我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究 36页

'分类号：X5学校代码：10712UDC：502研究生学号：2012053086密级：公开芯灶衣林對教大学2015届在职攻读项士学位研究生学位论文我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究类型工程硕士领域、专业、方向环境工程研究生闫超指导教师屈广周副教授合作指导教师___________________完成时间2015年4月中国陕西杨凌 研究生学位论文的独创性声明本人声明：所呈交的（高校教师、中职教师）硕士学位论文或（农业推广、兽医、工程）硕士专业学位论文是我个人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究结果；论文中的研究数据及结果的获得完全符合学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，如果违反此规定，一切后果与法律责任均由本人承担。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究结果，也不包含其他人和自己本人已获得西北农林科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文的致谢中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:时间：年Y月曰导师指导研究生学位论文的承诺本人承诺：我的（高換养巧中职教师）硕士学位论文或（农业推广、兽医、工程）硕士专业学位研究生_所呈交的硕士学位论文是在我指导下独立开展研究工作及取得的研究结果，属于我现岗职务工作的结果，并严格按照学校《关于规范西北，属r我到农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》而获得的研究结果。如果违反学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，我必须接受按学校有关规定的处罚处理并承担相应导师连带责任。导师签名时间年Y月曰 关于研究生学位论文使用授权的说明本学位论文的知识产权归属西北农林科技大学。本人同意西北农林科技大学保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；同意西北农林科技大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。本人保证，在毕业离开（或者工作调离）西北农林科技大学后，发表或者使用本学位论文及其相关的工作成果时，必须以西北农林科技大学为第一署名单位，否则，按违背《中华人民共和国著作权法》等有关规定处理并追究法律责任。任何收存和保管本论文各种版本的其他单位和个人（包括研究生本人)未经本论文作者的导师同意，不得有对本论文进行复制、修改、发行、出租、改编等侵犯著作权的行为，否则，按违背《中华人民共和国著作权法》等有关规定处理并追究法律责任。(保密的学位论文在保密期限内，不得以任何方式发表、借阅、复印、缩印或扫描复制手段保存、汇编论文）研究生签名：时间：7^化年>月，《曰 Classificationcode:X5Universitycode:10712UDC:502Postgraduatenumber:2012053086Confidentialitylevel:PublicThesisforMaster’sDegreeNorthwestA＆FUniversityin2015STUDYONBIOLOGICALTREATMENTOFRECYCLEDWATERINMEDIUMANDSMALLTOWNSOFCHINAType:MasterofEngineeringField/Major/Direction:EnvironmentalEngineeringPostgraduates:YanChaoSupervisor:QuGuangzhouApril,2015Yangling,Shannxi,China 我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究摘要随着我国经济的飞速发展和城镇化建设的加快，水资源短缺的问题日渐严重，在我国很多地方水资源短缺已经严重阻碍和制约着国民经济的持续发展。水资源的利用问题在我国中小城镇表现的尤为突出，这些地区的环境保护工作滞后、污染防治措施匮乏、公众环保意识薄弱，再加上该地区中小城镇污水处理技术相对落后，工艺流程设计达不到预期效果，使水环境质量受到严重威胁。因此，研究和应用污水回用技术对于我国中小城镇而言，不仅有利于保障了水资源的循环有效利用，而且更有着降低工业生产成本，维护和促进整个中小城镇经济社会和持续发展的现实性要求。本研究针对我国中小城镇污水排放量小，氮、磷含量高等特点，结合污水处理厂传统生物处理工艺运行中存在的问题，通过对中水回用处理工艺—水解酸化+MSBR+絮凝反应+活性砂滤的研究分析，主要取得了以下成果：1）通过对我国中小城镇污水排放特征研究和各中水回用生物处理工艺特点的比对，以水解酸化为预处理过程，絮凝反应和活性砂滤为深度处理方法，MSBR为处理核心的中水处理工艺，适用于中小城镇中处理污水处理量小、占地面积小、脱氮除磷能力要求高的中水回用处理工艺。2）通过对秦皇岛市青龙县污水处理厂中水回用工艺分析，辅以大量的污水进、出口监测数据，论证了以MSBR为核心的中水回用工艺，处理效果达到预期排放标准，从技术要求上是可行的。并通过投资估算，经济、利润、敏感性、盈亏平衡等经济效益分析，结果显示其具有很好的应用前景。本研究为我国中小城镇污水处理系统的规划和设计提供可靠的技术支持，同时也为秦皇岛周边中小城镇中水回用技术发展提供了很好的借鉴，对构建全新的中水回收处理工艺，促进中小城镇自身的水资源循环利用，改善城镇水资源污染状况带来深远的影响。关键词：中小城镇污水处理；中水回用；生物处理工艺；脱氮除磷 STUDYONBIOLOGICALTREATMENTOFRECYCLEDWATERINMEDIUMANDSMALLTOWNSOFCHINAABSTRACTChinaisdevelopingrapidlyinrecentyearswithmoreandmoretownsarebeingbuilt.However,waterresourceisbecomingabottleneckofsustainableeconomicdevelopmentofmanyareasinthecountry,particularlyinmediumtosmalltowns.Thesetownsnormallyhaveissueslikelaggingonenvironmentprotection,lackofmeasurestopreventandcontrolpollution,weakawarenessofenvironmentalprotection,etc.Tomakethesituationworse,urbanwastewatertreatmenttechnologyinmediumtosmalltownsisrelativelyweak,designedwastewaterprocesscannotreachthedesiredeffect.Alltheaboveareheavilythreateningthewaterquality.Sostudyingwastewaterreusetechnologynotonlycanbenefitthewastewaterreuseefficiencybutalsocanhelpcutthecostofindustrialproductionandmaintainthesustainabledevelopmentofthesetowns.Duringthestudywetakeintoaccountthecharacteristicsofwastewaterinmediumtosmalltownandthecommonprobleminthebiologicaltreatmentprocessadoptedinmostofthewastewaterstationandmakethefollowingachievementsbyanalyzing"hydrolyticacidification+MSBR+flocculationreaction+activesandfilter”waterreusetreatmenttechnology:(1)ByanalyzingthepollutedwatercharacteristicsfrommediumtosmalltownsinChinaandcomparingdifferentwastewaterrecyclingtechnologywefindoutthatthethatusingMSBRasacorewastewaterprocessingtechnologyalongwith“hydrolyticacidification”asapreprocessmethodologyand“flocculationreaction”+“activesandfilter”aspostprocessmethodologyisthemostsuitableoptiontothemediumtosmalltowns.Asithastheadvantageofsmalllandusage,strongabilitytoremoveNitrogenandphosphorusanditisalsoveryeconomicintermsofthewastewatervolumeitcanhandleeveryday.