【文章內容簡介】 4）廠外接電條件：該廠址生產生活用電可由廠址附近的城鎮(zhèn)輸電線路Ｔ型接入廠區(qū)，容量能夠滿足負荷要求。因此該廠址供電條件較為便利。 （ 5）廠區(qū)供水條件：用水可由城市自來水給水管網接入廠區(qū)，接水距離在 1 公里 13 左右，水量完全能夠滿足建設和生產需要。 （ 6）工程地質條件：廠址四周地勢平坦，有一自然水塘，土質較好。 （ 7）周圍環(huán)境條件：該場址目前校友林種植區(qū)域，無其他規(guī)劃。 （ 8）與規(guī)劃銜接：基本與規(guī)劃銜接，但需將校友林移植別處后建造。 （ 9） 夏季主導風向下風向：位于夏季主導風向上風向，但位 于全年主導風向下風向。 廠址選定 綜上分析，以上兩個廠址均具備建污水處理廠的條件，廠址綜合比較見表 5。 表 5 廠址綜合分析比較 建廠條件 梅嶺廠址 校友林廠址 污水收集條件 易于收集污水 離污水排放區(qū)域稍 遠 凈化水排放條件 良好 良好 交通條件 較為便利 較為便利 廠外接電條件 好 較好 廠區(qū)供水條件 良好 好 工程地質條件 良好 需稍加填埋 周圍環(huán)境條件 良好 良好 與規(guī)劃銜接 銜接 基本銜接 夏季主導風向下風向 是 不是 經以上分析，可以發(fā)現，兩處均可以建廠，但梅嶺廠址的 地域較為優(yōu)異，工程地質等條件比后者好，且污水收集距離短，可以節(jié)省工程施工費用，因此綜合各方面因素考慮，我們選擇梅嶺廠址作為本污水處理廠建造區(qū)域。 該廠址周圍具體情況如圖所示： 14 ５ .污水處理 廠 工藝 論證 ５ .1 污水處理工藝選擇原則 城市污水處理廠工藝方案的選擇一般應滿足以下總體要求：因地制宜、技術可行、經濟合理。在保證處理效果、運行穩(wěn)定的前提下，使工程造價和運行費用最為經濟合理，同時工藝方案要運行簡單、控制調節(jié)方便，占地和能耗小，污泥量少。并且要求具有良好的安全、衛(wèi)生、景觀和其他環(huán)境條件。 ５ .2 污水處理工藝主要類型 污水處理工藝主要包括機械處理、生化處理（水線）、污泥處理 (泥線 )等工段。由機械處理和生化處理構成的系統(tǒng)屬于二級生化處理系統(tǒng)，其 BOD5 和 SS 去除率可達到90%~98%。具有生物脫氮除磷功能的二級處理系通常為深度二級處理系統(tǒng)。 機械處理工段 機械處理工段或稱一級處理工段，一般包括粗細格柵、沉砂池、初沉池等構筑物及配套設備，以去除大顆粒和懸浮物為目的，處理原理在于通過物理法實現固液分離，將污染物從污水中分離出來，機械處理是污水處理工程的必備工段，城市污水一級處理的 15 BOD5 和 SS 分別 為 25%和 50%。 污水生化處理工段 污水生化處理屬于二級處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的，生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物作用，完成有機物的分解和生物體的合成，將有機污染物轉化成無害的氣體產物（二氧化碳）、液體產物（水）以及富含有機物的固體產物（活性污泥）；多余的污泥在沉淀池中經沉淀法固液分離，從凈化后的污水中除去。 對于城市污水的處理，其工藝構成多種多樣，一般可分為活性污泥法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘和土地處理法等四大類。目前，已經研發(fā)出了各種各樣的生物處理方法。活性 污泥法主要有 AB 法、 A/O 法、 A2/O 法、氧化溝法、 SBR 法、以及 CASS 等工藝。生物膜法包括：普通生物濾池、高負荷生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、嚗氣生物濾池等工藝。生物穩(wěn)定塘包括：好氧塘、厭氧塘、兼性塘、曝氣塘等。土地處理法主要包括：人工濕地（表層流濕地、潛流濕地）、人工快速滲濾、污水地下滲濾處理等。以下 是 幾種具有脫氮除磷的典型工藝： A、 A/O 法、 A2/O 法 A/O 法、 A2/O 法處理系統(tǒng)的工藝流程與常規(guī)活性污泥法基本相同，不同之處就是在普曝池前設置厭氧區(qū)和缺氧區(qū)。本工藝成熟可靠，可以滿足一般工程的脫 氮除磷要求，但需要有龐大的內回流系統(tǒng)（包括污泥回流、混合液回流），因此在運行管理上比較復雜。 