【文章內容簡介】 統(tǒng)內的反應物濃度，使得系統(tǒng)的反應速率降低，也就需要更大的生化池容積。大量的內回流增加了系統(tǒng)的能耗，也增加了污水處理運行成本。研究結果表明，MLSS中的含磷量隨污泥負荷的降低將大幅度下降。生物除磷需要高的污泥負荷，而生物脫氮則需要低的污泥負荷，在A2/ O工藝中要使二者同時達到最佳狀態(tài)是困難的，一般是以生物脫氮為主，生物除磷為輔。為了解決A2/O法回流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響，可采取將回流污泥進行兩次回流，或進水分兩點進入等措施。于是產生了改良型A2/ O、倒置A2/ O和UCT等工藝。　 　　 氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠形，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，并因此而得名。又稱 循環(huán)曝氣池、無終端的曝氣系統(tǒng)。目前為止已發(fā)展成為多種形式，主要有：Passveer單溝型、奧貝爾Orbal同心圓型、Carrousel循環(huán)折流型、D型雙溝式、T型三溝式及一體氧化溝等。傳統(tǒng)的Passveer單溝型和Carrousel型氧化溝脫氮除磷功能差，但是在Carrousel氧化溝前增設厭氧池，在溝體內增設缺氧區(qū)，形成改良型氧化溝，便具備生物脫氮除磷功能。Carrousel氧化溝系多溝串聯系統(tǒng)，在溝體內存在缺氧區(qū)和好氧區(qū)，但是缺氧區(qū)要求充足的碳源和缺氧條件不能很好地滿足，因此，脫氮效果不是很好。為了提高脫氮效果，荷蘭DHV公司通過研究，在溝內增加了一個預反硝化區(qū)，從而發(fā)明了Carrousel 2000型氧化溝工藝，該工藝總的脫氮效果尚可，但除磷效果差。氧化溝具有獨特的工藝特點，般不設初沉池，氧化溝對有機物的去除效率很高，其不同工藝組合還具有除磷脫氮功能。Orbal氧化溝處理效果很好，出水各項指標均遠遠低于設計值，COD、氨氮的去除率都超過90％，研究表明，組合式氧化溝處理高濃度有機廢水是完全可行的，厭氧組合有助于提高出水水質，側渠合建能實現無泵污泥自動回流；目前，氧化溝以其流程簡單、管理方便、處理效果好等優(yōu)點，在我國中小城市污水處理廠中得到廣泛應用。 　　 C. SBR法 　　 SBR法是間歇式(序批式)活性污泥法的簡稱，它集曝氣、沉淀池于一體，不需設二次沉淀池，省去了污泥回流及設備；該工藝具有工藝流程簡單，布置緊湊，占地節(jié)省，運行方式靈活，除磷脫氮效果較好等一系列優(yōu)點，缺點是對自控要求高，管理較復雜。 　　近年來，自控技術的迅速發(fā)展為SBR法再度得到深入研究和廣泛應用，提供了極為有利的先決條件。如今，SBR法已發(fā)展為一種簡單可靠、經濟有效、頗具競爭能力的城市污水處理技術，并且以其為基礎出現了許多變型工藝，如間歇進水間歇曝氣的CAST工藝、CASS工藝、連續(xù)進水間歇曝氣的ICEAS工藝等。 D. AB法AB法是一種生物吸附——降解兩段活性污泥法，A段負荷高，曝氣時間短，污泥負荷高達2～6kgBOD5/kgMLSSd，B段污泥負荷較低，～ BOD5/kgMLSSd。該法對有機物、氮和磷都有一定的去除率，適用于處理濃度較高、水質水量變化較大的污水，通常要求進水BOD5≥250mg/L，AB法才有明顯的優(yōu)勢。本工程設計進水BOD5較低，采用AB法顯然不太合適。（BIOLAKE）工藝百樂克（BIOLAKE）工藝，屬于低負荷A2/O活性污泥法，其生物池是通過厭氧、缺氧和好氧交替變化的環(huán)境完成除磷脫氮反應，且生物池與二沉池合建，并在二沉池后再增加二次生物處理池以穩(wěn)定出水水質，防止水中磷的釋放。這個工藝在南湖花園污水處理廠上不適用。 　　自然生物處理法是利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術。其主要特征是工藝簡單、建設與運行費用都較低，但凈化功能受自然條件的制約。主要的處理技術有土地處理法、人工濕地和穩(wěn)定塘等。表51 常用生物處理方法的比較序號處理方法BOD5 去除率N、P 去除率占地投資能耗1常規(guī)活性污泥法90%～ 95%低大大高2SBR 法85%～ 95%一般較小小較低3CASS90%～ 95%較高較小一般較低4氧化溝92%～ 98% 較高較大較小低5AO/A2O90%～ 95% 高大一般一般6天然凈化系統(tǒng)85%～ 95% 一般或 較小較大低低 南湖花園城污水處理廠工藝選擇在上述幾個系列工藝中，從處理效果來看，均可滿足處理要求。