【正文】 增大，有效地解決了提高氧利用 率并降低能耗的問(wèn)題； （ 2）在氧化溝的推流方式上，采用了潛水推進(jìn)器，由葉輪產(chǎn)生的水流推動(dòng)直接作用到水中，被推動(dòng)的水流由下層向上層傳遞，而表曝用轉(zhuǎn)刷或倒傘型曝氣機(jī)將水流從上向下層傳遞，大部分的動(dòng)能變成熱能散失入空中，因而減少了能量消耗，從一般的表曝形式推流所需的能耗 5~8w/噸水降至 1~3w/噸水； （ 3）微孔曝氣氧化溝工藝通過(guò)厭氧、缺氧與好氧相結(jié)合，可以提高污水的可生化性，有效去除污染物質(zhì)； （ 4）微孔曝氣氧化溝抗負(fù)荷能力強(qiáng)，適合污水水質(zhì)的波動(dòng)、容易調(diào)節(jié)運(yùn)行方式。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 16 廢水進(jìn)入氧化溝內(nèi)與溝內(nèi)大量的水流混合，被幾十 倍甚至上百倍的循環(huán)流量所稀釋，有效降低工業(yè)污水水質(zhì)的波動(dòng)對(duì)工藝的影響。 具體工藝流程框圖見(jiàn)圖 ： CASS 工藝 CASS（ Cyclic Actiavated Sludge System）工藝是間歇式活性污泥法 的一種變革，它保留了間歇活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，是一種循環(huán)式活性污泥法。其基本操作程序是由以下四個(gè)基本過(guò)程組成： 1) 曝氣階段 在此階段，曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池內(nèi)供氧，一方面滿足好氧微生物對(duì)氧的需要，另一方面有利于活性污泥與有機(jī)物的混合與接觸，從而使有機(jī)污染物被微生物氧化分解。同時(shí)，污水中的 NH3N 也通過(guò)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為 NOxN。 2) 沉淀階段 停止曝氣后，微生物繼續(xù)利用水中剩余的溶解氧氧化分解。隨著反應(yīng)池內(nèi)溶解氧的進(jìn)一步降低，微生物由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，并發(fā)生一定的反硝化作用。 3) 潷水階段 沉淀階段完成后，置于反應(yīng)池末端的潷水器在程序控制下開(kāi)始工作，自上而下逐層排出上清液。與此同時(shí)反應(yīng)池內(nèi)因?yàn)槿芙庋鹾艿腿詴?huì)發(fā)生反硝化作用。 4) 閑置階段 閑置階段的時(shí)間一般很短，有的也可以取消。設(shè)閑置階段主要是保證潷水器在此階段內(nèi)上升到原始位置，防止污泥流失。 這種工藝按操作周期周而 復(fù)始反復(fù)進(jìn)行而不斷處理污水，具有以下特點(diǎn)： 1) 因基質(zhì) （ BOD5）和生物體（ MLVSS）隨充水和曝氣時(shí)間的變化梯度加大而增加了生化反應(yīng)的動(dòng)力，處理效率高。 2) 從污染物的降解過(guò)程來(lái)看，由于它集曝氣、沉淀、排水于一體，省去了初沉池、二沉池，污泥回流比只有 20%，因此工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積比較??；污泥回流系統(tǒng)比 較簡(jiǎn)單，并且省去了沉淀池中的刮泥設(shè)備，節(jié)省了能耗。 3) 生化反應(yīng)池進(jìn)水端設(shè)置了生物馴化區(qū)，有利于絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)，抑制了絲狀菌的生長(zhǎng)，有效地防止污泥膨脹，從而保證出水水質(zhì)。 4) CASS 系統(tǒng)在設(shè)計(jì) 時(shí)已經(jīng)考慮流量變化的因素，能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的處理時(shí)間才能沉淀排放，而且 CASS 工藝可以通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)行周期及各階段的時(shí)間分配來(lái) 適用進(jìn)水水量和水質(zhì)的變化，因此對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)性較強(qiáng)。 