污水處理工藝技術(shù)手冊

1、污水處理工藝技術(shù)手冊􀂛 城市污水處理及污染防治技術(shù)政策（此文件系建設(shè)部 國家環(huán)境保護(hù)總局 科學(xué)技術(shù)部 聯(lián)合發(fā)布）一、 總則1) 為控制城市水污染，促進(jìn)城市污水處理設(shè)施建設(shè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，根據(jù)中華人民共和國水污染防治法、中華人民共和國城市規(guī)劃法和國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的決定，制定本技術(shù)政策。2) 本技術(shù)政策所稱“城市污水”，系指納入和尚未納入城市污水收集系統(tǒng)的生活污水和工業(yè)廢水之混合污水。3) 本技術(shù)政策適用于城市污水處理設(shè)施工程建設(shè)，指導(dǎo)污水處理工藝及相關(guān)技術(shù)的選擇和發(fā)展，并作為水環(huán)境管理的技術(shù)依據(jù)。4) 城市污水處理設(shè)施建設(shè)，應(yīng)依據(jù)城市總體規(guī)劃和水環(huán)境規(guī)劃、水資源綜合

2、利用規(guī)劃以及城市排水專業(yè)規(guī)劃的要求，做到規(guī)劃先行，合理確定污水處理設(shè)施的布局和設(shè)計(jì)規(guī)模，并優(yōu)先安排城市污水收集系統(tǒng)的建設(shè)。5) 城市污水處理，應(yīng)根據(jù)地區(qū)差別實(shí)行分類指導(dǎo)。根據(jù)本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和自然環(huán)境條件及地理位置等因素，合理選擇處理方式。6) 城市污水處理應(yīng)考慮與污水資源化目標(biāo)相結(jié)合。積極發(fā)展污水再生利用和污泥綜合利用技術(shù)。7) 鼓勵(lì)城市污水處理的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，積極開發(fā)應(yīng)用新工藝、新材料和新設(shè)備。二、 目標(biāo)與原則1) 年全國設(shè)市城市和建制鎮(zhèn)的污水平均處理率不低于50%，設(shè)市城市的污水處理率不低于60%，重點(diǎn)城市的污水處理率不低于70%。2) 全國設(shè)市城市和建制鎮(zhèn)均應(yīng)規(guī)劃建設(shè)城市污水集中處

3、理設(shè)施。達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)廢水應(yīng)納入城市污水收集系統(tǒng)并與生活污水合并處理。3) 對排入城市污水收集系統(tǒng)的工業(yè)廢水應(yīng)嚴(yán)格控制重金屬、有毒有害物質(zhì)，并在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理，使其達(dá)到國家和行業(yè)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。 - 5 -4) 對不能納入城市污水收集系統(tǒng)的居民區(qū)、旅游風(fēng)景點(diǎn)、度假村、療養(yǎng)院、機(jī)場、鐵路車站、經(jīng)濟(jì)開發(fā)小區(qū)等分散的人群聚居地排放的污水和獨(dú)立工礦區(qū)的工業(yè)廢水，應(yīng)進(jìn)行就地處理達(dá)標(biāo)排放。5) 設(shè)市城市和重點(diǎn)流域及水資源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn)，必須建設(shè)二級污水處理設(shè)施，可分期分批實(shí)施。受納水體為封閉或半封閉水體時(shí)，為防治富營養(yǎng)化，城市污水應(yīng)進(jìn)行二級強(qiáng)化處理，增強(qiáng)除磷脫氮的效果。非重點(diǎn)流域和非水源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn)，根

4、據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件和水污染控制要求，可先行一級強(qiáng)化處理，分期實(shí)現(xiàn)二級處理。6) 城市污水處理設(shè)施建設(shè)，應(yīng)采用成熟可靠的技術(shù)。根據(jù)污水處理設(shè)施的建設(shè)規(guī)模和對污染物排放控制的特殊要求，可積極穩(wěn)妥地選用污水處理新技術(shù)。城市污水處理設(shè)施出水應(yīng)達(dá)到國家或地方規(guī)定的水污染物排放控制的要求。對城市污水處理設(shè)施出水水質(zhì)有特殊要求的，必須進(jìn)行深度處理。推薦精選7) 城市污水處理設(shè)施建設(shè)，應(yīng)按照遠(yuǎn)期規(guī)劃確定最終規(guī)模，以現(xiàn)狀水量為主要依據(jù)確定近期規(guī)模。三、 城市污水的收集系統(tǒng)1) 在城市排水專業(yè)規(guī)劃中應(yīng)明確排水體制和退水出路。2) 對于新城區(qū)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用完全分流制；對于改造難度很大的舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)，可維持合流

5、制排水系統(tǒng)，合理確定截留倍數(shù)。在降雨量很少的域市，可根據(jù)實(shí)際情況采用合流制。3) 在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市或受納水體環(huán)境妄求較高時(shí)，可考慮將初期雨水納入城市污水收集系統(tǒng)。4) 實(shí)行城市排水許可制度，嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督檢測排入城市污水收集系統(tǒng)的污水水質(zhì)和水量，確保城市污水處理設(shè)施安全有效運(yùn)行。四、 污水處理(一) 工藝選擇準(zhǔn)則1) 城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、受納水體的環(huán)境功能及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選確定。2) 工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：處理單位水量投資、削減單位污染物投資、處理單位水量電耗和成本、削減單位污染物電耗和成本、占地面積、運(yùn)行性能可靠性、管理維護(hù)

6、難易程度、總體環(huán)境效益等。3) 應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)。必須對污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測定，作出合理的分析預(yù)測。在水質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜或特殊時(shí)，應(yīng)進(jìn)行污水處理工藝的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)開展中試研究。4) 積極審慎地采用高效經(jīng)濟(jì)的新工藝。對在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝，必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠設(shè)計(jì)參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用。(二) 處理工藝1. 一級強(qiáng)化處理工藝一級強(qiáng)化處理，應(yīng)根據(jù)城市污水處理設(shè)施建設(shè)的規(guī)劃要求和建設(shè)規(guī)模，選用物化強(qiáng)化處理法、AB法前段工藝、水解好氧法前段工藝、高負(fù)荷活性污泥法等技術(shù)。2. 二級處理工藝1) 日處理能力在20萬立方米以上（不包括20萬立

7、方米/日）的污水處理設(shè)施，一般采用常規(guī)活性污泥法。也可采用其它成熟技術(shù)。2) 日處理能力在1020萬立方米的污水處理設(shè)施，可選用常規(guī)活性污泥法、氧化溝法、SBR法和AB法等成熟工藝。3) 日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施，可選用氧化溝法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物濾池等技術(shù)，也可選用常規(guī)活性污泥法。3. 二級強(qiáng)化處理1) 二級強(qiáng)化處理工藝是指除有效去除碳源污染物外，且具備較強(qiáng)的除磷脫氮功能的處理工藝。2) 在對氮、磷污染物有控制要求的地區(qū)，日處理能力在10萬立方米以上的污水處理設(shè)施，一般選用推薦精選A/0法、A/A/0法等技術(shù)。也可審慎選用其他的同效技術(shù)。 - 3) 日處理能

