隨著我國(guó)風(fēng)電項(xiàng)目的快速建設(shè)與發(fā)展,,特別是大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)的逐年增多,,風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水處理問(wèn)題也逐漸變得嚴(yán)重,我國(guó)水資源污染日益嚴(yán)重,,引發(fā)一系列相關(guān)問(wèn)題,,被社會(huì)高度重視。經(jīng)過(guò)調(diào)查,,在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)及運(yùn)行過(guò)程中,,絕大多數(shù)風(fēng)電場(chǎng)的生活污水經(jīng)過(guò)隔油池、化糞池的簡(jiǎn)單處理后排放到自然環(huán)境中,,污染了周?chē)h(huán)境,。隨著國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入,,國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善,,原有簡(jiǎn)單的處理工藝已經(jīng)無(wú)法滿足需要,,所以要求對(duì)風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水進(jìn)行更進(jìn)一步的處理。
1 處理工藝比較
對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)升壓站污水處理工藝的選擇,,需要考慮的主要因素有經(jīng)濟(jì)承受能力的強(qiáng)弱,、管理水平的高低、規(guī)劃對(duì)污水處理程度的要求,、占地面積的大小,、地形地勢(shì)條件、氣候條件,、污水排放的狀況,、受納水體的狀況以及污水的再利用水平等。目前,,由于風(fēng)電場(chǎng)地理位置相對(duì)較偏遠(yuǎn),,不在區(qū)域市政污水管網(wǎng)的覆蓋范圍內(nèi),致使風(fēng)電場(chǎng)升壓站產(chǎn)生的生活污水是直接排入江河湖泊等水體中,,從而導(dǎo)致水體的大面積污染,。根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水排放的特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)水平,,對(duì)升壓站生活污水的污水處理工藝的選擇,,主要考慮技術(shù)可行、較少,、出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo),、易于管理、見(jiàn)效快的處理工藝,。結(jié)合工程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水處理提出以下幾種工藝,即凈化沼氣池工藝,、一體化生活污水處理工藝,、人工濕地污水處理工藝和人工快速滲濾工藝等進(jìn)行比較。
1.1 凈化沼氣池工藝
凈化沼氣池是一種小型的,、分散式地對(duì)污水進(jìn)行處理的有效裝置,,該工藝是在傳統(tǒng)的化糞池和沼氣池的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)不斷地研發(fā)產(chǎn)生出來(lái)的,,是一種采用厭氧消化和氧過(guò)濾相結(jié)合的處理工藝,。凈化沼氣池由三部分基本結(jié)構(gòu)組成,分別是預(yù)處理區(qū)域,、前處理區(qū)域,、后處理區(qū)域。生活污水中含有大量的有機(jī)物,,該工藝使大部分有機(jī)物在厭氧發(fā)酵反應(yīng)后產(chǎn)生沼氣,,經(jīng)過(guò)發(fā)酵后的生活污水再進(jìn)入該工藝的兼性消化過(guò)濾池,生活污水剩余部分未分解的有機(jī)物在此階段將會(huì)進(jìn)一步降解,。在整個(gè)過(guò)程中,,由于沉淀,剩余的小部分有機(jī)質(zhì)和產(chǎn)生的活性污泥一同回流到厭氧發(fā)酵池內(nèi),,可以提高厭氧發(fā)酵過(guò)程的處理效果,,終達(dá)到對(duì)生活污水進(jìn)行凈化處理的目的。該工藝具有少,、運(yùn)行工程中不需要能源消耗,、管理簡(jiǎn)單、產(chǎn)生清潔能源沼氣等優(yōu)點(diǎn),。
