【正文】 排水裝置選型時，考慮到主反應(yīng)區(qū)內(nèi)的潷水深度（ ） ,潷水量較高（ 1250 m3/h）。 曝氣機采用鼓風(fēng)機曝氣，共 3臺， 2 用 1 備，風(fēng)量 ，每臺功率 37kW，可變頻控制，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變化調(diào)整風(fēng)量，在不影響處理效率的前提下達(dá)到經(jīng)濟(jì)運行的目的。 2. 主反應(yīng)區(qū)設(shè)計 設(shè)計中采用了泥齡較長，污泥負(fù)荷較低的延時曝氣方式，設(shè)計泥齡為 21 d, 污泥負(fù)荷取 。 為了使回流污泥和污水進(jìn)行充分混合，形成均勻的厭氧環(huán)境，在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置 3 臺潛水?dāng)嚢杵鳎摂嚢杵鲗儆诟咿D(zhuǎn)速（ 705 r/min）、小葉輪（ 370 mm）類型，具有較好的混合攪拌功能，考慮到厭氧環(huán)境對磷的釋放影響較大，故在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)還設(shè)置有 DO在線測定儀，其輸出信號接入 CASS 反應(yīng)池 PLC 子站， PLC 子站根據(jù) DO 值的大小及變化，對回流污泥量進(jìn)行在線調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的厭氧環(huán)境以利于磷的釋放。 預(yù)反應(yīng)區(qū)設(shè)計 預(yù)反應(yīng)區(qū)利用了活性污泥的快速吸附作用而加速對溶解性底物的去除，并對難降解有機物起到良好的水解作用，還可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。每池設(shè)置 1臺電動進(jìn)水堰、 1臺浮筒式潷水器、 1臺回流污泥泵、 1臺剩余污泥泵、1100 套微孔曝氣器， CASS 池共設(shè)三臺風(fēng)機。預(yù)反應(yīng)區(qū)分為兩池，兩池之間不連通，每池獨立連續(xù)工作，其中有效水深 m，超高 m；預(yù)反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有 DN400 放空管， 42 頂部設(shè)有 DN400 溢流管和 DN300 回流污泥管，預(yù) 反應(yīng)區(qū)與主反應(yīng)區(qū)的隔墻底部開有800400mm 連通孔。hr 水力停留時間 t=30S 直徑 有效水深 h= 主要設(shè)備參數(shù) : 旋流沉砂器 2 臺，直徑 ，單臺電機功率 N=； 螺旋式砂水分離器 1臺，螺旋直徑 Φ260MM ，處理量 Q＝ 5～ 15L/S,電機功率 N=； 三葉羅茨鼓風(fēng)機機 3 臺（ 2 用 1 備），風(fēng)量 m3/min，風(fēng)壓 單臺電機 功率N=； 鋼制平面方閘門（配手電兩用啟閉機） 2 臺，規(guī)格為 BH ＝ 800X1200MM； 鋼制平面方閘門（配手電兩用啟閉機） 2 臺，規(guī)格為 BH ＝ 1600X1200MM； 集砂車 2 輛； 控制方式： 設(shè)備起停采用 PLC 遠(yuǎn)程控制，氣提排砂與砂水分離器聯(lián)鎖運行。 結(jié)構(gòu)形式為高架式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 設(shè)計設(shè)旋流沉砂池 2座。 控制方式： 根據(jù)柵前后柵后液位差由 PLC 控制除污機的起停，無軸螺旋輸送機和壓渣機與格柵除污機連鎖運動，同時設(shè)有現(xiàn)場手動控制。 主要設(shè)計參數(shù)： 設(shè)計流量 Qmax= m3/s 柵槽數(shù)量 2格 單格流量： Q0＝ 單臺格柵寬 B=600MM 柵條間隙 b=5MM 格柵安裝傾角 a=75176。 細(xì)格柵設(shè)計采用循環(huán)式齒耙格柵除污機，該機無柵條，諸多小齒耙相互連接組成一個碩大的旋轉(zhuǎn)面，撈扎徹底。柵槽共分 2格，內(nèi)設(shè)機械格柵除污機 2 臺，兩格交替運行。 