1、鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工藝方案選擇一、工藝方案選擇原則根據(jù)進出水水質要求，污水處理工程的處理流程為具有除磷、脫氮功能的城市污水二級處理工藝，工藝流程包括預處理段、生物處理段、后處理段及污泥處理處置段。其中預處理段由粗格柵、提升泵、細格柵、沉砂池等組成；生物處理段由曝氣、沉淀、污泥回流系統(tǒng)等組成；后處理主要是消毒；污泥處理處置段由污泥貯存、濃縮和脫水等組成。在進行污水處理方案選擇的時候，應著重考慮以下幾個方面：1、 工藝應該先進可靠，處理效果良好，保證達到排放標準。2、 基建投資省，能耗和運行費用低。3、 盡量減少占地面積。4、 污泥產(chǎn)量少且性質穩(wěn)定。5、 操作運行管理簡單。二、 預處理工藝選擇1、格柵

2、格柵是污水處理廠第一道預處理設施，其功能是攔截污水中的漂浮和懸浮固形物，以保證后續(xù)處理設施順利運行。按清渣方式，格柵可分為人工清渣格柵和機械清渣格柵兩種。為改善管理人員的勞動條件，減輕勞動強度，本工程預處理階段宜采用機械清渣格柵。（1）粗格柵目前，污水處理中常用的機械清渣粗格柵主要有：旋轉式、高鏈式、鋼絲繩牽引式等。a、 旋轉式機械格柵是一種可連續(xù)清除流體中雜物的固液分離設備，是城市污水處理、自來水廠、電廠進水口、紡織、食品加工、造紙、皮革等行業(yè)生產(chǎn)工藝中不可缺少的專用設備，是目前國內普遍采用的固液篩分設備。 其主要特點為：1、連續(xù)自動固液分離，對場地無特殊要求。2、自動化程度高，工作時無震動

3、、無噪音、分離效率高，使用壽命長。3、正常運轉時有自凈力、無堵塞現(xiàn)象、設備動力消耗少。b、高鏈式格柵：高鏈式格柵的工作原理為除污耙上的三角形桿架結點與鏈條鉸結，另一結點上的滾輪位于平行于柵條的槽鋼導軌中，齒耙則固定于三角形桿架的底邊上，當鏈條由頂部的驅動裝置帶動后（鏈輪順時針轉動），齒耙架受鏈條和導軌的約束作平面運動，在鏈條運行一周內完成齒耙閉合水下取渣、上行輸渣泄渣等循環(huán)動作。其主要特點是：動作可靠，構造簡單，故障率低；水下無運轉部件，使用壽命長，維護保養(yǎng)方便；但適用水深一般不大于2.0m。c、鋼繩牽引式格柵：鋼繩牽引式格柵的工作原理為耙斗處于張開位置沿軌道下降至底部，在控制部件的作用下，完

4、成合耙，耙齒插入柵隙上行將柵條攔截的柵渣、雜物等撈入耙中，至出渣口處借助除污耙推桿將柵渣卸出，耙斗停止上行并張開，完成一個除污動作循環(huán)。其主要特點是：適用范圍廣，渠道寬度可達4.0m，深度可達30m；自我保護措施齊全，運行安全可靠，故障率低；易損件少，水下無運轉部件，使用壽命長，維護保養(yǎng)方便；但格柵機高度較大，吊裝較困難。綜上所述，結合上述三種格柵在國內及省內其他工程上的運用情況，本工程預處理階段宜采用旋轉式機械清渣格柵。（2）細格柵細格柵的作用是在粗格柵的基礎上進一步去除污水中較小的漂浮物及直徑大于5mm的固體物質，以保證生物處理系統(tǒng)及污泥處理系統(tǒng)的正常運行。由于該污水處理廠的水量較小，本工

