【文章內(nèi)容簡介】 經(jīng)很差，而辦公區(qū)排水所占整體排水量份額較小，對提高污水處理廠總進水的BOD5/COD值貢獻較?。淮送饪傔M水中BOD5/ ，C/N比偏小，不利于生物脫氮工藝的高效運行，但仍可通過降低生化池氨氮負(fù)荷來達(dá)到脫氮的目的。綜上所述，本污水處理廠總進水具有可生化性差，C/N比偏低，但污染物濃度都不高的特點。近年來，生化工藝在處理這類微污染水方面有了較大的進步，改進和開發(fā)了一些新的生化工藝，此外生化工藝具有投資省、運行費用低的優(yōu)點，因此具有較大的優(yōu)勢，仍是目前處理這類污水的主流工藝并有大量的工程實踐。因此本方案仍然選用生化工藝做為處理C、N類污染物的主工藝。需要注意的是，此時的生化工藝需以氨氮負(fù)荷做為關(guān)鍵控制參數(shù)。好氧生化工藝分為活性污泥法和生物膜法，兩者的主要區(qū)別在于活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解有機物的，而生物膜法則主要依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機物。兩種方法處理廢水、凈化水質(zhì)的機理是一樣的，二者的生物污泥都是好氧活性污泥，而且污泥的組成也具有一定的相似性。典型的活性污泥法工藝目前有A/O、A2/O、SBR、氧化溝等及其衍生工藝，典型的生物膜法工藝目前有生物濾塔、接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤、BAF等?；钚晕勰喾ê蜕锬しㄔ谖鬯幚碇懈饔袃?yōu)缺點，應(yīng)根據(jù)實際情況選用合適的處理工藝。經(jīng)過認(rèn)真研究，充分考慮本工程建設(shè)的實際情況以及現(xiàn)場用地、占地的情況，初步篩選的工藝是“卡魯塞爾2000型氧化溝”工藝和“曝氣生物濾池”工藝。（1）卡魯塞爾2000氧化溝工藝?yán)昧搜趸瘻蟽?nèi)的水力循環(huán)、無動力內(nèi)回流等特點，實現(xiàn)了類似于A2/，故又稱為Carrousel denitir A2/0工藝，該工藝是在普通氧化溝前增設(shè)了一個厭氧區(qū)和缺氧區(qū)()，以加強聚磷菌的釋磷、吸磷和營養(yǎng)鹽(NO3N)的去除，在去除BOD的同時達(dá)到脫氮除磷的目的。但是氧化溝也有一些缺點，具體如下：①由于氧化溝工藝的自身特點，限制了氧化溝的水深，故氧化溝工藝占地面積很大；②氧化溝具有一定脫氮除磷處理效果，對水質(zhì)的可生化性要求比較高，而本項目的可生化性較低；（2）曝氣生物濾池曝氣生物濾池（BAF－Biological Aerated Filters）也叫淹沒式曝氣生物濾池（SBAFSubmerged Biological Aerated Filters），是在普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、生物濾塔、生物接觸氧化法等生物膜法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，被稱為第三代生物濾池（The Third Generation Filter）（）。國外在二十世紀(jì)二十年代開始進行研究，于八十年代末基本成型，后不斷改進，并開發(fā)出多種形式。曝氣生物濾池在開發(fā)過程中，充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計思路，即需曝氣、高過濾速度、截留懸浮物、需定期反沖洗等特點。其工藝原理為，在濾池中裝填一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面生長著高活性的生物膜，濾池內(nèi)部曝氣。污水流經(jīng)時，利用濾料的高比表面積帶來的高濃度生物膜的氧化降解能力對污水進行快速凈化，此為生物氧化降解過程；同時，污水流經(jīng)時，濾料呈壓實狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的懸浮物，且保證脫落的生物膜不會隨水漂出，此為截留作用；運行一定時間后，因水頭損失的增加，需對濾池進行反沖洗，以釋放截留的懸浮物以及更新生物膜，此為反沖洗過程。自控系統(tǒng)處理出水反沖出水反沖水污水曝氣反沖氣 曝氣生物濾池結(jié)構(gòu)圖根據(jù)本工程的具體情況，本初設(shè)推薦使用生物膜法工藝中的曝氣生物濾池（BAF）工藝，主要原因如下：1）本工程進水污染物濃度低、可生化性差。