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城市污水處理探討

文檔作者：黃炳森文檔來源：肇慶市端州區(qū)三榕工業(yè)園管理委員會		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月22日
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綜述與交流 建材與裝飾2007年12月下旬刊
城市污水處理探討
黃炳森
(肇慶市端州區(qū)三榕工業(yè)園管理委員會)
摘 要：對污水處理廠設計過程中涉及到的內(nèi)容和問題進行了系統(tǒng)的分析介紹，然后對幾種常用的污水處理工藝進行分析比較，指
出各自特點及適用范圍；最后對設計中可能遇到的一些熱點問題進行了探討。
關鍵詞：污水處理廠；工程設計；處理工藝；除磷脫氮
1城市污水處理工程設計基本條件
1．1處理規(guī)模
處理規(guī)模的確定主要與下列因素有關：
(1)城市人口。包括常住人口和流動人口。通常是根據(jù)城市
總體規(guī)劃近、遠期及遠景人口預測來確定的。當城市總體規(guī)劃編
制年限較早．尚未修編或在修編中．需對現(xiàn)狀人口核實并進行合
理的分析和預測。同時．確定人口時．要特別注意旅游城市在旅游
旺季出現(xiàn)人口峰值的特點及對城市污水量變化系數(shù)的影響。
(2)城市性質(zhì)及經(jīng)濟水平。城市所在地域、自然條件、經(jīng)濟發(fā)
達程度、人民生活習慣及住房條件不同．城市居民用水量標準不
同．因而城市污水量亦不同。
(3)城市排水體制。城市排水體制分為分流制和合流制。根
據(jù)城市具體情況。同一城市的不同地區(qū)可采用不同的排水體制。
須重新審視公司的發(fā)展歷程．必須按照職責明確、協(xié)調(diào)有力、管
理高效、運作有序的整合目標．找到更為科學的管理方法來實現(xiàn)
產(chǎn)業(yè)升級。才能超常規(guī)發(fā)展。
5．1部門的科學規(guī)劃
職責重新規(guī)劃的目的在于確保在施工過程中。對各項因素
f施工環(huán)境、施工安全狀態(tài)、施工機械設備等)進行更有效的控制
和管理．在受控狀態(tài)下進行。
5．2 業(yè)務流程的改良
營銷部將用戶情況歸納。報計劃設計部。
計劃設計部進行核算．由此判斷可行性．經(jīng)營銷主管批準后
由客戶部與用戶簽訂用氣合同。同時．由計劃設計部根據(jù)工程的
輕重緩急編制工程計劃，完成《工程任務單》，下發(fā)至工程技術部，
工程技術部安排施工單位．并提前組織施工單位對施工現(xiàn)場環(huán)
境因素進行辨識．對技術性問題做出準備。施工現(xiàn)場具備施工條
件后．由工程技術部填寫《開工報告》．報公司工程主管批準后實
施。
工程準備實施后．由計劃設計部負責組織工程、設計等單位，
并會同工程建設單位到施工現(xiàn)場進行圖紙會審．并由工程技術
部編寫《圖紙會審紀要》。
施工過程中．工程技術部按要求實施監(jiān)控和安全管理。對施
工過程中出現(xiàn)的變更．由工程管理部技術人員出具《技術變更
單》．經(jīng)設計單位簽字同意后方可繼續(xù)施工：或者由設計人員出具
設計變更后繼續(xù)進行施工。
施工完畢后．業(yè)務控制核心轉(zhuǎn)至工程技術部．由工程技術部
·226·
城市排水體制的選擇直接影響污水量規(guī)模。當采用分流制時．設
計污水量全部為城市污水f包括生活污水和工業(yè)廢水等)：當采用
