【文章內(nèi)容簡介】 的主要污染源為城市居民生活污水，造紙、制革、農(nóng)藥、染料等水污染嚴(yán)重的企業(yè)、以中成藥為主的制藥業(yè)、電子基礎(chǔ)材料、電子元器件等產(chǎn)業(yè)、以裝飾石材為主的建材業(yè)和有機食品和綠色食品產(chǎn)業(yè)。廢水中主要污染物為COD、BOD、SS，重污染企業(yè)廢水排放首先必須進入廠內(nèi)污水處理廠處理，達標(biāo)后方可排入市政排水管道。2007全市廢水排放總量為22404萬噸，其中工業(yè)廢水10011萬噸。全市及城區(qū)廢水中污染物排放量分別為：COD11055和3884噸；NH3N2419和505噸；；；。為進一步摸清宜昌市的污水總排放口的污水水質(zhì)，我們對宜昌周邊城鎮(zhèn)污水水質(zhì)進行了相應(yīng)的類比調(diào)查，詳細見下表21：城鎮(zhèn)名稱COD（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）荊門市 510250290荊州市300160200岳陽市300180100襄樊市260150200高梁鎮(zhèn)230100310天河鎮(zhèn)780350227十堰市560190274高升鎮(zhèn)510200220表格 21污水排放類比調(diào)查表最后確定宜昌市污水處理廠進水水質(zhì)為：COD： 500mg/l BOD5： 250mg/lSS ：300mg/l TN=35mg/L NH4+N=20mg/L TP=3mg/L為使建成后的污水處理廠運行正常，出水水質(zhì)穩(wěn)定、合格，環(huán)保部門應(yīng)嚴(yán)格要求并監(jiān)督各企業(yè)排放的工業(yè)廢水，超標(biāo)部分必須先經(jīng)處理，使其達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB89781996），《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ1886）等的要求，再排入城市排水管網(wǎng)，特別是有毒有害重金屬的超標(biāo)排放 。三、排放水量情況論證宜昌市現(xiàn)有凈水廠八座，。，另外，各個工廠建筑均有自備水源。根據(jù)宜昌市的總體規(guī)劃、給水工程規(guī)劃和排水工程規(guī)劃，原有給水排水特點及規(guī)劃工業(yè)企業(yè)的用水特點，并考慮經(jīng)濟發(fā)展和城市遠期發(fā)展，確定城市污水處理工程可行性研究報告中的一期工程處理水量為60萬m3/d。從宜昌市的地形地勢來看，地勢西高東低，該市東有長江沿南北向縱貫市區(qū)，漢宜鐵路沿東西向橫貫城區(qū)，因而污水可以沿地勢走向最終排入長江。宜昌市的污水處理基本上以本區(qū)生活污水和工業(yè)廢水為主，通過實地調(diào)查并結(jié)合市域的社會經(jīng)濟發(fā)展，確定污水處理廠位于宜昌市東北角，既有利于污水管道的鋪設(shè)，又處于主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向（常風(fēng)向為東南風(fēng)（ES），頻率14%），防止城區(qū)空氣污染，其處理規(guī)模為日處理7萬噸，年處理污水2555萬噸。需水量預(yù)測(1)采用標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)新編國家規(guī)范《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GBJ1386)計算水量。采用綜合用水定額(包括公用建筑用水)見表22所示城市規(guī)模特大城市大城市中、小城市用水分區(qū)最高日平均日最高日平均日最高日平均日一260～410210～340240～390190～310220～370220～370二190～280150～240170～260130～210150～240110～180三170～270140～230150～250120～200130～230100～170表格 22城市用水定額湖北省所在區(qū)為一區(qū)，宜昌市規(guī)模為大城市，取人均用水標(biāo)準(zhǔn)2010年，250L/；2020年，人均用水標(biāo)準(zhǔn)280L/。