【文章內(nèi)容簡介】 Pseudomonas）和氣單胞菌（Aeromonas）等也均有除磷作用。混合液中的聚磷菌進入?yún)捬鯀^(qū)后會處于壓抑狀態(tài)，消耗細胞內(nèi)貯存的聚磷產(chǎn)生能量，用于維持生命和吸收來自污水中的可快速生物降解有機物，并在細胞內(nèi)把有機物轉(zhuǎn)化成聚β羥基丁酸貯存起來。同時，由于聚磷的降解，細胞內(nèi)多余的磷被釋放到液相中。厭氧釋放的前提是水中既無分子態(tài)氧又無結(jié)合氧（NOx）,由于產(chǎn)酸菌的存在，厭氧狀態(tài)還會使混合液的pH值有所下降。聚磷菌進入好氧狀態(tài)后降解體內(nèi)貯存的聚β羥基丁酸，產(chǎn)生大量的能量用于細胞合成，增殖和吸收液相中的磷，并在細胞內(nèi)將磷轉(zhuǎn)化成聚磷酸鹽。在厭氧狀態(tài)下磷的釋放越充分，體內(nèi)貯存的聚β羥基丁酸也越多，進入好氧狀態(tài)后磷的吸收量也越大。有試驗資料表明，厭氧狀態(tài)下每釋放1mg磷，～。細胞內(nèi)吸收了大量磷的高磷污泥最后以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)，從而完成除磷過程。（二）化學除磷機理磷是影響水體富影響化的一個重要因子，XXXX地區(qū)已將磷作為水體污染控制的一個指標。比污水中的氮更容易誘發(fā)水體富營養(yǎng)化。而對磷污染的去除目前除采用生化法外，化學除磷也是有效手段之一。污水中的磷分為無機的正磷酸鹽，聚磷和有機磷，經(jīng)水解和微生物降解后，有機磷和聚磷都轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，它在水中呈溶解狀，pH保持中性時，多以HPO4的形式存在，易于通過化學沉淀法形成難溶的金屬磷酸鹽去除。一般鈣鹽，鐵鹽和鋁鹽等均可作為混凝劑。以鐵鹽為例，通過投加硫酸鐵，使正磷酸鹽被置換成難溶的磷酸鐵鹽，沉淀后隨剩余污泥排出系統(tǒng)。反應方程式如下：Fe2(SO4)3+2PO43=2FePO4↓＋3SO42采用該法除磷理論所需投加的鐵離子量與污水中含磷量的摩爾比為1:～1:，實際應用中為保證除磷率，鐵鹽投加量都應超過計算值的20～30％，另考慮到OH等離子會與PO43爭奪Fe3+產(chǎn)生沉淀，因而工程中控制藥量多偏于保守，且宜保持污水pH略偏酸性為好。細菌在廢水二級處理的出水中仍有可觀的數(shù)量，并存在有如大腸桿菌、寄生蟲卵、蛔蟲卵等在內(nèi)的病原微生物，根據(jù)《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》(GB 503352002)中的要求，工業(yè)廢水處理出水回用作冷卻水對管道末端余氯和糞大腸菌群數(shù)有限制要求，因此必須進行消毒處理。常用的消毒方法有加氯消毒法、臭氧消毒法、紫外線消毒法等。加氯消毒法主要是投加液氯或氯化合物。液氯是迄今為止最常用的方法，其特點是液氯成本低、工藝成熟、效果穩(wěn)定可靠。其不足是：由于加氯法一般要求不少于30min的接觸時間，接觸池容積較大；氯氣是劇毒危險品，存儲氯氣的鋼瓶屬高壓容器，有潛在威脅，需要按安全規(guī)定興建氯庫和加氯間。采用含氯化合物消毒主要為投加次氯酸納、漂白粉和二氧化氯等。其特點與液氯相似，應用于多數(shù)小型廢水處理站。臭氧消毒法殺菌徹底可靠，危險性較小，對環(huán)境基本上無副作用，接觸時間比加氯法小。缺點是不穩(wěn)定，在水中易分解，且基建投資大，設(shè)備操作運行復雜，運行成本高。紫外線是近十多年來發(fā)展得最快的一種方法。紫外線消毒的主要優(yōu)點是滅菌效率高，作用時間短，危險性小，無二次污染等。并且消毒時間短，不需建造較大的接觸池，建消毒渠即可，占地面積和土建費用大大減少。缺點是設(shè)備投資高，燈管壽命短，運行費用高，管理維修麻煩，抗懸浮固體干擾的能力差，對水中SS濃度有嚴格要求。以上介紹的消毒方法都可以達到消毒目的，但多數(shù)方法的運行成本太高。本項目屬于小型廢水處理站，選擇采用二氧化氯消毒。