截流式合流制和分流制組合系統(tǒng)時．必須考慮截流式合流系統(tǒng)中
排入的雨水量．該雨水量與設計截流倍數(shù)有關。應進行科學分析
后合理確定。
(4)工業(yè)廢水量。由于城市結(jié)構(gòu)各異，工業(yè)類型和工業(yè)比重不
同．因而工業(yè)廢水量及水質(zhì)不同。工業(yè)廢水量是城市污水處理廠
確定其處理規(guī)模的重要組成部分．必須對其廢水量進行充分調(diào)查
研究．合理確定工業(yè)廢水量。
綜上所述．將各相關因素進行全面有機綜合的分析后，方可
合理地確定污水處理廠處理規(guī)模。
1．2 污水處理廠進水水質(zhì)
污水處理廠進水水質(zhì)主要與下列因素有關：
(1)城市性質(zhì)及經(jīng)濟水平。如處理規(guī)模部分中所述．由于城市
． ． ． ． ．
組織計劃設計部、管網(wǎng)部、客戶部、用戶進行聯(lián)合驗收。各方在
《工程聯(lián)合驗收單》上簽字．工程完工。
工程驗收合格后，納入管網(wǎng)部管理，適時點火驗收，之后交客
戶部進行管理。
5．3加快培養(yǎng)自己的施工力量
與同行業(yè)企業(yè)相比．燃氣企業(yè)工程質(zhì)量、工期、安全、造價等
都沒有明顯的優(yōu)勢。專業(yè)化施工設備少，人海戰(zhàn)術的普遍采用反
映了施工隊原始落后的施工方式和公司對之粗放的管理方式。
要適應市場需求．必須提高施工技術水平和專業(yè)能力．提高施工
效率。
抓住我國城市化的大好機遇．準確把握實現(xiàn)主業(yè)快速增長
的關鍵和迫切需求．著重在燃氣輸配、儲存、應用、搶險與維護等
領域增強技術能力。通過技術創(chuàng)新．爭取擁有一批自己的施工力
量、通過具有競爭性的產(chǎn)品和技術．帶動企業(yè)整體技術水平的提
高。
5．4 注重對技術人員必要的技能培訓
加強技術管理．建立完善的技術標準體系。在現(xiàn)有設備、工
藝、質(zhì)量、標準的基礎上‘嬉合同行業(yè)先進經(jīng)驗，進一步完善企業(yè)
技術管理體系。廣泛收集和采納職工技術革新方面好的建議．改
進現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，促進公司技術進步。并根據(jù)企業(yè)發(fā)展需要，積極
實行產(chǎn)、學、研相結(jié)合的合作方式．選擇合適的國內(nèi)知名企業(yè)或
科研院校確定長期技術合作伙伴．以促進公司技術創(chuàng)新。
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建材與裝飾2007年l2月下旬刊 綜述與交流
所在地域及經(jīng)濟發(fā)展程度不同。污水的水質(zhì)亦不相同。例如沿海
發(fā)達城市和南方城市用水量較大。污水濃度較低：北方城市特別
是西部地區(qū)用水量較少。相對濃度較高；ZEql,比重大的城市．由于
工業(yè)廢水排入下水道的濃度較高，致使城市污水濃度較高等。
(2)工業(yè)廢水水質(zhì)。原則上工業(yè)廢水必須經(jīng)過廠內(nèi)處理后達
到《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》后才可排入城市管網(wǎng)．最終
進入污水處理廠。但由于目前我國對點源污染的管理體制和手
段尚未健全 工業(yè)廢水不經(jīng)處理后直接排入城市下水道的現(xiàn)象
