【正文】 活性污泥法流程少建初沉池、污泥消化系統(tǒng)，因此基建費(fèi)用省。 (2) 處理效果好而且穩(wěn)定，操作靈活方便，不僅可滿足BOD5和SS的去除而且氧化溝中還能進(jìn)行充分的硝化和一定程度的反硝化作用，取得除氮的效果。實(shí)測資料表明，很多氧化溝中氮的去除率可達(dá)80%以上。 (3) 采用機(jī)械設(shè)備少，運(yùn)行管理十分簡便，對(duì)管理人員的要求較低。 (4) 對(duì)瞬時(shí)高濃度污水有很大的稀釋作用，能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理效果。 (5) 在延時(shí)曝氣的氧化溝中污泥生成量少，而且污泥達(dá)到一定程度的好氧穩(wěn)定，可不建污泥消化系統(tǒng)。 (6) 采用機(jī)械曝氣方式，可避免鼓風(fēng)機(jī)房噪聲對(duì)環(huán)境的影響。 氧化溝法的不足是：因?yàn)楣┭踉O(shè)備動(dòng)力效率較低，水處理所耗電量稍大。A/A/O工藝A/A/O工藝（AnaerbioAnoicOic）稱為厭氧缺氧好氧三者結(jié)合系統(tǒng)。早在70年代美國在生物除氮方法的基礎(chǔ)上發(fā)展的同步除磷脫氮污水處理工藝。生物除磷，是利用聚磷菌的微生物，這種微生物能過量地、在數(shù)量上超出其生理需要的從外部環(huán)境攝取磷，磷以聚合的形態(tài)貯藏在菌體內(nèi)，形成高磷污泥而排出系統(tǒng)外，達(dá)到從污水中除磷的效果。在厭氧條件下（DO=0，NO3=0），聚磷菌體內(nèi)的ATP進(jìn)行水解，將H2PO4放出，并形成AOP同時(shí)也放出能量。因此，聚磷菌具有厭氧條件下釋放H3PO4，在好氧條件下過剩攝取H3PO4的功能，生物除磷就是利用聚磷菌的這種功能開發(fā)了從污水中除磷的技術(shù)和工藝。在好氧條件下，聚磷菌好氧呼吸，不斷地氧化體內(nèi)儲(chǔ)存有機(jī)底物，也不斷通過主動(dòng)輸送方式向體內(nèi)輸送有機(jī)底物，由于氧化分解，不斷放出能量，能量被AOP所獲得，并合成ATP（三磷酸腺苷）。H2PO4是聚磷菌分解其體內(nèi)聚磷酸鹽而取得的，大部分是直接從體外攝取的。這樣，聚磷菌就不斷地利用能量，在透膜酶的催化作用下，通過主動(dòng)輸送的方法將環(huán)境中的H2PO4攝入體內(nèi)，并用于合成ATP，另一方面用于合成聚磷酸鹽，這一過程為磷過剩攝取。常規(guī)生物脫氮除磷工藝呈厭氧（A1）/缺氧（A2）/好氧（O）的布置形式。其典型工藝流程見下圖?；旌弦夯亓鞫脸爻鏊醚酰ㄏ趸┤毖鯀捬踹M(jìn)水 污泥回流 剩余污泥 圖51 A/A/O工藝流程圖 SBR法1901年英國Ardern和Lockett在其試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上在世界化學(xué)學(xué)報(bào)上首先發(fā)表了一篇重要的科研報(bào)告，介紹了在單一的反應(yīng)器內(nèi)將空氣注入污水中，將其所產(chǎn)生的污泥進(jìn)行循環(huán)并按間歇方式運(yùn)行，就得到良好的污水凈化效果，從試驗(yàn)成果，誕生了活性污泥法。80年來活性污泥法一直處于污水生化處理的主導(dǎo)地位。但是由于當(dāng)時(shí)的活性污泥法雖然處理效率很可觀，由于監(jiān)控和檢測技術(shù)的限制，SBR法未得到廣泛應(yīng)用。70年代起，由于西歐各國財(cái)政上的原因，政府對(duì)小城鎮(zhèn)環(huán)保項(xiàng)目的投入減少，迫使小城鎮(zhèn)的環(huán)保事業(yè)著眼于低投資低能耗，同時(shí)由于程控技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一些水質(zhì)儀表如溶氧測定儀，ORP計(jì)的開發(fā)應(yīng)用，于是SBR法又得到了重視。