第一篇:江蘇省(常熟市)農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀分析
江蘇?。ǔJ焓校┺r(nóng)村污水處理現(xiàn)狀分析
摘要:我國農(nóng)村污水治理剛剛起步,還處于摸索階段。由于農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)落后,技術(shù)管理水平低,因此不適宜直接套用城市污水治理模式,農(nóng)村污水治理缺乏建設(shè)費(fèi)用低、運(yùn)行費(fèi)用低以及處理效果好的適宜大范圍推廣的技術(shù),缺少相應(yīng)的規(guī)劃指南。常熟市作為較早開展農(nóng)村污水治理的城市,在農(nóng)村污水處理設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)行以及管理上的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。通過調(diào)查常熟市農(nóng)村污水處理設(shè)施的技術(shù)工藝以及建設(shè)費(fèi)用,了解常熟市農(nóng)村水污染治理技術(shù)和建設(shè)費(fèi)用的現(xiàn)狀,為農(nóng)村污水治理模式的優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的制定提供參考依據(jù)。
為了研究總結(jié)常熟市農(nóng)村污水治理的經(jīng)驗(yàn),本文依托國家“十二五”水專項(xiàng),以常熟市 2009-2011 村鎮(zhèn)污水治理三年行動計(jì)劃所建設(shè)的農(nóng)村污水理設(shè)施為研究對象,采用資料收集、實(shí)地調(diào)查等方式,對常熟市農(nóng)村污水治理現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查研究。
常熟市所委托集中運(yùn)行的311座農(nóng)村污水處理設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用為8681元/ 人工費(fèi)和交通費(fèi)是主要運(yùn)行成本。生物濾池+人工濕地工藝的平均噸水運(yùn)行費(fèi)為 3.08 元,MBR 工藝為 3.24 元,生物接觸氧化工藝為 3.29 元,SBR 工藝為 3.47元。
比較常熟市現(xiàn)有的 MBR、生物接觸氧化、SBR 三種工藝的污水處理設(shè)施,MBR 工藝噸水建設(shè)費(fèi)用、平均噸水占地面積最低,其次為生物接觸氧化工藝,主要污染物質(zhì)達(dá)標(biāo)率 MBR 工藝與生物接觸氧化工藝相差不大,都高于 SBR 工藝。因此,常熟市在今后開展農(nóng)村污水治理工程時,應(yīng)以 MBR 工藝為主。
關(guān)鍵詞農(nóng)村污水;污水處理設(shè)施;建設(shè)費(fèi)用;處理效率;集中運(yùn)行;SBR;MBR;生物接觸氧化工藝。1.1農(nóng)村污水治理現(xiàn)狀 1.1.1污水處理系統(tǒng)介紹
目前,小城鎮(zhèn)所采用的污水處理模式主要有兩種,分別為集中處理和分散處理。
水集中處理,即市政工程中標(biāo)準(zhǔn)處理系統(tǒng),是通過集中式管網(wǎng)收集系統(tǒng)將城鎮(zhèn)生活污水、經(jīng)預(yù)處理的工業(yè)廢水和降雨、融雪等混合廢水輸往大型污水處理廠,采用適宜的工藝進(jìn)行綜合處理,達(dá)標(biāo)后排入自然水體[1]其主要特征是:統(tǒng)一收集、統(tǒng)一輸送、統(tǒng)一處理。
污水集中處理可以分為:(1)城鎮(zhèn)集中處理,是指城區(qū)居住人口數(shù)量大、污水排放量較大的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的小城鎮(zhèn),可以考慮獨(dú)立建造污水處理設(shè)施;(2)污水流域集中處理,是指將兩個或兩個以上城鎮(zhèn)地區(qū)的污水進(jìn)行統(tǒng)一處置,這種 污水處置方式是以一個大型區(qū)域污水廠代替許多分散的小型污水廠[2]。
散污水處理,是指在相對較小的區(qū)域內(nèi)建設(shè)的小型污水處理設(shè)施,由于農(nóng)村地區(qū)受到地理?xiàng)l件和經(jīng)濟(jì)因素制約,城鎮(zhèn)污水處理廠很難覆蓋到農(nóng)村的所有區(qū)域,因而選擇因地制宜的分散處理方式,將小規(guī)模區(qū)域排出的污水分別進(jìn)行收集和處理,同時強(qiáng)調(diào)就近處理,運(yùn)用低成本、可持續(xù)的處理系統(tǒng)進(jìn)行污水處理和回用[3]。1.1.2我國常用農(nóng)村污水處理技術(shù)工藝
目前,在我國農(nóng)村污水處理中應(yīng)用較多的污水處理技術(shù)主要有:生活污水沼氣池技術(shù)、人工濕地處理技術(shù)、穩(wěn)定塘處理技術(shù)、生物膜處理技術(shù)。
(1)生活污水沼氣池技術(shù)
生活污水沼氣池技術(shù)是采用厭氧發(fā)酵和兼性生物過濾技術(shù)相結(jié)合的方法,厭氧和兼性厭氧的條件下將生活污水中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成CH4,CO2和達(dá)到凈化處理生活污水的目的。產(chǎn)生的沼氣可作為家庭用炊和浴室能源,出水可用于澆灌和綠化用水。農(nóng)村有大量的農(nóng)作物秸稈和人畜糞便用以沼氣發(fā)酵,經(jīng)發(fā)酵所產(chǎn)生的沼液、沼渣可作為農(nóng)用沼肥。沼氣池工藝簡單,建設(shè)成本低,運(yùn)行費(fèi)用低,適合于農(nóng)民家庭使用。但是,目前也存在著受氣溫和運(yùn)行管理不及時等原因,運(yùn)行穩(wěn)定性難以保證、處理效果達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)等問題。
(2)生物膜技術(shù)
生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱,包括生物接觸氧化、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤及生物流化床等方式,都是為微生物提供載體,使其附著并形成生物膜,污水接觸生物膜而被吸附凈化,是污水灌溉和土地處理的人工化和強(qiáng)化。該技術(shù)比較適用于人口較為密集、水量較大及土地面積相對緊張的村鎮(zhèn)。
(3)穩(wěn)定塘處理技術(shù)
穩(wěn)定塘是一類利用天然凈化能力的生物處理構(gòu)筑物的總稱。污水在塘內(nèi)經(jīng)較 長時間的停留、貯存,通過微生物的代謝活動,以及伴隨著物理的、化學(xué)的和生
物的過程,使污水中的有機(jī)污染物、營養(yǎng)元素和其他污染物質(zhì)進(jìn)行多級轉(zhuǎn)換、降 解和去除,從而實(shí)現(xiàn)污水的無害化、資源化和回用的目的。該技術(shù)能夠充分利用地形,工程簡單及維護(hù)方便,但是,占地面積大,凈化效果受季節(jié)性影響,而且可能散發(fā)臭氣等。
2.1農(nóng)村污水處理設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)行情況 2.1.1農(nóng)村污水處理設(shè)施的建設(shè)情況
常熟市于 2009 年啟動實(shí)施了村鎮(zhèn)生活污水治理三年行動計(jì)劃,全力推進(jìn)村 鎮(zhèn)生活污水治理。2009-2011 年,常熟市共開展農(nóng)村污水治理工程 77 項(xiàng),共建成農(nóng)村污水處理設(shè)施 313 座、真空源分離系統(tǒng) 1 套,服務(wù)農(nóng)村居民 5664 戶,設(shè)計(jì)污水處理規(guī)模達(dá) 2545 m3/d。常熟市各農(nóng)村污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)都為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級 B 標(biāo)準(zhǔn)。常熟市村鎮(zhèn)生活污水治理三年行動計(jì)劃所實(shí)施的農(nóng)村污水治理工程的建設(shè)信息的調(diào)查。其中,采用真空源分離系統(tǒng)的生活污水治理工程進(jìn)行了黑水和灰水的分離收集系統(tǒng)建設(shè),而并未建設(shè)污水處理設(shè)施,因此未將其納入統(tǒng)計(jì)分析。
表 3-1 為常熟市農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)情況一覽表,描述了常熟市農(nóng)村污水處理設(shè)施的整體建設(shè)情況。
2.1.2污水處理規(guī)模分析
常熟市所建設(shè)的農(nóng)村污水處理設(shè)施處理規(guī)模如表 3-2 所示,從 1-140 m3/d 不等,其污水處理規(guī)模主要以20m3/d(包括20m3/d)以下為主。其中規(guī)模在以下(包括5 m3/d)的污水處理設(shè)施數(shù)量占 75.2%,規(guī)模在 5-20 m3/d(包括 20 m3/d)的占 18.2%,而規(guī)模在 20 m3/d 以上的只占 6.6%。2.1.3農(nóng)村污水處理的運(yùn)行模式
雖然農(nóng)村污水處理設(shè)施的規(guī)模小,但其運(yùn)行管理的專業(yè)性要求和難度并不見得比大型污水處理廠低。由于農(nóng)村污水處理設(shè)施規(guī)模小,采用專人值守的辦法對設(shè)施進(jìn)行專業(yè)化運(yùn)行維護(hù)顯然成本太高,大多數(shù)農(nóng)村也缺乏這樣的專業(yè)技術(shù)人 員?,F(xiàn)狀條件下農(nóng)村污水處理設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)大多采用兩種方式。一種是由村鎮(zhèn) 委派專職或兼職人員進(jìn)行管理,通常這種方式被形容為“開關(guān)師傅”式管理,人 員的專業(yè)和職業(yè)素養(yǎng)很難保證,且隱含的噸水處理人工成本很高。另一種是由設(shè) 備供應(yīng)商或工程承包商代管,相當(dāng)于延伸的售后服務(wù),這種方式雖然在專業(yè)性方 面有所保障,但在運(yùn)行維護(hù)的成本和運(yùn)行維護(hù)的質(zhì)量上很難兼顧。在常熟市農(nóng)村 污水處理設(shè)施驗(yàn)收移交之前,設(shè)施的運(yùn)行就是采用這兩種方式,其中以第二種方式為主。
2012 年 6 月 1 日常熟市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局開始采用農(nóng)村污水處理設(shè)施委托集中試運(yùn)行方案,與中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心(簡稱“生態(tài)中心”)簽訂了技術(shù)服務(wù)合同,同時生態(tài)中心與常熟市蘇州弘宇水處理工程服務(wù)有限公司(簡稱“弘宇公司”)簽訂了合作協(xié)議。生態(tài)中心作為技術(shù)支持,研究和指導(dǎo)農(nóng)村污水處理設(shè)施的運(yùn)行;弘宇公司作為農(nóng)村污水處理設(shè)施運(yùn)行承包方,根據(jù)生態(tài)中心的指導(dǎo)開展農(nóng)村污水處理設(shè)施的運(yùn)行;常熟市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局下屬的市政公用事業(yè)管理處作為農(nóng)村污水處理設(shè)施運(yùn)行的監(jiān)管方,對農(nóng)村污水處理設(shè)施的運(yùn)行情況進(jìn)行日常監(jiān)督檢查,并定期對運(yùn)行方進(jìn)行考核;各鎮(zhèn)人民政府作為農(nóng)村污水處理設(shè)施的產(chǎn)權(quán)方,由各鎮(zhèn)建管所具體履行鎮(zhèn)政府對農(nóng)村污水處理設(shè)施的管理職能。常熟市農(nóng)村污水處理設(shè)施委托集中運(yùn)行的框架基本形成。
2012 年 6 月,常熟市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局對 2009-2010 年建成的 281 座污水處、理設(shè)施和 1 套真空源分離系統(tǒng)組織驗(yàn)收。其中有 1 座采用 MBR 工藝的污水處理設(shè)施未按設(shè)計(jì)要求建設(shè),1 座采用生態(tài)濕地工藝的污水處理設(shè)施其濕地底部管道被堵塞而無法出水,因此這 2 座污水處理設(shè)施未參與驗(yàn)收。常熟市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局在完成驗(yàn)收之后,將這批污水處理設(shè)施移交給弘宇公司負(fù)責(zé)運(yùn)行。同年 10月,常熟市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局對2011年建成的32座農(nóng)村污水處理設(shè)施組織驗(yàn)收,完成驗(yàn)收之后,繼續(xù)將其移交給弘宇公司。至同年 10 月底,常熟市村鎮(zhèn)生活污水治理三年行動計(jì)劃(2009-2011 年)所建的已驗(yàn)收的 311 座農(nóng)村污水處理設(shè)施以及 1 套真空源分離系統(tǒng)全部移交完畢。2.1.4委托集中運(yùn)行前農(nóng)村污水處理設(shè)施的運(yùn)行情況
在農(nóng)村污水處理設(shè)施委托給弘宇公司運(yùn)行之前,于 2012 年 4 月對 313 座污水處理設(shè)施和 1 套真空源分離系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查,調(diào)查結(jié)果如附表 2 所示。本調(diào)查通過檢查污水處理設(shè)施當(dāng)前的運(yùn)行工況、檢查構(gòu)筑物與管道的完好情況、手動啟閉設(shè)施的主要機(jī)電設(shè)備、觀察設(shè)施的活性污泥狀態(tài)來判斷設(shè)施是否能正常運(yùn)行。
根據(jù)附表 2,真空源分離系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。有 3 座污水處理設(shè)施電源存在問題,有 3 座污水處理設(shè)施周圍環(huán)境太過惡劣,有 2 座污水處理設(shè)施沒有設(shè)備間鑰匙,因而總共有 8 座污水處理設(shè)施無法查看運(yùn)行狀態(tài)。在調(diào)查的 305 座污水處理設(shè)施中,有 7.9%的污水處理設(shè)施處于停運(yùn)狀態(tài),這些設(shè)施大部分是因?yàn)殡娫催€未開通而處于停止運(yùn)行的狀態(tài);有 64.6%的污水處理設(shè)施運(yùn)行不正常,這些設(shè)施存在的問題使設(shè)施無法保證正常運(yùn)行;只有 27.5%的污水處理設(shè)施可以
