【正文】 理技術和人工快滲處理技術。 1. 人工快速滲濾系統(tǒng)。 ⑴ CRI 系統(tǒng)背景介紹 快速滲濾系統(tǒng)（ Rapid Infiltration System，簡稱 RI 系統(tǒng)）是污水土地處理系統(tǒng)的一種。但是，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。根據(jù)已有的工程經驗，對于河流污水，其水力負荷可達 ( m2?d)以上；對于生活污水，其水力負荷可達 1m3/( m2?d)以上，出水質量達到或優(yōu)于二級處理出水標準， CODcr一般在 40mg/L 以下，最低小于 20mg/L； BOD5一般在 10mg/L 以下。 重慶市長壽區(qū)新市污水處理工程 污水處理廠廠區(qū)工程設計 31 ⑵ CRI 系統(tǒng)工藝原理 該人工快速滲濾系統(tǒng)（ CRI）是在快速滲濾系統(tǒng)的基礎上，采用滲透性能良好的天然河砂，并摻入一定量的特殊填料，采用干濕變替的運轉方式，污水在通過滲池時產生綜合的物理、化學和生物反應使污染物得以去除。污水通過滲池 過程中產生綜合的物理、化學和生物反應使污染物得以去除，其中主要是生物化學反應。經過 CRI 系統(tǒng)處理后的出水可以回用作為綠化、沖洗路面和沖廁用水。而有機耗氧物質（ COD 和 BOD5）以及磷等，則為部分直接降解，部分借助于過濾和吸附作用。 CRI系統(tǒng)采用干濕交替的運轉方式，即在各滲池里淹水和落干相互交替。落干期滲池大部分為好氧環(huán)境，淹水期滲池為厭氧環(huán)境，所以滲池內經常是好氧和厭氧相互交替。 就氮的去除而言， 落干時產生銨化和硝化作用，淹水期產生反硝化作用，氮通過上述轉化過程而被去除。 整個反應過程由三部分組成。 ② 生物氧化作用 人工快滲系統(tǒng)采用干濕交替的運轉方式，即在各滲池時淹水和落干相互交替。落干期滲池大部分為好氧環(huán)境，淹水期滲池為厭氧環(huán)境，所以滲池內存在好氧和厭氧狀態(tài)。 ③ 化學反應 在快速滲濾池中摻入少量的特殊填料，廢水中的磷與滲濾池內的特殊填料能形成磷酸鹽沉淀而去除。 ⑷ CRI 系統(tǒng)的運轉方式 CRI 系統(tǒng)采用干濕交替法的運轉 方式，即各滲池淹水和落干相互交替。落干期滲池大部分為好氧環(huán)境，淹水期滲池為厭氧環(huán)境，所以滲池內經常是好氧和厭氧相互交替。有機污染物通過好重慶市長壽區(qū)新市污水處理工程 污水處理廠廠區(qū)工程設計 33 氧生物降解和厭氧生物降解被去除，過濾作用去除水中的 SS。污水處理工藝流程見圖41。因此，受氣候條件的影響較少，一年四季都能保證穩(wěn)定、正常的運行； 5） 采用人工介質回填，水力負荷大大提高，系統(tǒng)的占地比 RI 系統(tǒng)面積大大減??； 6） 滲濾介質的可選性、使得系統(tǒng)可以根據(jù)不同進水濃度和出水水質要求調整設計參數(shù)，機動靈活； 7) CRI 系統(tǒng)運行時不產生活性污泥，節(jié)省了 污泥的處理費用； 8） 該系統(tǒng)抗沖擊負荷強， COD 處理范圍可以從幾十到幾百，最高負荷可達 500mg/l；系統(tǒng)停止運行 34 個月后， 35 天就能恢復至原有的處理能生活污水 格柵 預沉調節(jié)池 配水池 人工快滲池 清水池 反沖洗進水 干化池 泥餅外運 快濾池 反沖洗出水水 出水 重慶市長壽區(qū)新市污水處理工程 污水處理廠廠區(qū)工程設計 34 力。 人工潛流濕地工藝開發(fā)的目的，是針對傳統(tǒng)的活性污泥工藝具有投資大、能耗高和運行費用高等缺點，而產生的新工藝。床底設隔水層，有縱向坡度。在出水端礫石層底部也可設多孔集水管，與調節(jié)床內水位的出水管聯(lián)結，以調控床內水位。一些維管組織的莖、根狀莖具有發(fā)達的呈海綿狀空腔組織，氧能通過這些空腔利用葉從大氣中將氧輸送至根部，其根部恰如一個好養(yǎng)反應區(qū)，具有生物膜法的凈化功能。 