【文章內(nèi)容簡介】 當?shù)氐母黜棗l件 ④ 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(nèi)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： A2/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、 A2/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 ) 第三章 污水處理廠設計 8 (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 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(jié)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(zhuǎn)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(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)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。 二沉池 內(nèi)回流 污泥回流 圖 1 Ａ 2/Ｏ工藝 厭氧 好氧 缺氧 第三章 污水處理廠設計 9 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(zhì)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(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為 20～ 30 d，污泥在溝內(nèi)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?？梢酝ㄟ^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(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)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，不可避免的帶入第三章 污水處理廠設計 10 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(cè)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(cè)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(zhuǎn)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(nèi)完成污水的生化反應、固液分離、排水、排泥 。可通過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(diào)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(diào)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。由于科技第三章 污水處理廠設計 11 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(nèi)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(zhì)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 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(gòu)筑物少，基建費用?。?2.處理效果好，有穩(wěn)定的除 P脫 N功能； 度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用； 抗沖擊負； 1．污泥沉降性能好；污泥經(jīng)厭氧消化后達到穩(wěn)定； 大型水廠費用較低； 4.沼氣可回收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； 提高對難降解生物有機物去除效；，占地省，處理成本底； 3. 處理效果好，有穩(wěn)定的除 P脫 N功能； 4.不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設專門的二沉池； 5.第三章 污水處理廠設計 12 的有機物； 成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)； 熟，管理維護簡單； 8.國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗 ； 水廠投資省，成本底；，二沉池。 利用。 果，運行效果穩(wěn)定； 成熟，運行穩(wěn)妥可靠； 護簡單，運行費用低； 6沼氣可回收利用 程實例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗。 除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時間控制的。 缺 點 ，對自動化控制能力要求高； 2.污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定； 備利用率低； 果進一步提高需要在氧化溝前設厭氧池。 水廠費用偏高； 利用經(jīng)濟效益差； 3，污泥回流量大，能耗高。 多； 2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水廠費用偏高； 4.沼氣利用經(jīng)濟效益差。 ，對自動化控制能力要求高； 沒有 厭氧消化穩(wěn)定； 利用率低； 位運行，電耗增大；5除磷脫氮效果一般。 綜上所述，可得比較適合本經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的工藝是 OA/2 工藝。因為這種工藝具有較好的除 P脫 N功能； 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；技術先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠；管理維護簡單，運行費用低；沼氣可回收利用；國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗技術先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠，最為重要的是該工藝總水力停留時間少于其他同類工藝， 節(jié)省基建費用，占地面積相對較小，在市場經(jīng)濟的形勢下，寸土寸金，該工藝無疑具有非常大的吸引力。 4. OA/2 法同步脫氮除磷工藝的原理： 第三章 污水處理廠設計 13 OA/2 分為三大部分，分別為厭氧、缺氧、好氧區(qū)。原污水從進水井內(nèi)首先進入?yún)捬鯀^(qū)，同步進入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本反應器的主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化。污水經(jīng)過第一厭氧反應器進入缺氧反應器，本反應器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大 ，一般為 2Q(Q—— 原污水流量 )?；旌弦簭娜毖醴磻鬟M入好氧反應器 —— 曝氣器，這一反應器單元是多功能的，去觸 BOD ，硝化和吸收磷等項反應都在本反應器內(nèi)進行。這三項反應都是重要的，混合液中含有 NNO?3 ，污泥中含有過剩的磷，而污水中的 BOD 則得到去除。 進水泵房 污水進水泵房由格柵間、泵房組成 (泵房配電間設于離泵房不遠的地方，具體布置見污水廠平面總體布置圖，另 外廠內(nèi)另設有集中變配電間、中控室 )。 1. 格柵間 平面尺寸：長 ?寬 = ?，地下深 ，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，格柵間內(nèi)設中格柵和細格柵，中格柵柵條間隙為 26mm，兩柵間隔墻寬取 ，柵槽總寬度為 . 最大過柵流速為 m/s。格柵的運行由格柵前、后水位差自動控制。柵渣由設于平臺面以下的國產(chǎn)無軸螺旋輸送器輸出后外運處置。 2. 泵房采用半地下室鋼筋砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸：長 ?寬 = 米 ? 米，地下埋深 米，采用立式污水泵抽升污水，泵房內(nèi)設四臺型號為 500QW2600— 15— 160 的立式污水泵 (四用一備 )。單泵流量為 2600 米 3/時，揚程為 15 米，轉(zhuǎn)速 745 轉(zhuǎn) /分，電機功率 160 千瓦。 每臺泵出水管上設微阻緩閉止回閥，起吊設備采用電動單梁起重機，最大起重量為 5 噸。 細格柵和沉砂池 共設兩道進口細格柵，安裝在出水井與沉砂池的連接渠道上，用于去除進廠污水中較大的漂浮物和懸浮物，以保證后續(xù)處理工 藝的安全運行。細格柵 (一第三章 污水處理廠設計 14 期 )分兩組設置，每組設 2道進口機械弧形細格柵 (旋轉(zhuǎn)角為 90。 )及 1道人工應急格柵 (國產(chǎn) )，渠寬為 m，柵隙寬為 20 mm，最大過柵流速為 m/柵的運行由格柵前、后水位差自動控制。柵渣由設于平臺面以下的國產(chǎn)無軸螺旋輸送器輸出后外運處置。沉砂池采用了旋流式沉砂池 (分兩組設 2 池，型號旋流式沉砂池Ⅱ 50)，旋流式沉砂池Ⅱ型號 50 的尺寸 (mm) 型 號 流量 (萬 m3/d) A B C D E F J L 50 46100 1520 1370 2740 460 2440 1780 2130 采用重力排砂， 這使得排出的砂含有機物較少，有利于污水的后續(xù)生物處理及泥砂的處置。由兩座沉砂池排出的泥砂經(jīng) 2 臺國產(chǎn)的砂水分離器處理后外運處置。 初次沉淀池： 初次沉淀池對于去除污水中泥沙懸浮物質(zhì)都能起到很好的作用，而且能夠一定對污水中的 BOD5起一定的去除作用。這樣既能使污水的初步處理達到一個較好的水平，又能減小后續(xù)處理的壓力，因此考慮