維持正常運(yùn)行,但這些設(shè)施大部分存在活性污泥量較少、設(shè)施配件損壞等問題,但不影響設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)。各工藝污水處理設(shè)施的運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)如表 3-4 所示。由表 3-4 可知,在管理技術(shù)水平較低的情況下,生物濾池+人工濕地工藝和傳統(tǒng)活性污泥法仍能維持正常運(yùn)轉(zhuǎn),生物接觸氧化工藝有一半的設(shè)施能維持運(yùn)轉(zhuǎn),SBR 工藝的正常運(yùn)轉(zhuǎn)率極低,MBR 工藝完成無法維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,各工藝污水處理設(shè)施的運(yùn)行管理難易程度由低到高排列,分別是:生物濾池+人工濕地工藝≈傳統(tǒng)活性污泥法<生物接觸氧化 在311座農(nóng)村污水處理設(shè)施和1套真空源分離系統(tǒng)全部移交給弘宇公司運(yùn)行 之后,于 2012 年 11 月對正式委托集中運(yùn)行的污水處理設(shè)施再次進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查,調(diào)查結(jié)果如附表 2 所示。 根據(jù)附表 2,真空源分離系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。在調(diào)查的 311 座農(nóng)村污水處理設(shè)施中,89.3%的污水處理設(shè)施處于正常運(yùn)行狀態(tài),7.1%的污水處理設(shè)施處于停運(yùn)狀態(tài),3.6%的污水處理設(shè)施運(yùn)行不正常。各工藝污水處理設(shè)施的運(yùn)行情況統(tǒng)如表 3-6 所示。22 座農(nóng)村污水處理設(shè)施停運(yùn)原因如下: (1)人工濕地底部管道堵塞而無法出水。采用生物濾池+人工濕地工藝的農(nóng) 村污水處理設(shè)施存在此問題。 (2)基礎(chǔ)設(shè)施損壞無法維持污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行,存在此類問題的污 水處理設(shè)施有 7 座。其中,有 3 座設(shè)施基礎(chǔ)下沉,有 1 座設(shè)施基礎(chǔ)被挖 壞,有 3座設(shè)施集水井損壞,有 1 座設(shè)施集水井整體下沉。 (3)液位控制器損壞,有 3 座污水處理設(shè)施因此而無法正常運(yùn)行。3農(nóng)村污水處理存在問題 3.1缺乏合理的排水規(guī)劃 近兩年,為配合新農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及針對農(nóng)村污水處理存在的問題,環(huán)保部、住建部及各地相關(guān)部門相繼出臺了一些技術(shù)指南、規(guī)程等指導(dǎo)性文件,但仍缺乏統(tǒng)一的農(nóng)村排水規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。有些地區(qū)農(nóng)村排水規(guī)劃簡單參考城鎮(zhèn)排水規(guī)劃模式,存在著規(guī)劃范圍不合理、規(guī)劃目標(biāo)不明確、規(guī)劃設(shè)施與農(nóng)村現(xiàn)實(shí)情況差 別較大等問題,在實(shí)際工作中無法真正指導(dǎo)農(nóng)村污水處理工程的建設(shè)。3.2設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際污水量不匹配 在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),污水工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模與實(shí)際污水量不匹配的問題比較突出。一方面,部分工程因污水收集管網(wǎng)建設(shè)不完善,建設(shè)過程中污水排放率和污水收集率設(shè)計(jì)參數(shù)不合理,造成處理工程建成后收集的實(shí)際污水量小于設(shè)計(jì)規(guī)模;一些農(nóng)村在規(guī)劃建設(shè)污水處理設(shè)施時,盲目貪大求全,造成“大馬拉小車”現(xiàn)象;一些規(guī)劃設(shè)計(jì)人員不了解農(nóng)村實(shí)際用水需求和污水排放特點(diǎn),照搬城鎮(zhèn)用水規(guī)范,造成污水處理規(guī)模偏大。另一方面,規(guī)劃設(shè)計(jì)中沒有充分考慮旅游流動人口及農(nóng)村養(yǎng)殖、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排水等,造成設(shè)計(jì)處理規(guī)模偏小及設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的偏差,引起處理效果差,不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重。3.3工藝選擇不合理 選擇合適的工藝是污水處理設(shè)施成功運(yùn)行的關(guān)鍵,不同的污水處理工藝,其建設(shè)投資、出水水質(zhì)、運(yùn)行成本、管理維護(hù)要求差別很大。不同工藝噸水運(yùn)行成 本一般在0.2-2.0元。一些農(nóng)村污水處理工藝選擇時沒有充分考慮農(nóng)村的經(jīng)濟(jì),運(yùn)行管理水平,使得工程完成后難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對農(nóng)村污水處理而言,工藝選擇并非越新越好;而且很多農(nóng)村污水處理后出水主要用于農(nóng)田灌溉、果園澆灌等,因此也不是出水水質(zhì)越高越好,而是應(yīng)與當(dāng)?shù)厮h(huán)境保護(hù)要求及用水需求相結(jié)合,適用就好。 3.4投資和運(yùn)行費(fèi)用短缺 農(nóng)村污水工程規(guī)劃建設(shè)與運(yùn)營管理維護(hù)缺乏可靠的資金來源,這是阻礙農(nóng)村污水治理的一大難題。農(nóng)村地域廣闊、經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,環(huán)保意識相對較弱,大 部分村、鄉(xiāng)政府財(cái)政收入較少,靠自籌資金搞污水工程難度很大??繃彝顿Y,因數(shù)額巨大,也需要長期持續(xù)投入。運(yùn)行費(fèi)從村民中收繳比較困難。據(jù)調(diào)查,幾乎所有的村民歡迎污水處理工程建設(shè),改善生活環(huán)境,但90%以上的村民又擔(dān)心運(yùn)行費(fèi)用成為負(fù)擔(dān),希望政府出資或補(bǔ)貼。我們在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),也確實(shí)存在著因運(yùn)行費(fèi)用不足而停止污水處理設(shè)施運(yùn)行的現(xiàn)象。4.技術(shù)對策 4.1完善農(nóng)村排水規(guī)劃 規(guī)劃是建設(shè)的龍頭,為了確保農(nóng)村污水治理工作的有序開展,在農(nóng)村污水治理的具體工作實(shí)際中,根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)“規(guī)劃先行”的原則,應(yīng)先行編制排 水工程規(guī)劃。農(nóng)村污水工程規(guī)劃首先應(yīng)確定規(guī)劃的范圍,合理確定規(guī)劃目標(biāo),明確規(guī)劃依據(jù),科學(xué)選擇污水處理工藝。編制規(guī)劃應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則:(1)統(tǒng)籌考慮,因地制宜。充分考慮周邊城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)的建設(shè)發(fā)展,避免工程建設(shè)的重復(fù)投資;并根據(jù)農(nóng)村自身?xiàng)l件,制定與之相適應(yīng)的規(guī)劃方案。 (2)近遠(yuǎn)期結(jié)合,分期實(shí)施。排水系統(tǒng)需要全面規(guī)劃、近遠(yuǎn)期結(jié)合,在不同的階段突出不同的重點(diǎn),滿足農(nóng)村發(fā)展的需要。 (3)強(qiáng)調(diào)生態(tài)原則,尊重自然環(huán)境。在充分利用現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上,逐步建設(shè)營造“水清景美”的農(nóng)村人居環(huán)境。 (4)合理確定規(guī)劃目標(biāo),明確水污染控制規(guī)劃依據(jù)。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,因地制宜地采用經(jīng)濟(jì)、適用的工藝、技術(shù)和方法。4.2正確選擇適宜的排水體制 排水體制分為分流制與合流制兩種基本類型。排水體制的確定,不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理,影響到排水工程的總投資和初期投資 費(fèi)用以及運(yùn)行維護(hù)管理費(fèi)用等,且對環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)。因此,排水體制的選擇應(yīng)首先滿足環(huán)境保護(hù)的需要。排水體制應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)要求,當(dāng)?shù)刈匀粭l件(地理位置、地形及氣候)和廢水受納水體條件,結(jié)合污水水質(zhì)、水量及排水設(shè)施情況,經(jīng)綜合分析比較確定。 目前,在農(nóng)村污水處理工程中有些地區(qū)過于強(qiáng)調(diào)采用雨污分流制,沒有充分考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件和氣候條件等實(shí)際情況,造成建設(shè)總投資偏大。我們認(rèn)為干 旱半干旱或少雨地區(qū)可采用截流式合流制,以減少工程總投資,合流制排水系統(tǒng) 應(yīng)設(shè)置污水截流設(shè)施。雨污分流制一般適用于降雨量較大的地區(qū),雨污分流時的 雨水就近排入村莊水系;雨污分流時的污水、雨污合流時的合流污水應(yīng)通過暗管輸送至污水處理站進(jìn)行處理。4.3合理選擇污水處理模式 污水處理模式分為分散式和集中式兩種。集中式處理模式還包括農(nóng)村污水收集后直接排入城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)的模式??拷擎?zhèn)的村莊應(yīng)優(yōu)先考慮將污水收集后,直接排入城鎮(zhèn)市政管網(wǎng),將污水并入城鎮(zhèn)污水處理廠處理;遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、獨(dú)立分散的村莊規(guī)劃應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀?、?jīng)濟(jì)和社會條件等具體情況,因地制宜地采用集 中與分散相結(jié)合的污水處理模式,做到既節(jié)省投資,又便于管理。 分散式污水處理模式主要適用于地形起伏較大、污水不易收集、分散居住農(nóng)戶的生活污水處理。在人口密度較小的農(nóng)村,幾戶、十幾戶村民相對集中住在 一起,與周圍村落相距較遠(yuǎn),宜采用就地分散處理模式。分散式污水處理模式的優(yōu)點(diǎn)是:布局靈活、施工簡單、管線短、管道埋深淺,缺點(diǎn)是污水處理站點(diǎn)多、統(tǒng)一管理不方便。適用于村莊布局分散、規(guī)模較小、地形條件復(fù)雜、污水不易集中收集的地區(qū)。分散式處理模式在國外如美國、韓國、日本等國已被廣泛采用,積累了許多先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐證明在合適的操作和管理下,分散處理系統(tǒng)在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)上是可接受的,技術(shù)上也是可行的。4.4適當(dāng)?shù)拇_定處理規(guī)模 農(nóng)村地區(qū)污水主要包括生活污水、生產(chǎn)廢水及畜禽養(yǎng)殖廢水。生活污水量通常根據(jù)當(dāng)?shù)厣钣盟縼碛?jì)算,對于城市一般可按生活用水量的80%-90%進(jìn)行 計(jì)算,對于小城鎮(zhèn)可按75%-90%進(jìn)行計(jì)算。而對于農(nóng)村地區(qū),由于生活方式以及建筑內(nèi)部給排水設(shè)施完善程度的不同,建議按60%-90%進(jìn)行計(jì)算。個別村莊由 于在近期規(guī)劃年限內(nèi),污水收集管網(wǎng)不能完善,甚至可以考慮取更低的數(shù)值計(jì)算。生產(chǎn)廢水量可按產(chǎn)品種類、生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及用水量確定,也可按生產(chǎn)用水量的75%-90%進(jìn)行計(jì)算。畜禽養(yǎng)殖廢水可按養(yǎng)殖種類、規(guī)模、清掃方式等因素估算 其糞便污水和沖洗廢水等。在這里需要強(qiáng)調(diào)的是生產(chǎn)廢水和畜禽養(yǎng)殖廢水由于污染程度高、對環(huán)境影響大,應(yīng)根據(jù)其水質(zhì)、水量等特點(diǎn),通過管網(wǎng)收集后單獨(dú)處 理或與生活污水合并處理。 排水量計(jì)算結(jié)果直接關(guān)系到管網(wǎng)收集設(shè)施和污水處理設(shè)施規(guī)模大小,影響工程投 資和運(yùn)行成本。目前一些排水工程設(shè)計(jì)規(guī)模偏大,實(shí)際處理水量僅為設(shè)計(jì)規(guī) 模的30%-50%,原因很多,應(yīng)引起注意。處理好現(xiàn)狀與發(fā)展的關(guān)系,宜以現(xiàn)狀和近期發(fā)展為主,在農(nóng)村污水處理規(guī)模確定時,應(yīng)特別注意農(nóng)村與城市人均用水量 的差異。目前,規(guī)模設(shè)計(jì)不合理的主要原因,除污水排除率和污水收集率取值偏大外,農(nóng)村人均用水量取值偏大也是一個方面。5.結(jié)語 新農(nóng)村建設(shè)與我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定息息相關(guān),農(nóng)村水污染問題也是國家今后著力解決的重點(diǎn)問題之一。為實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污水處理“建得起、用得起、管得好”的目標(biāo),促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)可持續(xù)發(fā)展,農(nóng)村污水處理工程規(guī)劃建設(shè)應(yīng)從農(nóng)村實(shí)際出發(fā),結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,堅(jiān)持“低投入、低成本、重回用、易管理”的原則,從規(guī)劃方案、工藝選擇、工程實(shí)施、運(yùn)行管理等各個環(huán)節(jié)做好統(tǒng)籌規(guī)劃,使農(nóng)村水污染防治工作步入良性發(fā)展軌道,保護(hù)和改善當(dāng)?shù)?