【正文】 沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池等池型。 生化處理方案滿足于本污水處理要求的生物二級處理方法，包括氧化塘、土地處理法、生物膜法、活性污泥法等。近年來在工程中應用較多的為活性污泥法和生物膜法。其中活性污泥法主要有 A/O、A 2/O、SBR 法、百樂克工藝及衍生工藝等。生物膜法主要有生物濾池、生物接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤等。對于我國北方低溫地區(qū)，處理量較小，且有脫氮除磷要求的中小型污水處理廠，SBR 法及 A2/O 是近年來經(jīng)常選用的方案，尤其是改進型的 SBR 工藝在技術上更為先進、可靠。CWSBR 法污水處理工藝不僅具有除碳的的功能，而且具備除磷脫氮功能，處理設施相對簡單，比較適合本工程項目。CWSBR 工藝處理效果好、運行費用上具有較大優(yōu)勢，本項目確定推薦采用CWSBR 污水處理工藝。 污水處理工藝CWSBR（Constant Waterlevel Sequencing Batch Reactors）即恒水位序批式反應器，是德國 GAA 公司研究開發(fā)的一項新技術。CWSBR 工藝通過柔性水赤峰商貿(mào)物流城污水處理廠（一期）工程建設項目26帆的往復運動調(diào)節(jié)反應池三個區(qū)域的體積，保持池內(nèi)液面不變，在 CWSBR 單池內(nèi)連續(xù)進水、連續(xù)出水，周期性的完成 SBR 工藝的充水、攪拌、曝氣，即缺氧、厭氧、好氧，三個基本控制功能塊的任意組合，以及隨后的沉淀、潷水過程?？梢愿鶕?jù)進水水質(zhì)情況，單個周期實現(xiàn)反應池的多次進水，并按照脫氮除磷各過程對有機底物、DO 的不同要求，最大程度上滿足微生物的需求。同時使用恒水位潷水器進行潷水，在整個運行過程中，生化池內(nèi)水面保持不變。詳見如下示意圖：圖 31 CWSBR 工作原理示意圖標準ＣＷＳＢＲ處理單元模塊由三部分組成：、反應、沉淀區(qū)三個區(qū)域由兩個柔性可移動水力帆（E）分隔。主要功能設備進水泵，根據(jù)控制程序，將需處理的水量及時送于 2 區(qū)，保證柔性水帆的順利移動?；旌掀?，根據(jù)控制程序，保證 2 區(qū)在交替的厭氧和好氧過程中良好的傳質(zhì)過程。赤峰商貿(mào)物流城污水處理廠（一期）工程建設項目27恒水位固定淹沒式潷水器，保證潷水過程水力條件穩(wěn)定，無機械運動引起的水力擾動；出水堰與水面和泥面完全固定的保護高度，使水面的懸浮雜質(zhì)和污泥不被帶出，從而保證了出水水質(zhì)。潷水器，根據(jù)控制程序，將需要處理合格的水量及時送到 3 區(qū)，保證連續(xù)出水。水力帆，連續(xù)進水和出水以及依據(jù)程序啟動進水泵和潷水泵時，水力帆在容積變化的推動下，自由改變位置，從而維持 3 區(qū)的水位恒定。CWSBR 基本運行單元特點如下：（1）處理效果佳?？梢越o微生物菌群創(chuàng)造最佳的生長環(huán)境。因為該工藝的獨特性使得在一個周期內(nèi)，進行多次充水、攪拌、曝氣，這幾個基本控制功能塊可以任意組合，控制反應區(qū)內(nèi)厭氧、好氧次數(shù)，使脫氮除磷效果更佳。因為反應區(qū)的厭氧好氧的轉(zhuǎn)化是通過調(diào)節(jié)區(qū)的進水和生化反應區(qū)的曝氣來實現(xiàn)的，是本質(zhì)上的改變，不同于一般的單步控制或者理論上的改變。由于是恒水位運行，CWSBR 的潷水器永遠在水面的清水區(qū)潷水，這就避免了常規(guī) SBR 工藝在潷水控制不準確而時常發(fā)生的跑泥現(xiàn)象。