汕頭市某污水處理廠工程設(shè)計

汕頭市東區(qū)污水處理廠工程設(shè)計1選題背景1.1課題來源題目來源：生產(chǎn)題目類型：設(shè)計1.2課題目的及意義隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國環(huán)境問題日益突出，環(huán)境問題已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展的主要制約因素之一。伴隨著一批批環(huán)保法規(guī)的出臺，人們的環(huán)保意識也越來越強(qiáng)，一系列發(fā)生在我們身邊的環(huán)境問題引起了人們的注意。淡水是人類生存和社會發(fā)展不可或缺和不可替代的寶貴資源，也是自然環(huán)境的重要組成部分。我國水資源總量2.8萬億,居世界第6位；我國人均水資源僅為世界人均水平的1/4，居世界第109位。而且，水資源在我國時空分布極不均勻，北方許多城市和地區(qū)缺水嚴(yán)重。由此可見，中國是世界上比較缺水的國家。中國也是世界上污染比較嚴(yán)重的國家。自1985年以來，我國廢水年排放總量一直維持在350億-400億左右。1997年廢水排放量達(dá)到最高值416億，其中工業(yè)廢水排放量227億，市政污水排放量189億。資料統(tǒng)計顯示，在我國七大河流流域中，普遍存在水質(zhì)惡化的問題，其中淮河流域由于工業(yè)污染和城市污染導(dǎo)致水質(zhì)在旱季極度惡化[1]。近20年來，淡水資源的日益短缺和水污染的日益加劇嚴(yán)重制約了人類社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，嚴(yán)重威脅著人類的生存、生產(chǎn)與生活。首先，淡水資源數(shù)量的不斷減少會導(dǎo)致全國各大城市居民生活用水和企業(yè)工業(yè)用水供給困難，農(nóng)業(yè)灌溉出現(xiàn)緊缺，直接影響人民生活質(zhì)量和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。其次，淡水資源質(zhì)量的下降，大量生活污水和工業(yè)廢水未經(jīng)處理排入湖泊、河流、水庫，使其水質(zhì)惡化。這引起了人們的關(guān)注和我國政府的高度重視，相繼建立了各級環(huán)保機(jī)構(gòu)，院校也陸續(xù)設(shè)置了環(huán)境工程專業(yè)，對污水處理技術(shù)進(jìn)行研究。1984年建成的天津市紀(jì)莊子污水處理廠是我國第一座大型城市污水處理廠，它為我國城市綜合污水處理廠的建設(shè)起到了示范作用，并為以后污水處理事業(yè)的大規(guī)模發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。至上世紀(jì)末和本世紀(jì)初，國家在污水處理方面取得的各項科研成果，使我國的污水處理技術(shù)水平大大提高，某些項目已達(dá)到國際先進(jìn)水平，國外先進(jìn)的污水處理新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備被引進(jìn)到國內(nèi)，在活性污泥法工藝應(yīng)用的同時，A/O法、A2/O法、SBR法、CASS法、氧化溝法等處理工藝在污水處理工程建設(shè)中得到應(yīng)用，一批大型城市污水處理廠相繼建成并運行，我國污水處理事業(yè)發(fā)展到一個嶄新的階段。1.3國內(nèi)研究狀況及發(fā)展趨勢目前我國新建及在建的城市污水處理廠所采用的工藝中，各種類型的活性污泥法仍為主流，占90％以上，其余則為一級處理、強(qiáng)化一級處理、生物膜法及與其他處理工藝相結(jié)合的自然生態(tài)凈化法等污水處理工藝技術(shù)[5]。

“七五”、“八五”、“九五”國家科技攻關(guān)課題的建立與完成，使我國在污水處理新技術(shù)、污水再生利用新技術(shù)、污泥處理新技術(shù)等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。同時，借助于外貸城市污水處理工程項目的建設(shè)，國外許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備被引進(jìn)到我國，AB法、氧化溝法、A/O工藝、A/A/O工藝、SBR法在我國城市污水處理廠中均得到應(yīng)用。污水處理工藝技術(shù)由過去只注重去除有機(jī)物發(fā)展為具有除磷脫氮功能。國外一些先進(jìn)、高效的污水處理專用設(shè)備也進(jìn)入了我國污水處理行業(yè)市場，如格柵機(jī)、潛水泵、除砂裝置、刮泥機(jī)、曝氣器、鼓風(fēng)機(jī)、污泥泵、脫水機(jī)、沼氣發(fā)電機(jī)、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統(tǒng)等大型設(shè)備與裝置。我國80年代以前建設(shè)的城市污水處理廠大部分采用普通曝氣法活性污泥處理工藝，由于該工藝主要以去除BOD和SS為主要目標(biāo)，對氮磷的去除率非常低。為了適應(yīng)水環(huán)境及排放要求，一些污水處理廠正在進(jìn)行改造，增加或強(qiáng)化脫氮和除磷功能。AB法污水處理工藝于80年代初開始在我國應(yīng)用于工程實踐。由于其具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、對pH值變化和有毒物質(zhì)具有明顯緩沖作用的特點，故主要應(yīng)用于污水濃度高、水質(zhì)水量變化較大，特別是工業(yè)污水所占比例較高的城市污水處理廠。目前氧化溝工藝是我國采用較多的污水處理工藝技術(shù)之一。應(yīng)用較多的有奧貝爾氧化溝工藝，由我國自行設(shè)計、全套設(shè)備國產(chǎn)化，已有成功實例。DE型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應(yīng)用。采用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項目。多種類型的SBR工藝在我國均有應(yīng)用，如屬第二代SBR工藝的ICEAS工藝，屬第三代的CAST工藝、UNITANK工藝等。從國情出發(fā)，我國城市污水處理發(fā)展趨勢：(1)氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的去除仍為重點也是難點；(2)工業(yè)廢水治理開始轉(zhuǎn)向全過程控制；(3)單獨分散處理轉(zhuǎn)為城市污水集中處理；(4)水質(zhì)控制指標(biāo)越來越嚴(yán)；(5)由單純工藝技術(shù)研究轉(zhuǎn)向工藝、設(shè)備、工程的綜合集成與產(chǎn)業(yè)化及經(jīng)濟(jì)、政策、標(biāo)準(zhǔn)的綜合性研究；(6)污水再生利用提上日程；(7)中小城鎮(zhèn)污水污染與治理問題開始受到重視。下面介紹一些國內(nèi)外城市污水處理的各種工藝及其原理。城市污水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢活性污泥法1.活性污泥法的基本工藝流程剩余活性污泥剩余活性污泥二次沉淀池廢水曝氣池初次沉淀池出水空氣圖１活性污泥工藝流程圖2.活性污泥法的基本組成①曝氣池：反應(yīng)主體②二沉池：1）進(jìn)行泥水分離，保證出水水質(zhì)；2）保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。③回流系統(tǒng)：1）維持曝氣池的污泥濃度；2）改變回流比，改變曝氣池的運行工況。④剩余污泥排放系統(tǒng)：1）是去除有機(jī)物的途徑之一；2）維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。⑤供氧系統(tǒng)：提供足夠的溶解氧3.活性污泥法的分類及演化（1）傳統(tǒng)推流式活性污泥法：①主要優(yōu)點：1)處理效果好：BOD5的去除率可達(dá)90-95%；2)對廢水的處理程度比較靈活，可根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。②主要問題：1)為了避免池首端形成厭氧狀態(tài)，不宜采用過高的有機(jī)負(fù)荷，因而池容較大，占地面積較大；2)在池末端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象，會浪費了動力費用；3)對沖擊負(fù)荷的適應(yīng)性較弱。（2）完全混合活性污泥法①主要特點：a.可以方便地通過對F/M的調(diào)節(jié)，使反應(yīng)器內(nèi)的有機(jī)物降解反應(yīng)控制在最佳狀態(tài)；b.進(jìn)水一進(jìn)入曝氣池，就立即被大量混合液所稀釋，所以對沖擊負(fù)荷有一定的抵抗能力；c.適合于處理較高濃度的有機(jī)工業(yè)廢水。②主要結(jié)構(gòu)形式：a.合建式（曝氣沉淀池）：b.分建式（3）階段曝氣活性污泥法——又稱分段進(jìn)水活性污泥法或多點進(jìn)水活性污泥法①主要特點：a.廢水沿池長分段注入曝氣池，有機(jī)物負(fù)荷分布較均衡，改善了供養(yǎng)速率與需氧速率間的矛盾，有利于降低能耗；b.廢水分段注入，提高了曝氣池對沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力；（4）吸附再生活性污泥法——又稱生物吸附法或接觸穩(wěn)定法。主要特點是將活性污泥法對有機(jī)污染物降解的兩個過程——吸附、代謝穩(wěn)定，分別在各自的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。①主要優(yōu)點：a.廢水與活性污泥在吸附池的接觸時間較短，吸附池容積較小，再生池接納的僅是濃度較高的回流污泥，因此，再生池的容積也較小。吸附池與再生池容積之和低于傳統(tǒng)法曝氣池的容積，基建費用較低；b.具有一定的承受沖擊負(fù)荷的能力，當(dāng)吸附池的活性污泥遭到破壞時，可由再生池的污泥予以補充。②主要缺點：處理效果低于傳統(tǒng)法，特別是對于溶解性有機(jī)物含量較高的廢水，處理效果更差。（5）延時曝氣活性污泥法——完全氧化活性污泥法①主要特點：a.有機(jī)負(fù)荷率非常低，污泥持續(xù)處于內(nèi)源代謝狀態(tài)，剩余污泥少且穩(wěn)定，勿需再進(jìn)行處理；b.處理出水出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好，對廢水沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性；c.在某些情況下，可以不設(shè)初次沉淀池。