【正文】 微環(huán)境，使其內部形成無數(shù)個微型的反硝化反應器，故而造成在同一個反應器當中同時發(fā)生氨氧化、硝化和反硝化聯(lián)合作用，有力的保證了氨氮的高效去除。微生物載體的年損失率不超過 8%、固定化后的微生物年流失不超過 10%。 31 工藝MBR 工藝就是膜生物反應器處理的工藝，根據(jù)本項目污染物去除要求的特點，采用 A/O 形式的 MBR 工藝。膜生物反應器 MBR 是微濾或超濾膜代替生化反應工藝中的污泥收集系統(tǒng)（如沉淀池）而形成一種新形式的生化反應工藝。按照其所處位置可以分為內置式和外置式。MBR 反應器最大的特點就是由于其高效的截留作用，可以使生化反應器的污泥濃度可以高達 10000mg/l，遠遠大于傳統(tǒng)生化反應器的3000mg/l。基于這個最大的特點，其優(yōu)點還表現(xiàn)為：污泥濃度高，污泥負荷低，處理效率高，耐沖擊負荷；水力停留時間短，高容積負荷，占地面積小；高效固液分離，出水懸浮物濃度接近零，優(yōu)于中水標準；水力停留時間和污泥齡完全分離，運行控制靈活；微生物完全截流在反應器內，有利于世代較長微生物的生長；泥齡長，大大提高了難降解有機物的降解效率；可以濾除細菌、病毒等有害物質；低污泥負荷、長泥齡下運行，可以基本實現(xiàn)無剩余污泥排放；流程簡單。從以上三個方案的工藝特點看，在工藝可行性角度，三個 32方案均能滿足本項目要求。但三個方案的經濟性方面有較大差別。 處理工藝流程的確定 工藝方案比較根據(jù)以上三種方案，從投資、管理、污泥量、用電、藥耗等幾方面進行了比較，詳見下表。表 42 污水處理方案綜合比較表比 較 內 容 方 案 一 (氧 化 溝 工 藝 ) 方 案 二 (ABFT) 方 案 三 (MBR)工 藝 特 點具 有 較 好 的 脫 氮 和 去 除 有機 物 效 果 ， 經 生 化 工 藝 和二 沉 處 理 后 氮 、 磷 可 較 穩(wěn)定 達 標 ， COD 和 SS 需 視 實際 情 況 增 加 強 化 處 理 工 藝具 有 良 好 的 脫 氮 功 能 ， 對高 濃 度 廢 水 有 一 定 耐 沖 擊負 荷 ， 經 生 化 工 藝 和 加 藥二 沉 處 理 后 氮 、 磷 可 較 穩(wěn)定 達 標 ， COD 和 SS 需 視 實際 情 況 增 加 強 化 處 理 工 藝污 泥 濃 度 高 ， 具 有 良 好 的去 除 有 機 物 和 SS 效 果 ，經 MBR 處 理 各 項 指 標 達 標的 穩(wěn) 定 性 較 高運 行 管 理控 制 要 求 高 ，維 護 管 理 簡 單控 制 要 求 高 ，維 護 管 理 較 為 復 雜控 制 要 求 高 ，管 理 水 平 要 求 高工 程 投 資 一 般 高 高藥 耗 較 低 較 高 較 低電 耗 一 般 一 般 較 高運 行 費 用 一 般 較 高 高構 筑 物 占地 面 積一 般 稍 小 較 小污 泥 量 較 少 稍 少 較 少對 周 圍 環(huán)境 影 響一 般 一 般 一 般 33總 體 評 價 推 薦 不 推 薦 不 推 薦 34 工藝方案確定考慮到以上特點，因此本報告根據(jù)污水處理廠特點及經濟角度考慮，推薦應用較為廣泛，投資和運行費用較為合適的方案一：氧化溝工藝。污水處理工藝流程如下：圖 41 氧化溝工藝流程圖（1）匯總污水先進入粗格柵及進水泵房，經粗格柵去除大的固體漂浮物后經提升進入細格柵、曝氣沉砂池，去砂的同時可以去除污水中的油類，而后自流進入調節(jié)池，對水質、水量進行均勻調節(jié)。（2）調節(jié)池之后的污水與進入氧化溝。在這里，大量的硝化液在缺氧狀態(tài)下產生反硝化作用，釋放出氮氣，起到良好的脫氮作用。經脫氮的廢水進入好氧段，活性污泥在好氧情況下起硝化反應，可有效脫氮除磷。同時，在好氧的情況下，大量加氯 35有機污染物也同時得到有效的去除。（3）生化池出水后進入濾布轉盤過濾池，通過過濾濾池進一步降低 SS 及附著在 SS 上的 BODCODcr。污水經過過濾后進入加氯接觸池，經過加氯消毒后水質達到設計出水水質要求。 污泥處理方案 污泥處理的目的活性污泥法中產生的污泥，有機物含量較高，并且很不穩(wěn)定，易腐化，含有大量病菌及寄生蟲，為此必須進行必要的污泥處理。