水污染控制工程課程設(shè)計(jì)---某城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 概 述3</p><p>　　1.1 項(xiàng)目背景3</p><p>　　1.1.1項(xiàng)目名稱3</p><p>　　1.1.2項(xiàng)目地點(diǎn)3</p><p>　　1.1.3項(xiàng)目范圍4</p><p>

2、;　　1.2城市概況及自然條件4</p><p>　　1.2.1城市概況4</p><p>　　1.2.2自然條件5</p><p>　　1.3 排水現(xiàn)狀6</p><p><b>　　1.4排水規(guī)劃7</b></p><p>　　1.5 治理目標(biāo)7</p><p&

3、gt;　　1.6 工程實(shí)施的重要性7</p><p>　　1.7 水質(zhì)及水量的確定8</p><p>　　1.7.1污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水量8</p><p>　　1.7.2 污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)8</p><p>　　1.7.3污水廠設(shè)計(jì)治理目標(biāo)9</p><p><b>　　1.8編制原則9</

4、b></p><p>　　1.8.1污水處理設(shè)計(jì)原則9</p><p>　　1.8.2污泥處理設(shè)計(jì)原則10</p><p>　　1.8.3設(shè)備選型原則10</p><p>　　第二章 污水污泥處理方案論證10</p><p>　　2.1污水可生化處理的衡量指標(biāo)10</p><p>

5、;　　2.2生物除磷脫氮工藝的必要性11</p><p>　　2.2.1工藝原理11</p><p>　　2.2.2 常見(jiàn)的幾種工藝及其簡(jiǎn)述13</p><p>　　2.2.3 曝氣和沉淀一體化活性污泥工藝15</p><p>　　2.4污泥處理方案論證21</p><p>　　2.4.1污泥處理的目的21

6、</p><p>　　2.4.2污泥處理設(shè)計(jì)原則22</p><p>　　2.4.3污泥處理工藝選擇22</p><p>　　2.4.4貯泥池設(shè)置的必要性22</p><p>　　2.5消毒工藝方案論證22</p><p>　　2.5.1消毒技術(shù)的選擇23</p><p>　　2.5.

7、2紫外線消毒技術(shù)的原理24</p><p>　　2.5.3紫外線消毒與傳統(tǒng)加氯消毒的比較24</p><p><b>　　2.6除臭25</b></p><p>　　2.6.1 除臭的必要性25</p><p>　　2.6.2 臭氣的產(chǎn)生和組成25</p><p>　　2.6.3 臭氣脫

8、臭方案介紹26</p><p>　　2.7主要構(gòu)筑物和設(shè)備設(shè)計(jì)方案比選28</p><p>　　2.7.1沉砂池池型的選擇28</p><p>　　2.7.2國(guó)產(chǎn)鼓風(fēng)機(jī)與進(jìn)口鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)比較28</p><p>　　第三章 各污水處理構(gòu)筑物工程設(shè)計(jì)29</p><p>　　3.1工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)29</

9、p><p>　　3.2 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)30</p><p>　　3.2.1粗格柵30</p><p>　　3.2.2進(jìn)水泵房32</p><p>　　3.2.3細(xì)格柵(計(jì)算同粗格柵)32</p><p>　　3.2.4旋流沉砂池32</p><p>　　3.2.5 生物反應(yīng)池33&l

10、t;/p><p>　　第四章 各污泥處理構(gòu)筑物工程設(shè)計(jì)41</p><p>　　4.1污泥貯泥池41</p><p>　　4.2污泥濃縮脫水機(jī)房42</p><p>　　第五章 污水處理廠平面設(shè)計(jì)及高程計(jì)算42</p><p>　　5.1污水處理廠廠址及總平面設(shè)計(jì)42</p><p>　　

11、5.1.1污水處理廠廠址42</p><p>　　5.1.2總平面布置43</p><p>　　5.2高程設(shè)計(jì)44</p><p>　　5.2.1 高程設(shè)計(jì)原則44</p><p>　　5.2.2污水高程計(jì)算44</p><p>　　5.2.3污泥高程計(jì)算46</p><p>　　第

12、六章 相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用及工程對(duì)環(huán)境影響及緩解措施46</p><p>　　6.1 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及運(yùn)用46</p><p>　　6.2 工程對(duì)環(huán)境影響及緩解措施47</p><p>　　6.2.1 工程建設(shè)對(duì)環(huán)境影響47</p><p>　　6.2.2環(huán)境影響的緩解措施48</p><p>　　第七章 項(xiàng)目建成

13、后的環(huán)境影響及對(duì)策49</p><p>　　7. 1污水處理廠對(duì)周圍的環(huán)境影響49</p><p>　　7. 2對(duì)環(huán)境影響的對(duì)策50</p><p>　　附錄：設(shè)計(jì)中的參數(shù)50</p><p><b>　　謝辭52</b></p><p><b>　　第一章 概 述</

14、b></p><p><b>　　1.1 項(xiàng)目背景</b></p><p>　　某城市是一個(gè)以電機(jī)制造，鋼鐵，紡織為主的新興工業(yè)城市，該城市以后在重工業(yè)，輕工業(yè)多方面都會(huì)得到大力發(fā)展，東區(qū)人口會(huì)大大增加，成為一個(gè)綜合型城市。鑒于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展的客觀需要，逐步完善該城區(qū)域現(xiàn)有城市基礎(chǔ)設(shè)施，保護(hù)好擬開(kāi)發(fā)的該區(qū)域的水環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域規(guī)劃水域功能，經(jīng)發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)

15、批準(zhǔn)，擬建污水處理廠一個(gè)。</p><p><b>　　1.1.1項(xiàng)目名稱</b></p><p>　　某城市東區(qū)污水處理廠工程</p><p><b>　　1.1.2項(xiàng)目地點(diǎn)</b></p><p>　　項(xiàng)目位于某城市，在中南地區(qū)，屬丘陵地帶，河流有南北，穿一鐵路垮河而過(guò)。全城分東，西區(qū)，主要工業(yè)

16、集中在東區(qū)，西區(qū)為商業(yè)區(qū)、生活區(qū)。根據(jù)該城市建設(shè)部門提供的設(shè)計(jì)資料。該城市以后在重工業(yè)，輕工業(yè)多方面都會(huì)得到大力發(fā)展，東區(qū)人口會(huì)大大增加，成為一個(gè)綜合型城市?，F(xiàn)在東區(qū)各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、生活污水由各單位自行處理后排放河流, 沒(méi)有完善的污水處理系統(tǒng)。西區(qū)也沒(méi)有完整的污水處理系統(tǒng)，計(jì)劃在三.五年內(nèi)完成兩區(qū)污水截流工作和污水處理廠建設(shè)。本項(xiàng)目擬建在該市東區(qū)。 </p><p><b>　　1.1.3項(xiàng)目范圍&l

17、t;/b></p><p>　　項(xiàng)目范圍: 本項(xiàng)目的服務(wù)范圍為東區(qū)的運(yùn)河以西地區(qū)，即運(yùn)河西邊，西起繞城高速公路，東至大運(yùn)河，北起東區(qū)區(qū)與相城區(qū)的邊界，南到開(kāi)發(fā)分區(qū)。</p><p>　　工程內(nèi)容：建設(shè)某市東區(qū)污水處理廠，接納、處理區(qū)內(nèi)所有生產(chǎn)和生活污水，包括：污水的脫氮除磷處理、尾水消毒、污泥脫水處理，污水處理工藝采用活性污泥法，充分考慮近、規(guī)劃實(shí)施的協(xié)調(diào)，按照高效、節(jié)能、省地、便于

18、運(yùn)行管理的原則，工程實(shí)施后污水、污泥得到妥善處理，達(dá)標(biāo)排放。</p><p>　　1.2城市概況及自然條件</p><p><b>　　1.2.1城市概況</b></p><p><b>　　1）城市性質(zhì)</b></p><p>　　根據(jù)國(guó)務(wù)院頒布的該城市相關(guān)規(guī)劃規(guī)定，該城市將發(fā)展成為一個(gè)工業(yè)城市。

