城镇污水处理设计方案范文

导语：如何才能写好一篇城镇污水处理设计方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词:设计；污水管网；建设

Abstract: the push to speed up the sewage pipe network system construction, promote the prevention and control of water pollution to obtain actual effect has become the problem to be solved. In view of this stage sewage pipe network the disadvantages of the system construction, respectively from the design of construction management and collect- -processing-emissions two aspects, it puts forward some measures to solve the urbanization construction process for population concentration fast and wastewater quantity to pipe network system construction to the rapid growth of the problems, so as to improve the urban sewage pipe network construction level, and ensure the stability and reliability of the operation of the system.

Keywords: design; Sewage pipe network; construction

中图分类号：TU996.7+2 文献标识码：A文章编号：

现阶段我国污水管网系统建设还存在许多弊端，如缺乏具有指导性作用的排水专项规划、排水体制不够明确、配套设施建设不够完善、维护与管理力度不足、现行设计中存在的问题等等。借助城镇化的推动以及节能减排的契机，可以加快推进城镇污水管网的覆盖率，同时也要避免以往污水管网系统建设中存在的问题。

1 从“设计—施工—管理”的角度出发

1． 1 合理有效的设计方案

污水管网系统设计的合理性关系到整个系统在建成后能否起到预期的效果，设计者应综合考虑当地城镇发展总体规划及相关的排水专项规划，实地勘察了解具体情况后严格按照相关的设计规范进行设计。在排水体制上，老城区一般采用截流式合流制。由于截流倍数选取的不当，以及现行溢流式截流井存在的问题，导致雨天大量污水溢流入城市水体，大大超过水体的水环境容量，造成水体污染的现象十分严重设计时，为满足后期城镇发展过程中污水管网系统建设所需的标高要求，在已建成区预留检查井，使新建区的污水能按重力自流入已建污水管网系统中。同时，雨污管网系统应同时建设，避免混接现象的发生。城市边缘新建区的污水管网系统可考虑就近接入已经施行雨污分流的污水管网系统，当新建区污水管网接入老城区合流制污水管网系统时应预留雨污检查井并设合流截污干管接入老城区合流制污水管网系统，待老城区污水管网系统改造扩建后，撤除合流干管按分流制排水。一般老城区污水管网系统改造是一个长期而缓慢的过程，对短期无法将截流式合流制系统改为雨污分流制的，可将溢流式截流井的溢流口方式改为截流口方式，即将截流井设在合流干管接入截流干管之前，把以往截流式系统改为过渡式的合流制系统。在城镇污水管网系统的建设过程中，分流制与合流制共存的局面将长期存在，随着城镇污水管网系统建设的不断发展，将逐步实现全面的雨污分流。

1.2 严格规范的施工过程

污水管网工程施工的主要依据是施工设计图纸，施工方在施工前要做好相应的施工图纸会审工作，并形成详细的施工方案，落实各工种、各工序的交底工作。主要的施工过程分为: 工程测量、土方施工、管涵施工、检查井施工及其他附属设施施工( 如提升泵站等)。合理的设计方案和规范的施工过程是污水管网系统发挥其功效的有力保证。因此，要让所有施工人员领会设计内容，具体工作要落实到每个参与施工的人员。所有施工过程必须严格按照相关的设计、规范和技术文件进行，不得擅自更改设计方案。如果施工中发现问题应及时与相关设计人员联系，设计人员根据实际情况合理更改设计方案，并出具相应的变更证明后才能继续施工。工程监理人员在施工过程中对每道工序和原材料都要严格把关，达到工程要求方可进行下道工序，否则应立即停止限期整改。整个污水管网工程在相关部门验收合格后才能投入运行。

1.3 基于市场化的管理模式

目前，城镇污水管网系统主要由政府部门主导建设、运行与管理，资金筹集渠道单一，污水管网系统缺乏长期有效的维护和管理，从而不能保证其在设计年限内正常稳定的运行，以至于出现管道堵塞、管道破裂( 由于地面荷载或管道连接处渗漏产生不均匀沉降导致的) 等现象。城镇化过程中污水管网系统的建设任重而道远。多渠道筹集资金建设城镇污水管网系统使其走向市场化已成为一种发展趋势。如部分污水处理厂已采用BOT或TOT 等特许经营的方式建设、运行和管理。城镇污水管网系统的建设、维护与管理也可以借鉴这种市场化的方式，吸引社会资金参与到市政管网的建设当中，并与水污染防治专项资金结合，由政府部门统筹使用，形成由政府部门主管，全社会共同参与的建设管理模式。积极引入市场机制既能有效的加强城镇污水管网系统的建设、维护与管理，又能创造更大的社会、环境和经济效益。同时，加强城镇污水管网系统的GIS( 地理信息系统) 建设，实现污水管网系统的现代化、信息化管理也是未来城镇污水管网系统建设中应该考虑的问题。

2 从“收集—处理—排放”的角度出发

2.1 从源头控制的集中收集方式

污水管网系统的作用是收集和输送污水至污水处理设施。污水的收集应结合城镇发展的功能区划和地形地貌，按不同的划分区域集中收集和输送污水。在城镇化建设过程中要做到“全覆盖、全收集”的目标，防止污水偷排、乱排对城镇水体及居民的生活环境造成影响。对居民生活区的污水排放，应加大宣传力度，禁止将卫生用品和生活垃圾等容易堵塞污水管道的杂物排入污水管网系统; 同时加大对工业、企业等污水排放大户的监管力度，根据污水水质、水量、污染物特征等建立信息库，超标污水必须进行预处理才能排入污水管网系统，防止超标排放现象的发生。从源头加强控制，保证整个污水管网系统的畅通稳定运行。

2.2 高效合格的污水处理体系

借助节能减排的契机及投资力度的加大，城镇污水管网系统及处理设施建设取得了快速的发展。但总体发展还是不平衡，仍有许多地方缺乏系统的污水管网和污水处理设施建设。污水管网系统建设相对滞后，导致有些已建成的污水处理厂收水率过低达不到设计标准的现象依然存在。目前，城镇污水处理设施正由大型化向小型化转变，这样既摆脱了资金和土地的束缚又能提高污水处理设施的覆盖率。对于人口密度不大的地区可考虑建设小型污水处理设施，如一体化埋地式污水处理设施等，不仅节约成本、节省土地而且在施工和后期管理方面也较简便，并且投入运行快，污水处理效果也能达到排放要求; 对于人口众多集中的地区可考虑分期建设大型污水处理厂及配套的污水管网系统以满足城镇化发展的需要。同时，要建立健全水质监测制度，完善监督考核体系，加强污水处理从业人员的技术水平，确保处理后的污水达标排放。

2.3 污水排放的制度化与资源化

城镇化的发展必然导致不同时期内同一地区产业结构和人口数量的不同。污水排放标准应以GB 18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准为基础，结合各地各时期经济发展水平和水环境总体情况综合确立一套完整、科学、合理、有效的污水排放标准。对于不同规模或不同排放流域的污水处理设施，其污水排放标准也可有所区分。大型污水处理厂或收纳水体为小流域封闭式河流应制定严格的排放标准，小型污水处理设施或收纳水体为开放式的大江大河可适当放宽。同时，建立完善有效的污水处理厂运行管理制度。设立实时在线监测设备，有关部门应定期取样检查。对超标进水及时取样、拍照并形成“及时上报、数据核查、情况通报、整改督查”为一体的监管机制。城市污水资源化利用也是未来污水处理产业化的发展方向，如用于浇洒道路和城市绿化带、用于农业灌溉、用于供给某些对用水水质要求不高的生产企业、用于补充城市景观水体等等，从而可以减少污水排放量，减轻城镇水体的自净压力，提高水资源的利用效率。

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【关键词】地下式污水处理厂；广阳岛污水处理厂；成本效益分析；方案比选

1. 前言

（1）广阳岛位于重庆市南岸区，是重庆主城区内最近、面积最大的滨河岛屿。根据主城区广阳岛控制性详细规划，广阳岛功能定位为面向重庆主城及周边区域大型生态公园之一、高品质居住区，集生态居住、商务会议、休闲旅游、运动健身为一体生态开发展示区，拟在岛内修建污水处理厂一座，处理规模为5000m3/d，尾水排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，臭气排放执行该标准的一级标准。

（2）污水厂初步设计方案按竖向布置形式分为地上式污水厂和地下式污水厂，由于两种形式的设计方案在技术、经济两方面存在巨大差异，拟用成本效益分析方法对污水厂布置形式进行比选，为主管部门决策和后续设计提供依据。

2. 分析方法

成本效益分析作为一种经济决策方法，将成本费用分析法运用于政府部门的计划决策之中，以寻求在投资决策上如何以最小的成本获得最大的收益，常用于评估需要量化社会效益的公共事业项目的价值[1]。本研究对广阳岛污水处理厂项目的成本和收益进行识别，并进行量化，效益最大的方案即为推荐方案。成本效益分析的主要步骤[2]：（1）提出广阳岛污水厂布置形式的所有可行方案。（2）计算方案成本及收益时间表。（3）评估与量化，选择广阳岛污水厂最优布置方案。

