【正文】 里。以市區(qū)為中心，3231206國道為主干的公路網(wǎng)可直達(dá)贛州、 南昌及閩粵，交通極為便利。贛龍鐵路橫貫東西，東與鷹廈鐵路漳平坎市支線相通，西與京九線連接，將成為瑞金另一條通往外界的快捷通道。市內(nèi)郵政、通訊、電力等基礎(chǔ)設(shè)施齊全。瑞金地處華中氣候區(qū)與華南氣候區(qū)的過渡帶，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤型氣候。熱量豐富、雨量充沛，光照充足， 四季分明，平均無霜期286天，℃.℃，℃。 年平均降雨量1710毫米。不寒不熱，不濕不燥，宜人宜物?！∷馁Y料(1) m3/h，水位標(biāo)高282m；(2)河流最高水位時(shí)流量45 m3/h，水位標(biāo)高284m；(3)河流常水位時(shí)流量37m3/h，水位標(biāo)高283m。 氣象資料(1)氣溫：℃，℃，℃；(2)年平均降雨量:1710mm；(3)年平均無霜期286天。 工程地質(zhì)資料(1)；(2)土壤承載力：；(3)設(shè)計(jì)地震烈度：7級(jí)；(4)地下水深度：－。 污水進(jìn)廠干管資料進(jìn)水干管內(nèi)底標(biāo)高（進(jìn)水泵房處）。 其它(1)%，地勢(shì)為西北高，東南低；(2)廠區(qū)征地面積為東西長186米，南北長128米。材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 工藝方案選擇原則作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工程的建設(shè)和運(yùn)行意義重大。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對(duì)確保處理廠的運(yùn)行性能和降低費(fèi)用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式。在污水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下原則：（1）技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的排放要求。（2）基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低，以盡可能少的投入取得盡可能多的效益。（3）運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行方式和工藝參數(shù)，最大限度的發(fā)揮處理裝置和處埋構(gòu)筑物的處理能力。（4）選定工藝的技術(shù)及設(shè)備先進(jìn)、可靠。（5）便于實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動(dòng)控制，提高管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和人工費(fèi)用。本工程要求的污水處理程度較高，對(duì)污水處理工藝選擇應(yīng)十分慎重。本方案設(shè)計(jì)的污水處理工藝選擇針對(duì)該城鎮(zhèn)污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)條件考慮適應(yīng)力強(qiáng)、調(diào)節(jié)靈活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先進(jìn)工藝。下面將對(duì)各種工藝的特點(diǎn)進(jìn)行論述，以便選擇切實(shí)可行的方案。在污水處理廠設(shè)計(jì)中，選定廠址是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對(duì)周圍環(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運(yùn)行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應(yīng)進(jìn)行深入、詳盡的技術(shù)比較。廠址選擇的一般原則為：1　 在城鎮(zhèn)水體的下游；2　 便于處理后出水回用和安全排放；3　 便于污泥集中處理和處置；4　 在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；5　 有良好的工程地質(zhì)條件；6　 少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評(píng)價(jià)要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；7　 有擴(kuò)建的可能；8　 有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。