【正文】 D5/TP比值是判別能否生物除磷的主要指標。5污染物的去除 SS的去除污水中SS的大部分去除主要靠沉淀作用，進一步的去除靠過濾。污水處理廠出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水SS指標，還因為組成出水懸浮物的主要是活性污泥絮體，其本身的有機成分就很高，因此對出水的BODCOD等指標也有著很大的影響，所以控制污水處理廠出水的SS指標是最基本的，也是很重要的。在污水處理方案選用合理、工藝參數(shù)取值合理，單體設計優(yōu)化的條件下，完全能夠使出水SS達到設計要求。 BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代謝作用，然后對污泥和水進行分離來完成的。在這種合成代謝與分解代謝的過程中，溶解性有機物（如低分子有機酸等易講解有機物）直接進入細胞內(nèi)被利用，而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內(nèi)部被利用。根據(jù)有關資料，就很容易使得出水BOD5達到要求。 CODcr的去除污水中CODcr去除的原理與BOD5基本相同。對于那些主要以生活污水及其成分與生活污水相近的工業(yè)廢水組成的城市污水，這種城市污水的BOD5/，其污水的可生化性較好，出水CODcr值可以控制在較低水平。氮在水體中是藻類生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，容易引起水體的富營養(yǎng)化，因此氮是污水處理廠出水的控制指標之一。目前生物脫氮是主體，也是城市污水處理中經(jīng)濟和常用的方法。國外從六十年代開始對污水脫氮的方法進行了大量的研究，結(jié)果認為物理化學法脫氮從經(jīng)濟、管理等方面均不適宜在大中型城市污水處理廠中使用，因此，本工程以生物脫氮法為主。在原污水中，氮以NH3N及有機氮的型式存在，這兩種形勢的氮合在一起稱為凱氏氮，用TKN表示。氮也是構(gòu)成微生物的元素之一，一部分進入細胞體內(nèi)的氮將隨剩余污泥一起從水中去除，這部分氮量占所去除的BOD5的5%。硝化過程為好氧過程，在有機物貝氧化的同時，污水中的有機氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥齡足夠廠的情況下被進一步氧化成硝酸鹽，其反應方程式如下：NH4++—+2H++H2O NO2—+ +NO3—第一步反應靠亞硝酸菌完成，第二步反應靠硝化菌完成，總的反應為：NH4++2O2NO3—+2H++H2O經(jīng)過好氧生物處理后的污水，其中大部分的凱氏氮都被氧化成為硝酸鹽（NO3—），反硝化菌在溶解氧濃度極低或缺氧情況下可以利用硝酸鹽中氮作為電子受體，氧化有機物，將硝酸鹽中的氮還原成氮氣（N2），從而完成污水的脫氮過程，通常稱之為反硝化過程。由此可見，要達到生物脫氮的目的，完成硝化是先決條件。s明顯小于異養(yǎng)菌的生長率181。s≧181。根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)和運轉(zhuǎn)實例，設計污泥負荷≤，就可以達到硝化及反硝化的目的；污泥負荷≤，就可以使出水氨氮濃度不高于5mg/L，TN濃度不高于15mg/L。將磷從污水中去除，可以采用化學法，也可以采用生物法?；瘜W除磷主要是向污水中投加藥劑，使藥劑與水中溶解性磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從污水中去除。按工藝流程中化學藥劑投加點的不同，化學沉淀除磷工藝可分為前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三種類型?；瘜W除磷的藥劑主要有鐵鹽、鋁鹽和石灰。按照德國規(guī)范ATVA131的規(guī)定。化學除磷方法的泥產(chǎn)量將增加，除此之外，還要考慮附帶的其他沉淀物，因此。因此，化學藥劑的投加使沉淀污泥的產(chǎn)量增加、濃度降低、污泥體積增大，使污泥處理的難度增加。