19、</p><p><b>　　2）經(jīng)濟(jì)狀況</b></p><p>　　某市位于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，2000年，某市完成國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值2000億元，按可比價(jià)計(jì)算比上年增加10%，在我國(guó)大陸城市中名列前十；人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值突破3500美元；財(cái)政收入達(dá)250億元，位居省內(nèi)第一。實(shí)際利用外資45億美元；全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額為800.00億元。</p><p&

20、gt;　　3）城市污水處理概況</p><p>　　根據(jù)某市行政體制的劃分，城市污水處理主要分為城市中心區(qū)、工業(yè)園區(qū)和東區(qū)區(qū)3個(gè)各自獨(dú)立的系統(tǒng)。城市中心區(qū)規(guī)劃污水處理規(guī)模32萬(wàn)m3/d，現(xiàn)有污水處理能力13.75萬(wàn)m3/d，在建污水處理能力6萬(wàn)m3/d；工業(yè)園區(qū)規(guī)劃污水處理規(guī)模60萬(wàn)m3/d，現(xiàn)有污水處理能力10萬(wàn)m3/d；東區(qū)區(qū)規(guī)劃污水處理規(guī)模66萬(wàn)m3/d，現(xiàn)有污水處理能力8萬(wàn)m3/d，在建污水處理能力4萬(wàn)m

21、3/d。</p><p><b>　　1.2.2自然條件</b></p><p><b>　　1）地理位置：</b></p><p>　　某市位于中南地區(qū)，市總面積8000km2，其中建成區(qū)面積1000km2。</p><p><b>　　2）水系概況</b></p>

22、;<p>　　某市水系為太湖流域水系，主要水源來(lái)自上游西部山脈，以浙西的苕溪、湖西的荊溪和合溪等為主要的產(chǎn)水區(qū)，通過(guò)沿湖河道進(jìn)入太湖，經(jīng)太湖承轉(zhuǎn)調(diào)蓄后，經(jīng)望虞河、太浦河，排入長(zhǎng)江和黃浦江出海。</p><p>　　某市水系水文條件見(jiàn)表1.1</p><p>　　表1.1 某市水系水文條件-水位及水溫</p><p>　　表1.2某市水系水文條件-流量&

23、lt;/p><p>　　4）某市氣象見(jiàn)表1.2～1.4</p><p>　　表1.2 某市氣溫表</p><p>　　表1.3 風(fēng)向風(fēng)速表</p><p><b>　　表1.4 降水量表</b></p><p><b>　　5）地震情況</b></p><p&

24、gt;　　根據(jù)1990年《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》，某市城市所在地的地震基本烈度為6度。因此，某市城市一般建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)按6度考慮。</p><p><b>　　1.3 排水現(xiàn)狀</b></p><p>　　某市市現(xiàn)有的排水體制為分流制，目前，該區(qū)由于是新興工業(yè)區(qū)，尚未形成完善的排水系統(tǒng)。</p><p>　　現(xiàn)有企業(yè)中排水量大于300m3/d

25、的工廠有多家，工業(yè)結(jié)構(gòu)主要為機(jī)械制造、印染、棉紡及化工等。目前工業(yè)污水排放量已達(dá)4.0萬(wàn)m3/d。</p><p>　　開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)居民和商業(yè)產(chǎn)生的生活污水經(jīng)化糞池簡(jiǎn)單處理后即排入附近河道。</p><p>　　其余地區(qū)，如甲莊、乙渡、丙村等目前排水系統(tǒng)幾乎是一片空白，生活污水大部分散排入附近河道，工業(yè)廢水大多數(shù)未經(jīng)過(guò)處理就直接排入河流；西區(qū)已經(jīng)建成規(guī)模為0.5萬(wàn)m3/d的污水處理廠，但由于大

26、部分污水管網(wǎng)沒(méi)有同步建設(shè)，污水處理廠的能力和作用未能充分發(fā)揮……此類種種，致使該區(qū)域河流、水系污染日趨嚴(yán)重。</p><p><b>　　1.4排水規(guī)劃</b></p><p>　　現(xiàn)在某市東區(qū)各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、生活污水由各單位自行處理后排放河流, 沒(méi)有完善的污水處理系統(tǒng)。西區(qū)也沒(méi)有完整的污水處理系統(tǒng)，污水管道未形成系統(tǒng)，只有部分零星的管道，污水均就近直接排入河道或雨水

27、管渠。計(jì)劃在三.五年內(nèi)完成兩區(qū)污水截流工作和污水處理廠建設(shè)。西區(qū)污水處理廠的預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)模為3萬(wàn)噸/天，東區(qū)建截流工程及污水廠，東區(qū)污水處理廠的預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)模為4萬(wàn)噸/天。</p><p><b>　　1.5 治理目標(biāo)</b></p><p>　　本工程既是一項(xiàng)市政工程，又是一項(xiàng)環(huán)境保護(hù)工程。</p><p>　　社會(huì)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)：經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)工

28、程建設(shè)同步，污水處理廠規(guī)劃工程的建設(shè)也應(yīng)與整個(gè)地區(qū)的發(fā)展同步。作為城市重要基礎(chǔ)設(shè)施, 本工程的建設(shè)對(duì)改善即墨市西部新經(jīng)濟(jì)區(qū)的水體環(huán)境質(zhì)量、防止水污染、改善水源水質(zhì)、提高人民健康水平、改善投資環(huán)境起到十分重要的作用，環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。</p><p>　　工程目標(biāo)：針對(duì)預(yù)測(cè)的污水水量和水質(zhì)，選用先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、有效的污水、污泥處理工藝，發(fā)揮更好的投資效益，在滿足環(huán)境評(píng)價(jià)規(guī)定的出水水質(zhì)要求的前提下，

29、擴(kuò)建成一座技術(shù)先進(jìn)、處理成本低、運(yùn)行可靠的污水處理廠，改善整個(gè)工業(yè)區(qū)內(nèi)河道、水系的水環(huán)境。污水經(jīng)污水廠處理后達(dá)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)(CODcr≤60mg/ L，BOD5≤20mg/ L ，SS≤20mg/ L，NH3-N≤15mg/ L，TN≤20mg/ L，TP≤1mg/ L)。</p><p>　　1.6 工程實(shí)施的重要性</p><p>　　工業(yè)方面，某市區(qū)正在不斷加快技術(shù)改造和結(jié)構(gòu)調(diào)整，

30、正在抓投入上檔次，上規(guī)模建設(shè)。某市已成為中國(guó)東部沿海重要的經(jīng)濟(jì)中心和港口城市。城市的大發(fā)展，對(duì)其基礎(chǔ)設(shè)施提出了新的更高的要求，為了保障某市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成了當(dāng)務(wù)之急。</p><p>　　其中城市排水是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，直接影響到城市的可持續(xù)發(fā)展。然而隨著某市工業(yè)區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人口不斷增多,用水量和排水量將逐年增加，排水基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)展的矛盾突現(xiàn)。切實(shí)有效地保護(hù)水資源，可以使

31、水資源得以持續(xù)利用，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。污水處理可以改善水環(huán)境，緩解水資源的供需矛盾，為經(jīng)濟(jì)區(qū)的騰飛創(chuàng)造有利條件，故擬建某市東西區(qū)污水處理廠是十分必要和迫切的。某市東西污水處理廠及污水管網(wǎng)主要服務(wù)于工業(yè)及居民生活區(qū)，與工廠企業(yè)的發(fā)展和人民生活息息相關(guān)。按照某市污水系統(tǒng)工程規(guī)劃，全區(qū)實(shí)行雨污分流制，生活污水及工業(yè)廢水由污水管網(wǎng)收集后，集中進(jìn)入污水處理廠達(dá)標(biāo)處理。</p><p>　　1.7 水質(zhì)及水量的確定&

32、lt;/p><p>　　1.7.1污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水量</p><p>　　根據(jù)“某市東區(qū)污水處理廠工程可行性研究”預(yù)測(cè)，污水處理廠處理流量為40000 m3/d，最高峰流量為54800m3/d。</p><p>　　1.7.2 污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)</p><p>　　根據(jù)“某市東區(qū)污水處理廠工程可行性研究”預(yù)測(cè)，東區(qū)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如表1.

