【文章內(nèi)容簡介】 生活污水 的主要處理方法及優(yōu)缺點(diǎn) AB 法 (Adsorption— Biooxidation) AB 法是吸附生物降解法 (Adsorption Biodegradation)的簡稱 ， 是聯(lián)邦德國亞琛大學(xué) 教授于 20 世紀(jì) 70 年代中期在傳統(tǒng)兩段活性污泥法(ZA 法 )和高負(fù)荷活性污泥法基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新工藝 ,屬超高負(fù)荷活性污泥法 ,在技術(shù)上有突破 。 AB 工藝是一種新型的活性污泥法 ， 具有一定的特色 ，BOD5， COD， SS。 氮磷的去除率高于常規(guī)活性污泥法 ,且可節(jié)省基建投資約20%、能耗 15%左右 。 其突出的優(yōu)點(diǎn)是 A 段負(fù)荷高 ， 抗沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng) ，對 pH 和有毒物質(zhì)的影響具有很大的緩沖作用 ， 并能破壞絡(luò)合化學(xué)污染物而去除 COD 和 BOD5， 特別適合處理濃度高、水質(zhì)水量變化較大的污水如紙漿廠、造紙廠、食品加工廠和印染等工業(yè)廢水 。 另外 ， A 段和 B 段可以分期建設(shè) 。 適合污水濃度高、具有污泥消化等后續(xù)處理設(shè)施的大中規(guī)模的城市污水處理廠，有明顯的節(jié)能效果 。 該工藝的主要缺點(diǎn)是污泥產(chǎn)量較高，不適合于有脫氮要求的城市污水處理廠 。 該工藝在我國一些城市已有應(yīng)用 ， 如深圳市羅芳污水處理廠。 [3] SBR 法 (Sequencing Batch Reactor) SBR 法 SBR 法早在 20 世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個(gè)或三個(gè)池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運(yùn)行，故稱序批式活性污泥法?，F(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性 SBR 工藝，如 ICEAS 法、 CASS 法、IDEA 法等。這種一體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡單，由于只有一個(gè)反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉 池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。 SBR 法中曝氣池兼燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 具沉淀的作用，厭氧、好氧也在同一池進(jìn)行。其運(yùn)行操作由流入、反應(yīng)、沉淀、排放、待機(jī)五個(gè)工序組成。通過調(diào)節(jié)每個(gè)工序的時(shí)間，可達(dá)到除磷脫氮的效果。但， SBR 的除磷脫氮工藝還存在不足之處，有待進(jìn)一步研究和改進(jìn)。 [4] A2O 法 利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。A/A/O 法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下 (DO)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制 DO mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中 BOD 作為氫供給體 (有機(jī)碳源 )，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對一般的城市污水， COD/TKN 為 ～ (完全脫氮COD/TKN)， BOD/TKN 為 ～ ， COD/TP 為 30～ 60， BOD/TP 為16～ 40(一般應(yīng) ＞ 20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5 和 COD 為主，則可用 A/O 工藝。有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深水排放或灌溉農(nóng)田，可將脫氮除磷放在下一步改擴(kuò)建時(shí)考慮，以節(jié)省近期投資。當(dāng)污泥負(fù)荷控制在 BOD5/(kg )左右 ,泥齡控制在 10～ 12d 時(shí)可以同時(shí)獲得較好的脫氮與除磷效果。 [5] 普通曝氣法及其變法 本工藝出現(xiàn)最早，至今仍有較強(qiáng)的生命力。普曝法處理效果好，經(jīng)驗(yàn)多，可適應(yīng)大的污水量，對于大廠可集中建污泥消化池，所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳 統(tǒng)普曝法的不足之處是只能作為常規(guī)二級處理，不具備脫氮除磷功能。 近幾年在工程實(shí)踐中，通過降低普通曝氣池容積負(fù)荷，可以達(dá)到脫氮的目的；在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以除磷，亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去第 1章 緒論 5 除 BOD5，在池型上有多種形式 (如下文所述的氧化溝 )，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。 氧化溝法 氧化溝是活性污泥法的一種變形，其池體狹長，故稱為氧化溝。