【正文】 性細(xì)菌、腸道病毒和蠕蟲卵。污泥干化的優(yōu)點(diǎn)是：① 體積明顯減少，保留了污泥中的養(yǎng)份；② 病原體殺滅效果好，可長期儲存而不發(fā)生變質(zhì)；③ 系統(tǒng)啟動快；④ 可與其他工藝組合使用，污泥出路靈活；⑤ 對脫水污泥的含固率要求不高，只要滿足含固率≥20%即可。由于本工程污水一部分為工業(yè)廢水，因此暫不考慮污泥的農(nóng)用。污泥衛(wèi)生填埋、終結(jié)覆蓋，是處理城市污水處理廠脫水污泥較為有效的方案之一，但其滲濾液的COD和BOD值較高，需進(jìn)行處理，否則會造成二次污染。污泥處置方案論證污泥的最終處置，目前國內(nèi)外對污泥處置采用較多的方法是焚燒、填埋、干化、堆肥和投海等。方案二采用重力濃縮會出現(xiàn)污泥中磷的釋放，在污泥處理過程中會造成的磷的釋放，需要設(shè)置專門的除磷池，從而使系統(tǒng)復(fù)雜化；重力濃縮效率低、占地面積大；濃縮池的臭氣需要處理，增加了除臭設(shè)備的容量。DS≤ 方案二：污泥重力濃縮、機(jī)械脫水將兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，見下表。污泥濃縮脫水工藝選擇污泥濃縮、脫水有兩種方案可供選擇，處理后的污泥含水率均能達(dá)到80%以下：此外，本項(xiàng)目的用地條件限制，不具備建設(shè)污泥厭氧消化的條件。實(shí)際上在有的污水處理廠中，好氧消化不一定是一種單獨(dú)的污泥處理工藝，例如采用了泥齡很長的延時(shí)曝氣法時(shí)，微生物利用內(nèi)源呼吸進(jìn)行好氧消化，此時(shí)污泥已經(jīng)部分達(dá)到了相對穩(wěn)定的程度。在大型污水處理廠中產(chǎn)生的沼氣可以用于加熱消化池，驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)和發(fā)電。C）。1． 厭氧消化厭氧消化是最為普遍的污泥穩(wěn)定處理工藝，一般分為常溫消化（不加熱）、中溫消化（消化溫度約35176。通常，城市污水處理廠的污泥處理工藝為：剩余污泥→污泥濃縮→污泥消化→污泥脫水→泥餅污泥穩(wěn)定工藝污泥穩(wěn)定的常用工藝包括：厭氧消化、好氧消化和加堿穩(wěn)定。污泥處理要求如下：減少有機(jī)物，使容易腐化發(fā)臭的有機(jī)物穩(wěn)定化；減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用；殺滅污泥中的病原體等污染物；盡量使污泥得到綜合利用，減少污泥中有機(jī)物，化害為利；因選用生物脫氮除磷工藝 ，應(yīng)盡量避免磷的二次污染。若污泥不經(jīng)過厭氧消化，則不產(chǎn)生此項(xiàng)污泥。污泥經(jīng)濃縮、機(jī)械脫水后，含水率達(dá)75%～80%左右，泥餅外運(yùn)衛(wèi)生填埋，或用作農(nóng)用肥料。因此，本工程推薦污水處理采用A2/O生物處理工藝。雙威工藝盡管技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性和靈活性高，但其設(shè)備采用進(jìn)口設(shè)備，其設(shè)備價(jià)格及維修費(fèi)用較大，施工難度大，防滲要求高，國內(nèi)沒有成熟的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。兩個(gè)方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)詳見下表。5．占地面積A2/O生物池水深6米，較為節(jié)省用地，雙威工藝水深達(dá)92米，占地較小。3．運(yùn)行管理與維護(hù)檢修A2/O生物池方案主要設(shè)備均能國內(nèi)生產(chǎn)，運(yùn)行可靠，且有成熟的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，維修費(fèi)用低；雙威工藝采用進(jìn)口設(shè)備，設(shè)備價(jià)格及維修費(fèi)用較高，而且目前國內(nèi)尚無應(yīng)用，即使在國外也使用較少，沒有實(shí)際的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。1．處理效果兩個(gè)方案均具有較好的生物處理效果，均能達(dá)到本工程要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。從上述各種工藝優(yōu)缺點(diǎn)的定性分析來看，污水脫氮除磷工藝有多種，結(jié)合本工程的具體情況，考慮到AB法不適用于低濃度污水，因此，擬選用A2/O生物池工藝與雙威工藝二個(gè)方案進(jìn)行比較,從而推薦一個(gè)適合本工程的最佳方案。MSBR系統(tǒng)各單元的運(yùn)轉(zhuǎn)是周期性的，每一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期為6個(gè)時(shí)段，共240min，由3個(gè)時(shí)段組成一個(gè)半周期，時(shí)段1為40min，時(shí)段2為50min，時(shí)段為3為30min，共120min，在兩個(gè)相鄰的半周期內(nèi)，除SBR池的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同外，其余各單元的運(yùn)轉(zhuǎn)方式完全一樣。