工地生活污水处理范文

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.036

1 引言

随着经济的快速发展，水体富营养化的现象也愈发严重，如巢湖、太湖和滇池。氮、磷元素是引起水体富营养化的两个重要因子，许多国家对其排放浓度都有着严格限制。我国国家环境保护部要求城镇污水处理厂出水排入重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，必须严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准[1]。

为了生活污水处理氮和磷的达标排放，各地加速城镇污水处理厂建设或升级改造的步伐，应用最广泛的是厌氧/缺氧/好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2O）工艺。该工艺的主要优点是：（1）可在常规活性污泥法的基础上改造而成，改造简便易行；（2）抗冲击负荷能力较强；（3）在碳充足的情况下，出水水质较好。然而，长期以来，我国城镇生活污水C/N比较低，有高达65%以上的污水处理厂存在碳源不足的现象，近43%的污水处理厂的进水C/N小于3，污水中碳源已不能满足微生物脱氮除磷的需要。因此，采用A2O工艺处理生活污水时，通常存在这一突出问题：反硝化脱氮和除磷微生物对碳源的竞争，由于城市污水的碳源普遍偏低，难以满足脱氮除磷的需求，因此处理后的污水氮和磷难以达到排放标准。此外，这一个工作还存在如下缺点：不同污泥龄（SolidsRetentionTime，SRT）微生物共存对氮和磷去除的不利影响，聚磷菌的世代时间较短，在SRT较短的条件下可正常生长，并可获得较高的除磷效率，而硝化细菌属于自养型专性好氧细菌，它的生长速度缓慢，世代时间较长，在SRT较长的条件下方可获得较佳的脱氮效率，因此，硝化细菌和聚磷菌的SRT不同也导致生活污水的脱氮除磷效率低下[2-3]。

为保证氮、磷达标排放，通常采用外加碳源等措施来提高脱氮除磷效果，增加了污水处理成本和能源的消耗。因此，开发适应低C/N比污水高效率低能耗的脱氮除磷技术对促进污水处理事业的发展、改善水环境质量具有重大意义。

该工艺可缓解传统脱氮除磷工艺的三个突出矛盾：（1）碳源不足：厌氧释磷和反硝化脱氮对碳源的竞争；（2）泥龄矛盾：硝化菌代谢周期长，而异养菌和聚磷菌代谢周期短；（3）硝化菌和异氧菌对氧的竞争，只有当有机物降解完全时硝化菌才能成为优势种群。尽管该工艺处理低C/N比生活污水时取得了很好的效果，然而该工艺需要构筑物多（厌氧池1个、好氧硝化池1个，缺氧池1个，后置曝气池1个，沉淀池3个），运行耗能大，难以真正地应用到实际污水处理之中。迄今为止能低能耗、高效率处理低C/N比生活污水仍然是一个难以解决的技术问题。

2 工艺介绍

如图1所示，（1）生活污水进入厌氧池；（2）厌氧池泥水混合液进入沉淀池；（3）沉淀池上清液自流至好氧生物膜硝化池，同时进行曝气提供溶解氧DissolvedOxygen，DO），沉淀污泥超越至缺氧池（4）缺氧池泥水混合液进入沉淀池；（5）沉淀池上清液排放，沉淀污泥回流至厌氧池。

工艺要点为：采用活性污泥和生物膜组合的形式，将硝化细菌和除磷微生物独立开来，充分发挥各自的特点；利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥法，省去了一个沉淀池和一套污泥回流系统，节约了建造成本；在运行过程中只需要2个污泥回流泵，大大降低了能耗。

3 应用案例介绍

采用实验室配置的模拟生活污水使用该新工艺进行处理：进水COD浓度200mg/L、出水16mg/L；进水TN浓度45mg/L、出水7mg/L；进水NH4+-N浓度41mg/L、出水4.3mg/L；磷进水浓度8mg/L、出水0.35mg/L，满足国家《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。

4 小结

（1）采用反硝化同步脱氮除磷技术，成功解决了厌氧释磷和反硝化脱氮对碳源的竞争矛盾；采用活性污泥和生物膜组合的形式，成功解决了硝化细菌和聚磷菌SRT的矛盾；利用好氧生物膜硝化池代替活性污泥法，省去了一个沉淀池和一套污泥回流系y，节约了建造成本；整个工艺，在运行过程中只需要2个污泥回流泵，大大降低了能耗，此外操作简便。

（2）本工艺具有污水处理效果好、不需要外加碳源、3、能量消耗低，水处理成本低、工艺建造成本低，操作方法简便的优点。

参考文献：

[1]邹海明，吕锡武，李婷.反硝化除磷-诱导结晶磷回收工艺试验[J].华中科技大学学报（自然科学版），2014，42（04）：127-132.

