与分布 ,造成局部好氧与厌氧环境, 使之实现硝化与反硝化的动力学平衡。该新建工程建成投产后，确保了出水t-n值按照相应的ii级标准达标排放，对周边排放河流及相关流 域的水质情况将有大幅改善。53个设备维护和更新的方案安装节能灯 ;安装照明设备 ;紫外消毒装置的维护和运行。(1)安装节能灯。 在条件允许的情况下 ，在需要的道路安装节能灯 ，节约用电。 (2安装照明设备。在生物反应池边安装节能照 明设备 ，以适应

12、晚上工作的需要 ，节约用电 ，保障安全。 (3)紫外消毒装置的维护和运行。长期 开启紫外消毒装置 ，保证出水的病原菌指标达到有关规定的要求 ，保证出水的各项指标以及 病原菌含量的达标排放 ，产生良好的环境效益 ，对于改善周边环境、 净化河道 ，保护水资源等起 到了相当积极的作用。5 33个过程优化控制的方案减少风机的输送风量 ;加装隔音设备 ;设置合理的报警上限。 (1)减少风机的输送风量。 合 理控制工艺的运行 ，将 do 值控制在一个合适的范围 ，在保证出水合格的条件下减少空气的输 送量减少电力消耗 ，节约用电。 (2)加装隔音设备在鼓风机房装隔音设备，减少噪音污染。 (3)设置合理的报警

13、上限。在进出水口设置的检测仪表上设置合理的报警上限，当进出水接近设计值时 ，工艺人员能够及时调整工艺 ，使出水及格 ，提高出水合格率。5 44个废物回收利用和循环使用的方案回用水系统安装 ;一水多用 ;污泥消化处理污泥资源化利用。 (1) 安装回用水系统 ,使回用水用于绿化等方面 ,节约用水 ,减少水费支出 (2) 一水多用 ,食堂在工作时候 ,尽量做到一水多用 节约用水量 ,可以减少水费的开支。 (3 污泥消化处理。在浓缩与脱水这两个步骤中间增加消 化处理过程 (稳定处理 ),进一步减少污泥量使污泥量大幅减少 ,为后续的脱水及最终处理大幅 减少处理数量和成本 ,且可以消灭病原菌、 蠕虫和大量

14、杂草种子 ,减少污泥处理费用。 (4) 对污 泥进行资源化利用 ,制成颗粒肥施用农田 ,有效利用资源并防止污泥的二次污染的产生。59个加强管理的方案调节脱水机的运行参数节省用电 ;采用合适的絮凝剂浓度 ;延长污泥浓缩时间减少药耗 ; 降低药耗 ;化学药品的合理利用 ;处理有毒化学药品 ;合理用空调 ;建立相关认证体系 ;加强绿化 工作 (1)调节脱水机的运行参数节省用电。在降低脱水污泥含水率的情况下,采用合适的絮凝剂浓度合理调节脱水机的运行参数 (带速、网带张紧压力、调偏压力等 ),降低投药量 ,可以节 约用电和降低药耗 ,达到节能减耗的目的。 (2)采用合适的絮凝剂浓度 ,不但可以节省絮凝剂

15、 , 节约资源 ;而且可以避免滤带堵塞致使冲洗水用量增加、滤带损耗大等危害。(3) 控制排泥速度, 与脱水机班密切配合 ,延长污泥浓缩时间 ,降低脱水前污泥含水率 ,减少药耗 ,节约资源。 (4) 加强脱水机的加药系统设备的管理 ,降低药耗 ,将费用控制在一个最佳的比例 ,节约资源 ,降低 药耗。(5) 确定化学品合理贮存量 ,定期进行材料使用跟踪 ,减少不同牌号和不同等级化学品的 用量 ,减少化学品过期损耗 ,节约药品支出。 (6)增加仪器分析 ,在实验中减少或杜绝使用有毒 化学品 ,在试验最后一步时 , 处理或降解废物毒性 ;使有害废物流分离 ,减轻化学药品对环境的 污染。(7)在室内开空调时室内和室外的温差在5C以内，没有人在的时候注意及时关闭 ，节约管理体系 (又用电。 (8)厂区建立质量管理体系、 环境管理体系、 职业健康安全管理体系 称三合一体系 ), 并通过第三方认证 ,使环境管理系统化 ,有利于企业全方面的控制和预防环境污染 ,增强竞争能力 ,提高企业形象。 (9)加强厂区绿化工作 ,提高厂区绿化率 ,美化环境。6 持续清洁生产清洁生产是一个动态的、 相对的概念 ,是一个连续的过程 ,因而以原工厂原管理层中抽调 人员组成一个固定的机构、稳定的工作人员来组织和协调这方面工作 ,确保清洁工艺各步骤