1. 10部門印發全面推進污水資源化利用指導意見,污水資源化利用有何意義
隨著我國社會經濟的快速發展,由水污染給環境帶來的破壞,影響越來越嚴重,進行污水處理刻不容緩,下面我來介紹一下進行污水資源化利用有什麼重要意義。
1、美化環境建設必然要求。如今各個環境都朝著宜居、美化方面發展,給環境建設的發展提出更高要求,同時也是美化環境的直接體現。在環境建設的要求下,建立新的風景線及風景點是必然所需,加之污水排放日益增多,處理污水措施也相對落後,在一定程度上對人類生存環境造成影響,可能會消耗掉經濟發展的成果,也就會對環境建設及環境整改外貌造成影響,所以處理好污水,對於美環境具有重大意義。
我國是一個人均水資源匱乏的國家,被列為世界上十三個貧水國之一。隨著我國工業化和城鎮化的推進,日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能,進一步加劇了水資源短缺的矛盾,對中國正在實施的可持續發展戰略帶來了嚴重影響,而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民健康。
2. 農村污水主要有哪些處理方法
農村生活曰漸城市化,生活污水主要來自農家的廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、淋浴排水及其他排水。根據水中污染物濃度高低,可分為黑水(沖廁水)和灰水(其餘排水)2部分。
農村生活污水單元處理技術
近年來,農村生活污水處理工藝各異,但都是各單元處理技術的不同組合。農村污水處理實用技術包括化糞池、污水凈化沼氣池、普通曝氣池、序批式生物反應器、氧化溝、生物接觸氧化池、人工濕地、土地處理和生態塘等。根據受納水體功能要求,結合農村地區經濟狀況、基礎設施、自然環境條件完備情況和排水去向等,選擇適合當地的處理技術。
1.預處理技術
農村生活污水來源多且分散,建議遵循雨污分流原則。雨水通過管道或排水溝單獨收集,然後直接排入生態系統進行處理或灌溉農田等。生活污水的收集和預處理,建議保留化糞池或村民門口附近的坑塘。化糞池不僅可以起到收集污水的作用,同時還可以通過微生物新陳代謝作用除去部分有機質。
新型化糞池,工藝流程為分離池-腐化池-酸化池-氧化池-排放。該工藝無動力、低能耗、佔地面積小、出水水質好。但是化糞池存在清掏困難、產生惡臭氣體和堵塞管道等缺點。四川的排水主管部門建議用格柵沉砂池代替化糞池,在污水接入市政管網之前起到清除大的雜物和防止堵塞的預處理作用,而污水的可生化性並不受到影響,對村民門口附近的坑塘進行合理的改造,可以較容易實現這一目標。
青志鵬等設計了格柵沉砂池預處理裝置,清除大的雜物和沉砂,不僅取得了較好的效果,而且降低了建設成本。
2.生物處理技術
生物處理技術是利用微生物的代謝作用,使污水中呈溶解態或膠體態的有機污染物轉化為穩定的無害物質。農村生活污水有機物含量相對偏高,有毒有害物質含量少。處理工藝常常以生物處理為核心。目前生物單元處理生活污水技術已經較成熟, 而且很多新型工藝不斷被研製出來。生物處理技術包括厭氧處理、好氧處理2大類。
3.2.1 厭氧生物處理技術
厭氧生物處理技術無需曝氣充氧,產泥量少,是一種低成本、易管理的污水處理技術,能夠滿足農村生活污水處理的技術要求。農村污水處理中常見工藝有厭氧生物濾池和復合厭氧處理技術。
3.厭氧生物濾池
厭氧生物濾池是密封的水池,池內放置填料,污水從池底進入,從池頂排出。該工藝能耗少,操作簡便,處理能力較強,濾池內可以保持很高的微生物濃度,不需另設泥水分離設備,出水SS較低。存在問題是濾料費用高,濾料容易堵塞,生物膜很厚,須嚴格控制進水懸浮固體濃度。馬傳軍等在春季低溫條件下採用牡蠣貝殼為濾料,研究厭氧生物濾池處理生活污水效果。結果表明,污水溫度為14〜16°C,進水COD濃度為500〜600mg/L, HRT為14h時,COD去除率可達83%。
4.復合厭氧處理技術
復合厭氧處理技術結合了厭氧污泥床反應器和厭氧生物濾池2種反應器的優點,用於處理集中居住區生活污水的新技術。該技術處理效果好、能耗少、運行費用低、操作管理方便。上海市政工程設計研究總院利用厭氧處理組合工藝模式針對上海農村生活污水所開發的復合厭氧反應器處理效果良好。
5.好氧生物處理技術
好氧生物處理技術是在有氧條件下,利用好氧微生物(包括兼性微生物)的作用對污染物進行處理的方法,去除率可達到90%以上,一般比較 適合經濟條件較好或對出水要求較高的村莊。適合農村生活污水處理的好氧工藝有生物轉鼓、生物轉盤、SBR、生物濾池、氧化溝等。
6.生物接觸氧化池
生物接觸氧化池是生物膜法的一種。該技術將污水浸沒全部填料,氧氣、污水和填料三相接觸過程中,通過填料上附著生長的生物膜去除污染物。生物接觸氧化池操作管理方便,比較適合農村地區使用。
我國在一些用地受限、冬季氣溫較低、經濟條件較好或出水要求較高的鎮村,已研究應用了生物接觸氧化技術,如廣州市蘿崗區埔心村、江蘇泰州戴南鎮董北村和趙家村、寧夏平羅縣渠口鄉等。
7. SBR
序批式活性污泥法(SBR)也稱間歇性活性污泥法,集調節池、曝氣池、沉澱池為一體,不需設污泥迴流系統。該工藝操作方便、節省投資、效果穩定,污泥不易膨脹,耐沖擊負荷強及具有脫氮除磷能力,適於經濟較為發達、用地緊張、水量變化大和需要較高出水水質的農村中小型生活污水處理。
一體化空氣提升SBR處理低C/N農村生活污水,出水COD、NH/-N、TN和TP水質指標均可滿足GB18918—2002的二級要求。閆立龍等以稻殼為載體的SBR對有機物和氨氮的去除率分別為90.46%和95.64%,表現出良好的同步硝化一反硝化特性。浙江省溫州市甌海區南白象金竹村採用SBR法處理生活污水,工程運行2a的監測結果表明,出水COD、BOD5、NH3-N和TP的去除率分別達到80.0%、93.3%、90.1%和91.1%,總體運行效果穩定。
8.曝氣生物濾池
曝氣生物濾池簡稱BAF,是集生物膜法與活性污泥法兩者優點於一身的第3代生物濾池。BAF具有去除有機物、有害物質、脫氮、除磷的作用;佔地面積小、基建投資少、能耗及運行成本低。
楊文瀾等採用升流式曝氣生物濾池對農村生活污水進行處理,研究表明,在HRT為3.2h、氣水比為5:1的工藝條件下,CODcr、NH3-N、BOD5、SS均達到GB 8978—1996一級排放標准。
9.生態處理技術
生態處理工藝能夠很好地結合廣大農村地區的自然地理條件,如當地的廢塘、灘塗、廢棄的土地,因而基建投資低;運行過程無需投加葯劑,運行費低;污泥產量少,適當處理還能夠達到農業回用標准,減少了2次污染;工藝運行相對穩定,抗沖擊負荷能力強,能夠使污水穩定達標排放,出水可以直接回用於農田灌溉或農村雜用水。國內外用於農村生活污水處理的工藝主要有人工濕地、地下滲濾、人工快滲、生態塘。
10.人工濕地
人工濕地主體由土壤和按一定級別充填的填料等組成,並在床表面種植水生植物而構成一個獨特的生態系統。國內外已經有很多成功實例。生物濾塔-人工濕地組合工藝處理農村生活污水,對有機物及氮、磷去除效果比較明顯。
在歐洲應用較多的則是地下潛流系統,種植有蘆葦、菖蒲、香蒲等濕地植物,此類系統趨向於近1000人口當量的鄉村級社區二級處理。
11.地下滲濾
地下滲濾是將污水有控制地投配到距地表一定深度、具有一定構造和良好擴散性能的士層中,使污水在土壤的毛細管浸潤和滲濾作用下,向周圍運動達到凈化目的。上海市寶山區羅店鎮張墅村採用地下滲濾系統處理生活污水,出水達到GB 18918—2002 一級B標准,且整個處理系統建造成本低,基本上無需維護。
