【文章內(nèi)容簡介】 2020 年接待入境旅游者首次突破 100 萬人次，達 萬人次，在全國地級市中接待入境旅游者人次排列首位，也是唯一突破百萬人次的地級城市；實現(xiàn)旅游總收入 億元，增長 %。 設(shè)計資料 氣象、水文地質(zhì)資料 桂林市是世界著名的風(fēng)景游覽城市和歷史文化名城。地處湘桂走廊南端，東經(jīng) 109176。36′ 至 111176。29′ 、北緯 24176。15′ 至 26176。23′ ，平均海拔 150 米，北、東北面與湖南省交界，西、西南面與柳州地區(qū)相連，南、東南面與梧州市、賀州市相連，毗鄰廣東 省?？偯娣e 萬平方公里，其中城區(qū)面積 565平方公里。市轄秀峰、象山、七星、疊彩、雁山、華僑旅游經(jīng)濟區(qū)六城區(qū)和靈川、興安、全州、臨桂、陽朔、平樂、荔浦、龍勝、永福、恭城、資源、灌陽十二 4 縣，行政區(qū)域總面積 27809 平方公里。 桂林地處 低緯 ， 屬亞熱帶季風(fēng)氣候 。境內(nèi) 氣候溫和 ， 雨量充沛， 無霜期長，光 照充足， 熱量豐富，夏長冬短， 四季分眀 而且雨熱基本同季 ，氣候條件十分優(yōu)越。 年平均氣溫 ℃ ， 8 月最熱，月平均氣溫 23℃， 一月最冷 ， 月平均 氣溫度 ℃，真可 謂冬無嚴寒，夏無酷暑。 年平均 可 無霜期 309 天， 年平均 降雨量 毫米 ，年平均蒸發(fā)量 1490～ 1905 毫米，年平均相對濕度 73～ 79%。全年風(fēng)向以偏北風(fēng)為主，平均風(fēng)俗速 ～ 米 /秒，年平均光照時數(shù)為 1670 小時，平均氣壓 百帕。 桂林境內(nèi)河流密布，有漓江、湘江、洛青江、潯江、資江 5條江，另有集雨面積在 100 平方公里以上的支流 65條，平均總水量 億立方米，河流落差大，水利資源豐富。建有亞洲第一座超千米高水頭電站 —— 全州天湖水電站等一批水電站。 桂林市地處南嶺山系的西南部，平均海拔 150 米，屬典型的 “ 喀斯特 ”巖溶地貌， 在總面積 中丘陵山地共達 79%， 遍布全市的石灰?guī)r經(jīng)億萬年的風(fēng)化浸蝕，形成了千峰環(huán)立、一水抱城、洞奇石美的獨特景觀，被世人美譽為 “ 桂林山水甲天下 ” 。 城市給水排水現(xiàn)狀 桂林 市 現(xiàn)有大中型水廠 5個，日供水能力 萬立方米，可滿足社會生產(chǎn)和人民生活的需要。全市現(xiàn)有污水處理廠 4 座，污水處理率在全國處于領(lǐng)先水平。 景區(qū)污水水質(zhì)與處理要求 目前，該景區(qū)污水收集排放系統(tǒng)尚不完善，沒有獨立的系統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)，游客每日產(chǎn)生的糞便污水只經(jīng)管網(wǎng)收集后直接排入桂林市城市污水管網(wǎng)或直接就近排入溝渠。因此，根 據(jù)桂林市環(huán)保局及旅游局要求，從可持續(xù)發(fā)展和優(yōu)化的景區(qū)環(huán)境的角度出發(fā)，為加快桂林市旅游業(yè)的發(fā)展，帶動桂林經(jīng)濟， 5 吸引更多的國內(nèi)外游客，景區(qū)決定在其內(nèi)建立一個完善而獨立的污水處理站，結(jié)束不處理就排放的局面。根據(jù)景區(qū)提供的數(shù)據(jù)確定為： 進入污水處理廠的水質(zhì)見表 表 1 某 4A 景區(qū)污水處理站進水水質(zhì) BOD5(mg/l) COD(mg/l) SS(mg/l) NH3N(mg/l) 220 440 300 50～ 80 表 2 某 4A 景區(qū)污水處理站出水 水質(zhì) 污水流量 1）日流量： Q=200m3/d 2）設(shè)計最大流量： Q 平均 = 3）最大時流量： Qmax= m3/h 4）流量變化系數(shù)： K= 污水處理站站址選擇 污水處理站站址的選擇與景區(qū)總體規(guī)劃（污水管網(wǎng)布局、污水系統(tǒng)的走向、地形地貌及處理后污水的出路等 ） 均有密切關(guān)系，并根據(jù)景區(qū)功能區(qū)布局、地形、地勢、風(fēng)向等自然條件以及現(xiàn)有空地情況而定。 一般污水處理站站址選擇應(yīng)滿足以下條件： 1）結(jié)合污水管道系統(tǒng)布置及出水口位置，污水處理站的位置選擇應(yīng)與污水管道系統(tǒng)布局統(tǒng)一考慮。從有利于污水自流排放出發(fā)，站址宜選在景區(qū)內(nèi)低處，有利于污水的收集，減少排水管網(wǎng)和提升泵站的建設(shè)規(guī)模。 2）站區(qū)內(nèi)盡量沒有建筑物和障 礙物，可節(jié)省工程拆遷費和土建施工費用。 3）應(yīng)滿足污水處理站運行供電的電源要求。 4）應(yīng)距離受納水體較近，有利于尾水排放。 項目 COD BOD5 SS PH NH3N 一級標(biāo)準 (mg/l) 60 20 20 69 15 6 設(shè)計方案范圍 1）污水處理站從污水處理化糞池池開始到處理后達標(biāo)尾水排入水體為止的處理工藝流程參數(shù)的制定； 2）污水處理站內(nèi)的所有工藝管道和線路（電路除外）； 3）污水處理站的處理工藝流程、工藝設(shè)備選型、工藝設(shè)備布置和工藝設(shè)備、儀表控制設(shè)計方案； 4)投資估算和單位水處理成本估算 污水處理站的污水處理工藝選擇 影響流程選擇的因素 污水中污染物 質(zhì) 要正確地選擇污水處理工藝，首先應(yīng)對污水的成分做詳細的分析與測定。