,即50HpMG)。懸浮生物體產(chǎn)生的濁度可限制光透入塘中,以防止藻類(lèi)生長(zhǎng)。 第二個(gè)塘中的HRT一般是3-4天。采用機(jī)械曝氣,其功率密度不足以使懸浮固體物保持懸浮狀態(tài)。這使得生物固體物在上游完全混合塘中進(jìn)行合成,然后沉淀。存在于進(jìn)水中或在上游完全混合塘中合成的懸浮固體物在污泥層中厭氧穩(wěn)定。污泥層中的厭氧過(guò)程可以減少甲烷和硫化氫,以及減少擴(kuò)散入上覆清水層的有機(jī)物。在這一層中的氧可用以氧化硫化氫和還原有機(jī)物,還可以控制塘內(nèi)臭氣的散發(fā)。通過(guò)上覆清水層的曝氣為氧化上述還原化合物,以及進(jìn)一步氧化第一個(gè)塘出水中含有的可溶有機(jī)物提供了所需的氧。通過(guò)曝氣還可提供混合上覆清水層所需的能量。把清水區(qū)HRT控制在1~2天內(nèi),以控制藻類(lèi)在第二個(gè)塘中生長(zhǎng)。用膜簾把第二個(gè)塘分成兩個(gè)串聯(lián)的池或把它隔成兩個(gè)單獨(dú)的池便可達(dá)到上述目的。
DPMC曝氣塘是簡(jiǎn)單而有效的污水處理方法,適用于較小的污水處理廠。最近Rich開(kāi)發(fā)了改進(jìn)該系統(tǒng)的方法,使其具有硝化和脫氮的功能。(Rich,1999)。
5.4.1.2先進(jìn)的一體化生物塘系統(tǒng)先進(jìn)的一體化生物塘系統(tǒng)(AIPS)是另一種生物塘系統(tǒng),先是厭氧塘然后是兼氧或好氧塘,把兩者聯(lián)接起來(lái)。在厭氧塘內(nèi)進(jìn)行最佳的厭氧予處理,同時(shí)盡可能減少臭氣的散發(fā)。處理厭氧塘出水的有高負(fù)荷氧化塘(HROP)和兼氧好氧塘等等多種方法。
AIPS處理的一個(gè)主要特點(diǎn)是一開(kāi)始的厭氧塘。該塘比較深,由下游的厭氧坑和上覆的好氧部分組成。進(jìn)水流進(jìn)入?yún)捬蹩拥牡撞?,然后向上通過(guò)積聚的污泥層。進(jìn)水中的懸浮固體物沉淀在厭氧坑中,在那里進(jìn)行厭氧穩(wěn)定。污泥層中的厭氧菌使進(jìn)水中的膠狀和溶解有機(jī)物代謝。其效果是可去除大量TSS和BOD5.厭氧坑的出水進(jìn)入上覆的好氧區(qū),對(duì)厭氧污泥層中形成的還原化合物和厭氧坑中未能去除的一部分進(jìn)水有機(jī)物進(jìn)行好氧生物降解??吭孱?lèi)和下游好氧塘回流的充氧水向該區(qū)供氧。好氧層在厭氧坑的上面有助于控制臭氣的散發(fā)。
厭氧塘出水進(jìn)入下游生物塘系統(tǒng),在那里HROP、兼氧塘、和好氧塘等多種處理方案可用。這些塘可以去除厭氧塘出水中的可生物降解有機(jī)物、消毒、和去除一定數(shù)量的營(yíng)養(yǎng)物。出水水質(zhì)主要取決于對(duì)藻類(lèi)生長(zhǎng)的控制和這部分處理系統(tǒng)的分隔。這部分系統(tǒng)可以根據(jù)工藝目的予以調(diào)整。
把常規(guī)的生物塘轉(zhuǎn)換成AIPS可明顯影響系統(tǒng)的性能。厭氧塘可有效去除BOD5和TSS,不需要輸入能量。也可以有效去除重金屬和某些氯化有機(jī)物。在厭氧坑內(nèi)硫酸鹽被還原成硫化物。硫化物可沉析進(jìn)水中的重金屬。厭氧坑內(nèi)的厭氧條件可脫去氯化有機(jī)物的氯,從而增強(qiáng)它們?cè)谙掠魏醚醪糠值纳锝到庾饔?。從進(jìn)水中排出的的懸浮固體物經(jīng)厭氧穩(wěn)定后存儲(chǔ)在厭氧坑內(nèi)。穩(wěn)定后的固體物在去除之前可儲(chǔ)存若干年。
在厭氧塘內(nèi)去除大量有機(jī)物后,可減少系統(tǒng)下游部分的負(fù)荷。因而大大提高了污水廠的處理能力。象常規(guī)生物塘一樣,出水水質(zhì)在很大程度上取決于出水中藻類(lèi)的濃度。
PETROPETRO這個(gè)詞指的是生物塘增強(qiáng)型處理和運(yùn)行,是結(jié)合有滴濾池的生物塘污水處理系統(tǒng)。滴濾池用以去除兼氧塘出水中的藻類(lèi),從而提高出水水質(zhì)。
PETRO過(guò)程中用的生物塘處理系統(tǒng)包括有結(jié)構(gòu)類(lèi)似于AIPS所用的厭氧塘,接著是一個(gè)兼氧塘。兼氧塘出水回流到厭氧塘,保持一上覆的充氧水層以控制臭氣。該過(guò)程的能量效率很高。厭氧塘可有效去除懸浮固體物和可生物降解有機(jī)物,而無(wú)須輸入能量。兼氧塘也可有效去除可生物降解有機(jī)物,并同時(shí)去除營(yíng)養(yǎng)物和鈍化病原體,無(wú)須輸入能量。然而,出水可能含有較高濃度的藻類(lèi)。
