【正文】 第一階段為預(yù)處理部分，即 粗 格柵 +細(xì)格柵 +曝氣沉砂池 +初沉池，中格柵去除城市污水中較大的漂浮物，細(xì)格柵去除城市污水中較細(xì)小的漂浮物，后續(xù)工藝以及設(shè)備的正常運(yùn)行提供保證。 比較工藝的選擇以及敘述 通過以上論述，初步確定運(yùn)用的工藝應(yīng)該為活性物泥法，在活性污泥法中， 根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 》（ GB501012020）推薦對于 設(shè)計(jì)流量小于 10 104m3/d 的城市污水處理廠可以采用氧化溝法、SBR、 A/A/O 法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 一般認(rèn)為，生物膜法處理城市污水，在國內(nèi)尚需積累經(jīng)驗(yàn)，處理規(guī)模不宜過大，約 5 104m3/d 左右為宜。曝氣生物濾池 (BAF)70 年代末起源于歐洲大陸，已發(fā)展為法、英等國設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。一般認(rèn)為， UNITANK 工 藝不太適用于大型(10 104m3/d)的城市污水處理廠。 容積利用率低是此類一體化工藝共同的主要問題，就是說在一個(gè)較長停留時(shí)間的曝氣系統(tǒng)內(nèi)，有 50%左右的池容用于沉淀。 這類一體化工藝是傳統(tǒng) 活性污泥工藝的變形，可以采用活性污泥工藝的設(shè)計(jì)方法對不同的污染物加以去除，如考慮硝化，其負(fù)荷一般在 ～ kgBOD5/(kgMLSS?d)，硝化率視污水溫度而異。在自動(dòng)控制下使各池處在好氧、缺氧及厭氧狀態(tài)，以完 成有機(jī)物和氮磷的去除。 典型的 UNITANK工藝是三個(gè)水池，三池之間水力連通，每池都設(shè)有曝氣系統(tǒng)，外側(cè) 的兩池設(shè)有出水堰及污泥排放口，它們交替作為曝氣池和沉淀池。 ⑥ UNITANK工藝 它和 類似的 TCBS 工藝、 MSBR 工藝一樣，都是 SBR 法新的變型和發(fā)展。 氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐 沖擊，污泥少。T 型氧化溝構(gòu)造簡單，處理效果不錯(cuò)，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的控制儀表增加了運(yùn)行管理的難度。 卡式 (Carrousel)簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運(yùn)行來看，水深一般在 左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在 ～ ，動(dòng)力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有： 帕式 (Passveer)簡稱單溝式，表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深一般在 ～ ，轉(zhuǎn)刷動(dòng)力效率 ～(kW?h)。采用普通曝氣法去除 BOD5，在池型上有多種形式 (如下文所述的氧化溝 )，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。傳統(tǒng)普曝法的不足之處是只能作為常規(guī)二級處理，不具備脫氮除磷功能。 ④ 普通曝氣法及其變法 本工藝出現(xiàn)最早，至今仍有較強(qiáng)的生命力。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、 BOD5和 COD 為主，則可用 A/O 工藝。二是脫氮，缺氧段要控制 DO mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中 BOD 作為氫供給體 (有機(jī)碳源 )，將來 自好氧池混合液中的硝酸鹽 3 及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。但因每個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠 。現(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性 SBR 工藝，如 ICEAS 法、 CASS 法、 IDEA法等。 ② SBR 法 (Sequencing Batch Reactor) SBR 法早在 20 世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。二級池子 F/M(污染物量與微生物量之比 )不同，形成不同的微生物群體。該工藝對曝氣池按高、低負(fù)荷分二級供氧， A級負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短 ，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷 (kgMLSS?d)以上，池容積負(fù)荷 6kgBOD/(m3?d)以上； B級負(fù)荷低，污泥齡較長。 流程的擬定 國內(nèi)外 城市污水處理 的流行工藝 一、 活性污泥法 針對城市污水處理的要求， 當(dāng)前流行的污水處理工藝有： AB 法、 SBR 法、氧化溝法、普通曝氣法、A/A/O 法、 A/O 法 、 UNITANK等，這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來的，且各有其特點(diǎn)。 