但每種使用范圍和應用的邊界條件也存在一定的差異。具體到本工程項目，應充分考慮技術的先進性，對污水水質、水量的適應性、投資的合理性，運行的穩(wěn)定性等綜合影響因素。針對本廠所具有的特點，我們選擇以CASS工藝和氧化溝工藝作為本污水處理廠的可選藝進行比對。兩種工藝的各種對比如下表52所示：表52 CASS工藝和氧化溝工藝比對序號評比項目內容、含義CASS法氧化溝1技術適用情況應用的廣泛性，對水量水質的適應程度。國外應用較多，國內也已開始使用，適應中小規(guī)模，對水質水量變化適應性強。國外應用較多，國內已推廣應用，適應于各種規(guī)模，對水質水量變化適應性強。2出水水質滿足排放標準出水水質好且穩(wěn)定出水水質好且穩(wěn)定3外界條件適應性氣溫、水溫、進水水質變化對出水的影響。出水水質穩(wěn)定，對外界條件的變化適應性好。出水水質穩(wěn)定，對外界條件的變化適應性好。4總投資含污水廠、污水管網。較低對小型污水處理廠稍高5年運行費用僅指電費較低一般6分步施工分步實施難易程度可分組實施可分組實施7施工施工難易程度較難較難8對周圍環(huán)境影響噪音及臭味噪音較大，臭味一般噪音小，臭味一般9污泥的影響污泥產量大小較少少10占地生產區(qū)占地大小較小較大11運轉操作操作單元多少和方便程度。較復雜簡單12維修管理維修工作量和難易程度。微孔曝氣器位于水面以下，維修量大，復雜表曝氣機位于水面以上，維修量小，簡便由以上特點分析得，CASS法操作較氧化溝復雜，但其對于小型污水處理廠的運行費用及基建費用較省。對于本污水廠來說，其特點是用地面積小，水量增長緩慢，水質變化較大，按照污水量預測結論，需要采用緊湊型、運行調度靈活、可耐較大沖擊負荷的污水處理工藝。因此，我們選擇CASS法作為本廠的污水處理工藝。CASS工藝主要優(yōu)點如下表53所示表53 CASS工藝主要優(yōu)點 ⑴生化池中由于曝氣和靜止沉淀間歇運行，使基質BOD5和生物體MLVSS濃度隨時間的變化梯度加大，保持較高的活性污泥濃度，增加了生化反應推動力，提高了處理效率。靜止沉淀時，活性污泥處于缺氧狀態(tài)，氧化合成大為減弱，但生物體內源呼吸在進行，保證了出水水質。⑵工藝流程簡單，運行方式靈活，無二次沉淀池，取消了大型貴重的刮泥機械的污泥設備。擴建方便。⑶生化池分生物選擇器、厭氧區(qū)和主曝氣區(qū)，利用生物選擇器及厭氧區(qū)對磷的釋放、反硝化作用以及對進水中有機底物的快速吸附及吸收作用，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時，曝氣區(qū)和靜止沉淀的過程中都同時進行著硝化和反硝化反應，因而具有除磷脫氮的作用。⑷生物選擇器的作用，是集中接納含有高濃度有機物的來水和處于“饑餓”狀態(tài)的回流活性污泥。具有抑制專性好氧絲狀菌生長的作用，可有效的防止污泥膨脹。⑸進水量、水質的波動可用改變曝氣時間的簡單方法予以緩沖，適應性強⑹自動化程度高，保證出水水質。⑺半靜止狀態(tài)沉淀，表面水力和固體負荷低，沉淀效果好。⑻特別適合于中小城市污水處理廠的建設。但CASS法也有很多缺點，主要表現為設備閑置率較高，因采用降堰排水，水頭損失大。由于自動化程度高，故對操作人員的素質要求也高。但隨著自動化程度的不斷提高，CASS法的操作也大為簡化。因此，此工藝較適合本污水處理廠。 污泥處理方案 污泥處置工藝在普通活性污泥法污水處理過程中產生的剩余污泥，容量大、不穩(wěn)定、易腐敗、有惡臭，如不加以妥善處置，任意排放，將引起嚴重的二次污染。CASS工藝污水處理過程中所產生的剩余污泥，比普通活性污泥法產生的剩余污泥性狀要好一些。一般污泥量較小，有機物含量在50%以下，%左右。泥齡較長（15日以上）的系統(tǒng)污泥已基本好氧穩(wěn)定，寄生蟲卵和病原菌等微生物已基本失活，并且富含促進植物生長的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，可以作為有機農肥使用。普通活性污泥法的剩余污泥，要經過無害化（好氧穩(wěn)定或厭氧穩(wěn)定）、脫水、減容、固化處理過程；而CASS工藝剩余活性污泥在水處理過程中已好氧穩(wěn)定，處置的主要任務是脫水、減容、固化。