① 工业园区集中式污水厂提标改造工艺
北极星节能环保网讯:摘要：以某化工园区集中式污水厂一期工程处理废水为研究对象，研究了Fenton氧化预处理和臭氧催化氧化深度处理的工艺条件。实验结果表明：Fenton氧化能有效地去除废水中的COD，提高废水的可生化性，有利于后续生化处理;臭氧催化氧化能进一步降低生化出水COD，起到达标保障作用。在此基础上，该污水厂扩建工程(处理规模1.5万m3/d)设计采用了“Fenton氧化+初沉池+A2/O+二沉池+臭氧催化氧化+砂滤+紫外消毒”的主体工艺。
1引言
某工业集中式污水厂一期工程处理规模为0.3万m3/d，原设计主要处理对象为工业区内的综合污水，其中化工企业排放的工业废水占80%，另包括20%的生活污水。目前实际进水全部为工业废水。一期工程污水处理采用“水解调节+A/O+BAF+微絮凝过滤”的主体工艺路线。污水厂实际污水进水水量约为2000m3/d。由于工业区大量企业签约入园，并已陆续开工建设，将使工业区污水水量迅速增加，需要启动污水厂扩建工程建设，污水厂扩建工程设计规模为1.5万m3/d。笔者在分析一期工程运行情况基础上，通过小试工程实验研究确定了扩建工程的工艺流程。
2扩建改造工艺分析
2.1一期工程运行分析
一期工程于2009年建成通水，2012年1月通过竣工验收，运行基本正常。2013年统计的平均进出水主要水质指标情况见表1。
2.2改造扩建工程工艺选择
污水厂接纳的污水主要为有机硅、香精香料、生物制药及五金电气等企业排放的废水。根据当地环保部门要求，纳管COD要求为COD≤500 mg/L(B/C≥0.3)或COD≤200 mg/L(B/C<0.3)。
由于该污水厂处于环境敏感区域，有必要在生化处理单元后面增设保障处理单元，在生化处理系统不稳定时，起到达标保障作用。本文主要研究前端Fenton氧化预处理和后端臭氧催化氧化深度处理的可行性和工艺条件，在实验研究基础上确定了扩建工程处理工艺。
3小试工程实验
3.1废水来源与水质
取该污水厂2014年4月9日事故池废水(主要为4月6～8日排入事故池的污水厂进水)进行Fenton氧化实验，取2014年4月1日排放口废水进行臭氧催化氧化实验。
3.2实验材料和方法
3.2.1试剂
七水合硫酸亚铁、双氧水(30%)、浓硫酸(98%)、氢氧化钠、聚丙烯酰胺(阴离子型)、催化剂A和B(载体为活性炭，负载过渡族金属)等。
3.2.2主要实验仪器设备
磁力搅拌器、pH计(SPM-10A数字酸度计)、氧气源臭氧发生器等。
3.2.3实验方法
(1)Fenton氧化实验方法，本方案对pH值、H2O2/Fe2+摩尔比、H2O2投加量、反应时间等因子进行优化试验。
①pH值条件实验：取污水厂废水200 mL/批次，按200 mg/L的H2O2(30%浓度)用量和4∶1的H2O2/Fe2+摩尔比投加硫酸亚铁和双氧水，Fenton反应pH值分别控制在2.5、3、3.5、4、4.5、5，反应时间2h，Fenton氧化反应出水用碱调pH值至8.0，投加PAM，搅拌混凝，静置沉淀后测定上清液COD。
②H2O2和Fe2+摩尔比实验：双氧水浓度200 mg/L，pH值3.5，反应时间2h，按2∶1、3∶1、4∶1、6∶1、8∶1、10∶1的H2O2/Fe2+摩尔比投加硫酸亚铁，其它同上。
③反应时间实验：pH值3.5，按3∶1的H2O2/Fe2+摩尔比和100 mg/L的H2O2(30%浓度)用量投加硫酸亚铁和双氧水，水样反应时间分别为0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h和3 h，其它同上。
(2)臭氧催化氧化实验方法。在Ф10 cm×80 cm有机玻璃柱中填充50 cm高度的催化剂，加入废水至水位高出催化剂顶5 cm，开启臭氧发生器，通过催化剂层底部的曝气头通入臭氧，反应一定时间后取样测定废水的COD。
(4)分析方法。COD测定：采用快速消解分光光度法(HJ/T399-2007)。
3.3实验结果与讨论
3.3.1Fenton氧化实验
通过实验表明，随着初始pH值的升高，COD的去除率增大，当pH值升至3～3.5时，COD去除率达到最大值约50%，之后随着pH值的继续上升，COD去除率开始下降。根据Fenton反应机理，Fenton试剂的强氧化作用是由H2O2被Fe2+催化分解产生羟基自由基(OH˙)，从而引发的一系列链式反应。
Fe2++H2O2→Fe3++OH-+OH˙(1)
Fe3++H2O2→Fe2++H++HO2˙(2)
Fe2++OH˙→Fe3++OH-(3)
Fe3++HO2˙→Fe2++O2+H+(4)
OH˙+H2O2→H2O+HO2˙(5)
Fe2++HO2˙→Fe3++HO-2(6)
根据反应式(1)，初始pH值的升高会抑制OH˙的产生;同时过多的OH-使溶液中的Fe2+和Fe3+以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力。根据反应式(2)当pH值较低时，溶液中的H+浓度过高，Fe3+不能被顺利的还原为Fe2+，后面的链反应不能顺利进行下去，催化反应受阻。
3.3.2Fenton实验小结
通过上述实验可以得出以下结论。
(1)Fenton氧化对去除污水处理厂废水中的COD是有效的，最大COD去除率可达到50%以上。较适合的Fenton氧化反应条件为：pH值为3～3.5，双氧水投加量100 mg/L，H2O2/Fe2+摩尔比3∶1，反应时间1.5～2.0 h。
(2)Fenton氧化可以提高废水的B/C比，有利于后续生化处理。这些参数是在实验用的废水水质条件下的优化结果，工程实际运行时可根据进水水质来调整和优化参数，以达到效果合适、成本较低的要求。
3.4臭氧催化氧化实验
实验结果说明，臭氧催化氧化能够有效去除难以生化降解的COD，可以作为生化后的深度处理方法，能够作为污水达标处理的保障技术之一。
4工艺流程
目前该工程正在施工中，扩建工程设计处理规模1.5万m3/d，其中生活污水0.3万m3/d，工业废水1.2万m3/d，另一期工业废水0.3万m3/d。为调节水质水量和应对事故来水，新增工业废水事故/调节池。工业废水经Fenton氧化预处理提高可生化性后，与生活污水一起进入“混合水解池-A/O池-二沉池”，生化去除大部分的COD。生化出水经臭氧催化氧化处理进一步去除COD，然后经砂滤去除SS，最后经紫外消毒后达标排放。扩建工程设计与原一期工程相比，增加了Fenton氧化预处理和臭氧催化氧化深度处理单元，能够保障处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。
5结论
(1)实验结果表明，Fenton氧化能有效地去除废水中的COD，提高废水的可生化性，有利于后续生化处理。
(2)臭氧催化氧化能进一步降低生化出水COD，起到达标保障作用。
(3)在分析一期工程运行情况基础上，通过实验研究，该污水厂扩建工程(处理规模1.5万m3/d)设计采用了“Fenton氧化+初沉池+A2/O+二沉池+臭氧催化氧化+砂滤+紫外消毒”的主体工艺。
② 姘村勭悊椤圭洰鍙琛屾х爺绌舵姤鍛-鎻愭爣鏀归犱换閲嶉亾杩滐紝鍐嶇敓姘撮囧叿鍓嶆櫙
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③ 求污水处理厂项目可行性研究的详细报告
概 述 1
1.1工程概况 1
1.2项目建设单位概况 1
1.3项目服务范围 1
1.4建设内容 1
1.5编制依据、原则 1
1.6 编制目的 2
1.7编制范围 3
1.8 项目设计目标 3
2 城市概况及自然条件 4
2.1 城市概况 4
2.2 自然条件 4
3 城市供水、排水现状及规划 8
3.1 供水现状及规划 8
3.2 城市排水现状及排水规划 9
4 工程建设必要性和可能性 12
4.1 工程建设的必要性 12
4.2 工程建设的可能性 12
5 总体设计 13
5.1工程规模 13
5.2排水体制 14
5.3污水处理厂进出水水质及处理程度 14
5.4污水处理厂厂址选择 17
5.5污水处置及排放水体 18
5.6污泥处置 18
5.7厂区防洪排涝 20
5.8与二期工程的衔接 21
6 污水处理厂工程 22
6.1设计规模 22
6.2污水、污泥和深度处理工艺 22
6.3主要处理建构筑物工艺设计 26
6.4总图设计 40
6.5建筑设计 44
6.6结构设计 48
6.7电气设计 51
6.8自控及仪表设计 53
6.9采暖通风及空气调节 66
6.10全厂给排水 66
7 厂外排水工程设计 68
