【正文】 功能。 D、氧化溝法 氧化溝屬延時(shí)曝氣法。 主要缺點(diǎn)：需要設(shè)置單獨(dú)的二次沉淀池，使得占地面積較大，處理水量較大時(shí)，能耗較高。 其主要優(yōu)點(diǎn)是：（ 1）氣液在濾料間隙充分接觸，由于氣、液固三相接觸，氧的轉(zhuǎn)移率高，動(dòng)力消耗低；（ 2）不需要設(shè)沉淀池，占地面積少；（ 3）濾料比表面積大，微生物附著力強(qiáng)；（ 4）池內(nèi)能夠保持大量的生物量，再由于截留作用，污 23 水處理效果好；（ 5）不需要污泥回流，也無(wú)污泥膨脹之慮，如反沖洗全部自動(dòng)化，則維護(hù)管理也非常方便。 C 縣污水水質(zhì)、水量及經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀分析 水質(zhì)分析 根據(jù)第三章污水水質(zhì)分 析可以看出， C 縣生活污水屬于典型低濃度生活污水， BOD5/COD，污水可生化性好。又由于污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)采用溝渠的形式，很容易使雨水滲入，從而使污水污染物濃度降低。 經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀 C 縣屬老、少、邊、窮地區(qū)，全縣年財(cái)政收入為 4000 萬(wàn)元，屬經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，經(jīng)濟(jì)實(shí)力較弱，科技水平不是很高，城鎮(zhèn)管理不夠健全，目前 C 縣，沒(méi)有完善市政建設(shè)， 建設(shè)污水處理廠存在資金嚴(yán)重不足的狀況。 就全國(guó)來(lái)講，小城鎮(zhèn)污水處理廠具有如下特點(diǎn)： 1）人口少，用水量標(biāo)準(zhǔn)低，污水處理規(guī)模比較小； 2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因地域差異以及雨季的影響時(shí)變?nèi)A系數(shù)較大，污水水量水質(zhì)變化大。建設(shè)污水處理廠的方針： 1）選擇污水處理技術(shù)要求一般，管理簡(jiǎn)單方便。 3）不一定要求自動(dòng)控制； 4）由于資金受限制，可以采用“全面規(guī)劃，分期實(shí)施”的安排，總體布置中留有余地。 人工濕地是一種由人工建造和監(jiān)督控制的、與沼澤地類似的地面 ,它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化。 主要優(yōu)點(diǎn)： 1） 高效率 。二級(jí)處理后的污水中不溶性有機(jī)物通過(guò)濕地的沉淀、過(guò)濾作用 ， 可以很快地被截留而被微生物利用；污水中可溶性有機(jī)物則可通過(guò)植物根系生物膜的吸附、吸 收及生物代謝降解過(guò)程而被分解去除。 3） 處理量靈活 ， 建設(shè)施工方便，處理構(gòu)筑物、處理設(shè)備少 。 人工濕地 屬生態(tài)處理方法， 基本上不耗能 。 主要缺點(diǎn)： 1）占地面積較大； 2）需要經(jīng)過(guò)兩三個(gè)植物生長(zhǎng)季節(jié)，形成穩(wěn)定的植物和微生物系統(tǒng)后才能達(dá)到設(shè)計(jì)處理要求。 主要特點(diǎn)： 1） 產(chǎn)生的污泥少； 2） 由于采用人工建造，機(jī)動(dòng)靈活，不受場(chǎng)地條件限制，不會(huì)因滲漏而造成對(duì)地下水環(huán)境的影響； 25 3） 采用人工介質(zhì)回填，水力負(fù)荷大大提高，系統(tǒng)的占地比 RI 系統(tǒng)面積大大減??； 4） 該系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)， COD 處理范圍可以從幾十到幾百，最高負(fù)荷可達(dá) 500mg/L；系統(tǒng)停止運(yùn)行 3~4 個(gè)月后， 3~5 天就能恢復(fù)至原有的處理能力。 