基于环境工程理论的城市污水处理问题研究
发布时间：2014-09-04 08:37
我国正处于工业飞速发展的时期，各种工业废水大量排出，且多数的工业污水治理净化不达标，造成了水资源的大量污染，同时，城市化进程不断加快，人口的急剧增长，也使得生活污水农业污水增长迅速。城市污水的处理是我国环境工程中重要的环节，关系到我国建设环境有好型社会的进程，也关系到我国生态文明的建设。但是，由于各种因素的影响，我国的城市污水处理情况严峻，污水处理效果差，污水处理难以达到排放标准，同时，在进行无数处理过程中，造成了其他的污染比如噪声，臭味等，因此，加强环境工程中城市污水处理的探讨，对加快我国的环境质量改善和居民生活水平的提高，有着十分重要的经济意义和生态效益。
一、我国的水资源状况
我国的水资源总量位于全世界第六，储存量高达28000亿立方米，但是人均水资源占有量仅为2400立方米左右，远远低于世界人均水资源占有量。而且，我国国土面积较大，水资源的分布极不均衡。调查数据显示我国的人均水资源占有量还在逐年下降。
另一方面，我国水污染极为严重。在国家实施重点监控的9大湖泊中，7个湖泊的水质仅为Ⅴ类甚至劣Ⅴ类。2007年，太湖、滇池、巢湖都连续爆发了大规模的蓝藻更是表明我国的水污染形势十分严重，每年由于水质污染直接引起的经济损失甚至高达500亿元。因此，推进我国城市污水处理事业的发展进步，切实提高污水处理的效率，保证工厂污水的排放达标，是保证我国水资源可持续发展的重要途径。
二、城市污水成为污染控制的难题
1、城市污水排放量的预测。目前，全国有设市640多个，建制镇1.6万多个，人口约2.7亿人。自90年代以来，我国的国民生产总值连续以8%~11%的高速率增长，预计21世纪的头20年以来，我国经济增长将保持在6%~9%的高、中速率稳定发展。污水量增加考虑上述因素按5%的速度考虑。到2010年增加污水量300亿立方米。
2、污水处理率与投资估算。考虑现状污水量、污水增量和建制污水量，到2010年污水排放总量为1050亿立方米/年。综上所述，考虑现状污水量、污水增量的建制镇污水量，到2010年城市污水排放总量为1050亿立方米。根据《国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》的要求，到2010年城市污水处理率要达到50%，则需增加500亿立方米/年（1.4亿立方米/天）的处理规模。城市污水量和投资按增长率预测，达到50%的污水处理率，按静态投资（考虑配套管网）处理每立方米污水投资为2000~3000元，则需投资3000~4000亿元。
三、污水处理工艺方案
3.1污水处理工艺评价
城市污水处理工艺合理性要考虑处理规模、污水水质、尾水排放水域的水环境功能、污水处理厂所在城市的社会经济发展水平等诸多因素。
3.2污水水质
污水处理厂接纳的污水主要为城镇居民生活污水和城区工业企业经过预处理的工业废水,或虽未经处理但水质较好的的工业废水。无论何种工业废水, 其水质均应达到《污水综合排放标准》GB 8978-1996 中的规定允许值后,方可进人城镇污水处理厂进行处理,严禁有毒有害污染物的工业废水进人污水处理厂#在评价污水处理工艺时,必须对进入污水处理厂的污水水质特性，污染物构成进行详细调查或测定,作出合理的分析预测。如各类工业废水的比例、排放规律、污染物构成及主要污染物浓度等,对污水的可生化性指标。能否采用生物脱氮技术的指标和能否采用生物除磷工艺的指标进行评。
3.3污水处理工艺选择
污水处理厂工艺选择从环境保护的角度应采用资源利用率高、污染物产生量少、有利于综合利用、能够达到城市水污染控制目标的清洁生产工艺。污水处理厂清洁生产的量化指标包括处理单位水量占地面积、处理单位水量能耗(包括电、燃煤或燃气燃油、蒸汽、压缩空气)、自用水率、污泥产生率等。具体来说, 即要符合以下一些基本原则:(1)处理流程合理,工艺技术先进,设备效率高;(2)对污水水质变化适应能力强, 出水水质稳定达标 ;(3)污泥产生量少,易于处理或再利用;(4)占地面积小,工程总造价低,处理每公斤BOD电耗省,运行成本低;(5) 维护管理简单,操作运行可靠,数据收集处理完善。
四、解决城市水体污染治理工作问题的措施
4.1引进新型污染治理技术
