【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘I钪信欧诺膹U水、污水的數(shù)量急劇上升,城市的污水處理逐漸成為了社會關(guān)注的焦點之一。本文從多層面對城鎮(zhèn)給排水污水處理方面的問題進(jìn)行全面探究,以供業(yè)界人士參考。
【關(guān)鍵詞】城鎮(zhèn)給排水;污水處理問題;污水處理技術(shù)
“城市化進(jìn)程的不斷加快使得城市污水處理廠的數(shù)量日益增加,但大部分的污水處理廠仍處于不加治理而直接將污水排放到水體的體系,這就成為了水體環(huán)境污染的重要來源”[1]。
“根據(jù)《建設(shè)事業(yè)“十五”計劃綱要》,‘十五’期間我國所有設(shè)市城市都必須建設(shè)污水處理設(shè)施”[2]。全國掀起進(jìn)入整治各種污染的浪潮,城市污水集中處理成為了城市水污染防治的指導(dǎo)方針,與此同時,未來小城市的發(fā)展、分散處理技術(shù)的進(jìn)步、污水再生回用的發(fā)展使得小型污水處理廠具有廣泛的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
一、以上海為例探究給排水污水處理現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟和人口的不斷增長,近幾年上海市污水量不斷增加而水環(huán)境每況愈下,幾大河流相繼被嚴(yán)重污染。目前上海市污水量達(dá)540×104m3/d,其中約400×104m3/d為工業(yè)廢水,140×104m3/d為生活污水,工廠自行處理的約110×104m3/d。為此,上海市相繼建成12座污水廠(不含市郊)集中處理城市污水。設(shè)計污水處理量為527×104m3/d,實際處理量287×104m3/d,服務(wù)面積達(dá)7173hm2。另有輸送干線將經(jīng)過預(yù)處理的污水直接排海,其中三大干線(西、南、合流一期干線)輸送能力為197×104m3/d,正在進(jìn)行施工建造的吳閔外排工程、污水治理二期工程及擴建的西干線輸水能力將達(dá)140×104m3/d。上海郊縣1978年后開始建造污水處理廠,目前共有8座,設(shè)計處理流量87×104m3/d,實際處理流量僅3×104m3/d。
我國污水處理事業(yè)在改革開放的近二十年來取得了迅速的發(fā)展,但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。據(jù)統(tǒng)計,全國已建設(shè)城市污水處理廠四百多座,其中二級處理廠二百八十多座。這些污水處理廠的建設(shè),極大地提高了城市污水的處理水平,但處理量的增加仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于污水排放量的增長,兩者之間的差距還有進(jìn)一步拉大的趨勢。即便按1998年資料,我國城市污水的處理率也僅為15.8%,西方發(fā)達(dá)國家如美國早在1980年就已達(dá)到了70%。我國的污水處理事業(yè)的實際情況是污水處理率低,很多老城區(qū)的排水管網(wǎng)甚至不成系統(tǒng)。城市污水處理能力增長緩慢和污水處理率低是造成我國水環(huán)境污染的主要原因,由此導(dǎo)致了水環(huán)境的持續(xù)惡化,并嚴(yán)重的制約了我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展。
二、城市污水處理能力增長緩慢原因探究
“城鎮(zhèn)污水處理廠工藝的合理選用,不僅關(guān)系我國城鄉(xiāng)結(jié)合部人口聚居地區(qū)的污水處理廠能否良性運營,而且關(guān)系到該地區(qū)的城鎮(zhèn)污水處理效果、人居環(huán)境改善,乃至能否有力推動整個社會可持續(xù)、和諧發(fā)展”[3]。
(一)污水處理技術(shù)落后
城市污水處理設(shè)施能否高效運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵是城市污水處理技術(shù)。長期以來,我國的污水處理技術(shù)都是沿襲的歐美國家近百年來的污水處理路線,在吸收、消化國外技術(shù)的同時也逐漸掌握并形成了自己的方法體系并得到一定發(fā)展,但是我國現(xiàn)階段采用的與同期國外的污水處理技術(shù)水平相比依然相差甚遠(yuǎn),存在著效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點,從而影響它們在污水處理廠投標(biāo)中的競爭力。
(二)資金短缺,投資力度不夠
