【正文】 由于污泥的熱值不是很高，且處理量也不大，難以利用焚燒余熱進(jìn)行發(fā)電，而縣城污水處理廠周圍居民點(diǎn)較少，衡陽市不是采暖區(qū)，焚燒產(chǎn)生的余熱難以被利用，因此污泥焚燒基本無資源化。污泥直接焚燒的處置方法的優(yōu)點(diǎn)在于占地面積較小，污泥的減量變化大，無害化徹底。污泥土地利用的最大障礙是污泥中的重金屬和其它有毒物質(zhì)。目前我國有機(jī)復(fù)合肥使用率不到40%。國外污泥土地利用的主要系統(tǒng)之一，是將污泥制成有機(jī)復(fù)合肥后加以利用，有機(jī)復(fù)合肥比化肥有更大優(yōu)越性。一般化肥對土壤生態(tài)平衡有一定的破壞作用，如土地板結(jié)、地力下降、蓄水能力降低、農(nóng)作物品質(zhì)低劣等缺點(diǎn)。目前，國內(nèi)污水處理廠污泥最終處置方式以填埋為主；個(gè)別廠采用干化與焚燒處置方法。⑷污泥中的有用成分未得到充分的利用。研究發(fā)現(xiàn)，在焚燒灰渣中，尤其是飛灰（其有毒、有機(jī)污染物高出灰渣幾個(gè)數(shù)量級）中含有較多Cd、Pb 及其它重金屬，屬于危險(xiǎn)廢棄物，若處理不當(dāng)，容易滲漏而污染地下水體、附近地表水體和土壤，進(jìn)而危害人類健康。焚燒的技術(shù)優(yōu)勢在于其處理的徹底性，減量率可到95%左右，其有機(jī)物被完全氧化，重——衡陽市銅橋港污水處理工程可行性研究報(bào)告——――湖南省建筑設(shè)計(jì)院―― 45金屬（除汞外）幾乎全被截留在灰渣中。在發(fā)達(dá)國家，這種方法過去采用較多，但目前可供填埋的場地越來越少，因此其所占比例也越來越小。污泥填埋是一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是處理容量大、見效快。為此，許多國家政府頒布了農(nóng)用污泥重金屬濃度標(biāo)準(zhǔn)、土壤中重金屬濃度標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格的無害化要求，并對單位面積土地污泥的應(yīng)用量也有嚴(yán)格的限制。但是，由于污泥中含有很多鹽分、重金屬、病原菌、寄生蟲、有機(jī)污染物等有害成分，直接施用會污染土壤、水體，危害農(nóng)作物或通過食物鏈危害人體健康，因此必須經(jīng)過無害化，穩(wěn)定化處理，達(dá)到一定要求后方能施用。這種方法也減少了食物鏈對人類生活的潛在威脅，既處置了污泥，又恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境。污泥可以用于受破壞的土地（各種采礦后殘留的礦場，建筑取土、排放廢物的深坑，森林采伐場，垃圾填埋場，地表重破壞區(qū)等）的修復(fù)。研究發(fā)現(xiàn)，使用污泥的——衡陽市銅橋港污水處理工程可行性研究報(bào)告——――湖南省建筑設(shè)計(jì)院―― 44地塊土壤容重減小，土壤的酸堿度比較穩(wěn)定，孔隙度增加，緊密度下降，易耕作，保水保肥力強(qiáng)，對于水和風(fēng)腐蝕的抵抗力增加，說明污泥是一種很好的土壤改良劑。主要指污泥作為農(nóng)田、林地、市政綠化的土壤改良劑，或處理加工成無機(jī)、有機(jī)肥料后利用，或用于受到破壞的土地修復(fù)與重建等。污泥的穩(wěn)定可分為好氧消化和厭氧消化兩大類。國內(nèi)已經(jīng)運(yùn)行的污水處理廠污泥問題一直沒有得到很好的解決，污泥處理、處置與利用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家和國內(nèi)需求。根據(jù)本工程工藝選擇原則以及周邊地區(qū)污水處理廠的管理經(jīng)驗(yàn)，確定選用改良型氧化溝工藝作為衡陽市銅橋港污水處理廠實(shí)施工藝。2＃方案―CASS 工藝同樣具有處理能力強(qiáng)、耐沖擊負(fù)荷、除磷脫氮效果好、工藝成熟的特點(diǎn)，適用于中小型城鎮(zhèn)生活污水的處理，但其對設(shè)備性能要求較高，要求操作技術(shù)人員管理上認(rèn)真嚴(yán)格，才能保證其正常運(yùn)行。1＃方案―改良型氧化溝工藝成熟，流程簡捷可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，設(shè)備種類少，維護(hù)管理方便。