污水处理工艺直接影响着污水处理率，从环境保护角度来说，污水处理厂工艺选择应采用产生污染物比较少的、资源利用率比较高的、城市水污染控制目标能够达到的、有利于综合利用的清洁生产工艺。污水处理厂工艺选择清洁生产的量化指标包含污泥产生率、处理单位水量占地面积、自用水率以及处理单位水量能耗等，其中，处理单位水量能耗包括燃煤、蒸汽、电或燃气燃油等。目前，活性泥污染法是城市污水处理主要工艺，这种方法可以有效的降低有机负荷，运行费以及能量消耗也不高，因此，几年内污水处理应用活性泥污染法不会有较大变。但是，我们还要积极探索，寻求资金耗费少、资源消耗低的处理工艺，我们要从中国的国情出发，从城市发展状况出发积极探索先进的污水处理工艺。
4.2提高污水再生效率
实现城市污水再生效率的提高不仅有利于节约淡水资源，还能促进污水处理行业的发展。一方面可以采用先进的污水再生处理技术，实现三级处理工艺的稳步发展。另一方面还要将再生水的利用渠道进行有效的拓宽，根据再生水的品质用于工农业生产用水或者城市建设规划用水，切实提高污水的再生效率。
4.3积极探索与推广先进的污水处理工艺
污水处理工艺的先进与否直接关系到我国城市的污水处理率。但是目前城市污水处理工艺的主体是活性污泥法，这种方法不仅具有很强的降低有机负荷的能力，其能量消耗以及运行费用都比较低，这一方法在近年内不会有较大变化。但是我们仍然需要对一些资源消耗低、资金耗费少、环境亲和力较强的处理工艺，例如氧化塘处理法等，从发展中国家的基本国情出发探索合适处理工艺。
五、我国城市污水处理工艺的发展方向
4.1MSBR工艺
MSBR（改良型SBR）工艺是集约化程度较高的污水处理工艺，在系统的可靠性、土建工程量、总装机容量、节能、降低运行成本和节约用地等方面均具有明显的优势。
4.2生物膜法
生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜法包括生物接触氧化法、生物转盘法、生物过滤法和地埋式生物接触氧化法。生物膜法的优点：不产生污泥膨胀、产生的污泥量较少、抗冲击负荷的能力较强、运行管理较方便。生物膜法的缺点是处理后的水较浑浊，有机物去除率较低，需要较多的填料和填料支承结构。
六、结束语
城市污水处理项目作为一种公共工程,应通过环境影响评价论证其规划建设的合理性,防止项目可能造成的二次污染和带来的环境真正发挥其改善城市环境的作用。我们要不断提高和完善污水处技术，这就需要我们不断的学习，研究开发出行之有效的工艺技术，以利于有效地进行污水处理，达到保护人类赖以生存的水资源的目地。
本文编号：8633
一、我国的水资源状况
我国的水资源总量位于全世界第六，储存量高达28000亿立方米，但是人均水资源占有量仅为2400立方米左右，远远低于世界人均水资源占有量。而且，我国国土面积较大，水资源的分布极不均衡。调查数据显示我国的人均水资源占有量还在逐年下降。
另一方面，我国水污染极为严重。在国家实施重点监控的9大湖泊中，7个湖泊的水质仅为Ⅴ类甚至劣Ⅴ类。2007年，太湖、滇池、巢湖都连续爆发了大规模的蓝藻更是表明我国的水污染形势十分严重，每年由于水质污染直接引起的经济损失甚至高达500亿元。因此，推进我国城市污水处理事业的发展进步，切实提高污水处理的效率，保证工厂污水的排放达标，是保证我国水资源可持续发展的重要途径。
二、城市污水成为污染控制的难题
1、城市污水排放量的预测。目前，全国有设市640多个，建制镇1.6万多个，人口约2.7亿人。自90年代以来，我国的国民生产总值连续以8%~11%的高速率增长，预计21世纪的头20年以来，我国经济增长将保持在6%~9%的高、中速率稳定发展。污水量增加考虑上述因素按5%的速度考虑。到2010年增加污水量300亿立方米。
2、污水处理率与投资估算。考虑现状污水量、污水增量和建制污水量，到2010年污水排放总量为1050亿立方米/年。综上所述，考虑现状污水量、污水增量的建制镇污水量，到2010年城市污水排放总量为1050亿立方米。根据《国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》的要求，到2010年城市污水处理率要达到50%，则需增加500亿立方米/年（1.4亿立方米/天）的处理规模。城市污水量和投资按增长率预测，达到50%的污水处理率，按静态投资（考虑配套管网）处理每立方米污水投资为2000~3000元，则需投资3000~4000亿元。
