毕业论文-小区生活污水处理与回用设计.doc

本科毕业设计（论文）小区生活污水处理与回用设计 学 院 环境科学与工程学院 专 业 环境工程 年级班别 2007级（1）班 学 号 3117008130 学生姓名 胡涛 指导教师 付丰连 2011 年 6 月2设计总说明建筑小区主要是指居住区、疗养院、商业中心、机关学校等具有几种(或一种)功能的、相对独立的区域，其排水系统一般不在城市市政管网覆盖范围之内。小区污水属于生活污水范畴，一般水量较小，在我国通常把水量小于4000m3/d的污水处理称为小区污水处理。小区污水一般水量、水质变化较大，污染物浓度比城市污水低，可生化性好，因而易于处理，并通过消毒处理可回用，节约水资源。本设计要求处理水量为500t/d的小区生活污水（以居住小区为背景），设计方案采用序批式间歇活性污泥法（SBR）。SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉池等功能于一池，无污泥回流系统。应用序批式活性污泥法工艺，使出水水质达到城镇污水处理厂新污染物排放标准（GB18918-2002）标准的要求，并通过消毒回用，达到“零”排放目的。可作为中型楼盘生活污水处理工程的技术参考。关键词：小区生活污水，SBR，回用53General Specification of DesignCommunity buildings are mainly residential, nursing homes, commercial centers, schools and other institutions have several (or a) functional. relatively independent of the region, And its drainage system is generally not of urban pipe network coverage areas. Community sewage belongs to the urban wastewater, The flux of sewage treatment less than 4000 m3/d is called community sewage treatment. The flux and water quality of community sewage change much and pollutant concentration of community sewage is lower than urban wastewater. The community sewage is in good biodegradability and can be easily dealed with. Then it can be reused by disinfection to save water resources.The design requirements is to treat the 500 t/d water flux of the community sewage (Residential Area background). SBR is the core technology SBR pool, The pool is set, the early Shen, biodegradable, two sedimentation tanks, and other functions in a pool, returning without sludge system.Application of SBR process using water to New Pollutants Emission Standard of Urban Wastewater Treatment Firm (GB18918-2002) and through the use of disinfection to achieve zero emission purposes. This method can provide technical references for the medium-sized flats sewage treatment.Key words: Quarter sewage, SBR, Reuse目录1文献综述11.1题目的的背景和目的11.2概要11.3污水处理方法21.3.1氧化沟21.3.2序批式活性污泥法（SBR）41.3.3A/O及A2/O处理工艺41.3.4膜处理技术51.3.5适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较81.4小区生活污水的回用技术91.4.1小区污水回用技术现状91.4.2膜技术101.4.3膜生物反应器(MBR)101.5小区生活污水回用技术的思考101.5.1回用技术的可靠性101.5.2回用设施的智能化管理101.5.3回用水的安全性111.5.4回用设施的环境协调112设计思路122.1设计资料122.1.1确定污水处理量122.1.2污水进出水质122.2设计规范和标准122.3建设原则133处理工艺流程的确定143.1污水处理工艺确定143.1.1小区污水处理站特点143.1.2小区污水处理工艺比较143.1.3选用SBR工艺原因153.2污泥处理工艺确定163.3中水处理工艺确定163.4恶臭气体的处理173.5生活污水处理工艺流程174污水处理工艺设计及计算194.1格栅槽的设计194.1.1格栅的设计194.1.2分流格栅槽布置214.2调节池214.3SBR反应池的设计计算214.3.1设计说明214.3.2设计计算234.4鼓风机房设计334.5重力浓缩池334.5.1设计说明334.5.2设计参数344.5.3设计计算344.6无阀滤池364.6.1设计说明364.6.2设计参数364.6.3 设计计算364.7二氧化氯消毒414.7.1设计概述414.7.2设计计算424.8蓄水池424.9恶臭处理系统434.10其它设计要求和规范434.10.1结构设计435污水处理站平面布置和高程布置445.1构筑物和建筑物主要设计参数445.2污水处理站平面布置445.3污水处理站高程布置466施工要求487工程投资估算497.1主要构（建）筑物清单及报价497.2主要设备清单及报价507.3公用工程517.4工程总投资527.5工程运行成本及技术经济分析527.5.1运行成本分析527.5.2人员安排527.5.3电耗537.5.4药剂消耗费537.5.5折旧费537.5.6总运行费用537.5.7技术经济分析537.5.8静态投资收益54参考文献55致谢571 文献综述1.1 题目的的背景和目的水作为人类生存的基本物质条件，是人类社会最宝贵的自然资源， 也是经济可持续发展的生命之源； 随着人口的不断增长和社会的持续发展!