環(huán)境工程管理

第七章環(huán)境工程管理長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院概述產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與行業(yè)排污特征環(huán)境工程與環(huán)境工程管理

第一節(jié)概述長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、環(huán)境工程與環(huán)境工程管理環(huán)境污染防治工程

1環(huán)境系統(tǒng)工程

2環(huán)境質(zhì)量評價(jià)工程

3環(huán)境工程的其他內(nèi)容

41、環(huán)境工程的內(nèi)容

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在可持續(xù)發(fā)展觀念的指導(dǎo)下，按照規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、法律、行政、技術(shù)等手段，促使它不僅研究防治環(huán)境污染和公害的工程技術(shù)措施，而且研究自然資源的保護(hù)和合理利用，探索廢物資源化的技術(shù)，改革生產(chǎn)工藝，改革生產(chǎn)工藝，推行少害生產(chǎn)系統(tǒng)或清潔生產(chǎn)技術(shù)，并且按照區(qū)域環(huán)境進(jìn)行運(yùn)籌學(xué)的管理，以獲得較大的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2、環(huán)境工程管理的含義長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3、環(huán)境工程管理的內(nèi)容通過制定工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和相關(guān)政策，對工程技術(shù)路線、方法、生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響評價(jià)，限制損害人類環(huán)境質(zhì)量的生產(chǎn)、技術(shù)活動；鼓勵(lì)開發(fā)清潔生產(chǎn)技術(shù)，節(jié)能降耗技術(shù)等一切有利于改善環(huán)境質(zhì)量的工程技術(shù)，以便獲得良好的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效果。

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院4、環(huán)境工程管理的要求1制定完善而系統(tǒng)的各種標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境監(jiān)測規(guī)范等工作將環(huán)境保護(hù)的要求納入到各個(gè)行業(yè)、地區(qū)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范中

開展對工程技術(shù)路線、生產(chǎn)工藝的環(huán)境影響評價(jià)

對環(huán)境工程技術(shù)進(jìn)行綜合評價(jià)，推薦防治污染的最佳可行技術(shù)TEXT對各種環(huán)境問題提出綜合防治途徑和對策

2345長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院二、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與行業(yè)排污特征1、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)第一產(chǎn)業(yè)：包括農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)。第二產(chǎn)業(yè)：包括工業(yè)、建筑業(yè)、地質(zhì)普查與勘探業(yè)。第三產(chǎn)業(yè)：第一、第二產(chǎn)業(yè)以外的其余部門。①第一層次：指直接為生產(chǎn)和生活服務(wù)的部門，如飲食業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)等；②第二層次：指為社會公共需要服務(wù)的部門，包括政府機(jī)關(guān)、人民團(tuán)體、軍隊(duì)和警察等。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2、行業(yè)排污特征（1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的排污特征①第一產(chǎn)業(yè)以有機(jī)污染為主，造成水體中的BOD5和N、P升高。②第二產(chǎn)業(yè)引起有機(jī)污染、無機(jī)污染、有毒有害物質(zhì)污染。③第三產(chǎn)業(yè)以有機(jī)污染物排放為主。（2）行業(yè)的排污特征行業(yè)的排污特征一般用排污系數(shù)來表示。一類為價(jià)值型排污系數(shù)，即某行業(yè)每萬元產(chǎn)值排出各種主要污染物的絕對數(shù)量，受到市場價(jià)格變化和國際貨幣不同的影響，缺乏一定的可比性；一類為實(shí)物型排污系數(shù)，即某行業(yè)生產(chǎn)每單位產(chǎn)品中過程中排出各種主要污染物的絕對數(shù)量，具有一定的可比性。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院第二節(jié)污染防治工程管理（上）長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、大氣污染防治工程

（一）大氣污染定義：大氣污染是指進(jìn)人大氣層的污染物的濃度超過環(huán)境所能允許的極限，改變正常大氣的組成，破壞其物理、化學(xué)和生態(tài)平衡體系，使大氣質(zhì)量惡化，從而危害人類生活、生產(chǎn)、健康，損害自然資源，給正常的工農(nóng)業(yè)帶來不良后果的大氣狀況。大氣污染長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

