導(dǎo)語：如何才能寫好一篇城市生活污水處理的典型流程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：A2/O工藝；污水處理；原理；除磷；應(yīng)用

近年來，隨著城市規(guī)模的不斷擴大，城市人口不斷增長，與之而來的就是生活污水排放的明顯增加。同時，隨著國家加大環(huán)保投資的一系列政策出臺，我國的污水處理事業(yè)已進入高速發(fā)展階段，許多污水處理技術(shù)不斷得到改善和優(yōu)化，并運用到污水處理廠當(dāng)中。A2/O工藝具有較好的除磷脫氮效果，而且成本不高，對于解決城市生活污水處理廠運行中所面臨的出水水質(zhì)不好、成本高、能耗高等問題具有現(xiàn)實意義，對于新建污水處理廠的設(shè)計也將具有重要指導(dǎo)意義。本文結(jié)合某污水處理廠，介紹A2/O 工藝的應(yīng)用，并對其設(shè)計及運行情況進行了分析，以供同行探討。

1 A2/O工藝原理

A2/O處理工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化、反硝化工藝及生物除磷工藝的結(jié)合。目前較為流行具有一定代表性的污水生物脫氮除磷技術(shù)。

A2/O具體工藝流程見圖1。

A2/O工藝由兩部分組成：

（1）脫氮：在缺氧池內(nèi)，控制DO

（2）除磷：在好氧池內(nèi)，硝化菌通過生物硝化作用將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在厭氧池內(nèi)，DO

2污水處理廠A2/O工藝系統(tǒng)概況

某污水廠一期設(shè)計規(guī)模為5×104m3/d，采用A2/O二級處理工藝，于2008年7月建成投入運行，污水處理后排入江河。

2.1污水處理廠A2/O工藝流程

2.2相關(guān)工藝設(shè)計參數(shù)：

設(shè)計水量：Q=2750m3/h；

污泥齡：SRT=10.3d；

污泥負荷：F/M=0.11kgBOD5/（kgMLSS·d）；

污泥濃度：MLSS=4500mg/L；

溶解氧：厭氧：0.2～0.4mg/L；缺氧：0.5mg/L；好氧段：2.0mg/L以上；

停留時間：厭氧段1.85h；缺氧段1.15h；好氧段6.6h；

污泥指數(shù)：SVI=50～150mL/g；

污泥回流比：R=70%～100%。

2.3污水處理廠A2/O系統(tǒng)設(shè)計水量及進、出水水質(zhì)

污水處理廠進、出水水質(zhì)和執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)見表1，A2/O工藝系統(tǒng)設(shè)計處理水量為5×104m3/d。

3除磷工藝運行現(xiàn)狀

該污水處理廠自2008年7月運行以來，在進水量和BOD5濃度均未達到設(shè)計值，且進水量波動較大（800～2300m3/h）的情況下，處理效果較好，但除磷效果不穩(wěn)定，為此提高對TP的去除率成了工藝調(diào)整的主要內(nèi)容。以除磷為主對工藝運行進行了一系列的調(diào)整，如：

（1）增大剩余污泥排放量；

（2）厭氧段進入缺氧段閥門進行部分關(guān)閉，提高污水在厭氧段的停留時間；

（3）保證出水NH3-N達標(biāo)的情況下，分段減小部分好氧段曝氣量，使之變成缺氧池，進行反硝化；

（4）生物池池單系列運行，MLSS保持原有數(shù)值，使F/M提高一倍；

（5）視情況逐步調(diào)節(jié)終沉池污泥回流量。

除了以上調(diào)整，我們加強了生物池厭氧段、缺氧段、好氧段的BOD5、TN、TP、NH3-N的化驗，和對厭氧段、好氧段的TP的化驗，出水水質(zhì)（表1）及分析是否存在磷的釋放和吸收，同時通過厭氧段的ORP（氧化還原電位）值的變化調(diào)整回流比，使厭氧池處于厭氧環(huán)境。

現(xiàn)對生物除磷工藝運行較穩(wěn)定的2008年12月（生物池單系列運行）和2009年12月（生物池雙系列運行）的工藝參數(shù)及處理效果進行了整理，見表2、表3。

4 污水廠除磷效果分析

污水處理廠自2008年7月開始調(diào)試運行，經(jīng)過3個月啟動時間實現(xiàn)出水達標(biāo)排放，運行一直較為穩(wěn)定，針對TP的去除做了相關(guān)調(diào)整?？偨Y(jié)工藝調(diào)整的經(jīng)驗及工藝參數(shù)控制范圍，對今后的工作具有一定的指導(dǎo)作用。

（1）A2/O工藝總的水力停留時間HRT一般為6～10h，而厭氧段：缺氧段：好氧段=1∶1∶ （3～4）時脫氮除磷效果最佳。實際運行中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水量超過2×104m3/d，適合雙系列運行；當(dāng)?shù)陀?.0×104m3/d時，可單系列運行，保持運行的MLSS濃度，提高污泥負荷，既能達到除磷效果，又能降低能耗。

（2）由于日間進水量充足，濃度稍高，夜間水量偏小，且濃度較低。全天進水水質(zhì)波動較大，影響厭氧、好氧段的磷釋放和吸收條件，致使出水總磷變化較大，出水總磷常在0.5～1.5mg/L。

（3）污泥回流中如果污泥回流比R過小，則影響各段的生化反應(yīng)速率；若R過高，系統(tǒng)中硝化作用良好，反硝化效果變差，導(dǎo)致回流污泥將大量硝酸鹽帶入?yún)捬醭?，引起反硝化菌?/p>

聚磷菌產(chǎn)生競爭，因聚磷菌為較弱菌群，所以反硝化速度大于磷的釋放速度，反硝化菌搶先消耗掉快速生物降解的有機物進行反硝化，當(dāng)反硝化脫氮完全后，聚磷菌才開始進行磷的釋放。在保證終沉池不發(fā)生污泥上浮的情況下，盡量降低污泥回流比，運行證明除磷效果好時，回流比應(yīng)在50%左右或更低。

（4）氨氮和總磷的去除效果基本上是相矛盾的，出水氨氮下降時，TP值上升，運行中應(yīng)兼顧兩個指標(biāo)。

（5）A2/O工藝中磷的去除主要是通過排出含高磷剩余污泥而實現(xiàn)的，污泥齡（SRT）不宜過長，污泥齡控制在9～14d，TP的去除效率較高。

（6）運行觀察，發(fā)現(xiàn)氧化還原電位值降低，好氧段磷的吸收就好，在日常工作中可通過氧化還原電位值的變化來初步判斷運行狀況。

5存在的問題

（1）水量水質(zhì)達不到設(shè)計要求，給工藝調(diào)整帶來了困難，除磷效果不能連續(xù)穩(wěn)定達標(biāo)；

（2）水量、水質(zhì)變化波動較大，對活性污泥造成沖擊，影響除磷效果；

（3）當(dāng)水量較小、BOD5偏低時，按照文獻上的工藝參數(shù)和條件調(diào)整工藝也達不到較好的除磷效果；

（4）貯泥池上清液和污泥脫水過濾液重新進入了工藝系統(tǒng)，致使部分總磷在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，容易影響出水TP達標(biāo)。

6結(jié)論

實踐證明，A2/O工藝對生活污水脫氮除磷的效果較好，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各項水質(zhì)均能達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并具有占地面積小、投資省、能耗低等優(yōu)點，非常適合應(yīng)用于城市生活污水處理。雖然目前A2/O工藝應(yīng)用中還存在一些影響處理效果的因素，但本工程所提交的設(shè)計、運行經(jīng)驗都具有典型性，對豐富城市污水處理理論、指導(dǎo)污水廠的運行都有重要價值。

參考文獻：

篇2

關(guān)鍵詞：污水處理 自動控制

一:前言

城市生活污水是城市發(fā)展過程中的產(chǎn)物，早期的城市生活污水處理主要是通過污水收集系統(tǒng)排放到附近下游水體之中，利用水體的稀釋以及水體自凈作用來進行簡單的處理，但是隨著我國國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，人口數(shù)目增長迅速，隨之而來的是城市生活污水的水量不斷加大，水質(zhì)也越來越復(fù)雜，僅僅依靠稀釋及水體自凈作用處理過的污水已經(jīng)無法滿足達標(biāo)排放的要求，會對下游水體產(chǎn)生較大的污染和影響。在這種情況下，我們就不得不采取措施加大對城市生活污水的處理力度，以改善不斷惡化的水環(huán)境污染趨勢。

在城市污水處理廠的管理方面，早期主要是由技術(shù)人員現(xiàn)場檢測、調(diào)試，由于處理廠的處理構(gòu)筑物較多，需要進行實時檢測的項目指標(biāo)多而復(fù)雜，例如:進出水pH值、進水流量、曝氣池溶解氧量等等，如要對這些指標(biāo)逐一實時檢測，無疑會耗費大量的人力物力。隨之我國工業(yè)化進程的迅速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)漸漸應(yīng)用到污水處理工藝過程監(jiān)測過程當(dāng)中，并且取得了相當(dāng)好的效果，既節(jié)省了人力資源又節(jié)約了能源，有著廣闊的發(fā)展前景。近年來，各地相繼利用外資建設(shè)了一批城市污水處理廠，將先進的工藝及設(shè)備引進國內(nèi)，在提高工藝設(shè)備技術(shù)水平的同時，控制系統(tǒng)和管理水平也有了很大的提高。結(jié)束了以往污水處理全部用人工或簡單的電器控制的落后局面。

發(fā)達國家在二級處理普及以后投入大量資金和科研力量加強污水處理設(shè)施的監(jiān)測、運行和管理，實現(xiàn)了計算機控制、報警、計算和瞬時記錄。美國在20世紀70年代中期開始實現(xiàn)污水處理廠的自動控制，目前主要污水處理廠已實現(xiàn)了工藝流程中主要參數(shù)的自動測試和控制。80年代以來在美國召開了兩次水處理儀器和自動化的國際學(xué)術(shù)會議，會上發(fā)表的數(shù)百篇論文反映出水處理自動化已發(fā)展到實用水平[1]。與國外相比，我國污水處理自動化控制起步較晚，進入90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)[2]，但多是直接引進國外成套自控設(shè)備，國產(chǎn)自動控制系統(tǒng)在污水處理廠應(yīng)用很少。

二: 湛江市赤坎水質(zhì)凈化廠簡介

本文以廣東省湛江市赤坎水質(zhì)凈化廠為例，簡要介紹了自動化控制系統(tǒng)在該廠污水處理工藝過程中的應(yīng)用情況，并提出了尚需解決的問題。

赤坎水質(zhì)凈化廠是湛江市的重點工程，一期工程日處理量為5萬噸/天，主要生物處理工藝采用的是“A2/O微曝氣氧化溝”法。該廠的處理工藝流程如下：

該廠采用的自動化控制系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：中央控制室監(jiān)控設(shè)備，可編程控制器（PLC）部分，檢測儀表部分，避雷部分，閉路監(jiān)控部分。目的在于使廠方能夠及時了解和掌握污水廠處理過程的運行工況、工藝參數(shù)的變化及大小、優(yōu)化各工藝流程的運行，保證出水水質(zhì)，降低處理成本，節(jié)省能耗，提高運行管理水平，使污水處理廠能長期正常穩(wěn)定地運行，取得最佳效益。