8、力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施，除采用A/O法、A/A/0法外，也可選用具有除磷脫氮效果的氧化溝法、SBR法、水解好氧法和生物濾池法等。4) 必要時(shí)也可選用物化方法強(qiáng)化除磷效果。4. 自然凈化處理工藝1) 在嚴(yán)格進(jìn)行環(huán)境影響評價(jià)、滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求和水體自凈能力要求的條件下，可審慎采用城市污水排入大江或深海的處置方法。2) 在有條件的地區(qū)，可利用荒地、閑地等可利用的條件，采用各種類型的土地處理和穩(wěn)定塘等自然凈化技術(shù)。3) 城市污水二級處理出水不能滿足水環(huán)境要求時(shí)，在條件許可的情況下，可采用土地處理系統(tǒng)和穩(wěn)定塘等自然凈化技術(shù)進(jìn)一步處理。4) 采用土地處理技術(shù)，應(yīng)嚴(yán)格防止地下水污染。5. 污

9、泥處理1) 城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應(yīng)采用厭氧、好氧和堆肥等方法進(jìn)行穩(wěn)定化處理。也可采用衛(wèi)生填埋方法予以妥善處置。2) 日處理能力在10萬立方米以上的污水二級處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，宜采取厭氧消化工藝進(jìn)行處理，產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用。3) 日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用。4) 采用延時(shí)曝氣的氧化溝法、SBR法等技術(shù)的污水處理設(shè)施，污泥需達(dá)到穩(wěn)定化。采用物化一級強(qiáng)化處理的污水處理設(shè)施，產(chǎn)生的污泥須進(jìn)行妥善的處理和處置。5) 經(jīng)過處理后的污泥，達(dá)到穩(wěn)定化和無害化要求的，可農(nóng)田利用；不能農(nóng)田利用的污泥，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行衛(wèi)生填垣處置。6. 污水再生利用1

10、) 污水再生利用，可選用混凝、過濾、消毒或自然凈化等深度處理技術(shù)。2) 提倡各類規(guī)模的污水處理設(shè)施按照經(jīng)濟(jì)合理和衛(wèi)生安全的原則，實(shí)行污水再生利用。發(fā)展再生水在農(nóng)業(yè)灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態(tài)恢復(fù)和工業(yè)冷卻等方畝的利用。3) 城市污水再生利用，應(yīng)根據(jù)用戶需求和用途，合理確定用水水量和水質(zhì)。7. 二次污染防治1) 城市污水處理設(shè)施建設(shè)，必須充分重視防治二次污染，妥善采用各種有效防治措施。在污水處理設(shè)施的前期建設(shè)階段的環(huán)境影響評價(jià)工作中，應(yīng)進(jìn)行充分論證。2) 為保證公共衛(wèi)生安全，防治傳染性疾病傳播，城市污水處理設(shè)施應(yīng)設(shè)置消毒設(shè)施。3) 在環(huán)境衛(wèi)生條件有特殊要求的地區(qū)，應(yīng)防治惡臭污染。4) 城市污水

11、處理設(shè)施的機(jī)械設(shè)備應(yīng)采用有效的噪聲防治措施，并符合有關(guān)噪聲控制要求。5) 城市污水處理廠經(jīng)過穩(wěn)定化處理后的污泥，用于農(nóng)田時(shí)不得含有超標(biāo)的重金屬和其它有毒有害物質(zhì)。衛(wèi)生填埋處置時(shí)嚴(yán)格防治污染地下水。􀂛 城市污水處理介紹推薦精選根據(jù)城市污水處理技術(shù)政策，設(shè)市城市和重點(diǎn)流域及水資源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn)，必須建設(shè)二級污水處理設(shè)施，可分期分批實(shí)施。受納水體為封閉或半封閉水體時(shí)，為防治富營養(yǎng)化，城市污水應(yīng)進(jìn)行二級強(qiáng)化處理，增強(qiáng)除磷脫氮的效果。非重點(diǎn)流域和非水源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn)，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件和水污染控制要求，可先行一級強(qiáng)化處理，分期實(shí)現(xiàn)二級處理。一、 污水處理的水質(zhì)對象及方法按污水處理的水質(zhì)凈

12、化對象分類，城市污水（生物）處理技術(shù)經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段。在發(fā)展的早期，人們認(rèn)識到有機(jī)污染物對環(huán)境生態(tài)的危害，從而把有機(jī)物即碳源生化需氧量（BOD5）和懸浮固體（SS）的去除作為污水處理的主要水質(zhì)目標(biāo)。到6070年代，隨著二級生物處理技術(shù)在工業(yè)化國家的普及，人們發(fā)現(xiàn)僅僅去除BOD5和SS還是不夠的。氨氮的存在依然導(dǎo)致水體的黑臭或溶解氧濃度過低，這一問題的出現(xiàn)使二級生物處理技術(shù)從單純的有機(jī)物去除發(fā)展到有機(jī)物和氨氮的聯(lián)合去除，即污水的硝化處理。到7080年代，由于水質(zhì)富營養(yǎng)化問題的日益嚴(yán)重，污水氮磷去除的實(shí)際需要使二級（生物）處理技術(shù)進(jìn)入了具有除磷脫氮功能的深度二級（生物）處理階段。而采用物理、化學(xué)

13、方法對傳統(tǒng)二級生物處理出水進(jìn)行除磷除氮處理及去除有毒有害有機(jī)化合物的處理過程通常被稱作三級處理或深度處理。因此，可以認(rèn)為城市污水處理廠的主要處理對象包括COD、BOD5、SS和氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)。根據(jù)這些污染物的無機(jī)或有機(jī)屬性，溶解態(tài)和非溶解態(tài)，按去除對象和設(shè)備歸類，城市污水處理方法主要包括：1) 去除粗大顆粒懸（漂）浮物：格柵和篩網(wǎng)；2) 去除大顆粒沉淀物：沉砂池；3) 脫除油脂和漂浮物：除油池、浮選池，帶隔油設(shè)備的沉淀池或沉砂池；·4) 去除細(xì)微懸浮物：沉淀池、浮選池、化學(xué)絮凝沉淀、砂濾池；5) 去除溶解、半溶解和極細(xì)微的有機(jī)物以及特殊的無機(jī)物：各種生物處理設(shè)施、物理處理設(shè)施或化學(xué)處

14、理設(shè)施。上述處理設(shè)備和設(shè)施還可按機(jī)械法、化學(xué)法和生化法歸類。一般情況下，生化處理部分是城市污水處理工藝的核心，也是工藝方案選擇的主要對象。在不同地區(qū)和不同環(huán)境條件下，水體環(huán)境的功能劃分及確定的水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)往往差異甚大，因而污水處理的目標(biāo)及相應(yīng)的處理程度也就不同。二、 水質(zhì)目標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)城市污水和污泥經(jīng)過有效處理之后，其排放、利用和處置的去向往往因地而異，因此必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況，依據(jù)國家和地方的有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和接納水體的等級劃分（水質(zhì)目標(biāo)），合理確定城市污水處理廠的污水處理程度和水質(zhì)指標(biāo)。最主要的標(biāo)準(zhǔn)為污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）和地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GHZB 11999）。1.

