某中水厂工程设计.doc

密 级公开学 号070415 毕 业 设 计(论 文) 某中水厂工程设计 院(系、部)：机械工程学院姓 名：李 强班 级：环072专 业：环境工程指导教师：孔 惠教师职称：讲 师 2011 年 6 月 10 日·北京北京石油化工学院学位论文授权使用协议论文某中水厂工程设计系本人在北京石油化工学院学习期间创作完成的作品，并已通过论文答辩。本人系作品的唯一作者，即著作权人。现本人同意将本作品收录于北京石油化工学院学位论文全文数据库。本人承诺：已提交的学位论文电子版与印刷版论文的内容一致，如因不同而引起学术声誉上的损失由本人自负。本人完全同意本作品在校园网上提供论文目录检索、文摘浏览以及全文部分浏览服务。公开级学位论文全文电子版允许读者在校园网上浏览并下载全文。注：本协议书对于非公开学位论文在保密期限过后同样适用。院系名称：机械工程学院作者签名：学 号：0704152011 年 06 月 25 日北 京 石 油 化 工 学 院毕 业 设 计 （论 文）任 务 书学院(系、部) 机械工程学院 专业 环境工程 班级 环072 学生姓名 李 强 指导教师/职称 孔惠/讲师 1.毕业设计（论文）题目某中水厂工程设计2.任务起止日期： 2011 年 2 月 21 日 至 2011 年 6 月 10 日3.毕业设计（论文）的主要内容与要求（含课题简介、任务与要求、预期培养目标、原始数据及应提交的成果）(1)课题简介中水回用是将城市污水进行处理后作为再生资源回用。城市污水由于水量稳定，基建投资经济，许多国家都将中水回用作为解决缺水问题的优选方案，中水回用具有开源和减少污染的双重功效。本课题拟对某污水处理厂的出水进行深度处理后进行回用，做为市政景观补充水和电厂的冷却水。提交成果应包括设计说明书及工艺中各部分的详细图纸。课题难易适中，工作量适中。能够锻炼、培养学生的文献查阅能力、英文文献翻译能力、设计计算能力、图纸绘制能力以及计算机综合应用能力。(2)任务与要求某市属于淮河流域，为严重缺水城市。市污水处理厂出水中氮磷营养物质、 色度和 TDS等达不到相应的回用标准。为了解决该市水资源短缺问题，充分利用污水厂尾水，计划建设该市的中水厂，建设规模为9万m3/d，经过深度处理使出水总体达到火电厂循环冷却水的水质标准, 同时满足城市生态景观和市政回用的要求。(3)设计资料设计水量：90000 m3/d根据景观水标准(GB/T 18921-2002)、杂用水标准(GB/T 18920-2002)及循环冷却水补充水标准，进出水水质如下表所示。序号项目进水水质出水水质1pH6.0-9.06.5-9.02COD(mg/L)60303BOD5(mg/L)2054SS(mg/L)<2055氨氮(mg/L)866TP(mg/L)1.00.57TDS(mg/L)140010008总大肠菌数(个/L)1041029色度(倍)3020(4) 应提交的成果 检索资料：中文文献不少于15篇，英文文献不少于3篇； 英文翻译：英文字符不少于2万，译文字数不少于 5000 字； 主体构筑物、平面、高程设计计算及设备选型； 计算机绘制不低于2张A0图纸工作量，手绘A0图纸1张； 开题报告、毕业设计论文。4.主要参考文献(1)孙博.中水作为电厂用水水源分析及供水方案的研究D.硕士学位论文.陕西. 西安理工大学,2010(2)秦卫峰,李志广,唐锋兵.邯郸市东污水处理厂再生水回用工程设计与运行J.给水排水.2009,35(1):31-34(3)韩剑宏.中水回用技术及工程实例M.北京:化学工业出版社,20045.进度计划及指导安排第1周 接受任务书，熟悉题目，查阅文献。第2周 补充文献查阅，撰写文献综述初稿。第3周 完成文献综述及开题报告。制作PPT，完成英文翻译。第4周 确定中水处理厂的设计方案。第5-7周 对各构筑物进行结构设计计算，完成设备选型。第8周 完成手绘图纸。第9-11周 计算机绘图。第12周 检查修改全部图纸。第13-14周 整理资料，修改论文，提交论文、图纸等全部资料。第15周 按照指导教师及评阅教师要求修改，制作PPT，准备答辩。第16周 答辩并完成答辩后的修改工作，提交全套资料。