時間：2022-10-05 13:10:14
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該降解工藝的原理是利用經(jīng)特殊篩選馴化的工程菌降解異味氣體污染物，使之被氧化分解，從而使氣態(tài)污染物無毒、無害的工藝方法。異味氣態(tài)污染物首先擴散到生物填料表面，再轉(zhuǎn)移到微生物體內(nèi)，通過微生物的代謝活動而被降解。
2工藝流程
該工藝對污水處理裝置的機械格柵井、沉砂池、提升泵吸水池、斜板隔油池、一、二級浮選吸水池、浮渣池、預(yù)反應(yīng)池、缺氧池、好氧池、脫氣池、調(diào)節(jié)除油罐、曝氣池所產(chǎn)生的廢氣進行收集、輸送、生化處理，最后達到無害排放。工藝選用哈爾濱三元水工業(yè)科技發(fā)展有限責(zé)任公司SYSW-34000型惡臭及異味氣體處理裝置，在常溫常壓下即可運行（對壓力無特殊要求）。設(shè)施分為2部分，1部分為管道密封收集，另1部分為物理化學(xué)生物凈化。異味氣體通過管道匯集到設(shè)備間，首先經(jīng)過生物預(yù)處理塔，然后進入水洗塔，再進入一、二級生物凈化塔進行生物降解，最后由引風(fēng)機通過排氣塔排到大氣中去。
3各工序的作用
（1）預(yù)處理塔。為異味氣體處理系統(tǒng)的預(yù)處理單元，內(nèi)設(shè)專有除油填料，主要作用是除油，帶油氣體通過預(yù)處理塔時與塔中的填料接觸碰撞，使小油滴粘附在填料上變大最后落回集油池。
（2）水洗塔。利用經(jīng)特殊加工制造的填料和生物塔結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)異味氣體的處理減量，降低進入高效生化段的異味氣體濃度負荷，提高后續(xù)處理效率和排放氣體的達標(biāo)率。通過此級生化處理達到較高濃度異味氣體的絕對去除量，總的去除率可達30%。與其他預(yù)處理方法相比，采用強化生物凈化工藝具有運行成本低，無二次污染問題。同時，該段運行方式為連續(xù)提供噴淋水，相當(dāng)于生物濾池方法處理異味氣體，而且可以達到對氣體進行加濕和除塵的目的。
（3）生物塔。異味氣體處理系統(tǒng)的處理單元，向生物塔內(nèi)定期噴淋污水處理場二沉池的出水，保證凈化器內(nèi)部微生物生長、繁殖所需的營養(yǎng)，同時控制調(diào)整填料上的生物量使老化的生物膜脫落，二沉池來水首先進入噴淋水池，在噴淋池內(nèi)短暫停留后使用噴淋水泵定期向生物塔內(nèi)噴水。而惡臭及異味氣體通過生物塔時與塔中生物濾料接觸，被吸收和氧化，使處理后氣體達到國家惡臭污染物排放標(biāo)準。
（4）用離心風(fēng)機負壓集氣。風(fēng)機安裝在系統(tǒng)的末端，使輸送管道和系統(tǒng)內(nèi)呈負壓狀態(tài)，可以防止因設(shè)備或管道檢修時毒氣溢出。
（5）高空排放塔。處理后的氣體通過高空排放塔排入大氣。
4結(jié)果與分析
通過對異味治理裝置的進口、排放口的非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯、氨、硫化氫的監(jiān)測分析，結(jié)果表明，處理后的氣體的各項指標(biāo)均合格；各項污染物去除率≥95%。
5結(jié)束語
1.1工藝流程
根據(jù)設(shè)計進水水質(zhì)中COD、NH3-N指標(biāo)較高，要求出水水質(zhì)指標(biāo)高，同時考慮包頭市為北方寒冷城市，水溫較低的氣候條件，污水排放對氮、磷提出要求，而且需對污水進行回用以便達到節(jié)約用水的目的。該污水處理站采用CAST工藝+絮凝沉淀工藝。
1.2工藝特點
（1）優(yōu)化了處理構(gòu)筑計物的布置，節(jié)省工程投資和占地面積。
構(gòu)筑物盡量合建，節(jié)省工程建設(shè)投資和占地面積，該工程設(shè)計將集水池和提升泵房、加藥間和加氯間等采用合建。同時，構(gòu)筑物之間盡量構(gòu)筑物連接或合建，本設(shè)計粗格柵與提升泵房、細格柵與旋流式沉沙池等都連接在一起。
（2）設(shè)置旋流式沉砂池。
在沉砂池的設(shè)計中，一方面要考慮保證后續(xù)脫氮除磷厭氧、缺氧的狀態(tài)，保持碳氮、碳磷質(zhì)量比，另一方面也要統(tǒng)籌考慮工程投資、占地和運行費用等諸多因素。因此，土右污水處理站采用旋流式沉砂池。旋流式沉砂池的進水是以切線方向進入，通過位于水池中心的葉輪慢速攪拌，形成平面的旋流，利用砂粒和水的密度不同，在旋流狀況下得以分離，由于完全利用水力和機械攪拌形成旋流，沒有曝氣設(shè)施，因此能保證進入CAST池預(yù)反應(yīng)區(qū)的污水處于缺氧或厭氧狀態(tài)。
（3）運用適宜的污泥處理工藝，減少運營成本。
對污泥的處置采取直接機械濃縮脫水方式，不設(shè)污泥緩沖池，節(jié)省一次性投資，減小運行費用。由于污泥在濃縮脫水時停留時間較短，因而避免了磷的釋放，保證了系統(tǒng)運行的可靠性。
2主要構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)
2.1粗格柵間與提升泵房
粗格柵按遠期規(guī)模設(shè)計，粗格柵為地下式鋼筋砼平行渠道，設(shè)計格柵渠道2條，每條寬度1.1m，柵條間隙20mm，分別配回轉(zhuǎn)式機械格柵除污機，l用1備。根據(jù)格柵前后液位差，由PLC自動控制，同時設(shè)有定時排渣和手動控制排渣。提升泵房與粗格柵合建，進水泵房為鋼筋混凝土構(gòu)筑物，長寬尺寸為7.0m×9.8m，有效水深6.8m，安裝3臺不堵塞式潛水污水泵，2用1備（其中1臺為變頻式），單泵流量700m3/h，揚程14m，電機功率55kW。
