污水处理厂设计与建设中值得探讨的几个问题

污水处理厂设计与建设中值得探讨的几个问题 陈向农（ 龙岩龙津净水有限公司，福建，364000）摘要：本文探讨了污水处理厂设计与建设中需予以重视的几个问题，主要在垃圾渗滤液对污水处理厂的运行过程的影响、污泥产率及二沉池水力负荷等工艺参数的选择方面做了详细的分析和探讨,并提出了相应的解决措施。关键词：污水处理 设计 垃圾渗滤液 污泥产率 水力负荷Discussion on problems about design and construction of wastewater treatment plant CHEN xiang-nong ( Longyan City Longjin Depurate Water Co.Ltd, Fujian, 364000)Abstract： It is reviewed some problems about design and construction of wastewater treatment plant，such as the influence of leachate on the removal efficiency, the parameter selecting of sludge yield index and hydraulic loading of secondary clarification . And the corresponding measures were offered .Key words: wastewater treatment; design; leachate; sludge yield index; hydraulic loading目前，福建省县市级污水处理厂工程正在按国家及省有关产业化政策进行设计和建造。参与的投资公司及设计单位较多，新的工艺也不断运用于工程实践中。虽然一些工程各设计阶段的深度及工程设计内容基本满足国家有关规定，设计参数的选择也基本符合国家和各部门的相关标准和规范，但在污水处理厂的运行过程中，仍然出现了一些问题。笔者通过分析一些具体情况及龙岩污水处理厂运行过程中实际状况，提出了在设计与建设中的城市污水处理厂需予以重视并值得探讨的几个问题。1、渗滤液对污水处理厂的影响目前，由于垃圾卫生填埋场一次性投资较少，经常运转费用相对较低，技术比较容易掌握，所以卫生填埋技术在福建省县市一级是最主要的垃圾处理方式。填埋过程中由于垃圾发酵和降水，地下水和地表水浸泡，将产生大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点：BOD5和COD浓度高，金属含量较高，水质水量变化大，氨氮含量高，微生物营养元素比例失调等，给渗滤液处理带来极大困难。城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。业内人士进行了大量的试验和研究，寻求一种在技术上和经济上合理可行的处理工艺，但其结果均不乐观。因此，对于福建省县市一级卫生填埋场，当垃圾处理规模不大，且距城市污水处理厂及污水管网较近时，将垃圾渗滤液经预处理或不经处理直接排入污水处理厂与城市污水合并处理不失为一种经济的处理方案，是目前较好的选择之一，在福建省目前尚无足够的经济实力独建场内渗滤液处理厂的情况下，采用此方案有其实用意义。它不仅可以节省单独建设渗滤液处理系统的大额费用，还可以降低处理成本，利用污水处理厂对渗滤液的缓冲、稀释作用和城市污水中的营养物质实现渗滤液和城市污水的同时处理。当前垃圾渗滤液与城市污水合并处理主要有两个途径：（1）运输或排入城市污水处理厂合并处理由于垃圾填埋场渗滤液所特有的水质及其变化特点，在采用此种方案时，如不加以控制，则因垃圾渗滤液含有较高浓度的BOD5、COD和NH3-N等物质，易造成对城市污水处理厂的冲击负荷，影响甚至破坏城市污水处理厂的正常运行。因而，在考虑合并处理方案时，必须研究污水处理工艺的可行性及实用性，并在工艺设计参数及设备选型时予以高度重视。对采用传统活性工艺的城镇污水处理厂而言，不同污染物浓度渗滤液量与城市污水处理厂处理规模的比值是决定其可行性的重要因素，处理厂规模越小，其影响越大。渗滤液处理量与污水处理厂处理规模的比值越大，对设计参数、选择、设备选型及工程费、运行费影响越大。有研究表明【1】，只要渗滤液的量小于城市污水总量的0.5%，那么渗滤液与城市污水合并处理就是一种技术可行、价值低廉的方法。