【正文】 分出水通過泵強制循環(huán)，重新回到反應(yīng)器內(nèi)。循環(huán)比的大小視進水濃度而變，進水濃度高循環(huán)比大，反之則小。另一部分與進水相同流量的處理過的出水被排出反應(yīng)器，完成了處理的全過程。構(gòu)造如圖：2）EGSB 的啟動和運行性能EGSB 反應(yīng)器啟動的接種污泥通常采用現(xiàn)有 UASB 反應(yīng)器的顆粒污泥，接種顆粒污泥量以 30gVSS/L 左右為宜。為了減少啟動初期反應(yīng)器細小污泥的流失，可對種泥在接種前進行必要的掏洗。當(dāng)進水 COD 為 100～700mg/L，進水有機負荷率可達 12㎏COD/（m 3﹒d） ，COD 的去除率在 80%～97%。試驗結(jié)果表明，當(dāng)升流速度在 ～，EGSB 反應(yīng)器可獲得高的 COD 去除率，當(dāng)升流速度超過 ，COD 去除率不再增加。采用 EGSB 反應(yīng)器在常溫條件下處理 COD 低于 1000mg/L 的低濃度有機污水，可獲得很高的處理效能，這出水循環(huán) 污 泥出 水出 水 渠沼 氣集 氣 室三 相 分離 器反 應(yīng) 區(qū) 膨 脹污 泥 床混 合 液 進 水配 水 循 環(huán)是 UASB 反應(yīng)器難以達到的。EGSB 反應(yīng)器運行的可行性在很大程度上取決于反應(yīng)器在高的液體表面升流速度下的污泥滯留。為了使反應(yīng)器內(nèi)維持足夠的生物量，選擇適宜的升流速度是重要的。3）EGSB 的優(yōu)點（1）顆粒污泥趨于膨脹狀態(tài)，提高了污水與污泥之間的接觸的機會，加強了傳質(zhì)效果，提高了反應(yīng)器的生化反應(yīng)速率，從而大大提高了反應(yīng)器的處理效果。（2）反應(yīng)器容積利用率大大提高，同時提高了反應(yīng)器的進水容積負荷率。（3）EGSB 反應(yīng)器通過出水回流，使其具有抗沖擊負荷的能力，使進水中的毒物濃度被稀釋至對微生物不再具有毒害作用，所以 EGSB 反應(yīng)器可處理含有有毒物質(zhì)的高濃度有機污水。（4）EGSB 反應(yīng)器出水回流可充分利用厭氧降解過程致堿物質(zhì)產(chǎn)生的堿度提高進水的堿度和 pH 值，保持反應(yīng)器內(nèi) pH 的穩(wěn)定，減少為了調(diào)整 pH 的投堿量，從而有助于降低運行費用。（5）EGSB 反應(yīng)器不僅適于處理低濃度污水，而且也可以處理高濃度污水。（6）特別適合于低溫和相對低濃度污水，當(dāng)沼氣率低、混合強度低時，在此條件下較高的進水動能和顆粒污泥床的膨脹高度將獲得比 UASB 反應(yīng)器好的運行結(jié)果。4）EGSB 的缺點（1）由于 EGSB 反應(yīng)器的上升流速很高，為了防止污泥流失，對三相分離器的固液分離要求特別高，特別是固液分離比較困難，要求較高的運行和設(shè)計水平。三相分離器分離效果的好壞，是 EGSB 反應(yīng)器的關(guān)鍵技術(shù)。（2）EGSB 反應(yīng)器由于采用高的上升流速因而不適于顆粒有機物的去除。三、 厭氧工藝確定該有機污水 COD 為 5000mg/L，進水 COD 濃度較高，選用 UASB 和 EGSB 均可。考慮到 EGSB 三相分離器的固液分離要求技術(shù)高和由于采用高的上升流速因而不適于顆粒有機物的去除等問題，因此，對該污水最佳的厭氧工藝為 UASB。 好氧處理工藝的選擇目前，應(yīng)用的好氧生化污水處理工藝主要分二大類：一類為活性污泥法，包括傳統(tǒng)活性污泥工藝及其變形工藝、生物氧化溝工藝、生物脫氮除磷工藝(A／O 法、A/A/O法及其改進工藝)、AB 工藝、SBR 工藝、CASS 工藝；另一類為生物膜法，包括生物濾池(普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池、曝氣生物濾池)、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法。根據(jù)國內(nèi)外已運行的小型污水處理廠的經(jīng)驗，要達到本工程的處理目標(biāo)，需要較好的深度處理好氧設(shè)施。給合廠區(qū)用地相對緊張，好氧處理工藝確定 SBR(或 CASS)工藝、生物接觸氧化法工藝和曝氣生物濾池工藝是優(yōu)選方案，對 SBR( 或 CASS)方案、曝氣生物濾池方案和生物接觸氧化法方案進行比較，最終確定推薦方案。