发布时间：2025-03-30浏览： 243次 标签：
1. 在农村地区，人类排泄物通常储存在粪池中，转变为农家肥，这种肥料相比化学肥料更为天然，污染也更小。然而，由于城市人口密集，农田有限，无法将这些排泄物直接排入田地。
2. 以一个拥有万人口的城市为例，如果每个人每天排出克排泄物，那么每天的总量可达到万千克，即吨。加上每人每天用于冲洗厕所的克水，每天的排污量甚至可能高达吨。面对如此庞大的排泄物量，城市是如何处理的呢？
3. 城市中的住宅楼地下设有大型化粪池，用于收集小区居民的排泄物。这些排泄物通过管道被冲入化粪池中。化粪池是一种处理并过滤沉淀粪便的设备，内部分为漂浮层、淤泥层和中间清水层三个部分。固态物质在池底分解，而上层的水态物质则通过管道排走，以防止管道堵塞，并给予固态物质（如粪便等废物）足够的时间进行水解。
4. 经过一段时间，化粪池内的物质会因微生物和细菌的作用而发酵并沉淀下来，这些沉淀物逐渐被分解消耗。当化粪池满时，抽粪车会在夜间将池内的残渣抽走，并送往专业工厂进行处理。其中一部分可以作为有机肥料出售给农民，而其余无法利用的部分则按照相关标准进行卫生填埋处理。
5. 至于生活污水中的液体部分，则通过城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。生活污水含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，这些物质适合细菌生长。细菌和病毒在污水中繁殖，但生活污水通常不含有毒性，并且具有一定的肥效。经过处理达到排放标准后，可以用于灌溉农田或放入鱼塘育水，这些做法既产生了经济利益，又对水域无害。
6. 国内外普遍采用生化方法处理生活污水，其中接触氧化法因其高容积负荷、短停留时间、良好的有机物去除效果、简单的运行流程和较小的占地面积等优点而被广泛应用。除了生化处理法，还有物理处理法、化学处理法和生物处理法等不同的污水处理方式。
7. 目前，我国的粪便处理模式结合了欧美模式、日本模式和发展中国家的模式。一些发展较快的沿海城市模仿欧美的粪便与污水合并处理模式，建立了独立的粪便收集处理系统。不同类型城市之间在粪便处理设施的数量和处理能力上存在显著差异。在未来，我国城市粪便的无害化处理仍将主要依赖于城市污水处理系统。
1. 一体化生活污水处理设备利用生物处理工艺，能够有效去除污水中的BOD5、COD、NH3-N、TN、TP等污染物，确保处理效果稳定，投资成本低，占地面积小，维护简便。
2. 设备内置机械推流式缺氧池，具有较高的总氮去除效率，且避免了布水器堵塞的问题。
3. 生物碳池中添加碳纤维填料，使得活性污泥池体积缩小，对水质的适应性强，耐受冲击负荷的能力好，能稳定提供优质出水，同时避免了污泥膨胀的问题。
4. MBR工艺采用低体积负荷、长污泥龄的设计，微生物处于自身氧化阶段，产泥量减少，只需每天排泥一次至污泥浓缩池，显著降低了人工管理的频率。
5. 设备配备了全自动电气控制系统和故障报警系统，运行安全可靠，便于管理。
6. 生活污水一体化处理装置体现了技术企业的实力，通过核心材料和关键技术的应用，改进了传统工艺的局限，提升了水处理效率。
7. 模块化、高标准化和智能化的设计使得设备能够针对不同水质进行针对性处理，确保稳定、持续的达标排放。
8. 设计范围涵盖了生活污水处理站的工艺、结构、电气与自控系统，不包括土建工程、输送管道、装饰工程、暖通和消防等，但提供土建基础设计资料。
9. 污水处理站设计包括污水处理和污泥处理及处置两大部分，选择成熟、经济、灵活、方便管理、处理效果稳定的方案，污泥处理通常采用浓缩机械脱水或干化方法。
. 设备工艺流程说明采用二生物处理+絮凝沉淀过滤工艺，有效去除污水中的主要污染物质，满足排放标准要求。
. 设计原则强调环保标准、经济性、灵活性、安全性，减少二次污染，确保污水处理效率，提高管理自动化水平，适应水量和水质变化。
. 采用污泥置回流硝化工艺降低污泥产量，通过好氧消化避免二次污染源。
. 设备设计时考虑通风、空间利用、电气安全，确保处理出水达到《污水综合排放标准》的一级标准。
. 工艺流程及说明包括总述、工艺原理、处理过程。生活污水通过格栅拦截后进入调节池，调节水量和水质，采用穿孔曝气管进行间隙曝气。
. 生化处理分为A池和O池，A池在缺氧状态下进行硝化作用，利用有机碳源合成新的细胞物质。O池在好氧状态下进行硝化作用，将氨氮转化为NO2-N、NO3-N。
. 处理后的污水进入沉淀池进行固液分离，污泥部分回流至A池，剩余污泥进行浓缩处理，浓缩后的污泥通过粪车抽吸外运。
. 经过处理的污水进入消毒池进行消毒，通过泵提升至全自动净水装置，通过絮凝反应、沉淀、过滤实现水质净化，最终通过虹吸原理自动反冲洗完成再生。
. 处理后的清水用于绿化、冲洗路面、冲厕等，多余水自流排放。
. 设备采用生物接触氧化工艺，有效去除有机物和氨氮，实现稳定、持续的达标排放。
为使污水经过一定方法处理后，达到设定的某些标准，排入水体、排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等。
现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。
一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达%以上，使有机污染物达到排放标准。
三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
各个处理构筑物的能耗分析
1．污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房，之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量，占污水厂运行总能耗相当大的比例，这与污水流量和要提升的扬程有关。
2．沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。
沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机，以及曝气沉砂池的曝气系统，多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。
3．初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池，辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池的主要能耗设备是排泥装置，比如链带式刮泥机，刮泥撇渣机，吸泥泵等，但由于排泥周期的影响，初沉池的能耗是比较低的。
4．生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例，它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能，其基本上是联系运行的，且功率较大，否则达不到较好的曝气效果，处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低，但目前应用较少，是以后需要大力推广的处理工艺。
5．二次沉淀池
二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上，能耗比较低。
6．污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池，污泥脱水，干燥都要消耗大量的电能，污泥处理单元的能量消耗是相当大的，这些设备的电耗功率都很大。
针对各个处理构筑物的节能途径
1．污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗，主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约，正确科学的选泵，让水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形，减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法，定期对水泵进行维护，减少摩擦也可以降低电耗。
2．沉砂池
采用平流沉砂，避免采用需要动力设备的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用机械排砂，这些措施都可大大节省能耗。
3．初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低，主要能量消耗在排泥设备上，采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。
4．生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy
Recovery)。
曝气系统的能耗相当大，对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气，曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到%。自动控制系统的应用于污水处理节能，曝气系统进行阶段曝气，溶解氧存在浓度梯度，既减少了能耗，又可以改善处理效果，减少污泥量。
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。
5．二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6．污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。
消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。
另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。
结论
污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题，合理进行能源分配，已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低，也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素，开发能效较高的污水处理技术，合理设计及运行污水处理厂，必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。
污水处理的目前的难点在于降低水中的高含量的氯离子、氟离子等
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