所以，本設(shè)計(jì)的污水處理廠應(yīng)建在城區(qū)的東北方向較好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，則污水處理廠建在城區(qū)的西北方向。 我國污水處理工藝的現(xiàn)狀我國城市污水處理技術(shù)隨著水污染控制與環(huán)境治理的實(shí)踐，在吸取國外技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，結(jié)合我國國情的特點(diǎn)，逐步改進(jìn)提高，初步形成了一些適用的技術(shù)路線，主要如下：(1)對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路線；(2)以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線；(3)以滲水?dāng)U散排放為主，處理為輔的技術(shù)路線；(4)以回用為目的的污水深度處理技術(shù)路線，結(jié)合該污水處理工程的具體情況分析進(jìn)行選擇。首先，3和4這兩條技術(shù)路線對(duì)于自然環(huán)境條件因素要求較高，從而不可取，所以應(yīng)選擇1和2這兩條路線，尤其以2這種路線應(yīng)予以推廣。因?yàn)殡S著環(huán)境的狀況日趨嚴(yán)峻，用水的問題越發(fā)突出，從而對(duì)雨水的合理使用必將是大家特別重視的課題，所以，下面著重分析以自然生物凈化為主與人工生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線和對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路線。人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線，對(duì)于大規(guī)模污水處理廠來說，主要是氧化塘處理和土地法處理，它們都具有運(yùn)行費(fèi)用低，外加能源消耗少和管理簡單的優(yōu)點(diǎn)，在我國一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘，它們所需要的停留時(shí)間都很長，一般需要幾天到幾十天，占地面積很大，而且對(duì)周圍環(huán)境衛(wèi)生的影響較大，需要慎重考慮，所以，在沒有低洼地可利用的情況下，若購置占用大量的良田，平地筑塘是很不經(jīng)濟(jì)的，據(jù)本工程的情況不宜采用氧化塘處理。土地法處理，就是按照要求對(duì)污水達(dá)到處理的同時(shí)，達(dá)到對(duì)控制滲流污染的要求，有計(jì)劃的將污水排放到大面積的土地上下滲，利用土壤的過濾、吸附、分解以及土壤微生物的代謝能力等物理、化學(xué)、生物化學(xué)等作用，使污水達(dá)到凈化。這種方法有利于污水中水肥資源的利用和土壤微粒結(jié)構(gòu)的改善，但是，這種處理需要廣闊的土地面積，而且要注意對(duì)地下水的污染問題。在我國人均土地面積不足的情況下，土地法處理必須與污水灌溉合理的結(jié)合，污水灌溉在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面取得了顯著的成績，但是，這只是對(duì)污水的灌溉利用和污水的土地利用處理還有一定差距。主要表現(xiàn)在：(1)污水灌溉按土地處理污水的要求控制水量、水質(zhì)，有些地下水以及其它水源、水體造成污染；(2)由于灌溉季節(jié)性變化和灌溉面積的限制，不能做到終年晝夜對(duì)污水的處理；(3)沒有經(jīng)過嚴(yán)格水質(zhì)控制的灌溉，往往會(huì)造成對(duì)糧食作物，特別是對(duì)蔬菜作物的使用質(zhì)量的影響，這主要來自一些重金屬的污染；所以，污水灌溉作為對(duì)適當(dāng)處理獲得城市污水的有效利用，無疑是非常有價(jià)值的，但作為對(duì)污水的完善土地處理，從而取代其它的污水處理措施，在本工藝的具體條件下，不現(xiàn)實(shí)或者不可行。因?yàn)椋?1)對(duì)地下水源有污染危險(xiǎn)；(2)做不到終年晝夜對(duì)污水的處理；(3)沒有也不可能修建儲(chǔ)存幾個(gè)月污水量的大容量調(diào)節(jié)池，非灌溉季節(jié)的排放問題無法解決；綜上所述，以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的路線，本工程不具備采用的條件，當(dāng)然也就不宜采用。人工凈化就是人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高微生物凈化的效率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國內(nèi)外城市污水處的主體工藝。