任务书审定日期 年 月 日 系（教研室）主任（签字） 任务书批准日期 年 月 日 教学院（系、部）院长（签字） 任务书下达日期 年 月 日 指导教师（签字） 计划完成任务日期 年 月 日 学生（签字） 摘 要我国水资源短缺问题日益严重，从长远发展来看，中水回用作为一项保护环境、节约资源的措施，将有力地促进城市的可持续发展和加速生态城市的建设。中水回用是解决我国水资源危机的有效途径之一。在此中水厂的工程设计中，为同时满足多用户高标准的再生水水质，详细比较了深度处理工艺方案，最终确定采用微絮凝 /过滤 /紫外线消毒工艺进行深度处理。该工程的实施，可有效缓解该市水资源短缺的现状。关键词：中水回用，循环冷却水，微絮凝，过滤，紫外线消毒AbstractIncreasingly serious water shortage in China, from the long-term development, water reuse as a protection of the environment, energy conservation measures. Will promote the sustainable development of cities and accelerate the construction of ecological city. Water reuse is one effective way to solve the water crisis.In the design of water reuse project of water plant, to meet the high standards of multiple users of recycled water quality, detailed comparison of the depth of Treatment Process, ultimately determine the use of micro-flocculation / filtration / ultraviolet disinfection process for advanced treatment. The implementation of the project, which can effectively alleviate the water shortage situation in the City.Key words：water reuse, cooling water, micro-flocculation, filter, UV disinfection目 录第一章 前 言 11.1 选题背景及研究意义.11.2 国内外中水利用21.3 我国中水回用的迫切性31.4 目前我国中水回用中存在的问题41.5 中水技术发展趋向51.6 中水生物处理工艺的评析比较71.7 中水利用的经济评价111.8 中水利用的举例12第二章 污水厂设计方案的确定152.1 污水处理方案的确定152.2 工艺流程图16第三章 主体构筑物及各部分的设计计算173.1 药剂溶解池和溶液池的设计计算173.2 微絮凝池的设计计算223.3 普通快滤池的设计计算263.4 紫外线消毒渠的设计计算383.5 清水池的设计计算42第四章 污水处理厂平面及高程布置444.1 中水处理厂平面布置444.2 中水厂高程布置45第五章 安装要求与调试维护485.1 管道安装要求485.2 调试维护49第六章 安全生产、环境影响、消防和节能506.1 安全生产、劳动保护506.2 环境影响506.3 消防及节能51第七章 经济预算分析527.1 概算依据527.2 技术经济分析52第八章 结论与未来展望538.1 结论及工作总结538.1 工作展望53参考文献54致 谢55声 明56第一章 前 言1.1 选题背景及研究意义我国是水资源短缺的国家，全国669个城市，400个城市常年供水不足，共中有110个城市严重缺水，日缺水量达1600万m3，年缺水量60亿m3，由于缺水，每年至少造成工业产值损失2000亿元。同时由于水资源优化配置不到位，优水低用，忽视污水再生利，造成了水资源的极大浪费。