小城镇污水处理技术.doc 13页

'小城镇污水处理技术水和我们的生活息息相关，洗衣做饭、浇花种地要用水、生产加工也要用水，离开水人类将失去一切。如果我们用过的水变成污水流到大自然中去就会破坏生态平衡，不但污染了环境还会影响人类自身的健康。在我国，产生水污染的区域源头大致分为三类：农村、小城镇和大中城市，对于大中城市来说，尤其是大城市，公共基础设施较为完备，对于水体污染的净化、循环使用有着相对完善的系统；而在我国广大农村，由于工业化程度较低，水污染的影响相对较小，那么小城镇呢？小城镇是农村和城市之间的纽带，是农村城市化的过渡阶段，经济发展空间大、势头强，人口占全国总人口的比重大，很自然地，伴随而来的工业化水污染和生活用水污染也就与日俱增，所以小城镇的污水处理倍受关注。建设小城镇污水处理厂，从源头积极治理，无疑是保护生态环境、走可持续发展的重要途径之一。今天，我们就和大家来探讨一下农村中的小城镇污水处理现状以及应对方法。小城镇的概念为了让大家透彻的了解小城镇污水处理，我们先回过头来关注一下小城镇，提起小城镇，我们第一反映是：喧闹的集市、朝气蓬勃的乡镇企业、人流涌动的城乡结合部，没错！他们都是小城镇的元素。 准确的来说，小城镇是具有一定规模的人口聚集点，居民主要从事非农业生产活动。小城镇是一个广义的整合概念，它区别于大中城市和乡村，可以说是有“城”有“镇”，具体包括四种：20万人口以下的小城市、国家批准的建制镇、尚未设镇建制的乡政府所在地以及纯属集市贸易的集镇。小城镇水污染的危害在我国，小城镇可谓分布广、数量大、影响深远，所以，在积极推进经济发展的同时，如果配套措施跟不上就会出现污染环境，破坏生态平衡的现象，典型的例子就是水污染。小城镇排放的污水源头一般由居民日常生活、小型餐饮服务、小型轻工业、手工业生产以及公共卫生服务设施等组成，其中50%以上是生活污水、工业以及农产品加工的废水。从成分上来看，标准水基本上不含重金属和有毒、有害物质，但是小城镇污水中悬浮物浓度、氮和磷的含量较高。特别是一些小城镇排水系统不完善，大多采取明渠排水。雨水和地下水入渗现象严重，降低了污水中的有机物浓度。小城镇水污染的危害可以用四个字概括：“害己害人”由于农药的广泛使用、工厂的建立，致使许多地方的河流受到不同程度的污染，饮用水中大肠杆菌超标，严重影响了人们的身体健康，正所谓“害己” 小城镇和大中城市在水系上是相通的，而且往往处于大中城市的上游，小城镇污水治理做不好，大中城市水环境的质量也会受到牵连，正所谓“害人”。水污染既“害人”又“害己”，那么小城镇污水处理有什么针对性、可行性的解决方法吗？我国在污水处理工艺发展的道路上可以说起步晚，发展慢，不均衡，从70年代末开始起步，一直到20世纪末污水处理技术才崭露头角，逐步推广应用，而且技术应用主要集中在大中城市。所以，在对待小城镇污水处理问题上，我们不能照搬照抄大中城市的污水处理方法，要结合实际情况作出选择。小城镇污水处理特点那么小城镇污水处理有什么特点呢？首先小城镇经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的技术少，主要面向操作简单，结构紧凑的经济型污水处理系统。如果直接引进国外一些高价值的新工艺、新设备，经济负担重，不太现实；其次，维护管理方面的技术人员以及设备运行管理经验也严重缺乏。最后，也要考虑到小城镇人口少，污水处理负荷相对较低的特点。一般来说，日处理量大于10万吨为大型污水处理厂，1-10万吨为中型污水处理厂，小于1万吨为小型污水处理厂。许多小城镇污水处理量为日均处理量5000～20000吨。适合小城镇污水处理技术的工艺 针对小城镇污水处理的特点，结合当地实际情况，应优先考虑那些基建投资省，运行费用低，节能降耗明显，不投加药剂或投加药剂很少的处理系统。