②主要缺點：池容大、曝氣時間長，建設(shè)費用和運行費用都較高，而且占地大；一般適用于處理水質(zhì)要求高的小型城鎮(zhèn)污水和工業(yè)污水，水量一般在1000m3/d以下。（6）純氧曝氣活性污泥法①主要特點：a.純氧中氧的分壓比空氣約高5倍，純氧曝氣可大大提高氧的轉(zhuǎn)移效率；b.氧的轉(zhuǎn)移率可提高到80~90%，而一般的鼓風(fēng)曝氣僅為10%左右；c.可使曝氣池內(nèi)活性污泥濃度高達(dá)40007000mg/L，能夠大大提高曝氣池的容積負(fù)荷；d.剩余污泥產(chǎn)量少，SVI值也低，一般無污泥膨脹之慮。（7）淺層低壓曝氣法①理論基礎(chǔ)：只有在氣泡形成和破碎的瞬間，氧的轉(zhuǎn)移率最高，因此，沒有必要延長氣泡在水中的上升距離；②其曝氣裝置一般安裝在水下0.80.9米處，因此可以采用風(fēng)壓在1米以下的低壓風(fēng)機(jī)，動力效率較高，可達(dá)1.802.60kgO2/KW.h；③其氧轉(zhuǎn)移率較低，一般只有2.5%；④池中設(shè)有導(dǎo)流板，可使混合液呈循環(huán)流動狀態(tài)。（8）深水曝氣活性污泥法①主要特點：a.曝氣池水深在78m以上，b.由于水壓較大，洋的轉(zhuǎn)移率可以提高，相應(yīng)也能加快有機(jī)物的降解速率；c.占地面積較小。②一般有兩種形式：a.深水中層曝氣法：b.深水深層曝氣法：（9）AB法(Adsorption—Biooxidation)AB法是吸附生物降解法（AbsorptionBio-degradation）的簡稱，是原聯(lián)邦德國亞深工業(yè)大學(xué)賓克（Bohnke）教授于20世紀(jì)70年代中期所開發(fā)的一種新工藝。該工藝不設(shè)初沉池，由污泥負(fù)荷率很高的A段和污泥負(fù)荷率較低的B段二級活性污泥系統(tǒng)串聯(lián)組成并分別有獨立的污泥回流系統(tǒng)。AB工藝可不設(shè)初沉池，曝氣池的體積較小，基建費用相應(yīng)降低污泥不易膨脹，達(dá)到一定的脫氮除磷效果。常用AB工藝，BOD5去除率為90%以上，TP去除率約為50-70%，TN的去除率約為30-40%，但不能達(dá)到防止水體富營養(yǎng)化的排放標(biāo)準(zhǔn)。AB工藝比普通活性污泥法的基建費用降低約15%-20%，運行費用降低約10%-15%，特別有利于污水廠的分期分級建設(shè)。但該工藝的產(chǎn)泥量增加20%，故增加了污泥處理處置的費用，同時運行管理較復(fù)雜。該工藝適合于進(jìn)水濃度高的城市污水處理廠。具有很強(qiáng)的抗沖擊能力，但污泥產(chǎn)生量較多。（10）SBR法(SequencingBatchReactor)序批式活性污泥法（SBR—SequencingBatchReactor）是早在1914年就由英國學(xué)者Ardern和Locket發(fā)明了的水處理工藝。70年代初，美國NatreDame大學(xué)的R.Irvine教授采用實驗室規(guī)模對SBR工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，并于1980年在美國環(huán)保局（EPA）的資助下，在印第安那州的CuLwer城改建并投產(chǎn)了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。由于SBR在運行過程中，各階段的運行時間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR反應(yīng)器來說，只是時序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR工藝發(fā)展速度極快，并衍生出許多種新型SBR處理工藝。間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法（ICEAS—IntermittentCycLicExtendedSystem）是在1968年由澳大利亞新威爾士大學(xué)與美國ABJ公司合作開發(fā)的。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠投產(chǎn)運行。ICEAS與傳統(tǒng)SBR相比，最大特點是：在反應(yīng)器進(jìn)水端設(shè)一個預(yù)反應(yīng)區(qū)，整個處理過程連續(xù)進(jìn)水，間歇排水,無明顯的反應(yīng)階段和閑置階段，因此處理費用比傳統(tǒng)SBR低。由于全過程連續(xù)進(jìn)水，沉淀階段泥水分離差，限制了進(jìn)水量。（11）A/A/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內(nèi)10年前開發(fā)此厭氧—缺氧—好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO<0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO<0.7mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機(jī)碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達(dá)到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對一般的城市污水，COD/TKN為3.5～7.0(完全脫氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN為1.5～3.5，COD/TP為30～60，BOD/TP為16～40(一般應(yīng)＞20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O工藝。粗格柵集水池粗格柵集水池提升泵房細(xì)格柵曝氣沉砂池巴氏計量槽接觸消毒池污泥濃縮池污泥調(diào)節(jié)池格柵打包機(jī)格柵打包機(jī)砂水分離機(jī)厭氧缺氧好氧二沉池污泥脫水機(jī)房渣包外運進(jìn)水出水回流污泥砂外運剩余污泥泥餅外運回流圖2A2/O法工藝流程圖（12）氧化溝法氧化溝（oxidationditch）又稱循環(huán)曝氣池，是一種改良的活性污泥法，其曝氣池呈封閉的渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動。氧化溝的水力停留時間和污泥齡較長，有機(jī)負(fù)荷很低[0.05~0.15kgBOD5/（kgMLSS·d）]，實質(zhì)上相當(dāng)于延時曝氣活性污泥系統(tǒng)。氧化溝的出水質(zhì)好，一般情況下，BOD5去除率可達(dá)到95%～99%，脫氮率可達(dá)到90%，除磷效率在50%左右，如在處理過程中，適量的投加鐵鹽，則除磷效率可達(dá)到95%。目前常用于生物脫氮的氧化溝工藝主要有卡魯塞爾式和三溝交替工作式。本工藝50年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當(dāng)前可謂熱門工藝。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有：帕式(Passveer)簡稱單溝式,表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣,水深一般在2.5～3.5m,轉(zhuǎn)刷動力效率1.6～1.8kgO2/(KW·h)。奧式(OrbaL)簡稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0，中環(huán)為1，內(nèi)環(huán)為2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在4.0～4.5m,動力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。若能將氧化溝進(jìn)水設(shè)計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用。卡魯塞爾(CarrouseL)簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運行來看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。三溝式氧化溝(T型氧化溝)，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。T型氧化溝構(gòu)造簡單，處理效果不錯，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的控制儀表增加了運行管理的難度。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動力效率［達(dá)2.5～3.0kgO2/(KW·h)］。粗格柵和提升泵房粗格柵和提升泵房細(xì)格柵曝氣沉砂池氧化溝沉淀池污泥濃縮池污泥脫水機(jī)房污泥外運出水接觸池城市污水沉砂外運渣去城市處理廠圖3氧化溝工藝流程圖（13）UNITANK工藝UNITANK工藝和類似的TCBS工藝、MSBR工藝一樣，都是SBR法新的變型和發(fā)展。它集“序批法”、“普通曝氣池法”及“三溝式氧化溝法”的優(yōu)點，克服了“序批法”間歇進(jìn)水、“三溝式氧化溝法”占地面積大、“普通曝氣池法”設(shè)備多的缺點。典型的UNITANK工藝是三個水池，三池之間水力連通，每池都設(shè)有曝氣系統(tǒng)，外側(cè)的兩池設(shè)有出水堰及污泥排放口，它們交替作為曝氣池和沉淀池。污水可以進(jìn)入三池中的任意一個，采用連續(xù)進(jìn)水、周期交替運行。在自動控制下使各池處在好氧、缺氧及厭氧狀態(tài)，以完成有機(jī)物和氮磷的去除。UNITANK工藝由比利時Seghers公司首先建在我國的澳門特區(qū)，處理水量14×104m3/d(不下雨時平均處理水量為7×104m3/d)，池型封閉，設(shè)計采用的容積負(fù)荷為0.58kgBOD/(m3·d)，總的反應(yīng)池體積為46800m3，曝氣池水力停留時間為8h，出水的BOD5、SS＜20mg/L。這類一體化工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝的變形，可以采用活性污泥工藝的設(shè)計方法對不同的污染物加以去除，如考慮硝化，其負(fù)荷一般在0.05～0.10kgBOD5/(kgMLSS·d)，硝化率視污水溫度而異。而要求污泥穩(wěn)定化，其污泥負(fù)荷和污泥齡要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硝化時的數(shù)值。容積利用率低是此類一體化工藝共同的主要問題，就是說在一個較長停留時間的曝氣系統(tǒng)內(nèi),有50%左右的池容用于沉淀。