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进行污水处理工作时要缴纳一定的价内税,起本质就是和处理费用相关的各种税金。目前,我国处理污水的企业属于事业单位的范畴,处理工作中获得的污水处理费也属于行政收费,因此不用缴纳其他税金,我国的污水处理企业将来会实现企业化,那么在污水处理工作中就要缴纳营业税、城市维护建设税、教育费附加等各项税金。对污水处理的营业额所收取的税款就是营业税,依据污水处理的总利润,根据低税率额算出总税款。
二、污水处理费的制定管理
在污水处理费管理工作的整个过程中,都必须以相关的规定为依据,通常使用“两部制”收费方法,要保证确定的污水处理费能体现处理服务的意义,还要平衡好对水的需求,要与我国的收费政策一致。
(一)污水处理费制定的原则
1污水处理费应能补偿成本。进行成本补偿工作时要注意下列两点:①合理确定货币价值量的总额,要在一个科学的范围内;②要合理分析货币价值量补偿与实物补偿间的关系,维持好两者间的平衡。2污水处理费中应包含合理盈利。将污水处理工作中各个工作者的流动成果以货币形式体现出来就是盈利。盈利是实际收取的处理费与成本间的差额,有税金及利润两大方面。依据国家的税法向国家交付的金额为税金,它是为了帮助国家积累资金。利润则要在污水处理费的总额中减去各项成本和税金支出,它可以为企业的发展提供源源不断的动力。确定污水处理费时要本着科学盈利的原则,也就是要根据社会资金的平均利润率来确定。3污水处理费应形成合理差价。用户差价即根据用户的差异来确定费用。生活用水、行政企业和学校的用水都是不以盈利为目的的,所以在对这些用户收取水费时,就要本着微利的原则,即稍稍大于成本即可。但是对于那些以盈利为目标的企业比如商店、酒店等,就要将污水处理费用制定的高些,以保证污水处理工作能够获得预期的利润。
(二)污水处理费的“两部制”
1污水处理费“两部制”的必要性。污水处理系统的建设、维修及管理费用都要通过用户所缴纳的污水处理费来实现回收及增值。容量污水处理费,就是根据用户的实际用水量建设耗费的资金、维修费、管理费等为依据确定污水处理费。企业收取容量污水处理费,除了能够回收企业在建设期间以及污水处理系统运营期间投入的成本,还能够保证用户严格依照自家的实际用水总量来申报最大污水处理量,避免污水处理系统的容积过大而被闲置,保证污水处理系统的工作效率并降低运营成本。污水处理系统的设立是为了科学的处理污水,工作时肯定会需要多种设备、大量电力和劳动力,因此污水处理单位初期需投入大量的运营资金。分析目前的市场经济规律发现,污水处理企业最科学的工作方式是依据污水排量的差异来制定阶梯处理费收取制度,这样能促进污水处理企业更好的发展。现今较科学的工作方式是收取称量污水处理费,其制定依据是系统运行中投入的费用总额和污水处理总量。收取称量污水处理,可以很好的体现“多用水多交费”的公平交易原则,不仅能够增强用户的合理用水和节约用水观念,还能够保护环境。2定额累进计量污水处理费。定额累进计量收取污水费的工作方式是以具体的标准来制定用户的用水定额的,若用户的用水总量大于这个定额,就需要对高出部分收取更高的污水处理费用。但是实际用水总量小于该定额时,则应对节约部分实行奖励。我国现今的污水处理费管理现状是不能将费用定的很高,可是总体的水资源总量又是非常匮乏的,所以使用定额累进计量收取法是最合适的。价格较低的定额水量,可以保证居民的基本生活用水,还能减轻居民的生活负担,对于超出的部分收取高价,很好的体现了节能的思想,有助于提高用户在日常生活中的节水意识。借助价格的杠杆作用来激励用户节水的方式为定额累进收取污水处理费。现今的大部分水源都用于供给人们的基本生活用水,从节约用水的角度分析发现,居民生活用水是有着很大的节水潜力的,并且工作难度也不大,但是非居民生产用水在总水量中占得比例较小,并且变数大,静态定额不能很好的管理水量的动态变化,所以不使用定额累进计量污水处理费的收费方式。使用定额累进计量法收取污水处理费的首要前提是合理设定基本的用水定额。在制定这一标准时,要先确定人均用水量,然后根据每户的人数来确定各户用水量。在收取定额累进污水处理费时,要科学的确定级数,因为技术过少无法体现价格杠杆的作用,导致热能的浪费;但级数太多又会使污水处理费体制更加复杂,对社会的发展产生不利的影响。通常情况下,在定额累进计量污水处理费系统中都将级数分为3级。第一级要能保证居民的日常生活用水量和污水处理系统的运行成本,主要是为了收回成本。第二级级数则要以提高居民的生活质量为标准,利润也是比较低,是第一级的1.5倍。第三级级数按市场价格满足某些特殊需要来确定,收费应是第一级的2倍,或者等于经营性污水处理费。
三、结语
1.1供试材料和堆肥方式
1.1.1污泥来源和条垛式堆肥技术于2008、2010年同季采集(均在夏季),初始城市污泥均来自北京高碑店、卢沟桥及吴家村污水处理厂的混合污泥,并进行条垛式堆肥处理,温度50~60℃,之后浓缩、脱水,大约25~30d后成为腐熟的干污泥.然后风干、碾碎,过筛,把污泥中的较大块物体等进行细化,经过筛选使之粒度达到60~80目,备用测定.以上以A型堆肥污泥表示.
1.1.2污泥来源和高速活性堆肥工艺于2012、2013年同季采集(均在春季),初始城市污泥均来自北京市昌平区南口污水处理厂的污泥,并采用一种高速活性堆肥工艺进行处理(high-raterecoveryoforganicsolidwtessystem,HiRosSystem).该工艺采用机械热化学稳定及活化法,处理工艺中的所有反应釜、储槽、传送器等均为密闭系统,在高温高压下,完全杀菌及杀寄生虫性、并可分解有毒有机化合物,有效去除重金属危害,从而将有机固体废弃物转化为无味无臭、高品质的有机肥.之后再进行风干、碾碎及过筛,把污泥中的较大块物体等进行细化,经过筛选使之粒度达到60~80目,备用测定.以上以B型堆肥污泥表示.
