污水處理需要較大的投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,在目前我國(guó)還不富裕的條件下,怎樣用zui少的費(fèi)用達(dá)到治理水污染的目的是各級(jí)政府和廣大專業(yè)人員十分關(guān)心的問(wèn)題。在污水處理廠的建設(shè)中關(guān)鍵的措施是優(yōu)選工藝,這關(guān)系到處理效果能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo),關(guān)系到基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用是否zui省,歸根結(jié)底,關(guān)系到污水處理廠建設(shè)的成敗。筆者根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)中、小型城市污水處理廠怎樣優(yōu)選工藝的問(wèn)題進(jìn)行了探討,談了自己的一些看法和體會(huì)。

污水處理設(shè)備在安裝過(guò)程中存在一下問(wèn)題：設(shè)備的混凝土基礎(chǔ)的大小規(guī)格應(yīng)于設(shè)備的平面安裝圖相同，基礎(chǔ)的平均承壓必須達(dá)到產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求，基礎(chǔ)必須水平，如設(shè)備采用地理式安裝，基礎(chǔ)標(biāo)高必須小于或等于設(shè)備標(biāo)高，并保證下雨時(shí)不積水，為防止設(shè)備上浮，基礎(chǔ)應(yīng)預(yù)埋抗浮環(huán)。

1.設(shè)備應(yīng)根據(jù)安裝圖將各箱體依次安裝，箱體的位置、方向不能錯(cuò)，彼此間距必須準(zhǔn)確，以便鏈接管道，設(shè)備安裝就位后，應(yīng)用繃帶把設(shè)備和基礎(chǔ)上的抗浮環(huán)連接，以防設(shè)備上浮

2.為保證設(shè)備管路暢通，應(yīng)按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求保證某些設(shè)備或管路的傾斜度。

3.設(shè)備安裝后，應(yīng)在設(shè)備內(nèi)注入清水，檢查各管道有無(wú)滲漏，對(duì)于地理式設(shè)備，在確定管道無(wú)滲漏后，在基礎(chǔ)內(nèi)注入清水30~50cm深后，即在箱體四周覆土，一直到設(shè)備檢查孔，并平整地面，在鏈接水泵，風(fēng)機(jī)等設(shè)備的電源線時(shí)，應(yīng)注意風(fēng)機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)向。

4.設(shè)備的調(diào)試，醫(yī)院污水處理設(shè)備安裝完畢后可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，即培養(yǎng)調(diào)料上的生物膜，污水泵按額定的流量把污水抽入設(shè)備內(nèi)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，每天觀察接觸池內(nèi)填料的情況，如填料上長(zhǎng)出橙黃或呈黑色的膜，表明生物膜已培養(yǎng)好，這一過(guò)程一般需要7~15d。如是工業(yè)污水處理設(shè)備，先用生活污水培養(yǎng)好生物膜后，再逐漸進(jìn)工業(yè)進(jìn)行生物膜訓(xùn)話污水。

5.設(shè)備的運(yùn)行醫(yī)院污水處理設(shè)備一般為全自動(dòng)控制或無(wú)動(dòng)力型，不需要配備專門的管理人員，但在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)注意以下事項(xiàng);開(kāi)機(jī)時(shí)必須先啟動(dòng)曝氣風(fēng)機(jī)，逐漸打開(kāi)曝氣管閥門，然后啟動(dòng)污水泵，關(guān)機(jī)時(shí)必須先關(guān)污水泵，在關(guān)閉曝氣風(fēng)機(jī)，如污水較少或沒(méi)有污水，為保證生物膜的正常生長(zhǎng)，使生物膜不死亡脫落，風(fēng)機(jī)可間歇啟動(dòng)，啟動(dòng)周期為2h,每次運(yùn)行時(shí)間為30min。

6.嚴(yán)禁砂石、泥土和難以降解的廢物進(jìn)入設(shè)備，這些物質(zhì)很難進(jìn)行生物降解，且會(huì)造成管路堵塞，防止有害有毒化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入設(shè)備，這些物質(zhì)將會(huì)影響生活過(guò)程進(jìn)行，嚴(yán)重的將導(dǎo)致設(shè)備生化反應(yīng)將會(huì)破壞。

設(shè)備占地規(guī)模劃分

根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況,大體上可分為大型、中型和小型污水處理廠。

規(guī)模>10×104m3/d的是大型污水廠,一般建在大城市,基建投資以億元計(jì),年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用以千萬(wàn)元計(jì),目前全國(guó)已建成十多座,zui大的是北京高碑店污水處理廠,規(guī)模達(dá)100×104m3/d。

