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一、引言
近年来,随着国家经济和社会的发展,环境污染日益严重,人们已经认识到树立科学发展观的重要性,人与自然必须协调发展。作为水环境治理的重要组成部份——城市污水处理得到政府和社会各界的高度重视,新的污水厂不断建设,污水处理率大幅提高。目前,我市已建成了六大排水系统(纪庄子、咸阳路、北仓、双林、赵沽里、张贵庄等排水系统)担负着天津市中心市区污水排放的重任。而市政污泥作为城市排水系统的副产品,它容量大、不稳定、易腐败、有恶臭,如不加以妥善处理和处置,将造成堆放和排放区周围环境的二次污染,更有甚者,将其任意施与农业,导致农作物污染土地受到不可逆转的中毒危害,一直以来未得到足够重视,其最终处置问题已突现出来。在我市中心市区,污泥能否得到及时而适当的处理与处置,已成为影响污水处理厂正常运行、是否从根本上产生环境效益的重要因素。因此,全面了解污泥处理处置技术及市政污泥处理处置的现状与问题,力求提出适合的对策,是近期污泥处置工作的重点。
二、背景
天津市区污水厂污泥处理处置的现状及存在的问题
1. 现状
天津市现有六大排污系统,中心市区年排污泥量近40多万立方米,每一。排污系统拟各建处理厂一座,现已建成并投入生产的城市污水处理厂为2座,其他处理厂正在兴建之中。
总体来说,天津市污泥来源包括三个方面:
(1)污水厂的脱水污泥(包括纪庄子污水处理厂(330 m3/d)、东郊污水处理厂(300 m3/d)及新建的咸阳路污水厂(320 m3/d)和北仓污水厂(64 m3/d),这4座污水处理厂均采用二级生化处理、污泥中温消化工艺 ,污泥最终处置方法均为外运堆存,4座污水处理厂日产污泥总量为1014 m3(含水率75%)。
(2)天津市全市下水道的掏挖污泥每天约200立方米(含水率75%);
(3)河道污泥。
2.目前存在的问题
天津市市政污泥 (每天约200吨湿污泥)处置问题多年来一直未能得到解决,目前存在的问题主要有以下几个方面:
1.天津市城市污水厂污泥现采用简单的浓缩、脱水技术处理,均没有进行减量化、无害化和稳定化处理,这显然不符合国家关于污泥处理处置的战略思想,也与天津这个大都市的环境政策不符,因此结合现状对污泥进行“三化”处理已成为各污水厂面临的主要问题;
2. 近年来,郊县农民更加习惯于施用化学肥料,致使污泥出路越来越不畅;
3.中心城区下水道污泥均由各市政单位(污水厂、市属排水所、区属排水所)分别处置,且又受到地理等条件限制造成污泥分散堆放,污水处理厂污泥和管道污泥的处理与处置没有形成统一的规划;
4.各排水所污泥堆放点大多无固定场地,随机倾倒现象较为严重;无正式协议,属自行乱堆乱放;
5.目前污泥只通过各种渠道远运至城郊荒地倾倒,每年仅场地补偿费用支出约100万元,同时污泥堆放点的污泥均为露天存放,倾倒地点未做任何卫生处理,其中部分污泥存放点周围有大片居民区,污泥堆放对居民生活造成一定的影响。污泥也给城郊的原生环境和次生环境带来了严重的二次污染。近年来,连可供污泥倾倒的场地也日趋紧张起来。
6.储泥点远离城区,大多分布在外环线以外、城市远郊区附近,使得污泥运输费用较高,再加之沿途泄露,给城市景观造成了损害。
三、市政污泥处理的主要目的及处置方式的研究
1.污泥处理的目的
如前所诉,天津市城市污水厂污泥现采用简单的浓缩、脱水技术处理,均没有进行减量化、无害化和稳定化的处理。由此可以看出污泥处理的主要目的:一是稳定化,通过处理使污泥停止降解,使污泥稳定化,从而避免二次污染;二是无害化,杀灭寄生虫卵和病原微生物;三是减量化,减少污泥最终处置的体积,降低污泥处理及最终处置费用;四是资源化和最终处置,在处理污泥的同时实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。
这一目的可以通过对污泥的处理与处置来实现的。目前,国内外污泥处理与处置的方法很多,一般采用浓缩、消化、脱水、干化、有效利用(主要为农用)、填埋及焚烧等不同的处理、处置方法,或用其中某几个方法组合处置,而污泥的最终出路不外是部分或全部资源化利用或以某种形式回到环境中去,当今世界各国广泛采用的污泥处置方法有污泥的土地利用、污泥的填埋、 污泥的热处置以及对污泥制动物饲料、包埋处理以及焚烧灰制砖等处置方法.
关键词:污水厂;优选;处理工艺
中图分类号:U664.9+2文献标识码:A文章编号:
1.城市污水处理厂的规模划分
根据我国的实际情况,大体上可分为大型、中型和小型污水处理厂。
1.1规模>10×104 m3/d的是大型污水厂,一般建在大城市,基建投资以亿元计,年运营费用以千万元计,目前全国已建成十多座,最大的是北京高碑店污水处理厂,规模达 100×104 m3/d。
1.2 中型污水处理厂的规模为(1~10)×104 m3/d,一般建于中、小城市和大城市的郊县,基建投资几千万至上亿元,年运营费用几百万到上千万元,目前全国已建成几十座,正建的有上百座,今后一段时间还将大量增加。
1.3规模<1×104 m3/d的是小型污水处理厂,一般建于小城镇,基建投资几百万到上千万,年运营费用几十万到上百万;由于经济条件的限制,目前这类污水厂刚刚在沿海地区经济发达的小城镇出现,今后会越来越多,最终小型污水厂的数量将超过大中型污水厂。
2.处理程度
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理:主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求,经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理:主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD、COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理:进一步处理难降解的有机物,氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂率法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理)。初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法(其中活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等。生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理。一级处理结束到此为二级处理。三级处理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法,二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
3.环境保护方面问题
3.1污水处理后的污泥