由武清區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站2006年5月23日對XXXX經(jīng)濟開發(fā)區(qū)總外排口水質(zhì)進行的監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，其化學需氧量為275mg/L，生化需氧量為191mg/L，B/，其他企業(yè)監(jiān)測數(shù)據(jù)B/C值也都較高，顯示經(jīng)濟開發(fā)區(qū)廢水有較好的可生化性。鑒于廢水的可生化性較好，確定采用生化法對XXXX經(jīng)濟開發(fā)區(qū)廢水進行處理。為進一步驗證經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的生化處理效果以及為工程設(shè)計提供參考依據(jù)，故委托XXXX市城市建設(shè)學院于2006年6月對采自XXXX經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的總外排口的廢水進行污泥馴化和生化處理工況實驗，實驗時間為一個月。實驗原水水質(zhì)及測定方法見表41，表42。表41 實驗原水水質(zhì)項目總樣CODCr288(mg/L)pH值色度30（倍）氨氮14(mg/L)SS80(mg/L)濁度（NTU）表42 測定方法項目測定方法CODCr重鉻酸鉀法色度稀釋倍數(shù)法pH值玻璃電極法氨氮鈉氏試劑比色法SS重量法濁度濁度測定儀測定廢水水質(zhì)后，進行污泥馴化。污泥的馴化方法是：在反應器中加入污泥混合液，并逐步提高污水負荷方法對其馴化，馴化周期為12h，每隔兩小時取一次樣，進行監(jiān)測；在滿負荷情況下，CODCr去除率達到70%以上時，馴化結(jié)束。通過鏡檢發(fā)現(xiàn)，在馴化過程中，累枝蟲等固著型原生動物一直占據(jù)著優(yōu)勢，這同樣說明了該廢水具有很好的可生化性。馴化過程中CODCr去除率變化見表43。表43 馴化過程CODCr去除率變化進水CODCr/(mg/L)出水CODCr/(mg/L)CODCr去除率/%原水比例/%7028880100，DO為3 mg/L的工況條件下進行試驗，確定最佳水力停留時間為6h（*表示）。具體試驗結(jié)果見表44。表44 CODCr隨水力停留時間變化情況水力停留時間/hCODCr/(mg/L)021924*6*81012實驗結(jié)果表明，XXXX經(jīng)濟開發(fā)區(qū)廢水具有較好的可生化性，在進水CODCr為288 mg/L，HRT為6h，DO為3 mg/L工況條件下， %的去除率。對于廢水中的氮磷的去除可以通過非限制曝氣方式達到，把過多的磷積累于聚磷菌體內(nèi)，通過排出剩余污泥最終將廢水中磷從系統(tǒng)中去除。實驗證實XXXX經(jīng)濟開發(fā)區(qū)廢水采用生化處理方法進行處理是有效的，因此，本報告將在下面對生化處理工藝進行論述、比選推薦。結(jié)合本項目選址占地要求及廢水小試實驗結(jié)果，主要考慮以下幾種常用的廢水生化處理方法：普通活性污泥法、AB法、A/O及A2/O法、序批式活性污泥法等。普通活性污泥法是國內(nèi)外污廢水處理工程中歷史最長，使用最廣泛的一種方法。主要是通過微生物的吸附作用和代謝作用去除有機污染物（以BOD5和CODCr表示），達到廢水凈化的目的。該方法具有運行效果可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定，管理經(jīng)驗豐富的優(yōu)勢。在國內(nèi)較大型污水處理廠中采用普通活性污泥法的最多，保持正常運行狀態(tài)的比例也最大。但這種方法產(chǎn)生的污泥不夠穩(wěn)定，需進行污泥穩(wěn)定處理，對于中小型廢水處理廠，這部分投資和運行費用偏高。因此在本廢水處理站工程中暫不考慮。 AB法(二段曝氣法)AB法是吸附生物降解活性污泥法，是在傳統(tǒng)兩段活性污泥法和高負荷活性污泥法的基礎(chǔ)上改良的一種工藝，在我國有幾個城市污水處理廠采用。其主要特點是不設(shè)初沉池，A段和B段污泥回流系統(tǒng)嚴格分開。A段負荷高，泥齡短，水力停留時間短，以較低的能耗去除50%~60%的有機物。B段進行低負荷“精加工”，繼續(xù)氧化分解A段處理后殘留于水中的有機物，可保證出水水質(zhì)，非常適合于處理沖擊負荷大，濃度高的污水。