淺談污水處理廠論文

『壹』 求一篇畢業論文 關於工廠污水處理的

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小區污水處理系統

摘要：述 醫院、港口、公園、商業中心、新建的郊外住宅區、高級住宅區、療養區、學校、農場、漁場、狩獵場等均可稱為小區，我們最常遇到的主要是由居住區、療養院、商業中心、機關學校等一種功能或多種功能構成的相對獨立的區域，其排水系統通常不在城市市政管網覆蓋范圍之內。根據當地的環保標准，必須設置獨立的污水處理設施，這就是我們所指的小區污水處理。

關鍵詞：污水處理

一、概 述
醫院、港口、公園、商業中心、新建的郊外住宅區、高級住宅區、療養區、學校、農場、漁場、狩獵場等均可稱為小區，我們最常遇到的主要是由居住區、療養院、商業中心、機關學校等一種功能或多種功能構成的相對獨立的區域，其排水系統通常不在城市市政管網覆蓋范圍之內。根據當地的環保標准，必須設置獨立的污水處理設施，這就是我們所指的小區污水處理。
小區污水系統的處理能力，各國並無統一的限定。前蘇聯曾建議單個構築物的處理能力不宜超過1400m3/d，美國則把小廠的處理能力限定在3785 m3/d的范圍內。根據我國情況，建議把等於或小於4000 m3/d的處理廠定義為小區污水處理廠。
小區污水不同於城市污水（常包括部分工業廢水），屬於生活污水范疇。其水質水量特徵可概括為：水質水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。
小區污水的處理工藝依據小區污水排入水體的功能不同而異，常用處理方法有：化糞池、一級處理（初次沉澱池）、生物二級處理及二級處理後再經消毒回用等。由於小區污水處理水量較小，管理水平不高，所以，在工藝設計時盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成二次污染。目前，較為常用的處理工藝有：①污水→調節池→初次沉澱池→生物接觸氧化池→二沉池→出水，生物接觸氧化是應用最廣泛的方法，主要優點是停留時間短、易掛膜，尤其適合設備化，埋地建設倍受環保公司及用戶青睞，但由於維修管理及設備防腐等方面的問題，近年來應用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設置人員通道以便維修，此種地下建設方式在小區水處理中具有較大市場，但這種方式一般處理規模較小，每天排放污水量小於幾百噸的小區較為理想。對上千噸的小區污水處理，推薦採用地面建設方式，生物處理部分可採用接觸氧化，也可採用SBR或其改進型CASS工藝，曝氣方式建議採用低噪音的風機或水下曝氣機。②污水→調節池→混凝沉澱→過濾→出水，對處理程度要求不高，且水量較小時，可採用此工藝，具有佔地面積小，異味小，管理簡單等優點。另外，在好氧生物處理之前加上酸化水解，有利於降低能耗，提高系統的總去除率。生活小區通常有較大的綠地面積，如果把污水處理後回用於澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應在上述處理出水後加上消毒或其它補充措施。

二、小區污水處理廠設計原則
1. 處理出水要求和處理程度
一般來說，不同小區對出水的要求差異較大。應根據我國《地面環境質量標准》（GB3838—88）和《污水綜合排放標准》（GB8978—96）的有關規定和當地環保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質。如果出水採用土地處理法處理，則按土地處理法的要求計算；
2. 污水處理設施的設計和建設必須結合小區的整體規劃和建築特點，即外觀設計上要與小區建築環境相協調，以求美觀；
3. 在污水處理工藝上力求簡單實用，以方便管理；
4. 在高程布置上應盡量採用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節省用地；
5. 污水處理廠位置應盡可能位於小區下風向，與其它建築物有一定的距離，以減少對環境的影響；
6. 設備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運行簡易，設備性能穩定，
適合分期建設；
7．處理程度高，污泥產量少，並盡可能採用節能處理技術；
8．處理構築物對水力負荷和有機物負荷的適應范圍較大，使系統有較好的經受沖擊負荷的能力。
9．小區內的人口是逐漸增加的。因此，小區污水處理廠應按可預期的發展規劃作為流量設計的基礎。根據我國情況，可考慮採用20年的設計周期。

三、小區污水處理流程
根據小區廢水處理的原則，應選擇處理效果穩定、產泥少、節能的處理方法。小區系統中的各類建築物一般均建有化糞池，所以，化糞池應與污水處理方法相結合。
幾種常用的處理工藝：
（1）污水→格柵→調節池→提升泵→接觸氧化池→沉澱池→出水

（2）污水→格柵→調節池→提升泵→曝氣池→沉澱池→出水
污泥迴流
（3）污水→格柵→調節池→提升泵→SBR池或CASS→出水
加葯
↓
（4）污水→格柵→調節池→提升泵→混凝沉澱→過濾→出水(物化方法)

