【文章內(nèi)容簡介】 水予以貯存，待無雨天時再將貯存的混合污水全部送至污水廠進行處理，或者改為分流制排水系統(tǒng)等。貯存池可設(shè)在溢流出水中附近，或者設(shè)在污水廠附近，但會增加基建和管理費用，場地的選擇有時也會有一定的困難。分流制是將城市污水全部送至污水廠進行處理，但初降雨水徑流未加處理直接排入水體，這是它的缺點。近年來，國外對雨水徑流的水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雨水徑流特別是初降雨水徑流對水體的污染相當嚴重。分流制雖然有這一缺點，但它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會發(fā)展的需要，一般 以能符合城市衛(wèi)生的要求，所以在國內(nèi)外廣泛采用，而且也是城市排水系統(tǒng)體制發(fā)展的方向。 排水系統(tǒng)的選擇是一項很復雜很重要的工作。應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃，環(huán)境保護的要求，污水利用情況，原有排水設(shè)施、水質(zhì)、水量、地形、氣候和水體等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護的前提下，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，綜合考慮確定。 由于截流式合流制對水體還一定程度的污染，所以，新建的排水系統(tǒng)應(yīng)采用分流制。對于老的合流制排水系統(tǒng)，在有條件時，也應(yīng)將其改造為分流制。 二、 排水體制的利弊 城市排水體制是整個水污染治理中的重要環(huán)節(jié)。 合流制旱 季污水得到完全處理，雨季時超過管道輸送能力的部分合流污水直接排入水體中。優(yōu)點在于旱季時所有污水可以充分收集，對人們的陋習、對城市管理水平的改善要求不高；雨季時初期污染雨水在一定范圍內(nèi)可收集，只有在合流管的輸送能力不夠，雨、污水不能全部收集時。缺點在于雨季降雨強度大或歷時過長時，雨水和污水混合后溢進被保護水體，在某種情況下會造成河流環(huán)境災害?？梢哉f，建成了合流系統(tǒng)，就解決了旱季污染入河問題，也減少了雨季污染入河次數(shù)；但解決不了溢流部分合流水的污染問題。 分流制無論旱季、雨季污水都能經(jīng)污水管網(wǎng)收集輸送至污水處 理廠處理后排放至水體中。雨水經(jīng)雨水管網(wǎng)收集后，直接或者通過雨水泵站提升排入水體中。優(yōu)點在于旱季、雨季進入污水廠的都是純污水，污水廠運行穩(wěn)定、高效。缺點在于在已建成區(qū)改建分流制污水管網(wǎng)建設(shè)難度大；對管理和人們的習慣要求高；雨季時無法收集初期雨水，初期雨水未加處理直接排入水體，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初降雨水對水體的污染相當嚴重；相對合流制，一般投 資較高。 以上分析，無論采用哪種排水體制均各有利弊。孰優(yōu)孰劣目前國內(nèi)似尚無定論。 三、 目前國內(nèi)排水體制的現(xiàn)狀及問題 目前國內(nèi)大部分城市排水系制存在的問題是老城區(qū)一般均為合流制排水 系統(tǒng)，新區(qū)、開發(fā)區(qū)等規(guī)劃設(shè)計為分流制，但雨、污水管網(wǎng)系統(tǒng)混接現(xiàn)象嚴重，實際上也成為合流制。造成雨、污水混接的原因主要有以下幾個方面： ① 局部地區(qū)建設(shè)之初的系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模偏小、標準偏低，因此污水量增加后原污水系統(tǒng)難于滿足需要，客觀上造成了污水與雨水的混接條件。有時甚至排水管理部門為了解決污水的出路也不得不將雨，污水系統(tǒng)局部連通。 ② 隨著城市發(fā)展，部分區(qū)域改變了原規(guī)劃，如將多層建筑區(qū)改建為高層建筑物，致使污水管道難以承受增加的污水量而將污水接入雨水管道系統(tǒng)中。 ③ 一些單位在原建設(shè)之初內(nèi)部排水管網(wǎng)即為合流制， 雖外部市政管網(wǎng)為分流制，但合流污水只能接入雨水管。 ④ 由于部分片區(qū)屬于城鄉(xiāng)結(jié)合部，在土地開發(fā)的同時沒有嚴格而有效地進行監(jiān)管，造成了周邊市政排水系統(tǒng)雖已完善，但小區(qū)內(nèi)部依舊雨 ,污混接的現(xiàn)象。 ⑤ 由于城市建設(shè)高速發(fā)展，而建設(shè)單位及施工企業(yè)的管理 又不能及時跟上，致使對許多預留管井缺乏相關(guān)資料，加之部分用戶環(huán)保意識不強，而將污水出戶管、小區(qū)污水管就近接入市政雨水系統(tǒng)或?qū)⒂晁芙尤胧姓鬯到y(tǒng)。 ⑥ 由于污水收集系統(tǒng)建設(shè)周期較長，在下游污水管道未建成的情況下，為了解決已建污水管道的排水出路問題，將污水接入雨水管道 。 由于排水體制存在上述問題，造成水體污染現(xiàn)象依然十分嚴重。 四、 @@@縣排水體制分析 @@@縣地勢西南高、東北低，目前城市下水管網(wǎng)基本形成，但沒有采取雨污分流方式。城區(qū)所有生活污水匯集到城區(qū)北部三個排污口排入撫河，平時自流排放，雨季盱江河水上漲時，由電排站提升排放。 從建設(shè)可持續(xù)性、生態(tài)型的城市發(fā)展目標來看，必須充分前瞻性地、因地制宜地選擇排水體制?；旌现剖且环N必須考慮的方案，即合流制、分流制兩套系統(tǒng)并存，即優(yōu)先建設(shè)中下游合流制管道系統(tǒng)，再逐步完善上游分流制管道系統(tǒng)。 根據(jù) @@@縣的現(xiàn)狀，目前的排水體制應(yīng) 該是分流與截流式合流制并存的排水方式。在既有排水渠末端設(shè)置截流井截流旱流污水及初期雨水；在規(guī)劃道路上設(shè)置雨污水分流管道，隨著城市的建設(shè)推進，逐步過渡到完全的分流制。 根據(jù) @@@縣發(fā)展規(guī)劃，本項目主要負責污水管網(wǎng)中的干管部分。僅負責將現(xiàn)有的三個排水渠（六支渠、跳石渠和喻方渠）的污水及初期雨水截留后，分別輸送至污水處理廠處理。另外，沿市區(qū)至污水處理廠的規(guī)劃道路，新建污水干管輸送建材市場附近城區(qū)的污水至污水處理廠。 污水輸送干管設(shè)計 一、污水干管管道設(shè)計 @@@縣城區(qū)的地勢為西南高東北低，城區(qū)污水的三個主 要排污口處的標高為 米左右，污水處理廠廠址處標高 米左右。三條污水干渠長均約 3km左右，可以利用這個自然地勢坡降自流入污水處理廠。 建材市場附近城區(qū)排水口標高為 39米，鋪設(shè)長 水干管將此區(qū)污水輸送至污水處理廠處理。 污水干渠斷面及管道的管徑按遠期設(shè)計流量進行計算。 污水干管、干渠統(tǒng)計表 表 51 序號 名稱 管徑 \斷面 管長 (米 ) 1 六支渠 1000 1500 1800mm 3000 2 跳石渠 1000 1500 1800mm 2900 3 喻坊渠 1000 1500 1800mm 2670 4 規(guī)劃污水干管 DN800 2140 合計 10710 二、管線實施措施 既有排水渠靠近沿江路設(shè)置截流井，截流污水分別經(jīng)六支渠、跳石渠和喻坊渠輸送至污水處理廠。 規(guī)劃污水干管埋設(shè)深度一般為 米，坡度為 %%. 三、管材選用 規(guī)劃污水干管采用承插式鋼筋混凝土排水管。接口為橡膠圈接口。管道基礎(chǔ)視土質(zhì)情況采用素土基礎(chǔ)或砂基礎(chǔ)。 檢查井采用圓形磚砌檢查井，間距為 3550m。 污水干渠采用磚砌渠道，下底寬 1000mm，上底寬 1500mm，高 1800mm。 