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08级环境工程专业,于2010年6月21日开始进行环境工程实习。
在实习期间,我们在6月21日参观了重庆市歌乐山枫香园污水处理厂。
歌乐山枫香园污水处理厂是小城镇污水处理小型污水处理设施的典型代表,并具有针对饮食油污的特殊工序,运用生物膜处理工艺,抗冲击能力强,工艺包括格栅、预调节池、生物接触氧化池、二沉池、回流池、清水池,以简单、实用著称。
之后,环境工程专业的同学在6月29日参观了重庆市歌沙坪坝沙坪坝水厂。
水厂坐落嘉陵江边,是重庆市沙坪坝区的重要供水单位。
水厂通过前后几次扩建,最终形成包括:
湿式深水区水泵房、辐流式预沉池、普快滤池、虹吸滤池、无法律吃、清水池、送水泵房的取水取水、净水、供水工艺系统。
在7月6日上午,大家在重庆大学城环学院第三教学楼,听取了学院教授的环境工程讲座。
通过专家专题报告,了解全球环境污染及其控制状况。
同时,在7月6日下午,我们在实习老师的带领下,来到清水江沿岸进行清水江沿岸水环境问题调研。
认识了清水江环境治理工程存在的问题,并用过对当地居民的实地走访,了解清水江水域的变化历史,思考清水江城市小流域污水治理的问题。
在深刻认识环境从承认是实习的目的:
了解我国环境污染状况,了解我国环境保护的方针政策以及我国为保护环境所进行的不懈努力,增强使命感以及作为环境保护工作者的荣誉感和责任感,真正树立起爱专业并愿为我国的环境保护事业刻苦学习的思想的基础上,环境工程专业学生在认识实习中认真听讲并自主思考,形成了作为一个城环学院环境工程专业的学生应有的自我的环境程观念。
2.枫香园污水处理厂认识实习
在环境工程认识实习的第一天,大家本之了解环境污染的基本概念,了解环境质量的基本概念的任务,来到重庆市歌乐山枫香园污水处理厂,重庆市枫香园污水处理厂是面向歌乐山山区乐山镇的污水,特别面向枫香园饮食度假村。
首先认识的是枫香园污水处理工程中的格栅。
格栅是一种截留废水中粗大污物的预处理设施。
是由一组平行的金属栅条制成的金属框架,斜置在废水流经的渠道上,或泵站集水池的进口处,用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物,以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。
格栅栅条间的空隙宽度可根据清除污物的方式来设定,人工清除格栅间隙一般为16~25mm。
当拦截的栅渣量大于0.2m3/d时,一般采用机械清渣方式;
栅渣量小于0.2m3/d时,可采用人工清渣方式,也可采用机械清渣方式。
歌乐山枫香园污水处理厂的格栅属于粗格栅,人工清渣方式。
图1格栅
对歌乐山枫香园污水处理厂格栅的认识,是我们第一次近距离了解这种污水处理设施,设施简单、实用。
在格栅之后是污水处理厂的预沉调节池,是为了使管渠和构筑物正常工作,不受废水高峰流量或浓度变化的影响,需在废水处理设施之前设置调节池。
对于有些反应,如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感,所以对于工业废水适当尺寸的调节池,对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。
调节池是加强污水处理的抗冲击能力的一个重要手段,虽然简单,但是在实际工程中很好地解决了水量和水质的问题,使系统中的生物膜能够在相对稳定的环境中处理生活污水。
同时,我们也充分了解到污水处理工艺来自生活用于生活,众多的污水处理工艺都是在生活中发现,并经过研究、优化之后回用于生活中。
调节池也是来自混合污水降低污水浓度等参数起伏波动的思想。
之后污水经过水解酸化池,解酸化池水解酸化池为上流式厌氧污泥反应器的改型,将厌氧阶段的水解、产酸阶段与产甲烷阶段分离,将废水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物,使得废水在后续的好氧单元以较少的能耗和较短的停留时间得到处理,同时实现污泥的减量化。
水解酸化池具有两个基本功能:
生物反应和沉淀功能。
图2预沉调节池
当得知水解酸化池的运行方式就是把污水静置其中,过一段时间后直接放出时,同学们都为水解酸化池的工作简易程度感到惊讶。
简单、实的工程设计理念再次在我们的脑海烙下了深深的印记,打破了以前工程设计复杂、繁琐的印象。
同时我们也了解到,水解酸化池可以用于对有机高分子物质进行有效的降解,是枫香园污水处理厂的特有构筑物。