回用工藝流程： 生物處理出水再經混凝過濾和消毒

在流程開始時一般要考慮設置均化池，這是因為小區在水質和水量上的變化都比城市污水處理廠大。均化池一般設在格柵以後。物化和生化處理是去除污染物的核心部分。

四、組合式污水處理廠或設備
組合式處理廠以裝配好的或易於組裝的標準定型設備部件出售。在國內埋地設備曾風靡一時，主要優點是施工快，不佔地面綠地，很多設計單位和用戶非常歡迎，設計人員選設備很簡單，而要設計污水處理廠工作量較大，所以，非常喜歡用設備化產品。環保公司製造設備利潤豐厚，而土建工程利潤較低，因此，企業大做廣告和公關。但是實際應用表明，確實存在不少問題，對設備的維修管理困難，對運行情況考核不便，單機處理水量有限，使用壽命等均有待時間驗證，因此，對埋地設備一直爭議很大，現在，埋地設備熱已經降溫。建於地下的可檢修、便於操作（有人員操作空間）污水處理設計方式應於推薦。上千噸的污水處理廠建議採用地上式。在水量不大，場地十分緊張時仍可考慮用埋地設備。埋地設備的確工藝流程一般均採用兩段接觸氧化和沉澱工藝，水力停留時間一般為2小時，污水進入設備前，先進行水量調節和提升。

五、SBR及CASS處理工藝的原理及參數選擇
(一)序批式活性污泥法(SBR)
SBR的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一體。典型SBR工藝的一個完整運行周期由五個階段組成，即進水階段、反應階段、沉澱階段、排水階段和閑置階段。從第一次進水到第二次進水稱為一個工作周期。
從目前的污水好氧生物處理的研究、應用及發展趨勢來看，SBR稱得上簡易、快速、低耗的污水處理工藝。與連續式活性污泥法比較，SBR法具有以下特點：①SBR裝置結構簡單，運轉靈活，操作管理方便。②投資省，運行費用低。Ketchum等人的統計結果表明：採用SBR法處理小城鎮污水，要比用普通活性污泥法節省基建投資30%。③可抑制絲狀菌生長繁殖，不易發生污泥膨脹，污泥指數SVI較低，有利於活性污泥的沉澱和濃縮。④SBR處於好氧/厭氧的交替運行過程中，能夠在去除碳物質的同時實現脫氮除磷。⑤SBR處理工藝系統布置緊湊、節省佔地。⑥運行穩定性好，能承受較大的水質水量沖擊。⑦各項運行控制參數都能通過計算機加以控制，易於實現系統優化運行。

(三)周期循環曝氣活性污泥法(CASS工藝)
CASS（Cyclic Activated Sludge System ）工藝是近年來國際公認的處理生活污水及工業廢水的先進工藝。該工藝是在序批式活性污泥法（SBR）的基礎上，反應池沿長度方向設計為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，後部為主反應區，在主反應區後部安裝了可升降的自動撇水裝置，曝氣、沉澱、排水等過程在同一池子內周期循環運行，省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥迴流系統。

（四）CASS與SBR曝氣方式的選擇
由於小區大都是居民居住區，對環境的要求比較高，因此，污水廠建設時應充分考慮噪音擾民問題和污水廠操作人員的工作環境，採用水下曝氣機代替傳統的鼓風機曝氣可有效解決噪音污染。另外，由於CASS工藝獨特的運行方式，採用水下曝氣機可省去復雜的管路及閥門，安裝、維修方便，使用靈活，可根據進出水情況開不同的台數，在保證效果的條件下，達到經濟運行的目的。

（五）CASS與SBR撇水機的選擇
撇水機是CASS工藝的關鍵組成部分，其性能是否穩定可靠直接影響到CASS工藝的正常運行。目前，國內外對撇水機仍在進行研究和開發，按照目前所用的原理撇水機可分為三種類型，即浮球式、旋轉式和虹吸式。撇水機研製的關鍵是解決潷水過程中，堰口、導水軟管和升降控制裝置與水流之間形成的動態平衡，使之可隨排水量的不同調整浮動水堰浸沒的深度，並隨水位均勻地升降，將排水對底層污泥的干擾降低到最低限度，保證出水水質穩定。
我院自主研製開發的撇水機屬絲杠旋轉式，自動撇水裝置主要組成部分是：潷水器、可擾動的軟管、水位控制器、可伸縮推動桿和驅動電機等。其中潷水器又叫自動浮動式水堰，上部為堰口和防止浮渣進入出水的浮筒，下部出水管兼起支撐作用，部分浸沒在水中，通過可伸縮推動桿使方形堰口達到連續均勻地排出反應池中的上清液。實際應用表明，所研製的撇水裝置達到了國內外同類產品的先進水平。具有升降平穩、排水均勻、自動控制、價格低廉等優點，該項研究不僅滿足了工程的需要，而且具有創新，屬專項保密技術之一。