5) 由于 CASS 工藝的自控程度比較高，因此操作管理較簡(jiǎn)單，另外，由于 CASS 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 17 工 藝采用了連續(xù)進(jìn)水，在進(jìn)水管上不需要電磁閥的控制元件，不需要頻繁切換閥門(mén)，因此對(duì)閥門(mén)等元件的維修較少。 具體工藝流程框圖見(jiàn)圖 ： 加藥污水粗格柵提升泵池 細(xì)格柵沉砂池 氧化溝 二沉池 接觸池污泥池脫水間干泥外運(yùn)出水回流剩余污泥排泥 圖 氧化溝工藝流程框圖 加藥排泥出水干泥外運(yùn)脫水間污泥池接觸池池細(xì)格柵沉砂池粗格柵提升泵池污水鼓風(fēng)機(jī) 圖 CASS 工藝流程框圖 曝氣生物濾池工藝 曝氣生物濾池是２０世紀(jì)８０年代末９０年代初在普通生物濾池的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的新工藝，在歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家廣為流行，曝氣生物濾池也可看成是生物接觸氧化法的一種特殊形式，即在生物反應(yīng)器內(nèi)裝填高比表面積的顆粒填料，以提供微生物膜生長(zhǎng)的載體，并根據(jù)污水流向不同分為下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流過(guò)濾料層，在濾料層下部鼓風(fēng)曝氣，使空氣與污水逆向或同向接觸，使污水中的有機(jī)物與填料表面生物膜通過(guò)生化反應(yīng)得 到穩(wěn)定，填料同時(shí)起到物理過(guò)濾作用。本方案選 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 18 擇上向流生物濾池。 曝氣生物濾池具有去除 SS、 COD、 BOD、硝化、脫氮除磷、除去 AOX 的作用，其最大優(yōu)點(diǎn)是集生物氧化與截留懸浮物于一體，節(jié)省了二沉池。 上向流生物濾池的工藝流程框圖如下： 經(jīng)配水反沖洗水回粗格柵井反沖洗水池曝氣生物濾池排泥出水干泥外運(yùn)脫水間污泥池接觸池/ 曝氣生物濾池初沉池細(xì)格柵沉砂池粗格柵提升泵池污水 圖 曝氣生物濾池工藝流程框圖 工藝比較與選擇 1. 方案優(yōu)缺點(diǎn)比較 表 32 各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表 方案 特點(diǎn) 方案一 微孔曝氣 氧化溝工藝 方案二 CASS工藝 方案三 曝氣生物濾池工藝 優(yōu) 點(diǎn) 出 水水質(zhì)好，污泥不膨脹，具有 良好的脫氮功能。 管理簡(jiǎn)單、方便。 耐沖擊負(fù)荷。 主體設(shè)備可靠程度較高。 流程 簡(jiǎn)捷，取消初沉池、二沉池 ，占地面積少， 污泥回流系統(tǒng)簡(jiǎn)單（回流比只有 20%）。 出水水質(zhì)好，污泥不膨脹，具有 良好的 脫氮 除磷 功能。 污泥含水率低。 耐沖擊負(fù)荷，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變化及出水水質(zhì)的要求調(diào)整運(yùn)行方式和周期，方便靈活。 出水水質(zhì) 較 好、穩(wěn)定。 占地面積 較 小。 污泥產(chǎn)量少且含水率低，同時(shí)污泥穩(wěn)定，有利于污泥脫水。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 19 缺點(diǎn) 流 程較長(zhǎng)，有回流系統(tǒng)。 占 地面積比較大。 對(duì)自控水平要求較高 。 投資 最 高。 操作管理復(fù)雜，維修量大 。 運(yùn)營(yíng)管理不善容易產(chǎn)生二次污染。 2. 各方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表 表 33 經(jīng)濟(jì)比較表 方案 特點(diǎn) 方案一 氧化溝工藝 方案二 CASS 工藝 廠內(nèi)總投資 (萬(wàn)元 ) 項(xiàng)目 總占地（ 104m2） 運(yùn)轉(zhuǎn)功率 (kW) 直接處理費(fèi)用（元 /m3） 從 上優(yōu)缺點(diǎn)表和 經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較表看，在總投資 微孔曝氣氧化溝 工藝 最低 ； 直接處理費(fèi)用 微孔曝氣氧化 溝 工藝 最 低； 微孔曝氣氧化溝 工藝每天的運(yùn)行功率 最低 ； 曝氣生物濾池工藝占地最小， 微孔曝氣氧化溝工藝的占地面積最大， 但 微孔曝氣氧化溝 工藝操作管理容易。綜上所述，推薦采用 微孔曝氣氧化溝 工藝為優(yōu)選方案。 