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Abstract: With reference to zhejiang tonglu success, based on the experience of JiAnXian in multiple administrative villages in the rural sewage treatment of pilot projects. The county rural sewage treatment mainly take artificial wetland processing model, that is, 10 to 20 families to build a set of peasant household sewage treatment facilities, sewage after collecting precipitation-anaerobic-such as artificial wetland process for processing. Monitoring the results show the system of COD, ammonia nitrogen removal ability, the water pollution index are the standard, show that the system is a kind of suitable for rural sewage treatment system, suitable for the local rural application.

Key Words: rural sewage; artificial wetland; processing; engineering example

中图分类号：G812.42 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

吉安县广大农村地区由于经济基础薄弱、资金来源少、居民居住分散等原因，普遍缺少排污设施规划，缺乏专门的污水收集处理设施。该县农村生活污水绝大多数通过自建水沟排放到小溪或河流，污水处理率基本为零，水环境污染情况较为严重。考虑到当地农村缺少污水技术和管理人员及运营资金，因此需要一种简便的污水处理技术，即要满足“三不”（基本不需要人管理、基本不需要人维修、基本不需要运行费用）、出水能够达标稳定。

吉安县根据实际情况，结合自然、经济条件，因地制宜，以少数基础条件较好的农村进行试点建设农村污水处理设施，本文以吉安县某行政村生活污水人工湿地处理工程为例进行介绍。

2 人工湿地简介

2.1 人工湿地概述

人工湿地是模拟天然湿地的人工生态处理系统，利用人为手段设置的具有湿地性质和功能的系统。较天然湿地，人工湿地有更高的处理效率，又因其可灵活选择场地、建设和运行费用低、有一定的生态效益而受到重视，国外许多地区都建有用人工湿地处理污水的示范工程。[1]

人工湿地污水处理系统是人工建造、监督和控制的，在一定长宽比及地面坡度的洼地上由土壤、沙、石和煤渣等混合成的填料床和在床体上种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观的植物，如芦苇、香蒲、水葱等及在水中、填料中生存的动物、微生物所组成的生态系统，污水流经床体表面和床体填料缝隙时，通过水体、基质、水生植物、微生物等之间一系列复杂的物理、化学和生化反应，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用实现对水中污染物的去除。[2-3]

3 工程实例

本工程位于吉安县横江镇某一行政村，有居民96户，共计364人，农村生活污水经化粪池预处理后由管道收集。工程总投资35万元，于2010年12月底竣工，出水能达到相关排放标准。

3.1 设计水量及水质

本人工湿地处理系统按人均每天产生活污水180L计，则每天产生污水量为66吨。其中要分建四套处理系统，1#人工湿地系统为36人，每天处理污水6.5吨；2#人工湿地系统为88人，每天处理污水16吨；3#人工湿地系统为104人，每天处理污水19吨；4#人工湿地系统为136人，每天处理污水24.5吨。

农村生活污水含有机物质、氮磷营养物质、悬浮物等，主要进水指标为：COD 250～400mg/L，NH3-N 40～60mg/L，TP 2.5～5mg/L，SS 120～150 mg/L。

该村污水经处理后用于水作物灌溉，出水执行《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中水作物灌溉标准，CODCr≤150 mg/L；BOD5≤60 mg/L；SS≤80mg/L。

3.2 工艺流程简介

图1 农村人工湿地污水处理工艺流程图

该村的生活污水经收集后，自流入污水处理站。污水首先进入沉砂池，沉砂池主要作用是去除污水中大颗粒悬浮物、砂粒、飘浮杂物等，避免阻塞管道。预处理后的污水进入厌氧池，在水解作用下，悬浮状态或胶体状态的有机物质转化为溶解性有机物。经厌氧水解处理后，污水进入人工湿地，采用表面流人工湿地，利用水生植物的生长，吸收氮磷，在一系列的过滤、吸附、沉淀、微生物降解作用下，污水中的污染物被有效去除，污水得到净化。出水排入农业灌溉渠，用于水作物浇灌。