3. 方案分析

由于污水厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，污水处理工艺的选择必须考虑脱氮除磷。此外，污水厂处于生态开发展示区，环境要求较高，还必须考虑 除臭和景观协调问题。同时，污水厂布置形式对污水处理工艺选择也具有重要影响。

3.1 二级处理。

本工程排放标准为一级A，对脱氮除磷有较高的要求。常见脱氮除磷功能的活性污泥法有A2/O、氧化沟、CAST和MBR。CAST具有工艺简单、脱氮除磷效果良好、基建投资较低的特点，拟作为地上式污水处理厂二级处理工艺；地下式污水处理厂具有场地紧张、一体化池体结构、检修艰难的特点，拟采用工艺流程简单、HRT较短的A2/O工艺，为延长污泥龄和去除SS，以增强脱氮除磷效果，同时减少占地面积，拟采用MBR池代替二沉池，串联在A2/O池之后。

3.2 深度处理。

（1）为保证出水TN、TP达到一级A标准，还需在二级处理后增加深度处理工艺。常用的深度处理工艺有曝气式生物滤池（BAF）、DE滤布滤池、MBR池等。对于地上式污水处理厂，由于CAST脱氮除磷效果有限，需采用BAF（脱氮）+DE滤布滤池（除磷）的深度处理工艺；对于地下式污水处理厂，由于采用了MBR作为二级处理工艺，无需增加脱氮除磷为目的的深度处理。

（2）为保证出水细菌学指标达到排放标准，还需进行消毒处理。对于地上式污水处理厂，可采用经济可靠的加氯消毒方式；对于地下式污水处理厂，可采用简易安全的紫外线消毒方式。

3.3 除臭及加盖。

（1）常用污水厂除臭方式有生物脱臭法、离子氧法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、燃烧法等，本工程拟采用技术成熟、应用范围广、去除效果好的生物除臭工艺，将污水厂各构筑物单体间产生的臭气经密封收集后，经过预洗、生物滤床的生物降解，达到降低臭气浓度的效果。

（2）由于气体具有逸散性，所以对恶臭气体的加盖后密闭收集是做好气体治理的前提。

（3）对于地上式污水处理厂适合选用造型简洁美观的轻型骨架覆面结构加盖方式，推荐 “普通碳钢骨架（外侧）+氟碳纤膜”的骨架覆面结构加盖密闭方式，减轻自重且外观优美；对于地下式和半地下式污水处理厂，推荐钢筋混凝土加盖方式，增加自重以抗浮。

3.4 方案选择。

综合以上，初步设定四种方案：

方案一：传统地上式污水处理厂（不加盖）

方案二：地上式加盖污水处理厂（轻型骨架覆面加盖）

方案三：全地下式单层加盖（混凝土加盖）

方案四：全地下式双层加盖（混凝土加盖）

其中地上式污水处理工艺为“CAST+BAF+DE滤池+加氯消毒”，地下式污水处理工艺为“A2/O+MBR+紫外消毒”，两者均采用生物除臭工艺。

4. 成本分析

4.1 污水厂成本包括项目总投资和运行成本。按照重庆市物价局相关文件及可行性研究项目估算方法，计算总投资分析见表1，其中总投资资金筹措方式为：企业自筹30%，银行贷款70%。由表可知：

（1）四种布置方式项目投资均较大，单方水指标偏高，主要原因为设计规模较小，只有5000m3/d，且需要达到一级A排放标准。

（2）地下式双层加盖布置方案项目总投资最大，为6763.47万元，其次为地下式单层加盖（5002.47万元），再其次为地上式加盖（4562.64万元），最低为传统地上式布置方式（4206.66元），主要因为地下式污水厂土建设备性能要求和费用比传统地上式污水厂要高，且传统地上式污水厂没有设置除臭设施。

4.2 污水厂运行成本主要包括电费、药剂费、污泥外运费用、材料费及人工费，其中电费按照0.8元/度计算，地上式加盖污水厂通风次数为1～2次/h，地下式加盖污水厂通风次数为3～6次/h，则四种方案计算结果见表2。由表可知，地下式污水处理厂运行成本高于地上污水厂。主要原因如下：地下式污水厂除臭要求较高，通风次数为地上式加盖污水厂的3～6倍，电费支出较大（通风耗电占总用电量的46%左右）；地下式污水厂需要支出1.0元/m3的膜更换费用，导致总运行成本增加，吨水处理成本较高（2.64元/m3）。

5. 效益分析

按照效益的评价范围，项目效益分为内部效益和外部效益（externalities）。内部效益为排污费和政府补贴，前者一般以与自来水费捆绑收费的方式向居民收取，后者是政府为保证污水厂正常运营给污水厂的补贴，由于本次效益分析服务对象为政府部门，因此补贴不计入收益；城市污水厂外部效益主要为水环境、大气环境和景观的改善，以及房价、地价的提高等[3]，这些效益并不能由污水厂获得，但应该作为公共项目决策的重要考虑因素。本次项目评价将综合考虑两方面内容。

5.1 内部效益。

根据重庆市物价局相关文件，重庆市自来水中居民生活用水排污费为1.0元/m3，商业用水代收排污费为1.3元/m3，本污水厂服务范围内生活用水、商业用水量之比为4：6，则污水厂实际所得排污费为1.18元/m3。

5.2 外部效益。

（1）污水厂外部效益中，水环境、大气环境和景观的改善表现在广阳岛建成后旅游产业和配套服务业的发展促进作用，经济价值逐年收回，可量化性差；房价、地价的提高最终转化为房产增值，经济价值可与污水厂建设同期收回，相对容易量化。以深圳吉布污水处理厂为例[4]，污水厂建成前，环境“脏乱差”导致房价一直偏低，地下式污水厂建成后极大改善当地水环境，污水厂的上部空间也被建设为休闲公园，周边房产显著升值。由于目前未见污水厂对房价影响的研究资料，本次研究采用函数方法进行效益分析。

（2）假设污水厂的建设对居民的居住意愿的影响半径为R，相对于污水直排，房价的升值率为x，则房产增值的外部效益W=x*P*FAR（πR2-A'）（1），其中P为生活污水直排时预期房价，FAR 为容积率，A'为影响区域内非建设用地面积，包括污水厂、绿地防护地带、水域等其他规划非建设用地面积。当生活污水直排时，其对环境造成的负面影响与广阳岛住宅江景优势抵消，预期房价P以重庆市照母山片区住宅均价1.2万/m2计算，已知广阳岛规划容积率FAR为1.2，影响半径R取0.5Km，影响区域内非建设用地面积A'为52.4ha（见图9.5），带入式（1）得房产增值效益W= 37.584 x（亿元），即影响区域内房价每上升1%，外部效益增加3758.4万元。以广阳岛影响区域外的预测房价1.45万/m2为方案四房价，则方案四房价升值率为20%，以等差形式预测其他方案的升值率，并进行外部效益计算，结果见表3。 对比表1和表3可知，污水处理厂外部效益远大于其工程投资。

6. 方案比选

由于污水厂运行的影响是长期的，在对方案的效益进行比选时，应考虑项目周期内的全部现金流量，本文采用净现值法进行评价。计算周期为21年（含1年建设期），建成后以满负荷计算，基准收益率为4%，计算结果见表4。由表可知，地下式双层加盖污水厂项目净现值最大，为推荐方案。

7. 结论及建议

结合广阳岛的规划及功能定位，成本效益分析结果表明：地下式双层加盖污水厂对于广阳岛是较合适的选择。地下式双层加盖污水厂项目总投资为6763.47万元，吨水处理经营成本为2.64元/m3（不含折旧），基准收益率为4%时，净现值为56301万元。

地下式双层加盖污水厂收益最高，但工程投资和运行费用均高于普通生活污水处理厂，这是由地下式污水厂的布置形式和工艺方案决定的，也是广阳岛规划及功能定位的需求。可以考虑污水转输后进行异地处置，以降低投资和运行费用，但其可行性尚待论证。

参考文献

[1] 郭春莉，城市污水处理工程综合效益评估的理论与模型研究[D]。湖南科技大学， 2009年.

[2] 薛玮， 贺恒信. 我国城市污水处理市场化问题探讨. 中国行政管理学会2005年年会暨“政府行政能力建设与构建和谐社会”研讨会论文集[C]， 2005年.