12.人工快滲
在快速滲濾系統運行中,污水周期地向滲濾田灌水和休灌,在土壤層形成的厭氧、好氧交替運行狀態有利於氮、磷的去除。採用三級串聯人工快滲系統處理生活污水,COD和氨氮平均去除率分別為79.65%和94.47%,出水達到GB 18918—2002 一級A排放標准。
13.生態塘
生態塘是從氧化塘發展而來的污水生態化處理技術,主要進行污水的二級深度處理。它是利用水體自然凈化能力處理污水的天然或人工池塘,在太陽能作為初始能源的推動下,藉助菌藻共生強化系統去除有機物,以水生植物和水產、水禽的形式作為資源回收,凈化的污水也可作為再生水資源予以回收利用,實現污水處理資源化,是生態處理的發展方向。採用高效藻類塘系統處理太湖地區農村生活污水,COD的平均去除率在70%以上,氨氮的平均去除率高達93%,磷的平均去除率為55%。
農村生活污水組合處理工藝
在農村生活污水處理中,單元技術往往都有一定局限性。目前,國內外由不同技術組合而成的農村生活污水處理工藝形式很多,主要分為4種:「厭氧+生態」工藝、「好氧+生態」工藝、「厭氧+好氧」工藝和「厭氧+好氧+生態」工藝。目前生活污水處理工藝較成熟,各種一體化設備、組合處理技術很多,但我國農村生活污水因其比較分散, 規模較小且不易集中,使其處理不能延用和照搬大、中型規模城市污水處理工藝及設計參數,造成工程投資和運行費用過高。農村生活污水的處理技術必須遵循「低投資、低能耗、簡便、高效」的原則,採用智能化、傻瓜化的運行方式。
日本早在20世紀60年代初興起一種處理中小型分散生活污水的一體化凈化槽技術,對改善當時的鄉村水環境起到重要作用。澳大利亞近幾年開發出一種「過濾、土地處理與暗管排水相結合的污水再生利用系統」稱之為「Filter」技術,集污水處理與農田灌溉需求為—體。
3. 分散式生活污水處理模式是資源化利用嗎
分散式生活污水處理模式是資源化利用。不但可節約用水量,解決村鎮分散式生活污水的隨意排放問題,改善環境,實現生活污水的循環利用。
農村生活污水由黑水和灰組成,其中黑水是指居民生活過程中廁所排放的糞便污水;灰水是指居民生活過程中產生的洗浴、洗衣服和廚房污水等雜用水。
農村生活污水具有以下特徵:農村生活污水種類繁多,成分復雜。農村生活污水濃度低,農村水質波動較大,受季節影響明顯,基本上不含重金屬和其他有毒有害物質,含一定量的氮和磷,可生化性好。
農村人口數量相對少,且農村戶籍人口與實際人口差異大,留守老人、兒童多,青壯年人口少,隨著城鎮化進程加快,農村人口會逐漸減少,污水量也會逐漸減少。
農村大部分沒有污水排放管網,污水排放比較分散、不穩定,污水排放時變化系數大。特別是農村生活污水排放呈現不連續狀態,早晚大於白天,夜間排放量極小,幾乎可以忽略。
4. 什麼是農村污水處理,可以分為幾類
農村生活污水有三類:
1、農村生活污水
農村居民生活所產生的污水,主要包括農戶沖廁和村莊公廁污水及洗滌、洗浴和廚房排水,以及農村旅遊接待戶、旅館飯店等排水,不包括鄉鎮企業工業廢水、規模化農副產品加工廢水、旅遊區營業性集中餐飲廢水、畜禽養殖和屠宰廢水等。
2、黑水
居民廁所污水,糞便、尿液和沖洗水。
3、灰水
除黑水以外的污水,包括洗滌、洗浴污水和廚房污水。
5. 農村生活污水怎麼處理
隨著我國經濟的發展和城市化進程的加快,中國農村居民的生活水平有了很大提高。由於農村供水事業不斷發展,沖廁、淋浴、洗衣機等衛生設施的普及,導致農村生活污水越來越多,污水排放量巨大。根據調查顯示,96%的村沒有排水溝和污水處理系統,生活污水未經過處理就沿道路邊溝或路面排放到臨近的水體,這對農村生態環境造成了嚴重危害。因此,急需採取措施對我國農村污水進行有效治理。
採用一體化污水處理設備,可以緩解市政管道的建設壓力。另外,對於分流制排水系統,經一體化污水處理設備處理過的污水可以直接排入雨水管道或就近排入水體,既不污染環境,也不增加污水管道的壓力。而且,一體化污水處理設備具有投資低、能耗少、處理效率高、佔地面積小、管理方便等一系列優勢,在這樣的形勢下,一體化污水處理設備更應該在廣大的農村地區得到推廣。
6. 有哪些措施讓污水得到更好的利用
摘要 農村生活污水處理技術
7. 農村污水處理的原則是什麼
「十一五」規劃提出了建設社會主義新農村的重大歷史任務,並明確了「生產發展、生活寬裕、鄉風文明、村容整潔、管理民主」的建設目標。加強農村生活污水的處理,是村容整治的組成部分,也是社會主義新農村建設的重要內容。農村生活污水造成的環境污染不僅是農村水源地潛在的安全隱患,還會加劇淡水資源的危機,使耕地灌溉得不到有效保障,危害農民的生存發展。因此,加強農村生活污水收集、處理與資源化設施建設,避免因生活污水直接排放而引起的農村水體、土壤和農產品污染,確保農村水源的安全和農民身心健康,是新農村建設中加強基礎設施建設、推進村莊整治工作的重要內容,也是農村人居環境改善需要解決的迫切問題。 一、農村生活污水產生的環境問題全國農村每年產生生活污水約80多億噸,而96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統,生活污水隨意排放。有人這樣形容中國農村的人居環境現狀:如果把全國的村莊合並為10個村的話,4個村沒有自來水;3個村在豬圈或廁所旁打了一口井,供人們飲用;10個村莊都把臟水往外潑;9個村莊還在使用傳統旱廁;9個村莊仍然隨便找個地方填埋垃圾;4個村莊下雨出不來;5個村莊夜裡進不去。我國農村生活污水有以下特徵:(1)面廣、分散。村莊分散的地理分布特徵造成污水分散,難於收集。(2)來源多。除了來自人糞便、廚房產生的污水外,還有家庭清潔、生活垃圾堆放滲濾而產生的污水。例如,太湖洗衣廢水占生活污水的21.6%,巢湖、滇池大約為17.9%。(3)增長快。隨著農民生活水平的提高以及農村生活方式的改變,生活污水的產生量也隨之增長。(4)處理率低。以浙江省麗水市的農村污染情況為例[3],每年全市農村人糞尿產生總量約180萬噸,經化糞池處理的量約為23.03萬噸,處理率僅為12.9%。未經處理的生活污水肆意排放,嚴重污染了農村的生態環境,直接威脅廣大農民群眾的身體健康以及農村的經濟發展。一方面,未經處理的生活污水自流到地勢低窪的河流、湖泊和池塘等地表水體中,嚴重污染各類水源;另一方面,生活污水也是疾病傳染擴散的源頭,容易造成部分地區傳染病、地方病和人畜共患疾病的發生與流行。目前全國農村的自來水普及率只有34%左右,還有3億多農民存在飲水安全問題。在浙江省麗水市農民家庭用水水質的抽樣檢測結果中,63個水樣中大腸桿菌、渾濁度等主要指標超標的佔72%。水源地水質低的狀況與農村生活污水未經處理直接排放有直接的因果關系。二、國外農村生活污水處理技術路線污水處理最高的目標是實現資源消耗減量化(Rece)、產品價值再利用(Reuse)和廢棄物質再循環(Recycle),水資源的利用要實現從「供水—用水—排水」的單向線性水資源代謝系統向「供水—用水—排水—污水回用」的閉環式水資源循環系統過渡。對於農村的分散生活污水,工藝簡單、處理效果有保證、運行維護簡便的分散型污水處理系統(Decentralized Sanitation and Reuse,DESAR)是一種具有最佳綜合效益的選擇,它包含污水處理和資源化利用雙重意義,強調分質就地處理和盡可能回收營養物質。