【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用最為廣泛的有傳統(tǒng)的SBR工藝和CAST工藝。為了實(shí)現(xiàn)污水處理廠高效穩(wěn)定運(yùn)行和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用、建設(shè)費(fèi)用，要求選擇的處理工藝技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水達(dá)到排放要求；基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低；運(yùn)行管理方便；具備脫氮除磷功能；工藝簡(jiǎn)單自動(dòng)化程度高，因此初步選定了三種方案經(jīng)行比較，如下表所示： 污水處理廠主體工藝比較評(píng)比項(xiàng)目A/A/O工藝CAST工藝Carrousel 2000氧化溝工藝技術(shù)可行性成熟，適用于各種規(guī)模，有一定的耐沖擊負(fù)荷能力先進(jìn)成熟，適用于中小規(guī)模，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)先進(jìn)成熟，適用于中小規(guī)?？箾_擊負(fù)荷能力強(qiáng)脫氮除磷效果脫氮效果好，除磷效果一般脫氮除磷效果均較好脫氮效果好，除磷效果一般土建工程有初沉池和二沉池，池體較多無(wú)須二沉池和調(diào)節(jié)池，可不設(shè)初沉池，增加了生物選擇器無(wú)初沉池，主反應(yīng)池一體化，增加了選擇池和厭氧池曝氣設(shè)備底部鼓風(fēng)曝氣鼓風(fēng)曝氣表面機(jī)械曝氣污泥情況污泥產(chǎn)量較大，不穩(wěn)定污泥產(chǎn)量小，基本穩(wěn)定污泥產(chǎn)量小，基本穩(wěn)定施工難度較難難度不大較難環(huán)境影響噪聲較大，臭味較小噪聲較大，臭味較小噪聲小，臭味較小容積及設(shè)備利用率較高較低（一般小于50%）不高運(yùn)行操作操作單元較多較復(fù)雜操作單元較少方便操作單元較少方便維修管理設(shè)備較多維修量大設(shè)備較少維修量少設(shè)備少維修量少基建投資/元?m3180017501700單位處理成本/元?m3電耗/ Kwh?m3主要優(yōu)點(diǎn)出水水質(zhì)很好，有利于回用污泥經(jīng)厭氧消化達(dá)到穩(wěn)定用于大型污水廠費(fèi)用較低沼氣可回收利用流程十分簡(jiǎn)單，管理方便脫氮除磷效果好，污泥沉降性能好，出水水質(zhì)好合建式，占地省，處理成本較低污泥同步穩(wěn)定，不需厭氧消化耐沖擊負(fù)荷好流程簡(jiǎn)單，管理十分方便可生物脫氮，出水水質(zhì)較好污泥同步穩(wěn)定，不需厭氧消化對(duì)中小型水廠投資較省，成本較低主要缺點(diǎn)反應(yīng)池容積很大污泥內(nèi)回流量大，能耗高用于中小型污水廠費(fèi)用偏高沼氣回收利用經(jīng)濟(jì)效益差污泥滲出液需化學(xué)除磷間歇周期運(yùn)行，對(duì)自控要求高變水位運(yùn)行，電耗高容積利用率較低污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化好除磷需要另設(shè)厭氧池分建式，池深較小，占地面積較大污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化好機(jī)械曝氣，設(shè)備數(shù)量多應(yīng)用實(shí)例濟(jì)南光大水務(wù)污水處理三廠，處理規(guī)模10萬(wàn)m3/d大連市老虎灘污水處理廠，處理規(guī)模8萬(wàn)m3/d鄭州市五龍口城市污水處理廠，處理規(guī)模10萬(wàn)m3/dA2/O工藝的主要缺點(diǎn)是處理單元多，操作管理復(fù)雜，特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體更要求安全操作，這些都增加了管理的難度。而且由于污水廠在建城市為縣城，技術(shù)力量不強(qiáng)，管理水平不高，排水管網(wǎng)系統(tǒng)不夠完善，城市的污水水質(zhì)不高，加之污泥厭氧消化的管理和沼氣的利用缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)，這些因素都降低了A2/O法的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)我國(guó)目前的實(shí)際情況，城市污水處理處于起動(dòng)階段，法規(guī)和要求都不夠健全，對(duì)污泥的穩(wěn)定化要求沒有明確的規(guī)定，因此，對(duì)于中小型的城市污水處理廠，采用CAST工藝和氧化溝工藝則更為經(jīng)濟(jì)。