1.2测定方法
供试A、B型堆肥污泥的理化性质均采用常规测定方法[19];pH采用pH酸度计法(HANNA,pH211酸度计);汞(Hg)、砷()含量的测定采用原子荧光光度计测定(AFS3000,北京科创海光仪器有限公司);全磷、全钾及Cu、Zn和Cd等其他金属或元素含量的测定均采用酸溶-等离子发射光谱法测定(等离子发射光谱仪IRISIntrepidⅡXSP,美国Thermo公司).每个测定项目均设置3个重复,最后算平均值,并以干基表示.以上测定在国家林业局森林生态环境重点实验室进行.
2结果与分析
2.1堆肥污泥的营养含量如表1和表2所示,在A型(条垛式)和B型(高速活性)堆肥污泥中均含有可观的营养含量,且不同类型堆肥污泥和年份间的各项营养指标均表现出较大的差异.A、B型污泥的有机质、全氮、全磷和氮磷钾总养分(N+P2O5+K2O)与往年相较均有所增加,譬如A型污泥的氮磷钾总养分在2010年较2008年增加了15.6%,B型污泥的氮磷钾总养分在2013年较2012年增加了29.7%;而A型污泥的速效氮和全钾与往年相较则表现为减少,譬如A型污泥的速效氮含量在2010年较2008年减少了50.7%,与之相反的是B型污泥的速效氮和全钾则比往年都有所增加.由表1和表2所示,A、B型堆肥污泥不同年份的pH平均值分别为7.1和7.2,有机质的平均值分别为203338.0mg•kg-1和298531.5mg•kg-1,氮磷钾总养分(即N+P2O5+K2O)平均值分别为41111.7mg•kg-1和65901.5mg•kg-1.以上A、B型污泥各项营养指标的平均值与表3比较而言,A型堆肥污泥的有机质含量达到了《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A、B级污泥和《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)的标准要求,但未达到《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的有机质标准要求,而A型污泥的pH和氮磷钾总养分以及B型污泥的pH、有机质含量和氮磷钾总养分均符合各城镇污水处理厂污泥处置类型的标准限值要求。
2.2堆肥污泥的营养元素含量和重金属污染由表4和表5所示,A、B型堆肥污泥中不仅含有丰富的营养元素,同时也含有诸多重金属,而且不同年份间的各元素/金属总量均呈现明显的差异.2010年与2008年比较而言,A型污泥中Cu、Zn、Ca、Fe、Mg和Na的总量均表现为增加,而Mn则有所减少;2013年与2012年相较而言,B型污泥中的Cu、Zn、Ca、Na、Al、Cd、Cr、Hg、S的总量均明显增加,而Mn、、B、Pb、Fe、Ni、Mg总量则有所减少.另外,各金属/元素的总量在A、B型污泥中亦呈现较大的差异.譬如,A型污泥不同年份的Zn、Fe总量平均值较B型污泥的分别高出85.9mg•kg-1和1913.0mg•kg-1;而B型污泥不同年份的Mn、Mg总量平均值较A型污泥的分别高出819.3mg•kg-1和8827.1mg•kg-1。从不同污泥处置类型中重金属的控制限值可知(见表6),我国的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值,在各种污泥处置类型中是最为严格的.由表4和表5所示,A、B型堆肥污泥不同年份的Cu总量平均值分别为188.5mg•kg-1(范围为183.4~193.6mg•kg-1)和188.6mg•kg-1(范围为135.2~241.9mg•kg-1)以及Zn总量平均值分别为896.1mg•kg-1(范围为781.5~1010.7mg•kg-1)和810.2mg•kg-1(范围为755.0~865.4mg•kg-1),与我国城镇污水处理厂污泥处置类型的标准限值比较得知(见表6),其不仅符合《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的Cu、Zn总量的标准限值要求,而且远低于最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值(即总Cu<500mg•kg-1和总Zn<1500mg•kg-1).A型堆肥污泥中的Cd、Cr、Pb、和B的总量(仅为2010年数值)分别为2.9、82.0、105.1、17.0和42.1mg•kg-1(见表4);如表5所示,B型堆肥污泥不同年份的Cd总量平均值为2.8mg•kg-1(范围为2.6~3.0mg•kg-1)、Cr总量平均值为140.1mg•kg-1(范围为130.1~150.0mg•kg-1)、Pb总量平均值为69.2mg•kg-1(范围为67.9~70.5mg•kg-1)、总量平均值为7.9mg•kg-1(范围为5.4~10.4mg•kg-1)以及B总量平均值为80.2mg•kg-1(范围为78.7~81.6mg•kg-1).上述A、B型污泥中的重金属含量与表6中的标准限值比较得知,各金属总量均达到了我国各类型污泥处置的标准限值要求(见表6),其中包括达到最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值要求(即总Cd<3mg•kg-1、总Cr<500mg•kg-1、总Pb<300mg•kg-1、总<30mg•kg-1).但是,B型堆肥污泥的Hg、Ni总量存在超标的情形,且不同年份间存在明显的差异(见表5).具体而言,B型污泥不同年份的Hg总量平均值为12.8mg•kg-1以及2012年的Hg总量为7.1mg•kg-1,符合《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中B级污泥的标准限值要求(即总Hg<15mg•kg-1),以及《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的中性和碱性土壤(pH≥6.5)的标准限值要求(即总Hg<15mg•kg-1),但其它的标准限值要求则不符合(见表6);Hg总量在2013年为18.4mg•kg-1,对任何污泥处置类型中的限值要求均不符合.另外,B型污泥2013年的Ni总量为120.0mg•kg-1,符合《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中B级污泥的标准限值要求(即总Ni<200mg•kg-1),以及《城镇污水处理厂污泥处置-土地改良用泥质》(GB/T24600-2009)和《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)中的中性和碱性土壤(pH≥6.5)的标准限值要求(即总Ni<200mg•kg-1),但其它的标准限值要求均不符合(见表6);B型污泥不同年份的Ni总量平均值为246.4mg•kg-1和2012年为372.8mg•kg-1(见表5),均不符合任何污泥处置类型中的限值要求(见表6).
