中国城市污水处理工艺现状调查与技术经济指标评价 6页

'万方数据·城市给排水·巾国城市污水处理工艺坝状调直与技市经济指标评价王涛楼上游(机械科学研究院环境侏护技术与装备研究所，北京l。o。44)-A19[7月摘要通过对我国城市污水处理厂处理工艺和运行效果的抽样调查、分析与评价，针对我国国情．分析比较了当前我国污水处理厂主要使用工艺的处理效襄(普通污染物去除、除磷脱氮)、运行稳定性、自控要求、二次污染等技术指标以及能耗、投资、运行费用、占地面积等经济指标，评价出城市污水处理主体工艺在不同情况的适用性。并就合理确定建设规模。选择城市污水处理厂工艺，科学地进行I艺方案比较等问题作1初步探讨。关键词城市污水处理I艺调查技术评价经济评价2000～2002年，由原国家经贸委、建设部、原国家机械[：业局、机械科学研究院、中罔通用机械工程总公司共同组织了对中国城市污水处理国产设备和工艺运行的现状进行跟踪调研。为了全方位地反映真实情况．在全国建成的400余家城市污水处理厂中，选择正常运行一年以上的36家污水处理广作为具备抽样调查条件的用户，按规模、工艺、城市经济类型进行r抽样调查。根据采集到的数据和全国范围内污水处理工艺和设备领域技术专家以及用户的意见，经过分析研究，实现了既定研究目标。1我国城市污水处理工艺现状调查1．1工艺发展概况和现状我国城市污水处理技术的形成是自主开发和引进消化相结合的产物。从“六五”、“七五”、“八五”到“九五”期间，在高浓度工业有机废水和城市污水及其再生利用等技术装备领域，分阶段地开展了全面的研究．基本上懈决了我国水污染治理工作的技术需求和装备保障。20世纪80年代初期，原国家科委、国家环保局联合组织水污染治理技术的国家环保项目科技重点攻关。在这一时期，许多国外的环保技术公司和环保技术研究开发机构也纷纷进入我国水污染治理技术市场。他们采取合资、合作、转让、代理等多种方式，将许多具有世界先进水平的水污染治理技术带入我国。国际E一些经济技术组织也为我国引进了大蛀的水污染治理技术，促进了国际技术台作。特别是20世纪80年代到90年代期间，人批城市污水处理厂利用外资兴建，同时也将国外技术引入我国，成为借鉴国外技术的最好途径。目前我国城市污水处理厂设计采用的工艺，基本涵盖世界各国的先进工艺，工艺技术水平与国外同类技术水平比较接近，基本满足我国不同地区不同水平的需求。抽样调查的污水处理厂涉及的工艺有8大类：普通活性污泥工艺、水解一好氧工艺、AB工艺、A／O工艺、As／O工艺、氧化沟工艺、SBR及其改进工艺、土地处理工艺。其中采用普通活性污泥工艺的占抽样总数的30．6％，采用氧化沟工艺的占13．9％，其他工艺占55．5％。以上结果基本上反映_『目前我国城市污水处理工艺的使用分布情况。1．2污泥处理处置情况抽样结果显示．采用污泥中温厌氧消化的厂家占被统计污水处理厂的31％，处理污水规模大多数在lO万lq]3／d以上．其中采用一级中温厌氧消化约占45％．采用二级中温厌氧消化约占55％。在污泥浓缩方面。有35个厂采用不同的污泥浓缩工艺。占被调查采用污泥处理工艺的97％；污泥浓缩形式以重力浓缩为主．约占被调查对象的94％；采用机械浓缩的约占被调查对象的6％。在污泥脱水方面，有35个厂采用了不同的污泥脱水工艺，占被调查采用污泥处理工艺污水处理厂的97％；污泥脱水的主要方式是压滤脱水，有27座污水处理厂采用；使用离心脱水系统有7座；还有1座采用压滤及离心脱水。污水处理厂污泥的处置方式主要是填埋、堆肥和直接农用，分别占被调查对象的67％，14％，蛤木捧水V01．30No．