2.2細格柵及旋流沉砂池
細格柵間為地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平面尺寸10.3m×14.1m。設(shè)計格柵渠寬1.6m，共計2條，配螺旋機械格柵除污機2套，柵條間隙3mm。曝氣沉砂池與細格柵間合建，為地上式柱形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，直徑3.65m，有效水深3.9m。采用立式軸承及葉輪2套，每池1套，與沉砂池配套使用，葉輪直徑為1500mm，轉(zhuǎn)速為15r/min，電機功率為1.1kW。采用螺旋式砂水分離器1臺，單臺流量20L/s，電機功率0.37kW。配有離心式鼓風(fēng)機兩臺（1用1備），流量為7.5m3/min，揚程為5m，電機功率為2.2kW。
2.3CAST生物池
生物池是污水生物處理的核心構(gòu)筑物，采用CAST工藝。1座鋼筋砼結(jié)構(gòu)生物反應(yīng)池，分為兩格，每格再分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。每格平面尺寸為47m×30m，有效水深6m，預(yù)反應(yīng)區(qū):主反應(yīng)區(qū)=1:9。BOD5污泥負荷為0.0479kg/(kg•d)，水力停留時間28.13h，混合液質(zhì)量濃度4g/L，泥齡15d，污泥回流比30%，產(chǎn)泥率0.85kg/kg，微孔曝氣管有6000個。每池配有1臺回流潛污泵，流量為340m3/h，揚程為2.0m，功率為7.5kW。每池采用1臺剩余潛污泵，單臺流量為67m3/h，揚程為9.0m，功率為4kW。配有潷水器4臺，每池各2臺，潷水能力為1300m3/h。
2.4接觸池及再生水進水泵房
接觸池將生物池處理后出水進行消毒，同時作為再生水處理構(gòu)筑物的進水泵站，建有1座。接觸池體積尺寸為21.5m×7.7m×4.0m，再生水進水泵房的流量為0.342m3/s。配有水泵3臺，2用1備，其中1臺變頻式，單臺流量為700m3/h，揚程為9m。
2.5加氯加藥間
加氯間為再生水處理進行消毒，由于進水存在含P高的時段，通過投加聚合硫酸鋁化學(xué)除磷，同時聚合硫酸鋁可以作為沉淀劑用于再生水[2]。加氯加藥間為1座鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，建筑面積為13.5m×16.2m，采用2臺加氯機（1用1備），加氯量為8mg/L。加藥量為355kg/d，加藥濃度為10%。
2.6鼓風(fēng)機房
建有1座22.5m×10m×7.5m框架結(jié)構(gòu)的鼓風(fēng)機房，配有3臺風(fēng)機，其中2用1備，2臺變頻，單臺風(fēng)量為70m3/min，風(fēng)壓7m，總供風(fēng)量為8400m3/h。單機功率為110kW。
2.7儲泥緩沖池
1座，鋼筋砼構(gòu)筑物，圓柱形結(jié)構(gòu)，尺寸為Ф6.0m×4.85m，配有1臺潛水?dāng)嚢杵?，功率?.5kW。
2.8污泥濃縮脫水機房
通過濃縮脫水，降低污泥含水率，以減少污泥體積，便于污泥貯存、外運及污泥的再利用，脫水機房尺寸為L×B=24m×12m×6.8m+9m×6m×4.5m（泥棚）。主要設(shè)備有：2臺（1用1備）污泥濃縮脫水一體機，單機處理能力為7～36m3/h，帶寬1.5m，單機設(shè)計工作時間為10～12h；投泥泵2臺，流量為13～70m3/h，揚程20m，電機功率1.5kW；三箱系統(tǒng)式絮凝劑制備系統(tǒng)1套，最大投藥量為15.8kg/d，藥劑投加濃度1‰；空壓機2臺，流量0.13m3/h，風(fēng)壓1.0MPa；2臺離心式?jīng)_洗泵，流量12～42m3/h，揚程45～56m。
2.9普通濾池
1座，6池式單層框架結(jié)構(gòu)，尺寸為7.4m×6m×4.1m。設(shè)計參數(shù)為：氣沖強度55m3/(m2•h)，水沖強度15m3/(m2•h)，填料形式為均質(zhì)石英砂濾料，配水形式濾板及濾頭配水，反沖洗風(fēng)機、反沖洗水泵與曝氣生物濾池公用1套設(shè)備。
2.10清水池及再生水送水泵房
1座，鋼筋混凝土水池，尺寸為35m×15m×4m，池容為2000m3，送水泵臺數(shù)3臺（2用1備，1臺變頻），水泵揚程35m。
3運行效果
經(jīng)過兩年的運行表明，包頭市土默特右旗污水處理站設(shè)備運行正常，出水水質(zhì)除氨氮外都能達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準（GB18918－2002）一級B標(biāo)準，具體運行數(shù)據(jù)見表1。為了解決氨氮處理效果低的問題，在CAST反應(yīng)池中添加碳酸氫鈉和反硝化菌，經(jīng)過三個月的調(diào)試，出水氨氮質(zhì)量濃度由44mg/L降到9.6mg/L，使所有的出水指標(biāo)都能達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準（GB18918－2002）一級B標(biāo)準的要求。
4效益分析
