【文章內(nèi)容簡介】 用轉(zhuǎn)碟曝氣，～，動(dòng)力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。 若能將氧化溝進(jìn)水設(shè)計(jì)成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對(duì)一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用。 卡式(Carrousel)簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運(yùn)行來看，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。 三溝式氧化溝(T型氧化溝)，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。T型氧化溝構(gòu)造簡單，處理效果不錯(cuò)，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的控制儀表增加了運(yùn)行管理的難度。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。 氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費(fèi)用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動(dòng)力效率［～ kgO2/(kWh)］ (4)生物膜法　與活性污泥法不同，生物膜法是在處理池內(nèi)加入軟性填料，利用固著生長于填料表面的微生物對(duì)廢水進(jìn)行處理，不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的問題。生物接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤是這類方法的代表。生物接觸氧化池是在微生物固著生長的同時(shí)，加以人工曝氣。這種方法可以得到很高的生物固體濃度和較高的有機(jī)負(fù)荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性污泥法。生物轉(zhuǎn)盤是較早用以處理啤酒廢水的方法。依靠盤片的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧。該法運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動(dòng)力消耗少，但低溫對(duì)運(yùn)行影響大，在處理高濃度廢水時(shí)需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)，廢水中BOD5的去除率在80%以上。 二、厭氧生物處理厭氧生物處理適用于高濃度有機(jī)廢水，它是在無氧條件下，靠厭氣細(xì)菌的作用分解有機(jī)物。在這一過程中，參加生物降解的有機(jī)基質(zhì)有50%～90%轉(zhuǎn)化為沼氣，而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料。因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來越多的關(guān)注。，（1）水解酸化法水解和酸化是一種傳統(tǒng)的厭氧生物處理方法，水解和酸化是厭氧消化過程的兩個(gè)階段，在處理有機(jī)工業(yè)廢水工藝中，水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C(jī)物，將其中難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。考慮到后續(xù)好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理。酸化則是一類典型的發(fā)酵過程，在酸化過程中微生物的代謝產(chǎn)物主要是各種有機(jī)酸。（2）升流式厭氧污泥床（UASB）UASB的主要組成部分是反應(yīng)器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構(gòu)成的污泥床，上部設(shè)置了一個(gè)專用的氣液固三相分離系統(tǒng)。廢水從反應(yīng)器底部加入，在上向流、穿過生物顆粒組成的污泥床時(shí)得到降解，同時(shí)生成沼氣。氣、液、固（懸浮污泥顆粒）一同升入三相分離室，氣體被收集在氣罩里，而污泥顆粒受重力作用下沉至反應(yīng)器底部，水經(jīng)出流堰排出。UASB成功處理高濃度乳品廢水的關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。顆粒污泥的形成是厭氧細(xì)菌群不斷繁殖、積累的結(jié)果，較多的污泥負(fù)荷有利于細(xì)菌獲得充足的營養(yǎng)基質(zhì)，對(duì)顆粒污泥的形成和發(fā)展具有決定性的促進(jìn)作用；適當(dāng)高的水力負(fù)荷將產(chǎn)生污泥的水力篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的污泥，同時(shí)產(chǎn)生剪切力，使污泥不斷旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌互相纏繞成球。　　 總之，UASB具有效能高，處理費(fèi)用低，電耗省，投資少，占地面積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，完全適用于高濃度乳品廢水的治理。其不足之處是出水CODcr的濃度仍然很高，需進(jìn)行再處理或與好氧處理串聯(lián)才能達(dá)標(biāo)排放。 3）厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）它是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，和UASB反應(yīng)器一樣，可以形成高生物活性的厭氧顆粒污泥，但不同的是這種反應(yīng)器內(nèi)部還能夠形成流體循環(huán)。此類反應(yīng)器高度約為16～25m，容積負(fù)荷為普通UASB的4倍左右，占地面積少，基建投資省，有機(jī)負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定性好。（4）膨脹顆粒污泥床（EGSB）EGSB是第三代厭氧反應(yīng)器，其構(gòu)造與UASB反應(yīng)器有相似之處，可以分為進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離區(qū)和出水渠系統(tǒng)。與UASB反應(yīng)器不同之處是，EGSB反應(yīng)器設(shè)有專門的出水回流系統(tǒng)。