某城市污水處理廠工程設計

《水污染控制工程》課程設計說明書設計題目：某城市污水處理廠工程設計設計時間：自2011年6月20日至2011年7月1日學生姓名學號：班級：指導教師：目錄第一章工程概況3一、城市污水3(一)簡介3(二)來源3(三)污水的物理性質(zhì)4(四)污水的化學組成性質(zhì)4(五)污水中的微生物5(六)污水水質(zhì)指標5二、污水處理6(一)簡介6(二)處理技術劃分7(三)常用處理方法7(四)污水處理設備10(五)污水處理工藝技術11三、中國污水處理近況及未來14(一)概況14(二)我國城市污水處理資本金來源難題14(三)我國城市污水處理資本金來源難題的破解15(四)中國污水處理行業(yè)發(fā)展16第二章任務設計書18第三章工藝流程的選擇19一、工藝流程的對比和選擇19二、工藝流程23三、主要構筑物的選擇24(一)格柵24(二)曝氣沉沙池的設計計算27(三)斜板式沉淀池(初沉池)29(四)輔流式沉淀池(二沉池)31第四章生物接觸氧化池的設計及計算34一、確定設計參數(shù)34二、生物接觸氧化池設計計算34參考書目：36第一章工程概況一、城市污水(一)簡介城市污水處理工藝一般根據(jù)城市污水的利用或排放去向并考慮水體的自然凈化能力，確定污水的處理程度及相應的處理工藝。處理后的污水，無論用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)或是回灌補充地下水，都必須符合國家頒發(fā)的有關水質(zhì)標準。城市污水中90％以上是水，其余是固體物質(zhì)。水中普遍含有以下各種污染物：懸浮物：一般為200～500毫克／升，有時候可超過1000毫克／升。其中無機和膠體顆粒容易吸附有機毒物、重金屬、農(nóng)藥、病原菌等，形成危害大的復合污染物。懸浮物可經(jīng)過混凝、沉淀、過濾等方法與水分離，形成污泥而去除。病原體：包括病菌、寄生蟲、病毒三類。常見的病菌是腸道傳染病菌，每升污水可達幾百萬個，可傳播霍亂、傷寒、腸胃炎、嬰兒腹瀉、痢疾等疾病。常見的寄生蟲有阿米巴、麥地那絲蟲、蛔蟲、鞭蟲、血吸蟲、肝吸蟲等，可造成各種寄生蟲病。病毒種類很多，僅人糞尿中就有百余種，常見的是腸道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、傳染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可達50萬到7000萬個。需氧有機物：包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯類等。其濃度常用五日生化需氧量(BOD5)來表示。也可用總需氧量(TOD)、總有機碳(TOC)、化學需氧量(COD)等指標結合起來評價。常用BOD5與COD的比例來反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量隨時間變化曲線來反映生化降解的快慢，據(jù)此選擇處理方案。城市污水BOD5一般為每升300～500毫克，造紙、食品、纖維等工業(yè)廢水可高達每升數(shù)千毫克。植物營養(yǎng)素：生活污水、食品工業(yè)廢水、城市地面徑流污水中都含有植物的營養(yǎng)物質(zhì)──氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克，近年來由于大量使用含磷洗滌劑，含量顯著增加。來自洗滌劑的磷占生活污水中磷含量的30～75％，占地面徑流污水中磷含量的17％左右。氮素的主要來源是食品、化肥、焦化等工業(yè)的廢水，以及城市地面徑流和糞便。硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽、磷酸鹽和一些有機磷化合物都是植物營養(yǎng)素，能造成地面水體富營養(yǎng)化、海水赤潮和地下肥水。硝酸鹽含量過高的飲水有一定的毒性，能在腸胃中還原成亞硝酸鹽而引起腸原性青紫癥。亞硝酸鹽在人體內(nèi)與仲胺合成亞硝胺類物質(zhì)可能有致畸作用、致癌作用。城市污水中除含以上普遍存在的污染物外，隨污染源的不同還可能含有多種無機污染物和有機污染物，如氟、砷、重金屬、酚、氰、有機氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴等。如果城市污水不經(jīng)處理就排入地面水體，會使河流、湖泊受到污染。但城市污水水量非常大，如全部進行污水二級處理，投資極大。因此，結合具體情況研究經(jīng)濟有效的處理措施，是環(huán)境保護的重大課題之一。(二)來源在人類的生產(chǎn)和生活使用水的過程中，水會受到不同程度的污染，并改變了其原有的化學成分和物理組成，就稱為廢水和污水。按其來源的不同可分為以下三種：1、生活污水：指人們在日常生活中用過的并被生活廢料所污染的水，包括：衛(wèi)生間、廚房、洗衣房，它主要來至于住宅、公共場所、機關、學校、醫(yī)院、餐飲業(yè)、及工廠中的各種生活用水。它含有較多的有機物，如：蛋白質(zhì)、動植物脂肪、各種碳水化合物、尿素、氨氮、磷酸鹽、及常在糞便中出現(xiàn)的各種病原微生物等。2、工業(yè)廢水：指在工業(yè)產(chǎn)生過程中排放的水。用水中除一小部分被耗去外，絕大多數(shù)工業(yè)用水僅僅是作為洗滌、冷卻、地面沖洗等用。因此，工業(yè)廢水中主要夾帶了生產(chǎn)過程中所使用的原料，產(chǎn)生反應的中間體，產(chǎn)物或副產(chǎn)物等。3、降水：包括降水或降雪時沖刷地面后進入城市管網(wǎng)的水，它受季節(jié)、氣候的影響較大。其水質(zhì)，初期雨水中含較多的污染物，但有時PH值較低。所以城市污水實際上是生活污水與工業(yè)廢水及雨水所形成的混合物。(三)污水的物理性質(zhì)1、水溫：對污水的生物、物理、化學處理均有影響，污水的溫度一般較原水高，因為在生活、工業(yè)或商業(yè)的用水過程中往往有熱量加入，我國大部分地區(qū)城市污水的水溫變化在10～30℃之間。2、氣味：污水中的氣味有助于我們判別污水所處的條件和處理工藝的運行狀況。一般新鮮的生活污水不含有霉味，若有其它氣味則說明存在有工業(yè)廢水或其它特殊的生活污水。3、色度：污水中的色度通常由懸浮態(tài)、膠體態(tài)和溶解態(tài)物質(zhì)所形成。一般新鮮的生活污水較清亮，呈灰或黃色，如存放時間較長則顯黑色，當然，其它的顏色則由工業(yè)廢水中的成分所定。4、固體物質(zhì)：按存在的形成不同可分為：懸浮的、膠體的和溶解性的三種；按性質(zhì)的不同可分為：有機的、無機的與生物體三種。固體含量總固體(TS)作為指標。懸浮固體(SS)或叫懸浮物，由有機物所組成，故又可以分為揮發(fā)性懸浮物固體(VSS)，非揮發(fā)性懸浮固體(NVSS)兩種，在一般生活污水中前者約占70%，后者約占30%。(四)污水的化學組成性質(zhì)1、有機化合物：污水中的有機物質(zhì)常常是自然界中廣泛分布的，同時也是生化處理中大量存在的微生物的極好營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、脂類、糖類、有機酸、醇類等。很容易為細菌所分解，只有纖維素、木質(zhì)素等天然有機物較難降解。但隨著科學技術的不斷進步，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，人工合成的為微生物所陌生的有機化合物也在不斷的增加。目前這類有機物已多達200多萬種，這些有機化合物中有些物質(zhì)很難為細菌所分解，有的甚至對細菌具有很強的毒害作用。2、無機物：主要有：砂、礫石、懸浮或溶解于水體中的鹽類、重金屬等。過量的重金屬對細菌有一定的毒害或抑制作用，當然，氮、磷、鉀等對細菌是一種較好的營養(yǎng)物質(zhì)。3、氣體：污水中常含有N2、O2、CO2、H2S、NH3、CH4等氣體。污水在生物的作用下可耗去水體的O2，并使污水腐敗，而含硫污水在厭氧的條件下含產(chǎn)生H2S。(五)污水中的微生物生活污水、醫(yī)院污水、養(yǎng)殖污水、生物制品及食品工業(yè)單位排出的污水都常含有大量的細菌。其中一些可能屬于病毒。而且數(shù)量的變化比較大。細菌數(shù)通常在106-107個/ml之間。大腸桿菌可達到10-100個/ml，病毒為200-7000個/l。污水中的病原微生物至今仍是威脅。人類身體健康和生命的一個重要因素。1、水中的病原細菌:(1)傷寒桿菌：包含傷寒沙門氏菌。付傷寒沙門氏菌和乙型傷寒沙門氏菌。