城市污水處理系統(tǒng)是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,也是防止水污染、改善城市水環(huán)境質(zhì)量的重要手段,為發(fā)展我國的城市污水處理,使水環(huán)境污染得到有效的控制,我們需要提供強有力的資金保障。而問題是我國用于水污染治理的資金還很緊缺,不可能完全照搬國外的技術(shù)和模式,依靠大規(guī)模建設(shè)城市污水處理廠來改善水環(huán)境。統(tǒng)計資料表明:2010年要增加6722萬噸的污水處理,約需1344億元的環(huán)保資金投入。按目前日處理能力2685萬噸,每立方米的運行費用0.5元計算,需運行費用49億元/年,到2010年則需171.7億元,資金不足十分突出。
(三)管理水平低
污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢是簡易、高效率、低能耗。而傳統(tǒng)污水處理技術(shù)較復(fù)雜,我國目前操作人員的技術(shù)素質(zhì)及管理水平不能適應(yīng),所以即使已建成的污水廠也不能正常運行,這種情況嚴(yán)重制約了已建城市污水廠的正常運行。目前的發(fā)展?fàn)顩r表明,在中小城市污水處理方面,還缺乏著適合我國實際國情的污水處理技術(shù)、設(shè)備以及資金、管理經(jīng)驗。因此,探索和發(fā)展適合我國國情的中小城市(鎮(zhèn))污水處理工藝,掌握一批在中小城市(鎮(zhèn))具有代表性的污染源的治理技術(shù)和城市污水處理技術(shù)具有必要性。
三、污水處理技術(shù)改進(jìn)探究
化學(xué)需氧量(COD)是反映水體受有機物污染的重要指標(biāo),其環(huán)境污染問題引起了廣泛關(guān)注。目前我國采用的COD標(biāo)準(zhǔn)方法具有操作繁瑣、效率低、檢測成本高、對環(huán)境容易造成二次污染的特性,所以我們需要在檢測方法和處理工藝改進(jìn)方面做出進(jìn)一步探究。
(一)水體化學(xué)需氧量的檢測方法
我們需要總結(jié)近年來COD標(biāo)準(zhǔn)檢測方法的改進(jìn)與優(yōu)化、新檢測技術(shù)研究的主要進(jìn)展。傳統(tǒng)檢測方法可檢測COD含量為30~700 mg/L的輕度、中度污染水樣;基于標(biāo)準(zhǔn)方法改進(jìn)的檢測方法將檢出下限降低至8.6 mg/L,檢出上限則擴展到1600 mg/L.這些方法可顯著縮短檢測時間,降低檢測成本,但不能避免試劑對環(huán)境的污染。且對難降解有機物的氧化能力不足.在藥物及免疫分析、礦物巖石分析等其他領(lǐng)域或指標(biāo)檢測中成熟的技術(shù)方法,如化學(xué)發(fā)光法、流動注射法或多種技術(shù)結(jié)合的新的檢測方法,已經(jīng)被應(yīng)用于COD檢測,檢出下限僅為0.16 mg/L,檢測時間進(jìn)一步縮短,試劑污染也大幅降低,隨著科技的發(fā)展,臭氧氧化法、電化學(xué)法等不拘泥于傳統(tǒng)檢測方法的新方法,特別是基于以羥基自由基(·OH)為主要氧化劑與有機物發(fā)生反應(yīng)的光催化法及光電催化氧化技術(shù),進(jìn)一步將COD的檢測范圍拓寬至0~ 23200m/L,為COD的準(zhǔn)確、快速、低成本及在線監(jiān)測提供參考。
(二)改進(jìn)型SBR工藝
SBR工藝變種有多種形式,比較典型的有間歇式循環(huán)曝氣活性污泥法(簡稱ICEAS法),連續(xù)曝氣和間歇曝氣相結(jié)合的活性污泥法(簡稱DAT-IAT法),三池連體型前部連續(xù)曝氣和后部交替曝氣相結(jié)合的活性污泥法(簡稱UNITANK法)。以上幾種改進(jìn)型的SBR工藝都有其特點,而且在當(dāng)前國內(nèi)都有應(yīng)用的實例。這里我們簡單介紹以下周期循環(huán)活性污泥法(簡稱CASS法)。CASS工藝是SBR工藝的改進(jìn)形式之一,它除了具有SBR工藝所具有特點外,又優(yōu)于SBR工藝。我們從1994年開始對這種工藝進(jìn)行研究,并成功的將它應(yīng)用在北京航天城污水處理廠、北京朗迅光纜公司污水站、北京房山石樓污水站、南京師大附中污水站等十多處,COD、BOD去除率都達(dá)到了90%以上。
結(jié)語:
我們國家許多城市面臨水環(huán)境惡化、城市逢雨必澇的問題,要解決這些問題,必須實現(xiàn)城市規(guī)范排水以及污水的深度處理和利用。
【參考文獻(xiàn)】
【1】晏龍輝.城市生活污水處理廠設(shè)計研究[J].城市建設(shè)理論研究,2012,(21).
【2】褚俊英,陳吉寧,鄒驥,王燦.城市污水處理廠的規(guī)模與效率研究[J].中國給水排水,2004,(05).
【3】穆盈.我國城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)運行現(xiàn)狀及存在問題分析[J].城市建設(shè)理論研究,2013,(14).