在滴濾池中去除兼氧塘出水中的藻類(lèi)。兼氧塘出水已經(jīng)過(guò)滴濾池的處理。雖然可看到系統(tǒng)內(nèi)明顯的硝化反應(yīng),但也可看到藻類(lèi)去除較差。PETRO過(guò)程發(fā)明者假設(shè)為這是因?yàn)闆](méi)有易生物降解有機(jī)物促使異養(yǎng)菌生長(zhǎng)造成的。為此,他們決定把兼氧塘周?chē)囊徊糠謪捬跆脸鏊苯訉?dǎo)入滴濾池。正如所假設(shè)的那樣,滴濾池內(nèi)生長(zhǎng)了異養(yǎng)生物體,可去除兼氧塘出水中大量藻類(lèi)。從滴濾池脫落的異養(yǎng)生物和藻類(lèi)很容易沉淀在下游的沉淀池內(nèi)。滴濾池內(nèi)也可看到硝化反應(yīng)。
PETRO過(guò)程可以大大改進(jìn)原有兼氧塘過(guò)程的出水,同時(shí)又可大大減少過(guò)程的能量需求。由厭氧塘和兼氧塘組成的生物塘處理系統(tǒng)只需要極少的能量輸入。唯一需要的能量輸入是用泵把兼氧塘出水抽回到厭氧塘,以保持充氧水表層。滴濾池也是能量有效過(guò)程。其主要的能量需求是用泵把進(jìn)水抽回到滴濾池。滴濾池的主要優(yōu)點(diǎn)是具有去除兼氧塘出水中藻類(lèi)的機(jī)理,其結(jié)果是大大提高了出水水質(zhì)。滴濾池內(nèi)也發(fā)生硝化反應(yīng),因而降低了工藝出水中的氨氮濃度。厭氧塘內(nèi)還有一些脫氮作用,因?yàn)橹辽俦徊糠窒趸膮捬跆脸鏊亓鞯絽捬跆?。如同AIPS一樣,厭氧塘內(nèi)的厭氧坑會(huì)有效去除重金屬和氯化有機(jī)物脫氯。這有利于下游兼氧塘和滴濾池的生物降解作用。
通過(guò)實(shí)施PETRO過(guò)程可大大提高現(xiàn)有污水處理廠的能力。在厭氧塘內(nèi)去除大量可生物降解有機(jī)物,因而增加了在那里處理的流量。此外,不是所有的進(jìn)水都通過(guò)兼氧塘。最后,不需要在兼氧塘進(jìn)行完全處理,因?yàn)橄掠蔚牡螢V池還會(huì)作進(jìn)一步處理。
5.4.2深度一級(jí)處理深度一級(jí)處理就是用金屬鹽使污水中的膠狀顆粒不穩(wěn)定,以及用有機(jī)聚合物把不穩(wěn)定的膠體積聚成大的可沉降的絮體,然后在常規(guī)一沉池內(nèi)被去除(Daigger和Buttz,1998)。該工藝過(guò)程的結(jié)果是可去除原污水中大部分可沉的和膠狀顆粒。完全溶解的有機(jī)物一般不能去除。至于生活污水,80-90%的進(jìn)水TSS可以被去除,同時(shí)50-60%的進(jìn)水BOD5也能被去除。由于使用了金屬鹽(鋁和鐵),也可有效去除磷。
深度一級(jí)處理有可能增強(qiáng)去除BOD5、TSS、和磷,但是不能去除氮或溶解BOD5.因此,它不能產(chǎn)生有效保護(hù)水質(zhì)的出水。深度一級(jí)處理可以是總的污水處理過(guò)程系列的一個(gè)組成部分,它包括有深度一級(jí)處理系統(tǒng)下游的生物脫氮過(guò)程。在這種情況下,采用深度一級(jí)處理可減小下游生物脫氮設(shè)施的容積。
深度一級(jí)處理只有在一種情況下可作為主要污水處理過(guò)程出水通過(guò)深海排放口進(jìn)行排海處置之前。因?yàn)樯疃纫患?jí)處理出水不宜排入淡水或回用,必須予以處置。此外,因出水未能脫氮,故不能排入沿海淺水域,否則會(huì)導(dǎo)致上述水域的富營(yíng)養(yǎng)化。需要足夠長(zhǎng)的排放口把深度一級(jí)處理后的出水運(yùn)往沿海水域以外,進(jìn)入深海水域。
最近中國(guó)有幾個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)考慮把深度一級(jí)處理作為污水處理的選擇方案。從以上可清楚看出僅有深度一級(jí)處理將會(huì)限制其應(yīng)用,只可用于深海排放。然而,這是總的處理過(guò)程系列的一個(gè)組成部分,它包括有下游的生物脫氮。如果一開(kāi)始沒(méi)有足夠資金建設(shè)整個(gè)污水處理廠,則深度一級(jí)處理可用于在特定地點(diǎn)的階段實(shí)施污水處理。在建設(shè)一期處理廠時(shí)一沉池可按深度一級(jí)模式建設(shè)和運(yùn)行。以后,可以在一級(jí)處理系統(tǒng)的下游加上生物處理設(shè)施。以后建設(shè)生物處理設(shè)施時(shí),根據(jù)經(jīng)濟(jì)情況決定是否繼續(xù)或停止向一沉池投藥。
