城市生活污水的检测
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城市生活污水的检测摘要:工业水平的不断发展,对我国的水资源造成了严重的污染问题,也促使我国污水处理方法在不断的加深和改进,尤其城市污水排放量的不断增大,对我国污水处理工作形成了巨大的挑战。
从分析国内外污水处理技术发展的现状出发,讨论我国在处理城市污水中经常采用的办法及污水的回收利用的方法与对策。
关键词:水污染,活性污泥法,氧化法,生物膜法,污水资源化。
1. 引言我国城市污水年排放量大约在420亿吨,但是城市污水的处理率仅为30%,二级处理率为15%。
随着我国经济的发展和城市化进程的加快,城市污水排放量迅速增长,大量未经处理的城市污水排放到地表水系,造成水环境的严重污染,危害居民身体健康。
城市污水处理涉及到环境和资源的可持续发展,是节能减排的重要组成部分。
2.国内城市生活污水污染现状及危害城市生活污水包括办公楼、住宅楼、公厕粪便污水、医院污水和居民炊事、洗涤产生的污水等,污水中含有大量有机物和多种有害物质,如直接排入水体,将使水体受到污染,甚至造成水体富营养化,使鱼虾绝迹。
粪便污水中含有各种寄生虫和病源菌,进入水体,使河水发黑发臭,直接影响环境卫生和市容市貌。
公厕粪便污水不经处理用作农肥,其中上百种病原体传到农村,又由蔬菜等媒介返回城市,这种危害相互传递,严重影响城乡人民群众的身体健康。
医院污水成分复杂,其中含有大量细菌、病毒、寄生虫卵和有毒有害物质,不经处理和消毒,势必造成水体的严重污染,引起各种介水传染病如传染性肝炎、痢疾、伤寒、霍乱等。
3.城市污水的化验分析化验室分析质量控制的方法很多,比如:绘制控制图、空白试验等。
通过10多年的实践,认为比较简单可行的质量控制方法是应用环境标准水样。
环境标准水样是国家环保总局统一配制的,它具有量值的准确性,其特性是经过鉴定的,具有权威性和最高的精密度、准确度。
它起着参照物、标准物和已知物的特殊效能。
环境标准水样的合理应用是科学管理化验室的有效措施,也是保证分析数据准确可靠的方法。
其中主要包括两方面工作:3.1 批内插入环境标准水样控制分析质量质量控制是污水分析中十分重要的管理工作和技术工作。
污水处理厂化验室是工厂的耳目,其工作质量和管理水平的高低直接体现在分析项目的分析结果上。
准确可靠的分析报告对判断、考核污水处理效果和指导生产具有重大意义3.2 用环境标准水样检验校准曲线在污水分析中,许多项目的分析要用分光光度法,例如:总磷、总氮、氨氮等等。
应用分光光度法的核心是绘制校准曲线。
校准曲线是描述待测物质浓度(或量)与相应的测量仪器的响应量(如吸光度值)之间定量关系的曲线。
校准曲线准确与否直接影响分析结果。
在工作中我们通常采用线性检验、截距检验和斜率检验来检验校准曲线的可靠性。
一般情况下,曲线的斜率是随着实验条件的变化而变化的,比如:环境温度、主要试剂批号、贮存时间等等。
但在实际监测中,校准曲线不可能每天绘制,在这种情况下可用环境标准水样来检验校准曲线,如果标准水样的测定结果在允许值范围内,就认为该校准曲线可以使用。
例如:污水中总氮的分析,根据文献E23 碱性过硫酸钾只可贮存一周,笔者通过每天带标准水样同步操作发现,碱性过硫酸钾至少可贮存一周以上。
只要标准水样的测定值在允许值范围内,就不必重新绘制校准曲线,同时也就认可碱性过硫酸钾可以继续使用。
4.生活污水的防治对策4.1 活性污泥法长期以来,城市生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。
主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成,废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
通过曝气设备充入空气空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应,混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。
沉淀池中的污泥大部分流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。
曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。
活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。
4.2 生物膜法在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。
生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3 和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。
生物膜法采用的处理构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化设备和生物流化床等。
随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。
由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
4.3 氧化法氧化法是目前广泛采用并极具发展潜力的城市生活污水处理方法之一。
