【正文】 消化后污泥外運(yùn)至污泥試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性利用，再視利用效果確定其大規(guī)模利用方案。待將來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度，可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)展選擇適用的污泥綜合利用方案。因此初步確定遠(yuǎn)期污泥采用機(jī)械脫水后，外運(yùn)至徐水垃圾填埋廠填埋。 污水廠位置選擇城市污水處理廠廠址選擇應(yīng)遵循以下原則：? 符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和排水工程專業(yè)規(guī)劃的要求；? 在城鎮(zhèn)水體的下游；? 便于處理后出水回用和安全排放；? 便于污泥集中處理和處置；? 在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；? 有良好的工程地質(zhì)條件；? 少拆遷、少占地，根據(jù)環(huán)境影響評(píng)價(jià)要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；? 有擴(kuò)建的可能；? 廠區(qū)地形不應(yīng)受洪澇災(zāi)害影響，防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)，有良好的排水條件；? 有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。42 / 171根據(jù)城區(qū)地勢(shì)和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，擬建污水處理廠選址兩處：廠址一，位于城區(qū)南環(huán)路以南、瀑河以東；廠址二，位于城區(qū)南環(huán)路以南、城內(nèi)大街以東、瀑河以西。廠址一和廠址二兩個(gè)廠址相比較，具有如下共同點(diǎn)：在城市水體的下游。位于規(guī)劃區(qū)邊緣，再生水回用距離短，造價(jià)低，回用方便。豐水期污水處理廠尾水排入瀑河，排放距離短。在城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。根據(jù)環(huán)境評(píng)價(jià)要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離。由于污水處理廠廠址一，不僅具有以上優(yōu)點(diǎn)，而且廠址周圍地勢(shì)平坦，無(wú)障礙物，遠(yuǎn)期發(fā)展仍有余地，有擴(kuò)建的可能性，同時(shí)符合徐水縣城總體規(guī)劃要求，故廠址一為推薦方案。推薦廠址占地面積為 畝（37747m 2） 。遠(yuǎn)期預(yù)留 畝（32040m 2）43 / 171E. 污水處理廠工藝方案論述本工程中污水處理廠工藝方案主要包括：污水處理工藝、污泥處理與處置工藝以及除惡臭方案。在本章，設(shè)計(jì)將根據(jù)污水量、污水水質(zhì)和環(huán)境容量，在充分考慮用地現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)條件和管理水平的前提下，對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行分析論證，最終確定安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低、投資省、占地少、操作管理方便的成熟工藝方案。 污水處理廠的重點(diǎn)處理項(xiàng)目污 水 生 物 處 理 是 以 污 水 中 所 含 污 染 物 作 為 營(yíng) 養(yǎng) 源 ， 利 用 微 生 物 的 代 謝 作 用 使 污染 物 被 降 解 ， 污 水 得 以 凈 化 的 一 種 最 經(jīng) 濟(jì) 實(shí) 用 、 同 時(shí) 也 是 首 選 的 污 水 處 理 工 藝 。 而對(duì) 污 水 可 生 化 性 的 判 斷 是 污 水 處 理 工 藝 選 擇 的 前 提 。原污水能否采用生化處理，特別是能否適用于生物除磷脫氮工藝，取決于原污水中各種營(yíng)養(yǎng)成分的含量及其比例能否滿足生物生長(zhǎng)的需要，因此首先應(yīng)判斷相關(guān)的指標(biāo)能否滿足要求。徐水縣污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)及污染物去除率見表 51，徐水縣污水處理廠原污水中營(yíng)養(yǎng)物比值見表 52。