【正文】 要分析進(jìn)水水質(zhì)的技術(shù)性能及各種污染物的去除機(jī)理和所能達(dá)到的去除程度。表42污水處理廠的處理效率處理級(jí)別處理方法主要工藝處理效率(%)SSBOD5一級(jí)處理沉淀法沉淀4 0～552 0～3 0二級(jí)處理生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60～906 5～9 0活性污泥法初次沉淀、曝氣、二次沉淀7 0～906 5～95在常規(guī)二級(jí)活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除。污水中SS的去除主要靠沉淀作用。為了降低出水中的懸浮物濃度，需要在工程中采用適當(dāng)?shù)拇胧?，例如選用適當(dāng)?shù)奈勰嘭?fù)荷(F／M值)以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用較小的二次沉淀池表面負(fù)荷，采用較低的出水堰負(fù)荷，充分利用活性污泥懸浮層的吸附網(wǎng)絡(luò)作用等。(2)生化需氧量(BOD5)的去除與SS一樣生活污水中的BOD5量也是在人類(lèi)生活活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生，其與生活水平和生活習(xí)慣有關(guān)，西方人明顯高于東方人，發(fā)展中國(guó)家低于發(fā)達(dá)國(guó)家。對(duì)于典型的城市綜合污水，其溶解性BOD5約占40～50%，膠體和顆粒性的占50～60%，其中顆粒性約占20～30%。在活性污泥與污水接觸初期，會(huì)出現(xiàn)很高的BOD5的去除率，這是由于污水中有機(jī)顆粒和膠體被吸附在微生物表面，從而被去除所至。對(duì)溶解性有機(jī)物需靠微生物的代謝來(lái)完成，活性污泥中的微生物的有氧的條件下將污水中一部分有機(jī)物合成新的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)，這也是污水BOD5的降解過(guò)程。由此可見(jiàn)，微生物的好氧代謝作用對(duì)污水中的溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無(wú)害的穩(wěn)定物質(zhì)，因此，可以使處理后污水中的殘余BOD5濃度很低。(3)化學(xué)需氧量(COD)的去除可生化CODB隨BOD5的去除而去除，如污水中CODNB過(guò)高時(shí)為達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)除生化處理外還應(yīng)輔以化學(xué)、物理或其他方法去除。污水脫氮除磷工藝(1)氮的去除污水脫氮方法主要有物理化學(xué)法和生物法兩大類(lèi)，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，原理一樣的；物理化學(xué)脫氮主要有折點(diǎn)氯法去除氨氮、選擇性離子交換法去除氮氮、空氣吹脫法去除氨氮?！暨x擇性離子交換法去除氨氮離子交換樹(shù)脂對(duì)各種離子所表現(xiàn)的不同新和力或選擇性是離子交換的基本條件?！艨諝獯得摲ㄈコ钡贝得摪ㄈ齻€(gè)工藝過(guò)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(guò)吹脫塔大量循環(huán)空氣，增另氣水接觸，攪動(dòng)水滴。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污水處理中使用。因?yàn)橄趸鷮儆谧责B(yǎng)菌，其比生長(zhǎng)率明顯小于異氧菌的生物率，生物脫氮系統(tǒng)維持硝化的必要條件是系統(tǒng)必須維持在較低的污泥負(fù)荷條件下運(yùn)行，使得系統(tǒng)泥齡大于維持硝化所需的最小泥齡。d及以下時(shí)，就可以達(dá)到硝化及反硝化的目的。對(duì)于城市污水一般采用生物除磷為主，必要時(shí)輔以化學(xué)除磷作為補(bǔ)充，以確保出水的磷濃度在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。固液分離可單獨(dú)進(jìn)行，也可與初沉污泥和二沉污泥的排放相結(jié)合。前置沉淀的藥劑投加點(diǎn)是原污水進(jìn)水處，形成的沉淀物與初沉污泥一起排除；協(xié)同沉淀的藥劑投加點(diǎn)包括初沉出水、曝氣池及二沉池之前的其它位置，形成的沉淀物與剩余污泥一起排除；后置沉淀的藥劑投加點(diǎn)是二級(jí)生物處理之后，形成的沉淀物通過(guò)另設(shè)的固液分離裝置進(jìn)行分離，包括澄清池或?yàn)V池?；瘜W(xué)除磷的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，除加藥設(shè)備外不需要增加其它設(shè)施，因此特別適用于舊廠增加除磷設(shè)備，缺點(diǎn)是藥劑消耗量大，剩余污泥量增加，濃度降低，體積增大，使污泥處理的難度增加，同時(shí)還要消耗水中堿度，影響氨氮硝化。