【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 / 31（6）采用現(xiàn)代化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和管理，做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理；（7）廠區(qū)總平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各構(gòu)筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴(kuò)大綠化面積，并留有發(fā)展余地，使廠區(qū)環(huán)境與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。 工程建設(shè)規(guī)模根據(jù)建設(shè)方提供的資料，污水處理站設(shè)計(jì)處理水量為 200m3/d,最大處理能力為 m3/h。 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì) 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)建設(shè)方提供的資料，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如下：污染因子 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BOD5（mg/L） 150250COD（mg/L） 300400SS（mg/L） ≤200TP（mg/L） 58NH3N（mg/L） ≤40PH 79 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)出水水質(zhì)參照國(guó)家環(huán)?？偩职l(fā)布的《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T189202022)及《城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GB/T189212022)，用于綠化澆灌、觀賞性景觀環(huán)境用水，按兩種指標(biāo)中較高的指標(biāo)執(zhí)行，設(shè)計(jì)主要出水指標(biāo)為： 污染因子 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BOD5（mg/L） ≤10NH3N（mg/L） ≤5濁度（NTU） ≤10TP（mg/L） ≤總大腸桿菌群數(shù)（個(gè)/L） ≤3PH 694 / 31第三章　工藝設(shè)計(jì) 污染物的去除對(duì)處理流程的影響在采用二級(jí)生物處理工藝的污水處理工程中，不同的污染物是以不同的方式去除的。污染物的去除決定了污水處理工藝的流程。 懸浮物(SS)的去除污水中懸浮物（SS）的去除主要靠沉淀作用。污水中的無機(jī)顆粒和大尺度的有機(jī)顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂梢匀コ?，小尺度的有機(jī)顆粒靠微生物的降解作用去除，而小尺度的無機(jī)顆粒（包括尺度大概在膠體和亞膠體范圍內(nèi)的無機(jī)顆粒）則要靠脫落的生物膜絮體同時(shí)沉淀被去除。污水處理出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水 SS 指標(biāo)，還因?yàn)榻M成出水懸浮物的主要是脫落的生物膜絮體，其本身的有機(jī)成分就很高，因此對(duì)出水的 BODCOD 等指標(biāo)也有很大影響，所以控制污水處理出水的懸浮物（SS）指標(biāo)是最基本的，也是很重要的。為了降低出水中的懸浮物濃度，需要在工程中采用適當(dāng)?shù)拇胧?，例如選用適當(dāng)?shù)娜莘e負(fù)荷以保持脫落的生物膜的凝聚及沉降性能，采用較小的二次沉淀池的表面負(fù)荷，采用較低的出水堰負(fù)荷，充分利用脫落的生物膜懸浮層的吸附網(wǎng)絡(luò)作用等。在污水處理方案選用合理，工藝參數(shù)取值合理，單體設(shè)計(jì)優(yōu)化的前提下，完全能夠使出水指標(biāo)達(dá)到排放要求。 BOD5 的去除污水中 BOD5 的去除是靠活性污泥或生物膜的吸附作用、微生物分解作用以及微生物的代謝作用，然后對(duì)污泥與水進(jìn)行分離完成的?；钚晕勰嗷蛏锬ぶ形⑸镌谟醒醯臈l件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是CO2 和 H2O 等穩(wěn)定物質(zhì)。這也就是污水中 BOD5 的降解過程。在這種合成代謝和分解代謝過程中，溶解性有機(jī)物（例如低分子有機(jī)酸等易降解有機(jī)物）直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。而非溶解性有機(jī)物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。由此可見，微生物的耗氧代謝作用對(duì)污水中的溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)定物質(zhì)，因此可以使處理污水中的參與 BOD5 濃度很低。根據(jù)國(guó)外有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)資料和我們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，采用生物膜法時(shí)，在容積負(fù)荷≤ 5 / 31kgBOD5/kg MISSd 時(shí)（采用活性污泥法時(shí)，其值一般為 d） ，就很容易做到出水 BOD5 保持在 20mg/L 以下。 