畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告課題名稱西寧市城市污水回用工程初步設(shè)計(jì)課題來(lái)源給排水系課題類型AY導(dǎo) 師學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專 業(yè)給水排水工程開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容：（調(diào)研資料的準(zhǔn)備；設(shè)計(jì)目的、要求、思路與預(yù)期成果；任務(wù)完成的階 段內(nèi)容及時(shí)間安排；完成設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件因素等。）一、調(diào)研資料的準(zhǔn)備在一周時(shí)間內(nèi)，查閱了相關(guān)規(guī)范、手冊(cè)，多種雜志的相關(guān)文獻(xiàn)，溫習(xí)Microsoft Word, Microsoft Excel, Auto CAD （R14、2002）等軟件，初步完成了調(diào)研資料的準(zhǔn)備工作（具 體資料見(jiàn)下頁(yè)）。二、設(shè)計(jì)目的1 掌握查閱文獻(xiàn)，資料，制定設(shè)計(jì)思路和方法的初步能力。2 初步掌握設(shè)計(jì)工作的

2、基本方法和基本技能。3 具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)計(jì)算和方案設(shè)計(jì)的能力。4掌握撰寫(xiě)論文的一般格式，步驟，要求，獨(dú)立完成文工作。5 在一定時(shí)間內(nèi)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。三、設(shè)計(jì)要求與預(yù)期成果經(jīng)過(guò)必要的處理方法工藝去除污水中的污染物和雜質(zhì)，使之符合小區(qū)污水回用水所要求的水質(zhì)。四、設(shè)計(jì)思路在參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工乙選疋，然后進(jìn)行整體工乙的組合并確疋擬訂方 案。對(duì)擬訂方案進(jìn)行去除效果比較，確定最優(yōu)方案。按最終確定的方案分別進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì) 算，進(jìn)行污水廠平面和高程布置，并繪制設(shè)計(jì)圖紙。五、完成設(shè)計(jì)所具備的條件因素：設(shè)計(jì)方案的合理選擇，使設(shè)計(jì)達(dá)到任務(wù)要求；設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算 書(shū)

3、及設(shè)計(jì)圖紙完整齊全，并裝訂成冊(cè)。指導(dǎo) 教師 意見(jiàn)簽名：年 月日課題類型：（1） A工程設(shè)計(jì)；B技術(shù)開(kāi)發(fā)；C軟件工程；D 理論研究;（2）X 真實(shí)課題；丫 一模擬課題；Z虛擬課題（1）、（2）均要填，如AX、BY等。、課題背景、目的及意義1課題背景本設(shè)計(jì)為西寧市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)，擬設(shè)計(jì)污水處理廠建設(shè)規(guī)模為90000m3/d ,包括生活污水和工業(yè)廢水。其中工業(yè)廢水為 40000m3/d，生活廢水為50000m3/d綜合 污水BOD值為300mg/L, COD值為410mg/L, SS值為240mg/L,總氮含量為60mg/L。 總磷含量為3mg/L氨氮含量為45mg/L。污水級(jí)處理后其水質(zhì)應(yīng)達(dá)到

4、國(guó)家污水綜合排放 一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)，即 SSC 20mg/, CO険 30mg/l , BOD5W 20mg/J 同時(shí) TNK 20mg/l。TPW 1mg/l2課題的目的和意義隨著城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城市人口的遞增，城市規(guī)模的擴(kuò)大，工業(yè)廢水和生活污 水排出量日益增多，大量未經(jīng)處理的污水直接排入周圍河流，致使城市周圍環(huán)境污染十 分嚴(yán)重，不但直接污染了市區(qū)的地下飲用水，而且對(duì)河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生 活造成了危害，人類和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴(yán)重的威脅。同時(shí)，水生態(tài) 系統(tǒng)體現(xiàn)了人與水的和諧共存與協(xié)調(diào)發(fā)展，是城市生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分和關(guān)鍵因 素，與一個(gè)城市的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。因而

5、，城市污水治理已成為當(dāng)前迫切需要解決 的問(wèn)題之一。理論是用于實(shí)踐的，將自己在課堂上所學(xué)的知識(shí)，尤其是專業(yè)知識(shí)用于本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)之中，以提高自己的工程設(shè)計(jì)能力，為自己走上工作崗位進(jìn)行工程設(shè)計(jì)打下 堅(jiān)固的實(shí)踐基礎(chǔ)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠熟悉并掌握排水工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)原理、方 法和步驟，能根據(jù)原始設(shè)計(jì)資料正確地獨(dú)立地選定設(shè)計(jì)方案，掌握污水廠設(shè)計(jì)的基本流 程及各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)方法，熟悉設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)內(nèi)容和編制方法，并繪 制工程圖紙。二、目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)目前，國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠廠采用的工藝有普通活性污泥法、A/O生物脫氮活性污泥法、A/A/O生物脫氮除磷工藝、AB工藝、氧化溝法