(2)Wedemonstratethefeasibilityof"hydrolyticacidification+MSBR+flocculationreaction+activesandfilter”waterrecyclestechnologybyanalyzetheQinhuangdaoQingLongCountysewagetreatmentplantprocess.Ouranalysisissupportedbyalargenumberofmonitoringdataattheinletandoutletofthesewage.Ontopoftechnicalfeasibilitywealsoassesstheeconomicimpactofinvestinginthistechnologybyestimatingthecost,profit,socialimpact,etcandourassessmentshowsverypositiveresultregardingadoptthistechnologyinthecountry. Thisresearchprovidessoundandsolidtechnicalsupportforplananddesignofmediumandsmalltownsewagetreatment.MoreoveritisagoodtemplateformediumtosmalltownsnearQinhuangdaotodeveloptheirwastewaterreusetechnology.Italsobringsfar-reachinginfluencetothefollowings:constructionofnewwaterrecyclingtechnology,promotethesmallandmedium-sizedtownsontheirwaterrecyclingapplianceandimproveurbanwaterquality.KEYWORDS:Wastewatertreatmentofmediumandsmalltown,Waterreuse,Biologicaltreatmentprocess,Removalofnitrogenandphosphorus 目录第一章绪论.............................................................................................................................11.1研究背景..........................................................................................................................11.1.1水资源短缺现状......................................................................................................11.1.2我国中小城镇淡水环境污染现状..........................................................................11.1.3我国中小城镇污水水质状况..................................................................................21.2中水回用技术研究概况..................................................................................................31.2.1国内外中水回用技术研究进展..............................................................................31.2.2中水回用工艺技术概述..........................................................................................41.3研究目的、意义及路线..................................................................................................61.3.1研究目的和意义......................................................................................................61.3.2研究路线..................................................................................................................6第二章我国中小城镇中水回用处理工艺分析.....................................................................72.1中小城镇中水回用处理要求..........................................................................................72.2中小城镇中水回用工艺的选取......................................................................................72.2.1处理工艺选择原则..................................................................................................72.2.2常用污水处理工艺特点分析..................................................................................72.2.3中水回用处理工艺的选取......................................................................................92.3MSBR污水处理工艺分析..............................................................................................92.3.1中小城镇污水处理工艺的组成..............................................................................92.3.2中小城镇中水回用MSBR工艺的特点..............................................................102.3.3中小城镇中水回用MSBR工艺的流程..............................................