【正文】 通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇最優(yōu)方案。 微孔曝氣氧化溝工藝微孔曝氣氧化溝工藝是在傳統(tǒng)的氧化溝工藝基礎(chǔ)上，通過改變供氧方式和水力推流方式而產(chǎn)生的。微曝氧化溝將厭氧池、缺氧池和好氧池三個(gè)池體合建，對氧化溝池形、工藝組合等方面進(jìn)行了優(yōu)化創(chuàng)新，在外形上是個(gè)大的氧化溝，但是厭氧段、缺氧段、好氧段分別獨(dú)立，各池具有不同的優(yōu)勢菌種，分別完成不同的功能，又有機(jī)結(jié)合，既可降低能耗又可高效去除污染物質(zhì)。廢水在微曝氧化溝的厭氧段、缺氧段發(fā)生厭氧水解，難生物降解的高分子有機(jī)物質(zhì)在厭氧微生物或兼性微生物的作用下轉(zhuǎn)變成易于好氧分解的小分子中間產(chǎn)物，從而提高廢水的可生化性，并且有效去除廢水中的色度；微曝氧化溝的好氧段進(jìn)行好氧生物處理，大部分的有機(jī)物和懸浮物等在好氧微生物的作用下被去除。微孔曝氣氧化溝工藝的特點(diǎn)：（1）在傳統(tǒng)氧化溝的基礎(chǔ)上，采用微孔曝氣方式與水下推流相結(jié)合的方式取代同時(shí)起推流及曝氣作用的曝氣轉(zhuǎn)刷（碟）而產(chǎn)生的。在曝氣頭布置方式上做了改進(jìn)，從而使氧總轉(zhuǎn)移量增大，有效地解決了提高氧利用率并降低能耗的問題；（2）在氧化溝的推流方式上，采用了潛水推進(jìn)器，由葉輪產(chǎn)生的水流推動(dòng)直接作用到水中，被推動(dòng)的水流由下層向上層傳遞，而表曝用轉(zhuǎn)刷或倒傘型曝氣機(jī)將水流從上向下層傳遞，大部分的動(dòng)能變成熱能散失入空中，因而減少了能量消耗，從一般的表曝形式推流所需的能耗 5~8w/噸水降至 1~3w/噸水；（3）微孔曝氣氧化溝工藝通過厭氧、缺氧與好氧相結(jié)合，可以提高污水的可生鋼鐵公司綜合節(jié)水項(xiàng)目—— 生活污水處理工程可行性研究報(bào)告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 17化性，有效去除污染物質(zhì)；（4）微孔曝氣氧化溝抗負(fù)荷能力強(qiáng)，適合污水水質(zhì)的波動(dòng)、容易調(diào)節(jié)運(yùn)行方式。廢水進(jìn)入氧化溝內(nèi)與溝內(nèi)大量的水流混合，被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)流量所稀釋，有效降低工業(yè)污水水質(zhì)的波動(dòng)對工藝的影響。具體工藝流程框圖見圖 ： CASS 工藝CASS（ Cyclic Actiavated Sludge System）工藝是間歇式活性污泥法的一種變革，它保留了間歇活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，是一種循環(huán)式活性污泥法。其基本操作程序是由以下四個(gè)基本過程組成：1) 曝氣階段 在此階段，曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池內(nèi)供氧，一方面滿足好氧微生物對氧的需要，另一方面有利于活性污泥與有機(jī)物的混合與接觸，從而使有機(jī)污染物被微生物氧化分解。同時(shí)，污水中的 NH3N 也通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為 NOxN。2) 沉淀階段 停止曝氣后，微生物繼續(xù)利用水中剩余的溶解氧氧化分解。隨著反應(yīng)池內(nèi)溶解氧的進(jìn)一步降低，微生物由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，并發(fā)生一定的反硝化作用。3) 潷水階段 沉淀階段完成后，置于反應(yīng)池末端的潷水器在程序控制下開始工作，自上而下逐層排出上清液。與此同時(shí)反應(yīng)池內(nèi)因?yàn)槿芙庋鹾艿腿詴l(fā)生反硝化作用。4) 閑置階段 閑置階段的時(shí)間一般很短，有的也可以取消。設(shè)閑置階段主要是保證潷水器在此階段內(nèi)上升到原始位置，防止污泥流失。這種工藝按操作周期周而復(fù)始反復(fù)進(jìn)行而不斷處理污水，具有以下特點(diǎn)：1) 因基質(zhì)（BOD 5）和生物體（MLVSS）隨充水和曝氣時(shí)間的變化梯度加大而增加了生化反應(yīng)的動(dòng)力，處理效率高。2) 從污染物的降解過程來看，由于它集曝氣、沉淀、排水于一體，省去了初沉池、二沉池，污泥回流比只有 20%，因此工藝流程簡單，占地面積比較??