五、處理小區污水主要設計參數
SBR設計參數：污泥負荷0.1~0.15kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥齡20~30天
工作周期12小時, 其中, 進水2.5小時(曝氣或不曝氣),反應6小時, 沉澱0.75~1小時, 排水2小時,閑置0.5~0.75小時。出水指標：COD〈50mg/L, BOD5〈20mg/L， SS〈10mg/L
CASS設計參數：污泥負荷0.1~0.2kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥齡15~30天
水力停留時間12小時，工作周期4小時，其中曝氣2.5小時, 沉澱0.75小時,排水0.5~0.75小時，出水指標與SBR相近。

六 、污泥處理
污水處理量上千噸時，一般採用濃縮後脫水處理，小規模時一般濃縮後定期用大糞車運至填埋或作農肥。

七、小區污水處理廠址選擇和布置
小區系統的廠址選擇和廠區布置在基本原則上與大廠是一致的。但是考慮到小區系統在服務對象和流程選擇上的獨特性，在廠址選擇和布置時也應考慮到小區系統的特點。
1．廠址規劃
（l）與服務地區的衛生防護區應有一定距離
（2）風向（不影響所服務地區和周圍地區）
（3）交通運輸和水電供應。
（4）便於兼顧小區其它生活保障設施的統一管理。
2．廠區道路和構築物之間的間距
由於小區系統選用較小的設備和構築物，廠區交通、維修及衛生要求所需的空間相應較小。廠區內應設計充足的車輛通道，路寬設計可以輕型載重汽車的回轉半徑為依據。主要構築物之間的間距可考慮在3－5m之間。

參考資料
http://www.lunwentianxia.com/proct.free.9922287.1/

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簡述污水處理工藝的優選與比較

論文關鍵詞：城市污水處理 運行管理 工藝選擇
論文摘要：針對目前城市現有污水處理廠在建設和運行管理的過程中所暴露出來的問題，從建設規模和工藝確定等角度進行對比分析，並對應注意的環節提出了看法。

由於工業廢水處理設施一般規模小、技術性強，工藝組合靈活，結構通常為鋼制，即使內部管線穿插較多，運行維護也不太困難。工業廢水處理在技術上是與城市污水處理類同的，但是如果把工業廢水處理設施的設計思路簡單地套用在城市污水處理工程中會帶來很多預想不到的問題。

1.合理確定建設規模

城市污水廠建設規摸的確定，是根據城市總體規劃和排水規劃，分期分批地建設污水管網和污水處理廠，要根據水環境保護的目標，分期實施，逐步到位。城市排水工程建設是一項系統工程，涉及城區管渠改造，污水的收集、輸送(包括泵站)，污水處理和排放利用，以及污泥處置等問題在。

