【文章內(nèi)容簡介】 成功應(yīng)用于生活污水、食品廢水、制藥廢水的治理，取得了良好的處理效果，為 CASS法在我國的推廣應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。該工藝的特點與 SBR 法類似。 5）氧化溝法 2 本工藝 50 年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力。近年來，在氧化溝中嘗試使用各種綜合曝氣裝置，即采用曝氣器與水下混合器獨立運行，將氧化溝中的水流循環(huán)混合作用與曝氣傳氧作用區(qū)分開來，使氧化溝中交替出現(xiàn)缺氧與好氧狀態(tài)，已達(dá)到脫氮除磷目的，同時這種運行方式還能取得節(jié)能的效果。據(jù)報道，這種綜合曝氣系統(tǒng)已在國外得到應(yīng)用，在國內(nèi)也可嘗試并推廣采用這種綜合曝氣設(shè)備。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有：帕式(Passveer) 簡稱單溝式，奧式(Orbal)簡稱同心圓式，卡式(Carrousel)簡稱循環(huán)折流式和三溝式氧化溝 (T 型氧化溝) [2]。 氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高 20%)和動力效率［達(dá) ～ kgO 2/(kWh)］ [5]。6）A 2/O 法城市生活含有大量的氮磷，由于氮磷的富集會對天然水體造成富營養(yǎng)化，導(dǎo)致湖泊河流的藻類泛濫破壞生態(tài)環(huán)境及影響水生生物的生存和人類生活。故對城市污水提出脫氮除磷的要求。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。污水在流經(jīng)厭氧、缺氧、好氧三個不同功能分區(qū)的過程中，污水在厭氧區(qū)(DO)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)達(dá)到除磷目的，同時污水進入缺氧區(qū)（DO mg/L），由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中 BOD 作為氫供給體(有機碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達(dá)到脫氮的目的 [2]。2．生物膜法 生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，包括生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤，生物接觸氧化池，曝氣生物濾池及生物流化床等工藝形式，其共同點是微生物附著生長在濾料或填料表面上，形成生物膜。污水與生物膜接觸后，污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化，污水得到處理 [2]。生物處理法是目前研究得較多、新技術(shù)層出不窮的方法，無論是好氧生物處理技術(shù)，還是厭氧生物處理技術(shù)都引起了研究人員的極大興趣。因為用生物法利用的是微生物的新陳代謝作用，以污染物質(zhì)為食料，將其代謝成諸如CO H2O、NH SO 2等穩(wěn)定的小分子，它的二次污染小，對處理生活污水及與之3性質(zhì)相近的有機污水有其獨特的優(yōu)勢。生物處理法自從問世以來，其技術(shù)已獲得了極大的發(fā)展， 隨著人們生活水平的日益提高， 生活污水中的成份也日益復(fù)雜，因此用生物處理方法的目的也從以前能處理降解蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等一類物質(zhì)增加到也能處理合成洗滌劑、脫氮、脫磷及其它一些難降解的復(fù)雜有機物。這也就必然要求人們改革工藝 [6]。一般認(rèn)為，生物膜法處理城市污水，在國內(nèi)尚需積累經(jīng)驗，處理規(guī)模不宜過大，約 5 104m3/d 左右為宜。國外(主要在歐洲) 處理水量有達(dá)到 36104m3/d 的，這與其填料材質(zhì)、自控手段和先進的反沖洗裝置有關(guān)，也與其有長期積累的運行 管理經(jīng)驗有關(guān)。對于本設(shè)計而言，工程規(guī)模較大，為大中型規(guī)模的污水處理廠。其主要污水來源為生活污水，污水生化性好，難降解污染物少，A 2O 工藝雖然基建費用相對較高，但運行費用低，管理維護相對方便，出水水質(zhì)穩(wěn)定，脫氮除磷效果顯著，該工藝在國內(nèi)已經(jīng)比較成熟，優(yōu)勢相對突出。