6、（循環(huán)混合式活性污泥法）、 SBR間歇時(shí)活性污泥法等工藝。1關(guān)于活性污泥法當(dāng)前流行的二級(jí)處理工藝有：AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、A/A/O法、A/0法等，這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來(lái)的，且各有其特點(diǎn)。AB 法(AdsorptionBLOOxidionj該法由德國(guó)Bohuke教授首先開(kāi)發(fā)。該工藝對(duì)曝氣池按高、低負(fù)荷分二級(jí)供氧，A級(jí)負(fù)荷時(shí)間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容積負(fù)荷6kgBOD/(m3d)以上；B級(jí)負(fù)荷低，污泥齡較長(zhǎng)。A級(jí)與B級(jí)間設(shè)中間沉淀池。二級(jí)池 子F/M(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物群體。AB法盡管有節(jié)能

7、的優(yōu) 點(diǎn)，但不適合低濃度水質(zhì)，A級(jí)和B級(jí)亦可分期建設(shè)(2) SBR 法(Scqucucirig Balch RcnctorlSBR法早在20世紀(jì)初已開(kāi)發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進(jìn)水、曝氣、沉 淀、出水在一座池子中完成，常由四個(gè)或三個(gè)池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間 歇運(yùn)行，故稱序批式活性污泥法?，F(xiàn)在又開(kāi)發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性SBR工藝，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，由于 只有一個(gè)反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下 可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時(shí)間上安排曝 氣

8、、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。SBR法中曝氣池兼具沉淀的作用，厭氧、好氧也在同一池進(jìn)行。其運(yùn)行操作由流入、反應(yīng)、沉淀、排放、待機(jī)五個(gè)工序組 成。通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)工序的時(shí)間，可達(dá)到除磷脫氮的效果。前處理一一SBR反應(yīng)器 一一過(guò)濾一一出水|污泥處置該工藝具有很多優(yōu)點(diǎn)：工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池，無(wú)污泥回流設(shè)備；耐沖 擊負(fù)荷，一般不用設(shè)置調(diào)節(jié)池；反映推動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)； 運(yùn)行操作靈活，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；污泥沉淀性能好， SVI值較低，能有效的防治絲狀菌膨脹；各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)和各操作階段可通過(guò)計(jì)算機(jī)加以 控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。但因

9、每個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭 損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來(lái)說(shuō)并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠(3) A/A/O 法(Anaerobic AnoxicOxic)由于對(duì)城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國(guó)內(nèi)10年前開(kāi)發(fā)此厭氧一缺氧一好氧組成的工藝。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(jí)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 DOv0.7 mg/L，由

10、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(lái)自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成 氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對(duì)一般的城市污水，COD/TKN為3.57.0（完全脫氮 COD/TKN>12.5） , BOD/TKN 為 1.53.5,COD/TP 為 3060, BOD/TP 為1640（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。有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深 水排放或灌溉農(nóng)田，可將脫氮除磷放在下一步改擴(kuò)建時(shí)考慮，以節(jié)省近期投資。（4）普通曝氣法及其變法本工藝出現(xiàn)最早，至

11、今仍有較強(qiáng)的生命力。普曝法處理效果好，經(jīng)驗(yàn)多，可適應(yīng)大 的污水量，對(duì)于大廠可集中建污泥消化池，所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普曝法的不 足之處是只能作為常規(guī)二級(jí)處理，不具備脫氮除磷功能。近幾年在工程實(shí)踐中，通過(guò)降低普通曝氣池容積負(fù)荷，可以達(dá)到脫氮的目的；在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以除磷， 亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去除 BOD5，在池型上有多種形式（如下文所述的氧 化溝），工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。（5）氧化溝法氧化溝是活性污泥法的一種變形，其池體狹長(zhǎng)，故稱為氧化溝。氧化溝有多種構(gòu)造 型式，典型的有：A :卡羅塞式；B :奧巴爾型；C:交替工作式氧化溝；D:曝氣一沉

