【正文】 結(jié)合 xx 鎮(zhèn)污水處理廠廠址的用地情況及具體廠址地形特點，本設(shè)計推薦采用人工快滲處理工藝。 2) 污水處理工藝方案技術(shù)經(jīng)濟比較 32 污水處理工藝方案技術(shù)經(jīng)濟比較見表 – 4 及 表 – 5。 污水處理工藝比選 下面分別從技術(shù)和經(jīng)濟 兩方面對人工快滲工藝、人工潛流濕地工藝兩個方案進行比較，從中選出符合本鎮(zhèn)實際的方案。 4) 人工濕地應用實例 人工濕地處理技術(shù)比較典型的應用實例包括：云南撫仙湖人工濕地、深圳平湖白泥坑人工濕地系統(tǒng)、深圳洪湖公園人工濕地、深圳市干坑人工濕地系統(tǒng)工程、 xx 市蔡家鎮(zhèn)生活污水處理工程等。 (3) 凈化能力受作物生長成熟程度的影響大。 3) 人工潛流濕地工藝缺點 (1) 需要土地面積大。 (8) 對小流量廢水及間歇排放的廢水 處理更為適宜，其耐污及水力負荷強，抗沖擊負荷性能好。 (6) 運行操作簡便，不需復雜的自控系統(tǒng)進行控制。 (4) 基建投資低，一般為生物處理的 1/3~1/4，甚至 1/5。 (2) 若設(shè)計合理，運行管理嚴格、認真，其處理廢水效果穩(wěn)定、有效、可靠。 人工潛流濕地工藝流程見圖 – 2。 根據(jù)潛流濕地要求，可以 選擇本地生長植物旱傘 草、 蘆竹 、 水生美人蕉 、香蒲、 菖蒲作為濕地植物。 濕地系統(tǒng)去除水中污染物的作用機理見表 – 2。在濕地系統(tǒng)中，氮通過作物 — 土壤的同化、吸附、氨的揮發(fā)、硝化 — 反硝化諸過程而被去除。 濕地植物根系發(fā)達，根狀莖粗壯，是微生物棲息生長的良好介質(zhì)。污水從布水溝流入，沿介質(zhì)潛流進行水 29 平 過濾，從終端出水溝流出。 1) 人工潛流濕地工藝原理 人工潛流濕地是人工筑成的床槽，由土壤、植物、礫石等組成。 7) 人工快滲系統(tǒng)應用實例 人工快滲處理技術(shù)比較典型的應用實例包括： xx 市李市鎮(zhèn)生活污水處理工程、深圳市寶安區(qū)光明街道辦白花社區(qū)生活污水處理工程、xx 市南沱鎮(zhèn)污水處理廠、深圳市龍崗區(qū)中信高爾夫球場生活污水處理工程、四川省雙流縣大林鎮(zhèn)生活污水處理工程等。單位時間內(nèi)投放于單位土地面積上的污染物質(zhì)量稱為系統(tǒng)的污染物負荷。一個周期內(nèi)淹水時間 (淹水期 )與落干時間 (落干期 )之比稱為濕干比。 由于采用間歇性淹水的工作方式，為了保證連續(xù)穩(wěn)定地處理污水，CRI 系統(tǒng)中一般含有多個快滲濾池，以便輪番淹水。 6) 人工快滲工藝運行方式 CRI 系統(tǒng)采用干濕交替的運轉(zhuǎn)方式，即在各滲濾池里淹水和落干相互相交替的工作方式，即定期投放污水，使快滲濾池淹沒 :而后停止投放，讓污水落干，使快滲濾池表面暴露于大氣，經(jīng)歷干燥和氧化作用。 5) 人工快滲工藝去除效果 CRI 系統(tǒng)對污染物的去除效果良好， COD、 BOD5 和 SS 的去除率可達 90％以上，氨氮和總磷的去除率分別可達 85％和 70％以上。 (4) 易分割、模塊化施工、規(guī)模彈性大 主要的構(gòu)筑物人工快滲濾池形狀可以靈活調(diào)整，適應各種地塊形狀；采用土地處理工藝使其水力負荷可以 在一定范圍內(nèi)靈活控制，抗水力沖擊負荷能力強，可以應變突然的水質(zhì)波動；而且長期停水后依然可以迅速恢復使用功能（ 3d～ 5d），無需重新培養(yǎng)微生物。對周邊環(huán)境影響較小，表現(xiàn)在污水自由水面與空氣接觸時間較短（ 6h/d），不用曝氣，避免了臭氣 27 擴散對周邊大氣環(huán)境的污染，而且沒有任何噪音產(chǎn)生。二級生化處理中沒有任何污泥產(chǎn)生，所以減少了建設(shè)污泥處理設(shè)施的成本，因此人工快 滲工藝建設(shè)成本較低、管理方便，最終使得噸水處理成本較低。 4) 人工快滲工藝技術(shù)優(yōu)點 通過多年研究和實踐工程的廣泛應用表明 CRI 工藝具有以下優(yōu)點： (1) 出水效果穩(wěn)定 CRI 系統(tǒng)繼承了土地處理工藝中抵抗沖擊負荷效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。 (9) 滲濾介質(zhì)具有可選性，使得系統(tǒng)可以根據(jù)不同進 水濃度和出水水質(zhì)要求調(diào)整設(shè)計參數(shù)。 (7) 系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)可以置于地上，也可以埋于地下，因此，受氣候的影響較少。 (5) 一般不需要曝氣和反沖洗，并且該系統(tǒng)不產(chǎn)生活性污泥，不會造成二次污染。 (3) 水力途徑一般是垂直流，污水自上而下通過滲濾介質(zhì)。 3) 人工快滲工藝系統(tǒng)的特征 (1) 滲濾介質(zhì)是天然砂（細砂、中砂、粗砂或者礫砂），并加入一部分富含鐵的特殊填 料，其砂徑比傳統(tǒng)的生物濾池小，主要集中在～ 2mm 之間。系統(tǒng)落干時有明顯的硝化過程，淹水期為反硝化過程，氨氮通過硝化 — 反硝化的過程得以去除。一次淹水和一次落干為一個水力周期。 反應的機理主要有以下三點： (1) 機械過濾與吸附作用：過濾與吸附是人工快滲系統(tǒng)中去除污 25 染物的中間過程，懸浮物和有機污染污物經(jīng)濾料的過濾、吸附作用，從液相轉(zhuǎn)入固相，而后有機物在微生物 的作用下被去除。 2) 人工快滲工藝原理 人工快滲處理系統(tǒng)（ Constructed Rapid Infiltration，簡稱 CRI），該工藝是在快速滲濾系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用滲透性能良好的天 然河砂，并摻入一定量的特殊填料，采用干濕交替的運轉(zhuǎn)方式，通過過濾、吸附以及微生物降解等多種作用的相互結(jié)合，使得廢水中的有機物進行分解去除，從而達到水質(zhì)凈化目的一種物理、化學、生物處理方法，適用于河流污水資源化和生活污水的處理。d)以上，出水質(zhì)量達到或優(yōu)于二級處理出水標準。根據(jù)已有的工程經(jīng)驗，對于河流污水，其水力負荷可達 (m2傳統(tǒng)的 RI 系統(tǒng)占地面積大，水力負荷低，由于場地土層的不均一性而使得水力負荷無法提高。 格 柵 調(diào) 節(jié) 池人 工 快 滲 池 清 水 池反 沖 洗 出 水出 水反 洗 沉 淀 池污 泥 干 化 場外 運 或 綠 化 用上 清 液沉 淀 池 污 泥反 沖 洗 進 水進 水砂 濾 池 配 水 池調(diào) 節(jié) 池 池 污 泥 圖 – 1 人工快滲系統(tǒng)工藝流程圖 1) CRI 系統(tǒng)背景介紹 快速滲濾系統(tǒng)（ Rapid Infiltration System，簡稱 RI 系統(tǒng)）是污水 24 土地處理系統(tǒng)的一種。 5) 不產(chǎn)生剩余污泥，避免了二次污染。 3) 可有效去除氮磷，出水水質(zhì)穩(wěn)定。與采用常規(guī)工藝的傳統(tǒng)二級污水處理廠相比，通?？晒?jié)省 40%以上的投資，運行費用可節(jié)省 50%以上。 “十五”、“十一五”期間，國家有關(guān)部門大力支持國內(nèi)相關(guān)的設(shè)計院、環(huán)保研究所、大專院校等單位積極探索、選擇適合于小規(guī)模城 23 鎮(zhèn)污水處理工程的工藝技術(shù)。通過對已建小城鎮(zhèn)污水處理廠，尤其對小規(guī)模（ Q5000m3/d）的城鎮(zhèn)污水處理廠主要問題在于建設(shè)投資高 、運行電耗高、處理成本高、管理復雜等方面。小城鎮(zhèn)污水處理工程具有不同于城市污水處理工程的特點，主要在于處理規(guī)模小、水量變化大、維護管理專業(yè)人員較缺乏。 小城鎮(zhèn)污水處理適用工藝 污水處理的主要方法有活性污泥法、生物膜法和污水的自然生物處理。一般認為該值大于 20 就能進行生物除磷，比值愈大，除磷效果愈好。 項目 比值 BOD5/COD BOD5/TN BOD5/TP 22 本工程進水水質(zhì) C/N=，滿足生物脫氮的要求。 2) 脫氮除磷分析 BOD5/TN(即 C/N)比值是判別能否有效脫氮的重要指標。