【正文】 ，因些應用較廣泛。 從基建投資方面來看，合流制只需一套管渠系統(tǒng)，其斷面尺寸與完全分流制的雨水管渠基本相同，雖然合流制在污水泵站及處理廠規(guī)模上要大一些，造價要高一些，但在總體造價還是低于完全分流制，大約要低 20－ 40％。不完全分流制由于沒有雨水排水系統(tǒng)，所以其投資最省，施工期最短，發(fā)揮效益也快，所以對于一般新建地區(qū)，地形坡度比較好，雨水又能沿坡度 流入水體，為節(jié)約初期投資，可先采用不完全分流制，以后隨著建設的發(fā)展，再逐步造雨水管渠。 從維護管理方面來看，合流制管渠維護管理較簡單，對于管渠中的沉積物也可利用雨天的大流是來沖刷，但污水泵站、處理廠因晴雨天的排水量變化幅度較大，增加了運行管理上復雜性。相比之下分流制污水管渠和污水處理廠，流量變化不大，不致產(chǎn)生沉淀物，有利于污水處理廠和管渠的運行管理。 排水體制選擇 選擇排水體制時，應當根據(jù)當?shù)氐膶嶋H條件和環(huán)保要求，通過技術經(jīng)濟比較來確定。 (1)對于新建城市 ，當?shù)匦斡欣诔鞘邪l(fā)展初期，可采用不完全分流制。人衛(wèi)生角度上看，雖然雨水沿著地面流動，會帶入一些污染物質進入水體，但由于最骯臟的生活污水已用污水管渠收集并加以處理，因此不致于對環(huán)境衛(wèi)生產(chǎn)生很大影響；從經(jīng)濟上看，由于只建污水管渠，造價可大為降低，這在城市發(fā)展初期具有很大經(jīng)濟意義；從技術上看，由于已預留雨水管渠的位置，它可隨城市發(fā)展逐步增設雨水管渠，成為較理想的完全分流制。 (2)對于建設水平要求較高且面積較大的開發(fā)區(qū)城市，應采用完全分流制。 舊城排水系統(tǒng)的改造和擴建，應 在原排水體制的基礎上加以考慮。 舊城排水系統(tǒng)，一般均為沒有污水處理廠的合流制排水系統(tǒng)，污水就近排入水體，沒有預留埋設其他管線的地方。因此要將它改造為完全分流制，這在經(jīng)濟上要花費一筆可觀的費用，在技術上也十分困難，往往難以實現(xiàn)。且附近水體又缺乏足夠的自凈能力時，才可考慮改建成其他體制。 ，對某城區(qū)排水系統(tǒng)的改造和擴建工程中，采用具有截流制合流制排水系統(tǒng)為宜，截流后污水排入到污水處理廠進行處理。 總之，影響排水體制的因素較多，我們應立足于本地實際條件，同時考慮污水管排水能力發(fā)展的余地， 使城市排水體制更加合理完善。根據(jù)該經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的較為平坦的地勢因素，故管道敷設主要以管長最短為原則，沿街道敷設。由于該經(jīng)濟開發(fā)區(qū)被一條國道分開，所以管渠分為南北兩個系統(tǒng)，北區(qū)的污水最后通過污水提升泵站穿過國道并入南區(qū)管渠系統(tǒng)，一起送入污水處理廠處理后排入位于經(jīng)濟開發(fā)區(qū)東南地區(qū)的南太子湖。 污水處理廠設計規(guī)模 污水量標準包括生活污水和工業(yè)污水兩部分。開發(fā)區(qū)的綜合用水量定為 625 升 /人?日，綜合污水量按照給水量標準的 80%計，則平均污水量標準為 500 升 /人?日。 按近期規(guī)劃人口 10 萬人計算，則該污水處理廠 的近期設計污水量為：平均日 50000 dm/3 。 第 3 章 污水處理廠設計 污水處理廠址選擇 污水廠廠址選擇應遵循下列各項原則 應與選定的工藝相適應 盡量少占農(nóng)田 應位于水源下游和夏季主導風向下風向 應考慮便于運輸 充分利用地形 本開發(fā)區(qū)在總體規(guī)劃、專業(yè)規(guī)劃及開發(fā)區(qū)建設中，已按自然地形，用地規(guī)劃預留了污水處理廠位置。該廠地址于沌陽大道北側，沌楊陽五路東側，緊鄰規(guī)劃排放水體 —— 南太子湖 (開發(fā)區(qū)污水 DN1400 主干管已敷設至此 )。污水處理廠按 5 萬米 3/日規(guī)模征地 ,總占地 78畝 .處理廠東側圍墻距沌陽五路路中心線 165 米 ,廠南側圍墻距沌陽大道 (沌陽五路東側 )直線段路中心線 70 米。 污水污泥處理工藝選擇 水質 根據(jù)《武漢經(jīng)濟卡開發(fā)區(qū)污水處理廠可行性研究報告》及武漢經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)委員會“污水處理廠可行性研究報告評審會專家組意見” ，開發(fā)區(qū)管委會參照類似地區(qū)的污水水質及國家《污水綜合排放標準》 (GB897888)提出污水處理廠進、出水水質指標列于表 。 污水處理廠進、出水水質指標 單位：毫克 /升 表 序號 項 目 進 水 出 水 1 BOD5 150 20 2 COD 320 60 3 SS 200 20 4 TN 35 15 5 NH3— N 15 5 6 TP 4 1 污水、污泥處理工藝選擇 1. 處理工藝流程選擇應考慮的因素 污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術各單元的有機組合。 在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮各處理單元構筑物的形 式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據(jù)。 污水的處理程度 工程造價與運行費用 當?shù)氐母黜棗l件 原污水的水量與污水流入工程 該污水處理廠日處理能力約 5 萬噸 ,屬于中小規(guī)模的污水處理廠。按《城市污水處理和污染防治技術政策》要求推薦， 20 萬 t/d 規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝， 1020萬 t/d 污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、 SBR、 AB 法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應采用二級強化處理，如A2 /O 工藝， A/O 工藝， SBR 及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。 由于該設計對脫氮除磷有要求故選取二級強化處理?？晒┻x取的工藝： A/O 工藝， A2/O 工藝， SBR 及其改良工藝，氧化溝工藝。 該污水處理廠要求對原水中的氮、磷有比較好的去除，應采用二級強化處理。根據(jù)《城市污水處理和污染防治技術政策》推薦，以及國內外工程實例和豐富的經(jīng)驗，比較成熟的適合中小規(guī)模具有除磷、脫氮的工藝有： AA /O 工藝， A/O 工藝， SBR 及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。 A/O 工藝、 AA/O 工藝、各種氧化溝工藝、 SBR 工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。 一 .A2/O 處理工藝 (如下圖所示 ) (1)A2/O 處理工藝是 Anaerobic－ Anoxic－ Oxic 的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱， A2/O 工藝是在厭氧－好氧除磷工藝的基礎上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。 (2)A2/O 工藝的特點： A：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不 同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷功能； B：在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其它工藝。 C：在厭氧 缺氧 好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖， SVI 一般小于 100，不會發(fā)生污泥膨脹。 D：污泥中含磷量高，一般為 %以上。 二 .氧化溝 厭氧 缺氧 好氧 二沉池 內回流 污泥回流 圖 1 Ａ 2/Ｏ 工藝 嚴格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術的發(fā)展，它早已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術與氧化溝技術相結合的污水處理工藝流程。