隨著城市化程序的加快和對水環境質量要求的提高,城鎮及農村生活汙水處理受到廣泛關注。與此同時,隨著科技的發展和技術的進步,分散式汙水處理設施實現了裝置化、小型化,已經發展成為成熟的以節能化、生態化、景觀化為方向的汙水分散處理技術。
雖然目前全球城市化已十分明顯,但仍有近30—35億人口居住在農村,這些人中有相當一部分的生活條件還比較差,甚至還沒有合適的汙水處理系統。汙水處理系統可分為集中式和分散式,傳統的汙水處理廠屬於集中式汙水處理系統,適用於人口稠密的城市地區。而在人口分佈稀疏的農村地區採用集中式汙水處理,則會因為建造汙水廠花費的巨大錢財,而讓這些本來就經濟欠發達的地方再次背上債務負擔。此時,分散式汙水處理系統將是一個更合適的選擇。萊特萊德石家莊水處理裝置公司是集研發、設計、生產、銷售安裝、除錯及售後服務企業。
分散式汙水處理系統不僅適用於欠發達的發展中國家,在某些情況下,它同樣適用於發達國家。近年來,發達國家的城市中心人口密度正在逐漸下降,人們逐步開始向城市邊緣分散定居,而此時如果建造集中式汙水處理廠將不再合適。根據聯合國環境署2002年統計資料,美國有25%的人口已在使用分散式汙水處理系統。
本文將探討對比幾種典型的分散式汙水處理技術的優缺點與適用性,以及如何進行技術選擇與如何打破工程應用瓶頸。
傳統與新型分散式汙水處理工藝
1
傳統式工藝
傳統分散式汙水處理技術包括溼地、好氧工藝(MBR、BCR等)、厭氧工藝(UASB等)。
2
新型工藝——生物質濃縮反應器
BCR的結構設計為一個曝氣反應器,反應器底部進行微孔曝氣,廢水和微生物在反應器內呈懸浮態,出水為重力流。在帕維亞大學的試驗中,BCR反應器採用PorexTM radial filter進行固液分離,孔徑為5—20μm。由於介質表面的粗糙度,有可能形成2—3釐米水頭損失。
根據帕維亞大學的實驗結果,採用BCR反應器,COD去除率為93—97%,脫氮率為75—79%。需要注意的是,實驗流量只有22L/(m⊃3;·d),遠低於最大操作流量(10—50 L/m⊃3;·d),因此,實驗期間系統過濾能力基本穩定,無需反衝洗的前提下,可以穩定執行1年左右。而實際執行條件下,常用膜材質的孔徑約為0.1μm,3個月後系統過濾能力降低77%,需要更換膜或者進行再生。帕維亞大學也指出,實際執行結果有可能會與實驗結果相差較大,具體處理效果取決於膜的種類、汙水組分與操作工況。
3
分散式汙水處理的可持續性分析
所謂“最合適的技術”包括經濟最優、環境友好、技術穩定、公眾認可等特性。設計“可持續性技術”需要從以下維度綜合考慮:
(1)健康與衛生:將可能影響公共衛生的病原體和有害物質的風險降至最低;
(2)能源與資源:考慮建設和執行所消耗的能源和資源,以及能回收利用的資源(例如將水、營養物返還農業),同時綜合考慮再生資源(例如沼氣);
(3)技術:最大程度地發揮技術功能,確保整個系統的構建、執行和監控。同時,要考慮技術應對電力供應、水資源短缺、洪澇等緊急事件時的穩健性和盲點,以及技術對於現有基礎設施或社會經濟發展的靈活性與適應性;
(4)經濟:家庭以及社群的經濟承受能力,包括建設、執行、維護和必要的投資成本;
(5)社會文化和制度:社會接受度、便利性、合法合規。
分散式汙水處理系統滿足以上全部維度要求,除此之外,還有佔地緊湊、執行靈活等。所以,分散性汙水處理技術屬於可持續性技術,實際工程中具體工藝的選擇需要綜合考當地的氣候、地域、汙水水質、當地水資源與回用需求等特性。