主要特點(diǎn)： 技術(shù)前瞻性 導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法充分借鑒了下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、給水快濾法、聚磷排泥法等八者的設(shè)計(jì)手法 ，集曝氣、快速過(guò)濾、懸浮物截留、兩曝兩沉、無(wú)泵污泥回流、定期反沖于一體，使污水在 U 型雙錐這一個(gè)單元體內(nèi)，綜合實(shí)現(xiàn)三級(jí)、三區(qū)、三相導(dǎo)流、無(wú)泵污泥外排及回流處理全過(guò)程，是一種典型的高負(fù)荷、淹沒(méi)式、固定化生物床的三相導(dǎo)流，脫氮除磷反應(yīng)器，處理后的污水優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)中水回用，因此技術(shù)前瞻性。 工程投資經(jīng)濟(jì)性 導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法的 BOD5 容積負(fù)荷大，幾乎是常規(guī)二級(jí)生物處理的 5～10 倍，所以它的池容積和占地面積較常規(guī)二級(jí)生物處理工藝要小得多。污水處理廠采用導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法工藝的總占地面積只有氧化溝工藝的 1／ 3。由于導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法技術(shù)對(duì)污水中懸浮物的生物截留作用，使出水中的 SS 很少，完全達(dá)到國(guó)家所要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，故濾池后面不需設(shè)置二沉池，因此工程投資經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，由于高濃度的微生物以生物膜的形式固定在粒狀濾料的表面，無(wú)污泥膨脹之慮，不會(huì)因?yàn)V池受水力負(fù)荷的沖擊而造成微生物流失，因此，導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法技術(shù)對(duì)水力負(fù)荷及有機(jī)負(fù)荷都具有較強(qiáng)的抗沖擊能力。 處理流程簡(jiǎn)化性 由于導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法技術(shù)的生物和物理綜合截留作用，處 理后水中的SS 很少，故不需設(shè)置二沉池，加上系統(tǒng)中具有沉降污泥無(wú)泵回流系統(tǒng)，因此無(wú)需污泥回流泵房，使處理流程得以簡(jiǎn)化，進(jìn)一步節(jié)省占地面積，因此處理流程簡(jiǎn)化性。同時(shí)，采用裝置專用曝氣系統(tǒng)并利用粒狀濾料對(duì)氣泡的切割及阻擋作用，使得氣泡在濾層中進(jìn)一步被細(xì)碎，強(qiáng)化氣、液傳質(zhì)效應(yīng)， 27 增加濾層內(nèi)的微生物與空氣的接觸面積和時(shí)間，導(dǎo)致濾池總體充氧效率大為提高，氧的利用率達(dá) 30%以上，從而節(jié)省能耗，因此投資和 運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用經(jīng)濟(jì)性。一般來(lái)說(shuō)，導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法系統(tǒng)可以對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量以及污水中溶解氧濃度進(jìn)行在線檢測(cè)，并通過(guò) PLC 控制系統(tǒng)方便地調(diào)整曝氣時(shí)間的長(zhǎng)短，控制風(fēng)機(jī)的供氧量，易于優(yōu)化運(yùn)行，特別是對(duì)各大、中、小污水處理廠更顯突出，因此操作管理簡(jiǎn)單性。 導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法除磷的原理是在厭氧條件下，聚磷菌將其細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)態(tài)磷，并加以釋放，利用此過(guò)程中產(chǎn)生的能量攝取廢水的溶解、溶解性有機(jī)物質(zhì)的合成 PHB，從而在好氧的條件下，聚磷菌則將 PHB 降解以提供其從廢水中攝取磷所需的能量，從而完成聚磷的作用。