現(xiàn)使用的循環(huán)水排污水的回用方案為：將循環(huán)水排污水通過混凝澄清、過濾之后，再利用反滲透轉(zhuǎn)化為循環(huán)水補充水。在部分電廠使用的超濾裝置對去除水中的懸浮物以及膠體有著重要的作用，但超濾膜自身也會造成污堵，特別是在加入混凝劑以及助凝劑之后，其會有更加顯著的反應(yīng)。另外，在循環(huán)水排污水的殺菌過程中，殺菌劑對超濾以及反滲透膜的壽命、清洗周期以及運行的費用有較為嚴重的影響。能夠有效解決上述問題的方法就是對其加入緩蝕阻垢劑。目前使用較多的就是有機膦鹽酸、多元膦酸鹽，其有較多的優(yōu)勢，例如化學(xué)穩(wěn)定、較少的用量以及耐高溫。還可以有效遏制水中菌藻以及微生物的生成，從根源上避免形成微生物黏泥。但過量的使用藥劑也會使循環(huán)冷卻水排污水的后續(xù)處理受到一定影響。文章對殘余水處理藥劑對循環(huán)水排污水處理中混凝的影響加以分析，以使其影響降至最低。
2實驗部分分析
2.1藥品及儀器介紹
實驗中采用的藥品為AlCl3以及聚丙烯酰胺加之質(zhì)量分數(shù)為50%的氨基三亞甲基膦酸，質(zhì)量分數(shù)為45%的羥基亞乙基二膦酸和十四烷基二甲基芐基氯化銨。實驗中使用的儀器包括：JJ-4型六聯(lián)電動攪拌器、實驗室臺式濁度測定儀LP2000-11型，HANNA，速臺式離心機TGL-18C型。
2.2實驗的具體方法及步驟介紹
2.2.1針對循環(huán)冷卻水排污水水質(zhì)的分析研究
本組試驗中的用水全部采用某煉化公司循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水，pH7.0～7.5的水質(zhì)指標(biāo)，5.02NTU的濁度，997mg/L的總硬度（用CaCO3計），390mg/L的總堿度（用CaCO3計）。
2.2.2實驗方法
選取500mL的廢水倒入1000mL的燒杯中，加入不同量的水以處理藥劑，使殘余藥劑質(zhì)量的濃度分別保持10、20、30、40、50mg/L，等到其混合均勻之后，加入混凝劑15mg/L+助凝劑0.2mg/L。使用六聯(lián)攪拌器進行攪拌，首先用300r/分鐘的速度攪拌一分鐘，以達到藥劑和廢水能夠充分融合的目的，然后再用每分鐘70r的速度攪拌10分鐘，以加快絮體的增長速度。將剩余廢水倒入500毫升的量筒中，將絮體沉降100毫升所需的時間詳細記錄好。然后將其放置半小時，取液面下2～3厘米處的水樣作為樣本，對上清液的濁度以及COD進行檢測，對絮體的體積以及泥渣虛度進行測定。
2.2.3測定及分析方法
濁度：使用LP2000-11型濁度儀。COD：依據(jù)GB11914-1989《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽法》標(biāo)準。絮體的體積：將混凝燒杯中的泥渣放置于量筒中，經(jīng)過30分鐘的沉淀后記錄其體積。泥渣虛度：將混凝燒杯中所有的泥渣倒入帶刻度的離心管中，記錄體積為V1，之后在倒入離心機中以每分鐘4000r的速度，進行5分鐘后，將壓實后的體積記錄為V2，泥渣虛度S公式為：S=V1/V2。
3結(jié)果分析
3.1混凝效果與殘余藥劑的關(guān)系
3.1.1與濁度的關(guān)系混凝沉淀后的上清液的濁度會隨著殘余藥劑質(zhì)量濃度的增加而增加。其中，影響最大的就是1427。
3.1.2影響絮體沉降的速度在質(zhì)量以及濃度都相同的殘余藥劑中，1427對絮體沉降的速度的影響最小，而HEDP與ATMP對其的影響基本一致。
3.1.3影響COD上清液的COD在沒有殘余藥劑的摻雜下最低，混凝對COD的影響不是很顯著。
3.1.4影響泥渣的體積泥渣體積與殘余藥劑質(zhì)量濃度成正比關(guān)系，在加入有機磷系阻垢劑后，兩者之間成反比關(guān)系。
3.1.5影響泥渣虛度殘余藥劑質(zhì)量的濃度與泥渣虛度之間成正比關(guān)系，對其影響最大的時候是在加入ATMP之后。
3.2殘余藥劑對于混凝效果的影響
3.2.11427的影響
1427在水中的沉降速度會因濃度的升高而降低，絮體的體積與其濃度之間成反比關(guān)系，泥渣虛度與其成正比關(guān)系。
3.2.2有機磷系阻垢劑的影響
絮體體積與殘余的有機磷系阻垢劑的濃度成反比關(guān)系。
4結(jié)束語
由于對于消防污水的收集和處理不夠重視，沒有考慮到消防污水進入松花江的嚴重性，對產(chǎn)生的污染估計不足，致使爆炸事故發(fā)生后，沒能采取有效措施，泄露出來的部分物料和循環(huán)水及搶救事故現(xiàn)場消防水與殘余物料的混合物流入松花江，引發(fā)了松花江水污染事件，對松花江下游沿岸居民的生產(chǎn)、生活帶來了嚴重的威脅，針對這起事件，吉林省光防治宣傳工作就投入7000多萬元。后來國務(wù)院事故及事件調(diào)查組認定，松花江水污染事件是一起特別重大水污染責(zé)任事件。這一重大水體污染事故給我們留下的慘痛教訓(xùn)，為了避免消防污水的再次污染石油企業(yè)必須重視起消防污水對于環(huán)境的影響,必須做好消防污水的收集和處理工作。
對于石油工業(yè)中消防污水應(yīng)該怎樣進行收集
對于石油工業(yè)中防止消防污水污染的根源則是防止消防污水的流失，如果不對消防污水進行收集，則污水會進入江河湖泊，污染地下和地表用水，所以必須采用有效的方法對消防污水進行收集，將受到污染的消防水從未受污染的水中分流出來，如石油企業(yè)可以提前建立和金陵拜耳1萬t/a組合聚醚裝置對消防污水進行收集的類似裝置，該裝置由原料罐區(qū)、生產(chǎn)廠房、堆桶場、加熱區(qū)、污水池等建構(gòu)筑物組成。為防止消防污水對環(huán)境的污染，石油企業(yè)也可以建立自己的堆桶場，是將其設(shè)計成一塊周圍高、中間低的盆地狀場地，供收集消防污水，場地中間設(shè)一水溝，水溝的末端接切換井，切換井有兩個出口，一個出口接污水池，一個出口接閥門井。閥門井內(nèi)的閥門關(guān)閉，水即進入污水池，污水池蓄滿后，水被積在盆狀場地之內(nèi)；閥門井內(nèi)的閥門打開，積水即可排至雨水系統(tǒng)。當(dāng)因為安全事故產(chǎn)生消防污水時則將井內(nèi)閥門關(guān)閉，將消防污水放入污水池，等待污水的進一步處理，如果為正常的排水則將污水池的閥門關(guān)閉，進行正常排水。
