關于天津城市污水處理與利用的設想

1、關于天津城市污水處理與利用的設想撼再蜩甲,，堿聿“no 天津市政工程1999.12.26,一一關于天津城市污水處理與利用的設想卜巻瑩婆:x7（市政工程設計研究院）天津口建成紀莊子和東郊樗水處理廠后,開展了污水再生回用的試驗與研究，取得 了成績，但也還存在一些不足之處.1污水處理設施亟待進一步發(fā)展與完善市區(qū)雖已建成兩座污水處理廠，但目前處理能力還跟不上發(fā)展的需要，紀莊子污水 廠目前的來水量已遠遠超過該廠的設計能 力,急需改造擴建東郊污水廠由于建廠時 經(jīng)費不足，因而廠外進水輸水設施不配套本 應管道化的污水輸入總干管改用明渠因而 該地農(nóng)民大量截流未經(jīng)處理的污水進行灌 溉使東郊污水廠的水源不足無法達到

2、最人 設計能力市區(qū)咸陽路雙林,北倉等排水系 統(tǒng)尚未修建污水處理廠，這些排水系統(tǒng)的污 水仍未經(jīng)處理就進入郊區(qū)排水河.在水質方面雖然兩個，運行以來出水 水質均達到設計標準，也完全符臺農(nóng)灌標準. 但隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展水資漏fj趨緊張而水 環(huán)境污染情況也銀嚴重為r防止污染環(huán) 境，國家對河湖水體環(huán)境質量要求的標準和 排放污水允許濃窿的要求也越來越嚴格允 許排放1的標準逐步提咼尉家污水綜臺排放 標準1996年對氟氮磷酸鹽等指標也提出處 理要求而這些指標在兩個，沒il都還沒 有列入要求.*排水專家顧問總工2處理后再生水的使用問題處理后的再生水沒有安排好利用的出 路，重新排人排污河有的其至與未經(jīng)處理的污水混臺

3、,影響達到使用的目的因此必 須建好污水處理后再生水的輸出系統(tǒng)，有輸 送的渠道和管道安排好再生水如何在灌溉 季節(jié)引入農(nóng)田，多余的水在非灌溉季節(jié)有河, 庫可以進行稠蓄以備使用不僅需耍修建一 些土建工程還須建立其相應的分配管理制 度和必要的監(jiān)測控制手段.3污水處理運轉經(jīng)費污水處理廠的建設，國家雖已花費了，大 量基建投資但日常運行這樣大型水處理 廠每年需要幾千萬元的費用目前這筆治 理污染的資金來源還很緊張雖然根據(jù)國家 芟于市政設施實行有償使用的精神，我市已 開始征收污水處理費，但收費標準低,還有一 人部分水量是免繳的.目前所收的處理費遠 遠不能應付污水處理廠fi常運行經(jīng)費特別 是1992年以后備項生產(chǎn)

4、費用上漲，見其避電 費1漲較多，造成處理成術也隨之九幅度增 加網(wǎng)此缺口更人設施設備維護及更新改 造的資金嚴最短缺，兩個廠運轉處于維持狀 態(tài)舗菇源術資學iii唧水m4污泥的利用兩個廠污泥處理在設計中都釆用了中溫 二級消化沼氣攪拌井利用消化過程中產(chǎn)生 的沼氣發(fā)電，利用余熱在冬季進行污泥加熱. 處理后的污泥采用機械脫水，脫水后的污泥 吋以用作農(nóng)肥盡管我國城市污水污泥屬于 低脂肪高碳水化合物污泥，產(chǎn)生率較低，但仍 可進行沼氣發(fā)電，余熱加以利用收到了能源 回收的效果東郊廠還進行了與市電網(wǎng)并 網(wǎng)，更擴大了回收利用范圍但消化污泥屬 于中溫消化，尚不能達到農(nóng)肥的衛(wèi)生學指標, 加之污水來水水質較復雜，含有的有毒