氧化溝有多種構(gòu)造型式，典型的有： A：卡羅塞式； B：奧巴爾型； C：交替工作式氧化溝； D：曝氣 — 沉淀一體化氧化溝 。 氧化溝技術(shù)已廣泛 應(yīng)用于大中型城市污水處理廠，其規(guī)模從每日幾百立方米至幾萬立方米，工藝日趨完善，其構(gòu)造型式也越來越多。氧化溝曝氣效果較好，處理效果也很好，不但可以達(dá)到 95%以上的 BOD 去除率，還可同時(shí)達(dá)到部分脫氮除磷的目的。 [6] 是缺氧 /好氧工藝。 A/O 工藝在去除水中 BOD 的同時(shí)，能有效去除氮和磷的污染。在曝氣池前增設(shè)厭氧段，即厭氧 缺氧 好氧系統(tǒng)（ A/A/O）。 A/O及 A/A/O 系統(tǒng)有機(jī)物去除率高，節(jié)約處理藥劑，污泥沉降性好，無污泥膨脹，節(jié)約動力消耗，運(yùn)行成本低。 AB（吸附 生物降解）工藝：是兩段活性污泥工藝，分為 A 段和 B 段，A 段為吸附段， B 段為生物氧化段。 AB 工藝的主要處理建筑物有 A 段曝氣池、中間沉淀池、 B 段曝氣池和二沉池，通常不設(shè)初沉池，以 A 段為一級處理系統(tǒng)。 SBR（序列間歇式活性污泥法）工藝：采用時(shí)間分割的操作方式代替空間分割的操作方式。主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作， SBR 技術(shù)的核心是 SBR 反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 第 2 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)資料 該污水處理工藝處理水量為 140000m179。/d 的生活污水，城市污水的排放要達(dá)到國家制定的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，即執(zhí)行 GB189182021 一級 B 排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見下表 21： 表 21 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn) 來源 pH 值 CODCr (mg/L) BOD5 (mg/L) SS (mg/L) 氨氮 (mg/L) TP (mg/L) 生活污水 69 600 280 240 25 5 設(shè)計(jì)依據(jù)和原則 設(shè)計(jì)依據(jù) 《中華人民共和國水污染防治法》 (自 2021 年 6 月 1 日開始實(shí)施 ) , 《地表水環(huán)境質(zhì)量評估》 (GB 38382021) (自 2021 年 6 月 1 日開始實(shí)施 ) 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB 89182021) 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB 501012021) 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 (CJJ 3189) 《給水排水設(shè)計(jì)手冊第五冊》 《污水處理廠工藝設(shè)計(jì)手冊》 《污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導(dǎo)則》 《給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊》 《室外排水工程規(guī)范》 《環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊 — 水處理設(shè)備》 第 2章 設(shè)計(jì)計(jì)算 7 設(shè)計(jì)原則 ，確保出水指標(biāo)達(dá)到國家及地方有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。 、合理、可靠的工藝，在嚴(yán)格達(dá)標(biāo)的情況下，做到投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，占地少。 、簡單明了、操作管理方便。 ，有較大的靈活性、可調(diào)性，以適應(yīng)水質(zhì)、水量的周期性變化。 ，以降低剩余污泥產(chǎn)生量。 ，合理布局，有效利用空間和場地。 工藝流程選擇 工藝設(shè)計(jì)流程圖 原污水 泥沙脫水外運(yùn) 出水 工藝流程 為：原污水→粗格柵→污水提升泵房→細(xì)格柵→沉砂池→氧化溝 →接觸消毒池→出水 污水泵房 曝氣沉砂池 三溝式氧化溝 接觸池 濃縮池 儲泥池 脫水機(jī)房 粗格柵 污水泵房 細(xì)格柵 曝氣沉砂池 三溝式氧化溝 接觸池 濃縮池 貯泥池 脫水機(jī)房 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 基本處理方案的確定 城鎮(zhèn)污水的主要污染物是有機(jī)物，因此，目前國內(nèi)外大多采用生物處理技術(shù)處理城鎮(zhèn)污水。目前，常用的處理污水的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法、 SBR法、生物膜法、反滲透法、 AB 法、 A/O 法、氧化溝法等。 氧化溝的水力停留時(shí)間長，有機(jī)負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)，工藝結(jié)構(gòu)簡單，進(jìn)水和出水裝置構(gòu)筑物少，曝氣設(shè)備和構(gòu)造形式多樣化，運(yùn)用靈活，易于運(yùn)行和維護(hù)管理，出水水質(zhì)較好，運(yùn)行穩(wěn)定，具有較好的脫氮除磷效果，對水溫、水質(zhì)和水量的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，剩余污泥少，污泥泥齡長，是傳統(tǒng)活性污泥法的 3～ 6 倍，所以本設(shè)計(jì)采用氧化溝法。 