舉例：受大氣污染危害云岡石窟以十倍速度風(fēng)化受大氣污染危害，世界文化遺產(chǎn)云岡石窟10年的風(fēng)化速度相當(dāng)于自然狀態(tài)下的100年。目前對石窟環(huán)境影響最大的是距其不足千米的大同煤業(yè)集團(tuán)晉華宮礦兩座大型煤矸石山。石窟松軟的質(zhì)地特征極易受風(fēng)雨侵蝕，尤其是酸性物質(zhì)的侵蝕。據(jù)介紹，大同煤業(yè)集團(tuán)晉華宮礦的兩座大型煤矸石山含硫量極高，且自燃現(xiàn)象嚴(yán)重，造成該地區(qū)局部性的酸雨現(xiàn)象。如果這種狀況持續(xù)下去，若干年后石窟將不復(fù)存在。

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（二）大氣污染源1．生活污染源（如人們做飯、取暖燃料燃燒）2．工業(yè)及農(nóng)業(yè)污染源3．交通污染源長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（三）顆粒污染物的凈化方法

1、顆粒污染物的分類

大氣中的煙塵主要是由于固體燃料（煤）的燃燒產(chǎn)生的。我們根據(jù)煙塵（顆粒污染物組成）的特性，可以將其分為粉塵、煙和霧三種類型。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2、顆粒污染物的去除方法及設(shè)備

去除大氣中顆粒污染物的方法很多，根據(jù)它的作用原理，可以分為下列四種類型：①干法去除顆粒污染物②濕法去除顆粒污染物③過濾法去除顆粒污染物④靜電法去除顆粒污染物長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（四）氣態(tài)污染物的治理

1．吸收法吸收可分為化學(xué)吸收和物理吸收兩大類。2．吸附法吸附是一種固體表面現(xiàn)象。它是利用多孔性固體吸附劑處理氣態(tài)污染物，使其中的一種或幾種組分，在固體吸附劑表面，在分子引力或化學(xué)鍵力的作用下，被吸附在固體表面，從而達(dá)到分離的目的。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院二、水污染防治工程

