【正文】 時(shí) NO3得以去除，當(dāng)然，這部分 PAO 在缺氧環(huán)境中的生長(zhǎng)及代謝速率都低于好氧環(huán)境。 ASM2D 模型是在 ASM2 模型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的延伸模型，沿用了 ASM2模型的基本思想。它 關(guān)于活性污泥法同時(shí)去除有機(jī)物、氮和磷的研究， 給我們提供了一個(gè)強(qiáng) 很好的借鑒 ，為我們進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)出生物脫氮除磷的復(fù)合 模型打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。另外，除了生物過(guò)程， ASM2還定義了 二 個(gè)化學(xué)過(guò)程，來(lái)模擬磷的化學(xué)沉淀。 ASM2 沿用了 ASM1 的矩陣表示和質(zhì)量平衡計(jì)算，但它更為復(fù)雜，包含了生物除磷過(guò)程，劃分出了更多的用來(lái)描述模型的組分和過(guò)程。因此，在城市污水日益要求嚴(yán)格的今天，模型就有待提高和發(fā)展，于是活性污泥 二 號(hào)模型應(yīng)用而生。應(yīng) 用此模型，我們可以將過(guò)程的變量和參數(shù)控制在一定變化之中，從來(lái)來(lái)模擬曝氣反應(yīng)池的實(shí)際降解情況和各反應(yīng)池的實(shí)際組分濃度，以此來(lái)評(píng)斷處理工藝是否合理；也可以通過(guò)對(duì)相關(guān)處理情況的設(shè)置，來(lái)進(jìn)行曝氣反應(yīng)池的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在 ASM1 中還給出了廢水特性、動(dòng)力學(xué)參數(shù)的估計(jì)方法，但是當(dāng)條件不足時(shí)，也可以采用模型給出的推薦值來(lái) 實(shí)際模擬 ，以尋求進(jìn)一步的更精確值。任一組分的總速率等于不同過(guò)程的速率與化學(xué)計(jì)量系數(shù)之積再求和，然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律：進(jìn)入量 +反應(yīng)量 排出量 =0，可以計(jì)算出任意過(guò)程任意組分的 反應(yīng)量 。以組分為列，過(guò)程為行，將曝氣池各組分和過(guò)程一一對(duì)應(yīng)于 模型矩陣中，行與列的交叉處則表示組分對(duì)應(yīng)于相應(yīng)過(guò)程的化學(xué)計(jì)量系數(shù)。 在形式上采用矩陣來(lái)表達(dá)模型，從而使模型更加直觀，便于我們理解和使用。三年后，最新研究成果活性污泥法 3 號(hào) 模型（ ASM3） 誕生 ， 彌補(bǔ)了 ASM1 存在的一些不足。隨著 研究的不斷探索， 對(duì)活性污泥法 認(rèn)識(shí)也有所加深， 活性污泥模型也相應(yīng) 的 在不斷的發(fā)展。 活性污泥法數(shù)學(xué)模型的研究早在一九八二 年展開(kāi) ，眾多學(xué)者提出了許多不同的意見(jiàn)，目前最為認(rèn)可的是 活性污泥法 系列 數(shù)學(xué)模型（ ASM） ，它是由 國(guó)際水污染控制協(xié)會(huì)（ IAWPRC）研究 推 出 ，并于一九八七 年首 次 推出活性污泥 1 號(hào)模型（ ASM1） 。由于污水成分、運(yùn)行過(guò)程和生物過(guò)程的復(fù)雜性，要想能 完全 認(rèn)清 其內(nèi)部 的規(guī)律，要考慮從數(shù)學(xué)模型的角度上去研究，從而能夠 在 盡可能 降低 復(fù)雜 程度的同時(shí) ，最大程度的涵蓋到各因素的影響?