1、第三章第三章 污水处理工艺设计污水处理工艺设计第一节第一节 污水处理技术及其发展污水处理技术及其发展第二节第二节 工程设计资料工程设计资料第三节第三节 污水处理系统及其选择污水处理系统及其选择 第四节第四节 污水处理工程的方案比较污水处理工程的方案比较 第一节第一节 污水处理技术及其发展污水处理技术及其发展 一、污水处理技术现状一、污水处理技术现状 污水处理技术从其机理上分两类污水处理技术从其机理上分两类:一是物化技术,二是生物技术。:一是物化技术,二是生物技术。城市污水城市污水:由于其浓度低,水量大,仅靠物化处理达标在我国水处由于其浓度低,水量大,仅靠物化处理达标在我国水处理药剂费用没有大幅
2、度下降前,运行成本较高,不符合国情。根据理药剂费用没有大幅度下降前,运行成本较高,不符合国情。根据1996年的统计,在全国年的统计,在全国98个城市中建设并投入运行的个城市中建设并投入运行的153个城市污个城市污水处理厂采用的处理工艺,仍然以活性污泥处理技术为主体,虽然水处理厂采用的处理工艺,仍然以活性污泥处理技术为主体,虽然其处理工艺不尽相同,但其基本原理是一样的。其处理工艺不尽相同,但其基本原理是一样的。常用的处理工艺常用的处理工艺:普通活性污泥法、氧化沟法、间歇式活性污泥法普通活性污泥法、氧化沟法、间歇式活性污泥法(SBR法法)、AB法等,这与美国,德国等发达国家所采用的技术与工法等,这
3、与美国,德国等发达国家所采用的技术与工艺处在同一水平。当前国外主要以生物处理为核心单元进行治理,艺处在同一水平。当前国外主要以生物处理为核心单元进行治理,要求出水水质指标较高时,物化技术给以辅助。生物处理根据微生要求出水水质指标较高时,物化技术给以辅助。生物处理根据微生物呼吸方式不同,分为厌氧技术、缺氧技术和好氧技术。这物呼吸方式不同,分为厌氧技术、缺氧技术和好氧技术。这3种技种技术中,好氧技术又是污水治理的核心。术中,好氧技术又是污水治理的核心。传统活性污泥法,又称普通活性污泥法:污水和回流污泥从曝气传统活性污泥法,又称普通活性污泥法:污水和回流污泥从曝气池的首端流入,呈推流式至池的末端流出
4、。污水净化过程中的吸池的首端流入,呈推流式至池的末端流出。污水净化过程中的吸附阶段和微生物代谢阶段在同一个曝气池中连续进行。此工艺的附阶段和微生物代谢阶段在同一个曝气池中连续进行。此工艺的处理效率高,出水水质好。处理效率高,出水水质好。优点:特别适用于处理要求高且水质较稳定的污水。优点:特别适用于处理要求高且水质较稳定的污水。缺点:抗冲击负荷能力差;容积负荷低,曝气池容积大;基建投缺点:抗冲击负荷能力差;容积负荷低,曝气池容积大;基建投资与动力费用较高。资与动力费用较高。其典型工艺如天津纪庄子污水处理厂,其处理规模为平均污水处其典型工艺如天津纪庄子污水处理厂,其处理规模为平均污水处理流量理流量
5、26万万m3/d,最大日处理污水流量为最大日处理污水流量为31.2万万m3/d。设计原污水。设计原污水水质:水质:CODcr=409mg/L;BOD5153mg/L;SS=172 mg/L。处。处理后出水水质:理后出水水质:CODcr=78mg/L;BOD5=15mg/L;SS=18.9mg/L。其工艺流程如图其工艺流程如图3-1所示。所示。图图31 天津纪庄子污水处理工艺流程图天津纪庄子污水处理工艺流程图 吸附再生法工艺:吸附再生法工艺:又称生物吸附法和接触稳定法。其特点是把污水净化过程又称生物吸附法和接触稳定法。其特点是把污水净化过程的吸附阶段和微生物代谢阶段分别在两个池子的吸附阶段和微生
6、物代谢阶段分别在两个池子(吸附池和再生池吸附池和再生池)或一个池子的两个部分或一个池子的两个部分(吸附段和再生段吸附段和再生段)进行,二次沉淀池在两进行,二次沉淀池在两池之中;由于吸附时间短,吸附池容积小,而再生池仅为回流池之中;由于吸附时间短,吸附池容积小,而再生池仅为回流污泥,污泥浓度高,因此在相同污泥负荷下,其容积负荷可成污泥,污泥浓度高,因此在相同污泥负荷下,其容积负荷可成倍增加,节省基建投资,缺点是处理效果不如传统法。倍增加,节省基建投资,缺点是处理效果不如传统法。其典型工艺如西安邓家村污水处理厂,处理规模为其典型工艺如西安邓家村污水处理厂,处理规模为12万万m3/d,设计原污水水质