污水厂接纳的污水大部分为生活污水,污水中有毒有害成份较少,同时污水处理过程中产生的污泥已基本得到稳定,经过浓缩与脱水后,水率可降为76~80%,泥饼是非流质固体,便于运输。污水厂投产后,对污泥的成份作出分析及试验后,可作为农肥酌情施用于非食用农作物和绿化林地。
3.2对周围环境的影响根据实际数据预测污水处理厂建设完成后,每年可减少排放水体的污染物:BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TN、TP
4.城市污水厂的处理工艺
城市污水的主要污染物是有机物,因此目前国内外大多采用生物法。也有采用化学法的,比如四川遂宁市的污水就采用化学强化一级处理,但这种工艺的去除率不高,出水达不到国家规定的标准,只适用于某些特定的对出水水质要求不高的地方。
在生物法中,有活性污泥法和生物滤池两大类,生物滤池的处理效率不高,卫生条件较差,我国只有少数几座生物滤池城市污水处理厂,而活性污泥法占绝大多数。
活性污泥法有很多种型式,使用最广泛的主要有三类:①传统活性污泥法和它的改进型 2A/O、/O工艺,②氧化沟,③SBR工艺。
4.1传统活性污泥法是应用最早的工艺,它去除有机物的效率很高,在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理,对消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和运行费用都比较低,因而得到广泛应用。近20年来,水体富营养化的危害越来越严重,去除氮、磷列入了污水处理的目标,于是出现了活性污泥法的改进型A/O法和/O法。A/O法有两种,一种是用于除磷的厌氧--好氧工艺,一种是用于脱氮的缺氧―好氧工艺;/O法则是既脱氮又除磷的工艺。
4.2氧化沟是活性污泥法的一种变型,在水力流态上不同于传统活性污泥法, 是一种首尾相接的循环流,通常采用延时曝气,在污水净化的同时污泥得到稳定。它不设初沉池和污泥消化池,处理设施大大简化。氧化沟具有传统活性污泥法的优点,去除有机物的效率很高,也具有脱氮的功能。如果在沟前增设厌氧池,还可同时除磷。氧化沟这种高效、简单的特点,使它在中小型城市污水处理厂中得到广泛应用。
4.3 SBR是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥,不仅省去了初沉池和污泥消化池,还省去了二沉池和回流污泥泵房,处理设施比氧化沟还要简单, 而且处理效果好,有的SBR工艺还具有很强的脱氮除磷功能。 SBR 工艺对自控要求高,过去自控设备不过关,这种工艺无法推广,近年来自控技术和仪表应用于污水处理已经过关,我国昆明第三、第四污水厂采用SBR工艺已成功运行数年,因而SBR工艺得到大力推广,成为业内人士十分关注的一种工艺。
5.市政污水厂优选的处理工艺
大型城市污水处理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进A/O法、/O法。目前世界上绝大多数国家(包括我国)的大型污水厂大多采用传统活性污泥法、A/O和/O法,我国的北京高碑店污水厂、天津纪庄子污水厂和东郊污水厂、沈阳市北部污水厂、郑州市污水厂、杭州市四堡污水厂、成都市三瓦窑污水厂等都采用这种工艺,这不是偶然的,因为这种工艺对大型污水厂具有难以替代的优点: 第一,传统活性污泥法、A/O和/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低,规模越大这种优势越明显。对于大型污水厂来说,年运营费很可观,比如规模为40×104 m3/d的污水厂,1 m3污水节省处理费1分钱,一年就节省146万元。这种工艺的能耗和运营费低的原因是:
a.设置初沉池,利用物理法以最小的能耗和费用去除污水中相当一部分有机物和悬浮物,降低二级处理的负荷,显著节省能耗;
b.污泥采用厌氧消化,它比氧化沟和SBR工艺的同步好氧消化显著节省能耗,是一种公认的节能工艺。这种工艺的基建投资一般情况下比氧化沟和SBR工艺高,但随着规模的增大,氧化沟和SBR的基建费也成倍增加,而常规活性污泥法的投资则以较小的比例增加,两者的差距越来越小。当污水厂达到一定规模后,常规活性污泥法的投资比氧化沟与SBR还省,所以,污水厂规模越大,常规活性污泥法的优势就越大。 第二,常规活性污泥法、A/O和/O法的主要缺点是处理单元多,操作管理复杂,特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理,消化过程产生的沼气是可燃易爆气体,更要求安全操作,这些都增加了管理的难度。但由于大型污水厂背靠大城市,技术力量强,管理水平较高,能满足这种要求,因而常规活性污泥法的缺点不会成为限制使用的因素。
根据我国目前的现实情况,城市污水处理处于起步阶段,法规和制度都不够健全,对污泥的稳定化要求没有明确的规定,同时由于排水管网系统不够完善, 大多数城市污水的有机成分不高,加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验,这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序的常规活性污泥法、A/O和/O法的经济性。因此,有时可能采用SBR和氧化沟工艺更为经济,在这种情况下,20)×104 m3/d的城市污水处理厂,有必要对各种工艺进行详细的技术经济比较,以确定最佳工艺。
6.结束语
市政污水处理厂建设作为市政环境污染防治的重要措施和手段之一,越来越受到政府和社会各界的高度重视,市政污水处理厂建设所需的一次性投资大,污水处理厂常年的运行费用较高,因此需要科学合理地设计,选择正确的工艺至关重要,为了城市的环境更加美好,我们必须对每一个环节都进行认真的研究和总结,整理出一套适合城市的污水处理方案,不断吸取经验,力求做到完美。
参考文献:
[1]李嘉颖,关于某污水处理厂设计中的几点体会.建筑与规划设计。2008.12.
【关键字】市政污水处理,问题,对策
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
加强对市政工程污水处理问题的分析和研究,有助于改善城市污水处理的现状,提高城市的环境质量,同时还有利于促进人民生活水平的提高。
二.现阶段污水处理存在的主要问题
1.现行体制缺陷
(1)建设投资主体单一 ,无论是新增投资还是更新改造均基本依赖于财政拨款 ;
(2)缺乏竞争、管理僵化、冗员严重、工作效率低 ,其根源在于计划经济管理模式限制了人们的改革思路和对竞争机制的真正认识 ;
(3)由于对财政资金缺乏监控,容易产生浪费现象,污水处理厂的运行经费核拨大多都是参照往年的运行情况来确定 ,因此各污水厂为了保证次年的充足经费,必然产生一种“今年不多用,明年就吃亏”的心理 ,这是监控体制问题的症结所在。
2.污水处理设备建设不完善
污水处理设备建设不完善,典型的体现就是多数污水处理厂未配备除臭装置。由于污水固有的挥发作用,产生臭气是不可避免的,这时就需要安装相应的除臭装置。尤其是在进水池、格栅间、沉砂池、初沉池、储泥池、脱水机房等产生臭气的重灾区,更需要安装除臭装置,以减少对员工身心和环境的污染。
