水利工程論文-小區(qū)污水處理設(shè)計原理和施工探討 .doc

水利工程論文-小區(qū)污水處理設(shè)計原理和施工探討一、概述醫(yī)院、港口、公園、商業(yè)中心、新建的郊外住宅區(qū)、高級住宅區(qū)、療養(yǎng)區(qū)、學(xué)校、農(nóng)場、漁場、狩獵場等均可稱為小區(qū)，我們最常遇到的主要是由居住區(qū)、療養(yǎng)院、商業(yè)中心、機關(guān)學(xué)校等一種功能或多種功能構(gòu)成的相對獨立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，必須設(shè)置獨立的污水處理設(shè)施，這就是我們所指的小區(qū)污水處理。小區(qū)污水系統(tǒng)的處理能力，各國并無統(tǒng)一的限定。前蘇聯(lián)曾建議單個構(gòu)筑物的處理能力不宜超過1400m3/d，美國則把小廠的處理能力限定在3785m3/d的范圍內(nèi)。根據(jù)我國情況，建議把等于或小于4000m3/d的處理廠定義為小區(qū)污水處理廠。小區(qū)污水不同于城市污水（常包括部分工業(yè)廢水），屬于生活污水范疇。其水質(zhì)水量特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。小區(qū)污水的處理工藝依據(jù)小區(qū)污水排入水體的功能不同而異，常用處理方法有：化糞池、一級處理（初次沉淀池）、生物二級處理及二級處理后再經(jīng)消毒回用等。由于小區(qū)污水處理水量較小，管理水平不高，所以，在工藝設(shè)計時盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成二次污染。目前，較為常用的處理工藝有：污水調(diào)節(jié)池初次沉淀池生物接觸氧化池二沉池出水，生物接觸氧化是應(yīng)用最廣泛的方法，主要優(yōu)點是停留時間短、易掛膜，尤其適合設(shè)備化，埋地建設(shè)倍受環(huán)保公司及用戶青睞，但由于維修管理及設(shè)備防腐等方面的問題，近年來應(yīng)用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設(shè)置人員通道以便維修，此種地下建設(shè)方式在小區(qū)水處理中具有較大市場，但這種方式一般處理規(guī)模較小，每天排放污水量小于幾百噸的小區(qū)較為理想。對上千噸的小區(qū)污水處理，推薦采用地面建設(shè)方式，生物處理部分可采用接觸氧化，也可采用SBR或其改進(jìn)型CASS工藝，曝氣方式建議采用低噪音的風(fēng)機或水下曝氣機。污水調(diào)節(jié)池混凝沉淀過濾出水，對處理程度要求不高，且水量較小時，可采用此工藝，具有占地面積小，異味小，管理簡單等優(yōu)點。另外，在好氧生物處理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系統(tǒng)的總?cè)コ?。生活小區(qū)通常有較大的綠地面積，如果把污水處理后回用于澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應(yīng)在上述處理出水后加上消毒或其它補充措施。二、小區(qū)污水處理廠設(shè)計原則1.處理出水要求和處理程度一般來說，不同小區(qū)對出水的要求差異較大。應(yīng)根據(jù)我國地面環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB383888）和污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB897896）的有關(guān)規(guī)定和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質(zhì)。如果出水采用土地處理法處理，則按土地處理法的要求計算；2.污水處理設(shè)施的設(shè)計和建設(shè)必須結(jié)合小區(qū)的整體規(guī)劃和建筑特點，即外觀設(shè)計上要與小區(qū)建筑環(huán)境相協(xié)調(diào)，以求美觀；3.在污水處理工藝上力求簡單實用，以方便管理；4.在高程布置上應(yīng)盡量采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節(jié)省用地；5.污水處理廠位置應(yīng)盡可能位于小區(qū)下風(fēng)向，與其它建筑物有一定的距離，以減少對環(huán)境的影響；6.設(shè)備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運行簡易，設(shè)備性能穩(wěn)定，適合分期建設(shè)；7.處理程度高，污泥產(chǎn)量少，并盡可能采用節(jié)能處理技術(shù)；8.處理構(gòu)筑物對水力負(fù)荷和有機物負(fù)荷的適應(yīng)范圍較大，使系統(tǒng)有較好的經(jīng)受沖擊負(fù)荷的能力。9.小區(qū)內(nèi)的人口是逐漸增加的。因此，小區(qū)污水處理廠應(yīng)按可預(yù)期的發(fā)展規(guī)劃作為流量設(shè)計的基礎(chǔ)。