污泥處理的目的：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；減少污泥中有害物質；減少病原菌及寄生蟲的數(shù)量。 污泥處理設計原則根據(jù)污水處理工藝，按其產生的污泥量、污泥性質，結合污水處理廠的自然環(huán)境及處置條件選用附和實際污泥處理工藝。2．根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 （GB189182022） ，選用合適的污泥脫水方法，脫水后污泥含固率大于20％。 36妥善處置污水處理過程中產生的柵渣、垃圾、沉砂及污泥，避免二次污染。盡可能利用污泥中的營養(yǎng)物質，變廢為寶。 現(xiàn)有的污泥處置方式常見的污泥處置方法主要有農用、焚燒、填埋和海洋處置四種方法。污泥填埋是現(xiàn)今使用最多、運行管理最成熟的處置方法。由于填埋處置具有適用范圍較廣、技術、工藝、設備較簡單，運行管理較方便等優(yōu)點，特別是與城市生活垃圾一起處置更是一種比較經濟可靠的處理方式。污泥焚燒能較大幅度地減少有害物質的量和縮小廢物體積，并使污泥徹底無害化。但該工藝建設投資及運行費用較高，且焚燒過程中產生的空氣污染、殘渣還需進一步的處理，因此使得其應用受到一定的限制。污泥的海洋處置具有投資省的優(yōu)點，這是英國、愛爾蘭、西班牙等沿海國家 90 年代以前采用的主要污泥處置方法。但海洋處置由于對處置水域的環(huán)境影響較大，其使用受到了限制。污泥中富含營養(yǎng)物質，幾乎包含植物生長所需的各種營養(yǎng)元素。應用于農業(yè)、園藝業(yè)和林業(yè)，由此回到自然界的物質循環(huán)，從生態(tài)平衡和經濟的觀點來看，污泥的農用是最佳的污泥處置方法。隨著生物技術的發(fā)展，污泥農用技術已開始逐步應用于生產實踐。從污泥最終處置的出路看，結合我國國情而言， 37污泥農用是最為經濟的最終處置方案。但污泥農用方案尚與農作物生長習性和土壤結構有較大的聯(lián)系，特別是污泥中若含有重金屬成分的話，將在生物鏈中循環(huán)和積累，有一定的危害性。故必須對污泥成分進行分析，并需結合當?shù)匚勰噢r用的市場前景及水質情況，經綜合比較后才可確定。目前，國內正在進行污泥制磚試驗，已取得一定成效。大規(guī)模推廣尚需時日。 污泥處置方案確定根據(jù)上述對污泥處置方案的論述可見，污泥的衛(wèi)生填埋仍是目前國內外應用較多，處理工藝較簡單的處置方案；污泥制肥方案一次性投資較大，風險高，并且污泥農用的市場前景尚不清楚，污泥中含一定量的重金屬能否農用尚無依據(jù)。故本工程污泥最終處置推薦采用衛(wèi)生填埋方案，具體實施由當?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門承擔。本工程污泥處理措施只涉及污泥的機械濃縮、脫水后外運。污水廠設污泥貯池，采用一體化裝置對排除的剩余污泥進行直接的脫水。圖 42 污泥處理工藝流程框圖 38 污水消毒方案為了防止傳染性病原菌對人們的危害，降低水源的總大腸菌群數(shù)， 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》規(guī)定，必須對污水處理廠出水進行消毒。在水處理中常用的消毒劑有液氯、臭氧、二氧化氯和紫外線等。目前在我國液氯仍然是水處理過程中應用最多的消毒劑，主要是由于它應用歷史長，積累了豐富的運行管理經驗，已形成產供的網絡，在管網中可保持一定的持續(xù)殺菌效果等原因。但隨著全球環(huán)境污染的加劇，在對一些遭受污染的水源進行處理時，氯化處理常需投加過量的氯氣，研究證明這往往易生成大量的有機鹵代烴類致突變的復雜有機化合物，造成水體的二次污染。對人體的健康產生潛在危害。研究證明，氯可以殺滅細菌，但對病毒無效。如“非典”等病毒引起的傳染病，廢水不能通過加氯來阻斷傳染鏈。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生一些人身傷害事故。