3.技术落后
由于在技术方面的落后,导致维修量的不断增加,加之我国污水处理设备多数为进口,维修成本客观上就高。当进口的设备经几年的使用后,都会产生不同程度的磨损,这给维修带来不少的麻烦。如请国外专家来进行维修,所产生的费用较大,单位难以承受。而如果自己进行维护和修理,又需要有相应的专业维修人员,目前这样的人才较为缺乏。另外,有些进口的污水处理设备在国外已是被淘汰的产品,相关的零部件难以找到,给维修带来较大困难。
4..管网建设配套不完善
特别是许多县城的管网建设配套很差 ,造成城区污水集中处理率偏低。还有个别地区配套管网虽已建成 ,但是管网终端与污水处理厂的进水口对接却迟迟不能到位 ,使配套管网形同虚设 ,污水处理厂很难发挥作用。
5.财政资金保障不足
财政资金保障不足主要体现在污水处理硬件设施建设资金投入不足和硬件设施维护运行经费的不足。一是体现在污水处理硬件设施建设财政资金保障不足。包括污水处理厂建设在内的污水处理设备建设和购置资金都存在供应不足问题。这主要体现在地区差异和城市规模差异上。在地区差异上,东南部这方面投入资金相对充足,西北部则相对不足;在城市规模差异上,大城市的这方面投入相对充足,中小城市则相对不足。
6.污水处理技术和工艺上的不足
导致污水处理技术和工艺不足的原因有两方面:
(一)污水处理工艺选择上的误区。当前,一些地区和城市在污水处理工艺的选择方面,存在较为严重的跟风现象,多数单位或部门只是一味的追求新设备和新工艺,与本地区的污水水质、污水排放量、污水除污量以及污水处理后的再利用的实际情况脱节,不能有效发挥出新设备或新工艺的优势,产生出新的浪费现象的发生,使新设备或新工艺的运行成本大幅上升。
(二)污水处理工艺技术上存在的不足。当前,我国污水处理工艺存在的问题主要不是工艺创新不够,工艺供给不足,而是工艺流程关键性技术上攻破力度不够。尤其是污泥无害化处理技术,难以达到国家标准。排污出水的标准应该说是基本上能达标,主要是在污水处理过程中产生的污泥处理不当。污泥处理不当极易造成二次环境污染。有些地区在没有通过相关检测部门严格检测的情况下,随意将污泥作为城市绿化用肥,也将污染土壤。
三、水处理及其回用分析
在污水深度处理、超深度处理、污水再生回用已经实用化了的今天,城市总体规划与给水排水系统规划都应当重新考虑,将污水的再生和回用放到重要位置上来。21世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化,从而恢复健康水循环和良好水环境,维系水资源可持续利用。
1、污水处理厂的规模、数目与选址
污水处理厂设计应进行近期及远期规模的研究,以合理确定工程分期。以远期规模做为污水处理厂选址的依据,其选址用地条件应满足远期处理用地的需要,以利于工程的扩建。对中小城市污水处理厂,近期建设规模不宜过大。按照传统规划方法,污水处理厂厂址一般尽可能地安放在各河系下游、城市郊区,但是这种系统布局使污水厂距离再生水用户较远,需铺设的回用水管网费用相应增加,不利于污水的资源化。因此,在确定污水处理厂厂址时,还应对再生水的用户进行调查分析(城市中的自然水面、小河、绿地和工业再生水用户),并根据回用水的需求,在城市中适当位置设置污水净化厂(再生水厂),收集附近区域的城市污水,根据回用水质要求加以处理之后就近回用。
2、处理工艺
污水处理的方法较多,按照不同的分类标准可以分成不同的工艺流程。因此应该根据污水水质和回用水水质的要求,对水处理单元进行多种组合,通过技术经济比较来选择出经济可行的污水处理流程。污水处理厂的设计进水水质,应在市区选择几个有代表性的排污口,定期实测其水质水量,采用加权平均确定其现状水质浓度,以此为基础,结合其它监测资料并考虑一定余地,确定设计进水水质。
(一)AB工艺方法
AB工艺方法全名为吸附生物降解法,该工艺方法具有高负荷性的处理污泥方式,没有依据传统的惯例设计初沉池,而是将整个曝气池分为AB高低负荷的两个阶段,并各自具有独立的污泥沉淀及回流系统。其中A段为高负荷段,水力在这个阶段停留的时间一般为30分钟,该段利用生物降解作用并依据活性污泥的易吸附及絮凝沉降特点以最快的速度将污水中的各类有机物吸附于其上,同时进行合理的降解分化,使得回流的出水负荷得到有效降低。
(二)UNITANK工艺方法
UNITANK工艺方法是SBR方法的创新发展,全称为交替式活性污泥法。该工艺分三个矩形池进行污水处理,可通过在相邻池的公共墙上开洞或在池底部架设通道的方式进行连通。三个池均有各自的供氧设备,其中位于中间的池担负曝气池的作用,而分布于两边的池则交替承担沉淀及曝气功能,在边池位上没有设置固定的污泥排放装置及出水装置。污水处理工作的实现依据总闸门的控制使污水交替进人三池中,从而有效的实现了进水、排水的连贯操作、周而复始,使污水处理工作周期连续、稳定。该系统的优点在干采用三个连通池的设计概念凸显了工艺结构的紧凑性及统一性,同时不用额外设置污泥回流系统以及排污、沉淀系统,从而有效的节约了投资建设费用。
3、污水回用
我国属世界12个贫水国家之一,人均水资源占有量仅2400m3,尤其北方地区人均水资源占有量仅200至400m3,水资源的紧缺状况在一定程度上限制了「农业生产和城市的发展,许多城市不得不到几十公里以外开辟水源,其投资在1000元/立方米以上,制水成本高达1.0元/立方米以上。相比之下,城市污水处理厂二级处理的尾水,是一种稳定的水资源,经过处理后可做为工业冷却洗涤用水、市政杂用水及城市河道湖面的景观用水,其投资约200-300元/立方米,制水成本在0.30元/左右。我国的天津、大连、太原、青岛、泰安等地污水回用的工程实践,充分证明了城市污水回用的经济性。
目前我国投人到污水厂建设的资金较为有限,要在全国范围内普遍地实现污水资源化还需要一个认识过程,但是必须注意到这将是解决我国水问题的有效途径。
四.结束语
综上所述,市政污水处理对于城市的环境建设具有十分重要的作用,可以有效的改善城市的环境状况。因此,有必要进一步加强对市政工程的污水处理方面的研究,促进城市环境的改善。
参考文献:
[1]张晔 探析市政污水处理存在的问题及对策包头职业技术学院学报2011-09-15期刊
[2]张志军; 陈锐 邯郸市排水系统运行状况分析及对策城市公用事业2009-02-25期刊
[3]刘建强 市政污水微藻种类鉴定及污水培养小球藻研究南昌大学2011-05-01硕士
结合当前工作需要,的会员“565859076”为你整理了这篇城市水环境治理工作调研报告范文,希望能给你的学习、工作带来参考借鉴作用。
【正文】
按照市“六大”活动要求,我围绕自然生态公园城市这一主题,以“保供水、治污水、排积水”为切入点,聚焦城市建设过程中的市政基础设施建设亮点、存在的突出问题短板和群众反映较为强烈的民生关切等,深入市城区三个街道办事处,通过走访基层群众、现场踏勘、座谈交流、查阅资料等方式,就城市水环境治理工作开展了深入调研,形成此报告。
一、市城区水环境现状与问题分析