7、:,设计原污水水质:CODcr506.8mg/L;BOD5=207.7mg/L;SS=290.4mg/L。玩处理后出水水质:。玩处理后出水水质:CODcr68.1 mg/L;BOD5=22.4mg/L;SS35.5mg/L。图图32 吸附再生活性污泥工艺流程吸附再生活性污泥工艺流程 图图33 西安邓家村污水处理厂工艺流程图西安邓家村污水处理厂工艺流程图 改进型活性污泥法工艺,在曝气池前设置一个水力改进型活性污泥法工艺,在曝气池前设置一个水力停留时间相对小的池子,称为生物选择器。在其中,由停留时间相对小的池子,称为生物选择器。在其中,由于起始的主体溶液中的基质浓度很高,局部地提高了池于起始的主体
8、溶液中的基质浓度很高,局部地提高了池中的有机物基质中的有机物基质(F)与微生物量与微生物量(M)的比值即的比值即F/M。在池。在池中营养物质相对丰富的条件下,促使菌胶团细菌迅速地中营养物质相对丰富的条件下,促使菌胶团细菌迅速地摄取、转化并在体内贮存污水中大部分可溶性有机物,摄取、转化并在体内贮存污水中大部分可溶性有机物,成为优势菌。在后继的曝气过程中,丝状菌因营养缺乏成为优势菌。在后继的曝气过程中,丝状菌因营养缺乏而生长受到限制,从而控制了污泥膨胀。其典型工艺如而生长受到限制,从而控制了污泥膨胀。其典型工艺如北京高碑店污水处理厂北京高碑店污水处理厂(一期工程一期工程),处理规模为,处理规模为5
9、0万万m3/d,设计原污水水质:,设计原污水水质:CODcr500mg/L;BOD5=200mg/L;SS300mg/L。处理后出水水质:。处理后出水水质:CODcr2425mg/L;BOD57.6710.80mg/L;SS=11.020.30mg/L。其典型工艺流程如图。其典型工艺流程如图34所示。所示。图图34 高碑店污水处理厂工艺流程图高碑店污水处理厂工艺流程图 AB法活性污泥工艺,是吸附生物降解法活性污泥工艺,是吸附生物降解(Adsorption Bio-degradation)法的简称。法的简称。AB法一般不设初沉池,由法一般不设初沉池,由A段曝气池、中间沉淀他、段曝气池、中间沉淀他
10、、B段曝气池、二沉池组成,各自段曝气池、二沉池组成,各自有独立的污泥回流系统。一般城市污水中所含有独立的污泥回流系统。一般城市污水中所含BOD和和COD约为约为50以上是由以上是由SS组成,组成,AB法的法的A段去除非溶解段去除非溶解性有机物的效率很高,因而大幅度地减少性有机物的效率很高,因而大幅度地减少B段的负荷,使段的负荷,使曝气池的容积大幅度地减少曝气池的容积大幅度地减少(一般约为一般约为45左右左右),其基建,其基建投资与运行费用也相应降低。投资与运行费用也相应降低。AB法适用于生活污水或生法适用于生活污水或生活污水比重大、浓度高的城市污水处理,对于工业废水比活污水比重大、浓度高的城市
11、污水处理,对于工业废水比重大、浓度低的城市污水不宜采用。其典型工艺如青岛海重大、浓度低的城市污水不宜采用。其典型工艺如青岛海泊河污水处理厂,处理规模为泊河污水处理厂,处理规模为8万万m3/d,设计原污水水质:,设计原污水水质:CODcr1500mg/L;BOD5800mg/L;SS=1100mg/L。NH4一一N45.9mg/L;TP8mg/L;处理后出水水质:;处理后出水水质:CODcr150mg/L;BOD540mg/L;SS40mg/L;NH4N18.5mg/L;TP=3mg/L。其典工艺流程如图。其典工艺流程如图35,36所示。所示。图图35AB法工艺流程法工艺流程图图36 青岛海泊河
12、污水处理厂工艺流程图青岛海泊河污水处理厂工艺流程图 氧化沟工艺,是于氧化沟工艺,是于20世纪世纪50年代由荷兰巴斯维尔年代由荷兰巴斯维尔Pasveer)所开发的一种污水所开发的一种污水生物处理技术,属活性污泥法的一种变法。氧化沟工艺因其废水和活性污泥的生物处理技术,属活性污泥法的一种变法。氧化沟工艺因其废水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断循环流动,故又称为混合液在环状的曝气渠道中不断循环流动,故又称为“循环曝气池循环曝气池”或或“无终无终端的曝气系统端的曝气系统”。氧化沟的水力停留时间可达。氧化沟的水力停留时间可达1030h,污泥龄,污泥龄2030d,有机,有机负荷很低负荷很低0.05
13、0.15kg BOD5/(kgMLSSd),实质上相当于延时曝气活性污泥系,实质上相当于延时曝气活性污泥系统。由于运行成本低,构造简单,易于维护管理,运行稳定,出水水质好,耐统。由于运行成本低,构造简单,易于维护管理,运行稳定,出水水质好,耐冲击负荷且可以脱氮,近年来在国内得到迅速发展。氧化沟中水流的混合特征冲击负荷且可以脱氮,近年来在国内得到迅速发展。氧化沟中水流的混合特征是介于推流式和完全混合式之间。氧化沟适宜处理高浓度有机污水,能够承受是介于推流式和完全混合式之间。氧化沟适宜处理高浓度有机污水,能够承受水质水量的冲击负荷。常用的氧化沟系统有卡罗塞水质水量的冲击负荷。常用的氧化沟系统有卡罗
