【正文】 在 H RT 為 10h、 SRT 為 30d 時(shí)，對(duì) NH3N 的去除率達(dá)到 99%、對(duì) TN 的去除率＞ 90%，因此采用立體循環(huán)一體化氧化溝處理城市污水是可行的。 立體循環(huán)一體化氧化溝能夠有效地去除污水中的有機(jī)污染物，對(duì) COD 去除率達(dá)到 95%，相應(yīng)的 BOD5去除率為 98%。 （ 4） 一體化氧化溝 立體循環(huán)一體化氧化溝由曝氣轉(zhuǎn)刷、上下兩層溝道及沉淀區(qū)組成，其特點(diǎn)是： ① 氧 化溝的上層為好氧區(qū)，下層為缺氧區(qū)，混合液在上下循環(huán)過程中完成 15 降解有機(jī) 物和生物脫氮過程； ② 厭 氧區(qū)在底層不與大氣接觸，缺氧環(huán)境形成快。 階段 F： 該階段基本與階段 C 相同，第三溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷停止 運(yùn)行，開始泥水分離，入流污水仍然進(jìn)入第二溝 ， 處理后的污水經(jīng)第一溝出水堰排出。 階段 E： 污水入流從第三溝轉(zhuǎn)入第二溝，第三溝的轉(zhuǎn)刷開始高速運(yùn)行，以保證在該段末端內(nèi)有余氧。在第二溝曝氣后再流入第一溝，此時(shí)，第一溝仍作為沉淀池。 第一溝出水堰降低，第三溝出水堰升高。在 C 段，入流污水仍然進(jìn)入第二溝，處理后的污水仍然通過第三溝出水堰排出。在第二溝內(nèi)處理過的污水與活性污泥一起進(jìn)入第三溝，第三溝仍作為沉淀池，沉淀后的廢水通過出水堰排出。 階段 B： 污水入流從第一溝轉(zhuǎn)向第二溝，第一溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷開始高速運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，活性污泥中微生物強(qiáng)制利用上一階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮作為氧化劑， 有機(jī)物被氧化，硝態(tài)氮還原成氮?dú)庖莩?。三個(gè)氧化溝通過配水井相互連通，該配水井有三個(gè)自動(dòng)控制的出水堰，可調(diào)節(jié)進(jìn)入每溝的流量。 （ 3） 交替工作型 氧化溝 氧化溝是帶有沉淀功能的氧化溝，同建在一起的三個(gè)氧化溝組成一個(gè)單元。在暴雨期間，進(jìn)水可以超越外溝道，直接進(jìn)入中溝道或內(nèi)溝道，由外溝道保留大部分活性污泥， 14 利于系統(tǒng)的恢復(fù)。 由于奧貝爾氧化溝屬于多反應(yīng)器系統(tǒng)，在一定程度上有利于難降解有機(jī)物的去除，且抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，因此，當(dāng)城市污水中工業(yè)廢水比例較高時(shí)，奧貝爾氧化溝較其他類型氧化溝有更好的適應(yīng)性。對(duì)于每個(gè)溝道內(nèi)來講，混合液的流態(tài)基本為完全混合式，具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力；對(duì)于三個(gè)溝道來講，溝道與溝道之間的流態(tài)為推流式，有著不同的溶解濃度和污泥負(fù)荷，兼有多溝道串聯(lián)的特性，有 利于難降解有機(jī)物的去除，并可減少污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生 。奧貝爾氧化溝具有較好的脫氮功能。外溝道的供氧量通常為總供氧量的 50%左右，但 80%以上的 BOD 可以在外溝道中去除。最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至二次沉淀池。在氧化溝好氧區(qū)聚磷菌除了吸收、利用污水中的可生物降解有機(jī)物外，主要是分解體內(nèi)貯積的 PHB，產(chǎn)生的能量可供自身生長(zhǎng)繁殖，此外還可主動(dòng)吸收周圍環(huán)境中的溶解磷，并以聚磷的形式在體內(nèi)超量貯積。 ③ 氧化溝區(qū) Ⅲ 氧化溝兼有推流型和完全混合型反應(yīng)池兩者的特性，完成一次循環(huán)所需時(shí)間約為 5～ 20 min，而總的停留時(shí)間卻很長(zhǎng)。經(jīng)厭氧狀態(tài)釋放磷酸鹽的聚磷菌在好氧狀態(tài)下具有很強(qiáng)的吸磷能力，吸收、存貯超出生長(zhǎng)需求的磷量，并合成新的聚磷菌細(xì) 胞、 13 產(chǎn)生富磷污泥，通過剩余污泥的排放將磷從系統(tǒng)中除去。其工作原理、計(jì)算方法、設(shè)計(jì)參數(shù)、容積大小等因素的確定是設(shè)計(jì)中要解決的主要問題。經(jīng)厭氧、缺氧反應(yīng)后的混合液流入氧化溝 Ⅲ 進(jìn)行氧化、硝化、反硝化反應(yīng)，氧化溝 Ⅲ 的充氧機(jī)械采用倒傘形曝氣葉輪，可根據(jù)池內(nèi) DO 測(cè)定儀控制調(diào)節(jié)堰出水、改變曝氣葉輪浸水深度以達(dá)到調(diào)節(jié)供氧的目 的。