7.1厂外污水管网工程设计 68
7.2厂外中途提升泵站工程设计 75
8 设备清单表 83
8.1 污水厂及中途提升泵站设备表 83
8.2 污水厂及中途提升泵站进口设备表 94
9 防腐设计 98
9.1防腐工作的重要性 98
9.2建（构）筑物防腐 98
9.3设备和管道防腐 98
10 组织机构、劳动定员及项目实施计划 99
10.1组织结构 99
10.2劳动定员 99
10.3项目实施计划表 99
11 工程招投标 101
11.1 概述 101
11.2 发包方式 101
11.3 招标组织形式 102
11.4 招标方式 102
12 项目的环境影响及保护对策 104
12.1水体环境 104
12.2气味 104
12.3噪声防治 105
12.4厂区污水 105
12.5固体废弃物 105
13 劳动保护、卫生安全 107
13.1设计依据 107
13.2主要危害因素分析 107
13.3安全卫生防范措施 108
14 消 防 111
14.1编制依据 111
14.2.防火及消防措施 111
14.3厂前区防火 112
14.4污水处理区、污泥处理区防火 112
15 工程节能 115
16 工程效益 116
16.1环境效益和社会效益 116
16.2社会经济效益 116
17 投资估算及资金筹措 117
17.1投资估算依据 117
17.2总投资 117
17.3资金筹措及用款计划 118
18 财务评价 119
18.1财务评价依据及说明 119
18.3财务效益分析 119
19国民经济评价 121
19.1概述 121
19.2国民经济评价识别效益和费用的原则 121
19.3国民经济评价 121
20 结论和建议 124
20.1结论 124
20.2建议 124
参看：中国产业经济研究
④ 污水处理厂的可行性研究报告
前瞻产业研究院《污水处理项目可行性研究报告》
第1章：污水处理项目总论
1.2.1 前瞻可行性研究步骤
1.2.2 污水处理项目可行性研究基本内容
（1）项目名称
（2）项目建设背景
（3）项目承办单位
（4）项目建设用地
（5）项目建设期限
（6）项目建设内容与规模
（7）项目开发建设模式
（8）污水处理可行性研究报告编制依据
1.2.3 前瞻对污水处理项目可行性研究结论
（1）前瞻项目政策可行性研究结论
（2）前瞻产品方案可行性研究结论
（3）前瞻建设场址可行性研究结论
（4）前瞻工艺技术可行性研究结论
（5）前瞻设备方案可行性研究结论
（6）前瞻工程方案可行性研究结论
（7）前瞻经济效益可行性研究结论
（8）前瞻社会效益可行性研究结论
（9）前瞻环境影响可行性研究结论
第2章：污水处理行业市场分析与前瞻预测
2.1 污水处理项目涉及产品或服务范围
2.2 污水处理行业前瞻市场分析
2.2.1 政策、经济、技术和社会环境分析
2.2.2 污水处理市场规模分析
2.2.3 污水处理盈利情况分析
2.2.4 污水处理市场竞争分析
2.2.5 污水处理进入壁垒分析
2.3 污水处理行业市场前瞻预测
第3章：污水处理项目建设场址分析
3.1 污水处理项目建设场址所在位置现状
3.1.1 项目建设地地理位置
3.1.2 项目建设地土地权类别
3.1.3 项目建设地土地利用现状
3.2 污水处理项目场址建设条件
3.2.1 项目建设场址地形、地貌、地震情况
3.2.2 项目建设场址工程地质与水文地质
3.2.3 项目建设场址经济条件
3.2.4 项目建设场址交通条件
3.2.5 项目建设场址公用设施条件
3.2.6 项目建设场址防洪、防潮、排涝设施条件
3.2.7 项目建设场址法律支持条件
3.2.8 项目建设场址气候条件
3.2.9 项目建设场址自然资源条件
3.2.10 项目建设场址人口条件
3.3 污水处理项目建设地条件对比
3.3.1 项目建设条件对比
3.3.2 项目建设投资对比
3.3.3 项目运营费用对比
3.3.4 项目推荐场址方案
3.3.5 项目场址位置图
第4章：污水处理项目技术方案、设备方案和工程方案
4.1 污水处理项目技术方案
4.1.1 项目生产方法
4.1.2 项目工艺流程
4.1.3 项目技术来源
4.1.4 推荐方案工艺流程图
4.2 污水处理项目设备方案
4.2.1 项目主要设备选型
4.2.2 项目主要设备来源
4.2.3 推荐方案的主要设备
4.3 污水处理项目工程方案
4.3.1 项目工程建设内容
4.3.2 项目特殊基础工程方案
4.3.3 项目工程建设规模
4.3.4 项目建筑安装工程量估算
4.3.5 项目主要建设工程一览表
第5章：污水处理项目节能方案分析
5.1 节能政策与规范分析
5.1.1 节能政策分析
5.1.2 节能规范分析
5.2 污水处理项目能耗状况分析
5.2.1 污水处理项目所在地能源供应状况
5.2.2 污水处理项目能源消耗状况分析
5.3 污水处理项目节能目标和措施分析
5.3.1 项目节能目标
5.3.2 节约热能措施
5.3.3 节电措施
5.3.4 节水措施
5.4 污水处理项目节能效果分析
5.4.1 装备节能效果
5.4.2 建筑节能效果
第6章：污水处理项目环境保护分析
6.1 污水处理项目建设场址环境条件
6.2 污水处理项目主要污染源和污染物
6.2.1 项目主要污染源分析
6.2.2 项目主要污染物分析
6.3 污水处理项目环境保护措施
6.3.1 大气污染防治措施
6.3.2 噪声污染防治措施
6.3.3 水污染防治措施
6.3.4 固体废弃物污染防治措施
6.3.5 绿化措施
6.4 环境保护投资预算
6.5 环境影响评价分析
6.6 地质灾害及特殊环境影响
6.6.1 污水处理项目建设地址地质灾害情况
6.6.2 污水处理项目引发发地质灾害风险
6.6.3 地质灾害防御的措施
6.6.4 特殊环境影响及保护措施
第7章：污水处理项目劳动安全与消防
7.1 编制依据和执行标准
7.1.1 项目编制依据
7.1.2 项目执行标准
7.2 危险因素和危害程度
7.2.1 安全隐患主要存在部位与危害程度
7.2.2 有害物质种类与危害程度
7.3 前瞻安全措施方案
7.3.1 工艺和设备安全选择措施
7.3.2 对危险作业的保护措施
7.3.3 对危险场所的防护措施
7.4 前瞻消防措施方案
7.4.1 火灾隐患分析
7.4.2 前瞻消防设施方案
第8章：污水处理项目组织架构与人力资源配置
8.1 污水处理项目组织架构
8.1.1 项目法人组建方案
8.1.2 项目管理机构组织架构
8.2 污水处理项目人力资源配置
8.2.1 项目员工数量
8.2.2 员工来源及招聘方案
8.2.3 员工培训方案
8.2.4 工资与福利
第9章：污水处理项目实施进度分析
9.1 污水处理项目实施进度规划
9.1.1 项目管理机构设立
9.1.2 项目资金筹集安排
9.1.3 项目技术获取转让
9.1.4 项目勘察设计
9.1.5 项目设备订货
9.1.6 项目施工前期准备
9.1.7 项目完整竣工验收
9.2 污水处理项目实施进度表
第10章：污水处理项目投资预算与融资方案
10.1 污水处理项目投资预算
10.1.1 项目总投资
10.1.2 固定资产投资
10.1.3 流动资金
10.2 污水处理项目融资方案
10.2.1 项目资本金筹措
10.2.2 项目债务资金筹措
10.2.3 项目融资方案分析
第11章：污水处理项目财务评价分析
11.1 财务评价依据及范围
11.1.1 财务评价依据
11.1.2 财务评价范围和方法
11.2 前瞻对污水处理项目销售收入估算
11.2.1 产品生产规模
11.2.2 项目实施进度
11.2.3 年新增销售收入和增值税及附加估算
11.3 前瞻对污水处理项目经营成本和总成本费用估算
11.3.1 费用估算基础数据
11.3.2 年总成本费用估算
11.3.3 年经营成本估算
11.4 财务盈利能力分析
11.4.1 利润总额及分配
11.4.2 现金流量分析
11.4.3 投资效益分析
11.5 财务清偿能力分析
11.6 财务生存能力分析
11.7 不确定性分析
11.7.1 盈亏平衡分析
11.7.2 敏感性分析
11.8 财务评价主要数据及指标
第12章：前瞻对污水处理项目社会效益与风险评价分析
12.1 社会效益前瞻
12.2 污水处理项目风险前瞻
12.2.1 项目风险定性分析
12.2.2 项目风险防范措施
第13章：附图、附表、附件
⑤ 污水处理的可行性研究报告怎么写
工业格式
第一部分 项目总论
第二部分 需求预测和拟建规模
第三部分 资源、原材料、燃料及公用设施情况
第四部分 设计方案