根據(jù)我國情況，可考慮采用20年的設(shè)計周期。三、小區(qū)污水處理流程根據(jù)小區(qū)廢水處理的原則，應(yīng)選擇處理效果穩(wěn)定、產(chǎn)泥少、節(jié)能的處理方法。小區(qū)系統(tǒng)中的各類建筑物一般均建有化糞池，所以，化糞池應(yīng)與污水處理方法相結(jié)合。幾種常用的處理工藝：（1）污水格柵調(diào)節(jié)池提升泵接觸氧化池沉淀池出水（2）污水格柵調(diào)節(jié)池提升泵曝氣池沉淀池出水污泥回流（3）污水格柵調(diào)節(jié)池提升泵SBR池或CASS出水加藥（4）污水格柵調(diào)節(jié)池提升泵混凝沉淀過濾出水（物化方法）回用工藝流程：生物處理出水再經(jīng)混凝過濾和消毒在流程開始時一般要考慮設(shè)置均化池，這是因為小區(qū)在水質(zhì)和水量上的變化都比城市污水處理廠大。均化池一般設(shè)在格柵以后。物化和生化處理是去除污染物的核心部分。四、組合式污水處理廠或設(shè)備組合式處理廠以裝配好的或易于組裝的標(biāo)準(zhǔn)定型設(shè)備部件出售。在國內(nèi)埋地設(shè)備曾風(fēng)靡一時，主要優(yōu)點是施工快，不占地面綠地，很多設(shè)計單位和用戶非常歡迎，設(shè)計人員選設(shè)備很簡單，而要設(shè)計污水處理廠工作量較大，所以，非常喜歡用設(shè)備化產(chǎn)品。環(huán)保公司制造設(shè)備利潤豐厚，而土建工程利潤較低，因此，企業(yè)大做廣告和公關(guān)。但是實際應(yīng)用表明，確實存在不少問題，對設(shè)備的維修管理困難，對運行情況考核不便，單機處理水量有限，使用壽命等均有待時間驗證，因此，對埋地設(shè)備一直爭議很大，現(xiàn)在，埋地設(shè)備熱已經(jīng)降溫。建于地下的可檢修、便于操作（有人員操作空間）污水處理設(shè)計方式應(yīng)于推薦。上千噸的污水處理廠建議采用地上式。在水量不大，場地十分緊張時仍可考慮用埋地設(shè)備。埋地設(shè)備的確工藝流程一般均采用兩段接觸氧化和沉淀工藝，水力停留時間一般為2小時，污水進(jìn)入設(shè)備前，先進(jìn)行水量調(diào)節(jié)和提升。五、SBR及CASS處理工藝的原理及參數(shù)選擇（一）序批式活性污泥法（SBR）SBR的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。典型SBR工藝的一個完整運行周期由五個階段組成，即進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段。從第一次進(jìn)水到第二次進(jìn)水稱為一個工作周期。從目前的污水好氧生物處理的研究、應(yīng)用及發(fā)展趨勢來看，SBR稱得上簡易、快速、低耗的污水處理工藝。與連續(xù)式活性污泥法比較，SBR法具有以下特點：SBR裝置結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)靈活，操作管理方便。投資省，運行費用低。Ketchum等人的統(tǒng)計結(jié)果表明：采用SBR法處理小城鎮(zhèn)污水，要比用普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%.可抑制絲狀菌生長繁殖，不易發(fā)生污泥膨脹，污泥指數(shù)SVI較低，有利于活性污泥的沉淀和濃縮。SBR處于好氧/厭氧的交替運行過程中，能夠在去除碳物質(zhì)的同時實現(xiàn)脫氮除磷。SBR處理工藝系統(tǒng)布置緊湊、節(jié)省占地。運行穩(wěn)定性好，能承受較大的水質(zhì)水量沖擊。各項運行控制參數(shù)都能通過計算機加以控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行。（三）周期循環(huán)曝氣活性污泥法（CASS工藝）CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工藝是近年來國際公認(rèn)的處理生活污水及工業(yè)廢水的先進(jìn)工藝。該工藝是在序批式活性污泥法（SBR）的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿長度方向設(shè)計為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置，曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。（四）CASS與SBR曝氣方式的選擇由于小區(qū)大都是居民居住區(qū)，對環(huán)境的要求比較高，因此，污水廠建設(shè)時應(yīng)充分考慮噪音擾民問題和污水廠操作人員的工作環(huán)境，采用水下曝氣機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼓風(fēng)機曝氣可有效解決噪音污染。另外，由于CASS工藝獨特的運行方式，采用水下曝氣機可省去復(fù)雜的管路及閥門，安裝、維修方便，使用靈活，可根據(jù)進(jìn)出水情況開不同的臺數(shù)，在保證效果的條件下，達(dá)到經(jīng)濟運行的目的。（五