的生態(tài)環(huán)境。6.參考文獻(xiàn) [1]馬偉輝,陳洪斌,屈計(jì)寧等.生活污水源分離、分質(zhì)處理與資源化[J].中國沼氣 [2]彭章娥.小城鎮(zhèn)水污染治理規(guī)劃方法與模型研究[D].同濟(jì)大學(xué)(上海),2010.[3]賀墨梅,劉焱.污水集中式與分散式處理技術(shù)的比較研究[J].西南給排水2006-04 [4]董敏鵬.淺談分散式污水處理技術(shù)[J].科技風(fēng),2010,(10):226.[5]馬志武.對城市污水由集中處理向分散處理轉(zhuǎn)變的分析[J].黑龍江水利科技2005-05 [6]李雪.發(fā)揮分散式污水處理的補(bǔ)充作用[J].環(huán)境保護(hù),2009,(7):26-28.[7]駱林平,張妙仙,單勝道等.沼液肥料及其利用研究現(xiàn)狀[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)2009-05 [8]李無雙,王洪陽,潘淑君等.農(nóng)村分散式生活污水現(xiàn)狀與處理技術(shù)進(jìn)展[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2008-06 中國污水處理工程網(wǎng) 004km.cn 江蘇省城鎮(zhèn)污水處理 一、江蘇農(nóng)村地區(qū)生活污水處理技術(shù) 1 農(nóng)村生活污水處理模式的探討 我國廣大農(nóng)村地區(qū)的生活污水一直缺乏有效的處理措施, 長期以來生活污水被直排到田間河塘, 直接導(dǎo)致了農(nóng)村地區(qū)及其周邊水環(huán)境的惡化。農(nóng)村生活污水除水量少外還分布不均, 這給農(nóng)村地區(qū)的生活污水收集和處理帶來了很大的難度。傳統(tǒng)的污水處理工藝(如活性污泥法)存在投資高、能耗高、運(yùn)行管理要求高以及處理效果受進(jìn)水水質(zhì)及水量影響的缺陷, 不適宜在農(nóng)村地區(qū)推廣。筆者在對南京及南京周邊城市的農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上, 結(jié)合村鎮(zhèn)污水治理新趨勢, 進(jìn)行了適合南京及周邊農(nóng)村地區(qū)的核心污水治理技術(shù)及技術(shù)組合的研究, 對促進(jìn)水源保護(hù)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展、推動社會主義新農(nóng)村建設(shè)具有現(xiàn)實(shí)意義。2 組合工藝的組成 生活污水凈化沼氣池-人工濕地組合工藝主要包括預(yù)處理單元、輸配水單元、人工濕地深度處理單元及監(jiān)測單元4部分[1]。污水經(jīng)預(yù)處理單元處理后, 經(jīng)輸配水單元進(jìn)入人工濕地進(jìn)行深度處理, 在人工濕地內(nèi), 污水中的污染成分通過土壤-植物-微生物生態(tài)系統(tǒng)的過濾、吸附、微生物降解和植物吸收等作用被去除。經(jīng)過處理的污水可根據(jù)具體情況, 直接由管井收集后排入河道或回用。整個工藝流程見圖1。 2.1 預(yù)處理工藝流程 預(yù)處理單元是組合工藝的重要組成部分, 其基本功能是去除污水中的砂、油脂和懸浮物, 以防土壤滲濾單元被堵塞, 另外還可以與人工濕地互補(bǔ)不足, 共同完成污染物的降解, 提高系統(tǒng)總處理效率。該試驗(yàn)選用生活污水凈化池沼氣池為預(yù)處理單元, 生活污水通過兩級前置處理區(qū)實(shí)現(xiàn)厭氧分解、泥水分離, 污泥沉積于池底進(jìn)行腐化分解;后處理區(qū)為生物濾池, 污水通過濾膜上好氧、兼性微生物的分解代謝和合成代謝進(jìn)一步降解污染物質(zhì)。污水經(jīng)過凈化沼氣 中國污水處理工程網(wǎng) 004km.cn 池的處理, 大大降低了后續(xù)人工濕地的負(fù)荷。據(jù)檢測, 沼氣池對污水中COD的去除率可達(dá)70%以上, BOD去除率達(dá)80% 以上, 寄生蟲卵和蛔蟲卵的去除率達(dá)到95%以上。生活污水凈化沼氣池的工藝流程為: 生活污水— 前置處理區(qū) — 前置處理區(qū)— 后處理區(qū)—排出。其布置見圖2。 2.2 人工濕地深度處理單元 人工濕地深度處理單元構(gòu)造由進(jìn)水區(qū)、處理區(qū)、出水區(qū)三部分組成, 并且底部做好防滲層(圖3)。 處理區(qū)為人工濕地工作區(qū), 共分上下2層, 上層基質(zhì)采用用土壤或煤渣, 基質(zhì)厚50~ 60 cm;下層基質(zhì)采用卵石, 顆 中國污水處理工程網(wǎng) 004km.cn 粒粒徑由下而上遞減, 基質(zhì)厚度取50~ 60 cm。底層厚20 cm, 粒徑 40~ 60mm, 為粗碎石層;中層厚20 cm, 粒徑20~ 40mm, 為中碎石層;上層厚15 cm, 粒徑10~ 30mm, 為細(xì)碎石層。 人工濕地的防滲很重要, 應(yīng)保證污水處理過程中不向外滲漏, 防止污水對地下水的污染影響周圍環(huán)境衛(wèi)生。該試驗(yàn)工程采取先夯實(shí)濕地底層的土壤, 在夯實(shí)土壤層上鋪高密度聚乙烯樹脂塑料薄膜, 再在薄膜上鋪設(shè)1層土工布以防止卵石刺破薄膜。2.3 輸配水單元和監(jiān)測單元 輸配水單元是將污水按工藝要求投配到污水處理單元, 通常通過地形的合理利用, 輸水方式基本上采用重力流, 在條件不允許的時候可采用壓力配水。監(jiān)測單元是為保證地下土壤滲濾工藝持續(xù)、高效、安全、可調(diào)控而設(shè)計(jì)的。表1 列出了系統(tǒng)運(yùn)行6 個多月的污染物平均濃度和去除率。由表1可以看出, 系統(tǒng)對COD、總磷、總氮、氨氮等污染物質(zhì)均有良好的去除效果, 處理出水達(dá)到國家環(huán)境保護(hù)總局頒發(fā)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918 2002)一級B標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在問題和解決措施 3.1 濕地堵塞問題 隨著人工濕地運(yùn)行時間的延長, 污水中的SS、化學(xué)反應(yīng)沉淀物、微生物代謝產(chǎn)物等在土壤中積累而造成土壤滲透速 中國污水處理工程網(wǎng) 004km.cn 率將逐漸下降, 發(fā)生土壤堵塞, 土壤/填料堵塞問題。濕地堵塞有3種解決措施。 3.1.1 間歇投配。長時間持續(xù)淹水的系統(tǒng)中, 土壤一直處于還原狀態(tài), 從而造成胞外聚合物的積累, 而逐漸導(dǎo)致堵塞。而采用間歇投配污水(落干和淹水交替運(yùn)行), 則系統(tǒng)能保證土壤處于一定的好氧狀態(tài), 避免胞外聚合物的過度積累, 防止造成土壤堵塞。 3.1.2 曝氣充氧。長時間的厭氧狀態(tài)是引發(fā)土壤中胞外聚合物積累的重要因素, 因此污水在進(jìn)入土壤滲濾之前先進(jìn)行充分的曝氣充氧可在一定程度上預(yù)防土壤堵塞, 在布水管周圍供空氣可有效提高污水中的DO(溶解氧)值, 維持土壤中的好氧狀態(tài)和微生物的分解作用, 繼而防止土壤中胞外聚合物的蓄積。 3.1.3 增加生物量。Rolston 等發(fā)現(xiàn)用雀麥草、本土植被及草莓三葉草為土壤遮蓋作物不僅能降低38%的地表土壤強(qiáng)度, 且將滲濾效率和累積攝入水量分別提高37% ~ 41%及20% ~ 101%, 在一定程度上緩解了土壤堵塞。除了加大植被外, 還可以考慮向土壤里引進(jìn)蚯蚓。研究表明, 蚯蚓不僅能疏松土壤, 還可以通過吸食有機(jī)物顆粒達(dá)到改善處理效果的目的,同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多關(guān)于農(nóng)村地區(qū)生活污水處理的技術(shù)文檔。3.2 冬季濕地處理效果下降 人工濕地對污染物的去除效果易受環(huán)境, 特別是溫度的影響, 申歡等發(fā)現(xiàn)冬季人工濕地對TP 和TN 的平均去除率比夏季分別降低了34% 和27%。溫度過低會造成填料層凍結(jié)、床體缺氧等, 從而降低人工濕地對污染物的去除效果。冬季濕地處理效果下降解決措施有植物覆蓋和地膜覆蓋2 種, 生活中根據(jù)具體情況選擇, 盡量采用濕地植物覆蓋覆蓋方式。 3.2.1 植物覆蓋。植物覆蓋是將植物的地上部分割去就地覆蓋, 操作較為簡單, 但植物腐爛會釋放出一定量的污染物, 有可能造成二次污染, 因此必須在第2年開春前將覆蓋植物清除;此外植物的枯葉會隨風(fēng)飄揚(yáng), 可能會影響周圍的衛(wèi)生環(huán)境。 3.2.2 地膜覆蓋。地膜覆蓋法在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用較多, 技術(shù)成熟, 但與其他兩種方法相比, 其覆蓋膜易破、鋪設(shè)操作較為復(fù)雜、投資較高, 且來年開春必須要回收并妥善保管, 否則會造成白色污染, 因此難以在野外大面積應(yīng)用。 二、我國小城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)探討 1 小城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的編制背景 發(fā)展小城鎮(zhèn)是中央提出的帶動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一個大戰(zhàn)略。目前我國正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時期,全國各地的小城鎮(zhèn)建設(shè)日漸升溫。隨著小城鎮(zhèn)建設(shè)和發(fā)展步伐的加快,小城鎮(zhèn)污水處理工程的建設(shè)也將呈現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢。我國小城鎮(zhèn)具有不同于大城市的特點(diǎn),如技術(shù)、經(jīng)濟(jì)相對落后,污水處理規(guī)模較小,基礎(chǔ)設(shè)施不配套,建設(shè)資金來源少等,絕大多數(shù)小城鎮(zhèn)的污水處理量低于1萬m3/d。我國現(xiàn)行的《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱“大標(biāo)準(zhǔn)”)適用于規(guī)模1萬m3/d以上(含1萬m3/d)的污水處理工程,目前還沒有針對小城鎮(zhèn)特點(diǎn)的污水處理工 中國污水處理工程網(wǎng) 004km.cn 程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),這使得小城鎮(zhèn)污水處理工程在建設(shè)中只能套用《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》。 近年來三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理工程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)表明,硬性照搬“大標(biāo)準(zhǔn)”,往往會造成工程投資偏大且運(yùn)行成本高。而大多數(shù)小城鎮(zhèn)都難以承受工程建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用高的問題。同時,由于沒有適用于小城鎮(zhèn)污水處理的標(biāo)準(zhǔn),還使得部分小城鎮(zhèn)因建設(shè)資金短缺而推遲建設(shè)計(jì)劃,進(jìn)而影響了水環(huán)境保護(hù)計(jì)劃的實(shí)施。因此,為促進(jìn)小城鎮(zhèn)污水處理工程的建設(shè),必須編制與小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及技術(shù)管理水平相適應(yīng)的專項(xiàng)適用性污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。為此,原建設(shè)部2005年以19號文下達(dá)了《小城鎮(zhèn)污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱“小標(biāo)準(zhǔn)”)的編制任務(wù)(標(biāo)準(zhǔn)的主編單位為國家發(fā)改委國家投資項(xiàng)目評審中心,中南市政設(shè)計(jì)院為協(xié)編單位),要求總結(jié)我國近幾年小城鎮(zhèn)污水處理工程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),針對小城鎮(zhèn)的特點(diǎn),結(jié)合我國小城鎮(zhèn)污水處理工程的實(shí)際建設(shè)水平制定專項(xiàng)適用性新標(biāo)準(zhǔn),目的是使小城鎮(zhèn)污水處理工程的建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng),有效保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。目前該報(bào)批稿已經(jīng)完成。2 小城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)現(xiàn)狀 2.1 小城鎮(zhèn)的定義及污水量 一般來講,小城鎮(zhèn)概念有兩個層次的意義,第一個層次是指除設(shè)市城市以外的建制鎮(zhèn),包括縣城;另一個層次是指除第一個層次外,還包括以鄉(xiāng)政府駐地為主體的集鎮(zhèn)。由于后一層次強(qiáng)調(diào)了小城鎮(zhèn)發(fā)展的動態(tài)性和鄉(xiāng)村性,因此是目前我國小城鎮(zhèn)理論與實(shí)踐中更為普遍的觀點(diǎn)。 改革開放以來,我國的城鎮(zhèn)化進(jìn)展迅速,已成為世界上擁有小城鎮(zhèn)最多的國家。在不斷擴(kuò)大城鎮(zhèn)化進(jìn)程的過程中,小城鎮(zhèn)的發(fā)展趨勢正逐漸從數(shù)量的增長向規(guī)模擴(kuò)大轉(zhuǎn)化,小城鎮(zhèn)當(dāng)前發(fā)展的重點(diǎn)是擴(kuò)大規(guī)模和提高質(zhì)量。據(jù)民政部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),從1988年到2007年,國內(nèi)的建制鎮(zhèn)從10,609個增加到19,249個,鄉(xiāng)從45,393個減少到15,120個,鄉(xiāng)鎮(zhèn)總數(shù)由56,002個減少到34,369個。即建制鎮(zhèn)數(shù)量正逐漸增加,同時鄉(xiāng)數(shù)量逐漸減少,鄉(xiāng)鎮(zhèn)總數(shù)逐漸減少。雖然鄉(xiāng)鎮(zhèn)的數(shù)量在減少,但鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均規(guī)模卻在擴(kuò)大。就建制鎮(zhèn)而言,除少數(shù)例外,絕大多數(shù)建制鎮(zhèn)的非農(nóng)業(yè)人口或城鎮(zhèn)人口都在逐年增加。但小城鎮(zhèn)這種從數(shù)量增長向規(guī)模擴(kuò)大轉(zhuǎn)化的發(fā)展方式只是剛剛開始,就目前的情況看,我國小城鎮(zhèn)的規(guī)模仍然普遍較小。