摘要小區(qū)生活污水的處理近年來越來越受到重視。小區(qū)污水的特點(diǎn)是可生化性好，適合采用生物處理的方法如活性污泥法、生物膜法等。CAST有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如CAST工藝運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)有機(jī)物的去除效果好，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，產(chǎn)泥量小，不發(fā)生污泥膨脹，反應(yīng)推動(dòng)力大，能在低溫環(huán)境中長期運(yùn)行，并保持高的處理效率。與其他二級(jí)處理相比CAST工藝投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，本設(shè)計(jì)選用CAST做為小區(qū)生活污水的處理工藝，具有投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，自動(dòng)化程度高，噪音小的特點(diǎn)，并且處理水質(zhì)能達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)說明書重點(diǎn)說明了CAST工藝在處理小區(qū)生活污水時(shí)所采用的運(yùn)行參數(shù)、設(shè)計(jì)的計(jì)算方法和過程，以及一些常用水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，通過設(shè)計(jì)能達(dá)到預(yù)期的處理效果。關(guān)鍵詞小區(qū)生活污水活性污泥法CAST負(fù)荷ABSTRACTTHEPROCESSINGOFTHEWASTEWATEROFBIOTOPEISSUBJECTEDTOVALUEMOREANDMOREINRECENTYEARSTHECHARACTERISTICOFBIOTOPEWASTEWATERISGOODFORBIOCHEMICALADOPTIONTHEBIOLOGICALTREATMENT,SUCHASTHEACTIVATEDSLUDGEPROCESSING,THESLIMEPROCESSETCTHECYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGYHASMANYADVANTAGES,FOREXAMPLECYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGYCANWORKSTEADILYANDREMOVALORGANICMATTEREFFECTLY,CYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGYHASEXCELLENTABILITYOFBEARINGHIGHIMPACTLOADS,THEAMOUNTOFSLUDGEISSMALL,NOSLUDGESWELL,THEREACTIONIMPULSESISLARGER,CYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGYALSOCANWORKATLOWTEMPERATURES,ANDKEEPHIGHRATETOREMOVALCOMPARINGWITHTHESECONDARYTREATMENTPROCESS,THECOSTSOFCONSTRUCTIONANDOPERATIONOFCYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGYISMUCHLOWER，OPERATIONISSIMPLYACCORDINGTODESIGNMISSION,THISDESIGNCHOOSESCYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGYTOTREATMENTTHEWASTEWATEROFBIOTOPE,LOWINVESTMENT,LOWEXPENSESOFOPERATION,AUTOMATEDEGREEHIGH,NOISESMALL,ANDTHEQUALITYOFEFFLUENTCANATTAINTHENATIONSTANDARDTHEEMPHASISOFTHISDESIGNISEXPLAINEDCYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGYSTHEOPERATIONPARAMETER,CALCULATIONMETHODANDPROCESSOFDESIGNWHILETREATTHEWASTEWATEROFBIOTOPE,ANDSOMECALCULATIONMETHODOFDESIGNOFCONSTRUCTINCOMMONWASTEWATERTREATMENTPROCESSING,THEDESIGNOFTHECYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGYCANATTAINEXPECTATIONOFPROCESSINGRESULTKEYWORDSBIOTOPEWASTEWATER,ACTIVATEDSLUDGEPROCESSING,CYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGY,LOAD目錄摘要IABSTRACTII前言11文獻(xiàn)綜述211現(xiàn)階段我國水資源狀況212小區(qū)生活污水的定義來源及特征2121定義2122來源2123特征213現(xiàn)階段國內(nèi)外生活污水處理工藝3131A/O工藝3132A/B工藝3133SBR工藝4134氧化溝工藝9135生物膜11136厭氧工藝132小區(qū)生活處理工藝方案1421處理要求14211水質(zhì)情況14212處理程度計(jì)算1422小區(qū)生活污水處理的原則1523小區(qū)生活污水處理應(yīng)注意的問題1524生活污水處理的典型工藝流程1525確定方案16251確定工藝流程16252提出方案18253方案比較19254工藝比較結(jié)果213工藝設(shè)計(jì)計(jì)算2231泵前粗格柵22311設(shè)計(jì)參數(shù)22312計(jì)算2232污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算23321集水間的設(shè)計(jì)24322泵房機(jī)器間設(shè)計(jì)計(jì)算2533集配水井設(shè)計(jì)計(jì)算2834初沉設(shè)計(jì)計(jì)算2935CAST主反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算34351采用間斷進(jìn)水設(shè)計(jì)的原因34352采用泥齡法設(shè)計(jì)的原因34353CAST計(jì)算3536濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算46361濃縮污泥量的計(jì)算46362間歇式濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算4837高程計(jì)算51371污水部分水頭損失計(jì)算51372污泥部分水頭損失計(jì)算514概預(yù)算5241編制依據(jù)5242工程投資概算52421直接費(fèi)用52422間接費(fèi)用5443直接運(yùn)營費(fèi)用54總結(jié)55致謝56參考文獻(xiàn)57附錄58前言近年來由于水污染越來越嚴(yán)重，我國境內(nèi)的大部分河流都受到不同程度的污染，各大湖泊均出現(xiàn)不同程度的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象，大部分污染源來自與城市居民的生活污水，居住小區(qū)由于其獨(dú)特的特點(diǎn)，小區(qū)內(nèi)居民的生活污水經(jīng)常不經(jīng)處理就排放到水體，污染相當(dāng)嚴(yán)重。