【正文】 如紀莊子污水廠初沉池污泥中的有機物，碳水化合物占 50%以上，蛋白質(zhì)占 30%，脂肪僅占 20%，而西德城市污水污泥中的有機物，碳水化合物占 17%，蛋白質(zhì)占有 43%，脂肪占 40%。我國污水處理廠兩種技術(shù)路線均有采用，已運行的污水處理廠，消化池所產(chǎn)沼氣量遠低于設(shè)計值，沼氣發(fā)電設(shè)備不能連續(xù)運行，所提供的能量根本無法維持消化池的正常運行。 污泥濃縮 → 機械脫水 → 廢棄物處理廠（衛(wèi)生填埋、肥料等）。 污水處理廠污泥處理工藝 污水處理過程中產(chǎn)生的污泥集中送到污泥處理系統(tǒng)。 紫外線 ① 消毒效果好，對細菌、病毒、原生動物具有廣譜性； ② 無消毒副產(chǎn)物；③ 無危險品的運輸和儲存； ④ 接觸時間短，約 2～ 4s，占地面積小，基建費用省。 三種消毒方式 性能比較 消毒劑 優(yōu)點 缺點 液氯 ① 消毒效果好； ② 設(shè)備簡單，運行管理方便；在世界范圍內(nèi)大規(guī)模水廠應(yīng)用廣泛，具有成熟可靠的運行經(jīng)驗；③ 投資及運行成本低。 紫外線消毒系統(tǒng)主要設(shè)備是高壓水銀燈。 二氧化氯消毒系統(tǒng)包括二個藥液儲罐、二氧化氯發(fā)生器，投加設(shè)備。 液氯消毒系統(tǒng)主要由加氯機，氯瓶及余氯吸收裝置組成。 ”的規(guī)定，本污水處理廠出水應(yīng)進 行消毒處理。但是，氧化溝法占地較大、供氧設(shè)備動力效率較低 ，水處理所耗電量稍大，本工程不推薦采用； CAST 工藝雖然占地節(jié)省且基建投資較省，但自動化要求程度很高，水廠運行時設(shè)備的閑置率過高，也不推薦采用。 (2) 由于自動化水平高，要求管理人員有較高的技術(shù)水平。 (5) 采用組 合式模塊結(jié)構(gòu)，布置緊湊，占地面積少，分期建設(shè)和擴建方便。也就不再設(shè)污泥的厭氧消化系統(tǒng)構(gòu)筑物。 CAST可以深度去除有機物 (BOD、 COD)，通過同時硝化 /反硝化過程去除大量的氮，并同時完成生物除磷過程，其出水中氮和磷的含量完全可以滿足國家污水排放標(biāo)準的要求。在進水和曝氣階段主要完成有機物降解、硝化及反硝化、生物除磷過程，在非曝氣階段雖然也有部分生物反應(yīng)，但主要是完成泥水分離過程。完成上述操作階段后，系統(tǒng)進入下一循環(huán)過程，重復(fù)以上操作從而完成污水污泥的處理過程。 (3) 沉淀期：在此階段生物反應(yīng)池內(nèi)混合液進行固液分離，因此該階段在完全靜止 (只以層流的條件進水 )情況下進行，所以其沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。此處反應(yīng)期指進水期結(jié)束后的一個操作運行階段。當(dāng)要求 CAST循環(huán)式活性污泥法不僅要去除有機物而且要除磷脫氮時，為了使微生物與污水有充分地接觸機會，在進水期必須進行攪拌混合而不曝氣，保證混合液處于很好的厭氧狀態(tài)。運行時，污水進入生物反應(yīng)池，然后按順序進行曝氣、沉淀、排出上清液并同時排出剩余污泥從而完成一個運行操作周期。典型的 CAST循環(huán)式活性污泥法按運行次序可分為 4個階段，分別稱為進水期、反應(yīng)期、沉淀期和排水期， 4個過程所需要的時間稱為一個周期。一些新型 CAST循環(huán)式活性污泥法也應(yīng)運而生。 對采用倒傘型表曝機的氧化溝，其水深可適當(dāng)加深，但倒傘型表曝機只能布置在溝道轉(zhuǎn)彎處，所以這種氧化溝內(nèi)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)的容積比例不能進行人為的調(diào)整。 (2) 處理效果好而且穩(wěn)定，操作靈活方便，不僅可以去除 BOD SS等污染物，而且還具有硝化和反硝化作用，能取得較好的除磷脫氮效果。隔墻兩端各一個口，分別是混合液內(nèi)回流通道和主流程水流通道，其中混合液內(nèi)回流通道安裝調(diào)節(jié)門控制內(nèi)回流量，主流程水流通道則不需控制調(diào)汪清縣縣城污水處理工程可行性研究報告 工程方案論證 28 節(jié)。 傳統(tǒng) A/O脫氮工藝的污泥內(nèi)回流是用泵提升，根據(jù)需要的內(nèi)回流量來調(diào)節(jié)內(nèi)回流泵。 汪清縣縣城污水處理工程可行性研究報告 工程方案論證 27 卡魯塞爾 2021 型示意 圖 傳統(tǒng)卡魯塞爾氧化溝的缺氧區(qū)和好氧區(qū)在一條溝內(nèi)，沒有明顯的分界線，只是在溶解氧降低到 ，而溝中的溶解氧受很多因素的影響，包括水量、水質(zhì)、充氧情況、水溫等各種因素，只要其中一種參數(shù)變化，溝中溶解氧的分布也隨之改變，缺氧區(qū)的范圍也隨之改變。 運行管理十分簡單，一般不需要自動控制，如果采用自控，是為了降低能耗和脫氮。 1967年荷蘭 DHV公司開發(fā)出卡魯塞爾氧化溝，把曝氣刷改為曝氣葉輪， 1968年建成世界上第一座卡魯塞爾氧化溝，其基本結(jié)構(gòu)一直沿用至今。 卡魯塞爾氧化溝示意 圖 卡魯塞爾氧化溝的曝氣設(shè)備是表曝機，它安裝在溝道轉(zhuǎn)彎處。 到幾十倍，具有很強的抗沖擊負荷能力，對水質(zhì)、水量變化劇 烈的中小型污水處理廠很有利。 氧化溝的主要特點有： ：既可以用于中小型污水處理廠，又可以用于較大型污水處理廠；既可以去除有機污染物，又可以脫氮除磷；既可以作為主體工藝取代多項污水處理單元， 也可以只做為曝氣設(shè)施取代曝氣池；既可以機械曝氣，也可以鼓風(fēng)曝氣；既可以低負荷運行，也可以高負荷運行。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應(yīng)池的混合液傳遞水平流速，從而使攪動的混合液在氧化溝內(nèi)循環(huán)流動。同時，根據(jù)文獻，傳統(tǒng) A/A/O工藝，適合于污水碳源較為充足的情況，通常是 ?CODTKN ，但是 XX污水處理廠 32035 ??CO DT KN，碳源不 甚充足，在此種特殊的水質(zhì)條件下，在利用生物方法脫氮的同時，達到很好的除磷效果是比較困難的。 A2/O法的主要缺點： (1) 工藝流程復(fù)雜、處理構(gòu)筑物多、運行管理麻煩。因此，本工程工藝方案設(shè)計應(yīng)充分考慮污水處理廠所要達到的污水處理程度并同時考慮污水處理廠設(shè)計規(guī)模的實際情況，選擇以下三種工藝方案進行介紹和比較，即： 1．改良 A2/O工藝 2．氧化溝工藝 3． SBR的變法工藝 ——CAST工藝 （一）、改良 A2/O工藝 A2/O法是由傳統(tǒng)活性污泥法 (普曝法 )發(fā)展起來的新工藝， A2/O工藝是一種典型的具有既除磷又脫氮的工藝，其生物反應(yīng)池由厭氧、缺氧和好氧三段組成，其特點 是厭氧、缺氧和好氧三段功能明確，界限分明，可根據(jù)進水條件和出水要求，人為地創(chuàng)造和控制三段的時空比例和運轉(zhuǎn)條件，達到較好的除磷脫氮的效果。 XX 污水處理廠二級處理設(shè)計平均進水 BOD5=180mg/L、 COD=320mg/L、SS=300mg/L、 TN=35mg/L 、 NH3N=25mg/L， TP=3mg/L，進水 BOD5/TN 約為， BOD5/P 約為 60，是能夠達到要求的處理程度的。 （ 3）本污水處理廠采用生物除磷脫氮的可行性 BOD5： N： P 的比值是影響生物除磷脫氮的重要因素，氮和磷的去除率隨著BOD5/N 和 BOD5/P 比值的增加而加大。