根據(jù)有關(guān)調(diào)研統(tǒng)計(jì),2007年我國大部分小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)人口規(guī)模為2500~10,000人,平均人口規(guī)模在8300人左右,其中很多建制鎮(zhèn)的非農(nóng)業(yè)人口在2000人以下,根據(jù)相應(yīng)的用水量指標(biāo)推算,大多數(shù)建制鎮(zhèn)的污水量為1000~2000m3/d。 2.2 小城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)概況和發(fā)展趨勢 根據(jù)建設(shè)部《2006年城市、縣城和村鎮(zhèn)建設(shè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,截至2006年底,全國設(shè)市城市656個,城市城區(qū)人口約3.41億人;縣城1635個,城區(qū)人口1.10億人(1586個縣城的統(tǒng)計(jì)值);而鄉(xiāng)鎮(zhèn)共35,764個,其中建制鎮(zhèn)19,369個,鄉(xiāng)16,395個,鄉(xiāng)鎮(zhèn)總?cè)丝?.89億(建制鎮(zhèn)建成區(qū)1.4億人)。全國656個設(shè)市城市已建成污水處理廠814座,處理 中國污水處理工程網(wǎng) 004km.cn 能力為201億噸/年,污水處理率達(dá)57%(其中135個城市的污水處理率已達(dá)到或接近70%)。縣城已建污水處理廠處理能力為7.95億噸/年,污水處理率為13.56%。但小城鎮(zhèn)的污水處理工程則還處于起步階段,小城鎮(zhèn)污水處理率不足1%。 從以上統(tǒng)計(jì)資料可見,隨著改革開放的不斷深入,小城鎮(zhèn)建設(shè)得到了迅猛發(fā)展,建制鎮(zhèn)建成區(qū)的總?cè)丝跀?shù)已經(jīng)超過了縣城的人口數(shù)。小城鎮(zhèn)人口和經(jīng)濟(jì)的快速增長必然會帶來生活污水和工業(yè)廢水的大量增加,僅以建制鎮(zhèn)建成區(qū)為例,按人均日生活用水量120升(全國縣城人均日生活用水量為122.65升)和80%的折污系數(shù)計(jì),年污水排放量為49億噸。據(jù)《2008年中國污水處理行業(yè)投資評價報(bào)告》初步預(yù)計(jì),2007年全國污水排放總量為580億噸,小城鎮(zhèn)中建制鎮(zhèn)建成區(qū)的污水量已經(jīng)占污水總量的8.45%。城鎮(zhèn)污水已成為我國區(qū)域性水污染的主要原因之一,對水資源構(gòu)成嚴(yán)重威脅,但目前國內(nèi)已建的污水處理工程大多集中在城市或縣城,故小城鎮(zhèn)污水治理將是國家繼大中城市污水治理后的一個新的戰(zhàn)略目標(biāo),未來小城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)將呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。2.3 已建小城鎮(zhèn)污水項(xiàng)目的基本情況 根據(jù)原建設(shè)部《2006年城市、縣城和村鎮(zhèn)建設(shè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,目前國內(nèi)小城鎮(zhèn)污水處理工程剛剛起步,污水處理率不足1%,已建項(xiàng)目多集中在三峽庫區(qū)、南水北調(diào)沿線或其它重點(diǎn)流域。3 “十一五”期間計(jì)劃建設(shè)的部分項(xiàng)目 3.1 三峽庫區(qū)重點(diǎn)鎮(zhèn)建設(shè)計(jì)劃 根據(jù)原國家環(huán)境保護(hù)總局文件(環(huán)發(fā)〔2008〕16號)和《三峽庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃(2008年1月修訂本)》,“十一五”期間,三峽庫區(qū)計(jì)劃在78個重點(diǎn)鎮(zhèn)建設(shè)污水處理工程,其中湖北省4個、重慶市74個,規(guī)模均在1000~10,000m3/d之間,估算總投資11.32億元,詳見表2。表 2 中所列項(xiàng)目現(xiàn)正按2011年全部建成投產(chǎn)的目標(biāo)積極推進(jìn)。 3.2 其它小城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)計(jì)劃 4 已建項(xiàng)目運(yùn)行情況分析 由于沒有針對小城鎮(zhèn)污水處理的相關(guān)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)及政策,目前已建和在建的小城鎮(zhèn)污水處理廠均按現(xiàn)行的針對城市的相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。根據(jù)已有的工程調(diào)研資料,這些項(xiàng)目各地的單位水量、投資差異巨大,而且運(yùn)行成本較高、操作管理復(fù)雜,小城鎮(zhèn)難以承受。已建的小城鎮(zhèn)污水處理廠主要存在以下問題:(1)運(yùn)行成本較高 以三峽庫區(qū)為例。為保護(hù)庫區(qū)水環(huán)境,庫區(qū)內(nèi)的小城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)均執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級B標(biāo)準(zhǔn),盡管項(xiàng)目由國家劃撥經(jīng)費(fèi)建設(shè),但建成后高達(dá)0.6~0.9元/m3的運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)?shù)卣途用竦慕?jīng)濟(jì)承受能力。由于缺乏運(yùn)行費(fèi)用,許多工程實(shí)際運(yùn)行水量大大低于設(shè)計(jì)水量,還有 中國污水處理工程網(wǎng) 004km.cn 不少工程成了“曬太陽”工程。(2)受工業(yè)廢水的沖擊負(fù)荷較大 小城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模較小,承受污染物負(fù)荷沖擊的能力較低。目前國內(nèi)處理工藝落后、污染較大的工業(yè)企業(yè)有向小城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移的趨勢,為降低生產(chǎn)成本,部分工業(yè)企業(yè)未嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)生產(chǎn)廢水預(yù)處理的規(guī)定,將高濃度的工業(yè)廢水直接排入城市下水道,嚴(yán)重影響了小城鎮(zhèn)污水處理廠的正常運(yùn)行。(3)技術(shù)和管理人員缺乏 已建小城鎮(zhèn)污水處理廠大多采用常規(guī)二級處理工藝,工藝和電氣設(shè)備較多,運(yùn)營管理比較復(fù)雜。而小城鎮(zhèn)往往缺乏專業(yè)的管理人員和技術(shù)人員,當(dāng)實(shí)際處理水量、水質(zhì)出現(xiàn)波動時,污水處理系統(tǒng)不能相應(yīng)地調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。同時,設(shè)備故障維修也較困難。這些問題導(dǎo)致了污水處理達(dá)標(biāo)排放的難度較大。5 建議 國內(nèi)目前有關(guān)污水處理的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范主要是針對大中城市的特點(diǎn)編制的,項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)也主要來自城市污水處理廠,小城鎮(zhèn)生搬硬套大中城市水污染治理的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和經(jīng)驗(yàn),就容易出現(xiàn)占地面積大、投資高、運(yùn)行費(fèi)用高和管理復(fù)雜等問題。因此,小城鎮(zhèn)污水處理工程的建設(shè)應(yīng)符合小城鎮(zhèn)的特點(diǎn),具有針對性。建議從以下幾方面著手解決:(1)盡快制定《小城鎮(zhèn)污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》 現(xiàn)行的《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》適用于建設(shè)規(guī)模1萬m3/d以上(含1萬m3/d)的污水處理工程,而國內(nèi)絕大多數(shù)小城鎮(zhèn)污水處理工程的建設(shè)規(guī)模小于1萬m3/d。近年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,小城鎮(zhèn) 硬性照搬《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》,往往投資大,運(yùn)行成本高,大多數(shù)(尤其是中西部)小城鎮(zhèn)難以承受,這些都嚴(yán)重制約了小城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)事業(yè)的發(fā)展,因此,編制適用于小城鎮(zhèn)的規(guī)模在1萬m3/d以下的污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)極為迫切。(2)明確小城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)的階段性目標(biāo) 目前,我國大部分小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)承受能力較弱、資金不足,保護(hù)水環(huán)境的當(dāng)務(wù)之急和切實(shí)有效的途徑是建設(shè)與小城鎮(zhèn)現(xiàn)狀經(jīng)濟(jì)水平相適應(yīng)的污水處理工程,使小城鎮(zhèn)的污水處理廠“建得起、用得起”。 這就需要小城鎮(zhèn)的污水處理規(guī)劃以區(qū)域總量減排為主,而不是某個具體項(xiàng)目的高排放標(biāo)準(zhǔn)。具體方法是結(jié)合受納水體環(huán)境容量,明確小城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)的階段性目標(biāo)(包括合理確定經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較差的小城鎮(zhèn)污水處理廠分階段應(yīng)達(dá)到的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)、建筑物的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)),達(dá)到既保護(hù)水體又經(jīng)濟(jì)治理污水的目的。(3)選擇適宜的工藝技術(shù) 小城鎮(zhèn)污水處理工程不能簡單套用城市污水處理工藝,其工藝技術(shù)除應(yīng)滿足功能要求外,因地制宜和經(jīng)濟(jì)適用非常重要。行政主管部門應(yīng)大力支持國內(nèi)相關(guān)的設(shè)計(jì)研究單位、大專院校結(jié)合“十一五”各類科學(xué)研究計(jì)劃,積極探索,中國污水處理工程網(wǎng) 004km.cn 選擇適于小城鎮(zhèn)污水處理工程的工藝技術(shù),并以工程示范模式帶動小城鎮(zhèn)污水處理集成技術(shù)、管理模式的推廣。(4)規(guī)范工業(yè)廢水排放的管理 小城鎮(zhèn)污水處理廠處理規(guī)模較小,處理工藝簡單,而工業(yè)廢水成分復(fù)雜,納入小城鎮(zhèn)污水處理廠,不但會對污水處理廠的運(yùn)行造成沖擊,增加污水處理的難度,而且易造成“二次污染”。為保障小城鎮(zhèn)污水處理廠的正常運(yùn)行,環(huán)境保護(hù)主管部門應(yīng)加強(qiáng)工業(yè)廢水排放的監(jiān)管。工業(yè)廢水應(yīng)在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行預(yù)處理,達(dá)到排入城市下水道的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),方可進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處理廠集中處理。(5)加強(qiáng)相關(guān)國產(chǎn)設(shè)備和儀表的研發(fā) 目前國內(nèi)污水處理廠的工藝設(shè)備已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,但定型產(chǎn)品多適用于較大規(guī)模的污水處理廠,適用于小城鎮(zhèn)(小規(guī)模)的工藝設(shè)備較缺乏。此外,國內(nèi)大部分污水處理廠的儀表采用的都是國外產(chǎn)品,這不僅造成投資高,也給維修帶來不便。因此,小城鎮(zhèn)應(yīng)合理選擇處理工藝,盡量避免采用進(jìn)口儀表,同時國內(nèi)有關(guān)企業(yè)也應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)國產(chǎn)設(shè)備和儀表的研發(fā),推進(jìn)小城鎮(zhèn)污水處理工程的發(fā)展。(6)完善社會化服務(wù)體系 每座小城鎮(zhèn)污水處理廠單獨(dú)配置機(jī)修、化驗(yàn)、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備和勞動定員,不僅投資大,而且設(shè)備利用率低、工資成本高,因此應(yīng)提倡依托社會化服務(wù)。小城鎮(zhèn)要建立健全城鎮(zhèn)建設(shè)管理機(jī)構(gòu)和社會化服務(wù)體系,加強(qiáng)對管理人員和技術(shù)人員的培訓(xùn),節(jié)省人力、物力和財(cái)力,提高服務(wù)效率和服務(wù)質(zhì)量。 農(nóng)村污水處理 1、農(nóng)村污水中氮磷的主要來源 農(nóng)村污水的概念及其特點(diǎn):農(nóng)村污水是指農(nóng)村地區(qū)居民在生活和生產(chǎn)過程中形成的污水。具體范圍包括生產(chǎn)污水和生活污水兩個方面。農(nóng)村生活污水是指居民生活過程中廁所排放的污水、洗浴、洗衣服和廚房污水等。農(nóng)村生產(chǎn)污水是指畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工等產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水。農(nóng)村污水的主要特點(diǎn)包括:(1)農(nóng)村污水主要為生活污水和以農(nóng)產(chǎn)品為原料的加工污水的混合體,基本上不含重金屬和有毒有害物質(zhì),含有一定量的氮和磷,可生化性好,但水質(zhì)水量變化較大;(2)農(nóng)村地區(qū)人口居住分散,大部分沒有排水管網(wǎng),污水集中收集處理難度較大。 