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小區汙水處理系統
摘要：述 醫院、港口、公園、商業中心、新建的郊外住宅區、高級住宅區、療養區、學校、農場、漁場、狩獵場等均可稱為小區，我們最常遇到的主要是由居住區、療養院、商業中心、機關學校等壹種功能或多種功能構成的相對獨立的區域，其排水系統通常不在城市市政管網覆蓋範圍之內。根據當地的環保標準，必須設置獨立的汙水處理設施，這就是我們所指的小區汙水處理。
關鍵詞：汙水處理
壹、概 述
醫院、港口、公園、商業中心、新建的郊外住宅區、高級住宅區、療養區、學校、農場、漁場、狩獵場等均可稱為小區，我們最常遇到的主要是由居住區、療養院、商業中心、機關學校等壹種功能或多種功能構成的相對獨立的區域，其排水系統通常不在城市市政管網覆蓋範圍之內。根據當地的環保標準，必須設置獨立的汙水處理設施，這就是我們所指的小區汙水處理。
小區汙水系統的處理能力，各國並無統壹的限定。前蘇聯曾建議單個構築物的處理能力不宜超過1400m3/d，美國則把小廠的處理能力限定在3785 m3/d的範圍內。根據我國情況，建議把等於或小於4000 m3/d的處理廠定義為小區汙水處理廠。
小區汙水不同於城市汙水（常包括部分工業廢水），屬於生活汙水範疇。其水質水量特征可概括為：水質水量變化較大，汙染物濃度偏低，即比城市汙水低，汙水可生化性良好，處理難度小。
小區汙水的處理工藝依據小區汙水排入水體的功能不同而異，常用處理方法有：化糞池、壹級處理（初次沈澱池）、生物二級處理及二級處理後再經消毒回用等。由於小區汙水處理水量較小，管理水平不高，所以，在工藝設計時盡可能選用無汙泥或少汙泥的處理工藝，以防止因汙泥處理不善造成二次汙染。目前，較為常用的處理工藝有：①汙水→調節池→初次沈澱池→生物接觸氧化池→二沈池→出水，生物接觸氧化是應用最廣泛的方法，主要優點是停留時間短、易掛膜，尤其適合設備化，埋地建設倍受環保公司及用戶青睞，但由於維修管理及設備防腐等方面的問題，近年來應用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設置人員通道以便維修，此種地下建設方式在小區水處理中具有較大市場，但這種方式壹般處理規模較小，每天排放汙水量小於幾百噸的小區較為理想。對上千噸的小區汙水處理，推薦采用地面建設方式，生物處理部分可采用接觸氧化，也可采用SBR或其改進型CASS工藝，曝氣方式建議采用低噪音的風機或水下曝氣機。②汙水→調節池→混凝沈澱→過濾→出水，對處理程度要求不高，且水量較小時，可采用此工藝，具有占地面積小，異味小，管理簡單等優點。另外，在好氧生物處理之前加上酸化水解，有利於降低能耗，提高系統的總去除率。生活小區通常有較大的綠地面積，如果把汙水處理後回用於澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應在上述處理出水後加上消毒或其它補充措施。
二、小區汙水處理廠設計原則
1. 處理出水要求和處理程度
壹般來說，不同小區對出水的要求差異較大。應根據我國《地面環境質量標準》（GB3838—88）和《汙水綜合排放標準》（GB8978—96）的有關規定和當地環保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質。如果出水采用土地處理法處理，則按土地處理法的要求計算；
2. 汙水處理設施的設計和建設必須結合小區的整體規劃和建築特點，即外觀設計上要與小區建築環境相協調，以求美觀；
3. 在汙水處理工藝上力求簡單實用，以方便管理；