國外一些國家在農村分散生活污水處理技術的研究和應用方面,積累了許多經驗,值得學習和借鑒。(一)澳大利亞「FILTER」污水處理及再利用系統該系統利用污水灌溉達到污水處理的目的,能有效實現污染物去除和污水減量的雙重目標,既可滿足作物對水分與養分的需求,又可降低污水中的氮、磷、鉀含量,避免污水直接排入水體後,導致水體富營養化。該系統對總磷(TP)、總氮(TN)、生物耗氧量(BOD5)和化學耗氧量(CODcr)的去除率分別能達到97%~99%、82%~86%、93%和75%~86%[6](P79-81)。(二)土壤毛管滲濾系統該系統將污水投配到土壤表面具有一定構造的滲濾溝中,污染物通過物理、化學、微生物的降解和植物的吸收利用得到處理和凈化。美國、日本、澳大利亞、以色列、俄羅斯和西歐等國一直十分重視該系統的研究和應用,在工藝流程、凈化方法和構築設施等方面做到了定型化和系列化,並編制了相應的技術規范。該技術對懸浮物、有機物、氨氮、總磷和大腸桿菌的去除率均較高,一般可達70%~90%[7](P953-964),而且基建投資少、運行費用低、維護簡便,整個系統埋在地下,不會散發臭味,能保證冬季較穩定的運行,便於污水的就地處理和回用。因此,對於水資源供需矛盾日益緊張、生活污水污染日趨嚴重的廣大農村,該技術具有很強的技術和經濟優勢。有廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項目服務平台咨詢具備類似污水處理經驗的企業。(三)人工濕地處理系統該系統一般由人工基質(多為碎石)和生長在其上的沼生植物(蘆葦、香蒲、燈心草和大麻等)組成,是一種獨特的「土壤—植物—微生物」生態系統,利用各種植物、動物、微生物和土壤的共同作用,逐級過濾和吸收污水中的污染物,達到凈化污水的目的。該技術在歐洲、北美、澳大利亞和紐西蘭等國家得到了廣泛應用,其缺點是需要大量土地,並要解決土壤和水中的充分供氧問題及受氣溫和植物生長季節的影響等問題。(四)生物膜技術生物膜法是分散生活污水處理主要應用的一種人工處理技術,包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著在載體表面,形成生物膜來吸附、降解污水中的污染物,達到凈化目的。該方法設備簡單、運行成本較低,處理效率高。反應器一般由填料(載體)、布水裝置和排水系統三部分組成,採用的填料有無機類(陶粒、礦渣、活性炭等)和有機類(PVC、PP、塑料、纖維等)。目前,新型的生物膜反應器和固定化微生物技術也得到了廣泛的研究(五)穩定塘該技術主要是利用菌藻的共同作用來去除污水中的污染物,具有基建投資少、運轉費用低、維護簡單、便於操作、能有效去除污水中的有機物和病原體以及無需污泥處理等優點。德國和法國分別有各類穩定塘3 000座和2 000座,而美國已有各類穩定塘上萬座。美國的Oswald提出並發展了高效藻類塘,最大限度地利用了藻類產生的氧氣,充分利用菌藻共生關系,對污染物進行高效處理。(六)一體化集成裝置處理技術發展集預處理、二級處理和深度處理於一體的中小型污水處理一體化裝置,是國內外污水分散處理發展的一種趨勢。日本研究的一體化裝置主要採用厭氧—好氧—二沉池組合工藝,兼具降解有機物和脫氮的功能,其出水BOD??5?<20毫克/升、TN<20毫克/升,近年來開發的膜處理技術,可對BOD和TN進行深度處理。歐洲許多國家開發了以SBR、移動床生物膜反應器、生物轉盤和滴濾池技術為主,結合化學除磷的小型污水處理集成裝置。三、我國在農村生活污水處理方面的探索我國從上個世紀80年代開始開展生活污水分散處理技術的開發和研製工作,許多形式各異的無動力或微動力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應用,但目前該分散技術的使用率較低,還存在許多問題。一方面,生物處理效率較低,尤其表現為氮磷去除率很低。氮磷污染是導致水體富營養化的主要原因,如果在此技術上不能取得突破,這類技術的應用前景必然會受到限制。另一方面,目前實施的分散污水處理只是初步實現了分散污水的收集、處理和排放,遠未實現分散處理的真正目的——再利用(Reuse),即將污水就地處理和就地回用,實現污水資源化。鑒於農村生活污水的問題日益嚴重,迫切需要採取積極的措施。近年來,隨著地方經濟實力的增強,尤其是發達省份在經濟發展到一定階段以後,逐步認識到農村生活污水處理問題的重要性,並開始採用一些實用、合理、低能耗和低運行費用的技術來處理污水;一些人口密集的欠發達地區也認識到,如果不對農村生活污水採取有效處理,會觸發農村醫療和經濟建設等方面的系列問題,甚至造成傳染病的產生與擴散,因而,提高了對農村生活污水處理問題的重視程度。(一)厭氧沼氣池處理技術在我國農村生活污水處理的實踐中,最通用、節儉、能夠體現環境效益與社會效益結合的生活污水處理方式是厭氧沼氣池。它將污水處理與其合理利用有機結合,實現了污水的資源化。污水中的大部分有機物經厭氧發酵後產生沼氣,發酵後的污水被去除了大部分有機物,達到凈化目的;產生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源;厭氧發酵處理後的污水可用作澆灌用水和觀賞用水。在農村有大量可以成為沼氣利用的原材料:農作物秸稈和人畜糞便等。研究表明,農作物秸稈通過沼氣發酵可以使其能量利用效率比直接燃燒提高4~5倍;沼液、沼渣作飼料可以使其營養物質和能量的利用率增加20%;通過厭氧發酵過的糞便(沼液、沼渣),碳、磷、鉀的營養成分沒有損失,且轉化為可直接利用的活性態養分——農田施用沼肥,可替代部分化肥。沼氣池工藝簡單,成本低(一戶約需費用一千元左右),運行費用基本為零,適合於農民家庭採用。而且,結合農村改廚、改廁和改圈,可將豬舍污水和生活污水在沼氣池中進行厭氧發酵後作為農田肥料,沼液經管網收集後,集中凈化,出水水質達到國家標准後排放。沼氣池處理技術已在我國一些地方得到了有效推廣和使用。浙江全省有352個村實施了生活凈化沼氣工程,累計建成沼氣池83.3萬立方米,年處理生活污水8 170萬噸,年產沼氣4 295萬立方米,年可替代標准煤近3萬。四川省結合新農村建設,開展「鄉村清潔工程」,以戶或聯戶為單元,建設沼氣池和生活污水厭氧凈化池,有效解決人畜糞便、生活污水、垃圾污染等農村環境難題,出現家園清潔和村容整潔的新面貌。(二)穩定塘處理技術在我國,特別是在缺水乾旱地區,穩定塘是實施污水資源化利用的有效方法,近年來成為我國著力推廣的一項技術。與傳統的二級生物處理技術相比,高效藻類塘具有很多獨特的性質,對於土地資源相對豐富,但技術水平相對落後的農村地區來說,是一種較具推廣價值的污水處理技術。李旭東等採用高效藻類塘系統處理太湖地區農村生活污水,COD??cr?的平均去除率在70%以上,氨氮(NH?3-N)的平均去除率高達93%,磷的平均去除率為55%;陳鵬採用高效藻類塘處理城市生活污水,取得了穩定的處理效果:CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均去除率分別達到75%、60%、91.6%和50%。(三)人工濕地處理技術目前,北京、深圳等城市都採用了這一技術處理生活污水。雲南省澄江縣撫仙湖邊的馬料河濕地工程於2003年10月建成運行,每天可凈化污水4萬多立方米,凈化後的水質優於地表水三類標准。有關研究表明,在進水污染物濃度較低的條件下,人工濕地對BOD5的去除率可達85%~95%,對CODcr的去除率可達80%以上,對磷和氮的去除率分別可達到90%和60%。