；钚晕勰喾ň哂袑?duì)水質(zhì)水量適應(yīng)性強(qiáng)，處理效果好、運(yùn)行靈活，控制性良好，處理成本低、可以通過(guò)厭氧、缺氧和好氧區(qū)的設(shè)置來(lái)同時(shí)達(dá)到脫氮除磷效果 等 優(yōu)勢(shì)。 、活性污泥模型概述 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水體的污染日益嚴(yán)重，污水量也持續(xù)增加，國(guó)家對(duì)環(huán) 境也日益重視，所有城鎮(zhèn)污水都必須經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)才能排放。 名稱 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用范圍 巴氏計(jì)量槽 操作簡(jiǎn)單，水頭損失小，不易發(fā)生雜物的沉積 不具備自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的功能，施工要求技術(shù)較高 大、中、小型污水處理廠都適用 薄壁堰 操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，結(jié)果可靠 水頭損失大，堰前易聚集沉淀物質(zhì)，適用于大型污水處理廠 不具備自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的功能 超聲波流量計(jì) 水頭損失小，不易聚集沉淀物質(zhì)，很少發(fā)生堵塞，兼具自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的功能，精度高 造價(jià)高，且一旦損壞，維修困難 適用于大或中型污水處理廠 渦輪流量計(jì) 兼具自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的功能，精度高 一旦損壞，維修困難 適用于中或小型污水處理廠 電磁流量計(jì) 水頭損失小，不易聚集沉淀物質(zhì)，很少發(fā)生堵塞，兼具自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的功能 造價(jià)高，且一旦損壞，維修困難 適用于大或中型污水處理廠 本設(shè)計(jì)綜合各種計(jì)量設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，采用巴氏計(jì)量槽來(lái)進(jìn)行計(jì)量。目前計(jì)量設(shè)備應(yīng)用的較多的是巴氏計(jì)量槽， 其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，水頭損失小，不易發(fā)生雜物的沉積等。 為了準(zhǔn)確計(jì)量水廠實(shí)際進(jìn)水量和出水量， 便于進(jìn)行運(yùn)行管理，城市污水處理需要設(shè)置計(jì)量設(shè)施 。 應(yīng)用范圍很廣，對(duì)大中小型規(guī)模的污泥都適用。 應(yīng)用范圍較少，只適用于企業(yè)工業(yè)污泥處理。 適合小型規(guī)模的污泥處理。 應(yīng)用范圍很廣，對(duì)大中小型規(guī)模的污泥都適用。下表列出來(lái)常用脫水機(jī)械的性能特征。污 泥 處理常常采用污泥脫水裝置來(lái)對(duì)其進(jìn) 行脫水，脫水方法有真空吸濾方式脫水、壓濾法脫水 、離心式脫水。由于設(shè)及水量大，泥量相應(yīng)較大，因此 采用輻流式重力濃縮池 ，中心進(jìn)泥，周邊出泥。其余構(gòu)筑物由于臭氣較輕，考慮到成本因素，并沒(méi)有納入設(shè)計(jì)工藝。 