4. 在高程布置上應盡量采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節省用地；
5. 汙水處理廠位置應盡可能位於小區下風向，與其它建築物有壹定的距離，以減少對環境的影響；
6. 設備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運行簡易，設備性能穩定，
適合分期建設；
7．處理程度高，汙泥產量少，並盡可能采用節能處理技術；
8．處理構築物對水力負荷和有機物負荷的適應範圍較大，使系統有較好的經受沖擊負荷的能力。
9．小區內的人口是逐漸增加的。因此，小區汙水處理廠應按可預期的發展規劃作為流量設計的基礎。根據我國情況，可考慮采用20年的設計周期。
三、小區汙水處理流程
根據小區廢水處理的原則，應選擇處理效果穩定、產泥少、節能的處理方法。小區系統中的各類建築物壹般均建有化糞池，所以，化糞池應與汙水處理方法相結合。
幾種常用的處理工藝：
（1）汙水→格柵→調節池→提升泵→接觸氧化池→沈澱池→出水
（2）汙水→格柵→調節池→提升泵→曝氣池→沈澱池→出水
汙泥回流
（3）汙水→格柵→調節池→提升泵→SBR池或CASS→出水
加藥
↓
（4）汙水→格柵→調節池→提升泵→混凝沈澱→過濾→出水(物化方法)
回用工藝流程： 生物處理出水再經混凝過濾和消毒
在流程開始時壹般要考慮設置均化池，這是因為小區在水質和水量上的變化都比城市汙水處理廠大。均化池壹般設在格柵以後。物化和生化處理是去除汙染物的核心部分。
四、組合式汙水處理廠或設備
組合式處理廠以裝配好的或易於組裝的標準定型設備部件出售。在國內埋地設備曾風靡壹時，主要優點是施工快，不占地面綠地，很多設計單位和用戶非常歡迎，設計人員選設備很簡單，而要設計汙水處理廠工作量較大，所以，非常喜歡用設備化產品。環保公司制造設備利潤豐厚，而土建工程利潤較低，因此，企業大做廣告和公關。但是實際應用表明，確實存在不少問題，對設備的維修管理困難，對運行情況考核不便，單機處理水量有限，使用壽命等均有待時間驗證，因此，對埋地設備壹直爭議很大，現在，埋地設備熱已經降溫。建於地下的可檢修、便於操作（有人員操作空間）汙水處理設計方式應於推薦。上千噸的汙水處理廠建議采用地上式。在水量不大，場地十分緊張時仍可考慮用埋地設備。埋地設備的確工藝流程壹般均采用兩段接觸氧化和沈澱工藝，水力停留時間壹般為2小時，汙水進入設備前，先進行水量調節和提升。
五、SBR及CASS處理工藝的原理及參數選擇
(壹)序批式活性汙泥法(SBR)
SBR的核心是SBR反應池，該池集均化、初沈、生物降解、二沈等功能於壹體。典型SBR工藝的壹個完整運行周期由五個階段組成，即進水階段、反應階段、沈澱階段、排水階段和閑置階段。從第壹次進水到第二次進水稱為壹個工作周期。
從目前的汙水好氧生物處理的研究、應用及發展趨勢來看，SBR稱得上簡易、快速、低耗的汙水處理工藝。與連續式活性汙泥法比較，SBR法具有以下特點：①SBR裝置結構簡單，運轉靈活，操作管理方便。②投資省，運行費用低。Ketchum等人的統計結果表明：采用SBR法處理小城鎮汙水，要比用普通活性汙泥法節省基建投資30%。③可抑制絲狀菌生長繁殖，不易發生汙泥膨脹，汙泥指數SVI較低，有利於活性汙泥的沈澱和濃縮。④SBR處於好氧/厭氧的交替運行過程中，能夠在去除碳物質的同時實現脫氮除磷。⑤SBR處理工藝系統布置緊湊、節省占地。⑥運行穩定性好，能承受較大的水質水量沖擊。⑦各項運行控制參數都能通過計算機加以控制，易於實現系統優化運行。
(三)周期循環曝氣活性汙泥法(CASS工藝)