(一)市城区水体现状与分析
咸宁市城区水系以淦河为主,淦河全长76.6公里,流域面积854平方公里,除淦河外,市城区还有很多小型河湖、水塘等水体、水系。根据现场踏勘情况分析,我市城区水系主要有两大特点:一是蓄水空间总量较大。市城区水体数量71处,总蓄水量达600990.8 m3,在汛期具有一定的蓄洪能力,能有效减轻城市防汛压力。二是水体黑臭现象较多。近年来,我市虽然在黑臭水体治理方面取得了明显成效,但市城区黑臭水体、小微黑臭水体等依然存在。除滨湖港和浮山河等两处较大的黑臭水体外,其他黑臭水体中比较具有代表性的是具有咸宁特色的城中村“当家塘”变成“微臭水塘”。根据现场调研情况分析,微臭水塘的形成主要有三个方面的原因:水塘水体封闭,自净能力较差;缺乏日常管理,基本未进行清淤、疏浚;部分村民环保意识薄弱,直接在水塘中扔倒垃圾。
通过对市城区水体现状及黑臭水体形成的原因进行分析,我认为,我市水体治理工作主要存在三个方面的突出问题:一是合流制溢流污染严重。以滨湖港为例,滨湖港排水片区为合流制排水分区,该排水片区的雨水、污水全部排往滨湖港,导致水体黑臭,景观效果差。二是工业偷排污染现象依然存在。三是水体急需清淤。市城区大部分水塘和小型沟渠近三年都未进行清淤,仅有少部分纳入黑臭水体治理的蓄水水体进行了清淤。
(二)市城区供水现状与分析
目前,市城区共有三家供水企业,分别是咸宁联合水务有限公司(简称联合水务)、咸宁思源水务有限公司(简称思源水务)和南川源水业有限责任公司(简称南川源),现有最大供水能力为29.9万吨/天,市城区供水以联合水务公司为主。当前,我市城区日平均供水量约为19.7万吨/天,现有供水能力能够满足生产生活供水需要。市城区供水除保障工业生产和群众生活需要外,还承担着消防用水、园林绿化用水、市政道路清扫用水等需要(均通过消防栓取水),此类公服用水方式虽然操作便利、水质有保障,但成本较高,且造成了优质水资源的浪费。市城区供水存在问题:一是老旧小区供水水压不足。如温泉办事处夹皮沟巷轻工小区因地势较高,小区供水水压不足,现场走访时发现该小区每家每户都在单元门洞的遮雨板上加设了加压泵,现场一片狼藉,既影响市容市貌,也无法解决根本问题。二是部分小区供水设施“先天不足”。如永安办事处阳光社区的锦城花园小区因进水管管径太小且未配建二次供水设施,在用水高峰时水压严重不足;栗林公租房增压设计从四楼开始,没有考虑低层住户太阳能安装在顶楼的上水需要。三是部分住宅小区供水设施维护管理不善。一些已修建二次供水设施的小区,经常出现水池消毒无人监管等问题,容易造成二次污染。四是我市再生水的利用率较低。按照公园城市建设标准要求,污水处理厂出水回用率要达到30%以上,但目前我市所有污水处理厂均未达标。五是城区消防用水存在隐患。根据《城市消防规划建设管理规定》《咸宁市城区公共消火栓建设管理办法》等要求,市城区71条主次干道(总长201.49km),共需设置1679个市政消防栓,目前实际只有789个,且有143个消火栓需要维修更换,缺口较大。
(三)市城区排水现状与分析
目前市城区雨污管网总长1030公里,其中雨水管网464公里,污水管网492公里,雨污合流管网74公里,城区内建有污水中转泵站21个,截至2019年底生活污水收集率为34.10%。由于过去市城区排水管网系统缺乏统一的规划设计,管网布局比较分散、覆盖范围相对较小,管线常有雨污混接、混流现象。2019年以来,我市以咸宁大道东片区10.45平方公里为试点,启动了片区管网详查工作,调查结果显示该片区雨污分流效果微弱,一定程度上反映了建成区范围内小区内雨污管网情况。咸宁大道东片区建成区可分为182个地块,其中内部分流制无混接错接的地块为47个,内部分流制但存在混错接15个,合流制区域115个,井盖被淹没,无法查明区域4个,完全分流制面积占比为28.66%,需改造区域占比71.34%;片区共排查出市政排水管网约112.7公里,其中雨水管网61.6公里,污水管网43.3公里,合流管网7.8公里。通过调研分析,我市在管网建设、污水收集、雨污分流、排水防涝等方面主要存在以下突出问题:一是规划统筹不够。城市排水专项规划滞后于城市总体规划,前期统筹不够除了造成管网对接难、排水不畅等问题外,还会给后期改造带来困难,增加改造成本。二是管网建设管理有待加强。雨污管网建设管理薄弱甚至混乱,还存在部分“真空”地带,需要进一步完善管理制度,形成事前、事中、事后闭环管理机制,从源头上杜绝管网建设不规范现象。三是管网维护管理机制混乱。城区污水管网建设单位有市政管理部门、城发集团、咸安区、各污水处理厂、各住宅小区开发商等,建好的污水管道多由投资方自行负责管理维护,造成“交汇处互不连通、堵塞外溢时各显神通”的管理机制。四是部分老旧小区排水状况堪忧。部分区域房屋地势较低,房屋陈旧,导致下雨即淹,严重影响居民正常生活。如永安办事处毕曹街、十全巷等处,房屋一楼在路面以下,在汛期暴雨时积水严重。此外,老旧城区由于管道老化、破损等易导致管道堵塞,且部分管道管径小,堵塞现象较多,急需进行老旧城区管道重建。
二、关于助力自然生态公园城市建议的对策建议
结合调研中对我市水治理工作现状及问题分析,就统筹城市水治理、助力公园城市建设提出以下建议:
(一)坚持规划先行,统筹推进治理
以当前正在开展的“十四五”规划编制工作为契机,结合我市《咸宁国土空间总体规划》(2019-2035年)编制工作成果,及时编制《咸宁市城区市政基础设施“十四五”规划》《咸宁市城区排水防涝专项规划》《咸宁市城镇污水处理提质增效专项规划》等专项规划,并对《咸宁市城区供水中长期规划(2020-2035年)》《咸宁市城区排水中长期规划(2020-2035年)》等中长期规划进行修编,做好城市水治理顶层设计,转变传统建设理念及模式,将市城区水环境治理(供水、雨水、污水中水、海绵城市、智慧水务等)相关的项目建设与城市总体规划进行统筹考虑,确保城市建设与供排水管网建设同步推进、相辅相成。
(二)升级城区供水管网,确保供水安全
1.坚持质量优先,尽快完成市政供水管网改造。坚持充分利用、适度超前的原则,统筹供水管网现状布局与未来发展趋势,合理布局供水管网,积极筹措资金,加快城区供水管网改造。同时,充分考虑消防用水需求,将公共消防设施建设纳入城市供水管网改造总体规划中,做到同步规划、同步建设,确保满足消防需求。
2.坚持节水先行,减少水资源浪费。一是要探索制定地方标准,从公共场所开始,从千家万户节水龙头的使用做起,在工程设计、审批等环节严格把关,引导节水用具的推广供应,以当年推广节能灯应用的魄力,深入群众,大力淘汰非节水器具的使用。二是加快推进再生水利用。建议“十四五”期间在市城区布局建设再生水管线和取水点,利用再生水进行园林绿化浇灌及环卫作业等,进一步提高污水出水回用率,充分发挥其环保和经济效益,形成水生态良性循环。
3.坚持以民为本,着力解决老旧小区供水难题。以老旧小区改造工作为契机,坚持总体设计、分步实施的原则,打破传统小区概念,以片区为单位,适当扩大建设范围。