根據(jù)新編的宜昌市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十六”計劃綱要，宜昌市城市總體規(guī)劃說明書，城區(qū)近期2010年城鎮(zhèn)人口控制規(guī)模為102萬人，遠期2020年為141萬人。2007年，工業(yè)廢水10011萬噸，折合274274 m3/d，考慮工業(yè)技術(shù)和節(jié)水技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)用水年增長率為5%。則生活與公建用水量為：2010年：  2020年： 未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量為工業(yè)、生活用水量的20%，則2010年2020年(2)總需水量2010年 2020年 污水量預(yù)測以總用水量的85%計算，2010年污水量68700785%=583956m3/d，2020年污水量為109438185%=930224m3/d。本設(shè)計考慮一期工程按7萬m3/d處理能力設(shè)計，二期工程按10萬m3/d處理能力設(shè)計。四、污染環(huán)境治理論證隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，從十八世紀(jì)末到今天，人類文明發(fā)生了日新月異的變化，同時，隨著發(fā)達國家工業(yè)的發(fā)展，人類居住的地球環(huán)境也遭受到了前所未有的破壞，全球空氣變暖、大氣層中臭氧層的破壞、世界各地的酸雨、日本的水俁病等等。這一切都是自然對人類破壞環(huán)境的報復(fù)，所以人們也開始越來越重視保護環(huán)境，在巴西召開的第四次世界環(huán)保大會也發(fā)出了重視自然、保護環(huán)境的強烈呼聲。宜昌位于長江上游，隨著城市規(guī)劃的實現(xiàn)，污水量越來越大，臨江城鎮(zhèn)，如何減少對長江的水體污染、保護環(huán)境，是擺在宜昌市政府面前的一個課題，如果任污水直接排入長江，長期以往，就會對長江水體造成嚴(yán)重污染，為此，宜昌市政府下決心建設(shè)城市污水處理工程，其目的就是對環(huán)境污染源進行徹底治理。宜昌市污水處理工程污水處理廠的建設(shè)，將截流城區(qū)的城市污水，使其進入污水處理廠，進行二級處理使有機物充分降解。經(jīng)處理后的水排入長江，使污染源得到完善治理。宜昌市排放的污水，受納水體為長江。目前長江已經(jīng)受到嚴(yán)重的污染。本著以“嚴(yán)格控制新的污染，加快治理原有的污染，盡快改善環(huán)境質(zhì)量”為原則，按照國家環(huán)?？偩痔岢龅膶^(qū)域污染物排放控制在1995年水平的目標(biāo)控制方針，必須將宜昌鎮(zhèn)污染物排放總量控制在區(qū)域削減范圍內(nèi)，因此，必須以建設(shè)污水處理廠實現(xiàn)污水污染總量控制，這樣不僅解決污水污染問題，美化環(huán)境，優(yōu)化招商引資條件，并為長江流域的污水綜合治理及下游城鎮(zhèn)供水安全提供可靠保障。五、污水處理程序的確定主要污染源的控制本期擬建的污水處理廠為城市污水處理廠，其主要處理對象為市區(qū)內(nèi)的居民生活污水和工業(yè)廢水。雖然在確定原污水水質(zhì)中，只預(yù)測了BODSS、COD等三個主要的污染指標(biāo) ，但并不表明對其它指標(biāo)沒有要求。比如油過高，會直接影響活性污泥和生物膜的正常新陳代謝；酚的濃度過高，對生物處理單元中的微生物具有抑制作用，使出水水質(zhì)難以達到排放標(biāo)準(zhǔn)；在污水處理廠中，重金屬之類的污染物無法去除，只是從污水中轉(zhuǎn)移到污泥中而已。 為了保證城市污水處理廠的正常運轉(zhuǎn)，使處理后的出水水質(zhì)達到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，不至于造成二次污染，在此特別強調(diào)點源治理。經(jīng)驗證明，小量的特殊工業(yè)廢水匯集到城市污水處理 廠一并處理是不經(jīng)濟的，應(yīng)當(dāng)在各工業(yè)企業(yè)內(nèi)部進行處理，并達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB89781996)中的三級標(biāo)準(zhǔn)要求后，方可排入城市排水系統(tǒng)。