14、塞(Carrousel)氧化沟,其典型工氧化沟,其典型工艺如昆明市兰花沟污水处理厂,其处理规模为旱季艺如昆明市兰花沟污水处理厂,其处理规模为旱季5.5m3/d,雨季,雨季16.5万万m3/d。进。进出水水质如下表:出水水质如下表:昆明市兰花沟污水处理厂进出水水质表昆明市兰花沟污水处理厂进出水水质表类别类别PH值值温度温度()BOD5(mg/L)COD(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)SS(mg/L)进进水水旱季旱季6.59.0201803504003024200雨季雨季12025030020150出水出水781550101.030d;污泥回流比:;污泥回流比:100%;沟内溶解氧值:
15、厌氧沟内溶解氧值:厌氧0mg/L;沟;沟1:0.51.0mg/L:沟:沟2:00.5mg/L;沟;沟3:2.0mg/L;工艺流程如图工艺流程如图37,38。图图38 卡罗赛(卡罗赛(Carrousel)氧化沟示意图)氧化沟示意图 交替工作式氧化沟,其典型工艺如河北省邯郸市东交替工作式氧化沟,其典型工艺如河北省邯郸市东污水处理厂。处理规模为污水处理厂。处理规模为10万万m3/d。进出水水质如下表。进出水水质如下表:河北省邯郸市东污水处理厂设计进出水水质表河北省邯郸市东污水处理厂设计进出水水质表类别类别BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)NH4-N(mg/L)TN(mg/L)TP
16、(mg/L)进水进水范围范围901301782257015014.522.338.550.46.913.3平均平均105.8194.895.517.443.88.3出水出水范围范围2.517.119.535.85.511.80.654.18.917.91.85.3平均平均6.826.67.72.511.73.1设计设计要求要求范围范围13410022平均平均152023612处理工艺流程见图处理工艺流程见图39 图图39 邯郸市东污水处理厂工艺流程邯郸市东污水处理厂工艺流程 北京市城市排水公司酒仙桥污水处理厂位于北京市东北部的酒北京市城市排水公司酒仙桥污水处理厂位于北京市东北部的酒仙桥地区,目
17、前服务人口仙桥地区,目前服务人口48万,万,2015年规划人口为年规划人口为50万人,总流域万人,总流域面积面积86km2,是北京市规划的,是北京市规划的6个大型城市污水处理厂之一,是北京个大型城市污水处理厂之一,是北京市城区东北区城市水污染治理、水环境保护的骨干城市基础设施。市城区东北区城市水污染治理、水环境保护的骨干城市基础设施。污水处理厂流域,污水处理厂流域,2000年规划生活污水量为年规划生活污水量为11.4万万m3/d,工业,工业废水量为废水量为4.9万万m3/d,农业地区污水量为,农业地区污水量为2.3万万m3/d,合计为,合计为18.6万万m3/d;2015年规划生活污水量为年规
18、划生活污水量为21.5万万m3/d,工业废水量为,工业废水量为7.5万万m3/d,农业地区污水量为,农业地区污水量为4.5万万m3/d,合计为,合计为33.5万万m3/d。酒仙桥污水处理厂分两期建设,规划厂址为外环铁路以东酒仙桥污水处理厂分两期建设,规划厂址为外环铁路以东100m,亮马河以南亮马河以南30m,占地面积,占地面积24ha。2000年年10月竣工并投入运行。月竣工并投入运行。污水处理厂设计参数污水处理厂设计参数:近期水量近期水量200000m3/d:远期水量:远期水量 350000m3/d。1040TN60350COD30250SS20200BOD5出水(mg/L)进水(mg/L)
19、水质项目出水(mg/L)进水(mg/L)水质项目设计进、出水水质设计进、出水水质注:水温:最低注:水温:最低13,最高,最高25。污水处理工艺采用氧化沟活性污泥法。污水处理工艺采用氧化沟活性污泥法。见图见图310所示:所示:图图310 酒仙桥污水处理厂工艺流程图酒仙桥污水处理厂工艺流程图曝气沉砂池:两系列,每系列曝气沉砂池:两系列,每系列2池。池。单池尺寸为:单池尺寸为:20m4.0m2.5m,2.5m为有效水深。为有效水深。停留时间停留时间5.76min,曝气量,曝气量20.8 m3/min。氧化沟:氧化沟:6座,采用转刷曝气;厌氧段采用水下搅拌器。座,采用转刷曝气;厌氧段采用水下搅拌器。单