3讨论
城市污泥通过制肥,不仅可解决农田、园林及绿地急需的有机肥料的来源问题,同时也能寻求城市污泥的合理处置途径,并成为最有效的资源化途径之一.近年来,我国污泥资源化处置技术投产项目显著上升,其中农业对污泥制肥的吸纳量很大,且污泥制肥资源化处置技术的应用已占30%,具有较好的发展前景.已有研究表明,污泥经堆肥处理后,可使污泥中腐殖质含量增加,而腐殖质因含有多种多样的官能团从而吸附重金属,或者改变重金属的化学形态,促使污泥中重金属稳定化,即大多数重金属以稳定残渣态或以残渣态和有机结合态兼具的形式存在,从而降低生物毒性和土壤的污染风险.特别是堆肥污泥相较其它处理方式(譬如厌氧消化和颗粒污泥)而言,堆肥过程更有利于降低Mn、Ni及Zn等的有效性.由此说明,堆肥处理是降低污泥在农田、土地改良及园林绿化中重金属污染风险的重要途径.北京不同城镇污水处理厂堆肥污泥(即A、B型),不仅含有较为丰富的有机质和植物所需的氮、磷等多种营养元素及微量元素,而且污泥的一些营养成分/元素诸如有机质、全氮、全磷和氮磷钾总养分等含量与往年相比均有所增加.据马学文等[26]对全国范围111个城市共193个污水处理厂污泥营养含量的调查可知,有机质、氮、磷、钾的平均含量分别为41.15%、3.02%、1.57%、0.69%,除了北京地区A、B型堆肥污泥的磷含量平均值与全国平均水平基本相当外,其有机质、氮和钾含量均低于全国平均水平,但A、B型污泥的有机质、氮、磷含量比往年均有所增加则与全国的略增走向是一致的.在B型堆肥污泥中,Cu含量比往年有所增加,而Pb含量则比往年有所减少.这与我国城市污泥中Cu、Pb含量在短期的趋势一致[26].但是,从长期而言,我国城市污水处理厂污泥中Cu含量则是下降趋势[27].除Hg、Ni有超标现象外,A、B型污泥的其他重金属含量均低于我国最为严格的《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)中A级污泥的标准限值,这与姚金玲等对我国东北、华北、华东和西北地区116家污水处理厂污泥的研究结果一致.另据张丽丽等[27]对我国城市污泥中重金属分布特征及变化规律的研究结果表明,近10年,污泥中Ni、Cd、Hg含量的超标倍数最高.这与本研究B型堆肥污泥中存在Hg、Ni超标现象相吻合.此外,来自北京不同污水处理厂的A、B型堆肥污泥,其营养和重金属/元素含量存在着明显的差异.即污泥的不同来源可能是主要原因;亦可能受其它因素诸如污水处理规模、处理工艺和运行条件以及污泥堆肥工艺的影响[11].另有研究表明,污泥成分有时会因工艺过程和分析技术而产生显著的差异.而今后,北京地区A、B型堆肥污泥的资源化应用中,一方面,可能面临着潜在的Hg、Ni环境污染情况,需要优先关注;另一方面,则需要进一步探索污泥堆肥过程中重金属钝化的调控措施,从而最大限度地降低重金属的危害,譬如可利用铁氧化菌对一些重金属进行生物浸矿,可能是污泥制肥的一种可行策略,以及在堆肥过程中加入石灰等物质亦能降低重金属的有效性.另外,除了污泥资源化应用中的重金属污染外,还有一些因素诸如粪大肠菌群菌、多环芳烃(PAHs)等影响着污泥处置类型的选择,而本研究未涉及这些方面,因此还需进一步研究和分析北京堆肥污泥中其他污染物的含量,从而进行合理、有效的污泥处置.
4结论
现场控制单元实时采集各个终端站传送的各类数据和信号,通过人机界面展现设备工艺运行情况,包括工艺流程图、系统供电图、工艺参数、电气参数、电气设备运行状态等;操作站以人机对话方式指导操作,相关人员按照界面提示操作设备;在进行数据处理时,要严格校验检测来自各现地控制单元的实时数据和设备状态信息,对故障报警信息进行突出和集中显示。中央控制单元实现系统具有强大的故障检测和诊断功能,能够有效分析和检测出各种常见故障。它通过收集和整理各现地控制单元的数据及状态信息的方式,有效地判断了数据的准确性和可靠性,并可根据具体需要生成数据报表、历史数据、历史曲线等。远程人机终端,能够实时显示各现地控制单元的状态。通过总网络控制计算机及通讯装置;根据从中控站上传的分站数据进行系统的分析,实时刷新系统的相关数据和画面;能够对系统的运行数据和记录进行智能分析,在保证能耗不变的情况下实现效益最大化;最重要的是系统采用分层分布式控制方式,降低总线网络的通讯负荷、通讯误码率,同时使网络结构更清晰、检修维护更方便。
2系统特点
2.1系统结构特点系统基础通讯网络为光纤冗余环型工业以太网,可根据具体要求增加或删除任意一个节点,同时影响其他通讯设备的功能。系统采用先进的监控操作站技术进行控制,它能够支持系统在不同网络条件正常运行,实现了多对象、多任务、多用户操作。同时,控制系统能够利用其自我诊断功能进行故障诊断,判断故障部位。在系统发生故障后,I/O的状态会返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。
2.2系统功能优点在分配相应的权限之后,现场任意分站点任一设备的启、停、数据读取等操作都可由中央控制室和云端系统进行控制。系统具备各种通用工业通信接口,如CAN工业总线接口、以太网络接口、IDE接口、和USB接口等等;操作系统和监控软件采用知名工控品牌,具备冗余、容错及灾难性恢复的功能。
2.3系统集网特点将具备条件的污水厂接入物联网自动系统后,云端平台将具备可以查看多个污水厂的权限。实现辖区内所有污水厂的集中管理,对水量、水质等信息进行综合分析,集中处理,并制作数据统计报表,统计下发报警信息,形成一个自下而上反馈、自上而下监控、多方分管、集中控制的高效、有序的控制结构。
3系统控制方式
3.1现场控制级在现场控制级的智能控制柜负责管理子站点下属所有设备的运行、数据采集、视频采集的工作。在智能控制柜上有手动和自动两种控制模式,就地控制系统手动模式具备最高权限。能够直接操作现场设备,而不需要经过中央控制室授权。这种方式拜托了以前中控系统复杂的管理体系。现场人员只需要获取授权密码进行解锁,然后切入手动模式即可,安全可靠。
