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生活污水治理论文范文

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生活污水治理论文

第1篇

论文摘要: 随着水体污染的日趋严重,农村生活污水处理已经提到日程上来。本文从生活污水净化沼气工程的技术特点和在新农村建设中的作用,提出几点对策和措施。

农村生活污水面广量大,治理难度较大,已逐步成为农村主要面源污染之一。近年来,浙江省各地结合“千村示范、万村整治”工作,配套建设了一批生活污

水集中净化沼气工程,取得了明显的治理效果。因此,建立沼气工程治理农村生活污水,是个行之有效的方法。

一、生活污水净化沼气工程方兴未艾

(一)生活污水净化沼气工程日趋成熟。20 世纪80 年代以来, 中国各级农村能源部门针对中小城镇生活污水的特点, 开始研究利用农村家用水压式沼气池代替城镇楼房住宅化粪池, 分散处理城镇生活污水和粪便的技术, 称为“城镇生活污水净化沼气池”。该技术由于投资分散、易于建造、可就近处理、不专门占用土地、效果好、易管理、运行不耗能和具有较好的环保效益等特点, 已在不少省、市(特别是南方各省市)得到积极推广应用, 收到满意的卫生效果和良好的社会环保效果, 是现今适合中国国情的一条分散处理城市居民生活污水的有效途径。

(二)生活污水净化沼气工程技术特点。生活污水净化沼气池是分散处理生活污水的新型构筑物, 适用于在近期内无力修建污水处理厂的中小城镇, 或城镇污水管网以外的单位、办公楼、居民点、旅馆、学校和公厕等。冬季地下水温能保持在5~9℃以上的地区, 或在池上建日光温室升温可达此温度的地区, 均可使用该技术来处理生活污水和粪便。我们通常所说的城镇生活污水主要具有以下三个特点: 一是冲洗厕所的生活污水中含有粪便等排泄物,是多种细菌和寄生虫的载体和疾病的传染源;二是生活污水浓度低, 其中干物质浓度为1%~3% , COD 浓度仅为500~1000 m göL;三是生活污水的可降解性较好,BOD5与COD之比为0.5~0.6,适用于厌氧消化制取沼气。城镇生活污水净化沼气池是根据生活污水的特点, 把污水厌氧消化、沉淀过滤等技术进行有机结合而设计的处理装置, 其性能明显优于普通化粪池。根据四川省寄生虫病研究所对六类建筑物的净化沼气池在运行1~ 4 年后进行的卫生效果调查表明: 经处理的生活污水水质粪大肠菌值> 10- 4, 寄生虫卵数0. 565~ 1. 074个öL , BOD5< 50 m göL , SS< 60 m göL , 色度< 100, 各项生化指标均达到《污水综合排放标准》(8978) 的一级现有标准和《粪便无害化卫生标准》(GB7959)。并且沼气池出水中无蚊蝇孽生, 每10~12户家庭生活污水所产生的沼气, 可供一户用作炊事燃料。

二、生活污水净化沼气工程产业化发展的主要障碍

(一)工程技术标准不统一。该技术自研究开发到工程化推广已20年,虽然国家建设部1990年发文将它列入“八五”科技成果第一批推荐推广项目,全国城市卫生检查评比标准也将它列为粪便无害化处理装置在全国推广。但到目前, 除四川等少数几个省搞了相关技术规范和地方标准,1990年中国沼气学会联合中国市政西南设计院出版了给排水试用图集《生活污水净化沼气池》外,国家级的相关技术规范、正式标准图集还未见出台。因此,各地在推广建设中, 出现很多非标准化、不规范的工作实例,使该项技术从质量到效果很难获得保证。

(二)缺乏必要的技术研究开发、工程示范推广工作经费。该项技术目前仅有农村能源主管部门给予少量的研究开发经费扶持, 很少得到其它方面的资金注入。事实上, 原有技术装置已经落后于社会的发展, 不能适应用户的需求。长期以来, 一些科研、开发部门由于缺乏经费, 无法开展研究和实验工作, 使该技术难于进一步提高完善; 工程推广部门也因无专项示范工作经费, 抓起感到力不从心。

