福建省漳州市城市排水工程設(shè)計

1、小城鎮(zhèn)污水處理摘 要：隨著生活水平的不斷提高，生活污水的產(chǎn)量也急劇增大，我國面臨著嚴重的環(huán)境問題，生活污水、工業(yè)廢水等無控制的大量排放導(dǎo)致河流、湖泊、土壤等污染嚴重。因此對污水的預(yù)防和治理措施刻不容緩，對污水的合理處理對人類的生活生產(chǎn)、工農(nóng)業(yè)的發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定起到了重要的作用，為了改善我國水環(huán)境被污染的狀況，保護我國緊缺的水資源，我國大、中、小城鎮(zhèn)都在積極興建城市污水處理廠，中小城鎮(zhèn)尤其要加快城市污水處理廠的建設(shè)步伐。國家對于污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，使得我們對污水處理技術(shù)更加的關(guān)注。關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)污水；污水處理；污水處理工藝正文部分 我國村鎮(zhèn)地域范圍廣且分散，社會組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r和生活

2、水平與生活習(xí)慣等千差萬別，這不僅決定了村鎮(zhèn)生活污水的來源、水質(zhì)、水量的多樣性，而且決定了其處理工藝選擇、工程建設(shè)與投資、運行管理的模式等方面的復(fù)雜性。因此，如何控制與治理我國農(nóng)村生活污水問題，是需要不斷實踐探索與探討的過程。一、國內(nèi)外城鎮(zhèn)生活污水處理現(xiàn)狀 “十三五”規(guī)劃提出了“圍繞城鄉(xiāng)發(fā)展一體化，深入推進新農(nóng)村建設(shè)”的歷史任務(wù)，并指出需加大農(nóng)村污水處理和改廁力度，全面推進農(nóng)村人居環(huán)境整治。隨著我國農(nóng)村居民生活水平的迅速提高，使得農(nóng)村生活污水的排放也在不斷增加1。近年來，隨著我國污水處理能力的快速提高，污泥量也同步大幅增加。截至2017年12月底，全國設(shè)市城市、縣(以下簡稱城鎮(zhèn)，不含其它建制鎮(zhèn))

3、累計建成污水處理廠5027座，污水處理能力達1.88億立方米/日，年產(chǎn)生含水量80%的污泥5000多萬噸。我國尚有上萬個縣級以下的城鎮(zhèn)，一般統(tǒng)稱為小城鎮(zhèn)，其污水處理率遠低于縣城及以上城市的水平，是我國目前和今后一段時間污水處理事業(yè)發(fā)展的重點。我國小城鎮(zhèn)的排水體制多為合流制，且沒有較完善的管道系統(tǒng)，排水普及率較低，大部分小城鎮(zhèn)污水未經(jīng)處理直接排放，給水環(huán)境質(zhì)量造成很大威脅2。與城市相比，小城鎮(zhèn)往往基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)的水平偏低，但由于發(fā)展迅猛且不均衡，所以規(guī)劃編制通常滯后于發(fā)展節(jié)拍，污水處理建設(shè)存在盲目上馬、照搬城市污水處理模式等問題，難以適應(yīng)小城鎮(zhèn)的實際需求。另一方面，小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建成投入

4、運行后，由于管理機制不完善，缺乏專業(yè)維護與管理，往往實際運行效果較差，難以達到預(yù)期的水環(huán)境改善效果3。許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)由于工藝落后，設(shè)備陳舊，大量“三廢”不經(jīng)處理直接排放，造成水體、大氣、土地的嚴重污染4。近年來，城市生活污水的處理率有較快增長，農(nóng)村生活污水處理問題引起了人們的日益關(guān)注。因此，對小城鎮(zhèn)污水進行處理勢在必行。二、城鎮(zhèn)污水污染物性質(zhì) 城市污水中90以上是水，其余是固體物質(zhì)。水中普遍含有以下各種污染物: 1、懸浮物：一般為200500毫克升，有時候可超過1000毫克升。其中無機和膠體顆粒容易吸附有機毒物、重金屬、農(nóng)藥、病原菌等，形成危害大的復(fù)合污染物。懸浮物可經(jīng)過混凝、沉淀、過濾等方法與

5、水分離，形成污泥而去除。 2、病原體：包括病菌、寄生蟲、病毒三類。常見的病菌是腸道傳染病菌，每升 污水可達幾百萬個，可傳播霍亂、傷寒、腸胃炎、嬰兒腹瀉、痢疾等疾病。常見的寄生蟲有阿米巴、麥地那絲蟲、蛔蟲、鞭蟲、血吸蟲、肝吸蟲等，可造成各種寄生蟲病。病毒種類很多，僅人糞尿中就有百余種，常見的是腸道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、傳染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可達50萬到7000萬個。 3、需氧有機物：包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯類等。其濃度常用五日生化需氧量(BOD5)來表示。也可用總需氧量(TOD)、總有機碳(TOC)、化學(xué)需氧量(COD)等指標(biāo)結(jié)合起來評價。常用BOD5與

