小型污水处理范文

小型污水处理篇1

关键词：污水处理厂 SBR法 氧化沟 CAST 曝气

1　前言

在我国，随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。

不同规模的处理厂的设计原则基本相同，主要是以节省基建投资和运行费用的为主要目的，而实现的具体措施则有所不同。本文研究的是小型污水处理厂在设计中需注意的问题。与前面不同的是，本文的小型污水厂指的是日处理规模在3000-20000m3之间。笔者认为，这种规模的污水处理厂，在工艺方案选择、设备选型、总平面布置方面也存在值得总结和注意的原则和特点。

2　工艺方案确定

2.1方案比较

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，以求在保证达标排放的前提下，使经营成本最小。要做到这一点，首先应根据实际情况，选择合适的处理工艺。小型污水厂处理厂往往具有这样的特点：

（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）一般在城镇小区或企业内修建，由于所在地区一般不大，而且厂外污水输送管道也不会太长。所以，其占地往往受到限制，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）污水厂往往位于小区或工业企业内，平面布置可能会受实际情况限制，有时可能靠近居民区或地面起伏不平等，平面布置应因地置宜，变蔽为利。

（5）由于规模较小，一般不设污泥消化，应采用低负荷，延时曝气工艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定。

鉴于以上的特点，对于小型城市污水厂，SBR法及氧化沟法为首先考虑的工艺方案。这两种工艺都具有以下优点：

（1）都属完全混合型，具有较高的耐冲击负荷的能力；

（2）一般不设初沉池，工艺简化，节省占地；

（3）一般采用低负荷延时曝气方式运行，处理效果好，污泥好氧稳定，同时可减少污泥产量（如果污泥出路可靠，也可适当提高负荷）；

氧化沟目前常用的有卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、三沟及双沟等交替式氧化沟等几种形式，其中以前两种更为常用。氧化沟的共同特点是污水在循环水池中流动，曝气方式主要采用表曝方式（近年来，也有鼓风曝气方式的氧化沟，也被称作氧化沟池型的普曝，结合了氧化沟及微孔曝气的优点）。SBR工艺包括传统SBR法、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CAST工艺、UNITANK工艺等不同方法。从严格意义上讲，交替式运行的氧化沟实际上也是SBR工艺的一种。

SBR法与氧化沟相比又具有以下优点：

（1）SBR工艺省去二沉池和回流污泥泵房，使布置更加紧凑；

（2）氧化沟的曝气设—表曝机在运行时，溅起水花较大，对周围环境产生不利影响。某些特殊情况下，对污水厂有很高的环保要求，反应池上部需要加盖或增设上部建筑，以隔绝臭气，这样则会影响表曝的曝气效率。

（3）由于SBR池是间歇运行，很较强的调节能力，对于水质水量变化较大的情况，也不需要高调节池（实际上，SBR池本身就有调节池的作用）。

（4）在北方严寒地区，冬季室外气温较低，氧化沟的表曝曝气方式也不适宜。

（5）SBR池池深也不受限制，必要时可适当加深。

综合上述各种因素，在小型污水处理厂设计中，SBR工艺比氧化沟更广泛的被采用。各种SBR法的特点及适用范围见下表：

工艺名称

反应池分格

进水方式

是否回流

适用规模

工程实例

传统SBR

单池，不分格

间歇交替进水

无

小型

全国几百座小型污水厂

ICEAS

有中格墙分成预反应区和主反应区

连续进水

需要回流

大、中型

昆明第三污水厂

DAT-IAT

中隔墙分为DAT池及IAT池

连续进水

回流比200-300%

大、中型

天津开发区污水厂

抚顺三宝屯污水厂

CAST

分为选择区和主反应区

间歇交替进水

回流比20-35%

中、小型

镇江新区污水厂

UNITANK

用隔墙分为三池

间歇交替进水

无

中、小型

上海石洞口污水处理厂

小型污水处理厂主要的要求是操作简单，布置紧凑，从上表比较而言，不需回流或回流很少的传统SBR和CAST工艺成为设计的首选，而大型污水处理厂则要求连续进水，否则进水管线及阀门的设计流量将成倍增加。从国内已建成的污水处理厂来看，大、中型污水处理厂如抚顺三宝屯污水处理厂（25万吨/日）、天津开发区污水处理厂（10万吨/日）、昆明第三污水厂（15万吨/日）、昆明第四污水厂采用的都是DAT-IAT工艺或ICEAS等连续进水的处理工艺。相反，小型污水处理厂则压倒多数的采用传统SBR工艺，近年采用CAST工艺的也逐渐增多。对于UNITANK及近来兴起的类似的MSBR（Modified SBR）工艺，目前应用还不多，但不久很可能成为小型污水处理厂的热门工艺。

2.2 CAST工艺的评述

CAST工艺是近年来在传统SBR工艺上发起来的一种新型工艺，它是利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件（具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活性污泥法的优点（较强的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式运行，则具有生物除磷作用。

有资料介绍：由于CAST工艺引入了厌氧选择器，使该系统具有很强的除磷脱氮能力。实际这种说法不完全正确。因为就脱氮而言，CAST系统与传统的SBR没有太多的不同，静止沉淀时的反硝化作用和同时硝化反硝化作用在脱氮过程中起主要的作用。而除磷方面，仅20-30%的回流比，则无法保证选择区内的污泥浓度，举例而言，若反应池内的污泥浓度为6g/L（一般没这么高），回流比为20%时，选择的污泥浓度仅为1g/L。这样低的污泥浓度是很难保证良好的除磷效果的。况且回流是在进水同时进行，这时处在曝气阶段，回流的混合液含有大量的溶解氧和硝态氧，也不利除磷。第三，生物除磷是通过排除富集磷的污泥来实现的，而系统长泥龄低负荷的运行，产泥率很低，同样无法保证良好的除磷效果。实际上，很多实际工程设计中，CAST工艺往往都辅以化学除磷，以保证处理达标。所以，许多资料所介绍的CAST工艺良好的除磷脱氮能力有必要进行进一步的探讨和研究。

综上所述，对于小型污水处理厂，传统SBR工艺和CAST工艺是小型污水处理厂的首选工艺。这两种工艺比较而言，CAST工艺有一定的生物除磷效果，而且在进水污染物浓度很低的情况下，CAST工艺可有效的防止污泥膨胀。而传统的SBR工艺则因没有内回流而使处理更为简化。

2.3主要工艺参数

主要的设计参数如泥龄、污泥负荷等，在条件允许的情况下应进行小试，加以确定。如果没有条件，主要设计参数可按下表取值：

设计参数

推荐值

备注

实际污泥负荷

0.05-0.15KgBOD/KgSS·d

周期数

3-6/d

周期工作时间：4-8小时

高水位污泥浓度

2-5g/L

排出比

1/3-1/6

每周期排出体积与反应池总积之比

泥龄

20-30d

池子个数

3座或2组（每组两座）

至少三座以上

表中的污泥负荷有泥龄均为计算负荷和计算泥龄，实际的污泥负荷应根据每周期的曝气时间进行相应的折减。

3　各级处理单元

3.1预处理

一般来讲，温度、PH值等如不过高或过低，可不设专门的调节池。因为SBR池本身实际上就等于一个调节池。这也是SBR工艺用在小型污水厂中的一个非常重要的优越性。

3.2格栅

由于设计流量较小，导致格栅都比较小。比如规模为5000吨/日的污水厂，设粗细格栅各设两台，并联设置，经计算格栅尺寸如下表：

污水厂规模（吨/日）

5000

总变化系数取为

1.7

设计参数

细格栅

粗格栅

栅条间隙（mm）

20

5

栅前水深（mm）

300

500

过栅流速（mm）

0.8

0.8

安装角度（°）

60

60

格栅宽度（mm）

300

350

由上表可见，处理规模5000吨/日的处理厂，总变化系数Kz=1.7时，计算得粗、细格栅尺寸都很小。这种情况下若采用机械格栅，渠道上部的驱动部分及栅渣输送机所需的空间一般都在2m以上，造成很大的空间浪费，对于小型污水处理厂，格栅间往往有上部建筑，则增加了土建投资。所以在栅渣量不是很多的情况下，如果计算得格栅较小，可采用人工格栅代替机械格栅。

3.3沉砂池

沉砂池一般选用钟式沉砂池或类似产品。如果钟式沉砂池池径不太，沉砂池可采用碳钢制成的成套设备。另外沉砂池进出水渠也可采用相应碳钢制作。这样不仅增加了方便施工安装，而且由于尺寸较小，造价不见得高出钢筋砼池多少。