(2)痢疾桿菌：真痢疾志賀菌和付痢疾志賀菌。(3)霍亂孤菌：其細胞呈微彎曲桿狀。2、病毒：沒有細胞結構。其組成成分只有核酸和蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)組成病毒的衣殼。每種病毒只有一種核酸或為核糖核酸或為脫氧核糖核酸。病毒個體比較小，大的直徑超過200nm，小的10nm。(六)污水水質(zhì)指標1、物理性指標(1)溫度許多工業(yè)排出的廢水都有較高的溫度，這些廢水排入水體使其水溫升高，引起水體的熱污染。水溫升高影響水生生物的生存和對水資源的利用。氧氣在水中的溶解度隨水溫的升高而減小，這樣，一方面水中溶解氧減少，另一方面水溫升高加速耗氧反應，最終導致水體缺氧或水質(zhì)惡化。(2)色度色度是一項感官性指標。一般純凈的天然水是清澈透明的，即無色的。但帶有金屬化合物或有機化合物等有色污染物的污水呈各種顏色。將有色污水用蒸餾水稀釋后與參比水樣對比，一直稀釋到二水樣色差一樣，此時污水的稀釋倍數(shù)即為其色度。(3)嗅和味嗅和味同色度一樣也是感官性指標，可定性反映某種污染物的多寡。天然水是無嗅無味的。當水體受到污染后會產(chǎn)生異樣的氣味。水的異臭來源于還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機物和氯氣等污染物質(zhì)。不同鹽分會給水帶來不同的異味。如氯化鈉帶咸味，硫酸鎂帶苦味，硫酸鈣略帶甜味等。(4)固體物質(zhì)水中所有殘渣的總和稱為總固體(TS)，總固體包括溶解物質(zhì)(DS)和懸浮固體物質(zhì)(SS)。水樣經(jīng)過過濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體(DS)，濾渣脫水烘干后即是懸浮固體(SS)。固體殘渣根據(jù)揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固體(VS)和固定性固體(FS)。將固體在600℃的溫度下灼燒，揮發(fā)掉的量即是揮發(fā)性固體(VS)，灼燒殘渣則是固定性固體(FS)。溶解性固體表示鹽類的含量，懸浮固體表示水中不溶解的固態(tài)物質(zhì)的量，揮發(fā)性固體反映固體中有機成分的量。水體含鹽量多將影響生物細胞的滲透壓和生物的正常生長。懸浮固體將可能造成水道淤塞。揮發(fā)性固體是水體有機污染的重要來源。2、化學性指標(1)有機物生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機化合物在微生物作用下最終分解為簡單的無機物質(zhì)、二氧化碳和水等。這些有機物在分解過程中需要消耗大量的氧，故屬耗氧污染物。耗氧有機污染物是使水體產(chǎn)生黑臭的主要原因之一。污水的有機污染物的組成較復雜，現(xiàn)有技術難以分別測定各類有機物的含量，通常也沒有必要。從水體有機污染物看，其主要危害是消耗水中溶解氧。在實際工作中一般采用生物化學需氧量(BOD)、化學需氧量(COD、OC)、總有機碳(TOC)、總需氧量(TOD)等指標來反映水中需氧有機物的含量。其中TOC、TOD的測定都是燃燒化學氧化反應，前者測定結果以碳表示，后者則以氧表示。TOC、TOD的耗氧過程與BOD的耗氧過程有本質(zhì)的區(qū)別，而且由于各種水樣中有機物質(zhì)的成分不同，生化過程差別也比較大。各種水質(zhì)之間TOC和TOD與BOD不存在固定的相關關系。在水質(zhì)條件基本相同的條件下，BOD與TOC或TOD之間存在一定的相關關系。(2)無機性指標①植物營養(yǎng)元素污水中的N、P為植物營養(yǎng)元素，從農(nóng)作物生長角度看，植物營養(yǎng)元素是寶貴的物質(zhì)，但過多的N、P進入天然水體卻易導致富營養(yǎng)化。水體中氮、磷含量的高低與水體富營養(yǎng)化程度有密切關系，就污水對水體富營養(yǎng)化作用來說，磷的作用遠大于氮。②pH值主要是指示水樣的酸堿性。③重金屬重金屬主要是指汞、鎘、鉛、鉻、鎳，以及類金屬砷等生物毒性顯著的元素，也包括具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。3.生物性指標(1)細菌總數(shù)水中細菌總數(shù)反映了水體受細菌污染的程度。細菌總數(shù)不能說明污染的來源，必須結合大腸菌群數(shù)來判斷水體污染的來源和安全程度。(2)大腸菌群水是傳播腸道疾病的一種重要媒介，而大腸菌群被視為最基本的糞便傳染指示菌群。大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌(傷寒、痢疾、霍亂等)存在的可能性。二、污水處理(一)簡介污水處理池按污水來源分類，污水處理一般分為生產(chǎn)污水處理和生活污水處理。生產(chǎn)污水包括工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水以及醫(yī)療污水等，而生活污水就是日常生活產(chǎn)生的污水，是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物，包括：漂浮和懸浮的大小固體顆粒、膠狀和凝膠狀擴散物、純?nèi)芤?。污水處理池按污水的性質(zhì)來分，水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據(jù)污染雜質(zhì)的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。污染物主要有：未經(jīng)處理而排放的工業(yè)廢水；未經(jīng)處理而排放的生活污水；大量使用化肥、農(nóng)藥、除草劑的農(nóng)田污水；堆放在河邊的工業(yè)廢棄物和生活垃圾；水土流失；礦山污水。目前城市生活污水排放已是我國城市水的主要污染源，城市生活污水處理是當前和今后城市節(jié)水和城市水環(huán)境保護工作的重中之重，這就要求我們要把處理生活污水設施的建設作為城市基礎設施的重要內(nèi)容來抓，而且是急不可待的事情。(二)處理技術劃分現(xiàn)代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。一級處理主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標準。一級處理屬于二級處理的預處理。二級處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)(BOD，COD物質(zhì))，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標準。三級處理進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法等。整個過程為通過粗格柵的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后，經(jīng)過格柵或者篩率器，之后進入沉砂池，經(jīng)過砂水分離的污水進入初次沉淀池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設備后，污泥被最后利用。(三)常用處理方法表1污水處理方法分類基本方法基本原理單元技術物理法物理或機械的分離過程過濾，沉淀，離心分離，上浮等化學法加入化學物質(zhì)與污水中有害物質(zhì)發(fā)生化學反應的轉化過程中和，氧化，還原，分解，混凝，化學沉淀等物理化學法物理化學的分離過程氣提，吹脫，吸附，萃取，離子交換，電解電滲析，反滲透等生物法微生物在污水中對有機物進行氧化，分解的新陳代謝過程活性污泥，生物濾池，生物轉盤，氧化塘，厭氣消化等1、生產(chǎn)廢水篇(1)工業(yè)污水的治理方法污水處理中心一種處理工業(yè)污水的方法，屬于污水處理技術領域。其是將污水引往集水池，對集水池末尾一格調(diào)節(jié)pH，用一級溶氣水泵提升到一級壓力溶氣罐，同時吸入空氣和聚凝脫色劑，將在一級壓力溶氣罐內(nèi)的一級飽和溶氣水驟然釋放到一級氣浮池形成一級處理水；一級處理水溢入緩沖池，再在控制ｐＨ用二級溶氣水泵將一級處理水提升至二級壓力溶氣罐內(nèi)，同時吸入空氣和聚凝脫色劑，將二級壓力溶氣罐內(nèi)的二級飽和溶氣水驟然釋放到二級氣浮池形成二級處理水并自溢至沉淀池沉淀后排放；一、二級氣浮池中的浮泥入浮泥池，壓濾成濾餅，濾液回引至集水池。