桂林市某旅游景区污水处理工程设计

桂林市某旅游景区污水处理工程设计内容摘要：

2020 年接待入境旅游者首次突破 100 万人次，达 万人次，在全国地级市中接待入境旅游者人次排列首位，也是唯一突破百万人次的地级城市；实现旅游总收入 亿元，增长 %。 设计资料 气象、水文地质资料 桂林市是世界著名的风景游览城市和历史文化名城。 地处湘桂走廊南端，东经 109176。 36′ 至 111176。 29′ 、北纬 24176。 15′ 至 26176。 23′ ，平均海拔 150 米，北、东北面与湖南省交界，西、西南面与柳州地区相连，南、东南面与梧州市、贺州市相连，毗邻广东 省。 总面积 万平方公里，其中城区面积 565平方公里。 市辖秀峰、象山、七星、叠彩、雁山、华侨旅游经济区六城区和灵川、兴安、全州、临桂、阳朔、平乐、荔浦、龙胜、永福、恭城、资源、灌阳十二 4 县，行政区域总面积 27809 平方公里。 桂林地处 低纬 ， 属亚热带季风气候。 境内 气候温和 ， 雨量充沛， 无霜期长，光 照充足， 热量丰富，夏长冬短， 四季分眀 而且雨热基本同季 ，气候条件十分优越。 年平均气温 ℃ ， 8 月最热，月平均气温 23℃， 一月最冷 ， 月平均 气温度 ℃，真可 谓冬无严寒，夏无酷暑。 年平均 可 无霜期 309 天， 年平均 降雨量 毫米 ，年平均蒸发量 1490～ 1905 毫米，年平均相对湿度 73～ 79%。 全年风向以偏北风为主，平均风俗速 ～ 米 /秒，年平均光照时数为 1670 小时，平均气压 百帕。 桂林境内河流密布，有漓江、湘江、洛青江、浔江、资江 5条江，另有集雨面积在 100 平方公里以上的支流 65条，平均总水量 亿立方米，河流落差大，水利资源丰富。 建有亚洲第一座超千米高水头电站 —— 全州天湖水电站等一批水电站。 桂林市地处南岭山系的西南部，平均海拔 150 米，属典型的 “ 喀斯特 ”岩溶地貌， 在总面积 中丘陵山地共达 79%， 遍布全市的石灰岩经亿万年的风化浸蚀，形成了千峰环立、一水抱城、洞奇石美的独特景观，被世人美誉为 “ 桂林山水甲天下 ”。 城市给水排水现状 桂林 市 现有大中型水厂 5个，日供水能力 万立方米，可满足社会生产和人民生活的需要。 全市现有污水处理厂 4 座，污水处理率在全国处于领先水平。 景区污水水质与处理要求 目前，该景区污水收集排放系统尚不完善，没有独立的系统的污水处理系统，游客每日产生的粪便污水只经管网收集后直接排入桂林市城市污水管网或直接就近排入沟渠。 因此，根 据桂林市环保局及旅游局要求，从可持续发展和优化的景区环境的角度出发，为加快桂林市旅游业的发展，带动桂林经济， 5 吸引更多的国内外游客，景区决定在其内建立一个完善而独立的污水处理站，结束不处理就排放的局面。 根据景区提供的数据确定为： 进入污水处理厂的水质见表 表 1 某 4A 景区污水处理站进水水质 BOD5(mg/l) COD(mg/l) SS(mg/l) NH3N(mg/l) 220 440 300 50～ 80 表 2 某 4A 景区污水处理站出水 水质 污水流量 1）日流量： Q=200m3/d 2）设计最大流量： Q 平均 = 3）最大时流量： Qmax= m3/h 4）流量变化系数： K= 污水处理站站址选择 污水处理站站址的选择与景区总体规划（污水管网布局、污水系统的走向、地形地貌及处理后污水的出路等 ） 均有密切关系，并根据景区功能区布局、地形、地势、风向等自然条件以及现有空地情况而定。 一般污水处理站站址选择应满足以下条件： 1）结合污水管道系统布置及出水口位置，污水处理站的位置选择应与污水管道系统布局统一考虑。 从有利于污水自流排放出发，站址宜选在景区内低处，有利于污水的收集，减少排水管网和提升泵站的建设规模。 2）站区内尽量没有建筑物和障 碍物，可节省工程拆迁费和土建施工费用。 3）应满足污水处理站运行供电的电源要求。 4）应距离受纳水体较近，有利于尾水排放。 项目 COD BOD5 SS PH NH3N 一级标准 (mg/l) 60 20 20 69 15 6 设计方案范围 1）污水处理站从污水处理化粪池池开始到处理后达标尾水排入水体为止的处理工艺流程参数的制定； 2）污水处理站内的所有工艺管道和线路（电路除外）； 3）污水处理站的处理工艺流程、工艺设备选型、工艺设备布置和工艺设备、仪表控制设计方案； 4)投资估算和单位水处理成本估算 污水处理站的污水处理工艺选择 影响流程选择的因素 污水中污染物 质 要正确地选择污水处理工艺，首先应对污水的成分做详细的分析与测定。 