中小城市污水處理廠設(shè)計的幾個問題

1、摘要：為使有限的投資取得好的效益，結(jié)合中小城市排水工程現(xiàn)狀及建設(shè)特點，就中小城市污水處理廠設(shè)計的問題談幾點個人看法。 關(guān)鍵詞：污水處理廠 為了保護水體環(huán)境，國家已把城市給排水列為基本建設(shè)領(lǐng)域重點支持的產(chǎn)業(yè)，并提出至 2000 年我國污水處理率達到 25%，2010 年污水處理率達到 40%的總體目標，要求“七大流域”、“三大湖泊”和重點沿海城市及其近岸海域城市、非農(nóng)業(yè)人口 50 萬以上的城市都要建設(shè)城市污水處理廠。據(jù)有關(guān)資料，2005

2、年我國城市污水排放量達 420×108m3，國家在“十五”期間對城市排水設(shè)施投資將達 1200 億元，而中小城市污水處理項目將占有相當高的比重。為使有限的投資取得好的效益，結(jié)合中小城市排水工程現(xiàn)狀及建設(shè)特點，就中小城市污水處理廠設(shè)計的問題談幾點個人看法。2 排水管網(wǎng) 排水管網(wǎng)2.1 排水體制 排水體制排水體制是污水處理廠設(shè)計所面臨的首要問題，它不僅涉及工程投資、環(huán)境保護、工程實施的難易程度，還直接影響污水處理廠的工藝選擇。我國

3、的中小城市在長期發(fā)展過程中，由于受投資因素的限制及發(fā)展模式的影響，現(xiàn)狀建成區(qū)多為雨污合流制。合流制區(qū)域面積至少占建成區(qū)面積的 80%以上，而且八十年代以前的建成區(qū)，建筑密集，各種地下管線擁擠，要改造為分流制，需增設(shè)一套污水管網(wǎng)系統(tǒng)，難度非常大。結(jié)合近年國內(nèi)城市污水處理廠建設(shè)的情況，本人認為宜采用混合制的排水體制，即城市新區(qū)及有條件改造的建成區(qū)采用分流制，大部分現(xiàn)狀建成區(qū)采用截流式合流制，不宜盲目追求分流制。2.2 合流污水的溢流問題 合

4、流污水的溢流問題傳統(tǒng)排水觀念認為，合流管渠被暴雨釋稀溢流，當徑污比達到 5-7 倍時，不會對水體造成危害，事實并非如此。截流式合流制管網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)同時考慮暴雨時合流污水溢流對水體環(huán)境的影響，對于合流制管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)注意以下幾個問題：2.2.1 截流倍數(shù) 截流倍數(shù)根據(jù)受納水體的環(huán)境容量及排水系統(tǒng)組成,確定合理的截流倍數(shù)，減少合流污水的溢流頻率及溢流量。一般截流干管取 n0=1-2，支管系統(tǒng)適當高于干管的截流倍數(shù)，取 n0=1-3。2.2.

5、2 雨水調(diào)蓄 雨水調(diào)蓄結(jié)合城市水域水體環(huán)境規(guī)劃及公園綠地建設(shè)，利用現(xiàn)有坑塘洼地，在截流干管附近修建調(diào)節(jié)池，以貯存調(diào)節(jié)溢流污水，待暴雨過后再將溢流污水送至污水處理廠進行處理。該工程措施可結(jié)合城市總體發(fā)展規(guī)劃逐步實施。2.2.3 環(huán)境評價 環(huán)境評價進行項目的環(huán)境影響評價等前期研究工作時，計入雨季溢流的污染物量，修正污水處理廠的尾水排放標準。2.2.4 分流制管網(wǎng)與排水系統(tǒng)的連接 分流制管網(wǎng)與排水系統(tǒng)的連接對于混合制排水體制的管網(wǎng)系統(tǒng)，分流制

6、污水干管應(yīng)在合流制截流干管的最終溢流井下游接入，嚴禁先匯流再溢流。（1）氧化溝法和 SBR 法的抗沖擊負荷能力強，能夠適應(yīng)中小城市水質(zhì)水量變化大的特點。（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 法的基建費用低。4.2 雨水沖擊負荷與污泥流失 雨水沖擊負荷與污泥流失在排水管網(wǎng)為合流制的條件下，進入污水處理廠的污水流量雨天是晴天的 2-4 倍，當出現(xiàn)雨水沖

7、擊負荷時，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物得到有效降解。改進型 Orbal 氧化溝工藝和 SBR 工藝可解決上述問題。4.2.1 改進型 改進型 Orabl 氧化溝工藝 氧化溝工藝Orabl 氧化溝由三條橢圓形同心溝渠組成，污水由外溝依次進入中間溝及內(nèi)溝，各溝內(nèi)的有

8、機物濃度和溶解氧濃度均不相同，在去除有機物的同時，可實現(xiàn)除磷脫氮的目的。經(jīng)改進的 Orabl 氧化溝設(shè)計為雨水分流的運行模式，當雨水高峰流量發(fā)生時，可將進水切換至中間溝道，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，同時使有機物得到降解。當雨水沖擊負荷停止后，系統(tǒng)切換至正常運行狀態(tài)。4.2.2 SBR 工藝 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反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)、固液

9、分離、排水、排泥。可通過雙池或多池組合運行實現(xiàn)連續(xù)進出水。SBR 通過對反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標，具有很大的靈活性。SBR 池通常每個周期運行 4-6 小時，當出現(xiàn)雨水高峰流量時，SBR 系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運行模式，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 倍旱流量的沖擊負荷。5 污水回用 污水回用我國屬世界 12 個貧水國家之一，人均水資源占有量僅 2400m3，尤其北

10、方地區(qū)人均水資源占有量僅 200-400m3，水資源的緊缺狀況在一定程度上限制了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市的發(fā)展，許多城市不得不到幾十公里以外開辟水源，其投資在 1000 元/m3 以上，制水成本高達1.0 元/m3 以上。相比之下，城市污水處理廠二級處理的尾水，是一種穩(wěn)定的水資源，經(jīng)過處理后可做為工業(yè)冷卻洗滌用水、市政雜用水及城市河道湖面的景觀用水，其投資約 200-300 元/m3，制水成本在 0.30 元/左右。我國的天津、大連、太原、青島