并且，渗滤液带来的负荷增加应控制在5%以下，以保证其对城市污水的生物处理效果不产生负面影响。（2）预处理合并处理垃圾渗滤液与城市污水进行合并处理前，有时需要进行预处理。预处理合并处理是基于减轻进行直接混合处理时渗滤液中有毒物质对城市污水处理厂的冲击危害而采取的一种场内外处理方案。渗滤液首先通过设于填埋场内的预处理设施进行处理，以去除渗滤液中的重金属离子、氨氮、色素以及SS等污染物质或改善其可生化性、降低负荷，为合并处理正常运行创造良好的条件。对于垃圾中含有一定数量的工业废弃物的混合型垃圾填埋场产生的渗滤液及城市污水处理厂规模较小而采用合并处理的情形，进行物理化学等预处理去除渗滤液中的重金属离子、氨氮等尤为重要。渗滤液中不仅含有多种金属或重金属离子，而且它们的含量可达到较高的数值。并且，当几种重金属离子共存时所产生的毒性要比单独存在时大，亦即污泥对混合离子协同作用的承受能力要比任一单因子的承受能力低。对于运转5a以上的老的填埋场来说，渗滤液的NH3-N浓度一般较新建的填埋场高，NH3-N的主要来源是填埋垃圾中蛋白质等含磷类物质的生物降解。过高的NH3-N浓度既增加了渗滤液生化处理系统的负荷，又使混合物中C/N呈下降趋势。针对渗滤液中有害物质含量和去除对象的不同，采用的预处理也不一样，主要有氨吹脱，投加混凝剂、絮凝剂，空气吹脱并投加石炭，采用活性炭吸附等预处理工艺，均能获得满意的效果【2】。因此，在设计及建造城市污水处理厂时必须充分考虑到渗滤液对城市污水处理厂的影响，并在工艺设计上予以充分重视和考虑。2、剩余活性污泥量的计算在国内传统的工艺设计中，剩余活性污泥量多数是用进水BOD、二级去除率以及50%65%的产率系数计算的，也就是采用污泥负荷进行工艺设计，而未考虑进水SS的影响。污泥负荷虽然与污泥龄相关，却有很大差别。在不同的工艺方案中，由于生物反应池进水组成特性的不同，相同泥龄所产生的污泥量和污泥组成差别很大，对应的污泥负荷也就存在明显差别。这就意味着在生物除磷脱氮系统中，采用污泥负荷法进行工艺设计存在不合理性，以此为据设计污泥处理系统，往往与实际运行情况出入很大。龙岩污水处理厂采用A2-O工艺，设计处理规模为10104 T/d，自2000年投产运行（实际运行参数与设计参数见表1），现实际处理水量约6104 T/d，其中生活污水占60%，工业废水（以造纸废水为主，含部分禽畜屠宰废水及化工废水等）占40%。采用污泥负荷法设计计算的剩余污泥量约为16T/d。现每天实际排放的剩余污泥已达到16T/d，与满负荷设计值一致。另外，该厂MLSS设计值为4000mg/L，实际值却高达60007000mg/L，二沉池股流现象严重，结果池内污泥累积，影响出水水质。究其原因，主要是剩余污泥量的计算出现较大偏差，导致剩余污泥量排放过小。表1：龙岩污水处理厂实际运行参数与设计参数对照表处理流量 进水SS 进水BOD5 进水COD MLSS 剩余污泥 泥龄 出水SS 出水TP (104 T/d) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) 排放量(T/d) (天) (mg/l) (mg/l) 实际值 6 350 180 390 6500 16 25 25 0.95设计值 10 260 250 450 4000 16 15 30 1.0注：上表实际值为正常运行以来的平均值。活性污泥量的产生受众多因素的影响，计算过程较复杂多变，计算方法及参数的选择正确与否非常重要。影响活性污泥产生量的主要因素包括：进入生物处理系统的有机物总量、悬浮固体总量、污泥龄以及进水BOD、SS和生物处理系统的特性等。以下依据LAYQ活性污泥模型（ASMI）计算污泥量【3】来自进水的固定性悬浮固体和不可生物降解VSS将全部截留在活性污泥絮体内，由此产生的污泥量X为：X1=QTSS（1-f+ffn）式中：f为进水SS中挥发份所占比例，我国城市污水典型实测值为0.50.6；fn为进水VSS中不可好氧生物降解部分所占比例，典型值为0.200.4；TSS为进入生物处理系统的SS浓度kg/m3。活性污泥中的活性部分包括异养微生物和自养微生物。异养微生物（XB-H）由可生物降解有机物转化而来，其产生量为：XB-H=QBOD5YH/（1+QCbH）式中，YH为异养微生物产率系数，kg VSS/ kg BOD5，典型取值范围0.60.75；bH为异养微生物内源衰减系数，典型取值范围0.60.75，150C时取值0.08d-1，温度系数1.072；QC为污泥龄。