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[关键词]生活污水；技术

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0369-01

一、概述

由于社会经济的发展，人类对洁净水的需求量不断增加，合理利用现有水源，保护现有水源不受污染，治理生活和工业废水以及污水回用，不仅是我国城乡面临的当务之急，而且是当今世界性问题。由于我国城市化进程的快速发展，城镇人口急剧增加，加上我国过去过多地把环境污染防治的重点放在工业污水污染防治上，城市生活污水的污染防治相对滞后。随着城市污水排放量增加，环境基础设施建设又跟不上城市化发展速度，致使城市生活污水成为水污染的一个重要来源。因此，如何处理城市生活污水是一个值得关注的大问题。

二、目前污水处理的干扰和构成因素

1. 城市污水管网络的设计

城市地下水地质条件的复杂，导致在城市污水处理的过程中，要充分的考虑特殊地形的影响，也就是说如果由于地下水流向的影响，导致一些地区的管道设计形式会受到限制和制约，所以在设计的过程中，有关部门应该充分的考虑这些因素，选择最合理的设计方案做好污水的排放。

2. 垃圾渗滤液的危害

在城市的污水处理的过程中，污水本身以及其他的城市垃圾产生的各种浓度较高的废水，也容易给污水处理的质量造成影响，也就是说在对垃圾和污水进行统一的集中管理的过程中，有关部门应该重视对污水和垃圾的分离。尤其是我国的一些中小城市，在垃圾处理的过程中，污水和垃圾的处理区域比较集中，这种情况下，有关部门必须要加强对污水的有效管理。

3.污泥的的臭气污染严重

污水经过各种不同工艺处理后，出水达到了国家规定的排放标准，但是在污水处理过程中产生的污泥却未能得到妥善的处置，还会给环境造成二次污染；另外，污水厂的臭气也是一个棘手的问题，严重的臭气，既影响操作运行人员的身体健康，也给周围居民生活环境带来污染。

三、城市生活污水处理方法

1. 膜分离技术的应用分析

鉴于膜分离技术在污水处理中通过固液分离机制去除污染物和细菌方法有独到的优势。人们对膜分离技术应用于给水和污水处理方面进行了多途径的开发和应用。膜分离技术（如微滤、超滤）在城市生活污水处理应用方面也有了较大进展，已经部分商业化用作回用水。

中空纤维膜微滤系统，小规模处理生活污水，由于微生物降解了60%的TOC（总有机碳）。其中的悬浮颗粒和固体主要通过膜吸附作用从水中得以清除，结果使出水水质中COD、BOD、TOC、SS（悬浮物）和浊度分别低于30mg/L、10mg/L、10mg/L、2mg/L和1NTU，满足回用水标准。絮凝-吸附-微滤系统处理生活污水，出水可回用，出水水质中浊度和COD分别为从18NTU、77mg，L降到0.5NUT、13ml。

膜污染是膜分离技术在污水处理应用中的一个难题。膜污染是指处理物料中的微粒、胶体、溶质大分子由于物理化学相互作用或机械作用而在膜表面或孔内吸附、沉积，造成膜孔经变小或堵塞，使膜产生透过流量和分离特性发生不可逆变化，导致处理水的质量和数量下降。膜污染防治技术目前主要有：

对滤液进行前处理。各种混凝土技术对滤液进行前处理能有效去除有颗粒物。强化一级处理工艺与膜技术联合作用能有效降低膜污染。

改善操作环境，有关研究证实双向搅动、物理冲洗、改变曝气等方式能有效降低膜污染。

定期对膜组件进行清洗。尽管如此，膜污染还是随使用时间的延长而增加。直到现在，膜污染仍是制约膜技术在处理城镇生活污水应用中的最重要因素。防治膜污染而采取的种种措施使膜法水处理耗能相对较高。故与其他水处理方法结合应用的新型、低能耗合成膜法水处理工艺成为水处理领域研究的热点之一。

膜生物反应器就是由膜分离技术与生物反应器结合的生物化学反应处理系统。就膜生物反应器处理生活污水，从能耗角度（特别是曝气和循环泵的费用上）研究了一体式和分体式两类反应器，结果表明：在处理特殊废水（如N浓度高废水）和废水回用情况下膜反应器是非常有效的，但分体式的耗能要高于一体式，而后者的膜建设和维护费用则较高。加压浸没式膜生物反应器是膜生物反应器研制过程中的又一进展。通过抬高进水水位，利用膜组件外部水的压力形成压力差，并串联一个厌氧硝化池除N，可使其能耗大大降低。该反应器在处理城市生活污水时的连续运行结果证实：

膜在连续运行400d期间，经过清洗，处理效果稳定；BOD、T0C、SS、TN和TP的平均去除率分别为99%、93%、100%、79%和74%；短期抗冲击能力显著；平均耗能低，为2.4kWh/m。

应用膜生物反应器和中空纤维膜分离组件，该装置在小规模污水处理运行中，无污泥排放、有机物高度稳定化，通过控制曝气速率，脱氮效率高达90%。对曝气的方式加以改进，以增大膜得通量。在膜生物反应器中加入铝盐或沸石，结果表明能有效降低膜污染，同时除磷、脱氮效果明显。总之，通过开发新型有机、无机及复合经济型膜材料，采用经济、有效手段防止膜污染，加强膜技术与其它水处理技术联合应用，可大大促进分离技术在城镇生活污水处理中的实际应用。

2.生物处理方法的应用分析

污水生物处理过程是指利用微生物的新陈代谢把污水中存在的各种溶解态或胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害化物质。按照处理过程中有无氧气的参与。污水的生物处理技术可分为好氧处理工艺和厌氧处理工艺；按照污水处理生物反应器中微生物的生长状态，污水的生物处理技术又可分以活性污泥为代表的悬浮生长工艺和以生物膜法为代表的附着生长工艺。

厌氧处理工艺。厌氧处理工艺具有反应器体积小，规模灵活，工艺简单，耗能低（仅为好氧工艺的10%～15%），产生的污泥量小（为好氧工艺的10%～15%），处理过程中对营养物的需求低等多种优点，是城镇生活污水处理的首选方法之一。但是，城镇生活污水中较低的污染物浓度。则成了传统厌氧处理工艺在城镇生活污水处理中广泛应用的首要限制因素。为了解决这一技术难题，人们对传统厌氧处理工艺进行了长期的各种改进试验。改进后的厌氧处理技术在处理低浓度城镇生活污水（COD

结束语

城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护，更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设，加快城市污水处理新技术的应用，促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施。是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。

参考文献

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关键词：聚氯化铝；氧化铝含量；测量不确定度

近年来环保形势日趋严峻，我国对污水处理问题愈发重视，使得我国污水处理厂的数量和规模在近几年取得了较快发展。据统计，全国污水处理厂已达到4000座左右[1]。随着污水处理厂规模的扩大，主管部门对污水处理厂的监管力度也在不断提升，污水处理总量以及污水排放标准也随之提高[2]。主管部门要求我国城镇污水处理厂出水排放标准必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，在一级A排放标准的19项指标中要求出水总磷含量小于0.5mg/L，有些城市地标更严格，北京、浙江、四川甚至要达到小于0.3mg/L[3-5]，但是完全依靠生物除磷很难达到这样严格的污水排放标准[6]，对绝大多数污水处理厂必须同时投加铁盐、铝盐等除磷药剂来满足排放要求。目前我国市售除磷药剂种类繁多，质量参差不齐，而污水处理厂对药剂的质量监测环节薄弱，还在起步阶段，并未引起足够的重视。主要表现在有些城镇县级以下水厂没有药剂监测部门，有些水厂开设了药剂质检部门，但是药剂检测能力相对滞后，导致药剂质量无法得到控制，离国家有关药剂标准存在一定差距。甚至不同污水处理厂对同一批次药剂检测数据也会出现不同的结果。近些年有关污水处理厂药剂控制的报道并不不多见，且主要重在除磷药剂工艺、除磷效率研究等其他方面，对分析氧化铝含量的质量控制分析较少。为了给污水处理厂药剂控制工作提供参考，于2019年8月到10月对某污水处理厂使用的同一批次液态聚氯化铝药剂进行质量控制，对氧化铝含量测定结果的不确定度进行评定，分析测量不确定度因素，结合质量控制图判定污水处理厂除磷药剂质量，以期为同行提供参考和借鉴。

1材料与方法

1.1材料及试剂

样品：某污水厂使用的同一批次液体聚氯化铝。试剂：1+12硝酸溶液(硝酸：国药集团化学试剂有限公司)、1+1氨水溶液(氨水：国药集团化学试剂有限公司)、0.05mol/LEDTA溶液(自配，EDTA：国药集团化学试剂有限公司)、乙酸-乙酸钠缓冲溶液(乙酸、乙酸钠：国药集团化学试剂有限公司)、0.025mol/L氯化锌标准溶液(辽宁新兴试剂有限公司)。指示剂：百里香酚蓝(自配)、二甲酚橙(自配)。