反硝化后的污水進(jìn)入好氧池，有機(jī)物在這里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再進(jìn)入起沉淀作用的SBR池，澄清后的污水被排放。缺點(diǎn)是需要污泥回流和混合液回流，所需潛污泵較多，總?cè)莘e利用率為73%，而且其技術(shù)不是很成熟。其實(shí)質(zhì)是A2/O系統(tǒng)后接SBR，是二級厭氧、缺氧和好氧過程，連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水。目前，澳門凼仔污水廠采用了該工藝，設(shè)計(jì)規(guī)模為7萬m3/d，處理效果良好，但該廠不要求脫氮除磷。但由于無專門的厭氧區(qū)，因此生物除磷效果差。三個(gè)池交替地在缺氧、好氧和沉淀的狀態(tài)下工作，通過自控程序，控制曝氣器運(yùn)轉(zhuǎn)和改變進(jìn)水點(diǎn)可使池中發(fā)生硝化和反硝化作用，在去除BODSS的同時(shí)，達(dá)到生物脫氮的目的。由三個(gè)矩形池組成，三個(gè)池水力相通，每個(gè)池內(nèi)均設(shè)有供氧設(shè)備，在外邊兩側(cè)矩形池設(shè)有固定出水堰和剩余污泥排放口。目前，國內(nèi)昆明第三污水處理廠采用了ICEAS工藝，設(shè)計(jì)規(guī)模為15萬m3/d，已建成投入運(yùn)行。其進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機(jī)在一座池子中完成，常用四座池子組成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，間歇處理。2．ICEAS法及CAST法ICEAS、CAST工藝即連續(xù)進(jìn)水、間歇操作運(yùn)轉(zhuǎn)的活性污泥法。序批式工藝雖有其一定的先進(jìn)性,也能滿足本工程對出水水質(zhì)的要求,但其操作管理要求高,設(shè)備投資大,在國內(nèi)城市污水處理廠中采用此工藝的并不多,不適合市的實(shí)際情況。④.SBR法要求有程度較高的自動化操作，高素質(zhì)的操作、維護(hù)人員，易損件的配備及大量檢修、保養(yǎng)工作都勢必給業(yè)主增加了維護(hù)、管理上的難度。SBR法雖可省去污泥回流抽升，但因它是降堰排水，水頭損失大，對于規(guī)模較大的污水處理廠僅此一項(xiàng)電耗就十分可觀（1萬m3/d規(guī)模其電耗約多出120kWh/d）。②.雖然可以省去二沉池、污泥回流設(shè)備等，在流程上各構(gòu)筑物容積之和并沒有減少，但總?cè)莘e利用率低，一般小于50%，故實(shí)際土建工程投資并不省。SBR法適用于水量、水質(zhì)排放不均勻的工業(yè)廢水處理，可節(jié)省投資，亦可適用于水量負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷變化懸殊的小型城鎮(zhèn)污水處理廠。雖然一座池子集進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水多種功能于一體，但并不能省去工序，相反每座池子的設(shè)備要適應(yīng)多種功能。SBR法則是一種時(shí)間順序的處理方式，進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水等處理過程同一周期不同時(shí)段在同一座池子中完成，但進(jìn)水是連續(xù)的。1．傳統(tǒng)SBR法序批式（Sequencing Batch Reactor）法是相對常用的連續(xù)流而言的。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水BOD5為150mg/L，采用AB法顯然不太合適。AB法盡管具有節(jié)能的先進(jìn)性，但并不適用于低濃度污水。這種處理方法，污水水質(zhì)BOD5在250—300mg/L以上才合理。h，沉淀時(shí)間較短，對水量變化的適應(yīng)能力較差，較難保證出水水質(zhì)；另外，受固液分離器影響，排泥濃度較低，加大了污泥處理難度和處理成本。一體化氧化溝將氧化溝與二次沉淀池合建，采用側(cè)溝式固液分離器，將好氧處理與泥水分離合二為一，同時(shí)，也可將缺氧區(qū)與一體化氧化溝合建，將三個(gè)反應(yīng)器合為一體，占地較省。由于無專門的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差。D型氧化溝的缺點(diǎn)主要是曝氣設(shè)備利用率低、池容積利用率低。為了達(dá)到脫氮目的，在D型氧化溝的基礎(chǔ)上又發(fā)展了半交替工作式的DE型氧化溝。