【文章內(nèi)容簡介】 的污泥（主要是剩余污泥活性污泥和化學(xué)絮凝污泥），其污泥含水率高達 99%以上，這樣的污泥難以運輸和綜合利用，并且易于產(chǎn)生二次污染。因此，對污泥進行減少體積和提高污泥固體含量的處理是必要的。 污泥處理與處置宜采用技術(shù) 成熟、耗能低的工藝方案。從實踐結(jié)果看，常用的污泥處理與處置工藝方案有如下兩種： A、污泥濃縮 —→ 厭氧消化 —→ 機械脫水 —→ 外運處置 B、污泥濃縮 —→ 機械脫水 —→ 外運處置 上述兩種污泥處理工藝的主要區(qū)別在于污泥濃縮后是否經(jīng)過厭氧消化再進行脫水處理。設(shè)置污泥消化的作用一方面能增強污泥的穩(wěn)定 性，減少污泥體積 50%左右，減少運輸壓力；另一方面污泥消化后產(chǎn)生的沼氣可以回收利用。結(jié)合本廢水處理工程的特點，在廢水處理中應(yīng)用了濃縮和脫水的工藝，脫水污泥進行綜合利用。 污泥處理工藝研究 ⑴ 污泥濃縮 污泥濃縮可以采用重 力濃縮池進行濃縮和機械濃縮兩種方式。重力濃縮池占地面積較大，但運行成本低；機械濃縮效率較高，設(shè)備緊湊，但需要投加化學(xué)藥劑。根據(jù)本廢水處理工程的特點，采用重力濃縮的方式是適宜的。 ⑵ 污泥脫水 根據(jù)本工程的污泥產(chǎn)量和建設(shè)條件，采用機械脫水方式是合理的?，F(xiàn)在運行比較好的污泥機械脫水機有帶式壓濾機和離心脫水機，兩者污泥脫水效果都比較理想，且運行成本相當，但離心式污泥脫水機的衛(wèi)生條件較好，帶式污泥壓濾機的維修方便。綜合考慮各種因素，在本廢水處理工程中采用帶式污泥壓濾機是適宜的。 ⑶ 污泥最終處置 脫水后的污泥可采用 衛(wèi)生填埋、堆肥等處置方式，也可用于生產(chǎn)有機肥、建筑陶?；虻蜔嶂等剂?。根據(jù)工廠有大量的稻草碎末，可以與污泥一起生產(chǎn)低熱值燃料，做到綜合利用的情況，本工程采用生產(chǎn)低熱值燃料的方式綜合利用污泥。本試驗已經(jīng)成功，正在進行放大試驗。 第四章 廠址選擇與自然環(huán)境 一、廠址選擇 湯原縣位于黑龍江省東北部（東經(jīng) 130176。，北緯 46176。30180。）， AA 原紙業(yè)公司位于湯原縣城的西部，該公司現(xiàn)有的廢水處理工程建在湯原紙業(yè)公司的廠區(qū)西南處。該場地地形規(guī)整，地勢平坦，緊鄰湯旺河，地面海拔標高為 左右。該場地周圍均為工廠的原料用地 ，比較空曠，距離人口稠密區(qū)較遠，適宜合理布設(shè)廢水處理工程設(shè)施。 綜合考慮現(xiàn)有廢水處理工程的位置、建設(shè)場地條件、便于管理等因素，選擇在現(xiàn)有廢水處理工程場地建設(shè)廢水深度凈化工程和中水回用工程是適宜的（見圖 41）。 該建設(shè)地比較規(guī)整，交通方便，具有以下的特點： ● 該區(qū)域進行廢水處理與中水回用工程建設(shè)時無拆遷工程，廠區(qū)整理工程量和工程難度均較小； ● 該場地交通比較便利，供水、供電、供汽方便，離人員稠密區(qū)域相對較遠，對周圍環(huán)境影響??； ● 地形便于按廢水處理工藝流程進行順序布置； ● 處理水的排放距離較近，回用水距用水點較近，污泥處理與利用場地寬闊、原料供應(yīng)方便。 二、自然條件 氣象資料 湯原縣屬寒溫帶，大陸性季風(fēng)氣候。其氣候特點是四季分明，光、 熱、水資源比較豐富。冬季比較寒冷，夏季高溫多濕，春季干燥多風(fēng)；氣溫上升較快，晝夜溫差較大，秋季降溫迅速。 A、氣溫 年平均氣溫 ℃ ，最高氣溫 ℃ ，最低氣溫 ℃ ，最高月份氣溫 ℃ ，最低月份氣溫 ℃ ，全年無霜期多在 100~140 天之間。 B、降水情況 平均降水量為 ，一日最大降水量為 ，一小時最大降水量為 。降水表現(xiàn)出明顯的季風(fēng)性特征，夏季受東南季風(fēng)的影響，降水充沛，占全年降水量的 60%左右；冬季在干冷西北風(fēng)控制下，全年降水量在 4%左右；春季和秋季降水量分別占全年降水量的 13%和 23%左右。