摘要： 醫(yī)院 、港口、公園、商業(yè)中心、新建的郊外住宅區(qū)、高級(jí)住宅區(qū)、療養(yǎng)區(qū)、學(xué)校、農(nóng)場(chǎng)、漁場(chǎng)、狩獵場(chǎng)等均可稱為小區(qū)，我們最常遇到的主要是由居住區(qū)、療養(yǎng)院、商業(yè)中心、機(jī)關(guān)學(xué)校等一種功能或多種功能構(gòu)成的相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，必須設(shè)置獨(dú)立的污水處理設(shè)施，這就是我們所指的小區(qū)污水處理。

關(guān)鍵詞：小區(qū) 污水處理系統(tǒng) 應(yīng)用 實(shí)例

第一章 小區(qū)污水處理及技術(shù)

一、概 述

醫(yī)院、港口、公園、商業(yè)中心、新建的郊外住宅區(qū)、高級(jí)住宅區(qū)、療養(yǎng)區(qū)、學(xué)校、農(nóng)場(chǎng)、漁場(chǎng)、狩獵場(chǎng)等均可稱為小區(qū)，我們最常遇到的主要是由居住區(qū)、療養(yǎng)院、商業(yè)中心、機(jī)關(guān)學(xué)校等一種功能或多種功能構(gòu)成的相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，必須設(shè)置獨(dú)立的污水處理設(shè)施，這就是我們所指的小區(qū)污水處理。

小區(qū)污水系統(tǒng)的處理能力，各國(guó)并無(wú)統(tǒng)一的限定。前蘇聯(lián)曾建議單個(gè)構(gòu)筑物的處理能力不宜超過(guò)1400m3/d，美國(guó)則把小廠的處理能力限定在3785 m3/d的范圍內(nèi)。根據(jù)我國(guó)情況，建議把等于或小于4000 m3/d的處理廠定義為小區(qū)污水處理廠。

小區(qū)污水不同于城市污水(常包括部分 工業(yè) 廢水)，屬于生活污水范疇。其水質(zhì)水量特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。

小區(qū)污水的處理工藝依據(jù)小區(qū)污水排入水體的功能不同而異，常用處理 方法 有：化糞池、一級(jí)處理(初次沉淀池)、生物二級(jí)處理及二級(jí)處理后再經(jīng)消毒回用等。由于小區(qū)污水處理水量較小，管理水平不高，所以，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)盡可能選用無(wú)污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成二次污染。 目前 ，較為常用的處理工藝有：①污水→調(diào)節(jié)池→初次沉淀池→生物接觸氧化池→二沉池→出水，生物接觸氧化是應(yīng)用最廣泛的方法，主要優(yōu)點(diǎn)是停留時(shí)間短、易掛膜，尤其適合設(shè)備化，埋地建設(shè)倍受環(huán)保公司及用戶青睞，但由于維修管理及設(shè)備防腐等方面的 問(wèn)題 ，近年來(lái)應(yīng)用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設(shè)置人員通道以便維修，此種地下建設(shè)方式在小區(qū)水處理中具有較大市場(chǎng)，但這種方式一般處理規(guī)模較小，每天排放污水量小于幾百噸的小區(qū)較為理想。對(duì)上千噸的小區(qū)污水處理，推薦采用地面建設(shè)方式，生物處理部分可采用接觸氧化，也可采用SBR或其改進(jìn)型CASS工藝，曝氣方式建議采用低噪音的風(fēng)機(jī)或水下曝氣機(jī)。②污水→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀→過(guò)濾→出水，對(duì)處理程度要求不高，且水量較小時(shí)，可采用此工藝，具有占地面積小，異味小，管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。另外，在好氧生物處理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系統(tǒng)的總?cè)コ�。生活小區(qū)通常有較大的綠地面積，如果把污水處理后回用于澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應(yīng)在上述處理出水后加上消毒或其它補(bǔ)充措施。

二、小區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì)原則

1.　處理出水要求和處理程度

一般來(lái)說(shuō)，不同小區(qū)對(duì)出水的要求差異較大。應(yīng)根據(jù)我國(guó)《地面環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—88)和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—96)的有關(guān)規(guī)定和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質(zhì)。如果出水采用土地處理法處理，則按土地處理法的要求 計(jì)算 ;

2.　污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)必須結(jié)合小區(qū)的整體規(guī)劃和建筑特點(diǎn)，即外觀設(shè)計(jì)上要與小區(qū)建筑環(huán)境相協(xié)調(diào)，以求美觀;

3.　在污水處理工藝上力求簡(jiǎn)單實(shí)用，以方便管理;

4.　在高程布置上應(yīng)盡量采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節(jié)省用地;

5.　污水處理廠位置應(yīng)盡可能位于小區(qū)下風(fēng)向，與其它建筑物有一定的距離，以減少對(duì)環(huán)境的 影響 ;

6.　設(shè)備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運(yùn)行簡(jiǎn)易，設(shè)備性能穩(wěn)定，適合分期建設(shè);

7.　處理程度高，污泥產(chǎn)量少，并盡可能采用節(jié)能處理技術(shù);

8.　處理構(gòu)筑物對(duì)水力負(fù)荷和有機(jī)物負(fù)荷的適應(yīng)范圍較大，使系統(tǒng)有較好的經(jīng)受沖擊負(fù)荷的能力。

9.　小區(qū)內(nèi)的人口是逐漸增加的。因此，小區(qū)污水處理廠應(yīng)按可預(yù)期的 發(fā)展 規(guī)劃作為流量設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。根據(jù)我國(guó)情況，可考慮采用20年的設(shè)計(jì)周期。

三、小區(qū)污水處理技術(shù)及流程

新編《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(征求意見(jiàn)稿)中補(bǔ)充了小區(qū)污水處理的 內(nèi)容 。因此，本部分內(nèi)容以此為基礎(chǔ)，包括了化糞池的設(shè)置、含油廢水的預(yù)處理、醫(yī)院污水的消毒和放射性廢水、有毒有害廢水的預(yù)處理、高溫廢水預(yù)處理、一級(jí)處理(初次沉淀池)、生物二級(jí)處理及二級(jí)處理后再經(jīng)消毒回用等。本節(jié)第一部分先介紹新編(設(shè)計(jì)規(guī)范)4.8>小型生活污水處理的內(nèi)容, 然后重點(diǎn)介紹二級(jí)生物處理及水回用方面的內(nèi)容等。

(一) 4.8小型生活污水處理(摘自新編《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(征求意見(jiàn)稿))

4.8.1　公共食堂和飲食業(yè)的污水以及其它含油污水，應(yīng)經(jīng)除油裝置后方允許排入污水管道。

4.8.2　隔油池設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

l.污水流量應(yīng)按設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算。

2.污水在池內(nèi)的流速，應(yīng)根據(jù)含油污水性質(zhì)確定;