5.4.3生物去除營(yíng)養(yǎng)物生物去除營(yíng)養(yǎng)物(BNR)是現(xiàn)代污水處理設(shè)施的一部分,當(dāng)然也是中國(guó)要建設(shè)的污水處理設(shè)施的一部分。各種BNR過(guò)程都可以去除氮或磷,或氮磷都去除。懸浮生長(zhǎng)和固定膜過(guò)程都是有效的(Grady,Daigger,和Lim,1998)?,F(xiàn)有各種工藝方案,每一種都各有利弊??磥?lái)沒(méi)有理由僅對(duì)一種懸浮生長(zhǎng)BNR過(guò)程予以標(biāo)準(zhǔn)化。相反,先對(duì)選擇方案進(jìn)行評(píng)估,如第4.3節(jié)所說(shuō)的那樣,然后再選擇最合適的過(guò)程。進(jìn)展仍在繼續(xù),如開(kāi)發(fā)了分段投料的生物除磷脫氮過(guò)程(Nolasco,etal.,1998)。該過(guò)程的好處是減小了生物反應(yīng)器的容積和混合液回流泵設(shè)施的尺寸和復(fù)雜性。另一個(gè)有意思的情況是在BNR過(guò)程中同時(shí)去除生物營(yíng)養(yǎng)物(Littleton和Daigger,1999)。
無(wú)論是否設(shè)置上游一級(jí)處理,懸浮生長(zhǎng)BNR過(guò)程都可以實(shí)施。這取決于經(jīng)濟(jì)情況和污泥處理過(guò)程。設(shè)置一級(jí)處理可讓初沉污泥發(fā)孝以提高生物除磷過(guò)程的效果。如果不設(shè)一級(jí)處理,則需另選方法來(lái)發(fā)孝污水固體物以促進(jìn)有效生物除磷。
定序間歇反應(yīng)器(SBR)也可用于生物除磷脫氮。SBR對(duì)于小型污水處理設(shè)施是成本有效的,但是對(duì)于大型處理設(shè)施無(wú)成本效益可言。
固定膜生物脫氮過(guò)程業(yè)已開(kāi)發(fā)而且是有效的。其主要優(yōu)點(diǎn)是比懸浮生長(zhǎng)BNR系統(tǒng)需要的面積少。但是,固定膜比懸浮生長(zhǎng)過(guò)程昂貴。此外,用固定膜過(guò)程需要外源碳,如甲烷,才能有效生物脫氮。用固定膜過(guò)程進(jìn)行生物除磷更難,因?yàn)殡y以實(shí)現(xiàn)生物除磷所需的厭氧好氧交替進(jìn)行。固定膜過(guò)程有明顯優(yōu)點(diǎn)的場(chǎng)合也可以應(yīng)用。但是在中國(guó)看來(lái)情況并非如此。
5.4.4消毒如5.2節(jié)的討論,通過(guò)提高污水處理控制病原體正日益受到人們的關(guān)注。按以下4級(jí)完成消毒:一是通過(guò)污水處理本身。污水處理過(guò)程通過(guò)去除帶有病原體的懸浮固體物,和讓病原體死亡來(lái)達(dá)到病原體的消除。二是通過(guò)消毒過(guò)程,包括氯氣消毒和紫外線消毒。三是通過(guò)控制出水中的顆粒物。去除顆粒物可導(dǎo)致直接去除病原體。它還可使包括氯氣和紫外線消毒在內(nèi)的消毒過(guò)程更為有效。四是在處理后的出水摻入環(huán)境的地方。例如,利用設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)散器把處理后的出水引入廣大的受納河流,使病原體在與人體接觸前便自然死亡。
今后中國(guó)必然要擴(kuò)展污水服務(wù),他將完成第一和第四級(jí)的消毒。把正規(guī)的氯氣和紫外線消毒過(guò)程納入已建的污水處理廠,有助于擴(kuò)展污水處理服務(wù)。
增加處理出水的回用與加強(qiáng)控制出水顆粒物有關(guān)。顆粒濾料的濾池是用于這方面的傳統(tǒng)單元過(guò)程。膜技術(shù)正在興起。但是,由于其成本較高,只能在特定情況下應(yīng)用。
另一個(gè)方案是利用自然風(fēng)貌如快濾池來(lái)控制增加的顆粒物。按這種方案,可將處理后出水用于砂質(zhì)土壤使之能滲入地面。根據(jù)地下水的地點(diǎn)和流量,處理出水或可流入地下水,或由淺井回收。讓出水通過(guò)以便去除顆粒物、病原體、和其他污染物。還可以用出水回灌地下水或直接回用。這一種系統(tǒng)提供了有效處理和病原體的控制,從而產(chǎn)生可以有效回用的水。