若有硝化发生，硝化菌量为：XBA=QTKNYA（1+QCbA）（kgss /d）式中，TKN为在生物处理系统中，通过硝化作用去除的TKN浓度，kg /m3；YA为硝化菌的产率系数，0.1kgss/kgNH3-N；bA为硝化菌衰减系数，200C时取值0.04d-1，温度修正系数1.03。微生物进入内源呼吸状态后产生的内源衰减残留物含量（XP） XP=fpbHBcXBH（kgss /d）式中fp为微生物中不可降解部分所占比例则活性污泥总量为：XT=XT+XBH+XBA+XP出水带走SS量XEF=QSS1式中SS1为出水悬浮物浓度mg/L剩余污泥量为：XW=XT-XEF=X1+XB-H+XBA+XP-XEF通过LAYQ活性污泥模型（ASMI）计算的污泥量，与龙岩污水处理厂的实际值很接近。另外，根据福建省进水水质及出水水质情况，污泥产率系数一般为0.8-1.5 kgMLSS / kgBOD5。 因此，在计算剩余污泥量时，可按照以上公式计算，并应充分考虑到SS中不可降解部分的影响，污泥产率宜选用0.81.5 kgMLSS/ kgBOD5。3、辐流式二沉池表面水力负荷【4】活性污泥系统中二沉池是以分离生物处理过程中产生的污泥，使处理水得到澄清为主要目的，设计二沉池的影响因素很多，而其中以表面水力负荷和出水堰负荷为主要设计参数。我国1997年版室外排水设计规定中规定活性污泥法后二沉池采用表面水力负荷为11.5m3/（m2h）。从理论上讲，按沉淀类型分。二沉池沿水深自上而下分为四个区：自由沉淀区、絮凝沉淀区、成层沉淀区、压缩沉淀区，其中自由沉淀过程较短，很快便过渡到絮凝沉淀阶段，沉淀池内大部分时间属于成层沉淀和压缩沉淀阶段。因此，必须有足够的停留时间，或者说必须保证应去除颗粒群的最小流速，才能产生良好的沉淀效果。而表面水力负荷与颗粒沉降速度在数值上是相同的，因此选用二沉池（中间进水周边出水）表面水力负荷值时，不宜过高。从处理流程看，二沉池是污水处理系统最后一道工序，是泥水分离效果好坏的关键把关工序。表面水力负荷采用低值更为安全，即使处理系统运行工况发生变化，仍可得到稳定可靠的出水效果。从除磷要求来讲，由于出水中SS所携带粒状磷的影响【5】，若要达到出水TP小于1mg/L，二沉池出水SS浓度则需小于10mg/L，水力负荷宜采用较低值。龙岩污水处理厂不设初沉池，二沉池为辐流式（中间进水周边出水），其水力负荷设计值为0.75m3/（m2h），现二沉池出水中SS通常为1035mg/L，TP有时会大于1mg/L。综上所述，建议：以平均设计污水量计算，在活性污泥法系统中当设有初沉池时，二沉池表面水力负荷宜选用0.81m3/（m2h）；不设初沉池的活性污泥法系统中二沉池表面水力负荷宜选用0.50.7m3/（m2h）；我国氧化沟设计规程中提出的氧化沟法沉淀池表面水力负荷宜采用0.50.75m3/（m2h）的数值是适宜的。4、结论 建设污水处理厂所需的一次性投资大，污水处理厂常年的运行费用较高，因此科学合理地设计就显得更为重要。除了必要的工艺优化选择外，设计人员还应认真分析总结污水处理厂的实际运行情况，及时应用到新厂设计及老厂改扩建工程中去。因此，在工艺优化和参数的选择等设计中应尽量客观、合理。参考文献【1】张晓玲，王长明，付朝杰等，垃圾填埋场渗滤液与城市污水合并处理可行性分析，环境科学与技术，2004，27(8):122124【2】侯文俊，垃圾渗滤液处理技术的新进展，中国给水排水，2003，19（11）：2224【3】郑兴灿，李亚新等，污水除磷脱氮技术，中国建筑工业出版社，1998【4】张统等，污水处理工艺及工程方案设计，中国建筑工业出版社，2000【5】王洪臣等，城市污水处理厂运行控制与维护管理，科学出版社，1999我的大学爱情观1、什么是大学爱情：大学是一个相对宽松，时间自由，自己支配的环境，也正因为这样，培植爱情之花最肥沃的土地。大学生恋爱一直是大学校园的热门话题，恋爱和学业也就自然成为了大学生在校期间面对的两个主要问题。恋爱关系处理得好、正确，健康，可以成为学习和事业的催化剂，使人学习努力、成绩上升；恋爱关系处理的不当，不健康，可能分散精力、浪费时间、情绪波动、成绩下降。因此，大学生的恋爱观必须树立在健康之上，并且树立正确的恋爱观是十分有必要的。因此我从下面几方面谈谈自己的对大学爱情观。