................102.4水解酸化的前处理........................................................................................................112.4.1水解酸化前处理工艺的作用................................................................................112.4.2水解酸化前处理工艺的优势................................................................................12第三章MSBR中水回用处理工艺应用的可行性分析..........................................................133.1MSBR中水回用处理工艺技术的可行性分析............................................................133.2MSBR中水回用处理工艺社会经济效益的可行性分析............................................193.2.1MSBR中水回用处理工艺社会效益分析............................................................193.2.2MSBR中水回用处理工艺经济效益分析............................................................193.4本章小结........................................................................................................................22第四章结论与展望...............................................................................................................23参考文献...................................................................................................................................24 致谢...................................................................................................................................26作者简介...................................................................................................................................27 第一章绪论1第一章绪论1.1研究背景1.1.1水资源短缺现状我国的淡水总量约为全球淡水资源总量的十分之一，但人均淡水资源占有量却远低于世界平均水平，我国作为水资源含有量大国，淡水资源人均占有量少，用水量较高这一显著问题严重影响了淡水资源的可持续利用。我国正处于经济社会发展的高速时期，淡水资源的消耗量在工、农业生产中均持续攀升，现有淡水资源短缺与水资源不良性的[1]利用模式，给水资源的有效利用带来恶性的影响。人口不断增长、农业持续发展、工业快速扩张必然提高现有水资源的消耗，给水资源利用带来了更大的压力。淡水资源的严重短缺必然会抑制经济的增长，影响人们的正常的生产生活，对社会的稳定发展构成了极大的隐患，提高水资源高效合理的利用已然成为社会、政府、公民均应该高度关注的问题。政府作为水资源调配的主要职能部门，对于已经发展并预见到的水资源利用危机问题应予以高度重视，并就如何更高效提升水资源持续使用情况提出更为高效的行政措施。1.1.2我国中小城镇淡水环境污染现状随着我国经济的不断发展，中小城镇已成为未来经济提升的中坚力量。经济发展而带来的环境问题也逐渐显现。水环境受到的影响最为直接，有限的环境容量中，不断排入的工业企业和居民废水，严重超出了水体的自净能力。中小城镇环保意识还很淡薄，未经过处理的污水偷排、直排入自然水体事件时有发生，这种粗狂式的破坏方式，给水[2]体造成了极大的影响。根据2011年中国环境状况公报显示，我国85%以上的中小城镇水环境受到一定的破坏，淡水资源如若没有更加有效的保护措施，其恶化情况还将持续，这对于本就匮乏的水质可利用资源带来更大的危机。从现有的水污染情况分析，湖泊的富营养化问题较为突出，包括太湖、巢湖、滇池等许多湖泊富营养化问题日益严重（图1-1）。近年来这些湖泊每年都会出现蓝藻、红藻的严重泛滥，使得区域的水环境状[3]况受到很大的威胁，生态环境遭到了严重的威胁与破坏。我国城镇的水资源分布并不均匀，可直接利用的淡水资源更为紧缺，城市发展对于水资源的需求不断攀升，单单依赖于水资源的净化以及自来水厂的处理难以满足现有水资源需求，所以许多工业生产、农业用水以及居民生活采用抽取地下水的方式以填补和提升城镇经济发展工程中水资源缺乏的现状，地下水资源水体受破坏后的自然修复能力较差，粗狂的水资源使用方式使可利用的水资源变得更为稀少。地表水的不断污染、地下水的过度开采严重影响了水[4]资源的持续利用，随着经济社会发展给水资源带来的负面影响还将持续扩大。 2我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究图1-12012年重点湖泊（水库）富营养化状态Figure1-1Importantlakes(reservoirs)eutrophicationin20121.1.3我国中小城镇污水水质状况3我国中小城镇污水排放量基本处于5000～50000m/d，污水中氮、磷元素含量较高，[5]难降解的有毒有害污染物较少，水质比较稳定。（1）我国中小城镇生活污水水质状况根据《室外排水设计规范》，我国中小城镇生活污水污染物排放指标：BOD5为20～35g/人·d，SS为35～50g/人·d。根据经验采用BOD5为35g/人·d，SS取50g/人·d。此外，根据《室外排水设计规范》（修订）征求意见稿的规定：生活污水的总氮量可按每人每天5～11g计算，生活污水的总磷量可按每人每天0.7～1.4g计算。因此，查阅标准规范，污水污染物排放BOD5为35g/人·d，SS取50g/人·d，总氮和总磷分别按照每人每天8g和1g计算。城镇污水中以生活污水为主的，一般CODCr=2BOD5，[6]TN/BOD5=0.2～0.3，TP/BOD5=0.02～0.03。我国中小城镇生活污水基本水质计算见表1-1。表1-1我国中小城镇生活污水基本水质计算表Table1-1CalculationtableofsewagewaterqualityinmediumandsmalltownsinChina项目BOD5SSTNTP人均生活污水量（L/人·d）160160160160排放指标（g/人·d）355081浓度（mg/L）219313506取CODCr/BOD5为2，生活污水的CODCr为438mg/L。我国一般生活污水水质，参见表1-2。 第一章绪论3表1-2我国一般生活污水水质Table1-2ThegeneralwaterqualityofdomesticsewageinChina指标浓度指标浓度（mg/L）总固体（TS）720化学需氧量（CODCr）400溶解性固体500可生物降解部分300悬浮物（SS）220总氮（TN）40生化需氧量（BOD5）200总磷（TP）5总有机碳（TOC）160碱度100分析比较表1-1和表1-2中的数据，我国中小城镇的生活污水基本水质如表1-3所示。表1-3我国中小城镇生活污水基本水质Table1-3BasicsewagewaterqualityinmediumandsmalltownsinChina项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）浓度438219313506（2）我国中小城镇工业污水水质状况1）工业污水的分类[7]工业污水主要有三种分类方式：第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类，含无机污染物为主的为无机废水，含有机污染物为主的为有机废水。