本方法處理的工業(yè)污水的CODcr、脫色率、SS、BOD5的去除率分別為80-90％、95％、90％以上、75-80％，符合ＧB8978-1996一級水排放標準。沼氣發(fā)電是集環(huán)保和節(jié)能于一體的能源綜合利用新技術。它利用工業(yè)污水經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣，驅(qū)動沼氣發(fā)電機組發(fā)電，并可充分利用發(fā)電機組的余熱用于沼氣生產(chǎn)，使綜合熱效率達80％左右，大大高于一般30~40%的發(fā)電效率，用戶的經(jīng)濟效益顯著是處理工業(yè)污水的好方法。污水處理中心1)微電解法用于工業(yè)水的處理技術概述：微電解塔應用工業(yè)水處理微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。當系統(tǒng)通水后，設備內(nèi)會形成無數(shù)的微電池系統(tǒng)，在其作用空間構成一個電場。其工作原理基于電化學、氧化-還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點。該工藝用于難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度，提高廢水的可生化性，同時可對氨氮的脫除具有很好的效果。微電解塔應用工業(yè)水處理傳統(tǒng)上微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸堿活化，使用的過程中很容易鈍化板結，又因為鐵與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進行而失去作用，這導致了頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統(tǒng)微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時間，增加了噸水投資成本，這都嚴重影響了微電解工藝的利用和推廣。②技術特點：⒈反應速率快，一般工業(yè)廢水只需要半小時至數(shù)小時；⒉作用有機污染物質(zhì)范圍廣，如：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質(zhì)等都有很好的降解效果;⒊工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩(wěn)定。處理過程中只消耗少量的微電解反應劑。微電解劑只需定期添加無需更換，添加也無需進行活化直接投入即可。⒋廢水經(jīng)微電解處理后會在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，并且不會對水造成二次污染；⒌具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。⒍該方法可以達到化學沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬；⒎對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程，用該技術作為已建工程廢水的預處理，在降解COD的同時提高廢水的可生化性，可確保廢水處理后穩(wěn)定達標排放。也可對生化后廢水進很行微電解或微電解聯(lián)合生物濾床的工藝進行深度處理。⒏該技術各單元可作為單獨處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利于污泥的沉降和生物掛膜③適用廢水種類：本技術特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理，可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性；可廣泛應用于印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農(nóng)藥、酒精等各類工業(yè)廢水的處理及處理水回用工程。⒈染料、印染廢水；焦化廢水；石油化工廢水上述廢水在脫色的同時，處理水中的BOD/COD值顯著提高。⒉石油廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水；上述廢水處理水后的BOD/COD值大幅度提高。⒊電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他含有重金屬的廢水；可以從上述廢水中去除重金屬。⒋有機磷農(nóng)業(yè)廢水；有機氯農(nóng)業(yè)廢水；大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物2)新型催化活性微電解填料①產(chǎn)品概述：新型催化活性微電解填料由我公司與科研院校共同研發(fā)，由具有高電位差的金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術生產(chǎn)而成，具有鐵炭一體化、熔合催化劑、微孔架構式合金結構、比表面積大、比重輕、活性強、電流密度大、作用水效率高等特點。作用于廢水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩(wěn)定，可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現(xiàn)象。本填料是微電解反應持續(xù)作用的重要保證。②技術特點：⒈陰陽極及催化劑通過高溫冶煉形成鐵炭一體化，保證“原電池”效應持續(xù)作用。不會像鐵炭物理混合組配那樣容易出現(xiàn)陰陽極分離，影響原電池反應。⒉填料通過高溫冶煉形成架構式微孔合金結構，比表面積大，活性強，不鈍化、不板結，陰陽極針對不同廢水進行配比，對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應效果，反應速率快，一般工業(yè)廢水只需要30-60分鐘，長期運行穩(wěn)定有效。⒊技術參數(shù)：比重：1.0噸/立方米，比表面積：1.2平方米/克，空隙率：65%，物理強度：≧1000KG/CM化學成分：鐵75-85%，碳10-20%，催化劑5%(4)規(guī)格：1cm*3cm(大小可定制)(2)農(nóng)業(yè)污水的治理方法農(nóng)業(yè)污水因為分布面廣而分散，難于收集也難于治理，所以只能利用生物的作用將污染物去除，譬如將高密度的高效去污菌，直接投入污染水體，以達到凈水的目的。(3)醫(yī)療污水的治理方法醫(yī)院污水處理，通常包括一級處理和二級處理。一般地說，若處理后出水排入市政下水道，通常只進行一級處理；若處理后出水直接排入河道，則需進行一級處理和二級處理；對排放標準嚴的地區(qū)，為防止水體的富營養(yǎng)化，需進行除磷脫氮三級處理。對酸性廢水、洗相廢水、放射性污水等特殊的醫(yī)院污水，應進行嚴格的收集和處理。有些地區(qū)為緩解供水緊張的矛盾，已進行醫(yī)院污水的深度處理和循環(huán)利用。實際采用何種方式處理醫(yī)院污水，應綜合考慮污水的來源、污水的流向及當?shù)氐墓┧闆r等多方面因素。另外，醫(yī)院污水處理一個非常重要的方面，就是必須進行消毒處理，以殺滅各種病原微生物。2、生活污水篇(1)農(nóng)村生活污水治理方法針對農(nóng)村生活污水，可以進行以下處理：生活污水→化糞池→厭氧池→人工濕地(種植根系發(fā)達、喜濕、吸收能力強的美人蕉、水蔥、菖蒲等植物)經(jīng)“過濾”后排放的方法進行處理，主要適用于農(nóng)村分散生活污水處理，建成后運行費用基本為零，使用壽命在10年以上。(2)城市生活污水治理方法針對城市生活污水，可以進行以下處理：將城市生活污水輸送到城市周圍的農(nóng)村，利用農(nóng)村廣闊的土地來凈化城市生活污水。將是一勞永逸與一舉多得的好方法。以日供應生活用自來水100W立方的大中型城市為例：普通的污水處理設施造價1000元/立方。建設成本10億，年運營成本100W立方/天×365×0.5元/立方＝1.8億.采用土壤凈化法建設成本1000元/立方，年運營成本100W立方/天×365×0.1元/立方＝0.4億.同時年節(jié)約農(nóng)用水資源3.6億立方，節(jié)約化肥約1萬噸/年，減少農(nóng)藥用量5噸/年，綜合效益可觀。