谈中小城市污水处理厂设计 口广东省阳东县建筑设计院曾文耀 为了保护水体环境，我国已把城市给 排水列为基本建设领域重点支持的产业， 并提出至2010年污水处理率达到40％的 总体目标要求“七大流域”、”三大湖泊“ 和重点沿海城市及其近岸海域城市、非农 业人口50万以上的城市都要建设城市污 水处理厂。据有关资料显示．2∞5年，我 国城市污水排放量达420×1 08m3，国家 在”十五”期间对城市排水设施投资达 1 2∞亿元人民币．为使有限的投资取得好 的效益，笔者仅就中小城市污水处理厂设 计的问题谈几点个人看法。 排水管网 1．排水体制。我国中小城市在长期发 展过程中．受投资因素的限制及发展模式 的影响，现状建成区多为雨污合流制，要改 造为分流制，需增设一套污水管网系统， 难度非常大。结合近年国内城市污水处理 厂建设的情况，本人认为宜采用混合制的 排水体制，即城市新区及有条件改造的建 成区采用分流制，大部分现状建成区采用 截流式合流制．不宜盲目追求分流制。 2．合流污水的溢流问题。传统排水观 念认为，合流管渠被暴雨释稀溢流，当径 污比达到5—7倍时，不会对水体造成危害， 事实并非如此。截流式合流制管网系统， 应同时考虑暴雨时合流污水溢流对水体环 境的影响，对于合流制管网系统设计．应 注意以下几个问题： 截流倍数。根据受纳水体的环境容量 及排水系统组成，确定合理的截流倍数． 减少合流污水的溢流频率及溢流量。一般 截流干管取n。=1—2．支管系统适当高于干 管的截流倍数．取n。=1—3。 雨水调蓄。结合城市水域水体环境规 划及公园绿地建设．利用现有坑塘洼地， 在截流干管附近修建调节池．以贮存调节 溢流污水，待暴雨过后再将溢流污水送至 污水处理厂进行处理。该措施可结合城市 总体发展规划逐步实施。 环境评价。进行项目的环境影响评价 等前期研究工作时，计入雨季溢流的污染 物量．修正污水处理厂的尾水排放标准。 分流制管网与排水系统的连接．对于 混合制排水体制的管网系统，分流制污水 干管应在合流制截流干管的最终溢流井下 游接入，严禁先汇流再溢流。 设计规模 1．设计规模。污水处理厂设计规模 包含设计水量及设计进水水质浓度．是污 水处理厂工艺选择及设计的基础数据。特 别是当污水处理厂有除磷脱氮要求时．除 需确定常规污染物浓度外，还应确定营养 物浓度、碱度等水质特性。 2．设计水量。污水处理厂的水量规 模，应根据城市历年供水节水统计资料， 以现状年的用水量为基础，以年增长率法 预测污水处理厂收水范围内设计年限的需 水量，并实测市区主要排污口的水量，以 实测污水折减系数确定其水量规模。对于 截流式合流制管网系统，还应结合管网设 计，计算雨季设计水量，作为工艺选择及 务项构筑物计算依据。 3．设计进水水质。设计污水处理厂 的进水水质，应在市区选择几个有代表性 的排污口，定期实测其水质水量，采用加 权平均确定其现状水质浓度，并以此为基 础，结合其它监测资料考虑一定余地确定 设计进水水质。因不同城市产业结构的差 异．设计中切忌简单类比。 4．近期建设规模。污水处理厂设计应 进行近期及远期规模的研究，以合理确定 工程分期。应以远期规模做为污水处理厂 选址的依据．其选址用地条件应满足远期 处理用地的需要，以利于工程的扩建。对 中小城市污水处理厂．近期建设规模不宜 过大。原因如下： ①中小城市污水管网普及率较低， 污水管网的改造耗时较长．至少3～5年。 ②中小城市基础资料缺乏．存在诸 多不确定因素。如产业结构调整、某些重 点污染企业的周期性运行等，其水质水量 较难准确预测。如果近期建设规模过大， 污水处理厂长期达不到设计规模，会造成 大量设备闲置，投资效益降低。 处理工艺 1．处理工艺类型及选择。根据环境及 法规的要求，城市污水处理厂普遍采用二级 生物处理工艺，在生物法中．有活性污泥法 和生物膜法两大类．活性污泥法因其处理效 率高．在城市污水处理厂得到广泛应用。 活性污泥法有许多种型式，使用广泛 的主要有以下三种类型：①传统活性污泥 法及其改进型A／O、A2／0、AB工艺，② 氧化沟工艺，③SBR工艺。 传统活性污泥及其改进型A／0、A2／ 0、AB工艺，处理单元多，操作管理复杂， 尤其是污泥厌氧消化工艺．