2、鄉(xiāng)村常住人口61866萬人 3、農(nóng)村污水處理法律方面 水安全的主要立法依據(jù)來自《環(huán)境保護(hù)法》、《水污染防治法》、《水法》,各個法律之間互為補(bǔ)充。隨著水污染防治法律制度的不斷完善,農(nóng)村水污染防治受到社會越來越多的關(guān)注,新修訂的《水污染防治法》首次將農(nóng)業(yè)和農(nóng)村水污染防治納入管理范圍,因此對農(nóng)村水污染防治法律制度的研究具有現(xiàn)實(shí)意義和必要性。本文通過采用比較分析、系統(tǒng)分析、實(shí)證分析、文獻(xiàn)梳理的研究方法,對農(nóng)村水污染防治法律制度的基礎(chǔ)理論、國外水污染防治法律制度的啟示、我國農(nóng)村水污染防治法律制度以及如何完善我國農(nóng)村水污染防治法律制度進(jìn)行研究,得出結(jié)論如下:1.農(nóng)村水污染防治法律制度基礎(chǔ)理論。認(rèn)為應(yīng)當(dāng)以公共物品理論、外部性理論、可持續(xù)發(fā)展理論、環(huán)境權(quán)和環(huán)境公平理論這五個理論依據(jù)為切入點(diǎn),對農(nóng)村水污染防治法律制度的概念、特征、目的和意義進(jìn)行界定,分析農(nóng)村水污染防治法律制度的指導(dǎo)思想和基本原則,認(rèn)為農(nóng)村水污染防治法律制度的體系應(yīng)包括以下制度:污染物排放總量控制制度、政府環(huán)境責(zé)任制度、區(qū)域環(huán)境限批制度、生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制。同時認(rèn)為公共物品理論、外部性理論、可持續(xù)發(fā)展理論、環(huán)境權(quán)和環(huán)境公平理論應(yīng)當(dāng)作為我國農(nóng)村水污染防治法律制度分析和完善的基礎(chǔ)。2.國外水污染防治法律制度的啟示。分析荷蘭、瑞典、美國、日本四個國家先進(jìn)的水污染防治法律制度的現(xiàn)狀和特點(diǎn),主要涉及排污許可證制度,地表水污染稅制度、公眾參與制度等,認(rèn)為對我國的啟示主要有:提高農(nóng)村居民環(huán)保意識,建立農(nóng)村水污染防治規(guī)劃制度、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)管制度,完善農(nóng)村工業(yè)的環(huán)境監(jiān)管制度,鼓勵農(nóng)民群眾參與水污染防治等。3.我國農(nóng)村水污染防治法律制度分析。認(rèn)為應(yīng)當(dāng)認(rèn)識我國農(nóng)村水污染現(xiàn)狀,從不同層次的相關(guān)法律法規(guī)分析我國農(nóng)村水污染防治法律制度現(xiàn)狀,從立法、執(zhí)法、司法三個角度分析其存在的問題,主要包括:立法指導(dǎo)思想錯位;立法技術(shù)不完善;農(nóng)村水污染防治制度不全面;農(nóng)村水污染防治法律法規(guī)缺乏系統(tǒng)性和體系化是農(nóng)村水污染防治執(zhí)法的主要障礙;從執(zhí)行方面來看,農(nóng)村水污染防治以政策意見為主,缺乏長效機(jī)制;我國農(nóng)村水污染防治法律制度對違反農(nóng)村水污染防治的法律責(zé)任規(guī)定不明確,導(dǎo)致責(zé)任人難以確認(rèn);我國農(nóng)村水污染防治法律制度權(quán)利義務(wù)的規(guī)定不對等,使得相關(guān)法律條文缺乏可操作性。同時認(rèn)為傳統(tǒng)觀念的制約和農(nóng)村水污染防治法律制度基礎(chǔ)理論研究滯后是這些問題存在的根源。4.我國農(nóng)村水污染防治法律制度的完善。認(rèn)為應(yīng)當(dāng)從農(nóng)村水污染防治法律制度的指導(dǎo)思想、基本原則和具體防治制度三方面進(jìn)行完善:在農(nóng)村水污染防治法律制度的指導(dǎo)思想中引入“保障水源安全”作為立法目的,農(nóng)村水污染防治法律制度的基本原則應(yīng)包括環(huán)境公平原則、環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展相協(xié)調(diào)原則、激勵約束并重原則和分類治理原則。農(nóng)村水污染防治制度方面應(yīng)建立農(nóng)村水污染防治規(guī)劃制度,建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)管制度,建立農(nóng)村生活污水處理制度,加強(qiáng)我國農(nóng)村工業(yè)的環(huán)境監(jiān)管制度,完善公眾參與制度和排污費(fèi)使用管理制度。通過對我國農(nóng)村水污染防治法律制度的創(chuàng)新與完善,使得我國農(nóng)村水污染防治從法律制度層面加以規(guī)劃,為解決農(nóng)村水污染問題提供有力法律保障 4、國內(nèi)農(nóng)村污水處理技術(shù) 中國在農(nóng)村污水處理方面開展研究較晚,但近年來,隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng),尤其是發(fā)達(dá)省份在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段以后,逐步認(rèn)識到農(nóng)村污水處理問題的重要性,并開始采用一些實(shí)用、合理、低能耗和低運(yùn)行費(fèi)用的技術(shù)來處理污水。主要有以下一些處理技術(shù)。 4.1 厭氧沼氣池處理技術(shù) 在中國農(nóng)村生活污水處理的實(shí)踐中,最通用、節(jié)儉、能夠體現(xiàn)環(huán)境效益與社會效益結(jié)合的生活污水處理方式是厭氧沼氣池。它將污水處理與其合理利用有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了污水的資源化。污水中的大部分有機(jī)物經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣,發(fā)酵后的污水被去除了大部分有機(jī)物,達(dá)到凈化目的;產(chǎn)生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源;厭氧發(fā)酵處理后的污水可用作澆灌用水和觀賞用水。在農(nóng)村有大量可以成為沼氣利用的原材料:農(nóng)作物秸稈和人畜糞便等。 研究表明,農(nóng)作物秸稈通過沼氣發(fā)酵可以使其能量利用效率比直接燃燒提高4~ 5倍;沼液、沼渣作飼料可以使其營養(yǎng)物質(zhì)和能量的利用率增加20%;通過厭氧發(fā)酵過的糞便(沼液、沼渣),碳、磷、鉀的營養(yǎng)成分沒有損失,且轉(zhuǎn)化為可直接利用的活性態(tài)養(yǎng)分———農(nóng)田施用沼肥,可替代部分化肥。沼氣池工藝簡單,成本低(一戶約需費(fèi)用一千元左右),運(yùn)行費(fèi)用基本為零,適合于農(nóng)民家庭采用。而且,結(jié)合農(nóng)村改廚、改廁和改圈,可將豬舍污水和生活污水在沼氣池中進(jìn)行厭氧發(fā)酵后作為農(nóng)田肥料,沼液經(jīng)管網(wǎng)收集后,集中凈化,出水水質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)后排放。4.2 穩(wěn)定塘處理技術(shù) 傳統(tǒng)穩(wěn)定塘處理技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是:運(yùn)行維護(hù)費(fèi)低,系統(tǒng)基本不耗能;可充分利用地形,節(jié)省投資;無需污泥處理;可實(shí)現(xiàn)污水資源化。但也存在諸多缺點(diǎn),比如:處理效果受氣候條件影響大;有機(jī)負(fù)荷低,占地面積大等。隨著研究的逐步深入,發(fā)展了很多新型塘和組合塘工藝,進(jìn)一步強(qiáng)化了穩(wěn)定塘的優(yōu)勢。如高效藻類塘、水生植物塘、多級串聯(lián)塘和高級綜合塘系統(tǒng)。在中國,特別是在缺水干旱地區(qū),穩(wěn)定塘是實(shí)施污水資源化利用的有效方法,近年來成為中國著力推廣的一項(xiàng)技術(shù)。4.3 人工濕地處理技術(shù) 濕地是指每年在足夠長的時間內(nèi)均具有淺的表面水層,能維持大型水生植物生長的生態(tài)系統(tǒng)。人工濕地是根據(jù)自然濕地模擬的人工生態(tài)系統(tǒng),是一種由人工制造和監(jiān)督控制的、類似沼澤地的地面,利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)對污水的凈化作用。按水流方式可分為地表流濕地、潛流濕地和垂直流濕地。人工制造的濕地系統(tǒng),其生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類多種多樣,并處于人為控制之下,綜合處理污水的能力受到人為設(shè)計(jì)控制,處理能力較強(qiáng)[8]。資料表明,在進(jìn)水濃度較低的條件下,人工濕地對BOD的去除率可達(dá)85%~95%,對COD的去除率可達(dá)80%以上,處理出水的BOD濃度在10mg/L左右,SS小于20mg/L。對N、P的去除效果也很明顯,潛流濕地中脫氮效率在30%~ 40%間,對磷的去除率變化較大,從40%~90%;表面流系統(tǒng)脫氮效率大于50%,對磷的去除效果要好于潛流式,出水中的總P含量一般小于1mg/L。4.4 土壤滲濾處理系統(tǒng) 土壤滲濾處理系統(tǒng)是利用自然系統(tǒng)的凈化功能,將污水有控制地投配到土層中,通過土壤-植物系統(tǒng)的生物、化學(xué)、物理的吸附、固定,對污水資源及N、P等營養(yǎng)元素再利用,對污水中可降解的污染物進(jìn)行凈化,將復(fù)雜的有機(jī)污染物變成可利用的簡單有機(jī)物,從有害到無害,防止了食物鏈和地下水的污染。同時將污水凈化,可以再利用。地下滲濾處理系統(tǒng)具有不影響地面景觀、基建及運(yùn)行管理費(fèi)用低、氮磷去除能力強(qiáng)、處理出水水質(zhì)好、可用于污水回用等特點(diǎn)[9]。包括慢速滲濾處理系統(tǒng)和快速滲濾處理系統(tǒng)。4.5 蚯蚓生態(tài)濾池污水處理技術(shù) 這項(xiàng)技術(shù)是污染控制與資源化研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、南京大學(xué)環(huán)境工程系蘇東輝等人提出的[10],適用于50戶~ 300戶的集中型農(nóng)戶的污水處理系統(tǒng),現(xiàn)已經(jīng)在太湖流域農(nóng)村建立了示范工程。該示范工程將農(nóng)戶現(xiàn)有的化糞池改造后,或直接加以利用,用強(qiáng)化溝替代農(nóng)戶的溝渠或排污管,出水進(jìn)蚯蚓生態(tài)濾池。該技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)村生活污水的處理中,已經(jīng)取得很好的效果。濾池主要由布水裝置、生態(tài)濾床和排水裝置三部分組成。生態(tài)濾床從下層依次往上是:大石頭(鵝卵石,直徑4cm ~ 7cm),小石頭(直徑1cm~ 3cm),沙子和土壤層,此層也可以是蚓糞層,是蚯蚓活動的主要場所,土壤上面可以種植一些植物。現(xiàn)已進(jìn)行蚯蚓生態(tài)濾池的中試研究,根據(jù)運(yùn)行試驗(yàn)的情況來看,此系統(tǒng)很適合于處理農(nóng)村生活污水。4.6 “生物+生態(tài)”處理及綜合利用技術(shù) 東南大學(xué)李先寧等人,針對低處理成本、高氮磷去除要求,在江蘇省宜興市大浦鎮(zhèn)沿太湖農(nóng)村生活污水處理示范區(qū)14個村,具有明顯的冬冷夏熱氣候特征等條件下,采用“生物”和“生態(tài)”相結(jié)合的處理方式,以開發(fā)和研究“厭氧水解、跌水充氧接觸氧化、折流人工濕地組合技術(shù)”、“塔式蚯蚓生態(tài)濾池組合技術(shù)”及“厭氧發(fā)酵、生態(tài)土壤及蔬菜種植組合技術(shù)”3項(xiàng)污水處理核心技術(shù)為中心,結(jié)合7項(xiàng)輔助技術(shù),把污水處理與農(nóng)村村落微環(huán)境生態(tài)修復(fù)、生態(tài)堤岸凈化、農(nóng)田灌溉回用和景觀用水需求等進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合,把在示范區(qū)復(fù)雜條件下研發(fā)的針對性較強(qiáng)的各單項(xiàng)技術(shù),根據(jù)不同實(shí)際條件進(jìn)行優(yōu)化組合與系統(tǒng)化,形成適合河網(wǎng)區(qū)農(nóng)村生活污水和初期地表徑流的“生物+生態(tài)”處理及綜合利用技術(shù)的集成系統(tǒng)。4.7 農(nóng)田退水減排技術(shù) 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)楊仁斌等人,針對農(nóng)田污水,研究了在不影響農(nóng)作物(水稻)生長的情況下,采用水田調(diào)水減排、固源免排、淺水控排、節(jié)水緩排等農(nóng)田水控制技術(shù),將農(nóng)業(yè)污染物滯留消解在農(nóng)田生態(tài)循環(huán)之中,從而降低水體中污染負(fù)荷達(dá)到大量減排農(nóng)田排(退)水實(shí)現(xiàn)減排污染物的目的。通過研究水田調(diào)水減排、固源免排、淺水控排、節(jié)水緩排等農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)對N、P、農(nóng)藥和有機(jī)物等污染物排放的定性定量減排效能,可確定實(shí)現(xiàn)在該區(qū)域農(nóng)田排(退)水污染物負(fù)荷最小的適用性減排技術(shù)。 5、一點(diǎn)建議 (1)加強(qiáng)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)專業(yè)的人才建設(shè)。農(nóng)村環(huán)境保護(hù)專業(yè)的人才建設(shè),一是 “引”,就是引進(jìn)一批愿意在基層從事環(huán)境保護(hù)工作的專業(yè)人才,使其為農(nóng)村的環(huán)境建設(shè)貢獻(xiàn)一份力量。二是要 “培”,就是要對干部開展環(huán)境教育培訓(xùn),加強(qiáng)村領(lǐng)導(dǎo)的環(huán)境意識。新農(nóng)村建設(shè)不僅要有環(huán)境專業(yè)人才,同時還要有環(huán)境意識強(qiáng)的領(lǐng)導(dǎo),要使領(lǐng)導(dǎo)知道保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力的道理,只有這樣才能將農(nóng)村環(huán)境建設(shè)好。 (2)因地制宜,選取合理方法。村鎮(zhèn)污水解決應(yīng)該遵循因村制宜、因勢利導(dǎo)的原則。農(nóng)村污水建設(shè)不能只求數(shù)量不求質(zhì)量,貪圖速度。一次性建設(shè)數(shù)量要少,設(shè)計(jì)工作要做細(xì)致,要有針對性,前期調(diào)查工作要做好。不可以為了省事而采取短期應(yīng)付的工藝或手段,而造成資金的浪費(fèi)。 (3)落實(shí)污水站運(yùn)行費(fèi)用。不管是政府還是村里,應(yīng)較好地落實(shí)污水站的后期維護(hù)管理的費(fèi)用問題。并相應(yīng)的對村中的上水問題先行予以解決。