關于市政污水處理存在的問題及對策的思考與探索

關于市政污水處理存在的問題及對策的思考與探索1.市政污水處理存在的問題1.1市政污水處理技術與現(xiàn)代化發(fā)展脫軌大部分市政污水處理方法以生物學和化學兩門學科為主，根據(jù)污水成分，向其中添加一些物質，使其得以與污水中的有害物質發(fā)生反應，而后采取過濾處理，從而達到污水排放標準。這種處理方法比較陳舊，需要人工現(xiàn)場采樣，對樣品的成分加以分析后，配置污水處理方法。采樣操作、環(huán)境因素等均會對樣品分析結果造成影響，導致污水成分判斷結果與實際情況產(chǎn)生偏差。另外，污水處理以現(xiàn)場人工處理為主，缺少自動化污水處理裝置，大部分設備需要人工操控，存在錯誤操作問題。然而，時代的快速發(fā)展，表現(xiàn)出當前污水處理技術較為落后，要求以科學技術為污水處理工具加以優(yōu)化。1.2污水處理設施配備不完善市政污水處理標準較高，需要多項參數(shù)均達到處理標準，然而當前污水處理廠配備的處理設施功能不完善。例如，缺少除臭裝置。市政污水中很難避免臭氣的存在，而現(xiàn)有的污水處理設施中，很少配備除臭裝置，包括沉砂池、進水池、初沉池等。這些污水處理重要設施因缺少除臭裝置，導致污水處理未能達到標準，存在大自然環(huán)境威脅，并且不滿足再利用處理要求。1.3污水處理工藝及技術薄弱當前關于污水處理新工藝的研究，缺少水資源再利用處理思想，與實際需求不符。另外，部分市政污水處理過程中容易對環(huán)境造成二次污染。雖然污水在排放之前會對其進行檢測，待達標后排出，但是污水處理過程中未采取污染檢測措施，導致污水處理廠的作業(yè)對環(huán)境造成了二次污染。由于污水處理操作技術薄弱，部分設施功能無法正確操作，需要加強技術培訓。另外，一些污水處理技術較落后，與當前污水處理技術標準不符，急需創(chuàng)新污水處理技術，從優(yōu)化工藝方案角度出發(fā)，提出新的處理方案。2.市政污水處理技術水平提升策略物聯(lián)網(wǎng)技術作為當前時代發(fā)展的重要產(chǎn)物，支持遠程信息采集和設備遠程操控，有助于改善人工操控設備引發(fā)的誤差問題，具備市政污水自動化處理功能。所以，建議選擇物聯(lián)網(wǎng)技術作為市政污水處理技術，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，搭建基于物聯(lián)網(wǎng)技術的市政污水處理平臺。利用該平臺采集污水樣本，經(jīng)過取樣分析，確定污水處理方案。按照功能不同，可以將污水處理平臺劃分為x部分，分別是污水采樣與分析模塊、遠程控制中心、無線傳輸模塊。其中，污水采樣與分析模塊利用現(xiàn)場核心處理器控制采樣設備，將采集到的樣本輸送至質檢設備中，并將相關數(shù)據(jù)通過無線傳輸模塊發(fā)送至遠程控制中心，由污水處理專業(yè)人員判斷當前污水水質狀況，下達相應控制命令?，F(xiàn)場核心控制器接收到該命令后，驅動污水處理設備，按照下達的控制命令，設置設備作業(yè)參數(shù)，從而實現(xiàn)自動化污水處理。2.基于配備設施的市政污水處理對于當前我國市政污水處理問題中的配備設施問題，需要從豐富設施功能、完善檢測設施兩個方面出發(fā)，提出問題解決對策。（1）豐富設施功能。根據(jù)市政污水處理標準，分別列出各項參數(shù)控制所需設備類型，對比列表中設備類型功能和性能，在滿足污水處理功能基礎上，選擇成本較低、維護性能綜合評價較高的設備作為配套設施。關于功能設施的配置，并非一個污水處理環(huán)節(jié)的配備，而是根據(jù)污水處理需求，在各個環(huán)節(jié)污水處理需求中挖掘此類設備需求，并為其配備相應功能設備，確保各個所需裝置得以配備。（2）完善市政污水處理過程檢測設施。借助不同類型傳感器、指標檢測裝置，采集污水處理期間相關數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)變化特點加以分析，判斷當前處理方法的實施，是否引發(fā)了環(huán)境污染等問題，從而為污水處理提供了環(huán)境安全保障。3.基于污水處理工藝及技術的市政污水處理3.1基于工藝疊加的市政污水處理新工藝按照市政污水處理需求，需要在現(xiàn)有的污水處理工藝基礎上，增加一些功能更強、處理更加深入的新工藝。