三: 系統(tǒng)控制說明

該廠主要在以下工藝過程中設(shè)置了自動控制系統(tǒng)：

1：在粗、細格柵前后均設(shè)置了超聲波液位差計，并在現(xiàn)場及中央控制室電腦顯示器上實時顯示粗、細格柵前后液面的液位差值。根據(jù)本廠的處理水質(zhì)水量設(shè)定了工藝值，當(dāng)前后液位差值大于或等于該工藝值時，可以自動實現(xiàn)對粗、細格柵的連鎖啟停。

2：在進水管中安裝了電磁流量計，實時測量進水流量并在現(xiàn)場及中央控制室電腦顯示器上顯示預(yù)處理進水泵站的液位值，并自動根據(jù)該液位值的高低控制三臺進水提升泵的啟停，使三臺提升泵的運行時間基本上保持平衡，并在電腦上顯示出各臺提升泵的啟停狀態(tài)。在調(diào)節(jié)池中設(shè)置了pH計，可以測定瞬時進水pH值，以反映進水水質(zhì)是否符合處理要求。進水pH值的設(shè)定要求范圍是4.0～9.0，當(dāng)進水pH值不在此范圍內(nèi)時，中控室電腦上會發(fā)出聲光報警信號，并自動關(guān)閉進水閘門，以保證出水水質(zhì)。

3：在氧化溝厭氧池中設(shè)置氧化還原電位（ORP）在線測定儀一臺，在缺氧池及好氧池中分別設(shè)置溶解氧（DO）在線測定儀兩臺，在現(xiàn)場及中控室電腦上均可實時顯示測定值，本廠的氧化溝厭氧池ORP一般在－200mv左右；缺氧池DO一般在1.0 mg/L左右；好氧池DO一般在2.0～2.5mg/L左右。當(dāng)監(jiān)測到的實時值不在設(shè)定值范圍內(nèi)時，中控室電腦上會發(fā)出聲光報警信號，工作人員可據(jù)此決定鼓風(fēng)機開啟的臺數(shù)和曝氣量，在保證溶解氧在正常范圍內(nèi)的基礎(chǔ)上為用戶節(jié)省了能源消耗。并通過切換主機、副機的運行狀態(tài)，使三臺鼓風(fēng)機的累計工作時間基本相等。

4：在好氧池中設(shè)置污泥濃度計兩臺，實施監(jiān)測好氧池中的污泥濃度，當(dāng)池中污泥濃度較大時，會及時減少二沉池中的污泥回流量，增加排泥；當(dāng)濃度較小時時，會適當(dāng)增加污泥回流量。以上控制過程均可以在中央控制室內(nèi)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行遠程控制。

5：在二沉池中設(shè)置一臺泥位計，當(dāng)在線監(jiān)測泥位值偏高時，可自動調(diào)節(jié)刮吸泥機、排泥設(shè)備，將剩余污泥外排，防止沉淀污泥發(fā)生腐敗。

6：在出水池中設(shè)置pH計、COD在線測定儀、污泥濃度計各一臺，并在現(xiàn)場及中控室實時監(jiān)測顯示測定值，工作人員可隨時掌握出水水質(zhì)情況，并判定出水是否達標(biāo)排放。赤坎水質(zhì)凈化廠出水要求達到國家二級標(biāo)準(zhǔn)。

四: 總體評價及存在的問題

本廠所采用的污水處理自動化控制系統(tǒng)借鑒了國內(nèi)外先進的計算機軟、硬件技術(shù)，控制理論及算法，實現(xiàn)了污水處理全過程自動智能控制，節(jié)省了人力資源，能夠及時、準(zhǔn)確地反映工藝過程中各個工藝參數(shù)的變化情況，并通過聲光報警，數(shù)據(jù)溢出時自動暫停設(shè)備等方式提醒工作人員根據(jù)參數(shù)變化及時做出調(diào)整對策，保證整套處理過程長期穩(wěn)定、高效地運行。

自動化控制應(yīng)用于污水處理工藝過程，在國外已有許多成功范例和典型工程實例，近年來，我國也有許多污水處理廠借鑒國外先進技術(shù)，將自動化控制合理地應(yīng)用到污水處理工藝過程當(dāng)中，并且取得了良好的效果。但是在兩者相結(jié)合的過程中仍然存在許多問題，現(xiàn)作如下總結(jié)：

1：污水處理自動控制系統(tǒng)中所采用的一些自動化檢測設(shè)備、儀表、閥門的功能和精度目前還很不完善，在實際應(yīng)用中達不到預(yù)期的效果，誤差很大，因此，如果單純依靠這些檢測設(shè)備來判斷污水處理情況并實施自動控制，往往很難達到處理水質(zhì)達標(biāo)排放和節(jié)約能源的目的。

2:雖然許多污水處理廠采用ORP、DO、pH值作為參數(shù)來控制出水水質(zhì)，調(diào)節(jié)曝氣量，但是當(dāng)控制器無法找到ORP特征點時，污水處理系統(tǒng)仍然會按照時間來控制整個處理過程。

3：污水水質(zhì)的監(jiān)測與控制存在滯后問題，例如根據(jù)好氧池中的DO來控制鼓風(fēng)機的曝氣風(fēng)量，由于生化處理系統(tǒng)本身是處于動態(tài)平衡當(dāng)中的，操作人員通過在線實時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)DO偏低（或偏高），并通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機葉輪轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)增加（或減少）曝氣量，在此過程中，DO值監(jiān)測與鼓風(fēng)機風(fēng)量調(diào)節(jié)之間的滯后可能會導(dǎo)致鼓風(fēng)機無法準(zhǔn)確地根據(jù)好氧池中實際溶解氧的濃度來提供曝氣量，難以真正達到節(jié)能的目的。

4：儀器設(shè)備維護難度大。例如pH計、污泥濃度計、泥位計等儀器均有嚴格的使用維護要求，包括接觸探頭的定期清洗、標(biāo)定，設(shè)備損耗維修等等，并且現(xiàn)階段我國污水處理廠大都采用是進口設(shè)備儀器，價格昂貴，這也在一定程度上增加了污水處理廠的投資費用。

五: 結(jié)語

現(xiàn)今我國污水處理廠多是采用國外進口設(shè)備與控制系統(tǒng)，價格高，維護困難。并且目前我國國產(chǎn)的在線分析測定儀器設(shè)備還不能達到精度要求，因此，進行我國自主研發(fā)設(shè)計制造自動化控制系統(tǒng)，并提高儀器設(shè)備的測量精度和質(zhì)量，降低維護費用，是我們現(xiàn)階段以及今后污水處理廠自動化控制系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：污泥處置; 污泥堆肥; 無害化

Abstract: the article analyses and compares the sewage treatment plant in China several typical of the way the sludge, think to handle the city for sewage primarily sewage treatment plant, the sludge compost sludge disposal is an effective way. Through the analysis of ningbo sewage treatment plant of sludge produced districts, found that the sludge of heavy metals and harmful substance content which conform to the national standard. Ningbo districts the sewage treatment plant and cixi economic development zone ltd.gemdale biological research composting professional cooperatives of sludge compost technology, the sludge after the stabilization of during composting, harmless disposal, as soil improver and organic fertilizer production of raw materials, save the sludge disposal costs, have good environmental benefits and economic benefits.

Keywords: sludge disposal; Sludge composting; harmless

中圖分類號：TU74文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、城市污水處理廠污泥處置現(xiàn)狀

生活污水處理過程一般采用生物處理方法，會產(chǎn)生活性污泥，活性污泥是微生物分解和利用水中有機物進行自我增殖的產(chǎn)物。在污水處理廠的日常運行費用中，用于處理處置污泥的約占30～40%，有的甚至超過50%。近年來，污水廠的污泥處置一直是我國污水處理行業(yè)的一個熱點和難點問題。

污泥的處理與處置的一般方法與流程的選擇取決于當(dāng)?shù)貤l件、環(huán)境保護要求、投資情況、運行費用、污泥產(chǎn)量及維護管理等多種因素。主要處理處置技術(shù)有濃縮、消化、脫水、堆肥、干化焚燒、填埋等。通常，人們把污泥的最終出路稱為污泥處置。

以前，污水處理廠產(chǎn)生的污泥大多采用填埋方法進行處置。填埋作為以往處理固體垃圾的一種常規(guī)手段，處置費用低，曾受到廣泛應(yīng)用。但隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，填埋的弊端逐漸被越來越多的人們所重視。污泥和垃圾一樣，填埋后會產(chǎn)生滲濾液，滲濾液中大量重金屬離子和其它有害物質(zhì)，對地下水以及周邊環(huán)境的危害極大。填埋方式在一些發(fā)達地區(qū)，由于土地資源的緊張，已經(jīng)逐步被淘汰。

近年來，焚燒作為一種徹底的污泥處置方法，得到了快速發(fā)展，是目前主流處置方法之一，焚燒設(shè)備由于所需占地面積小，特別在部分大城市，由于受土地資源緊張等因素限制，焚燒往往作為污泥處置的主要方式。但污泥由于含水率較高（一般在78%-80%之間），需要在焚燒過程中加入大量燃料作為助燃劑，這就使污泥焚燒的成本大大提高。另外，污泥焚燒會產(chǎn)生大量煙塵，對大氣造成污染。

污泥堆肥方法主要針對生活污水處理產(chǎn)生的污泥。由于生活污水處理產(chǎn)生的污泥中有機質(zhì)、營養(yǎng)元素含量豐富，含有大量植物生長所必需的氮、磷、鉀元素和微量元素及土壤改良劑（有機腐殖質(zhì)）等，是一種難得的有機肥資源。污泥經(jīng)過堆肥，可使污泥中有機物降解率和衛(wèi)生指標(biāo)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。污泥堆肥作為污泥處置的重要補充方法，具有一些突出的優(yōu)點：節(jié)能，降低污染、成本低、改良土壤、充分利用資源，是一種污泥處置的新方式，可以因地制宜，在適合的條件下大力推廣。

二、我國污泥堆肥的現(xiàn)狀和發(fā)展

堆肥實際就是廢棄物穩(wěn)定化的一種形式，它是在一定條件下通過微生物的作用，使有機物不斷被降解和穩(wěn)定，并生產(chǎn)出一種適宜于土地利用的產(chǎn)品的過程。

完整意義上的堆肥，是指在人工控制下，在一定的水分、C/N和通風(fēng)條件下通過微生物的發(fā)酵作用，將廢棄有機物轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^程。通過堆肥化過程，有機物由不穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)物質(zhì)，其堆肥產(chǎn)品不含病原菌，不含雜草種子，而且無臭無蠅，可以安全處理和保存，是一種良好的土壤改良劑和有機肥料。

據(jù)統(tǒng)計，我國城市污水處理廠每年排放干污泥約20萬噸，并以每年20％的速度遞增。北京市已建和擬建的污水處理廠處理能力將達到262萬t/d，同時產(chǎn)出污泥約為2500m3/d（含水率為80％）。應(yīng)該統(tǒng)籌規(guī)劃，采用先進技術(shù)無害化處理后作為肥料。這樣不但可以節(jié)省大量的污泥終端處置費用，更可以為肥力低下的北京地區(qū)農(nóng)田增添有機質(zhì)，提高肥力促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。大量未經(jīng)處理的污泥沒有正常出路，許多城市仍采取購地露天堆放的方法，造成城市周圍垃圾成山、蚊蠅孽生、環(huán)境污染的狀況。

近年來，國內(nèi)先后建成了一些機械化程度較高的堆肥廠，如北京、杭州、武漢、上海等地的機械化堆肥技術(shù)包括較完整的前處理、發(fā)酵、后處理工藝和設(shè)備，其堆肥技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量、運行操作可控性、環(huán)境質(zhì)量等方面的指標(biāo)都達到了較高水平。例如：

