关于天津城市污水处理与利用的设想

1、关于天津城市污水处理与利用的设想撼再蜩甲,，碱聿“no 天津市政工程1999.12.26,一一关于天津城市污水处理与利用的设想卜巻莹婆:x7（市政工程设计研究院）天津口建成纪庄子和东郊樗水处理厂后,开展了污水再生回用的试验与研究，取得 了成绩，但也还存在一些不足之处.1污水处理设施亟待进一步发展与完善市区虽已建成两座污水处理厂，但目前处理能力还跟不上发展的需要，纪庄子污水 厂目前的来水量已远远超过该厂的设计能 力,急需改造扩建东郊污水厂由于建厂时 经费不足，因而厂外进水输水设施不配套本 应管道化的污水输入总干管改用明渠因而 该地农民大量截流未经处理的污水进行灌 溉使东郊污水厂的水源不足无法达到

2、最人 设计能力市区咸阳路双林,北仓等排水系 统尚未修建污水处理厂，这些排水系统的污 水仍未经处理就进入郊区排水河.在水质方面虽然两个，运行以来出水 水质均达到设计标准，也完全符台农灌标准. 但随着国民经济的发展水资漏fj趋紧张而水 环境污染情况也银严重为r防止污染环 境，国家对河湖水体环境质量要求的标准和 排放污水允许浓窿的要求也越来越严格允 许排放1的标准逐步提咼尉家污水综台排放 标准1996年对氟氮磷酸盐等指标也提出处 理要求而这些指标在两个，没il都还没 有列入要求.*排水专家顾问总工2处理后再生水的使用问题处理后的再生水没有安排好利用的出 路，重新排人排污河有的其至与未经处理的污水混台

3、,影响达到使用的目的因此必 须建好污水处理后再生水的输出系统，有输 送的渠道和管道安排好再生水如何在灌溉 季节引入农田，多余的水在非灌溉季节有河, 库可以进行稠蓄以备使用不仅需耍修建一 些土建工程还须建立其相应的分配管理制 度和必要的监测控制手段.3污水处理运转经费污水处理厂的建设，国家虽已花费了，大 量基建投资但日常运行这样大型水处理 厂每年需要几千万元的费用目前这笔治 理污染的资金来源还很紧张虽然根据国家 芟于市政设施实行有偿使用的精神，我市已 开始征收污水处理费，但收费标准低,还有一 人部分水量是免缴的.目前所收的处理费远 远不能应付污水处理厂fi常运行经费特别 是1992年以后备项生产

4、费用上涨，见其避电 费1涨较多，造成处理成术也随之九幅度增 加网此缺口更人设施设备维护及更新改 造的资金严最短缺，两个厂运转处于维持状 态舗菇源术资学iii唧水m4污泥的利用两个厂污泥处理在设计中都釆用了中温 二级消化沼气搅拌井利用消化过程中产生 的沼气发电，利用余热在冬季进行污泥加热. 处理后的污泥采用机械脱水，脱水后的污泥 吋以用作农肥尽管我国城市污水污泥属于 低脂肪高碳水化合物污泥，产生率较低，但仍 可进行沼气发电，余热加以利用收到了能源 回收的效果东郊厂还进行了与市电网并 网，更扩大了回收利用范围但消化污泥属 于中温消化，尚不能达到农肥的卫生学指标, 加之污水来水水质较复杂，含有的有毒

5、1彳j. 物质,重金属难降解有机物在工厂内是打t2 经预处理到允许排放浓度?经城市污水污泥 处理后，会否尚有遗留或转移情况?其量虽 徽会否有积累?是否会对土壤生态系统产生 影响?这些问题还须在已取得的试验研究基 础上，继续进一步研究,使污泥达到国家规定 的无害化要求，安全可靠地应用于农田施肥, 刨造新的价值.5污水处理与冋用技术的研究关于城市污水处理与回用技术,我市从 六五''到''九五"期问由市政工程局,环保局 以及天大'南大，医大等大专院校，市卫生防 疫部门进行了许多项目的科学研究.取得了 大量的研究成果纪庄子污水厂还将出水回 用于本厂杂用