出水消毒工藝選擇 沉淀池上清液除大腸菌群數(shù)可能未達(dá)標(biāo)外，其他指標(biāo)均已達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，因此須采取消毒措施，一般消毒方法包括液氯、臭氧法、二氧化氯法、紫外線法、漂粉精法及氯片法等。其中漂粉精和氯片的購(gòu)買和儲(chǔ)存不易，且處理效果不穩(wěn)定，在此不作比較與介紹。 液氯 目前在我國(guó)液氯仍然是水處理過(guò)程中應(yīng)用最多 的消毒劑，這主要是由于它應(yīng)用歷史長(zhǎng)，積累了豐富的運(yùn)行管理數(shù)據(jù)，并且成本低、運(yùn)輸方便、在管網(wǎng)中可保持一定的持續(xù)殺菌效果的原因。但隨著全球環(huán)境污染的加劇，在對(duì)一些遭受污染的水源進(jìn)行處理時(shí)，氯化處理常需投加過(guò)量的氯氣，研究證明這往往易生成大量的有機(jī)鹵化物（如三氯甲烷）而造成水體的二次污染，對(duì)人體的健康產(chǎn)生潛在的危害。另外一些中小型水廠或污水處理廠采用氯氣消毒，不僅占地面積大，而且由于管理不善常產(chǎn)生一些人 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 20 身傷害事故。因此，近年來(lái)各國(guó)都在研究替代氯氣進(jìn)行消毒的新一代消毒劑。 臭氧 臭氧是一種優(yōu)良的消毒劑 ，其殺菌效果好，且一般無(wú)有害副產(chǎn)物生成。但目前臭氧發(fā)生裝置的產(chǎn)率通常較低，設(shè)備昂貴，安裝管理復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高，而且臭氧在水中溶解度低，衰減速度快，為保證管網(wǎng)內(nèi)持續(xù)的殺菌作用，必需和其它消毒方法協(xié)同進(jìn)行，應(yīng)用上有如下優(yōu)點(diǎn)： 1) 有效殺滅各種病毒，脫色、除臭效果好。 2) 處理后，水中檢測(cè)不到三鹵甲烷等致病物質(zhì)。 3) 反應(yīng)時(shí)間短，效果好且穩(wěn)定。 缺點(diǎn)包括： 1) 設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)高、一次性投入大。 2) 電耗大、運(yùn)行成本高。 3) 臭氧無(wú)法貯存和運(yùn)輸，須邊生產(chǎn)邊使用。 4) 剩余臭氧消失快，不能 保持殺菌持續(xù)時(shí)間。 紫外線消毒 紫外線消毒是近年來(lái)發(fā)展的一種新型消毒方法，它是通過(guò)對(duì)水體進(jìn)行紫外線輻射，將水中的有害菌殺死，同時(shí)不改變水的物理化學(xué)性質(zhì)，且不產(chǎn)生氣味和其它有害的鹵代甲烷等副產(chǎn)物，它是一種高效、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。因此，在凈水、污水、回用水和工業(yè)水處理的消毒中，紫外線消毒逐漸發(fā)展成為一種最有效的消毒技術(shù)。 紫外線具有廣譜殺菌性，紫外線消毒是通過(guò)光化學(xué)作用破壞病原體的核酸（ DNA 和RNA） ,從而有效阻止它們合成蛋白質(zhì)和細(xì)胞分裂。最終病原體不能夠復(fù)制、不能傳播而最終死亡。 紫外線 消毒技術(shù)在城市污水處理中運(yùn)行費(fèi)用約為 元 /噸污水。 二氧化氯 二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑和高效殺菌劑，自從美國(guó)尼亞加拉水廠最早將其作為消毒劑以來(lái)，在歐洲及美國(guó)得到廣泛應(yīng)用。 在水處理中使用二氧化氯，主要有如下優(yōu)勢(shì)： 1) 消毒效果好而且具有持續(xù)消毒、殺菌作用。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 21 2) 消毒效果不受氨的影響。 3) 在堿性條件下，殺菌效果不受影響。 4) 對(duì)病毒具有強(qiáng)力的殺滅作用。 5) 不會(huì)形成致癌物如鹵化烴。 制備二氧化氯的原料在運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面具有較大的危險(xiǎn)性，在制備的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氯酸根、次氯酸根 離子，也具有致癌作用，且日常運(yùn)行費(fèi)用也較高，據(jù)我國(guó)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，二氧化氯消毒技術(shù)在城市污水處理中的運(yùn)行費(fèi) 用約為 元 /噸污水 。 