33、5所示：</p><p>　　表1.5 進(jìn)水水質(zhì)表</p><p>　　1.7.3污水廠設(shè)計(jì)治理目標(biāo)</p><p>　　根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)，新建污水處理廠的出水水質(zhì)應(yīng)根據(jù)接納水體的性質(zhì)以及水體所能受納的環(huán)境容量確定。東區(qū)污水處理廠的出水排入甲河后最終進(jìn)入大運(yùn)河，根據(jù)功能區(qū)規(guī)劃要求，出水應(yīng)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)

34、準(zhǔn)》的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)如表1.6所示：</p><p>　　表1.6 出水水質(zhì)表</p><p><b>　　1.8編制原則</b></p><p>　　1.8.1污水處理設(shè)計(jì)原則</p><p>　?。?）遵循國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)；采取近、規(guī)劃分期實(shí)施的原則，使工程建設(shè)與開(kāi)發(fā)區(qū)發(fā)展相協(xié)

35、調(diào)，保護(hù)環(huán)境，又最大程度地發(fā)揮工程效益；</p><p>　?。?）圍繞基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“社會(huì)效益是目的、環(huán)境效益是條件、經(jīng)濟(jì)效益是基礎(chǔ)”原則，采用高效節(jié)能、占地小、便于運(yùn)行管理的污水處理新工藝、新技術(shù)，確保污水處理效果，減少工程投資和日常運(yùn)行費(fèi)用；</p><p>　?。?）選用效果穩(wěn)定、費(fèi)用低廉，無(wú)二次污染的尾水消毒工藝；</p><p>　　（4）選擇國(guó)內(nèi)外先進(jìn)、

36、可靠、高效，運(yùn)行管理方便，維修簡(jiǎn)便的排水專用設(shè)備；</p><p>　?。?）采用現(xiàn)代化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)科學(xué)自動(dòng)化管理，力求技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理；</p><p>　　（6）在總平面布置上力求緊湊，根據(jù)廠區(qū)功能劃分，并考慮運(yùn)輸、管理及擴(kuò)建時(shí)對(duì)臨近構(gòu)筑物的影響等綜合因素，管線設(shè)置合理。</p><p>　　1.8.2污泥處理設(shè)計(jì)原則</p><p>

37、;　　（1）根據(jù)污泥量和污泥性質(zhì)，遵循環(huán)評(píng)原則，選擇合適的處理工藝，妥善處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的柵渣、垃圾、沉砂和污泥，避免二次污染；</p><p>　?。?）為方便運(yùn)行管理、設(shè)置回流污泥、剩余污泥的計(jì)量；</p><p>　?。?）選用合適的濃縮、脫水設(shè)備，使排出的污泥含固率＞25%；</p><p>　　（4）污泥處理工藝中充分考慮磷的釋放問(wèn)題，采取措施盡可能

38、減少剩余污泥上清液的含磷量。</p><p>　　1.8.3設(shè)備選型原則</p><p>　　設(shè)備選型首先立足國(guó)內(nèi)，選用高效、節(jié)能、可靠的系列產(chǎn)品和定型產(chǎn)品，對(duì)于國(guó)產(chǎn)質(zhì)量不過(guò)關(guān)的和關(guān)鍵設(shè)備考慮從國(guó)外引進(jìn)，需滿足以下兩點(diǎn)：</p><p>　?。?）生產(chǎn)上適用―所選購(gòu)的設(shè)備應(yīng)與本企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模或開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品等需求相適應(yīng)。</p><p>　?。?/p>

39、2）技術(shù)上先進(jìn)―在滿足生產(chǎn)需要的前提下，要求其性能指標(biāo)保持先進(jìn)水平，以利提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長(zhǎng)其技術(shù)壽命。</p><p>　　第二章 污水污泥處理方案論證</p><p>　　2.1污水可生化處理的衡量指標(biāo)</p><p>　　1.BOD5/COD</p><p>　　BOD5和COD是污水生物處理過(guò)程中常用的兩個(gè)水質(zhì)指標(biāo)，用BOD5/COD值

40、評(píng)價(jià)污水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡(jiǎn)易的方法，一般情況下，BOD5/COD值越大，說(shuō)明污水可生物處理性越好，可參照表2.1中所列的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)污水的可生物降解性能。</p><p>　　表2.1污水可生化性評(píng)價(jià)參考數(shù)據(jù)</p><p>　　本工程污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)BOD5/CODcr=0.57，屬于易生物降解范疇。</p><p><b>　　2.BO

41、D5/TN</b></p><p>　　該指標(biāo)是鑒別能否采用生物脫氮的主要指標(biāo)，由于反硝化細(xì)菌是在分解有機(jī)物的過(guò)程中進(jìn)行反硝化脫氮的，在不投加外來(lái)碳源條件下，污水中必須有足夠的有機(jī)物（碳源），才能保證反硝化的順利進(jìn)行，一般認(rèn)為，BOD5/TN>3～6，即可認(rèn)為污水有足夠的碳源供反硝化菌利用，本工程TN為50mg/L，BOD5/TN=4.44，屬于碳源較充足污水。</p><p

42、><b>　　3.BOD5/TP</b></p><p>　　該指標(biāo)是鑒別能否采用生物除磷的主要指標(biāo)，一般認(rèn)為，較高的BOD5負(fù)荷可以取得較好的除磷效果，進(jìn)行生物除磷的低限是BOD5/TP=20。一般低分子易降解的有機(jī)物誘導(dǎo)磷釋放的能力較強(qiáng)，高分子難降解的有機(jī)物誘導(dǎo)磷釋放的能力較弱。而磷釋放得越充分，其攝取量也就越大，本工程BOD5/TP=5，適宜采用生物除磷工藝。</p>

43、<p>　　根據(jù)以上分析，本工程可以采用生物法對(duì)污水進(jìn)行脫氮除磷處理。</p><p>　　2.2生物除磷脫氮工藝的必要性</p><p>　　由規(guī)定的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)可測(cè)算出各項(xiàng)污染物的去除率，如表2.2所示。</p><p>　　表2.2 各項(xiàng)污染物的去除率</p><p>　　常規(guī)活性污泥法能滿足COD、BOD5、SS的

44、去除率，但對(duì)氮、磷的去除率是有一定限度的，僅從常規(guī)活性污泥法剩余污泥中排除氮、磷，其去除率約10～25%，磷約12～20%，達(dá)不到上述要求，因此必須對(duì)污水采用脫氮除磷工藝。</p><p><b>　　2.2.1工藝原理</b></p><p><b>　　1.生物脫氮原理</b></p><p>　　生物脫氮是利用自然界

45、氮的循環(huán)原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有機(jī)物轉(zhuǎn)化成氨氮，而后在好氧條件下，由硝化菌作用變成硝酸鹽氮，這階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮?dú)庖莩?，這階段稱為缺氧反硝化。整個(gè)生物脫氮過(guò)程就是氮的分解還原反應(yīng)，反應(yīng)能量從有機(jī)物中獲取。在硝化與反硝化過(guò)程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、泥齡、pH值以及反硝化碳源等。生物脫氮系統(tǒng)中，硝化菌增長(zhǎng)速度較緩慢，所以，要有足夠

46、的污泥泥齡。反硝化菌的生長(zhǎng)主要在缺氧條件下進(jìn)行，并且要有充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。</p><p>　　由此可見(jiàn)，生物脫氮系統(tǒng)中硝化與反硝化反應(yīng)需要具備如下條件：</p><p>　　硝化階段：足夠的溶解氧，DO值2mg/L以上，合適的溫度，最好20℃，不能低于10℃，足夠長(zhǎng)的污泥泥齡，合適的pH條件。</p><p>　　反硝化階段：硝酸鹽的

47、存在，缺氧條件DO值0.2mg/L左右，充足的碳源（能源），合適的pH條件。</p><p><b>　　生物脫氮過(guò)程如下：</b></p><p><b>　　2.生物除磷原理</b></p><p>　　磷常以磷酸鹽（H2PO4－、HPO42－和PO43－）、聚磷酸鹽和有機(jī)磷的形式存在于廢水中，生物除磷就是利用聚磷菌一

48、類的細(xì)菌，在厭氧狀態(tài)，能釋放磷，在好氧狀態(tài)能從外部攝取磷，并將其以聚合形態(tài)貯藏在體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)，達(dá)到從廢水中除磷的效果。</p><p>　　生物除磷主要是通過(guò)排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少將對(duì)除磷效果產(chǎn)生影響，一般污泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較多，可以取得較高的除磷效果。</p><p>　　大量的試驗(yàn)觀測(cè)資料已經(jīng)完全證實(shí)，在生物除磷工藝中，經(jīng)過(guò)厭氧釋放磷酸鹽

