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1、浅析南方城市污水处理工艺的选择-水处理工艺南方城市污水处理工艺的选择我国南方城市污水处理率较低,大量未经处理的城市污水排入水体,使南方城市水体受到不同程度的污染。可以预料,随着我国经济实力的增强,南方城市污水处理将以超常规的建设速度发展。因此,剖析现已运行的南方城市污水处理厂存在的问题,结合南方城市污水特点,探讨高效低耗适合南方城市污水处理工艺,这对加快发展南方城市污水处理事业,具有重要的意义。1 南方城市污水处理工艺现状及存在的问题 1.1 南方城市污水处理工艺现状 我国南方城市污水处理所采取的工艺具有明显的时代特征。1
2、979年前,南方城市污水处理处于初始阶段,所采取的处理工艺通常为普通活性污泥法。采取的曝气方法,既有鼓风曝气,又有表面曝气。上海北郊污水厂(鼓风曝气)和桂林市北区污水厂(表面曝气)就代表了那一时期的处理工艺。 80年代,南方城市污水处理工艺仍然以普通活性污泥法为主。但改良的活性污泥法开始逐步取代投资大、运行费用高的普通活性污泥法。这时期,工艺流程简单、运行稳定、管理方便、出水水质好的氧化沟处理工艺得到推广应用。 90年代以来,南方城市污水处理事业快速发展。普通活性污泥法被淘汰,不同类型的氧化沟相继投入运行。随着城市水体富营
3、养化程度加剧,各种具有除磷脱氮的新工艺开始应用,AB法、A/O、A2/O、SBR污水处理工艺继氧化沟后,成为当今污水处理工艺的主流。 1.2 南方城市污水处理工艺存在的问题 目前,我国南方城市普遍采用的污水处理工艺为普通活性污泥法、氧化沟、AB法、A/O、A2/O法以及近年来发展起来的SBR法。 一般南方城市污水处理1m3水投资成本为1000~2000元,运行费用为0.4~0.6元(不含污泥消化处置费)。如深圳滨河水质净化厂三期氧化沟处理工艺,设计处理量为25万m3/d,投资达3亿元(1997年),运行费为0.42元
4、/m3,年运行费达3832万余元。广州大坦沙污水厂采用A2/O工艺,设计处理量30万m3/d,总投资3.6亿元,运行成本0.40元/m3,年运行费4380万元。如此高昂的基建投资和运行费用,极大地遏制了南方城市污水厂的建设,严重制约了已建城市污水厂的正常运行。2 南方城市污水处理工艺选择 决定城市污水处理厂投资和运行成本的很重要因素是污水处理工艺的选择。目前,在城市污水处理领域,南方城市普遍存在着追求”新工艺”的倾向,而且在工艺选择上似乎还有”一窝蜂”的现象。例如80年代,南方城市污水处理工艺多选择氧化沟;到了90年代末,
5、SBR工艺几乎要”一统天下”了。 一座城市污水厂处理工艺的选择,虽然应由污水水质、水量、排放标准来确定,但是,忽略污水处理厂投资和运行成本,过分强调污水处理工艺的先进是不足取的。实际上,有些南方城市采取的高投资、高运行费的”新工艺”,由于水质浓度低等缘故,并未收到理想的处理效果。 众所周知,生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水生物处理技术。目前,国内仅用于中水(杂用水)处理以及解决地表水源微污染的治理上,应用于城市污水处理,却鲜有报道。事实上,城市污水处理事业发达的美国,在70年代主要采取生物膜法处理城市污水,70%的城市
6、污水处理厂采用造价低、运行费用省的高负荷生物滤池。 我国是一个发展中国家,污水治理的基本原则是要以有限的财力,解决日益严重的水污染问题。城市污水处理选择生物膜法,符合我国国情。而且,南方城市污水尤其适宜采用生物膜法处理,其理由如下如述。 2.1 南方城市污水水质浓度低 南方城市人均生活用水量大,其中洗涤、淋浴用水量占80%左右,加之南方城市雨水较多,以及排水系统多为合流制,使得城市污水浓度较低。当然,地下水渗入排水管内,化粪池的不合理设置,也是造成南方城市污水浓度低的原因。表1列出了若干南方城市污水厂处理工艺及进水水质。工
7、程实践证明:活性污泥法不适宜处理低浓度城市污水,生物膜法却对低浓度城市污水有很好的处理效果。 2.2 南方城市污水厂处理规模不大 南方城市由于受新老城区分期建设及地形、河湖分割的影响,城区排水收集系统难以集中。所以南方城市污水厂处理规模一般在2~10万m3/d,超过10万m3/d规模的城市污水厂并不多见。表2列出了若干南方城市污水处理厂规模。 生物膜法适宜于处理低浓度的城市污水和水量不大的城市污水。在处理中小规模城市污水上,生物膜法在占地、能耗、对水质水量的适应性等方面,比活性污泥法具有更大的优越性。 2.3 利于污泥处置
8、 由于南方城市污水厂处理规模有限,从节省基建投资和运行费用考虑,现已建成运行的不少南方城市污水处理厂(活性污泥处理工艺)产生的剩余活性污泥,通常采取浓缩、干化,泥饼最终采取填埋方式。近些年,泥饼填埋方式日益受到了城市用地紧张、地下水易受污染的制约。有些南方城市试图将泥饼用于农肥,但终因肥效低,投加混凝剂