(四)污水處理設備污水處理設備有許多，但最主要的有以下幾種：1、離心機離心機主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開；或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同，又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油)；它也可用于排除濕固體中的液體，例如用洗衣機甩干濕衣服；特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物；利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點，有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。污泥脫水機2、污泥脫水機污泥脫水機特點是可自動控制運行，連續(xù)生產(chǎn)，無級調(diào)速，對多種污泥適用，適用于給水排水，造紙，鑄造，皮革，紡織，化工，食品等多種行業(yè)的污泥脫水。3、曝氣機曝氣機是通過散氣葉輪，將“微氣泡”直接注入未經(jīng)處理的污水中，在混凝劑和絮凝劑的共同作用下，懸浮物發(fā)生物理絮凝和化學絮凝，從而形成大的懸浮物絮團，在氣泡群的浮升作用下“絮團”浮上液面形成浮渣，利用刮渣機從水中分離；不需要清理噴嘴，不會發(fā)生阻塞現(xiàn)象。本設備整體性好，安裝方便，節(jié)省運行費用與占地面。4、微濾機微濾機是一種轉鼓式篩網(wǎng)過濾裝置。被處理的廢水沿軸向進入鼓內(nèi)，以徑向輻射狀經(jīng)篩網(wǎng)流出，水中雜質(zhì)(細小的懸浮物、纖維、紙漿等)即被截留于鼓筒上濾網(wǎng)內(nèi)面。當截留在濾網(wǎng)上的雜質(zhì)被轉鼓帶到上部時，被壓力沖洗水反沖到排渣槽內(nèi)流出。運行時，轉鼓2/5的直徑部分露出水面，轉數(shù)為1-4r/min，濾網(wǎng)過濾速度可采用30-120m/h，沖洗水壓力0.5-1.5kg/cm2，沖洗水量為生產(chǎn)水量的0.5-1.0%，用于水庫水處理時，除藻效率達40-70%，除浮游生物效率達97-100%。微濾機占地面積小，生產(chǎn)能力大(250-36000m3/d)，操作管理方便，已成功地應用于給水及廢水處理。5、氣浮機氣浮機是一種去除各種工業(yè)和市政污水中的懸浮物、油脂及各種膠狀物的設備。該設備廣泛應用于煉油、化工、釀造、屠宰、電鍍、印染等工業(yè)廢水和市政污水的處理。按溶氣方式分為：充氣氣浮機、溶氣氣浮機和電解氣浮機。其原理是將難以溶解于水中的氣體或兩種以上不同液體高效混合(產(chǎn)生微細氣泡粒徑20-50微米)。以微小氣泡作為載體，粘附水中的雜質(zhì)顆粒，顆粒被氣泡挾帶浮升至水面與水分離，達到固液分離的目的。(五)污水處理工藝技術1、生物處理(活性污泥法)生物處理中采用的處理工藝有:氧化塘法(Carrouse、交替式、Orbal、Phostrip法、Phoredox法)、SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT－IAT法、CASS(CAST，CASP)法、UNITANK法、MSBR法、A／O法、、、UCT法、VIP法、UASB法、一體化生化法、集成生化加過濾法、增加流動載體法、深井曝氣法、生物濾池法、生物轉盤法、塔式生物濾池的生物膜法等等的城市污水一級、二級、深度處理法。2、化學強化生物除磷污水處理工藝表2常用處理廢水的化學方法方法原理設備及材料處理對象混凝向膠狀渾濁液中投加電解質(zhì)，凝聚水中膠狀物質(zhì)，使之和水分開混凝劑有硫酸鋁，明礬，聚合氯化鋁，硫酸亞鐵，三氯化鐵等含油廢水，染色廢水，煤氣站廢水，洗毛廢水等中和酸堿中和，pH達中性石灰，石灰石，白云石等中和酸性廢水，CO2中和堿性廢水硫酸廠廢水用石灰中和，印染廢水等氧化還原投加氧化(或還原)劑，將廢水中物質(zhì)氧化(或還原)為無害物質(zhì)氧化劑有空氣(O2)，漂白粉，氯氣，臭氧等含酚，氰化物，硫鉻，汞廢水，印染，醫(yī)院廢水等電解在廢水中插入電極板，通電后，廢水中帶電離子變?yōu)橹行栽与娫矗姌O板等含鉻含氰(電鍍)廢水，毛紡廢水萃取將不溶于水的溶劑投入廢水中，使廢水中的溶質(zhì)溶于此溶劑中，然后利用溶劑與水的相對密度差，將溶劑分離出來萃取劑：醋酸丁酯，苯，N—503等設備有脈沖篩板塔，離心萃取機等含酚廢水等吸附(包含離子交換)將廢水通過固體吸附劑，使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上，通過的廢水得到處理吸附劑有活性炭，煤渣，土壤等吸附塔，再生裝置染色、顏料廢水，還可吸附酚，汞，鉻，氰以及除色，臭，味等用于深度處理污水處理過程中，我國的主要河流和湖泊由于受磷污染，富營養(yǎng)化嚴重，國家環(huán)保局為控制磷污染，對磷排放制定了比較嚴格的標準?；瘜W強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態(tài)的磷為主，此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化，通過厭氧消化生物系統(tǒng)中活性污泥產(chǎn)生揮發(fā)性有機酸，作為聚磷菌生長的基質(zhì)或稱之為營養(yǎng)物，使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖，并將其回流到生物系統(tǒng)中，使生物污水處理系統(tǒng)工作在高效除磷狀態(tài)；同時污泥在厭氧條件下產(chǎn)生的磷釋放，通過化學除磷消除。這是一種高效市政污水處理工藝技術，滿足了我國現(xiàn)階段，為解決水體富營養(yǎng)化，需要在常規(guī)二級污水處理基礎上3、循環(huán)間歇曝氣污水處理工藝我國經(jīng)濟發(fā)展水平各地相差較大，經(jīng)濟發(fā)展滯后的城市還不能拿出很多資金用于污水治理，因此，怎樣利用有限的資金，降低環(huán)境污染，是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面，直到不久前，一些城市還采用一級或一級強化處理工藝技術，出水達不到國家二級排放標準對除去有機污染物的要求。循環(huán)間歇曝氣工藝充分發(fā)揮高負荷氧化溝處理效率高的優(yōu)點，又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點，保證了系統(tǒng)出水達到國家污水排放一級標準在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統(tǒng)降低３０％左右，是適合我國現(xiàn)階段污水處理要求的工藝技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上，結合生物接觸氧化技術優(yōu)點發(fā)展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統(tǒng)中的轉軸是唯一的轉動部分，一旦機器出了故障，一般機械人員都可以進行維修。系統(tǒng)生物量會根據(jù)有機負荷的變化而自動補償。附在轉盤上的微生物是有生命的，當污水中的有機物增加時，微生物隨之增加，相反，當污水中的有機物減少時，微生物隨之減少。所以這污水處理系統(tǒng)的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化和停電的影響。運行費用低，只有其他曝氣污水處理系統(tǒng)耗電的八分之一到三分之一。占地面積僅相當常規(guī)活性污泥法一半。由于生物系統(tǒng)中生長的微生物種類多，能夠高效處理各種難降解工業(yè)污水。4、連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝(ContinuousCycleAerationSystem)是一種連續(xù)進水式SBR曝氣系統(tǒng)。污水處理工藝CCAS是在SBR(SequencingBatchReactor，序批式處理法)的基礎上改進而成。CCAS污水處理工藝對污水預處理要求不高，只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池，除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成，出水可達標排放。