【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 余污泥量少，降低污泥處理與處置費(fèi)用； ④ 耐沖擊負(fù)荷，對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，并能處理低濃度的污水； ⑤ 減少污泥膨脹問題，易于運(yùn)行管理。 在相同運(yùn)行條件下，生物膜系統(tǒng)處理效果優(yōu)于活性污泥系統(tǒng)，其 BOD CODcr和油脂去除率分別可達(dá) 97%、 99%、 82%，出水水質(zhì)可達(dá)廢水綜合排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到相同的污染物去除率時(shí)，生物膜系統(tǒng)的運(yùn)行管理 更方便，且克服了活性污泥系統(tǒng)存在的一些問題，例如：該方法不會(huì)存在污泥流失問題，不需要設(shè)置攪拌裝置即可達(dá)到脫氮效果，且不存在污泥上浮現(xiàn)象。 其中生物接觸氧化工藝，對(duì)處理小水量效果很好。生物接觸氧化工藝（ Biological Contact Oxidation）又稱 ―淹沒式生物濾池 ‖、 ―接觸曝氣法 ‖、 ―固著式圖 2 生物膜凈化機(jī)理示意圖 5 活性污泥法 ‖，是一種于 20 世紀(jì) 70 年代初開創(chuàng)的污水處理技術(shù)，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是在生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物 的新陳代謝的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。 生物接觸氧化工藝是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。 生物接觸氧化工藝中微生物所需的氧常通過鼓風(fēng)曝氣供給，生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，近填料壁的 微生物 由于缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生物膜的生長(zhǎng)，形成生物膜的 新陳代謝 ， 脫落 的生物膜將隨出水流出池外。該工藝適用于生活污水及 城市 污水處理 、生物接觸氧化工藝 、食品加工類工業(yè)廢水處理、小區(qū)及樓宇 建筑 中水回用及微污染飲用水生物預(yù)處理。 生物接觸氧化工藝，容積負(fù)荷高，占地相對(duì)較小，抗沖擊負(fù)荷，可間歇運(yùn)行。生物種類多，活性生物量大。無污泥膨脹問題。但流程較為 復(fù)雜 ；布水、曝氣不易均勻，易出現(xiàn)死區(qū)。需定期反洗，產(chǎn)水率低。 氧化溝法 氧化溝法是一種改良型的活性污泥法，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動(dòng)，故因此得名。 其基本流程圖如下圖 氧化溝的工藝特點(diǎn)有： 圖 3 卡魯塞爾氧化溝 6 ① 簡(jiǎn)化了預(yù)處理。氧化溝的水力停留時(shí)間和污泥齡比一般生物處理法長(zhǎng)，懸浮有機(jī)物可與溶解性有機(jī)物同時(shí)得到較徹底的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此氧化溝可不設(shè)初沉池，污泥不需進(jìn)行厭氧硝化。 ② 因在流程中省略了初沉池、污泥硝化池，有時(shí)還省略二沉池和污泥回流裝置，節(jié)省了占地面積。 ③ 具有推流式流態(tài)特征，使得溶解氧沿池長(zhǎng)方向形成濃度梯度，從而形成好氧、缺氧、厭氧環(huán)境，而達(dá)到較好的脫氮除磷效果。 該工藝的缺點(diǎn)是脫氮的效果一般，對(duì)于高濃度含氮的屠宰廢水，脫氮可能達(dá)不到排放要求。 循環(huán)式活性污泥法（ CASS 工藝） CASS 工藝是間歇式活性污泥法（ SBR）的一種變革。完整的 CASS 工藝運(yùn)行周期分為四個(gè)階段：曝氣階段 沉淀階段 潷水階段 閑置階段。 CASS 池運(yùn)行規(guī)律介于完全混合式活性污泥法和理想的推流式活性污泥法之間。每個(gè) CASS 池由 3 個(gè)區(qū)域組成：生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)及主反應(yīng)區(qū)。 生物選擇區(qū)設(shè)置在反應(yīng)器的進(jìn)水處，是一容積較小的污水污泥接觸區(qū)（容積約為反應(yīng)器總?cè)莘e的 10%）。