COD 的去除污水中 COD 去除的原理與 BOD5 基本相同。COD 的去除率取決于原污水的可生化性，它與處理污水的組成有關(guān)。對(duì)于那些主要以生活污水及其成分與生活污水相似的工業(yè)廢水組成的城市污水中BOD5/COD 比值往往接近 甚至大于 ，其污水的可生化性較好，出水中 COD 值可以控制在較低的水平。 氮的去除氮是蛋白質(zhì)不可缺少的組成部分，因此廣泛存在于城市污水中，在原污水中，氮以NH3N 及有機(jī)氮的形式存在，這兩種形式的氮和在一起成為凱式氮，用 TKN 表示。而原污水中的 NO2N 和 NO3N 量很少。氮也是構(gòu)成微生物的元素之一，一部分進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)的氮將隨剩余污泥一起從水中去除，這部分氮量占所去除的 BOD5 的 5%。在有機(jī)物被氧化的同時(shí)，污水中的有機(jī)氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、停留時(shí)間足夠長(zhǎng)的情況下被進(jìn)一步氧化成硝酸鹽。因?yàn)榈谒w中是藻類生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化，因此氮是污水處理廠出水的控制指標(biāo)之一。脫氮菌在缺氧的情況下可以利用硝酸鹽 NO3N 中的氧作為電子受體，氧化有機(jī)物，將硝酸鹽中的氮還原成氮?dú)?N2，從而完成污水的脫氮過程。生物脫氮工藝是目前廣泛采用的污水處理工藝。由此可見，要達(dá)到生物脫氮的目的，完成硝化是先決條件。因此硝化菌屬于自養(yǎng)菌，其比生長(zhǎng)率 μs 明顯小于異養(yǎng)菌的比生長(zhǎng)率 μh，生物脫氮系統(tǒng)維持硝化的必要條件 μs≥μh 即系統(tǒng)必須維持在較低的容積負(fù)荷條件下運(yùn)行，使得系統(tǒng)的泥齡大于維持硝化所需的最小泥齡。根據(jù)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和運(yùn)行實(shí)例，設(shè)計(jì)容積負(fù)荷在 ～ 5/(m3d)，時(shí)，就可以達(dá)到硝化及反硝化的目的。 磷的去除將磷從污水中除去，可以采用化學(xué)法，也可以采用生物法。化學(xué)除磷是向污水中投加三價(jià)鹽(一般是鋁鹽或鐵鹽，二價(jià)鐵應(yīng)保證在曝氣池內(nèi)被氧化成三價(jià)鐵)，使之與污水中的磷酸鹽形成難溶化合物，經(jīng)過沉淀從水中去除。采用化學(xué)6 / 31除磷的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，除加藥設(shè)備外不需要增加其他設(shè)備。生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為 PHB（聚 β 烴丁酸）儲(chǔ)存起來。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件下時(shí)就降解體內(nèi)儲(chǔ)存的 PHB 產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和吸磷，形成高磷濃度污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。生物除磷的優(yōu)點(diǎn)在于不增加剩余污泥量，處理成本較低。缺點(diǎn)是為了避免剩余污泥中磷的再次釋放，對(duì)污泥處理工藝的選擇有一定的限制。采用生物除磷時(shí)還需要嚴(yán)格控制系統(tǒng)中厭氧池的厭氧環(huán)境，同時(shí)需要加大污泥回流量和剩余污泥排放量，這樣就會(huì)增加系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，污泥排放量增加就會(huì)減少系統(tǒng)的污泥濃度，影響污水的生化處理效率。據(jù)此，本工程除磷推薦采用生物法為主，輔以化學(xué)除磷的方法，這樣除磷效果很好，工藝流程簡(jiǎn)單，節(jié)省工程造價(jià)和占地面積。 污水二級(jí)生化處理工藝的選擇目前污水處理常采用生化法，主要工藝有活性污泥法、生物膜法以及較為新穎的泥膜共生法等?；钚晕勰喾ㄒ?A2O 工藝、氧化溝和 SBR 為代表形式；生物膜法可分為生物接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池等工藝；泥膜共生法則主要有 EH 和 MBBR 等。 活性污泥法? A2O 工藝A2O 工藝屬于傳統(tǒng)活性污泥法中較為常見的一種工藝，它是 70 年代在 AO 工藝上開發(fā)出來的同步脫氮除磷工藝，因此具有生物除磷和脫氮的能力。A 2O 工藝的優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用硝化液中的硝態(tài)氮來氧化 BOD5，回收了部分硝化反應(yīng)的需氧量，反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度可以部分補(bǔ)償硝化反應(yīng)消耗的堿度，因此對(duì)含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來調(diào)節(jié) pH。本工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單的脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間小于其它同類工藝（如巴登甫脫氮除磷工藝） ；在厭氧（缺氧） 、好氧交替運(yùn)行的條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無污泥膨脹，SVI 值小于 100，利于處理后污水與污泥分離；運(yùn)行中在厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕攪，運(yùn)行費(fèi)用低。