小城镇污水处理设施建设与运行问题分析论文_夏瑞杰

小城镇污水处理设施建设与运行问题分析论文_夏瑞杰

中国市政工程华北设计研究总院有限公司 重庆市 401147

摘要:随着我国的小城镇数量和规模不断扩大,小城镇产生的污水也急剧增加,但污水处理设施的建设并没有跟上发展的步伐,更快更好的建设合适的小城镇污水处理设施已经迫在眉睫。本文介绍了我国小城镇污水处理设施的建设情况以及污水处理工艺,分析了污水处理设施在运行时出现的种种问题并提出了解决办法,为相关从业人员提供了一定的借鉴。

关键词:小城镇污水处理设施;建设;运行问题

引言

据有关研究显示,我国小城镇95%的生活污水未经处理就直接排放,造成了90%以上小城镇水体环境受到不同程度的污染,78%的城镇河段不宜作饮用水,50%的城镇地下水受到污染。造成污染的主要原因是我国小城镇污水处理设施不完善,污水收集率低,适用于小城镇污水处理的工艺有限以及当地人对环保不够重视等。因此,我们需要针对以上问题,在各个领域加强小城镇污水系统的建设。

1小城镇生活污水治理现状概述

《2018年全国城镇污水处理设施建设运行情况》最新数据显示:截至2018年6月底,全国设市城市、县(以下简称城镇,不含其它建制镇)累计建成污水处理厂3802座,污水处理能力达1.61亿立方米/日。全国设市城市建成运行污水处理厂共计2149座,形成污水处理能力1.32亿立方米/日。全国已有1427个县城建有污水处理厂,占县城总数的88.4%;累计建成污水处理厂1653座,形成污水处理能力0.29亿立方米/日。从以上数据可以看出,小城镇污水处理能力和规模相比大城市差距巨大。

目前我国经济社会发展已经进入了新的阶段,经济增速放缓以及产业结构优化调整将成为常态。在这种常态下,除了要寻求新的经济建设突破口,同时也要重视环境保护,这也对水生态环境保护工作提出了新的要求。生活污水治理是水环境保护工作当中的重要环节之一,一直以来都备受关注。但在中西部省份,特别是一些小城镇,污水治理能力还有待提升。小城镇生活污水水质和水量波动很大,但有机污染负荷相对低下,具备一定程度的资源回收再利用价值。结合相关统计数据来看,我国90%以上的小城镇均存在不同程度的水环境污染,但排污管网普及率仅为50%左右。江浙以及长江流域等经济相对发达地区的小城镇污水处理设施相对健全,而中西部省份小城镇污水处理设施较为落后。部分区域小城镇污水治理虽然已经取得了一定成果,但同时也暴露了一些问题,例如污水处理工艺大多沿用中、大型城市污水处理工艺,不符合地区发展特征;污水治理投入资金相对有限;在污水处理工程运营方面管理方法不当,缺乏专业性的建设及运营人才。总体上来看,我国小城镇污水治理整体情况并不乐观,在生活污水处理工程建设方面需要加大投入,相关管理工作有待进一步完善。

