（环境工程专业论文）城镇生活污水深度处研究.pdf

t t 、 r e s e a r c ho f d e e pt r e a t m e n to f u r b a n l i v i n gw a s t e w a t e r at h e s i ss u b m i r e df o rt h ed e g r e eo fe n g n e e r i n gm a s t e r c a n d i d a t e ：t i a nx i u f a n g s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f z h a n g y u n b o s e n i o re n g i n e e rs h a n gf a n y i c o l l e g eo fc h e m i c a le n g i n e e r i n g c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s tc h i n a ) 1 37 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均己在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：迓壅苤 日期：f 年歹月勿日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交、赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存 学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名： 亟曩丝 一一一 指导教师签名：二掣i 三l 丝l 日期：少，年石月局日 日期：少，f 年多月，f 日 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 城镇生活污水深度处理研究 摘要 随着社会的发展，国家对环境的重视力度加大，要求污水处理厂的出水标准提高。 根据当地环保局的要求，利津县城镇污水处理厂的出水标准执行2 0 1 1 年7 月1 日起执行 城镇污水处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 的一级排放标准a 标准。目前污 水处理厂设计出水标准为城镇污水处理厂污染物排放标准( g b l8 9 18 - 2 0 0 2 ) 的一级 排放标准b 标准，且已经超负荷运转，故为满足新排放标准以及处理过量的污水，必须 对实施二期改扩建工程。另外城镇污水处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 一 级排放标准的a 标准为污水回用的最基本的标准，国家环保部、省环保厅多次下文要求 北方缺水地区需进行中水利用，以节约水资源，保护生态环境。目前翠园湖为该县景观 水体，翠园湖规划占地面积6 4 公顷，其中水面面积3 2 公顷，水深平均为3 5 米，容积为1 1 2 万立方米，翠园湖补充水为黄河水，对黄河的依赖性较大，若将城市污水处理厂的处理 后的中水，引入翠园湖，一方面可减排大量的污染物，同时可节约大量的黄河水购买成 本。 本文主要对该城镇污水处理厂运行现状进行分析，根据该县污水处理厂进水水质及 出水水质要求，在对原有存在问题进行整改的基础上，通过对多种处理方式进行比较， 建议该城镇污水处理厂污水预处理段、二级生物处理段、三级深度处理段、消毒处理段 和污泥处理段，分别采用粗、细两道格栅+ 曝气沉砂池、改良型氧化沟法、混凝沉淀+ 过滤工艺、带式浓缩脱水一体机为污泥处理工艺方案、紫外线消毒。同时本文对该城镇 污水处理厂环境影响进行分析，提出环境污染防治对策与建议，得出结论本项目实施后， 对削减区域水污染物排放量、改善生态环境质量，促进该地区社会、经济的可持续发展 等具有十分重大的现实意义。 关键字：城镇生活污水，深度处理，中水，氧化沟工艺，环境影响 ，一 jl，rf a b s t r a e t r e s e a r c ho fd e e pt r e a t m e n to fu r b a nl i v i n gw a s t e w a t e r t i a nx i u f a n g ( e n v i r o m e n t a le n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db ya s s o c i a t ep r o f z h a n gy u n b o a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to f s o c i e t y ，m o r ea n dm o r ea t t e n t i o n sa r ep a i dt ot h ee n v