福建省漳州市城市排水工程设计

1、小城镇污水处理摘 要：随着生活水平的不断提高，生活污水的产量也急剧增大，我国面临着严重的环境问题，生活污水、工业废水等无控制的大量排放导致河流、湖泊、土壤等污染严重。因此对污水的预防和治理措施刻不容缓，对污水的合理处理对人类的生活生产、工农业的发展、生态环境的稳定起到了重要的作用，为了改善我国水环境被污染的状况，保护我国紧缺的水资源，我国大、中、小城镇都在积极兴建城市污水处理厂，中小城镇尤其要加快城市污水处理厂的建设步伐。国家对于污水排放标准的不断提高，使得我们对污水处理技术更加的关注。关键词：城镇污水；污水处理；污水处理工艺正文部分 我国村镇地域范围广且分散，社会组织结构、经济发展状况和生活

2、水平与生活习惯等千差万别，这不仅决定了村镇生活污水的来源、水质、水量的多样性，而且决定了其处理工艺选择、工程建设与投资、运行管理的模式等方面的复杂性。因此，如何控制与治理我国农村生活污水问题，是需要不断实践探索与探讨的过程。一、国内外城镇生活污水处理现状 “十三五”规划提出了“围绕城乡发展一体化，深入推进新农村建设”的历史任务，并指出需加大农村污水处理和改厕力度，全面推进农村人居环境整治。随着我国农村居民生活水平的迅速提高，使得农村生活污水的排放也在不断增加1。近年来，随着我国污水处理能力的快速提高，污泥量也同步大幅增加。截至2017年12月底，全国设市城市、县(以下简称城镇，不含其它建制镇)

3、累计建成污水处理厂5027座，污水处理能力达1.88亿立方米/日，年产生含水量80%的污泥5000多万吨。我国尚有上万个县级以下的城镇，一般统称为小城镇，其污水处理率远低于县城及以上城市的水平，是我国目前和今后一段时间污水处理事业发展的重点。我国小城镇的排水体制多为合流制，且没有较完善的管道系统，排水普及率较低，大部分小城镇污水未经处理直接排放，给水环境质量造成很大威胁2。与城市相比，小城镇往往基础设施规划与建设的水平偏低，但由于发展迅猛且不均衡，所以规划编制通常滞后于发展节拍，污水处理建设存在盲目上马、照搬城市污水处理模式等问题，难以适应小城镇的实际需求。另一方面，小城镇污水处理设施建成投入

4、运行后，由于管理机制不完善，缺乏专业维护与管理，往往实际运行效果较差，难以达到预期的水环境改善效果3。许多乡镇工业由于工艺落后，设备陈旧，大量“三废”不经处理直接排放，造成水体、大气、土地的严重污染4。近年来，城市生活污水的处理率有较快增长，农村生活污水处理问题引起了人们的日益关注。因此，对小城镇污水进行处理势在必行。二、城镇污水污染物性质 城市污水中90以上是水，其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物: 1、悬浮物：一般为200500毫克升，有时候可超过1000毫克升。其中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与

5、水分离，形成污泥而去除。 2、病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升 污水可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达50万到7000万个。 3、需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量(BOD5)来表示。也可用总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用BOD5与

6、COD的比例来反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢，据此选择处理方案。4、植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营养物质氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克,近年来由于大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的3075，占地面径流污水中磷含量的17左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水，以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性，能在肠胃中还原成亚硝酸盐而引起

7、肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。5、无机污染物和有机污染物，如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等。三、我国城镇污水处理工艺AAO、CASTAAO工艺图3.1.1 AAO工艺流程图利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO12.5)，BOD/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般

8、应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。当污泥负荷控制在0.15kgBOD5/(kgMLVSS.d)左右,泥龄控制在1012d时,可以同时获得较好的脱氮与除磷效果5 。AO(厌氧缺氧好氧)工艺同时具有脱氮除磷的效果，其工艺原理是磷在厌氧区被释放，在好氧区被吸收，达到除磷目的；污染物在好氧区被氧化降解，去除COD和BOD5，同时在硝化菌作用下，有机氮转化的氨氮继续转化为亚硝酸氮和硝酸氮，含有硝酸氮的大量混合液回流到缺氧区进行

9、反硝化脱氮6。该工艺主要优点是对COD、BOD5、SS等具有较高的去除率，对脱氮除磷也具有较高的去除效果，具有运行费用低、占地少，出水水质好等特点；其缺点是运行管理要求较高，投资较大，节能差79。我国许多城市的污水处理厂，如广州大坦沙污水处理厂、保定鲁岗污水处理厂采用了该工艺7,9。CAST工艺图3.1.2 CAST工艺流程图CAST工艺是SBR工艺中脱氮除磷效率最好的一种，它对SBR工艺最大的改进是在反应池前段增加一个选择段，污水首先进入选择段，与来自主反应区的回流混合液混合，在厌氧条件下，选择段相当于前置厌氧池，为高效除磷创造了有利条件10。 该工艺的另一个特点是利用同步硝化反硝化原理脱氮

