【文章內(nèi)容簡介】 選擇器中，污水中的溶解性有機物質(zhì)能通過酶反應機理而迅速去除。選擇器可以恒定容積也可以可變?nèi)莘e運行,多池系統(tǒng)的進水配水池也可用作選擇器。選擇器區(qū)域不曝氣，維持缺氧狀態(tài)，污泥回流液中所含有的硝酸鹽可在此選擇器中得以反硝化，繼而達到生物脫氮的效果。l 主曝氣區(qū)在循環(huán)式活性污泥法工藝的主曝氣區(qū)進行曝氣供氧,主要完成降解有機物和同時硝化/反硝化(Simultaneous nitrification /Denitrification) 過程.l 污泥回流 / 排除剩余污泥系統(tǒng)在CTECH池子的未端設有潛水泵，污泥通過此潛水泵不斷地從主曝氣區(qū)抽送至選擇器中(污泥回流量約為進水流量的20 %左右)。安裝在池子內(nèi)的剩余污泥泵在沉淀階段結(jié)束后將工藝過程中產(chǎn)生的剩余污泥排出系統(tǒng)。l 撇水裝置在池子的未端設有可升降的撇水堰，以排出處理出水。撇水裝置及其它操作過程均實行中央自動控制。撇水器的獨特結(jié)構可以有效防止浮渣進入系統(tǒng)出水，進一步確保處理的效果。 CTECH工藝中脫氮除磷同時硝化/反硝化在可變?nèi)莘e的”充水 排水”活性污泥法系統(tǒng)中進行生物脫氮 (硝化和反硝化)已有多年歷史。大量運行結(jié)果表明，CTECH工藝具有卓越的硝化/反硝化能力。隨著除氮要求的不斷提高，CTECH工藝也將得到日益廣泛的應用。根據(jù)目前投入運行的循環(huán)式活性污泥法工藝污水廠的運行結(jié)果,對于一般城市污水在沒有特殊工程措施的條件下，其24小時混合出水水樣的出水值為：NH4N ＜0 .2 mg /l NO3N ＜ mg /l 出水水質(zhì)主要取決與污泥泥齡，供氧情況和一個循環(huán)中曝氣和非曝氣階段的比例。運行結(jié)果表明，對于同時硝化/反硝化系統(tǒng)，循環(huán)式活性污泥法工藝的循環(huán)周期最佳可為3 小時、4小時及6小時。通過同時硝化 / 反硝化實現(xiàn)脫氮必須連續(xù)測定池子主曝氣區(qū)的溶解氧數(shù)值，并加以控制調(diào)節(jié)。在曝氣階段需要不斷調(diào)節(jié)溶解氧，在曝氣開始時，溶解氧控制在較低的水平 (約 mg O2 /l)， 直到在曝氣階段結(jié)束前，才使溶解氧達到最高水平 (約2 3mg O2 /l)。這種運行方式無需如前置反硝化系統(tǒng)那樣需要將硝酸鹽氮從硝化區(qū)回流至反硝化區(qū)，因此可省去內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)；而且在系統(tǒng)中也不需要單獨設置一個缺氧運行階段以進行反硝化。在主曝氣區(qū)進行上述過程時，在選擇器中大量吸收的易降解物質(zhì)得到水解并轉(zhuǎn)移至細胞內(nèi)，從而提高了后續(xù)主曝氣區(qū)內(nèi)微生物的呼吸速率，加速了整個過程的進行。生物除磷使微生物不斷地循序通過好氧和厭氧 (氧化還原電位 150 mV)運行可以促進在微生物細胞內(nèi)吸收過量的磷.在生物除磷過程中，當微生物處于厭氧環(huán)境時,短鏈脂肪酸被吸收到細胞內(nèi)部并被轉(zhuǎn)化為多聚 β羥基丁酸(PHB)內(nèi)貯物, 細胞內(nèi)的聚合磷酸鹽則被轉(zhuǎn)換并以磷酸鹽的形式釋放到周圍環(huán)境中, 同時還釋放鎂和鉀鹽物質(zhì)。當微生物處于好氧環(huán)境時，細胞大量吸收磷酸鹽并形成胞內(nèi)聚合磷酸鹽，吸收鎂和鉀鹽物質(zhì)，在厭氧條件下形成的PHB物質(zhì)在好氧階段得到降解。上述反應機理在循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)的曝氣階段和非曝氣階段不斷重復進行。在此過程中，廢水中殘余的硝酸鹽對生物除磷的影響極微。