第六章 污水、污泥處理方案論證 污水處理工藝選擇及方案比較 一、污水中污染物的去除機理 由于城市污水處理廠的建設(shè)和運行不但耗資巨大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運行性能和降低費用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標準和原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當?shù)氐膶嶋H條件和要求，選擇切實可行且經(jīng)濟合理的處理工藝。 城市污水主要的污染物有三類，第一類為懸浮物 SS，第二類為有機污染物 CODcr 及 BOD5，第三類為無機營養(yǎng)鹽 N 和 P。 在常規(guī)的二級活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。去除機理及辦法主要為： SS的去除 污水中 SS 粒徑一般大于 1μ m，在生活中的 SS 來自人類生活活動中的排泄物和洗滌渣，工業(yè)廢水中的 SS 來自生產(chǎn)過程中 隨污水帶出的顆粒。污水中懸浮物的濃度不僅影響出水的 SS 能否達標，而且涉及 BOD、 COD 等，這是因為組成出水懸浮物主要是活性污泥絮體，所以控制污水處理廠出水的 SS 指標是最基本的，也是很重要的環(huán)節(jié)。 污水中的 SS 主要靠沉淀作用，小直徑的有機顆?？可锝到庾饔萌コ?。為了盡量去除水中的懸浮物，在工程中，常 用的措施有：選用適當?shù)奈勰嘭摵桑员３只钚晕勰嗟哪奂俺两敌阅?，采用較小的二次沉淀表面負荷、采用較低的出水堰負荷，充分利用活性污泥懸浮層的吸附作用等。 BOD5的去除 污水中 BOD5 的去除主要是靠微生物的吸附與代謝作用，然后對吸附代謝物進行分離來完成。在活性污泥與污水接觸初期，會出現(xiàn)很高的 BOD5的去除率，這是由于污水中有機顆粒和膠體被吸附在微生物表面，從而被去除所至。但是這種吸附作用僅對污水中懸浮物和膠體起作用。對溶解性有機物需靠微生物的代謝來完成，活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中一部分有機物 合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是 CO2和 H2O 等穩(wěn)定物質(zhì)，這也是污水中 BOD5的降解過程。由于微生物好氧代謝作用對污水中溶解性和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)定物質(zhì)。因此，處理后污水的殘余 BOD5濃度很低。 COD的去除 污水中 COD去除原理與 BOD5的基本相同，但 COD去除率取決于原污水的可生化性，它與城市污水的組成有關(guān)。 N 的去除 氮是蛋白質(zhì)不可缺少的組成部分，因此廣泛存在于城市污水中，氮主要以 NH3N 及有機氮形態(tài)存在，硝酸鹽氮 NOxN(包括NO3N 和 NO2N)幾乎為零。生物脫氮是利用自然界氮的循環(huán)原理，采用人工方法予以控制。首先，污水中有機氮在好氧的條件下轉(zhuǎn)成氨氮，而后在硝化菌作用下變成硝酸鹽氮，隨后在缺氧條件下，由于反硝化菌的作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮氣逸出，整個生物脫氮過程就是氮的氧化還原反應(yīng)。 二、工藝流程的組成 根據(jù) @@@縣污水處理廠的進水水質(zhì)和要求達到的出水指標，選擇二級生物處理工藝是最佳的處理工藝。根據(jù)污水處理廠進水水質(zhì)和出水水質(zhì)的要求， 臨川區(qū) @@@縣污水 處理廠采用二級生物處理才能達到預期目的 。工藝流程包括預處理段、一級處理段、二級生物處理段和污泥處理段。 預處理段通常包括粗、細隔柵，提升泵房和沉砂池，這是污水處理廠的必備工段。