3.4曝气系统

活性污泥法的曝气方式可分为两大类：鼓风曝气及机械曝气两大类。鼓风曝气系统的主要设备是鼓风机及扩散系统。小污水厂的鼓风机一般采用罗茨风机及小型离心风机。分散系统一般采用微孔曝气器。但必须是适应于间歇曝气的运行方式。鼓风机往往安装在SBR池旁边，以减少管路系统的造价。由于污水厂较小，一般不设鼓风机房，仅在鼓风机上设罩棚。这主要适用于厂矿企业内的污水处理厂，不严格控制噪音的情况。如果污水厂毗临生活小区，若采用鼓风曝气则必须建鼓风机房，同时还要有相应的降噪措施，这样情况下宜采用机械曝气方式。

机械曝气相对于鼓风曝气而言，具有噪音低、安装简单等优点，特别适用于小型污水厂。主要的机械曝气设备原理、适用条件及参考生产设备厂家见下表。

序号

设备名称

供氧量

深度

工作原理

参考厂家

1

离心式潜水曝气机

2-90kgO2/hr

3-6m

潜水电机驱动叶轮转动，排开污水，靠负压吸入空气，吸入的空气与水混合，在离水力作用下向四周排出，达到传氧的目的。

台湾川源股份有限公司的AR系列产品；

南京蓝深公司QXB系列产品；

2

射流式潜水曝气机

0.5-8kgO2/hr

2-4m

利用水射器原理，以反应池中的污水为介质，经水泵加压，高速通过喉管，形成负压，吸入空气，并与污水充分混合，经扩散管喷出。也可采用设在反应池外的干式泵结合水射器工作的方式

台湾川源股份有限公司的GR系列；广州绿蓝环保公司QPJ系列产品；南京蓝深公司QSB系列产品；

3

立轴式推流式曝气机

7.5-24kgO2/hr

3-6m

曝气机靠浮筒浮在水面上，驱动轴与水面垂直，驱动轴带动叶轮高速旋转在叶轮前部中心区产生较强的负压，将空气从空心主轴吸入紊流室，搅动后扩散到污水中

浙江诸暨宏宇环保设备厂O2BG型设备；

4

斜轴式推流式曝气机

5-30kgO2/hr

1-5.5m

原理同3，只是驱动轴与水面呈0-45°的夹角，在具有曝气功能的同时，也具有推流的作用。

上海明智环保公司的美国AIRE-O2系列产品；浙江诸暨宏宇环保设备厂O2JBG型设备；

上表中1、2类设备为潜水电机，具有结构紧凑、安装方便、噪音小、曝气效率高等优点，只是潜水电机对设备加工能力及设备自保护能力要求较高。而3、4类电机在水面上，运行安全，寿命相对较长，但噪音较1、2稍大，安装需要拉索，不太美观。

在很多情况下，曝气机都是首选设备。在近年来兴建的小型污水厂中，上述四类曝气机都被广为采用。但相对于鼓风曝气动力效率较低。

3.5脱水机

一般可采用带式脱水机。因为国产设备较过关，设备费用不高，不必连续运行。虽然卫生条件较差，但也可采取相应措施进行改善，如强制通风或后面提到的除臭。在有条件的情况下，也可采用离心脱水机，以改善工作环境，减少加药量。

4　总图布置

4.1输配水

由于污水厂较小，各构筑物之间一般用渠道相连，既节省了占地，又减少了水头损失。有专家统计，采用渠道输配水的污水处理厂的水头损失要比管道输配水的小2-3m。对于采用SBR法的小型污水处理厂，一般将沉砂池与SBR池通过渠道相连、污泥浓缩池与脱水机房和泥饼堆放场合建。这样，在常规的设计中，小型污水厂内至多有三个主要的处理单元：辅助生产区（含办公、变配电及总控等）、水处理单元、泥处理单元。有时泥处理和水处理单元也可合建。

由于方便输配水，各构筑物采用了合建方式，在设计时应注意距离较近的构筑物的基础处理，埋深上尽量接近。通过连接构筑物的渠道应做沉降缝。

多座反应池的排泥管也可采用渠道而非管道和止回阀连接的方式，这样不仅减少了设备的维护管理，而且没有阀门堵塞的问题。连接方式如图1。在小型污水处理厂内多采用类似策略，可以大大节省工程费用，方便维护管理。

4.2总平面布置

小型污水处理厂受服务区域的现状及污水收集输送系统的限制，其厂址往往是小区内或厂矿企业内不规则、不好利用的地块，有的高低起伏较大、有的存在地面障碍和架空线路、有的靠近居住区，这些不利因素在总平面布置时必须充分考虑。

一般来讲，对于污水厂的现状情况应充分考虑，因地置宜，若厂址高差变化太大，厂区内的设计地坪也应随之调整，采取不同标高。整个全厂看来，呈台阶式布置。有条件的尽量放坡处理，不做挡墙，以节省土建投资。在护坡上做绿化小品，起到美化全厂、改善环境的目的。若空中有高压线，则在地面上可考虑大量的进行绿化，在满足电气相关规范的同时，尽可能的增加厂区的绿化面积。

再比如，如果厂址靠近居民区，则要在总图上更要加以注意，首先污水及污泥处理构筑物应尽量布置在远离居民区的地方，而且在有条件的情况下，处理构筑物可以采取增设上部建筑或加盖的方式以减少对周围环境的影响。必要时，增加相应的环保措施。

5　环保措施

如前所述，在小型污水处理厂的设计，有时因毗临居民区或处于小区内的重要地区，往往有较高的环保要求，这就要求进行必要的环保方面的考虑。大致可分为以下几个方面。

5.1降噪

尽量采用潜水电机。如水泵应首先选用潜水泵，这不仅可以降低土建造价，而且同时减少污水处理厂的噪音。对于曝气系统，应选用机械曝气方式而不是鼓风曝气方式。

5.2处理构筑物的处理

对于环保要求较严格的污水处理厂，可考虑在处理构筑物增设上部建筑或加盖的方式，以隔绝臭气。如果增设上部建筑，可采用透光阳光板或彩色压型钢板的罩棚，外形做成圆拱形。其特点外形美观，视觉效果好，设备设在室内，便于维护管理。在高出地面的池子部分，做成天蓝色或湖绿色彩带。既与罩棚相呼应，又减弱了纯构筑物的僵硬、呆板。阳光板的造价大约为300元/平米左右。而压型板则较低，仅为100元/平米左右。

构筑物上部加盖的方式，是在其上设混凝土盖板，在可能的情况下，在盖板上可填300-500mm的土，种植绿化，增加全厂的绿化面积。这种处理办法特别适用于需采用自重抗浮的情况。

两种方法比较各有优缺点，采用阳光板或压形钢板拱形罩棚的办法，外形美观，管理方便，但为了日常的检修，往往需要增加吊车，另外，采用这种圆拱顶应注意在严寒地区冬季结露的问题；第二种方案造价较省，但需在混凝土盖板上开孔，以便池内设备的安装及维护管理。另外由于上部加了混凝土盖，对于表曝机不太适合。

5.3除臭措施

污水处理厂在污水处理的同时，会产生的具有异味的副产品。臭气的主要成份是硫化氢(H2S)、氨、四硫醇类等，主要来自腐化污水和污泥。H2S在空气中会有一部分氧化成为SO2，一般空气中30%的SO2是由H2S转化过来的。这些臭气难免对周围环境造成影响，为了减少臭气对周围环境的不利影响，在很多要求比较严格的小型污水处理厂内，设置了生物除臭措施。常用的方法有：化学吸收法、生物法、土壤法三大类。

（1）化学吸收法是通过化学药剂（主要是碱液）吸收空气中的H2S等污染物。脱臭装置由脱臭罐各及再生塔组成。罐体直径与高度之比一般为：1：5左右，臭气由通风设备收集，通过风道从罐体下部进入脱臭罐。用浓度为2%-3%的碳酸钠溶液作为臭气吸收剂。这种方法的优点是：处理效果好，运行稳定，耐冲击负荷能力强；缺点是药剂需定期更换，运行费用较高。

（2）生物法是通过附着在填料上的生物膜来降解空气中的臭味，生物膜生长、成熟并达到生物降解能力过程是一个生物培养的过程。生物膜中微生物需要的养料来自于污水中有机物，对于污水处理厂一般采用原污水对填料进行喷淋。除臭罐空池停留时间为1-3min(可视臭气浓度变化)，进气流速2-3m/s。这种方法的优点是加强管理的情况下，处理效果良好，运行费用很低（相对于其它两种方法），缺点是：处理效果受进气浓度影响，不太稳定，对于喷淋污水中有机物浓度有一定要求。

