【導(dǎo)讀】力，確定污水的處理程度及相應(yīng)的處理工藝。處理后的污水，無論用于工業(yè)、農(nóng)。業(yè)或是回灌補(bǔ)充地下水，都必須符合國家頒發(fā)的有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。城市污水中90％以上是水，其余是固體物質(zhì)。水中普遍含有以下各種污染物：。懸浮物：一般為200～500毫克／升，有時(shí)候可超過1000毫克／升。懸浮物可經(jīng)過混凝、沉淀、過濾等方法與水分離，形成污泥而去除。常見的病菌是腸道傳染病菌，每升污水?？蛇_(dá)幾百萬個(gè)，可傳播霍亂、傷寒、腸胃炎、嬰兒腹瀉、痢疾等疾病。病毒種類很多，僅人糞尿中就有百余種，常見的是腸道病毒、腺病毒、呼。吸道病毒、傳染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可達(dá)50萬到7000萬個(gè)。度常用五日生化需氧量來表示?；瘜W(xué)需氧量等指標(biāo)結(jié)合起來評價(jià)。常用BOD5與COD的比例來反映污水的可。城市污水BOD5一般為每升300～500毫克，造紙、食品、纖維等工。水體富營養(yǎng)化、海水赤潮和地下肥水。硝酸鹽含量過高的飲水有一定的毒性，能

　　

【正文】 齡較長，而除磷要求有機(jī)負(fù)荷較高，污泥齡較短，往往很難權(quán)衡。 為了克服傳 統(tǒng) 2A/O 工藝的缺點(diǎn)，出現(xiàn)了多種改良型 2A/O 工藝，其中一種就是UCT工藝。 UCT 工藝的流程簡圖見圖 12。 混合液回流 混合液回流 進(jìn)水 出水 活性污泥回流 剩余污泥 厭氧池 (A) 缺氧池 (A) 好氧(O) 二沉池 厭氧池 (A) 缺氧池 (A) 好氧池(O) 二沉池 第 20 頁 共 45 頁 圖 12 UCT 工藝流程簡圖 與傳統(tǒng) A2/O 法相比， UCT 工藝不同之處在于污泥先回流至缺氧池，而不是厭氧池，再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池，從而減少了回流污泥中過多的硝酸鹽對厭氧放磷的影響。但是 UCT 工藝增加了一次回流，多一次提升，運(yùn)行費(fèi)用將增加。 此工藝流程較長，構(gòu)筑物較多，設(shè)備維修不便，操作管理較復(fù)雜，投資略高，相對成熟可靠，處理效果穩(wěn)定，一般運(yùn)用于較大規(guī)模且具有較高運(yùn)行管理水平的城市污水廠。 SBR 法及其變型工藝 序批式活性污泥法 (SBR)又稱間歇式活性污泥 法，早在 1914 年就由英國學(xué)者Ardern 和 Locket 發(fā)明的水處理工藝。 80年代前后，由于自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領(lǐng)域的普及與應(yīng)用，此項(xiàng)技術(shù)獲得重大進(jìn)展。使得間歇活性污泥的運(yùn)行管理也逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。由于 SBR 在運(yùn)行過程中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。對于 SBR的反應(yīng)來說，只是時(shí)序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此， SBR 工藝發(fā)展速度極快，近幾年來，已發(fā)展成多種改良型，主要有 ： ICEAS 法、 CAST 法、 Unitank法和 DATIAT 法。 CAST工藝和 SBR不同，在循環(huán)式活性污泥法中結(jié)合有生物選擇器、生物反應(yīng)池二個(gè)區(qū)域，容積較小的第一區(qū)作為生物選擇器，第二區(qū)為主反應(yīng)區(qū)。第一區(qū)和第二區(qū)在水力上是相通的。用泵將主反應(yīng)區(qū)的活性污泥回流到選擇器中。 UNITANK 的工藝思想、池子布置和運(yùn)行方式與三溝式氧化溝相類似，但在池體構(gòu)型、曝氣方法、出水方式等方面有所不同，一般由一矩形池子組成，內(nèi)分三格，三格在水力上是相通的。池子外側(cè)二格交替作為曝氣池和沉淀池，中間池始終作為曝氣池，在每一格池子 中設(shè)置曝氣裝置，可以為表面曝氣設(shè)備，也可以是鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。 