構(gòu)筑物：池內(nèi)徑D=，?h采用CASS 工藝處理池近期共2組，單組參數(shù)：設(shè)計(jì)規(guī)模： 萬 m3/d，總變化系數(shù)KZ=每組總尺寸： LBH＝水深： ； 總需氣量: GS=(正常水位)GSmax=(最高水位)5 鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)模： 萬 m3/d，設(shè)備配套：5 萬 m3/d建筑物： 地面磚混結(jié)構(gòu)，1座設(shè)備： ARF295 n=880r/min，3臺 (2用1備)Q =， N=200kW，總功率：N=400kW變頻調(diào)速——衡陽市銅橋港污水處理工程可行性研究報(bào)告——――湖南省建筑設(shè)計(jì)院―― 42序號 構(gòu)筑物名稱 1＃工藝方案——改良型氧化溝工藝 2＃工藝方案——CASS工藝6 貯泥池構(gòu)筑物： 鋼筋混凝土矩形池，1 座外形尺寸：有效水深： ，有效容積：設(shè)備：潛水?dāng)嚢杵鳎? 臺，功率：N=7污泥脫水間土建設(shè)計(jì)規(guī)模： m3/d，設(shè)備配套： 萬 m3/d構(gòu)筑物： 地面式磚混結(jié)構(gòu)尺寸：1240m設(shè)備：帶式濃縮脫水一體機(jī)BSD2500S7A，1 臺，配套總功率：N=8 接觸消毒池土建設(shè)計(jì)規(guī)模：10 萬 m3/d，設(shè)備配套：5 萬 m3/d有效容積： V=2083 m3構(gòu) 筑 物：半地下式鋼筋混凝土池，1座，接觸時(shí)間：60min（一期）有效水深：回用水泵： ,N=，2臺，1 用1 備，Q=40m3/h H=9出水提升泵站（與接觸消毒池合建）土建計(jì)規(guī)模：10 萬 m3/d，設(shè)備配套：5 萬 m3/d構(gòu)筑物： 地下式鋼筋混凝土池，1 座，LBH=，有效水深：設(shè)備： 500ZQB70D,Q=117015001675m3/h,H= ，N=30kW α＝2゜，3臺，2 用1 備，——衡陽市銅橋港污水處理工程可行性研究報(bào)告——――湖南省建筑設(shè)計(jì)院―― 43從以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可以看出，1＃方案―改良型氧化溝工藝與2＃方案―CASS工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，在國內(nèi)外污水處理中應(yīng)用都比較廣泛，技術(shù)成熟、工藝穩(wěn)定。將改良型氧化溝與CASS工藝進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。改良型氧化溝工藝具有占地小、運(yùn)行費(fèi)用低、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便、出水水質(zhì)好、耐水量水質(zhì)沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)，是處理小型城市污水的理想工藝。（3）需分別設(shè)置污泥回流系統(tǒng)和內(nèi)回流系統(tǒng)，尤其是內(nèi)回流系統(tǒng)，而且內(nèi)回流的控制較復(fù)雜，對管理的要求較高。（2）設(shè)備閑置時(shí)間多，投資略高。CASS工藝也有一定的缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：——衡陽市銅橋港污水處理工程可行性研究報(bào)告——――湖南省建筑設(shè)計(jì)院―― 38（1）對自動(dòng)化依賴程度高。（6）占地小，投資省。（5）除磷脫氮效果較好。（4）容積利用率高?？勺?nèi)莘e運(yùn)行提高了系統(tǒng)對水量水質(zhì)變化的適應(yīng)性和操作的靈活性。CASS池建造池體較深，并采用微孔高效曝氣裝置，有效的提高了氧的利用率，同時(shí)，運(yùn)行中通過在線式溶解氧測量儀，利用工控機(jī)使各充氧設(shè)備工作在最佳狀態(tài)，最大__________限度節(jié)能，降低運(yùn)行成本。根據(jù)生物選擇原理，利用主反應(yīng)區(qū)分建或合建，位于系統(tǒng)前端的生物選擇器對磷的釋放，反硝化作用及對進(jìn)水中有機(jī)底物的快速吸附及吸收作用，增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高了容積利用率，污水經(jīng)高效處理后，完全可達(dá)到國家一級出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。剩余污泥排出在潷水和閃置階段。實(shí)際運(yùn)行中，潷水時(shí)間往往小于1h，其剩余時(shí)間常用于反應(yīng)器內(nèi)的閑置以恢復(fù)污泥的吸附能力。污泥回流中硝態(tài)氮進(jìn)行反硝化，并進(jìn)行磷的釋放，實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。（3）表面潷水（上清液排出）。（2）充水—沉淀階段。它的循環(huán)操作運(yùn)行過程包括以下四個(gè)階段：（1）充水—曝氣階段。CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝是SBR的改進(jìn)型，是循環(huán)活性污泥技術(shù)（CASS）的一種型式。改良型氧化溝工藝流程框圖見插圖二。能脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)的出水，是一種深度二級處理工藝。同時(shí)整個(gè)污水處理系統(tǒng)還采取了曝氣機(jī)變頻調(diào)速，污水提升泵站大小泵調(diào)配運(yùn)行等措施，也降低了電耗。d) 節(jié)能，電耗低，運(yùn)行費(fèi)用低。b) 單臺曝氣設(shè)備功率大，數(shù)量較少, 投資較省，維護(hù)點(diǎn)相對較少，更易于維護(hù)。由于進(jìn)水端為厭氧及缺氧區(qū)，形成A2/O格局，且不需專設(shè)混合液的外回流裝置，有利于聚磷菌及硝化桿菌在厭氧及缺氧條件下獲得充足的碳源，從而完成磷的釋放及NO3—N的反硝化，實(shí)現(xiàn)脫氮，由于出水在富氧區(qū)，聚磷菌可過量吸收磷，從而實(shí)現(xiàn)除磷。改良型氧化溝在一個(gè)氧化溝內(nèi)形成多個(gè)A/O的串聯(lián)，可提高COD的去除率。改良型氧化溝是一種單溝式環(huán)形氧化溝，在氧化溝的頂端設(shè)有垂直表面曝氣機(jī), 兼有供氧和推流攪拌作用。 1＃方案――改良型氧化溝工藝1＃工藝方案平面布置見附圖四，工藝流程見附圖五。根據(jù)衡陽市銅橋港污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)要求，考慮污水處理廠安全穩(wěn)定運(yùn)行、處理成本、管理水平等因素，本可研認(rèn)為改良型氧化溝工藝與CASS 工藝均適用于本工程，故將其列為比選方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。以上處理過程盡管復(fù)雜，卻能在構(gòu)造十分簡單的氧化溝內(nèi)實(shí)現(xiàn)。氧化溝由于進(jìn)水端為厭氧及缺氧區(qū)，形成A2/O 格局，且不需專設(shè)混合液的外回流裝置，有利于聚磷菌及硝化桿菌在厭氧及缺氧條件下獲得充足的炭源，從而完成磷的釋放及NO3—N 的反硝化，實(shí)現(xiàn)脫氮。改良型氧化溝的工藝有以下特點(diǎn)：①缺氧區(qū)進(jìn)水，并在進(jìn)水端增設(shè)厭氧池，出水端增設(shè)富氧區(qū)；②曝氣機(jī)臺數(shù)少，單機(jī)充氧能力大；③流速斷面小，池長度大；在一個(gè)氧化溝內(nèi)形成多個(gè)A/O的串聯(lián)，可提高COD的去除率。近年來，氧化溝在國內(nèi)的應(yīng)用很多?！怅柺秀~橋港污水處理工程可行性研究報(bào)告——――湖南省建筑設(shè)計(jì)院―― 35該工藝具有去除污水中的總磷、總氮、重金屬以及懸浮物、細(xì)菌等效果明顯，多項(xiàng)指標(biāo)可達(dá)標(biāo)排放；占地面積小，該工藝適合小型污水處理廠，本工程不采用“硅藻精土 + 生化”工藝。在特制的專業(yè)設(shè)備中，滲出，經(jīng)過硅藻納米微孔超濾去除水中的懸浮物，重金屬離子及細(xì)菌等超細(xì)顆粒，清水向上溢出。污水處理時(shí)，加入微量的硅藻精土處理劑，在攪拌下，硅藻表面的不平衡負(fù)電位能破壞污水中由負(fù)離子形成的正電離圈并中和懸浮離子的帶電層，導(dǎo)致膠體顆粒和膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的電位減少或?yàn)榱?，促使水中的污染物快速物理絮凝、沉淀。?）“硅藻精土 + 生化”工藝該工藝有別于傳統(tǒng)工藝，其實(shí)質(zhì)是一種純物理治污法。CASS 工藝是循環(huán)活性污泥技術(shù)的一種型式，該工藝具有工藝簡單、經(jīng)濟(jì)、處理能力強(qiáng)、耐沖擊負(fù)荷、除磷脫氮效果好的特點(diǎn)，對于中小規(guī)模、具有一定管理水平的城市污水廠，CASS 工藝不失為一種優(yōu)選工藝，可以發(fā)揮節(jié)省用地、提高出水水質(zhì)指標(biāo)的優(yōu)勢。由于一池有多種功能，相關(guān)設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)閑置。此外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行。（4）CASS工藝CASS 工藝指設(shè)有生物選擇器及兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)的可變?nèi)莘e反應(yīng)池，以序批曝氣——非曝氣方式運(yùn)行的充——放方式間歇活性污泥處理工藝，在一個(gè)反應(yīng)器中完成有機(jī)污染物的生物降解和泥水分離的處理功能。