(三)缺乏强有力的政策导向。目前国家和地方都有城镇居民生活、生产有机污水排放标准, 但由于各种原因, 多数地方在实际管理上不能按要求严格到位, 有些做法, 也仅流于形式。如目前一般与城镇居民住宅楼房配套建设的“格式化粪池”, 依现在居民生活水平, 按标准建造就已难适应环保需要, 可相当部分建筑商为节省投资, 还在有意减小容积和降低标准。污水净化沼气池处理效果虽好, 由于造价略高于“格式化粪池”, 又没有相关的政策扶持, 很难得到建设

单位认可和建筑商的青睐。

三、农村生活污水净化沼气工程发展对策分析

实践表明, 农村生活污水净化沼气工程是一种投资少, 效果好的小型分散化处理污水技术, 在当前农村无力建设集约化污水处理厂的情况下, 是农村地

区生活污水处理的最佳选择。以下提出对策:

(一)加强领导, 加大宣传力度, 进一步提高人们的能源环保意识。要真正实现农村生活污水净化沼气池的产业化发展, 首先要切实加强领导,各级政府应把农村生活污水净化沼气工程建设内容纳入新农村建设和发展规划, 通过经济杠杆的调节和政策的倾斜来引导和鼓励建设单位投资开发和建设生活污水净化沼气工程; 其次要加大宣传力度, 各级业务主管部门应积极通过各种途径, 如新闻媒体、技术讲座、组织交流研讨,兴建样板示范点等,对农村生活污水净化沼气池进行广泛、持久的宣传, 努力提高人们对该工程的认可度、推广度, 吸引更多的民间资金注入工程技术的研究、开发和示范推广工作。

(二)规范和完善农村生活污水净化沼气工程推广管理体制。由于生活污水净化沼气工程是我国农村能源主管部门和沼气科研机构开发并命名的,长期以来主要是靠各级农村能源主管部门在宣传生活污水净化沼气技术在农村环卫建设中的地位和作用,而建设、环保、卫生等部门略显被动。实事上,该工程的规范、建设和产业化发展与上述各部门紧密相关, 须得到他们的认同、配合和支持。因此,各部门应本着“求真、务实,有利于工作开展和管理”的原则, 明确分工, 确定职能部门和协作部门,实现职能到位, 各司其职, 各负其责, 密切合作, 切实为当地居民办实事, 共同促进农村生活污水净化沼气工程的产业化发展。

(三)完善工程技术工艺, 尽快出台国家或行业技术规范和标准。目前, 各地推广的“农村生活污水净化沼气工程”池型结构五花八门, 各种工艺流程也缺乏严格的科学依据。建议由国家主管部门适时组织安排召开专项技术研讨会, 召集各地有经验的技术人员和管理人员参加; 同时在研讨会的基础上组成专家组, 专门研究编制出适应新农村建设需要的标准图集以及相关的技术规程、规范, 以利早日进入建设领域普及推广。

(四)开展技术培训,抓好试点示范。生活污水净化沼气池技术是一个系统工程,涉及到建设、生物、环卫等多项技术。设计、施工和建后物业管理部门的技术人员应参加各级农村能源主管部门组织的技术培训,实行资质化管理。另外, 为使该技术能在全国范围内树立新形象, 利于工程推广普及, 建议国家有关部门在全国不同区域的中小城镇和农村地区建设一批标准的示范点。

参考文献

[1] 邓可蕴.中国农村能源综合建设理论与实[M ].北京:中国环境科学出版社.2001.