；污泥回流系統(tǒng)比較簡單，并且省去了沉淀池中的刮泥設(shè)備，節(jié)省了能耗。3) 生化反應(yīng)池進(jìn)水端設(shè)置了生物馴化區(qū)，有利于絮凝性細(xì)菌的生長，抑制了絲狀菌的生長，有效地防止污泥膨脹，從而保證出水水質(zhì)。4) CASS 系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮流量變化的因素，能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的處理時(shí)間才能沉淀排放，而且 CASS 工藝可以通過調(diào)節(jié)運(yùn)行周期及各階段的時(shí)間分鋼鐵公司綜合節(jié)水項(xiàng)目—— 生活污水處理工程可行性研究報(bào)告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 18配來適用進(jìn)水水量和水質(zhì)的變化，因此對沖擊負(fù)荷的適應(yīng)性較強(qiáng)。5) 由于 CASS 工藝的自控程度比較高，因此操作管理較簡單，另外，由于 CASS工藝采用了連續(xù)進(jìn)水，在進(jìn)水管上不需要電磁閥的控制元件，不需要頻繁切換閥門，因此對閥門等元件的維修較少。具體工藝流程框圖見圖 ： 排 泥剩 余 污 泥回 流 出 水干 泥 外 運(yùn)脫 水 間污 泥 池 接 觸 池二 沉 池氧 化 溝細(xì) 格 柵 沉 砂 池粗 格 柵 提 升 泵 池污 水 加 藥圖 氧化溝工藝流程框圖 鼓 風(fēng) 機(jī)污 水粗 格 柵 提 升 泵 池 細(xì) 格 柵 沉 砂 池 池 接 觸 池污 泥 池脫 水 間干 泥 外 運(yùn) 出 水排 泥加 藥圖 CASS 工藝流程框圖 曝氣生物濾池工藝曝氣生物濾池是２０世紀(jì)８０年代末９０年代初在普通生物濾池的基礎(chǔ)上開發(fā)的新工藝，在歐美及日本等發(fā)達(dá)國家廣為流行，曝氣生物濾池也可看成是生物接觸氧化法的一種特殊形式，即在生物反應(yīng)器內(nèi)裝填高比表面積的顆粒填料，以提供微生物膜生長的載體，并根據(jù)污水流向不同分為下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流鋼鐵公司綜合節(jié)水項(xiàng)目—— 生活污水處理工程可行性研究報(bào)告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 19過濾料層，在濾料層下部鼓風(fēng)曝氣，使空氣與污水逆向或同向接觸，使污水中的有機(jī)物與填料表面生物膜通過生化反應(yīng)得到穩(wěn)定，填料同時(shí)起到物理過濾作用。本方案選擇上向流生物濾池。曝氣生物濾池具有去除 SS、COD、BOD、硝化、脫氮除磷、除去 AOX 的作用，其最大優(yōu)點(diǎn)是集生物氧化與截留懸浮物于一體，節(jié)省了二沉池。上向流生物濾池的工藝流程框圖如下： 經(jīng) 配 水 反 沖 洗 水 回 粗 格 柵 井反 沖 洗 水 池曝 氣 生 物 濾 池排 泥 出 水干 泥 外 運(yùn)脫 水 間污 泥 池 接 觸 池/曝 氣 生 物 濾 池初 沉 池細(xì) 格 柵 沉 砂 池粗 格 柵 提 升 泵 池污 水圖 曝氣生物濾池工藝流程框圖 工藝比較與選擇1. 方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表 32 各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表方案特點(diǎn) 方案一微孔曝氣氧化溝工藝方案二CASS 工藝方案三曝氣生物濾池工藝優(yōu)點(diǎn)出水水質(zhì)好，污泥不膨脹，具有良好的脫氮功能。管理簡單、方便。耐沖擊負(fù)荷。主體設(shè)備可靠程度較高。流程簡捷，取消初沉池、二沉池，占地面積少，污泥回流系統(tǒng)簡單（回流比只有 20%）。出水水質(zhì)好，污泥不膨脹，具有良好的脫氮除磷功能。污泥含水率低。耐沖擊負(fù)荷，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變化及出水水質(zhì)的要求調(diào)整運(yùn)行方式和周期，方便靈活。出水水質(zhì)較好、穩(wěn)定。占地面積較小。污泥產(chǎn)量少且含水率低，同時(shí)污泥穩(wěn)定，有利于污泥脫水。鋼鐵公司綜合節(jié)水項(xiàng)目—— 生活污水處理工程可行性研究報(bào)告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 20缺點(diǎn)流程較長，有回流系統(tǒng)。