日本、美國、澳大利亞、法國等國家開始了高層次重新研究間歇活性污泥法。被命名為序批式活式污泥法（Sequencing Batch Reactor簡稱SBR）。根據(jù)SBR工藝運(yùn)行模式，其操作由進(jìn)水、曝氣反應(yīng)、沉淀、排出和閑置5個(gè)基本過程，從進(jìn)水至閑置間的工作時(shí)間為一個(gè)周期。在一個(gè)周期內(nèi)的5個(gè)過程都在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)按程序完成，整個(gè)處理系統(tǒng)可以通過二個(gè)或二個(gè)以上的反應(yīng)池進(jìn)行組合交替完成。由于SBR工藝流程短，反應(yīng)過程在一個(gè)池內(nèi)按時(shí)間程序完成，所以在時(shí)間程序中進(jìn)水階段可以降低曝氣強(qiáng)度使池內(nèi)產(chǎn)生缺氧狀態(tài)，而曝氣階段的時(shí)間可根據(jù)實(shí)際反應(yīng)時(shí)間而定。通過時(shí)間順序可以對(duì)缺氧、好氧的比例進(jìn)行調(diào)整，使處理系統(tǒng)更適應(yīng)水質(zhì)的變化和達(dá)到期望的出水標(biāo)準(zhǔn)；通過時(shí)間程序可控制沉淀出水水質(zhì)，根據(jù)活性污泥的實(shí)際沉淀時(shí)間使出水SS濃度更低。由于SBR法中，曝氣、沉淀集同一池內(nèi)，節(jié)約了二沉池和污泥回流系統(tǒng)，但曝氣池體積、曝氣動(dòng)力設(shè)備均要增加，在中小規(guī)模污水處理中是較好的處理工藝。MSBR法MSBR技術(shù)起源于80年代，原先為類似于三溝氧化溝的三池系統(tǒng)，目前逐步發(fā)展成為多單元組合系統(tǒng)，系統(tǒng)目前通常由7個(gè)單元格組成，見圖52。單元1和單元7是SBR池，單元2是泥水分離池，單元3是預(yù)缺氧池，單元4是厭氧池，單元5是缺氧池，單元6是主曝氣好氧池。MSBR的流程的實(shí)質(zhì)與傳統(tǒng)A/A/O工藝一樣。由于MSBR工藝強(qiáng)化了各反應(yīng)區(qū)的功能，為各優(yōu)勢菌種創(chuàng)造了更優(yōu)越的環(huán)境和水力條件，無論從理論上分析，或者實(shí)際的運(yùn)行結(jié)果看，MSBR工藝是最理想的污水生物除磷脫氮工藝，同時(shí)，MSBR工藝的厭氧區(qū)還可作為系統(tǒng)的厭氧酸化段，對(duì)進(jìn)水中的高分子難降解有機(jī)物起到厭氧水解作用，聚磷菌釋磷過程中釋放的能量，可供聚磷菌主動(dòng)吸收乙酸、H+、和e、使之以PHB形式貯存在菌體內(nèi)，從而促進(jìn)有機(jī)物的酸化過程，提高污水的可生化性和好氧過程的反應(yīng)速率，厭氧、缺氧、好氧過程的交替進(jìn)行使厭氧區(qū)同時(shí)起到優(yōu)化選擇器的作用。MSBR系統(tǒng)原理圖 圖62進(jìn)廠污水經(jīng)預(yù)處理工序后直接進(jìn)入MSBR反應(yīng)池的厭氧池與預(yù)缺氧池的回流污泥混合，富含磷污泥在厭氧池進(jìn)行釋磷反應(yīng)后進(jìn)入缺氧池，缺氧池主要用于強(qiáng)化整個(gè)系統(tǒng)的反硝化效果，由主曝氣池至缺氧池的回流系統(tǒng)提供硝態(tài)氮。缺氧池出水進(jìn)入主曝氣池經(jīng)有機(jī)物降解、硝化、磷吸收反應(yīng)后再進(jìn)入序批池I或序批池II。如果序批池I作為沉淀池出水，則序批池II首先進(jìn)行缺氧反應(yīng)，再進(jìn)行好氧反應(yīng)，或交替進(jìn)行缺氧、好氧反應(yīng)。在缺氧、好氧反應(yīng)階段，序批池的混合液通過回流泵回流到泥水分離池，分離池上清液進(jìn)入缺氧池，沉淀污泥進(jìn)入預(yù)缺氧池，經(jīng)內(nèi)源缺氧反硝化脫氮后提升進(jìn)入?yún)捬醭嘏c進(jìn)廠污水混合釋磷，依次循環(huán)。