一、SBR 工藝 SBR(Sequencing Batch Reactor)即為序批式活性污泥法的簡稱。序批式活性污泥法在 1914 年開始開發(fā)，但由于該工藝在當(dāng)時人工管理復(fù)雜，自控和在線監(jiān)測系統(tǒng)落后，使其難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。近年來由于計算機在自控方面的廣泛應(yīng)用，同時也由于自控和監(jiān)測儀表設(shè)備的不斷更新和技術(shù)水平的不斷提高，特別是時間程序控制器、在線溶解氧測定儀、在線液位計和泥位計等高精度并且對過程控制比較經(jīng)濟的水質(zhì)檢測儀表的出現(xiàn)，使污水處理廠的運行管理逐漸實現(xiàn)了自動化，SBR 工藝以其獨特的優(yōu)勢引起人們的廣泛關(guān)注，近年來得以迅速推廣應(yīng)用，成為目前世界上污水處理技術(shù)中的熱門工藝。 SBR 工藝是在一組或多組平行運行的池子中完成生物降解和泥水分離過程。在這一系統(tǒng)中，活性污泥法處理過程按照“進水一曝氣一沉淀”階段不斷在 SBR 池中重復(fù)進行。在進水階段主要完成泥水混合和氨氮的反硝化；在曝氣階段主要完成有機物降解過程和氨氮的硝化過程；在沉淀階段也有部分生物作用，但主要是完成泥水分離過程。由于曝氣反應(yīng)和泥水分離在同一座池中進行，所以處理后出水不需再進行二次沉淀即可排放，省去了普通活性污泥法或氧化溝法后面的二沉池，并且也不需要設(shè)置污泥回流設(shè)施。在 SBR 池中完成泥水分離后，由潷水器將處理達標(biāo)的上清液排出池外排放，并根據(jù)池內(nèi)活性污泥的實際增殖情況，在每一處理循環(huán)結(jié)束階段自動排除剩余污泥。SBR 工藝不但可以降解有機物(BOD、COD)，還可以通過處理過程中的不同階段進行硝化/反硝化去除大量的氨氮，同時完成生物除磷過程。 SBR 工藝每一操作循環(huán)過程由四個階段組成，即進水一曝氣一沉淀一排水一閑置，這五個過程組成一個循環(huán)，并不斷重復(fù)進行。循環(huán)開始時向池內(nèi)注水，池中的水位從某一最低水位開始上升至某一設(shè)定水位，并進行曝氣；在經(jīng)過一定時間的曝氣后，停止曝氣，以使活性污泥進行絮凝并在一個靜止的環(huán)境中沉淀；在完成沉淀后由一個移動式的潷水器排出已處理達標(biāo)的上清液，使水位下降至池子所設(shè)定的最低水位。完成上述操作階段后，系統(tǒng)進入下一循環(huán)過程，并重復(fù)以上操作。 歸納起來，SBR 法具有以下主要特征和優(yōu)點。 (1)工藝流程簡單，布置緊湊，運行靈活，處理效果好。 (2)無需設(shè)置二沉池，土建和設(shè)備投資相應(yīng)減少。 (3)不需大規(guī)模的污泥回流系統(tǒng)，可節(jié)省大量能耗。 (4)整個工藝系統(tǒng)的操作完全自動化，可減輕勞動強度。 (5)具有一定的抗沖擊負荷能力。 (6)占地面積比氧化溝工藝稍少。 除上述優(yōu)點外，SBR 法還具有以下缺點。 (1)由于工藝過程對自控系統(tǒng)要求較高，所以自控儀表、元件質(zhì)量的好壞直接影響到工藝的正常運行，并對操作和維護人員的技術(shù)水平要求很高。 (2)由于工藝要求間隙式運行，所以正常運行時總有部分反應(yīng)池和設(shè)備處于待機狀態(tài)，使反應(yīng)池和設(shè)備閑置率較高。(3)潷水器的水頭損失較大。二、CASS 處理工藝CASS 工藝（Cycling Activated Sludge System）是序批式活性污泥法（SBR 法）基礎(chǔ)上的一種改進工藝，目前是國際公認的生活污水及工業(yè)污水處理的先進工藝。該方法是美國川森維柔污水處理公司 1975 年研究成功的。CASS 工藝在美國的明尼蘇達州草原市污水處理廠、俄亥俄州托萊多污水處理站、密執(zhí)安州地區(qū)污水處理站應(yīng)用均獲得了良好的處理效果。COD 去除率達 90%以上，BOD去除率達 95%，并達到良好的除磷脫氮效果。目前，該方法應(yīng)用比較廣泛，美國、加拿大、澳大利亞已有 270 家污水處理廠應(yīng)用該工藝，其中城鎮(zhèn)污水處理廠 200 家，工業(yè)污水處理站 70 家。