【正文】 混合液回流。氧化溝不但具有去除污水中BODCODCr和SS的功能, 還有著良好的脫氮效果。且產(chǎn)生的剩余污泥相對(duì)穩(wěn)定，可不進(jìn)行消化，從而簡(jiǎn)化了污泥處理設(shè)施。由于該工藝在設(shè)備維護(hù)、運(yùn)行管理等方面均較為簡(jiǎn)便，因此較適合我國(guó)當(dāng)前相對(duì)較低的管理水平。b) SBR 法及其變種(CASS、UNITANK、ICEAS 等)序批式活性污泥法，簡(jiǎn)稱(chēng)SBR 法(Sequence Batch Reactor)，屬間歇運(yùn)行的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)連續(xù)流活性污泥法不同，SBR 法是在同一池子內(nèi)，在不同的時(shí)間階段完成生物處理過(guò)程和泥水分離過(guò)程。為處理連續(xù)的進(jìn)水，一般SBR 工藝至少需要設(shè)置二個(gè)以上的池子。序批式活性污泥法在上世紀(jì)初就已得到一定程度的應(yīng)用，盡管其處理效果良好，但由于受當(dāng)時(shí)的自控水平和曝氣技術(shù)的限制，逐漸為連續(xù)流活性污泥法工藝所取代。隨著自控技術(shù)的發(fā)展和橡膠膜微孔曝氣技術(shù)的應(yīng)用，序批式活性污泥法又得到一定的應(yīng)用，并在傳統(tǒng)序批式工藝基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)成功一系列改進(jìn)型工藝如CASS、CAST、DATIAT、UNITANK、ICEAS 等工藝技術(shù)。但該類(lèi)工藝由于自動(dòng)化程度要求高，為保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，控制系統(tǒng)往往需要引進(jìn)，這通常會(huì)帶來(lái)投資的增加；同時(shí)對(duì)于污水處理廠的管理水平要求也隨之提高。否則，一旦控制系統(tǒng)失靈，整個(gè)污水處理廠的運(yùn)行就將癱瘓。而且因每個(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，因而不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠。c) AB 法AB 法即吸附絮凝—生物氧化法。實(shí)際上是一種高低負(fù)荷兩級(jí)活性污泥法：A 段屬高負(fù)荷活性污泥法，B 段屬常規(guī)活性污泥法。該法對(duì)CODCr、BODSS、磷和氨氮的去除率較普通活性污泥法高；但該法污泥生成量較高，給污泥處理和處置帶來(lái)了較大的難度。對(duì)于本工程，由于進(jìn)水的污染物負(fù)荷并不是很高，如采用該工藝，B 段可能會(huì)出現(xiàn)由于碳源不足而影響氮、磷的去除。d) 生物濾池法(BAF 工藝)曝氣生物濾池法是一種采用填料作為細(xì)菌的載體進(jìn)行生物降解反應(yīng)的工藝。采用這種工藝需要設(shè)初沉池，反應(yīng)池需要進(jìn)行反沖洗，濾料需要更換，濾頭存在堵塞問(wèn)題，當(dāng)進(jìn)水量波動(dòng)較大時(shí)出水水質(zhì)較難保證。以上各工藝應(yīng)當(dāng)說(shuō)各有特點(diǎn)，根據(jù)《湖南省建設(shè)廳關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)我省城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)管理工作的通知》附件2《湖南省城鎮(zhèn)污水處理廠推薦工藝方案表》的規(guī)定，Ⅴ類(lèi)規(guī)模，污水處理量為3 萬(wàn)m3/d～5 萬(wàn)m3/d 的城鎮(zhèn)污水處理廠推薦采用氧化溝及其改進(jìn)型和SBR 及其改進(jìn)型工藝。因此某區(qū)污水處理廠擬選氧化溝和CASS 工藝進(jìn)行分析比較。 工藝方案比較a) 改良型氧化溝(方案一)改良型氧化溝在工藝上可根據(jù)污水水質(zhì)的不同，組合成不同比例的厭氧－好氧－缺氧(厭氧)－好氧－缺氧－好氧的生物處理。這種流程不但有良好的脫氮除磷效果，而且在厭氧和缺氧條件下能把大分子量的有機(jī)物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有機(jī)物。