在不增加其他處理單元的條件下，在 4 小時循環(huán)周期的系統(tǒng)中, 其生物除磷的效果在8090 %左右。如需再進一步提高除磷的效果，可采用 %左右，池子容積和撇水堰渠均需適當增大。其他的SBR工藝一般循環(huán)周期在 8 小時左右,在操作中易于出現(xiàn)污泥膨脹。 CTECH 工藝與常規(guī)SBR工藝的區(qū)別CTECH 工藝與常規(guī)的SBR工藝的主要區(qū)別在于：216。 CTECH工藝設有生物選擇器，可以有效抑制絲狀性微生物的生長繁殖，繁殖污泥膨脹，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到明顯提高。此外，選擇器的設計與生物除磷相結(jié)合可以顯著提高系統(tǒng)的除磷效果。而以往的SBR工藝則沒有選擇器，污泥的沉降性能易于惡化。216。 在CTECH工藝中，在曝氣階段同步完成有機物的降解、硝化、反硝化和除磷的功能，因而其工藝操作大為簡化，并且無須任何混合攪拌措施。而常規(guī)的SBR類工藝則必須分好氧、缺氧和厭氧等不同階段以完成有機物的降解、硝化、反硝化和除磷的功能，從而導致操作復雜和系統(tǒng)的設備增加。為了避免污泥在缺氧和厭氧階段發(fā)生沉淀，必須設置攪拌裝置，因此不僅增加能耗， 而 且在一定程度上限制了其在大中型污水處理廠的應用。比較其他傳統(tǒng)的、普通的序批式活性污泥工藝，循環(huán)式活性污泥法工藝非常經(jīng)濟，可以節(jié)省大量投資，包括機械和電氣的投資，節(jié)省運行和維護費用以及減少占地面積。除這些優(yōu)點外，此項工藝的操作更為簡單。 CTECH工藝的主要優(yōu)點CTECH工藝的主要特征和優(yōu)點可以總結(jié)如下：216。 工藝流程簡單，布置緊湊，運行靈活，處理效果好，可在不增加大量投資的條件下，實現(xiàn)深度除磷脫氮的目的。通過合理設計可使循環(huán)式活性污泥法工藝中產(chǎn)生的剩余污泥同時得到部分穩(wěn)定，故無需設置單獨的污泥消化系統(tǒng)，因此整個污水廠的工藝流程非常簡單。216。 工程投資低。因無需初沉池及二沉池（循環(huán)式活性污泥法中總的反應池容積總是小于傳統(tǒng)的包括初沉池和二沉池的反應器的總?cè)莘e），混凝土用量和土建投資低。系統(tǒng)中無需設置龐大的刮泥橋、大量攪拌設備以及龐大的污泥回流和內(nèi)回流泵，故系統(tǒng)機械/設備投資低。另外系統(tǒng)中無需設置如傳統(tǒng)活性污泥法中連接曝氣池與二沉池的所有連接管道。216。 工藝系統(tǒng)運行費用低。由于污泥回流比較低（通常為日平均流量的20％，且無其他內(nèi)回流系統(tǒng)）以及無需攪拌能耗，故節(jié)省大量能耗，另外通過實現(xiàn)深度反硝化可以回收氧量，應用污泥耗氧速率控制技術嚴格控制溶解氧水平，故系統(tǒng)可最大程度地降低能耗和運行費用。216。 循環(huán)式活性污泥法工藝的一個重要特點是所有的活性污泥在任何時間都處于一個反應池中，能保證有機物的降解、硝化等生物處理過程的正常進行。在設有二沉池的活性污泥法系統(tǒng)中，在雨季及峰值流量時，一定數(shù)量的活性污泥將被轉(zhuǎn)移到二沉池中，曝氣池污泥量減少，對硝化作用產(chǎn)生較大影響。216。 整個工藝系統(tǒng)的操作完全自動化，維護費用及人員費用能降到最低。216。 具有很大的抗沖擊負荷能力，能很好地緩沖進水水量和水質(zhì)的波動 (日變化, 季節(jié)性變化)，能有效地控制污泥膨脹和絲狀微生物的生長，系統(tǒng)具有很高的工藝穩(wěn)定性。通過選擇器可以自動抑制絲狀污泥和微生物的增殖。系統(tǒng)具有抗有機和水力沖擊能力，不會產(chǎn)生如傳統(tǒng)活性污泥法中在水力沖擊時活性污泥轉(zhuǎn)移到二沉池中或隨出水流失的現(xiàn)象。