【文章內(nèi)容簡介】 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第 3章 污水廠方案可行性研究 水質(zhì) 污水的進(jìn)水和出水處理程度 污水的處理程度如下表 ,根據(jù)設(shè)計(jì)資料，處理后污水水質(zhì)應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB1891820xx 中的一級 A 標(biāo)準(zhǔn)： 污水各種污染物的處理程度 序號 名稱 最高數(shù) 平均數(shù) 出水 1 SS 310 220 10 2 pH值 6~9 3 BOD5 200 180 10 4 COD 460 430 50 5 TN 40 32 15 6 NH3N 29 22 5 7 TP 9 6 污水的水質(zhì)和水量變化情況 原污水的 水質(zhì) 、水量 是選定處理工藝需要考慮的 重要 因素，水質(zhì)、水量變化較大的污水，應(yīng)考慮設(shè)調(diào)節(jié)池或事故貯水池，或選用承受沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)的處理工藝。工程施工的難易程度和運(yùn)行管理需要的技術(shù)條件也是選定處理工藝流程需要考慮的因素，地下水位高，地質(zhì)條件較差的地方，不宜選用深度大、施工難度高的處理構(gòu)筑物。 工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用 工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用也是工藝流程 選定的重要因素，當(dāng)然處理水應(yīng)當(dāng)達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是前提條件。這樣，以原污水的水質(zhì)、水量及其他自然狀況為已知條件，以處理水應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)指標(biāo)為制約條件，而以處理系統(tǒng)最低的總造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)，建立三者之間的相互關(guān)系。減少占地面積也是降低建設(shè)費(fèi)用的重要措施，從長遠(yuǎn)考慮，它對污水處理廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益有著重要的影響。 當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件 當(dāng)?shù)氐牡匦?、氣候等自然條件也對污水處理工藝流程的選定具有一定的影響。當(dāng)?shù)氐脑牧吓c電力供應(yīng)等具體問題，也是選定處理工藝應(yīng)當(dāng)考慮的因素。 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 運(yùn)行管理 對于運(yùn)行管理水平有限的小型污水處 理廠或工業(yè)廢水處理站，宜采用操作簡單、運(yùn)行可靠的處理工藝；對于運(yùn)行管理水平較高的大型污水處理廠，應(yīng)盡量采用處理效率高、凈化效果好的新工藝。對于地質(zhì)條件較差的地區(qū)，不宜采用池體較深、施工難度較大的處理構(gòu)筑物。 工藝方案分析與選擇 按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦， 20萬 t/d 規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝， 10－ 20萬 t/d 污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、 SBR、 AB法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強(qiáng)化處理，如 A/A/O工藝， A/O工藝， SBR及其 改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。 工藝方案分析 ⑴ AB法 (Adsorption— Biooxidation) AB法是吸附降解工藝的簡稱。該法由德國 Bohuke教授首先開發(fā)。 國內(nèi)外的試驗(yàn)研究及實(shí)際工程應(yīng)用表明， AB工藝與活性污泥法（ CAS）工藝相比，在處理效率、運(yùn)行穩(wěn)定性、工程投資、運(yùn)行費(fèi)用等方面均具有明顯的優(yōu)勢，是一種非常有前途的污水處理方法。 該工藝對曝氣池按高、低負(fù)荷分二級供氧， A級負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，產(chǎn)生污泥量大， 約占整個(gè)處理系統(tǒng)產(chǎn)污泥量的 80%， 污泥負(fù)荷 ? ?2 .5 /k g B O D k g M L S S d?以上，池容積負(fù)荷 ? ?36/kgBOD m d?以上 ， A段主要通過生物吸附的方法去除污染物，因而其剩余污泥中有機(jī)物含量較高，若考慮沼氣回收利用而采用厭氧消化法對污泥進(jìn)行處理，可比對常規(guī)活性污泥法產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)行厭氧硝化處理時(shí)多出 25%的沼氣，可產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益 ； B級負(fù)荷低，污泥齡較長。 A級與 B級間設(shè)中間沉淀池。