据统计，我国工业万元产值用水量平均为103m3，是发达国家的10-20倍；我国水重复利用率平均为40%左右，而发达国家平均为75%-85%。面对如此严峻的形势，要保证经济和社会的持续健康发展，保证水资源的可持续利用，中水回用势在必行1。为了加速中水回用工作的开展，规范中水回用工程的工艺、设计等，我国已在总结国内外成功经验的基础上，制定出建筑中水设计规范(CECS30-91)、生活杂用水水质标准(CJ251-89)。北京市也结合地方特点制定了北京市中水水质标准。“十五”期间，国家要求污水处理量的10%作进一步处理后回用。之所以做出这样的要求，是因为中水回用的对我国这个人口大国来说意义重大。首先，中水回用可以改变城市供水短缺的局面，使污水资源化。中水虽然不能饮用，但可以替代自来水作为工业和生活低质用水等，从而改变城市水资源短缺的局面，缓解城市用水的供需矛盾，达到污水资源化；其次，中水回用可以缩减水费开支。由于自来水水价较高，使一些企业的产品成本升高，降低了产品的市场竞争力。如果企业改用中水，减少水费支出，就可大大降低生产成本，提高产品竞争力，促进工业经济的发展。另外市政以及居民生活用水的开支也会降低；再次，中水回用可促使污水处理尽快走向市场。目前全国各污水处理厂的运行费用，除少量收取排污费外，大部分需要靠财政投入来解决。如果污水处理厂增设了中水回用系统，每年中水回用收费以及收取的排污费除保证污水处理厂正常运行外，还可有少量盈利2。1.2 国内外中水利用状况中水因其水质及其设施介于上水道和下水道之间而得名。中水是指将人们在生活和生产中使用过的水，经集流再生处理后，回用充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防、景观等不与人体直接接触的杂用水。将污水处理为中水并加以使用的过程就是中水回用，它具有以下3个特点：第一，中水回用能减轻污水治理工程的投资规模、处理负荷，对实施中水回用者有利，另外，它还能促进区域水资源的有效利用。第二，中水回用不得影响卫生方面，在利用时不得有嗅觉和视觉上的不快感，对管道、卫生设备等不能产生腐蚀和堵塞等影响，并要求有稳定、可靠的水处理技术，同时，要建立相应的考核指标，便于监督、管理和监测，在维持必要的水质条件下，处理成本要求经济、合理等。第三，中水的水质必须符合一定的水质标准。城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T18920 2002)、城市污水再生利用景观环境用水水质(GB/T18921 2002)已于2003年5月1日起正式实施3。1.2.1 国外中水利用状况中水回用技术在国外早已应用于实践。美国、日本、以色列等国，厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等，都大量地使用中水。中水回用最典型的代表是日本。日本自20世纪60年代起就开始使用中水，至今已有30余年，较大的办公楼或者公寓大厦都有就地废水处理设备，主要用作厕所冲洗。福冈市和东京市都有规定：新建筑面积在30000m2以上，或可回用水量在100 m3/d以上，都必须建造中水回用设施4。美国在1975年的中水利用量占总取水量的38.7%，并以每年4%-5%递增。南非温得和克市已建成处理能力为450 m3/d的污水回用作中水的系统。印度孟买已建成7座处理能力为150-250m3/d的中水工程，用于补充空调冷却用水。日本在1989年有844套中水设施，东京市就有日处理量约为200 m3的中水系统建筑物60余座。而我国在中水回用方面起步较晚，但中水回用已受到广泛关注，尤其在缺水城市5。1.2.2 我国中水利用情况我国中水利用起步较晚，1985年北京市环境保护科学研究所在所内建成了第一项中水工程。此后，我国天津、大连、青岛、济南、深圳、西安等缺水的大城市相继开展了污水回用的试验研究，有些城市已经建成或拟建一批中水回用项目。北京是我国中水回用发展较快的城市，现已拥有中水处理能力7000m3，还将新建10座中水设施，中水日处理量将增加3300 m3，达到10300m3，年处理能力将增加100万m3，达到350万m3。