【正文】 低速表面曝氣機(jī)，每組溝渠安裝一個(gè)，均安設(shè)在一端，因此形成了靠近曝氣機(jī)下游的富氧區(qū)和曝氣機(jī)上游及外環(huán)的缺氧區(qū)。目前氧化溝有很多型式種類，如奧貝爾氧化溝、Passveer 氧化溝、雙溝式氧化溝等。氧化溝的曝氣裝置按點(diǎn)交替分布、而不是全池分布，因而很容易在溝內(nèi)形成好氧和缺氧交替出現(xiàn)的狀態(tài)，存在著不同的生物微環(huán)境，可發(fā)揮不同微生物的生物特性。氧化溝一般在延時(shí)曝氣條件使用，水和固體第 25 頁(yè)停留時(shí)間長(zhǎng)，固體總量較多，因而能對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的沖擊有一定的緩沖作用。 氧化溝法氧化溝是活性污泥法的一種變型，廢水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動(dòng)。在缺氧階段為混合液非完全混合，效率受到影響，脫氮率較低。②SBR 及其改進(jìn)型 CASS 好氧階段，在空氣攪拌下，混合液完全混合，需氧量隨著硝化反應(yīng)的進(jìn)行逐漸降低，需要隨時(shí)調(diào)整曝氣量，要求自動(dòng)化程度高而且準(zhǔn)確，實(shí)際上往往做不到，造成前期溶解氧低或適中，后期溶解氧過(guò)高。而且出水中硝氮比較低。通過(guò)時(shí)間順序可以對(duì)缺氧、好氧的比例進(jìn)行調(diào)整，使處理系統(tǒng)更適應(yīng)水質(zhì)的變化和達(dá)到期望的出水標(biāo)準(zhǔn)；通過(guò)時(shí)間程序可控制沉淀出水水質(zhì)，根據(jù)活性污泥的實(shí)際沉淀時(shí)間使出水 SS 濃度更低。在一個(gè)周期內(nèi)的 5 個(gè)過(guò)程都在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)按程序完成，整個(gè)處理系統(tǒng)可以通過(guò)二個(gè)或二個(gè)以上的反應(yīng)池進(jìn)行組合交替完成。被命名為序批式活式污泥（Sequencing Batch Reactor 簡(jiǎn)稱 SBR） 。80 年代起，由于西歐各國(guó)財(cái)政上的原因，迫使環(huán)保事業(yè)著眼于低投資低能耗，后來(lái)由于程控技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一些水質(zhì)儀表如溶氧測(cè)定儀等的發(fā)明，于是 SBR 法又得到了重視。70 年代以來(lái)，活性污泥法一直處于污水生化處理的主導(dǎo)地位。異化反應(yīng)方程式:第 23 頁(yè)2NH4+ +3O22NO2 +4H+ +2H2O （亞硝化反應(yīng)）2NO2 +O2 2NO3 （硝化反應(yīng) )NH4++2O2——NO3－ ＋2H ++H2O 6NO3+5CH3OH5CO2+3N2+7H2O+6OH (反硝化反應(yīng))同化反應(yīng)方程式：NH4+++=++ +NO3 + + = + + +HCO3生物法能較徹底的脫除廢水中的氨氮，且不會(huì)造成二次污染。反硝化菌的生長(zhǎng)主要在缺氧條件下進(jìn)行，并要有充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。在硝化與反硝化過(guò)程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH 值以及反硝化碳源等。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并由外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮?dú)庖莩?，這階段稱為缺氧反硝化。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。 生物脫氮處理單元選擇本項(xiàng)目污水中氨氮含量高，出水對(duì)氨氮指標(biāo)要求也比較高。按照上述分析對(duì)比及厭氧反應(yīng)器出水水質(zhì)（PH=6～8,CODcr≤1500mg/L,NH 4+N≤600mg/L） ，本方案采用吹脫池+生物法對(duì)污水進(jìn)行脫氮處理。第 22 頁(yè) 通過(guò)上述原理，可組成缺氧與好氧池，即所謂 A/O 系統(tǒng)。 由此可見，生物脫氮系統(tǒng)中硝化與反硝化反應(yīng)需要具備如下條件： 硝化階段：足夠的溶解氧 DO 值 2mg/l 以上，合適的溫度，最好20℃，不低于 10℃，足夠長(zhǎng)的污泥泥齡，合適的 pH 條件。 生物脫氮系統(tǒng)中，硝化菌增長(zhǎng)速度緩慢，所以，要有足夠污泥泥齡。