4.坚持治保并举,加强供水管网及饮用水源保护。一是加强供水管网维护管理,严格监督管网建设单位按照规范标准进行设计和施工。同时,对损坏管网的行为及时进行处罚和追偿。二是进一步加强饮用水源地保护。思源水务的取水点五一水库未被列入水源地保护区,建议生态环境、水利等部门及时督促整改,切实做好饮用水源地保护工作。三是要及时解决潘湾水厂单电源供电、思源水厂无污泥处置装置等问题,确保供水安全。
(三)全面摸清底数,推进污水处理提质增效
1.摸清排水管网的现状和家底。加快推进温泉、永安、高新区、梓山湖四个片区管网详细调查、功能病害检测工作,全面掌握管网运行现状并进行细化评估,切实解决排水管线“家底不清、现状不明”问题,为后续管网改造决策提供数据基础。
2.加强制度建设,强化建设把关。加快推动地方立法或者地方政府规章建设,从法治高度严格执行建设项目雨污分流审查机制,在规划阶段、设计阶段、验收阶段、管理阶段均严格执行雨污分流要求,形成闭合管理机制,确保城区所有新建小区排水管网实现全分流,真正做到“凡雨污分流实现不了的地块不批项目,批准项目不开工,开工项目不验收,验收项目不入住”。
3.开展排水管网缺陷修复,清除污水直排、消除管网空白。针对管网详查中发现排水管网存在的结构性缺陷和功能性缺陷,制定科学合理的施工方案。同时,加大河段不明排口及其排放情况的检查力度,对河道不明排口来源进行彻查,对偷排、漏排、直排等各种恶意违法行为“零容忍”,做到发现一起、坚决查处一起。进一步大污水管网建设并完善沿河截污管建设,全面消除城中村、城乡结合部等污水管网空白区、排水基础设施薄弱区,基本消除河道排污口。
4.加大“当家塘”等小微黑臭水体治理力度。一是坚持系统规划、综合治理。综合考虑生态、景观、蓄水、文化遗产等功能,并与城市园林绿化紧密结合,进行乡建文化特色的凝练,形成“一组一塘一景”的美好未来。二是加大宣传力度。借“创文固卫”东风,动员居民群众成为保护和监督水塘管理的主体,提高大家对“当家塘”的保护意识。三是激发居民的美丽乡愁,杜绝“破窗效应”,进行样板工程建设,保护塘中种植的植物,让村民在家门口就能感受到蓝天碧水的美景,集体受益,逐步自发形成居民自治机制。
5.建设“智慧排水”信息系统。借助云计算、大数据、物联网等现代信息技术,打造“源、网、厂、站、口”一体化监管体系,实现排水管理地上地下一体化、网格管理精细化、档案管理信息化、维修养护标准化、监管手段智能化的目标。
6.建立完善长效保障机制。充分发挥“河湖库长制”作用,结合“创文固卫”等活动的开展,常态化做好河道日常的保洁保障,包括河道保洁、违规倾倒垃圾等违法行为查处等,形成长效管理机制。
(四)坚持疏堵结合,不断提升城市防洪排涝能力
【关键词】市政;污水处理;工艺研究
市政污水处理工作是美化城市环境、促进社会和谐发展的重要保证,通过对污水处理工艺的科学分析,找出每种方法的科学性与不足性才能有依据的进行改革及创新,从而使市政污水处理工作的开展有序、完备、高效,为美化人们生活环境,促进和谐社会的全面发展做必要的贡献。
1 几大工艺方法研究分析
1.1 AB工艺方法
AB工艺方法全名为吸附生物降解法,该工艺方法具有高负荷性的处理污泥方式,没有依据传统的惯例设计初沉池,而是将整个曝气池分为AB高低负荷的两个阶段,并各自具有独立的污泥沉淀及回流系统。其中A段为高负荷段,水力在这个阶段停留的时间一般为30分钟,该段利用生物降解作用并依据活性污泥的易吸附及絮凝沉降特点以最快的速度将污水中的各类有机物吸附于其上,同时进行合理的降解分化,使得回流的出水负荷得到有效降低。该工艺中的吸附生物主要采用短世代的群落细菌,泥龄均不长。B段的污水处理方式与其他常规性污泥的处理类似,一般处理的负荷较低、泥龄较长。AB工艺方法的优势在于分两段进行污水处理,因此去污的效率较高,且系统的工作运行状态较稳定,对高负荷的污水去污同样具有较强的耐冲能力及耐负荷能力。另外,选用生物降解的方式能实现较好脱氮除磷目的,且该工艺的耗费电能较低、从而使设备的运转成本较为合理,在一定程度上实现了运行费用的节约。另外该工艺方法同时也具有不良之处,首先在超负荷的工作状态下A段曝气池长期处于厌氧的工作状态下,如果不实施合理的科学控制则易产生有害气体,如H2S、臭氧等。同时由于A段的较高负荷工作,污泥处理量较大,因此剩余污泥中还会富含较高的有机物,从而对污水处理的高质量完成造成了一定的影响。
1.2 UNITANK工艺方法
UNITANK工艺方法是SBR方法的创新发展,全称为交替式活性污泥法。该工艺分三个矩形池进行污水处理,可通过在相邻池的公共墙上开洞或在池底部架设通道的方式进行连通。三个池均有各自的供氧设备,其中位于中间的池担负曝气池的作用,而分布于两边的池则交替承担沉淀及曝气功能,在边池位上没有设置固定的污泥排放装置及出水装置。污水处理工作的实现依据总闸门的控制使污水交替进入三池中,从而有效的实现了进水、排水的连贯操作、周而复始,使污水处理工作周期连续、稳定。该系统的优点在于采用三个连通池的设计概念凸显了工艺结构的紧凑性及统一性,同时不用额外设置污泥回流系统以及排污、沉淀系统,从而有效的节约了投资建设费用。该系统可通过有效的好氧、缺氧及厌氧检测来根据设备需求进行供气量改变,进出水阀调节,因此有效的控制了反应时间,使污水中的有机物处理高效、脱氮除磷彻底,同时具有较好的负荷稳定性。另外,交替改变不同的进水位置是本工艺方法的特色之处,灵活多变的操作可依据工作的实际情况降低各段的水污荷载情况,提高系统排污处理的稳定性,从而使污泥的沉降性能得到根本的改善。该系统的缺点在于多个池内部管道布局复杂。因此,也导致了设备投入及维修费用的增加,对辅助设备的质量要求相对较高。
1.3 A2/O工艺方法
A2/O工艺方法也称为AAO法,是厌氧、缺氧及好氧方法的简称,一般用于污水的二级及屯级处理,同时也可用于回用处理,具有良好的排污除磷及脱氮效果。该工艺方法同样分为三段,即厌氧、缺氧及好氧段。其中前者的工作方式为首先沉淀池排出污水,同时回流的含磷污泥也一同进入,接着聚磷菌吸收一些低级的脂肪酸及易于降解的有机物。缺氧段则通过硝酸盐对生物的反硝化作用使细菌转化为可散逸的氮气排放到大气中,最终达到脱氮的良好效果。好氧段则是实现除磷及硝化的步骤,硝化细菌将污水中的氮氨通过硝化反应形成硝酸盐,并利用聚磷菌对磷的吸收作用将大部分磷去除,并最终随剩余污泥一同排放。该工艺经历了较长时期的发展,因此其工艺的操作经验较为丰富,具有污水处理水质稳定、处理停留时间少,各种氧份交替作用下有效抑制丝状菌滋生、杜绝污泥发生丝状膨胀,从而保证污泥具有较好的沉降性能等优点。
1.4 创新改良的A2 /O工艺方法
改良的A2 /O工艺方法在传统工艺方法的基础上做了进一步的创新,在厌氧池工序开展前增加了脱硝池及选择池,从而有效的降低了回流污泥中富含硝酸盐产生的厌氧放磷作用,并达到了抑制丝状细菌生长的目的。另外依据传统方法在返硝化过程中缺氧池易出现碳源不足的问题,该方式创新的控制进水按比例的进入厌氧及缺氧池中,同时缺氧区设置在好氧区之前,使好氧区固有的硝化功能充分发挥,可进行混合流到缺氧区的反硝化,从而达到脱氮的目的。另外三区的设计是依据独立分开的原则严格控制的,这样就有效的杜绝了三池连通为细菌提供的滋生、传播途径,使脱氮除磷的污水处理效果稳定、持续,避免二次污染现象的发生。当然,该系统内回流的工作方式使之同样具有内部结构复杂、能耗高、成本运营高的缺陷。另外该系统中如何达到脱氮及除磷的平衡负荷环境也是今后继续研究的主要问题。
