【文章內容簡介】 時對出水的SS指標就有較高的要求，否則因出水中高含磷量的懸浮物濃度就會引起出水總磷超標。為了降低出水中的懸浮物濃度，應在工程中采取適當的措施，例如，選用適當的污泥負荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，充分利用高分子網絡作用和濾料對懸浮物的吸附、截留等降低SS指標。在處理方案選用恰當、工藝參數取值合理和優(yōu)化單體構筑物設計的條件下，完全能夠使出水SS指標滿足要求。（3）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用，對BOD5降解，利用BOD5合成新細胞，然后對污泥與水進行分離，從而實現BOD5的去除。在活性污泥與污水接觸的初期，就會出現很高的BOD5去除率，這是由于污水中的有機顆粒和膠體被絮凝和吸附在微生物表面，從而被去除。但是，這種吸附作用僅對污水中的懸浮物和膠體起作用，對溶解性有機物則不起作用。因此主要靠活性污泥的這種吸附作用去除BOD5的污水處理工藝，其出水中殘余的BOD5仍然很高，屬于部分凈化。對于非溶解性的有機物，微生物必須先將其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用對其水解和吸收，從這種意義來講保證活性污泥具有較高的吸附性能是很有必要的?；钚晕勰嘀械奈⑸镌谟醒醯臈l件下，將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質。在合成代謝與分解代謝過程中，溶解性有機物（如低分子有機酸等）直接進入細胞內部被利用，而非溶解有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被胞外酶水解后進入細胞內部被利用?？梢?，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產物是無害的穩(wěn)定物質，因此，可以使處理后污水中的殘余BOD5濃度很低。根據國外有關設計資料， kgBOD5/ kgMLSSd以下時，就很容易使得出水BOD5保持在20 mg/L以下，降低負荷可以得到更低的BOD5出水，通過第三級處理，可以保證將BOD5降至10mg/L以下。但是要滿足硝化要求時，污水處理系統(tǒng)必須有足夠的泥齡，因而污泥負荷不能太高，以使出水BOD5濃度較低。也就是說，設計BOD5去除率不單與單項污染物去除率的要求有關，也與對污染物去除的總體要求有關。（4）CODcr的去除污水中CODcr去除的原理與BOD5基本相同。污水廠CODcr的去除率，取決于進水的可生化性，它與城市污水的組成有關。對于主要以生活污水及其成份與生活污水相近的工業(yè)廢水組成的城市污水，BOD5／CODcr≥，污水的可生化性較好，出水CODcr值可以控制在較低的水平。本工程污水處理廠進水中BOD5／CODcr=，可生化性還好，但是CODcr較高，為1400mg/L，而且包含各個企業(yè)的廢水處理站處理后的廢水，同時出水指標為100mg/L，去除率要求很高。為了達到較高的CODcr去除率，建議經過在二級處理加再增加一級起保險作用的生物處理，以保證出水水質達標。（5）氨氮的去除污水去除氨氮方法主要有物理化學法和生物法兩大類，在市政污水處理行業(yè)中生物法去除氨氮是主流，也是城市污水處理中經濟和常用的方法。物理化學去除氮主要有折點氯化法、選擇性離子交換法、空氣吹脫法等；生物去除氨氮工藝較多，但原理是一樣的。下面介紹生物法去除氨氮：氮是蛋白質不可缺少的組成部分，因此廣泛存在于城市污水之中。在原污水中，氮以NH4+N及有機氮的形式存在，這兩種形式的氮合在一起稱之為凱氏氮，用TKN表示。而原污水中的NOXN（包括亞硝酸鹽和硝酸鹽在內）含量很少，幾乎為零。這些不同形式的氮統(tǒng)稱為總氮（TN）。氮也是構成微生物的元素之一，一部分進入細胞體內的氮將隨剩余污泥一起從水中去除。