5.4.5厭氧處理可以把厭氧處理應(yīng)用于城市污水(VanHaandel和Lettinga,1994)。如果把外來(lái)水排除出去,便可以減少污水量,增加污水濃度,和提高污水溫度。所以厭氧處理是有成本效益的選擇方案。其實(shí),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)厭氧塘可用于城市污水處理,如5.4.1.3節(jié)中討論P(yáng)ETRO過(guò)程那樣,厭氧處理能減少能的需求量和城市污水處理系統(tǒng)的污泥產(chǎn)量。此外,厭氧處理還能去除有毒物,包括重金屬、氯化有機(jī)物、和其他難生物降解的有機(jī)物。中國(guó)應(yīng)跟上這方面的發(fā)展并開(kāi)展中間規(guī)模和示范性研究。
5.4.6膜技術(shù)利用膜進(jìn)行給水和污水處理正在全世界興起。人們的興趣集中在把膜生物反應(yīng)器用于污水處理系統(tǒng),用微濾或超濾膜取代常規(guī)的二沉池。用膜過(guò)濾混合液代替重力沉淀作為保持和濃縮生物體的機(jī)理。因?yàn)橛媚みM(jìn)行固-液分離可以獲得較高濃度的混合液懸浮固體物(MLSS),故可用較小的生物反應(yīng)器。由于高濃度MLSS,可以保留長(zhǎng)的固體停留時(shí)間。況且,膜法為有效去除顆粒物質(zhì)創(chuàng)造了條件,故可生產(chǎn)高水質(zhì)的出水。膜生物反應(yīng)器的出水可用于各種不同的回用方案。
盡管膜生物反應(yīng)器有這么多優(yōu)點(diǎn),由于其價(jià)格昂貴(膜的成本高),無(wú)法與常規(guī)的懸浮生長(zhǎng)生物過(guò)程的成本相競(jìng)爭(zhēng)。然而,膜生物反應(yīng)器在需要優(yōu)質(zhì)出水的場(chǎng)合是可以有成本效益的。膜的性能還在不斷改進(jìn),成本也在不斷下降,故在膜生物反應(yīng)器有成本效益的地方,應(yīng)用范圍在擴(kuò)大。這是中國(guó)應(yīng)該認(rèn)真采納的技術(shù)。
5.5固體物處理技術(shù)污水污泥的處理和處置是污水處理設(shè)施的必要組成部分。本節(jié)將討論幾種特別適用于中國(guó)的技術(shù)。要論述的題目是:固體物處置方案。好氧消化。先進(jìn)的消化方案。堿處理。太陽(yáng)能烘干。污泥濃縮和脫水。
5.5.1固體物處置方案對(duì)污水處理廠固體物處理技術(shù)的討論都必須先討論污泥回用和處置方案。這是因?yàn)楣腆w物處理的目的是固體物的最終回用和處置。現(xiàn)有各種不同的具體方案,可把它們歸納為農(nóng)業(yè)回用,填埋,和通過(guò)焚燒排入大氣。排海是過(guò)去的做法,由于對(duì)環(huán)境有害,已基本上被取消。
各種各樣的污泥包括原污泥、脫水污泥、穩(wěn)定污泥,和焚燒爐灰都可以填埋。籠統(tǒng)的說(shuō),填埋是對(duì)寶貴資源(污泥中的營(yíng)養(yǎng)物和有機(jī)物)的浪費(fèi)。填埋還會(huì)造成不利于環(huán)境的影響,如滲濾液、填埋氣、以及土地的消耗,因?yàn)檫@些土地以后不能再另作他用??傊?,不鼓勵(lì)污水污泥進(jìn)行填埋。焚燒是一種昂貴和機(jī)械密集的方案。雖然通過(guò)適當(dāng)控制空氣污染,其環(huán)境影響還算適度,但由于焚燒方案費(fèi)錢(qián)及其復(fù)雜性,故不適用于中國(guó)的情況。因此,污水污泥回用尤其用于農(nóng)業(yè)看來(lái)最適合于中國(guó)了。
通過(guò)土地應(yīng)用回用污水污泥中的營(yíng)養(yǎng)物和有機(jī)物是過(guò)去的做法。這在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)上是有利的。污泥中的營(yíng)養(yǎng)物和有機(jī)物可提供給農(nóng)業(yè),并可提高土壤的持水能力。對(duì)環(huán)境的擔(dān)心主要是存在有毒物如重金屬和病原體(U.S.EPA,1989)。如果實(shí)行有效的工業(yè)予處理防止其排入污水收集系統(tǒng),有毒物可以得到有效控制。利用下述的處理過(guò)程也可以控制病原體。另一個(gè)要考慮的問(wèn)題是污泥的穩(wěn)定,即減少了可生物降解的有機(jī)物。污泥穩(wěn)定減少了污泥回用帶來(lái)的關(guān)于美觀的問(wèn)題,以及灰蠅和嚙齒動(dòng)物對(duì)污泥的吸引力。