針對(duì)小區(qū)所排放的生活污水，要求在了解進(jìn)水水質(zhì)和所要求處理后達(dá)到的排放水質(zhì)的條件下進(jìn)行污水處理工程設(shè)計(jì)。培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐的能力，及解決工程問題的能力。鍛煉在解決實(shí)際問題的過程中文獻(xiàn)檢索能力和專業(yè)外語的應(yīng)用能力，掌握計(jì)算機(jī)繪圖的基本技能，為畢業(yè)后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。文獻(xiàn)綜述11現(xiàn)階段我國水資源狀況我國水資源總量28000多億立方米，居世界第6位，但人均水資源占有量只有2300立方米，約為世界人均水平的1/4。目前在我國660個(gè)城市中，尚有615的城市沒有污水處理廠，大量生活污水直接排放，造成越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。環(huán)保總局有關(guān)調(diào)查報(bào)告顯示，近年來，城市生活污水排放量以年均5的速度遞增，并在1999年首次超過工業(yè)污水排放量，占到全國污水排放總量的519。2003年，全國工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水排放總量為460億噸，排放化學(xué)需氧量（COD）13427萬噸，其中城鎮(zhèn)生活污水排放量為2476億噸，占總量的538；COD排放量為8217萬噸，占總量的616。112小區(qū)生活污水的定義來源及特征121定義醫(yī)院、港口、公園、商業(yè)中心、新建的郊外住宅區(qū)、高級(jí)住宅區(qū)、療養(yǎng)區(qū)、學(xué)校、農(nóng)場、漁場、狩獵場等均可稱為小區(qū)，我們最常遇到的主要是由居住區(qū)、療養(yǎng)院、商業(yè)中心、機(jī)關(guān)學(xué)校等一種功能或多種功能構(gòu)成的相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，必須設(shè)置獨(dú)立的污水處理設(shè)施，這就是我們所指的小區(qū)污水處理。小區(qū)污水系統(tǒng)的處理能力，各國并無統(tǒng)一的限定。前蘇聯(lián)曾建議單個(gè)構(gòu)筑物的處理能力不宜超過1400M3/D，美國則把小廠的處理能力限定在3785M3/D的范圍內(nèi)。根據(jù)我國情況，建議把等于或小于4000M3/D的處理廠定義為小區(qū)污水處理廠。122來源廚房，衛(wèi)生間，糞便沖洗水，淋浴水等。烹飪、飲用的水約占5；不與人體直接接觸的生活雜用水如沖廁用水約占2030；小區(qū)綠化澆灌用水、空調(diào)冷卻水、地面沖洗水以及車輛清洗等用水。2123特征水質(zhì)、水量小時(shí)變化系數(shù)較大,污染物濃度通常比城市污水低,污水可生化性好,處理難度較小。其特點(diǎn)有三一是沖洗廁所的水中含有糞便，是多種疾病的傳染源；二是生活污水濃度低，其中干物質(zhì)濃度為13，COD濃度僅為5001000MG/L；三是生活污水可降解性較好，COD/BOD為0506。3小區(qū)污水量變化規(guī)律如下圖1113現(xiàn)階段國內(nèi)外生活污水處理工藝131A/O工藝A/O法生物脫氮廢水處理技術(shù)是90年代初期先后開發(fā)出來的廢水處理技術(shù)，它能有效的將化工廢水中的COD組分和氨氮污染物氧化降解掉，使廢水中的各項(xiàng)污染物指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放。但近十年來，這種性能良好的廢水處理技術(shù)并沒有得到很好地應(yīng)用，A/O法生物脫氮廢水處理技術(shù)只在吉化公司和九江大化肥廠等為數(shù)很少的大企業(yè)中使用。1311A/O法生物去除氨氮原理污水中的氨氮，在充氧的條件下（O段），被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量硝態(tài)氮回流至A段，在缺氧條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，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)氮波還原為無污染的氮?dú)猓萑氪髿鈴亩_(dá)到最終脫氮的自的。硝化反應(yīng)NH42O2NO32HH2O反硝化反應(yīng)6NO35CH3OH（有機(jī)物）5CO27H2O6OH3N21312A/O法生物去除磷原理微生物在厭氧段水解磷酸獲得能量吸收污水中的有機(jī)物質(zhì),在好氧階段分解有機(jī)物質(zhì)獲得能量,過量吸收污水中的磷。132A/B工藝A/B法污水處理工藝是一種新型兩段生物處理工藝，是吸附生物降解法的簡稱。該工藝將高負(fù)荷法和兩段活性污泥法充分結(jié)合起來，不設(shè)初沉池，A、B兩段嚴(yán)格分開，形成各自的特征菌群，這樣既充分利用了上述兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也克服了兩者的缺點(diǎn)。所以A/B法工藝具有較傳統(tǒng)活性污泥法高的BOD、COD、SS、磷和氨氮的去除率。但A/B法工藝不具備深度脫氮除磷的條件，對(duì)氮、磷的去除量有限，出水中含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，容易引起水體的富營養(yǎng)化。4原理A/B法工藝對(duì)污染物的去除主要是通過A段的吸附絮凝作用。A段直接與污水排水管網(wǎng)相接，污水中懸浮物與細(xì)菌混雜在一起成為結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的共存體，也為A段提供了大量的接種微生物。A段中的短世代周期的微生物在高負(fù)荷條件下處于對(duì)數(shù)增殖期，同時(shí)也產(chǎn)生大量的粘性物質(zhì)，使其與污水中的懸浮物、顆粒以及游離的細(xì)菌等產(chǎn)生吸附絮凝，形成較密實(shí)的絮凝體，然后通過沉淀去除；通過生物氧化去除的比例較小。B段對(duì)有機(jī)物的去除機(jī)制與普通活性污泥法相似。AB法工藝的特點(diǎn)（1）不設(shè)初沉池，污水經(jīng)排水系統(tǒng)直接進(jìn)入A段曝氣池，使整個(gè)排水系統(tǒng)起到一個(gè)生物選擇器的作用；為A段生物反應(yīng)池提供了與原污水相適應(yīng)的微生物種群。（2）A段吸附曝氣池在高負(fù)荷、短泥齡條件下運(yùn)行，微生物處于對(duì)數(shù)增殖期，繁殖較快，活性高。B段曝氣池以中低負(fù)荷運(yùn)行，整體有利于避免污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。（3）A段和B段串聯(lián)運(yùn)行，各自設(shè)沉淀池，單獨(dú)回流，將A段和B段污泥嚴(yán)格分開，形成各自的特征生物菌群。（4）A段主要是利用以物理化學(xué)作用為主導(dǎo)的吸附作用去除污水中的污染物質(zhì)。因此，對(duì)負(fù)荷、PH值、溫度及毒物有一定的適應(yīng)能力。133SBR工藝SBR（）是間歇式活性污泥法英文縮寫的簡稱。早在1914年，英國ALDEN與LOCKETT等人發(fā)明的活性污泥法即系間歇運(yùn)行處理污水。但由于曝氣器和自控設(shè)備的問題，運(yùn)行管理極不方便，后來改為連續(xù)流活性污泥法工藝。80年代前后，由于自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領(lǐng)域的普及與應(yīng)用（電動(dòng)閥、氣動(dòng)閥、溶解氧傳感器、水位傳感器等），此項(xiàng)技術(shù)獲得重大進(jìn)展。使得間歇活性污泥法的運(yùn)行管理也逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。