北京排水集團龐各莊的污泥堆肥工程總投資4096萬元，設(shè)計處理污泥能力500噸/天，污泥處置前含水率80%，處置后35%，采用好氧堆肥工藝，利用進口的翻拋機械，對脫水污泥進行堆肥發(fā)酵，在堆肥過程中添加秸稈等調(diào)理劑，污泥堆肥的產(chǎn)品經(jīng)過篩分，熟化后的產(chǎn)品經(jīng)過包裝作為有機肥原料，未完全熟化的產(chǎn)品返混至污泥堆肥區(qū)進一步處理。該項目處理進出料作業(yè)簡單、靈活，效率高、能耗低，能力強、發(fā)酵速度快等優(yōu)勢，集中體現(xiàn)了污泥堆肥的先進技術(shù)和發(fā)展方向。

三、南區(qū)污水處理廠污泥堆肥探索和試驗

1、南區(qū)污水處理廠污泥處置概況

南區(qū)污水處理廠總投資3.68億多元，總服務(wù)范圍約82.8平方公里。一期設(shè)計規(guī)模為16萬噸/日，遠期擴建為40萬噸/日，污水經(jīng)生物活性污泥法工藝（強化A/0法）處理后達標(biāo)排放。目前，南區(qū)污水處理廠已滿負荷運行，平均每天產(chǎn)生含水率約80%的污泥80噸左右。

2007年以前，寧波市的城市污水廠產(chǎn)生的污泥都是采用外運填埋的方式處置，由于寧波城區(qū)周邊已不再規(guī)劃新的填埋場用于污泥填埋，等于禁止了污泥填埋處置的方式。

2008年開始，南區(qū)污水處理廠產(chǎn)生的污泥全部裝運到熱電廠焚燒處置。從運行的情況看，污泥焚燒較好地解決了污泥處置的問題，實現(xiàn)了污泥無害化處置，杜絕了污泥的二次污染，為寧波市的環(huán)境保護做出了積極的貢獻。但是，解決污泥處置難題的代價是污泥處置成本較高，而且污泥焚燒需要額外添加燃料，不能利用污泥中含有的有機質(zhì)、氮、磷等營養(yǎng)成分。當(dāng)前，我國正在大力推行節(jié)能環(huán)保政策，因此，探索污泥處置的多元化，在保證污泥得到有效處置的前提下，盡可能地有效利用污泥資源，降低碳排放，降低污泥處置成本，是南區(qū)污水處理廠一直在探索的問題。

2、污泥堆肥的可行性分析

2010年2月，浙江省環(huán)境保護廳、浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳、浙江省科學(xué)技術(shù)廳聯(lián)合下發(fā)了“關(guān)于印發(fā)《浙江省污泥處理處置及污染防治技術(shù)導(dǎo)則（試行）》的通知”，《浙江省污泥處理處置及污染防治技術(shù)導(dǎo)則（試行）》（以下簡稱《導(dǎo)則》）的出臺為污泥處置提供了政策上和技術(shù)上的權(quán)威意見，也使南區(qū)污水處理廠堅定了探索污泥堆肥的信心。

3、污泥堆肥合作試驗工藝和效果

2010年4月，南區(qū)污水處理廠與慈溪經(jīng)濟開發(fā)區(qū)金地生物堆肥專業(yè)合作社進行了污泥堆肥的探索之路。

在調(diào)查和改進配方堆制的基礎(chǔ)上，進行多點試驗，帶著自產(chǎn)的堆肥到新浦鹽堿地上的木麻黃林木品種施肥試驗，寧波杭州灣開發(fā)區(qū)綠化工程土壤改良試驗，匡堰丘陵酸性土壤苗木施肥試驗，以及垃圾填埋場復(fù)綠工程的實際應(yīng)用。經(jīng)過初步綜合性試驗，利用污泥生產(chǎn)的生物堆肥對改良土壤、抑鹽保水、覆土植綠、花卉苗木生長都取得了明顯的成效。

4、污泥堆肥經(jīng)濟效益分析

污泥用生物堆肥方法進行處置，不但具有良好的環(huán)境效益，而且成本上比污泥焚燒具有明顯的優(yōu)勢。當(dāng)然，由于堆肥生產(chǎn)所需場地面積大，一般距離污水處理廠較遠，污泥運輸費用有所增加，但即使運輸距離達到100KM，總的處置成本仍和焚燒處置相當(dāng)，如果堆肥地點距離污水處理廠50KM以內(nèi)，則具有明顯的成本優(yōu)勢，按每噸污泥總處置費（包括處置費和運輸費）節(jié)約50元計算，一座年產(chǎn)污泥3萬噸的中型污水處理廠每年可以節(jié)約污泥處置費用150萬元。

篇4

關(guān)鍵詞： 垃圾滲濾水特性處理工藝

中圖分類號：R124.3文獻標(biāo)識碼： A

滲濾水的產(chǎn)生量

垃圾滲濾水產(chǎn)生量受多種因素的影響，如降雨量、蒸發(fā)量、地面流失、地下滲入、垃圾的特性、地下層結(jié)構(gòu)、表層覆土和下層排水設(shè)施的設(shè)置情況等等。

流程選擇

1、水質(zhì)特點：

（1）有機物濃度高

垃圾滲濾水中的CODcr和BOD5濃度最高可達幾萬mg/L。高濃度的垃圾滲濾水主要是在酸性發(fā)酵階段產(chǎn)生，PH達到或略低于7，低分子脂肪酸的COD占COD總量的80%以上， BOD5與COD比值為0.5-0.6。

（2）金屬含量高

垃圾滲濾水中含有十多種金屬離子，其中鐵和鋅在酸性發(fā)酵階段濃度較高。據(jù)報道，有的填埋場鐵的濃度可達2000mg/L左右，鋅的濃度可達130mg/L左右。

（3）水質(zhì)變化大

滲濾水水質(zhì)取決于填埋場的構(gòu)造方式、垃圾的種類、質(zhì)量、數(shù)量以及填埋年數(shù)的長短，其中構(gòu)造方式是最主要的。

（4）氨氮含量高

滲濾水的氨氮濃度隨著填埋年數(shù)的增加而增加，可高達1700mg/L左右，氨氮濃度過高時，會影響微生物的活性，降低生物處理的效果。

（5）營養(yǎng)元素比例失調(diào)

對于生化處理，污水中適宜的營養(yǎng)元素比例是BOD5：N：P=100：5：1，而一般的垃圾滲濾水中BOD5/TP大都大于300，與微生物生長所需的磷元素相差較大，因此在污水處理中缺乏磷元素，需要加以補給。

2、滲濾水處理工藝

（1）預(yù)處理

滲濾水進入市政下水管道以后，流進城市污水處理廠與生活污水混合處理，但由于滲濾水中的營養(yǎng)元素比例不協(xié)調(diào)，并可能存在有毒物質(zhì)，在排放進下水道以前需要進行預(yù)處理。

（2）生化處理

現(xiàn)今的污水處理大多數(shù)采用生化處理，利用微生物把污水中的有機物降解以達到凈化污水的目的。由于垃圾滲濾水的污染物濃度大，因此在處理技術(shù)上同一般的生活污水不同，主要體現(xiàn)在有機負荷、停留時間等參數(shù)的選取以及處理工藝的運行效果上。

土地處理

土地處理，即利用土壤—微生物—植物系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機制和對污染物的綜合凈化功能處理污水，使水質(zhì)得到不同程度的改善，實現(xiàn)廢水資源化和無害化。

（4）物化處理

物化處理方法常采用混凝沉淀、化學(xué)氧化、吸附、過濾、膜分離、氨氮吹脫等工藝，對去處SS、色度、NH3-N、重金屬離子等有較好的效果，對COD特別是一些生物難降解的COD去除效果也較高。

工藝流程組合

新鮮垃圾滲濾水中有機物濃度高，低分子脂肪酸多，BOD5/CODcr值在0.5-0.6，適宜于采用生化處理方法。由于滲濾水濃度較高，直接采用好氧法處理費用較大，而厭氧法的負荷高，占地小，能耗低，產(chǎn)泥少，因此一般多先采用厭氧處理，但厭氧處理出水中的有機物濃度和氨氮濃度仍較高，不能達到排放標(biāo)準(zhǔn)，一般需要后接好氧處理。

隨著垃圾填埋年數(shù)的增加，有機物濃度降低，但腐殖質(zhì)類物質(zhì)增加，BOD5/COD值下降，可生化性降低，生化處理難以達到較好的效果，宜采用物化方法進行處理。另外，滲濾水生化處理以后，仍有部分COD難以進一步去除，要提高出水水質(zhì)，也宜采用物化方法。因此，在滲濾水處理工藝流程選擇是，對填埋年數(shù)較短的填埋場滲濾水應(yīng)以采用生化處理為主，而對使用時間較長的填埋場滲濾水則有必要采用生化和物化處理方法。

目前常用的滲濾水處理工藝組合有：生物處理—混凝沉淀、生物處理—化學(xué)氧化—（生物后處理）、生物處理—活性炭吸附、生物處理—反滲透—濃縮液的蒸發(fā)/干化。

典型工藝流程

參考國內(nèi)其他同類城市的滲濾液水質(zhì)指標(biāo)確定如下：（單位：mg/L.PH除外）

設(shè)計進水水質(zhì)：CODcr＜100000；BOD5＜40000；NH3-N＜2000；PH6.5-8；SS＜1200。

設(shè)計出水水質(zhì)（GB16889-2008）：CODcr＜100；BOD5＜30；NH3-N＜25；PH6-9；SS＜30。

城市垃圾滲濾水處理工藝典型流程圖

工藝說明：

調(diào)節(jié)池

由于影響滲濾水產(chǎn)量的最重要因素—降雨量和蒸發(fā)量在一年內(nèi)隨季節(jié)變化很大，因此，為減少水量和水質(zhì)變化對污水水處理工藝過程的影響，在污水處理系統(tǒng)前設(shè)置調(diào)節(jié)池顯得十分重要。

（2）氨吹脫塔

吹脫是以曝氣的物理方式使游離氨從水中逸出，以降低廢水中氨氮濃度，常用作生化處理的前處理。當(dāng)BOD5/NH3-N＜100:3.6時，生物反應(yīng)達不到除氮的要求，有時需要用這種方法脫氮。當(dāng)廢水PH增至10或10以上時，氨大部分以游離的形式存在，向水中充氣即可使氨釋放到大氣中去。但PH不宜調(diào)的過高，否則吹脫后，溶液的PH仍很高，需要用酸將PH值調(diào)回中性，導(dǎo)致成本過高。因此吹脫時一般將PH調(diào)至10-11。吹脫塔具有效率高裝置結(jié)構(gòu)緊密，處理量大，運行管理方便，能耗較低等特點。

（3）電加熱器或換熱器

滲濾水通過電加熱器或換熱器將污水的溫度調(diào)到35℃左右，以便進UASB反應(yīng)器的溫度要求，進行中溫發(fā)酵。

（4）上流式厭氧污泥床（UASB）

該裝置的最大特點是在反應(yīng)器上部設(shè)置了一個專用的氣-液-固三項分離器，分離器下部是反應(yīng)區(qū)，上部是沉淀區(qū)，在反應(yīng)區(qū)中根據(jù)污泥的分布情況可分為污泥層和懸浮層。