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設(shè)備，不可避免地會帶入相當(dāng)數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。污水及回流污泥由外溝進(jìn)入,處理后出水從內(nèi)溝流入二沉池。奧貝爾(Orbal)簡稱同心圓式氧化溝，典型的Orbal氧化溝由三個(gè)同心渠道組成，渠道呈圓型或橢圓形。 Carrousel 2000型氧化溝池型具有獨(dú)特之處，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系統(tǒng)，通過設(shè)置預(yù)反硝化區(qū)，進(jìn)水與回流污泥及一定量的混合液充分混合，進(jìn)行反硝化作用，剩余部分包括好氧和缺氧區(qū)，用于硝化和內(nèi)源反硝化作用同時(shí)進(jìn)行，也用于磷的富集吸收。Carrousel氧化溝系多溝串聯(lián)系統(tǒng)，在溝體內(nèi)存在缺氧區(qū)和好氧區(qū)，但是缺氧區(qū)要求的充足的碳源和缺氧條件不能很好地滿足，因此，脫氮效果不是很好。到目前為止已發(fā)展成為多種形式，主要有：Passveer單溝型、Orbal同心圓型、Carrousel循環(huán)折流型、D型雙溝式、T型三溝式及一體化氧化溝等。 目前該工藝在加拿大和美國已建有3座采用該工藝的污水處理廠投入運(yùn)行。 ⑦混合液體行至上表面過程中的快速減壓可以產(chǎn)生經(jīng)過充分充氧的低密度的懸浮物。同時(shí)飽含的溶氣也有利于后續(xù)氣浮澄清池中的固液分離。 ⑤混合液體中比例較小的一部分從混合區(qū)進(jìn)入下部深度氧化區(qū)。 ④再循環(huán)液體沿著井筒的豎壁到達(dá)上部箱體中，在那里含有廢氣的氣泡可以將廢氣釋放進(jìn)入大氣。 ③壓力和深度導(dǎo)致了高的氧氣傳導(dǎo)速率從而保證混合區(qū)內(nèi)的混合溶液中具有高的溶解氧量。 ②一旦這個(gè)循環(huán)建立并穩(wěn)定后，空氣注入點(diǎn)轉(zhuǎn)移到混合區(qū)的下部。 工藝運(yùn)行如下：①起始階段，空氣通過入流管進(jìn)入混合區(qū)以產(chǎn)生循環(huán)。反應(yīng)器深度通?？蛇_(dá)110 m，其占地面積僅相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥法一個(gè)反應(yīng)池的占地；其空氣消耗量為傳統(tǒng)活性污泥法的10%。氧化區(qū)：這個(gè)區(qū)在井筒的上部，包括一個(gè)同心通風(fēng)試管和供混合液體再循環(huán)帶；混合區(qū)：這個(gè)區(qū)域直接位于氧化區(qū)的下部，恰好位于整個(gè)井深度為3/4的位置，上部區(qū)域高速率的生物氧化反應(yīng)所需的空氣注入到混合區(qū)，提供空氣提升循環(huán)的運(yùn)行動力；深度氧化區(qū)：這部分位于井的底部。該反應(yīng)器深一般為75～110 m，～6 m。該工藝與普通深井曝氣工藝相比，其主要特點(diǎn)是：設(shè)有3個(gè)不同功能的處理區(qū)，使反應(yīng)池體積更小、氧的利用率更高，從而有效地降低了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。其主要特點(diǎn)是將普通深井曝氣工藝中的三個(gè)分離處理區(qū)合并，使反應(yīng)池體積更小、氧的利用率更高，從而降低了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。 雙威工藝是加拿大諾曼(NORAM)公司在污水處理方面的一項(xiàng)專利技術(shù)雙威污水污泥處理系統(tǒng)，包括VT污水處理工藝和VD污泥處理工藝。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，因此脫氮除磷效果非常好。這就能夠用簡單的流程，盡量少的構(gòu)筑物，完成復(fù)雜的處理過程，給工程實(shí)施創(chuàng)造方便條件。在這個(gè)過程中完成了磷的厭氧釋放；在缺氧條件下，反硝化菌利用污水中的有機(jī)碳作為電子供體，以硝酸鹽作為電子受體進(jìn)行“無氧呼吸”，將回流液中硝態(tài)氮還原成氮?dú)忉尫懦鰜?，完成反硝化過程；而在好氧條件下，一方面聚磷菌將體內(nèi)的PHB進(jìn)行好氧分解，釋放的能量用于細(xì)胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸鹽，隨剩余污泥排出系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)污水的除磷，另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸鹽；再向缺氧池回流，為脫氮作好必要的準(zhǔn)備。A2/O工藝是通過厭氧和好氧、缺氧和好氧交替變化的環(huán)境完成除磷脫氮反應(yīng)。目前，較成熟的工藝有：A2/O法、氧化溝法和AB法。