2 污水处理工艺的探索和创新
2.1 污水处理技术和方法层面上的工艺创新。污水水质的监测和确定、污水处理方法的选择、工艺流程的设置,依据的是污水水质,因此,污水水质的监测和确定是非常重要的。在污水水质确定的基础上,以技术经济比较来制定科学可行的污水处理工艺流程在实测污水处理厂的设计进水水质时,可以择期择地进行,采用加权平均的方法确定其现状水质浓度,在确定水质浓度的基础上,综合其他数据资料,确定设计进水水质,进水水质的设置受制于城市的产业结构,因此,城市之间的进水水质可比性比较差,雷同化不可取,所以,在确定工艺流程时,应把污水处理厂附近的回用水用户需求状况予以充分调查分析,适当地对工艺流程进行延长和完善,以达到污水回用水质的要求。
2.2 根据自身实际选择和设计污水处理工艺。污水处理工艺的选择、设计和确定要根据所在城市的实际情况,不可盲目求新、照搬照抄。大体上讲,目前城市污水的处理方法主要有生物法和化学法。化学法一般情况不提倡使用,只针对特定行业,原因在于化学法可控性比较差,容易诱发二次污染,而且运行成本也比较高。因此,我国目前的污水处理主要以生物法为主。当前,多数污水处理厂普遍采用二级生物处理工艺,主要有活性污泥法和生物膜法两种。其中,目前在各大城市广泛采用的是活性污泥法,其优点是处理效率高,但是,在出现如下情形时,还得对工艺进行改进,在大量雨水冲击负荷时,大面积火星污泥会从曝气池流向二沉池,从而导致污泥未来得及处理就流失,在这种情形下,可以采用Orbal改进型氧化沟工艺和SBRI工艺予以解决,从而有效降解有机物。
当然,对于大城市,也可以探索城市污水深度处理法,这类方法主要有砂滤法、絮凝沉淀法、膜分离法、活性炭法、臭氧氧化法、离子交换法、湿式氧化法、电解处理、蒸发浓缩法等物理化学方法和生物脱磷法、脱氮方法等,由于深度处理法难度高、技术指标高、运行成本高,对于现在中国大多数城市来讲,难以推广。
3 结束语
城市污水处理是一项复杂的系统工程,从工艺和技术层面探讨解决的方式方法只是其中一部分,在实际的污水处理过程中,工艺和技术的改进和创新要和当地的实际情况结合起来,综合考量,制定科学合理的综合治理方案,才能从根本上解决污水处理工作的各种问题。
参考文献
关键词:污水;现状;处理工艺
Abstract: With the development of modern industry and the rapid development of city population, large quantities of concentrated, city water and wastewater increases in great quantities, makes a lot of city water supply is insufficient, water quality is exasperate with each passing day, the problem of water shortage has become the main problems in the development of countries and regions. How to meet the requirements of the various technical conditions, optimization of sewage treatment and rational use of new technology to solve the problem of sewage treatment, is an important topic.
Key words: sewage treatment process; present situation;
中图分类号:TU99文献标识码:A
一、引言
我国的污水治理工作是从工业废水治理开始的,近30年来,我们建造和运行了成千上万座工业废水处理站,这些技术和经验在今后大规模的城市污水处理工程中是可以借鉴的。国家已把城市给排水列为基本建设领域重点支持的产业,污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率,又有效地保护了水环境,有利于实现城市水系统的健康、良性循环,从长远来看,这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。
二、市政污水处理的现状分析
城市污水主要来自于家庭、机关、商业、城市公用设施等排放的生活污水和适量的工业生产废水,废水水量大且存在明显的昼夜周期性和季节周期性变化。污水中的主要污染物有动植物油、悬浮物、碳水化合物、蛋白质、表面活性剂、氮和磷的化合物、微生物等,这些有机污染物一般都比较容易生物降解,可生化性BOD/COD值达到0..5~0.6,且含有氮磷等营养物质,为生物提供了良好的生长环境。
长期以来,城市生活污水的二级生物处理多采用活性污泥法,它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好等优点。但却普遍存在着基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题,且不能去除氮、磷等无机营养物质。
由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:(1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀现象;工艺设备不能满足高效低耗的要求。(2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必要增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂。(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
三、污水处理工艺
3.1处理程度。现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,生物需氧量一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质,去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。三级处理进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂率法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗分析法等。