進(jìn)入反應(yīng)器的污水和從主反應(yīng)區(qū)內(nèi)回流的活性污泥（回流量約為日平均流量的 20%）在此相互混合接觸。生物選擇器能創(chuàng)造合適的微生物生長(zhǎng)條件并選擇 出絮凝性細(xì)菌。在生物選擇區(qū)內(nèi)，通過主反應(yīng)區(qū)污泥的回流并與進(jìn)水混合，不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速對(duì)溶解性底物的去除并對(duì)難降解有機(jī)物起到良好的水解作用，同時(shí)可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。生物選擇器還可有效抑制絲狀菌的大量繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。在生物選擇器中，污泥回流液中存在的少量硝酸鹽氮可得到反硝化，反硝化量可達(dá)整個(gè)系統(tǒng)反硝化量的 20%左右。選擇器可定容運(yùn)行，也可變?nèi)葸\(yùn)行，多池系統(tǒng)中的進(jìn)水配水池也可用作選擇器。 兼氧區(qū)不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運(yùn)行的生物選擇區(qū)對(duì)進(jìn)水水質(zhì) 水量變化的緩沖作用，同時(shí)還具有促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化氮的反硝化作用。 主反應(yīng)區(qū)則是最終去除有機(jī)底物的主要場(chǎng)所。運(yùn)行過程中，通常將主反應(yīng)區(qū)的曝氣強(qiáng)度以及曝氣池中溶解氧強(qiáng)度加以控制，以使反應(yīng)區(qū)內(nèi)主體溶液處于好氧 7 狀態(tài)，保證污泥絮體的外部有一個(gè)好氧環(huán)境進(jìn)行硝化；活性污泥結(jié)構(gòu)內(nèi)部則基本處于缺氧狀態(tài)，溶解氧向污泥絮體內(nèi)的傳遞受到限制，而較高的硝酸鹽濃度（梯度）則能較好地滲透到絮體內(nèi)部，有效地進(jìn)行反硝化，從而使主反應(yīng)區(qū)中同時(shí)發(fā)生有機(jī)污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。 厭氧生物處理法 厭氧生 物處理法可將有機(jī)物在厭氧條件下的降解過程分成三個(gè)反應(yīng)階段。 第一階段是，污水中的溶性大分子有機(jī)物水解為溶性小分子有機(jī)物。 反應(yīng)的第二階段為產(chǎn)酸和脫氫階段。水解形成的溶性小分子有機(jī)物被產(chǎn)酸細(xì)菌作為碳源和能源，最終產(chǎn)生短鏈的揮發(fā)酸，如乙酸等。 在廢水的厭氧生物處理過程中，有機(jī)物的真正穩(wěn)定發(fā)生在反應(yīng)的第三階段，即產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)甲烷的反應(yīng)由嚴(yán)格的專一性厭氧細(xì)菌來完成，這類細(xì)菌將產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的短鏈揮發(fā)酸 (主要是乙酸 )氧化成甲烷和二氧化碳。 圖 4 厭氧處理的連續(xù)反應(yīng)過程 8 穩(wěn)定塘 穩(wěn)定塘是以太陽能為初始能量，通過在塘中種植水生植物，進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)，在太陽能（日光輻射提供能量）作為初始能量的推動(dòng)下，通過穩(wěn)定塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級(jí)傳遞、轉(zhuǎn)化，將進(jìn)入塘中污水的有機(jī)污染物進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化，最后不僅去除了污染物，而且以水生植物和水產(chǎn)、水禽的形式作為資源回收，凈化的污水也可作為再生資源予以回收再用，使污水處理與利用結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)污水處理資源化。 人工生態(tài)系統(tǒng)利用種植水生植物、養(yǎng)魚、鴨、鵝等形成多條食物鏈。其中，不僅有分解者生物即細(xì)菌和真菌，生產(chǎn)者生物即藻 類和其他水生植物，還有消費(fèi)者生物，如魚、蝦、貝、螺、鴨、鵝、野生水禽等，三者分工協(xié)作，對(duì)污水中的污染物進(jìn)行更有效地處理與利用。如果在各營養(yǎng)級(jí)之間保持適宜的數(shù)量比和能量比，就可建立良好多生態(tài)平衡系統(tǒng)。