【文章內(nèi)容簡介】 量標準》(GB 3838－2002) Ⅳ類標準。因此，X湖景區(qū)肥東縣境內(nèi)的三個污水處理廠出水各項控制指標如表32。表32 污水處理廠出水指標污水廠指標CODcrBOD5SSTNNH3NTPPH1廠、2廠單位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L出水≤30≤6≤10≤≤≤693廠單位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L出水≤50≤10≤10≤15≤5≤69處理程度根據(jù)預測的進水水質(zhì)和所要達到的出水水質(zhì)，2和3污水處理廠各主要污染物去除率見表33。表33 各污水廠進水出水水質(zhì)（日均值）污水廠指標CODcrBOD5SSTNNH3NTPPH單位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L2進水預測值26012515035計劃出水≤30≤6≤10≤≤≤69去除率（%）≥≥≥≥≥≥3進水預測值30015020030303一級出水≤50≤10≤10≤15≤5≤69去除率（%）≥≥≥95≥50≥≥第四章、項目工藝方案廠址的選擇應根據(jù)《X湖旅游度假區(qū)總體規(guī)劃》的要求，同時結合景區(qū)和鎮(zhèn)區(qū)實際發(fā)展情況，解決好遠近期結合與分期建設的問題；污水處理廠的位置應與污水管道系統(tǒng)布局統(tǒng)一考慮，一般應設在景區(qū)排水管網(wǎng)的下游；污水處理廠宜設在水體附近以便于排水，但又要考慮不受洪水的 威脅；必須有滿足污水處理工藝所需的土地保證；廠址的選擇需考慮交通運輸及水電供應等條件；為保證環(huán)境衛(wèi)生的要求，廠址應與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群及游覽景點等保持一定的衛(wèi)生防護距離。一般要求大于300米。 廠址選擇方案X湖景區(qū)屬于丘陵地帶，地勢起伏明顯，山頭數(shù)座，規(guī)劃項目均依山而建，《X湖旅游度假區(qū)總體規(guī)劃》中提出，在迎賓山莊西側、療養(yǎng)院東南角、老X鎮(zhèn)東南角新X鎮(zhèn)正南面，分別建設三個污水處理廠，是考慮到下列因素：有利于污水管道敷設，減少管道裸露，保持景區(qū)整體景觀；有利于借助地勢條件形成的污水自流重力，節(jié)約污管和泵房的投資，控制投資規(guī)模；景區(qū)各個地區(qū)污水量直接受到旅游季節(jié)性影響，有利于調(diào)節(jié)三個污水處理廠運行效率，節(jié)約污水處理成本；三個地區(qū)污水處理系統(tǒng)自成一體，有利于尾水分段利用，降低再利用成本；有利于尾水就近排放，進入農(nóng)田水利系統(tǒng)；不影響景區(qū)內(nèi)飲水源；符合防洪控制要求；規(guī)劃地點均為空地，具備建廠條件。近遠期結合、全面規(guī)劃，布置上采用以一期為主，二期控制，并為遠期規(guī)劃留有余地，分期逐步實施，更好地發(fā)揮投資效益。污水處理工藝選擇的原則：充分考慮景區(qū)排水水質(zhì)、水量變化較大，排放不均衡的特點及受納水體的環(huán)境容量與利用情況，通過技術經(jīng)濟比較決定，優(yōu)先采用操作管理維護簡便、低能耗、少占地的成熟處理工藝。積極慎重地采用經(jīng)實踐證明是行之有效的新技術、新工藝、新材料和新設備。污水處理廠出水水質(zhì)應滿足國家和地方現(xiàn)行的有關標準、法規(guī)。污水處理廠總平面布置應緊湊合理，力爭土方平衡，減少占地和投資費用。