化工工程论文范文城市污水处理浅析

　　摘要：人类所利用的水被污染，而被污染的水只有经过处理得到净化，才能重新回到大自然的水循环体系中。城市污水处理工程的作用是极为重要的，是保护水环境，提供舒适的生活空间及作为资源有效利用所必须的和必不可少的重要环节。城市污水处理不合理会影响人们生活质量和造成严重的后果。

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　　随着淡水资源的日益短缺和需水量的不断增加,许多缺水城市和地区无新的水源可开发利用,污水的回收和再用已成为解决水资源短缺的有效措施之一。如今我国正处在经济高速发展的时期,城镇化的步伐加快,城市污水排放量增大,在这种背景下,合理地开发适合城市综合污水处理的技术和工艺,不仅能缓解城市水资源短缺的现状,同时维护生态环境,将对人类社会和经济具有深远的历史意义及现实意义。

　　1 城市污水处理工程设计基本条件

　　1.1处理规模：处理规模的确定主要与下列因素有关

　　城市性质：城市所在地域、自然条件、经济发达程度、人民生活习惯及住房条件不同，城市居民用水量标准不同，因而城市污水量亦不同。

　　城市排水体制：城市排水体制分为分流制和合流制。一般新建城市、新开发区及经济条件较好的城市宜采用分流制;一些旧城区由于历史原因，一般为合流制，可改造成截流式合流制。根据城市具体情况，同一城市的不同地区可采用不同的排水体制。

　　城市排水体制的选择直接影响污水量规模， 当采用分流制时，设计污水量全部为城市污水， 当采用截流式合流制和分流制组合系统时，必须考虑截流式合流系统中排入的雨水量，该雨水量与设计截流倍数有关，应进行科学分析后合理确定。

　　工业废水量：由于城市结构各异,工业类型和工业比重不同，工业废水量及水质量不相同。

　　污水管网完善程度：污水管网完善程度对城市污水处理厂设计规模确定十分重要。管网的作用主要是承担城市污水的收集和输送。各城市现状污水收集率和规划污水收集率均不相同。当设计流域范围内处理污水量确定后，必须乘以污水收集率才能得到排入污水处理厂的实际污水量。

　　规划年限：规划年限是合理确定污水处理厂近、远期及远景处理规模的重要因素。应与城市总体规划期限相一致。一般近期按3～5 年，远期按8～10 年考虑。各相关因素综合分析后，合理的确定处理规模。

　　1.2 污水处理厂水质

　　污水处理厂进水水质主要与下列因素有关：

　　城市性质及经济水平： 如处理规模部分中所述， 由于城市所在地域及经济发展程度不同，污水的水质亦不相同。例如，某个城市以生产味精为工业主体，导致用水量较少，相对浓度较高;工业比重大的城市，由于工业废水排入下水道的浓度较高，致使城市污水浓度较高，河水和地下水污水浓度较高等。

　　工业废水水质：原则上工业废水必须经过厂内处理后达到“污水排入城市下水道水质标准”后才可纳入城市管网，最终进入污水处理厂。

　　排水体制：当排水体制采用全部或部分截流式合流制时，应注意由于截流倍数、截流水量而造成的污水浓度的变化给进水水质确定带来的影响。

　　1.3 处理厂出水水质

　　处理厂出水水质应根据排入受纳水体的环境功能要求，水体上下游用途及水体稀释和自净能力等，使出水口水质符合国家或地方有关标准。

　　1.4 污水、污泥资源化

　　选择技术工艺方案时应同时考虑污水和污泥综合利用。污水作为水资源已逐步被排水领域业内人士所接受，污水回用势在必行。新建城市污水处理厂时，应将污水净化和污水回用一并考虑，根据回用水用户对水量和水质的需求，按照国家和地方回用水水质标准，进行包括回用水处理工艺在内的全流程工艺设计。

　　2 城市规模不同，处理技术选择

　　不同污水水量、水质和处理水排放出路，结合当地自然条件、经济状况、技术水平及管理人员素质，进行多方案技术经济比选后再行确定，至少考虑多个比选方案为宜。同时可结合处理厂所在城市的具体情况和工程性质，积极稳妥的采用污水处理新技术和新工艺。

