【正文】 二道河子、綠園、雙陽六區(qū)和農(nóng)安縣，九臺、榆樹、德惠三個縣級市。城區(qū)內(nèi)有工業(yè)企業(yè)約1600余個，大體可分為三個工業(yè)區(qū)：以經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為主的東部工業(yè)區(qū)；以生產(chǎn)客車、機車為主的鐵西工業(yè)區(qū)；以汽車制造、高新開發(fā)區(qū)為主的西南工業(yè)區(qū)。地形從西南向東北傾斜，~。伊通河徑流短，其流量受新立城水庫泄流控制，最大流量為256m3/s。西安橋外的串庫河是伊通河的另一個支流，河床很短，是鐵西區(qū)、宋家洼子區(qū)雨、污水的排放水體。長春市屬北寒帶半濕潤大陸性季風氣候，春季干燥多風，夏季濕熱多雨，秋季多晴暖天氣，降溫快，冬季漫長，干燥而寒冷。冬季多輻射逆溫天氣，逆溫天數(shù)占總天數(shù)的86%，年平均降雨量622mm，其中61%集中在8三個月，其中7月份最大。長春市常年主導風向是西南風，年平均風速4~5m/s。地下水層厚10~40m，水位埋深3~5m，水化學類型屬CIHCO3Ca和HCO3CaNa型，礦化度＜。河東為階地，自上而下分別為雜填土、粉質(zhì)粘土、淤泥粉質(zhì)粘土、砂土和泥巖。地震烈度為VII度。長春站位于市區(qū)北部、人民大街(原斯大林大街)的最北端，是東北地區(qū)第三大客運站。通過長春的高速公路有三條：沈哈高速(沈陽——長春——德惠)、長吉高速(長春——吉林)、長營高速(長春——營城子)。 建設項目所在地理位置長春市北郊污水處理廠二期工程位于現(xiàn)有北郊污水處理廠內(nèi)中部及東北部。它是將二級處理出水再進一步進行物理、化學和生物處理，以便有效去除污水中各種不同性質(zhì)的雜質(zhì)，從而滿足用戶對水質(zhì)的使用要求。 活性炭是一種多孔性物質(zhì)，而且易于自動控制，對水量、水質(zhì)、水溫變化適應性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術(shù)。常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆?；钚蕴浚℅AC）和生物活性碳（BAC）三大類。淄博市引黃供水有限公司根據(jù)水污染的程度，在水處理系統(tǒng)中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾后水的色度能降底1~2度；臭味降低到0度。GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高，且容易產(chǎn)生亞硝酸鹽等致癌物，突發(fā)性污染適應性差。BAC可以發(fā)揮生化和物化處理的協(xié)同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質(zhì)。目前，歐洲應用BAC技術(shù)的水廠已發(fā)展到70個以上，應用最廣泛的是對水進行深度處理。今后的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯(lián)用，提高處理效果。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅(qū)動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節(jié)省能源的分離技術(shù)。天津開發(fā)區(qū)污水處理廠采用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理,滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求。北京市高碑店污水處理廠采用超濾法對二級出水進行深度處理，產(chǎn)水水質(zhì)達到生活雜用水標準，回用污水用于洗車，每年可節(jié)約用水4700m3。緬甸某電廠采用反滲透膜和電除鹽聯(lián)用技術(shù)，用于鍋爐補給水。 納濾介于反滲透和超濾之間，~，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%~80%。我國的膜技術(shù)在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。 濕式催化氧化法（CWAO）是在傳統(tǒng)的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內(nèi)完成，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用。 濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。采用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產(chǎn)生及資金的浪費。 在此狀態(tài)下水的密度、介電常數(shù)、粘度、擴散系數(shù)、電導率和溶劑化學性能都不同于普通水。 