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浅谈污水现状及其处理方式

时间:2016-07-17  作者:马淑红

摘要 水是生命的源泉,随着人类生存环境的不断恶化和自然资源的日益减少。一方面严重缺水,另一方面又有大量污水排出,流入江河湖海污染水体。人类社会的可持续发展面临着严峻地挑战,这迫使人类必须重视自然环境的保护与利用, 必须进行废水的再生处理,使水质达到自然界自净能力的承受水平,恢复其作为自然资源的属性,既可解决水源的严重污染,又可开发新水源,是一项事半功倍的事业,开发经济效益好、资源消耗低、环境污染少的污水处理技术是必行之路。

论文关键词 污水处理  可持续发展  集中与分散 源头控制

一、我国水污染的状况

1、  我国污水排放量的统计与预测

  根据我国统计年鉴统计及预测,我国93~99年排放污水情况如下表。

单位:亿立方米
年份 污水排放总量 年增长率(%)

工业废水排放总量

年增长率(%) 生活污水排放总量 年增长率(%)
93 355.1 -0.9 219.5 -6.1 136.1 9.0
94 365.3 2.7 215.5 -1.8 149.8 10.0
95 372.9 2.1 221.9 3.0 151.0 0.8
96 376.6 1 217.5 2 159.1 5.4
97 380.3 1 213.5 2 167.2 5.1
98 384.1 1 208.9 2 175.2 4.8
99 388.0 1 204.7 2 183.3 4.6

年平均污水排放增长率为1%,其中工业废水占60%,并且呈下降趋势,年平均下降2%,生活污水约占40%上升趋势,年平均增长7.9%。

根据清华大学紫光投资公司统计资料预计2001~2005年的污水排水增长率0.8%,2006~2010年污水排放年增长率为0.1%,这样到2010年我国的年污水排放量为763亿吨。

2、我国水污染状况及造成的损失

根据统计,我国的江河湖泊和水库中,已经受污染的约占82.3%,全国有监测系统的1200条河流中,已有850条受到污染。在现有的淡水资源34550亿吨,其中地表水26000亿吨,按每立方米水资源价0.2元,仅地表水污染造成的损失4278亿元,而要治理这些水按一吨1000元,共需投资21398000亿元,可见由于水污染造成的损失是何等巨大,而要治理费用就更大了。

二、传统污水处理情况

1、建造价格和运行成本较高

传统的污水处理是以一定的工程结构物与机械设备,应用物理、化学及微生物学原理,将污水中的悬浮性固体,溶解性有机物、无机盐、危害性细菌及病毒加以去除。根据污染物去除程度的不同,污水处理厂至少可以分为初级处理、二级处理、高级处理等三级。级别愈高的处理厂去除效果愈好,但建造与运营费用也愈高,往往需要大片的土地、昂贵的机械设备与土建设施、配套的区域污水管网或截流设施(将污水引导到处理厂)及处理后污水的排放设施。污水处理厂的操作与运营需要、大量的能源、加上设备维修更新及未来功能改善等费用,对任何平均国民收入较低、人口密度较高、城市用地有限的国家都是极其沉重的负担。

2、处理能力低、设备运行状况差

     截止1998年底,我国拥有污水处理厂187座,年处理能力43亿吨。我国平均668万人拥有一座污水处理厂,而美国每万人就拥有一座污水处理厂,瑞典每五千人就有一座污水处理厂可见我国的污水处理建设远远落后于发达国家。数学建模论文网其处理能力与实际需要相差甚远,仅有的187座污水处理厂绝大部分是一、二级污水处理。且污水设备存在着效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点。目前我国现存污水处理的设备运行状况是1/3运行正常、1/3不正常、1/3处于停止状态。这使污水处理厂的运转率只能达到50%。

三、可持续发展污水处理

(一)准则:1、少用或不使用不可再生资源,如:矿物、能源、土地、建筑材料 。

           2、在处理中回收资源和产生能源;如:水、N、P、沼气、热能 等。

3、没有跨介质、跨领域、跨地区污染;如:污泥、电的间接污染。

传统污水处理工艺

可持续发展的工艺

反硝化脱氮与磷的聚集,需要消耗大量COD

反硝化脱氮和除磷,减少COD的消耗,减少污泥的产生

好氧处理:COD氧化去除和氨氮的硝化耗能巨大;

厌氧处理:尽可能低的能源消耗、产生能源(CH4);

生物除磷:磷资源难以回收;

结合化学除磷:磷的去除和回收;

污泥产量:剩余污泥量大

污泥产量:剩余污泥量

耗能释放二氧化碳,产生大量温室气体

减少CO2的释放和水资源的回收利用

(二)可持续发展处理的三种技术观点

第一是集中与分散的问题。聂梅生教授提出的一些观点,认为应用新技术绝对是要分散的,集中与分散相组合是科学的趋势。国外提出了一些分散处理包括可持续发展的具体的模式,比如说固化和厌氧处理相结合,结合氧化的工艺,最后在小的范围里面处理的工艺。

第二是源头控制,通过下水管输送污染物是一个历史错误,现代城市污水处理系统严重缺乏可持续性和抗干扰能力,是一个脆弱的系统。往往对水资源是破坏,而不是回收利用。

1、从源头进行分离三种模式,

(1)完全分离的生态卫生系统模式:芬兰、瑞典等减少污水有机物、氮、磷,灰水湿地处理生态循环

在中国的鄂尔多斯曾有一个生态厕所的会议。其中有一个小区的楼房,都是按照生态厕所设计的。粪便分离以后,剩下的灰水里面BOD和COD的产量都非常低。

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