乡镇污水处理厂工艺设计论文

2022-04-29

【摘要】乡村振兴战略下,乡镇污水治理对乡村生态环境保护有重要的引領作用。重庆乡镇污水处理设施覆盖辖区内1558个乡镇,然而乡镇污水处理厂运营效能低下、收支失衡、进出水存在风险隐患等问题。下面是小编为大家整理的《乡镇污水处理厂工艺设计论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

乡镇污水处理厂工艺设计论文 篇1:

小型污水处理站污水处理及回用工程工艺设计探讨

摘要:本文以某工业区内某厂的小型污水处理站为例,对其污水处理与回用工程的工艺设计进行分析探讨,并提出小型污水处理站的工程设计的重点与细节,以保证小型污水处理站污水处理的效果,使水质稳定可靠。

关键词:污水处理;回用工程;工艺设计

小型污水处理工程多位于乡镇、企业,与城市的污水处理工程相比处理规模较小,建设资金有限,并且用地资源较为紧张,运行管理的人员匮乏,其污水处理及回用工程工艺常采用接触氧化工艺、氧化沟工艺和快速渗漏工艺三种。

一、工程概况

该厂位于罗源金港工业区,人流量与车流量较大,由于远离城市的污水处理厂,因此该厂自行建立了小型污水处理站,目前该污水处理站已正式投入运行,为了进一步对厂内的生活污水进行处理,该污水处理站设计将生活污水进行收集并独立处理。由于该厂冲灰用水、冷却用水量大,因此对深度处理后的生化出水进行回用。笔者针对该厂的污水处理及回用工程工艺设计进行探讨。

二、污水处理工程工艺流程

该厂污水处理站主要是对厂内的生活污水进行处理,总的设计规模为2000m3/d。对该厂污水处理站的进水水质进行综合确定,由于处理后的污水将用于冲灰用水和冷却用水,因此水质应满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准、《城市污水再生利用 工业用水水质》中的冷却用水、洗涤用水水质要求。表1为污水处理站的进、出水水质。此外,出水水质的浊度还应≤5NTU,色度≤30度,粪大肠杆菌群数≤1000个。

(一)污水处理工艺选择

结合该厂的实际情况,通过氧化沟、土地处理系统与生物接触氧化三种工艺的对比分析,发现污水处理站采用氧化沟的运行管理方式,占用的面积适中,出水水质较优,并且工艺成熟,具有很强的抗冲击负荷能力,运行管理简单,具有较长的使用寿命,投资成本适中,综合评定设计最优,因此该厂污水处理站采用氧化沟处理工艺。

(二)污泥处理工艺

本工程污水处理规模较小,污泥产量在250kg/d,由于污泥产量较低,人员配置较少,在综合考虑成本的情况下,设计选用自动化程度较高的国产器械进行全机械压滤脱水;污泥的总泥龄为15d,污泥脱水前(含水率99%)为125m3,处理站每天的污泥处理负荷相对较低,因此可将每天经压滤处理后的干泥可直接外运(填埋、焚烧及土地利用),从而减少臭气散发造成的空气污染。通过对比,本设计选用板框脱水机进行脱水,板框脱水机的脱水效果在70~80%,占地空间小,噪音小,重量轻无腐蚀,零件耗损几乎没有,维护费用较少,每套价格在4万元左右(与离心式脱水机、带式脱水机相比价格便宜),并且技术成熟适用于小型污水处理厂。

(三)中水回用工艺

根据设计进、出水水质以及中水回用的要求,本设计中采用微絮高效过滤深度处理工艺进行污水的深度处理,产水回用到冲灰用水和冷却用水。过滤采用一个自适應纤维球滤料制作的高效过滤器,采用微絮高效深度处理能够同步的去除SS以及部分COD,具有过滤速度快,精度高(回用性水质具有较高的保障),占地面积小,冲洗效果佳,耗水少的特点。