UNITANK工藝的成功與否有賴于系統(tǒng)采用穩(wěn)定可靠的儀表及設(shè)備，因此引進(jìn)技術(shù)，消化、吸收和開發(fā)先進(jìn)的自控系統(tǒng)是應(yīng)用此工藝的關(guān)鍵問題。一般認(rèn)為，UNITANK工藝不太適生物濾池法（1）生物濾池法工藝流程初沉池初沉池生物濾池池二沉池出水回流出水進(jìn)水剩余污泥圖4生物濾池的基本流程（2）生物濾池法工藝原理含有污染物的廢水從上而下從長有豐富生物膜的濾料的空隙間流過，與生物膜中的微生物充分接觸，其中的有機(jī)污染物被微生物吸附并進(jìn)一步降解，使得廢水得以凈化；主要的凈化功能是依靠濾料表面的生物膜對廢水中有機(jī)物的吸附氧化作用。（3）生物濾池法的基本組成生物濾池一般主要由濾床(池體與濾料)、布水裝置和排水系統(tǒng)等三部分組成，下面將分別予以說明。①池體在20世紀(jì)30、40年代以前，生物濾池的池體多為方形或矩形；在出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)布水器之后，則大多數(shù)的生物濾池均采用圓形池體，主要是便于運行；高負(fù)荷生物濾池通常是圓形；池壁可有孔洞或不帶孔洞的兩種：有孔洞的池壁有利于濾料的內(nèi)部通風(fēng)，但在冬季易受低氣溫的影響；一般要求池壁高于濾料0.5m；在寒冷地區(qū)，有時需要考慮防凍、采暖、或防蠅等措施。②濾料生物濾池中的濾料是生物膜賴以生長的載體，其主要特性有：①大的表面積，有利于微生物的附著；②能使廢水以液膜狀均勻分布于其表面；③有足夠大的孔隙率，使脫落的生物膜能隨水流到池底，同時保證良好的通風(fēng)；④適合于生物膜的形成與粘附，且應(yīng)該既不被微生物分解，又不抑制微生物的生長；⑤有較好的機(jī)械強(qiáng)度，不易變形和破碎。③布水裝置布水裝置的目的是將廢水均勻地噴灑在濾料上；主要有兩種：固定式布水裝置、旋轉(zhuǎn)式布水裝置；普通生物濾池多采用固定式布水裝置；高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池則常用旋轉(zhuǎn)布水裝置④排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)處于濾床的底部，其作用是收集、排出處理后的廢水和保證良好的通風(fēng)；一般由滲水頂板、集水溝和排水渠所組成；滲水頂板用于支撐濾料，其排水孔的總面積應(yīng)不小于濾池表面積的20%；滲水頂板的下底與池底之間的凈空高度一般應(yīng)在0.6m以上，以利通風(fēng)，一般在出水區(qū)的四周池壁均勻布置進(jìn)風(fēng)孔。（4）生物濾池法的分類及演化1普通生物濾池=1\*GB3①工作層填料的粒徑為2540mm，厚度為1.31.8m；承托層填料的粒徑為70100mm，厚度為0.2m。=2\*GB3②在正常氣溫條件下，處理城市廢水時，表面水力負(fù)荷為13m3/m2.d，BOD5容積負(fù)荷為0.150.30kgBOD5/m3.d，BOD5的去除率一般為8595%；=3\*GB3③池壁四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池表面積的1%；=4\*GB3④濾池數(shù)不應(yīng)小于2座。2高負(fù)荷生物濾池=1\*GB3①以碎石為濾料時，工作層濾料的粒徑應(yīng)為4070mm，厚度不大于1.8m，承托層的粒徑為70100mm，厚度為0.2m；當(dāng)以塑料為濾料時，濾床高度可達(dá)4m；=2\*GB3②正常氣溫下，處理城市廢水時，表面水力負(fù)荷為1030m3/m2.d，BOD5容積負(fù)荷不大于1.2kgBOD5/m3.d，單級濾池的BOD5的去除率一般為7585%；兩級串聯(lián)時，BOD5的去除率一般為9095%；=3\*GB3③進(jìn)水BOD5大于200mg/L時，應(yīng)采取回流措施；=4\*GB3④池壁四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池表面積的2%；=5\*GB3⑤濾池數(shù)不應(yīng)小于2座。3塔式生物濾池=1\*GB3①一般常用塑料濾料，濾池總高度為812m，也可更高；每層濾料的厚度不應(yīng)大于2.5m，徑高比為1：68；=2\*GB3②容積負(fù)荷為1.03.0kgBOD5/m3.d，表面水力負(fù)荷為80200m3/m2.d，BOD5的去除率一般為6585%；=3\*GB3③自然通風(fēng)時，塔濾四周通風(fēng)口的面積不應(yīng)小于濾池橫截面積的7.510%；機(jī)械通風(fēng)時，風(fēng)機(jī)容量一般按氣水比為100150：1來設(shè)計；=4\*GB3④塔濾數(shù)不應(yīng)小于2座。3曝氣生物濾池曝氣生物濾池實質(zhì)上是常說的生物接觸氧化池，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填(濾)料，在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點的生物膜法。曝氣生物濾池(BAF)70年代末起源于歐洲大陸，已發(fā)展為法、英等國設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。由于選用的填料不同，以及是否有脫氮要求，設(shè)計的工藝參數(shù)是不同的,如要求處理出水BOD5、SS＜20mg/L,去除BOD5達(dá)90%以上的工藝，其容積負(fù)荷為0.7～3.0kgBOD5/(m3·d)，水力停留時間1～2h；以硝化(90%以上)為主的工藝，其容積負(fù)荷為0.5～2.0kgBOD5/(m3·d)，水力停留時間2～3h。城市污水處理設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢目前，我國生產(chǎn)的水污染治理設(shè)備大約有110個類別，5000余個品種。其主導(dǎo)產(chǎn)品主要有城市污水處理機(jī)械設(shè)備與生活污不處理成套裝置、各種用于工業(yè)廢水處理的分離設(shè)備、過濾設(shè)備、化學(xué)氧化與消毒設(shè)備、生物處理設(shè)備以及用于工業(yè)供水處理和特種工業(yè)用水處理設(shè)備等。從目前我國市場情況來看，普通型水污染治理設(shè)備的生產(chǎn)能力已大于國內(nèi)市場需求，少量高技術(shù)含量產(chǎn)品國內(nèi)尚不能生產(chǎn)。另外，隨著國家對中水的重視，各類中水處理設(shè)備的需求也將提高。（1）對于城市污水處理設(shè)備：為了貫徹加強(qiáng)集中治理的原則，近幾年已有大量投資用于建設(shè)城市污水處理廠，將來處理能力在5～50萬m3/d的城市污水處理設(shè)備將有較大的市場空間，并重點發(fā)展成套化、自動化和節(jié)能設(shè)備。在城市污水處理中，除了傳統(tǒng)的以普曝為代表的活性污泥法外，根據(jù)市場需要，要發(fā)展氧化溝活性污泥法、A2/O活性污泥法、SBR活性污泥法、AB活性污泥法的技術(shù)及相應(yīng)的設(shè)備。另外將來對旋流式除砂設(shè)備、螺旋式砂水分離器、螺旋輸送器、各種曝氣裝置、自動溶劑投加裝置等設(shè)備的需求量也較大。（2）在污泥處置中，要結(jié)合不同處理規(guī)模，提出不同的污泥處理和處置的技術(shù)和裝備，如開發(fā)污泥濃縮脫水一體化設(shè)備。有的污泥要消化，有的沼氣要利用，都涉及大量的設(shè)備和儀表。1.3.3污泥處理與處置技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢隨著污水處理設(shè)施的普及、處理率的提高和處理程度的深化，污水廠的污泥產(chǎn)生量將有較大的增長，由此引起的二次污染問題已不容忽視。因此如何合理地處理、處置污泥，已成為城市污水廠和相關(guān)部門必需引起重視的問題。例如上海正在建設(shè)的竹園和白龍港兩個大型污水處理廠，每天將產(chǎn)生約700t干污泥或2000m3脫水后含水率為65％的污泥。即每年產(chǎn)生255500t干污泥或含水率65％的污泥730000m3。如何處置這么大量的污泥，這是許多大城市都將面臨的問題。國內(nèi)外污泥處理與處置的方法很多，一般采用濃縮、消化、脫水、干化、有效利用(多為農(nóng)用)、填埋及焚燒等，或用其中幾個方法組合處置。應(yīng)該說，對污水廠污泥的處理和處置，我們與先進(jìn)國家相比，差距較大。城市污水廠的污泥是指處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，含有大量的有機(jī)物、重金屬以及致病菌和病原菌等，不加處理任意排放，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。對污泥處理總的要求是穩(wěn)定化、無害化和減量化。1、污泥的處理污泥穩(wěn)定處理有好氧穩(wěn)定和厭氧穩(wěn)定，好氧穩(wěn)定有很多優(yōu)點，但能耗很高，只有當(dāng)污泥量較少時才采用。污泥厭氧穩(wěn)定處理通常采用中溫(35℃)厭氧消化方法。國內(nèi)已有十幾座大型污水處理廠采用此方法，污泥經(jīng)消化后，有機(jī)物含量減少，性能穩(wěn)定，總體積減少，污泥消化過程中還產(chǎn)生大量沼氣(消化降解1kgCOD可產(chǎn)生350L沼氣)可以回收利用。但由于消化裝置工藝復(fù)雜，一次性投資大，運行有難度。污泥厭氧消化和沼氣利用裝置費用，約占污水處理廠投資和運行費的30％左右，而且大多需進(jìn)口技術(shù)和設(shè)備。從調(diào)查已建消化池的實際運行看，只有少數(shù)達(dá)到預(yù)期的效果。有管理、設(shè)計問題，亦有沼氣利用的經(jīng)濟(jì)性和安全性問題。比較好的如天津市東郊污水處理廠，該廠設(shè)計規(guī)模為處理城市污水40萬m3/d，污泥日產(chǎn)2460m3(含水率96％)，產(chǎn)生沼氣13300m3，供4臺248KW發(fā)電機(jī)發(fā)電，日可發(fā)電27000度，并與市電并網(wǎng)。污泥的穩(wěn)定問題，除了采取污泥厭氧消化外，還應(yīng)結(jié)合污水處理工藝中考慮少產(chǎn)生污泥和穩(wěn)定泥質(zhì)的方案。例如污水處理工藝設(shè)計中采用延長污水曝氣時間，減少污泥的產(chǎn)量；設(shè)計參數(shù)中增加污泥泥齡(如泥齡20天以上)，盡量使污泥趨向穩(wěn)定的污水處理工藝。對中小型污水處理廠來說，采用帶有延時曝氣功能處理工藝(如氧化溝等處理工藝)是可取的。有的污水處理工藝投資低(如AB法的A段)，而污泥量較多，增加了污泥的處理成本。故應(yīng)當(dāng)把污水處理和污泥處理統(tǒng)一考慮，一并計算投資和運行費用。