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[摘 要]随着我国经济的快速发展,工业化、城市化进程的日益加快,城市用水逐渐增加,与此同时城市污水日益增加,加大了城市污水的处理难度。因此,需要及时有效地处理城市污水,实现污水的再利用,对改善我国城市居民生活环境和提升居民的生活质量具有重要的意义。本文主要是对污水、污水处理的涵义、分类、城市污水处理工艺、影响城市污水处理的因素、城市污水处理存在的问题及其应对措施进行分析论述,希望能够提供一些有价值的参考,从而做好城市污水的处理工作,促进城市水资源的有效利用。
[关键词]城市污水 问题 措施
中图分类号:X703 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)35-0329-02
水资源是不可再生资源,尤其是淡水资源,是人类赖以生存的最基本保障,随着人类进入工业时代,工业化的进程不断加快,城市不断扩张,城市工业化水平不断提高,城市的用水量也不断增加,随之而来的是大量的城市污水。城市污水的处理对一个城市的环境有着很大的影响,污水处理不当可能导致城市河流以及周边海域的水污染,从而影响城市居民的饮水质量。因此,必须合理利用水资源并且对污水进行合理的治理。
一、污水和污水处理技术的概述
污水按其来源可分为生产污水和生活污水。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等,而生活污水就是日常生产生活的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物,包括纯溶液、漂浮和悬浮的大小固体颗粒,胶状和凝胶状扩散物等。
污水处理按照处理程度大致分为三级,即一级处理、二级处理、三级处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体物质,常用物理法。经一级处理后的废水中的有机污染物去除率只有20%,仍不宜排放或利用。二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体或溶解状态的有机物,常用生物膜处理法。经过二级处理后废水中的有机污染物去除率为80%~90%,经过二级处理的污水可以达到排放标准。三级处理的主要任务就是进一步去除污水中的某种特殊污染物质,属于深度处理,常用方法为化学方法。
二、城市污水处理工艺
污水处理是指为使污水达到某一水体或再次使用的水质要求,并对其进行净化的过程,城市污水处理工艺流程主要包括机械处理、生化处理(水线)、污泥处理等阶段。按级数分可以分为一级处理(主要去除污水中呈悬浮状状态的固体污染物质)、二级处理(主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质)和三级处理(进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等)。由机械处理以及生化处理构成的系统属于二级处理系统,其BOD5和SS去除率可达到90%~98%。
1.机械处理工段
机械处理工段属于一级处理阶段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物,通过物理法实现固液分离,将污染物从污水中分离,达到去除粗大颗粒和悬浮物为目的。这是目前普遍采用的污水处理方法。城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。机械处理阶段是大部分污水处理必不可少的一个阶段。
2.污水生化处理工段
污水生化处理属于二级处理,可分成活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类,其中运用最广泛的是活性污泥法,通过生物作用,特别是微生物的作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。
三、污水治理现状
