某城市污水水質(zhì)水量分析及處理工藝方案設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u31437某城市污水水質(zhì)水量分析及處理工藝方案設(shè)計 第2章污水處理工藝方案2.1超標(biāo)物質(zhì)處理效率及生物處理可行性分析2.1.1超標(biāo)指標(biāo)去除率E=C根據(jù)進(jìn)水設(shè)計水質(zhì)指標(biāo)及排放要求，本廠各設(shè)計指標(biāo)的處理程度為：BOD=93.75%，SS=96%，TN=72.73%，TP=80%，COD=88.89%，NH3-N=68%。pHBOCODSSTPTNNH原水水質(zhì)6~9160mg/L450mg/L250mg/L2.5mg/L55mg/L25mg/L出水水質(zhì)6~910mg/L50mg/L10mg/L0.5mg/L15mg/L8mg/L去除率093.75%88.89%96%80%72.73%68%表2.1污水處理程度表2.1.2生物處理可行性分析（1）污水BOD5與CODCr的比值大于0.3時可進(jìn)行生化處理，在擬建項目中，BOD5與CODCr的比值約為0.36，大于0.3，因此比較容易進(jìn)行生化處理。（2）在脫氮生物化學(xué)處理中應(yīng)當(dāng)需要進(jìn)行脫氮時，需要注意BOD5與TKN的脫氮比值一般應(yīng)當(dāng)不得大于4、BOD5與TKN的脫氮比值一般應(yīng)當(dāng)不得大于17。在擬建項目中，BOD5與TN的比值約為2.91，TKN值小于TN，BOD5與TKN的比值大于2.91；BOD5與TP的比值為64，大于17，因此不需要添加碳源即可進(jìn)行活性污泥法處理。2.2方案的選擇原則方案的設(shè)計和選用基本原則上就是要能夠保證系統(tǒng)達(dá)到的處理目標(biāo)，系統(tǒng)能夠運行穩(wěn)定，操作和管理方便；花費的時間經(jīng)濟且合理，安全性程度高，運行成本低。2.3方案的簡介及比較本次污水處理工藝本著處理效果程度、經(jīng)濟角度以及成本節(jié)約的原則，初步選擇卡羅塞爾氧化溝、A2O工藝及SBR工藝三個污水處理工藝，并對其及形象的的流程比較最終確定方案。方案一：卡羅塞爾2000型氧化溝法圖2.1卡羅塞爾2000型氧化溝法工藝流程圖（1）工藝原理采用自動氧化狀和溝槽狀處理工藝的曬污曝氣池經(jīng)過設(shè)計可形成池體呈一條完整完全封閉的氧化溝槽狀，池體窄長，可達(dá)數(shù)十乃至一二百米以上，曝污儲氣池的處理工藝裝置大多數(shù)是采用活性污水浮于表面的表面曝氣器，污水和各種活性污泥中的混合液可以不停地通過池內(nèi)空氣中的循環(huán)管道流動，有機化學(xué)物質(zhì)被污泥混合液和水中的各種有害微生物進(jìn)行吸收和氧化分解。該污泥硝化殺菌反應(yīng)處理工藝對于污泥水溫、水質(zhì)及污泥含碳溶解率和總排水量的復(fù)雜變化反應(yīng)具有較大的硝化適應(yīng)力，BOD反應(yīng)負(fù)荷小，污泥存放年齡長，反應(yīng)器內(nèi)部液體可以同時儲備水中存活的大量硝化物和細(xì)菌，發(fā)生多次硝化殺菌反應(yīng)。在各個流態(tài)上，氧化槽在溝通常都是介于完全推流混合與內(nèi)部推流之間，氧化槽在溝內(nèi)部的各個流態(tài)雖然通常是完全混合式的，但又因其本身具有一定的完全推流混合方式和流動特點，例如在曝光空氣凈化設(shè)備的下游，溶解液中氧氣的濃度由高向低就會發(fā)生較大變動，甚至因此有時候可能會導(dǎo)致出現(xiàn)輕度缺氧反應(yīng)階段。