【正文】 該工藝技術(shù)具有以下幾個優(yōu)點(diǎn)。它的最大特點(diǎn)是使用一種新型的球形陶粒填料，在其表面及內(nèi)腔空間生長有微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時，微生物膜吸收污水中的有機(jī)污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，并在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，氣、水為同向上向流態(tài)，使污水中的有機(jī)物得到好氧降解，并進(jìn)行硝化脫氮。隨著研究的深入，曝氣生物濾池已經(jīng)由單一的工藝發(fā)展成了系列綜合工藝。 上向流曝氣生物濾池(BIOFOR)(Biological Aerated Filter)是 80 年代末最先在歐美發(fā)展起來的一種新型污水生物處理技術(shù)。 除上述優(yōu)點(diǎn)外，CASS 法基本具有 SBR 法的缺點(diǎn)。然后再進(jìn)行曝氣，開始進(jìn)行第二個運(yùn)行周期操作。? 自動化程度高，所需機(jī)械設(shè)備少，日常維護(hù)簡單；? 設(shè)備安裝簡便，施工周期短，具有較好的耐水、防腐能力，設(shè)備使用壽命長；CASS 系統(tǒng)采用 8 小時一個周期，其中曝氣段為 375 分鐘，沉淀 45 分鐘，潷水 60分鐘。在對數(shù)生長期，微生物的生長速率很快，污泥的吸附和降解能力強(qiáng)，但污泥的產(chǎn)量高；減速生長期時，微生物的生長速率減慢，是一般生化處理系統(tǒng)中利用的微生物的生長階段，其污泥的沉降性能較好，產(chǎn)量較低；而內(nèi)源呼吸期主要發(fā)生在微生物生長需要的有機(jī)物相對匱乏的環(huán)境中，微生物生長缺乏碳源，所以只有消耗自身的碳源進(jìn)行新陳代謝（因?yàn)槠渥陨砑?xì)胞主要由 C、N 等組成），所以會造成污泥的產(chǎn)量降低。眾所周知，微生物降解有機(jī)污染物的機(jī)理是利用水中的有機(jī)污染物作為碳源進(jìn)行新陳代謝，將有機(jī)污染物降解為 CO2和水等簡單的無機(jī)物質(zhì)，完成對水體的凈化。這樣，通過反復(fù)循環(huán)操作完成污水的連續(xù)處理過程。? 閑置階段閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。污泥逐漸沉到池底，上層水變清。? 沉淀階段此時停止曝氣，微生物利用水中剩余的 DO 進(jìn)行氧化分解。潷水器出水水質(zhì)良好，當(dāng)出現(xiàn)意外情況時，出水設(shè)旁路回進(jìn)水池重新進(jìn)行處理。潷水器排水均勻，不會擾動已沉淀的污泥層。? 潷水裝置潷水器是 CASS 工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，在 CASS 反應(yīng)池的末端設(shè)有可升降的潷水器，以實(shí)現(xiàn)處理達(dá)標(biāo)水的外排。? 主反應(yīng)區(qū)完成污水中絕大部分有機(jī)物、氨氮及磷的去除，保障出水全面達(dá)標(biāo)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)中，污水中的溶解性有機(jī)物能通過酶反應(yīng)機(jī)理迅速去除。在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置，曝氣、沉淀和排水在同一池子內(nèi)周期性地循環(huán)進(jìn)行，取消了常規(guī)活性污泥法的二沉池。其中規(guī)模最大的是昆明市第三污水處理廠，設(shè)計污水處理量 1 六萬噸項目/天（？？），高峰流量 20 萬噸/天，投資 億元人民幣，已運(yùn)行 2 年，該工程被建設(shè)部評為優(yōu)質(zhì)工程。目前，該方法應(yīng)用比較廣泛，美國、加拿大、澳大利亞已有 270 家污水處理廠應(yīng)用該工藝，其中城鎮(zhèn)污水處理廠 200 家，工業(yè)污水處理站 70 家。CASS 工藝在美國的明尼蘇達(dá)州草原市污水處理廠、俄亥俄州托萊多污水處理站、密執(zhí)安州地區(qū)污水處理站應(yīng)用均獲得了良好的處理效果。二、CASS 處理工藝CASS 工藝（Cycling Activated Sludge System）是序批式活性污泥法（SBR 法）基礎(chǔ)上的一種改進(jìn)工藝，目前是國際公認(rèn)的生活污水及工業(yè)污水處理的先進(jìn)工藝。 (2)由于工藝要求間隙式運(yùn)行，所以正常運(yùn)行時總有部分反應(yīng)池和設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，使反應(yīng)池和設(shè)備閑置率較高。 