据住房城乡建设部通报的2014年第一季度全国城镇污水处理设施建设和运行情况,截至2014年3月底,全国城镇累计建成污水处理厂3622座,污水处理能力约1.53亿立方米/日,较2013年年底新增约430万立方米/日。其中,设市城市除西藏自治区日喀则市、海南省三沙市外,全部建成投运城镇污水处理厂,共计2051座,形成污水处理能力1.26亿立方米/日,较2013年年底新增约340万立方米/日;1381个县城建有污水处理厂,占县城总数的85.0%,累计建成污水处理厂1571座,形成污水处理能力2758万立方米/日,较2013年年底新增约90万立方米/日。2014年第一季度,全国城镇污水处理厂累计处理污水109.9亿立方米,同比增长7.2%;运行负荷率达到79.9%,同比增加1.1个百分点;累计削减化学需氧量(COD)总量288.8萬吨,同比增长6.6%;平均削减化学需氧量(COD)浓度达到262.2毫克/升,同比降低0.8%。
四、目前城市污水处理存在的问题
1.城市污水处理的管理观念问题
城市的发展离不开经济,但是经济的发展更要立足于环境的保护。很多城市管理者重经济轻环境,只要能给地方经济带来推动,不管什么项目都要上,不管有没有配套污水处理设施都要上,这都给城市污水处理带来极大的隐患。
2.污水处理技术落后
污水处理技术的先进与否直接影响城市污水处理效果以及工艺设施的利用率高低,在我国由于污水处理工程开展较晚,因此在开始的几年里一直是采用原理比较简单、运行方式较为传统的城市污水处理工艺技术,导致在运行过程中费用较高,水处理效率低下等;近年来,通过借鉴国外的先进技术和经验,我国也逐渐开发出较为先进的污水处理技术,但整体水平仍然与国外先进技术无法相提并论,并且在运行过程中还存在不稳定、容易二次污染等问题。
3.污水处理人员素质较低
虽然传统的污水处理工艺原理较为简单,然而相应的管理和操作技术较为复杂,由于我国当前污水处理人才的管理水平较低,技术上也有所欠缺,且缺乏实际经验,这就导致了即使污水处理系统可正常运行也无法发挥出最大的效用,往往是低负荷运转,如果对原有设施进行升级改进又会造成技术人员的技术水平适应不了新的工艺和设备,因此人员的素质低下很大程度上制约了污水处理厂正常运行。 4.集中处理污水效率比较低
目前城市污水处理大多采用集中的处理方法,将特定区域的污水集中起来处理,这就需要建设一个庞大的污水收集的系统,污水收集的成本往往比污水处理的成本还高,因此污水集中处理是一种效率比较低下的处理方案。如何建立成本低廉且高效的污水处理方法是目前研究的重点。
5.城市污水处理基础设施投入不足
水处理的基础设施就是各种构筑物,在城市污水处理中发挥着重要的作用,通过不同的构筑物可以组成适合不同水质的污水处理系统,没有先进的基础设施,即便技术再先进也会无用武之地,可见基础设施在城市污水处理中所处的地位。而在我国的现实情况是政策上对于污水处理比较重视,而实际资金投入却少的可怜,另一个方面是,原本就有限的水污染治理投入资金大部分还被用作了办公楼等面子工程的建设,导致真正用到污水处理设施的资金少之又少,使得我国大部分城市污水处理系统所用的构筑物还是比较老旧的,很难完成更新换代,严重影响新技术、新工艺的推行。据统计,在我国目前三分之一的污水处理系统都不能保证正常运行,即便运行的效率也十分低下,因此基础设施的落后已经成为影响我国城市污水处理系统运行的重要因素。
五、完善城市污水处理的措施
1.转变观念,变废水为资源
在对城市污水的认识上,人们经历过一个由低级到高级的过程,由于技术手段和认识的限制,人们曾经把城市污水看作是废水。然而随着经济的发展,城市水资源短缺的压力越来越大,人们越来越认识到是水的社会循环超出了水的自然循环可承载的范围。因此,只有充分遵循水的自然运动规律,合理科学地使用水資源,社会循环不损害自然循环的客观规律,从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境,才是水资源可持续利用的有效途径。这就要求我们从“取水-输水-用水-排放”的单向开放型的用水模式转变为“节制地取水-输水-用水-再生水”的反馈式循环流程,提高水的利用效率。实现这一重大用水模式的转变,加强污水再生利用是关键。随着科学技术的进步,城市污水已不再是废水,而是一种宝贵的资源。既然是一种资源,就要最大程度地利用,提高城市污水的再生利用率,一是可以减少污染物排放,二是节约了有限的水资源。
2.优化污水处理工艺
当前城市污水处理采用的传统工艺路线较为落后,无论进水为何种水质都同等对待,导致有些特殊污水如难降解有机物含量高的污水、氮磷含量高的污水等经过处理后无法达标,另外大部分污水处理厂都是初级处理方式,出水不经过消毒处理,无法适应如今再生水回用技术的推广,因此,首先要根据进水水质的不同,为工艺需要配置不同的反应器,从而使其可以适应任何水质的处理,其次要在水处理工艺最后加上离子吸附或消毒等工序,使水资源可以被重复利用,减轻供水负担。