生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧環(huán)境并有充足營養(yǎng)的條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量以吸收快速降解有機物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚β烴丁酸）儲存起來。生物除磷的優(yōu)點在于不增加剩余污泥量，處理成本較低。在厭氧階段釋放1mg的磷吸收儲存的有機物，經(jīng)好氧分解后產(chǎn)生的能量用于細胞合成、增殖，能夠吸收2~。一般的活性污泥法，~2%，采用生物除磷工藝的剩余活性污泥中磷的含量可以達到傳統(tǒng)活性污泥法2~3倍，在設計中往往采用2~4%。因此，污水除磷的處理工藝必需在曝氣池前段設置厭氧段，并對污泥中糖的含量進行控制。生物脫氮除磷基本原理國外從六十年代開始系統(tǒng)地進行了脫氮除磷的物理處理方法研究，結(jié)果認為物理法的缺點是耗藥量打、污泥多、運行費用高等。從七十年代以來，國外開始研究并逐步采用活性污泥法生物脫氮除磷。目前，常用的生物脫氮除磷工藝有A2/O法、SBR法、氧化溝法等。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，由硝化菌左右變成硝酸鹽氮，這階段稱為好氧硝化。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。反硝化菌的生長主要是在缺氧條件下進行，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。反硝化階段：硝酸鹽的存在，充足碳源（能源），合適的PH條件。（1）生物除磷原理磷常以磷酸鹽（H2POHPO42和H2PO43)、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，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)儲藏在體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)，達到從廢水中除磷的效果。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 含氮有機物NH4+—N NH3—N N2 磷率達到87%。無效釋放則不伴隨有機物的吸收和儲存，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。一般來說，污水污泥混合液經(jīng)過2小時厭氧后，磷的釋放已經(jīng)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，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，~，厭氧時間加長，無效釋放逐漸增加，平均厭氧釋放1mgP，所產(chǎn)生的好氧吸磷能力降至1mgP以下。（2）污水生物脫氮除磷工藝類別所有生物除磷脫氮工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個不同過程的膠體循環(huán)。各個系列不斷地發(fā)展、改進，形成了目前比較典型的工藝有：A/O工藝，改良A2/O工藝、UCT工藝、改良UCT工藝、CARROUSEL2000氧化溝工藝、雙溝式DE氧化溝工藝、三溝式T型氧化溝工藝、VIP工藝、倒置A2/O工藝、ORBAL氧化溝工藝、CAST工藝、SBR工藝、CASS工藝、MSBR工藝等。除了上面所提到的城市生活污水處理廠的三大系列污水處理工藝外，目前國外采用了一種全新的先進工藝技術，深井曝氣的高效好氧處理法，處理工藝名稱稱作VT工藝，是加拿大諾曼公司在原有深井曝氣的基礎上研究改進的一種全新的高效好氧活性污泥法水處理工藝。氧化溝工藝系列目前在國內(nèi)外較為流行的氧化溝有：卡羅塞爾氧化溝、奧伯爾氧化溝、雙溝式氧化溝、三溝式氧化溝。過去由于其曝氣裝置動力小，使池深及充氧能力收到限制，導致占地面積大，土建費用高，使其推廣及運用收到影響。216。該工藝在曝氣渠道端部裝有低速表面曝氣機。表曝機把水推向曝氣區(qū)，水流連續(xù)經(jīng)過幾個曝氣去后經(jīng)堰口排出。最近DHV公司又開發(fā)了卡羅塞爾2000型，把厭氧/缺氧/好氧與氧化溝循環(huán)式曝氣渠巧妙的結(jié)合起來，改變了原調(diào)節(jié)性差，除磷脫氮效果低的缺點，但水力設計更為復雜。