與此同時(shí)，在導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法的內(nèi)錐及下向流接觸氧化生物過(guò)濾區(qū)中有硝化和反硝化作用（見(jiàn)原理圖），因此較其它通用污水處理技術(shù)更有除磷的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 在重力的條件下回流到下部的導(dǎo)流沉降無(wú)泵污泥回流區(qū)，在缺氧的條件下滿足反硝化的運(yùn)行條件，從而完成脫氮作用，同時(shí)將通過(guò)上部的壓力作用將沉降分離無(wú)泵污泥回流區(qū)污泥壓入，并通過(guò)回流管流經(jīng)污泥干化池，上清液和污泥干化過(guò)程中產(chǎn)生的廢液又回流到無(wú)氧池中，以滿足聚磷菌對(duì)磷 的釋放。 、脫氮除磷效果差的原因 除磷的好壞取決于聚磷菌在厭氧段能否將磷徹底釋放和排泥的好壞，如果厭氧段不能徹底釋放磷，工藝系統(tǒng)中無(wú)法很好地排泥，除磷效果是不好的。②由于無(wú)氧池依靠二沉池 底泥造成無(wú)氧條件下的釋放，但是在回流污泥中由于含有硝酸鹽及亞硝酸鹽，從而在無(wú)氧池中反硝化釋放氮?dú)?，使無(wú)氧池不能形成很好的無(wú)氧條件，從而使得無(wú)氧段氧化還原電位偏高，聚磷菌對(duì)磷酸的釋放不徹底，有機(jī)磷水解不充分，除磷效果不理想。 基本結(jié)構(gòu)：導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾池底部設(shè)有進(jìn)水和排泥管，中上部是填料層，厚度一般為 ～ 3m，填 料頂部裝有擋板，防止懸浮填料的流失。擋板上部空間作反沖洗水的儲(chǔ)水區(qū)，其高度根據(jù)反沖洗水頭而定，在導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法的下部設(shè)有沉降分離無(wú)泵污泥回流區(qū)，將內(nèi)錐即下向流對(duì)流接觸氧化區(qū)曝氣后的水在重力和導(dǎo)流板的作用下沉于底部，并通過(guò)排泥管外排，有較好的排泥作用，加上導(dǎo)曝前有預(yù)處理的厭氧段和好氧段，能較好的釋放磷，因此導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法整個(gè)處理工藝比 A2／ O 有較好的處理效果。如長(zhǎng)時(shí)間停止不用后再恢復(fù)運(yùn)行，可在進(jìn)水、供氣后的幾天內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行；由于導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法裝置所特有的高微生物量，使得該裝置對(duì)氣溫變化的適應(yīng)性也較強(qiáng)，因此氣溫及運(yùn)行方式適應(yīng)性。只有少量自控檢測(cè)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)需進(jìn)口。 C 縣污水處理工藝選擇 C 縣污水處理規(guī)模小， 屬典型的小城鎮(zhèn)污水處理，水質(zhì)濃度比較低，屬典型的低濃度生活污水，因此在考慮選擇工藝時(shí)應(yīng)采用適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的小城鎮(zhèn)污水處理工藝。 本可研在確定具體的工藝時(shí)，本著因地制宜的原則，結(jié)合實(shí)際情況有所側(cè)重選擇不同的處理工藝，同時(shí)根據(jù)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》 條指出： 城市污水處 理設(shè)施建設(shè)，應(yīng)采用成熟可靠的技術(shù)。 