1.2方法

1.2.1聚氯化铝中氧化铝含量的测定参照GB/T22627—2014《水处理剂聚氯化铝》测定聚氯化铝中氧化铝含量。1.2.2不确定度分析方法不确定度主要源于样品的称量及定容、试剂的移取、药剂的浓度及消耗体积。本次实验的不确定度分析方法以同一检测人员，在相同条件下，选用相同试剂和材料对同一批次药品进行多次重复检测，研究在相同条件下，测量重复性引入的不确定度。1.2.3质量控制图监测的过程中，当监测值出现误差，需要用合理的质控手段改正，并将质控的结果描绘在质控图里，观察监测结果是否超标失效。

2实验结果

2.1合成标准不确定度

根据表1数据可计算出合成标准不确定度。测量结果为同一批次样品的15组平行检测数据，根据每组数值残差，计算出平均值的标准不确定度：0.00110341lg)(lg)0.0022897615(11)(5µω=sω==×-(1)

2.2扩展不确定度

由表1数据及式(1)的结果可计算出扩展不确定度。当包含概率P近似95%，自由度v=15-1=14时，查询t分布表，包含因子k=2.14。扩展不确定度为：U95=K×u(lgω)=2.14×0.00228976=0.0049001(2)

2.3氧化铝含量结果

lgω1=1.0288±0.0049001，即1.024≤lgω1≤1.034(3)取反对数得到：10.57≤ω1≤10.81。根据以上数据，本批次氧化铝含量质量分数最后结果不确定度范围在10.69±0.12之间，质量合格。

2.4质量控制图结论验证

从图1可以看出，各点在中心点两侧均匀分布，所有点都在上下警告限之间，整体离散程度不高，分析质量较为稳定，此次实验数据有效。

3讨论

现阶段聚氯化铝作为化学除磷药剂在我国污水处理厂使用普遍，药剂质量也受到诸多方面影响，所以药剂质量控制成为十分重要的环节。本次实验从取样、测量不确定度、质量控制图三个方面进行质控。其一，取样方面需选取具有代表性的试样，由于GB/T22627—2014《水处理剂聚氯化铝》中要求测量氧化铝时称取13～14g左右液体试样，而现场送药罐车一般为20m3左右，所取药剂如何代表一车质量成为很重要的问题。故而我们需严格按照国家标准要求取样[7]，选用清洁、干燥的取样容器和工具，取样时将可采部位样品上、中、下层按一定比混合制成平均样品，摇匀，使液体呈现均一、稳定状态，密封、贴好标签、存放于阴凉干燥处。其二，氧化铝含量测量不确定度评价可使检测结果更接近于真实值，辅助评价实验室的测量能力，并对于判定检测结果合格与否的精准度有所提高。因此为评价测量不确定度，随机抽取15组样品，尽可能规避客观原因引起的误差，称量时选取已校准的万分之一天平，已校准的移液管、容量瓶，且保证每组平行实验使用相同移液管；选取固定厂家提供的已标定氯化锌标准溶液进行检测。检测得出该批次聚氯化铝中氧化铝含量测量重复性引入的测量不确定度为10.57～10.81之间，置信概率P=95%。其三，为保证数据精确，排除异常原因引起的波动，需要选择合理的质控手段(质量控制图)来判断检测质量是否在控制范围内。结合质量控制图进一步分析，本次检测所有数据都在上下警告限之间，数据合理，结果可信。综上所述，已知本厂质控氧化铝含量合格范围为ω1≥10%，故本批次水处理药剂符质量合格，检测方法受控，可作为水厂实际生产投加药剂。

参考文献：

[1]乔茜茜，王博文.我国城镇污水处理厂现状与发展趋势[J].科技视界，2018(29):277-278.

[2]贾澍.浅析我国城镇污水处理厂存在不足与发展方向[J].新农业，2021(14):76.

[3]赵健.北京垡头污水处理厂提标改造集约化设计方案[J].净水技术，2019,38(08):32-35,46.

[4]叶心彤.基于浙江省地标杭州某污水处理厂提标改造设计案例[J].净水技术，2021,40(S1):155-159.

[5]贺阳，袁绍春，蒋彬.新地方标准背景下污水处理项目的设计变更与实践[J].中国给水排水，2021,37(08):78-82.

[6]张端鑫.城市污水处理化学除磷药剂的应用[J].化工设计通讯，2020,46(11):188-189.

篇5

关键词:监控系统;污水处理工程;设计;控制系统;中央控制室;检测仪表

引言

随着我国工业化的发展，环境污染日益加重，污水处理的问题越来越受到社会各界的广泛重视。为了走环境和经济共同发展的良性循环之路，实现可持续发展、改善人们的生活环境，实施污水处理工程项目建设，将有效解决工业发展和人口增加带来的工业废水、生活污水处理问题，更好地保护城镇水环境，改善人民生活质量。特别是当前的城镇化建设，对污水处理厂的需求也日益增加。为了提高污水处理厂的管理水平和自动化程度，在污水处理厂中运用监控系统是十分必要的。本文着重介绍某污水处理工程中的监控系统的设计方案和控制系统组成及选型，以供大家探讨。

1污水处理工程监控系统设计原则

污水处理工程监控系统根据生产过程和工艺流程的要求设计，包括污水处理全过程的自动控制系统以及仪表自动检测系统。系统构成及设备选型原则是技术先进、运行稳定、性能可靠、经济合理。系统设计采用分散控制、集中管理、信息共享;选用的自动化仪表要求可靠实用、易于维护［1］。由于本处污水处理工程考虑分期实施，对于监控系统工程硬件不考虑远期工程，只预留扩展柜位。

2控制系统组成

本处污水处理工程的控制系统由中央控制室和PLC控制站组成。污水处理工程中的设备大多为水泵、风机、搅拌机等，要求在现场及远程二地控制，正常运行时按工艺程序自动控制，因此监控系统采用二级分布式计算机控制管理系统，系统包括中央控制室和配电间、集水井泵房、RO(反渗透装置)机房、MBR(膜分离和生物处理反应装置)机房、污泥脱水机房各个PLC站及现场在线检测仪表，监控系统示意图如图1所示。

2．1中央控制室

2．1．1中央控制室组成本处污水处理工程的中央控制室设在RO机房内，由交换机、工程师站和操作员站组成。包括工控机(主机、19″彩色液晶显示器、功能操作键盘、鼠标及系统软件、接口等)、打印机、不间断电源、通讯装置及投影仪。监控管理计算机可分别侧重监控或管理功能。监控管理计算机将现场PLC实时采集到的信息，建立信息数据库并绘制出各类工艺参数值的趋势曲线，供管理人员分析比较，以便找出最佳运行规律，还可以分析事故原因，优化设备运行，保证出水水质，提高经济效益。监控管理计算机操作站通过人机对话的方式操作，在自动状态下可在上位机上用键盘或鼠标对有关设备强制手动操作。根据在线仪表检测数据、设备运行记录、化验数据等形成生产报表，内容包括水质分析、运行参数、工艺分析及技术经济分析等，供生产管理用。操作站内设一块彩色显示屏幕，可显示全厂平面、工艺流程、设备运行状态、仪表测量值及报警信息等。2．1．2中央控制室系统要求现场各种数据信息由现场PLC采集，通过现场工业以太网传送到中央控制室操作站，管理人员可以在中央控制室操作站集中监控和管理［2］。同时，中央控制室主机的指令也可以通过现场工业以太网传送到现场PLC的终端，现场各PLC单元可以就地独立运行，且受中央控制室远程控制。通过网络交换机和分布在各现场的监控设备联网，实现全部生产过程的计算机监测，为了提高传输速率，增强系统的抗干扰能力，中央控制室和现场内的各单体PLC控制系统采用光纤环网连接。系统具备自诊断功能，可以在运行中自动诊断出系统中的故障，并且在监控软件中能及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点等相关信息［3－4］。系统具有开放性强、易于维护的特点，保证生产的连续稳定运行。全厂数据采集上位计算机具有如下功能:(1)采集各分站的运行参数。(2)在线设定运行参数。(3)提供操作人员人机界面。(4)数据处理及历史数据存储。(5)当现场处置工艺过程或设备运行出现异常时，中央控制室立即响应，发出声和光的报警提示信号:(6)打印、报表管理。(7)系统可在工业环境下长期、稳定地运行。(8)具有较强的扩展能力，可以对其进行扩展、升级。2．1．3中央控制室系统软件:上位机是污水处理站工作人员进行操作控制的，将用户需要显示和控制的点连接到画面上，让操作者了解生产的情况和监视控制设备的运行。上位机画面分为总工艺流程画面、各个单体画面(主要是调节池进水、生化池处理、MBR系统、脱水机系统、RO系统)、参数设置画面、历史曲线画面、报表画面等并实现打印功能。(1)工艺流程画面主要是让用户能知道整个系统的工艺控制，熟悉工艺，了解生产过程。(2)单体画面主要是反映生产状况和控制调节生产中的设备，从而达到更好的生产。(3)参数设置是操作工程师根据生产的实际情况和经验判断及时更改生产中的参数，更有利于生产。(4)历史曲线画面是操作工程师和操作员调用历史查询功能，根据生产的曲线调节生产。(5)报表查询功能，是基于SQLSERVER数据库的报表，可以查询打印。