濕地系統(tǒng)去除水中污染物的作用機理見表 41。細菌和病毒等的去除 過濾 通過顆粒間相互引力作用及植物根系的阻截作用使可降解及可絮凝固體被阻截而去除 化學的 沉淀 磷及重金屬通過化學反應形成難溶解化合物與難溶解化合物一起沉淀去除 重慶市長壽區(qū)新市污水處理工程 污水處理廠廠區(qū)工程設計 35 吸附 磷及重金屬被吸附在土壤和植物表面，某些難降解有機物也能通過吸附而去除 分解 通過紫外輻射、氧化還原等反應 過程，使難降解有機物分解或變成穩(wěn)定性較差的化合物 生物的 微生物代謝 通過懸浮的、底泥的和寄生于植物上的細菌的代謝作用將凝聚性固體、可溶性固體進行分解；通過生物硝化 反硝化作用去除氮；微生物也將部分重金屬氧化并經阻截或結合而被去除 植物的 植物代謝 通過植物對有機物的吸收而去除，植物根系分泌物對大腸桿菌和病原體有滅火作用 植物吸收 相當數(shù)量的氮、磷、重金屬及難降解有機物被植物吸收而去除 自然死亡 細菌和病毒處于不適宜環(huán)境中會自然腐敗及死亡 從表中可知，濕地系統(tǒng)通過物理、化學、生物和植物的綜合 反應過程可將水中沉降固體、膠體物質、 BOD、 N、 P、重金屬、難降解有機物、細菌和病毒等去除，顯示多功能凈化能力。 這些植物根系發(fā)達，根狀莖粗壯，是微生物棲息生長的良好介質。 進水 → 粗格柵 → 調節(jié)池 → 進水泵池 → 細格柵 → 沉砂池 → 水解酸化池 → 三級人工潛流濕地池 → 清水池 →出水 干化池 → 污泥外運 圖 42 人工潛流濕地工藝流程圖 人工潛流濕地工藝優(yōu)點是： ① 能保持全年較高的水力負荷； ② 若設計合理，運行管理嚴格、認真，其處理廢水效果穩(wěn)定、有效、重慶市長壽區(qū)新市污水處理工程 污水處理廠廠區(qū)工程設計 36 可靠； ③ 冬季亦能連續(xù)運行； ④ 基建投資低，一般為生物處理的 1/3~1/4，甚至 1/5； ⑤ 能耗省，運行費用低，為生物處理的 1/5~1/6； ⑥ 運行操作簡便，不需復雜的自控系統(tǒng)進行控制； ⑦ 可定期收割作物，如蘆葦?shù)仁莾?yōu)良的造紙及器具加工原料，蘆根及香蒲等還是中藥，具有 較好的經濟價值，可增加收入，抵補運行費用； 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。 其缺點： ① 需要土地面積較大； ② 對惡劣氣候條件抵御能力弱； ③ 凈化能力受作物生長成熟程度的影響大； ④ 可能需控制蚊蠅滋生。近年來， 該技術的研究和應用日趨廣泛。而人工濕地存在占地面積大，合適的濕地植物選擇，應用城鎮(zhèn)污水治理的成熟實例不多等問題。 重慶市長壽區(qū)新市污水處理工程 污水處理廠廠區(qū)工程設計 37 污水處理廠選址 ⑴ 選址可能性分析 污水處理廠廠址選擇是進行設計的前提，應根據(jù)選擇條件和要求綜合考慮，選出適用可靠、管道系統(tǒng)優(yōu)化、工程造價低、施工管理條件好、免受洪水威脅的廠址。 ⑵ 城市規(guī)劃污水處理廠廠址 根據(jù)《 XX 市 XX 區(qū) XX 鎮(zhèn)總體規(guī)劃》（ 2021 年 11 月）以及《 XX 區(qū) XX污水處理廠的選址意見書》， XX 污水處理廠的廠址定在 XX 鎮(zhèn)的芝麻灣。認為 工程可行性研究報告選擇的污水處理廠廠址較為合理。本設計根據(jù)污水處理廠確定的進出水水質和特性，以及處理工藝方案綜合考慮，確定工藝流程單元及構筑物。格柵井按遠期 2200m3/d 規(guī)模設計，設備按近期規(guī)模安裝，預留遠期設備位置。進水泵采用無堵塞潛水泵。 1） 格柵井 重慶市長壽區(qū)新市污水處理工程 污水處理廠廠區(qū)工程設計 38 格柵井是處理廠內的第一座污水處理構筑物，其作用為去除大的雜質，保證污水提升泵正常運行。 格柵井結構尺寸： LBH= 主要設備參數(shù)： a. 