大连是我国严重缺水城市之一，目前大连市日供水量仅为77.5万m3，而该城市1850万m2的公共绿地每天浇灌一次就需要用水33.5万m3。从2002年起大连市用经过3级处理的污水进行绿地灌溉，该水符合级水指标，而该水1 m3成本为0.8元，比用地下水灌溉节省0.2元左右，据初步估算，使用这种经过处理过的污水进行1850万m2公共绿地的灌溉，每天节约成本8万元。青岛市海泊河污水处理厂的中水回用试点项目已经启动。通过该项目，还将逐步开发青岛市另外3个污水处理厂的中水回用项目，并对青岛的中水管网进行总体规划，使青岛的中水供水能力由目前的日供4万m3逐步达到日供20万m3，通过管网广泛回用于景观用水，城市绿化、道路清洁、汽车冲洗、居民冲厕及施工用水、企业设备冷却用水等领域，以缓解青岛城市用水供需矛盾。济南市位居全国40个严重缺水城市之列，水资源形势非常严峻，已影响到城市经济、城建、生活等各个方面。为了解决缺水问题，济南市于1988年开始中水工程建设试点工作，先后建设了南郊宾馆、玉泉森信、济南机场、将军集团等一批中水示范项目。目前，已建成并投入使用的中水工程单位有20余家，日处理能力达到1万m3。南郊宾馆中水工程是1991年投入使用的，每年节省水费30多万元，现已完全收回了投资成本并有超额节支。玉泉森信是济南首家主体工程与中水工程同时设计、施工、使用的项目。中水工程有效地降低了酒店的用水量，目前酒店每季度用水量仅为3万m3左右，不到同等规模酒店用水量的40%。仅使用中水，玉泉森信每月便可节省开支2万多元，一年便节省25万多元。这些实践表明，城市中水回用利益巨大。我国其他一些城市，如天津、石家庄也在尝试利用中水清洗汽车或建立建筑小区的中水系统。尽管试点单位尝到了中水带来的甜头，但因种种原因，中水项目在我国一直没有得到大面积推广，中水利用的范围及规模普遍发展缓慢6。1.3我国中水回用的迫切性1.3.1 中水回用在我国的定位我国是一个缺水大国，根据水利部21世纪中国水供求分析，2010年我国工业、农业、生活及生态环境总需水量在中等干旱年为6988亿m3，供水总量6670亿m3，缺水318亿m3。这表明，2010年后我国将开始进入严重的缺水期。由于区域性或水质性缺水，我国大部分城市自来水价格将有较大的提高，以通过价格杠杆加强公民的节水意识。水资源如此紧缺，推广污水资源利用技术是建立水资源循环型社会的根本措施。实施中水回用可将治理与开发并举，是一种立足本地水资源，解决水资源短缺的现实可行的有效措施。所谓中水，主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水，其水质介于上水与下水之间，是水资源有效利用的一种形式。因此，中水回用在我国的定位是：“十五”计划要求2005年城市污水集中处理率达到45%，为中水回用创造了基本条件；国家环境保护“十一五”规划中将“城镇污水处理和中水回用工程”列为国家重点支持的9大工程之一。1.3.2我国推广和普及中水回用的规范性条文1995年12月建设部颁布实施城市中水设施管理暂行办法，规定“凡水资源开发程度和水体自净能力基本达到资源可以承受能力地区的城市，应当建设中水设施。”2001年11月由建设部编制的污水回用设计规范(征求意见稿)产生。修订重点是：(1)在总则上强调污水回用的必要性，引入一定的强制性条文；(2)增加“污水回用工程可行性研究”一章；(3)重新修订各种用途的水质标准，在各单项标准出台前，规范引录各标准的主要项目，以满足使用者需要；(4)再生处理单元工艺增加了微孔过滤、化学除磷、 活性炭吸附等设计条款，充实了规范的技术内容。与此同时，建筑中水设计规范也进行全面修订，并提升为国家标准。修订的主要技术内容有：(1)增加了应建中水设施的要求；(2)增加了中水设施可选择的原水种类；(3)增加了小区中水设施建设的要求和相关内容；(4)增补了中水的系统设计、水量收集、计算、计量、监测管理等内容的设计要求。建筑中水设计规范2003年3月1日开始实施，标志着中水设施建设进入全国推进的新阶段7。1.4目前我国中水回用中存在的问题(1)水价太低目前，我国多数城市水价一直处于较低水平，使用中水比使用自来水在经济上没有多大效益，这样造成中水设施即使投资运营后相关费用难以得到保障。