3.提高污水处理人员的素质
人是污水处理系统能够运行的核心,因此要加强管理人才和技术人才的培养,建立健全人才培养机制,提高管理人员和技术人员的素质,可采取与科研单位、大专院校校企联合的方式共同培养理论知识与实践经验兼具的人才,以适应污水处理技术和设备的更新换代。
4.企业加强污水处理的资金投入
在市场经济的条件下,污水处理只有在其建设经营活动中把它的价值转化到周而复始的资金回流中,才能实现污水处理的再生产。按价值规律的要求,污水处理的投入与产出理顺到市场经济的新秩序中,是加快我国城市污水处理的客观要求。污水处理收费,不应是一项临时性的筹资措施,而是实现污水处理资金补偿的市场化方式,同时也是调节污水处理设施合理利用的一种经济手段。
5.加强城市污水处理基础设施的投入
目前,中国城镇生活污水的处理率仍旧不高,随着城市化进程的加快,以及经济的迅速增长,城镇生活污水处理的压力会越来越大,虽然近几年国家对污水处理的投资有所增加,但与国外相比差距依然很大,发达国家用于排水设施和污水处理方面的投资占国民经济总产值的0.53%至0.88%,而中国仅为0.02%至0.03%,因此,今后中国仍需要加大对城市污水处理设施的财政投入。对于广大的中、西部地区,国家要在财政上给予政策性支持,设立专项资金用于支持城市污水处理设施建设,提高中、西部地区的污水处理率,从而实现中国城镇生活污水处理的平衡发展。
六、结束语
综上所述,随着我国城市工业的快速发展以及城市人口的增多,城市污水排放量日益增加,所造成的污染会严重影响城市化进程以及破坏人类赖以生存的环境,因此必须要对污水进行充分的治理,不断加快污水处理技术、设备、人才的发展,以提高我国城市污水处理效率,当前我国城市污水处理领域虽然存在一系列问题,但随着国家对环境保护重视程度的提高以及人们传统观念的转变,相信在未来我国城市水资源治理和回用技术都会得到一个飞跃的发展,促进社会可持续的发展。
参考文献
[1] 孔繁明,蒋景东.城市污水处理与污水回用的思考[J].才智,2011(9).
[2] 王惠.水处理技术在污水处理中的意义及其前景[J].中国新技术新产品,2011(8).
[3] 刘勇,马良.城市污水处理企业最佳效率组合[J].系统管理学报,2013(03).
[4] 邢延峰.中小城镇城市污水处理技术国内外发展动态[J].黑龙江环境通报,2011(04).
[5] 付立凯.国内外城市污水处理现状及发展趋势[J].石油石化节能与减排,2012(01).
[关键词]城市污水 问题 措施
中图分类号:X703 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)35-0329-02
水资源是不可再生资源,尤其是淡水资源,是人类赖以生存的最基本保障,随着人类进入工业时代,工业化的进程不断加快,城市不断扩张,城市工业化水平不断提高,城市的用水量也不断增加,随之而来的是大量的城市污水。城市污水的处理对一个城市的环境有着很大的影响,污水处理不当可能导致城市河流以及周边海域的水污染,从而影响城市居民的饮水质量。因此,必须合理利用水资源并且对污水进行合理的治理。
一、污水和污水处理技术的概述
污水按其来源可分为生产污水和生活污水。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等,而生活污水就是日常生产生活的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物,包括纯溶液、漂浮和悬浮的大小固体颗粒,胶状和凝胶状扩散物等。
污水处理按照处理程度大致分为三级,即一级处理、二级处理、三级处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体物质,常用物理法。经一级处理后的废水中的有机污染物去除率只有20%,仍不宜排放或利用。二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体或溶解状态的有机物,常用生物膜处理法。经过二级处理后废水中的有机污染物去除率为80%~90%,经过二级处理的污水可以达到排放标准。三级处理的主要任务就是进一步去除污水中的某种特殊污染物质,属于深度处理,常用方法为化学方法。
二、城市污水处理工艺
