【正文】 T工藝 UCT(university of Cape Town Process)活性污泥法是一種強(qiáng)化生物工藝，是對 A2／ O工藝的改進(jìn)。即在常規(guī) A2／ O 法的厭氧區(qū)前增加一個選擇區(qū) (預(yù)缺氧區(qū) )，回流污泥先進(jìn)入選擇區(qū)，其目的是消除回流活性污泥對厭氧區(qū)的不利影響，提高除磷效率，這一點(diǎn)與改良 A／ O的優(yōu)點(diǎn)相同；同時，改良 A2／ O工藝保留了常規(guī) A2／ O 法的混合液內(nèi)回流，從而保證脫氮效果。 一般認(rèn)為 A／ O工藝有硝化時存在以下缺點(diǎn)： *為了避免回流活性污泥所含硝酸鹽氮破壞厭氧系 統(tǒng)影響除磷效果，污泥回流量需要控制，因此其脫氮效率有限。 如前所述，此類工藝的關(guān)鍵是在污水處理系統(tǒng)中形成厭氧、缺氧的環(huán)境。生物處理段產(chǎn)生的剩余污泥將直接濃縮脫水。 一級處理段通常指初次沉淀池，也是機(jī)械處理方法。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件下時就降解體內(nèi)儲存的 pHB 產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和吸磷，形成高濃度污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。 ①化學(xué)除磷 化學(xué)除磷主要是向污水中投加藥劑，使藥劑與水中溶解性磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從污水中除去。 該工藝方案主要存在的問題是需對污水調(diào)節(jié) pH 值，投加大量石灰，藥劑投加量大，另外還產(chǎn)生大量的污泥，增加處理難度和污泥處理量；由于需要大量循環(huán)空氣，故動力費(fèi)用較高；該方法在城市污水處理中尚無使用先例，也缺少運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，因此不推薦采用。根據(jù)國外有關(guān)的設(shè)計手冊資料和國內(nèi)污水處理廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在污泥負(fù)荷≤ BOD5／ 時，就很容易做到出水 BOD5保持在 20mg/L以下。污水中的 BOD5由溶解性、膠體及顆粒性組成。 x 市工業(yè)園污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)技術(shù)性能指標(biāo)見表 4－ 1 表 4－ 1 污水廠進(jìn)水水質(zhì)技術(shù)性能指標(biāo)表 序號 項(xiàng) 目 比值 1 BOD5／ COD 2 BOD5／ TN 3 BOD5／ TP 55 我國現(xiàn)行《室外排水設(shè)計規(guī)范》 (GB J14— 87， 1997版 )的表 中給出了污水處理廠的處理效率，見表 42。 (8)采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，降低污水處理廠的能耗及運(yùn)行成本。由于城市污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運(yùn)行性 能和降低費(fèi)用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，經(jīng)全面比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式。 ，對附近居民影響較大。 廠址比較表 表 31 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) y廠址 zz公路，交通方便。 y 廠址 該廠址位于工業(yè)園區(qū)規(guī)劃區(qū)內(nèi) y 村，靠近 zz公路。 二、污水水質(zhì) 工業(yè)廢水水量、水質(zhì) 污水處理廠服務(wù)區(qū)范圍 內(nèi)的工業(yè)以醫(yī)藥、食品飼料、建材、機(jī)械、紡織等為主。 