第二种是按工业企业的产品和加工对象分类，如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、农药废水、电站废水等。第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含铬废水、含镉废水、含酚废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水等。前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分，也不能表明废水的危害性。第三种分类法，明确地指出废水中主要污染物的成分，能表明废水一定的危害性。2）工业污水水质标准通过国家相关规范查询，经企业自行污水处理工艺处理后的污水各指标应满足应符[8]合相关规定。即：工业污水水质标准为见表1-4。表1-4工业废水排入下水道标准Table1-4ThestandardofIndustrialwastewaterdischargedintothesewer项目BOD5（mg/L）CODCr（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）进水水质3505004007081.2中水回用技术研究概况1.2.1国内外中水回用技术研究进展 4我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究在国外，城市污水回用已有很长的历史，规模也很大，并收到了相当可观的经济效益和社会效益。美国污水回用范围很广，有357个城市实行了污水回用，涉及了城市回用、农业回用、娱乐回用、环境回用、工业回用、回灌地下水等各方面。日本早在2O世纪60年代就开始污水回用的实践，并于90年代初对污水回用的可行性进行了深入的研究和工程示范。与全球回用水不同的是日本的水回用主要是用于非饮用的市政建设，如冲厕、环境用水、河水流量的补充、工业循环及回用。以色列是一个严重缺水的国家，[9]1987年全国已有210个市政污水回用工程，城市污水回用率达72％。在回用方式上包括小型社区的就地回用，中等规模城镇和大城市污水的区域级回用工程。南非是进行水回用实践最早的国家，1986年建成了世界第一批城市污水“回用水”厂，用于城市的补[10]充水源。此外，俄罗斯、印度、荷兰的污水再生利用事业也很普遍。2006年Walterm[11]Grayman提出了不同污染因子对水环境污染贡献评分的观点，通过水体资源实验模型，就不同因子对污染影响不同，以分别计分的方式判定各污染因子对水体影响的差别，通过因子控制更好的调整水资源的整体利用，并结合已成型的水体回用系统，从根本上[12]保障了水体资源可持续的利用。2008年经HeikeWanke等专家分析发现，在一定的地域内，不同季节水体资源需求与供给间存在着特定平衡的关系。雨水丰沛季节与雨水稀少季节，如何合理利用水资源对社会经济发展具有深远意义，正当调配与有效回用水体资源对人们的生产生活具有积极的促进作用。近几年，我国经济不断发展，城镇化进程较快，截止2010年，全国城镇化水平接[13]近五成，中小城镇人口占全国总人口比例的60%以上。许多小城镇将并未达到排放标准的污水肆意排入河流、湖泊，造成水体水质不断恶化，严重影响到人们的正常用水需求。我国中水回用技术较发达国家起步相对较晚，上世纪末中水回用的技术才被广泛推广，20世纪初回用的中水已经运用在城市景观绿化、清洗汽车、清洁厕所等方面，并取[14]得了一定的成果。国内很多城市的污水处理厂再生水回用工程相继投入使用，中水回用的范围迅速扩大。但由于国民的节水和利用中水的观念还不强，加之资金缺乏、技术相对落后，我国己建成的中水回用系统与国外相比普及率、利用率偏低，还有很大的差[15]距。刘米囡等专家以国外先进的污水处理技术与管理经验为指导，就我国水资源利用，水环境保护与经济、社会协调发展形势提出了集约化、批量化的污水处理方式，对水体[16]资源保护具有积极的作用。2003年，马步青提出了水资源利用应以节流为根本，以污水的有效处理为保证，以循环的水体利用模式为目标的发展方向，将水环境保护与水[17]资源的持续利用有效的结合在一起。赵吉学通过对我国现阶段水体环境变化研究发现，合理的污染评价体系与水资源循环利用体系，可以更好的保障水资源的可持续性与安全性。1.2.2中水回用工艺技术概述污水处理技术主要包括物理化学法、膜分离处理法及生物处理法。其中物理化学处 第一章绪论5理原理是通过混凝、沉淀、活性炭吸附相结合的方式使出水水质得以提高，但运行维护[18]成本偏高。膜分离法是通过超滤膜或反渗透膜对污水进行处理，占地面积小，但SS去除率高是其主要特点。生物处理法是在反应池内好氧和厌氧微生物利用其吸附功能，[19]通过氧化分解作用去除污水中的有机物，并对氮、磷有一定的去除效果。2目前国内外采用污水处理工艺主要包括：厌氧-缺氧-好氧法（A/O）、氧化沟、曝气生物滤池（BAF）、膜生物反应器（MBR）、周期循环活性污泥法（CASS）、改良式序列[20]间歇反应器（MSBR）等。2（1）A/O工艺2A/O工艺依据环境条件对活性污泥微生物在完成硝化、反硝化以及生物除磷过程2中的不同影响，在处理工艺的不同区域分别设置缺氧区、厌氧区和好氧区。A/O工艺[21]应用较为广泛，技术成熟，设计和运行经验丰富。（2）氧化沟工艺氧化沟工艺形式较多，主要有Pasveer氧化沟、T型三沟式氧化沟、DE型氧化沟、Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟等。氧化沟处理工艺不用设置初沉池，污泥负荷设计相对较低且污泥的泥龄长，排出的剩余污泥稳定程度相对较好。该处理工艺具有处理流程简单，出水水质好，工程的整体建设投资较低，抵御冲击负荷能力强，脱氮除磷效果好，[22]启用后管理简单等优点。（3）BAF工艺生物接触氧化法的一种衍变形式，即污水自上而下或自下而上进入滤池，污水中的有机物质在空气的作用下，被滤池内部填料上的微生物滤膜分解消除。整个工艺流程具有布置紧凑、占地面积少，目前应用较广泛的曝气生物过滤工艺是法国Degremont公司[23]的BIOFOR工艺和法国OTV公司的BIOSTYR工艺。（4）MBR工艺MBR污水处理，是现代污水处理的一种常用方式，其采用膜生物反应器技术是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新技术，取代了传统工艺中的二沉池，它可以高效地进行固液分离，得到直接使用的稳定中水。又可在生物池内维持高浓度的微生物量，工艺剩余污泥少，极有效地去除氨氮，出水悬浮物和浊度接近于零，出水中细菌和病毒[24]被大幅度去除，能耗低，占地面积小。（5）CASS工艺CASS工艺分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程， 6我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时[25]还具有较好的脱氮、除磷功能。（6）MSBR工艺2MSBR是A/O工艺与SBR工艺组合联用体，其通过空间利用与时间掌握有效融合，保证了污水在反应池内被充分消化分解，其中，在厌氧池中微生物通过磷的释放吸收污水中易与降解的有机物，在好氧池中微生物可以过量吸收污水中的磷，过量吸收的磷通[18]过污泥被排放去除，消化与反消化的高效作用达到很好的脱氮功能。由于采用模块化的设计，平面布置非常紧凑。由于生化反应与泥水分离均在一个池体内按时间顺序依次进行，因此不用再设置二沉池，适用于占地面积较小的现状。虽然MSBR工艺对水质、水量变化时有足够的灵活应对性，但是需要经验丰富的人员对污水处理系统进行管理与[26]维护。1.3研究目的、意义及路线1.3.1研究目的和意义本研究结合我国中小城镇目前水资环境污染现状，通过合理的中水回用工艺技术的应用以及探讨，逐步改善以及提升现有水资源利用效率，更好地降低以及减少水资源浪费和污染情况的发生。根据我国中小城镇污水特性，探讨基于中小城镇中水回用生物处理技术，这无疑能够大大提升现有水资源利用效率，更好地从工业企业生产和居民实际生活出发，保证以及降低现有水污染状况，从而切实有效的保证水资源使用的平稳性，减少污水以及大量用水对于脆弱的水生态系统的破坏。以秦皇岛市青龙县污水处理厂为实例，根据实际监测数据对比分析，投资估算，经济、利润、敏感性、盈亏平衡等分析，，论证了改良式序列间歇反应器（MSBR）用于中水回用工艺的可行性与可推广性，对其他中小城镇中水回用工艺的选取起到了很好的借鉴作用。