3.2中央控制级系统具有多安全等级、操作权限设置、口令确认、设备连锁、自动报警等功能,并按照实际需要对重大事件进行到责任人,保证了系统的高效稳定运行。系统具有操作权限设置功能,可根据具体的操作需要,进行权利分配,有效地避免了设备的误动。此外,系统还具有软件自诊断功能,可以对相关设备进行故障诊断,一旦发现故障部位,系统便通过报警系统启动报警程序,报警画面随之弹出。系统可以及时将故障画面完整记录下来,以供使用者按照故障的时间、次序、名称等顺序进行查询。
3.3网络控制级现场控制级完成了工控信号的采集,中央控制级完成了数据的分析、处理及汇总,网络控制级最终将控制系统接入物联网,实现了污水站系统整体的网络的云端链接。系统由监控管理级、过程控制级和现场级组成。系统的分级控制功能体现在对管理权限和报警信息的及时准确有效分配;充分考虑网络安全的需要,严格加密系统逐级分配管理权限,使管理工作井然有序。
4结束语
城市污水处理厂的主要建设内容有硬件系统和软件系统。硬件系统包括污水收集系统和处理系统,污水收集系统包括城区污水收集管网、污水输送管道及污水提升泵站;污水处理系统包括污水处理工程的构筑物、配套的泵站、设备、自控系统等。软件系统包括设计的处理规模和处理工艺,处理规模即日处理的污水量,处理工艺即处理工艺技术、路线、自控性能等。
2城市污水处理厂对环境的影响
2.1对生态的影响
由于城市污水处理厂通常建在城市周边的郊区,从城区收集的污水需要通过输送的管道及污水提升泵站方可送到污水处理厂,输送管道的建设将破坏穿过的土地、河流等生态系统,其建设过程中产生的弃土堆置不仅需要占用土地,同时还破坏土地原有的生态系统。在城区的污水管网建设和改造中,施工过程的噪声、粉尘、施工废水对城区居民产生影响,产生的弃土对占用土地生态系统产生影响。
2.2恶臭的影响
城市污水处理厂的恶臭主要来源于格栅、泵房、沉砂池、反应池、污泥池等,由于废水中含有氮、硫、氯、磷等污染物,随着废水的腐殖发酵产生如NH3、CH3S?蛳OH、H2S等,形成恶臭。
2.3噪声的影响
城市污水处理厂的噪声源主要有风机、水泵及水流等,尤其是风机的噪声,声级高达105dB。尽管一般情况城市污水处理厂远离居民区,对周围的居民区影响很小,但对于操作人员,长期处于强噪声的工作环境中可能导致耳聋,并对人体的中枢神经、植物神经产生损害。
2.4污泥的影响
城市污水处理中产生污泥,一般情况下为污水处理量的1%~2%,污泥的发生量大。污泥中不仅含有大量的病原体、微生物、寄生虫、病菌及有机物,还含有汞、铬、镉、铅等重金属,处理不当将对土壤、地下水、地表水等产生影响。
2.5排水的影响
城市污水处理厂处理后的最终排水对收纳的水体产生影响。城市污水经正常处理达标的情况下,排水进入河流后在排水口附近形成一段混合区,在此混合区内,水质不能达到相应的水质标准,对该段河流的水体功能产生不良影响,影响沿线居民的生产、生活。尤其是非正常工况下,污水经处理后不能达标排放,在收纳排水的水体将形成很大的超标带,并将对沿线的生产、生活带来严重的影响。
3防治对策
3.1合理选址
城市污水处理厂选址,要根据城区总体规划要求,选择城区的下风向、收纳废水河流的下游、远离居民区;在排水口设置时,按照水源保护区设置的要求避开集中式饮用水源的取水口、渔业养殖等。
3.2建设花园式厂区
在厂区因地制宜种植花草树木,充分利用不同植物对污染物的吸收作用。如利用地衣、山楂、夹桃竹、丁青等吸收二氧化硫,女贞、美人蕉、大叶黄吸收氯气,水葫芦、浮萍、金鱼藻等吸收水中的汞、铅、镉,阔叶植物吸收大气中的飘尘。在污水处理厂建设中,将绿化、人工湖、景点与处理构筑物、出水相结合,既能减少污染对环境的影响,又可美化厂区。
3.3建设全封闭式污水处理厂通常对恶臭主要处理方法有焚烧法、催化氧化法、吸附法等,将发生恶臭的构筑物安置于室内,通过引风设备收集恶臭气体,再将臭气采取相应的净化措施,不仅可以吸收恶臭气体,厂房还对噪声起到封闭隔离降低效果。
3.4选择合理设备
既要根据所在地的自然条件和经济状况,选择经济可行的处理工艺设备,满足处理效果要求和经济承受能力;还要采用先进的自动化控制系统和全线监控系统,减少人工操作,避免因人为因素对处理效果的影响。
3.5确定合理建设规模
在城市污水处理厂建设中,要按照城市的发展规划和环境保护规划,合理确定规模,分步实施。
3.6选择合理的工艺
污水处理厂的处理工艺应根据原水水质、出水要求、处理规模、运行成本、自然条件和社会状况等因素慎重考虑。不同的工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处,因此,工艺选择应符合技术合理、经济节能、易于管理、重视环保等方面的要求。
3.7污泥的处置
污泥处置应按减量化、资源化、无害化的处置原则,首先对污泥进行浓缩脱水,减少污泥发生量;再通过消化、厌氧,去除污泥中的有机物、病菌和微生物等,并对污泥进行成分测定,达到要求后可以进行堆肥,充分利用污泥中丰富的氮、磷、钾等营养成分,如不能利用,则进行无害化填埋处置。
3.8城市污水的深度处理
为减轻城市污水处理厂的排水对收纳水体的不良影响,节约水资源、保证水资源的持续利用,可对污水进行深度处理后重复利用。尤其是缺水地区,对污水进行深度处理后重复利用,是解决淡水资源的重要途径。
所谓深度处理,就是在污水经过物化生化处理、达到排放标准后,对污水进一步采取处理措施,降低水中的污染物,使水质接近或优于可以直接利用的水质,如居民生活中的水、工业冷却水、道路绿化浇洒水、农田灌溉用水等。通过城市污水的深度处理,使污水达到重复使用,节约水资源,减轻对收纳水体的污染。
论文关键词城市污水;环境影响;工艺技术;防治对策;深度处理
论文摘要分析了城市污水处理厂的环境影响,提出相应的防治对策,以期正确引导城市污水处理厂的建设。
1.1污水处理水平和方法
生化处理,同初级处理一样,采用的是传统的生化技术。生化技术的主要工作原理是利用污泥本身。在污泥中存在着一些对有机质的化学结构有破坏作用的特殊细菌和真菌,如此一来对污水中的BOD和病菌能降低十分之一左右。举个例子来说,农村新能源中的沼气,就是采用的厌氧技术的处理污水的,在污泥中厌氧菌的作用下,有机质就会在被处理,在这个过程中沼气就产生了。深度处理,是对二级处理的优化过程。除了一级中的化学絮凝剂、二级中的活性炭,还会投放一些交换树脂,或者是进行一些反渗透的工艺,污水中的残留的溶于水的糖分、盐类和一些碳水化合物,达到杀菌消毒的效果。当地的社会经济发展水平和污水来源及其处理后的用途是污水处理技术的选用必须考虑的。农村地区的污水来源主要是生活污水,主要成分就是各种固体的悬浮物,还有一些病原菌等有机污染物。经过处理后的污水即再生水,可以用来灌溉农田、浇花浇树、美化环境、观赏水池、拖地洗车等生活生产的各个方面。