1979年，美國RLIRVINE等人根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果首先提出SBR工藝，系間歇進(jìn)水，間歇排水。同年GORONSAY在以往工藝基礎(chǔ)上提出了間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣系統(tǒng)。1984年又研究出利用不同負(fù)荷條件下微生物的生長速率和污水生物除磷脫氮工藝。DATIAT是SBR工藝中，繼ICEAS、CASS、IDEA法之后完善發(fā)展的又一種新方法。澳大利亞以SBR工藝所著稱。近十幾年來，建成SBR工藝污水處理廠600余座，其中在中型和大型污水處理廠的應(yīng)用也日益增多，并且開始興建日處理量21萬噸大型SBR工藝污水處理廠。由于處理工藝流程簡單，處理效果好的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，逐漸引起世界污水處理界的廣泛關(guān)注。我國自九十年代中期開始，國家建設(shè)部屬市政設(shè)計(jì)研究院和上海、北京、天津等市政設(shè)計(jì)研究院，開始了SBR工藝技術(shù)的研究和應(yīng)用，但大部分處于試驗(yàn)研究和小型污水處理廠的應(yīng)用階段。目前，只有幾座城市污水處理廠采用SBR法工藝處理城市混合污水，其處理效果較好，如昆明市日處理污水量15萬噸的第三污水處理廠，其工藝為SBR法ICEAS技術(shù)，自投產(chǎn)以來，運(yùn)行正常，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠所采用的DATIAT工藝是一種SBR法的變形工藝和中國目前最大的SBR法城市污水處理廠。該工藝為方案的確定是根據(jù)天津市政工程設(shè)計(jì)研究院和開發(fā)區(qū)、以及國內(nèi)有關(guān)污水處理專家共同完成的，經(jīng)過對(duì)國內(nèi)外污水廠的考察并充分論證，認(rèn)為SBR法DATIAT工藝能夠克服天津開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水比重大、水質(zhì)水量變化幅度大的水質(zhì)特征，其處理后的水質(zhì)能夠滿足國家的排放標(biāo)準(zhǔn)。1331傳統(tǒng)SBR工藝SBR為間斷進(jìn)水，間斷排水，而污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)，所以，實(shí)際使用時(shí)，SBR通常設(shè)計(jì)為兩個(gè)或多個(gè)池子并聯(lián)運(yùn)行。SBR反應(yīng)池通常按進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水和閑置五個(gè)階段根據(jù)時(shí)間依次進(jìn)行。每個(gè)工作周期內(nèi)排水結(jié)束時(shí)，SBR池內(nèi)液位最低，而進(jìn)水停止時(shí)液位最高，液位的變化幅度取決于處理廢水的濃度、排放標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易程度。反應(yīng)池內(nèi)基質(zhì)濃度變化也是從高到底，至反應(yīng)結(jié)束時(shí)（嚴(yán)格意義上指沉淀結(jié)束時(shí)）上清液中的基質(zhì)濃度最低。所以，SBR運(yùn)行過程中混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。SBR在反應(yīng)階段是曝氣的，微生物通常處于好氧狀態(tài)，在沉淀階段和排水階段不曝氣，微生物處于缺氧狀態(tài)，而進(jìn)水階段根據(jù)具體處理要求及原水指標(biāo)可曝氣或不曝氣。因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的。優(yōu)點(diǎn)1工藝簡單，占地面積小，投資較低2曝氣階段生化反應(yīng)推動(dòng)力大3不易發(fā)生污泥膨脹4運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)5應(yīng)用于間歇排水，且水量較小的場合更顯簡單和節(jié)省投資優(yōu)勢6運(yùn)行穩(wěn)定性好7較高的基質(zhì)去除率8剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定，降低了污泥處理費(fèi)用。應(yīng)注意的問題1水量平衡SBR反應(yīng)池的進(jìn)水和出水均為間斷的，而處理的污水無論是間斷還是連續(xù)進(jìn)入污水處理廠，兩者之間都存在水量的匹配問題，影響SBR反應(yīng)池的設(shè)計(jì)參數(shù)，也會(huì)影響調(diào)節(jié)池的取設(shè)及調(diào)節(jié)池容積的大小。2控制方式的選擇一般情況下，SBR采用自動(dòng)控制方式兼具手動(dòng)操作功能。后者便于手動(dòng)調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時(shí)使用，前者便于日常工作使用。但當(dāng)處理小水量、高濃度工業(yè)廢水時(shí)，由于反應(yīng)周期長，往往一天只排一次水，采用手動(dòng)操作工作量不大，只設(shè)計(jì)手動(dòng)操作比較經(jīng)濟(jì)可靠。3曝氣方式的選擇間斷曝氣的運(yùn)行方式，容易使水滲入曝氣頭內(nèi)部，進(jìn)入供氣支管中，再次曝氣時(shí)增大了管道阻力，也會(huì)造成污泥堵塞微孔。所以，在選擇曝氣頭時(shí)要盡量采用不堵塞的曝氣形式，如穿孔管、水下曝氣機(jī)、傘式曝氣器、螺旋曝氣器等。當(dāng)采用微孔曝氣時(shí)應(yīng)采用強(qiáng)度高的橡膠曝氣盤或管，當(dāng)停止曝氣時(shí)，微孔閉合，曝氣時(shí)開啟，不易造成微孔堵塞。4排水方式的選擇SBR沉淀結(jié)束需及時(shí)將上清液排出，排水時(shí)應(yīng)盡可能均勻排出，不干擾沉淀在池底的污泥層。同時(shí)，還應(yīng)防止水面的漂浮物隨水流排出。目前，常見的排水方式有固定式的，如沿水池不同深度設(shè)置出水管，從上到下依次開啟，優(yōu)點(diǎn)是排水設(shè)備簡單、投資少，缺點(diǎn)是開啟閥門多、排水管中會(huì)積存部分污泥，造成初期出水水質(zhì)差。浮動(dòng)式排水裝置和旋轉(zhuǎn)式排水裝置雖然價(jià)格高，但排水均勻、排水量可調(diào)節(jié)、對(duì)底部污泥干擾小，又能防止水面漂浮物隨出水排出，因此，這兩種排水裝置目前應(yīng)用較多，尤其旋轉(zhuǎn)式排水裝置，又稱潷水器，以操作靈活、運(yùn)行穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)受到設(shè)計(jì)人員和用戶的青睞。5需要注意的其它問題1浮渣和沉渣的排除方法2排水比的確定3雨季對(duì)池內(nèi)水位的影響及控制4排泥時(shí)機(jī)及泥齡控制5反應(yīng)池的長寬比6SBR間斷進(jìn)水、間斷排水與前處理及后續(xù)處理構(gòu)筑物的高程及水量匹配問題7SBR處理工業(yè)廢水時(shí)，曝氣時(shí)間最好通過試驗(yàn)確定，對(duì)一些難度較大的工業(yè)廢水，SBR最好與厭氧或物化工藝結(jié)合使用，此時(shí)，一定要注意相互間的匹配問題。1332ICEAS工藝ICEAS工藝的基本單元是兩個(gè)矩形池為一組的反應(yīng)器。每個(gè)池子分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，預(yù)反應(yīng)區(qū)一般處于缺氧狀態(tài)，主反應(yīng)區(qū)是曝氣反應(yīng)的主體。ICEAS的優(yōu)點(diǎn)是采用連續(xù)進(jìn)水系統(tǒng)，減少了運(yùn)行操作的復(fù)雜性，故適用于較大規(guī)模的污水處理，但其在工藝改進(jìn)的同時(shí)也喪失了表1列出的5種優(yōu)點(diǎn)，僅僅保留了SBR反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特征。