因此本可研選擇具有池容較小，占地面積較小、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單的導(dǎo)流曝氣生物濾池作為 C 縣污水處理工藝，同時(shí)選擇典型城市污水處理方案CASS 工藝作為比選方案。 30 污泥處理工藝方案比較 污泥處理方案選擇原則 污泥處理方案的選擇，應(yīng)根據(jù)污泥的性質(zhì)與數(shù)量；投資情況與運(yùn)行管理；環(huán)境保護(hù)要求及有關(guān)法律與法規(guī)；城市農(nóng)業(yè)發(fā)展情況與 當(dāng)?shù)貧夂虻葪l件，綜合考慮選擇。綜合比較上述各種處理方案，選擇利用污泥干化場(chǎng)使污泥自然干化，是污泥處理種最經(jīng)濟(jì)的一種方法，具有建設(shè)投資省運(yùn)行費(fèi)用 低的特點(diǎn)。 鑒于 C 縣污水處理廠離城鎮(zhèn)比較遠(yuǎn)，同時(shí)采取一定的處理措施可以適當(dāng)?shù)母纳莆勰喔苫瘓?chǎng)的環(huán)境，比如在自然干化場(chǎng)周圍種植植物。由于污水水質(zhì)屬典型的生活污水，污泥中含有大量的有機(jī)物，重金屬含量低，因此干化后泥餅可以作為農(nóng)家肥進(jìn)行肥田。經(jīng)過(guò)分析論證該工藝完全可以達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，是一種典型的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的污水處理工藝。該方法具有處理簡(jiǎn)單，易 31 于管理、投資運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)在工程投資、運(yùn)行成本、管理方式等方面比較選擇合適的 C 縣污水處理方案。分河?xùn)| CB 壩 污水處理廠和河西 WJ 壩 污水處理廠，處理規(guī)模各為 5000m3/d。河西 WJ 壩 污水處理廠與之相同。 反沖洗進(jìn)水 污水首先通過(guò)收集渠道依次通過(guò)格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，污水中固體懸浮物（ SS）進(jìn)行大部分得去除，同時(shí)去除部分 CODcr 以及 BOD5。 工藝 “導(dǎo)流曝氣生物濾池法” 簡(jiǎn)介 構(gòu)造形式 導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法的單元構(gòu)造為 U 型雙錐、三區(qū)、三級(jí)、三相導(dǎo)流、沉旋流式沉砂池 調(diào)節(jié)池 水解 酸化 池 導(dǎo)流 曝氣生物 濾池 砂濾池 清水池 消毒池 格柵 池 33 降分離和無(wú)泵污泥回流反應(yīng)器。 在內(nèi)錐即下向流對(duì)流接觸氧化生物過(guò)濾區(qū)（一區(qū)）和外錐即上向流曝氣生物過(guò)濾區(qū)（三區(qū)）設(shè)有濾料，在導(dǎo)流沉降分離無(wú)泵污泥回流區(qū)（二區(qū)）內(nèi)裝有導(dǎo)沉板 和排泥管。 圖 61 導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法污水處理池構(gòu)筑示意圖 工藝技術(shù) 下向流對(duì)流接觸氧化區(qū) 預(yù)處理后的污水自上而下進(jìn)入內(nèi)錐，即下向流對(duì)流接觸氧化生物過(guò)濾區(qū)（一區(qū)）內(nèi)，通過(guò)濾料空隙間曲折下行，空氣是自下而上，通過(guò)濾料空隙間曲折上升，在對(duì)流接觸 氧化的過(guò)程中，與污水及濾料上附著的生物膜充分接觸，在好氧條件下發(fā)生氣、液、固三相反應(yīng)。繼而使污水在導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法污水處理池的 34 內(nèi)錐、及下向流對(duì)流接觸生物過(guò)濾區(qū)（一區(qū)）內(nèi)，綜合完成污水在導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法污水處理池中的第一級(jí)處理過(guò)程。污泥流至干化池后，上清液和污泥在干化過(guò)程中外排的廢液都通過(guò)回流槽回流到污水處理池前端，進(jìn)入?yún)捬醭鼗蛩馑峄剡M(jìn)行反硝化處理，干化污泥外運(yùn)處理。 