s20041 万方数据22％，有一蠼厂采用上述三种方式的组合。I．3处理水再生利用情况抽样调查结果表明，污水处理厂出水直接排入河道占统计数量的56％，用于农田灌溉和其他占38．89％。其中出水得到部分利用的凋查对象占36％，二l==要是经过深度处理后作为厂区杂用水，景观绿化和污泥处理车间滤带冲洗水等用途。目前北京高碑店污水处理厂已建成l万m3／d中水回用车间(作为厂内杂用水)，并已将二级处理出水3万m3／d就近供给华能发电厂，经进一步深度处理后用作电厂冷却用水。高碑店污水处理厂对处理水的再生利用已完成近期30万m3／d，远期47万m3／d的规划方案；青岛海泊河污水处理厂已建成的出水再生利用上程4万m3／d，．乇要用于工业冷却、电厂冲灰、市区景观和生活杂用水等；成都市三瓦窑污水处理，+已经建成2万m3／d的再生利用工程；天津市对各污水处理厂亦提出了建设污水再生利用工程的要求．并正进行新的处理工艺试验。2我国城市污水处理工艺分析评价从全国污水处理厂建设总的趋势来看，20世纪80年代建设的市政污水处理厂主要果用普通活性污泥工艺及其改良工艺，期间引入了AB工艺作为城市污水处理选择工艺之～，并得到一定范围应用；20世纪80年代束90年代初随着除磷脱氮要求的提出，A／O工艺、A2／O工艺因其较好的除磷脱氮效果而逐渐应用于城市污水处理之中，并且成为主流；20世纪90年代中期氧化沟工艺困其良好的脱氮效果且无需沉淀池开始被推广，此时期上马的大型市政污水处理项目基本上采用氧化沟工艺；近几年SBR工艺因其占地节省，运行控制高度自动化而开始被广为采用。2．1技术指标评价从技术角度分析，这几种工艺核心机理都是建立在活性污泥理论的基础之上，除_r除磷脱氮性能存在一定差异外，在处理效果，出水稳定性等方面都经过了实践的考验。但在运行管理、维护维修、自控要求等方面各有特色，而且都存在着相对的弱点。2．1．1普通污染物去除效率本次对抽样对象的cOD，BOD，SS的去除效率进行了调查。从结果来看，普通曝气工艺、水解好2蛤水排木vm．30No．51004氧工艺、A／O工艺、A2／o工艺、氧化沟系列工艺、SBR系列工艺、AB工艺相差不多，土地处理效率最低，但各工艺在合理的设计下都能够达到出水达标排放要求。以B()D去除为例，各上艺对比情况见图1(纵坐标为各工艺该项目的评价相对分值，分值越高，该指标越优良。下同)。为作图方便，以字母代表各工艺，即：A为普通曝气上艺；B为水解好氧上艺；C为AB上艺；D为A／O工艺；E为A2／o工艺；F为卡式氧化沟；G为奥式氧化沟；H为交替式氧化沟；I为一体化氧化沟；J为SBR工艺；K为MSBR工艺；L为IDEA工艺；M为ICEAS工艺；N为CASS工艺；O为UNITANK工艺；P为芦苇湿地处理。蓁～m．洫圳m咖咖肌糊．蛆 孰栅吣棚咖．o．o万方数据图3吾工艺运行稳定性评价对比艺和最近出现的新改型工艺(一体化氧化淘工艺、UNITANK工艺)运行稳定性尚无确切保证。2．1．4自控要求工艺对J：自控要求的高低直接影响工艺运行的稳定性、工程投资、员工素质等。自控要求低(定性评价分值高)相对工艺来讲稳定性高，投资省，员工素质要求较低，反之亦然。图4为各工艺自控要求对比情况，可见氧化沟系列上艺自控水平要求相对低，而SBR系列工艺无一例外自控水平要求高；普通曝气工艺自控水平要求非常高，因为目前普通曝气工艺主要应用于大型和超大型污水处理项目中的缘故。抓咖．咖岫删且且ABCDE}GII1JKLMNOP图4各工艺自拄要求定性评价对比2．1．5二次污染对r二次污染，除芦苇湿地工艺与自然水体直接相通，容易造成_：：_二次污染外，其他工艺基本相差不大，主要是注意污泥处理即可。