i r o n m e n t ， a n dh i g h e re f f l u e n ts t a n d a r d so ft h ew a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n ta r er e q u e s t e db yt h e g o v e r n m e n t a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n t so f t h el o c a le n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nb u r e a u ，t h e s t a n d a r do ft h ew a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t se f f l u e n tw i l lr u nf r o mt h eas t a n d a r do ft h ef i r s t s t a g ei nt h e w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n to f t h et o w n s p o l l u t i o ns t a n d a r d ( g b18 918 2 0 0 2 ) ) ) s i n c ej u l y1 ，2 011 w h i l en o w ，t h es t a n d a r do ft h ew a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t se f f l u e n ti st h e bs t a n d a r do ft h ef i r s ts t a g ei nt h e ( ( w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n to ft h et o w n s p o l l u t i o n s t a n d a r d ( g b 18 918 2 0 0 2 ) b e c a u s et h ei n s t r u m e n t se o u l d n td e a lw i t ht h ew a s t ew a t e r ，w e h a v et os t a r tt h ee x t e n s i o np r o j e c tt os a t i s f yt h en e e do fn e ws t a n d a r da n da c c e s sp o l l u t i o n i n a d d i t i o n , t h eas t a n d a r do ft h ef i r s ts t a g ei nt h e w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n to ft h et o w n s p o l l u t i o ns t a n d a r d ( g b 18 918 - 2 0 0 2 ) ) ) i st h eb a s i cs t a n d a r df o rt h ew a t e rt h a tc a nb er e u s e d t h em i n i s t r yo fe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o no ft h e p e o p l e sr e p u b l i c o fc h i n aa n dt h e e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o nb u r e a ui ns h a n d o n gh a da l r e a d yr e q u e s tt h en o r t ha r e at or e u s et h e w a s t ew a t e r ，i no r d e rt os a v ew a t e ra n dp r o t e c tt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n t b yn o w ，t h e c u i y u a nl a k ei st h el a n d s c a p ew a t e ro ft h ec o u n t y i tc o v e r s6 4h e c t a r e s ，a m o n gw h i c ht h e s u r f a c ea r e aa n dw a t e rd e p e t ha r e3 2h e c t a r e sa n d3 