污水處理工藝CCAS上獨特的優(yōu)勢：(1)曝氣時，CCAS污水處理的污水和污泥處于完全理想混合狀態(tài)，保證了BOD、COD的去除率，去除率高達95%。(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率達80%以上，保證了出水指標合格。(3)沉淀時，整個CCAS反應池處于完全理想沉淀狀態(tài)，使出水懸浮物極低，低的值也保證了磷的去除效果。CCAS污水處理工藝的缺點是各池子同時間歇運行，人工控制幾乎不可能，全賴電腦控制，對處理廠的管理人員素質(zhì)要求很高，對設計、培訓、安裝、調(diào)試等工作要求較嚴格。5、曝氣生物濾池生活污水處理工藝流程污水處理工藝流程簡介：曝氣生物濾池，就是在生物濾池處理裝置中設置填料，通過人為供氧，使填料上生長大量的微生物。這種污水處理工藝流程裝置由濾床、布氣裝置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置采用配套專用曝氣頭，產(chǎn)生的中小氣泡經(jīng)填料反復切割，達到接近微控曝氣的效果。由于反應池內(nèi)污泥濃度高，處理設施緊湊，可大大節(jié)省占地面積，減少反應時間。6、城市污水SPR除磷工藝污水處理工藝流程簡介：水體富營養(yǎng)化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷，磷是水體富營養(yǎng)化的最主要因素?？v觀國內(nèi)污水處理流程工藝，除磷技術一直是困擾污水處理廠運行的難題。傳統(tǒng)的物化除磷技術需要大量的藥劑，具有運行成本高、污泥產(chǎn)量大的缺點；前置厭氧的生物除磷工藝具有運行費用低的優(yōu)點，但是由于完全依賴于微生物的攝磷、釋磷作用，難以達到國家污水處理工藝流程的要求。當考慮中水回用時，則更難達到要求。7、A/O生物濾池污水處理工藝流程污水處理工藝流程簡介：由于我國小城鎮(zhèn)居住點分散，污水源分布點多量少，城鎮(zhèn)級污水廠的規(guī)模多低于10000噸/日。目前國內(nèi)大中型城市污水處理廠經(jīng)常采用的污水處理工藝有傳統(tǒng)活性污泥法、A2/O、SBR、氧化溝等，如果以這些技術建設小城鎮(zhèn)污水處理廠會造成由于居高不下的運行費用，無法持續(xù)運行。必須針對小城鎮(zhèn)的特點采用投資省，運行費用低，技術穩(wěn)定可靠，操作與管理相對簡單的工藝。8、MBFB膜生物流化床工藝MBFB工藝用于污水深度處理，能在原有污水達標排放的基礎上，經(jīng)過生物流化床和陶瓷膜分離系統(tǒng)，進一步降低COD、NH-N、濁度等指標，一方面可直接回用，另一方面也可作為RO脫鹽處理的預處理工藝，替代原有砂濾、保安過濾、超濾等冗長過濾流程，同時有機物含量的降低大大提高RO膜使用壽命，降低回用水處理成本，無機陶瓷膜分離系統(tǒng)，是世界第一套污水處理專用的無機膜分離系統(tǒng)，和其它的有機膜、無機膜相比，具有膜通量大、可反沖、全自動操作等優(yōu)勢。9、國外污水處理技術歐洲城市污水處理技術——可持續(xù)生物除磷脫氮工藝。以控制富營養(yǎng)化為目的的氮、磷脫除已成為各國主要的奮斗目標。無疑，應付日趨嚴格的排放標準，傳統(tǒng)工藝會因上述弊端而雪上加霜。在此情形下，發(fā)展可持續(xù)污水處理工藝變得勢在必行。所謂可持續(xù)污水處理工藝就是朝著最小的COD氧化、最低的CO2釋放、最少的剩余污泥產(chǎn)量以及實現(xiàn)磷回收和處理水回用等方向努力。這就需要以較綜合的方式來解決污水處理問題，即污水處理不應僅僅是滿足單一的水質(zhì)改善，同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所采用的技術必須以低能量消耗(避免出現(xiàn)污染轉移現(xiàn)象)、少資源損耗為前提。三、中國污水處理近況及未來(一)概況我國污水處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展進步較晚，建國以來到改革開放前，我國污水處理的需求主要是以工業(yè)和國防尖端使用為主。改革開放后，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，拉動了污水處理的需求。進入二十世紀九十年代后，我國污水處理產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展期，污水處理需求的增速遠高于全球水平。1990年以來，全球污水處理表觀消費量以年均6%的速度增長，而九十年代的十年間，我國污水處理表觀消費量年均增長率達到17.73%，是世界年均增長率的2.9倍。進入二十一世紀，我國污水處理產(chǎn)業(yè)高速增長。2000年—2004年，我國污水處理消費量從188萬噸增長到447萬噸，增加了2.3倍，年平均增長率在27%以上。其中，2001年，我國污水處理表觀消費量達到225萬噸，超過美國成為世界第一污水處理消費大國。同時，污水處理進口也大幅度增加。1998年，我國污水處理進口100萬噸，由此成為世界上最大的污水處理進口國。2004年與1998年比，污水處理進口增長幅度年均達到27.14%。預計2005年，中國污水處理表觀消費量將達到500萬噸，進口仍將保持在300萬噸左右。伴隨著污水處理市場的快速發(fā)展，我國污水處理產(chǎn)量也結束了長期徘徊的局面，實現(xiàn)了高速增長。我國污水處理產(chǎn)量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸，年平均增長率在82.6%，占國內(nèi)市場需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界污水處理產(chǎn)量則僅以6%左右的速度增長。從九十年代后期起，我國太鋼、寶鋼以及寶新、張浦等國有和合資企業(yè)通過引進和技術改造，先后建成了一系列污水處理生產(chǎn)線，污水處理工藝技術裝備達到國際先進水平，污水處理生產(chǎn)初具規(guī)模。污水處理品種結構也發(fā)生了積極的變化，污水處理產(chǎn)品質(zhì)量迅速提高。特別是國內(nèi)污水處理冷軋板增長迅速，2003年，國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達到170萬噸，首次超過進口量,自給率達到66%；2004年，國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達到200萬噸，自給率達到70%以上。從2004年底到2005年底，國內(nèi)冷軋污水處理產(chǎn)能將增加約150萬噸，基本滿足國內(nèi)市場需求。到2007年，我國將成為污水處理的凈出口國。從總體上看，我國污水處理正在經(jīng)歷由規(guī)模小、水平低、品種單一、嚴重不能滿足需求到具有相當規(guī)模和水平、品種質(zhì)量顯著提高和初步滿足國民經(jīng)濟發(fā)展要求的深刻轉變，污水處理需求將逐步實現(xiàn)自給。(二)我國城市污水處理資本金來源難題(難題一)人口增加，污水增多在我國，隨著城市人口的增加和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，污水排放量也日益增加，水體污染相當嚴重，而且?guī)缀醣榧叭珖鞯?。?000年底，全國設市的663個城市中有310個建有污水處理設施，建設污水處理廠427座，年污水處理量113.6億立方米，污水處理率只有34.23%。(難題二)加快發(fā)展，急需資金在社會主義市場經(jīng)濟條件下，污水處理是從一定量的資金投入開始的。污水處理資金的規(guī)模決定著污水處理的規(guī)模。污水處理資金自身的發(fā)展速度決定著污水處理發(fā)展的速度和污水處理技術進步的速度。現(xiàn)實的污水處理中，技術先進、處理費用低的決策方案通常是預付資金量較大的方案。從這個意義上說，資金自身的發(fā)展速度越快，污水處理技術的進步和應用才能越快，污水處理也才能越快。(難題三)處理資金，來源困難1、我國城市污水處理資本金來源的難處所在長期以來，我國城市污水處理設施采取的是免費使用政策，不僅擴大再生產(chǎn)由財政投資，簡單再生產(chǎn)也需要財政撥款才能完成，財政撥款因此成了污水處理設施維護建設投資的唯一來源。只是在不同時期，來源的名稱不同，但都是以財政為中心的資金循環(huán)。