2.城市污水處理廠的工藝選擇

具體工程的選擇要求包括：
①技術合理。技術先進而成熟，對水質變化適應性強，出水達標且穩定性高，污泥易於處理。
②經濟節能。耗電小，造價低，佔地少。
③易於管理。操作管理方便，設備可靠。
④重視環境。廠區平面布置與周圍環境相協調，注意廠內雜訊控制和臭氣的治理，綠化、道路與分期建設結合好。
⑴好氧生物處理技術是世界各國城市污水處理廠普遍採用的污水處理工藝，分為活性污泥法和生物膜法兩種。活性污泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體「聚居」在活性污泥上，活性污泥在反應器－曝氣池內呈懸浮狀，與污水廣泛接觸，使污水凈化的技術；生物膜法是土壤自凈的人工強化，是使微生物群體以膜狀附著在物體的表面上，與污水接觸，使污水凈化的技術。活性污泥法、生物膜法及其變種變工藝，各有特點和應用條件，在選擇的時候，應根據各地區的水質、水量、受納水體、氣候、環境、經濟情況等條件確定。
⑵活性污泥法工藝在凈化機制上，沒有什麼突破，歷經幾十年的發展與革新，現已擁有以傳統活性污泥法為基礎的多種運行方式，如A/O除磷工藝、A/O脫氮工藝、A2/O同步脫氮除磷工藝、氧化溝工藝、A/B法、各種SBR法、載體活性污泥法、一體化活性污泥法等等。近十幾年來，活性污泥法最大進步就是將厭氧機制引入到生化反應池之中來，使厭氧和好氧狀況在生化池中同時存在或反復周期性地實現，但其基本流程原理與標准法是一致的。
⑶厭氧－好氧活性污泥法工藝（A/O法），是具有生物選擇機能並兼有脫氮除磷功能的標准活性污泥法變法。所謂厭氧就是生化反應段內溶解氧趨於零狀態。在這種環境下迫使專性好氧微生物－絲狀菌代謝機能銳減，抑制了其繁殖，起到了厭氧生物選擇作用，從而可以防止污泥膨脹現象發生。A/O活性污泥法工藝在普遍活性污泥法前段加入厭氧段，通過污泥負荷的變化來實現除磷或脫氮的功能。在A/O法的基礎上又發展了A2/O法，即在厭氧、好氧段之間加入缺氧段以實現同步除磷脫氮，由於其污泥負荷適應范圍較小，因此在實際運行中往往按偏重於除磷或脫氮之一功能進行。A/O法、A2/O法工藝由於出水水質穩定、能耗不高、運行管理方便等特點，在國內外大中型污水廠中採用最多。
⑷載體活性污泥法，是在活性污泥法反應池內投加固體顆粒或軟性、半軟性填料，以增加單位反應空間的微生物量，提高反應器容積負荷。是一種活性污泥法與生物膜法的良好結合，一般適於污水廠挖潛改造，提高處理能力，其核心技術為專利填料，近幾年林泡工藝作為其代表應用於大連春柳污水廠和鐵嶺污水廠。
⑸氧化溝法，於五十年代由荷蘭人巴斯維爾所開發，主要有卡魯塞爾（Carrousel）式、三溝式、一體化式、奧貝爾（Orbal）式等幾種技術形式。氧化溝法是一條閉合的生化反應溝渠，以轉碟或轉刷為充氧和水流動力，流程簡單，對運行管理要求較低，多用於延時曝氣，產生污泥量少，污泥易於脫水。氧化溝法在我國南方地區及中西部地區得到廣泛應用。
⑹A/B法（Absoption-Biodegradation），是兩級生化反應系統。一級為生物吸附，污泥負荷高，反應時間短（30分鍾）；二級為一般生化反應池，污泥負荷同普通活性污泥法。A/B法的一、二級都有自己的二次沉澱池和污泥迴流系統，多用於濃度高的生活污水，其國內典型應用為烏魯木齊河東污水處理廠和青島海泊河污水處理廠。
⑺序批式活性污泥法（SBR-Sequencing Batch Reactor）是1914年由英國學者Ardern和Locket發明的水處理工藝。70年代初，美國Natre Dame大學的R.Irvine教授採用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的研究，並於1980年在美國環保局（EPA）的資助下，在印第安納州的Culwer城改建並投產了世界上第一個SBR法污水處理廠。
⑻間歇式循環延時曝氣活性污泥法（ICEAS－Intermittent Cyclic Extended System）是在1968年由澳大利亞新威爾士大學與美國ABJ公司合作開發的。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠投產運行。ICEAS與傳統SBR相比，最大特點是:在反應器進水端設一個預反應區，整個處理過程連續進水，間歇排水，無明顯的反應階段和閑置階段，因此處理費用比傳統SBR低。該工藝在我國典型的應用為昆明第三污水處理廠，在國內影響較大。
⑼生物膜法，是另一種廣為採用的污水生化處理方法。這種處理法是使細菌和菌類一類的微生物和原生動物、後生動物一類的微型生物附著在載體或濾料上生長繁殖，並在其上形成膜性生物污泥－生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機污染物作為營養物質為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。
3、根據以上工藝技術對比分析，結合奎屯市污水水質情況，認為較合適的處理工藝優選為：
第一方案：A/O工藝
近二十年來活性污泥法的最大進步就是將厭氧機制引入到生化反應池之中，厭氧、好氧的間歇周期運行給活性污泥法帶來新的技術經濟效果，即生物脫氮、生物除磷、生物選擇等。
厭氧－好氧活性污泥法脫氮工藝（A/O法），是具有生物選擇機能並兼有脫氮功能的標准活性污泥法變法。
第二方案：DAT－IAT工藝
好氧間歇曝氣系統（DAT－IAT－Demand AerationTank-Intermittent Tank）是一種SBR新工藝。它介於傳統活性污泥法與典型的SBR之間，採用連續進水連續－間歇曝氣的運行方式，適用於進水水質水量變化幅度較大的情況。主體構築物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成，DAT池連續進水連續曝氣，其出水從中間牆進入IAT池，IAT池連續進水間歇排水。同時，IAT池污泥DAT池。它屬延時曝氣工藝，實際上為A/O脫氮工藝與傳統SBR的結合，該工業具有較低的污泥負荷，因此具有抗沖擊能力強的特點，並有脫氮功能。該工業國內應用於天津技術開發區污水處理廠和撫順三寶屯污水處理廠，是一種適合於較大水量的SBR工藝。