2．2经济指标评价经济指标分析涉及总投资、装机功率、处理单位水量投资、运行费用、占地面积等。每种工艺都有其特点，在节省投资、占地、运行费用等方面各有优势。2．2．1能耗各工艺能耗本身相差不大，这是因为能耗很大部分在于提升泵房和鼓风机房的电耗，而提升泵房的电耗主要取决于受纳水体水面高程，进水管底标高咀及工艺水力损失，鼓风机房的电耗主要取决于进出水水质情况。相对而言，土地处理工艺能耗较低。鋈一鳍水捧水V01．30No．520043㈨㈨兰!㈨㈣㈣㈣耋! 万方数据上程；1万～10万m3／d的有14座，‘般建在中小城镇。由于处理规模、背景条件、受纳水体要求等的不同，上述工艺对比难免存在一定误差。据评价结果，结合专家意见，笔者认为污水处理工艺选择及污水处理厂建设H}应注意以下问题。3．1合理确定建设规模对一个城市来说，需根据城市总体规划和排水规划，分期分批地建设污水管网和污水处理厂。要根据水环境保护的目标，总体规划，分期实施，逐步到位。城市排水工程建设是一项系统工程，涉及城区管渠改造，污水的收集、输送(包括泵站)，污水处理和排放利用以及污泥处嚣等问题；在河网城市，还需考虑上游、下游和水体自净问题。3．2城市污水处理厂的工艺选择污水处理厂的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水处理厂规模，污泥处置方法及当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素作慎重考虑。同样的工艺，在不同的进水和出水条件下，取用不同的设计参数，设备的选型并不是一成不变的。具体工艺的选择要求包括：(1)技术的合理性。要求技术先进而成熟，对水质变化适应性强，出水达标且稳定性高，污泥易于处理。出水有回用要求的要选用深度处理工艺，对有氮磷去除要求的要考虑具有除磷脱氮效果的工艺。(2)经济节能。“运行费低，造价低，占地少”是经济节能的基本要求。对于城市污水处理。运行费用主要在两个方面：一是提升泵房电耗，一般占运行费用的20％～30％，主要与出水水位标高，进水管底高程，工艺流程水头损失有关；二是鼓风机房电耗，一般占运行费用的50％～60％，主要与进出水BOD或NH、一N等的要求有关。因此不同工艺本身对电耗影响较小，即工艺对运行费用的影响相对较小。但造价和占地则不然，倒如SBR工艺池深可达到8m，因此占地较少；Biolak工艺主体工艺构筑物可以采用土池结构，因此节省了大量的工程土建投资。总之，在比较工艺的经济性方面主要是投资和占地的因素间的比较。(3)易于管理。操作管理方便，设备可靠且维修简单是基本要求。目前城市污水处理工艺所采用工艺机理基本上是基于活性污泥理论的，因此曝气设4蛤木排木V01．30No．52004备的选择就足运行管理的关键。(4)重视环境。厂区平面市殴与周围环境相胁调，注意厂内噪声控制和臭气的治理．绿化、道路与分期建设结台好。最大程度消除■次污染是进行工艺选择时必须考虑的。3．3科学地进行工艺方案比较为了降低投资和运行成本，凶地制宜地进行工艺方案比较是必要的。应该看到，同样的工艺，采用的设计参数不同，其结果也是不同的。对工艺方案的比较力求客观全面，在同等进水、出水条件下，其设计参数应包括对各种污染物的去除率、曝气时间、污泥负荷和容积负荷、曝气量和氧的利用率(即动力效率)、污泥产量(即污泥指数)等作全面分析，数据丰富就可以集思广益，扬长避短，根据技术合理，经济合算．管理方便．运行可靠且有利于近、远期结合的原则，进行工艺方案的优化选择。