除上述優(yōu)點(diǎn)外，SBR 法還具有以下缺點(diǎn)。 (5)具有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。 (3)不需大規(guī)模的污泥回流系統(tǒng)，可節(jié)省大量能耗。 (1)工藝流程簡單，布置緊湊，運(yùn)行靈活，處理效果好。完成上述操作階段后，系統(tǒng)進(jìn)入下一循環(huán)過程，并重復(fù)以上操作。 SBR 工藝每一操作循環(huán)過程由四個階段組成，即進(jìn)水一曝氣一沉淀一排水一閑置，這五個過程組成一個循環(huán)，并不斷重復(fù)進(jìn)行。在 SBR 池中完成泥水分離后，由潷水器將處理達(dá)標(biāo)的上清液排出池外排放，并根據(jù)池內(nèi)活性污泥的實(shí)際增殖情況，在每一處理循環(huán)結(jié)束階段自動排除剩余污泥。在進(jìn)水階段主要完成泥水混合和氨氮的反硝化；在曝氣階段主要完成有機(jī)物降解過程和氨氮的硝化過程；在沉淀階段也有部分生物作用，但主要是完成泥水分離過程。 SBR 工藝是在一組或多組平行運(yùn)行的池子中完成生物降解和泥水分離過程。序批式活性污泥法在 1914 年開始開發(fā)，但由于該工藝在當(dāng)時人工管理復(fù)雜，自控和在線監(jiān)測系統(tǒng)落后，使其難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。給合廠區(qū)用地相對緊張，好氧處理工藝確定 SBR(或 CASS)工藝、生物接觸氧化法工藝和曝氣生物濾池工藝是優(yōu)選方案，對 SBR( 或 CASS)方案、曝氣生物濾池方案和生物接觸氧化法方案進(jìn)行比較，最終確定推薦方案。 好氧處理工藝的選擇目前，應(yīng)用的好氧生化污水處理工藝主要分二大類：一類為活性污泥法，包括傳統(tǒng)活性污泥工藝及其變形工藝、生物氧化溝工藝、生物脫氮除磷工藝(A／O 法、A/A/O法及其改進(jìn)工藝)、AB 工藝、SBR 工藝、CASS 工藝；另一類為生物膜法，包括生物濾池(普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池、曝氣生物濾池)、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法。三、 厭氧工藝確定該有機(jī)污水 COD 為 5000mg/L，進(jìn)水 COD 濃度較高，選用 UASB 和 EGSB 均可。三相分離器分離效果的好壞，是 EGSB 反應(yīng)器的關(guān)鍵技術(shù)。（6）特別適合于低溫和相對低濃度污水，當(dāng)沼氣率低、混合強(qiáng)度低時，在此條件下較高的進(jìn)水動能和顆粒污泥床的膨脹高度將獲得比 UASB 反應(yīng)器好的運(yùn)行結(jié)果。（4）EGSB 反應(yīng)器出水回流可充分利用厭氧降解過程致堿物質(zhì)產(chǎn)生的堿度提高進(jìn)水的堿度和 pH 值，保持反應(yīng)器內(nèi) pH 的穩(wěn)定，減少為了調(diào)整 pH 的投堿量，從而有助于降低運(yùn)行費(fèi)用。（2）反應(yīng)器容積利用率大大提高，同時提高了反應(yīng)器的進(jìn)水容積負(fù)荷率。為了使反應(yīng)器內(nèi)維持足夠的生物量，選擇適宜的升流速度是重要的。采用 EGSB 反應(yīng)器在常溫條件下處理 COD 低于 1000mg/L 的低濃度有機(jī)污水，可獲得很高的處理效能，這出水循環(huán) 污 泥出 水出 水 渠沼 氣集 氣 室三 相 分離 器反 應(yīng) 區(qū) 膨 脹污 泥 床混 合 液 進(jìn) 水配 水 循 環(huán)是 UASB 反應(yīng)器難以達(dá)到的。當(dāng)進(jìn)水 COD 為 100～700mg/L，進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷率可達(dá) 12㎏COD/（m 3﹒d） ，COD 的去除率在 80%～97%。構(gòu)造如圖：2）EGSB 的啟動和運(yùn)行性能EGSB 反應(yīng)器啟動的接種污泥通常采用現(xiàn)有 UASB 反應(yīng)器的顆粒污泥，接種顆粒污泥量以 30gVSS/L 左右為宜。循環(huán)比的大小視進(jìn)水濃度而變，進(jìn)水濃度高循環(huán)比大，反之則小。在三相分離器中氣體首先被分離出來進(jìn)入反應(yīng)器頂部的集氣室，沼氣不斷通過設(shè)在頂部的導(dǎo)管輸送到氣柜。