【正文】 割裂其他處理處置過程需要投入的能量和費用，誤導技術的選取，使決策者誤認為污泥就是資源，污泥的處理處置可以盈利。目前污泥處理處置技術的發(fā)展程度，尚不能高效地實現(xiàn)能量回收和物質(zhì)回用，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和節(jié)約能源的效果。 （ 1） 穩(wěn)定化：經(jīng)機械脫水后的污泥，每公斤干固體中有機物含量為 3050%，為避免因有機物的腐敗變質(zhì)造成二次污染，應進一步降低揮發(fā)性有機物的含量； （ 2） 減量化：進一步提高污泥的含固率，減少污泥最終處置前的體積，以降低污泥處理及最終處置的費用； （ 3） 無害化：去除污泥中對人體或自然界有危害的病菌、寄生蟲卵、病毒及重金屬等有害物質(zhì)； （ 4） 資源化：盡可能的利用污泥中的有用物質(zhì)或儲藏的能量，以實現(xiàn)其資源價值。 設污泥處理處置工藝方案 污泥處理處置的原則 xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 24 污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，有機物含量較高，并且很不穩(wěn)定，易腐化，含有大量病菌及寄生蟲，若不經(jīng)妥善處理和處置將造成二次 污染，必須進行必要的污泥處理和處置。根據(jù)國內(nèi)城市污水廠深度處理實例運行結果，微絮凝過濾工藝處理效果是可以得到保證的，運行管理較混凝沉淀過慮工藝簡單。 微絮凝過濾工藝最大的優(yōu)點是去除率高，但水頭損失上升較快。當出水水質(zhì)要求更高時，還可在深度處理工藝中增加新技術，如活性碳吸附工藝、離子交換工藝、膜分離技術、反滲透技術及生物處理工藝等。 根據(jù)國內(nèi)污水處理工程的回用中試實驗及運行實例，上述三種深度處理工藝都適合于城市污水深度處理。常規(guī)或強化的二級生化處理工藝 不能或難以穩(wěn)定地達到此要求，必須進行深度處理，通過深度處理進一步去除二級處理不能完全去除的污染物，以最終滿足出水水質(zhì)要求。 工藝方案比較及推薦方案 從污水處理工程項目建議書的初衷考慮，選擇一套適合實情的污水處理工藝，對今后污水處理工程的建設以及正常運行都起到重要的作用。 ⑤ 能耗低 CASS 技術是一種改進的延時曝氣系統(tǒng)，運行時，曝氣時間短，氧利用率高，且無回流設備，故其能耗較低。污泥不需回流，減少了構筑物及管道。 ③ 活性污泥性能好 已有的運行資料表明， CASS 工藝中活性污泥沉降指數(shù) SVI 均小于 150，已建成的處理廠中從未發(fā)生污泥膨脹的異?，F(xiàn)象。由于存在基質(zhì)濃度梯度和溶解氧濃度梯度，所以具有推流性質(zhì)。此外還利用污泥在厭氧和好氧不同環(huán)境中吸收和貯藏磷的能力不xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 22 同而達到脫磷的目的。因此污泥沉淀時間充分， 固液分離效率高。 h，固體表面負荷值為 10～ 15kg/m2由于此階段已停止曝氣，只有進而無出水，沉淀過程處于半靜止狀態(tài)。也因經(jīng)過污泥沉降層的阻擋而改變了運動的方向，不會形成短路。 池內(nèi)污水的流速為 ～ 。與傳統(tǒng)活性污泥法相比， CASS 工藝有下述特點： ① 出水水質(zhì)好 當污水流入預反應區(qū)，使活性污泥在高負荷條件下強化了生物吸附作用，并促進了微生物的增殖，有效地抑制了絲狀菌的繁殖。為防止進水對沉淀的干擾和出水水質(zhì)的影響，一般在沉淀和撇水時須停止進水和曝氣，在設有四個 CASS 池子的系統(tǒng)中，通過選擇各個池子的循環(huán)過程可以產(chǎn)生連續(xù)的進出水。 ④ 閑置 在實際運行中，撇水所需時間小于理論時間，在撇水器返回初始位置三分鐘后即開始為閑置階段，此階段可充水。高水位時 MLSS 約為 ～ ，沉淀后可達 10 g/l。從進水至出水結束作為一個周期，每一過程均按所需的設定時間進行切換操作，其每一個周期的循環(huán)操作過程如下： ① 充水 /曝氣 在曝氣時同時充分，充水 /曝氣時間一般占每一循環(huán)周期的 50%，如采用 4 小時循環(huán)周期，則充分 /曝氣為 2 小時。污水連續(xù)不斷地進入選擇區(qū)，微生物通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理，迅速吸附污水中約 85%左右的可溶性有機物，經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速增長過程，對進水水質(zhì)、水量、 PH 值和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，污水再通過隔墻底部的連接口進入主反應池，經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解過程，并完成泥水分離。 1988 年，在計算機技術的支持下，使該工藝進一步得到發(fā)展和推廣，成為目前計算機控制系統(tǒng)非常先進的生物脫氮除磷工藝。