1)含食用油污水，不得大于0.005m/s。

2)含汽油、柴油、煤油及其它工業(yè)用油的污水，宜采用0.002～0 0lm/s。

3.停留時(shí)間可按下列規(guī)定確定：

l)含食用油污水宜為2～10min。

2)含汽油、柴油、煤油及其它工業(yè)用油的污水，宜為0.5～lmin

4.人工除油的隔油池內(nèi)存油部分的容積，不得小于該池有效容積的25%。

5.池內(nèi)污水池進(jìn)水管應(yīng)考慮有清通的可能，并應(yīng)設(shè)活動(dòng)蓋板。

6.污水夾帶其它沉淀物時(shí)，在排入隔油池前未經(jīng)沉淀處理者，應(yīng)在池內(nèi)另附加沉淀部分容積。

7.油脂及沉淀物清除周期不宜大于6d。

8.除油池出水管管底至池底的深度，不得小于0.6m。

4.8.3　溫度高于40℃的排水，應(yīng)首先考慮將所含熱量回收利用，如不可能或不合理時(shí)，在排入城鎮(zhèn)排水管道之前應(yīng)設(shè)降溫池，降溫池應(yīng)設(shè)置于室外。

4.8.4　降溫宜采用較高溫度排水與冷水在池內(nèi)混合的方法進(jìn)行。

冷卻水應(yīng)盡量利用低溫廢水。所需冷卻水量應(yīng)按熱平衡方法計(jì)算。

4.8.5　降溫池的容積應(yīng)按下列規(guī)定確定：

l.間斷排放污水時(shí)，應(yīng)按一次最大排水量與所需冷卻水量的總和計(jì)算有效容積。

2.連續(xù)排放污水時(shí)，應(yīng)保證污水與冷卻水能充分混合。

4.8.6　降溫池管道設(shè)置應(yīng)符合下列要求：

l.有壓高溫污水進(jìn)水管口直裝設(shè)消音設(shè)施，有兩次蒸發(fā)時(shí)，管口應(yīng)露出水面向上;無(wú)兩次蒸發(fā)時(shí)，管口宜插進(jìn)水內(nèi)200mm以上。

2.冷卻水與高溫水混合可采用花管噴灑，采用生活用冷水做冷卻水時(shí)，應(yīng)采取防回流污染措施。

3.降溫池虹吸排水管管口應(yīng)設(shè)在水池底部。

4.應(yīng)設(shè)通氣管，并引至不妨礙通行處。

4.8.7　建筑物生活排水在下列情況下宜設(shè)置化糞池：

l.城鎮(zhèn)、居住小區(qū)或廠區(qū)無(wú)污水處理設(shè)施，污水排入江河湖海時(shí);

2.城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)施和市政污水管道已滿負(fù)荷運(yùn)行，無(wú)法接納時(shí);

3.居住小區(qū)、醫(yī)院等設(shè)有生活污水處理設(shè)施，需要預(yù)處理時(shí)。

4.8.8 化糞池的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：

1.化糞池宜設(shè)置在接戶管的下游端，便于機(jī)動(dòng)車清掏的位置。

2.化糞池池外壁距建筑物外墻不宜小于5m，并不得影響建筑物基礎(chǔ)。

3.化糞池距離地下水取水構(gòu)筑物不得小于30m。

4.化糞池不得設(shè)置于建筑物內(nèi)。

4.8.9　化糞池有效容積應(yīng)為污水部分和污泥部分容積之和。其計(jì)算參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定;

1.每人每日污水量和污泥量，應(yīng)按表4.8. 9-1確定。

表4.8. 9-1 每人每日污水量和污泥量

分 類	生活和生產(chǎn)合流廢水	生活污水
每人每日污水量（L）	與用水量相同	20~30
每人每日污泥量（L）	0.7	0.4

2.污水在池中停留時(shí)間應(yīng)根據(jù)污水量確定，宜采用12～24h。

3.污泥清掏周期應(yīng)根據(jù)污水溫度和當(dāng)?shù)貧夂驐l件確定，宜采用3～12個(gè)月。

4.新鮮污泥含水率可按95%、發(fā)酵濃縮后的污泥含水率可按90%計(jì)算。

5.污泥發(fā)酵后體積縮減系數(shù)宜取0.8。

6.清掏污泥后遺留熟污泥量的容積應(yīng)按污泥部分容積的20%計(jì)算。

7.化糞池實(shí)際使用人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分?jǐn)?shù)可按表4.8.9-2確定。

表4.8.9-2 化糞池使用人數(shù)百分?jǐn)?shù)

建筑物名稱	百分?jǐn)?shù)(%)
醫(yī)院、療養(yǎng)院、養(yǎng)老院、幼兒園（有宿舍）	100
住宅、集體宿舍、旅館	70
辦公樓、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、工業(yè) 企業(yè) 生活間	40
公共食堂、餐飲業(yè)、影劇院、 體育 場(chǎng)（館）和其它場(chǎng)所（按座位）	10

4.8.10 化糞池的構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：

1　化糞池的長(zhǎng)度與深度、寬度的比例應(yīng)按污水中懸浮物的沉降條件和積存數(shù)量，經(jīng)水力計(jì)算確定，但深度(水面至地底)不得小于l.3m，寬度不得小于0.75m，長(zhǎng)度不得小于l.0m，圓形化糞池直徑不得小于1.0m。

2　雙格化糞池第一格的容量直為計(jì)算總?cè)萘康?5%，三格化糞池第一格的容量宜為總?cè)萘康?0%，第二格和第三格各宜為總?cè)萘康?0%。

3　化糞池格與格之間應(yīng)設(shè)通氣孔洞。

4　化糞池進(jìn)水口、出水口應(yīng)設(shè)置連接并與進(jìn)水管、出水管相接。

5　化糞池進(jìn)水管口應(yīng)設(shè)導(dǎo)流裝置，出水口處及格與格之間應(yīng)設(shè)攔截污泥浮渣的設(shè)施。

6　化糞池池壁和地底，應(yīng)防止?jié)B漏。

7　化糞池頂板上應(yīng)設(shè)有人孔和蓋板。

4.8.11　醫(yī)院污水必須進(jìn)行消毒處理。消毒處理后，水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行《醫(yī)院污水排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

4.8.12　經(jīng)消毒處理后的污水，不得排入生活飲用水的集中取水點(diǎn)上游1000m和下游100m的水體范圍內(nèi)。

經(jīng)消毒處理后的污水，如排入娛樂(lè)和體育用水水體、漁業(yè)用水水體時(shí)，還應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.8.13　醫(yī)院污水處理構(gòu)筑物，宜與病房、醫(yī)療室、住宅等有一定防護(hù)距離，并應(yīng)設(shè)置隔離措施。

4.8.14　腸道病毒等傳染病房的污水，如經(jīng)技術(shù) 經(jīng)濟(jì) 比較認(rèn)為合理時(shí)，可與普通病房污水分別進(jìn)行處理。

4.8.15　醫(yī)院污水處理流程應(yīng)根據(jù)污水性質(zhì)、排放條件等因素確定，一般排入城市下水道時(shí)，宜采用一級(jí)處理;排放到地表水體時(shí)，宜采用二級(jí)處理。