美國德克薩斯州哈靈頓首次大規(guī)模應用超臨界水氧化法處理污泥。 目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。另外，國內(nèi)外的研究還證明，用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質(zhì)的廢水。該法實際應用的主要問題是處理費用高，只適用于低濃度、少量廢水的處理。 光催化法是利用光照某些具有能帶結(jié)構(gòu)的半導體光催化劑如TiOZnO、CdS、WO3等誘發(fā)強氧化自由基銳鈦礦中形成的TiO2具有穩(wěn)定性高、性能優(yōu)良和成本低等特征。 電化學氧化又稱電化學燃燒，是環(huán)境電化學的一個分支。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝，將非生物相容性的物質(zhì)經(jīng)電化學轉(zhuǎn)化后變?yōu)樯锵嗳菪晕镔|(zhì)。 臭氧具有極強的氧化性，對許多有機物或官能團發(fā)生反應，有效地改善水質(zhì)。目前，由于國內(nèi)的臭氧發(fā)生技術(shù)和工藝比較落后，所以運行費用過高，推廣有難度。在傳統(tǒng)的生物方法之后，深度處理用于去除額外的污染物、特殊金屬以及其他有害成分。該技術(shù)是一種正在發(fā)展的、重要的，并且能夠得到高質(zhì)量再生水源的污水回用技術(shù)。 輻射法是利用高能射線（γ、χ射線）和電子束等對化合物的破壞作用所開發(fā)的污水輻射凈化法。OH、H2O輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。因此該法要投入運行，還需進行大量的研究探索工作。進入空化氣泡的水分子可發(fā)生分解反應產(chǎn)生高氧化活性的超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著，氯代苯酚、氯苯、CH2ClCHClCCl4等含氯有機物最終的降解產(chǎn)物為HCl、H2O、CO、CO2等。添加OH2OFenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。目前，超聲輻射降解水體污染物的研究仍處于試驗探索階段[4,5]。 長春市北郊污水處理廠二期工程包括建設規(guī)模為13104m3/d的二級生物處理建構(gòu)筑物、建設規(guī)模為10x104m3/d的深度處理建構(gòu)筑物以及建設與深度處理配套的回用水輸配水管線三部分。全廠建、構(gòu)筑物主要有生物池配水井、改良A/A/O生物池、鼓風機房、二沉池、接觸池、加氯加藥間、提升泵房、凈水間、清水池、送水泵房、變配電站等[6,7]。氧化溝法占地較大、供氧設備動力效率較低，水處理所耗電量稍大，本工程不推薦采用；SBR法和CAST法雖然占地節(jié)省，但自動化要求程度很高，目前國內(nèi)大規(guī)模的污水廠實例并不多，也不推薦采用。這種工藝的特點是利用原污水中可生化降解物質(zhì)作碳源，在去除污水中BOD物質(zhì)的同時也去除其的氮和磷[6]。這是因為原水碳源不足導致了A/A/O工藝缺氧段反硝化進行不充分，出水中NO3N濃度較高，大量的NO3N隨回流污泥進入?yún)捬醵尾⒃谀抢镞M行反硝化，迅速消耗快速COD，抑制了厭氧段磷的有效釋放，因而在好氧段磷的吸收作用也就不能很好的完成，導致了除磷效果不佳。這種工藝的特點是，在碳源不十分充足、反硝化程度不高的情況下仍可獲得較好的除磷效果，其運行方式見圖21?；旌弦夯亓?090%進水液氯至污泥處理工段至深度處理工段加藥除磷污泥回流排入伊通河接觸池二沉池好氧池缺氧池厭氧池調(diào)節(jié)池一級處理出水 圖22 污水二級處理工藝流程框圖長春北郊污水處理廠所產(chǎn)生的污泥將全部送到垃圾填埋廠進行衛(wèi)生填埋，本污水廠的污水二級生物處理采用泥齡24天改良A/A/O工藝，污泥基本得到穩(wěn)定，而且北郊污水處理廠目前的用地也比較緊張，為節(jié)省工程投資、降低運行費用，本工程污泥處理采用直接濃縮脫水后外運填埋。污泥泵房濃縮脫水機房污泥外運二沉污泥生物池回流污泥剩余污泥圖23 污泥處理工藝流程框圖根據(jù)長春北郊污水處理廠深度處理的進水水質(zhì)指標和出水水質(zhì)目標，采用常規(guī)的深度處理工藝，即混凝沉淀過濾工藝就能滿足要求。圖24 污水深度處理流程圖、構(gòu)筑物工藝描述長春市北郊污水處理廠二期工程二級處理規(guī)模為13104m3/d，平均流量5417m3/hr，最大流量1956L/s，總變化系數(shù)K總=，二級處理工藝采用改良A/A/O工藝。結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土矩型水池。（2）主要設備①充氧設備類 型：管式曝氣器數(shù) 量：4100根規(guī) 格：L=1m，DN100氧轉(zhuǎn)移效率：30%②垂直攪拌器類 型：潛水垂直攪拌器數(shù) 量：共28臺，每池7臺參 數(shù)：N＝4kW③內(nèi)回流泵類 型：用于混合液內(nèi)回流數(shù) 量：8臺參 數(shù)：單泵流量：Q=376L/s 揚 程：H=1m 功 率：N=10kW （1）構(gòu)筑物 功 能：向生物池提供其所需空氣。