通過對各種工藝比選、城鎮(zhèn)污水自身的特點以及對投資費用，運行管理的考慮，本工程設(shè)計決定采用A2O 工藝來處理城市污水。 41 設(shè)計任務(wù)書 工程設(shè)計資料（1）工程概況某城市擬籌建城市污水處理廠，廢水量為 12 萬噸/日。城市污水的主要污染物是 CODCr、BOD SS、氮和磷等。經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門批準(zhǔn)，污水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996 ）二級標(biāo)準(zhǔn)。（2）工程設(shè)計規(guī)模1）設(shè)計水量總水量： Q 總 =120220m3/d 2）進水水質(zhì) 進水水質(zhì)參考同類案例，具體進水水質(zhì)如表 1 所示。表 1—1 進水水質(zhì)（單位：mg/L）指標(biāo) CODCr BOD5 SS 氨氮磷酸鹽（以 P 計）數(shù)值 180 140 180 35 3）處理目標(biāo)經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門審批，污水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996 ）一級標(biāo)準(zhǔn)，具體出水水質(zhì)如表 2 所示。表 1—2 出水水質(zhì)（單位：mg/L）指標(biāo) CODCr BOD5 SS 氨氮 磷酸鹽數(shù)值 120 30 30 25 5 設(shè)計任務(wù)（1）根據(jù)以上資料，確定最佳處理工藝，對該污水處理工程進行初步設(shè)計。（2）設(shè)計范圍為污水處理工藝系統(tǒng)。（3）完成污水處理各構(gòu)筑物的設(shè)計，編寫設(shè)計說明書和設(shè)計計算書（包括高程計算和構(gòu)筑物設(shè)計計算） 。（4）完成設(shè)計圖紙。 基本要求（1）設(shè)計者必須獨立思考，獨立完成全部設(shè)計。（2）按時按質(zhì)完成設(shè)計任務(wù)要求。（3）設(shè)計方案嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護的規(guī)定，污水處理后必須保證出水指標(biāo)均達(dá)到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門核準(zhǔn)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。（4）采用經(jīng)濟合理的處理工藝，保證處理效果，并節(jié)省投資和運行管理費用。（5）設(shè)計新穎美觀、布局合理。 畢業(yè)設(shè)計圖紙內(nèi)容及張數(shù)（1） 污水處理廠平面布置圖，1 張（3 號圖紙） ；（2） 污水處理構(gòu)筑物高程布置圖，1 張（3 號圖紙） 。62 設(shè)計說明書 城市污水來源、水量及水質(zhì)特點分析 城市污水來源 （1）生活污水生活污水主要來自家庭。商業(yè)、機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、城鎮(zhèn)公共設(shè)施及工廠的餐飲、衛(wèi)生間、浴室、洗衣房等，包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水的主要成分為纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物質(zhì)，氮、磷、硫等無機鹽類及泥沙等雜質(zhì)，生活污水中還含有多種微生物及病原體。這些物質(zhì)按化學(xué)性質(zhì)來分，可分為無機物和有機物；按其物理性質(zhì)來分，可分為不溶性物質(zhì)、膠體性物質(zhì)和溶解性物質(zhì)。生活污水的水質(zhì)一般較穩(wěn)定，濃度較低，也較容易通過生物化學(xué)方法進行處理。（2）工業(yè)廢水工業(yè)廢水主要是在工業(yè)生產(chǎn)過程中被生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品或成品等物料所污染的水。工業(yè)廢水中由于種類繁多，污染物成分及性質(zhì)隨生產(chǎn)過程而異，變化復(fù)雜。