城市污水处理厂尾水资源化利用技术研究
摘要
关键词
城市污水;处理厂尾水;资源化利用技术
正文
引言:城市污水处理厂尾水是指城市污水经过各种处理工艺后产生的废水,主要包括沉淀池出水、曝气池出水和消毒池出水。尾水具有水量大、水质复杂等特点,因此在资源化利用中面临着诸多问题。目前,我国污水处理厂尾水的资源化利用主要是通过蒸发、结晶、过滤等方式实现。但这种方式存在着耗水量大、水质稳定性差和安全性不高等问题,导致城市污水处理厂尾水的资源化利用价值较低,制约了城市污水处理行业的发展。
一、城市污水处理厂尾水现状及资源化利用必要性分析
城市污水处理厂尾水是指通过各种处理工艺后产生的废水,主要包括沉淀池出水、曝气池出水和消毒池出水三类。目前,我国城市污水处理厂尾水的处理工艺主要包括生物处理工艺、化学处理工艺和物化处理工艺等,其中生物处理工艺占据主导地位。在城市污水处理厂尾水中,约有50%以上的污染物浓度超过国家相关排放标准。污水处理厂尾水虽然排放量大,但经过各种处理后水质得到了很大的改善,如果能将其回收利用,不仅能够缓解水资源短缺问题,还能实现城市污水处理厂尾水的资源化利用。因此,城市污水处理厂尾水资源化利用具有重要意义。
二、尾水的水质特性与排放现状
城市污水处理厂的尾水是指城市污水经过处理后产生的废水,通常分为三类:沉淀池出水、曝气池出水和消毒池出水。城市污水处理厂尾水中的悬浮物、色度、浊度和SS含量较高,容易导致水质恶化。此外,尾水中还含有大量的氮、磷等营养物质,导致尾水对农作物的危害较大。目前,我国大多数城市污水处理厂采用自然稀释和人工处理相结合的方式对尾水进行处理。在自然稀释方面,主要采用沉淀池出水、曝气池出水和消毒池出水作为尾水排放,这种方式会造成尾水中营养物质超标,难以满足农作物生长的需求。在人工处理方面,主要采用蒸发、结晶、过滤等方式进行处理。
三、主要尾水资源化利用技术
3.1再生水回用技术
城市污水处理厂出水经深度处理后,通常情况下水质可达到回用标准。目前我国对再生水回用的要求主要有以下几点:1)再生水中的污染物浓度必须达到一定的标准,以保证水质安全;2)再生水的水量应满足使用要求,即再生水中的污染物浓度与实际需求相匹配;3)再生水应可直接用于市政杂用;4)再生水必须符合国家相关标准,以保证其可持续利用;5)再生水必须不产生二次污染。目前,再生水回用的主要技术路线包括:物理法、化学法及生物法,其中生物法由于工艺简单,出水水质较好且能够去除绝大部分有机污染物,成为目前常用的再生水回用技术。
3.2湿地处理与生态利用
湿地处理技术是利用湿地系统中的植物、微生物等,将污水中的有机污染物转化为稳定的无机物质,并将其再次利用。污水处理厂尾水经人工湿地处理后,能够有效去除尾水中的COD、氨氮、总磷和总氮等污染物,同时还能起到净化水体的作用。目前,人工湿地处理技术已成为城市污水处理厂尾水资源化利用的重要方法。在人工湿地处理系统中,植物能够吸收废水中的有机污染物和重金属,并通过微生物的代谢作用将其转化为稳定、无毒无害的无机物或中间产物。
3.3膜分离技术
膜分离技术是指利用高分子材料制成的多孔膜孔径在1~100 nm之间,可以将水中的小分子、胶体、悬浮物等物质进行截留、分离。与传统水处理技术相比,膜分离技术具有操作简单、处理量大、出水水质稳定等优点,且可在常温下操作,节省占地面积。膜分离技术还具有耐腐蚀性强、耐冲击负荷、便于自动化控制等特点,因此被广泛应用于饮用水处理与回用。膜分离技术在城市污水处理厂尾水资源化利用过程中具有重要的应用价值。但由于膜材料易受污染,且价格昂贵,因此,目前膜分离技术主要用于深度处理及尾水回用。
四、尾水资源化利用存在的问题与发展对策
4.1水质稳定性与安全性问题
尾水水质与水量变化较大,尤其是污水处理厂尾水再生利用时,水量波动较大,水质的稳定性与安全性难以保障。城市污水处理厂尾水资源化利用过程中,通常要对尾水水质进行检测和监测,但由于我国各城市污水处理厂建设水平和管理水平的差异,不同地区污水处理厂水质检测方法不一致,存在一定的差异性,难以对不同地区污水处理厂尾水再生利用进行统一的检测与评价。
4.2技术集成与适用性
由于尾水资源化利用工程具有较强的综合性,所涉及的工艺、技术相对较多,目前尚缺乏一套完整的技术集成与适用性标准,相关部门也缺乏统一的技术指导和规范。因此,尾水资源化利用技术集成与适用性问题将成为制约尾水资源化利用工程推广应用的主要障碍。对策:需要尽快建立一套完整的尾水资源化利用技术集成与适用性标准,明确尾水资源化利用工程的工艺选择、构筑物设计、运行管理等技术要求,明确尾水资源化利用工程中不同处理单元与设备之间的配套关系、不同工艺单元之间的工艺组合与工程系统集成模式,为尾水资源化利用工程设计和运行管理提供指导。
4.3经济性与政策支持
尾水资源化利用作为城市污水处理厂的补充再生水源,在实际应用中面临着一些困难,例如尾水资源化利用工程投资巨大,缺乏建设标准、管理体系和政策法规等。针对这些问题,要积极开展尾水资源化利用的研究工作,从尾水水质、水量和价格等方面制定相应的政策法规和技术标准,同时要加强尾水资源化利用技术推广应用和示范工程建设。尾水资源化利用需要国家、地方政府、企业和科研院所共同参与,各方要加大资金投入,建立多元化的资金投入机制。
结语
随着我国经济的不断发展,城市污水处理行业得到了快速发展。然而,污水处理厂尾水资源化利用是实现城市污水处理厂可持续发展的重要措施,也是缓解水资源短缺问题的重要途径。尾水资源化利用技术主要包括生物处理技术、湿地处理技术和膜分离技术,其中生物处理技术和湿地处理技术是常用的尾水资源化利用技术,但也存在着一定的局限性。因此,需要对其进行进一步的优化和改进,以提高尾水资源化利用效率。此外,尾水资源化利用需要建立完善的政策法规体系,并加强宣传工作,让人们认识到尾水资源化利用的重要性和必要性,从而为城市污水处理厂尾水资源化利用提供有力支持。
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