【正文】 傳統(tǒng)的生物接觸氧化工藝其生物反應(yīng)池內(nèi)幾乎充滿填料，雖然提高了池內(nèi)的生物量，卻擠占了污水流動的空間，致使其產(chǎn)水率低，抵消了其較高的容積負(fù)荷可以減少池容的優(yōu)點(diǎn)；另外由于污水在池內(nèi)水流緩慢，生物膜主要靠自身脫落而非靠污水沖刷，因此生物膜更新速度緩慢，致使活性較差，一旦進(jìn)水BOD5超出100mg/L就處理。 生物接觸氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特點(diǎn)，池內(nèi)的生物固體濃度（5~10g/l）高于活性污泥法和生物濾池，具有較高的容積負(fù)荷（~），另外接觸氧化工藝不需要污泥回流，無污泥膨脹問題，運(yùn)行管理較活性污泥法簡單，對水量水質(zhì)的波動有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。生物接觸氧化法系列傳統(tǒng)的生物接觸氧化工藝（Biological Contact Oxidation）又稱“淹沒式生物濾池”、“接觸曝氣法”、“固著式活性污泥法”，是一種于20世紀(jì)70年代初開創(chuàng)的污水處理技術(shù)，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是在生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。減少了污水處理設(shè)施的占地和投資。BAF反應(yīng)池是一種高負(fù)荷濾池,微生物附著于全浸沒在水中的球形顆粒濾料上。采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)結(jié)合污水充氧。所以，曝氣生物濾池是一種具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法處理構(gòu)筑物，它結(jié)合了曝氣池和生物濾池兩者的優(yōu)點(diǎn)。由于其性能良好，應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，至90年代已日趨成熟，在污水二、三級處理領(lǐng)域中曝氣生物濾池發(fā)展很快，其中BIOSTYR向上流生物濾池是近年來在歐洲發(fā)展起來的新一代生物膜污水處理技術(shù)。隨著生物濾池的發(fā)展，曝氣生物濾池已成為生物膜法的主力工藝。生物濾池系列二級處理除活性污泥法的另一大類別為生物膜法，主要代表工藝為生物濾池。d．進(jìn)入好氧池有4Q，因此好氧池內(nèi)流向較紊亂。b．污水廠工程成功業(yè)績欠缺。由其工作原理可以看出，MSBR是具有同時(shí)進(jìn)行生物除磷及生物脫氮的污水處理工藝?；亓魑勰嗍紫冗M(jìn)入濃縮區(qū)進(jìn)行濃縮，上清液直接進(jìn)入好氧池，而濃縮污泥則進(jìn)入缺氧池，一方面可以進(jìn)行反硝化，另一方面為先消耗掉回流濃縮污泥中的溶解氧和硝酸鹽，為隨后的厭氧放磷提供更為有利的條件。 圖63 MSBR系統(tǒng)原理圖現(xiàn)將MSBR系統(tǒng)的運(yùn)行原理簡介如下：污水進(jìn)入?yún)捬醭?，回流活性污泥在這里進(jìn)行充分放磷，然后污水進(jìn)入缺氧池進(jìn)行反硝化。改良式序列間歇反應(yīng)器（MSBR—Modified Sequencing Batch Reactor）改良式序列間歇反應(yīng)器（MSBR—Modified Sequencing Batch Reactor）是C,，研究開發(fā)的一種更為理想的污水處理系統(tǒng)。與SBR相比，UNITANK系統(tǒng)主要有以下改進(jìn)：a．UNITANK系統(tǒng)在恒水位條件下交替運(yùn)行，水力負(fù)荷恒定，因此可以降低對管道、閥門、水泵等水力設(shè)施或設(shè)備的規(guī)格及要求，從而降低系統(tǒng)的成本；b．系統(tǒng)反應(yīng)池的有效容積能夠得到連續(xù)的使用，其結(jié)構(gòu)因而變得更加緊湊；恒水位系統(tǒng)中可以使用表曝機(jī)，出水堰的構(gòu)造也更加簡單（不需要浮式出水堰），而恒水位條件下的土建設(shè)計(jì)過程中不需要考慮水位變化對池體的壓力變化；c．厭氧及缺氧過程不會像SBR那樣混在同一階段（充水階段）；此外，根據(jù)具體的情況，如濃度較高的工業(yè)廢水或濃度較低的城市廢水的不同要求，可以采用時(shí)間及空間控制的方法 建造可以實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的小型、中型及大型UNITANK系統(tǒng)。其后左側(cè)1號池停止曝氣，作為沉淀池。右側(cè)3號池作為沉淀池進(jìn)行泥水分離，上清液作為出水溢出，含磷污泥的一部分作為剩余污泥排出。