污泥的穩(wěn)定并不等于污泥無害，用于農(nóng)田還需要符合國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于污泥農(nóng)用時污染物控制標(biāo)準(zhǔn)限值。見下表。其中對鎘、汞、砷、苯并芘、多氯聯(lián)苯的要求是比較高的，應(yīng)該通過嚴(yán)格控制工業(yè)廢水源頭的排放，來控制污泥的性質(zhì)。國外在污泥穩(wěn)定方面，除了用生物法(包括中溫消化、高溫消化及利用微生物和某些添加劑)外，還采用了化學(xué)法，有的將脫水后的污泥加鹽酸調(diào)pH值至2～3，反應(yīng)60分鐘再加硝酸鈉；有的對脫水污泥添加石灰。后者在歐洲應(yīng)用較多。2、污泥的處置（1）制復(fù)合肥按我國目前的經(jīng)濟(jì)條件，對多數(shù)污水廠(特別是大量小型污水廠)來說，污泥用于農(nóng)田是比較可行和現(xiàn)實的方案。污泥中的氮、磷、鉀和微量元素，對農(nóng)作物有增產(chǎn)作用；污泥中的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)是良好的土壤改良劑。污泥經(jīng)適當(dāng)濃縮、脫水后運至市郊或鄰近省份作為農(nóng)肥，是許多污水廠采用的方法。但農(nóng)田施肥有季節(jié)性，不需要泥肥時，污水廠會泥滿為患，影響正常運行。于是一些污水廠支付費用，讓農(nóng)民把污泥拉走，而不問其去向，這會造成二次污染。北京市環(huán)境科學(xué)研研究院和北京京市農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院合作，對對北京市密云云縣污水處理理廠的污泥，通通過堆肥加工工成復(fù)合肥，進(jìn)進(jìn)行了用于農(nóng)農(nóng)田的試驗。該該廠每天處理理150000m3城鎮(zhèn)污水，污污泥產(chǎn)量5～6t/d((含水率80％)，由于采用用酸化—好氧污水處處理工藝，污污泥質(zhì)量不錯錯。添加一定定數(shù)量的N、P、K做成復(fù)合肥肥，并直接造造粒為污泥顆顆粒肥。通過過在北京市大大興縣龐各莊莊冬小麥田試試驗以及在溫溫室內(nèi)進(jìn)行的的油菜和玉米米苗期盆栽施施肥試驗，均均取得可喜的的結(jié)果。由于于是制成顆粒粒狀污泥肥料料，便于運輸輸和貯存。（2）衛(wèi)生填埋上海市對污水廠的的污泥處置提提出“處理一點，填填埋一點，利利用一點”的原則，上上海市水務(wù)局局正組織對污污泥處理、處處置和利用的的專題研究，提提出污泥用作作農(nóng)田、衛(wèi)生生填埋和污泥泥焚燒點的布布局和具體的的分期實施方方案，防止產(chǎn)產(chǎn)生二次污染染。這無疑是是正確的舉措措。上海白龍港大型污污水廠，正在在按衛(wèi)生填埋埋要求建設(shè)污污泥填埋場，根根據(jù)污泥性質(zhì)質(zhì)、含水率及及力學(xué)特性等等因素進(jìn)行設(shè)設(shè)計。填埋廠廠使用期為七七年，填埋場場底部設(shè)有盲盲管將滲濾液液再回到污水水廠處理。此此法占地大，運運行工作量大大，遇雨季污污泥更難以壓壓實，到使用用期限后仍需需另選場址。對對大型污水廠廠采用污泥衛(wèi)衛(wèi)生填埋，是是不得已的權(quán)權(quán)宜之計。衛(wèi)衛(wèi)生填埋場的的造價不低，國國外對衛(wèi)生填填埋場還要有有沼氣安全收收集系統(tǒng)，對對分層復(fù)蓋的的泥土和排水水、綠化有專專門的要求。鑒鑒于地價上升升和填埋場有有臭味，近幾幾年來，無論論歐盟國家或或美國、日本本，污泥衛(wèi)生生填埋的比例例越來越小，美美國已有的填填埋場還將逐逐步關(guān)閉。有些城市(如成都都市)擬將污水廠廠污泥運至城城市垃圾填埋埋場一并處置置，這存在兩兩個實際問題題：一是管理理體制上的問問題。垃圾的的中轉(zhuǎn)站和填填埋場的布點點、設(shè)計和投投資，屬環(huán)衛(wèi)衛(wèi)局管理，而而污水廠的污污泥屬市政系系統(tǒng)管理，設(shè)設(shè)計垃圾填埋埋場使用年限限和布點距離離未考慮接納納污水廠污泥泥；二是脫水水污泥含水率率過高。運往往垃圾填埋場場的污泥，要要求含水率不不大于30％，而目目前污水廠的的脫水污泥含含水率在700％～80％，這類類污泥不易碾碾壓填埋，除除非將污泥作作適當(dāng)干化或或加石灰、絮絮凝劑處理。無無論作何種填填埋，污泥宜宜采取高干度度脫水方案。1.3.4我國城城市污水處理理的管理體制制與政策法規(guī)規(guī)(一)管理體制我國城市水環(huán)境污污染控制體制制是依據(jù)國務(wù)務(wù)院各部門分分工和《城市市規(guī)劃法》、《水水法》、《環(huán)環(huán)境保護(hù)法》、《水水污染防治法法》的規(guī)定，采采取分級和分分部門管理體體制，即中央央、省、自治治區(qū)、直轄市市和縣、鎮(zhèn)三三級分設(shè)行政政主管部門；；城市的獨立立工礦企業(yè)單單位的水污染染處理設(shè)施由由各自行政部部門管理，但但業(yè)務(wù)、技術(shù)術(shù)上受同級城城市環(huán)保、建建設(shè)部門的指指導(dǎo)。相關(guān)部部門責(zé)任如下下：（1）環(huán)境保護(hù)部門負(fù)責(zé)責(zé)審查。直接接或者間接向向水體排放污污染物的新建建、擴(kuò)建、改改建項目和其其他設(shè)施，應(yīng)應(yīng)遵守國家有有關(guān)建設(shè)項目目環(huán)保管理規(guī)規(guī)定；建設(shè)項項目環(huán)境影響響報告書應(yīng)對對建設(shè)項目可可能產(chǎn)生的水水污染和對生生態(tài)環(huán)境的影影響做出評價價，規(guī)定防治治的措施，經(jīng)經(jīng)環(huán)保和建設(shè)設(shè)主管部門審審查批準(zhǔn)方可可進(jìn)行設(shè)計和和施工。其防防治水污染的的設(shè)施，必須須與主體工程程“三同時”。企事業(yè)單單位應(yīng)按規(guī)定定申報有關(guān)防防治水污染方方面的資料，并并保持正常使使用，達(dá)標(biāo)排排放。（2）建設(shè)部負(fù)責(zé)建設(shè)行行政管理。其其主要職責(zé)是是：指導(dǎo)全國國城市建設(shè)；；研究擬定城城市市政公用用、環(huán)境衛(wèi)生生和園林風(fēng)景景事業(yè)的發(fā)展展戰(zhàn)略、中長長期規(guī)劃、改改革措施、規(guī)規(guī)章；指導(dǎo)城城市供水節(jié)水水和排水工作作；指導(dǎo)城市市規(guī)劃區(qū)內(nèi)地地下水的開發(fā)發(fā)利用與保護(hù)護(hù)等；會同國國家發(fā)展計劃劃管理部門審審批重大城市市市政工程和和公用工程等等建設(shè)項目。有有關(guān)供水的水水資源調(diào)配、水水污染防護(hù)和和治理、飲水水衛(wèi)生與健康康，則分別由由水利部、國國家環(huán)?？偩志趾托l(wèi)生部協(xié)協(xié)同管理。（3）水利部門按照國家家資源與環(huán)境境保護(hù)的有關(guān)關(guān)法律法規(guī)和和標(biāo)準(zhǔn)，組織織水功能區(qū)的的劃分和向飲飲用水源區(qū)等等水域排污的的控制，監(jiān)測測江河湖庫的的水質(zhì)，審定定水域納污能能力，提出限限制排污總量量的意見。（二）政策法規(guī)1991年制定了了《城市排水水當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政政策實施辦法法》，規(guī)定城城市排水的發(fā)發(fā)展要“以國家當(dāng)前前產(chǎn)業(yè)政策為為導(dǎo)向，加快快城市公共排排水設(shè)施建設(shè)設(shè)的速度，逐逐步建立起與與城市發(fā)展相相協(xié)調(diào)的城市市排水體系”，“城市排水應(yīng)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃，納納入國家和各各級人民政府府的建設(shè)規(guī)劃劃，與城市建建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展展”的基本原則則及排污單位位應(yīng)執(zhí)行“節(jié)水、減污污、凈化、再再用”的技術(shù)政策策，同時對發(fā)發(fā)展序列、保保障政策和實實施措施等也也做了明確規(guī)規(guī)定。為推動動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實實施頒發(fā)了《關(guān)關(guān)于加快城市市污水集中處處理工程建設(shè)設(shè)的若干規(guī)定定》。為確保排水設(shè)施安安全正常運行行，進(jìn)一步控控制超標(biāo)污水水進(jìn)入排水設(shè)設(shè)施造成人員員傷亡事故和和排水設(shè)施的的損壞，制定定了相應(yīng)運行行管理標(biāo)準(zhǔn)和和《城市排水水許可管理辦辦法》、《城城市污水水質(zhì)質(zhì)檢驗方法標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》、《城城市排水監(jiān)測測工作管理規(guī)規(guī)定》，同時時為加大對污污水的監(jiān)測力力度，建立了了《國家城市市排水監(jiān)測網(wǎng)網(wǎng)》，并對監(jiān)監(jiān)測網(wǎng)的成員員單位進(jìn)行了了國家級城市市排水監(jiān)測計計量認(rèn)證?！吨兄腥A人民共和和國水污染防防治法》要求求建設(shè)、完善善城市排水管管網(wǎng)和污水處處理設(shè)施，建建立建設(shè)項目目的環(huán)境影響響評價及報告告制度、排污污收費制度。全全國開始征收收排污費和城城市排水設(shè)施施有償使用費費，明確要求求城市排水設(shè)設(shè)施有償使用用費做到?？羁顚Ｓ糜谂潘O(shè)施的維修修養(yǎng)護(hù)、運行行和建設(shè)?！蛾P(guān)于防治水污染染技術(shù)政策的的規(guī)定》和《水水污染防治法法實施細(xì)則》等等文件中規(guī)定定，除少數(shù)大大型企業(yè)或遠(yuǎn)遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的企企業(yè)，可自行行處理達(dá)標(biāo)利利用或排放外外，其他能排排入城市排水水管網(wǎng)的，應(yīng)應(yīng)由以企業(yè)單單獨治理為主主逐步過渡到到以城市匯水水區(qū)為單元、區(qū)區(qū)域綜合治理理為主。