【文章內容簡介】 提高磷在厭氧池的釋放能力，從而達到高效除磷的目的。該工藝具有推流式與完全混合式的優(yōu)點，其構造簡單，易于管理，在應用中發(fā)展為多種形式,比較有代表性的有：卡魯塞爾氧化溝、交替工作式氧化溝、奧貝爾氧化溝等。氧化溝處理工藝具有以下特點：（1）處理流程簡單、操作管理方便氧化溝一般不設初沉池,負荷低,耐沖擊,污泥少。（2）構造形式多樣、運行較為靈活，氧化溝可以是圓形、橢圓形或馬蹄形等。可以是單溝系統(tǒng),也可以是多溝系統(tǒng)等。多種多樣的構造形式賦予了氧化溝靈活的運行性能，使它能按任意一種活性污泥法的運行方式運行，滿足不同的出水水質要求。（3）出水水質好、可以實現脫氮氧化溝運行穩(wěn)定性、可靠性較好,出水水質好。因氧化溝中有好氧區(qū)和缺氧區(qū)的存在,設計恰當的氧化溝可以實現脫氮。（4）占地面積相對較大，溝內混合液自流流程長。由于紊流導致的流速不均有可能引起污泥沉淀,影響運行效果，且為保持流速,循環(huán)水量為進水量的30～60 倍,故能耗較高。因此，不適于作為中小型污水處理廠的處理工藝。 XX鎮(zhèn)污水處理廠的特點是污水水量小，水質、水量波動大、可生化性好，從技術先進性、經濟合理性、運行管理方便程度等方面考慮，該研究提出以下兩個污水處理工藝進行技術經濟比較，最終確定理想的污水凈化工藝。（1）方案1 方案1采用：A178。/O水處理技術作為主體處理構筑物，工藝流程為格柵→集水池→提升泵房→生物反應池→二沉池”處理工藝，工藝說明：進入污水處理廠的污水首先進入格柵，去除大的懸浮物和漂浮物，污水進入集水池中，經潛污泵提升，送入生物反應池。生物反應池由厭氧池、缺氧池、好氧池、斜板沉淀池組成。污水首先進入厭氧池，同步進入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，在厭氧池內進行的主要是磷的釋放，同時部分有機物被氧化。從厭氧池出來的污水進入缺氧池，而且經好氧處理的污水通過內循環(huán)管道回流到缺氧池，在這里主要進行的是反硝化脫氮，去除污水中的氮，從缺氧池出來的污水進入好氧池，在這里有機物被去除，磷被吸收等，從好氧池流出的活性污泥混合液自流進入沉淀池進行固液分離，污泥通過池底的排泥管排入集泥池，污水經溢流堰收集，進入深度處理單元。剩余污泥首先進入濃縮池濃縮，加藥后送入脫水機進行脫水，脫水后的污泥在堆放場堆放后定期外運填埋。（2）方案2方案2采用：曝氣生物濾池作為主體處理構筑物，工藝流程為“格柵→調節(jié)池→曝氣生物濾池→消毒池”處理工藝。工藝說明：進入污水處理廠的污水首先進入格柵，去除大的懸浮物和漂浮物，然后經潛污泵提升到調節(jié)池；調節(jié)池的作用是調節(jié)水質水量，確保后續(xù)處理構筑物能夠穩(wěn)定運行，并確保處理效果；調節(jié)池的污水經潛水泵提升送入曝氣生物濾池。在曝氣生物濾池內，通過微生物的新陳代謝將有機物轉化為無機物，同時合成自身物質，使有機物、氨氮和部分磷得到去除，同時，通過濾料的截流作用，使脫落的生物膜和污水中的懸浮物得到截流，污水得到凈化后進入深度處理單元。污泥首先進入濃縮池濃縮，然后加藥后送入脫水機進行脫水，脫水后的污泥在堆放場堆放后定期外運填埋。方案1和方案2不同之處主要是二級處理系統(tǒng)，方案1采用A178。/O污水凈化工藝，方案2采用曝氣生物濾池。 方案1與方案2處理效果及優(yōu)缺點工藝方法處 理 效 果 及 特 點A178。