污水交替進(jìn)入左側(cè)1號池和中間2號池，在左側(cè)1號池進(jìn)行缺氧攪拌，以污水中的有機(jī)物作為電子供體，將在前一個運(yùn)行階段的硝態(tài)氮通過兼性菌的反硝化作用實(shí)現(xiàn)脫氮；并釋放上一階段運(yùn)行時(shí)沉淀的含磷污泥中的磷。第二個主體運(yùn)行階段結(jié)束后，通過一個短暫的過渡段，即進(jìn)入第二個主體運(yùn)行階段。因而可以高效地降解污水中的有機(jī)物；②混合液同時(shí)自左向右通過始終作為曝氣池的中間2號池，繼續(xù)曝氣，有機(jī)物得到進(jìn)一步降解，同時(shí)在推流過程中，左側(cè)1號池內(nèi)污泥進(jìn)入中間2號池，再進(jìn)入右側(cè)3號池，使污泥在各池內(nèi)重新分配；③混合液進(jìn)入作為沉淀池的右側(cè)3號池，停止曝氣，泥水分離后，出水通過溢流堰排放，剩余污泥則由底部排出。圖62 UNITANK工藝示意圖一體化常規(guī)單級UNITANK工藝主要有兩種運(yùn)行方式，即單級好氧與脫氮除磷處理系統(tǒng)。中間池始終作曝氣池使用。在3個單元池內(nèi)全部配有曝氣擴(kuò)散裝置。此系統(tǒng)可以靈活的進(jìn)行時(shí)間和空間控制，適當(dāng)?shù)脑龃笏νＡ魰r(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)污水的脫氮除磷。UNITANK單元水池活性污泥處理系統(tǒng)UNITANK單元水池活性污泥處理系統(tǒng)是比利時(shí)SEGHERS公司提出的，它是SBR工藝的又一種變形。為防止進(jìn)水對沉淀的干擾和出水水質(zhì)的影響，一般在沉淀和撇水時(shí)須停止進(jìn)水和曝氣，在設(shè)有四個CASS池子的系統(tǒng)中，通過選擇各個池子的循環(huán)過程可以產(chǎn)生連續(xù)的進(jìn)出水。④ 閑置在實(shí)際運(yùn)行中，撇水所需時(shí)間小于理論時(shí)間，在撇水器返回初始位置三分鐘后即開始為閑置階段，此階段可充水?！?，沉淀后可達(dá)10 g/l。從進(jìn)水至出水結(jié)束作為一個周期，每一過程均按所需的設(shè)定時(shí)間進(jìn)行切換操作，其每一個周期的循環(huán)操作過程如下：① 充水/曝氣在曝氣時(shí)同時(shí)充水，充水/曝氣時(shí)間一般占每一循環(huán)周期的50%，如采用4小時(shí)循環(huán)周期，則充水/曝氣為2小時(shí)。污水連續(xù)不斷地進(jìn)入選擇區(qū)，微生物通過酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理，迅速吸附污水中約85%左右的可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個高負(fù)荷的基質(zhì)快速增長過程，對進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH值和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，污水再通過隔墻底部的連接口進(jìn)入主反應(yīng)池，經(jīng)歷一個較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程，并完成泥水分離。該處理系統(tǒng)具有除氮脫磷功能。通常CASS池分三個反應(yīng)區(qū)：生物選擇器、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，容積比一般為1：5：30。 循環(huán)式活性污泥法(CASS—Cyclic Activated Sludge System)循環(huán)式活性污泥法(CASS—Cyclic Activated Sludge System)是Gotonszy教授在ICEAS工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的,是SBR工藝的一種新形式。同時(shí)，IAT池污泥回流DAT池。由于全過程連續(xù)進(jìn)水，沉淀階段泥水分離差，限制了進(jìn)水量。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠投產(chǎn)運(yùn)行。一般說來，間歇處理不如連續(xù)處理簡單、方便，但它只需用一個反應(yīng)池就能完成全部反應(yīng)、沉淀工序，省去了連續(xù)工藝中的二沉池和回流污泥設(shè)施，使處理構(gòu)筑物大大簡化，從而節(jié)省占地，降低基建投資。因此，SBR工藝發(fā)展速度極快，并衍生出許多種新型SBR處理工藝。 由于SBR在運(yùn)行過程中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。