經(jīng)濟體制改革，否定了我國傳統(tǒng)大一統(tǒng)"財政模式，否定了國家作為生產(chǎn)經(jīng)營者的身份，也否定了生產(chǎn)資料所有者身份和政權行使者合一，要求政企分開，政資分開。與此相適應，在國家為主體的統(tǒng)一財政的前提下，我國財政分成公共財政與國有資產(chǎn)管理兩部分。公共財政是以政權行使者身份出現(xiàn)的國家，主要以稅收形式籌集資金，解決市場配置資源所不能解決的問題，滿足公共需要。城市污水處理是公益事業(yè)，污水處理資金財政撥款應是公共財政支出。因我國社會主義市場經(jīng)濟體制改革還在深化中，公共財政收入占GDP的比重、中央公共財政收入占公共財政收入的比重目前還不夠合理，城市污水處理資金很難像美國等發(fā)達國家哪樣絕大多數(shù)來自財政撥款或貸款。2、污水處理借入資金來源的難處所在城市污水處理資金需求巨大，銀行貸款是污水處理資金的一個重要來源。銀行貸款分商業(yè)銀行貸款與國家開發(fā)銀行貸款。商業(yè)銀行資金來源為居民與企業(yè)存款，大多為短期資金，雖然也可作部分中長期貸款，但比重不宜過大；商業(yè)銀行資金運用要求安全性、流動性和盈利性的"三性"統(tǒng)一，而污水處理資金的運用和回流很難與商業(yè)銀行資金運用“三性”相吻合。因此，商業(yè)銀行很難對污水處理項目進行貸款。(三)我國城市污水處理資本金來源難題的破解(破解方法一)加大財政撥款力度城市污水處理資金的一部分，在社會主義市場經(jīng)濟條件下，還必須由政府給予必要的補助，原因是多方面的。主要是：1、污水處理普遍存在著價格需求彈性較小和政府"壟斷"經(jīng)營，其收費制定必須考慮居民的承受能力，而不能依靠競爭價格來完全地解決設施建設和企業(yè)發(fā)展問題。2、污水處理提供的服務具有公共性，許多設施的使用難以計算，使其服務收費不能直接進入市場實行等價交換，而只能成為公共消費的一部分。3、污水處理提供的服務具有廣泛的社會性和外部經(jīng)濟性，衡量其投資效益時，首先是社會效益。國家財政對城市污水處理的撥款，在我國主要有基本建設安排的投資，中央財政撥給的專款和地方財政撥款。基本建設安排的投資，分國家預算內(nèi)和地方自籌兩種。國家預算內(nèi)的基本建設投資由中央政府確定數(shù)額，由財政部交國家計委統(tǒng)一安排。地方自籌基本建設投資，是在國家規(guī)定的額度內(nèi)由地方自籌資金安排的投資。中央和地方財政撥款，一種是根據(jù)需要，財政每年撥給一定數(shù)額的資金，作為污水處理的專項資金；另一種是按項目定額補助，項目建成，補助停止。(破解方法二)增加企業(yè)自籌強度在市場經(jīng)濟的條件下，污水處理只有在其建設經(jīng)營活動中把它的價值轉化到周而復始的資金回流中，才能實現(xiàn)污水處理的再生產(chǎn)。按價值規(guī)律的要求，污水處理的投入與產(chǎn)出理順到市場經(jīng)濟的新秩序中，是加快我國城市污水處理的客觀要求。污水處理收費，不應是一項臨時性的籌資措施，而是實現(xiàn)污水處理資金補償?shù)氖袌龌绞剑瑫r也是調(diào)節(jié)污水處理設施合理利用的一種經(jīng)濟手段。污水處理的自籌資金，在社會主義市場經(jīng)濟條件下，要按照價值規(guī)律制定污水處理收費標準，按照國家規(guī)定從營業(yè)收入中提取生產(chǎn)發(fā)展基金、固定資產(chǎn)折舊基金和大修理基金。污水處理單位不僅要依靠自身的力量來完成簡單再生產(chǎn)和擴大再生產(chǎn)，還要向國家繳納稅費。為此，污水處理的合理收費，必須建立在合理成本和合理利潤率的基礎之上。污水處理收費的合理成本，一般應包括生產(chǎn)費用、經(jīng)營費用、固定資產(chǎn)折舊、大修理基金、貸款利息等。其中固定資產(chǎn)折舊要有恰當?shù)恼叟f率，要改變現(xiàn)在折舊年限過長、折舊率較低的做法，以免企業(yè)的明盈實虧。污水處理收費的合理利潤率，是指利潤率的核定既要考慮企業(yè)的合理福利和必要的積累，又要考慮污水處理收費需求彈性小、社會服務性強的特點，防止利用其壟斷性追求過高利潤。為防止壟斷強加給用戶的負擔，政府可通過行政和經(jīng)濟手段對經(jīng)營者加以限制，使其可能獲得的利潤不超過全社會的平均利潤。(破解方法三)試行優(yōu)先股票發(fā)行市場經(jīng)濟國家的經(jīng)驗表明，發(fā)行優(yōu)先股票吸收國內(nèi)外私人資本進行城市污水處理，既能滿足污水處理的巨大資金需求，又不喪失政府對污水處理項目的控制權。優(yōu)先股票是相對普通股票而言的。投資購買普通股票的好處還有投資收益比其他類似證券的投資收益高，在證券交易市場上流通性強，交易公平進行等。優(yōu)先股票是比普通股票具有一定優(yōu)先權的股票，主要是優(yōu)先分得股利和公司剩余財產(chǎn)的權利。優(yōu)先股的最大優(yōu)點是較普通股收益穩(wěn)定，風險小。但當股份公司經(jīng)營成績卓著，經(jīng)營利潤激增時，優(yōu)先股享受到的收益卻不會增加，而普通股的收益卻可隨著公司經(jīng)營效益的提高而增加。從這一點考慮，優(yōu)先股較普通股又缺乏發(fā)展性和進取性。按我國現(xiàn)行做法，股票是根據(jù)投資者身份的不同，劃分為國家股、法人股、個人股和外資股，沒有優(yōu)先股與普通股的劃分。我國《公司法》中沒有優(yōu)先股的概念，也沒有做出相應的規(guī)定。這是因為我國的股份制企業(yè)都是從計劃經(jīng)濟體制下的企業(yè)改造而來，因而帶有種種歷史的痕跡，成為歷史遺留問題正待在改革中進一步探索解決。從城市污水處理的實際出發(fā)，我們可以進行污水處理股票發(fā)行的探索。這就要對現(xiàn)有的污水處理企業(yè)進行股份制改造，向國內(nèi)外私人資本發(fā)行部分優(yōu)先股票，或?qū)⒉糠謬泄梢詢?yōu)先股的形式轉讓給私人資本，籌措的資金由污水處理企業(yè)用于污水處理。這種方式由于是以現(xiàn)有企業(yè)的發(fā)展業(yè)績?yōu)榛A，且改造后的企業(yè)業(yè)績繼續(xù)增長，所以集資成功的可能性較大。(四)中國污水處理行業(yè)發(fā)展地球雖然有70.8％的面積為水所覆蓋，但淡水資源卻極其有限，人類真正能夠利用的是江河湖泊及地下水中的一部分，僅占地球總水量的0.26％，而且分布不均。20世紀50年代以后，全球人口急劇增長，工業(yè)發(fā)展迅速。全球水資源狀況迅速惡化，“水危機”日趨嚴重。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。中國水資源人均占有量少，空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下，污水處理行業(yè)成為新興產(chǎn)業(yè)，目前與自來水生產(chǎn)、供水、排水、中水回用行業(yè)處于同等重要地位。截至2005年底，全國661個設市城市中，已有383個城市建成污水處理廠792座，污水處理率由2000年的34％提高到52％，并形成了適合國情的污水處理技術路線和管理機制。其中，有135個城市的污水處理率已達到或接近70％，單廠處理規(guī)模達到每天100萬立方米。2007年，中國水污染治理投資達到3387.6億元，比上年增加32%，占當年GDP的1.36%。中國水環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定。2007年，共取締一級水源保護區(qū)內(nèi)排污口942個，停建二級水源保護區(qū)內(nèi)可能造成污染的建設項目1294個，限期治理931個。截至2010年9月底，全國設市城市、縣及部分重點建制鎮(zhèn)(以下簡稱“城鎮(zhèn)”)累計建成污水處理廠2631座，污水處理能力達到1.22億立方米/日；全國正在建設的城鎮(zhèn)污水處理項目達1849個，總設計能力約4660萬立方米/日。在全國設市城市中，已有593個城市建有污水處理廠，占設市城市總數(shù)的90.7%；累計建成污水處理廠1623座，形成污水處理能力1.04億立方米/日；其中36個大中城市(直轄市、省會城市和計劃單列市)建有污水處理廠376座，處理能力達4368萬立方米/日。在縣城及鄉(xiāng)、鎮(zhèn)中，全國已有933個縣(含新疆生產(chǎn)建設兵團團級單位)建有污水處理廠，約占縣城總數(shù)的52.1%；縣城及鄉(xiāng)、鎮(zhèn)建有污水處理廠1008座，處理能力達1826萬立方米/日。