在UASB反應(yīng)器中，污水以一定流速從下部進入反應(yīng)器，通過污泥層向上流動，料液與污泥的接觸中進行生物降解產(chǎn)生沼氣，沼氣上升將污泥托起，起到攪拌作用，沉淀性能較差的污泥顆?；蛐躞w在氣體攪拌下形成懸浮污泥層。氣-水-泥三項混合液進入三項分離器中，氣體碰到反射板時折向氣室而被有效分離。污泥和水進入靜沉區(qū)，在重力作用下進行泥水分離，污泥通過斜壁回到反應(yīng)區(qū)中，清液從沉淀區(qū)上部排出。

（5）A/O系統(tǒng)

厭氧處理適用于處理污染物濃度較高的廢水，但出水水質(zhì)達不到排放標(biāo)準(zhǔn)。因而常將厭氧與好氧系統(tǒng)組合起來。厭氧生物處理是在沒有氧的情況下，以厭氧微生物為主對有機物進行降解、穩(wěn)定的處理方法。在厭氧反應(yīng)過程中，復(fù)雜的有機物被降解，轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的產(chǎn)物，同時釋放能量，大部分能量以CH4形式出現(xiàn)。

廢水的好氧生物處理，是好氧微生物在溶解氧存在下，利用水中的膠體狀、溶解性的有機物作為營養(yǎng)源，使之經(jīng)過一系列生化反應(yīng)，最終以低能位的無機物質(zhì)穩(wěn)定下來，達到無害化要求。由于好氧反應(yīng)速度較快，所需反應(yīng)時間較短，因而好氧反應(yīng)器容積可以減少，而且在處理過程中，基本沒有臭氣，出水也可以達到比較好的水質(zhì)。用活性污泥法處理垃圾滲濾水，可采用泥齡為一般城市污水廠的兩倍，并將負荷減半。

(6)物理化學(xué)法

前期往調(diào)節(jié)池加酸堿是為了調(diào)節(jié)進水的PH值。后期往A/O系統(tǒng)加絮凝劑石灰、硫酸鋁、FeCL3、FeSO4等是為了有效地去除色度、SS和重金屬離子，對COD也有一定的去除效果。

(7)膜分離

膜分離是利用特殊的薄膜對水中的成分進行選擇性分離，包括電滲析，擴散滲析，反滲透，超濾和液體膜滲析等分離技術(shù)。

超濾截留大分子物質(zhì)、水中的懸浮物、微生物及及膠體，其產(chǎn)生的滲透壓較小，因而需克服滲透壓，一般采用2*105-5*105的低壓。

NF膜系統(tǒng)有效截留分子量大于100的有機物及多價離子，并去除水中的色度、硬度和異味；RO膜系統(tǒng)能截留水中的各種無機離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而取得凈制的水，所需壓力因而較高，一般為20*105-80*105Pa.

經(jīng)濟技術(shù)比較與分析

技術(shù)比較

滲濾水是一種高濃度污水，有機與無機污染物的含量均很高，滲濾水的處理工藝流程選擇，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?、周圍環(huán)境、滲濾水的水量與水質(zhì)特性及處理的程度進行選擇。

對附近有污水處理廠的填埋場，將滲濾水輸送到污水處理廠進行處理較好；對氣候干燥，蒸發(fā)量較大的地區(qū)，選擇回灌作為滲濾水處理或預(yù)處理的手段，可節(jié)省不少的投資和運行費用；對地方偏僻，土地較多的地區(qū)，采用穩(wěn)定塘、土地處理等以天然凈化系統(tǒng)為主的處理系統(tǒng)，可減少大量的能耗，而且運行、管理、維護都比較方便；對新鮮的垃圾滲濾水，可生化性較好，宜采用生化方法進行處理，當(dāng)原液濃度很高時，先采用厭氧處理再采用好氧處理比較經(jīng)濟；對生化處理出水達不到當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準(zhǔn)或滲濾水是填埋年數(shù)較長的垃圾所產(chǎn)生，可生化性較差時，宜采用物化處理，各種方法的應(yīng)用效果見表1。

表1滲濾水處理工藝優(yōu)缺點

處理方法 污染物質(zhì) 優(yōu)點 缺點

COD NH4-N AOX 金屬

曝氣工藝 + - 費用上有利，可用于后續(xù)物化處理的前處理 需要處置活性污泥，殘余COD，殘余AOX

物化法

活性碳吸附 + - + - 應(yīng)用簡單，可以再生 廢物產(chǎn)量大

混凝沉淀 - + 應(yīng)用簡單

膜分離 + + + 可支配性高 濃縮液處理成問題，高含鹽量時不適用

吹脫 + - 需要處理廢氣

離子交換 + + 應(yīng)用簡單，可以再生

化學(xué)氧化 + + 殘渣量很少

熱處理法

蒸發(fā) + + - + 需要處理的顆粒大都是惰性鹽類 原料型式成問題

注：+表示該種工藝能有效去除該污染物；表示該種工藝能部分去除該污染物；-表示該種工藝基本不能去除該污染物。

經(jīng)濟分析

滲濾水時一種難處理廢水，其噸處理投資費用遠高于一般生活污水。滲濾水水質(zhì)與排放要求對投資影響很大。1986年興建的杭州天子嶺填埋場的滲濾水處理工程，采用活性污泥法，處理水量為300m3/d,投資為142萬元。1993年興建的上海老港垃圾填埋場二期工程中滲濾水處理工程，采用穩(wěn)定塘-蘆葦濕地工藝，兩套處理系統(tǒng)總規(guī)模1500 m3/d,投資約900萬元。秦皇島盧龍縣2012年投資興建的填埋場滲濾水處理工程，采用厭氧、好氧、膜處理工藝，處理水量50 m3/d，投資400余萬元。由此可見，垃圾滲濾水的處理費用是相當(dāng)高的。表2是盧龍垃圾填埋場滲濾水處理工程運行成本分析表。

表2 盧龍垃圾填埋場滲濾水處理工程運行成本分析表

運行成本

序號 項目內(nèi)容 費用估算（元/m3） 備注

1 人工福利費 4.67 保險系數(shù)調(diào)整及工資上浮

2 電費 7.7 電費單價0.8元/度

3 藥劑費 1.75 生化、膜系統(tǒng)藥劑費用

4 化驗費 0.37 含進出口COD、BOD5、SS等藥劑

6 污泥費 6.67 外購污泥

7 辦公費用 1.67 含交通、通訊、辦公、勞保等費用

8 取暖降溫費 0.51 空調(diào)

9 接待費 0.67 日常接待費用

10 自來水費 0.2

11 在線儀表

委托運營費 2.74 如果需要由政府出資

12 噸水費用 26.95（元/m3） 按50m3/d計

注：報價不含營養(yǎng)費。

參考文獻：

《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場技術(shù)與管理手冊》化學(xué)工業(yè)出版社，趙由才、朱青山主編；

《水污染控制技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社，2001，王燕飛主編；

篇5

關(guān)鍵詞：污水；處理；自動控制

中圖分類號：X703 文獻標(biāo)識碼：A

一、城市污水處理中自動化控制系統(tǒng)

1 城市污水處理中的常見問題

就國內(nèi)污水處理過程來說，部分污水處理廠設(shè)置了自動化控制系統(tǒng)，力求對整個污水處理過程實行全面監(jiān)控。但由于這項工作在國內(nèi)尚處在實踐摸索階段，與國外水平相比存在較大差距，主要問題是：

（1）主要控制設(shè)備功能不穩(wěn)定，特別是在儀表的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性來看，不能完全達到由計算機控制的要求。

（2）自控水平低，距智能化自動控制還有很大差距。

（3）運行條件變化范圍大，某些工藝環(huán)節(jié)尚在不斷調(diào)整。

（4）運行操作人員尚不能對工藝進行全方位控制操作。

由于以上限制，大多數(shù)污水處理廠的自控系統(tǒng)只能發(fā)揮監(jiān)視和對部分設(shè)備進行遠程控制的功能。

2 對污水處理廠自控技術(shù)的發(fā)展和概況

污水處理自動化控制在我國起步較晚，進入20世紀90年代后，污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)，但多是引進國外成套自控設(shè)備，國產(chǎn)自動控制系統(tǒng)應(yīng)用很少。70年代我國水行業(yè)開始應(yīng)用自動化技術(shù)，90年代自動化、信息化在水行業(yè)受到重視。過去二十年，自動化技術(shù)與信息技術(shù)已廣泛應(yīng)用于水行業(yè)。尤其是自動化技術(shù)，用于閘門泵站的自動化改造、水廠和污水廠的SCADA系統(tǒng)、城市供水調(diào)度系統(tǒng)。隨著無線通信技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和視頻技術(shù)發(fā)展和普及，基本實現(xiàn)水行業(yè)“可視化”。與國際水平相比，我國自動化和信息化技術(shù)滯后。體現(xiàn)在發(fā)展不平衡和應(yīng)用水平方面。以智能決策為目標(biāo)的信息化技術(shù)則相對遲緩，自動化技術(shù)和信息化技術(shù)缺乏融合，大量過程數(shù)據(jù)沒有發(fā)揮應(yīng)有作用。

3 城市污水處理中自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著中國市場經(jīng)濟的深入發(fā)展，中國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為了增強市場競爭能力，開始采用各種高新技術(shù)來改造企業(yè)。采用自動化和信息技術(shù)來改造傳統(tǒng)企業(yè)將是企業(yè)技術(shù)改造的主要途徑之一。通過這種技術(shù)改造，國內(nèi)企業(yè)將增強自身在國內(nèi)和國際市場的競爭能力。為保證污水處理過程的安全可靠和生產(chǎn)的連續(xù)性，并提高自動化水平，控制系統(tǒng)采用了目前在國內(nèi)外大型污水處理廠比較成熟的以PLC 為主的集中和分散相結(jié)合的控制架構(gòu)，并根據(jù)處理廠污水處理工藝及實際需求采用針對性控制策略。

二、自動化控制系統(tǒng)的基本組成

根據(jù)污水處理廠24h生產(chǎn)的連續(xù)性，各構(gòu)筑物又較分散的特點.該工程采用可編程序控制器PLC+PC組成DCS集散型控制系統(tǒng)，即集中管理，分散控制.其中，一級集中管理，在綜合樓中心控制室內(nèi)設(shè)二臺上位機為廠級調(diào)度（總站）；二級為區(qū)域控制室PLC分控站；三級為現(xiàn)場控制設(shè)備。該系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)采用赫斯曼的RS2系列交換機組成光纖工業(yè)以太網(wǎng)，現(xiàn)場總線利用屏蔽雙絞線連接組成PROFI—BUS—DP現(xiàn)場總線通訊形式，完成現(xiàn)場設(shè)備與cpu間的數(shù)據(jù)交換和通訊；各PIG之間的數(shù)據(jù)交換采用MPI全局數(shù)據(jù)通訊，各PLC站能獨立運行，中心控制室有優(yōu)先控制權(quán)。若某PLC站故障停機，其它站仍可獨立運行，各PLC站數(shù)據(jù)共享全雙工通訊。