依據(jù)環(huán)保部門以及排放水體的狀況，排放水要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 189182020） 一級 B標(biāo)準(zhǔn)。 依據(jù)上述情況，整個(gè)工程劃分為近期和遠(yuǎn)期兩個(gè)建設(shè)階段， 現(xiàn)在實(shí)施的工程為近期建設(shè)。同時(shí)新區(qū)內(nèi)還有部分排污工廠：電子廠每天排水 1500m3， BOD5污染負(fù)荷為 3000 人口當(dāng)量；食品廠每天排出污水量 500 m3，污染負(fù)荷為 1500 人口當(dāng)量。還有部分主要公共建筑，賓館 5 座， 2020個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 客房；醫(yī)院 2 座， 1500 張床。 1 1 概述 工程概況 依據(jù)城市總體規(guī)劃，華東某市在城西地區(qū)興建一座城市污水處理廠，以完善該地區(qū)的市政工程配套，控制日益加劇的河道水污染，改善環(huán)境質(zhì)量。該城市現(xiàn)狀敘述如下： 2 號居住區(qū)人口 3 萬，污水由化糞池排入河道； 4 號居住區(qū)人口 5 萬，正在建設(shè) 1 年內(nèi)完成；5 號居住區(qū)人口 萬，待建， 2 年后動(dòng)工，建設(shè)周期 2 年。以上排水系統(tǒng)均采用分流制系統(tǒng)。 舊城區(qū)原僅有雨水排水系統(tǒng)，污水排水系統(tǒng)的改造和建設(shè)工程計(jì)劃在 10 年內(nèi)完成，屆時(shí)整個(gè)排水區(qū)域服務(wù)人口將達(dá)到 18 萬。 近期建設(shè)周期大概在 3 年左右 ， 設(shè)計(jì) 服務(wù)范圍 應(yīng)該包括新區(qū) 5 個(gè)已建和待建的居住區(qū)、新區(qū)內(nèi) 部分主要公共建筑以及 2 個(gè)工廠。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 189182020） 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50101) 《城市 污水處理工程項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)》 《給水排水設(shè)計(jì)手冊》，第 5 冊城鎮(zhèn)排水 《給水排水設(shè)計(jì)手冊》，第 10 冊技術(shù)經(jīng)濟(jì) 城市污水處理以及污染物防治技術(shù)政策（ 2020） 污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) CJ30821999 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB38382020 城市排水工程規(guī)劃規(guī)范 GB503812020 設(shè)計(jì)任務(wù)和范圍 （ 1）收集相關(guān)資料，確定廢水水量水質(zhì)及其變化特征和處理要求； （ 2）對廢水處理工 藝方案進(jìn)行分析比較，提出適宜的處理工藝方案和工藝流程； （ 3）確定為滿足廢水排放要求而所需達(dá)到的處理程度； （ 4）結(jié)合水質(zhì)水量特征，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析比較，確定各處理構(gòu)筑物的型式； （ 5）進(jìn)行全面的處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定各構(gòu)筑物尺寸和設(shè)備選型； （ 6）進(jìn)行廢水處理站平面布置及主要管道的布置和高程計(jì)算； （ 7）進(jìn)行工程概預(yù)算，說明廢水處理站的啟動(dòng)運(yùn)行和運(yùn)行管理技術(shù)要求 2 原水水量與水質(zhì) 和處理要求 ： 原水水量與水質(zhì) 一期工程： Q=36000m3/d 2 BOD5=230mg/l SS=280 mg/l TN=40 mg/l TP= mg/l PH= 二期工程： Q=47000 m3/d 處理要求 污水排放的要求執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 189182020） 一級 B標(biāo)準(zhǔn) BOD5≤20 mg/l SS≤20 mg/l TN≤20 mg/l TP≤1 mg/l PH= 和評價(jià) 水質(zhì)分析 該城市污水由市政廢水與工業(yè)廢水組成，其中工業(yè)廢水的量占的相當(dāng)小，污水中主要是可溶性有機(jī)物 、氮、磷等，而且有機(jī)物的濃度不是特別高，可生化性較好，在處理時(shí)需要考慮常規(guī)的脫氮除磷。 ① AB 法 (Adsorption—Biooxidation) 該法由德國 Bohuke教授首先開發(fā)。 A級與 B級間設(shè)中間沉淀池。 AB 法盡管有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，但不適合低濃度水質(zhì)， A級和 B級亦可分期建設(shè)。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個(gè)或三個(gè)池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一 池地間歇運(yùn)行，故稱序批式活性污泥法。