5、程細格柵宜采用人工清渣格柵，選用時根據(jù)格柵的池深、池寬、污物量、污物性質、安裝角度及安裝位置等因素綜合確定。2、沉砂池沉砂池的功能是去除污水中比重較大的無機顆粒。我國城市污水處理中，常用的沉砂池類型主要有曝氣沉砂池、平流式沉砂池、旋流沉砂池三種。 曝氣沉砂池：通過池中一側的空氣管控制曝氣，使污水形成具有一定速度的螺旋形滾動(垂直于水流方向)，具有穩(wěn)定的除砂效果；旋流沉砂池則是利用水力渦流除砂，污水從沉砂池切向流入，回旋270或360出流，粒徑在0.20毫米以上的顆粒沉砂去除率達85，砂粒含水率低于60。為保證除磷效果，按生物除磷設計的污水處理廠，一般不采用曝氣沉砂池。平流沉砂池：水流在水平流動

6、過程中，砂子依靠重力下沉。平流沉砂池構造簡單，除砂效果好。旋流沉砂池：目前，國際上廣泛應用的旋流沉砂池主要為鐘氏(Jones-Attwood Jeta)和比氏(Pista)兩大類。從國內應用情況看，比氏池進入國內較早，過去采用較多，但因砂泵磨損厲害，更換頻繁，所以目前已普遍采用鐘氏池。這兩種沉砂池在池型、除砂機理以及提砂方式上均有很大區(qū)別，究竟孰優(yōu)孰劣，仍無第一手的對比測試資料。鐘氏沉砂池采用270的進出水方式，池體主要由分選區(qū)、集砂區(qū)兩部分構成，其構造特點是在兩個分區(qū)之間采用斜坡連接。鐘氏池的斜坡式設計，使砂粒主要依靠重力沉降。砂粒通過斜坡自然滑入集砂坑，在滑入集砂坑之前，在旋轉槳片產(chǎn)生的斜

7、向水流作用下將附在砂粒上的有機物剝離開。旋流沉砂池在目前的城鎮(zhèn)污水處理廠中應用較多。綜上所述，結合本工程實際情況，確定采用旋流沉砂池。三、 生物處理工藝的選擇目前國內外大部分城鎮(zhèn)污水處理廠所采用的工藝均為生物處理法，這種處理方法能有效地去除各種有機物，并積累了一定的設計、施工和運行管理經(jīng)驗。本工程可生化指標BOD5/COD大于0.5，因此本工程采用生物處理法。無論何種規(guī)模的處理廠，在確定污水處理工藝時，除了保證處理效果達標這一基本條件外，主要目的是降低基建投資，節(jié)省日常的運行費用，以求在保證達標排放的前提下，使經(jīng)營成本最小。要做到這一點，首先應根據(jù)實際情況，選擇合適的處理工藝。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠處理廠

8、往往具有這樣的特點： （1）由于負擔的排水面積小，污水量較小，一天內水量水質變化較大。（2）結合貴州省的山區(qū)地形地勢變化大的特征，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠廠址選址地塊面積一般不大，其占地往往受到限制。（3）一般要求運行管理較簡便。（4）盡量減少污泥量，同時使污泥部分好氧穩(wěn)定。鑒于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠以上的特點，改良SBR法、一體化氧化溝法、生物接觸氧化法為首先考慮的工藝方案。這三種工藝都具有以下優(yōu)點： （1）適應水量的變化，具有較強的耐沖擊負荷能力。 （2）處理單元應當盡量布置緊湊，節(jié)省占地。 （3）處理效果好，污泥好氧穩(wěn)定，同時可減少污泥產(chǎn)量。（4）操作管理簡便。下面對改良SBR法、一體化氧化溝法、生物接觸氧化

9、法進行深入的經(jīng)濟技術分析比較，以確定最優(yōu)方案。1、改良SBR工藝SBR工藝是序批式活性污泥法的簡稱，它是傳統(tǒng)活性污泥法的一種變型，其反應機制以及污染物質的去除原理均與傳統(tǒng)活性污泥法基本相同。但其運行模式與傳統(tǒng)活性污泥法有很大差別：SBR工藝的運行由進水、反應、沉淀、排水和閑置五個階段組成，五個階段是在單一的SBR反應池內在時間上依次完成的。而傳統(tǒng)活性污泥法是在空間上設置不同的處理構筑物來完成上述五個階段的。改良SBR工藝是SBR工藝的一種派生形式。改良SBR工藝與常規(guī)SBR的區(qū)別在于：改良SBR反應池在主反應區(qū)前增加了預反應區(qū)。污水與回流污泥連續(xù)不斷的進入主反應區(qū)前部的預反應區(qū)，在預反應區(qū)內較