2污水處理廠(1)污水采用生物處理的方法是較經(jīng)濟的，但本工程要求在去除有機物的同時，達到脫N除P的效果，需對水質(zhì)進行分析，確定是否需要投加化學藥劑方能達到處理目的，現(xiàn)將1/2污水廠進水水質(zhì)配比指標列表如下并予以分析。進水水質(zhì)各污染物配比表(表44)項目BOD5/CODcrBOD5/TNBOD5/TP指標17數(shù)值BOD5/CODcr：該指標體現(xiàn)了污水的可生化程度，是決定工藝主體參數(shù)的重要指標，一般認為BOD5/CODcr＞，BOD5/CODcr＜，BOD5/CODcr＜，本工程BOD5/CODcr=，可采用生物方法去除有機物。BOD5/TKN：該指標反映反硝化過程碳源是否充足，是決定反硝化程度的主要指標（總凱氏氮TKN包括氨氮及有機氮，不包括亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮, 而一般原污水中的亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮幾乎為零，所以本可研認為TKN≈TN），BOD5/TKN＞4可認為碳源充足，不須投加外碳源，本工程BOD5/TN=，反硝化時可能會出現(xiàn)碳源不足，需在生物處理前保護碳源。BOD5/TP該指標是反映生物除磷效果的主要指標。較高的BOD5負荷可取得較好的除磷效果，一般認為BOD5/TP=17是正常進行生物除磷的低限。本工程BOD5/TP=26，可采用適當?shù)纳锾幚沓?。綜上所述，本工程可采用生物處理工藝去除有機物和脫N除P。(2)生物脫N除P原理本工程要求去除BOD5等有機物的同時，進行脫N除P，污水中各成份的比值也合適于采用生物處理方法。以下簡述去除有機物，磷、氨氮的主要影響因素，以確定污水處理需要的主要過程。1）有機物去除有機物可通過厭氧和好氧的生物處理過程，轉(zhuǎn)化成CO2或CH4和H2O而得以去除，部分有機物轉(zhuǎn)化為細菌或被細菌吸附通過污泥排出污水處理系統(tǒng)。本工程要達到BOD5≤20mg/L的排放要求，必須進行充分的二級生物好氧處理，方可達到排放要求。有機物的去除程度主要受污水的可生化程度和反應器好氧時間的影響，污水可生化程度越高，生物處理系統(tǒng)去除總碳的程度越高，另外，生物反應器需要有足夠的好氧停留時間，出水才可以達到較低BOD5排出量。2）脫氮污水生物脫氮的基本原理：在好氧條件下通過硝化反應將氨氮氧化為硝酸鹽氮，在缺氧條件下通過反硝化反應將硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮從水中逸出。在硝化反應和反硝化反應的過程中，環(huán)境因素對它們的影響有很大區(qū)別，下面是各主要因素的影響。溶解氧,硝化反應必須在好氧的條件下進行，一般應維持混合液的溶解氧濃度為2～3mg/L，～。溶解氧對反硝化反應有很大影響，主要由于氧同硝酸鹽競爭電子供體，且抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性，因此系統(tǒng)中應有缺氧區(qū)，才能保持反硝化反應的正常進行。pH值,硝化反應是消耗堿度的反應，～，低于7時硝化速率明顯降低。反硝化反應是產(chǎn)生堿度的反應，～。碳源（BOD5）,，過高的有機負荷會影響氨向硝化菌的傳遞。反硝化反應需要提供足夠的碳源（BOD5），一般認為BOD5/TKN需大于4，否則會產(chǎn)生內(nèi)源反硝化反應，反硝化菌減少，并會有NH3的產(chǎn)生。另外，易降解的有機物碳源有利于提高反硝化速率。污泥齡,保證連續(xù)穩(wěn)定的脫氮效果，必須保持一定量的硝化菌和反硝化菌，一般污泥齡應大于10天。