总之，污水处理工艺多种多样，目前存在且仍被采用即说明有其特点和适用性，当评价污水处理工艺的“好”与“不好”的时候，应当考虑诸多因素的制约和限制，切不可盲听盲从，应该实事求是，运用科学、有效的方法分析评价，得出正确的结论。口电话：(010)88301947E-mail：wwangttao@sDhu．corn收稿日期：2003．10．22r+“+《武文市建是工程施工国诅计文件审查要点》开始实施{(武汉市建筑工程施工圈设计文件审查要点》(简{称“审查要点”)于2003年10月1日开始实施。该书涉{及建筑、结构、给水排水、建筑电气、暖通空调及动力、{岩十工程勘察6个专业。有关给水排水内容分为建筑t给水排水64条，多层建筑灭火设旅23条，高层建筑灭}火设施38条，固定灭火设施75条，引用r现行国家设；计规范17本，共编成200条审查要点(古相关的强制t性条文)。I“审查要点”依据工程建设标准强制性条文，建设j{部施[圈设计文件审查要点以及国家、行业及地方标{{准，针对武汉市实际情况及常见的各类建筑工程，纳入{i丁适用该市自然情况的有关标准的内容。垒书采用表i{格和编码方式按专业分册编制，简洁明了．并为将来施{t工图审查的计算机信息化打下r基础。{l(通讯员闰子培)：1k++一十一一一十+十++一一一～一H．』 中国城市污水处理工艺现状调查与技术经济指标评价作者：王涛，楼上游作者单位：机械科学研究院环境保护技术与装备研究所,北京,100044刊名：给水排水英文刊名：WATER&WASTEWATERENGINEERING年，卷(期)：2004，30(5)被引用次数：19次相似文献(10条)1.期刊论文靳国正.JinGuozheng我国城市污水几种处理工艺简介-重庆环境科学1999,21(4)介绍了近年来城市污水处理工程中常用的几种处理工艺和主要设计参数.2.学位论文顾小红以城市污水作补充水的工业冷却水系统微生物控制工艺的研究2003目前城市污水回用作工业冷却水的研究大都建立在对二级处理的城市污水进行深度处理的基础上,其处理费用高昂,所以城市污水回用作工业冷却水的工艺的实际应用进展缓慢.该文将经过二级处理的城市污水直接回用作工业冷却水,然后改进冷却水系统的水质稳定处理工艺,使之适应补充水水质改变后的新工况.冷却水系统的水质稳定处理工艺包括防腐、阻垢、微生物控制等.该文从工程应用角度出发,主要研究直接以城市污水作补充水的循环冷却水系统的微生物控制技术.3.期刊论文张志斌.夏四清.赵建夫.杨殿海.饶应福.ZhangZhibin.XiaSiqing.ZHAOJianfu.YangDianhai.RAOYingfu化学生物絮凝工艺处理城市污水的试验研究-工业水处理2005,25(7)试验采用化学生物絮凝工艺处理上海市低浓度城市污水,分析不同聚合氯化铝铁(PAFC)投加量条件下的污染物去除效果,探讨化学生物絮凝工艺的反应实质.平行对比试验结果显示:化学生物絮凝工艺是一种化学和生物协同作用深度集成的污水强化一级处理工艺,在相同加药量条件下,该工艺对污染物的去除效果显著优于化学强化一级处理工艺;在总水力停留时间2h,污泥回流比33%,聚丙烯酰胺(PAM)投加质量浓度0.5mg/L,化学生物絮凝池各廊道的DO值分别为1.9～3.2mg/L、1.3～25mg/L和0.3～1.5mg/L的条件下,液体PAFC投加质量浓度为70mg/L(Al2O310.8%,Fe2O31.8%)时,化学生物絮凝工艺的出水CODCr、TP、SS和NH3浓度满足城市污水综合排放二级标准.4.期刊论文霍天瑞.王海.董浩.郑枫.