3.3 工艺设计

3.3.1 沉砂池

1#沉砂池(L×B×H=2.3m×1.6m×1.0m)，有效容积V =2.9 m3，停留时间: HRT = 10.9h

2#沉砂池(L×B×H=4.0m×1.9m×1.0m)，有效容积V =6.08 m3，停留时间: HRT =9.1h

3#沉砂池(L×B×H= 4.5m×2.0m×1.0m)，有效容积V =7.2 m3，停留时间: HRT = 9.1 h

4#沉砂池(L×B×H= 5.0m×2.4m×1.0m)，有效容积V =9.6m3，停留时间: HRT =9.4h

3.3.2 厌氧池

1#厌氧池(L×B×H=2.6m×1.6m×1.0m)，有效容积V =3.3m3，停留时间: HRT = 12.3h

2#厌氧池(L×B×H=4.0m×2.5m×1.0m)，有效容积V =8m3，停留时间: HRT =12.0h

3#厌氧池(L×B×H= 4.5m×2.6m×1.0m)，有效容积V =9.36m3，停留时间: HRT=11.8h

4#厌氧池(L×B×H= 5.0m×3.0m×1.0m)，有效容积V =12m3，停留时间: HRT =11.8h

3.3.3 人工湿地

1#人工湿地(L×B×H=3.6m×4.9m×1.0m，均分三格)，有效容积V =14.1m3，停留时间: HRT = 17.4h

2#人工湿地(L×B×H=6.6m×4.0m×1.0m，均分三格)，有效容积V =21.1m3，停留时间: HRT =10.6h

3#人工湿地(L×B×H= 7.2m×4.5m×1.0m，均分三格)，有效容积V =25.92m3，停留时间: HRT =10.9h

4#人工湿地(L×B×H= 8.1m×5.0m×1.0m，均分三格)，有效容积V =32.4m3，停留时间: HRT =10.6h

4 处理效果及运行费用分析

该村人工湿地处理系统于2010年9月开始施工建设，2010年12月竣工建设单位于2011年3月向当地环保部门提出环保验收，监测报告显示各项污染物指标都能达标。

COD主要进出水浓度及去除率：1#进水平均浓度320.21 mg/L，出水平均浓度60.72 mg/L，平均去除率81.04%；2#进水平均浓度248.93 mg/L出水平均浓度54.74mg/L平均去除率78.01%；3#进水平均浓度189.75 mg/L出水平均浓度43.06 mg/L平均去除率77.31%；4#进水平均浓298.57 mg/L 57.43出水平均浓度57.43mg/L，平均去除率80.76%

氨氮主要进出水浓度及去除率：1#进水平均浓度53.27mg/L，出水平均浓度8.17mg/L，平均去除率84.66%；2#进水平均浓度44.73mg/L，进水平均浓度7.45 mg/L，平均去除率83.34%；3#进水平均浓度57.25 mg/L，进水平均浓度9.01 mg/L，平均去除率84.26 %；4#进水平均浓度58.57 mg/L，进水平均浓度10.47 mg/L，平均去除率82.12%。

此人工湿地处理系统已正常运行一年，污水处理系统不产生电耗；植物维护管理主要是要对人工湿地的植物进行收割和保护，植物维护管理费用为1000元，日维护费用2.73元/d；每年清运污泥费为800元，日处理费用2.19 元/d；则单位污水处理运行费用为0.07元/m3。

5 结语

采用沉砂池+厌氧池+人工湿地系统处理农村生活污水，工程实际运行结果表明该系统COD、NH3-N去除率分别在77.31～81.04 %、82.12～84.66%之间，出水水质稳定，达到了《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中水作物灌溉标准。

该县试点农村污水处理采用该人工湿地系统，具有操作简单、经济有效等优点，满足民农村生活污水处理的需要，适合农村地区资金短缺和技术空白的不利状况，该人工湿地处理系统的建设和运行为当地农村生活污水工程治理提供了宝贵经验。

参考文献

[1] 梁继东，周启星，孙铁珩.人工湿地污水处理系统研究及性能改进分析[J]. 生态学杂志.2003,22(2):49-55.