占地面積比較大。對自控水平要求較高。 投資最高。操作管理復(fù)雜，維修量大。運(yùn)營管理不善容易產(chǎn)生二次污染。2. 各方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表表 33　經(jīng)濟(jì)比較表方案特點(diǎn) 方案一氧化溝工藝方案二CASS 工藝廠內(nèi)總投資(萬元) 項(xiàng)目總占地（10 4m2） 運(yùn)轉(zhuǎn)功率(kW) 直接處理費(fèi)用（元/m 3） 從上優(yōu)缺點(diǎn)表和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較表看，在總投資微孔曝氣氧化溝工藝最低；直接處理費(fèi)用微孔曝氣氧化溝工藝最低；微孔曝氣氧化溝工藝每天的運(yùn)行功率最低；曝氣生物濾池工藝占地最小，微孔曝氣氧化溝工藝的占地面積最大，但微孔曝氣氧化溝工藝操作管理容易。綜上所述，推薦采用微孔曝氣氧化溝工藝為優(yōu)選方案。 出水消毒工藝選擇沉淀池上清液除大腸菌群數(shù)可能未達(dá)標(biāo)外，其他指標(biāo)均已達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，因此須采取消毒措施，一般消毒方法包括液氯、臭氧法、二氧化氯法、紫外線法、漂粉精法及氯片法等。其中漂粉精和氯片的購買和儲存不易，且處理效果不穩(wěn)定，在此不作比較與介紹。 液氯目前在我國液氯仍然是水處理過程中應(yīng)用最多的消毒劑，這主要是由于它應(yīng)用歷史長，積累了豐富的運(yùn)行管理數(shù)據(jù)，并且成本低、運(yùn)輸方便、在管網(wǎng)中可保持一定的持續(xù)殺菌效果的原因。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(jìn)行處理時(shí)，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(jī)鹵化物（如三氯甲烷）而造成水體的二次污染，對人體的健康產(chǎn)生潛在的危害。另外一些中小型鋼鐵公司綜合節(jié)水項(xiàng)目—— 生活污水處理工程可行性研究報(bào)告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 21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(chǎn)生一些人身傷害事故。因此，近年來各國都在研究替代氯氣進(jìn)行消毒的新一代消毒劑。 臭氧臭氧是一種優(yōu)良的消毒劑，其殺菌效果好，且一般無有害副產(chǎn)物生成。但目前臭氧發(fā)生裝置的產(chǎn)率通常較低，設(shè)備昂貴，安裝管理復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高，而且臭氧在水中溶解度低，衰減速度快，為保證管網(wǎng)內(nèi)持續(xù)的殺菌作用，必需和其它消毒方法協(xié)同進(jìn)行，應(yīng)用上有如下優(yōu)點(diǎn)：1) 有效殺滅各種病毒，脫色、除臭效果好。2) 處理后，水中檢測不到三鹵甲烷等致病物質(zhì)。3) 反應(yīng)時(shí)間短，效果好且穩(wěn)定。缺點(diǎn)包括：1) 設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)高、一次性投入大。2) 電耗大、運(yùn)行成本高。3) 臭氧無法貯存和運(yùn)輸，須邊生產(chǎn)邊使用。4) 剩余臭氧消失快，不能保持殺菌持續(xù)時(shí)間。 紫外線消毒紫外線消毒是近年來發(fā)展的一種新型消毒方法，它是通過對水體進(jìn)行紫外線輻射，將水中的有害菌殺死，同時(shí)不改變水的物理化學(xué)性質(zhì)，且不產(chǎn)生氣味和其它有害的鹵代甲烷等副產(chǎn)物，它是一種高效、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)。因此，在凈水、污水、回用水和工業(yè)水處理的消毒中，紫外線消毒逐漸發(fā)展成為一種最有效的消毒技術(shù)。紫外線具有廣譜殺菌性，紫外線消毒是通過光化學(xué)作用破壞病原體的核酸（DNA和 RNA）,從而有效阻止它們合成蛋白質(zhì)和細(xì)胞分裂。最終病原體不能夠復(fù)制、不能傳播而最終死亡。紫外線消毒技術(shù)在城市污水處理中運(yùn)行費(fèi)用約為 元/噸污水。 