按照運行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工 作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝 ， 如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應用比較多，這些氧化溝通過設置適當?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。 交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉刷曝氣，不設二沉池和污泥回流設施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和 SBR 工藝的一些特點，可以根據(jù)水量水質的變化調節(jié)轉刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。 氧化溝具有以下特點： (1)工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 (2)運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的 BOD 平均處理水平可達到 95%左右。 (3)能承受水量、水質的沖擊負荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。 (4)污泥量少、性質穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為 20～ 30 d，污泥在溝內已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡單，運行費用低。 (5)可以除磷脫氮。可 以通過氧化溝中曝氣機的開關，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞ 80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 (6)基建投資省、運行費用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除 BOD、去除 BOD和 NH3 N 及去除 BOD 和脫氮三種情況下，基建費用和運行費用都有較大降低，特別是在去除 BOD 和脫氮情況下更省。同時統(tǒng)計表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。 Carrousel 原指游藝場中的循環(huán)轉椅，如上圖。為一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進水與活性污泥混合后沿箭頭方 向在溝內不停的循環(huán)流動，采用表面機械曝氣器，每溝渠的一端各安裝一個?？拷貧馄飨掠蔚膮^(qū)段為好氧區(qū)，處于曝氣器上游和外環(huán)的區(qū)段為缺氧區(qū)，混合液交替進行好氧和缺氧，不僅提供了良好的生物脫氮條件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。 Orbal 氧化溝，即“ 0、 2”工藝，由內到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個區(qū)域，采用轉碟曝氣。由于從內溝 (好氧區(qū) )到中溝 (缺氧區(qū) )之間沒有回流設施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設備，不可避免的帶入相當數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。 三溝式氧化溝屬于交 替運行式氧化溝，由丹麥 Kruger 公司創(chuàng)建，如上圖。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子一直作為曝氣池。原污水交替地進入兩側的池子，處理出水則相應地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉刷的利用率 (達 59%左右 )，另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡潔，具有生物脫氮功能，由于無專門的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運行，總的容積利用率低，約為 55%，設備總數(shù)量多，利用率低。 三 .SBR 工藝 SBR 是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個反應池內完 成污水的生化反應、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組合運行實現(xiàn)連續(xù)進出水。 SBR 通過對反應池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標，具有很大的靈活性。 SBR 池通常每個周期運行 46 小時，當出現(xiàn)雨水高峰流量時， SBR 系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運行模式，通過調整其循環(huán)周期，以適應來水量的變化。 SBR 系統(tǒng)通常能夠承受 35 倍旱流量的沖擊負荷。 SBR 工藝具有以下特點： (1)SBR 工藝流程簡單、管理方便、造價低。 SBR 工藝只有一個反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設備，一般情況下也不需要 調節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進步，目前自動控制已相當成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 (2)處理效果好。 SBR 工藝反應過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的 (盡管是處于完全混合狀態(tài)中 )，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。反應器內活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。 (3)有較好的除磷脫氮效果。 SBR 工藝可以很容易地交替實現(xiàn)好氧、 缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 (4)污泥沉降性能好。 SBR 工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。同時由于 SBR 工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進行的，因此沉淀效果更好。 (5)SBR 工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進水水量、水質波動。 上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝比較多，為了選擇出經(jīng)濟技術更合理的處理工藝，以下對上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝 進行經(jīng)濟技術比較。 表 21 適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較 工藝名稱 氧化溝工藝 AO 工藝 A2O 工藝 SBR 工藝 優(yōu) 點 ，構筑物少，基建費用??； 效果好，有穩(wěn)定的除 P 脫N 功能； 業(yè)廢水有很大稀釋作用；； 機物； ，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)； 術先進成熟，管理維護簡單； ，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗； 水廠投資省，成本底； 10.無須設初沉池，二沉池。 1．污泥沉降性能好；污泥經(jīng)厭氧消 化后達到穩(wěn)定；廠費用較低；利用。 P脫 N 功能； 2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)