10、，在主反应区，反应时段前期控制溶解氧不大于0.5mgL，处于缺氧工况，利用池中原有的硝态氮反硝化，然后利用同步硝化产生的硝态氮反硝化；到反应时段后期。加大充氧量，使主反应区处于好氧工况，完成生物除磷反应，并保证出水有足够的溶解氧11,12。 CAST工艺设计和运行管理简单，处理效果稳定，已被多座中小型污水处理 厂所采用，规模8万md的贵阳市小河污水处理厂以及深圳、天津及云南的一些污水处理厂都采用了该工艺8。四、发展趋势 4.1活性污泥法的发展趋势 到目前为止，对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破，往往所作的是一些局部的改进，但在曝气方式上确取得了较大的成果，如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气，采

11、用微气泡扩散器等，这些都增大了氧转移率、提高了氧的利用率使曝气池中氧的浓度增加。 4.2生物膜处理法的发展趋势 在普通生物滤池的基础上，出现了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。近二三十年来，又出现了一些新型的生物膜法处理技术，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等颗粒材料作为载体，其载体表面附着生长着生物膜，充氧后的污水以一定流速自下而上流动使载处于流化状态，载体上的生物膜可以充分地和污水接触，使净化效率提高。活性生物滤池是将生物滤池、曝气池及二沉池结合为一体的新型污水处理工艺，特点是将生物滤池的部分出水回流汇同二沉池的回流污泥一起进入生物滤池，用活性生物滤池处理生活污水

12、和食品加工废水的试验结果表明：该系统具有处理效果好、效率高、BOD容积负荷大、不发生污泥膨胀和耐冲击负荷等优点。 另外还有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。由于生物膜法的生态环境与活性污泥法的不同，生物膜法生态系统中可以生长藻类、后生动物等，甚至可以生长硝化菌及反硝化菌等，因此可以用来脱氮等。4.3厌氧生物处理法的发展趋势 近年来能源危机及环境污染加重，厌氧生物处理由于其产物具有能源物质而得到人们的重视，一大批新的厌氧生物处理法技术相继诞生，为了提高厌氧微生物的浓度，有使厌氧微生物附着在载体表面的厌氧生物膜处理方法如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档

13、板反应器、厌氧流化床法，以及向上流式厌氧污泥床反应器(UASB)依靠微生物之间凝聚造粒而形成的自己固定法方法。还有人为地固定微生物包埋固定化法，它是人为地把增殖速度缓慢的厌氧微生物高浓度地保持在处理系统中，提高处理速度、缩小处理设备并可用于处理低浓度的有机污水。其中上流式厌氧污泥床反应器有很大的发展前景，尤其在发展中国家中13,14。结论污水的合理处理对人类的生活生产、工农业的发展、生态环境的稳定起到了重要的作用，为了改善我国水环境被污染的状况，保护我国紧缺的水资源，我国大、中、小城镇都在积极兴建城市污水处理厂，中小城镇尤其要加快城市污水处理厂的建设步伐。随着污水处理需求的增加和处理要求的提高

14、，污水处理新技术和新工艺不断发展，部分老工艺将逐步被取代，近年来，CASS 工艺在新建污水处理设施中的应用逐渐增加15。过对A/A/O和CAST两个污水处理工艺方案选择及技术经济比较来确定小城镇污水处理设计方案也是确实可行的。参考文献张曼雪, 邓玉, 倪福全. 农村生活污水处理技术研究进展J. 水处理技术, 2017(6):5-10.田文龙，刘瑶环我国污水处理事业现状与发展趋势J中国科技信息，2006，03(11)：110-111王晓昌, 袁宏林, 赵庆良. 小城镇污水处理技术的发展与实践J. 给水排水, 2015(8):1-3.肖路瑶，范小星小城镇污水处理的技术特点J广东建材，2007，（7

15、）：112-113李曈，郝瑞霞，刘峰等A/A/O工艺脱氮除磷运行效果分析J环境工程学报，2011，5(8)：1729-17346郑晓飞,李燕.生物脱氮除磷新工艺及展望J.华北给排水，2007，25（9）：36-39.7陈华化学沉淀法除磷与生物法除磷的比较J上海环境科学，1997，16(6)：33-35 8刘常春,夏汉平.人工湿地处理生活污水研究J.环境科学，2005，14（4）：536-539.9刘坤,赵洋.城市污水处理除磷脱氮的传统工艺和发展J.北方环境,2011,23(7):130-131.10邱维，张智城市污水化学除磷的探讨J重庆环境科学，2002，24(2)：81-8411李悦,宋晓明.传统污水处理厂脱氮除磷改造工艺述评J.西南给排水,2006,26(6):8-9.12骆斌,刘水清,蒋志敏.城市生活污水除磷技术的研究进展J.安徽农业科学,2010,38(9):4769-4771.13GnanadipathyA,PolprasetCTreatmentofadomesticwastewaterwithUAS