20、池尺寸为:单池尺寸为:155.9m44m;水深;水深3.5m;体积;体积23572 m3日产泥量:日产泥量:37t/d;沟内;沟内MLSS4g/L。沉淀池:沉淀池:6座辐流式沉淀池。座辐流式沉淀池。单池尺寸为:直径单池尺寸为:直径55m,池周边水深,池周边水深4m,池底坡为,池底坡为0.02。表面负荷:表面负荷:0.58 m3/(m2h),停留时间,停留时间3.4h,采用机械吸泥装置,三角堰出水。采用机械吸泥装置,三角堰出水。主要构筑物技术参数主要构筑物技术参数污泥浓缩池:两座。污泥浓缩池:两座。单池尺寸为:直径单池尺寸为:直径22m,池周边水深,池周边水深4.5m,池底坡为,池底坡为0.2。
21、固体负荷率:固体负荷率:43.4kg/(m2d),出泥含水率出泥含水率P=96%污泥脱水机房污泥脱水机房利用带式压滤机利用带式压滤机4台,带宽为台,带宽为3m。进泥浓度进泥浓度40g/L,出泥含固率:,出泥含固率:18%进水泵房进水泵房平面尺寸:平面尺寸:25m14m,设计水深为,设计水深为1.5m。半地下式,。半地下式,土建规模按处理水量土建规模按处理水量35万万m3/d设计,一期设备安装按设计,一期设备安装按20万万m3/d 主要构筑物技术参数主要构筑物技术参数 综上所述,针对国内城市污水处理概况,城市污综上所述,针对国内城市污水处理概况,城市污水处理工艺的选择应正确处理技术的先进性和成熟
22、性水处理工艺的选择应正确处理技术的先进性和成熟性的辨证关系。一方面,应当重视工艺所具备的技术指的辨证关系。一方面,应当重视工艺所具备的技术指标的先进性,同时必须充分考虑适合中国的国情和工标的先进性,同时必须充分考虑适合中国的国情和工程的性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项程的性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项目,它作为城市基础设施工程,具有规模大、投资高目,它作为城市基础设施工程,具有规模大、投资高的特点,且是百年大计,必须确保百分之百的成功。的特点,且是百年大计,必须确保百分之百的成功。工艺的选择更应注重成熟性和可靠性,因此,我们强工艺的选择更应注重成熟性和可靠性,因此,我们强
23、调技术的合理,而不简单提倡技术先进。必须把技术调技术的合理,而不简单提倡技术先进。必须把技术的风险降到最小程度。城市污水处理设施的建设,应的风险降到最小程度。城市污水处理设施的建设,应采用成熟可靠的技术。根据污水处理设施的建设规模采用成熟可靠的技术。根据污水处理设施的建设规模和对污染物排放控制的特殊要求,可积极稳妥地选用和对污染物排放控制的特殊要求,可积极稳妥地选用污水处理新技术。其宗旨是城市污水处理设施的出水污水处理新技术。其宗旨是城市污水处理设施的出水应达到国家或地方规定的水污染物排放控制的要求和应达到国家或地方规定的水污染物排放控制的要求和标准。标准。在技术合理性方面,北京的高碑店和酒仙
24、桥在技术合理性方面,北京的高碑店和酒仙桥两个污水处理厂给我们提供了较好的例证。这两两个污水处理厂给我们提供了较好的例证。这两个污水厂都采用较成熟的工艺,并不一味地追求个污水厂都采用较成熟的工艺,并不一味地追求技术的先进性,工艺选择因处理目的而异,因地技术的先进性,工艺选择因处理目的而异,因地制宜,取得了良好效果。制宜,取得了良好效果。城市污水处理是我国的新兴行业,专业人才城市污水处理是我国的新兴行业,专业人才相对缺乏。在工艺选择的过程中,必须充分考虑相对缺乏。在工艺选择的过程中,必须充分考虑到我国现有的运行管理水平,尽可能做到设备简到我国现有的运行管理水平,尽可能做到设备简单,维护方便,适当的
25、采用可靠、实际的自动化单,维护方便,适当的采用可靠、实际的自动化技术。应特别注重工艺本身对水质变化的适应性技术。应特别注重工艺本身对水质变化的适应性及处理出水的稳定性。及处理出水的稳定性。二、污水处理技术发展趋势二、污水处理技术发展趋势 我国城市污水处理技术从我国城市污水处理技术从“七五七五”国家重点科技攻关开始逐国家重点科技攻关开始逐步进行研究,步进行研究,“七五七五”和和“八五八五”国家重点攻关项目在氧化塘、国家重点攻关项目在氧化塘、土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的研究较多。在人土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的研究较多。在人工处理技术方面,工处理技术方面,“八五八五”对