10、高的污泥負荷將有利于絮凝性細菌的生長，并可提高污泥活性，快速去除污水中的溶解性易降解有機物，對難降解有機物起到良好的水解作用，有效抑制絲狀細菌的生長和繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時預反應區(qū)內還有較顯著的反硝化作用（該區(qū)內去除的氮約占總去除率的20%左右），并使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。在主反應區(qū)內混合液在 “厭氧缺氧好氧”的反復交替過程中完成脫碳、脫氮和除磷。改良SBR工藝近年來在國內外得到了深入研究和廣泛的應用，具有以下幾個主要優(yōu)點：（1）省去初沉池、二沉池且無回流污泥泵站，工藝流程簡潔，占地面積小。（2）系可變容積運行，提高了對沖擊負荷的適應性及運行操作的靈活性。（

11、3）沉淀階段不進水，為靜止沉淀。泥水分離效果較好，沉淀污泥濃度較高，出水中SS濃度低，有利于降低出水中磷的濃度。（4）池底微孔曝氣頭曝氣，氧轉移效率高；同時較大的池深延長了氣泡在水中的停留時間，優(yōu)化了輸氧效果，降低了能耗。（5）自動化程度高，運轉靈活，生產(chǎn)管理方便。但改良SBR工藝存在以下缺點：（1）SBR工藝運行工序變化頻繁，必須配套自動化控制系統(tǒng)及相應儀表設備，因此投資較大。（2）管理人員需有較高技術水平。（3）主要設備目前尚需進口，而且設備利用率較低（設備常有閑置），導致投資及成本增加。SBR工藝經(jīng)濟指標：污水處理噸水造價：12001500元污水處理噸水電耗：0.500.60 kwh/m

12、3改良SBR工藝流程圖見附圖-1： 2、一體化氧化溝氧化溝是一種連續(xù)環(huán)形曝氣池，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥在曝氣池中循環(huán)流動，流動過程具有推流特性，混合液中溶解氧濃度在沿池長方向形成濃度梯度，形成好氧、缺氧、厭氧的條件，從而完成脫碳、脫氮和除磷。一體化氧化溝又稱合建式氧化溝，將生物處理凈化和固液分離合為一體，無須建造單獨的二沉池。而從生物處理工藝來講，該一體化氧化溝又是一個集厭氧、缺氧、好氧為一體的A2/O體系的一種變型。一體化氧化溝設置的相對獨立的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，同時又共為一體。在保證有機碳、氮、磷有效去除的同時，工藝簡潔、結構緊湊、經(jīng)濟合理。厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)等三區(qū)

13、的設置，以及氧化溝穩(wěn)定的水力循環(huán)流動，特殊的水力流態(tài)，形成了適合微生物生長的功能區(qū)，實現(xiàn)了有機碳、氮、磷的有效去除。在缺氧區(qū)和好氧區(qū)之間，實現(xiàn)了水力自動回流，省去了一套機械回流裝置；厭氧區(qū)利用來自缺氧區(qū)的低硝態(tài)氮回流混合液，創(chuàng)造更佳的除磷條件，有利于厭氧區(qū)聚磷菌的釋放，但傳統(tǒng)一體化氧化溝也存在厭氧狀態(tài)不穩(wěn)定，剩余污泥含磷率低，除磷效果一般的缺點。針對傳統(tǒng)一體化氧化溝除磷效果一般的缺點，現(xiàn)在設計的一體化氧化溝在厭氧區(qū)前面增設了預缺氧區(qū)，20%的進水進入預缺氧區(qū)，與此同時，從缺氧區(qū)回流的經(jīng)反硝化脫氮的污泥也進入預缺氧區(qū)，預缺氧區(qū)中只有混合攪拌沒有曝氣。設置預缺氧區(qū)的目的是進一步強化脫氮，減少進入?yún)?/p>

