【正文】 單位池?；亓魑勰嗪突旌弦涸谌毖醭貎?nèi)進(jìn)行反硝化，去除硝態(tài)氮，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。 倒置A2/O工藝為了克服上述各個(gè)工藝流程的幾大缺點(diǎn)，產(chǎn)生了倒置A2/O工藝，工藝流程見(jiàn)圖5—6。（4） 與A2/O工藝類(lèi)似，反硝化在碳源分配上處于不利地位，影響系統(tǒng)的脫氮效果。（2） 設(shè)兩個(gè)單獨(dú)的缺氧池，一座缺氧池專(zhuān)門(mén)用于去除外回流帶來(lái)的硝酸鹽，增加了缺氧池體積。進(jìn)行這樣的改良，與UCT相比有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是克服UCT工藝中不易控制缺氧段的停留時(shí)間，二是避免控制不當(dāng)，DO仍會(huì)影響厭氧區(qū)。該工藝是在UCT工藝的基礎(chǔ)上，將缺氧段一分為二，形成兩套獨(dú)立的內(nèi)回流。 混合液回流 混合液回流 二沉池厭氧池（A)缺氧池（A）進(jìn)水 出水 活性污泥回流 圖5—4 UCT工藝流程圖216。回流污泥帶回的NO3N將在缺氧段中被反硝化。 UCT工藝 UCT工藝的流程見(jiàn)圖5—4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流至厭氧段。改良A2/O工藝在深圳華為污水處理廠及山東泰安城市污水處理工程中已經(jīng)有成功應(yīng)用。該工藝簡(jiǎn)便易行，在厭氧池中分出一格作為回流污泥反硝化池即可。二沉池厭氧池（A)好氧池（O）缺氧池（A）進(jìn)水 出水 混合液回流 活性污泥回流 圖5—2 A2/O工藝流程圖216。該布置在理論上基于這樣一種認(rèn)識(shí)，即：聚磷微生物有效釋磷水平的充分與否，對(duì)于提高系統(tǒng)的除磷能力具有極端重要的意義，厭氧區(qū)在前可以使聚磷微生物優(yōu)先獲得碳源并得以充分釋磷。 傳統(tǒng)A2/O工藝A2/O工藝是一種典型的除磷脫氮工藝，其生物反應(yīng)池由ANAEROBIC（厭氧）、ANOXIC（缺氧）和OXIC（好氧）三段組成，其典型工藝流程見(jiàn)圖5—2，其特點(diǎn)是厭氧、缺氧和好氧三段功能明確，界限分明，可根據(jù)進(jìn)水條件和出水要求，人為地創(chuàng)造和控制三段的時(shí)空比例和運(yùn)轉(zhuǎn)條件，只要碳源充足（TKN/COD≤≧4），便可根據(jù)需要達(dá)到表較高脫氮率。綜上所述，氧化溝具有池深淺，占地面積大的缺點(diǎn)；又因采用表面曝氣，具有充氧效率較低的缺點(diǎn)。污水和回流污泥首先進(jìn)入?yún)捬踹x擇池，停留時(shí)間約1小時(shí)，在厭氧池中完成磷的釋放，并改善污泥的沉降性，然后混合液進(jìn)入氧化溝內(nèi)進(jìn)行硝化、反硝化，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮。污水通過(guò)淹沒(méi)式進(jìn)水口從外溝進(jìn)入，順序流入下一條渠道，由內(nèi)溝道排出。 奧伯爾氧化溝奧伯爾氧化溝是氧化溝類(lèi)型中的重要形式，此法起初是由南非的修斯曼構(gòu)想，南非國(guó)家水研究所研究和發(fā)展的，該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給美國(guó)的Envirex公司后得到的不斷的改進(jìn)及推廣應(yīng)用。雙溝式和三溝式由于各溝交替進(jìn)行，明顯的缺點(diǎn)是設(shè)備利用率低，三溝式的設(shè)備利用率只有58%，設(shè)備配置多，使一次性設(shè)備投資大。三溝膠體進(jìn)水，兩外溝交替出水，兩外溝分別作為曝氣或沉淀交替運(yùn)行，不需設(shè)二沉池和回流污泥設(shè)備，同DE型氧化溝相同，需要的自動(dòng)化程度高。溝內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器，實(shí)現(xiàn)硝化過(guò)程，由于周期性的變換進(jìn)、出水方向（需啟閉進(jìn)出水堰門(mén)）和變換轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器的運(yùn)行狀態(tài)，因此必需通過(guò)計(jì)算機(jī)控制操作，對(duì)自控要求較高。DE型氧化溝為雙溝組成，氧化溝與二沉池分建，有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，DE型氧化溝可按除磷脫氮（或脫氮）等多種工藝進(jìn)行。216?？斮悹栄趸瘻系娜秉c(diǎn)是池深較淺，占地面積大，土建費(fèi)用高。