SBR類活性污泥法工藝操作靈活，可采用多種運(yùn)行方式，但是單池處理能力較小，在較大規(guī)模的城市污水廠中采用，分組數(shù)多，控制點(diǎn)多，給操作管理帶來了不便。為減少平面占地，該工藝也可在較大水深下運(yùn)行 (取決于撇水設(shè)備的能力 )，但水深加大，浪費(fèi)的水頭較大，運(yùn)行能耗較高，同時(shí)對運(yùn)行過程的自控技術(shù)要求較高。 故國內(nèi)僅有十余座城市污水廠采用該工藝。 各種氧化溝工藝 氧化溝是上世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種污水處理技術(shù)，因其構(gòu)筑物呈封閉溝渠而得名，屬于活性污泥法的一種，在實(shí) 際運(yùn)用中發(fā)展成多種型式，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳有機(jī)物氧化、氮硝化以及生物脫氮是氧化溝的基本特征。 常規(guī)氧化溝相當(dāng)于普通活性污泥法中的曝氣池，氧化溝可以在高、中、低不同負(fù)荷條件下運(yùn)行。一般氧化溝都在低負(fù)荷條件下運(yùn)行，屬于延時(shí)曝氣范疇，氧化溝一般具有以下特點(diǎn)： ① 處理流程簡捷，構(gòu)筑物少，一般不設(shè)初沉池、污泥消化系統(tǒng)。 ② 采用的機(jī)械設(shè)備種類少，運(yùn)行管理較方便。 ③ 耐沖擊負(fù)荷，出水水質(zhì)穩(wěn)定，一般不發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象。 ④ 產(chǎn)生的污泥量少，并且污泥得到一定程度的穩(wěn)定，簡化了污泥處理流程。 ⑤ 采用氧化溝工藝的污水處理廠總占地和其它 工藝的二級處理廠相比，氧化溝單體體量較大。 氧化溝工藝形式較多，主要有 Orbal 氧化溝、 T型三溝式氧化溝、 DE型氧化溝、第 21 頁 共 45 頁 Carrousel 氧化溝等。近年來以 Orbal、 DE 氧化溝和三溝式為主導(dǎo)的氧化溝工藝在污水處理工程中得到廣泛的應(yīng)用。 生物膜 (1)生物轉(zhuǎn)盤 生物轉(zhuǎn)盤處理是一種利用微生物來處理有機(jī)污水的設(shè)備。它集中了接觸氧化法、生物濾池法和活性污泥法。轉(zhuǎn)盤安裝在氧化槽上，其 45%的面積浸沒在污水中，在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下，轉(zhuǎn)盤慢速旋轉(zhuǎn)，盤片上生長的生物膜吸附污水中的有機(jī)物。當(dāng)盤片離開液面時(shí)，微生物得到 空氣中的氧氣。微生物通過新陳代謝最終把有機(jī)物分解成水、無害的無機(jī)物和氣體。 特點(diǎn)是： ① 維護(hù)管理簡便、動(dòng)力硝耗小、運(yùn)行費(fèi)用低。 ② 轉(zhuǎn)盤運(yùn)行時(shí)衛(wèi)生條件好，產(chǎn)生的噪音低。 ③ 運(yùn)行靈活，可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制污水與生物膜的接觸時(shí)間和曝氣強(qiáng)度。 ④ 能承受水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷，工作穩(wěn)定。 ⑤ 生物膜的培養(yǎng)與馴化快，成熟時(shí)間短，一周即可完成。 ⑥ 污泥量少，含水率低 P＝ 95％～ 96％，沉淀性能好，易于分離脫水。 ⑦ 易受水溫、氣溫影響，溫度低時(shí)處理效果亦低，因此北方宜建在室內(nèi)。 (2)曝氣生物濾池 曝氣生物濾池屬于生物膜法的 范疇。現(xiàn)代曝氣生物濾池是在生物接觸氧化工藝的基礎(chǔ)上引入飲用水處理中過濾的構(gòu)思而產(chǎn)生的一種好氧廢水處理工藝。其突出的特點(diǎn)是將生物氧化和過濾結(jié)合在一起，濾池后部不設(shè)沉淀池，通過反沖洗再生實(shí)現(xiàn)濾池的周期運(yùn)行。其核心技術(shù)是采用多孔性的濾料作為生物載體，單位體積的生物量數(shù)倍于活性污泥法，因此具有處理負(fù)荷高，池體體積小，占地省的特點(diǎn)。 