重力濃縮池 優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)存污泥的量大、運(yùn)行費(fèi)用低，但是容易造成污水處理廠環(huán)境狀況的下降，因此，本設(shè)計(jì) 濃縮池封閉建造，將 產(chǎn)生的臭氣收集起來(lái)，通過(guò)泵通入生物 處理單元，利用微生物的作用，對(duì)其進(jìn)行除臭。較為經(jīng)濟(jì)的污泥濃縮池是重力濃縮池，也是城市污水處理廠最常采用的濃縮池。高的污泥含水率使得污泥體積增大，因此需要對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理。 接觸消毒池有平流式和豎流式接觸消毒池，由于豎流式接觸消毒池只適用于小水量，因此本設(shè)計(jì)采用平流式接觸消毒池。 目前常用的消毒方法有液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒以及次氯酸鈉消毒等，關(guān)于這些消毒劑的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)列于下表。 V 型濾池過(guò)濾效果較好，濾速較高，單池面積最大可達(dá)到 150m2，其反沖洗系統(tǒng)采用的是氣沖洗、水沖洗以及表面掃洗聯(lián)合沖洗的方式，反沖洗需水量?jī)H為傳統(tǒng)濾池需水量的四分之一左右，大大節(jié)省了反沖洗用水量，節(jié)省了能耗。 移動(dòng)罩濾池 水流方向?yàn)橄铝飨?，濾料一般為砂濾，是反洗連續(xù)優(yōu)點(diǎn)： 1不需要閥門(mén)，從而降低了造價(jià)； 2池體較淺，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； 3降速過(guò)濾，過(guò)濾效果較好； 4能實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行，不需要設(shè)置反沖洗水塔和水泵； 5節(jié)省能耗 和基建費(fèi)用 缺點(diǎn)： 1 需要移動(dòng)沖洗設(shè)備，且設(shè)備的材質(zhì)，加工要求較高； 小于10 1 大中型污水處理廠適用； 2 單池面積一般不過(guò)（小于 10m2） 過(guò)濾的低水頭無(wú)閥濾池 2 對(duì)移動(dòng)罩與隔墻間的密封有較高要求； 3 盡管起始濾速較高，由于降速過(guò)濾，濾池內(nèi)平均濾速較低。 缺點(diǎn) ： 1運(yùn)行過(guò)程觀察不到濾層的狀況； 2清砂較為困難； 3池深較大，單池面積較??； 4反沖洗的效果不佳，且反沖洗會(huì)造成水量的浪費(fèi)； 5采用的變水位等速過(guò)濾，過(guò)濾效果較降速過(guò)濾差。 3 每組濾池中應(yīng)包含不少于 6 個(gè)池體。 虹吸濾池 無(wú)閥濾池，水流方向?yàn)橄铝飨?，低水?yōu)點(diǎn)： 1不需設(shè)置閥門(mén)，節(jié)省了造價(jià)； 2 不需要專門(mén)設(shè)置反沖洗水箱和水泵； 3便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作運(yùn)行。 4 在現(xiàn)有普通快濾池基礎(chǔ)上方便改造 缺點(diǎn)： 1濾料價(jià)格昂貴，且較易流失； 2沖洗效果差，容易形成泥球； 小于10 1 適用于大中型污水處理廠； 2 單池面積一般不能超過(guò)5060m2； 3 需要配合輔助反 沖 洗 設(shè) 備 使用，宜采用大阻力反沖洗系統(tǒng)。 缺點(diǎn)： 1濾料價(jià)格昂貴，且較易流失； 2沖洗效果差，容易形成泥球； 3一般適合于中阻力配水系統(tǒng) 4管理維護(hù)復(fù)雜 小于10 1 適用于中型污水處理廠； 2 單池面積一般不能超過(guò)5060m2； 3 需要配合輔助反 沖 洗 設(shè) 備 使用。 