因此,在中國(guó)污泥處理的主要目的是經(jīng)濟(jì)回用。通過(guò)工業(yè)予處理控制有毒物。用廠內(nèi)污泥處理過(guò)程控制病原體,穩(wěn)定可生物降解有機(jī)物,以及去除水分(濃縮和脫水)以降低運(yùn)輸費(fèi)用。
5.5.2好氧消化好氧消化是過(guò)去用以穩(wěn)定污水污泥的一種過(guò)程。在傳統(tǒng)上,一直是設(shè)計(jì)為單一的工藝反應(yīng)器,加入污水污泥然后再?gòu)闹信懦鱿勰唷F貧庋b置可定期關(guān)閉,使固體物沉淀和排出上清液,并使固體物停留時(shí)間超過(guò)消化池內(nèi)的水力停留時(shí)間。污泥隨著可生物降解有機(jī)物被氧化而得以穩(wěn)定,病原體也由于自然死亡而下降了。
按這種過(guò)去式樣運(yùn)行的好氧消化池,雖然有機(jī)物穩(wěn)定了,但病原體分解差。而且由于通過(guò)硝化分解了堿度,使pH急劇下降。由于水力停留時(shí)間較長(zhǎng),冬天運(yùn)行期間好氧池的溫度也會(huì)下降。
最近,開(kāi)發(fā)了幾種改進(jìn)好氧池的方案(Bailey和Daigger,1998;Daigger,etal.,1997)。其中有:予濃縮。污泥在投入消化池以前先進(jìn)行濃縮。進(jìn)料污泥的濃度為3~5%的固體。
分階段運(yùn)行。消化池的運(yùn)行方式或是連續(xù)池式的或是半間歇式的。
好氧缺氧運(yùn)行。傳氧系統(tǒng)周期開(kāi)關(guān),曝氣期間發(fā)生硝化反應(yīng),非曝氣期間發(fā)生反硝化反應(yīng)。
通過(guò)予濃縮減少污泥量,從而減少了為達(dá)到規(guī)定的SRT所需的消化池容積。
通過(guò)減少加入消化池的水量,把燃燒可生物降解固體物的熱量用來(lái)加熱消化池,以防止冬天的低溫。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,冬天在消化池上加保溫罩,可有效增加溫度。注意,夏季氣溫高時(shí),消化池自動(dòng)加熱不得超過(guò)35oC,以避免出現(xiàn)發(fā)泡和其他運(yùn)行問(wèn)題??梢约釉谙貎?nèi)一些未濃縮的污泥以及濃縮消化污泥來(lái)保持所要求的SRT.分階段運(yùn)行為推流創(chuàng)造了條件(推流反應(yīng)器一貫比完全混合反應(yīng)器有效),從而促進(jìn)了消化和病原體的分解。當(dāng)形成推流條件時(shí),大大減少了病原體短路通過(guò)消化器的情況,可以更有效分解病原體。
周期性開(kāi)、關(guān)傳氧系統(tǒng)可產(chǎn)生反硝化作用。由于反硝化回收堿度而減少了堿的消耗量。用這種技術(shù)使pH保持中間值無(wú)論在理論或?qū)嵺`上都是可能的。硝化反應(yīng)產(chǎn)生的硝酸鹽-氮被用來(lái)穩(wěn)定可生物降解有機(jī)物,因而減少的能量需求,由于脫氮使每單位面積土地上施加的污泥量增多了。
5.5.3先進(jìn)的消化方案先進(jìn)消化這個(gè)詞指的是對(duì)傳統(tǒng)的中溫消化過(guò)程的各種改進(jìn),其中包括:兩段,酸氣操作。中溫與適溫操作。予巴氏消毒法。好氧,自熱適溫予處理兩段操作就是通過(guò)連續(xù)的消化池的運(yùn)行把形成酸的厭氧消化步驟(酸相)與甲烷生成步驟(氣相)分開(kāi)。第一個(gè)消化池在低SRTs(HRTs)條件下運(yùn)行,使顆粒物得以水解,和形成揮發(fā)酸,但只生成有限的甲烷。在第二段要有足夠長(zhǎng)的SRT(HRT)讓甲烷微生物生長(zhǎng),從而把酸相中生成的揮發(fā)酸和氣相中生成的揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化成甲烷氣。該過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)如下:由于酸相消化池內(nèi)形成的酸環(huán)境增強(qiáng)了水解作用,從而促進(jìn)了顆粒物質(zhì)的分解。促進(jìn)了病原體的分解,一是因?yàn)橄厥欠侄蔚?,二是因?yàn)樗嵯嘞貎?nèi)形成的酸性條件造成病原體迅速鈍化。減少了氣相消化池內(nèi)的發(fā)泡,因?yàn)樵斐砂l(fā)泡的物質(zhì)(如有害微生物諾卡氏菌屬)在酸相消化池內(nèi)被水解了。