(四)土壤滲濾技術地下土壤滲濾法在我國日益受到重視。中科院沈陽應用生態所「八五」、「九五」期間的研究表明,在我國北方寒冷地區利用地下土壤滲濾法處理生活污水是可行的,且出水能夠作為中水回用;1992年北京市環境保護科學研究院對地下土壤毛管滲濾法處理生活污水的凈化效果和綠地利用進行了研究;清華大學在2000年國家科技部重大專項中,首先在農村地區推廣應用地下土壤滲濾系統,取得了良好效果:對生活污水中的有機物和氮、磷等均具有較高的去除率和穩定性,CODcr、BOD5、NH3-N和TP的去除率分別大於80%、90%、90%和98%。除此以外,浙江、廣東、天津和江蘇等地還分別在無動力、地埋式厭氧處理系統、雨污分離管網輸送集中處理和生物投菌治理污水等技術方式應用方面進行了探索與嘗試,也都取得了一定的進展。四、加快農村生活污水處理的政策途徑保護好農村水環境是保障農業生產發展、創建優美鄉村的基礎。開展農村生活污水治理工作是改變農村生活污水無序排放現狀、改善農民生活條件和建設社會主義新農村的需要。我國有60多萬個行政村、250多萬個自然村,居住生活著2億多農戶,由於各地情況千差萬別,農村生活污水處理不能實行一刀切的政策,必須要因地制宜、分類指導,提出符合各地實際的生活污水處理方式與措施。(一)把農村生活污水的處理作為新農村建設的重要內容要充分利用國家新農村建設的良好政策環境,加強各地農村生活污水的處理工作。基於農村生活污水污染產生的多方面原因,要結合新農村建設中改廁、改廚和改圈的工作,配套建設污水處理設施。要在相關政策法規的制定、監督管理的配合和農村水污染綜合治理技術支撐體系的建立等方面綜合採取措施,加強污染源控制,推進污水處理設施建設和有效運轉,實現農村水環境的改善。(二)因地制宜地確定各地生活污水處理的技術路線基於我國農村普遍欠發達的現狀,各地農村的經濟社會發展水平、區域特點、自然地理條件和環境目標不盡相同,絕大部分農村應採用經濟有效、簡便易行、節約資源、工藝可靠並能夠與當地自然環境高度融合的污水處理技術,因地制宜地使生活污水排放與處理無害化和資源化。在一些村莊分布密集、經濟發展水平較好的農村地區,高效強化的微動力生態處理集成技術與設備具有極大的技術經濟優越性;其他集中供水的廣大農村地區,則可根據其社會經濟發展狀況和水環境保護目標的要求,通過改造農村的河道、水塘和濕地,構建適度強化的無動力復合生態處理集成系統。這些集成技術和設備因其低成本、高效率、無動力或微動力等顯著特點,具有在集中供水條件下處理農村生活污水的潛在優勢。(三)繼續加強農村生活污水處理技術的研究由於我國農村面廣人多,生活污水處理技術具有長期的效益與廣大的市場,必須動員大專院校和科研機構加強相關技術的研究。針對當前處理技術存在的主要問題,研究和開發新型的三低一高(低能耗、低投資、低成本和高效率)的分散型污水資源化處理技術,並提高污水處理深度,增加脫氮除磷的功能以控制水體富營養化。(四)多方籌集生活污水處理設施建設與運營的資金農村生活污水處理具有較強的公益性,而且需要一定規模的資金投入,單靠農民自身投入有一定困難。要結合新農村建設的實踐,採取國家扶持、地方補助、農民支持和企業參與等方式,廣泛籌集資金,形成多元化投入、多渠道動員的參與機制,使生活污水處理工程能夠順利付諸實施和運轉。(五)加強對農村生活污水處理建設的規劃要在吸取和借鑒國外先進技術的基礎上,有效結合厭氧、好氧生物人工處理技術與自然凈化系統,規劃與各地農村經濟水平、區域特點、自然條件、環境目標相適應的生活污水處理工藝和行之有效的運行管理模式。生活污水治理應與當地的經濟結構調整相結合,發展綠色、無公害的產業與產品,在生態治污的過程中有效開發利用動植物資源,實現水的良性循環、水資源的可持續利用以及促進動植物的繁育生長。(六)規范市場准入標准,限制劣質設備進入市場目前我國小型污水處理裝置的市場競爭非常激烈,存在惡性競爭現象,而且設計不規范,缺乏統一的技術要求和設計標准,對運行管理缺乏考慮,為將來的運行管理帶來了很大的風險和隱患。應該結合我國國情,參照國外經驗,提出針對分散性污水處理的技術標准、設計規則與操作規范,使工程設計標准化和運營管理規范化,促進新成果的市場化和產業化的發展。加強工程監督管理,提高處理設施的建設質量和運行質量,確保處理後的污水能達標排放
8. 一般的農村生活污水處理方法有哪些
1、活性污泥技術
向廢水中通入空氣,使好氧性微生物繁殖培養形成具很強吸附能力的活性污泥,廢水中的可溶性有機污染物被活性污泥所吸附,並被微生物群體所分解,使廢水得到凈化。
(8)農村生活污水資源化利用指什麼擴展閱讀:
農村污水處理方法的選擇應該本著因地制宜的原則,不僅要衡量效果呈現度和技術層面的成熟與否,當地的特點、財政能力等也是考慮因素。結合農村污水的實際情況,科學制定政策、方針,實現統籌規劃管理。
可借鑒城市生活污水處理廠的模式實施建設和運營,最終滿足標准化、精細化、專業化的要求,把農村生活污水治理作為與國民經濟和民生有關的長期工作進行,從而徹底改變「臟、亂、差」和污水亂排狀況,為農村水源和糧食安全提供保障,為村民創建一個清潔、干凈、方便的生活環境,保護生態環境,使其成為環境優美、健康宜居的家園。
9. 浙江省農村生活污水處理設施管理條例
第一條為了加強農村生活污水治理,提高農村生活污水處理能力,保障農村生活污水處理設施正常運行,改善農村人居環境和生態環境,根據有關法律、行政法規的規定,結合本省實際,制定本條例。第二條本省行政區域內農村生活污水處理設施的建設改造、運行維護及其監督管理,適用本條例。
本條例所稱農村生活污水,是指農村日常生活中產生的污水,以及從事農村公益事業、公共服務和民宿、餐飲、洗滌、美容美發等經營活動產生的污水。
本條例所稱農村生活污水處理設施(以下簡稱污水處理設施),包括對農村生活污水進行處理的集中處理設施和戶用處理設備,就地處置生活污水的家庭簡易處理設施除外。
前款規定的集中處理設施、戶用處理設備,由戶內處理設施和公共處理設施組成。戶內處理設施包括戶內化糞池、隔油池、污水管道等,公共處理設施包括接戶井、污水管道、檢查井、處理終端等。第三條農村生活污水治理實行統籌規劃、源頭治理、政府主導、全民參與原則,實現建設規范、設施完好、管理有序、水質達標的目標。第四條縣級以上人民政府應當加強對農村生活污水治理工作的領導,將污水處理設施管理工作納入國民經濟和社會發展規劃,實施目標責任制考核。
鄉(鎮)人民政府、街道辦事處(以下統稱鄉鎮人民政府)按照本條例和縣(市、區)人民政府規定的職責,負責污水處理設施的建設改造和日常管理工作,對負有運行維護義務的單位和個人開展日常運行維護工作實施指導和監督。第五條省住房城鄉建設主管部門負責全省污水處理設施規劃、建設改造和運行維護工作的指導監督,以及污水處理設施建設標准和污水排入污水處理設施水質標準的具體制定工作。
設區的市、縣(市、區)人民政府確定的污水處理設施主管部門負責本行政區域內污水處理設施規劃、建設改造和運行維護的監督管理工作。
省生態環境主管部門負責污水處理設施水污染物排放標準的具體制定工作。縣級以上人民政府生態環境主管部門負責對本行政區域內污水處理設施排放水質的監督管理工作。
縣級以上人民政府農業農村、發展改革、自然資源、財政、科技、水利等有關部門按照各自職責,做好污水處理設施監督管理相關工作。第六條村(居)民委員會應當配合做好污水處理設施建設改造和運行維護相關工作,對影響污水處理設施正常運行和危及污水處理設施安全的行為予以勸阻,並及時向鄉鎮人民政府或者縣(市、區)污水處理設施主管部門報告。
