王迎春
(山西省第二建筑工程公司,山西太原 030013)
隨著近年來城市建設(shè)的發(fā)展,城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,居民生活污水,工業(yè)廢水劇增,一般城市現(xiàn)有污水管網(wǎng)及污水處理能力已嚴(yán)重阻礙了城市化進(jìn)程,解決污水排放和合理收集污水已成為了當(dāng)前城市發(fā)展的首要問題,建設(shè)污水處理廠和配置新的管網(wǎng)勢(shì)在必行。
污水處理工藝應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)、用地面積和工程規(guī)模等多種因素綜合考慮,優(yōu)先選擇投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、技術(shù)成熟、處理效果穩(wěn)定可靠、運(yùn)行管理方便、設(shè)備先進(jìn)的工藝。污水二級(jí)處理通??捎没钚晕鄯?、生物膜法,此方法與化學(xué)法及物理化學(xué)法相比具有處理效率高、效果好、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),在國內(nèi)外已廣泛采用。
污水處理工藝流程見圖1。
圖1 污水處理工藝流程圖
根據(jù)同類污水指標(biāo),按照GB 18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn),本項(xiàng)目二級(jí)處理適宜采用生物脫氮除磷的工藝。本方案建議采用“預(yù)處理+A2/O微曝氧化溝+深度處理+消毒”的工藝流程。
1)格柵是污水處理廠的第一道預(yù)處理設(shè)施,用以截流較大的懸浮物或者漂浮物,例如纖維、碎皮、木屑以及塑料制品等等,以保護(hù)后續(xù)處理設(shè)備的正常運(yùn)行,減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷。細(xì)格柵進(jìn)一步攔截較小的漂浮物、懸浮物等固形物,以減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷,保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。旋流沉砂池的主要功能是去除比重約為2.65,粒徑0.2 mm以上的較大的無機(jī)顆粒,以減輕后續(xù)處理負(fù)荷,保證后續(xù)污水和污泥處理工序的正常穩(wěn)定運(yùn)行。
2)生化處理單元。
本項(xiàng)目生化處理單元采用A2/O微曝氧化溝,它是將厭氧、缺氧、好氧區(qū)組合在一起的生化反應(yīng)池。具有較理想的除磷脫氮功能。厭氧區(qū)主要目的是磷的釋放,同時(shí)具有提高污水的可生化性;好氧區(qū)為類似氧化溝的廊道式池型,完成碳化、硝化和磷的吸收;缺氧區(qū)是反硝化區(qū)。由于池內(nèi)混合液不斷循環(huán),于是池內(nèi)也不斷處在好氧(硝化、磷的吸收)和缺氧(反硝化)和厭氧(磷的釋放)的交替狀態(tài)。
A2/O微曝氧化溝具有以下特點(diǎn):
a.流程簡短、管理方便。
流程為:預(yù)處理→A2/O微曝氧化溝→二沉池,有機(jī)污染物得到較徹底的去除,剩余污泥高度穩(wěn)定,無需初沉池和污泥消化池。
b.占地面積少。
因在流程中省去初沉池、污泥消化池,同時(shí)氧化溝因采用鼓風(fēng)機(jī)曝氣,水深可加深到5 m以上。池深增大的結(jié)果,使氧化溝的面積可相應(yīng)縮小,因此污水廠總占地面積減少。
c.具有良好的脫氮除磷效果。
A2/O微曝氧化溝采用深水微孔曝氣和水下推流相結(jié)合的微曝系統(tǒng),充氧能力高,保持活性污泥良好的凈化能力;充分利用氧化溝水力學(xué)特性,混合攪拌充分,完全能維持溝內(nèi)混合液流速在0.3 m/s,防止污泥沉降,使污泥與原水充分混合徹底進(jìn)行碳化、硝化反應(yīng),且能達(dá)到較高的總氮的去除。微曝氧化溝工藝出水水質(zhì)好,運(yùn)行穩(wěn)定。因設(shè)置了前置厭氧池和缺氧池,可取得很好的脫氮除磷效果。
d.節(jié)省能耗。