冬季運行時，由于進水堰口始終處于水面以下，防止低溫下可能出現(xiàn)的冰絮對潷水效果的影響。在其沉淀階段（沉淀工序段） ，幾乎整個反應器均起沉淀作用， 特別是：結合反應末期投加得沉淀劑（化學除磷時） 。沉淀階段的表面負荷比普通二次沉淀池要小得多，且沒有進水的干擾，屬理想沉淀狀態(tài)，所以沉淀效果好。此外，CWSBR 分三個區(qū)，沉淀階段結束后，出水通過潷水器導入平衡區(qū)后再由平衡區(qū)排出，此時平衡區(qū)又起到了沉淀池的作用，出水效果好。與其它二級處理工藝相比，在同等情況下，CWSBR 出水可直接達到一級 A赤峰商貿(mào)物流城污水處理廠（一期）工程建設項目28排放標準。（2）運行費用低。CWSBR 工藝是恒水位運行，可減少變水位運行的水頭損失；潷水時不產(chǎn)生水頭損失。不需要污泥及混合液回流系統(tǒng)，從而減少能耗；同時恒水位時，通過溶解氧濃度控制，更加容易控制風機的工況，大大降低風機的運行時間。從而降低運行費用。（3）工藝流程簡潔，投資低。CWSBR 工藝不需要配設初沉池、二沉池及污泥回流設備。因此，污水處理設施布置緊湊、投資低。（4）監(jiān)測環(huán)節(jié)減少。CWSBR 工藝是恒水位操作，不需要進行水位及泥位的監(jiān)測，所需監(jiān)測環(huán)節(jié)減少。整個系統(tǒng)的成本也隨之降低；同時減少運行管理的工作。（5）運行靈活，模塊化設計，可實現(xiàn)不同的處理目標。（6）CWSBR 反應池可設計成多池模塊組合式，單池又可獨立運行。（7）CWSBR 工藝中水帆能夠自動與進水想適應，能夠滿足變化系數(shù)的要求，適應在流量沖擊和有機物負荷沖擊。特別是 CWSBR 工藝可通過自動調(diào)節(jié)運行周期來適應進水水量；當進水濃度較高時，也可通過延長曝氣時間的方法實現(xiàn)達標排放，達到抗沖擊負荷的目的。（8）當強調(diào)脫氮除磷功能時，CWSBR 工藝可通過預設的運行程序，按照設定的進水時間及工作周期，并通過自控控制反應池的溶解氧水平來提高脫氮除磷的效果。赤峰商貿(mào)物流城污水處理廠（一期）工程建設項目29（9）利于深度處理。在相同的進水條件下，CWSBR 工藝的出水效果大大優(yōu)于傳統(tǒng) SBR 工藝。良好的出水效果保證了在進行污水深度處理時，可以進一步降低投資運行費用。（10）污泥穩(wěn)定，易于處理。CWSBR 工藝的剩余污泥已經(jīng)基本達到好氧穩(wěn)定，可脫水性能佳，加藥少；經(jīng)過濃縮脫水后可以直接填埋、焚燒或者直接應用于農(nóng)田，不需要消化，由此實現(xiàn)了建設和運轉(zhuǎn)費用的減少。（11）適應寒冷地區(qū)運行條件。（12）低溫脫氮技術優(yōu)良。除此之外，CWSBR 工藝的運行特點具有以下優(yōu)勢：CWSBR 工藝運行機理。CWSBR 工藝能夠?qū)崿F(xiàn)這種脫氮除磷機理：缺氧厭氧好氧不同順序的交替組合，而且也能夠靈活簡單地進行運行參數(shù)的調(diào)整，并且通過時序上的調(diào)整和各功能段狀態(tài)控制（缺、厭、好）可實現(xiàn)脫氮除磷工藝運行機理。傳統(tǒng)的 SBR 運行狀態(tài)，每天運行若干周期，每個周期通過時序調(diào)整和各時序狀態(tài)的配合實現(xiàn)：缺氧/厭氧好氧沉淀潷水，即，一個周期實現(xiàn)一次 A2O。CWSBR 工藝可以非常簡單實現(xiàn)一個周期內(nèi)的多次 A2O，并且任意實現(xiàn) A2O 多點進水（進水位置和進水量） ，不需要考慮自控閥門和管道的復雜設置和運行。同時，依據(jù)進水情況，可以通過改變單個周期進水泵的工作次數(shù)和工作時間，來增加 A2O 的次數(shù)和改變每次 A2O 的狀態(tài)。