【正文】 的影響而自然排放廢水、廢氣和廢渣，不可避免地產(chǎn)生了水體和環(huán)境的污染。發(fā)達國家無一例外地經(jīng)歷過先污染后治理的發(fā)展歷程，污染的空氣、發(fā)臭的河流和遍地的垃圾成為現(xiàn)代社會發(fā)展初期的歷史景象。中國近幾十年也在經(jīng)歷這一歷史時期，并已產(chǎn)生了嚴重的危害。我國以前的發(fā)展主要著眼于經(jīng)濟方面，對于環(huán)境保護等相關(guān)方面基本處于“高污染”狀態(tài)。關(guān)注初期，由于資金、經(jīng)驗等的不到位，使我國的水體污染情況進一步惡化，造成現(xiàn)狀嚴峻的局面。 據(jù)有關(guān)資料得知，截止1996年，我國七大水系污染輕重排序依次為：長江、珠江、松花江、淮河、黃河、海灤河、大遼河。 長江干流由于水量比較多，因此水污染相對比較輕。但支流主要城市河段岸邊水域污染嚴重，對沿岸 飲用水源構(gòu)成威脅。據(jù)統(tǒng)計全流域水質(zhì)符合地面水2類標準的占42%，3類的占29%，5類的占29%。主要污染指標為氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和揮發(fā)酚，個別河段銅、砷化物超標。 珠江流域多年平均徑流量為3360億m179。，其水質(zhì)在廣西境內(nèi)良好，大多數(shù)河段均能滿足集中式生活飲用水源地的要求。但進入廣州境內(nèi)水質(zhì)明顯變差，僅能滿足一般工業(yè)用水的需求。廣州境內(nèi)排污量大，水體重金屬污染嚴重，導致溶解氧大大下降，水生生物較少。 松花江、遼河流域水污染嚴重。水質(zhì)符合2類標準的僅占6%，3類的占23%，屬于5類的占71%。 主要污染指標為氨氮、高錳酸鹽指數(shù)和揮發(fā)酚、酮、氰化物。其中太子河的本溪段污染最重。松花江污染從時間分布來看，冬季尤其是冰凍期有機污染重于夏季。這是因為冬季氣溫低，水體大氣復氧能力差，河水對有機污染凈化能力降低。 黃河流域水污染嚴重，尤其是支流汾河、渭河、湟水河、伊洛河的部分河段污染極為嚴重。黃河主要污染指標為COD、BOD氨氮、高錳酸鉀、揮發(fā)酚。 據(jù)實際調(diào)查，干流年納污量98．5萬t，其中COD91．5萬t，氨氮6．02萬t，揮發(fā)酚485t，石油類1663t，氰化物54．1t，總鉛1373t，總汞2．97t。黃河干流的污染物主要來自于支流，支流等標污染負荷比占67％，直接來自污染口的污染負荷比占24％?；春恿饔蛩廴緡乐?，1994年發(fā)生了3起特大污染事故，其中以7月15日20日淮河干流魯臺子段到蚌埠間段發(fā)生的污染事故最為嚴重，群眾反應強烈。此次污染在一段時間內(nèi)給淮南、蚌埠、淮陰、連云港市區(qū)、鹽城等地數(shù)十萬居民生活用水帶來嚴重影響，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失。其中2類的水質(zhì)占16%，3類的占40%，5類的占44%。另外，太湖、巢湖、滇池等湖泊也受到不同程度水體富營養(yǎng)化的影響，水質(zhì)日趨下降。 同時，我國的飲用水源污染非常嚴重，符合飲用水標準者約占30%，在以地下水為飲用水源的城市受到不同程度的污染。全國各主要城市地下水超采，且嚴重超采現(xiàn)象十分普遍。比較突出的有太原、西安、北京、南京、石家莊、蘇州、大同、唐山、保定、青島、煙臺等。而大連、青島、煙臺、北海等城市的海水入侵現(xiàn)象日益突出 當前水處理的工藝 普通活性污泥法 優(yōu)點：有機物在曝氣池內(nèi)的降解經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段的代謝的過程，活性污泥也經(jīng)歷了對數(shù)增長、減速增長、內(nèi)源呼吸的完整生長周期；BOD的去除率可達到90%以上；適合處理凈化程度高和穩(wěn)定程度要求高的污水。 缺點：曝氣池首端有機物負荷高，好氧速率較高，為了避免由于缺氧而行成厭氧狀態(tài)，進水的有機物濃度不宜過高，則曝氣池的容積大，占用的土地較多，基建費用較高；好氧速率沿池長是變化的，而供氧速率難與其吻合。在池前可能出現(xiàn)好氧速率高于供氧速率，在池后端又有可能出現(xiàn)溶解氧過剩的現(xiàn)象，從而影響處理效果；對進水水質(zhì)、水量變化的適應性較低，運行結(jié)果容易受到水質(zhì)、水量變化的影響；脫氮除磷的效果不太理想。 SBR工藝SBR工藝也叫作序批式活性污泥法。此工藝是集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池中完成，常由四個或三個池子構(gòu)成一組，輪流運轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運行。優(yōu)點：工藝系統(tǒng)組成簡單，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設(shè)備；耐沖擊負荷，在一般情況下（包括工業(yè)廢水處理）無需設(shè)調(diào)節(jié)池；反應推動力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實現(xiàn)除磷脫氮的目的， 缺點：每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，造價高；采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的控制也不太理想；間歇排水、曝氣的自動化程度要求高。變水位運行，電耗增大；脫氮除磷效率不太高； AB法AB工藝是吸附―生物降解（AdsorptionBiodegradation）工藝的簡稱。這項污水生物處理技術(shù)是為解決傳統(tǒng)的二級生物處理系統(tǒng)：即：預處理→初沉池→曝氣池→二沉池。