【文章內(nèi)容簡介】 項(xiàng)目所采用的水處理工藝體現(xiàn)以下幾方面優(yōu)勢(shì)：l 該工藝和設(shè)備應(yīng)以被成功應(yīng)用，且能符合本工程的性能要求；l 處理效果好，運(yùn)行安全可靠；l 能耗低、易維護(hù)、運(yùn)行成本低；l 設(shè)備價(jià)格合理；l 調(diào)節(jié)、控制、運(yùn)行操作方便；l 設(shè)備運(yùn)行壽命長；l 其他配套工程的造價(jià)低；根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)確定的進(jìn)、出水水質(zhì)，以及由此確定污水處理廠重點(diǎn)去除項(xiàng)目的特征，其中SS主要靠物理方法（例如沉淀或過濾）去除，由此可見，主要是氨氮和磷的去除決定了可選擇的污水二級(jí)生化處理工藝，因此，除磷和硝化作用是所選工藝必備的性能。因此根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)進(jìn)出水指標(biāo)的要求，結(jié)合用地特點(diǎn)，污水處理廠污水處理工藝應(yīng)該選擇成熟、可靠、高效、管理方便、運(yùn)行費(fèi)用低和占地面積小的工藝。根據(jù)兩部一局印發(fā)的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》（建城2000[124]號(hào)），對(duì)于本項(xiàng)目規(guī)模5萬m3/d的污水處理設(shè)施，處理工藝優(yōu)選氧化溝法、SBR法等技術(shù)，也可選用常規(guī)活性污泥法”。結(jié)合前面對(duì)目前常用的具有除磷脫氮功能的污水處理工藝所作的分析，我們選用3種（活性污泥法工藝、生物膜法工藝和新技術(shù)工藝）比較有代表性的工藝進(jìn)行比較，即方案一：氧化溝工藝方案二：A/O（ABFT）方案三：A/O（MBR）（1）方案一（氧化溝工藝）氧化溝工藝是我院近年來應(yīng)用較多，并且具有良好運(yùn)行效果的一種污水處理工藝。具有以下特點(diǎn)：氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)，有利于客服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流。入流通過曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。這樣，氧化溝在短期內(nèi)（如一個(gè)循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。這兩者的結(jié)合，即使入流至少經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力。同時(shí)為了防止污泥沉積，必須保證溝內(nèi)足夠的流速（），而污水在溝內(nèi)的停留時(shí)間又較長，這就要求溝內(nèi)由較大的循環(huán)流量（一般是污水進(jìn)水流量的倍數(shù)及至數(shù)十倍），進(jìn)入溝內(nèi)污水立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋，因此氧化溝系統(tǒng)具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理能力。氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化反硝化生物處理工藝。氧化溝從整天上又是完全混合的，而液體流動(dòng)卻保持著推流前進(jìn)，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長逐步下降，出現(xiàn)明顯的濃度梯度，到下游區(qū)溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。氧化溝設(shè)計(jì)可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實(shí)現(xiàn)硝化反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補(bǔ)充硝化過程中消耗的堿度。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學(xué)藥品數(shù)量。氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。傳統(tǒng)曝氣的功率密度一般僅為20～30瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒1。這不僅有利于氧的傳遞和液體混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當(dāng)混合液經(jīng)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達(dá)好氧區(qū)后期，平均速度梯度G小于30秒1，污泥仍有再絮凝的機(jī)會(huì)，因而也能改善污泥的絮凝性。氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝內(nèi)的平均流速，對(duì)于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。