【正文】 設(shè)備投資大。（3）奧貝爾（Orbal）氧化溝是氧化溝類型中的重要形式，此法起初是由南非的休斯曼構(gòu)想，南非國(guó)家水研究所研究和發(fā)展的，該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給美國(guó)的Envirex公司后得到的不斷的改進(jìn)及推廣應(yīng)用。奧貝爾氧化溝是橢圓型的，通常有三條同心曝氣渠道（也有兩條或更多條渠道）。污水通過(guò)淹沒(méi)式進(jìn)水口從外溝進(jìn)入，順序流入下一條渠道，由內(nèi)溝道排出。奧貝爾氧化溝具有同時(shí)硝化、反硝化的特性，在氧化溝前面增加一座厭氧選擇池，便構(gòu)成了生物脫氮除磷系統(tǒng)。污水和回流污泥首先進(jìn)入?yún)捬踹x擇池，停留時(shí)間約1小時(shí)，在厭氧池中完成磷的釋放，并改善污泥的沉降性，然后混合液進(jìn)入氧化溝進(jìn)行硝化、反硝化，實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。奧貝爾氧化溝的缺點(diǎn)是池深較淺，占地面積較大，因?yàn)槌匦蜑闄E圓型，對(duì)地塊的有效利用較差。奧貝爾氧化溝工藝技術(shù)成熟，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，脫氮效率較高，在國(guó)內(nèi)中、小污水處理廠中有廣泛的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。2）A2/O法目前在國(guó)內(nèi)外較為流行的A2/O工藝包括：常規(guī)A2/O工藝、UCT工藝、改良UCT工藝，環(huán)溝型改良A2/O工藝等。（1）常規(guī)A2/O工藝A2/O工藝是一種典型的脫氮除磷工藝，其生物反應(yīng)池由ANAEROBIC (厭氧)、ANOXIC (缺氧)和OXIC (好氧)三段組成，其典型工藝流程見(jiàn)圖31。其特點(diǎn)是厭氧、缺氧、好氧三段功能明確，界線分明，可根據(jù)進(jìn)水條件和出水要求，人為的創(chuàng)造和控制三段的時(shí)空比例和運(yùn)轉(zhuǎn)條件，只要碳源充足（TKN/COD≤ 或BOD/TKN≥4）便可根據(jù)需要達(dá)到比較高的脫氮率。常規(guī)生物脫氮除磷工藝呈厭氧（A）/缺氧（A）/好氧（O）的布置形式。該布置在理論上基于這樣一種認(rèn)識(shí)，即：聚磷微生物有效釋磷水平的充分與否，對(duì)于提高系統(tǒng)的除磷能力具有極端重要的意義，厭氧區(qū)在前可以使聚磷微生物優(yōu)先獲得碳源并得以充分釋磷。出水混合液回流100%進(jìn)水厭氧區(qū)（A）缺氧區(qū)（A）好氧區(qū)（O）二沉池污泥外回流100%圖41 A2/O工藝流程圖A2/O工藝在系統(tǒng)上是簡(jiǎn)單的同步除磷脫氮工藝，總水力停留時(shí)間小于其它同類工藝，在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行的條件下可抑制絲狀菌繁殖，克服污泥膨脹，SVI值一般小于100，有利于處理污水與污泥的分離，運(yùn)行中在厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低，由于厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)嚴(yán)格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長(zhǎng)，因此脫氮除磷效果非常好。目前，該法在國(guó)內(nèi)外使用較為廣泛。但常規(guī)A2/O工藝也存在著以下缺點(diǎn)：（1）脫氮和除磷對(duì)外部環(huán)境條件的要求是相互矛盾的，脫氮要求有機(jī)負(fù)荷較低，污泥齡較長(zhǎng)，而除磷要求有機(jī)負(fù)荷較高，污泥齡較短，往往很難權(quán)衡；（2）由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧區(qū)產(chǎn)生不利影響；（3）由于缺氧區(qū)位于系統(tǒng)中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影響了系統(tǒng)的脫氮效果；（4）由于存在內(nèi)循環(huán)，常規(guī)工藝系統(tǒng)所排放的剩余污泥中實(shí)際至少有一少部分經(jīng)歷了完整的放磷、吸磷過(guò)程，其余則基本上未經(jīng)厭氧狀態(tài)而直接由缺氧區(qū)進(jìn)入好氧區(qū)，這對(duì)于系統(tǒng)除磷是不利的。總體來(lái)說(shuō)，對(duì)于碳源較豐富的情況，這種工藝運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，除磷脫氮程度高，其出水水質(zhì)很好，在對(duì)出水氮磷要求嚴(yán)格時(shí)，多采用這種方法。（2）UCT工藝在常規(guī)A2/O工藝中，回流污泥中的硝酸氮會(huì)優(yōu)先奪取污水中容易生物降解的有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)反硝化，對(duì)除磷造成不利影響，因此如何降低脫氮對(duì)除磷的影響成為了一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題。