例如，高級氧化、混凝沉淀等。傳統(tǒng)的生物處理方法未能有效降解污水中所有物質，本研究考慮增加吸附反應池、高級氧化工藝，改善污水處理工藝，使得各項指標得以符合污水處理標準。例如，將反滲透工藝、反硝化濾池等工藝疊加到一起，處理市政污水，使其總氮低至x.xmg/L。該結構中，市政污水進入初沉池，而后采取生物處理工藝，對污水中很難降解的物質加以分解，流入二沉池后，污水開始接受不同工藝處理，實現(xiàn)磷、氮、COD、氨氮等去除，最后將出水匯集到一起。該設計方案的總體思路是通過多個工藝流程來處理污水，使得排水達到標準。這種工藝的升級在市政污水處理中已經(jīng)有所突破，但是缺少一個重要思想，即污水處理再利用思想，未能解決水資源短缺問題。3.2從污水中回用高質再生水（1）基于通向閉路水循環(huán)的污水處理新模式。基于前文設計的污水處理新工藝，本研究針對污水再利用問題，提出新設想，將市政污水作為再利用水資源，對其采取一系列處理后，使其進入再生水廠，經(jīng)過一番處理形成高質再生水，轉入自然水體當中，分配至給水處理廠。按照飲用水標準進行處理，最終生成飲用水，以此提高水資源利用率。這種新地模式用到的理念就是通向閉路水循環(huán)思想，將市政污水與再生水廠、高質再生水、自然水體、給水處理廠、飲用水連接到一起，形成一個閉環(huán)結構，通過對水資源加以處理和再利用，提高水資源利用率，滿足低碳、綠色、循環(huán)的污水處理理念。目前，xx已經(jīng)開發(fā)了一種“NEWater”工藝，這種工藝是在傳統(tǒng)生物技術基礎上進行了改進，添加了紫外線消毒、膜處理技術，對污水采取了深度處理，使其得以還原為飲用水。此項工藝的主要流程為：污水微濾→反滲透→紫外消毒→NEWater→水庫→給水處理廠→飲用水。其中，NEWater中部分水資源會作為工業(yè)用水。（2）厭氧膜生物反應器+反滲透耦合工藝。雖然xx設計的污水處理工藝在污水再利用方面取得了一些研究成果，但是缺少磷、氮、COD、氨氮的具體去除工藝設計，所以未能得到高質再生水，加大了給水處理廠對于水資源處理難度，不僅會增加水處理成本，而且伴隨著一些安全隱患。本研究嘗試收集大量文獻資料，提出一種厭氧膜生物反應器+反滲透耦合工藝研究，如圖x所示。該工藝主要利用了厭氧膜生物反應器和反滲透裝置，對市政污水加以處理。其中，反應器的應用，捕獲了污水中的COD，并將其去除。反滲透裝置的應用，去除磷、氮等可溶性營養(yǎng)物質。此時污水當中殘留了一些有機碳和陰陽離子。在確定磷、氮等可溶性營養(yǎng)物質得以去除時，判斷當前水資源中含有的氨氮是否滿足標準。如果滿足標準，則直接生成高質再生水，反之需要增加氨氮吸附處理環(huán)節(jié)。一般情況下，污水中氨氮濃度范圍4.75~37.85mg/L，需要經(jīng)過采取一系列處理，使其降低至1.5mg/L以下才可以排放。通過對該工藝進行測試發(fā)現(xiàn)，此項工藝的應用存在氨氮超標的風險。所以，需要將氨氮高效去除方法作為重點研究內(nèi)容。3.3引入吸附法高效去除污水中氨氮目前，關于氨氮高效去除方法的研究非常少，本研究提出一種吸附方法，利用具有吸附功效的材料，將氨氮從污水當中吸附出來，從而實現(xiàn)氨氮去除。（1）材料的選取。根據(jù)污水氨氮特性，可供選取的材料有很多，包括天然和改性無機材料、生物炭、人工合成水凝膠、離子交換樹脂、納米材料等。其中，納米材料不僅體積小，吸附面積較大，成本較低，吸附性能較好，所以成為氨氮主要吸附材料。（2）氨氮去除工藝。目前，已經(jīng)有一些專家利用納米材料制備了氨氮去除物質，測得酸性條件下，該物質的氨氮吸附率達到了xx%、xx.x%、xx.x%等。由于受環(huán)境因素影響、操作方法影響，氨氮吸附率結果不同。由于氨氮去除工藝較復雜，容易受多種因素的影響，所以在使用當中如何充分發(fā)揮其作用成為研究的關鍵。將經(jīng)過反滲透處理后的污水轉入密封裝置中，而后利用納米材料吸附污水中的氨氮，持續(xù)xxd。在其期間控制密封裝置內(nèi)部溫度和影響因素，保證測量結果的準確性。以動力學性質作為主要檢測對象，測量xxd內(nèi)氨氮濾除數(shù)值，結果見表x。以xx%為標準，如果氨氮去除率達到此標準，則認為當前污水處理模式能夠高效去除氨氮。2.結論本文圍繞市政污水處理問題展開探究，通過整理大量市政污水處理項目資料，將污