1.3.2研究路线本论文基于国内外研究现状，通过实际资料调研以及数据搜集等方式，探讨与分析了我国现有中水回收利用工艺的合理性与有效性，并结合我国中小城镇现状提出适用的中水回收利用有效方式。通过对我国中小城镇的水资源环境研究，了解其现有水资源污染现状及其当下中水处理状况，结合我国中小城镇的环境社会背景、水质处理要求，选用MSBR污水处理工艺用作中水回用。以秦皇岛市青龙县污水处理厂中水处理工艺为参照实例，并通过对大量的监测数据的分析投资估算与经济分析，进一步论证了MSBR污水处理工艺的适用性与可行性。 第二章我国中小城镇中水回用处理工艺分析7第二章我国中小城镇中水回用处理工艺分析2.1中小城镇中水回用处理要求城镇污水主要来源于工业企业生产废水及居民生活污水，废水主要污染物为COD、[27]BOD5、氨氮、TP、TN、SS等。经处理过的污水进入中水回用处理系统，处理后最终要作为回用水，所以要求出水水质较高，必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》[28]（GB18918-2002）一级A的排放标准。2.2中小城镇中水回用工艺的选取2.2.1处理工艺选择原则[29]中小城镇中水回用工艺选择应遵循如下原则：（1）所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质达到排放标准的要求。生化处理工艺必须保证高效去除有机物、达到硝化、反硝化及深度除磷的要求。（2）所选工艺应减少基建投资和运行费用，充分利用一期预留规划用地，节省占地面积和降低能耗。（3）所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量，应能对工艺运行参数和操作进行适当调整。（4）所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平。（5）所选工艺应与污泥处理和处置方式有机结合，污泥应易于处理和处置。（6）所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响。针对中小城镇的社会构成、水源特质、进水水质水量特性、占地面积要求及对工程投资和运行成本的综合考虑，占地面积小、出水质量稳定、工程投资和运行成本相对较低、脱氮除磷能力要求较高的处理工艺将成为首选。2.2.2常用污水处理工艺特点分析2（1）A/O污水处理工艺的特点2[30]A/O污水处理工艺具有如下特点：1）污泥的内回流系统的设置增加了大量的运行成本和附加能耗，大量溶解氧进入缺氧池对反硝化的作用影响非常大，且污泥的内回流比牵制反硝化的效率，如果对内回流的控制不当将严重阻碍生物的除磷功效。2）二沉池中回流的污泥会含有部分硝酸盐，回流污泥中的硝酸盐进入厌氧池，抑制磷的释放，会影响到生物除磷的效果。23）A/O工艺需要设置二沉池，虽工艺成熟运行稳定，但占地面积大，不适用于计 8我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究划用地偏小的现状。（2）氧化沟污水处理工艺的特点以现在污水处理工程中应用较多的奥贝尔氧化沟和三沟式氧化沟处理工艺为例，氧[31]化沟污水处理工艺具有如下特点：1）奥贝尔氧化沟需要设立独立的沉淀池，圆型或椭圆形的沟型导致平面布置相对困难，占地面积也偏大。设备所需的维护点比较多，整体工程用于设备的投资偏多。2）三沟式氧化沟所使用得机械曝气方式，工艺运转中的能耗偏高，且必须要设置二沉池，占地面积相对较大，不适用于处理工艺用地较小的现状。（3）BAF污水处理工艺的特点如果BAF直接作为生物处理工艺完成综合处理功能除碳、脱氮除磷时，还存在以[32]下问题：1）进水悬浮固体的含量较高则易发生堵塞，布气、布水的均匀性对曝气生物滤池影响很大，如不均匀将会导致滤池穿透，影响使用效果。2）滤料上的生物膜对DO浓度有很强的依赖性，生物滤池中过量的DO严重影响反硝化反应进行，且工艺本身除磷的效果偏低，单独作为脱氮除磷的污水处理工艺效果很差，一般用作二级深化处理后的深度处理工艺。3）对进水水质水量的变化要有足够的反应时间，虽然滤池的容积较小，但其抗水和有机负荷的冲击能力相对较低。（4）MBR污水处理工艺的特点MBR作为污水处理中比较先进的除磷脱氮工艺，应用于国内很多的污水处理工程。虽然随着工艺的逐渐成熟，大量膜材料的不断研发完善使工程投资降低不少，但与传统的除磷脱氮工艺比较，工程投资及日常消耗膜更换的成本仍高出很多。此外，膜污染等[33]问题，对于工业废水占较大比例的污水处理厂影响偏大。（5）CASS污水处理工艺的特点CASS法是在间歇式活性污泥法（SBR）的基础上演变而来的，与传统SBR工艺不同，CASS工艺系统中的生物反应池分为生物选择器和主反应区，污水中的有机物与含氮、磷等物质在不同的反应区内分别进行厌氧反应、好氧反应和缺氧反应，通过有序的处理反应，污染物被分解去除。该处理工艺不需要再设置沉淀池，适用于用地偏小的情况。但其应对变化灵活的水质、水量变化时效果相对较弱，且应用于大型污水处理厂还有一定的局限性。该处理工艺不需要设置沉淀池，适用于用地偏小的情况。但其应对变化灵活的水质、水量变化时效果相对较弱，且应用于大型污水处理厂还有一定的局限性[34]。（6）MSBR污水处理工艺的特点MSBR处理工艺中连续运行进水即增加了主曝气池中的耗氧量，又改善了系统承受水力冲击负荷和有机物冲击负荷的能力，加速了厌氧反应速率，提高了缺氧区的反应速 第二章我国中小城镇中水回用处理工艺分析9率及曝气区的BOD5降解和硝化反应速率。回流污泥由污泥浓缩区进入厌氧池，降低了[35]硝酸盐对厌氧区除磷效率的影响，空气堰对出水悬浮物起到很好的控制作用。2通过以上比较分析，A/O、氧化沟、BAF、MBR处理工艺均不满足占地面积较小、脱氮除磷能力要求较高等中水回用工艺要求，CASS与MSBR处理工艺可作为备选参考。2.2.3中水回用处理工艺的选取结合常用生物脱氮除磷工艺比较，MSBR工艺与CASS工艺作为备选处理工艺进行2对比择优选用。从原理上讲，MSBR工艺是A/O工艺和SBR工艺的结合，处理效果相对CASS工艺更加稳定，且抗水质、水量的波动及冲击力好于CASS工艺，故城镇生物[36]脱氮除磷工艺可以优先选择MSBR工艺。2.3MSBR污水处理工艺分析2.3.1中小城镇污水处理工艺的组成针对陕南中小城镇污水氮、磷含量高的特点，结合污水处理厂传统生物处理工艺运行中存在的问题，设计出实用性强、低能高效的，以水解酸化为预处理过程，絮凝反应[37]和活性砂滤为深度处理方法，MSBR为处理核心的中水处理工艺。整体回用处理各系统单元组成及功能见表2-1。表2-1中水回用处理系统单元组成及功能Table2-1Withtheprocessingsystemunitcompositionandfunctionofthereuseofreclaimedwater序号单元功能1粗格栅截留污水中的大块固体杂物2提升泵房提升集水池中的污水进入后续处理单元3转鼓细格栅进一步截留污水中的粗大固体杂物4沉砂池去除污水中颗粒大于0.2mm的砂粒5进水流量计井计量污水厂的进水流量6水解酸化池提高污水的生化性去除污水中的有机污染物、完成硝化、7MSBR池反硝化和生物除磷，并完成泥水分离8絮凝反应池投加化学药剂硫酸铝进行絮凝反应9活性砂滤池进一步去除有机污染物及悬浮物，并强化除磷效果10二氧化氯消毒接触池采用二氧化氯消毒的方式对出水进行消毒11出水池及泵房出水加压回用 10我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究2.3.2中小城镇中水回用MSBR工艺的特点MSBR是SBR工艺的改进型，由SBR池、污泥浓缩池、主曝气池、缺氧池、厌氧池[38]共同组成。MSBR系统的工艺流程如图2-1所示。图2-1MSBR系统的工艺流程Figure2-1ProcessofMSBRsystem2.3.3中小城镇中水回用MSBR工艺的流程MSBR工艺包括以下几个组成部分，首先为粗格栅、细格栅与沉砂池的预处理区，主要是通过过滤沉降作用去除污水中的粗颗粒物。然后经过处理的污水进入水解酸化[39]池，水解酸化作用提高了污水的可生化性有利于后续生物处理工艺进行。进入MSBR池中的污水可以流转很长时间，厌氧区、好氧区、缺氧区、混合液回流循环作用的独特处理工艺通过时间和空间上的变化上使污染物质被大量消除，并达到了很好的脱氮除磷[40]效果。污水出MSBR池后，再经过絮凝沉淀池与活性沙滤池的共同作用，完成污水[41]处理的生化处理阶段，最后通过加氨消毒池的深度消毒，完成了整个MSBR工艺流程。污水处理工艺的流程图2-2所示。 