國(guó)外經(jīng)過(guò)研究和實(shí)踐，成功開發(fā)了UCT工藝，提供了一個(gè)較好的解決辦法。UCT工藝的流程見(jiàn)圖32所示，該工藝與A2/O工藝的區(qū)別在于，回流污泥首先進(jìn)入缺氧段，而缺氧段部分流出混合液再回至厭氧段。通過(guò)這樣的修正，可以避免因回流污泥中的NO3N回流至厭氧段，干擾磷的厭氧釋放，而降低磷的去除率?；亓魑勰鄮Щ氐腘O3N將在缺氧段中被反硝化。當(dāng)入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP較低時(shí)，較適用UCT工藝，獲得這一效果的代價(jià)是增加從缺氧池出流液到厭氧池的回流，增加了電耗。缺氧內(nèi)回流出水混合液回流進(jìn)水厭氧區(qū)（A）缺氧區(qū)（A）好氧區(qū)（O）二沉池污泥外回流圖42 UCT工藝流程圖（3）環(huán)溝型改良A2/O工藝環(huán)溝型改良A2/O脫氮除磷工藝流程見(jiàn)圖33。該工藝是江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標(biāo)改造技術(shù)攻關(guān)示范科研項(xiàng)目，對(duì)膜生物反應(yīng)器（MBR）和交替式生物處理池（UNITANK）工藝優(yōu)化運(yùn)行方面進(jìn)行深入探索，環(huán)溝型改良A2/O工藝在高效除磷脫氮機(jī)理和工藝研究方面取得創(chuàng)新成果，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。圖43 環(huán)溝型改良A2/O工藝流程圖環(huán)溝型改良A2/O工藝采用環(huán)溝型的生物池，設(shè)缺氧段、厭氧段及好氧段，污水可通過(guò)厭氧池和缺氧池多點(diǎn)進(jìn)水，克服推流式池子的不易抗擊負(fù)荷的缺點(diǎn)。3）SBR工藝SBR是序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的字母縮寫。最初是由英國(guó)學(xué)者Ardern和Lockett于1914年提出的，但是鑒于當(dāng)時(shí)曝氣器易堵塞，自動(dòng)控制水平低，運(yùn)行操作管理復(fù)雜等原因，很快就被連續(xù)式活性污泥法取代。直至20世紀(jì)70年代，隨著各種新型曝氣器、浮動(dòng)式出水堰（潷水器）和自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)的硬件設(shè)備和軟件技術(shù)的開發(fā)，特別是計(jì)算機(jī)和工業(yè)自控技術(shù)的不斷完善，對(duì)污水處理過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)操作已成為可能，SBR工藝以它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，并迅速得到發(fā)展和應(yīng)用，現(xiàn)在世界上已有數(shù)百座SBR污水處理廠在成功運(yùn)行。美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)署（EPA）認(rèn)為SBR工藝是一種低投資、低操作成本及維修費(fèi)用、高效益的環(huán)境治理技術(shù)。SBR屬于活性污泥法的一種，其反應(yīng)機(jī)制及去除污染物的機(jī)理與傳統(tǒng)的活性污泥法基本相同，只是運(yùn)行操作方式有很大區(qū)別。它是以時(shí)間順序來(lái)分割流程各單元，整個(gè)過(guò)程對(duì)于單個(gè)操作單元而言是間歇進(jìn)行的。典型SBR集曝氣、沉淀于一池，不需設(shè)置沉淀池及污泥回流設(shè)備。在該系統(tǒng)中，反應(yīng)池在一定時(shí)間間隔內(nèi)充滿污水，以間歇處理方式運(yùn)行，處理后混合液進(jìn)行沉淀，借助專用的排水設(shè)備排除上清液，沉淀的生物污泥則留于池內(nèi)，用于再次與污水混合處理污水，這樣依次反復(fù)運(yùn)行，構(gòu)成了序批式處理工藝。典型的SBR系統(tǒng)分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水與閑置五個(gè)階段運(yùn)行，見(jiàn)圖44。圖44 SBR系統(tǒng)運(yùn)行方式SBR運(yùn)行方式靈活多變，適應(yīng)性強(qiáng)，為滿足不同的水質(zhì)及實(shí)際工程的要求，可對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，隨著基礎(chǔ)研究方面的不斷進(jìn)展以及人們對(duì)活性污泥去除污染物質(zhì)機(jī)理的逐漸了解，鑒于經(jīng)典的SBR技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用的一定局限，為適應(yīng)實(shí)際工程的需要，SBR技術(shù)逐漸衍生了各種新的形式。