據(jù)國外的一些報(bào)道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低20%～30%。氧化溝在國內(nèi)外都發(fā)展很快。歐洲的氧化溝污水廠已有上千座，在國內(nèi)，從20世紀(jì)80年代末開始在城市污水和工業(yè)廢水中引進(jìn)國外氧化溝的先進(jìn)技術(shù)，從原來的日處理量3000立方米到目前10萬噸以上的污水處理廠已比較普遍，氧化溝工藝已成為我國城市污水處理的主要工藝。目前國內(nèi)外很多設(shè)計(jì)單位已開發(fā)出微孔曝氣氧化溝工藝。 微孔曝氣氧化溝工藝采用微孔曝氣（供氧設(shè)備為鼓風(fēng)機(jī)），微孔曝氣器可產(chǎn)生大量直徑為1mm左右的微小氣泡，這大大提高了氣泡的表面積，使得在池容積一定的情況下氧轉(zhuǎn)移總量增大（如池深增加則其傳質(zhì)效率將更高）。根據(jù)目前鼓風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家的技術(shù)能力，池的有效水深最大可達(dá)17m，因此可根據(jù)不同的工藝要求選取合適的水深。傳統(tǒng)氧化溝的推流是利用轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟或倒傘型表曝機(jī)實(shí)現(xiàn)的，其設(shè)備利用率低、動(dòng)力消耗大。微孔曝氣氧化溝則采用了水下推流的方式，即把潛水推進(jìn)器葉輪產(chǎn)生的推動(dòng)力直接作用于水體，在起推流作用的同時(shí)又可有效防止污泥的沉降。因而，采用潛水推進(jìn)器既降低了動(dòng)力消耗，又使泥水得到了充分地混合。（2）方案二（ABFT）ABFT (曝氣生物流化池)，是改進(jìn)的A/O法，是微生物細(xì)胞與載體自固定化技術(shù)的好氧生物反應(yīng)器，固定化微生物后的載體平均密度與水的密度十分接近，載體在水中呈懸浮狀。與固定床相比，該流化床具有比表面積大、接觸均勻、傳質(zhì)速度快、壓損低等許多突出的特點(diǎn)。ABFT工藝還具有在高負(fù)荷進(jìn)水下出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，污染物去除量及去除率均隨進(jìn)水濃度的提高而增加，表現(xiàn)出ABFT適應(yīng)處理高濃度廢水的能力，尤其在脫氮方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但除磷效果不如改良A2/O活性污泥工藝，需化學(xué)除磷。其工藝原理：在ABFT反應(yīng)器中投加占曝氣池有效容積的10％—50％的高效微生物載體，特效微生物大量的附著并固定于其上，ABFT反應(yīng)器實(shí)際上是綜合傳統(tǒng)活性污泥法與生物膜法優(yōu)點(diǎn)的雙生物反應(yīng)器。各級(jí)ABFT反應(yīng)器中，通過培養(yǎng)不同特效菌種，提高目標(biāo)污染物的降解效果；載體材料表面所生長的生物量通常為1825g/L，最高達(dá)到40g/L，～，是傳統(tǒng)活性污泥法的10～20倍，并且微生物與載體結(jié)合牢固，不易脫落，不易流失，高負(fù)載的生物量保證了ABFT反應(yīng)器去除污染物的高效和穩(wěn)定；運(yùn)行過程中載體內(nèi)部存在著良好的厭氧區(qū)微環(huán)境，使其內(nèi)部形成無數(shù)個(gè)微型的反硝化反應(yīng)器，故而造成在同一個(gè)反應(yīng)器當(dāng)中同時(shí)發(fā)生氨氧化、硝化和反硝化聯(lián)合作用，有力的保證了氨氮的高效去除。微生物載體的年損失率不超過8%、固定化后的微生物年流失不超過10%。（3）方案三（MBR）MBR工藝就是膜生物反應(yīng)器處理的工藝，根據(jù)本項(xiàng)目污染物去除要求的特點(diǎn)，采用A/O形式的MBR工藝。膜生物反應(yīng)器MBR是微濾或超濾膜代替生化反應(yīng)工藝中的污泥收集系統(tǒng)（如沉淀池）而形成一種新形式的生化反應(yīng)工藝。按照其所處位置可以分為內(nèi)置式和外置式。MBR反應(yīng)器最大的特點(diǎn)就是由于其高效的截留作用，可以使生化反應(yīng)器的污泥濃度可以高達(dá)10000mg/l，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)生化反應(yīng)器的3000mg/l?；谶@個(gè)最大的特點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)還表現(xiàn)為：◆ 污泥濃度高，污泥負(fù)荷低，處理效率高，耐沖擊負(fù)荷；◆ 水力停留時(shí)間短，高容積負(fù)荷，占地面積小；◆ 高效固液分離，出水懸浮物濃度接近于零，優(yōu)于中水標(biāo)準(zhǔn)；◆ 水力停留時(shí)間和污泥齡完全分離，運(yùn)行控制靈活；◆ 微生物完全截流在反應(yīng)器內(nèi)，有利于世代較長微生物的生長；◆ 泥齡長，大大提高了難降解有機(jī)物的降解效率；◆ 可以濾除細(xì)菌、病毒等有害物質(zhì)；◆ 低污泥負(fù)荷、長泥齡下運(yùn)行，可以基本實(shí)現(xiàn)無剩余污泥排放；◆ 流程簡單。