第五部分 建厂条件与厂址方案
第六部分 消防
第七部分 节能
第八部分 环境保护
第九部分 企业组织、劳动定员和人员培训(估算数)
第十部分 实施进度建议
第十一部分 投资估算和资金筹措
第十二部分 社会及经济效果评价
第十三部分可行性研究结论与建议
项目总论
总论：代。写作为可行扣扣是八七七二六零零六六性研究报告的首要部分，综合叙述研究报告中各部分的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。
一、项目概况
（一）项目名称
（二）项目承办单位介绍
（三）项目可行性研究工作承担单位介绍
（四）项目主管部门介绍
（五）项目建设内容、规模、目标
（六）项目建设地点
二、项目可行性研究主要结论
在可行性研究中，对项目的产品销售、原料供应、政策保障、技术方案、资金总额及筹措、项目的财务效益和国民经济、社会效益等重大问题，都应得出明确的结论，主要包括：
（一）项目产品市场前景
（二）项目原料供应问题
（三）项目政策保障问题
（四）项目资金保障问题
（五）项目组织保障问题
（六）项目技术保障问题
（七）项目人力保障问题
（八）项目风险控制问题
（九）项目财务效益结论
（十）项目社会效益结论
（十一）项目可行性综合评价
三、主要技术经济指标表
总论部分中，可将研究报告中各部分的主要技术经济指标汇总，列出主要技术经济指标表，使审批和决策者对项目作全貌了解。
四、存在问题及建议
对可行性研究中提出的项目的主要问题进行说明并提出解决的建议。
项目背景
这一部分主要应说明项目发起的背景、投资的必要性、投资理由及项目开展的支撑性条件等等。
一、项目建设背景
这一部分主要应说明项目的发起过程、提出的理由、前期工作的发展过程、投资者的意向、投资的必要性等可行性研究的工作基础。为此，需将项目的提出背景与发展概况作系统地叙述。说明项目提出的背景、投资理由、在可行性研究前已经进行的工作情况及其成果、重要问题的决策和决策过程等情况。在叙述项目发展概况的同时，应能清楚地提示出本项目可行性研究的重点和问题。
（一）国家或行业发展规划说明国家有关的产业政策、技术政策、分析项目是否符合这些宏观经济要求。
（二）项目发起人和发起缘由写明项目发起单位或发起人的全称。如为中外合资项目，则要分别列出各方法人代表、注册国家、地址等详细情况。提出项目的理由及投资意向，如资源丰富、产品市场前景好、出口换汇、该类产品可取得的优惠政策、利用现有的基础设施等。
（三）项目发展概况项目发展概况指项目在可行性研究前所进行的工作情况。如：调查研究、试制试验、项目建议书的编制与审批过程、厂址初选工作以及筹办工作中的其他重要事项。
（四）已进行的调查研究项目及其成果已进行的资源调查，包括原料、水资源、能源和二次能源的调查。市场调查，包括全国性和地区性市场情况调查；出口产品国际市场供需趋势调查。社会公用设施调查，包括运输条件、公用动力供应、生活福利设施等的调查。拟建地区环境现状资料的调查，包括拟建地区各种主要污染源以及其排放状况，大气、水体、土壤等环境质量状况等。说明环境现状资料的取得途径、提供单位、以及当地环保管理部门的意见和要求，取得的环境现状资料及文件名称。
（五）厂址初勘和初步测量工作情况各个可供选择的建设地区及厂址位置的初勘、测量、比选等工作情况。初步选择意见和资料。遗留问题。
（六）项目建议书的编制、提出及审批过程项目建议书的编制、提出及审批过程。项目建议书所附资料名称。审批文件文号及其要点。
（七）投资的必要性一般从企业本身所获得的经济效益及项目对宏观经济、对社会发展所产生的影响两方面来说明投资的必要性。包括下面这些内容。
（八）企业获得的利润情况。企业可以提高产品质量，加强市场竞争力。扩大生产能力，改变产品结构。对当地经济、社会发展的积极影响。包括增加税收、提高就业率、提高科技水平等。
⑥ 我国城市污水处理厂运行存在问题及解决对策研究
当前我国对生态文明建设重视程度空前，党的十九大将“增强绿水青山就是金山银山的意识”写入党章，将“美丽”作为社会主义强国目标的重要内容，水环境治理是其中最为核心的内容之一。城市污水处理厂作为治污基础设施之一，是治水工作的关键环节，其处理规模、处理水平等直接影响治水成效。
本文通过分析我国已建的上海白龙港、广州新华、宝鸡市高新区、通辽市污水处理厂，太湖地区、三峡库区污水处理厂的运行情况，发现其运行普遍存在运行负荷率较低、进水水质水量波动较大、出水水质难稳定达标等问题，通过深度剖析原因，科学地提出了针对性的解决对策，以期为我国城市污水处理厂的稳定运行提供参考，为水环境综合治理做出贡献为全面贯彻《水污染防治计划》，全国各城市先后开展黑臭水体整治工作。
城市污水处理厂在保障水环境安全方面发挥着重要作用，建设污水处理厂是解决城市水污染的重要手段。
“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划中提出，到2020年底，要实现城镇污水处理设施全覆盖，城市污水处理率达到95%，县城不低于85%。“九五”期间，我国重点流域水污染防治规划开始实施，城镇污水处理设施的建设和运行开始成为各地落实水污染物减排责任目标的主要途径。
在中央财政资金和相关政策的大力支持下，经过“十一五”、“十二五”的发展，我国污水处理厂建设取得了跨越式的进展，城镇污水处理厂的数量和规模迅速提升，城市污水处理能力不断提高。
统计资料显示，至2016年末，城市污水处理率达到93.44%，其中污水集中处理率89.8%。截至2010年，全国共有城镇污水处理厂2496座，较2006年相比提高了140%。到2016年末，城镇污水处理厂数量达到3552座，与2010年相比增加了29%。
但是，污水处理率与处理能力的持续提高与水环境污染依然矛盾突出。环保部公布的《2016中国环境状况公报》显示，全国地表水1940个监测断面中，仍有32%为IV类及以下水体。截止2017年底，住房与城市建设部和环保部认定的全国城市黑臭水体数量有2100个。
与此同时，污水处理厂排放标准不断提高，2015年发布的《水污染防治行动计划》明确提出，现有城镇污水处理设施，要因地制宜进行改造，2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求;敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准，建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准;到2030年，力争全国水环境质量总体改善，水生态系统功能初步恢复。
由于我国城镇污水普遍存在着水质水量变化幅度大、碳氮比偏低、无机悬浮固体含量高、冬季水温低、工业有毒有害污染物冲击等突出问题，明显影响污水处理设施的正常运行，出水难以稳定达标。即使在达标排放的情况下，符合一级A/B标准的水质仍接近V类水(表1)，是水环境的重要污染源。
表1我国城镇污水处理厂排放标准主要污染物指标对比 单位:mg/L
一些城郊结合部因居民乱扔、乱排生活污水，对水环境也带来严重危害。为此，本文作者深入分析了我国南北方具有代表性的污水厂存在的问题及原因，并提出解决对策，以期为我国城市污水处理厂的稳定运行提供参考，为水环境综合治理做出贡献。
1存在问题及原因分析
1.1运行负荷率普遍较低，部分超负荷运行
根据住房与城市建设部2012年发布的《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》(CJJ60-2011)，城镇污水处理厂年处理水量应达到计划指标的95%以上。我国大部分地区的污水处理厂运行负荷率偏低，难以达到住房与城市建设部的要求。
辽宁省污水处理厂月均负荷在80%以上的仅占污水厂总数32%。通辽经济技术开发区污水处理厂现状水量未达到设计值，近一半处理设施闲置。广西城镇污水处理厂2010年负荷率达到60%以上的污水厂占总量的65%。三峡库区2014年176座污水处理厂的平均运行负荷仅为56.5%。
全国已建污水处理厂平均运行负荷率仅有65%～70%，远低于德国2008年污水处理厂平均运行负荷率95%。而一些城市由于经济发展迅速，人口数量增长过快，污水处理厂已超负荷运行，处理压力大。
污水厂处理设施负荷率低的主要原因是厂网建设不配套，污水管网覆盖率和收集率偏低。污水处理厂只有和排污管网配合使用，才能发挥治污作用。
由于污水厂建设相对简单、集中、建设周期短，管网建设相对复杂、牵涉面广、建设周期长，我国城市管理者普遍重建厂、轻管网、轻管理。