4、科學的進行工藝方案比較：

因地制宜地進行工藝方案(主要是生物處理方案)比較是必要的。對工藝方案的比較力求客觀全面，在同等進水、出水條件下，其設計參數應包括對各種污染物的去除率、曝氣時間、污泥負荷和容積負荷、曝氣量和氧的利用率(及動力效率)、污泥產量(及污泥指數)等作全面分析，數據豐富就可以集思廣益，揚長避短，根據技術上 合理，經濟上合算，管理方便，運行可靠且有利於近、遠期結合的原則，進行工藝方案的優化抉擇。

參考資料
http://www.lunwentianxia.com/proct.free.10010041.1/

『貳』 污水處理廠運行和維護畢業論文

丹麥大型城市污水處理廠運行、維護和管理

崔成武1,* Gert Petersen1,2
（1. 丹麥技術大學環境與資源學院，Lyngby，丹麥，2800； 2. EnviDan，Kastrup，丹麥，2770）

摘要：本文簡要介紹了丹麥城市污水處理的現狀，包括城市污水處理廠數量、類型、處理負荷以及歐盟和丹麥環保部門的相關要求等。另外，針對大型城市污水處理廠，本文以Lynetten、Damhusen、Lundtofte 和Avedre 四大城市污水處理廠為例，介紹其運行維護和管理方面的經驗。最後，本文還介紹了丹麥以及上述四大城市污水廠的污水和污泥處理費用。
關鍵詞：丹麥，污水處理，污泥處理，氣體處理，城市污水處理廠，運行管理，運行費用
中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A

The operation, maintenance and management of big domestic wastewater treatment plants in Denmark
Cui Chengwu1,* Gert Petersen1,2
（1. Institute of Environment & Resources, Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark, 2800 2. EnviDan, Kastrup, Denmark, 2770）

Abstract: This paper briefly introces the situation of domestic wastewater treatment in Denmark, which includes the numbers, types, capacities of domestic wastewater treatment plants and the effluent requirements from both EU and Danish EPA. The operational experiences and management of the big domestic wastewater treatment plants are explained mainly based on the data from Lynetten, Damhus?en, Lundtofte and Aved?re WWTP in Denmark. At last, this paper also introces the average wastewater treatment fee in Denmark and the operational cost of both wastewater treatment and sludge treatment in those 4 WWTPs.
Key words: Denmark, wastewater treatment, sludge treatment, gas treatment, domestic wastewater treatment plant, operation and management, operation fee

1．簡介

丹麥位於歐洲北部，經濟發達，人均國民生產總值居於世界前列。同時，丹麥政府對環保建設非常重視，尤其是城市污水處理問題。在歐盟委員會關於91/271/EEC 法案（城市污水處理法案）執行情況的第三次和第四次總結報告中[1,2]，丹麥與德國、奧地利等國共同被歸屬於歐盟城市污水處理較好的國家之列。自執行歐盟91/271/EEC 法案後，丹麥城市污水處理廠和工業廢水處理廠出水質量均得到明顯改善。自1989 年到2004 年，丹麥城市污水處理的發展可分為兩個階段，分別是1989～1996 年的快速成效階段和1996～2004 年的平穩下降階段。例如：在1989 年，丹麥城市污水處理廠出水中BOD5 總量為35000 噸，到1996 年，這一數據快速下降到5000 噸，而到2004 年，則平穩下降到2500 噸。
丹麥政府規定，當人口當量大於30PE1 時需建設相應的污水處理設備。根據2004 年統計結果[3]，丹麥全國共有1193 個城市污水廠，其中237 個為私營污水廠。自1993 年到2004年的12 年間，丹麥城市污水處理廠的類型發生了巨大的變化。具有脫氮功能的生物污水處理廠的比例從1993 年的54%提高到2004 年90.4%。與此變化相符合的是城市污水廠出水氮磷含量明顯降低。2004 年，城市污水處理廠TN 平均去除率為80%，TP 平均去除率高達96%。
在丹麥，盡管城市污水處理廠的數量較多，但規模普遍較小。在1193 個城市污水處理廠中，處理規模小於1000 m3/天的污水廠佔到了77.5%，但卻只處理全國6%的城市污水。絕大多數的城市污水是由大規模集中式城市污水處理廠處理的。如：處理規模大於10000 m3/ 天的污水廠只有62 個，但卻處理了全丹麥70%的城市污水。
丹麥城市污水處理廠出水標准遵照歐盟91/271/EEC 法案以及丹麥環保部門和地方行政 區所制定的出水標准來執行。具體出水標准見表 1。