3）除磷除磷機理是某些細菌（如不動桿菌、棒桿菌、假單胞菌等）交替地處于厭氧與好氧條件時，它們能在無氧的條件下吸收低分子有機物，同時將細胞原生質(zhì)中聚合磷酸鹽顆粒的磷釋放出來，提供必需的能量，在隨后好氧條件下，所吸收的有機物被氧化并提供能量，同時從污水中吸收超過其生長所需的磷，并以聚磷酸鹽的形式貯存起來，通過排放剩余污泥，將攝取過量磷的細菌排出系統(tǒng)，而獲得較好的除磷效果。影響除磷過程和效果的主要環(huán)境因素如下：溶解氧,在厭氧區(qū)必須控制嚴格的厭氧條件，既沒有分子態(tài)氧，也沒有如NO3的化合態(tài)氧，以保證系統(tǒng)內(nèi)的細菌能吸收有機物，并釋放磷。其次是在好氧區(qū)中要供給充足的氧，以維持細菌的好氧呼吸，有效地吸收污水中的磷。BOD5負荷,較高的BOD5負荷可取得較好的除磷效果，一般認為BoD5/TP需大于17。另外低分子易降解的有機物誘導磷釋放能力較強，當磷的釋放較充分時，磷的攝取量也大。污泥齡生物脫磷系統(tǒng)主要是通過排除剩余污泥除磷，一般認為泥齡越短的系統(tǒng)產(chǎn)生較多的剩余污泥，除磷效果較好。由上分析可得，本工程污水處理工藝要達到脫N除P的效果，必須有一個好氧段供有機物氧化和硝化反應，一個缺氧或厭氧段供反硝化反應，一個厭氧段供磷的釋放。因此，本工程污水處理工藝可定為具有厭氧、缺氧和好氧的二級生物處理工藝。依靠單純的生物處理工藝，需投加化學藥劑協(xié)同沉淀除磷。3污水處理廠污水處理廠工藝的選擇是根據(jù)進水水質(zhì)情況和出水水質(zhì)要求并結合以上原則來確定的。從進廠污水水質(zhì)情況看，BOD5／CODcr=，污水可生化性較好，只要嚴格控制有毒有害物質(zhì)進入污水廠，污水處理廠的正常運行是有保障的。從污染物要求達到的去除率來看，％，BOD；％，SS去除率不低于95%，%，%。結合國內(nèi)外污水廠運行的實例，要實現(xiàn)上述污染物質(zhì)的去除率，采用生化處理是可以實現(xiàn)的，而且也是目前國內(nèi)外普遍采用的。不僅投資省、運行費用低、管理方便，更主要的是處理效果較穩(wěn)定，因此3污水處理廠污水處理采用生化處理為核心工藝。生化處理工藝有多種類型，選擇何種處理工藝是污水處理廠設計的關鍵，處理工藝選擇是否合適不僅關系到污水處理廠的處理效果，而且還將影響工程的投資、運行穩(wěn)定性、運行費用和管理等方面。因此，必須根據(jù)國情和當?shù)氐膶嶋H情況，對生化處理工藝進行慎重選擇，以獲得最佳處理效果。對于本工程，主要是去除BODCODcr、NH3N、SS、P等污染物。 具備上述功能并在實踐中證明運行效果較好的活性污泥工藝主要有 氧化溝法、SBR類及其變型工藝、AB法、生物濾池法(BAF工藝)等，以上工藝是建設部、國家環(huán)?？偩?、科技部聯(lián)合制定的《城市污水處理及污染防治技術政策》中，10萬m3／d以下城鎮(zhèn)污水處理推選工藝。 ，應用于城市污水處理的生物脫N除P工藝按照構筑物的組成形式、運行性能以及運行操作方式的不同，可分為懸浮型活性污泥法和固著型生物膜法兩大類，懸浮型活性污泥法污水處理工藝主要有三個系列：氧化溝系列、A/O系列、序批式反應器（SBR）系列。各個系列不斷地發(fā)展、改進，形成了目前比較典型的工藝有：SBR工藝、A/O(缺氧/好氧)、A2/O(厭氧/缺氧/好氧)、氧化溝等等。在上述三個系列工藝中，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(zhì)、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。對于本污水廠來說，其特點是用地面積小，水量增長緩慢，按照污水量預測結論，需要采用緊湊型、運行調(diào)度靈活、可耐較大沖擊負荷的污水處理工藝。