適溫消化是把消化池內(nèi)的溫度保持在55oC左右,而中溫消化的溫度是35℃.適溫消化的優(yōu)點(diǎn)如下:由于溫度較高,促進(jìn)了病原體的鈍化。提高了消化率,得以使用較低的SRT值。
但是可以看出適溫條件下消化的污泥不如中溫條件下那么穩(wěn)定,也比較臭。而且用機(jī)械脫水過(guò)程往往也不脫水。
予-巴氏消毒就是先把污泥加熱到70℃并保持30分鐘,然后投入到厭氧消化池。基本上與巴氏消毒牛奶差不多,這樣做是為了讓病原體完全鈍化。產(chǎn)生了基本上沒(méi)有病原體的污泥。
好氧自熱適溫予處理就是在常規(guī)中溫厭氧消化之前利用高負(fù)荷ATAD裝置預(yù)熱污泥。這樣,不需要機(jī)械加熱設(shè)備。但是,ATAD予處理必須達(dá)到使下游中溫厭氧消化最佳化的溫度。
上述方案中,目前最為關(guān)心的是:適溫酸相中溫氣相(TAMG)厭氧消化。中溫酸相中溫氣相(MAMG)厭氧消化。
TAMG增加了揮發(fā)酸的分解,使更多的病原體分解,并生產(chǎn)的產(chǎn)品非常穩(wěn)定(因?yàn)樽罱K段是中溫消化)。為提高適溫酸相消化池溫度而增加的多余的熱量可以回收,用以加熱新進(jìn)入的污泥。因而能量平衡是很合理的。MAMG具有TAMG的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn),除此之外,系統(tǒng)的機(jī)械原理較簡(jiǎn)單。尚未得到回答的主要問(wèn)題是酸相消化池的適溫消化究竟能增加多少病原體的分解,導(dǎo)致更加復(fù)雜和增加少量運(yùn)行成本是否值得。這是尚待回答的問(wèn)題。
法被認(rèn)為是常規(guī)消化池提高病原體分解的一種方法。實(shí)際上,予巴氏消毒可以與兩段酸相氣相消化池一起使用,以達(dá)到控制病原體和增進(jìn)消化的目的。
美國(guó)和歐洲正在進(jìn)行先進(jìn)的消化方案的工作。中國(guó)應(yīng)探索這兩方面的經(jīng)驗(yàn),并把這些特點(diǎn)納入今后的厭氧消化池設(shè)計(jì)中。
5.5.4堿處理堿處理就是把各種堿性劑投入未經(jīng)穩(wěn)定的污泥中,以減少病原體和生物活度。已被采用的堿性劑有石灰、水泥窯微塵、和焚燒爐飛灰。必須加入大量水泥窯微塵和焚燒爐飛灰才能達(dá)到為控制原污泥中病原體所要求的pH值。然而,施加于酸性土壤時(shí),污泥中的營(yíng)養(yǎng)物和堿性物質(zhì)都是有利于農(nóng)業(yè)的。如果有足夠量的堿性物質(zhì)可用作工業(yè)副產(chǎn)品,以及當(dāng)?shù)厥撬嵝酝寥?,則施加堿性物質(zhì)將能提高生產(chǎn)率。所以,堿處理是一種可行而又成本有效的方案。
5.5.5太陽(yáng)能干化許多地方正在用太陽(yáng)能干化消化和脫水污泥作為減少病原體的一種方法。例如,好氧消化可以被用來(lái)生物降解大多數(shù)可生物降解有機(jī)物,使污泥堆放不產(chǎn)生臭味。厭氧消化的污泥經(jīng)過(guò)脫水,然后對(duì)方幾個(gè)月讓病原體死亡。污泥經(jīng)干化可大大減少污泥的體積。已證明這是改進(jìn)污泥質(zhì)量備以后土地應(yīng)用的極好方法。
5.5.6污泥濃縮和脫水污泥濃縮和脫水方案在過(guò)去幾年內(nèi)沒(méi)有很多變化。
過(guò)去幾年沒(méi)有采用新的污泥濃縮和脫水技術(shù)。然而,現(xiàn)有的技術(shù)在不斷發(fā)展,尤其是帶式濃縮和脫水以及離心機(jī)技術(shù)經(jīng)常在改進(jìn)。應(yīng)經(jīng)常注視這方面的變化以保證正在使用的是最有成本效益的技術(shù)。
6.私營(yíng)和其他部門(mén)參與的策略 6.1前言本節(jié)論述的是工程和質(zhì)量管理策略專(zhuān)家TOR的第5個(gè)論點(diǎn)。該論點(diǎn)是要開(kāi)發(fā)私營(yíng)和其他部門(mén)參與給排水服務(wù)的策略。所要論述的題目如下:。私營(yíng)和其他部門(mén)什么時(shí)候參與較為有利?。在什么情況下中國(guó)的私營(yíng)或其他部門(mén)愿意參與?。如何鼓勵(lì)私營(yíng)和其他部門(mén)參與,什么時(shí)候是有利的?