雖然由于國家和各級政府對環(huán)境保護重視程度的不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，污水處理總量逐年增加，城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高。但目前中國污水處理行業(yè)仍處于發(fā)展的初級階段。一方面，中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴張，管網(wǎng)、污泥處理等配套設施建設嚴重滯后。另一方面，中國的污水處理率與發(fā)達國家相比，還存在著明顯的差距，且處理設施的負荷率低。因此中國應完善污水處理的政策法規(guī)，建立監(jiān)管體制，創(chuàng)建合理的污水處理收費體系，扶植國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進污水處理行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和市場化。污水處理行業(yè)是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。中國將在“十一五”期間投資3000億元以推進城市污水處理和利用，中國污水處理行業(yè)由此迎來高速發(fā)展期。第二章任務設計書某城市污水處理廠工程設計1.設計水量：某城鎮(zhèn)設計人口30萬人，人均排污水量150。2.原水水質(zhì)CODCr≤400mg/LBOD5≤200mg/LSS≤250mg/LpH=6～93.排放標準執(zhí)行中華人民共和國國家標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918－2002)》中一級B標準。CODCr≤60mg/LBOD5≤20mg/LSS≤20mg/LpH=6～94.污水廠污水進水總管管底標高(進水泵房處)為，相對地面標高±。5.設計任務：污水處理工藝流程、生物處理構筑物的設計計算、繪圖2張6.自然資料5.1氣象資料年平均氣溫：℃；年最高氣溫：℃；年最低氣溫：℃；年平均降水量：；年平均蒸發(fā)量：1600mm；年主導風向：北北東風。5.2工程地質(zhì)資料1)地質(zhì)構造：廠區(qū)地質(zhì)良好，為亞砂土、亞粘土、砂卵石組成，厚度4.5~11m，地基承載能力在1kg/cm2；2)地震：沒有相關的地震資料，設計地震烈度按8度計算。3)地下水位：4)最大凍土深度：7.設計依據(jù)：1．《室外排水設計規(guī)范(GBJ14－87)》，1997年版2．《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918－2002)》3.《水污染控制工程》，高廷耀，顧國維編，高等教育出版社第三章工藝流程的選擇一、工藝流程的對比和選擇1、A/O工藝特點：(1)傳統(tǒng)A/O工藝，具有較好的硝化和反硝化效果，總氮的去除率在60%～70%之間。2)由于該工藝缺少厭氧條件，工藝中磷的去除效果較差，為了達到有效去除磷的效果，必須工藝中添加化學除磷。2、傳統(tǒng)及其改良工藝傳統(tǒng)A2/O法即厭氧/缺氧/好氧活性污泥法。污水流經(jīng)三個不同的功能分區(qū)，在不同微生物菌群的作用下，去除污水中的有機物、氮和磷。其流程簡圖見圖1-1。二沉池厭氧池(A)缺氧池(A)好氧(O)進水出水二沉池厭氧池(A)缺氧池(A)好氧(O)混合液回流活性污泥回流剩余污泥圖1-1A2/O法流程簡圖該工藝在系統(tǒng)上是最簡單的同步除磷脫氮工藝，總水力停留時間小于其它同類工藝，在厭氧(缺氧)、好氧交替運行的條件下可抑制絲狀菌繁殖，克服污泥膨脹，SVI值一般小于100，有利于處理后污水與污泥的分離，運行中在厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕緩攪拌，運行費用低。由于厭氧、缺氧和好氧三個區(qū)嚴格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長，因此除磷脫氮效果非常好。目前，該法在國內(nèi)外使用較為廣泛。但傳統(tǒng)工藝也存在本身固有的缺點。脫氮和除磷外部環(huán)境條件的要求是相互矛盾的，脫氮要求有機負荷較低，污泥齡較長，而除磷要求有機負荷較高，污泥齡較短，往往很難權衡。為了克服傳統(tǒng)工藝的缺點，出現(xiàn)了多種改良型工藝，其中一種就是UCT工藝。UCT工藝的流程簡圖見圖1-2?；旌弦夯亓骰旌弦夯亓鞫脸貐捬醭?A)缺氧池(A二沉池厭氧池(A)缺氧池(A)好氧池(O)活性污泥回流剩余污泥圖1-2UCT工藝流程簡圖與傳統(tǒng)A2/O法相比，UCT工藝不同之處在于污泥先回流至缺氧池，而不是厭氧池，再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池，從而減少了回流污泥中過多的硝酸鹽對厭氧放磷的影響。但是UCT工藝增加了一次回流，多一次提升，運行費用將增加。此工藝流程較長，構筑物較多，設備維修不便，操作管理較復雜，投資略高，相對成熟可靠，處理效果穩(wěn)定，一般運用于較大規(guī)模且具有較高運行管理水平的城市污水廠。3、SBR法及其變型工藝序批式活性污泥法(SBR)又稱間歇式活性污泥法，早在1914年就由英國學者Ardern和Locket發(fā)明的水處理工藝。80年代前后，由于自動化、計算機等高新技術的迅速發(fā)展以及在污水處理領域的普及與應用，此項技術獲得重大進展。使得間歇活性污泥的運行管理也逐漸實現(xiàn)了自動化。由于SBR在運行過程中，各階段的運行時間、反應器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR的反應來說，只是時序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR工藝發(fā)展速度極快，近幾年來，已發(fā)展成多種改良型，主要有：ICEAS法、CAST法、Unitank法和DAT-IAT法。CAST工藝和SBR不同，在循環(huán)式活性污泥法中結合有生物選擇器、生物反應池二個區(qū)域，容積較小的第一區(qū)作為生物選擇器，第二區(qū)為主反應區(qū)。第一區(qū)和第二區(qū)在水力上是相通的。用泵將主反應區(qū)的活性污泥回流到選擇器中。UNITANK的工藝思想、池子布置和運行方式與三溝式氧化溝相類似，但在池體構型、曝氣方法、出水方式等方面有所不同，一般由一矩形池子組成，內(nèi)分三格，三格在水力上是相通的。池子外側二格交替作為曝氣池和沉淀池，中間池始終作為曝氣池，在每一格池子中設置曝氣裝置，可以為表面曝氣設備，也可以是鼓風曝氣系統(tǒng)。SBR類活性污泥法工藝操作靈活，可采用多種運行方式，但是單池處理能力較小，在較大規(guī)模的城市污水廠中采用，分組數(shù)多，控制點多，給操作管理帶來了不便。為減少平面占地，該工藝也可在較大水深下運行(取決于撇水設備的能力)，但水深加大，浪費的水頭較大，運行能耗較高，同時對運行過程的自控技術要求較高。故國內(nèi)僅有十余座城市污水廠采用該工藝。4、各種氧化溝工藝氧化溝是上世紀中期發(fā)展起來的一種污水處理技術，因其構筑物呈封閉溝渠而得名，屬于活性污泥法的一種，在實際運用中發(fā)展成多種型式，能夠同時實現(xiàn)碳有機物氧化、氮硝化以及生物脫氮是氧化溝的基本特征。常規(guī)氧化溝相當于普通活性污泥法中的曝氣池，氧化溝可以在高、中、低不同負荷條件下運行。一般氧化溝都在低負荷條件下運行，屬于延時曝氣范疇，氧化溝一般具有以下特點：①處理流程簡捷，構筑物少，一般不設初沉池、污泥消化系統(tǒng)。②采用的機械設備種類少，運行管理較方便。③耐沖擊負荷，出水水質(zhì)穩(wěn)定，一般不發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象。④產(chǎn)生的污泥量少，并且污泥得到一定程度的穩(wěn)定，簡化了污泥處理流程。⑤采用氧化溝工藝的污水處理廠總占地和其它工藝的二級處理廠相比，氧化溝單體體量較大。氧化溝工藝形式較多，主要有Orbal氧化溝、T型三溝式氧化溝、DE型氧化溝、Carrousel氧化溝等。近年來以Orbal、DE氧化溝和三溝式為主導的氧化溝工藝在污水處理工程中得到廣泛的應用。5、生物膜(1)生物轉盤生物轉盤處理是一種利用微生物來處理有機污水的設備。