数据显示，截至2016年全国共有城镇污水处理厂3552座，与2010年相比增加了29%，排水管道长度仅增加了17%。配套管网与污水处理厂建设不同步，导致一些污水处理厂建成后面临无污水可处理的尴尬境地。
有些城市先期只建设了污水干管，由于资金不到位支管网建设推进缓慢。部分城市新建的管网存在诸多问题无法与已有干管接驳，如设计标高与已有干管不一致，已有干管积水堵塞等。
导致建成管网没有“织网成片”，污水收集率偏低。另一原因是污水厂设计规模与实际情况不符。由于部分城市对污水处理厂建设前期工作重视不够，对污水来源和收集缺少详细的规划和充分的论证，管网、泵站等辅助设施建设相对滞后，设计规模往往基于理论设计计算。在经济相对落后的地区，人均实际用水量和污染物排放量相对偏低，导致设计规模偏大，实际污水量不足。
而在一些发展较快的城市，随着经济的快速发展和居民生活水平的不断提高，污水产生量不断增加。污水厂设计规模滞后于人口经济增长速度，污水厂处理能力不足，出现超负荷运行现象。
1.2进水水质水量波动较大，与设计值不符
污水厂原水水质和水量是影响污水处理工艺运行稳定性的重要因素。我国城市污水厂进水水质水量波动较大，部分污水厂进水负荷波动幅度可达到-47%～4%。
上海白龙港污水厂进水BOD5日平均浓度波动范围为14～382mg/L，CODCr波动范围为96～824mg/L。昆明市合流制排水区域污水处理厂进水受雨季影响，悬浮物波动大。除了水质波动，一些污水厂进水水质有机物浓度与设计值有差异，严重影响了污水处理效果。
宝鸡高新区污水处理厂实际进水水质除NH3-N和TN外，其他各指标均高于设计值。宝鸡十里铺污水处理厂进水TP高于设计值外，其它各指标均低于设计值。
分析原因，主要是排水管网雨污分流不彻底、管网漏损、沿河截污冲击污水处理系统。我国老城市的排水体制一般为雨污合流制，后来部分城市改为截流式合流制。
合流制排水体制下，污水处理厂进水水质受多种因素影响。雨季时排水管网同时收集了生活污水和大量的雨水，引起污水厂水量的波动。
其中初期雨水污染物浓度高、污染严重，部分污染物指标高于旱季污水浓度，造成水质的波动。在我国，由于管网维护的不及时，老旧管网渗漏严重，地下水、河水及雨水的混入也直接影响了进入污水处理厂的水量、水质。
在一些南方地区，由于前端管网建设不完善，污水厂旱季水量偏小，需要抽取河道水;但在雨季，雨污合流管网的水量又远超过污水厂的处理规模，造成了旱雨季水质波动较大。
沿河截污系统对污水处理系统的冲击，是造成水质水量波动的又一原因。作为合流制改造过程中的过渡产物，沿河截污系统在一些南方城市较为常见。
该系统可极大程度地改善河流长期以来的黑臭状况，但也存在一些问题。系统雨季收集的合流水含有大量雨水，导致污水厂旱、雨季污水处理量逐年加大，污水处理厂雨季负荷普遍偏大。
而截污箱涵系统大部分尚未配备相应的末端处理设施，携带大量污染物的初小雨直接进入污水厂，造成水质波动，处理效果难以保障。
另外，我国处于经济快速发展阶段，区域经济差异明显。经济相对发达、人口密集地区的城市不断扩容，但实际扩容速度与规划往往不一致，致使污水增长量与污水厂设计规模不一致。
当污水量超过设计规模时，污水处理厂处于“吃不饱”状态，当设计规模超过实际处理需求时，又造成“大马拉小车”现象。
西北地区的污水处理设施则由于服务数量不足、管网配套差等问题处于“吃不饱”状态，这些都影响着污水处理厂的进水水质水量。
1.3出水水质难以稳定达标，NH3-N、TN超标
我国现有污水处理厂大部分执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准，其中执行一级A标准的占总数量的29.3%，执行一级B标准的接近60%。截至2016年底，我国仅有30%的污水厂尾水达到一级A标准，高达70%的污水处理厂排放标准达到或低于一级B排放标准。
大部分污水厂主要超标污染物为NH3-N、TN，上海市白龙港污水处理厂采用A2/O工艺，出水NH3-N一级B达标率仅有46%，TN一级B达标率68%。
三峡库区176座污水厂一级B达标率60.7%，通辽污水厂一级A达标保障率低于50%，宝鸡十里铺污水厂NH3-N、TN一级A达标保障率分别为42.4%、42.5%。
广州新华污水处理厂出水TN和NH3-N在1-3月份偶尔超标，不能稳定达到一级A标准。污水处理厂出水水质不达标，无法充分发挥效能，不仅降低了污水厂投资效益，也给污水厂运行管理带来困难，应充分引起运行管理者的重视。
工艺是污水厂处理效果的关键保障因素，我国城镇污水厂使用的工艺主要为普通活性污泥工艺、氧化沟及其改良工艺、A2/O及其改良工艺、SBR及其改良工艺、A/O及其改良工艺和曝气生物滤池(BAF)工艺，这六类工艺覆盖了全国90%以上城镇污水处理厂的主体工艺类型。
上述工艺具备脱氮功能，而实际运行中由于进水水质水量波动或与设计值不符、生物处理设施超负荷运行、碳源不足、碳氮比不足等原因，出水难以达到排放标准。
当污水处理厂进水BOD5、TN、TP浓度低于设计进水浓度时，从多方面严重影响污水处理效果。一方面，污水中BOD5浓度过低导致生物处理单元中的微生物所需有机物不足，影响反硝化阶段脱氮效果。
另一方面，进水污染物浓度偏低时生物反应池中曝气量高于微生物需求量。如不能及时调整曝气池曝气量，容易出现曝气过量，导致活性污泥沉淀分离效果较差。
除此之外，南方地区冬季缺少保暖措施，致使进水水温较低，不利于硝化反硝化细菌的生长，出水NH3-N、TN浓度无法保障。除了工艺方面的原因，污水厂的运行管理水平也对出水水质有重要影响。
污水厂的运行是一个复杂的过程，操作人员应在水质、环境条件发生变化的条件下，充分利用各种工艺的弹性进行适当调整，及时发现并解决问题。
操作人员除了要具备一定的物理、化学及微生物学方面的知识，还需了解污水处理基本知识、厂内构筑物的作用以及化验指标的含义及其应用等。
在国外，污水处理厂的运行通常由博士来实施。在国内，由于薪资水平等原因的限制，大部分污水厂的员工学历层次普遍偏低、技术素养不足，往往凭经验操作污水厂各工艺设施，严重制约和影响污水处理厂整体运行水平。
1.4其他问题
随着工业化、城市化进程的推进，城郊结合部生态环境问题日益凸显。这种“结合”是城市与乡村、农业与工业、农民与市民的结合，充满着一种不确定的、动态的过渡和转型。
城郊结合部的城中村建筑废弃物、生活垃圾四处堆积，居民乱排生活污水，流经的小河流颜色发黑，垃圾漂浮，污染严重。
如果不能得到有效控制，时时威胁着当地居民的健康。由于制度措施的不完善、管理不到位，使得城郊结合部出现这样的难题。工业园区的发展对经济发展的促进作用日益显著，但随之而来的环境污染也在加剧。
大型集中的工业园区一般都有污水处理厂，对大量的、中小型工业企业的废水，采用经预处理后与园区生活污水合并处理的方式，实际运营过程中也有不少问题出现。
一是实际水量与设计不符。在园区污水处理厂设计阶段，由于对发展规模预估不足，实际污水量超出污水处理厂处理能力。部分企业由于生产状况不稳定，使污水处理厂处理量不足。
二是实际进水水质与设计不符。实际入园企业的类型与规划不符，导致污水特征发生较大变化，使污水厂难以达标排放。
2对策与建议
2.1政府统筹规划，污水处理厂、管网建设同步推进
政府各部门应结合各自职能，协调一致，科学组织，实现污水处理厂的长效管理[11]。住建部门会同环保、发改委等部门，紧跟城市发展脚步，牵头编制污水处理厂、污水管网的统筹规划，以前瞻性思维规划和设计污水处理厂。
地方政府要制定政策推进污水处理厂的运营规范化，与物价、住建、财政等部门联合，因地制宜地研究制定与当地经济社会发展水平相适应的污水处理收费制度。
财政部门应增加对污水处理厂的资金投入，创新投资建设运营模式，提高污水厂运行人员的工资水平，从而吸引高水平、高素质的人才进行运行管理。环保部门要加强对污水处理厂出水水质的检查监督，对整治不力的要严肃查办。
2.2完善污水收集系统，实现水量浓度“双提升”
为充分发挥污水厂效能，要坚持厂网并举，将排水管网和污水厂作为一个整体建设。首先要加快新增污水管网建设，建成从“用户—支管—干管—污水处理厂”路径完整、接驳顺畅、运转高效的污水收集系统，提高已建污水厂运行负荷。
其次是要强化老旧管网改造，对漏损严重的管网、排水口、检查井进行维修，减少管道淤积，确保收集的污水水质、水量稳定。再者是要彻底进行合流制管网改造，难以改造的地区加快建设截流、调蓄等设施，减少雨季雨水对污水厂水量水质的冲击。
2.3源头分散处置初期雨水，减轻进厂污水量变化幅度
针对初期雨水影响进水水质水量问题，宜源头分散处置。从初期雨水的特点和国内外初期雨水处置经验来看，初期雨水应采用源头分散收集、分散处置等方式;初期雨水集中收集非常困难，主要原因在于若设置集中收集系统，上游初期雨水到达时，下游早已是干净的雨水，很难保证能够收集到20～30分钟前的初期雨水。