也有將卡魯賽爾氧化溝池深設計為6m或更深的情況，但需采用潛水推流器提供額外動力。（3）DE型氧化溝和T型氧化溝雙溝式（DE型）氧化溝和三溝式（T型）氧化溝是丹麥克魯格公司開發(fā)的。雙溝式氧化溝是由兩個容積相同，交替進行的曝氣溝組成。三溝式氧化溝集曝氣沉淀于一體，工藝更為簡單。由于這兩種氧化溝采用轉(zhuǎn)刷曝氣，池深較淺，占地面積大。（4）奧伯爾氧化溝奧伯爾氧化溝是氧化溝類型中的重要形式，此法起初是由南非的修斯曼構(gòu)想，南非國家水研究所研究和發(fā)展的，該技術轉(zhuǎn)讓給美國的Envirex公司后得到的不斷的改進及推廣應用。污水通過淹沒式進水口從外溝進入，順序流入下一條渠道，由內(nèi)溝道排出。污水和回流污泥首先進入?yún)捬踹x擇池，停留時間約1小時，在厭氧池中完成磷的釋放，并改善污泥的沉降性，然后混合液進入氧化溝內(nèi)進行硝化、反硝化，實現(xiàn)除磷脫氮。綜上所述，氧化溝具有池深淺，占地面積大的缺點；又因采用表面曝氣，具有充氧效率較低的缺點（5）A2/O工藝系列 216。常規(guī)生物脫氮除磷工藝呈厭氧（A1）/缺氧(A2)/好氧(O)的布置型式。常規(guī)A2/O工藝存在以下三個缺點：（1）由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區(qū)產(chǎn)生不利影響；（2）由于缺氧區(qū)位于系統(tǒng)中部，反硝化在碳源分配上居于不利位置，因而影響了系統(tǒng)的脫氮效果；（3）由于存在內(nèi)循環(huán)，常規(guī)工藝系統(tǒng)所排放的剩余污泥中實際只有一少部分經(jīng)歷了完整的放磷、吸磷過程，其余則基本上未經(jīng)厭氧狀態(tài)而直接由缺氧區(qū)進入好氧區(qū)，這對于系統(tǒng)除磷是不利的。該工藝簡便易行，在厭氧池中分出一格作為回流污泥反硝化池即可。UCT工藝該工藝與A2/O工藝的區(qū)別在于，回流污泥首先進入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回流至厭氧段?；亓魑勰鄮Щ氐腘O3N將在缺氧段中被反硝化。該工藝是在UCT工藝的基礎上，將缺氧段一分為二，形成兩套獨立的內(nèi)回流。進行這樣的改良，與UCT相比有兩個優(yōu)點：一是克服UCT工藝中不易控制缺氧段的停留時間，二是避免控制不當，DO仍會影響厭氧區(qū)。（2）設兩個單獨的缺氧池，一座缺氧池專門用于去除外回流帶來的硝酸鹽，增加了缺氧池體積。（4）與A2/O工藝類似，反硝化在碳源分配上處于不利地位，影響系統(tǒng)的脫氮效果。為避免傳統(tǒng)A2/O工藝回流硝酸鹽對厭氧池放磷的影響，通過吸收改良A2/O工藝優(yōu)點，將缺氧池置于厭氧池前面，來自二沉池的回流污泥和30~50%的進水，50~150%的混合液回流均進入缺氧段，停留時間為1~3h。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥濃度較好氧段高出50%。再根據(jù)不同進水水質(zhì)，不同季節(jié)情況下，生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化，調(diào)節(jié)分配至缺氧段和厭氧段的進水比例，反硝化作用能夠得到有效保證，系統(tǒng)中的除磷效果也有保證。缺氧段、厭氧段設置水下攪拌器，好氧段設微孔曝氣系統(tǒng)。SBR工藝系列 216。MSBR是連續(xù)進水、聯(lián)系出水的反應器，其實質(zhì)是A2/O系統(tǒng)后接SBR，因此具有A2/O的生物除磷脫氮功能和SBR的一體化、流程簡潔、控制靈活等優(yōu)點現(xiàn)將MSBR系統(tǒng)的與運行原理簡介如下：污水進入?yún)捬醭?，回流活性污泥在這里進行充分放磷，然后污水進入缺氧池進行反硝化?；亓魑勰嗍紫冗M入濃縮區(qū)進行濃縮，上清液直接進入好氧池，而濃縮污泥則進入缺氧池，一方面可以進行反硝化，另一方面為先消耗掉回流濃縮污泥中的溶解氧和硝酸鹽，為隨后的厭氧放磷提供更為有力的條件。