泥水分離池將從SBR池回流的污泥作了2~3倍的濃縮，同時(shí)將進(jìn)入預(yù)缺氧池及厭氧池的回流量減少了70%以上，從而強(qiáng)化了系統(tǒng)的除磷效果。，其實(shí)際停留時(shí)間增加了3倍，也即其反硝化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間增加了3倍，而當(dāng)其污泥濃度增加了2倍時(shí)，微生物內(nèi)源降解所帶來的反硝化反應(yīng)速率增加了1倍，也即NOxN的總?cè)コ试黾又?倍，將預(yù)缺氧池的反應(yīng)體積減少一半后，其NOxN的總?cè)コ嗜允菬o泥水分離區(qū)的4倍，使得進(jìn)入預(yù)缺氧池的NOx濃度在最低點(diǎn)，保證厭氧區(qū)的厭氧狀態(tài)及厭氧區(qū)的VFA能被聚磷菌優(yōu)先使用。進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的NOx得到控制后，使得異氧細(xì)菌能在厭氧條件下，強(qiáng)化非VFA有機(jī)物的酸化反應(yīng)，污泥濃度的增加提升了厭氧區(qū)異氧細(xì)菌的總量，更進(jìn)一步促進(jìn)了酸化反應(yīng)的速率。%，更進(jìn)一步增加了酸化反應(yīng)的VFA總產(chǎn)量，與此同時(shí)，由于回流的污泥幾乎不存在任何原廢水有機(jī)碳源及VFA，其對(duì)厭氧區(qū)VFA的稀釋效應(yīng)大大降低了。由于厭氧區(qū)VFA的濃度是決定聚磷菌釋磷速率的關(guān)鍵因素，上述VFA濃度效應(yīng)的上升大大提高了聚磷菌的整體反應(yīng)速率，實(shí)際反應(yīng)時(shí)間增加及厭氧區(qū)污泥濃度的上升則更進(jìn)一步提升了VFA吸附及PHB轉(zhuǎn)化的總量。單元6至單元5的回流，可根據(jù)對(duì)反硝化效率的要求的高低，通過變速調(diào)節(jié)回流泵來改變系統(tǒng)的回流量。為了保證系統(tǒng)有足夠的反硝化反應(yīng)，缺氧池設(shè)計(jì)停留時(shí)間近2h，同時(shí)也將曝氣池至缺氧池最大回流量設(shè)計(jì)在2Q，為避免聚磷菌在預(yù)缺氧池中進(jìn)行吸附釋放，預(yù)缺氧池至厭氧池的污泥泵可變速調(diào)節(jié)，以保證預(yù)缺氧池的NOxN控制在1~，污泥泵的調(diào)節(jié)由預(yù)缺氧池的硝酸鹽在線監(jiān)測儀控制。序批池至泥水分離池的回流泵同樣可進(jìn)行變速調(diào)節(jié)，以保證整個(gè)系統(tǒng)的污泥平衡。MSBR反應(yīng)池的工藝流程如下圖所示。MSBR系統(tǒng)流程示意圖 圖63MSBR工藝在主曝氣池及序批池內(nèi)安裝溶氧測定儀，根據(jù)主曝氣池及序批池內(nèi)DO水平自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣管道的調(diào)節(jié)閥門，由調(diào)節(jié)閥門的開度影響風(fēng)管總壓力，由風(fēng)管總壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)出導(dǎo)葉片角，特別是在主曝氣池與序批池同時(shí)供氧切換為主曝氣池單獨(dú)供氧時(shí)自動(dòng)調(diào)整鼓風(fēng)量以節(jié)省能耗，運(yùn)行周期的切換及各設(shè)備的時(shí)序操作均實(shí)行自動(dòng)控制。在1/7 SBR池的設(shè)計(jì)中采用了最先進(jìn)的中間擋板流態(tài)設(shè)計(jì)，當(dāng)SBR池處于澄清出水狀態(tài)時(shí)，曝氣池的混合液經(jīng)過底部的污泥層進(jìn)行了污泥過濾澄清。