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量為 ～ 2%，采用生物除磷工藝的剩余活性污泥中磷的含量可以達到傳統(tǒng)活性污泥法的 2～ 3 倍，通過排放剩余污泥從而達到除磷目的。生物除磷的優(yōu)點在于不投加化學(xué)藥劑，不增加剩余污泥量，處理成本較低。因為進水中的碳源充足，反應(yīng)速率較高，在脫氮的同時還可以使污水中大量的有機物氧化分解，使有機物的降解和脫氮在工藝流程上得到統(tǒng)一。為了提高反應(yīng)速率必須另向污水中投加碳源，例如甲醇，以增加反硝化速率。反硝化菌在缺氧的情況下可以利用硝酸鹽（ NOxN）中的氧作為電子受體，氧化有機物，將硝酸鹽中的氮還原成氮氣（ N2）或 N2O，從而完成污水的脫氮過程。 氮也是構(gòu)成微生物的元素之一，一部分進入細胞體內(nèi)的氮將隨剩余污泥一起從水中去除。 ? 我國從 70 年代后期開始開展生物脫氮除磷研究，在 80 年代后期實現(xiàn)工業(yè)化流程，目前常用的生物脫氮 除磷處理工藝有 A/A/O 法、 SBR 法及 CAST 法、氧化溝法等，均取得較好效果。 生物脫氮除磷工藝 常規(guī)生物法能滿足 CODcr、 BOD SS 的去除率，但對氮、磷的去除率是有一定限度的，僅從剩余污泥中排除氮、磷，其去除率氮約 10～ 25%，磷約 12～20%，達不到本工程 進、出水水質(zhì)和各項污 染物的去除率 要求，因此本工程二級污水處理必須采用脫氮除磷工藝。 污水二級處理方案選擇的原則 ? 根據(jù)進水水質(zhì)、水量以及受納水體的環(huán)境容量，綜合考慮 XX 縣的實際汪清縣縣城污水處理工程可行性研究報告 工程方案論證 19 情況，選擇處理效果好，具有除磷脫氮功能、低能耗、低運行費、低基建費、操作管理方便、工藝成熟的污水處理工藝。利用生物膜凈化污水的設(shè)備統(tǒng)稱為生物膜反應(yīng)器?；钚晕勰喾ǖ淖罨玖鞒淌窍蛭鬯凶⑷肟諝膺M行曝氣，并持續(xù)一段時間后，污水中即生成一種絮凝體，這種絮凝體主要由大量繁殖的微生物群體所構(gòu)成，它易于沉淀分離，并使污水得到澄清，這就是“活性污泥 ”。 XX 污水處理廠二級處理進水水質(zhì) BOD5/CODcr 的比值為 ，屬于易生化范圍，另外從 BOD5/TN= 及 BOD5/TP=60 比值來看，采用生物降解法去除 N、 P 是可行的，但要輔以化學(xué)除磷。 污水處理廠的工藝選擇應(yīng) 根據(jù)進水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模、污泥處置方法及當(dāng)?shù)氐臏囟?、工程地質(zhì)等因素綜合考慮后確定。缺點是由于溶解氧的作用會去除少部分的有機物。最近正在緊張施工的 170萬 m3/d規(guī)模的上海竹園污水處理廠就采用了曝氣沉砂池，而且曾獲建設(shè)部優(yōu)秀設(shè)計二等獎的青島團島污水處理廠 也是采用曝氣沉砂池。 這種沉砂池的 缺點主要有兩點： 占地較大 有專家認為曝氣過程有可能提高污水的溶解氧值，并可能消耗掉污水中部分快速降解的有機物，對后續(xù)的厭氧生物池的工作產(chǎn)生不利影響。 這種沉砂池的主要優(yōu)點是： 對細小砂粒的去除率比較高，并可根據(jù)進水條件和出水要求改變設(shè)計，達到不同的要求。達不到我對沉砂池的基本要求。近十多年來，國內(nèi)污水處理廠大多采用除磷脫氮的強化二級處理工藝，多采用旋流沉砂池。 旋流沉砂池 旋流沉砂池主要有鐘氏及比氏兩種。 （ 3）在有污泥消化的系統(tǒng)中，將會有大量砂粒進入污泥消化池，沉積在其底部，減少其有效容積，很難消除。 粗格柵推薦采用近年來國內(nèi)應(yīng)用非常普遍的回轉(zhuǎn)式格柵，提升泵采用可提升式不堵塞潛水排污泵，細格柵采用回轉(zhuǎn)式格柵。 