26、高负荷活性污泥、高负荷生物膜、对高负荷活性污泥、高负荷生物膜、一体化氧化沟技术进行了深入研究,引进、开发了一体化氧化沟技术进行了深入研究,引进、开发了AB,A2O,A/O和和SBR等处理工艺,研究成果已被应用于大批污水处理厂;等处理工艺,研究成果已被应用于大批污水处理厂;城市污水厂污泥处置问题在城市污水厂污泥处置问题在“九五九五”科技攻关中受到重视,并配科技攻关中受到重视,并配套开发成套的污泥处理技术。目前,全国有设市城市套开发成套的污泥处理技术。目前,全国有设市城市640多个,多个,建制镇建制镇1.6万多个,城镇人口约万多个,城镇人口约2.7亿人。我国有亿人。我国有9亿多人口居住在亿多人口居
27、住在农村,随着农村经济的迅速发展,中国广大农村,特别是沿海经农村,随着农村经济的迅速发展,中国广大农村,特别是沿海经济发达地区小城镇建设也得到了很大的发展。济发达地区小城镇建设也得到了很大的发展。2010年,全国设市年,全国设市城市将达到城市将达到1200左右,建制镇达到左右,建制镇达到2.5万万3万个,村镇自来水普万个,村镇自来水普及率达到及率达到65%,人均用水量小城镇为,人均用水量小城镇为180L/人,村庄为人,村庄为110L/人,人,依此计算村镇年污水排放量可能达到依此计算村镇年污水排放量可能达到270亿亿m3。考虑现状污水量、。考虑现状污水量、污水增量和建制镇污水量,到污水增量和建制
28、镇污水量,到2010年我国城市污水排放总量为年我国城市污水排放总量为1050亿亿m3。二、污水处理技术发展趋势二、污水处理技术发展趋势 根据国民经济和社会发展根据国民经济和社会发展“十五十五”计划和计划和2010年远景目标纲要的年远景目标纲要的要求,到要求,到2010年城市污水处理率要达到年城市污水处理率要达到50%,估算投资为,估算投资为5000亿亿元。我国元。我国“十五十五”期间在水污染治理基础设施上的投资将超过几期间在水污染治理基础设施上的投资将超过几千亿元,这对我国水工业的发展既是机遇又是挑战。所以,千亿元,这对我国水工业的发展既是机遇又是挑战。所以,“九九五五”期间工艺技术研究重点为
29、中小城镇简易、高效污水处理实用期间工艺技术研究重点为中小城镇简易、高效污水处理实用的成套技术,解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题。目的成套技术,解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题。目前在水污染治理技术上,已能提供下列技术的工艺参数:传统活前在水污染治理技术上,已能提供下列技术的工艺参数:传统活性污泥法技术包括传统法、延时法、吸附再生法和各种新型活性性污泥法技术包括传统法、延时法、吸附再生法和各种新型活性污泥工艺,如:污泥工艺,如:SBR,AB法和氧化沟技术,法和氧化沟技术,A2O法和法和A/O技术,技术,酸化酸化(水解水解)-好氧技术,膜生物反应器技术,固定化微生物技术,好氧技术,
30、膜生物反应器技术,固定化微生物技术,生物流化床技术,活性生物滤池技术,多种类型的稳定塘技术,生物流化床技术,活性生物滤池技术,多种类型的稳定塘技术,土地处理技术等等,已经可以满足大多数城市污水治理选择的要土地处理技术等等,已经可以满足大多数城市污水治理选择的要求。污水处理的各种先进技术都有优点和缺点,因此在城市污水求。污水处理的各种先进技术都有优点和缺点,因此在城市污水处理厂工程的设计中,应根据每个地方的污水水质、人员素质、处理厂工程的设计中,应根据每个地方的污水水质、人员素质、地形条件、地质条件、排放标准、投资额度、运行管理等诸多方地形条件、地质条件、排放标准、投资额度、运行管理等诸多方面进
31、行比较论证,选择最优化的工艺流程,做到面进行比较论证,选择最优化的工艺流程,做到“以科学为依据,以科学为依据,因地知宜、实事求是。因地知宜、实事求是。”城市污水资源化是解决缺水城市水资源的一个重要途径。城市污水资源化是解决缺水城市水资源的一个重要途径。从城市可持续发展的观点出发,城市污水是一种可以再生的从城市可持续发展的观点出发,城市污水是一种可以再生的资源。人类使用过的水,污染杂质只占资源。人类使用过的水,污染杂质只占0.1%左右,比海水占左右,比海水占3.5%少得多,污水处理得当,完全可作为城市可靠的第二水少得多,污水处理得当,完全可作为城市可靠的第二水源,目前我国工业用水重复利用率低,与