2．2PLC控制站

2．2．1PLC控制站构成根据污水处理流程及设备平面布置，采用分散式PLC网络系统，现场PLC站共分为5个。其中2个现场PLC站为:配电间PLC站、集水井泵房PLC站，另外3个成套设备配套的现场PLC站为:MBR系统PLC站、RO系统PLC站、污泥脱水系统PLC站。MBR系统设备控制箱、RO系统设备控制箱和脱水机房设备控制箱均由成套设备商配套供货，箱内控制系统提供与现场总线的接口连接。MBR系统设备、RO系统设备、污泥脱水设备由成套设备的PLC控制，按预先编制的程序运行。控制范围为:集水井泵房PLC站控制范围为集水井、调节池设备的检测控制;配电间PLC站控制范围为配电间、水解酸化池、加药间、物化沉淀池、鼓风机房设备的检测控制。根据编制的程序由PLC控制设备的自动运行、手动控制，同时检测各项水质参数。(3个成套商提供的PLC站，根据所提供PLC编程程序，提供相应的控制及检测参数)。根据污水池的进水量调整鼓风机的风量，加药间的加药泵的加药量，达到最佳配合模式。2．2．2检测仪表的选择为了便于与计算机系统连接和维护管理的方便，仪表全部采用智能型测量仪表;考虑到水质及现场环境的条件，为防止探头结垢，尽量选用非接触式、无阻塞隔膜式、自清洗式的传感器，且户外安装的仪表变送器防护等级达到IP65，浸没在水下的传感器防护等级应达到IP68。为了保证仪表信号的可靠性，仪表带有温度补偿且采用4～20mA的输出信号［5］。污水处理工艺流程框图如图2所示。(1)调节池调节池设pH/T位计1套，检测进水的pH值和温度。集水井、调节池各设置液位计1套，检测池内液位。调节池提升水泵每组设置电磁流量计一台，共2台。(2)物化沉淀池设pH/T位计2套，检测进水的pH值和温度。(3)BIOFIT生化池生化池内设DO仪每组1套，共2套，检测池内的溶解氧。(4)污泥池污泥池设置液位仪2套，检测池内泥位。信号送入污泥脱水PLC站。(5)鼓风机房鼓风机采用变频风机，并由PLC控制器进行变频控制，在鼓风机的出气管安装涡街流量计2台，每组2台，共4台。连续测量显示风量。同时设压力变送器，对鼓风机出口压力测量显示，压力变送器每组2台，共4台。风量、压力就地显示，并将信号送至中央控制室集中显示。2．2．2PLC软件开发根据工艺和控制要求，编制相应的控制逻辑。PLC软件编程采用直观的梯形图语言，方便修改和维护。梯形图编程语言的特点是:与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性;与原有继电器控制相一致。PLC采用以太网(TCP/IP)协议进行上传和下载，无需到各个站点，直接在中控室进行程序的修改和完善。PLC除了能完成各种各样的控制功能外，还能与其他计算机通信联网。2．2．3PLC控制站设计中的注意事项(1)根据系统规模确定是用PLC网络还是用PLC单机，根据工艺设备情况计算出PLC输入、输出点数，并且要留有百分之十的余量。对于成套设备中自带的PLC的接口及网络通信协议要求与工程中选用的一致。(2)根据工艺设备情况确定PLC输出端的负载是直流还是交流型，是大电流还是小电流，根据PLC输出点运行频率和负载的性质(电感性、电阻性)等，确定PLC输出端的类型，选用继电器输出或晶体管输出。(3)运行速度与存储容量;一般运行速度越快、存储容量越大的PLC价格就越高，应根据系统的大小合理选用PLC产品。(4)PLC对输入电源的要求相对较低，通常较容易满足要求。但是当供电线路存在干扰或电网波动剧烈时，为了保证PLC的正常工作，应考虑在电源输入回路加隔离变压器、浪涌吸收器或者采取稳压措施。DC回路与AC回路应分开布线，输入/输出连线与电力线分开敷设，输入信号与输出信号不能在同一根电缆内，应采用单独的连接电缆［6］。

3结束语

通过在污水处理工程中运用监控系统，工作管理人员可以在中央控制室对现场设备的运行进行监视，并且可以遥控操作，减少了工作管理人员的配置，降低了人力成本，大大提高了污水处理厂的自动化程度。监控系统还可以对污水处理的运行情况生成数据报表并进行储存留档，大大提高了污水处理厂的生产管理水平。

参考文献:

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［2］李朋朋．广西北流污水厂自控系统的设计与实现［D］．广西:电子科技大学，2011．

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［5］李振胜．在工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计方法［J］．工业仪表与自动化装置，2007，37(2):35－38．

篇6

城市污水厂处理的是城市居民生活污水和工业污水，甚至有可能会包含医药污水。这些污水在通过管道进入城市污水处理厂前，都是封闭式的，未与空气进行大规模接触，在经处理时，污水中的恶臭经由污水处理厂的管道排放出来，对空气造成污染。我国目前在这一方面的管理工作还有待完善，大部分的城市污水处理厂对恶臭并没有进行有效的处理便任其排放。另外，污泥如果没有采取正确的方式进行处理，不仅对周边土壤造成污染，还会因为微生物的滋生和化学元素之间反应而产生异味，这也是污水处理厂造成空气污染的又一源头。

2环保设计理念用于城市污水处理厂设计

目前中国大部分城市污水处理厂所处的地位非常尴尬，城市污水厂的建设是为了解决环境污染中的水污染问题，但是在解决水污染的同时，却因为自身的因素造成了二次污染。随着中国目前城市化进程的加快，大批中小城市发展起来，城市污水处理厂设计也成为了他们将要面临的重要问题。如今，将环保理念应用到城市污水处理厂设计越来越受到政府和群众的欢迎。它是基于处理城市环境污染问题，确保不对周边环境造成不利影响的污染治理观念。从目前中国城市污水处理厂存在的问题来看，要结合环保理念对城市污水处理厂进行设计规划，要从环保的角度和建设决策两方面来进行整个设计企划。笔者将其划分为以下几个方面：

2.1污水处理厂的选址

在城市污水处理厂的设计中，首先要做的便是根据工程本身的特性选择施工地址。施工地址的选择，关系到日后污水处理厂整个设计方案的施行方向。城市污水厂的地址选择方面，要综合整个城市的地理布局和土地利用规划双方面的因素来考虑。首先，根据城镇在地理位置上分布的情况，选择远离城市却又方便收集城市污水的地点；再次，还要参考城市的土地利用规划，最好不要选择日后的居民区、商业区和工业区为建设地址；最后，由于污水处理厂产生的污泥量大，都会建立大量的池体。为了减少建设施工工程量，避免对附近的田地造成污染，因此，选择建筑用地时，应当规避农民的田地和住房。

2.2工厂建设前的规划

污水处理厂在建设施工前，还应当考虑到工厂整个的建设规划，这主要包括：2.2.1工厂的规模城市污水处理厂的建设应当适应城市的发展需要。建设前，应当结合目前和近几年城市的污水排放量和自身定位来确定工厂的规模。如果是打算承接一定量的污水处理，则可以结合工厂目前的经济能力确定工厂规模的大小。而如果打算根据城市的发展而不断扩大自身规模，则应当考虑到远期的发展规划，在现有的规模上，预留一部分的建设用地，以供日后扩大规模之用。2.2.2工厂的布局工厂的布局主要针对的是工厂建筑物之间的地理方位安排。污水处理厂在布局整个工厂的地域分布时，要充分考虑到污水厂建设中的进水区和污泥处理区的特殊性。由于我国大部分地区是属于亚热带季风气候，因此，在为这两个构筑物选择的方位应当是夏季主导风向的下风向，有利于气体的挥散。另外，污泥处理区尽量不要设置在工厂内部，这不仅不便污泥的运输，还会因此对厂内的空气环境造成污染。

2.3污水处理工艺的选择

城市污水处理厂在污水处理的问题上，应当根据本厂的受纳水体情况和本地区的城市发展情况，结合本企业的经济实力和技术能力支持等多方面的因素，尽量选择高效且安全的污水处理工艺。同时，对污水处理工艺进行选择时，应当考虑到技术是否成熟，维修是否便利这些要素，保证这项污水处理工艺是从各方面适应本厂目前和未来的发展状况的。