早期污水處理工藝，所存在的去除難降解有機物和除氮脫磷效率低下，及投資和運行費用過高等問題，在對兩段活性污泥法和高負荷活性污泥法進行大量研究的基礎(chǔ)上，于70年代中期所開發(fā)，80年代初開始應用于工程實踐的一項新型污水生物處理工藝。 ⑴ AB法工藝的優(yōu)點：具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強的抗沖擊負荷能力，良好的脫氮除磷效果和投資及運轉(zhuǎn)費用較低等。 ? 對有機底物去除效率高。 ② 系統(tǒng)運行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動小，有極強的耐沖擊負荷能力，有良好的污泥沉降性能。 ③ 有較好的脫氮除磷效果。 ④ 節(jié)能。運行費用低，耗電量低，可回收沼氣能源。經(jīng)試驗證明，AB法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運行費用20%~25%. ⑵ AB工藝的缺點： ? A段在運行中如果控制不好，很容易產(chǎn)生臭氣，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于A段在超高有機負荷下工作，使A段曝氣池運行于厭氧工況下，導致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等惡臭氣體。 ② 當對除磷脫氮要求很高時，A段不宜按AB法的原來去處有機物的分配比去除BOD55%~60%，因為這樣B段曝氣池的進水含碳有機物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脫氮。 ③ 污泥產(chǎn)率高，A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機物含量高，這給污泥的最終穩(wěn)定化處置帶來了較大壓力。隨著污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，和環(huán)境污染的日益加劇，以及我們對于污水處理的水質(zhì)凈化要求的日益提高，“AB法”工藝已經(jīng)從污水處理舞臺的主角逐漸引退，讓位于新一代的污水處理技術(shù)。但是它對于污水處理技術(shù)發(fā)展所帶來的啟迪和歷史作用都具有深遠意義，即使在今天，仍然有它的應用價值。 AO法水處理工藝 ⑴ A/O法脫氮工藝的特點： ? 流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運行費用較低； ② 反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應充分； ③ 曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進一步去除，提高了處理水水質(zhì)； ④ A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。 ⑵ A/O法存在的問題： ? 由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低； ② 若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運行費用。從外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達到90％。 ③ 影響因素 水力停留時間 （硝化＞6h ，反硝化＜2h ）循環(huán)比MLSS（＞3000mg/L）污泥齡（ ＞30d ）N/MLSS負荷率（ ＜ ）進水總氮濃度（ ＜30mg/L）。 AAO法水處理工藝 AAO工藝又稱A2O，是英文AnaerobicAnoxic第一個字母的簡稱。按實際的意義來說，本工藝稱為厭氧－缺氧－好氧法更為確切。 ⑴ 各反應器單元功能與工藝特征 ? 厭氧反應器，原污水進入，同步進入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本反應器的主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化。 ② 污水經(jīng)過第一厭氧反應器進入缺氧反應器，缺氧反應器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為兩倍的原污水流量。 ③ 混合液從缺氧反應器進入好氧反應器 氧化溝工藝三溝式氧化溝為三溝交替式的工作原理：在氧化溝前設(shè)有一座配水井，來水經(jīng)過配水井可根據(jù)需要進入每條溝內(nèi)，每條溝之間通過一過水孔相連通，兩側(cè)溝上設(shè)有啟閉式可調(diào)堰。每座溝內(nèi)分為3條溝，中溝作曝氣區(qū)，兩條側(cè)溝根據(jù)運行模式作曝氣—沉淀交替使用。三條溝都配置一定數(shù)量的曝氣轉(zhuǎn)刷，中溝轉(zhuǎn)刷少于兩條側(cè)溝。污水首先進入一條溝內(nèi)，與活性污泥混合，進行生化處理，生化所需的氧氣由轉(zhuǎn)刷提供，轉(zhuǎn)刷水平安裝在池內(nèi)，軸上有大量葉片，轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)時，葉片攪動混合液產(chǎn)生大量水花，水花沖擊轉(zhuǎn)刷兩側(cè)的擋板成水珠狀態(tài)，與空氣充分接觸，達到充氧的目的。轉(zhuǎn)刷的另一作用是推動混合液以一定的流速。污水經(jīng)生化后流入作為沉淀區(qū)的另一側(cè)溝，泥水分離后由出水堰流出。經(jīng)一定時間后，沉淀溝進水作曝氣溝使用，原曝氣側(cè)溝作沉淀溝，根據(jù)運行模式交替進行。3根進水管分別接通3條溝，剩余污泥從中間以混合液的形式由泵排出。 