1.2生活污水的处理系统
1.2.1集中处理系统。主要是传统的物理手段,比如在农村建立污水处理厂,通过地下管道等把生活污水集中到一起,然后进行。或者是开放一块森林或湿地,根据土地与地下水联结的特点,或者是植物(主要是大树)的自身净化作用进行处理。
1.2.2分散处理系统。主要是科学的化学手段,也是建立一个污水处理厂。不过在厂子里,采用拦截、沉淀、消毒、杀菌等方式,对收集起来的污水采取高度化的科学手段进行,使得处理的结果更安全。随着经济的发展,科学技术日趋完善,这种分散的污水处理系统越来越受到管理者和技术人员的青睐。
2农村污水处理问题
在我国从20世纪80年代,就开始对生活污水分散处理技术进行了研发工作,能源消耗上采用的是微动力或无动力,也创造性地发明了一些污水处理装置,由于技术的不成熟,因此在实际应用上不尽人意。
2.1赤潮现象抑制技术不稳
由于水中含有的磷和氮元素超标,水体就会出现赤红色,导致鱼虾大量死亡。这就是我们所说的赤潮,也就是水体富营养化。目前我们国家的污水处理系统中还不能完全突破这种生物处理技术,因此对未来的发展也是大为不利的。
2.2再生水的回收利用不完善
虽然现在的分散处理技术已经能够对污水进行有效处理后的排放工作。但是没有实现再生水的就地应用,不仅造成了水资源的浪费,还造成了科学技术的价值大打折扣。农村地区面对严重的生活污水窘状,不得不采取一些行之有效的措施。在发达地区,人民越来越清醒地认识到生活污水对生活质量带来的弊端,处理生活污水成为其工作的中心之一。在对生活污水处理上,采取了一些实效性很强的措施,利用耗能较低费用较少的经济实惠的实用技术。在经济稍微不发达的地区,尤其是在人口集中区,人民也意识到了生活污水带来的困扰,因此在寻求如何有效地处理生活污水技术上,也有了实际的行动。
3污水处理系统选择
污水处理系统有集中处理和分散处理两种模式。不同的地区有不同的特点,因此采用的手段也不尽相同。适合集中处理模式的地区有:东部沿海地区、村落密集地区、污水量大地区;适合分散处理模式的是村落较分散的山区。对于排水设施不健全的北方和中部地区,也要采取一些措施:安装带有节水器的卫生马桶、修建沼气池、链接污水管网络。
4农村污水处理投入和产出效益分析
4.1农村污水处理工程投入
4.1.1集中处理系统的投资。污水深度处理的工程费与要求的出水水质是密切相关的。污水处理的投入与出水水质是成正比的。一般而言,污水处理厂的建设工程费用和运行费用比较高,土地处理系统和人工湿地系统的处理费用相对较低。
4.1.2分散处理系统的投资。目前的成套模块化生活污水纳滤膜污水处理设备,每套售价在几万到十几万不等。4.2农村污水处理效益分析
4.2.1经济效益。利用再生水灌溉农田、浇花洗车,可以减少对干净淡水资源的使用;同时也能降低脏乱差的环境造成疾病带来的损失,增加当地的经济效益。
4.2.2能源效益。污水处理装置都采用微动力,对能源消耗较小,而且在二级处理时还会产生沼气,可以用来燃烧发电等,产生巨大的能源效应。
4.2.3环境效益。污水横流,破坏了居民的生活环境。治理生活污水,不仅改善了居住环境,还能够提高人民的生活质量。
4.2.4社会效益。污水处理后带动了经济的发展、能源的增长、环境的提升,在促进人与自然的和谐发展上,在经济与环境的和谐发展上,在农业与工业的和谐发展上,都有客观的社会效益。
5结语
1.1污水处理量与污水处理率2011年贵州省全年污水排放总量55619万m3,各污水处理厂全年实际处理污水量45615万m3,污水平均处理率82.01%。从市(地)污水处理情况看(见表1),贵阳市、毕节市和黔东南州城镇污水处理率较高,高于85%;遵义市、安顺市、黔西南州和黔南州的城镇污水处理率低于80%,处理率相对较低。从各地级市城市污水处理看,平均污水处理率87.52%,高出全省城镇污水处理率5.5个百分点。其中毕节市和贵阳市污水处理率高于95%;遵义市和六盘水市低于80%。从各污水处理厂的处理情况看,污水处理率低于60%的污水处理厂有开阳、湄潭、习水、仁怀、玉屏、安龙、普定、镇宁、长顺、龙里等30座污水处理厂,其中晴隆、望谟、普定三县的污水处理率低于30%。
1.2污水处理负荷率全省各污水处理厂平均处理负荷率73.19%,有51座污水处理厂的负荷率高于80%,其中负荷率高于90%的污水处理厂有小河污水处理厂(一期)(100.07%)、龙里县污水处理厂(111.75%)等25座,但金阳、盘县、红果、赤水、仁怀、茅台、万山、兴义顶效、晴隆黄果树、剑河、黄平、镇远等18座污水处理厂的负荷率低于50%,其中红果(25.08%)、德坞(16.05%)、遵义北部(26.76%)、兴义顶效(28.33%)、晴隆(21.33%)、黄果树6座污水处理厂的负荷率低于30%。从各市(地)污水处理负荷率看,贵阳市、毕节市、黔南州的城镇污水处理厂平均污水处理负荷率高于80%,而六盘水市和黔西南州的城镇污水处理厂平均污水处理负荷率低于55%。相当部分城镇污水处理厂运行负荷率不高。
1.3运行效果2012年52座城镇污水处理厂COD实际进水范围为97~550mg/L,进水平均值为194.85mg/L;COD出水范围为11~58mg/L,出水平均值为26mg/L;COD去除率范围为69.89~94.89%,去除率平均值为86.34%。BOD实际进水范围为32~160mg/L,进水平均值为80.51mg/L;BOD出水范围为4~20mg/L,出水平均值为9.41mg/L;BOD去除率范围为44.23~94.74%,去除率平均值为85.98%。氨氮实际进水范围为7.67~60mg/L,进水平均值为26.2mg/L;氨氮出水范围为0.40~9.94mg/L,出水平均值为4.27mg/L;氨氮去除率范围为17.24~98.90%,去除率平均值为84.14%。出水COD、BOD、氨氮均达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准的要求。TP实际进水范围为0.12~8.81mg/L,进水平均值为2.69mg/L;TP出水范围为0.14~1.19mg/L,出水平均值为0.68mg/L;TP去除率范围为32.61~96.97%,去除率平均值为71.77%。除颜村、仁怀、安龙、凯里4座城镇污水处理厂出水总磷超标外,其他污水处理厂均达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准的要求。从不同工艺总磷的去除率看,氧化沟、IBR、活性污泥法、曝气生物滤池、A-TF工艺的总磷去除率在75%左右,效果较好;而AB法的总磷去除率不足40%,相对较差。