一月份降水最少，七月份最多。 C、風(fēng)向風(fēng)速 該地區(qū)風(fēng)速與風(fēng)向都表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化，有明顯的季風(fēng)性特征。年平均風(fēng)速大部分地區(qū)在 3~4m/s。一年之中春季風(fēng)速最大，平均風(fēng)速達 3~5m/s；夏季風(fēng)速則最小，七月份風(fēng)速僅為 2~4m/s；冬季平均風(fēng)速略大 于秋季。全年大風(fēng)日數(shù)絕大部分地區(qū)在 20 天以上，全年主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)。 D、濕度與氣壓 年平均絕對濕度一般在 ~ 毫巴之間，夏季絕對濕度最大值在13~18 毫巴之間，冬季最小值在 ~5 毫巴之間，秋季 4~7 毫巴，春季 3~5 毫巴。夏季相對濕度出現(xiàn)最大值，一般在 70%以上。 冬季平均氣壓為 ，夏季平均氣壓為 。 E、凍土積雪 最大凍土深度 220cm，最大積雪厚度 48cm。 工程地質(zhì) 廢水處理建設(shè)場地所在區(qū)域，地址結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，屬于抗震有利地段。建場地內(nèi)局部地段飽和砂 土、粉土有發(fā)生地震液化的可能，考慮到工程性質(zhì)，故一般建筑物的基礎(chǔ)可不考慮地基土振動液化的可能，但考慮振動性基礎(chǔ)下的飽和砂土、粉土的振動液化危害。 建場地內(nèi)地下水及地基中的酸根離子對砼構(gòu)件及鋼結(jié)構(gòu)物均具有中強腐蝕性，建議采取三級防護措施。建場地內(nèi)粘土均已構(gòu)成弱膨脹粘土，但因其深埋已接近或已位于水位以下，故一般建筑物可不考慮其膨脹性影響。建場地內(nèi)各土層承載能力值均能滿足各建筑物的要求。其承載能力值見表 41。 水文情況 AA 原紙業(yè)有效公司的廢水排入廠區(qū)西南的湯旺河，湯旺河在距廠區(qū) 10 公里的位置匯入松 花江。 湯旺河一年之內(nèi)水量的變化較大，夏季洪峰高、流量大，徑流量可達7200m3/s；枯水季節(jié)河水的徑流量較小（ 35m3/s），年平均徑流量為160m3/s。湯旺河的年際變化與降水量分布特征基本相似，主要集中在六至九月份。 地震烈度 根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖 (1992)》的劃分，建設(shè)地的地震基本烈度為 6 度。 第五章 廢水處理工藝方案設(shè)計 一、工程總體布置 工程方案與工程內(nèi)容 本廢水深度處理工程采用水解酸化 ——好氧生物處理為主的工藝流程；中水回用工程采用生物膜 ——氣浮 ——氧化 ——過濾的工藝流程。 其相應(yīng)的工程方案注重其工藝技術(shù)的先進性、運行操作的可靠性和運行的經(jīng)濟性。 本綜合廢水處理工程內(nèi)容包括：預(yù)處理系統(tǒng)、好氧處理系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)等幾大部分。 工程平面布局 本工程的布設(shè)原則是： ● 在布設(shè)時即考慮工藝流程上的合理連接，同時也要考慮廢水處理工程與其他部門交通上的方便。 ● 對噪聲較大和易產(chǎn)生氣味的設(shè)施布設(shè)在離人群活動較遠，而離用戶較近的地方。 ● 考慮到工廠的遠期發(fā)展，留出一定的預(yù)留地。 本工程的平面布置見圖 51。 工程高程布置 ⑴ 水位高程設(shè)計 從本建設(shè)場地的地形地勢情況可知， 其地形較為規(guī)整，地面較為平坦，而湯旺河在豐水季節(jié)水位較高，因此，對氧化塘的水位應(yīng)控制在可以順利外排標高，以實現(xiàn)處理水的常年自流外排。 根據(jù)工藝流程順序，本工程采用一次提升，主要靠重力流進行工藝連接的過水方式。