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。首先，污水中有機(jī)氮、蛋白氮等在好氧條件下轉(zhuǎn)化成氨氮，而后由硝化菌變成硝酸鹽氮，這個(gè)階段稱為好氧硝化。后期 SBR 法中演變成采用 CASS 法，氧化溝法改良為帶有沉淀槽的三槽式氧化溝等。A/A/O 法是在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究開發(fā)而成的生物脫氮工藝流程。1）生物脫氮工藝的歷史從 60 年代開始，美國(guó)曾系統(tǒng)地進(jìn)行了脫氮物化處理方法研究，結(jié)果認(rèn)為用物化法的缺點(diǎn)是耗藥量大，污泥多，經(jīng)濟(jì)上不合算，因此著手研究生物法脫氮。生物膜法采用填料或?yàn)V料經(jīng)掛膜提高微生物單位體積的密度可大大提高容積負(fù)荷，占地面積小，但在實(shí)際運(yùn)行控制過(guò)程中廣泛存在池型復(fù)雜、控制困難、膜易積存、濾料流失、水流短路以及氧化池底布?xì)夤軝z修不便、填料堵塞、板結(jié)等問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)高含氨氮廢水處理基本上都采用 A/O 硝化反硝化流程單獨(dú)處理，或與化學(xué)法、物理法相結(jié)合進(jìn)行處理。 生物處理法主要是利用生物的硝化過(guò)程和反硝化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氮的生物降解去除。 化學(xué)沉淀法加入沉淀劑，使氨氮生成難溶復(fù)鹽 MgNH4PO4電催化氧化法去除氨的原理是：廢水進(jìn)入電解系統(tǒng)以后，在不同條件下，在陽(yáng)極上可能以不同途徑發(fā)生氨的氧化反應(yīng)：(1)氨的直接電氧化，即氨直接參與電極反應(yīng)，被氧化成氮?dú)饷摮?2)氨的間接電氧化反應(yīng)，即通過(guò)電極反應(yīng)，生成氧化性物質(zhì)，該物質(zhì)再與氨反應(yīng)，第 20 頁(yè)使氨降解、脫除。此種方法目前尚處于小試和中試階段，它的最大問(wèn)題就是再生液難于回收利用。 中空纖維微孔過(guò)濾法氨氮廢水先經(jīng)濾床過(guò)濾除去懸浮物后進(jìn)入中空纖維微孔膜過(guò)濾裝置，利用聚偏氟乙烯中空纖維孔膜的膜分離特性將水中的 NH3分離出來(lái)，達(dá)到脫氮功效。如此吸附——再生（洗脫）不斷循環(huán)，是利用離子交換工藝治理污水中 NH3－N 的主要技術(shù)原理。以粒度為 20～40 目的天然斜發(fā)沸石作為無(wú)機(jī)離子交換劑，吸附污水中的氨氮，從而達(dá)到凈化污水NH3－N 的目的。出來(lái)的再生廢液含有硫酸銨，需進(jìn)行提濃加工回收產(chǎn)品。 離子交換法氨氮廢水經(jīng)濾床過(guò)濾去除懸浮物后送入陽(yáng)離子交換器，水中的第 19 頁(yè)NH4+與陽(yáng)離子交換樹脂中的 H+交換而去除，使出水達(dá)標(biāo)。 折點(diǎn)加氯法 先將氨氮廢水的 pH 值調(diào)至 ，然后加入摩爾比 3 :2 的次氯酸鹽，使水中氨轉(zhuǎn)化成游離氮而去除，再將 pH 值調(diào)回中性。 利用 NH4++OHNH3+H2O 將氨氮廢水的 pH 值調(diào)至 后，送入吹脫塔內(nèi)用空氣吹脫，其脫氮率可達(dá) 80%95%。由于用石灰調(diào)節(jié) pH 值容易造成填料系統(tǒng)堵塞，使整個(gè)吹脫系統(tǒng)癱瘓，采用燒堿可以解決吹脫塔的堵塞問(wèn)題；但是采用燒堿調(diào)節(jié)廢水的 PH,堿液運(yùn)行成本太高。吹脫塔的構(gòu)造一般采用氣液接觸裝置，在塔的內(nèi)部填充材料，用以提高接觸面積。若加以攪拌、曝氣等物理作用更可促使氨從水中溢出。常溫時(shí)，當(dāng) pH 值為 7 左右時(shí)氨氮大多數(shù)以銨離子狀態(tài)存在，而 pH 為 11 左右時(shí)，游離氨大致占 90%。 空氣吹脫法 廢水中的氨氮大多以銨離子(NH 4+)和游離氨(NH 3)保持平衡的狀態(tài)而存在。通過(guò)以上比較分析，本項(xiàng)目厭氧采用 IC 反應(yīng)器。由于該種強(qiáng)化工藝存在部分污水回流，反應(yīng)器內(nèi)污水上升流速較經(jīng)典UASB 工藝高，故采用相應(yīng)的高效的三相分離器以確保反應(yīng)器內(nèi)有效污泥的濃度。本次所選工藝的獨(dú)特性根據(jù)我公司在食品、醫(yī)藥工業(yè)廢水中的大量工程實(shí)踐和提煉的理論數(shù)據(jù)，在工程設(shè)計(jì)中對(duì)厭氧經(jīng)典工藝進(jìn)行了特定的卓有成效的優(yōu)化設(shè)計(jì)：（1）配水裝置出口處的要求和配水均勻性：長(zhǎng)期運(yùn)行中的厭氧經(jīng)典工藝中會(huì)有“鳥糞石”的產(chǎn)生，厭氧工藝底部適宜位置的進(jìn)水既能保證進(jìn)水與污泥的充分接觸又能防止難降解殘留物堵塞進(jìn)水管道。