49、的活性污泥，在好氧狀態(tài)下有很強(qiáng)的吸磷能力，也就是說(shuō)，磷的厭氧釋放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厭氧釋放都能增強(qiáng)污泥的好氧吸磷能力。磷的厭氧釋放可以分為二部分：有效釋放和無(wú)效釋放，有效釋放是指磷被釋放的同時(shí)，有機(jī)物被吸收到細(xì)胞內(nèi)，并在細(xì)胞內(nèi)貯存，即磷的釋放是有機(jī)物吸收轉(zhuǎn)化這一耗能過(guò)程的偶聯(lián)過(guò)程。無(wú)效釋放則不伴隨有機(jī)物的吸收和貯存，內(nèi)源損耗，pH變化，毒物作用引起的磷的釋放均屬無(wú)效釋放。</p><p>　　

50、在除磷（脫氮）系統(tǒng)的厭氧區(qū)中，含聚磷菌的回流污泥與污水混合后，在初始階段出現(xiàn)磷的有效釋放，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，污水中的易降解有機(jī)物被耗完以后，雖然吸收和貯存有機(jī)物的過(guò)程基本上已經(jīng)停止，但微生物為了維持基礎(chǔ)生命活動(dòng)，仍將不斷分解聚磷，并把分解產(chǎn)物（磷）釋放出來(lái)，雖然此時(shí)釋磷總量不斷提高，但單位釋磷量所產(chǎn)生的吸磷能力將隨無(wú)效釋放量的加大而降低。一般來(lái)說(shuō)，污水污泥混合液經(jīng)過(guò)2hr的厭氧后，磷的有效釋放已甚微。在有效釋放過(guò)程中，磷的釋放量與有機(jī)物的

51、轉(zhuǎn)化量之間存在著良好的相關(guān)性，在有效釋放過(guò)程中，磷的厭氧釋放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厭氧釋放1mg磷，好氧條件下可吸收2.0～2.4mg磷，厭氧時(shí)間加長(zhǎng)，無(wú)效釋放逐漸增加，平均厭氧釋放1mgP所產(chǎn)生的好氧吸磷能力將降至1mgP以下，甚至達(dá)到0.5mgP。因此，生物除磷系統(tǒng)中并非厭氧時(shí)間越長(zhǎng)越好，同時(shí)，在運(yùn)行管理中要盡量避免低pH的沖擊，否則除磷能力將大幅度下降，甚至完全喪失，這主要是由于pH降低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能損壞，細(xì)

52、胞內(nèi)聚磷在酸性條件下被水解，從而導(dǎo)致磷的快速釋放。</p><p>　　一般情況下厭氧區(qū)的水力停留時(shí)間1～2hr即可滿足要求</p><p>　　2.2.2 常見(jiàn)的幾種工藝及其簡(jiǎn)述</p><p>　　生物脫氮除磷工藝，一般都包含獨(dú)立的好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)，以強(qiáng)化對(duì)污水中氨氮、硝酸鹽和磷的去除。目前在國(guó)內(nèi)使用較多的，無(wú)外乎A/A/O、UCT、MUCT、倒置A/A/

53、O等幾種工藝。簡(jiǎn)述如下。</p><p>　　1、常規(guī)A/A/O工藝</p><p>　　A/A/O工藝是一種典型的除磷脫氮工藝，其生物反應(yīng)池由ANAEROBIC（厭氧）、ANOXIC（缺氧）和OXIC（好氧）三段組成，其典型工藝流程見(jiàn)圖2.1，這是一種推流式的前置反硝化型BNR工藝，采用生物接觸氧化法，生物接觸氧化法是一種利用附著在池內(nèi)填料上生物膜中的微生物的新陳代謝作用，在有氧條件下，

54、將污水中有機(jī)物氧化降解成二氧化碳和水的生物處理工藝，該方法較活性污泥法具有對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，污泥生成量少，不發(fā)生污泥膨脹，操作簡(jiǎn)便可靠，出水水質(zhì)有保證等優(yōu)點(diǎn),且厭氧、缺氧和好氧三段功能明確，界線分明，可根據(jù)進(jìn)水條件和出水要求，人為地創(chuàng)造和控制三段的時(shí)空比例和運(yùn)轉(zhuǎn)條件，只要碳源充足（TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≥4）便可根據(jù)需要，達(dá)到比較高的脫氮率。但本工程TKN/COD=0.14且BOD/TKN=3，不大適合該方法

55、。</p><p>　　圖2.1 A/A/O工藝流程圖</p><p><b>　　2、UCT工藝</b></p><p>　　UCT工藝的流程見(jiàn)下圖所示，該工藝與A/A/O工藝的區(qū)別在于，回流污泥首先進(jìn)入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回至厭氧段。通過(guò)這樣的修正，可以避免因回流污泥中的NO3-N回流至厭氧段，干擾磷的厭氧釋放，而降低磷的去除

56、率?；亓魑勰鄮Щ氐腘O3-N將在缺氧段中被反硝化。當(dāng)入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP較低時(shí)，較適用UCT工藝，見(jiàn)圖2.2。</p><p>　　該工程中BOD5/TP=37.5，該值較高，故不采用該工藝。</p><p><b>　　3、MUCT工藝</b></p><p>　　MUCT工藝的流程如下圖所示。該工藝系在UCT工藝的基礎(chǔ)

57、上，將缺氧段一分為二，形成二套獨(dú)立的內(nèi)回流。因而，MUCT是UCT的改良工藝。進(jìn)行這樣的改良，與UCT相比有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是克服UCT工藝不易控制缺氧段的停留時(shí)間，二是避免控制不當(dāng)，DO仍會(huì)影響厭氧區(qū)，見(jiàn)圖2.3。</p><p>　　圖2.2 UCT工藝流程圖</p><p>　　圖2.3 MUCT工藝流程圖</p><p>　　4、倒置A/A/O工藝</

58、p><p>　　為避免傳統(tǒng)A/A/O工藝回流硝酸鹽對(duì)厭氧池放磷的影響，通過(guò)吸收改良A/A/O工藝的優(yōu)點(diǎn)，將缺氧池置于厭氧池前面，來(lái)自二沉池的回流污泥和30～50%的進(jìn)水，50～150%的混合液回流均進(jìn)入缺氧段，停留時(shí)間為1～3h?；亓魑勰嗪突旌弦涸谌毖醭貎?nèi)進(jìn)行反硝化，去除硝態(tài)氧，再進(jìn)入?yún)捬醵危ＷC了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強(qiáng)化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥濃度可較好氧段高出50%。再根據(jù)不同進(jìn)水水質(zhì)，不同季節(jié)情

59、況下，生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化，調(diào)節(jié)分配至缺氧段和厭氧段的進(jìn)水比例，反硝化作用能夠得到有效保證，系統(tǒng)中的除磷效果也有保證，因此，本工藝與其他除磷脫氮工藝相比，具有明顯優(yōu)點(diǎn)。見(jiàn)圖2.4。</p><p>　　圖2.4 多點(diǎn)進(jìn)水倒置A/A/O工藝流程圖</p><p>　　上述脫氮除磷污水處理工藝普遍適用于新建的大中型污水處理廠，而根據(jù)該工程的處理水量而言，屬于小型處理廠，通過(guò)研究，

60、著重考慮以下方案。</p><p>　　2.2.3 曝氣和沉淀一體化活性污泥工藝</p><p>　　近十幾年來(lái)，傳統(tǒng)的活性污泥法工藝又得到了很大的發(fā)展，如：SBR序批法、AB法、氧化溝、A/O法和A2/O技術(shù)以及水解-好氧技術(shù)等等。其中一類技術(shù)屬于曝氣和沉淀一體化活性污泥工藝。所謂曝氣、沉淀一體化活性污泥工藝是指曝氣和沉淀過(guò)程在同一反應(yīng)器內(nèi)完成的活性污泥工藝(簡(jiǎn)稱一體化工藝)，比如SBR