它可分為以下幾個(gè)部分：1) 厭氧池泥水混合液經(jīng)配水井均勻分配后進(jìn)入?yún)捬醭兀跊](méi)有溶解氧和硝態(tài)氮存在的厭氧條件下，兼性細(xì)菌可將溶解性BOD5 轉(zhuǎn)化成低分子發(fā)酵產(chǎn)物，生物聚磷菌將優(yōu)先吸附這些低分子發(fā)酵物，并將其運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)、同化成細(xì)胞內(nèi)碳源存儲(chǔ)物、所需能量來(lái)源于聚磷的水解及細(xì)胞內(nèi)糖的水解，并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。經(jīng)厭氧狀態(tài)釋放磷酸鹽的聚磷菌在后續(xù)的好氧段具有很強(qiáng)的吸磷能力，吸收、存儲(chǔ)超出生長(zhǎng)需求的磷量，并合成新的聚磷菌細(xì)胞、產(chǎn)生富磷污泥，通過(guò)剩余污泥的排放將磷從系統(tǒng)中出去。2) 缺氧池泥水混合液由厭氧池自流進(jìn)入氧化溝的缺氧區(qū)(前置反硝化區(qū))，一部分聚磷菌利用后續(xù)工藝的混合液中硝酸鹽作為最終電子受體以分解細(xì)胞內(nèi)的PHB，產(chǎn)生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成，同時(shí)反硝化菌可利用內(nèi)回流帶來(lái)的硝酸鹽，以及污水中可生物降解的有機(jī)物作反硝化碳源進(jìn)行反硝化，達(dá)到去除氨氮的目的。3) 氧化溝主體氧化溝主體兼有推流型和完全混合型反應(yīng)池兩者的特性，存在好氧、缺氧交替出現(xiàn)的區(qū)域，具有硝化、生物除磷、反硝化的條件。在氧化溝好氧區(qū)，聚磷菌除了吸收、利用污水中的可生物降解有機(jī)物外，主要是分解體內(nèi)貯存的PHB，產(chǎn)生的能量可供自身生長(zhǎng)繁殖，此外還可主動(dòng)吸收周?chē)h(huán)境中的溶解磷，并以聚磷的形式在體內(nèi)超量貯存，吸收的磷遠(yuǎn)大于其釋放的磷。同時(shí)污水中的氨氮在好氧區(qū)被亞硝酸菌、硝酸菌轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。在缺氧區(qū)反硝化菌利用亞硝酸鹽和硝酸鹽中的N3+和N5+(被還原為N2)作為能量代謝中的電子受體，O2作為受氫體生成H2O 和OH堿度，有機(jī)物作為碳源及電子供體提供能量并得到氧化穩(wěn)定。氧化溝區(qū)的容積由好氧區(qū)和缺氧區(qū)組成。改良型氧化溝工藝流程：進(jìn)水閘室→粗格柵及污水提升泵站→細(xì)格柵→旋流沉砂池→改良型氧化溝→二沉池→接觸消毒池→計(jì)量出水。b) CASS 工藝(方案二)CASS 工藝(Cyclic Activated Sludge System)是在SBR 基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種循環(huán)式活性污泥法。主體部分為生物反應(yīng)池，它集曝氣、沉淀于一體，以連續(xù)進(jìn)水間斷出水為主要特征，工藝過(guò)程是：進(jìn)水/曝氣—進(jìn)水/沉淀—進(jìn)水/潷水—進(jìn)水/閑置；共四個(gè)階段，循環(huán)運(yùn)行。CASS 工藝在反應(yīng)池進(jìn)水端設(shè)置了一個(gè)生物選擇區(qū)，根據(jù)運(yùn)行需要可少量曝氣(缺氧)或不曝氣(厭氧)。設(shè)置生物選擇器的作用與卡魯塞爾氧化溝的生物選擇區(qū)基本相同。不同之處是該生物選擇區(qū)可在厭氧或缺氧條件下運(yùn)行；活性污泥可回流可不回流，回流污泥量比卡魯塞爾型氧化溝小的多?？傊?，運(yùn)行方式和參數(shù)可根據(jù)需要調(diào)節(jié)優(yōu)化。生物脫氮是CASS 反應(yīng)池本身的特殊運(yùn)行方式中進(jìn)行硝化和反硝化過(guò)程而完成的，而除磷作用是利用設(shè)置在CASS 反應(yīng)池前的選擇區(qū)形成厭氧環(huán)境和反應(yīng)池中的好氧環(huán)境交替實(shí)現(xiàn)的。污水經(jīng)過(guò)厭氧、缺氧、好氧階段達(dá)到脫氮除磷的目的。CASS 工藝流程：進(jìn)水閘室→粗格柵及污水提升泵站→細(xì)格柵→旋流沉砂池→CASS 反應(yīng)池(帶生物選擇區(qū))→接觸消毒池→計(jì)量出水。