/O污水凈化工藝優(yōu)點：處理效果好且穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BOD、COD和SS排放標準，而且可實現脫氮、除磷等深度處理的要求；工藝流程簡單，總水力停留時間少于其他同類工藝，節(jié)省基建投資。該工藝在厭氧、缺氧、好氧的條件下交替運行，有利于改善污泥沉降性能；運行費用低。缺點：脫氮除磷易受回流污泥夾雜的溶解氧和硝態(tài)氮的影響。占地面積較大。曝氣生物濾池工藝優(yōu)點：不設二次沉淀池、不用污泥和消化液回流，工藝程簡單，構筑物少，可不設二次沉淀池；基建費用較低；缺點：去除有機物效果好，去除氮、磷效果差，排入水體會造成水體富營養(yǎng)化；濾池需要定時反沖洗，需要增設反沖洗水泵、泵房及清水池。運行管理不便，能耗高。污泥生成量多，難以處置利用。全部采用好氧技術，運行費用高。從技術可行、經濟合理及運行管理等方面綜合對比，推薦方案1作為該工程的處理工藝。 二級生物處理出水中污染物質為有機物和無機物的混合體，有機物包括細菌、病菌、藻類及原始生物等。不論是有機物還是無機物，根據它們存在于午睡中的顆粒的大小又可分為懸浮物（＞1μm）、膠體（1μm~1nm）和溶解物（＜1nm），一般來說通過混凝沉淀等常規(guī)工藝可以去除懸浮物和膠體粒子，深度處理去除的重點是形成濁度和BODCOD的顆粒狀、膠體狀雜質、除磷以及消毒。常用的深度處理方法可歸納為直接過濾法、微絮凝+過濾法、混凝沉淀（澄清）過濾法，這幾種方法均適用于本工程所要求有的出水水質。根據集中工藝可去除的污染物以及本工程所要求去除的污染物，本工程可選擇直接過濾法、混凝沉淀（澄清）過濾法。通過對天津紀莊子污水處理廠二級出水作了直接過濾、微絮凝過濾盒絮凝過濾沉淀過濾三種工藝的中型試驗，得出以下結論：直接過濾工藝簡單，但冬季無法滿足水質要求；微絮凝過濾去除率高，但過濾周期短，特別是在冬季，過濾周期縮短至24小時，冬季無法正常生產運行；絮凝沉淀過濾工藝能保證全年水質合格。對于混凝沉淀（澄清）過濾法，由于原水經過加藥混合、絮凝反應、沉淀，再進入濾池過濾，系統(tǒng)緩沖能力強，因此對進水的水質、水量變化具有較強的使用能力；對于直接過濾，抗水力沖擊能力較差。另外通過對國內類似工程運行監(jiān)測數據的分析，采用混凝土沉淀過濾的全流程工藝是穩(wěn)妥的。因此推薦采用混凝沉淀過濾工藝。 消毒技術概述目前污水消毒可供選擇的方式有氯、二氧化氯、臭氧和紫外線消毒。根據國內外消毒技術的應用和研究經驗，綜合考慮污水消毒的工程適用性、技術的成熟性、安全性、可靠性、運行、管理的維護特點、經濟成本等因素，提出選用合適的污水消毒方式。(l）氯氯消毒是國內外最主要的消毒技術，也是歷史上最早采用的消毒技術。直到今天，氯消毒仍因其投資省、運行成本低、設計和運行管理方便而廣受青睞。但由于兩方面的原因使人們對氯消毒產生疑慮。一方面發(fā)現氯與水中有機物反應產生大量氯代消毒副產物，這些副產物可能通過各種方式進入飲用水水源，對飲用水水質產生威脅。即使不進入水源地，對受納水體的生態(tài)和水質也會造成十分不利的影響。另一方面，水中不斷發(fā)現新型的抗氯致病微生物，如蘭伯氏賈第蟲、隱抱子蟲。這些致病微生物對氯有抵抗作用，必須采用很高消毒劑量或者選有新型的消毒方式才能有效控制。由于氯消毒產生有“三致”作用的消毒副產物，并且不能有效殺滅隱抱子蟲及其抱囊，因此其它高效消毒技術受到青睞，如二氧化氯、臭氧和紫外線消毒等技術。(2）二氧化氯二氧化氯的消毒機理主要是通過吸附、滲透作用，進入細胞體，氧化細胞內酶系統(tǒng)和生物大分子，較好殺滅細菌、病毒，且不對動、植物產生損傷，殺菌作用持續(xù)時間長，受pH影響不敏感。