（一）水污染防治的根本原則1.“防”——對污染源的控制通過有效控制使污染源排放的污染物減到最少量。2.“治”——對廢水進(jìn)行處理，以達(dá)到國家或地方的排放標(biāo)準(zhǔn)。3.“管”——對污染源，水體及處理設(shè)施的管理。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（二）廢水處理過程分為三級：1、廢水的一級處理方式：物理處理，如沉降、砂慮、氣浮等。目的：主要去除廢水中的漂浮物及部分懸浮狀污染物，以減輕水質(zhì)的腐化程度和后續(xù)處理工藝負(fù)荷。2、廢水的二級處理方式：以生物處理為主要手段，如活性污泥法、生物膜法等。目的：去除廢水中呈可溶態(tài)、膠態(tài)的有機(jī)污染物及部分氮、磷元素。3、廢水的三級處理方式：根據(jù)用戶對水質(zhì)的要求，建立不同的處理工藝組合，常采用化學(xué)處理方法，如中和、化學(xué)沉淀、氧化還原等。目的：去除氮、磷、重金屬、病原微生物及其他有毒物質(zhì)，達(dá)到廢水的回用。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院水俁病患者水俁病發(fā)病原因“自殺貓”與水俁病長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院三、固體廢物的處理與處置工程1.進(jìn)行無害化處理，如填埋、焚燒等；2.進(jìn)行資源化處理，如工礦業(yè)廢物制造建筑材料，農(nóng)業(yè)廢物制取沼氣等；3.進(jìn)行減量化處理。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院噪聲污染防治1．噪聲的來源（1）交通噪聲（2）工業(yè)噪聲（3）建筑施工噪聲（4）社會生活噪聲四、噪聲及其他公害防治技術(shù)長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1961年，美國空軍F-104噴氣戰(zhàn)斗機(jī)在俄克拉馬荷馬市上空作超音速飛行實(shí)驗(yàn)，飛行高度為10Km，每天飛行8次，6個(gè)月內(nèi)使一個(gè)農(nóng)場的1萬只雞被飛機(jī)的轟響聲殺死6000只。噪聲污染實(shí)例長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2．噪聲控制的一般原理（1）聲源的控制（2）傳播途徑的控制（3）接受者的防護(hù)長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院第二節(jié)污染防治工程管理（下）長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1．防治結(jié)合，以防為主，綜合治理（1）在計(jì)劃、設(shè)計(jì)過程中，要注意防止環(huán)境污染。（2）在生產(chǎn)過程中消除或減少污染。2．合理利用環(huán)境自凈能力，人工治理與自然凈化相結(jié)合（1）通過全面規(guī)劃、合理布局，合理利用環(huán)境自凈能力。（2）根據(jù)區(qū)域環(huán)境特征，大氣、水體、土壤的自然凈化能力，制定經(jīng)濟(jì)合理的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和排放方式。（3）人工治理措施與利用環(huán)境自凈能力相結(jié)合。一、污染防治工程的基本要求長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3．分散治理與區(qū)域防治相結(jié)合（1）工業(yè)污染控制必須把廠內(nèi)治理與區(qū)域污染防治相結(jié)合。（2）要以企業(yè)分散防治為基礎(chǔ)進(jìn)行區(qū)域污染綜合防治。4．綜合利用與無害化處理相結(jié)合（1）提高自然資源利用率，減少污染物的流失。（2）實(shí)現(xiàn)工業(yè)“三廢”及其他廢物的資源化。5．結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H，把環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院二、污染防治工程的運(yùn)行管理（一）單元環(huán)境工程運(yùn)行管理1．分析產(chǎn)生污染物的生產(chǎn)工藝和現(xiàn)有的治理技術(shù)狀況；2．重視對現(xiàn)行生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，減少污染物的排放量；3．掌握污染物排放量、性質(zhì)（組分）、濃度；4．確定污染治理工藝、設(shè)計(jì)參數(shù)、配方、裝置等；5．嚴(yán)格工業(yè)操作條件，確保達(dá)到處理效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（二）系統(tǒng)的環(huán)境工程運(yùn)行管理系統(tǒng)的環(huán)境工程運(yùn)行管理是用系統(tǒng)方法來解決和處理環(huán)境工程問題，它不僅包括單元環(huán)境工程，還包括環(huán)境規(guī)劃和環(huán)境污染控制方案等綜合防治問題。（1）總量控制的四個(gè)基本量①環(huán)境容量；②受納水域允許納污量；③控制區(qū)域容許排污量；④排放口總量控制負(fù)荷指標(biāo)。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（2）總量控制的負(fù)荷分配①總量控制的核心是將負(fù)荷分配到源；②環(huán)境容量資源分配；③污染負(fù)荷的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化分配；④總量控制中兩步分配的特點(diǎn)。（3）總量控制的技術(shù)關(guān)鍵長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院產(chǎn)生者容器處理處置儲存收集運(yùn)輸對于固體廢物產(chǎn)生者,要求其按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),將所產(chǎn)生的廢物分類,并用符合法定標(biāo)準(zhǔn)的容器包裝,做好標(biāo)記、登記記錄、建立廢物(主要是危險(xiǎn)廢物)清單,待收集運(yùn)輸者運(yùn)出,并向環(huán)境保護(hù)部門進(jìn)行排污申報(bào)對于不同廢物,要求采用不同容器包裝儲存管理是指對于固體廢物進(jìn)行管理與處置前的儲存過程,實(shí)行嚴(yán)格控制收集管理是指對各廠家的收集實(shí)行管理,運(yùn)輸管理是指收集過程中的運(yùn)輸和收集后運(yùn)送到中轉(zhuǎn)站,或處理處置廠的過程,所需實(shí)行的污染控制TEXT綜合利用管理是包括用于農(nóng)業(yè)、建材、回收資源和能源過程中污染的控制綜合利用三、固體廢物的管理內(nèi)容處理處置管理包括有控堆放、衛(wèi)生填埋、安全鎮(zhèn)埋、深地層處置、焚化、生化長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院第三節(jié)環(huán)境工程優(yōu)化決策長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、環(huán)境工程優(yōu)化的一般程序1．確定行業(yè)控制目標(biāo)（1）繪制主要產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程圖，物料流失平衡圖；（2）確定重點(diǎn)排污位置，進(jìn)行水質(zhì)水量驗(yàn)證；（3）分析有代表性的生產(chǎn)周期污染物變化，水量變化圖；（4）考察排污量與水質(zhì)現(xiàn)狀的定量關(guān)系，繪制排污曲線；（5）與同行業(yè)進(jìn)行對比，提出控制措施。2．確定污染源最佳生產(chǎn)工藝下廢水排放濃度及最佳處理技術(shù)（1）對污染源控制措施進(jìn)行技術(shù)，經(jīng)濟(jì)可行性分析；（2）調(diào)整污染源最佳生產(chǎn)工藝下污水排放濃度；（3）確定最佳生產(chǎn)工藝下，最佳廢水吹了方案。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3．