已建设初小雨收集系统的城市，应增设相应末端处理设施，减轻初小雨对污水处理厂的水质影响。有条件接入污水处理厂处理的，应论证污水处理厂具备接收条件后再接入。
2.4加强管网精细化管理，防患于未然
重视建成污水管网的日常管理与维护工作，加强管网的精细化管理[12]。首先是要加强日常巡查，对存量管网“修补测”、“定期体检”并加以修缮。
采用CCTV和QV手段对管道内部进行检测，掌握其病害的分布状况和程度，为管道修复提供基础。其次要实行定期清淤制度，保证污水管道正常通水。
目前大部分城市管道仍采用人工清淤，不仅工作环境恶劣，且效率低下，无法满足需求。可引进高科技清淤手段，如清淤机器人等，实现自动高效清淤。
再者，对排水管网数据进行信息化处理，建立污水管网水质在线监测系统等，实时掌握水质情况。当水质出现异常时可及时查出管段存在问题，并提醒污水处理厂采取有效应对措施[34]。
2.5优化污水处理厂服务范围，提标扩容
污水处理厂一般位于城市建设区，随着城市建设和城市更新的开展，城市污水量增长较快而污水处理厂或污水系统扩容困难的矛盾日益突出。
对污水厂超负荷运行的地区，通过服务范围的调整解决污水处理厂污水增量问题有着重要的意义。同时考虑提升污水处理厂处理能力，进行污水厂扩建。
按照GB18918-2015《城镇污水处理厂污染物排放标准(征求意见稿)》的要求，自2016年7月1日起新建污水处理厂和自2018年起敏感区现有城镇污水处理厂均执行一级A标准。
对排放标准较低污水处理厂改造，因地制宜合理选择改造措施，提高出水水质。提标改造路径一般包括水力改造、设备改造和工艺升级改造等，其中污水处理工艺改造是提高出水水质的关键。
TN和NH3-N主要通过生化系统处理去除，这两个指标是生化系统改造的主要目标污染物。TN的去除效果受制于进水碳氮比，由于我国大部分污水处理厂进水碳氮比偏低，可通过改进运行方式，合理利用内部碳源，或投加碳源的方式，提高反硝化能力。
当NH3-N不达标时，可在二级生物处理后增加曝气生物滤池。涉及具体项目时，按照“一厂一策、分门别类”的原则制定适宜的工艺方案。
2.6集散结合，统筹治水
城市主城区的生活污水应集中处理，通过建设完善污水管网将污水收集到污水处理厂集中处理。而在城郊结合部，有条件建设管网的城市应逐步完善管网系统，对污水进行集中处理。短期内无法建设管网系统的，应采取分散处理的措施。
分散式一体化污水处理装置，具有移动灵活、自动化控制程度高、处理效果好的特点，在城中村等分散式污水处理中已有大量应用，是解决城郊结合部水污染的有效措施。
工业园区污水厂存在的问题并不是一个企业的问题，需要改革和发展来解决，加大对污染源排放的控制力度，工业企业要严格执行相关法规，确保废水达标排放。
3结语
城镇污水处理及再生利用设施是城镇发展不可或缺的基础设施，是减少水体外源污染的重要手段，保障其安全、稳定、高效地运行，对于水环境治理具有十分重要的意义。
目前我国污水处理厂运行中仍存在一些问题，有的放矢地总结存在问题，可为今后污水厂科学化管理奠定基础。只有政府部门统筹规划，加强顶层设计，不断完善污水收集系统，加强管网精细化管理，进行提标扩容建设，才能充分发挥污水处理厂的环境效益，改善城市水环境质量，促进水环境治理成效的长久保持。
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⑦ 曝气生物滤池处理工业综合废水提标改造技术研究
针对曝气生物滤池工艺不具备脱氮除磷功能，特别是在处理工业综合废水时出水不能稳定达标排放的问题，提出了“化学除磷+气浮除油+水孙局解酸化+前置反硝化曝气生物滤池”的全流程处理工艺，并通过中试研究对处理流程以及各个处理单元运行参数进行了优化，在水解酸化2.0h，投加混凝剂硫化铁量为40.0mg/L，气浮溶气压力3.5kg/cm2，AO池125%回流比，水力停留时间为20.0min的条件下，其出水达到国家一级A排放标准的要求。并对升级改造的建设和运行费用进行了核算，为同类污水处理厂的升级改造工程提供理论依据和数据支持。
1前言
辽河流域的浑河中部城市群是辽宁乃至东北老工业区振兴的核心区域，随着工业化并模进程的高速发展，流域内工业园区正在蓬勃兴起，随之产生了大量工业综合废水。该类废水经园区内处理后，仍含有大量极难降解的有机污染物，水质可生化性极差，给所汇入的城镇污水处理厂带来较大的处理难度并造成干扰，直接导致出水不达标的问题[1~3]。与此同时，流域水环境质量改善的需求对污水处理厂出水提出了更加严格的要求，根据辽宁省环保局与辽宁省质量技术监督局联合颁布的《辽宁省污水综合排放标准》的要求，市级以上污水处理厂出水COD(chemicaloxygendemand)、NH3-N(氨氮)和TN(总氮)的浓度要达到国家一级A排放标准，故污水厂目前亟需结合现有处理工艺进行升级改造研究，实现工业综合废水的达标排放[4~8]。
曝气生物滤池工艺由于其占地面积小、处理效果好等特点，在辽河流域内的污水处理厂尚占有一定的比例，出水基本达到二级排放标准，但随着难降解工业综合废水的汇入，导致滤池板结堵塞、生物膜脱落等现象的产生。针对工业综合废水存在的问题和曝气生物滤池的特点，进行了水解酸化和气浮除油的预处理研究，以及化学除磷和前置反硝化深度脱氮研究，使其出水达到一级A排放标准，为该类污水厂的升级改造提供理论依据和数据支持[9～13]。
2试验装置与试验方法
2.1试验水质
该研究选取沈阳市铁西区某污水处理厂，该污水厂日处理水量40万t，其中60%以上的进水为工业综合废水。如表1所示，从污水处理厂的进水水质指标来看，其有机污染物和固体悬浮物(SS)浓度都比较高，经过水厂现有的两级曝气生物滤池工艺处理，出水基本上能够达到国家二级排放标准，但对比一级A标准，一方面需要进一步去除水中的COD、SS和NH3-N;另一方面还需要增加脱氮除磷的功能。
2.2试验装置
针对工业综合废水的特性以及污水处理厂现有工艺特点，设计了深度处理的全流程工艺，中试装置主要包括混凝池、气浮池、水解沉淀池和前置反硝化曝气生物滤池4个处理单元。
如图1所示，其中絮凝池柱高1.6m，直径0.6m，原水和混凝剂溶液均从距底部1.2m处注入，内设JJ-1大功率电动搅拌器，使原水和混凝剂充分混合，以去除原水中的SS和TP;溶药池采用相同设计参数，同样使用搅拌器使固体混凝剂充分溶解为液状，并由蠕动泵注入絮凝池;气浮池接触室高2.2m，直径0.12m，分离室高2.4m，直径0.32m，加入混凝剂的原水使用DP-130高压隔膜泵、与空气充分混合的回流液使用尼克尼20FPD04Z气液混合泵从接触室底部共同注入，经分离室将其中的泡沫残渣去除，并从顶部平台排出;水解沉淀池柱高4.5m，直径0.5m，盛装厌氧污泥，污水从底部注入，经污泥层去除部分SS和COD;前置反硝化曝气生物滤池使用柱高4.3m，直径0.5m的有机玻璃滤柱填装火山岩滤料，滤柱中的火山岩滤料粒径分别为6～8mm、4～6mm和3～5mm，其中承托层高0.3m，滤料高4.0m，水面超高1.0m，设计三级生物滤柱分别为反硝化DN池、氧化硝化CN池和硝化N池，即分别进行反硝化、氧化和硝化反应，对污水中的TN、COD和NH3-N进行生化去除，CN池和N池使用空压机进行曝气，三级滤柱均采用向上流方式，使用高压隔膜泵从底部注水。中试装置日处理水量2t。
2.3水质分析方法
TN的测试采用过硫酸钾氧化法，NH3-N的测试采用纳氏试剂比色法，硝酸盐氮的测试采用麝香草酚分光光度法，亚硝酸盐氮的测试采用N(-1-奈基)-乙二胺分光光度法，COD的测试采用重铬酸钾法，DO(溶解氧)的测试使用溶解氧快速测定仪[14]。
3试验结则蔽让果与分析
3.1运行参数优化
3.1.1水解酸化预处理
水解酸化单元的作用是在进一步去除水中COD和SS浓度的同时，提高水质的可生化性[15~17]，其主要控制参数为HRT(水力停留时间)。现通过对进出水COD、SS浓度以及BOD/COD的检测与分析优化HRT。
如图2所示，当HRT在2.0h以下时，COD的去除率不足30.0%，由于时间较短，这部分去除的主要是水中悬浮状COD。而随着HRT的逐渐提高，水中难降解有机污染物在水解和发酵细菌的作用下，转化为单糖、氨基酸、脂肪酸等小分子、易降解的有机物[18~20]，COD的去除率也不断升高，达到50%以上。随着出水COD浓度的不断下降，出水BOD的浓度也随之下降，但由于工业废水中的难降解有机物浓度所在比例较高，出水COD浓度下降的速率要高于出水BOD浓度下降的速率，出水BOD/COD的比值也随之升高。如图3所示，进水BOD/COD的值基本在0.3～0.4，当HRT大于2.0h时，出水BOD/COD的值升至0.4以上。而当HRT大于4.0h时，水中的难降解有机物已完成水解，出水COD的去除率变化不大，BOD/COD的值也开始回落。所以，当HRT介于2.0～4.0h时，出水BOD/COD的值保持在0.4以上，属于较易进行生化处理的范围，有助于后续生物滤池的进一步处理。考虑到在流量不变的条件下，构筑物的体积会随着HRT的升高而增大，故确定水解酸化的HRT为2.0h。