61、法、交替式氧化溝和UNITANK工藝等等。其中SBR法是通過(guò)時(shí)間上的安排，在一個(gè)池子內(nèi)完成了進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和排水等一系列工藝過(guò)程，構(gòu)成了一個(gè)周期。而交替式氧化溝是以多組反應(yīng)器通過(guò)空間上的調(diào)配，完成反應(yīng)和沉淀這一循環(huán)過(guò)程。這些工藝近年來(lái)在我國(guó)的應(yīng)用日益廣泛，并且是當(dāng)前污水處理的熱點(diǎn)之一。一般認(rèn)為一體化工藝具有以下的特點(diǎn) (1) 工藝簡(jiǎn)單，占地面積小、節(jié)省投資。由于只有一個(gè)反應(yīng)器，不需二沉池、回流污泥及其設(shè)備，一般情況不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)

62、情況可省去初沉池； (2) 一體化工藝往往是變體積的活性污泥工藝，其基質(zhì)和微生物濃度隨時(shí)間變化，所以屬于理想的推流狀態(tài)，并可以保持反應(yīng)基質(zhì)的最大推動(dòng)力； (3) 運(yùn)行方式靈活，由于反應(yīng)在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧等不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)脫磷脫氮的</p><p><b>　　1、SBR法</b></p><p>　　1901年英國(guó)Ardern和

63、Lockett在其試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上在世界化學(xué)學(xué)報(bào)上首先發(fā)表了一篇重要的科研報(bào)告，介紹了在單一的反應(yīng)器內(nèi)將空氣注入污水中，將其所產(chǎn)生的污泥進(jìn)行循環(huán)并按間歇方式運(yùn)行，就得到良好的污水凈化效果， 從試驗(yàn)成果，誕生了活性污泥法。80年來(lái)活性污泥法一直處于污水生化處理的主導(dǎo)地位。但是由于當(dāng)時(shí)的活性污泥法雖然處理效率很可觀， 由于監(jiān)控和檢測(cè)技術(shù)的限制，SBR法未得到廣泛應(yīng)用。70年代起，由于西歐各國(guó)財(cái)政上的原因，政府對(duì)小城鎮(zhèn)環(huán)保項(xiàng)目的投入減少， 迫

64、使小城鎮(zhèn)的環(huán)保事業(yè)著眼于低投資低能耗，同時(shí)由于程控技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,一些水質(zhì)儀表如溶氧測(cè)定儀，ORP計(jì)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，于是SBR法又得到了重視。日本、美國(guó)、澳大利亞、法國(guó)等國(guó)家開(kāi)始了高層次重新研究間歇活性污泥法。被命名為序批式活式污泥法（Sequencing Batch Reactor簡(jiǎn)稱SBR）。根據(jù)SBR工藝運(yùn)行模式，其操作由進(jìn)水、曝氣反應(yīng)、沉淀、排出和閑置5個(gè)基本過(guò)程，從進(jìn)水至閑置間的工作時(shí)間為一個(gè)周期。在一個(gè)周期內(nèi)的5個(gè)過(guò)

65、程都在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)按程序完成，整個(gè)處理系統(tǒng)可以通過(guò)二個(gè)或二個(gè)以上的反應(yīng)池進(jìn)行組合交替完成。由</p><p>　　SBR工藝處理城市污水能獲得較好的處理效果，其CODcr的去除率可達(dá)90%.以上；BOD5的去除率達(dá)95%以上；總氮去除率達(dá)70%以上；氨氮去除率達(dá)85%以上；總磷去除率達(dá)90%以上。SBR反應(yīng)器能在較高的MLSS情況下運(yùn)行并獲得較穩(wěn)定的處理效果，而且具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力,在城市污水處理中當(dāng)進(jìn)水濃

66、度突然提高2.5～3倍時(shí)，大約3～4h后處理系統(tǒng)就可以達(dá)到穩(wěn)定，出水水質(zhì)可恢復(fù)到原來(lái)的水平。對(duì)于城市污水，采用周期8h,曝氣時(shí)間4h的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，可以得到滿意的出水效果。CODcr和BOD5隨時(shí)間的降解速度較快，而總氮隨時(shí)間的降解速率較慢。若處理中僅考慮CODcr和BOD5的處理效果曝氣時(shí)間可減少為2h,以達(dá)到節(jié)能的目的；若考慮氮和磷的去除，至少應(yīng)當(dāng)曝氣4h.</p><p>　　SBR法具有操作靈活，適應(yīng)水質(zhì)變化

67、范圍較大等特點(diǎn)，不僅適合于城市污水的處理，而且適合于不同的工業(yè)廢水處理。正因?yàn)镾BR法具有這種獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在污水處理領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景，并引起各國(guó)污水處理研究者和工程師的重視。</p><p>　　SBR法雖然對(duì)于時(shí)間來(lái)說(shuō)是一個(gè)理想的推流過(guò)程，但是就反應(yīng)池本身的混合狀態(tài)仍屬于典型的完全混合式曝氣反應(yīng)池，而完全混合式比推流式曝氣反應(yīng)池耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。另一方面SBR法在沉淀階段屬于靜止沉淀，加之污泥沉降性能好

68、，不需要污泥回流，反應(yīng)池中MLSS濃度一般較高。因此SBR法研究的結(jié)果表明此法工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單；同時(shí)不必設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池；SBR反應(yīng)池生化反應(yīng)能力強(qiáng)，處理效率高，運(yùn)行方式靈活可靠，除磷脫氮效果好；池中污泥活性高，沉降性能好，能有效地防止污泥膨脹，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定性好。這里許多優(yōu)點(diǎn)正是連續(xù)流活性污泥法所無(wú)法克服的缺點(diǎn)。因此，國(guó)際上近年來(lái)對(duì)SBR法的研究隨著污水治理標(biāo)準(zhǔn)的提高，越來(lái)越引起人們的重視。S

69、BR法在理論上處理效果要比連續(xù)流活性污泥法穩(wěn)定。</p><p>　　2、循環(huán)活性污泥法處理工藝</p><p><b>　　1）工藝原理</b></p><p>　　近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的SBR工藝――循環(huán)式活性污泥法，與其它傳統(tǒng)的、普通的序批式活性污泥工藝相比，具有投資省，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低，占地面積小的特點(diǎn)。</p><

70、;p>　　循環(huán)式活性污泥法工藝(Cyclic Activated Sludge Technology簡(jiǎn)稱CAST法)，是間歇式活性污泥法的一種先進(jìn)變型。與傳統(tǒng)序批式SBR工藝不同，在循環(huán)式活性污泥法中結(jié)合有生物選擇池，生物反應(yīng)池分二個(gè)區(qū)域，容積較小的第一區(qū)作為生物選擇池，第二區(qū)為主反應(yīng)區(qū)。第一區(qū)和第二區(qū)在水力上是相通的。生物選擇池呈缺氧-厭氧狀態(tài)，在選擇器中基質(zhì)濃度梯度較大，污泥負(fù)荷較高，可有效避免污泥膨脹，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

71、另外，生物選擇池的設(shè)置可以促進(jìn)和強(qiáng)化系統(tǒng)的生物除磷效果而無(wú)需在系統(tǒng)中設(shè)置獨(dú)立的厭氧攪拌階段，系統(tǒng)即可具有良好的生物除磷功能。通過(guò)嚴(yán)格控制溶解氧濃度可以實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化，從而可以大大簡(jiǎn)化工藝過(guò)程，節(jié)省工程投資。</p><p>　　循環(huán)式活性污泥法工藝是在一個(gè)或多個(gè)平行運(yùn)行、且反應(yīng)容積可變的池子中，完成生物降解和泥水分離過(guò)程。因此在該工藝中無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的二沉池。在這一系統(tǒng)中，活性污泥法按照“曝氣-非曝氣”階段不斷

72、重復(fù)進(jìn)行。在曝氣階段主要完成有機(jī)物生物降解過(guò)程，在非曝氣階段雖然也有部分生物反應(yīng)，但主要是完成泥水分離過(guò)程。完成泥水分離后，利用潷水器排出每一操作循環(huán)中的處理出水。根據(jù)活性污泥實(shí)際增殖情況, 在每一處理循環(huán)的最后階段（撇水階段），通過(guò)剩余污泥泵排出剩余污泥。循環(huán)式活性污泥法工藝可以實(shí)現(xiàn)深度處理，以去除污水中的有機(jī)污染物（BOD5，COD），并通過(guò)同步硝化/反硝化過(guò)程可去除大量的氮，同時(shí)完成生物除磷過(guò)程，通?？扇コ?0-90％的磷。<

