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既有污水處理設(shè)施向深度處理的功能提高

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透水型·模板式彩色磚(KC施工方法)施工方法案例 董晟
(1)透水性能
現(xiàn)場(chǎng)透水量試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表2現(xiàn)場(chǎng)透水量測(cè)定結(jié)果(單位：m1)
工區(qū) 測(cè)點(diǎn) 恢復(fù)前 施工前 施工后
l 338 1056 998
2 166 159
文京區(qū) 3 2lO 870 834
4 137 129
平均 557 530
荒川區(qū) 平234l均 ／ 1l3O1l47l289 1983050l0737
在進(jìn)行功能恢復(fù)工程的地點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)透水量較
好恢復(fù)，確認(rèn)能夠恢復(fù)透水功能。而且在使用透水
型KC施工方法的施工前后，滲流量趨于下降，但
不會(huì)影響雨水等的浸透性，并能維持透水性路面
的透水功能。
(2)路面狀況
抗滑(BPN)的測(cè)定結(jié)果如表3所示。
表3抗滑fBPN)測(cè)定結(jié)果
工區(qū) 測(cè)點(diǎn) 施工前 施工后
l 49 67
2 53 67
文京區(qū) 3 46 67
4 48 69
平均 49 68
l 57 78
2 53 80
荒川區(qū) 3 5l 8l
4 67 82
平均 57 80
透水型KC施工方法很大程度地改善了抗滑
性，本施工方法對(duì)行人的安全性做出了貢獻(xiàn)。
確認(rèn)了透水型KC施工方法既不損害透水功
能，又改善抗滑性，并實(shí)現(xiàn)了透水性路面表面圖案
的多彩性。
在2006年夏季調(diào)查利用明色化抑制路面溫
度上升的效果，并計(jì)劃對(duì)供用JI生和耐久性進(jìn)行追
蹤調(diào)查。
董晟編譯自《鋪裝)2006年第8期
既有污水處理設(shè)施向深度處理的功能提高
日本的下水道處理人口普及率到2004年度
末為68．1％，供用開始后經(jīng)過15年以上，處于設(shè)
備更新時(shí)期的污水處理廠有所增加。
2004年4月下水道法施行令經(jīng)過修改，污水
處理廠的排放水質(zhì)須滿足下水道管理者根據(jù)排放
地點(diǎn)的狀況制定的計(jì)劃排放水質(zhì)，污水處理廠排
放水質(zhì)的BOD上限值也從20mg／L降低到
15mg／L，另外有些處理廠還要進(jìn)行深度處理(氮、
磷)。
但是地方自治體的財(cái)政狀況近年比較嚴(yán)峻，
為了對(duì)應(yīng)這種狀況，需要有效地利用現(xiàn)有設(shè)施，提
高功能。本文介紹了既有污水處理廠深度處理的
設(shè)施設(shè)計(jì)思想。研究既有設(shè)施的深度處理的順序
如下。
1 全體計(jì)劃的概要把握
檢查最初的目標(biāo)污水處理廠的計(jì)劃排放水
質(zhì)、設(shè)計(jì)處理水質(zhì)及地域特性和既有設(shè)施的設(shè)計(jì)
值、運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等基本事項(xiàng)，確認(rèn)處理廠的全體計(jì)
劃。
2 達(dá)到計(jì)劃排放水質(zhì)的深度處理方
式的選定
除磷的場(chǎng)合，通過將A1和Fe鹽等凝聚劑添
加到反應(yīng)槽中，能較容易地對(duì)應(yīng)。而對(duì)于氮按下水
道法施行令記載的處理方式進(jìn)行。
3 既有設(shè)施的深度處理能力的檢驗(yàn)
通常既有設(shè)施去除氮、磷大都沒有執(zhí)行設(shè)想
的設(shè)計(jì)。在選定的深度處理方法，有必要檢驗(yàn)既有
設(shè)施的深度處理能力。
去除氮的場(chǎng)合，一般采用下記的生物學(xué)除氮
法，其運(yùn)用了活性污泥中的硝化細(xì)菌和脫氮細(xì)菌
的作用。
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既有污水處理設(shè)施向深度處理的功能提高 桂霓
(氨氧化細(xì)菌)(亞硝酸化細(xì)菌)(脫氮細(xì)菌)
有機(jī)性氮NH4--N NO 一N_+NO3一N_÷N (氣
體)T
在實(shí)際的處理設(shè)施反應(yīng)罐分好氧罐和無氧罐
進(jìn)行該生物反應(yīng)。這種情況下，流人污水中的有機(jī)