70年代初，美國Natre Dame 教授采用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模對SBR工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，并于1980年在美國環(huán)保局（EPA）的資助下，在印第安那州的Culwer城改建并投產(chǎn)了世界上第一個SBR法污水處理廠。另一些占地較小的工藝如SBR系列、生物濾池系列以及生物接觸氧化法就凸顯出來，下面就重點(diǎn)介紹這三種工藝方案。對于小型污水處理廠來說，二級處理的工藝選擇余地很大，幾乎所有常用的工藝均可以采用。固著型生物膜法工藝主要為生物濾池類型。按照構(gòu)筑物的組成形式、運(yùn)行性能以及運(yùn)行操作方式的不同，又分為懸浮型活性污泥法和固著型生物膜法以及結(jié)合上述兩者的特點(diǎn)的生物接觸氧化法等三大類：懸浮型活性污泥法污水處理工藝主要有三個系列：①氧化溝系列；②A2/O系列；③序批式反應(yīng)器（SBR）系列。正確的思路是強(qiáng)化二級處理，在二級處理出水水質(zhì)中COD、BODSS達(dá)到或超過國家一級B標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)指標(biāo)氨氮、總氮要在二級（生物）處理中達(dá)到或接近達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)，然后在此基礎(chǔ)上增加深度處理設(shè)施（重點(diǎn)解決SS和總磷），使其全面、穩(wěn)定地達(dá)到處理目標(biāo)：一級B。根據(jù)污水中各種污染物去除的原理分析可知，在城市污水處理中，磷和氮污染物尤其是氮是比較難去除的。 污水處理工藝思路根據(jù)以上分析，該項(xiàng)目污水處理工藝必須采用二級處理加上混凝沉淀即可達(dá)到處理要求。污水處理程度通常分為三種級別：處理級別主要去除對象主要工藝一級處理（包括強(qiáng)化一級處理）主要去除懸浮物以沉淀工藝為主二級處理主要去處有機(jī)污染物，包括氮、磷以生物處理工藝為主體深度處理主要去處二級處理不能完全去除的污水中的污染物視深度處理目的不同而不同顯然，采用一級處理不能達(dá)到項(xiàng)目要求的處理程度，該項(xiàng)目要求除磷脫氮，采用二級處理是可以去除磷、氮等有機(jī)物的?；瘜W(xué)除磷方法的產(chǎn)泥量將增加，除此之外，還要考慮附帶的其它沉淀物。按照德國規(guī)范ATVA131的規(guī)定。l4H2O+2PO43→2AlPO4↓+3SO42+14H2O副反應(yīng)：Al2(SO4)3化學(xué)除磷的藥劑主要有鐵鹽、鋁鹽和石灰。按工藝流程中化學(xué)藥劑投加點(diǎn)的不同，化學(xué)沉淀除磷工藝可分為前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三種類型?；瘜W(xué)除磷原理化學(xué)除磷主要是向污水中投加藥劑，使藥劑與水中溶解性磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從污水中去除。因此，生物除磷并非厭氧時(shí)間越長越好，同時(shí)在運(yùn)行管理中要盡量避免PH的沖擊，否則除磷能力將大幅度下降，甚至完全喪失，這主要是由于PH降低時(shí)，會導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能損壞，細(xì)胞內(nèi)聚磷在酸性條性下被水解，從而導(dǎo)致磷的快速釋放。在除磷（脫氮）系統(tǒng)的厭氧區(qū)中，含聚磷菌的回流污泥與污水混合后，在初始階段出現(xiàn)磷的有效釋放，隨著時(shí)間的延長，污水中的易降解有機(jī)物被耗完以后，雖然吸收和貯存有機(jī)物的過程基本上已經(jīng)停止，但微生物為了維持基礎(chǔ)生命活動，仍將不斷分解聚磷，并把分解產(chǎn)物（磷）釋放出來，雖然此時(shí)釋磷總量不斷提高，但單位釋磷量所產(chǎn)生的吸磷能力隨無效釋放量的加大而降低。大量的試驗(yàn)觀測資料已經(jīng)完全證實(shí)，在生物除磷工藝中，經(jīng)過厭氧釋放磷酸鹽的活性污泥，在好氧狀態(tài)下有很強(qiáng)的吸磷能力，也就是說，磷的厭氧釋放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厭氧釋放都能增強(qiáng)污泥的好氧吸磷，磷的厭氧釋放可以分為二部分：有效釋放和無效釋放，有效釋放是指磷被釋放的同時(shí)，有機(jī)物被吸收到細(xì)胞內(nèi)，并在細(xì)胞內(nèi)貯存，即磷的釋放是有機(jī)物吸收轉(zhuǎn)化這一耗能過程的偶聯(lián)過程。生物除磷主要是通過排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少將對脫磷效果產(chǎn)生影響，一般污泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較多，可以取得較高的除磷效果。