EGSB反應(yīng)器一般為圓柱狀塔形，特點(diǎn)是具有很大的高徑比，一般可達(dá)3～5，生產(chǎn)裝置反應(yīng)器的高度可達(dá)15～20米。顆粒污泥的膨脹床改善了廢水中有機(jī)物與微生物之間的接觸，強(qiáng)化了傳質(zhì)效果，提高了反應(yīng)器的生化反應(yīng)速度，從而大大提高了反應(yīng)器的處理效能。 三、厭氧+好氧生物處理（一）水解酸化 + CASS 其主要處理設(shè)備是酸化池和CASS反應(yīng)池。這種方法在處理乳品廢水時(shí)，在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時(shí)間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積??；不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了構(gòu)造，降低了造價(jià)，便于維護(hù)，易于放大；對(duì)于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少；經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物對(duì)基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件；水解酸化—CASS法處理高濃度乳品廢水效果比較理想，去除率均在94%以上，最高達(dá)99%以上。 （二）UASB + 好氧接觸氧化此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對(duì)SS的去除率達(dá)10%以上，隨著麥殼類有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時(shí)間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。上流式厭氧污泥床能耗低、運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有效地降低了好氧生化單元的處理負(fù)荷和運(yùn)行能耗。好氧處理(包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池)對(duì)廢水中SS和COD均有較高的去除率，這是因?yàn)閺U水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。 該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定 、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動(dòng)等特點(diǎn)。（三）UASB + SBR本處理工藝主要包括UASB反應(yīng)器和SBR反應(yīng)器。將UASB和SBR兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把UASB作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。并且UASB池正常運(yùn)行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐的燃料，可供飼料烘干使用。、第二章 工藝流程的確定及構(gòu)筑物說明該乳業(yè)有限公司的乳品廢水的處理設(shè)施的廢水來源主要是生產(chǎn)廢水和生活廢水，生產(chǎn)廢水主要含有乳脂肪、乳糖、乳蛋白、硝酸、NaOH等，生活廢水主要來源為衛(wèi)生間（有化糞池設(shè)施）、洗澡和洗衣廢水等。生產(chǎn)廢水量較為穩(wěn)定，生活廢水雖然雖波動(dòng)較大，但是占總水量比例較小，所以對(duì)總水量波動(dòng)的影響不大。污水處理站一般由預(yù)處理、生化處理、污泥處理三部分組成。污水處理程序包括預(yù)處理、一級(jí)處理、二級(jí)處理、深度處理及污泥處理、其中的核心部分為二級(jí)生化處理。污水一級(jí)處理系統(tǒng)主要由格柵、篩網(wǎng)、沉砂池、沉淀池等組成。格柵和沉砂池也常作為城市污水的預(yù)處理系統(tǒng)。由于生活廢水常挾帶大量懸浮物和漂浮物，通過一級(jí)處理系統(tǒng)可以攔截和沉淀體積和密度較大的污染物，以保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施，保證處理出水效果達(dá)標(biāo)。因此，是污水處理工藝前必不可少的組成部分。本設(shè)計(jì)中，采用格柵、沉砂池。同時(shí)，生產(chǎn)廢水中還有大量的油類廢水，含油量高，分子量大，不易直接生化去除，應(yīng)該設(shè)置隔油池和水解酸化池。污水二級(jí)處理系統(tǒng)主要為生物處理系統(tǒng)，以生物處理技術(shù)為主體。污水二級(jí)處理系統(tǒng)可以大幅度去除污水中呈膠體和溶解性狀態(tài)的有機(jī)污染物，BOD5去除率達(dá)85%～95%，而一級(jí)處理只能去除BOD520%～30%。乳品廢水處理的方法很多，可用氧化溝、傳統(tǒng)活性污泥法、水解酸化—CASS工藝、好氧—缺氧（A1/O）脫氮工藝等污水的深度處理包括脫氮除磷及有機(jī)物的進(jìn)一步去除，常用混凝沉淀和過濾工藝，也有采用生物陶粒和生物炭工藝，而最后進(jìn)行消毒處理。污泥處理是污水處理廠的重要組成部分，主要包括濃縮、消化、脫水和干化等。污水處理廠的工藝流程是指在達(dá)到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機(jī)組合，以滿足污水處理要求。采用何種處理流程還要根據(jù)污水的水質(zhì)、水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，排放水體的具體規(guī)定。因?yàn)檫M(jìn)水水質(zhì)中各種水質(zhì)指標(biāo)的濃度比較低且氮磷的去除率要求不高，所以在二級(jí)處理過中CASS工藝進(jìn)行處理。不僅能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解有機(jī)物，以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì)，無機(jī)鹽類也能被部分去除，而且通過厭氧或缺氧區(qū)的設(shè)置可以脫氮、除磷。、范圍與依據(jù) 1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可靠真實(shí)。認(rèn)真研究各項(xiàng)基礎(chǔ)資料、基本數(shù)據(jù)，全面分析各項(xiàng)影響因素，充分掌握水質(zhì)水量的特點(diǎn)和地域特性，合理選擇好設(shè)計(jì)參數(shù)，為工程設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。