15、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）摘錄該標(biāo)準(zhǔn)是GB897888的修訂，對城鎮(zhèn)污水二級處理廠的主要出水指標(biāo)規(guī)定如表2所示。除了保留原來的二級標(biāo)準(zhǔn)外，該標(biāo)準(zhǔn)新增了更加嚴(yán)格的一級標(biāo)準(zhǔn)（BOD520 mg/L，SS20 mg/L，COD60 mg/L，磷酸鹽0.5 mg/L，氨氮15 mg/L）。國外城市污水二級生物處理廠一般按BOD5和SS兩項(xiàng)指標(biāo)控制，不考慮推薦精選COD。對于工業(yè)廢水處理或污水二級化學(xué)處理來說，把COD列為考核指標(biāo)是合理而且必要的。但對于城市污水生物處理來說，一般情況下由于不具備特殊或強(qiáng)化的COD去除能力，處理廠的出水COD基本上取決于進(jìn)水的水質(zhì)特性，標(biāo)準(zhǔn)中確定的COD60

16、 mg/L（一級標(biāo)準(zhǔn)）和COD120 mg/L（二級標(biāo)準(zhǔn)）似乎缺乏足夠的技術(shù)依據(jù)。與GB897888相比，GB89781996確定的磷酸鹽排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，而且擴(kuò)大到所有排污單位。根據(jù)GB89781996確定的排放標(biāo)準(zhǔn)，今后絕大多數(shù)城市污水處理廠都要考慮除磷處理，大部分城市污水矗立廠要考慮硝化處理或脫氮處理。􀂄 排入GB3838III類水域（劃定的保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外）和排入GB3097中的二類海域）的污水，執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)。􀂄 排入GB3838中IV、V類水域和排入GB3097中三類海域的污水，執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)。􀂄 排入設(shè)置二級污水處理廠的城鎮(zhèn)排水

17、系統(tǒng)的污水，執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)。2. 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)(GHZB11999)(摘錄)􀂄 I類：主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)。􀂄 II類：主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護(hù)區(qū)、珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等。􀂄 III類：主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護(hù)區(qū)、一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)。􀂄 IV類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。􀂄 V類：主要適用于農(nóng)業(yè)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。水質(zhì)分析各項(xiàng)指標(biāo)說明 三、1. 懸浮固體SS、MLSSSS是特指進(jìn)水或出水中懸浮顆粒的濃

18、度。SS為水中物質(zhì)的存在形態(tài)（膠體物、溶解物）之一。懸浮固體系指剩留在濾料上并于103105烘至恒重的固體。測定方法是將水樣通過濾料后，烘干固體殘留物及濾料，將所稱重量減去濾料重量，即為懸浮固體（非過濾性殘?jiān)LSS一般是指生化池里混合液懸浮固體顆粒的濃度，簡稱污泥濃度。包括具有活性的微生物群體、微生物自身氧化的殘留物、污水中不能被微生物降解的有機(jī)物、污水中的無機(jī)物，它包含MLVSS。2. 化學(xué)需氧量（COD）在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，稱為化學(xué)耗氧量，簡寫為COD，表示單位為氧的毫克/升（O，mg/l）。 2采用重鉻酸鉀（KCrO227）作為氧化劑測定出的化學(xué)耗

19、氧量表示為CODcr。化學(xué)耗氧量可以反映水體受還原性物質(zhì)污染的程度。水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。重鉻酸鉀能夠比較完全地氧化水中的有機(jī)物，如它對低碳直鏈化合物的氧化率為8090，因此CODcr能夠比較完全地表示水中有機(jī)物的含量。此外，CODcr測定需時(shí)較短，不受水質(zhì)限制，因此現(xiàn)已作為監(jiān)測工業(yè)廢水污染的指標(biāo)。CODcr的缺點(diǎn)是，不能像BOD5那樣表示出被微生物氧化的有機(jī)物的量而直接從衛(wèi)生方面說明問題。成分比較固定的污水，其BOD5值與CODcr之間能夠保持一定的相關(guān)關(guān)系。因而常用BOD5/CODcr比值作為衡量污水是否適宜于采用生物處理法進(jìn)行處理（即可生化性）的一項(xiàng)指標(biāo)，

20、其值越高，污水的可生化性就越強(qiáng)。一般來說對于同一水樣，推薦精選CODcrBODBOD，而CODcr與BOD2055值之差可大致地表示不能為微生物降解的有機(jī)物量。3. 生化需氧量（BOD）其定義是：在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機(jī)物所消耗的游離氧的數(shù)量，表示單位為氧的毫克/升（O，mg/l）。 2即是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被有機(jī)物污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)。一般有機(jī)物在微生物的新陳代謝作用下，其降解過程可分為兩個(gè)階段，第一階段是有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO、NH、和H232O的過程。第二階段則是NH3進(jìn)一步在亞硝化菌和硝化菌的作用下，轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，即所謂硝化

21、過程。NH3已是無機(jī)物，污水的生化需氧量一般只指有機(jī)物在第一階段生化反應(yīng)所需要的氧量。微生物對有機(jī)物的降解與溫度有關(guān)，一般最適宜的溫度是1530，所以在測定生化需氧量時(shí)一般以20作為測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。20時(shí)在BOD的測定條件（氧充足、不攪動(dòng)）下，一般有機(jī)物20天才能夠基本完成在第一階段的氧化分解過程（完成過程的99）。就是說，測定第一階段的生化需氧量，需要20天，這在實(shí)際工作中是難以做到的。為此又規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，一般以5日作為測定BOD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，因而稱之為五日生化需氧量，以BOD5表示之。BOD5約為BOD20的70左右。4. 總有機(jī)碳（TOC）TOC: Total Organism Car

22、bon總有機(jī)碳是以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。在950高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣體中的CO2含量，從而確定水樣中碳元素總量。由于TOC的測定采用燃燒法，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD5或COD更能反映有機(jī)物的總量。測定中應(yīng)該去除無機(jī)碳的含量，各種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關(guān)關(guān)系。在水質(zhì)條件基本不變的條件下，BOD與TOC或TOD 之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。目前廣泛應(yīng)用的測定TOC的方法是燃燒氧化非色散紅外吸收法。其測定原理是：將定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管，在900-950溫度下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機(jī)物燃燒裂解轉(zhuǎn)化

23、為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量。因?yàn)樵诟邷叵拢畼又械奶妓猁}也分解產(chǎn)生二氧化碳，故上面測得的為水樣中的總碳(TC)。為獲得有機(jī)碳含量，可采用兩種方法：一是將水樣預(yù)先酸化，通入氮?dú)馄貧?，?qū)除各種碳酸鹽分解生成的二氧化碳后再注入儀器測定。另一種方法是使用高溫爐和低溫爐皆有的TOC測定儀。將同一等量水樣分別注入高溫爐(900)和低溫爐(150)，則水樣中的有機(jī)碳和無機(jī)碳均轉(zhuǎn)化為CO2，而低溫爐的石英管中裝有磷酸浸漬的玻璃棉，能使無機(jī)碳酸鹽在150分解為C0，有機(jī)物卻不能被分解氧化。將高、低-溫爐中生成的CO2依次導(dǎo)入非色散紅外氣體分析儀，分別測得總碳(TC)

