西安建筑科技大學環境與市政工程學院 高 湘
西安咸陽國際機場擴建處 徐 良 西安咸陽國際機場是西北地區一家大型的航空口岸。由于西北地區經濟的持續發展，往來該機場的旅客數量及貨物量均有較大的增長，機場規模急需擴大。機場污水處理擴建工程是機場擴建工程的一部分，于1999年9月正式招標啟動。參加競標的有上海、西安、蘭州等四家國家甲級設計研究單位，它們給建設單位機場提交了各有特點的設計技術方案。方案的優化選擇涉及到建設投資、方案的技術先進程度和可靠程度等多方面因素。利用系統分析的方法，進行方案的優化選擇，可為決策者推薦最佳的方案；同時，通過對該機場污水處理方案選擇的系統分析，對類似的污水治理工程也可提供一些參考性資料。 1 工程規模、進水水質及出水水質要求 西安咸陽國際機場污水主要來源于航站區、辦公區、生活區及輔助設施的生產、生 活污水，機械油污水以及飛機排出的生活污水。根據擴建工程有關的招標文件，設計處理 污水水質：CODcr≤230mg/L；BOD5≤100mg/l;SS≤470mg/l，屬典型的生活污 水。機場現有污水處理站一座，采用一體化氧化溝處理工藝，處理能力為3200m3/d。 
機場污水處理擴建工程的工程規模是：近期總規模為10000m3/d，即需新建一 座處理規模為6800m3/d的污水處理廠，改造現有3200m3/d的污水處理站。
處理后污水最終排入涇河，排放標準按《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)城 市二級污水處理廠污水排放二級標準執行。
按標書的順序編號，可將各推薦方案定名為P1、P2、P3和P4方案，其中P2方案采用氧化溝處理工藝，P4方案采用A/O法處理工藝，P1和P3方案為SBR處理工藝。 2 各方案簡介 (1)氧化溝活性污泥法(又稱循環混合式活性污泥法)采用延時曝氣，它具有去除有機 物、懸浮物和除氮的功能。該技術是由荷蘭Pasveer于50年代發現的，至90年代中期我國已建有30多個氧化溝處理工程。
P2推薦方案為：
現有污水處理站改造一體化氧化溝處理工藝為單純的氧化溝工藝。
擴建工程采用單純氧化溝工藝。
該方案工藝流程如下： 
工藝方案說明：
粗隔柵：設計流量Q=0.185m3/s。新建兩套機械粗格柵，柵條傾角為70°，過 柵流速為0.5～1.0m/s。
泵房：取消原有泵房內的粗格柵，利用現有泵位進行泵房的改建，保留原有2臺水泵，新增3臺潛污泵，提升污水能力為10000m3/d。
沉砂池：保留原有沉砂地(Q=3200m3/d)，新建一座平流沉淀地。新建沉淀地設 計流量Qmax=0.13m3/s,池長6m，有效水深0.75m。
氧化溝：
原有一體化氧化溝改造為單一型氧化溝，增設沉淀地一座。處理能力為5000m3/d 。
新建氧化溝一座，能力5000m3/d。其技術指標為；設計流量0.058m3/S(均 值)，泥齡15d，停留時間12.0h，污泥負荷0.057kgB0D5/kgMLSS·d，產泥率1.2kgDS/kgBOD5，最大供氧能力：3014kgO2/d,污泥濃度3.50g/l，污泥回流比100%。采用轉蝶曝氣機，動 力功率1.8kgO2/KW·h。
最終沉淀池：新建兩組。采用輻流式沉淀池，設計流量為0.185m3/s，表面負 荷采用0.85m3/m2·h。
污泥泵池：污泥回流比100%，剩余污泥量150m3/d，一座。
污泥濃縮池：利用現有的濃縮池。
污泥脫水機房：新建。設計2臺帶式壓濾機和藥劑投加系統，主要技術參數：干污泥量120kgDS/d,脫水后污泥含水率3%，脫水前污泥含水率20～25%。
(2)A/0法分為缺氧、好氧活性污泥法(Anoxic/Oxic)和厭氧、好氧活性污泥法 除磷(AnaerobiX/oXic)兩種工藝。該工藝始于80年代初，具有去除BOD和脫氮(或除磷)的功能,一般認為該法適合于要求脫氮的大中型城市污水廠。P4推薦方案為厭氧、接觸好氧處理工藝。