我國上海、昆明、北京等地也開始應(yīng)用該工藝處理生活污水及工業(yè)污水。其中規(guī)模最大的是昆明市第三污水處理廠，設(shè)計污水處理量 1 六萬噸項目/天（？？），高峰流量 20 萬噸/天，投資 億元人民幣，已運行 2 年，該工程被建設(shè)部評為優(yōu)質(zhì)工程。CASS 工藝的主要原理是：在序批式活性污泥法(SBR)的基礎(chǔ)上，將反應(yīng)池沿長度方向設(shè)計為兩部分，前部設(shè)置了生物選擇區(qū)(也稱預(yù)反應(yīng)區(qū))，后部為主反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置，曝氣、沉淀和排水在同一池子內(nèi)周期性地循環(huán)進行，取消了常規(guī)活性污泥法的二沉池。相應(yīng)的，CASS 池的主要結(jié)構(gòu)組成如下：? 預(yù)反應(yīng)區(qū)在反應(yīng)器的前段設(shè)置預(yù)反應(yīng)區(qū)，這是 CASS 工藝與 SBR 工藝的重要區(qū)別之一。在預(yù)反應(yīng)區(qū)中，污水中的溶解性有機物能通過酶反應(yīng)機理迅速去除。通過維持預(yù)反應(yīng)區(qū)的缺氧狀態(tài)，可有效防止污泥膨脹，同時通過主反應(yīng)區(qū)污泥回流到預(yù)處理區(qū)，進行反硝化過程，達到生物脫氮的目的。? 主反應(yīng)區(qū)完成污水中絕大部分有機物、氨氮及磷的去除，保障出水全面達標(biāo)。? 污泥回流/剩余污泥排放系統(tǒng)利用回流泵完成主反應(yīng)區(qū)到預(yù)反應(yīng)區(qū)的污泥回流過程（回流量約 20%），同時，利用閥門控制，定期完成的剩余污泥排放。? 潷水裝置潷水器是 CASS 工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，在 CASS 反應(yīng)池的末端設(shè)有可升降的潷水器，以實現(xiàn)處理達標(biāo)水的外排。每次潷水階段開始時，潷水器以設(shè)定的速度首先由原始位置降至水面，然后隨水面緩慢下降，上清液通過潷水器排出。潷水器排水均勻，不會擾動已沉淀的污泥層。潷水器設(shè)計獨特，可有效防止浮渣進入系統(tǒng)出水，充分保證了處理效果。潷水器出水水質(zhì)良好，當(dāng)出現(xiàn)意外情況時，出水設(shè)旁路回進水池重新進行處理。CASS 工藝每一操作循環(huán)由下列五個階段組成：? 曝氣階段由曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池內(nèi)供氧，此時有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的NH3N 通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為 NO3－N。? 沉淀階段此時停止曝氣，微生物利用水中剩余的 DO 進行氧化分解。反應(yīng)池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，開始進行反硝化反應(yīng)。污泥逐漸沉到池底，上層水變清。? 潷水階段沉淀結(jié)束后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開始工作，自上而下逐層排出上清液。? 閑置階段閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。為了保持適當(dāng)?shù)奈勰酀舛?，系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)生的污泥量排出相應(yīng)數(shù)量的剩余污泥。這樣，通過反復(fù)循環(huán)操作完成污水的連續(xù)處理過程。CASS 工藝具有以下特點：? 對原水的水質(zhì)水量的變化有較強的適應(yīng)能力，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，可回用于污水處理廠內(nèi)的如綠化、澆地、洗車等有關(guān)雜用用途；? 