②生物除磷生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為pHB儲(chǔ)存起來(lái)。生物除磷的優(yōu)點(diǎn)在于不增加剩余污泥量，處理成本較低。本工程除磷脫氮工藝選擇根據(jù)某市工業(yè)園污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)和要求達(dá)到的出水指標(biāo)，我們認(rèn)為，最佳的處理工藝是生物除磷脫氮工藝，即(深度)二級(jí)生物處理工藝。一般情況下，城市污水處理廠的工藝流程包括預(yù)處理段、一級(jí)處理段、二級(jí)生物處理段和污泥處理段。通常，同樣的預(yù)處理構(gòu)筑物和設(shè)備選擇可以滿足不同類(lèi)型的生物處理工藝的預(yù)處理要求，在本工程方案選擇中，選用同樣的預(yù)處理段單元構(gòu)筑物及設(shè)備，不再進(jìn)行論證。污水進(jìn)行初沉后，SS降低50％左右。初沉后的污水C：N及C：P的比值都降低許多。由于工藝流程中不設(shè)初沉池，本工程將生物處理段的污泥齡適當(dāng)延長(zhǎng)至16天，一方面完全滿足生物除磷脫氮對(duì)泥齡的要求，另一方面使污泥得到好氧處理，起到污泥部分穩(wěn)定的作用。因此，工藝流程中將不設(shè)置污泥消化處理構(gòu)筑物。綜上所述，某市工業(yè)園污水處理廠總體工藝流程包括預(yù)處理工段、二級(jí)生物處理工段和污泥處理工段。主要深度二級(jí)生物處理工藝綜述所有二級(jí)生物處理工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個(gè)不同時(shí)交替循環(huán)。目前用于城市污水處理采用的工藝大致分為兩大類(lèi)：第一類(lèi)為按空間進(jìn)行分割的連續(xù)流活性污泥法；第二類(lèi)為按時(shí)間進(jìn)行分割的間歇式活性污泥法。目前較成熟的工藝有：A／O(厭氧／好氧)法，A2／O法，UCT(包括MUCT)法和氧化溝法等。如果不外加碳源進(jìn)行脫氮，還需要混合液的回流。污水在流經(jīng)二個(gè)不同功能分區(qū)的過(guò)程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物和磷得到去除。然后混合液進(jìn)入好氧區(qū)，聚磷菌在好氧條件下降解體內(nèi)儲(chǔ)存的pHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和吸磷，形成高濃度的含磷污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到生物除磷的目的。因?yàn)榛亓骰钚晕勰啾换亓髦羺捬鯀^(qū)，在好氧區(qū)按硝化設(shè)計(jì)時(shí)，該系統(tǒng)也同時(shí)具有脫氮功能，其脫氮效率取決于活性污泥回流比。也就是說(shuō)該工藝的主要功能在于除磷。②改良型A／0法針對(duì)A／O法及A2／O法的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，即消除回流活性污泥進(jìn)行的反硝化，因此需要的反硝化停留時(shí)間短、容積小。*因?yàn)槿∠嘶旌弦夯亓?，與A2／O法相比，使系統(tǒng)得到了簡(jiǎn)化，降低了基建費(fèi)用，同時(shí)也降低了能耗。③改良A2／O工藝改良A2／O 工藝系在常規(guī)A2／O法基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。因此可以認(rèn)為，改良A2／O工藝同時(shí)具有較好的脫氮和除磷效果。25％混合液內(nèi)回流75％厭氧池缺氧池好氧池二沉池進(jìn)水 出水 污泥回流150％～250％ 倒置A2/O法工藝流程簡(jiǎn)圖倒置A2／O工藝與常規(guī)A2／O工藝相比，其優(yōu)點(diǎn)在于將常規(guī)A2／O工藝的污泥回流系統(tǒng)與混合液回流系統(tǒng)合二為一，組成了唯一的污泥回流系統(tǒng)，使得工藝流程得到簡(jiǎn)化，也減少了管理點(diǎn)。*污泥回流比較大，一般為(～)，對(duì)系統(tǒng)反應(yīng)物的稀釋作用依然存在。*由于污泥回流比很大，通過(guò)二沉池底流排出的固體量大大增加，因此倒置A2／0工藝的二沉池面積將會(huì)有較大的增加。針對(duì)A2／O工藝直接將活性污泥回流至厭氧池會(huì)降低厭氧池的效率，使得所需的厭氧池容積較大的問(wèn)題，UCT工藝活性污泥回流至缺氧池的前端，以便在缺氧條件下充分去除回流活性污泥中的硝酸鹽后，再將活性污泥回流至厭氧池，完全可以做到硝酸鹽的零回流，從而使厭氧池釋放磷的效率大大提高，強(qiáng)化了處理系統(tǒng)的除磷效果。