石油企業(yè)在處理消防污水時可以采用的幾種新的處理工藝
根據(jù)消防污水的特點在處理消防污水時需要采用不同的方法進行針對性的解決，消防污水中混有的石油等有機物料，處理消防污水可以采用以下幾種方法。首先對于消防水中含浮油、膠體溶解物和懸浮固體組成的消防污水可以通過機械或者物理的方法去除，通過靜置的方式將浮油去除，或者采用其他物理、化學(xué)或者生化的方法處理。其次對于消防污水產(chǎn)生的分散油、無機鹽和表面活性劑等，可以采用不同的方式進行深度處理：
（1）采用吸附的方式，利用吸附劑多孔的特點和疏水親油的特性，使污水中的油污經(jīng)過物理或者化學(xué)作用吸附在吸附劑的表面或者空隙內(nèi)達到處理消防污水的目的。
（2）利用高級氧化技術(shù)，通過化學(xué)或物理化學(xué)的方法將污水中的有機污染物直接氧化成無機物，或轉(zhuǎn)化為低毒的易生物降解的有機物，對于含有表面活性劑的石油消防污水，當(dāng)中含有大量難以去除的乳化油，因此必須采用針對性的消除油水界面膜上的表面活性劑。利用超氧化技術(shù)可以在很短的時間內(nèi)達到對有機物的破壞作用從而實現(xiàn)對消防污水的處理。
進行污水處理工作時要繳納一定的價內(nèi)稅，起本質(zhì)就是和處理費用相關(guān)的各種稅金。目前，我國處理污水的企業(yè)屬于事業(yè)單位的范疇，處理工作中獲得的污水處理費也屬于行政收費，因此不用繳納其他稅金，我國的污水處理企業(yè)將來會實現(xiàn)企業(yè)化，那么在污水處理工作中就要繳納營業(yè)稅、城市維護建設(shè)稅、教育費附加等各項稅金。對污水處理的營業(yè)額所收取的稅款就是營業(yè)稅，依據(jù)污水處理的總利潤，根據(jù)低稅率額算出總稅款。
二、污水處理費的制定管理
在污水處理費管理工作的整個過程中，都必須以相關(guān)的規(guī)定為依據(jù)，通常使用“兩部制”收費方法，要保證確定的污水處理費能體現(xiàn)處理服務(wù)的意義，還要平衡好對水的需求，要與我國的收費政策一致。
（一）污水處理費制定的原則
1污水處理費應(yīng)能補償成本。進行成本補償工作時要注意下列兩點：①合理確定貨幣價值量的總額，要在一個科學(xué)的范圍內(nèi)；②要合理分析貨幣價值量補償與實物補償間的關(guān)系，維持好兩者間的平衡。2污水處理費中應(yīng)包含合理盈利。將污水處理工作中各個工作者的流動成果以貨幣形式體現(xiàn)出來就是盈利。盈利是實際收取的處理費與成本間的差額，有稅金及利潤兩大方面。依據(jù)國家的稅法向國家交付的金額為稅金，它是為了幫助國家積累資金。利潤則要在污水處理費的總額中減去各項成本和稅金支出，它可以為企業(yè)的發(fā)展提供源源不斷的動力。確定污水處理費時要本著科學(xué)盈利的原則，也就是要根據(jù)社會資金的平均利潤率來確定。3污水處理費應(yīng)形成合理差價。用戶差價即根據(jù)用戶的差異來確定費用。生活用水、行政企業(yè)和學(xué)校的用水都是不以盈利為目的的，所以在對這些用戶收取水費時，就要本著微利的原則，即稍稍大于成本即可。但是對于那些以盈利為目標(biāo)的企業(yè)比如商店、酒店等，就要將污水處理費用制定的高些，以保證污水處理工作能夠獲得預(yù)期的利潤。
（二）污水處理費的“兩部制”
1污水處理費“兩部制”的必要性。污水處理系統(tǒng)的建設(shè)、維修及管理費用都要通過用戶所繳納的污水處理費來實現(xiàn)回收及增值。容量污水處理費，就是根據(jù)用戶的實際用水量建設(shè)耗費的資金、維修費、管理費等為依據(jù)確定污水處理費。企業(yè)收取容量污水處理費，除了能夠回收企業(yè)在建設(shè)期間以及污水處理系統(tǒng)運營期間投入的成本，還能夠保證用戶嚴格依照自家的實際用水總量來申報最大污水處理量，避免污水處理系統(tǒng)的容積過大而被閑置，保證污水處理系統(tǒng)的工作效率并降低運營成本。污水處理系統(tǒng)的設(shè)立是為了科學(xué)的處理污水，工作時肯定會需要多種設(shè)備、大量電力和勞動力，因此污水處理單位初期需投入大量的運營資金。分析目前的市場經(jīng)濟規(guī)律發(fā)現(xiàn)，污水處理企業(yè)最科學(xué)的工作方式是依據(jù)污水排量的差異來制定階梯處理費收取制度，這樣能促進污水處理企業(yè)更好的發(fā)展?，F(xiàn)今較科學(xué)的工作方式是收取稱量污水處理費，其制定依據(jù)是系統(tǒng)運行中投入的費用總額和污水處理總量。收取稱量污水處理，可以很好的體現(xiàn)“多用水多交費”的公平交易原則，不僅能夠增強用戶的合理用水和節(jié)約用水觀念，還能夠保護環(huán)境。2定額累進計量污水處理費。定額累進計量收取污水費的工作方式是以具體的標(biāo)準來制定用戶的用水定額的，若用戶的用水總量大于這個定額，就需要對高出部分收取更高的污水處理費用。但是實際用水總量小于該定額時，則應(yīng)對節(jié)約部分實行獎勵。我國現(xiàn)今的污水處理費管理現(xiàn)狀是不能將費用定的很高，可是總體的水資源總量又是非常匱乏的，所以使用定額累進計量收取法是最合適的。價格較低的定額水量，可以保證居民的基本生活用水，還能減輕居民的生活負擔(dān)，對于超出的部分收取高價，很好的體現(xiàn)了節(jié)能的思想，有助于提高用戶在日常生活中的節(jié)水意識。