CASS（Cyclic Activated Sludge System ）工藝是近年來國際公認的處理生活汙水及工業廢水的先進工藝。該工藝是在序批式活性汙泥法（SBR）的基礎上，反應池沿長度方向設計為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，後部為主反應區，在主反應區後部安裝了可升降的自動撇水裝置，曝氣、沈澱、排水等過程在同壹池子內周期循環運行，省去了常規活性汙泥法的二沈池和汙泥回流系統。
（四）CASS與SBR曝氣方式的選擇
由於小區大都是居民居住區，對環境的要求比較高，因此，汙水廠建設時應充分考慮噪音擾民問題和汙水廠操作人員的工作環境，采用水下曝氣機代替傳統的鼓風機曝氣可有效解決噪音汙染。另外，由於CASS工藝獨特的運行方式，采用水下曝氣機可省去復雜的管路及閥門，安裝、維修方便，使用靈活，可根據進出水情況開不同的臺數，在保證效果的條件下，達到經濟運行的目的。
（五）CASS與SBR撇水機的選擇
撇水機是CASS工藝的關鍵組成部分，其性能是否穩定可靠直接影響到CASS工藝的正常運行。目前，國內外對撇水機仍在進行研究和開發，按照目前所用的原理撇水機可分為三種類型，即浮球式、旋轉式和虹吸式。撇水機研制的關鍵是解決潷水過程中，堰口、導水軟管和升降控制裝置與水流之間形成的動態平衡，使之可隨排水量的不同調整浮動水堰浸沒的深度，並隨水位均勻地升降，將排水對底層汙泥的幹擾降低到最低限度，保證出水水質穩定。
我院自主研制開發的撇水機屬絲杠旋轉式，自動撇水裝置主要組成部分是：潷水器、可擾動的軟管、水位控制器、可伸縮推動桿和驅動電機等。其中潷水器又叫自動浮動式水堰，上部為堰口和防止浮渣進入出水的浮筒，下部出水管兼起支撐作用，部分浸沒在水中，通過可伸縮推動桿使方形堰口達到連續均勻地排出反應池中的上清液。實際應用表明，所研制的撇水裝置達到了國內外同類產品的先進水平。具有升降平穩、排水均勻、自動控制、價格低廉等優點，該項研究不僅滿足了工程的需要，而且具有創新，屬專項保密技術之壹。
五、處理小區汙水主要設計參數
SBR設計參數：汙泥負荷0.1~0.15kgBOD5/kgMLSS.d, 汙泥齡20~30天
工作周期12小時, 其中, 進水2.5小時(曝氣或不曝氣),反應6小時, 沈澱0.75~1小時, 排水2小時,閑置0.5~0.75小時。出水指標：COD〈50mg/L, BOD5〈20mg/L， SS〈10mg/L
CASS設計參數：汙泥負荷0.1~0.2kgBOD5/kgMLSS.d, 汙泥齡15~30天
水力停留時間12小時，工作周期4小時，其中曝氣2.5小時, 沈澱0.75小時,排水0.5~0.75小時，出水指標與SBR相近。
六 、汙泥處理
汙水處理量上千噸時，壹般采用濃縮後脫水處理，小規模時壹般濃縮後定期用大糞車運至填埋或作農肥。
七、小區汙水處理廠址選擇和布置
小區系統的廠址選擇和廠區布置在基本原則上與大廠是壹致的。但是考慮到小區系統在服務對象和流程選擇上的獨特性，在廠址選擇和布置時也應考慮到小區系統的特點。
1．廠址規劃
（l）與服務地區的衛生防護區應有壹定距離
（2）風向（不影響所服務地區和周圍地區）
（3）交通運輸和水電供應。
（4）便於兼顧小區其它生活保障設施的統壹管理。
2．廠區道路和構築物之間的間距
由於小區系統選用較小的設備和構築物，廠區交通、維修及衛生要求所需的空間相應較小。廠區內應設計充足的車輛通道，路寬設計可以輕型載重汽車的回轉半徑為依據。主要構築物之間的間距可考慮在3－5m之間。
參考資料
/product.free.9922287.1/
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簡述汙水處理工藝的優選與比較
論文關鍵詞：城市汙水處理 運行管理 工藝選擇