24、和無機(jī)碳(IC)，二者之差即為總有機(jī)碳TOC)。測定流程見下圖。該方法最低檢出濃度為0.5mgL。5. 總需氧量（TOD）TOD: Total Oxygen Demand總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需要的氧量，結(jié)果以O(shè)的mg/L表示。 2用TOD測定儀測定TOD的原理是將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣推薦精選(氮?dú)?作為原料氣，則水樣中的還原性物質(zhì)在900下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。TOD值能反映幾乎全部有機(jī)物質(zhì)經(jīng)燃燒后變成CO、H22O、NO、SO2等所需要的氧量

25、。它比BOD、COD和高錳酸鹽指數(shù)更接近于理論需氧量值。但它們之間也沒有固定的相關(guān)關(guān)系。有的研究者指出，BOD5/TOD0.10.6；COD/TOD0.50.9，具體比值取決于廢水的性質(zhì)。TOD和TOC的比例關(guān)系可粗略判斷有機(jī)物的種類。對于含碳化合物，因?yàn)橐粋€(gè)碳原子消耗兩個(gè)氧原子，即O2/C2.67，因此從理論上說，TOD267TOC。若某水樣的TODTOC為2.67左右，可認(rèn)為主要是含碳有機(jī)物；若TODTOC>4.0，則應(yīng)考慮水中有較大量含S、P的有機(jī)物存在；若TODTOC2.6，就應(yīng)考慮水樣中硝酸鹽和亞硝酸鹽可能含量較大，它們在高溫催化條件下分解放出氧，使TOD測定呈現(xiàn)負(fù)誤差。6.

26、含氮化合物（氨氮、TN、TKN、NOX-N）有機(jī)氮：主要指蛋白質(zhì)和尿素；氨氮：有機(jī)氮化合物的分解，或直接來自含氮工業(yè)廢水；總氮TN：一切含氮化合物以N計(jì)量的總稱；凱式氮TKN： TN中的有機(jī)氮和氨氮，不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮；NOx-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。氮是有機(jī)物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長的重要元素。污水中氮有四種：有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮，四者之間通過生物化學(xué)作用可以相互轉(zhuǎn)化，測定各種形態(tài)含氮化合物，有助于評價(jià)水體被污染和自凈狀況。水中的氨氮是指以游離氨（或稱非離子氨，NH4+）和離子氨（NH）形式存在的氮，兩者的組成比決定于水的pH值。對地面水，常要求測定非

27、離子氨。水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物，焦化、合成氨等工業(yè)廢水，以及農(nóng)田排水等。氨氮含量較高時(shí)，消耗水體中溶解氧，促進(jìn)藻類等浮游生物的繁殖，形成水花、赤潮，引起魚類死亡，水質(zhì)迅速惡化。測定水中氨氮的方法有納氏試劑分光光度法、水楊酸一次氯酸鹽分光光度法、電極法和容量法，水樣有色或渾濁及含其他干擾物質(zhì)影響測定，需進(jìn)行預(yù)處理。對較清潔的水?？刹捎眯跄恋矸ㄏ蓴_；對污染嚴(yán)重的水或廢水應(yīng)采用蒸餾法。7. 含磷化合物（TP等）有機(jī)磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等；3-2-無機(jī)磷：磷酸鹽包括正磷酸鹽(PO)、磷酸氫鹽(HPO44) 、磷酸二氫鹽H-4-2PO4、偏磷酸鹽(PO3)

28、；聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽(P2O7) 、三磷酸鹽(P3O105-)三磷酸氫鹽(HP2-O)；總磷TP：一切含磷化合物以P計(jì)量的總稱；磷也是有機(jī)物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長的重要元素，磷主要來自人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養(yǎng)場及含磷工業(yè)廢水。磷促進(jìn)藻類等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復(fù)氧平衡，水質(zhì)迅速惡化，危害水產(chǎn)資源。四、 城市污水處理工藝選擇的主要原則城市污水處理廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)包括污水處理程度和規(guī)模的確定、廠址選擇、污水及污泥處理工藝選擇、總平面布置、工藝流程確定、處理構(gòu)筑物等方面內(nèi)容。推薦精選在處理程度或允許的出水排放總量確定以后，就可以據(jù)此列出所有能夠滿足要求的工藝流程(

29、方案)。選擇可行的幾種處理工藝方案，通過全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定處理工藝流程和設(shè)計(jì)參數(shù)。城市污水處理工藝方案的選擇一般應(yīng)體現(xiàn)以下總體要求：滿足要求，因地制宜，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理。也就是說，在保證處理效果、運(yùn)行穩(wěn)定，滿足處理要求（排放水體或回用）的前提下，使基建造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用最為經(jīng)濟(jì)節(jié)省，運(yùn)行管理簡單，控制調(diào)節(jié)方便，占地和能耗最小，污泥量少。同時(shí)要求具有良好的安全、衛(wèi)生、景觀和其它環(huán)境條件。1. 滿足處理功能與效率要求城市污水處理廠工藝方案應(yīng)確保高效穩(wěn)定的處理效果，城市污水處理設(shè)施出水應(yīng)達(dá)到國家或地方規(guī)定的水污染物排放控制的要求。對城市污水處理設(shè)施出水水質(zhì)有特殊要求的，須進(jìn)行深度處理。這是污水處理

30、最重要的目標(biāo)，也是污水處理廠產(chǎn)品的基本質(zhì)量要求。而排放標(biāo)準(zhǔn)的確定主要取決于處理出水的最終處置方式，如果排入水體，則取決于接納水體的功能質(zhì)量要求和水體的環(huán)境容量，如果回用，則取決于回用水用戶對水質(zhì)的要求。2. 規(guī)模與工藝標(biāo)準(zhǔn)因地制宜污水處理廠工藝方案的確定必須充分考慮當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)和資源環(huán)境條件。要實(shí)事求是的確定城市污水處理工程的規(guī)模、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝流程以及管網(wǎng)系統(tǒng)布局等問題；處理規(guī)模大小對處理工藝的影響很大，城市污水處理設(shè)施建設(shè)應(yīng)按照遠(yuǎn)期規(guī)劃確定最終規(guī)模，以現(xiàn)狀水量為主要依據(jù)確定近期規(guī)模。污水處理廠的實(shí)際設(shè)計(jì)規(guī)模應(yīng)根據(jù)污水收集量和分期建設(shè)、水質(zhì)目標(biāo)確定，污水收集量取決于管網(wǎng)完善程度和

31、匯水區(qū)內(nèi)的生活、工業(yè)污水產(chǎn)生與允許納入量，以及管網(wǎng)入滲或滲漏水量等因素。在決定處理工藝方案時(shí)，要因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件和特點(diǎn)，有所側(cè)重，尤其是排放與利用的相結(jié)合，不同處理工藝的組合。例如在一個(gè)處理廠內(nèi)，一部份采用強(qiáng)化一級處理加排海（江）工程；一部份采用二級處理后用于農(nóng)田灌概；還有一部份采用深度處理后回用于工業(yè)。要根據(jù)當(dāng)?shù)刎?cái)力情況，充分考慮處理工藝的分期、分級實(shí)施。比如說，可以先采用一級處理或強(qiáng)化一級處理，以后再建二級處理，或一部份采用一級處理，另一部份采用二級處理（國內(nèi)外均有先例）。污泥處理應(yīng)根據(jù)污泥出路（農(nóng)用、填埋、排海等），確定是否需要進(jìn)行消化處理。3. 技術(shù)成熟可靠切實(shí)可行根據(jù)城市污水處