工藝流程說明 （ 1） 粗格柵 城市污水的一級處理主要去除污水中的懸浮物、漂流物以及大顆粒固體污染物。它位于污水處理的前端，對后續(xù)污水處理工序的正常運(yùn)行起著重要的保障作用，是污水處理工藝不可缺少的工序。在城市污水處理中，格柵主要是去除污水中體積較大的懸浮物。格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留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，以便減輕后續(xù)處理的符合。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。 （ 2） 污水 提升泵房 提升泵房用以提高污水的水位，保證污水在整個(gè)污水處理流動過程中自流流動，從而達(dá)到污水的凈化。 （ 3）細(xì)格柵 細(xì)格柵是安裝在污水泵房后的格柵，起作用時(shí)攔截泵前格柵未截留的懸浮物和漂浮物，設(shè)計(jì)形式和粗格柵相似。 （ 4）沉砂池 第 2章 設(shè)計(jì)計(jì)算 9 污水中的無機(jī)顆粒物不僅會磨損設(shè)備和管道，降低污泥活性，而且會減小反應(yīng)器容積，甚至在脫水時(shí)扎破濾截?fù)p壞脫水設(shè)備。沉砂池設(shè)置目的是去除污水中的泥沙、煤渣等相對密度較大的無機(jī)顆粒，以免影響后續(xù)建筑的正常運(yùn)行。 沉砂池的工作原理是以重力分離或者離心分離為基礎(chǔ)，即以控制進(jìn)入沉砂池的污水流速或 者旋流流速，是相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走。在污水處理系統(tǒng)中，沉砂池一般設(shè)在生物處理池前面，從污水中分離密度較大的無機(jī)顆粒物，以保護(hù)后續(xù)處理構(gòu)筑物中的設(shè)備免受磨損和堵塞。按照池形可分為平流沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池等。 （ 5） 氧化溝 經(jīng)過格柵、沉砂之后的污水自流流入氧化溝，氧化溝可將有機(jī)物降解和硝化，并且可以去除一定量的磷。若除磷效果不理想，可在其出水處投加一定量的化學(xué)藥劑 （ F2+） ，使磷達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 （ 6） 接觸消毒池 消毒是保證污水安全排放或回用的最后環(huán)節(jié)。盡管在污水處理工程中，水中的微生物和可能的致病菌已經(jīng)絕大部分被殺滅（氧化）或者隨著沉淀物一起被去除，但是經(jīng)過二級處理的城市污水中仍可能含有一些游離的微生物（致病菌），其排放仍可能對水體的衛(wèi)生安全，尤其是排放水體作為引用水源或其他可能與人類接觸的用途時(shí)造成威脅。因此，消毒室污水處理必須用最終的處理單元。 消毒方法分為兩類：物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻射、紫外線和微波消毒等方法。化學(xué)方法是利用化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒。消毒過程在接觸池中進(jìn)行，接觸池有水平隔板式 、垂直隔板式和攪動池等，由于水平隔板式（又稱廊道式）不易短流和形成漩渦，且阻力較小，因此為較常見的接觸池池形。 第 3 章 污水處理系統(tǒng)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 10 第 3 章 污水處理系統(tǒng)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù) 污水總量 本設(shè)計(jì)原進(jìn)水流量為 140000 m3/d，為平均流量： Q=140000 m3/d=140000/(24*3600 ) m3/s= m3/s 總變化系數(shù)： Kz= ??= (103)= 設(shè)計(jì)最大流量： Qmax=Kz= Q== m3/s 進(jìn)水水質(zhì) 該工程所處理的水主要來自家庭衛(wèi)生間、廚房等，參考有關(guān)賓館、餐廳、廁所及生活小區(qū)的污水水質(zhì)，決定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如下表 31 所示： 表 31 生活污水處理廠進(jìn)水水質(zhì) 來源 BOD5 (mg/L) CODCr (mg/L) SS (mg/L) pH TP (mg/L) NH3N 生活污水 280 600 240 69 5 25 出水水質(zhì) 城市污水的排放要達(dá)到國家制定的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB189182021） ，出水達(dá)到國家一級 B類標(biāo)準(zhǔn)，其相應(yīng)指標(biāo)如表 32 所示： 燕山大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 表 32 國家一級 B 類出水標(biāo)準(zhǔn)（ GB189182021） 項(xiàng)目 BOD5 CODCr SS pH TP NH3N 指標(biāo) ≤20 （ mg/L） ≤60 （ mg/L） ≤20 （ mg/L） 69 ≤1 （ mg/L） ≤15(8) （ mg/L） 格柵的計(jì)算 粗格柵設(shè)計(jì) 粗格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 粗格柵 根據(jù)最有水利斷面公式 Qmax=??12???12