論文摘要：針對目前城市現有汙水處理廠在建設和運行管理的過程中所暴露出來的問題，從建設規模和工藝確定等角度進行對比分析，並對應註意的環節提出了看法。
由於工業廢水處理設施壹般規模小、技術性強，工藝組合靈活，結構通常為鋼制，即使內部管線穿插較多，運行維護也不太困難。工業廢水處理在技術上是與城市汙水處理類同的，但是如果把工業廢水處理設施的設計思路簡單地套用在城市汙水處理工程中會帶來很多預想不到的問題。
1.合理確定建設規模
城市汙水廠建設規摸的確定，是根據城市總體規劃和排水規劃，分期分批地建設汙水管網和汙水處理廠，要根據水環境保護的目標，分期實施，逐步到位。城市排水工程建設是壹項系統工程，涉及城區管渠改造，汙水的收集、輸送(包括泵站)，汙水處理和排放利用，以及汙泥處置等問題在。
2.城市汙水處理廠的工藝選擇
具體工程的選擇要求包括：
①技術合理。技術先進而成熟，對水質變化適應性強，出水達標且穩定性高，汙泥易於處理。
②經濟節能。耗電小，造價低，占地少。
③易於管理。操作管理方便，設備可靠。
④重視環境。廠區平面布置與周圍環境相協調，註意廠內噪聲控制和臭氣的治理，綠化、道路與分期建設結合好。
⑴好氧生物處理技術是世界各國城市汙水處理廠普遍采用的汙水處理工藝，分為活性汙泥法和生物膜法兩種。活性汙泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體“聚居”在活性汙泥上，活性汙泥在反應器－曝氣池內呈懸浮狀，與汙水廣泛接觸，使汙水凈化的技術；生物膜法是土壤自凈的人工強化，是使微生物群體以膜狀附著在物體的表面上，與汙水接觸，使汙水凈化的技術。活性汙泥法、生物膜法及其變種變工藝，各有特點和應用條件，在選擇的時候，應根據各地區的水質、水量、受納水體、氣候、環境、經濟情況等條件確定。
⑵活性汙泥法工藝在凈化機制上，沒有什麽突破，歷經幾十年的發展與革新，現已擁有以傳統活性汙泥法為基礎的多種運行方式，如A/O除磷工藝、A/O脫氮工藝、A2/O同步脫氮除磷工藝、氧化溝工藝、A/B法、各種SBR法、載體活性汙泥法、壹體化活性汙泥法等等。近十幾年來，活性汙泥法最大進步就是將厭氧機制引入到生化反應池之中來，使厭氧和好氧狀況在生化池中同時存在或反復周期性地實現，但其基本流程原理與標準法是壹致的。
⑶厭氧－好氧活性汙泥法工藝（A/O法），是具有生物選擇機能並兼有脫氮除磷功能的標準活性汙泥法變法。所謂厭氧就是生化反應段內溶解氧趨於零狀態。在這種環境下迫使專性好氧微生物－絲狀菌代謝機能銳減，抑制了其繁殖，起到了厭氧生物選擇作用，從而可以防止汙泥膨脹現象發生。A/O活性汙泥法工藝在普遍活性汙泥法前段加入厭氧段，通過汙泥負荷的變化來實現除磷或脫氮的功能。在A/O法的基礎上又發展了A2/O法，即在厭氧、好氧段之間加入缺氧段以實現同步除磷脫氮，由於其汙泥負荷適應範圍較小，因此在實際運行中往往按偏重於除磷或脫氮之壹功能進行。A/O法、A2/O法工藝由於出水水質穩定、能耗不高、運行管理方便等特點，在國內外大中型汙水廠中采用最多。
⑷載體活性汙泥法，是在活性汙泥法反應池內投加固體顆粒或軟性、半軟性填料，以增加單位反應空間的微生物量，提高反應器容積負荷。是壹種活性汙泥法與生物膜法的良好結合，壹般適於汙水廠挖潛改造，提高處理能力，其核心技術為專利填料，近幾年林泡工藝作為其代表應用於大連春柳汙水廠和鐵嶺汙水廠。
⑸氧化溝法，於五十年代由荷蘭人巴斯維爾所開發，主要有卡魯塞爾（Carrousel）式、三溝式、壹體化式、奧貝爾（Orbal）式等幾種技術形式。氧化溝法是壹條閉合的生化反應溝渠，以轉碟或轉刷為充氧和水流動力，流程簡單，對運行管理要求較低，多用於延時曝氣，產生汙泥量少，汙泥易於脫水。氧化溝法在我國南方地區及中西部地區得到廣泛應用。