與經(jīng)典SBR工藝相比，ICEAS工藝具以下特點(diǎn)A沉淀特性不同ICEAS的沉淀會(huì)受到進(jìn)水?dāng)_動(dòng)，破壞了其成為理想沉淀的條件。為了減少進(jìn)水帶來的擾動(dòng)，一般將池子設(shè)計(jì)成長方形，使出水近似于平流沉淀池。B理想推流性能和污泥膨脹的控制由于連續(xù)進(jìn)水，ICEAS喪失了經(jīng)典SBR的理想推流和對(duì)難降解物質(zhì)去除率高的優(yōu)點(diǎn)，而且不能控制污泥膨脹的發(fā)生，所以需要設(shè)置選擇區(qū)。C因連續(xù)進(jìn)水而適用于較大型污水處理廠連續(xù)進(jìn)水不用進(jìn)水閥門之間切換，控制簡單，從而可應(yīng)用于較大型的污水廠。1333CAST工藝CAST工藝集曝氣與沉淀于同一池內(nèi)，取硝了常規(guī)活性污泥法的一沉池和二沉池，其工作過程分為曝氣、沉淀和排水三個(gè)階段，運(yùn)行中可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)控制運(yùn)行參數(shù)，如有機(jī)負(fù)荷、工作周期、水力停留時(shí)間等。該方法在美國的明尼蘇達(dá)州草原市污水處理廠、俄亥俄州托萊多廢水處理廠、密執(zhí)安州地區(qū)廢水處理廠、紐約長島賽爾頓廢水處理廠、新墨西哥州造紙廠廢水處理站得到應(yīng)用，并獲得了良好的處理效果。為將該工藝引進(jìn)、硝化，探討適合我國國情的新型污水處理新工藝，總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)保中心于1994年在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬試驗(yàn)研究，為以后的工程設(shè)計(jì)提供了寶貴的設(shè)計(jì)參數(shù)。CAST工藝的主要技術(shù)特征1間斷進(jìn)水，間斷排水污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)的，CAST工藝比較適合這樣的排水特點(diǎn)。CAST工藝設(shè)計(jì)時(shí)可采用一個(gè)或兩個(gè)以上池子并聯(lián)運(yùn)行。2運(yùn)行上的時(shí)序性CAST反應(yīng)池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個(gè)階段根據(jù)時(shí)間依次進(jìn)行。3運(yùn)行過程的非穩(wěn)態(tài)性每個(gè)工作周期內(nèi)排水開始時(shí)CAST池內(nèi)液位最高，排水結(jié)束時(shí)，液位最低，液位的變化幅度取決于排水比，而排水比與處理廢水的濃度、排放標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易程度等有關(guān)。反應(yīng)池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。4溶解氧周期性變化CAST在反應(yīng)階段是曝氣的，在沉淀階段和排水階段不曝氣，因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的。CAST工藝的優(yōu)點(diǎn)1工藝簡單，占地面積小，投資較低CAST的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池，沒有二沉池，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此，污水處理設(shè)施布置緊湊，占地省和投資低。2曝氣階段生化反應(yīng)推動(dòng)力大這有利于減少曝氣池容積，降低工程投資。3沉淀效果好CAST工藝在沉淀階段幾乎整個(gè)反應(yīng)池均起沉淀作用池，沉淀階段的表面負(fù)荷比沉淀池小得多，沒有進(jìn)水的干擾，沉淀效果較好。實(shí)踐證明，當(dāng)冬季溫度較低，污泥沉降性能差時(shí)，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥凝聚性能差時(shí)，均不會(huì)影響CAST工藝的正常運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)和工程中曾遇到SV30高達(dá)96的情況，只要將沉淀階段的時(shí)間稍作延長，系統(tǒng)運(yùn)行不受影響。CAST反應(yīng)池中存在較大的基質(zhì)濃度梯度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件不利于絲狀微生物的優(yōu)勢生長，可有效防止污泥絲狀膨脹。4運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)CAST工藝是按時(shí)間順序運(yùn)行的，各階段的長短均可根據(jù)進(jìn)水、出水水質(zhì)及污水量的變化靈活調(diào)整，可以在滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的條件下達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。CAST工藝集曝氣、沉淀等功能于一體，池容相對(duì)較大，抗水質(zhì)、水量沖擊能力較大。當(dāng)進(jìn)行脫氮除磷時(shí)，可通過間斷曝氣控制反應(yīng)池的溶解水平，提高脫氮除磷的效果。5CAST工藝可應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程，比SBR工藝適用范圍更廣泛。6運(yùn)行穩(wěn)定性好。7基質(zhì)去除率較高。8剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定。CAST設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題1水量平衡工業(yè)廢水和生活污水的排放通常是不均勻的,如何充分發(fā)揮CAST反應(yīng)池的作用，與選擇的設(shè)計(jì)流量關(guān)系很大，如果設(shè)計(jì)流量不合適，進(jìn)水高峰時(shí)水位會(huì)超過上限，進(jìn)水量小時(shí)反應(yīng)池不能充分利用。當(dāng)水量波動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置調(diào)節(jié)池。2控制方式的選擇一般情況下，CAST工藝采用自動(dòng)控制和手動(dòng)操作兩種方式。后者便于手動(dòng)調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時(shí)使用，前者日常工作使用。3曝氣方式的選擇間斷曝氣容易造成污泥堵塞微孔。所以，在選擇曝氣頭時(shí)要盡量采用不堵塞的曝氣形式，這一點(diǎn)與SBR工藝相同。4排水方式的選擇CAST工藝的排水要求與SBR相同，目前，常用的設(shè)備為旋轉(zhuǎn)式撇水機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是排水均勻、排水量可調(diào)節(jié)、對(duì)底部污泥干擾小，又能防止水面漂浮物隨水排出。5需要注意的其它問題1浮渣和沉渣的排除方法；2排水比的確定；3雨季對(duì)池內(nèi)水位的影響及控制；4排泥時(shí)機(jī)及泥齡控制；5反應(yīng)池的長寬比；6間斷排水與后續(xù)處理構(gòu)筑物的高程及水量匹配問題。1334DATIAT工藝DATIAT工藝主體構(gòu)筑物是由兩個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)池組成，即需氧池（DEMANDAERATIONTANK）和間歇曝氣池（INTERMITTENTAERATIONTANK），一般情況下DAT池連續(xù)進(jìn)水連續(xù)曝氣，其出水進(jìn)入IAT池，在IAT地完成曝氣、沉淀、潷水和排除剩余活性污泥5。