污水处理是指为使污水达到某一水体或再次使用的水质要求,并对其进行净化的过程,城市污水处理工艺流程主要包括机械处理、生化处理(水线)、污泥处理等阶段。按级数分可以分为一级处理(主要去除污水中呈悬浮状状态的固体污染物质)、二级处理(主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质)和三级处理(进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等)。由机械处理以及生化处理构成的系统属于二级处理系统,其BOD5和SS去除率可达到90%~98%。
1.机械处理工段
机械处理工段属于一级处理阶段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物,通过物理法实现固液分离,将污染物从污水中分离,达到去除粗大颗粒和悬浮物为目的。这是目前普遍采用的污水处理方法。城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。机械处理阶段是大部分污水处理必不可少的一个阶段。
2.污水生化处理工段
污水生化处理属于二级处理,可分成活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类,其中运用最广泛的是活性污泥法,通过生物作用,特别是微生物的作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。
三、污水治理现状
据住房城乡建设部通报的2014年第一季度全国城镇污水处理设施建设和运行情况,截至2014年3月底,全国城镇累计建成污水处理厂3622座,污水处理能力约1.53亿立方米/日,较2013年年底新增约430万立方米/日。其中,设市城市除西藏自治区日喀则市、海南省三沙市外,全部建成投运城镇污水处理厂,共计2051座,形成污水处理能力1.26亿立方米/日,较2013年年底新增约340万立方米/日;1381个县城建有污水处理厂,占县城总数的85.0%,累计建成污水处理厂1571座,形成污水处理能力2758万立方米/日,较2013年年底新增约90万立方米/日。2014年第一季度,全国城镇污水处理厂累计处理污水109.9亿立方米,同比增长7.2%;运行负荷率达到79.9%,同比增加1.1个百分点;累计削减化学需氧量(COD)总量288.8萬吨,同比增长6.6%;平均削减化学需氧量(COD)浓度达到262.2毫克/升,同比降低0.8%。
四、目前城市污水处理存在的问题
1.城市污水处理的管理观念问题
城市的发展离不开经济,但是经济的发展更要立足于环境的保护。很多城市管理者重经济轻环境,只要能给地方经济带来推动,不管什么项目都要上,不管有没有配套污水处理设施都要上,这都给城市污水处理带来极大的隐患。
2.污水处理技术落后
污水处理技术的先进与否直接影响城市污水处理效果以及工艺设施的利用率高低,在我国由于污水处理工程开展较晚,因此在开始的几年里一直是采用原理比较简单、运行方式较为传统的城市污水处理工艺技术,导致在运行过程中费用较高,水处理效率低下等;近年来,通过借鉴国外的先进技术和经验,我国也逐渐开发出较为先进的污水处理技术,但整体水平仍然与国外先进技术无法相提并论,并且在运行过程中还存在不稳定、容易二次污染等问题。
3.污水处理人员素质较低
虽然传统的污水处理工艺原理较为简单,然而相应的管理和操作技术较为复杂,由于我国当前污水处理人才的管理水平较低,技术上也有所欠缺,且缺乏实际经验,这就导致了即使污水处理系统可正常运行也无法发挥出最大的效用,往往是低负荷运转,如果对原有设施进行升级改进又会造成技术人员的技术水平适应不了新的工艺和设备,因此人员的素质低下很大程度上制约了污水处理厂正常运行。 4.集中处理污水效率比较低
目前城市污水处理大多采用集中的处理方法,将特定区域的污水集中起来处理,这就需要建设一个庞大的污水收集的系统,污水收集的成本往往比污水处理的成本还高,因此污水集中处理是一种效率比较低下的处理方案。如何建立成本低廉且高效的污水处理方法是目前研究的重点。
5.城市污水处理基础设施投入不足