還要對從上到下一直到村的各級干部進(jìn)行素質(zhì)教育,讓大家都理解污水治理的重要性,以保證污水治理的效果,做到治理一個用好一個。 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)探討 來源:商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展 2014年3期 【摘 要】 隨著社會的發(fā)展和生活水平的總體提高,農(nóng)村生活污水治理的問題越來越受到人們的重視。一方面,河湖水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重,超出了環(huán)境承載能力,急需減少直接進(jìn)入水體的污染物數(shù)量;另一方面,城鄉(xiāng)一體化的發(fā)展及農(nóng)村生活水平的提高,農(nóng)民對生活的質(zhì)量及所處的環(huán)境的要求也越來越高,迫切需要進(jìn)行農(nóng)村生活污水治理。本文主要對農(nóng)村生活污水處理技術(shù)進(jìn)行了簡要分析。 【關(guān)鍵詞】 農(nóng)村;生活污水;處理技術(shù) 引言: 近年來我國城市環(huán)境不斷改善,但農(nóng)村環(huán)境污染問題越來越突出,其中生活污水是農(nóng)業(yè)面源污染主要的來源之一。農(nóng)村生活污水的主要來源有廚房、沐浴、洗滌和沖廁等。其特點(diǎn)為面廣分散、來源多、隨機(jī)性強(qiáng)、日變化和季變化幅度大、污水成分復(fù)雜、防治困難。農(nóng)村生活污染源分散,不易集中,加上經(jīng)濟(jì)水平相對落后,集中治理存在較大困難,因此,以村級為單位的農(nóng)村污水治理工程已成為 建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要內(nèi)容。 一、農(nóng)村生活污水特征及處理現(xiàn)狀 1、農(nóng)村生活污水特征 (1)水質(zhì)特點(diǎn) 農(nóng)村生活污水與一般的城市污水相比,具有水質(zhì)穩(wěn)定、污染成分單一的特點(diǎn)。農(nóng)村生活污水中含有較多的有機(jī)物以及氮磷化合物,通常不含有有毒物質(zhì),污水中細(xì)菌、病菌以及寄生蟲卵的含量也是比較高的。農(nóng)村生活污水的水質(zhì)還會隨著 季節(jié)的不同而產(chǎn)生比較大的變化。 (2)水量特征 農(nóng)村生活污水通常情況下水量不大,而且間歇性比較大,一般在每天的早上、中午、晚上會各自出現(xiàn)一個高峰時段。 (3)排放體制特征 農(nóng)村生活污水的排放方式呈現(xiàn)粗放式,根據(jù)2005年建設(shè)部對部分村莊進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查顯示:全國絕大多數(shù)村莊沒有系統(tǒng)的排水溝渠,也沒有配套的污水處理系統(tǒng),污水的排放多是依靠沿道路邊的水溝或者路面滲透。 2、農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀 伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對居住區(qū)提出了越來越高的要求,尤其是對生活環(huán)境的重視,這樣一來農(nóng)村污水處理問題也被提上了日程?,F(xiàn)階段,國外的農(nóng)村生活污水處理技術(shù)比較先進(jìn),并且還能根據(jù)不通的情況采取因地制宜的處理措 施。 相比國外,現(xiàn)階段我國農(nóng)村污水處理還處于一種非常落后的階段,農(nóng)村污水處理率基本為零,絕大多數(shù)生活污水是通過路面水溝排放到就近的水體。農(nóng)村生活污水處理沒有一個系統(tǒng)的治理工程,在農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中,關(guān)于農(nóng)村生活污水處理的設(shè)施也多是出于次要的地位。除了重視程度不夠,農(nóng)村生活污水處理面臨的一個難題是,投資較大,經(jīng)濟(jì)效益差,運(yùn)行費(fèi)用高。我國社會主義新農(nóng)村的建設(shè)可以說剛剛步入快車道,人們已經(jīng)嘗到了這種建設(shè)所帶來的甜頭,因此往往會忽視對生活污水的治理,重視經(jīng)濟(jì)效益忽視社會效益,加之農(nóng)村整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力薄弱,很難滿足現(xiàn)代化生活污水處理的技術(shù)要求。因此,開發(fā)低能耗、高效率的農(nóng)村生活污水處理技術(shù),從國外引進(jìn)適合于我國農(nóng)村發(fā)展?fàn)顩r的污水處理工 藝勢在必行。 二、農(nóng)村生活污水處理技術(shù) 1、無動力厭氧生物處理技術(shù) 利用無動力厭氧生物處理技術(shù)來進(jìn)行農(nóng)村生活污水處理是最節(jié)儉、最能夠體現(xiàn)環(huán)境效益與社會效益相結(jié)合的污水處理技術(shù),因而該種技術(shù)也在廣大農(nóng)村地區(qū)被廣泛應(yīng)用。該技術(shù)處理效果穩(wěn)定,維護(hù)管理簡便,無需運(yùn)行費(fèi)用,運(yùn)行過程中無異味、無噪聲,避免了二次污染的產(chǎn)生。在本世紀(jì)初是最普遍的農(nóng)村污水處理技術(shù),運(yùn)行效果已經(jīng)得到驗(yàn)證。但該技術(shù)在脫氮除磷方面的弱點(diǎn)制約了其在更高 要求下的應(yīng)用。 2、厭氧-微動力生物處理技術(shù) 為了強(qiáng)化污水中的脫氮除磷效果,本工藝在無動力厭氧生物處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,加上缺氧和好氧交替處理的工藝,即改良的A2/O工藝;通過增加曝氣環(huán)節(jié)回流步驟,強(qiáng)化了污水的處理效果,出水指標(biāo)得到明顯改善,可以適應(yīng)新時期更高的環(huán)境要求。針對農(nóng)村生活污水特點(diǎn)在傳統(tǒng)A2/O工藝基礎(chǔ)上強(qiáng)化的厭氧環(huán)節(jié)能有效提升抗沖擊負(fù)荷的能力,更適應(yīng)農(nóng)村生活污水的實(shí)際情況。目前在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)及水源保護(hù)地等地區(qū)已得到一定應(yīng)用。特別適合一些污水管網(wǎng)受地形條件制約無法自流收集而需要進(jìn)行水泵提升的平原村莊,但其電氣設(shè)備較多,需專業(yè)人員進(jìn)行運(yùn)行管理,且會產(chǎn)生一定運(yùn)行費(fèi)用,尚難在我國農(nóng)村全面推行采用。 3、厭氧沼氣池處理技術(shù) 在中國農(nóng)村生活污水處理的實(shí)踐中,最通用、節(jié)儉、能夠體現(xiàn)環(huán)境效益與社會效益結(jié)合的生活污水處理方式是厭氧沼氣池。它將污水處理與其合理利用有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了污水的資源化。污水中的大部分有機(jī)物經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣,發(fā)酵后的污水被去除了大部分有機(jī)物,達(dá)到凈化目的;產(chǎn)生的沼氣可作為浴室和家庭用炊能源;厭氧發(fā)酵處理后的污水可用作澆灌用水和觀賞用水。在農(nóng)村有大量可以成為沼氣利用的原材料:農(nóng)作物秸稈和人畜糞便等。沼氣池工藝簡單,成本低(一戶約需費(fèi)用一千元左右),運(yùn)行費(fèi)用基本為零,適合于農(nóng)民家庭采用。而且,結(jié)合農(nóng)村改廚、改廁和改圈,可將豬舍污水和生活污水在沼氣池中進(jìn)行厭氧發(fā)酵后作為農(nóng)田肥料,沼液經(jīng)管網(wǎng)收集后,集中凈化,出水水質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)后 排放。 4、穩(wěn)定塘處理技術(shù) 經(jīng)人工建筑圍堤與防滲層的構(gòu)筑物被稱為穩(wěn)定塘。穩(wěn)定塘技術(shù)凈化污水的過程與自然水體的凈化過程相似,將污水排放到穩(wěn)定塘內(nèi),通過穩(wěn)定塘內(nèi)部生長出來的微生物(主要是菌藻類)的共生作用對污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行處理,以此實(shí)現(xiàn)凈化污水的目的,且可通過添加人工水草填料等方法強(qiáng)化其處理效果。這種處理系統(tǒng)進(jìn)行污水的凈化具有投資運(yùn)行以及管理的成本較低,維護(hù)檢修工程簡單易操作,同時還能有效去除污水中的有機(jī)污染物及病原體,對農(nóng)村生活污水的處理發(fā)揮著重要作用,適宜在具備條件的農(nóng)村推廣,但不是所有農(nóng)村都類似的天然 水塘可供利用。 5、好氧生物處理技術(shù) 包括氧化溝、SBBR(序批式生物膜反應(yīng)器)、MBBR(好氧移動床生物膜反應(yīng)器)等。其中氧化溝相當(dāng)于一系列串聯(lián)的完全混合反應(yīng)器,其投資省,節(jié)能性能好,污泥處理費(fèi)用低,流程簡單,抗沖擊負(fù)荷,運(yùn)行維護(hù)容易,但占地面積大,受氣候等因素影響大。SBBR最早由WILDERER于1992年提出。研究4種填料的SBBR的生物膜長勢優(yōu)劣情況為碳素纖維填料組合填料海綿填料立體網(wǎng)狀填料>表明碳素纖維填料>及組合填料,在受到進(jìn)水負(fù)荷沖擊后,能相對較快適應(yīng)環(huán)境,且填料上的微生物活性較高,較適合運(yùn)用于我國農(nóng)村生活污水的處理。MBBR是國家農(nóng)業(yè)部在上世紀(jì)80年代初從意大利引進(jìn)的專用于農(nóng)村水污染治理的一種高效污水處理技術(shù),對其處理效果研究表明:該工藝處理效率高、能耗低、出水水質(zhì)穩(wěn)定、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、不需要污泥回流、不發(fā)生堵塞、不需要反沖洗、維護(hù)管理相當(dāng)簡單,可適用于農(nóng)村生活污水的處理。 6、人工濕地處理技術(shù) 人工濕地是模擬自然濕地的人工生態(tài)系統(tǒng),一般由防滲層、填料基質(zhì)、濕地植物組成。通過濕地中的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)對污水的凈化作用。該種處理系統(tǒng)在進(jìn)行污水處理的過程中緩沖容量較大,且經(jīng)該系統(tǒng)處理后的出水的水質(zhì)也比較好,還具有環(huán)境親和力好的特別優(yōu)勢。如不計(jì)土地成本,建立人工濕地處理系統(tǒng)的投資成本較低,后期的運(yùn)行管理經(jīng)費(fèi)也不高,且建造該系統(tǒng)的工藝也比較簡單,非常適合農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行污水處理。目前,該項(xiàng)處理技術(shù)得到了我國華東農(nóng)村的廣泛應(yīng)用。但其占地面積大,土地成本較高,維護(hù)管理需掌握園林綠化知識,如管理不善易堵塞,也有一定的制約性。 三、結(jié)束語 總之,對于農(nóng)村生活污水的處理應(yīng)該因地制宜,結(jié)合農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、地形、環(huán)境等實(shí)際情況進(jìn)行污水處理模式及技術(shù)的選擇,在充分掌握各項(xiàng)處理技術(shù)及其操作工序的前提下對農(nóng)村污水進(jìn)行合理的治理,為加強(qiáng)農(nóng)村生態(tài)保護(hù)及農(nóng)村生活污水處理的整體規(guī)劃奠定良好的基礎(chǔ)。 本文由一體化污水處理設(shè)備生產(chǎn)廠家廣東春雷環(huán)境工程有限公司采編,如有侵權(quán)請告知。 油田污水處理現(xiàn)狀 1油田含油污水的來源 油田污水主要包括原油脫出水(又名油田采出水)、鉆井污水及站內(nèi)其它類型的含油污水。 1.1采出水 在油藏勘探開發(fā)初期,通常情況下原始地層能量可將部分油、氣、水驅(qū)向井底,并舉升至地面,以自噴方式開采,稱為一次采油,一次采油采出液含水率很低。但是如果油藏圈閉良好,邊水補(bǔ)充不足,原始地層能量迅速遞減,一次采油的方式就難以維持。為了增加采收率,需要向地層補(bǔ)充能量,實(shí)施二次采油。二次采油有注水開發(fā)和注氣開發(fā)等方式,全國大部分油田的開發(fā)井都采用的是注水開發(fā)方式,即注入高壓水驅(qū)動原油使其從油井中開采出來。經(jīng)過一段時間的注水后,注入水將隨著原油一起被帶出,稱為采出水。稠油油田開發(fā)則是從油井向地層注入高壓水蒸汽,注入一段時間后,水蒸氣將稠油減粘,原油與水蒸氣冷凝水混合在一起從油井中采出,這種水也成為采出水。隨著開發(fā)時間的延長,采出原油含水率不斷上升。東部各油田的采油含水率已經(jīng)超過了85%,大慶油田的采油含水率更是高達(dá)90%以上。 近些年來,我國大部分油田相繼進(jìn)入了三次采油階段,主要采用的三次采油技術(shù)是聚合物驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū),目前在大慶、大港和勝利得到了大面積的推廣。與一般采油污水相比,三次采油污水具有以下特點(diǎn):(1)組成上除含有石油烴類、固體顆粒、無機(jī)鹽和細(xì)菌等常規(guī)采油污水含有的物質(zhì)外,還含有大量殘余的聚合物PAM,質(zhì)量濃度高時可達(dá)到500 mg/L以上,PAM是一種難生物降解的高分子物質(zhì),污水中PAM的相對分子質(zhì)量為2×106~5×106;(2)污水的黏度大,污水的黏度主要由PAM引起,并隨其濃度的增加而增大,45℃下,當(dāng)PAM質(zhì)量濃度從80mg/L增大到520 mg/L時,污水黏度從0.8 mPa·s增加到3.5 mPa·s,水驅(qū)采油污水的黏度一般為0.6mPa·s;(3)污水中油滴的初始粒徑小,油滴粒徑中值為3~5μm,粒徑小于10μm的占90%以上,水驅(qū)采油污水中油滴的初始粒徑中值為 34.57μm,油滴粒徑小不利于其聚并和浮升,油水分離難度增大;(4)污水乳化程度高,污水中的PAM集中在油水界面上,與乳化劑一起形成強(qiáng)度較大、彈性良好的復(fù)合膜,破乳困難。從上述特點(diǎn)可以看出三次采油污水是一種黏度較大、乳化程度較高、難生物降解的有機(jī)污水。 此外,油井開采過程中,完井、洗井、酸化壓裂等施工過程中也會產(chǎn)生大量的含油污水。 原油從油井采出后會被輸送至油氣集輸聯(lián)合站,進(jìn)行油水分離之后外輸,合格的原油含水率僅為0.5%以下,脫出的含油污水則經(jīng)過污水處理站,處理之后返排作為油田回注水重新注入地層或者達(dá)標(biāo)排放。1.2鉆井污水 鉆井污水是鉆井過程中產(chǎn)生的污水,成分也十分復(fù)雜,主要包括鉆井液、洗井液等。隨著鉆井工藝的不斷進(jìn)步和鉆井區(qū)域的不斷擴(kuò)大,鉆井廢水的排放量也越來越大,據(jù)統(tǒng)計(jì),鉆井過程中,每鉆進(jìn)1m將產(chǎn)生約2~3m3的污水。 