基本操作運(yùn)行程序如下1進(jìn)水污水連續(xù)進(jìn)入DAT池經(jīng)連續(xù)曝氣后，通過DAT池與IAT池之間導(dǎo)流設(shè)施進(jìn)入IAT池。DAT不直接排放處理水，因此不像連續(xù)進(jìn)連續(xù)出水的活性污泥法容易受負(fù)荷變化的影響。2反應(yīng)反應(yīng)工藝分兩部分進(jìn)行。首先發(fā)在DAT池。該池在連續(xù)進(jìn)水的同時(shí)連續(xù)曝氣。去除有機(jī)物的機(jī)理和操作與連續(xù)流活性污泥法相同。反應(yīng)工序的第二部分發(fā)生在IAT池，經(jīng)DAT池初步生物處理的污水連續(xù)進(jìn)入IAT。按工藝設(shè)置進(jìn)行一定時(shí)間的曝氣以達(dá)到好氧的目的。3沉淀沉淀工序僅發(fā)生在IAT池。當(dāng)IAT池停止曝氣以后，活性污泥絮體開始重力沉淀和泥水分離。IAT池的沉淀工序相當(dāng)于連續(xù)流活性污泥法中的二次沉淀池功能。4排水排水工序只發(fā)生在IAT池。池池水位達(dá)到最高水位，并經(jīng)過沉淀工藝以后，上清液由設(shè)置在IAT地末端的潷水器緩慢排出地外。當(dāng)池水位達(dá)到處理周期開始時(shí)的最低水位時(shí)，停止?jié)?閑置在IAT地沉淀后到下個(gè)周期開始期間可視污水的性質(zhì)設(shè)置一閑置期，在該時(shí)段內(nèi)可根據(jù)需要進(jìn)行攪拌或曝氣。在厭氧條件下攪拌比好氧條件下的曝氣要省能量，同時(shí)對(duì)保持污泥的活性也是有利的。在以脫磷為目的的裝置中，剩余污泥的排放一般是在閑置工序之初和沉淀工序的最后進(jìn)行。工藝特點(diǎn)1運(yùn)行穩(wěn)定，處理效率高，出水質(zhì)量好；2處理構(gòu)筑物少，處理流程簡化；3建設(shè)費(fèi)用少，自動(dòng)化程度高，操作運(yùn)行簡單，調(diào)度靈活。4節(jié)省占地面積。5可達(dá)到脫磷脫氮的目的。1335UNITANK工藝UNITANK的通用形式是采用三個(gè)池子的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，這三個(gè)池子通過共壁上的開孔實(shí)現(xiàn)水力連接，無需用泵輸送每個(gè)池中都裝有曝氣系統(tǒng)可以是表曝也可以是鼓風(fēng)曝氣，同時(shí)外面的兩個(gè)池子都裝有溢流堰用于排水，既可以用作反應(yīng)區(qū)也可以用作沉淀池。每個(gè)池子都可以進(jìn)水，剩余污泥也是從邊緣兩個(gè)作沉淀池的池子排出。與傳統(tǒng)活性污泥法一樣，UNITANK系統(tǒng)是連續(xù)運(yùn)行的，但是其單個(gè)池子是按一定周期運(yùn)行的。UNITANK系統(tǒng)可在恒定水位下連續(xù)運(yùn)行，此時(shí)從整個(gè)系統(tǒng)來看它已經(jīng)不屬于SBR了，與交替運(yùn)轉(zhuǎn)的三溝式氧化溝非常相似，更接近于傳統(tǒng)的活性污泥法，這是該工藝最為顯著的一個(gè)特點(diǎn)；UNITANK也可在恒水位下交替運(yùn)行，出水采用固定堰而不是潷水器，在任一時(shí)刻總有一個(gè)池子作為沉淀池，這個(gè)沉淀池相當(dāng)于平流式沉淀池，所以在設(shè)計(jì)上需要滿足平流沉淀池的功能，這是UNITANK的第二個(gè)特點(diǎn)；標(biāo)準(zhǔn)的UNITANK系統(tǒng)是由三個(gè)正方形池所組成，彌補(bǔ)了單個(gè)反應(yīng)器完全混合的不足，這是其第三個(gè)特點(diǎn)。134氧化溝工藝氧化溝（OXIDATIONDITCH）又名連續(xù)循環(huán)曝氣池（CONTINUOUSLOOPREACTOR），是活性污泥法的一種變形。氧化溝污水處理工藝是在20世紀(jì)50年代由荷蘭衛(wèi)生工程研究所研制成功的。自從1954年在荷蘭的首次投入使用以來。由于其出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便等技術(shù)特點(diǎn)，已經(jīng)在國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理6。目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括帕斯韋爾（PASVEER）氧化溝、卡魯塞爾、奧爾伯（ORBAL）氧化溝、T型氧化溝（三溝式氧化溝）、DE型氧化溝和一體化氧化溝。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上存在差異，因此各具特點(diǎn)7。從90年代至今是我國氧化溝技術(shù)大發(fā)展的階段，預(yù)計(jì)已有上百座氧化溝污水處理廠投入運(yùn)行。氧化溝技術(shù)仍然是當(dāng)前污水處理的熱點(diǎn)。從應(yīng)用和研究情況來看，我國氧化溝技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平相比差距很大。究其原因是我國沒有系統(tǒng)地研究過氧化溝技術(shù)與設(shè)備，目前我國已引進(jìn)數(shù)種氧化溝技術(shù)，有條件來分析比較和吸收硝化。因此，認(rèn)真分析和總結(jié)這方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)顯得十分必要。1341CARROUSEL氧化溝CARROUSEL氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制。在原CARROUSEL氧化溝的基礎(chǔ)上DHV公司和其在美國的專利特許公司EIMCO又發(fā)明了CARROUSEL2000系統(tǒng)圖，實(shí)現(xiàn)了更高要求的生物脫氮和除磷功能。至今世界上已有850多座CARROUSEL氧化溝和CARROUSEL2000系統(tǒng)正在運(yùn)行。CARROUSEL氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn)，又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。普通CARROUSEL氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機(jī)使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約23MG/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時(shí)，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時(shí)，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速03M/S）。微生物的氧化過程硝耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個(gè)連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去處BOD，但除磷脫氮的能力有限8。1342奧貝爾（ORBAL）奧貝爾（ORBAL）氧化溝一般由三個(gè)同心橢圓形溝道組成，污水由外溝道進(jìn)入，與回流污泥混合后，由外溝道進(jìn)入中間溝道再進(jìn)入內(nèi)溝道，在各溝道循環(huán)達(dá)數(shù)百到數(shù)十次。最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至二次沉淀池。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量水平轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，進(jìn)行供氧兼有較強(qiáng)的推流攪伴作用。