【導(dǎo)讀】XX市XX鎮(zhèn)3000m3/d污水處理廠。XXXX(北京)科技有限公司

　　

【正文】 行進(jìn)一步的檢測(cè)。鑒于工程實(shí)施的緊迫性，參照國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范、相類似污水處理廠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合現(xiàn)有的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，推測(cè) XX 市 XX 鎮(zhèn) 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)。主要依據(jù)為 生活污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)。 根據(jù)污水設(shè)計(jì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，參照典型生活污水的水質(zhì)及周邊城市已建污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)情況，考慮到 XX 市 XX 鎮(zhèn) 屬于 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，生活水平較高。按此原則確定 XX市 XX 鎮(zhèn) 污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)如下：（由業(yè)主核對(duì)是否正確） 17 設(shè)計(jì)出水水質(zhì) 污水處理廠對(duì)污水中主要污染物的處理程度是確定污水處理工藝的基本依據(jù)，其確定方法大致可分二種：其一，是通過(guò)受納水體的環(huán)境容量求的合理的主要污染物質(zhì)排放控制參數(shù)，依次制定地方或水域的排放標(biāo)準(zhǔn) ，再依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算確定污水中主要污染物質(zhì)的處理程度。這種方法可以合理充分的利用水體本身的環(huán)境容量資源，尋求與之相適宜的處理途徑，獲得最為經(jīng)濟(jì)的工程建設(shè)方案，最大限度的降低污水處理成本。其二，是根據(jù)國(guó)家頒布的有關(guān)水體環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)確定處理程度。 對(duì)于本工程而言，污水處理后排入就近水體 石津灌渠 ，雖然 石津灌渠 相對(duì)來(lái)說(shuō)具有較大的環(huán)境容量，但是 石津灌渠 是沿岸居民的水源地，必須加強(qiáng)保護(hù)。因此，不符合使用上述第一種方法的條件，故采用第二種方法進(jìn)行污水處理程度的確定。 根據(jù) GB1891820xx《城鎮(zhèn) 污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求和 20xx年 5 月 8 日，國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局公告 20xx年第 21 號(hào)，關(guān)于發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB1891820xx）修改單的公告。 修改為：城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入國(guó)家和省確定的重點(diǎn)流域及湖泊、水項(xiàng) 目 指 標(biāo) CODGr ≤ 350mg/L BOD5 ≤ 200mg/L SS ≤ 200mg/L NH3— N ≤ 35mg/L TP ≤ 4mg/L TN ≤ 40mg/L 18 庫(kù)等封閉、半封閉水域時(shí)，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的 A 標(biāo)準(zhǔn)，排入 GB3838 地表水三類功能水域（劃定的飲用水源保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外）、 GB3079 海水二類功能水域時(shí)，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的 B 標(biāo)準(zhǔn)。 本廠出水排入就近水體 石津灌渠 ， 石津灌渠 屬重點(diǎn)流域。因此確定XX 市 XX 鎮(zhèn) 污水處理廠出水水質(zhì) 為一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)。 一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)要求城鎮(zhèn)污水處理廠基本控制項(xiàng)目最高允許排放濃度為： 注：括號(hào)外數(shù)字為水溫 12℃時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)字為水溫≤ 12℃時(shí)的控制指標(biāo)。 