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2我国小城镇污水处理工艺的情况

人口基数大、人均土地资源稀缺是我国基本国情,且不同地域水环境具有一定差异性。因此在小城镇生活污水治理过程中,需要结合当地水质、水量特点进行综合性研判,选择合适的污水处理工艺。目前,小城镇主流的生活污水处理工艺包括以下几类:(1)生物接触氧化法。该方法属于生物膜法,其原理如下:在曝气池当中填充填料,污水经过曝气后会流入充满生物膜的填料层,在微生物群落作用下对污水进行净化。主要设施包括曝气装置、池体、填料、支架、进水装置、放空管道等。该工艺填料层比表面积较大,池内充氧丰富,容积负荷较高,且耐冲击负荷能力相对较强;挂膜相对简单,剩余污泥量较少,启动较快;不会出现污泥回流,管理相对简便。但该工艺也存在一定缺陷,由于填料层孔隙较多,水流相对缓慢、水力冲刷能力小,且曝气设备安装及维护相对困难。(2)氧化沟技术。氧化沟工艺属活性污泥法中的延时曝气法,具有工艺流程简单、管理方便、出水水质稳定、耐冲击负荷、曝气设备充氧效率高、搅拌力强等优点。其曝气池设计为闭环的沟渠结构,包括沟渠、曝气系统、进出水设备、混合及导流设备。沟渠主要为环形结构,水力停留时间相对较短,有机负荷较低,且污泥龄长。该工艺流程相对简单,且构筑物数量较少,操作及管理较为方便;出水水质较优,工艺适应性较好,不但能去除BOD和COD,还能够达到除磷、脱氮等深度处理需求;整体能耗较低,所需化学药品用量较少,能够节约大量能源。但该工艺占地面积相对较大,基建投资规模较大,沟渠当中容易出现曝气死区,会产生积泥。目前使用的微孔曝气器,可以实现大面积的细小气泡曝气作业,产生的气泡细小且密集,增大了气泡与水的接触面积,有利于增加氧的传递效率;此外,细小气泡更易于附着在活性污泥上,加速微生物对气泡中氧气的直接利用,大大提高了曝气系统动力效率。鼓风曝气系统节能优势明显,但也存在缺点,如曝气孔易堵塞、维护管理不便等。(3)膜生物反应器。该技术是一种新型污水处理技术,能够将传统生化处理工艺与分离膜技术充分结合在一起。在膜生物反应器污水处理系统当中,会用超滤/微滤膜单元替代传统工艺当中的二沉池,固液分离效率相对较高。通过固液分离,出水水质相对稳定;膜对微生物具有高效截留作用,使生化单元微生物浓度保持较高水平,这样有机负荷也能够保持较高水平,能够降低整体污水处理占地面积;相关工艺设备运行及监控可实现自动化。但该技术一次性投入成本较高,运营过程中能耗水平较高,膜组件更换成本较高。

3我国小城镇污水处理设施的运行情况

通过调查,发现目前我国小城镇污水处理设施的运行主要存在以下问题:(1)小城镇的污水收集排放系统不健全,远远滞后于小城镇污水处理设施建设,导致相当一部分小城镇污水未能被管网收集至污水处理设施。(2)小城镇实际污水水质确定困难,由于没有准确的进水水质数据,只能采用理论的办法确定进水水质。同时设计人员在设计时出于种种考虑往往倾向于放大设计处理水量,但实际运行时又收集不到足量的污水,导致污水处理设施不能满负荷运行。(3)在设计建设小城镇污水处理设施时选取的工艺不合适,造成设施运行困难,同时后期运行管理不善,导致污水不能达标排放。

针对以上小城镇污水处理设施存在的种种问题,建议加强以下几个方面的工作:(1)在建设小城镇污水处理设施之前先行完善小城镇的污水收集排放系统,也可先行建设符合现阶段小城镇污水排放规模的污水处理设施,并为将来扩建和工艺升级预留足够的空间;(2)依靠周边城市污水厂、水务集团、高校等单位的专业人员建立污水水质水量监测工作体系,并着手研究适合确定小城镇污水处理设施实际污水量和水质的方法,如建立小城镇水质水量等相关数据的数据库,以备研究参考之用;(3)在设计建设小城镇污水处理设施时,根据实际情况谨慎选择污水处理工艺,同时,加强设施管理运行人员的培养以及管理,建立和完善适宜于小城镇污水处理设施的运行管理及人员培训制度。

结束语

综上所述,为更好的落实可持续发展,加快生态文明建设,我们需要在建设完善污水处理设施的同时,加强产业政策扶持。通过加强对相关人员的专业培训,来提高管理人员的操作管理水平。本文对小城镇污水处理设施建设和运行进行分析,为今后我国小城镇污水处理设施的建设提供了借鉴。

参考文献:

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[3]吕林潞.城镇污水处理厂建设与运行方式研究[J].中国设备工程,2018(23):179-180.

[4]刘海磊.城镇生活污水处理技术研究现状与发展[J].现代物业(中旬刊),2018(11):171.

论文作者:夏瑞杰

论文发表刊物:《防护工程》2019年12期

论文发表时间:2019/9/3

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