經(jīng)厭氧反應(yīng)后的混合液進(jìn)入缺氧區(qū) Ⅱ ，并與由氧化溝 Ⅲ 經(jīng)回流 通道 Ⅳ 進(jìn)入缺氧區(qū)的回流液充分混合，進(jìn)行反硝化脫氮和除磷反應(yīng)。 流經(jīng)沉砂池的生活污水與二沉 池回流污泥在卡魯塞爾氧化溝內(nèi)設(shè)置的圓形混合井進(jìn)行充分混合后進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū) Ⅰ 。 （ 1） 卡魯塞爾（ Carrousel）氧化溝 卡魯塞爾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。氧化溝處理工藝的主要部件包括氧化溝體、曝氣轉(zhuǎn)刷、異步電極、進(jìn)出水系統(tǒng)（初沉池、高位水箱、二沉池）及控制系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)選用平流式沉砂池。 12 但是在實(shí)際工程的應(yīng)用中，如果格柵運(yùn)行不正常 ,由污水處理廠的進(jìn)水總管帶來的一些懸浮和漂浮物以及纖維、硬毛、破布條可以直接進(jìn)入沉砂池 ,從而可能導(dǎo)致攪拌槳的損壞，尤其是能造成排砂設(shè)備 (吸砂泵 )及管路 (閘閥或球閥 )的堵塞 ,導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行。由于葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)將使池中污水作螺旋運(yùn)動(dòng)，加上因污水切向進(jìn)入產(chǎn)生與葉輪一致的旋流，池中的污水形成渦形流態(tài) ,在適當(dāng)?shù)娜~漿傾角和線速度條件下，污水中的砂粒將受到?jīng)_刷并仍保持最佳的沉淀效果，而原來附著在砂粒上的有機(jī)物質(zhì)以及重量不同的物質(zhì)隨污水一同流出。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于施工，便于管理。該套設(shè)備可以利用水力旋流使泥砂和有機(jī)物分離 ,沉砂效果好，廣泛應(yīng)用于城市大、中污水處理工程中前置預(yù)處理工序及廠礦企事業(yè)單位。常用的沉砂池有鐘式沉砂池、平流沉砂池、曝氣沉砂池和多爾沉砂池等。 沉砂池的選擇 沉砂池的作用是為了去除比重相對(duì)較大的無機(jī)顆粒 (如泥砂，煤渣等，它們的相對(duì)密度約為 2 .65)。矩形斷面剛度好 ,水力條件不如圓形 。傾斜安裝在進(jìn)水的渠道，或進(jìn)水泵站集水井的出口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)。 本設(shè)計(jì)的工藝流程如圖 1 為： 圖 1 工藝流程 11 第 4 章 污水廠的工藝設(shè)計(jì)選擇 格柵的選擇 格柵是用來去除可能堵塞水泵機(jī)組及管 道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行。 兩種 工藝 經(jīng)過比較 ： 氧化溝除了具有 A/A/O 的效果外，還具有如下特點(diǎn)： 1) 具有獨(dú)特的水力流動(dòng)特點(diǎn)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果 ； 2) 不 設(shè)初沉池 ， 有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度 ； 3) BOD 負(fù)荷低，使氧化溝具有對(duì)水溫、水質(zhì)、水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理 ； 4) 脫氮效果還能進(jìn)一步提高 ； 5) 電耗較小， 運(yùn)行費(fèi)用低。 污水處理流程方案的確定 經(jīng)過分析本設(shè)計(jì)可 選擇的 工藝 流程，有 兩種： 普通 A/A/O 法處理 工藝 。建設(shè)費(fèi)用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率 (提高 20%)和動(dòng)力效率［達(dá) ～ kgO2/(kW交替式氧化溝具有良好的脫氮效果，若在起前面設(shè)一厭氧池，則起也具有良好的除磷效果。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。 10 三溝式氧化溝 (T 型氧化溝 )，此種型式由簡(jiǎn)單，處理效果不錯(cuò)，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。 若能將氧化溝進(jìn)水設(shè)計(jì)成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對(duì)一些合流制排水系統(tǒng)的城市 污水 處理尤為適用。 