主要優(yōu)點：運行費用較傳統(tǒng)活性污泥法低，曝氣池池容小，需氣量少；具有脫氮除磷功能； BOD5 和 SS 去除率高，出水水質較好，運行穩(wěn)定可靠，有較成熟的設計、施工及運行管理經驗，產泥量較傳統(tǒng)活性污泥法少；污泥脫水性能較好；無需設初沉池；對水質和水溫度化有一定適應能力；另外，從節(jié)省能耗的角度看， A2/O 工藝的優(yōu)點是可以充分利用硝化液中的硝態(tài)氧來氧化 BOD5，回收了部分硝化反應的需氧量，反硝化反應所產生的堿度可以部分補償硝化反應 消耗的堿度，因此對含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來調節(jié) pH。 主要缺點：存在于該工藝本身，如必須設置污泥回流泵房，需要設置單獨的二次沉淀池，占地面積較大。系統(tǒng)流程長而復雜、構筑物及設備多；工藝控制較傳統(tǒng)活性污泥法復雜；系統(tǒng)運行較難控制、管理；如要達到滿意的脫氮除磷效率，其基建投資較高。 16 氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠形，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動，并因此而得名。又稱 循環(huán)曝氣池 、無終端的曝氣系統(tǒng) 。 氧化溝具有獨特 的工藝特點， 般不設初沉池，氧化溝對有機物的去除效率很高，其不同工藝組合還具有除磷脫氮功能。 Orbal 氧化溝處理效果很好，出水各項指標均遠遠低于設計值， COD、氨氮的去除率都超過 90％ ， 研究表明，組合式氧化溝處理高濃度有機廢水是完全可行的，厭氧組合有助于提高出水水質，側渠合建能實現無泵污泥自動回流；目前，氧化溝以其流程簡單、管理方便、處理效果好等優(yōu)點，在我國中小城市污水處理廠中得到廣泛應用。 C. SBR 法 SBR 法是間歇式 (序批式 )活性污泥法的簡稱，它集曝氣、沉淀池于一體，不需設二次沉淀池 ，省去了污泥回流及設備；該工藝具有工藝流程簡單，布置緊湊，占地節(jié)省，運行方式靈活，除磷脫氮效果較好等一系列優(yōu)點，缺點是對自控要求高，管理較復雜。 近年來，自控技術的迅速發(fā)展為 SBR 法再度得到深入研究和廣泛應用，提供了極為有利的先決條件。如今， SBR 法已發(fā)展為一種簡單可靠、經濟有效、頗具競爭能力的城市污水處理技術，并且以其為基礎出現了許多變型工藝，如間歇進水間歇曝氣的CAST 工藝、 CASS 工藝、連續(xù)進水間歇曝氣的 ICEAS 工藝等。 D． 天然凈化系統(tǒng) 自然生物處理法是利用在自然條件下生長、繁殖的 微生物處理廢水的技術。其主要特征是工藝簡單、建設與運行費用都較低，但凈化功能受自然條件的制約。主要的處理技術有土地處理法、人工濕地和穩(wěn)定塘等。 表 6 常用生物處理方法的比較 序號 處理方法 BOD5 去除率 N、 P 去除率 占地 投資 能耗 1 常規(guī)活性污泥法 90%～ 95% 低 大 大 高 2 SBR 法 85%～ 95% 一般 較小 小 較低 3 CASS 90%～ 95% 較高 較小 一般 較低 4 氧化溝 92%～ 98% 較高 較大 較小 低 5 AO/A2O 90%～ 95% 高 大 一般 一般 6 天然凈化系統(tǒng) 85%～ 95% 一般或 較小 較大 低 低 3．南湖校區(qū)污水處理廠工藝選擇 17 在上述幾個系列工藝中，從處理效果來看，均可滿足處理要求。但每種使用范圍和應用的邊界條件也存在一定的差異。具體到本工程項目，應充分考慮技術的先進性，對污水水質、水量的適應性、投資的合理性，運行的穩(wěn)定性等綜合影響因素。 針對本廠所具有的特點，我們選擇以 CASS 工藝和氧化溝工藝作為本污水處理廠的可選藝進行比對。 兩種工藝的各種對比如下表 7 所示： 表 7 CASS 工藝和氧化溝工藝比對 序號 評比 項目 內容、含義 CASS 法 氧化溝 1 技術適用情況 應用的廣泛性，對水量水質的適應程度。 國外應用較多，國內也已開始使用，適應中小規(guī)模，對水質水量變化適應性強。 國外應用較多，國內已推廣應用，適應于各種規(guī)模，對水質水量變化適應性強。 2 出水水質 滿足排放標準 出水水質好且 穩(wěn)定 出水水質好且 穩(wěn)定 3 外界條件適應性 氣溫、水溫、進水水質變化對出水的影響。 出水水質穩(wěn)定，對外界條件的變化適應性好。 出水水質穩(wěn)定，對外界條件的變化適應性好。 