但是AB法產(chǎn)泥量較高，增加了污泥處置費用，而且兩階段曝氣、分別排泥、回流污泥，工藝較為復雜，管理難度大，目前的工程選用不多，因此對于本工程暫不予考慮。 A/O及A2/O工藝傳統(tǒng)活性污泥法主要去除污水中的呈溶解性有機物，污水中的氮、磷的去除僅限于微生物細胞合成而從污水中攝取的數(shù)量，去除率低。為了適應去除氮磷的要求，在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上發(fā)展出具有除磷脫氮功能的A/O及A2/O工藝。這種工藝在降解有機物的同時，具有強烈的脫氮除磷效果，對于保護水體，防止發(fā)生富營養(yǎng)化有著突出的作用，在國外已迅速推廣，國內(nèi)也得到了相當廣泛的使用。A/O脫氮工藝采用前置缺氧反硝化的方式，即反硝化反應器在前，BOD5去除和硝化反應的綜合反應器在后。后反應器（好氧）中的含有大量硝酸鹽的硝化液回流到反硝化反應器中，與原污水混合，在缺氧的狀態(tài)下利用原污水中的有機碳源進行反硝化脫氮反應。A/O除磷工藝采用前置厭氧的方式，由前段的厭氧池與后段的好氧池串聯(lián)組合而成。在厭氧條件下回流污泥中的微生物完成釋磷反應，進入好氧池后在有氧條件下過量攝取磷，并通過剩余污泥的方式將攝取的磷排出處理系統(tǒng)，從而完成除磷過程。A2/O是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，是通過厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，達到去除有機污染物、脫氮、除磷功能的。該工藝脫氮效果受混合液回流比大小的影像，除磷效果受回流污泥夾帶的溶解氧和硝態(tài)氮的影響，因而脫氮除磷效果不可能很高。且A2/O二級處理構(gòu)筑物比傳統(tǒng)活性污泥法大很多。（SBR法）SBR工藝是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的簡稱，又名間歇曝氣，它的主體構(gòu)筑物是SBR反應池，廢水在這個反應池中完成反應、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序，使處理過程大大簡化。SBR工藝早于1914年即已開發(fā)，但由于人工操作管理繁瑣，檢測手段落后及曝氣器易堵塞等問題，在當時難以推廣應用。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，上述問題相繼得到解決，現(xiàn)在已有不堵塞的曝氣器和在線檢測儀表，特別是自動化技術(shù)的發(fā)展，對廢水處理過程進行自動操作已成為可能，SBR工藝以它獨特的優(yōu)點被引起廣泛注意，近年來迅速推廣，并不斷得到改進完善，使其成為目前世界上廢水處理技術(shù)中的熱門工藝，現(xiàn)在世界上已有數(shù)百座SBR工藝廢水處理廠在成功運行。美國國家環(huán)境保護署(EPA)認為SBR工藝是一種低投資、低操作成本及維修費用、高效益的環(huán)境治理新技術(shù)。據(jù)EPA調(diào)查，在廢水流量一定時選擇 SBR工藝要比傳統(tǒng)的活性污泥法投資低，而在大多數(shù)情況下，SBR的投資額又低于氧化溝工藝，這一點已經(jīng)被大量的工程實例所證實。在中國也有不少地方采用這種工藝，處理效果很好。SBR工藝具有以下幾個主要優(yōu)點:l 處理構(gòu)筑物很少，使處理過程大大簡化。廢水處理過程中SBR反應池集曝氣、沉淀于一身，省去了初沉池、二沉池和回流污泥泵房，整體結(jié)構(gòu)簡單，無需復雜的管線輸送，操作系統(tǒng)簡單且更具有靈活性。l 采用延時曝氣的SBR工藝所產(chǎn)生的剩余污泥基本已經(jīng)好氧穩(wěn)定，不需再進行消化處理，只需濃縮脫水即可。l SBR對水量水質(zhì)的變化具有很強的適應性，由于間歇進水，時間長短、水量多少均可調(diào)節(jié)，不影響處理效果，不需另設(shè)調(diào)節(jié)池。l 因為對于每個反應單體而言出水是間斷的，在高負荷運行時活性污泥不會流失，因而可以保持SBR系統(tǒng)在高負荷時的處理效率。而其它的生物處理方法在高流量負荷時經(jīng)常會出現(xiàn)活性污泥流失的問題。