氮和NH4-N需要完全硝化，為了在反應(yīng)罐內(nèi)保持
比脫氮細(xì)菌繁殖慢的硝化細(xì)菌，需要確保好氧罐
內(nèi)足夠的固體物質(zhì)停留時(shí)間(ASRT)。由于硝化細(xì)
菌的繁殖速度受水溫(T)的影響，尤其在水溫低的
冬季確保硝化需要的ASRT很重要。在下水道設(shè)
施設(shè)計(jì)指南和解釋中，由下式計(jì)算確保完全硝化
的ASRT。
ASRT=a×20．65×exp(一0．0639T)
：對(duì)流入水T—N的修正系數(shù)(1．2～1．5)
T：水溫
假設(shè)冬季的水溫為15~C，必需的ASRT為
10 12天。
既有設(shè)施的情況下，由于反應(yīng)罐容量不能改
變，確保ASRT的有效方法通常是提高反應(yīng)罐內(nèi)
的MLsS濃度。
從反應(yīng)罐流出的MLSS在終沉池被固液分
離。
終沉池的MLSS的固液分離性能(活性污泥
的沉降速度)一般受水溫、MLSS濃度、SVI的影
響，活性污泥界面沉降的平均速度以下式表述。
即，在水溫較低的冬季，流人終沉池的MLSS濃度
變高則活性污泥界面沉降的平均速度變慢。
V=1．78×10 ×TO． ×X一 ·46×SVI—n 04
S< V／r
v：活性污泥界面沉降的平均速度(H )
T：反應(yīng)池的水溫(℃)
x：終沉池的MLSS濃度(mg／L)
S：必要水面積負(fù)荷(m3／(m ·d))
r：日間變動(dòng)比
為了獲得良好的處理水質(zhì)，終沉池的水面積
負(fù)荷要考慮日間變動(dòng)，應(yīng)設(shè)定得比活性污泥的沉
降速度大。既有設(shè)施的情況下，終沉池的設(shè)計(jì)水面
積負(fù)荷不能改變，假設(shè)水溫和SVI相同，就不能無
限度地提高流人終沉池的MLSS濃度。對(duì)于既有
設(shè)施的設(shè)計(jì)水量，假設(shè)冬季的水溫為l5℃ ，設(shè)計(jì)
水面積負(fù)荷為25m3](m2·d)，SVI為200，日間變動(dòng)
比為2．0， 能接受的MLSS濃度經(jīng)計(jì)算得
1650mg／L。
這樣，既有設(shè)施的深度處理能力是由為了流
人污水中的有機(jī)氮和NH 一N的完全硝化，就要確
保必要的ASRT的【受既有反應(yīng)罐的容量制約]和
關(guān)系到反應(yīng)罐流出水MISS濃度的f受既有終沉池
的固液分離能力的制約1決定的。
4 與全體計(jì)劃的對(duì)應(yīng)
如果知道既有設(shè)施的深度處理能力(除氮)針
對(duì)全體計(jì)劃的不足，如何確保深度處理能力成為
課題。作為其對(duì)策，考慮增設(shè)系列的措施和提高既
有處理設(shè)施的氮去除能力的措施。
(1)增設(shè)系列的措施
針對(duì)全體計(jì)劃，用地有剩余的情況，把既有設(shè)
施的深度處理研究選擇的深度處理法在增設(shè)系列
采用。與既有設(shè)施的改造相比，設(shè)施設(shè)計(jì)的制約條
件少是特點(diǎn)。
(2)既有設(shè)施的除氮能力的提高
針對(duì)全體計(jì)劃，用地沒有剩余的情況，采用①
在反應(yīng)罐添加載體補(bǔ)充MLSS的硝化能力的添加
載體活性污泥法及②膜分離活性污泥法。
①添加載體活性污泥法
通過添加載體，無需提高M(jìn)LSS濃度在既有
設(shè)施有效利用終沉池，就能提高氮去除能力，削減
增設(shè)部的必要空間。
被使用的載體根據(jù)微生物的固定化方法分為
“包括固定化載體”和“結(jié)合固定化載體”，數(shù)家廠
商開發(fā)了采用數(shù)種載體的深度處理法。
②膜分離活性污泥法
代替終沉池的固液分離法，使用精密過濾
(MF)膜能將處理水從活性污泥分離，反應(yīng)罐內(nèi)的
MLSS濃度保持在傳統(tǒng)方法的4～6倍。因此能長(zhǎng)期
確保SRT，實(shí)現(xiàn)除氮所需反應(yīng)罐小型化(停留時(shí)間
6小時(shí)左右)。
日本下水道事業(yè)團(tuán)在2003年進(jìn)行了“膜分離
活性污泥法的技術(shù)評(píng)價(jià)”，確認(rèn)了其去除氮的能
力，也在促進(jìn)該法在實(shí)際設(shè)施的采用。
另外，還開發(fā)了階段流入式多段硝化脫氮法
和膜組合的“膜分離階段流入式多級(jí)硝化脫氮
法”。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果，“膜分離階段流人
式多級(jí)硝化脫氮法”比階段流人式多級(jí)硝化脫氮
法必要面積節(jié)約1／2，排放水的T—N也穩(wěn)定在
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既有污水處理設(shè)施向深度處理的功能提高 桂霓