一般而言，工業(yè)廢水比較嚴(yán)重，往往含有有毒有害物質(zhì)，需局部處理達(dá)到要求后才能進入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)，是城鎮(zhèn)污水有毒有害污染物的主要來源。（3）初期雨水初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表水徑流。初期雨水的水質(zhì)水量隨區(qū)域環(huán)境、季節(jié)和時間變化，成分比較復(fù)雜。影響初期雨水被污染的主要因素有大氣質(zhì)量、氣候條件、地面及建筑物環(huán)境質(zhì)量等。（4）城鎮(zhèn)污水城鎮(zhèn)污水包括生活污水、工業(yè)廢水等，在合流制排水系統(tǒng)中包括雨水，在半分流制排水系統(tǒng)中包括初期雨水。城鎮(zhèn)污水成分性質(zhì)比較復(fù)雜，不僅各城鎮(zhèn)間不同，同一城市中的不同區(qū)域也有差異，需要進行全面細(xì)致的調(diào)查研究，才能確定其水質(zhì)成分及特點。 7 城市污水水量污水水量還會與降雨有一定關(guān)系，不過現(xiàn)如今的城市管道系統(tǒng)絕大部分采用的是分流系統(tǒng)，即污水管道與雨水管道分開，這樣在很大程度上減少了降水對于污水處理廠的壓力，雨水經(jīng)過收集后只需要經(jīng)過較少的處理就能到排放標(biāo)準(zhǔn)排入自然水體。 城市污水水質(zhì)特點城市污水的水質(zhì)在主要方面具有生活污水的一切特征。但在不同的城市，因工業(yè)的規(guī)模和性質(zhì)不同，城市污水的水質(zhì)也受工業(yè)廢水和水量的影響而明顯變化。城市污水中 90%以上是水，其余是固體物質(zhì)。水中普遍含有以下各種污染物： 　　懸浮物：一般為 200～500 毫克/升，有時候可超過 1000 毫克/ 升。其中無機和膠體顆粒容易吸附有機毒物、重金屬、農(nóng)藥、病原菌等，形成危害大的復(fù)合污染物。懸浮物可經(jīng)過混凝、沉淀、過濾等方法與水分離，形成污泥而去除。病原體：包括病菌、寄生蟲、病毒三類。常見的病菌是腸道傳染病菌，每升污水可達(dá)幾百萬個，可傳播霍亂、傷寒、腸胃炎、嬰兒腹瀉、痢疾等疾病。常見的寄生蟲有阿米巴、麥地那絲蟲、蛔蟲、鞭蟲、血吸蟲、肝吸蟲等，可造成各種寄生蟲病。病毒種類很多，僅人糞尿中就有百余種，常見的是腸道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、傳染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可達(dá) 50 萬到 7000 萬個。 　　需氧有機物：包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯類等。其濃度常用五日生化需氧量(BOD 5)來表示。也可用總需氧量(TOD)、總有機碳(TOC)、化學(xué)需氧量 (COD)等指標(biāo)結(jié)合起來評價。常用 BOD5 與 COD 的比例來反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量隨時間變化曲線來反映生化降解的快慢。城市污水 BOD5 一般為每升 300～500 毫克，造紙、食品、纖維等工業(yè)廢水可高達(dá)每升數(shù)千毫克。 植物營養(yǎng)素：生活污水、食品工業(yè)廢水、城市地面徑流污水中都含有植物的營養(yǎng)物質(zhì)──氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到 1 千克,近年來由于8大量使用含磷洗滌劑，含量顯著增加。來自洗滌劑的磷占生活污水中磷含量的30～75% ，占地面徑流污水中磷含量的 17%左右。氮素的主要來源是食品、化肥、焦化等工業(yè)的廢水，以及城市地面徑流和糞便。硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽、磷酸鹽和一些有機磷化合物都是植物營養(yǎng)素，能造成地面水體富營養(yǎng)化、海水赤潮和地下肥水。硝酸鹽含量過高的飲水有一定的毒性，能在腸胃中還原成亞硝酸鹽而引起腸原性青紫癥。亞硝酸鹽在人體內(nèi)與仲胺合成亞硝胺類物質(zhì)可能有致畸作用、致癌作用。 　城市污水中除含以上四類普遍存在的污染物外，隨污染源的不同還可能含有多種無機污染物和有機污染物，如氟、砷、重金屬、酚、氰、有機氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴等。 