二級池子 /FM（污染物量與微生物量之比）不同，形成不同的微生 物群體。 AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，但不適合低濃度水質(zhì)， A級和 B級亦可分期建設(shè)。它通常不設(shè)初沉池，以便利用污水中存在的微生物和有機(jī)物。 A、 B兩段的活性污泥各自回流，因此 A、 B段分別在負(fù)荷相差懸殊的情況下運(yùn)行，運(yùn)行穩(wěn)定。 B段發(fā)生硝化與反硝化可以去除一部分的磷。 AB法 污泥的沉淀效能好，抗沖擊負(fù)蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 荷強(qiáng)，構(gòu)筑物，污泥產(chǎn)生量多。 AB法 工程實(shí)例一： 烏魯木齊河?xùn)|污水處理廠 (AB活性污泥工藝 ) 1. 工程概述 河?xùn)|污水處理廠是新疆首府烏魯木齊市第一座現(xiàn)代化大型污水處理廠 ,采用AB 活性污泥工藝 ,設(shè)計(jì)處理污水量 41020? dm/3 ,工程預(yù)算 214 億元人民幣 ,其中機(jī)械設(shè)備由芬蘭 YIT 公司提供 ,電氣自控設(shè)備由瑞典 EML 公司提供 ,工程于1995 年 8 月 1 日破土動工 ,于 1997 年 7 月 22 日污水處理廠投入運(yùn)行 ,作為西北乃至全國較大的采用 AB 工藝的污水處理廠 ,至今運(yùn)行狀況良好。 2. 設(shè)計(jì)概況 污水處理工藝流程圖 31 設(shè)計(jì)流量 20 410 dm/3 ,進(jìn)入污水處理廠的 污水中生活污水約占 42 % ,工業(yè)廢水占 58 % ,經(jīng)污水處理廠處理后的出水除達(dá)到《農(nóng)灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》外 ,還需達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。表 31 為進(jìn)出水水質(zhì)。 表 31 進(jìn)出水水質(zhì)表 mg/L 項(xiàng)目 BOD5 CODCr SS 進(jìn)水 200 500 220 出水 ≤ 30 ≤ 120 ≤ 30 3. 運(yùn)行結(jié)果 由于 AB 工藝兩段的運(yùn)行特點(diǎn)不同 ,引起 AB 兩段去除有機(jī)污染物的作用不同。 A 段因以高負(fù)荷短泥齡的參數(shù)運(yùn)行 ,在對有機(jī)污染物吸附、吸收 ,氧化 3 種去除方式中 ,前 2 種起了主要作用 ,而 B 段由于以低負(fù)荷長泥齡的參數(shù)運(yùn)行 ,故后 2 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 種特別是氧化作用占主要地位。因此 B 段產(chǎn)生的剩余泥量遠(yuǎn) 小于 A 段產(chǎn)生的剩余污泥量 ,在實(shí)際運(yùn)行中 ,正常情況下 ,A 段剩余污泥量是 B 段剩余污泥量的 3～ 4 倍。 河?xùn)|污水處理廠自 1997 年 7 月投入運(yùn)行以來 ,在設(shè)備等硬件完好的前提下 ,其工藝運(yùn)行效果較好 , BOD5 、 SS 的去除率均值在 90 %以上 , CODCr 去除率在 85 %以上。 AB 法工藝較適合于污水濃度高、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。 AB 工藝的運(yùn)行是比較復(fù)雜的 ,由于其工藝流程和運(yùn)行參數(shù)的特殊性 ,還需根據(jù)各廠的具體實(shí)際進(jìn)一步總結(jié)研究 ,找出一套適合自己的運(yùn)行控制手段。 AB法 工程實(shí)例二：烏魯木 齊虹橋污水處理廠（ AB活性污泥工藝） 1. 工程概述 虹橋污水處理廠位于烏魯木齊市東山公墓西南角 ,地貌屬丘陵地貌 ,地形起伏 ,虹橋污水處理廠屬于烏魯木齊市水磨溝污水處理及回用工程中的另一座污水處理廠 ,采用 AB 活性污泥工藝的 A 段工藝 ,設(shè)計(jì)處理污水量 3 410 dm/3 ,工程預(yù)算 6 161萬元。虹橋污水處理廠處理后的污水用于荒山的綠化 ,夏天綠化期間 ,不向外排放 ,虹橋污水處理廠的污水來源主要是城市管網(wǎng)的生活污水 ,從 11 月份到次年的 3 月 份該廠不運(yùn)行 ,污泥進(jìn)入下游七道灣污水處理廠處理 ,目前 ,虹橋污水處理廠運(yùn)行情況良好。 本工程主要設(shè)備大部分為國產(chǎn)設(shè)備 ,少量進(jìn)口 ,設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)均按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或供商國標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 ,設(shè)備主要材質(zhì)水上部分為碳鋼或不銹鋼 ,水下部分為不銹鋼。 2. 設(shè)計(jì)概況 工藝流程 工藝流程圖如圖 32 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 32 工藝流程 進(jìn)水水質(zhì) 設(shè)計(jì)流量 4310? dm/3 ,進(jìn)入污水處理廠的污水主要是城市的生活污水 ,經(jīng)處理后的污水主要用于荒山綠化。 AB 法 A 段工藝為相 對傳統(tǒng)的一級處理 ,出水水質(zhì)較好 ,特別適宜于綠化用水 ,而且比二級處理節(jié)省大量的投資和運(yùn)行費(fèi)用 ,所以虹橋污水處理廠采用 AB 法 A 段工藝 ,處理后的污水達(dá)到《農(nóng)業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。