借助價格的杠桿作用來激勵用戶節(jié)水的方式為定額累進收取污水處理費?，F(xiàn)今的大部分水源都用于供給人們的基本生活用水，從節(jié)約用水的角度分析發(fā)現(xiàn)，居民生活用水是有著很大的節(jié)水潛力的，并且工作難度也不大，但是非居民生產(chǎn)用水在總水量中占得比例較小，并且變數(shù)大，靜態(tài)定額不能很好的管理水量的動態(tài)變化，所以不使用定額累進計量污水處理費的收費方式。使用定額累進計量法收取污水處理費的首要前提是合理設(shè)定基本的用水定額。在制定這一標(biāo)準時，要先確定人均用水量，然后根據(jù)每戶的人數(shù)來確定各戶用水量。在收取定額累進污水處理費時，要科學(xué)的確定級數(shù)，因為技術(shù)過少無法體現(xiàn)價格杠桿的作用，導(dǎo)致熱能的浪費；但級數(shù)太多又會使污水處理費體制更加復(fù)雜，對社會的發(fā)展產(chǎn)生不利的影響。通常情況下，在定額累進計量污水處理費系統(tǒng)中都將級數(shù)分為3級。第一級要能保證居民的日常生活用水量和污水處理系統(tǒng)的運行成本，主要是為了收回成本。第二級級數(shù)則要以提高居民的生活質(zhì)量為標(biāo)準，利潤也是比較低，是第一級的1.5倍。第三級級數(shù)按市場價格滿足某些特殊需要來確定，收費應(yīng)是第一級的2倍，或者等于經(jīng)營性污水處理費。
三、結(jié)語
現(xiàn)場控制單元實時采集各個終端站傳送的各類數(shù)據(jù)和信號，通過人機界面展現(xiàn)設(shè)備工藝運行情況，包括工藝流程圖、系統(tǒng)供電圖、工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、電氣設(shè)備運行狀態(tài)等；操作站以人機對話方式指導(dǎo)操作，相關(guān)人員按照界面提示操作設(shè)備；在進行數(shù)據(jù)處理時，要嚴格校驗檢測來自各現(xiàn)地控制單元的實時數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)信息，對故障報警信息進行突出和集中顯示。中央控制單元實現(xiàn)系統(tǒng)具有強大的故障檢測和診斷功能，能夠有效分析和檢測出各種常見故障。它通過收集和整理各現(xiàn)地控制單元的數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息的方式，有效地判斷了數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，并可根據(jù)具體需要生成數(shù)據(jù)報表、歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線等。遠程人機終端，能夠?qū)崟r顯示各現(xiàn)地控制單元的狀態(tài)。通過總網(wǎng)絡(luò)控制計算機及通訊裝置；根據(jù)從中控站上傳的分站數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的分析，實時刷新系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)和畫面；能夠?qū)ο到y(tǒng)的運行數(shù)據(jù)和記錄進行智能分析，在保證能耗不變的情況下實現(xiàn)效益最大化；最重要的是系統(tǒng)采用分層分布式控制方式，降低總線網(wǎng)絡(luò)的通訊負荷、通訊誤碼率，同時使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更清晰、檢修維護更方便。
2系統(tǒng)特點
2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點系統(tǒng)基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)為光纖冗余環(huán)型工業(yè)以太網(wǎng)，可根據(jù)具體要求增加或刪除任意一個節(jié)點，同時影響其他通訊設(shè)備的功能。系統(tǒng)采用先進的監(jiān)控操作站技術(shù)進行控制，它能夠支持系統(tǒng)在不同網(wǎng)絡(luò)條件正常運行，實現(xiàn)了多對象、多任務(wù)、多用戶操作。同時，控制系統(tǒng)能夠利用其自我診斷功能進行故障診斷，判斷故障部位。在系統(tǒng)發(fā)生故障后，I/O的狀態(tài)會返回到系統(tǒng)根據(jù)工藝要求預(yù)設(shè)置的狀態(tài)上。
2.2系統(tǒng)功能優(yōu)點在分配相應(yīng)的權(quán)限之后，現(xiàn)場任意分站點任一設(shè)備的啟、停、數(shù)據(jù)讀取等操作都可由中央控制室和云端系統(tǒng)進行控制。系統(tǒng)具備各種通用工業(yè)通信接口，如CAN工業(yè)總線接口、以太網(wǎng)絡(luò)接口、IDE接口、和USB接口等等；操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件采用知名工控品牌，具備冗余、容錯及災(zāi)難性恢復(fù)的功能。