為了保證溝中流速，曝氣渠的幾何尺寸和表曝機(jī)的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，DHV公司往往要通過(guò)水力模型才能確定工程設(shè)計(jì)。在曝氣渠內(nèi)用隔板分格，構(gòu)成連續(xù)渠道。 卡羅塞爾氧化溝 卡羅塞爾氧化溝是荷蘭DHV公司開(kāi)發(fā)的。近十年來(lái)由于曝氣裝置的不斷改進(jìn)、完善及池型的合理設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了氧化溝過(guò)去的缺點(diǎn)。氧化溝是活性污泥法的一種改進(jìn)型，具有除磷脫氮功能，其曝氣池為封閉的溝渠，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷的循環(huán)流動(dòng)，因此氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣法”。該工藝以其處理效果好、占地面積小、維修及與運(yùn)行費(fèi)用低以及環(huán)保等優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在西方國(guó)家大量采用，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。應(yīng)用于城市污水處理廠的固著型生物膜法工藝主要包括：（1）BAF生物濾池；（2）BIOFOR生物濾池。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兩大類(lèi)，應(yīng)用于城市污水廠的懸浮型活性污泥法污水處理工藝主要有三個(gè)系列：（1）氧化溝系列；（2）A2/O系列；(3)序批式反應(yīng)器（SBR）系列。因此，生物除磷并非厭氧時(shí)間越長(zhǎng)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(huì)導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能損壞，細(xì)胞內(nèi)聚磷在在酸性條件下被水解，從而導(dǎo)致磷的快速釋放。在除磷系統(tǒng)的厭氧區(qū)中，含聚磷菌的會(huì)留污泥與污水混合后，在初始階段出現(xiàn)磷的有效釋放，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，污水中的易降解有機(jī)物被耗完以后，雖然吸收和儲(chǔ)存有機(jī)物的過(guò)程基本上已經(jīng)停止，但微生物為了維持基礎(chǔ)生命活動(dòng)，仍將不斷分解聚磷，并把分解產(chǎn)物（磷）釋放出來(lái)，雖然此時(shí)釋磷總量不斷提高，但單位釋磷量所產(chǎn)生吸磷能力隨無(wú)效釋放量的加大而降低。大量的試驗(yàn)觀測(cè)資料已經(jīng)完全證實(shí)，再說(shuō)橫無(wú)除磷工藝中，經(jīng)過(guò)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(shuō)，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兩部分：有效釋放和無(wú)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)儲(chǔ)存，即磷的釋放是有機(jī)物吸收轉(zhuǎn)化這一耗能過(guò)程的偶聯(lián)過(guò)程。生物除磷主要是通過(guò)排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少將對(duì)除磷效果產(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。N2NH3—NNH4+—N含氮有機(jī)物 異氧型細(xì)菌 硝化細(xì)菌 反硝化細(xì)菌+有機(jī)物 （氨化作用） （硝化作用） （反硝化作用）216。反硝化階段：硝酸鹽的存在，充足碳源（能源），合適的PH條件。反硝化菌的生長(zhǎng)主要是在缺氧條件下進(jìn)行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。整個(gè)生物脫氮過(guò)程就是氮的分解還原反應(yīng)，反應(yīng)能量從有機(jī)物中獲取。 生物脫氮原理生物脫氮是利用自然界氮的循環(huán)原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有機(jī)物轉(zhuǎn)化成氨氮，而后在好氧條件下，由硝化菌左右變成硝酸鹽氮，這階段稱(chēng)為好氧硝化。目前，常用的生物脫氮除磷工藝有A2/O法、SBR法、氧化溝法等。