（3）土壤脱臭法是将气体收集后通过管道输入脱臭池底部并扩散于其中的土壤内（土壤以天然土、腐植土为宜），臭气在通过土壤过程中受土壤颗粒表面吸附作用，多种致臭物质被截留。经过一段时间，在土壤颗粒表面可逐渐培养出针对致臭物质的微生物，并可不断将致臭物质分解，完成脱臭。同时，土壤脱臭池表面可天然生长或人工栽植花草，形成良好的环境效果。土壤脱臭的优点是投资少，运行费用低，且可与厂区绿化结合，无任何副产品产生。缺点是易受地下水及冬天低气温的影响，除臭效果一般。

在工程设计中，往往需要根据实际情况选择合适的除臭方案。

6　电气自控设计

在厂区电气自控的总体设计上，应在允许的条件下，提高污水处理厂的自动化程度。尽量做到无人值守。这一点对减少小型污水处理厂的单方经营成本有很重要的意义。因为，尽管污水厂较小，如果没有自动化程度较高的自控系统，往往需要按岗定员，这样3000-20000吨/日的污水处理厂也需要10-30人。实际上，对于规模稍大的污水厂，定员也不过如此，所以相对人力成本很高。在条件允许的情况下，尽量提高污水厂的自动化程度。有条件时，还可在反应池等重要地方安装摄像头，以监视污水厂的运行状况。

在电缆布置上，也有着与大型污水处理厂不同的特点。各处理构筑物的电气与信号电缆的铺设应尽量结合构筑物上的管沟和渠道，从整体效果来看，整个处理构筑物表面看不到任何电缆和管线的敷设，只有走道板及盖镀锌钢格板的管沟，既美观又便于维护管理。在某些情况下，全厂的电缆沟可以借助某个构筑物实现。一般来讲，配电与信号传输从辅助处理单元（包括办公及变配电）要到水处理和泥处理单元，无论是先经过哪个处理单元，都可以在处理构筑物的侧壁上向池内挑出管沟，做为管道与电缆的通道，服务于本处理单元的同时，又可使电力和信号到达另一个处理单元。这样既方便了总图的布置，又节省的工程造价。

7　工程实例

7.1沈阳采油厂污水处理厂

本项目位于辽宁省沈阳新民沈阳采油厂，污水日处理能力为6000立方米，该处理厂由大连树源环保公司进行总承包，于1999年底建成通水，并通过有关部门的验收。

该处理厂具有以下特点：

（1）位于沈阳采油厂居民区内，离最近的居民楼仅10米左右；

（2）占地受限制，可用地仅为0.34公顷；

该厂原污水以采油厂基地的生活污水为主，含有少量生产废水。进出水水质指标及处理程度见下表：

水质及处理程度表

项目

进水水质(mg/L)

出水水质(mg/L)

处理程度(%)

COD

300

120

60

BOD5

150

30

80

SS

250

30

88

该处理厂平面布置图见图2。针对该处理厂的特点，设计采取了以下措施：

（1）采用传统SBR处理工艺，具有占地省，处理效果可靠，自动化程度高等优点。

（2）各处理构筑物布置紧凑，如图2所示：沉砂池（3）采用旋流沉砂池，与三座SBR池合建，由SBR池中间的渠道给三座SBR配水。泥处理单元由浓缩池（5）与脱水机房（6）合建组成。全厂占地面积仅为0.34公顷，但并不显拥挤。

（3）处理厂离居民区较近（离最近的居民楼仅10米），故设计应用了大量的环保措施和手段，使污水厂对周围环境的影响降低到最小程度：采用潜水射流曝气机代替常用的鼓风曝气方式，最大限度的降低噪声；全部处理构筑物加混凝土盖板或设上部建筑，将构筑物内的臭气进行统一收集（根据不同构筑物采用不同换气次数），进行土壤生物除臭。

7.2镇江新区污水处理厂

该处理厂位于江苏省镇江市镇江新区内，日处理量20000吨/日，近期先实施10000吨/日的规模。该工程由中兴新环境技术有限公司总承包，目前正在进行施工。

该处理厂的特点是：

（1）地形较复杂，厂址内由南到北高低不一，最高与最低处相差达5米。

（2）高空有两道110KV的高压走廊，影响的总平面的布置。

（3）污水厂在新区内较繁华的地段，正对规划的住宅区，有较严格的环保要求。

（4）污水厂接纳的化工企业污水及生活污水，可生化性尚可，有除磷脱氮要求。

该处理厂的原污水是生活污水和化工废水的混合污水，进出水质及处理程度见下表：

水质及处理程度表

项目

进水水质(mg/L)

出水水质(mg/L)

处理程度(%)

COD

350

60

83

BOD5

185

20

89

SS

230

20

91

磷酸盐

3

0.5

53

氮

40

15

63

该处理厂的总平面图见图3。根据上述特点，在设计中采用了如下措施：

（1）本处理厂采用CAST工艺，选择器采用厌氧状态运行。以利于生物除磷。同时，由于对出水磷的浓度的要求较严格，所以采用化学除磷工艺，加强处理效果。

（2）根据地形现状，污水处理厂面布置成台阶状，低处为办公区，高处为生产区。生产区分水处理单元（由沉砂池与SBR池合建）、泥处理单元（由浓缩池、脱水机房及泥饼堆放场合建组成）及变配电室。

（3）考虑离规划的居民区较近，曝气方式采用立轴式推流曝气机，以减少噪音。同时在污水厂设计时，考虑了在SBR池上采用阳光板的措施以封闭臭气，近期在对面居民区尚未实施的情况下，仅做相应的预埋，以减少初期投资。

（4）将污水处理厂内水区及泥区的臭气进行收集，统一进行生物除臭。目前也仅考虑预留，将来与SBR池拱形罩棚一并实施。

8　结论

小型污水处理篇2

本工程要求实现24小时无人值守运行，位于核电厂辅助区要求具有相当的安全性、稳定性、可靠性，保证处理效果同时兼顾概算成本。尽量采用先进、成熟、可靠的处理工艺，有效地去除污水中的各类污染物，确保其处理出水各项指标达到设计要求。污水处理设施在运行上有较大的灵活性和可调节性，耐冲击负荷，以适应水质和水量的变化。充分考虑污水处理系统配套的减振、降噪、除臭等措施，防止对环境的二次污染。小型污水处理站实用可靠，布置紧凑，占地面积小，工程投资省，建设周期短，并且运行成本低。日常操作管理稳定方便、安全可靠、技术要求简单、连续运转周期长，自动化控制水平高，且可以方便的进行中水回用。满足实际运行水质与设计水质有差别时能便于自控和调节，仍然可以保证污水达标排放。污水处理装置能在不同工况下自动调节负荷，使装置始终在最理想、最经济点运行。设备选型成熟可靠，结构简单、易维修，抗腐蚀，制造材料能满足介质要求。

2工艺方案选择分析

2.1工艺选择原则。

污水处理工艺的选择应根据水环境质量要求、进水水质情况、用地面积、工程规模、可供利用的技术发展状态、经济状况和管理运行要求等诸方面的因素综合考虑。借鉴以往生活污水处理设计经验，尤其是对已投入运转的类似项目进行调查和研究总结，在此基础上再优化选择污水处理工艺，其指导思想是：技术先进，稳妥可靠，对水质、水量变化适应能力强，出水达标排放，处理构筑物具有挖潜改造，提高处理程度的灵活性。技术经济最优，低能耗，低运行费，低基建费，占地少。操作管理方便，设备可靠，易于维修。重视环境，控制噪声，防护臭气。处理站单体外观与厂区景观环境协调，创造文明生产条件。

2.2常规污染物的去除。

核电厂外辅助区安全环保要求的污水处理程度较高，污水处理工艺的选择应十分慎重。SS的去除：主要靠沉淀去除。BOD5的去除：靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。COD的去除：污水中COD的去除原理与BOD5基本相同。污水处理出水中的剩余COD，即COD的去除率，取决于原污水的可生化性，它与污水的组成有关，BOD5/COD大于0.5，污水的可生化性很好，出水COD值可以控制在较低的水平。废水中有机物的分解，可以在好氧条件下完成，也可以在缺氧条件下完成。好氧分解进程快，所需时间短，有机物分解比较彻底，分解产物没有臭味，出水水质较好；水解酸化阶段，废水中复杂的有机物，在产酸细菌作用下能够分解成较简单的有机物，如各种有机物和醇类以及CO2、NH3、H2S等，对废水的生化性予以改善，然后在好氧阶段去除。