區(qū)域集中控制工程（1）盡可能建立區(qū)域污水廠實(shí)現(xiàn)區(qū)域聯(lián)片治理；（2）實(shí)施城市環(huán)境綜合治理，改變工業(yè)布局，關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)污染嚴(yán)重的企業(yè)；（3）選擇污水排放去向。4．總量控制方案的環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)效益及分析實(shí)施的可行性。5．環(huán)境目標(biāo)可達(dá)性評價(jià)從以下幾個(gè)方面考慮：功能區(qū)功能改變或調(diào)整，混合區(qū)利用是否可性，是否有不可挽回的環(huán)境影響；提高水環(huán)境質(zhì)量與加強(qiáng)給水處理兩條不同途徑的成本效益比較；各專業(yè)用水區(qū)的水質(zhì)是否得到了更有效的保護(hù)；能否保證污染物削減方案分期實(shí)施；削減污染物治理方案的經(jīng)濟(jì)承受能力和分析實(shí)施計(jì)劃；將環(huán)境保護(hù)目標(biāo)與負(fù)荷分配目標(biāo)怎樣落實(shí)到環(huán)境綜合整治定量考核和目標(biāo)管理責(zé)任制。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院6．優(yōu)化決策（1）削減某一指定負(fù)荷量的最優(yōu)組合治理方案；（2）參照某水平年排放量的削減控制方案；（3）達(dá)到治理目標(biāo)的投資最小。7．政策協(xié)調(diào)和行政決策（1）解決理論優(yōu)化和實(shí)際的關(guān)系；（2）解決政策配套中新與舊的矛盾；（3）確定分期實(shí)施方案；（4）“三同時(shí)”政策協(xié)調(diào)；（5）排污收費(fèi)政策協(xié)調(diào)。8．審核發(fā)放許可證（1）確定許可證發(fā)放范圍，許可證內(nèi)容及類型；（2）建立許可證監(jiān)督管理辦法、管理體制，經(jīng)費(fèi)補(bǔ)償辦法。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院二、城市污水處理廠設(shè)計(jì)中的優(yōu)化決策（一）污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模1．設(shè)計(jì)規(guī)模的確定污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模包含設(shè)計(jì)水量及設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)濃度，是污水處理廠工藝選擇及設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，特別是污水處理廠有除磷脫氮要求時(shí)，除需確定常規(guī)污染物濃度外，還應(yīng)確定營養(yǎng)物濃度、堿度等水質(zhì)特性，應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.設(shè)計(jì)水量污水處理廠的水量規(guī)模，應(yīng)根據(jù)城市歷年供水節(jié)水統(tǒng)計(jì)資料，以現(xiàn)狀年的用水量為基礎(chǔ)，以年增長率法預(yù)測污水處理廠收水范圍內(nèi)設(shè)計(jì)年限的需水量，并實(shí)測市區(qū)主要排污口的水量，以實(shí)測污水折減系數(shù)確定其水量規(guī)模。對于截流式合流制管網(wǎng)系統(tǒng)，還應(yīng)結(jié)合管網(wǎng)設(shè)計(jì)，計(jì)算雨季設(shè)計(jì)水量，做為工藝選擇及各項(xiàng)構(gòu)筑物計(jì)算依據(jù)。3.設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，在市區(qū)選擇幾個(gè)有代表性的排污口，定期實(shí)測其水質(zhì)水量，采用加權(quán)平均確定其現(xiàn)狀水質(zhì)濃度，以此為基礎(chǔ)，結(jié)合其它監(jiān)測資料并考慮一定余地，確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)。因不同城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的差異，切忌簡單類比。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院4.近期建設(shè)規(guī)模污水處理廠設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行近期及遠(yuǎn)期規(guī)模的研究，以合理確定工程分期。以遠(yuǎn)期規(guī)模做為污水處理廠選址的依據(jù)，其選址用地條件應(yīng)滿足遠(yuǎn)期處理用地的需要，以利于工程的擴(kuò)建。對中小城市污水處理廠，近期建設(shè)規(guī)模不宜過大。原因如下：①中小城市污水管網(wǎng)普及率較低，污水管網(wǎng)的改造耗時(shí)較長，至少3-5年。②中小城市基礎(chǔ)資料缺乏，存在諸多不確定因素，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、某些重點(diǎn)污染企業(yè)的周期性運(yùn)行等，其水質(zhì)水量較難準(zhǔn)確預(yù)測。如果近期建設(shè)規(guī)模過大，污水處理廠長期達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)模，造成大量設(shè)備閑置，投資效益降低。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（二）處理工藝1處理工藝類型及選擇隨著環(huán)境及法規(guī)的壓力，城市污水處理廠普遍采用二級生物處理工藝，在生物法中，有活性污泥法和生物膜法兩大類，活性污泥法因其處理效率高，在城市污水處理廠得到廣泛應(yīng)用?；钚晕勰喾ㄓ性S多種型式，使用廣泛的主要有以下三種類型：①傳統(tǒng)活性污泥法及其改進(jìn)型A/0、A2/0、AB工藝，②氧化溝工藝，③SBR工藝。傳統(tǒng)活性污泥及其改進(jìn)型A/0、A2/0、AB工藝，處理單元多，操作管理復(fù)雜，尤其是污泥厭氧消化工藝，對管理水平要求較高。污泥厭氧消化可回收一部分能量，根據(jù)我國污水處理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模達(dá)到20×104m3/d以上，才具有經(jīng)濟(jì)性。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院中小城市污水處理廠，設(shè)計(jì)規(guī)模一般在10×104m3/d以下，由于其技術(shù)力量相對較弱，采用氧化溝和SBR工藝具有明顯優(yōu)勢。其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）氧化溝法和SBR法的抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)中小城市水質(zhì)水量變化大的特點(diǎn)。（2）氧化溝和SBR法，通常不設(shè)初沉池和污泥消化系統(tǒng)，工藝流程簡單，適合管理水平相對較低的中小城市。（3）氧化溝和SBR法的基建費(fèi)用低。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.雨水沖擊負(fù)荷與污泥流失在排水管網(wǎng)為合流制的條件下，進(jìn)入污水處理廠的污水流量雨天是晴天的2-4倍，當(dāng)出現(xiàn)雨水沖擊負(fù)荷時(shí)，大量活性污泥從曝氣池轉(zhuǎn)移至二沉池，并造成污泥流失。在常規(guī)處理系統(tǒng)中，通常設(shè)置超越管，在生物曝氣池前溢流，或分流部分沖擊負(fù)荷至二沉池，通過停開曝氣器讓污泥在曝氣池內(nèi)沉淀，防止污泥流失。但上述方式都不能使有機(jī)物得到有效降解。改進(jìn)型Orbal氧化溝工藝和SBR工藝可解決上述問題。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（1）改進(jìn)型Orabl氧化溝工藝