進(jìn)、出水水質(zhì)及污染物去除率 　表 5144 / 171項(xiàng) 目 進(jìn) 水（mg/l） 出 水（mg/l） 去除率（%）CODcr 400 ≤50 ≥BOD5 180 ≤10 ≥SS 200 ≤10 ≥95NH3N 40 ≤5 ≥TN 50 ≤15 ≥70TP ≤ ≥徐水縣污水處理廠進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)物比值 表 52項(xiàng)目 BOD5/CODcr BOD5/TP BOD5/ TN數(shù)值 51 指標(biāo) 20 31）BOD 5/CODCr比值BOD５ 和 COD 是 污 水 生 物 處 理 過(guò) 程 中 常 用 的 兩 個(gè) 水 質(zhì) 指 標(biāo) ， BOD５ /COD 值 評(píng) 價(jià)污 水 的 可 生 化 性 是 廣 泛 采 用 的 一 種 最 為 簡(jiǎn) 易 的 傳 統(tǒng) 方 法 。 一 般 情 況 下 ， BOD５ /COD值 越 大 ， 說(shuō) 明 污 水 可 生 物 處 理 性 越 好 。 目 前 國(guó) 內(nèi) 外 多 按 照 表 33 中 所 列 的 數(shù) 據(jù) 來(lái) 評(píng) 價(jià)污 水 的 可 生 物 降 解 性 能 。污 水 可 生 化 性 傳 統(tǒng) 評(píng) 價(jià) 數(shù) 據(jù) 表 53BOD５ /CODcr 可生化性 好 較好 較難 不宜生化分析徐水縣污水廠進(jìn)水水質(zhì)，BOD 5 = 180mg/L，COD Cr =400mg/L，BOD 5/CODCr = ，其可生化性屬于較好類型的城市污水，因此本工程適宜于采用生物處理工藝進(jìn)行處理。2）BOD 5/TKN 比值本 工 程 設(shè) 計(jì) 進(jìn) 水 TN＝ 50mg/L， 要 求 出 水 TN≤15mg/L， 從 進(jìn) 水 水 質(zhì) 分 析 ， 總 氮45 / 171還 是 比 較 高 的 ， 設(shè) 計(jì) 上 應(yīng) 考 慮 具 有 足 夠 的 反 硝 化 脫 氮 能 力 ， 才 能 使 出 水 水 質(zhì) 達(dá) 標(biāo) 。而系 統(tǒng) 能 否 完 成 較 充 分 的 反 硝 化 ， 除 了 外 部 條 件 ， 還 取 決 于 進(jìn) 水 的 碳 源 是 否 充 足 ，因 此在 選 擇 污 水 處 理 工 藝 前 要 對(duì) 進(jìn) 水 的 碳 源 情 況 進(jìn) 行 分 析 。碳 氮 比 是 鑒 別 能 否 采 用 生 物 脫 氮 的 主 要 指 標(biāo) ， 由 于 反 硝 化 細(xì) 菌 是 在 分 解 有 機(jī) 物的 過(guò) 程 中 進(jìn) 行 反 硝 化 脫 氮 的 ， 在 不 投 加 外 來(lái) 碳 源 條 件 下 ， 污 水 中 必 須 有 足 夠 的 有 機(jī)物 （ 碳 源 ） ， 才 能 保 證 反 硝 化 的 順 利 進(jìn) 行 。 一 般 認(rèn) 為 ， BOD5/TKN≥4 時(shí) ， 污 水 有 足夠 的 碳 源 供 反 硝 化 菌 利 用 ， 可 達(dá) 到 理 想 脫 氮 效 果 。分 析 本 工 程 進(jìn) 水 水 質(zhì) ， BOD5/TKN＞ BOD5/TN＝ 180/50=， 碳 源 比 較 充 足 ， 基本 能 滿 足 生 物 脫 氮 要 求 。3）BOD 5／TP 比值該指標(biāo)是鑒別能否生物除磷的主要指標(biāo)。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厭氧條件下分解細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽同時(shí)產(chǎn)生 ATP，并利用ATP 將廢水中的脂肪酸等有機(jī)物攝入細(xì)胞，以 PHB（聚β羥基丁酸）及糖原等有機(jī)顆粒的形式貯存于細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)隨著聚磷酸鹽的分解，釋放磷；一旦進(jìn)入好氧環(huán)境，除磷菌又可利用聚β羥基丁酸氧化分解所釋放的能量來(lái)超量攝取廢水中的磷，并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽而貯存于細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)沉淀分離，把富含磷的剩余污泥排出系統(tǒng)，達(dá)到生物除磷的目的。進(jìn)水中的 BOD5是作為營(yíng)養(yǎng)物供除磷菌活動(dòng)的基質(zhì)，故 BOD5／TP 是衡量能否達(dá)到除磷的重要指標(biāo)，一般認(rèn)為該值要大于 20，比值越大，生物除磷效果越明顯。