從七十年代以來(lái)，國(guó)外開(kāi)始研究并逐步采用活性污泥法生物脫氮除磷。 生物脫氮除磷基本原理 國(guó)外從六十年代開(kāi)始系統(tǒng)地進(jìn)行了脫氮除磷的物理處理方法研究，結(jié)果認(rèn)為物理法的缺點(diǎn)是耗藥量打、污泥多、運(yùn)行費(fèi)用高等。因此，污水除磷的處理工藝必需在曝氣池前段設(shè)置厭氧段，并對(duì)污泥中糖的含量進(jìn)行控制。一般的活性污泥法，~2%，采用生物除磷工藝的剩余活性污泥中磷的含量可以達(dá)到傳統(tǒng)活性污泥法2~3倍，在設(shè)計(jì)中往往采用2~4%。在厭氧階段釋放1mg的磷吸收儲(chǔ)存的有機(jī)物，經(jīng)好氧分解后產(chǎn)生的能量用于細(xì)胞合成、增殖，能夠吸收2~。生物除磷的優(yōu)點(diǎn)在于不增加剩余污泥量，處理成本較低。生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧環(huán)境并有充足營(yíng)養(yǎng)的條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量以吸收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚β烴丁酸）儲(chǔ)存起來(lái)。因此，化學(xué)藥劑的投加使沉淀污泥的產(chǎn)量增加、濃度降低、污泥體積增大，使污泥處理的難度增加?；瘜W(xué)除磷方法的泥產(chǎn)量將增加，除此之外，還要考慮附帶的其他沉淀物，因此。按照德國(guó)規(guī)范ATVA131的規(guī)定?；瘜W(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(lèi)型?；瘜W(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(guò)固液分離將磷從污水中去除。 磷的去除將磷從污水中去除，可以采用化學(xué)法，也可以采用生物法。根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)例，設(shè)計(jì)污泥負(fù)荷≤，就可以達(dá)到硝化及反硝化的目的；污泥負(fù)荷≤，就可以使出水氨氮濃度不高于5mg/L，TN濃度不高于15mg/L。s≧181。s明顯小于異養(yǎng)菌的生長(zhǎng)率181。由此可見(jiàn)，要達(dá)到生物脫氮的目的，完成硝化是先決條件。硝化過(guò)程為好氧過(guò)程，在有機(jī)物貝氧化的同時(shí)，污水中的有機(jī)氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥齡足夠廠的情況下被進(jìn)一步氧化成硝酸鹽，其反應(yīng)方程式如下：NH4++ NO2—+2H++H2ONO2—+ NO3—第一步反應(yīng)靠亞硝酸菌完成，第二步反應(yīng)靠硝化菌完成，總的反應(yīng)為：NH4++2O2 NO3—+2H++H2O經(jīng)過(guò)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（NO3—），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(guò)程，通常稱(chēng)之為反硝化過(guò)程。氮也是構(gòu)成微生物的元素之一，一部分進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)的氮將隨剩余污泥一起從水中去除，這部分氮量占所去除的BOD5的5%。在原污水中，氮以NH3N及有機(jī)氮的型式存在，這兩種形勢(shì)的氮合在一起稱(chēng)為凱氏氮，用TKN表示。國(guó)外從六十年代開(kāi)始對(duì)污水脫氮的方法進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果認(rèn)為物理化學(xué)法脫氮從經(jīng)濟(jì)、管理等方面均不適宜在大中型城市污水處理廠中使用，因此，本工程以生物脫氮法為主。目前生物脫氮是主體，也是城市污水處理中經(jīng)濟(jì)和常用的方法。 氮的去除氮在水體中是藻類(lèi)生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化，因此氮是污水處理廠出水的控制指標(biāo)之一。某市污水處理廠進(jìn)水BOD5/CODcr=，污水的可生化性較好，采用二級(jí)處理工藝完全能滿(mǎn)足CODcr≤100mg/L設(shè)計(jì)排放的要求。對(duì)于那些主要以生活污水及其成分與生活污水相近的工業(yè)廢水組成的城市污水，這種城市污水的BOD5/，其污水的可生化性較好，出水CODcr值可以控制在較低水平。 