32、理技術(shù)政策，城市污水處理設(shè)施建設(shè)，應(yīng)采用成熟可靠的技術(shù)。根據(jù)污水處理設(shè)施的建設(shè)規(guī)模和對污染物排放控制的特殊要求，可積極穩(wěn)妥地選用污水處理新技術(shù)。因此，必須合理把握工藝先進(jìn)性和成熟性（可靠性）的辨證關(guān)系。一方面，應(yīng)當(dāng)重視技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，同時(shí)必須充分考慮適合中國的國情和工程的性質(zhì)。城市污水處理工程不同于一般點(diǎn)源治理項(xiàng)目，它作為城市基礎(chǔ)設(shè)施工程，具有規(guī)模大、投資高的特點(diǎn)，且是百年大計(jì)，應(yīng)該確保百分之百的成功。工藝的選擇必須注重成熟性和可靠性。因此，強(qiáng)調(diào)技術(shù)的合理，而不是簡單地提倡技術(shù)先進(jìn)。必須把技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)降到最小程度。在最近頒布的城市污水處理的技術(shù)政策中規(guī)定“對在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝，必須經(jīng)過

33、中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠設(shè)計(jì)參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用，也是強(qiáng)調(diào)了可靠性原則。4. 經(jīng)濟(jì)合理效益顯著推薦精選節(jié)省工程投資與運(yùn)行費(fèi)用是城市污水處理廠建設(shè)與運(yùn)行的重要前提。合理確定處理標(biāo)準(zhǔn)，選擇簡捷緊湊的處理工藝，盡可能地減少占地，力求降低地基處理和土建造價(jià)。同時(shí)，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運(yùn)行費(fèi)用減至最低。對于我國現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)承受能力來說，這一點(diǎn)尤為重要。較高的性能價(jià)格比經(jīng)濟(jì)指標(biāo)同樣是先進(jìn)性的重要體現(xiàn)。因此，城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、受納水體的環(huán)境功能及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選確定。工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：處理單位水量投資、削減單位污染物投資、處理單位水量

34、電耗和成本、削減單位污染物電耗和成本、占地面積、運(yùn)行性能可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體環(huán)境效益等。5. 城市污水處理工藝選擇的水質(zhì)因素進(jìn)水水質(zhì)水量特性和出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的確定是污水處理工藝選擇的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是我國當(dāng)前污水處理工程設(shè)計(jì)中存在的薄弱環(huán)節(jié)。污水管網(wǎng)的完善，對污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)水質(zhì)的確定至關(guān)重要，目前我國大多數(shù)城市管網(wǎng)不配套（尤其是淮河流域），造成污水廠規(guī)模和水質(zhì)難以確定，投入運(yùn)行后實(shí)際值與設(shè)計(jì)值往往相差較大，效能難以充分發(fā)揮。對于污水處理工藝方案及其設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，進(jìn)行必要的水質(zhì)水量特性分析測定和動(dòng)態(tài)工藝試驗(yàn)研究是國際通行的做法，有些發(fā)達(dá)國家甚至開展連續(xù)多年的全面水質(zhì)水量特性測定和

35、中試研究。在國內(nèi)，由于體制和資金來源等方面的問題，在污水處理工藝方案的確定過程中雖然不太可能開展大規(guī)模的前期試驗(yàn)研究，但進(jìn)行水質(zhì)特性分析與短期動(dòng)態(tài)工藝試驗(yàn)的條件還是具備的，不應(yīng)該忽視。因此，污水處理技術(shù)政策中要求，應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)。必須對污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測定，作出合理的分析預(yù)測。在水質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜或特殊時(shí)，應(yīng)進(jìn)行污水處理工藝的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)開展中試研究。積極審慎地采用高效經(jīng)濟(jì)的新工藝，對在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝，必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠設(shè)計(jì)參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用。一般城市污水主要污染物是易降解有機(jī)物，所以目前絕大多數(shù)城市污水處理廠都采

36、用好氧生物處理法。如果污水中工業(yè)廢水比重很大，難降解有機(jī)物含量高，就應(yīng)考慮增加厭氧處理改善可處理性的可能性，或采用物化法處理。污水的有機(jī)物濃度對工藝選擇有很大關(guān)系。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物濃度高時(shí)，AB法、厭氧酸化/好氧法比較有利。AB法中的A段只需較小的池容和電耗就可去除較多的有機(jī)物，節(jié)省了基建費(fèi)和電耗，污水有機(jī)物濃度越高，節(jié)省的費(fèi)用就越多。厭氧處理要比好氧處理顯著節(jié)能，但只有在濃度較高時(shí)才顯示出優(yōu)越性。當(dāng)有機(jī)物濃度低時(shí)，氧化溝、SBR等延時(shí)曝氣工藝具有明顯的優(yōu)勢。在要求除磷脫氮的場合須選用穩(wěn)定可靠的生物除磷脫氮工藝。五、 城市污水處理廠污泥的處理處置在我國的城市水污染治理中，污水廠污泥處理處置費(fèi)用約占

37、工程投資和運(yùn)行費(fèi)的24%45%（發(fā)達(dá)國家如美國及歐洲國家已占污水處理廠總投資的50%70%）。污水處理廠污泥處理處置高昂的投資及其運(yùn)行費(fèi)用，一方面使得目前國內(nèi)大部分污水廠未對污泥進(jìn)行穩(wěn)定處理或處理工藝的配套設(shè)施不完善，另一方面也使得建有完善污泥處理設(shè)施的污水廠常因其運(yùn)行費(fèi)用較高而基本停用。隨著我國城市污水處理設(shè)施的普及，處理率的提高和處理程度的深化，污泥的產(chǎn)生量將有較大的增長，預(yù)計(jì)到推薦精選2010年，我國城市污水處理廠的濕污泥年產(chǎn)量將達(dá)2000余萬t，污泥的處理處置已成為迫在眉睫的難題。而通過技術(shù)改進(jìn)和革新，降低污水處理廠的污泥產(chǎn)生量；研究開發(fā)先進(jìn)的污泥處理工藝，提高污泥處理系統(tǒng)的效率，降低

38、污泥處理成本；研制出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)高效的國產(chǎn)污泥處理成套設(shè)備，改變目前大量使用進(jìn)口設(shè)備，導(dǎo)致污泥處理投資費(fèi)用高居不下的狀況；積極進(jìn)行污泥資源化研究是解決當(dāng)前及今后我國城市污水污泥處理處置問題的有效途徑。六、 城市污水處理廠出水的再生利用在我國，花費(fèi)大量投資建設(shè)了城市污水處理廠，但經(jīng)過處理后的再生水并沒有得到充分利用，有的地區(qū)甚至還將處理后的再生水與未經(jīng)處理的污水混入一起同流合污，有的地區(qū)沒有將再生水合理回用卻直接排入大海造成淡水資源的浪費(fèi)。因此，在城市污水處理決策中應(yīng)充分考慮污水的再生利用。城市污水處理廠出水可用作農(nóng)業(yè)用水、市政雜用水、工業(yè)冷卻用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、地下水補(bǔ)充等；另一方面，城市污

