山地小城镇污水处理厂设计及运行效果研究

【摘要】：随着我国经济的不断发展和人们环境意识的进一步增强，小城镇污水处理刻不容缓。但是现行常规处理工艺基建投资大、能耗高、运行管理复杂，在技术经济力量薄弱的小城镇地区应用十分困难。近年来，各种污水生态处理技术得到充分发展，业已成为小城镇污水处理的经济选择。 本论文作者对高峰镇高峰场生活污水处理工程进行了工艺设计。设计中有效利用当地地形高差采用自然跌水曝气技术，并结合当地土壤气候条件构建人工土层快渗系统，经工艺比选，创新性的提出了“厌氧水解+自然跌水曝气+改良人工土层快渗系统”工艺。污水厂近期设计规模为800m~3/d，远期设计规模为1400m~3/d。污水厂设计进水水质为：COD300mg/L、TP5mg/L、NH4+-N30mg/L、TN40mg/L。 工程完工以后，经过长期的运行研究表明：在小城镇特有的水质水量条件下，污水厂稳定运行以后，出水水质基本能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准要求。 根据进出水水质长期监测，本研究对该组合工艺主要污染物的去除效果进行了分析；考察了温度对组合工艺污染物净化效果的影响；探讨了快渗系统进水负荷和去除负荷的关系。结果表明：组合工艺对小城镇生活污水具有较强的抗冲击负荷能力和较好的污染物去除效果；系统中COD和NH4+-N的去除与温度显著相关，TP去除与温度不相关；快渗系统单位面积各污染物去除负荷与进水负荷近似服从对数关系。 工程稳定运行以后，污水厂每年可削减COD：14.377吨、NH4+-N：3.995吨、TN：2.915吨、TP：0.347吨，取得了良好环境效益。对工程的经济分析表明组合工艺基建吨水投资为2522.2元/m~3，较之常用工艺减少20%~50%。运行成本仅为0.18元/m~3，较之常规工艺成倍下降，经济效益显著。 通过污水厂的设计及运行研究表明“厌氧水解+自然跌水曝气+改良人工快渗系统”组合工艺基建省、能耗低、维护管理简单，去除率较高且较为稳定，气温和进水负荷对处理效果有一定影响，但处理出水水质能够基本满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准要求，适用于山地小城镇生活污水处理，其设计与运行经验可为类似城镇污水处理厂提供借鉴和参考。 【关键词】：山地小城镇 生活污水处理 跌水曝气 人工快渗
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X505
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 小城镇污水处理概述9-13
• 1.1.1 小城镇的概念9
• 1.1.2 小城镇水污染现状9-10
• 1.1.3 小城镇污水水质水量特征10-11
• 1.1.4 小城镇污水处理工艺评述11-12
• 1.1.5 小城镇污水处理主要问题12-13
• 1.2 适用于山地小城镇污水处理技术13-20
• 1.2.1 跌水曝气技术的应用13-16
• 1.2.2 人工快渗技术(CRI)的应用16-20
• 1.3 课题的研究内容、目的及意义20-23
• 1.3.1 课题的研究内容20
• 1.3.2 课题研究目的20
• 1.3.3 课题的研究意义20-23
• 2 高峰场污水处理厂工艺选择23-33
• 2.1 工程背景23-26
• 2.1.1 工程建设必要性23-24
• 2.1.2 工程服务范围24
• 2.1.3 城镇概况24
• 2.1.4 自然条件24-25
• 2.1.5 给排水现状25-26
• 2.2 设计水量水质26-30
• 2.2.1 规划服务人口26
• 2.2.2 水量预测26-28
• 2.2.3 进出水水质确定28-29
• 2.2.4 污水处理要求29-30
• 2.3 工艺选择30-33
• 2.3.1 山地小城镇污水处理工艺优选30-31
• 2.3.2 WAMCR 组合工艺特点及适用条件分析31-32
• 2.3.3 工艺比选结果32-33
• 3 高峰场污水处理厂组合工艺设计33-47
• 3.1 污水厂厂址选择33-34
• 3.1.1 厂址选择原则33
• 3.1.2 污水处理厂厂址选择确定33-34
• 3.2 主要构筑物设计34-45
• 3.2.1 格栅34-36
• 3.2.2 厌氧生物反应池36-39
• 3.2.3 自然跌水曝气池39-40
• 3.2.4 改良人工快渗系统40-43
• 3.2.5 紫外光杀菌装置43-44
• 3.2.6 计量槽44-45
• 3.3 尾水排放与污泥处置设计45-47
• 3.3.1 尾水排放设计45
• 3.3.2 污泥处置设计45-47
• 4 组合工艺实际运行效果研究47-59
• 4.1 材料与方法47-48
• 4.1.1 研究材料47
• 4.1.2 测试方法47-48
• 4.2 进水水质水量分析48-50
• 4.2.1 进水水量变化情况分析48
• 4.2.2 进水水质变化情况分析48-50
• 4.3 组合工艺运行效果分析50-59
• 4.3.1 系统对污染物去除效果研究50-53
• 4.3.2 温度对系统净化效果的影响及相关性分析53-55
• 4.3.3 快渗系统污染物进水负荷与出水浓度的关系55-56
• 4.3.4 快渗系统各污染物进水负荷与去除负荷的关系56-59
• 5 运行维护与效益分析59-63
• 5.1 污水厂运行维护设计59-60
• 5.1.1 自然跌水曝气装置的运行维护59
• 5.1.2 改良人工快渗系统的运行维护59-60
• 5.2 环境效益分析60-61
• 5.3 经济效益分析61-63
• 6 结论与建议63-65
• 致谢65-67
• 参考文献67-70

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