生物濾池運(yùn)行的基本原理如下：經(jīng)預(yù)處理后的污水與經(jīng)過硝化后的濾池出水混合后通過濾池進(jìn)水管進(jìn)入濾池底部，并向上流經(jīng)填料層的缺氧區(qū)，一方面反硝化細(xì)菌利用進(jìn)水中的有機(jī)物將進(jìn)水中的 NO3N 轉(zhuǎn)化 為 N2，實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮；另一方面， SS 通過一系列復(fù)雜的物化過程被填料及其上面的生物膜吸附截流在濾床內(nèi)。經(jīng)過缺氧區(qū)處理的污水進(jìn)入好氧區(qū)，進(jìn)一步降解有機(jī)物和發(fā)生硝化作用，同時(shí)繼續(xù)去除 SS。 ① 反應(yīng)時(shí)間短、占地少、需空氣量少，節(jié)能等 ② 對水量變動(dòng)有較大適應(yīng)性，具有很強(qiáng)得消化功能。 ③ 反沖洗水量大。 (3)生物接觸氧化池 生物接觸氧化法是生物膜法的主要設(shè)施之一，生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，其主要利用附著生長于某些固體物表面的微生物 (即生物膜 )進(jìn)行有機(jī)污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、 真菌、原生動(dòng)物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運(yùn)動(dòng)水層。其原理是，生物膜首先吸附附著水層有機(jī)物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氣分解，流動(dòng)水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復(fù)以達(dá)到凈化污水的目的。老化的生物膜不斷脫落下來，隨水流入二次沉淀被沉淀去除。 第 22 頁 共 45 頁 膜處理技術(shù) 膜分離法是利用特殊膜 (離子交換膜、半透膜 )的選擇透過性，對溶劑 (通常是水 )中的溶質(zhì)或微粒進(jìn)行分離或濃縮方法的統(tǒng)稱。溶質(zhì)通過膜的過程成為滲析，溶劑通過膜的過程稱為滲透。在污水深度處理中常用的膜分離設(shè)備有 5種。 ① 微濾器 (MF) 膜孔徑 ～ m，工作壓力 300kpa 左右。可用于分離污水中的較細(xì)小顆粒物質(zhì) (15μ m)和粗分散相油珠等或作為其他處理工藝的預(yù)處理，如用作反滲透設(shè)備的預(yù)處理，去除懸浮物質(zhì)、 CODcr、 BOD5成分，減輕反滲透的負(fù)荷，使其運(yùn)行穩(wěn)定。 ② 超濾器 (UF) 膜孔徑 ～ m，工作壓力 150～ 700kpa。超濾器可分離水中細(xì)小顆粒物質(zhì)(10μ m)和乳化油等；在用于污水深度處理時(shí)，可去除大分子與膠態(tài)物質(zhì)、病毒和細(xì)菌等；或者作為反滲透的預(yù)處理。 ③ 納濾器 (NF) 膜孔徑 ～ m，操作壓力 500～ 1000kpa。納濾器可截留分子質(zhì)量為 200～500的有機(jī)化合物，主要用于分離污水中多價(jià)離子和色度粒子，可除去二級出水中 2/3 鹽度、 4/5硬度以及超過 90％的溶解有機(jī)碳和 THM 前體 物。納濾進(jìn)水要求幾乎不含濁度，故僅適用于經(jīng)過砂濾、微濾、甚至超濾作為預(yù)處理的水質(zhì)。 ④ 反滲透 (RO) 膜孔徑 m，操作壓力 。反滲透不僅可以去除鹽類和離子狀態(tài)的其他物質(zhì)，還可以除去有機(jī)物質(zhì)、膠體、細(xì)菌和病毒。反滲透對城市二級處理出水的脫鹽率達(dá) 90％以上，水的回收率在 75％左右， CODcr、 BOD5去除率在 85％以上，反滲透對含氮化合物、氯化物和磷也有良好的脫除性能。為防止膜堵塞，二級處理出水通常采用過濾和活性炭吸附等預(yù)處理工藝，為了減少結(jié)垢的危險(xiǎn)有時(shí)需要去除鐵、錳等。 工藝特點(diǎn)： ① 出水濁度 5NTU，懸浮顆粒 SS 去除率高達(dá) 99％以上。 ② 結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，模塊化組合設(shè)計(jì)適用于各種規(guī)模的處理。 ③ 投資高，膜壽命短，一般為三年。 二、工藝流程 根據(jù)任務(wù)設(shè)計(jì)書及各工藝的特點(diǎn)，決定選用 生物膜法 中的生物接觸氧化工藝 。 