村民以及其他向污水處理設施排放污水的單位和個人應當增強生態文明意識,依照法律、法規和本條例規定以及村規民約建設改造、合理使用污水處理設施,有權舉報破壞污水處理設施的行為。第七條縣級以上人民政府有關部門和鄉鎮人民政府應當組織開展宣傳教育,普及污水處理設施運行維護知識,倡導綠色環保生活方式,增強環境保護意識。第八條各級人民政府應當鼓勵、支持農村生活污水處理科學技術研究,推廣應用先進適用的技術、工藝、設備和材料,促進污水的再生利用和污泥的資源化利用。
縣級以上人民政府科技主管部門應當支持農村生活污水處理研發機構建設和新技術研發,促進農村生活污水處理科技成果轉化。省住房城鄉建設主管部門應當將農村生活污水處理新技術列入建設領域推廣使用目錄。第九條各級人民政府應當將污水處理設施管理工作所需經費納入本級財政預算,重點用於下列事項:
(一)制定污水處理設施管理相關標准、規范;
(二)公共處理設施建設改造;
(三)公共處理設施運行維護;
(四)支持污水處理設施建設改造、運行維護的技術、產品研發和推廣;
(五)組織污水處理設施運行維護知識宣傳教育和信息服務。
支持企事業單位、社會團體和公眾通過投資、捐贈等方式,參與污水處理設施建設改造和運行維護工作。第十條縣(市、區)人民政府應當根據當地實際制定農村生活污水治理專項規劃和年度計劃。農村生活污水治理專項規劃應當包括農村生活污水處理的目標任務,污水處理設施的規模、布局、建設改造和運行維護要求,規劃實施的保障措施等內容。處理能力不符合實際需求、出水水質不達標或者出現損壞、老化等情形的污水處理設施的更新改造,應當納入農村生活污水治理年度計劃。
農村生活污水治理專項規劃應當與城鎮污水處理設施建設專項規劃相銜接,並納入國土空間規劃;有條件的地區,推進城鎮污水處理設施和服務向城鎮周邊的農村延伸。
縣(市、區)污水處理設施主管部門應當根據農村生活污水治理專項規劃和年度計劃,按照污水處理設施建設標準的要求,組織做好污水處理設施新建和更新改造工作。
10. 污水再生回用和水資源可持續利用
方先金
(北京市市政工程科學技術研究所,北京市西城區大帽胡同26號,100035,中國)
我國是一個水資源貧乏的國家,人均水資源擁有量只有2200m3,僅為世界平均水平的1/4,在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時,我國水資源在時間和地區分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m3用水緊張線,其中9個地區低於500m3的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。
1水資源可持續利用面臨的問題
1.1水資源總量緊缺
50年來,全國用水總量從1949年的1000多億m3增加到1997年的5566億m3,其中農業用水佔75.3%,工業用水佔20.2%,城鎮生活用水佔4.5%,人均綜合年用水量從不足200m3增加到458m3。目前,全國每年缺水近400億m3,其中,農業缺水300億m3,因旱致災,年均減少糧食200多億千克;城市和工業缺水60億m3,影響工業產值2300多億元,全國668座城市有400多座缺水,有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來,我國北方地區持續乾旱,給工農業生產造成較大的影響,也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時,全國受旱面積一度達到4.2億畝(1畝=100m2),由於持續乾旱,水源不足,造成城鄉人民生活用水緊張,有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅,許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快,水資源供需矛盾將更加突出,據預測,我國用水高峰將在2030年前後出現,2030年我國人口將達到16億人,糧食總產量需達到7億t,年用水總量為7000億~8000億m3,全國每年缺水將在700億m3左右。
氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950~1997年的降水和氣溫資料分析,我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱,京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%~15%。進入20世紀90年代,黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%~10%,黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%,海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現,以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響,加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究,未來50年由於人類活動產生的溫室效應,全球年平均氣溫可能升高,氣溫升高將使地表蒸發量提高,水資源量將相應減少。
1.2水資源分布不均
我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%,其水資源量佔全國的81%;黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右,但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響,各地的降水量年內分配極不均勻,大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右,很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。
1.3水資源浪費嚴重
我國一方面水資源嚴重短缺,另一方面卻浪費嚴重。長期以來,「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業,特別是片面追求糧食增產和重工業的發展,造成產業結構的不合理,水資源利用效率偏低,使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。
目前,我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右,而渠系損失約為50%,農田蒸發損失約為17%,實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式,每畝實際灌水量達到450~500m3,超過了實際需水量的1倍左右,浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝,其中70%分布在降水量250~600mm的北方地區,由於蓄水和保水等基礎設施不足,農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算,我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m3,旱作耕地的水分利用效率為0.60~0.75kg/m3,全國農業用水的平均效率為0.8kg/m3,綜合經濟效益為0.2美元/m3,而以色列已超過1美元/m3,差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。