Orabl氧化溝由三條橢圓形同心溝渠組成，污水由外溝依次進(jìn)入中間溝及內(nèi)溝，各溝內(nèi)的有機(jī)物濃度和溶解氧濃度均不相同，在去除有機(jī)物的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。經(jīng)改進(jìn)的Orabl氧化溝設(shè)計(jì)為雨水分流的運(yùn)行模式，當(dāng)雨水高峰流量發(fā)生時(shí)，可將進(jìn)水切換至中間溝道，而回流污泥仍連續(xù)送往外溝道，使其在外溝道貯存并得到曝氣，可有效地防止活性污泥的流失，同時(shí)使有機(jī)物得到降解。當(dāng)雨水沖擊負(fù)荷停止后，系統(tǒng)切換至正常運(yùn)行狀態(tài)。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（2）SBR工藝SBR是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)、固液分離、排水、排泥。可通過雙池或多池組合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水。SBR通過對反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈活性。

SBR池通常每個(gè)周期運(yùn)行4-6小時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)雨水高峰流量時(shí)，SBR系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運(yùn)行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應(yīng)來水量的變化。SBR系統(tǒng)通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負(fù)荷。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1直接優(yōu)化法根據(jù)性能指標(biāo)的變化，通過直接對各種方案或可調(diào)參數(shù)的選擇、計(jì)算和比較，來得到最優(yōu)解或滿意解2間接優(yōu)化法也稱解析最優(yōu)化，它是在建立最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，通過最優(yōu)化計(jì)算求出最優(yōu)解。線性規(guī)劃法：將所有目標(biāo)函數(shù)和約束條件均化為線性函數(shù)。非線性規(guī)劃：目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為零的點(diǎn)，就是所求的最優(yōu)解。動態(tài)規(guī)劃法遺傳算法：模擬生物學(xué)中的自然遺傳而提出的隨機(jī)優(yōu)化算法。案例教學(xué)一、優(yōu)化方法分類長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1水污染治理工程方案多級估量分析模型設(shè)計(jì)