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近些年来，环境污染、资源枯竭已经成为了世界性的难题。而水污染的问题对于人们生活的影响最为严重，因此，对于日常生活污水的处理问题也得到了更多的关注。常用的污水处理方法有很多，例如混凝、过滤、离子交换、反渗透等。而利用人工湿地来处理日常生活污水的方法，凭借其价格低廉、操作简便以及美化环境等优点受到各界的青睐。

1 生活污水的特点及危害

1.1 生活污水的特点

对于生活污水的定义是：人类在生活中产生并且排放出的携带着有机物、病原体、无机盐等物质的受到污染的水，生活污水是当今我国水体主要的污染源之一[1]。生活污水的主要组成部分是由粪便以及生活中的洗涤污水。生活污水中的有机物包括糖类、脂肪和蛋白质等[2]，而无机盐包括硫酸盐、磷酸盐及钠、钙、镁等。总体来说，生活污水的特点是氮、硫、磷含量高，在厌氧细菌的作用下容易生恶臭物质，对人的生活环境造成污染和影响。

1.2 生活污水的危害

生活污水不仅仅会影响人们的生活环境，更主要的是还会给人的健康带来影响和危害。主要是来病原物污染，病原微生物数量大、分布广、在水中的繁殖速度快并且很难消灭掉，一旦这些病原微生物进入人体，就会引发各种疾病，在传统的生活污水处理中，想要把这些病原微生物彻底消灭是非常困难的；其次，有机物的污染也是生活污水中较为严重的一种污染，有机物在微生物的作用下进行分解过程，这个过程要耗氧，而在缺氧的条件下污染物会发愁、腐败，形成污染，因此有机物越多水质就会越差；另外，生活污水中还存着富营养化污染、恶臭污染、酸碱盐污染、地下水硬度升高、有毒物质污染等等危害。

2 人工湿地系统的结构特点及反应机理

2.1 人工湿地系统的结构特点

人工湿地系统的结构较为简单，具体如下：在一定面积的洼地中，按照一定的坡度来进行填充，填充材料包括石子、土壤等。当填料部分完成以后，在表面种植一些水生植物，对这些植物的要求为成活率较高、具备一定的处理性能并且生长周期较长，除此之外，对于生活环境的美化作用以及植物的经济价值也是考虑的因素。以上的填料以及植物共同形成一个人工的湿地生态系统。

而人工湿地系统的特点主要为以下几方面：首先是效率高，在同等的污水处理系统中，人工湿地属于效率较高的一种；然后是投资低，不仅仅是前期的投入费用少，包括后期的维护费用以及人员对该系统的技术支持所需费用都较低；其次是运行管理简单，人工湿地系统本身就形成了一个小的生态系统，可以说是个“全自动”的污水处理装置，因此在运行维护方面的管理是相对来说较为简单的。

2.2 人工湿地处理污水的机理

人工湿地处理生活污水主要是利用了这种系统独特的基质、微生物、植物共同形成的人工生态系统[4]。处理生活污水的过程是一个十分复杂的过程，其中所涉及的过程涵盖了过滤、吸附、沉淀、离子交换以及微生物分解等过程。人工湿地处理法是一种十分高效的净化方法，同时，污水中的物质对于植物来说是营养物质，起到了资源最优化的效果，在处理污水的同时促进植物的生长，可以带来一定的经济效益，是环保和能源循环的结合。

对于生活污水中的不可溶的有机物，可以通过截留的方法进行处理，将这些有机物作为营养物质供给植物，促进植物的生长；对于污水中氮的去除，可以通过利用湿地系统中微生物的氨化、硝化、反硝化几种作用来完成；而污水中的磷则利用了植物的吸收以及微生物的积累来共同完成处理过程；另外，利用湿地系统中的微生物还能够分解或是吸收硫；通过湿地系统的流动过程产生的吸附、过滤等作用还能够去除生活污水中的重金属[2]。