水资源短缺已成为当今人类所面临的最严峻的挑战之一，日益严重的水量型和水质型水资源短缺，不但严重困扰人民生活的基本需求和生活质量，也成为影响和制约社会经济可持续发展的主要因素，对于日生活用水量相当可观的生活小区，可采用中水回用的途径，来实现小区生活污水资源化。因此，小区生活污水回用作为一个切实可行的缓和水资源和防止污染的办法，已经逐步为人们所重视。1.2 概要 小区是具有一种或多种功能的相对独立的区域,包括通常意义上的居民生活小区、医院、公园、旅游渡假村、新建大学城、高速公路的生活服务区等,其排系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内,必须设置独立的污水处理设施。小区污水系统的处理能力,各国并无统一的限定。美国建议将单个构筑物的处理能力限定在3785 / d 的范围内。根据我国情况,建议把污水量在4000/ d 以下的处理厂定义为小区污水处理厂。小区生活污水不同于包括部分工业废水的城市污水,其水质水量特征为:水质、水量小时变化系数较大,污染物浓度通常比城市污水低,污水可生化性好,处理难度较小;且由于其污染来源比较简单处理技术和处理成本角度考虑,具有相当的技术可行性和很高的回用价值。资料显示,以生活用水为例,用于烹饪、饮用的水约占5 % ,而对占20 %30 %不与人体直接接触的生活杂用水如冲厕用水等,加上小区绿化浇灌用水、空调冷却水、地面冲洗水以及车辆清洗等用水也可归入生活杂用水的范畴,并无高水质要求,这种用水分布为小区生活污水的回用去向提供了可能。根据小区的功能特点,小区生活污水回用方向,主要应该是厕所冲洗水、绿化浇灌水、地面冲洗水、车辆冲洗水，非接触风景景观用水等。根据我国对于生活杂用水(厕所便器冲洗、城市绿化、洗车冲洗等) 水质标准要求,并参考美国制订的水回用建议指导书、市政杂用水水质标准和日本的城市生活用水中水水质标准中关于此类再生回用水的水质要求,一般要求小区生活污水经过二级强化处理并消毒后,使用水水质达到表城市污水再生利用 城市杂用水水质 标准,即可满足对于区生活污水的一般回用要求6。小区生活污水回用不仅可以为水资源匮乏地区提供了新的“水源”,即使对水源丰沛的地区,也可以起到防治污染的作用,减轻城市下水管网和污水处理的压力6 。1.3 污水处理方法小区生活污水处理工艺是在传统的城市污水处理工艺的基础上发展起来的。常规城市污水二级生物处理工艺主要有:氧化沟技术、SBR 工艺(系列) 、BAF 工艺、工艺、生物处理+ 人工湿地工艺等 。根据小区及其污水的特点,一般小区生活污水处理设施应工艺流程合理,处理效果稳定,采用一体化设施,并尽量采用地埋式处理,地面进行绿化;如采用地上式处理,需与周围环境协调,并尽量减少如臭味、噪声、污泥等二次污染。1.3.1 氧化沟严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点： (1)工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。(2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。(3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。(4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。(5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。(6)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。Carrousel原指游艺场中的循环转椅，如上图。为一个多沟串联系统，进水与活性污泥混合后沿箭头方向在沟内不停的循环流动，采用表面机械曝气器，每沟渠的一端各安装一个。靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区，混合液交替进行好氧和缺氧，不仅提供了良好的生物脱氮条件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。Orbal 氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger公司创建，如上图。由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出，这样提高了曝气转刷的利用率(达59%左右)，另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟流程简洁，具有生物脱氮功能，由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差，而且由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%，设备总数量多，利用率低。 