結(jié)構(gòu)型式：周邊進水、周邊出水輻流式沉淀池。hr沉淀時間： h池 直 徑： D=40 m池邊水深： H= m（2）主要設備①刮吸泥機設備類型：單管式吸泥機設備數(shù)量：4臺設計參數(shù)：D=40m控制方式：連續(xù)運行，由PLC自動顯示工作狀況并遙控或現(xiàn)場手動控制開停。②溢流出水堰設備類型：鋸齒出水堰設備數(shù)量：4套設計參數(shù)：堰負荷4 L/m結(jié)構(gòu)形式：半地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（1）建筑物功 能：為污水殺菌提供消毒劑(液氯) 為污水化學除磷處理提供絮凝劑(堿性聚合鋁) 為回用水絮凝提供絮凝劑(堿性聚合鋁) 為回用水絮凝提供助凝劑(水玻璃)結(jié)構(gòu)形式：地上式框架結(jié)構(gòu)數(shù) 量：1座 平面面積：LB=887m2 參 數(shù)：污水加氯處理流量390000m3/d 污水加藥處理流量390000m3/d 回用水加氯加藥處理流量105000m3/d絮凝劑：液態(tài)聚合鋁(PAC) 稀釋倍數(shù)：4倍 消毒劑：液氯加氯點：2處前加氯點：接觸池進水管后加氯點：清水池進水管加藥點：2處前加藥點：改良A/A/O生物池出水堰后加藥點：機械混合池污水加氯量：10 mg/L日平均加氯量：3900 kg/d回用水加氯量：2 mg/L日平均加氯量：210 kg/d化學除磷去除總磷：化學除磷絮凝劑(聚鋁)投加量：37mg/L日平均加藥量：14450kg/d回用水絮凝劑(聚鋁)投加量：20mg/L日平均加藥量：2100kg/d運行方式：污水化學除磷加藥季節(jié)性投加；消毒及回用水絮凝為全年投加。后加氯采用復合環(huán)自動投加的方式，即加氯機先根據(jù)清水池進水電磁流量計的流量信號按比例自動投加加氯量，然后再根據(jù)余率分析儀的余氯檢測信號自動調(diào)整加氯機的加氯量，以達到最佳投氯量。結(jié)構(gòu)型式：半地下式鋼筋混凝土圓形泵站數(shù) 量：1座設計參數(shù)：污泥回流比：100%回流污泥量：1505 L/s剩余污泥產(chǎn)量：13203kg/d污泥含水率：%（2）主要設備①回流污泥泵類 型：可提升不堵塞離心潛水泵(包括配套提升導軌、偶合底座等 設備)數(shù) 量：4臺(3用1冷備)參 數(shù)：單泵流量：Q=502 L/s揚 程：H=4m軸 功 率：N＝27kW控制方式：根據(jù)進水流量，由PLC控制水泵開停臺數(shù)，根據(jù)集水池水位控制水泵開停，根據(jù)每臺泵的累計運行時間自動輪值，同時設手動開停控制。（1）構(gòu)筑物功 能：降低污泥含水率，減少污泥體積。數(shù) 量：1座平面尺寸：54m15m設計參數(shù)：干污泥量：13203kgSS/d濕污泥量：1650m3/d進泥含水率： %出泥含水率：80%加 藥 量：3~5g/kg污泥（2）主要設備①濃縮脫水機類 型：離心脫水機數(shù) 量：3臺(2用1備)參 數(shù)：單機能力40m3/hr 設計工作時間24hr②絮凝劑制備及投加系統(tǒng)類 型：固體聚丙烯酰胺高分子絮凝劑制備及計量投加系統(tǒng)數(shù) 量：1套參 數(shù)：藥液投加濃度2‰控制方式：根據(jù)脫水污泥量按比例控制絮凝劑投加量③污泥輸送機類 型：水平無軸螺旋輸送機數(shù) 量：1臺參 數(shù)：輸送能力6m3/hr④污泥輸送機類 型：傾斜無軸螺旋輸送機數(shù) 量：1臺參 數(shù)：輸送能力6m3/hr（1）構(gòu)筑物功 能：將污水提升，以滿足污水深度處理豎向水力流程的要求。材 質(zhì)：鑄鐵②起重設備類 型：電動單梁懸掛起重機數(shù) 量：1套參 數(shù)：T=2噸構(gòu)筑物功 能：配水井兼集水，穩(wěn)壓，配水作用。該章節(jié)主要介紹污水二級、三級處理的工藝流程以及二沉污泥的處理工藝流程，重點介紹了二級處理工藝中各構(gòu)筑物的尺寸、功能、型號及使用數(shù)量。針對污水（廢水）的原水水質(zhì)和處理后的水質(zhì)要求可進一步采用三級處理或多級處理工藝。常見的深度處理工藝流程為混合—絮凝—沉淀[8]。管式靜態(tài)混合器混合雖然結(jié)構(gòu)簡單，維護管理方便，不需要土建構(gòu)筑物，但其缺點是只能適用于水量變化不大的水廠，運行水量變化對混合效果的影響很大，水頭損失大。機械混合水頭損失較小，適應各種流量變化，混合效果好，適用于各種規(guī)模的水廠，故本設計采用機械混合[8,9,10,11]。漿式結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，但所能提供的混合功率較小。（1）單池有效容積 （31） 式中 V—單池有效容積（m3）； Q—處理水量（m3/s），設計中取Q=； T—混合時間（min），設計中取T=60s；設計中取混合池的水深取H1=，長：寬=2：1。，進水分2級進行混合，混合池相應分成2格。