I城市污水脫氮除磷技術(shù)工藝比選分析案例1.1工藝比選城市污水脫氮除磷技術(shù)主要由活性污泥法和生物膜法兩種工藝組成。傳統(tǒng)活性污泥法具有豐富的實踐經(jīng)驗和技術(shù)數(shù)據(jù)，運行可靠，處理效果好，同時又具有活量多，成本高的特點，因此經(jīng)過工藝改造更新后，有AB工藝，氧化溝工藝，SBR間歇活性污泥法，A/O脫氮工藝，A2/O同步脫氮除磷工藝等常見工藝，它們具有各自不同的優(yōu)缺點[8]，下表2-1將對比SBR序批式反應(yīng)器、A2/O和氧化溝工藝。表2-1二級處理工藝的對比二級處理工藝處理效果SBR去除效果：有機污染物的去除率為85%～95%，氨氮、磷的去除率較好。優(yōu)點：運行穩(wěn)定，處理效果好，占地面積小，可以有效控制污泥膨脹。缺點：自動化要求高；脫氮除磷效果一般。A2/O去除效果：去除率90%～95%，氨氮、磷的去除率較高。優(yōu)點：它具有投資少、運行費用低、有效控制污泥膨脹、同時去除有機物和氮磷等優(yōu)點。缺點：易受到溶解氧和硝酸鹽氮的限制；脫氮除磷很難達到平衡。氧化溝去除效果：去除率90%～98%，氨氮、磷的去除率較高。優(yōu)點：該工藝操作管理簡單，產(chǎn)泥量低且穩(wěn)定，無需修建初沉池，脫氮除磷效果好。缺點：存在占地面積大、能耗高、污泥膨脹等問題?？偟膩碚f，SBR、A2/O和氧化溝各有優(yōu)缺點，都能達到處理效果。城市污水處理需要考慮的是操作簡單，節(jié)省投資成本和運行成本，工藝流程簡單合理，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達到污水排放標(biāo)準(zhǔn)后可回用或排入河流[9]。由于SBR自動化要求高，脫氮除磷效率一般，出水不連續(xù)等原因，故排除SBR；由于氧化溝面積大、能耗高、污泥膨脹等問題，排除氧化溝；A2/O是一種同時脫氮除磷的工藝，投資少，運行成本低；能有效控制污泥膨脹；能去除有機物，實現(xiàn)實時運行，雖然含有硝酸鹽的回流污泥回流到厭氧池會影響厭氧釋放磷的效果，并且A2/O工藝對原水的C/N和C/P要求較高，但是可以采用A2/O的改良工藝：一種是倒置A2/O工藝，將缺氧池放在厭氧池的前邊，微生物對污水中磷的攝取能力加強，充分的釋放磷和吸收磷，從而增強工藝的除磷效果；另外一種是A-A2/O工藝，在原工藝前增設(shè)一個缺氧池，通過延長污泥停留時間來增強脫氮除磷的能力。A2/O是一種用于用于污水處理的高效工藝選擇，其同步脫氮除磷的效果符合城市污水處理的特點。根據(jù)本設(shè)計中污水水質(zhì)的特點、工程組成及后期維護運行情況，本次設(shè)計采用倒置A2/O-混凝-過濾工藝。1.2其他污水處理構(gòu)筑物比選1.2.1對格柵的工藝比選本工藝設(shè)計采用了兩個格柵，第一個是中格柵，格柵間隙比較大，設(shè)置在污水提升泵前，初步截留進入污水處理廠的污水中較粗大的漂浮物；第二個是細格柵，格柵間隙較小，設(shè)置在污水處理構(gòu)筑物前，用來截留較小的懸浮物，然后污水再進入沉砂池。1.2.2對沉砂池的工藝比選沉砂池可以用來去除污水中密度較高的無機顆粒，例如：泥砂、煤渣等，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物可以正常的工作。表2-2沉砂池的對比沉砂池類型處理效果平流式沉砂池優(yōu)點：無機顆粒截留效果好、結(jié)構(gòu)簡單存。缺點：不易控制流量、砂中有機顆粒含量高、排砂需沖砂。曝氣式沉砂池優(yōu)點：可以進行預(yù)曝氣、除臭、加速污水中油和浮渣分離缺點：曝氣能耗大，影響生物脫氨除磷系統(tǒng)厭氧段或缺氧段的運行。旋流式沉砂池優(yōu)點：流量變化適應(yīng)能力強、水頭損失小、細砂粒去除率高、動能效率高。