6、水洗滤布，回用于煤建三厂及 补充卫津河景观用水不仅是在城市污水资 源化研究方面，在来水污染源方面，再生水回 用于灌溉污水污泥农用技术方面，回用于冷 却水冋用于二级河道景观方面，都已进行了 不少探索，而且有的更进步深人的课题仍 在继续进行.仅就城市污水处理和回用的技术及组织 工作，本人提出两项研究课题的建议： 5.1继续进行城市污水集中处理新技术的研 究以降低能耗及处理成本目前我市各污水处理厂采用的工艺是国42际上及国内各地大部分污水处理厂普遍采用 的污水处理工艺，即活性污泥法中传统法或 其改良法（a/o,/0,间歌曝气，延时曝气 等）此种活性污泥法处理污水，历史上已长 期使用，比较成熟安全可靠

7、，但也有缺点，耗 能较大在整个处理厂中活性污泥法的心脏 部分好氧氧化曝气所消耗的能量约占全厂消 耗能量的50%,此部分氧化曝气时间约需48小吋，如果根据目前排放标准，还需除磷 脱氮，如此曝气时间还要增加到1215小 时一个e1排水量4o万吨的污水处理厂目 前日耗电量达7.5万度左右纪庄子处理厂 厂时的电费约o09元/度,目前电费已达 0.5 一 0.6元/度动力费用已几倍增长，因此 每吨水的处理成本也随之大幅度增加根据 1998年我院及兄弟单位的计算对天津市拟 建污水处理厂有脱磷脱氮要求的一吨水处理 成本，将耍达到0.7 一 lo元因此目前一座 日处理能力为3040万吨的城市污水厂一 年的运行

8、费近3（300 000万元，几座大型处理厂的运行费总和将上亿元如成本再提 高，运行费用来源将更成问题因此我们要 在完善排水和污水处理收费制度，并配合成本的变化及时调整收费价格的同时，更要加 快进行适合国情的低能耗，低运行费用的污 水处理工艺的科学研究本人设想提出一个 自然生物净化与人工生物处理相结合的方 案在人工生物处理上又采用厌氧与好氧相 结台的方案，充分利用自然能源，压低使用外 来的电能对好氧处理只保留选取过程中高 效,高负荷的一段，而对相对吋间长，耗能高， 效率不太高的一段好氧氧化不用活性污泥法 而用其他方法来代替推荐的整套工艺是先 采取厌氧水解处理，其次采用高负荷高效的 吸附絮凝活性污

9、泥法段，同时充分利用曝气 池中曝气头上部空间，设置半软性填料使固 着生长微生物与水中的悬浮生长的微生物结 台起来发挥作用，井利用废气余热穿过支撑 填料的立管，使生长的微生物改善其运行珂二 境，以保持在温度低时仍有相当大的活性 经过厌氧，好氧(包括吸附好氧及生物膜接触 氧化)这两部分处理以后，虽然有机质已大大 降低，但由于时间短可能还达不到二级处理 及氮磷的要求，因此后续补充处理采用天然 生物处理，水生植物稳定塘的方法耍求选 用水生植物水葫芦作为载体，只要有适合的 气温，光照条件三天半的停留时间即可得到 满意的水质在北方地区11月以后的半年 中，气温较低采用大棚保温经过以，泥 龄很短，曝气时间为

10、0.5 一 j小时，主要是利用活性污泥的絮凝吸附作用，相当于吸附生物降解(ab)法工艺中的a段此段能以常规活性污泥法所耗能量的30%将污水中5o% 6o%的肋d吸附和部分降解,因此此 法在活性樗泥法中也是效率较高的一段. 近年来各国有很多研究将活性污泥法与 生物膜法结合起来使用，也有的在活性污泥 法的曝气池中投加载体结合使用苏联1990年有文献介绍，在曝气池中加了淹没填 料，使曝气池中既有悬浮活性污泥，又有固定 在载体上的微生物我市纪庄子污水厂进行 的试验在好氧池中加了软性填料，对硝化菌 起刘积极作用但水温低于15 口 c以下时氨 氮的去除率随天气变冷而急剧下降，还不能 完全解决低温问题本方案

11、i以釆取塑料空心 管,外管壁上附有半软性塑料盘，该盘有一定 弹性变形能力，这样既便于生物膜生长，叉容 易呈碎块脱落塑料空心管中利用污泥消化 沼气发电后，沼气发电机（或引擎）的废气通 过其排气的温度在通过热交换器加温消化 池后还有约180°c的温度，可以通过塑料空 心管加温，在塑料管周围产生一个温度场. 因而在填料上微生物所处的温度要稍高于曝 气池内原水温这个温度虽不能很高，但对 附着在填料上的生物膜起到一定的作用这 部分生物膜是固着生长着，不像是悬浮生长 在活性污泥中的微生物那样，会随着剩余污 泥的排除而产生大量流失在曝气池接触氧 化后，当然还设有沉淀泄，因为前面高效活性 污泥段还需