氧化污泥溝這種獨特的污泥水流硝化狀態(tài)，有利于對富含活性污泥的各種有機生物鹽的凝集光合作用以及污泥進(jìn)行有機硝化和相互作用反應(yīng)的硝化，達(dá)到去氧脫氮的主要目的，而且還甚至可以把它們與水區(qū)分開形成各種富氧氧化區(qū)、缺氧氧化區(qū)等達(dá)到目的。（2）工藝特點優(yōu)點：水質(zhì)好，由于其中存在明顯的富氧區(qū)和缺氧地下水區(qū)，脫氮效果好。曝氣裝置由于單機功率較高，調(diào)節(jié)性能好，并且曝氣裝置的數(shù)量較小，既可以節(jié)約投資，又可以簡化管理。具有很強的混凝土攪拌和抗沖擊負(fù)載的能力。氧化溝槽的溝深增大，使其占地面積大幅度減少，土建成本降低。缺點：氧化溝對于難降解的物質(zhì)降解效果不太理想。好氧區(qū)與厭氧區(qū)的溶解氧難以精準(zhǔn)的控制，會影響脫單效果。池中微生物長時間處于好氧-缺氧-好氧的循環(huán)中，微生物難以富集。方案二：A2O工藝圖2.2A2O工藝流程圖（1）工藝原理生物污水脫磷除氮的處理工藝就是將同步生物的污水脫氮和其他同步生物除氮的磷處理工藝進(jìn)行組合在一個新的污水處理工藝流程中，污水首先由其他同步生物進(jìn)水到人的首段污水厭氧池、與其他污水同步生物出水進(jìn)人的從第二次厭氧下沉池向整個污泥中心池回流的所有含磷水與污泥污水進(jìn)行處理混合，本池的主要處理作用之一功能就是通過釋放有機磷，使得整個污水中具有含磷的生物濃度大大增加，溶解性的污水有機物被其他污水微生物或者存在污泥中的細(xì)胞所直接吸收而可以使得整個污水中的BOD的含磷濃度大大減少。而且，NH3-N由于影響細(xì)胞的正常新陳代謝以及合成活化過程而被直接去除了部分，這樣做就會直接導(dǎo)致雖然污水中NH3-N的廢物濃度含量減少，但NH3-N的濃度含量并不可能發(fā)生太大改變。在缺氧池中，反硝化菌還可以充分利用城市污水處理中的各種臭氧有機物質(zhì)來作碳源，回流混合液中帶入的大量NO3-N，NO3-N被臭氧還原成N釋放到空氣中。所以BOD濃度不斷減少，NH3-N的生物濃度水平發(fā)生了較大的小幅度的水平下降，而磷的生物濃度水平變化非常微弱。在好氧池中，有機物可以受到其他微生物的生化活性降解從而可以繼續(xù)大量減少。有機化合氮被一次氨化后再繼而被二次硝化，使NH3-N的濃度明顯有所減少，但隨著二次硝化的持續(xù)過程NO3-N的產(chǎn)物濃度卻逐漸明顯增加，磷隨著酯類聚膦酸酯和胺類對白細(xì)胞的大規(guī)模劑量持續(xù)攝入，也以相對比較迅速的濃度減少而逐漸濃度下降。所以A2O工藝可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3-N應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池與好氧池共同完成了除氧和磷肥的作用[19]。（2）工藝特點優(yōu)點：厭氧、缺氧、好氧三種不同生態(tài)環(huán)境氧條件下與不同生物種類的厭氧微生物及其菌群可以進(jìn)行有機物質(zhì)互換，可以同時有效實現(xiàn)脫氮去除厭氧有機物、脫氮除氧去磷等特殊效果。工藝簡便，水力工程停留時間短。svi一般應(yīng)小于100，不易引起產(chǎn)生浸在污泥中的腫脹。脫氮效果主要還是受制于混合液的含水回流量，除此之外含磷脫氮效果也是主要受到溶液回流后進(jìn)入污泥中所同時攜帶的溶解性混合氧和其他亞硝酸態(tài)混合氧的濃度影響。缺點：脫氮效果在污水處理中對于混合液的回流量影響較大，除磷效果在污水處理中也會受到回流后污泥中所攜帶的溶解性氧和含有硝酸態(tài)氧的影響。