該方案對現有的污水處理工藝給予保留，推薦采用A/0法擴建處理能力為6800m3 /d的污水處理工程，新建工藝流程見圖3。 
(3)SBR(SequencingBatchReacterAcivatedSludgeProcess)法工作的 基本過程按時間順序可分為進水、反應、沉淀、出水和待機這五個基本過程，同時它具有均勻水量、水質，曝氣和氧化，沉淀和出流的三個重要作用。該法具有去除有機物，除氮和脫磷的功能，一般認為其出水水質好于連續式處理工藝。
P3方案對擴建工程部分采用SBR法，現有處理部分進行局部改造。其新建流程見圖4。 
工藝方案說明:
粗格柵：柵距20mm，柵渣量0.04m3/103m3污水。
進水泵；Q=510m3/h，H=15m。
細格柵：柵距5mm，柵渣量0.06m3/103m3污水。
沉砂池：推薦采用旋流沉砂地，最大流量時水力表面負荷110m3/m2·h，停留時間28 sec，產砂量0.02m3/103m3。
SBR反應池：每天3個周期，運行的進水、反應、沉淀、排水的順序時間分別為：1.0、5.0、1.0、l.0小時。F/M=0.17kgCOD/kgMSS.d，MLSS=3.0g/l，MLVSS=2.2g/l，H RT=16hrs。
污泥濃縮池：固體負荷20kgDS/m2·d,有效停留時間16小時。可利用原有的濃縮池 。
儲泥池：停留時間1.5天，濃縮后污泥含水率為97%。
脫水機：采用PAM藥劑，設計過濾能力大于180kg干泥/m·hr。
加氯消毒：采用二氧化氯消毒，加氯量10mg/l。
P1方案與P3方案基本相同，只是在細節上有不同之處，如下：
SBR反應地：HRT=13.6hrs。
加氯機：利用原有加液氯設備等。 3 各方案的經濟及其它指標 這里以P3方案為基本單位，各投標方案的有關指標見下表： | | P1 | P2 | P3 | P4 | | 總投資 | 1.09 | 1.85 | 1.00 | 2.33 | | 運行費 | 1.00 | 1.34 | 1.00 | 1.25 | | 設計費 | 1.94 | 2.67 | 1.00 | 0.95 | | 設計周期 | 1.67 | 2.33 | 1.00 | 1.33 |
注：1.總投資中含征地費；
2.運行費中含折舊費。 4 方案的選擇 (1)利用層次分析法
在機場污水處理方案的層次分析中，目標層A為該機場污水處理方案，準則層依次為總投資C1、運行費C2、設計費C3、設計周期C４、運行及管理條件C５和處理 效果C6，方案層定為P1、P2、P3和P4。
根據投標方案的有關資料：
對準則C1判斷矩陣為 | C1 | P1 | P2 | P3 | P4 | | P1 | 1 | 3 | 1/3 | 5 | | P2 | 1/3 | 1 | 1/5 | 3 | | P3 | 3 | 5 | 1 | 7 | | P4 | 1/5 | 1/3 | 1/7 | 1 |
對準則C2判斷矩陣為 | C2 | P1 | P2 | P3 | P4 | | P1 | 1 | 5 | 1 | 3 | | P2 | 1/5 | 1 | 1/5 | 1/3 | | P3 | 1 | 5 | 1 | 3 | | P4 | 1/3 | 3 | 1/3 | 1 |
對準則C3判斷矩陣為 | C3 | P1 | P2 | P3 | P4 | | P1 | 1 | 3 | 1/3 | 1/5 | | P2 | 1/3 | 1 | 1/5 | 1/7 | | P3 | 3 | 5 | 1 | 1/3 | | P4 | 5 | 7 | 3 | 1 |