3 人工湿地处理生活污水的现状及发展趋势

人工湿地系统的应用在我国发展非常快，主要是由于其处理对象范围比较广。在这种人工湿地系统刚被研究出来的时候，我国主要是利用人工湿地来处理二级污水处理长的出水以及普通的城市生活污水，但现在这种先进的技术经历了一次次的改进和开发已经逐步被应用到各个方面，包括对于农、牧业污水的净化以及公路径流等污水的处理[4]。

3.1 发展现状

但由于这种污水处理方法存在许多制约因素，因此，也很难被完全普及。在我国的一些较为落后的城市，由于技术水平的制约，人工湿地系统的搭建存在着一定的难度，还有一些城市即便已经搭建成了人工湿地系统，但由于技术水平的限制，其处理效果并不理想，资源的利用方面也没有达到最优化的效果。另外，鉴于人工湿地系统占地面积非常大，在一些土地资源紧张的城市来说，人工湿地系统的搭建还是存在着很多困难的。不过，我国对于人工湿地系统处理生活废水的应用，具备得天独厚的优势，主要是我国大部分城市都是温带或亚寒带气候[3]，这种气候可以说对于湿地中微生物的活性以及微生物的繁殖是十分有利的。

3.2 发展趋势

人工湿地系统的价值不仅仅在于环保，其潜在的价值还有经济、社会等方面的效益。这主要是由于经过人工湿地系统处理的污水，其出水质量非常高，这种处理后的水不仅对环境是无害的，并且可以应用在土地灌溉、渔业养殖等等，同时也可以用来灌注游泳池、修建水上乐园等等。而湿地表面可以种植一些具有经济效益的植物，利用生活污水中丰富的有机物来给植物提供全方面的营养，为人们带来经济效益。同时，对山沟、洼地的改造，可以很大程度上改善当地的生态环境以及当地居民的生活环境，这种人工建造的生态系统还能够为野生的动物提供一个栖息场所，一旦形成了特有的景观，可以带动当地旅游业的发展。

4 结束语

利用人工湿地来处理生活污水作为一种类天然的、高效的节能型污水处理技术，在近些年来引起了业内的广泛关注，并且在生活污水处理的过程中发挥着越来越重要的作用。通过对于人工湿地系统的改良或者进一步强化，可以有效地提高其对于生活污水的处理效率。在接下来的研究中，人工湿地的除磷能力和潜力将会成为各界学者以及政府相关部门、污水处理行业下一步关注的重点。

参考文献

[1]范迪，王娟，迟宏.人工湿地在污水处理中的应用及评述[A].中国环境科学学会.2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集（上卷）[C].中国环境科学学会，2007（4）.

[2]王殿辉，李壮丽，李金梅.人工湿地技术在村镇生活污水处理中的应用[A].中国环境科学学会.2013中国环境科学学会学术年会论文集（第五卷）[C].中国环境科学学会，2013（4）.

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1 前言

低温污水处理是指在我国北纬40℃以北的广大地区，其冬季城市污水的水温一般在10℃以下（6-10℃，少数地区4-6℃）时进行的污水处理工程。由于寒冷地区排水温度低，输水管道散热量大，给污水处理带来很大困难。此外，温度对微生物的活性、种群组成、细胞的增殖、活性污泥的絮凝沉降性能、曝气池充氧效率以及水的粘度都有较大影响。因此，低温条件下，污水处理工艺及工程设计参数同常温条件下有很大区别。

低温对生物处理的影响，关系到寒冷地区城市污水和工业废水能否采用生物处理和采用什么样的生物处理工艺。因此，结合我国国情，探讨适合我国寒冷地区的污水处理工艺，对于缓解寒冷地区的环境污染，实现经济可持续发展具有重要意义。

周期循环活性污泥法（CASS工艺）不但具有投资省、占地面积少、工艺流程简单、操作管理方便、处理效果好等优点，而且，据国外资料介绍，CASS工艺对低温污水仍能保持很好的处理效果。因此，本文充分利用CASS工艺的优势，结合我国寒冷地区的实际情况，重点探讨了CASS工艺对低温环境的适应性，探讨适合低温环境条件下的工程设计参数和运行管理经验，为CASS工艺在我国寒冷地区的推广应用奠定基础。

2 试验装置及流程设计

为将国外先进技术引进消化，研究适合我国国情的污水处理工艺，并在我国寒冷地区推广应用，总装备部工程设计研究总院环保中心自1999年就开始在实验室进行了2年的系统研究，为工程应用提供了宝贵的工程设计参数和运行管理经验。