处理系统要简便易行，运行稳定，维护管理方便，利用小城镇现有技术与管理力量就能满足设施正常运行的需要。就现今小城镇污水处理工艺而言，按其作用原理分为物理处理法，化学处理法和生物处理法三种，推广效果比较好的是生物处理法中的循环式活性污泥法。英文解释为CyclicActivatedSludgeTechnology，简称C-TECH工艺。C-TECH工艺的流程　　　　　　　　　　C-TECH工艺处理程序依次为机械处理、生物处理和化学处理三大步骤，污水进入污水处理厂后先经过一系列机械处理，包括粗格栅、提升泵房、细格栅、旋流沉沙池，然后再经过生物处理C-TECH池，最后进入消毒池进行消毒，出水即可达到国家再生水的利用标准。场地设计在选择污水处理厂的厂址时，应尽可能在主风向的下方，地质条件较好的地方。比如，地基较好，承载力较大，地下水位较低，便于施工。小城镇的污水是由当地的市镇管委会来统一管理的，污水通过分布在城镇的地下管道进行收集，所以污水处理厂最好建在市镇污水管道的输出口端附近，这样可以加快污水的输送的时间、降低建造输送管道的成本和维修费用。粗格栅 收集到的污水由地下管道先流入粗格栅房。设置粗格栅是为了保护后续的处理设备，由于市政收集管线处于地表以下的原因,粗格栅房常以“地下室”的形式出现。地下室高度距离地面，依市政管线距离地表的距离而定，宽长以满足设备安置以及工作人员操作需要为好。粗格栅房最核心的设备就是粗格栅过滤器，它的主要作用是将污水中的大块固态污物进行有效拦截，做到固态分离，而且也免除了对后续处理设备造成的损害。粗格栅过滤器外观形式多样，有的酷似一只的大象，“象鼻”部位是由一条宽半米左右的格栅长条深入到污水进水口处，污水源源不断地经过格栅，但是超过格栅间距的固态污物就被阻隔下来，格栅长条倾斜的角度为60度。粗格栅所能截留污染物的数量、大小，随所选用的栅条间距和水的性质而有很大的区别。一般以不堵塞水泵和水处理厂站的处理设备为原则，常规为2厘米左右。如果污物不断堆积，必然会阻塞污水进水口，所以，设计人员还在格栅长条两侧安装了电动履带，带动着多组相平行的金属栅条顺时针进行循环转动，循环的栅条与固定栅条的空隙相互咬合，自下而上慢慢移动，于是堆积在进水口的固态污物也就随时被平行的金属栅条带走了。 那么带走的固态污物去哪里了呢？这就是粗格栅过滤器的固态污物收集装置，外观酷似“大象”的身体，经粗格栅拦截的大块污物源源不断地掉入固态污物收集装置，然后经人工铲入垃圾箱中，再运入垃圾场进行无害化处理。粗格栅建造时,根据需要设计数量，一般要同时至少安装两台，一台主机，一台备机，当一台发生故障的时候启动另一台粗格栅，以维持整个系统的正常运转。由于污水经过粗格栅属于水处理的第一步，而且格栅房在水平面以下，所以产生的有害气体较多，在粗格栅建设同时需要建造排气系统，不断地抽取有害气体，以避免粗格栅操作时引发的工作人员中毒。提升泵房污水经过粗格栅处理后，已经完成了固态分离，那么我们刚才讲了污水进水口处于地下的位置，那它经过粗格栅工序后，如何到地表呢？这就是紧接着的工序——提升泵房。提升泵房顾名思义，就是依靠污水泵将污水提升到一定高度使其能够在重力作用下自流。一般小城镇污水处理设备的提升泵同时安装3台，每台流量为300立方米每小时，扬程12米。提升泵房一般采用多台泵，并设有备用泵，在某台水泵出现故障时，可启用备用水泵，实现污水处理厂的不间断持续运转。细格栅污水经提升泵提升后流入细格栅房，细格栅房中的细格栅机可以进一步去除污水中细小的漂浮物。 细格栅房分为地上和地下两层，地上层为细格栅工作区，地下层为漂浮物处理区。污水先进入格栅工作区，区内安装有细格栅机，细格栅机的作用与粗格栅机相同，不同之处只是在格栅的设计上，粗格栅是利用循环栅条沿着固定栅条的空隙移动而带走固态物，细格栅则不同，他直接利用循环式履带清除细小漂浮物，履带也是由格栅构成，在每个格栅间隙中安装有多排方向朝上的钩子，每个钩子之间的距离为不大于5毫米。