中型污水處理廠的規(guī)模為(1～10)×104m3/d,一般建于中、小城市和大城市的郊縣,基建投資幾千萬(wàn)至上億元,年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用幾百萬(wàn)到上千萬(wàn)元,目前全國(guó)已建成幾十座,正建的有上百座,今后一段時(shí)間還將大量增加。

規(guī)模<1×104m3/d的是小型污水處理廠,一般建于小城鎮(zhèn),基建投資幾百萬(wàn)到上千萬(wàn),年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用幾十萬(wàn)到上百萬(wàn);由于經(jīng)濟(jì)條件的限制,目前這類污水廠剛剛在沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的小城鎮(zhèn)出現(xiàn),今后會(huì)越來(lái)越多,zui終小型污水廠的數(shù)量將超過(guò)大中型污水廠。

設(shè)備主要工藝

城市污水的主要污染物是有機(jī)物,因此目前國(guó)內(nèi)外大多采用生物法。也有采用化學(xué)法的,比如四川遂寧市的污水就采用化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理,但這種工藝的去除率不高,出水達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),只適用于某些特定的對(duì)出水水質(zhì)要求不高的地方。

在生物法中,有活性污泥法和生物濾池兩大類,生物濾池的處理效率不高,衛(wèi)生條件較差,我國(guó)只有少數(shù)幾座生物濾池城市污水處理廠,而活性污泥法占絕大多數(shù)。

活性污泥法有很多種型式,使用zui廣泛的主要有三類:①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進(jìn)型A/O、A2/O工藝,②氧化溝,③SBR工藝。

傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用zui早的工藝,它去除有機(jī)物的效率很高,在處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進(jìn)行穩(wěn)定處理,對(duì)消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低,因而得到廣泛應(yīng)用。近20年來(lái),水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害越來(lái)越嚴(yán)重,去除氮、磷列入了污水處理的目標(biāo),于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進(jìn)型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種,一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝,一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝;A2/O法則是既脫氮又除磷的工藝。

氧化溝是活性污泥法的一種變型,在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法,是一種首尾相接的循環(huán)流,通常采用延時(shí)曝氣,在污水凈化的同時(shí)污泥得到穩(wěn)定。它不設(shè)初沉池和污泥消化池,處理設(shè)施大大簡(jiǎn)化。氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn),去除有機(jī)物的效率很高,也具有脫氮的功能。如果在溝前增設(shè)厭氧池,還可同時(shí)除磷。氧化溝這種、簡(jiǎn)單的特點(diǎn),使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。

SBR是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥,不僅省去了初沉池和污泥消化池,還省去了二沉池和回流污泥泵房,處理設(shè)施比氧化溝還要簡(jiǎn)單,而且處理效果好,有的SBR工藝還具有很強(qiáng)的脫氮除磷功能。SBR工藝對(duì)自控要求高,過(guò)去自控設(shè)備不過(guò)關(guān),這種工藝無(wú)法推廣,近年來(lái)自控技術(shù)和儀表應(yīng)用于污水處理已經(jīng)過(guò)關(guān),我國(guó)昆明第三、第四污水廠采用SBR工藝已成功運(yùn)行數(shù)年,因而SBR工藝得到大力推廣,成為業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注的一種工藝。

大型城市設(shè)備優(yōu)選工藝

大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是傳統(tǒng)活性污泥法及其改進(jìn)型A/O法、A2/O法。目前世界上絕大多數(shù)國(guó)家(包括我國(guó))的大型污水廠大多采用傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法,我國(guó)的北京高碑店污水廠、天津紀(jì)莊子污水廠和東郊污水廠、沈陽(yáng)市北部污水廠、鄭州市污水廠、杭州市四堡污水廠、成都市三瓦窯污水廠等都采用這種工藝,這不是偶然的,因?yàn)檫@種工藝對(duì)大型污水廠具有難以替代的優(yōu)點(diǎn):

① 傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法與氧化溝和SBR工藝相比zui大優(yōu)勢(shì)是能耗較低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較低,規(guī)模越大這種優(yōu)勢(shì)越明顯。對(duì)于大型污水廠來(lái)說(shuō),年運(yùn)營(yíng)費(fèi)很可觀,比如規(guī)模為40×104m3/d的污水廠,1m3污水節(jié)省處理費(fèi)1分錢,一年就節(jié)省146萬(wàn)元。

這種工藝的能耗和運(yùn)營(yíng)費(fèi)低的原因是:a.設(shè)置初沉池,利用物理法以zui小的能耗和費(fèi)用去除污水中相當(dāng)一部分有機(jī)物和懸浮物,降低二級(jí)處理的負(fù)荷,顯著節(jié)省能耗;b.污泥采用厭氧消化,它比氧化溝和SBR工藝的同步好氧消化顯著節(jié)省能耗,是一種*的節(jié)能工藝。

