【正文】 表 45 兩 種 處理 工藝的特性比較表 特性 改進(jìn) A/A/O 三槽式氧化溝 除 磷 脫 氮 效 果 針對(duì)消除硝酸鹽對(duì)除磷的影響和提高脫氮效率而開發(fā)的 改良型 A2/O工藝，尤其適應(yīng)進(jìn)水 BOD5/TN、 BOD5/TP不是太高的場(chǎng)合 采用延時(shí)曝氣工藝低負(fù)荷運(yùn)行，泥齡長(zhǎng)，脫氮效果好，但除磷效果較差 系 統(tǒng) 概 況 連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)出水，需設(shè)獨(dú)立的泥水分離和污泥回流系統(tǒng)，一般還設(shè)內(nèi)回流 連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)出水，除交替式氧化溝外，其它型 式均需設(shè)獨(dú)立的泥水分離和污泥回流系統(tǒng)，一般無(wú)需內(nèi)回流 運(yùn) 行 狀 態(tài) 反應(yīng)池在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行，各單元內(nèi)同一空間點(diǎn)在不同的時(shí)間工況基本一致，同一單元各不同空間點(diǎn)在同一時(shí)間的工況也基本。 本工程選擇改良型 A2/O 工藝、三槽式氧化溝 工藝作方案一中二級(jí)處理階段備選方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 三槽式 氧化溝運(yùn)行方式可根據(jù)不同的入流水質(zhì)及出水要求而改變，所以系統(tǒng)運(yùn)行靈活，操作較方便，但要求自動(dòng)控制程度高。 三槽式 氧化溝基本運(yùn)行方式大體分為 6個(gè)階段，工作周期為 8h。3個(gè)氧化溝之間相互雙雙連通，兩側(cè)氧化溝可起曝氣和沉淀雙重作用，中間一個(gè)氧化溝一直為曝氣池，原污水交替地進(jìn)入兩側(cè)氧化溝，處理水則相應(yīng)地從作為沉淀池的兩側(cè)氧化溝中流出，這樣提高了曝氣設(shè)備的利用率，另外也有利于生物脫氮。其流程為： 圖 44 氧化溝 工藝流程簡(jiǎn)圖 氧化溝工藝 類型 主要有 Pasveer 氧化溝、 T型 三槽式 氧化溝、 DE 型氧化溝、Carrousel 氧化 溝、 Orbal 氧化溝等 ， 近年來(lái)以 三槽式 氧化溝為主導(dǎo)的交替式工作氧化溝工藝在污水處理工程中得到廣泛的應(yīng)用 。 通常氧化溝僅能脫氮，在靠近氧化溝充氧器下游為好氧硝化區(qū)域，遠(yuǎn)離充氧器區(qū)域?yàn)槿毖醴聪趸瘏^(qū)域，為了除磷的需要，可以在氧化溝之前設(shè)置厭氧區(qū)，達(dá)到除磷的要求。 此工藝流程較長(zhǎng)，構(gòu)筑物較多，設(shè)備維修不便，操作管理較復(fù)雜，投資略高，運(yùn)行相對(duì)成熟可靠，處理效果穩(wěn)定，一般運(yùn)用于具有較高運(yùn)行管理水平的城市污厭氧池 (A) 缺氧池 (A) 好氧 (O) 二沉池 厭氧池（ A） 缺氧池（ A） 好氧池（ O） 二沉池 寶華新城污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 26 水廠。 為了克服傳統(tǒng) A2/O 工藝的缺點(diǎn)，出現(xiàn)了多種改良型 A2/O 工藝，一下為其中一種改良工藝的流程簡(jiǎn)圖，見圖 43: 混合液回流 混合液回流 進(jìn)水 出水 活性污泥回流 剩余污泥 圖 43 改良型 A2/O 工藝流程簡(jiǎn)圖 與傳統(tǒng) A2/O 法相比，其改良工藝不同之處在于污泥先回流至缺氧池，而不是厭氧池，再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池，從而減少了回流污泥中過(guò)多的硝酸 鹽對(duì)厭氧放磷的影響。 但傳統(tǒng) A2/O 工藝也存在本身固有的缺點(diǎn)。由于 厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)嚴(yán)格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長(zhǎng)，因此除磷脫氮效果非常好。其流程簡(jiǎn)圖見圖42。 傳統(tǒng) A2/O 及其改良工藝 傳統(tǒng) A2/O 法即厭氧 /缺氧 /好氧活性污泥法。具體流程如下圖： 水泵原水格柵沉砂均化初沉生物處理活性污泥法或生物膜法二沉物化處理及生物處理消毒排放或回用回流污泥剩余污泥消化 脫水處置或利用初沉污泥初雨?yáng)旁?