4.8.16　化糞池作為醫(yī)院污水消毒前的預(yù)處理時(shí)，化糞池的容積應(yīng)按污水在池內(nèi)停留時(shí)間不小于36h計(jì)算，污泥清掏周期不得小于一年。

4.8.17　醫(yī)院污水清毒一般宜采用氯消毒(液氯、氯片、漂白粉或漂粉精)。如運(yùn)輸或供應(yīng)有困難時(shí)，可采用現(xiàn)場(chǎng)制備次氯酸鈉、二氧化氯等消毒方式。

如有特殊要求并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較認(rèn)為合理，可采用臭氧消毒法。

4.8.18　含放射性物質(zhì)、重金屬及其它有毒、有害物質(zhì)的污水，如不符合排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，須進(jìn)行單獨(dú)處理后，方可排入醫(yī)院污水處理站或城市排水管道。

4.8.19　醫(yī)院污水處理系統(tǒng)的污泥，宜由城市環(huán)衛(wèi)部門集中處置。

當(dāng)城鎮(zhèn)無(wú)集中處置條件時(shí)，可采用高溫堆肥或石灰消化等方法處理。

4.8.20　居住小區(qū)、公共建筑物生活排水在下列情況下應(yīng)設(shè)置生活污水處理設(shè)施。

1　城鎮(zhèn)近期無(wú)污水處理廠;

2　生活污水經(jīng)化糞池處理達(dá)不到污水排放標(biāo)準(zhǔn);

3　城市環(huán)保、衛(wèi)生部門規(guī)定的大型公共建筑生活污水必須進(jìn)行處理后排入市政管道時(shí)。

4.8.21　生活污水處理設(shè)施的工藝流程應(yīng)根據(jù)污水性質(zhì)、回用或排放要求確定，一般應(yīng)采用生物處理工藝。

4.8.22　生活污水處理設(shè)施前宜設(shè)置調(diào)節(jié)地，調(diào)節(jié)池的有效容積應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，也可取4～6平均小時(shí)污水流量。當(dāng)采用序批式活性污泥法(SBR)處理工藝時(shí)，應(yīng)根據(jù)污水排放 規(guī)律 、處理周期和容積等因素確定。

4.8.23　生活污水處理設(shè)施的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：

l　處理站的位置應(yīng)在常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，且應(yīng)用綠化帶與建筑物隔開(kāi)。

2　處理站宜設(shè)置在綠地、停車坪及室外空地的地下。

3　處理站如布置在建筑地下室時(shí)，應(yīng)有專用隔間。

4　處理站與給水泵及清水池水平距離不得小于10米。

4.8.24　設(shè)置生活污水處理設(shè)施的房間或地下室應(yīng)有良好的通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)處理構(gòu)筑物為敝開(kāi)式時(shí)，每小時(shí)換氣次數(shù)不宜小于15次，當(dāng)處理設(shè)施有蓋板時(shí)，每小時(shí)換氣次數(shù)不宜小于5次。

4.8.25　生活污水處理應(yīng)設(shè)置排臭系統(tǒng)，或設(shè)置有效的臭氣處理裝置，其排放口位置應(yīng)避免對(duì)周圍人、畜、植物造成危害和影響。

4.8.26　生活污水處理構(gòu)筑物機(jī)械運(yùn)行噪聲不應(yīng)超過(guò)現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》的要求。對(duì)建筑物內(nèi)運(yùn)行噪聲較大的機(jī)械應(yīng)設(shè)獨(dú)立隔間。

4.9 中 水

4.9.1 居住小區(qū)、公共建筑設(shè)置中水工程應(yīng)綜合 社會(huì) 效益、環(huán)境效益，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

4.9.2 中水工程的水源應(yīng)優(yōu)先選用優(yōu)質(zhì)雜排水和冷卻水，嚴(yán)禁將工業(yè)污水、傳染病醫(yī)院污水和放射性污水作為中水水源。

4.9.3 中水處理工藝流程應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量和中水用途等因素，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

4.9.4 中水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行水量平衡計(jì)算。當(dāng)采用生活飲用水作為中水應(yīng)急補(bǔ)充給水時(shí)，應(yīng)采取防回流隔斷措施。

4.9.5 中水原水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)分流、溢流和超越管。

4.9.6 處理后的中水一般可用于廁所沖洗、綠化、洗車、掃除等用水，其水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。如用于水景用水，則其水質(zhì)應(yīng)符合水景水質(zhì)要求。

4.9.7 中水管道嚴(yán)禁與生活飲用水給水管道連接。中水管道應(yīng)采用耐腐蝕材料，外壁應(yīng)涂有淺深色標(biāo)志。管道系統(tǒng)、中水水箱(池)、水泵、閥門、水表、給水柱均應(yīng)有明顯的“中水”標(biāo)記，管道上不得裝設(shè)取水龍頭，宜采用壁式或地下式給水柱。

三、小區(qū)污水處理流程

根據(jù)小區(qū)廢水處理的原則，應(yīng)選擇處理效果穩(wěn)定、產(chǎn)泥少、節(jié)能的處理方法。小區(qū)系統(tǒng)中的各類建筑物一般均建有化糞池，所以，化糞池應(yīng)與污水處理方法相結(jié)合。

幾種常用的處理工藝：

(1)污水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→接觸氧化池→沉淀池→出水

(2)污水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→曝氣池→沉淀池→出水

↑←污泥回流↓

(3)污水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→SBR池或CASS→出水

加藥

↓

(4)污水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→混凝沉淀→過(guò)濾→出水(物化方法)

加藥

↓

(5)污水→格柵→調(diào)節(jié)池→提升泵→接觸氧化池→混凝過(guò)濾→出水

回用工藝流程： 生物處理出水再經(jīng)混凝過(guò)濾和消毒

在流程開(kāi)始時(shí)一般要考慮設(shè)置均化池，這是因?yàn)樾^(qū)在水質(zhì)和水量上的變化都比城市污水處理廠大。均化池一般設(shè)在格柵以后。物化和生化處理是去除污染物的核心部分。

四、組合式污水處理廠或設(shè)備

組合式處理廠以裝配好的或易于組裝的標(biāo)準(zhǔn)定型設(shè)備部件出售。在國(guó)內(nèi)埋地設(shè)備曾風(fēng)靡一時(shí)，主要優(yōu)點(diǎn)是施工快，不占地面綠地，很多設(shè)計(jì)單位和用戶非常歡迎，設(shè)計(jì)人員選設(shè)備很簡(jiǎn)單，而要設(shè)計(jì)污水處理廠工作量較大，所以，非常喜歡用設(shè)備化產(chǎn)品。環(huán)保公司制造設(shè)備利潤(rùn)豐厚，而土建工程利潤(rùn)較低，因此，企業(yè)大做廣告和公關(guān)。但是實(shí)際應(yīng)用表明，確實(shí)存在不少問(wèn)題，對(duì)設(shè)備的維修管理困難，對(duì)運(yùn)行情況考核不便，單機(jī)處理水量有限，使用壽命等均有待時(shí)間驗(yàn)證，因此，對(duì)埋地設(shè)備一直爭(zhēng)議很大，現(xiàn)在，埋地設(shè)備熱已經(jīng)降溫。建于地下的可檢修、便于操作(有人員操作空間)污水處理設(shè)計(jì)方式應(yīng)于推薦。上千噸的污水處理廠建議采用地上式。在水量不大，場(chǎng)地十分緊張時(shí)仍可考慮用埋地設(shè)備。埋地設(shè)備的確工藝流程一般均采用兩段接觸氧化和沉淀工藝，水力停留時(shí)間一般為2小時(shí)，污水進(jìn)入設(shè)備前，先進(jìn)行水量調(diào)節(jié)和提升。