缺點(diǎn)： 1池深較深，基建較復(fù)雜； 2相應(yīng)的配套設(shè)備多，維修復(fù)雜。 3采用大阻力配水系統(tǒng)進(jìn)行配水，池體面積可以設(shè)計(jì)的較大，從而減少池深； 4出水水質(zhì)好，可以采用降速過(guò)濾 缺點(diǎn)： 1閥門(mén)較多，壓力損失較大； 2反沖洗設(shè)施復(fù)雜 小于10 1 大中小型污水處理廠均適用； 2 單池面積一般不大于 100m2 3 更適用于采用表面沖洗和空氣助洗設(shè)備的污水處理廠 雙閥濾池 水流為下流向的雙閥濾池，濾料一般采用砂濾 優(yōu)點(diǎn)： 1工藝成熟、運(yùn)行效果可靠； 2濾料一般采用砂濾料，價(jià)廉易得 。 下 面敘述了 一些 常用 濾池的性能特點(diǎn)。濾池不僅可以有效降低出水 SS 的濃度，同時(shí)可以提高對(duì)濁度、 BOB、 COD、殘留微生物、重金屬的去除效果。 1 水流流速不太穩(wěn)定； 2 容易造成異重流現(xiàn)象的發(fā)生； 3 池體施工要高，機(jī)械排泥較為復(fù)雜，造價(jià)高 適用于地下水位較淺池深不易過(guò)大的地區(qū)，大中小型污水處理廠 都可以應(yīng)用。 1 池子深度較大，不利于施工； 2 較差的對(duì)溫度變化的適應(yīng)能力以及抗沖擊負(fù)荷變化的能力； 3 造價(jià)較高 處理水量不大，只適用于小型污水處理廠。 豎流式沉淀池 1 排泥簡(jiǎn)單，管理操作方便。 1 占地面積大，浪費(fèi)土地； 2 若使用機(jī)械排泥時(shí)，大多數(shù)設(shè)施設(shè)于地下，易造成設(shè)備的腐蝕； 3 機(jī)械排泥各泥斗需要分別設(shè)置排泥管 ，管路復(fù)雜。 下表列出了幾種常見(jiàn)沉淀池的特點(diǎn)性能。 目前常用的二沉池形式有豎流式沉淀池和輻流式沉淀池，平流式沉淀池和斜板沉淀池應(yīng)用的較少。 根據(jù)沉淀池在污水處理流程的位置可以將沉淀池分為初沉池、中沉池 和二沉池。 配水井 在 AA/O 池和二沉池間，設(shè)置配水井，完成對(duì)污水的均衡分配。為此 本 設(shè)計(jì) 了化學(xué)除磷工藝 。本設(shè)計(jì)同時(shí)設(shè)計(jì) 了加藥間 、 加藥泵 以及溶液池 。目前有效的保證出水氮指標(biāo)的方法是給予微生物充足的碳源，因此， 本設(shè)計(jì)考慮了外碳源的投加。 本設(shè)計(jì)曝氣池采用鼓風(fēng)曝氣的方式曝氣，厭氧和缺氧池中都設(shè)有攪拌器。目前城市污水脫氮除磷工藝很多，最早應(yīng)用的是AA/O 工藝，同時(shí)也是應(yīng)用十分廣泛的工藝。而在沉砂斗部分，由于從外向內(nèi)池徑變小，水流速度反而變大，使得沉砂被離心到斗壁上而落入砂斗。在沉砂池與進(jìn)水相連部分設(shè)置了一個(gè)擋板，使得進(jìn)水能夠向下流入沉砂池，避免出現(xiàn)短流現(xiàn)象。旋流沉砂池的進(jìn)水設(shè)在沉砂池中下部，水流從切 線方向呈旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)入沉砂池，從池上部溢流流出池外，池內(nèi)砂石向下沉淀，其余有機(jī)物質(zhì)向上流出池外。 沉砂池的選擇 考慮到除砂效果和費(fèi)用， 本設(shè)計(jì) 最終 選用旋流沉砂池 ，既經(jīng)濟(jì)又有效，也不會(huì)對(duì)后續(xù)厭氧池生物釋磷造成影響。 曝氣沉砂池：曝氣沉砂池由于曝氣造成水力螺旋流，從而可以對(duì)污水進(jìn)行預(yù)曝氣、除臭、除泡，且沉砂有機(jī)物含量少， 不易 造成 腐臭 現(xiàn)象。 旋流沉砂池：目前旋流沉砂池的應(yīng)用在西方國(guó)家十分廣泛，它沉砂 效果好，尤其對(duì)于一些 細(xì)砂 ，較難用其他形式沉砂池去除，也 有不錯(cuò)的去除效果。