國內(nèi)外污水處理的現(xiàn)狀及對策

1、國內(nèi)外污水處理的現(xiàn)狀及對策國內(nèi)外污水處理的現(xiàn)狀及對策1分析污水處理的必要性 1.1水資源面臨的危機(jī)目前，隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及人口數(shù)量的增加，人們有了逐漸增加的水資源需求，因此，很多國家都面臨著缺水的危機(jī)，也在很大程度上限制了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是，因?yàn)殚_發(fā)水資源有著多部門性，這對于綜合利用水資源有著很大的妨礙，加深了水資源供需之間的矛盾。目前，應(yīng)該迫切解決綜合管理并利用、保護(hù)水資源的相關(guān)問題。 1.2污水處理的必要性分析現(xiàn)階段，我國有著非常稀缺的淡水資源，也面臨著逐漸嚴(yán)重的水資源危機(jī)，我國人均的水資源占有量在世界上的排名在一百一十名，僅僅為平均水平的四分之一。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)，我國城市當(dāng)中的生活

2、方面污水排放量基本上占到了一半的排放總量，很多年之前我國處理污水的基本重心是對處理工業(yè)污水，現(xiàn)在對該重心進(jìn)行了徹底的改變?，F(xiàn)在，處理污水的實(shí)際過程有著非常復(fù)雜的工藝，我國相對于國外來講，各個(gè)工藝段的相關(guān)設(shè)備都比較落后，在處理污水的實(shí)際過程當(dāng)中會受到很多外界因素的嚴(yán)重影響。在我國，對于污水廠有著比較高的要求，已經(jīng)制定出了比較嚴(yán)格的國家出水標(biāo)準(zhǔn)，并在逐漸提高污水廠能耗方面的要求。這就需要更高的污水處理的技術(shù)。2國內(nèi)外污水處理研究現(xiàn)狀 1國內(nèi)污水處理研究現(xiàn)狀在發(fā)達(dá)國家，污水處理效率比我國高出一大截，我國污水處理事業(yè)發(fā)展緩慢的原因有三點(diǎn)： 一是落后的污水處理工藝。我國的污水處理技術(shù)主要實(shí)參考國外的污水

3、處理工藝，但與國外同期的技術(shù)發(fā)展水平有相當(dāng)大的差距，有處理效率不高、自動化程度偏低、能量消耗較大等問題；二是投入資金不足造成的資金短缺問題。相較于發(fā)達(dá)國家而言，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平還有待提升，污水處理能力較低在資金方面表現(xiàn)為大規(guī)模的污水處理廠建設(shè)投資不太可能，另外，污水處理廠的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用也比較高；三是管理能力不夠。傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)較為繁瑣，相較于國外的操作人員而言，我國的操作人員在管理水平以及技術(shù)素質(zhì)上顯然還是有一定的差距的，這就是我國部分污水處理廠不能正常的進(jìn)行運(yùn)行的原因之一。就污水處理工藝而言，我國的污水處理技術(shù)經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期。一是七五時(shí)期，這個(gè)時(shí)期是指國家對復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)以及氧化塘等自然

4、技術(shù)處理方面做了科技攻關(guān)；二是八五時(shí)期這個(gè)時(shí)期國家深入研究了一體化氧化溝以及高負(fù)荷活性污泥，并引進(jìn)了相關(guān)處理工藝，如sbr、a2o、ao、ab等；三是九五時(shí)期，這個(gè)時(shí)期主要對占地規(guī)模以及能耗等問題做出了解決，并探討了成套的污水處理技術(shù)。我國經(jīng)過這三個(gè)時(shí)期的努力，在污水處理工藝上取得了長遠(yuǎn)的進(jìn)步，幾乎達(dá)到了發(fā)達(dá)國家的水平，大多數(shù)的污水處理要求被滿足。但是，我國缺少系統(tǒng)的、完整的污水處理技術(shù)上，其引進(jìn)的污水處理技術(shù)不一定適用我國的國情。 2國外污水處理研究現(xiàn)狀發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)70年代就達(dá)到了污水處理的二級處理水平，其中，世界上建設(shè)污水處理廠最多的國家是美國。但是，二級處理因其能耗高、運(yùn)行費(fèi)用以及

5、投資建設(shè)費(fèi)用較大等缺點(diǎn)，發(fā)達(dá)國家開始對傳統(tǒng)的工藝流程進(jìn)行改進(jìn)以及新技術(shù)的研究，其中，污水處理利用技術(shù)收到很大程度的重視。國外的污水處理技術(shù)主要有sbr法、電磁化法、隔膜吸附過濾法、生物降解法以及活性污泥法等，其污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格。其中，應(yīng)用最為廣泛的方法是活性污泥法，主要是應(yīng)用在大型的城市污水廠當(dāng)中。比較發(fā)達(dá)的國家在廣泛普及二級處理之后，投入了大量的科研力量以及資金來對處理污水的設(shè)備的運(yùn)行、檢測以及管理進(jìn)行了有效的加強(qiáng)，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了很多高科技的技術(shù)應(yīng)用。在上個(gè)世紀(jì)的七十年代美國開始進(jìn)行自動控制污水處理廠，現(xiàn)在處理污水的工廠大部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動控制以及測試。3建立污水處理系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