屢有發(fā)生。因此在確定污水處理廠設計進水水質(zhì)時。必須充分考
慮該因素的影響而留有余地。
(3)其他污染源。除生活污水和工業(yè)廢水污染源外。常常還
有農(nóng)牧業(yè)面源污染和城市垃圾衛(wèi)生填埋場內(nèi)滲濾液的納入等因
素。因此在確定污水處理廠進水水質(zhì)時。應對上述水量及水質(zhì)進
行綜合平衡計算。
(4)排水體制。當排水體制采用全部或部分截流式合流制
時．應注意由于截流倍數(shù)、截流水量而造成的污水濃度變化給進
水水質(zhì)帶來的影響。
l_3污水處理廠出水水質(zhì)
處理廠出水水質(zhì)應根據(jù)排入受納水體的環(huán)境功能要求．水
體上下游用途及水體稀釋和自凈能力等．使出水口水質(zhì)符合國
家或地方有關標準。當排入封閉或半封閉水體r包括湖泊、水庫、
江河入海口1時 為防止富營養(yǎng)化發(fā)生，應注意控制出水中TN和
riP的濃度。
1．4 污水、污泥資源化
選擇技術工藝方案時應同時考慮污水和污泥綜合利用。污
水作為水資源已逐步被排水領域業(yè)內(nèi)人士所接受．污水再生利
用勢在必行。新建城市污水處理廠時．應將污水凈化和污水再生
利用一并考慮，根據(jù)再生水用戶對水量和水質(zhì)的需求．按照國家
和地方再生水水質(zhì)標準．進行包括再生水處理工藝在內(nèi)的全流
程工藝設計。
同時。隨著污水處理設施的完善 污泥產(chǎn)量呈增加的趨勢。特
別是大型污水處理廠，污泥的處置已成沉重的包袱．因此污泥利
用也逐漸受到重視。在達到穩(wěn)定化、無害化標準的前提下．優(yōu)先
考慮制肥，利用于農(nóng)田或綠化’或作建筑材料及能源利用。為此污
泥利用也要進行用戶需求和市場調(diào)查。
2污水處理工程設計中值得探討的幾個問題
目前，我國排水領域在污水處理工程設計方面已漸趨規(guī)范
化，各設計階段的深度及工程設計內(nèi)容基本滿足國家有關規(guī)定
設計參數(shù)的選擇也基本符合國家和各部門的相關標準和規(guī)范．
但仍然有一些問題需予以重視并值得探討。
2．1污水管網(wǎng)設計
城市污水管網(wǎng)擔負著城市污水的收集和輸送。是連接污水
產(chǎn)生源和污水處理廠的重要的、不可缺少的環(huán)節(jié) 擬研討的主要
因素有以下幾個方面：
(1)污水管網(wǎng)規(guī)劃年限。一般污水主干管或次干管都沿城市
主干道或支干道敷設，而且由于大多為重力流 較其它市政管線
埋設深，因此改建和擴建較為困難。一般應按遠期污水量設計 在
一些大城市和經(jīng)濟發(fā)達城市可按遠景污水量設計。
(2)排水體制。一般說．凡在新建市、區(qū)或擴建區(qū)建設污水處
理工程時．宜采用分流制：在已建成合流制排水系統(tǒng)的舊城區(qū)、小
城鎮(zhèn)等．宜將原合流制直泄式排水系統(tǒng)改造成截流式合流系統(tǒng)。
目前我國較多城鎮(zhèn)既有歷史上已形成合流制的老城區(qū)。其建筑
密集，街道狹小，難以改造成分流制：又有已建成或正在擴建的分
流制的新城區(qū)。在這種情況下．可在同一污水處理工程服務范圍
f或流域范圍)內(nèi)，采用不同的排水體制，即新建區(qū)和擴建區(qū)采用分
流制．而舊城區(qū)采用截流式合流制。在污水處理廠工藝流程設計
和設計參數(shù)選擇時。應對該水量、水質(zhì)變化進行必要的分析和校
核．保證處理廠出水穩(wěn)定達標。
2．2 垃圾滲濾液對污水處理廠的影響
在設計城市污水處理廠時。需特別注意由于垃圾滲濾液高濃