與城市污水處理相相關(guān)的現(xiàn)行法法律法規(guī)及政政策如下：1、中華人民共和國水水法(1988年1月)2、中華人民共和國水水污染防治法法(1984年5月)3、中華人民共和國水水污染防治法法實施細(xì)則((2000年3月)4、中華人民共和國環(huán)環(huán)境保護(hù)法((1989年12月)5、中華人民共和國環(huán)環(huán)境污染防治治法(2000年3月)6、《城市污水處理及及污染防治技技術(shù)政策》((2000年5月)7、建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)護(hù)管理條例((1998年4月)8、飲用水水源保護(hù)區(qū)區(qū)污染防治管管理規(guī)定(1989年7月)9、城市排水許可管理理辦法(1994年)10、污水處理設(shè)施環(huán)境境保護(hù)監(jiān)督管管理辦法(1988年5月)11、城市供水價格管理理辦法(1998年9月)12、關(guān)于加大污水處理理費征收力度度建立城市污污水排放和集集中處理良性性運行機(jī)制的的通知(1999年9月)1.4國外研究狀狀況及發(fā)展趨勢城市污水與工業(yè)廢廢水處理廠的的分合1城市污水廠過去提倡建大廠,,如紐約污水水處理廠的處處理能力為6610萬m3/d,倫敦為4200萬m3/d,莫斯科為為380萬m3/d,東京127萬m3/d,巴黎120萬m3/d.大廠污水水的水質(zhì)水量量波動小,而且可以配配備較高級的的設(shè)備、技術(shù)術(shù)、管理人員員,提高出水水水質(zhì),降低處理成成本,但投資大,上馬慢?，F(xiàn)現(xiàn)在許多發(fā)達(dá)達(dá)國家的人們們,下班后多居居住在市區(qū)外外分散的別墅墅,我國新興的的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及及小城鎮(zhèn)星羅羅棋布,針對這種形形勢,專家又主張張多建小廠。看看來不應(yīng)拘泥泥一格,應(yīng)因地制宜宜定大?。?5］。2工業(yè)廢水處理廠20世紀(jì)70年代代以來,我國環(huán)保機(jī)機(jī)構(gòu)對工業(yè)廢廢水處理給予予很大重視和和優(yōu)待,各工廠都紛紛紛建起獨立立的廠屬廢水水處理廠(站)。這往往在在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)濟(jì)上都不盡合合理。應(yīng)在選選廠時,不忘比選下下列兩種形式式:a.合并處理,即即鄰近廠的污污水,合并于一個個處理廠進(jìn)行行處理;b.聯(lián)合處理,即即工業(yè)廢水在在廠內(nèi)對特殊殊污染物作必必要處理后,,排入城市污污水廠與城市市污水一道聯(lián)聯(lián)合處理。多功能處理工藝和和設(shè)備的開發(fā)發(fā)為了迎合復(fù)雜水質(zhì)質(zhì)的多種處理理要求,近年出現(xiàn)了了一種新的趨趨勢,即力求擴(kuò)展展傳統(tǒng)處理工工藝設(shè)備的功功能或開發(fā)新新的多功能水水處理器。這這在經(jīng)濟(jì)、占占地管理等方方面無疑是有有其優(yōu)越性的的。下面略舉舉幾例。1SBR工藝藝［18］［15］［16］SBR(SequuencinngBatcchReacctor)即即序批式反應(yīng)應(yīng)器。在自動動控制下,使同一個池池子在不同的的時間內(nèi)依次次完成集水、曝曝氣、生化、沉沉淀、溢流等等多種功能。近近年國內(nèi)外發(fā)發(fā)展很快。2多功能生物物處理工藝1)擴(kuò)展好氧生物物處理功能。在在去除BODD和進(jìn)行硝化化這類傳統(tǒng)功功能之外,也設(shè)法去除除重金屬及氰氰化物這類無無機(jī)有毒物質(zhì)質(zhì)。其機(jī)理主主要包括:生物絮團(tuán)對對可沉淀金屬屬的裹挾作用用,這與水的pHH值及絮團(tuán)大大小有關(guān);可溶性金屬屬與細(xì)菌胞外外酶結(jié)合。這這與泥齡及有有機(jī)負(fù)荷率有有關(guān);可溶性金屬屬集聚于微生生物細(xì)胞內(nèi);;對氰化物的的生物降解及及揮發(fā)。2))好氧與厭氧氧相結(jié)合。出出現(xiàn)了具有除除磷和脫氮工工能的AO法及A2O法等。3)活性污泥泥法與生物膜膜法相融合。出出現(xiàn)了接觸氧氧化法,好氧及厭氧氧生物轉(zhuǎn)盤、流流化床等。44)生物處理理與物理化學(xué)學(xué)處理相結(jié)合合。出現(xiàn)了各各種加料生物物法,如生化-混凝,生化-過濾,吸附-生化(生物炭床、PACCT法),O3-生化等等,以提高處理理效率、擴(kuò)展展處理功能———除磷,去除重金屬屬,去除微量有有機(jī)物,去除多氯聯(lián)聯(lián)苯等有毒物物質(zhì)等。5))生物選擇器器的加入。當(dāng)當(dāng)用完全混合合活性污泥法法處理容易降降解的廢水時時,往往引起污污泥膨脹,為此,在曝氣池前前增加一個“生物選擇器器”,將二沉池污污泥回流其中中,并使之保持持厭氧或缺氧氧狀態(tài),使絲狀菌難難以生存,使后續(xù)處理理不再產(chǎn)生污污泥膨脹的困困擾。3多功能電化化學(xué)反應(yīng)器4處理與利用相相結(jié)合例如山西針織廠印印染車間排出出的廢水,ppH達(dá)10~111,先將其利利用于鍋爐消消煙除塵,避免了設(shè)備備腐蝕、節(jié)約約了清水,其間因與COO2,SO2等酸性氣體體結(jié)合,廢水pH降低;又因有粉煤煤灰混入水中中,在后續(xù)生物物處理中起到到一定吸附及及生物載體作作用,提高了CODD及色度去除除率,增強(qiáng)了污泥泥沉降性能。其他新材料新工藝藝和新設(shè)備的的期盼a.裝設(shè)在家庭或格柵柵之前的切割割破碎機(jī);b.運行良好的格柵及及清柵機(jī);c.各類刮砂、刮泥、刮刮油、刮浮渣渣設(shè)備(包括提、運);d.各類高效曝氣器;;e.各類斜板材料、過過濾填料、生生物填料;f.實用水和廢水消毒毒設(shè)備(常用及備用);g.組裝式一元化便攜攜式設(shè)備;h.高效污泥脫水、干干化、焚燒設(shè)設(shè)備;i.各類污水、污泥泵泵,空氣、沼氣氣壓縮機(jī);j.新型多功能化糞池池;k.水、氣、泥的化驗驗、計量及監(jiān)監(jiān)控設(shè)備;l.各類混凝劑、吸附附劑;m.自動化監(jiān)測測控制設(shè)備。反應(yīng)動力學(xué)的研究究和應(yīng)用隨著水質(zhì)的復(fù)雜和和科學(xué)的發(fā)展展,過去多憑經(jīng)經(jīng)驗的設(shè)計方方法,應(yīng)逐漸為以以反應(yīng)動力學(xué)學(xué)為基礎(chǔ)的理理論化計算所所取代。不同同反應(yīng)器處理理不同的污染染物,都存在反應(yīng)應(yīng)動力學(xué)問題題,至今開展較較多的是廢水水生物處理模模式,這方面可分分兩大派。1)以美國Gradyy為代表的理理論派,從微生物基基本代謝出發(fā)發(fā),加以仔細(xì)研研究。LderJr模式;;R.E.MMckinnney模式;Lawrennce-MccCartyy模式;Gooddman-EEngLande模式。至今今尚未有統(tǒng)一一公認(rèn)的模式式被普遍應(yīng)用用。1.5存在及需需要解決的主主要問題（1）污水處理廠建設(shè)設(shè)資金的短缺缺。我國雖然已建成污污水處理廠一一百多座，但但在某一個城城市本身的處處理率不高，也也就是污水處處理的量不夠夠。目前大城城市已著手進(jìn)進(jìn)行污水處理理廠建設(shè)的規(guī)規(guī)劃工作。但但在中小城市市，特別是在在西北部中小小城市還沒有有將污水處理理的規(guī)劃建設(shè)設(shè)納入城市發(fā)發(fā)展的議程。其其主要原因之之一就是沒有有專門建設(shè)資資金，地方政政府沒有多方方籌措資金，加加快水環(huán)境污污染治理，為為子孫后代留留下一個優(yōu)美美的生活環(huán)境境。（2）污水處理廠運行行經(jīng)費不能到到位。全國目前已經(jīng)建成成投產(chǎn)運行的的污水處理廠廠中，滿負(fù)荷荷運行的不到到1/3。沒有滿負(fù)負(fù)荷運行的原原因：大多數(shù)數(shù)均是由于運運行經(jīng)費不能能到位，有的的省市沒有收收取污水處理理費，有的是是只收工廠、企企業(yè)的沒收居居民的，有的的是工廠、企企業(yè)、居民的的都收了，但但收費標(biāo)準(zhǔn)定定的很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足污污水處理廠正正常運行所需需的最低費用用。（3）進(jìn)口設(shè)備的維修修及設(shè)備備件件的開發(fā)。大批的進(jìn)口設(shè)備，經(jīng)經(jīng)過幾年的運運轉(zhuǎn)后，已出出現(xiàn)不同程度度損壞，特別別是索賠期后后的維修和正正常的大修。若若請國外的專專家來維修，維維修成本將會會大幅度增設(shè)設(shè)實在難以接接受，若使進(jìn)進(jìn)口設(shè)備能夠夠維持正常運運轉(zhuǎn)，必須培培養(yǎng)對進(jìn)口設(shè)設(shè)備維修保養(yǎng)養(yǎng)的國內(nèi)專業(yè)業(yè)人員，使其其掌握維修技技能達(dá)到進(jìn)口口設(shè)備的維修修標(biāo)準(zhǔn)。還得得有充足的備備品配件，特特別是一些將將要淘汰的設(shè)設(shè)備被引進(jìn)中中國，備品配配件國外也不不會再生產(chǎn)了了，就需要國國內(nèi)自行測繪繪、加工制造造，只有這樣樣才能使進(jìn)口口設(shè)備發(fā)揮出出它的作用，否否則設(shè)備的損損壞，配件的的缺乏會影響響污水處理廠廠的正常運行行。（4）污水處理工藝選選擇有一陣風(fēng)風(fēng)的現(xiàn)象，不不結(jié)合本地區(qū)區(qū)的實際情況況選熱門工藝藝。選擇熱門工藝是在在選擇污水處處理工藝時，出出現(xiàn)的單純追追求工藝新，追追求時髦工藝藝，不考慮本本地區(qū)的進(jìn)水水水質(zhì)、處理理水量以及出出水用途的問問題，以至造造成設(shè)施設(shè)備備閑置，增大大了建設(shè)投資資也提高了日日常運轉(zhuǎn)成本本。（5）污水處理后的再再生水得不到到充分利用。（6）污泥沒有真正達(dá)達(dá)到無害化，沒沒有最終處置置的途徑。污水經(jīng)過各種不同同工藝處理后后，出水達(dá)到到了國家規(guī)定定的排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，但是在污污水處理過程程中產(chǎn)生的污污泥卻未能得得到妥善的處處置，還會給給環(huán)境造成二二污染。污泥泥進(jìn)行干燥用用作農(nóng)肥要復(fù)復(fù)合國家環(huán)保保部門有關(guān)規(guī)規(guī)定。污泥作作為綠地用肥肥要有園林部部門認(rèn)可，有有監(jiān)測部門跟跟蹤分析方能能使用，總之之污泥若沒有有最終處置的的途徑，是給給環(huán)境帶來再再次污染的隱隱患。（7）污水處理廠沒有有除臭裝置。