结合污水处理站的处理规模、管理水平以及对生化出水进行回用的特点,本工程的污水处理及回用工程工艺包括了氧化沟处理工艺、污泥全机械压滤脱水、微絮高效过滤深度处理工艺以及次氯酸钠消毒工艺。

三、污水处理及回用工程工艺设计

(一)总体布置

工程占地面积约为8.2亩,呈狭长形,综合考虑工艺流程、处理站人流、物流、交通对污水处理站进行总体布置。在污水处理站的南侧布置含有配电室的管理用房,由南至北根据水利流程进行建筑物的布置,并将泥水分离、回流,以及污泥提升、沉淀出水提升合并为一个构筑物,构建综合车间(包括加药、加氯、过滤、回用泵房)。

(二)调节池、细格栅设计

调节池与细格栅的功能在于将污水中的大型漂浮物进行去除,还能够拦截>6mm的固体物,进而使后续的污水处理能够正常进行。同时还能调节水质,将污水提升到生化系统。设计参数为:栅条间隙b=6mm,过栅流量最大为Q=160.8m3/h,调节池HRT=8.9h。主要设备包括了1台回转式细格栅,0.60m宽的格栅、倾角α为75°,N=0.75kW,2台搅拌机,3台潜污泵(其中1台备用2台使用,流量为42m3/h,H=11m,N=3.7kW)。

(三)改良的氧化沟生物处理

氧化沟生物处理分为两组,每组的规模均为1000m3/d。其结构尺寸为24.5m×17.7m×4.2m,参数为:总停留时间HRT=14.6h。选择区、厌氧区、缺氧区和好氧区的参数这里就不作累述。主要设备有2台转跌曝气机,2台进水闸门,2台混合液回流闸门,1台出水调节堰门。改良的氧化沟生物处理对池型与水力条件进行了优化,能够在不增加额外能耗的基础上进行混合液内回流,同时将氧化沟设计为A2/O的运行模式,这样脱氮与除磷的效果更好。

(四)沉淀池、污泥泵房与提升水池的设计

沉淀池、污泥泵房与提升水池能够将泥水进行分离,澄清混合液、浓缩污泥并将分离污泥回流到生化段,将剩余的污泥提升到污泥干化池,将出水提升到处理系统,该设计将三者合为一体,成为一个构筑物,大大节省了用地与投资。设计参数为2格竖流沉淀池,其水力负荷平均为0.85m3/m2·h;主要设备包括清水提升潜水泵、3台剩余污泥泵和污泥回流泵。

(五)清水池、污泥回流及浓缩池的设计

清水池的功能在于对进出水量进行调节,总调节容积为400m3。而污泥回流及浓缩池的尺寸为25.6m×14.6m×2.0m(分三格),剩余污泥总量为250kg/d。其设备包括了3台排除上清液闸门。

(六)污泥脱水设计

脱水机房用于污泥脱水:板式压滤机1套,过滤面积为20m2;轴流风机3台,Q=2000m3/h,N=0.25Kw;空气压缩机1台,N=1.5Kw;启动隔膜泵Q=2m3/h;计量泵2台(LK-31)。

通过上述的设计,该小型污水处理站将回水回用于冷却水与冲灰水,水质达到了可靠和稳定,针对该污水处理站位置偏远,规模小型的特点,对氧化沟生化处理进行改良,实现局部工艺流程的一体化,能够使运行管理简单化,以达到减少投资,降低能耗的目的。

结束语

该小型污水处理站的设计结合实际需要,采用了改良氧化沟生物处理工艺,该工艺占地面积适中,出水水质较优,并且工艺成熟,具有很强的抗冲击负荷能力,其运行管理简单,具有较长的使用寿命。同时针对小规模污泥量少的特点可采用自动化程度较高的国产器械进行全机械压滤脱水,并对处理后的干泥直接外运(填埋、焚烧及土地利用),这样就能够减少臭气散发造成的空气污染。总的来说,这种结合实际情况设计的污水处理及回用工程工艺设计具有较高的经济实用性。

参考文献

[1] 王永胜.小型污水处理站污水处理及回用工程工艺设计探讨[J].福建建设科技,2014,(5)

[2] 佟晓南.天津盘山风景名胜区生态停车场污水处理及回用站工程设计[D].天津大学,2012.