五、SBR及>CASS處理工藝的原理及參數(shù)選擇

(一)序批式活性污泥法(SBR)

1、概述

SBR是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的簡(jiǎn)稱，它是從Fill&Draw (加入及排放) 反應(yīng)器發(fā)展而來(lái)的，F(xiàn)ill&Draw比連續(xù)流活性污泥產(chǎn)生的還早，主要用于間歇排放的工廠或 農(nóng)村 的污水處理，具有工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。20年代后，工業(yè)化和城市化的迅猛發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水量増加，采用Fill&Draw系統(tǒng)常需要多個(gè)反應(yīng)池交替運(yùn)行，當(dāng)時(shí)，有關(guān)自動(dòng)控制設(shè)備和技術(shù)還很落后，進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水等操作都依靠人工完成，規(guī)模擴(kuò)大后，管理十分復(fù)雜，因此，連續(xù)流反應(yīng)器(Continous Activated Sludge Reactor,簡(jiǎn)稱CAS)很快替代了Fill&Draw系統(tǒng)。

七十年代初，為了解決連續(xù)流污水處理工藝(CAS)中存在的一些問(wèn)題，由美國(guó)Robert Irvine教授等人發(fā)起，日本、澳大利亞等國(guó)都對(duì)間歇式活性污泥工藝進(jìn)行了重新 研究 和評(píng)價(jià)，R. Irvine教授等人于1979年發(fā)表了第一篇運(yùn)用間歇活性污泥反應(yīng)器處理污水的論著。隨著研究的不斷深入，該工藝的機(jī)理和優(yōu)越性被廣泛認(rèn)識(shí)。本世紀(jì)80年代各種新型不堵塞曝氣器、新型浮動(dòng)式出水堰(潷水器、撇水器)和自動(dòng)監(jiān)控硬件設(shè)備和軟件技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，使SBR充分顯示出優(yōu)勢(shì)，并迅速得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。1984年美國(guó)環(huán)保局通過(guò)了SBR技術(shù)評(píng)價(jià)，同時(shí)，由于聯(lián)邦政府的資助，SBR成為美國(guó)中小型污水處理的首選工藝。1985年日本下水道理事會(huì)公布了對(duì)間歇式活性污泥法的技術(shù)評(píng)價(jià)報(bào)告書，充分肯定了其優(yōu)點(diǎn)， SBR工藝在日本仍保持著小型污水處理廠世界上數(shù)量第一的記錄。在澳大利亞，公用事業(yè)部引入SBR工藝用于城市污水處理，SBR法已成為城市污水處理的主導(dǎo)工藝，近10年來(lái)已建成SBR污水處理廠近600座。我國(guó)自1985年建成首座處理肉類加工污水的SBR系統(tǒng)后，又陸續(xù)在城市污水及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域得以應(yīng)用。

2、工作原理

SBR的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。所謂序列包括兩層含義：一是不同SBR池的運(yùn)轉(zhuǎn)是按順序進(jìn)行，由于污水大都是連續(xù)或半連續(xù)排放，SBR為2個(gè)池或多個(gè)池交替運(yùn)行，因此，從總體上污水連續(xù)按順序依次進(jìn)入每個(gè)反應(yīng)器，它們相互協(xié)調(diào)作為一個(gè)有機(jī)的整體完成污水凈化功能。但對(duì)每一個(gè)SBR池是間歇進(jìn)水的;二是每個(gè)SBR的運(yùn)行操作分階段、按時(shí)間次序進(jìn)行。典型SBR工藝的一個(gè)完整運(yùn)行周期由五個(gè)階段組成，即進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段。從第一次進(jìn)水到第二次進(jìn)水稱為一個(gè)工作周期。典型的運(yùn)行模式見(jiàn)圖1。

進(jìn)水階段接納需處理的廢水，有調(diào)蓄和勻質(zhì)作用，此階段可曝氣或不曝氣;反應(yīng)階段是停止進(jìn)水后的反應(yīng)過(guò)程，根據(jù)需要可以在富氧和缺氧條件下進(jìn)行，也可周期性進(jìn)行，但一般以富氧為主;沉淀階段進(jìn)行泥水分離，分離后的上清液排出池外;排水完成后至再次進(jìn)水之間為閑置階段。閑置階段內(nèi)可采取措施恢復(fù)污泥活性并等待下一周期的開(kāi)始。在一個(gè)運(yùn)行周期中，各階段的運(yùn)行時(shí)間和控制參數(shù)等都可以根據(jù)污水水質(zhì)和出水要求靈活掌握。SBR工藝的五個(gè)運(yùn)行階段，可按實(shí)際情況省去某一階段(如閑置期)，也可以把反應(yīng)期與進(jìn)水期合并，還可在進(jìn)水期間同時(shí)曝氣等，控制十分靈活。

3、工藝特點(diǎn)

從目前的污水好氧生物處理的研究、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，SBR稱得上簡(jiǎn)易、快速、低耗的污水處理工藝。與連續(xù)式活性污泥法比較，SBR法具有以下特點(diǎn)：①SBR裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，操作管理方便。②投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。Ketchum等人的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：采用SBR法處理小城鎮(zhèn)污水，要比用普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%。③可抑制絲狀菌生長(zhǎng)繁殖，不易發(fā)生污泥膨脹，污泥指數(shù)SVI較低，有利于活性污泥的沉淀和濃縮。④SBR處于好氧/厭氧的交替運(yùn)行過(guò)程中，能夠在去除碳物質(zhì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。⑤SBR處理工藝系統(tǒng)布置緊湊、節(jié)省占地。⑥運(yùn)行穩(wěn)定性好，能承受較大的水質(zhì)水量沖擊。⑦各項(xiàng)運(yùn)行控制參數(shù)都能通過(guò)計(jì)算機(jī)加以控制，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。

由于SBR的諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在我國(guó)得到較廣泛的應(yīng)用，實(shí)踐表明SBR仍有不足之處。在實(shí)際工作中，廢水排放規(guī)律與SBR間歇進(jìn)水的要求存在不匹配問(wèn)題，特別污水量較大時(shí)，需多套SBR池并聯(lián)操作，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。連續(xù)進(jìn)水間斷排水的改進(jìn)型間歇式活性污泥法是對(duì)SBR技術(shù)的發(fā)展，保留了SBR的優(yōu)點(diǎn)，克服了缺點(diǎn)，在工程應(yīng)用中更加方便。