與生物膜法相比，活性污泥法依靠的是懸浮流動的活性污泥來處理污染物，在較高的污染物濃度和較好的可生化性下，活性污泥法在單位體積內(nèi)由于其遠(yuǎn)高于生物膜的固液接觸面積和生物量，處理效果將優(yōu)于生物膜法。而在污染物濃度偏低、可生化性差的情況下，活性污泥在生化池內(nèi)基本上都處于內(nèi)源呼吸期，微生物在得不到足夠基質(zhì)（養(yǎng)分）的情況下，將分解自身來滿足整個群體的需要，活性污泥如長期處在這種環(huán)境下將不利于微生物群體的生存發(fā)展。此外，污染物濃度低可以導(dǎo)致絲狀菌大量繁殖，引起污泥膨脹，使得二沉池污泥沉降效果下降，大量污泥隨出水外排，導(dǎo)致出水的二次污染。目前常用的解決該類問題的辦法是在曝氣池前設(shè)置生物選擇器，但在本工程的進水濃度低及生化性差的特點下設(shè)置生物選擇器的效果將大打折扣。采用曝氣生物濾池，由于池內(nèi)微生物固定在填料上，因此曝氣生物濾池不會發(fā)生污泥膨脹，增殖速度慢的微生物也能生長繁殖，生物種類較活性污泥法更為豐富，對難降解污染物的去除效果更好；而且由于生物膜的相對固定，而不是象活性污泥法中的活性污泥那樣均勻的存在于曝氣池的每個角落，這使得曝氣生物濾池生物膜中的生物相沿水流方向分布的更加合理。另外，由于采用小粒徑多孔濾料和強制曝氣，曝氣生物濾池的基質(zhì)傳遞效果、微生物量和污染物處理效果將遠(yuǎn)高于一般生物膜法，因此對于本工程來說，生物膜的處理效果將優(yōu)于活性污泥。2）BAF出水水質(zhì)好，可保證后續(xù)物化處理設(shè)備的正常穩(wěn)定運行。曝氣生物濾池是第三代生物濾池，是真正集生物膜法與活性污泥法于一身的反應(yīng)器，出水水質(zhì)高、處理負(fù)荷大。滴濾池（普通生物濾池）被稱為第一代生物濾池，也是生物濾池最初的雛形，高負(fù)荷生物濾池、生物濾塔是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第二代生物濾池，主要特征是增加了處理負(fù)荷。曝氣生物濾池對生物濾池進行了全面的革新：采用人工強制曝氣，代替了自然通風(fēng)；采用粒徑小、比表面積大的濾料，顯著提高了生物濃度；采用生物處理與過濾處理聯(lián)合方式，省去了二次沉淀池；采用反沖洗的方式，免去了堵塞的可能，同時提高了生物膜的活性；采用生物膜加生物絮體聯(lián)合處理的方式，同時發(fā)揮了生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點。曝氣生物濾池同時具有生物氧化降解和過濾的作用，因而可獲得很高的出水水質(zhì)，可達(dá)到回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，對生活污水，二級處理即可達(dá)到普通工藝三級處理的水平。對工業(yè)廢水，即使在可生化性不強的情況下，曝氣生物濾池處理效果也優(yōu)于一般的工藝，因為曝氣生物濾池處理有機物不僅依賴于生物氧化，還存在顯著的生物吸附和過濾作用，因為可去除粒徑較大，可吸附去除一些可生化性不強的物質(zhì)。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很底，一般不超過10mg/l，出水非常清澈透明；因不斷的反沖洗，生物膜得以有效更新，表現(xiàn)為生物膜較?。ㄒ话銥?10微米左右），活性很高。高活性的生物膜不僅體現(xiàn)在生物氧化、降解方面，更表現(xiàn)為生物絮凝、吸附作用。對一些難降解的物質(zhì)，可將其吸附、截留在池中，得以去除。3）運行費用低。供氣能耗在所有好氧生物處理的運行費用中占了相當(dāng)?shù)谋壤?，曝氣生物濾池工藝氧的傳輸利用效率很高，曝氣量小，供氧動力消耗低。氧的利用效率可達(dá)20－30％。主要原理為： ⅰ.因填料粒徑很小，氣泡在上升過程中，不斷被切割成小氣泡，加大了氣液接觸面積，加強了氧氣的利用率。 ⅱ.氣泡在上升過程中，受到了填料的阻力，延長了停留時間，同樣有利于氧氣的傳質(zhì)。 ⅲ.研究表明，在BIOFOR中，氧氣可直接滲透入生物膜，因而加快了氧氣的傳質(zhì)速度，減少了供氧量。工程實踐表明，曝氣量為傳統(tǒng)活性污泥法的1／20，為氧化溝的1／6，為SBR的1／4—1／3，在很大程度上節(jié)省了運行費用。曝氣生物濾池水頭損失較小，剩余污泥量少且容易處理，維護量很少，這都將保證運行費用較低。4）抗沖擊負(fù)荷能力強，耐低溫。運行經(jīng)驗表明，曝氣生物濾池可在正常負(fù)荷2－3倍的短期沖擊負(fù)荷下運行，而其出水水質(zhì)變化很小。