通常，同樣的預處理構(gòu)筑物和設(shè)備選擇可以滿足不同類型的生物處理工藝的預處理要求，在本工程方案選擇中，選用同樣的預處理段單元構(gòu)筑物及設(shè)備，不再進行論證。 一級處理段通常指初次沉淀池，也是機械處理方法，雖然初沉池可有效的去 SS、 BOD5，降低二級生物處理的工程費和運行費。但考慮本工程的實際水質(zhì)情況，在工藝方案的選擇中考慮不設(shè)置初沉池。 由于工藝流程中不設(shè)置初沉池，將生物處理階段 的污泥齡適當延長，一方面完全滿足生物脫氮除磷的要求，另一方面使污泥得到好氧處理，起到污泥部分穩(wěn)定的作用。 本工程方案的選擇論證重點在二級生物處理工藝的選擇上。 三、污水二級生物處理方案比較 城市污水的二級處理通?？蛇x用活性污泥法、生物膜法、化學法及物理化學法，活性污泥法和生物膜法在處理有機廢水方面與其他方法相比具有處理效率高，效果好、運行穩(wěn)定、運行經(jīng)驗豐富及投資省等優(yōu)點，因此本項目二級處理工藝選擇活性污泥法。 所有活性污泥處理工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個階段交替循環(huán)。目前我國城市污水處理新興工藝雖然層出不 窮，但就當前國際上污水處理科技發(fā)展現(xiàn)狀看，真正革命性的發(fā)明尚未出現(xiàn)，并不存在所謂的最先進技術(shù)。因此在方案的選擇時，應(yīng)遵循以下原則： （ 1）保證處理效果，工藝先進可靠，運行穩(wěn)定，具有較強的耐沖擊負荷能力。 （ 2）基建投資少，能耗和運行費用低。 （ 3）占地面積少。 （ 4）操作簡單，經(jīng)濟實用，力求安全可靠。 （ 5）污泥量少。 （ 6）所選工藝應(yīng)適應(yīng)當?shù)氐乃|(zhì)和環(huán)境條件。 根據(jù)本工程的進水水質(zhì)、水量及排放要求，污水二級處理工藝擬按以下三個方案進行比選，方案一：氧化溝工藝；方案二：CASS工藝；方案三：帶厭氧段鼓風曝氣 工藝。 方案一：氧化溝工藝 氧化溝是活性污泥法之一，其曝氣池呈封閉溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動，因而氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣池”。氧化溝構(gòu)造簡單，運行管理方便且處理效果穩(wěn)定。隨著對氧化溝污水處理技術(shù)的不斷改進，氧化溝的脫氮功能得到增強，在一定條件下，也可獲得較好的生物除磷效果。氧化溝的型式很多，有一體式氧化溝，卡魯塞爾氧化溝，三溝式氧化溝等等。 方案一工藝流程為 回流 城市 污水 粗格柵 提升泵房 細格柵 沉砂池 氧化溝 柵渣外運處理 二沉池 加氯 接觸池 尾水 排放 砂渣外運處理 加氯設(shè)施 剩余污泥 回流污泥泵房 方案二： CASS 工藝 CASS 工藝是近來年國際公認的生活污水及工業(yè)廢水處理的先進工藝。 其主要原理是：把序批式活性污泥法 (SBR)的反應(yīng)池沿長度方向分為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的撇水裝置，曝氣、沉淀等在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。 CODcr去除率 90％， BOD5去除率 95％，并達到良好的脫氮除磷效果。目前，該方法在美國、加拿大、澳大利亞已有 270 家污水處理廠得到應(yīng)用，其中城鎮(zhèn)污水處理廠200 家，工業(yè)廢水處理廠 70 家。我國上海、昆明、北京等地也相繼應(yīng)用該工藝處理生活污水及工業(yè)廢水。 CASS工藝原理 在預反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程，這對進水水質(zhì)、水量、 pH 和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；