32、世界上发达国家相源,目前我国工业用水重复利用率低,与世界上发达国家相比差距较大。据统计,比差距较大。据统计,1990年我国工业用水循环利用率只有年我国工业用水循环利用率只有30%一一50%,近年来已有很大提高,因此大力推行污水的再,近年来已有很大提高,因此大力推行污水的再生与回用,实现污水处理与污水再生回用相结合的污水资源生与回用,实现污水处理与污水再生回用相结合的污水资源化,对于水处理市场而言,是一个不容忽视的方面。中水利化,对于水处理市场而言,是一个不容忽视的方面。中水利用起像于日本,经过用起像于日本,经过30多年的开发和应用,日本的中水利用多年的开发和应用,日本的中水利用技术和设备已达到
33、世界领先水平,相比之下我国中水利用起技术和设备已达到世界领先水平,相比之下我国中水利用起步晚,规模小,发展速度慢。虽然经过步晚,规模小,发展速度慢。虽然经过10多年的工作,但到多年的工作,但到目前为止全国仅有数百座中水设施投入运行,并且主要集中目前为止全国仅有数百座中水设施投入运行,并且主要集中在大型宾馆内。在大型宾馆内。二、污水处理技术发展趋势二、污水处理技术发展趋势 香港地处我国东南,城市人口稠密,淡水资像缺乏。香港总面香港地处我国东南,城市人口稠密,淡水资像缺乏。香港总面积约积约1100km2,现有人口约,现有人口约680万,是世界上人口最为稠密的城市万,是世界上人口最为稠密的城市之一。
34、香港多为山地,其坚硬的地层无法提供大量的地下水,境之一。香港多为山地,其坚硬的地层无法提供大量的地下水,境内亦没有大的湖泊或河流,天然淡水资源极度缺乏。利用海水冲内亦没有大的湖泊或河流,天然淡水资源极度缺乏。利用海水冲厕是香港城市供水的一大特色。自厕是香港城市供水的一大特色。自1950年起香港便开始采用海水年起香港便开始采用海水供用户作冲厕使用,截至供用户作冲厕使用,截至1999年香港已有年香港已有78.5%的人口使用海水的人口使用海水冲厕,未来要发展到冲厕,未来要发展到90%。在海水抽水站,海水先经过网格去除。在海水抽水站,海水先经过网格去除较大的杂质,然后再用液氯或次氯酸钠消毒,抑制海洋微
35、生物及较大的杂质,然后再用液氯或次氯酸钠消毒,抑制海洋微生物及细菌的繁殖和生长,出水须达到香港水务署规定的水质标准后方细菌的繁殖和生长,出水须达到香港水务署规定的水质标准后方可供用户使用。除供用户作冲厕使用外,在香港的一些地区,海可供用户使用。除供用户作冲厕使用外,在香港的一些地区,海水还被用来作为市政消防用水。由于采用了广东对香港供水和海水还被用来作为市政消防用水。由于采用了广东对香港供水和海水冲厕等措施,香港淡水资源紧缺的压力大大缓解,因此近年来水冲厕等措施,香港淡水资源紧缺的压力大大缓解,因此近年来污水处理回用方面的项目较少。污水处理回用方面的项目较少。1998年香港的海水平均日用水量达
36、年香港的海水平均日用水量达55万万m3,海水年用水量已达,海水年用水量已达2亿亿m3,占香港总用水量的,占香港总用水量的18%左右,节约了同等数量的淡水资源。左右,节约了同等数量的淡水资源。二、污水处理技术发展趋势二、污水处理技术发展趋势 在解决水资源缺乏问题上,膜分离过程在解决水资源缺乏问题上,膜分离过程起到了非常重要的作用。目前多在深度处起到了非常重要的作用。目前多在深度处理中增设膜装置,替代生化处理工艺中的理中增设膜装置,替代生化处理工艺中的二沉池,近年来开发研制出了膜一生物反二沉池,近年来开发研制出了膜一生物反应器应器(MBR)。MBR是将生物处理与膜分离是将生物处理与膜分离技术相结合
37、而成的一种高效污水处理新工技术相结合而成的一种高效污水处理新工艺。国内外艺。国内外MBR工艺在中水回用的应用实工艺在中水回用的应用实践经验表明,该工艺具有常规污水处理工践经验表明,该工艺具有常规污水处理工艺无法比拟的优势,其在污水处理与回用艺无法比拟的优势,其在污水处理与回用事业中的应用前景非常广阔。事业中的应用前景非常广阔。二、污水处理技术发展趋势二、污水处理技术发展趋势 此外,在污水处理厂内增设污水回用设施,也是一个值此外,在污水处理厂内增设污水回用设施,也是一个值得考虑的发展方向。辽源市污水治理工程日处理污水得考虑的发展方向。辽源市污水治理工程日处理污水10万万t,其中其中6万万t经二级