水处理的基础设施就是各种构筑物,在城市污水处理中发挥着重要的作用,通过不同的构筑物可以组成适合不同水质的污水处理系统,没有先进的基础设施,即便技术再先进也会无用武之地,可见基础设施在城市污水处理中所处的地位。而在我国的现实情况是政策上对于污水处理比较重视,而实际资金投入却少的可怜,另一个方面是,原本就有限的水污染治理投入资金大部分还被用作了办公楼等面子工程的建设,导致真正用到污水处理设施的资金少之又少,使得我国大部分城市污水处理系统所用的构筑物还是比较老旧的,很难完成更新换代,严重影响新技术、新工艺的推行。据统计,在我国目前三分之一的污水处理系统都不能保证正常运行,即便运行的效率也十分低下,因此基础设施的落后已经成为影响我国城市污水处理系统运行的重要因素。
五、完善城市污水处理的措施
1.转变观念,变废水为资源
在对城市污水的认识上,人们经历过一个由低级到高级的过程,由于技术手段和认识的限制,人们曾经把城市污水看作是废水。然而随着经济的发展,城市水资源短缺的压力越来越大,人们越来越认识到是水的社会循环超出了水的自然循环可承载的范围。因此,只有充分遵循水的自然运动规律,合理科学地使用水資源,社会循环不损害自然循环的客观规律,从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境,才是水资源可持续利用的有效途径。这就要求我们从“取水-输水-用水-排放”的单向开放型的用水模式转变为“节制地取水-输水-用水-再生水”的反馈式循环流程,提高水的利用效率。实现这一重大用水模式的转变,加强污水再生利用是关键。随着科学技术的进步,城市污水已不再是废水,而是一种宝贵的资源。既然是一种资源,就要最大程度地利用,提高城市污水的再生利用率,一是可以减少污染物排放,二是节约了有限的水资源。
2.优化污水处理工艺
当前城市污水处理采用的传统工艺路线较为落后,无论进水为何种水质都同等对待,导致有些特殊污水如难降解有机物含量高的污水、氮磷含量高的污水等经过处理后无法达标,另外大部分污水处理厂都是初级处理方式,出水不经过消毒处理,无法适应如今再生水回用技术的推广,因此,首先要根据进水水质的不同,为工艺需要配置不同的反应器,从而使其可以适应任何水质的处理,其次要在水处理工艺最后加上离子吸附或消毒等工序,使水资源可以被重复利用,减轻供水负担。
3.提高污水处理人员的素质
人是污水处理系统能够运行的核心,因此要加强管理人才和技术人才的培养,建立健全人才培养机制,提高管理人员和技术人员的素质,可采取与科研单位、大专院校校企联合的方式共同培养理论知识与实践经验兼具的人才,以适应污水处理技术和设备的更新换代。
4.企业加强污水处理的资金投入
在市场经济的条件下,污水处理只有在其建设经营活动中把它的价值转化到周而复始的资金回流中,才能实现污水处理的再生产。按价值规律的要求,污水处理的投入与产出理顺到市场经济的新秩序中,是加快我国城市污水处理的客观要求。污水处理收费,不应是一项临时性的筹资措施,而是实现污水处理资金补偿的市场化方式,同时也是调节污水处理设施合理利用的一种经济手段。
5.加强城市污水处理基础设施的投入
目前,中国城镇生活污水的处理率仍旧不高,随着城市化进程的加快,以及经济的迅速增长,城镇生活污水处理的压力会越来越大,虽然近几年国家对污水处理的投资有所增加,但与国外相比差距依然很大,发达国家用于排水设施和污水处理方面的投资占国民经济总产值的0.53%至0.88%,而中国仅为0.02%至0.03%,因此,今后中国仍需要加大对城市污水处理设施的财政投入。对于广大的中、西部地区,国家要在财政上给予政策性支持,设立专项资金用于支持城市污水处理设施建设,提高中、西部地区的污水处理率,从而实现中国城镇生活污水处理的平衡发展。
六、结束语
综上所述,随着我国城市工业的快速发展以及城市人口的增多,城市污水排放量日益增加,所造成的污染会严重影响城市化进程以及破坏人类赖以生存的环境,因此必须要对污水进行充分的治理,不断加快污水处理技术、设备、人才的发展,以提高我国城市污水处理效率,当前我国城市污水处理领域虽然存在一系列问题,但随着国家对环境保护重视程度的提高以及人们传统观念的转变,相信在未来我国城市水资源治理和回用技术都会得到一个飞跃的发展,促进社会可持续的发展。
参考文献
[1] 孔繁明,蒋景东.城市污水处理与污水回用的思考[J].才智,2011(9).
[2] 王惠.水处理技术在污水处理中的意义及其前景[J].中国新技术新产品,2011(8).
[3] 刘勇,马良.城市污水处理企业最佳效率组合[J].系统管理学报,2013(03).
[4] 邢延峰.中小城镇城市污水处理技术国内外发展动态[J].黑龙江环境通报,2011(04).
[5] 付立凯.国内外城市污水处理现状及发展趋势[J].石油石化节能与减排,2012(01).