6.2私營(yíng)和其他部門(mén)參與的好處當(dāng)私營(yíng)和其他部門(mén)帶來(lái)的正是中國(guó)內(nèi)部或從事給排水服務(wù)的機(jī)構(gòu)內(nèi)部所缺乏的一種因素時(shí),中國(guó)可以從這些部門(mén)參與給排水服務(wù)中獲得好處。這些決定性的因素有:。技術(shù)。管理經(jīng)驗(yàn)。提出必要的各部分服務(wù)的能力。提供短期資金技術(shù)涉及一系列因素,給水和排水運(yùn)輸,處理規(guī)劃和設(shè)計(jì)方案的知識(shí)一直到有效管理和施工技術(shù)方面的知識(shí)。當(dāng)前,設(shè)備技術(shù)對(duì)中國(guó)尤為重要,因?yàn)橛写罅啃碌脑O(shè)施要建設(shè)。如果建設(shè)這些設(shè)施所需的設(shè)備可以在中國(guó)制造,則成本將大大降低,而且能迅速向中國(guó)人民提供現(xiàn)代化的給排水服務(wù)。其結(jié)果必然是改進(jìn)了公共衛(wèi)生,保持了可用水的資源,以及加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)。
管理技術(shù)包括全面管理全國(guó)的給排水項(xiàng)目和有效運(yùn)作當(dāng)?shù)亟o排水公共事業(yè)的能力。沒(méi)有有效的管理機(jī)構(gòu),就不能很快建設(shè)新的設(shè)施,那些建設(shè)的設(shè)施也得不到有效得運(yùn)行和維護(hù)。
生產(chǎn)能力指的是需要提供足夠數(shù)量的系統(tǒng)所需的全部構(gòu)成,以便盡快提供給排水服務(wù)來(lái)滿足需求。例如,中國(guó)及其給排水服務(wù)部門(mén)具有生產(chǎn)系統(tǒng)需要的全部構(gòu)件,但是它們的能力還不足以按需要的速度提供給排水服務(wù)。在這種情況下,私營(yíng)和其他部門(mén)可以通過(guò)提供需求和居民容量之間的差異予以幫助。這是私營(yíng)部門(mén)在包括給排水服務(wù)在內(nèi)的所有公共基礎(chǔ)設(shè)施中的一貫作用。
提供短期資金是必要的,使基本設(shè)施可按時(shí)得以實(shí)施。有時(shí),短期資金可以由私營(yíng)部門(mén),由非政府機(jī)構(gòu),或由中國(guó)以外的政府機(jī)構(gòu)提供。但是,重要的是要懂得,從長(zhǎng)期來(lái)看,給排水服務(wù)的資金必須來(lái)自系統(tǒng)的用戶。
6.3私營(yíng)和其他部門(mén)在中國(guó)參與的利益私營(yíng)部門(mén)的利益很簡(jiǎn)單。私營(yíng)部門(mén)關(guān)注的是建立可行的和可盈利的商業(yè)企業(yè)。這種企業(yè)就性質(zhì)來(lái)說(shuō)將是長(zhǎng)期的。如果經(jīng)營(yíng)機(jī)會(huì)是短期的,必定要從中得到較高的利潤(rùn)才能有一個(gè)合理的成本,而這種成本是達(dá)到經(jīng)營(yíng)目的以及為提供有關(guān)服務(wù)而運(yùn)用各種手段所必須的。從另一方面講,如果能保證只要能提供滿意的服務(wù)水平,就可獲得長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)的機(jī)會(huì)。從私營(yíng)部門(mén)的前景來(lái)看,進(jìn)行中的經(jīng)營(yíng)機(jī)會(huì)是有利可圖的,而且只要向用戶提供滿意的服務(wù)還將繼續(xù)下去。