38、处理后达标排放,其余经二级处理后达标排放,其余4万万t再经深度处理达再经深度处理达到工业用水标准后,作为工业用水输送到工厂,即中水回用。到工业用水标准后,作为工业用水输送到工厂,即中水回用。从其投资情况看,污水处理厂增设中水回用系统仅占用新建从其投资情况看,污水处理厂增设中水回用系统仅占用新建净水厂投资的净水厂投资的30左右,同时却可以节省一个投资近亿元的左右,同时却可以节省一个投资近亿元的5000万万m3的水库。由于中水系统的存在,该广每年可盈利的水库。由于中水系统的存在,该广每年可盈利33万元。万元。随着近年来各大城市水资源危机日趋严重,污水再生利随着近年来各大城市水资源危机日趋严重,污水
39、再生利用、发展中水技术成为解决水资源危机的一项重要措施,受用、发展中水技术成为解决水资源危机的一项重要措施,受到各级政府和专家的重视。大力推广再生水的利用是缓解城到各级政府和专家的重视。大力推广再生水的利用是缓解城市水资源短缺的主要手段。要努力实现水的良性循环,城市市水资源短缺的主要手段。要努力实现水的良性循环,城市污水资源化是实现水资源可持续利用的重要战略措施,而水污水资源化是实现水资源可持续利用的重要战略措施,而水资源的可持续利用是实现我们国家经济可持续发展的重要保资源的可持续利用是实现我们国家经济可持续发展的重要保障。障。第二节第二节 工程设计资料工程设计资料 一、污水处理工程设计基础资
40、料一、污水处理工程设计基础资料 设计基础资料应由建设单位提供或由城市专设计基础资料应由建设单位提供或由城市专业职能部门提供,其中包括气象、水文与工程地业职能部门提供,其中包括气象、水文与工程地质、地形图、排水系统、污染源、地震、供水供质、地形图、排水系统、污染源、地震、供水供电、概算资料、城市或企业现状和规划资料。电、概算资料、城市或企业现状和规划资料。二、现场查勘二、现场查勘 设计人员为提出符合实际的污水处理方案,设计人员为提出符合实际的污水处理方案,须深入现场,了解实地情况,必要时应做实际勘须深入现场,了解实地情况,必要时应做实际勘测和监测。测和监测。三、污染源调查三、污染源调查 查清主要
41、污染企业的排污状况。查清主要污染企业的排污状况。四、现场勘测四、现场勘测 在可行性研究报告或方案设计通过论证之后,在可行性研究报告或方案设计通过论证之后,为保证工程设计的质量,应有建址现场准确的工为保证工程设计的质量,应有建址现场准确的工程勘测资料。程勘测资料。第二节第二节 工程设计资料工程设计资料第三节第三节 污水处理系统及其选择污水处理系统及其选择一、污水处理系统的类型及其组成一、污水处理系统的类型及其组成1.污水处理系统的类型污水处理系统的类型按污水来源及性质分类按污水来源及性质分类按污水来源的不同按污水来源的不同 划分为生活污水处理系统、城市污划分为生活污水处理系统、城市污水处理系统和
42、工业污水处理系统;水处理系统和工业污水处理系统;按污水性质的不同按污水性质的不同 划分为生产污水处理系统和生产废划分为生产污水处理系统和生产废水处理系统两种类型;水处理系统两种类型;按企业生产类型按企业生产类型和和污水性质的差异污水性质的差异 划分为屠宰污水处理系统、啤酒污水划分为屠宰污水处理系统、啤酒污水处理系统、印染废水处理系统、制药处理系统、印染废水处理系统、制药废水处理系统、制浆中段废水处理系废水处理系统、制浆中段废水处理系统、农药废水处理系统、电镀废水处统、农药废水处理系统、电镀废水处理系统等许多不同类型。理系统等许多不同类型。按规模和投资分类按规模和投资分类 污水处理系统按污水是集
43、中处理还是分散处理,可污水处理系统按污水是集中处理还是分散处理,可以划分区域污水处理系统和点源污水处理系统。以划分区域污水处理系统和点源污水处理系统。污水处理系统按投资或处理规模划分见污水处理系统按投资或处理规模划分见 P82表表1、2或表或表3、4序号序号级别级别范围万元范围万元序号序号级别级别范围万元范围万元1 12 23 3A AB BC C10001000500500100010001001005005004 45 5D DE E10101001001010序号序号级别级别范围万元范围万元序号序号级别级别范围万元范围万元1 12 23 3A AB BC C100000100000500
44、0050000100000100000100001000050000500004 45 5D DE E50005000100001000050005000 表表1 工业污水处理系统按投资规模划分工业污水处理系统按投资规模划分表表2 城市污水处理系统按投资规模划分城市污水处理系统按投资规模划分序号序号级别级别处理水量处理水量(m(m3 3/d)/d)序号序号级别级别处理水量处理水量(m(m3 3/d)/d)1 12 23 3A AB BC C100001000020002000100001000010001000200020004 45 5D DE E50050010001000500500序号