鉆井廢水主要來源于:①廢鉆井液的散落;②儲油罐、機(jī)械設(shè)備的油料散落;③巖屑沖洗、鉆井設(shè)備沖洗;④鉆井過程中的酸化和固井作業(yè)產(chǎn)生的大量廢水;⑤鉆井事故(特別是井噴)產(chǎn)生的大量廢水;⑥天然降雨以及生活廢水排入廢液池等。 鉆井污水的污染物主要是鉆井泥漿、油類及泥砂,包括鉆屑、石油、粘度控制劑(如粘土)、加重劑、粘土穩(wěn)定劑、腐蝕劑、防腐劑、殺菌劑、潤滑劑、地層親和劑、消泡劑等,鉆井污水中還含有重金屬。泥砂一般都能在廢液池中很快沉降下來,在廢水中較穩(wěn)定存在的則是由粘土、鉆屑、加重材料、化學(xué)添加劑、無機(jī)鹽、油組成的多相穩(wěn)定懸浮液,pH 值較高,污染環(huán)境的有害成分為油類、鹽類、殺菌劑、某些化學(xué)添加劑、重金屬(如汞、銅、鉻、鎘、鋅、鉛等)、高分子有機(jī)化合物生物降解之后產(chǎn)生的低分子有機(jī)化合物和堿性物質(zhì)。1.3其他類型含油污水 其它類型污水主要包括油污泥堆放場所的滲濾水、洗滌設(shè)備的污水、油田地表徑流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水體等。 1.4狹義的油田含油污水 隨著石油工業(yè)的飛速發(fā)展,油田原油含水率也在不斷上升,油田采出水的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鉆井污水和其他作業(yè)污水的產(chǎn)生量,成為油田含油污水的主要來源,因此,狹義的油田含油污水主要指油田采出水。 2油田污水處理和利用的意義 2.1我國油田污水概況 我國油田分布廣闊,遍及東北、華北、中南、西南、華中及東南沿海各地。目前,大部分油田已進(jìn)入石油開采的中期和后期,采出原油的含水率已達(dá) 70%~80%,有的油田甚至高達(dá)90%,油水分離后產(chǎn)生大量的含油污水。含油污水如果不經(jīng)處理而直接排放,不僅會造成土壤、水源的污染,有時甚至?xí)鹞塾椭鹗鹿?,威脅人民的生命安全,造成國家的經(jīng)濟(jì)損失,同時也會危害油田自身的利益。因此,如何開發(fā)出適合我國油田實(shí)際情況、高效經(jīng)濟(jì)的油田含油污水處理及回用技術(shù),達(dá)到節(jié)能、降耗、保護(hù)環(huán)境、重復(fù)利用水資源的目的,成為油田水處理站改造和建立的重要問題。2.2 油田污水的處理意義 油田采油污水是一種量大而面廣的污染源。據(jù)統(tǒng)計(jì)大慶油田每天采出的含油污水達(dá)到 142.5×104m3,全國每年大約有十幾億方油田采油污水需要處理,這些污水在處理達(dá)標(biāo)以后,大部分要作為開采注入水回注地層,一小部分向自然環(huán)境中排放。 在石油的二次開采中,注水開發(fā)是主要的開發(fā)方式。目前我國各油田絕大部分開發(fā)井都采用注水開發(fā)。伴隨著油田注水開發(fā)生產(chǎn)的進(jìn)行,出現(xiàn)了兩大問題,一是注入水的水源問題;二是注入水和油田采出水的處理及排放問題。注水開發(fā)初期的注水水源是通過開采淺層地下水或地表水來解決的,但大量開采淺層地下水會引起局部地層水位下降,而地表水資源又很有限。因此,采油污水處理后用于油田回注水為各大油田所采用。但是如果污水未達(dá)到回注水的要求(主要是含 油量、懸浮物超標(biāo)),仍然回注到地下,這將導(dǎo)致堵塞地層出油通道,降低注水效率和石油開采量;因此污水處理是否達(dá)標(biāo)將直接影響注水采油的效率。 另外,隨著原油含水量的逐漸上升,油田采出水水量越來越大,由于注水井的布局及注入量的不均衡、現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的處理局限等因素,一部分油田污水不能夠做為回注水使用,而需排到環(huán)境中去。因此,必須考慮污水的達(dá)標(biāo)排放問題。如果這些污水不經(jīng)處理或處理后未達(dá)標(biāo)而排放,將會造成環(huán)境污染、破壞水體、土壤、影響生態(tài)平衡,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。 如果油田處理回注率為100%,即不管原油含水率多高,從油層中采出的污水和地面處理、鉆井、作業(yè)排出的污水全部處理回注,那么注水量中需要補(bǔ)充由于采油造成地層虧空的水量便可以了,這樣不僅可以節(jié)省大量清水資源和取水設(shè)施的建設(shè)成本。而且,使得油田污水資源變廢為寶,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,提高油田注水開發(fā)的總體經(jīng)濟(jì)效益。 因此,油田污水的處理回用對于保護(hù)、節(jié)約水資源,保護(hù)生態(tài)平衡促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,具有重大的意義。2.3 油田含油污水處理后的出路 從國內(nèi)外油田生產(chǎn)情況來看,油田含油污水經(jīng)處理后的出路一般有三種:(1)回注:代替清水資源直接回注地層或配制聚合物后回注地層。(2)回用:處理后作為熱采鍋爐的給水。 (3)外排:處理后達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn),直接排放。 油田污水的處理依據(jù)油田生產(chǎn)、環(huán)境等因素可以有多種方式。當(dāng)油田需要注水時,油田污水經(jīng)處理后回注地層,此時要對水中的懸浮物、油等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制,防止其對地層產(chǎn)生傷害。如果是作為蒸汽發(fā)生器或鍋爐的給水,則要嚴(yán)格控制水中的鈣、鎂等易結(jié)垢的離子含量、總礦化度以及水中的油含量等。如果處理后排放,則根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境要求,將污水處理到排放標(biāo)準(zhǔn)。 3水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 3.1油田開發(fā)對注水水質(zhì)的要求 陸上油田的開采方式主要為注水開發(fā)方式,通過向地層注水來彌補(bǔ)因采油而造成的地下虧空,并起到驅(qū)油的目的。油田注水所服務(wù)的對象是由致密巖石組成的油層,因此要求一定的注水水質(zhì)加以保證,這樣才能達(dá)到注得上、注得進(jìn)、注得夠的目的。 目前陸上油田開發(fā)的地滲透油藏在35%左右,而且每年新探明的石油地質(zhì)儲量中低滲透油層所占的比重也越來越大,這些低滲透油層的孔喉半徑通常在2~4um以下,滲透率在(10~50)×10-3um2,污水回注必須有相應(yīng)配套的污水處理工藝,以確保處理后的水質(zhì)達(dá)到相應(yīng)低滲透油層的注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。 注水水質(zhì)必須根據(jù)注入層物性指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)選確定,通常要求:在運(yùn)行條件下注入水不應(yīng)結(jié)垢;注入水對水處理設(shè)備、注水設(shè)備和輸水管線腐蝕性要??;注入水不應(yīng)攜帶超標(biāo)懸浮物,有機(jī)淤泥和油;注入水注入油層后不能使粘土發(fā)生膨脹和移動,與油層流體配伍性良好。 如果油田含油污水與其他供給水(如淺層地下水、地面凈化污水和地面江河湖泊水等)混注時,必須具備完全的可能性,否則必須進(jìn)行必要的處理改性后方可混注,考慮到油藏孔隙結(jié)構(gòu)和吼道直徑,要嚴(yán)格限制水中固體顆粒的粒徑。3.2注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 由于各油田或區(qū)塊油藏孔隙結(jié)構(gòu)和吼道直徑不同,相應(yīng)的滲透率也不同,因此注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也不相同,全國主要油田都制定了本油田的注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),盡管各油田標(biāo)準(zhǔn)差異較大,但都要符合注水水質(zhì)基本要求。石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)》SY/T5329-94水質(zhì)主控指標(biāo)如表3-1所示,由于凈化水主要用于回注油層,所以污水處理工藝必須使凈化水達(dá)到有關(guān)注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 表3-1推薦水質(zhì)主要控制指標(biāo) 除了對注水水質(zhì)的主要控制指標(biāo)外,SY/T5329-94還對注水水質(zhì)的輔助性指標(biāo)作出了指導(dǎo)性規(guī)定,輔助性指標(biāo)主要包括溶解氧、硫化氫、侵蝕性二氧化碳、鐵、pH值等。(1)溶解氧 水中含溶解氧時刻加劇腐蝕,當(dāng)腐蝕率不達(dá)標(biāo)時,應(yīng)首先檢測溶解氧濃度,一般情況要求,油田污水溶解氧濃度小于0.05mg/l,特殊情況不能超過0.1mg/l,清水中的溶解氧含量要小于0.5mg/l。(2)硫化氫 如果采出水中不含硫化氫,或發(fā)現(xiàn)污水處理和注水系統(tǒng)硫化物含量增加,說明系統(tǒng)細(xì)菌增生嚴(yán)重。硫化物含量過高的污水,可引起水中懸浮物增加,通常清水中不應(yīng)含硫化物,油田污水中硫化物含量應(yīng)小于2mg/l。(3)二氧化碳 水中侵蝕性二氧化碳含量等于零時,穩(wěn)定;大于零時,可溶解碳酸鈣垢,并對設(shè)施有腐蝕作用;小于零時,有碳酸鹽沉淀析出。一般要求侵蝕性二氧化碳含量小于1.0 mg/l。(4)pH值 水的pH值應(yīng)控制在7±0.5為宜。(5)鐵 當(dāng)水中含亞鐵離子時,由于鐵細(xì)菌作用可將二價鐵離子轉(zhuǎn)化為三價鐵離子,生成氫氧化鐵沉淀;此外,當(dāng)水中含硫化物時,可生成硫化鐵沉淀。3.3污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)將污染物根據(jù)其性質(zhì)和控制方式分為第一類污染物和第二類污染物。分別如表3-2和3-3所示。 表3-2第一類污染物最高允許排放濃度 表3-3第二類污染物最高允許排放濃度 4油田污水水質(zhì) 通常,對油田污水的水質(zhì)分析指標(biāo)一般包括:物理性質(zhì)(溫度、懸浮固體、含油量),主要離子(鈣離子、鋇離子、總礦化度),溶解氣體(溶解氧、硫化氫、游離二氧化碳),細(xì)菌(細(xì)菌總數(shù)、硫酸鹽還原菌),pH值等。由于油田污水種類多,地層差異較大及鉆井工藝不同等原因,不僅各油田污水處理站水質(zhì)差異大,而且油田污水的水質(zhì)變化也很大,總體來水,油田污水水質(zhì)較復(fù)雜。表4-1列出了國內(nèi)部分油田污水站的原水水質(zhì)。 表4-1國內(nèi)部分油田污水站原水水質(zhì)分析表 5油田污水處理現(xiàn)狀 5.1油田污水處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 油田污水處理就是采用各種方法將污水中的有害物質(zhì)除去或降低至達(dá)標(biāo)水平,使污水得以利用。因此,污水的利用目的不同,其處理要求也就不同,將污水作為注水水源和作為配制聚合物的水源的處理要求也是不一樣的。目前,油田污水現(xiàn)行的處理技術(shù),主要以達(dá)到能夠?qū)⑽鬯刈槟康模]有考慮作為配制聚合物的要求,因此,一些效果較好的油田污水處理技術(shù),它雖然滿足污水回注要求,但并不滿足污水配制聚合物要求,仍可能會導(dǎo)致配制聚合物嚴(yán)重降粘,為此,要解決油田污水配制聚合物的問題,必須充分認(rèn)識油田污水處理現(xiàn)狀。 對于含油污水的處理方法和技術(shù),國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)一直在不懈的進(jìn)行深入研究,其目標(biāo)是既要除去污水中的油類、有機(jī)物(COD)、懸浮物、硫化物、細(xì)菌等。在20世紀(jì)70年代,各國廣泛采用氣浮法去除污水中懸浮態(tài)乳化油,同時結(jié)合生物法降粘有機(jī)物。日本學(xué)者研究出用電絮凝劑處理含油污水、用超聲波分離乳化液、用親油材料吸附油。近幾年發(fā)展用膜法處理含油污水,濾膜被制成板式、管式、卷式和空心纖維式。美國還研究出動力膜,將滲透膜做在多孔材料上,應(yīng)用于水處理中。其處理手段大體以物理方法分離,以化學(xué)方法去除,以生物法降粘。含油污水處理難度大,往往需要多種方法組合使用,如重力分離、離心分離、氣浮法、化學(xué)法生物法膜法、吸附法等。 目前,各油田的污水處理技術(shù)的針對性較強(qiáng),而且處理技術(shù)的效果均不理想,國內(nèi)外油田常用的污水處理方法可大致分為三類:物理法、化學(xué)法和生物法。 (一)物理法 物理處理法是指通過物理作用分離和去除油田污水中不溶于水的懸浮物的方法。物理處理法所用的設(shè)備大都比較簡單、操作方便,分離效果良好,使用極為廣泛,根據(jù)物理作用的不同污水處理主要有重力分離法、篩濾截留法、離心分離法,都是利用不同的水處理設(shè)備將油田污水中有害物質(zhì)除去或降低其含量。 1、重力分離除油技術(shù) 重力分離除油也叫自然除油,該技術(shù)是根據(jù)油水密度不同,利用油水密度差使油上浮,達(dá)到油水分離的目的。因其處理量大運(yùn)行費(fèi)用低,管理方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用,其缺點(diǎn)是占地面積大,基建投資高,對乳化油的處理效果不好,污水停留時間長。目前國內(nèi)外在重力分離設(shè)備上已取得了一定的進(jìn)展,已由自然沉降除油發(fā)展到斜板除油,加設(shè)斜板,增加分離設(shè)備的工作表面積,縮小分離高度,即利用“淺層沉淀”原理提高除油效率。如美國Quontek公司研制的聚結(jié)板油水分離器(CPS)。最近,石油大學(xué)對CPS進(jìn)行了改進(jìn),在其基礎(chǔ)上引進(jìn)了斜板技術(shù),發(fā)明了斜通道波紋波紋板油水分離器和翼斜板油水分離器,進(jìn)一步提高了板式分離器的效果。 2、氣浮分離除油除懸浮物技術(shù) 氣浮分離法就是在含油污水中通入空氣設(shè)法使水中產(chǎn)生微細(xì)氣泡,有時還需加入浮選劑或混凝劑,使污水中的分散油和懸浮顆粒粘附在氣泡上,隨氣體一起浮到水面并加以回收,從而達(dá)到除油除懸浮物的目的。目前美國開發(fā)出的溶氣氣浮系統(tǒng)較為先進(jìn),它通過減小氣泡尺寸(約小到1um)和減緩氣泡的浮生速度,大大地提供了除油效率,甚至無需使用化學(xué)劑也可以達(dá)到較為徹底的油水分離。 3、過慮除油和懸浮物技術(shù) 過濾技術(shù)是利用多孔介質(zhì)從水中分離不溶解固體的技術(shù),主要是采用粒狀材料為濾料(如石英砂、核桃殼和無煙煤等)通過潤濕聚結(jié)和碰撞聚結(jié)作用,除去污水中的油和懸浮物。其優(yōu)點(diǎn)是出水水質(zhì)好,設(shè)備投資少,缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用較高,適應(yīng)負(fù)荷變化能力弱,易堵塞。而且,由于濾料粒徑受到限制無法進(jìn)一步減小粒料粒徑來提高過慮精度和效率。