這種一體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡單，由于只有一個(gè)反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。 ③ A/A/O 法 (Anaerobic—Anoxic—Oxic) 由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內(nèi) 10 年前開發(fā)此厭氧 —缺氧 —好氧組成的工藝。 A/A/O 法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下 (DO)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。為有效脫氮除磷，對一般的城市污水， COD/TKN為 ～ (完全脫氮 COD/TKN)， BOD/TKN為 ～ ， COD/TP 為 30～ 60， BOD/TP 為 16～40(一般應(yīng)＞ 20)。 有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深水排放或灌溉農(nóng)田，可將脫氮除 磷放在下一步改擴(kuò)建時(shí)考慮，以節(jié)省近期投資。普曝法處理效果好，經(jīng)驗(yàn)多，可適應(yīng)大的污水量，對于大廠可集中建污泥消化池，所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。 近幾年在工程實(shí)踐中，通過降低普通曝氣池容積負(fù)荷，可以達(dá)到脫氮的目的；在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以除磷，亦可用化學(xué)法除磷。 ⑤ 氧化溝法 本工藝 50 年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快 得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當(dāng)前可謂熱門工藝。 奧式 (Orbal)簡稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個(gè)環(huán)道用不同的 DO(如外環(huán)為 0，中環(huán)為 1，內(nèi)環(huán)為 2)，有利于脫氮除磷。 若能 將氧化溝進(jìn)水設(shè)計(jì)成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用。 三溝式氧化溝 (T 型氧化溝 )，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。建設(shè)費(fèi)用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率 (提高 20%)和動(dòng)力效率［達(dá) ～ kgO2/(kW?h)］。它集 “序批法 ”、 “普通曝氣池法 ”及 “三溝式氧化溝法 ”的優(yōu)點(diǎn)，克服了 “序批法 ”間歇進(jìn)水、 “三溝式氧化溝法 ”占地面積大、 “普通曝氣池法 ”設(shè)備多的缺點(diǎn)。污水可以進(jìn)入三池中的任意一個(gè)，采用連續(xù)進(jìn)水、周期交替運(yùn)行。 UNITANK 工藝由比利時(shí) Seghers公司首先建在我國的澳門特區(qū)，處理水量 14 104m3/d(不下雨時(shí)平均處理水量為 7 104m3/d)，池型封閉，設(shè)計(jì)采用的容積負(fù)荷為 (m3?d)，總的反應(yīng)池體積為 46800m3，曝氣池水力停留時(shí)間為 8h，出水的 BOD SS＜ 20mg/L。而要求污泥穩(wěn)定化，其污泥負(fù)荷和污泥齡要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硝化時(shí)的數(shù)值。 4 UNITANK 工藝的成功與否有賴于系統(tǒng)采用穩(wěn)定可靠的儀表及設(shè)備，因此引進(jìn)技術(shù)，消化、吸收和開發(fā)先進(jìn)的自控系統(tǒng)是應(yīng)用此工藝的關(guān)鍵問題。 二、 生物膜法 生物膜法主要是指曝氣生物濾池，它 實(shí)質(zhì)上是常說的生物接觸氧化池，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填 (濾 )料，在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點(diǎn)的生物膜法。由于選用的填料不同，以及是否有脫氮要求，設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)是不同的，如要求處理出水 BOD SS＜ 20mg/L，去除 BOD5達(dá) 90%以上的工藝，其容積負(fù)荷為 ～ kgBOD5/(m3?d)，水力停留時(shí)間 1～ 2h；以硝化 (90%以上 )為主的工藝，其容積負(fù)荷為 ～ (m3?d)，水力停留時(shí)間 2～ 3h。國外 (主要在歐洲 )處理水量有達(dá)到 36 104m3/d 的，這與其填料材質(zhì)、自控手段和先進(jìn)的反沖洗裝置有關(guān)，也與其有長期積累的運(yùn)行 管理經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。由于氧化溝對于脫氮除磷效果不是很好，而且占地比較大，所以采用 A/A/O