目前，在全世xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 20 界已建成投產(chǎn)了 300 多座 CASS 工藝污水處理廠。 CASS 工藝 CASS工藝是于 1968年由澳大利亞開發(fā)的一種間歇運行的循環(huán)式活性污泥法，是 SBR 工藝的一種變型。 奧伯爾氧化溝的缺點是池深較淺，一般為 左右，占地面積較大，因為池型為橢圓型，對地塊的有效利用較差。 奧伯爾氧化溝具有同時硝化、反硝化的特性，在氧化溝 前面增加一座厭氧選擇池，便構成了生物除磷脫氮系統(tǒng)。 奧伯爾氧化溝是橢圓型的，通常有三條同心曝氣渠道（也有兩條或更多條渠道）。雙溝式和三溝式由于各溝交替進行，明顯的缺點是設備利用率低，三溝式的設備利用率只有 58%，設備配置多，使一次性設備投資大。三溝交替進水，兩外溝交替出水，兩外溝分別作為曝氣或沉淀交替運行，不需設二沉池及污泥回流設備，同 DE 型氧化溝相同，需要的自動化程度高。溝內(nèi)設有轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器，實現(xiàn)硝化過程，由于周期性的變換進、出水方向（需啟閉進出水堰門）和變換轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器的運行狀態(tài)，因此必須通過計算機控制操作，對自控要求較高。DE 型氧化溝為雙溝組成，氧化 溝與二沉池分建，有獨立的污泥回流系統(tǒng)， DE 型xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 19 氧化溝可按除磷脫氮（或脫氮）等多種工藝運行。 卡魯塞爾氧化溝的缺點是池深較淺，一般為 ，占地面積大，土建費用高。為了 保證溝中流速，曝氣渠的幾何尺寸和表曝機的設計是至關重要的， DHV 公司往往要通過水力模型才能確定工程設計。在曝氣渠內(nèi)用隔板分格，構成連續(xù)渠道?？_塞爾氧化溝是荷蘭 DHV 公司開發(fā)的。近十年來由于曝氣裝置的不斷改進、完善及池形的合理設計，彌補了氧化溝過去的缺點。 氧化溝是活性污泥法的一種改進型，具有除磷脫氮功能，其曝氣池為封閉的溝渠，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動，因此氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣法”。但 AAO 工藝也有一定的缺點，主要表現(xiàn)為： （ 1）污泥回流需用泵提升； （ 2）生物池和二沉池單獨設置，占地面積較大； （ 3）抗沖擊負荷的能力不如 SBR 工藝和氧化溝工藝。該工藝根據(jù)活性污泥微生物在完成硝化、反硝化以及生物除磷過程對環(huán)境條件要求的不同，xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 18 將不同的池子區(qū)域分別設置厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)。 根據(jù)類似污水處理工程的工藝結合本工程的實際情況，采用二級強化處理（既能 去污水中含碳有機物，也能脫氮除磷的二級處理）工藝，選用 AAO 法同步脫氮除磷工藝、氧化溝工藝和 CASS 工藝進行方案比較。近幾年，由于大量化學用劑大量用于日常生活，城鎮(zhèn)污水中的氮磷含量大大超標，對自然水體 造成嚴重的污染，在《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》對氮 磷的排放指標也做了規(guī)定 。本工程要求出水 TP≤ ，采用生物除磷不能使出水 TP 穩(wěn)定達到 ，須輔以化學除磷。 在生物除磷系統(tǒng)中，由于存在磷的厭氧釋放，出水含磷量難以達到較低值。一般來說，污水污xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 17 泥混合液經(jīng)過 2 小時厭氧后，磷的釋放已甚微，在有效釋放過程中，磷的釋放量與有機物的轉(zhuǎn)化量之間存在著良好的相關性，在有效釋放過程中，磷的厭氧釋放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厭氧釋放 1mgP，在好氧條件下可吸收 ～ mgP，厭氧時間加長，無效釋放逐漸增加，平 均厭氧釋放 1mgP，所產(chǎn)生的好氧吸磷能力將降至 1mgP 以下，甚至達到 。無效釋放則不伴隨有機物的吸收和貯存，內(nèi)源損耗， pH 變化，毒物作用引起的磷的釋放均屬無效釋放。有報道稱，當泥齡為 30d 時，除磷率為 40%，泥齡為 17d 時，除磷率為 50%，而當泥齡降至 5d 時，除磷率達 87%。 xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 16 含氮有機物 NH + 4 N NO 3 N N 2異養(yǎng)型細菌( 氨化作用)硝化細菌( 硝化作用) ( 反硝化作用)反硝化細菌+ 有機物 圖 生物脫氮過程示意圖 （ 2） 生物除磷原理 磷常以磷酸鹽（ H2PO HPO42和 PO43）、聚磷酸鹽和有機磷的形式存在于廢水中，生物除磷就是利用聚磷菌一類的細菌，在厭氧狀態(tài)釋放磷，在好氧狀態(tài)從外部攝取磷，并將其以聚合形態(tài)貯藏在體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)，達到從廢水中除磷的效果。 