分析進(jìn)水水質(zhì)，本工程 BOD5／TP = 180/ =51，可以采用生物除磷工藝。綜上所述，徐水縣污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)不僅適宜于采用二級(jí)生化處理工藝，而且還適宜于采用生物脫氮除磷工藝。46 / 171污水處理廠的各個(gè)出水水質(zhì)指標(biāo)之間并不是彼此無(wú)關(guān)而是相互聯(lián)系的，需要采用系統(tǒng)分析的方式，分析各指標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系和相互影響，確定徐水縣污水處理廠需要重點(diǎn)處理的項(xiàng)目。所謂重點(diǎn)處理項(xiàng)目就是該項(xiàng)目出水指標(biāo)達(dá)標(biāo)了，其他一些出水指標(biāo)也同時(shí)能滿足要求的項(xiàng)目。抓住主要矛盾、解決主要矛盾，其他問題就可以迎刃而解。因此污水處理廠的工藝選擇與設(shè)計(jì)主要是圍繞著重點(diǎn)處理項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行的。1）BOD 5本工程的出水 BOD5指標(biāo)為 10 mg/L，相應(yīng)的去除率為 %，應(yīng)滿足一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)。從目前常采用的一些污水處理工藝來(lái)看，該項(xiàng)指標(biāo)可以滿足。當(dāng)要求對(duì)污水進(jìn)行硝化或者硝化及反硝化時(shí)，處理后出水 BOD5濃度低于 10 mg/L，其相應(yīng)的去除率大于 %。這是因?yàn)樽责B(yǎng)型的亞硝酸菌具有很小的比增長(zhǎng)速率 μN(yùn)，與去除碳源的異養(yǎng)型微生物相比要小一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，因此需要硝化系統(tǒng)比單純?nèi)コ荚?BOD5的系統(tǒng)具有更長(zhǎng)的泥齡或更低的污泥負(fù)荷，在此條件下，BOD 5的去除率達(dá)到95%。根據(jù)該項(xiàng)目對(duì)出水 NH3N 的要求，徐水縣污水處理廠必須采用帶硝化（反硝化）的污水處理工藝，因此按一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)確定的 BOD5出水值將不是處理工藝的重點(diǎn)控制指標(biāo)。由此可見，BOD 5不是本工程的重點(diǎn)處理項(xiàng)目。2）COD Cr采用生物脫氮除磷工藝，因?yàn)橄趸璧哪帻g較長(zhǎng)，長(zhǎng)泥齡可提高 CODCr的去除率。在進(jìn)水 CODCr=400 mg/L 時(shí)，出水 CODCr≤50 mg/L47 / 171能夠達(dá)到。因此，COD Cr不是本工程的重點(diǎn)處理項(xiàng)目。3）SS本工程要求出水 SS 濃度小于 10 mg/L，去除率為 95%。顯然排放指標(biāo)較嚴(yán)格，要求達(dá)到的去除率是所有項(xiàng)目中較高的。根據(jù)國(guó)外現(xiàn)有資料，在采用生物除磷工藝時(shí)，出水 SS 中所含的磷將占 ，磷排放指標(biāo)中的大部分。經(jīng)工藝計(jì)算，徐水縣污水處理廠剩余污泥含磷比例為 %，因此當(dāng)出水 SS 指標(biāo)控制在 10 mg/L 之內(nèi)，使得隨出水 SS 排放的磷含量為 、出水溶解性磷含量為 ，可以保證出水總磷指標(biāo)不超標(biāo)一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)。因此，SS 是本工程的重點(diǎn)處理項(xiàng)目。4）NH 3?N該項(xiàng)目要求出水 NH3?N 小于 5 mg/L，不考慮進(jìn)水有機(jī)氮、出水有機(jī)氮等影響因素，其去除率要求大于 %。在 節(jié)中將會(huì)詳細(xì)論證，徐水縣污水處理廠進(jìn)水氨氮的去除主要靠硝化過(guò)程在生物處理單元來(lái)完成，氨氮的硝化過(guò)程將成為控制生化處理好氧單元設(shè)計(jì)的主要因素。在進(jìn)行完全硝化的同時(shí)，碳源也被氧化，將會(huì)得到較高的 BOD5去除率，出水的 BOD5將低于 10 mg/L。因此，NH 3N 是徐水縣污水處理廠的重點(diǎn)處理項(xiàng)目。5）磷酸鹽（即 TP）該項(xiàng)目要求出水 TP 濃度小于 mg/L，去除率為 %。