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鄉鎮生活污水處理成套設備
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膜系統運行成本高
MBR、UF系統的運行成本并非很高;RO系統因為有高壓泵,且需投加阻垢劑,運行成本較高。從優化設計角度入手,可從以下幾方面降低RO系統的運行成本:
(1)選擇超低壓反滲透膜
常規反滲透膜運行壓力為1.3——1.5 MPa,超低壓反滲透膜運行壓力為0.8 MPa左右甚至更低(與水溫密切相關),可節約30%以上電耗。對于大型RO系統,基本可抵消膜70%以上的年折舊費用,節約更為顯著。
(2)高壓泵配變頻器
高壓泵配變頻器除了可以減緩水泵啟動時的水錘沖擊,還可通過設定合理的運行壓力,降低閥門節流耗能,全年至少可季度性節能15%以上。
(3)合理計算阻垢劑投加量
通過分析水質數據,優化藥劑投加量,通常可節約20%甚至更高的藥劑費用。
(4)適當增加膜的數量,降低運行壓力
通過適當增大膜面積,可在一定程度上降低膜的運行壓力,降低電耗。
(5)MBR或UF產水與RO產水混用
RO 產水水質較優,通常可以與一定比例的MBR或UF產水混合,提高系統回收率,降低RO系統的運行規模,從而節約運行成本。
在污水廠中的深度處理單元,較多采用了加藥沉淀過濾的方式進行深度處理,而高效澄清池在近年來較多的應用在污水廠中的深度處理,使用其進行加藥澄清處理,使zui終出水達到一級A的出水水質標準。
高效澄清池在國內的名稱有很多,比如高效沉淀池,高效反應沉淀池,高密度沉淀池等等,這些叫法都是指的同一種處理構筑物。
在了解高效澄清池的原理之前,我們先來了解一個理論,即淺池理論。淺池理論是20世紀初,哈真(Hazen)提出,設矩形沉淀池池長為L,池深為H,池中水平流速為v,某種固體顆粒的特定沉速為u0,在顆粒*沉淀的理想狀態下,顆粒在池內沉淀到底部與水流從入口到達池體出口的時間t相等目前,我國農村污水治理還未全面展開,農村污水處理率在個位數。污水治理不好,農村衛生狀況就無法改善,水污染治理總體目標也難以實現。過去的二十多年,中國城市污水治理循著發達國家的路徑快速推進,雖有不足,但成效*。早在半個世紀前,發達國家就已完成了城市化進程,沒有中國這樣的農村。發達國家部分人口分散居住在城郊,污水進行分散治理,但污水分散治理不同于農村污水治理。總體而言,西方沒有系統的農村污水治理經驗可供借鑒,中國需要基于國情探索自己的農村污水治理之路。
鄉鎮生活污水處理成套設備宏觀層面,首先需要把握中國農村污水治理的三個特點,也是難點。一是量大,幾億人口分布在200多萬個自然村,是個龐大的系統工程。二是地區差異大,各地氣候、地貌、文化以及經濟狀況千差萬別,直接間接都會影響到污水治理效果。三是不可能大量投入,每個自然村投入100萬元建設費用、每年支出10萬元運行費用,全國總建設費用就是2萬億,每年運行費用就是2千億,這是不現實的。我國需要在把握這三個特點的前提下謹慎展開農村污水治理設施的規劃、建設與管理,并不斷總結完善,zui終探索出一條正確的農村污水治理路徑。
1、農村污水治理設施規劃
農村污水治理設施規劃包括戶內收集模式與建設布局兩個問題。
1.1、農村污水戶內收集模式
戶內收集模式與廁所改造緊密相關。種是旱廁模式。zui初,農村廁所普遍是旱廁,清掏的糞尿直接還田,生活雜排的灰水潑在院內直接滲入地下,污水不出戶,也不出村。這一原生態模式持續了千百年,雖然受到一些專家的推崇,但衛生狀況差,污染地下水,應該在新農村建設中逐步予以治理。第二種是節水廁所模式。所謂節水廁所,就是在旱廁上設置水沖裝置,用少量水將糞尿沖到化糞池,再用抽糞車定期將化糞池存儲的糞尿抽取還田。這種模式的關鍵是控制沖廁用水量,否則化糞池需要做大或抽糞車頻繁抽取。采用這種模式,好處是不需要專門建設污水收集處理設施,投資低,有一定的治理效果,但衛生狀況仍未*。第三種是衛生廁所模式,采用與城市一樣的抽水馬桶。這種模式將根本上改變農村的衛生狀況,但污水量也大了,化糞池存儲容量不足,必須建設污水收集處理設施,同時將灰水一并納入處理。抽水馬桶被*為人類zui偉大發明之一,早在1848年英國議會通過的“公共衛生法令”就規定,凡新建房屋住宅,必須辟有廁所并安裝抽水馬桶。當今世界上已將抽水馬桶普及程度作為衛生狀況的重要指標,在新農村建設中,普及抽水馬桶、實現衛生改廁,是一個必然的方向。不同的發展狀況下可采用不同的模式,但戶內實現黑水、黃水、灰水統一收集處理應是zui終標準模式。
1.2、農村污水治理設施建設布局
建設布局包括原位、小集中和大集中三種,具體取決于居住密度、村莊規模以及地形地貌等因素。原位是指每戶單獨建設處理裝置,污水就地處理;小集中是將幾戶、十幾戶或幾十戶的污水收集起來,建設處理設施就近處理,每村可能建設多座設施;大集中是將全村污水統一收集進行集中處理。采用哪種布局是個技術經濟問題。發達國家城近郊區人口居住密度很低,每戶之間相隔幾十米,采用原位治理。美國25%的人口居住在城近郊區,約2000萬個家庭采用原位治理方式,全國小集中或集中處理設施只有約10000座。日本約800萬個家庭采用原位治理方式,全國小集中或集中處理設施只有約3600座。原位治理節約了收集管網的投資,但增加了處理設施的管理難度。我國農村居住集中,戶與戶之間普遍一墻相隔或相距很近,較易集中收集,沒有必要采用原位治理方式。規模較大的村莊,可分成若干片區,每片采用小集中;規模較小的村莊,可直接采用大集中。山區或丘陵地區,當建設收集管網難度較大時,可視情況采用原位治理。
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