被處理的污水與循環(huán)的出水混合后由反應(yīng)器底配水系統(tǒng)均勻地分配到反應(yīng)器底面上，而后垂直升流通過反應(yīng)區(qū)即膨脹顆粒污泥床區(qū)，使污水中的有機(jī)物與顆粒污泥充分接觸，產(chǎn)生劇烈的生化反應(yīng)，有機(jī)物被厭氧菌降解，大部分有機(jī)物被異化轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等，一小部分有機(jī)物被同化轉(zhuǎn)化為厭氧菌細(xì)胞。EGSB 反應(yīng)器一般為圓柱狀塔形，具有較大高徑比，一般可達(dá)3～5。這種反應(yīng)器的典型特征是具有較大的高徑比。二、膨脹顆粒污泥床（EGSB）為了解決當(dāng)進(jìn)水 COD 濃度較低時，產(chǎn)氣量小，進(jìn)水點(diǎn)分布不密，反應(yīng)器選擇壓較小，攪拌強(qiáng)度較小，泥水接觸不良的問題，Lettinga 等人研究出把厭氧顆粒污泥膨脹起來的反應(yīng)器——膨脹顆粒污泥床。所以目前有關(guān) UASB 反應(yīng)器設(shè)計方法的報道大多是經(jīng)驗(yàn)的或半經(jīng)驗(yàn)性的。6）UASB 反應(yīng)器的缺點(diǎn)至今尚未有比較成熟、系統(tǒng)、完整的設(shè)計方法計算 UASB 反應(yīng)器，而且不同的學(xué)者提供的參數(shù)值各不同。（7）常溫（20℃左右） 、中溫（35℃左右） 、高溫（55℃左右）均可培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥。（5）UASB 反應(yīng)器通常采用地面式，這有助于運(yùn)行管理和施工安裝。（3）由于 UASB 反應(yīng)器設(shè)有三相分離器，使得反應(yīng)器內(nèi)的污泥不易流失，所以反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的生物量，平均濃度可達(dá) 80gSS/L 左右。5）UASB 反應(yīng)器具有的優(yōu)點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)簡單，不用設(shè)置填料，沒有懸浮物堵塞問題。厭氧消化污泥是較好的接種污泥。影響污泥顆?；M(jìn)程最主要的運(yùn)行控制條件是可降解 COD 污泥負(fù)荷率，當(dāng)達(dá)到㎏COD/（㎏VSS﹒d）以上時便能開始形成顆粒污泥，當(dāng)顆粒污泥出現(xiàn)后，應(yīng)迅速將COD 污泥負(fù)荷率提高到 ㎏COD/（㎏VSS﹒d）左右，有利于加速污泥顆?；?。投加適量的鎳、鈷、鋅、鉬等微量元素有利于提高污泥產(chǎn)甲烷活性。一般處理含糖類污水易于形成顆粒污泥，而脂類污水、蛋白質(zhì)污水及有毒難降解污水則難培養(yǎng)出顆粒污泥。UASB 反應(yīng)器投產(chǎn)過程的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)污泥顆?；?。如果反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的接種量達(dá) ～ 高的污泥床區(qū)，2 周內(nèi)即可達(dá)到設(shè)計負(fù)荷。UASB 反應(yīng)器在啟動前必須投加接種污泥。3）UASB 反應(yīng)器的啟動與運(yùn)行UASB 反應(yīng)器啟動成功的關(guān)鍵是培養(yǎng)出活性高、沉降性能好的厭氧顆粒污泥，使反應(yīng)器內(nèi)能維持足夠的生物量。三相分離器的構(gòu)造與開放式有所不同，不需要專門的集氣室，而在液面與池頂之間形成了一個大的集氣室，可以同時收集反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)產(chǎn)生的沼氣。這種形式的反應(yīng)器構(gòu)造比較簡單，易于施工安裝和維修。開放式 UASB 反應(yīng)器的特點(diǎn)是反應(yīng)器的頂部不密封，不收集沉淀區(qū)液面釋放出的沼氣，有時雖然也加蓋，但不密封，其目的是為防止臭氣散發(fā)。（5）排泥系統(tǒng) 排泥系統(tǒng)的功能是定期均勻地排除反應(yīng)區(qū)的剩余厭氧污泥。（4）出水系統(tǒng) 出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻地收集起來，排出反應(yīng)器外。首先，氣體被分離后進(jìn)入集氣室，然后，固液混合液在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離，下沉的固體藉重力由回流縫返回反應(yīng)室。