三、自動化控制系統(tǒng)的總體構(gòu)成設(shè)計

總體設(shè)計應(yīng)充分考慮污水處理工藝流程各個部分的特性，覆蓋污水處理的各個環(huán)節(jié)，如沉砂池—最初沉淀池—反應(yīng)槽—最終沉淀池—消毒設(shè)備—污泥處理等。這一自動化控制系統(tǒng)應(yīng)該包括中央控制室監(jiān)控系統(tǒng)、可編程控制器、檢測儀表、閉路監(jiān)控、避雷等。該系統(tǒng)應(yīng)該能夠及時全面地反映出污水處理過程的運行工況、工藝參數(shù)的變化等信息，保證適用性強，開放性好，保證出水水質(zhì)，節(jié)省成本，保證提高運行管理水平。這一系統(tǒng)可以分為現(xiàn)場控制層和管理監(jiān)控層兩個部分?，F(xiàn)場控制層通過現(xiàn)場控制器實施控制。這是一個實時監(jiān)控的體系，24小時全方位實現(xiàn)監(jiān)控。它實現(xiàn)了污水處理所有環(huán)節(jié)的過程參數(shù)和設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控；它還實現(xiàn)對電氣參數(shù)的數(shù)據(jù)采集，對單元過程、設(shè)備進行控制。它利用網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控層傳送數(shù)據(jù)，按照監(jiān)控層的控制指令，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、報警、控制和連鎖等。管理監(jiān)控層全面采用組態(tài)軟件，數(shù)據(jù)傳輸、通訊通過開放式通訊協(xié)議進行實現(xiàn)。在運行的過程中，將形成實時數(shù)據(jù)庫，同步完成畫面的組態(tài)設(shè)置。不僅如此，這一大監(jiān)控層，還能參與生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表計算和統(tǒng)計，通過大量的數(shù)據(jù)信息，同步降低管理的強度，使管理更加科學(xué)化、系統(tǒng)化和規(guī)范化，有力地促進管理水平的飛躍。

四、自動化控制系統(tǒng)的控制說明

城市污水處理廠主要在以下工藝過程中設(shè)置了自動控制系統(tǒng)：

1 在進水泵房安裝了超聲波液位計及電磁流量計，實時測量進水流量及進水泵站的液位值。

2 在粗、細格柵前后均設(shè)置了超聲波液位差計，并在中央控制室電腦上實時顯示粗、細格柵前后液面的液位差值。當(dāng)此液位差值達到工藝設(shè)定值時，可以自動實現(xiàn)對粗、細格柵及螺旋輸送機的連鎖啟停。

3 在生物池引入了智能曝氣、優(yōu)化控制系統(tǒng)，配有在線氨氮和硝酸鹽雙通道分析儀2套，在線氨氮分析儀2 套，在線溶解氧和污泥濃度雙通道分析儀2 套，在線溶解氧分析儀6 套。生物池智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，能提前預(yù)測工藝運行狀況，提高工藝穩(wěn)定性；實時給出生物池運行工藝參數(shù)，提高脫氮及生物除磷效率，節(jié)省曝氣量及能耗。

4 在中間提升泵房內(nèi)設(shè)有超聲波液位計及出水管道上的電磁流量計，根據(jù)液位，自動控制三臺軟啟動泵的開停及兩臺變頻泵的運行頻率，保持提升泵房的液位恒定及減少對高密度池的水力負荷的沖擊；在加藥間配置了6 套加藥流量計，實現(xiàn)了按流量比例對高密度池PAC、PAM 藥劑的自動投加。

5 轉(zhuǎn)盤式微濾機自帶PLC，自動實現(xiàn)連續(xù)過濾器出水、周期性轉(zhuǎn)動反沖洗的全過程處理，并通過Profibus-dp 現(xiàn)場總線與全廠自動化控制系統(tǒng)進行通訊連接。

6 紫外線消毒裝置自帶PLC 與操作員界面，自動實現(xiàn)對每組紫外燈組的監(jiān)控、實時檢測紫外光強度、自動維持水渠水位恒定、自動實現(xiàn)機械化學(xué)清洗，通過Profibus-dp現(xiàn)場總線與全廠自動化控制系統(tǒng)進行通訊連接。

7 污泥螺壓濃縮機、污泥脫水機及污泥輸送系統(tǒng)，各自配有PLC，通過Siemens 的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議與廠區(qū)自控系統(tǒng)實現(xiàn)通訊連接；廠區(qū)自控系統(tǒng)通過檢測各設(shè)備的運行狀態(tài)，根據(jù)工藝要求，對各設(shè)備的運行控制進行整合，實現(xiàn)污泥處理系統(tǒng)的聯(lián)動控制。

8 水廠在進出水各配有BOD、COD、氨氮、總磷多參數(shù)分析儀，污泥濃度計、PH 計等在線儀表，并在中控計算機上實時顯示測量值，工作人員可隨時掌握進出水水質(zhì)情況，并判定出水是否達標(biāo)排放，從而更好的為指導(dǎo)生產(chǎn)、調(diào)整工藝服務(wù)。

五、自控系統(tǒng)的使用效果和問題

當(dāng)現(xiàn)場現(xiàn)出任何的異常情況，可通過監(jiān)控系統(tǒng)和上位機系統(tǒng)一目了然的看出問題。有設(shè)備出現(xiàn)故障、上位機同時報警并停止該設(shè)備的運行，相應(yīng)地計算機作故障情況記錄，方便設(shè)備故障排除、管理、維護等。近年來，我國也有許多污水處理廠借鑒國外先進技術(shù)， 污水處理自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)了污水處理全過程自動智能控制，節(jié)省了人力資源，能夠及時、準(zhǔn)確反映工藝過程中各個工藝參數(shù)變化情況，并聲光報警，數(shù)據(jù)溢出時自動暫停設(shè)備等方式提醒工作人員參數(shù)變化及時做出調(diào)整對策，保證整套處理過程長期穩(wěn)定、高效運行。

自動化控制應(yīng)用于污水處理工藝過程，國外已有許多成功范例和典型工程實例，近將自動化控制合理應(yīng)用到污水處理工藝過程當(dāng)中，取了良好效果。但是兩者相結(jié)合過程中仍然存許多問題，現(xiàn)作如下總結(jié)：

1 污水處理自動控制系統(tǒng)中所采用一些自動化檢測設(shè)備、儀表、閥門功能和精度目前還很不完善，實際應(yīng)用中達不到預(yù)期效果，誤差很大，單純依靠這些檢測設(shè)備來判斷污水處理情況并實施自動控制，往往很難達到處理水質(zhì)達標(biāo)排放和節(jié)約能源目。

2 許多污水處理廠采用ORP、DO、pH值作為參數(shù)來控制出水水質(zhì)，調(diào)節(jié)曝氣量，當(dāng)控制器無法找到ORP特征點時，污水處理系統(tǒng)仍然會由時間來控制整個處理過程。

3 污水水質(zhì)監(jiān)測與控制存在滯后問題，例如好氧池中D0來控制鼓風(fēng)機曝氣風(fēng)量，生化處理系統(tǒng)本身是處于動態(tài)平衡當(dāng)中，操作人員線實時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)DO偏低（或偏高），并調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機葉輪轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)增加（或減少）曝氣量，此過程中，D0值監(jiān)測與鼓風(fēng)機風(fēng)量調(diào)節(jié)之間滯后可能會導(dǎo)致鼓風(fēng)機無法準(zhǔn)確的由好氧池中實際溶解氧濃度來提供曝氣量，難以真正達到節(jié)能目的。

4 儀器設(shè)備維護難度大。例如pH計、污泥濃度計、泥位計等儀器均有嚴格使用維護要求，包括接觸探頭定期清洗、標(biāo)定，設(shè)備損耗維修等等，現(xiàn)階段我國污水處理廠大都采用是進口設(shè)備儀器，價格昂貴，這也一定程度上增加了污水處理廠投資費用。

針對我國現(xiàn)狀，對于自動化控制系統(tǒng)處理生活污水，應(yīng)作如下改進：發(fā)揮自主創(chuàng)新，在電腦運用如此廣泛的時代，充分發(fā)揮程序設(shè)計的優(yōu)勢，以及先進的電氣自動化技術(shù)來解決我國自動化控制系統(tǒng)的問題。

結(jié)語

目前在城市污水處理中，采用自動化控制系統(tǒng)對污水進行處理是國內(nèi)污水處理企業(yè)技術(shù)改造的發(fā)展趨勢。與傳統(tǒng)的污水 處理方法相比，它節(jié)約了很多物力、人力，有非常好的社會效益和經(jīng)濟效益。因此，我們要研發(fā)出更加穩(wěn)定、可靠、有效的自動化控制系統(tǒng)，使自動化控制能夠真正實現(xiàn)智能化。

參考文獻

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論文關(guān)鍵詞:水資源現(xiàn)狀　水資源危機　治理措施

論文摘要:本文分析了新疆水資源的現(xiàn)狀和造成目前水資源危機的主要原因，具體提出了一些關(guān)于新疆水資源的治理應(yīng)采取的措施，為新疆水資源的治理研究和開發(fā)利用提供了一定的參考。

水是生命之源，是經(jīng)濟發(fā)展的命脈。隨著全球人口的急劇增加，經(jīng)濟的發(fā)展，特別是人為因素所造成的對水資源污染的加劇，使得全球水資源的供求矛盾日益突出。如何加強對水資源的保護與管理，提高水資源的利用率，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用已成為各國政府的重要議題，也將是21世紀全人類所面臨的共同挑戰(zhàn)。新疆地處歐亞大陸腹地，屬典型的內(nèi)陸干旱區(qū)，水資源的可持續(xù)利用更具有特殊的意義。

1新疆水資源現(xiàn)狀[1]

據(jù)統(tǒng)計，全疆多年平均降水總量為2544億m3，折合降水深154.88mm。按水資源三級區(qū)統(tǒng)計，伊犁河流域是降水量最豐沛的地區(qū)，地面平均年降水深546.1mm，年降水量占全疆降水總量的12.2%；年降水量最少的地區(qū)是塔克拉瑪干沙漠區(qū)面，平均年降水深僅為14.9mm。按照地級行政區(qū)統(tǒng)計，從平均年降水深看，伊犁地區(qū)多年平均年降水深為539.1mm，位居全疆各地州、市之首；吐魯番地區(qū)多年平均降水僅為46.9mm，是全區(qū)最為干旱的地級行政區(qū)。全疆共有大小河流570多條，多年平均總徑流量884億m3/年，大于1 km2的天然湖泊139個，總面積5500km2，共有冰川18600多條，冰川總面積26091.68 km2，冰雪儲量28275億m3，

占全國冰川儲量的49.5%，全疆多年平均冰川消融量為178.6億m3/年。有關(guān)資料表明：全疆地表水資源量為788.7億m3；國外年入境水量89.61億m3；國內(nèi)鄰省年入?yún)^(qū)水量0.6864億m3；河川總徑流量879.0億m3；多年平均出國境水量226.2億m3；年流入鄰省水量2.976億m3。

2新疆水資源開發(fā)利用中現(xiàn)存在的主要問題

2.1水資源環(huán)境惡化，河流流程縮短，湖泊干涸、萎縮，泥沙含量增加。

河流上游大規(guī)模開荒，引走大量的河水，使得下游水量減少，流程縮短，一些河流甚至出現(xiàn)了斷流。塔里木河流域從1972年從大西海子水等以下斷流，河道縮短了320公里?？死镅藕映Ｄ炅鞒炭s短了105公里。20世紀50年代新疆湖泊總面積為8800平方公里，80年代后期為5505平方公里，減少37.5%，平均年縮減30平方公里之多。艾比湖湖面由1957年的1070平方公里到目前的500～550平方公里，減少了近一半。河流流程縮短，下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化，河流斷流斷面向綠洲區(qū)移動，改變了天然的水鹽平衡，加重了土壤的積鹽和地下水的礦化，造成了土壤的鹽漬化。在加快水利開發(fā)的同時，往往忽視了生態(tài)環(huán)境的保護，經(jīng)濟社會用水?dāng)D占了生態(tài)用水，導(dǎo)致水土失衡，水環(huán)境惡化，天然植被衰敗。

