【文章內(nèi)容簡介】 2/O工藝的特點(diǎn)是把除磷、脫氮和降解有機(jī)物三個(gè)生化過程巧妙地結(jié)合起來，在缺氧段為脫氮提供合適的反 應(yīng)條件，在最后的好氧段為三個(gè)指標(biāo)的處理提供了共同的反應(yīng)條件。這就能 夠利用簡單的流程、盡量少的構(gòu)筑物，完成復(fù)雜的處理過程。本處理工藝流程是污水經(jīng)管道收集后，經(jīng)過細(xì)格柵和旋流沉砂池后，進(jìn)入酸化水解池、A 2/O池、二沉池、反應(yīng)沉淀、消毒池后出水，其工藝框圖如下：A2/O 二級處理流程框圖 方案二：CAST 工 藝CAST工藝是循 環(huán)式活性污 泥法（Cyclic Activated Sludge Technology）的簡稱，是間歇式活性污泥法的一種變形，由澳大利亞Goronsy教授開發(fā)而成。CAST工藝在實(shí)踐上已經(jīng)得到了大量的應(yīng)用，積累有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，是一種適用于各種規(guī)模的經(jīng)濟(jì)高效的污水處理方法，在一個(gè)（或多個(gè)平行運(yùn)行）的反應(yīng)容積可變的池子中，完成生物降解過程和泥水分離過程，由于 CAST工藝按“充水—排水” 以及“曝氣—非曝氣 ”順序完成 污水處理過程并不斷重復(fù)循 環(huán)進(jìn)行，故隸屬于序批式活性污泥法（SBRSequencing Batch Reactor）工藝，是SBR工藝的改進(jìn)。5）CAST 工藝 流程CAST 工藝流程 見下圖：CAST 工藝二級處理流程框 圖 二級處理工藝技術(shù)比較各方案主要優(yōu)缺點(diǎn)比較表方案 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 主 要 缺 點(diǎn)方案一污水廠內(nèi)水頭利用充分；運(yùn)行管理簡單，出水水質(zhì)穩(wěn)定。工藝處理構(gòu)筑物多；占地較大；方案二占地較?。涣鞒毯唵?。管理復(fù)雜，對自控依賴性高；間歇出水，與后續(xù)三級處理不匹配；潷水器工作需 2 米多的水頭損失；中間水池的調(diào)節(jié)水深在浪費(fèi)水頭的同時(shí)，導(dǎo)致提升泵出水不均勻，使三級處理進(jìn)水量不穩(wěn)定。 結(jié)論根據(jù)以上技術(shù)比較，從便于管理，保證出水安全角度出發(fā)，本工程推薦方案一（A 2/O）工藝作為污水處理廠的處理工藝。 三級處理工藝方案的比選 方案一：反應(yīng)氣浮工藝氣浮與絮粒進(jìn)行自然重力自然沉降的沉淀、澄清工藝不同，它是依靠微氣泡，使其粘附于絮粒上，從而實(shí)現(xiàn) 絮粒強(qiáng)制性上浮，達(dá)到固液分離的一種工藝。由于氣泡的重度遠(yuǎn)小于水，浮力很大，因此，能促使絮粒迅速上浮，因而提高了固液分離速度。由于微生物細(xì)胞及其殘片形成的活性污泥具有易流動(dòng)、難沉淀的特性，故氣浮恰好適應(yīng)了上述特點(diǎn)。另外，氣浮提高了水中的溶解氧，可避免后續(xù)水質(zhì)惡化、發(fā)臭。 方案二：反應(yīng)沉淀工藝沉淀是利用絮粒與水的密度差，使絮粒進(jìn)行沉降使其達(dá)到固液分離的目的。按水流方向分豎流式、平流式和輻流式；按顆粒沉降距離不同，又可分為一般沉淀和淺層沉淀。由于污水已經(jīng)經(jīng)過初、二沉池沉淀，加上生物絮體較輕，因此到三 級處理階段懸浮物沉淀性能較差，故 污水三級處理采用沉淀工藝對絮凝效果和絮凝藥劑要求都較為嚴(yán)格。 