綜上所述，結(jié)合國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，確定 XX 市 XX鎮(zhèn) 污水處理廠出水主要污染物水質(zhì)指標(biāo)為： 項(xiàng) 目 指 標(biāo) CODGr ≤ 50mg/L BOD5 ≤ 10mg/L SS ≤ 10mg/L NH3— N ≤ 5（ 8） mg/L TP（以 P 計(jì)） ≤ TN ≤ 15mg/L 項(xiàng) 目 指 標(biāo) CODGr ≤ 50mg/L BOD5 ≤ 10mg/L SS ≤ 10mg/L NH3— N ≤ 5（ 8） mg/L TP（以 P計(jì)） ≤ TN ≤ 15mg/L pH 6～ 9 19 設(shè)計(jì)處理程度 根據(jù)污水處理廠進(jìn)水污染物濃度和要求出水水質(zhì)指標(biāo)， XX 市 XX 鎮(zhèn)污水處理廠的污水進(jìn)出水水質(zhì)及污染物去除率如表 32 所示： 表 32 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)及處理程度對(duì)照表 項(xiàng)目 水質(zhì)控制項(xiàng)目 (mg/L) 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) 設(shè)計(jì)出水水質(zhì) 設(shè)計(jì)處理程度 (%) 1 化學(xué)需氧量 (COD) 350 50 2 生化需氧量 (BOD) 200 10 95 3 懸浮物 (SS) 200 10 96 4 氨氮 (以 NH3N計(jì) ) 35 5（ 8） () 5 總磷 (以 P計(jì) ) 4 6 總氮（以 N計(jì)） 40 15 7 pH(無(wú)量綱 ) 6～ 9 _____ 8 大腸菌群 個(gè) /L 103 水質(zhì)特性分析 污水采用生物法處理工藝，特別是具有脫氮除磷功能的工藝，對(duì)進(jìn)水中污染物質(zhì)的配比和平衡有較高的要求，水質(zhì)特性的分析確定對(duì)工藝設(shè)計(jì)有很大的影響。 污水 處理工藝的比較 常規(guī)污水處理工藝 污水生化處理屬于二級(jí)處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的，其工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘法和土地處理法等四大類。日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法，活性污泥法主要分為以下幾大類：（ 1）傳活性污泥法及其改進(jìn)型，（ 2）氧化溝法及其改進(jìn)型，（ 3） AB 法及其改進(jìn)型， 20 （ 4） A/O 法及其改進(jìn)型，（ 5） SBR 法及其改進(jìn)型，（ 6）其它類型，如水解 — 好氧生物法等。 對(duì)于大部分城市污水，就滿足排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，所需要的處理程度為具有除磷和部分硝化功能的城市污水二級(jí)處理。由于硝化作用主要受硝化菌比增長(zhǎng)速率、泥齡和溫度控制?；钚晕勰嘀械南趸殖刹幌趸?、部分硝化和完全硝化三種情況，其中部分硝化屬于不可控制的高度不穩(wěn)定過(guò)程，因此活性污泥系統(tǒng)中硝化作用只能按完全硝化或不硝化這兩種方式設(shè)計(jì)，不能按部分硝化的方式設(shè)計(jì)。 當(dāng)處理系統(tǒng)按硝化設(shè)計(jì)時(shí)，從生物除磷角度及降低能耗角度考慮，處理系統(tǒng)都必須具備反硝化能力，但反硝化程度應(yīng)根據(jù)具體情況確定。出水總氮和總磷有要求時(shí)，根據(jù)總額及除磷要求綜合考慮反硝化程度。出水總氮無(wú)要求但出水總磷控制較嚴(yán)時(shí)，可根據(jù)除磷 要求考慮反硝化程度，主要目的是消除回流污泥硝酸鹽對(duì)生物除磷的不利影響。 根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ1487(1997 年版 )，城市污水處理廠所采用的常規(guī)污水處理工藝的處理效率見(jiàn)下表： 表 33 污水處理廠常規(guī)污水處理工藝的處理效率表 處理級(jí)別 處理方法 主要工藝 處理效率 (%) SS BOD 一級(jí) 沉淀法 沉 淀 4055 2030 二級(jí) 生物膜法 初次沉淀，生物膜法，二次沉淀 6090 6590 活性污泥法 初次沉淀，曝氣，二次沉淀 7090 6595 從上表可見(jiàn)，以 二級(jí)污水處理廠采用活性污泥法工藝的處理效率最高，但常規(guī)二級(jí)污水處理工藝一般只能有效去除 BOD、 COD 和 SS，而氮 21 和磷的去除是通過(guò)剩余污泥排放實(shí)現(xiàn)的，因此對(duì)氮和磷的去除是很有限的，一般氮的去除率約為 10～ 20%，磷的去除約為 12～ 19%，達(dá)不到對(duì)氮和磷去除率的要求，由于氮和磷過(guò)量排放，導(dǎo)致了受納水體的富營(yíng)養(yǎng)化。