幾種消毒劑的比較表 項(xiàng)目 液氯 臭氧 紫外線 二氧化氯 消毒效果 較好 很好 很好 很好 除臭去味 無(wú)作用 好 無(wú)作用 好 PH 的影響 很大 小、不等 無(wú) 小 水中的溶解度 高 低 無(wú) 很高 THMs 的形成 極明顯 當(dāng)溴存在時(shí)有 無(wú) 無(wú) 水中的停留時(shí)間 長(zhǎng) 短 短 長(zhǎng) 殺菌速度 中等 快 快 快 處理水量 大 較小 大 大 使用范圍 廣 水量較小時(shí) 廣 廣 氨的影響 很大 無(wú) 無(wú) 無(wú) 原料 易得 —— 僅為耗電 易得 管理簡(jiǎn)便性 較簡(jiǎn)便 復(fù)雜 簡(jiǎn)便 較復(fù)雜 操作安全性 不安全 不安全 安全 安全 自動(dòng)化程度 一般 較高 高 高 投資 低 高 較高 低 設(shè)備安裝 簡(jiǎn)便 復(fù)雜 簡(jiǎn)便 較復(fù)雜 占地面積 大 大 小 小 維護(hù)工作量 較小 大 小 較大 電耗 低 高 較高 低 等效條件所用的藥劑量 較多 較少 無(wú)需藥劑 較多 運(yùn)行費(fèi)用 低 高 低 較高 維護(hù)費(fèi)用 低 高 較低 較低 出水消毒推薦工藝 通過(guò)上述幾種方案技術(shù) 經(jīng)濟(jì)綜合比較，本工程推薦采用紫外線消毒法。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 22 污泥處理工藝方案論證 常用的城市污水廠污泥處理一般有兩種形式，一是先消化再濃縮脫水，二是直接濃縮脫水。污泥消化又有好氧消化和厭氧消化兩種方法，較小規(guī)模的污水處理廠 (5104m3/d 規(guī)模以下 )因污泥量較少，一般采用直接濃縮脫水，大中型污水處理廠比較普遍采用污泥厭氧消化處理工藝。本工程污泥量較少，且污泥性能較穩(wěn)定，采用直接濃縮脫水處理， 污泥經(jīng)過(guò)干化減容處理后， 脫水后的污泥送至廠外處置，處置的途徑可由以下幾個(gè)方面選擇： 1) 送至城市垃圾填埋場(chǎng)和城市垃圾一起 進(jìn)行填埋。這種處置方法較常用，但需和市政等部門(mén)協(xié)商。 2) 建設(shè)污水廠專用的污泥堆放場(chǎng)地。選擇距離適中、周圍居民較少的閑置凹地作為污泥堆放場(chǎng)地，但容易造成二次污染。 3) 用作城市綠化用肥或農(nóng)田用肥，需經(jīng)有關(guān)部門(mén)進(jìn)行污泥成分分析，確認(rèn)對(duì)植物無(wú)害后方可進(jìn)行。 由于本污水廠接納的污水是 廠 區(qū)的生活污水， 污泥 量 比較少， 本報(bào)告暫按污泥送至 城 市垃圾 衛(wèi)生 填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋編制 。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 23 第四章 優(yōu)選工藝方案設(shè)計(jì) 進(jìn) 出水水質(zhì)控制目標(biāo) 本工程設(shè)計(jì)污水水質(zhì)具體指標(biāo)為： 項(xiàng)目 PH BOD5 COD CN S2 油類 NH3N SS 揮發(fā)酚 范圍 ～ ～ ～369 ～ ～ ～ ～ 25 ～263 ～ 均值 135 本工程污水處理廠出水 執(zhí)行 《 城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì) 》 (GBT199232021)中“敞開(kāi)式循環(huán)冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)和 《 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物 排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB189182021)中的一級(jí) A 標(biāo) 準(zhǔn) ，主要指標(biāo)如 表 ： 表 污水處理各階段水質(zhì)控制目標(biāo) 水質(zhì)指標(biāo) PH CODCr BOD5 CN S2 油類 NH3N SS 揮發(fā)酚 城市 污水 再生利用工業(yè)用水水質(zhì) ~ ≤ 60 ≤ 10 — — ≤ 1 ≤ 10 — — 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物 排放標(biāo)準(zhǔn) 6~9 ≤ 50 ≤ 10