2.2水資源時空分布不均勻加大了區(qū)域協(xié)調(diào)的難度[2]。

由于新疆特殊的地理環(huán)境，決定了水資源分布的不均勻性。從地域上來看，伊犁、阿勒泰等地區(qū)地表水、地下水資源比較豐富（僅地表水該兩地擁有了13.8億m3/年，大約占全疆的1/3），遠遠大于本地區(qū)開發(fā)之需要，水資源開發(fā)利用程度較低；而吐魯番、哈密等地區(qū)地表水、地下水資源較貧乏，由于地方工業(yè)的發(fā)展目前已經(jīng)出現(xiàn)了需求大于供給的局面，水資源開發(fā)利用的程度比較高。時間上，地表水資源季節(jié)變化懸殊，每年汛期來水量占全年水量的80%以上，為水資源科學(xué)、高效利用帶來了很大的困難。

2.3水污染得不到有效及時的治理。

新疆現(xiàn)在正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的初級階段，工業(yè)污水的排放達不到國家的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，城市人口的增加導(dǎo)致生活污水也呈逐步上升的趨勢，工業(yè)廢水和城市生活污水對地下水質(zhì)造成了不同程度的污染。城市和近郊區(qū)域工業(yè)廢水排放量很大，幾乎占全疆廢水排放量的60%，由于廢水處理設(shè)備、技術(shù)沒有達到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，廢水排放入河流、湖泊以后，其有害物質(zhì)化學(xué)耗氧量、氨氮、生化需氧量、懸浮物等對水體產(chǎn)生影響，對河流和湖泊造成了不同程度的污染。河水污染的另一個原因就是農(nóng)田高礦化度排水。一般小河流出山口以后，河水幾乎都被引入灌區(qū)；較大河流在被引用后仍有一部分水下泄至平原區(qū)，沿程接納大量的農(nóng)田排水。隨著農(nóng)墾面積的大幅度增加，上游來水量逐步減少，而農(nóng)田排水量逐漸增加，造成了水中鹽分聚集，再加上蒸發(fā)濃縮，水體礦化度越來越高。如塔里木河干流因源流區(qū)及干流上游高礦度水的排入，水質(zhì)趨于堿化。

2.4局部地區(qū)地下水超采嚴重，水質(zhì)下降。

地下水下降的主要地區(qū)主要分布在天山北麓、吐魯番-哈密盆地。這些地區(qū)的地表水-地下水大多數(shù)經(jīng)過了三次轉(zhuǎn)化和利用，水質(zhì)嚴重變壞。

2.5行業(yè)用水比例失調(diào)，水資源浪費嚴重。

全疆農(nóng)業(yè)用水約占總用水量的70%，局部地區(qū)可能達到90%以上，行業(yè)用水比例嚴重失調(diào)，而且浪費相當(dāng)嚴重。農(nóng)業(yè)用水采取大水漫灌的方式，毛灌溉定額可達1500m3/畝；工業(yè)和生活用水浪費情況也相當(dāng)嚴重，很多地區(qū)工業(yè)萬元產(chǎn)值耗水量可達400m3以上。

3新疆水資源合理開發(fā)利用的途徑

3.1保護生態(tài)環(huán)境。

首先，要進行生態(tài)環(huán)境知識的全面教育，通過大力宣傳生態(tài)環(huán)境和生態(tài)治理的重要性，讓全民都意識到生態(tài)破壞帶來的嚴重危害性和生態(tài)治理保護的重要意義；其次，要從農(nóng)村的能源建設(shè)著手，解決由于生活燃料缺乏而造成的植被破壞，導(dǎo)致沙漠化和水土流失等生態(tài)問題，只有解決好農(nóng)村能源問題，才能使生態(tài)環(huán)境的治理與保護得到支持；最后，要加大天然林保護工程的實施力度，采取“退耕還林(草)，封山綠化，以糧代賑，個體承包”的政策措施。

3.2防止水體污染。

第一，要盡可能減少排污量。要求各生產(chǎn)企業(yè)對自己的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)等有嚴格的要求，使其在生產(chǎn)過程中盡可能節(jié)約用水，減少產(chǎn)生的污水量，從而達到減輕對水體的污染。 同時，對產(chǎn)生的污水，在未達到排放標(biāo)準(zhǔn)之前，嚴禁直接排入水體。第二，要加大污水治理力度，提高污水處理技術(shù)。應(yīng)加大對水工業(yè)的投資，對已有的水處理設(shè)施，應(yīng)使其全面運轉(zhuǎn)，提高污水處理量；對已老化了的污水處理設(shè)施，應(yīng)進行及時的改進，提高其處理污水的能力；對擬建的水處理設(shè)施，要盡可能使其規(guī)模化，高效率。 同時，引進國內(nèi)外先進的污水處理技術(shù)，使污水處理的結(jié)果更加接近自然水體。 第三，努力實現(xiàn)污水循環(huán)使用和污水資源化，以降低水資源開發(fā)的壓力，提高水的利用率，減緩水危機現(xiàn)象。

3.3節(jié)水和污水回用。

節(jié)水是一種戰(zhàn)略，既可減緩當(dāng)前水資源危機的現(xiàn)狀，減輕水資源開發(fā)的壓力，又可對水資源起到一種保護。對于農(nóng)業(yè)節(jié)水主要從節(jié)約灌溉量和減少損失量兩方面來考慮。一方面，改革灌溉方式，由大水漫灌向常規(guī)節(jié)水轉(zhuǎn)變，由常規(guī)節(jié)水向高技術(shù)節(jié)水轉(zhuǎn)變，采用地下管道灌溉、噴灌、滴灌、微灌等技術(shù)；另一方面，建立地下水和地表水轉(zhuǎn)化開發(fā)模式，加大投入，興修水利，逐步用山區(qū)大容量水庫替代蒸發(fā)量大的平原水庫，對灌區(qū)原有的灌渠、堤閘等水利設(shè)施進行防滲漏整改，科學(xué)合理地布局農(nóng)灌(排) 網(wǎng)，減少輸水過程損失。城市節(jié)水首先可通過改進生產(chǎn)技術(shù)來實現(xiàn)[3]。對產(chǎn)生的污水，努力實現(xiàn)污水循環(huán)使用，以減輕水資源的壓力。其次，要把節(jié)水宣傳與節(jié)水管理結(jié)合起來，進一步提高全社會對節(jié)約用水意義的認識，提倡節(jié)約每一滴水，杜絕任何“跑、冒、漏、滴”現(xiàn)象。

3.4管理[4]

在市場經(jīng)濟條件下，利用價值規(guī)律，通過價格的經(jīng)濟杠桿來調(diào)節(jié)水的供求關(guān)系，從根本上改變低水價政策導(dǎo)致的水浪費現(xiàn)象。 例如對居民生活用水價格可適當(dāng)上調(diào)；對洗浴、洗車等高利潤、高耗水的行業(yè)實行高水價政策。適宜、合理的水價不僅能促進節(jié)約用水，提高用水效率，而且也減輕了西部地區(qū)水資源短缺的壓力。

總之，對于干旱區(qū)的新疆來說，社會經(jīng)濟發(fā)展的最大制約因素就是水資源的短缺，必須高度重視水資源的承載問題，把水資源的合理開發(fā)、高效利用、優(yōu)化配置、全面節(jié)約和綜合治理放在突出的位置，做到全員節(jié)水﹑科技降耗、循環(huán)利用，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，保障經(jīng)濟社會的健康有序發(fā)展。

參考文獻

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[2] 鄭西亞.西部水資源利用與管理有關(guān)問題的研究[J].四川師范大學(xué)學(xué)報，2001(6):34～36.

篇7

關(guān)鍵詞：MBR-RO組合工藝；反滲透；生活污水；直接飲用再生水

中圖分類號：X799 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-1683（2016）04-0091-08

Abstract：The municipal domestic sewage was treated by a membrane bioreactor-reverse osmosis（MBR-RO）combined process.The SDI of MBR effluent was between 2.5 and 3.5，which met the demand of RO influent，and the fouling of RO membrane could be controlled after adding 10 mg/L of the antisludging agent.The product water quality of MBR-RO was good，and NH4+-N，NO2--N，TP and TOC concentrations of the effluent were respectively 0.15 mg/L，2.82 mg/L，0.12 mg/L and 0.51 mg/L，and the concentrations of CODMn and NO2--N were below 0.05 mg/L and 0.7 mg/L respectively in MBR-RO.According to the 73 major indexes in the national drinking water sanitary standard，the effluent could meet the drinking water quality.The result showed that MBR-RO combined process for direct potable reuse water production is feasible.

Key words：MBR-RO combined process；reverse osmosis（RO）；domestic sewage；direct potable reuse

隨著全球范圍內(nèi)人口的快速膨脹和經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，水的供需矛盾越來越突出，水資源短缺問題在世界上越來越多的地方出現(xiàn)并日益嚴峻[1-2]。為了獲取更多可利用的水資源，在一些國家和地區(qū)，人們已經(jīng)開始將高品質(zhì)再生水直接或間接地回用至飲用水，以此來緩解水資源短缺所帶來的壓力[3-6]。我國新出臺的《水污染防治行動計劃》中也明確要求在缺水及水污染嚴重地區(qū)，要加強再生水循環(huán)利用，鼓勵開展高品質(zhì)再生水補充飲用水水源地的應(yīng)用研究。

生產(chǎn)可飲用再生水的主要工藝流程[7-9]是：“活性污泥工藝+雙膜法”。“雙膜法”是以微濾（microfiltration，MF）或超濾（ultrafiltration，UF）作為反滲透（reverse osmosis，RO）預(yù)處理單元，以保證反滲透穩(wěn)定運行的一種工藝組合。目前有一種新的觀點是利用膜生物反應(yīng)器（membrane bioreactor，MBR）替代污水廠的活性污泥工藝和RO預(yù)處理工藝（MF或UF），形成MBR-RO組合工藝，將污水廠與再生水廠融為一體，可以使工藝緊湊、簡潔，節(jié)約占地，降低運行成本[10-11]，這種工藝組合在國內(nèi)的再生水廠中已有應(yīng)用，例如，煙臺市套子灣污水處理廠部分MBR出水采用RO工藝進行深度處理，處理規(guī)模為4×104 m3/d[12]。但是，目前都是應(yīng)用于生活雜用水或工業(yè)用水，鮮有對產(chǎn)水是否滿足飲用水標(biāo)準(zhǔn)進行詳細分析的案例。

本試驗針對北京某居民生活小區(qū)生活污水采用MBR-RO組合工藝進行處理，考察工藝運行情況，并按照生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)分析MBR-RO工藝產(chǎn)水作為可飲用再生水的可行性。

1 試驗設(shè)計

1.1 工藝流程

本試驗以北京市某典型居民區(qū)生活污水為原水（原水水質(zhì)指標(biāo)見表1），采用MBR-RO組合工藝處理，其工藝流程為：初次沉淀池出水進入MBR系統(tǒng)進行處理，經(jīng)MBR處理的出水經(jīng)過保安過濾器、紫外燈等預(yù)處理之后，再進入RO系統(tǒng)處理，RO產(chǎn)品水收集于產(chǎn)水池見圖1。