CODcr的去除污水中CODcr去除的原理與BOD5基本相同。根據(jù)有關(guān)資料，就很容易使得出水BOD5達(dá)到要求。在這種合成代謝與分解代謝的過(guò)程中，溶解性有機(jī)物（如低分子有機(jī)酸等易講解有機(jī)物）直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)被利用，而非溶解性有機(jī)物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。 BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代謝作用，然后對(duì)污泥和水進(jìn)行分離來(lái)完成的。在污水處理方案選用合理、工藝參數(shù)取值合理，單體設(shè)計(jì)優(yōu)化的條件下，完全能夠使出水SS達(dá)到設(shè)計(jì)要求。污水處理廠出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水SS指標(biāo)，還因?yàn)榻M成出水懸浮物的主要是活性污泥絮體，其本身的有機(jī)成分就很高，因此對(duì)出水的BODCOD等指標(biāo)也有著很大的影響，所以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。 SS的去除 污水中SS的大部分去除主要靠沉淀作用，進(jìn)一步的去除靠過(guò)濾。綜上所述，根據(jù)某市污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)，處理率要求較高的為CODcr、BOD5以及SS，即重點(diǎn)處理項(xiàng)目為CODcr、BODSS。 TP，相應(yīng)的去除率為40%。污水處理廠進(jìn)水TN的去除主要在硝化充分的基礎(chǔ)上靠反硝化過(guò)程來(lái)完成，工程上通過(guò)缺氧階段來(lái)實(shí)現(xiàn)，反硝化成為缺氧池設(shè)計(jì)的控制因素，但是25%的去除率在常規(guī)生化反映中就可以達(dá)到，因此，TN 也不是本工程的重點(diǎn)處理項(xiàng)目。216。 污水處理廠進(jìn)水氨氮的去除主要靠消化過(guò)程來(lái)完成，由于氨氮的硝化過(guò)程遠(yuǎn)比碳的氧化過(guò)程緩慢，硝化將成為生化處理好氧單元設(shè)計(jì)的控制因素。 NH3N 由于該工程出水按照二級(jí)出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，即NH3N出水濃度小于20mg/L。常規(guī)的二級(jí)處理一般就能使出水SS濃度達(dá)到低于20mg/L，但是難以達(dá)到穩(wěn)定在10mg/L以下，但是，出水SS的濃度高低直接影響到出水水質(zhì)的CODcr、BODP等，因此，SS是本工程的重點(diǎn)處理項(xiàng)目。216。216。 BOD5某市污水處理廠要求的出水BOD5指標(biāo)為≤30mg/L，%。 處理重點(diǎn)及難點(diǎn)分析 污水處理廠的工藝選擇與設(shè)計(jì)主要圍繞重點(diǎn)處理項(xiàng)目進(jìn)行?；钚晕勰喾ㄔ谔幚沓鞘形鬯矫婢哂刑幚硇Ч谩⒊鏊|(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富等優(yōu)點(diǎn)。在常規(guī)二級(jí)處理工藝上除磷脫氮，對(duì)BOD5的去除將進(jìn)一步提高，大量具備除磷脫氮功能的二級(jí)處理工藝工程實(shí)踐也表明對(duì)BOD5的去除可以達(dá)到95%以上，因此，對(duì)于BOD5而言，具備除磷脫氮功能的二級(jí)處理工藝可以滿(mǎn)足其去除要求。我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500142006）給處理污水廠采用常規(guī)不同處理級(jí)數(shù)時(shí)對(duì)有關(guān)污染物的去除率，將某市污水處理廠要求的處理效率與之對(duì)比可得表53. 表53 某市污水處理廠需要效率與規(guī)范效率比較表序號(hào)處理級(jí)別主要工藝SS、BOD5去除率比較結(jié)果1SSBOD5本次要求2一級(jí)處理沉淀法40552030≧88%≧%不滿(mǎn)足要求3二級(jí)處理生物膜法60906590接近要求活性污泥法70906595接近要求由表中可以看出，常規(guī)二級(jí)處理工藝能有效地去除BODCODcr和SS，但對(duì)氮和磷的去除是有一定限度的，僅從剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率約為10~20%，磷的去除率約為12~19%，達(dá)不到本工程對(duì)