污砂或堆肥一級(jí)處理去除可沉物、油脂、浮渣、約50％SS、約30％BOD去除碳源BOD可達(dá)95％，有的過(guò)程產(chǎn)生硝化作用二級(jí)處理進(jìn)一步去除SS、BOD等以及氮、磷三級(jí)處理 圖 4－ 1 城市污水處理的三級(jí)體制流程圖 對(duì)于寶華新城污水處理廠的污水（基本為生活污水為主）進(jìn)行活性污泥法處理，滿足一級(jí) B 出水標(biāo)準(zhǔn)后，再進(jìn)行深度處理，能夠滿足一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)的要求，而二級(jí)處理可選的工藝很多，如 A/O 法、 A2O 及其改 進(jìn)工藝、氧化溝及其改進(jìn)工藝、 SBR 法及其改進(jìn)工藝等等，均能取得良好效果。 寶華新城污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 24 《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 5 冊(cè)《城鎮(zhèn)排水》中提出了城市污水處理的典型工藝流程，即所謂三級(jí)處理體制。但如果 C、 N、 P高峰負(fù)荷不匹配，即使系統(tǒng)有較強(qiáng)的緩沖能力，仍然會(huì)影響到 N 與 P 的去除率。但回流比太高也會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響，如導(dǎo)致硝化池中的水力負(fù)荷提高，從而減少了實(shí)際接觸時(shí)間，另外從硝化池中將較多的溶解氧帶入兼氧池，制約了反硝化的進(jìn)行。 回流比 回流比對(duì)除磷脫氮的影響主要表現(xiàn)在： (a)外回流；低的污泥指數(shù)（ SVI）能減小回流比，而小的污泥回流比能減少帶入?yún)捬鯀^(qū)內(nèi)的硝酸鹽含量 ,有利于除磷，因此改善污泥沉降性能 ，優(yōu)化二沉池設(shè)計(jì)十分重要。在相等的堿度條件下，pH 值隨氧利用率的上升而下降，為了不至于抑制硝化菌的繁殖，在使用高效率曝氣裝置和純氧曝氣時(shí)需要提高剩余堿度。而銨化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)均會(huì)產(chǎn)生堿度，因此，在從有機(jī)氮到氣態(tài)氮的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，堿度能達(dá)到自身平衡。生物同化和硝化反應(yīng)均會(huì)產(chǎn)生酸，消耗堿度。污水處理中，以污水中的有機(jī)物為碳源時(shí)，理想的反硝化溫度在 20℃以上，當(dāng)水溫低于 10℃時(shí)，反硝化的效率受到較大的制約。條件下，隨著水溫的升寶華新城污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 23 高，活性 污泥池的硝化菌數(shù)量增多，硝化反應(yīng)較徹底。因此進(jìn)水中易降解的有機(jī)物含量對(duì)生物脫氮是十分重要的，研究表明，實(shí)現(xiàn)深度脫氮的 C/N 應(yīng)大于 30。 碳源 進(jìn)行反硝化反應(yīng)的硝酸鹽還原菌是化能異養(yǎng)菌，需要從有機(jī)物中獲取碳源進(jìn)行同化，合成細(xì)胞物質(zhì)，并獲取能量。 對(duì)于生物除磷系統(tǒng)，不僅需要反應(yīng)池中沒有分子態(tài)的氧，而且必須盡可能地減少硝酸鹽的含量。 與此相反，反硝化過(guò)程則需在無(wú)氧的條件下進(jìn)行，溶解氧促進(jìn)硝化而抑制反硝化。 溶解氧 硝化菌只能在有氧的條件下才能生長(zhǎng)，因此活性污泥池中溶解氧是制約硝化菌增長(zhǎng)的一個(gè)因素。 與此相反，生物除磷則要求較短的泥齡，以便富磷污泥盡快從系統(tǒng)中排出。一般要求大于 8天。活性污泥池必須按照大于硝化菌更新所需世代時(shí)間的泥齡設(shè)計(jì)，在一定的泥齡范圍內(nèi)，泥齡越長(zhǎng)，硝化菌的含量則越高。生物除磷出水 TP 濃度有可能達(dá)到 1mg/L，即達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放寶華新城污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 22 標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)，若要達(dá)到一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)，需通過(guò)化學(xué)除磷與生物除磷相結(jié)合的手段，使出水 TP達(dá)到 mg/L。