12、淀一體化氧化溝。氧化溝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大中型城市污水處理廠，其規(guī)模從每日幾百 立方米至幾萬(wàn)立方米，工藝日趨完善，其構(gòu)造型式也越來(lái)越多。氧化溝曝氣效果較好， 處理效果也很好，不但可以達(dá)到 95%以上的BOD去除率，還可同時(shí)達(dá)到部分脫氮除磷 的目的。2生物處理法的新進(jìn)展生物處理法是目前研究得較多、新技術(shù)層出不窮的方法，無(wú)論是好氧生物處理技術(shù)，還是厭氧生物處理技術(shù)都引起了研究人員的極大興趣。因?yàn)橛蒙锓ɡ玫氖俏⑸?物的新陳代謝作用， 以污染物質(zhì)為食料， 將其代謝成諸如CO2、H2O、NH3、SO2等 穩(wěn)定的小分子，它的二次污染小， 對(duì)處理生活污水及與之性質(zhì)相近的有機(jī)污水有其獨(dú) 特的優(yōu)勢(shì)。生物處理法

13、自從問(wèn)世以來(lái)，其技術(shù)已獲得了極大的發(fā)展，隨著人們生活水平的日益提高， 生活污水中的成也日益復(fù)雜，因此用生物處理方法的目的也從以前能處理降解蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等一類物質(zhì)增加到也能處理合成洗滌劑、脫氮、脫磷及其它一些難降解的復(fù)雜有機(jī)物。這也就必然要求人們改革工藝，過(guò)去由于厭氧生物 處理的效率不盡人意，處理時(shí)間也較慢， 所以未引起人們的重視，僅僅用來(lái)處理污泥或高濃度有機(jī)污水的預(yù)處理，但現(xiàn)在由于能源緊張，厭氧生物處理由于能產(chǎn)生能源物質(zhì)一甲烷而越來(lái)越引起人們的青睞，由此也出現(xiàn)了許多新的工藝。(1) 活性污泥法的新發(fā)展到目前為止， 對(duì)活性污泥法在運(yùn)行方式上還沒(méi)有大的突破，往往所作的是一些局部的改進(jìn)，

14、但在曝氣方式上確取得了較大的成果，如純氧曝氣、深井曝氣、射流曝氣， 采用微氣泡擴(kuò)散器等，這些都增大了氧轉(zhuǎn)移率、提高了氧的利用率使曝氣池中氧的濃度增加。如美日等國(guó)研制出的一種超微氣泡擴(kuò)散器，氣泡直徑50Lm，氧吸收率達(dá)90% ， Reid Engineering Company of Frederick shurg 等研制的氧化溝下表面曝氣也是一 種曝氣方式的改進(jìn)，把沖刷曝氣(Brush Aeration)改進(jìn)透平曝氣(Turbine Aeration)避免了產(chǎn)生氣溶膠、飛濺、結(jié)冰等問(wèn)題?；钚晕勰喾ǖ牧硪粋€(gè)發(fā)展趨勢(shì)就是朝多功能方向發(fā) 展，采用的方法有：培養(yǎng)馴化專用細(xì)菌，使活性污泥處理對(duì)象不局限于

15、生活污水，還可以處理如酚一類難降解的有毒有機(jī)物，甚至馴化可以處理象氰一類有劇毒的無(wú)機(jī)物； 把活性污泥與其它處理方法結(jié)合起來(lái)，如活性炭 一活性污泥法，它實(shí)際上是一種以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的綜合處理法；固定活性污泥法是提供微生物附著的表面， 如合成纖維、塑料、細(xì)沙、粘土焦炭等，使曝氣池同時(shí)存在附著相和懸浮相的生物；這些都提高了活性污泥的凈化效率，提高了抗有毒物質(zhì)等沖擊負(fù)荷的能 力，還具有脫色、脫氮、削減泡沫的效果，國(guó)外已用于合成纖維、化工印染、煉油、煉焦等工業(yè)生產(chǎn)的污水處理；活性污泥法與厭氧工藝結(jié)合來(lái)脫氮、脫磷等，最典型的工 藝是A-O(anaerobic-oxic)流程?；钚晕?/p>