(2)相应的设施不配套由于以前在道路和市政管道建设时未考虑修建中水管道，一些道路下面各种管道已安排得很满，没有中水管道的位置，还有的道路虽然可安排中水管道，但需破路才能埋设，影响交通。(3)中国城市中水利用的投融资渠道方面存在问题我国中水回用目前主要是靠政府投资，而单靠政府很难把这件事情做好，应该拓宽融资渠道，靠民间集资、引进外资等多方面、多渠道集资，要尽快建立起与市场接轨的多元化投资体制。(4)缺乏配套的政策法规目前还没有一部关于中水回用方面的法律或法规，缺乏法律强制性条款作为保障。如果仅仅依靠节水部门的一些规章制度来规范，在执行力度上远远不够。实践证明，城市中水回用事业的发展需要国家强制性法律法规的支持和约束，建议通过人大立法，颁布中水回用法，从立法和执法的角度促进污水的资源化。除了从法律法规方面进行强制推广外，还应从政策方面予以扶植，如对自筹资金建设中水设施的企业，政府可优先提供一定的环保项目贷款，或给予财政贴息；减免中水生产企业的增值税等。(5)管理体制没有理顺实施城市中水回用是一项庞大而复杂的系统工程，涉及到城市规划、建设、环保、市政、工业、农业、水利、卫生等众多单位与部门，但长期以来，没有一个具体的机构来统一协调、规划及管理城市的中水回用。由于中水的推广应用会导致利益在不同部门之间的重新分配，势必要求有一个统一管理部门从节约用水和保护水资源可持续发展的高度来负责解决中水回用过程中存在的问题。(6)公众对水资源的理解存在误区在人们传统的水观念中，只有清洁水和污水之分，对中水缺乏了解。许多人不了解中水是什么，即使知道的，也对中水的水质和使用效果心存疑虑，担心中水是否符合标准，是否还含有家庭、工业、排泄和其它来源排放的各种污染物，不敢放心使用8。1.5中水技术发展趋向1.5.1以雨水为水源的中水利用日本中水水源分为A、B、C、D这4类。A类：洗手、洗脸、浴水、热水；B类：A类+厨房排水；C类：B类+厕所冲洗水；D类：雨水。在A类水充足时，以A类水为中水水源，如果A类水不够，则补充D类水做为中水水源，若还不够则取B类水+D类水。如果水量还不足时，则考虑使用C类水，总之中水运行使用的原则是不用新水。日本对于以雨水为水源的中水利用日益重视，且发展也较快，其利用已远大于以生活污水为水源的中水利用量，近来又有雨水利用计划指导。这就是日本的中水仍以一定的速度发展的原因，也代表中水发展的方向。2003年北京海淀公园雨水回用系统建成，表明我国也开始重视雨水利用9。1.5.2建筑小区和城市(区域)中水系统中水系统按规模分为建筑、建筑小区和城市区域中水系统三大基本类型。建筑中水系统是以单个建筑物内的杂排水或生活污水或屋顶雨水为水源，处理成中水再利用，实施容易。但由于规模小，其投资及处理运行费用较高建筑小区中水系统是以住宅小区或数个建筑物形成的建筑群排放的污水或雨水为水源，处理成中水再利用。其给水、排水、雨水和中水等组成一个系统，中水为共同使用，其管理集中，处理运行费用相对较低，供水水质较稳定，城市区域中水系统是以城市污水处理厂的出水为水源，深度处理后供大面积的建筑群作中水使用。其处理运行费用低，但是由于规模大，实现难度较大。中水回用的经济性是决定其能否广泛应用的关键因素之一，在一定背景的经济条件下，不同类型的中水工程只有达到一定经济规模的时候才是经济的，否则就是不经济的。也就是说，处理规模越小其运行成本就越高，相反，处理规模越大其运行成本就越低，经济效益越显著。为了扩大规模，降低中水的成本，目前日本正在以新建小区为重点， 普及中水建设，而一些大城市如东京，则建设了全地区的城市中水系统。2001年，北京完成了高碑店污水处理厂中水回用工程，目前该项目已投入运转，每天将20万m3处理水送到高碑店湖，作为北京第一热电厂的冷却水；同时，每天还有10万m3的处理水送到北京第六自来水厂，经深度处理后送到北京东南郊工业区作为深度冷却水，以及北京南部城区公园绿地、道路浇洒等杂用水。北京市给我国城市区域中水系统的建设带了头10。1.5.3新的中水处理工艺中水处理流程一般包括部分预处理、主处理和后处理。预处理包括格栅、调节池、毛发过滤器 主处理分别为絮凝沉淀或气浮、生物处理、膜分离及土地处理等，后处理包括过滤、消毒等。