下面敘述了 各形式沉砂池的性質(zhì)特點(diǎn)。 由于本設(shè)計(jì)選址在北京，北方城市風(fēng)沙大，因此沉砂池的設(shè)計(jì)十分必要。 若不加以去除還會(huì)造成污泥體積增大，既浪費(fèi)后續(xù)污泥 處理的藥劑，同時(shí)增加污泥占地面積。 、沉砂池 沉砂池的作用 城鎮(zhèn)生活污水難免會(huì)存在一些無(wú)機(jī)顆粒物質(zhì)， 如砂礫、小石子 。敞開(kāi)部分應(yīng)該設(shè)置欄桿，保證檢查維修時(shí)工作人員的安全。 集水池和格柵井合建，整體設(shè)計(jì)成半封閉的形式。集水池的有效水深應(yīng)設(shè)置合理，過(guò)低，則會(huì)造成泵的干轉(zhuǎn)，利用率不高，過(guò)高則會(huì)造成泵的負(fù)擔(dān)過(guò)大，影響泵的壽命。泵房為半地下式，呈矩形。 一般的自灌式泵啟動(dòng)時(shí)應(yīng)該采用合建式的泵房。 當(dāng)處理的污水流量大時(shí)，則優(yōu)先選用矩形的泵房。 污水提升泵房有多種形式，選擇何種形式是受多種因素制約的。 格柵處設(shè)有時(shí)間間隔器，每隔一定時(shí)間開(kāi)啟格柵，將柵渣排除。 中、細(xì)格柵均設(shè)置 5組， 4 用 1 備 ， 4組格柵并聯(lián)運(yùn)行。 本設(shè)計(jì)結(jié)合了自己的污水水質(zhì)，綜合選擇了中格柵 +細(xì)格柵的處理流程。值得注意的是，一旦格柵斷面形狀確定，格柵柵條的尺寸也就確定了 ，只是需要對(duì)柵間距進(jìn)行選擇 。 格柵柵條的斷面形狀也有多種，常見(jiàn)的有正方形、圓形、方形，也有一些其他流線形狀。 格柵的 清渣方式 有 人工清渣和機(jī)械清渣 兩種， 人工清渣 一般 用于水量 不大 或著 是 污水中污染物量少的情況，當(dāng)柵渣量超過(guò) ，則應(yīng)當(dāng)采取機(jī)械清渣。而由于 格柵 橫斷 面形狀 的不同 ，格柵又可以分 別制 成平面格柵和曲面格柵。 、格柵的種類 格柵柵條 可以做成不同的尺寸，柵條間的間距也有多種形式。格柵 是由 多條 金屬柵條 平行排列 制成， 常常 安置在污水的 進(jìn)水端如 提升泵房 前 處或者是 沉砂池前端。而氧化溝和 SBR 的運(yùn)行穩(wěn)定性一般， AA/O 的穩(wěn)定性很高，因此本設(shè)計(jì)采用 AA/O 法，但是應(yīng)用 AA/O 最大的缺點(diǎn)是內(nèi)回流較大。 SBR一般在中小型污水處理廠或工業(yè)廢水應(yīng)用較多。 SBR進(jìn)出水不連續(xù)，因此需要設(shè)置多個(gè)池子來(lái)保證進(jìn)出水的連續(xù)。在應(yīng)用范圍上，一般適用于中或小流量的城鎮(zhèn)污水或工業(yè)廢水。在經(jīng)濟(jì)上，它可以采用在廊道內(nèi)進(jìn)行沉淀，以此來(lái)完成泥水分離，不必單獨(dú)設(shè)置二沉池，節(jié)約了基建費(fèi)用。 AA/O 法： AA/O 是目前應(yīng)用最為廣泛的城鎮(zhèn)污水處理工藝之一，在技術(shù)上，它工藝成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，池體簡(jiǎn)單，對(duì)氮磷有較好的去除效果，污泥沉降性能好；在經(jīng)濟(jì)上，它日常維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)低，同時(shí)厭氧條件下產(chǎn)生的沼氣可以作 為能源使用；在應(yīng)用范圍上，它更適于用大中型的污水處理廠。 活性污泥法由于工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)勢(shì)，在城市污水處理中占有很大比重。生化處理有活性污泥法和生物膜法，當(dāng)然要達(dá)到中水回