SS 去除率保障。SS 的去除效果在不加過濾處理單元的前提下，大多數(shù)工藝目前很難達到目赤峰商貿(mào)物流城污水處理廠（一期）工程建設項目30前要求的一級 A 出水要求——10mg/l，其出水 SS 一般在 15~25 mg/l。特別是在在冬季低水溫的條件下，其它工藝由于在多數(shù)情況下生化池的運行參數(shù)和工況難以進行適當?shù)恼{(diào)整，難以適應冬季運行狀態(tài)的變化，從而導致污泥活性的性狀降低，導致沉降性能不佳。而 CWSBR 工藝的運行特點，使得 SS 的去處得以保障。CWSBR 工藝繼承了傳統(tǒng) SBR 工藝序批式的運行模式，由于在時間上的不可逆性不存在返混現(xiàn)象，是理想的推流反應器，更加有利于污泥絮體的生長，提高污泥沉降性。CWSBR 工藝繼承了傳統(tǒng) SBR 工藝的選擇性準則，反應池存在明顯的濃度梯度避免污泥膨脹的發(fā)生。CWSBR 工藝對難降解有機物降解效果好是因其在生態(tài)環(huán)境上具有多樣性,具體講可以形成厭氧、缺氧和好氧等多種生態(tài)條件,從而有利于有機物和 SS 的降解。CWSBR 工藝充分利用了靜態(tài)沉淀原理，在沉淀過程中沒有進水的擾動，屬理想沉淀狀態(tài)；同時出水平衡區(qū)也起到了二次沉淀的保障效果。CWSBR 工藝采用恒水位線性潷水器，對泥水分界層無擾動，且無跑泥現(xiàn)象；潷水器關閉呈密閉狀態(tài)防止污水和污泥流入潷水器；潷水時，水流穩(wěn)定，無虹吸等擾動現(xiàn)象。通過靈活的進水控制和 DO 控制（恒水位易于控制）能夠更加有效促進污泥絮體的生長，即使長期在低水溫條件下運行仍然能夠保證較好的污泥性狀。生化系統(tǒng)的易調(diào)整性。而如前所述，在整個運行過程中，操作者可以很簡單的調(diào)整時序組合以及各個功能段的設備工況，給微生物創(chuàng)造合適的生長環(huán)境，進而保證微生物的菌群充分適應各種條件的變化，個體性狀良好。同時即使在夏、冬季污泥濃度相赤峰商貿(mào)物流城污水處理廠（一期）工程建設項目31差懸殊的情況下，也能進行適當?shù)恼{(diào)整，在夏、冬季來維持污泥的正常性狀和功能。運行模式。CWSBR 工藝本身具有兩種運行模式：旱季模式和雨季模式，當進水水量超過容積測量儀設定限值時，系統(tǒng)自動由旱季模式轉(zhuǎn)換為雨季模式進行運行，運行工況隨水量變化做出及時調(diào)整。適當增加單個周期進水次數(shù)，提高碳源補給率和利用率。CWSBR 工藝臭味控制。在污水處理過程中，不論是城市生活污水，還是各種工業(yè)污水，在處理過程中必然會產(chǎn)生大量的異味臭味，從而造成對大氣環(huán)境的二次污染。污水處理中的異臭味主要來源于以下幾個方面：（1）待處理的污水中含有易揮發(fā)的異臭味的化合物，經(jīng)過設備的攪動、翻轉(zhuǎn)等機械運動，使得這些化合物揮發(fā)出來，產(chǎn)生異臭味；（2）污水在輸送、儲存等過程中因微生物的作用，釋放出異臭味；（3）污水在處理過程中，因工藝條件和要求造成異臭味的產(chǎn)生。例如，在曝氣或曝氧過程中，氧氣可與污水中的化合物生成有異臭味的產(chǎn)物；又如，在厭氧過程中，污水中的硫在微生物的作用下，生成硫化氫、硫醇和硫醚等化合物。CWSBR 工藝同樣會有臭味產(chǎn)生，但是根據(jù)實際項目的操作經(jīng)驗，反應區(qū)和平衡區(qū)幾乎沒有不適的異味，而控制區(qū)由于經(jīng)過預處理后的污水濃度較高，散發(fā)異味，但僅在控制區(qū)附近才能聞到，控制區(qū) 2 米以外無明顯異味。