其改進(jìn)的要點(diǎn)是：進(jìn)一步對(duì)厭氧段、缺氧段的設(shè)置方式、污泥回流方式進(jìn)行了優(yōu)化，增強(qiáng)了EBPR的可靠性，同時(shí)提高了運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活性，可以使生物工藝滿足不同水質(zhì)、不同季節(jié)的需要。MUCT工藝的缺點(diǎn)在于增加了一級(jí)污泥回流，使系統(tǒng)更為復(fù)雜能耗更高。(二)按時(shí)間分割的間歇式活性污泥法傳統(tǒng)的SBR是一個(gè)間歇式的活性污泥系統(tǒng)，曝氣池與沉淀池合二為一。SBR工藝的特點(diǎn)如下：◆生物反應(yīng)和沉淀均在一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)完成，工藝流程簡(jiǎn)單，節(jié)省占地，造價(jià)低；◆良好的處理效果；◆具有較高的脫氮除磷效果；◆對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的波動(dòng)具有較好的適應(yīng)性；◆污泥沉降性能好，極不易發(fā)生污泥膨脹；SBR還派生出一系列SBR的改型如Unitank、MSBR、ICEAS等。MSBR工藝的實(shí)質(zhì)是A2／O系統(tǒng)后接SBR，是二級(jí)厭氧，缺氧和好氧過(guò)程，連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水。據(jù)其發(fā)明人介紹，在常規(guī)的城市污水條件下，／L。因此該工藝適合于出水要求(尤其對(duì)磷)非常嚴(yán)格、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)使用，如深圳鹽田污水廠即是采用該工藝。CAST的整個(gè)工藝為一間歇式反應(yīng)器，在此反應(yīng)器中進(jìn)行交替的曝氣一不曝氣過(guò)程的不斷重復(fù)，將生物反應(yīng)過(guò)程及泥水的分離過(guò)程結(jié)合在一個(gè)池子中完成。CAST反應(yīng)器由二個(gè)區(qū)域組成：生物選擇區(qū)、主反應(yīng)區(qū)。主反應(yīng)區(qū)下部為兼氧區(qū)不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運(yùn)行的生物選擇區(qū)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量變化的緩沖作用，同時(shí)還具有促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化以硝化作用。CAST工藝脫氮除磷的原理為：除磷是靠厭氧捕捉選擇區(qū)(預(yù)反應(yīng)區(qū))和曝氣反應(yīng)區(qū)(主反應(yīng)區(qū))完成。從充水／曝氣開(kāi)始，溶解氧(DO)濃度從Omg／／L的過(guò)程中，大約有50％的時(shí)間其DO接近于零，約30％時(shí)間DO在1mg／L左右，約20％時(shí)間DO在2mg／L左右。一般情況下，耗氧速度較快，當(dāng)DO含量不高時(shí)，溶解氧很難進(jìn)入絮體內(nèi)部，這樣在絮體內(nèi)形成了微缺氧環(huán)境，而硝化產(chǎn)生的較多濃度梯度的NO3－－N入絮體內(nèi)部，使絮體內(nèi)部發(fā)生反硝化作用，使硝化／反硝化過(guò)程同時(shí)發(fā)生。CAST工藝與傳統(tǒng)SBR工藝的不同之處在于：；。生物選擇器的設(shè)置嚴(yán)格遵循活性污泥種群的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，創(chuàng)造合適微生物生長(zhǎng)的條件并選擇出絮凝性微生物，因而可更有效地保持污泥的良好沉降性能；，效果穩(wěn)定；。本工程污水處理工藝根據(jù)上面對(duì)目前常用的具有除磷脫氮功能的污水處理工藝所作的綜述可以看出，各種污水處理工藝都有其適用性及優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)某市工業(yè)園污水處理廠進(jìn)出指標(biāo)的要求及某市實(shí)際情況，污水處理工藝宜選擇成熟、穩(wěn)妥、易于維護(hù)管理、運(yùn)行費(fèi)用低的工藝。通過(guò)上述章節(jié)的工藝論證和針對(duì)本工程情況進(jìn)行分析，認(rèn)為本工程中采用CAST工藝合理可行。以上部分主要去除水中的懸浮物或漂浮物以及砂粒，為污水的預(yù)處理階段。后設(shè)消毒池和污泥泵房。剩余污泥由泵送入污泥池，然后進(jìn)入脫水機(jī)房進(jìn)行機(jī)械濃縮脫水、泥餅外運(yùn)、衛(wèi)生填埋。