傳統(tǒng)的活性污泥法凈化，有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資料，運(yùn)行可靠，處理所效果好，但是也存在能耗較多和費(fèi)用高等特點(diǎn)，所以對(duì)其流程改革更新后，出現(xiàn)了AB工藝，氧化溝法，SBR間歇活性污泥法，A/O脫氮工藝，A2/O同步脫氮工藝等常用工藝，它們各自具有相對(duì)不同的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合本工藝的具體情況，在已排除了前述三個(gè)技術(shù)路線之后，我認(rèn)為采用傳統(tǒng)活性污泥法或?qū)鹘y(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造的人工生物凈化技術(shù)路線是比較合適，可行的。主要有以下特點(diǎn)： (1)能可靠的保證稅制精華的要求；(2)不需要占用大面積的土地； (3)處理后污水可用于灌溉、非灌溉季節(jié)排放，又不會(huì)造成污染；(4)為以后在經(jīng)濟(jì)條件可以的情況下，進(jìn)行三級(jí)處理提供工業(yè)回用打下基礎(chǔ)。在選定了污水處理技術(shù)路線后，我們對(duì)活性污泥法和人工生物凈化的幾個(gè)方案進(jìn)行篩選，初步篩選到下列幾個(gè)方案，在進(jìn)行比較：傳統(tǒng)活性污泥法，AB兩段曝氣法，A/O脫氮工藝，氧化溝，A2/O工藝，SBR法。(1)傳統(tǒng)活性污泥法這是以傳統(tǒng)活性污泥法處理城市污水的典型工藝。其特點(diǎn)是好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)出現(xiàn)，并通過鼓風(fēng)機(jī)曝氣供給微生物所需的足夠氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有機(jī)物。工藝特點(diǎn)利用曝氣池中的好氧微生物，來分解污水中的有機(jī)物質(zhì)?；旌弦撼恋矸蛛x，活性污泥回流到曝氣池中去，原污水從池口進(jìn)入池內(nèi)，回流污泥也同步注入，廢水在池內(nèi)呈推流形勢(shì)流動(dòng)至池的末端，流出池外至二沉池。 優(yōu)點(diǎn)：①該工藝對(duì)污水的BOD5和SS總處理效率均為90%～95%，處理效果好；②運(yùn)行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定；③適宜處理大量污水，所以多用于大中型污水處理廠。缺點(diǎn)：①運(yùn)行費(fèi)用高，在曝氣池的末端造成供氧的浪費(fèi)，故提高了運(yùn)行成本；②基建費(fèi)用高，占地面積大，對(duì)水質(zhì)、水量變化適應(yīng)能力低；③由于沉淀時(shí)間短和沉淀后碳源不足等情況，對(duì)于N、P的去處率低。適用條件：不要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠。工藝流程見下圖：進(jìn)水格柵沉沙池初沉池曝氣池二沉池出水剩余污泥回流污泥圖21 傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖Figure 21 the process of conventional activated sludge (2) AB兩段曝氣法A－B法是吸附生物降解法的簡稱，是原聯(lián)邦德國亞琛工業(yè)大學(xué)Bohnke教授于70年代中期所開發(fā)的一種新工藝。該工藝不設(shè)初沉池，有機(jī)污泥負(fù)荷率很高的A段和污泥負(fù)荷率較低的B段兩極污泥系統(tǒng)串聯(lián)組成，并分別有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。工藝特點(diǎn)：AB工藝由A，B兩端串聯(lián)的活性污泥法組成，A段在厭氧和兼氧的條件下，進(jìn)行高負(fù)荷曝氣，去除BOD5。B段在好氧條件下，進(jìn)行低負(fù)荷曝氣，曝氣時(shí)間一般為2～6h。AB工藝對(duì)BOD5和SS的去處率均為90%～95%，對(duì)N，P的去除率取決于B段采用的工藝。優(yōu)點(diǎn)：①該工藝對(duì)污水的BOD5和SS總處理效率均為90%～95%，處理效果好；②基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用較活性污泥法低15%左右；③運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。缺點(diǎn)：①與傳統(tǒng)法相比，AB法多了污泥回流系統(tǒng)，而且產(chǎn)泥量較大；②由于泥量大，故增加了污泥處理處置費(fèi)用，同時(shí)運(yùn)行管理較復(fù)雜；③脫氮效果雖然有所提高，但由于污泥齡太短，僅靠吸附作用遠(yuǎn)不能達(dá)到脫氮除磷的要求。適用條件：適用于原水有機(jī)物濃度高并且不要求脫氮除磷的，或者需要逐步提高處理標(biāo)準(zhǔn)的大型和較大型污水處理廠。