在有機物被氧化的同時，污水中的有機氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥齡較長的情況下，進一步被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，通常稱之為硝化過程。因為硝化菌屬于自養(yǎng)菌，其比生長率明顯小于異養(yǎng)菌的生長率，生物脫氮系統(tǒng)維持硝化的必要條件是：系統(tǒng)的實際泥齡大于硝化要求的泥齡，也就是說系統(tǒng)必須維持在較低的污泥負荷條件下運行，使得系統(tǒng)泥齡大于維持硝化所需的最小泥齡。本污水處理廠進水氨氮濃度為30 mg/L，要求出水氨氮濃度小于15mg/L，需要采用硝化工藝才能滿足要求。另外出水指標中雖然對總氮指標沒有要求，但考慮到水環(huán)境的保護以及污水處理行業(yè)的發(fā)展趨勢，建議采用具有脫氮除磷功能的生物處理工藝，在減少氨氮濃度的同時能夠去除一部分總氮。（6）色度的去除色度主要由污水中懸浮固體、膠體或溶解物質形成。懸浮物、膠體可以通過混凝沉淀以及生物截留能夠去除，而溶解性物質形成的色度則可以通過生物氧化和化學氧化去除。根據以上論述，和出水水質要求，本項目工藝方案具體如下：進水→預處理→二級生物處理→深度處理→達標排放。通常預處理方案由粗細格柵、調節(jié)池、沉砂池、初次沉淀池組成，而強化預處理還包括水解酸化與化學混凝沉淀工藝。粗細格柵是必不可少的，因為需要粗格柵來攔截較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、塑料制品等，以保護污水提升泵，細格柵用來攔截粗格柵未截留的懸浮物或漂浮物。沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒（如泥沙、煤渣等，）。沉砂池一般設于泵站前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于出此沉淀池前，以便減輕沉淀池符合及改善污泥處理構筑物的處理條件。由于工業(yè)園中目前入駐企業(yè)主要為食品加工制造企業(yè)，根據進水水質可不設沉砂池。由于工業(yè)園廢水波動較大，因此需設置調節(jié)池來對原水進行均質均量。另外根據進水水質，有時進水可能呈堿性，污染物濃度較高且出水水質對各項污染物去除率較高，因此考慮設置強化預處理工藝。由于需要調節(jié)pH值，建議設置化學混凝沉淀工藝，以來可以調節(jié)pH值，而來可以穩(wěn)定有效去除部分COD、P及SS，以減輕后續(xù)生物處理單元符合。綜上，污水廠預處理工藝采用粗細格柵+調節(jié)池+化學混凝沉淀工藝。，雖然出水指標對總氮沒有要求，但考慮到行業(yè)發(fā)展趨勢以及保護生態(tài)環(huán)境的需要，建議采用具有脫氮除磷功能生物處理工藝。近年來，常用的生物脫氮除磷（二級強化處理）工藝主要有三類：第一類為按空間進行分割的連續(xù)流活性污泥法；第二類為按時間進行分割的間歇式活性污泥法；第三類為前兩類的不同組合。（1）按空間分割的連續(xù)流活性污泥法按空間分割的連續(xù)流活性污泥法是指各種功能在不同的空間（不同的池子）內完成。目前較成熟的工藝有A2/O、氧化溝和AB法等。1） A2/O法A/A/O法即厭氧/缺氧/好氧活性污泥法。其構造是在A/O工藝的厭氧區(qū)之后、好氧區(qū)之前增設一個缺氧區(qū)，好氧區(qū)具有硝化功能，并使好氧區(qū)中的混合液回流至缺氧區(qū)進行反硝化，使之脫氮。污水在流經三個不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機物、氮和磷得到去除，達到同時進行生物除磷和生物除氮的目的。在系統(tǒng)上，該工藝是最簡單的除磷脫氮工藝，在厭氧、缺氧、好氧交替運行的條件下，可抑制絲狀菌的繁殖，克服污泥膨脹，使得SVI值一般小于100，有利于泥水分離，在厭氧和缺氧段內只設攪拌機。由于厭氧、缺氧和好氧三個區(qū)嚴格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長，脫氮除磷效果好。