3.2污水处理工艺分类。污水处理方法按作用原理可分为四大类:物理法、化学法、物理化学法、生物法。市政污水应用最多的是生物法,利用微生物的代谢作用,使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法(SBR、AO、AAO、氧化沟等)和生物膜法(生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等)。
3.3污水处理工艺流程。污水处理的整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅之后进入沉砂池,以上为一级处理;而后进入生物处理设备,如曝气池,氧化沟等,生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理;三级处理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法等。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
3.4常用污水处理工艺。(1)AB法工艺。AB法工艺将曝气池分为高低负荷两段各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷A段以生物絮凝吸附为主,B段与常规活性污泥法相似,负荷较低,泥龄较长。AB法A段效率很高,去除BOD达50%以上,并有较强有很好的适应性,节能效益也较好。AB法的主要缺点是污泥产量大,特别是A段的污泥有机物含量高,后续处理难度大。同时由于A段吸附了较大部分的有机物,有可能造成B段碳源不足,硝化不充分。一般而言,AB法工艺对浓度高的污水处理效果较好,且要求有后续污泥消化处理设施。
(2)氧化沟工艺。氧化沟是一种改良的活性污泥法,曝气池成封闭的沟渠形,其流态是一种首尾相接的循环流,延时曝气使得污水和污泥同时得到净化。氧化沟处理设施简单,没有初沉池和污泥消化池,具有脱氮功能;运行简便且处理效果稳定。目前氧化沟已广泛应用于国内外城市污水及各类工业废水的处理。传统氧化沟工艺的缺点主要体现在池深较浅,电耗相对较高。(3)AO工艺及其AAO工艺。AO工艺,即缺氧—好氧污水处理工艺,由缺氧池和好氧池串联而成,该工艺具有适应能力强,耐冲击负荷,高容积负荷,不产生污泥膨胀,排泥量少,脱氮效果较好等特点,在去除有机物的同时可以取得良好的脱氮效果。AAO法又称A2O法,厌氧-缺氧-好氧工艺,是一种常用的污水处理工艺,可用于二级污水处理或三级污水处理,以及中水回用,具有良好的脱氮除磷效果,实际运行中大多以脱氮为主除磷为辅。(4) SBR及其改进工艺。SBR工艺是序批式活性污泥法的简称,一般有五个步骤,分别是进水、曝气、沉淀、排水、闲置。该工艺优点是节省占地,减少污泥回流量,有节能效果;静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。但是SBR技术对自控技术要求较高,另外它的脱氮除磷效果不够稳定,如要求脱氮除磷,需做一些改进。SBR工艺的改进工艺主要有CASS工艺、MSBR工艺、ICEAS工艺等。CASS工艺是一种循环式活性污泥法,其预反应区容积较小,相对于传统SBR反应器设计更加优化。CASS工艺处理工业废水比例较高的城市污水有很好的效果,且同时有脱氮除磷的效果,防止污泥膨胀的性能良好。 MSBR是改良型SBR的简称,是一种可连续进水、高效的污水处理工艺,且简单,容积小,单池。MSBR结合了传统活性污泥法和SBR技术的优点,采用单池多格方式,省去了多池工艺的连接复杂的问题。
污水处理是城市化发展中必须研究和处理的一个重要方向,新的处理技术的应用必将给污水处理问题带来新的变化,将有效解决水问题,进而促进城市的快速健康发展。
参考文献:
[1]羊寿生.污水处理厂工程设计中的一些常见问题. 给水排水,2006,20(8).
关键词:给排水;运行安全;市政工程
1 引言
市政排水管网因承担着整个城市的雨污水收集和排放功能,是人们生产和高质量生活必不可少的城市基础设施。随着城市的发展,经济生产的不断调整,城市道路不断修建,旧城区的改扩建等,排水管网的普及率在逐年提高。但还存在很多问题,如何从设计角度出发解决好这些问题,不断提高排水管网的效能和安全性,是每个给排水工程设计者应关心的热点问题。本文就笔者工作过的某市实际市政排水系统对其运行安全性进行探讨。
2 某市排水系统概况
某市最初排水体制为合流制。但是实际运行中,该排水体制的实施造成河道的污染严重。从上世纪九十年代以来,新建区域按雨污分流制规划,已建成区现状为合流制排水,改造为分流制比较困难,按截流式合流制考虑。目前,该市的污水管网建设已取得重大进展,共建成市政污水管网750 km,城市二级污水处理厂20座,处理能力75.5万m3/d;城市污水处理率约为75%。
3 现有城市排水系统存在的安全问题分析
3.1 排水管网和泵站系统中的安全隐患
3.1.1 污水管道渗漏,污染地下水源污水管道渗漏包括管道病害造成的渗漏和污水管道渗漏量评定标准允许的渗漏。
(1)管道病害渗漏
该市的雨污水管道大多数建于上世纪八九十年代,多采用钢筋混凝土刚性平接管道,而管径超过D1500 mm的雨水管道均采用砖砌拱沟断面。由于脆性管材的抗拉和抗冲击强度都很低,受地基不均匀沉降、地面承载力变化、养护不及时、设施老化以及污水中污染物的腐蚀等因素影响.许多管道变形、错位、破裂,又由于污水管道为地下隐蔽工程,它的病害不易被发现,出现渗漏时,就会污染地下水资源。
(2)标准允许的渗漏
目前我国还没有单独的污水管道工程质量检验评定标准。现行的依据是《给水排水管道工程施工及验收规范GB 50268-2008》。现行标准闭水实验的允许渗水量为:D800mm钢筋混凝土管为35.35m3/d/km。该市的污水管道折算为D800mm管道长度约240 km,按照该允许渗漏量,每天将向地下渗漏污水8484 m3 ,每年将向地下渗漏污水310万m3。污水中一般含酸、碱、酚、氰化物、硫化物、有机磷及多氯苯等有害物质,遭到这些物质渗入,地下水资源将受到污染。
3.1.2 雨污水混流.污染河道水体虽然排水管网建设实行的是雨污水分流制,但由于管网不完善,下游无出路,加上管理难度大,排水许可难以实现.致使一些小区、单位以及沿街饭店、洗车点等商户将污水就近接入雨水管。甚至为了解决污水漫溢问题,有些社区或排水管理部门不得不将污水接入雨水。造成人为雨污混流。在对主城区排水管网现状调查中,雨污混接现象较普遍,几乎所有的雨水系统中都有污水接入,甚至部分污水管道中也有雨水接入。由于不经过处理,就直接排入河道,造成水体污染、河道淤积。
3.1.3 雨季路面及下穿式立交桥下积水,影响居民出行。由于受地形高程限制,城市河道纵坡坡度较小,河水常水位较高,城市雨水管道的出水口均淹没在河道常水位下,属淹没出水。由于河水顶托、倒灌,使管道内水流速度减小,排水能力降低.达不到设计排水量,每逢中雨以上强度降雨,就会造成路面长时间积水,严重影响市民出行及车辆通行。该问题是每年城市防汛部门较为头痛的一件事。
3.1.4 排水设施建设与城市新区开发不同步,存在滞后现象