目前應(yīng)用較多的改良工藝有：ICEAS，UNITANK，DATIAT，CAST（CASS）等。SBR系列工藝具有以下幾個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)：（1）處理構(gòu)筑物很少，一個(gè)SBR反應(yīng)器集曝氣、沉淀于一體，省去了初沉池、沉淀池和回流污泥泵房。因此，大大節(jié)約了處理構(gòu)筑物的占地面積、構(gòu)筑物間的連接管道及流體輸送設(shè)備，一般可降低工程總投資的10%～20%。（2）由于其間歇進(jìn)水，時(shí)間長(zhǎng)短、水量多少均可調(diào)節(jié)，因此對(duì)水量水質(zhì)的變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，不需另設(shè)調(diào)節(jié)池。（3）占地少，比傳統(tǒng)活性污泥法少占地30%50%，是目前各種污水處理工藝中占地最省的工藝之一。（4）可脫氮除磷。通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣時(shí)間和間歇時(shí)間，使污水在反應(yīng)池中處于交替好氧、缺氧和厭氧狀態(tài)，為工藝脫氮除磷創(chuàng)造了條件。同時(shí)，這種環(huán)境條件的變化也可以有效抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，減少污泥膨脹的影響。（5）污水處理廠剛建成運(yùn)行時(shí)，流量一般比設(shè)計(jì)值低，SBR可以根據(jù)水量水質(zhì)的需要，增減運(yùn)行池體的數(shù)量，這樣可以避免不必要的能量消耗，這是其他工藝所不具備的。SBR系列工藝的主要缺點(diǎn)有：（1）反應(yīng)池的進(jìn)水、曝氣、排水過(guò)程變化頻繁，不能采用人工管理，因此對(duì)污水處理廠設(shè)備儀表的要求較高，并要求管理人員有一定的技術(shù)水平。（2）SBR的容積利用率不高，造成一定程度的浪費(fèi)。各處理工藝系列綜合特點(diǎn)比較表詳見(jiàn)表42。各處理工藝系列綜合特點(diǎn)比較表 表42項(xiàng)目氧化溝系列工藝A2/O系列工藝SBR系列工藝C處理效果好好好N處理效果較好好較好P處理效果好好好運(yùn)行可靠性好最好好忍受沖擊負(fù)荷能力最好較好好操作管理方便方便復(fù)雜構(gòu)筑物數(shù)量一般較多一般生化池體積利用率高高一般設(shè)備數(shù)量一般較多較少對(duì)自控要求較低一般高出水水質(zhì)控制好好較好污泥量一般一般一般污泥穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定構(gòu)筑物布置集約化程度較差較高高構(gòu)筑物占地較大較小較小基建投資較大一般一般運(yùn)行費(fèi)用較高一般較高工藝流程較簡(jiǎn)單較復(fù)雜一般曝氣形式機(jī)械曝氣鼓風(fēng)曝氣鼓風(fēng)曝氣氧利用率一般高較高工程實(shí)例較多最多較多工程適用性較廣廣一般規(guī)模適應(yīng)性大、中、小型特大、大、中、小型中、小型綜合評(píng)價(jià)好好較好通過(guò)綜合特點(diǎn)比較，本工程推薦采用奧貝爾氧化溝和環(huán)溝型改良A2/O工藝作為本工程污水二級(jí)處理工藝的比選方案。 污水二級(jí)處理工藝方案的比較 比較方案說(shuō)明方案一：奧貝爾氧化溝1）奧貝爾氧化溝的工藝特征奧貝爾氧化溝典型構(gòu)造如下圖所示。圖45 典型奧貝爾氧化溝構(gòu)造圖奧貝爾氧化溝一般由三個(gè)同心橢圓形溝道組成，污水由外溝道進(jìn)入，與回流污泥混合后，由外溝道進(jìn)入中間溝道再進(jìn)入內(nèi)溝道，在各溝道循環(huán)達(dá)數(shù)十到數(shù)百次。最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至沉淀池。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量水平轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，進(jìn)行供氧兼有較強(qiáng)的推流攪伴作用。外溝道體積占整個(gè)氧化溝體積的50%55%，高效地完成主要氧化任務(wù)；中間溝道容積一般為25%30%，作為“擺動(dòng)溝道”，可發(fā)揮外溝道或內(nèi)溝道的強(qiáng)化作用；內(nèi)溝道的容積約為總?cè)莘e的15%20%，需要較高的溶解氧值（)，以保證有機(jī)物和氨氮的去除率。奧貝爾氧化溝具有推流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于每個(gè)溝道來(lái)講，混合液的流態(tài)基本為完全混合式，具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力；對(duì)于三個(gè)溝道來(lái)講，溝道與溝道之間的流態(tài)為推流式，有著不同的溶解濃度和污泥負(fù)荷，兼有多溝道串聯(lián)的特性，有利于難降解有機(jī)物的去除，并可減少污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。