1.2 試驗裝置

MBR處理單元采用2個1.6 m×1.2 m×3.5 m

的不銹鋼反應(yīng)容器，每個容器的有效容積為4 m3，內(nèi)置24塊膜元件為國產(chǎn)品牌藍天沛爾PEIER-B-80板式MF膜組件。MF膜元件的具體參數(shù)為：單塊膜元件有效膜面積為0.8 m2，尺寸（長×寬）1 000×490 mm，膜孔徑0.08～0.3 μm，過濾方式為錯流抽吸過濾，膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯（PVDF）+聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）無紡布襯片。單個MBR反應(yīng)器的曝氣量為0.63 m3/min，污泥濃度（X）為17～19 g/L，水力停留時間（T）為3.2 h，處理水流量（Q1）為2.5 m3/h。

MBR具有較高的污泥濃度和污泥齡，有利于硝化菌的優(yōu)勢繁殖，能夠保證較低的NH4+-N出水濃度。但是，隨著污泥量的不斷增高，反應(yīng)器內(nèi)會出現(xiàn)代謝產(chǎn)物和死菌體的大量積累，影響出水水質(zhì)。從試驗中可以看出（見圖2），排泥周期超過40 d時，出水中NH4+-N濃度會急劇增加，通過定期排泥可以降低出水NH4+-N濃度，保持出水水質(zhì)穩(wěn)定。因此，本試驗中MBR的排泥周期確定為40 d左右。

在MBR處理單元之后，設(shè)置了阻垢劑加藥泵、保安過濾器、紫外燈殺菌燈等裝置構(gòu)成的RO預(yù)處理單元。其中，保安過濾器為三濾芯過濾器，紫外殺菌燈的功率為120 W。試驗中的RO膜元件是美國通用電氣公司（GE）的Duraslick-RO-2540卷式膜，Duraslick系列膜元件具有極高的光滑度和高脫鹽率，是一種適合于污水回用的高抗污染型膜元件。試驗用RO膜元件有效膜面積2.5 m2，其具體操作參數(shù)為：一般操作壓力為1.38 MPa，通量為15～25 L/（m2?h），進水pH為4～10、NTU

1.3 水質(zhì)指標(biāo)與測定方法

試驗中MBR-RO系統(tǒng)進水水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)包括pH、CODCr、NH4+-N、TOC、TN、TP、UV254等；MBR出水水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)包括鈣、鎂、鈉、鉀、NH4+-N、鋇、鍶、鐵、錳、氯化物、氟化物、氰化物、硫化物、溴化物、硫酸鹽、NO3--N、磷酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸鹽、硼、二氧化硅、硫化氫、游離二氧化碳、pH、濁度、色度、電導(dǎo)率、總硬度、總堿度、溶解性總固體、揮發(fā)酚類、陰離子合成洗滌劑、UV254、污染密度指數(shù)（silt density index ，SDI）等。MBR-RO產(chǎn)水參照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）中水質(zhì)指標(biāo)進行監(jiān)測。我國現(xiàn)行的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》共106項指標(biāo)，由于本試驗原水為生活污水，沒有農(nóng)藥面源污染，且工藝流程中以紫外燈物理作用滅菌，沒有添加消毒劑，所以研究中對涉及農(nóng)藥殘留、消毒劑及副產(chǎn)物、放射性指標(biāo)沒有檢測；考慮到再生水的實際使用中還會有進一步消毒工藝，所以對賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲兩項指標(biāo)也沒有檢測。因此，除去上述沒有檢測的項目，本試驗對MBR-RO產(chǎn)水共檢測了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的73項指標(biāo)，其中感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)20項、毒理指標(biāo)共49項、微生物指標(biāo)共4項，包括總大腸菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌、菌落總數(shù)、砷、鎘、鉻（六價）、鉛、汞、硒、氰化物、氟化物、硝酸鹽、三氯甲烷、四氯化碳、色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見物、pH、鋁、鐵、錳、銅、鋅、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度、CODMn、揮發(fā)酚類、陰離子合成洗滌劑、銻、鈹、硼、鉬、鎳、銀、鉈、氯化氰、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、二氯乙酸、1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、三鹵甲烷、1，1，1-三氯乙烷、三氯乙酸、三氯乙醛、2，4，6-三氯酚、三溴甲烷、乙苯、二甲苯、1，1-二氯乙烯、1，2-二氯乙烯、1，2-二氯苯、1，4-二氯苯、三氯乙烯、三氯苯、六氯丁二烯、丙烯酰胺、四氯乙烯、甲苯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧氯丙烷、苯、苯乙烯、苯并（α）芘、氯乙烯、氯苯、氨氮、硫化物、鈉等指標(biāo)，以及亞硝酸鹽、總磷、總氮、總有機碳、UV254和電導(dǎo)率。

上述監(jiān)測指標(biāo)中參照飲用水標(biāo)準(zhǔn)選擇的監(jiān)測項目，根據(jù)國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的飲用水水質(zhì)檢測方法進行測定，其余均采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法進行測定[13]。UV254采用UV759紫外可見分光光度計，以1 cm比色皿蒸餾水作參比，測定水樣在波長254 nm處的吸光度。SDI的測定可由下列公式計算：

SDI=（1-[SX（]T0[]Τt[SX）]）×[SX（]100[]t[SX）][JY]（1）

式中：T0為初始時過濾500 ml水所需要的時間；Tt為經(jīng)過t時刻后過濾500 ml水所需要的時間；t為過濾時間，取15 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 MBR出水水質(zhì)

試驗期間，MBR出水中CODCr濃度97%；TOC濃度91%；NH4+-N濃度96%。MBR工藝對TN、TP的去除效果較差，平均去除率分別為12%、54.6%?？梢姡琈BR工藝對有機物和NH4+-N的去除效果較好

試驗過程中MBR出水SDI值的范圍是2.5～3.5，可以滿足試驗所用RO膜元件對進水SDI

綜上所述，MBR的出水水質(zhì)較好，不僅對常規(guī)污染物有較好的去除效果，適量添加阻垢劑后也能夠滿足RO系統(tǒng)的進水要求，說明在城市生活污水再生回用的應(yīng)用中，MBR作為RO的前處理工藝是完全可行的。

2.2 RO工藝運行情況

MBR-RO組合試驗進行了149 d，在時間跨度

經(jīng)歷了由春季到夏季，試驗期間進水溫度由9.4 ℃升至25.6 ℃。隨著進水溫度的逐漸升高，RO的產(chǎn)水量也在增大，由38 L/h逐漸升至51 L/h，水通量由試驗初期的15 L/（m2?h）上升至20 L/（m2?h）左右（見圖3）。膜的水通量是衡量反滲透工作性能的重要參數(shù)，其主要受到進水壓力、進水溫度、水回收率、進水水質(zhì)、膜污堵狀況的影響。試驗中水通量與水溫呈正相關(guān)，且符合產(chǎn)品性能范圍（15～25 L/（m2?h）），說明在試驗期間RO膜沒有明顯污染。

脫鹽率是衡量RO膜元件運行狀況的重要指標(biāo)，可由下述公式來計算[14]：

試驗中，RO進水的電導(dǎo)率1 144～1 642 μS/cm，產(chǎn)水電導(dǎo)率11.3～29.4 μS/cm（見圖4）。雖然隨著水通量的上升，脫鹽率略有降低，但總體脫鹽率穩(wěn)定在98%以上（見圖5），說明RO工藝運行穩(wěn)定。

2.3 MBR-RO產(chǎn)水水質(zhì)分析

將MBR-RO產(chǎn)水與我國現(xiàn)行飲用水標(biāo)準(zhǔn)對比分析（表3）發(fā)現(xiàn)如下結(jié)果。

（1）從感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)來看，MBR-RO工藝產(chǎn)水無異臭、異味，無肉眼可見物；色度、濁度均小于檢出限，水質(zhì)感官很好；鋁、鐵、錳、銅、鋅、鈉等金屬陽離子，以及氯化物、硫酸鹽、硫化物等陰離子均符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，且濃度很低，說明RO對離子的去除效果明顯；溶解性總固體、總硬度和CODMn分別為175.5 mg/L、15.5 mg/L和

（2）從毒理指標(biāo)來看，砷、鎘、六價鉻、鉛等37項均小于檢出限，其余12項指標(biāo)的檢出濃度也很低，僅占到標(biāo)準(zhǔn)值的0.1%～28.2%。

（3）從微生物指標(biāo)來看，總大腸菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌均未檢出，菌落總數(shù)為13 CFU/mL，遠低于100 CFU/mL的標(biāo)準(zhǔn)值。

上述73項監(jiān)測指標(biāo)中，世界衛(wèi)生組織（WHO）的《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則（第四版）》（Guidelines for drinking-water quality，fourth edition）有43項列出限值，本試驗結(jié)果全部符合WHO要求；美國環(huán)保署（EPA）的《美國2004版飲用水標(biāo)準(zhǔn)和健康建議》（2004 Edition of the Drinking Water Standards and Health Advisories）有48項列出限值，本試驗結(jié)果全部符合。由此可見，MBR-RO產(chǎn)水基本能夠滿足飲用水水質(zhì)要求。

本試驗還對MBR-RO產(chǎn)水中NO2--N、TOC、TP、TN、UV254進行了分析檢測。NO2--N、TOC是《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的參考指標(biāo)，試驗產(chǎn)水中NO2--N

3 結(jié)論

（1）MBR出水水質(zhì)良好，對常規(guī)污染物有較好去除效果，SDI在2.5～3.5之間，適當(dāng)添加阻垢劑后能滿足RO膜元件進水要求。

（2）在MBR-RO工藝連續(xù)運行的149 d期間，RO水通量隨溫度上升有所提高，脫鹽率穩(wěn)定98%以上，沒有發(fā)生明顯污染，RO運行穩(wěn)定，說明MBR作為RO的預(yù)處理是可行的。

（3）MBR-RO組合工藝處理生活污水，產(chǎn)水水質(zhì)能夠滿足我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》以及美國EPA和WHO所頒布的生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)限值要求，說明MBR-RO工藝生產(chǎn)可飲用再生水從技術(shù)上是可行的。

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篇8

廢水中凡是能延緩或完全抑制微生物生長的化學(xué)物質(zhì)，統(tǒng)稱為有毒有害物質(zhì)，簡稱毒物。這些毒物，從化學(xué)性質(zhì)上來分可劃分為有機物和無機物兩大類。從處理的角度又可劃分為能被生物處理段去除、轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（如H2S、苯酚等，或稱非穩(wěn)定性毒物）和不能被生物處理段去除、轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（如NaCl、汞、銅等，或稱穩(wěn)定性毒物）兩大類。

毒物對微生物的作用機制主要有如下方式：

（1）損傷細胞結(jié)構(gòu)成分和細胞外膜。如：70%濃度的乙醇能使蛋白凝固達到殺菌作用；酚、甲酚、表面活性劑作用于細胞外膜，破壞細胞膜的半透性。

（2）損傷酶和重要代謝過程。一些重金屬（銅、銀、汞等）對酶有潛在的毒害作用，甚至在非常低的濃度下也起作用。這些重金屬的鹽類和有機化合物能與酶的-SH基結(jié)合，并改變這些蛋白質(zhì)的三級和四級結(jié)構(gòu)。

（3）競爭性抑制作用。當(dāng)廢水中存在一種化學(xué)結(jié)構(gòu)與代謝物質(zhì)相類似的有機物時便會發(fā)生。因為二者都能在酶的活性中心與酶相結(jié)合，它們的競爭將抑制中間產(chǎn)物的形成，使酶的催化反應(yīng)速率降低。