近年來各國都在研究替代氯氣進行消毒的新一代消毒劑。臭氧是一種優(yōu)良的消毒劑，其殺菌效果好，且一般無有害副產物生成。但目前臭氧發(fā)生裝置的產率通常較低，設備昂貴，安裝管理復雜，運行費用高，而且臭氧在水中溶解度低，衰減速度快，為保證管網內持續(xù)的殺菌作用，必須和其他消毒方法協(xié)同進行。紫外線消毒也是近來發(fā)展的一種新型消毒方法，它 39是通過對水體進行紫外線輻射，將對水中的有害菌滅活，同時不改變水的物理化學性質，且不產生氣味和其他有害的鹵代甲烷等副產物，但該方法對消毒前的原水濁度要求較高，且必須保證一定的水流厚度，當水深較大時殺菌效果急劇下降，而且無持續(xù)效果。應用于污水廠尾水消毒，國內尚屬研究階段。二氧化氯是一種強氧化劑和高效殺菌劑，自從美國尼亞加拉水廠最早將其作為消毒劑以來，在歐洲、美國已得到廣泛應用，其綜合指標遠遠好于其他消毒劑。表 43 為幾種消毒劑各項指標作了一個綜合比較。表 43 消毒方法比較液氯 二氧化氯 臭氧 紫外線消毒效果 較好 很好 很好 一般除臭去味 無作用 好 好 無作用pH 的影響 很大 小 ?。坏?無水中的溶解度 高 很高 低 無THMs 的形成 極明顯 無 當溴存在時有 無水中的停留時間 長 長 短 短消毒效果持續(xù)性 有 有 少 無殺菌速度 中等 快 快 快等效條件所用的劑量 較多 少 較少 －處理水量 大 大 較小 小使用范圍 廣 廣 水量較小 水 量 較 小 時 ， 懸浮 物 較 少除鐵、錳效果 不明顯 很好 － 不明顯氨的影響 很大 無 無 無原料 易得 易得 － －管理簡便性 較簡便 簡便 復雜 較復雜操作安全性 不安全 安全 不安全 － 40液氯 二氧化氯 臭氧 紫外線自動化程度 一般 高 較高 較高投資 低 低 高 較高設備安裝 簡便 簡便 復雜 較復雜占地面積 大 小 大 小維護工作量 較小 小 大 較大電耗 低 低 高 較高運行費用 低 低 高 較高維護費用 低 低 高 高通過上述分析比較可知，二氧化氯和紫外線都比較適用于污水消毒。本項目出水執(zhí)行 GB18918 中的一級 A 標準，進水以工業(yè)廢水為主，色度較高，而紫外線消毒對污水色度有局限性，故從這個角度考慮污水消毒推薦采用二氧化氯。 污水站中水回用 根據(jù)《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》 （GB503182022）,水資源不足的城市宜合理利用經處理后符合標準的污水作為工業(yè)用水、生活雜用水及河湖環(huán)境景觀用水和農田灌溉用水等。本項目污水處理出水水質基本達到作為中水的回用要求，因此只需在確定回用用戶后建設相關給水設施及配套管網即可進行回用。近期項目建成后，尾水用于廠內的沖洗、綠化及河道的補充用水。 41第五章 工程設計方案 工程規(guī)模 污水量設計規(guī)模根據(jù)前面討論的工程建設規(guī)模和工藝方案進行本工程的方案設計。根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》(GB500142022 2022 年版)的計算方法可得：貴陽市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠總變化系數(shù) K 總=，最大設計流量 Qmax=167m3/h，污水處理廠擬建規(guī)模按照4000m3/d 設計，污水來源于金華鎮(zhèn)物流園和金華鎮(zhèn)集鎮(zhèn)居民。 設計進、出水水質根據(jù)對污水進、出水水質的論證結果，污水處理廠的廢水必須處理達到 GB189182022《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級標準中 A 標準后排放。污水處理廠設計進、出水水質參見表 51。表 51 污水廠進出水水質指標水質指標 pH CODcr BOD5 SS 氨氮 TP設計值 500 250 220 25 3排放標準 50 10 10 5(8) 污水廠平面布置根據(jù)功能，將污水處理廠分成三個區(qū)域，即生產管理、預處理及污泥處理、污水生化處理區(qū)。