2.4污染物处理的资源化

城市污水处理后所产生的水也是一种资源，一般情形下，污水经过处理便是安全的，不论是投入农用还是工用都是很好的选择。甚至，将它再次经过纯净水厂的净化处理，还可以作为生活饮用水。另外，由此而产生的污泥可以投入农业使用。城市污水处理厂可以引进先进的技术，或是实现产业一条链，提高污泥的资源程度，作为农业肥料拿来销售，所赚取的资金还可以用于工程工厂的技术建设。2.5工艺流程的环保性在城市污水处理的工艺流程环节，所要注意的是：①布局应该尽量紧凑，防止土地浪费；②根据气温的变化做出相应的调节；③完善自动化监控系统，节约人力资源和生产能源。

3结束语

篇7

一、完善规划体系，发挥城乡规划引导调控作用。完善城乡规划体系。加大对规划的投入力度，把规划编制经费纳入公共财政预算。拓展规划视野，对外开放规划市场，提高规划技术水准，增强规划科学性、民主性、操作性。按照“科学合理、特色突出、个性鲜明、功能完善”的要求，高起点、高标准修编第二轮县城总体规划、西区新城区、老城区等控制性详细规划和城市道路、绿化景观、管网敷设、环境保护等专项规划，力争2020年中心城区近期建设地段控规覆盖率达100%。完成达扎寺镇和唐克镇控制性详细规划编制。对重要地段、重要节点的城市设计，以及涉及城市整体形象和重要标志物，要科学规划、精心设计。

二、抓好全县城镇体系规划实施工作。切实加强和抓好县城镇体系规划实施工作，按照“体现科学发展、突出特色优势、实现有机对接、强化空间管治”的要求，正确处理人口、资源、环境关系，协调落实城镇发展与产业配置，加快构建科学合理的城镇职能结构，积极探索统筹城乡发展的新路子。进一步建立健全公众参与、专家评审、领导决策“三位一体”的规划评审制度，建立城乡规划专家决策的咨询机构，县域内重大项目建设规划、综合性重要基础设施规划、大型项目规划选址、控制性详细规划、镇总体规划项目都须经城乡规划专家决策咨询机构论证，报经县人民政府规划委员会会议审查后，按程序上报审批。规划建设、发改、国土、交通、水利、环保等相关部门建立定期协调制度，保证各类规划的有机衔接。建立完善城乡规划执法制度，强化城乡规划的实施和监督检查。

三、以项目为重心推进城市建设。坚持“政府控制规划、规划引导项目、项目吸引资金”的思路，形成规划培育一批、前期储备一批、动工建设一批的项目实施计划。建立健全项目推进机制，大力实施一批环保生态工程、框架拉动工程、民生保障工程和公共服务工程，合理布局新区、商贸服务区、住宅小区和休闲娱乐区等功能区块，以政府引导与市场推动双重力量推进城镇化快速发展。以实施市政基础设施建设为重点，进一步优化城区功能，加快城郊城镇化进程，加大招商引资力度，引进各类资本参与城市建设，扩大资金投入，创新大城建体制机制，加快建设和发展，完善城市功能，提升城市品质。

四、大力推进城市精品工程建设。加强城市策划与城市形象设计工作，牢固树立精品意识，坚持先规划后设计再施工的思路，对城市整体形象及工程项目精心规划、精心设计、精心建设。建立完善建筑设计方案专家咨询审查制度，做好方案选优，切实加强建筑风貌管理，结合人文自然元素，打造具有鲜明建筑风貌和地方文化特色，促进城市建筑群体和谐统一，塑造富有文化品位和艺术个性的城市景观。大力开展城市综合节能，重点加强市政基础实施和公共建筑节能工作，全面落实建筑节能强制性标准，强化城市风貌管理。

五、着力抓好城市道路交通体系建设。实施城市畅通工程，加快县城新区的主次干道建设，完善配套设施，增强城市多层次道路的衔接性和通畅性，逐步完善唐克、巴西、红星、求吉等重点乡镇市政道路工程及配套设施建设，加强公共交通场站和配套设施建设，加快形成路网完善、结构合理、快速高效的城市综合交通体系。

六、突出抓好城市污水处理和垃圾无害化处理设施建设。抓紧抓实县城市生活污水处理工程污水、垃圾处理专项行动工作。目前我县已建成建设规模及内容为新建日处理0.35万吨城市生活污水处理厂一座，并启动运行。现已申报了县唐克镇污水处理工程，建设规模及内容为新建日处理2500吨的污水处理厂一座，待资金落实后即开工建设，下一步积极申报16个乡镇、垃圾无害化处理收运系统设施建设。

七、完善民生工程项目，加快保障性住房建设步伐。把供水、供气、公共交通、排污、防洪、绿化、环卫、限价商品房、公租房、干部周转房和廉租住房等与居民生活密切相关的项目摆在重要的位置。加大保障性住房建设力度。按需求量建设保障性住房。对农村进城人口和已经转换为城镇身份的人口享受居民同等住房政策待遇。对低收入住房困难家庭实行住房租金补贴，扩大廉租住房租赁补贴范围，逐步放宽廉租住房租赁补贴的条件，对符合低收入条件的住房困难家族实行应保尽保。落实城市棚户区改造政策措施，加强城镇危旧房改造。完善农村危房改造规划，加强农村建房设计及施工指导服务，制定建筑质量安全管理办法，完成农村危房改造目标任务。

八、更加重视小城镇的建设发展。坚持把小城镇发展作为统筹城乡发展的战略节点，按照规模适度、布局合理、功能配套、环境整洁的要求加快规划和建设，严格规划实施与管理，注重发展特色，着力提高综合承载能力。加大力度开展唐克镇提升打造工程，随着唐克乡旅游资源的综合开发，市政服务设施的完善，带动相关产业的发展。结合唐克镇良好的区位关系，交通便利，物质资源及非物质资源丰富，加快唐克镇重点扶持项目的建设，把唐克镇打造成为精品中心城镇，进一步完善公共服务功能，打造中心城镇化特色。

篇8

关键词 城镇建设；排水系统；运营管理

中图分类号 TU992 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0092-02

近年来，小城镇排水工程建设越来越多。城镇排水管网的主要作用是污水收集运输以及城市防汛排水，在城镇基本建设中起着主导作用。小城镇排水系统是否标准将直接影响着其人身健康以及正常的生产生活。

1城镇排水系统的现状

1.1新区居民的排水意识淡薄

对城镇进行规划建设中，新区在雨、污分流方面做了很多工作。而一些新区是农村城镇化区域，在进行开发时监管力度不够，也没有得当的管理方法，同时其配套设施像垃圾投放等问题，导致周围的市政分流排水系统已经健全的情况下，却没有在小区中起到作用，甚至有的居民向雨水管道或者打开井盖向里面投放垃圾以及生活污水。

1.2现状管线接设不标准

现状管线在接设过程中主要表现在雨污混接以及雨污混流两种情况。有些地区每逢降雨就会出现污水横流的情况，这样不仅增加了污水处理厂的相关费用，而且干扰了居民的工作以及生活，同时环境也会受到影响。现状管线接设不合理的影响是：一方面，因为雨水和污水的系统混淆，污水排入雨水管道污染了水体；另一方面，因为雨水系统仍有缺陷，污水管线中存有雨水，这样污水处理厂就会在雨天进行污水的处理工作，对污水处理厂的工作产生影响。

1.3排水规划不完善

时下，小城镇日益扩大其市区范围，然而因为新区在排水设计方面方案不统一，管道的起点与终点由道路来确定。这就出现了一些用户在排水时没有统一排放地点，随便接管的现象，在对排水管网体系进行管理方面增加负担。有的道路建设中，污水管没有进行妥善铺设，上游所产生的污水就会被雨水管道所接收，污染了水体。老城区的排水管网系统由于管道缺乏足够的过水能力，出现污水从管道中溢出，雨天积水的现象。

1.4设计软件落后

我国至今在水力计算软件方面需要进一步完善，时至今日，很多排水管网规划设计所使用的设计方法基本上就是估算，无法顾及到整个系统的全面性。这样就会导致上下游管渠无法进行科学的分配，干扰了水流的流向，管渠出现严重的淤积情况，同时还增加了泵站的数量。

2城镇排水系统的治理措施

2.1改进雨水系统

1）对雨水排水口的径流溪水予以合理设计。设计雨水排水系统的时候，其中必不可少的参数有两个：一方面是暴雨重现期，另一方面为地面径流系数。然而这两个系数并不是固定的，所以要灵活运用。在进行设计是，应该根据现实情况科学的使用径流系数。如果径流系数值较大，雨水管径虽然很大，同时排水能力也相对较强，然而在设计雨水排水系统过程中必须根据所在地区使用的地表材料来进行，这才会得到科学合理的设计方案。同时若能有效利用居住小区屋顶的降水，也是有效治理排水体统的一个有效办法，这样就使道路免于开挖，更不需要对管道进行替换，可达到事半功倍的效果；2）改善雨水管道出水口。将雨水管道的断面增大，同时将管道坡度减小，以管道排水能力不受影响为基础抬高入河口。将路面低洼点在竖向标高方面尽量提高，低洼路段的道路纵坡进行合理的减小，对降雨的径流速度进行缓流，积水点所带来的影响予以降低。立交地道在进行排水设计时应单独设立，一定要确保出水口的可靠性。