三、污水处理工艺方案
3.1污水处理工艺评价
城市污水处理工艺合理性要考虑处理规模、污水水质、尾水排放水域的水环境功能、污水处理厂所在城市的社会经济发展水平等诸多因素。
3.2污水水质
污水处理厂接纳的污水主要为城镇居民生活污水和城区工业企业经过预处理的工业废水,或虽未经处理但水质较好的的工业废水。无论何种工业废水, 其水质均应达到《污水综合排放标准》GB 8978-1996 中的规定允许值后,方可进人城镇污水处理厂进行处理,严禁有毒有害污染物的工业废水进人污水处理厂#在评价污水处理工艺时,必须对进入污水处理厂的污水水质特性，污染物构成进行详细调查或测定,作出合理的分析预测。如各类工业废水的比例、排放规律、污染物构成及主要污染物浓度等,对污水的可生化性指标。能否采用生物脱氮技术的指标和能否采用生物除磷工艺的指标进行评。
3.3污水处理工艺选择
污水处理厂工艺选择从环境保护的角度应采用资源利用率高、污染物产生量少、有利于综合利用、能够达到城市水污染控制目标的清洁生产工艺。污水处理厂清洁生产的量化指标包括处理单位水量占地面积、处理单位水量能耗(包括电、燃煤或燃气燃油、蒸汽、压缩空气)、自用水率、污泥产生率等。具体来说, 即要符合以下一些基本原则:(1)处理流程合理,工艺技术先进,设备效率高;(2)对污水水质变化适应能力强, 出水水质稳定达标 ;(3)污泥产生量少,易于处理或再利用;(4)占地面积小,工程总造价低,处理每公斤BOD电耗省,运行成本低;(5) 维护管理简单,操作运行可靠,数据收集处理完善。
四、解决城市水体污染治理工作问题的措施
4.1引进新型污染治理技术
污水处理工艺直接影响着污水处理率，从环境保护角度来说，污水处理厂工艺选择应采用产生污染物比较少的、资源利用率比较高的、城市水污染控制目标能够达到的、有利于综合利用的清洁生产工艺。污水处理厂工艺选择清洁生产的量化指标包含污泥产生率、处理单位水量占地面积、自用水率以及处理单位水量能耗等，其中，处理单位水量能耗包括燃煤、蒸汽、电或燃气燃油等。目前，活性泥污染法是城市污水处理主要工艺，这种方法可以有效的降低有机负荷，运行费以及能量消耗也不高，因此，几年内污水处理应用活性泥污染法不会有较大变。但是，我们还要积极探索，寻求资金耗费少、资源消耗低的处理工艺，我们要从中国的国情出发，从城市发展状况出发积极探索先进的污水处理工艺。
4.2提高污水再生效率
实现城市污水再生效率的提高不仅有利于节约淡水资源，还能促进污水处理行业的发展。一方面可以采用先进的污水再生处理技术，实现三级处理工艺的稳步发展。另一方面还要将再生水的利用渠道进行有效的拓宽，根据再生水的品质用于工农业生产用水或者城市建设规划用水，切实提高污水的再生效率。
4.3积极探索与推广先进的污水处理工艺
污水处理工艺的先进与否直接关系到我国城市的污水处理率。但是目前城市污水处理工艺的主体是活性污泥法，这种方法不仅具有很强的降低有机负荷的能力，其能量消耗以及运行费用都比较低，这一方法在近年内不会有较大变化。但是我们仍然需要对一些资源消耗低、资金耗费少、环境亲和力较强的处理工艺，例如氧化塘处理法等，从发展中国家的基本国情出发探索合适处理工艺。
五、我国城市污水处理工艺的发展方向
4.1MSBR工艺
MSBR（改良型SBR）工艺是集约化程度较高的污水处理工艺，在系统的可靠性、土建工程量、总装机容量、节能、降低运行成本和节约用地等方面均具有明显的优势。
4.2生物膜法
生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜法包括生物接触氧化法、生物转盘法、生物过滤法和地埋式生物接触氧化法。生物膜法的优点：不产生污泥膨胀、产生的污泥量较少、抗冲击负荷的能力较强、运行管理较方便。生物膜法的缺点是处理后的水较浑浊，有机物去除率较低，需要较多的填料和填料支承结构。
六、结束语
城市污水处理项目作为一种公共工程,应通过环境影响评价论证其规划建设的合理性,防止项目可能造成的二次污染和带来的环境真正发挥其改善城市环境的作用。我们要不断提高和完善污水处技术，这就需要我们不断的学习，研究开发出行之有效的工艺技术，以利于有效地进行污水处理，达到保护人类赖以生存的水资源的目地。
本文编号：8633
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