采用MSBR工藝時需要注意以下幾個問題：① 設備的利用率低，這是SBR系列工藝的通病，MSBR工藝雖然經(jīng)多次改進，設備的利用率仍僅有74%。③ MSBR工藝中的污泥濃縮池，工藝計算中要求在30分鐘內(nèi)將污泥濃度提高近3倍（），由于濃縮池底部布置欠妥，污泥堆積無法避免，因此池內(nèi)MLSS濃度無法平衡。⑤ MSBR工藝各池傳動機械設備多，相互之間回流泵多，對控制系統(tǒng)依賴性大，如果自控系統(tǒng)中某一部分出故障時，將導致全廠運行困難。1976年建成了世界上第一座CASS工藝的污水處理廠，隨后，在日本、加拿大、美國和澳大利亞等得到了廣泛推廣應用。1986年，美國環(huán)保局正式將該工藝列為革新技術。CASS生物池由選擇區(qū)和主反應區(qū)兩部分組成。CASS工藝的運行模式與傳統(tǒng)SBR法類似，由進水、反應、沉淀和出水及必要的閑置等五個階段組成。② 沉淀停止進水和曝氣，沉淀時間一般采用一小時，形成絮凝層，上層為清液。③ 撇水繼續(xù)停止進水和曝氣，用表面撇水器排水，撇水器為整個系統(tǒng)中的關鍵設備，撇水器根據(jù)事先設定的高低水位由閑置開關控制，可用變頻馬達驅(qū)動，有防浮渣裝置，使出水通過無渣區(qū)經(jīng)堰板和管道排出。在CASS系統(tǒng)中，一般至少設兩個池子，以使整個系統(tǒng)能接納連續(xù)的進水，因此在第一個池子及西寧沉淀和撇水時，第二個池子中進行充水/曝氣過程，使兩個池子交替運行。（7）VT深井曝氣工藝系列 216。它采用的是一個潛置在水下的深井反應器，VT技術與其它深井反應器技術最主要不同之處是其反應器經(jīng)重新設計，將三個分離的處理區(qū)塊合在一起，從而顯著的減少占地面積、投資成本，節(jié)省能耗、運行費用也大大降低。 反應器安裝VT反應器采用傳統(tǒng)的鉆挖工程施工技術，即可安裝VT反應器，通常是75米到110米深，所占面積僅為傳統(tǒng)的曝氣池占地面積的一個零頭，耗氣量僅為傳統(tǒng)耗氣量的10%。② 這個循環(huán)簡歷并穩(wěn)定后，將空氣進入點移到混合區(qū)的下部，將待處理的污水則通過進流管進入反應器中并進行循環(huán)，其進流管在進氣口的上方。一級處理區(qū)內(nèi)反應速率很高，大部分有機物在此得到氧化分解。去掉這些微生物呼吸作用產(chǎn)生的氣體，對于防止這些廢氣重新進入系統(tǒng)而影響空氣動力學效率是非常必要的。同時，該區(qū)域的飽和溶解氧也有利于促進后續(xù)氣浮澄清池中的固液分離。在混合液向上運動過程中，壓力迅速降低，形成了充分充氧的低密度的絮體。VT技術與傳統(tǒng)的活性污泥法技術相比，如氧化溝工藝、CAST工藝、A2/O工藝等，具有以下優(yōu)點：① 與傳統(tǒng)工藝相比，VT工藝的運行費用要低很多，通常只有傳統(tǒng)活性污泥工藝的一半以下。高的氧轉(zhuǎn)移率和低曝氣量：傳統(tǒng)工藝的氧轉(zhuǎn)移率一般為15%左右，而VT工藝由于反應器深度達100m深左右，大大提高了氧的溶解度，同時通過技術革新，污水與空氣的接觸時間比深井曝氣大為延長，所以轉(zhuǎn)移效率大為提高，最高可達86%，在CHVERON REFINERY污水處理廠中，通過現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，原所注入空氣中含氧為21%，在反應器頂部所排放的廢氣中，其含氧為3~4%，二氧化碳含量則達到18%左右，說明氧的轉(zhuǎn)移率達到近90%，所需的氣量為傳統(tǒng)工藝的15%，即約1/6，而在供應同樣空氣的情況下考慮壓力因素，電耗將高3倍，二者合一綜合考慮，VT工藝比傳統(tǒng)污水處理工藝節(jié)省電耗58%。因此，本工藝實際上是一氣多用：即充氧、混合液的推流、攪拌、泥水分離、污泥濃縮及污泥回流。216。較低的人工管理費用和維修費用：整個VT系統(tǒng)采用先進的自動控制技術，可實現(xiàn)無人值守，在CHVERON REFINERY污水處理廠中，日常操作人員僅為3人，夜班無人值守。② 采用傳統(tǒng)工藝進行污水處理時，整個廠區(qū)產(chǎn)生很大的異味，主要是曝氣池中產(chǎn)生的，對周邊環(huán)境的影響交大，一方面造成工作環(huán)境較為惡劣，同時也