73、;/p><p>　　循環(huán)式活性污泥法工藝每一操作循環(huán)由下列四個(gè)階段組成：進(jìn)水 ； 曝氣；沉淀；撇水；閑置 (視具體運(yùn)行條件而定)。上述各個(gè)階段組成一個(gè)循環(huán)，并不斷重復(fù)。</p><p>　　為保持池子中有一個(gè)合適的污泥濃度，需要根據(jù)產(chǎn)生的污泥量排出相應(yīng)的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀階段結(jié)束后進(jìn)行，排出的污泥濃度可達(dá)10g/l左右。</p><p>　　生物選擇池：在

74、曝氣池的前段設(shè)置生物選擇池，這一特征是循環(huán)式活性污泥法工藝和其它間歇式活性污泥法工藝的重要區(qū)別之一。</p><p>　　生物選擇池的最基本功能是防止活性污泥膨脹。生物選擇池對(duì)污水中的有機(jī)底物具有快速吸附及降解作用。選擇器可以恒定容積也可以可變?nèi)莘e運(yùn)行。選擇器區(qū)域不曝氣，維持缺氧-厭氧狀態(tài)，污泥回流液中所含有的少量硝酸鹽也可在此選擇器中得以反硝化；在選擇器中進(jìn)行磷的釋放，為后續(xù)主曝氣區(qū)磷的過(guò)度吸收創(chuàng)造條件。<

75、;/p><p>　　主曝氣區(qū)：在循環(huán)式活性污泥法工藝的主曝氣區(qū)進(jìn)行曝氣供氧，主要完成有機(jī)物降解同時(shí)硝化/反硝化(simultaneous nitrification/denitrification) 過(guò)程。</p><p>　　污泥回流/剩余污泥排除系統(tǒng)：在循環(huán)式活性污泥法池子的未端設(shè)有潛水泵，污泥通過(guò)此潛水泵不斷地從主曝氣區(qū)抽送污泥至選擇器中(污泥回流量約為進(jìn)水流量的20%左右)。安裝在池子

76、內(nèi)的剩余污泥泵在沉淀階段結(jié)束后將工藝過(guò)程中產(chǎn)生的剩余污泥排出系統(tǒng)。</p><p>　　撇水裝置：在池子的未端設(shè)有可升降的潷水器，以排出處理出水。撇水裝置及其它操作過(guò)程均實(shí)行中央自動(dòng)控制。潷水器的獨(dú)特結(jié)構(gòu)可以有效防止池子表面可能產(chǎn)生的浮渣進(jìn)入潷水器而隨出水排出，可進(jìn)一步保證處理效果。</p><p>　　在循環(huán)式活性污泥法工藝中，硝化和反硝化在曝氣階段同時(shí)進(jìn)行(co-current or

77、simultaneously)。運(yùn)行時(shí)控制供氧強(qiáng)度以及曝氣池中溶解氧濃度，使污泥絮體的外周能保證有一個(gè)好氧環(huán)境進(jìn)行硝化，由于溶解氧濃度得到控制，氧在污泥絮體內(nèi)部的滲透?jìng)鬟f作用受到限制，而較高的硝酸鹽濃度(梯度)則能較好地滲透到絮體的內(nèi)部，因此在絮體內(nèi)部能有效地進(jìn)行反硝化作用。</p><p>　　循環(huán)式活性污泥法工藝系統(tǒng)通過(guò)將活性污泥從主曝氣區(qū)（好氧）回流到選擇器（厭氧）以及系統(tǒng)間歇曝氣的運(yùn)行方式可以使活性污泥不

78、斷地經(jīng)歷好氧和厭氧的循環(huán)，這些反應(yīng)條件將有利于聚磷菌在系統(tǒng)中的生長(zhǎng)和累積。因此循環(huán)式活性污泥法工藝系統(tǒng)具有良好底生物除磷功能。生物除磷的效果很大程度上取決于進(jìn)水中所含有的易降解基質(zhì)的含量。大量采用循環(huán)式活性污泥法工藝的污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果表明，在不加任何化學(xué)藥劑的條件下，生物除磷的除磷效果在90% 左右。如德國(guó)的新勃蘭登污水廠采用循環(huán)式活性污泥法工藝，其進(jìn)水BOD5濃度在315 mg/L，總磷濃度在13 mg/L左右，在不加任何化學(xué)藥劑

79、的條件下，其出水總磷濃度維持在0.35 mg/L左右。從中可以看出該工藝優(yōu)異的生物除磷效果。</p><p><b>　　2）主要特點(diǎn)</b></p><p>　　1、良好的高效硝化和反硝化環(huán)境</p><p>　　系統(tǒng)中不設(shè)缺氧混合階段的條件下，高效地進(jìn)行硝化和反硝化，從而達(dá)到深度去除氮的目的。該工藝中，硝化和反硝化在曝氣階段同時(shí)進(jìn)行（co-

80、current or simltaneousiy）。運(yùn)行時(shí)控制供氧強(qiáng)度以及曝氣池中的溶解氧濃度，是絮體的外圍能保證有一個(gè)好氧環(huán)境進(jìn)行硝化，由于溶解氧濃度得到控制，氧在污泥絮體內(nèi)部的滲透?jìng)鬟f作用受到限制，而較高的硝酸鹽濃度（梯度）則能較好地滲透到絮體的內(nèi)部。因此在絮體內(nèi)部能有效地進(jìn)行反硝化過(guò)程。另外，在曝氣停止后的非曝氣階段中，沉淀污泥床中也存在有一定的反硝化作用。通過(guò)污泥回流，將部分硝酸鹽氮帶入設(shè)在池首的生物選擇池中。因此，在選擇器中也

81、有部分反硝化功能。</p><p>　　2、良好的生物除磷功能</p><p>　　系統(tǒng)通過(guò)曝氣和非曝氣階段使活性污泥不斷地經(jīng)過(guò)好氧和厭氧的循環(huán)，這些反應(yīng)條件將有利于聚磷細(xì)菌在系統(tǒng)中的生長(zhǎng)和累積。因此系統(tǒng)具有生物除磷的功能，生物除磷的效果很大程度上取決于進(jìn)水中所含有的易降解基質(zhì)的含量。選擇器中活性污泥通過(guò)快速酶去除機(jī)理吸附和吸收大量易降解的溶解性基質(zhì)，這些吸附和吸收的易降解基質(zhì)可用于后續(xù)的

82、生物除磷過(guò)程，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的生物除磷功能起著非常重要的作用。根據(jù)Goronszy等人的研究，當(dāng)微生物體內(nèi)吸附和吸收大量易降解物質(zhì)而且處在氧化還原電位為＋100mV－150mV的交替變化的環(huán)境中時(shí)，系統(tǒng)可具有良好的生物除磷功能。</p><p>　　3、良好的污泥沉降性能</p><p>　　一般地，在以4小時(shí)為操作循環(huán)的系統(tǒng)中，最大水深可在6.0米左右，在最大水深時(shí)池子中的混合液污泥濃度為3

83、.5～4.0gMLSS/L，每一循環(huán)的進(jìn)水量約占整個(gè)池子有效容積的30％左右，最大撇水速率為30mm/min，固液分離時(shí)間一般為1hr，設(shè)計(jì)污泥沉降指數(shù)為140ml/g左右，實(shí)際污泥沉降指數(shù)一般低于80ml/g，反應(yīng)池中的混合液污泥濃度在最大水位時(shí)與傳統(tǒng)固定容積活性污泥法系統(tǒng)基本相等。在曝氣結(jié)束后的沉降階段中整個(gè)池子面積均可用于泥水分離；故其污泥通量大大地小于傳統(tǒng)活性污泥法二沉池中的污泥通量，因此該工藝的泥水分離效果要優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法

