【正文】 、出水堰和剩余污泥排出裝置，個(gè)別還增加斜管沉淀設(shè)備。Unitank按周期運(yùn)行，一個(gè)周期包括兩個(gè)主階段和兩個(gè)中間階段。第一主階段，污水首先進(jìn)入A池，該池處于曝氣狀態(tài)，進(jìn)水與活性污泥混合，同時(shí)在推流的過程中，A池的活性污泥進(jìn)入中間池，再進(jìn)入C池，實(shí)現(xiàn)污泥在各池的重新分配。最后，混合液進(jìn)入處于沉淀狀態(tài)的C池，進(jìn)行泥水分離，處理后的出水通過出水堰排放，剩余污泥由該池排出。中間階段的作用是完成曝氣池到沉淀池的轉(zhuǎn)換。在中間階段，污水進(jìn)入B池，原出水側(cè)仍處于沉淀出水狀態(tài)，另一側(cè)池開始進(jìn)入沉淀狀態(tài)，為出水作準(zhǔn)備。因?yàn)閭?cè)池在曝氣狀態(tài)時(shí)，出水槽內(nèi)充滿泥水混合液，所以側(cè)池進(jìn)入沉淀狀態(tài)后，開始的出水不能作為處理后的出水直接排放，需先沖洗排入處理系統(tǒng)，待出水澄清后，方可外排。第二主階段，污水先進(jìn)入C池，污水及混合液的流動(dòng)方向與第一階段相反。圖67 Unitank工藝流程圖Unitank工藝具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： 根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行周期和時(shí)序，在曝氣期內(nèi)設(shè)置非曝氣階段，可形成厭氧、缺氧和好氧交替狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)脫氮除磷功能，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。 沒有污泥回流和混合液回流的內(nèi)循環(huán)設(shè)施，能耗更省。 采用矩形池結(jié)構(gòu)，生物池公用隔墻布置，可節(jié)省土建費(fèi)用和工程建設(shè)用地。 系統(tǒng)為連續(xù)運(yùn)行，出水采用固定堰，水面基本恒定，另外池中約有2/3的設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，與SBR工藝相比，其容積和設(shè)備利用率高。其主要缺點(diǎn)是： 處理水量過大時(shí)，處理單元數(shù)也會(huì)相應(yīng)增加，致使配水、出水、沖洗水和剩余污泥排放等設(shè)備相應(yīng)增加，大大提高了實(shí)際運(yùn)行的復(fù)雜程度。 該工藝除磷脫氮過程是通過在沉淀末期和曝氣期中間加入非曝氣攪拌期，形成缺氧和厭氧狀態(tài)。但從實(shí)際運(yùn)行看，很難形成生物除磷的理性狀態(tài)。因?yàn)椋诜瞧貧鈹嚢杵?，水中大量的硝酸鹽會(huì)消耗溶解性BOD，降低BOD/P比值；進(jìn)水中BOD在生物池內(nèi)被大量稀釋，除磷菌可攝取的BOD減少，在厭氧階段磷釋放不徹底，因此，除磷效果不穩(wěn)定。②CAST工藝CAST工藝是于1968年由澳大利亞開發(fā)的一種間歇運(yùn)行的循環(huán)式活性污泥法，是SBR工藝的一種變型。每個(gè)CASS反應(yīng)器由三個(gè)區(qū)域組成，即生物選擇區(qū)、預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。主反應(yīng)區(qū)設(shè)有污泥回流泵。