(二)周期循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法(ICEAS)

周期循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法(Intermittent Cycle Extended Aeration System,簡(jiǎn)稱ICEAS)是80年代初在澳大利亞發(fā)展起來(lái)的。1976年建成世界上第一座ICEAS污水處理廠，隨后在日本、美國(guó)、加拿大、澳大利亞等地得到廣泛應(yīng)用。1986年美國(guó)國(guó)家環(huán)保局正式承認(rèn)ICEAS工藝屬于革新代用技術(shù)(I/A)技術(shù)。

圖案2 ICEAS及CASS原理圖

ICEAS最大的特點(diǎn)是在SBR池內(nèi)增加了一個(gè)生物選擇器，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進(jìn)水)，間歇排水。設(shè)置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細(xì)菌, 其容積約占整個(gè)池子的10%。生物選擇器的工藝過(guò)程遵循活性污泥的基質(zhì)積累——再生 理論 ，使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的吸附階段(基質(zhì)積累)，隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解階段，以完成整個(gè)基質(zhì)降解的全過(guò)程和污泥再生。

據(jù)有關(guān)資料介紹，污泥膨脹的直接原因是絲狀菌的過(guò)量繁殖。由于絲狀菌比菌膠團(tuán)的比表面積大，因此，有利于攝取低濃度底物。但一般絲狀菌的比增殖速率比非絲狀菌小，在高底物濃度下菌膠團(tuán)和絲狀菌都以較大速率降解底物與增殖，但由于膠團(tuán)細(xì)菌比增殖速率較大，其增殖量也較大，從而較絲狀菌占優(yōu)勢(shì)，這樣利用基質(zhì)作為推動(dòng)力選擇性地培養(yǎng)菌膠團(tuán)細(xì)菌，使其成為曝氣池中的優(yōu)勢(shì)菌。所以，在ICEAS池進(jìn)水端增加一個(gè)設(shè)計(jì)合理的生物選擇器，可以有效地抑制絲狀菌的生長(zhǎng)和繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

ICEAS工藝對(duì)污染物質(zhì)的降解是一個(gè)時(shí)間上的推流過(guò)程，集反應(yīng)、沉淀、排水于一體，是一個(gè)好氧—缺氧—厭氧交替運(yùn)行的過(guò)程，并具有一定脫氮除磷效果。

綜上所述，ICEAS工藝流程簡(jiǎn)單，具有SBR的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水，使其在大型污水處理廠的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。該工藝強(qiáng)調(diào)延時(shí)曝氣，污泥負(fù)荷很低(0.04-0.05kgBOD5/kgMLSS.d)，因此，使ICEAS工藝投資低(無(wú)初沉池、二沉池及污泥回流設(shè)備)的優(yōu)點(diǎn)在實(shí)際工程中無(wú)法體現(xiàn)，因此影響了這種工藝的推廣應(yīng)用。

(三)周期循環(huán)曝氣活性污泥法(CASS)的提出

1.CASS工藝的提出

CASS(Cyclic Activted Sludge System)與ICEAS在工藝流程上差別不大，只是污泥負(fù)荷不同。ICEAS屬周期循環(huán)延時(shí)曝氣，污泥負(fù)荷通�？刂圃�0.04~0.05 kgBOD5/kgMLSS.d以下。 實(shí)踐證明，如果以此負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，其工程投資與其它生物處理方法相比無(wú)任何優(yōu)勢(shì)，而且還要高,先進(jìn)技術(shù)的工藝失去經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)后，應(yīng)用 自然 受到很大限制，這正是ICEAS工藝在我國(guó)推廣有一定難度的原因所在。本文所述的CASS工藝是結(jié)合我們的研究成果和工作實(shí)際 總結(jié) 出來(lái)的，即在給定的水質(zhì)條件下達(dá)到要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，是我們?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)選擇的依據(jù)，實(shí)驗(yàn)研究和應(yīng)用表明，在負(fù)荷為0.1-0.2kgBOD5/kgMLSS.d 或再高一些，CASS的去除效果并不比ICEAS差, 而且有利于形成絮凝性能好的污泥,出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)也是可以的(如COD<60mg/L, BOD5<20 mg/L)。當(dāng)要求更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)或污水回用時(shí)可適當(dāng)降低負(fù)荷。因此，負(fù)荷的提高使CASS工藝的工程投資比ICEAS節(jié)省。

2.CASS與傳統(tǒng)活性污泥法的比較

建設(shè)費(fèi)用底，省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省20%-30%。工藝流程簡(jiǎn)潔，污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池，布局緊湊，占地面積可減少35%。

●　運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用省，由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開(kāi)始曝氣時(shí)，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用可節(jié)省10—25%。

●　有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，不僅能有效去除污水中有機(jī)碳源污染物，而且具有良好的脫氮、除磷功能。

●　管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠。

●　污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定。

3.CASS與SBR的比較

CASS反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài),因此，對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果提高;

● CASS進(jìn)水過(guò)程連續(xù)，因此進(jìn)水管道上無(wú)電磁閥控制元件，單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行，而SBR或CAST進(jìn)水過(guò)程是間歇的，應(yīng)用中一般要2個(gè)或2個(gè)以上池子交替使用，控制系統(tǒng)復(fù)雜程度增加。

● CASS每個(gè)周期的排水量一般不超過(guò)池內(nèi)總水量的1/3,而SBR則為1/2-3/4，CASS抗沖擊能力較好。

● CASS比CAST系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但脫氮除磷效果不如后者。

(四)CASS與SBR曝氣方式的選擇

由于小區(qū)大都是居民居住區(qū)，對(duì)環(huán)境的要求比較高，因此，污水廠建設(shè)時(shí)應(yīng)充分考慮噪音擾民問(wèn)題和污水廠操作人員的工作環(huán)境，采用水下曝氣機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)曝氣可有效解決噪音污染。另外，由于CASS工藝獨(dú)特的運(yùn)行方式，采用水下曝氣機(jī)可省去復(fù)雜的管路及閥門，安裝、維修方便，使用靈活，可根據(jù)進(jìn)出水情況開(kāi)不同的臺(tái)數(shù)，在保證效果的條件下，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

(五)CASS與SBR撇水機(jī)的選擇

撇水機(jī)是CASS工藝的關(guān)鍵組成部分，其性能是否穩(wěn)定可靠直接影響到CASS工藝的正常運(yùn)行。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)撇水機(jī)仍在進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，按照目前所用的原理撇水機(jī)可分為三種類型，即浮球式、旋轉(zhuǎn)式和虹吸式。撇水機(jī)研制的關(guān)鍵是解決潷水過(guò)程中，堰口、導(dǎo)水軟管和升降控制裝置與水流之間形成的動(dòng)態(tài)平衡，使之可隨排水量的不同調(diào)整浮動(dòng)水堰浸沒(méi)的深度，并隨水位均勻地升降，將排水對(duì)底層污泥的干擾降低到最低限度，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定。