1.4减排情况2012年52座城镇污水处理厂共削减COD78039.25吨,减排效果显著。其中,贵阳市COD削减总量最大,削减量占到了贵州全省的35%左右;遵义市和毕节市次之,二者占到了贵州全省的25%左右;黔西南州、安顺市和六盘水市的COD削减量较少,三者全年削减量占到不足贵州全省的13%。从不同处理工艺看,活性污泥法单位建设规模COD削减量最高,曝气生物滤池次之,而生物湿地法、AB法等较差。全年52座城镇污水处理厂BOD、氨氮、总磷削减量分别为22874.17吨、5806.40吨、547.05吨。不同地市、不同工艺BOD、氨氮、总磷削减情况与COD情况类似,但总磷削减以AB法和A-TF法较差。
1.5单位能耗、药耗贵州省2012年各污水处理厂能耗统计结果显示,污水处理厂单位能耗范围为0.02~1.33kwh/m³,单位能耗范围跨度较大;全省单位能耗平均为0.35kwh/m³,其中,单位能耗低于0.20kwh/m³的污水处理厂有小河、新庄、花溪、镇远等12座污水处理厂,其中多为贵州省大中型污水处理厂;单位能耗于高于0.45kwh/m³的污水处理厂有赤水、仁怀市、下午屯、晴隆、从江、雷山、三穗等16座污水处理厂,基本为小型污水处理厂。说明污水处理厂运行能耗与污水处理厂建设规模关系较为密切。不同处理工艺单位能耗统计见图4,生物湿地、IBR工艺单位能耗高,单位能耗在0.50kwh/m3左右;氧化沟、曝气生物滤池、微波处理三工艺单位能耗介于0.35~0.42kwh/m3之间;AB工艺、SBR工艺和A-TF工艺单位能耗较省,均低于0.20kwh/m3.贵州省2012年各城镇污水处理厂单位药耗范围为0.06~1.70g/m³,单位药耗平均为0.41g/m³,单位处理水量药耗的跨度范围也较大;其中,单位药耗低于0.20g/m³的污水处理厂有小河(二期)、二桥、花溪、朱家河、颜村、龙坑、榕江等18座城镇污水处理厂;单位药耗高于0.80g/m³的有遵义北部、仁怀、兴仁、织金、赫章、岑巩、麻江、三穗8座城镇污水处理厂,这些城镇污水处理厂多为一体化氧化沟、IBR等工艺。不同处理工艺技术单位药耗统计见图5,AB工艺、A-TF工艺以及SBR、活性污泥法、生物湿地和微波处理单位药耗较省,单位药耗在0.20g/m3及以下;而HASN工艺、A/O工艺、IBR工艺和氧化沟单位药耗在0.40g/m3及以上。由此可知,污水处理工艺技术对单位污水处理药耗有明显的影响。
1.6单位运行成本贵州省2012年各污水处理厂运行成本统计显示,污水处理厂单位运行成本较高的有晴隆、普安、红果、剑河、从江等11座污水处理厂,这些污水处理厂多为IBR、一体化氧化沟工艺的小型污水处理厂。不同处理工艺技术的单位运行成本统计见图6,IBR工艺、生物湿地工艺运行成本达1.0元/m³以上,氧化沟、HASN工艺、活性污泥法工艺运行成本在0.75~0.85元/m³之间,SBR、曝气生物滤池工艺运行成本在0.55~0.65元/m³之间,A/O工艺、AB工艺和A-TF工艺运行成本在0.30~0.45元/m³之间,微波处理单位运行成本低于0.10元/m³。可知污水处理单位运行成本与污水处理工艺、建设规模密切有关。
2贵州省已建城镇污水处理厂普遍存在的问题
2.1排水系统建设相对落后目前贵州省98座城镇污水处理厂中,合流制2座、分流制37座、混流制59座,雨污合流制和混流制占了62.24%。至2011年底,贵州省排水管网建设总规模为5976.84km,其中污水管网长度3124.91km、雨水管网长度1568.41km、雨污混流制管网长度1283.52km。其中雨污合流制管网长度比例在50%以上的城镇有修文、清镇、六盘水市、遵义市、绥阳、都匀市等共23个市县。从区域分布看,黔南州雨污合流制管网所占比例达50.89%、安顺市达46.19%、遵义市达40.57%、铜仁地区达36.21%、六盘水市达31.88%。
2.2建设规模偏小因贵州缺乏长期积累的污水水量资料,城镇污水处理厂设计往往基于规划面积、人口和工业发展的预测及其生活污水量、工业废水量和公建、商业设施污水量所占的比例计算确定污水量,由于贵州社会经济发展相对落后,致使水量计算估值趋于保守,城镇污水处理厂建设规模普遍偏小。根据2011年污水处理负荷率低于60%的城镇污水处理厂与2012年污水处理负荷率高于90%的城镇污水处理厂比较,修文、绥阳、湄潭、天柱、独山、龙里、瓮安共7座污水处理厂在列,管网建设有所完善的新建污水处理厂马上面临扩建问题,说明部分城镇污水处理厂建设规模论证上存在不够合理的地方。
3结论
油田在处理含油污水时,污水会先进入到调节隔油池中,之后进入加压溶气气浮,工作人员会将适量的化学药剂添加到气浮进水管路上,在提升泵提升的情况下,污水就能够与化学药剂充分的混合,在溶气气泡的带动下,含油污水中的悬浮物和油颗粒就会与化学药剂发生反应并共同上浮,实现了油水分离。从气浮池中出来的水之后会进入到油水分离器中,杂质会被吸附,油分也会被全部去除,之后出来的污水会进入到SBR反应池中,其具体的处理流程框图如图1所示。(1)调节隔油池。在调节隔油池中的废水,一些重量较大的颗粒就会发生沉淀,而重量较轻的颗粒则会漂浮到表面,其也起到了均匀水质的作用;(2)浮油回收。重量较轻的油粒在调节隔油池中会漂浮到表面,并且形成一层浮油层,而为了有效的去除表面的浮油,在这里会设置一个浮油吸收器,从而将浮油全部回收;(3)加压容器气浮。在这里不但可以有效的去除污水中的油类物质和悬浮物,同时还能够降低生物需氧量和化学需氧量的含量;(4)SBR反应池。作为一种新型的活性污泥污水处理技术,SBR反应池不但能够大幅度降低生物需氧量的含量,同时还能够有效的去除污水中含有的细菌。