從以上三個(gè)方案的工藝特點(diǎn)看，在工藝可行性角度，三個(gè)方案均能滿足本項(xiàng)目要求。但三個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)性方面有較大差別。根據(jù)以上三種方案，以日處理5萬噸城市污水處理廠為例，從投資、管理、污泥量、用電、藥耗等幾方面進(jìn)行了比較，詳見下表。污水處理方案綜合比較表比較內(nèi)容方案一(氧化溝工藝)方案二(ABFT)方案三(MBR)工藝特點(diǎn)具有較好的脫氮和去除有機(jī)物效果，經(jīng)生化工藝和二沉處理后氮、磷可較穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，COD和SS需視實(shí)際情況增加強(qiáng)化處理工藝具有良好的脫氮功能，對(duì)高濃度廢水有一定耐沖擊負(fù)荷，經(jīng)生化工藝和加藥二沉處理后氮、磷可較穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，COD和SS需視實(shí)際情況增加強(qiáng)化處理工藝污泥濃度高，具有良好的去除有機(jī)物和SS效果，經(jīng)MBR處理各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)的穩(wěn)定性較高運(yùn)行管理控制要求高，維護(hù)管理簡單控制要求高，維護(hù)管理較為復(fù)雜控制要求高，管理水平要求高工程投資一般高高藥耗較低較高較低電耗一般一般較高運(yùn)行費(fèi)用一般較高高構(gòu)筑物占地面積一般稍小較小污泥量較少稍少較少對(duì)周圍環(huán)境影響一般一般一般總體評(píng)價(jià)推薦不推薦不推薦 30 本工程要求出水SS≤10mg/L、TP≤，污水廠二級(jí)處理出水一般都很難達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)一步深度處理。污水的深度處理（三級(jí)處理），目的在于進(jìn)一步除去二級(jí)處理所未能去除的污染物質(zhì)，其中包含微生物未能降解的有機(jī)物，以及氮、磷等能加速水體富營養(yǎng)化過程的可溶解性有機(jī)物等。三級(jí)處理的方法是多種多樣的，化學(xué)處理法生物處理法的許多處理單元都可以用于三級(jí)處理，如生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、砂濾法、活性炭吸附法、離子交換法、電滲析法和反滲透法等。通過三級(jí)處理，BOD5可從20～30mg/L降至5mg/L以下，同事能夠去除大部分的氮和磷?；炷恋怼⑦^濾處理法二級(jí)處理加混凝沉淀、過濾、消毒工藝，通過投加混凝劑，沉淀過濾后去除處理水中殘存的懸浮物（包括活性污泥顆粒），進(jìn)一步各項(xiàng)指標(biāo)，使水質(zhì)更加穩(wěn)定，是國內(nèi)外許多回用工程的實(shí)際工藝。微濾布過濾法微濾布過濾法又稱濾布轉(zhuǎn)盤過濾器，是目前世界上最先進(jìn)的過濾器之一，目前在全世界已經(jīng)有350個(gè)污水廠采用該項(xiàng)技術(shù)。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器的處理效果好，出水水質(zhì)高，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，擁有目前世界上唯一公認(rèn)的中水回用證書－Title22證書。作為冷卻水、循環(huán)水過濾后回用：進(jìn)水水質(zhì)SS≤80mg/L以下，出水水質(zhì)SS≤10mg/L。用于污水的深度處理，設(shè)置于常規(guī)活性污泥法、延時(shí)曝氣法、SBR系統(tǒng)、氧化溝系統(tǒng)、滴濾池系統(tǒng)、氧化塘系統(tǒng)之后，可用于以下領(lǐng)域：去除總懸浮固體；結(jié)合投加藥劑可去除磷；可去除重金屬等；濾布轉(zhuǎn)盤過濾器用于過濾活性污泥二沉池出水，設(shè)計(jì)水質(zhì)：進(jìn)水SS：30mg/L（最高可承受80－100mg/L），出水SS≤5mg/L，濁度≤2 NTU，實(shí)際運(yùn)行出水更優(yōu)質(zhì)，一般出水濁度在1左右。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器與常規(guī)濾池相比的特點(diǎn)：出水水質(zhì)好并且穩(wěn)定。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器是采用濾盤外包濾布來代替?zhèn)鹘y(tǒng)濾池的砂濾料，濾布孔徑很小，可截留粒徑為幾微米(μm)的微小顆粒，因此出水水質(zhì)及出水穩(wěn)定性都優(yōu)于粒料濾池。而常規(guī)濾池沖洗前因穿透問題水質(zhì)較差，沖洗后會(huì)因?yàn)V層中殘存的清洗水對(duì)出水有影響。另外過濾的水量也隨阻力的變化而變化。設(shè)計(jì)新穎，耐沖擊負(fù)荷。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器相當(dāng)于是濾池及沉淀池的結(jié)合，具有排泥的功能。顆粒大的污泥直接沉淀到斗形池底，不會(huì)堵塞濾布，即不像普通濾池：所有的懸浮物(SS)都必須經(jīng)過濾料。