中水处理是中水技术的核心，目前，在中水处理工艺中应用最多的是混凝与过滤工艺，但随着水处理技术的发展，一些新的中水处理工艺不断被采用。在以生物处理为中心的流程中，苏格兰设计出家庭规模的CBR和RBC旋转生物反应器，德国的Bavaria厂的SBR系统处理的生活污水回用可满足400-2500人的需要，据报道，德国采用活性污泥SBR和生物膜SBR插入到主体活性污泥反应器中脱氮，脱氮率90%。日本认为SBR活性污泥工艺是小型废水处理厂最有前途的工艺，适合在城市地区使用。英国的STW政策是使用生物转盘对生物废水提供二级治理 (50-2000)人 。德国的寒冷地区广泛使用滴滤滤池，作用巨大，如Alps风景区，Igolstadt废水处理厂等。澳大利亚的建议配备生物转盘反应器来提高废水处理厂的脱氮和脱磷的能力。法国的污水处理厂一般采用活性污泥和氧化塘技术，也有采用活性污泥-UV(C12)技术和采用生物滤池-地面滤池技术。科威特有人介绍了一种好氧固定床反应器，该系统为悬浮系统，对废水进行二级处理，BOD、COD、氨的去除率分别为65%、75%。意大利东北部寒冷地区的VR废水处理厂用移动床生物膜反应器以满足该地区夏冬季大星旅游者带来的生活废水处理的需求。希腊有很多小型市政废水处理厂(MWTP)，一级处理厂包括机械预处理，沉淀，氮化和污泥的空气干燥脱水，二级处理厂主导系统是好氧系统，液流包括机械预处理，好氧，沉淀，氯化，用的较少，接触系统在希腊也不普遍，希腊有12个高级处理系统，主要在各个阶段注意氮的控制。以生物处理为中心的流程具有适应能力强、产生污泥量少、维护管理容易等优点。在以物理化学方法为中心的流程中，California使用臭氧和颗粒状活性炭GAC工艺处理大量的不同二级出水西班牙水处理厂用过量的臭氧剂量(大于9mg/L)对过滤后的二级出水消毒，再用于农业灌概。Oregon用脉冲UV消毒系统取得令人满意的结果 ，意大利南部采用了UV单元给二级出水消毒，当UV的剂量160mws/m2时，大肠菌失去活性，回用水达到意大利的农业回用标准。在以膜法为中心的处理流程中，美国的Belgium在微滤(MF)后再反渗透(RO)得到高质量的处理水，Georgia 实验了超滤 (UF) 和纳滤(NF)处理二级出水。California的厂是一个容量2840 m3/d的先进水处理工厂，该工厂采用MF和RO膜工艺处理二级污水。OCSD组织计划发展非直接饮用水的GRS系统，拟采用MF-RO-UV技术处理二级出水，在20年内完成，可提供4.5万m3/d的回用水。西海盆的Mobil厂和韩国的三星公司均采用CMF/RO技术，处理能力分别为1.2万和3万m3/d。PCI公司在英国千年宫水回用工程中采用UF，NF，RO技术处理生活污水和雨，地面水用于冲厕所，供应量为500 m3/d。中国有使用一体式中空纤维生物反应器处理生活污水的报道，经110d的运作，均得到优质而稳定的膜过滤出水，符合杂用水水质标准。北京有个人口为2.5万的居民小区采用膜-生物反应器(MBR)的中水处理系统，出水水质明显高于生物接触氧化法11。1.6中水生物处理工艺的评析比较中水处理工艺必须根据中水水源的水量、水质及回用水的要求来确定。一个完整的中水回用系统的构成如图1-1所示，其中主处理单元是中水处理的核心部分，通常采用生物处理。本文就中水回用系统中应用较多的生物法工艺如生物转盘、生物接触氧化法以及近期发展快速的曝气生物滤池、膜生物反应器、土壤渗滤等工艺进行评析比较，为中水回用处理工艺的选择提供参考。 图1-1中水回用系统的构成1.6.1生物转盘(Rotating Biological Contactor，RBC)生物转盘是一种附着生长反应器，其主要优点体现在：工艺简单，易于控制； 所需能耗低，仅限于驱动盘片旋转；标准化结构，易于建造和扩建。早期建设的中水设施特别是境外公司设计的中水设施，采用生物转盘的比例较高。经过几年实践，生物转盘使用比例有所下降，原因是运行中存在以下问题：(1)生物转盘盘片与空气直接接触，当污水浓度较高或转盘槽中溶解氧不足时，产生的臭味会逸散到处理间及其周围环境中。改善的方法：在转盘单元上加一个盖子 (一般用玻璃纤维材料)。