16、泥法還可和化學(xué)法結(jié)合，提高凈化多氯聯(lián)苯、有機(jī)磷的去除效果。(2) 生物膜處理法的新進(jìn)展生物膜法最早出現(xiàn)的工藝是1893年在英國(guó)出現(xiàn)的將污水噴撒在粗濾料上而得以凈 化的普通生物濾池，它是最早出現(xiàn)而至今仍在不斷改進(jìn)和發(fā)展的人工生物處理設(shè)備。在 它的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物接觸氧化等。近 二三十年來(lái)，又出現(xiàn)了一些新型的生物膜法處理技術(shù)，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等顆粒材料作為載體，其載體表面附著生長(zhǎng)著生物膜，充氧后的污水以一定流速 自下而上流動(dòng)使載處于流化狀態(tài)，載體上的生物膜可以充分地和污水接觸，使凈化效率 提高，它的工藝有空氣流床、純氧流動(dòng)床、三相流化床

17、和厭氧兼型流化床工藝等?；钚?生物濾池是將生物濾池、曝氣池及二沉池結(jié)合為一體的新型污水處理工藝，它的特點(diǎn)是將生物濾池的部分出水回流匯同二沉池的回流污泥一起進(jìn)入生物濾池，用活性生物濾池處理生活污水和食品加工廢水的試驗(yàn)結(jié)果表明：該系統(tǒng)具有處理效果好、效率高、BOD容積負(fù)荷大、不發(fā)生污泥膨脹和耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)。另外還有空氣驅(qū)動(dòng)的生物轉(zhuǎn)盤、生 物轉(zhuǎn)盤和曝氣池相結(jié)合、藻類轉(zhuǎn)盤等。由于生物膜法的生態(tài)環(huán)境與活性污泥法的不同， 生物膜法生態(tài)系統(tǒng)中可以生長(zhǎng)藻類、后生動(dòng)物等，甚至可以生長(zhǎng)硝化菌及反硝化菌等，因此可以用來(lái)脫氮等。(3) 厭氧生物處理法的新發(fā)展厭氧生物處理法也有一百多年的歷史，它是利用厭氧微生物在無(wú)氧

18、的條件下對(duì)有機(jī) 物進(jìn)行分解的技術(shù)。由于處理效率低、速度慢、且甲烷菌對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格不易控制等缺 點(diǎn)，厭氧生物處理法長(zhǎng)期以來(lái)一般僅用于污泥處理，它的主要工藝是化糞池、消化池等。但是由于近年來(lái)能源危機(jī)及環(huán)境污染加重，厭氧生物處理由于其產(chǎn)物具有能源物質(zhì) 而得到人們的重視， 一大批新的厭氧生物處理法技術(shù)相繼誕生，為了提高厭氧微生物的濃度，有使厭氧微生物附著在載體表面的厭氧生物膜處理方法如厭氧生物濾池、厭氧 轉(zhuǎn)盤、厭氧膨脹床、厭氧接觸氧化、厭氧檔板反應(yīng)器、厭氧流化床法，以及象上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)依靠微生物之間凝聚造粒而形成的自己固定法方法。還有人 為地固定微生物包埋固定化法，它是人為地把增殖

19、速度緩慢的厭氧微生物高濃度地保持在處理系統(tǒng)中，提高處理速度、縮小處理設(shè)備并可用于處理低濃度的有機(jī)污水。如日 本本田等人1988年采用包埋固定厭氧微生物處理 TOC為150mg?L的人工配水，TOC 的去除率可達(dá)95%以上。在厭氧處理中，甲烷的增殖速度慢成為產(chǎn)氣的決定步驟，因此為了保持甲烷發(fā)酵中高濃。(4) 普通曝氣法及其變法本工藝出現(xiàn)最早，至今仍有較強(qiáng)的生命力。普曝法處理效果好，經(jīng)驗(yàn)多，可適應(yīng)大 的污水量，對(duì)于大廠可集中建污泥消化池，所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普曝法 的不足之處是只能作為常規(guī)二級(jí)處理，不具備脫氮除磷功能。近幾年在工程實(shí)踐中，通過(guò)降低普通曝氣池容積負(fù)荷， 可以達(dá)到脫氮的目的；在

20、普曝池前設(shè)置厭氧區(qū)， 可以除磷，亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去除BOD5,在池型上有多種形式(如 下文所述的氧化溝)，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。(5) 氧化溝法氧化溝是活性污泥法的一種變形，其池體狹長(zhǎng)，故稱為氧化溝。氧化溝有多種構(gòu)造 型式，典型的有：A :卡羅塞式；B :奧巴爾型；C:交替工作式氧化溝；D:曝氣一沉 淀一體化氧化溝。氧化溝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大中型城市污水處理廠，其規(guī)模從每日幾百立方米至幾萬(wàn)立方米，工藝日趨完善，其構(gòu)造型式也越來(lái)越多。氧化溝曝氣效果較好， 處理效果也很好，不但可以達(dá)到 95%以上的BOD去除率，還可同時(shí)達(dá)到部分脫氮除磷 的目的。3活性污泥