一般認為：BOD5/COD＞ 可生化性較好， BOD5/COD＞ 可生化， BOD5/COD＜ 較難生化， BOD5/COD＜ 不易生化。 xx 鎮(zhèn)污水處理廠進水水質(zhì)技術(shù)性能指標見表 – 1。 表 – 2 進出水水質(zhì)及 處理程度 項目 進水濃度 (mg/L) 出水濃度 (mg/L) 去除率 (%) COD 350 ≤ 60 ≥ BOD5 150 ≤ 20 ≥ SS 230 ≤ 20 ≥ TN 35 ≤ 20 ≥ NH3N 25 ≤ 8 ≥ TP ≤ 1 ≥ 污水處理工藝選擇 處理工藝選擇原則 城鎮(zhèn)污水處理工藝的確定是根據(jù)城市水環(huán)境質(zhì)量要求、來水水質(zhì)情況、可供利用的技術(shù)發(fā)展狀態(tài)、城市經(jīng)濟狀況和城市運行管理水平要求等諸多因素確定，一般應遵循以下原則： 1) 技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，能保證出水水質(zhì)達到國家規(guī)定的排放要求； 2) 基建投資和運行費用低，以盡可能少的投入取得盡可能多的工程效益； 3) 運行管理 方便，運轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進水水質(zhì)調(diào)整運項目 COD BOD5 SS NH3N TN TP 糞大腸菌群數(shù)（個 /L） 數(shù)值 60 mg/L 20 mg/L 20 mg/L 8 mg/L 20 mg/L 1 mg/L ≤ 104 21 行方式和參數(shù)，最大限度地發(fā)揮出構(gòu)筑物的處理能力； 4) 便于實現(xiàn)污水處理過程的自動控制，提高管理水平，降低勞動強度和減少定員； 5) 為發(fā)展留有一定余地。 根據(jù)以上分析，確定 xx 鎮(zhèn) 污水處理廠設(shè)計出水水質(zhì)見 下表 。根據(jù)《 xx 地面水功能類別劃分規(guī)定》確定該段水域功能類別為地表水III 類。此外，根據(jù)《三峽庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃》 (修訂本 )的規(guī)定：新建污水處理廠必須達到一級標準的 B 標準。 表 – 2 國內(nèi)典型生活 污水水質(zhì) 單位 mg/L 進水水質(zhì)確定 為了更加準確地確定污水處理廠進水水質(zhì) ，本次設(shè)計①以理論計算生活污水水質(zhì)數(shù)據(jù)（理論計算值明顯偏高）；②參考《城市給水排水設(shè)計手冊》典型的日常生活污水水質(zhì)、各鎮(zhèn)鄰近城區(qū)污水廠水質(zhì)資料，以及國內(nèi)典型生活污水水質(zhì)資料見表 – 2；③考慮城鎮(zhèn)未來發(fā)展的要求，最后確定污水廠的進水水質(zhì)見表 – 3。目前 xx 鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)少、規(guī)模小，故 本次 xx 鎮(zhèn)污 18 水處理工程不考慮 工業(yè)廢水的接納。 3) 其他 污染源 除生活污水和工業(yè)給水污染源外，若有城鎮(zhèn)垃圾衛(wèi)生填埋場內(nèi)滲濾液的納入等因素，在確定污水處理廠進水水質(zhì)時，應對上述水量及水質(zhì)進行綜合平衡計算。 2) 工業(yè)廢水水質(zhì) 原則上工業(yè)廢水必須經(jīng)過預處理達到《污水排放城市下水道水質(zhì)標準》 (CJ 3082－ 1999)后才可納入市政管網(wǎng)，最終進入污水處理廠?？偟膩碚f，污水處理廠進水水質(zhì)主要與下列因素有關(guān)： 1) 城鎮(zhèn)性質(zhì)及經(jīng)濟水平 由于城鎮(zhèn)所在地域及經(jīng)濟發(fā)展程度不同，污水的水質(zhì)亦不相同。平均設(shè)計流量為： 79m3/h。平均設(shè)計流量為： 46m3/h。 