2.1试验工艺流程

污水取自总装备部工程设计研究总院家属楼楼生活污水，用小型潜污泵直接从化粪池提升到储水箱。储水箱由PVC加工而成，容积180L，内设自动液位控制器。

2.2 试验装置

试验装置如图1所示，其中CASS装置自行设计，材质为有机玻璃，便于观察水流运动状态、曝气强度及活性污泥的絮凝情况。该装置尺寸为：L×B×H=930mm×312mm×410mm，容积118L。

2.3装置自动控制系统介绍

整套实验装置采用PLC程序控制器集中控制。其中储水箱中的水位由液位控制计控制，低水位时，污水提升泵自动开启，向水箱注水，至水箱最高水位时，污水提升泵自动关闭，停止进水。

CASS工艺的特点是程序工作制，其整个工作周期均可由程序控制器完成，无须专人操作。此外，CASS工艺还可根据进、出水水质变化适当调整工作程序，保证出水效果。

完整的CASS工艺工作周期一般分为四个步骤，如表1所示：

2.3装置自动控制系统介绍

1、CODcr：重铬酸钾法；

2、溶解氧（DO）：YSI—52溶解氧仪；

3、BOD5：稀释倍数法；

4、pH：pH计或精密pH试纸；

5、污泥沉降比（SV%）：用100 ml或1000 ml量筒测量；

6、污泥生物相观察：光学显微镜；

7、温度：YSI—52自带温度计；

8、污泥干重、MLSS、SS：重量法测定；

转贴于 3 试验结果与分析

3.1 污泥接种与培养

实验所用污泥取自首都机场废水净化站二沉池回流污泥，该污泥性能良好，镜检发现有大量活跃钟虫和少量线虫，污泥上清液清澈透明。将接种污泥投入CASS池并加入部分污水后闷曝24h，此后，逐步加大进水负荷按照CASS池自身运行方式—连续进水、间歇排水逐步培养驯化活性污泥，至生物相重新恢复正常、污泥性能稳定，处理效果良好，表明污泥培养成熟。

3.1 CODcr去除效果分析

3.1.1 试验条件

气温：-4～12℃；水温：5～9℃；

水力停留时间：HRT=10.8h，16h，20h；

周期运行时间：T=215∽296 min（分曝气、沉淀、撇水、闲置四个阶段）；

进水流量：Q=160∽87ml/min；

周期处理水量：Q1=34.4∽20.8L；

周期排水比：1/3∽1/4；

根据试验效果，按水力停留时间（HRT）的不同实验划分为三个阶段（即HRT=108h，16h，20h），其中HRT=20h阶段中曝气时间又分为180 min和240 min。

3.1.2 试验效果与分析

HRTh 温度℃ 进水CODcrmg/L 出水CODcrmg/L SV% SVI MLSS g/L 污泥CODcr负荷kgCOD/kgMLSS.d 去除率% 10.8 -2～11 823 221 62 3.932 158 1.06 73 -1～10 809 137 80 2.487 321 1.10 83 -1～12 982 225 60 3.534 170 0.946 77 -2～10 832 143 56 4.091 136 0.645 83 16.0 -3～5 609 91 49 3.768 130 0.344 85 -3～7 970 90 51 3.695 140 0.559 91 0～8 898 113 58 4.085 141 0.473 87 0～10 928 95 59 3.843 153 0.516 90 20.0 1～5 798 115 55 3.56 154 0.340 86 -4～13 585 96 62 3.706 167 0.340 84 -1～13 813 83 68 4.557 149 0.275 90 5～12 1071 91 71 3.962 179 0.393 92 由上表可以看出：当HRT=10.8h时，进出水CODcr波动较大，进水CODcr为620～1218 mg/L，出水122～211 mg/L，去除率在74%～89%之间，出水效果不理想，波动较大。相对应的MLSS=2.487～5.678g/L，变化较大，污泥负荷=0.688～1.10kgCOD/(kgMLSS.d)，也比较高。