污水進(jìn)入這種穩(wěn)定塘其中的有機(jī)污染物不僅被細(xì)菌和真菌降解凈化，而其降解的最終產(chǎn)物，一些無機(jī)化合物作為碳源，氮源和磷源，以太陽能為初始能量，參與到食物網(wǎng)中的新陳代謝過程，并從低營養(yǎng)級(jí)到高營養(yǎng)級(jí)逐級(jí)遷移轉(zhuǎn)化，最后轉(zhuǎn)變成水生作物、魚、蝦、蚌、鵝、鴨等產(chǎn)物，從而獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低 、維護(hù)和維修簡(jiǎn)單、便于操作、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體、無需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)，在我國，特別是在缺水干旱的地區(qū)，是實(shí)施污水的資源化利用的有效方法，所以穩(wěn)定塘處理污水近年來成為我國著力推廣的一項(xiàng)新技術(shù)。 9 2 設(shè)計(jì)說明 設(shè)計(jì)背景 本設(shè)計(jì)污水處理廠所在地?cái)M為廣州市番禺區(qū) 華南 碧桂園 附近。 華南碧桂園已經(jīng)成功開發(fā)了包括： 紫翠苑 、 碧翠苑 、芳翠苑、漾翠苑、 疊翠苑 、 錦翠苑 B 區(qū)、翡翠苑 B 區(qū)翠宏臺(tái)空中花園等 8 個(gè)洋房小區(qū)以及怡翠苑、 景翠苑 、 雅翠苑 、盈峰翠庭、翡翠苑 A 區(qū)、翠云山、錦翠苑 A 區(qū)、映翠桃園、翠山藍(lán)天等別墅組團(tuán)。至今，社區(qū)入住戶數(shù)逾 3000 戶，入住人口達(dá)萬人。 設(shè)計(jì)原則 嚴(yán)格 執(zhí)行國家及地方的現(xiàn)行有關(guān)環(huán)保法規(guī)及經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定和甲方的具體要求，合理地確定各項(xiàng)指標(biāo)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) [6]。 本著技術(shù)上先進(jìn)、安全、可靠，經(jīng)濟(jì)上合理可行的原則， 盡量采用技術(shù)成熟、流程簡(jiǎn)單、處理效果穩(wěn)定的廢水處理系統(tǒng) 。 從降電耗、節(jié)約藥劑使用量方面精心設(shè)計(jì)，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上達(dá)到最佳效果。 在總圖布置方面， 充分利用現(xiàn)有條件，因地制宜，少占用地；同時(shí) 保證使污水處理設(shè)施與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致，不會(huì)影響環(huán)境美觀。 選用的設(shè)備自動(dòng)化水平比較高，易于工人操作管理，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)也要考 慮設(shè)備的耐用性，以保證長(zhǎng)時(shí)間免維修正常使用。 廢水處理工程中的設(shè)備選保工程質(zhì)量。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《中華人民共和國水污染防治實(shí)施細(xì)則》（ 1989 年 7 月） 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB189182021） 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ1487） 廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（ DB44/262021） 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ CJJ3189） 10 《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB/T503352021） 《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ8785） 《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ6984） 設(shè)計(jì)水量 污水 產(chǎn)生量為 500m3/d。 設(shè)計(jì)水量： 500m3/d。 平均流量： （ 24h 計(jì)）。 