2油田含油污水处理流程的评价
在我们对某油田的含油污水处理工作进行调查和研究时,我们监测到其污染物分别为石油类物质、硫化物、COD、SS以及挥发酚等,而污水的pH值是达标的。在分析含油污水的监测结果时,我们发现超标最为严重的两类物质是SS和石油类污染物。结合上述所介绍的油田含油污水的处理工艺,我们应先将SS和石油类污染物去除干净,先将含油污水引入到调节隔油池中,从而粗略的去除SS和石油类污染物,采用调节隔油池时,其处理量大并且处理效果好,同时也很好的节约了成本。针对我国含有污水的处理现状,油水分离器对进水水质是有着严格的要求的,SS不应超过150ppm,而含油量不应超过400ppm,所以,在油水分离器和调节隔油池之间就应设置气浮法除油,对含油污水进行再一次的处理,气浮法能够有效的去除污水中的悬浮物,而通常的做法就是在油水分离器和调节隔油池之间增加一个加压容器气浮处理。经过这样的处理流程后,污水中的悬浮物和含油量就都是符合国家标准的了,而为了更好的降低硫化物的含量,还应将适量的化学药剂加入到从调节隔油池中出来的污水中。
从油水分离器中出来的污水含有大量的致病菌,易导致疾病的蔓延和传播,同时污水中的生物需氧量的含量也是不达标的,而加入SBR反应池的目的就是要有效处理污水中所含有的大量细菌。在处理细菌的同时,SBR反应池还能降低生物需氧量的含量,经过这样的处理流程,污水中的各类物质的含量即可符合国家的排放标准。
3结语
我国农村生活污水治理还处于初期阶段,农村污水治理工作仍然十分艰巨。全国各地开展了不少的农村污水治理工程的建设,但所建设的污水处理设施的出水水质标准不一,吨水建设投资费用差距很大。上世纪末,我国在农村配置了许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置。一体化污水处理装置存在占地面积小、自动化程度较高、管理方便、工期较短等优点,但目前该技术也存在许多问题。一方面,生物处理效率较低,尤其表现为氮磷去除率很低,氮磷污染是导致水体富营养化的主要原因。另一方面,目前实施的分散污水处理只是初步实现了分散污水的收集、处理和排放,远未达到再利用的目的,即达到将污水就地处理和就地回用,实现污水资源化的目的。因此,农村污水处理技术应满足以下要求。
①基建投资少,运行费用低。目前城市污水处理工艺已相对成熟,但其污水处理设施基建费用和运行费用高,不适合在农村地区推广。污水处理的运行费用一般包括:电费、药剂费用、人员费、定期修理费用等,较高的运行费用最终将导致“建得起,转不起”的尴尬局面。因此,基建投资少是保证污水处理设施在农村地区推广的前提,运行费用低则是保证污水处理设施持续正常运行的重要条件。
②工艺多样化。我国南北地域气候差异大,且居住方式和生活习惯有很大不同,因此污水处理工艺应呈现多样化,以适应建设地区的气候和水质、水量等条件的变化。
③运行操作简单、效果稳定。农村污水处理设施的日常运行,大都需要由村民自主管理来完成。而村民的技术知识水平和管理操作水平相对较低,且缺少专业技术人员,因此农村地区的污水处理设施应该采用运行管理简单且成熟稳定的污水处理工艺。
2污水处理措施
2.1污水处理模式
农村生活污水处理大体上有3种模式:
①接入市政管网模式,适用于靠近城镇或靠近城镇污水管网的农村,将生活污水集中收集后输送到城镇的污水处理厂进行处理,有这种条件的村庄,应优先考虑这种模式;
②集中联片处理模式,若接入城镇污水厂管网条件不可行,单村或者集中联片的几个村庄集中收集污水后,规划建设污水处理设施;
③单独分散处理模式,因居住分散、地形复杂、污水难以集中收集,宜以组团为单元,分区收集污水,每个区域污水单独处理。所以,污水处理模式应采取“衔接地方规划、合理利用资源、听取群众意见、科学规划设计”的原则来确定。
2.2污水处理工艺
目前,国内外污水处理技术从工艺原理上基本可分为自然处理系统和生化处理系统两类。自然处理系统主要是利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理进行污水处理的系统,或称为生态处理系统。常用的有:人工湿地处理系统(水平流、垂直流)、地下土壤渗滤净化系统、塘处理系统等。生化处理系统又分为好氧生化处理和厌氧生化处理。好氧生化处理主要是通过动力给污水充氧,培养好氧微生物菌种,利用好氧微生物的分解,消耗吸收污水中的有机质、氮及磷等。常用的有活性污泥法、A/O法、生物转盘法、SBR法等。厌氧生化处理主要是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需氧气的情况下把有机污染物转化为无机物。常用的有厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。针对农村地区特点,常用污水处理技术有以下几种。
1)人工湿地处理技术。有条件的村庄,可充分利用现有的农田灌排渠道与附近的荒地、废塘、洼地和沼泽地等,建设人工湿地处理系统。该系统一般由人工基质和生长在其上的沼生植物(芦苇、香蒲等)组成,是一种独特的“土壤一植物一微生物”生态系统,利用各种植物、动物、微生物和土壤的共同作用,逐级过滤和吸收污水中的污染物,达到净化污水的目的。湿地处理系统工艺设备简单、管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低,能耐受冲击负荷,净化出水水质良好、稳定。缺点是占地面积大,需要解决土壤和水中的充分供氧及受气温和植物生长季节的影响等问题。人工湿地可与稳定塘等其他工艺联合运用,例如重庆大学的蔡明凯等人采用厌氧生物滤池-人工湿地-生态塘工艺处理养殖废水,经过各单元的处理,CODcr去除率约为80.30%,SS去除率约为94.69%,NH3-N去除率约为73.39%,TP的去除率约为86.78%,出水浓度能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。