3处理工艺确定

3.1处理流程：格栅-调节池-厌氧池-缺氧池-接触氧化-沉淀池-消毒池-排放，其中还包括污泥回流、硝化液回流、风机鼓风、污泥处理等环节。厨房污水需要经过隔油处理后方可进入调节池。流程大部采用一体化污水处理装置，包括厌氧池、缺氧池、接触氧化池、沉淀池、污泥池、消毒池过程。

3.2工艺流程说明

1)厨房出来的污水经过隔油池去除悬浮物油类物质后进入污水总管。

2)采用人工格栅清除污水中含有的大颗粒固体物或漂浮物，保证后续处理装置稳定运行，格栅栅隙为5mm。

3)污水调节池：采用污水调节池以充分调节污水的水量、水质、缓冲因水质水量不均匀变化对处理系统造成负荷冲击。

4)厌氧池：原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。

5)缺氧池：按需控制空气供给量，使处理池体内为缺氧环境或为好氧环境，保证处理效果。在缺氧条件下，有机污染物水解酸化，将其中大分子、难降解的有机污染物转化为小分子、易降解的污染物，为后续好氧反应创造良好条件。另外，在缺氧条件下，回流硝酸盐进行反硝化反应，将硝基氮转化为氮气。好氧条件下，增加好氧处理停留时间，保证处理效果。

6)采用接触氧化池，控制其有机负荷及溶解氧浓度，使有机污染物经缺氧反应后在此经过填料上生长的各类生物菌群反应，最终转化为二氧化碳和水，得到彻底氧化去除。部分含氮有机物和氨氮在此经填料上的硝化细菌作用，经各步反应，氧化成硝态氮。

7)采用竖流式沉淀池，主要进行固液分离，澄清接触氧化池出水（含有较多脱落的生物膜和不溶解物质），采用合理的设计参数确保澄清效果。沉淀污泥部分回流至调节池，增加调节池中的污泥浓度提高水解效果，剩余污泥部分气提入污泥池浓缩处理后定期外运填埋或送至附近干化场。

8)消毒池采用往复翻腾式，采用二氧化氯发生器消毒，高效、安全、可靠。

4结语

对比城市污水集中处理的大型设施而言，适用于小区的小型污水处理站具有建设投资小、建设期短、效果快、手续简易、利用率高、施工难度小、管理简便等一系列优点。本项目的设计实践为小型污水处理项目提供了理论和实践经验。

小型污水处理篇3

【关键词】水污染 小型污水 污水处理工艺 应用

1前言

随着小城镇和农村的发展，小型污水处理得到重视。在欧洲和北美有20 -30%的人口利用小型污水处理系统[1]。而在我国除了城市郊区有很多城市管网难以延伸的地方以外，我国还有80%的人口分布在几乎没有任何污水处理设施的农村。所以，在人口密度较低的城镇地区，城市郊区，别墅区等下水道使用效率较低的地方， 发展小型污水处理更为迫切[2]。同时，由于我国经济的飞速发展和对生态环境要求的日益提高，小型污水处理厂建设的数量也越来越多，因此，根据小型污水厂的特点对适合小型污水处理厂的工艺进行研究具有重要的现实意义。

2 小型污水处理设施

在欧洲国家认为服务于小区、宾馆等日处理能力在100-2000人口当量污水的处理厂为小型污水处理厂[3]。我国则认为小型污水处理厂的规模应在10000人口当量以下或4000m3/d以下。所以服务于家庭、单体建筑物、社区，郊区工厂等分散地区的污水处理设施应属于小型污水处理范畴，随着我国小型污水处理逐渐的提到了日程，建立小型污水处理站成为了解决小型污水的重要途径[4]。

小型污水处理厂的特点[5]：①处理规模小，但水量、水质的日变化较大；②一单元布置紧凑； ③ 自动化程度高，运行成本、操作费用低；④ 产生的剩余污泥少，易于实现好氧稳定[6]。

3小型污水处理的常用工艺

（1）污水的土地处理法

该处理系统有慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地、地下渗滤等形式，经常同氧化塘结合在一起使用[8]。土地处理系统在我国的应用有沈阳西部城市污水慢速渗滤土地处理系统、北京市昌平县污水快速渗滤土地处理系统、天津城市污水湿地处理系统等[12]。人工湿地污水处理技术对小型污水处理具有独特的优点，表现在它可充分利用自然条件，结构简单，造价和运行费用比传统工艺低的多[13]。我国从南向北分布着大量的自然湿地，将这些湿地经过适当的人工处理，发展人工湿地技术，具有广阔的空间。

（2）稳定塘法

该系统主要是生物与非生物两个部分所构成，当污水滞留于塘中时，水中所含有机物就会通过好氧微生物代谢而被氧化，或者通过厌氧微生物分解而实现稳定化，在代谢时所用溶解氧几乎都是由塘表面大气的复氧作用及藻类进行光合作用所提供[10]。在欧美国家稳定塘特别用于小型污水的处理。1986年后稳定塘在我国迅速发展[11]。利用稳定塘处理污水可以充分利用地形，基建和维护费用低，并能实现污水的资源化，但占地面积大。处理效果受气候的影响较大。具有大量的水塘与洼地的农村区域可以考虑应用这种污水处理方式。

（3）生物膜法

该法因其自身的局限性在我国小型污水处理领域并不常用，然而今年来生物接触氧化法快速发展得益于以新型合成材料为的出现， 以新型合成材料作为填料的生物接触氧化技术是我国小型污水处理的主要工艺[8]。东莞市珠江花园小区污水治理工程、盐城市毓龙小区污水处理工程、山西省洛安矿物局五阳煤矿工人新村生活污水处理工程以及北京西客站建筑中水工程都利用了生物接触氧化技术[14]。

（4）化粪池法

该方式是把污水中的悬浮污染物去掉，并将池底污泥储存或消化掉，便于清掏与处理污泥[7]。我国南方地区正在推广使用的无动力污水处理装置是一种改良型的化粪池[8]。该装置无需动力，运转灵活[9]，但土建费用较高，运行过程中不能适应水质、水量的波动， 也难以保证出水水质。在日本已禁止使用。

4 结语

小型污水处理厂是可广泛应用于城市新建小区、独立社区、水源保护区、渔业养殖区、名胜风景区、小乡镇、中小企事业等分散地区[15]，是解决我国小型污水的重要设施。在满足治污要求的基础上要注重回用可能，在污水无害化处理的同时实现污水的资源化。对于小型污水处理设施的工艺选择，应考虑所在地的地理位置、经济实力、资源条件及对排放污水要求等，同时还应该考虑投资费用、占地面积、运行管理等各种因素。

参考文献：

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[4]查眉娉.地下式小型污水处理站设计. [J]. 给水排水.1997（6）.

[5]王敏，程温莹，陈明.小型污水处理设施适用工艺及存在问题.[J].水利科技与经济.2011（3）.

[6]袁明. MSBR 工艺在小型污水处理厂设计中的应用[J]. 安徽建筑，2008，（ 4） ： 157 -159.

[7]田娜，谈永锋，李一平，Acharya Kumud. 农村居民点小型污水处理方式研究.中国农村水利水电.2013（2）.

[8]荆肇乾，吕锡武，林国峰，孙晓文，王惠中.小型污水处理工艺及其应用前景.[J].云南环境科学.2002（12）.

[ 9]张驰等.无动力污水处理装置―无害化化粪池[J] .江苏环境科技， 1999 ， 12 （1）：21 -23 .

[10]高蕾，王恒.论农村居民点小型污水处理的方式.[J].交流平台.

[ 11]国家环境保护局.氧化塘污水处理技术[M] .北京：中国环境科学出版社， 1991 ， 3.

[12]高拯民，李宪法等.城市污水土地处理利用设计手册[M] .北京：中国标准出版社， 1991 ， 3.

[ 13]沈耀良，王宝贞.废水生物处理新技术[M] .北京：中国环境出版社， 1991 ， 3

[14]张统，张志仁等.污水处理工程及工程方案设计[M] .北京：中国建筑工业出版社， 2000 ，4.