2.2改进污水系统

1）合理定位污水管线。根据城市管线综合治理的要求，排水管道要与道路两旁的建筑隔开一段距离，但不应设在在车行道下，由于要经常进行排水管道的检查工作，如果将排水井置于车道下将会难于进行维护检修工作，同时若检修管道时将会影响交通秩序。如果必须置于车道下，应设计将井口置于车道中间，这样就会降低机动车碾压的次数同时保护了井盖的完好性；2）井底加设沉泥坑。沉积物在污水中占据很大数量，如果管道水流较小而且流动缓慢沉积物就会沉淀，这样管道中就会出现淤积堵塞的情况。为了便于管理人员清理管道，设计中井底应该加设50m～60cm深的沉泥坑。管径低于800的管道都应该设沉泥坑，管径大于1000的污水干管应隔一段距离设置沉泥坑。污水中大多数沉积物将沉积于检查井，其余将流向下游管段，在维护管道时只需定期对检查井进行清理即可，这样就降低了管道维护时的工作量。同时，要提高排水设计的水平。目前，国外对排水管网建设方面有很多先进的技术。国外一些先进的城市在排水系统方面已经达到了数值化与模型化的成就。我国一些城市也对其排水管道地理信息系统进行完善，这些措施都会在治理排水系统方面起到主要的推动作用。

3提高城镇排水的管理水平

3.1加强小城镇排水管网设施的维护

一直以来，排水管理人员都未全面的清理过小城镇的排水管网设施，管渠出现了严重的积淤情况，这就使小城镇的排水受到影响。所以为了日后排水管道的顺畅，应该进行一次彻底清理。在管理方面应该予以完善，并部署有关部门对排水管网尽职尽责，保障管道在任何时候都能流通顺畅。

3.2建立小城镇排水管网巡查制度

巡查制度有：巡查人员应定期进行管网的巡检工作。主要检查地面的完好性、井内的情况、水流情况、是否有违章接管的情况以及井内是否堵塞。对巡检人员定期召开会议，对工作情况进行汇报以及探讨。每隔一段时间应调换巡检人员的路线以便于了解新的管道的新问题与情况。对日常台帐进行有效记录，只有有效统计巡检的内容，日积月累，才会在日后的排水治理与管理工作中积累经验。

4结论

对于一个城市而言，其环境与发展的主要制约因素就是城市的排水系统，所以一定要采用科学的方法进行工程设计以及维护管理，保障排水管道的通畅并发挥其高效性。

参考文献

[1]陈敬瑜.小城市排水管网的合理规划和管理[J].城市道桥与防洪，2004（6）：74-75.

篇9

关键词:污水;处理;技术;污泥热解;工艺

中图分类号： U664.9 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: With the development and progress of society, and more modern sewage treatment technology has important significance. This paper mainly discusses the related content in modern sewage treatment technology .

Key words: Sewage;Handle;Technology;Sewage sludge pyrolysis;Technology

引言

目前，国际上及国内所采用的城市污水处理工艺，不论从技术上还是从实际运行效果看，都是比较成熟的，运行稳定、出水水质好等是它们共有的特点。所有污水处理工艺的基本原理是一样的，我国污水处理技术与国外先进技术的差距在于设计方案和实际建设之间的技术参数没有处理好，造成设计与实际运行的某些脱节；另一个差距在于关键设备上，国产质量明显差，例如：曝气系统等。国内污水处理厂运行管理水平不高，技术改造能力不强。这是一个普遍性的问题，努力提高污水处理厂运行管理水平和技术改造能力。大力开发可持续的污水处理技术，各地污水处理厂应不断加大技术改造工作力度，加强职工，特别是一线职工的定期或不定期技术培训工作，提高他们的技术和技能水平，从而降低运行成本，更好地造就碧海、蓝天的美好环境。

1.城市排污的现状

自从20世纪80年代，我国城市污水处理已经在各方面有了很大的进展，但是其形势仍然极其严峻。我国目前淡水资源相当短缺，人均拥有量2300m3，列世界100多位，等同于世界人均水平的1／4。由此来看，我国目前的水污染形势较严峻，特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响非常突出。．我国的经济体制从计划经济转型过来。在这种经济体制下，我国城市污水处理的管理机构和管理方式等方面一直沿袭旧的经营管理模式，对污水处理设施方面的建造、设备运行和价费行使统一管理、分级领导的体制，给城市污水处理相关行业导致了很多弊端。我国污水处理面临着水污染严重，污水处理起步较晚、基础较差、要求高的严峻形势。近年来，我国城市污水处理方面有了很大发展。但绝大多数城市的污水处理能力满足不了实际需要，全国还有297个城市没有建成污水处理厂。全国5万多个城镇，370多万个村庄，9亿多人口居住地尚无污水处理设施。

2.目前存在的问题

(1．我国近些年社会经济持续高速发展给环境带来越来越大的压力。到今天为止，我国城市排放污水每年达到约500多亿吨，处理的污水占排放不到1／5。这个数字相对发达国家来说少得可怜。而发达国家的污水处理率都在80％以上。除此以外，很多污水处理车间乃至厂家处理后的污水也没有达到环保要求，还会对环境产生很多危害。

(2．管网收集系统建设滞后，特别是一些城市中心区雨污分流还没有实现，污水处理设施难以充分发挥效益。目前我国处理设施严重不足，城市排水管网普及率及管道收集率较低，许多厂管网不能配套，一些城市污水处理厂不能满负荷运作。现有的处理设备还存在着设计水平低、设备质量低、运行稳定性较差等诸多问题，而且更新改造和达标改造资金短缺、运行费用不足。

(3．各级政府筹集资金或借债资金方式等组建的污水处理厂，很多时候被各级政府委托排水厂机构管理，各种运行费用的来源都靠政府，政府财政状况的好坏决定了各种运营费用的多少。这就容积导致因为财政资金缺乏有效监控，产牛浪费现象。

3、污水污泥热解处理工艺

污水污泥与大部分有机废物相同，含有大量易挥发性有机物质。如此，用某种方法就能把这种贮存在污染中的能量，以热量或作为燃料或制造出特殊的化学品的形式释放出来。污泥热解技术，就是在无氧环境下，对干燥的污泥进行加热，至一定温度(通常

4、可持续污水处理技术

(一)人工湿地处理污水

人工湿地处理污水系统是近年才发展起来的新型污水处理技术，国外人工湿地处理污水已达到一定的规模，我国研究单位已在深圳白泥坑、北京昌平等地进行了有益的尝试。虽然人工湿地的处理方法占地面积较大，但低的投资、运行费用和吨水处理成本，非常适合我国的国情。微生物的硝化一反硝化作用受pH值、温度、水体的碱度、碳源、微生物等诸多因素的制约。Green通过实验表明，溶解氧是限制硝化过程的主要因素。人工湿地氧的来源是通过植物根系对氧的传递和释放、进水中携带的氧及水面更新作用而获得，其中植物通过光合作用产生的氧气是人工湿地系统中氧的主要来源．这部分氧气通过植物的根茎释放到湿地环境中，导致根系周围的氧呈现好氧、缺氧及厌氧区域性分布状态，在此环境中微生物的硝化一反硝化作用可以同时进行。目前也可采用人工间歇布水的方式使系统处于淹水，落干交替状态，以保证微生物获得足够的氧气从而使硝化作用顺利进行。氮在湿地中的循环转化规律如图2：

我国中小城镇众多，人口密集，资金及技术有限，发展大型污水厂有较大的困难，因此人工湿地技术在我国有着广泛的应用前景。但人工湿地并非尽善尽美，还有许多问题有待进一步的研究。但因为湿地去污机理复杂，要真正揭示湿地去污机制，还需开展许多研究，如湿地中金属离子、有机物和无机物在系统中的相互作用，植物根际微生物系统的作用，植物根系分泌物的研究以及新型填料的研究开发等。污水净化机理不仅能为湿地技术提供更可靠的科学依据，而且还将丰富化学生态学与污染生态理论。人工湿地处理污水系统的建造运行有待进一步的优化不同的水流类型会对湿地的处理效果产生影响，将表面流型与潜流型、水平流与垂直流相结合，去污效率无疑会提高。此外湿地面积、形状、水力停留时间等也会影响湿地的去污效率。