度廢水的進入而給處理廠進水帶來的水質(zhì)變化。處理廠規(guī)模越
?。溆绊懺酱螅疂B濾液處理量與污水處理廠處理規(guī)模的比值越
大．對設計參數(shù)選擇、設備選型及工程費、運行費等影響越大。
2．3 生物除磷脫氮
隨著對水體富營養(yǎng)化的主要影響因素氮、磷指標的嚴格控
制．生物除磷脫氮工藝已廣泛應用于污水處理設計中。鑒于生物
除磷和脫氮存在一定矛盾．比如脫氮過程中所需的硝化菌世代
期長，污泥齡長：而除磷則通過剩余污泥的排除實現(xiàn)磷的去除，污
泥齡短。因此．設計時．如選用短泥齡壩『J石f 化過程不完全，脫氮效
果低下：反之．若選用長泥齡地會導致糖質(zhì)積累，使非聚磷微生物
增長而降低了除磷效果。當前設計中在選擇泥齡時多采用兼顧
的方法．但除磷脫氮均不能達到最佳效果。當然．隨著生物除磷脫
氮技術的發(fā)展．除原有傳統(tǒng)A2／O。A／O工藝外．又陸續(xù)開發(fā)了
UCT，倒置A2／O．OCO等實用工程新技術，使除磷脫氮效果有很大
提高。最近又有一些新的研究成果——反硝化除磷。使反硝化脫
氮與生物除磷有機的結(jié)合．是很好的處理技術。但以工程設計而
言．尚有以下幾點看法僅供討論。
(1)防止富營養(yǎng)化的主要目標是去除氮和磷．但是在這二者
之間。磷的去除更為重要 這是因為自然界藻類中藍藻的部分種
類有著固氮能力 不僅能將水中的NH3一N．NO一3一N固定其中．而
且可吸收空氣中氮氣，作為自身營養(yǎng)源池就是說，即使處理水中
降低了NO一3一N濃度 藍藻仍可從大氣中獲得氮源：而磷則不同．
一旦將其去除是不可逆的。因此．為破壞藻類繁殖時所需營養(yǎng)鹽
的平衡 在除磷脫氮二者之間選擇除磷作為重點是合理的。
(2)水中存在的總磷(TP1，除正磷酸~(PO3—4一P1以外。還有粒
狀磷和溶解性有機磷。其中粒狀磷主要存在于微生物和SS中。
當A／O除磷系統(tǒng)處理后出水SS較高時 由于粒狀磷隨水排出。往
往不能達到預期的除磷效果。根據(jù)日本《高度處理設施手冊》(草
案)，若要達到出水，rP小于lmg／L，二沉池出水SS濃度則需小于
10mg／L。因此 在A／O生物除磷工藝設計時．應根據(jù)最終出水SS
濃度的要求 選用相適應的合理的設計參數(shù) 以保證除磷的效果。
(3)目前采用生物除磷工藝的多數(shù)設計中 均能充分考慮相
關因素對除磷的影響，如進水BOD／TP值、絕氧狀態(tài)f既無分子氧
也無離子氧)、污泥齡等。但有的設計往往忽略污泥處理系統(tǒng)磷
的再釋放現(xiàn)象，比如仍采用重力濃縮池。上清液重又回入污水系
統(tǒng)中，造成再釋放的磷返回原系統(tǒng)而未得到去除。一般．大型污水
處理廠設有初沉池時 初沉池污泥可采用重力濃縮。剩余污泥則
采用機械濃縮；中小規(guī)模污水處理廠。可一并采用機械濃縮。當大
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型污水處理廠污泥處理采用厭氧消化時．可將消化池上清液集
中單獨處理，該處理方法一般多采用化學法f如鐵鹽，鋁鹽，石灰
法1。
2．4 輻流式二沉池表面水力負荷
活性污泥系統(tǒng)二沉池是以分離生物處理過程中產(chǎn)生的污
泥 使處理水得到澄清為主要目的。設計二沉池的影響因素很多
而其中表面水力負荷和出水堰負荷為主要設計參數(shù)。
從理論上講．按沉淀類型分。二沉池沿水深自上而下原則上
分為四個區(qū)：自由沉淀區(qū)、絮凝沉淀區(qū)、成層沉淀區(qū)、壓縮區(qū)．其中