5m e t e r sr e s p e c t i v e l y ，w h i l et h ev o l u m e i s112m i l l i o nc u b i cm e t e r s b e c a u s et h ew a t e ri nt h ec u i y u a nl a k ec o m e sf r o mt h ey e l l o w r i v e r , i fw ec o u l dp o u rt h er e u s e dw a t e ri n t ot h ec u i y u a nl a k e ，o nt h eo n eh a n d ，al o to f p o l l u t a n t se m i s s i o nc a nb ec l e a r e du p ，a tt h es a m et i m eal a r g ea m o u n to fc l e a nw a t e ra r e s a v e d i nt h i sp a p e r , w ef o c u so nt h ew a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t s o p e r a t i o n ，a c c o r d i n gt ot h e a n a l y s i so ft h ei n c o m i n gw a t e ra n de f f l u e n tw a t e r sr e q u i r e m e n t ，o nt h eb a s i so fc h a n g i n gt h e e x i s t i n gp r o b l e m sa n dt h r o u g hc o m p a r i s o no fm a n yk i n d so fp r o c e s s i n g w es u g g e s tt h a t w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t sp r e t r e a t m e n ts e c t i o n ，l e v e l2b i o l o g i c a lt r e a t m e n ts e g m e n t ，t r i p l e d e 印p r o c e s s i n gs e c t i o n ，d i s i n f e c t sp r o c e s s i n gs e c t i o na n ds l u d g et r e a t m e n ts e c t i o n ，t w ow a y 鲥l l e + a e r a t i o np o o l ，t h ea l t e r e do x i d a t i o nd i t c hm e t h o d ，t h ec o a g u l a t i o np r e c i p i t a t e + l 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 f i l t e r i n gt e c h n o l o g y ，b e re n r i c h m e n td e h y d r a t i o na l l i n o n ep cf o rs l u d g et r e a t m e n tp r o c e s s s c h e m e ，u l t r a v i o l e td i s i n f e c t i o n t h i sp a p e ra l s oa n a l y s i st h ee n v i r o n m e n t a li m p a c to ft h e t r e a t m e n tp l a n t ，a n dc o m e su pw i t hs o m ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o np r e v e n t i o nc o u n t e r m e a s u r e s a n ds u g g e s t i o n s i naw o r d ，t h ec o n c l u s i o no ft h i sp r o j e c t ，c a nr e d u c et h ed i s c h a r g eo ft h e w a s t ew a t e r ，i m p r o v et h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n tq u a l i t y ，p r o m o t et h er e g i o n ss o c i a la n d e c o n o m i