我院自主研制開(kāi)發(fā)的撇水機(jī)屬絲杠旋轉(zhuǎn)式，自動(dòng)撇水裝置主要組成部分是：潷水器、可擾動(dòng)的軟管、水位控制器、可伸縮推動(dòng)桿和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等。其中潷水器又叫自動(dòng)浮動(dòng)式水堰，上部為堰口和防止浮渣進(jìn)入出水的浮筒，下部出水管兼起支撐作用，部分浸沒(méi)在水中，通過(guò)可伸縮推動(dòng)桿使方形堰口達(dá)到連續(xù)均勻地排出反應(yīng)池中的上清液。實(shí)際應(yīng)用表明，所研制的撇水裝置達(dá)到了國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。具有升降平穩(wěn)、排水均勻、自動(dòng)控制、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，該項(xiàng)研究不僅滿足了工程的需要，而且具有創(chuàng)新，屬專項(xiàng)保密技術(shù)之一。

五、處理小區(qū)污水主要設(shè)計(jì)參數(shù)

SBR設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥負(fù)荷0.1~0.15kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥齡20~30天

工作周期12小時(shí), 其中, 進(jìn)水2.5小時(shí)(曝氣或不曝氣),反應(yīng)6小時(shí), 沉淀0.75~1小時(shí), 排水2小時(shí),閑置0.5~0.75小時(shí)。出水指標(biāo)：COD〈50mg/L, BOD5〈20mg/L， SS〈10mg/L

CASS設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥負(fù)荷0.1~0.2kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥齡15~30天

水力停留時(shí)間12小時(shí)，工作周期4小時(shí)，其中曝氣2.5小時(shí), 沉淀0.75小時(shí),排水0.5~0.75小時(shí)，出水指標(biāo)與SBR相近。

六 、污泥處理

污水處理量上千噸時(shí)，一般采用濃縮后脫水處理，小規(guī)模時(shí)一般濃縮后定期用大糞車運(yùn)至填埋或作農(nóng)肥。

七、小區(qū)污水處理廠址選擇和布置

小區(qū)系統(tǒng)的廠址選擇和廠區(qū)布置在基本原則上與大廠是一致的。但是考慮到小區(qū)系統(tǒng)在服務(wù)對(duì)象和流程選擇上的獨(dú)特性，在廠址選擇和布置時(shí)也應(yīng)考慮到小區(qū)系統(tǒng)的特點(diǎn)。

1.廠址規(guī)劃

(l)與服務(wù)地區(qū)的衛(wèi)生防護(hù)區(qū)應(yīng)有一定距離

(2)風(fēng)向(不影響所服務(wù)地區(qū)和周圍地區(qū))

(3) 交通 運(yùn)輸和水電供應(yīng)。

(4)便于兼顧小區(qū)其它生活保障設(shè)施的統(tǒng)一管理。

2.廠區(qū)道路和構(gòu)筑物之間的間距

由于小區(qū)系統(tǒng)選用較小的設(shè)備和構(gòu)筑物，廠區(qū)交通、維修及衛(wèi)生要求所需的空間相應(yīng)較小。廠區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)計(jì)充足的車輛通道，路寬設(shè)計(jì)可以輕型載重汽車的回轉(zhuǎn)半徑為依據(jù)。主要構(gòu)筑物之間的間距可考慮在3-5m之間。

第二章　小區(qū)污水處理工程方案設(shè)計(jì)實(shí)例

2.1　CASS工藝處理北京航天城污水

北京航天城是展示我國(guó)國(guó)防和國(guó)家綜合國(guó)力的重點(diǎn)工程，污水處理廠是該工程的配套項(xiàng)目。根據(jù)首都規(guī)劃委員會(huì)和北京市環(huán)保局有關(guān)文件的指示精神，污水處理廠建在航天城北1.4公里處，污水經(jīng)二級(jí)生化處理后排入友誼渠，最終匯入南沙河。

2.1.1　設(shè)計(jì)依據(jù)

1、《周期循環(huán)活性污泥法試驗(yàn) 研究 報(bào)告》，總裝備部工程設(shè)計(jì)研究院，1995年。

2、首都規(guī)劃委員會(huì)《北京航天城市政配套設(shè)施建設(shè)方案審查會(huì)議紀(jì)要》;

3、《北京航天城環(huán)境 影響 報(bào)告書》， 中國(guó) 航天 工業(yè) 總公司第七設(shè)計(jì)研究院，1995年8月;

4、《國(guó)家水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》;

5、給排水等方面的設(shè)計(jì)規(guī)范及規(guī)定;

6、北京航天城污水處理廠廠區(qū)地質(zhì)勘察報(bào)告。

2.1.2 水質(zhì)水量及處理要求

1、設(shè)計(jì)水量

根據(jù)《北京航天工程環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告書》提供的資料，污水處理廠根據(jù)航天城建設(shè)的計(jì)劃分為二期，近期處理能力為7200 m3/d，遠(yuǎn)期為14400 m3/d。

2、設(shè)計(jì)水質(zhì)

北京航天城的污水包括工業(yè)廢水、生活污水和門診部污水，所占比例分別為18.0%、81.5%和0.5%。主要是生活污水，污染物包括有機(jī)物、懸浮物和油類等。設(shè)計(jì)進(jìn)水、出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)(北京市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn))見(jiàn)表2-1-1。

污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)　表2-1-1

項(xiàng)目	COD（mg/L）	BOD5（mg/L）	SS（mg/L）	pH	礦物油（mg/L）
進(jìn)水	350	250	220	6.5-8.5	5.8
出水	<50	<15	<30	6.0-8.5	<3
排放標(biāo)準(zhǔn)	60	20	50	6.0-8.5	4

3、近期每天污染物消減量

CODCr=(350-60)×7200/1000=2088kg

BOD5=(250-20)×7200/1000=1656kg

2.1.3 污水處理工藝流程設(shè)計(jì)

北京航天城是跨世紀(jì)國(guó)家重點(diǎn)工程，作為配套的污水處理廠也應(yīng)能體現(xiàn)90年代的先進(jìn)水平，即工藝必須先進(jìn)可靠，投資省，運(yùn)行管理方便，環(huán)境優(yōu)美，布局合理，處理效果好�？傃b備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)保中心在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上提出了周期循環(huán)活性污泥法(cyclic Activated Sludge System，簡(jiǎn)稱CASS)處理方案。