我國工業用水效率總體水平仍然較低,2001年我國萬元工業產值取水量為90m3,約為發達國家的3~7倍;工業用水重復利用率約為52%,遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d,遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強,浪費水資源的現象仍很嚴重,這說明節水措施尚未有效落實,節約用水的技術和管理水平不高。近十年來,我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效,但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。
1.4水污染形勢嚴峻
目前我國污水處理率還較低,大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域,使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染,其中水污染比較嚴重的城鎮98個,主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用,尋找新的水源,從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質,損害居民的身體健康。目前,全國水土流失面積356km2,占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億,已形成164個地下水超采區,部分地區出現地面沉降,海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重,由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用,影響我國經濟社會的可持續發展。
2實現我國水資源可持續利用應採取的措施
我國政府十分重視水資源可持續利用,明確指出:水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來,針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題,採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。
2.1合理利用水資源
我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略,變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用,根據水資源承載能力,確定經濟社會發展結構,確保各種水域的可持續利用,對經濟結構進行戰略調整,在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業,採取必要的退耕還林,使生態系統得到改善,保證水資源的供需平衡。
2.2合理調配水資源
根據我國降水年內分布不均的特點,應修建大量的蓄水設施,以充分利用水資源。目前,全國共建水庫8.5萬座,使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來,供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害,保證經濟的發展。在地域上,我國的水資源南多北少,南方水資源充裕,北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾,實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接,形成水資源合理配置的總體格局,達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億~480億m3,可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況,保證我國水資源總體上可持續利用。
2.3大力開展節水工作
我國歷來重視節約用水工作,20多年前,國家就提出了要實行開源與節流並重的方針,認真開展了節約用水工作,並制定了一系列節約用水的法規和標准,建立了節約用水的管理制度,也形成了比較健全的管理體制,城市節約用水工作取得了一定的成績,到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m3,使近5年來城市用水總量基本無增長,改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是,目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高,節水的潛力還較大。在農業方面,應發展和推廣農業節水技術,減少農田的深層滲漏和地表流失量,減少單位面積的用水量,減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量,提高灌溉和降水的水分利用效率,不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面,應在調整工業生產結構的同時,改進生產工藝,提高用水重復率,減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作,要制定和完善相關的政策法規,建立一套符合市場經濟原則的體制和機制,對現有水價偏低進行改革,建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系,形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。
2.4大力發展污水處理和再生回用工作
水污染加劇了我國水資源短缺形勢,直接威脅著飲用水的安全和人民的健康,影響到工農業生產和農作物安全,造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%~3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來,但沒有引起足夠的注意,採取的措施不夠恰當有力,因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策,將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略,已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝,在工業生產過程中提高水資源利用率,削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染,應大力發展污水處理工程,使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源,如含化肥、農葯的農田徑流,畜禽養殖業排放的廢水、廢物等,其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合,通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水,將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作,提高污水再生回用率。