表 32 為進(jìn)出水水質(zhì)。 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 表 32 進(jìn)出水水質(zhì)表 mg/L 項(xiàng)目 ρ (BOD5 ) ρ (CODCr ) ρ (SS) 進(jìn)水 ≤ 200 ≤ 400 ≤ 220 出水 ≤ 100 ≤ 200 ≤ 110 3. 運(yùn)行效果 虹橋污水處理廠 20xx 年 5 月開始運(yùn)行 ,20xx 年 5 — 10 月對該廠的多種工況水處理效果進(jìn)行了監(jiān)測 , 數(shù)據(jù)表明 :AB 工藝處理烏魯木齊城市污水 ,出水BOD5 、 CODCr 、 SS 都達(dá)到了設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn) ,去除效果均趨于穩(wěn)定狀態(tài) ,去除率都比較高 ,特 別是 9 月進(jìn)水的 BOD5 、 CODCr 、 SS 值都很高 ,但經(jīng)處理后 ,都達(dá)到出水要求。 4. 結(jié)論 AB 工藝在虹橋污水處理廠運(yùn)行穩(wěn)定 ,處理效果良好 ,AB 工藝既可以處理城市污水 ,還可以處理工業(yè)廢水 ,同時(shí)也比較適合原有污水廠的改造 ,可以大大提高處理效果 ,總之 ,AB 工藝擁有高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行靈活及對舊工藝改造方便等優(yōu)點(diǎn)。 ⑵ SBR法 (Sequencing Batch Reactor) SBR法又稱序批式間歇活性污泥法。 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 。 BOD去除率在 90%以上，抗水量變化能力強(qiáng)但抗?jié)舛茸兓芰Σ?。發(fā)生污泥膨脹少但處理困難。不需要設(shè)污泥回流設(shè)備，污泥量較多，受水溫變化影響小。自動化程度高，日常管理容易，但有浮渣問題。但因每個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水，水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 理廠。 SBR法 工程實(shí)例 一 ： 深圳市鹽田污水處理廠 （ MSBR工藝） 1. 工程概述 MSBR被認(rèn)為是最新、集約化程度最高的污水處理工藝。目前， MSBR系統(tǒng)主要在北美和南美應(yīng)用，韓國首爾建造 了亞洲第一座才用該工藝的污水處理廠。我國首座才用該用以建設(shè)的城市污水處理廠 —— 深圳市鹽田污水處理廠，該廠位于鹽田港碼頭附近的一片填海區(qū)，近期處理規(guī)模 12萬 dm/3 ，占地 萬 2m ；遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)規(guī)模為 20萬 dm/3 ，占地 2m 。 2. 設(shè)計(jì)概況 污水性質(zhì)為城市污水，進(jìn)水。，，出水，校核），校核），LmgTPLmgNNHLmgSSLmgB O DLmgTPLmgLmgLmgLmgLmgB O D/15/20/20/4/35TN/2 0 0(/1 5 0SS/2 0 0(/1 5 0355????????? 圖 33 污水處理廠流程 3．系統(tǒng)組成 MSBR系統(tǒng)單組設(shè)計(jì)規(guī)模 4萬 dm/3 ，包括 7個(gè)單元， 7個(gè)單元組合成 1座鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)矩形池， MSBR的平面布置圖見圖 34。單元 1和單元 7是 SBR池，其功能是相同的，均起著好氧氧化、厭氧反硝化、預(yù)沉淀和沉淀作用；單元 2是污泥重力濃縮池，被濃縮的活性污泥進(jìn)入單元 3，上清液（富含硝酸鹽）則進(jìn)入單元 6（或單元 5）；單元 3是缺氧池，不但回流污泥中溶解氧在本單元中被消耗掉，而且污泥中硝酸鹽也被溶解氧的自身氧化所消耗；單元 4是厭氧池，原污水用本單元進(jìn)入 MSBR系統(tǒng)，回流污泥在本單元洗手分子的有機(jī)物同時(shí)完成磷的充分釋放；蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 單元 5是缺氧 /厭氧池，當(dāng) 5BOD 150mg/L時(shí)，污水與 由單元 6回流至此的混合液混合，完成生物脫氮過程（反硝化），當(dāng) 5BOD 150mg/L時(shí) ,單元 6就不必回流混合液至單元 5，同時(shí)單元 2來的上清液也不必回流至單元 5而是回流至單元 6，單元5也作為厭氧池強(qiáng)化生物除磷效果；單元 6是好氧主曝氣池，其作用是氧化有機(jī)物并對污水進(jìn)行充分的硝化，讓聚磷菌在本單元中過量吸磷。 圖 34 MSBR的平面布置圖 4．結(jié)論 實(shí)踐證明， MSBR系統(tǒng)綜合了多種工藝的特點(diǎn)，是一種高效率的反應(yīng)器。它能夠保證連續(xù)進(jìn)出水，使反應(yīng)器保持恒定水位。由于 MSBR系統(tǒng) 系統(tǒng)才用了一體化的結(jié)構(gòu)形式，使占地面積和建造成本進(jìn)一步降低，是一種高效、經(jīng)濟(jì)、靈活、易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動控制的新型污水處理技術(shù)。 成熟 可 靠 , 具