關(guān)于市政污水處理存在的問題及對策的思考與探索

關(guān)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(shù)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(xué)和化學(xué)兩門學(xué)科為主，根據(jù)污水成分，向其中添加一些物質(zhì)，使其得以與污水中的有害物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，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(jié)果造成影響，導(dǎo)致污水成分判斷結(jié)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(shè)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(dāng)前污水處理技術(shù)較為落后，要求以科學(xué)技術(shù)為污水處理工具加以優(yōu)化。1.2污水處理設(shè)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(dāng)前污水處理廠配備的處理設(shè)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(shè)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(shè)施因缺少除臭裝置，導(dǎo)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(shù)薄弱當(dāng)前關(guān)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(dǎo)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(shù)薄弱，部分設(shè)施功能無法正確操作，需要加強技術(shù)培訓(xùn)。另外，一些污水處理技術(shù)較落后，與當(dāng)前污水處理技術(shù)標準不符，急需創(chuàng)新污水處理技術(shù)，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(shù)水平提升策略物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為當(dāng)前時代發(fā)展的重要產(chǎn)物，支持遠程信息采集和設(shè)備遠程操控，有助于改善人工操控設(shè)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(shù)作為市政污水處理技術(shù)，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，搭建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(shè)備，將采集到的樣本輸送至質(zhì)檢設(shè)備中，并將相關(guān)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(dāng)前污水水質(zhì)狀況，下達相應(yīng)控制命令?，F(xiàn)場核心控制器接收到該命令后，驅(qū)動污水處理設(shè)備，按照下達的控制命令，設(shè)置設(shè)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(shè)施的市政污水處理對于當(dāng)前我國市政污水處理問題中的配備設(shè)施問題，需要從豐富設(shè)施功能、完善檢測設(shè)施兩個方面出發(fā)，提出問題解決對策。（1）豐富設(shè)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(shè)備類型，對比列表中設(shè)備類型功能和性能，在滿足污水處理功能基礎(chǔ)上，選擇成本較低、維護性能綜合評價較高的設(shè)備作為配套設(shè)施。關(guān)于功能設(shè)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(shè)備需求，并為其配備相應(yīng)功能設(shè)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(shè)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(guān)數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)變化特點加以分析，判斷當(dāng)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(shù)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(chǔ)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(zhì)，本研究考慮增加吸附反應(yīng)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(shè)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(zhì)再生水（1）基于通向閉路水循環(huán)的污水處理新模式?；谇拔脑O(shè)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(shè)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(zhì)再生水，轉(zhuǎn)入自然水體當(dāng)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(zhì)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(jié)構(gòu)，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(shù)基礎(chǔ)上進行了改進，添加了紫外線消毒、膜處理技術(shù)，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(yīng)器+反滲透耦合工藝。雖然xx設(shè)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(shè)計，所以未能得到高質(zhì)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(yīng)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(yīng)器和反滲透裝置，對市政污水加以處理。其中，反應(yīng)器的應(yīng)用，捕獲了污水中的COD，并將其去除。反滲透裝置的應(yīng)用，去除磷、氮等可溶性營養(yǎng)物質(zhì)。此時污水當(dāng)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(zhì)得以去除時，判斷當(dāng)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(zhì)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(yīng)用存在氨氮超標的風(fēng)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(guān)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(dāng)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(zhì)，測得酸性條件下，該物質(zhì)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(jié)果不同。由于氨氮去除工藝較復(fù)雜，容易受多種因素的影響，所以在使用當(dāng)中如何充分發(fā)揮其作用成為研究的關(guān)鍵。將經(jīng)過反滲透處理后的污水轉(zhuǎn)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(jié)果的準確性。以動力學(xué)性質(zhì)作為主要檢測對象，測量xxd內(nèi)氨氮濾除數(shù)值，結(jié)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(dāng)前污水處理模式能夠高效去除氨氮。2.結(jié)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