此外，水解池对原水中的SS也有较强的去除能力。由于工业综合废水中含有较多的粘渣和悬浮物，虽然通过混凝气浮工艺可以去除50.0%，但出水的SS浓度仍在60.0mg/L，如果这些SS直接进入滤池，将会增加滤池的反冲洗次数。经过水解池厌氧污泥层对水中颗粒物质和胶体物质的截留和吸附作用，出水的SS得到进一步的去除，其浓度基本保持在40.0mg/L以下，去除率在44.0%以上。由于水解池对SS的去除主要是通过截留和吸附作用，故过长的HRT对SS的去除并无明显的效果，所以对于占地面积有限的污水处理厂，水解池在升级改造过程中完全可以取代初沉池，起到初级去除原水中的SS和COD的作用。
3.1.2强化化学除磷
试验选用Al(2SO4)3、聚合氯化铝(PAC)、FeCl3和聚合硫酸铁(PFS)四种常用的混凝剂，通过对原水以及出水中TP浓度的考察，确定使用PFS为强化化学除磷试验的混凝剂，并对其投药量和搅拌时间两个参数进行优化[21~24]。
如图4所示，随着混凝剂PFS投加量的增加，水中TP的浓度不断减少。当投药量达到30.0mg/L时，水中TP的浓度已低于0.5mg/L，去除率达到75.0%以上。根据铁盐除磷的化学方程式可知，每去除1mg的P，需要1.8mg的Fe。原水中TP的浓度在1mg/L至4mg/L，若使出水TP浓度小于0.5mg/L，最多需要12.0mg/L的硫酸铁，以至少40.0%有效成分计算，需要30.0mg/L。考虑水解等因素，最终选定投药量为40.0mg/L，此时的出水TP浓度为0.3mg/L。可以保证出水水质符合一级A排放标准的要求。
确定PFS的投药量后，对搅拌时间进行了优化。在投药量40.0mg/L条件下，改变搅拌时间，测定出水TP浓度。搅拌时间及进出水TP浓度和去除率如图5所示，随着搅拌时间的增长，水中TP的浓度不断减少。时间从5.0min增加到15.0min，水中TP的去除率提高了5.1%，而从15.0min增加到30.0min，去除率仅提高了2.0%，故过长的搅拌时间对TP的去除并无显著的效果，反而会增加额外的能源消耗和构筑物的建筑体积。由于出水TP浓度均小于国家一级A标准要求的0.5mg/L，故从运行成本上考虑，确定最佳搅拌时间为15min。
3.1.3高效气浮除油
原水与混凝剂PFS混合后进入气浮池，目的是将水中造成滤池堵塞的油污以及混凝产生的泡沫残渣去除。气浮池采用加压溶气气浮方式，主要有溶气压力和回流比两个控制参数，通过对进出水含油量的检测分析，优化气浮单元的运行参数[25，26]。溶气压力对油类去除的影响如图6所示，出水含油量随溶气压力的变化趋势可分为三个阶段。
当压力小于2kg/cm2时，气浮形成的气泡粒径还较大，对水中絮状颗粒的去除能力有限。在压力增加到3.5kg/cm2的过程中，随着气泡粒径的减小，气浮的去除能力也有了显著的提高。但此后即便形成气泡的粒径不断减小，出水含油量却不再降低，这说明并非气泡粒径越小气浮效果越好，而是当气泡粒径和水中杂质粒径越接近时效果越好。一般的，气浮工艺的微气泡平均粒径在40.0μm左右，从试验中可以看出，当溶气压力为3.5kg/cm2时就可以取得较好的去除效果，此时出水含油量为2.73mg/L，去除率为84.6%，而过高的溶气压力只会增加动力的输出和电能的消耗。
回流比对含油量的去除影响如图7所示，气浮的去除效果受回流比的影响较大。当回流比低于30%时，由于形成的气泡较少，对水中油类的去除能力较差。当回流比增大到30.0%～50.0%时，气浮的去除效果达到最佳。而当回流比增大到50.0%以上时，去除率却出现下降，经分析认为这是由于水中空气比例过高，微气泡聚合成粒径较大的气泡，导致气浮效果变差。故确定气浮除油的回流比为50.0%，此时出水含油量为3.12mg/L，去除率为82.9%。
3.1.4A/O深度脱氮
脱氮单元采用前置反硝化曝气生物滤池。其控制参数主要有回流比、HRT和曝气量，通过对出水COD、TN、NH3-N和DO的检测，对各个参数进行优化。
回流比是前置反硝化脱氮工艺中最为重要的控制参数，它直接影响水中TN的去除效果。根据中试设计中的BOD负荷和硝化负荷计算以及COD负荷校核，在单池HRT为45.0min，气水比为5∶1的条件下，出水可稳定实现一级A达标排放，首先在50%～250%的范围内对参数回流比进行考察。如图8所示，当回流比从50%增加到150%时，出水TN的浓度在不断下降，TN的去除率也不断提高。这是由于在回流比较低时，水中作为电子受体的硝酸盐不足，影响了反硝化的速率，而随着回流比的升高，有足够的硝酸盐作为电子受体，并利用水中的有机物作为电子供体，在无需外加碳源的条件下，完成反硝化和深度脱氮的目的。但回流比从150%继续升高时，出水TN的浓度却不再继续降低，增加到200%时TN的去除率已呈下降趋势。一方面，随着硝酸盐浓度的不断升高，造成水中的碳源不足进而影响反硝化的进行;另一方面，随着回流比的增加，进入DN池的溶解氧也在增加，而溶解氧可作为电子受体，竞争性的阻碍硝酸盐的还原，同时还将抑制硝酸盐还原酶的形成。由于回流比和HRT越高所需反应池构筑物容积越大，从水厂实际升级改造工程考虑，对100%、125%、150%和175%四个回流比以及各个回流比下出水TN随HRT的变化进行进一步研究。
增加，出水TN的浓度也随之降低，微生物对基质的去除率也越高。但一般的，当HRT增加到20.0min以上时，出水TN浓度的下降趋势以及去除率的增加都变得平缓，而且所需的构筑物体积也在不断增加。为了确保出水TN浓度达到一级A排放标准要求15.0mg/L以下时，选择回流比为125%，HRT为20.0min的参数条件，此时出水TN浓度为12.74mg/L，去除率为67.0%。
溶解氧是维持好氧微生物生长代谢的重要因素，对于曝气生物滤池来说，水中溶解氧的供给，即空压机的曝气量也是主要的能源消耗所在，过低的曝气量将降低微生物的新陈代谢能力;而过高的曝气量一方面会造成经济的浪费，一方面又会导致微生物的活性过度增强，在营养供给不足的情况下，导致生物膜发生自身的氧化分解。试验通过对CN池进水COD浓度以及去除率的监测，对曝气量进行参数优化。如图10所示，随着曝气量的增加，出水COD的浓度随之不断下降，去除率也在不断提高。但在曝气量增加到0.8m3/h时，两项指标的变化都不大，这说明过多的曝气量和溶解氧对于COD的去除已无太大作用，只会增加动力费用。故确定CN池的曝气量为0.8m3/h，此时出水DO浓度在2.5mg/L左右，气水比为4∶1。CN池的出水已有较高的DO浓度，如图11所示，在进入N池后，在较低曝气量的条件下，对水中的NH3-N便有较高的去除率。同出水COD浓度的变化率相似，出水NH3-N浓度也随着曝气量提高而不断降低，为了达到一级A排放标准，确定N池的曝气量为0.6m3/h，此时出水DO浓度在3.0mg/L左右，气水比为3∶1。
3.2技术经济分析
该污水处理厂目前拥有日处理水量4×105t的两级曝气生物滤池一套，单池HRT为45.0min，两级滤池气水比分别为3∶1和4∶1。根据中试研究结果，如采用前置反硝化曝气生物滤池工艺，需要增加125%的回流液，但由于HRT减少至20.0min，根据计算同样可以利用现有两级滤池分别作为CN池和N池，并有少量的富余，只需增加一套前置DN池，以及回流管道，同时还需对水泵和曝气风机设备进行更换，如图12所示。如采用后置反硝化曝气生物滤池工艺，可将现有两级滤池分别作为CN池和N池，另外还需修建一套DN池，以及甲醇投加和储备间，同时要对曝气风机设备进行更换，如图13所示，虚线部分为新建构筑物。
根据中华人民共和国住房和城乡建设部颁布的《全国市政工程投资估算指标》以及辽宁省建筑、安装、市政工程预算定额、费用定额和近年来的同类工程预、决算资料分别对两种工艺流程升级改造的建设成本和运行费用进行估算，如表2所示。
经过经济费用估算，前置反硝化工艺较后置反硝化工艺，在投资总费用方面，由于构筑物建设和设备购置原因要高出1330.12万元;而在年运行费用方面，由于无需外加碳源则要低1915.01万元。即在升级改造完成后第2年，两工艺的建设和运行总费用将会基本持平，此后前置反硝化工艺较之后置反硝化工艺每年将节省大量的运行成本，故从长远考虑，推荐采用前置反硝化作为水厂的深度脱氮工艺。