3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑
污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施,與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比,污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水,污染雜質只佔0.1%左右,比海水3.5%少得多,其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大,並需投入大量資金控制水體進一步污染,跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下,跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水,將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展,人們生活水平不斷提高,水污染范圍也在擴大、污染程度加深,社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外,為滿足用戶的需要,再生水必須符合相應的水質標准,為此,需對污水處理廠二級出水進行深度處理,從而減少了污染物總量,減輕了廢水對環境的壓力。
污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質,以確保回用水的安全性。為此,我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》,但不能作為生活雜用水或工農業用水;若考慮回用,必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉,水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》;當污水回用於城市景觀,水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》;當污水回用於城市生活雜用,水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》;工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。
城市供水量的80%變為污水排入城市下水道,收集起來再生處理後,70%可以安全回用;二者合計,約城市供水量的56%可以轉變成再生水,返回到城市水質要求較低的用戶,替換出等量的清潔水,相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源,挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m3,這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量,是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。
為了保證水資源可持續利用,支持經濟可持續發展,針對我國水資源存在的問題,近十多年來,通過國家科技攻關,以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力,國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等,尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明:污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。
表1華北地區部分城市污水回用情況單位:萬m3/d
4我國污水再生回用最大工程
4.1工程概況
高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程,該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作,並完成了可行性研究,1999年10月完成項目立項和審批;2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作,2月完成施工圖設計,同年4月開始施工,2001年5月完成工程施工,2001年6月完成調試和試運轉,2001年7月開始供水。
高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠,處理能力為100萬m3/d。該廠污水系統流域面積96km2,服務人口240萬人,匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝,即在推流式曝氣池前設置缺氧段,其目的是改善污泥性質,防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定,其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前,高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游,除每年約5500萬m3用於農業灌溉外,剩餘的出水每年超過3億m3沒有得到利用,這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾,實現北京市水資源可持續利用,支持國民經濟可持續發展戰略,北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km2,回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。
4.2工程規模和技術方案