12、要活性污泥沉淀圆流.经过以上厌氧水解，高负荷活性污泥曝 气及接触氧化后,水质已有较大的改变，已接 近污水灌溉要求的水质但还须经过稳定塘 水葫芦池进一步净化，利用氧化塘净化污水是利用天然净化能力对污水进行处理的一种 有效方法，在美国污水处理厂中氧化塘也占 有较大的比重但此法运行效果受到气候因 素影响，出水也容易含有大量藻类，不容易被 去除，仍将造成下游水体的富营养化推荐 水生植物池可以选用凤眼莲，它具有良好的 净化性能，不仅对多种污染物，氯磷等营养元 素有很强的吸收刑用能力，还可吸收分解酚 等有机物，对重金属也有极强的富集能力，对 卤代有机物,ddt等也有很高的处理效果，而 且风眼莲有较强的适应

13、生存能力和较高的生 长速度及产量此外，凤眼莲易于收获，个体 较大窑易与水分离收获的水葫芦经过有关 院校试验可与污水污泥混合厌氧处理，投放 到消化池中，还可提高消化池单位物料产气 率水生擅物池要采用大棚保温，在正常情 况下冬季，早春大棚内外温差可在j5°c以 上，而且与农地上大棚不一样农地上地温 也低，我们在水生植物池中膜下覆盖的是流 动的jo°c左右不冻的污水，污水的流动源源 不断地带来一定的热量，将比一般农地太棚 内外温差遇;要大，对水生生物生长及对污水中碳化氯化，硝化细菌都有促进作用.根据以上思路及改变的工艺，如采用上43述人工生物处理与天然生物处理相结合的处足农业上耍

14、求?城市污 水，榻泥经过城市污理工艺，经初步推算达到的水质是完全可满水处理厂处理后如进行 农田灌溉，在水质指足i996污水综合排放的标准由于经过较标上如何控制?还存在什么 问题?在处理厂长时间的停留匀质，稳定再排出，不论是岀岀水输送到农出过程中，会 否再受到已被污水回用还是排到水体河湖都是可以比较放心染土壤的二次污染?结 合目前节水的需要，的以何种形式进行灌溉，在水量，水质上又如何以上建议所提的各个工艺推荐的单元设加以控制?灌溉后采用什么 监测手段以保证施，在国内外大都有过很多的研究是参考国农产品符合卫生标准? 污泥出厂后由哪个部内外实践或实验的数据来进行的推算和设门进行什么工作,以符合 农业

15、施肥的标准？想，并留有一定的余地，因此是比较安全可行污泥的干化储存运输直至实施到农田如何的但由于是综合的工艺，将一些成熟的单保持或提高质量，以及对施肥如何控制对作的工艺加以如此的串连是过去所未有的物的影响等等，尚有许多在 实际中会出现的因此建议有兴趣的同行可以加以补充发挥问题需要我们加以研究. 因此建议把我市环或提出吏好,更完善的方案通过进行一些保，市政，环卫，水利，农业各 行业中有关污水小试冲试加以验证,选择在不同条件下适用利用的科研，管理，监测 部门组织起来，设立一的范围，如比设想的效率还有所提高尚可筒一个一条龙的课题，在回 用前作好充分估计.化部分工序或缩小某部分工序的比重工程完舌在试运

16、行中对出现 的问题共同进这次提出这个不成熟的设想自知其中行分折,属哪个行业科研部门 应继续工作的，还有许多有待进一步研究探讨的问题在此由那个部门加以解决再 通过实践进一步明确贝是想起个抛砖引玉的作用欢迎本市的同如何分工合作，互相衔接, 订出分段指标逐个行专家们围绕这方面存在问题，广开思路，互接力完成至满足应用为 止可以先从一个典相启发，使我们天津市的水环境污染得到进型示范区开始该小区的 来水比较简单出水步的治理,并使污水作为水资源得以二次也正待解决排水出路也具 备有进行处理新用从而解决我市水资源短缺的部分闻题工艺研究及进行污灌的条 件将来建成后结5.2关于科研的组织工作合排水规划，在可能一劳永逸的地区进行试 各行各业结合起来设立一个一条龙科点如市区西部复康路，王顶堤, 华苑小区系技攻关课题以把排放的城市污水污泥最后统，这一片大部分是主活 区或是新建小型工充分利用到农业上为总日标，以送到农脚进业,目前水量不太如按原 规划集中到南运河行污灌收到无害的农作物并进行评价作为最边的