cs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，a n dh a sav e r yi m p o r t a n tr e a l i s t i cs i g n i f i c a n c e k e yw o r d s ：u r b a nw a s t e w a t e r ，t r e a t m e n tp l a n t ，d e e p t r e a t m e n tr e c l a i m e dw a t e r , o x i d a t i o nd i t c hp r o c e s s ，e n v i r o n m e n t a li n f l u e n c e 目录 前言 目录 第一章绪论 l 3 1 1 课题研究背景。3 1 2 国内外研究现状及进展5 1 3 城镇污水深度处理技术现状。6 1 4 本课题研究内容和方法。7 1 4 1 课题来源7 1 4 2 研究的目的和意义8 1 4 3 研究的主要内容8 1 5 城市景观水水质要求。8 第二章工程背景1 0 2 1 城市概况l0 2 1 1 地理位置1 0 2 1 2 历史沿革1 0 2 1 3 镇区概况1 0 2 2 自然条件l l 2 2 1 气候条件1 l 2 2 2 地形地貌1l 2 2 3 矿产资源1 2 2 2 4 水文及地质、地震1 2 2 3 规划人口及规模1 2 2 4 建设污水处理厂的必要性1 2 第三章城市给水排水现状和规划 。1 5 3 1 城市给水现状和规划1 5 3 1 1 给水现状1 5 3 1 2 存在的问题1 5 3 1 3 给水规划1 6 3 2 城市排水现状和规划1 7 3 2 1 排水现状1 7 3 2 2 排水规划18 3 2 3 污水处理厂现状1 8 3 2 4 存在的问题1 9 第四章建设规模及处理程度 2 2 4 1 建设规模2 2 4 1 1 给水量预测2 2 4 1 2 污水量预测2 3 4 1 3 污水管网收集量预测2 4 4 1 4 规模的确定2 4 4 2 污水处理程度2 5 4 2 1 污水厂污水进水水质2 5 4 2 2 污水处理程度和出水水质2 8 4 3 受纳水体2 8 4 4 污泥出路2 8 第五章工艺方案选择 2 9 5 1 处理工艺确定原则2 9 5 2 污水处理厂重点处理项目2 9 l v 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 5 2 1 污水处理要求2 9 5 。2 。2 处理工艺中要重点处理的污染物3 0 5 3 污水处理工艺方案选择3 0 5 3 1 水质特性分析3 0 5 3 2 污水处理总体工艺流程的组成3l 5 4 预处理阶段3 2 5 5 二级处理阶段3 3 5 5 1 均质水解池的设置3 3 5 5 2 二级生物处理工艺论述3 4 5 5 3 二级生化处理工艺方案比较与选择3 7 5 6 三级深度处理阶段3 8 5 7 污泥处理方案4 0 5 7 1 污泥处理目的4 0 5 7 2 污泥处理方案4 0 5 7 3 污泥最终处置4 2 5 8 消毒技术方案选择4 2 5 9 采用化学法辅助除磷4 4 5 1 0 氧化沟曝气方式比选4 4 第六章工程设计。4 5 6 1 污水处理厂厂址选择4 5 6 1 1 厂址确定原则4 5 6 1 2 厂址比选4 5 6 2 污水处理厂占地规模4 6 6 3 污水处理厂工艺设计4 7 6 3 1 污水处理系统4 7 6 3 2 污泥处理系统5 3 6 4 控制系统5 5 6 4 1 系统概述5 5 6 4 2 主要设备控制方式5 5 6 4 3 自控系统实现的主要功能5 5 6 5 污水处理厂总平面设计5 8 6 5 1 总平面布置5 8 6 5 2 污水处理厂竖向设计5 8 6 6 结构设计5 9 6 6 1 工程地质条件5 9 6 6 2 地震烈度5 9 6 6 3 抗渗、抗冻5 9 6 6 4 结构选型方案及设计原则5 9 6 7 给排水及采暖通风设计6 l 6 7 1 厂内给排水设计6 l 6 7 2 采暖通风设计6l 6 8 管网设计6 l 6 8 1 污水管网收集范围6 l 6 8 2 排水体制选择原则6 l 6 8 3 本工程确定的排水体制6 2 6 8 4 污水主干管布置方案6 2 6 8 5 管网收集污水量6 2 6 8 6 管网平面设计6 3 第七章运行工况及环境影响分析 6 4 7 1 水环境影响评价“ 7 1 1 水污染源强6 4 7 1 2 水环境影响分析6 4 v 目录 7 2 空气环境影响评价6 4 7 3 噪声影响分析6 5 7 3 1 噪声源强6 5 7 3 2 预测模式一6 6 7 3 3 预测结果及影响分析。6 7 7 4 固废种类及产生量6 8 7 5 污泥堆放与处置的环境影响分析。6 8 7 6 环境风险简析6 9 7 6 1 污水处理厂事故风险识别6 9 7 6 2 事故风险防范对策6 9 7 6 3 污水管网的风险事故及防治。