您看！随着履带顺时针运行时，一排排钩子就可以轻松地携带走污水中的细小固态物了。那么带走的细小固态污物去哪里了呢？细小固态物进入了处于地下层的漂浮物处理区。粗格栅工序中，因为过滤掉的是较大的固态物，分装到垃圾箱处理掉就可以了，而细格栅工序中，过滤掉的是细小的漂浮物，形态上零碎，直接处理不是很方便，所以地上层过滤的细小固态物通过管道进入格栅压榨机，漂浮物经压榨机压榨成干燥垃圾，经人工运入垃圾场进行统一处理。旋流沉砂池污水经细格栅处理后进入旋流沉砂池。因为污水中含有沙砾等无机颗粒，不属于污水处理的范畴，所以旋流沉砂池的主要作用就是把污水中密度较大的无机颗粒分离出来，以提高后续工序中的处理率。 旋流沉砂池外形为圆柱造型，在圆柱底部3分之一处安装有叶轮桨，叶轮桨的中心有一根立式柱一直伸出水面，当柱顶端的电动机开启时，叶轮桨开始旋转，叶轮桨转速为每分钟12-15转，叶轮桨旋转产生离心力，在离心力的作用下, 污水中较大密度的砂粒被甩向池壁,然后沿着池壁滑向池底的集砂区，调整转速,可以达到最佳沉淀效果。集砂区中的沙砾通过排砂管适时地排出旋流沉砂池。C-TECH池污水经旋流沉砂池后流入C-TECH池， C-TECH池也称生化池，是循环式活性污泥处理系统中最为核心的一部分，本质上是利用活性污泥来对污水起到净化的作用，那么我们来了解一下活性污泥的渊源。1916年世界上第一个活性污泥处理厂诞生了，到今天，活性污泥法经过近100年的发展，在理论和实践上都取得了很大的进步，也是目前小城镇污水最主要的处理方法。活性污泥法是指在盛满污水的池体中，通过曝气充氧自然产生活性污泥，由活性污泥中的微生物与污水中的有机物充分作用，来降解和去除污水中的有机物，使之得到净化的方法。活性污泥如此神奇，那它到底是什么呢？它是一种人工培育的生物絮凝体，呈现为褐色，是由好氧微生物及其代谢和吸附物质所组成。其中，微生物是活性污泥的主要组成部分，各种微生物构成了一个生态平衡的生物群体。 活性污泥表面栖息、生活着大量的好氧微生物，这种微生物在氧分充足的环境下，形成泥花状态，到处混合，使得微生物均匀分布，并与废水充分接触，对废水中的有机物进行吸附、吸收、氧化分解，最终达到净化效果。活性污泥作用的发挥还离不开溶解氧，溶解氧是指溶解在水里氧气的量，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数来表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。在曝气池中，没有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存也不能发挥氧化分解作用。了解了C-TECH工艺的本质，我们来看关于C-TECH池的运行阶段，主要包括进水曝气阶段和沉淀阶段。曝气阶段污水进水口不是直接进入到曝气区的，而是先进入到“生物选择器”。生物选择器是由众多容积较小的污水污泥接触区组成，在这些接触区内，进入的污水和从曝气区回流的活性污泥相互混合接触。生物选择器的作用有两个，一是在进入曝气区前使污水和活性污泥充分混合，提高了曝气区中溶解氧参与反应时的效率和效果。另一方面，活性污泥在有氧的条件下存在扩张和膨胀的特性，如果不加以抑制会使整个系统不稳定，而生物选择器是一个缺氧区域，它的作用可以有效地抑制活性污泥微生物细菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性。  