二氧化氯消毒具有以下優(yōu)點：①殺菌效果好、用量少、作用快、消毒作用持續(xù)時間長，可以保持剩余消毒劑量；②氧化性強，能分解細胞結構，并能殺死抱子；③能同時控制水中鐵、錳、色、味、嗅；④受溫度和pH影響小；⑤不產生三鹵甲烷和鹵乙酸等副產物，不產生致突變物質。與氯消毒相比，二氧化氯能降低致突活性。二氧化氯與水中的有機物的反應為氧化作用，而氯則以取代反應為主。但二氧化氯還存在一些缺點，影響了二氧化氯的推廣應用。二氧化氯消毒的主要缺點：①二氧化氯消毒產生無機消毒副產物：亞氯酸根離子（ClO2）和氯酸根離子（ClO3)，二氧化氯本身也有害，特別是在高濃度時；②二氧化氯的制備、使用也還存在一些技術問題，二氧化氯發(fā)生過程操作復雜，試劑價格高或純度低，運輸、儲藏的安全性較差。③國內尚無高純二氧化氯發(fā)生器生產和銷售，也缺乏二氧化氯測定方法和相關法規(guī)。目前尚無大型城市污水處理廠使用二氧化氯作為常規(guī)消毒劑的報道。(3）臭氧臭氧的消毒機理包括直接氧化和產生自由基的間接氧化，與氯和二氧化氯一樣，通過氧化來破壞微生物的結構，達到消毒的目的。臭氧消毒的優(yōu)點是殺菌效果好、用量少、作用快，能同時控制水中鐵、錳、色、味、嗅，同時產生副產物少。臭氧消毒產生溴酸鹽、醛、酮和羧酸類副產物，醛、酮和梭酸類副產物部分是有害健康的化合物，因此臭氧消毒在使用中受到一定的限制。另一方面，臭氧發(fā)生器和投加設備的費用較貴，運行費用較高。（4）紫外線紫外線消毒機理與前面氧化劑不同，是利用波長254nm及其附近波長區(qū)域對微生物DNA的破壞，阻止蛋白質合成，而使細菌不能繁殖。由于紫外線對隱孢子蟲的高效殺滅作用和不產生副產物，屬于清潔技術。紫外線消毒的優(yōu)點有：①對致病微生物有廣譜消毒效果、消毒效率高；②對隱抱子蟲卵囊有特效消毒作用；③不產生有毒、有害副產物；④能降低嗅、味和降解微量有機污染物；⑤占地面積小、消毒效果受水溫、pH影響小。紫外線消毒的缺點主要有：①消毒效果受水中55和濁度影響較大；②沒有持續(xù)消毒效果；③管壁易結垢，降低消毒效果；④被殺滅的細菌有可能復活；⑤國內使用經驗較少。消毒方法的確定經以上分析，綜合考慮污水消毒的工程適用性、技術的成熟性、安全性、可靠性、運行、管理的維護特點、經濟成本等因素，本工程消毒方法確定采用二氧化氯消毒。 通過對以上處理方法的綜合分析，根據本項目的水質水量特點和處理要求，結合近年來新建污水處理廠工藝狀況和工程經驗，本項目選用A178。/O工藝+混凝沉底+過濾+二氧化氯消毒。 工藝流程：錯誤！未指定應用程序。 污泥處理論證 根據上述情況，結合國內污水處理廠建設經驗，考慮鄭州航空港第一污水處理廠建設規(guī)模較小，每日產生的污泥量較少，設置污泥厭氧消化作為污泥穩(wěn)定無害化措施的投資和運行費用偏高，沼氣利用效果也不理想。因此，本工程污泥脫水后進行衛(wèi)生填埋。污泥處理流程如下：剩余污泥一污泥濃縮脫水一污泥處置（外運衛(wèi)生填埋） 從污水二級處理過程中排除的污泥一般含水率較高，經濃縮后其含水率可以降至98％以下，體積大為減少，從而可大大減少后續(xù)污泥脫水設備的容積或容量，提高處理效率。濃縮的主要方法有重力濃縮、浮選濃縮和機械濃縮。各種污泥濃縮方法的比較見下表。各種污泥濃縮方法比較表方法優(yōu)點缺點重力濃縮濃縮機械簡單能耗低停留時間長排泥含固率最高可達24%污泥濃縮過程中發(fā)生臭味，影響環(huán)境。占地面積較大。后續(xù)處理設施容量大。浮選濃縮能耗較低適用活性污泥獨立單元多，占地面積較大。排泥含固率最高可達30％以上。污泥濃縮過程中發(fā)生強烈惡臭，影響環(huán)境。