由于本設(shè)計的設(shè)計規(guī)模為10萬噸/d，根據(jù)設(shè)計要求采用氧化溝式工藝： 中格柵細格柵污水提升泵房沉砂池 進水加氯消毒氧化溝二沉池厭氧選擇池 出水 回流污泥 剩余污泥 濃縮池脫水車間 泥餅 設(shè)計氧化溝工藝流程圖 特點：，管理方便。三溝式氧化溝按好氧、缺氧、沉淀3種不同的工藝條件運行，所以除了有一般氧化溝的抗沖擊負荷、不易發(fā)生短流等有點外，還不需另建沉淀池，污泥也不用回流； 。與雙溝交替工作式氧化溝相比，在三溝中，有一溝（中溝）一直作為曝氣使用，因而提高了曝氣設(shè)備的利用率； 。整個工藝根據(jù)輸入的運行模式，由PLC系統(tǒng)自動控制和切換，使整個裝置實行了自動化控制。在我國目前的技術(shù)經(jīng)濟條件下，氧化溝污水處理技術(shù)具有很高的優(yōu)越性建設(shè)快、投資省、管理方便，能收到很好的效果。所以根據(jù)沈陽市的人口數(shù)和工業(yè)發(fā)展以及污水水質(zhì)，沈陽市的污水處理系統(tǒng)可以選為氧化溝。 海水淡化工藝 海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水。是實現(xiàn)水資源利用的開源增量技術(shù)，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，水質(zhì)好、價格漸趨合理，可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補水等穩(wěn)定供水。 第一個海水淡化工廠于1954 年建于美國，現(xiàn)在仍在得克薩斯的弗里波特運轉(zhuǎn)著。佛羅里達州的基韋斯特（Key West）市的海水淡化工廠是世界上最大的一個，它供應著城市用水?，F(xiàn)在所用的海水淡化方法有海水凍結(jié)法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法，目前應用反滲透膜的反滲透法以其設(shè)備簡單、易于維護和設(shè)備模塊化的優(yōu)點迅速占領(lǐng)市場，逐步取代蒸餾法成為應用最廣泛的方法。 構(gòu)筑物的對比 格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，在污水處理系統(tǒng)（包括水泵）前，均須設(shè)置格柵，安裝在污水管道、泵房、集水井的進口處或處理廠的端部，用以攔截較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷。格柵用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行，減輕后續(xù)處理單元的負荷，防止阻塞排泥管道。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強度，一般應用機械清除截留物。本設(shè)計中在泵前和泵后各設(shè)置一道格柵。泵前為中格柵，泵后為弧形細格柵。由于污水量大，相應的柵渣量也較大，故采用機械格柵。柵前柵后各設(shè)閘板供格柵檢修時用，每個格柵的渠道內(nèi)設(shè)液位計，控制格柵的運行。格柵間配有一臺螺旋輸送機輸送柵渣。螺旋格柵壓榨輸送出的柵渣經(jīng)螺旋運輸機送入渣斗，打包外運。中格柵共有三座，兩座使用，一臺備用。，,柵條間隙為40mm,格柵傾角為60176。細格柵有三座，兩臺使用，一臺備用。，,柵條間隙為20mm,格柵傾角為60176。 泵房城市污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及泵站具污水處理廠的關(guān)鍵所在。泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。目前污水泵站主要有以下幾種形式：⑴ 干式泵房干式泵房集水池和機器間用隔墻分開，只有水泵的吸水管和葉輪淹沒在水中，機器間能保持干燥，也避免了污水的污染。具有養(yǎng)護管理條件好，便于機組檢修的優(yōu)點。已經(jīng)成為城鎮(zhèn)排水泵站普遍采用的形式。⑵ 濕式泵房立式電動機設(shè)在上部的電機間內(nèi)，水泵及管件淹沒在電機間下面的集水池中。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，集水池有效容積的范圍大。缺點是養(yǎng)護管理條件差，設(shè)備直接受污水腐蝕。適合在半永久雨水泵站采用。潛水泵由于電動機、水泵特有的潛水功能，設(shè)置成濕式泵房是完全合適的。 ? 合建式矩形泵站裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為4 臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動簡單，占地面積大；② 合建式圓形泵站裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)不超過4 臺，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。③ 對于自灌式泵房采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優(yōu)點為啟動及時可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡單，便于自控。缺點是泵房深度達，增加地下工程的造價和施工難度，上下巡視也不方便，在地下水高的地方，電機容易受潮，必須加設(shè)通風和烘干空氣的設(shè)施。自灌式泵房在排水泵站應用廣泛，特別是在要求開啟頻繁的污水泵站要求及時啟動的立交泵站，應盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動控制運行。④ 非自灌式泵房泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動