私營(yíng)部門(mén)關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題是風(fēng)險(xiǎn)私營(yíng)部門(mén)認(rèn)識(shí)到風(fēng)險(xiǎn)是任何商業(yè)企業(yè)固有的,因此它開(kāi)發(fā)和執(zhí)行多種手段來(lái)減輕風(fēng)險(xiǎn)。私營(yíng)部門(mén)一般不愿意承擔(dān)它們無(wú)法控制的風(fēng)險(xiǎn)的義務(wù)和或后果。總之,私營(yíng)部門(mén)愿意擔(dān)負(fù)它們能夠控制的風(fēng)險(xiǎn),但愿意解除與它們無(wú)法控制的因素有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)……這里引用一些簡(jiǎn)單的例子,當(dāng)私營(yíng)部門(mén)負(fù)責(zé)污水處理廠運(yùn)行時(shí),只要處理廠的負(fù)荷在設(shè)計(jì)值以?xún)?nèi),它們?cè)敢鈱?duì)處理廠的性能負(fù)責(zé)。但是如果污水流量和或污染物負(fù)荷超過(guò)設(shè)計(jì)值,私營(yíng)部門(mén)是不愿意承擔(dān)保證性能要求的責(zé)任的。因?yàn)檫_(dá)到合格性能要求所需要的行動(dòng)不是私營(yíng)部門(mén)所能控制的。
私營(yíng)部門(mén)特別關(guān)心的是支付方面的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)提供的服務(wù)來(lái)說(shuō),如果不是預(yù)料中的合理支付,私營(yíng)部門(mén)必須提高價(jià)格或?qū)で笃渌椒▉?lái)緩解風(fēng)險(xiǎn)。因此,中國(guó)機(jī)構(gòu)可以用來(lái)降低私營(yíng)部門(mén)提供服務(wù)和產(chǎn)品成本的最好方法是,嚴(yán)格保證對(duì)私營(yíng)部門(mén)提供的服務(wù)和產(chǎn)品的付款。
許多商人企圖把私人承包商不能控制部分的責(zé)任轉(zhuǎn)給其他承包商。其結(jié)果往往是私人承包商和承包機(jī)構(gòu)都不滿意。因?yàn)榻邮苓@種不公平合同條款的是能力差的私營(yíng)企業(yè),以至選擇的私人承包商不可能按要求的質(zhì)量提供服務(wù)和產(chǎn)品。
其他非政府機(jī)構(gòu)和中國(guó)以外的政府等部門(mén)有各種其他的利益。這些利益往往是政治性的,可能與中國(guó)的政治利益是一致的,也可能是有沖突的。有時(shí),這些利益是經(jīng)濟(jì)性的創(chuàng)造一種能獲得長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)機(jī)會(huì)的局面。因此對(duì)這種機(jī)構(gòu)或政府的利益必須認(rèn)真分析,以確定它們是否與中國(guó)的利益是一致的。
6.4私營(yíng)和其他部門(mén)參與中國(guó)給排水服務(wù)的策略鼓勵(lì)私營(yíng)和其他部門(mén)參與中國(guó)給排水服務(wù)的策略有以下幾個(gè)部分:明確限定當(dāng)前中國(guó)給排水服務(wù)部門(mén)各組成部分的能力。確定能夠協(xié)助加強(qiáng)限定各組成部分的總的。就私營(yíng)部門(mén)參與的機(jī)會(huì),對(duì)其他可選擇的私營(yíng)部門(mén)參與的樣板進(jìn)行考核。在分析可選擇的樣板時(shí)要記住,私營(yíng)部門(mén)很重視有把握和有利可圖的長(zhǎng)期的商業(yè)機(jī)會(huì)。私營(yíng)部門(mén)愿意承擔(dān)它可以控制的風(fēng)險(xiǎn),而不愿意承擔(dān)其無(wú)法控制的風(fēng)險(xiǎn)。所以應(yīng)該認(rèn)真估量讓私營(yíng)部門(mén)負(fù)責(zé)什么,不負(fù)責(zé)什么,以及允許控制什么。按照有利于中國(guó)的原則和從私營(yíng)部門(mén)前途看樣板的合理性進(jìn)行評(píng)估。實(shí)施各種試點(diǎn)計(jì)劃,以研究上述樣板對(duì)中國(guó)環(huán)境的適用性。對(duì)于出私營(yíng)部門(mén)以外的一些部門(mén)的參與,采用類(lèi)似的方法。在評(píng)價(jià)其他可選樣板時(shí),應(yīng)分析這些部門(mén)的目的是否與中國(guó)的利益相一致。如果不一致,則應(yīng)謹(jǐn)慎進(jìn)行,因?yàn)椴淮嬖谝粋€(gè)成功的和長(zhǎng)期的企業(yè)的基礎(chǔ)。
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