4 總投資 含污水廠、污水管網。 較低 對小型污水處 理廠稍高 5 年運行費用 僅指電費 較低 一般 6 分步施工 分步實施難易程度 可分組實施 可分組實施 7 施工 施工難易程度 較難 較難 8 對周圍環(huán)境影響 噪音及臭味 噪音較大，臭味 一般 噪音小，臭味一 般 9 污泥的影響 污泥產量大小 較少 少 10 占地 生產區(qū)占地大小 較小 較大 11 運轉操作 操作單元多少和方便程度。 較復雜 簡單 12 維修管理 維修工作量和難易程度。 微孔曝氣器位于水面以下，維修量大，復雜 表曝氣機位于水面以上，維修量小，簡便 由以上特點分析得， CASS 法操作較氧化溝復雜，但其對于小型污水處理廠的運行費用及基建費用較省。對于本污水廠來說，其特點是用地面積小，水量增長緩慢，水質變化較大，按照污水量預測結論，需要采用緊湊型、運行調度靈活、可耐較大沖擊負荷的污水處理工藝。 因此，我們選擇 CASS 法作為本廠的污水處理工藝。 CASS 工藝主要優(yōu)點如下表 8所示： 18 表 8 CASS 工藝主要優(yōu)點 ⑴ 生化池中由于曝氣和靜止沉淀間歇運行，使基質 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)，氧化合成大為減弱，但生物體內源呼吸在進行，保證了出水水質。 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，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 進水量、水質的波動可用改變曝氣時間的簡單方法予以緩沖，適應性強 ⑹ 自動化程度高，保證出水水質。 ⑺ 半靜止狀態(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。 但 CASS 法也有很多缺點，主要表現為設備閑置率較高，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要求也高。但隨著自動化程度的不斷提高， CASS 法的操作也大為簡化。因此，此工藝較適合本污水處理廠。 實驗室廢水的處理方案 隨著理工大南湖新校區(qū)在校生人數的增加及各學科技創(chuàng)新要求的提升 ,南湖化學實驗室的科研教學活動愈加頻繁 ,其中有些實驗需要用危險化學試劑、劇毒物質等 ,實驗廢水多數都未經達標處理便直接排放 ,造成水質嚴重污染。 實驗室污水處理的重要性 根據由教育部、國家環(huán)境保護總局聯(lián)合下發(fā)的《關于加強高等學校實驗室排污管理的通知》 ,高校實驗室已被納入環(huán)境監(jiān)管范圍內。 19 經調查，南湖化學樓實驗室暫時沒有完善的污染治理設施 ,只是采取了簡單的直排或稀釋方式，實驗室每天都有未經處理的實驗廢水直接排入城市下水道管網中。高校實驗室排放 的污水其中含有不同量的有毒有害物質，有些甚至是劇毒物和致癌物 .如果不經處理就直接排人下水道，將會污染環(huán)境，損害人體健康，造成公害。因此，盡管化學實驗過程產生的廢液直接排入學校的污水管網可以被稀釋，總的污水排放并不超標，同時具有產量少、成份復雜、間歇性強的特點，但是大量未經處理的腐蝕性試劑 ,在沿下水管道排放過程中；不僅對管道有很強的腐蝕性 ,而且流進水源 ,也將改變水質的成分 ,造成水質的污染，仍能對環(huán)境和人體造成傷害，已成了一種不容忽視的污染源，必須經過適當的處理后才能達標排放。 南湖新校區(qū)實驗室廢水 的來源成分及其主要特點 南湖新校區(qū)實驗室廢水概況 我們對實驗室排污現狀進行了初步的調查與預算。 目前，南湖新校區(qū)只有一座化學樓，屬于理學院，但提供理學院應用化學系，材料學院各系以及我院的礦資礦加，環(huán)工環(huán)科等專業(yè)本科生的實驗學習，涉及到無機化學，有機化學，分析化學，物理化學等實驗課程。 實驗室廢水的排放周期不定 ,排放水量也無規(guī)律性 ,且所含污染物成分較為復雜 ,除含有洗滌劑及常用溶劑等有機物外 ,還有較多的酸堿、有毒有害的有機物 (苯、酚等 )以及重金屬。實驗室廢水按污染程度可分為高濃度和低濃度實驗室廢 水。高濃度實驗室廢水主要成分為液態(tài)的失效試劑 (廢洗液、廢有機溶劑、廢試劑等 ),液態(tài)的實驗廢棄產物或中間產物 (如各種有機溶劑、離心液 ,液體副產品等 )。低濃度實驗室廢水指實驗室過程中排放的濃度與毒性較低的實驗用水 ,以及各種洗滌液 (產物或中間產物