奧式 (Orbal)簡(jiǎn)稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個(gè)環(huán)道用不同的 DO(如外環(huán)為 0，中環(huán)為 1，內(nèi)環(huán)為 2)，有利于脫氮除磷。氧化溝 具有脫氮的效果且 在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有： 帕式 (Passveer)簡(jiǎn)稱單溝式 ，表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深一般在 ～ ，轉(zhuǎn)刷動(dòng)力效率 ～ (kW 若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、 BOD5和 COD 為主，則可用 A/O 工藝。二是脫氮，缺氧段要控制 DO mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中 BOD 作為氫供給體 (有機(jī)碳源 )，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿猓_(dá)到脫氮的目的。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級(jí)處理 工藝 。但因每個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市 污水 處理廠 ?，F(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù) 出水的改良性 SBR 工藝 ，如 ICEAS 法、 CASS 法、 IDEA 法等。 SBR 法 (Sequencing Batch Reactor) SBR 法早在 20 世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。二級(jí)池子 F/M(污染物量與微生物量之比 )不同，形成不同 的微生物群體。d)以上； B 級(jí)負(fù)荷低，污泥齡較長(zhǎng)。該 工藝 對(duì)曝氣池按高、低負(fù)荷分二級(jí)供氧，A 級(jí)負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷 在 (kgMLSS結(jié)合本工藝的具體情況，本污水廠還要求高效脫氮除磷，常用的方法有AB 法， SBR， A2/O 法，氧化溝工藝等。 人工凈化就是人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高微生物凈化的效率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國(guó)內(nèi)外城市污水處理的主體工藝。 因?yàn)椋? 對(duì)地下水源有污染危險(xiǎn)； 做不到終年晝夜對(duì)污水的處理； 沒有也不可能修建儲(chǔ)存幾個(gè)月污水量的大容量調(diào)節(jié)池，非灌溉季節(jié)的排放問題無法解決。在我國(guó)人均土地面積不足的情況下，土地法處理必須與污水灌溉合理的結(jié)合，污水灌溉在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面取得了顯著的成績(jī)，但是，這只是對(duì)污水的灌溉利用，和污水的土地利用處理還有一定差距。 土地法處理，就是按照要求對(duì)污水達(dá)到處理的同時(shí)，達(dá)到對(duì)控制滲流污染的要求，有計(jì)劃的將污水排放到大面積的土地上下滲，利用土壤的過濾、吸附、分解以及土壤微生物的代謝能力等物理、化學(xué)、生物化學(xué)等作用，使污水達(dá)到凈化。 結(jié)合該污水處理工程的具體情況分析進(jìn)行選擇： 人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線，對(duì)于大規(guī)模污水處理廠來說，主要指氧化塘處理和土地法處理，它們都具有運(yùn)行費(fèi)用低，外加能源消耗少和管理簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，在 我國(guó)一些城市也被因地制宜的采用。 處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到 A/O、 A2/O、 AB、 SBR（包括 CCAS 工藝）等多種工藝，以達(dá)到不同的出水要求。 