污水處理廠的進(jìn)水水池，格柵間間，沉砂池，初初沉池及污泥泥處理系統(tǒng)的的儲泥池，脫脫水機(jī)房（除除離心機(jī)外）都都會產(chǎn)生嚴(yán)重重的臭氣，即即影響操作運運行人員的身身體健康，也也給周圍居民民生活環(huán)境帶帶來污染，應(yīng)應(yīng)該多渠道解解決除臭裝置置，消除污染染保護(hù)環(huán)境。1.6本課題研究究的指導(dǎo)思想想及技術(shù)路線線污水處理工藝采用用A2/O氧化溝法；；處理工藝流程如下下：圖5A2/O氧氧化溝工藝流流程圖主要設(shè)計參數(shù)：曝曝氣沉砂池，水水力停留時間間為3min，水平流速速為0.066m/s；A2/O氧化溝污污泥負(fù)荷為00.14kkgBODD5/(kgMLSS·d))，污泥濃度度為3g/L，總水力停停留時間為88.5h，其其中厭氧區(qū)為為1.0hh，缺氧區(qū)為為1.5hh，好氧區(qū)為為6.0hh；二沉池表表面負(fù)荷0..84m33/(m2·h)，沉淀淀時間3.66h；污泥泥濃縮池濃縮縮時間13..7h，固固體負(fù)荷400kg/((m2·d)。采用的新技術(shù)有：：污水處理工工藝采用了技技術(shù)先進(jìn)成熟熟的A2/O脫氮除磷磷新工藝；尤尤其是主體構(gòu)構(gòu)筑物A2/O池采用了了一種厭氧、缺缺氧和好氧區(qū)區(qū)組合在一起起的新型氧化化溝池型。2方案論證2.1工藝論述根據(jù)GB89788－1996確定定的排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，今后絕大大多數(shù)城市污污水處理廠都都要考慮除磷磷處理，大部部分城市污水水處理廠要考考慮硝化處理理或脫氮處理理。排入GB38388III類水水域（劃定的的保護(hù)區(qū)和游游泳區(qū)除外）和和排入GB33097中的的二類海域）的的污水，執(zhí)行行一級標(biāo)準(zhǔn)。排入GB38388中IV、V類水域和排排入GB30097中三類類海域的污水水，執(zhí)行二級級標(biāo)準(zhǔn)。排入設(shè)置二級污水水處理廠的城城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)統(tǒng)的污水，執(zhí)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。附：I類：主要適用于源源頭水、國家家自然保護(hù)區(qū)區(qū)。II類：主要適用用于集中式生生活飲用水水水源地一級保保護(hù)區(qū)、珍貴貴魚類保護(hù)區(qū)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵卵場等。III類：主要適適用于集中式式生活飲用水水水源地二級級保護(hù)區(qū)、一一般魚類保護(hù)護(hù)區(qū)及游泳區(qū)區(qū)。IV類：主要適用用于一般工業(yè)業(yè)用水區(qū)及人人體非直接接接觸的娛樂用用水區(qū)。V類：主要適用于農(nóng)農(nóng)業(yè)業(yè)用水區(qū)區(qū)及一般景觀觀要求水域本污水處理廠出水水排入南海，其出水水水質(zhì)必須達(dá)達(dá)到GB188918—2002一級級排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計水質(zhì)指標(biāo)如下下：表1進(jìn)水出水水質(zhì)一覽覽表水質(zhì)指標(biāo)項目設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）設(shè)計出水水質(zhì)（mg/L）工藝處理效率CODcrSSTNTP105350200303≤20≤60≤20≤20≤181％82.9％90％33.3％66.7％根據(jù)上表所示水質(zhì)質(zhì)特點，結(jié)合合我國國情和和安徽省阜陽陽市經(jīng)濟(jì)及環(huán)環(huán)境狀況，按按《城市污水水處理和污染染防治技術(shù)政政策》要求推推薦，20萬t/d規(guī)模大大型污水廠一一般采用常規(guī)規(guī)活性污泥法法工藝，100-20萬t/d污水廠廠可以采用常常規(guī)活性污泥泥法、氧化溝溝、SBR、AB法等工藝藝，小型污水水廠還可以采采用生物濾池池、水解好氧氧法工藝等。對對脫磷脫氮有有要求的城市市，應(yīng)采用二二級強(qiáng)化處理理，如A2/O工藝，A/OO工藝，SBRR及其改良工工藝，氧化溝溝工藝，以及及水解好氧工工藝，生物濾濾池工藝等。由于該設(shè)計對脫氮除磷有要求故選取二級強(qiáng)化處理?？晒┻x取的工藝：A/O工藝，A2/O工藝，SBR及其改良工藝，CASS，氧化溝工藝及其改良工藝。下面將既能有效去去除BOD5又能適當(dāng)去去除N，P的三種方案案：氧化溝法法，CSAAA法，A2/O型氧化溝溝法進(jìn)行比較較，再確定最最優(yōu)方案。2.1.1方案ⅠⅠ氧化溝法氧化溝污水處理技技術(shù)是20世紀(jì)50年代由荷荷蘭人首創(chuàng)，60年代以來，這項技術(shù)在歐洲、北美、南非、澳大利亞等國家已被廣泛采用，工藝及構(gòu)造有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對該技術(shù)缺點（占地面積大）的克服的對其優(yōu)點（基建投資及運行費用相對較低，運行效果高且穩(wěn)定，維護(hù)管理簡單等）的逐步深入認(rèn)識，目前已成為普遍采用的一項污水處理技術(shù)［5］［6］［7］。氧化溝工藝一般可可不設(shè)初沉池池，在不增加加構(gòu)筑物及設(shè)設(shè)備的情況下下，氧化溝內(nèi)內(nèi)不僅可完成成碳源的氧化化，還可實現(xiàn)現(xiàn)硝化和脫氮氮，成為A//O工藝，氧氧化溝前增加加厭氧池可成成為A2/OO工藝，實現(xiàn)現(xiàn)除磷。由于于氧化溝內(nèi)活活性污泥已經(jīng)經(jīng)好氧穩(wěn)定，可可直接濃縮脫脫水，不必設(shè)設(shè)厭氧消化。氧化溝污水處理技技術(shù)已被公認(rèn)認(rèn)為一種較成成功的革新的的活性污泥法法工藝，與傳傳統(tǒng)活性污泥泥系統(tǒng)相比，它它在技術(shù)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)等方面具具有一系列獨獨特的優(yōu)點：：1、工藝流程簡單，構(gòu)構(gòu)筑物少，運運行管理方便便。2、處理效果好，有有較穩(wěn)定的脫脫氮除磷功能能，出水水質(zhì)質(zhì)好。實際運運行效果表明明，氧化溝在在去除BODD5和SS方面均可可取得高質(zhì)量量的出水，運運行也更穩(wěn)定定可靠。同時時，在不斷增增加曝氣池容容積時，能方方便地實現(xiàn)硝硝化和一定的的反硝化處理理，且只要適適當(dāng)擴(kuò)大曝氣氣池容積，能能更方便地實實現(xiàn)完全脫氮氮的深度處理理。3、能處理不易降解的的有機(jī)物，污污泥量少，污污泥性質(zhì)穩(wěn)定定。由于氧化化溝所采用的的較長的污泥泥齡使污泥得到了很很好的好氧穩(wěn)穩(wěn)定，污泥生生成量就少。易易與節(jié)約成本本。4、對高濃污水有很強(qiáng)強(qiáng)的稀釋能力力，有一定承承受水量、水水質(zhì)沖擊負(fù)荷荷的能力。5、在液態(tài)上，介于于完全混合與與推流之間，有有利于活性污污泥的適于生生物凝聚作用用。6、對水量水溫的變變化有較強(qiáng)的的適應(yīng)性，處處理水量較大大。7、技術(shù)先進(jìn)成熟，管管理維護(hù)較簡簡單。氧化溝污水處理技技術(shù)具有下列列缺點：1、回流污泥溶解氧較較高，對除磷磷有一定的影影響。供氧的的方式不同；；2、DO控制難度大；；3、微孔曝氣設(shè)備維護(hù)護(hù)成本高；4、構(gòu)筑物較多，占地地面積大，該該工藝要建設(shè)設(shè)較大占地面面積的二沉池池和污泥回流流系統(tǒng)，建設(shè)成本高高；5、因為受水質(zhì)和溫溫度等條件的的影響，氧化化溝在實際運運行中容易產(chǎn)產(chǎn)生活性污泥泥膨脹，必須須增加選擇器器來解決；6、設(shè)備利用率不高。7、耗電量大，工程程造價高。2.1.2方案ⅡⅡCASS法循環(huán)式活性污泥法法(CycLicAcctivattedSLLudgeSysteem或TechnnoLogy，簡稱稱CASS或CAST))，是由美國國Goronnszy教授授開發(fā)出來的的，該工藝的的核心為間歇歇式反應(yīng)器，在在此反應(yīng)器中中按曝氣與不不曝氣交替運運行，將生物物反應(yīng)過程與與泥水分離過過程集中在一一個池子中完完成，屬于SSBR工藝的的一種變型。CASS工藝是在在ICEASS工藝的基礎(chǔ)礎(chǔ)上開發(fā)出來來的［7］［8］。通常CASSS分為三個個反應(yīng)區(qū)：生生物選擇器、缺缺氧區(qū)、好氧氧區(qū)。生物選選擇器是設(shè)置置在CASSS前端的小容容積區(qū)，通常常在厭氧或兼兼氧條件下運運行，其基本本功能是防止止產(chǎn)生污泥膨膨脹，同時還還具有促進(jìn)磷磷的進(jìn)一步釋釋放和強(qiáng)化反反硝化的作用用，另外在這這個區(qū)內(nèi)的難難降解大分子子物質(zhì)易發(fā)生生水解作用，這這對提高有機(jī)機(jī)物的去除率率具有一定的的促進(jìn)作用。主主反應(yīng)區(qū)則是是去除有機(jī)底底物的主場所所，運行過程程中通常將主主反應(yīng)區(qū)的曝曝氣強(qiáng)度加以以控制以使反反應(yīng)區(qū)內(nèi)主體體溶液處于好好氧狀態(tài)，完完成降解有機(jī)機(jī)物的過程。在池末端設(shè)有潛水水泵，污泥通通過潛水泵不不斷從主曝氣氣區(qū)抽送至生生物選擇器中中。CASSS生物選擇器器及缺氧區(qū)的的設(shè)置和污泥泥回流的措施施保證了活性性污泥不斷地地在選擇器中中經(jīng)歷一個高高絮體負(fù)荷((S0/X0)階段，從而而有利于系統(tǒng)統(tǒng)中絮凝性細(xì)細(xì)菌的生長，進(jìn)進(jìn)一步有效地地抑制絲狀菌菌的生長和繁繁殖。CASSS工藝在沉沉淀階段不進(jìn)進(jìn)水以保證污污泥沉降無水水力干擾，可可以進(jìn)一步保保證系統(tǒng)有良良好的分離作作用。CASS工藝周期期：1、曝氣階段由曝氣裝置向反應(yīng)應(yīng)池內(nèi)供氧，此此時有機(jī)污染染物被微生物物氧化分解，同同時污水中的的氨氮通過微微生物的硝化化作用轉(zhuǎn)為硝硝態(tài)氮。2、沉淀階段此時停止曝氣，微微生物利用水水中剩余的DDO進(jìn)行氧化化分解，反應(yīng)應(yīng)池逐漸由好好氧狀態(tài)向缺缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化化，開始進(jìn)行行反硝化反應(yīng)應(yīng)，活性污泥泥逐漸沉到池池底，上層水水變清。