凈化沼氣池工藝具有諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),,也具有其相應(yīng)的局限性,其局限性主要表現(xiàn)在:該工藝是以產(chǎn)生沼氣并加以利用為主要目的,,由此導(dǎo)致處理后的出水水質(zhì)差,,同時(shí)也不能有效地去除生活污水中的氮和磷,處理后的出水也不能再進(jìn)行中水回用,,因此不滿足污水的達(dá)標(biāo)排放要求,。除此之外,該工藝只有當(dāng)冬季地下的水溫保持在5℃以上時(shí),,含有畜禽養(yǎng)殖廢水及種植廢水的處理效果才會(huì)較好,。
1.2 一體化生活污水處理工藝
一體化生活污水處理工藝是20世紀(jì)80年代以來(lái)興起、應(yīng)用比較多的一種小型污水處理工藝,,該處理工藝以當(dāng)代比較可靠,、成熟的“A/O”二級(jí)生化處理工藝為主要組成部分,主要組成部分為:一次沉淀池,、Ⅰ/Ⅱ級(jí)接觸氧化池,、二次沉淀池、污泥濃縮池,,該工藝包括使生物降解氧化,、污水污泥沉降、氧化消毒等先進(jìn)工藝,,而且具有較少,、占地面積少、出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo),、污泥產(chǎn)生量較少,、抗沖擊能力強(qiáng),、易于操作、管理簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn),。
一體化生活污水處理工藝具有諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),,也具有其相應(yīng)的局限性,其局限性主要表現(xiàn)在:生活污水處理量較小,,如鼓風(fēng)機(jī),、水泵等設(shè)備位于地下且與污水接觸,導(dǎo)致設(shè)備易被腐蝕破壞,,由于如鼓風(fēng)機(jī),、水泵等設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生噪音較大,土建的施工技術(shù)要求相對(duì)較高,。
1.3 人工濕地污水處理工藝
人工濕地污水處理工藝是20世紀(jì)末發(fā)展并廣泛應(yīng)用的污水處理工藝,,該工藝發(fā)源于美國(guó)、加拿大,、德國(guó),、法國(guó)、英國(guó),、西班牙,、瑞典、瑞士,、挪威,、奧地利、意大利,、芬蘭等歐美國(guó)家,。人工濕地污水處理工藝是由人為的建造,并對(duì)其進(jìn)行控制運(yùn)行的具有沼澤濕地特點(diǎn)或與其地相類(lèi)似的地面,,將需要處理的污水,、污泥在人為控制情況下,有規(guī)律地投配到經(jīng)過(guò)人工建設(shè)改造的人工濕地上去,,使污水與污泥沿一定方向流動(dòng),,在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行處理,該過(guò)程主要利用的是土壤介質(zhì),、人工介質(zhì),、植物介質(zhì)、微生物介質(zhì)的物理,、化學(xué),、生物三方面的相互協(xié)同作用,對(duì)流入的污水、污泥進(jìn)行有效處理的一種污水處理工藝,。該工藝具有脫氮除磷能力較強(qiáng),、處理出水水質(zhì)好、整個(gè)過(guò)程運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單方便,、易于管理,、少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),。
人工濕地污水處理工藝在具有諸多優(yōu)點(diǎn)的同
時(shí),也具有其相應(yīng)的局限性,,其局限性主要表現(xiàn)在:
1.3.1主要制約因素:土地的可利用性,。人工濕地污水處理工藝去除污水的負(fù)荷率只是污水常規(guī)處理工藝的負(fù)荷率的1/10,甚至可能是幾十分之一,,但占用的土地面積大,,而風(fēng)電場(chǎng)土地資源十分緊張,因而無(wú)法利用,。
1.3.2影響人工濕地污水處理工藝有效運(yùn)行的重要因素是氣候條件,。我國(guó)南方地區(qū)冬季、夏季氣候變化相對(duì)較小,,所以對(duì)該工藝影響相對(duì)較小,,但是在北方地區(qū),冬季,、夏季氣候變化劇烈,,尤其冬季氣溫低,導(dǎo)致植物大量死亡,、土壤和水中微生物大量死亡,,使得人工濕地污水處理工藝運(yùn)行效率低。
1.3.3 由于污水,、污泥能夠通過(guò)土壤的滲透作用,,進(jìn)入到土壤和地下水,導(dǎo)致土壤和地下水的污染,。 1.4人工快速滲濾污水處理工藝