在 CASS 工藝中，能同時進行有機物的降解、硝化和反硝化以及生物除磷過程，在不增加投資和運行能耗的條件下，能達到深度處理的目的；? 在 CASS 工藝中設(shè)置有生物選擇區(qū)（即預(yù)反應(yīng)區(qū)），能有效避免絲狀性微生物的生長繁殖，防止污泥膨脹，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到進一步的提高；? 工藝流程簡單，投資費用低；? 處理效果好，工藝穩(wěn)定性高，具有很高的緩沖進水水質(zhì)水量沖擊的能力；? 污泥產(chǎn)量低，為常規(guī)活性污泥法污泥產(chǎn)量的 1/3～2/3。眾所周知，微生物降解有機污染物的機理是利用水中的有機污染物作為碳源進行新陳代謝，將有機污染物降解為 CO2和水等簡單的無機物質(zhì)，完成對水體的凈化。而微生物的生長主要分為對數(shù)生長期、減速生長期和內(nèi)源呼吸期。在對數(shù)生長期，微生物的生長速率很快，污泥的吸附和降解能力強，但污泥的產(chǎn)量高；減速生長期時，微生物的生長速率減慢，是一般生化處理系統(tǒng)中利用的微生物的生長階段，其污泥的沉降性能較好，產(chǎn)量較低；而內(nèi)源呼吸期主要發(fā)生在微生物生長需要的有機物相對匱乏的環(huán)境中，微生物生長缺乏碳源，所以只有消耗自身的碳源進行新陳代謝（因為其自身細胞主要由 C、N 等組成），所以會造成污泥的產(chǎn)量降低。CASS 工藝在主反應(yīng)區(qū)主要利用了其內(nèi)源呼吸階段，所以污泥的產(chǎn)量低，且污泥穩(wěn)定。? 自動化程度高，所需機械設(shè)備少，日常維護簡單；? 設(shè)備安裝簡便，施工周期短，具有較好的耐水、防腐能力，設(shè)備使用壽命長；CASS 系統(tǒng)采用 8 小時一個周期，其中曝氣段為 375 分鐘，沉淀 45 分鐘，潷水 60分鐘。即系統(tǒng)連續(xù)進水，先曝氣 375 分鐘；然后停止曝氣，進行靜止沉淀；沉淀 45 分鐘，開啟潷水器，開始潷水，潷水時間需 60 分鐘；完成一個運行周期。然后再進行曝氣，開始進行第二個運行周期操作。整個運行切換由自動化控制系統(tǒng)來完成。 除上述優(yōu)點外，CASS 法基本具有 SBR 法的缺點。三、上向流曝氣生物濾池“上向流曝氣生物濾池處理污水新工藝”是國家環(huán)保部力推的中小型污水處理廠的處理工藝。 上向流曝氣生物濾池(BIOFOR)(Biological Aerated Filter)是 80 年代末最先在歐美發(fā)展起來的一種新型污水生物處理技術(shù)。 曝氣生物濾池是由滴濾池發(fā)展而來，屬于生物膜法范疇，最初用作三級處理，后發(fā)展成直接用于二級處理，自 90 年代初在歐洲建成第一座城市污水處理廠后，已在歐美和日本等發(fā)達國家廣為流行，目前世界上已有數(shù)百座大大小小的污水處理廠應(yīng)用了這種技術(shù)。隨著研究的深入，曝氣生物濾池已經(jīng)由單一的工藝發(fā)展成了系列綜合工藝。該工藝綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化作用，使其具有體積小、占地面積省、處理效率高、出水水質(zhì)好、流程簡單、操作管理方便并可省去二沉池等優(yōu)點。它的最大特點是使用一種新型的球形陶粒填料，在其表面及內(nèi)腔空間生長有微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時，微生物膜吸收污水中的有機污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，并在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，氣、水為同向上向流態(tài)，使污水中的有機物得到好氧降解，并進行硝化脫氮。它定期利用處理后的出水對濾池進行反沖空 氣 與 水 分 布 裝 置工 藝 曝 氣 空 氣 入 口污 水 入 口陶 料 濾 料 和 墊 層 反 沖 洗 空 氣 入 口處 理 水 反 沖 洗 出 水 至集 水 井 或 初 沉 池來 自 清 水 池 的 反 沖 洗 水洗，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以保證微生物的活性。 該工藝技術(shù)具有以下幾個優(yōu)點。 ①較小的