外溝道體積占整個(gè)氧化溝體積的5055，溶解氧控制趨于00MG/L,高效地完成主要氧化作用；中間溝道容積一般為2530,溶解氧控制在10MG/L左右,作為“擺動(dòng)溝道”，可發(fā)揮外溝道或內(nèi)溝道的強(qiáng)化作用；內(nèi)溝道的容積約為總?cè)莘e的1520，需要較高的溶解氧值（20MG/L左右）,以保證有機(jī)物和氨氮有較高的去除率。9特點(diǎn)1外溝道的供氧量通常為總供氧量的50左右，但80以上的BOD可以在外溝道中去除；2奧貝爾氧化溝具有較好的脫氮功能；3奧貝爾氧化溝具有推流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點(diǎn)；4奧貝爾氧化溝采用的曝氣轉(zhuǎn)碟，其表面密布凸起的三解形齒結(jié)，使其在與水體接觸時(shí)將污水打碎成細(xì)密水花，具有較高的充氧能力和動(dòng)力效率。1343一體化氧化溝一體化氧化溝是一種采用曝氣與沉淀合建的形式，是美國于80年代初至今一直開發(fā)研究的一種新型污水處理系統(tǒng)，即將船形二沉池設(shè)置于氧化溝內(nèi)。一體化氧化溝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于沉淀船的設(shè)計(jì)，其形式應(yīng)該能夠充分利用水力學(xué)原理及溝內(nèi)的水流作用，保證船內(nèi)壓力大于船外壓力，積泥斗的水流方向應(yīng)自上而下，這樣才能使進(jìn)入沉淀船中的活性污泥沉淀后從船底集泥斗順利流回溝內(nèi)被帶走。優(yōu)點(diǎn)1、一體化氧化溝保留了氧化溝抗沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)；2、由于一體化氧化溝的沉淀池建在溝內(nèi)，不用另建沉淀池，而且污泥回流及時(shí)，可大大縮小沉淀池容積，節(jié)省1/3左右的占地；3、污泥回流依靠自身重力及溝內(nèi)水力條件，不須另建污泥回流系統(tǒng)，可大大節(jié)省投資；4、由于配套設(shè)施減少，同時(shí)減少運(yùn)行操作人員，運(yùn)行管理更為方便。缺點(diǎn)1一體化氧化溝沉淀船的沉淀效果不理想；2一體化氧化溝進(jìn)水口位置不合理；3沉淀船增加了一體化氧化溝的水力阻力，設(shè)備能耗大；4一體化氧化溝系統(tǒng)控制難度大。1344三溝式氧化溝三溝式氧化溝是氧化溝的一種典型構(gòu)造型式，目前采用的三溝式氧化溝工藝，是丹麥在間歇式運(yùn)行的氧化溝基礎(chǔ)上開創(chuàng)的，它實(shí)際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時(shí)間順序交替輪換運(yùn)行的特點(diǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)周期可根據(jù)處理水質(zhì)的不同進(jìn)行調(diào)整，從而使其運(yùn)行操作更趨于靈活方便。這種工藝流程簡單，無需另設(shè)一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用大為降低，并在一定程度上解決了以往氧化溝占地面積大的缺點(diǎn)，我國邯鄲市東污水處理廠采用的就是這種工藝。135生物膜生物膜法是一種通過附著在某種物體上的生物膜來處理廢水的好氧生物處理法。生物膜法的主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較強(qiáng)。生物膜法從本質(zhì)來說和土地處理的過程類似，是污水灌溉和土地處理的人工化和高效化。生物膜法的主要處理設(shè)施有生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池、生物接觸氧化池和生物流化床等。1351生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤處理是一種利用微生物來處理有機(jī)污水的設(shè)備。它集中了接觸氧化法、生物濾池法和活性污泥法。轉(zhuǎn)盤安裝在氧化槽上，其45的面積浸沒在污水中，在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下，轉(zhuǎn)盤慢速旋轉(zhuǎn)，盤片上生長的生物膜吸附污水中的有機(jī)物。當(dāng)盤片離開液面時(shí)，微生物得到空氣中的氧氣。微生物通過新陳代謝最終把有機(jī)物分解成水、無害的無機(jī)物和氣體。特點(diǎn)是1維護(hù)管理簡便、動(dòng)力硝耗小、運(yùn)行費(fèi)用低。2轉(zhuǎn)盤運(yùn)行時(shí)衛(wèi)生條件好，產(chǎn)生的噪音低。3運(yùn)行靈活，可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制污水與生物膜的接觸時(shí)間和曝氣強(qiáng)度。4能承受水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷，工作穩(wěn)定。5生物膜的培養(yǎng)與馴化快，成熟時(shí)間短，一周即可完成。6污泥量少，含水率低P9596，沉淀性能好，易于分離脫水。7易受水溫、氣溫影響，溫度低時(shí)處理效果亦低，因此北方宜建在室內(nèi)。1352曝氣生物濾池曝氣生物濾池是90年代初興起的污水處理新工藝，已在歐美和日本等發(fā)達(dá)國家廣為流行。該工藝具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX（有害物質(zhì)）的作用,其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池二沉池，其容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用省。BAF按水流方向分上向流和下向流，下向流生物曝氣濾池在進(jìn)水的同時(shí)，采用水氣逆向的工藝路線，使介質(zhì)表面形成生物膜，污水流過濾床時(shí)，污染物首先被過濾和吸附，作為“倍加清”專性降解菌的營養(yǎng)基質(zhì)，加速降解菌形成生物膜，生物膜又進(jìn)一步“俘獲”基質(zhì)，將其同化、代謝、降解。所以生物濾池可以在降解有機(jī)物的同時(shí)，具有生物絮凝和吸附過濾的作用。而且由于生物膜附著在濾料上，活性很高，生物膜不受泥齡限制，對(duì)于污染物的降解十分有利。隨著處理過程的進(jìn)行，在濾料縫隙間的懸浮狀活性污泥在濾料縫隙間形成了污泥濾層，在氧化降解污水中有機(jī)物的同時(shí)，起到了進(jìn)一步吸附過濾作用，從而能使有機(jī)物及懸浮物均能得到比較徹底的清除。在反應(yīng)器的上部，異養(yǎng)型微生物為優(yōu)勢菌，碳污染物（CODCR、BOD5和SS）主要在這里被去除，而在反應(yīng)器下部，自養(yǎng)型細(xì)菌，如硝化菌占優(yōu)勢，氨氮被硝化。在生物膜內(nèi)部，以及部分填料之間的縫隙，蓄積的大量活性污泥中存在著兼性微生物，因此在BAF中可發(fā)生碳污染物的去除，同時(shí)有硝化和反硝化的功能。在濾池運(yùn)行過程中，隨著生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜及濾料上截留的雜質(zhì)不斷增加，濾料中水頭損失增大，水位上升，到一定時(shí)期，需對(duì)濾料進(jìn)行反沖洗。BAF生物曝氣濾池以其貯存在加氯硝毒池中清澈的出水作為反沖用水，不另設(shè)反沖水池，反沖洗廢水通過排水管回流到一級(jí)處理設(shè)施。特點(diǎn)1BAF粗糙多孔的粒狀填料為微生物提供了最佳的生長環(huán)境，因此生物量大。高濃度的微生物使BAF的容積負(fù)荷增大，不僅減少了池的容積和占地（容積僅為活性污泥法1/31/5），而且停留時(shí)間縮短至12小時(shí)。池容積占地為常規(guī)二級(jí)處理的1/51/10，基建投資省2030。