3、潷水階段沉淀結(jié)束后，置于于反應(yīng)池末段段的潷水器開開始工作，自自上而下逐漸漸排出上滴液液。此時反應(yīng)應(yīng)池逐漸過渡渡到厭氧狀態(tài)態(tài)繼續(xù)反硝化化。4、閑置階段閑置階段即是潷水水器上升到原原始位置的階階段。CASS工藝的的優(yōu)點1、建設(shè)費用低，節(jié)省省了二沉池及及污泥回流設(shè)設(shè)備，建設(shè)費費用可以節(jié)省省。工藝流程程簡單，可減減少占地面積積。2、運行費用省，由于于曝氣是周期期性的，池內(nèi)內(nèi)溶解氧的濃濃度也是變化化的，沉淀階階段和排水階階段溶解氧降降低，重新開開始曝氣時，氧氧濃度梯度大大，傳遞效率率高，節(jié)能效效果明顯。3、有機(jī)物去除率高高，出水水質(zhì)質(zhì)好，不僅能能有效去除污污水中的有機(jī)機(jī)碳源污染物物，而且由于CASS池通過隔墻墻將反應(yīng)區(qū)分分為功能不同同的區(qū)域，個個區(qū)中溶解氧氧，污泥濃度度和有機(jī)負(fù)荷荷都不相同，個個池中占優(yōu)化化的生物也個個不相同，這這使得CASS具有有明顯的同步脫脫氮除磷功能能，優(yōu)于傳統(tǒng)活活性污泥法；；4、無污泥膨脹，沉沉淀過程在靜靜止的環(huán)境中中進(jìn)行，工藝藝過程穩(wěn)定；；5、采用組合模塊結(jié)結(jié)構(gòu)，布局緊緊湊，占地省省，分期建設(shè)設(shè)和改擴(kuò)建方方便，易實現(xiàn)現(xiàn)自動化，人人工費??；管理簡單，運運行可靠。6、污水處理廠設(shè)備備種類和數(shù)量量比較少，控控制系統(tǒng)簡單單，運行安全全可靠。7、污泥產(chǎn)量低，性性質(zhì)穩(wěn)定，便便于進(jìn)一步處處理與處置。8、半靜止?fàn)顟B(tài)沉淀淀，表面水力力和固體負(fù)荷荷低，沉淀效效果好?？傊?，CASS工工藝的優(yōu)點可可歸納為：簡簡單、可靠、靈靈活等優(yōu)點。CASS工藝的的缺點：1、設(shè)備利用率較低，閑置時間長，每周期接納污水約站總有效容積的30%，使污水的實際停留時間延長至13.3小時左右；2、采用降堰排水，水水頭損失大；；3、污泥在生物選擇擇器中釋磷受受到回流混合合液中硝態(tài)氮氮濃度的影響響比較大，在在傳統(tǒng)的CAASS工藝藝系統(tǒng)中難以以提高脫氮除除磷。4、各池子同時間歇運運行，人工控控制幾乎不可可能，全賴電電腦控制，對對處理廠的管管理人員素質(zhì)質(zhì)要求很高，對對設(shè)計、培訓(xùn)訓(xùn)、安裝、調(diào)調(diào)試等工作要要求較嚴(yán)格2.1.3方案ⅢⅢA2/O氧化溝法A2/O型氧化溝工藝采用用前置厭氧池池,把厭氧、缺缺氧、好氧有有機(jī)結(jié)合起來來,具有生物脫脫氮除磷功能能,是目前城市市污水處理的的工藝之一.A2/O氧化溝工藝流程［［09］A2/O氧化溝是氧化化溝的變形,不只是卡魯魯塞爾氧化溝溝的一種變形形,就是用帕斯斯維爾氧化溝溝仍可以加缺缺氧區(qū)和好氧氧區(qū).卡魯塞爾氧氧化溝的特點點就是用微孔孔曝氣機(jī),A2/O氧化溝可可以用任何方方式曝氣.常見的是卡魯魯塞爾氧化溝溝前置厭氧池.經(jīng)預(yù)處理后的污水水首先與二沉沉池回流污泥泥在厭氧池內(nèi)內(nèi)充分混合,水力停留時時間約20minn;然后混合液液進(jìn)入氧化溝溝缺氧段,并在該段內(nèi)內(nèi)與氧化溝的的內(nèi)循環(huán)水混混合;之后混合液液流入氧化溝溝好氧段,好氧段的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷分為單速速轉(zhuǎn)刷和雙速速轉(zhuǎn)刷,雙速轉(zhuǎn)刷在在高速運行時時的作用與單單速轉(zhuǎn)刷相同同,在低速運行行時只起推流流作用,調(diào)節(jié)雙速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷的工作狀狀態(tài)和改變單單速轉(zhuǎn)刷的工工作時間可以以控制該段的的溶解氧水平平;最后處理水水經(jīng)排出口進(jìn)進(jìn)入二沉池沉沉淀分離.A2/O氧化溝工藝脫氮除除磷機(jī)理：A2/O氧化溝工藝主要由由3部分組成,即厭氧池、缺缺氧段和好氧氧段.厭氧池生物除磷是利用回回流污泥中的的聚磷細(xì)菌,在厭氧、好好氧條件交替替變化的條件件下,能夠過量地(在數(shù)量上超超過其生理需需要)從污水中攝攝取磷,并將磷以聚聚合形態(tài)貯藏藏在菌體內(nèi),從而形成高高磷污泥,從系統(tǒng)中排排出,達(dá)到污水除除磷目的.在厭氧環(huán)境中,聚聚磷細(xì)菌吸收收溶解性的有有機(jī)物VFAS(揮發(fā)性有機(jī)機(jī)酸),同化成細(xì)胞胞內(nèi)的能量儲儲存物PHB(聚β羥基丁酸).這一過程導(dǎo)導(dǎo)致聚磷細(xì)菌菌細(xì)胞內(nèi)的聚聚磷水解和釋釋放.但聚磷細(xì)菌菌在后序的好好氧段中吸收收的磷要大于于在厭氧池中中釋放的磷,因此,厭氧池就像像一個“生物選擇器”,優(yōu)先選擇了了聚磷細(xì)菌這這種具有特殊殊代謝機(jī)能的的微生物.除此之外,在厭氧池中中也進(jìn)行有機(jī)機(jī)氮化合物的的氨化水解反反應(yīng).缺氧段氧化溝中缺氧段、好好氧段為硝化化、反硝化、生生物除磷創(chuàng)造造了條件.泥水混合液液由厭氧池進(jìn)進(jìn)入氧化溝缺缺氧段,在缺氧段,反硝化菌利利用內(nèi)循環(huán)帶帶來的硝酸鹽鹽以及污水中中可生物降解解的有機(jī)物進(jìn)進(jìn)行反硝化,反硝化菌將將亞硝酸鹽和和硝酸鹽中的的N和N還原為N2釋放出來,達(dá)到脫氮的的目的.好氧段在好氧段發(fā)生3種種作用:①活性污泥中中的好氧微生生物,利用氧氣將將混合液中可可生化降解的的有機(jī)物氧化化分解,去除BOD(生化需氧量),達(dá)到脫碳的的目的.②污水中的氨氨態(tài)氮,在好氧段被被亞硝酸菌、硝硝酸菌轉(zhuǎn)化為為亞硝酸鹽和和硝酸鹽,即進(jìn)行亞硝硝化反應(yīng)和硝硝化反應(yīng).③聚磷菌的活活力得到恢復(fù)復(fù)并以聚磷的的形式存儲超超出生長需要要的磷量,其能量來自PHB的氧化代謝,使磷酸鹽從從污水中去除除.產(chǎn)生的富磷磷污泥(新的聚磷菌菌細(xì)胞),將在后序的的操作單元中中通過剩余污污泥的形式排排放,從而將磷從從系統(tǒng)中除去去.從能量角度度來看,聚磷菌在厭厭氧狀態(tài)下釋釋放磷獲取能能量以吸收廢廢水中溶解性性有機(jī)物,在好氧狀態(tài)態(tài)下降解吸收收溶解性有機(jī)機(jī)物獲取能量量以吸收磷,在整個生物物除磷過程中中表現(xiàn)為PHB的合成和分分解.優(yōu)點：（1）在氧化溝前置厭厭氧池，使得得氧化溝的脫脫氮功能與AA2/O的除磷功功能結(jié)合起來來，能較好的的實現(xiàn)脫氮除除磷；（2）該工藝具有推流式式與完全混合合式的優(yōu)點，出出水水質(zhì)好，運運行穩(wěn)定可靠靠，耐沖擊負(fù)負(fù)荷能力強(qiáng)。減減少了內(nèi)回流流泵，采用微微孔曝氣，氧氧的利用率高高，設(shè)備少，減減少了設(shè)備維維護(hù)量，有利利于運行管理理，占地適中中。（3）生物池接近完全混混合式生物池池，生物池設(shè)設(shè)計中采用部部分區(qū)域不設(shè)設(shè)曝氣器，以以人為形成缺缺氧段，實現(xiàn)現(xiàn)反硝化，而而無需采用內(nèi)內(nèi)回流。另外外反硝化過程程中可提供氧氧，減小實際際中的供氧量量，且曝氣系系統(tǒng)采用深層層微孔鼓風(fēng)曝曝氣，氧的利利用率高，降降低運行費用用。（4）在氧化溝前加厭氧氧池可使聚磷磷微生物優(yōu)先先獲得碳源并并得以充分釋釋磷（5）總水力停留時間較較?。?）取消了混合液回流流，將污泥回回流系統(tǒng)和內(nèi)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)合合并為一個回回流系統(tǒng)，有有機(jī)物和氮的的去除效果同同傳統(tǒng)型的相相當(dāng)，而在同同樣條件下除除磷效果較優(yōu)優(yōu)。缺點：（1）生物除磷過程受回回流污泥中NOx-的影響較為為顯著，NOx-含量較高則則厭氧區(qū)不能能保持嚴(yán)格的的厭氧狀態(tài)，導(dǎo)導(dǎo)致聚磷菌釋釋磷不充分，在在氧化溝內(nèi)也也就不能充分分吸收磷。（2）厭氧池在前，回流流污泥中的硝硝酸鹽對厭氧氧區(qū)產(chǎn)生了不不利的影響。厭厭氧狀態(tài)下硝硝酸鹽抑制聚聚磷菌釋磷，甚甚至?xí)蛊渫ＭＶ贯屃住＞C上所述，本設(shè)計計擬采用A2/O氧化溝工藝。2.2工藝流程圖圖2.2.1氧化溝溝工藝流程粗格柵和提升泵房粗格柵和提升泵房細(xì)格柵曝氣沉砂池氧化溝沉淀池污泥濃縮池污泥脫水機(jī)房污泥外運出水接觸池城市污水沉砂外運渣去城市處理廠圖6氧化溝工藝流程圖圖2.2.2CASSS工藝流程程剩余污泥剩余污泥回流污泥渣包外運進(jìn)水出水粗格柵集水池提升泵房細(xì)格柵曝氣沉砂池巴氏計量槽接觸消毒池污泥濃縮池污泥調(diào)節(jié)池格柵打包機(jī)格柵打包機(jī)砂水分離機(jī)CASS反應(yīng)池污泥脫水機(jī)房砂外運泥餅外運圖7CASS工藝流程程圖2.2.3A2/OO氧化溝工藝流流程圖8A2/O氧化化溝工藝流程程圖2.3工藝流程主要構(gòu)筑筑物及設(shè)備選選取與說明2.3.1格柵本污水處理廠設(shè)置置粗、細(xì)兩道道格柵。格柵柵的主要作用用是將污水中中的大塊污物物攔截，以免免其對后續(xù)處處理單元的機(jī)機(jī)泵或工藝管管線造成損害害。格柵按柵條的種類類可分為直棒棒式柵條格柵柵、弧形格柵柵、輻射式格格柵、轉(zhuǎn)筒式式格柵和活動動?xùn)艞l式格柵柵。由于直棒棒式格柵運行行可靠，布局局簡潔，易于于安裝維護(hù)，本本工藝選用直直棒式格柵。格格柵設(shè)置方式式：粗格柵→→集水池→提升泵房→細(xì)格柵進(jìn)水粗格柵是污水水處理廠第一一道預(yù)處理設(shè)設(shè)施，可去除除大尺寸的漂漂浮物或懸浮浮物，以保護(hù)護(hù)進(jìn)水泵的正正常運轉(zhuǎn)，并并盡量去掉那那些不利于后后續(xù)處理過程程的雜物。細(xì)細(xì)格柵設(shè)置在在污水處理系系統(tǒng)之前，以以保證后續(xù)構(gòu)構(gòu)筑物或設(shè)備備的正常工作作。本設(shè)計粗格柵選用用GH-1800的鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)機(jī)4臺（三用一備），粗格柵選用GH-22000的鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污污機(jī)4臺（三用一備）2.3.2提升泵房本設(shè)計泵房采用半半地下式建筑筑，采用非自自灌式泵房形形式。