人工快速滲濾污水處理工藝是以傳統(tǒng)的土地滲濾污水處理工藝為基礎(chǔ),,結(jié)合物理、化學(xué),、生物技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的,。該工藝通過(guò)采用滲透性能更好的滲濾介質(zhì),比如天然河砂,、陶粒,、、煤矸石等作為滲濾介質(zhì),代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的滲濾介質(zhì)——天然土壤層,,從而使系統(tǒng)的水力負(fù)荷得到了有效提高,。人工快速滲濾污水處理工藝把傳統(tǒng)的土地滲濾工藝和人工濕地工藝的原理相結(jié)合,該工藝一般會(huì)采用淹水與落干相互交替運(yùn)行的方式,,達(dá)到使其內(nèi)部淺層濾料層保持厭氧環(huán)境與好氧環(huán)境相互交替的環(huán)境,,為氧化還原反應(yīng)創(chuàng)造有利條件,從而使該處理系統(tǒng)具有其他處理工藝所不具備的污染物凈化處理功能,。人工快速滲濾污水處理工藝作為一種新型的污水處理技術(shù),,該工藝的污染物處理機(jī)理還沒(méi)有被完全研究透徹。經(jīng)過(guò)許多工程的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及研究人員的相關(guān)研究表明:人工快速滲濾污水處理工藝對(duì)污水中的COD,、BOD,、NH3-N、SS的處理效果很好,。人工快速滲濾污水處理工藝的水力負(fù)荷相對(duì)較高,,可達(dá)到1~3m3/d,與傳統(tǒng)土地滲濾系統(tǒng)相比,,具有顯著縮小工程占地面積的特點(diǎn),;而且運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)干濕交替運(yùn)行方式,使整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的氧氣通過(guò)自然充氧進(jìn)行補(bǔ)充,,去掉人工曝氣環(huán)節(jié),,使運(yùn)行過(guò)程中能耗相比傳統(tǒng)工藝要低,同時(shí)減少了噪聲對(duì)環(huán)境的污染,,從而運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低,,在一定程度上克服了傳統(tǒng)工藝如土地滲濾系統(tǒng)滲濾的諸多缺點(diǎn)(如處理負(fù)荷低、處理過(guò)程中容易堵塞,、容易對(duì)土地和地下水產(chǎn)生污染等),。
人工快速滲濾污水處理工藝具有其相應(yīng)的局限性,其局限性主要表現(xiàn)在:對(duì)污水,、污泥中的TN,、TP的去除效果較差。
1.5 其他
除上述四種工藝外,,還有很多傳統(tǒng)的污水處理工藝,,如傳統(tǒng)活性污泥法、奧貝爾氧化溝,、SBR,、曝氣生物濾池、接觸氧化及MBR等工藝方法,。傳統(tǒng)工藝方法具有處理效率高,、效果好等優(yōu)點(diǎn),,但也具有建筑物基建技術(shù)水平要求高、建筑物基建成本高,、運(yùn)行維護(hù)管理相對(duì)復(fù)雜,、占地面積龐大、能耗相對(duì)較高等缺點(diǎn),。
2 處理工藝選擇
近期,,根據(jù)實(shí)地調(diào)查及以往的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水的特點(diǎn)及組成有了一定的了解,,總結(jié)出風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水的主要特點(diǎn):人口集中,,且人數(shù)不超過(guò)40人,管網(wǎng)收集系統(tǒng)不健全(基本無(wú)市政污水管網(wǎng)),,粗放型排放,;用水量小,排放量小,,約超過(guò)10m3/d;水質(zhì)及水量隨季節(jié),、晝夜波動(dòng)不大,;只包含生活污水,污水水質(zhì)簡(jiǎn)單,,如表1所示,;COD、氮,、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較高,,污水可生化性好。
根據(jù)不同處理工藝的比較以及風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水的水質(zhì)特點(diǎn),,選擇一體化生活污水處理工藝,。該工藝具有占地少、出水水質(zhì)穩(wěn)定,、污泥產(chǎn)量少,、抗沖擊能力強(qiáng)、易于管理等優(yōu)點(diǎn),。符合風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目的實(shí)際情況,,滿足風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水處理的需要。