2）奧貝爾氧化溝的適用范圍奧貝爾氧化溝一般適用于20萬(wàn)m179。/日以下規(guī)模的城市污水處理廠，尢其推薦應(yīng)用于中小規(guī)模的城市污水處理廠。由于奧貝爾氧化溝屬于多反應(yīng)器系統(tǒng)，在一定程度上有利于難降解有機(jī)物的去除，且抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，因此，當(dāng)城市污水中工業(yè)廢水比例較高時(shí)，奧貝爾氧化溝較其他類型氧化溝有更好的適應(yīng)性。奧貝爾氧化溝有三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的溝道，進(jìn)水方式靈活。在暴雨期間，進(jìn)水可以超越外溝道，直接進(jìn)入中溝道或內(nèi)溝道，由外溝道保留大部分活性污泥，利于系統(tǒng)的恢復(fù)。因此，對(duì)于合流制或部分合流制的污水系統(tǒng)，奧貝爾氧化溝均有很好的適用性。方案二：環(huán)溝型改良A2/O工藝 1）環(huán)溝型改良A2/O的工藝特征A2/O工藝即厭氧—缺氧—好氧活性污泥法。工藝在好氧區(qū)之前設(shè)計(jì)缺氧區(qū)和厭氧區(qū)，分別實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮和除磷功能。污水在流經(jīng)三個(gè)不同功能分區(qū)的過(guò)程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物、氮和磷等污染物得到去除。在具有足夠泥齡的條件下，污水中的BOD5首先在好氧池內(nèi)被降解，同時(shí)完成硝化反應(yīng)，硝化后的污水被回流泵提升至缺氧池中進(jìn)行反硝化脫氮，并通過(guò)回流污泥過(guò)量吸磷的作用去除磷元素，整體工藝包括以下幾個(gè)過(guò)程：同化過(guò)程：污水中一部分氨氮同化為新細(xì)胞物質(zhì)，以剩余污泥形式排除。同化工程是去除有機(jī)物的過(guò)程，即使沒(méi)有特殊的生物脫氮措施，也能去除一部分氮。硝化過(guò)程：硝化菌將污水中的氨氮氧化溝為硝酸鹽氮。反硝化作用過(guò)程：在缺氧環(huán)境中，在反硝化菌的參與下，將硝酸鹽還原為氮?dú)馀欧诺酱髿庵?，反硝化設(shè)計(jì)的脫氮效果取決于活性污泥回流比，通常100%~ 150%即可滿足要求。與此同時(shí)污泥中的聚磷菌在厭氧條件下，受到激發(fā)而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收可快速降解的有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚b羥丁基酸）儲(chǔ)存起來(lái)。在進(jìn)入好氧區(qū)后，聚磷菌在氧氣充足的條件下，通過(guò)消耗體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和吸磷，形成高濃度的含磷污泥，并隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到生物除磷的目的。2）環(huán)溝型改良A2/O工藝的適用范圍環(huán)溝型改良A2/O工藝運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，除磷脫氮程度高，出水水質(zhì)很好，適用于各種規(guī)模的城市污水處理。通過(guò)改進(jìn)，克服了傳統(tǒng)推流的運(yùn)行模式，使其抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，而且污水可生化性對(duì)處理效果的影響很大，當(dāng)進(jìn)水中含有較多工業(yè)廢水時(shí)，需要設(shè)置調(diào)節(jié)池來(lái)調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。對(duì)于碳源較豐富的情況，這種工藝運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，除磷脫氮程度高，其出水水質(zhì)很好，在對(duì)出水氮磷要求嚴(yán)格時(shí)，推薦采用這種方法。 工藝流程比較方案一：奧貝爾氧化溝工藝流程詳見(jiàn)圖46。 加藥間送水泵房清水池接入市政中水管網(wǎng)膜處理車間濾 池混凝沉淀池沉 淀 池氧 化 溝沉 砂 池細(xì) 格 柵柵渣進(jìn)水泵房柵渣外運(yùn)粗 格 柵市政污水砂柵渣接觸池污泥回流排入水體外運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)剩余污泥污泥脫水機(jī)房貯泥池回流及剩余污泥泵房`圖46 氧化溝工藝流程圖 方案二：環(huán)溝型改良A2/O工藝流程詳見(jiàn)圖47。圖47 環(huán)溝型改良A2/O工藝流程圖 工藝特點(diǎn)的比較兩個(gè)二級(jí)處理工藝比選方案的主要工程內(nèi)容比較詳見(jiàn)表43：工藝處理方案特點(diǎn)比較 表43比選方案方案一方案二方案名稱奧貝爾氧化溝環(huán)溝型改良A2/O工藝曝氣方式