本廢水處理工程的進水水位標高為 ，外排水出口水位標高為 。 ⑵ 地面高程設(shè)計 根據(jù)廢水處理工程建設(shè)場地現(xiàn)有的地面高程情況，為了合理地布設(shè)處理設(shè)施、減少土方量和便于運行管理，本廢水處理工程采用統(tǒng)一的地面高程，設(shè)計地面絕對標高為 。 工程區(qū)域道路布置 本廢水處理與中水回用工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)形成較完善的道路網(wǎng)絡(luò)體系，連接著該區(qū)域內(nèi)的多個處理單元和附屬設(shè)施，此外，本工程區(qū)域外的道路已經(jīng)形成，交通方便。 二、廢水處理工程方案 設(shè)計總原則 ● 不僅要注重采用先進的工藝技術(shù)，而且要充分結(jié)合實際情況，因地制宜地選擇可行的工藝設(shè)計方案。使先進工藝具有可操作性和可實現(xiàn)性，進而發(fā)揮出最佳的技術(shù)性能。 ● 采用高效的廢水凈化設(shè)備和設(shè)施，提高單元處理設(shè)備與設(shè)施的運行效果和效率，并注重操作的簡便化和設(shè)備與設(shè)施的一體化程度。 ● 便于進行處理設(shè)備的運行、維修和監(jiān)控，操作管理 方便，保證其常年安全運行，提高自動控制水平。 ● 設(shè)計應(yīng)考慮遠近期結(jié)合的問題，留有提高處理效率的余地，以適應(yīng)將來生產(chǎn)發(fā)展的需要和廢水排放標準嚴格化的要求。 廢水深度處理系統(tǒng) ⑴ 微濾與沉淀 由于本工程廢水是來自生產(chǎn)工段，廢水中的纖維較多，而其他雜物較少，為此，在整個處理系統(tǒng)前設(shè)置微濾格網(wǎng)，以進行廢水中纖維類的回收。該微濾網(wǎng)設(shè)在兩側(cè)，上部設(shè)有刮纖維機。刮出的纖維進入鏈條式刮纖維機，沿斜面將纖維刮至纖維收集器。 去除纖維的廢水自流到初次沉淀池，沉淀池內(nèi)設(shè)有刮泥機，刮泥機將污泥刮至污泥斗內(nèi)，然后由污泥泵將其輸送到污泥濃縮池。 微濾沉淀間的主要設(shè)計參數(shù)為： ● 沉淀池表面負荷： ／ ● 水力停留時間： ● 沉淀區(qū)長： 24m， 寬： 12m ● 有效水深： ⑵ 調(diào)節(jié)池 本調(diào)節(jié)池采用空氣攪拌的方式進行水質(zhì)均合、采用變?nèi)莘e的方式進行水量調(diào)節(jié)，可以為回流的剩余污泥提供吸附污染物條件。該池分兩部分，一部分在綜合處理間下，一部分在水解酸化池下。 本工程將在綜合處理間下 的調(diào)節(jié)池內(nèi)加裝微氧曝氣器，起到防沉淀、微氧控制的作用。在該池內(nèi)設(shè)有提升泵和加藥間。提升裝置采用潛污泵，加藥池設(shè)攪拌裝置。 廢水先進入綜合處理間下的調(diào)節(jié)池，然后自流入水解酸化池下的調(diào)節(jié)池，然后用提升泵送入水解酸化池。 ⑶ 水解酸化池 本水解酸化池采用長方形，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在本次改造中增設(shè)固定式纖維填料，加大生物量，強化水解酸化效果（見圖 52）。 水解酸化池的主要設(shè)計參數(shù)為： ● 水力停留時間： 9h ● 沉淀區(qū)長： 24m， 寬： 20m ● 有效水深： ● 數(shù)量： 4 座（新增 2 座） ⑷ 復(fù) 合生物處理池 本生物處理池為新型二元復(fù)合式，該池集活性污泥處理系統(tǒng)和生物膜處理系統(tǒng)為一體。懸浮性活性污泥區(qū)設(shè)于生物處理池的兩端，采用可變微孔曝氣器曝氣。生物膜污泥區(qū)設(shè)在池的中間，內(nèi)裝球形填料，底部設(shè)曝氣器。池的中間還設(shè)有污泥沉淀區(qū)和污泥回流裝置。圖 53 為復(fù)合式生物池的平面圖。 復(fù)合式生物池的出水一部分自流到中水回用系統(tǒng)；一部分流入氧化塘（穩(wěn)定塘）。