2．丹麥大型城市污水廠的運行和維護

丹麥大型城市污水處理廠（人口當量大於100000 PE，即進水量大於20000 噸/天的城市污水廠）所具有的共同特點之一就是污水和污泥處理的工藝非常接近。就下文重點討論的Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水廠來說，其污水處理的核心技術均採用基於氧化溝工藝的Biodenitro 或Biodenipho 技術。而對於污泥處理，一般都需要經過厭氧硝化、離心脫水和焚燒處理後，外排到垃圾填埋場。
另外一個共同的特點就是污水廠的管理方式非常類似。一般來說，丹麥大型城市污水處理廠有兩個具有不同功能的管理機構，分別稱為董事會和市政業務委員會。董事會成員由污水廠管轄范圍內的幾個行政區的工作人員組成。董事會成員代表其所在行政區，主要工作是協調行政區與污水廠之間的關系以及監督污水廠的日常運行情況。同時，還需對該行政區污水處理進行詳細的規劃和總結。而市政業務委員會則主要負責污水廠的日常運行維護和管理工作。同時，在市政業務委員會中也會有各個行政區的負責人員，其主要負責與董事會成員進行對接，確保行政區與污水處理廠之間關系的通暢。以Aved?re 污水廠機構為例，該污水廠的污水來源於10 個行政區。該污水廠管理結構見圖 1。

2.1 基本情況簡介
Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水廠均位於丹麥西蘭島上，負責周邊行政區的城市污水和工業廢水處理[4,5]。2004 年，污水廠處理負荷和進水負荷情況見表 2。

Lynetten 是丹麥最大的城市污水處理廠，設計處理能力為15 萬噸/天，2004 年實際進水負荷近20 萬噸/天。Damhus?en 為丹麥第三大城市污水處理廠，設計處理能力為7 萬噸/天。Damhus?en 與Lynetten 共屬Lynettenf?llesskabet 公司（Lynetten 聯合公司）經營管理。Aved?re 為丹麥第五大污水處理廠，設計處理能力6.4 萬噸/天，歸屬丹麥Spildevandscenter Aved?re （Aved?re 污水中心）經營管理。Lundtofte 相對較小，設計處理量為2.2 萬噸/天。
上述四個污水廠進水水質特性和出水情況見表 3 和表 4。

對進水水質分析後發現：4 個污水廠進水水質的COD/BOD5 值屬文獻中[6]的中低值域范圍，這可能與工業廢水匯入有關。經過總結後發現：丹麥城市污水的COD/TN 和 COD/TP 均處於文獻中[6]規定的中高值域范圍內。

從中發現，四個城市污水廠的重點污染物出水指標均低於歐盟91/271/EEC 法案以及丹麥環保部門的相關要求。
2.2 工藝流程
丹麥城市污水處理廠工藝一般可分為三部分：污水處理單元、污泥和廢物處理單元以及廢氣處理單元。Lundtofte 污水廠是丹麥非常典型的城市污水廠，下面基於Lundtofte 污水廠的工藝流程對各部分進行討論。Lundtofte 污水處理廠的具體工藝流程見圖 2 所示。

2.3 污水處理單元
2.3.1 機械處理
對於城市污水廠來說，污水機械處理通常包括粗格柵、曝氣沉砂池、細格柵、初沉池以及二沉池等工序。由於各種機械處理工藝的設計已經非常成熟，因此無需再進行詳細討論。但是，針對機械處理過程所產生的廢物和廢氣處理問題是值得學習和借鑒的。
在進入曝氣池前，一系列的機械處理過程會產生大量的廢物。丹麥大型城市污水廠的做法是：固體廢棄物並沒有與剩餘污泥混合進入厭氧消化池，而是經過脫水後直接進入污泥焚燒爐進行焚燒處理。這是因為此類固體中無機物含量相對較高，直接進入消化池會影響厭氧消化效果。另外，這類廢物也沒有應用於建築方面的回用，主要原因是此類沙子中含有重金屬以及持久性有機物，對人體健康具有潛在危害。
丹麥大型城市污水處理廠十分重視機械處理過程中由於曝氣或攪動所產生廢氣的收集和處理問題。一般來說，曝氣沉砂池全部採用鋁質材料封頂。部分污水廠的初沉池上面也會封頂。處理過程中所產生的氣體，如H2S 也會隨特定的氣體管路進入焚燒爐處理。
2.3.2 生物處理
如前所述，丹麥大型城市污水廠污水生物處理工藝非常接近。上述四個污水廠均採用Biodenitro 或是Biodenipho 工藝。下面針對這兩種工藝進行簡單介紹。
2.3.2.1 工藝簡介
Biodenitro 和Biodenipho 工藝為丹麥Krüger 公司的專利技術。該種技術的特點是自動化控製程度高、佔地面積小、有機物和氮磷的去除效果良好。與Biodenitro 工藝不同的是，Biodenipho 在前面添加了一個厭氧池（Bio-P tank），因此具有生物除磷功能。而Biodenitro 無法進行生物除磷，只能藉助於化學除磷。
下面以Biodenitro 工藝為例，重點介紹該工藝的運行和控制。
Biodenitro 工藝的運行是基於氧化溝技術（丹麥城市污水廠多採用基於表曝的氧化溝技術）。通常是將兩個氧化溝劃分為一組，採用交替曝氣的方式運行以達到硝化反硝化的目的。Biodenitro 工藝分為四個階段，見圖 3 所示。其中，值得注意的是設置b 階段和d 階段的主要目的有兩個：一是去除第一階段在缺氧池中殘留的氨氮；二是由於硝化耗時相對較長，為了能夠達到更好的出水標准。

