【文章內(nèi)容簡介】 ........................................... 55 運行費用估算 ................................................................................................................. 56 結(jié) 論 ...................................................................... 57 致謝 ....................................................................... 58 參考文獻 ................................................................... 59 附錄 ....................................................................... 61 附錄 1 .................................................................. 61 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 1 緒論 我國水環(huán)境現(xiàn)狀 我國 水污染現(xiàn)狀 水是人類 必不可少 的再生資源。 自然界可探測到的 水量為 億 3km ，然而能夠給人類使用的 淡水量為 億 3km ， 只 占總儲水量的 百分之 。 并且中 國水資源 的問題矛盾非常突出和尖銳 ， 2021 年 的 中國水資源 報告 顯示 :中 國 含有 總量 大約 為 萬 億 3m 的水資源 。北方 地區(qū)含 有 水資源總量 4980 億 3m ，占全國 %； 南方 地區(qū)擁有的 水資源 竟然達到了 20513 億 3m ， 比例達到了全部水資源的 80%多 。多年 的 數(shù)據(jù)表明，水資源 短缺問題 已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的 重要因素 ， 然而 水資源短缺的同時，我國 卻 普遍存在著 嚴重的 水污染問題。 水污染 大體 可以分為 :(1)自然污染。 日起日落隨著時間的流逝自然生成的污染，土地中礦物質(zhì)分解產(chǎn)生的污染； (2)人為污染。 在人類進行普通生活或者進行生產(chǎn)活動時造成的對水體的污染 。人為 產(chǎn)生的水污染可大致 歸納為以下幾 個 原因 :一是人們對水 資源短缺的危機感不強 ， 對水 體 污染認識 不夠； 三是水價 相對 低廉， 老百姓用水毫不珍惜，大大咧咧； 四是執(zhí)法部門 沒有作為，沒有把功夫精力放在正處，讓企業(yè)工廠偷偷排放污水； 五 城市規(guī)劃布局沒有考慮周全，雨水污水難以集中處理； 六是人口 增長迅速 ， 這也 加劇了 水體的污染。 地表水污染 我國的地表水河段有著較重的有機物污染，普通老百姓在日常生活中會排放大量的有機污水，工業(yè)生產(chǎn)中的企業(yè)還會排放含 有有毒有害物質(zhì)的廢水，比如農(nóng)藥和工業(yè)染料等等，水源水質(zhì)的降低和污水處理成本的增加，對普通老百姓的生活造成了很大的影響，污水的污染 加劇了水資源的短缺，也使得我國的可持續(xù)發(fā)展受到了嚴重的阻力。下表 11 是國內(nèi)主要河流污染情況，總體上表現(xiàn)為中度污染。檢測的污染指標是 3NH 、 5BOD 。 表 11 2021 年我國七大水系干流水質(zhì)統(tǒng)計 水系 斷面數(shù)（個） Ⅰ ~Ⅲ類（ %） Ⅳ、Ⅴ類（ %） 劣Ⅴ類（ %） 長江 31 100 0 0 黃河 22 73 18 9 珠江 15 87 13 0 松花江 11 36 64 0 淮河 14 79 21 0 海河 2 0 50 50 遼河 4 0 0 100 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 資料來源：全國地表水水質(zhì)報告 湖泊水質(zhì)國家環(huán)保 總 局 于 2021 年公布的 數(shù)據(jù) 資料顯示 :在經(jīng)過 44 個湖泊 的 監(jiān)測評價后 ，水質(zhì) 在 III 類水 之上的水域 的面積占 %，余下的水域全是Ⅳ 類 、Ⅴ 類水 和 劣 V類水 。水域指標詳情見下表 12。 水庫水質(zhì)在監(jiān)測評價的 372 座水庫中， 水質(zhì)優(yōu)良 (也就是水質(zhì)達到 III 類水 以上 )的水庫 大約 占 了全部監(jiān)測評價水庫 的 %；余下水庫全是沒有達到Ⅲ類水以上的水庫，總體水庫監(jiān)測詳情見表 12。 