氧化溝綜合能耗的80%為曝氣裝置的電耗,微曝氧化溝工藝從根本上改變了曝氣方式,由表曝改進(jìn)為微曝,提高了供氧能力和氧利用率,顯著降低曝氣能耗。較一般氧化溝綜合能耗降低30%,運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)約20%。
深度處理的工藝有許多種,一般均為生化處理加過濾工藝。本工程采用絮凝、沉淀、過濾消毒工藝。該組合工藝具有以下特征:
1)處理流程簡單,構(gòu)筑物少;
2)處理出水水質(zhì)好且穩(wěn)定;
3)進(jìn)一步脫氮除磷,降低BOD,SS,濁度等。
深度處理流程見圖2。
圖2 深度處理流程圖
消毒單元的主要作用是殺死細(xì)菌和藻類,在回用時(shí)防止微生物孳生堵塞管道和用水設(shè)備,并保障供水安全。當(dāng)前主要的方法有液氯消毒、二氧化氯消毒、紫外線消毒和臭氧消毒等方法,為防止回用時(shí)微生物孳生堵塞管道和設(shè)備,用二氧化氯消毒比較適合。
污水經(jīng)二級(jí)處理后,水中大多數(shù)有機(jī)物和懸浮物都轉(zhuǎn)化為污泥,如果污泥處理不當(dāng),將造成二次污染,形成新的公害,使污水處理事倍功半。目前常用的污泥處理方式包括重力濃縮、氣浮濃縮、機(jī)械濃縮。
針對(duì)同類工程項(xiàng)目的特點(diǎn),污泥處理與處置宜采用技術(shù)成熟、耗能低的技術(shù)路線,同時(shí)為防止污泥中磷的釋放,采用帶式濃縮壓濾機(jī)對(duì)剩余污泥進(jìn)行處理。
目前二級(jí)生化處理廠的固體廢棄物主要為:格柵柵渣、沉砂池的沉砂、浮渣以及脫水后的剩余污泥。
格柵的柵渣與洗滌后的沉砂可以一起裝車外運(yùn)至垃圾填埋廠進(jìn)行填埋。
脫水后的剩余污泥的處置方法有:焚燒、熱解、投海、填埋、堆肥等方法。針對(duì)我國的實(shí)際情況以及本項(xiàng)目的自然地理位置,焚燒、熱解、投海的方法都是不可能的,所以在污泥的處置上,可以考慮填埋和堆肥兩種方法。
污水處理廠布局上力求緊湊,減少不必要的水頭損失,氧化溝工藝處理效果好,工藝設(shè)備少,耗能低,采用先進(jìn)的自控和監(jiān)測手段,適時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)整,所有泵類,電氣設(shè)備均采用節(jié)能產(chǎn)品,除生活用水藥劑制備用水采用自來水外,其余生活用水以及綠化、澆灑道路用水均采用污水處理廠再生水。
污水處理廠本身就是環(huán)境保護(hù)工程,在預(yù)處理部分采用封閉式結(jié)構(gòu),減少臭味的散發(fā),廠區(qū)內(nèi)盡量擴(kuò)大綠化面積,并適當(dāng)增加水景建設(shè)。污水廠的除臭進(jìn)行以下措施控制,對(duì)提升泵房污泥脫水車間的臭氣進(jìn)行生物除臭,細(xì)格柵污水脫水車間,消毒間設(shè)置軸流風(fēng)機(jī),加強(qiáng)污泥脫水機(jī)的維護(hù),焦氣污泥廠區(qū)堆放,在產(chǎn)生臭氣的構(gòu)筑物周圍合理種植綠化防護(hù)帶,噪聲污染對(duì)泵采用低噪聲泵,泵房可采用地下或地下式。
廠區(qū)內(nèi)盡量擴(kuò)大綠化面積,并適當(dāng)增加水景建設(shè),綜合辦公樓旁可設(shè)計(jì)噴泉、假山、花壇相結(jié)合的布置,辦公樓與生產(chǎn)區(qū)之間種植綠籬及落葉闊葉喬木,廠區(qū)主次道路間種植綠籬,構(gòu)筑物間有喬木或灌木進(jìn)行套種,使之成為一個(gè)公園化的廠區(qū)。
傳統(tǒng)的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金主要來源于政府的財(cái)政資金,由于需投入資金數(shù)額大,往往會(huì)造成一定時(shí)期內(nèi)政府財(cái)政資金短缺,使城市建設(shè)長期處于彌補(bǔ)欠賬、滿足需要的狀態(tài)。城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金的不足,成為制約城市建設(shè)發(fā)展的瓶頸,直接制約著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)、健康、發(fā)展。
隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,政府單一投資的模式已被打破,城建投資由主要依靠政府轉(zhuǎn)向依靠社會(huì),由主要源于財(cái)政轉(zhuǎn)向主要源于市場,形成了全社會(huì)參與建設(shè)的局面,推動(dòng)了城市建設(shè)的良性循環(huán)與發(fā)展。