6、COD的比例來反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量隨時間變化曲線來反映生化降解的快慢，據(jù)此選擇處理方案。4、植物營養(yǎng)素：生活污水、食品工業(yè)廢水、城市地面徑流污水中都含有植物的營養(yǎng)物質(zhì)氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克,近年來由于大量使用含磷洗滌劑，含量顯著增加。來自洗滌劑的磷占生活污水中磷含量的3075，占地面徑流污水中磷含量的17左右。氮素的主要來源是食品、化肥、焦化等工業(yè)的廢水，以及城市地面徑流和糞便。硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽、磷酸鹽和一些有機磷化合物都是植物營養(yǎng)素，能造成地面水體富營養(yǎng)化、海水赤潮和地下肥水。硝酸鹽含量過高的飲水有一定的毒性，能在腸胃中還原成亞硝酸鹽而引起

7、腸原性青紫癥。亞硝酸鹽在人體內(nèi)與仲胺合成亞硝胺類物質(zhì)可能有致畸作用、致癌作用。5、無機污染物和有機污染物，如氟、砷、重金屬、酚、氰、有機氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴等。三、我國城鎮(zhèn)污水處理工藝AAO、CASTAAO工藝圖3.1.1 AAO工藝流程圖利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO12.5)，BOD/TKN為1.53.5，COD/TP為3060，BOD/TP為1640(一般

8、應(yīng)20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O工藝。有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深水排放或灌溉農(nóng)田，可將脫氮除磷放在下一步改擴建時考慮，以節(jié)省近期投資。當(dāng)污泥負荷控制在0.15kgBOD5/(kgMLVSS.d)左右,泥齡控制在1012d時,可以同時獲得較好的脫氮與除磷效果5 。AO(厭氧缺氧好氧)工藝同時具有脫氮除磷的效果，其工藝原理是磷在厭氧區(qū)被釋放，在好氧區(qū)被吸收，達到除磷目的；污染物在好氧區(qū)被氧化降解，去除COD和BOD5，同時在硝化菌作用下，有機氮轉(zhuǎn)化的氨氮繼續(xù)轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮和硝酸氮，含有硝酸氮的大量混合液回流到缺氧區(qū)進行

9、反硝化脫氮6。該工藝主要優(yōu)點是對COD、BOD5、SS等具有較高的去除率，對脫氮除磷也具有較高的去除效果，具有運行費用低、占地少，出水水質(zhì)好等特點；其缺點是運行管理要求較高，投資較大，節(jié)能差79。我國許多城市的污水處理廠，如廣州大坦沙污水處理廠、保定魯崗污水處理廠采用了該工藝7,9。CAST工藝圖3.1.2 CAST工藝流程圖CAST工藝是SBR工藝中脫氮除磷效率最好的一種，它對SBR工藝最大的改進是在反應(yīng)池前段增加一個選擇段，污水首先進入選擇段，與來自主反應(yīng)區(qū)的回流混合液混合，在厭氧條件下，選擇段相當(dāng)于前置厭氧池，為高效除磷創(chuàng)造了有利條件10。 該工藝的另一個特點是利用同步硝化反硝化原理脫氮

10、，在主反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)時段前期控制溶解氧不大于0.5mgL，處于缺氧工況，利用池中原有的硝態(tài)氮反硝化，然后利用同步硝化產(chǎn)生的硝態(tài)氮反硝化；到反應(yīng)時段后期。加大充氧量，使主反應(yīng)區(qū)處于好氧工況，完成生物除磷反應(yīng)，并保證出水有足夠的溶解氧11,12。 CAST工藝設(shè)計和運行管理簡單，處理效果穩(wěn)定，已被多座中小型污水處理 廠所采用，規(guī)模8萬md的貴陽市小河污水處理廠以及深圳、天津及云南的一些污水處理廠都采用了該工藝8。四、發(fā)展趨勢 4.1活性污泥法的發(fā)展趨勢 到目前為止，對活性污泥法在運行方式上還沒有大的突破，往往所作的是一些局部的改進，但在曝氣方式上確取得了較大的成果，如純氧曝氣、深井曝氣、射流曝氣，采