底部檔流板可以防止當(dāng)沖擊水力負(fù)荷時(shí)對(duì)出水堰口污泥層的破壞，此時(shí)污泥層在中間檔流板附近部分懸浮物被帶起，中間檔流板形成的倒向推流使得帶起的懸浮物有了二次沉淀效應(yīng)，保證出水水質(zhì)。與此同時(shí)，MSBR的系統(tǒng)設(shè)計(jì)將空間與時(shí)間的控制概念有效結(jié)合起來，利用了時(shí)間控制概念，MSBR系統(tǒng)在夏天將溫度上升所帶來的額外反應(yīng)停留時(shí)間轉(zhuǎn)化為懸浮物沉淀時(shí)間。當(dāng)周期時(shí)間縮短時(shí)，預(yù)沉?xí)r間的不變造成了沉淀澄清時(shí)間所占的比例上升，其結(jié)果是當(dāng)沖擊水量將懸浮物在擋板處帶起時(shí)，推流的時(shí)間差使得含有懸浮物的水流接近出水堰口前即已作了周期的切換，防止了出水帶出懸浮物，這是MSBR系統(tǒng)能夠在大水力負(fù)荷沖擊時(shí)仍能保證低懸浮物出水的最重要原因。與普通A/A/O系統(tǒng)相比較，MSBR系統(tǒng)的SBR池在沉淀澄清時(shí)段并無回流，這樣實(shí)際上的水力負(fù)荷及污泥負(fù)荷均減少了一半（一般情況下A/A/O或改良A/A/O均有1Q的回流），大大穩(wěn)定了澄清時(shí)段的水流狀態(tài)，特別對(duì)污泥層效應(yīng)的穩(wěn)定起到了很大的作用。MSBR污水在通過7＃和1＃序批池澄清區(qū)污泥層時(shí)，前端有硝化反應(yīng)及后端反硝化反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場數(shù)據(jù)均證實(shí)污泥層的反硝化量很大，因此實(shí)際出水TN可控制在5~8mg/L。本工程擬選擇MSBR工藝、A2/O工藝兩種污水處理方案進(jìn)行比選。 污水處理工藝比較及推薦方案 工藝流程方案一：MSBR工藝MSBR工藝流程圖見下圖：粗格柵進(jìn)水泵房細(xì) 格 柵旋流式沉砂池柵、砂外運(yùn)進(jìn) 水 MSBR池污泥脫水間污泥外運(yùn)剩余污泥紫外線消毒過濾出 水方案二：A2/O工藝A2/O工藝流程圖見下圖：粗格柵進(jìn)水泵房細(xì) 格 柵旋流式沉砂池柵、砂外運(yùn)進(jìn) 水A/A/O生化池污泥回流 配 水 井污泥外運(yùn)污泥脫水間剩余污泥二 沉 池紫外線消毒過濾出 水 方案比較上述兩個(gè)方案均為除磷脫氮活性污泥法，能達(dá)到本工程要求的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上有一定的差異，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表詳表62。工藝方案技術(shù)比較表 表62工藝特點(diǎn)MSBR工藝A2/O工藝工藝特點(diǎn)1．結(jié)合了A2/O工藝和SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)BOD、COD 、SS及氮和磷的卻除效果好；2．抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；3．氧利用率高4．自動(dòng)化程度高。5. 采用一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，占地面積小。1．工藝技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)BOD、COD 、SS及氮和磷的卻除效果均較好；2．抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)；3．氧利用率高4．運(yùn)行管理較簡單。水處理構(gòu)筑物1. 粗格柵、進(jìn)水泵房（1座）2. 細(xì)隔柵（2座）3. 漩流式沉砂池（2座）4. MSBR池（2座）5. 鼓風(fēng)機(jī)房（1座）6. 