同時本工程污水處理廠也是按照各污染物滿足上述標(biāo)準(zhǔn)要求為前提考慮適當(dāng)?shù)奶幚矸桨傅摹Ｎ鬯幚沓潭鹊拇_定宜昌市污水處理廠處理出水的受納水體為長江，長江宜昌段流域為Ⅲ類水體。本工程確定污水處理廠的出水水質(zhì)執(zhí)行《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》(GJ302593)及 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB89781996)中的一級標(biāo)準(zhǔn)，其中對本工程有關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)要求如表23所示：序號項目二級處理最高允許排放濃度(mg/L)1PH值692懸浮物＜203生化需氧量(5d,20℃)＜204化學(xué)需氧量(重鉻酸鉀法)＜605色度(稀釋倍數(shù))＜506石油類＜57動植物油＜108揮發(fā)酚＜9氰化物＜10硫化物＜11氟化物＜1012苯胺＜13銅＜14鋅＜15總汞＜16總鉛＜17總鉻＜18六價鉻＜19總鎳＜20總鎘＜21總砷＜表格 23二級城市污水處理廠污水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)為此，確定本污水處理廠出水的主要指標(biāo)為：COD60mg/L BOD20mg/L SS20mg/L TN10mg/L NH4+N5mg/L TP設(shè)計計算按以上標(biāo)準(zhǔn)進行。六、污水處理廠位置及布局論證污水處理廠的廠址確定是一個十分重要的問題，它對周圍環(huán)境衛(wèi)生、處理廠基建投資及運行管理都有很大影響。在選擇宜昌市城區(qū)污水處理廠的廠址時，在考慮了總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，還遵循了如下原則：(1)廠址位于供水水源下游和城區(qū)的下游，與其要保持至少500米的距離，最好選擇閑置土地；(2)廠址與受納水體靠近，并考慮防洪問題；(3)考慮廠址的工程地質(zhì)情況，要充分利用地形，盡可能節(jié)省造價，方便施工；(4)廠址選擇考慮遠期發(fā)展的可能性，為以后的擴建留有余地。通過查閱宜昌市的總體規(guī)劃書和環(huán)境規(guī)劃書，最后確定污水處理廠的廠址在宜昌市的東南部，長江宜昌段的下游，位于國道與長江的交界處，并考慮遠期工程用地預(yù)留。污水處理工藝的論證處理工藝流程選定應(yīng)考慮的因素：1)原廢水水質(zhì)和廢水的處理程度(據(jù)此確定可選工藝及其是否需要改進)2)工程造價與運行費用(據(jù)此于備選工藝中確定最優(yōu)方案)3)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件(考慮是否有限制性因素，如溫度等)4)廢水的水量及其動態(tài)變化(考慮工藝的適應(yīng)性以保證處理效率)5)運行管理與施工(在保證處理效率的基礎(chǔ)上優(yōu)化所選工藝設(shè)計) 目前，城市污水二級處理的主要區(qū)別在于其生物處理工藝，設(shè)計中，也主要考慮生物處理單元在以上幾點因素上的具體優(yōu)化程度，并據(jù)此因地制宜地確定最優(yōu)方案。生物處理工藝可分為活性污泥法和生物膜法兩大類?；钚晕勰喾ㄖ饕ㄒ韵鹿に嚕簜鹘y(tǒng)法生物處理；前置缺氧區(qū)（生物選擇器）普通曝氣生物處理；缺氧、好氧法脫氮生物處理；厭氧、好氧法除磷生物處理；厭氧、缺氧、好氧法脫氮除磷生物處理；序批式（SBR）生物處理；氧化溝法生物處理；AB 法生物處理。生物膜法主要包括生物濾池以及生物接觸氧化法等工藝形式。污水處理工藝的選擇，應(yīng)根據(jù)污水水質(zhì)與水量、受納水體的環(huán)境功能要求與類別，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。應(yīng)優(yōu)先選用低能耗、低運行費、低投入及占地少、操作管理方便的成熟處理工藝。為使選擇的污水處理工藝符合實際的污水水質(zhì)和處理程度的要求，可在污水廠建設(shè)前進行小型試驗，確定有關(guān)的工藝參數(shù)。鑒于目前大部分城市污水處理廠采用的生物處理單元都是活性污泥法，其設(shè)計與工程運行成熟且穩(wěn)定可靠，本設(shè)計也僅對常規(guī)活性污泥法進行工藝比選，以確定最適宜于宜昌地區(qū)的工藝方案。 