第二章我国中小城镇中水回用处理工艺分析11图2-2污水处理工艺流程图Figure2-2Technologicalprocessofwastewatertreatment2.4水解酸化的前处理2.4.1水解酸化前处理工艺的作用由于部分工厂自备的水处理设施经过长时间的厌氧及好氧生物处理，出水可生化性很差。处理后的污水在进入MSBR工艺之前，首先要进入水解酸化池进行预处理，水解[42]酸化作用提高了污水的可生化性有利于后续生物处理工艺进行。 12我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究2.4.2水解酸化前处理工艺的优势水解酸化池是利用厌氧反应的水解酸化作用，使污水的可生化性得到很大程度上的[43]提高，对后续的生物处理工艺极为有利。水解酸化反应可分解一些难降解的大分子化合物和多种有毒有机化合物，并将一些不溶性有机物转化为可溶解的有机物。经过水解酸化反应，酸性化合物的数量和种类大幅度增加，在有利条件下水解及酸化反应微生物转变为优势菌种继续高效发挥作用。2.5本章小结本章主要就城镇中水回用工艺做了分析比较，因废水经处理后最终要作为回用水，所以要求出水水质较高，必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A的排放标准。常规的生化处理的去处目标是含碳有机化合物，对污水中氮、磷的去除率很低，而中水回用对BOD5、COD、氮、磷和悬浮固体的去除要求都很高，不是单独污水处理工艺所能够达到的，必须采用除磷脱氮功能很好的生物处理技术。通过对其中重要的脱氮除磷工艺进行对比，结合我国中小城镇处理污水量相对较小、污水处理厂空间有限等特性，最终选用了MSBR的污水处理工艺，为后续的中小城镇中水回用处理技术的分析研究奠定理论基础。 第三章MSBR中水回用处理工艺应用的可行性分析13第三章MSBR中水回用处理工艺应用的可行性分析秦皇岛市地处河北省东北部，处于环渤海经济圈的中心地带，东北、华北两大经济区的结合部，与日本、韩国隔海相望，是中国东北地区与国内其它省区联系的枢纽和西北诸省区的北方出海口，距首都北京281公里，天津市220公里。青龙县东麓燕山山脉，2境内有五大河系，水源极为丰富。青龙县污水处理厂位于青龙县东，占地面积34532m，3日处理污水能力10000m/d，污水主要来源为邻近工厂，污水处理工艺为MSBR工艺，经过处理的水回用于绿化、道路清扫、景观用水等。进出水指标见表3-1。表3-1进出水水质一览表Table3-1Effluentwaterqualitylist污染物pHBOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TP（mg/L）进水浓度值6-9≤250≤400≤300≤25≤5出水浓度值6-9≤10≤50≤10≤5（8）≤0.53.1MSBR中水回用处理工艺技术的可行性分析为了验证秦皇岛市青龙县污水处理厂中水回用工艺处理效果，2013年3月至12月，每月2次对进、出水的COD、SS、NH3-N、总磷、BOD5等项目进行了监测。其中，pH值分析为复合电极法，SS分析为重量法，COD分析为重铬酸钾法，氨氮分析为钠氏试剂分光光度法，总磷分析为钼锑抗分光光度法。具体监测结果见表3-2。表3-2污水进、出水监测数据汇总表Table3-2Datasummarytableofthesewageinlet,watermonitoring最低检出浓度进口测定结果出口测定结果日期分析项目分析方法（mg/L）（mg/L）（mg/L）pH值复合电极法0.017.127.10SS重量法12339COD重铬酸钾法5.012844.23月11日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02512.34.26总磷钼锑抗分光光度法0.014.480.41BOD5稀释接种法21196.46pH值复合电极法0.017.017.17SS重量法12548COD重铬酸钾法5.013145.93月26日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02512.14.28总磷钼锑抗分光光度法0.014.710.40BOD5稀释接种法21336.584月12日pH值复合电极法0.017.157.11SS重量法12298COD重铬酸钾法5.016044.9 14我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究氨氮钠氏试剂分光光度法0.02512.44.18总磷钼锑抗分光光度法0.014.350.31BOD5稀释接种法21306.61pH值复合电极法0.017.227.10SS重量法12239COD重铬酸钾法5.016546.24月29日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02513.64.32总磷钼锑抗分光光度法0.014.560.29BOD5稀释接种法21256.88pH值复合电极法0.017.217.16SS重量法12189COD重铬酸钾法5.016142.95月9日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02514.14.09总磷钼锑抗分光光度法0.014.570.32BOD5稀释接种法21196.42pH值复合电极法0.017.207.14SS重量法12029COD重铬酸钾法5.016642.35月28日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02511.64.01总磷钼锑抗分光光度法0.014.700.30BOD5稀释接种法21036.06pH值复合电极法0.017.217.14SS重量法12299COD重铬酸钾法5.017142.86月11日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02512.93.91总磷钼锑抗分光光度法0.014.360.31BOD5稀释接种法21256.45pH值复合电极法0.017.277.11SS重量法12149COD重铬酸钾法5.017843.96月25日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02513.63.96总磷钼锑抗分光光度法0.014.580.37BOD5稀释接种法21146.14pH值复合电极法0.017.187.07SS重量法12098COD重铬酸钾法5.017443.27月10日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02511.93.42总磷钼锑抗分光光度法0.014.210.35BOD5稀释接种法21107.017月26日pH值复合电极法0.017.207.05SS重量法12019COD重铬酸钾法5.016942.3氨氮钠氏试剂分光光度法0.02511.33.23总磷钼锑抗分光光度法0.014.660.31 第三章MSBR中水回用处理工艺应用的可行性分析15BOD5稀释接种法21025.06pH值复合电极法0.017.187.10SS重量法12198COD重铬酸钾法5.016241.88月9日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02511.94.06总磷钼锑抗分光光度法0.014.770.39BOD5稀释接种法21195.24pH值复合电极法0.017.247.15SS重量法12398COD重铬酸钾法5.014742.38月28日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02513.34.02总磷钼锑抗分光光度法0.014.750.39BOD5稀释接种法21295.88pH值复合电极法0.017.267.14SS重量法12208COD重铬酸钾法5.013244.19月9日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02513.94.14总磷钼锑抗分光光度法0.014.490.38BOD5稀释接种法21205.62pH值复合电极法0.017.257.10SS重量法12127COD重铬酸钾法5.012845.69月27日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02512.53.96总磷钼锑抗分光光度法0.014.780.31BOD5稀释接种法21015.89pH值复合电极法0.017.217.16SS重量法12169COD重铬酸钾法5.012442.210月11日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02512.13.76总磷钼锑抗分光光度法0.014.640.32BOD5稀释接种法21055.08pH值复合电极法0.017.207.17SS重量法12459COD重铬酸钾法5.013642.610月29日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02510.23.25总磷钼锑抗分光光度法0.014.650.39BOD5稀释接种法295.63.98pH值复合电极法0.017.187.10SS重量法12218COD重铬酸钾法5.013846.411月13日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02512.94.21总磷钼锑抗分光光度法0.014.520.41BOD5稀释接种法21094.55pH值复合电极法0.017.307.11 