1.3.2 序批式活性污泥法（SBR）SBR法是近十年来产生的一种活性污泥法新工艺，该法又称序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)，是一种间歇式活性污泥法，操作过程包括：充水、曝气、沉淀、排水、闲置等5个阶段。SBR工艺具有以下特点： (1)SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 (2)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 (3)有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。 (4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 (5)SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动6。1.3.3 A/O及A2/O处理工艺该小区要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据城市污水处理和污染防治技术政策推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：A2/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。 二沉池内回流污泥回流图1.3 2/工艺厌氧 好氧 缺氧 (1)A2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。(2)A2/O工艺的特点：A：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；B：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。C：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。D：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上16。1.3.4 膜处理技术随着中水处理技术研究与开发的深入进行，一些新型高效的中水处理技术应运而生，其中生物处理与膜分离技术相结合的新型工艺，膜生物反应器最为引人注目。膜生物反应器概述：膜生物反应器是将生物处理技术与膜分离技术相结合的一种高效的污水处理新技术，该技术将膜分离装置和生物反应器组合成新的处理系统，运用膜分离技术和生物技术，以膜分离装置取代普通生物反应器中的二沉池，使系统具有高效的污水处理效果和分离效果，在城市污水处理、中水回用和工业污水处理等方面的研究及应用实践表明，膜生物反应器技术具有常规污水处理工艺无法比拟的优势，因而具有广阔的发展前景，目前已经有应用于污水处理和中水回用的实际工程实例。膜生物反应器的原理膜生物反应器通常由曝气单元、膜组件和反冲洗单元三部分组成，其中，曝气单元为生化反应单元，其作用是利用好氧微生物在有氧条件下，以氧化降解污水中的有机污染物(反冲洗单元的作用是清洗受污膜组件，恢复膜组件的工作能力(而膜组件则是实现固液分离，获得优质净化出水的技术关键，也是膜生物反应器作为新型高效处理技术的核心所在，膜生物反应器中中空纤维式膜组件单元分离净化污水的工作原理：在压力驱动下， 需要过滤的污水由负压压入中空纤维膜内部，由于中空纤维膜孔极小，溶液中水、有机低分子、无机离子等粒径小的物质可通过中空纤维壁上的微孔，被传递到膜的另一侧，溶液中的几乎全部细菌、悬浮物、胶体、颗粒物、有机大分子等大粒径物质不能透过中空纤维壁而被截留， 分离的净水从中空纤维内部通过排水管流出，达到溶液中各组份分离的目的。膜组件是膜生物反应器的关键部件，其性质决定了膜生物反应器的性能优劣，一般研究和应用较多的是膜孔径为0.050.1微米的中空纤维膜组件，膜材料的种类包括聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯等膜生物反应器的特点与常规的污水处理回用技术比较，膜生物反应器的主要优势在于以下几个方面：（1）处理能力高 工艺利用超滤或微滤膜组件，在一定的操作压力下，实现混合液中泥水的高效分离，可以维持生物反应单元丰富的生物种类和高生物污泥浓度，使污水中的有机物充分氧化降解，可提高生化处理效率，此外，高生物污泥浓度可以使反应器保持较低的溶解氧浓度，且由于膜的隔离作用$生长速度慢的硝化细菌可在反应器中积累， 通过其硝化及反硝化的作用，可以实现脱氮的深度生物处理作用。（2）出水水质稳定以膜分离设备进行泥-水分离，利用膜的强制机械拦截作用分离原理不但完全解决了传统二沉池沉降分离效率受污泥沉降性能的影响， 出水水质不稳定的缺点，而且在截留污泥颗粒的同时，实现对细菌和病毒的截留，出水水质好，波动小，可达到生活杂用水水质标准，可直接用作清洁水、园艺用水等多种用途的回用水。（3）工艺构成简单节省占地工艺集传统工艺中的曝气池、二沉池、污泥浓缩池和消毒池于一体，处理单元少，水力停留时间短，设备结构紧凑，不但大大简化了处理系统的工艺流程，同时也极大地降低了系统的占地，投资及运行费用较低对于小水量的中水处理系统， 工艺设施设备构成简单，基建费用及日常运行成本低于传统中水处理系统。