工程设计也有有针对性。
虽然传统的氧化沟工艺、生物膜处理工艺虽然能很好地适应各种环境的进水,但是在特定的环境下仍需要辅助设施。
图3酸化水解池
紧接着酸化水解池的工艺是接触氧化池,使用的是生物膜处理工艺,具有抗冲击能力强,生化处理效果好、生化污泥产生量少的特点。
接触氧化池结构包括池体,填料,布水装置,曝气装置。
工作原理为:
在曝气池中设置填料,将其作为生物膜的载体。
待处理的废水经充氧后以一定流速流经填料,与生物膜接触,生物膜与悬浮的活性污泥共同作用,达到净化废水的作用。
生化膜法不禁让我们回想到衣服泡久了表面附着的粘稠状物体,生物膜来自生活用于生活。
同时也启发我们要时刻关注生活中的细节,充分分析,解析并运用于生产实际中。
老师再我们参观的过程中也给大家讲解了生物膜的工作原理,麻雀虽小五脏俱全,生物膜中有细菌组成的生态系统在污水处理中发挥了重要的作用。
最后还有二沉池、污泥回流池,用于污泥沉淀以及剩余污泥的去除、部分污泥的回流用途。
图4二沉池
图5污泥回流池
经过此次污枫香园水处理厂的认识实习,同学们窥一斑而见全豹,通过对小城镇污水处理设施的参观,了解到污水处理手段一般可划分为:
1、预处理阶段(以及处理阶段),主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。
经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。
一级处理属于二级处理的预处理。
通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,为一级处理。
2、二级处理阶段,预处理阶段后,出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池。
主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。
3、三级处理阶段,深度处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。
主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
4、污泥处理,二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
通过污水处理厂的认识,我们基本完成了了解环境污染的基本概念,了解环境质量的基本概念的任务,了解现有城市污水处理厂的基本情况。
3.重庆沙坪坝高家花园水厂
高家花园水厂位于嘉陵江畔的高家花园,由始建于1945年的汉渝路生产系统和始建于1958年的高家花园生产系统组成,是重庆市主城区的一座重要的中型水厂。
60年来,沙坪坝水厂为重庆市的城市建设发展做出了重要贡献。
沙坪坝水厂供水区域,东到渝中区华村,西至歌乐山山洞地区,南起中梁山云峰、石堰,北到童家桥、重庆特殊钢厂辖区,面积约65.7平方公里。
供水人口包括沙坪坝全域、渝中区、高新区和九龙坡区部分人口共48.7万人的生产、生活用水。
从2003年12月开始对沙坪坝水厂高家花园系统原生产工艺进行改造,设计生产能力20万m3/d。
取水车间由湿式泵房改为干式竖井泵房,淘汰长轴深井泵,新装日产卧式E1-1型荏原泵4台;
净水车间拆除原有的辐射式预沉池、沉淀池、普快滤池、无阀滤池、虹吸滤池等旧工艺,新建孔室旋流絮凝池、网格絮凝平流式沉淀池、气水冲洗砂滤池(V型滤池);
废弃原有老送水泵房,新建叠合式清水池和送水泵房,新装日产E1-2型荏原泵6台;
出厂干管新装DN1200管道两根;
装设浊度、PH值、余氯等各种水质在线监测仪表14个。
经过精心设计和施工,边生产、边改造、边转换,2007年6月,工程在历时1200多天,4次新旧功能各异转换后全部完成。
改造工程完成后,供水水质和供水安全可靠性得到大幅提高,出厂水水质由于国家生活饮用水卫生标(GB5749-2006)。
全厂年供水6500万m3,年出厂水水质合格率100%。
供水区域包括沙坪坝区主城区以及渝中区、高新区、九龙坡区的部分地区共约65.7平方公里,保证供应约50余万人口的生产、生活用水。
沙坪坝水厂积极按照市水务集团和市自来水公司的要求,以“政府放心、市民满意、企业增效、职工乐业”为企业生产经营宗旨,把“以人为本,科学发展”作为企业管理理念,狠抓供水水质,以供应优质水、健康水。
图6水处理流程图
水厂各种工艺流程有:
给水工艺是按重力流设计的,所以格栅所在的地面标高是最高的,以下依次是预沉池、平流式沉淀池、V型滤池、清水池(清水池叠合在平流式沉淀池下面)。
