【正文】 生長，從而使廢水得到凈化。該方法主要用來處理低濃度的有機廢水[10]。傳統(tǒng)的活性污泥法由初沉淀、曝氣池、二沉池、供氧裝置以及回流設備等組成，其流程如下圖13：圖11傳統(tǒng)活性污泥法流程圖活性污泥法作為一種應用廣泛且具有潛力的廢水處理技術，具有處理效果好、工藝簡單、方法成熟和靈活性強等優(yōu)點。目前，我國采用的最廣泛的處理污水工藝即活性污泥法，在已建成污水處理廠中占總數的70%。但是，傳統(tǒng)活性污泥法也存在一些不足：1) 抗沖擊能力弱；2) 容易發(fā)生污泥膨脹；3) 污泥產量較大； 4) 脫氮除磷效果較差；5) 占地面積較大；6) 運行管理操作復雜。 ②SBR工藝SBR是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡稱，也稱間歇式活性污泥法。SBR工藝是傳統(tǒng)活性污泥法的變形，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。SBR的核心部分是SBR反應池，集均化、生物降解、初沉、二沉等功能于一池，不設回流污泥系統(tǒng)。典型的SBR法，其操作過程由進水、反應、沉淀、排水和等待5個基本過程組成，其基本操作過程如下圖14：圖12 SBR運行流程周期循環(huán)時間及每個周期內各階段時間均可根據不同的處理對象和處理要求進行調節(jié)。 SBR的優(yōu)點有：1）凈化效率高；2）運行效果穩(wěn)定；3）抗沖擊能力高；4）設備少，構造簡單，操作管理方便；5）不容易污泥膨脹；6） 脫氮除磷效果好；7）工藝流程簡單、造價低，占地面積小。SBR缺點：1） 設備閑置率較高；2） 需要較大的調節(jié)池；3） 不能實現連續(xù)進水、連續(xù)出手的要求。SBR工藝拓寬了活性污泥法的使用范圍，對中小城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方以及要求出水中除磷脫氮的情況都較為適合[11]。 ③CASS工藝CASS( cyclic activated sludge system) 工藝是Goronszy 教授在ICEAS 的基礎上開發(fā)出來的，是SBＲ 的一種新型。發(fā)展起步較早，技術比較成熟，是近年來國際公認的生活污水先進處理工藝。CASS 工藝一般分為三個反應區(qū): 一區(qū)是生物選擇器，二區(qū)是缺氧區(qū)。三區(qū)為好氧區(qū)。生物選擇區(qū)是設置在CASS 前端的小容積區(qū)，通常在厭氧或兼氧條件下運行，其最基本的功能是防止產生污泥膨脹。同時還具有促進磷的進一步釋放和強化反硝化的作用． 在該區(qū)內難降解大分子物質易發(fā)生水解作用，對提高有機物的去除率有一定的促進作用． 主反應區(qū)則是去除有機底物的主場所，控制曝氣強度，是反應區(qū)內主體溶液處于好氧狀態(tài)，主要完成降解有機物過程．其工作過程可分為進水、曝氣、沉淀和出水四個階段，周期循環(huán)進行。 CASS工作原理如15圖所示：圖13 CASS原理示意圖CASS工藝運行操作每周期分為進水/曝氣、進水/沉淀、排水和閑置四個階段。運行過程中，活性污泥從主反應區(qū)回流至選擇區(qū)中，整個系統(tǒng)以推流方式運行，而各反應區(qū)則以完全混合的方式運行，實現同步碳化硝化及反硝化過程。CASS主要的優(yōu)點有：1）工藝簡單，占地面積小；2）沉淀效果好；3）抗沖擊能力強；4）不易發(fā)生污泥膨脹；5）剩余污泥量小。 ④生物膜法生物膜法是利用微生物附著在介質“濾料”表面上，形成生物膜，污水和生物膜接觸后，溶解的有機物被微生物吸附分解，污水得到凈化。老化的生物膜隨出水流入二沉池被去除。生物膜凈化機理見圖16： 圖14生物膜凈化污水示意圖 生物膜法與傳統(tǒng)活性污泥法相比，有以下特點：1） 微生物相多，脫氮效果好；2） 微生物量多，處理能力高；3） 污泥沉降性能良好，剩余污泥產量少；4） 抗沖擊能力高；5） 不易發(fā)生污泥膨脹。（2）厭氧生物處理 ①UASBUASB（Upflow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）又稱上流式厭氧污泥床反應器。UASB 負荷能力很大，適用于高濃度有機廢水的處理，出水COD的去除率可達到80%以上，是目前應用日趨廣泛的新型污水厭氧處理工藝[12]。反應器主體分為上下兩個區(qū)域，即反應區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)，在下部的反應區(qū)內是沉淀性能良好的厭氧污泥床，設置了均勻布水系統(tǒng)。高濃度有機廢水通過布水系統(tǒng)進入反應器底部，氣、液、固由頂部的三相分離器進行分離，反應器內的污泥能形成顆粒污泥。其工作原理如下圖17：圖15 UASB反應器工作原理UASB工藝具有如下優(yōu)點： 1）有機負荷較高； 2）停留時間較短； 3）無需混合攪拌設備； 4）污泥床不設載體，無填料的堵塞問題，且造價低； 5）內置三相分離器，不再設沉淀池。 ②ABR工藝ABR是一種混合型復雜水力流態(tài)厭氧處理工藝[13]。該工藝使用一系列垂直放置的折流板使反應器分隔成一定數目的隔室（窄的下流室、寬的上流室），使廢水沿其上下流動，并依此流過各隔室而得到處理。各隔室為相對獨立的升流式反應器。