（2）反應(yīng)區(qū) 反應(yīng)區(qū)包括污泥床和污泥懸浮層區(qū)，是 UASB 反應(yīng)器的核心，是培養(yǎng)和富集厭氧微生物的區(qū)域，污水與厭氧污泥在這里充分接觸，產(chǎn)生強(qiáng)烈的生化反應(yīng)，有機(jī)物主要在這里被厭氧菌分解。UASB 反應(yīng)器主要由下列幾部分組成：（1）進(jìn)水分配系統(tǒng) 配水系統(tǒng)設(shè)在 UASB 反應(yīng)器的底部，其功能主要是把污水均勻地分配到整個 UASB 反應(yīng)器，使有機(jī)物能在反應(yīng)區(qū)內(nèi)均勻分布，有利于污水與微生物充分接觸，使反應(yīng)器內(nèi)的微生物能夠獲得充足的營養(yǎng)，這是提高反應(yīng)器容積利用率的關(guān)鍵。澄清后的處理過的水由出水渠排走，沉淀下來的微生物固體，即厭氧污泥靠重力自動返回反應(yīng)區(qū)，集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應(yīng)器。一、UASB 反應(yīng)器升流式厭氧污泥層反應(yīng)器簡稱 UASB 反應(yīng)器，是荷蘭學(xué)者 G..Lettinga 等人在 20世紀(jì) 70 年代初開發(fā)的。 工藝方案選擇 厭氧處理工藝的選擇污水的厭氧處理工藝主要有：升流式厭氧污泥層反應(yīng)器(UASB)、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC） 、膨脹顆粒污泥床（EGSB） 、折流式厭氧反應(yīng)器（ABR） 、升流式厭氧生物濾池、兩相厭氧消化工藝等工藝。具有以下優(yōu)點(diǎn)? 厭氧系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)? 厭氧系統(tǒng)容積產(chǎn)氣率高，能耗很低? 好氧系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好，管理簡單? 好氧微生物富集簡單，系統(tǒng)啟動容易? 系統(tǒng)對有機(jī)物有很好的穩(wěn)定去除作用懸浮物的影響根據(jù)百勤異 VC 鈉有限公司提供的廢水水質(zhì)資料，原水中 SS 在 8mg/L 左右,對后續(xù)生物處理的正常穩(wěn)定運(yùn)行(沒有說完)。 廢水特點(diǎn)可生化性好廢水的 BOD5/COD 在 左右，屬易生化有機(jī)廢水，因此應(yīng)采用生物處理技術(shù)進(jìn)行處理。，達(dá)到廠區(qū)環(huán)保要求。，運(yùn)行靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整運(yùn)行方式和參數(shù)，最大限度地發(fā)揮處理裝置和構(gòu)筑物的處理能力。，占地少，電耗省。5 污水處理工藝方案論證 方案選擇原則污水處理廠的污水處理及污泥處理工藝方案選擇原則是：1. 要求工藝先進(jìn)、穩(wěn)定可靠，保證出水達(dá)標(biāo)排放。表 42 廢水處理要求達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)污染物 pH SS CODcr BOD5 NH3N 色度排放濃度(mg/L) 6～9 70 100 20 15 50 污水處理站出水收納水體冷卻水循環(huán)利用擬建在廠區(qū)地勢較高的東北角，冷卻濃縮水排入污水處理站處理；污水處理站擬建在廠區(qū)地勢較低的東南角，緊鄰體泉河,出水排入體泉河。表 4－1 百勤異 VC 鈉有限公司設(shè)計的水質(zhì)水量污染物排放濃度(mg/L)外排口名稱 排水量(m 3/d)CODcr BOD5 NH3N SS污水總排放口 1500 5000 2022 20 200 生產(chǎn)制度年工作日：300 天；生產(chǎn)班制：四班三倒制，每天 24 小時；年工作時間：7200 小時。 建設(shè)規(guī)模百勤異 VC 鈉公司每天產(chǎn)生廢水約 1440m3，考慮一定的富余量，本裝置的處理能力為 1500m3/d，設(shè)計的水質(zhì)水量見表 41。2 糖化洗板框廢水 150 12022 4500 1800 6753 糖化洗板框布廢水 90 6000 2280 540 4 提取洗板框、布 120 11000 4200 1320 5045 發(fā)酵洗缸水 110 6500 2500 715 2756 精制洗炭水 100 8250 3140 825 3147 各車間沖洗地面水 90 2022 760 180 8 提取水(洗樹脂柱) 180 4500 1720 810 9 生活污水 80 200 80 16 10 其它廢水 520 500 200 260 104合計 1440 6466 11 精餾車間冷卻水 960012 發(fā)酵車間冷卻水 6400表 3－3 百勤異 VC 鈉有限排放污染物濃度(平均