三級處理工藝技術(shù)比較各方案主要優(yōu)缺點(diǎn)比較表方案 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 主 要 缺 點(diǎn)方案一構(gòu)筑物容積??；對絮凝效果要求不高；出水效果好。設(shè)備較多；運(yùn)行費(fèi)用稍高；方案二結(jié)構(gòu)簡單；運(yùn)行費(fèi)用稍低。土建費(fèi)用稍高；對反應(yīng)效果要求高； 結(jié)論根據(jù)以上技術(shù)比較，反應(yīng)沉淀工藝管理簡單、 經(jīng)驗(yàn)十分成熟，處理效果可以達(dá)到要求。綜合考慮本工程推薦方案二（反 應(yīng)沉淀）工藝作為污水處理廠的處理工藝。 污泥處理工藝方案論證及最終處置 污泥處理設(shè)計(jì)原則1）根據(jù)污水處理工藝，按其產(chǎn)生的污泥量、 污泥性質(zhì)， 結(jié)合某市的自然環(huán)境及處置條件選用符合實(shí)際污泥處理工藝。2）根據(jù)城市污水廠污泥排出標(biāo)準(zhǔn)，采用合適的脫水方法、脫水后污泥含固率大于20％。3）妥善處置污水處理過程中產(chǎn)生的柵渣、垃圾、沉砂和污泥，避免二次 污染。4）盡可能利用污泥中的營養(yǎng)物質(zhì)，變廢為寶。 污泥處理工藝方案論證污水經(jīng)二級處理后, 水中大多數(shù)有機(jī)物和無機(jī)物都轉(zhuǎn)化為污泥,如果污泥處理不當(dāng)，將造成二次污染，形成新的公害，使 污水處 理事倍功半。污泥處理要求如下：a、減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用；b、減少污泥中有毒物質(zhì)；c、利用污泥中可用物質(zhì)，化害 為利；d、因選用生物脫氮降磷工藝，盡量避免磷的二次 污染。污泥處理單元技術(shù)及其組合工藝流程雖然多種多樣, 但有些處理工藝如：好氧消化、熱處理、焚燒等耗能大、技 術(shù)復(fù)雜、 維護(hù)困難、運(yùn)行費(fèi)用昂貴。厭氧消化能有效地殺死污泥中的病原菌, 縮小污泥體積，使之易于脫水，歐美一些國家 污水處理廠, 污 泥處理大都 設(shè)厭氧消化池，消化池產(chǎn)生的沼氣可用于發(fā)電。我國污水處理廠也有采用，已運(yùn)行的污水處理廠消化池所產(chǎn)沼氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，沼氣發(fā)電設(shè)備不能正常運(yùn)行, 所產(chǎn)生的能量根本無法維持消化池自身的正常運(yùn)行，其主要原因是居民飲食以蔬菜為主，食物中肉類比例少，此外還有大部分工業(yè)廢水,所以城市污水中有機(jī)成份少，污泥沼氣產(chǎn)率很低，一般只為46m 3/m3(濕泥)，不可能用來發(fā)電。結(jié)合某市目前的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)力量， 污泥處理與處置宜采用技術(shù)成熟、耗能低的工藝方案。常用工藝有：方案一、污泥經(jīng)濃縮后直接進(jìn)行脫水，即：方案二、污泥直接濃縮脫水，即：兩方案的區(qū)別在于濃縮階段采用池體還是機(jī)械。方案一采用重力濃縮池，造價(jià)低運(yùn)行費(fèi)用省，但由于重力 濃縮池停留時(shí)間較長，厭氧條件小污泥中的磷很容易釋放到上清液中，不利于磷的去除。國內(nèi)除少數(shù)新建大型污水處理廠外，一般不再采用。所以我們認(rèn)為方案二更適合本工程的實(shí)際情況。結(jié)合某市目前的技術(shù)狀況和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，污泥處理與最終處置必須選用技術(shù)成熟的技術(shù)路線，確保不會(huì)造成二次污染。