校园污水处理厂的设计.doc

绪 论联合国早在1977年2月就向全世界发出警告“水不久将成为一个重要的全球性危机”。如今，全世界面临水资源危机，产生的原因主要包括用水量急剧增加、水污染、水资源开发不合理、浪费严重等几个方面。随着社会的迅速发展和文明的不断进步，特别是人口的急剧增加，人类对水的依赖程度越来越高，世界用水量急剧增加。我国是一个水资源短缺的国家，人均水资源量约为2200 m3，约为世界平均水平的四分之一。而且,我国用水浪费严重，水资源利用效率较低。目前,我国农业用水利用率仅为40%50%，灌溉用水有效利用系数只有0.4左右。工业方面,工业用水重复利用率低,仅为20%40%，单位产品用水定额高。城市生活用水方面，供水管网和卫生设备的漏水是形成浪费的主要原因，我国城市供水管网的漏水量约占全部供水量的10%左右。此外，我国产业结构不合理，高耗水量行业发展集中，生产管理水平低，生产用水浪费严重；人们思想认识模糊,缺乏危机感，节水意识差,城市生活用水、家庭用水浪费现象普遍；缺少全局控制,违反生态规律发展，出现掠夺式开发、浪费式利用、混乱式管理；水的重复利用率低,相关法律、制度不健全,都是我国水资源危机出现的原因。中水回用，是解决城市水资源危机的重要途径，也是协调城市水资源与水环境的根本出路，生活污水处理回用，既能减小对地下水的开采，又能给我们带来一定的经济效益。中水是指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准，但又高于允许排放的污水的水质标准，处于二者之间，所以叫做“中水”。 学校污水成分简单，毒性污染物较少，属于优质杂排水。此外，它的产生量也相当大，有的会达到几千吨/天，而这些生活污水往往不经过处理直接排放到下水道当中。如果能将这部分污水回用于校园绿化 、洗 车、冲厕及 冲洗 地面等方 面的要求 ，不仅可以节约洁净水源而且节省了学校的用水开支。学校污水回用是一种解决“水危机”的困扰的有效途径，许多学校都已经安装了污水会用系统，并且取得了很好的收益。1. 工艺设计1.1 回用水标准gb/t18921-2002的规定。中水用作城市杂用水，其水质应符合城市污水再生利用 城市杂用水水质gb/t 18920-2002的规定。见表1-1.表1-1污水再生利用水质（gb/t18921 -2002）(mg/l)gb/t18920-2002项目冲厕道路清扫、消防城市绿化车辆冲洗建筑施工ph6.09.0色/度30嗅无不快感浊度/ntu51010520溶解性总固体(mg/l)1500150010001000五日生化需氧量(bod5)/(mg/l)1010201015氨氮（mg/l)1010201020阴离子表面活性剂(mg/l)1.01.01.00.51.0铁(mg/l)0.3-0.3-锰(mg/l)0.1-0.1-溶解氧(mg/l)1.0总余氯(mg/l)接触30min后1.0，管网末端0.2总大肠杆菌(个/l)31.2 工艺选择无论何种规模的处理厂，在确定污水处理工艺时，除了保证处理效果这一基本条件外，主要目的是降低基建投资，节省日常的运行费用，以求在日后的处理厂的运行中在保证处理过的污水达标排放的前提下，使企业的经营成本最小。此外，由于该污水处理厂是针对学校而设计的，学校的运行费用一般都是很少，所以更应该设计一个投资尽量少的而又具有实用价值效益的污水处理厂，要做到这一点，首先应根据实际情况，选择合适的处理工艺。学校污水处理厂具有这样的特点：（1）由于负担的排水面积小，污水量较小，一天内水量水质变化较大，频率较高；（2）由于污水处理厂要在学校里面修建，所以所在地区不大，而且厂外污水输送管道也不会太长。所以，其占地受到限制，处理单元应当尽量布置紧凑。（3）一般要求自动化程度较高，以减少工作人员配置，降低经营成本。（4）污水处理厂位于学校内部，平面布置可能会受实际情况限制，可能靠近宿室区或地面起伏不等的地方，平面布置应因地置宜，变弊为利。（5）由于规模较小，一般不设污泥消化，宜采用低负荷的延时曝气工艺，在减少剩余污泥产量的同时使污泥实现好氧稳定。鉴于以上的特点，和许多工程实例的经验，对于学校的污水处理厂，sbr法和mbr法为首先考虑的工艺方案。sbr是序列间歇式活性污泥法（sequencing batch reactor activated sludge process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，sbr是活性污泥法的一种变形，又称序批式活性污泥法。 与传统污水处理工艺不同，sbr技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，sbr技术的核心是sbr反应池，它的反应机理和污染物去除机制和传统活性污泥法相同，只是在运行操作不同。sbr是在单一的反应器内, 在时间上进行各种目的的不同操作, 故称之为时间序列上的废水处理工艺，它集调节池、曝气池、沉淀池为一体, 不需设污泥回流系统。 mbr（membrane bio-reactor）是二十世纪末发展起来的新技术，它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替代沉淀池，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成800012000 mg/l超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。生活污水处理后可直接回用，在污水处理方面具有传统工艺不具备的优点。这两种工艺都具有以下优点：1) 出水水质优良、稳定。2) 系统抗冲击性强，适应范围广。3) 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。4) 污泥排放量少，5) 有效控制活性污泥膨胀。6) 较好的设备化和自动化，管理简便。7) 工艺流程简单、无二沉池、污泥回流系统，节省占地。8) 具有一定的脱氮功能。mbr法与sbr法相比具有以下优点：1) m工艺的处理水质可以达到污水回用标准，可以加消毒工艺后直接回，而sbr工艺处理后出水水质较差，不能达到污水回用标准，其后还要添加深度处理工艺，比如活性炭吸附-超滤，这就造成了基建、运行、管理成本的增加2) sbr工艺虽然具有脱氮除磷的功能，但其处理后氮磷含量较回用标准仍较高，并且要发挥作用其必须要通过控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，才具有良好的脱氮除磷效果，运行过程较为复杂。相比之下，mbr体系中污泥留时间相当长，可以完全保留体系中缓慢生长的硝化细菌从而能成功地去除氮，虽然其不具备除磷功能，但污水回用标准中对除磷没有要求，所以很实用。3) mbr工艺的出水中，悬浮固体，bod、大肠杆菌的含量都很低，通常出水bod含量低于4mg/l,大肠杆菌数量少于2cfu/ml。这种特点可以可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用并扩大污水回用范围。4) 以制膜工艺目前的发展速度来看，膜价格的降低有很大空间，在未来的3