它集中了接觸氧化法、生物濾池法和活性污泥法。轉盤安裝在氧化槽上，其45%的面積浸沒在污水中，在動力驅(qū)動下，轉盤慢速旋轉，盤片上生長的生物膜吸附污水中的有機物。當盤片離開液面時，微生物得到空氣中的氧氣。微生物通過新陳代謝最終把有機物分解成水、無害的無機物和氣體。特點是：①維護管理簡便、動力硝耗小、運行費用低。②轉盤運行時衛(wèi)生條件好，產(chǎn)生的噪音低。③運行靈活，可通過調(diào)節(jié)轉盤轉速控制污水與生物膜的接觸時間和曝氣強度。④能承受水質(zhì)、水量的沖擊負荷，工作穩(wěn)定。⑤生物膜的培養(yǎng)與馴化快，成熟時間短，一周即可完成。⑥污泥量少，含水率低P＝95％～96％，沉淀性能好，易于分離脫水。⑦易受水溫、氣溫影響，溫度低時處理效果亦低，因此北方宜建在室內(nèi)。(2)曝氣生物濾池曝氣生物濾池屬于生物膜法的范疇?，F(xiàn)代曝氣生物濾池是在生物接觸氧化工藝的基礎上引入飲用水處理中過濾的構思而產(chǎn)生的一種好氧廢水處理工藝。其突出的特點是將生物氧化和過濾結合在一起，濾池后部不設沉淀池，通過反沖洗再生實現(xiàn)濾池的周期運行。其核心技術是采用多孔性的濾料作為生物載體，單位體積的生物量數(shù)倍于活性污泥法，因此具有處理負荷高，池體體積小，占地省的特點。生物濾池運行的基本原理如下：經(jīng)預處理后的污水與經(jīng)過硝化后的濾池出水混合后通過濾池進水管進入濾池底部，并向上流經(jīng)填料層的缺氧區(qū)，一方面反硝化細菌利用進水中的有機物將進水中的NO3--N轉化為N2，實現(xiàn)反硝化脫氮；另一方面，SS通過一系列復雜的物化過程被填料及其上面的生物膜吸附截流在濾床內(nèi)。經(jīng)過缺氧區(qū)處理的污水進入好氧區(qū)，進一步降解有機物和發(fā)生硝化作用，同時繼續(xù)去除SS。①反應時間短、占地少、需空氣量少，節(jié)能等②對水量變動有較大適應性，具有很強得消化功能。③反沖洗水量大。(3)生物接觸氧化池生物接觸氧化法是生物膜法的主要設施之一，生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，其主要利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。其原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入?yún)挌鈱舆M行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。老化的生物膜不斷脫落下來，隨水流入二次沉淀被沉淀去除。6、膜處理技術膜分離法是利用特殊膜(離子交換膜、半透膜)的選擇透過性，對溶劑(通常是水)中的溶質(zhì)或微粒進行分離或濃縮方法的統(tǒng)稱。溶質(zhì)通過膜的過程成為滲析，溶劑通過膜的過程稱為滲透。在污水深度處理中常用的膜分離設備有5種。①微濾器(MF)μm，工作壓力300kpa左右?？捎糜诜蛛x污水中的較細小顆粒物質(zhì)(<15μm)和粗分散相油珠等或作為其他處理工藝的預處理，如用作反滲透設備的預處理，去除懸浮物質(zhì)、CODcr、BOD5成分，減輕反滲透的負荷，使其運行穩(wěn)定。②超濾器(UF)μm，工作壓力150～700kpa。超濾器可分離水中細小顆粒物質(zhì)(<10μm)和乳化油等；在用于污水深度處理時，可去除大分子與膠態(tài)物質(zhì)、病毒和細菌等；或者作為反滲透的預處理。③納濾器(NF)μm，操作壓力500～1000kpa。納濾器可截留分子質(zhì)量為200～500的有機化合物，主要用于分離污水中多價離子和色度粒子，可除去二級出水中2/3鹽度、4/5硬度以及超過90％的溶解有機碳和THM前體物。納濾進水要求幾乎不含濁度，故僅適用于經(jīng)過砂濾、微濾、甚至超濾作為預處理的水質(zhì)。④反滲透(RO)μm，操作壓力>1.0Mpa。反滲透不僅可以去除鹽類和離子狀態(tài)的其他物質(zhì)，還可以除去有機物質(zhì)、膠體、細菌和病毒。反滲透對城市二級處理出水的脫鹽率達90％以上，水的回收率在75％左右，CODcr、BOD5去除率在85％以上，反滲透對含氮化合物、氯化物和磷也有良好的脫除性能。為防止膜堵塞，二級處理出水通常采用過濾和活性炭吸附等預處理工藝，為了減少結垢的危險有時需要去除鐵、錳等。工藝特點：①出水濁度<5NTU，懸浮顆粒SS去除率高達99％以上。②結構緊湊，占地小，模塊化組合設計適用于各種規(guī)模的處理。③投資高，膜壽命短，一般為三年。二、工藝流程根據(jù)任務設計書及各工藝的特點，決定選用生物膜法中的生物接觸氧化工藝。三、主要構筑物的選擇(一)格柵一種截留廢水中粗大污物的預處理設施。是由一組平行的金屬柵條制成的金屬框架，斜置在廢水流經(jīng)的渠道上，或泵站集水池的進口處，用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取決于縫隙寬度和水的性質(zhì)。按格柵柵條間距的大小不同,格柵分為粗格柵、中格柵和細格柵3類。按格柵的清渣方法，有人工格柵、機械格柵和水力清除格柵三種。按格柵構造特點不同可分為抓耙式、循環(huán)式、弧形、回轉式、轉鼓式、旋轉式、齒耙式和階梯式等多種形式。格柵設備一般用于污水處理的進水渠道上或提升泵站集水池的進口處，主要作用是去除污水中較大的懸浮或漂浮物，以減輕后續(xù)水處理工藝的處理負荷，并起到保護水泵、管道、儀表等作用。1、進水管道的計算根據(jù)流量Q=45000m3/d=1875m33/s，污水流量總變化系數(shù)為Kz=1.2,所以設計流量為Qmax=54000m3/d=2250m33/s，所以可選管徑=800mm，2、格柵格柵用以攔截水中較大懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道的較大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施正常運行的裝置。設計規(guī)定：(1)水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應符合以下要求：人工清除25~40mm機械清除16~25mm最大間隙40mm(2)在大型污水處理廠或泵站前大型格柵(3)，應采用機械清除。(3)人工格柵安裝角度一般與水平面成30°—60°，機械格柵傾角一般為60°—70°(4)—設計計算：設中格柵前水深h=0.5m，過柵流速v=m/s，取斷面形狀為正方形的柵條且間隙寬度0m，柵條傾角=60°，格柵個數(shù)N=23、柵條間隙數(shù)n為：取37個4、格柵槽總寬度B：B=S(n－1)+×(37－1)20×m5、過柵水頭損失圖3—2格柵水力簡圖計算水頭損失：過柵水頭損失：h2=kh0=3×m式中：—阻力系數(shù)；—收縮系數(shù)，取0.64；—系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用=3。6、柵后槽的總高度H：H==(0.5+0.3+0.153)m=m式中：—柵前水深，m；—格柵前渠道超高，一般取=0.3m；—格柵的水頭損失，m。7、格柵的總長度L：進水渠道漸寬部位的長度：式中：——進水渠道漸寬部位的展開角度，一般取。格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度：1.90m=0.95m格柵前槽高：==0.5m+0.3m=m格柵的總長度：=1.90+0.95m+0.5m+1.0m+=m每日柵渣量W：計算結果：柵槽總長度：m柵槽寬度：m柵槽總高度：0.953m水頭損失：m選用機械清渣(二)曝氣沉沙池的設計計算空氣擴散裝置設在池的一側，距池底0.6m，送氣管應設置調(diào)節(jié)氣量的閥門；池子的形狀應盡可能不產(chǎn)生偏流或死角。池寬與池深比為1—1.5，池長寬比可達5，當池長寬大于5時，應考慮設置橫向擋板；池子的進口和出口布置應防止發(fā)生短路，進水方向應與池中旋流方向一致；出水方向應與進水方向垂直，并宜考慮設置擋板；池內(nèi)考慮消泡裝置；曝氣沉沙池多采用穿孔曝氣，孔徑為2.5-6.0mm，距池底約0.6-0.9m，每組穿孔曝氣管應有調(diào)節(jié)閥門。曝氣沉沙池剖面圖1、工藝結構尺寸主要確定沉砂池的池長L，池寬B，池深h2等(1)、池容V(有效容積，m3)停留時間取t=6minV=60Qmaxt=60××6=225m3式中Qmax—最大設計流量(m3/s