水是和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和人口的增加,水污染已成為一個(gè)主要問(wèn)題。城市污水是造成江河湖泊水污染的重要原因,是制約許多城市可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。“環(huán)境保護(hù)”是我國(guó)的基本國(guó)策,
學(xué)校實(shí)驗(yàn)室污水處理設(shè)備是我國(guó)制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和對(duì)策的目標(biāo),2000年污水處理率達(dá)到20%,城市污水集中處理率達(dá)到20%。目前,我國(guó)正處于城市污水處理的大發(fā)展期,特別是隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,中西部環(huán)境與生態(tài)保護(hù)已提上了議事日程。
自200年前工業(yè)革命以來(lái),城市污水處理越來(lái)越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個(gè)地區(qū)文明程度的重要標(biāo)志。在過(guò)去的200多年里,城市污水處理從原始的自然處理和簡(jiǎn)單的初級(jí)處理發(fā)展到各種的技術(shù)、深度處理和再利用。處理工藝由傳統(tǒng)的活性污泥工藝和氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2/O、AB、SBR(含CCAS工藝)等工藝,以滿足不同的出水要求。與發(fā)達(dá)相比,我國(guó)城市污水處理起步較晚。目前,城市污水處理率僅為6.7%。學(xué)校實(shí)驗(yàn)室污水處理設(shè)備在努力吸引技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),我們必須結(jié)合我國(guó)的發(fā)展,特別是當(dāng)?shù)氐那闆r,探索適合我國(guó)實(shí)際的城市污水處理系統(tǒng)。
結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況,借鑒技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),學(xué)校實(shí)驗(yàn)室污水處理設(shè)備廠建設(shè)應(yīng)遵循以下發(fā)展方向:
(1)總省。中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中,發(fā)展需要大量的資金。因此,嚴(yán)格控制總對(duì)國(guó)民有很大的好處。
(2)運(yùn)行成本低。運(yùn)行成本是污水處理廠正常運(yùn)行的重要因素,是判斷一套技術(shù)優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一。
(3)土地覆蓋省。中國(guó)人口眾多,人均土地資源極其稀缺。土地資源是我國(guó)許多城市發(fā)展規(guī)劃中的一個(gè)重要因素。
(4)脫氮除磷效果。隨著我國(guó)大面積水環(huán)境的富營(yíng)養(yǎng)化,廢水的脫氮除磷已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。我國(guó)實(shí)施的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》也明確規(guī)定了適用于所有污水排放單位,非常嚴(yán)格的磷酸鹽排放標(biāo)準(zhǔn)和氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)。這意味著在未來(lái),大多數(shù)城市污水處理廠應(yīng)考慮氮磷的去除問(wèn)題。
(5)現(xiàn)代技術(shù)與環(huán)境保護(hù)工程的有機(jī)結(jié)合。現(xiàn)代技術(shù),特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備的出現(xiàn)和完善,為環(huán)境保護(hù)工程的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。目前,發(fā)達(dá)的污水處理廠大多采用的計(jì)算機(jī)管理和自動(dòng)控制系統(tǒng),以保證污水處理廠的正常運(yùn)行和穩(wěn)定的合格出水。計(jì)算機(jī)控制與管理也將是我國(guó)城市污水處理廠的發(fā)展方向。
三、幾種工藝處理系統(tǒng)的比較
為了選擇工藝可靠、、管理方便的城市污水處理系統(tǒng),結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,對(duì)國(guó)內(nèi)外污水處理廠的成熟經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了調(diào)查,并進(jìn)行了比較。
目前國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠大多采用一級(jí)處理和二級(jí)處理。一級(jí)處理是物理法,主要通過(guò)格柵截留、沉淀等手段去除廢水中較大的懸浮物和砂粒。這一過(guò)程在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)成熟,差別不大。二次處理采用生物化學(xué)方法,主要通過(guò)微生物的生命活動(dòng)等手段去除廢水中的懸浮、溶解有機(jī)物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。目前,有許多方法來(lái)處理這一過(guò)程。綜上所述,具有代表性的工藝主要有傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝法、A/O或A2/O法、SBR法和CCAS法。目前,這幾種具有代表性的技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都有實(shí)際應(yīng)用。
學(xué)校實(shí)驗(yàn)室污水處理設(shè)備廠的節(jié)電場(chǎng)合是曝氣鼓風(fēng)機(jī)(有些是用攪拌機(jī)進(jìn)行曝氣),節(jié)電率較高
污水處理廠設(shè)備是全天候運(yùn)行的,而曝氣器和潛水泵是污水處理的設(shè)備,需要使用變頻器對(duì)曝氣器風(fēng)機(jī)(羅茨風(fēng)機(jī))和潛水泵進(jìn)行調(diào)速。鼓風(fēng)機(jī)變頻控制:好氧部分的溶解氧濃度對(duì)污水處理效果有很大影響,溶解氧濃度過(guò)低,污水不能達(dá)標(biāo);溶液濃度過(guò)高,不僅浪費(fèi)電能,還可能使活性污泥漂浮和出水不達(dá)標(biāo)。增加風(fēng)機(jī)和變頻器的目的是為了控制CASS罐內(nèi)溶解氧的濃度穩(wěn)定在一個(gè)恒定的值。
考慮到實(shí)際應(yīng)用只能是變頻操作,另一個(gè)停止或電源頻率操作,同時(shí)為了減少固定資產(chǎn),設(shè)計(jì)2風(fēng)扇只有一個(gè)逆變器控制,只是曝氣時(shí),變頻風(fēng)扇運(yùn)行,如果風(fēng)扇運(yùn)行50 hz,溶解氧濃度仍未達(dá)到設(shè)定值,風(fēng)扇會(huì)自動(dòng)改變電源頻率(50赫茲)進(jìn)行,第二渦輪自動(dòng)向變頻運(yùn)行,在PID自動(dòng)控制下直到溶解氧濃度在設(shè)定值。當(dāng)溶解氧濃度高于設(shè)定值,變頻風(fēng)機(jī)頻率低于一定頻率時(shí),工頻風(fēng)機(jī)自動(dòng)切斷,只有變頻風(fēng)機(jī)工作。