[3] 阎程.天津市蓟县毛家峪新村村民污水处理及回用站工程设计[D].天津大学,2012.

作者:李智文

乡镇污水处理厂工艺设计论文 篇2:

乡村振兴战略下乡镇污水处理厂运营的问题及其对策研究

【摘 要】乡村振兴战略下,乡镇污水治理对乡村生态环境保护有重要的引領作用。重庆乡镇污水处理设施覆盖辖区内1558个乡镇,然而乡镇污水处理厂运营效能低下、收支失衡、进出水存在风险隐患等问题。为实现乡镇污水处理厂有效治理乡镇污水,可提升科学规划设计水平,加快配套管网建设,推动乡镇污水综合治理,着力提升乡镇污水处理厂效能;降低乡镇污水处理厂的运营成本,加大对其的财政补贴力度,加强雨污管网和自备水源的管理,着力缩减其运营收支差额;推进污水在线监测系统建设,扩充乡镇环境保护监察力量,提升乡镇居民环境污染防范意识,着力加大污水处理厂进出水水质监督。

一、乡镇污水治理对乡村振兴战略有重要意义

乡村振兴,生态宜居是关键。良好生态环境是农村最大优势和宝贵财富。乡镇作为实施乡村振兴战略的最基层行政机构,一头连着农村、一头连着城市,是农村劳动力、土地、资本等生产要素集聚的重要载体。做好乡村生态环境问题,要充分发挥乡镇在乡村生态环境保护中的引领作用。

二、重庆乡镇污水治理设施建设推进速度迅猛

针对乡镇污水具有收集范围较分散、污水量较小、水质变化较大等特点[1],2015年6月,重庆市专门成立重庆环保投资有限公司,作为乡镇污水处理设施建设的投融资平台,采用PPP模式推动乡镇污水处理厂的建设。2015年10月,重庆市政府加大全市乡镇污水处理建设运营工作统筹力度,制定出台《重庆市乡镇污水处理设施建设运营实施方案》(渝府办发〔2015〕166号),推动各区县和重庆环保投资有限公司签订乡镇污水处理厂PPP项目战略合作协议,明确污水处理厂和配套管网建设责任单位、工作进度。截至2018年,已实现全市1558个乡镇(含撤并乡场镇)污水处理设施全覆盖。

三、乡镇污水处理厂运营存在的主要问题

(一)产能利用率低

1.设计标准与实际情况不符。乡镇污水处理厂规划设计人口总数与实际居住人口数存在较大出入,部分乡镇居民外出打工,实际居住人口偏少,污水产生量远小于设计水量。

2.配套管网建设滞后,污水收集率不高。乡镇污水处理设施配套管网的设计和建设资金渠道单一,由区(县)人民政府自筹资金完成,区(县)人民政府受自身财政状况影响难以支撑,配套管网跟不上,污水收集率难以提升。就调研乡镇的情况看,资金缺口400—1000万元不等。

(二)运营收支失衡

1.运营成本较高。受污水量小、设备折旧率高、单位水量人工成本高等因素影响,乡镇污水运营成本普遍高于城镇污水运营成本。

2.收费标准较低。目前,乡镇污水处理费征收标准与城市污水处理费一致,居民污水处理费征收标准是每立方米1.00元,非居民污水处理费征收标准是每立方米1.30元,远低于污水处理厂运营成本(每立方米约2.00元,不包括管网维护成本)。

3.收费基数与实际数值不符。我市污水处理费按居民自来水用水量收取,由于乡镇居民家庭收入低、自来水与自备水源混合使用,致使部分区域的污水处理费征收存在较大困难。乡镇居民自备水源不纳入收费范围,乡镇污水管网雨污混流现象严重,大大增加了乡镇污水处理厂污水量。