c) 改良型氧化溝與CASS 工藝兩者的主要優(yōu)缺點(diǎn) 改良型氧化溝與CASS 工藝主要優(yōu)缺點(diǎn)比較表優(yōu)缺點(diǎn)1改良型氧化溝工藝2CASS 工藝主要優(yōu)點(diǎn)(1) 循環(huán)流量大，使進(jìn)水達(dá)到快速混合稀釋?zhuān)哂泻軓?qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。同時(shí)，由于氧化溝負(fù)荷低，一般是在延時(shí)曝氣條件下運(yùn)行，水和固體停留時(shí)間長(zhǎng)，固體總量大，因而對(duì)沖擊負(fù)荷也有較強(qiáng)的緩沖作用。(2) 運(yùn)行中水力條件好，不會(huì)產(chǎn)生污泥沉積，且生物脫氮除磷效果好，因而使出水水質(zhì)穩(wěn)定。(3) 由于表曝型氧化溝采用倒傘型表面曝氣機(jī)，它的支承方式為浮軸式，機(jī)械受力比較合理，因此具有使用壽命長(zhǎng)、易于維修管理、能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等特點(diǎn)。采用倒傘型表面曝氣機(jī)，供氧能力大，設(shè)備數(shù)量少，日常維護(hù)工作量極小，且對(duì)運(yùn)行管理人員沒(méi)有特殊要求。(4) 可以通過(guò)改變曝氣機(jī)的工作數(shù)量、轉(zhuǎn)速調(diào)整其供氧能力和可節(jié)省電耗。(5) 該工藝由于泥齡長(zhǎng)，污泥在氧化溝中趨于相對(duì)穩(wěn)定，不需要消化。(6) 該工藝流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，控制管理較方便。(7) 采用大功率倒傘型表曝機(jī)，可以大大節(jié)約占地面積。(1) 工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)需設(shè)置初沉池及二沉池。(2) 具有很大的抗沖擊負(fù)荷能力，能有效地控制污泥膨脹和絲狀微生物的生長(zhǎng)，系統(tǒng)具有很高的工藝穩(wěn)定性。具有抗有機(jī)和水力沖擊能力。(3) 占地面積較少。(4) 所有的活性污泥在任何時(shí)間都處于一個(gè)反應(yīng)池中，能保證有機(jī)物的降解、硝化等生物處理過(guò)程的正常進(jìn)行。主要缺點(diǎn)(1) 由于池深較SBR 工藝略淺，占地面積相對(duì)較大。(2) 需要設(shè)置單獨(dú)的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。(1) 循環(huán)式活性污泥法工藝部分設(shè)備的閑置率較高。(2) 曝氣裝置一般選用曝氣頭，由于設(shè)計(jì)、制造、安裝水平問(wèn)題在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中發(fā)現(xiàn)管道開(kāi)孔處開(kāi)裂、主支管連接處斷裂、送風(fēng)管內(nèi)積泥問(wèn)題較多。維修時(shí)必須將曝氣頭膜片拆下清洗后重裝，檢修工作量十分龐大，檢修一個(gè)池子花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1 個(gè)月左右。(3) 配套的鼓風(fēng)機(jī)由于長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)，噪音特別大。為保證質(zhì)量采用進(jìn)口設(shè)備，存在備品備件采購(gòu)難及售后服務(wù)嚴(yán)重滯后的問(wèn)題。平時(shí)設(shè)備檢修及維護(hù)操作也十分繁瑣。(4) 對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)要求高。(5) 進(jìn)水閥門(mén)自動(dòng)切換頻繁，對(duì)大量電動(dòng)閥的性能要求很高。(6) 循環(huán)式活性污泥法潷水器水頭損失較大。(7) 長(zhǎng)期運(yùn)行池面漂浮雜物不易清除，出水SS 不穩(wěn)定。(8) 在實(shí)際運(yùn)營(yíng)檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)該工藝除磷效果不理想，冬季溫度較低時(shí)氨氮去除效果比較差，且總氮去除效果更差。對(duì)于上述兩種方案，設(shè)計(jì)采用優(yōu)缺點(diǎn)比較法，在初步方案設(shè)計(jì)、工程技術(shù)可靠性、投資估算、能源消耗、運(yùn)行費(fèi)用等基礎(chǔ)上，進(jìn)行多方面的綜合分析與比較。 