5、1彳j. 物質,重金屬難降解有機物在工廠內(nèi)是打t2 經(jīng)預處理到允許排放濃度?經(jīng)城市污水污泥 處理后，會否尚有遺留或轉移情況?其量雖 徽會否有積累?是否會對土壤生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生 影響?這些問題還須在已取得的試驗研究基 礎上，繼續(xù)進一步研究,使污泥達到國家規(guī)定 的無害化要求，安全可靠地應用于農(nóng)田施肥, 刨造新的價值.5污水處理與冋用技術的研究關于城市污水處理與回用技術,我市從 六五''到''九五"期問由市政工程局,環(huán)保局 以及天大'南大，醫(yī)大等大專院校，市衛(wèi)生防 疫部門進行了許多項目的科學研究.取得了 大量的研究成果紀莊子污水廠還將出水回 用于本廠雜用

6、水洗濾布，回用于煤建三廠及 補充衛(wèi)津河景觀用水不僅是在城市污水資 源化研究方面，在來水污染源方面，再生水回 用于灌溉污水污泥農(nóng)用技術方面，回用于冷 卻水冋用于二級河道景觀方面，都已進行了 不少探索，而且有的更進步深人的課題仍 在繼續(xù)進行.僅就城市污水處理和回用的技術及組織 工作，本人提出兩項研究課題的建議： 5.1繼續(xù)進行城市污水集中處理新技術的研 究以降低能耗及處理成本目前我市各污水處理廠采用的工藝是國42際上及國內(nèi)各地大部分污水處理廠普遍采用 的污水處理工藝，即活性污泥法中傳統(tǒng)法或 其改良法（a/o,/0,間歌曝氣，延時曝氣 等）此種活性污泥法處理污水，歷史上已長 期使用，比較成熟安全可靠

7、，但也有缺點，耗 能較大在整個處理廠中活性污泥法的心臟 部分好氧氧化曝氣所消耗的能量約占全廠消 耗能量的50%,此部分氧化曝氣時間約需48小吋，如果根據(jù)目前排放標準，還需除磷 脫氮，如此曝氣時間還要增加到1215小 時一個e1排水量4o萬噸的污水處理廠目 前日耗電量達7.5萬度左右紀莊子處理廠 廠時的電費約o09元/度,目前電費已達 0.5 一 0.6元/度動力費用已幾倍增長，因此 每噸水的處理成本也隨之大幅度增加根據(jù) 1998年我院及兄弟單位的計算對天津市擬 建污水處理廠有脫磷脫氮要求的一噸水處理 成本，將耍達到0.7 一 lo元因此目前一座 日處理能力為3040萬噸的城市污水廠一 年的運行

8、費近3（300 000萬元，幾座大型處理廠的運行費總和將上億元如成本再提 高，運行費用來源將更成問題因此我們要 在完善排水和污水處理收費制度，并配合成本的變化及時調(diào)整收費價格的同時，更要加 快進行適合國情的低能耗，低運行費用的污 水處理工藝的科學研究本人設想提出一個 自然生物凈化與人工生物處理相結合的方 案在人工生物處理上又采用厭氧與好氧相 結臺的方案，充分利用自然能源，壓低使用外 來的電能對好氧處理只保留選取過程中高 效,高負荷的一段，而對相對吋間長，耗能高， 效率不太高的一段好氧氧化不用活性污泥法 而用其他方法來代替推薦的整套工藝是先 采取厭氧水解處理，其次采用高負荷高效的 吸附絮凝活性污