对管理水平要 求较高。污泥厌氧消化可回收部分能 量，根据我国污水处理的实践经验，污水 处理厂设计规模达到20×1 04m3／d以上， 才具有经济性。 中小城市污水处理厂，设计规模一般 在10×104m3／d以下，由于其技术力量相 对较弱，采用氧化沟和sBR工艺具有明显 优势。其优点如下： (1)氧化沟法和sBR法的抗j中击负荷 能力强．能够适应中小城市水质水量变化 大的特点。 (2)氧化沟和SBR法，通常不设初沉 池和污泥消化系统，工艺流程简单．适合 管理水平相对较低的中小城市。 (3)氧化沟和sBR法的基建费用低。 2．雨水；中击负荷与污泥流失。在排水 管网为合流制的条件下．进入污水处理厂 的污水流量雨天是晴天的2—4倍，当出现 雨水j中击负荷时，大量活性污泥从曝气池 转移至二沉池，并造成污泥流失。在常规 处理系统中，通常设置超越管．在生物曝 气池前溢流，或分流部分>中击负荷至二沉 池，通过停开曝气器让污泥在曝气池内沉 淀，防止污泥流失。但上述方式都不能使 有机物得到有效降解。改进型0rbaf氧化沟 工艺和sBR工艺可解决上述问题。 5．改进型oPabl氧化沟工艺。Orabl氧化 沟由三条椭圆形同心沟渠组成．污水由外 沟依次进入中间沟及内沟．各沟内的有机 物浓度和溶解氧浓度均不相同，在去除有 机物的同时，可实现除磷脱氮的目的。经 改进的0rabI氧化沟设计为雨水分流的运 行模式．当雨水高峰流量发生时，可将进 水切换至中间沟道，而回流污泥仍连续送 往外沟道．使其在外沟道贮存并得到曝 气．可有效地防止活性污泥的流失．同时 使有机物得到降解。当雨水j中击负荷停止 后，系统切换至正常运行状态。 4．sBR工艺。sBR是一种间歇式的活 性泥系统．其基本特征是在一个反应池内 完成污水的生化反应、固液分离、排水、排 泥。可通过双池或多池组合运行实现连续 进出水。sBR通过对反应池曝气量和溶解 氧的控制而实现不同的处理目标，具有很 大的灵活性。 SBR池通常每个周期运行4—6小时，当 出现雨水高峰流量时，sBR系统就从正常循 环自动切换至雨水运行模式，通过调整其 循环周期，以适应来水量的变化。sBR系统 通常能够承受3—5倍旱流量的冲击负荷。 结语 我国属世界1 2个缺水国家之一，人均 水资源占有量仅2400咿．尤其北方地区人 均水资源占有量仅200—400mu，水资源的 紧缺状况在一定程度上限制了工农业生产 和城市的发展．许多城市不得不到几十公 里以外开辟水源，其投资在1 000元／m3以 上．制水成本高达1 0元／m3以上。相比 之下．城市污水处理厂二级处理的尾水， 是一种稳定的水资源，经过处理后可做为 工业冷却洗涤用水、市政杂用水及城市河 道湖面的景观用水，其投资约200—300 元／w．制水成本在0 30元／左右。我国 的天津、大连、太原、青岛、泰安等地污 水回用的工程实践．充分证明了城市污水 回用的经济性。 我国中小城市工业用水量约占总用水 量的50％一70％以上，其中冷却、洗涤等 用水量大但水质要求不高。笔者认为，在 中小城市污水处理厂设计中，应研究污水 回用的可能性．调查研究回用对象及水质 要求，并结合回用水水质要求进行污水处 理工艺选择，进行厂区总平面布置时，应 考虑污水回用的处理用地．只有保证水资 源得到充分利用。 谈中小城市污水处理厂设计 【查看全文】 作者： 曾文耀 作者单位： 广东省阳东县建筑设计院 刊名： 建设科技 英文刊名： CONSTRUCTION SCIENCE AND TECHNOLOGY 年/卷/期： 2006 / /20 栏目名称： 交流平台 篇首正文： @@ 为了保护水体环境,我国已把城市给排水列为基本建设领域重点支持的产业,并提出至2010年污水处理率达到40%的总体目标、要求"七大流域"、"三大湖泊"和重点沿海城市及其近岸海域城市、非农业人口50万以上的城市都要建设城市污水处理厂.据有关资料显示,2005年,我国城市污水排放量达420×108m3,国家在"十五"期间对城市排水设施投资达1200亿元人民币,为使有限的投资取得好的效益,笔者仅就中小城市污水处理厂设计的问题谈几点个人看法.