工藝流程見下圖：A段進(jìn)水格柵沉沙池吸附池中沉池曝氣池二沉池回流污泥出水B段回流污泥圖22 AB兩段曝氣法工藝流程圖Figure 22 the process of AB twostage aeration (3) A/O脫氮工藝的功能是去處有機(jī)物和脫氮工藝特點(diǎn)：該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采用浸沒式攪拌。好氧段進(jìn)行曝氣充氧，DO等于2 mg/L左右，在好氧段污水中的有機(jī)碳得到生物氧化降解，同時(shí)有機(jī)氮轉(zhuǎn)變成NH3N，并被硝化，將好氧段含大量NOXN的混合液部分回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用進(jìn)水中的BOD5作為碳源，將NOXN還原成N2在水中溢出，從而實(shí)現(xiàn)脫氮，然后進(jìn)入好氧段去除污水中的有機(jī)物和NOXN的硝化。優(yōu)點(diǎn)：① 該工藝對(duì)污水的BOD5和 SS總處理效率為90%～95%，總氮的處理效率為70%以上；② 流程簡單，構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流；缺點(diǎn)：① 主要缺點(diǎn)是對(duì)P的去處率很低；② 反應(yīng)池和二沉池較活性污泥法大幅增加；③ 污泥回流量大，能耗較高；④ 用于中小型污水處理廠費(fèi)用偏高。適用條件：該工藝一般適合于南方對(duì)出水水質(zhì)要求脫氮的大中型城市污水處理廠。工藝流程見下圖：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池進(jìn)水格柵出水缺氧池好氧池二沉池圖23 A/O脫氮工藝流程圖Figure 23 the process of A / O nitrogen removal (4) A/O除磷工藝A/O除磷工藝的功能是去處有機(jī)物和脫氮。工藝特點(diǎn)：該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采用浸沒式攪拌。好氧段進(jìn)行曝氣充氧，DO在2 mg/L左右，在好氧段污水中的有機(jī)碳得到生物氧化降解，同時(shí)聚磷菌釋放磷，在二沉池中對(duì)剩余污泥進(jìn)行排放，達(dá)到除磷的效果。優(yōu)點(diǎn)：① 去除有機(jī)物的同時(shí)可生物除磷；② 污泥沉降性能好；③ 污泥硝化達(dá)到穩(wěn)定；④ 沼氣可以回收。 缺點(diǎn)：① 生物脫氮效果差；② 沼氣回收利用經(jīng)濟(jì)效益差③污泥滲出液需化學(xué)除磷。適用條件：該工藝一般適合于南方對(duì)出水水質(zhì)要求脫氮的大中型城市污水廠。工藝流程見下圖：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池進(jìn)水格柵出水缺氧池好氧池二沉池圖24 A/O除磷工藝流程圖Figure 24 the process of A / O phosphorous removal (5) A2/O 工藝優(yōu)點(diǎn)：①本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫N除P工藝；總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝；②在厭氧（缺氧），好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之憂；③厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境和不同的微生物種群的有機(jī)配合，能同時(shí)去除有機(jī)物和除磷脫氮的功能；④脫氮效果受回流液比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶的DO和硝酸態(tài)氧的影響。缺點(diǎn)：①除磷效果很難提高，污泥增長有一定的限度，不易提高。②脫氮效果有也難以進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高；③進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定的DO，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋磷現(xiàn)象的發(fā)生；但DO濃度不宜太高，以防循環(huán)混合液對(duì)缺氧反 應(yīng)器的干擾；適用條件：要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠。工藝流程見下圖：沉砂池厭氧池缺氧池二沉池好氧池回流污泥回流混合液初沉池進(jìn)水出水圖25 A2/O 工藝流程圖Figure 25 the process of A2 / O (6) 傳統(tǒng)SBR工藝傳統(tǒng)SBR工藝也叫間歇式活性污泥法。優(yōu)點(diǎn)：① 流程十分簡單，管理方便；