根据氧化剂的种类及反应器的类型,氧化法可分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法,光催化氧化法、超临界氧化法等。
化学氧化法虽然操作简单,但由于其处理效果并非十分理想,而且由于其运行成本较高,在城市生活污水处理应用中使用并不很多。
为了达到提高处理效果,降低运行成本,人们开发了一些其他的氧化技术。
光催化氧化法设备简单、运行条件温和、氧化能力强、杀菌作用强、处理彻底,在水的深度处理及对难生物降解的有机废水的处理具有极好的应用前景。
5. 污水资源化的现状分析与对策我国大陆50 年代就开始采用污水灌溉的方式回用污水, 但是真正将污水经深度处理后回用于城市生活和工业生产仅有20 年的历史。
率先采用污水回用的是大楼污水的再利用, 随着社会经济的发展和人们环境意识的不断提高, 污水回用逐渐扩展到缺水城市的许多行业。
但直到80 年代中期, 此项节水措施尚处于起步阶段。
80年代末, 随着我国大部分城市水危机的频频出现和污水回用技术趋于成熟, 污水回用的研究与实践才得以迅速发展。
“八五”的实践表明 : 污水回用措施既节水又能减轻环境污染, 环境、经济和社会效益都非常显著。
5.1 中水回用办公楼、宾馆、饭店和生活小区等较为集中排放的污水就地净化后回用于冲厕、洗车、消防、绿地等杂用水, 通常称其为“中水”。
早在1982年青岛市就将中水回用作为市政及其它杂用水, 以缓解其面临的淡水危机; 北京市1984年开始进行中水回用工程示范, 并在1987 年出台的5北京市中水设施建设管理试行办法6中明确规定: 凡建筑面积超过2万m2 的旅馆、饭店和公寓以及建筑面积3万m2 以上的机关科研单位和新建生活小区都要建立中水设施。
以此为契机北京市的中水设施建设得到较快的发展, 1995 年北京市已有中水设施115 个, 日回用污水已达1. 2万m3, 中水建设已初具规模; 马志毅等对太8 6 籍国东等: 我国污水资源化的现状分析与对策探讨原市建筑中水回用进行的经济分析结果表明, 2010 年的回用成本仅为0. 368 元/ m3, 不仅低于太原市供给企事业单位的自来水价1. 90元/ m3, 甚至比城市生活用水的价格1. 20元/m3 还要低, 更低于桑拿业9.0 元/m3 的供水价格。
此外, 天津、深圳、上海和大连等城市的中水建设也初见成效。
5.2 集中处理回用二级处理出水经深度处理后再供给工业生产和城市生活作低质用水是污水资源化的另一种形式。
“八五”期间, 大连春柳污水处理厂将二级处理污水进行深度处理后回用给煤气厂代替新鲜水, 这是我国最早进行的示范工程。
此后, 北京、天津等大城市也进行了工程示范: 天津纪庄子污水处理厂采用A2/ O( 厌氧/ 缺氧/ 好氧) 工艺进行污水脱氮脱磷,去除效果为: BOD5= 94%, COD= 92%, SS=88% , 总氮= 65% , 总磷= 64% , 建成了处理能力为2000m3的示范工程, 净化水的50% 用于污泥脱水机房冲洗滤布, 其余用于冲洗厕所、煤厂及污水厂的杂用水; 天津东郊污水处理厂, 处理污水40 万m3/d, 其中设计回用污水7 万m3/d; 北京高碑店污水处理厂每天处理50 万m3 污水, 二级出水中, 30 万m3 用于农田灌溉, 20 万m3 回用于工业, 主要提供给通州东方化工厂和华能高碑店热电厂作冷却用水。
高碑店污水处理厂二期工程将于1999 年10 月投入运行, 污水处理量将达到100 万m3/d, 回用水量也会有所增加。
张景国等“西安西郊进行污水回用系统”和山西铝厂的污水回用工程均是以工业区为对象的集中回用的典型示范。
6.污水回用技术方法6.1 回用技术概述污水回用的关键是污水处理技术, 污水处理技术按其机理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。
通常污水回用技术需多种污水处理技术的合理组合, 即各种水处理方法结合起来深度处理污水, 这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。
目前, 中水回用和污水集中处理回用工艺中常用的有好氧生物处理( 如生物接触氧化法、活性污泥法、生物膜法等) 、混凝沉淀、过滤、活性炭吸附、消毒( 紫外、氯气、臭氧或二氧化氯等) 等方法。
工艺流程最多见的是: 原水-格栅-调节池-接触氧化池-沉淀地-过滤-消毒-出水。
以超滤膜分离技术替代上述工艺中的沉淀、过滤单元是一项有前途的技术工艺, 日本已经用于中水道技术, 在我国这方面的研究正处于实验阶段。
工业生产过程的不同和废水成份的复杂性, 污水回用工艺也千差万别, 这里不作详细探讨。
诸多新型水处理药剂的开发及各种水处理工艺的推广与应用, 使各工业行业废水的回用有了更广阔的前景。
6.2 膜分离与膜生物反应器技术产生于本世纪60 年代的膜分离技术是一种新兴的高效分离技术, 最早应用于海水和苦咸水的淡化, 其后, 随着膜分离技术的不断发展和新型膜材料的开发研制, 膜价格不断下降, 使膜分离技术在水处理领域得到广泛的应用, 工业和饮用纯净水的制备、污水处理回用均有报导。
并以其处理效果好、能耗低、占地面积小、操作管理容易等特点而倍受关注。
以生物反应器和膜分离有机结合为核心的膜生物反应器是一个新的生物化学反应系统。
美国于60年代末就将膜生物反应器用于废水处理, 但直到1985 年以后, 人们才对这项技术引起视。
1989 年日本已有10几家公司采用膜生物反应器工艺回用污水,进入90 年代后, 膜生物应器工艺被广泛接受。
目前, 这项技术已在欧洲、北美及亚洲一些国家得到较快的发展, 并已在水处理的许多领域得到应用。