84、。</p><p><b>　　4、控制方式簡(jiǎn)單</b></p><p>　　每一操作循環(huán)包括進(jìn)水、曝氣、沉淀、撇水和閑置等幾個(gè)過(guò)程，在操作循環(huán)的曝氣階段（同時(shí)進(jìn)水）完成生物降解過(guò)程，在非曝氧階段完成泥水分離功能，排水裝置系統(tǒng)移動(dòng)式撇水堰，借此可將每一循環(huán)操作中所處理的廢水經(jīng)沉淀階段后排除系統(tǒng)。</p><p>　　循環(huán)式活性污泥法工藝技術(shù)簡(jiǎn)單

85、、運(yùn)行可靠靈活，已在各種規(guī)模的城市污水和工業(yè)廢水處理中得到應(yīng)用。如澳大利亞的Black Rock污水處理廠、Quakers Hill污水處理廠、美國(guó)的Blooming Prairie和Selden污水處理廠以及近期的德國(guó)Potsdam和Neubrandenburg污水處理廠、捷克的Znojmo和Prosnitz污水處理廠。中國(guó)引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)已分別在北京、渭南、杭州等地建設(shè)有類似工藝的污水處理廠。</p><p>　

86、　循環(huán)式活性污泥法工藝的優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)如下：</p><p>　　1、工藝流程簡(jiǎn)單，布置緊湊，運(yùn)行靈活，處理效果好?？稍诓辉黾哟罅客顿Y的條件下，實(shí)現(xiàn)深度除磷脫氮的目的。</p><p>　　2、工程投資低：無(wú)需初沉池及二沉池，而且循環(huán)式活性污泥法中總的反應(yīng)池容積小，其生物處理部分的占地一般僅為連續(xù)流A/A/O工藝的50～60%。工程一次性投資節(jié)省。</p><p>　

87、　3、工藝系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低。由于污泥回流比較低（通常為日平均流量的20％，且無(wú)其它內(nèi)回流系統(tǒng)）以及無(wú)需攪拌能耗，故節(jié)省大量能耗，另外通過(guò)成熟的自控系統(tǒng)嚴(yán)格控制溶解氧水平，故系統(tǒng)可最大程度地降低能耗和運(yùn)行費(fèi)用。</p><p>　　所有的活性污泥在任何時(shí)間都處于一個(gè)反應(yīng)池中，能保證有機(jī)物的降解、硝化等生物處理過(guò)程的正常進(jìn)行。</p><p>　　整個(gè)工藝系統(tǒng)的操作完全自動(dòng)化，維護(hù)費(fèi)用及人員費(fèi)用

88、能降到最低。</p><p>　　4、具有很大的抗沖擊負(fù)荷能力，能有效地控制污泥膨脹和絲狀微生物的生長(zhǎng)，系統(tǒng)具有很高的工藝穩(wěn)定性。通過(guò)選擇器可以自動(dòng)抑制絲狀污泥和微生物的增殖。系統(tǒng)具有抗有機(jī)和水力沖擊能力，不會(huì)產(chǎn)生如傳統(tǒng)活性污泥法中在水力沖擊時(shí)活性污泥轉(zhuǎn)移到二沉池中或隨出水流失的現(xiàn)象。故NH3－N的處理效果不會(huì)受到影響。雨季可通過(guò)控制調(diào)節(jié)潷水器動(dòng)作，能夠負(fù)擔(dān)高于旱流污水量5倍的高峰流量。</p>&

89、lt;p>　　根據(jù)比較、分析，認(rèn)為循環(huán)式活性污泥法是一種較優(yōu)的處理工藝，特別是較適合應(yīng)用在某市東區(qū)出口加工區(qū)開(kāi)發(fā)初期，污水水質(zhì)、水量不確定，可能變化較大的情況，故本工程設(shè)計(jì)采用循環(huán)式活性污泥法，工藝流程圖如圖2.5。</p><p><b>　　鼓風(fēng)機(jī)房</b></p><p>　　空氣 </p>

90、;<p>　　進(jìn)水 排放 </p><p>　　柵渣外運(yùn) 柵渣外運(yùn) 砂外運(yùn)

91、 </p><p>　　圖2.5 工藝流程圖</p><p>　　2.4污泥處理方案論證</p><p>　　2.4.1污泥處理的目的</p><p><b>　　污泥處理的目的：</b></p><p>　　1）減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化</p><p>

92、;　　2）減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用</p><p>　　3）減少污泥中有害物質(zhì)</p><p>　　4）利用污泥中可用物質(zhì)，化害為利</p><p>　　5）減少病原菌及寄生蟲(chóng)的數(shù)量</p><p>　　6）作為肥料可改善土壤，不會(huì)板結(jié)。

93、 </p><p>　　2.4.2污泥處理設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1）根據(jù)污水處理工藝，按其產(chǎn)生的污泥量、污泥性質(zhì)，結(jié)合某市市的自然環(huán)境及處置條件選用符合實(shí)際污泥處理工藝。&

94、lt;/p><p>　　2）根據(jù)城市污水廠污泥排出標(biāo)準(zhǔn)，采用合適的脫水方法，脫水后污泥含固率大于20％。</p><p>　　3）盡可能利用污泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，變廢為寶。</p><p>　　2.4.3污泥處理工藝選擇</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)外城市污水廠污泥最終處置和利用不外乎農(nóng)用，衛(wèi)生填埋、焚燒、拋海以及經(jīng)必要的處理后作建材利用的幾種途徑，

95、其中焚燒法受到能源消耗的限制，拋海受海洋污染法等因素的限制不予提倡。污泥利用于建材的試驗(yàn)，近年來(lái)雖進(jìn)行了不少研究，還停留在試驗(yàn)階段，尚未進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段。因此，目前城市污水廠污泥的出路還是應(yīng)立足于農(nóng)業(yè)應(yīng)用及衛(wèi)生填埋的方法。</p><p>　　根據(jù)本工程規(guī)模及污水處理工藝，采用循環(huán)式活性污泥法污水處理工藝，污泥負(fù)荷較低，曝氣時(shí)間長(zhǎng)的工藝，污泥基本穩(wěn)定，因此，污泥考慮脫水后部分外運(yùn)作為綠化用肥及部分衛(wèi)生填埋的方式。

96、</p><p>　　由于本工程要求除磷，為防止活性污泥在厭氧條件下的再次放磷，剩余污泥在構(gòu)筑物內(nèi)的停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。因此，本工程的污泥處理不采用污泥重力濃縮，擬采用污泥濃縮脫水一體機(jī)直接脫水。</p><p>　　2.4.4貯泥池設(shè)置的必要性</p><p>　　本工程污水處理采用循環(huán)式活性污泥法處理工藝，為保證排出的剩余污泥濃度，排泥時(shí)間選擇在沉淀排水周期的后半

97、段，根據(jù)工藝控制要求，循環(huán)式活性污泥法排泥時(shí)間為每天10hr，而脫水機(jī)則考慮20～24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此必須設(shè)置貯泥池，以調(diào)節(jié)排泥量和平衡脫水污泥量。</p><p>　　2.5消毒工藝方案論證</p><p>　　消毒是水處理中的重要工序，新排放標(biāo)準(zhǔn)頒布后對(duì)污水廠尾水消毒有嚴(yán)格的規(guī)定，即大腸菌數(shù)≤10000個(gè)/升。因此，需要采用適當(dāng)?shù)南痉绞綒缥鬯泻写罅考?xì)菌及病毒。</p&g

98、t;<p>　　2.5.1消毒技術(shù)的選擇</p><p>　　通常消毒方法可分為物理法和化學(xué)法。物理法包括加熱、紫外線、或射線照射、分子篩等；化學(xué)法主要采用強(qiáng)氧化劑如氯氣、二氧化氯、臭氧、高錳酸鉀、氯胺、次氯酸鈉等化學(xué)藥劑。長(zhǎng)久以來(lái)，由于化學(xué)法具有容易實(shí)現(xiàn)、成本低的優(yōu)點(diǎn)，所以使用較多，而液氯作為廉價(jià)的消毒劑有著最廣泛的應(yīng)用。但氯氣是一種具有強(qiáng)烈刺激性的有毒氣體，在運(yùn)輸和使用過(guò)程中易發(fā)生泄漏和爆炸。由