小型污水处理篇4

关键词：A/O法；生活污水处理；工艺

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16749944（2013）04017102

1工程概况

该工程项目为某煤矿生活区服务配套建设工程，主要生活污水来源为职工生活区生活污水，约2500户，统筹考虑配合矿区周边集镇建设，收集部分其他住户生活污水。设计日处理生活污水3000t，水质设计参数按一般生活污水水质设计计算，按照进水平均CODcr≤300mg/L、BOD5≤150mg/L、SS≤500mg/L、NH3N≤25mg/L，平均动植物油≤40mg/L；要求出水满足CODcr≤100mg/L、BOD5≤50mg/L、SS≤70mg/L、NH3-N≤15mg/L，出水平均动植物油≤15mg/L；同时考虑节约用水原则，预留中水回用接口，最大化对中水进行综合利用；另外污水处理过程中产生的污泥需要进行浓缩脱水处理。由于该工程项目纳入当地污染减排工程，建设标准化污水进出口，安装污水在线监测系统。

2工艺选择

小型污水处理成熟工艺有多种，其中以活性污泥法派生出的几种最有特点，主要有AB法、SBR法、氧化沟法、A/A/O法、A/O 法等，根据该工程项目要求及特点，结合项目单位已有建成工程实例，对工程建设费用、运行管理费用等方面进行比较，确定该工程工艺采用A/O法，主要基于该处理工艺耐冲击负荷，出水水质稳定，处理效果好，剩余污泥产生少；工艺具有脱氮除磷功能，出水可直接排入天然水体；整个污水处理设施埋入地下，占地小，地表可绿化；可自动化程度高，运行费用低，管理维护简单方便。其主要处理工艺如图1所示。

图1处理工艺 工艺说明如下：

预处理部分包括格栅池、沉砂池。

格栅：采用机械格栅，时序控制格栅的运行，去除污水中的大颗粒状和纤维状杂质；

沉砂池：设计为旋流沉砂池，采用搅拌机实现旋流，去除比重2.65g/cm3，粒径0.2mm以上的砂粒；

生化处理部分包括多级厌氧滤池、生物接触氧化池、沉淀池。

厌氧滤池：由上流式厌氧滤池、下流式厌氧滤池依次串联组成。经预处理的污水由配水槽均匀分配给若干组厌氧滤池，在厌氧滤池中设置一定量的高比表面积聚乙烯弹性填料，该填料上附着大量微生物，既保证了微生物不被大量流失，同时又保证了污染物与微生物的充分接触，大大提高了设备的处理能力，缩短了处理周期。特别是在厌氧生境下，聚磷菌进行充分的释磷，为好氧状态下聚磷菌充分吸磷创造了有利条件，经厌氧处理后的污水自流入生物接触氧化池。

接触氧化池：是一种以生物膜法为主，兼有活性污泥法的生物处理装置，对磷的去除有显著效果。通过鼓风机提供氧源，在该装置中的有机物被微生物所吸附、降解，使水质进一步得到净化。生物接触氧化池采用聚乙烯弹性填料，该填料比表面积大，不易使生物膜结成球团，本身又具有布气均匀的特点，接触氧化池的布气采用穿孔管布气，该装置具有气泡细、氧利用率高、布气均匀的特点。接触氧化后的混合液部分回流到第一级厌氧滤池，通过控制回流比，使第一级厌氧滤池处于缺氧生境，即溶解氧小于0.5mg/L，反硝化细菌利用化合态氧，硝态氮被还原成氮气，实现了氮的循环；接触氧化池出水流入沉淀池。

出水部分包括沉淀池、消毒池和污泥池。

沉淀池：沉降脱落的生物膜和活性污泥，沉淀后的清水部分流入消毒池，部分达标排放。

消毒池：对出水进行消毒杀菌处理，进行中水回用。

污泥池：沉淀池排放的剩余污泥，进入污泥池好氧消化；消化后由污泥送入污泥脱水设备压滤脱水，泥饼定期外运；压滤机滤液及污泥池上清液回流集水池，继续处理。

上述各项设计参数如表1所示。

表1设计参数

序号设施名称设计参数1格栅池过栅流速：0.6～0.8m/s 水头损失：0.2～0.5m2沉砂池（旋流式）表面负荷：200m3/s 停留时间：20～30s3多级厌氧滤池停留时间：12.5h4接触氧化池停留时间：5.8h，气水比：8∶1 ，溶解氧：5mg/L5沉淀池表面负荷：1m3/m2s6消毒接触池消毒时间：0.5～1.0h7污泥消化池有效容积：1.5～2.0倍小时污水处理量

2013年4月绿色科技第4期

王 磊：某小型A/O法生活污水处理站工程实例环境与安全

3主要设备选型

风机：一台专用于沉淀池提泥、沉砂池的气冲及提砂、污泥池搅拌，选用Hc-80S型，Q：5.17m3/h，n=1250r/min，P=0.06MPa，N=11kW；剩余二台风机一用一备，并设有自动切换功能，切换时间：4h/次，用于接触氧化池曝气，曝气风机选用BK7011型，Q：13m3/h，n=850r/min，P=0.06MPa，N=22kW。启动风机时检查旋转方向是否正确，切忌反转。

污水泵：采用大流量、低能耗潜污泵，其中回流泵为100WQ/80-8-4型潜污泵，共三台，与集水池水泵联动，用于接触氧化池混合液回流。集水池提升泵为100WQ150-8-7.5，共二台，一用一备，受高低液位计控制，切换时间：4h/次。

机械格栅：采用SHG-1000型回转式格栅，有效宽度：1000mm，安装角度：75°，栅隙：10mm，共一台，每2h运行30min，时序控制。

砂水分离器采用型号SLF-260型，截至阀打开15s后启动，截至阀关闭2min后停止。沉砂池搅拌机（调速电机）一台，提砂时停止运行，其余时间运行。截止阀DN-32型，二只，用于沉砂池气冲及提砂，气冲时间每1h开2min，气提每1h提5min。

电磁阀DF-32型，六只，专用于沉淀池提泥，每1h提泥5min。

加药装置二套，一套用于排放池消毒，一套用于污泥脱水设备，手动控制。

带式压滤机DY-1500型，一套，由专用电控箱控制。

设备控制中心在微机控制柜上，按照设计编排工作程序一次完成（无特殊情况不得采用手动控制方式），手动控制通过面板上按键开关，由人工控制潜污泵、风机、电磁阀、机械格栅、砂水分离器、压滤机等设备的开启和关闭。

污水在线监测系统：污水处理站在线监测系统采用地方主管部门集中招标采购设备，在污水处理站进出水口安装，对排放废水中的COD、氨氮、流量、pH值4项数据指标进行监测，并将监测数据实时传送至主管部门污染源监控系统。同时通过进出口实时浓度及水量监测，计算本工程项目主要污染物减排量。

4项目运行效果

在该工程项目建设完成之后，委托当地环境监测主管部门进行了监测验收，通过对比进出口水质监测结果，该项目满足设计要求，运行稳定，出水水质满足中水回用条件及排放要求。通过该项目建成一年以来的统计污水指标计算，其年处理生活污水92万t，实现COD减排123t，氨氮减排15t。

通过工程实例表明，A/O法生活污水处理工艺在小型污水处理要求时，其工艺是成熟稳定的，出水完全满足排放标准，运行维护简单方便，在同等水量及污染负荷的条件下，有很好的借鉴意义。同时建议进一步提高中水回用率，以减少废水排放。

参考文献：

[1]中华人民共和国建设部.GB50014-2006室外排水设计规范[S].北京：中华人民共和国建设部，2006.

[2]国家环境保护局.GB8978-1996污水综合排放标准[S].北京：国家环境保护局，1996.

[3]中国市政工程西南设计研究院.给水排水设计手册[M].北京：中国建筑出版社，2000.

[4]周雹，谭振江.中、小型城市污水处理厂的优选工艺[J].中国给水排水，2000（10）.

[5]郑兴灿.城市污水生物除磷脱氮工艺方案的选择[C]全国污水除磷脱氮技术研讨会，2000.

小型污水处理篇5

关键词：PLC；生活污水；小型城市；

中图分类号:TU2文献标识码：A

1概述

小型生活污水处理厂规模相对较小，日处理能力1~10万吨/日，主要收集城市生活污水，负责收集、输送、提升、处理和排放等部分。以4万吨奥贝尔氧化沟处理工艺为主，根据此工艺的特点确定三个控制子站：变配电间控制子站、污泥处理控制子站、深度处理控制子站，各控制子站与中央监控系统之间采用工业以太网主干环网，形成县级城市生活污水处理厂的自动化控制系统。

2 自动化控制系统的组成

小型生活污水处理工程的系统组成，由管理层、工艺控制层和现场总线层三层组成，具体见下图1：

图1自控系统结构图

2.1 管理层

综合楼设中控室，配置数据及网络服务器，操作站、网络打印机、故障机图表打印机、UPS、光端交换机、SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统、组态软件、数据库软件及实验室计算机，通过网络设备构成管理层，管理层网络采用TCP /IP通讯协议，负责整个自控系统的监视、控制、管理。

管理层采用100M光纤以太网，系统的通讯服务器采用双机热备方式。在正常工作时，服务器采集接受各种数据和控制命令的输出，在主机发生故障时，热备机能够切换至主机工作。