2、什么是健康的爱情：1) 尊重对方，不显示对爱情的占有欲，不把爱情放第一位，不痴情过分；2) 理解对方，互相关心，互相支持，互相鼓励，并以对方的幸福为自己的满足; 3) 是彼此独立的前提下结合；3、什么是不健康的爱情：1)盲目的约会，忽视了学业;2)过于痴情，一味地要求对方表露爱的情怀，这种爱情常有病态的夸张;3)缺乏体贴怜爱之心，只表现自己强烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大学生处理两人的在爱情观需要三思：1. 不影响学习：大学恋爱可以说是一种必要的经历，学习是大学的基本和主要任务，这两者之间有错综复杂的关系，有的学生因为爱情，过分的忽视了学习，把感情放在第一位；学习的时候就认真的去学，不要去想爱情中的事，谈恋爱的时候用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。2. 有足够的精力：大学生活，说忙也会很忙，但说轻松也是相对会轻松的！大学生恋爱必须合理安排自身的精力，忙于学习的同时不能因为感情的事情分心，不能在学习期间，放弃学习而去谈感情，把握合理的精力，分配好学习和感情。3、 有合理的时间；大学时间可以分为学习和生活时间，合理把握好学习时间和生活时间的“度”很重要；学习的时候，不能分配学习时间去安排两人的在一起的事情，应该以学习为第一；生活时间，两人可以相互谈谈恋爱，用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。5、大学生对爱情需要认识与理解，主要涉及到以下几个方面：（1） 明确学生的主要任务“放弃时间的人，时间也会放弃他。”大学时代是吸纳知识、增长才干的时期。作为当代大学生，要认识到现在的任务是学习学习做人、学习知识、学习为人民服务的本领。在校大学生要集中精力，投入到学习和社会实践中，而不是因把过多的精力、时间用于谈情说爱浪费宝贵的青春年华。因此，明确自己的目标，规划自己的学习道路，合理分配好学习和恋爱的地位。（2） 树林正确的恋爱观提倡志同道合、有默契、相互喜欢的爱情：在恋人的选择上最重要的条件应该是志同道合，思想品德、事业理想和生活情趣等大体一致。摆正爱情与学习、事业的关系：大学生应该把学习、事业放在首位，摆正爱情与学习、事业的关系，不能把宝贵的大学时间，锻炼自身的时间都用于谈情说有爱而放松了学习。 相互理解、相互信任，是一份责任和奉献。爱情是奉献而不时索取，是拥有而不是占有。身边的人与事时刻为我们敲响警钟，不再让悲剧重演。生命只有一次，不会重来，大学生一定要树立正确的爱情观。（3） 发展健康的恋爱行为 在当今大学校园，情侣成双入对已司空见惯。抑制大学生恋爱是不实际的，大学生一定要发展健康的恋爱行为。与恋人多谈谈学习与工作，把恋爱行为限制在社会规范内，不致越轨，要使爱情沿着健康的道路发展。正如马克思所说：“在我看来，真正的爱情是表现在恋人对他的偶像采取含蓄、谦恭甚至羞涩的态度，而绝不是表现在随意流露热情和过早的亲昵。”（4） 爱情不是一件跟风的事儿。很多大学生的爱情实际上是跟风的结果，是看到别人有了爱情，看到别人幸福的样子（注意，只是看上去很美），产生了羊群心理，也就花了大把的时间和精力去寻找爱情（5） 距离才是保持爱情之花常开不败的法宝。爱情到底需要花多少时间，这是一个很大的问题。有的大学生爱情失败，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们在一起的时间太多。相反，很多大学生恋爱成功，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们准确地把握了在一起的时间的多少程度。（6） 爱情不是自我封闭的二人世界。很多人过分的活在两人世界，对身边的同学，身边好友渐渐的失去联系，失去了对话，生活中只有彼此两人；班级活动也不参加，社外活动也不参加，每天除了对方还是对方，这样不利于大学生健康发展，不仅影响学习，影响了自身交际和合作能力。总结：男女之间面对恋爱，首先要摆正好自己的心态，树立自尊、自爱、自强、自重应有的品格，千万不要盲目地追求爱，也不宜过急追求爱，要分清自己的条件是否成熟。要树立正确的恋爱观，明确大学的目的，以学习为第一；规划好大学计划，在不影响学习的条件下，要对恋爱认真，专一，相互鼓励，相互学习，共同进步；认真对待恋爱观，做健康的恋爱；总之，我们大学生要树立正确的恋爱观念，让大学的爱情成为青春记忆里最美的风景，而不是终身的遗憾！ 12