(三)进、出水对污水处理存在风险隐患

1.进水水质异常存在污水处理系统瘫痪风险。“废水吃不少,污水吃得少”。由于当前环保执法力量依然薄弱,对乡镇企业、畜禽养殖户日常检查频率较低,部分乡镇企业污水、养殖废水为图方便破坏管网,餐饮废水不隔油,养殖废水任意直排进入管网,造成乡镇污水处理厂进水水质严重超标,大大降低污水处理厂生化污泥的活性,甚至造成污水处理系统瘫痪。

2.出水达标检测缺失存在乡镇环境污染风险。依据现行环保法规定,处理后的污水检测合格方可排放。从实际了解情况看,为减少运营成本,有的乡镇污水处理厂未配备相应的分析设备和人员,有的因送检单位距离远,捏造、篡改日常监测记录,出水达标检测严重缺失。

四、有效解决当前我市乡镇污水运营问题的建议

(一)着力提升乡镇污水处理厂效能

1.提高污水处理厂科学规划设计水平。全市各乡镇应充分结合人口分布、地形特点、居民生活需求、村民合理诉求、乡镇企业数量分布等具体情况,综合设计、分地治理、经济运营。要充分论证乡镇居民外迁变化情况和建设运营成本,乡镇污水治理厂不搞一厂治理一乡镇的“样子工程”。

2.加快乡镇污水处理厂配套管网建设。一方面要拓宽资金渠道。污水管网建设属于污水处理厂的必要设施,应纳入中央和市级财政专项补助资金。另一方面要打通管网“最后一公里”。区县政府应加强对已建污水处理厂的调研,对有条件的区域,尽快完善二、三级管网建设。对于地势较低、污水不能靠重力流进入污水处理厂的区域,要考虑建设提升泵站或采取其他补救措施。

3.加快形成综合治理乡镇污水新格局。市政府要加大对高效一体化污水处理设备的技术研发的支持。区县政府要加强惠农产业的布局,扩宽农产品的销售渠道,引导民众种植农产品。乡镇要加强区域内土地的分配,引导居民自觉将生活污水截留到化粪池,用于施肥。

(二)着力缩减乡镇污水处理厂运营收支差额

1.降低乡镇污水处理厂的运营成本。重庆环保投资有限公司应充分运用大数据、互联网等先进技术,加大物联网等新技术的应用,引进国内外污水处理运营专家智库,建设乡镇污水处理厂项目库(工艺图、管网图、污水运行控制系统等),分析乡镇污水处理工艺、季节气候、气温、水量等因子的内在关系,探索适合重庆乡镇污水运营的最优方案。

2.加大对乡镇污水运营的财政补贴力度。进一步增大中央和市级财政安排用于乡镇污水处理设施的运营维护专项补助资金总量,优化财政补贴乡镇污水处理设施的运营、维护方案。

3.加强雨污管网和自备水源的管理。全市应鼓励乡镇雨污分流制管网建设,逐步开展雨污合流制管网改造;加强对自备水源使用的管理。乡镇要加强宣传,推动全社会形成乡镇污水治理的合力,推动有条件接入污水管网的企业、居民,将污水接入污水管网;提高企业、居民用水安全认识,减少自备水源的使用。

(三)着力加大污水处理厂进出水水质监督

1.全面推进污水在线监测系统建设。在全市乡镇污水处理厂安装污水在线监测系统,实现乡镇污水在线监测全覆盖,对乡镇污水排放实时监管。

2.扩充乡镇环境保护监察力量。根据监察力量的缺口,及时增补区县环境监察人员和乡镇环保人员,强化基层环保力量的培训学习。

3.提升乡镇居民环境污染防范意识。让居民充分认识环境保护重要性,一旦发现周边环境受污染,及时向环境主管部门报告。让居民自觉参与乡镇污水治理日常管理行为。

参考文献:

[1]杨紫旭 . 农村生活污水治理现状及对策分析 [J]. 农村经济与科技,2016,27(18):20-20,29-29

作者:张旦麒

乡镇污水处理厂工艺设计论文 篇3:

乡镇污水处理厂建设运行现状及存在问题探讨

摘要:为全面落实“绿水青山就是金山银山”重要思想,实现乡村全面振兴,乡镇污水处理是我国乡镇建设过程中非常重要的问题之一。但是,就当前的乡镇污水处理厂建设运行情况来说,其中存在的问题较多,探索更好的解决办法也就显得极为重要。本文就乡镇污水处理厂建设运行现状及存在问题进行分析,并探索更好的问题解决路径,以供参考。

关键词:污水处理厂;运行现状;解决措施

一、引言

目前我国乡镇污水处理厂的建设规模、数量都有很大程度上的扩大,但是在实际生产运行中,存在着许多问题,例如:污水处理厂纳污范围分散、管网建设不完善、进水水质偏低、污水再利用率低、污水运行管理方式落后等,所以要想实现对乡镇污水的有效治理就要从源头出发,以科学合理的手段加快污水处理厂建设的速度、升级改造工艺流程和改进生产运行模式,从而达到减少污染物排放量以及降低成本的目的。

二、乡镇污水处理厂建设的重要性

中国自古以来就是农业大国,新中国成立前绝大部分人口分布在农村,经过70多年的建设,城镇化率不断提高,目前农村地区人口数量仍超过5亿。受历史客观条件的制约,农村地区基础设施服务水平仍然普遍低于城市,消除农村生活污水未能及时收集处理所导致的水环境污染,是当前一项我国水环境治理的重点任务。乡镇污水处理厂的建设是为了解决农村生活、生产和农业用水所产生的环境污染问题,住房和城乡建设等相关职能部门要求:按照“应接尽接、应收必收”的要求,持续推进污水收集管网建设,提升污水收集处理效能,逐步提高进水浓度。新建成项目一年内负荷率应达到50%,出水稳定达到设计排放标准。加强污泥消纳处置和资源化利用,实现污泥规范化处理。污水处理费征收和使用管理机制健全,收费标准符合要求。实现水资源利用,保护生态平衡,为我国现代化建设提供必要条件。

三、我国乡镇污水处理厂建设运行中存在的问题

(一)污水处理厂纳污范围分散、管网建设不完善。我国乡镇污水处理厂建设的投资与发达国家相比,存在很大的差异,尤其是在一些偏远山区,因為资金投入不足,基础设施薄弱、设备落后和技术水平低等问题,严重制约了当地农村污水治理工作的开展及推进进程,以中部地区2个集镇污水处理厂为例:根据卫星影像资料,1号集镇污水处理厂纳污范围为33ha。生活污水处理厂配套建设污水收集管道总长约1.9km,管径为DN300~DN600,管材主要采用钢筋混凝土管。根据《1号镇村级人口统计基本情况表(2017年)》,共6921人,污水厂进水流量约1038.15吨/天。

根据卫星影像资料,2号集镇污水处理厂纳污范围为90.52ha。生活污水处理厂配套建设污水收集管道总长约3.4km,管径为DN400~DN600,管材主要采用硬聚乙烯管。根据2017年2号集镇统计数据,集镇人口约6000人,污水厂进水流量约900吨/天。

由上述可见,乡镇污水处理厂普遍存在的问题是:纳污范围分散,收集难度大,建设成本高,管网建设不完善。

(二)进水水质浓度偏低。1号集镇污水处理厂2020 年月平均进水COD 在15.8-66mg/L之间波动,平均值为42.85mg/L;2020 年月平均出水COD 在6.9-22.5mg/L之间波动,平均值为12.76mg/L,出水效果稳定,出水COD满《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。2号集镇污水处理厂2020 年1月-2021年5月有监测数据的进水COD 在8.19-28.9mg/L之间波动;出水COD 在4.74-45.1mg/L之间波动,进水浓度很低,生化处理效果差,但出水水质均未超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。由上述可见,乡镇污水处理厂普遍存在的问题是:进水水质浓度低,且进水水质受天气和季节的影响变化大。