操作系统为实时多用户网络操作系统，具有文件管理、文本编辑、在线诊断、支持数据的显示及打印功能。

监控软件为开放、实时、分布、关系型数据库结构式软件，可实时对厂内数据的采集、处理、分类、储存。自动生成报表，同时能进行日报、月报、年报的统计和打印。

管理层设置有一个操作员站，能上传数据至上级主管部门。

管理层控制整个污水厂的运行，通过在线仪表监测进水水质和出水水质，显示、累计污水厂各个工艺设备的运行参数，根据水质状况实时变化设备的运行，保证污水厂的安全、经济、有序、高效运行。

2.2 控制层

控制层对控制范围内的区域可独立完成工艺设备的参数监测和设备控制。通过100M光纤环网传输，实施数据的交换，控制设备的运行，如曝气机的变频运行，根据氧化沟内外沟的溶氧参数、加药泵的运行台数根据进出水水质实时采用闭环控制等。

控制层是管理层及现场层的纽带，控制层的稳定及传输速率对整个系统起到关键作用，因此要求网络通讯波特率大于等于100Mbps，通讯距离大于等于5公里，宜采用单模光纤穿管敷设。

2.3 现场层

根据根据工艺流程图如图2确定PI&D （Piping & Instrument Diagram） 系统原理图：

根据工艺的特点确定厂区三个控制子站：变配电间控制子站、污泥处理控制子站、深度处理控制子站。

1#变配电间控制子站（PLC1）设置于配电间控制室，负责粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、进水流量井、进水仪表小屋、变配电间、二沉池、氧化沟、厌氧池。

2#污泥处理控制子站（PLC2）设置于脱水机房控制室，负责脱水机房、污泥泵房、出水仪表小屋。

3#深度处理控制子站（PLC3）设置于分配电室控制室，负责加药间、中间提升泵房、混合反应池等

反硝化深床滤池、紫外消毒等设备自带PLC采用总线制通讯与系统连接。

图2工艺流程图

现场层多采用Profibus总线,它是一种应用较广的开放式总线，它的Profibus-DP系列被大量采用。

现场层直接采集仪表数据、控制设备的运行，主要设备有、可编程逻辑控制器（PLC）、触摸屏、PLC柜、工业以太网光端交换机、UPS（不间断电源）、PLC编程软件、触摸屏支持软件等。

3 主要设备控制方式

全厂工艺设备实现以下控制方式：

控制优先级别由高到低位依次为：现场手动模式、就地检修维护、遥控模式、自动模式.

进水泵的控制根据吸水井中液位自动控制泵的开/停及运行台数，PLC按照进水流量检测值自动控制变频调速泵的运行转速，进水泵根据水位的变化自动轮换运行。

粗细格栅根据前后水位差控制，当格栅水位差值达到预先设定值时，启动格栅机自动运行。根据进水中杂质情况，可在控制室主机上通过输入设备人工设定或修改粗细格栅前后水位差的设定值。

粗细格栅机也可根据时间周期控制，即格栅机每隔一段时间运行一次，每次运行时间周期可根据进水杂质情况在控制室设定或修改,同时当进水渠道中的方形闸板关闭时粗细格栅应停止运行。

皮带输送机与粗细格栅机联动控制，联动控制时粗格栅机启动后应启动皮带输送机联动运行；粗格栅机停止运行后，应延时停止皮带输送机运行。

旋流沉砂池搅拌机根据进水流量及来砂量自动调节转速，保证沉砂效果。并与PLC1进行数据通讯，其设计应能保证足够的过载保护以防止设备损坏。沉砂池设备按时间周期一步化控制，时间周期应24小时可调。

潜水搅拌器按事先设计好的程序连续运行。PLC应累计每台推进器的运行时间，在设备运行达到运行周期后应停止该设备的运行并对设备作一次全面的检修。

二沉池吸泥机按事先设计好的程序连续运行一步化操作。

氧化沟的表面曝汽机控制根据内外沟的的溶氧及出水TP、TN-NH3自动控制表面曝汽机开/停及运行台数，PLC按照溶氧检测值自动控制变频调速曝汽机的运行转速。

回流污泥泵自动控制时,根据进水流量，按照污泥回流比值自动控制回流污泥泵的运行转速,保证污泥回流量。

剩余污泥泵自动控制时，根据储泥池液位自动控制剩余污泥泵运行。

在编制潜污泵控制软件时应设置潜污泵的检修周期使潜污泵能得到及时的维护及保养延长潜污泵的使用寿命。

污泥脱水为成套设备，配套的控制系统能根据污泥量自动控制设备的运行，根据污泥量及污泥含固率自动控制加药量，同时此系统能按设计要求的标准通用通讯协议连接到控制室PLC上，将设备运行状态，故障状态，加药量等参数送至控制室，在控制室能对设备故障，加药量等重要参数设置报警功能，并能在污泥浓缩及脱水系统设备出现故障时停止设备的运行。此控制系统由设备制造厂提供。

反硝化深床滤池设有进水阀门、气动阀门、反冲洗泵、鼓风机等设备，根据设备自带程序控制，由正常处理及反冲洗两个过程交替进行。滤池一般一天反冲洗一次，当滤池的堵塞程度达到极限，即滤床压力差达到设定值时，滤池提前进入反冲洗。

紫外消毒自带PLC系统，根据水量自动开启紫外灯管数量，处理水中的微生物。

3、总结

小型城市生活污水处理厂PLC系统采用此方式层次分明、有利于调度管理、可减少值班人员，降低成本；采用光纤环网、冗余结构、提高运行可靠性，增强系统的可扩展性；采用Profibus总线，自适应性强，接线、维护等简单方便，开放式接口，可与主管部门直接联络。

4、参考文献

[1] 李胜海主编,城市污水处理工程建设与运行.安徽科学技术出版社，2011.9

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[4] 陶俊杰.城市污水处理技术及工程实例.第二版. 北京:化学工业出版社出版社,2005:62-66.

小型污水处理篇6

一、中小型城市污水处理工艺现状分析

目前，我国中小型城市污水处理厂大多选用污泥法进行污水处理。除了污泥法，还有几种方法也是污水处理厂常用的污水处理工艺：一是一级处理工艺，二是强化处理工艺，三是生物膜工艺，四是定塘法，五是土地处理工艺。随着社会的快速发展，我国对污水处理工艺的研究也取得了不错的成果，缩短了和西方国家的差距。我国对污水处理工艺研究的时间比较短，西方国家对污水处理工艺研究的时间比较长，我国可以借鉴西方国家的先进经验。以下几种污水处理工艺就是从西方国家引进的，包括：一是AB法，二是氧化沟法，三是AO法，四是SBR法，这四种方法已经应用于中小型城市污水处理中，提高了我国污水处理的效率。传统的污水处理工艺只能去除污水中的有机物质，现代污水处理工艺不仅可以去除污水中的有机物质，还可以去除污水中的磷和氮。氧化沟法是我国污水处理厂应用较多的处理工艺，污水处理效果比较理想。

二、中小型城市污水处理厂的规模分析

目前，我国中小型城市污水处理厂按照规模可以分为三类：第一类是大型污水处理厂，第二类是中型污水处理厂，第三类是小型污水处理厂。通常情况下，大型污水处理厂修建在大城市，规模不能小于10×104m3/d，大型污水处理厂的投资需要以亿计算，运营的费用需要以千万计算。如今，我国已经修建了十几座大型污水处理厂，最大的污水处理厂在北京。通常情况下，中型污水处理厂修建在大城市的郊区或是小城市，规模保持在（1-10）×104m3/d，中型污水处理厂的投资需要以亿或是千万计算，运营的费用需要以千万或百万计算。目前，已建成的中型污水处理厂有几十座，正在修建的有几百座，数量还会不断增加。通常情况下，小型污水处理厂修建在小城镇，规模小于1×104m3/d，小型污水处理厂的投资需要千万或是百万计算，运营的费用需要以百万或几十万计算。如今，我国小型污水处理厂的数量并不多，但是，小型污水处理厂的数量也在不断增加。

