我国高原污水处理厂现存问题及其展望

第$期
张培胜#等%我国高原污水处理厂现存问题及其展望
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存在问题及其原因的研究对于理解污水处理厂工 况) BECA社会特点
改善高 原 地 区 水 环 境) 保 障 高 原 水 生 态 安 全 至 关
我国西部高原地区幅员辽阔#但人口稀少#人稀)少数民族聚居的特点#
本文针对我国高原地区独有的低温)低氧)低压 等自然条件#阐述了高原污水处理厂所处环境和社会
度#酶活性的高低显著影响污染物的处理效能’’&( #酶 促反应 速 度 在 & j:& i 范 围 内# 随 着 温 度 升 高 而 加 快#且 温 度 每 升 高 ’& i# 化 学 反 应 速 率 增 加 % j : 倍 & ’ ’’I’%(
由于我国大多数的高原地区全年气温偏低#所以 高原污水 处 理 厂 普 遍 存 在 微 生 物 活 性 衰 弱 的 问 题& 如 香 格 里 拉 污 水 处 理 厂 采 用 KOVV ! F9F3,F2F1,+210= [3W=40[9[10/" 工艺处理污水#即使在全年温度最高的 夏季#其进出水水温 也 在 ’: i 以 下#KOVV 池 中 水 温 在 ’$ i 左 右 ’"( $那 曲 污 水 处 理 厂 采 用 V\Z工 艺#其 进出水水温仅维持在 ’% i左右’’!( $山南地区泽当镇 污水处理厂 采 用 O% C@工 艺# 其 水 温 长 期 处 于 ’& i 左右’<( $玉树 州 结 古 镇 污 水 处 理 厂 在 温 室 罩 的 保 证
针对高原地区的环境和社会特点#我国高原污水处 理厂 目 前 主 要 采 用 O% C@! 2*20-.b,FI2*.Q,FI.Q,F") V\Z
! *’& i" 时间比较长#空气中的含氧量是东 部 平 原 地区的 <&>j;&>’$( &
![0JW0*F,*4b21FE -02F1.-" 系列工艺以及氧化沟系列工 艺 ! 种’<( #各工艺概况及主要优缺点如表 ’ 所示&
表 BA高原污水处理厂主要工艺概述
#84F;B A #M;9>HH>K67;86H;K6I7>9;55;5>NIF86;8G=856;=86;767;86H;K6IF8K65
工艺名称 O% C@
概况
优点
缺点
代表性污水厂
厌氧)缺 氧)好 氧 ! 种 不 同 工艺流程简单#总水力停留时间 沉淀池要防止发 生厌 氧)缺 氧 状 态# 玉树州结古 镇 污水处 理 厂)山 南
@A引A言 随着西部大开发战略的深入推进#西部高原地区
正经历着大规模的开发与建设#迎来前所未有的发展 机遇& 但与此同时#青藏铁路的开通)人口的涌入)工 厂建设以及道路桥梁工程等人为活动给当地环境带 来了不小的压力#过程中产生的生活和生产污水对高 原地区水源的污染不可忽视’’( & 高原地区环境容量 小#河湖水体 的自 净 能 力 差# 水 体 一 旦 被 污 染 就 难 以 恢复& 污水处理厂是各类污水排入自然环境前必经 的人工强化处理场所#污水处理厂是否正常运转直接 关系着水污染治理的最终成果#对于高原地区河湖水 环境的保护有着至关重要的作用&
K.33040.Y)*+,-.*/0*1# L0E2,T*,+0-[,19# 72*D,*4%’&&(;# KE,*2"
’4567896% A* -0F0*1902-[# 1E0-0E2[b00* 2* 0Q^3.[,+04-._1E ,* 1E0JW2*1,19.Y_2[10_210-1-021/0*1^32*1[,* 1E0_0[10-* ^32102W 2-02,* KE,*26L._0+0-# ._,*41.1E0W*,JW0^32102W F3,/210FE2-2F10-,[1,F[2*= [.F,23FE2-2F10-,[1,F[# 1E0-02-0 +2-,.W[^-.b30/[,* 1E0F.W-[0.Y.^0-21,.* 2*= /2*240/0*1.Y_2[10_210-1-021/0*1^32*1[# _E,FE E2[b00* 211-2F1,*4/.