2.3系統(tǒng)集網(wǎng)特點將具備條件的污水廠接入物聯(lián)網(wǎng)自動系統(tǒng)后，云端平臺將具備可以查看多個污水廠的權(quán)限。實現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)所有污水廠的集中管理，對水量、水質(zhì)等信息進行綜合分析，集中處理，并制作數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表，統(tǒng)計下發(fā)報警信息，形成一個自下而上反饋、自上而下監(jiān)控、多方分管、集中控制的高效、有序的控制結(jié)構(gòu)。
3系統(tǒng)控制方式
3.1現(xiàn)場控制級在現(xiàn)場控制級的智能控制柜負責(zé)管理子站點下屬所有設(shè)備的運行、數(shù)據(jù)采集、視頻采集的工作。在智能控制柜上有手動和自動兩種控制模式，就地控制系統(tǒng)手動模式具備最高權(quán)限。能夠直接操作現(xiàn)場設(shè)備，而不需要經(jīng)過中央控制室授權(quán)。這種方式拜托了以前中控系統(tǒng)復(fù)雜的管理體系?，F(xiàn)場人員只需要獲取授權(quán)密碼進行解鎖，然后切入手動模式即可，安全可靠。
3.2中央控制級系統(tǒng)具有多安全等級、操作權(quán)限設(shè)置、口令確認、設(shè)備連鎖、自動報警等功能，并按照實際需要對重大事件進行到責(zé)任人，保證了系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。系統(tǒng)具有操作權(quán)限設(shè)置功能，可根據(jù)具體的操作需要，進行權(quán)利分配，有效地避免了設(shè)備的誤動。此外，系統(tǒng)還具有軟件自診斷功能，可以對相關(guān)設(shè)備進行故障診斷，一旦發(fā)現(xiàn)故障部位，系統(tǒng)便通過報警系統(tǒng)啟動報警程序，報警畫面隨之彈出。系統(tǒng)可以及時將故障畫面完整記錄下來，以供使用者按照故障的時間、次序、名稱等順序進行查詢。
3.3網(wǎng)絡(luò)控制級現(xiàn)場控制級完成了工控信號的采集，中央控制級完成了數(shù)據(jù)的分析、處理及匯總，網(wǎng)絡(luò)控制級最終將控制系統(tǒng)接入物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了污水站系統(tǒng)整體的網(wǎng)絡(luò)的云端鏈接。系統(tǒng)由監(jiān)控管理級、過程控制級和現(xiàn)場級組成。系統(tǒng)的分級控制功能體現(xiàn)在對管理權(quán)限和報警信息的及時準確有效分配；充分考慮網(wǎng)絡(luò)安全的需要，嚴格加密系統(tǒng)逐級分配管理權(quán)限，使管理工作井然有序。
4結(jié)束語
1.1供試材料和堆肥方式
1.1.1污泥來源和條垛式堆肥技術(shù)于2008、2010年同季采集(均在夏季)，初始城市污泥均來自北京高碑店、盧溝橋及吳家村污水處理廠的混合污泥，并進行條垛式堆肥處理，溫度50～60℃，之后濃縮、脫水，大約25～30d后成為腐熟的干污泥．然后風(fēng)干、碾碎，過篩，把污泥中的較大塊物體等進行細化，經(jīng)過篩選使之粒度達到60～80目，備用測定．以上以A型堆肥污泥表示．
1.1.2污泥來源和高速活性堆肥工藝于2012、2013年同季采集(均在春季)，初始城市污泥均來自北京市昌平區(qū)南口污水處理廠的污泥，并采用一種高速活性堆肥工藝進行處理(high-raterecoveryoforganicsolidwtessystem，HiRosSystem)．該工藝采用機械熱化學(xué)穩(wěn)定及活化法，處理工藝中的所有反應(yīng)釜、儲槽、傳送器等均為密閉系統(tǒng)，在高溫高壓下，完全殺菌及殺寄生蟲性、并可分解有毒有機化合物，有效去除重金屬危害，從而將有機固體廢棄物轉(zhuǎn)化為無味無臭、高品質(zhì)的有機肥．之后再進行風(fēng)干、碾碎及過篩，把污泥中的較大塊物體等進行細化，經(jīng)過篩選使之粒度達到60～80目，備用測定．以上以B型堆肥污泥表示．
1.2測定方法
供試A、B型堆肥污泥的理化性質(zhì)均采用常規(guī)測定方法［19］;pH采用pH酸度計法(HANNA，pH211酸度計);汞(Hg)、砷()含量的測定采用原子熒光光度計測定(AFS3000，北京科創(chuàng)海光儀器有限公司);全磷、全鉀及Cu、Zn和Cd等其他金屬或元素含量的測定均采用酸溶-等離子發(fā)射光譜法測定(等離子發(fā)射光譜儀IRISIntrepidⅡXSP，美國Thermo公司)．每個測定項目均設(shè)置3個重復(fù)，最后算平均值，并以干基表示．以上測定在國家林業(yè)局森林生態(tài)環(huán)境重點實驗室進行．
2結(jié)果與分析
2.1堆肥污泥的營養(yǎng)含量如表1和表2所示，在A型(條垛式)和B型(高速活性)堆肥污泥中均含有可觀的營養(yǎng)含量，且不同類型堆肥污泥和年份間的各項營養(yǎng)指標(biāo)均表現(xiàn)出較大的差異．A、B型污泥的有機質(zhì)、全氮、全磷和氮磷鉀總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)與往年相較均有所增加，譬如A型污泥的氮磷鉀總養(yǎng)分在2010年較2008年增加了15.6%，B型污泥的氮磷鉀總養(yǎng)分在2013年較2012年增加了29.7%;而A型污泥的速效氮和全鉀與往年相較則表現(xiàn)為減少，譬如A型污泥的速效氮含量在2010年較2008年減少了50.7%，與之相反的是B型污泥的速效氮和全鉀則比往年都有所增加．