但該工藝十分——衡陽市銅橋港污水處理工程可行性研究報(bào)告——――湖南省建筑設(shè)計(jì)院―― 34適合中小型城鎮(zhèn)生活污水的處理，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。污水經(jīng)充分曝氣后流入沉淀池，固液分離后，上清液流入消毒池，消毒后的水可達(dá)到良好的處理效果。通過鼓風(fēng)機(jī)提供氧源，在該裝置中的有機(jī)物被微生物所吸附、降解，使水質(zhì)進(jìn)一步得到凈化。經(jīng)厭氧處理后的污水自流入生物接觸氧化池。通過在厭氧生物接觸氧化池中設(shè)置高比表面積填料，使附著的生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于懸浮的生物量，大大提高了處理能力，縮短處理周期。（3）微動(dòng)力生物膜法 (DEST池）微動(dòng)力生物膜法工藝是在USB 工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出的一種城市污水處理凈化系統(tǒng)，以多格缺氧池、厭氧池、好氧池為特征，是一種以厭氧生化為主，好氧生_______化為輔的工藝。A2/O工藝流程復(fù)雜，構(gòu)筑物多，不易管理且投資成本較高。非聚磷的好氧性異養(yǎng)菌雖然也能存在，但它在厭氧區(qū)中受到嚴(yán)重的壓抑，在好氧區(qū)又得不到充足的營養(yǎng)，因此在其他生理類群的微生物競爭中處于劣勢。這時(shí)排放的廢水中的溶磷濃度已相當(dāng)?shù)汀捬鯀^(qū)和好氧區(qū)都設(shè)有攪拌混合器，以防污泥沉淀。據(jù)聚磷__________菌可將菌體內(nèi)積貯的磷酸鹽分解，所釋放的能量可供專性好氧的聚磷細(xì)菌在厭氧的——衡陽市銅橋港污水處理工程可行性研究報(bào)告——――湖南省建筑設(shè)計(jì)院―― 33“壓抑”環(huán)境下維持生存，另一部分能量還可供聚磷細(xì)菌主動(dòng)吸收環(huán)境中VFA一類小分子有機(jī)物，并以PHB形式在菌體內(nèi)貯存起來。A2/O法污水處理系統(tǒng)一般采用推流式活性污泥系統(tǒng)。盡管單位容積的污泥負(fù)荷率較大，但普通活性污泥法對負(fù)荷變動(dòng)的適應(yīng)性較弱，出水水質(zhì)的穩(wěn)定性不高，活性污泥膨脹或惡化時(shí)要恢復(fù)到正常狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間長，對操作管理水平要求高，且經(jīng)估算工程投資也高于氧化溝，因此，本報(bào)告不采用普通活性污泥法。近年來國內(nèi)城市污水處理廠采用的處理工藝方案多種多樣，常用的幾種處理方法如下：（1）普通活性污泥法我國80 年代以前建成的污水處理廠多采用此法。因此，污水除磷的處理工藝必須在曝氣池前設(shè)置厭氧段。缺點(diǎn)是為了避免剩余污泥中磷的再次釋放，對污泥處理工藝的選擇有一定的限制。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件下時(shí)就降解體內(nèi)儲存的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，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。城市污水采用生物除磷為主，必要時(shí)輔以化學(xué)除磷作為補(bǔ)充，以確保出水磷濃度滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，并盡可——衡陽市銅橋港污水處理工程可行性研究報(bào)告——――湖南省建筑設(shè)計(jì)院―― 32能地減少加藥量，降低處理成本。A/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需控制的主要參數(shù)就是足夠的污泥齡和進(jìn)水的C/N比。經(jīng)過好氧生物處理后的污水，其中大部分的凱氏氮都被氧化成為硝酸鹽（NO3N），反硝化菌在溶解氧濃度極低或缺氧情況下可以利用硝酸鹽中氮作為電子受體，氧化有機(jī)物，將硝酸鹽中的氮還原成氮?dú)猓∟2），從而完成污水的脫氮過程，通常稱之為反硝化過程。氮是蛋白質(zhì)不可缺少的組成部分，因此廣泛存在于城市污水之中。污水廠進(jìn)水的BOD5 / CODcr，可進(jìn)行生化處理，采用二級處理工藝完全可使出水CODcr≤60 mg/l。活性污泥中的微生物在有氧條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CO