方案比選與確定工藝流程

1、（1）設(shè)計(jì)方案的比較與確定 根據(jù)城市污水處理及污染防治技術(shù)政策，日處理能力在 10 萬(wàn)立方米以下的污水處理設(shè) 施，可選用活性污泥法、氧化溝法、 A/O 法、 A2/0 法、 SBR法、水解好氧法、 AB 法和生物 濾池法等污水處理工藝。 根據(jù)進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷選擇處理工藝進(jìn)水 BOD5負(fù)荷較高 （如250mg/L）或生化性能較差時(shí)，可以采用 AB 法或水解 -生物接觸氧化 法、水解 -SBR法等；進(jìn)水 BOD5 負(fù)荷較低時(shí)可以采用 SBR法或常規(guī)活性污泥法等； 進(jìn)水 BOD5 負(fù)荷一般時(shí)，可采用 A/O 工藝等。本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)水 BOD5為 150mg/L ，負(fù)荷一般，所以建 議采用 A/O 工藝

2、。 根據(jù)處理級(jí)別選擇工藝 二級(jí)處理工藝可選用氧化溝法、 SBR法、水解-好氧法、 AB法和生物濾池法等成熟工藝技術(shù)， 也可以選用常規(guī)活性污泥法：而二級(jí)強(qiáng)化處理要求脫磷除氮，工藝流程除可以選用 A/O 工 2藝、 A2/O工藝外，可選用具有脫氮除磷效果的氧化溝、CASS法和水解 -接觸氧化法等。本次課程設(shè)計(jì)由于要求采用脫氮除磷，所以建議采用A/O 工藝。 根據(jù)氣候條件選擇處理工藝 冰凍期長(zhǎng)的寒冷地區(qū)應(yīng)選用水下曝氣裝置， 而不能采用表面曝氣； 生物處理設(shè)施需建在室內(nèi) 時(shí)，應(yīng)采用占地面積小的工藝， 如 SBR等； 水解池對(duì)水溫變化有較好的適應(yīng)性， 在低水溫條 件下運(yùn)行穩(wěn)定，北方寒冷地區(qū)可選擇水解池進(jìn)

3、行預(yù)處理；較溫暖的地區(qū)可選擇各種 A/O 工 藝、 A2/O 工藝、氧化溝和 SBR。本次設(shè)計(jì)年平均水溫 20攝氏度，所以建議采用 A/O工藝。 總之，從技術(shù)上各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看： A/O 工藝先進(jìn)而成熟，對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，出水達(dá)標(biāo)且穩(wěn) 定性高，污泥易于處理，脫氮除磷效果好，因此，污水處理工藝方案的選擇是合理的。（2）設(shè)計(jì)方案及工藝流程的確定 根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的定性、定量比較、篩選出以下幾個(gè)可比工藝：氧化溝、SBR、 A2/O 工藝進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)類比。（1） A/O 工藝，也叫厭氧 -好氧工藝法， A 是厭氧段，用于脫氮除磷； O 是好氧段，用于去 除水中有機(jī)物。 污水中的氨氮， 在充氧的條件下， 被硝

4、化菌硝化為硝化氮， 大量硝化氮回流 至 A 段，在厭氧條件下，通過(guò)兼性厭氧反硝化菌的作用，以污水中有機(jī)物作為電子供體， 硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮還原為無(wú)污染的氮?dú)?，逸入大氣從而達(dá)到最終脫氮的目的。 硝化反應(yīng)： NH4+2O2 NO3-+2H+H2O反硝化反應(yīng)： 6NO3-+5CH3OH-（有機(jī)物 ） 5CO2+7H2O+6OH-+3N2A段DO不大于 0.2mg/L ，O段 DO=24mg/L。在厭氧段，異養(yǎng)菌將水中的淀粉、纖維、碳水 化合物等懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解成有機(jī)酸，使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物， 不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物，當(dāng)這些經(jīng)厭氧水解的產(chǎn)物進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧

5、處理 時(shí)，可提高污水的可生化性及氧的效率； 在缺氧段，異氧菌將蛋白質(zhì)、 脂肪等污染物進(jìn)行氨 化游離出氨，在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N（NH4+） 氧化為 NO3-還原為分子態(tài)氮（ N2），完成 C、N、O 在生態(tài)中的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)污水無(wú)害化處理。（2）氧化溝工藝氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（ CLR）作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣 渠道進(jìn)行連續(xù)循環(huán)， 氧化溝通常在延時(shí)曝氣條件下使用。 氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣 和攪動(dòng)裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的液體在閉合式渠道中循環(huán)。氧化溝法由于具有較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間， 較低的有機(jī)負(fù)荷和較長(zhǎng)的污泥齡。 因此相

6、比傳 統(tǒng)活性污泥法，可以省略調(diào)節(jié)池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能 保證較好的處理效果， 這主要是因?yàn)榍擅罱Y(jié)合了 CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置， 是氧 化溝具有獨(dú)特水力學(xué)特征和工作特性。氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)， 有利于克服短流和提高緩沖能力， 通常在氧化溝曝 氣區(qū)上游安排入流， 在入流點(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流。 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度， 特 別適用于硝化反硝化生物處理工藝。 氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備， 有利于氧的傳質(zhì)， 液體混合和污泥絮凝。氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝工藝缺點(diǎn)：盡管氧化溝具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、除磷脫氮效率高