表 – 4 生活污水量預測 項目 年份 2020 年 2020 年 16 服務(wù)人口 (人 ) 12863 17604 人均綜合污水量 (lpc) 96 128 日均污水量 (m3/d) 1235 2253 污水收集率（％） 85 85 污水量 (m3/d) 1050 1915 設(shè)計生活污水量 (m3/d) 1100 1900 3) 污水總變化系數(shù) 生活污水總變化系數(shù)按《室外排水設(shè)計規(guī)范》 (GB50014－ 2020)選用，見表 – 5。根據(jù) xx鎮(zhèn)的污水管網(wǎng)現(xiàn)狀，結(jié)合我國其他城市污水管網(wǎng)設(shè)計數(shù)據(jù)，污水收集率取 85%，則預測服務(wù)年限內(nèi)設(shè)計污水總量見表 – 4。 近期、遠期設(shè)計人均綜合污水量見表 – 3。 合計： 10995 15 人均日綜合污水量 =人均綜合日用水量179。 故預測 xx 鎮(zhèn)場鎮(zhèn)近期用水量 1544m3/d，遠期用水量 2817m3/d。 表 – 1 2020 年底 xx 鎮(zhèn)人 口統(tǒng)計 xx 鎮(zhèn)城鎮(zhèn)用水量預測見下表。 以 2020 年總?cè)丝?10995 人為基數(shù)，按 4％的人口增長率計算，確定鎮(zhèn)區(qū) 2020 年人口為 12863 人；鎮(zhèn)區(qū) 2020 年人口為 17604 人。d)。 根據(jù) xx 河流域 xx 鎮(zhèn)現(xiàn)狀用水量調(diào)查資料，依據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》 (GB500132020)中對綜合生活用水定額的規(guī)定，參照《關(guān)于進一步加強三峽庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃項目前期工作有關(guān)問題的通知》 (發(fā)改投資 [2020]194 號 )確定 2020 年及 2020 年 xx 鎮(zhèn)區(qū)單位人口綜合生活用水定額分別取 120L/(cap 污水處理廠遠期的服務(wù)范圍為 ；服 務(wù)人口約為 萬人。 13 2 工程總體方案論證 工程建設(shè)規(guī)模論證 規(guī)劃建設(shè)年限 污水處理廠規(guī)劃建設(shè)年限應與城鎮(zhèn)建設(shè)相協(xié)調(diào)，既要滿足近期污染控制的要求，又不至于一次性建設(shè)規(guī)模過大而造成資源的浪費。這就要求對城鎮(zhèn)污水進行有效處理，對流域進行綜合治理，改善生存和發(fā)展環(huán)境，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和滿足經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。這是以犧牲水環(huán)境為代價換取經(jīng)濟發(fā)展的惡性發(fā)展模式。因此，實施 xx 河流域沿岸城鎮(zhèn)污水處理工程對城鎮(zhèn)的社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。而城鎮(zhèn)的市政建設(shè)、城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)是城鎮(zhèn)發(fā)展建設(shè)與環(huán)境保護的重要組成部分，它將大大改善城鎮(zhèn)環(huán)境，提高人民的生活水平，有利于城鎮(zhèn)的招商引資。 12 xx 河流域沿岸城鎮(zhèn)的規(guī)劃發(fā)展，應與環(huán)境保護設(shè)施建設(shè)相互協(xié)調(diào)發(fā)展，如此才會為本地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造寬松、高效、優(yōu)美的環(huán)境。 促進地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展的需要 國家西部大開發(fā)政策給西部地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展帶來了前所未有的機遇， xx 市乃至 xx