【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 500種以上，但是絕大多數(shù)的濃度只有微克/升(μg/L)級(jí)，且許多消毒副產(chǎn)物未作進(jìn)一步的研究。在大量的消毒副產(chǎn)物中，目前集中研究的只有三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵乙腈、鹵代酮、鹵代醛、鹵代酚等20余種，其中對(duì)于THMs的致癌性已有共識(shí)，其它大部分具有一般毒性，部分具有致突性。THMs等鹵化有機(jī)物的產(chǎn)生主要是水體中的有機(jī)物與氯作用的結(jié)果，而城市生活污水中含有大量的有機(jī)物，經(jīng)氯消毒后，會(huì)生成鹵化有機(jī)物等消毒副產(chǎn)物，隨污水進(jìn)入地面水體，污染水源，并對(duì)魚類等水生生物產(chǎn)生毒害作用。 為了避免有害消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生，采取的主要途徑有：(1) 預(yù)處理去除三鹵甲烷前驅(qū)物(主要是富里酸和腐殖酸)；(2) 采用代用消毒劑或消毒方法，近年來對(duì)用臭氧、二氧化氯和氯胺代替氯為消毒劑進(jìn)行了大量的研究。 2. 臭氧消毒 臭氧是強(qiáng)氧化劑，臭氧化和氯化一樣，既起消毒的作用，也起氧化作用，但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯強(qiáng)，能氧化水中的有機(jī)物，并能殺死病毒、芽孢及細(xì)菌。臭氧都是在現(xiàn)場(chǎng)用空氣或純氧通過臭氧發(fā)生器制取，產(chǎn)率分別為1%3%和2%6%。 臭氧作為消毒劑的歷史幾乎和氯一樣長(zhǎng)，1906年法國(guó)尼斯的水廠首次使用臭氧對(duì)飲用水進(jìn)行消毒，美國(guó)的工程師于20世紀(jì)70年代初開始用臭氧代替氯消毒污水。根據(jù)目前的研究可以發(fā)現(xiàn)：(1) 臭氧消毒反應(yīng)迅速，殺菌效率高，同時(shí)能有效地去除水中殘留有機(jī)物、色、嗅、味等，受PH值、溫度的影響很小。(2) 臭氧能夠減少水中THMs等鹵代烷類消毒副產(chǎn)物的生成量。(3) 臭氧消毒可以降低水中總有機(jī)鹵化物的濃度。 雖然臭氧消毒本身不產(chǎn)生鹵代烷和總有機(jī)鹵，但是生成的其他消毒副產(chǎn)物如醛、酮、醇等若經(jīng)氯化，會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷。據(jù)報(bào)道，在世界各種水體中已檢測(cè)出的有機(jī)化合物共有2221種。臭氧能和多種有機(jī)物反應(yīng)，生成一系列中間產(chǎn)物，大體可分為有機(jī)副產(chǎn)物和無機(jī)副產(chǎn)物兩類。有機(jī)副產(chǎn)物以甲醛為代表，有報(bào)道說甲醛是致癌物質(zhì)。最受關(guān)注的無機(jī)副產(chǎn)物是溴酸根，國(guó)際癌研究部門(IARC)將溴酸根分類為致癌性2B，即可能致癌物。因?yàn)槌粞踉谒械娜芙舛葮O小，且易分解、穩(wěn)定性差，幾乎沒有殘余消毒能力，所以普遍將臭氧與其它消毒劑聯(lián)合使用作為控制THMs等有害消毒副產(chǎn)物的優(yōu)選方法。據(jù)1982年的報(bào)道，全世界采用臭氧化處理的水廠在1100座以上，其中用臭氧做唯一消毒劑的，除歐洲有少數(shù)外，美國(guó)和加拿大僅各有一座，其它都輔以氯或氯胺消毒，以保證水中的剩余消毒劑。另外由于臭氧穩(wěn)定性差容易分解為氧氣，故不能瓶裝貯存和運(yùn)輸，必須現(xiàn)場(chǎng)制備及時(shí)使用，設(shè)備投資大，電耗大，成本較高；運(yùn)行管理比較復(fù)雜。 3. 二氧化氯消毒 二氧化氯也是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化能力是氯的25倍，消毒能力僅次于臭氧，高于氯。1944年，美國(guó)的尼亞加拉大瀑布水廠為消除藻類繁殖所產(chǎn)生的氣味，率先采用二氧化氯消毒飲用水獲得成功。二十世紀(jì)七十年代逐漸作為常用消毒劑，歐美許多國(guó)家將二氧化氯用于各種水處理。試驗(yàn)表明，二氧化氯在控制THMs的形成和減少總有機(jī)鹵方面，與氯相比具有優(yōu)越性，二氧化氯與水中的腐殖酸和富里酸等腐殖質(zhì)都不會(huì)生成THMs，即使在飲水消毒過程中，投加少量的二氧化氯，也能有效地抑制THMs的生成。二氧化氯是廣譜型消毒劑，對(duì)水中的病原微生物包括病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒桿菌均有很高的滅活效果，有剩余消毒能力，二氧化氯對(duì)孢子和病毒的滅活作用均比氯有效，并且在高PH值與含氨的水中滅菌效果不受影響。