通过工业综合废水深度处理全流程工艺的中试研究，结合该污水处理厂现有工艺情况，制定了升级改造的工艺路线，如图14所示。
4结语
1)由于工业综合废水具有高油高粘渣、可生化性差又极难降解的问题，在对其进行处理时需要增加必要的预处理工艺。通过中试研究表明，高效气浮除油工艺可以有效去除废水中的油污、粘渣等杂质;水解酸化工艺一方面能够有效提高水质的可生化性，同时还能有效去除水中的SS，具有良好的预处理效果。在气浮溶气压力3.5kg/cm2、回流比50%、水解酸化HRT2.0h条件下，能够去除原水中40%的有机污染物，并将原水的BOD/COD提高至0.4以上。
2)通过对比试验研究和技术经济分析，前置反硝化深度脱氮工艺对于以曝气生物滤池为主体的污水厂升级改造具有更广泛的应用前景，在节省大量运行成本的前提下，充分利用原水中的碳源，实现污水的深度脱氮。在回流比为125%，HRT为20.0min的条件下，出水TN和NH3-N浓度均稳定达到一级A排放标准。
3)通过中试研究，研发了针对工业综合废水的“化学除磷+气浮除油+水解酸化+前置反硝化曝气生物滤池”的深度处理全流程工艺。长期运行数据表明，该工艺对于难降解、波动幅度大的工业废水，具有较好的抗冲击能力和处理效果，出水能够稳定达到国家一级A排放标准。
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⑨ 高碑店污水处理厂回用方案研究
北京位于华北平原的北端，地处中国水资源十分贫乏的北方，是一个严重缺水的城市。北京人均占有水资源量仅300m3左右，为全国人均水资源占有量的1/8，世界人均水资源量的1/32。平水年水资源量约42亿m3，其中地下水24亿m3，地表水18亿m3，枯水年水资源约33亿m3。目前年用水量已达到平水年水资源量。迄今为止，地下水已严重超采，市区范围内形成了1000多km2的漏斗区，地下水位连年下降，为此对地下水已经限采。
根据北京市国民经济和社会发展远景目标纲要和城市总体规划，对北京市生活、工业、农业和城市河湖环境需水量进行预测，2020年全市需水量将达到60多亿m3，年缺水约20亿m3。因此，城市水资源供需不平衡和水资源短缺已成为制约北京社会经济发展的重要因素。为了实现北京市国民经济可持续发展战略，缓解北京市面临的21世纪城市发展和可利用水资源的矛盾，北京市政府决定开发城市污水资源作为城市第二水源。高碑店污水处理厂污水回用工程于1999年列入北京市政府《关于北京市环境污染治理目标与对策》（京政办函〔1999〕）十大研究课题中，1999年3月至8月完成该项目的前期研究工作并完成了可行性研究，1999年10月完成项目立项和审批；2000年1月完成该工程的初步设计和审批工作，2月完成施工图设计，4月开始施工，目前该工程施工已基本完成，预计今年上半年将正式启用。该工程是将高碑店污水处理厂二级出水提升用于河道取水的工业用水，替代清洁水源、改善河道景观，并将部分二级出水经深度处理后用于市政杂用（如道路喷洒、绿地浇灌等），替代自来水，达到城市污水资源化和改善河道水质的目的。回用水涉及的区域范围，东至公路一环，西至西三环，南至南四环，北至长安街。地区面积为141km2。回用水用户涉及到工业、公园绿化和河湖补水、道路喷洒等。本文主要分析该工程的技术方案和研究成果。
高碑店污水处理厂情况
高碑店污水处理厂是目前我国最大的污水处理厂，一期工程于1993年10月24日竣工投产，一期工程处理能力50万m3/d。二期工程于1999年年底竣工投产。目前处理能力为100万m3/d。高碑店污水处理厂污水系统流域面积96平方公里，服务人口240万人，汇集北京市南部城区的大部分生活污水、东郊工业区、使馆区和化工路的全部污水。该处理厂采用前置缺氧段活性污泥法工艺，即在推流式曝气池前设置缺氧段，其目的是改善污泥性质，防止污泥膨胀。目前高碑店污水处理厂二级出水直接排入通惠河下游，除每年约5500万m3用于农业灌溉外，剩余的处理水每年超过3亿m3没有得到利用，根据我们对该厂出水的几次实测和该厂提供的1999年出水水质分析结果，其出水达到设计要求，出水水质水量稳定，其二级出水多数参数已接近相关的回用水水质标准.但高碑店污水处理厂二级出水中氨氮和磷的含量还偏高，主要是该厂立项较早，当时在国家城市污水处理厂排放标准中还没有除氮脱磷的要求。因此该厂一期处理工艺中未设除磷脱氮设施。
可能应用对象分析
潜在工业用户高碑店污水处理厂内部用水高碑店污水处理厂已建规模为1万m3/d的厂内回用水工程，主要用于污泥脱水冲洗滤布、检修、喷洒、浇洒绿地、洗车用水水源等，该用水应优先保证。华能热电厂华能热电厂位于高碑店污水处理厂对面。高碑店污水处理厂至华能热电厂之间铺设了两条直径800mm的管道，同时该厂内部的深度处理站也已经建成。华能热电厂提供的最新数据表明，该厂现计划四台机组冷却补水全部使用高碑店污水处理厂二级出水作为水源，并通过本厂深度处理站处理后再利用，以保证冷却水水质。该厂实际可利用高碑店污水处理厂二级出水为7.68万m3/d，该用水应优先保证。北京市第一热电厂北京市第一热电厂是一座高温高压热电厂，位于通惠河北侧，距离高碑店污水处理厂仅几公里。该厂共有循环泵4台，每台循环水量为4.15 立方米/秒，循环泵房设在通惠河北岸，冷却水是开放式循环，正常生产情况下有三台泵运行，所需水量约12 m3/s（即104万m3/d）。其补水量约26 - 34.6万m3/d，平均补水量30.3万m3/d。考虑到目前河道水质现况，为保持河道水质上游仍需来水，北京市第二热电厂部分惯流退水仍能用于第一热电厂，在近期方案中第一热电厂回用高碑店污水处理厂处理水用水量仅考虑为20万m3/d。在远期工程方案中，第二热电厂采用封闭式循环冷却方式运转，耗水量将大大减少，第二热电厂不再有惯流退水供第一热电厂使用。因此，在远期工程方案中第一热电厂回用高碑店污水处理厂处理水用水量将在近期方案规模基础上扩大10万m3/d。北京市水源六厂北京市水源六厂距高碑店污水处理厂仅几公里,此厂是为工业提供用水的河水厂，厂内建有规模为17万m3/d的深度处理设施。而1998水源六厂供水情况仅为4.7万m3/d，其中化工实验厂1.5万m3/d，有机化工厂0.6万m3/d，化工二厂0.7万m3/d，蒸汽厂0.3万m3/d，焦化厂1.6万m3/d。该厂进水取自通惠河。高碑店污水处理厂二级出水可直接供水源六厂使用。在近期方案中，东郊工业区和焦化厂利用高碑店污水处理厂处理水的水量为5万m3/d，市政杂用水5万m3/d。在远期方案中，水源六厂再扩大7万m3/d。通州工厂用水通州距高碑店污水处理厂约八公里。通州现有工厂120多家，包括化工、机械、纺织、造纸和食品等行业，用水量较大的工厂有造纸七厂、东方化工厂、通州氮肥厂和北京日用化学二厂等。通州的工厂共可使用再利用水量7万m3/d。市政杂用水城市杂用用水在北京市污水综合利用研究中一直未引起人们的重视，本研究中我们调查了沿通惠河、南护城河主要公园绿化面积、城市绿化、城市道路的喷洒用水量等，并多次走访了市园林和环卫管理部门，具体调查结果如下：3.2.1 公园绿化及河湖用水沿河道主要公园有龙潭湖公园、北京游乐园、天坛公园、陶然亭公园、大观园和万寿公园，主要公园合计面积约267万m2，公园绿化用水量约0.534万m3/d。除外，上述公园河湖补水用水约2.3万m3/d，冲厕用水约460 m3/d。所以主要公园总用水量约2.88万m3/d。城市绿化用水在回用水供水范围内有多处城市集中绿地，由于位置较为分散，在目前状况下很难严格计算出回用于城市绿化的水量。故重点考虑集中在道路两旁隔离带和沿河道两岸较集中的绿地，按北京市总体规划估算城市绿化用水量约0.2万m3/d 。道路路面喷洒用水据北京市规划路网指标，其主干路和次干路的道路面积约5868万平方米。目前可喷洒3389万平方米，目前城市道路喷洒由市和区环卫部门负责，水源全部为自来水，取水点为固定的自来水消火栓。但按环卫部门道路喷洒水车取水半径，并非所有可喷洒道路都能用高碑店污水处理厂处理水来代替。在方案中，城市杂用水将在水源六厂进行深度处理，深度处理后的出水用管道自水源六厂沿护城河输送到西便门和广安门。若在原有水源六厂供水管网中加设取水口，则可用高碑店污水处理厂处理水来喷洒的道路东至公路一环，西至西三环以西，东西长约23.5km。按环卫部门道路喷洒水车取水半径3km计，南北长可达6km，可喷洒的地区面积为141km2。