導(dǎo)流沉降無(wú)泵污泥回流區(qū)借鑒沉降分離法、無(wú)泵污泥回流法二者的設(shè)計(jì)手法，繼而實(shí)現(xiàn)泥水分離，分離出來(lái)的污泥外排并回流，分離出來(lái)的污水導(dǎo)入外錐即上向流曝氣 生物過(guò)濾區(qū)，從而使污水在導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法污水處理池中的沉降分離無(wú)泵污泥回流區(qū)（二區(qū)）內(nèi)，綜合完成第二級(jí)處理過(guò)程。該區(qū)借鑒了接觸氧化法、上向流曝氣生物濾池法、生物膜法、人工快濾法、給水快濾法五者的設(shè)計(jì)手法，繼而使污水在上向流曝氣生物過(guò)濾區(qū)這個(gè)基本單元內(nèi)，綜合完成污水在導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法 污水處理池中的第三級(jí)處理。在這里不難看出，污水在導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法污水處理池中，綜合實(shí)現(xiàn)了二次曝氣，而共用一個(gè)沉淀區(qū)的綜合作用，因此導(dǎo)流曝氣生物過(guò)濾法污水處理還具備兩曝兩沉的污水處理工藝特征。污泥消毒干化后外運(yùn)處理。 2）土建尺寸 調(diào)節(jié)池 L B H=14 10 5m，鋼砼結(jié)構(gòu)。 調(diào)節(jié)池： 有效水深 h=3m，有效容積 V 有 =625m3，停留時(shí)間 t=3h。 粗格柵間距 e=15mm， 電機(jī)功率： 。 細(xì)格柵間距 e=5mm， 電機(jī)功率： ， 2 臺(tái)（ 1 用 1 備）。 旋流沉砂池 1）功能 去除污水中的砂粒，使無(wú)機(jī)砂粒與有機(jī)物分離，便于后續(xù)生物 處理。 3）土建尺寸 選擇 型 2 座，每座直徑 ，池深 ，砂斗直徑 ，砂斗深度 ，傳動(dòng)裝置功率 。 2）土建尺寸： L B=9 6m。 鼓風(fēng)機(jī)：型號(hào) GRB50 型，風(fēng)量 ，風(fēng)壓： ，功率 ， 2 臺(tái) (1 用 1 備 ) 。 2） 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為 2h。 單池尺寸： L B H=6 8 5m， 導(dǎo)流曝氣生物濾池 1）功能設(shè)計(jì)參數(shù)： 利用微生 物水中去除污水中的 BOD COD、 N、 P等有機(jī)污染物。水力停留時(shí)間 ，氣水比： 4： 1。 水力停留時(shí)間 ，濾速： ，氣水比： ： 1。每天產(chǎn)生干污泥 285kg/d,含水率97%。 單池 尺寸： L B H=8 8 5m， 3） 設(shè)備選型： 鼓風(fēng)機(jī)：型號(hào) RT125 型，風(fēng)量 ，風(fēng)壓： ，電機(jī)功率 22kw， 3 臺(tái) (2 用 1 備 ) 。水力停留時(shí)間 21min, 2）土建尺寸： 設(shè)計(jì) 1座，鋼混結(jié)構(gòu)。因此，污水處理廠必須考慮和設(shè)置消毒設(shè)施，由于污水中含有大量細(xì)菌及病毒，污水處理廠應(yīng)把好最后一道關(guān)，盡可能殺滅致病菌。 紫外線消毒操作安全、不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)、有益于環(huán)境、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地少，但設(shè)備投資大、運(yùn)行費(fèi)用高。臭氧消毒很少于用污水處理廠。 因此本方案推薦采用使用安全可靠的二氧化氯消毒系統(tǒng)，對(duì)污水進(jìn)行消毒處理。 2）消毒池土建尺寸： 尺寸為 L B H=8 5 。 4）設(shè)備型號(hào)： 二氧化氯發(fā)生器一套。設(shè)計(jì)干化天期 12 天。外側(cè)采用漿砌石，砂漿勾縫。填料分上下兩層各 ，下層用粗礦渣、礫石、碎石，上層用砂，填料下端鋪設(shè)排水管，管徑 75mm。為防止降雨對(duì)污泥