另外，二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也較強(qiáng)。 制備二氧化氯的起始原料有氯酸鈉和亞氯酸鈉，具體選用取決于二氧化氯的使用量。在水處理領(lǐng)域，二氧化氯的使用量一般不大，一般都由亞氯酸鈉與氯反應(yīng)制備，其反應(yīng)式為： 2NaClO3 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl 因亞氯酸鈉不能貯存，必須現(xiàn)場(chǎng)制取及時(shí)使用，且亞氯酸鈉價(jià)格昂貴，成本較高。當(dāng)反應(yīng)不完全時(shí)，自由性氯同樣會(huì)與有機(jī)物反應(yīng)，有可能生成THMs。加入到水中的二氧化氯有50～70%轉(zhuǎn)變?yōu)镃lO2和ClO3，很多實(shí)驗(yàn)表明ClO2和ClO3對(duì)紅細(xì)胞有損害，可引起高鐵血紅蛋白血癥，對(duì)碘的吸收代謝有干擾，還會(huì)使血液膽固醇升高。 4. 氯胺消毒 氯胺消毒比氯消毒有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1) 減少了消毒過程中THMs的產(chǎn)量；(2) 可以維持較長(zhǎng)時(shí)間，能有效地控制水中殘余細(xì)菌繁殖；(3) 避免游離性余氯過高時(shí)產(chǎn)生的臭味。氯胺消毒一般是先加氨，充分混合后再加氯。若先加氯后加氨，則難以控制產(chǎn)生THMs的濃度。另外，如果加氯很久后才加氨，就會(huì)變成以自由性余氯為主要消毒劑，氯胺為輔助消毒劑的情況。氯胺消毒的缺點(diǎn)是：需要較長(zhǎng)的接觸時(shí)間；由于需加氨從而使操作復(fù)雜。氯胺的殺菌效果差，不宜單獨(dú)作為飲用水的消毒劑使用。但若將其與氯結(jié)合使用，既可以保證消毒效果，又可以減少三鹵甲烷的產(chǎn)生，且可以在延長(zhǎng)配水管網(wǎng)中的作用時(shí)間。 上述水處理中常用的四種消毒劑中，臭氧的殺菌能力最高，但是臭氧本身極易分解，消毒無持久性；二氧化氯既有相當(dāng)強(qiáng)的殺菌能力，又具有相當(dāng)好的持久性；氯對(duì)細(xì)菌有很強(qiáng)的滅活能力，但對(duì)病毒的滅活能力差，對(duì)芽孢無滅活能力；氯胺雖然持久性最強(qiáng)，但殺菌作用不如氯，一般不作單一的消毒劑。研究表明：在PH6～9時(shí)，四種消毒劑滅活效率的優(yōu)先次序?yàn)椋撼粞醵趸嚷嚷劝?；而穩(wěn)定性的優(yōu)先次序則為：氯胺二氧化氯氯臭氧。綜上所述，考慮消毒效果及經(jīng)濟(jì)因素，本項(xiàng)目采用二氧化氯消毒方式。消毒池的主要作用是使消毒劑與處理水混合后提供有效接觸時(shí)間，消毒效果更好。由于污泥中含有大量的水分，因此在污泥處理前需要濃縮，降低含水率，以減少處理體積及處理成本。貯泥池是用于收集初沉污泥和剩余活性污泥，利用重力的原理進(jìn)行污泥濃縮。經(jīng)過濃縮的污泥進(jìn)行調(diào)治調(diào)理后，可進(jìn)行機(jī)械脫水，脫水后的污泥進(jìn)行外運(yùn)處置。機(jī)械脫水的方法有真空吸濾法、壓濾法和離心法等。本案選用滾壓脫水，用于污泥滾壓脫水的設(shè)備是帶式壓濾機(jī)。同時(shí)，消毒設(shè)備也設(shè)置于污泥脫水間內(nèi)，消毒設(shè)備選用復(fù)合二氧化氯發(fā)生器。3 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及設(shè)備選用 格柵間格柵間按總體規(guī)劃工期建成后，設(shè)備安裝符合條件后，安裝工作隨后展開。 粗格柵設(shè)置兩道，其中一道備用，采用回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵。， m, m，為維修方便設(shè)置設(shè)置閘門2臺(tái)。設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：設(shè)計(jì)流量：1240m3/h；最大過柵流速：；格柵型號(hào): HG600柵寬：600mm（530）；最大水深：；柵隙：20mm（10）；功率：；控制方式：采用柵前、柵后液位差和運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)控制。無軸螺旋壓榨一體機(jī)：型號(hào): WLSY320；功率：細(xì)格柵設(shè)置兩道，其中一道備用，采用回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵。， m, m，為維修方便設(shè)置設(shè)置閘門2臺(tái)。設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：最大過柵流速：=；格柵型號(hào): HG700柵寬：700mm；水深（最大）：；柵隙：5mm（2）；功率：；控制方式：采用柵前、柵后液位差和運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)控制。