21、工藝的發(fā)展趨勢(shì)通過(guò)幾十年的研究與實(shí)踐，活性污泥工藝已經(jīng)成為一種比較完善的工藝。在池形、 運(yùn)行方式、曝氣方式、載體等方面已經(jīng)很難有較大的發(fā)展。用常規(guī)手段也已經(jīng)很難在生 物學(xué)方面有所突破。有學(xué)者認(rèn)為該工藝未來(lái)兩個(gè)大的方向是膜分離技術(shù)和分子生物學(xué)技 術(shù)的應(yīng)用。(1) 膜分離技術(shù)的應(yīng)用用膜分離代替沉淀進(jìn)行泥水分離，可帶來(lái)活性污泥工藝的以下變化：1. 不再存在污泥膨脹問(wèn)題。在調(diào)控活性污泥系統(tǒng)時(shí)，不必再考慮污泥的沉降性能問(wèn)題， 從而使工藝控制大大簡(jiǎn)化；2曝氣池的污泥濃度將大大提高(MLSS可以大于20000mg / L)從而使系統(tǒng)可在超大 泥齡、超低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，充分滿足去除各種污染物質(zhì)的需要；3. 在

22、同樣的處理要求下，可使曝氣池容積大大減小，節(jié)省處理廠的占地面積；4. 污泥濃度的提高，將要求較高的曝氣速率，因而純氧曝氣將隨著膜分離而被大量采用。雖然膜分離目前還存在易堵塞等方面的問(wèn)題，但這些問(wèn)題正逐步得到解決。實(shí)際上，目 前已有一批膜分離活性污泥系統(tǒng)在運(yùn)行，如日本H iroshiwa市的H igash1污水處理廠的膜分離系統(tǒng)已連續(xù)運(yùn)行 3年。(2) 分子生物技術(shù)的應(yīng)用目前分子生物技術(shù)已開(kāi)始應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。為搞清聚磷菌除磷的生化機(jī)理，已 開(kāi)始用分子診斷技術(shù)獲取聚磷菌的遺傳信息?，F(xiàn)在從活性污泥中已發(fā)現(xiàn)的30多種絲狀菌中，只有4種準(zhǔn)確命名及生物分類學(xué)定位，因?yàn)檫@些絲狀菌大部分無(wú)法進(jìn)行分離純培

23、養(yǎng)。目前正用分子診斷技術(shù)進(jìn)行這些絲狀菌的生物學(xué)定位，以進(jìn)一步準(zhǔn)確了解其特性。 分子診斷技術(shù)的大量應(yīng)用，活性污泥微生物基因庫(kù)的建立，在此基礎(chǔ)上用基因技術(shù)培育 具有高效活性的污泥菌種，進(jìn)一步提高處理效果，是未來(lái)發(fā)展的方向。近年來(lái)我國(guó)城市污水廠處理程序一般包括預(yù)處理、一級(jí)處理、二級(jí)處理、深度處理 及污泥處理，其中的核心部分為二級(jí)處理?；钚晕勰喾ㄒ恢笔浅鞘形鬯幚淼闹鲗?dǎo)工藝， 為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)境要求，并降低運(yùn)行成本，簡(jiǎn)化管理，許多新技術(shù)，新工藝，新設(shè) 備被開(kāi)發(fā)出來(lái)和推廣應(yīng)用，如：A-B法，A/O工藝法，A2/O法，CASS法，氧化溝和SBR法及其改進(jìn)方法。三、污水的三級(jí)處理污水三級(jí)處理也稱高級(jí)處理或

24、深度處理，它是將二級(jí)處理出水再進(jìn)一步進(jìn)行物理化 學(xué)和生物處理，去除污水中的不同雜質(zhì)從而使出水達(dá)到使用要求近年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始重視三級(jí)處理工藝的研究開(kāi)發(fā)，目前用得比較多的三級(jí)處理工藝可以分為常規(guī)工藝、 MBR技術(shù)和LM深度處理技術(shù)。1我國(guó)污水三級(jí)處理概況我國(guó)對(duì)城市污水處理與回用的研究，早在1958年就被列入國(guó)家科研課題。60年代， 由于當(dāng)時(shí)城市化程度較低，污水處理與回用停留在一級(jí)處理后灌溉農(nóng)田的水平。到了 70年代，隨著污水產(chǎn)生量的日益增多，我國(guó)開(kāi)始著手進(jìn)行水污染防治。當(dāng)時(shí)將重點(diǎn)放在工業(yè)廢水污染的控制上，提出了三同時(shí)”的方針，但處理率不過(guò)1%2%。80年代初，在北方缺水的大城市如青島、大連、太原

