【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。實測資料表明，很多氧化溝中氮的去除率可達80%以上。 (3) 采用機械設(shè)備少，運行管理十分簡便，對管理人員的要求較低。 (4) 對瞬時高濃度污水有很大的稀釋作用，能承受水量、水質(zhì)的沖擊負荷，對不易降解的有機物也有較好的處理效果。 (5) 在延時曝氣的氧化溝中污泥生成量少，而且污泥達到一定程度的好氧穩(wěn)定，可不建污泥消化系統(tǒng)。 (6) 采用機械曝氣方式，可避免鼓風機房噪聲對環(huán)境的影響。 氧化溝法的不足是：因為供氧設(shè)備動力效率較低，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進行水解，將H2PO4放出，并形成AOP同時也放出能量。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)儲存有機底物，也不斷通過主動輸送方式向體內(nèi)輸送有機底物，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。混合液回流二沉池出水好氧（硝化）缺氧厭氧進水 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在其試驗成功的基礎(chǔ)上在世界化學學報上首先發(fā)表了一篇重要的科研報告，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)生的污泥進行循環(huán)并按間歇方式運行，就得到良好的污水凈化效果，從試驗成果，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地位。但是由于當時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，由于西歐各國財政上的原因，政府對小城鎮(zhèn)環(huán)保項目的投入減少，迫使小城鎮(zhèn)的環(huán)保事業(yè)著眼于低投資低能耗，同時由于程控技術(shù)，電子計算機技術(shù)的發(fā)展，一些水質(zhì)儀表如溶氧測定儀，ORP計的開發(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工藝運行模式，其操作由進水、曝氣反應(yīng)、沉淀、排出和閑置5個基本過程，從進水至閑置間的工作時間為一個周期。在一個周期內(nèi)的5個過程都在一個反應(yīng)池內(nèi)按程序完成，整個處理系統(tǒng)可以通過二個或二個以上的反應(yīng)池進行組合交替完成。由于SBR工藝流程短，反應(yīng)過程在一個池內(nèi)按時間程序完成，所以在時間程序中進水階段可以降低曝氣強度使池內(nèi)產(chǎn)生缺氧狀態(tài)，而曝氣階段的時間可根據(jù)實際反應(yīng)時間而定。通過時間順序可以對缺氧、好氧的比例進行調(diào)整，使處理系統(tǒng)更適應(yīng)水質(zhì)的變化和達到期望的出水標準；通過時間程序可控制沉淀出水水質(zhì)，根據(jù)活性污泥的實際沉淀時間使出水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的流程的實質(zhì)與傳統(tǒng)A/A/O工藝一樣。由于MSBR工藝強化了各反應(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，或者實際的運行結(jié)果看，MSBR工藝是最理想的污水生物除磷脫氮工藝，同時，MSBR工藝的厭氧區(qū)還可作為系統(tǒng)的厭氧酸化段，對進水中的高分子難降解有機物起到厭氧水解作用，聚磷菌釋磷過程中釋放的能量，可供聚磷菌主動吸收乙酸、H+、和e、使之以PHB形式貯存在菌體內(nèi)，從而促進有機物的酸化過程，提高污水的可生化性和好氧過程的反應(yīng)速率，厭氧、缺氧、好氧過程的交替進行使厭氧區(qū)同時起到優(yōu)化選擇器的作用。MSBR系統(tǒng)原理圖 圖62進廠污水經(jīng)預處理工序后直接進入MSBR反應(yīng)池的厭氧池與預缺氧池的回流污泥混合，富含磷污泥在厭氧池進行釋磷反應(yīng)后進入缺氧池，缺氧池主要用于強化整個系統(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。缺氧池出水進入主曝氣池經(jīng)有機物降解、硝化、磷吸收反應(yīng)后再進入序批池I或序批池II。如果序批池I作為沉淀池出水，則序批池II首先進行缺氧反應(yīng)，再進行好氧反應(yīng)，或交替進行缺氧、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，分離池上清液進入缺氧池，沉淀污泥進入預缺氧池，經(jīng)內(nèi)源缺氧反硝化脫氮后提升進入?yún)捬醭嘏c進廠污水混合釋磷，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，同時將進入預缺氧池及厭氧池的回流量減少了70%以上，從而強化了系統(tǒng)的除磷效果。，其實際停留時間增加了3倍，也即其反硝化反應(yīng)的反應(yīng)時間增加了3倍，而當其污泥濃度增加了2倍時，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，使得進入預缺氧池的NOx濃度在最低點，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。進入?yún)捬鯀^(qū)的NOx得到控制后，使得異氧細菌能在厭氧條件下，強化非VFA有機物的酸化反應(yīng)，污泥濃度的增加提升了厭氧區(qū)異氧細菌的總量，更進一步促進了酸化反應(yīng)的速率。