根據(jù)設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，所選污水處理工藝技術(shù)先進(jìn)成熟、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠、便于管理及維護(hù)、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)合理，確保污水處 理效果，減少工程投資及日常運(yùn)行費(fèi)用。 （二）編制范圍 x 市工業(yè)園區(qū)污水處理廠污水處理工藝比選、廠區(qū)內(nèi)處理構(gòu)（建）筑物布置及管線設(shè)計。 二、項(xiàng)目編制依據(jù)及原則 （一）編制依據(jù) x 市城市總體規(guī)劃 (2020— 2020)； x 市工業(yè)園區(qū)總體規(guī)劃； 《城市污水處理廠污水、污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GJ 302 5— 9 3)； 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GBl 891 8— 2020)； 項(xiàng)目建設(shè)單位提供的其他資料。 在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，采取全面規(guī)劃，分期實(shí)施的原則，既考慮近期建設(shè)又考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，使工程建設(shè)與城鎮(zhèn)發(fā)展相協(xié)調(diào)，既保護(hù)環(huán)境，又最大限度地發(fā)揮工程效益。該污水水質(zhì)主要以有機(jī)物為主，同時含有一定的氮、磷物質(zhì)和石油類物質(zhì)。 二、廠址選擇 污水處理廠廠址選擇應(yīng)符合城市總體規(guī)劃和城市的發(fā)展，處理廠 有充分綠化帶，處理水的排放水體有足夠的環(huán)境容量，廠區(qū)用地有發(fā)展余地。項(xiàng)目總占地 58畝。 ，可就近排入勝利電排站 （ 2400m2）。 一、污水處理方案選擇 污水處理工藝方案選擇的原則 作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，城市污水處理廠工程的建設(shè)和運(yùn)行意義重大。 (7)近遠(yuǎn)期結(jié)合，統(tǒng)籌兼顧，全面設(shè)計，分期建設(shè)。因此首先需要分析進(jìn)水水質(zhì)的技術(shù) 性能及各種污染物的去除機(jī)理和所能達(dá)到的去除程度。 (2)生化需氧量 (BOD5)的去除 與 SS一樣生活污水中的 BOD5量也是在人類生活活動過程中產(chǎn)生，其與生活水平和生活習(xí)慣有關(guān)，西方人明顯高于東方人，發(fā)展中國家低于發(fā)達(dá)國家。由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無 害的穩(wěn)定物質(zhì)，因此，可以使處理后污水中的殘余 BOD5濃度很低。 ◆空氣吹脫法去除氨氮 氨吹脫包括三個工藝過程：一是提高污水 pH 值，將污水中 NH4＋轉(zhuǎn)變?yōu)?NH3；二是在吹脫塔中反復(fù)形成水滴；三是通過吹脫塔大量循環(huán)空氣，增另氣水接觸，攪動水滴。對于城市污水一般采用生物除磷為主，必要時輔以化學(xué)除磷作為 補(bǔ)充，以確保出水的磷濃度在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。 ②生物除磷 生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為 pHB 儲存起來。通常，同樣的預(yù)處理構(gòu)筑物和設(shè)備選擇可以滿足不同類型的生物處理工藝的預(yù)處理要求，在本工程方案選擇中，選用同樣的預(yù)處理段單元構(gòu)筑物及設(shè)備，不再進(jìn)行論證。因此，工藝流 程中將不設(shè)置污泥消化處理構(gòu)筑物。目前較成熟的工藝有： A／ O(厭氧／好氧 )法， A2／ O法， UCT(包括 MUCT)法和氧化溝法等。 因?yàn)榛亓骰钚晕勰啾换亓髦羺捬鯀^(qū)，在好氧區(qū)按硝化設(shè)計時，該系統(tǒng)也同時具有脫氮功能，其脫氮效率取決于活性污泥回流比。 ③改良 A2／ O 工藝 改良 A2／ O 工藝系在常規(guī) A2／ O 法基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。 *由于污泥回流比很大，通過二沉池底流排出的固體量大大增加，因此倒置 A2／ 0 工藝的二沉池面積將會有較大的增加。 (二 )按時間分割的間歇式活性污泥法 傳統(tǒng)的 SBR 是一個間歇式的活性污泥系統(tǒng)，曝氣池與沉淀池合二為一。因此該工藝適合于出水要求 (尤其對磷 )非常嚴(yán)格、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)使用，如深圳鹽田污水廠即是采用該工藝。 CAST 工藝脫氮除磷的原理為：除磷是靠 厭氧捕捉選擇區(qū) (預(yù)反應(yīng)區(qū) )和曝氣反應(yīng)區(qū) (主反應(yīng)區(qū) )完成。生物選擇器的設(shè)置嚴(yán)格遵循活性污泥種群的反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律，創(chuàng)造合適微生物生長的條件并選擇出絮凝性微生物，因而可更有效地保持污泥的良好沉降性能； ，效果穩(wěn)定； 過調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)度而同時實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化過程。以上部分主要去除水中的懸浮物或漂浮物以及砂粒，為污水的預(yù)處理階段。 盡可能利用污泥中可用物資，回收能源。城市衛(wèi)生填埋是另一系統(tǒng)工程不屬于本范圍。 污泥處理工藝參數(shù)表 表 53 工藝參數(shù) 方案 A 方案 B 方案 C 污泥濃縮池數(shù)量（座） 設(shè)計污泥流量 （ m3/d） 污泥量（ kg/d） 平面尺寸 X有效水深（ m） 污泥固體負(fù)荷（ kg/） 停留時間（ h） 2 1000 6000 30 2 1000 6000 30 無 儲泥池數(shù)量（座） 平面尺寸 X有效水深（ m） 停留時間（ h） 1 20 1 20 1 20 污泥脫水機(jī)房數(shù)量（座） 平面尺寸（ m） 污泥脫水機(jī)數(shù)量（座） 1 28X18 2 1 28X18 2 1 28X18 2 污泥處理方案綜合比較表 表 54 比較項(xiàng)目 方案 A 方案 B 方案 C 工藝特點(diǎn) 脫水效率較好，附屬設(shè)備少 脫水效率好，結(jié)構(gòu)緊湊，在密閉狀態(tài)下運(yùn)行，能長期自動連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 脫水效率較好，可不設(shè)濃縮池 運(yùn)行費(fèi) 相對最低 相對最高 相對居中 投資 相對較少， 萬元 相對居中， 相對較高， 元 占地 稍多 稍多 稍少 噪聲 較輕 較大 較輕 管理工作條件 操作管理方便，工作條件差 操作方便，工作條件較好 操 作方便，工作條件好 通過以上比較可以看出，盡管方案 C 在投資上稍高，但不必設(shè)濃縮池，為避免濃縮池臭氣對周圍環(huán)境影響，推薦采用方案 C。路面采用水泥混凝土路面，道路與建構(gòu)筑物間操作人員出入處用人行道板相連接。 花壇可以是圓形、矩形、多角形。高度在 米上下。 綠帶是以草皮為主，靠路一側(cè)用矮綠籬攔護(hù)，臨靠構(gòu)筑物一側(cè)可以連栽一些灌木、草地中還可間斷配植一些有色花卉?？捎刹萜?、綠籬、花壇和樹木 (僅限于低矮灌木 )配合組成。 同時根據(jù)廠址地形條件及氣象條件，生產(chǎn)工藝流程，廠區(qū)總平面布置力求達(dá)到生產(chǎn)安全，工藝流程合理，功能分區(qū)明確，盡量做到廠區(qū)環(huán)境美化和建筑物實(shí)用與美觀相協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 方案 A：帶式壓濾機(jī) 帶式壓濾機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固液分離設(shè)備，污泥中投加絮凝劑絮凝，經(jīng)重力脫水，濾布輥輪擠壓脫水后，泥餅隨濾布運(yùn)行到卸料輥時落下，見流程。 城市污水廠污泥由于有機(jī)物含量高，有較大的肥用價值，長期以來在污泥農(nóng)用方面做了大量工作，但是化肥的使用在農(nóng)業(yè)上已相當(dāng)普及，與化肥相比，污水廠污泥由于含水率偏高，在運(yùn)輸、儲存和使用中帶來諸多不便，同時農(nóng)用污泥大多不經(jīng)必要無害化處理，造成了一些環(huán)境污染或疾病 傳播的問題，影響了農(nóng)民的積極性。