在后續(xù)的好氧池中，聚磷菌利用 PHB 作為能源進(jìn)行代謝，吸收大量的磷酸鹽，最終隨剩余活性污泥排出系統(tǒng)。借助儲(chǔ)存在聚磷菌體內(nèi)的磷隨剩余活性污泥排出系統(tǒng)，達(dá)到生物除磷的目的。 在好氧條件下，聚磷菌能迅速地適應(yīng)好氧環(huán)境，利用儲(chǔ)存在體內(nèi)的基質(zhì)（ PHB）作為自身繁殖的能源和碳源，立即進(jìn)行物質(zhì)和能量代謝，其結(jié)果是過(guò)量吸收磷酸鹽和儲(chǔ)存含能的聚合磷酸鹽，并獲得能量， ADP 被氧化成 ATP。但在傳統(tǒng)的活性污泥法污水廠活性污泥池中，只含有少量的磷酸鹽儲(chǔ)存型細(xì)菌，因此這種過(guò)量吸收磷的現(xiàn)象不明顯。 自然水體中許多好氧微生物除吸收自身生長(zhǎng)繁殖所必需的磷（磷酸鹽）之外，還能吸納更多的磷，并將其以聚合磷酸鹽的形式儲(chǔ)存在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。通常污水廠中活性污泥的含磷量能達(dá)到 12%干固體含量。在城市污水中，磷以正磷酸鹽（ PO43）、無(wú)機(jī)聚合磷酸鹽及有機(jī)磷等形式存在，在一般情況下，聚合磷酸鹽和其它能被水解的磷化含物能很快地通過(guò)微生物（外酶）作用分解成為正磷酸鹽 ,在活性污泥池中大部分磷是以溶解的正磷酸鹽的形式存在。進(jìn)水、回流污泥（外循環(huán)）和含硝酸鹽的污水（混合液內(nèi)回流）均進(jìn)入反硝化池，進(jìn)行脫氮。 在傳統(tǒng)活性污泥的工藝基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)曝氣池污泥泥齡和增加曝氣量，進(jìn)行硝化反應(yīng) ,由氨氮生成硝酸鹽，然后在反硝化池（或反硝化區(qū)）進(jìn)行反硝化脫氮。 將硝酸鹽還原成氣態(tài)氮的過(guò)程稱之為反硝化，參與完成這一過(guò)程的微生物稱為硝酸鹽還原細(xì)菌，它能將廢水中的溶解性有機(jī)物用來(lái)合成細(xì)胞物質(zhì)，并將從有機(jī)物轉(zhuǎn)化過(guò)程中奪取的電子轉(zhuǎn)移給硝酸鹽（電子受體），從而使硝酸鹽得到還原。 帶有硝化反應(yīng)的污水處理工藝就是模擬自然水體的硝化現(xiàn)象，通過(guò)富集硝化菌，增加曝氣量來(lái)強(qiáng)化硝化反應(yīng)過(guò)程，將未被細(xì)菌所利用的剩余氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。 （一）氮的去除 在城市污水中，氮主要是以還原態(tài)形式存在，其中一部分是 氨氮（ NH3N），另一部分是各種形式的有機(jī)氮。無(wú)論采用何種型式，其生物處理原理是相同的，都是利用某些微生物（主要是細(xì)菌）在特定的環(huán)境條件下對(duì)基質(zhì)（ C、 N、 P）的代謝所進(jìn)行的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換，完成有機(jī)物的礦化和氨氮、磷的去除。一般而言，為了達(dá)到國(guó)家一級(jí)以上的排放 標(biāo)準(zhǔn)，處理工藝需具備二級(jí)強(qiáng)化生物處理的功能，即生物除磷 +硝化 /反硝化功能，必要時(shí)還需輔以化學(xué)除磷手段。活性污泥法也由此進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期 ,在原有基礎(chǔ)上，相繼開發(fā)了一批新的工藝， A/O工藝、 A2/O、 SBR及氧化溝等工藝。傳統(tǒng)活性污泥法主要的去除對(duì)象是污水中的有機(jī)物質(zhì)，即 BOD5。 脫氮除磷工藝概述 城市污水處理 分 為活性污泥法和生物膜法，而活性污泥法是目前應(yīng)用最為廣泛的污水生物處理技術(shù)。盡管如此，二級(jí)生化處理所能達(dá)到的處理效率與本污水廠所要求的處理效率還存在一定的差距。常規(guī)的活性污泥法對(duì) CODcr、 BOD SS有一定去除效果，但對(duì) N、 P的去除能力很有限，設(shè)計(jì)規(guī)范中也沒有列出其處理效率。