39、水處理廠出水也可看作是水文循環(huán)的組成部分，將合乎質(zhì)量要求的出水排放到河流水體中，使河流水體能維持或變成供下游使用的原水源，不僅經(jīng)濟(jì)可行，而且可減少風(fēng)險(xiǎn)并發(fā)揮河流水體自凈能力。在我國的城市污水處理技術(shù)政策中，提倡各類規(guī)模的污水處理設(shè)施按照經(jīng)濟(jì)合理和衛(wèi)生安全的原則，實(shí)行污水再生利用。發(fā)展再生水在農(nóng)業(yè)灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態(tài)恢復(fù)和工業(yè)冷卻等方面的利用。城市污水再生利用，應(yīng)根據(jù)用戶需求和用途，合理確定用水的水量和水質(zhì)。污水再生利用，可選用混凝、過濾、消毒或自然凈化等深度處理技術(shù)。七、 城市污水處理廠二次污染防治城市污水處理設(shè)施建設(shè)，必須充分重視防治二次污染，妥善采用各種有效防治措施。在污水處理設(shè)

40、施的前期建設(shè)階段的環(huán)境影響評價(jià)工作中，應(yīng)進(jìn)行充分論證。為保證公共衛(wèi)生安全，防治傳染性疾病傳播，城市污水處理設(shè)施應(yīng)設(shè)置消毒設(shè)施。在環(huán)境衛(wèi)生條件有特殊要求的地區(qū)，應(yīng)防治惡嗅污染。城市污水處理設(shè)施的機(jī)械設(shè)備應(yīng)采用有效的噪聲防治措施，并符合有關(guān)噪聲控制要求。城市污水處理廠設(shè)計(jì)要充分考慮安全防護(hù)設(shè)施的設(shè)置，確保運(yùn)行管理人員的健康與安全。城市污水處理廠經(jīng)過穩(wěn)定化處理后的污泥，用于農(nóng)田時(shí)不得含有超標(biāo)的重金屬和其它有毒有害物質(zhì)。衛(wèi)生填埋處置時(shí)嚴(yán)格防治污染地下水。八、 城市污水處理工藝的主要類型與特點(diǎn)􀂋 引言工藝技術(shù)路線的選擇是城市污水處理技術(shù)決策的核心部分，所有建設(shè)單位都希望能找到適合當(dāng)?shù)丨h(huán)

41、境條件、處理效果好確實(shí)能解決污染問題、運(yùn)行管理簡單、投資和運(yùn)行費(fèi)用最低的技術(shù)路線。遺憾的是，這樣的工藝總是難以找到，目標(biāo)與現(xiàn)實(shí)往往相差甚遠(yuǎn)。要想達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)總是要付出代價(jià)的，對城市污水處理而言，目前能得到的所有處理技術(shù)，包括最便宜的技術(shù)，其投資和運(yùn)行費(fèi)用均相當(dāng)可觀。就目前的體制和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平來說，資金問題最難解決，因此首要的任務(wù)是解決資金渠道問題，技術(shù)選擇的任務(wù)則是從實(shí)際情況出發(fā)從已有的經(jīng)過驗(yàn)證的所有技術(shù)中優(yōu)選出效果好盡可能便宜的技術(shù)路線，本簡介的目的在于提供相關(guān)依據(jù)和方法，并對各種工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能、適用條件作簡要的介紹。推薦精選(一) 污水處理廠的工藝組成與處理等級典型的城市污水處理工藝

42、流程主要包括機(jī)械處理、生化處理（水線）、污泥處理等工段。由機(jī)械處理和生化處理構(gòu)成的系統(tǒng)屬于二級處理系統(tǒng)，其BOD5和SS去除率可達(dá)到90%98%。處理效果介于一級和二級處理之間的一般稱為強(qiáng)化一級處理、一級半處理或不完全二級處理，主要有高負(fù)荷生物處理法和化學(xué)法兩大類，BOD5去除率45%75%。具有生物除磷脫氮功能的二級處理系統(tǒng)通常稱為深度二級處理。為了去除特定的物質(zhì)，在二級處理之后設(shè)置的處理系統(tǒng)屬三級處理，例如化學(xué)除磷，絮凝過濾，活性炭吸附等。1. 機(jī)械處理工段機(jī)械（一級）處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構(gòu)筑物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在于通過物理法實(shí)現(xiàn)固液分離，將污染物從污

43、水中分離，這是普遍采用的污水處理方式。機(jī)械（一級）處理是所有污水處理工藝流程必備工段（盡管有時(shí)有些工藝流程省去初沉池），城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠，一般不推薦曝氣沉砂池，以避免快速降解有機(jī)物的去除；在原污水水質(zhì)特性不利于除磷脫氮的情況下，初沉池的設(shè)置與否以及設(shè)置方式需要根據(jù)水質(zhì)特性和后續(xù)工藝加以仔細(xì)分析和考慮，以保證和改善除磷脫氮等后續(xù)工藝的進(jìn)水水質(zhì)。2. 污水生化處理污水生化處理屬于二級處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的，其工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘法和土地處理法等四大類。目

44、前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機(jī)物的分解和生物體的合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物（CO2）、液體產(chǎn)物（水）以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物（微生物群體或稱生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀法固液分離，從凈化后的污水中除去。由此可見，污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時(shí)將污染物富集到污泥中，包括一級處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、二級處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。由于這些污泥含有大量的有機(jī)物和病原體，而且極易腐敗發(fā)臭，很容易造成二次污染，消除污染的任務(wù)尚未完成。污泥

45、必須經(jīng)過一定的減容、減量和穩(wěn)定化無害化處理并妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響，必須重視。如果污泥不進(jìn)行處理，污泥將不得不隨處理后的出水排放，污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。各種機(jī)械處理、生物處理和污泥處理處置技術(shù)設(shè)備的選擇與不同組合，以及構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)構(gòu)成了各種各樣的污水處理廠工藝和工程方案。設(shè)計(jì)人員的職責(zé)在于根據(jù)具體條件和處理水質(zhì)目標(biāo)把各種可能性靈活地結(jié)合起來，以便形成在經(jīng)濟(jì)上合算又具有實(shí)用價(jià)值的總體處理工藝流程，避免在幾種局部性的定型處理法中簡單比選。有關(guān)城市污水處理廠的主要工藝類型及工程方案的選擇在后續(xù)部分將作進(jìn)一步的討論。(二) 活性污泥法污水處理工藝組成推薦精選活性