16我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究11月29日SS重量法12458COD重铬酸钾法5.012245.2氨氮钠氏试剂分光光度法0.02510.64.20总磷钼锑抗分光光度法0.014.740.47BOD5稀释接种法21256.52pH值复合电极法0.017.217.18SS重量法12109COD重铬酸钾法5.012944.112月7日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02512.14.35总磷钼锑抗分光光度法0.014.590.41BOD5稀释接种法21196.51pH值复合电极法0.017.147.14SS重量法12149COD重铬酸钾法5.010544.612月29日氨氮钠氏试剂分光光度法0.02511.84.15总磷钼锑抗分光光度法0.014.650.34BOD5稀释接种法21146.4520次进水监测的COD浓度在105到178mg/L范围内变化，均值约为146mg/L，最高浓度为6月25日监测的178mg/L，最低浓度为12月29日监测的105mg/L。经过中水回用处理，20次出水监测的COD浓度变化浮动较小，基本上处在43.9mg/L，出水的COD均小于50mg/L，符合回用水标准，具体见图3-1。180150120(mg/L)浓度90进水COD浓度出水COD浓度COD一级A标准603024681012采样时间(月)图3-1COD浓度变化趋势图Figure3-1ThechangetrendofCODconcentration20次进水监测的SS浓度在201到254mg/L范围内变化，均值约为223mg/L，最高浓度为3月26日监测的254mg/L，最低浓度为7月26日监测的201mg/L。经过中水回用处理，20次出水监测的SS浓度基本上处在8到9mg/L之间，出水的SS均小于10mg/L， 第三章MSBR中水回用处理工艺应用的可行性分析17符合回用水标准，具体见图3-2。250200150(mg/L)浓度100进水SS浓度SS出水SS浓度一级A标准50024681012采样时间(月)图3-2SS浓度变化趋势图Figure3-2ThechangetrendofSSconcentration20次进水监测的氨氮浓度在10.2到14.1mg/L范围内变化，均值约为12.4mg/L，最高浓度为5月9日监测的14.1mg/L，最低浓度为10月29日监测的10.2mg/L。经过中水回用处理，20次出水监测的氨氮浓度变化浮动较小，基本上处在4.0mg/L，出水的氨氮均小于5mg/L，符合回用水标准，具体见图3-3。15129进水NH-N浓度3(mg/L)出水NH-N浓度3浓度6一级A标准-N3NH3024681012采样时间(月)图3-3氨氮浓度变化趋势图Figure3-3ThechangetrendofNH3-Nconcentration20次进水监测的总磷浓度基本上处在4.59mg/L间浮动变化，最高浓度为9月27日监测的4.78mg/L，最低浓度为7月10日监测的4.21mg/L。经过中水回用处理，20次出水监测的总磷浓度变化基本上处在0.36mg/L，出水的总磷均小于0.5mg/L，符合回用水标准，具体见图3-4。 18我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究543(mg/L)2进水总磷浓度出水总磷浓度总磷浓度一级A标准1024681012采样时间(月)图3-4总磷浓度变化趋势图Figure3-4ThechangetrendofTPconcentration20次进水监测的BOD5浓度在95.6到133mg/L范围内变化，均值为115.8mg/L，最高浓度为3月26日监测的133mg/L，最低浓度为10月29日监测的95.6mg/L。经过中水回用处理，20次出水监测的BOD5浓度变化基本上处在7.01mg/L，出水的BOD5均小于10mg/L，符合回用水标准，具体见图3-5。12010080(mg/L)60浓度出水BOD浓度55进水BOD浓度405BOD一级A标准20024681012采样时间(月)图3-5BOD5浓度变化趋势图Figure3-5ThechangetrendofBOD5concentration依据对青龙县污水处理厂污水处理前后监测数据分析比较，经过MSBR工艺处理后的排水中COD、SS、氨氮、总磷、BOD5浓度均达到一级A标准要求，此中水回用工艺运行稳定、处理效果满足技术要求。 第三章MSBR中水回用处理工艺应用的可行性分析193.2MSBR中水回用处理工艺社会经济效益的可行性分析3.2.1MSBR中水回用处理工艺社会效益分析青龙县污水处理厂中水回用项目加快了秦皇岛市青龙县基础设施建设，满足工业企业的正常生产要求，解决青龙县持续发展的需要。该项目建设优化了开发区新区的投资环境，促进了县招商引资工作，同时又缓解就业压力，提高了人民生活质量，加快了城镇现代化步伐。随着该污水处理厂正常运转，提高了水资源的循环利用，大幅度减少了区域内排入地表水体的工业废水污水量，改善区域内的水环境质量提高城镇环境质量，促进社会经济的可持续发展。3.2.2MSBR中水回用处理工艺经济效益分析青龙县污水处理厂总投资7182.59万元，项目生产期内，投产第一年负荷生产能力即达到设计生产能力，日处理污水量1万吨。该污水处理厂建造了粗格栅、转鼓细格栅、沉砂池、水解酸化池、MSBR池、絮凝反应池、活性砂滤池、消毒接触池等处理设施。进行投资估算与经济分析，污水处理厂的投资情况见表3-3。表3-3工程总投资表Table3-3Thetotalinvestmentofthetable工程或费用名称价值（万元）建设项目总投资7182.59建设投资6976.70工程费用5617.05工程建设其他费用842.85预备费516.79铺底流动资金61.77该工程建设项目总投资为7182.59万元，所需建设资金均通过如下渠道筹集解决：申请国家专项资金84%，地方自筹16%。按照详细估算法求得流动资金为205.89万元，占30%的铺底流动资金由企业自筹，其余的70%申请银行短期贷款，按照年利率为6%，计算期末收回。（1）污水处理厂经济分析1）基础数据与评价参数职工年平均工资福利费3.0万元/人·年折旧年限20年固定资产净残值率5%大修理基金提存率2%日常检修维护费率1%无形资产按生产经营期摊销，其他资产按10年进行摊销。 20我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究项目计算期21年（包括建设期一年）设计定员34人固定资产原值5617.05万元2）成本计算年平均经营成本432.32万元3单位经营成本1.08元/m年平均总成本773.87万元3单位总成本1.93元/m可变成本247.51万元固定成本526.36万元（2）利润分析经过计算财务指标如下表3-4。表3-4财务盈利能力分析表Table3-4Analysisofprofitability指标名称指标数值行业基准数值项目投资财务内部收益率（税前）6.64%≥5%项目投资财务净现值9781300元＞0项目投资回收期12.48年≤18年资本金财务内部收益率5.05%≥5%资本金财务净现值284000元＞0总投资收益率4.6%项目资本金净利润率3.52%经计算，该项目符合财务上可行性要求。（3）敏感性分析本工程为城镇公用设施建设项目，影响因素详见敏感性分析表3-5和IRR敏感性分析图3-6。 