因此過濾周期長，清洗間隔長，而且可承受的水力負(fù)荷及污泥負(fù)荷也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)砂濾池，懸浮物(SS)，濾速比普通濾池增加50％。因此濾布轉(zhuǎn)盤過濾器更耐高懸浮物濃度和大顆粒懸浮物的沖擊。設(shè)備簡單緊湊，附屬設(shè)備少，整個(gè)過濾系統(tǒng)的投資低。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器清洗時(shí)可連續(xù)過濾。而砂濾池反沖洗時(shí)不能連續(xù)過濾，為保證連續(xù)，需要在砂濾池前設(shè)中間儲(chǔ)水池或采用多臺(tái)濾池交替工作。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器采用小型水泵負(fù)壓抽吸濾后水自動(dòng)清洗，省去許多傳統(tǒng)濾池需要的反沖洗水池、水塔等。傳統(tǒng)濾池因反沖洗強(qiáng)度大，氣水反沖不僅需要大功率水泵、鼓風(fēng)機(jī)，還有氣水兩套較大直徑的管閥系統(tǒng)。整套系統(tǒng)多而雜，投資高。自動(dòng)控制系統(tǒng)極為龐大復(fù)雜。設(shè)備閑置率低，總裝機(jī)功率低。由于濾布較薄，非常容易沖洗干凈，清洗非常高效，清洗時(shí)，清洗濾盤的面積只相當(dāng)于整個(gè)濾盤面積的1％。清洗的特點(diǎn)是頻繁但清洗歷時(shí)短(1次/60120分，1分鐘/次)?？傮w的清洗水量也較少。而傳統(tǒng)濾池的氣水反沖洗水泵和鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)備多、自動(dòng)閥門大而多、功率大，且閑置率高。運(yùn)行自動(dòng)化，因而運(yùn)行和維護(hù)簡單、方便。過濾過程由計(jì)算機(jī)控制，可調(diào)整負(fù)壓抽吸清洗過程及排泥過程的間隔時(shí)間及過程歷時(shí)?；静恍鑼Ｈ司S護(hù)管理。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器的檢修量小。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器機(jī)械設(shè)備較少，泵及電機(jī)間歇運(yùn)行，濾布磨損較小，濾布易于更換，假如由于某些原因造成濾布堵塞，可輕易更換濾布。對(duì)于砂濾池而言，若濾料堵塞，則需要很大的清洗工作量。而且砂濾更換濾料非常困難。水頭損失比砂濾池小很多。砂濾罐的水頭損失則高于5m，能量損失大，增加運(yùn)行費(fèi)用。占地面積比其它濾池小很多。由于濾盤垂直中空管設(shè)計(jì)，使小的占地面積可保證大的過濾面積，從而減少了池容，減少了材料量及土方量，顯著降低了工程造價(jià)。日處理1萬噸的濾池，占地面積不大于20平方米,。對(duì)于技術(shù)改造，可以解決空間不夠的困難。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器比粒料濾池易于安裝?，F(xiàn)場(chǎng)連接管配件及電氣設(shè)備之后，即可投入使用。而粒料濾池則往往需要進(jìn)行濾料安裝。設(shè)計(jì)周期和施工周期短。濾布轉(zhuǎn)盤過濾器整體設(shè)備化，可整體裝運(yùn)，設(shè)計(jì)和施工方便并快捷，而且擴(kuò)建容易。對(duì)地基地耐力要求低，設(shè)備地基的投資少。特別適用于對(duì)已建污水處理廠的升級(jí)改造，可以使出水從一級(jí)Ｂ達(dá)到一級(jí)Ａ。綜合分析：本工程采用技術(shù)先進(jìn)，占地面積小的濾布轉(zhuǎn)盤過濾器作為三級(jí)處理設(shè)施。 工藝流程確定考慮到以上特點(diǎn)，因此本報(bào)告根據(jù)污水處理廠特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)角度考慮，推薦應(yīng)用較為廣泛，投資和運(yùn)行費(fèi)用較為合適的方案一：氧化溝工藝。污水處理工藝流程如下： 34 5萬噸污水處理廠建設(shè)工程可行性研究報(bào)告鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房污水處理工藝流程框圖見下圖。加氯污泥裝運(yùn)房污泥脫水機(jī)房濾布轉(zhuǎn)盤過濾池氧化溝消毒池排放井二沉池調(diào)節(jié)池進(jìn)水泵房粗格柵井旋流沉砂池細(xì)格柵井出水 污泥回流柵渣外運(yùn)處置廢液污水管污泥管空氣管儲(chǔ)泥池污泥外運(yùn)處置氧化溝工藝流程圖 90 （1）匯總污水先進(jìn)入粗格柵及進(jìn)水泵房，經(jīng)粗格柵去除大的固體漂浮物后經(jīng)提升進(jìn)入細(xì)格柵、曝氣沉砂池，去砂的同時(shí)可以去除污水中的油類，而后自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，對(duì)水質(zhì)、水量進(jìn)行均勻調(diào)節(jié)。（2）調(diào)節(jié)池之后的污水與進(jìn)入氧化溝。在這里，大量的硝化液在缺氧狀態(tài)下產(chǎn)生反硝化作用，釋放出氮?dú)?，起到良好的脫氮作?