-0 2*= /.-02110*1,.* Y-./ -0[02-FE0-[6\2[0= .* 1E0W*,JW0*21W-23F.*=,1,.*[.Y1E0^32102W 2-02,*F3W=,*43._10/^0-21W-0# 3._ .Q940* 2*= 3._^-0[[W-0# 1E,[2-1,F302*239[0[1E0^-.b30/[2*= -02[.*[=W-,*41E0.^0-21,.* 2*= /2*240/0*1.Y_2[10_2101-021/0*1^32*1[1E0-0.Y# 2*= ^-0[0*1[^-2F1,F23[W440[1,.*[2*= ^-.[^0F1[.Y1E0^32102W _2[10_210-1-021/0*1^32*1[,* KE,*26 :;<=>7?5% ^32102W$ _2[10_210-1-021/0*1^32*1$ 3._10/^0-21W-0$ 3._.Q940*$ [3W=40bW3a,*4
缩)脱水后处置
大通县污水处理厂)康定县城市 污水 处 理 厂 ! @-b23氧 化 沟 " ) 西 宁市第二污水处理厂! 卡鲁塞尔 氧化沟"等
CA高原污水处理厂存在的问题 CEB A 低 温 引 发 的 问 题 CEBEB # 微 生 物 活 性 衰 弱
温度作为微生物生长的重要生态因子#对微生物 生长繁殖与代谢活性具有深远的影响& 根据微生物 学理论#大多数微生物在温 度 k’$ i 时 活 性 正 常#: j ’$ i时活性明显下降#t: i 时生理活性极低 ’"( & 一 般情况下#脱氢酶活性! ?LO" 代 表 微 生 物 活 性#很 多 学者在实验中设置了不同温度等级的生物膜反应器# 结果发现温度较 低 的 反 应 器 中 ?LO也 较 低#证 实 了 低温对微生物活性具有负面影响’;( & 在微生物降解 水中污染物的过程中#微生物胞内酶和胞外酶的催化 作用起着主 导 作 用’(( #而 酶 对 温 度 有 着 极 高 的 敏 感
际情况提出切实可行的建议#展望了我国高原污水处 占总人口的 :<>#还包括门巴 族)珞巴族等少 数民 族&
理厂未来的发展方向&
西藏农牧业人口约占西藏总人口的 ;&>以上#农牧 业
BA高原污水处理厂所处的环境和社会特点
总产值约占工农业总产值的 ;&>以上#城镇人口所 占
BEB A 环 境 特 点
比例较少#其工业化水平也较低& 因此#高原污水处理
我国高原地区主要包括西藏自治区)青海省)云 厂主要处理城镇产生的生活污水#工厂生产废水处理
南省的西部以及四川省的西南部#与东部低海拔平原 量较少#而且污水处理总量和处理负荷都较低&
地区相比#这些地区的海拔高)空气中含氧量低)气 压 BEDA高原污水处理厂主要工艺概述
低#城市平均海拔在 %%&& /以上#有个别城市海拔超 过 !&&& /& 此 外# 高 原 地 区 气 候 寒 冷# 年 低 气 温
研究显示#生物脱氮过程中最为关键的一环是硝 化过程’’$( #而硝化反应效能取决于硝化细菌的活性# 影响 硝 化 细 菌 活 性 的 因 素 有 很 多#例 如 ^L)盐 度)溶 解氧以及温度等#其中温度是影响硝化效果最重要的 因素 ’’<( &
;:
环#境#工#程
第 !" 卷
下冬季温度也只有 < i左右& 受水温影响#这些污水 处理厂中微生物的生长受到抑制#代谢外源物质能力 降低#污泥中的生物量普遍较低& 温度作为微生物生 长和存活的最重要因素之一#对个体生物的生长)繁 殖)代谢以及生物物种分布和微生物数量起着决定性 作用& 如果微生物无法适应温度#它的生理特性和物 种就会发生改变#最终导致微生物死亡#污水处理效 果持续下降’’:( & CEBEC # 硝 化 与 反 硝 化 反 应 受 到 抑 制
经济主要以农牧业生产为主& 以我国西部最大的高 原***青藏高原为例#其面积为 %:& 万 a/% #约占全国
特点#对高原地区 污 水 处 理 厂 运 行)管 理 方 面 产 生 的 面积的 %$>#总 人 口 在 ;&& 万 左 右#不 足 全 国 的 ’>&