三、中小型城市污水处理厂的优选工艺分析

如今，我国中小型城市的污水处理厂优选工艺可以分为两种：一种是氧化沟工艺技术，另一种是SBR。这两种工艺技术有着共同的特点，体现在以下几点：一是去除污水中杂质的效果相对较高，二是处理设施比较简单，三是技术管理方便。这两种工艺不仅广泛应用于我国中小城市污水处理厂中，也广泛应用于西方国家污水处理厂中。氧化沟工艺和SBR工艺应用的费用较低，比AO工艺和AB工艺的应用成本低11%-16%。在氧化沟工艺和SBR工艺应用的过程中，污水处理厂不需要设置污泥消化池，污泥的数量也比较少，不需要进行特殊处理，操作简单。目前，氧化沟工艺和SBR工艺已经逐渐国产化，应用的成本也有所降低。氧化沟工艺可以分为四类：第一类是多沟交替氧化沟，该工艺属于合建式，没有设置独立的二沉池。但是，多沟交替氧化沟工艺在处理污水时不够稳定，处理效果会受到外界因素的影响，而且无法去除污水中的氮和磷，如果污水处理厂要求去除污水中的氮和磷，则需要在该工艺的基础上增加一些机械设备，这就会增加污水处理厂的运营成本。第二类是卡鲁赛尔，该工艺设置了独立的二沉池。但是，该工艺处理污水的效果并不理想，也需要增添机械设备才能完成污水处理任务。如今，卡鲁赛尔工艺被广泛应用于长沙污水处理厂中，用于去除污水中的有机物。第三类是澳贝尔，该工艺也设置了独立的二沉池。该工艺技术可以有效去除污水中的有机物和氮，但是去除磷的效果并不理想，要想去除污水中的磷，就需要在该工艺基础上增添设备。第四类是一体化式氧化沟，该工艺的二沉池是修建在氧化沟内部，属于合建式，可以连续进出水，而且不需要转换功能。该工艺是比较经济合理的，但是该工艺还不够成熟，还需要不断完善和改进。SBR工艺可以分为以下几种类型：一是传统型的SBR工艺，该工艺的操作具有一定的规律性和周期性。该项工艺可以有效去除污水中的有机物，但是处理污水中氮和磷的效果不够理想，还需要不断完善。二是ICEAS工艺，该工艺属于间歇式，反应池被分隔成两个部分，一部分是预反应反应池，另一部分是主反应反应池。目前，该工艺被广泛应用于昆明污水处理厂中，但是也应该在应用的过程中不断改进。三是DAT工艺，该工艺的反应池也被分隔成两个部分，一部分是DAT曝气，另一部分是IAT曝气。四是CAST工艺，该工艺在运行过程中具有一定的周期性，而且该工艺不仅可以去除污水中的有机物，也可以有效去除污水中的氮和磷，性能比较好。五是UNITANK工艺。目前，上海洞口污水处理厂就在应用UNITANK工艺，简化了污水处理程序。如今，氧化沟工艺和SBR工艺是中小型城市污水处理厂应用较多的工艺技术，两种工艺既有相同之处，也有不同之处。SBR工艺的应用成本要比氧化沟工艺的应用成本低，SBR工艺属于鼓风曝气，而氧化沟工艺属于机械性曝气。因此，SBR工艺可以更好的节省电量，降低污水处理厂的运营成本。氧化沟工艺可以持续运作，不具有周期性，而SBR工艺的运行则具有一定的周期性，需要人为进行控制，应用程序相对复杂。但是，SBR工艺的污水处理效率较高，出水的质量也比较好。SBR工艺和氧化沟工艺都具有各自的优势和劣势，需要相关部门把两种工艺完美的结合在一起，提高污水处理效率。影响中小型城市污水处理厂优选工艺的因素有以下几个：一是中小型城市污水处理厂的运营状况，二是污水处理厂的管理水平，三是污水处理厂的处理技术。中小型城市污水处理厂在选择污水处理工艺之前，必须结合以上三种因素合理制定选择方案。中小型城市污水处理厂选择工艺技术必须坚持以下原则：一是应用成本低，二是占地面积少，三是管理方便，四是易于控制。

四、结语

如今，中小城市污水处理问题正受到人们的广泛关注。传统的污水处理工艺只能去除污水中的有机物质，现代污水处理工艺不仅可以去除污水中的有机物质，还可以去除污水中的磷和氮。目前，我国中小型城市的污水处理厂优选工艺可以分为两种：一种是氧化沟工艺技术，另一种是SBR。但是，我国污水处理工艺技术可以有效去除污水中的有机物，但是去除磷和氮的效果并不理想，要想去除污水中的磷和氮，就需要在该工艺基础上增添设备。因此，污水处理工艺还需要不断改进和完善，降低污水处理厂的运营成本。SBR工艺和氧化沟工艺都具有各自的优势和劣势，需要相关部门把两种工艺完美的结合在一起，提高污水处理效率。

小型污水处理篇7

【关键词】污水处理；模型建立；环境效益；分析；建议

环境的污染，水源的破坏，使很多物种灭绝，水是生命之源，水污染治理关系着国家的政治和民生，污水处理也成为国家尤为关心的问题，如今，国家每年都在污水处理方面投入重金，目的是有效的改善水质，创造环境效益。

目前我国投资在水污染处理的资金主要用在污水处理厂的建设和配套的管网设备设施，污水处理厂投资的金额占总投资的百分之三十，虽然不及配套的管网设备设施，但是污水处理厂是水处理的核心，也体现了污水处理的效益。污水处理有利于经济社会的可持续发展，有利于人们生活质量的提高，有利于人们的用水安全，有利于环境的改善，因此受到各级政府的重视，分析城市污水处理投资与环境效益间的关系是至关重要的，具体分析如下：

1、建立污水处理环境效益模型

由于政府和人们的广泛关注，很多相关科研人员就污水处理与环境效益的关系进行了多方调查研究，分析其影响因素，采用多种分析手法，本文以聚类与主成分分析方法为依据，构建污水处理厂环境效益综合评价指标，也为污水处理厂的环境效益提出一个量化的标准。

通过计算辽宁省每年污水处理厂环境效益的综合得分，将其作为被解释变量，以面板数据为样本，建立三种模型，来探讨污水处理投资与环境效益间的关系，三种模型分别是混合效应模型，个体固定效应模型，个体随机效应模型。

将混合效应模型与个体固定效应模型通过F统计量检验选出更适合的模型，统计量定义为：

F=（SSEr-SSEu）/[（NT-K-1）-（NT-N-K）]

SSEu/（NT-N-K）

=（SSEr-SSEu）（N-1）

SSEu/（NT-N-K）

统计量定义公式中的字母代表不同的含义，具体如下：

SSEr（混合估计模型残差平方和），SSEu（个体固定效应回归模型残差平方和），N（个体个数），N-1（约束条件个数），k（解释变量的个数）

由F统计量经过计算，可见个体固定效应模型更适合。再对比个体固定效应模型和个体随机效应模型，经过计算也是个体固定效应模型更为突出，最终我们选用个体固定效应模型作为最终的污水处理环境效益模型。而后我们需要绘制一个散点图，散点图反映的是城市污水处理投资与污水处理厂环境效益。从图上看，显示有异方差现象，说明辽宁省各城市污水处理投资与污水处理厂环境效益存在差异，同时面板数据截面数大于时期数，存在截面异方差，因此为了消除异方差的影响，要采用截面加权的方法来估计模型。再看时间序列数据，用存在单位根的时间序列变量进行回归，结果有可能是伪回归，同时面板数据也存在同样的问题，需要进行单位根检验，对于城市污水处理投资和污水处理厂环境效益也要分别进行单位根检验。通过检验，得出这样的结果：城市污水处理投资和污水处理厂环境效益两个序列是非常平稳的。而城市污水处理投资和污水处理厂环境效益两个序列均为零阶单整序列，体现了二者的平稳性，没有进行协整检验的必要。

2、污水处理与环境效益分析

运用个体固定效应模型进行结果估计，相应的方程式是：

XYu=0.125+βi-0.0095×TZu

方程式中的字母分别代表的意思是：XYu（辽宁省各市污水处理厂环境效益），TZu（辽宁省各市污水处理投资）。

通过公式计算数据并不能完全确定城市污水处理投资对污水处理厂环境效益影响的大小，城市污水处理投资只是一方面，还有包括技术水平、工作效率、地区经济发展程度、污水处理厂产权结构及其管理水平等因素对污水处理厂环境效益产生的影响。城市污水处理投资和影响污水处理厂环境效益的其他因素的相对关系决定着城市污水处理投资与污水处理厂环境效益之间的关系。就个体固定效应模型而言，个体固定效应指的是每一个个体都有一个不同的截距项，而城市污水处理投资对环境效益的影响是通过我们前面提到的个体固定效应模型估计方程来完成的，从模型估计结果中我们看到城市污水处理的投资回归系数较小，由此可推断，影响污水处理厂环境效益的其他因素的作用是通过辽宁省个体固定效应的大小来反映的。