25、、北京、天津、西安等相繼 開(kāi)展了污水回用于工業(yè)與民用的試驗(yàn)研究。在大連春柳污水處理廠建成1萬(wàn)m3/d回用水量的深度處理示范工程。1992年投產(chǎn)運(yùn)行，回用水水質(zhì)長(zhǎng)期穩(wěn)定。出水供給附近 的大連紅星化工廠作為工業(yè)冷卻水，并為熱電廠、染料廠等企業(yè)提供了穩(wěn)定的水源，解 決了各廠因缺水而停產(chǎn)的問(wèn)題，開(kāi)創(chuàng)了城市污水作為城市第二水源的事業(yè)，樹(shù)立了城市 污水回用于工業(yè)的典范，為國(guó)家的污水回用示范工程。90年代中期之后，國(guó)務(wù)院開(kāi)始了包括治理三河 （淮河、海河、遼河）、三湖（滇池、 太湖、巢湖）在內(nèi)的綠色工程計(jì)劃。盡管如此，2000年底我國(guó)城市廢水處理率也僅為 1415%,主要水系的水質(zhì)仍沒(méi)有達(dá)到其功能的要求， 約

26、有40%以上的河段仍處于 V類 或劣V類的狀態(tài)。經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展的歷程，我國(guó)的污水深度處理與回用事業(yè)已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)囊?guī)模， 逐漸形成了系統(tǒng)的思路。但水污染防治形勢(shì)仍然十分嚴(yán)峻，策略有待于進(jìn)一步完備。2. 三級(jí)處理的方法（1）活性炭吸附法活性炭是一種多孔性物質(zhì)，而且易于自動(dòng)控制，對(duì)水量、水質(zhì)、水溫變化適應(yīng)性強(qiáng)， 因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應(yīng)用前景的污水深度處理技術(shù)。活性炭對(duì)分子量在 5003000的有機(jī)物有十分明顯的去除效果， 去除率一般為70%86.7%，可經(jīng)濟(jì)有效 地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機(jī)物、農(nóng)藥、放射性有機(jī)物等2。常用 的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆?；钚蕴浚?/p>

27、GAC和生物活性碳（BAC）三大 類。（2）膜分離法膜分離技術(shù)是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術(shù)。它的最大特點(diǎn)是分離過(guò)程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅(qū)動(dòng)力就能獲得很高的分 離效果，是一種非常節(jié)省能源的分離技術(shù)。微濾可以除去細(xì)菌、病毒和寄生生物等，還 可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠采用微濾膜對(duì) SBR二級(jí)出水進(jìn)行深 度處理，滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求。（3）高級(jí)氧化法工業(yè)生產(chǎn)中排放的高濃度有機(jī)污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污 染物難以生物降解且對(duì)生化反應(yīng)有抑制和毒害作用。而高級(jí)氧化法在反應(yīng)中產(chǎn)生活性極 強(qiáng)的自由

28、基（如？0H等），使難降解有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成易降解小分子物質(zhì)，甚至直接生 成CO2和H20，達(dá)到無(wú)害化目的。常用的高級(jí)氧化法主要有：濕式氧化法、濕式催化 氧化法、超臨界水氧化法、光化學(xué)催化氧化法、電化學(xué)氧化法、超聲輻射降解法、輻射 法。（4）臭氧法臭氧具有極強(qiáng)的氧化性，對(duì)許多有機(jī)物或官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，有效地改善水質(zhì)。臭氧 能氧化分解水中各種雜質(zhì)所造成的色、 嗅，其脫色效果比活性炭好；還能降低出水濁度, 起到良好的絮凝作用，提高過(guò)濾濾速或者延長(zhǎng)過(guò)濾周期。目前，由于國(guó)內(nèi)的臭氧發(fā)生技 術(shù)和工藝比較落后，所以運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高，推廣有難度。3.運(yùn)用狀況及其發(fā)展趨勢(shì)目前我國(guó)的三級(jí)處理工藝中運(yùn)用一般的常規(guī)處理工藝較