紫外線消毒槽1. 粗格柵、進(jìn)水泵房（1座）2. 細(xì)隔柵（2座）3. 漩流式沉砂池（2座）4. A2/O生化池（2座）5. 二沉池（2座）6. 回流污泥泵井7. 鼓風(fēng)機(jī)房（1座）8. 紫外線消毒槽占地面積單位占地單位耗電量污水廠工程費(fèi)3383萬元3423萬元單位工程費(fèi)1128元/m31141元/m3年平均經(jīng)營成本單位經(jīng)營成本179。179。通過以上比較可以看出， MSBR工藝相對(duì)于A2/O工藝占地面積小，個(gè)方面指標(biāo)均略優(yōu)于A2/O工藝，并且MSBR工藝具有很多成熟運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)與實(shí)例，所以本工程推薦采用MSBR污水處理工藝。污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，有機(jī)物含量較高且不易穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，處理不好將造成二次污染，故必須妥善處理。1) 減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化。2) 減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用。3) 減少污泥有害物質(zhì)。4) 利用污泥中可用物質(zhì)，化害為利。5) 因選用生物脫氮除磷工藝，故盡量避免磷的二次污染。根據(jù)建設(shè)部、國家環(huán)境保護(hù)總局、科技部頒發(fā)的建成[2000]124號(hào)文《城市污水處理及防治技術(shù)政策》，“日處理能力在10萬m3以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用。就本項(xiàng)目而言，由于規(guī)模不大，采用污泥硝化的費(fèi)用相當(dāng)高，實(shí)際上國內(nèi)已有學(xué)者指出，對(duì)于規(guī)模小于10104m3/d的污水廠，污泥采用厭氧硝化都是不經(jīng)濟(jì)的。另一方面，在污水處理中，反應(yīng)池泥齡約24d左右，可以認(rèn)為污泥已達(dá)到基本的穩(wěn)定。從國內(nèi)許多已建成的污水處理廠證明，得到好氧穩(wěn)定的污泥，直接濃縮脫水是可行的。由于該種方式總體效果較好，目前已在中、小型城市污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。綜上所述，本項(xiàng)目污泥采用直接濃縮脫水，不另設(shè)污泥硝化池。 污泥處理工藝不須消化的污泥處理工藝有兩種方式，一是重力濃縮、機(jī)械脫水；一是機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水。一般采用機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水。機(jī)械處理污泥目前主要有三種方式： 1）帶式濃縮機(jī)+帶式脫水機(jī)；2）濃縮、脫水一體機(jī)；3）離心濃縮+離心脫水機(jī)。其中第二種方式設(shè)備緊湊、單一，無需中間過度，環(huán)境條件好，藥耗最省，是污泥機(jī)械處理的首選模式。濃縮、脫水一體機(jī)又可分為帶式濃脫一體機(jī)和離心濃脫一體機(jī)。根據(jù)XX縣的實(shí)際情況，推薦采用帶式濃縮、脫水一體機(jī)。目前我國城市污水處理廠污泥的最終處置，大都未經(jīng)無害化處理，隨意堆放或用于農(nóng)田；國外對(duì)污泥處置采用較多的方法是焚燒、填埋、堆肥和投海。焚燒技術(shù)雖然具有處理迅速、減容多（達(dá)70％～90％），無害化程度較高，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，但一