　　3 值得探讨的几个问题

　　3.1 污水管网规划年限和排水体制

　　城市污水管网担负着城市污水的收集和输送，是连接污水产生源和污水处理厂的重要的、不可缺少的环节，主要影响因素有：

　　污水管网规划年限：一般污水主干管或次干管都沿城市主干道或支干道敷设，而且由于大多为重力流，较其它市政管线埋设深度深，因此改建和扩建较为困难。一般应按远期污水量设计，在一些大城市和经济发达城市可按远景污水量设计。此外，根据管线重要性不同，设计年限亦有差异，一般城市主干管设计年限长，一次建成后相当长时间不再扩建，次干管、支管和接户管等设计年限可依次降低。

　　污水处理厂设计年限一般采用近期5年，远期10 ，而污水管网≥20年，因此在设计城市污水管网时，必须用污水处理厂近、远期设计污水量对管网设计进行校核，特别需注意管内流速及考虑防止淤积所采取的有效措施。

　　排水体制：一般说，凡在新建市、区或扩建新区建设污水处理工程时，宜采用分流制;在已建成合流制排水系统的旧城区、小城镇等，宜将原合流制直泄式排水系统改造成截流式合流系统;在雨量稀少地区，由于污水处理规模小，街道狭窄，两侧建筑密集复杂，无条件修建分流制排水系统，也可考虑采用合流制排水系统。

　　值得注意的是，当截流倍数较大时，旱季和雨季污水量相差较大，污水处理厂的进水水量及水质都随之发生相应波动，造成冲击负荷，因此在污水处理厂工艺流程设计和设计参数选择时应对该水量、水质变化进行必要的分析和校核，保证处理厂出水稳定达标。

　　3.2 氮、磷指标控制

　　随着水体对富营养化的主要影响因素氮、磷指标的严格控制，生物除磷脱氮工艺已广泛应用于污水处理设计中。鉴于生物除磷和脱氮存在一定矛盾，比如脱氮过程中所需的硝化菌世代期长，污泥龄长;而除磷则通过剩余污泥的排除而实现磷的去除，污泥龄短。设计时，选用短泥龄还是选用长泥龄，在选择泥龄时多采用兼顾的方法，但除磷脱氮均不能达到最佳效果。但以工程设计而言，防止富营养化的主要因素是氮和磷，但是在这二者之间。磷的去除更为重要是合理的。

　　一般说，大型污水处理厂设有初沉池时，初沉池污泥可采用重力浓缩，剩余污泥则采用机械浓缩，中小规模污水处理厂，可一并采用机械浓缩;当大型污水处理厂污泥处理采用厌氧消化时，可将消化池上清液集中单独处理，该处理方法一般多采用化学法(如铁盐，铝盐，石灰法)。

　　3.3 二沉池(浓密池)设计影响因素

　　活性污泥系统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，而其中表面水力负荷和出水堰负荷为主要设计参数。

　　从理论上讲，按沉淀类型分，二沉池沿水深自上而下原则上分为四个区：自由沉淀区、絮凝沉淀区、成层沉淀区、压缩区，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。

　　3.4 利用微生物除臭

　　利用微生物除臭是广泛采用生物除臭法。该法具有适合于各种臭气浓度的脱除，效率高，不产生二次污染等优点。

　　一般说，污水处理厂洪水位的确定应与城市防洪标准一致，建议大城市采用50年一遇，100年校核;小城镇采用20年一遇，50年校核的设计标准。

　　随着对环境质量要求的提高和污水处理技术的发展，在设计污水处理厂的同时，考虑除臭设施已提到议事日程。主要控制项目为氨、硫化氢、臭气浓度和甲烷气。污水处理厂臭气面广，臭气浓度较低，但在处理厂内不同处理区臭气浓度和臭气量不同。一般说城市污水处理厂臭气较严重的地区为预处理区、一级处理区和污泥处理区，该区域臭气产生量相对不多， 但臭气浓度较高， 应作为主要除臭对象区域。在大城市、经济发达城市和重要旅游城市或因特殊原因厂址选择不能满足国家规定的卫生防护距离要求时，宜设置除臭设施。

　　4 结语

　　众所周知，我国淡水资源并不丰富，并且时空分布极不均匀，随着我国经济的迅速发展、人口的增加及工业化和城市化步伐的加快，城市用水量和污水排放量急剧增加，这更加剧了水资源的短缺和水环境的恶化，同时也带来许多城市环境问题，并制约了地区经济的发展。因此，采用合理的污水处理方式，节约水资源是我们必须实现的基本目标。

　　参考文献：

　　[1]涂兆林.我国城市污水处理现状与发展对策[J].市政技术，2009

　　[2]凌京蕾，赵压乾.我国城市污水处理现状与发展之浅见[J].环境保护，2010

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