ABR反應器構造如下圖18： 圖16 ABR反應器的構造 ABR工藝具有以下特點： 1）良好的水力條件； 2）良好的微生物種群分布； 3）抗沖擊能力高； 4）處理效果好； 5）構造設計簡單； 6）不需要氣固液三相分離器；7）能有效地截留生物固體和SS。（3）生物處理組合工藝 ①A/O工藝A/O(AnoxicOxic)工藝是目前廣泛采用的污水生物脫氮工藝之一，它的最大優(yōu)點是能有效的去除BOD和含氮化合物。A/O工藝由缺氧池和好氧池串聯(lián)而成。其工藝流程如圖19：圖17A/O工藝流程圖A/O工藝的優(yōu)點如下：1) 流程簡單，構筑物少；2) 在反硝化池中無需要外加碳源；3) 缺氧池在前，好氧池在后，可以進一步去除有機物；但是，A/O法脫氮效率不高，一般為70%左右，且沉淀池內易發(fā)生污泥上浮，使出水水質惡化。 ②A2/O工藝A2/O工藝為厭氧缺氧好氧法工藝的簡稱。A2/O工藝是流程最簡單，應用最廣泛的脫氮除磷工藝。該工藝由厭氧反應器、缺氧反應器、好氧反應器、沉淀池構成，工藝流程圖如下圖110： 圖18A2/O工藝流程示意圖本工藝具有如下特點：1）工藝簡單，停留時間少于同類工藝；2）無污泥膨脹，SVI值一般均小于100；3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效；4）無需投藥，運行成本低。本工藝的缺點：1）除磷脫氮效果難于進一步提高；2）傳統(tǒng)A2/O工藝出水只能達到一級B標準。第2章 設計任務與擬采用工藝廢水處理的原則主要從適用標準、經濟性、先進性、二次污染和地域空間這幾個方面來考慮：（1）工藝設計合理可靠，盡量選擇成熟穩(wěn)定的工藝，使廢水經過污水處理系統(tǒng)后達到規(guī)定的地方排放標準及業(yè)主要求的指標；（2）處理系統(tǒng)的運行成本應確保達標排放的條件下，降低運行費用，使處理成本經濟；（3）采用先進的控制系統(tǒng)，力求安全可靠、經濟適用、運行管理方便，以利提高管理水平，降低勞動強度和運行費用；（4）全面考慮避免二次污染，做好污泥的處理與處置，盡可能減少對周圍環(huán)境的影響；（5）構筑物合理布局，充分利用地形和空間，做到可用面積的最大化。本污水處理對象為資陽市生活污水，設計處理水量為20000m3/d。根據當地污水處理廠的要求，該出水水質需符合GB 18918—2002 《 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 》一級A 標準設計，取典型生活污水水質：表21 典型生活污水水質項目pHSSBOD5 CODCrNH3NTP進水6~9220200400258GB 18918—2002 《 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 》一級A 標準：表22GB 18918—2002 《 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 》一級A 標準項目pHSSBOD5 CODCrNH3NTP出水6~910105051 SS的處理生活污水在遷移、流動和匯集過程中不可避免會混入泥砂。污水中的砂如果不預先沉降分離去除，則會影響后續(xù)處理設備的運行。最主要的是磨損機泵、堵塞管網，干擾甚至破壞生化處理工藝過程。，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。下面列出各種沉砂池的優(yōu)缺點。表23GB 沉砂池工藝比選沉砂池類型平流式曝氣式旋流式構造由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成曝氣沉砂池為狹長矩形，橫斷面接近正方形。由進水口、出水口、沉砂分選區(qū)、集砂區(qū)、砂提升管、電動機、傳動裝置和變速箱組成。原理污水由入流渠進入在狹長的矩形中流動過程中相對密度大的無機顆粒自然沉降，流入泥斗。相對密度較輕的附著有有機物的細小顆粒隨水流流出。污水從一端進入后沿池子縱向流動，曝氣產生的密度差使池內水流作旋流運動，兩者疊加最終使污水呈螺旋流向前推進。污水由進水口沿切線方向流入沉砂區(qū)，由轉盤和斜坡式葉片帶動旋轉，在水流旋轉產生的離心力作用下，污水中密度較大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗，較輕的有機物則被留在了污水中。優(yōu)點截留無機顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構造簡單、排砂較方便。可通過調節(jié)曝氣量控制污水的旋流速度，使得除砂效率較穩(wěn)定。還對污水進行了預曝氣。去除沉砂表面附著有機物，沉砂效率高、占地小、能耗低、運行穩(wěn)定、維護管理方便。缺點沉砂表面約附著15%的有機物，使沉砂易于腐化發(fā)臭，污染環(huán)境，增加后續(xù)處理難度，需配置洗砂機。出水溶解氧較高，對于要求前級處理工序為厭氧或缺氧狀態(tài)的生物處理工藝不理。結構復雜、對設備的可靠性要求高，維護管理費用較高。 綜述敘述及比較結果選取旋流式沉砂池作為工藝中的沉砂池。 有機物的處理 有機物處理工藝如下表24表24 各好氧工藝優(yōu)缺點比較表好氧工藝優(yōu)點缺點傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝簡單，方法成熟靈活性強，處理效果好污泥處理和處置費用高。SBR法運行效果穩(wěn)定，耐沖擊負荷，機械設備少，運行費用低，操作簡單，自動化程度高自動化控制要求高，潷水器要求高生物接觸氧化法處理效率高；沒有污泥膨