A2O 工藝由于具有相對(duì)于其他同步脫氮除磷工藝構(gòu)造簡(jiǎn)單、總水力停留時(shí)間短、運(yùn)行費(fèi)用低、控制復(fù)雜性小和不易產(chǎn)生污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)，并作為將傳統(tǒng)活性污泥污水處理廠7 / 31改建為具有脫氮除磷功能的污水處理廠時(shí)最易改造成的工藝，目前已經(jīng)成為我國(guó)城市污水處理廠中主流的同步脫氮除磷工藝。對(duì)現(xiàn)有的城市污水處理廠處理水量和采用工藝的調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，A 2O 工藝的處理水量占總處理水量的 70%以上。但由于氮、磷的去除比較復(fù)雜，脫氮需要涉及硝化、反硝化過程，除磷則有吸磷和釋磷等多個(gè)生化反應(yīng)過程。上述每一個(gè)過程的目的不同，其微生物的組成、基質(zhì)類型及環(huán)境條件的要求也各不相同。因此要在一個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)完成脫氮和除磷過程，不可避免地產(chǎn)生了各過程間的矛盾關(guān)系，如碳源、泥齡、回流硝酸鹽、硝化和反硝化容量以及厭氧釋磷和好氧吸磷的容量等問題。A2O 工藝作為活性污泥法的代表工藝，能適用于各種規(guī)模的污水處理廠，但由于活性污泥法運(yùn)行控制水平要求相對(duì)較高，本項(xiàng)目不考慮此工藝。? 氧化溝工藝氧化溝工藝有 A2O 氧化溝、T 型氧化溝等多種形式，氧化溝在城市污水處理中應(yīng)用比較普遍，以下 T 型氧化溝為例進(jìn)行比較。T 型氧化溝又稱為三溝式氧化溝，融缺氧、好氧及沉淀池于一體（其中的兩條邊溝交替進(jìn)行反應(yīng)及沉淀） 。流程簡(jiǎn)潔，具有生物脫氮功能，采用連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水的方式運(yùn)行。自 1990 年邯鄲污水處理廠的 T 型氧化溝投產(chǎn)并被建設(shè)部、國(guó)家環(huán)?？偩至袨槭痉稄S后，國(guó)內(nèi)采用這種工藝流程的污水廠較多。T 型氧化溝的優(yōu)點(diǎn)在于一體化，能較好的利用土地面積，特別是采取加大溝體深度的措施后，節(jié)約用地的效果更為明顯；不需混合液回流及活性污泥回流，流程簡(jiǎn)單、利于管理；采用序批式控制，不同的循環(huán)時(shí)間設(shè)定值可以得到不同的處理效果，根據(jù)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，適應(yīng)性較強(qiáng)；序批式控制，易于實(shí)現(xiàn)處理過程的自動(dòng)控制。其缺點(diǎn)是設(shè)備臺(tái)數(shù)多，增加了設(shè)備的維護(hù)工作量；設(shè)備利用率低，裝機(jī)容量大；因?yàn)椴辉O(shè)專門的沉淀池，排除的剩余污泥濃度低，不利于污泥處理；無專門的厭氧區(qū)域，因此生物除磷效果差；因?yàn)闊o回流設(shè)施，因此造成連續(xù)曝氣的中溝的 MLSS 較邊溝低（中溝 MLSS 濃度的設(shè)計(jì)值只為邊溝的 77%，實(shí)際運(yùn)行中還更低） ，使得整個(gè)系統(tǒng)的利用效率低。氧化溝工藝具有良好的抗沖擊負(fù)荷，適用于大中型污水處理廠。本項(xiàng)目水量較小，且無工業(yè)廢水，水質(zhì)較穩(wěn)定，不考慮采用氧化溝工藝。? SBR 法8 / 31序批式（sequencing batch reactor）法是相對(duì)常用的過流式而言的。過流式是一種空間順序的處理方式，污水在流經(jīng)不同功能的構(gòu)筑物過程中逐步凈化，最終達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。SBR 法是一種時(shí)間順序的處理方式，進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水等處理過程同一周期不多時(shí)段，在同一個(gè)池子中完成，但進(jìn)水水連續(xù)的。設(shè)計(jì)上常需若干座池子組成一組，輪換運(yùn)轉(zhuǎn)。目前國(guó)內(nèi)已有多處采用 SBR 工藝，SBR 法適用于水量、水質(zhì)排放不均勻的工業(yè)廢水處理。此外，國(guó)內(nèi)使用的工藝還有 CASS、UNITANK、MSBR 等一些改良型的 SBR 處理工藝。但考慮到其自控要求較高，不適合本項(xiàng)目需求。 生物膜法生物膜法是與活性污泥法并列的另一種生物處理工藝，其原理是利用污水與填料上的生物膜接觸，在生物膜中細(xì)菌的分解作用下，污水得到凈化。常用的生物膜法有生物接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤等工藝。? 生物接觸氧化生物接觸氧化是由浸沒在污水中的填料和人工曝氣系統(tǒng)構(gòu)成的生物處理工藝。在有氧的條件下，污水與填料表面的生物膜反復(fù)接觸，使污水獲得凈化。 生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。 該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，主要由曝氣鼓風(fēng)機(jī)和專用曝氣器組成,生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，填料壁的微生