根據(jù)近年來國內(nèi)外專家的論證與實際工程的運行情況，SBR和氧化溝工藝都是公認的高效、簡化污水處理工藝，是中小型污水廠的首選工藝。根據(jù)本工程的特點，我們選用SBR的改良型工藝CASS工藝作為比選方案之一，選用Carrousel A2/C氧化溝工藝作為比選方案之二。Carrousel A2/C氧化溝工藝介紹(方案一)Carrousel氧化溝工藝是60年代后期由荷蘭DHV公司研制成功的，Carrousel A2/C氧化溝由厭氧池、缺氧池和好氧池三部分組成，厭氧池、缺氧池內(nèi)設潛水攪拌器，保持污泥懸浮狀態(tài)，好氧池內(nèi)設立式表曝機充氧。Carrousel氧化溝主要采用特殊設計的立式低速表曝氣機作為主要設備，表曝氣機可以保證足夠的混合液渠道流速，使進水與活性污泥混合后，將混合液從上游經(jīng)曝氣區(qū)推進到下游，并不停地循環(huán)流動。在曝氣區(qū)，混合液與原水利到徹底的混合。由于水質(zhì)排放標準越來越嚴格，經(jīng)過多年的研究改進，Carrousel氧 化溝已有了很大的發(fā)展，這些新的發(fā)展使Carrousel氧化溝提高了處理效 率．降低了運行費用。改進了活性污泥的性能，同時根據(jù)對出水水質(zhì)的要 求，可增加除磷脫氮的功能。Carrousel氧化溝工藝，在氧化溝上游設置選擇池，防止污泥膨脹， 并將活性污泥回流其中，使其充分混合，從而使污水中的有機物得到有效 去除。A2/C池平面布置圖如下圖所示。Carrousel A2/C氧化溝簡圖（①潛水攪拌器，②內(nèi)回流泵，③立式表曝機）與其他污水處理工藝相比，Carrousel A2/C氧化溝工藝具有如下特點：（1）有極強的耐沖擊負荷的能力，通過曝氣區(qū)的完全混合作用，使污水得到最大程度的稀釋，在正常的設計流速下，渠道中混合液的流量是進水流量的50～100倍，池中的混合液平均每5～20分鐘完成一次循環(huán)，這種流型不但可以防止短流，而且還通過完全混合作用產(chǎn)生很強的耐沖擊負荷能力。（2）在渠道中得到推流式模型的某些特征，這樣帶來的好處之一是經(jīng)過曝氣的污水在流到出水堰時會形成良好的混合液生物絮凝體，這種絮凝體可以提高二沉池內(nèi)的污泥沉降速度及澄清效果。（3）Carrousel氧化溝的曝氣設備單機容量大，設備數(shù)量少，運行管理方便。（4）傳氧效率高，盡管分散到整個曝氣池后的動力密度比較低，但Carrousel表曝機實際上是在局部區(qū)域內(nèi)工作，其局部動力密度非常高（約為105～158kW/1000m3），經(jīng)驗表明，動力密度越高，傳氧效率越高。Carrousel工藝最大限度地利用了這一原理，（電機功率）。（5）Carrousel系統(tǒng)具有很強的輸入動力調(diào)節(jié)能力，而且在調(diào)節(jié)過程中不損失其混合攪拌的功能，節(jié)能效果明顯，特別是新建的污水廠，往往在設計運行年限內(nèi)的部分時間里都達不到設計流量，如果不采取一些措施降低運行動力，就會造成很大的浪費。（6）Carrousel的工藝設計可以使表曝機的數(shù)量達到最少，從而減少了設備投資和安裝費用。（7）Carrousel系統(tǒng)設備的管理維護工作量很少，曝氣機只是每年更換一次減速箱機油，聯(lián)軸器加兩次潤滑油。目前世界上已有多座Carrousel氧化溝投入運行，其應用領域涉及各 行各業(yè)的污水、廢水處理，處理規(guī)模從400 m3／d到113萬m3／d不等。我國已有10余座污水處理廠(站)采用些工藝，并有快速發(fā)展的勢頭。廣東中山中嘉污水處理廠總設計規(guī)模30萬m m3／d，一期工程10萬m m3／d已投入使用，采用的便是Carrousel氧化溝除磷脫氮工藝。其BOD5去除率可達到90％以上，脫氮效率可達70％以上，除磷率可達60％以上。CA