污水處理工藝綜合評(píng)價(jià)表序號(hào)評(píng)比項(xiàng)目?jī)?nèi)容、含義改良型氧化溝工藝CASS工藝一、技術(shù)可行性1技術(shù)適用情況應(yīng)用的廣泛性，對(duì)水量水質(zhì)的適應(yīng)程度國(guó)外應(yīng)用較多，國(guó)內(nèi)已推廣應(yīng)用，適應(yīng)于各種規(guī)模，對(duì)水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)國(guó)外應(yīng)用較多，國(guó)內(nèi)已推廣應(yīng)用，適應(yīng)中小規(guī)模，對(duì)水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)二、水質(zhì)目標(biāo)2出水水質(zhì)滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)出水水質(zhì)好且穩(wěn)定出水水質(zhì)好但有波動(dòng)3外界條件適應(yīng)性氣溫、水溫、進(jìn)水水質(zhì)變化對(duì)出水的影響對(duì)外界條件的變化適應(yīng)性好對(duì)外界條件的變化適應(yīng)性較差三、費(fèi)用指標(biāo)4總投資污水廠內(nèi)投資 萬(wàn)元 萬(wàn)元5年運(yùn)行費(fèi)用含電耗、藥劑、人工維修、管理費(fèi)用 萬(wàn)元 萬(wàn)元四、工程實(shí)施6分步施工分步實(shí)施難易程度可分組實(shí)施可分組實(shí)施7施 工施工難易程度較難容易五、環(huán)境影響8對(duì)周?chē)h(huán)境影響噪音及臭味噪音小，臭味一般噪音較大，臭味一般9污泥的影響污泥產(chǎn)量及性質(zhì)污泥產(chǎn)量少且性質(zhì)穩(wěn)定污泥產(chǎn)量較少六、占地情況占 地生產(chǎn)區(qū)占地大小較大較小七、運(yùn)行管理運(yùn)轉(zhuǎn)操作操作單元多少和方便程度簡(jiǎn)單較復(fù)雜維修管理維修工作量和難易程度表曝氣機(jī)位于水面以上，不需要放空檢修，維修量小，簡(jiǎn)便微孔曝氣器位于水面以下，必須放空檢修，工作量大，復(fù)雜 推薦方案根據(jù)以上的方案比選和分析，兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)。改良型氧化溝工藝(方案一)相對(duì)CASS 工藝(方案二)運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)便。綜合考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，推薦采用改良型氧化溝工藝(方案一)。 污泥處理處置工藝方案 污泥處理要求污水生物處理過(guò)程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲(chóng)卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。污泥處理要求如下：減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化；減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)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；因選用生物除磷工藝，故盡量避免磷的二次釋放。 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(zhǎng)，污泥性質(zhì)較為穩(wěn)定，可不進(jìn)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(gòu)筑物及設(shè)備，使投資增加。而且，由于工程規(guī)模較小，廠區(qū)用地面積有限。因此，不設(shè)消化池，污泥直接進(jìn)行濃縮、脫水。污泥濃縮、脫水有兩種方案可選擇，污泥含水率均能達(dá)到80%以下。方案一：污泥機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水；方案二：污泥重力濃縮、機(jī)械脫水。將兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。 