從本工程的實(shí)際出發(fā)，由于污泥干化技術(shù)投資大，且運(yùn)行費(fèi)用相對較高，因此本次設(shè)計(jì)采用衛(wèi)生填埋的方法。污泥的最終處置是一項(xiàng)耗資高，適應(yīng)性強(qiáng)的工程。某市污水處理廠產(chǎn)生污泥的最終處置方法有待于城市的進(jìn)一步規(guī)劃，應(yīng)尋求最為經(jīng)濟(jì)合理、最科學(xué)、又可持續(xù)發(fā)展的可靠技術(shù)。 污泥量根據(jù)污水處理工藝推薦方案，本工程污水（規(guī)模210 4m3/d）經(jīng)二級生化處理 DS/d 。 出水消毒論證處理后的城市污水，水質(zhì)已經(jīng)改善，但水中仍含有大量的致病細(xì)菌和寄生蟲卵。根據(jù)國家《城市污水處 理及污染防治技術(shù)政策》關(guān)于“ 為保證公共衛(wèi)生安全，防治傳染性疾病傳播，城市 污水處理設(shè)施應(yīng)設(shè)置消毒設(shè)施?！?的規(guī)定，本污水處理廠出水應(yīng)進(jìn)行消毒處理。目前國內(nèi)常用的消毒方法有液氯消毒，二氧化氯消毒，紫外線消毒等。 液氯消毒液氯溶于水后，產(chǎn)生次氯酸(HClO)，離解出ClO ，利用ClO 極強(qiáng)的消毒能力，殺滅污水中的細(xì)菌和病原體。液氯消毒效果可靠，投配設(shè)備簡單，投量準(zhǔn)確，價(jià)格便宜，但出水中的余氯及某些氯化合物對水生物有毒害作用，同時(shí)可能產(chǎn)生THMS等致癌物質(zhì)。液氯消毒系統(tǒng)主要由加氯機(jī)，氯瓶及余氯吸收裝置組成。 二氧化氯消毒二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，它對水中的病原微生物，包括病毒、 細(xì)菌芽孢等均有較高的殺死作用。二氧化氯消毒處理工藝成熟，效果好。二氧化氯只起氧化作用，不起氯化作用，不會(huì)生成有機(jī)氯化物； 殺菌能力強(qiáng)，消毒效力持續(xù)時(shí)間較長，效果可靠，具有脫色、助凝、除氰、除臭等多種功能，不受污水pH值 及氨氮濃度影響，消毒殺菌能力高于氯，但必須現(xiàn)場制備 ，設(shè)備復(fù)雜，原料具有腐蝕性，需化學(xué)反應(yīng)生成，操作管理要求高。 紫外線消毒細(xì)菌受紫外光照射后，紫外光譜能量為細(xì)菌核酸所吸收，使核酸結(jié)構(gòu)破壞，從而達(dá)到消毒的目的。紫外線消毒速度快、接觸時(shí)間短，反 應(yīng)快速、效率高，無需投加任何化學(xué)藥劑，不影響水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，不增加水的臭和味，操作簡單，便于管理，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但是紫外 線消毒無持續(xù)消毒作用，水中懸浮物濃度直接影響消毒效果，當(dāng)水中懸浮物濃度 較高時(shí)不宜采用。 三種消毒方式的比較紫外線消毒利用電能轉(zhuǎn)化為光能來殺滅細(xì)菌，操作安全，不占地，維護(hù)簡單，但不具備持續(xù)殺菌功能。液 氯消毒需要貯存液氯，管理較簡便，操作不安全，可能產(chǎn)生THMS 等物質(zhì)。二氧化 氯應(yīng)用范圍廣，消毒效果好并有除臭、脫色等效果，同時(shí)產(chǎn)生THMS 等致癌物質(zhì)的機(jī)會(huì)較少，生 產(chǎn)安全性高。