設(shè)計設(shè)細(xì)格柵間 1 座。水泵的起停和各種運行參數(shù)由 PLC 自動控制。 主要設(shè)計參數(shù)： 設(shè)計流量 Qmax= m3/s（ Kz=） 設(shè)計揚程 H=22M 主要設(shè)備參數(shù)： 40 潛污泵 3 臺（ 2用 1備），流量 Q0＝ 340m3/h，揚程 H=22M，電機功率 N=34KW。安裝 3臺潛污泵（ 2 用 1 備）。 設(shè)計設(shè)進(jìn)水泵房 1 座。同時設(shè)有現(xiàn)場手動控制。 過柵流速 v=柵前水深 h= 主要設(shè)備參數(shù)（近期） 回轉(zhuǎn)式格柵除污機 2臺，設(shè)備寬 B＝ ，單臺電機功率 N=；水平無軸螺旋輸送機 1 臺，規(guī)格為 WLS320,電機功率 N=4KW； 鑄鐵鑲銅閘門（配手電兩用啟閉機） 4臺，規(guī)格為 BH ＝ 800X1000MM，電機功率 N=； T30 型軸流風(fēng)機 2 臺，電機功率 N=。粗格柵選用國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)成熟，運行可靠，經(jīng)國內(nèi)眾多污水處理廠運行證明效果良好，維修維護(hù)簡便的回轉(zhuǎn)式格柵除污機。 設(shè)計粗格柵間 1座。 根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（ GB500142020）規(guī)定，進(jìn)水井和粗格 柵、污水提升泵、細(xì)格柵、沉砂池按混合制設(shè)計流量設(shè)計。 38 第四章 工程方案設(shè)計 污水處理廠規(guī)模及水質(zhì) 設(shè)計規(guī)模 根據(jù)污水處理水量預(yù)測，污水處理廠規(guī)模確定為 萬 m3/d，總變化系數(shù)確定為 。臭氣自塔的下部進(jìn)入，由塔頂排出。各層臭氣微生物降解床并聯(lián)運行。 2. 各支風(fēng)道與所在建構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)及建筑造型相結(jié)合，內(nèi)設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。 污泥脫水間 設(shè)密閉罩并設(shè)排氣口； 脫水機房 在壓濾機泥水暴露處設(shè)局部排氣罩。主要設(shè)備有螺旋壓榨機，計量槽及旋流除砂機，垃圾箱，砂水分離器及砂泵等。在格柵間及集水井地面以下、水面以上部位開排氣孔；在不妨礙設(shè)備運行及維修的情況下，盡可能將設(shè)備安裝 37 及檢修用孔加活動蓋板密封，防止臭氣散發(fā)至人員活動頻繁 的上層。污水水面、提升泵及格柵的大部分都在地面以下。設(shè)計上推薦采取下列強化技術(shù)保障措施： 1. 總圖設(shè)置根據(jù)風(fēng)向采取衛(wèi)生分區(qū)布置； 2. 全部進(jìn)出 水管線地下埋設(shè)、水處理構(gòu)筑物全部室內(nèi)化； 3. 考慮在空地上種植刺槐、假儉草、竹節(jié)草等一些能吸收有害物質(zhì)的灌木及地被植物； 4. 采用地埋式設(shè)計； 5. 空氣過濾除臭。根據(jù)現(xiàn)有的資料數(shù)據(jù)分析比較，國內(nèi)目前采用的除臭方法中，化學(xué)洗滌方法比較貴，而且日常運行費用也比較大，采用生物濾池除臭的方法居多。生物過濾法是使收集到的氣體在適宜的條件下通過長滿微生物的固體載體，氣味物質(zhì)被填料吸收，然后被填料上 的微生物氧化分解，完成廢氣的除臭過程。臭氧氧化法有氣相和液相之分，由于臭氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)較慢，一般先通過藥液清洗法，去除大部分致臭物質(zhì)，然后再進(jìn)行臭氧氧化。催化型活性炭只對 H2S 及含硫有機臭味氣體去除效率高，對污水廠產(chǎn)生的其它臭味物質(zhì)去除率不是很高，因此此方法較適宜用在污水泵站除臭中。 催化型活性炭法 可以改善傳統(tǒng)的活性炭吸附法存在的活性炭再生費用高、更換活性炭操作麻煩等特點。 活性炭吸附法 利用活性炭能吸附臭氣中致臭物質(zhì)的特點，達(dá)到脫臭目的。