9、泥法段，同時充分利用曝氣 池中曝氣頭上部空間，設置半軟性填料使固 著生長微生物與水中的懸浮生長的微生物結 臺起來發(fā)揮作用，井利用廢氣余熱穿過支撐 填料的立管，使生長的微生物改善其運行珂二 境，以保持在溫度低時仍有相當大的活性 經(jīng)過厭氧，好氧(包括吸附好氧及生物膜接觸 氧化)這兩部分處理以后，雖然有機質已大大 降低，但由于時間短可能還達不到二級處理 及氮磷的要求，因此后續(xù)補充處理采用天然 生物處理，水生植物穩(wěn)定塘的方法耍求選 用水生植物水葫蘆作為載體，只要有適合的 氣溫，光照條件三天半的停留時間即可得到 滿意的水質在北方地區(qū)11月以后的半年 中，氣溫較低采用大棚保溫經(jīng)過以，泥 齡很短，曝氣時間為

10、0.5 一 j小時，主要是利用活性污泥的絮凝吸附作用，相當于吸附生物降解(ab)法工藝中的a段此段能以常規(guī)活性污泥法所耗能量的30%將污水中5o% 6o%的肋d吸附和部分降解,因此此 法在活性樗泥法中也是效率較高的一段. 近年來各國有很多研究將活性污泥法與 生物膜法結合起來使用，也有的在活性污泥 法的曝氣池中投加載體結合使用蘇聯(lián)1990年有文獻介紹，在曝氣池中加了淹沒填 料，使曝氣池中既有懸浮活性污泥，又有固定 在載體上的微生物我市紀莊子污水廠進行 的試驗在好氧池中加了軟性填料，對硝化菌 起劉積極作用但水溫低于15 口 c以下時氨 氮的去除率隨天氣變冷而急劇下降，還不能 完全解決低溫問題本方案

11、i以釆取塑料空心 管,外管壁上附有半軟性塑料盤，該盤有一定 彈性變形能力，這樣既便于生物膜生長，叉容 易呈碎塊脫落塑料空心管中利用污泥消化 沼氣發(fā)電后，沼氣發(fā)電機（或引擎）的廢氣通 過其排氣的溫度在通過熱交換器加溫消化 池后還有約180°c的溫度，可以通過塑料空 心管加溫，在塑料管周圍產(chǎn)生一個溫度場. 因而在填料上微生物所處的溫度要稍高于曝 氣池內(nèi)原水溫這個溫度雖不能很高，但對 附著在填料上的生物膜起到一定的作用這 部分生物膜是固著生長著，不像是懸浮生長 在活性污泥中的微生物那樣，會隨著剩余污 泥的排除而產(chǎn)生大量流失在曝氣池接觸氧 化后，當然還設有沉淀泄，因為前面高效活性 污泥段還需

12、要活性污泥沉淀圓流.經(jīng)過以上厭氧水解，高負荷活性污泥曝 氣及接觸氧化后,水質已有較大的改變，已接 近污水灌溉要求的水質但還須經(jīng)過穩(wěn)定塘 水葫蘆池進一步凈化，利用氧化塘凈化污水是利用天然凈化能力對污水進行處理的一種 有效方法，在美國污水處理廠中氧化塘也占 有較大的比重但此法運行效果受到氣候因 素影響，出水也容易含有大量藻類，不容易被 去除，仍將造成下游水體的富營養(yǎng)化推薦 水生植物池可以選用鳳眼蓮，它具有良好的 凈化性能，不僅對多種污染物，氯磷等營養(yǎng)元 素有很強的吸收刑用能力，還可吸收分解酚 等有機物，對重金屬也有極強的富集能力，對 鹵代有機物,ddt等也有很高的處理效果，而 且風眼蓮有較強的適應

13、生存能力和較高的生 長速度及產(chǎn)量此外，鳳眼蓮易于收獲，個體 較大窯易與水分離收獲的水葫蘆經(jīng)過有關 院校試驗可與污水污泥混合厭氧處理，投放 到消化池中，還可提高消化池單位物料產(chǎn)氣 率水生擅物池要采用大棚保溫，在正常情 況下冬季，早春大棚內(nèi)外溫差可在j5°c以 上，而且與農(nóng)地上大棚不一樣農(nóng)地上地溫 也低，我們在水生植物池中膜下覆蓋的是流 動的jo°c左右不凍的污水，污水的流動源源 不斷地帶來一定的熱量，將比一般農(nóng)地太棚 內(nèi)外溫差遇;要大，對水生生物生長及對污水中碳化氯化，硝化細菌都有促進作用.根據(jù)以上思路及改變的工藝，如采用上43述人工生物處理與天然生物處理相結合的處足農(nóng)業(yè)上耍