2填料床中的粒狀填料具有巨大的比表面積，其上生長著各種碳化菌、氨化菌和硝化菌組成的高活性生物膜，具有優(yōu)良的氧化降解和吸附過濾水中污染物的功能，不必設(shè)二沉池即可去除污水中的有機(jī)物（COD、BOD、SS、NH3N、P等）。3氣水相對(duì)運(yùn)動(dòng)，氣泡接觸面積增大，氧的利用率提高1520，增加氣水與生物膜的接觸面積，從而提高了處理效果，降低了運(yùn)行費(fèi)用。4硝化效率高，脫氮效果好。這是常規(guī)二級(jí)處理達(dá)不到的。5高質(zhì)量的出水。出水水質(zhì)達(dá)到砂濾三級(jí)處理的出水水質(zhì)，不但可以滿足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，而且可達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，可用于生活雜用水或冷卻水等。BAF對(duì)低濃度的有機(jī)廢水也有很好的處理效果，如洗澡水。6運(yùn)行過程中不產(chǎn)生臭味，無二次污染。7抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，無污泥膨脹問題。微生物生長在粗糙多孔的填料表面，屬固定化微生物，不會(huì)流失，因此運(yùn)行管理方便簡單。8生物曝氣濾池可和其它傳統(tǒng)工藝組合使用，可對(duì)一些老廠進(jìn)行技術(shù)改造，減少了二次投資費(fèi)用。136厭氧工藝1361水解好氧該工藝中的水解池是一種新型厭氧反應(yīng)器，避免了厭氧反應(yīng)中時(shí)間長，控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，而是利用水解、產(chǎn)酸菌可以迅速降解水中有機(jī)物的特點(diǎn)，形成以水解產(chǎn)酸菌為主要的厭氧上流式污泥床，由于水解池集生物降解、物理沉降和吸附為一體，在與初沉池停留時(shí)間相近的情況下，有機(jī)物去除效果顯著高于初沉池。并且能將污水中的難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，提高了污水的可生物降解性，使得后續(xù)的好氧處理所需的停留時(shí)間縮短，能耗降低。與此同時(shí)懸浮固體物質(zhì)包括進(jìn)水懸浮物和后續(xù)好氧處理中的剩余污泥被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理，從而取消了傳統(tǒng)工藝中的污泥消化池，實(shí)現(xiàn)了污水和污泥的一次性處理。1362UASB上流式厭氧污泥床UPANAEROBIGSIUDBOBLAMK6T，簡稱UASB是荷蘭學(xué)者于1970年代研制成功，在國外，目前己廣泛用于高濃度有機(jī)廢水處理。UASB的型式較多，池形有圓形或方形，池內(nèi)下部為反應(yīng)區(qū)，項(xiàng)部為分離區(qū)。反應(yīng)區(qū)戶污泥濃度較大的下部分區(qū)域稱污泥床，容積約占UASB的30，有機(jī)物主要在污泥床里被微生物分解，反應(yīng)區(qū)中污泥濃度較小的上部分稱為污泥懸浮層。反應(yīng)產(chǎn)生的甲烷形成氣泡后上升，使體系受到攪動(dòng)，在頂部出現(xiàn)氣、液、固三相，通過分離器，分離出氣體、已處理水和污泥。UASB中無填料，其中有高濃度的顆粒狀高活性污泥，一般在運(yùn)行過程中形成。厭氧過程的機(jī)理與好氧過程有很大不同，常有多種微生物參與。小區(qū)生活處理工藝方案14處理要求141水質(zhì)情況本設(shè)計(jì)的污水進(jìn)水及出水水質(zhì)如下表21所示水質(zhì)指標(biāo)CODBODSSNHN進(jìn)水48027025035出水6020208（15）出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB189182002的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)處理水量2000/D3M總變化系數(shù)19K總142處理程度計(jì)算1COD的去除率480618752的去除率5BOD活性污泥處理系統(tǒng)中的值是由殘存的溶解性SE和非溶解性5BOD5BOD二者組成的,非溶解性主要以生物污泥的殘屑為主體,活性污泥的凈化5功能是去除溶解性的,非溶解性將污泥一起經(jīng)沉淀而去除。55進(jìn)入CAST反應(yīng)池的濃度270MG/L。BOD0S出水中非溶解性值為5571AEBXC式中出水懸浮固體濃度（SS），MG/L，取20EMG/L；B微生物自身氧化率，一般介于00501之間，取009；活性微生物在出水中所占的比例，取04。AX代入各值，得71009042051（MG/L）5BOD因此出水溶解性值為52051149（MG/L）則去除率為5BOD270149483的去除率3NH5810744SS的去除率QMAXSINSIN6039248EHV15小區(qū)生活污水處理的原則1處理出水要求和處理程度一般來說，不同小區(qū)對(duì)出水的要求差異較大。應(yīng)根據(jù)我國地面環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB383888）和污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB897896）的有關(guān)規(guī)定和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質(zhì)。如果出水采用土地處理法處理，則按土地處理法的要求計(jì)算；2污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)必須結(jié)合小區(qū)的整體規(guī)劃和建筑特點(diǎn)，即外觀設(shè)計(jì)上要與小區(qū)建筑環(huán)境相協(xié)調(diào)，以求美觀；3在污水處理工藝上力求簡單實(shí)用，以方便管理；4在高程布置上應(yīng)盡量采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節(jié)省用地；5污水處理廠位置應(yīng)盡可能位于小區(qū)下風(fēng)向，與其它建筑物有一定的距離，以減少對(duì)環(huán)境的影響；6設(shè)備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運(yùn)行簡易，設(shè)備性能穩(wěn)定，適合分期建設(shè)；7處理程度高，污泥產(chǎn)量少，并盡可能采用節(jié)能處理技術(shù)；8處理構(gòu)筑物對(duì)水力負(fù)荷和有機(jī)物負(fù)荷的適應(yīng)范圍較大，使系統(tǒng)有較好的經(jīng)受沖擊負(fù)荷的能力；9小區(qū)內(nèi)的人口是逐漸增加的。因此，小區(qū)污水處理廠應(yīng)按可預(yù)期的發(fā)展規(guī)劃作為流量設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。根據(jù)我國情況，可考慮采用20年的設(shè)計(jì)周期。16小區(qū)生活污水處理應(yīng)注意的問題在小區(qū)生活污水處理工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題有1噪音問題由于小區(qū)是人們生活和休息的地方，是一個(gè)安靜的場所，因此須特別注意周圍的噪音，要將噪音降到最低點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)要采用噪音較小的方案和設(shè)備。對(duì)處理構(gòu)筑物采用防噪音的隔離設(shè)施。2除臭問題在眾多的水處理工藝中幾乎沒有一種能做到?jīng)]有臭味，都有一定的臭味釋放出來，因此設(shè)計(jì)小區(qū)污水處理工藝時(shí)要特別注意除臭，必要時(shí)處理構(gòu)筑物可采用全封閉的結(jié)構(gòu)，將臭味收集起來集中處理。