如下表 所示： 表 4－ 1 寶華新城 污水廠 進(jìn)出水水質(zhì)及去除率表 BOD5 CODcr SS TN NH3N TP 進(jìn)水水質(zhì)（ mg/L） 180 300 200 40 30 4 出水水質(zhì)（ mg/L） （ mg/L） 10 50 10 15 5（ 8） 污 染 物 項(xiàng) 目 寶華新城污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 19 去除率（％） 95 （ ） 《 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ GB500142020）中對(duì)污水廠處理效率的一般規(guī)定如下表。 污水處理工藝選擇 對(duì)水質(zhì)去除率分析 污水中的主要 污染指標(biāo)為 BOD CODcr、 SS、 N、 P等。從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮， 寶華新城 污水廠可以作為 寶華 地區(qū)河道補(bǔ)充用水，在一定程度上可以緩解該地區(qū)水資源匱乏的問(wèn)題。 《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（ GB/T189212020）對(duì)景觀環(huán)境用水的再生水水質(zhì)指標(biāo)作了規(guī)定 ，一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)的出水可以滿足觀賞性景觀用水河道類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。污水經(jīng)深度處理后，回用作工業(yè)用水、市政道路澆灑用水、生活雜用水、景觀河道用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水和地下水回注等方面，不僅使淡水資源緊張得到緩解，而且使有限的淡水資源得到合理利用。具體出水指標(biāo)如下： BOD5 ≤ 10mg/l CODcr ≤ 50mg/l 寶華新城污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 18 SS ≤ 10mg/l NH3N ≤ 5mg/l（ 8mg/l） TN ≤ 15mg/l TP ≤ 注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值為≤ 12℃的指標(biāo)。因此，寶華新城污水處理廠尾水排放執(zhí)行一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)，不僅與國(guó)家“節(jié)能減排”的政策要求 相一致，也在一定程度上為中水回用奠定了良好的基礎(chǔ)條件。 寶華新城污水處理廠屬于句容市新建污水廠項(xiàng)目，根據(jù)上述省政府文件要求，尾水排放應(yīng)該執(zhí)行 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB189182020)規(guī)定的一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)。新建、擴(kuò)改建城鎮(zhèn)污水處理廠的尾水排放執(zhí)行 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB189182020)的規(guī)定 的一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)。其中 “全面實(shí)施重點(diǎn)工程”這一章節(jié)中明確提出：“加快水污染治理工程建設(shè)。 根據(jù)片區(qū)詳細(xì)規(guī)劃，項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)今后 主要 發(fā)展 高尚 居住用地、 高薪產(chǎn)業(yè)用地 及旅游服務(wù) 用地 ，以 生活污水為主。污水廠進(jìn)水水質(zhì)參考周邊類似地區(qū)污水廠進(jìn)水水質(zhì)。 污水處理廠廠址 及排放水體 根據(jù)《句容市寶華新城控制性詳細(xì)規(guī)劃》及業(yè)主提供的廠區(qū) 選址藍(lán)線圖 ，寶華 新城污水處理廠 建設(shè)地點(diǎn)為七鄉(xiāng) 河 與仙林東路交叉口東南側(cè)， 污水廠用地面積約為 ， 一期 尾水排入 污水處理廠西側(cè)的七鄉(xiāng)河 。 污水量計(jì)算 污水轉(zhuǎn)化系數(shù)取 ，污水收集系數(shù)取 ，地下水滲入量按 10%考慮，則 污水量 ： 。 則用水量： 16x800/10000= 萬(wàn) m3/d； 用水量取兩種方法計(jì)算水量的平均值，即（ +） /2= 萬(wàn)m3/d。 日 ） 用 水量 （ 立方米 /日 ） 1 R 居住用地