污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，有機(jī)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(chóng)，若不經(jīng)妥善處理和處置將造成二次污染，必須進(jìn)行必要的污泥處理和處置，污泥處理的目的是：減少部分有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化。盡可能利用污泥中可用物資，回收能源。污泥利用于建材的實(shí)驗(yàn)，近年來(lái)進(jìn)行了不少研究，但尚未進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段。城市污水廠污泥由于有機(jī)物含量高，有較大的肥用價(jià)值，長(zhǎng)期以來(lái)在污泥農(nóng)用方面做了大量工作，但是化肥的使用在農(nóng)業(yè)上已相當(dāng)普及，與化肥相比，污水廠污泥由于含水率偏高，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用中帶來(lái)諸多不便，同時(shí)農(nóng)用污泥大多不經(jīng)必要無(wú)害化處理，造成了一些環(huán)境污染或疾病傳播的問(wèn)題，影響了農(nóng)民的積極性。污泥的衛(wèi)生填埋是解決污水廠污泥的另一途徑。城市衛(wèi)生填埋是另一系統(tǒng)工程不屬于本范圍。根據(jù)本工程的污泥處理要求，擬采用的污泥處理工藝流程為：剩余污泥→污泥濃縮池→儲(chǔ)泥池→污泥脫水→外運(yùn)或剩余污泥→儲(chǔ)泥池→污泥濃縮、脫水一體化→外運(yùn)。方案A：帶式壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固液分離設(shè)備，污泥中投加絮凝劑絮凝，經(jīng)重力脫水，濾布輥輪擠壓脫水后，泥餅隨濾布運(yùn)行到卸料輥時(shí)落下，見(jiàn)流程。方案C：濃縮脫水一體機(jī)將濃縮與脫水兩種功能組合在一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行污泥處理，污泥首先進(jìn)入濃縮機(jī)，在濃縮機(jī)入口處形成泥卷，污泥中的水通過(guò)重力進(jìn)入濾液池，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的螺旋輸送機(jī)將濃縮后的污泥以一斜槽被送至壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，見(jiàn)流程。 污泥處理工藝參數(shù)表 表53工藝參數(shù)方案A方案B方案C污泥濃縮池?cái)?shù)量（座）設(shè)計(jì)污泥流量（m3/d）污泥量（kg/d）平面尺寸X有效水深（m）污泥固體負(fù)荷（kg/）停留時(shí)間（h）2100060003021000600030無(wú)儲(chǔ)泥池?cái)?shù)量（座）平面尺寸X有效水深（m）停留時(shí)間（h）120120120污泥脫水機(jī)房數(shù)量（座）平面尺寸（m）污泥脫水機(jī)數(shù)量（座）128X182128X182128X182 污泥處理方案綜合比較表 表54比較項(xiàng)目方案A方案B方案C工藝特點(diǎn)脫水效率較好，附屬設(shè)備少脫水效率好，結(jié)構(gòu)緊湊，在密閉狀態(tài)下運(yùn)行，能長(zhǎng)期自動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)脫水效率較好，可不設(shè)濃縮池運(yùn)行費(fèi)相對(duì)最低相對(duì)最高相對(duì)居中投資相對(duì)較少，相對(duì)居中，相對(duì)較高，占地稍多稍多稍少噪聲較輕較大較輕管理工作條件操作管理方便，工作條件差操作方便，工作條件較好操作方便，工作條件好通過(guò)以上比較可以看出，盡管方案C在投資上稍高，但不必設(shè)濃縮池，為避免濃縮池臭氣對(duì)周?chē)h(huán)境影響，推薦采用方案C?？倛D布置中既考慮到城市污水的來(lái)向及其處理后的排水方向，同時(shí)兼顧風(fēng)向、地形，以利于創(chuàng)造較好的生活工作環(huán)境。同時(shí)根據(jù)廠址地形條件及氣象條件，生產(chǎn)工藝流程，廠區(qū)總平面布置力求達(dá)到生產(chǎn)安全，工藝流程合理，功能分區(qū)明確，盡量做到廠區(qū)環(huán)境美化和建筑物實(shí)用與美觀相協(xié)調(diào)統(tǒng)一。污水處理廠設(shè)計(jì)地面標(biāo)高在滿足防洪要求，盡可能減少土方量，并與周?chē)鷪?chǎng)地道路標(biāo)高相匹配。路面采用水泥混凝土路面，道路與建構(gòu)筑物間操作人員出入處用人行道板相連接。擬建工程在廠區(qū)綠化方面，將采用以下形式：綠地在建筑物的前后空地，道路兩側(cè)，