污泥的脫水、減容、固化指降低污泥的含水率，減小體積，消除流動性，使之易于運輸處置、實現污泥資源化利用的過程。污泥的脫水減容固化，可采用污泥濃縮池－機械脫水系統(tǒng)，也可采用污泥機械濃縮－機械脫水系統(tǒng)；隨著技術進步和新設備的推廣使用，近來采用較多的是生產環(huán)境較好、占地較少、管理較方便的機械濃縮脫水一體化污泥處置系統(tǒng)。特別對于具有除磷工藝的系統(tǒng)，其污泥應當采用機械濃縮以縮短污泥的厭氧時間。本項目推薦機械濃縮脫水一體化污泥處置系統(tǒng)。工藝流程如下：污泥泵房→污泥均質池→污泥投配泵房→污泥濃縮脫水機房→泥餅外運 污水污泥的最終出路根據在其它類似工程的實際經驗,設備產生的污泥主要是柵渣浮物和部分沒有分解的SS所產生的污泥。根據計算， 每12個月清理一次，每次清理可利用環(huán)衛(wèi)部門的吸糞車抽吸，集中處理。 中水回用及除臭 中水回用的優(yōu)勢主要體現在以下幾點：1） 提高供水可靠性。隨著城市的進一步發(fā)展和用水量的不斷增加，對供水可靠性的要求越來越高，單一水源和單一管線將成為供水安全的重大隱患。開發(fā)利用小區(qū)的中水回用為拓寬供水來源提供了新的思路，也是提高供水可靠性的手段。2） 大大降低用水成本。由于中水對水質要求低，只需對污染水處理廠出水經適當深度的處理便可供使用，其取水、制水價格成本都較自來水低。按國內外通行慣例，中水價格一般為自來水價格的50%～70%。3） 減輕水環(huán)境污染。中水回用，可以有效減少校園污水排放量，減輕污水對環(huán)境的影響。4） 為小區(qū)分水質供水創(chuàng)造條件。目前小區(qū)中各種用戶對水質的要求不同，一般分為生活雜用、普通生活用水和飲用水，而啟動中水回用系統(tǒng)為小區(qū)分水質供水創(chuàng)造了必要條件，提高了小區(qū)用水質量。其中，綠化用水標準如表54所示。表54 綠水用化水質標準SS/（mgL1)CODcr/（mgL1）BOD5/（mgL1）105010由于南湖花園城在規(guī)劃初期沒有設置管網，因此小區(qū)分水供水存在很多的局限性和不可行性，后期重建管網成本太大，不具有經濟效益，但一般污水處理站就近小區(qū)的中水回用灌溉綠化還是可行的。 中水回用可行性分析和可采取的措施據統(tǒng)計，該近期日污水量為20000m3/d，則一周的污水量約為140000噸。經過污水處理站處理之后符合《污水排入下水道水質標準》、《生物處理構筑物進水中有害物質允許濃度》和《污水綜合排放標準》，達到一級A標準將中水作為小區(qū)綠化用水，需以污水處理站為依據，設置中水的收集、處理，中水的供給、使用及配套的檢測、計量等全套構筑物、設備和器材。依據污水處理站的處理能力和效果，我們選用物化法深度處理工藝來得到符合要求的中水。如下圖51深度處理工藝 圖51 深度處理工藝 系統(tǒng)尾氣處理系統(tǒng)臭氣主要產生在調節(jié)池，這部分的氣體將引至地下排水系統(tǒng)，避免隨空氣進入周邊環(huán)境。污水處理裝置在處理過程中產生的尾氣，在一定的范圍內會對環(huán)境有一定的影響，為消除這種影響，系統(tǒng)設計了尾氣收集裝置，集中處理高空排放。 中水消毒處理根據消毒技術的發(fā)展，消毒劑有漂白粉、氯片氯氣、二氧化氯以及正在興起的紫外線消毒技術。從投資、運行費用、方便管理的角度，采用紫外線消毒方式方案最佳，無須建接觸池，待使用時，只要建一接觸明渠，安裝消毒設備即可投入運行，無運行藥耗，其運行自動，無須專人操作，無人工費。經咨詢有關商家，其投資約為5—6萬元左右。6 污水處理工藝設計 工藝流程及運行過程 CASS工藝的設計污水通過格柵間內的格柵去除漂浮的機械雜物，自流入調節(jié)池，污水自流入CASS生化反應池。污水在CASS反應池中對污水中有機物、總氮及總磷進行去除，通過潷水器排水經過消毒排出。 圖62 CASS工藝 由于本工藝污泥量極少，因此設計一年清理一次，每次清理可利用環(huán)衛(wèi)部門的吸糞車抽吸，集中處理。其中的出水后面進行的是污水的深度處理，最終出水水質為中水。 儀表及自動控制系統(tǒng)設計設置在線監(jiān)測儀表于各生產現場，采用單用戶監(jiān)控和數據獲取系統(tǒng)（SCADA），整個系統(tǒng)分為三級，現場自動化級，操作站管理級，廠部生產管理級?，F場自動化級與操作站管理級之間采用過程總線（工業(yè)以太網）進行數據通訊及信息交換，廠部生產管理