中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是氧化溝和CAST工藝?；ㄍ顿YCAST工藝是合建式，一般情況下征地費(fèi)和土建費(fèi)較氧化溝低，而設(shè)備費(fèi)較氧化溝高。運(yùn)營(yíng)費(fèi)用CAST通常用鼓風(fēng)曝氣，氧化溝通常用機(jī)械曝氣，一般說來，在供氧量相同的情況下，鼓風(fēng)曝氣比機(jī)械曝氣省電；第二方面，SBR是合建式不用污泥回流（有的少量回流），氧化溝是分建式要大量回流污泥，電耗較大；第三方面，CAST是變水位運(yùn)行，增大進(jìn)水提升泵站的揚(yáng)程。綜合考慮，通常氧化溝的電耗要比CAST大些，運(yùn)營(yíng)費(fèi)要高些。運(yùn)行控制氧化溝是連續(xù)運(yùn)行，不要求自動(dòng)控制，只是在要求節(jié)能時(shí)用自動(dòng)控制，CAST是周期間歇運(yùn)行，各個(gè)工序轉(zhuǎn)換頻繁，需要自動(dòng)控制。出水穩(wěn)定性CAST為靜態(tài)沉淀，氧化溝為動(dòng)態(tài)沉淀，因而CAST的沉淀效率更高，出水水質(zhì)更好。綜上所述， CAST工藝具有良好生物除磷和脫氮效果，同時(shí)污泥量小并且污泥相對(duì)穩(wěn)定，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較低，施工難度小，工期短，對(duì)于縣城的中型污水處理廠而言，CAST工藝成為最佳的方案。三級(jí)處理出水的典型出水濃度，見下表 三級(jí)處理出水水質(zhì)序號(hào)原污水組分（mg/L）過濾混凝沉淀混凝沉淀+過濾混凝沉淀+過濾+活性炭吸附1懸浮物5~105~12112BOD51~33~71~20~23COD40~6030~5025~455~104TP7~10~1 ，因此，深度處理應(yīng)該選擇混凝沉淀+過濾流程，這樣可以使出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。目前，污泥處理的單元技術(shù)有濃縮脫水，厭氧消化，好氧發(fā)酵，污泥熱干化，石灰穩(wěn)定等技術(shù)。由于現(xiàn)階段設(shè)置消化池有可能將已經(jīng)被聚磷菌吸收的磷元素釋放出來達(dá)不到要求效果，所以現(xiàn)在一般污水廠均不設(shè)消化池，而是設(shè)置污泥濃縮脫水設(shè)備，將初沉池和曝氣池產(chǎn)生的生污泥通過該設(shè)備直接生成泥餅運(yùn)出，節(jié)省造價(jià)。故本工藝不設(shè)置消化池。CAST工藝污泥在反應(yīng)池內(nèi)得到較好的沉降，所以本工藝不需設(shè)置二沉池及污泥回流設(shè)備。粗及格泵柵站進(jìn)水 超越管鼓 風(fēng) 機(jī) 房絮凝過濾接觸池初沉池沉砂池細(xì)格柵C A S T 池 出水 投加PAC加藥間 濃 縮 脫 水 機(jī) 房 干泥外運(yùn) 工藝流程圖格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留雨水、生活污水和工業(yè)廢水中較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、木屑、果皮等，起凈化水質(zhì)，保護(hù)水泵的作用，同時(shí)也減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，使之正常運(yùn)行。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機(jī)械清除。大中型污水處理廠截污量大，為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，應(yīng)用機(jī)械清除截留物。沉砂池按照池型分為平流式、豎流式、旋流式和曝氣沉砂池。建設(shè)部05年1月明確限制平流沉砂池應(yīng)用于10000m3/d以上規(guī)模的新建水廠。平流沉砂池的缺點(diǎn)是沉砂中含有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度加大。且平流式沉淀池占地面積較大，土方量較大，不便于節(jié)約造價(jià)。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進(jìn)入池內(nèi)，無(wú)機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池的優(yōu)點(diǎn)：通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果較穩(wěn)定；受流量變化的影響較??；同時(shí)還對(duì)污水起預(yù)曝氣作用。