%，更進一步增加了酸化反應(yīng)的VFA總產(chǎn)量，與此同時，由于回流的污泥幾乎不存在任何原廢水有機碳源及VFA，其對厭氧區(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，實際反應(yīng)時間增加及厭氧區(qū)污泥濃度的上升則更進一步提升了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)計停留時間近2h，同時也將曝氣池至缺氧池最大回流量設(shè)計在2Q，為避免聚磷菌在預缺氧池中進行吸附釋放，預缺氧池至厭氧池的污泥泵可變速調(diào)節(jié)，以保證預缺氧池的NOxN控制在1~，污泥泵的調(diào)節(jié)由預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行變速調(diào)節(jié)，以保證整個系統(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)閥門的開度影響風管總壓力，由風管總壓力自動調(diào)節(jié)鼓風機的進出導葉片角，特別是在主曝氣池與序批池同時供氧切換為主曝氣池單獨供氧時自動調(diào)整鼓風量以節(jié)省能耗，運行周期的切換及各設(shè)備的時序操作均實行自動控制。在1/7 SBR池的設(shè)計中采用了最先進的中間擋板流態(tài)設(shè)計，當SBR池處于澄清出水狀態(tài)時，曝氣池的混合液經(jīng)過底部的污泥層進行了污泥過濾澄清。底部檔流板可以防止當沖擊水力負荷時對出水堰口污泥層的破壞，此時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，MSBR的系統(tǒng)設(shè)計將空間與時間的控制概念有效結(jié)合起來，利用了時間控制概念，MSBR系統(tǒng)在夏天將溫度上升所帶來的額外反應(yīng)停留時間轉(zhuǎn)化為懸浮物沉淀時間。當周期時間縮短時，預沉時間的不變造成了沉淀澄清時間所占的比例上升，其結(jié)果是當沖擊水量將懸浮物在擋板處帶起時，推流的時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)能夠在大水力負荷沖擊時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池在沉淀澄清時段并無回流，這樣實際上的水力負荷及污泥負荷均減少了一半（一般情況下A/A/O或改良A/A/O均有1Q的回流），大大穩(wěn)定了澄清時段的水流狀態(tài)，特別對污泥層效應(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，前端有硝化反應(yīng)及后端反硝化反應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)場數(shù)據(jù)均證實污泥層的反硝化量很大，因此實際出水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：粗格柵進水泵房細 格 柵旋流式沉砂池柵、砂外運進 水 MSBR池污泥脫水間污泥外運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：粗格柵進水泵房細 格 柵旋流式沉砂池柵、砂外運進 水A/A/O生化池污泥回流 配 水 井污泥外運污泥脫水間剩余污泥二 沉 池紫外線消毒過濾出 水 方案比較上述兩個方案均為除磷脫氮活性污泥法，能達到本工程要求的出水水質(zhì)標準，但在技術(shù)上和經(jīng)濟上有一定的差異，其技術(shù)經(jīng)濟比較表詳表62。工藝方案技術(shù)比較表 表62工藝特點MSBR工藝A2/O工藝工藝特點1．結(jié)合了A2/O工藝和SBR工藝的優(yōu)點，對BOD、COD 、SS及氮和磷的卻除效果好；2．抗沖擊負荷能力強；3．氧利用率高4．自動化程度高。5. 采用一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，占地面積小。1．工藝技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，運行穩(wěn)定，對BOD、COD 、SS及氮和磷的卻除效果均較好；2．抗沖擊負荷能力較強；3．氧利用率高4．運行管理較簡單。水處理構(gòu)筑物1. 粗格柵、進水泵房（1座）2. 細隔柵（2座）3. 漩流式沉砂池（2座）4. MSBR池（2座）5. 鼓風機房（1座）6. 紫外線消毒槽1. 粗格柵、進水泵房（1座）2. 細隔柵（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. 鼓風機房（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3383萬元3423萬元單位工程費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工藝相對于A2/O工藝占地面積小，個方面指標均略優(yōu)于A2/O工藝，并且MSBR工藝具有很多成熟運轉(zhuǎn)經(jīng)驗與實例，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)境保護總局、科技部頒發(fā)的建成[2000]124號文《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，可進行堆肥處理和綜合利用。就本項目而言，由于規(guī)模不大，采用污泥硝化的費用相當高，實際上國內(nèi)已有學者指出，對于規(guī)模小于10104m3/d的污水廠，污泥采用厭氧硝化都是不經(jīng)濟的。另一方面，在污水處理中，反應(yīng)池泥齡約24d左右，可以認為污泥已達到基本的穩(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、機械脫水；一是機械濃縮、機械脫水。一般采用機械濃縮、機械脫水。機械處理污泥目前主要有三種方式： 1）帶式濃縮機+帶式脫水機；2）濃縮、脫水一體機；3）離心濃縮+離心脫水機。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，是污泥機械處理的首選模式。濃縮、脫水一體機又可分為帶式濃脫一體機和離心濃脫一體機。根據(jù)XX縣的實際情況，推薦采用帶式濃縮、脫水一體機。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70％～90％），無害化程度較高，占地面積小等優(yōu)點，但一