由表1和表2所示，A、B型堆肥污泥不同年份的pH平均值分別為7.1和7.2，有機質(zhì)的平均值分別為203338.0mg•kg－1和298531.5mg•kg－1，氮磷鉀總養(yǎng)分(即N+P2O5+K2O)平均值分別為41111.7mg•kg－1和65901.5mg•kg－1．以上A、B型污泥各項營養(yǎng)指標(biāo)的平均值與表3比較而言，A型堆肥污泥的有機質(zhì)含量達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T309-2009)中A、B級污泥和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-土地改良用泥質(zhì)》(GB/T24600-2009)的標(biāo)準要求，但未達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-園林綠化用泥質(zhì)》(GB/T23486-2009)中的有機質(zhì)標(biāo)準要求，而A型污泥的pH和氮磷鉀總養(yǎng)分以及B型污泥的pH、有機質(zhì)含量和氮磷鉀總養(yǎng)分均符合各城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置類型的標(biāo)準限值要求。
2.2堆肥污泥的營養(yǎng)元素含量和重金屬污染由表4和表5所示，A、B型堆肥污泥中不僅含有豐富的營養(yǎng)元素，同時也含有諸多重金屬，而且不同年份間的各元素/金屬總量均呈現(xiàn)明顯的差異．2010年與2008年比較而言，A型污泥中Cu、Zn、Ca、Fe、Mg和Na的總量均表現(xiàn)為增加，而Mn則有所減少;2013年與2012年相較而言，B型污泥中的Cu、Zn、Ca、Na、Al、Cd、Cr、Hg、S的總量均明顯增加，而Mn、、B、Pb、Fe、Ni、Mg總量則有所減少．另外，各金屬/元素的總量在A、B型污泥中亦呈現(xiàn)較大的差異．譬如，A型污泥不同年份的Zn、Fe總量平均值較B型污泥的分別高出85.9mg•kg－1和1913.0mg•kg－1;而B型污泥不同年份的Mn、Mg總量平均值較A型污泥的分別高出819.3mg•kg－1和8827.1mg•kg－1。從不同污泥處置類型中重金屬的控制限值可知(見表6)，我國的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T309-2009)中A級污泥的標(biāo)準限值，在各種污泥處置類型中是最為嚴格的．由表4和表5所示，A、B型堆肥污泥不同年份的Cu總量平均值分別為188.5mg•kg－1(范圍為183.4～193.6mg•kg－1)和188.6mg•kg－1(范圍為135.2～241.9mg•kg－1)以及Zn總量平均值分別為896.1mg•kg－1(范圍為781.5～1010.7mg•kg－1)和810.2mg•kg－1(范圍為755.0～865.4mg•kg－1)，與我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置類型的標(biāo)準限值比較得知(見表6)，其不僅符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-土地改良用泥質(zhì)》(GB/T24600-2009)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-園林綠化用泥質(zhì)》(GB/T23486-2009)中的Cu、Zn總量的標(biāo)準限值要求，而且遠低于最為嚴格的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T309-2009)中A級污泥的標(biāo)準限值(即總Cu＜500mg•kg－1和總Zn＜1500mg•kg－1)．A型堆肥污泥中的Cd、Cr、Pb、和B的總量(僅為2010年數(shù)值)分別為2.9、82.0、105.1、17.0和42.1mg•kg－1(見表4);如表5所示，B型堆肥污泥不同年份的Cd總量平均值為2.8mg•kg－1(范圍為2.6～3.0mg•kg－1)、Cr總量平均值為140.1mg•kg－1(范圍為130.1～150.0mg•kg－1)、Pb總量平均值為69.2mg•kg－1(范圍為67.9～70.5mg•kg－1)、總量平均值為7.9mg•kg－1(范圍為5.4～10.4mg•kg－1)以及B總量平均值為80.2mg•kg－1(范圍為78.7～81.6mg•kg－1)．上述A、B型污泥中的重金屬含量與表6中的標(biāo)準限值比較得知，各金屬總量均達到了我國各類型污泥處置的標(biāo)準限值要求(見表6)，其中包括達到最為嚴格的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T309-2009)中A級污泥的標(biāo)準限值要求(即總Cd＜3mg•kg－1、總Cr＜500mg•kg－1、總Pb＜300mg•kg－1、總＜30mg•kg－1)．但是，B型堆肥污泥的Hg、Ni總量存在超標(biāo)的情形，且不同年份間存在明顯的差異(見表5)．