三種消毒方式性能比較消毒劑 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)液氯 ①消毒效果好；②設(shè)備簡單，運(yùn)行管理方便；在世界范圍內(nèi)大規(guī)模水廠應(yīng)用廣泛，具有成熟可靠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)；③投資及運(yùn)行成本低。①產(chǎn)生三鹵烷 等致物質(zhì)；②氯氣的運(yùn)輸 和儲(chǔ)存具有一定的危險(xiǎn)性；③接觸時(shí)間較長 ，約 30min。二氯化氯①消毒效果好，能有效殺滅水中用氯消毒效果較差的病毒和孢子等；②能大大降低消毒后水中三氯甲烷等氯消毒副產(chǎn)物；①藥劑用量大，價(jià)格較高，消毒成本較高；②二氯化氯的 檢測手段還 不完備；③對于二氯化 氯的消毒副 產(chǎn)物亞氯酸根的毒理學(xué)認(rèn)識尚無定論，目前仍處于研究階段。缺乏大規(guī)模污水處理廠的使用和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)；④接觸時(shí)間較長 ，約 30min。⑤目前化學(xué)法制備二氯化 氯的設(shè)備，產(chǎn)生的二氯化氯氣體中仍然存在較多的氯氣成分。⑥化學(xué)法制備 二氯化氯的原料 氯酸鉀屬于易爆品，不易運(yùn)輸，不能大量儲(chǔ)存，給運(yùn)行管理帶來麻煩。紫外線①消毒效果好，對細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物具有廣譜性；②無消毒副產(chǎn) 物；③無危險(xiǎn)品的運(yùn) 輸和儲(chǔ)存；④接觸時(shí)間短，約 2～4s，占地面積小，基建費(fèi)用省；⑤運(yùn)行費(fèi)用低。①設(shè)備價(jià)格較 高； ②不具備持續(xù)殺 菌功能。經(jīng)過上述對消毒方法的比較，本工程中采用紫外線消毒方式進(jìn)行消毒。6. 污水處理廠工程方案設(shè)計(jì) 污水廠設(shè)計(jì)外部條件根據(jù)現(xiàn)場收集的材料，本方案設(shè)計(jì)外部條件如下：1）供電電壓等級為10KV。2）污水處理廠的廠址確定在開發(fā)區(qū)東部，興園路與高新路交叉路口東側(cè)。3）廠區(qū)供熱及供水均來自市政管網(wǎng)。 污水廠總體工藝設(shè)計(jì)進(jìn)入本工程污水處理廠處理的原生污水經(jīng)污水收集系統(tǒng)收集后進(jìn)入污水處理廠廠區(qū)內(nèi)的粗格柵及提升泵房，經(jīng)提升泵房提升后進(jìn)入細(xì)格柵及旋流沉砂池，去除廢水中的部分漂浮物和短纖維，以確保后續(xù)處理正常運(yùn)行。沉砂池出水進(jìn)入水解酸化池。由于本工程以處理工業(yè)廢水為主，廢水的排放存在著一定的不均勻性，為 此酸化水解池采用完全混合式反應(yīng)池，以調(diào)節(jié)進(jìn)水水質(zhì)，同時(shí) 利用此部分容積進(jìn) 行酸化水解， 污水經(jīng)過酸化水解池中兼性菌與厭氧菌的作用，將大分子物質(zhì)和難 于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易降解的小分子物質(zhì)，液相中的溶解性物質(zhì)一部分在酸化池內(nèi)被細(xì)菌吸收利用，轉(zhuǎn)化為能量COCHNNH3等代謝產(chǎn) 物，另一部分將隨水流進(jìn)入生物處理階段被好氧菌代謝。經(jīng)過一級處理后的污水自流進(jìn)入環(huán)形曝氣池進(jìn)行生物處理，曝氣池采用類似于氧化溝回轉(zhuǎn)型式，采用鼓 風(fēng)機(jī)供氧， 為保持池內(nèi) 污泥濃度，從二次沉淀池 污泥進(jìn)行回流。