新概念污水处理厂设计说明

新概念水厂设计说明书

姓名邹亚男/高冰丽

年级2011级

专业环境工程

学校南开大学

二〇一五年一月

目录：

1、概述:

2、国外典型案例介绍：

3、国外污水厂新概念介绍：

4、中国污水处理现状：

5、概念厂设计方向：资源回收、能源利用、水质提升

6、主体设计：

7、辅助设计：

8、创新点：

9、个人见解：

第一章：概述

1．1背景：

为未来水资源的可持续考虑，荷兰、美国、新加坡等国家相继提出了新世纪未来水厂的概念，为与国际发展接轨，弥补国内的空白，由国内环境领域著名的六位专家提出“建设面向未来的中国污水处理概念厂的理念”。

第二章：国外污水厂典型案例介绍

2.1美国---21世纪水厂

在水工业行业，美国加州橙县水管区（OCWD）建设并运营的“21世纪水厂”的水净化项目在世界范围内得到广泛认可并备受推崇。该水厂是加州第一个将废水净化到饮用水的项目，作用是回灌地下水，防止海水入侵。原工艺是“石灰澄清+反渗透+紫外”，后期改造采用处理工艺为“微滤+反渗透+紫外+双氧水”。

这是全球地下水回灌的标志性项目。

2.2新加坡--- Newater项目

新加坡NEWater水厂使用污水做原水，经过一般的污水处理过程后进行深度净化处理，其中包括超滤（UF）、反渗透（RO）和紫外消毒（UV）。超滤过程将污水中的粒状物和细菌等体积较大的杂质去除，然后用高压将污水透过反

渗透膜，将溶解的盐分、药物、化学物质和病毒等较小杂质与水分离，最后再经过紫外线消毒，就得到了可循环利用的再生水。

新加坡Newater项目开启了污水回用的新篇章，其项目中的膜工艺和污水集中系统尤其值得借鉴和研究。探索和研发低成本的膜，直接替换现用的常规工艺，将是未来污水处理的一大里程碑

第三章：国外未来污水厂新方向介绍

3.1美国：碳中和

美国水环境研究基金（WERF）制定了至2030年所有污水处理厂均要实现碳中和运行的目标，2030年未来水厂均要实现走能耗自给之路。以希博伊根（Sheboygan）污水处理厂为例介绍美国的污水处理厂发展方向：

希博伊根（Sheboygan）污水处理厂的能耗自给路线主要分为两部分：一是开源，而是节流。

开源：利用热电联产（CHP）技术充分利用污泥厌氧消化产生的生物气体（CH4）产电、产热。同时，通过向剩余污泥中投加高浓度食品废物（HSW）实现厌氧共消化，以加大生物气体产出量。

节流：更新水泵变频机组（节能20%）、鼓风机系统（节能13%）、气流控制阀（节能17%）、加热设备以及相关的自控系统（PLC和SCADA），最大限度降低污水处理关键设备的能耗。

不是一味的推到重来，而是因地制宜地对现有的污水处理厂进行提效改造，可行性高且节约成本。同时，投加外源有机物增大厌氧效率也是一大亮点。

3.2荷兰:News技术路线

荷兰将可持续水发展理念，高度概括为News框架，NEWs是英文Nutrient （营养物）+ Energy（能源）+ Water （水）factories（工厂）词组的缩写，表示可持续理念下的污水处理厂其实是营养物、能源和再生水三位一体的生产工厂。

荷兰清晰提出来未来水厂发展三个方向：营养物、能源、水质，为全球污水处理提供了很好的参照。同时，荷兰也注重因地制宜，在原有的污水处理设施的基础上进行提升改造。

3.3新加坡：绿色水厂

新加坡水务局PUB制定出3个关键评价标准：出水水质、能源可持续性、环境可持续性。新加坡追求污水水厂的能耗自给率能达到100%，但新加坡的改造是分为三个阶段：

①近期目标（2017年）——改造棕色水厂（Brownfield）。

②短期目标（2022年）——关闭部分棕色水厂，新建绿色水厂（Greenfield）。

③长期目标——未来绿色水厂（Greenfield）。利用目前实验室中试技术（或建议技术），使能源自给率超过100%，并降低剩余污泥产量。

新加坡的水厂建是循序渐进的，客观可行性高，三个彼此独立而又互相衔接的三个目标，使其未来建设之路清晰且有迹可循。

第四章：中国污水处理厂现状

4.1总体现状

中国城镇污水处理厂在数量迅速增长的同时，也面临着一系列的问题。从顶层设计的理念缺失，到具体实施建设过程中的缺乏制度和标准，当前水处理行业面临着粗放、混乱的局面。如何使国内污水处理在质量上得到提升，如何应对未来的资源和能源危机是当前中国急需考虑的重中之重。

4.2当前污水厂的一些问题小结：

4.2.1严重缺乏可持续发展发展理念

当前国内的污水处理厂基本面临着以能耗换污染物处理的尴尬局

面。一方面有效抑制污染扩散的同时，以极大的加剧了能源的消耗。大部分污水厂采用高能耗的工艺如曝气等，采用厌氧消化利用能源的设施少之又少。总之，能源利用上在国际环境中基本属于菜鸟级别。而在资源回收上可以说是空白，对氮磷的回收、微生物的利用等部分都还没有具体的行动。

4.2.2缺失水厂可持续发展的指导标准

当前国内的水厂基本处于盲人摸象阶段，各地区各水厂各自为战，没有一套行之有效的标准将诸多资源利用起来。同时，中国水厂基本采用一刀切的方式，不考虑地区差异性、忽视污水的来源等因素，不会因地制宜。

4.2.3缺失激励机制

当前污水处理厂属于埋头苦干类型，达到标准就是最终目标，缺乏进取心和积极面对的态度。更深的原因是没有一套可实现的奖惩机制，调动水行业的积极性。

4.2.4缺失民众中的正面形象

污水厂在广大的用户当中没有正面积极的形象，更多的报道属于污水厂与居民用户的矛盾纠纷，受到埋怨和投诉。社会公众只能看到污水厂的负面部分，很难也很少去关注水厂所取得了正面作用。扭转这样的场面，可以更多的得到社会的认同和帮助。

第五章:新概念污水厂设计方向

5.1资源回收：

5.1.1污泥提取蛋白技术