根據(jù)污染物性質(zhì)，數(shù)量選擇處理方法。 污水處理的目標(biāo)、程度 這是污水處理工藝流程選定的主要依據(jù)，根據(jù)處理水的排放去向及國家或地方制定的污水各類排放標(biāo)準 ，確定應(yīng)去除的污染物及處理程度，再選擇處理方法。如果處理后的污水將回用，就必須使水的水質(zhì)滿足有關(guān)回用標(biāo)準；在進行深度處理之前，景區(qū)污水必須經(jīng)過完整的二級處理。 工藝流程的確定原因 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，各大景區(qū)，特別是 4A級著名景區(qū)景點，逐漸 成為人們休閑度假的勝地。大量游客的激增，固然能給旅游經(jīng)濟帶來十分可觀的利潤，但同時由于游客增多，也給景區(qū)景點的環(huán)境帶來了空前的壓力。在這種情況下，很多景區(qū)景點的污水收集排水系統(tǒng)還不很完善，環(huán)境保護意識也不是很強，游客產(chǎn)生的大量糞便污水等生活污水未經(jīng)任何處理就排如城市管網(wǎng)或者就近排如河渠，對景區(qū)水環(huán)境及周遍的水域水質(zhì)產(chǎn)生了較嚴重的影響。因此，根據(jù)旅游城市及旅游景區(qū)景點的規(guī)范要求，桂林市環(huán)保局要求某 4A 級景區(qū)建立比較完善且相對獨立的污水處理系統(tǒng)，對游客在景區(qū)產(chǎn)生的糞便污水等生活污水進行處理達到國家 《污水綜合排放 標(biāo)準》（ GB897896）新改擴一級標(biāo)準 （ CODCr:60/L； BOD5:20 mg/L； SS:20 mg/L； NH3N:15 mg/L；pH:69）后排放。從環(huán)保局及景區(qū)提供的污水水質(zhì)資料： 水 質(zhì) 主要為糞便污水 7 （以游客小便為主）， NH3N 含量嚴重超標(biāo) ， CODCr:440mg/L； BOD5:220 mg/L；SS:300 mg/L； NH3N:5080 mg/L，為使能達標(biāo)處理必須考慮所先用工藝的可行性及經(jīng)濟實用性，最大程度地節(jié)約成本的前提下獲得最大的社會、環(huán)境、經(jīng)濟綜合效益。 工藝流程 的比較 本項目的資料知道，得出 : COD/TN=440/80～ 440/40=～ 11 因此可以采用含有脫氮功能的工藝。 污水處理方法很多，目前使用最多的還是活性污泥法。在活性污泥法中又有多種不同的型式，例如常規(guī)活性污泥法，氧化溝法、 AB 法、 A/0法、 A2/O法、 SBR 法、 CAST 法等，它們分別適于處理不同的污水水質(zhì)。當(dāng)污水中有機物濃度高時， AB 法、 A/O 法、 A2/O 法比較有利；當(dāng)污水中有機物濃度較低時，特別是 BOD 濃度較低時，則氧化溝法、 SBR 法 CAST 法則有很多突出的優(yōu)點。 選擇工藝時還應(yīng)考慮處理要求 ，特別是新頒布的《綜合污水排放標(biāo)準》中一級標(biāo)準對污水廠出水的 BOD COD、 SS、 NH4N， P等都比過去有更高的要求，必須選擇處理效率更高的工藝，如氧化溝法、 SBR 法、 AB 法、 A/O 法、 A2/O法等。在上述眾多方法中又以氧化溝法， SBR 法在投資上更省。 在此以 SBR 法及其 衍生循環(huán)式活性污泥法 (CASS)和生化組合法進行對比選擇： （ 1） SBR 法 序批式活性污泥法（ SBR— Sequencing Batch Reactor）是早在 1914 年就由英國學(xué)者 Ardern 和 Locket 發(fā)明了的水處理工藝。 70年代初 ，美國 Natre Dame 大學(xué)的 教授采用實驗室規(guī)模對 SBR 工藝進行了系統(tǒng)深入的研究，并于 1980 年在美國環(huán)保局（ EPA）的資助下，在印第安那州的 Culwer 城改建并投產(chǎn)了世界上第一個 SBR 法污水處理廠。 其工藝流程如下： 污水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→ SBR 池→出水。 8 SBR 工藝優(yōu)點 ： 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。 耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處 理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活。 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護管理。 反應(yīng)池內(nèi)存在 DO、 BOD5 濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。 