45、序号级别级别处理水量处理水量(m(m3 3/d)/d)序号序号级别级别处理水量处理水量(m(m3 3/d)/d)1 12 23 3A AB BC C1001005050100100101050504 45 5D DE E5 510105 5按污水和污泥出路分类按污水和污泥出路分类 表表3 工业污水处理系统按处理规模划分工业污水处理系统按处理规模划分表表4 城市污水处理系统按处理规模划分城市污水处理系统按处理规模划分 2.污水处理系统构成设施的分类污水处理系统构成设施的分类 按设施功能分类按设施功能分类 生产构生产构(建建)筑物;辅助生产建筑物;附属生活建筑物。筑物;辅助生产建筑物;附属生活建筑
46、物。按设施处理程度分类按设施处理程度分类 调节与存储调节与存储 如污水调节池、配水井、污水污泥贮柜、堆泥棚、沼气贮柜等。如污水调节池、配水井、污水污泥贮柜、堆泥棚、沼气贮柜等。一级处理一级处理 主要去除污水中呈漂浮或悬浮状态的污染物质,如纸张、塑料袋、泥沙、主要去除污水中呈漂浮或悬浮状态的污染物质,如纸张、塑料袋、泥沙、油、微粒或胶体无机物或有机物。常用的处理构筑物或设施有格栅、沉砂池、沉淀池、除油池、旋流油、微粒或胶体无机物或有机物。常用的处理构筑物或设施有格栅、沉砂池、沉淀池、除油池、旋流分离器或离心机等。分离器或离心机等。二级处理二级处理 主要去除污水中胶体和溶解状态的无机和有机污染物。
47、常用处理构筑物主要去除污水中胶体和溶解状态的无机和有机污染物。常用处理构筑物或设施有曝气池、生物滤池、生物接触氧化池、混凝沉淀池、气浮池等。或设施有曝气池、生物滤池、生物接触氧化池、混凝沉淀池、气浮池等。三级处理三级处理 进一步去除一、二级处理后难降解的有机物、磷和氮进一步去除一、二级处理后难降解的有机物、磷和氮(能够导致水体富营能够导致水体富营养化养化)或影响回用水水质的可溶性无机物等。主要处理构筑物或设施有混凝沉淀池、砂滤池或影响回用水水质的可溶性无机物等。主要处理构筑物或设施有混凝沉淀池、砂滤池(或接触滤或接触滤池池)、活性炭吸附设备、臭氧氧化池、离子交换柱、生物接触氧化池等。、活性炭吸
48、附设备、臭氧氧化池、离子交换柱、生物接触氧化池等。厌氧处理厌氧处理 一一般在工业污水处理系统中采用,去除工业污水中高浓度或难降解有机污般在工业污水处理系统中采用,去除工业污水中高浓度或难降解有机污染物,或在一般城市污水处理厂用来去除污泥中的有机物。常用处理设施为传统厌氧消化池、厌氧生染物,或在一般城市污水处理厂用来去除污泥中的有机物。常用处理设施为传统厌氧消化池、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床反应器、复合厌氧反应器等。物滤池、升流式厌氧污泥床反应器、复合厌氧反应器等。另外,污水处理系统的生产构另外,污水处理系统的生产构(建建)筑物中还有一类非处筑物中还有一类非处理设施,如泵房、分流井、计量井等
49、。理设施,如泵房、分流井、计量井等。按设施行使处理作用的原理分类按设施行使处理作用的原理分类物理处理设施物理处理设施 通过物理作用分离污水中悬浮固体状态污染物质的处理设施,通过物理作用分离污水中悬浮固体状态污染物质的处理设施,如水力筛、沉淀池、隔油池、旋流分离器等。如水力筛、沉淀池、隔油池、旋流分离器等。化学处理设施化学处理设施 通过化学反应机理,分离去除污水中各种形态通过化学反应机理,分离去除污水中各种形态(悬浮的、胶体悬浮的、胶体的、溶解的的、溶解的)污染物质的处理设施,如中和沉淀池、中和滤池、臭氧氧化塔、电解气浮池等。污染物质的处理设施,如中和沉淀池、中和滤池、臭氧氧化塔、电解气浮池等。
50、物理化学处理设施物理化学处理设施 通过物理化学作用通过物理化学作用(如混凝、吸附、离子交换等如混凝、吸附、离子交换等)去除污去除污水胶体和溶解性无机盐和有机物的处理设施,去除对象主要是采用物理法、生物法、化学法不能去水胶体和溶解性无机盐和有机物的处理设施,去除对象主要是采用物理法、生物法、化学法不能去除的溶解性成分。这类设施有混凝沉淀池、絮凝滤池、活性炭吸附塔、离子交换柱、电渗析器等。除的溶解性成分。这类设施有混凝沉淀池、絮凝滤池、活性炭吸附塔、离子交换柱、电渗析器等。生物化学处理设施生物化学处理设施 通过微生物的新陈代谢作用,使污水中呈溶解、胶体通过微生物的新陈代谢作用,使污水中呈溶解、胶体