14、氧區(qū)的硝酸鹽，為磷的厭氧釋放創(chuàng)造良好的條件。經(jīng)預缺氧區(qū)強化脫氮后，污泥與80%的進水進入?yún)捬鯀^(qū)。在厭氧區(qū)中只有混合攪拌，沒有曝氣，活性污泥中的聚磷菌在厭氧條件下（所謂厭氧條件是既無分子氧也無化合態(tài)氧的條件），利用進水中的有機物作為碳能源貯存于體內，同時釋放磷。磷釋放越充分，后續(xù)好氧段中聚磷菌超量吸收磷的效果就越好，出水中磷的濃度就越低。故在良好脫氮效果的基礎上強化了除磷效果，使磷的去除更加徹底。一體化氧化溝近年來得到了廣泛的研究并且在大多數(shù)污水處理廠得到了廣泛應用，具有以下優(yōu)點：（1）工藝流程簡單，構筑物和設備少，不設初沉池和單獨的二沉池。污泥自動回流，投資低、能耗低、占地面積相對于單獨設置二

15、沉池的延時曝氣工藝較小，管理簡單。（2）氧化溝設置相對獨立的厭氧區(qū)缺氧區(qū)好氧區(qū)，并增設預缺氧區(qū)，脫碳、脫氮和除磷效果較好、較穩(wěn)定。（3）一體化好氧區(qū)應用延時曝氣原理，產(chǎn)生的剩余污泥量少，污泥不需硝化，污泥性質穩(wěn)定，易脫水，不會帶來二次污染。（4）造價低，建造快，設備事故率低，運行管理工作量少。（5）固液分離效果比一般二沉池好，能使整個系統(tǒng)在較大的流量范圍內穩(wěn)定運行，抗沖擊負荷能力強。（6）污泥回流及時，減少污泥膨脹的可能。（7）工藝成熟，出水水質穩(wěn)定。同時，一體化氧化溝也存在以下缺點：（1）好氧區(qū)屬延時曝氣，需池體容積較大，占地面積比較大，基建費用增加。（2）一體化氧化溝反應時間較長，設備能耗

16、較大。一體化氧化溝工藝技術經(jīng)濟指標：污水處理噸水造價：9001100元污水處理噸水電耗：0.400.45kwh/m3一體化氧化溝工藝流程圖見附圖-2：3、水解酸化+生物接觸氧化法：水解酸化是水解和酸化兩個過程在一個池內完成的沉淀池。水解階段，固體物質降解為溶解性的物質，大分子物質降解為小分子物質；在酸化階段，碳水化合物降解為脂肪酸，主要產(chǎn)物是醋酸，丁酸和丙酸，另外有機酸和溶解的含氮化合物分解成氨、胺、碳酸鹽和少量CO2,N2和H2。生物接觸氧化池內設有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中，因此兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點。生物接觸氧化法微生物所需的

17、氧通過人工曝氣供給。生物膜生長至一定厚度后，近填料的微生物將由于缺氧進行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用造成生物膜的脫落并促進新生膜得生長，脫落的膜將隨著水流外排。YWJS污水處理工藝將好氧處理的生物接觸氧化和厭氧消化的第一階段水解酸化工藝集于一體。采用高效的生物填料和膜式曝氣管并采用了部分污泥回流，可獲得高效穩(wěn)定的污水處理效果。YWJS污水處理工藝的優(yōu)點：1、水解酸化階段產(chǎn)物為小分子有機物，生物降解性較好，減少了反應時間和處理能耗，生物接觸填料比表面積大，池內充氧條件良好，具有較高的容積負荷，因此該工藝處理效果好，占地少。2、由于相當一部分微生物固著生長在填料表面，因此，對水量、水質的驟變有較強的適應能力，操作管理方便。3、有機容積負荷較高時，F(xiàn)/M可保持在一定水平，污泥產(chǎn)量比較低，沉淀性也較好，易于固液分離。4、YWJS為組裝式定型設備，施工方便，造價低。5、采用了部分污泥回流，保證了脫氮除磷的效果。YWJS污水處理工藝的缺點：1、設有二沉池，需污泥回流設備。2、池中有較多的填料和填料支撐結構。YWJS的