脫氮除磷，適當(dāng)控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 工藝流程簡單、造價低。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省 略，布置緊湊、占地面積省。 SBR 系統(tǒng)的適用范圍 ： 由于上述技術(shù)特點， SBR 系統(tǒng)進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件， SBR 系統(tǒng)更適合以下情況： 1) 中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。 2) 需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。 3) 水資源緊缺的地方。 SBR 系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 4) 用地緊張的地方。 9 5) 對已建連續(xù) 流污水處理廠的改造等。 6) 非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點源污染的治理。 （ 2） CASS 法 CASS(Cyclic Activated Sludge System)是在 SBR 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，即在 SBR 池內(nèi)進水端增加了一個生物選擇器，實現(xiàn)了連續(xù)進水 (沉淀期、排水期仍連續(xù)進水 )，間歇排水。設(shè)置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細菌，其容積約占整個池子的 10%。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累 再生理論，使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個高負荷的吸附階段 (基質(zhì)積累 )，隨后在主反 應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解階段，以完成整個基質(zhì)降解的全過程和污泥再生。 據(jù)有關(guān)資料介紹，污泥膨脹的直接原因是絲狀菌的過量繁殖。由于絲狀菌比菌膠團的比表面積大，因此有利于攝取低濃度底物。但一般絲狀菌的比增殖速率比非絲狀菌小，在高底物濃度下菌膠團和絲狀菌都以較大速率降解底物與增殖，但由于膠團細菌比增殖速率較大，其增殖量也較大，從而較絲狀菌占優(yōu)勢，這樣利用基質(zhì)作為推動力選擇性地培養(yǎng)膠團細菌，使其成為曝氣池中的優(yōu)勢菌。所以，在 CASS 池進水端增加一個設(shè)計合理的生物選擇器，可以有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖，克服污 泥膨脹，提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。 CASS 工藝對污染物質(zhì)降解是一個時間上的推流過程，集反應(yīng)、沉淀、排水于一體，是一個好氧 缺氧 厭氧交替運行的過程，因此具有一定脫氮除磷效果。 其工藝流程如下： 污水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→ CASS 池→出水。 CASS 工藝主要優(yōu)點如下： ⑴ 生化池中由于曝氣和靜止沉淀間歇運行，使基質(zhì) BOD5和生物體 MLVSS濃度隨時間的變化梯度加大，保持較高的活性污泥濃度，增加了生化反應(yīng)推動力，提高了處理效率。靜止沉淀時，活性污泥處于缺氧狀態(tài)，氧化合成大為減 10 弱，但生物體內(nèi)源呼吸在進行，保證了出 水水質(zhì)。 ⑵ 工藝流程簡單，運行方式靈活，無二次沉淀池，取消了大型貴重的刮泥機械的污泥設(shè)備。擴建方便。 ⑶ 生化池分生物選擇器、厭氧區(qū)和主曝氣區(qū)，利用生物選擇器及厭氧區(qū)對磷的釋放、反硝化作用以及對進水中有機底物的快速吸附及吸收作用，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時，曝氣區(qū)和靜止沉淀的過程中都同時進行著硝化和反硝化反應(yīng)，因而具有除磷脫氮的作用。 ⑷ 生物選擇器的作用，是集中接納含有高濃度有機物的來水和處于 “ 饑餓 ” 狀態(tài)的回流活性污泥。具有抑制專性好氧絲狀菌生長的作用，可有效的防止污泥膨脹。 ⑸ 進水水量、水質(zhì)的波動可用 改變曝氣時間的簡單方法予以緩沖，具有較強的適應(yīng)性。 ⑹ 自動化程度高，保證出水水質(zhì)。 ⑺ 半靜止?fàn)顟B(tài)沉淀，表面水力和固體負荷低，沉淀效果好。 ⑻ 特別適合于中小城市污水處理廠的建設(shè)。 CASS 法主要缺點為設(shè)備閑置率較高，因采用降堰排水，水頭損失大。由于自動化程度高，故對操作人員的素質(zhì)要求也高。 CASS 系統(tǒng)的適用范圍 與 SBR 系統(tǒng)的適用范圍 基本相同。