l 處理效果好，SBR工藝是間斷出水，不象傳統(tǒng)活性污泥法那樣邊進水邊出水使少量廢水未經(jīng)處理就穿池而過，同時由于沉淀是靜止沉降，所以沉淀效果好。再有SBR工藝可任意調(diào)節(jié)運行狀態(tài)，有利于去除難生物降解的有機物。l 可脫氮除磷，通過調(diào)節(jié)曝氣和間歇時間，使廢水在反應池中交替處于好氧、缺氧和厭氧條件，這樣可以方便地脫氮除磷，被實踐證明是一種很好的生物脫氮除磷工藝；同時這種環(huán)境條件的不斷變化也可以有效地抑制絲狀菌的生長。l 易產(chǎn)生污泥膨脹的絲狀菌在SBR反應池中因反應條件的不斷循環(huán)變化而得到有效的抑制。而污泥膨脹問題是其它活性污泥法中很常見而且很難避免的問題。l 在廢水處理廠剛建成運行時，流量一般比設(shè)計值要低，SBR工藝可以根據(jù)水量的大小使用一個或者幾個池子，這樣可以最大限度地避免不必要的能源損失，這是其它工藝所不具備的。l 處理流程簡潔，控制靈活，可根據(jù)進水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標改變運行周期及工藝參數(shù)，適應性很強。SBR法的主要缺點是：l 反應池的進水、曝氣、排水、排泥變化頻繁，且必須按時操作，人工管理幾乎不可能，只有靠自動化控制，因此要求設(shè)備儀表可靠性高。l 由于自動化水平高，要求管理人員有較高的技術(shù)水平，而國內(nèi)目前還比較缺乏這方面的運行管理經(jīng)驗，故操作人員需要經(jīng)過嚴格培訓。由于受到經(jīng)濟開發(fā)區(qū)自身生產(chǎn)特點的影響，生產(chǎn)廢水及生活污水排放不規(guī)律，大部分企業(yè)為1~2班制生產(chǎn)，排水時間段連續(xù)但相對集中，水質(zhì)水量變化大，由于生化處理工藝要求進水連續(xù)，且水質(zhì)相對穩(wěn)定，因此必須設(shè)置調(diào)節(jié)池，避免對生化處理單元造成太大沖擊。該區(qū)域廢水水質(zhì)和以下因素密切相關(guān)。 (1)XXXX經(jīng)濟開發(fā)區(qū)現(xiàn)有的企業(yè)類型。由于其企業(yè)類型較多，但工業(yè)排放廢水具有生產(chǎn)時間段內(nèi)連續(xù)特點，因此，應注意因為企業(yè)生產(chǎn)工藝不同而廢水水質(zhì)在一天內(nèi)有一定變化。 (2)區(qū)域現(xiàn)有的排水系統(tǒng)。在建設(shè)廢水處理站的同時應將原有的排水系統(tǒng)加以完善和改造，如將雨污合流制改成分流制，采用上述措施就可以使廢水處理站的廢水水質(zhì)保持穩(wěn)定在正常水平上，從而能保證廢水達到較高的處理效率。(3)某些工業(yè)或生產(chǎn)廢水污染物種類多，水質(zhì)復雜。并且水質(zhì)變化較大，需要對排入廢水處理站的水質(zhì)規(guī)定最低標準（排入管網(wǎng)水質(zhì)要求執(zhí)行GB89781996《污水綜合排放標準》三級標準），減少某些污染物對處理工藝的沖擊，保證處理效果。 通過以上對廢水處理工藝的論述，結(jié)合小試試驗結(jié)果和選址占地等現(xiàn)狀情況。選用的兩個比較適合本工程的方案進行比選，這兩種工藝為：A2/O脫氮除磷工藝和水解酸化+SBR工藝。、處置的目的污泥是廢水處理的產(chǎn)物，經(jīng)過廢水生物處理，廢水中的污染物質(zhì)都轉(zhuǎn)移到污泥中，～%(含水率以97%計)。廢水二級處理過程中排除的污泥一般含水率較高，體量較大，必須采取處理措施通過泥水分離實現(xiàn)減量化。污泥中含有大量氮、磷、鉀、有機物，還含有大量細菌、病原微生物、寄生蟲卵以及重金屬離子等有毒有害物質(zhì)，因此，廢水處理站污泥應進行安全的處置出路，以防止二次污染的發(fā)生。剩余污泥的減量化處理一般需通過濃縮與脫水完成。經(jīng)濃縮后污泥含水率可以降至97%以下，體積大為減少，從而可大大減少后續(xù)污泥處理構(gòu)筑物或設(shè)備的容積或容量，提高處理效率。由于本工程廢水處理采用二段生化工藝，且處理規(guī)模較小，剩余污泥量較少。若采用消化處理，需增加硝化池、加熱、攪拌和沼氣處理等一系列構(gòu)筑物及設(shè)備，使工程投資和占地面積都增加，而其綜