這種工藝的基建投資一般情況下比氧化溝和SBR工藝高,但隨著規(guī)模的增大,氧化溝和SBR的基建費(fèi)也成倍增加,而常規(guī)活性污泥法的投資則以較小的比例增加,兩者的差距越來(lái)越小。當(dāng)污水廠達(dá)到一定規(guī)模后,常規(guī)活性污泥法的投資比氧化溝與SBR還省,所以,污水廠規(guī)模越大,常規(guī)活性污泥法的優(yōu)勢(shì)就越大。② 常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺點(diǎn)是處理單元多,操作管理復(fù)雜,特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理,消化過(guò)程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體,更要求安全操作,這些都增加了管理的難度。但由于大型污水廠背靠大城市,技術(shù)力量強(qiáng),管理水平較高,能滿足這種要求,因而常規(guī)活性污泥法的缺點(diǎn)不會(huì)成為限制使用的因素。

根據(jù)我國(guó)目前的情況,城市污水處理處于起步階段,法規(guī)和制度都不夠健全,對(duì)污泥的穩(wěn)定化要求沒(méi)有明確的規(guī)定,同時(shí)由于排水管網(wǎng)系統(tǒng)不夠完善,大多數(shù)城市污水的有機(jī)成分不高,加之污泥厭氧消化的管理和沼氣的利用還缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn),這些因素都降低了包含污泥厭氧消化工序的常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的經(jīng)濟(jì)性。因此,對(duì)于規(guī)模為(10～20)×104m3/d的城市污水處理廠,有時(shí)可能采用SBR和氧化溝工藝更為經(jīng)濟(jì),在這種情況下,有必要對(duì)各種工藝進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,以確定工藝。

中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝

中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是氧化溝和SBR,它們的共同特點(diǎn)是:

① 去除有機(jī)物效率很高,有的還能脫氮、除磷或既脫氮又除磷,而且處理設(shè)施十分簡(jiǎn)單,管理非常方便,是目前上*的、簡(jiǎn)化的污水處理工藝,也是世界各國(guó)中小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝。

② 在10×104m3/d規(guī)模以下,氧化溝和SBR法的基建費(fèi)用明顯低于常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法;對(duì)于規(guī)模為(5～10)×104m3/d的污水廠,氧化溝與SBR法的基建費(fèi)用通常要低10%～15%。規(guī)模越小,兩者差距越大,這對(duì)缺少資金建污水廠的中小城市很有吸引力。即使在10×104m3/d規(guī)模以下,氧化溝和SBR法的電耗和年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用仍高于常規(guī)活性污泥法,但如果與基建費(fèi)用一起來(lái)比較,基建費(fèi)加上20年的運(yùn)營(yíng)費(fèi)總計(jì)還是比常規(guī)活性污泥法低些。規(guī)模越小,低得越多,規(guī)模越大,差距越小,當(dāng)規(guī)模為10×104m3/d時(shí),兩類工藝的總費(fèi)用大致相當(dāng)。因此,對(duì)于中小型污水廠采用氧化溝與SBR法在經(jīng)濟(jì)上是有利的。

③ 氧化溝與SBR工藝通常都不設(shè)初沉池和污泥消化池,整個(gè)處理單元比常規(guī)活性污泥法少50%以上,操作管理大大簡(jiǎn)化,這對(duì)于技術(shù)力量相對(duì)較弱、管理水平相對(duì)較低的中小型污水處理廠很合適。

斜板沉淀池

1.斜板垂直凈距一般采用80-120mm，斜管直徑一般采用50-80mm;

2.斜板(管)長(zhǎng)度為1-1.2m;

3.傾角一般為60°;

4.斜板(管)底部緩沖區(qū)高度一般為0.5-1m;

5.斜板(管)上部水深一般為0.7-1m;

6.池內(nèi)停留時(shí)間：初次沉淀≤30min;二次沉淀≤60min。

要求原水濁度長(zhǎng)期低于1000度;

斜管沉淀區(qū)液面負(fù)荷可采用9.0~11.0m3/(h•m2);

管徑為25~35mm，管長(zhǎng)為1m;

水平傾角采用60°;

斜管上部清水區(qū)保護(hù)高度不宜小于1.5m。

同向流斜板沉淀池設(shè)計(jì)要點(diǎn)

同向流斜板沉淀池適用于渾濁度長(zhǎng)期低于200度的原水;

斜板沉淀區(qū)游人面負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)原水情況及相似條件水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)資料確定，一般可采用30~40m3/(h•m2);