2.3.3沉砂池表2沉砂池性能能比較表名稱工藝優(yōu)點工藝缺點平流沉砂池結(jié)構(gòu)簡單，動力消消耗小，沉砂砂效果好。沉砂有機(jī)物含量大大（約15%），沉砂后后繼處理難度度大。曝氣沉砂池結(jié)構(gòu)簡單，沉砂效效果好。沉砂砂有機(jī)物含量量較少（小于于10%），能起到到預(yù)曝氣作用用。動力消耗大。豎式沉砂池沉砂有機(jī)物含量較較少（小于10%）處理效果一般較差差。旋流沉砂池動力消耗小，沉砂砂效果好。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易脫脫水。沉砂池的形式，按按池內(nèi)水流方方向的不同，可可分為平流式式、豎流式和和旋流式三種種；按池型可可分為平流式式沉砂池、豎豎流式沉砂池池、曝氣沉砂砂池和旋流沉沉砂池。平流式沉砂池是常常用的形式，污污水在池內(nèi)沿沿水平方向流流動，具有構(gòu)構(gòu)造簡單、截截留物及顆粒粒效果較好的的優(yōu)點。豎流流式沉砂池是是污水自下而而上由中心管管進(jìn)入池內(nèi)，無無機(jī)物顆粒藉藉重力沉于池池底，處理效效果一般較差差。曝氣沉砂砂池是在池的的一側(cè)通入空空氣，使污水水沿池旋轉(zhuǎn)前前進(jìn)，從而產(chǎn)產(chǎn)生與主流垂垂直的橫向恒恒速環(huán)流。曝曝氣沉砂池的的優(yōu)點是，通通過調(diào)節(jié)曝氣氣量，可以控控制污水旋流流的速度，使使除砂效率較較穩(wěn)定，受流流量變化的影影響較小。同同時，還對污污水起預(yù)曝氣氣作用。本設(shè)設(shè)計采用曝氣氣沉砂池。2.3.4計量槽現(xiàn)在污水處理廠常常用的水量計計量設(shè)備是巴巴氏計量槽和和薄壁堰。1、巴氏計量槽：精確確度達(dá)95%%-98%，而而且水頭損失失小，底部沖沖刷力大，不不易沉積雜物物。2、薄壁堰：比較穩(wěn)定定可靠，只易易設(shè)在污水處處理系統(tǒng)之后后。本設(shè)計要求選用精精確度高，操操作簡單，不不易沉積雜物物，能夠配用用自動記錄測測量儀表，因因此選用巴氏氏計量槽。2.3.5生化反應(yīng)池表3工藝方法比比較表工藝類型工藝優(yōu)點工藝缺點氧化溝法1、工藝流程簡單，構(gòu)構(gòu)筑物少，運運行管理方便便；2、處理效果穩(wěn)定，出出水水質(zhì)好；；3、污泥量少，污泥泥性質(zhì)穩(wěn)定；；4、且有一定承受水水量、水質(zhì)沖沖擊負(fù)荷的能能力；5、在液態(tài)上，介于于完全混合與與推流之間，有有利于活性污污泥的適于生生物凝聚作用用；6、對水量水溫的變變化有較強(qiáng)的的適應(yīng)性，處處理水量較大大；7、污泥齡較長，一一般長達(dá)155－30天，到以以存活時間較較長的微生物物，如果運行行得當(dāng)，可進(jìn)進(jìn)行除磷脫氮氮反應(yīng)。1、供氧的方式不同同，DO控制難度度大，初期活活性污泥培養(yǎng)養(yǎng)周期長；2、氨氮處理效果差差，去除率很很低；3、設(shè)備故障率高，后后期維護(hù)成本本高（進(jìn)口設(shè)設(shè)備好一點）；；4、氧化溝工藝不僅僅僅是占地面面積大，建設(shè)設(shè)成本高；5、因為受水質(zhì)和溫溫度等條件的的影響，氧化化溝在實際運運行中容易產(chǎn)產(chǎn)生活性污泥泥膨脹，必須須增加選擇器器來解決；6、該工藝要建設(shè)較較大占地面積積的二沉池和和污泥回流系系統(tǒng)；7、耗電量大，工程程造價高。CASS法1、建設(shè)費用低，工藝藝流程簡單，可可減少占地面面積。運行費費用省，重新新開始曝氣時時，氧濃度梯梯度大，傳遞遞效率高，節(jié)節(jié)能效果明顯顯。2、有機(jī)物去除率高高，出水水質(zhì)質(zhì)好，不僅能能有效去除污污水中的有機(jī)機(jī)碳源污染物物，而且具有有明顯的同步脫脫氮除磷功能能，優(yōu)于傳統(tǒng)活活性污泥法；；3、無污泥膨脹，沉沉淀過程在靜靜止的環(huán)境中中進(jìn)行，工藝藝過程穩(wěn)定；；4、采用組合模塊結(jié)結(jié)構(gòu)，布局緊緊湊，占地省省，分期建設(shè)設(shè)和改擴(kuò)建方方便，易實現(xiàn)現(xiàn)自動化，人人工費?。还芄芾砗唵?，運運行可靠。5、污水處理廠設(shè)備備種類和數(shù)量量比較少，控控制系統(tǒng)簡單單，運行安全全可靠。6、污泥產(chǎn)量低，性性質(zhì)穩(wěn)定，便便于進(jìn)一步處處理與處置。7、進(jìn)水水質(zhì)、水量量的波動可用用改變曝氣時時間的簡單方方法予以緩沖沖，耐沖擊負(fù)負(fù)荷，有較強(qiáng)強(qiáng)適應(yīng)性；8、半靜止?fàn)顟B(tài)沉淀淀，表面水力力和固體負(fù)荷荷低，沉淀效效果好。1、設(shè)備利用率較低，閑置時間長，每周期接納污水約站總有效容積的30%，使污水的實際停留時間延長至13.3小時左右；2、采用降堰排水，水水頭損失大；；3、污泥在生物選擇擇器中釋磷受受到回流混合合液中硝態(tài)氮氮濃度的影響響比較大，在在傳統(tǒng)的CASS工藝系統(tǒng)中中難以提高脫脫氮除磷。4、各池子同時間歇運運行，人工控控制幾乎不可可能，全賴電電腦控制，對對處理廠的管管理人員素質(zhì)質(zhì)要求很高，對對設(shè)計、培訓(xùn)訓(xùn)、安裝、調(diào)調(diào)試等工作要要求較嚴(yán)格A2/O氧化溝法1、在氧化溝前置厭氧氧池，使得氧氧化溝的脫氮氮功能與A2/O的除磷功能能結(jié)合起來，能能較好的實現(xiàn)現(xiàn)脫氮除磷；；2、該工藝具有推流式式與完全混合合式的優(yōu)點，出出水水質(zhì)好，運運行穩(wěn)定可靠靠，耐沖擊負(fù)負(fù)荷能力強(qiáng)。減減少了內(nèi)回流流泵，采用微微孔曝氣，氧氧的利用率高高，設(shè)備少，減減少了設(shè)備維維護(hù)量，有利利于運行管理理，占地適中中。3、生物池接近完全混混合式生物池池，生物池設(shè)設(shè)計中采用部部分區(qū)域不設(shè)設(shè)曝氣器，以以人為形成缺缺氧段，實現(xiàn)現(xiàn)反硝化，而而無需采用內(nèi)內(nèi)回流。另外外反硝化過程程中可提供氧氧，減小實際際中的供氧量量，且曝氣系系統(tǒng)采用深層層微孔鼓風(fēng)曝曝氣，氧的利利用率高，降降低運行費用用。4、在氧化溝前加厭氧氧池可使聚磷磷微生物優(yōu)先先獲得碳源并并得以充分釋釋磷5、總水力停留時間較較小6、取消了混合液回流流，將污泥回回流系統(tǒng)和內(nèi)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)合合并為一個回回流系統(tǒng)，有有機(jī)物和氮的的去除效果同同傳統(tǒng)型的相相當(dāng)，而在同同樣條件下除除磷效果較優(yōu)優(yōu)。7、科技含量高、投入入產(chǎn)出比高、建建設(shè)時間短、見見效快、占地地面積少、運運行效果顯著著。1、物除磷過程受回流流污泥中NOx-的影響較為為顯著，NOx-含量較高則則厭氧區(qū)不能能保持嚴(yán)格的的厭氧狀態(tài)，導(dǎo)導(dǎo)致聚磷菌釋釋磷不充分，在在氧化溝內(nèi)也也就不能充分分吸收磷。2、厭氧池在前，回流流污泥中的硝硝酸鹽對厭氧氧區(qū)產(chǎn)生了不不利的影響。厭厭氧狀態(tài)下硝硝酸鹽抑制聚聚磷菌釋磷，甚甚至?xí)蛊渫ＭＶ贯屃住?、缺氧段的DO控制制比較困難。本設(shè)計選擇A2//O氧化溝法工藝，可以以較好的滿足足出水水質(zhì)要要求。2.3.6消毒現(xiàn)針對現(xiàn)行水處理理廠中幾種主主要的消毒技技術(shù)進(jìn)行一下下比較：表4消毒劑比較較表消毒劑優(yōu)點缺點適用條件液氯效果可靠、投配簡簡單、投量準(zhǔn)準(zhǔn)確，價格便便宜當(dāng)污水含工業(yè)污水水比例大時，氯氯化可能生成成致癌化合物物。適用于，中規(guī)模的的污水處理廠廠漂白粉投加設(shè)備簡單，價價格便宜。同液氯缺點外，沿沿尚有投量不不準(zhǔn)確，溶解解調(diào)制不便，勞勞動強(qiáng)度大適用于出水水質(zhì)較較好，排入水水體衛(wèi)生條件件要求高的污污水處理廠次氯酸鈉用海水或一定濃度度的鹽水，由由處理廠就地地自制電解產(chǎn)產(chǎn)生，消毒需要特制氯片及專專用的消毒器器，消毒水量量小適用于醫(yī)院、生物物制品所等小小型污水處理理站臭氧消毒效率高，并能能有效地降解解污水中殘留留的有機(jī)物，色色，味，等，污污水中PH，溫度對對消毒效果影影響小，不產(chǎn)產(chǎn)生難處理的的或生物積累累性殘余物投資大成本高，設(shè)設(shè)備管理復(fù)雜雜適用于出水水質(zhì)較較好，排入水水體條件要求求高的污水處處理廠本設(shè)計選用液氯消消毒。3過程論述設(shè)計說明3.1概述3.1.1設(shè)計題目目汕頭市東區(qū)污水處處理廠設(shè)計3.1.2設(shè)計任務(wù)務(wù)汕頭市東區(qū)14萬萬/d污水處理理廠一座3.1.3設(shè)計依據(jù)據(jù)、設(shè)計規(guī)范范和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《長江大學(xué)環(huán)境工工程專業(yè)畢業(yè)業(yè)設(shè)計任務(wù)書書、指導(dǎo)書》設(shè)計規(guī)范和設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)1.《室外排水設(shè)計規(guī)規(guī)范》［3］［4］（GBJ144-87）2.《地表水環(huán)境質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)》(GGHZBI--1999))3.《污水排入城市下下水道水質(zhì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ30082-19999)4.《城市污水處理廠廠污水污泥排排放標(biāo)準(zhǔn)》(CJ33025-993)5.《城鎮(zhèn)污水處理廠廠附屬建筑和和設(shè)備設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ331-89))6.《泵站設(shè)計規(guī)范》((GB/T550265--97)7.《廠礦道路設(shè)計規(guī)規(guī)范》(GBJ222-87))8.《建筑設(shè)計防火規(guī)規(guī)范》(GBJ117-87))9.《地下工程防火技技術(shù)規(guī)范》(GBJJ108-887)10.《污水綜合合排放標(biāo)準(zhǔn)》((GB89778-19996)11.《農(nóng)用污泥泥中污染物控控制標(biāo)準(zhǔn)》