這一方面依賴于濾料的高比表面積，當(dāng)外加有機負(fù)荷增加時，濾料表面的生物量可以快速增值；另一方面依賴于整體曝氣生物濾池的緩沖能力。此外，生物曝氣濾池一旦掛膜成功，可在6－10℃水溫下運行，并具有較好的運行效果。5）BAF剩余污泥量較少。由于曝氣生物濾池生物相當(dāng)豐富，生物膜內(nèi)有高營養(yǎng)級的微生物存在，有機物代謝可以較多的轉(zhuǎn)移為能量，可以形成比較穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，因此剩余污泥量較活性污泥法少且易于固液分離，減少了污水處理廠外排污染物的總量和剩余污泥處理設(shè)施的投資和運行費用，6）占地面積小，基建投資省。曝氣生物濾池之后不設(shè)二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投資。曝氣生物濾池占地面積僅為常規(guī)工藝的1／10—1／5。處理負(fù)荷高、停留時間短，因而池容較小，基建投資比常規(guī)工藝節(jié)省至少20－30％。7）易掛膜，啟動快。曝氣生物濾池在水溫15℃左右，2至3周即可完成掛膜過程。在暫時不使用的情況下可關(guān)閉運行，此時濾料表面的生物膜并未死亡，而是以孢子的形式存在，一旦通水曝氣，可在很短的時間內(nèi)恢復(fù)正常。污水水溫15℃左右，停止運行半月（濾柱內(nèi)排空水且不曝氣），恢復(fù)運行后，三天后即完全恢復(fù)正常。這一特點使曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大地區(qū)的污水處理。在旅游地區(qū)，污水量受季節(jié)及旅游人數(shù)的變化影響非常大，在旅游淡季時，完全可以關(guān)閉部分曝氣生物濾池，以減少不必要的運行費用，一旦需要，可在很短的時間內(nèi)恢復(fù)設(shè)計處理能力。8）BAF采用分組設(shè)計，當(dāng)需要大修時，不會出現(xiàn)停產(chǎn)現(xiàn)象，且對出水水質(zhì)影響較小。采用模塊化結(jié)構(gòu)，擴建容易，所需占地和土建工作量很小，工期短。目前，在經(jīng)過二級生化處理后污水的深度處理上和微污染水處理上，曝氣生物濾池得到了廣泛應(yīng)用，我公司在多個項目中將其做為深度物化處理前的生化處理工藝，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，處理效果滿意。 通過上述比較，同時針對廢水水質(zhì)的實際情況和我公司多年的工程經(jīng)驗，本初設(shè)生化主體工藝推薦采用曝氣生物濾池。 深度處理方案論證本污水處理工程要求出水水質(zhì)達(dá)到循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水水質(zhì)，而生化工藝無法達(dá)到這一要求，需要在生化工藝后增加必要的物化深度處理工藝。與本工程相關(guān)的常用的物化工藝主要有砂濾和膜法水處理工藝。曝氣生物濾池出水進入砂濾處理單元，主要用于去除水中的懸浮物。由于本工程水量較大，砂濾處理單元若采用成套設(shè)備即砂濾器，則所需設(shè)備數(shù)量較大，工程造價也比較高；若采用鋼混結(jié)構(gòu)的濾池將會大大降低工程投資費用。所以本工程砂濾處理單元采用處理效果好、占地面積小、造價低、自動化程度高的均質(zhì)濾料濾池。 均質(zhì)濾料濾池過濾過程均質(zhì)濾料濾池（其濾料采用均質(zhì)濾料，即均粒徑濾料）工作過程：1）過濾過程：待濾水由進水總渠經(jīng)進水閥和方孔后，溢過堰口再經(jīng)側(cè)孔進入被待濾水淹沿的V型槽，分別經(jīng)槽底均勻的配水孔和V型槽堰進入濾池。被均質(zhì)濾料濾層過濾的濾后水經(jīng)長柄濾頭流入底部空間，由方孔匯入氣水分配管渠，在經(jīng)管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。2）反沖洗過程：關(guān)閉進水閥，但有一部分進水仍從兩側(cè)常開的方孔流入濾池，由V型槽一側(cè)流向排水渠一側(cè)，形成表面掃洗。而后開啟排水閥將池面水從排水槽中排出直至濾池水面與V型槽頂相平。反沖洗過程常采用“氣沖→氣水同時反沖→水沖”三步。3）氣沖：打開進氣閥，開啟供氣設(shè)備，空氣經(jīng)氣水分配渠的上部小孔均勻進入濾池底部，由長柄濾頭噴出，將濾料表面雜質(zhì)擦洗下來并懸浮于水中，被表面掃洗水沖入排水槽。