化學(xué)法除臭是利用臭氣中的某些物質(zhì)和藥液產(chǎn)生中和反應(yīng)的特性，如利用呈堿性的苛性鈉和次氯酸鈉容易，去除臭氣中硫化氫等酸性物質(zhì)，利用鹽酸等酸性溶液，去除臭氣中的氨氣等堿性物質(zhì)。常見的方法有水洗法、活性炭吸附法、催化型活性炭法、臭氧氧化法、燃燒法、生物脫臭法等。P為消除臭氣污染影響，僅設(shè)置綠化隔離帶，是無法減少臭氣的污染影響，故必須采用空氣過濾除臭設(shè)施。從表中看出一般污水廠的臭氣經(jīng)過大氣擴散進(jìn)入空氣中的污染物濃度是較低的，對人們的影響程度是輕微的。 污水收集、處理設(shè)施中的主要臭氣來源為污水提升泵房、格柵、沉砂池和污泥處理部分的濃縮 池、儲泥池、脫水間是除臭的重點； CASS 曝氣池負(fù)荷低，一般不考慮除臭措施。污水處理系統(tǒng)中臭氣源主要分布在進(jìn)水泵房、預(yù)處理段。它具有消毒效果較好、投資較少、運行成本低、操作管理方便、投加靈活等特 點。 纖維轉(zhuǎn)盤濾池的優(yōu)點： 1. 濾布選擇 —— 針對不同水質(zhì)，選擇不同濾布 2. 進(jìn)水堰設(shè)計 —— 消能，低擾動 3. 出水堰可調(diào)節(jié)設(shè)計 —— 適應(yīng)不同水質(zhì) 4. 濾盤設(shè)計 —— 模具化 5. 反抽吸系統(tǒng)的設(shè)計 —— 低磨損，保留沉積泥過濾效果 31 6. PLC 自控系統(tǒng) —— 觸摸屏顯示運行狀態(tài)及時間、可單、雙洗 7. 防止綠藻生長設(shè)計 消毒方案的確定 常用的消毒方式有液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、紫外線等。其結(jié)構(gòu)如下圖所 30 示： 纖維轉(zhuǎn)盤濾池的運行狀態(tài)包括：過濾、反沖洗、排泥狀態(tài)。另外使用金屬鹽藥劑會給污水和污泥處理還會帶來益處，比如會降低污泥的污泥指數(shù)，有利于沼氣脫硫等。 沉析效果是受 PH值影響的，金屬磷酸鹽的溶解性同樣也受 PH 的影響。 Al3++3OH→Al(OH) 3↓ 式 4 Fe3++3OH→Fe(OH) 3 式 5 金屬氫氧化物會形成大塊的絮凝體，這對于沉析產(chǎn)物的絮凝是有利 的，同時還會吸附膠體狀的物質(zhì)、細(xì)微懸浮顆粒。 Fe2+在實際中為了能被氧化常投加到曝氣沉砂池或采用同步沉析工藝投加到曝氣池中，其效果同使用 Fe3+一樣，反應(yīng)式如式 3。這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態(tài)使用的。許多高價金屬離子藥劑投加到污水中后，都會與污水中的溶解性磷離子結(jié)合生成難溶解性的化合物。在混凝沉淀工藝段利用化學(xué)除磷的原理，結(jié)合選擇混凝藥劑，即穩(wěn)定出水中磷指標(biāo)的控制又去除水中懸浮物的目的，達(dá)到一舉兩得的 作用。 深度處理工藝選擇 深度處理工藝段主要包括混凝沉淀，過濾，消毒幾個部分。 推薦方案 由 于本工程污泥量較少，經(jīng)比選污泥處理方案推薦 剩余污泥 → 污泥濃縮、脫水一體化 → 外運衛(wèi)生填埋。 離心脫水機方案 污泥從空心轉(zhuǎn)軸的分配孔進(jìn)入離心機，依靠轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力利用固液比重不同達(dá)到分離固液的目的。 根據(jù)以上污泥處理工藝，因污泥脫水設(shè)備的不同采用以下三 個方案進(jìn)行污泥脫水處理方案比選。 污泥處理方案比較 根據(jù)工程的污泥處理要求，擬采用的污泥處理工藝流程為： 剩余污泥 → 污泥濃縮池 → 污泥脫水 → 外運衛(wèi)生填埋。 本工程污泥處置工藝選擇采用衛(wèi)生填埋。選用該方法處置污泥，在實施中必須采用衛(wèi)生填埋 技術(shù)，包括 :防滲襯層、表層封土及滲出水、氣體的收集處理設(shè)施，防止二次污染的產(chǎn)生。 污泥的衛(wèi)生填埋是解決污水處理廠污泥的另一途徑。 城市污水廠污泥由于有機物含量高，有較大的肥用價值，長期以來在污泥農(nóng)用方面做了大量工作，但 是化肥的使用在農(nóng)業(yè)上已相當(dāng)普及，與化肥相比，污水處理廠污泥由于含水率偏高，在運輸、儲存和使用中帶來諸多不便，同時農(nóng)用污泥大多不經(jīng)必要無害化處理，造成了一些環(huán)境污染或疾病傳布的問題，影響了農(nóng)民使用積極性。