一般來說，盡管Biodenipho 工藝具有較強的生物除磷功能，但污水廠依然會輔助使用化學除磷的方法已達到更佳的出水TP 濃度。而採用Biodenitro 工藝的污水廠更是如此。投放的物質一般為FeCl3 或AlCl3，投放地點設置在曝氣池前。在曝氣池後安裝了磷在線監控裝置，當發現TP 濃度超標時會自動投加除磷。
2.3.2.2 控制系統
上述4個大型城市污水處理廠均採用SCADA和STAR系統來控制污水廠的正常運行。SCADA 技術建立在3C+S (Computer、Communication、Control、Sensor)基礎上。該系統主要用於控制泵站、流量以及污泥脫水工藝等等。而STAR系統（Krüger公司的專利技術）是建立在SCADA系統之上，是一種用於控制曝氣池運行的應用軟體系統。在氧化溝中會安裝在線檢測儀器，從而將主要的污染物參數，如：氨氮、硝酸鹽氮、總磷以及溶解氧濃度的信息發送到中心PLC上。由微機程序控制曝氣池各階段的運行時間和曝氣模式。因此，圖3中所示的4個階段的具體運行時間是由STAR系統通過曝氣池中具體污染物濃度的數據來控制的，但是會有一個最長運行時間。Lundtofte污水廠各階段的最長運行時間為90min。
另外，如果設備一旦發生問題，程序會自動向技術人員的手機發送簡訊息以告知其出現技術故障的具體位置。同時，微機程序還會自動向技術人員發送電子郵件告知其具體問題，技術人員可以據此判斷是否應該立即處理該故障問題。
2.4 污泥處理單元
2.4.1 丹麥污泥處理情況簡介
歐盟及丹麥政府非常重視城市污水處理廠所產生的污泥及其處理和排放的問題，並制定了相關的法案，如86/278/EEC 法案、91/271/EEC 法案等。對城市污水廠排放污泥中的重金屬以及持久性有性有機物的含量做出了相關的規定。
經過統計後發現，1999—2005 年，丹麥城市污水廠污泥處理和排放都產生了一定的變化，見表 5 所示。可以看出，變化最為明顯的是污泥焚燒比例大幅提高和填埋比例明顯下降。其中，污泥焚燒比例從1999 年的6%提高到2005 年的25%。上述的四個丹麥大型城市污水廠的污泥都經過焚燒處理。另外，盡管污泥總產量有所提高，但人均污泥產量基本保持不變。

2.4.2 污泥處理
初沉池和二沉池排出的剩餘污泥首先進行脫水、絮凝，之後進行厭氧消化。丹麥城市污水廠多採用中溫厭氧消化工藝，溫度控制在32～37℃，SRT 控制在25～30 天。一般來說，經過厭氧消化後，污泥的固含率約為1.55～3%。
污泥經過厭氧消化後，進入離心機脫水，污泥固含率提高到20%～32%。經過離心脫水後的剩餘污泥將會和沉砂池內的污泥混合，並進入焚燒爐。經過焚燒處理後的污泥收集後運送到垃圾填埋場。
2.4.3 生物氣
一般來說，丹麥城市污水廠厭氧消化池產生的生物氣中甲烷含量在65%左右，而每產生1m3 生物氣會削減1.15 kg 干污泥。生物氣能夠得到有效的收集並回用。回用主要的方式有兩種：一是產熱、產電，供本廠內部使用；另一部分則出售給附近的工廠或天然氣公司等。
2.5 廢氣處理單元
丹麥城市污水廠在污泥焚燒處理過程中，十分重視潛在的大氣污染問題。自焚燒爐產生的廢氣都要經過深度處理後才能排放到大氣中。下面以Lundtofe 污水廠為例，簡單介紹污泥焚燒後氣體深度處理設備和裝置。
從焚燒爐中排出的廢氣首先經過降溫後進入旋風分離器，在這一過程中有85%～90%的灰分會從氣體中分離出來。隨後，氣體進入湮滅爐中進行深度處理。在湮滅爐中，首先用水噴澆，使氣體進一步降溫。在水體內有溶解的NaHCO3 和少量的活性炭。主要目的是使用NaHCO3 吸附SO2、HCl 和HF 氣體，並轉化為Na2SO4、NaCl 以及NaF。活性炭則用來吸附汞等重金屬。最後，經過處理後的氣體進入布袋分離器進行固氣分離，所有固體連同污泥被運送到垃圾填埋廠，而經過處理後的氣體則通過煙筒排放到大氣中。