二氧化氯二氧化氯是一種強(qiáng)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，在歐洲及美國得到廣泛應(yīng)用。在水處理中使用二氧化氯，主要有如下優(yōu)勢：鋼鐵公司綜合節(jié)水項(xiàng)目—— 生活污水處理工程可行性研究報(bào)告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 221) 消毒效果好而且具有持續(xù)消毒、殺菌作用。2) 消毒效果不受氨的影響。3) 在堿性條件下，殺菌效果不受影響。4) 對病毒具有強(qiáng)力的殺滅作用。5) 不會形成致癌物如鹵化烴。制備二氧化氯的原料在運(yùn)輸和儲存方面具有較大的危險(xiǎn)性，在制備的過程中會產(chǎn)生氯酸根、次氯酸根離子，也具有致癌作用，且日常運(yùn)行費(fèi)用也較高，據(jù)我國運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，二氧化氯消毒技術(shù)在城市污水處理中的運(yùn)行費(fèi)用約為 元/噸污水。 幾種消毒劑的比較表項(xiàng)目 液氯 臭氧 紫外線 二氧化氯消毒效果 較好 很好 很好 很好除臭去味 無作用 好 無作用 好PH 的影響 很大 小、不等 無 小水中的溶解度 高 低 無 很高THMs 的形成 極明顯 當(dāng)溴存在時(shí)有 無 無水中的停留時(shí)間 長 短 短 長殺菌速度 中等 快 快 快處理水量 大 較小 大 大使用范圍 廣 水量較小時(shí) 廣 廣氨的影響 很大 無 無 無原料 易得 —— 僅為耗電 易得管理簡便性 較簡便 復(fù)雜 簡便 較復(fù)雜操作安全性 不安全 不安全 安全 安全自動(dòng)化程度 一般 較高 高 高投資 低 高 較高 低設(shè)備安裝 簡便 復(fù)雜 簡便 較復(fù)雜占地面積 大 大 小 小維護(hù)工作量 較小 大 小 較大電耗 低 高 較高 低等效條件所用的藥劑量 較多 較少 無需藥劑 較多運(yùn)行費(fèi)用 低 高 低 較高維護(hù)費(fèi)用 低 高 較低 較低 出水消毒推薦工藝通過上述幾種方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，本工程推薦采用紫外線消毒法。鋼鐵公司綜合節(jié)水項(xiàng)目—— 生活污水處理工程可行性研究報(bào)告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 23 污泥處理工藝方案論證常用的城市污水廠污泥處理一般有兩種形式，一是先消化再濃縮脫水，二是直接濃縮脫水。污泥消化又有好氧消化和厭氧消化兩種方法，較小規(guī)模的污水處理廠(5104m3/d 規(guī)模以下)因污泥量較少，一般采用直接濃縮脫水，大中型污水處理廠比較普遍采用污泥厭氧消化處理工藝。本工程污泥量較少，且污泥性能較穩(wěn)定，采用直接濃縮脫水處理，污泥經(jīng)過干化減容處理后，脫水后的污泥送至廠外處置，處置的途徑可由以下幾個(gè)方面選擇：1) 送至城市垃圾填埋場和城市垃圾一起進(jìn)行填埋。這種處置方法較常用，但需和市政等部門協(xié)商。2) 建設(shè)污水廠專用的污泥堆放場地。選擇距離適中、周圍居民較少的閑置凹地作為污泥堆放場地，但容易造成二次污染。3) 用作城市綠化用肥或農(nóng)田用肥，需經(jīng)有關(guān)部門進(jìn)行污泥成分分析，確認(rèn)對植物無害后方可進(jìn)行。由于本污水廠接納的污水是廠區(qū)的生活污水，污泥量比較少，本報(bào)告暫按污泥送至城市垃圾衛(wèi)生填埋場進(jìn)行填埋編制。鋼鐵公司綜合節(jié)水項(xiàng)目—— 生活污水處理工程可行性研究報(bào)告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 24第四章 優(yōu)選工藝方案設(shè)計(jì) 進(jìn)出水水質(zhì)控制目標(biāo)本工程設(shè)計(jì)污水水質(zhì)具體指標(biāo)為：項(xiàng)目 PH BOD5 COD CN S2 油類 NH3N SS 揮發(fā)酚范圍 ～8.59～6～369～0.179～0.72～13.9～225～263～0.046均值 135 本工程污水處理廠出水執(zhí)行《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GBT199232022)中“敞開式循環(huán)冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)和