29、多 ，現(xiàn)階段MBR方法也有 了廣泛運(yùn)用，比如在北京長(zhǎng)安街生活小區(qū)的回用水處理。就我國(guó)目前的實(shí)際情況來(lái)看，由于常規(guī)工藝處理比較方便，且應(yīng)用技術(shù)也較成熟，一般在選取工藝時(shí)仍選用常規(guī)處理 工藝。國(guó)內(nèi)外目前廣泛研究的主要是通過(guò)微濾和反滲透技術(shù)來(lái)處理二級(jí)處理后的污水，以達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)，濕地系統(tǒng)在國(guó)外有著廣泛的應(yīng)用，目前我國(guó)也開(kāi)始了這方面的研 究工作。由于我國(guó)環(huán)境污染加劇，淡水資源巨減，相信三級(jí)處理工藝必將越來(lái)越受到重 視。四、方案的確定1.備選方案的提出(1) 傳統(tǒng)活性污泥法 傳統(tǒng)活性污泥法是依據(jù)廢水的自凈作用原理發(fā)展而來(lái)的。普通 活性污泥系統(tǒng)主要由曝氣池，曝氣系統(tǒng)，二沉池，污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排放

30、系統(tǒng)組成，廢水在經(jīng)過(guò)沉砂、初沉等工序進(jìn)行一級(jí)處理，去除了大部分懸浮物和部分BOD后即進(jìn)入曝氣池，再經(jīng)過(guò)二次沉淀池，最后出水。優(yōu)點(diǎn)：活性污泥法在大中型污水處理中是一種應(yīng)用最廣的廢水好氧生物處理技術(shù)， 活性污泥法在大中型污水處理中是一種應(yīng)用最廣的廢水好氧生物處理技術(shù)。：在曝氣池 中水流是縱向混合的推流式。在曝氣池前端，活性污泥同剛進(jìn)入的廢水相接觸，有機(jī)物 濃度相對(duì)較高，即供給活性污泥微生物的食料較多，所以微生物生長(zhǎng)一般處于生長(zhǎng)曲線 的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后期或穩(wěn)定期。由于普通活性污泥法曝氣時(shí)間比較長(zhǎng)，當(dāng)活性污泥繼續(xù)向 前推進(jìn)到曝氣池末端時(shí)，廢水中有機(jī)物已幾乎被耗盡，污泥微生物進(jìn)入內(nèi)源代謝期，它 的活動(dòng)能力也

31、相應(yīng)減弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中殘剩的有機(jī)物數(shù)量少。處于 饑餓狀態(tài)的污泥回流入曝氣池后又能夠強(qiáng)烈吸附和氧化有機(jī)物，所以普通活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高，達(dá)到 9095%左右。缺點(diǎn)：作為微生物生理活動(dòng)必需的營(yíng)養(yǎng)物，一般活性污泥法必須定期投加按一定配比的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這樣增加了運(yùn)行費(fèi)用和管理難度；混合液必須含有足夠的溶解氧，活性污泥池長(zhǎng)有好氧原生動(dòng)物，氧的需求量較大；活性污泥在池內(nèi)應(yīng)呈懸浮狀態(tài)，能充分與水接觸和混合；活性污泥連續(xù)回流，及時(shí)排除剩余污泥，使混合液保持一定的活性污泥濃度； 活性污泥生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，對(duì)溫度、水質(zhì)和水量的驟變適應(yīng)能力差；對(duì)微生物有毒害的物質(zhì)應(yīng)嚴(yán)格控制在允許濃度以內(nèi)

32、；活性污泥法處理負(fù)荷較低，造成設(shè)施的體積增大，土建投資也相應(yīng)增加。正因?yàn)橛幸陨系谋匾獥l件和特點(diǎn)，所以活性污泥法運(yùn)行管理比較專業(yè)。另外活性污泥法 易產(chǎn)生污泥膨脹，處理負(fù)荷較低，不易控制管理，故近年來(lái)在中小型污水處理站中的使用越 來(lái)越少。(2) A2/O法 A2 / O法即厭氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水在流經(jīng)厭氧、缺氧、好氧三個(gè)不同功能分區(qū)的過(guò)程中，在不同微生物菌群的作用下，使污水中的有機(jī)物、N、P得到去除。A2/O法是最簡(jiǎn)單的同步除磷脫氮工藝，總水力停留時(shí)問(wèn)短，在厭氧(缺氧)、 好氧交替運(yùn)行的條件下可抑制絲狀菌的繁殖，克服污泥膨脹，SVI 般小于100,有利于處理后的污水與污泥分離，厭氧和缺氧