隨著城市化程序的加快和對水環境質量要求的提高,城鎮及農村生活汙水處理受到廣泛關注。與此同時,隨著科技的發展和技術的進步,分散式汙水處理設施實現了裝置化、小型化,已經發展成為成熟的以節能化、生態化、景觀化為方向的汙水分散處理技術。
雖然目前全球城市化已十分明顯,但仍有近30—35億人口居住在農村,這些人中有相當一部分的生活條件還比較差,甚至還沒有合適的汙水處理系統。汙水處理系統可分為集中式和分散式,傳統的汙水處理廠屬於集中式汙水處理系統,適用於人口稠密的城市地區。而在人口分佈稀疏的農村地區採用集中式汙水處理,則會因為建造汙水廠花費的巨大錢財,而讓這些本來就經濟欠發達的地方再次背上債務負擔。此時,分散式汙水處理系統將是一個更合適的選擇。萊特萊德石家莊水處理裝置公司是集研發、設計、生產、銷售安裝、除錯及售後服務企業。
分散式汙水處理系統不僅適用於欠發達的發展中國家,在某些情況下,它同樣適用於發達國家。近年來,發達國家的城市中心人口密度正在逐漸下降,人們逐步開始向城市邊緣分散定居,而此時如果建造集中式汙水處理廠將不再合適。根據聯合國環境署2002年統計資料,美國有25%的人口已在使用分散式汙水處理系統。
本文將探討對比幾種典型的分散式汙水處理技術的優缺點與適用性,以及如何進行技術選擇與如何打破工程應用瓶頸。
傳統與新型分散式汙水處理工藝
1
傳統式工藝
傳統分散式汙水處理技術包括溼地、好氧工藝(MBR、BCR等)、厭氧工藝(UASB等)。
2
新型工藝——生物質濃縮反應器
BCR的結構設計為一個曝氣反應器,反應器底部進行微孔曝氣,廢水和微生物在反應器內呈懸浮態,出水為重力流。在帕維亞大學的試驗中,BCR反應器採用PorexTM radial filter進行固液分離,孔徑為5—20μm。由於介質表面的粗糙度,有可能形成2—3釐米水頭損失。
根據帕維亞大學的實驗結果,採用BCR反應器,COD去除率為93—97%,脫氮率為75—79%。需要注意的是,實驗流量只有22L/(m⊃3;·d),遠低於最大操作流量(10—50 L/m⊃3;·d),因此,實驗期間系統過濾能力基本穩定,無需反衝洗的前提下,可以穩定執行1年左右。而實際執行條件下,常用膜材質的孔徑約為0.1μm,3個月後系統過濾能力降低77%,需要更換膜或者進行再生。帕維亞大學也指出,實際執行結果有可能會與實驗結果相差較大,具體處理效果取決於膜的種類、汙水組分與操作工況。
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分散式汙水處理的可持續性分析
所謂“最合適的技術”包括經濟最優、環境友好、技術穩定、公眾認可等特性。設計“可持續性技術”需要從以下維度綜合考慮:
(1)健康與衛生:將可能影響公共衛生的病原體和有害物質的風險降至最低;
(2)能源與資源:考慮建設和執行所消耗的能源和資源,以及能回收利用的資源(例如將水、營養物返還農業),同時綜合考慮再生資源(例如沼氣);
(3)技術:最大程度地發揮技術功能,確保整個系統的構建、執行和監控。同時,要考慮技術應對電力供應、水資源短缺、洪澇等緊急事件時的穩健性和盲點,以及技術對於現有基礎設施或社會經濟發展的靈活性與適應性;
(4)經濟:家庭以及社群的經濟承受能力,包括建設、執行、維護和必要的投資成本;
(5)社會文化和制度:社會接受度、便利性、合法合規。
分散式汙水處理系統滿足以上全部維度要求,除此之外,還有佔地緊湊、執行靈活等。所以,分散性汙水處理技術屬於可持續性技術,實際工程中具體工藝的選擇需要綜合考當地的氣候、地域、汙水水質、當地水資源與回用需求等特性。