斜板間距為35mm;斜板長(zhǎng)度為2.0~2.5m，排泥區(qū)斜板長(zhǎng)度不小于0.5m;

沉淀區(qū)斜板傾角為40°，排泥區(qū)斜板傾角為60°。

直轄市： 北京 上海 天津 重慶

華北地區(qū)

河北： 石家莊 唐山 秦皇島 邯鄲 邢臺(tái) 保定 張家口 承德 滄州 廊坊 衡水

山西： 太原 大同 陽(yáng)泉 長(zhǎng)治 晉城 朔州 晉中 運(yùn)城 忻州 臨汾 呂梁

內(nèi)蒙古： 呼和浩特 包頭 烏海 赤峰 通遼 鄂爾多斯 呼倫貝爾 巴彥淖爾 烏蘭察布 興安 錫林郭勒 阿拉善

東北地區(qū)

遼寧： 沈陽(yáng) 大連 鞍山 撫順 本溪 丹東 錦州 營(yíng)口 阜新 遼陽(yáng) 盤錦 鐵嶺 朝陽(yáng) 葫蘆島

吉林： 長(zhǎng)春 吉林 四平 遼源 通化 白山 松原 白城 延邊

黑龍江： 哈爾濱 齊齊哈爾 雞西 鶴崗 雙鴨山 大慶 伊春 佳木斯 七臺(tái)河 牡丹江 黑河 綏化 大興安嶺

華東地區(qū)

江蘇： 南京 無(wú)錫 徐州 常州 蘇州 南通 連云港 淮安 鹽城 揚(yáng)州 鎮(zhèn)江 泰州 宿遷

浙江： 杭州 寧波 溫州 嘉興 湖州 紹興 金華 衢州 舟山 臺(tái)州 麗水

安徽： 合肥 蕪湖 蚌埠 淮南 馬鞍山 淮北 銅陵 安慶 黃山 滁州 阜陽(yáng) 宿州 巢湖 六安 亳州 池州 宣城

福建： 福州 廈門 莆田 三明 泉州 漳州 南平 龍巖 寧德

江西： 南昌 景德鎮(zhèn) 萍鄉(xiāng) 九江 新余 鷹潭 贛州 吉安 宜春 撫州 上饒

山東： 濟(jì)南 青島 淄博 棗莊 東營(yíng) 煙臺(tái) 濰坊 威海 濟(jì)寧 泰安 日照 萊蕪 臨沂 德州 聊城 濱州 菏澤

中南地區(qū)

河南： 鄭州 開(kāi)封 洛陽(yáng) 平頂山 焦作 鶴壁 新鄉(xiāng) 安陽(yáng) 濮陽(yáng) 許昌 漯河 三門峽 南陽(yáng) 商丘 信陽(yáng) 周口 駐馬店

湖北： 武漢 黃石 襄樊 十堰 荊州 宜昌 荊門 鄂州 孝感 黃岡 咸寧 隨州 恩施

湖南： 長(zhǎng)沙 株洲 湘潭 衡陽(yáng) 邵陽(yáng) 岳陽(yáng) 常德 張家界 益陽(yáng) 郴州 永州 懷化 婁底 湘西

廣東： 廣州 深圳 珠海 汕頭 韶關(guān) 佛山 江門 湛江 茂名 肇慶 惠州 梅州 汕尾 河源 陽(yáng)江 清遠(yuǎn) 東莞 中山 潮州 揭陽(yáng) 云浮

廣西： 南寧 柳州 桂林 梧州 北海 防城港 欽州 貴港 玉林 百色 賀州 河池 來(lái)賓 崇左

海南： ?？?/span> 三亞

西南地區(qū)

四川： 成都 自貢 攀枝花 瀘州 德陽(yáng) 綿陽(yáng) 廣元 遂寧 內(nèi)江 樂(lè)山 南充 宜賓 廣安 達(dá)州 眉山 雅安 巴中 資陽(yáng) 阿壩 甘孜 涼山

貴州： 貴陽(yáng) 六盤水 遵義 安順 銅仁 畢節(jié) 黔西南 黔東南 黔南

云南： 昆明 曲靖 玉溪 保山 昭通 麗江 普洱 臨滄 * 紅河 西雙版納 楚雄 大理 德宏 怒江 迪慶

西藏： 拉薩 昌都 山南 日喀則 那曲 阿里 林芝

西北地區(qū)

陜西： 西安 銅川 寶雞 咸陽(yáng) 渭南 延安 漢中 榆林 安康 商洛

甘肅： 蘭州 嘉峪關(guān) 金昌 白銀 天水 武威 張掖 平?jīng)?/span> 酒泉 慶陽(yáng) 定西 隴南 臨夏 甘南