7 0 第八章环境污染防治对策及措施 8 1 水污染防治对策7 】 8 2 废气污染防治对策7 1 8 3 噪声污染防治对策7 2 8 4 固体废弃物污染防治对策7 2 8 5 事故排放污染防治对策7 2 结论 参考文献 致谢 7 5 7 6 个人简历、在学期间的研究成果8 0 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 】上 一 月i j吾 利津县地处山东省北部，境内河流较多，均属黄河流域。改革开放以来，特别是 9 0 年代以后，随着工业生产的快速发展，城区人口不断增加，人民生活水平不断提高， 该县的工业废水和生活污水的排放量逐年增加。该县现有污水处理厂一座，位于城区东 北角，太平河以西，六支干渠南岸，规模3 万m 3 d ，2 0 0 4 年审批立项，2 0 0 6 年建成投入 运营，采用强化型表曝氧化沟工艺，出水标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准 ( g b l 8 9 1 8 - 2 0 0 2 ) 的一级排放标准b 标准，目前出水水质良好。 随着经济的发展，人口规模的不断增加，排水管网的不断完善，污水量逐渐增加。 根据当地环保局提供数据，该县城2 0 0 9 年底污水排放量达到4 5 万m 3 d ，超过现有污水处 理厂的处理能力，未处理污水直接排入附近水体，对周围环境造成严重污染，对人民群 众的身体健康带来危害。根据预测，2 0 1 5 年污水排放量将达到6 万m 3 d ，为改善渤海海 域环境质量，保证社会经济可持续发展，保护环境，保障人民群众的身体健康，建设城 镇污水处理厂二期工程势在必行。 该县城镇污水处理厂二期工程设计规模3 万n 1 3 d ，建设后总处理规模将达到6 万 m 3 d 。随着社会的发展，国家对环境的重视力度加大，要求污水处理厂的出水标准提高。 为了改善海河流域和渤海海域环境质量，提高人民的生活环境，根据当地环保局的要求， 2 0 1 1 年7 月1 日起污水处理厂的出水标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准 ( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 的一级排放标准a 标准。目前污水处理厂设计出水标准为城镇污水 处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 的一级排放标准b 标准，故为满足新排放标 准，必须对一期工程进行深度处理。另外城镇污水处理厂污染物排放标准 ( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 一级排放标准的a 标准为污水回用的最基本的标准，国家环保部、省 环保厅多次下文要求北方缺水地区需进行中水利用，以节约水资源，保护生态环境。目 前翠园湖为该县景观水体，翠园湖规划占地面积6 4 公顷，其中水面面积3 2 公顷，水深平 均为3 5 米，容积为1 1 2 万立方米，来水主要从宫家干渠提取黄河水，翠园湖建成后，把 宫家干渠和太平河联系起来，形成利津县城市水系的一个分支，翠园湖的建成改善了城 市环境，开发了旅游景点，给城区居民及游客提供优美的休闲娱乐场所，还作为城市绿 化灌溉的水源，结束了该县绿化灌溉使用自来水的历史。翠园湖补充水为黄河水，对黄 前言 河的依赖性较大，另一方面需花费巨资购买黄河水，若将城市污水处理厂的处理后的中 水，引入翠园湖，一方面可减排大量的污染物，同时可节约大量的黄河水购买成本。综 上所述，该县城镇污水处理厂污水处理深度处理及中水回用工程的建设是迫切和必要 的。 2 中国石油大学( 华东) 工程硕上学位论文 1 1 课题研究背景 第一章绪论弟一早珀。比 世界水资源的一个大问题是淡水资源储量少，分布不均衡。储存于地球的总储水量 约1 3 8 6 x 1 0 1 8 立方米，其中海洋水为1 3 3 8 x 1 0 博立方米，约占全球总水量的9 6 5 。在余 下的水量中地表水占1 7 8 ，地下水占1 6 9 。人类主要利用的淡水约3 5 x 1 0 1 6 立方米， 在全球总储水量中只占2 5 3 。它们少部分分布在湖泊、河流、土壤和地表以下浅层地 下水中，大部分则以冰川、永久积雪和多年冻土的形式储存。其中冰川储水量约2 4 x 1 0 1 6 立方米，约占世界淡水总量的6 9 ，大都储存在南极和格陵兰地区。中国江河平均年径 流量为2 7 1 x 1 0 1 2 立方米，次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国、印尼，居世界第6 位。但人 均径流量只有世界人均径流量的四分之一，每亩耕地水量也只有世界平均值的三分之 二。中国水资源的时空分布很不均匀。就空间分布来说，长江流域及其以南地区，水资 源约占全国水资源总量的8 0 ，但耕地面积只为全国的3 6 左右；黄、淮、海流域，水 资源只有全国的8 ，而耕地则占全国的4 0 。