污水處理工藝選擇應(yīng)充分考慮污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟條件和管理水平，優(yōu)先選用技術(shù)合 理先進、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方汪清縣縣城污水處理工程可行性研究報告 工程方案論證 15 便的成熟處理工藝。 廠址靠近 XX河，便于處理后的污水就近排放。 在上述原則的基礎(chǔ)上，根據(jù) XX縣的總體規(guī)劃，考慮建成區(qū)的發(fā)展方向、現(xiàn)有及未來的工業(yè)布局，污水管網(wǎng)的布置，以及污水綜合利用和資金情況，最后確定將污水處理廠的廠區(qū)選在在城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向， XX縣西北部， XX河鐵路大橋下游北岸， XX公路的出口處。 （ 3）污水處理廠要和受納水體靠近并滿足防洪問題。同時本工程污水廠也是按照各污染源滿足上述標(biāo)準要求為前汪清縣縣城污水處理工程可行性研究報告 工程方案論證 13 提考慮處理方案的。 處理程度 污水處理廠進水水質(zhì) 科學(xué)的預(yù)測和確定污水處理廠進水水質(zhì)是保證未來污水處理廠正常運行的前提條件之 一。從環(huán)保方面來看，采用分流制，將城市污水與雨水分開收集，并將城市污水收集集中后送至污水處理廠進行處理最為合理，且 在國內(nèi)外已被廣泛采用。在合流制排水系統(tǒng)設(shè)計中除考慮污水的收集外，雨季要考慮一定雨水截流倍數(shù)，使排水管道及截流干管截面增大。配套城市污水收集系統(tǒng)的設(shè)計能力按遠期污水量設(shè)計，本次只實施近期服務(wù)面積內(nèi)的污水收集系統(tǒng)。 五、用水量預(yù)測結(jié)果 平均日用水量預(yù)測 序號 項目 2021 年 2020 年 一 綜合生活用 水量（ m3/d） 13200 22500 1 人口 120210 150000 2 綜合用水定額（ L/） 110 150 二 工業(yè)企業(yè)用水量（ m3/d） 12603 25644 1 年工業(yè)總產(chǎn)值（億元） 23 52 2 萬元產(chǎn)值耗水量（ m3/萬元 .d） 20 18 三 小計（ m3/d） 25803 48144 四 未預(yù)見水量（ m3/d） 2580 4814 汪清縣縣城污水處理工程可行性研究報告 工程方案論證 11 五 平均日用水量（ m3/d） 28383 52958 排水量計算 污水進入城市下水道的排放 系數(shù)按照 85%考慮，同時考慮了污水管網(wǎng)中 10%地下水滲透系數(shù)，則最終進入污水處理廠的污水量見下表： 平均日排水量計算 序號 項目 2021 年 2020 年 一 污水排放系數(shù)（ %） 80 85 二 污水排放量（ m3/d） 22706 45014 三 地下水滲透系數(shù)（ %） 110 110 四 總污水量（ m3/d） 24977 49516 因此，在近期規(guī)劃年限內(nèi) XX縣縣城污水處理工程的設(shè)計規(guī)模擬確定為 萬 m3/d。 綜合生活用水定額包括居民日常生活用水和公共建筑用水之和，但不包括澆灑道路 、綠地用水和消防、市政用水。 隨著人們環(huán)保意識的普遍增強，建設(shè)城市 排水設(shè)施得民心，順民意，廣大市民一定會理解和支持的。 雖然 XX 縣地處中國的東北地區(qū)，氣候較冷，但是氣候更冷的黑龍江省的一些城市已經(jīng)建設(shè)了污水處理廠并且運行良好，根據(jù)東北地區(qū)及國外相類同氣候地區(qū)的工程經(jīng)驗，證明在建設(shè)污水處理廠是可行的。 XX 縣環(huán)保監(jiān)測部門對市區(qū)各排水系統(tǒng)的污水排放口進