目前國(guó)家新的排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氮和磷提出了更高的要求，因此，擬建和正在建設(shè)的城市污水廠必須要考慮了具有脫氮除磷功能的污水處理工藝。 生物脫氮除磷技術(shù)由于具有同時(shí)脫除 C、 N、 P且處理成本低等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。各 國(guó)學(xué)者根據(jù)厭氧、缺氧、好氧等池子的大小、排列、數(shù)量增減以及混合液循環(huán)和回流方式的變化，開(kāi)發(fā)出了一系列生物除磷工藝和技術(shù)，其中有很多工藝是由 A2/O 工藝改進(jìn)而來(lái)，如 VIP 工藝、 UCT 工藝以及JHB 等。另外，還有通過(guò)對(duì)曝氣供氧的控制在空間和時(shí)間上形成厭氧與缺氧環(huán)境的氧化溝工藝和 SBR 工藝。在這些生物除磷脫氮工藝中，目前發(fā)展并應(yīng)用于工程實(shí)踐的有： A/O 系列工藝、 SBR 系列工藝和氧化溝系列工藝等。 常用除磷脫氮工藝 A2/O 工藝 A2/O 脫氮除磷工藝即厭氧 缺氧 好氧活性污泥法，是 從 Bardenpho生物脫氮工藝發(fā)展而來(lái)，增加了前置厭氧段，使聚磷菌在厭氧條件下進(jìn)行磷的釋放。在傳統(tǒng)的 A2/O 工藝中，污水首先進(jìn)入?yún)捬醭嘏c回流污泥混合，在兼性厭氧發(fā)酵菌的作用下部分易生物降解大分子有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為小分子的揮發(fā)性脂肪酸 (VFA)，聚磷菌吸收這些小分子有機(jī)物合成 pHB并儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)將細(xì)胞內(nèi)的聚磷水解成正磷酸鹽，釋放到水中，釋放的能量可供專性好氧的聚磷菌在厭氧的壓抑環(huán)境下維持生存；隨后污水進(jìn)入缺氧池，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物和回流混合液中的硝酸鹽進(jìn)行反硝化，可同時(shí)去碳脫 22 氮；當(dāng)污水進(jìn)入好氧池時(shí) ，有機(jī)物濃度已很低，聚磷菌主要是靠分解體內(nèi)儲(chǔ)存的 pHB 來(lái)獲得能量供自身生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)超量吸收水中的溶解性磷以聚磷酸鹽的形式儲(chǔ)存在體內(nèi)，經(jīng)過(guò)沉淀，將含磷高的污泥從水中分離出來(lái)，達(dá)到除磷的效果。由于在好氧池中有機(jī)物濃度很低，十分有利于自養(yǎng)型硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，具有較好的硝化效果。 A2/O 工藝在系統(tǒng)上是同步除磷脫氮工藝，在厭氧 (缺氧 )、好氧交替運(yùn)行的條件下可有效抑制絲狀菌的繁殖，克服污泥膨脹， SVI 值一般小于 100，有利于處理后污水與污泥的分離，運(yùn)行中在厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕微攪拌。由于厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū) 嚴(yán)格區(qū)分，有利于不同微生物的繁殖生長(zhǎng)。此工藝具有較好的脫氮除磷效果。 A2/O 工藝的脫氮能力是依靠回流比來(lái)保證的，為了達(dá)到較高的總氮去除率，就必須要有較高的污泥及混合液回流比 (一般為 3～ 4)。但人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，提高回流比不僅大大增加動(dòng)力消耗和運(yùn)行成本，而且根據(jù)污水水質(zhì)的不同，并不一定能夠提高總氮的去除能力。特別是在 COD/TKN 值較低時(shí)，提高回流比卻會(huì)使出水中的 NO3N增加。 目前該法在國(guó)內(nèi)外使用廣泛。但由于增設(shè)內(nèi)回流系統(tǒng)，增加了投資和運(yùn)行費(fèi)用，操作復(fù)雜，故一般僅適用于大型污水處理廠， A2/O法 對(duì)小 23 水量、小規(guī)模的污水處理廠不宜考慮。 改良 A2/O工藝 為了解決 A2/O工藝中 存 在的問(wèn)題，即由于厭氧區(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，改良 A2/O 工藝在厭氧池之前增設(shè)厭氧/缺氧調(diào)節(jié)池，改良 A2/O 工藝工藝流程如下圖所示，來(lái)自二沉池的回流污泥和 10％左右的進(jìn)水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，停留時(shí)間為 20～ 30min，微生物利用約 10％進(jìn)水中有機(jī)物去除回流硝態(tài)氮，消除硝態(tài)氮對(duì)厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池的穩(wěn)定性。