张欣.HUOTian-rui.WANGHai.DONGHao.ZHENGFeng.ZHANGXin厌氧-缺氧-移动床复合生物处理工艺处理城市污水运行效能分析-内蒙古工业大学学报（自然科学版）2010,29(2)本文考察了厌氧-缺氧-移动床复合生物处理工艺(anoxic+anaerobic/moving-bedbiofilmreactor,A2/MBBR)在长期运行下对模拟生活污水的净化效能,在水力停留时间为6.8h,溶解氧为1.5～2.5mg/L的条件下,中试运行1个月,稳定运行6个月,生物需氧量(BOD)平均去除率可达到94%以上、化学需氧量(COD)的平均去除率可达到91%以上、NH4+-N平均去除率为98%、总氮(TN)的去除率可达到76%以上、总磷(TP)的去除率可达到81%以上,达到回用水水源标准.5.会议论文蒲重良.简放陵高效A2/O处理城市污水技术结果初报2003采用高效A2/O技术处理广东南海市金沙镇生活污水，监测结果表明：CODcr去除率达到87％，BOD5去除率达到96％，SS去除率达到98％，NH3-N去除率达到88％，TP去除率达到82％，达到了国家规定的排放标准，而且工程投资158万元，与传统处理工艺相比，降低39％;直接运行费0.19元/m3，比传统处理工艺降低45％;占地面积620m2，比传统处理工艺减少57％。6.学位论文武学军西安市城市污水再生回用研究2005本文通过大量的调查、研究，对西安市供水、用水情况进行分析，并对未来几年西安市水量供需平衡进行了预测、分析，通过大量的数据，分析并指出了缺水给西安市带来的危害，同时提出了解决西安市水资源短缺的途径。在研究、分析了大量的国内外污水回用工程与实践基础上，提出了污水厂二级出水深度处理工艺，并对各工艺的适用性进行了分析，为选择适用于西安市生活污水深度处理的合理工艺提供了依据和参考。本研究根据西安市水资源状况、供排水现状、自然条件和社会发展状况等特点，提出了近、远期污水回用方案，并分别进行了工程投资估算和经济分析，同时提出了对利用再生水资源有效的行政、经济、技术性鼓励政策。7.期刊论文彭勃.PENGBo城市污水的深度处理工艺-工程建设与设计2010(8)分析了城市污水二级生化处理后深度处理的进出水水质特点,得到悬浮固体和磷是深度处理的主要去处除对象.根据深度处理去除的对象,探讨了适合于城市污水深度处理的三种工艺.通过分析得到,新型的活性砂滤池和纤维滤池是城市污水二级生化处理后深度处理工艺较佳的选择.8.期刊论文邓风城市污水深度处理工艺及回用途径探讨-节能2002(4)提出了几种城市污水深度处理工艺,探讨了城市污水的回用途径及污水资源化的意义.9.学位论文张宝东A/A/O工艺处理低浓度城市污水空间特性模拟研究2009本课题是华中科技大学环境学院与安庆市城东污水处理厂产学研合作项目，目的是更好地指导安庆污水处理厂的生产运行，同时对其他活性污泥污水处理工艺的设计、生产、运行提供借鉴。本研究用SBR工艺的时效特性来模拟安庆市城东污水处理厂A/A/O工艺的空间特性。主要研究了A/A/O工艺处理低浓度城市污水模拟工艺的启动与运行效果分析、非常规控制对工艺性能的影响、工艺底物去除时效特性分析以及工艺有机物去除动力学分析。研究结果表明：
　　1、控制桶对COD平均去除率为81.2%，NH4+-N平均去除率为90%，TP平均去除率为72.4%，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。处理效果与安庆市城东污水处理厂A/A/O工艺相近。