2)地下土壤渗滤净化系统。适合于农户居住的土地较分散,且村庄周边往往有闲置荒地。地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理,予以工程化、实用化而创造出的一种小规模污水净化工艺技术,是将污水有控制地投配到经过一定构造、距地面约50cm深和具有良好扩散性能的土层中,投配污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层,在土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤中有大量微生物,作物根区处于好氧状态,污水中的污染物质被过滤、吸附、降解。由于负荷低,停留时间长,水质净化效果好。地下土壤渗滤净化系统建设容易、维护管理简单、基建投资少、运行费用低;把整个处理装置放在地下,不损害景观,不产生臭气。缺点是占地面积大,易滋生蚊蝇,冬季运行效果差。清华大学在2000年国家科技部重大专项中,首先在农村地区推广应用地下土壤渗滤系统,并取得了良好效果:对生活污水中的有机物和氮、磷等均具有较高的去除率,CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分别达到80%、90%、90%和98%。
3)好氧生物处理系统。好氧生物处理系统是现阶段污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多,各有优缺点。选择时要根据实际情况仔细论证和比选,注重经济适用。生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧,培养生物菌种和微生物。通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的CO2、水等物质,少部分合成为细胞物质,促使微生物增长,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以净化排放。如SBR法,集曝气、沉淀、排水功能于一体,不断地转换,省去了传统的污泥回流设备,大大降低了建设费用;A2O法具有脱氮、除磷功能,还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。生物处理法和自然处理系统比较,占地面积小,抗气候等外界影响的能力强,处理稳定、效率高,但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。
4)厌氧生物处理系统。厌氧生物处理技术是在厌氧条件下,兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为CH4和CO2的过程,又称为厌氧消化。污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。厌氧消化无需搅拌和供氧,动力消耗少;能产生大量含甲烷的沼气,可用于发电和家庭燃气;可高浓度进水,保持高污泥浓度。厌氧处理工艺在我国有很长的历史,我国农民在古代早已开始应用厌氧发酵技术沤制粪肥,进行粪便无害化处理,而且至今仍在应用。我国是世界上利用厌氧消化技术制取和利用沼气最早的国家之一。现在,厌氧沼气池处理污水技术在我国中东部地区应用较广。厌氧沼气池将污水处理与沼气的利用有机结合,实现了污水的资源化,是最能体现环境效益和社会效益结合的农村生活污水处理方式。农村地区可根据实际情况,采取沼气池与其他污水处理工艺组合使用的模式来处理生活污水。江苏省常州地区采用了“污水沼气净化处理+人工湿地”的污水处理方法,它在原来水压式沼气池的基础上加以改进和提高,采取适当的过滤、沉淀和人工湿地的方法,目前这种污水处理模式在当地成效较显著。经过各单位处理后,氨氮去除率达93%,总磷去除率达86%,出水水质能达到《污水综合排放标准》一级B排放标准;其建设成本每户约2500元,年维护费12.5元/人,非常经济。为此建议将厌氧沼气池作为农村生活污水初级处理措施与其他污水处理工艺组合使用,同时要重视对沼气池出料口出沼液的收集和处理。
2.3污水收集系统
污水收集系统基本上由污水收集管网和调节构筑物构成。污水管道的选择根据技术经济比较,建议DN<400mm的污水管道采用UPVC(硬聚氯乙烯)双壁波纹管,500mm≤DN≤600mm的采用PE(聚乙烯)双壁波纹管,DN≥800mm采用钢筋混凝土排水管。下面主要对调节构筑物中化粪池与调节池进行说明。
1)化粪池。化粪池是污水收集系统中的重要单元,应避免化粪池渗漏引起的二次污染。农村改厕工作已成为农村卫生工作的重点,大部分农户建有冲水式卫生厕所,污水经过厕所进入化粪池,然后进入村庄污水管网。但多数化粪池结构过于简单,多采用12砖墙,沙浆抹面,从表面看做到了防渗,但由于化粪池埋深浅,经过1a冻融后,化粪池多数会出现渗漏,给污水收集带来困难。所以,村民家中化粪池应根据实际加以维修和改造,避免渗漏,确保污水能进入污水管网。
2)调节池。水量变化大是农村污水的特点之一,白天几个时段集中排水,夜间基本没有排水。若污水收集系统中不设调节池,水量、水质将都难以有效调节。水量大时,一方面由于污水没有出路,只能直排,另一方面污水处理系统必须根据水质变化情况,不断调整运行参数,增加了管理难度。所以在污水收集系统中必须设调节池,并且调节池容积应足够大,水力停留时间达到6~8h为宜。
2.4污泥处置
在污水处理过程中会产生污泥,污泥中含有大量的有毒物质,如寄生虫卵、病源微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等。污泥处理就是要使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。由于农村污水处理站规模一般较小,产生的剩余污泥也相对较少,单独对污泥进行脱水或压榨处理既不经济也不合理,只能妥善储存,累积到一定量后拖走处理。建议农村污水处理站对污泥处理采用“村收集,镇运输,县处理”的模式,各村将剩余污泥贮存于污泥池,所属乡镇有关部门统一安排环卫吸粪车运走,送至区县集中处理。建议设计一个较大的污泥储存池,能储存污水处理站半年左右的剩余污泥量。
3结语