由于目前國家對城市污水處理廠的二級出水要求越來越高，同時隨著污水中氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)對水體富營養(yǎng)化的突出作用，我們考慮對宜昌市的污水采取降低BOD的同時達到高效脫氮除磷的功能，以滿足越來越高的出水標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到傳統(tǒng)活性污泥法在脫氮除磷功能上基本沒有作用，故而工藝比選在改進的活性污泥法中進行，包括：AB法、AO工藝、A2O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝等。 (1)AB法污水處理工藝AB法污水處理工藝是吸附—生物降解工藝的簡稱，是70年代中期開創(chuàng)的，由于它的獨特特點，受到污水處理界的青睞，從80年代開始用于實際工程。AB法污水處理工藝的主要特點是：，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一級 處理系統(tǒng)。B段由曝氣池和二沉池組成。A段和B段各自擁有自己的獨立的回流系統(tǒng)，這樣兩段完全分開，有各自獨特的生物群體，處理效果穩(wěn)定。A段的有機負荷高，抗沖擊負荷能力強，對pH和有毒物質(zhì)的影響有較大的緩沖能力，特別適用于濃度高、水質(zhì)水量變化較大的污水。，A段出水的BOD大為降低，減輕了B段的污泥負荷，創(chuàng)造了硝化細菌在微生物群體的存活條件，A段對氮的部分去除，使B段的BOD/N有所降低，這樣B段具有硝化進程的工藝條件，就很方便地形成A/O活性污泥法脫氮效果。另外，A段的較強吸附能力，也可以對磷有一定的去除。同普通的活性污泥法相比較，AB法不僅抗沖擊負荷強、技術(shù)先進，除對污水中的有機物去除外，對氮磷也有一定的去除，而且基建投資和運行費用較低。但是AB工藝仍有一些缺點：，A段產(chǎn)生大量的污泥，而在污水處理中，最難的就是污泥處理，污泥不能妥善處理，則可能會造成二次污染。，A段的出水保證B段的碳源，而在我國的污水中，一般BOD濃度較低， A段出水的BOD/N較低，使脫氮的效果較差。，采用AB法進行污水處理，除磷效果很難保證，在進水磷酸鹽濃度稍高時，處理出水較難達標(biāo)排放。同時B段的脫氮效果也低于AO處理工藝。 (2)AO法處理工藝AO法生物脫氮污水處理工藝，是80年代初開創(chuàng)的工藝流程。其主要特點是將反硝化反應(yīng)器放置在系統(tǒng)之首，故稱為前置反硝化脫氮系統(tǒng)，是目前采用的較廣泛的一種脫氮工藝，在反硝化缺氧池中，回流污泥中的反硝化細菌利用原污水中的有機物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態(tài)氮還原成氮氣，而達到脫氮的目的，然后在后續(xù)的好氧池中進行生物氧化、有機物氨化、氨氮的硝化等生化反應(yīng)。AO工藝的主要特征如下：、好氧反應(yīng)器兩部分組成。缺氧反應(yīng)器的主要功能是脫氮；好氧反應(yīng)器的功能是多方面的，去除BOD、硝化反應(yīng)等。所以，AO工藝可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮等功能，脫氮的前提是NH3N應(yīng)完全硝化，好氧池完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。，缺氧、好氧不同的環(huán)境條件及不同功能的微生物群的配合協(xié)作是其主要特點。在工藝上可以稱為最簡單的生物脫氮工藝，總的水力停留時間少于其它的同類工藝。、好氧交替運行的條件下，絲狀菌不能大量增殖，不會發(fā)生污泥膨脹，SVI值一般小于100。運行中A段中只需輕緩攪拌，運行費用低。，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費用。反硝化池不需外加碳源，降低了運行費用。，可以使反硝化殘留的有機物得到進一步的去除，提高出水水質(zhì)。缺氧池在前，污水總的有機物被反硝化菌所利用，可以減輕其后的好氧池的有機負荷，同時缺氧池在運行過程中進行的反硝化反應(yīng)中產(chǎn)生的堿度可以補償好氧池中進行硝化反應(yīng)中對堿度的要求。AO法的缺點有如下兩方面：，較高的脫氮要求較大的硝化液回流，綜合考慮各方