11、用微氣泡擴散器等，這些都增大了氧轉(zhuǎn)移率、提高了氧的利用率使曝氣池中氧的濃度增加。 4.2生物膜處理法的發(fā)展趨勢 在普通生物濾池的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了高負荷生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物接觸氧化等。近二三十年來，又出現(xiàn)了一些新型的生物膜法處理技術(shù)，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等顆粒材料作為載體，其載體表面附著生長著生物膜，充氧后的污水以一定流速自下而上流動使載處于流化狀態(tài)，載體上的生物膜可以充分地和污水接觸，使凈化效率提高?；钚陨餅V池是將生物濾池、曝氣池及二沉池結(jié)合為一體的新型污水處理工藝，特點是將生物濾池的部分出水回流匯同二沉池的回流污泥一起進入生物濾池，用活性生物濾池處理生活污水

12、和食品加工廢水的試驗結(jié)果表明：該系統(tǒng)具有處理效果好、效率高、BOD容積負荷大、不發(fā)生污泥膨脹和耐沖擊負荷等優(yōu)點。 另外還有空氣驅(qū)動的生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)盤和曝氣池相結(jié)合、藻類轉(zhuǎn)盤等。由于生物膜法的生態(tài)環(huán)境與活性污泥法的不同，生物膜法生態(tài)系統(tǒng)中可以生長藻類、后生動物等，甚至可以生長硝化菌及反硝化菌等，因此可以用來脫氮等。4.3厭氧生物處理法的發(fā)展趨勢 近年來能源危機及環(huán)境污染加重，厭氧生物處理由于其產(chǎn)物具有能源物質(zhì)而得到人們的重視，一大批新的厭氧生物處理法技術(shù)相繼誕生，為了提高厭氧微生物的濃度，有使厭氧微生物附著在載體表面的厭氧生物膜處理方法如厭氧生物濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤、厭氧膨脹床、厭氧接觸氧化、厭氧檔

13、板反應(yīng)器、厭氧流化床法，以及向上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)依靠微生物之間凝聚造粒而形成的自己固定法方法。還有人為地固定微生物包埋固定化法，它是人為地把增殖速度緩慢的厭氧微生物高濃度地保持在處理系統(tǒng)中，提高處理速度、縮小處理設(shè)備并可用于處理低濃度的有機污水。其中上流式厭氧污泥床反應(yīng)器有很大的發(fā)展前景，尤其在發(fā)展中國家中13,14。結(jié)論污水的合理處理對人類的生活生產(chǎn)、工農(nóng)業(yè)的發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定起到了重要的作用，為了改善我國水環(huán)境被污染的狀況，保護我國緊缺的水資源，我國大、中、小城鎮(zhèn)都在積極興建城市污水處理廠，中小城鎮(zhèn)尤其要加快城市污水處理廠的建設(shè)步伐。隨著污水處理需求的增加和處理要求的提高

14、，污水處理新技術(shù)和新工藝不斷發(fā)展，部分老工藝將逐步被取代，近年來，CASS 工藝在新建污水處理設(shè)施中的應(yīng)用逐漸增加15。過對A/A/O和CAST兩個污水處理工藝方案選擇及技術(shù)經(jīng)濟比較來確定小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)計方案也是確實可行的。參考文獻張曼雪, 鄧玉, 倪福全. 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)研究進展J. 水處理技術(shù), 2017(6):5-10.田文龍，劉瑤環(huán)我國污水處理事業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢J中國科技信息，2006，03(11)：110-111王曉昌, 袁宏林, 趙慶良. 小城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)的發(fā)展與實踐J. 給水排水, 2015(8):1-3.肖路瑤，范小星小城鎮(zhèn)污水處理的技術(shù)特點J廣東建材，2007，（7

15、）：112-113李曈，郝瑞霞，劉峰等A/A/O工藝脫氮除磷運行效果分析J環(huán)境工程學(xué)報，2011，5(8)：1729-17346鄭曉飛,李燕.生物脫氮除磷新工藝及展望J.華北給排水，2007，25（9）：36-39.7陳華化學(xué)沉淀法除磷與生物法除磷的比較J上海環(huán)境科學(xué)，1997，16(6)：33-35 8劉常春,夏漢平.人工濕地處理生活污水研究J.環(huán)境科學(xué)，2005，14（4）：536-539.9劉坤,趙洋.城市污水處理除磷脫氮的傳統(tǒng)工藝和發(fā)展J.北方環(huán)境,2011,23(7):130-131.10邱維，張智城市污水化學(xué)除磷的探討J重慶環(huán)境科學(xué)，2002，24(2)：81-8411李悅,宋曉明.傳統(tǒng)污水處理廠脫氮除磷改造工藝述評J.西南給排水,2006,26(6):8-9.12駱斌,劉水清,蔣志敏.城市生活污水除磷技術(shù)的研究進展J.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(9):4769-4771.13GnanadipathyA,PolprasetCTreatmentofadomesticwastewaterwithUAS