7、、 污泥易穩(wěn)定、能耗省、便于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。但是，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，仍存在一系列 的問(wèn)題，如污泥膨脹問(wèn)題、泡沫問(wèn)題、污泥上浮問(wèn)題、流速不均及污泥沉積問(wèn)題。（3）SBR工藝SBR是序批式活性污泥法的簡(jiǎn)稱， 是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技 術(shù)。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是 SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。尤其適用于間歇排放和流量變 化較大的場(chǎng)合。在大多數(shù)情況下（包括工業(yè)廢水處理），無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；SVI 值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象； 通過(guò)對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)， 在單一的曝氣池 內(nèi)能夠

8、進(jìn)行脫氮和除磷反應(yīng)； 應(yīng)用電動(dòng)閥、 液位計(jì)、 自動(dòng)計(jì)時(shí)器及可編程序控制器等自控儀 表，可能使本工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化， 而由中心控制室控制；運(yùn)行管理得當(dāng)，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式；加深池深時(shí)，與同樣的BOD-SS負(fù)荷的其它方式相比較，占地面積較??；耐沖 擊負(fù)荷，處理有毒或高濃度有機(jī)廢水的能力強(qiáng)。SBR工藝缺點(diǎn)：自動(dòng)化控制要求高；排水時(shí)間短（間歇排水時(shí)），并且排水時(shí)要求不攪 動(dòng)沉淀污泥層， 因而需要專門的排水設(shè)備；后處理設(shè)備要求大；由于不設(shè)初沉池， 易產(chǎn)生浮 渣，浮渣問(wèn)題尚未妥善解決。（4）A2/O 工藝2A2/O 工藝，是 Anaerobic-Anoxic-Oxic 的英文縮寫，本工藝應(yīng)為厭氧 -

9、缺氧 -好氧法生物脫 氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。 該工藝處理效率一般能達(dá)到： BOD5和SS為 90%95%，總氮為 70%以上， 磷為 90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但 A2/O 工藝的基建費(fèi)和運(yùn) 行費(fèi)均高于普通活性污泥法， 運(yùn)行管理要求高。 所以對(duì)目前我國(guó)國(guó)情來(lái)說(shuō)， 當(dāng)處理后的污水 排入封閉性水體或緩流水體引起富營(yíng)養(yǎng)化，從而影響給水水源時(shí)，才采用該工藝。本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝， 總的水力停留時(shí)間少于其他同類 工藝；在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無(wú)污泥膨脹之虞， SVI 值一般均小于 100；污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效；

10、運(yùn)行中勿需投藥，兩個(gè)A 段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低。A2/O 工藝缺點(diǎn)：反應(yīng)池容積比 A/O 脫氮工藝還要大；污泥內(nèi)回流量大，能耗較高；用 于中小型污水廠費(fèi)用偏高；沼氣回收利用經(jīng)濟(jì)效益差；污泥滲出液需化學(xué)除磷。本設(shè)計(jì)日處理水量 50000m 3/d ，污水中含有 COD、BOD、SS等污染物以及較高濃度的氮、 磷污染物， 鑒于城市污水經(jīng)二級(jí)處理后對(duì)氮、 磷污染物指標(biāo)的達(dá)標(biāo)控制要求，結(jié)合水量、水 質(zhì)特點(diǎn)，不難看出， A/O 工藝能夠既滿足去除 COD 等有機(jī)污染物又能達(dá)到脫氮除磷的效果， 使出水各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。因此，本設(shè)計(jì)50000m 3/d 污水處理工藝推薦采用 A/O

11、工藝。 A/O工藝具有以下特點(diǎn)： 效率高： 該工藝對(duì)廢水中有機(jī)物、 氨氮等均有較好的去除效果。 當(dāng)總停留時(shí)間達(dá)到一 定數(shù)值，由生物脫氮后的出水再經(jīng)過(guò)混凝沉淀，可將COD 值降至 100mg/L 以下，其他指標(biāo)也達(dá)到了排放指標(biāo)，總氮去除率在 70%以上。 流程簡(jiǎn)單，投資省，操作費(fèi)用低。 該工藝是以廢水中的有機(jī)物作為反硝化的碳源，所 以不需要另加甲醇等昂貴的碳源。 尤其是反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧化池中進(jìn)行硝 化反應(yīng)對(duì)堿度的需求。 缺氧反硝化過(guò)程對(duì)污染物的具有較高的降解效率。如 COD、BOD5 和 SCN-在缺氧段中去除率分別為 67%、 38%、59%，酚和有機(jī)物的去除率分別為 62%和 36%，故反硝化反應(yīng)為 最經(jīng)濟(jì)的節(jié)能型降解過(guò)程。 A段攪拌，只起使污泥懸浮從而避免DO增加的作用。