選擇器放在池首段防止污泥膨脹，提高污泥沉降和脫水性能，回流污泥進(jìn)入選擇器保證了活性污泥不斷地在選擇器內(nèi)經(jīng)歷高絮體負(fù)荷階段，從而有利于系統(tǒng)中絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)，并可以提高污泥活性，使其快速地去除廢水中溶解性易降解物質(zhì)，進(jìn)一步有效地抑制絲狀菌的生長(zhǎng)和繁殖，預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)厭氧、缺氧環(huán)境的存在創(chuàng)造了生物除磷和生物反硝化的條件，主反應(yīng)區(qū)為曝氣區(qū)，主要進(jìn)行BOD降解和硝化反硝化過程。CAST工藝的運(yùn)行模式與傳統(tǒng)SBR法類似，由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和出水及必要的閑置等五個(gè)階段組成。從進(jìn)水至出水結(jié)束作為一個(gè)周期，每一過程均按所需的設(shè)定時(shí)間進(jìn)行切換操作。對(duì)于四個(gè)池子的CASS工藝，若采用4小時(shí)循環(huán)周期，其循環(huán)運(yùn)行的相關(guān)順序如下表62：表62 CASS工藝運(yùn)行表01234小時(shí)充水/曝氣充水/曝氣沉淀撇水池子1沉淀撇水充水/曝氣充水/曝氣池子2撇水充水/曝氣充水/曝氣沉淀池子3充水/曝氣沉淀撇水充水/曝氣池子4CAST主要具有以下特點(diǎn)： 占地較少，構(gòu)筑物簡(jiǎn)單，布置緊湊； 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好； 污泥活性高，沉降性能好； 由于污泥回流比低（通常只有平均日流量的20%，沒有其他循環(huán)或回流流量），所以運(yùn)行費(fèi)用低；其主要缺點(diǎn)是： 全自動(dòng)運(yùn)行，對(duì)設(shè)備、自控系統(tǒng)質(zhì)量及操作管理要求較高； 間歇周期運(yùn)行，容積及設(shè)備利用率不高； 水位變化大，提升水泵揚(yáng)程增大； 水量較大時(shí)，設(shè)備臺(tái)數(shù)多，增加了設(shè)備的維護(hù)工作量； 本工程污水處理工藝選擇根據(jù)前面對(duì)污水處理廠處理程度要求的分析，根據(jù)分析可以看出本污水處理工程工藝設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)是脫氮除磷，同時(shí)由于對(duì)BOD和SS也要求具有比較高的去除率。因此應(yīng)該選用具有較低的污泥負(fù)荷和較長(zhǎng)的污泥齡，以增強(qiáng)污水處理系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷的能力，提高出水水質(zhì)的穩(wěn)定性。從上述各種工藝的比較來看,污水脫氮除磷有多種工藝, 各工藝各有其優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本工程實(shí)際狀況，從上述各種工藝中篩選出“DE氧化溝” 和“微曝氧化溝”兩個(gè)方案進(jìn)行比較。 工藝流程兩方案污水處理工藝流程方案如下:方案一：DE氧化溝工藝流程如下圖68：DE氧化溝細(xì)格柵 沉砂池粗格柵 泵井進(jìn)水 終沉池達(dá)標(biāo)排放圖68 DE氧化溝工藝流程框圖方案二：A2/O微曝工藝流程如下圖69： 進(jìn)水粗格柵 泵井微曝氧化溝細(xì)格柵 沉砂池 達(dá)標(biāo)排放終沉池圖69 微曝氧化溝工藝流程框圖 方案技術(shù)比較從工藝流程可以看出 , 兩個(gè)方案在污水預(yù)處理部分、污泥處理部分完全相同，不同之處是生化處理主構(gòu)筑物氧化溝不一樣。DE氧化溝為雙溝式氧化溝, 兼有推流式和完全混合式的流態(tài)特點(diǎn)，耐沖擊負(fù)荷, 采用大直徑的曝氣轉(zhuǎn)碟曝氣的可以加大池深，減少占地。由于在前面設(shè)置選擇池，氧化溝內(nèi)缺氧、好氧區(qū)域界限分明，可以碳化、脫氮除磷效果均佳。同傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝相比，采用轉(zhuǎn)碟曝氣的DE氧化溝，方便曝氣設(shè)備的維修，不需要另外設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)房、鋪設(shè)相關(guān)曝氣管道和曝氣頭。微孔曝氣氧化溝就是采用高效節(jié)能的微孔曝氣器代替轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟等表面曝氣機(jī)的氧化溝，利用水下推流器造成水利環(huán)流。這種氧化溝不僅保持氧化溝的耐沖擊負(fù)荷，而且還具有無須設(shè)置初沉池、污泥穩(wěn)定，產(chǎn)泥量少等諸多特點(diǎn)，采用微孔曝氣，具有節(jié)能，水深可深于傳統(tǒng)盤式氧化溝，節(jié)約占地等優(yōu)點(diǎn)。在氧化溝前加選擇池（厭/缺氧池），可保證高效的除磷脫氮效果。下面從處理效果、構(gòu)筑物數(shù)量及運(yùn)行維護(hù)管理等方面對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行比較:①構(gòu)筑物數(shù)量、工藝流程DE氧化溝工藝流程簡(jiǎn)單，微曝氧化溝需要另外建設(shè)鼓風(fēng)機(jī)房，并鋪設(shè)相應(yīng)的風(fēng)管。②運(yùn)行管理與維護(hù)檢修兩種氧化溝工藝運(yùn)行都穩(wěn)定可靠，手動(dòng)自動(dòng)都容易控制，對(duì)于操作水平要求相對(duì)較低，運(yùn)行方便。但是在設(shè)備維修方面，DE氧化溝的轉(zhuǎn)碟曝氣設(shè)備檢查維修更為方便；而微曝氧化溝采用水下微孔曝氣頭曝氣，檢修更換需要放空反應(yīng)池，工作量大；鼓風(fēng)機(jī)存在噪聲污染問題。③對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)性兩類氧化溝流態(tài)上有類似特點(diǎn)，都兼有推流式和完全混合式的特點(diǎn)，如果著眼于整個(gè)氧化溝, 并以較長(zhǎng)的時(shí)間間隔為觀察基礎(chǔ), 可以認(rèn)為氧化溝是一個(gè)完全混合曝氣池, 其中的濃度變化極小, 甚至可以忽略不計(jì), 進(jìn)水將迅速得到最大程度的稀釋, 在正常的設(shè)計(jì)流速下, 渠道中混合液的流量是進(jìn)水流量的30～60倍, 曝氣池中混合液平均5～20 分鐘完成一次循環(huán), 這種流型不但可以防止短流 , 而且還可以通過完全混合作用產(chǎn)生很強(qiáng)的耐水質(zhì)水量沖擊負(fù)荷能力。通過以上分析可以看出，兩方案在處理水量和短時(shí)間水質(zhì)沖擊負(fù)荷時(shí)均具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。④出水水質(zhì)DE氧化溝由于除磷脫氮界限分明，設(shè)單獨(dú)的二沉池，所以出水水質(zhì)更有保證，尤其對(duì)除磷脫氮效果更佳。微孔曝氣氧化溝如果前端設(shè)置厭氧池，可以實(shí)現(xiàn)除磷；但是一般是在單一溝道內(nèi)實(shí)現(xiàn)脫氮過程，微孔曝氣氧化溝推流器和曝氣頭布置方式如下圖610所示：圖610 微孔曝氣氧化溝推流器和曝氣頭布置方式圖如上圖箭頭所示，泥水混合液進(jìn)入池中以V≥，此時(shí)DO濃度低，進(jìn)入曝氣頭布置區(qū)后，隨著曝氣的進(jìn)行，DO濃度不斷上升，進(jìn)入非曝氣區(qū)后，由于微生物的作用，溶解氧不斷被耗掉，DO濃度越來越低，進(jìn)而進(jìn)入下一個(gè)曝氣區(qū)后，DO濃度又曝氣的進(jìn)行不斷上升。