【文章內(nèi)容簡介】 外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的 DO，使 A 段難以保持 理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達到 90%[5]。 運行范圍： A/O 工藝處理效率一般能達到： BOD5 和 SS 為 90%~95%，總氮為 70%以上，磷為 90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但 A/O 工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法，運行管理要求高，所以對目前我國國情來說，當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化，從而影響給水水源時，才采用該工藝。 化工園區(qū)污水處理站設(shè)計說明書 9 / 34 SBR工藝 圖 3 SBR工藝流程圖 SBR 工藝也稱為序批式活性污泥法，是普通活性污泥法的改良。 SBR 工藝的過 程是按時序來運行的，由進水、反應(yīng)、沉淀、潷水和閑置五個過程組成，從污水流入開始到閑置時間結(jié)束算做一個周期。 圖 4 SBR 反應(yīng)器示意圖 化工園區(qū)污水處理站設(shè)計說明書 10 / 34 表 3 SBR 工藝污染物去除率 優(yōu)點： （ 1） 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好；運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。 （ 2）工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活；處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護管理。 （ 3）反應(yīng)池內(nèi)存在 DO、 BOD5濃度梯度，有效控制 活性污泥 膨脹；耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。 （ 4） SBR 法 系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。 （ 5）脫氮除磷，適當(dāng)控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 （ 6）工藝流程簡單、造價低。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。 缺點： （ 1）自動化控制要求高。 （ 2）排水時間短（間歇排水時），并且排水時要求不攪動沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備（潷水器），且對潷水器的要求很高。 （ 3）后處理設(shè)備要求大：如消毒設(shè)備很大，接觸池容積也很大，排水設(shè)施如排水管道也很大。 （ 4）潷水深度一般為 1~2m，這部分 水頭損失 被白白浪費，增加了總揚程。 （ 5）由于不設(shè)初沉池，易產(chǎn)生浮渣，浮渣問題尚未妥善解決。 運行范圍：由于上述技術(shù)特點， SBR 系統(tǒng)進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件， SBR 系統(tǒng)更適合以下情況： （ 1） 中小城鎮(zhèn) 生活污水 和廠礦企業(yè)的 工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化工園區(qū)污水處理站設(shè)計說明書 11 / 34 化較大的地方。 （ 2） 需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。 （ 3） 用地緊張、水資源緊缺的地方和對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。SBR 系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 （ 4）非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點源污染的治理。的地方 [6]。 氧化溝工藝 圖 5 奧貝爾氧化溝工藝流程圖 氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化，最早的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，而是加以護坡處理的土溝渠，是間歇進水間歇曝氣的，從這一點上來說，氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術(shù)。 表 4 氧化溝工藝污染物去除率 化工園區(qū)污水處理站設(shè)計說明書 12 / 34 優(yōu)點： （ 1） 氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點，有力于克服短流和提高 緩沖能力 ，因此氧化溝系統(tǒng)具有很強的耐沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也有較好的處理能力。 （ 2）氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學(xué)藥品數(shù)量。 （ 3）氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。 （ 4）氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。據(jù)國外的一些報道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低 20%~30%。 缺點： （ 1）污泥膨脹問題，當(dāng)廢水中的碳水化合物較多， N、 P 含量不平衡， pH值偏低，氧化溝中污泥負荷過高，溶解氧濃度不足，排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹；非絲狀菌性污泥膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負荷較高時。 （ 2）泡沫問題，由于進水中帶有大量油脂，處理系統(tǒng)不能完全有效地將其除去，部分油脂富集于污泥中，經(jīng)轉(zhuǎn)刷充氧攪拌，產(chǎn)生大量泡沫；泥齡偏長，污泥老化，也易產(chǎn)生泡沫。 （ 3）污泥上浮問題，當(dāng)廢水中含油量過大，整個系統(tǒng)泥質(zhì)變輕，在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時間，易造成缺氧，產(chǎn)生腐化污泥上浮 [7]。 運行范圍：由于其出水水質(zhì)好、運行穩(wěn)定、管理 方便等技術(shù)特點，已經(jīng)在國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理。 工藝的選擇和設(shè)計應(yīng)滿足一下原則 ： （ 1）結(jié)合污水處理站接納污水水質(zhì)水量的實際情況，選擇處理構(gòu)筑物形式和設(shè)計參數(shù)，確保污水處理系統(tǒng)在運行中具有較大的靈活性和調(diào)整余地，以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化。 （ 2）處理系統(tǒng)采用經(jīng)工程實踐證明是行之有效、技術(shù)經(jīng)濟效益明顯、適應(yīng)性強、管理簡單、效果穩(wěn)定的型式，充分保證處理后出水達標(biāo)排放。 （ 3）污水和污泥處理設(shè)備選用新材料、低能耗、高效率、易維護、性能價格比好的產(chǎn)品。 （ 4）控制管理按處理工藝 過程要求盡量考慮自控，降低運行操作的勞動強度，使污水處理站運行可靠、維護方便，提高污水處理站運行管理水平。 （ 5）充分利用現(xiàn)有條件，因地制宜節(jié)約占地和減少工程投資。 化工園區(qū)污水處理站設(shè)計說明書 13 / 34 據(jù)此項目的特點，選擇 CASS 工藝作為該污水處理廠的水處理工藝。 CASS工藝是在間歇式活性污泥法（ SBR 工藝）的基礎(chǔ)上演變而來的，是 SBR 工藝的一種變型。 CASS工藝概述 CASS 基本結(jié)構(gòu) 在序批式活性污泥法（ SBR）的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿池長方向設(shè)計為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，其主反應(yīng)區(qū)后部安裝了 可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)；同時可連續(xù)進水，間斷排水。 CASS 原理 在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程，這對進水水質(zhì)、水量、 PH 和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解過程。 CASS 工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時間上是 一個推流過程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達到對污染物去除作用，同時還具有較好的脫氮、除磷功能。 圖 6 CASS 法工作原理圖 在反應(yīng)器的前部設(shè)置了生物選擇區(qū)，后部設(shè)置了可升降的自動潷水裝置。其工作過程可分為曝氣、沉淀、潷水、閑置四個階段，周期循環(huán)進行。污水連續(xù)進入預(yù)反應(yīng)區(qū)，經(jīng)過隔墻底部進入主反應(yīng)區(qū)，在保證供氧的條件下，使有機物被池中的微生物降解。根據(jù)進水水質(zhì)可對運行參數(shù)進行調(diào)整。 化工園區(qū)污水處理站設(shè)計說明書 14 / 34 CASS 工藝的主要技術(shù)特征 （ 1）連續(xù)進水，間斷排水。 CASS 工藝可連續(xù)進水，克服了 SBR 工藝的不足，比較適合實際排水的特點，拓寬了 SBR 工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。 （ 2）運行上的時序性。 CASS 反應(yīng)池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據(jù)時間依次進行。 （ 3）運行過程的非穩(wěn)態(tài)性。 反應(yīng)池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。 （ 4）溶解氧周期性變化，濃度梯度高。 反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的，氧濃度梯度大、轉(zhuǎn)移效率高，這對于提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節(jié)約能耗都是有利的。 工藝流程設(shè)計 該工藝流程比較簡單，主要有粗格柵、提升泵、細格柵、曝氣沉砂池、 CASS池等。該工藝占地少，投資省，運行管理方便，處理效率優(yōu)良。 工藝流程如下圖所示： 調(diào)節(jié)池 細格柵 粗格柵 格柵 曝氣 沉砂池 CASS池 砂水分離器 柵渣外運 污泥濃縮池 污泥脫水 外運 接觸池 出水 進水 圖 7 CASS工藝流程圖 化工園區(qū)污水處理站設(shè)計說明書 15 / 34 4. 工藝設(shè)計與計算 項目 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) 色度（倍） 進水 500 300 300 80 出水 60 20 20 30 （ 1） CODcr去除效率為： （ 2） BOD5去除效率為： （ 3） SS 去除效率為： 設(shè)計流量 設(shè)計流量： Qa=30000 =1250 ≈ 最高水位最低水位水泵吸水管進水管 圖 8 集水井草圖 集水井即集水池，由于化工園區(qū)的污水水量基本是按照時間段來變化的，而且各個季節(jié)的水量也不相同，為了使水泵啟動不會過于頻繁，調(diào)蓄進水與水泵送化工園區(qū)污水處理站設(shè)計說明書 16 / 34 水之間的不均衡，因此在粗格柵后與提升泵前設(shè)計一口集水井。 設(shè)計流量為 30000 ， 即 ， 設(shè)計集水井水力停留時間 HRT=1h，則集水井的容積為 1 小時進水總量， V= ? 3600=1250 。 設(shè)計該集水井深 8m， 寬 13m，長 13m。則實際體積為 1352 1250 （符合要求）。 圖 9 格柵示意圖 粗格柵為污水廠的第一道預(yù)處理設(shè)施，用于去除污水中較大的懸浮物和漂浮物，保證后續(xù)