首段厭氧池，原污水及回流污泥同時進入本段，其主要功能是聚磷菌進行磷的釋放，為在好氧段進行磷的超量吸收實現生物除磷創(chuàng)造條件。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3N還原為N2釋放至空氣，達到脫氮的目的并使BOD5濃度有所下降。在好氧池中，有機物被微生物生化降解，濃度繼續(xù)下降；氨氮被硝化成NO3N。同時聚磷菌進行磷的超量吸收，在排除剩余污泥的過程中被除去，完成生物除磷。所以，A/A/O工藝可以同時完成有機物的去除、除磷和脫氮等功能。好氧池進行有機物的氧化和氨氮的硝化，缺氧池則完成脫氮功能，厭氧池和好氧池聯合完成除磷功能。但是A/A/O工藝存在一些缺陷：回流活性污泥（外回流）直接回流進入厭氧池，其中夾帶的大量硝酸鹽氮回流至厭氧池，破壞了厭氧池的厭氧狀態(tài)，從而影響系統(tǒng)的除磷效果。內回流增加了系統(tǒng)的能耗和污水處理運行成本。研究結果表明，MLSS中的含磷量隨污泥負荷的降低將大幅度下降。生物除磷需要高的污泥負荷，而生物脫氮則需要低的物泥負荷，在A/A/O工藝中要使二者同時達到最佳狀態(tài)是困難的，一般是以生物脫氮為主，生物除磷為輔。為了解決A/A/O法回流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響，可采取將回流污泥進行兩次回流，或進水分兩點進入等措施。于是，產生了改良型A2/ O、倒置A/A/O和UCT等工藝。2）氧化溝法氧化溝（Oxidation Ditch）工藝是五十年代初期發(fā)展起來的一種污水處理工藝形式，因其構造簡單、易于維護管理，很快得到廣泛應用。到目前為止已發(fā)展成為多種形式，主要有：Passveer單溝型、Orbal同心圓型、Carrousel循環(huán)折流型、D型雙溝式和T型三溝式等。傳統(tǒng)的Passveer單溝型和Carrousel型氧化溝不具備脫氮除磷功能，但是在Carrousel氧化溝前增設厭氧池，在溝體內增設缺氧區(qū)，形成改良型氧化溝，便具備生物脫氮除磷功能。Orbal氧化溝，即“0、2”工藝，由外到內分別形成厭氧、缺氧和好氧三個區(qū)域，采用轉碟曝氣。由于從內溝（好氧區(qū)）到中溝（缺氧區(qū)）之間沒有回流設施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設備，不可避免地會帶入相當數量的溶解氧，使得除磷效率較差。D型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝，由池容完全相同的兩個氧化溝組成，兩溝串聯運行，交替地作為曝氣池和沉淀池，不單獨設二沉池。為了達到脫氮目的，在D型氧化溝的基礎上又發(fā)展了半交替工作式的DE型氧化溝。該溝設有獨立的二沉池和回流污泥系統(tǒng)，兩溝交替進行硝化和反硝化。D型氧化溝的缺點主要是曝氣設備利用率低、池容積利用率低。T型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉淀于一體，兩條邊溝交替進行反應和沉淀，無需單獨的二沉池和污泥回流，流程簡潔，具有生物脫氮功能。由于無專門的厭氧區(qū)。因此，生物除磷效果差。而且，由于交替運行，總的容積利用率低，約為55%，設備總數量多，利用率低。T型三溝式氧化溝實際上已經演變成間歇性活性污泥法。氧化溝池型具有獨特之處，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系統(tǒng)，但氧化溝如采用機械表面曝氣，水深不宜過大，充氧動力效率低，能耗較高，占地面積較大。目前常見的幾種商業(yè)氧化溝有：循環(huán)折流式氧化溝【荷蘭DHV集團于60年代開發(fā)的卡魯塞爾（Carrousel）型】、同心圓向心流氧化溝【美國Envirex公司開發(fā)的奧貝爾（Orbal）型】、交替工作式氧化溝【丹麥克魯格（Gruger）公司開發(fā)】等。