要滿足出水磷濃度低于 mg/L 的要求，必須采用具有生物除磷功能的污水處理工藝或者進(jìn)行化學(xué)除磷。磷的去除將在很大程度上決定所選污水處理工藝的類型，磷是徐水縣污水處理廠的重點(diǎn)處理項(xiàng)48 / 171目。6）TN本工程要求出水達(dá)到一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)，即 TN 值控制在 15 mg/L 以下，TN 包括氨氮（NH 3N） 、硝態(tài)氮（NO 2　 ??N、 NO3??N）和有機(jī)氮，反硝化過(guò)程中可以利用 NO3??N 氧化有機(jī)物，既可降低生物處理過(guò)程的氧消耗，又可回收部分堿度，以補(bǔ)充硝化反應(yīng)的對(duì)堿度的需求，在采用生物除磷工藝時(shí)，脫去回流污泥中的硝酸鹽氮還可以提高生物除磷的效率。TN 的去除與 NH3N 去除方式相同，必須在生物處理部分達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)，因此在工程設(shè)計(jì)中必須考慮反硝化，使出水總氮指標(biāo)達(dá)標(biāo)。TN 是徐水縣污水處理廠的重點(diǎn)處理項(xiàng)目。綜上所述，徐水縣污水處理廠的重點(diǎn)處理項(xiàng)目包括 SS、NH 3N、TN、TP，這些項(xiàng)目是需要在工藝設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的控制因素，其余指標(biāo)則只需要兼顧考慮。在上述重點(diǎn)處理項(xiàng)目中，SS 主要是靠物理方法解決（通過(guò)沉淀或過(guò)濾去除） ，NH 3N、TN 要靠生物處理的方法解決，而 TP 靠生物處理加物理方法解決，這在 節(jié)中將有詳細(xì)的論述。 污水生物處理工藝論述污水處理的目的是去除水中的污染物，使污水得到凈化，污水中的主要污染物有 BODCOD Cr、SS、N 和 P 等。污水處理工藝不同，對(duì)污染物的去除率也不同。1）BOD 5和 SS 的去除在日本指南和我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB500142022）49 / 171中，對(duì)處理工藝或?qū)Ω鞣N常用處理單元有推薦的處理效率，見表 54。污水處理廠的處理效率 表 54一級(jí)處理處理效率(%) 二級(jí)處理處理效率(%)名 稱SS BOD5 SS BOD5備 注65～80 65～85 二級(jí)處理：生物過(guò)濾 法日本指南 30～40 25～35 80～90 85～95 二級(jí)處理：活性污泥法60～90 65～90 二級(jí)處理：生物膜法中國(guó)規(guī)范 40～55 20～30 70～90 65～95 二級(jí)處理：活性污泥法從表 34 可以看出，二級(jí)活性污泥法的處理效率最高，生物膜法次之，生物過(guò)濾 法最低。二級(jí)處理工藝能有效地去除 BOD5（包括 CODCr）和 SS，排除剩余 污泥時(shí)也同時(shí)去除了污水中的氮和磷，氮的去除率 約為 10～20 % ，磷的去除率為 12～19%。a、 SS 的 去 除污 水 中 SS 的 去 除 主 要 靠 沉 淀 作 用 。 污 水 中 的 無(wú) 機(jī) 顆 粒 和 大 直 徑 的 有 機(jī) 顆 粒 靠自 然 沉 淀 作 用 就 可 去 除 ， 小 直 徑 的 有 機(jī) 顆 粒 靠 微 生 物 的 降 解 作 用 去 除 ， 而 小 直 徑 的無(wú) 機(jī) 顆 粒 （ 包 括 尺 度 大 小 在 膠 體 和 亞 膠 體 范 圍 內(nèi) 的 無(wú) 機(jī) 顆 粒 ） 則 要 靠 活 性 污 泥 絮 體的 吸 附 、 網(wǎng) 絡(luò) 作 用 ， 與 活 性 污 泥 絮 體 同 時(shí) 沉 淀 被 去 除 。污 水 廠 出 水 中 懸 浮 物 濃 度 不 僅 涉 及 到 出 水 SS 指 標(biāo) ， 出 水 中 的BOD CODCr、 TP 等 指 標(biāo) 也 與 之 有 關(guān) 。 因 為 組 成 出 水 懸 浮 物 的 主 要 成 分 是 活 性 污泥 絮 體 ， 其 本 身 的 有 機(jī) 成 份 就 高 ， 而 有 機(jī) 物 本 身 就 含 磷 ， 因 此 較 高 的 出 水 懸 浮 物 含量 會(huì) 使 得 出 水 的 BOD CODCr 和 TP 增 加 。 因 此 ， 控 制 污 水 廠 出 水 的 SS 指 標(biāo) 是 最 基本 的 ， 也 是 很 重 要 的 。因 為 目 前 采 用 的 大 多 數(shù) 污 水 處 理 工 藝 都 包 含 有 生 物 除 磷 脫 氮 技 術(shù) ， 后 面