17生活污水處理的典型工藝流程工藝流程如下圖21所示10圖2118確定方案181確定工藝流程小區(qū)生活污水由于水量較少（Q2000T/D），屬于典型的小型水處理設(shè)施，這類小型水處理設(shè)施的一般工藝流程如下圖2211圖221前處理設(shè)施前處理設(shè)施的目的是保證后續(xù)水泵工作以及改善進(jìn)水進(jìn)水水質(zhì)和水處理功能。在一級(jí)處理單元前，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)、除浮物和砂；由于本設(shè)計(jì)是小區(qū)生活污水工藝設(shè)計(jì)，污染源主要是居民的廚房和衛(wèi)生間流出來的有機(jī)物質(zhì)，以有機(jī)物居多（糖類、氨氮和脂肪等），含油量和含砂量較少，因此本設(shè)計(jì)可不設(shè)置沉砂池和除油池，只設(shè)置初沉池。2污水提升泵在進(jìn)水埋深較大且經(jīng)水處理設(shè)施重力流動(dòng)，使出水能排入水體時(shí)，需要設(shè)置提升泵。本設(shè)計(jì)由于地形關(guān)系必須在一級(jí)處理前設(shè)置污水提升。3初沉池初沉池是沉淀分離污水中的懸浮物，減輕后續(xù)生物處理單元負(fù)荷的預(yù)處理設(shè)施。為了保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。4反應(yīng)池；是生物處理的主要設(shè)施，用于去除污水中的有機(jī)物以及氨氮的硝化和反硝化等。5二沉池將反應(yīng)池出水進(jìn)行泥水分離，獲得澄清的出水以及濃縮的污泥的重要處理設(shè)施，是二級(jí)處理的最后處理單元。6深度處理設(shè)施指將二級(jí)出水進(jìn)一步處理，獲得更好水質(zhì)的處理設(shè)施。在小區(qū)中水處理工藝中是必須的處理設(shè)施。本設(shè)計(jì)處理的水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后將直接排入河流中不做中水回用。7硝毒設(shè)施是為了保證出水安全而設(shè)置的，用于殺死處理水中的大腸菌等細(xì)菌。本設(shè)計(jì)中對(duì)細(xì)菌沒有要求，因此可不設(shè)置硝毒設(shè)施。182提出方案一般對(duì)于小型污水處理工藝，常用的方法對(duì)于活性污泥法有低負(fù)荷的氧化溝法、延時(shí)曝氣法、SBR法、CAST法；對(duì)于生物膜法有生物曝氣濾池法、接觸氧化法、及生物轉(zhuǎn)盤。根據(jù)以上分析，以及進(jìn)水污染層度和國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。初步選定以下三種方案方案一183方案比較如下表22所示項(xiàng)目傳統(tǒng)SBRCAST曝氣生物濾池土建工程無須二沉池，池深一般在5M左右，較傳統(tǒng)活性污泥法省，無須調(diào)節(jié)池，可不設(shè)初沉池。同傳統(tǒng)SBR法，但增加了生物選擇器主反應(yīng)池土建量最小，但須增加調(diào)節(jié)池、以及反沖洗設(shè)備，且初沉池不能省略。機(jī)電設(shè)備及儀表設(shè)備閑置率高，儀表較傳統(tǒng)活性污泥法多。基本同傳統(tǒng)SBR法，增加了污泥回流泵。設(shè)備量比前兩者大，增加了反沖洗設(shè)備。曝氣設(shè)備水下曝氣機(jī)及鼓風(fēng)機(jī)均可，采用水下曝氣機(jī)可不設(shè)鼓風(fēng)機(jī)房，也可避免曝氣管堵塞。同傳統(tǒng)SBR只能使用鼓風(fēng)機(jī)，須建鼓風(fēng)機(jī)房，噪音較大，且曝氣管容易堵塞。曝氣量較大較大比活性污泥法低35左右污泥回流無須回流須回流20左右無須回流藥劑量較低較低基本上不用較兩者高，主要用于預(yù)處理。電耗較傳統(tǒng)活性污泥法低。較傳統(tǒng)活性污泥法低。最小總運(yùn)行成本較傳統(tǒng)活性污泥法低。較傳統(tǒng)活性污泥法低。比前兩者低出水水質(zhì)均能達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)泥量產(chǎn)泥量較少，污泥穩(wěn)定性較好。產(chǎn)泥量較少，污泥穩(wěn)定性最好（因?yàn)楸葌鹘y(tǒng)SBR多一個(gè)前置生物選擇器）。產(chǎn)泥量最多，且穩(wěn)定性較差。有無污泥膨脹容易產(chǎn)生。沒有，污泥沉降性最好。沒有。流量變化的影響受每個(gè)處理單元的可接納容積限制有一定的影響，但可通過調(diào)整周期運(yùn)行同傳統(tǒng)SBR法。受過流速度限制有一定的影響。時(shí)間來克服。續(xù)表沖擊負(fù)荷的影響池容決定的承受沖擊負(fù)荷的能力，較強(qiáng)。同傳統(tǒng)SBR法?？沙惺苋粘５臎_擊負(fù)荷。溫度變化影響受地溫影響較大。同傳統(tǒng)SBR法。低溫效果運(yùn)行穩(wěn)定。噪音可采用水下曝氣降低噪音同傳統(tǒng)SBR法。只能采用鼓風(fēng)曝氣，鼓風(fēng)機(jī)房噪音較大除臭三者均能采用加蓋的方法來防止臭味外泄。無論何種規(guī)模的處理廠，在確定污水處理工藝時(shí)，除了保證處理效果這一基本條件外，同時(shí)還要降低基建投資，節(jié)省日常的運(yùn)行費(fèi)用，以求在保證達(dá)標(biāo)排放的前提下，使經(jīng)營成本最小，對(duì)于小區(qū)污水處理工藝的設(shè)計(jì)，噪音和除臭的要求也是一個(gè)決定性的因素，噪音太大的處理工藝不能作為小區(qū)污水處理的工藝。要做到滿足以上各個(gè)要求，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的處理工藝。小型污水廠處理廠往往具有這樣的特點(diǎn)（1）由于負(fù)擔(dān)的排水面積小，污水量較小，一天內(nèi)水量水質(zhì)變化較大，頻率較高。（2）一般在城鎮(zhèn)小區(qū)或企業(yè)內(nèi)修建，由于所在地區(qū)一般不大，而且廠外污水輸送管道也不會(huì)太長。所以，其占地往往受到限制，處理單元應(yīng)當(dāng)盡量布置緊湊。（3）一般要求自動(dòng)化程度較高，以減少工作人員配置，降低經(jīng)營成本。（4）污水廠往往位于小區(qū)或工業(yè)企業(yè)內(nèi)，平面布置可能會(huì)受實(shí)際情況限制，有時(shí)可能靠近居民區(qū)或地面起伏不平等，平面布置應(yīng)因地置宜，變蔽為利。（5）由于規(guī)模較小，一般不設(shè)污泥硝化，應(yīng)采用低負(fù)荷，延時(shí)曝氣工藝，盡量減少污泥量同時(shí)使污泥部分好氧穩(wěn)定。（6）由于處理設(shè)施建設(shè)在人口較密集的地方必須解決噪音和除臭這兩個(gè)技術(shù)難題。曝氣生物濾池的缺點(diǎn)（1）曝氣生物處理過的水能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，造價(jià)也最低，但由于其噪音太大無法滿足居住小區(qū)對(duì)噪音極為苛刻的要求；（2）曝氣生物濾池產(chǎn)泥量太大，并且穩(wěn)定性不好；（3）曝氣生物濾池曝氣管極易堵塞且維修困難；（4）曝氣生物濾池為保證出水效果，須增加調(diào)節(jié)池，和反沖洗設(shè)備，增加了管理難度。傳統(tǒng)SBR法及CAST法雖然造價(jià)比曝氣生物濾池要高，但能很好的克服曝氣生物濾池的上述缺點(diǎn)，并且出水水質(zhì)也較好，運(yùn)行管理也較簡單。鑒于以上的各種情況，對(duì)于小型城市污水廠，傳統(tǒng)SBR法及CAST法為首先考慮的工藝方案。這兩種工藝都具有以下優(yōu)點(diǎn)（1）都屬完全混合型，具有較高的耐沖擊負(fù)荷的能力；（2）一般不設(shè)初沉池，工藝簡化，節(jié)省占地；（3）一般采用低負(fù)荷延時(shí)曝氣方式運(yùn)行，處理效果好，污泥好氧穩(wěn)定，同時(shí)可減少污泥產(chǎn)量（如果污泥出路可靠，也可適當(dāng)提高負(fù)