(二)短程硝化和反硝化

从氨氮的微生物转化过程来看，氨氮被氧化成硝酸氮是由两类独立的细菌催化完成的两个不同反应，应该可以分开。对于反硝化菌无论是硝酸氮还是亚硝酸氮均可以作为最终受氢体，因而整个生物脱氮过程也可以经NH+r-NO≯N：这样的途径完成。这种将硝化过程控制在亚硝酸阶段的短程生物脱氮工艺具有以下特点：对于活性污泥法，可节省氧供应量约25％，降低能耗；节省反硝化所需碳源40％；减少污泥生成量可达50％；减少投碱量；缩短反应时间，相应反应器容积减少，节省基建费用。sHARON工艺是由荷兰Delf t技术大学开发的脱氮新工艺。其基本原理是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化。用SHARON工艺来处理城市污水二级处理系统中污泥消化上清液和垃圾滤出液等高氨氮废水，可使硝化系统中豫硝酸积累达100％。该工艺核心是应用硝酸菌和亚硝酸菌的不同生长速率，即在高温(30―35℃)下。亚硝酸菌的生长速率明显高于硝酸菌的生长速率，亚硝酸菌的最小停留时间小于硝酸菌这一固有特性，通过控制系统的水力停留时间使其介于硝酸菌和亚硝酸菌最小停留时间之间。从而使亚硝酸菌具有较高的浓度而硝酸菌被自然淘汰，维持稳定的亚硝酸积累。在SHARON工艺中，通过提高反应器中的温度，使在较高温度下，增长速率较快的亚硝化细菌占优势，所以温度和HRT值应严格控制。利用此专利工艺的两座废水生物脱氮处理厂已在荷兰建成。

(三)污水反硝化除磷技术

传统生物除磷是指聚磷菌(PAOs)在好氧条件下吸磷，在厌氧条件下放磷。而传统脱氮除磷系统中，缺氧反硝化细菌和聚磷菌竞争有机物，聚磷菌必须在反硝化结束后，系统进入完全厌氧状态时才能进行放磷。这样就必须增加碳源的投加量，如果处理高浓度氨氮废水，耗费碳源的量就更大。最近研究发现存在反硝化除磷细菌(DPB)能在缺氧(无0：存在NO-3)环境下摄磷。DPB-被证实具有同PAO极为相似的除磷原理，只是它们氧化细胞内贮存的PHA时电子受体不同而已(PAO为01，而DPB为N05)。这使得摄磷和反硝化(脱氮)这两个不同的生物过程借助同一个细菌在同一个环境中完成。其结果，摄磷和脱氮过程的结合不仅节省了脱氮对碳源的需要；而且摄磷在缺氧内完成可缩小曝气区的体积(亦节省能源)；产生的剩余污泥量也有望降低。

结束语

总之，污水处理设施的建设和运行是我国中小城市当前水污染控制的重点。建立科学的污水管理体制和方法，掌握一批在中小城市具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术，可以大大推动我国污水处理设备产业的发展和促进中小城市持续发展。

参考文献

【1】何品晶，邵立明，陈正夫，等．污水厂污泥低温热化学转化过程机理研究．中国环境科学，1998，(1)．

篇10

关键词：城市； 给排水工程； 规划； 设计

我国水资源分布极不均匀，且十分贫乏。随着城市化进程的逐步加快，城市水资源供求矛盾逐步加剧。城市规划与设计过程中，必须采用有效的给排水系统，以便对水资源进行科学的利用，解决因水资源不合理利用所引发的“水荒”问题。

1 城市给排水工程规划与设计的主要内容分析

城市给排水工程规划与设计是一项系统性工程，共分为三大子系统，分别为供水、排水与循环水系统。其中，供水系统包括生活生产给水管、高压消防以及泡沫消防给水管；排水系统包括生活、生产污水以及雨水排水管；循环系统包括循环冷却水给水管及其回水管。城市给排水工程规划与设计的基本内容如下：对市政给排水的范围进行划分、预测给排水量、对排水体制予以确定、对排水系统进行整体布局、污水污泥出路及污水的处理、明确排水枢纽具置、确定建设的规模与用地。

2 城市给排水工程规划与设计措施分析

2.1给水量及污水量的预测

1）给水量预测。在城市的总体规划及设计阶段，给水工程规划及设计需要以城市发展与建设目标为依据，结合城市用地及人口规模、水资源分布情况、空间布局等，明确各取水水源以及在供水系统规划与设计阶段工程的水量、水质目标与基础设施的布局。以《城市给水工程规划规范》（下文简称《规范》）为依据，对城市总用水规模进行测算。其中，规范中的各项指标同城市规划设计期内（约20年）的水量测算相适应，根据相关数据对用水规模进行计算，规划与设计过程中，应注意近期同远期相结合；给水范围所涉及指标具有全国通用性，选用时切忌简单根据城市规模的类别及分区照搬套用，应先测算城市各项现状指标，针对发展趋势对指标进行确定。由于水资源严重紧缺，节水意识逐步增强，城市供水量的增长速度逐步放缓。因此，在明确综合用水量指标过程总，应适当予以减少；城市发展与建设过程中，工业用水所占比例相对较大，不满足普通城市结构组成，不能简单套用工业用水相关指标，应针对各种工业类型及规模，分别予以对待。

2）污水量预测。根据《规范》的要求，城市污水量应包括给水工程及自备水源供水用户综合排出污水量及工业废水量两类。污水量应以城市综合用水量为依据，结合污水排放系数予以确定，污水排放系数通常在0.7-0.8之间。

2.2科学选择排水体制

排水体制的选择是排水系统规划与设计过程中的重要问题之一，关乎整个排水系统实用与否、是否能够满足环保要求，也关系着排水系统的初期投资、运营费用及总投资。在进行排水体制选择时，应全面考虑实际条件，在工业区域内，排水体制需要采用的是雨污完全分流制。

2.3污水处理厂数目的确定与选址

根据传统方法，污水处理厂在选址过程中，应针对污染物的实际排放量、城市布局情况、受纳水体的流量及功能、气候条件等为依据进行选择，通常安置于各河系的下游或郊区。系统布局会将污水处理厂安置在距离用户较远的地区，因此，需投入庞大的资金用于管网的建设，不利于实现污水资源化。建设大型污水处理厂，可充分发挥其规模化效益，有效缩减建设、用地及运行费用，同时，还需要结合污水回用等问题，充分考虑到再生水回收利用过程中敷设输水管道所增加的泵站费用。但是，为了改善城市的整体水环境，减轻城市给排水压力，这是必由之路。

对于污水处理厂数目而言，切忌一味拘泥于经验，分散可以更有效地接纳用户所排放的污水，极大地减小管网方面的投资，但泵站费用增加。应结合城市发展需求，根据近远期相结合，分阶段投资和建议等原则，对污水处理厂数目进行确定。

2.4明确污水管道的设计参数

根据污水管道的计算公式对最大、最小设计流速进行确定：V=R2/3I1/2/n，其中，V――流速（m/s）；R――水力半径（m）；I――水力坡度；n――粗糙系数。若工业区同属一个污水流域，规划设计过程中应结合竖向设计、排放口位置、污水处理厂等对干管进行定线，针对污水干管，布置污水次干管及支管管线。污水管道布置过程中应尽量按重力流方式进行敷设，针对地形的实际走向，充分利用地形的高度差，最好不进行提升泵站的设置。污水尾水处理应满足相关标准的要求，就近排入主干管中，规划过程中，应尽可能减少污废水管道的出口，在连入城镇排水管道之前，应对检测设施进行设置。

2.5管线布置应遵循的原则

在给排水工程规划与设计过程中，管线布置必须遵循如下原则：1）管线的走向及位置尽量沿着已有或规划道路进行敷设，以便施工；2）管线线路应尽可能短，起伏尽量小，造价低、埋深科学；3）管线选择时应结合近、远期规划情况，利用已有管网对管线进行合理布设，尽可能降低投资；4）选择管材时应对技术经济进行全面比较，要求其必须能够承受所要求内外压力，且性能可靠、输水力耐久、可使用年限较长等等；5）对于消防配水支管而言，其管径通常不得

2.6给水规划与设计中阀门的布置

阀门布置应满足如下要求：1）配水管网阀门的布置应符合事故管段的切断要求，结合连接管及关键的供水支管节点进行设置，干管阀门之间的距离通常为500m；干管阀门尽量设置于连接管段下游，确保关闭阀门时，不会对支管供水造成太大影响；3）支管、干管连接处，通常于支管上进行阀门的设置，确保支管检修过程中不会对干管供水造成影响，干管阀门以配水管网的分段及分区检修需求为依据进行设置。

3 结语

总而言之，城市给排水工程是城市道路建设重要组成部分之一。在对城市给排水工程进行规划和设计时，必须全面、综合地考虑各方面问题，妥善处理好城市发展及建设中可能出现的诸如水资源、水环境、水灾害等问题，有效地进行给排水规划设计方案的编制，满足给排水工程规划及设计的需求，推动城市的可持续发展。■

参考文献

[1] 邵益生.我国城市水可持续管理的战略对策――中国水工业科技与产业[J].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[2] 兰成全.市政给排水设计与规划的相关问题探讨[J].中国科技信息，2010（18）： 131-135.

[3] 郭巧.探析城市给排水的规划过程中遇到的问题及对策[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（8）.