近年来.随着城市化进程的加快,城市新区成片开发建设日新月异。但是在开发建设中,往往只注重小区内的建筑和配套设施建设,周边配套的市政排水管网以及排水出路的系统建设跟不上,结果造成小区建成后排水无出路,居民不能居住或污水漫溢现象时有发生。
3.1.5 超标排放,损害排水设施,危害人体健康。一些单位不按技术标准建设排水设施,表现为:饭店餐厅排水不建设隔油池;洗车点无隔油沉砂池:建筑施工临时排水不设沉淀池;生活污水的排放不建设化粪池或降低标准减小化粪池型号,甚至许多单位的化粪池长期不清掏,成了“过粪池”;一些从事生物制品、医疗卫生、化学工业、肉类加工、纺织印染业等特种行业的废水处理设施不运行、行同虚设。以上各种现象带来的后果都是超标排放,其危害是:①腐蚀排水设施,堵塞排水管道,减少排水设施使用年限,造成路面塌陷、污水厂设备损坏等;②进水超标,超过污水厂的处理水质设计能力,造成出水不达标;③ 污水中的病原体,损害从事排水和污水处理作业的职工健康。
3.1.6 资金不足,维护维修工作滞后,重地上形象工程建设,轻视地下排水管网维修改造,已成为各地不争的事实。由于排水设施维护的资金长期不到位,造成已建成的排水管网,不能按技术标准要求定期维护、清掏和疏通,致使一些雨污水管道内淤积严重,直接影响到排水能力,常出现污水漫溢和雨季路面积水;同样由于资金原因,使一些标准低、已到报废年限、急需更新改造的排水管网得不到及时改造。目前只能头疼医头、脚疼医脚,无法预知未来和即将发生的事故隐患。
3.1.7 缺乏高科技设施,管理手段落后对排水管网的管理、维修和使用,一直沿用传统的查阅图纸档案方式,靠经验、靠估计和传统方法对地下管道进行维护、清掏和管理,且效率低、劳动强度大。污水处理厂上游来多少水就处理多少水,缺乏整个管网动态监控和中央调配措施,造成污水厂设备闲置,不能满负荷运转;同时,又有大量未经处理的污水排入河道,污染水体。
3.2 污水处理厂运行中的安全隐患。
3.2.1进水超标问题
由于彻底进行雨污水分流改造较困难且过程较长,目前采取截流的方式,来治理雨水管道中的污水,使城市排水体制形成雨污水分流制、合流制以及截流式合流制三种体制并存的状况。在截流式合流制排水系统中,截流倍数n0的选择不一定符合实际排水量情况,因此,会造成大量初期雨水进入污水处理厂,使进水的水量和水质超过设计标准(初期雨水中的SS质量浓度会远远超过设计标准数倍),其后果是造成污水处理厂出水水质不达标。
3.2.2 恶臭问题
城市污水处理厂恶臭的污染源主要在进水部分和污泥部分,即格栅间、储泥池、污泥浓缩池、脱水机房以及曝气池等。恶臭的主要成分为氨、硫化氢、甲硫醇、VFAS、VOCS、细菌和大肠菌。污水及污泥中的恶臭物质向大气扩散受到诸多因素影响,如水温、水质、处理工艺、污泥龄、周边建筑物密度及气象条件等。
3.2.3 噪声问题
污水处理厂的噪声主要是在污水处理过程中鼓风机、管道和水流所产生的。其对人体健康的危害是多方面的,尤其是对听觉器官的损伤,长期在强噪声环境下工作可能导致噪声性耳聋。噪声对人体中枢神经系统、植物神经及心血管系统方面的损害也很严重。此外,一些已建成的污水厂由于缺乏足够的噪声隔离设施或是生产设备老化,导致不同程度噪声超标。
3.2.4 污泥问题
在污水处理过程中。产生的污泥约为污水处理量的1%~2%。污泥中有大量病原菌、寄生虫、有机污染物和重金属等有害成分,易腐烂并产生恶臭。目前,处理污泥的主要方法是露天堆放或简单填埋,尚未走上良性的处置轨道。
4 改进和解决城市排水运行安全隐患的措施
4.1 改善城市道路和下穿立交积水问题
解决现有城市道路积水问题,可采取及时提升河道下游闸门,降低河水标高,减少河水顶托,加快排水速度;必要时,在雨水管道入河增建提升泵站;对现有收水口进行改造,在低洼处增设收水口,采用线性收水口改善收水效果。解决下穿立交积水问题,可采取在立交桥头抬高路面,形成挡水坝,并增设雨水截流设施.以断绝客流雨水。同时,改造排水泵站,增加抽升能力。对新建雨水管道的出水口,要考虑河水顶托因素.采取调整设计流速、增大管道断面、抬高地面标高、建设提升泵站等措施。
4.2 加快治污截污工程和污水处理厂建设步伐。建议全面实施雨污分流排水体制,加快旧城区雨污水分流改造以及污水管道的建设步伐,使污水排放与收集系统更完善、更合理。同时要加快污水处理厂的建设步伐,使污水能够进行集中处理,以减少水体污染,提高城市污水处理率。
4.3提高设计标准,积极采用“四新技术”,建议国家有关部门组织人员,论证和修改排水管道设计与施工规范以及质量检验评定标准中的污水管道相关款,并编制单独的国家污水管道有关的规范、标准。要尽早淘汰混凝土管等脆性管材和刚性接口,积极推广新型塑料管材以及柔性接口管材,减少污水渗漏。在排水管道的建设中,要在适当位置增设闸槽井,方便施工截流。在污水处理上,要积极采用新技术、新工艺、新设备,提高处理效率、降低处理成本。要提高泵站设计标准.增大排水能力和运行可靠性。
4.4 合理确定污水处理厂规模,合流制污水处理厂在确定其雨季处理规模及工艺时,应充分考虑初期雨水会使进水的水量和水质超标,导致出水水质不达标问题。因此,要科学、合理、慎重的选择截流式合流制排水系统的截流倍数n0,尽量减少初期雨水的进入;如果场地及投资允许,可在污水厂内修建水量调蓄池或是选择具有较强抗冲击负荷的污水处理工艺,如氧化沟工艺等。污水处理厂的噪声问题.可以采用隔声罩,加消声器,控制管道噪声,采用提高鼓风机房围护结构的隔声能力等措施减小噪声污染。防止恶臭污染的主要措施有:给池体加盖、在敞口的沉淀池和曝气池周边设多处抽气及活性碳吸附设备、延长曝气池中污泥龄以减少恶臭污染物等。污水处理厂与其它建筑物之间应设置绿化隔离带.既可隔离噪声、吸收恶臭、净化空气,又可美化厂容。另外,条件允许时,建设全封闭的污水厂或地下污水厂,可有效消除噪声和恶臭污染。对污泥问题的处理和处置要达到减量化、稳定化、无害化和资源化的目的,应统一建设城市污水污泥处置中心,常用处理工艺有填埋、焚烧发电、水泥厂焚烧、厌氧消化/生物制气、半干化+综合利用等主要工艺。应根据污泥产生量和污泥成分选择合适的处理工艺。
4.5 实行现代化管理。提升管理水平。加快技术创新
从2006年开始,该市排水管理部门就开展了排水管网地理信息系统的研制和开发工作.已逐步建立起了排水管网的电子档案.实行了动态管理。今后.还需要进一步研制和开发排水管网计算机动态监控和中央调配系统,实时监测管网运行的完好情况,向各污水厂合理调配污水资源。同时,要加快对排水设施运行管理中各环节的技术创新改造.加大职工创新能力的培养力度。
4.6 依法建设和管理城市排水设施
严格执行《城市排水规划管理办法》。(1)依法将城市排水设施的建设和维护管理资金,列入市的年度财政预算。按照养护标准和技术等级,有计划的对排水管网、泵站进行养护维修和更新改造。(2)依法促使城市规划、建设部门,根据城市新区开发建设的需要,同步进行配套排水设施的系统建设,要考虑排水出路或临时出路问题。(3)依法管理排水设施,严格用户排水许可的各项技术标准,认真执行排水许可制度,加大对用户违章排水、超标排水的处罚力度。