99、于氯氧化性強(qiáng)，易與水中有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，對(duì)消毒產(chǎn)生干擾，另外其反應(yīng)產(chǎn)物鹵代烴、氯仿、三鹵甲烷、多氯聯(lián)苯等物質(zhì)對(duì)人畜有毒害，許多還是致死、致畸、致突變的“三致”物質(zhì)?，F(xiàn)在國(guó)際上許多國(guó)家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。</p><p>　　近來(lái)國(guó)內(nèi)二氧化氯和復(fù)合二氧化氯消毒技術(shù)迅速發(fā)展，但二氧化氯使用時(shí)要現(xiàn)場(chǎng)制備，而且僅有20%二氧化氯在消毒過(guò)程中有效，運(yùn)行成本較高。同樣二氧化氯具有強(qiáng)氧化性，會(huì)與污水中含有的大量有

100、機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一方面增加投加量，另一方面產(chǎn)生“三致”副產(chǎn)品。因此國(guó)外在排入環(huán)境敏感地區(qū)的污水處理中嚴(yán)格限制使用。</p><p>　　生活污水處理廠排出的尾水中仍含有大量的糞大腸桿菌群，且種類多。基于污水水質(zhì)的特殊性，普通消毒殺滅難度較大。從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，更應(yīng)減少污水處理廠對(duì)環(huán)境造成的二次污染。污水中含有大量有機(jī)污染物，如苯、酚、氨等。這些物質(zhì)一方面會(huì)干擾消毒過(guò)程，消耗消毒劑，還會(huì)產(chǎn)生許多致死、致畸、致

101、突變的消毒副產(chǎn)品。為了更有效地殺滅細(xì)菌，同時(shí)更有效地保障人民的身心健康，對(duì)尾水排入城市河道的污水廠，不宜使用加氯消毒。</p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，過(guò)去很少有紫外線消毒運(yùn)用于污水處理的實(shí)例，但到了1995年紫外線消毒技術(shù)在美國(guó)污水處理中的應(yīng)用已達(dá)5%，并成逐年上升趨勢(shì)。近來(lái)，由于采用紫外線消毒具有不需投加任何化學(xué)藥劑，不改變水的成分和結(jié)構(gòu)，消毒時(shí)間短，殺菌范圍寬，效果好的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)際上一些對(duì)細(xì)菌排放有嚴(yán)格要求的地區(qū)

102、，都已采用了紫外線消毒。</p><p>　　通過(guò)上述對(duì)各項(xiàng)消毒技術(shù)的分析比較，我們推薦采用新型紫外線消毒技術(shù)。</p><p>　　2.5.2紫外線消毒技術(shù)的原理</p><p>　　紫外線是一種肉眼無(wú)法看見(jiàn)的光線，當(dāng)病毒細(xì)胞經(jīng)波長(zhǎng)在紫外線照射后，波長(zhǎng)254nm的紫外線被DNA吸收。細(xì)胞遺傳傳遞功能喪失，最終導(dǎo)致細(xì)胞功能衰退而死亡，從而達(dá)到消毒殺菌的目的。<

103、/p><p>　　紫外線消毒燈管類型可分成低、中、高3種，常用的是低壓和中壓系統(tǒng)。</p><p>　　中壓系統(tǒng)每根燈能耗最高可達(dá)5000W，而低壓系統(tǒng)每根燈管能耗在65～1500W。處理同樣的水量，中壓系統(tǒng)與低壓系統(tǒng)相比，則需要較少的燈管，水流通過(guò)時(shí)的水頭損失也較小，燈管自清潔系統(tǒng)的費(fèi)用也較少，但由于中、高壓系統(tǒng)發(fā)出的波長(zhǎng)范圍寬，而能被有效利用的只有一小部分，所以能量轉(zhuǎn)換率低，能耗大，通常只

104、是低壓系統(tǒng)的1/2～1/3，因此一般只在大型水處理廠中使用。</p><p>　　紫外線消毒效果的好壞與紫外線燈源發(fā)出有效波長(zhǎng)的能量轉(zhuǎn)換率、紫外線弧長(zhǎng)有關(guān)，還與燈管和水的透射率以及照射時(shí)間有關(guān)?，F(xiàn)在的高效燈源可發(fā)出40%以上的有效光譜，石英燈管的透射率也在90%以上。因此，與傳統(tǒng)意義上的紫外線燈已不能相提并論。目前，世界上先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的燈管壽命已達(dá)15000小時(shí)以上，但價(jià)格卻降低了不少，從而大大降低了投資及運(yùn)行成

105、本。</p><p>　　2.5.3紫外線消毒與傳統(tǒng)加氯消毒的比較</p><p>　　紫外線消毒在小型的水處理和滅菌要求較高的醫(yī)院污水處理中一直有較多的應(yīng)用。其滅菌范圍廣、效果好、無(wú)須投加化學(xué)藥劑、使用簡(jiǎn)便、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的認(rèn)同。然而昂貴的設(shè)備及成本限制了紫外線消毒技術(shù)的推廣。近年來(lái)，隨著紫外線消毒技術(shù)的不斷進(jìn)步和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，尤其是僅有少數(shù)國(guó)家才能生產(chǎn)的高技術(shù)含量的

106、紫外線燈管價(jià)格大幅度下降，紫外線消毒技術(shù)已在國(guó)外污水處理領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。</p><p><b>　　2.6除臭</b></p><p>　　2.6.1 除臭的必要性</p><p>　　本廠地處東區(qū)工業(yè)區(qū)的中間，南北兩側(cè)目前有居民區(qū)，為盡量避免污水處理廠運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣對(duì)周圍環(huán)境造成不利影響，根據(jù)要求，排放廢氣執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染

107、物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，除廠區(qū)周圍設(shè)置綠化隔離帶，對(duì)主要生產(chǎn)工序進(jìn)行除臭處理顯得尤為必要和迫切。</p><p>　　城市污水處理廠有較多的臭氣產(chǎn)生，產(chǎn)生臭氣的主要構(gòu)筑物有泵房、格柵、沉砂池、生物反應(yīng)池、沉淀池、儲(chǔ)泥池、污泥堆棚等，對(duì)工作人員及周圍居民的健康帶來(lái)危害，令人討厭的臭氣能使人食欲不振，頭昏眼花、惡心、嘔吐和精神上受到干擾，情況嚴(yán)重時(shí)，臭氣還可使公眾的自尊心受到破壞，影響人們的

108、交往，使人們對(duì)污水處理設(shè)施的建設(shè)造成偏見(jiàn)，降低周邊地區(qū)的投資價(jià)值，導(dǎo)致市場(chǎng)衰退，并且由于污水中硫化氫含量高，在分離過(guò)程中形成硫酸對(duì)物體產(chǎn)生腐蝕作用，因此，除去這些臭氣，對(duì)保護(hù)環(huán)境、保護(hù)人身健康，延長(zhǎng)污水處理廠設(shè)備的使用壽命，都具有很重要的意義。所以，對(duì)污水處理廠內(nèi)構(gòu)筑物進(jìn)行加蓋除臭處理是十分必要的，也是改善環(huán)境的一項(xiàng)重要措施。</p><p>　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)在污水處理廠構(gòu)建筑物加蓋除臭方面作了大量的研究和實(shí)踐，

109、在實(shí)際操作和運(yùn)行中已經(jīng)形成了一套比較成熟的經(jīng)驗(yàn)和建設(shè)模式。</p><p>　　2.6.2 臭氣的產(chǎn)生和組成</p><p>　　在污水處理廠中的臭氣組分主要有氮（N2）、氧（O2）、二氧化碳（CO2）、硫化氫（H2S）、氨（NH3）、甲烷（CH4）以及一些產(chǎn)生臭味的氣體，如胺類、硫醇、有機(jī)硫化物、糞臭素、吲哚等微量有機(jī)組分氣體。</p><p>　　其中氮（N2）

110、、氧（O2）、二氧化碳（CO2）是空氣中的常見(jiàn)組分，對(duì)污水處理廠不構(gòu)成任何危害，不需要對(duì)其進(jìn)行處理。</p><p>　　硫化氫（H2S）：會(huì)產(chǎn)生臭味，影響大氣質(zhì)量，硫化氫是酸性氣體，其水溶液為氫硫酸，是一種二元酸，硫化氫酸性氣體會(huì)對(duì)污水管道、建構(gòu)筑物、污水泵、控制柜、設(shè)備等產(chǎn)生酸性腐蝕。</p><p>　　氨（NH3）：會(huì)產(chǎn)生臭味。</p><p>　　甲烷（C