污水處理方案的選擇 城市污水主要處理方法城市污水處理廠的方案，要考慮有效去處 BOD5，又要適當(dāng)去除 N、P 故可采用 SBR 法、氧化溝法或 A2O 法。（1）SBR 法SBR 法為序批式活性污泥法，它比連續(xù)流活性污泥法出現(xiàn)的更早，但由于當(dāng)時運行管理條件限制而被連續(xù)流系統(tǒng)所取代。隨著自動化控制水平的提高，SBR法重新被人們重視，該工藝在國內(nèi)已廣泛應(yīng)用于屠宰、啤酒、化工、魚品加工、制藥等工業(yè)廢水和生活污水的處理。SBR 法特點見表 3表 2—1 SBR 法特點優(yōu)點 缺點? 同時脫氮除磷；? 靜置沉淀可獲得低 SS 出水；? 耐受水力沖擊負(fù)荷；? 操作靈活性好，兼具二沉池功? 同時脫氮除磷時操作復(fù)雜；? 潷水設(shè)施的可靠性對出水水質(zhì)影響大；? 設(shè)計過程復(fù)雜，池體容積大；9能 ? 不適合 5 萬噸/天以上污水量的處理；? 維護要求高，運行對自動控制依賴性強（2）氧化溝法 本工藝 50 年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當(dāng)前可謂熱門工藝。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有：帕式(Passveer)簡稱單溝式，奧式 (Orbal)簡稱同心圓式，卡式(Carrousel) 簡稱循環(huán)折流式和三溝式氧化溝(T 型氧化溝)等。 氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高 20%)和動力效率［達(dá) ～ kgO2/(kWh)］。氧化溝工藝的特點見表 4。表 2—2 氧化溝法特點（3）A 2O 法城市生活含有大量的氮磷，由于氮磷的富集會對天然水體造成富營養(yǎng)化，導(dǎo)致湖泊河流的藻類泛濫破壞生態(tài)環(huán)境及影響水生生物的生存和人類生活。故對城市污水提出脫氮除磷的要求。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。污水在流經(jīng)厭氧、缺氧、好氧三個不同功能分區(qū)的過程中，污水在厭氧區(qū)(DO)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)達(dá)到除磷目的，同時污水進入缺氧區(qū)（DO mg/L），優(yōu)點 缺點? 工藝流程簡單，運行管理方便；? 耐受水力沖擊負(fù)荷；? 污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定? 出水水質(zhì)較好? 溶解氧量難以控制；? 污泥容易沉積；? 脫氮除磷效果不顯著10由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中 BOD 作為氫供給體(有機碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達(dá)到脫氮的目的[2]。A2O 工藝的特點見表 5表 2—3 A/A/O 工藝特點 污水處理方案的選擇本項目污水處理的特點為：（1）污水以有機污染物為主，BOD/COD=,可生化性比較好，重金及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)。（2）污水中主要污染物指標(biāo) BOD、COD、SS 值為典型城市污水值。此外考慮到氨氮出水濃度排放要求比較高，因此需要采用能夠同時脫氮除磷降磷且效果較好的工藝。優(yōu)點 缺點? 工藝流程簡單，運行管理方便；? 同時脫氮除磷；? 污泥沉降性能好? 反硝化過程為硝化過程提供堿度；? 反硝化過程同時去除有機物（COD ） ；? 厭、缺、好氧環(huán)境交替運行，絲狀菌不能大量繁，不會發(fā)生污泥膨脹；? 厭、缺氧環(huán)境為系統(tǒng)節(jié)能，減少經(jīng)濟費用? 聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機物；? 回流污泥含有硝酸鹽進入?yún)捬鯀^(qū)，對除磷效果有影響；? 脫氮受內(nèi)回流比影響；11（3）從上述比較分析，可知 SBR 間歇運行，全賴電腦控制，對處理廠的管理人員素質(zhì)要求很高，變水位運行，電耗增大；而且除磷脫氮效果一般，所以不采用。對于本設(shè)計而言，工程規(guī)模較大，為大