【正文】 C：在厭氧缺氧好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。D：污泥中含磷量高，%以上。b、氧化溝法氧化溝工藝是五十年代初期發(fā)展起來(lái)的一種污水處理工藝形式，因其構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于維護(hù)管理，很快得到廣泛應(yīng)用。到目前已發(fā)展為多種形式，主要有：Passveer單溝型、Orbal同心圓型、Carrousel循環(huán)折流型、D型雙溝式和T型三溝式等。傳統(tǒng)的Passveer單溝型和Carrousel型氧化溝不具備脫氮除磷功能，但是在Carrousel型氧化溝前增設(shè)厭氧池，在溝體內(nèi)增設(shè)缺氧區(qū)，形成改良型氧化溝，從而使其具備了生物脫氮除磷功能。其流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖：二沉池好氧缺氧厭氧池改良型氧化溝工藝流程圖氧化溝池型具有獨(dú)特之處，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液系統(tǒng)，但氧化溝采用機(jī)械表面曝氣，水深不宜過(guò)大，充氧動(dòng)力效率低，能耗較高，占地面積較大。Orbal氧化溝，即“0、2”工藝，由外到內(nèi)分別形成厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝（好氧區(qū)）到中溝（缺氧區(qū)）之間沒(méi)有回流設(shè)施，所以總的脫氮效果較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設(shè)備，不可避免會(huì)帶入相當(dāng)數(shù)量的溶解氧，使得除磷效果較低。D型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝，由池容完全相同的兩個(gè)氧化溝組成，兩溝串聯(lián)運(yùn)行，交替地作為曝氣池和沉淀池，不單獨(dú)設(shè)二沉池。為了達(dá)到脫氮的目的，在D型氧化溝的基礎(chǔ)上又發(fā)展了半交替工作式的DE型氧化溝。該溝設(shè)有獨(dú)立的二沉池和回流污泥系統(tǒng)，兩溝交替進(jìn)行硝化和反硝化。D型氧化溝的缺點(diǎn)主要是曝氣設(shè)備利用率低，池容積利用率低。T型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉淀于一體，兩條邊溝交替進(jìn)行反應(yīng)和沉淀，無(wú)需單獨(dú)的二沉池和污泥回流系統(tǒng)，流程簡(jiǎn)單，具有生物脫氮功能。由于無(wú)專門(mén)的厭氧區(qū)，因此除磷效果差，而且，由于交替運(yùn)行，總的容積利用率低，約為55%，設(shè)備總數(shù)多，利用率低。氧化溝工藝特點(diǎn)如下：I工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 II運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達(dá)到95%左右。 III能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(zhǎng)、泥齡長(zhǎng)和循環(huán)稀釋水量大。 IV污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)。一般為20～30 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少?gòu)亩芾砗?jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。 V可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^(guò)氧化溝中曝氣機(jī)的開(kāi)關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 VI基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 N及去除BOD和脫氮三種情況下，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都有較大降低，特別是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時(shí)統(tǒng)計(jì)表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。 c、AB法AB法是一種生物吸附—降解兩段活性污泥法，A段負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，污泥負(fù)荷高達(dá)2~6kgBOD5/kgMLSSd，B段污泥負(fù)荷較低，~d。該法對(duì)有機(jī)物、氮和磷都有一定的去除率，適用于處理濃度較高、水質(zhì)水量變化較大的污水，通常要求進(jìn)水BOD5≥250mg/L，AB法才有明顯的優(yōu)勢(shì)；A段在運(yùn)行時(shí)易出現(xiàn)惡臭；另外，當(dāng)要求AB法工藝脫氮除磷時(shí)，A段一般不宜有過(guò)高的BOD5去除率，否則會(huì)使B段進(jìn)水BOD5/TN比偏低，不能有效脫氮。