按照生物除磷設(shè)計(jì)的污水處理廠，為了保證除磷效果，一般不采用曝氣沉砂池。 鐘式沉砂池近年來被日益廣泛的采用，它利用機(jī)械力控制流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀，有機(jī)物則被留在污水中，具有沉砂效果好，占地省的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，選擇旋流式沉砂池中應(yīng)用廣泛的鐘式沉砂池。沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對(duì)污水中的以無(wú)機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。二次沉淀池是對(duì)污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行分離。沉淀池分為平流式的、豎流式的和輻流式。豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。平流式沉淀池具有沉淀效果好，對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)強(qiáng)，施工簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)。幅流式沉淀池機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高。綜上所述，采用平流沉淀池。 CAST反應(yīng)池 本設(shè)計(jì)采用CAST工藝，是近年來在國(guó)內(nèi)外被廣泛應(yīng)用的一種污水生物處理技術(shù)。CAST工藝的運(yùn)行工況是以間歇操作為主要特征，其工況是按時(shí)序來運(yùn)行的，CAST池前置缺氧反應(yīng)器，以便進(jìn)行污水的脫氮過程。一個(gè)操作過程分五個(gè)階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置?！? CAST系統(tǒng)的循環(huán)操作過程進(jìn)水段:CAST 進(jìn)水首先在生物選擇區(qū)中與源自上一周期沉淀段的污泥混合，大量的來水在該段內(nèi)形成較大的基質(zhì)濃差梯度，通過滲透酶使來水中的BOD在高濃度污泥條件下很快地被利用,形成良好的缺氧/厭氧環(huán)境。通過調(diào)節(jié)進(jìn)水段的反應(yīng)模式(進(jìn)水時(shí)間、進(jìn)水量、缺氧/厭氧反應(yīng)時(shí)間) 進(jìn)行有效的生物脫氮、除磷。充水之后，在反應(yīng)時(shí)段中進(jìn)行曝氣。微生物反復(fù)在缺氧/好氧的環(huán)境下，有效地抑制了好氧性絲狀菌的生長(zhǎng),避免了污泥膨脹。曝氣段:進(jìn)水段的污水在足夠的曝氣條件下進(jìn)行充分的好氧除碳和生物硝化。沉淀段:不進(jìn)水、不曝氣、不回流，使污水混合液獲得一個(gè)靜止的絮凝沉淀環(huán)境。潷水段:不進(jìn)水、不曝氣、不回流，通過浮動(dòng)潷水器將上清液排出，當(dāng)液面降至最低控制水位時(shí)，排水停止。重復(fù)上一周期過程 ,如此周而復(fù)始。閑置段:進(jìn)水、不曝氣、不回流,視具體運(yùn)行情況而定,可作為整個(gè) CAST運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)。CAST系統(tǒng)一般至少設(shè) 2 個(gè)池 ,以使整個(gè)系統(tǒng)能接納連續(xù)的進(jìn)水；在設(shè)有4 個(gè) CAST池子的系統(tǒng)中,通過選擇各個(gè)池子的循環(huán)過程可以產(chǎn)生連續(xù)的進(jìn)出水。類 型特點(diǎn)適用條件隔板式絮凝池往復(fù)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便；缺點(diǎn)：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處釩花易破碎水量大于30000m3/d的水廠；水量變動(dòng)小者回轉(zhuǎn)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便；缺點(diǎn)：出水流量不宜分配均勻，出口處宜積泥水量大于30000m3/d的水廠；水量變動(dòng)小者；改建和擴(kuò)建舊池時(shí)更適用旋流式絮凝池優(yōu)點(diǎn)：容積小，水頭損失較小；缺點(diǎn)：池子較深，地下水位高處施工較難，絮凝效果較差一般用于中小型水廠折板式絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，絮凝時(shí)間短，容積較小；缺點(diǎn)：構(gòu)造較隔板絮凝池復(fù)雜，造價(jià)高流量變化較小的中小型水廠機(jī)攪拌械絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時(shí)間短；缺點(diǎn)：機(jī)械設(shè)備較多，維修復(fù)雜占地面積小，施工簡(jiǎn)單由于污水的三級(jí)處理需要絮凝池占地面積小，絮凝效果穩(wěn)定，以節(jié)省投資，故本設(shè)計(jì)選用機(jī)械攪拌絮凝池。 