自由沉淀過程較短．很快便過渡到絮凝沉淀階段．沉淀池內(nèi)大部
分時間屬于成層沉淀和壓縮沉淀階段。因此，必須有足夠的停留
時間，或者說必須保證應去除顆粒群的最小流速．才能產(chǎn)生良好
的沉淀效果。而表面水力負荷與顆粒沉降速度在數(shù)值上是相同
的，因此選用二沉池f中間進水周邊出水1表面水力負荷值時，不宜
過高。從處理流程看．二沉池是污水處理系統(tǒng)最后一道工序．是泥
水分離效果好壞的關鍵把關工序。表面水力負荷采用低值更為
安全．即使處理系統(tǒng)運行工況發(fā)生變化，仍可得到穩(wěn)定可靠的出
水效果。從除磷要求來講．如前所述．由于出水中ss所攜帶粒狀
磷的影響。宜采用較低負荷值。
綜上所述’筆者建議：以平均設計污水量計算，在活性污泥法
系統(tǒng)中當設有初沉池時．二沉池表面水力負荷宜選用0．8 lm3／
fm2·h1，不設初沉池的活性污泥法系統(tǒng)中二沉池表面水力負荷宜
選用O．5 0．7m3／(mz·h1．我國《氧化溝設計規(guī)程》中提出的氧化溝
法沉淀池表面水力負荷宜采用0．5 0．75mT(mz·h1的數(shù)值是適宜
的。
2．5 除臭
隨著對環(huán)境質(zhì)量要求的提高和污水處理技術的發(fā)展。在設
計污水處理廠的同時．考慮除臭設施已提到議事日程。目前我國
制定的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中已納入有關大氣污
染排放標準．主要控制項目為氨、硫化氫、臭氣濃度和甲烷氣，監(jiān)
測采樣點設在城鎮(zhèn)污水處理廠下風向有臭氣方位的廠界或防護
林邊緣敏感點處。
城市污水處理廠臭氣產(chǎn)生的特點如下：03臭氣種類多，屬復
合型臭氣；②臭氣濃度低；③臭氣源范圍廣，整個污水處理廠均為
臭氣發(fā)生源；④ 臭氣呈變化態(tài)；⑤ 臭氣發(fā)生時間是連續(xù)的(24h不
停止1。
雖然污水處理廠臭氣面廣，臭氣濃度較低，但在處理廠內(nèi)不
同處理區(qū)臭氣濃度和臭氣量不同。一般說，城市污水處理廠臭氣
較嚴重的地區(qū)為預處理區(qū)、一級處理區(qū)和污泥處理區(qū)。該區(qū)域臭
氣產(chǎn)生量相對不多．但臭氣濃度較高，應作為主要除臭對象區(qū)
域。
常用除臭方法有活性炭吸附法、化學藥劑吸收法、土壤法及
生物法。其中活性炭吸附法去除高濃度臭氣效率低且價格高；化
學藥劑吸收法臭氣去除效率低且操作管理復雜；土壤法則適合
低濃度臭氣去除但存在占地面積大等不足。目前國內(nèi)外廣泛采
用生物除臭法．即利用微生物除臭。該法適合于各種臭氣濃度的
脫除．且具有效率高。不產(chǎn)生二次污染及運行費用低等優(yōu)點。因
此．在我國建議采用生物除臭更為經(jīng)濟合理。
2．6 受納水體的洪水位及高潮位
·228·
這是因為其標準選擇與下列工程設計直接有關：① 處理廠
地面高程；② 處理工藝水力流程和確定進水泵揚程；③ 處理廠事
故排放管的設計高程；④ 處理廠超越管的設計高程；⑤ 處理廠防
洪設施設置的標準。
一般．污水處理廠洪水位的確定應與城市防洪標準一致．建
議大城市采用5O年一遇．100年校核：小城鎮(zhèn)采用2O年一遇，5O
年校核的設計標準。
3 結(jié)束語
城市污水處理工程設計是一個綜合性極強的系統(tǒng)工程．涉
及的學科多，相關部門多，其中任何一個環(huán)節(jié)的不合理都會給工
程設計帶來影響。造成不同程度的損失。

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