6、的基本內(nèi)容目前，我國有了逐漸增加的污水的處理系統(tǒng)，在整個(gè)處理污水的相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中，污水的處理技術(shù)有著逐漸重要的作用，所以建立合理的污水處理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型也越來越重要，數(shù)學(xué)模型主要包括下面幾個(gè)方面的內(nèi)容： 水力過程的數(shù)學(xué)模型；去除污染物質(zhì)的數(shù)學(xué)模型；轉(zhuǎn)移氧的數(shù)學(xué)模型；有機(jī)碳簡化的數(shù)學(xué)模型以及該模型的線性化等。4污水處理流程就城市污水處理為例，簡單對污水處理流程做出介紹。城市污水具有收集容易、穩(wěn)定、量多等特點(diǎn)，因此，世界各國通常將處理后的城市污水作為可利用的第二水源來解決水資源緊缺的問題。隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，我國的水資源呈現(xiàn)出緊缺甚至匱乏的態(tài)勢，因此，我國緊迫需要對城市廢水進(jìn)行二次回收利用，一方面

7、可以緩解水資源匱乏造成的壓力，另一方面可以提高社會經(jīng)濟(jì)效益。 4.1污水處理方法第一，物理處理方法。物理處理方法就是通過物理作用對漂浮在水中以及懸浮在水中的物質(zhì)進(jìn)行清理且污水的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變。常用的方法有過濾法、離心分離法、重力分離法等；第 二，化學(xué)處理方法?；瘜W(xué)處理方法就是通過化學(xué)反應(yīng)對水中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化或者去除，從而產(chǎn)生凈水作用。常用的方法有氧化還原法、中和法、電解法等；第 三，生物處理方法。生物處理方法是指通過微生物對污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行氧化分解，使污水得到凈化。常用的方法有生物膜法、活性污泥法等。 4.2城市污水處理級別分類所謂城市污水一級處理，即機(jī)械處理或者預(yù)處理，主要處理

8、設(shè)備包括沉淀池、沉砂池、破碎機(jī)以及格柵等。通常情況下，一級處理只是二級處理的前期處理，只保證了二級處理能夠順利進(jìn)行，而不能保證凈化后的污水水質(zhì)。污水二級處理主要包括曝光池和二次沉淀池，是污水處理過程中最為重要的部分。污水三級處理是在一級、二級之后的處理，是深度處理，能夠去除污水中的病原體等物質(zhì)，其運(yùn)行費(fèi)用較高。5部分污水處理工藝介紹 5.1sbr污水處理工藝sbr工藝，又稱序列式活性污泥法工藝。這是由美國學(xué)者在20世紀(jì)70年代提出的，80年代，美國建立了第一個(gè)sbr污水處理廠，之后其他發(fā)達(dá)國家開始應(yīng)用研究sbr法來進(jìn)行污水處理。80年代中期，我國開始對sbr污水處理方法進(jìn)行研究。sbr方法非常

9、經(jīng)濟(jì)高效且管理便利，很適合我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。sbr工藝采用間歇操作的反應(yīng)器并按照時(shí)間順序進(jìn)行排序，包括曝氣池、初次沉淀池、二次沉淀池，很大程度上減少了處理廠的占地面積。sbr工藝分為進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、出水階段以及閑置階段五個(gè)工序。進(jìn)水階段是指污水進(jìn)入反應(yīng)池的過程，水位在未達(dá)到最高水位或者設(shè)定時(shí)間時(shí)會處于上升狀態(tài)。反應(yīng)階段利用曝氣池中的微生物呼吸作用來對有機(jī)污染物進(jìn)行分解，其中，曝氣量的大小根據(jù)溫度、水質(zhì)、水量等外界因素考慮而確定，過多或過少的曝氣量都會造成一定的問題。沉淀階段是液體和活性污泥等分離過程，出水過程一般將液體水位降至最低，從而使活性污泥達(dá)到循環(huán)利用的效果。閑置階段是指沉降階段到下個(gè)周期這一時(shí)間段。 5.2plc污水處理工藝plc控制技術(shù)，又稱可編程邏輯控制器。plc和相關(guān)模塊共同組成了plc系統(tǒng)，plc是為工業(yè)環(huán)境而量身定制的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。因其強(qiáng)大的邏輯操作性能，特別適合開關(guān)量控制，還能夠進(jìn)行模擬量控制。同時(shí)，配備的模擬量模塊可對參數(shù)進(jìn)行控制和測量，例如壓力、水位、溫度等。上位機(jī)通關(guān)連接plc自身的通訊端口來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，便于接收來自plc的數(shù)據(jù)。其中上位機(jī)不參與過程控制，只進(jìn)行監(jiān)控和系統(tǒng)管理，其要求是計(jì)算速度快、儲量大的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成。具體工作包括顯示工藝流程動態(tài)、故障報(bào)警、打印報(bào)表等