可看出，由于本工程進(jìn)水中含磷量較高，重力濃縮中磷的釋放，將進(jìn)一步增加進(jìn)水磷含量。據(jù)此，本工程污泥處理工藝推薦采用機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水方案。污泥濃縮、脫水機(jī)采用一體化設(shè)備，有兩種類(lèi)型可以選擇：一種是帶式濃縮、脫水一體化機(jī)；另一種是離心濃縮、脫水一體化機(jī)，兩種類(lèi)型相比，帶式機(jī)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較早，技術(shù)較成熟；離心機(jī)在國(guó)外使用較多，九十年代開(kāi)始在國(guó)內(nèi)使用。帶式機(jī)與離心機(jī)比較如下：1) 脫水效果：帶式濃縮脫水機(jī)的脫水污泥含水率略低于離心機(jī)。2) 運(yùn)行可靠性：帶式機(jī)具有成熟的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，可靠性較大，離心機(jī)在國(guó)內(nèi)使用時(shí)間較短，運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性相對(duì)稍差。 污泥濃縮脫水比較表項(xiàng) 目方 案 一方 案 二主要構(gòu)建筑物(1) 污泥貯泥池(2) 濃縮、脫水機(jī)房(3) 污泥堆棚(1) 污泥濃縮池(2) 脫水機(jī)房(3) 污泥堆棚主要設(shè)備(1) 污泥濃縮脫水機(jī)(2) 加藥設(shè)備(1) 濃縮池刮泥機(jī)(2) 脫水機(jī)(3) 加藥設(shè)備占地面積小大絮凝劑總用量～DS≤DS對(duì)環(huán)境影響無(wú)大的污泥敞開(kāi)式構(gòu)筑物，對(duì)周?chē)h(huán)境影響小污泥濃縮池露天布置，氣味難聞，對(duì)周?chē)h(huán)境影響大總土建費(fèi)用小大總設(shè)備費(fèi)用稍大稍小剩余污泥中磷的釋放無(wú)有3) 設(shè)備投資及運(yùn)行成本：離心機(jī)必須依賴(lài)進(jìn)口,價(jià)格很貴，電耗高，運(yùn)行成本較大。按同等條件進(jìn)行比較，其設(shè)備價(jià)格約高50%，運(yùn)行電費(fèi)每噸干泥增加170 元。4) 噪聲：離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，噪聲較大。5) 環(huán)境衛(wèi)生：離心機(jī)完全在全封閉狀態(tài)下工作，環(huán)境衛(wèi)生條件好，帶式機(jī)衛(wèi)生條件較差，但可通過(guò)采用加蓋型帶機(jī)使衛(wèi)生條件得到改善。6) 運(yùn)行維護(hù)管理：帶式機(jī)所需輔助設(shè)備較多，需要高壓沖洗水泵和空壓機(jī)，需清洗、更換濾布等，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理較麻煩。經(jīng)綜合比較，本工程污泥處理擬推薦采用帶式濃縮脫水一體化機(jī)。 污泥最終處置污泥的最終處置，目前我國(guó)城市污水處理廠大都未經(jīng)無(wú)害化處理隨意堆放或用作農(nóng)肥，國(guó)外許多國(guó)家對(duì)污泥處置采用較多的方法如焚燒、填埋、堆肥和投海等。焚燒技術(shù)雖然具有處理迅速，減容多(70%～90%)，無(wú)害化程度高，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，但一次性投資巨大，操作管理復(fù)雜，且能耗高，運(yùn)行費(fèi)用高，某區(qū)目前的財(cái)力顯然難以承受。污泥衛(wèi)生填埋、終結(jié)覆蓋，是處理城市污水處理廠脫水污泥較為有效的方法之一，但其滲濾液的CODCr 和BOD5 值較高，需進(jìn)行處理，否則會(huì)造成二次污染。污泥與城市生活垃圾混合高溫堆肥，污泥熟化程度高，病原體和寄生蟲(chóng)卵去除較徹底，有利于污泥農(nóng)用，是適合我國(guó)國(guó)情的污泥穩(wěn)定處理工藝。但污泥泥質(zhì)必須符合污泥農(nóng)用的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某區(qū)的實(shí)際情況，污泥最終處置考慮將脫水泥餅外運(yùn)至生活垃圾無(wú)害化處理場(chǎng)處理。某市屈原區(qū)生活垃圾無(wú)害化處理場(chǎng)已經(jīng)立項(xiàng)，將與污水處理廠同期建設(shè)。，占