《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》對(duì)污 水處理工藝的選擇給出以下幾項(xiàng)關(guān)于城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇的準(zhǔn)則： 城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特征、受納水體的環(huán)境功能及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)先確定； 工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：處理單位水量投資，削減單位污染物投資，處理單位水量電耗和成本，削減單位污染物電耗和成本，占地面積，運(yùn)行性能，可靠性，管理維護(hù)難易程度，總體環(huán)境效益； 應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)先工藝設(shè)計(jì)參數(shù)必須對(duì)污水的現(xiàn)狀、 7 水質(zhì)特征、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測(cè)定，做出合理的分析預(yù)測(cè)； 在水質(zhì)組 成復(fù)雜或特殊時(shí)，進(jìn)行污水處理工藝的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)開展中試研究； 積極地采用高效經(jīng)濟(jì)的新工藝，在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠性設(shè)計(jì)參數(shù)，然后進(jìn)行運(yùn)用。 廠址選擇的一般原則為： 在城鎮(zhèn)水體的下游； 便于處理后出水回用和安全排放； 便于污泥集中處理和處置； 在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向； 有良好的工程地質(zhì)條件； 少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評(píng)價(jià)要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離； 有擴(kuò)建的可能； 廠區(qū)地形不應(yīng)受洪澇災(zāi)害影響，防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)，有良好的排水條件； 有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。 廠址選擇 在污水處理廠設(shè)計(jì)中，選定廠址是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對(duì)周圍環(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運(yùn)行管理等都有很大的影響。 污 水處理工程運(yùn)行過程中應(yīng)遵循的原則 在保證污水處理效果同時(shí)，正確處理城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各方面的用水關(guān)系，合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動(dòng)力，考慮污水處理廠的發(fā)展前景，盡量采用處理效果好的先進(jìn)工藝，同時(shí)合理設(shè)計(jì)、合理布局，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。 4 （ 6） 污水廠設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線、甲烷氣的安全儲(chǔ)存等。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。 （ 3） 污水處理廠（站）設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。 （ 2） 污水處理廠采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠?？紤]現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件， 以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況（如施工條件）。 全市規(guī)劃擬建朱家橋污水處理廠 ， 位于長(zhǎng)江蕪湖段以東，建設(shè)中的蕪湖長(zhǎng)江大橋以北，東接蕪湖市的主干道之一長(zhǎng)江路，占地約 。市區(qū)設(shè)鏡湖、新蕪、馬塘、鳩江四個(gè)行政區(qū) ， 規(guī)劃 2021年市區(qū)面積 109km2，城市人口 90～ 100 萬人，流動(dòng)人口 25～ 30 萬人。 3 人口規(guī)模： 全市總?cè)丝跒? 萬人， 其中市區(qū) 萬人。 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)： 蕪湖屬沿江沉降地區(qū)，主要地貌形態(tài)有河漫灘堆積階地及低丘、殘丘等。 氣象： 蕪湖市為亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，主要?dú)夂蛱卣魇牵杭撅L(fēng)明顯，四季分明；夏熱冬溫，雨量適中；春溫多變，秋高氣爽；梅雨顯著，夏雨較多。平原占土 地面積的％，丘陵占 ％。 地形及地貌： 蕪湖市地形屬長(zhǎng)江中下游沖積平原。市域輪廓略呈蝴蝶形，東與宣城地區(qū)相鄰，西與巢湖地區(qū)隔江相望，西南