盖子可以保护设备免受恶劣天气、冻结以及日晒等因素的影响；盖子还能减少热损失，便于废气收集，使臭味得到控制， 而且可使藻类的生长速度减至最小。(2)生物转盘工艺性能易受污水性质和负荷的影响，如果峰值负荷与平均负荷之比超过2.5时，在生物转盘前应提供均化过程。(3)进水中较高浓度的硫化氢将会促使硫化物氧化细菌贝氏硫细菌属的生长，形成难以脱落的粘滞性生物膜，影响生物转盘的运行。改善方法：可向初沉池添加化学试剂。(4)生物转盘的易磨损机械部件较多，如减速机件、传动机件、盘片及其零部件，而这些设备多为进口。虽然生物转盘有上述问题，但是以往的设计及运行经验明确了生物转盘工艺的适用范围，在此范围内生物转盘的性能是可以接受的。因此许多专业人员把生物转盘作为一种可供选择的处理工艺，并致力于它的改进。对于低浓度、小水量的废水处理可以考虑用生物转盘。1.6.2生物接触氧化法(Bio-Contact Oxidation，BCO)生物接触氧化法也叫浸没式生物膜法，是中水工程中应用最为广泛的生物处理工艺。它在反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。BCO工艺有如下特点：(1)容积负荷高，处理时间短。生物接触氧化法的容积负荷BOD最高可达3-6/( m3·d)，污水停留时间短的只需0.5-1.5h。(2)泥产量低，不需要污泥回流。污泥产量低是由于氧化池内溶解氧高，微生物的内源呼吸进行得较充分，合成物质被进一步氧化；微生物食物链比较完整和稳定；生物膜中的厌氧层将部分生物膜分解、溶化，转化成有机酸和甲烷。(3)出水水质好且稳定，进水短期内突然变化时，出水水质受到的影响很小。BCO工艺在设计时要注意以下几点：(1)填料上生物膜的数量视BOD负荷而异；BOD负荷高，则生物膜数量多。因此不能借助于运行条件的变化任意调整生物量和装置的效能；(2)当采用蜂窝填料时，如果负荷过高，生物膜较厚，易堵塞填料；(3)曝气不易均匀，可能在局部出现死角。总体而言，BCO技术成熟，有多种填料及方式可供选择，具备多种净化功能。因此，日本政府建设省通告将BCO技术定为首先推荐采用的微污染水处理工艺，并公布了构造的准则。1.6.3曝气生物滤池(Biological Aerated Filter，BAF)曝气生物滤池BAF工艺是20世纪80年代末在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池而开发的污水处理新工艺。它以3-8mm的颗粒填料作为微生物膜生长的载体，滤料层下部鼓风曝气，使空气与污水逆向或同向接触，污水中的有机物在填料表面生物膜上进行吸附降解，填料还起到物理过滤作用。滤料表面为好氧环境，内部为厌氧、缺氧的微环境，因此在厌氧、缺氧、好氧微生物的作用下，硝化、反硝化作用同时进行。运行一段时间后，滤池需进行反冲洗，反冲洗时既要冲掉滤料表面截留的SS及多余的生物膜，又要保留新鲜生物膜，以保持其快速降解有机物的高效性。曝气生物滤池具有很多优点：(1)池容较小，节省占地面积。BAF工艺BOD5容积负荷可达到5-6/( m3·d)，是常规活性污泥法的6-12倍，因此它的池容积和占地面积只有活性污泥法的1/10左右，大大节省了占地面积和土建费用。(2)高质量的处理出水。在BOD容积负荷为6kg/( m3·d)时，其出水SS和BOD5可保持在10mg/L以下，CODcr在60mg/L以下。(3)处理流程简单。由于BAF滤池对SS的生物截留作用，使出水中的活性污泥很少，故不需设置二沉池和污泥回流泵房，处理流程简化，使占地面积进一步减少。(4)设施可间断运行。实践证明滤料表面的生物膜在停止运行后再次启动很快。因此，BAF工艺在中水工程中具有广泛的应用前景，目前在我国处于实用化的起始阶段。1.6.4膜生物反应器(Membrane Bio-reactor，MBR)膜生物反应器(MBR)是将现代膜分离技术与生物技术有机结合的一种新型废水生物处理技术，由于膜生物反应器具有处理效率高、出水水质稳定、流程简化、装置紧凑、设备制造易产业化等特点，在污水回用中表现出显著的优势。