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水BOD5為150mg/L，采用AB法顯然不太合適。② 按時(shí)間分割的間歇式活性污泥法按時(shí)間分割的間歇式活性污泥法就是序批式活性污泥法，又稱間歇式活性污泥法。近年來(lái)，已發(fā)展成多種改良形式，主要有：傳統(tǒng)SBR法、ICEAS法、CASS法和MSBR法。a、傳統(tǒng)SBR法其反應(yīng)是在同一容器中進(jìn)行。在同一個(gè)容器中進(jìn)水時(shí)形成厭氧（此時(shí)不曝氣）、缺氧，而后停止進(jìn)水，開(kāi)始曝氣充氧，完成脫氮除磷過(guò)程，并在同一容器中沉淀，再通過(guò)潷水器出水，完成一個(gè)程序。這種方法與以空間進(jìn)行分割的連續(xù)流系統(tǒng)有所不同，它不需要回流污泥，也無(wú)專門(mén)的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，而是在同一容器中，分時(shí)段進(jìn)行攪拌、曝氣、沉淀，形成厭氧、缺氧、好氧過(guò)程。這種方法，總?cè)莘e利用率低，一般小于50%，因此適用較小污水量的場(chǎng)合。傳統(tǒng)SBR法工藝特點(diǎn)如下：ISBR工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。SBR工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進(jìn)步，目前自動(dòng)控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運(yùn)行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 II處理效果好。SBR工藝反應(yīng)過(guò)程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過(guò)程之中，因此處理效果好。 III有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過(guò)改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)間等方面來(lái)創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 IV污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運(yùn)行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長(zhǎng)，減少了污泥膨脹的可能。同時(shí)由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。 VSBR工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng)。b、ICEAS法及CASS法ICEAS、CAST工藝即連續(xù)進(jìn)水、間歇操作運(yùn)轉(zhuǎn)的活性污泥法。與傳統(tǒng)SBR法不同之處在于通過(guò)設(shè)置多座池子，盡管單座池子為間歇操作運(yùn)行，但是整個(gè)過(guò)程達(dá)到連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水。其進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機(jī)是在一座池子中完成，常用四座池子組成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池的間歇處理。ICEAS、CAST法的優(yōu)點(diǎn)是可在一組池中完成除磷、脫氮、去除BOD5全過(guò)程，但每座池子都需要安裝曝氣設(shè)備、出水的潷水器及控制系統(tǒng)；間歇排水，水頭損失大，設(shè)備閑置率較高、利用率低，設(shè)備投資大，要求自動(dòng)化程度相當(dāng)高。③ 時(shí)間和空間分割組合形式MSBR法MSBR法是一種改良型序批式活性污泥法，其實(shí)質(zhì)是A2O系統(tǒng)后接SBR，是二級(jí)厭氧、缺氧和好氧過(guò)程，連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水。因此，其具有A2O的生物高效脫氮除磷和SBR的一體化、流程簡(jiǎn)單、不需要二沉池、占地面積小和控制靈活等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是需要污泥回流和混合液回流，所需潛污泵較多，總?cè)莘e利用率僅為73%，而且其技術(shù)不是很成熟，在國(guó)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用還需取得足夠的經(jīng)驗(yàn)。（5）工程污水處理工藝選擇根據(jù)前述污水處理工藝選擇原則及本工程特點(diǎn)，本工程采用預(yù)處理階段+生化處理階段式污水處理工藝。（6）污水處理工藝方案比選確定根據(jù)前述，本工程采用活性污泥處理法，活性污泥法自本世紀(jì)初發(fā)明以來(lái)，得到迅速發(fā)展，其主要包括以下工藝：傳統(tǒng)活性污泥法、前置缺氧區(qū)普通曝氣生物處理、缺氧—好氧法脫氮生物處理、厭氧—好氧法除磷生物處理、厭氧—缺氧—好氧法脫氮除磷生物處理、AB法生物處理、氧化溝法生物處理及序批式（CASS）生物處理。