廠址選擇合理根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和排水工程專業(yè)規(guī)劃，結(jié)合建設(shè)地區(qū)地形、氣象條件，經(jīng)全面地分析比較，選擇建設(shè)條件好、環(huán)境影響小的廠址，功能分區(qū)明確，生產(chǎn)、生活、人、物、車流向合理。工藝先進(jìn)實(shí)用選擇技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定、投資和處理成本合理的污水污泥處理工藝，積極慎重地采用經(jīng)過實(shí)踐證明行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，使污水處理工藝先進(jìn)，運(yùn)行可靠，處理后水質(zhì)穩(wěn)定地達(dá)標(biāo)排放?？傮w布置考慮周全根據(jù)處理工藝流程和各建筑物、構(gòu)筑物的功能要求，結(jié)合廠址地形、地址和氣候條件，全面考慮施工、運(yùn)行和維護(hù)的要求，協(xié)調(diào)好平面布置、高程布置及管線布置間的相互關(guān)系，力求整體布局合理完美。避免二次污染污水處理工藝作為環(huán)境保護(hù)工程，應(yīng)避免或盡量減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，如空氣、噪聲、固體廢物污染等；妥善處置污水處理過程中產(chǎn)生的柵渣、沉砂、污泥和臭氣等，避免對(duì)環(huán)境的二次污染。運(yùn)行管理方便以人為本，充分考慮便于污水廠運(yùn)行管理的措施。污水處理過程中的自動(dòng)控制，力求安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，以利提高管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)行費(fèi)用。近期遠(yuǎn)期結(jié)合污水處理廠設(shè)計(jì)應(yīng)近遠(yuǎn)期全面規(guī)劃，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為以后的發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件，污水廠的廠區(qū)面積，應(yīng)按項(xiàng)目總規(guī)?？刂?，并做出分期建設(shè)的安排，合理確定近期規(guī)模。滿足安全要求污水處理廠設(shè)計(jì)須充分考慮安全運(yùn)行要求，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線等。廠區(qū)消防的設(shè)計(jì)和消化池、貯氣罐急其他危險(xiǎn)單元設(shè)計(jì)，應(yīng)符合相應(yīng)安全設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容為全面熟悉城市污水處理的傳統(tǒng)工藝和先進(jìn)工藝，根據(jù)要求設(shè)計(jì)工藝方案，完成計(jì)算書，成本核算后進(jìn)行工藝完善及繪制設(shè)計(jì)圖。本設(shè)計(jì)范圍為對(duì)污水處理廠廠內(nèi)的污水處理構(gòu)筑物、污泥處理構(gòu)筑物及必要的附屬建筑進(jìn)行工藝及總圖的初步設(shè)計(jì)，不包括收集管網(wǎng)及泵站部分。工程規(guī)模：某乳業(yè)有限公司乳品廢水的每日最大污水處理量為2500m3/d 。處理后的水質(zhì)要達(dá)到國家一級(jí)（B）類排放標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918－2002）： 表2—1 設(shè)計(jì)污水處理廠生化處理階段污染物去除率編號(hào)污染物種類平均數(shù)值出水標(biāo)準(zhǔn)CODcr3000 mg/L60mg/LBOD51200 mg/L20 mg/LSS500 mg/L20mg/L動(dòng)植物油300mg/LPH值69目前乳品廢水處理方法很多，根據(jù)乳品廢水水質(zhì)具有有機(jī)物含量高，可生化性良好的特點(diǎn)，要求有效去除BOD5又要適當(dāng)去除N，所以可選的主要工藝有（1）氧化溝；（2）好氧—缺氧（A1/O）脫氮工藝；（3）水解酸化—CASS工藝。（一）氧化溝工藝氧化溝又稱循環(huán)混合式活性污泥法。一般采用延時(shí)曝氣，同時(shí)具有去除BOD5 和脫氮的功能，它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。氧化溝處理效率為：BOD5 和SS均為95%以上，總氮為70%～80%。氧化溝具有工藝流程短，處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行管理簡單等優(yōu)點(diǎn)，但占地面積過大。在流態(tài)上，氧化溝介于完全混合與推流之間。污水在溝內(nèi)的流速v ,氧化溝總長為L，當(dāng)L 為100～500m 時(shí)，污水完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)間約為4～20min，如水力停留時(shí)間定為24h,則在整個(gè)停留時(shí)間要做72～360 次循環(huán)?？梢哉J(rèn)為在氧化溝內(nèi)混合液的水只是接近一致的，從這個(gè)意義來說，氧化溝內(nèi)的流態(tài)是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝氣裝置的下游，溶解氧濃度從高向低變動(dòng)，甚至可能出現(xiàn)缺氧段。氧化溝的這種獨(dú)特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化，取得脫氮的效應(yīng)。常用的氧化溝系統(tǒng)由卡羅塞氧化溝、交替工作氧化溝及二沉池交替工作氧化溝。氧化溝工藝流程見圖２－１：原污水格柵提升泵站隔油池混凝沉淀池水解酸化池氧化溝二沉池出水污泥濃縮脫水機(jī)房污泥回流泵房調(diào)節(jié)池圖2—1 氧化溝工藝流程簡圖氧化溝可分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝如帕斯韋爾（Pasveer）氧化溝、卡魯賽爾（Carrousel）氧化溝。氧化溝處理污水的原理如下：氧化溝中的污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。在充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時(shí)，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時(shí)，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反