33、段在運(yùn)行中只需輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。由 于厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)域嚴(yán)格分開(kāi)，有利于不同微生物菌種的繁殖生長(zhǎng)，因此脫氮 除磷效果很好。該工藝在國(guó)內(nèi)外比較廣泛。優(yōu)點(diǎn)：1.該工藝為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間，總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝。2. 在厭氧的好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無(wú)污泥膨脹之虞，SVI 值一般均小于100。3. 污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。4. 運(yùn)行中勿需投藥，兩個(gè) A段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運(yùn)行費(fèi)低。缺點(diǎn)：1.除磷效果難于再行提高，污泥增長(zhǎng)有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng) P/BOD值高時(shí)更是如此 。2. 脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)

34、量一般以2Q為限，不宜太高，否則增加運(yùn) 行費(fèi)用。3. 對(duì)沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥 釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解濃度也不宜過(guò)高。以防止循環(huán)混合液對(duì)反應(yīng)器的干擾(3) AB法AB法是一種生物吸附一生物降解兩段活性污泥法，該法把活性污泥法分 為兩段串聯(lián)，各段以不同的生物菌種形式各自的優(yōu)勢(shì)。A段污泥負(fù)荷高達(dá)2-6kgB0D5/kgMLSSd。曝氣時(shí)間短(0.5h),泥齡短(O.5-2d)，其微生物絕大部分是細(xì)菌(大腸桿菌群)， 世代時(shí)間短，繁殖速度高(相當(dāng)于每天72個(gè)世代)，有出現(xiàn)生物吸附而過(guò)速降解有機(jī)物的 效果；B段污泥負(fù)荷低，為O.15-O.3OkgBOD/

35、kgMLSS d。AB法對(duì)氮磷和有機(jī)物都有 一定的去除率。優(yōu)點(diǎn)：效果穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，特別適用于處理濃度較高、水質(zhì)水量變化較 大的污水，與傳統(tǒng)活性污泥法相比，AB工藝在COD、BOD、SS、總磷和總氮上的 去除 率均高于前者，且工程投資和運(yùn)行費(fèi)用低(比普通活性污泥法節(jié)省投資20%，降低運(yùn)行費(fèi)用15%)。該工藝還有利于分期建設(shè)。缺點(diǎn)：為產(chǎn)泥量較大，而且AB法工藝不具備深度脫氮除磷功能，出水水質(zhì)尚達(dá)不 到防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的要求(4) CASS法CASS為周期循環(huán)活性污泥法的英文(Cyclic Activated Sludge System) 的縮寫(xiě)，是將好養(yǎng)的生物選擇器與傳統(tǒng)的連續(xù)進(jìn)水 SB

36、R反應(yīng)器相結(jié)合的產(chǎn)物。CASS工 藝是以生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理及合理的水力條件為基礎(chǔ)而開(kāi)發(fā)的一種系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單的污 水處理新工藝。目前CASS工藝在歐美等國(guó)家已得到廣泛的應(yīng)用，從運(yùn)行效果看，處理 效果好，除磷脫氮效果也不錯(cuò)。CASS工藝尤其適合含有較多工業(yè)污水的城市污水及要 求除磷脫氮的污水的處理。其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1.工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。CASS工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要 二沉池，不需要污泥匯流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比活性污泥工藝節(jié) 省基建投資30%以上，而且布置緊湊，占地面積可減少 35%。2.處理效果好。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的

37、變化過(guò)程中，因此處理效果好。3有較好的脫氮除磷效果。CASS工藝可以很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的 環(huán)境，并可以通過(guò)改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)間等方面來(lái)創(chuàng)造條件提高脫氮除磷效果。4. 污泥沉降性能好。CASS工藝具有的特殊運(yùn)行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長(zhǎng)， 減少了污泥膨脹的可能。同時(shí)由于 CASS工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因 此沉淀效果更好。5. CASS工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)的波動(dòng)。缺點(diǎn)：由于進(jìn)水貫穿于整個(gè)運(yùn)行周期，沉淀階段進(jìn)水在主流區(qū)底部，造成水力紊動(dòng)， 影響泥水分離時(shí)間，進(jìn)水量受到一定限制，水力停留時(shí)間較長(zhǎng)。（5）.氧化溝法 嚴(yán)格地說(shuō)，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。 但是隨著氧化溝 技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實(shí)踐范圍，出現(xiàn)了一系，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與 氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、 交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。 奧貝爾氧