為了有效降低其運行費用，內(nèi)循環(huán)量通常以兩倍于設(shè)計進(jìn)水量限制，脫單后的效果并不能夠得到進(jìn)一步改善。方案三：SBR法圖2.3SBR工藝流程圖工藝原理SBR法的工藝基礎(chǔ)設(shè)施主要部分是由曝光空氣反應(yīng)裝置、上清液(或簡稱排出清液裝置)和其他配套的化學(xué)附屬反應(yīng)裝置所組合構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)器。SBR對于活性有機物的凈化去除綜合作用機理主要表現(xiàn)形式為：在凈化反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先進(jìn)行訓(xùn)培養(yǎng)一定質(zhì)量數(shù)目的活性有機微生物(即俗稱活性污泥)，當(dāng)凈化廢水經(jīng)過凈化反應(yīng)器與活性污泥進(jìn)行混合后互相發(fā)生接觸且其中存在大量的活性氧氣時，微生物細(xì)胞可以充分利用凈化廢水細(xì)胞中的活性有機物物質(zhì)來對其進(jìn)行新陳代謝，將有機物和污染物直接轉(zhuǎn)化二氧化碳和濃氨水等活性無機物，同時通過活性微生物的繁殖細(xì)胞進(jìn)行增殖，最后可以使活性微生物即活性物質(zhì)(所以即俗稱活性污泥)完全可以與水中的有機沉淀物相互作用分離，廢水同樣可以被凈化處理。SBR法不同于其他幾種傳統(tǒng)的有機活性污泥降解法在整體流態(tài)和對流狀有機物的整體降解都可能是在一個空間上進(jìn)行推流，該法的生產(chǎn)工藝在整個空間和整體流態(tài)上都可能屬于完全混合式；而在對流態(tài)有機物的降解中，有機污泥基質(zhì)的廢物含量可能會隨著時間逐漸降解。該設(shè)備生產(chǎn)工藝主要來說是由一個或幾個SBR反應(yīng)器—多個曝氣池共同操作組成，曝氣池的設(shè)備生產(chǎn)和操作過程主要來說是由曝氣水的快速流入、反應(yīng)、沉積、排出、待機(或暫停)等5個主要步驟所綜合組成的[10]。（2）工藝特點優(yōu)點：適用于組件式建造方法，有利于污水廠的擴建和改建。工藝流程簡單、造價低，布置緊湊、占地面積省可以通過控制運行方式，實現(xiàn)好氧缺氧厭氧的狀態(tài)交替，達(dá)到理想的脫氮除磷效果。缺點：對于后處理設(shè)備要求較大，在潷水器內(nèi)水深增加了總揚程，造成水頭損失，容易產(chǎn)生浮渣。反應(yīng)池水深不宜過深，固液分離所需沉淀時間會增加，且專用的上清液排除裝置受到結(jié)構(gòu)上的限制。2.4推薦方案改良A2O工藝：這種改良A2O工藝主要的工藝特點就是對好氧池生物反應(yīng)池的局部進(jìn)行了提標(biāo)和改造，將好氧池中間的一小段填料區(qū)改成了填料區(qū)，向池內(nèi)投入大量的填料就可以促進(jìn)池內(nèi)微生物含水量的增加，就可以大幅度地提高池內(nèi)生物脫氮的效率。選用此次項目投加的這種生物補充填料主要的原材質(zhì)填料是一種白色圓柱形或微型懸浮聚乙烯復(fù)合塑料，圓柱體的內(nèi)部表面邊緣呈現(xiàn)白色波浪狀，中心的一部分邊緣呈白色網(wǎng)格狀，外側(cè)邊沿橫向延伸后露出許多網(wǎng)狀尾翹，填料層的長度大約直徑25mm，填料高10mm，密度大約為0.95g/cm3，有效補充填料層的表面積則大約>550cm2，填充含水率大約為25%左右，好氧區(qū)此次投用添加了這種懸浮性生物填料后坑內(nèi)污泥的含水濃度約大致為5000~6000mg/L。填料表面非常粗糙可以為生物膜的附著提供良好的條件。在運行過程中,這種獨特設(shè)計的填料不會出現(xiàn)