曝氣池內(nèi)設(shè)溶解氧測定儀，根據(jù)曝氣池內(nèi)DO高低自動(dòng)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，以 節(jié)省能耗。曝氣池出水流入二次沉淀池，進(jìn)行泥水分離，處理出水進(jìn)入反應(yīng)沉淀池，反應(yīng)沉淀池出水經(jīng)過消毒后排海。本工程污泥采用重力濃縮機(jī)械脫水方案，來自沉淀池排出的多余的酸解池污泥及剩余污泥直接通過污泥泵輸送至污泥濃縮脫水機(jī)進(jìn)行脫水，經(jīng)濃縮脫水后的污泥輸送至處理廠內(nèi)填埋場進(jìn)行衛(wèi)生填埋。經(jīng)過計(jì)算，污水經(jīng)過各階段的水質(zhì)情況詳見下表： 單位：mg/L 項(xiàng)目 進(jìn)水 一級處理 二級處理 三級處理CODcr 439 350 60 50BOD5 153 150 20 10SS 289 270 20 10NH3N 40 35 8 5P 4 污水廠廠址污水處理廠的廠址確定在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)東部。工程新征地面積約為7ha。 污水廠工藝總平面布置污水廠工藝總平面布置圖詳見圖紙。污水廠在總平面布置時(shí)充分考慮了工藝流程順，對環(huán)境影響小，功能分區(qū)明確，布局合理美觀，中央控制室遠(yuǎn)離臭味污染較嚴(yán)重區(qū)域，污水處理池這些污染較大的構(gòu)筑物均布置在廠區(qū)中部，中央控制室在廠區(qū)的東南側(cè)。中央控制室及生活區(qū)布置在廠區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。污水廠大門開向南側(cè)，使污水廠進(jìn)出環(huán)境更怡人優(yōu)美。脫水間與污泥堆棚在廠區(qū)的北側(cè)，避免影響廠前區(qū)環(huán)境。整個(gè)污水廠流程順暢，管路連接短，水 頭損失小，節(jié) 省能量。廠區(qū)內(nèi)及污泥填埋場內(nèi)種植綠化花草樹木增大寬闊美感，美化了環(huán)境增大了綠化面積。整個(gè)污水廠總體上布置為三大區(qū)，生活區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)。 污水廠工藝流程污水廠工藝流程詳見圖紙。出水排入小南河污水管道，最終入海。 污水處理系統(tǒng)單元處理構(gòu)筑物根據(jù)水量預(yù)測，本工程 2022 年處理規(guī)模為 2104m3/d 總變化系數(shù)為 ，二期規(guī)模為 4104m3/d。細(xì)格柵、配水井、污泥泵池、反 應(yīng)沉淀池、消毒間、鼓風(fēng)機(jī)房土建按二期設(shè)計(jì)，沉砂池、加藥間、污泥濃縮脫水 間按二期一并設(shè)計(jì)。 預(yù)處理構(gòu)筑物1）粗格柵在污水提升泵房前的進(jìn)水渠上設(shè)置粗格柵，用以保護(hù)污水提升泵不受損害，為了便于冬季運(yùn)行管理，粗格柵設(shè)在格柵間內(nèi)，格 柵間 土建按二期總規(guī)模考慮，平面尺寸為 1012m。設(shè)置 B= 機(jī)械格柵 4 臺(tái)，一期兩臺(tái)，一用一備。每臺(tái)格柵除污機(jī)性能參數(shù)為：流量：Q=1160m3/h格柵寬度：B=1200mm柵條間距：b=20mm過柵流速：v=柵前水深：h=安裝角度：α=750電機(jī)功率：N=格柵間內(nèi)設(shè)皮帶運(yùn)輸機(jī)、柵渣壓榨機(jī)各 1 臺(tái)。格柵欄截的柵渣打包外運(yùn)進(jìn)行衛(wèi)生填埋處理。2）污水提升泵房污水經(jīng)過粗格柵進(jìn)入污水提升泵房的集水池，污