5mg／L以下。 度處理。
根據(jù)這些特性，今后從小型化的觀點(diǎn)出發(fā) 桂霓編譯自日刊《月9JYh~)2oo6年5期
有待運(yùn)用增設(shè)系列和既有設(shè)施的改造進(jìn)行深
土研新技術(shù)展示會(huì)
日本土木研究所合作或獨(dú)立開發(fā)的新技術(shù)，
主要以土木技術(shù)人員為對(duì)象，通過講演、展示技術(shù)
磋商廣泛發(fā)布情況信息，謀求成果的普及。從
2003年至2005年總計(jì)進(jìn)行37次。
1 土研新技術(shù)展示會(huì)的背景
①開發(fā)成果的普及
土木研究所于2001年4月轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立行政
法人，隨之，在國(guó)家研究所時(shí)代進(jìn)行“土木技術(shù)方
面的調(diào)查、試驗(yàn)、審定、研究及技術(shù)指導(dǎo)”的基礎(chǔ)上
還載明“成果的普及”負(fù)有“推進(jìn)良性社會(huì)資本的
有效整備”的責(zé)任。
在國(guó)家研究所時(shí)代也進(jìn)行了成果普及，為了
加強(qiáng)力度成立了技術(shù)推進(jìn)本部，推動(dòng)了利于成果
普及的宣傳活動(dòng)[通過土木研究所新技術(shù)檢索系
統(tǒng)(土研版NETIS)提供信息，發(fā)行新技術(shù)情報(bào)雜
志，散發(fā)個(gè)別技術(shù)手冊(cè)，利用月刊雜志等介紹新技
術(shù)1，為了開發(fā)新技術(shù)的獨(dú)立的支持系統(tǒng)(企業(yè)集
團(tuán)進(jìn)行技術(shù)援助等)，有效取得應(yīng)用財(cái)產(chǎn)權(quán)(積極
地申請(qǐng)專利保護(hù)權(quán)利，通過專利聯(lián)營(yíng)合同有效地
賦與實(shí)施權(quán)，法人著作等)。土研新技術(shù)展示會(huì)即
是這些工作中的一環(huán)。
②加強(qiáng)與民間的合作，高效地開發(fā)新技術(shù)
2002年度進(jìn)行調(diào)查(土木研究所客戶滿意
度、期待度調(diào)查)的結(jié)果，對(duì)共同研究成果的普及
寄予了很大期望，既有接受這些要求，召開了展示
會(huì)的，也有在講演展示中得到共同開發(fā)者協(xié)助的
技術(shù)。
轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立行政法人后為了更加發(fā)揮民間技
術(shù)力，建立了“民間提案型合作研究”含舊土研的
老課題25件，到2004年度與總計(jì)395個(gè)機(jī)關(guān)進(jìn)
行l(wèi)12件合作研究。
表1新合作研究數(shù)
新合作研究數(shù) 2001年度2002年度2003年度2004年度
土研提案型 8 11 3 8
民間提案型 8 25 12 4
轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立行政法人后到2004年度的合作
研究成果有74件，2004年度的研究成果(2005年
度展示會(huì)的介紹對(duì)象)為40件，比前3年的總數(shù)
還多?？梢钥闯?002年度開始的民間提案型的合
作研究提高了成果數(shù)量。
表2 合作研究成果數(shù)
I 2001年度2002年度2003年度2004年度
合作研究成果數(shù)l 9 11 14 40
2 2005年度召開的土研新技術(shù)展示
會(huì)
(1)東京召開
“第5屆土研新技術(shù)展示會(huì)”于2005年10月
18日在東京都新宿區(qū)的野口英世紀(jì)紀(jì)念會(huì)館召
開。以民間企業(yè)為主，還有國(guó)土交通省、地方公共
團(tuán)體、公益法人等大約340名代表參加。
首先，由技術(shù)推進(jìn)本部長(zhǎng)以“土木研究所致力
于研究開發(fā)和成果普及”為題，對(duì)土木研究所的成
果普及活動(dòng)進(jìn)行說明，接著對(duì)各領(lǐng)域的11項(xiàng)新技
術(shù)進(jìn)行了介紹。
①既有隧道襯砌的新的防止剝落技術(shù)
在隧道的襯砌表面采取了防止混凝土剝落的
措施以后，也能觀察到既有裂縫的進(jìn)展和新的裂
縫的發(fā)生，介紹了襯砌混凝土的新的防止剝落技
術(shù)。
② 污水處理設(shè)施的新的混凝土修補(bǔ)材料、技
術(shù)
提出應(yīng)該謀求改進(jìn)傳統(tǒng)的修補(bǔ)施工法的品質(zhì)
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