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì) 污水處理的目的是去除水中的污染物質(zhì)，使污水得到凈化。污水中的主要污染物為 BOD5， CODcr， NH3N 和 SS 等，根據(jù)污水排放標(biāo)準(zhǔn)：處理出水需達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB189182021 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)要求 [7]，項(xiàng)目 進(jìn)出 水水質(zhì) 如 表 所示 。 前面說的參考了廣東省標(biāo)準(zhǔn)，到這里就沒有了？ 表 要求達(dá)到的污染物去除率 項(xiàng)目 進(jìn)水水質(zhì)（ mg/l） 出水水質(zhì)(mg/l) 去除率（ %） BOD5 150 20 % CODcr 250 90 64% SS 200 60 70% NH3N 20 10 50% 動(dòng)物物油 50 10 80% 從表中可以看出，要求的各種污染物去除率由大到小的排列順序?yàn)椋?BOD5﹥動(dòng)物物油﹥ SS﹥ CODcr﹥ NH3N。污水處理工藝的選擇與污染物所要達(dá)到的去除效率密切相關(guān)，因此首先需要分析各種污染物的去除機(jī)理和所能達(dá)到的去除程度。都不知道你下面說這些是什么意思 11 有機(jī)污染物（ BOD5 和 CODcr）的去除 好氧處理污水中有機(jī)物的去除主要依靠活性污泥的吸附作用和代謝作用。在活性污泥和污水接觸的初期，會(huì)出現(xiàn)很高的 BOD5 去除率，這是因?yàn)槲鬯械挠袡C(jī)顆粒和膠體被絮凝和吸附在微生物表面，從而被去除。但是這種去除作用僅對(duì)懸浮物和膠體起作用，對(duì)于溶解性的有機(jī)物則不起作用。溶解性有機(jī)物直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部通過代謝分解作用，一部分合成新的細(xì)胞物質(zhì)，一部分分解以獲得細(xì)胞合成所需的能量。代謝最終產(chǎn)物為二氧化碳、水等穩(wěn)定無機(jī)物。通過控制污泥負(fù)荷在 BOD5/㎏ MLSSd 以下時(shí)，很容易使得出水 BOD5保持在 20mg/L以下。 SS 的去除 處理出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水 SS 指標(biāo)，出水中的 BOD CODcr等指標(biāo)也與之有 關(guān)。因?yàn)榻M成出水懸浮物的主要成分是活性污泥絮體，其本身的有機(jī)成分就高，因此較高的出水懸浮物會(huì)使出水的 BOD CODcr等含量增高。因此，控制出水 SS 指標(biāo)是最基本，也是很重要的。 污水中的無機(jī)顆粒和大直徑的有機(jī)顆粒靠自然的重力沉降作用即可去除，小直徑的有機(jī)顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?，而小直徑的無機(jī)顆粒（包括大小在膠體和亞膠體范圍內(nèi)的無機(jī)顆粒）則靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)捕作用，與活性污泥絮體同時(shí)沉淀而去除。 初沉池可以作為預(yù)處理使用，去除污水中的無機(jī)顆粒和大直徑有機(jī)顆粒；二沉池作為生物法處理的后續(xù)處理，去除活 性污泥絮體。另外，為了降低出水中懸浮物濃度，減輕二沉池負(fù)擔(dān)，在工程中應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，如：選用適當(dāng)?shù)奈勰嘭?fù)荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能。 NH3N 的去除 在屠宰廢水中， 氨氮主要以氨態(tài)氮及有機(jī)氮形式存在，這兩種形式的氮稱為凱氏氮，用 TKN 表示，而硝基氮（包括硝酸鹽和亞硝酸鹽）含量較少，這些不同形式的氮統(tǒng)稱為總氮。 氨氮的去除包括兩部分，一部分氨氮通過微生物的新陳代謝作用，進(jìn)入微生 12 物體內(nèi)，合成新的細(xì)胞物質(zhì)隨著剩余污泥排走，另一部分氨氮首先在好氧段溶解氧充足的情況下由亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì) 菌的硝化作用，氧化為硝基氮，再在缺氧段利用反硝化細(xì)菌，以有機(jī)碳為電子供體，硝基氮為電子受體，將其反硝化還原為 N2，溢出水面釋放到大氣中。 發(fā)生的生化反應(yīng)包括： 硝化反應(yīng)： 2NH3+