復(fù)合式生物池的主要設(shè)計參數(shù)為： ● 容積負荷： ／ ● 污泥負荷： ／ ● 有效水深： ● DO值： 23mg／ L ● MLSS： 3000mg／ L ● 二沉池： HRT=2h ⑸ 曝氣塘部分 利用現(xiàn)有氧化塘改造，塘底采用粘土防滲，上面用砼做底面層，塘內(nèi)裝有懸掛式曝氣器。均采用鼓風(fēng)機供氣。此外，為了有效的利用氧化 塘，要在氧化塘的中間加設(shè)隔墻，并對堤壩進行修整。使塘的水深達到 5m，在塘出水端設(shè)有灰渣過濾溝。 中水回用處理系統(tǒng) ⑴ 曝氣生物濾池 在中水回用處理系統(tǒng)中采用了雙向流曝氣生物濾池工藝，該濾池內(nèi)的生物膜可對污染物質(zhì)，特別是難降解污染物進行有效的凈化；同 時可減少反沖洗次數(shù)和降低用水量，簡化操作過程。該工藝固液分離效果好，占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省投資，與前段其他處理設(shè)施具有較好的協(xié)調(diào)一致性。該濾池采用氣水聯(lián)合反沖洗。 雙向流曝氣生物濾池的主要設(shè)計參數(shù)為： ● 容積負荷： （ m3濾料 d ） ● 濾料體積： 2300m3 ● 濾池尺寸： 15m27m6m ● 濾池數(shù)量： 2 座 ⑵ 氣浮池 這部分的主要作用是去除水中懸浮物，進一步降低 COD 和 BOD，使非溶解性污染物得以最大程度的去除。在絮凝氣浮中投加有機高分子藥劑，能使其處理效果大幅度提高。 該 氣浮池可以有效地去除水中的懸浮物，使?jié)岫却蟠蠼档?。同時可去除 COD、油類、異味等。為確保良好的混凝效果，藥劑必須經(jīng)混合器充分混合，混合器采用最型橢圓螺旋多向混合器，可節(jié)約混合時間，藥劑與水充分混合后進入反應(yīng)池，使水中懸浮物及膠體脫穩(wěn)而凝聚，將水中粗分散物質(zhì)膠體污染物和水中少量真溶液雜質(zhì)去除。 氣浮采用部分回流式高壓溶氣氣浮，使溶氣壓力高達 ，其關(guān)鍵部件采用自動調(diào)節(jié)式釋氣器，其特點是氣泡粒徑小，釋放均勻、放置旋轉(zhuǎn)布氣不堵塞，并輔以自動控制強力吹堵裝置，解決了以往氣浮工藝不能穩(wěn)定長期運行的 弊病。 氣浮池的主要設(shè)計參數(shù)是： ● 溶氣形式：部分溶氣 ● 回流比： 35~40% ● 數(shù)量： 4 座 ● 尺寸： D=6m ⑶ 化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng) 化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)處理的污染物質(zhì)包括不可生化物質(zhì)與難降解物質(zhì)，以及前述工藝處理后的剩余有機物質(zhì)，對色度有良好的去除效果。 化學(xué)反應(yīng)選擇加次氯酸鈉，化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)包括儲藥罐、藥物投加、混合攪拌裝置、旋流反應(yīng)池。來水經(jīng)投藥后從中心管施流進入反應(yīng)池中。 水流以切線方向旋流下降，最后進入反應(yīng)區(qū)旋流上升完成反應(yīng)過程。出水進入沉淀池。投藥量，反應(yīng)過程，液位控制均采用自動控制系統(tǒng)。 本化 學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù)是： ● 管道靜態(tài)混合器： 2 套 ● 反應(yīng)時間： 30min ● 尺寸： 9m9m4m ⑷ 砂濾池 它是一種比較常用的過濾設(shè)備。在濾前進行微絮凝可以大限度地提高該設(shè)備的處理效率，不僅可以去除 SS，而且可以去除 COD、油等，該過濾器能使出水混濁度 ≤10mg/L。 砂濾池的主要設(shè)計參數(shù)為： ● 濾速： 8m ● 濾料體積： 60m3 ● 濾池尺寸： D=4m H=4m