表 12 2021 年重點湖泊水庫水質(zhì)類別統(tǒng)計表 個數(shù)水系 個數(shù) Ⅰ ~Ⅲ類 Ⅳ、Ⅴ類 劣Ⅴ類 主要污染指標 三湖 3 0 0 3 總氮、總磷 大型淡水湖 10 3 4 3 總氮、總磷 城市內(nèi)湖 5 0 2 3 總氮、總磷 大型水庫 8 3 3 2 總氮、總磷 總計 26 6 9 11 總氮、總磷 比例 % 100 23 35 42 總氮、總磷 資 料來源：全國地表水水質(zhì)報告 地下水污染 水資源的另一重要組成是地下水，從水污染方面來看 ，地下 水污染更加有隱蔽性和難逆轉(zhuǎn) 性。一旦地下水受污染，治理恢復(fù)難度非常大。因為地下水污染，污染往往是無味、無色的，人們難以察覺污染水的慢性影響。 最近幾年，隨著工業(yè)發(fā)展迅速，我國地下水的污染也愈發(fā)嚴重，地下水污染對環(huán)境和經(jīng)濟造成的影響也越來越大。總結(jié)原因大致有 :(1)處理廢棄物的方式有問題，隨意處置； (2)在修建地基等時，為了自己的私利破壞污染了地下水； (3)經(jīng)濟發(fā)展城里人越來越多，排放的污 水也大幅度上漲； (4)化工化學(xué)業(yè)的金屬污染； (5)地下水受到各種人為泄漏物的污染。 可以看出，我國水污染已經(jīng)十分嚴重了。 我國污水處理廠發(fā)展概況、現(xiàn)狀及展望 我國污水處理廠發(fā)展概況 伴隨經(jīng)濟的發(fā)展，我國在污水處理這一行業(yè)的進步舉世共矚。特別是在改革開放后，我國的資本業(yè)迅速膨脹，工業(yè)得到快速發(fā)展，污水處理行業(yè)也不可避免的發(fā)展起來了。據(jù)可靠的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從上世紀 90 年代到二十世紀初的幾年我國的污水處理廠數(shù)目增長迅速。具體數(shù)據(jù)見表 13。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 表 13 1998~2021 我國城市污水處 理廠概況 年份 廠數(shù)（座） 設(shè)計處理能力（萬 t/天） 污水處理（萬 t） 生活污水處理量（萬 t） 1998 年 266 1136 292745 199929 1999 年 283 1191 512295 234998 2021 年 315 1659 438325 320667 2021 年 319 2022 326190 417709 2021 年 418 2544 632848 522483 2021 年 511 3231 775041 646797 2021 年 637 4255 1014404 857963 2021 年 764 5220 1287059 1084444 2021 年 937 6360 1630080 1304230 資料來源：中國環(huán)境統(tǒng)計年報 我國污水處理廠現(xiàn)狀 江蘇是我國污水廠數(shù)目最多的省份，然后是山東和廣東 ；廣東省處理污水能力最大，其次是江蘇和山東。據(jù)可靠數(shù)據(jù)分析，到目前為止中國平均城鎮(zhèn)污水的處理效率大約只有百分之四十，在所有城市中，只有首都北京的污水處理效率最高，達到了百分之八十九點三。 我國污水處理廠發(fā)展展望 盡管最近幾年國家對環(huán)境保護項目的投資的投 資力度有所加大，大力推廣城鎮(zhèn)的污水處理廠，可是如今的水質(zhì)還是不能達到要求。原因可能是在運行維護污水廠的成本比較高，很多城鎮(zhèn)還沒有建設(shè)相應(yīng)的污水廠，而且污水廠的實際處理能力遠沒有達到當初設(shè)計污水廠的污水處理量。另外，污水廠操作人員的技術(shù)水平及管理能力較低也是影響已建污水廠的正常運行的因素之一。 表 14 是中國和其他國家城鎮(zhèn)處理污水率比較。 表 14 我國與世界其他國家城鎮(zhèn)污水處理率比較 國家 年份 城鎮(zhèn)污水處理率 % 國家 年份 城鎮(zhèn)污水處理率 % 摩納哥 2021 挪威 2021 新加坡 2021 加拿大 1999 荷蘭 2021 日本 2021 德國 2021 意大利 1999 丹麥 2021 葡萄牙 2021 瑞典 2021 波蘭 2021 芬蘭 2021 希臘 1997 法國 2021 墨西哥 2021 中國 2021 土耳其 2021 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 總體上講，現(xiàn)在我國的污水處理仍處于發(fā)展階段，而且也有許多面 的制約，在發(fā)展向前中面臨著許多問題。經(jīng)過思考后我推測我國污水行業(yè)的問題主要有： (1)市場秩序規(guī)則有很大問題。監(jiān)督行業(yè)管理有漏洞，行業(yè)沒有發(fā)揮自己應(yīng)有的作用。 (2)水污染治理行業(yè)還處在發(fā)展的初期 。環(huán)保企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)力落后，專業(yè)分工不足，產(chǎn)品質(zhì)量不高，市場競爭力弱。（ 3）污水處理廠盲目選擇熱門工藝，沒有因地制宜。