第 23 頁 共 45 頁 第 24 頁 共 45 頁 三 、主要構(gòu)筑物的選擇 (一 )格柵 一種截留廢水中粗大污物的預(yù)處理設(shè)施。是由一組平行的金屬柵條制成的金屬框架，斜置在廢水流經(jīng)的渠道上，或泵站集水池的進(jìn)口處，用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取決于縫隙寬度和水的性質(zhì)。 按格柵柵 條間距的大小不同 ,格柵分為粗格柵、中格柵和細(xì)格柵 3類。按格柵的清渣方法，有人工格柵、機(jī)械格柵和水力清除格柵三種。按格柵構(gòu)造特點(diǎn)不同可分為抓耙式、循環(huán)式、弧形、回轉(zhuǎn)式、轉(zhuǎn)鼓式、旋轉(zhuǎn)式、齒耙式和階梯式等多種形式。格柵設(shè)備一般用于污水處理的進(jìn)水渠道上或提升泵站集水池的進(jìn)口處，主要作用是去除污水中較大的懸浮或漂浮物，以減輕后續(xù)水處理工藝的處理負(fù)荷，并起到保護(hù)水泵、管道、儀表等作用。 進(jìn)水管道的 計(jì)算 根據(jù)流量 Q=45000m3/d=1875m3/h=，污水流量總變化系數(shù)為 Kz=,所 以 設(shè) 計(jì) 流 量 為 Qmax=54000m3/d=2250m3/h=， 所 以 可 選 管 徑第 25 頁 共 45 頁 2 2 22201113m a x 1 si n ( 1 ) si n ( 1 ) si n 60 2 2 2 2 t a n 2 t a n 2086400 86400 /1000 1000 ozv b S vhmg b gBBLmQWW m dK? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ?? ? ??? ??? ? ??=800mm， 格柵 格柵用以攔截水中較大懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道的較大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施正常運(yùn)行的裝置 。 設(shè)計(jì)規(guī)定： (1)水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合以下要求： 人工清除 25~40mm 機(jī)械清除 16~25mm 最大間隙 40mm (2)在大型污水處理廠或泵站前大型格柵 (每日柵渣量大于 )，應(yīng)采用機(jī)械清除。 (3)人工格柵安裝角度一般與水平面成 30176。 — 60176。 ， 機(jī)械格柵傾角一般為 60176。 —70176。 (4)過柵流速一般采用 — 設(shè)計(jì)計(jì)算： 設(shè)中格柵前水深 h=，過柵流速 v=，取斷面形狀為正方形的柵條且間隙寬度 b=，柵條傾角 ? =60176。，格柵個(gè)數(shù) N=2 柵條間隙數(shù) n為： m a x s in 6 0 0 .6 2 5 s in 6 0n = 3 6 .3 52 0 .5 0 .6Q N b h v ????? 取 37個(gè) 格柵槽總寬度 B： B=S(n－ 1)+bn=179。 (37－ 1)+179。 37= 過柵水頭損失 第 26 頁 共 45 頁 圖 3— 2 格柵水力簡圖計(jì)算 水頭損失 0h ： 2 2 2220 0 . 0 2 0 . 0 1 0 . 8s in ( 1 ) s in ( 1 ) s in 6 0 0 . 0 5 12 2 0 . 6 4 0 . 0 2 2 9 . 8v b S vhmg b g? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 過柵水頭損失 2h ： h2=kh0= 3179。 = 式中： ? — 阻力系數(shù)； ? — 收縮系數(shù)，取 ； k — 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 k =3。 柵后槽的總高度 H： H= 12h h h??=(++)m= 式中： h — 柵前水深， m； 1h — 格柵前渠道超高，一般取 1h =； 2h — 格柵的水頭損失， m。 格柵的總長度 L： 進(jìn)水渠道漸寬部位的長度 1L ： 1112 .1 8 0 .8 1 .9 02 ta n 2 ta n 2 0