周而復(fù)始，整個(gè)氧化溝形成如下的循環(huán)：按曝氣頭布置區(qū)循環(huán)為：不曝區(qū) 　 曝氣區(qū) 　　不曝區(qū) 　 曝氣區(qū) 　　 再循環(huán)按DO變化則為：DO降 　 DO升 　　 DO降 　 DO升 　　再循環(huán)這就很好的造成缺氧、好氧相互交替的狀況，再加上氧化溝前面設(shè)置缺氧池和厭氧池，實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。這種在單一溝道內(nèi)，通過好氧/缺氧實(shí)現(xiàn)脫氮功能的缺點(diǎn)是，脫氮功能分區(qū)不明確，使深度脫氮存在困難。⑤占地面積同DE氧化溝相比，微孔曝氣氧化溝需要另外設(shè)置一座鼓風(fēng)機(jī)房。其他占地基本相同。⑥工程造價(jià)由于微曝氧化溝設(shè)備較多（鼓風(fēng)機(jī)，曝氣管道，曝氣頭和水下推流器等），所以設(shè)備費(fèi)用較DE氧化溝高。通過以上比較，由于DE氧化溝具有操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，檢修方便，造價(jià)低，出水水質(zhì)好，脫氮除磷功能明確等優(yōu)點(diǎn)；并結(jié)合本工程具體情況，認(rèn)為DE氧化溝工藝更具優(yōu)勢(shì)，因此我們推薦本工程中采用DE氧化溝工藝。 污泥處理工藝 污泥處理要求污泥處理是污水處理站的一個(gè)重要組成部分，污泥處理的目的是降低含水率，減少體積，污泥穩(wěn)定，為進(jìn)一步處置和綜合利用創(chuàng)造條件。具體要求：（1）減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化，防止腐化發(fā)臭，影響環(huán)境。（2）減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用。（3）減少污泥中有害物質(zhì)。（4）利用污泥中可用物質(zhì)，化害為利。 污泥處理工藝選擇污水處理廠排放的剩余活性污泥含水率高，容積大，不便于輸送和處置，并且污泥中還含有大量有機(jī)物，使污泥容易腐化發(fā)臭，此外，污泥中還含有一些有毒有害物質(zhì)（如寄生蟲卵、病源維生物、重金屬離子等）。目前國(guó)內(nèi)外污泥處理的方法一般有下面三種方法：(1) 污泥—濃縮—消化—機(jī)械脫水—最終處置(2) 污泥—濃縮—機(jī)械脫水—最終處置(3) 污泥—濃縮—消化—機(jī)械脫水—干燥燃燒—最終處置，屬小型規(guī)模，同時(shí)考慮到分期建設(shè)和資金問題，如果采用消化處理，需增加消化池、加熱、攪拌、沼氣處理利用等一系列構(gòu)筑物及設(shè)備，運(yùn)行管理復(fù)雜，投資增加。根據(jù)我國(guó)目前的現(xiàn)實(shí)情況，城鎮(zhèn)污水處理處于起步階段，法規(guī)和制度都不健全，對(duì)污泥的穩(wěn)定化沒有提出明確的要求，同時(shí)由于楓亭工業(yè)園排水管網(wǎng)系統(tǒng)還不完善，污水中所包含的有機(jī)成分濃度不高，加之污泥厭氧消化的管理和沼氣的利用還缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)，以及污泥消化系統(tǒng)造價(jià)較高等不利因素。 國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市污水處理廠未采用污泥厭氧消化工藝。另外，由于采用生物脫氮除磷的污水處理工藝，停留時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，污泥性質(zhì)較為穩(wěn)定，剩余污泥量較少，故本工程設(shè)計(jì)暫時(shí)不考慮采用污泥消化的污泥處理工藝。按本工程的具體情況，為節(jié)約工程投資，污泥處理工藝采用污泥濃縮脫水處理工藝。污泥濃縮有重力濃縮和機(jī)械濃縮兩種。將兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，見下表63。