⑹A/B法（Absoption-Biodegradation），是兩級生化反應系統。壹級為生物吸附，汙泥負荷高，反應時間短（30分鐘）；二級為壹般生化反應池，汙泥負荷同普通活性汙泥法。A/B法的壹、二級都有自己的二次沈澱池和汙泥回流系統，多用於濃度高的生活汙水，其國內典型應用為烏魯木齊河東汙水處理廠和青島海泊河汙水處理廠。
⑺序批式活性汙泥法（SBR-Sequencing Batch Reactor）是1914年由英國學者Ardern和Locket發明的水處理工藝。70年代初，美國Natre Dame大學的R.Irvine教授采用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的研究，並於1980年在美國環保局（EPA）的資助下，在印第安納州的Culwer城改建並投產了世界上第壹個SBR法汙水處理廠。
⑻間歇式循環延時曝氣活性汙泥法（ICEAS－Intermittent Cyclic Extended System）是在1968年由澳大利亞新威爾士大學與美國ABJ公司合作開發的。1976年世界上第壹座ICEAS工藝汙水廠投產運行。ICEAS與傳統SBR相比，最大特點是:在反應器進水端設壹個預反應區，整個處理過程連續進水，間歇排水，無明顯的反應階段和閑置階段，因此處理費用比傳統SBR低。該工藝在我國典型的應用為昆明第三汙水處理廠，在國內影響較大。
⑼生物膜法，是另壹種廣為采用的汙水生化處理方法。這種處理法是使細菌和菌類壹類的微生物和原生動物、後生動物壹類的微型生物附著在載體或濾料上生長繁殖，並在其上形成膜性生物汙泥－生物膜。汙水與生物膜接觸，汙水中的有機汙染物作為營養物質為生物膜上的微生物所攝取，汙水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。
3、根據以上工藝技術對比分析，結合奎屯市汙水水質情況，認為較合適的處理工藝優選為：
第壹方案：A/O工藝
近二十年來活性汙泥法的最大進步就是將厭氧機制引入到生化反應池之中，厭氧、好氧的間歇周期運行給活性汙泥法帶來新的技術經濟效果，即生物脫氮、生物除磷、生物選擇等。
厭氧－好氧活性汙泥法脫氮工藝（A/O法），是具有生物選擇機能並兼有脫氮功能的標準活性汙泥法變法。
第二方案：DAT－IAT工藝
好氧間歇曝氣系統（DAT－IAT－Demand AerationTank-Intermittent Tank）是壹種SBR新工藝。它介於傳統活性汙泥法與典型的SBR之間，采用連續進水連續－間歇曝氣的運行方式，適用於進水水質水量變化幅度較大的情況。主體構築物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成，DAT池連續進水連續曝氣，其出水從中間墻進入IAT池，IAT池連續進水間歇排水。同時，IAT池汙泥DAT池。它屬延時曝氣工藝，實際上為A/O脫氮工藝與傳統SBR的結合，該工業具有較低的汙泥負荷，因此具有抗沖擊能力強的特點，並有脫氮功能。該工業國內應用於天津技術開發區汙水處理廠和撫順三寶屯汙水處理廠，是壹種適合於較大水量的SBR工藝。
4、科學的進行工藝方案比較：
因地制宜地進行工藝方案(主要是生物處理方案)比較是必要的。對工藝方案的比較力求客觀全面，在同等進水、出水條件下，其設計參數應包括對各種汙染物的去除率、曝氣時間、汙泥負荷和容積負荷、曝氣量和氧的利用率(及動力效率)、汙泥產量(及汙泥指數)等作全面分析，數據豐富就可以集思廣益，揚長避短，根據技術上 合理，經濟上合算，管理方便，運行可靠且有利於近、遠期結合的原則，進行工藝方案的優化抉擇。
參考資料
/product.free.10010041.1/