(1)格栅:
格栅有两个,当其值达到0.1m时,自动启动,用于去除原水中较大的杂质,用旋转式故也分离机除渣。
图7机械细格栅
(2)管道混合器:
原水在进入预沉池的时候通过管道混合器加药。
管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备:
具有高效混合、节约用药、设备小等特点,混合效益达90-95%。
(3)预沉池:
孔室旋流絮凝池和斜管预沉池组成,它们合建在一起,共三座。
孔室旋流絮凝池絮凝时间12min。
孔室旋流絮凝池和斜管预沉池均采用池底阀排泥。
单座絮凝池设21个斗,预沉池设30个斗,一斗一阀,单座池设51个池底阀。
图8预沉池
(4)平流式沉淀池:
共有两组,每组又再分成3。
每组池上各设一台吸泥机,每天运行一次,运转速度约为3m/min。
平流式沉淀池上还设有生态鱼监测点,当水质发生变异时,可直观监测。
图9平流式沉淀池
(5)V型滤池:
改造过后的水厂采用了V型滤池这样的新工艺。
V型滤池是快滤池的一种形式,因为其进水槽形状呈V字形而得名,也叫均粒滤料滤池(其滤料采用均质滤料,即均粒径滤料)、六阀滤池(各种管路上有六个主要阀门)。
其V型进水槽、排水槽堰板、集配水气室、气水冲洗滤头、滤板、支座等构成了滤池的核心装置。
V型滤池一共有八格滤池。
平均滤速10.42m/h,每格处理能力2.5万m3/d。
V型滤池的工作过程主要分为过滤过程以及反冲洗过程。
图10V型滤池
(6)设备间:
V型滤池下,放置储气罐(2个)水气分离的机器,鼓风机(3台)冷却箱。
(7)水质监测点:
对滤后的水质进行检测,出厂水的浊度值为0.112NUT;
PH值为7.73左右;
余氯值为0.87mg/L,符合国家饮用水水质标准。
(8)清水池:
位于平流沉淀池下面,有草坪覆盖避免污染。
污水厂的设施相对于枫香园污水处理厂的设施略显复杂,但是从工艺角度分析,仍然在工程运用中显现出极大地简便、实用的性质,平流沉淀充分运用了水中杂质杂质的重力自沉,沙滤也应用沙砾,并可反复冲洗,重复使用。
同时在高家花园水厂中我们第一次认识了在线监测仪器,在线监测仪器实现了水质的实时监控、实时记录,使关乎民生的问题及时解决。
大家也感受到电子、自动化技术在环境工程生产实践中的广泛应用,并发挥着巨大的作用。
4.环境工程讲座
在7月6日早上,我们在重庆大学第三教学楼四楼听取了城市建设与环境工程学院环境工程教授的讲座。
讲座上我们了解了人类社会在经济发展过程中经历了三种模式:
第一种是传统模式,即“资源一产品一污染排放”的单向线性过程;
第二种是以“先污染,后治理”为特征的过程末端治理模式;
第三种就是以循环经济为特色的经济模式,是“资源一产品一再生资源”的多重闭环反馈式循环过程,它强调最有效地利用资源和保护资源,以最小的成本获得最大的经济效益和环境效益。
循环经济实质就是生态经济,以低开采、高利用、低排放为基本特征,它的出发点在于实现减少资源消耗、保护生态,实现环境和经济建设的协调统一。
环经济作为当今国际社会的发展趋势,是以产品清洁生产、资源循环利用和废弃物高效回收为主要特征的生态经济体系,是“资源一产品一再生资源”的多重闭环反馈式循环过程。
由于它将对环境的破坏降到最低程度,并最大限度地利用资源,从而大大降低了经济发展的社会成本。
教授就一、传统的发展战略,必然导致不可持续性,二、中国可持续发展战略,三、科学发展观,四、推行循环经济的突破点--区域能源战略,五、构建和谐社会的三大理论,六、构建和谐社会的四大国家制度等六个方面,面向广大环境工程专业同学进行翔实生动的讲解。
讲座中教授列举了众多数据,在循环经济方面,就中国两大相对严重的环境问题作了阐述,一是自然资源的超常规利用;
二是污染物的超常规排放。
不仅关注环境问题,教授还引导同学们对中国的人口现状进行了深刻的思考:
中国发展必然面对的六大严重挑战
1、第一个挑战:
人口三大高峰的巨大压力2、第二大挑战:
自然资源(包括能源)的超常规利用3、第三个挑战:
促进生态环境"
倒U型"
曲线的逆转4、第四个挑战:
现代化进程的急速推进5、第五个挑战:
城市化战略的优先6、第六个挑战:
区域不平衡。
几乎每个问题老师都能充分结合中国现今巨大的人口压力,从根本上分析中作在高速发展与严重环境污染之间的必然矛盾。
同时,老师也分析了其他发展压力1、地形地貌压力2、跨越式增长的成本压力3、自然灾害的压力。
举出近阶段中国各种问题的实力,生动形象地向同学们展示了一个充满生机又面临着众多挑战的中国。