表63污泥濃縮脫水比較表項(xiàng) 目機(jī)械濃縮重力濃縮主要構(gòu)建筑物 污泥貯泥池濃縮、脫水機(jī)房 污泥堆棚污泥濃縮池脫水機(jī)房污泥堆棚主要設(shè)備 污泥濃縮脫水機(jī)加藥設(shè)備濃縮池刮泥機(jī) 脫水機(jī)⑶ 加藥設(shè)備占地面積小大絮凝劑總用量～DS≤DS對(duì)環(huán)境影響無大的污泥敞開式構(gòu)筑物，對(duì)周圍環(huán)境影響小污泥濃縮池露天布置，氣味難聞，對(duì)周圍環(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有從上表可看出，方案一優(yōu)于方案二，因此，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，近幾年來開始在國(guó)內(nèi)使用。這里對(duì)帶式機(jī)械濃縮 + 帶式脫水方案和離心濃縮脫水方案進(jìn)行比較，見下表64。表 64 相同生產(chǎn)能力污泥濃縮、脫水對(duì)比表項(xiàng) 目臥螺離心濃縮脫水機(jī)帶式濃縮脫水機(jī)螺壓離心濃縮脫水機(jī)主要設(shè)備污泥濃縮脫水機(jī)，投藥裝置，污泥加壓泵，污輸送機(jī)等污泥帶式濃縮脫水機(jī)，投藥裝置，污泥加壓泵，污輸送機(jī)，反沖洗水泵，空壓機(jī)等脫水機(jī)，投藥裝置，污泥加壓泵，污泥輸送泵加 藥 量3~5kg/t(干污泥)3~5kg/t(干污泥)3~5kg/t(干污泥)污泥含固率20%20~22%20~22%電 耗 KW/m3工作環(huán)境噪聲大(76～80db)，臭味小噪聲小(70～75db)，臭味大噪聲小(70～75db)，臭味小設(shè)備費(fèi)用較高較低較低運(yùn)行管理管理技術(shù)要求高管理技術(shù)要求低簡(jiǎn)單占地面積小大小輔助設(shè)備無多（空壓機(jī)、洗清水、通風(fēng)設(shè)備）無功率消耗大較小小基建投資小大小從上表可看出，螺壓離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是出泥干、全密閉運(yùn)行環(huán)境好、不需沖洗水和省電，較其他兩種機(jī)型優(yōu)點(diǎn)突出，推薦采用螺壓離心濃縮、脫水一體機(jī)。具體的污泥處理流程詳見下圖611。儲(chǔ)泥池螺壓離心濃縮脫水機(jī)泥餅外運(yùn)污泥過濾液進(jìn)水泵房圖611 污泥處理流程框圖 污泥處置污泥的最終處理包括農(nóng)田綠地利用、建筑材料利用、填埋、焚燒、投海等。比較常用的處置方法為農(nóng)田綠地利用和填埋，有少數(shù)廠采用簡(jiǎn)易靜態(tài)堆肥處置。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家采用較多的方法有：焚燒、填埋、堆肥和投海等。投海方法處置，實(shí)質(zhì)是將污染轉(zhuǎn)移，國(guó)際上已不允許。以下就焚燒、堆肥與衛(wèi)生填埋法處置污泥，進(jìn)行比選。①污泥焚燒：污泥焚燒處理污泥具有減容多（70~90%），占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，但其一次性投資巨大，操作管理復(fù)雜，且能耗高，運(yùn)行費(fèi)用高，以濃縮、脫水的污泥為例，含水率在75~80%之間，要達(dá)到污泥可以自燃，~（干污泥計(jì)），僅此一項(xiàng)費(fèi)用為200~280元/噸干污泥。特別是污泥焚燒產(chǎn)生廢氣的潛在二次污染（如二噁英（Dioxin）等），會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。目前各國(guó)政府應(yīng)對(duì)焚燒均采取管制措施，因此污泥焚燒也應(yīng)受到嚴(yán)格控制，我國(guó)污泥焚燒也持慎重態(tài)度。②堆肥處置污泥可以單