故NH4－N的處理效果不會受到影響。216。 適應水質(zhì)水量的變化能力強。通過調(diào)節(jié)循環(huán)時間和各個階段的時間安排即可適應實際進水負荷的變化。216。 占地面積少，該工藝一般采用矩形池結(jié)構的模塊式建造方式，其布置非常緊湊，其生物處理部分的占地一般僅為連續(xù)流A2/O工藝的50－60%，故可節(jié)省大量土地，在地價較貴時，可明顯降低土地投資的費用。 由于采用模塊式布置方式，故系統(tǒng)擴建極其方便。216。 可最大程度地降低對周圍環(huán)境的影響。鼓風機安裝在同一風機房內(nèi)，采取集中的噪聲控制措施，因此，在采用微孔曝氣系統(tǒng)時污水廠噪聲可以得到有效控制。與機械表面的曝氣系統(tǒng)相比，尚可大大減少對周圍環(huán)境的不良影響（系統(tǒng)無氣霧問題）。大量實踐表明，在采用微孔橡膠膜曝氣系統(tǒng)的活性污泥系統(tǒng)中可以忽略氣味問題。另外，由于該工藝系統(tǒng)占地少、結(jié)構緊湊，因此污水廠的建造對周圍環(huán)境的影響將降到最低程度。 綜上所述，三種工藝對COD和N、P都有一定的去除效果，但是，從經(jīng)濟和技術兩方面比較可以看到C－TECH法為最佳。該工藝運行效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，對N、P的去除率高，可確保達到二級排放標準要求。對水質(zhì)水量變化的耐沖擊性好，處理構筑物少，尤其是污泥量少，自動化程度高，使得管理操作十分方便。因此，本工程采用以循環(huán)式活性污泥法（C－TECH）為核心的二級生化處理工藝。 處理工藝流程的確定根據(jù)以上的比較和分析，在本方案設計中，某經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)某園區(qū)污水處理廠采用如下圖所示的處理工藝：進水粗格柵進水泵房細格柵沉砂池出水C－TECH池中間水池消毒池鼓風機液氯某經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)某園區(qū)啟動區(qū)污水處理廠工藝流程簡圖入流污水首先進入粗格柵以去除污水中含有的粗大物質(zhì)，以保護后續(xù)進水泵房和構筑物的正常運行。污水提升后經(jīng)細格柵和沉砂池處理后流入后續(xù)生物處理反應池，生物處理段采用循環(huán)式活性污泥法工藝，以完成生物除磷、硝化/反硝化和去除有機物等功能，在非曝氣階段完成泥水分離過程，處理出水經(jīng)撇水器撇出系統(tǒng)后進入中間貯水池，通過中間提升泵將生物處理出水提升至后續(xù)消毒處理系統(tǒng)處理后排放。C－TECH系統(tǒng)排出的剩余污泥經(jīng)機械濃縮和脫水后外運。污水廠出水達到國家一級排放標準后排入附近水體。7 污水處理廠工程設計 工藝設計根據(jù)前面討論的工程建設規(guī)模和工藝方案進行本工程的方案設計。污水處理廠一期規(guī)模按照20000m3/d設計，分為兩個組，每組處理規(guī)模10000m3/d。廠區(qū)總平面布置兼顧遠期建設的銜接。（1） 污水處理系統(tǒng)的組成：本方案所設計的處理系統(tǒng)包括以下主要單元：單元名稱功能粗格柵用于截留廢水當中的大塊固體雜物提升泵站輸送廢水至后續(xù)處理單元細格柵進一步截留廢水中的固體雜物沉砂池生物處理池（C－TECH池）去除水中的有機污染物、完成生物脫氮除磷、完成泥水分離中間水池（接觸消毒池）對廢水進行消毒排水泵站處理后的廢水揚升外排污泥處理系統(tǒng)對生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥進行濃縮、脫水處理（2） 各單元工藝設計參數(shù)：A. 