根据污染物性质，数量选择处理方法。 污水处理的目标、程度 这是污水处理工艺流程选定的主要依据，根据处理水的排放去向及国家或地方制定的污水各类排放标准 ，确定应去除的污染物及处理程度，再选择处理方法。 如果处理后的污水将回用，就必须使水的水质满足有关回用标准；在进行深度处理之前，景区污水必须经过完整的二级处理。 工艺流程的确定原因 随着经济的发展，人民生活水平的提高，各大景区，特别是 4A级著名景区景点，逐渐 成为人们休闲度假的胜地。 大量游客的激增，固然能给旅游经济带来十分可观的利润，但同时由于游客增多，也给景区景点的环境带来了空前的压力。 在这种情况下，很多景区景点的污水收集排水系统还不很完善，环境保护意识也不是很强，游客产生的大量粪便污水等生活污水未经任何处理就排如城市管网或者就近排如河渠，对景区水环境及周遍的水域水质产生了较严重的影响。 因此，根据旅游城市及旅游景区景点的规范要求，桂林市环保局要求某 4A 级景区建立比较完善且相对独立的污水处理系统，对游客在景区产生的粪便污水等生活污水进行处理达到国家 《污水综合排放 标准》（ GB897896）新改扩一级标准 （ CODCr:60/L； BOD5:20 mg/L； SS:20 mg/L； NH3N:15 mg/L；pH:69）后排放。 从环保局及景区提供的污水水质资料： 水 质 主要为粪便污水 7 （以游客小便为主）， NH3N 含量严重超标 ， CODCr:440mg/L； BOD5:220 mg/L；SS:300 mg/L； NH3N:5080 mg/L，为使能达标处理必须考虑所先用工艺的可行性及经济实用性，最大程度地节约成本的前提下获得最大的社会、环境、经济综合效益。 工艺流程 的比较 本项目的资料知道，得出 : COD/TN=440/80～ 440/40=～ 11 因此可以采用含有脱氮功能的工艺。 污水处理方法很多，目前使用最多的还是活性污泥法。 在活性污泥法中又有多种不同的型式，例如常规活性污泥法，氧化沟法、 AB 法、 A/0法、 A2/O法、 SBR 法、 CAST 法等，它们分别适于处理不同的污水水质。 当污水中有机物浓度高时， AB 法、 A/O 法、 A2/O 法比较有利；当污水中有机物浓度较低时，特别是 BOD 浓度较低时，则氧化沟法、 SBR 法 CAST 法则有很多突出的优点。 选择工艺时还应考虑处理要求 ，特别是新颁布的《综合污水排放标准》中一级标准对污水厂出水的 BOD COD、 SS、 NH4N， P等都比过去有更高的要求，必须选择处理效率更高的工艺，如氧化沟法、 SBR 法、 AB 法、 A/O 法、 A2/O法等。 在上述众多方法中又以氧化沟法， SBR 法在投资上更省。 在此以 SBR 法及其 衍生循环式活性污泥法 (CASS)和生化组合法进行对比选择： （ 1） SBR 法 序批式活性污泥法（ SBR— Sequencing Batch Reactor）是早在 1914 年就由英国学者 Ardern 和 Locket 发明了的水处理工艺。 70年代初 ，美国 Natre Dame 大学的 教授采用实验室规模对 SBR 工艺进行了系统深入的研究，并于 1980 年在美国环保局（ EPA）的资助下，在印第安那州的 Culwer 城改建并投产了世界上第一个 SBR 法污水处理厂。 其工艺流程如下： 污水→格栅→调节池→提升泵→ SBR 池→出水。 8 SBR 工艺优点 ： 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 耐冲击负荷，池内有滞留的处 理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 反应池内存在 DO、 BOD5 浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 工艺流程简单、造价低。 主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省 略，布置紧凑、占地面积省。 