第2篇

环境工程专业是多学科的交叉学科,需要如化学、化学工程、材料化学等学科的理论、实验方法和技术来支撑、扩展和延伸自己的内涵和外延[2]。实验教学的基本任务是通过实验活动,对学生进行科学方法和实验技能训练和培养,使学生能够完整地、系统地掌握实验的基本原理、方法和技能以及实验技巧等。同时,学生通过实验的实际操作,实现理论和实际的联系,掌握技能,并能在此过程中提出问题,促进思考,从而使解决问题的能力得到提升,达到自主创新能力培养的目的[3]。在实验教学环节中,将原实验课程教学安排和内容进行改革,改变原来实验内容与理论课程学习同时进行,以验证型实验为主的实验教学。对环境工程专业实验教学进行调整,在完成基础化学实验、环境微生物实验、环境监测实验教学的基础上,将水、气、固、声的专业实验整合为一门环境工程专业实验,共48学时,集中在第七学期末的两周内进行,其中水方面专业实验25学时。实验技能的培养使学生不仅巩固了理论知识,训练分析、判断、综合逻辑思维能力和独立解决问题的能力,还初步培养开发学生的创新能力。

1.强化演示验证的实验内容

专业实验中演示验证实验内容是不可缺少的,相关的实验内容能加深学生对理论知识的认识和理解,加强动手能力和思维能力。演示验证实验中设置了水中常见阴离子的测定、颗粒自由沉降实验、离子交换实验等内容,同时注意专业实验内容与环境监测实验内容不重复设置。

2.突出以学生为主的原则,开设综合设计型实验

综合设计型实验以学生为主,教师为辅的形式进行实验。设置了混凝+过滤(吸附)实验、含重金属酸性废水处理实验。学生根据实验的基本原理,自主设计实验方案、准备实验所需药品、进行实验研究、分析实验现象和讨论实验结果。在整个实验过程中,教师对关键设备进行讲解和回答学生提出的问题。通过训练,学生对文献查阅、实验方法、分析仪器使用等方面知识的运用,提高了他们的知识综合运用能力、观察能力和动手能力。

3.培养学生的科学研究能力,开设研究探索型实验

在研究探索型实验中开设了生物转盘处理生活污水的动态实验和结合大学生科技创新项目、教师科研的研究型实验。在生物转盘处理生活污水的动态实验中要求学生自主设计实验内容和实验路线,设计诸多影响因素对生物转盘生化处理生活污水的各指标的去除效率,自行选择1~2个影响因素和1~2个指标的去除效率完成实验。掌握实验原理,完成实验数据处理,得出结论。在实验中学生巩固了理论知识和水质指标的测定方法,进行了文献阅读训练,迫使学生进行深层次的思考,如比较和分析实验结果合理性,分析生物转盘后续四个生化池溶解氧,回流比等对去除效率的影响。在大学生科技创新项目、教师科研的研究实验中是鼓励学生积极申请每年的大学生科技创新项目,鼓励教师结合自己的课题研究,引导学生参与部分研究工作。通过科研经历养成学生严谨的科研态度,学会搜集资料、查阅文献、设计实验思路,培养学生的科学素养和创新能力。