从时间分配来看，中国大部分地区冬春少 雨，夏、秋雨量充沛，降水量大都集中在5 9 月，占全年雨量的7 0 以上，且多暴雨。 黄河和松花江等河，近7 0 年来还出现连续1 1 1 3 年的枯水年和7 - - - 9 年的丰水年。 世界水资源的另一个大问题是水质下降的问题，水质下降造成的经济损失、生态破 坏和健康损害是很严重的。人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中， 使水受到污染水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害 较大的是人为污染。水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的，它包括工业污染源， 农业污染源和生活污染源三大部分。工业废水为水域的重要污染源，具有量大、面广、 成分复杂、毒性大、不易净化、难处理等特点。农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥 等。农药污水中，一是有机质、植物营养物及病原微生物含量高，二是农药、化肥含量 高。生活污染源主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等，多为无毒 的无机盐类，生活污水中含氮、磷、硫多，致病细菌多【l 】。随着世界人口的不断增加以 及工业经济的持续发展，今后二三十年左右的时间里，人类用水量将增加4 0 左右，世 界将面临严重的水资源危机。我国水资源缺乏，人均水资源量相对不足，而且时空分布 3 第一章绪论 也极不平衡，是世晃1 3 个缺水国家之一，全国6 0 0 个城市中目前大约一半的城市缺水， 且水污染严重，全国7 5 的湖泊出现了不同程度的富营养化，9 0 的城市水域污染严重， 南方城市总缺水量的6 0 - 7 0 是由于水污染造成的。中国本属于资源性缺水国家，长 期以来中国重经济、轻环保，众多河流、湖泊水库和地下水被污染状况触目惊心，由此 而造成的水质性缺水与本已存在的资源性缺水彼此叠加，使中国缺水状况犹如雪上加 霜。2 0 0 9 年国家环境保护部环境质量公告中长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和 辽河七大水系总体为轻度污染。2 0 3 条河流4 0 8 个地表水国控监测断面中，i - i i i 类水质 的断面占n 5 7 3 、v 类占到2 4 3 和劣v 类的高达1 8 4 。水体的主要污染指标为 五日生化需氧量、高锰酸盐指数和氨氮，也就是以有机污染物为主。其中，珠江、长江 水质良好，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。2 0 0 9 年，2 6 个国控重点湖( 库) 中9 个为劣v 类；中度富营养的湖泊两个；满足h 类水质的只有 i f ，比2 0 0 8 减少3 个。另外，两年来，类以及v 类的湖泊数量没有变化，分别为6 个 和5 个。黄河水系总体为中度污染，4 4 个国控监测断面中，i - q l i 类水质的断面占6 8 2 、 类占4 5 、v 类2 3 占和劣v 类达n 2 5 o 。主要污染指标为石油类、氨氮和五日生 化需氧量。黄河干流水质总体尚可，但是黄河支流总体为重度污染，其中主要污染指标 为五曰生化需氧量、石油类和氨氮1 3 。由于水资源优化配置不到位，优水低用，忽视污水 再生利用，造成了水资源的极大浪费据统计，我国工业万元产值用水量平均为1 0 3 m 3 ， 是发达国家的1 0 , - - - , 2 0 倍；我国水重复利用率平均为4 0 左右，而发达国家平均为7 5 - - 8 5 。随着城市水荒的加剧，我国各级领导对水的问题越来越关注。2 1 世纪水资源的新 观念，即基于水是一种有价值的有限资源，并且具有不可替代性。水资源的利用带来了 人类现在的文明，推进了社会的经济发展，而水资源也成了社会经济发展的制约因素。 因此，在水资源开发利用观念中必须体现可持续发展的意识。新的水资源观念的要点是 通过加强用水管理，提高水利用率，实现节水型经济。在解决水资源短缺问题时，采取 节约用水、保护水资源和开辟新水源三项措施并举可缓解水资源危机。提高污废水回用 率可以同时获得改善水环境质量，解决水质性缺水和合理利用水资源三重效益。城市污 水处理厂出水以其水量大、水质较好、水源稳定可靠和进一步处理成本较低等特点成为 第二水资源的最佳选择。我国自2 0 世纪8 0 年代以来。不少城市开展了污水回用的实验研 究并取得了初步成果，提出了相应的污水资源化技术1 4 巧】。按照东营市政府要求，全市 进一步加大污水处理厂建设运营管理工作力度，实现城区和重点建制镇污水的全收集、 全处理。一是加快新建设污水处理厂建设步伐，加快管网、泵站等基础设施配套工程建 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 设，对雨污混排区域实施分流改造。