城市化進(jìn)程對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)?;?、系統(tǒng)化發(fā)展的需要,促進(jìn)了政府職能與社會(huì)機(jī)構(gòu)功能的互補(bǔ),公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與社會(huì)資本的結(jié)合已經(jīng)廣泛開展。針對(duì)本項(xiàng)目既是公共基礎(chǔ)設(shè)施又可獨(dú)立運(yùn)營的性質(zhì),建議項(xiàng)目采用BOT(即建設(shè)Build—經(jīng)營Own—轉(zhuǎn)讓Transfer)的運(yùn)作模式。由專業(yè)公司進(jìn)行投資建設(shè)運(yùn)營,發(fā)揮專業(yè)公司的資本、技術(shù)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益的最大化。
該項(xiàng)目采用BOT模式后,政府與項(xiàng)目合作單位經(jīng)過談判,簽訂特許經(jīng)營權(quán)合作合同,政府確定污水廠的建設(shè)規(guī)模,完成規(guī)劃定點(diǎn)、污水處理廠的選址、完成項(xiàng)目用地的征地及地面附著物拆遷工作,幫助項(xiàng)目公司完成項(xiàng)目可研、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等前期審批工作,給予項(xiàng)目公司一定的政策支持。項(xiàng)目公司則根據(jù)政府的規(guī)劃要求進(jìn)行勘察、可行性研究報(bào)告的編制、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施等一系列工作,直至項(xiàng)目竣工驗(yàn)收,然后轉(zhuǎn)入項(xiàng)目運(yùn)行階段。
在本項(xiàng)目的合作過程中,政府讓渡項(xiàng)目的經(jīng)營權(quán),擁有終極所有權(quán),參與項(xiàng)目實(shí)施的組織協(xié)調(diào),并進(jìn)行監(jiān)督。政府應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目需要提供各個(gè)部門的行文、發(fā)文以此來獲得上級(jí)部門的財(cái)政補(bǔ)貼、國債、政策性收費(fèi)的支持。
1)有利于緩解政府在城市建設(shè)資金上的壓力。
市政府可以在特許經(jīng)營期內(nèi)逐步投入運(yùn)營費(fèi)用,而無需在項(xiàng)目建設(shè)初期投入大量資金,極大地緩解了財(cái)政資金不足的壓力。
2)吸引外資,實(shí)現(xiàn)招商引資新突破。
吸收外來資本,進(jìn)一步拓寬了招商引資的渠道,充分利用外資發(fā)展本市的經(jīng)濟(jì)。
3)有利于提高城市建設(shè)的效率。
投資方全程參于城市基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的建設(shè)、運(yùn)營,建設(shè)的質(zhì)量將直接影響運(yùn)營的收益。因此比較以往投資方只建設(shè)不運(yùn)營的方式,該方式極大地提高了項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量及建設(shè)進(jìn)度。另外,政府將城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和管理推向市場,無需再組織專業(yè)人員直接對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管理,引進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)和管理方法。
4)有利于推動(dòng)政府職能積極轉(zhuǎn)變。
在經(jīng)營城市的過程中,政府從投資和經(jīng)營中退出來,專門從事監(jiān)督管理,促進(jìn)了政企分離,有效地推動(dòng)了政府職能的轉(zhuǎn)變。