下面进行一个排序，从小到大的排列辽宁省各个城市的个体固定效应的大小，从数据上看出不同地区存在差异，有些地区差异显著，辽宁省各个城市污水处理投资的个体固定效应大小与影响污水处理厂环境效益的其他因素的作用大小成正比，而影响污水处理厂环境效益的城市污水处理投资这一因素的作用与其成反比，也就是说辽宁省各个城市污水处理投资的个体固定效应越小，影响污水处理厂环境效益的其他因素的作用也越小，而影响污水处理厂环境效益的城市污水处理投资这一因素的作用却较大，分析辽宁省城市污水处理投资个体固定效应因素较小的地区，普遍经济发展缓慢，技术效率低下。像这样的城市，污水处理厂环境效益的高低受城市污水处理投资的影响非常大，而如技术效率、产权结构等其他因素影响的效果非常小。相反城市污水处理投资个体固定效应越大，影响环境效益的其他因素作用越大，城市污染处理投资对环境效益的影响就越小，而受技术效率、产权结构、经济基础等影响因素较大，因为这些地区大多经济发展迅速，技术较发达，可见城市污水处理投资应该因地制宜，这样才能使污水处理厂取得较好的环境效益，从而进一步改善环境。

3、关于污水处理与环境效益关系的建议

经过污水处理环境模型的建立，通过对个体固定效应模型估计结果的分析，得出城市污水处理投资与环境效益间的关系因为地区差异有所不同，通过分析研究就城市污水处理投资与环境效益间的关系提出三点合理化的建议如下：

第一，由于城市污水处理投资与环境效益间的关系因为地区差异有所不同，因此政府对污水处理投资应该根据地区经济水平，技术水平、管理水平、产权结构等因素的不同合理增加相对的资金投入，因地制宜，制定不同的投资战略。第二，由于污水处理投资不是影响环境效益的唯一因素，所以为了提升环境效益，还应该注意技术效率、产权结构调整、管理水平等其他因素的影响。第三，由于区域环境保护存在差异化，为了缩小差异化，所以要合理规划环境保护的范围，制定适合本区域的环境保护标准，区域加强统一管理，不断完善环境保护体系。

4、结语

为了研究城市污水处理投资与环境效益间的关系，建立污水处理环境效益模型，通过个体固定效应模型估计结果，对结果进行分析，可以看出由于地区差异，城市污水处理投资对环境效益的作用不同，投资个体固定效应大，影响污水处理厂其他因素的作用就小，城市污水处理投资发挥的作用就大，反之则与之相反，经济发达地区较经济落后地区，城市污水处理投资对环境效益作用小，技术效率、管理水平等因素与之影响较大。

参考文献

[1]艾欢.城市污水处理投资与环境效益间的关系.北京出版社，2013.

[2]文玲.城市污水处理新办法之我见.北京出版社，2013.

[3]李明，李莉莉.浅析城市污水处理投资与环境效益间的关系.北京出版社，2013.

小型污水处理篇8

【摘要】城镇污水处理厂是城镇民众生活不能缺少的基础设置，关系着人们的生活环境。但是当前很多污水处理厂的资源利用率较低，造成水资源的浪费和二次污染，极大的削弱了污水处理的社会功能。为了便于污水处理、节约污水处理成本、提升经济效益等，相关学者提出了污水处理厂的运营管理评价模式。

【关键词】污水处理厂 评价模型 工程应用 运营管理

污水处理厂的科学管理对实现可持续发展及保护地球的水资源有着重要意义。污水处理厂的运营质量同污水处理厂采用的处理规模、工艺、进水污染度、出水标准等都存在紧密的联系。但是我国针对污水处理厂缺乏有效的管理评价体系，造成我国污水处理厂的运营效率较低、管理体系不完善和出水质量差等。国外对污水处理厂的评价管理经历了三个阶段，并且积累了大量的经验。本文针对当前污水处理评价管理内常用模型，指出其中的优缺点，并且提出解决方法，结合实例，针对性指出怎样提升模型的精度，优化模型，实现其同实际污水处理运营匹配，借助模型评价快速和准确的向当地政府及相关人员提供建议，进一步促进污水处理的稳定、环保和节能的运行。

一、国内外污水处理厂的评价管理

随着人们的环境保护意识增强，很多相关人士开始重点研究污水处理的评价管理，其主要经历的阶段为：早期动力学阶段、统计分析阶段和数据驱动建模阶段。最早的动力学模型主要是研究微生物化学反应机理，随后构建微生物对生化指标的去除率模型，预测水质，间接评价管理污水处理，但是该模式会受到很多因素的影响而被淘汰；统计分析模型主要是在2000年以后，以计算机技术为基础得到了快速的发展；数据驱动模型逐渐成为当前最常用的方法，主要是针对不确定因子，展开合理预测和估计，从而开展污水处理评价管理。

二、工程应用

工程实例1：Singh K.P.使用PLSR、ANN和PRM等模型对印度污水处理开展预测及评价管理。运用以上三种模型，采用进水指标BOD、TKN、COD、氨氮等数据资料来预测水指标BOD和COD，从而实现污水处理的评价管理。实验内采用一年的144组数据，其中，72组数据用来训练，36组是进行验证，36组数据主要用来预测。最终结果显示，三N模型都可以满足要求，并且神经网络模型要比多项式回归分析好，多项式回归分析要比偏最小二乘法好，其中最佳的模型是ANN模型。各项评价指标都很理想。最终得到ANN是当前评价污水处理内的最佳方法。

工程实例2：David等人采用熵权物元法针对以下三个方面来评价污水处理：水质指标、操作成本和环境好效益。该方法对污水处理的预测评价主要是采用权重计算和欧式贴近度展现。在环境效益评价指标的权重更大、运行成本评价指标的权重将会更小，而污水处理评价指数将会更高。David由模型数据计算最优从属物元矩阵，分析各种因素对水厂运营质量权重，结果显示总氮去除率和污泥饼产生量对污水处理厂的运营管理存在较大的影响，间接证实了明硝化反硝化微生物、脱水药剂和工艺条件等对污水处理的运营管理影响较大，欧式贴近度主要是对评价结果进行表述，贴近度越大就说明结果越好。欧式贴近度因为模糊物元平方法和指标权重计算得出，对此欧式贴近度能够反映污水处理厂的综合评价。

但是需要指出的是熵权物元法评价和实际运行两种结果有一定偏差，对此使用欧式贴近度当成评价指标，并不十分可靠。另外，虽然该模型存在很好的适用性和准确定，但是现有模型未考虑污水处理厂规模和水量等问题，这些指标对污水处理的评价管理是存在决定意义的，如资源回用量，环境质量评价等对环境效益影响较大的环境效益指标没有进行充分考虑，对此模型还需要进一步的完善。

三、展望

当前国内外的污水处理评价管理主要有三类，ASM机理模型；PLSR、N-PLSR等模型；熵权物元法和ANN模型。由于ASM机理模型难以适应水质的波动，而PLS、N-PLSR等模型精度较低，对此当前最好的方法就是熵权物元法和ANN模型。熵权物元法作为一种新的方法被运用在污水评价管理内，并且应用前景十分的广泛，但是其存在的问题并不明确，还需要进一步的研究。ANN属于较为成熟的模型，不管是当前还是未来发展趋势内，都是污水处理评价管理内十分重要的研究方法。

当前，污水处理工作对于污水处理的评价还比较片面，针对运营效率，仅仅是停留于絮凝剂的投入量、耗电量等方面，并未充分考虑运行负荷、安全事故和人员比例等；此外，针对环境效益，国内外的污水处理评价管理都重点关注的是改善水质，并未考虑资源回用量、民众的满意度和对环境的影响，对此评价还比较的片面。出现这一情况的主要原因是：主要水质间关系明确，容易构建模型；当前环境管理者对水质指标以外的指标关注的很少；伴随指标量增加，模型会更复杂；出水水质指标直接反映了污水处理厂对于周围水系的影响，效果明显。这就导致污水处理评价只关注水质，忽略运行成本，甚至忽视有无资源回用的情况。

对此，必须要综合考虑污水处理成本、运营效率及环境效益等问题，积极改善国内污水处理厂的运行成本较高、效率地下及管理体系不够完善等问题。进一步完善评价指标体系，寻找有效的污水处理评价模型。

四、小结

在环境质量日趋恶化中，污水处理评价更加突出。在污水处理中存在很多评价模型，每个模型都存在有缺点，对此在使用个模型中必须要确定其适用范围。综合对比各个模型，当前污水处理管理评价比较有潜力的是熵权物元法，当前的任务是对该评价模式进行完善，实现污水处理有关指标的合理预测，进一步优化污水处理的评价管理。

参考文献：

[1]李鑫，孙小霞，苏时鹏.基于DEA-Tobit模型的中国县域污水处理服务减排效率测评[J].资源科学，2017，（03）.