SBR 系统的适用范围 ： 由于上述技术特点， SBR 系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。 就近期的技术条件， SBR 系统更适合以下情况： 1) 中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。 2) 需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。 3) 水资源紧缺的地方。 SBR 系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。 4) 用地紧张的地方。 9 5) 对已建连续 流污水处理厂的改造等。 6) 非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。 （ 2） CASS 法 CASS(Cyclic Activated Sludge System)是在 SBR 的基础上发展起来的，即在 SBR 池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水 (沉淀期、排水期仍连续进水 )，间歇排水。 设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的 10%。 生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累 再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段 (基质积累 )，随后在主反 应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。 据有关资料介绍，污泥膨胀的直接原因是丝状菌的过量繁殖。 由于丝状菌比菌胶团的比表面积大，因此有利于摄取低浓度底物。 但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小，在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖，但由于胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也较大，从而较丝状菌占优势，这样利用基质作为推动力选择性地培养胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌。 所以，在 CASS 池进水端增加一个设计合理的生物选择器，可以有效地抑制丝状菌的生长和繁殖，克服污 泥膨胀，提高系统的运行稳定性。 CASS 工艺对污染物质降解是一个时间上的推流过程，集反应、沉淀、排水于一体，是一个好氧 缺氧 厌氧交替运行的过程，因此具有一定脱氮除磷效果。 其工艺流程如下： 污水→格栅→调节池→提升泵→ CASS 池→出水。 CASS 工艺主要优点如下： ⑴ 生化池中由于曝气和静止沉淀间歇运行，使基质 BOD5和生物体 MLVSS浓度随时间的变化梯度加大，保持较高的活性污泥浓度，增加了生化反应推动力，提高了处理效率。 静止沉淀时，活性污泥处于缺氧状态，氧化合成大为减 10 弱，但生物体内源呼吸在进行，保证了出 水水质。 ⑵ 工艺流程简单，运行方式灵活，无二次沉淀池，取消了大型贵重的刮泥机械的污泥设备。 扩建方便。 ⑶ 生化池分生物选择器、厌氧区和主曝气区，利用生物选择器及厌氧区对磷的释放、反硝化作用以及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用，增强了系统的稳定性；同时，曝气区和静止沉淀的过程中都同时进行着硝化和反硝化反应，因而具有除磷脱氮的作用。 ⑷ 生物选择器的作用，是集中接纳含有高浓度有机物的来水和处于 “ 饥饿 ” 状态的回流活性污泥。 具有抑制专性好氧丝状菌生长的作用，可有效的防止污泥膨胀。 ⑸ 进水水量、水质的波动可用 改变曝气时间的简单方法予以缓冲，具有较强的适应性。 ⑹ 自动化程度高，保证出水水质。 ⑺ 半静止状态沉淀，表面水力和固体负荷低，沉淀效果好。 ⑻ 特别适合于中小城市污水处理厂的建设。 CASS 法主要缺点为设备闲置率较高，因采用降堰排水，水头损失大。 由于自动化程度高，故对操作人员的素质要求也高。 CASS 系统的适用范围 与 SBR 系统的适用范围 基本相同。