回轉式格柵除污機 設計流量： Q=(遠期最大日最大時流量 ) 柵槽寬度： B= 設 備 寬： b= 柵條間隙： e=5mm 柵前水深： h= 最大過柵流速： v=功率： N= 控制方式：根據(jù)格柵前后液位差控制清污動作，同時設手動控制。 設計流量： Q=(近期平均日平均時流量 ) 水力停留時間： t=5h 有效池容： V= 結構尺寸： LBH= 提升泵池與調節(jié)池合建，泵采用無堵塞污水潛水泵。 潛污泵主要參數(shù)（單臺）： 設計流量： Q=23m3/h 設計揚程： H=16m 電機功率： N= 控制方式：根據(jù)吸水池水位變化，由液位計控制水泵的開停，根據(jù)累計運行時間水泵輪換運行，同時設手動控制。清掏方式為人工清掏。 ① 砂濾池 砂濾池能進一步去除水中的懸浮或膠態(tài)雜質，特別是能有效的去除沉淀池不能去除的微小粒子，而且對 BOD 和 COD 等也有某種程度的去除 ，使后續(xù)快滲系統(tǒng)能穩(wěn)定運行。 設計流量： Q=數(shù)量： 2 格 濾速： Q =反沖洗強度： 15L/(m2?s) 反沖洗時間： t=8min 工作周期： 12h 結構尺寸： L B H= (單格 ) 主要設備及參數(shù)： 重慶市長壽區(qū)新市污水處理工程 污水處理廠廠區(qū)工程設計 40 a. 反沖洗水泵 設計流量： Q=322 m3/h 設計揚程： H=13 m 電機功率： N= KW ② 配水 池 快濾池的出水進入配水池，以滿足快滲池快速布水的需要。人工快滲池采用磚混結構。特殊填料占填料總量的 10%。 設計流量： Q=停留時間： t=30min 有效池容： V=23m3 結構尺寸為： L B H= 主要設備： a. 電磁流量計 1 臺。 （ 5） 污泥干化池 污泥干化池用于干化預沉調節(jié)池中的泥和砂，污泥干化后直接外運至垃圾填埋場單獨填埋。 d 計，則每天產生污泥量為 。 類型： 磚混。 類型： 磚混。 數(shù)量： 1 座。廠區(qū)建筑處理在重點突出廠前 區(qū)的同時，強調全廠建筑物的協(xié)調統(tǒng)一。綜合用房內設生產管理用房、配電間、發(fā)電機房、廚房等廠區(qū)輔助功能用房。環(huán)廠區(qū)設綠化林帶形成綠籬。 建筑物一覽表 本工程附屬建筑物的面積指標是根據(jù)《三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠標準化設計綱要》中的規(guī)定并結合本工程項目的實際情況確定的。 表 42 建筑物一覽表 建筑物 建筑面積 結構形式 層數(shù) 備注 綜合樓 磚混 1 含辦公、生產用房等 結構設計 設計依據(jù) ⑴ 國家現(xiàn)行的標準與規(guī)范 ⑵ 工藝及相關專業(yè)提的資料 重慶市長壽區(qū)新市污水處理工程 污水處理廠廠區(qū)工程設計 43 (3) 批準的《可研報告》 （ 4） XX607 勘察實業(yè)總公司提供的《 XX 市 XX 區(qū) XX 污水處理廠工程巖土工程勘察報告》（初步設計） 工程水文地質條件 根據(jù) XX607 勘察實業(yè)總公司提供的《 XX 市 XX 區(qū) XX 污水 處理廠工程巖土工程勘察報告》（初步設計）， XX 污水處理廠推薦的廠址場地原始地貌屬構造剝蝕丘陵地貌，地形平坦，地面高程 ~，相對高差 。未發(fā)現(xiàn)斷層、滑坡、地下采空區(qū)、地表塌陷等不良地質作用，建筑場地整體穩(wěn)定。 設計荷載 （ 1）風荷載： 基本風壓為 。 （ 2）設計活荷載標準值： 屋面：不上人屋面 設計說明 （ 1）本工程安全等級為：二級。 （ 2）本工程設計使用年限為： 50 年。建筑場地類別為：Ⅱ類。 （ 5） 格柵井、預沉調節(jié)池、砂濾池、配水池、清水池、人工快滲池等主要構筑物，擬采用鋼筋砼結構。 （ 6） 綜合用房采用磚混結構，基礎采用墻下條形基礎?？?jié)B標號 S4～ S6，墊層 C15。 ② 磚砌體：機磚 MU10，設計地面以下 水泥砂漿，設計地面以上 混合砂漿