各種形式沉淀池性能特點(diǎn)和適用條件表型式性能特點(diǎn)適用條件平流式優(yōu)點(diǎn)：可就地取材，造價(jià)低；操作管理方便，施工較簡(jiǎn)單；適應(yīng)性強(qiáng)，潛力大，處理效果穩(wěn)定； 帶有機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)，排泥效果好缺點(diǎn)：不采用機(jī)械排泥裝置，排泥較困難機(jī)械排泥設(shè)備，維護(hù)復(fù)雜；占地面積較大一般用于大中型凈水廠；原水含砂量大時(shí)作預(yù)沉池豎流式優(yōu)點(diǎn)：排泥較方便一般與絮凝池合建，不需建絮凝池；占地面積較小缺點(diǎn)： 上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差；施工較平流式困難一般用于小型凈水廠；常用于地下水位較低時(shí)輻流式優(yōu)點(diǎn)： 沉淀效果好；有機(jī)械排泥裝置時(shí)，排泥效果好；缺點(diǎn)： 基建投資及費(fèi)用大；刮泥機(jī)維護(hù)管理復(fù)雜，金屬耗量大；施工較平流式困難一般用于大中型凈水廠；在高濁度水地區(qū)作預(yù)沉淀池斜管（板）式優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果高；池體小，占地少缺點(diǎn)：斜管（板）耗用材料多，且價(jià)格較高；排泥較困難宜用于大中型廠 宜用于舊沉淀池的擴(kuò)建、改建和挖槽本設(shè)計(jì)采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池雖然具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點(diǎn)，但是，平流式占地面積大不適用于污水的三級(jí)處理。而斜管沉淀池因采用斜管組件，不僅占地面積小，而且沉淀效率大大提高，處理效果比平流沉淀池要好。過濾處理是達(dá)一級(jí) A 達(dá)標(biāo)處理的重要組成部分，可以在消毒之前去除固體物質(zhì)、TP 和濁度，從而能提高后續(xù)消毒效果，使病原微生物失活或去除。型式性能特點(diǎn)適用條件多層濾料濾池優(yōu)點(diǎn)：含污能力大；可采用較大的流速；能節(jié)約反沖洗用水，降速過濾水質(zhì)較好； 缺點(diǎn)：濾料不易獲得且昂貴管理麻煩濾料易流逝且沖洗困難易積泥球，需采用助沖設(shè)備；只有三層濾料、雙層濾料適用大中型水廠普通快濾池優(yōu)點(diǎn)：有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行可靠采用的砂濾料，材料易得價(jià)格便宜；采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大，池深適中，采用降速過濾，水質(zhì)較好向下流、砂濾料的回閥式濾池，適用大中型水廠，單池面積一般不宜大于100m2雙閥濾池優(yōu)點(diǎn)： 優(yōu)缺點(diǎn)與普通快濾池基本相同且減少了2只閥門，相應(yīng)得降低了造價(jià)和檢修工作量缺點(diǎn)： 必須增加形成虹吸得抽氣設(shè)備。V型濾池優(yōu)點(diǎn)：截污能力強(qiáng)，濾池過濾周期長(zhǎng)，反沖洗水量小特點(diǎn)。可節(jié)省反沖洗水量40～60%，降低水廠自用水量，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。 不易產(chǎn)生濾料流失現(xiàn)象，濾層僅為微膨脹，提高了濾料使用壽命，減少了濾池補(bǔ)砂、換砂費(fèi)用。 采用粗粒、均質(zhì)單層石英砂濾料，保證濾池沖洗效果和充分利用濾料排污容量，使濾后水水質(zhì)好。在三級(jí)處理中砂濾池的運(yùn)行條件與給水處理的主要區(qū)別在于：（1）因砂濾過程中所截留的將主要是含有大量細(xì)菌、微生物等有機(jī)污染物質(zhì)的絮凝體和大量膠體物質(zhì)，濾床截污后粘度較大，且極易發(fā)生腐敗。故在三級(jí)處理系統(tǒng)中對(duì)濾池的反沖洗要求較高。（2）在三級(jí)處理中，濾池進(jìn)出水水質(zhì)受二級(jí)處理系統(tǒng)的運(yùn)行工