文档介绍：第一部分前言
第一章绪论
水资源
水是生命的起源,是人类和其他生物赖以生存不可缺少的物质,是发展工业的重要条件和农业的命脉。×1018m3,%,×1016m3。而就是这么多淡水,也只有其中的1%存在于地球表面的河、湖、池塘等。其余的作为地下水隐藏在地表下面。因此,水资源相当宝贵。联合国早在1977年就向全世界发出警告:“水不足将成为一项严重的社会危机”。在世界上的一些地区,如中东地区和南非,水贵如油,而我国也是世界上13个贫水国家之一,人均水量仅为世界人均水平的四分之一,居世界149个国家的110位。目前,在全国600多座建制市中,有400座城市缺水,其中缺水严重的城市达130多个。全国城市每年缺水60亿立方米,日缺水量已超过1600万立方米[6]。总之,水资源短缺已成为当今世界最重大的资源环境问题,而水污染又加剧了这一危机。
水污染
由于工业生产和人类活动排放污染物进入水体,使水体及底泥的物理、化学及生化性质发生变化,从而降低了水体的使用价值,这种现象称为水体污染。当前,世界上大多数地区的河流都受到严重的环境压力。发展中国家95%以上的城市污水未经任何处理就排入地表水中[33],这些水体中携有过量的污染物质和细菌,对人类健康构成重大的威胁。
由于正处于经济起飞阶段,目前我国是水体污染情况较为严重的国家。据水利部资料显示,全国日排污水已超过1 亿t ,其中80 %以上未经任何处理就直接排入水域,经过对532 条河流的监测,有436 条河流遭受了不同程度的污染[28]。中国7 大河流经过的15 个主要大城市的河段中,有13 个河段水质污染严重。对全国131 个主要湖泊和39 座大中型水库的调查,有67 个湖泊,12 座水库已经处于富营养化水平。有的城市平均每天产生污水600 万t ,拥有二级深化处理能力的约占10 % ,然而近一半的处理能力却因管网未能联结而不能正式运转,大量污水未经二级处理便排入江河湖海,污染了环境[1]。
由上述分析可知,全球性水污染问题已对人类生存和社会经济发展构成越来越严重的威胁,防治水体的恶化、保护水资源,走可持续性发展的道路已成为人类共同追求的目标。
我国污水处理现状
据建设部统计,到2000年底,我国已建设的污水处理厂427座, 但目前绝大多数小城镇尚未建污水处理设施,%。全国七大水系近一半的河段污染严重,86%的城市河段水质超标[26]。为尽快扭转水环境污染严重的局面,必须提高污水处理率,加快城市污水处理厂的建设和运行。
按照规划,到2010年我国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%,设市城市的污水处理率不低于60%,重点城市的污水处理率不低于70%[27]。这就需要建设大量的污水处理厂,但是目前我国城市建设资金远不能满足这方面的需求。从现有污水厂的资料分析可见,污水处理的工艺形式很大程度上决定了污水处理厂的投资、运行费用[5],所以解决问题的途径之一是采用新的处理工艺和技术以降低工程造价节约资金,此外,保证污水厂有效运行,降低污水厂的运行费用也是十分重要的举措。因此研究适合中国国情的低耗高效的污水处理技术和工艺正是当前城市污水处理技术研究的重点方向,也是近年来国际上环境保护领域面向21世纪的研究热点之一。
污水处理技术简介
污水处理技术可以分为物化处理技术、生物处理技术、自然净化技术(稳定塘和污水土地处理系统)等。下面将着重介绍生物处理技术和污水土地处理系统。
生物处理技术
生物处理技术可以分为活性污泥法和生物膜法两大类。下面简单介绍有关工艺。
1、活性污泥法
活性污泥法的基本原理是利用人工曝气,使得活性污泥(微生物群体)在曝气池内呈悬浮状态与污水充分接触,利用微生物群体的凝聚、吸附和分解污水中溶解性有机物的作用,达到净化污水的目的。活性污泥是污水中通入空气的一段时间后产生的大量微生物组成的絮凝体,它易于沉淀而与污水分离,并且污水得到澄清。
传统活性污泥法是最早处理污水的工艺,其工艺流程图如图1-1。近年来,由于环境污染的富营养化越来越严重,对氮、磷的去除提出更高的要求,经过对传统活性污泥法进行改造,形成了厌氧-好氧、缺氧-好氧、厌氧-缺氧-好氧等污水水处理工艺等。
SBR法处理工艺:
污水进入
格栅
初沉池
曝气池
二沉池
出水
回流污泥
剩余污泥
图1-1 传统活性污泥法工艺
SBR(Sequencing Batch Reactor,SBR)法是进水-排水间歇式活性污泥改进型,这种方法的原理与传统活性污泥法的不同之处在于反应过程中废水浓度梯度大,使微生物总处于饱和-饥饿的交替状态,有利于微生物处于对数生长期,可更加有效地