在分析完问题之后,教授还深刻地提出了中国可持续发展战略,中国可持续发展战略包含了两条主线和三个元素。
两条主线分别是:
1、第一条主线,要处理好人与自然的关系人,不能脱离自然,人本来就是自然孕育出来的一个物种。
2、第二条主线,要处理好人与人的关系。
讲座中我们深受启发,发现了作为一个工程技术学生不仅要学好自身的只是本领,同时也要站在一定的高度,关心整个民族的、整个世界的发展。
5.清水溪调研
7月6日下午我们环境工程专业同学在三位环境认识实习老师的带领下来到清水溪瓷器口,清水溪嘉陵江入口处参观实习,并进行实习调研,锻炼大家的环境污染治理状况调查能力。
同学们在老师的讲解下了解环境污染、环境质量的基本概念。
并自主访问城市居民对环境质量状况的看法,了解全民的环保意识。
了解当地水环境、空气以及土壤污染状况。
了解各种工业污染源种类、特点以及对周边居民造成的影响。
清水溪发源于沙区歌乐山镇山洞村,流经上桥、高滩岩、红槽房、杨公桥、磁器口等地,注入嘉陵江。
全长15.88公里,流域总面积约35平方公里。
流域内现有居民22万人左右。
从沙区梨树湾到瓷器口河段长约7公里,目前整治已具雏形。
沙区有关负责人昨天介绍,这条河段已经投入1.5亿元左右治理,平均每公里2000多万元。
河床全部用水泥造面,两岸有10米左右宽的绿化带,还有人行道,堪称“豪华河段”。
对于清水溪的进一步整改方案,清水溪的6条支流都发源于歌乐山,水源主要从石灰岩、砂岩中流出,水质好。
因此,专家建议采取分散治理的方式,在6条支流各建1个湿地公园,选栽具有吸附重金属、污物能力强的水生植物,通过“生物清污”,让水质达标后流入清水溪。
由于该建议既能恢复流域生态地质环境,保护、涵养水源,又能净化水质,还可为当地提供一个新的生态旅游景观,被重庆市政府采纳,6个湿地公园将于年底建成。
清水溪污染为城市小流域污染,一条经过城市的溪流接纳约为59万人口以及众多生产工厂所排放的高浓度生物污水、工业废水,各种指标COD、总氮、总磷极高,污水带有恶臭,并且由于上游的机械制造工业发达导致河水中重金属含量偏高,污水可生化降解难度大。
更严重的是清水溪整条渠道最终汇入嘉陵江,清水溪在嘉陵江流段的进水口距离沙坪坝区高家花园取水点很近。
清水溪的整改迫在眉睫。
图6清水溪源头水质状况
图7清水溪下游水泥河段污染情况
经过调查走访,沿清水溪逆流而上,大大小小的生活和工业排污口林林总总几十个,很多都是继续往溪流里排污。
据当地居民放映,清水溪溪水太臭,居民长期住在这里,只有晚上入梦的时候才感觉不到臭气,但是晚上经常睡不着。
而且发黑发臭的河水滋生大量蚊子,现即使在冬天都有蚊子出来。
同时清水溪整治工程修建了大量的水泥河床,污水流不进排污管道巨大的截留干管修建在高处但是居民污水由于水位过低无法进入,清水溪整治工程在后端成为摆设。
随着城市发展的加快,而随之带来的污染也日益严重B由于城市的环保设施和技术发展滞后于城市污染,城市内小流域则往往成为主要的纳污地方。
工业污水和生活污水直接排入河流,生活垃圾随处堆放两岸,致使河流污染加剧。
水体发臭,严重影响居民的身体健康8也影响城市的形象和投资环境。
同时,当河流汛期来临时,河水猛涨,冲刷、淹没两岸,冲断道路,造成巨大的经济损失。
也造成大量的水土流失、破坏了城市生态。
因此,进行城市内小流域科学、合理的规划和综合整治对城市的水土保持,城市生态和城市的可持续发展具有重要的意义。
(《城市内小流域综合整治及效益分析——以重庆市清水溪流域为例》重庆大学资源及环境科学学院,杨钢,黄本生)
在清水溪污水治理工程中,根据城市内小流域的实际情况,进行科学的规划,制定合理的治理措施,彻底根治小流域的环境污染,恢复小流域的生态功能,对城市可持续发展有着重大意义。
城市内小流域的综合整治,流域生态经济系统逐步合理,功能基本完善,整个系统已由低水平的恶性循环变为高水平的良性运转,而且生态系统的稳定性水平大大提高,城市内小流域的综合整治可以改善环境、促进旅游消费、提高城市形象,并且可带来经济繁荣和社会稳定,促进城市的可持续发展。
通过本次实习,我们了解环境污染的基本概念,了解环境质量的基本概念。
通过自主调研访问城市居民对环境质量状况的看法,了解全民的环保意识。
并结合,沿长江、嘉陵江走访,了解重庆市水环境污染状况。
通过完成这次环境污染治理状况调查,同学们也大致了解重庆市部分正在进行的城市环境工程项目,主要了解项目的目的、意义、工程进展、工程投资等。
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