二、强化“两个能力培养”的工程实践教学环节

根据专业培养的目标,为更好推动工程实践能力的培养,学院多渠道积极加强对外联系,建立多家典型水处理运行单位作为校外实习实训基地,为学生提供了认识实习、生产实习、毕业实习和毕业论文(设计)等实践环节的场所,有力地保障了本科生实践能力的培养效果。由于用人单位往往更青睐有一定环境工程设计经验和实践操作能力的学生,因此在教学过程中必须加强课程设计、实习和毕业论文(设计)等教学环节训练。实践教学环节中,把所学的理论知识应用到实践中,培养学生的工程设计能力;通过认识实习、生产实习和毕业实习的实践教学,培养学生实践操作能力,增强学生运用专业知识和系统解决实际问题的能力,使学生在工程设计和创新能力方面都得到较系统的训练和全方位的提高。水污染控制工程的课程设计,时间为一周,每2~3人一组,在理论教学内容完成后进行。要求学生完成一个设定进、出水水质工艺方案的设计,在教师的指导下进行工艺计算,绘制图纸、完成设计说明书的编写,完成一个典型水污染治理工程的方案设计,使学生进行工程设计能力的训练。认识实习培养学生的专业思想,包括对企业生产和典型工艺的感知、对职业的成就感,主要以查阅资料结合实地参观为主。生产实习环节与理论教学相衔接,结合实习基地的具体情况,熟悉典型水污染控制工程处理工艺、单元处理技术与设备、处理效率,加深和巩固对专业知识的理解。生产实习选择企业运行稳定的生活污水处理厂,进行各工段跟班生产,掌握企业概况,工艺技术和运行参数,主要构筑物和设备的原理、结构和运行指标,自动控制和能源状况。提高学生水污染治理工程设计能力、实践能力和施工能力。毕业实习和毕业论文(设计)在第七学期末根据学生自主选择进行毕业设计和毕业论文,严格做到一人一题,指导老师下达任务书。第八学期开学提交开题报告进行答辩。进行毕业设计的同学到相关企业再次进行实习,依据任务书内容资料收集;选择毕业论文的同学按照任务内容要求进行大型仪器的操作学习、主要实验手段和方法的学习、完成实验材料设备的准备工作,初步培养学生的科研能力,提升学生的创新思维和创新能力。通过工程实践的系统训练,使学生增强工程实践能力与应用能力,突出综合性、整体性和系统性思维的训练。

三、结语

第3篇

论文要:本文阐述了生态工程的定义及原理,重点介绍了污水处理技术的要点和意义。

1 生态工程介绍

1.1 生态工程

生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。

1.2 生态工程原理

生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。

2 主要生态工程污水处理技术

2.1 污水土地处理系统

污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型[4]。

土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、N、P、K等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。

以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。

2.2 污水生态塘处理系统

生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。

2.3 蚯蚓微生物滤池系统

蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。 转贴于

3 生态污水新型处理技术

如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(the underground capillary seepage system,UCSS)[11]。地下毛细渗滤系统(UCSS)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。

活机器(living machine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(John Todd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。

结语

污水生态处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗。根据国情,我国的污水治理必须走生态处理技术的道路[13]。

参考文献

[1]钦佩,安树青,颜京松.生态工程学.南京大学出版社[M],1997.

[2]孙铁珩,周启星,张凯松.污水生态处理技术体系及应用[J].水资源保护,2002,3:6-9.

[3]钱文敏,陆轶峰,普红平,张斌.分散生活污水的土地处理综析[J].云南环境科学.2005,24(4):40-43.

[4]杨文涛,刘春平,文红艳.浅谈污水土地处理系统[J].土壤通报,2007,38(2):394-397.

[5]程璞,李多松,张雁秋.城市小区分散式生态污水处理[J].能源环境保护.2004,18(6):4-10.

[6]郑洁敏,牛天新,宋亮.污水生态处理技术概述[J]. 杭州农业科技, 2008 (2):26-28.

[7]黄梅,李小兵.我国生态塘污水处理工艺的研究与应用[J].企业技术开发.2004,23(12):19-21.

[8]种云霄,胡洪营,钱易.大型水生植物在水污染治理中的应用研究进展[J].环境污染治理技术与设备.2003,(4):36-40.

[9]朱继红,宋碧玉,王启中,邹鹏,刘琳.新型污水生态工程处理技术[J].污染防治技术.2003,16(4):107-110.

[10]杨键,杨健,娄山杰.一种新型环境友好污水处理工艺--蚯蚓生态滤池[J].国资源综合利用.2008,26(1):16-19.

[11]SUN Tieheng,HE Yaowu,OU Ziqing ,et al. Treatment of Domistic Wastewater by an Undergrouder Capillary Seepage System[J].Ecological Engineering,1998,11:111-119.