二、城市污水處理技術發展
1、城市污水處理工藝
我國城市污水處理技術從“七五”國家科技攻關開始逐步進行研究。“七五”和“八五”攻關項目在氧化塘、土地處理和復合生態系統等自然處理技術方面的研究較多,以這些成果為設計依據。建立了一些氧化塘、土地處理城市污水示范工程。在人工處理技術方面,“八五”對高負荷活性污泥、高負荷生物膜、一體化氧化溝技術進行了深入研究,引進、開發了A/B、A/A/O、A/O、B/C、SBR等處理工藝,研究成果已被應用于大批污水處理廠;城市污水廠污泥處置問題在“九五”科技攻關中受到重視,并配套開發成套的污泥處理。“九五”期間工藝技術研究重點為中小城鎮簡易有效污水處理實用的成套技術,解決人工處理能耗高、自然處理占地大等問題。
經過“七五”、“八五”和“九五”期間的努力,我國在城市污水處理技術方面取得了較大的成就,攻關成果豐碩。就工藝技術的廣度而言,與國際上的差距已經縮小。目前在水污染治理技術上,已能提供下列技術的工藝參數。傳統活性污泥法技術包括傳統法、延時法、吸附再生法和各種新型活性污泥工藝,如:SBR、AB法和氧化溝技術等等;A-O法和A2-O技術;酸化(水解)-好氧技術;多種類型的穩定塘技術;土地處理技術等等。這已經可以滿足大多數城市污水污水治理的要求。
2、城市污水處理技術問題討論
從20世紀60-70年代,氧化溝和SBR工藝發展迅速,近年來成為我國城市污水處理廠占主導性的工藝。而曝氣生物濾池和一級強化工藝是國際上20世紀80年代末、90年代初新開發的、具有發展潛力的有效城市污水處理工藝。城市污水處理新工藝——水解-好氧生物處理工藝是我國自主知識產權的工藝。我國在近年引進了很多國外的新工藝,建立了相當多的工程,這些工作是我國在城市污水領域的寶貴財富,應該對此進行系統的總結。但我國的污水處理技術研究以單項研究為主,且偏重于工藝研究,缺乏足夠的系統性、完整性,也缺乏綜合性的比較研究和技術經濟評價體系。這也是近年來,首先流行AB工藝,然后流行三溝氧化溝,以及其他形式的氧化溝,目前又在流行SBR工藝的原因所在。缺乏全面和綜合比較能力,在很長的一段時間內國外的新技術和新產品就不斷沖擊國內市場,國產技術總是無法在市場上占有一席之地。
從另一方面講,目前我國城市污水處理廠普遍采用的工藝為普通活性污泥法、氧化溝法、SBR(間歇式活性污泥)法、AB法等,這與美國、德國等發達國家所采用的技術與工藝幾乎處在同一水平上,而我國的國民生產總值遠遠低于上述國家。上面各項技術是國外在水污染控制中,被證明是行之有效的技術。但以上的技術并不一定是先進的技術,特別并不一定都完全適合我國的國情。
例如:目前國內大多采用國外引進的氧化溝、延時曝氣的SBR等工藝。延時曝氣是一種低負荷工藝,對于我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家,是否適合推廣這種低負荷的活性污泥工藝是值得推敲的問題。首先,低負荷的曝氣池的池容和設備是中、高負荷活性污泥工藝的幾倍,所以相應的投資要高數倍;其次,延時曝氣對污泥是采用好氧穩定的方法,其能耗比中、高負荷活性污泥要高40~50%左右;能耗增加固然帶來了直接運行費的增加,同時還要增加間接投資。據資料報道目前每kW發電能力脫硫需要投資1000美元,則每萬噸污水增加的脫硫投資需要70萬元。如果按脫硫投資為電站投資10%計,則增加的電廠投資為700萬元,這接近污水處理單位投資的50%.從可持續發展角度講,采用延時曝氣的低負荷工藝,如氧化溝工藝等等是不適合中國國情的。
從城市污水污泥處理和處置方面,在我國還剛剛起步與國外先進國家相比尚有較大差距。隨著大量污水處理廠的投產,污泥產量將會有大幅度的增加。污泥厭氧消化的投資高,污泥處理費用約占污水處理廠投資和運行費用的20-45%.并且污泥厭氧消化處理技術較復雜。在我國僅有的十幾座污泥消化池中,能夠正常運行的為數不多,有些池子根本就沒有運行。這也是導致我國近年大量采用帶有延時曝氣功能的氧化溝等技術的原因。所以采用有效(高負荷)、低耗污水處理工藝的關鍵之一是解決城市污水廠污泥處理技術,可以講今后我國城市污水工藝的進步在很大程度上取決于污泥處理和利用技術的進步。能否解決好污泥問題是污水凈化成功與否的決定性因素之一。為了解決這一問題有必要加強污泥處理與利用的研究。從污泥最終處置的出路來看,污泥農用從我國具體情況來說是最為可行和現實的處置方案。結合污泥的最終處置考慮污泥堆肥和利用,是適合我國國情的污泥處理工藝另外一條技術上可行,經濟是有利的技術途徑。
由于我國經濟發展水平還較低,資金匱乏,投資力度不足等諸多因素,導致目前發達國家大批水處理環保企業采取貸款方式,大舉進軍我國水處理環保市場。1988年以來,我國開放了城市基礎設施的建設,給水排水利用外資建設項目共約200個,總金額達78億美元。由于外資的利用,特別是利用了歐洲發達國家的政府貸款(只能用于購買貸款國的設備),雖然推動了一批現代化污水處理廠的建設,但是增加了工程投資(國外設備的價格一般是國內設備的4-6倍)和今后的日常維護費用(需要外匯更新配件)。同時也嚴重抑制了國內污水處理設備制造業的發展。由于技術和資金投入不足使國內污水處理設備無法達到國際水平。但總體上我國機電設備制造業經過適當重組、調整和改造是能夠制造所需的污水處理成套設備的。目前,我國城市污水處理約90%來自于國際各種貸款,基本被國際各大公司所占領。 (考試大二級建造師編輯整理)