当HRT=16.0h时，该阶段进水波动较小， 进水CODcr为610～930 mg/L，出水CODcr为90～115 mg/L，去除率达85%～91%，出水水质比较稳定。此阶段污泥负荷Ns在0.24～0.39kgCODcr/(kgMLSS.d)之间，比第一阶段有所降低，污泥浓度也趋于稳定， MLSS为2.985～4.13g/L。

由上表可以看出：通过对不同水力停留时间的对比实验，发现水力停留时间HRT=16h和20h处理效果差别不大，这说明在一定污泥负荷范围内，延长水力停留时间对提高去除效果意义不明显，反而使投入产出比降低。

本实验水力停留时间HRT=16h，污泥浓度MLSS=3000～4500 mg/L，污泥负荷0.2～0.3kgCOD/kgMLSS.d ， 运行效果和经济性比较好。

3.2 BOD5去除效果分析

温度(℃) 进水（mg/L） 出水（mg/L） BOD5去除率(%) BOD5/ CODcr CODcr BOD5 CODcr BOD5 进水 出水 -1～3 813 217 83 13.6 94 0.26 0.16 4～14 760 341 152 9.4 97 0.45 0.06 7～21 862 329 116 15 95 0.38 0.13 通过BOD5实验分析：虽然进水的可生化性不是很好，这与传统的生活污水具有良好的可生化性（BOD5/CODcr=0.5左右）有一定差别，其原因是化粪池污水中大便成分含量较高，外观成乳黄色，有机物浓度比一般小区或城市污水高2倍以上。理论和实践证明，粪便污水的可生化性并不理想。另外，实验出水BOD5已小于15 mg/L，表明出水水质中能够生物降解的物质绝大部分已去除，CODcr进一步降低的空间十分有限。所以，即使再延长曝气时间或水力停留时间，出水CODcr不会有显著降低。

3.3 悬浮物（SS）去除效果分析

一般情况下，传统活性污泥法处理污水的效果随温度的降低而变差，出水质量差的一个重要原因就是二沉池污泥沉降性能不好。从物理现象上看，活性污泥比较细碎，不易形成大块絮凝体，沉淀后的上清液仍有细小的悬浮颗粒随出水带走；从水质特点上分析，低温环境下，水的粘滞性增高，固体颗粒沉降阻力增大，降低了泥水分离效果。

但从CASS工艺处理低温的整个实验过程来看，废水SS的去除率一直都很高，进水SS通常在100 mg/L以上，出水SS通常保持在10 mg/L左右，并且去除效果比较稳定。这从另一方面反映了CASS工艺独特的运行方式，使得曝气结束后的沉淀阶段整个池子面积均用于在近乎静止的环境中进行泥水分离，故其固体通量很低，泥水分离效果良好。

4 CASS工艺需氧量分析

通过连续监测一个工作周期内的溶解氧（DO）发现，CASS池中DO周期性变化非常明显，经历一个好氧—缺氧—厌氧过程，氧浓度梯度大，氧转移效率高，这对生物脱N除P以及防止污泥膨胀都十分有利。

下图1给出了在低温条件下DO的变化规律。

由上图1可以明显看出：曝气结束，沉淀开始后15分钟内，DO从4.15mg/L迅速下降到0.28 mg/L，曝气重新开始前下降幅度趋于平缓，这就给生物反硝化细菌创造了良好的条件，使NO-3-N转化为NO-2—N进而转化为N2。这同时也提出了一个问题—低温及中温和高温条件下应设置不同的沉淀时间。因为，夏天由于生物反硝化速率高，释放出来的N2易使污泥上浮，如果沉淀时间设置过长，就会造成污泥上浮随水流失。

4 结论

4.1 低温对CASS工艺处理生活污水的影响

通过实验观察和分析：低温对CASS工艺处理效果有一定影响，在其它条件相同情况下，与常温条件相比，CODcr去除率约降低5%，这也反映出CASS工艺对温度具有较好的适应能力，与国外文献的介绍是一致的。但低温造成活性污泥沉降性能降低，SV和SVI普遍高于常温条件，可通过提高污泥浓度、降低污泥负荷和适当延长沉淀时间，解决给生产运行带来的困难。