近年來,隨著纖維材料的應(yīng)用和發(fā)展,以纖維材料為濾料的纖維濾料過濾器,一般處理精度可達(dá)到出水水質(zhì)含油小于1.5~2mg/L,懸浮物粒經(jīng)小于5um。 4、膜分離技術(shù) 膜技術(shù)是20世紀(jì)60年代后迅速崛起的一門分離新技術(shù),自問世以來已形成了一門新興產(chǎn)業(yè),廣泛應(yīng)用于國內(nèi)日化、食品、醫(yī)學(xué)、生化領(lǐng)域,近年來也成為石油領(lǐng)域水處理方面的研究熱點(diǎn)。膜分離法是利用一張?zhí)厥庵圃斓木哂羞x擇透過性能的薄膜,在外力推動下對物質(zhì)進(jìn)行分離,它包括反滲透、超濾、納濾等方法。膜分離技術(shù)的操作主體是分離用膜,分離過程的推動力是膜兩側(cè)的壓力差、電位差、濃度差和溫度差。膜面上的微孔孔徑大小決定了膜的分離功能,根據(jù)膜的孔徑大小,膜可分為微孔濾膜(孔徑10-3cm~10-5cm,分離對象為細(xì)菌、乳膠、油乳化液)超濾膜(孔徑10-5cm~10-6cm),分離對象為膠體硅、各種病毒)納濾膜(孔徑10-6cm~10-7cm,分離對象為卵清蛋白、蔗糖)、電滲析膜(孔徑10-7cm~10-8cm,分離對象Cl-、OH-、H+、Na+、Ca2+,主要用于除鹽)。在油田污水處理方面,膜分離技術(shù)通過一個膜相,對污水中各組分的選擇性透過能力不同而實(shí)現(xiàn)對污水中各組分分離,膜技術(shù)一般處理精度高,無二次污染,但對污水的預(yù)處理要求較高,預(yù)處理的目的是除去造成對膜污染的雜質(zhì),而且,操作中膜還需要經(jīng)常清洗,以保持膜面的清潔、維持膜的正常通量。由于膜技術(shù)投資大,運(yùn)行費(fèi)用高,在一定程度上限制了該技術(shù)在油田污水處理中的廣泛應(yīng)用。目前,該技術(shù)還主要用于對水質(zhì)要求比較高的低滲油田的采出水處理。 (二)化學(xué)法 化學(xué)處理法是指通過化學(xué)手段如向污水中加入化學(xué)藥劑或采用電化學(xué)等方式除去有害物質(zhì)的方法。油田污水處理的常用化學(xué)方法主要有如下幾種。 1、絮凝技術(shù) 絮凝技術(shù)可以認(rèn)為是污水過慮前的預(yù)處理技術(shù),該技術(shù)主要是通過向污水中加入絮凝藥劑,使污水中的懸浮物形成絮凝物聚結(jié)下沉,該過程不僅可以除去污水中的懸浮物和膠體粒子,降低COD值,而且,還可以除去細(xì)菌等。 油田水處理用的絮凝劑主要分為無機(jī)、有機(jī)和生物絮凝劑三類。無機(jī)絮凝劑主要有無機(jī)化合物(如硫酸鋁、明礬、三氯化鐵、硫酸亞鐵等)和無機(jī)聚合物(聚 合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵等高聚物),其中無機(jī)聚合物是60年代后發(fā)展起來的一類新型絮凝劑,由于其功效成倍提高,有逐步成為主流絮凝劑的趨勢。有機(jī)絮凝劑有低分子量的陽離子聚合物(如聚胺等)和高分子量的聚合物(如聚炳烯酰胺及其衍生物)。與無機(jī)高分子絮凝劑相比,它的用量少,產(chǎn)生的絮體大、沉降速度快、受共存鹽、pH值和溫度的影響小,效果明顯、且種類繁多,在油田水處理中得到廣泛應(yīng)用。但由于聚炳烯酰胺具有毒性、難生物降粘,目前天然改性高分子絮凝劑和兩性高聚物等環(huán)保型的無害水處理劑的研究倍受人們關(guān)注,如國內(nèi)新合成的以F691粉(主要成分水溶性多聚糖、纖維素、木質(zhì)素單寧)為原料的新型高效陽離子絮凝劑FNQD,國外新推出的水處理劑(DTC),用于美國墨西哥灣和北海油田水處理中,輕易地將處理精度僅能達(dá)到60~70mg/L的水處理系統(tǒng)提高至1~2mg/L,效果十分明顯。近年來,利用生物技術(shù),通過微生物發(fā)酵、抽提、精致而得到的一種新型生物絮凝劑,由于具有無毒、高效和可生物降粘等特點(diǎn),對水資源的保護(hù)有十分重大的意義,是很有發(fā)展前途的綠色絮凝劑。 2、緩蝕技術(shù) 緩蝕技術(shù)是油田污水處理常用的技術(shù)之一,是抑制污水對金屬設(shè)備腐蝕的有效方法。油田污水的腐蝕因素主要是溶解氧、硫化氫和二氧化碳等引起的酸腐蝕。為了抑制污水對油田金屬設(shè)備的腐蝕,油田常常在水處理過程中添加適量阻止或減緩金屬腐蝕的緩蝕劑。國外油田水處理工藝中緩蝕劑的應(yīng)用始于五十年代,應(yīng)用較好的緩蝕劑是有機(jī)胺等,我國油田常用的使用效果好的緩蝕劑是季銨鹽類、咪唑啉類。目前,中科院研制的IMC系列緩蝕劑在各油田應(yīng)用取得了良好的效果[8]。 3、阻垢技術(shù) 油田污水通常含有較高濃度的碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物,具有形成碳酸鈣、硫酸鈣等垢的基本條件,因此,結(jié)垢是油田水質(zhì)控制中遇到的最嚴(yán)重的問題之一?;瘜W(xué)阻垢劑是油田最為常用的抑制或減緩結(jié)垢的一項(xiàng)工藝技術(shù)。油田廣泛使用的阻垢劑有無機(jī)聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽、低分子量聚合物和天然阻垢劑。其中應(yīng)用 較好的是低分子量聚合物如聚丙烯酸及其衍生物,該類阻垢劑的優(yōu)點(diǎn)在于用量低、無毒,不污染環(huán)境,阻垢率較高,缺點(diǎn)是生物降粘差,且在高溫、高pH、高Ca2+含量下阻垢能力較差。因此,近年來,國外著重在開發(fā)和研制新的阻垢劑,最近報(bào)道的一種新型阻垢劑---聚天冬氨酸,對CaCO3、BaSO4、CaSO4的阻垢率都明顯優(yōu)于聚丙烯酸,且更易生物降粘,表現(xiàn)出很好的發(fā)展前景。 4、殺菌技術(shù) 油田污水中普遍存在著硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細(xì)菌,造成設(shè)備腐蝕,并且產(chǎn)生污泥造成地層堵塞。目前國內(nèi)油田主要采取的措施是向污水中加入化學(xué)殺菌藥劑,抑制細(xì)菌的生長及滅殺細(xì)菌。目前,油田廣泛應(yīng)用的殺菌劑主要為有機(jī)胍類、季胺鹽類、異噻唑啉酮等。國內(nèi)油田使用最廣泛的殺菌劑就是季胺鹽十二烷基二甲基芐基氯化銨(1227),季胺鹽化合物除了具有較強(qiáng)的殺菌作用還具有緩蝕增效作用,是一種具有多種效能的水處理劑。為了提高殺菌劑效能,常常采用兩種殺均劑復(fù)配、其協(xié)同效應(yīng)能顯著提高藥效。國外最新推薦的過氧乙酸因具有廣譜、高效且受pH值及礦化度影響較小而倍受青睞。此外,國內(nèi)外在重點(diǎn)研制和開發(fā)一劑多效的多功能水處理劑,如兼具有絮凝、殺菌、緩蝕作用的復(fù)合型藥劑。 5、電脫技術(shù) 電脫技術(shù)也是目前油田常用的污水處理技術(shù),該技術(shù)主要是利用電化學(xué)的方法對污水進(jìn)行處理。電脫法是借助于外加電流來進(jìn)行氧化還原反應(yīng)以去除污水中有害物質(zhì)的方法。在外加電場作用下,污水中的陰離子移向陽極,并在陽極失去電子而被氧化;污水中的陽離子則移向陰極,并在陰極得到電子而被還原。該技術(shù)可以有效地去除污水中的有機(jī)物、重金屬離子、懸浮物、還能進(jìn)行污水脫色處理。 6、暴氧技術(shù) 暴氧技術(shù)是近幾年在油田推廣的污水處理技術(shù)之一,該技術(shù)的基本原理實(shí)際 上就是利用空氣中的氧與污水中的還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),而除去污水中的還原性有害成份如Fe2+、S2-及細(xì)菌等。該技術(shù)工藝比較簡單,采用的設(shè)備主要能鼓空氣的暴氧設(shè)備,目前,各油田使用的暴氧設(shè)備有所不同,暴氧設(shè)備通常是利用一個噴淋裝置,新鮮污水通過噴頭噴淋實(shí)現(xiàn)了充分暴氧,也有利用水射流泵負(fù)壓吸空氣,使空氣與污水充分混合完成污水的暴氧過程,其目的就是使新鮮污水充分與空氣中的氧作用,完成污水的氧化還原反應(yīng)達(dá)到除去有害的還原性物質(zhì)。 (三)、生物處理法 生物處理技術(shù)是目前世界上應(yīng)用最廣泛的污水處理技術(shù),該技術(shù)較物理或化學(xué)方法成本低,投資少,效率高,無二次污染,廣泛為各國化工行業(yè)采用。我國城市污水采用生物處理法的占85%以上,油田采用生物處理法的相對較少,大港油田的氧化塘處理技術(shù)就是生物法處理技術(shù)。生物法處理技術(shù)的機(jī)理就是采用一定的人工措施,創(chuàng)造有利于微生物生長、繁殖的環(huán)境,使微生物大量繁殖,在繁殖的過程中,這些以污水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)源的微生物通過氧化作用吸收分解有機(jī)物,使其轉(zhuǎn)化為簡單的CO2、H2O、N2、CH4等,從而使污水得以凈化。生物法從微生物對氧的需求上可分為好氧生物法和厭氧生物法,從處理的過程形式上可以分為活性污泥法、生物膜法和氧化塘法。 1、活性污泥法 活性污泥法是目前應(yīng)用較廣泛的一種生物技術(shù),它是將空氣連續(xù)鼓入污水中,污水經(jīng)過一段時間的暴氣后,水中會產(chǎn)生一種以好氧菌為主體的茶褐色絮凝體,其中含有大量的活性微生物,這種含有活性微生物的絮凝體就是活性污泥。這種微生物以污水中溶解性有機(jī)物為食料,獲得能量,并不斷增長繁殖?;钚晕勰嗟慕Y(jié)構(gòu)松散,表面積很大,對污水中的有機(jī)物有著強(qiáng)烈的吸附、凝聚和氧化分解能力,從而使污水得以凈化。 2、生物膜法 生物膜法和活性污泥法一樣同屬于好氧生物處理方法?;钚晕勰喾ㄊ强勘?/p> 池中懸浮流動著的活性污泥來凈化污水,而生物膜法是利用固定于固體介質(zhì)表面的微生物來凈化污水的,這種方法亦稱為生物過濾法。與活性污泥法相比,生物膜法管理較方便。由于微生物固著于固體表面有利于微生物的生長,高級微生物越多,污泥量就越少。一般認(rèn)為,生物膜法比活性污泥法的剩余污泥量要少。 3、氧化塘法 氧化塘法是能夠提供有機(jī)物分解的大型淺池,塘內(nèi)有大量好氧微生物和藻類。氧化塘的特點(diǎn)是投資少,管理簡單,但占地面積較大。氧化塘除暴氣塘需要機(jī)械薄氣外,其他各種氧化塘皆不依賴動力來充氧,而是充分發(fā)揮天然生物凈化功能。氧化塘一般采用水面自然復(fù)氧和藻類光合作用復(fù)氧,其運(yùn)行情況隨溫度和季節(jié)的變化而變化。該技術(shù)要求污水停留幾天或幾個月,因此,處理措施的耗時較長。目前,大港油田的污水處理采用了氧化塘法。5.2油田污水處理工藝發(fā)展現(xiàn)狀 采油污水中含有原油、各種鹽類、有機(jī)物、無機(jī)鹽及微生物等,采油污水具有以下4個主要特點(diǎn):(1)水溫較高;(2)礦化度較高;(3)含有大量的細(xì)菌,特別是SRB、TGB;(4)表面張力大,殘存有化學(xué)藥劑及其它的雜質(zhì)。 國內(nèi)的采油污水的處理技術(shù)主要是針對污水回注設(shè)計(jì)的。油田污水處理的目的是去除水中的油、懸浮物以及其它有礙注水、易造成注水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢的不利成分。由于各油田采油污水的物理化學(xué)性質(zhì)差異較大,要求的注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也不一樣,因此各種油田采油污水處理工藝流程也不盡相同。由于油井油藏特性、采出液物性及油田區(qū)塊分布等的不同,加之環(huán)境保護(hù)對油田污水處理的不斷提高,隨著油田污水處理的要求不斷提高,油田污水處理的難度日益加大。 歸納起來,國內(nèi)大多數(shù)油田均采用三段處理工藝即除油——混凝沉降——過濾,其工藝主要是去除水中的油和懸浮物,在很長一段時間內(nèi),此工藝流程被廣泛地應(yīng)用于各油田的采出水處理中,而且效果良好,處理后的水質(zhì)一般都能達(dá)到回注水的要求,但是隨著油田開采的發(fā)展,特別是三采工藝廣泛實(shí)施之后,該處理工藝已經(jīng)不能滿足需求了。目前,勝利油田采出液綜合含水率已達(dá)到90%以上,每天需外排污水約8萬m3,而外排污水一直不能全部達(dá)標(biāo)。提高采油污水處理 率及采用先進(jìn)有效的處理工藝成為解決采油污水外排的關(guān)鍵。 傳統(tǒng)的工藝、技術(shù)和設(shè)備因處理效率低,工程投資大、處理成本高,既不能滿足排水水質(zhì)指標(biāo),也不能達(dá)到油田污水處理的需要,更不能達(dá)到采出水回注地層的水質(zhì)要求。隨著環(huán)保要求的提高和油田注水水質(zhì)的嚴(yán)格化,近年來國內(nèi)外部分油田的采油污水的治理技術(shù)已經(jīng)得到改善和提高,污水處理工藝已由原來的隔油———混凝———過濾工藝改變?yōu)楦粲汀炷龤飧 ^濾工藝,氣浮和生化技術(shù)的采用已成為近年來先進(jìn)的采油污水處理工藝的一種標(biāo)志。 根據(jù)對油田污水處理程度和水質(zhì)要求的不同,通常將污水處理技術(shù)分為一級處理、二級處理和三級處理。各級處理所除去或處理對象見表5-1。 表5-1污水的分級處理 一般來說一級處理屬于預(yù)處理,二級處理能除去90%左右可降解有機(jī)物和90~95%的固體懸浮物。然而對于重金屬和生物難以降解有機(jī)物、高碳化合物以及在生化處理過程中出現(xiàn)的氮、磷難以完全除去,需進(jìn)行三級處理。各級處理技術(shù)主要包括重力分離、粗?;?、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。一、二級處理主要是利用過慮、沉降、浮選方法把污水中的懸浮物除去。去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等。主要方法包括重力分離、離心分離、過濾、粗粒化、中和、生物處理等方法。其中生物法又分成好氧生物處理和厭氧生物處理,生物法較物理或化學(xué)方法成本低,投資少,效率高,無二次污染,廣泛為各國所采用。油田污水可生化性較差,且含有難降解的有機(jī)物,因此,目前國內(nèi)外普遍采用A/O法、接觸氧化、曝氣生物濾池(BAF)、SBR、UASB等處理油田污水。這些技術(shù)在國內(nèi)外都比較成熟。三級處理屬于高級處理油田污水處理方法,其主要方法有:一是化學(xué)法,主要用于處理廢水中不能單獨(dú)用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì),特別是含油廢水中的乳化油。包括混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和法;二是物化處理法,通常包括離子交換、反滲透和吸附 法三種,吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型; 每一種方法都有其優(yōu)勢和缺陷,而如何使用要結(jié)合具體的油田污水狀況和設(shè)備、地層質(zhì)量等因素綜合判斷,合理選取,并不斷在技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)和進(jìn)行新的嘗試。今后復(fù)合式的處理技術(shù)將成為研究的重要方向,如化學(xué)劑和處理設(shè)備相結(jié)合,化學(xué)劑和生物技術(shù)相結(jié)合,以及三者的結(jié)合。結(jié)合它們不同的特點(diǎn),發(fā)揮各自的特長,達(dá)到更好的處理效果。第二篇:江蘇省城鎮(zhèn)污水處理
第三篇:農(nóng)村污水處理
第四篇:農(nóng)村污水處理
第五篇:油田污水處理現(xiàn)狀