根据膜组件的设置位置不同，MBR有分置式和一体式两大类，图1-2为一体式膜生物反应器，它是在活性污泥法的曝气池内设置膜组件，用膜代替常规的二沉池和后置的过滤消毒工艺，使曝气池中的活性污泥浓度大大提高。出水通过真空泵的负压抽吸作用外排。与传统的生物处理工艺相比，膜生物反应器具有以下优势：(1)处理工艺简单，体积小，省掉传统工艺中的初沉池，而且曝气池与二沉池合二为一，取代了三级处理的全部设施，节约土建投资。(2)污染物去除效率高，不仅对悬浮物>有机物去除效率高，且可以去除细菌、病毒等，设备占地小。(3)膜分离可使微生物截留在生物反应器内，实现水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)的分别控制，将难降解的大分子有机物质截留在反应池中不断反应、降解。(4)污泥产量低，出水水质好，可直接回用。(5)控制方便，自动化程度高。图1-2 一体式膜生物反应器当然，膜生物反映器在运行中也存在一些问题，主要表现在：膜在运行一段时间后会因为受到污染而导致膜通量降低，这个问题限制了该项技术的推广应用。针对膜污染问题，许多控制措施正在开展研究，如选择合适的膜材料、投加吸附剂改善料液特性等；膜生物反应器虽然对细菌和病毒有较好的去除作用，但是如果膜组件长期运行，可能会在出水管内滋生细菌，造成出水细菌超标，因此应定期对膜组件和出水管内壁进行消毒处理。1.6.5土壤渗滤(Soil Percolation)废水的土地处理是将一、二级处理出水用于农田、牧场或林木灌溉，或将原废水经土壤渗滤后回注于地下等处理技术的总称。这里讨论的是以净化回收水资源为主要目的的土壤渗滤。其主要去除对象为：有机污染物、氨氮、某些微量元素以及部分病原微生物。我国土壤渗滤处理污水技术刚刚起步，虽然针对不同目的开展了大量的室内外试验研究，但这些研究也仅限于将此技术用于原污水的直接处理、增加地下水储量、防止地面沉降或空调冷却水降温的目的。土壤渗滤在污水回用中也是值得重视的处理工艺，已有中水工程采用土壤渗滤技术并取得良好的处理效果，如公路交通试验场中水工程、中国农业大学中水工程中试。因此，对于绿化面积迅速扩大而水资源又十分紧缺的城市和地区，污水处理和绿化密切结合的优势使该处理工艺有广阔的应用前景。土壤渗滤系统不同于传统的污水灌溉，它有严格的水质筛选和高效的预处理系统，达不到标准的污水是不允许进入土壤渗滤系统的，将重金属、有机污染物对土壤渗滤系统及其周围生态环境的影响有效地控制在安全范围之内，以免造成二次污染12。1.7中水利用的经济评价污水处理作为中水原水，无疑增加了处理设施建设费、运行费和管道铺设费。但从长远来看，中水回用在经济方面具有以下的优越性：(1)中水就近回用，缩短了运输距离；由于减少了城市供水和排水量，从而减轻了城市给水排水管网的负荷，对总投资而言是经济的。(2)以污水再生作为水源，经济上低于开发其他水源。为了取得水源，一些城市不惜远距离调水。由于水源的污染，一些水厂不得不花费重金将取水口上移。北京从怀柔水库引水修建的供水规模为100万m3的水源九厂，工程投资为7亿元，张坊水库总投资为7.2亿元。处理1 m3污水的工程建设投资大约为1200-1500元， 处理相当于1 m3自来水的污水投资约为960-1350元(按80%-90%计)，那么城市每日供应1 m3自来水，不包括供水管网和排水管网，其总投资约为2160-2850元，而中水处理工程造价约为同等规模上、下水工程造价的35%-60%。(3)中水管道的维护管理费低于上下水维护管理费，而随着上下水价格的提高，中水的成本逐步接近上、下水费。使用1 m3的中水就相当于少用 1 m3的上水，同时少排放接近1 m3的污水，这就相当于2 m3的上下水的价格和维护费用，故利用中水是合算的。(4)可节约用水，有利于可持续性发展。中水回用可节省水资源，减少水资源污染，具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。一般而言，商住小区设置中水系统可节水70%，相关单位可节水40%，民用住宅区可节水30%。在日本，某些建筑物节水率达76%。(5)运行费用有较大程度降低，如大连香格里拉大饭店中水回用工程运行成本为1.665元/ m