多級估量分析是一種定性、定量相結(jié)合的模型統(tǒng)計(jì)方法，其任務(wù)是要在幾種相互矛盾的目標(biāo)之間進(jìn)行綜合評判與決策。水污染控制規(guī)劃的多級估量分析，實(shí)質(zhì)上就是治理方案被決策者確定的程度，也就是實(shí)施的可行性。水污染治理工程方案是在未來資金，技術(shù)條件等方面不十分準(zhǔn)確的情況下擬合的，也就是在模糊條件下進(jìn)行決策的，所以是一個(gè)模糊決策。要想預(yù)測治理的可行性，必須依靠心理測量的決策過程，即使治理工程方案被決策部門、領(lǐng)導(dǎo)、專家及有關(guān)人員所認(rèn)識，并且又以多級估量模型反映出來，對治理工程等控制對策進(jìn)行必要性、可行性分析。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.1評定方法

設(shè)有一種治理方案，從必要性與可行性兩個(gè)方面進(jìn)行綜合考察。首先確定和水污染治理方案有關(guān)的決策部門、領(lǐng)導(dǎo)、專家及有關(guān)人員，發(fā)給每一評定人2張表(見表1、2)，對每個(gè)方案的必要性、可行性分別在表格中畫“√”，每豎列必須打一個(gè)而且僅能打一個(gè)勾。表1意味著評定人對該項(xiàng)水污染治理方案的印象是：若說“很不必要”，他的態(tài)度是少許贊成的；若說“較不必要”，他的態(tài)度是堅(jiān)決贊成的；說“中等”，他少許贊成；說“較必要”，他中立；說“很必要”，他堅(jiān)決反對,表1可轉(zhuǎn)化為5個(gè)點(diǎn)：(0，0.75),(0.25，1),(0.5，0.75),(0.75，0.5),(1，0)，5個(gè)點(diǎn)聯(lián)成的折線為〔0，1〕上的一個(gè)必要性模糊子集。表2亦同理。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

社對該方案進(jìn)行了n人次評定，則評定結(jié)果可用2個(gè)5維向量(p1i,p2i,p3i,p4i,p5i);(q1i,q2i,q3i,q4i,q5i)，(i=1，2，…n)來表示，其中p1i,p2i,p3i,p4i,p5i表示必要性置信度，q1i,q2i,q3i,q4i,q5i表示可行性置信度。