以新建風(fēng)電場(chǎng)為例,,本風(fēng)電場(chǎng)升壓站污水排放量為10m3/d,,污水濃度見(jiàn)表1。要求污水處理后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),。
根據(jù)升壓站生活污水的特點(diǎn),,本項(xiàng)目全套生活污水處理設(shè)備主要包括調(diào)節(jié)池、水解酸化兼氧池、接觸氧化池,、二沉池,、消毒池、污泥池等,,同時(shí)還應(yīng)包括相應(yīng)的水泵,、管路、閥門(mén),、填料,、電氣自控裝置等。
2.1 工藝流程
2.2 工藝流程特點(diǎn)
2.2.1 工藝簡(jiǎn)單,,穩(wěn)定可靠,,操作維修方便,無(wú)需進(jìn)行大量污泥回流,。
2.2.2 運(yùn)行周期靈活可變,,耐沖擊負(fù)荷性
能強(qiáng)。
2.2.3 能實(shí)現(xiàn)同時(shí)硝化/反硝化以去除污水中CODCr,,并能實(shí)現(xiàn)過(guò)度生物氧化,,處理效率高,出水水質(zhì)好,。
2.2.4 調(diào)節(jié)池設(shè)置事故旁通,,以供緊急、特殊情況下使用,。
2.2.5 通過(guò)對(duì)沉淀池表面負(fù)荷,、有效水深、滑泥斗傾角等設(shè)計(jì)參數(shù)合理選擇,,從而提高了固液分離的效果,。
2.2.6噪聲源主要來(lái)自機(jī)電設(shè)備,本設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的液下潛污泵,,并采取有效的消聲,、隔音、減振等措施,,噪聲能控制在城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的二類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(白天≤60dB,,夜間≤50dB)。
2.2.7 整套系統(tǒng)實(shí)行全自動(dòng)免維護(hù)控制,,節(jié)省人員費(fèi)用,。
2.2.8 設(shè)計(jì)的各個(gè)水池均是全封閉結(jié)構(gòu),廢氣通過(guò)管道集中高空排放,。
本工程的實(shí)踐表明,,一體化生活污水處理工藝與其他處理技術(shù)相比,,具有占地面積小、出水水質(zhì)好,、抗沖擊能力強(qiáng),、運(yùn)行安全可靠、便于管理,、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì),,同時(shí)也遵循了節(jié)能
化原則,因此更適用風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水處理,。此外,,在對(duì)風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水處理的同時(shí),還要充分考慮污水回用的可能性,,可再生水可用作景觀或環(huán)境用水,,實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
3 結(jié)語(yǔ)
風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水處理在我國(guó)水污染的控制工程中占有舉足輕重的地位,。選擇適合風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水處理的技術(shù),,具有非常重要的意義。結(jié)合國(guó)內(nèi)風(fēng)電企業(yè)財(cái)力普遍比較雄厚,、技術(shù)管理水平普遍比較高的現(xiàn)實(shí)狀況,,風(fēng)電場(chǎng)升壓站生活污水處理技術(shù)的選擇應(yīng)以占地面積小、出水水質(zhì)好,、抗沖擊能力強(qiáng),、運(yùn)行安全可靠為原則,,兼顧便于管理,、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)。因此一體化生活污水處理工藝是相對(duì)適宜的技術(shù)選擇,,但是不排除選擇處理效果更為優(yōu)良的生活污水處理技術(shù),,因地制宜,亦不排除本文所述處理技術(shù)以外的可行技術(shù),。