1、CASS工藝簡(jiǎn)介

CASS工藝是近年來(lái)國(guó)際公認(rèn)的生活污水及工業(yè)廢水的先進(jìn)工藝。其主要原理是：把序批式活性污泥法(SBR)的反應(yīng)池沿長(zhǎng)度方向分為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的撇水裝置，曝氣、沉淀等在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。該 方法 在美國(guó)的明尼蘇達(dá)州草原市污水處理廠、俄亥俄州托萊多廢水處理廠、密執(zhí)安州地區(qū)廢水處理廠 應(yīng)用 均獲得了良好的處理效果。CODcr去除率90%，BOD5去除率95%，并達(dá)到良好的脫氮除磷效果。 目前 ，該方法在美國(guó)、加拿大、澳大利亞已有270家污水處理廠得到應(yīng)用，其中城鎮(zhèn)污水處理廠200家，工業(yè)廢水處理廠70家。我國(guó)上海、昆明、北京等地也相繼應(yīng)用該工藝處理生活污水及工業(yè)廢水。

為將先進(jìn)的污水處理工藝引進(jìn)、消化并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況加以改進(jìn)推廣，總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)保中心自1994年就開(kāi)始實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的研究：⑴ 常溫條件下處理生活污水研究;⑵低溫條件下處理污水研究;⑶ CASS工藝脫氮除磷研究;⑷處理抗生素廢水研究;⑸處理合成藥生產(chǎn)廢水研究;⑹處理化肥廠氨氮廢水研究;⑺處理制革廢水研究;在進(jìn)行工藝研究的同時(shí)，還研制了CASS工藝的配套控制系統(tǒng)和潷水器，為工程應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。

2、北京航天城污水處理工藝流程

工藝流程見(jiàn)圖2-1-1。

進(jìn)水→ 格柵→集水池→提升泵→沉砂池→CASS池→出水

圖 2-1-1　北京航天城污水處理工藝流程圖

3、工藝流程說(shuō)明

污水中含有大量較大顆粒的懸浮物和漂浮物，經(jīng)過(guò)格柵截留，除去上述污物，對(duì)水泵機(jī)組及后續(xù)處理構(gòu)筑物具有重要的保護(hù)作用。污水經(jīng)集水池用潛污泵打至沉砂池，在沉砂池中可除去比重較大的無(wú)機(jī)顆粒如砂等，使無(wú)機(jī)顆粒與有機(jī)污物分離，定期將砂排入曬砂池，干化后清除。污水經(jīng)沉砂池后由配水井自流進(jìn)入CASS池，經(jīng)過(guò)CASS池處理達(dá)標(biāo)后排放，其中部分作為航天城綠化和農(nóng)場(chǎng)灌溉用水。

2.1.4　主要處理單元及設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)

⑴ 格柵

選用旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)SGS-1000型2臺(tái)，柵條間隙15mm，柵條間設(shè)有一臺(tái)電動(dòng)葫蘆，以方便格柵檢修。

⑵ 集水池

集水池位于泵房下部，有一定的調(diào)節(jié)水質(zhì)水量作用，避免負(fù)荷沖擊對(duì)生化處理系統(tǒng)造成不良影響。集水池設(shè)計(jì)兼顧近期與遠(yuǎn)期需要,尺寸9.80m×7.40m×5.30m(最大水深),有效容積384.4 m3，。

集水池內(nèi)設(shè)立式潛污泵三臺(tái)，兩用一備，Q=150~240m3/h，H=15~20m，N=30kw。在污水提升干管上設(shè)有超聲波流量計(jì)，直接指示瞬時(shí)流量，還可記錄累積流量。

⑶ 平流沉砂池

考慮到污水處理廠的規(guī)模不大，設(shè)計(jì)采用管理簡(jiǎn)單的平流式沉砂池，沉砂定期從池底排入曬砂池，曬干后定期清理。

平流式沉砂池設(shè)計(jì)尺寸16.7m×4.20m×3.20m(H)

⑷ CASS池

CASS池是本工程的關(guān)鍵構(gòu)筑物，設(shè)計(jì)有效容積2880 m3，主反應(yīng)區(qū)和預(yù)反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)度分別為19.25m和3.75m，寬度方向分4格，每格可獨(dú)立運(yùn)行，池深5 m，有效水深4.5 m(污泥區(qū)高1.3 m,緩沖區(qū)高1.7m)，周期排水比1/3。污泥負(fù)荷設(shè)計(jì)為0.11kgBOD5/(kgMLSS·d)。

CASS池采用每周期4h，其中曝氣2.0h，沉淀1.0h，撇水0.5h，時(shí)延0.5h。

⑸ 水下曝氣機(jī)

北京航天城污水處理廠分二期建設(shè)，一期工程選用水下曝氣機(jī)24臺(tái)，每臺(tái)功率5.5kw，設(shè)計(jì)服務(wù)面積24m2，向CASS池中污水充氧。該曝氣機(jī)具有充氧效率高，無(wú)噪音，克服了鼓風(fēng)曝氣機(jī)噪音大、占地面積大、管道布置復(fù)雜的缺點(diǎn)，而且安裝維修方便，一臺(tái)發(fā)生故障，其它可以正常運(yùn)行。此外，還可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變化調(diào)整泵的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)，在不影響處理效率的情況下達(dá)到 經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行的目的。

⑹ 潷水器

CASS工藝的特點(diǎn)是程序工作制，它可依據(jù)進(jìn)水及出水水質(zhì)變化來(lái)調(diào)整工作程序，保證出水效果。潷水器是CASS工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，本工程采用的潷水器是總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)保中心和北京四達(dá)水處理工程公司聯(lián)合研制的，克服了過(guò)去關(guān)鍵設(shè)備依靠進(jìn)口的困難，降低了成本，為CASS工藝在我國(guó)推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。每次撇水階段開(kāi)始時(shí)，潷水器以事先設(shè)定的速度首先由原始位置降到水面，然后隨水面緩慢下降，下降過(guò)程為：下降10秒，靜止撇水30秒，再下降10秒，靜止撇水30秒…,如此循環(huán)運(yùn)行直至設(shè)計(jì)排水最低水位，上清液通過(guò)潷水器排出。潷水器排水均勻，不會(huì)擾動(dòng)已沉淀的污泥層。潷水器上升過(guò)程是由低水位連續(xù)升至最高位置，即原始位置。潷水器在運(yùn)行過(guò)程中設(shè)有線位開(kāi)關(guān)，保證潷水器在安全行程內(nèi)工作。

⑺ 污泥濃縮罐

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，去除1kgCODcr產(chǎn)生的剩余污泥約0.2 kg，污水處理廠每天排放的污泥量約417.6kg(干污泥)，含水率以99%計(jì)，其體積為42m3，污泥濃縮罐選用φ2600mm×3000mm，2臺(tái)。

⑻ 污泥脫水機(jī)

選用上海寶山化工廠生產(chǎn)的GGT-1000型轉(zhuǎn)鼓輥壓式污泥脫水機(jī)2臺(tái)，脫水能力1.5～2.0m3/h，含水率約80%，體積2m3。

⑼ 污水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)