記ai=0.25p2i＋0.5p3i＋0.75p4i＋p5i

bi＝0.25q2i＋0.5q3i＋0.75q4i＋q5i

i=1，2，…,n

相應(yīng)地作為該治理方案必要性，可行性程度的點(diǎn)估計(jì)。

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院式中：α、β為該方案必要性，可行性程度的置信度。

令

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院則〔xi(1),xi(2)〕，〔yi(1),yi(2)〕為該治理方案第i次評定的必要性，可行性程度的置信區(qū)間，其構(gòu)成一矩形(見圖1)。圖1污水治理工程必要性、可行性置信區(qū)間長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院令μ(x,y)=｛〔x(1)i,x(2)i〕*〔y(1)i,y(2)i〕｝(x,y)

這里χ｛〔x(1)i,x(2)i〕*〔y(1)i,y(2)i〕｝(x,y)

式中:μ(x,y)表示矩形對(x,y)的覆蓋率。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.2權(quán)重值的確定

現(xiàn)有的多因素評判或決策方法多是對諸因素給一定的權(quán)重分配，然后通過加權(quán)平均或其它方式得出綜合的評價(jià)，這樣得到的權(quán)值數(shù)是定值，稱之為常權(quán)。但人腦對客觀事物進(jìn)行抉擇時(shí)所運(yùn)用的并不是常權(quán)。在一個(gè)決策過程中，人們對每一因素的權(quán)衡都要隨著過程的具體進(jìn)程而不斷變化，這是一種隨時(shí)間變化的權(quán)數(shù)，以必要性與可行性而論，當(dāng)一個(gè)方案可行性程度很低，低到可允許范圍以下的時(shí)候，再必要的方案也不能付諸實(shí)施，這說明，當(dāng)方案可行性很低時(shí)，必要性的權(quán)重地位也降低。式中：w1(x,y)為必要性變權(quán);w2(x,y)為可行性變權(quán);w1(x,y)+w2(x,y)=1，λ為用普通常數(shù)方法得到的權(quán)重比（簡稱常權(quán)比），λ=w2/w1。

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.2.1必要性常權(quán)值的確定污水治理工程的必要性常權(quán)值的確定，主要取決于治理工程對控制斷面達(dá)到控制目標(biāo)的貢獻(xiàn)比重。因此，必要性權(quán)值的確定按下式計(jì)算：式中：w1為必要性常權(quán)（若w1>1，其值取1）；q為某治理工程污染物的削減量（kg/d）；c1為某排污口（支流）污染物預(yù)測排放量（kg/d）；c２為某排污口（支流）污染物允許排放量（kg/d）。

長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.2.2可行性常權(quán)值的確定治理工程的可行性受到資金來源、技術(shù)等條件所限制，但對于治理工程是否可行，主要取決于資金來源。由于資金不足，可以導(dǎo)致優(yōu)化方案不一定是可行性方案，許多優(yōu)化方案不能付諸實(shí)施。所以采用以下既符合實(shí)際情況，又直觀簡便的方法確定可行性常權(quán)值。式中：w2為可行性常權(quán)（若w2>1，其值取1）；r為排污收費(fèi)回用系數(shù)；p1為可籌集的資金，對于工廠主要是排污收費(fèi)現(xiàn)存累積數(shù)；p2為治理工程所需投資。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.2.3治理工程方案多級估量綜合分析模型設(shè)計(jì)E=

式中：E為必要性與可行性的綜合程度。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2實(shí)例研究

某市為了控制水環(huán)境污染，提高水環(huán)境質(zhì)量，增加水利資源，最大限度地滿足城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的要求，制訂了一系列水污染治理工程方案。為確定治理工程方案付諸實(shí)施的可能性，與治理單位共同研究確定。初選26個(gè)治理工程方案，對其進(jìn)行多級估量分析。長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2.1方案特點(diǎn)

2.1.1治理工程方案實(shí)用性相對較強(qiáng)，大部分除了有環(huán)境效益，間接經(jīng)濟(jì)效益外，還有相當(dāng)可觀的直接經(jīng)濟(jì)效益。

2.1.2治理工程與技術(shù)改造和改革工藝相結(jié)合，擴(kuò)大了資金來源，解決了財(cái)力不足。

2.1.3治理工程環(huán)境效益明顯，對河流污