污水生物脫氮除磷工藝選擇目前，用于城市污水處理具有一定脫氮除磷效果的污水處理工藝可以分為兩大類：第一類為按空間進(jìn)行分割的連續(xù)流活性污泥法；第二類為按時(shí)間進(jìn)行分割的間歇式活性污泥法。對于生物脫氮除磷工藝，要求BOD5/TP≥17，且BOD5/TN≥4。從理論上講，BOD5/N，實(shí)際運(yùn)行資料表明，BOD5/N3時(shí)才能使反硝化正常運(yùn)行。因此，本工程不設(shè)初次沉淀池。初沉池出水BOD5/N和BOD5/P值停 留 時(shí) 間（h）BOD5/NBOD5/P～～將上表中BOD5/N和BOD5/P值與污水廠進(jìn)水的比值進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)，對于不同停留時(shí)間的初沉池，其出水BOD5/N和BOD5/P值均下降，初沉池停留時(shí)間越長，比值下降越多。德國排水規(guī)范（ATV A131 ）中給出了不同停留時(shí)間的沉淀池對污染物的去除率，見下表。因?yàn)樵谠O(shè)有初沉池的情況下，其比值會有所變化。根據(jù)該污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和要達(dá)到的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，本工程最合適的處理工藝是生物脫氮除磷工藝，在滿足生物脫氮除磷要求的前提下，BODCOD和SS的去除都可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，希望富含磷污泥盡快排出系統(tǒng)，以免污泥中的磷釋放又返回到液體中。當(dāng)這些聚磷菌在好氧條件時(shí)就降解體內(nèi)儲存的PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。A/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要控制的幾個(gè)主要參數(shù)就是要有足夠的污泥齡和進(jìn)水的碳氮比。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進(jìn)行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。① 生物脫氮基本原理污水中的有機(jī)氮、蛋白氮等在好氧條件下首先被氨化菌轉(zhuǎn)化為氨氮，而后在硝化菌的作用下變成硝酸鹽氮，此階段稱為好氧硝化。我國從八十年代開始研究生物脫氮除磷技術(shù)，在八十年代后期逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化流程。因此，城市污水廠一般不推薦采用。對于城市污水一般采用生物除磷為主，必要時(shí)輔以化學(xué)除磷，以確保出水的磷濃度在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。綜上所述，物理化學(xué)法脫氮從經(jīng)濟(jì)、管理等方面均不適宜在大型污水處理廠中使用，因此本工程采用生物脫氮。h，%。氨吹脫包括三個(gè)工藝過程：一是提高污水PH值，將污水中NH4+轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3；二是在吹脫塔中反復(fù)形成水滴；三是通過吹脫塔大量循環(huán)空氣，增加氣水接觸，攪動水滴。因此該方法脫氮尚不宜在本工程中使用，國外也僅在小型污水廠中有使用。目前在污水處理中主要采用沸石天然離子交換物質(zhì)作為離子交換物質(zhì)，但該法在國內(nèi)尚無應(yīng)用。采用折點(diǎn)氯化法脫氨氮，工藝復(fù)雜，投氯量大，再加上補(bǔ)充堿度、余氯脫除等工藝環(huán)節(jié)，而且投氯尚會產(chǎn)生一些新的有毒和有害物質(zhì)，故從經(jīng)濟(jì)上、運(yùn)行管理上和環(huán)境上分析均不適宜于本工程。其最終化學(xué)反應(yīng)式可表示為：NH4+ + → + + + + 氯投加量與NH4+：1，由于污水水質(zhì)的不同，投加量將大于理論計(jì)算值。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，生物脫氮工藝較多，原理是一樣的；物理化學(xué)脫氮主要有折點(diǎn)氯化法去除氨氮、選擇性離子交換法去除氨氮、空氣吹脫法去除氨氮。污水處理廠的處理效率處理程度處理方法主 要 工 藝處理效率（%）SSBOD5一級沉淀法沉 淀40～5520～30二級生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60～9065～90活性污泥法初次沉淀、曝氣、二次沉淀70～9065～95 從上表可見，二級活性污泥法的處理效率最高，但常規(guī)二級處理工藝僅能有效地去除BODCOD和SS，而對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%，故均達(dá)不到本工程對氮和磷去除率的要求，因此，必須采用污水脫氮除磷工藝。下面對各種工藝的特點(diǎn)進(jìn)行論述，以便選擇