CASS工藝之所以在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用，得益于自動(dòng)化技術(shù) 發(fā)展 及在污水處理工程中的應(yīng)用。CASS工藝的特點(diǎn)是程序工作制，可根據(jù)進(jìn)水及出水水質(zhì)變化來(lái)調(diào)整工作程序，保證出水效果。北京航天城污水廠根據(jù)工藝流程和廠區(qū)設(shè)備分布情況，采用集散式分布系統(tǒng)。整套控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)可編程控制(PLC)與微機(jī)集中控制，在中心監(jiān)控室設(shè)有一臺(tái)工控機(jī)和模擬顯示屏。現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)可獨(dú)立完成相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置(可自動(dòng)或手動(dòng)控制)，中央控制機(jī)通過(guò)總線向現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)傳輸和數(shù)據(jù)采集，發(fā)現(xiàn) 問(wèn)題 及時(shí)報(bào)警。

2.1.5 工程投資估算

1、主要設(shè)備及估價(jià)

設(shè)備部分投資估算　　表2-1-2

序號(hào)	名稱	數(shù)量	單價(jià)（萬(wàn)元）	一期價(jià)（萬(wàn)元）
1	格柵	1	8	8
2	提升泵	3	2.4	7.2
3	撇水器	4	10	40
4	污泥泵	6	1.0	6
5	水下曝氣機(jī)	24	2.0	48
6	污泥濃縮罐	2	5	10
7	反應(yīng)罐	1	4.5	9
8	脫水機(jī)	2	6.5	13
9	電控部分			30
10	管道及附件			40
11	其它			20
合計(jì)				231.2

2、土建部分

土建部分投資估算　　表2-1-3

序號(hào)	名稱	數(shù)量	單價(jià)(萬(wàn)元)	一期價(jià)(萬(wàn)元)
1	集水池及泵房			45.0
2	曝氣池	2880 m3	400	86.4
3	沉砂池	200 m3	400	8.0
4	閘門井			7.0
5	輔助用房	500 m2	1000	50.0
6	其它			20.0
合計(jì)				216.4

3、工程總投資

工程總投資估算　表2-1-4

項(xiàng) 目	一期價(jià)(萬(wàn)元)
設(shè)備部分	231.2
土建部分	216.4
調(diào)試費(fèi)	15.0
設(shè)計(jì)費(fèi)	24.5
安裝費(fèi)	30.0
綜合取費(fèi)	50.0
不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)	20.0
合計(jì)	587.1

由上表可知，工程一期投資587.1萬(wàn)元，這里指污水處理廠圍墻以內(nèi)所有必備項(xiàng)目所需的費(fèi)用。需征地費(fèi)150萬(wàn)元，北京航天城到污水處理廠1.5km的外線110萬(wàn)元費(fèi)用不包括在上述范圍內(nèi)。

2.1.6 污水廠人員編制及技術(shù)經(jīng)濟(jì) 分析

1、人員編制

行政及技術(shù)負(fù)責(zé)人2人，分析化驗(yàn)1人，操作管理4人，電工及維修1人，共計(jì)8人。

2、能耗

污水廠能耗分析　　表2-1-5

序號(hào)	名稱	功率	折工時(shí)	能耗(度)
1	污水提升泵	22	36	792
2	機(jī)械格柵	2.2	24	52.8
3	水下曝氣機(jī)	4.4	240	960
4	潷水器	1.5	24	36
5	其它合計(jì)	40	5	200
合計(jì)				2041

3、其它

污水處理廠總占地面積6708m2，其中建(構(gòu))筑物面積2910m2 道路面積1806m2，綠地面積1990m2，綠化率30%。

2.1.7　工程實(shí)施效果

該方案應(yīng)用于實(shí)際工程后，運(yùn)轉(zhuǎn)效果良好，平面布置合理，自動(dòng)控制先進(jìn)可靠，運(yùn)行管理方便，進(jìn)水CODcr目前只有100mg/L，出水20mg/L以下，1998年7月通過(guò)北京市環(huán)保局驗(yàn)收，受到北京市環(huán)保局和用戶的高度評(píng)價(jià)，已經(jīng)成為北京地區(qū)很好的示范工程，參觀者甚多。

污水廠直接運(yùn)行成本0.2元/m3。

污水廠平面布置見(jiàn)圖2-1-2(略)

2.2 生物接觸氧化法(地下式)處理小區(qū)生活污水

珠江花園規(guī)劃用地9.03公頃，可建設(shè)用地約6.91化頃，建筑面積18萬(wàn)m2左右，其中高、中、低層的公寓式住宅14萬(wàn)m2，公用配套設(shè)施3萬(wàn)m2，此外，還有托幼建筑及小學(xué)校。

依據(jù)東莞市虎門鎮(zhèn)人民政府文件及國(guó)標(biāo)GB8978-88規(guī)定，珠江花園為新建小區(qū)，應(yīng)執(zhí)行污水綜合排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)如下：

CODcr≤150mg/L，BOD5≤60mg/L，SS≤200mg/L，動(dòng)植物油≤20mg/L。

要達(dá)到上述要求，必須進(jìn)行生物處理。

2.2.1　污水量 計(jì)算

設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定污水量一般為給水量的85%

1、居民生活用水量

用水量標(biāo)準(zhǔn)以350升/人·天計(jì)，人數(shù)6000人，合計(jì)用水量2100m3/d。

2、餐廳(營(yíng)業(yè)性)用水量

用水量標(biāo)準(zhǔn)以20升/人·次、一日以3餐計(jì)，人數(shù)7000人，用水量42m3/d。

3、OK廳用水量

參考 劇院用水量標(biāo)準(zhǔn)，取20升/人·場(chǎng)，人數(shù)300人，僅晚上營(yíng)業(yè)，以4場(chǎng)/晚計(jì)，用水量24m3/d。

4、服務(wù)人員用水量

參考居民用水量350升/人·天，500人合計(jì)用水量175m3/d。

5、商業(yè)服務(wù)人員用水量

以30升/人·班標(biāo)準(zhǔn)計(jì)，750人合計(jì)用水量22.5 m3/d。

上述用水量之和為2338.5m3/d，這部分用水與排放污水有關(guān)，其它用水暫不計(jì)入。不可預(yù)見(jiàn)水量以20%計(jì)，共計(jì)用水量2806m3/d。

排放污水量為：2806×85%=2385m3/d。

2.2.2污水處理方案設(shè)計(jì)

1、工藝流程

根據(jù)我國(guó) 科技 攻關(guān)的研究成果及工程的應(yīng)用實(shí)踐，該工程采用爐渣填料生物接觸氧化法，其工藝流程見(jiàn)圖2-2-1：

圖2-2-1 珠江花園小區(qū)污水處理工藝流程圖

2、方案特點(diǎn)

⑴完全地下式(停車場(chǎng)下)，不占用地表面積;

⑵采用科研新成果，比其它方法節(jié)約投資約50%，節(jié)能50%~70%;

⑶布置緊湊，便于管理，維修工作量小;

⑷如采用鋼制設(shè)備，可大大縮短施工周期;

⑸可分期建設(shè)，使有限資金發(fā)揮最大效益。

2.2.3　建議

1. 污水若經(jīng)深度處理，可回用于沖車、澆灑綠地、道路等。

2. 應(yīng)將化糞池與污水處理場(chǎng)一起考慮，達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)化。