根據(jù)本工程及當(dāng)?shù)匚鬯幚硇袠I(yè)的具體情況，生化處理階段選用改良型卡魯塞爾氧化溝和CASS工藝作為比較工藝方案，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后提出推薦方案。①改良型卡魯塞爾氧化溝工藝(方案一)a、工藝簡(jiǎn)介氧化溝工藝是由荷蘭科學(xué)家（Pasveer）在五十年代發(fā)明并逐漸推廣應(yīng)用的，其曝氣池呈封閉的溝渠形，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動(dòng)，因此被稱為“氧化溝”。自1954年荷蘭建成第一座氧化溝以來(lái)，氧化溝在歐洲、北美、南非及澳大利亞得到迅速的推廣運(yùn)用，其工藝和構(gòu)造也有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。其處理范圍不斷擴(kuò)大，不僅能處理生活污水，也能處理工業(yè)廢水。其主要特征是由很多環(huán)形的溝渠構(gòu)成跑道形，污水在溝渠內(nèi)不斷循環(huán)曝氣從而達(dá)到去除水中污染因子的目標(biāo)，最終達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)該工藝在我國(guó)城市污水處理方面得到了越來(lái)越廣泛的運(yùn)用，生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究表明，氧化溝處理技術(shù)流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，一般情況下可不設(shè)初沉池和污泥消化池，因此基建費(fèi)用較省，處理效果好且穩(wěn)定，不僅可滿足BOD5和SS的排放標(biāo)準(zhǔn)，且可以實(shí)現(xiàn)脫氮除磷等深度處理要求，采用的機(jī)械設(shè)備較少，運(yùn)行管理較簡(jiǎn)便；對(duì)高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力，能承受較大的水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷。污泥在氧化溝中得到好氧穩(wěn)定，所以不需設(shè)消化池，可直接濃縮脫水?？斎麪栄趸瘻鲜潜姸嘈脱趸瘻现械囊环N，是1967年由荷蘭的一家公司開(kāi)發(fā)研制的，目的是為了滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝溝淺、混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座卡魯塞爾氧化溝系統(tǒng)在運(yùn)行，我國(guó)也有不少卡魯塞爾氧化溝的運(yùn)行實(shí)例。實(shí)踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。改良型卡魯塞爾氧化溝是在普通卡魯塞爾氧化溝前增加預(yù)反硝化區(qū)，由于其特殊的預(yù)反硝化區(qū)的設(shè)計(jì)，在缺氧條件下進(jìn)水與一定量的混合液混合；剩余部分包括好氧和缺氧區(qū)，用于進(jìn)行同時(shí)硝化反硝化，也用于磷的富集吸收。溝內(nèi)的表曝機(jī)，實(shí)現(xiàn)溝內(nèi)水體的推流、混合和充氧。系統(tǒng)的供氧量可以通過(guò)控制溝內(nèi)表曝機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)的多少進(jìn)行調(diào)節(jié)，另外從節(jié)能的角度考慮，每座溝中還裝有一定數(shù)量的推進(jìn)器用于保證混合液具有一定的流速，以防止污泥在進(jìn)水有機(jī)物含量低的情況下發(fā)生沉淀。在改良型卡魯塞爾氧化溝池中，混合液流經(jīng)曝氣好氧環(huán)境后，氨態(tài)氮發(fā)生硝化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。隨著水流在溝道中的流動(dòng)，混合液逐漸進(jìn)入缺氧狀態(tài)。部分處于缺氧狀態(tài)并富含硝酸鹽的混合液通過(guò)溝道一側(cè)的狹窄通道進(jìn)入缺氧池（前反硝化區(qū)）。在缺氧池中，缺氧狀態(tài)的混合液與污水原水混合，原水中富含的BOD作為碳源，驅(qū)動(dòng)反硝化反應(yīng)過(guò)程。在此過(guò)程中，硝酸鹽氧化部分BOD，同時(shí)自身被還原，生成氮?dú)馍⒁萦诳諝庵?。流入缺氧池的混合液被稱為內(nèi)回流混合液，內(nèi)回流的流量同預(yù)先設(shè)定，并通過(guò)安裝在狹窄通道上的閘門(mén)調(diào)節(jié)內(nèi)回流量，無(wú)需設(shè)置額外的管道和回流泵。而在缺氧池內(nèi)也只需設(shè)置低能耗的推進(jìn)器以保持混合液中活性污泥的懸浮狀態(tài)。氧化溝好氧與缺氧段的控制是由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，由溶解氧測(cè)定儀控制表面曝氣機(jī)的運(yùn)行、停止及調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的。改良型卡魯塞爾氧化溝除具有一般氧化溝的優(yōu)點(diǎn)：流程簡(jiǎn)單、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定和易于維護(hù)管理。