缺點：渠道內(nèi)流速會影響除砂效率。本工藝設(shè)計采用兩座旋流式沉砂池。1.2.3對沉淀池的工藝比選沉淀池分為初沉池和二沉池。表2-3沉淀池的對比沉淀池類型處理效果平流式沉淀池優(yōu)點：適應(yīng)環(huán)境能力較強、建造簡單、造價低。缺點：采用多斗排泥時，每個泥斗需要單獨設(shè)排泥管各自操作；采用機械排泥時，大部分位于水下的設(shè)備容易腐蝕。豎流式沉淀池優(yōu)點：排泥方便、管理容易、占地面積較小。缺點：池子深度大、建造困難、適應(yīng)變化能力差、造價高、池子直徑不能太大。輻流式沉淀池優(yōu)點：采用機械排泥，運行較好；排泥設(shè)備有定型產(chǎn)品。缺點：水流速度不穩(wěn)定；易于出現(xiàn)異重流現(xiàn)象；機械排泥設(shè)備復(fù)雜，對池體施工質(zhì)量要求高。本工藝設(shè)計中初沉池兩座和二沉池兩座均采用輻流式沉淀池。1.2.4對混凝過濾的工藝比選混凝沉淀的工藝簡單、運行效果可靠、出水水質(zhì)穩(wěn)定、能耗低等，是目前較多大中型水廠采用的三級處理工藝。V型濾池的出水水質(zhì)好、濾速高、運行周期長、反沖洗效果好、節(jié)能和便于自動化管理等特點。本工藝設(shè)計采用機械絮凝池+V型濾池1.2.5對消毒方式的工藝比選污水處理廠的污水處理后要排出前需要經(jīng)過消毒才可以排出等。表2-4消毒方式的對比消毒方式處理效果液氯消毒效果可靠，設(shè)備簡單，加藥量準(zhǔn)確，成本較低。二氧化氯消毒工藝成熟，處理效果好，只有氧化、沒有氯化和有機氧化物形成、殺菌能力強、消毒效果長。紫外線消毒操作簡單、速度快、反應(yīng)快、處理效率高，不需要添加任何化學(xué)物質(zhì)，水中的物理性質(zhì)和化學(xué)成分不會受到影響，易于實現(xiàn)自動化。本工藝設(shè)計采用紫外線消毒。1.2.6對污泥濃縮池的工藝比選表2-5消毒方式的對比污泥濃縮池類型處理效果重力濃縮池適用于初沉池污泥和二沉池的剩余污泥的濃縮氣浮濃縮池適用于濃縮活性污泥、生物濾池的輕質(zhì)污泥。離心濃縮池適用于不適合重力濃縮的污泥，但操作成本高。本工藝設(shè)計采用重力濃縮池1.3工藝流程圖結(jié)合以上的工藝比選，考慮污水處理能力的要求、經(jīng)費要求、節(jié)省占地等要求，再綜合考慮后流程如下圖所示：圖2-1工藝流程圖1.4工藝去除率根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006）的內(nèi)容，最后得出各構(gòu)筑物的去除率。表2-6去除率表格水質(zhì)指標(biāo)CODBOD5NH3-NTNTPSS中格柵/細格柵進水44522028403.00215去除率(%)——————出水44522028403.00215沉砂池進水44522028403.00215去除率(%)—————30%出水44522028403.00150.50初沉池進水44522028403.00150.5去除率(%)—————20%出水44522028403.00120.40A2/O進水44522028403.00120.40去除率(%)85%90%85%65%75%85%出水66.75224.20140.7518.06二沉池進水66.75224.20140.7518.06去除率(%)—————60%出水66.75224.20140.757.22混凝沉淀進水66.75224.20140.757.22去除率(%)30%40%—10%50%50%出水46.7313.204.2011.600.383.61過濾進水46.7313.204.2011.600.383.61去除率(%)20%40%—10%35%50%出水37.387.924.2011.340.251.81紫外消毒池進水37.387.924.2011.340.251.81