回流污泥和进水在“生物选择器”混合后进入到曝气区，从鼓风机房送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的微孔曝气装置，以细小气泡的形式进入到污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，使溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果可以总结为：污水中有机污染物得以降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长。沉淀阶段小城镇污水处理系统的曝气时间一般控制在2小时左右为好，系统停止曝气，污水就进入了沉淀阶段。沉淀阶段是整个活性污泥处理系统中非常重要的另一个组成部分。整个系统的处理效果与沉淀阶段的运行密切相关。沉淀阶段的功能主要是通过重力沉降作用将混合液进行泥水分离。为了直观的看到到沉淀过程；在曝气完成后我们取1000毫升的水样放到玻璃器皿中进行观测。污泥絮体在玻璃器皿中沉淀下来，形成污泥层，污泥层不断下沉，上方则形成上清液。污泥的沉淀也是有学问的，它经历了从絮凝到层沉淀 的过程。在沉淀阶段开始时，也就是在曝气刚刚停止后，池中的泥水混合液存在残余动能，污泥颗粒就利用这部分残余动能进行絮凝，通俗点来讲，就是污泥颗粒在水流的运动中不断碰撞、集合，动能消耗完后，污泥才形成一个边界层，并以层沉淀的方式逐层进行沉淀，沉淀速度逐渐增加。活性污泥在沉淀池中下沉，下沉的污泥并没有闲置，在池子的底部设有潜水泵，污泥通过潜水泵不断地从主曝气区抽送至“生物选择器”中，污泥回流量约为进水流量的20%左右。剩余污泥处理系统曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，在增殖的微生物中，超过了维持活性污泥系统稳定运行的那部分污泥，叫做剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放前应通过管道，送至剩余污泥处理系统进行处理，防止污染环境。剩余活性污泥处理主要有浓缩和干化两个基本过程浓缩剩余活性污泥首先进入浓缩池中进行浓缩，这是降低污泥含水率最简单有效的方法。浓缩可使剩余活性污泥的含水率从99%下降到97%左右，剩余活性污泥的体积浓缩到原来的1/3左右。干化浓缩后的污泥含水率仍然比较高，需要进入干化池作进一步处理，以降低其重量。干化污泥的含水率一般低于10%，污泥体积可缩小到原来的1/10—1/2 经过处理后，平均100克的湿污泥转化为干污泥时，重量常常不到5克污泥的利用污泥肥效持久，含有各种农作物的基本养分，包括一些植物所需要的微量元素，能促进作物的生长，而且使用范围广，很多农作物都适用。污泥中含有约14%的腐殖质，它是良好的土壤改良剂，可改善土壤的性质，使土壤形成团粒结构，既能保水，又能保肥。消毒池污水经过沉淀阶段后，还没有完全达标，需要由C-TECH池进入到消毒池进行消毒，消毒池为整个污水处理的最后一步。在消毒池中，利用次氯酸钠溶液与水充分混合接触，杀灭水中的病原菌。净化水的应用小城镇污水经过处理以后，水质大大提高，再利用的方式和途径很多。可以用于农田，菜地的灌溉；林地一年四季需要水源，那么处理后的净化水也可以替代淡水，从而节约了水资源。另外，污水处理后可以用于一些景观建设。人造景观往往需要耗费大量的淡水资源，如果将污水处理后作为造景的原料，那么可以降低淡水资源的使用量。例如，将处理后的污水通过管道源源不断的排到人工湖，同时再依附人工湖建造各种景点，您看，眼前这令人心旷神怡的美景，竟然是由污水变化而来，真可谓—变废为宝，化腐朽为神奇啊。结束语 小城镇，作为拉动农村与城市经济的马车，在经济发展大道快跑的同时，在水资源日益紧缺的今天，希望驾车人能够驻足、回眸、多思，将治水与节水并举，从每个人做起，爱惜我们的水资源，我们相信小城镇正为我国广大农村和城市之间铸建一座可持续发展、和谐的希望彩虹。愿我们的家园天更蓝、水更清。'