3）AB法AB法（AdsorptionBiodegradation）是一種生物吸附——降解兩段活性污泥法，A段負荷高，曝氣時間短，污泥負荷高達2～6 kgBOD5/，B段污泥負荷較低，～ kgBOD5/。該法對有機物、氮和磷都有一定的去除率，適用于處理濃度較高、水質水量變化較大的污水，通常要求進水BOD≥250mg/L，AB法才有明顯的優(yōu)勢。本工程設計進水BOD為250mg/L，剛好處于基本要求的下限，采用AB法顯然不太合適。（2）按時間分割的間歇式活性污泥法按時間分割的間歇式活性污泥法就是序批式活性污泥法，又稱間歇式活性污泥法，近幾年來，已發(fā)展成多種改良型，主要有：傳統(tǒng)SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法。1）傳統(tǒng)SBR工藝傳統(tǒng)SBR工藝，也稱經典SBR（Sequencing Batch Reactor），在同一容器中進水時形成厭氧（此時不曝氣）、缺氧，而后停止進水，開始曝氣充氧，完成脫氮除磷過程，并在同一容器中沉淀，再加上撇水器出水，完成一個程序。它不需要回流污泥，也無專門厭氧、缺氧、好氧區(qū)，而是在同一容器中，分時段實行攪拌、曝氣、沉淀，形成時間上的厭氧、缺氧、好氧過程。但其總容積利用率低，一般小于50%，適用于污水量較小場合。2） ICEAS工藝ICEAS間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法（Intermittent Cyclic Extended Activated Sludge）是80年代初在澳大利亞發(fā)展起來的變型SBR，與傳統(tǒng)的SBR相比，ICEAS最大的特點在于增加了一個預反應區(qū)且連續(xù)進水（沉淀期和排水期仍保持進水），間歇排水，沒有明顯標志的反應階段和休閑階段。其進水、反應、沉淀、出水和待機在一座池子中完成，常用四座池子組成一組，輪流運轉，一池一池的間歇處理，ICEAS法可在一組池中完成脫氮、去除BOD全過程。這種系統(tǒng)在處理市政污水和工業(yè)廢水方面比一般系統(tǒng)費用更省、出水效果更好。但由于ICEAS強調延時曝氣，污泥負荷低，因此工程投資大，在推廣應用上受到很大限制，同時由于進水貫穿整個循環(huán)的每個階段，也影響其出水水質。3）CASS、CAST工藝CASS循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)（Cyclin Activated Sludge System）是Goronszy教授在ICEAS的基礎上開發(fā)出來的。與ICEAS相比，預反應區(qū)革新為容積小、設計更加優(yōu)化合理的生物選擇器，且將主反應區(qū)中部剩余污泥回流到選擇器，從而有利于系統(tǒng)中絮凝性細菌的生長，并可以提高活性污泥活性，使其快速地去除廢水中溶解性易降解基質，進一步有效抑制絲狀菌的生長和繁殖，具有較高的脫氮除磷效果，自動化程度高，操作簡單，布置緊湊，占地少，分期建設和擴建方便。在CASS工藝基礎上，Goronszy教授又提出了CAST工藝（Cyclic Activated Sludge Technology），其結構更簡單，特點是取消了預曝氣區(qū)，運行上沉淀階段不進水。處理效果與CASS相似，但池容比CASS大，耐沖擊負荷不如CASS工藝。4） UNITANK工藝UNITANK工藝，又稱單池系統(tǒng)，是比利時史格斯清水公司于80年代末開發(fā)的專利技術。UNITANK池一般由三個矩形池組成，三個池水力相通，每個池內均設有供氧設備，在外邊兩側矩形池設有固定出水堰和剩余污泥排放口。兩池交替作為曝氣和沉淀池，污水可進入三池中的任意一個，連續(xù)分池進出水。在一個周期內，原水連續(xù)不斷進入反應池，通過時間和空間的控制，形成好氧、厭氧或缺氧的狀態(tài)，具有脫氮除磷效果。無需回流、無二沉池、布置緊湊、占地面積小，但由于池形限制，無專門的厭氧區(qū)，實際上在運行中很難達到