某城镇新概念污水处理厂工艺设计文献综述

 2023-08-24 05:08

文献综述(或调研报告):

国内污水厂发展现状

自1984年我国第一座大型城市污水处理厂在天津建成并投入运行开始,我国城市污水处理事业经历了30多年的高速发展并取得了巨大成就。自2015年国务院发布实施《水污染防治行动计划》[1]以来,全国水环境质量持续改善,截至2018年底,全国城镇建成运行污水处理厂4332座,污水处理能力1.95亿立方米/日[2]

如今,我国水污染治理行业已成为从业人数最多、技术门类最齐全、各类业态最成熟的环保产业。污水处理工艺从最初的一级处理、后来的二级处理发展到现在的三级处理,从简单的消毒沉淀到有机物去除、脱氮除磷再到深度处理再生回用。与此同时,随着我国多数城市水资源日益紧缺和水环境污染加剧,污水处理事业也逐渐从达到污水达标排放要求的污水处理厂向满足各类再生回用标准的再生水厂转变。

污水处理行业取得巨大成就的同时也同样隐存着短视、粗放乃至劣质。首先,污水处理行业作为“绿色家族”的天生一员,却与可持续发展理念渐行渐远。我国大部分污水处理厂采用了延时曝气等高能耗工艺,以高能耗为代价实现的污染物削减与减排,形成了“减排污染物、增排温室气体”的尴尬局面。我国现有污水处理厂设置厌氧消化设施的数量不足 3 %,在硬件上直接否定了污水潜能的开发利用。其次,在城市污水处理发展过程中,缺乏满足社会、环境可持续发展的水质标准。中国幅员辽阔,自然环境与经济发展背景千差万别。但当前的污水排放标准采用简单“一刀切”的方法处理,不利于生态敏感地区的水质保护以及缺水地区的水资源问题的根本解决,在环境保护的天平上失去了应有的份量。第三,在实践中,缺乏对人与自然和谐共处的思考与追求。主要表现在以下方面:一是污水处理厂产生的污泥与自然环境不和谐。二是污水处理厂与周边社会环境不和谐。伴随城镇化,很多污水处理厂已被围入城市社区,周边公众对污水处理过程所产生的恶臭和噪声等积怨颇深、投诉甚多,已经成为当前国内不容忽视的环境问题。[3]

国际新概念污水处理厂的发展

早在20世纪60年代,美国率先提出了具有超前思维的“21世纪水厂”概念,在加州橙县泉水谷地区采用双膜法将当地污水处理标准提升至饮用水标准,并于2002年确立“能源零消耗”的目标,对行业发展产生深远影响。

21世纪初,新加坡开发了“NEWater”工艺,通过MBR RO法,实现了污水直接或间接回用于饮用水源的深度回用,带动新加坡水业跨越式发展,目前正在研发侧流ANAMMOX工艺实现能源的可持续性。

荷兰则在2008年提出了NEWs概念,即污水处理厂要成为肥料(Nutrient)、能源(Energy)和水源工厂(Water),并成功建立了基于主流AB法、侧流SHARON ANAMMOX工艺的Dokhaven污水处理厂[4]

2014年初,由曲久辉、王凯军、王洪臣、余刚、柯兵、俞汉青等六位国内知名环境领域专家提出,要应用全球最新理念和最先进技术,以水质永续、能量自给、资源回收、环境友好为目标,在中国建设一座或一批面向2030~2040年的城市污水处理概念厂。概念厂应包含但不限于以下 4 个方向的追求:

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