與好氧反應(yīng)器相比，在停止運(yùn)行一段時(shí)間后，能較迅速啟動(dòng)。(6)厭氧處理過(guò)程有一定的殺菌作用 可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲卵、病毒等。因此，剩余污泥處理和處置簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低，甚至可作為肥料、飼料或餌料利用。(4)剩余污泥量少,且其濃縮性、脫水性良好 好氧法每去除 1kgCOD 將產(chǎn)生 — 生物量，而厭氧法去除1kgCOD 只產(chǎn)生 生物量，其剩余污泥量只有好氧法的 5％20％。一般厭氧法的動(dòng)力消耗約為性污活泥法的1／10。實(shí)踐表明，當(dāng)原水COD 達(dá)到 2500 mg／L 時(shí)，采用厭氧處理即有能量剩余。 (2)能耗低 好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費(fèi)用隨著有機(jī)物濃度的增加而增大，而厭氧法不需要充氧，而且產(chǎn)生的沼氣可作為能源。第 15 頁(yè)厭氧生化法與好氧生化法相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：(1)應(yīng)用范圍廣 好氧法因供氧限制一般只適用于中、低濃度有機(jī)廢水的處理，而厭氧法既適用于高濃度有機(jī)廢水，又適用于中、低濃度有機(jī)廢水。厭氧、水解酸化都經(jīng)常用作好氧的前置處理工藝。 厭氧處理工藝選擇污水處理站的工藝選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀工藝條件、進(jìn)水水質(zhì)、出水要求、污水站建設(shè)規(guī)模、污泥處理方法、氣象環(huán)境條件及技術(shù)管理水平、工程地質(zhì)等因素綜合考慮后確定。厭氧反應(yīng)器出水中含有厭氧菌種，此懸浮物不易沉降，需要對(duì)其曝氣破壞菌種的活性。厭氧反應(yīng)后針對(duì)廢水中的 SS 及高氨氮的預(yù)處理方法：吹脫調(diào)節(jié)池：投加石灰乳調(diào)節(jié)廢水的 PH=—12,曝氣吹脫廢水中的氨氮。初沉池：對(duì)廢水中泥沙、糞污進(jìn)行沉淀分離。調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)水量。 污水預(yù)處理工藝的選擇 本工程廢水預(yù)處理采用如下措施：細(xì)格柵：本工程采用機(jī)械細(xì)格柵對(duì)廢水中的大顆粒物質(zhì)及纖維狀污染物進(jìn)行去除。由于本工程廢水中的總磷濃度高達(dá) 40mg/L,單獨(dú)采用生物除磷工藝不能保障廢水中總磷的達(dá)標(biāo)排放，需要對(duì)廢水中總磷進(jìn)行預(yù)處理降低后進(jìn)行生物除磷。化學(xué)除磷：化學(xué)除磷通常采用投加鐵鹽及鋁鹽、石灰成成羥基磷酸鹽進(jìn)行化學(xué)除磷。好氧吸收磷速度的不是由厭氧釋放磷速度不同引起的。排放：通過(guò)剩余污泥的排放，將磷從生物除磷系統(tǒng)除去。生物除磷分為三步：：生物除磷菌獲得 VFAs，并將其運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)，通化成胞內(nèi)碳能源存儲(chǔ)物聚第 13 頁(yè)羥基丁酸/聚羥基戊算，所需的能量來(lái)自于聚磷的水解以及細(xì)胞內(nèi)糖的酵解，并導(dǎo)致磷酸鹽向體外釋放。 磷的去除廢水中的總磷包括：正磷酸鹽、有機(jī)磷、聚磷酸鹽、焦磷酸鹽、偏磷酸鹽，其中主要以正磷酸鹽、有機(jī)磷、聚磷酸鹽為主。污水在有氧條件下進(jìn)行硝化，有機(jī)氮被細(xì)菌分解成氨氮，氨氮進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，然后在缺氧條件下，硝態(tài)氮還原成氮?dú)庖绯?，從而達(dá)到去除總氮的目的。在缺氧的水體中，硝化反應(yīng)不能進(jìn)行，可在反硝化細(xì)菌的作用下，產(chǎn)生反硝化作用。 氮的去除含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化分為三步：第一步是含氮化合物如蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸和尿素等有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氨氮；第二步是氨氮的亞硝化和硝化；第三步是硝態(tài)氮的反硝化轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。