加快现有污水处理厂提标改造工程，全市现有所有 污水处理厂至u 2 0 1 2 年全面实现从一级b 排放标准向一级a 排放标准的过渡。 1 2 国内外研究现状及进展 城市污水处理设施是现代化城市经济发展和水资源保护不可或缺的组成部分。目 前，发达国家对城市污水大多采用建立污水处理厂集中处理的方法，其城市污水处理率 普遍达到6 0 以上，城市污水处理厂普及率达9 0 以上。其中，英国、美国、法国、德 国、日本、瑞士等国家已经普及城市污水处理厂，以色列、美国、日本、新加坡、澳大 利亚和中国积极开展污水回用措施，在污水回用方面都取得了重大进展【6 】。据报道，以 色列1 0 0 的生活污水及7 2 的工业污水己经回用，一般回用工程规模为5 0 0 0 1 0 0 0 0 m 3 d ，最小规模仅为2 7 m 3 d ，最大规模可达2 0 万m 3 d 。该国建有1 2 7 座污水库，其 中地表污水库1 2 3 座，污水库与其他水源联合调控、统一使用；美国平均1 万人就拥有一 座污水处理厂，上世纪7 0 年代开始大规模建设城市污水处理厂深度处理及中水回用设 施。目前，已有3 5 7 个城市回用污水，再生回用点达5 3 6 个。全国城市污水回用总量约为 9 4 1 0 9 m 3 a t 7 】；日本作为一个水资源短缺的国家，水资源回用发面己经非常成熟，2 0 世纪9 0 年代初日本在全国范围内广泛推广污水回用技术，节水己初见成效。日本正在发 展区域中水和城市中水工程，进一步扩大规模，降低中水处理成本，城市中水在东京己 经形成。城市中水除用于大楼冲厕外，还成功地用于干涸河流的复苏，显著缓解了日本 水资源的紧张状况【8 l 。与国际相比，我国城市污水处理率较低，其主要原因是我国的城 市污水处理厂建设滞后，我国城镇人口中，平均每1 5 0 万人才拥有1 座污水处理厂。为了 解决日益严重的水资源危机，满足广大市民对生存环境越来越高的要求，按照国务院关 于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知上的要求，“十五”期间，所有的城市都必 须建设污水处理厂。至u 2 0 0 5 年，5 0 万人口以上的城市，污水处理率应达到6 0 以上，到 2 0 1 0 年，所有城市的污水处理率不得低于6 0 ，直辖市、省会城市、计划单列市以及重 点风景旅游城市不得低于7 0 。据统计，截至2 0 1 0 年6 月底，全国城镇累计建成污水处 理厂2 3 8 9 座，总处理能力达到每天1 1 5 亿立方米。“十一五”期间，设市城市污水处理率 由5 1 9 5 提高n 7 5 2 5 ，5 年提升- 2 4 个百分点【9 1 。 5 第一章绪论 1 3 城镇污水深度处理技术现状 污水处理的主要方法有物理、化学、物理化学和生物方法。这些方法可以单一使 用，也可以针对不同的污水水质组合使用。污水生物处理法是19 世纪末出现的污水治理 技术，现今已成为世界各国处理污水的主要手段。我国现阶段的城市污水处理主要以生 物法为主，物理法和化学法起辅助作用。目前我国城市污水处理广泛使用的水污染治理 技术有传统活性污泥法，延时曝气活性污泥法，s b r ，a b ，u n i t a n k 和氧化沟工艺， a j o 和a 2 o 等。这些工艺被证明是行之有效的水污染控制技术。城市污水处理厂出水中 含有营养型无机盐氮磷、胶体、细茵、病毒、微量有机物、重会属以及影响回用的溶解 性矿物质等。因此针对出水中污染物质的不同应选用不同的单元处理技术。城市污水深 度处理的基本单元技术有：混凝、沉淀、过滤和消毒，对水质要求更高时还有活性炭吸 附、反渗透、离子交换、电渗析和臭氧氧化可以选用，这些单元技术具体应用情况见表 1 1 、1 2 。目前，污水深度处理回用技术不断的发展创新，处理工艺主要包括生态处理 方法、生物处理方法和物理化学方法等【l 0 1 。 表1 1 污水处理厂出水中污染物净化方法 t a b l e1 - 1t h ep u r i f i c a t i o nm e t h o d so fs e w a g ef r o mt h et r e a t m e n tp l a n t s 污染物质处理方法 悬浮物 无机盐类 难降解的溶解性有机物 难降解的难溶解性有机物 氨氮 砂滤、微滤、反渗透 离子交换法、膜分离法 活性炭吸附和臭氧氧化法 超滤、反渗透、冷冻、混凝、吸附 折点加氯法、空气吹脱法、选择性离子交换、生物法脱氦氮、循 环水系统脱氮、短程硝化反硝化技术 流化床结晶法、离子交换法、吸附法、电化学除磷、深层过滤床、 磷 混凝磷沉淀法、微生物法、膜技术处理法和土壤处理法 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 表1 2 城镇污水深度( 再生) 处理的代表性工艺单元 t a b l e1 - 2t h ep r o c e s s i n gu n i t so ft h ed e p t ht r e a t m e n to fu r b a n