4）氣水同時反沖洗：在氣沖的同時啟動沖洗水泵，打開沖洗水閥，反沖洗水也進入氣水分配渠，氣、水分別經(jīng)小孔和方孔流入濾池底部配水區(qū)，經(jīng)長柄濾頭均勻進入濾池，濾料得到進一步?jīng)_洗，表掃仍繼續(xù)進行。5）停止氣沖，單獨水沖，表掃仍繼續(xù)，最后將水中雜質(zhì)全部沖入排水槽。 均質(zhì)濾料濾池反洗過程均質(zhì)濾料濾池采用恒濾速、恒液位重力流過濾。濾池設(shè)置氣、水和表面掃洗的反沖洗系統(tǒng)，經(jīng)濾池過濾后的出水可達(dá)到SS≤10mg/l，油≤5mg/l。均質(zhì)濾料濾池的過濾速度較高，濾速可達(dá)7～20m/h，～，并滿足檢修情況下的強制濾速要求。均質(zhì)濾料濾池?zé)o論在正常過濾還是在反洗過濾的情況下，濾池出水水質(zhì)都能達(dá)標(biāo)。濾池有防止濾料流失、亂層措施，保證流量穩(wěn)定的措施，濾池的過濾及反沖洗是全自動控制操作。濾池在設(shè)計時考慮設(shè)防陽光直射措施，未影響正常運行及檢修。，以保持有效的過濾壓力從而保證過濾介質(zhì)的各個深度上均不產(chǎn)生負(fù)壓。均質(zhì)濾料濾池內(nèi)配備必要的在線儀表，以檢測水質(zhì)，包括：電導(dǎo)、濁度、pH計。在每一組濾池內(nèi)設(shè)液位傳感器，通過濾池出水的調(diào)節(jié)閥控制濾池的液位。同時在每一組濾池內(nèi)設(shè)置阻塞傳感器，可用來監(jiān)控濾池的工作情況。濾池的主要工藝控制閥門采用氣動閥門。根據(jù)某煤化工基地污水的進、出水水質(zhì)要求，需要深度處理工藝。而污水中的氯化物和溶解性固體的去除，目前比較成熟的工藝有離子交換、電滲析、反滲透工藝。針對本工程的處理要求，除了需要去除水中的各項污染物質(zhì)外，還需降低水中的含鹽量。在處理高含鹽量水時，反滲透是作為脫鹽手段的首選之一。因為，其技術(shù)和經(jīng)濟性大大優(yōu)于傳統(tǒng)的離子交換法和電滲析法。但是，反滲透對進水水質(zhì)要求較為嚴(yán)格。實際運行經(jīng)驗告訴我們，反滲透裝置不能正常運行，膜使用壽命降低的原因80%是由于反滲透進水水質(zhì)不合格，造成反滲透膜元件污染和劣化而引起的。因為，經(jīng)過二級處理的工業(yè)廢水仍含有高濃度的膠體物質(zhì)、懸浮物和溶解性有機物，具有較高的生物活性。如何保證反滲透的進水水質(zhì)，使反滲透裝置能夠長期穩(wěn)定地正常運行，預(yù)處理系統(tǒng)是至關(guān)重要的。通常進入反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理采用傳統(tǒng)工藝（直流凝聚、雙濾料過濾、活性炭過濾）及超濾/微濾工藝。（1）傳統(tǒng)工藝與超濾/微濾工藝的比較1）傳統(tǒng)工藝路線：污水→ 殺菌 →混凝加藥 →砂濾 → 活性炭過濾 →保安過濾 →反滲透系統(tǒng)傳統(tǒng)的處理工藝系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，出水水質(zhì)容易受進水水質(zhì)波動的影響，出水水質(zhì)不穩(wěn)定，較難保證脫鹽系統(tǒng)對進水水質(zhì)的要求。系統(tǒng)日常運行管理和維護工作量大，運行成本高。2）超濾/微濾工藝路線污水 →粗 濾 → 超濾或微濾→ 中間水箱 → 反滲透系統(tǒng)超濾/微濾出水水質(zhì)好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。但由于污水水質(zhì)成分復(fù)雜，COD、BOD含量高，所選用的超濾/微濾設(shè)備必須具有抗污染能力強（特別是對有機物和微生物污染），化學(xué)性能穩(wěn)定，機械強度高，可恢復(fù)性好，出水水質(zhì)滿足脫鹽系統(tǒng)進水水質(zhì)要求，一次性投資和運行成本相對較低等特性。近幾年來，超濾/微濾技術(shù)在污水處理回用領(lǐng)域方面應(yīng)用廣泛，在國內(nèi)外膜生產(chǎn)廠家專門針對污水處理開發(fā)生產(chǎn)的大直徑中空纖維超濾膜和微濾膜。但是，由于污水水質(zhì)波動頻繁、成分復(fù)雜，污染性強，所選用的超濾/微濾必須具有抗污染能力強（特別是對有機物和生物污染），化學(xué)性能穩(wěn)定，機械強度高，可恢復(fù)性好等特性；超濾/微濾系統(tǒng)對水質(zhì)變