水利工程論文-小區(qū)污水處理設計原理和施工探討 .doc

水利工程論文-小區(qū)污水處理設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)、學校、農場、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、機關學校等一種功能或多種功能構成的相對獨立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網覆蓋范圍之內。根據當?shù)氐沫h(huán)保標準，必須設置獨立的污水處理設施，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。根據我國情況，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。其水質水量特征可概括為：水質水量變化較大，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，尤其適合設備化，埋地建設倍受環(huán)保公司及用戶青睞，但由于維修管理及設備防腐等方面的問題，近年來應用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設置人員通道以便維修，此種地下建設方式在小區(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，推薦采用地面建設方式，生物處理部分可采用接觸氧化，也可采用SBR或其改進型CASS工藝，曝氣方式建議采用低噪音的風機或水下曝氣機。污水調節(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)的總去除率。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。應根據我國地面環(huán)境質量標準（GB383888）和污水綜合排放標準（GB897896）的有關規(guī)定和當?shù)丨h(huán)保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質。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.污水處理設施的設計和建設必須結合小區(qū)的整體規(guī)劃和建筑特點，即外觀設計上要與小區(qū)建筑環(huán)境相協(xié)調，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.污水處理廠位置應盡可能位于小區(qū)下風向，與其它建筑物有一定的距離，以減少對環(huán)境的影響；6.設備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運行簡易，設備性能穩(wěn)定，適合分期建設；7.處理程度高，污泥產量少，并盡可能采用節(jié)能處理技術；8.處理構筑物對水力負荷和有機物負荷的適應范圍較大，使系統(tǒng)有較好的經受沖擊負荷的能力。9.小區(qū)內的人口是逐漸增加的。因此，小區(qū)污水處理廠應按可預期的發(fā)展規(guī)劃作為流量設計的基礎。根據我國情況，可考慮采用20年的設計周期。三、小區(qū)污水處理流程根據小區(qū)廢水處理的原則，應選擇處理效果穩(wěn)定、產泥少、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，化糞池應與污水處理方法相結合。幾種常用的處理工藝：（1）污水格柵調節(jié)池提升泵接觸氧化池沉淀池出水（2）污水格柵調節(jié)池提升泵曝氣池沉淀池出水污泥回流（3）污水格柵調節(jié)池提升泵SBR池或CASS出水加藥（4）污水格柵調節(jié)池提升泵混凝沉淀過濾出水（物化方法）回用工藝流程：生物處理出水再經混凝過濾和消毒在流程開始時一般要考慮設置均化池，這是因為小區(qū)在水質和水量上的變化都比城市污水處理廠大。均化池一般設在格柵以后。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備組合式處理廠以裝配好的或易于組裝的標準定型設備部件出售。在國內埋地設備曾風靡一時，主要優(yōu)點是施工快，不占地面綠地，很多設計單位和用戶非常歡迎，設計人員選設備很簡單，而要設計污水處理廠工作量較大，所以，非常喜歡用設備化產品。環(huán)保公司制造設備利潤豐厚，而土建工程利潤較低，因此，企業(yè)大做廣告和公關。但是實際應用表明，確實存在不少問題，對設備的維修管理困難，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，對埋地設備一直爭議很大，現(xiàn)在，埋地設備熱已經降溫。建于地下的可檢修、便于操作（有人員操作空間）污水處理設計方式應于推薦。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備。埋地設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，污水進入設備前，先進行水量調節(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，即進水階段、反應階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段。從第一次進水到第二次進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裝置結構簡單，運轉靈活，操作管理方便。投資省，運行費用低。Ketchum等人的統(tǒng)計結果表明：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的處理生活污水及工業(yè)廢水的先進工藝。該工藝是在序批式活性污泥法（SBR）的基礎上，反應池沿長度方向設計為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預反應區(qū)，后部為主反應區(qū)，在主反應區(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，污水廠建設時應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雜的管路及閥門，安裝、維修方便，使用靈活，可根據進出水情況開不同的臺數(shù)，在保證效果的條件下，達到經濟運行的目的。（五