(三)污水再利用率低。目前,乡镇污水再利用率低,其主要原因是缺乏完善的基础设施建设和有效的管理,首先是没有建立健全污水处理厂系统,由于缺乏对配套设施进行统一规划、设计和建造,导致了大量资金被浪费,其次没有形成完整再利用循环体系,在厂址选择上不够合理科学,影响后续工程运行效果,一些经济欠发达地区由于人口众多而导致大量的污水被搁置,直接排放到河道里或者沟渠中去,这不仅仅是一种浪费现象也会使水体受到污染从而破坏生态环境和生态平衡[3]。

(四)乡镇污水处理的运行管理方式落后

随着我国乡镇污水处理厂的建设,其运行管理方式也逐渐开始转变为“一级集中控制、二级分散调节”。但是在实际生产中,仍然存在着一些问题,首先是缺乏一套有效且合理化以及科学性强的水污染治理制度,其次是没有明确规定相关部门对城市污水量进行严格地监管和排查工作,最后就是由于资金投入不够以及后期运营管理不规范等原因,导致了运行过程中产生的投资超出预算,人员培训、维修保养及其他相关方面造成运行困难,运营单位往往只重视经济效益而忽略了环境生态等因素,从而严重影响了乡镇水体质量及水质净化水平。由于我国乡镇污水处理厂的建设和运行管理方式落后,造成了严重水环境问题。

四、我国乡镇污水处理厂建设运行优化路径

(一)加强乡镇污水处理厂的建设力度。随着我国经济的发展和人民生活水平提高,乡镇污水处理厂建设越来越受到重视,但是,由于缺乏合理有效地规划设计以及没有科学管理导致了在实际运行过程中出现很多问题,因此需要加强对环境、工程等方面进行优化,首先要建立一套完善且严格监督机制来约束环境设计人员及相关管理人员,其次是加大资金投入力度以保证其能够及时的完成设备更新工作和改造工作,最后就是提高建设规模与工艺水平,使污水处理厂有足够能力承担起日常运营维护以及治理污染的责任。

建设好污水处理厂对乡镇经济的发展具有重要意义,首先在进行选址时,要结合实际情况选择合适地方,其次是加强资金投入,为了降低投资风险和增加投资回报率,同时也能促进企业生产技术水平提高、提高产品质量和服务水准,所以政府应该大力支持小型化企业建立独立完整地系统,并对中小型乡镇污水处理厂进行科学合理规划管理[1]。

(二)注重污水再生利用技术的引进。我国乡镇污水处理厂废水再生利用技术主要是通过引进国外先进的设备和工艺技术,吸收国内外先进的生产经验,在实际操作过程中应结合当地情况进行建设,同时要加强对新工艺、旧设备的研究与开发工作力度,对于一些传统落后地区或偏远山区可以使用现有技术手段来解决污水资源化问题,此外还要注重对乡镇污水处理厂废水再生利用系统的建设,提高其经济效益和社会效益,使之成为一个完整有效地循环体系[4]。

五、结语

随着乡镇污水处理厂的建设,对环境污染也越来越严重,尤其是在农村地区。因此加强环境保护意识、提高环保技术水平和加大资金投入力度等措施来减少污染物造成的排放量已成为当务之急迫任务。本文通过对目前乡镇污水处理厂的建设运行现状进行分析,并结合实际情况,提出了改进措施,我国城镇一体化发展进程不断加快以及城镇化过程中污染物总量逐年增加使得环境污染日益严重和资源短缺成为当前制约城市经济社会可持续增长速度的主要障碍之一,因此我们要加大对污水处理厂建设与运行管理进行改进。

参考文献

[1]李勇.我国城镇污水处理厂建设运行现状及存在问题探讨[J].中国高新技术企业,2015:105-106.

[2]季诚云,丁玉珍.我国城镇污水处理厂建设运行现状及存在问题分析[J].建材与装饰,2020:231-232.

[3]陈望.乡镇污水处理厂建设与运营中存在问题及对策[J].山东工业技术,2019:223.

作者:罗树钦

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