反硝化階段：硝酸鹽的存在，缺氧條件 DO 值 mg/L 左右，充足碳源（能源），合適的 pH 條件。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進行，并且要用充裕的 碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進行。整個生物脫氮過程就是氮的分解還原反應，反應能量從有機物中獲取。 （ 1） 生物脫氮原理 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，首先，污水中的含氮有機物轉(zhuǎn)化成氨氮，而后在好氧條件下，由硝化菌作用變成硝酸鹽氮，這階段稱為好氧硝化。我國從八十年代開始研究生物脫氮除磷技術，在八十年代后期逐步實現(xiàn)工業(yè)化流程。因此，城市污水廠一般不推薦采用。 根據(jù)以上分析， xx市 xx污水處理廠 可以采用生物法對污水進行脫氮除磷處理 。外加碳源可采用甲醇。一般認為， BOD5/TKN≥ 4 時，污水有足夠的碳源供反硝化菌利用，可達到理想脫氮效果。 3） BOD5/TKN 比值 BOD5/TKN 比值是影響脫氮效果的重要因素之一，由于反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的，以有機基質(zhì)作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，即反硝化時需消耗有機物。一般認為該值要大于 17，比值越大，生物除 磷 效果越明顯。進水中的 BOD5 是作為營養(yǎng)物供除磷菌活動的基質(zhì)，故 BOD5/TP 是是影響除磷效果的重要因素之一。 2） BOD5/TP 比值 該指標是鑒別能否生物除磷的主要指標。一般情況下， B/C 值越大，說明污水可生物處理性越好，具體見表 2..63。 表 污水處理工程進水營養(yǎng)物比值 1） BOD5/COD 比值 xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 14 該指標是鑒別能否污水可生化性的最重要的指標。 表 污水處理工程進出水水質(zhì)及處理程度 項 目 進 水（ mg/l） 出 水（ mg/l） 去除率（ %） CODcr 350 ≤ 50 ≥ 86 BOD5 170 ≤ 10 ≥ 94 SS 200 ≤ 10 ≥ 95 TN 45 ≤ 15 ≥ 67 NH4N 35 ≤ 5（ 8） ≥ 86（ 77） TP 4 ≤ ≥ 污水生物處理是以污水中所含污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物被降解，污水得以凈化的一種最經(jīng)濟實用、同時也是首選的污水處理工藝。 污水處理工藝論證 處理程度確定 根據(jù)污水處理工程設計進水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求，該污水處理工程的處理程度見下表 。 污水泵站 由于鎮(zhèn)區(qū)范圍較大，管線較廠，為了建設管道埋深，增加了污水提升泵站，規(guī)模為 萬 m3/d。 xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 13 綜合以上分析，由于本次工程中主干管管徑≤ DN500mm，因此采用 HDP管，橡膠圈承插接口；拉管采用相應的 HDPE 實心拉管管材。普通鋼筋混凝土管在國內(nèi)污水系統(tǒng)內(nèi)被廣泛使用，因期價格便宜，強度較高，對施工技術要求相對較低。 HDPE 雙壁波紋管用于污水管道具有以下優(yōu)點：管道內(nèi)壁光滑，過水能力比同管徑的鋼筋混凝土管大；耐腐蝕性能強，耐低溫性能好；抗沖擊性能強且重量輕，壽命長；施工安裝方便，工期短，連接安全可靠。為了解決污水管道的腐蝕問題，需要對污水管道的管材進行慎重考慮。 管材選用 據(jù)資 料介紹，污水中含有硫酸鹽，管道底部沉積的粘泥中含有大量的細菌，在 細菌的作用下硫酸 鹽易不定期 還 原成硫化物，并 進一步形成硫酸。一套完善的污水收集體系，必須在減少 總投資的同時，毫無遺漏的把服務范圍的所有污水輸送到污水處理廠 。 （ 2）污水處理工程可以根據(jù)服務范圍實際的發(fā)展規(guī)模，分批分期的建設，但污水管網(wǎng)設計作為一套整體的系統(tǒng)設計，必須有宏觀的考慮。 排水體制 xx 市 xx 污水處理廠及配套管網(wǎng)收集系統(tǒng)一期工程設計項目投標文件 第一篇 工程可行行研究大綱 12 （ 1）根據(jù)《 xx 市 xx 鎮(zhèn)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃 （ 20202020） 》 ，污水處理廠的建設與城市雨污水排放體制密切相關，在進行污水處理廠設計之前必須先確定排水體制。