粗格柵間：按照60000m3/d規(guī)模進行土建工程建設，設備按照20000 m3/d的規(guī)模進行設備配置；設計規(guī)模： 60000m3/d格柵渠道數(shù)量： 2渠道寬度： 1500mm渠深： （暫定）最大過柵流速： 柵前水深： 配套設備：機械回轉(zhuǎn)格柵： 1臺，柵寬1400mm，柵隙20mm平面格柵： 1臺，柵寬1400mm，柵隙20mm渠道閘門： 4套螺旋柵渣輸送機： 1臺B. 提升泵站：按照60000 m3/d規(guī)模建設；進水井采用3臺大通道無堵塞潛水污水泵揚升污水。進水井有效容積： 300m3數(shù)量： 1座有效水深： 2m平面尺寸： 配套設備：潛水泵：3臺，2用1備，420m3/hr，11m，30kw渠道閘門：2套電動葫蘆：1套，提升高度12mC. 細格柵間：設計規(guī)模： 60000m3/d格柵渠道數(shù)量： 2渠道寬度： 2200mm渠深： 最大過柵流速： 柵前水深： 配套設備：機械回轉(zhuǎn)格柵： 1臺，柵寬2000mm，柵隙5mm平面格柵： 1臺，柵寬2000mm，柵隙5mm渠道閘門： 4套螺旋柵渣輸送機： 1臺D. 沉砂池：采用PISTA旋流沉砂池，去除粒徑＞。一期設沉砂池1座，處理能力20000 m3/d，遠期根據(jù)水量增長情況進行同步配置；污水處理廠總共設4座沉砂池。數(shù)量： 1座處理能力： 20000m3/d尺寸： 30503350mm配套設備：輸砂泵：2臺，30m3/hr，8m，砂水分離器：1臺，處理能力36m3/hrE. 生化處理池：一期工程設計規(guī)模20000m3/d，分2組實施；每組處理規(guī)模10000m3/d。每組生化處理池設2個并聯(lián)運行的C－TECH池，交替循環(huán)運行，每個C－TECH池設兩個反應區(qū)，第一個為生物選擇區(qū)，第二個為主反應區(qū)；每組主要設計參數(shù)如下：設計流量： 10000m3/d數(shù)量： 2座C－TECH池容積： 7800m3總污泥齡： 17d設計污泥濃度： 3600mg/L污泥產(chǎn)率： 剩余污泥量： ≈2480kgDS/d標態(tài)供氧量： ≈8100kgO2/d供風量： ≈4500m3/h 池配套設備：鼓風機數(shù)量： 3臺，5mH2O，55kw微孔曝氣器： 1800套，Φ300撇水器： 2臺，1200m3/hr污泥回流泵： 4臺，85m3/hr，5m，剩余污泥泵： 2臺，20m3/hr，8m，F(xiàn). 消毒接觸池：數(shù)量： 1座有效容積： 550m3G. 外排水池：數(shù)量： 1座匯水池： 高位水池： 配套設備： 排水泵： 3臺，600m3/hr，6m，H. 污泥處理系統(tǒng)：每組日產(chǎn)污泥總量約2480kg，約合310m3，每組設污泥貯池1座，有效容積360m3，內(nèi)設空氣攪拌，防止污泥在厭氧狀態(tài)下釋磷；一期工程處理系統(tǒng)在脫水機房設帶寬1500mm的帶式濃縮脫水一體機一臺，為一期第一組處理系統(tǒng)服務，預留第二組系統(tǒng)的脫水機位置；脫水機每天工作16hr。污泥貯池： 1座有效容積： 450m3污泥脫水機房： 配套設備：帶式污泥脫水機： 1臺，帶寬1500mm污泥輸送泵： 2臺，20m3/hr，10m，污泥調(diào)質(zhì)罐： 1個，Φ15001200mm藥劑制備投加裝置：1套無軸螺旋輸送機：2套藥劑消耗量： 總圖和高程設計（1） 總圖布置：總圖設計按照遠期60000m3/d的規(guī)模進行布置，根據(jù)分期建設的要求進行總體協(xié)調(diào)，注意兼顧遠期發(fā)展的銜接。污水處理廠按照功能劃分為：廠前區(qū)、預處理區(qū)、生化處理區(qū)、污泥處理區(qū)。，其中一期工程第一組占地20畝；預處理部分和綜合樓按照遠期規(guī)模一次建成，其余均分期建設。污水處理廠綠化面積45％以上。（2） 高程布置：高程設計將在獲得擬建場地高程、周邊規(guī)劃高程資料后進行