（4）對細胞成分合成過程的抑制作用。當(dāng)某些化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)類似于細胞成分的結(jié)構(gòu)時，它們便會被細胞吸收并同化，結(jié)果是合成無功能的輔酶或?qū)е律L停止。這種作用最典型的例子便是磺胺酸。

（5）抗生素對核酸的抑制作用。不少抗生素能專一地抑制原核生物的蛋白質(zhì)合成，如鏈霉素會抑制氨基酸正確結(jié)合于多肽上。

（6）抗生素對核酸的抑制作用。如絲裂霉系C會選擇性地阻止DNA的合成，從而抑制微生物的生長。

（7）對細胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通過干擾細胞壁的合成從而達到抑制微生物生長的效果。

2、菌種承受毒物的能力及菌種馴化法

需說明的是，微生物中存在不少能耐受常用代謝毒物的菌株，有的甚至能利用它們作為能源?；瘜W(xué)物質(zhì)對微生物的抑制作用與其濃度有直接關(guān)系，并隨微生物的馴化而發(fā)生變化，經(jīng)過馴化的微生物對有毒物質(zhì)的適應(yīng)能力將逐步加強。微生物這種巨大的適應(yīng)性（變異性）是由它們的小體積決定的。如一個微球細胞僅具有約100000個蛋白質(zhì)分子所能容納的空間，如此小的體積決定了那些近期用不著的酶是不能儲備的，許多分解代謝酶類只有當(dāng)存在合適的基質(zhì)時才會產(chǎn)生。在某些條件下這類可誘導(dǎo)的酶可占蛋白質(zhì)總含量的10%.正是微生物的這種變異性，才使生物法處理含毒有機廢水成為可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限的（此時的濃度叫極限允許濃度），正是這種極限又要求含毒物有機廢水在生物處理前需要一定的預(yù)處理。

前已說過，微生物由于其體積的細小，而具有巨大的適應(yīng)性（變異）。因此可以采用人工改變微生物生活環(huán)境的方法進行誘導(dǎo)變異，讓微生物直接適應(yīng)原水中毒物濃度或提高微生物對毒物的去除能力。這種方法對穩(wěn)定性毒物及非穩(wěn)定性毒物均適用，是處理含毒有機廢水的一種基本方法。

在城市生活污水處理廠中，當(dāng)進水中酚的濃度突然增加到50mg/L時，便會對生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的破壞作用。嚴重時，會導(dǎo)致全系統(tǒng)的崩潰?？墒?，某焦化廠采用適應(yīng)性變異的方法對菌種進行馴化即菌種馴化法，使微生物內(nèi)的酶逐步適應(yīng)了這種毒物的大量存在，便將這種毒物當(dāng)成其底物而加以分解吸收。實際運行表明，進水中酚的平均濃度為117.5mg/L時，酚的去除率高達99.6%.

含酚廢水處理是應(yīng)對一種不穩(wěn)定性毒物的例子，當(dāng)毒物很穩(wěn)定時，亦可采用這種馴化方法以提高微生物對毒物的承受能力。但須注意，這種毒物的濃度必須滿足最終出水排放標(biāo)準(zhǔn)或另外采取其它措施加以控制。

3、預(yù)處理方法

前已說過，馴化是生物處理法中應(yīng)對毒物的一種基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限的，毒物濃度超過極限允許濃度時就需要一定的預(yù)處理。目前，預(yù)處理法主要有稀釋法、轉(zhuǎn)化法和分離法。

3.1稀釋法

污水中的毒物之所以成為毒物，是與其濃度有關(guān)的。當(dāng)其濃度超過某一極限允許濃度時，毒物就成為毒物；在極限允許濃度以下時，毒物就不表現(xiàn)出毒性甚至成為營養(yǎng)。當(dāng)廢水中毒物濃度超過生物處理的極限允許濃度時，為保證生物處理的正常進行，可采用簡單的稀釋法，將廢水中毒物濃度降低到極限濃度以下。

根據(jù)廢水中毒物的穩(wěn)定或非穩(wěn)定性質(zhì)，結(jié)合實際情況，可采取3種不同的稀釋法：污水稀釋法，處理出水稀釋法，清水稀釋法。

（1）污水稀釋法。不同的污水中所含的物質(zhì)不同，將它們混合起來，彼此稀釋，可將毒物濃度降低到極限允許濃度以下，這便是污水稀釋法。它最簡單、最經(jīng)濟，是首選方法，不論毒物的性質(zhì)是穩(wěn)定或非穩(wěn)定均適用。少量的工業(yè)廢水混入大量的城市污水中，幾乎所有的毒物濃度都會被降低到極限允許濃度以下。但是，少量的工業(yè)廢水彼此間混合后，毒物濃度仍有可能在極限允許濃度以上，仍需繼續(xù)采取其它措施。

污水稀釋法除了上面所說的不同單位所排廢水之間的大稀釋外，還有同一工廠不同車間所排廢水之間的小稀釋。比如，制革工廠中，脫毛工段所排的灰堿廢水中S2-的濃度高達1000mg/L以上，但脫毛工段所排的灰堿廢水只占全廠總排水量的5%左右，只要建一較大的調(diào)節(jié)池（停留時間HRT一般在12h左右），不同工段所排廢水在此攪拌混合后，總出水中S2-的濃度便可降低到100mg/L以下。這對后續(xù)處理非常有利。

（2）處理出水稀釋法。這種方法只適用于廢水中的毒物為非穩(wěn)定這一單一情況。處理出水稀釋法又有兩種：①曝氣池池型采用完全混合式；②處理出水回流稀釋法。出于經(jīng)濟方面的考慮，方法①應(yīng)是首選。

實例：制革廢水中S2-的存在對生物處理具有極大的危害，生物處理的極限允許濃度為30mg/L.制革廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)稀釋后，進入曝氣池時S2-仍然在50mg/L以上。以前，許多設(shè)計單位主張采用分隔處理，即先把灰堿廢水單獨進行脫S預(yù)處理，把進水中的S2-降低到30mg/L以下，再進行綜合處理。有經(jīng)驗表明，可采用處理出水稀釋法來消除S2-對生物處理的影響，不需要進行分隔處理，而直接進行綜合處理。東南大學(xué)設(shè)計的南京制革廠廢水處理站，采用的處理流程為調(diào)節(jié)池初沉池生物處理，生物處理采用的是氧化溝，該氧化溝溝寬6m，有效水深3m，溝內(nèi)水流平均流速0.4m/s，做如下兩個假定：①廢水進入氧化溝后經(jīng)過1周的循環(huán)，其中的S2-經(jīng)曝氣氧化后全被去除（被氧化成單體硫或硫代硫酸鹽）；②廢水一進入氧化溝后，橫向擴散很好，橫斷面上各點水質(zhì)完全相同。按S2-的極限允許濃度30mg/L進行計算，理論上可得該氧化溝進水S2-的最大允許濃度為7776mg/L.從30mg/L到7776mg/L可以看出稀釋法的巨大作用。當(dāng)然，在實際運行中①，②兩條假定不可能完全做到，故實際進水最大允許濃度遠遠不能達到7776mg/L.根據(jù)該廠長達12年的穩(wěn)定運行經(jīng)驗表明，在調(diào)節(jié)池出水S2-不超過100mg/L的情況下，S2-對氧化溝的穩(wěn)定運行是完全沒有影響的，而且氧化溝出水S2-始終在排放標(biāo)準(zhǔn)1mg/L以下。這是稀釋法成功應(yīng)用的一個例子。

（3）清水稀釋法。這種方法只有在廢水中的毒物為穩(wěn)定性毒物，不能采用處理出水稀釋，工廠內(nèi)部及其附近又沒有其它廢水可以用來稀釋它，而且這種毒物又不能采用分離法或轉(zhuǎn)化法去除時才能使用。這是由于①這種方法的不經(jīng)濟性。采用清水稀釋本身就要花費大量的水費；原水采用大量的清水稀釋后，處理投資和運行費都要增加。②隨著環(huán)境管理的加強，已由濃度排放控制過渡到排放總量控制。

實例：南京某石化公司化工二廠廢水處理站，進水COD為6000mg/L，但同時含有CaCl250000mg/L，如此高的鹽度將會極大地抑制生物處理的正常運行，所以在生物處理之前必須對鹽加以適當(dāng)處理?？紤]到生物處理對CaCl2無去除或轉(zhuǎn)化作用，其它的分離或轉(zhuǎn)化方法又不經(jīng)濟，該廠地處郊區(qū)，附近無其它工廠或本廠的另類廢水可利用來稀釋，故設(shè)計單位與甲方商量后采用了清水稀釋法，即將原水加清水稀釋10倍，將CaCl2濃度降為5000mg/L后，再進行深井曝氣法處理，取得了滿意的效果。

3.2轉(zhuǎn)化法

化學(xué)物質(zhì)只有在特定的情況下才會表現(xiàn)毒性，比如，硝基苯毒性較大，轉(zhuǎn)化為苯胺后，毒性就大為降低。Cr6+的毒性很大，可是被還原為Cr3+后，毒性就大為降低。所以，可以通過化學(xué)方法，將有機廢水中的毒物轉(zhuǎn)化為無毒或毒性較低的物質(zhì)，以保證生物處理的正常進行。這種方法對穩(wěn)定性毒物或非穩(wěn)定性毒物均適用。采用這種方法一定要注意兩個問題：①轉(zhuǎn)化后，穩(wěn)定性毒物的濃度必須在生物處理極限允許濃度以下，非穩(wěn)定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運行；②最終出水中，毒物濃度也應(yīng)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

實例：化工廢水中的硝基苯是一種毒性較大，可生化性較差的物質(zhì)。直接對它進行生物處理，由于毒物負荷的限制，使得生化曝氣池的BOD負荷極低，效率不高。故絕大多數(shù)工程在廢水進入曝氣池之前進行預(yù)處理，用化學(xué)法（比如亞鐵還原）將硝基苯轉(zhuǎn)化為苯胺，苯胺與硝基苯相比，其毒性大為降低，而且可生化性大幅提高，使曝氣池BOD負荷大大提高。

3.3分離法

利用分離的手段，將廢水中的毒物轉(zhuǎn)移到氣相或固相中去，以保證廢水生物處理的正常運轉(zhuǎn)，這便是分離法的原理。此法對穩(wěn)定性或非穩(wěn)定性毒物均適用。采用這種方法時應(yīng)注意如下幾點：①分離后，廢水中穩(wěn)定性毒物濃度必須在生物處理的極限允許濃度之下，非穩(wěn)定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運行；②必須保證最終出水各項指項（包括毒物）達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)；③轉(zhuǎn)移到氣相或固相的毒物必須進行妥善處理，不允許出現(xiàn)二次污染。

實例：制革廢水中S2-是一種毒物，我們可以向廢水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除，出水可以直接進行生物處理而不受S2-的影響，沉淀的FeS可以送去制磚或進行填埋處理；亦可以向廢水中加酸，將廢水中的S2-形成H2S吹脫到空氣中去，用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生產(chǎn)。

4、結(jié)語

為保證生物處理的正常進行，可采用的消除毒物影響的措施是很多的，如何從繁多的方法措施中選擇一個最佳方案，是一個全系統(tǒng)優(yōu)化課題。優(yōu)化的原則是：①廢水中各項指標(biāo)（包括毒物）必須達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)；②必須保證生物處理的正常運行；③在此基礎(chǔ)上，應(yīng)努力追求工藝流程簡單、投資省、運行費用低、無二次污染以及管理方便。