14、求?城市污 水，榻泥經(jīng)過城市污理工藝，經(jīng)初步推算達到的水質是完全可滿水處理廠處理后如進行 農(nóng)田灌溉，在水質指足i996污水綜合排放的標準由于經(jīng)過較標上如何控制?還存在什么 問題?在處理廠長時間的停留勻質，穩(wěn)定再排出，不論是岀岀水輸送到農(nóng)出過程中，會 否再受到已被污水回用還是排到水體河湖都是可以比較放心染土壤的二次污染?結 合目前節(jié)水的需要，的以何種形式進行灌溉，在水量，水質上又如何以上建議所提的各個工藝推薦的單元設加以控制?灌溉后采用什么 監(jiān)測手段以保證施，在國內(nèi)外大都有過很多的研究是參考國農(nóng)產(chǎn)品符合衛(wèi)生標準? 污泥出廠后由哪個部內(nèi)外實踐或實驗的數(shù)據(jù)來進行的推算和設門進行什么工作,以符合 農(nóng)業(yè)

15、施肥的標準？想，并留有一定的余地，因此是比較安全可行污泥的干化儲存運輸直至實施到農(nóng)田如何的但由于是綜合的工藝，將一些成熟的單保持或提高質量，以及對施肥如何控制對作的工藝加以如此的串連是過去所未有的物的影響等等，尚有許多在 實際中會出現(xiàn)的因此建議有興趣的同行可以加以補充發(fā)揮問題需要我們加以研究. 因此建議把我市環(huán)或提出吏好,更完善的方案通過進行一些保，市政，環(huán)衛(wèi)，水利，農(nóng)業(yè)各 行業(yè)中有關污水小試沖試加以驗證,選擇在不同條件下適用利用的科研，管理，監(jiān)測 部門組織起來，設立一的范圍，如比設想的效率還有所提高尚可筒一個一條龍的課題，在回 用前作好充分估計.化部分工序或縮小某部分工序的比重工程完舌在試運

16、行中對出現(xiàn) 的問題共同進這次提出這個不成熟的設想自知其中行分折,屬哪個行業(yè)科研部門 應繼續(xù)工作的，還有許多有待進一步研究探討的問題在此由那個部門加以解決再 通過實踐進一步明確貝是想起個拋磚引玉的作用歡迎本市的同如何分工合作，互相銜接, 訂出分段指標逐個行專家們圍繞這方面存在問題，廣開思路，互接力完成至滿足應用為 止可以先從一個典相啟發(fā)，使我們天津市的水環(huán)境污染得到進型示范區(qū)開始該小區(qū)的 來水比較簡單出水步的治理,并使污水作為水資源得以二次也正待解決排水出路也具 備有進行處理新用從而解決我市水資源短缺的部分聞題工藝研究及進行污灌的條 件將來建成后結5.2關于科研的組織工作合排水規(guī)劃，在可能一勞永逸的地區(qū)進行試 各行各業(yè)結合起來設立一個一條龍科點如市區(qū)西部復康路，王頂?shù)? 華苑小區(qū)系技攻關課題以把排放的城市污水污泥最后統(tǒng)，這一片大部分是主活 區(qū)或是新建小型工充分利用到農(nóng)業(yè)上為總日標，以送到農(nóng)腳進業(yè),目前水量不太如按原 規(guī)劃集中到南運河行污灌收到無害的農(nóng)作物并進行評價作為最邊的