設(shè)計人員在進行設(shè)計時沒有考慮當?shù)氐膶嶋H情況，導(dǎo)致污水廠建成后出現(xiàn)了一系列問題，增加了后續(xù)維護成本。此外，產(chǎn)生的污泥沒有有效處置，給環(huán)境造成了再次污染。 大多數(shù)污水處理廠都采用脫氮除磷二級生化處 理工藝技術(shù)以滿足國家環(huán)?？偩诸C布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 )))(GB 189182021)標準。因此，我感覺我國的污水處理行業(yè)未來還是有廣闊的發(fā)展之路的，只是同時存在技術(shù)與資金的問題。為了更好地治理我國的水污染，一方面向外國發(fā)達資本主義國家學(xué)習(xí)人家的技術(shù)和寶貴的教訓(xùn)經(jīng)驗，然后回到中國結(jié)合我國的各地實際情況，進行水污染的綜合整治。 本課題研究的意義及目的 目前， 我國城鎮(zhèn)處理污水的比例和效率都相對比較低，老百姓的生活污水，工業(yè)迅速發(fā)展產(chǎn)生的廢水，農(nóng)業(yè)上農(nóng)藥的不節(jié)制使用產(chǎn)生的水污染，都是使我國的 水污染問題遲遲難以解決。有相關(guān)部門預(yù)算，到未來我國對污水的處理效率能達到百分之九十以上， 但是由于相應(yīng)的污水排放量的加大 ， 水污染 不會消除，所以污水處理在 當下 或是 未 來都對 保護我國 水資源有著 重要 意義 。 水對于人類 生產(chǎn)生活 ， 盡管是不可或缺 的 必需品 ， 但是水是 可以 循環(huán) 再生的。水 在人類使用 過程中，不是被消耗了，只是水質(zhì)發(fā)生了變化，失去了部分使用功能。 污水廠處理后的污水可以進行循環(huán)使用不僅代替了清潔水的使用，還減少了污水的排放 ， 水處理循環(huán)使用是解決國內(nèi)水資源問題的不二之選 。 目前適合我國污水廠的污水處理技術(shù)有傳統(tǒng)活 性污泥法、 SBR 技術(shù)、氧化溝技術(shù)、2A /0、 A/0 等工藝。氧化溝工藝是相對比較成熟的工藝，許多中小型污水處理廠都采用氧化溝法處理技術(shù)。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 2 處理工藝大方案的比選 方案初選 通過數(shù)據(jù)可知進入污水廠 的污水特點： (一 )污水中含有 COD 的比例并不算高 ,達到 360mg/L，可以算作是普通的城市排放的污水 ； (二 )BOD 和 COD 的比值為 ，大于 ，可以看出該污水用生物處理是蠻合適的 ； (三 )SS 濃度 還行 ，在可以接受的范圍，并不算高 ； (四 )污水含有比較豐富的氮、磷和碳水化合物。 污水的種種特點和 數(shù)據(jù)指標都可以表明其只是普通生活污水。要主力這種污水，我感覺用生物處理的方法是比較合理可行的 。 目前對污水的處理比較傾向于使用活性污泥法和生物膜法 。 當然，兩種處理方法都有著自己的獨有的優(yōu)勢，就需要通過比選來選擇我們使用的工藝。 兩種生物處理方法的比較 (1)活性污泥法中污水和活性污泥在曝氣池中接觸混合，通過曝氣使得活性污泥中微生物對污水中有機物充分完全的進行反應(yīng) 。 接觸效果好，反應(yīng)充分進行 。 (2)活性污泥中的微生物需要氧氣來進行對有機物的反應(yīng)，所以反應(yīng)過程中需要持續(xù)進行曝氣，讓有機物被更好的分解 (3)活性污泥法中設(shè)計二沉池，為了讓反應(yīng)過后的污泥和水分離，讓出水液澄清。對污泥的處理還要 設(shè)置污泥回流系統(tǒng)， 使 回流的污泥濃縮 。 (4)污泥回流： 對 污泥 的 提升、剩余污泥 的處理 、污泥 的 回流 系統(tǒng) 。 2．生物膜法的特 點 優(yōu)點： (1)微生物濃度高； (2)種類 多樣 的 微生物 ； (3)微生物 對維持生命的食物要求不高，生命力頑強 ； (4)能適應(yīng)不同的水質(zhì)、水量、溫度 ； (5)污泥生成少 、 易于 固液分離、 消耗較少的動力， 有較好的 脫氮除磷效果； 缺點： (1)生物膜的壽命 時間長； (2)處理的水量小； 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 (3)污 水 分布不均勻 、 整個工藝容易產(chǎn)生臭味 ； (4)載體 主要是濾料 ， 濾料 容易堵塞； (5)對于構(gòu)筑物的 維修不 方便 通過 上面的 對比 可以 得出 ， 相對于生物膜法來說，我們這設(shè)計使用活性污泥法比較合適?；钚晕勰喾ㄐ?工藝主要有： SBR 工藝、 oA/2 工藝、氧化溝工藝 等一系列先進工藝， 目前 氧化溝工藝在大中型污水處理廠中比較常見，是一種比較好的污水處理工藝。 方案比 選 在上面的活性污泥和生物膜法對比中，我決定采用活性污泥法來進行本污水廠設(shè)計。 活性污泥法的工藝有： (一 )傳統(tǒng) 活性污泥法； (二 ) oA/2 的 工藝； (三 )SBR 的工藝 ； (四