46、污泥法的工藝及其實(shí)施方式的組成包括4個(gè)要素，即：1) 處理系統(tǒng)的泥齡（或污泥負(fù)荷）。2) 電子受體的供給方式（即厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)）及其分布。3) 整個(gè)反應(yīng)池內(nèi)的流態(tài)組成及分布。4) 各種設(shè)備和構(gòu)筑物，尤其是曝氣設(shè)備。泥齡和電子受體的供給方式是活性污泥法污水處理工藝的核心，直接關(guān)系到出水水質(zhì)、反應(yīng)池容積和污泥產(chǎn)生量。反應(yīng)池內(nèi)的流態(tài)對處理系統(tǒng)的運(yùn)行特性和性能具有相當(dāng)大的影響。各種設(shè)備和構(gòu)筑物是實(shí)現(xiàn)工藝思想和設(shè)定目標(biāo)的具體手段。不同泥齡、不同流態(tài)和不同曝氣設(shè)備的組合構(gòu)成了各種各樣的活性污泥法變型工藝。根據(jù)泥齡（污泥負(fù)荷）的不同，活性污泥法可分成3類，高負(fù)荷系統(tǒng)（泥齡0.52d），以去除BOD和S

47、S為目標(biāo)，BOD55去除率在40%75%之間；中負(fù)荷常規(guī)活性污泥系統(tǒng)（泥齡37d），常規(guī)系統(tǒng)以去除BOD和SS為目標(biāo)，加厭氧區(qū)可以高效除磷；中低負(fù)荷活性污泥硝化系統(tǒng)（泥齡715d）和低負(fù)荷系統(tǒng)（泥齡15d以上），以BOD5、SS和氮磷為去除目標(biāo)。一般來說，泥齡越長，污泥的穩(wěn)定化程度越高，延時(shí)曝氣系統(tǒng)污泥負(fù)荷很低（泥齡25d以上），污泥可基本上得到穩(wěn)定。值得特別注意的是，泥齡和污泥負(fù)荷雖然相關(guān)，卻有本質(zhì)的差別。對應(yīng)特定的處理目標(biāo)和水質(zhì)要求，往往需要相同的泥齡。在不同的水質(zhì)條件環(huán)境下或不同的工藝方案中，由于生物反應(yīng)池進(jìn)水組成特性的不同，相同泥齡所產(chǎn)生的污泥量和污泥組成差別很大，對應(yīng)的污泥負(fù)荷也就存

48、在明顯差別，以MLSS作為污泥量計(jì)量基礎(chǔ)時(shí)尤為明顯。這就意味著在生物除磷脫氮系統(tǒng)或泥齡較長的系統(tǒng)中，采用污泥負(fù)荷概念進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)往往缺乏合理性，更不用說工藝的優(yōu)化。在本章的后續(xù)部分將對這個(gè)問題作進(jìn)一步的討論。曝氣池的流態(tài)可分成3種基本類型，推流式、完全混合式和循環(huán)流，循環(huán)流實(shí)際上是推流和完全混合的特殊組合方式。流態(tài)的分布與所選擇的曝氣混合設(shè)備類型和布置方式密切相關(guān)。曝氣混合設(shè)備起供氧及混合作用，以滿足活性污泥代謝作用的耗氧需求并保持活性污泥處于懸浮狀態(tài)。曝氣設(shè)備主要包括擴(kuò)散曝氣、機(jī)械曝氣和純氧曝氣3種類型，擴(kuò)散曝氣屬底部曝氣，其流態(tài)趨向于推流；而機(jī)械曝氣多數(shù)屬于表面曝氣，其流態(tài)趨向于完全混合和

49、循環(huán)流。這4個(gè)要素在時(shí)間、空間和實(shí)施方式上的不同組合形式構(gòu)成了各種各樣的污水處理技術(shù)（流程）方案（參見下表）。 (四) 一級與一級強(qiáng)化處理工藝一級處理和一級強(qiáng)化處理，主要作為消減污染物總量的措施，一般應(yīng)用于下列場合：通過一級處理或一級強(qiáng)化處理，較大幅度地消減污染物總量后排入大江、大河或海洋，以合理利用環(huán)境容量；作為城市污水處理廠分期分段建設(shè)的手段，以便根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力，經(jīng)濟(jì)有效地逐步實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理目標(biāo)處理工藝的選擇應(yīng)依據(jù)城市污水處理設(shè)施建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求、建設(shè)規(guī)模和可利用的水環(huán)境容量?？蛇x用常規(guī)一級處理、化學(xué)強(qiáng)化一級處理、AB法前段工藝、水解好氧法前段工藝、高負(fù)荷活性污泥法等技術(shù)。污泥一般采用濃縮后

50、厭氧消化處理，或直接濃縮脫水處理。推薦精選(五) 二級及二級強(qiáng)化處理工藝城市污水處理廠工藝流程包括一級處理部分、二級處理部分和污泥處理部分。這3部分的工藝選擇是相互關(guān)聯(lián)的。在一級處理中，一般情況下，粗格柵、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、沉砂池是所有污水處理廠的必備單元。在污水生物除磷系統(tǒng)中一般不采用曝氣沉砂池。初沉池的設(shè)置與否則取決于：1) 進(jìn)水SS濃度及其構(gòu)成；2) 后續(xù)二級處理工藝；3) 污泥處理工藝。如果污泥采用厭氧消化方式處理，一般考慮設(shè)置初沉池，但后續(xù)生物處理工藝對進(jìn)水濃度及水質(zhì)構(gòu)成比例關(guān)系有要求時(shí)（例如除磷脫氮工藝），應(yīng)考慮設(shè)置初沉池的不利影響。如果污泥采用延時(shí)曝氣法穩(wěn)定處理，一般不設(shè)置初沉池

51、，但進(jìn)水SS濃度較高且含高比例無機(jī)物時(shí)，宜設(shè)置初沉池，以消除無機(jī)懸浮物對后續(xù)工藝的不利影響，初沉污泥可直接濃縮脫水或經(jīng)過好氧消化后濃縮脫水。對于大型污水處理廠，污泥一般采用厭氧消化穩(wěn)定處理；對于中小型污水處理廠污泥可采用好氧消化處理，一般為延時(shí)曝氣同池好氧穩(wěn)定。污水生物處理工藝的選擇主要取決于出水水質(zhì)要求，沒有除磷脫氮要求時(shí)（即二級處理），大中型污水處理廠一般可采用中等泥齡的常規(guī)活性污泥法或AB法等兩段法處理工藝，污泥采用厭氧消化；對部分中型污水處理廠和大多數(shù)小型污水處理廠，污泥通常采用延時(shí)曝氣好氧消化方式，由于泥齡較長，有必要考慮一定程度的氮磷去除，以提高環(huán)境效益，并降低能耗。部分小型污水處

52、理廠還可以采用生物膜法處理。有較高的除磷脫氮要求時(shí)（二級強(qiáng)化處理），除大型污水處理廠外，可以不考慮污泥厭氧消化，而是結(jié)合生物脫氮所需的較長泥齡進(jìn)行好氧穩(wěn)定；脫氮一般采用硝化/反硝化原理，除磷一般采用生物除磷，必要時(shí)增加化學(xué)除磷。處理工藝及其實(shí)施方式主要取決于進(jìn)出水水質(zhì)和處理規(guī)模。(六) 我國污水濃度特點(diǎn)與處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對于中等以上濃度污水，達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)所需的處理功能為：生物除磷+化學(xué)除磷+硝化/反硝化，達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn)所需的處理功能為：生物（或化學(xué)）除磷+硝化/反硝化。對于低濃度污水，單獨(dú)生物除磷效果較差，所需的處理功能為：生物除磷+化學(xué)除磷，一般不需要硝化處理。對于除磷功能需求不大的