磷的去除污水除磷主要有生物除磷和化學(xué)除磷兩大類。生物脫氮過程如圖所示。由此可見，生物脫氮系統(tǒng)中硝化與反硝化反應(yīng)需要具備如下條件：硝化階段：足夠的溶解氧，DO值在2mg/l以上，合適的溫度，最好20℃，不能低于10℃，足夠長的污泥泥齡，合適的PH條件。在硝化和反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、PH值以及硝化碳源，生物脫氮系統(tǒng)中，硝化菌增長速度較緩慢，所以，要有足夠的污泥泥齡。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮?dú)庖莩?，這階段稱為缺氧反硝化。而成分主要以工業(yè)廢水為主的城市污水，或BOD5/COD比值較小的城市污水，其污水的可生化性較差，處理后污水中剩余的COD會較高，要滿足出水COD≤60mg/L有一定的難度。污水廠出水中的剩余COD，即COD的去除率，取決于原污水的可生化性，它與城市污水的組成有關(guān)。由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)定物質(zhì),因此，處理后污水中的殘余BOD5濃度很低?；钚晕勰嘀械奈⑸镌谟醒醯臈l件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)。在污水處理方案選用合理、工藝參數(shù)取值合理和單體設(shè)計(jì)優(yōu)化的條件下，完全能夠使出水SS指標(biāo)達(dá)到20mg/L以下。因此，控制污水處理廠出水的SS指標(biāo)是最基本的，也是很重要的。污水處理廠出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水SS指標(biāo)，出水中的BODCOD等指標(biāo)也與之有關(guān)。 污染物去除原理SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水處理工藝的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)、處理程度要求、用地面積和工程規(guī)模等多因素進(jìn)行綜合考慮，各種工藝都有其適用條件，應(yīng)視工程的具體條件而定。 根據(jù)排放水體要求，本工程要求的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)很高，BODSS、NH3N、%、%、%%以上，因此，應(yīng)慎重選擇污水處理工藝。尾水均可自流排放，不需設(shè)泵站抽排，擬設(shè)一根DN400夾砂玻璃鋼管重力自排。圖52 推薦廠址一現(xiàn)狀圖53 推薦廠址二現(xiàn)狀 尾水排放⑴ 受納水體該項(xiàng)目尾水排入竹竿河后作為農(nóng)業(yè)灌溉水利用，該區(qū)域執(zhí)行GB38382002《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。該處基本位于宣化店鎮(zhèn)全年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，對環(huán)境影響少。片區(qū)為坡地，基建成本較高；管線需經(jīng)過較高地勢，污水輸送成本較高。1. 征地費(fèi)用較高；空地面積較小，遠(yuǎn)景用地受限制。備選廠址一備選廠址二圖51 備選廠址位置圖備選廠址比較見表55。 處理程度根據(jù)本工程設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)，確定本工程污水處理程度見表54：表54 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及處理程度表水質(zhì)類別BOD5CODcrSSNH3NTP設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)150300180353設(shè)計(jì)出水水質(zhì)(mg/l)20602081處理程度(%)%80%%%% 污水處理廠廠址選擇 選址原則污水處理廠廠址選擇的主要原則：(1)符合城市總體規(guī)劃和排水工程規(guī)劃的要求；(2)位于城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向及遠(yuǎn)離生活居住區(qū)，以減少對居民生活的環(huán)境影響；(3)有良好的地質(zhì)條件，少拆遷、少占農(nóng)田，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；(4)尾水及污泥排出較方便，場地不受水淹，有良好的排水條件，并要求出水管線短，靠近受納水體；(5)在城鎮(zhèn)水體的下游,受納水體應(yīng)有足夠的環(huán)境容量，以減少處理水對水域的污染；(6)交通、運(yùn)輸及供水、供電較方便；(7)廠址場地足夠大，沒有或很