CODcr 的去除率取決于原污水的可生化性，他與廢水的組成有關(guān)。BOD 5的去除的去第 12 頁(yè)除分為厭氧處理法和好氧處理法。而非溶解性有機(jī)物則首先被吸附在微生物表面，然后備酶水解溶解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。這也就是污水中BOD5的降解過(guò)程。 BOD5的去除污水中的 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(duì)污泥與水進(jìn)行分離完成的。污水站出水中懸浮物濃度涉及到出水 SS 指標(biāo)，還因?yàn)榻M成出水懸浮物的主要是活性污泥絮凝體，其本身的有機(jī)成分就很高，因此對(duì)出水的 CODcr、BOD TP 等指標(biāo)也有直接影響，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。各種污染物去除原理和方法如下： 懸浮物的去除第 11 頁(yè)污水中 SS 的去除主要靠沉淀、過(guò)濾作用。 廢水中污染物處理方法概述廢水處理通常可選用生物法、化學(xué)法及物理化學(xué)法等。從理論上講，BOD 5/TP≥17 就能滿足生物除磷的要求。在好氧或缺氧狀態(tài)下，聚磷菌以分子氧或者化合態(tài)氧作為電子受體，氧化代謝內(nèi)貯物質(zhì) PHB 或 PHV 等，并產(chǎn)生能量，過(guò)量地從無(wú)水中攝取磷酸鹽，能量以高能物質(zhì) ATP 的形式存貯，其中一部分有轉(zhuǎn)化為聚磷，作為能量貯于胞內(nèi)，通過(guò)剩余污泥的排放實(shí)現(xiàn)高效生物除磷目的。生物除磷主要由一類統(tǒng)稱為聚磷菌的微生物完成，由于聚磷菌能在厭氧狀態(tài)下同化發(fā)酵產(chǎn)物，使得聚磷菌在生物除磷系統(tǒng)中具備了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。第 10 頁(yè)（3）污水生物除磷可行性分析（BOD 5/TP 衡量指標(biāo)）該指標(biāo)是鑒定能否采用生物除磷的主要指標(biāo)。從理論上講，BOD 5/TN≥ 就能進(jìn)行脫氮，但一般認(rèn)為，BOD5/TN≥,即可認(rèn)為污水有足夠的碳源供反硝化菌利用，本工程BOD5為 4000mg/L，NH3N 為 300mg/L, TN 為 700mg/L, BOD5/TN=4000/700=,屬于碳源充足的污水。污水可生化性評(píng)價(jià)參考數(shù)據(jù)表 3：BOD5/CODcr ＞ ～ ～ ＜可生化性 好 較好 較難 不宜本項(xiàng)目污水處理站進(jìn)水水質(zhì) BOD5為 6000mg/L，CODcr 為15000mg/L, BOD5/CODcr=,屬于較好生物降解范疇。 污水生物處理可行性分析（1）污水生物可行性分析（BOD 5/CODcr 衡量指標(biāo)）BOD5和 CODcr 是污水生物處理過(guò)程中常用的兩個(gè)水質(zhì)指標(biāo)，用BOD5/CODcr 值評(píng)價(jià)污水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡(jiǎn)易的方法。（8） 為了提高污水處理的管理水平，實(shí)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)代化的管理，同時(shí)充分考慮企業(yè)的實(shí)際情況，采用先進(jìn)可靠的自動(dòng)化控第 9 頁(yè)制及儀表檢測(cè)系統(tǒng)。（6） 整體工藝協(xié)調(diào)優(yōu)化。（4） 工藝控制調(diào)節(jié)靈活，提高自動(dòng)化程度。500 噸/天生活污水處理廠的處理工藝方案的確定將遵循以下原則：（1） 符合本項(xiàng)建設(shè)單位治污的各項(xiàng)規(guī)定和要求；（2） 污水站所選工藝應(yīng)最大程度地減少氣味、噪聲、氣霧等因素對(duì)周圍環(huán)境的不良影響。 廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)我公司在養(yǎng)豬廢水處理行業(yè)的工程經(jīng)驗(yàn)，確定本工程的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如下表 ： 指標(biāo) CODcr BOD5 NH4+N TN TP 懸浮物 pH單位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 無(wú)量綱設(shè)計(jì)進(jìn)水 ≤10000 ≤4000 ≤300