（4）易于实现自动化控制 一体化设备中水处理设施可实现全流程，自动控制，设有水位调节，膜污染清洗，故障报警等自动控制系统，各种泵阀可依照程序自动启止，操作简便，可实现无人值守， 安装方式灵活，MBR一体化设备中水处理设施可分为设备型或工程型，实际应用中可根据处理水量的不同，灵活选择，目前，膜生物反应器最广泛的应用就是生活污水处理， 尽管MBR 的运行费用略高于常规生物处理方法， 但MBR的处理出水能达到中水回用的目的，且随着膜制造技术的进步，膜质量的提高和膜制造成本的降低，MBR 的投资也会随之大幅度降低，另外，各种新型膜生物反应器的开发，如在低压下运行的重力淹没式MBR 厌氧MBR 等与传统的好氧加压膜生物反应器相比：其运行费用大幅度下降， 因此可以预见， 膜生物反应器作为中水回用技术将会愈来愈具有经济、技术上的竞争优势；膜生物技术实现小区生活污水资源化的可行性在科技实力达到相当水平的今天，实现小区生活污水资源化，就技术经济性等方面而言具有相当的可行性，特别是对于干旱和半干旱气候条件，清洁水资源较为匮乏的西北地区，更具有重要的实际意义，由于膜生物技术所具有的处理能力高，出水水质稳定，工艺构成简单，安装方式灵活，运行简便等特点；无论是小区%院校还是大型企业的家属区，都可以根据实际的具体需要，选择适合于自身特点的一体化膜生物中水处理技术，采用膜生物技术处理小区生活污水，实现小区生活污水资源化，不但具有良好的环境效益和经济效益，还可以改善生活质量、美化环境， 小区污水资源化也是将来发展的趋势，在污染日益严重的今天，污水资源化有着不可忽视的发展潜力#；随着水资源的短缺和水污染日益严重及膜科学的不断发展，膜生物反应器凭借其独有的优势，必将在小区生活污水资源化的实践中受到高度重视，并得到日益广泛的推广应用15。1.3.5 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺比较多，为了选择出经济技术更合理的处理工艺，以下对上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺进行经济技术比较。表1.1 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较工艺名称氧化沟工艺A/O工艺A2/O工艺SBR工艺优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负； 5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成本底；1污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.沼气可回收利用。1.具有较好的除P脱N功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3. 处理效果好，有稳定的除P脱N功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。缺点1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大； 1.4 小区生活污水的回用技术1.4.1 小区污水回用技术现状近年来,通过对国外成熟技术的借鉴和国内的研究实践,小区回用技术得到了很快的发展。生活污水深度处理的目的是进一步去除污水中的悬浮物(SS) 、有机物、氮磷等营养盐以及可溶的无机盐等。根据污水回用用途和地理条件的不同,处理工艺与流程也有着很大的区别。污水的深度处理流程通常有以下几类: (1) 混凝、澄清、过滤法; (2) 直接过滤法; (3) 微絮凝过滤法; (4) 接触氧化法; (5) 生物快滤池法; (6) 流化床生物氧化法;(7) 活性炭吸附法; (8) 膜过滤技术(超滤、纳滤等) ;(9) 生物膜技术 等。对于小区生活污水回用,根据污水回用的去向,我国一般采用以下工艺流程(见表1.2) 。表1.2 常见小区生活污水回用工艺流程序号回用去向工艺流程1绿化、冲厕等二级出水消毒回用2空调冷却水等 二级出水过滤消毒回用3洗车、消防、空调冷却水等二级出水混凝沉淀砂滤消毒回用 随着小区生活污水处理技术的发展,二级处理及深度处理的差异不再像以往明显,诸如生物膜技术、生物活性炭技术、BAF 工艺等作为二级强化处理,一般二级生化处理出水经过混凝沉淀和过滤等深度处理,消毒后就可以达到回用要求。随着回用要求的提高,对于生物活性炭技术、膜生物反应器、膜技术等深度处理技术也正逐步为人们所重视。生物活性炭技术生物活性炭是一种去除微量有机物的有效方法,其实质是生物降解与炭的物理吸附两者的协调作用。王占生等以生物活性炭理论为基础,选用廉价的多孔性物质或惰性物质(比如陶粒或炉渣等)来代替活性炭的一种新型工艺颗粒填料生物接触氧化法,在城市污水深度处理中已经得到了成功的应用。应用生物活性炭工艺处理小区生活污水二级出水,可以使最终出水COD 降至30 mg/ L 左右,BOD、SS、色度等也可达到回用要求。与传统的混凝、澄清、过滤工艺相比,该工艺工程投资略高,但运行费用较低 。1.4.2 膜技术膜技术主要是指纳滤、超滤、渗透以及反渗透等膜分离技术。小区生活污水经二级处理出水, 经反渗透(RO) 等膜技术深度处理,其出水可作为工业用水或生活用水。不过,由于膜技术的成本很高,且运行管理比较麻烦,目前在国内的应用不是很广。1.4.3 膜生物反应器(MBR)MBR作为一种新型的污水处理和水回用技术,在小区生活污水回用方面具有很好的应用前景。MBR 集生物反应器的生物降解作用和膜的高效分离作用于一体,具有出水水质好、处理负荷高、装置占地面积小、产泥量少、易于实现自动控制等优点。其出水经消毒后可直接回用,甚至可回用于饮用水水源。MBR 在发达国家的污水回用工业中已经得到了很好的应用,但是膜本身成本高,操作系统复杂以及运行成本较高,阻碍了其在小区生活污水回用处理中的应用 。1.5 小区生活污水回用技术的思考小区作为一个相对独立的生活区域,这不仅对小区生活污水的回用提出了要求,也使小区生活污水回用技术在推广和运行中面临着一系列需要思考的问题。1.5.1 回用技术的可靠性小区生活污水回用技术通过多年的研究与展,本身已经逐步完备。小区生活污水回用的去向主要是生活杂用水等,水质及其稳定性要求高,因此,在实际工程设计时,必须根据小区生活污水水质、水量以及小区功能和环境要求,选择合理、可靠的处理工艺;并要考虑能长期安全可靠地运行。1.5.2 回用设施的智能化管理小区生活污水回用设施处理规模较小,一般都是兼职管理,因此,在设计时必须考虑到智能化管理,如采用PLC 自控等。小区回用设施采用PLC 自控等智能化管理,不仅可以保证处理设施稳定、可靠地运行,保证出水水质的安全,而且还促进了SBR 和A2/O 等对控制系统要求比较高的先进污水处理工艺在小区生活污水回用中的进一步推广应用。