按北京市城市规划设计研究院1992年《北京市总体规划》研究成果，公路一环内道路用地率在1991年前为3.82%，到2010年将达13.43%。若在近期方案中道路用地率按10%计，则用高碑店污水处理厂处理水喷洒道路面积约14.1km2，根据环卫部门提供的喷洒道路的用水指标,每立方米水可喷洒2500 m2道路面积，则一天一次喷洒道路的需水量为0.564万m3/d。目前北京市许多路面一天喷洒两次。按市政府治理大气环境污染，减少城市空气灰尘量的要求，未来北京市路面喷洒要求达到一天三次。为此，在近期方案中按每天喷洒道路两次考虑，则需水量约为1.13万m3/d。近期方案市政杂用水规模上述市政杂用水合计约4.21万m3/d，其中城市绿化及道路喷洒用水量为1.33万m3/d；公园用水为2.88万m3/d。考虑到不可预见水量和管网漏失率，近期方案中市政杂用水规模为5万m3/d。3.3 农业灌溉用水高碑店污水处理厂农业灌溉区包括东南郊、朝阳、双桥和通州四个灌区，分布在朝阳和通州通惠河两岸的14个乡和2个农场，现况灌溉面积20.21万亩。农作物以粮、菜为主，其中粮田面积16.9万亩，占83%；菜田面积1.72万亩，占9%；林果及其它作物面积1.59万亩，占8%。农业灌溉需用水量约48万m3/d，目前从官厅和密云两大水库供给指标水及工业退水水量约10万m3/d，采用地下水约19万m3/d，从通惠河取水水量约19万m3/d。高碑店闸下游河道补水通惠河下游高碑店闸至北运河蒸发渗漏、一年八次换水和河道两侧绿化需水量约3.6万m3/d。
回用技术方案
用户用水优化分配
高碑店污水处理厂处理水优先保证厂内回用水1万m3/d、华能热电厂冷却用水7.68万m3/d、市政杂用水5万m3/d、通过水源六厂供东郊工业区和焦化厂用水量5万m3/d和第一热电厂20万m3/d，共计38.68万m3/d。在远期工程实施前，剩余的高碑店污水处理厂处理水除用于高碑店闸至北运河两侧绿化和河道补水3.6万m3/d外，还可以用于农业灌溉48万m3/d，最后用于通州工厂7万m3/d,总计97.28万m3/d。在远期工程方案实施后，第一热电厂扩大用水量10万m3/d，水源六厂扩大用水量7万m3/d；剩余的高碑店污水处理厂处理水用于高碑店闸至北运河两侧绿化和河道补水3.6万m3/d、农业灌溉40.72万m3/d,总计100万m3/d。工程规模本工程方案主要考虑高碑店闸上游的回用水用户，通过近期工程方案实施后才能利用高牌店污水处理厂处理水的用户对象为：第一热电厂20万m3/d，市政杂用水5万m3/d，通过水源六厂供东郊工业区和焦化厂用水量5万m3/d。因此，近期工程方案规模为30万m3/d。远期工程方案规模将由近期工程方案规模30万m3/d扩大到47万m3/d。主要增加的用户对象为：第一热电厂用水规模扩大10万m3/d，水源六厂扩大用水量7万m3/d。工程方案高碑店污水处理厂二沉池出水经新建泵站（规模47万m3/d）提升后用两条管道分别输送到高碑店湖（规模30万m3/d）和水源六厂（规模17万m3/d）。送至高碑店湖的处理水供北京第一热电厂用水；送至水源六厂的处理水在该厂进行深度处理后，一部分通过水源六厂现有供水系统供给东郊工业区和焦化厂；一部分通过新建管道输送到西便门和东便门。在水源六厂现有供水管道和新建管道沿线设取水口，供市政杂用取水。
回用水水质技术保障措施
高碑店污水处理厂改造由于高碑店污水处理厂出水中氮和磷的含量较高会直接影响回用水水质，必须对该厂进行技术改造，进一步提高该厂出水水质。2000年5月完成了该厂改造工程可行性研究。改造规模为50万m3/d，即对高碑店污水处理厂一期工程（50万m3/d）进行改造。该改造工程分两步进行。第一步改造后使出水水质优于目前第一热电厂冷却水取水水源高碑店湖的水质，出水中BOD、COD、总磷和氨氮分别达到10mg/l、40mg/l、1mg/l和10mg/l。第二步改造使该厂50万m3/d满足高碑店湖Ⅳ类水体的水质要求。主要改造工作量包括曝气池改造和污泥处理系统的改造。原曝气池为1/12为厌氧区，其余为好氧区，改造后将原池2/9为缺氧区及厌氧区（水力停留时间共为2h），其中进水端分出一停留时间为15min的强化吸附区。其余仍为好氧区（水力停留时间7.25h）。原污泥系统中剩余污泥泵入初沉池，其混合污泥再进污泥浓缩池浓缩后消化脱水，因浓缩污泥池停留时间太长（3d），处于厌氧状态，磷又被释放出来，通过上清液回到污水中，因此达不到除磷的目的。改造后，原有浓缩池改为浓缩酸化池，浓缩酸化池上清液做为碳源排入水处理系统；将消化池上清液和脱水机滤液及冲洗水收集后进行化学除磷。目前高碑店污水处理厂改造方案正在审批过程中，市政府将对改造工程单独立项，其投资（约2511万元）也不列入污水回用工程。深度处理措施高碑店污水处理厂二级出水水质水量稳定，达到设计要求，但还不能满足市政杂用水标准，而绿化用水和道路喷洒等市政杂用水水质对人类健康和城市环境会产生影响，因此，市政杂用水必须在回用前进行深度处理，以满足相应标准。在方案确定中通过不同厂址比较，将深度处理选择在水源六厂。水源六厂现有日处理能力17万m3/d的深度处理设施，主要采用机械加速澄清、砂滤和消毒等工艺处理过程。根据该厂提供的出水水质，其出水可满足相应用户要求。由于北京市工业结构的调整，目前该厂平均实际供水量不足5万m3/d，尚有12万m3/d处理能力没有得到利用。另外，水源六厂离市政杂用水用户较近,市政杂用水深度处理设在水源六厂利用其剩余处理能力，可满足市政杂用水近、远期规模需求，在该厂深度处理后的水质能满足市政杂用水水质要求。
主要工程内容和投资
本工程总投资33668万元（不包括高碑店污水处理厂改造费用），其中征地拆迁费10000万元,工程费用为19260万元，工程建设内容主要为：（1）高碑店污水处理厂内47万m3/d的泵站一座。（2）高碑店污水处理厂至高碑店湖输水管：DN1800mm，长1480m。（3）高碑店污水处理厂至水源六厂管道：DN1400mm，长4766m。（4）市政杂用水配水管：DN1200mm，长6791m；DN1000mm，长1431m；DN800mm，长4615m；DN600mm，长2845m；D=500mm，长2880m。（5）水源六厂改造：包括蓄水池清淤和护砌、污泥池扩建、水泵改造、进出水口的改造、增加自控和电气设备等。园林供水支线管道。
工程经济效益分析
本工程总投资33668万元，其中10000万元为政府拨款，其余为贷款（公司融资）。在考虑污水资源费0.20元/m3和水源六厂原有资产成本与利税0.73元/m3的条件下，水价计算分析结果为：第一热电厂用水水价0.31元/m3，市政杂用用水水价1.92元/m3，东郊工业区用水水价1.21元/m3。本工程完成后每年可节约清洁水资源16673万m3，节约自来水3650万m3/a，相当于节约了建设一座10万m3/d的自来水厂的投资4亿元。该工程能达到开源节流的目的，能为北京市城市绿化面积扩大和道路喷洒压尘创造条件，对环境综合治理具有较大的作用，环境的改善还会带来了周围地区的土地增值。
结论和讨论
(1) 北京市是一个严重缺水型城市，合理利用高碑店污水处理厂处理水资源，对实现北京市国民经济可持续性发展、缓解北京市面临的21世纪城市发展和可利用水资源的矛盾具有重要意义。(2) 高碑店污水处理厂回用工程方案充分考虑了北京市城市水系、园林、道路及工业布局现状，具有可实施性。(3) 高碑店污水处理厂污水回用工程能达到开源节流的目的，可以在一定程度上缓解北京城市水资源紧缺的局面，能为北京市城市绿化面积的扩大和道路喷洒压尘创造条件，对环境综合治理具有较大的作用。(4) 本工程总投资33668万元,工程费用为19260万元。按政府投资1亿元，其余为公司融资计算，在考虑水资源费0.20元/m3和水源六厂制水成本条件下，则回用水水价为：供第一热电厂售水水价为0.31元/m3，供市政杂用售水水价为1.92元/m3,供东郊工业区售水水价为1.21元/m3。(5) 建议制定有关法规和政策，促进城市污水回用设施的发展。应尽快编制北京市回用水设施发展规划，以便在相应的市政工程中铺设回用水管道等设施，使城市污水回用设施逐步完善。
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⑩ 城市污水处理厂可行性研究报告
需要有一定权威性，因为可行性研究报告要交环保部门审批的 不能随便找个小公司就搞定内了 最好找容个和环保部门有关系的环评单位做
报告的一般人员需求有一到两名的环境评价经验的环评师的工程师领导的评价小组共同完成
如果自己想搞这方面的工作建议先考环境工程师证货环境评价工程师证 并需要有5年以上的环境方面的工作经历 要求比较苛刻吧