其獨(dú)特之處還在于：I. 出水水質(zhì)好，除磷脫氮效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，乃沖擊負(fù)荷；II. 工藝簡(jiǎn)單，管理方便；III. 污泥穩(wěn)定，剩余量少；IV. 主要設(shè)備單一，維修方便；V. 自動(dòng)化要求程度相對(duì)較低；VI. 不使用臥式轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)，采用立式曝氣機(jī)，增大溝深，減小占地。VII. 溝型由“跑道型”向“同心圓”轉(zhuǎn)化，池壁共用，降低占地面積和工程造價(jià)。b、主要缺點(diǎn)I由于表面曝氣方式限制了氧化溝的水深，故其氧化溝工藝占地面積較大，而且，氧化溝一般采用曝氣轉(zhuǎn)刷、曝氣轉(zhuǎn)碟等表面曝氣方式，表面曝氣器在曝氣時(shí)對(duì)溝中的混合液有冷卻作用，在冬天其冷卻作用尤為明顯。水溫對(duì)硝化速率有較大影響，水溫的降低將對(duì)硝化過(guò)程產(chǎn)生極其不利的影響。II氧化溝工藝一般采用表面曝氣方式，其充氧動(dòng)力效率較之微孔空氣曝氣要低得多，故運(yùn)行能耗較大。III盡管在氧化溝中的不同區(qū)域根據(jù)供氧情況可以出現(xiàn)好氧和缺氧的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化的目的，但由于好氧區(qū)和缺氧區(qū)在空間上無(wú)明確的限定，其容積大小隨進(jìn)水負(fù)荷、供氧強(qiáng)度等發(fā)生變化，故其硝化和反硝化的效果也將受到影響。實(shí)踐上，為達(dá)到較佳的硝化/反硝化效果，需要設(shè)置復(fù)雜的工藝控制方式。c、卡魯塞爾氧化溝工藝流程見(jiàn)下圖表314 國(guó)內(nèi)氧化溝工藝應(yīng)用實(shí)例序號(hào)工 程 名 稱設(shè)計(jì)規(guī)模 (m3/d)運(yùn)行時(shí)間1昆明市蘭花溝污水處理廠550002寧夏吳忠污水處理廠600002000年3浙江黃巖污水處理廠800002003年4西寧市第二污水處理廠425002006年5焦作市污水處理廠1000002001年② CASS工藝(工藝方案二)a工藝簡(jiǎn)介及特點(diǎn)CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是在SBR工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，即在SBR反應(yīng)池進(jìn)水端增加了一個(gè)生物選擇器，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進(jìn)水)，間歇排水。設(shè)置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細(xì)菌，其容積約占整個(gè)池子的10%。生物選擇器的工藝過(guò)程遵循活性污泥的基質(zhì)積累再生理論，使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的吸附階段(基質(zhì)積累)，隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解階段，以完成整個(gè)基質(zhì)降解的全過(guò)程和污泥再生。CASS工藝對(duì)污染物質(zhì)降解是一個(gè)時(shí)間上的推流過(guò)程，集反應(yīng)、沉淀、排水于一體，是一個(gè)好氧缺氧厭氧交替運(yùn)行的過(guò)程，因此具有一定脫氮除磷效果。 與其它活性污泥工藝相比，CASS工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：，占地面積省。省去了二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省20%～30%。工藝流程簡(jiǎn)潔，污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池，布局緊湊，占地面積可減少35%。由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開(kāi)始曝氣時(shí)，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用可節(jié)省10%～25%。，出水水質(zhì)好。不僅能有效去除污水中有機(jī)碳源污染物，而且具有良好的脫氮、除磷功能。，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹。污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠。，性質(zhì)穩(wěn)定。b工藝流程圖c應(yīng)用實(shí)例表315 CASS工藝應(yīng)用實(shí)例序號(hào)工 程 名 稱設(shè)計(jì)規(guī)模 (m3/d)運(yùn)行時(shí)間1北京航天城污水處理廠144001988年2遵義高橋污水處理廠300001999年3揚(yáng)州市污水處理廠1000002000年4上海青浦縣污水處理廠75001991年5天津技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠1000002000年③改良型卡魯塞爾氧化溝與CASS工