53、水質(zhì)情況，也建議按生物除磷方式設(shè)計(jì)，厭氧池可以起到選擇器的作用，有效控制污泥膨脹，改進(jìn)污泥沉降性能。生物除磷效果的好壞主要取決于厭氧池進(jìn)水的快速生物降解有機(jī)物/TP有效比值，該有效比值取決于厭氧池進(jìn)流（進(jìn)水及回流污泥）的快速生物降解有機(jī)物濃度、磷濃度、硝酸鹽濃度和溶解氧濃度。因此，水質(zhì)特性的分析確定對工藝設(shè)計(jì)有很大的影響，硝酸鹽的控制是工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。對于大部分城市污水，就滿足排放標(biāo)準(zhǔn)來說，所需要的處理程度為具有除磷和部分硝化功能的城市污水二級處理。由于硝化作用主要受硝化菌比增長速率、泥齡和溫度控制，活性污泥中的硝化分成不硝化、部分硝化和完全硝化三種情況，其中部分硝化屬于不可控制的高度不穩(wěn)定過

54、程，因此活性污泥系統(tǒng)中硝化作用只能按完全硝化或不硝化這兩種方式設(shè)計(jì)，不能按部分硝化的方式設(shè)計(jì)。推薦精選當(dāng)處理系統(tǒng)按硝化設(shè)計(jì)時(shí)，從生物除磷角度及降低能耗角度考慮，處理系統(tǒng)都必須具備反硝化能力，但反硝化程度應(yīng)根據(jù)具體情況確定。出水總氮和總磷有要求時(shí)，根據(jù)總氮及除磷要求綜合考慮反硝化程度。出水總氮無要求但出水總磷控制較嚴(yán)時(shí)，可根據(jù)除磷要求考慮反硝化程度，主要目的是消除回流污泥硝酸鹽對生物除磷的不利影響。污水除磷包括生物除磷和化學(xué)除磷，生物除磷出水濃度可以達(dá)到1 mg/L，化學(xué)除磷出水濃度可以達(dá)到0.5 mg/L。對于二級排放標(biāo)準(zhǔn)，可以采用生物除磷為主，必要時(shí)增加化學(xué)除磷；對于一級排放標(biāo)準(zhǔn)，可以采用生

55、物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合的方式，以降低化學(xué)藥劑的消耗量。(七) 自然凈化處理工藝在嚴(yán)格進(jìn)行環(huán)境影響評價(jià)、滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求和水體自凈能力要求的條件下，可審慎采用城市污水排入大江或深海的處置方法。在有條件的地區(qū)，可利用荒地、閑地等可利用的條件，采用各種類型的土地處理和穩(wěn)定塘等自然凈化技術(shù)。城市污水二級處理出水不能滿足水環(huán)境要求時(shí)，在條件許可的情況下，可采用土地處理系統(tǒng)和穩(wěn)定塘等自然凈化技術(shù)進(jìn)一步處理。采用土地處理技術(shù)，應(yīng)嚴(yán)格防止地下水污染。(八) 污泥處理處置工藝1. 污泥濃縮常見的污泥濃縮技術(shù)及其性能簡述如下：1) 工藝過程重力濃縮：在沉淀池中通過形成高濃度污泥層完成；費(fèi)用低，在一定的性能范圍

56、內(nèi)簡單有效；但對污水處理工段的性能可能產(chǎn)生不利影響，有效性受物理因素的限制，運(yùn)行操作靈活性不高；一般適用于初沉污泥、化學(xué)性污泥和生物膜污泥的濃縮。2) 單獨(dú)的重力濃縮：在獨(dú)立的重力濃縮池中完成；簡單有效，有助于提高污水工段的性能；但投資費(fèi)用較高，停留時(shí)間較長時(shí)可能產(chǎn)生臭味，而且不是所有污泥都有效；但用于生物除磷剩余污泥濃縮時(shí)，會出現(xiàn)磷的大量釋放，其上清液需要采用石灰法進(jìn)行除磷處理；適用于初沉污泥、化學(xué)污泥和生物膜污泥。3) 空氣氣浮：操作簡便，使用高分子可提高處理能力和固體回收率；有一定臭味，動(dòng)力費(fèi)用高，對污泥沉降性能（SVI）敏感；適用于剩余污泥產(chǎn)量不大的活性污泥法處理系統(tǒng)，尤其是生物除磷系

57、統(tǒng)的剩余污泥。4) 離心濃縮：自成系統(tǒng)，效果好，操作簡便；但投資較高，動(dòng)力費(fèi)用較高，且需要較高水平的維護(hù)；適用于大中型污水廠，生物和化學(xué)污泥。5) 帶式重力濃縮機(jī)：投資低，運(yùn)行費(fèi)適中，效果好，對各種性能的污泥適應(yīng)性強(qiáng)；受高分子影響，濕度大，需要仔細(xì)操作；適用于各種生物污泥。2. 污泥脫水污泥脫水技術(shù)及其性能簡介如下：1) 帶式壓濾機(jī)：設(shè)備簡單，投資適中，操作簡易，開關(guān)容易，可間歇運(yùn)行；非封閉系統(tǒng)，具有臭味、濕度大、控制難問題，需要仔細(xì)操作；適用于各種規(guī)模污水處理廠及各種污泥。2) 離心脫水機(jī)：自成系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)不需過多監(jiān)視，干度較好；但需要特別維護(hù)，一般不適于間歇運(yùn)行；適用于能連續(xù)運(yùn)行的大中型污

58、水廠，大量固體的處理。推薦精選3) 板框壓濾：含固率高；運(yùn)行費(fèi)高、間歇批次運(yùn)行，維護(hù)量較大，運(yùn)行操作較困難，適用于小量污泥處理或干度要求高的情況。4) 污泥干化床：費(fèi)用低；占地面積大，衛(wèi)生條件差；適用于小型污水廠消化污泥。5) 污泥塘：費(fèi)用低，操作簡單；占地大，有臭味；適用于中小型污水廠。3. 污泥穩(wěn)定污泥穩(wěn)定技術(shù)和性能分述如下：1) 厭氧消化：已有豐富經(jīng)驗(yàn)，能耗低，可以通過沼氣利用回收能源，操作簡易，致病菌破壞率高，具有一定的貯泥作用；投資較高，沒有減容作用；適用于大中型污水廠，污泥利用和填埋。2) 好氧消化：有兩種方式，單獨(dú)好氧消化或延時(shí)曝氣同池好氧穩(wěn)定；有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，投資較低，操作簡易，設(shè)備簡單，能存貯污泥；運(yùn)行費(fèi)用較高，致病菌破壞率較低，沒有減容效果；適用于中小型污水廠。3) 堆肥：致病菌破壞率很高，產(chǎn)品可在城區(qū)及鄉(xiāng)村應(yīng)用；費(fèi)用較高，存在臭味和灰塵問題，材料處理量大；適用于重金屬和有毒有害有機(jī)物含量很低的污泥。4) 焚燒：僅殘留灰分，減容減量明顯；