本工程近期規模為30萬m3/d,遠期規模為47萬m3/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施,以降低工程投資。具體設計方案如下:高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站(規模47萬m3/d)提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖(規模30萬m3/d)和水源六廠(規模17萬m3/d)。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水;送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後,一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠;一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口,並新建回用水支線,供市政雜用取水。
4.3回用水水質技術保障措施
由於高碑店污水處理廠建設時,國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制,因此,目前該廠出水中氮和磷的含量較高,這會直接影響回用水水質,必須對該廠進行技術改造,進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m3/d,即對高碑店污水處理廠一期工程(50萬m3/d)進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質,出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m3/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區,其餘為好氧區,改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區(水力停留時間共為2h),其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區(水力停留時間7.25h)。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池,其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水,因濃縮污泥池停留時間較長,處於厭氧狀態,磷又被釋放出來,通過上清液回到污水中,因此達不到除磷的目的。改造後,原有濃縮池改為濃縮酸化池,濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統;將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。
高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定,達到設計要求,但還不能滿足市政雜用水標准,而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響,因此,市政雜用水必須在回用前進行深度處理,以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m3/d的深度處理設施,主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程,其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整,目前該廠平均實際供水量不足5萬m3/d,尚有12萬m3/d處理能力沒有得到利用。另外,水源六廠離市政雜用水用戶較近,市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力,可滿足市政雜用水近、遠期規模需求,在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。
4.4主要回用對象
按規劃要求,該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m3/d,遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m3/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m3/d,供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m3/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m3/d。
4.5主要工程內容和投資
本工程總投資3.6億元,其中征地拆遷費約1億元,工程費用為2.18億元,工程建設內容主要為:
(1)高碑店污水處理廠內47萬m3/d的泵站一座。
(2)高碑店污水處理廠改造。
(3)高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管:DN1800mm,長1480m。
(4)高碑店污水處理廠至水源六廠管道:DN1400mm,長4766m。
(5)市政雜用水配水管:DN1200mm,長6791m;DN1000mm,長1431m;DN800mm,長4615m;DN600mm,長2845m;D=500mm,長2880m。
(6)水源六廠改造:包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。
(7)園林供水支線管道。
4.6工程效益
該工程每年可節約清潔水資源16673萬m3,節約自來水3650萬m3/a,相當於節約了建設一座10萬m3/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的,為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件,對環境綜合治理具有較大的作用,環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益,推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃,7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明:污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略,是解決水資源可持續利用的有效途徑。
5結論
我國是一個水資源貧乏的國家,隨著經濟發展和城市化進展的加快,水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題,實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置,變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式,根據水資源承載能力,對經濟結構進行戰略調整;同時,應繼續發展節水技術,減少生產過程的水資源浪費,大力發展污水處理和再生回用工作,提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量,增加供水能力,是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明:污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺,是實現水資源可持續利用的有效途徑。