污泥利用于建材的試驗，近年來雖進(jìn)行了不少研究，還停留在試驗階段，尚未進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段。 （ 3）盡可能利用污泥中可用物質(zhì)，回收能源。本項目的進(jìn)廠污水是由生活污水及工業(yè)廢水組成，兩者比例根據(jù)招標(biāo)文件中擬定的進(jìn)水指標(biāo)，其 BOD5/CODcr的比值為 ，污水的可生化性很好，采用 CASS 工藝完全能夠達(dá)標(biāo)。這也是 CASS 工藝設(shè)計可以進(jìn)一步優(yōu)化的動力學(xué)前提。 綜觀整個過程，圖 11 再次顯示內(nèi)源 BOD 的重要性。在污泥負(fù)荷 ≤ 5/kgMLSS而非溶解性有機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。這也就是污水中 BOD5的降解過程。 ? BOD5的去除 26 污水中 BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和微生物的代謝作用，然后對污泥與水進(jìn)行分離完成的。 從最終出水水質(zhì)看，整個生物動力過程仍然可以證實，在通過實驗優(yōu)化后的CASS 反應(yīng)流程后，磷的去 除是十分理想的。至潷水時污泥層呈厭氧狀， DO和 NO3均接近零，除磷菌將體內(nèi)的聚磷酸鹽水解，釋放出正磷酸鹽和能量，有利于進(jìn)一步充分吸磷。從磷酸在選擇池及混合池的時序分布（圖 4）可以看出，可溶解性磷相當(dāng)穩(wěn)定，在 ~3 mg 之間，而其總量則由 污泥生物性貯磷控制。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量為 ～ 2%，采用 CASS 工藝 , 剩余活性污泥中磷的含量可以達(dá)到傳統(tǒng)活性污泥法的 3 倍。 在厭氧段釋放 1mg 的磷吸收儲存的有機物，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～ 的磷。當(dāng)聚磷菌進(jìn)入好氧條件下時就降解體內(nèi)儲存的 PHB 產(chǎn)生能量，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。在接近污泥層時最高，因此 潷水深度在此時了決定出水水質(zhì)，這顯然有助于設(shè)計值的優(yōu)化。圖中從左至右表示從進(jìn)水到出水（ Y軸則表示池深）。在靜止沉淀一個半小時后， DO 迅速降低（圖 8），導(dǎo)致氨氮平衡的動力過程逆轉(zhuǎn)而使其含量在最后半小時迅速上升。反硝化菌可以利用釋放的貯存碳源進(jìn)行 CASS系統(tǒng)所特有的利用貯存碳源反硝化。 在選擇區(qū)活性污泥也會吸附污水中有機物并以多聚物形式貯存起來。進(jìn)水初期、高濃度的碳有機物首先消耗池內(nèi)溶解氧，反硝化以后污水中碳源有機物作為電子供體，將池內(nèi) NO3N 還原為 N2，逸出水面，在反應(yīng)后期，達(dá)到硝化階段，污水中含碳有機物濃度已大為減少，這時可減 24 小或停止曝氣，可以利用內(nèi)源碳進(jìn)行反硝化。參照圖 3 可以證實此時硝化過程已經(jīng)開始，反應(yīng)池內(nèi)的 氨氮濃度在。為了達(dá)到非穩(wěn)態(tài)條件下的穩(wěn)定值，模型設(shè)計進(jìn)行模擬運行二周，以達(dá)到 “ 微生物體系 ” 的相對穩(wěn)定。 非穩(wěn)態(tài)動力學(xué)模擬實驗結(jié) 果 穩(wěn)定態(tài)模型使得對設(shè)計參數(shù)及邊界條件有了優(yōu)化選擇的可能，但 CASS 池內(nèi)的反應(yīng)過程實際上是一個非穩(wěn)定過程，這就需要用更復(fù)雜的非穩(wěn)態(tài)模型進(jìn)行更詳盡的計算。從出水質(zhì)量圖（ Effluent Quality）可看出，在泥齡為 78 天之前， TKN 不降反升，而以 NO3大量產(chǎn)生為標(biāo)志的硝化過程以指數(shù)增長方式在 12 天內(nèi)完