該工藝簡(jiǎn)易運(yùn)行，在厭氧池中分出一格作回流污泥反硝化池即可。 分點(diǎn)進(jìn)水倒置 A2/O 工藝 為避免傳統(tǒng) A2/O 工藝回流硝酸鹽對(duì)厭氧池放磷的影響，通過(guò)吸收改良 A2/O工藝優(yōu)點(diǎn)，將缺氧池置于厭氧池前面，來(lái)自二沉池的回流污泥和30～ 50％的進(jìn)水， 50～ 150％的混合液回流均進(jìn)入缺氧段，停留時(shí)間為 1～3h?；亓魑勰嗪突旌弦涸谌毖醭貎?nèi)進(jìn)行反硝化，去除硝態(tài)氧，再進(jìn)入?yún)捬醵?，保證了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強(qiáng)化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，污泥濃縮可較好氧段高出 50％。單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作用能夠得到有效保證。再根據(jù)不同進(jìn)水水質(zhì)，不同季節(jié)情況下， 24 生物脫氮和生物除磷所需碳源 的變化，調(diào)節(jié)分配至缺氧段和厭氧段的進(jìn)水比例，反硝化作用能夠得到有效保證，系統(tǒng)中的除磷效果也有保證。 分點(diǎn)進(jìn)水倒置 A2/O 工藝采用矩形的生物池，設(shè)缺氧段、厭氧段及好氧段，用隔墻分開(kāi)，為推流式。缺氧段、厭氧段設(shè)置水下攪拌器，好氧段設(shè)微孔曝氣系統(tǒng)。為能達(dá)到硝化階段，選擇合理的污泥齡。 UCT 工藝 UCT 工藝的流程見(jiàn)下圖所示，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，而缺氧段部分出流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韻厭氧釋放， 而降低磷的去除率。回流污泥帶回的 NO3N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。 25 SBR 工藝 序批式活性污泥法 (SBR)是由美國(guó) Irvine 在 20世紀(jì) 70 年代初開(kāi)發(fā)的， 80年代初出現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水的 ICEAS工藝，隨之 Goranzy教授開(kāi)發(fā)了CASS 和 CAST工藝， 90年代比利時(shí)的 SEGHERS公司又開(kāi)發(fā)了 UNITANK 系統(tǒng)，把經(jīng)典 SBR的時(shí)間推流與連續(xù)系統(tǒng)的空間推流結(jié)合了起來(lái)。我國(guó)也于 80 年代中期開(kāi)始對(duì) SBR進(jìn)行研究，目前應(yīng)用已比較廣 泛。 SBR 工藝是通過(guò)在時(shí)間上的交替來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程，它在流程上只有一個(gè)基本單元，將調(diào)節(jié)池、曝氣池和二沉池的功能集于一池，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機(jī)物和固液分離等。經(jīng)典 SBR 反應(yīng)器的運(yùn)行過(guò)程為：進(jìn)水→曝氣→沉淀→潷水→待機(jī)。 SBR 反應(yīng)器充分利用了生物反應(yīng)過(guò)程和單元操作過(guò)程的基本原理。 （ 1）流態(tài)理論 由于 SBR 在時(shí)間上的不可逆性，根本不存在返混現(xiàn)象，所以屬于理想推流式反應(yīng)器。 （ 2）理想沉淀理論 其沉淀效果好是因?yàn)槌浞掷昧遂o態(tài)沉淀原理。經(jīng)典的 SBR反應(yīng)器在沉淀過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)水的擾動(dòng) ，屬于理想沉淀狀態(tài)。 （ 3）推流反應(yīng)器理論 假設(shè)在推流式和完全混合式反應(yīng)器中有機(jī)物降解服從一級(jí)反應(yīng)，那么在相同的污泥濃度下，兩種反應(yīng)器達(dá)到相同的去除率時(shí)所需反應(yīng)器容積比則為：當(dāng)去除率趨于零時(shí) V完全混合 /V 推流等于 1，其他情況下 (V 完全混合 /V 推流 )＞ 1，就是說(shuō)達(dá)到相同的去除率時(shí)推流式反應(yīng)器要比完全混合式反應(yīng)器所需要的體積小，表明推流式的處理效果要比完全混合式好。 （ 4）選擇性準(zhǔn)則 26 1973年 Chudoba等人提出了在活性污泥混合培養(yǎng)中的動(dòng)力學(xué)選擇性準(zhǔn)則，這個(gè)理論是基于不同種屬的微生物在 Monod 方程中的參數(shù) (KS、