產生浮動污泥。機械設備多，管理麻煩。機械濃縮調節(jié)簡單。排泥含固率最高能達到56%，能大大減少后續(xù)處理設施容量。無惡臭，對周圍環(huán)境影響最小。占地省。能耗較高，維修管理量大。設備費用較高。藥量消耗大。經綜合分析比較，本工程選用機械濃縮。目前，污泥脫水比較常用的有：帶式壓濾機、離心脫水機、板框壓濾機。（1）帶式壓濾機帶式壓濾脫水機是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形經過，依靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，獲得含固量較高的泥餅，從而實現污泥脫水。帶式壓濾機可以通過帶速的調整適應不同的污泥。生產廠家推薦的脫水機脫水能力為：2米帶寬，進泥量6m179。/h。（2）離心式脫水機離心脫水機主要有轉載和帶空心轉軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉軸送入轉筒后，在高速旋轉產生的離心力作用下，立即被甩入轉轂腔內，污泥顆粒比重較大，因而產生的離心力也較大，被甩貼在轉轂內壁上，形成固體層；水密度小，離心力也小，只在固體層內側產生液體層。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下被輸送到轉載的錐端，凈賺在周圍的出口連續(xù)排出，液體則由堰四周溢流排至轉載外，匯集后排出脫水機。離心脫水機工作環(huán)境相對好，自動化程度高。生產廠家推薦的脫水機處理能力為：轉轂直徑350m，進泥量4m179。/h。（3）板框式壓濾脫水機板框式壓濾機是通過板框的擠壓，使污泥內的水通過濾布排出，達到脫水目的。它主要凹入式；濾板、框架、自動——氣動閉合系統(tǒng)、測板懸掛系統(tǒng)、濾板震動系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機身一側光電保護裝置等構成。板框式壓濾機與其他類型脫水機相比，泥餅含固率最高。每個工作周期3~4小時。板框壓濾機型號多，選擇范圍廣，對污泥的適應性廣，脫水污泥含水率低，便于外運。根據我國城市污水處理的工程實踐，帶式壓濾機應用較多，具有成熟的運行管理經驗，設備國產化起步較早，現在國內己有多家該類設備的制造商，設備性能穩(wěn)定可靠，且設備價格與離心機相比具有明顯優(yōu)勢。因此本工程推薦采用帶式壓濾脫水機。6 第六章 污水處理廠工程設計 工藝設計：通過工藝論證，本次工程選用A178。/O工藝。設計水量：設計規(guī)模：近期2000m179。/d；遠期4000m179。/d時變化系數：平均流量：近期85m179。/h；遠期170m179。/h最大設計流量：近期155m179。/h；遠期310m179。/h 格柵渠設計流量：310m179。/h()數量：1座結構：半地下式鋼混工藝尺寸：5m 集水井設計流量：170m179。/h數量：1座結構：地下式鋼混工藝尺寸：， 提升泵房數量：1座結構：半地下式鋼混工藝尺寸：34m 曝氣沉砂池 設計最大流量：155m179。/h數量：1座結構：地上式鋼混停留時間：3min工藝尺寸：， A178。/O池（三池合建）設計流量：85m179。/h停留時間：數量：1座（遠期增加1座）結構：地下式鋼混工藝尺寸：25， 二沉池設計流量：155m179。/h數量：1座（遠期增加1座）結構：半地下式鋼混表面負荷：179。/(㎡/h)工藝尺寸：Φ12 混凝沉淀池（網格絮凝+斜管沉淀）設計流量：155m179。/h數量：1座（遠期增加1座）結