第三章MSBR中水回用处理工艺应用的可行性分析21表3-5敏感分析表Table3-5Sensitivityanalysis变动因素变化率（%）内部收益率（%）敏感度系数临界点（%）临界值基本方案5.26104.17-0.11203.22-0.10建设投资2.257133.7-106.52-0.13-208.01-0.14104.36-0.09203.43-0.09经营成本2.90444.9-106.12-0.09-206.96-0.09107.480.22209.560.22销售收入-1.101127.9-102.810.25-200.020.26图3-6IRR敏感性分析图Figure3-6IRRsensitivityanalysis从图表中能够看出销售收入最敏感，经营成本和固定资产投资次之。（4）盈亏平衡分析以生产能力利用率表示的盈亏平衡点（BEP）为：BEP=[年固定总成本/（年销售收入-年可变总成本-年销售税金及附加）]×100% 22我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究=[526.36/（1140.48-247.51-37.64）]×100%=61.54%经计算可以得出，当达到设计的61.54%时，单位方可保本经营。通过对秦皇岛污水处理厂技术指标分析，投资估算，经济、利润、敏感性、盈亏平衡等分析，并结合该项目作为环保公益类项目，其建成后减少污染，改善了当地生态和投资环境，为其它产业发展创造良好条件，该工程的外部收益远大于项目本身的财务收益，“水解酸化+MSBR+絮凝反应+活性砂滤”污水处理回用工艺在经济、技术上是可行的。3.4本章小结本章以青龙县污水处理厂为实例，根据实际监测数据对比分析，经济社会效益分析，论证了MSBR工艺用于中水回用处理的可行性，从而为我国中小城镇中水回用工艺选择提供有力的技术支持。 第四章结论与展望23第四章结论与展望本研究针对我国中小城镇地区的污水组成特征，通过各个污水处理工艺比较分析，选出适合本地区特征的中水回用处理方法，结合已稳定运行的秦皇岛市青龙县污水处理厂案例解析，研究中水回用处理在实际的应用中的可行性与可推广性。通过本课题的研究，可以得出以下结论：（1）根据我国中小城镇的特点，确定该地区排水体制宜采用雨、污分流制。（2）我国中小城镇部分工厂自备的水处理设施经过长时间的厌氧及好氧生物处理，出水可生化性很差，生物前处理采用水解酸化工艺，可极大提高污水的可生化性。根据陕南中小城镇污水排放特点，对比各生物处理技术优劣势，选用占地小，脱氮除磷效果好，抗有机冲击负荷与水力冲击负荷能力更强的MSBR作为生物处理工艺技术，水解氧化池与MSBR联用运转，对污水中各组分的处理优势更加明显。（3）通过2013年3月至12月对秦皇岛市青龙县污水处理厂污水进、出口监测数据的对比分析，证实了MSBR处理工艺的可以稳定满足回用水水质要求，并通过对该污水处理厂的经济社会效益分析，确定了该污水处理厂项目经济上可行性。已稳定运行的秦皇岛市青龙县污水处理厂中水回用处理工艺对我国中小城镇中水回用技术推广有很好的借鉴作用，但由于地域不同，各中小城镇间社会、经济、环境背景略有差异，实际运行中各污水处理厂还是会有所差别，应根据水量水质变化情况对此中水回用工艺继续调整优化。 24我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究参考文献[1]刘洋,李崇光.中国未来水资源安全的思考[J].生态经济,2000(04):1-4.[2]2011年中国环境状况公报.2012.[3]尹华,彭辉.我国城市污水工业回用的现状及存在问题的探讨[J].重庆环境科学,2000(03):4-7.[4]蔡银志,唐楚丁.中水回用技术及其前景分析[J].工业安全与环保,2006(06):45-47.[5]李彦春,王志宏,汪立飞.城市污水处理技术探讨[J].四川环境,2001(1):40-42,52.[6]周雹.国内外城镇污水处理技术概况[J].天津市政设计,2003(3):74-89.[7]喻泽斌,王敦球,张学洪.城市污水处理技术发展回顾与展望[J].广西师范大学学报（自然科学版）,2004,22(2):81-86.[8]白韬光.城市污水处理技术及其发展[J].机电设备,2003(3):38-42.[9]HarlemanD.R.F,MurcottS.Theroleofphysical-chemicalwastewatertreatmentinthemega-citiesofthedevelopingworld[J].WaterScienceandTechnology,1999(04):75-80.[10]HasegawaT.Characteristicsofmetal-polysilicatecoagulants[J].WaterScienceandTechnology,1991(01):1713-1720.[11]WaltermG.UseofDistributionSystemWaterQualityModelsinSupportofWaterSecurity[P],39-50.[12]HeikeW.,ArminD.,PeterU.Groundwaterrechargeassessmentforthekalaharicatchmentofnorth-easternnamibiaandnorth-westernbotswanawitharegional-scalewaterbalancemodel[J].WaterResourceManage,2008,1143-1158.[13]王兵,王伯铎,林积泉,张铭,冯华伟.高等学校污水再生利用的途径与效益研究[J].西北大学学报（自然科学版）,2007(02):32-35.[14]江萍.曝气生物滤池处理城市污水的研究[J].水处理技术,2003(03):21-24.[15]刘米囡,王波.高等院校中水回用的可行性[J].环境卫生工程,2004(02):13-15.[16]马步青.上海卷烟厂污水治理[J].烟草科技,2004(06):20-22.[17]赵吉学.中水回用技术前景预测与分析[J].山西水利,2003(04):52-55.[18]李军,王淑莹.污水处理生物反应器技术探讨[J].哈尔滨建筑大学学报,2002(02):23-26.[19]张捍民,张兴文,刘毅慧,等.中水回用工程的MBR系统设计[J].给水排水,2002(11):44-48.[20]莫慧,刘建华,钟新华,等.居住区中水处理系统方案及经济比较[J].中国给水排水,2002(02):11-12.[21]韩云清.城市中水回用技术分析与发展[D].内蒙古大学,2011.[22]刘艺.城市中水回用发展问题研究[D].山东农业大学,2009.[23]赵福增.我国绿色建筑节水及水资源利用技术措施和指标研究[D].重庆大学,2007.[24]沈光范,徐强.积极稳妥地开展中水回用工作[J].中国给水排水,2001(04):23-25.[25]刘祝.绿色建筑节水措施的评价及应用优化研究[D].重庆大学,2008.[26]原培胜,张洪荣,陈现明,等.两种改良型活性污泥法在城市污水处理中的比较[J].环境工程,2013(03):27-30. 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26我国中小城镇中水回用处理工艺应用的可行性研究致谢在此论文撰写过程中，要特别感谢我的导师屈广周的指导，从论文的定题、写作提纲到初稿至定稿，屈老师给了我耐心的指导和无私的帮助，一遍又一遍帮我查找每稿中的具体问题。屈老师在污水处理工艺研究方面具有丰富的实践经验，对于我遇到的各种困难都认真找出解决的办法，使我能够更好的将理论中的结果与实际相结合。老师严谨的工作态度、扎实的理论功底给我带来很大的影响，很荣幸能遇到屈老师这样的良师益友，在此向屈广周老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时要感谢这篇论文所涉及到的各位学者。通过拜读所引用学者的研究文献、科研成果给我的论文创作带来了很大的帮助和启发，开阔了我的创作思路，很好的补充了我基础理论知识方面的欠缺。由于我的研究水平还很有限，所写论文的不足之处，恳请得到各位老师批评和指正！ 致谢27作者简介闫超，男，出生于1983年3月30日，河北秦皇岛人。2006年考入河北省唐山学院环境工程专业，于2008年6月获取工学学士学位。2009年12月就职于河北省秦皇岛市环境保护监测站。2012年4月考入西北农林科技大学资源环境学院环境工程专业，主要从事环境工程方面的学习和研究。在校期间发表论文《中水回用技术在建筑节水中的应用分析》。'