　　2、对于处理低浓度城市污水的A/A/O工艺，每天排出适量的剩余污泥，以保持活性污泥具有较高的活性。减少好氧池曝气量，以减小聚磷菌内源呼吸消耗以及内循环水中DO；再配合进水Ph值和磷负荷的调节，使聚磷菌成为厌氧池的优势菌群，可以提高工艺的脱氮除磷效果。
　　3、对于模拟工艺，厌氧段主要完成磷的释放过程，同时去除了大部分COD；缺氧段不仅进行反硝化过程，而且存在着较为明显的反硝化除磷过程。
　　4、本模拟工艺的有机物去除动力学分段模式：S=Soexp(-k2Xt)其厌氧、缺氧、好氧阶段2K值分别为0.0007598、0.0001600、0.0000581。整体模式：S1-n=S1-n+(n-1)kt:式中,k=0.0000477,n=3.2767.10.期刊论文葛春鹏.李少春.GEChunpeng.LIShaochun利用城市污水作电站循环水补充水的处理工艺试验研究-西北电力技术2001,29(3)介绍了发电厂循环水补充水采用城市污水作为水源的处理工艺试验研究,结合城市污水特性进行了大量研究工作,确定发电厂可以利用城市污水深度处理水作为循环水的补充水水源,确定了一种适合于现场实际运行并保证电厂安全运作的循环水处理工艺方案,该方案已被委托方采纳为工程设计依据. 引证文献(19条)1.段连钧.刘杰.谷兆全.乔蕴虹.陆晓岚.童德馨.徐鸿德传统活性污泥工艺升级改造的设计优化研究[期刊论文]-中国给水排水2010(11)2.郑欢我国的废水处理方式前景[期刊论文]-北方环境2010(1)3.陈池小城镇排水规划探讨[期刊论文]-三峡环境与生态2010(5)4.张永.王栋.汪静.达书峰三沟式氧化沟不同运行工况比较[期刊论文]-中国科技信息2009(16)5.郑欢浅谈我国的污水处理方式前景[期刊论文]-黑龙江环境通报2009(4)6.张杨.杨海真.蔡明红.王峰南极地区的污水处理与控制管理[期刊论文]-水处理技术2009(3)7.于淼.黄勇.李勇.潘扬废水生物脱氮除磷工艺技术经济比较分析[期刊论文]-环境科学导刊2008(4)8.吴承立Carrousel氧化沟工艺处理城市污水设计[期刊论文]-中国科技博览2008(19)9.邓荣森.张新颖.王涛.肖海文氧化沟工艺的技术经济评估[期刊论文]-中国给水排水2007(16)10.陈洪斌.于凤.孙博雅.何群彪.明玲玲集中式污水处理系统的最佳规模研究[期刊论文]-中国给水排水2006(21)11.杨红.崔崇威.钟佐.权伍哲老旧城市污水厂生化池技术改造的可行性研究[期刊论文]-哈尔滨商业大学学报（自然科学版）2006(3)12.陈洪斌.唐贤春.董滨.于凤.何群彪市政污水处理厂工艺运行探讨[期刊论文]-环境工程2006(6)13.米志立深圳市污水处理效果和经济性分析[学位论文]硕士200614.张玉平两段上向流曝气生物滤池（TUBAF）处理城市污水试验研究[学位论文]硕士200615.侯继燕中国西部小城镇污水处理技术指南研究[学位论文]硕士200616.卓明.冯裕钊.陈勇.庞子山.卓吉华污水处理中的经济性分析[期刊论文]-给水排水2005(12)17.刘云根新型除磷剂在水体中除磷的应用性研究[学位论文]硕士200518.况力一体化奥贝尔氧化沟在工程实际中的应用[学位论文]硕士200519.王晓华某城镇污水处理厂的设计与调试研究[学位论文]硕士2004本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_jsps200405001.aspx授权使用：中国人民大学(zgrmdx)，授权号：747aff89-d7f5-4af4-b6d8-9efc00fbf703下载时间：2011年6月8日'