1.5.3 回用水的安全性小区生活污水回用的去向主要为生活杂用水和非接触观赏性景观用水等,因此,必须尽量减少可能有毒或者有害非生活污水进入小区生活污水处理站,以防破坏小区生活污水处理站的正常运行或者影响出水水质;而且从卫生和健康角度考虑,还必须对回用水进行严格的消毒处理。另外小区生活污水回用,在作为绿化用水时,尽量不要采用喷灌;而作为景观用水时,也不宜作为瀑布和喷泉等易形成水雾的景观用水 。1.5.4 回用设施的环境协调小区是一个人员相对集中的独立区域。小区生活污水回用设施在工艺选择和单体构筑物的造型设计上,必须考虑到周围人居环境相和谐、协调。因此,小区生活污水回用设施不仅要求工艺先进、运行稳定和管理智能,而且需对运行中的噪音和气味有很好的解决方案,如景观竹林等人工湿地技术;要考虑到污泥消化处理,减少污泥的外排量17。2 设计思路2.1 设计资料2.1.1 确定污水处理量本设计处理能力为日处理生活污水500t/d，约500m3/d，由公式(1.1)8可得，Kz=2.2，最大时流量为46.37m3/h。(2.1)式中 Qd平均日污水流量，L/s。2.1.2 污水进出水质本项目设计进出水水质根据生活污水来源和污水综合排放标准（GB 8978-96）的一级标准和城市污水再生利用 城市杂用水水质(GB/T 189202002) 中洗车用水标准设计，采用标准如表2.1：表2.1 设计进出水水质5主要污染物原水水质（mgL-1）排放标准（mgL-1）回用标准（mgL-1）去除率()SS200201095COD25010060BOD100201090氨氮30151067磷酸盐61 -83pH6869692.2 设计规范和标准1、中华人民共和国环境保护法；2、污水综合排放标准（GB 8978-96）的一级标准；3、室外排水设计规范(GBJ1487)；4、城市污水再生利用 城市杂用水水质(GB/T 189202002) 中洗车用水标准设计；5、生活杂用水水质标准(CJ/T4899)；2.3 建设原则1、污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点，即外观设计上要与小区建筑环境相协调，以求美观；2、在污水处理工艺上力求简单实用，以方便管理；3、在高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。平面布置上要紧凑，以节省用地；4、污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向，与其它建筑物有一定的距离，以减少对环境的影响；5、设备化，定型化，模块化，施工安装方便，运行简易，设备性能稳定，适合分期建设；6、处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术；7、处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大，使系统有较好的经受冲击负荷的能力；8、小区内的人口是逐渐增加的。因此，小区污水处理厂应按可预期的发展规划作为流量设计的基础。根据我国情况，可考虑采用20年的设计周期5。3 处理工艺流程的确定小区污水处理系统包括四部分：污水处理，污泥处理，污水的深度处理及回用和的污水处理过程中所产生的恶臭气体。3.1 污水处理工艺确定3.1.1 小区污水处理站特点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。3.1.2 小区污水处理工艺比较鉴于以上的特点，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6。3.1.3 选用SBR工艺原因1、SBR法与氧化沟相比又具有以下优点：（1）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省；（2）氧化沟的曝气机在运行时，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）耐冲击负荷，由于SBR池是间歇运行，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有很较强的调节能力，有效抵抗水量和有机污物的冲击，对于水质水量变化较大的情况，也不需要调节池（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6。 2、另外，SBR法还有以下特点：（1）理想的全混流反应器，使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好； （2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好； （3）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活； （4）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理； （5）反应池内存在DO、BOD浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀； （6）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造；（7）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果6。3、由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况： （1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方；（2）需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化； （3）水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理