CWSBR 工藝控制區(qū)異味可使用曝氣控制，在控制區(qū)設計時使用預曝氣代替攪拌器，一方面具有攪拌混勻作用，另一方面補充足夠的溶解氧，使得產(chǎn)生硫赤峰商貿(mào)物流城污水處理廠（一期）工程建設項目32化氫等臭味氣體的厭氧反應得到抑制進而控制臭味發(fā)生。 污泥處理方案的論證污泥處理要求污水生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染，處理要求如下：減少有機物，使污泥穩(wěn)定化：減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用；減少污泥中有毒物質(zhì)；利用污泥中可用物質(zhì)，化害為利；應選用生物脫氮除磷工藝，盡量避免磷的二次污染。污泥處理工藝由于本工程污水處理工藝采用生物脫氮除磷工藝，污泥齡較長，污泥性質(zhì)較為穩(wěn)定，剩余污泥量較少，可不進行消化。若采用消化處理，需增加消化池、加熱、攪拌和沼氣處理利用等一系列構筑物及設備，使投資增加。因此，不需設消化池，污泥直接進行濃縮、脫水。污泥濃縮、脫水有兩種方案可供選擇，污泥含水率均能達到 80%以下。方案一：污泥機械濃縮、機械脫水方案二：污泥重力濃縮、機械脫水將兩種方案的優(yōu)缺點進行比較 表 污泥處理工藝比較項 目 方 案 一 方案二赤峰商貿(mào)物流城污水處理廠（一期）工程建設項目33主要構建筑物（1）污泥儲泥池（2）濃縮、脫水機房（3） 污泥堆棚（1）污泥濃縮池（2）脫水機房（3）污泥堆棚主要設備（1）污泥濃縮脫水機（2）加藥設備（1）濃縮池刮泥機（2）脫水機占地面積 小 大絮凝劑總用量 ～／TDS ≤40kg／TDS對環(huán)境影響無大的污泥敞開式構筑物，對周圍環(huán)境影響小污泥濃縮泄露天布置，氣味難聞，對周圍環(huán)境影響大總土建費用 小 大總設備費用 一般 稍大剩余污泥中磷的釋放 無 有從上表可知，方案一優(yōu)于方案二。另外本工程考慮除 P，為了避免 P 的析出，需要減少厭氧時間。因此綜合考慮選用第一方案。目前常見的濃縮脫水機有帶式和離心式污泥脫水機 2 種，比較列于下表：表 污泥濃縮脫水帶機與離心機技術經(jīng)濟比較表項 目 帶式脫水機械 離心式脫水機械操作環(huán)境較差，需設排氣罩或考慮除臭措施較好噪聲 小 較大（78dB(A)）出泥干度 15～20 % 20～25 %反沖洗水水量比較大，需設加壓泵連續(xù)沖洗只需開停機時清洗，無需加壓總裝機容量 23kW 80kW赤峰商貿(mào)物流城污水處理廠（一期）工程建設項目34項 目 帶式脫水機械 離心式脫水機械設備費 20 萬美元/臺 26 萬美元/臺占用場地 較大 較小維護管理運行費用 低 稍高從上表可以看出，兩種機型均可，從操作環(huán)境、沖洗水用量省、管理方便、占地省等方面考慮，應選離心機，但其設備價格較高和裝機容量較大。從能耗，減少運行費用以及控制投資等方面考慮，應選帶機機。本方案考慮到環(huán)境和占地因素，推薦采用離心脫水機。濃縮脫水之前投加聚丙烯酰胺，使污泥易于濃縮脫水。脫水后的污泥做為農(nóng)肥是一個可行的途徑。如果作為農(nóng)肥沒有出路，也可以考慮與城市垃圾一起填埋處理，所以考慮將污水處理廠的剩余污泥與城市垃圾一起填埋是完全可行的。 除臭方案論證水處理過程的臭氣產(chǎn)生源主要分為污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。一些研究表明,城市污水處理廠的惡臭源主要分布在進水預處理區(qū)(進水泵房、格柵、沉砂池和厭氧水解池)以及生物反應中的厭氧調(diào)節(jié)池和污泥處理部分(濃縮池、儲泥池和脫水間等)。由于污水處理廠提升泵選用潛水排污泵,對地面以上進行加蓋處理,有效防止了臭氣的溢出。另外,污泥脫水機選用高效加密封罩的離心式濃縮脫水