问题和原因展开分析#并结合我国高原污水处理厂实 青藏高原是以藏族为主的少数民族聚居区#藏族人口
的环境 条 件 和 不 同 种 类 微 短#V5A一 般 少 于 ’&& /SC4# 通 以 避 免 池 中 发 生 反 硝 化 作 用 产 生 氮 地区泽当 镇 污 水 处 理 厂) 格 尔 木
生物菌群的有机配合#能够 常不会发生污泥膨胀
气#影响泥水分离 效 果) - 聚 磷 菌 . 发 市 污 水 处 理 厂 ! 改 良 O% C@ 工
去除有机物)脱氮除磷
生再次厌氧释磷而影响出水水质 艺" )西宁市第三污水处理厂等
V\Z 系 列 集进水)反应)沉淀)出水 于 容积可变) 操 作 灵 活# 对 水 力 负 自动化控 制 要 求 高)排 水 时 间 短# 并 那曲污水 处 理 厂) 香 格 里 拉 污 水
工艺
一体#而 不 需 要 初 沉)二 沉 荷变化的缓冲性能较强
第 !" 卷#第 $ 期 %&’( 年 $ 月
环#境#工#程 )*+,-.*/0*123)*4,*00-,*4
5.36!" # 7.6$ 829#%&’(
我国高原污水处理厂现存问题及其展望
张培胜#李#轶#王龙飞
! 河海大学 环境学院 浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室#南京 %’&&(;"
摘要!近年来"我国西部高原地区的污水处理厂数量呈现+ 井喷式, 增长现象"但由于高原独特的气候特征以及社会特 点"污水处理厂在运行和管理过程中存在诸多问题"正得到越来越多研究者的关注! 针对高原地区独有的低温’低氧’ 低 压 等 自 然 条 件 "对 高 原 地 区 污 水 处 理 厂 运 行 ’管 理 方 面 产 生 的 问 题 和 原 因 展 开 分 析 "结 合 我 国 高 原 污 水 处 理 厂 实 际 情况提出了切实可行的建议"并且对我国高原污水处理厂未来的发展方向提出展望! 关键词!高原$污水处理厂$低温$低氧$污泥膨胀
?@A%’&B’!%&$ CD6ED4F6%&’(&$&’<
S+$/)-$01,00$!( !( /^$0#$(* "+!ST/%0’(- "+!0"/1#0!)"T’#/’, .’0#/.’#/+ #+/’#%/(#"T’(#0$( 12$(’
HLO7G]0,I[E0*4# SAN,# UO7GS.*4IY0, ! R09S2b.-21.-9.YA*104-210= Z04W321,.* 2*= Z0[.W-F0?0+03.^/0*1.* VE233._S2a0[# 8,*,[1-9.Y)=WF21,.*#
且排水时要求不搅动沉淀污泥层#对 处理厂! KOVV 工艺" 等
池及污泥回流
滗水器的要求很高
氧化沟系 列工艺
污水和活性污泥在呈封闭 构造简单#工作稳定可靠#易于 水力停留时间及污泥龄较长
的环形 曝 气 渠 道 中 不 断 循 维护管理#除碳)脱氮功能较高#
环流动
剩余 污 泥 量 少 且 稳 定 #可 直 接 浓
长期以来#由于技术欠缺)资金匮乏等问题#我国
收#稿#日#期#%%&#’; c#&"#c&<#
高原地区一直没有完备的污水处理 设 施& %&&; 年 ; 月#中德合作的昌 都 污 水 处 理 厂 建 成# 是 世 界 上 首 座 成功采用生化处理城镇污水项目的高原污水处理厂# 结束了我国高原地区没有污水处理厂的历史& 在成 功借鉴昌都污水处理厂的经验之后#拉萨)那曲等地 也陆续建设了本地区的第 ’ 座污水处理厂’%( & 青海 玉树州结古 镇 污 水 处 理 厂 海 拔 高 达 !<;’ /# 是 当 前 世界上海拔最高的污水处理厂#在同等规模企业中一 次处理污水能达到最高标准#同时也是处理污泥含水 率最高的污水处理厂& 这些高原污水处理厂虽然能 够处理一部分污水#但由于地处高原#污水处理厂出 水质量时常 难 以 达 到 污 水 排 放 标 准’!( # 与 低 海 拔 地 区的污水处理厂相比存在能耗高)适应性能差)处理 效率低等 特 点’:( & 因 此# 关 于 高 原 污 水 处 理 厂 当 前