剩余污泥由泵送入污泥池，然后進(jìn)入脫水機(jī)房進(jìn)行機(jī)械 濃縮脫水、泥餅外運(yùn)、衛(wèi)生填埋。 根據(jù) x 市工業(yè)園污水處理廠進(jìn)出指標(biāo)的要求及 x 市實(shí)際情況，污水處理工藝宜選擇成熟、穩(wěn)妥、易于維護(hù)管理、運(yùn)行費(fèi)用低的工藝。一般情況下，耗氧速度較快，當(dāng) DO含量不高時，溶解氧很難進(jìn)入絮體內(nèi)部，這樣在絮體內(nèi)形成了微缺氧環(huán)境，而硝化產(chǎn)生的較多濃度梯度的 NO3－ － N 入絮體內(nèi)部，使絮體內(nèi)部發(fā)生反硝化作用，使硝化／ 反硝化過程同時發(fā)生。 CAST反應(yīng)器由二個區(qū)域組成：生物選擇區(qū)、主反應(yīng)區(qū)。 MSBR 工藝的實(shí)質(zhì)是 A2／ O 系統(tǒng)后接 SBR，是二 級厭氧，缺氧和好氧過程，連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水。其改進(jìn)的要點(diǎn)是：進(jìn)一步對 厭氧段、缺氧段的設(shè)置方式、污泥回流方式進(jìn)行了優(yōu)化，增強(qiáng)了 EBPR的可靠性，同時提高了運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活性，可以使生物工藝滿足不同水質(zhì)、不同季節(jié)的需要。 選擇區(qū) 厭氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 70％－ 90％ 10％－ 30％ 混合液內(nèi)回流 進(jìn)水 出水 污泥回流 150％～ 250％ 圖 倒置 A2/O 法工藝流程簡圖 倒置 A2／ O 工藝與常規(guī) A2／ O 工藝相比，其優(yōu)點(diǎn)在于將常規(guī) A2／ O工藝的污泥回流系統(tǒng)與混合液回流系統(tǒng)合二為一，組成了唯一的污泥回流系統(tǒng)，使得工藝流程得到簡化，也減少了管理點(diǎn)。 ②改良型 A／ 0法 厭氧區(qū) 好氧區(qū) 二沉池 針對 A／ O法及 A2／ O法的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，即消除回流活性污泥進(jìn)行的反硝化，因此需要的反硝化停留時間短、容積小。污水在流經(jīng)二個不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物和磷得到去除。 主要深度二級生物處理工藝綜述 所有二級生物處理工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個不同時交替循環(huán)。初沉后的污水 C： N及 C： P 的比值都降低許多。 本工程除磷脫氮工藝選擇 根據(jù) x 市工業(yè)園污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)和要求達(dá)到的出水指標(biāo)，我們認(rèn)為，最佳的處理工藝是生物除磷脫氮工藝，即 (深度 )二級生物處理工藝。前置沉淀的藥劑投加點(diǎn)是原污水進(jìn)水處，形成的沉淀物與初沉污泥一起排除；協(xié)同沉淀的藥劑投加點(diǎn)包括初沉出水、曝氣池及二沉池之前的其它位置，形成的沉淀物與剩余污泥一起排除；后置沉淀的藥劑投加點(diǎn)是二級生物處理 之后，形成的沉淀物通過另設(shè)的固液分離裝置進(jìn)行分離，包括澄清池或?yàn)V池。因?yàn)橄趸鷮儆谧责B(yǎng)菌，其比生長率明顯小于異氧菌的生物率，生物脫氮系統(tǒng)維持硝化的必要條件是系統(tǒng)必須維持在較低的污泥負(fù)荷條件下運(yùn)行，使得系統(tǒng)泥齡大于維持硝化所需的最小泥齡。 污水脫氮除磷工藝 (1)氮的去除 污水脫氮方法主要有物理化學(xué)法和生物法兩大類，目前生物脫氮是主體，也是城市污水處理中經(jīng)濟(jì)和常用的方法，生物脫氮工藝較多，原理一樣的；物理化學(xué)脫氮主要有折點(diǎn)氯法去除氨氮、選擇性離子交換法去除氮氮、空氣吹脫法去除氨氮。 在活性