3．能耗、化學品消耗及污水廠運行費用

由於丹麥大型城市污水廠採用的工藝、運行方式以及管理結構大同小異，因此污水廠能耗、運行費用等統計數據也存在一定的一致性。對這些數據進行統計核算對於今後我國擬採用或已經採用類似工藝的城市污水廠的設計、運行、管理和評估工作具有一定的價值和意義。
但是，鑒於國情不同，環境和污水管理方式也有所差異，因此，利用單一貨幣形式（如歐元）來描述污水處理廠的運行費用是不合理的。因此，在運行費用的具體核算上，分以下幾方面進行討論。化學葯品以葯品使用量作為衡量標准；能量採用kWh 作為衡量標准。
3.1 污水處理廠能耗
丹麥大型城市污水廠電耗在35～45 kWh/（PE·年），和0.5～0.6 kWh/m3 污水。而生物污水處理電耗約為0.20～0.25 kWh/m3 污水，占總電耗的30%～50%；污泥處理電耗約占總電耗的30%～40%；而污水提升、機械處理和管理電耗約占總電耗的15%～35%。對於污泥處理來說，處理1kg 干污泥需耗能0.02～0.06 kWh。
3.2 化學葯品使用量
污水廠化學物質主要用於化學除磷和污泥脫水等。針對化學除磷，不同污水廠採用的物質不同。例如：Lynetten 污水廠採用FeCl3；而Lundtofte 污水廠採用AlCl3。化學物質投加量與污水水質、工藝以及出水指標有直接關系。Lynetten 和Lundtofte 污水處理廠化學除磷的情況見表 6。

從表 6 的數據可以看出，在進水TP 濃度基本相當的情況下，採用具有生物除磷功能的Biodenipho 工藝更加節省化學除磷物質量，而且可以獲得更好的出水TP 效果。
3.3 污水處理廠運行費用
丹麥城市污水廠運行費用主要費為四部分：員工工資、稅費、能耗和化學葯品費以及運行維護費用。以Lynetten 和Damhus?en 為例，2005 年兩個污水廠運行費用為1.86 億DKK，具體比例分配見圖 4。

一般情況下，丹麥污水處理廠最大的費用支出為員工工資。同時，在運行維護中還有相當部分是用於場地租用等。另外，丹麥污水處理廠需向政府繳納污水和污泥處理稅費。污泥焚燒以及外運到垃圾填埋場也都需要繳稅。在丹麥，只有污泥回用時不用向政府交稅。一般來說，丹麥城市污水處理廠污泥處理費用占總運行費用（不含人工費用和稅費）的40%～50%。
上述四個污水廠運行費用統計見下表 7。

值得一提的是，丹麥平均污水處理費用為15 DKK/m3，這與核算後的城市污水處理廠污水處理費存在較大差異。主要原因是丹麥總污水處理費用不但包括污水處理廠的運行費用，還需計算污水管道的建設和維護費用。而市政污水管道的維護和管理歸各行政區。

4．結論

丹麥自20 世紀90 年代至今，城市污水處理發生了巨大的變化。這一變化得益於丹麥政府積極執行歐盟91/271/EEC 法案及制定更為嚴格的相關出水標准。丹麥大型城市污水廠無論是運行工藝還是管理方式比較相似。總結其發展經驗和管理體制，對有效數據進行統計並吸收消化對處於發展中的中國城市污水處理是十分有益的。

參考文獻：
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http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52004DC0248:EN:NOT
[2] 4th Report from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions - Implementation of Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment, as amended by Commission Directive 98/15/EC of 27 February 1998. Access via Internet (20/08/2007):
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[5] Cui Chengwu et al. The Maintenance and Management in Lynetten Wastewater Treatment Plant, Denmark. Water & Wastewater. (In Press)
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http://www.h2o-china.com/paper/viewpaper.asp?id=8165&viewit=yes

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