無軸螺旋壓榨一體機(jī)：型號(hào): WLSY260；功率： 集水池集水池可建成露天式，水泵選擇潛污泵，泵后通過管道連接到下一工序。 m， 鋼砼結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：泵型號(hào)：300WQ7001130。流量：700m3/h；揚(yáng)程：；功率：30kw；數(shù)量：2臺(tái)，一用一備；控制方式：用液位計(jì)、水泵運(yùn)行時(shí)間由可編程程序控制器（PLC）進(jìn)行控制。電動(dòng)啟閉機(jī)：數(shù)量：2臺(tái)。 曝氣沉砂池曝氣沉沙池設(shè)計(jì)成矩形，采用鋼砼結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：設(shè)計(jì)流量（最大）：1240m3/h；水力停留時(shí)間：；池長(zhǎng)：池寬：有效水深：每立方米曝氣量（空氣）： 數(shù)量：2座，一用一備；主要設(shè)備參數(shù)：① 橋式吸砂機(jī)數(shù)量： 2臺(tái)；② 羅茨鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)：LZSR80；風(fēng)量： m3/min；風(fēng)壓：；功率：；數(shù)量：3臺(tái)（2用1備）；③ 不銹鋼穿孔曝氣管直徑：50mm；孔徑：4mm；④ 砂水分離器數(shù)量：1臺(tái)。 初沉池初沉池的主要作用是去除污水中的SS，可根據(jù)處理效果的要求投加適量的絮凝劑或助凝劑。設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：數(shù)量：2座；直徑：；表面負(fù)荷：h主要設(shè)備參數(shù)：① 周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)數(shù)量：2臺(tái)；型號(hào)：ZBG286；轉(zhuǎn)速： m/min；功率：；② 排泥泵型號(hào)：80QW65134；流量：65m3/h；揚(yáng)程：；數(shù)量：4臺(tái)（2用2備） 水解酸化池水解酸化工藝可以提高污水的可生化性，有利于后續(xù)生化處理功能的實(shí)現(xiàn)。池內(nèi)安裝雙環(huán)組合填料，同時(shí)池底安裝潛水?dāng)嚢铏C(jī)，使池內(nèi)污泥和污水充分混合，有利于水質(zhì)均勻和水解酸化功能的實(shí)現(xiàn)。另外該池還具有事故的貯水功能。池體建成鋼砼結(jié)構(gòu)，按水流方向分隔成2池。設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：停留時(shí)間： h；池長(zhǎng)： m；池寬： m；池深： m；設(shè)備參數(shù)：① 組合填料：型號(hào)：Φ150100；數(shù)量：3600 m3② 潛水?dāng)嚢铏C(jī)：型號(hào)：QJB4/42500/242/P；功率：4 kw；數(shù)量：8臺(tái)； 改進(jìn)型SBR反應(yīng)池SBR反應(yīng)池建設(shè)2座，入水端建設(shè)一座生物選擇器，2座SBR反應(yīng)池交替運(yùn)行，共用一座生物選擇器。SBR反應(yīng)池采用連續(xù)進(jìn)水方式，運(yùn)行操作工序是（1）進(jìn)水（同時(shí)開始曝氣）；（2）反應(yīng)（ h,）；（3） h；（4） h；（5）待機(jī)（閑置） h。工序的運(yùn)行通過PLC 控制來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)參數(shù)確定為：MLSS 3500 mg/l ， 污泥負(fù)荷： d ， m=3設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：① 生物選擇器：工藝尺寸： m；數(shù)量：1座主要設(shè)備：電動(dòng)啟閉機(jī)數(shù)量：2臺(tái)；控制方式：根據(jù)工序的要求用PLC控制或時(shí)間控制。② SBR反應(yīng)池工藝尺寸： m；數(shù)量：2座；有效水深： m；總停留時(shí)間：；③ 配套設(shè)備；回流泵：型號(hào)：；流量：42m3/h；揚(yáng)程：；數(shù)量：4臺(tái)2；微孔曝氣器：型號(hào)：φ215mm；服務(wù)面積：～；空氣量為： ～(h個(gè))；氧轉(zhuǎn)移效率： ～% （）；數(shù)量：54002個(gè)；潷水器：型號(hào)：SPS800；數(shù)量：8臺(tái)2個(gè)； 消毒池消毒池采用二氧化氯作為消毒劑，投加量為10mg/L。