對準則C4判斷矩陣為 | C4 | P1 | P2 | P3 | P4 | | P1 | 1 | 3 | 1/5 | 1/3 | | P2 | 1/3 | 1 | 1/7 | 1/5 | | P3 | 5 | 7 | 3 | 1 | | P4 | 3 | 5 | 1/3 | 1 |
根據評價專家組的評價建議：
對準則C5判斷矩陣為 | C５ | P1 | P2 | P3 | P4 | | P1 | 1 | 1/5 | 1 | 1/3 | | P2 | 5 | 1 | 5 | 3 | | P3 | 1 | 1/5 | 1 | 1/3 | | P4 | 3 | 1/3 | 3 | 1 |
對準則C6判斷矩陣為
| C６ | P1 | P2 | P3 | P4 | | P1 | 1 | 3 | 1 | 5 | | P2 | 1/3 | 1 | 1/3 | 3 | | P3 | 1 | 3 | 1 | 5 | | P4 | 1/5 | 1/3 | 1/5 | 1 |
對機場污水處理方案這一目標層而言，判斷矩陣為 | A | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | | C1 | 1 | 3 | 9 | 11 | 7 | 5 | | C2 | 1/3 | 1 | 7 | 9 | 5 | 3 | | C3 | 1/9 | 1/7 | 1 | 3 | 1/3 | 1/5 | | C4 | 1/11 | 1/9 | 1/3 | 1 | 1/5 | 1/7 | | C5 | 1/7 | 1/5 | 3 | 5 | 1 | 1/3 | | C6 | 1/5 | 1/3 | 5 | 7 | 3 | 1 |
經計算，λmax=6.404，W=(0.468，0.261，0.038，0.021，0.072，0.140) T,CI=0.081，RI=1.24，CR=0.065＜0.10
由此可以建立總排序如下： | | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | 總排序 | | 0.468 | 0.261 | 0.038 | 0.021 | 0 .072 | 0.140 | | P1 | 0.263 | 0.391 | 0.118 | 0.118 | 0.096 | 0.391 | 0.294 | | P2 | 0.118 | 0.068 | 0.055 | 0.055 | 0.558 | 0.150 | 0.137 | | P3 | 0.564 | 0.391 | 0.263 | 0.564 | 0.096 | 0.391 | 0.449 | | P4 | 0.055 | 0.150 | 0.564 | 0.263 | 0.250 | 0.068 | 0.119 |
經上述綜合分析，方案P3的權值為0.449，是竟標方案中的最優者。
(2)專家投票法
實際采用專家聽取方案匯報、答辯和投票的辦法，結果是P3方案的設計單位取得了機場污水處理工程的技術第一標，并為建設單位的決策者所采納。專家的主導意見是：
P3和P1方案較為合理。其主要原因是。機場污水的日變化較大，SBR法能較好地 適應這種變化；P3和P1方案利用了機場雨水管道的空間為調節容積可以免設蓄水池 。
P3優于P1的原因是：P3設計方有SBR法設計實際經驗；P3方案采用二氧化氯 消毒能減少出水的二次污染；在技術相同的情況下P3設計方的報價較低，設計周期也短。
另外：機場現有的氧化溝由于多方原因運行欠佳，也造成了部分評委對氧化溝在機場運用的疑慮。 5 結束語 (1)層次分析法是污水治理工程方案優選的一種有效的科學手段；
(2)在該地區相似的水質、水量條件下，SBR法處理生活污水的工藝方案具有一定的優越性。 參考文獻
［1］韋鶴平環境系統工程上海：同濟大學出版社，1992 p25～32
［2］婁金生水污染治理新工藝與設計北京：海洋出版社，1999 p6～46 | 