具體而言，B型污泥不同年份的Hg總量平均值為12.8mg•kg－1以及2012年的Hg總量為7.1mg•kg－1，符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T309-2009)中B級污泥的標(biāo)準限值要求(即總Hg＜15mg•kg－1)，以及《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-土地改良用泥質(zhì)》(GB/T24600-2009)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-園林綠化用泥質(zhì)》(GB/T23486-2009)中的中性和堿性土壤(pH≥6.5)的標(biāo)準限值要求(即總Hg＜15mg•kg－1)，但其它的標(biāo)準限值要求則不符合(見表6);Hg總量在2013年為18.4mg•kg－1，對任何污泥處置類型中的限值要求均不符合．另外，B型污泥2013年的Ni總量為120.0mg•kg－1，符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T309-2009)中B級污泥的標(biāo)準限值要求(即總Ni＜200mg•kg－1)，以及《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-土地改良用泥質(zhì)》(GB/T24600-2009)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-園林綠化用泥質(zhì)》(GB/T23486-2009)中的中性和堿性土壤(pH≥6.5)的標(biāo)準限值要求(即總Ni＜200mg•kg－1)，但其它的標(biāo)準限值要求均不符合(見表6);B型污泥不同年份的Ni總量平均值為246.4mg•kg－1和2012年為372.8mg•kg－1(見表5)，均不符合任何污泥處置類型中的限值要求(見表6)．
3討論
城市污泥通過制肥，不僅可解決農(nóng)田、園林及綠地急需的有機肥料的來源問題，同時也能尋求城市污泥的合理處置途徑，并成為最有效的資源化途徑之一．近年來，我國污泥資源化處置技術(shù)投產(chǎn)項目顯著上升，其中農(nóng)業(yè)對污泥制肥的吸納量很大，且污泥制肥資源化處置技術(shù)的應(yīng)用已占30%，具有較好的發(fā)展前景．已有研究表明，污泥經(jīng)堆肥處理后，可使污泥中腐殖質(zhì)含量增加，而腐殖質(zhì)因含有多種多樣的官能團從而吸附重金屬，或者改變重金屬的化學(xué)形態(tài)，促使污泥中重金屬穩(wěn)定化，即大多數(shù)重金屬以穩(wěn)定殘渣態(tài)或以殘渣態(tài)和有機結(jié)合態(tài)兼具的形式存在，從而降低生物毒性和土壤的污染風(fēng)險．特別是堆肥污泥相較其它處理方式(譬如厭氧消化和顆粒污泥)而言，堆肥過程更有利于降低Mn、Ni及Zn等的有效性．由此說明，堆肥處理是降低污泥在農(nóng)田、土地改良及園林綠化中重金屬污染風(fēng)險的重要途徑．北京不同城鎮(zhèn)污水處理廠堆肥污泥(即A、B型)，不僅含有較為豐富的有機質(zhì)和植物所需的氮、磷等多種營養(yǎng)元素及微量元素，而且污泥的一些營養(yǎng)成分/元素諸如有機質(zhì)、全氮、全磷和氮磷鉀總養(yǎng)分等含量與往年相比均有所增加．據(jù)馬學(xué)文等［26］對全國范圍111個城市共193個污水處理廠污泥營養(yǎng)含量的調(diào)查可知，有機質(zhì)、氮、磷、鉀的平均含量分別為41.15%、3.02%、1.57%、0.69%，除了北京地區(qū)A、B型堆肥污泥的磷含量平均值與全國平均水平基本相當(dāng)外，其有機質(zhì)、氮和鉀含量均低于全國平均水平，但A、B型污泥的有機質(zhì)、氮、磷含量比往年均有所增加則與全國的略增走向是一致的．在B型堆肥污泥中，Cu含量比往年有所增加，而Pb含量則比往年有所減少．這與我國城市污泥中Cu、Pb含量在短期的趨勢一致［26］．但是，從長期而言，我國城市污水處理廠污泥中Cu含量則是下降趨勢［27］．除Hg、Ni有超標(biāo)現(xiàn)象外，A、B型污泥的其他重金屬含量均低于我國最為嚴格的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置-農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T309-2009)中A級污泥的標(biāo)準限值，這與姚金玲等對我國東北、華北、華東和西北地區(qū)116家污水處理廠污泥的研究結(jié)果一致．另據(jù)張麗麗等［27］對我國城市污泥中重金屬分布特征及變化規(guī)律的研究結(jié)果表明，近10年，污泥中Ni、Cd、Hg含量的超標(biāo)倍數(shù)最高．這與本研究B型堆肥污泥中存在Hg、Ni超標(biāo)現(xiàn)象相吻合．此外，來自北京不同污水處理廠的A、B型堆肥污泥，其營養(yǎng)和重金屬/元素含量存在著明顯的差異．即污泥的不同來源可能是主要原因;亦可能受其它因素諸如污水處理規(guī)模、處理工藝和運行條件以及污泥堆肥工藝的影響［11］．另有研究表明，污泥成分有時會因工藝過程和分析技術(shù)而產(chǎn)生顯著的差異．而今后，北京地區(qū)A、B型堆肥污泥的資源化應(yīng)用中，一方面，可能面臨著潛在的Hg、Ni環(huán)境污染情況，需要優(yōu)先關(guān)注;另一方面，則需要進一步探索污泥堆肥過程中重金屬鈍化的調(diào)控措施，從而最大限度地降低重金屬的危害，譬如可利用鐵氧化菌對一些重金屬進行生物浸礦，可能是污泥制肥的一種可行策略，以及在堆肥過程中加入石灰等物質(zhì)亦能降低重金屬的有效性．另外，除了污泥資源化應(yīng)用中的重金屬污染外，還有一些因素諸如糞大腸菌群菌、多環(huán)芳烴(PAHs)等影響著污泥處置類型的選擇，而本研究未涉及這些方面，因此還需進一步研究和分析北京堆肥污泥中其他污染物的含量，從而進行合理、有效的污泥處置．
4結(jié)論