消毒池的設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：工藝尺寸： m；有效水深： m；有效停留時(shí)間：；配套設(shè)備：二氧化氯發(fā)生器：型號(hào)：HTFBS20000；數(shù)量：2臺(tái)（一用一備）； 貯泥池處理污泥總量：864 m3/d（%）總停留時(shí)間：4小時(shí)貯泥池尺寸為57m，有效容積為140 m3，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，按設(shè)計(jì)規(guī)模建設(shè)，貯泥池內(nèi)安裝攪拌機(jī)，以使池內(nèi)污泥均勻，污泥泵由池底抽吸污泥。配套設(shè)備：污泥提升泵型號(hào)：G601單螺桿泵流量：36m3/h揚(yáng)程：60m功率：轉(zhuǎn)速：960r/min數(shù)量：2臺(tái)；潛水?dāng)嚢铏C(jī)：功率：；數(shù)量：1臺(tái)； 風(fēng)機(jī)房本項(xiàng)目的鼓風(fēng)設(shè)備的用途有兩種，即曝氣沉砂池用和SBR反應(yīng)池用，設(shè)備均安裝在風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)。風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：工藝尺寸：；主要設(shè)備：SBR反應(yīng)池羅茨鼓風(fēng)機(jī)：型號(hào)：LZSR200；風(fēng)量： m3/min；風(fēng)壓：；功率：；數(shù)量：3臺(tái)（2用1備）；曝氣沉砂池鼓風(fēng)機(jī)見曝氣沉砂池。 污泥脫水間脫水間與消毒間加藥間等合建，建成符合安裝條件時(shí)，進(jìn)行設(shè)備的安裝工作。脫水間設(shè)計(jì)及設(shè)備參數(shù)如下：工藝尺寸：。軸流風(fēng)機(jī)：型號(hào)：G22580數(shù)量：8臺(tái)。脫水設(shè)備：污泥脫水機(jī)（濃縮一體機(jī)）：型號(hào)：JNTA3000；處理量：2530 t/d；功率：；無軸螺旋輸送機(jī)：螺旋直徑：320 mm；輸送長(zhǎng)度：8m。消毒設(shè)備：見消毒池配套設(shè)備。 補(bǔ)充說明本項(xiàng)目的配電室，控制室，化驗(yàn)室的構(gòu)筑物為處理廠的辦公樓內(nèi)，與辦公樓整體規(guī)劃建設(shè)。4 電氣控制污水處理站的動(dòng)力配電、照明配電。自動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)采用DCS集散控制系統(tǒng)，污水處理廠的控制系統(tǒng)可以是該控制系統(tǒng)的組成部分。儀器儀表根據(jù)工藝流程的需要設(shè)置，并根據(jù)控制要求通過PLC進(jìn)行直接控制。供電電源為380V、50Hz，由建設(shè)單位低壓配電所引至污水處理站配電柜，負(fù)荷等級(jí)為三級(jí)。污水處理站配電系統(tǒng)采用三相五線制，單相配電為三線制。污水處理站設(shè)配電柜，分別給各動(dòng)力設(shè)備供電。電力電纜選用VV型，控制電纜選用KVV型，經(jīng)電纜溝或穿管敷設(shè)，需直埋的電力電纜或控制電纜用VV22或VVP型。由配電柜提供~220V電源作室內(nèi)外照明電源，用BVV電線經(jīng)難燃塑料線槽沿墻明敷。電機(jī)與被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的連接部分加防護(hù)罩，以免發(fā)生傷人。電器設(shè)備完全按水電設(shè)備接地保護(hù)規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)，高壓開關(guān)柜手柄設(shè)有電氣聯(lián)鎖，以防誤操作。主要設(shè)備近/遠(yuǎn)控開關(guān)布置在機(jī)旁箱上，以保證檢修時(shí)安全切換電源。中央控制柜設(shè)置信號(hào)系統(tǒng)，當(dāng)主要設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能通過指示燈提醒操作人員。5 污水處理廠構(gòu)筑物及設(shè)備列表 構(gòu)筑物及主要設(shè)備列表序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量功率(KW)備注一格柵間1粗格柵HG600臺(tái)22無軸螺旋壓榨一體機(jī)WLSY320臺(tái)13細(xì)格柵HG700臺(tái)24無軸螺旋壓榨一體機(jī)WLSY260臺(tái)15閘門臺(tái)4二集水池1提升泵300WQ7001130臺(tái)2302自耦裝置套23自動(dòng)液位控制器套24電動(dòng)啟閉機(jī)臺(tái)2三曝氣沉砂池1橋式吸砂機(jī)臺(tái)22砂水分離器臺(tái)13