4.2 推荐的工艺参数

通过对不同水力停留时间的对比实验，发现水力停留时间HRT=16h和20h处理效果差别不大，这说明在一定污泥负荷范围内，延长水力停留时间对提高去除效果意义不明显，反而使投入产出比降低。本实验水力停留时间HRT=16h，污泥浓度MLSS=3000～4500 mg/L，污泥负荷0.2～0.3kgCOD/kgMLSS.d ， 运行效果和经济性比较好。

4.3 通过实验观察和理论分析可知：

CASS工艺污泥特性如SV、SVI和MLSS等受温度变化影响较大，而污泥特性的变化直接影响到沉淀时间、排水比和污泥龄等参数的确定，因此，CASS工艺的运行要制定与温度变化相适应的操作管理参数。

参考文献

1、穆瑞林，“寒冷地区城市污水处理工程设计”，《现代废水处理实用技术》（1997）；

2、张自杰等，《环境工程手册水污染防治卷》，高等教育出版社；

3、“寒冷地区污水活性污泥法处理设计规范”，（报批稿）《中国工程建设标准化协会批准》；

篇5

一、概述

盘锦鼎翔集团现有常住人口1.2万人，平均日排放污水1万m3，多年来一直采取自然排放的方法，进入双台子河流域，对流域水质、周边地区及空气环境质量造成了很大的污染。同时，现有的排水系统淤积渗漏严重，区外采用明渠排放，给人民生活环境造成不良影响。

建设鼎翔集团人工湿地污水处理可使境内水系的水质得到极大的改善，逐步缓解和消除对环境的污染，保护本地区的生态环境。同时与城市生态建设紧密结合，增加城市水面、绿地面积与景观用水量，对于改善盘锦市生态环境，营造亲水文化氛围，提高盘锦市整体形象具有十分重要意义。

二、处理规模

盘锦市鼎翔集团污水处理规模为：10000m3/d，小时流量按500m3/h设计。

三、设计水质

3.1原水水质

根据盘锦市环境监测站的分析，污水水质为：COD110-138mg/l，BOD536-50mg/l，SS50-80mg/l，NH3-N18-24mg/l，TP1.5mg/l，pH8.05。

3.2出水水质

根据盘锦市总体规划，出水水质达到辽宁省污水综合排放标准(DB21/1627/2008)中Ⅰ级标准，COD50mg/l，BOD530mg/l，SS70mg/l，NH3-N5mg/l，TP0.5mg/l，pH6-9。

四、生活污水湿地处理技术工艺

4.1概述

污水的人工湿地处理是近年来发展起来的一种新型的污水处理技术，是一种人工建造和监督控制的与沼泽类似的地面，它的基质通常是碎石，植物生长于碎石床介质中。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由填料、土壤和种植在表面具有处理性能好、成活率高、抗水性能强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇)形成一个独特的生态系统，污水在系统中流动，通过填料、土壤、植物和微生物等的共同作用，对污水进行净化处理，因此人工湿地在处理污水中具有高效率、低投资、低费运转、处理效果好、维修费用低的特点。

4.2工艺流程及工艺参数简述

管网收集到的生活污水首先经过格栅进入集水池，然后由污水提升泵将污水提升到曝气生物滤池。经过曝气生物滤池处理后，出水COD≤96mg/l，BOD5≤40mg/l，SS≤56mg/l，NH3-N≤19mg/l，TP≤1.2mg/l。

污水经过曝气生物滤池处理后进入沉淀池，沉淀池出来的污水进入潜流人工芦苇湿地处理系统。

该工程构筑潜流湿地3.3hm2，设计负荷0.3m/d的潜流湿地，采用水平潜流运行模式，底部铺设防渗膜，床体中下层、第二层、第三层及第四层均铺碎石，上层铺熟土，表面种植芦苇。潜流人工芦苇湿地处理系统处理结果：出水COD≤50mg/l，BOD5≤30mg/l，SS≤10mg/l，NH3-N≤5mg/l，TP≤0.5mg/l。

为提高水资源利用率，将经过潜流湿地处理的污水，经过二级泵站(Q=400m3/h，H=10m，N=22kW)提升至景观湿地-国坝南侧的芦苇湿地进行深度处理。芦苇湿地出水直接排入人工湖，经处理后的污水排入辽河。最终出水：COD≤50mg/l，BOD5≤10mg/l，SS≤10mg/l，NH3-N≤5mg/l，TP≤0.5mg/l。

五、结束语