開(kāi)題報(bào)告參考·吳江平望鎮(zhèn)污水處理廠工程設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告（適用于工科類、理科類專業(yè)）課題名稱吳江平望鎮(zhèn)污水處理廠工程設(shè)計(jì)副標(biāo) 題學(xué)院（系）環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)環(huán)境工程學(xué)生姓名楊露學(xué)號(hào)091464 2013年3月8 日 目錄 HYPERLINK l bookmark0 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的課題背景（含文獻(xiàn)綜述）2 HYPERLINK l bookmark1 1.1 項(xiàng)目背景及建設(shè)必要性2 HYPERLINK l bookmark2 1.2 國(guó)內(nèi)外城鎮(zhèn)污水處理概況3 HYPERLINK l bookmark3 主流生物處理工藝活性污泥法3 HYPERLINK l bookmark4 其他生物處理工藝16 HYPERLINK

2、l bookmark5 國(guó)內(nèi)外污水處理廠現(xiàn)狀17 HYPERLINK l bookmark6 我國(guó)污水處理未來(lái)方向展望19 HYPERLINK l bookmark7 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）方案介紹（主要內(nèi)容）20 HYPERLINK l bookmark8 2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)20 HYPERLINK l bookmark9 設(shè)計(jì)依據(jù)20裝 HYPERLINK l bookmark10 設(shè)計(jì)原則21 HYPERLINK l bookmark11 設(shè)計(jì)工作程序21 HYPERLINK l bookmark12 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量與排放標(biāo)準(zhǔn)22 HYPERLINK l bookmark1

3、3 設(shè)計(jì)要求23訂 HYPERLINK l bookmark14 工程條件24 HYPERLINK l bookmark15 2.2 主體工藝方案比選24 HYPERLINK l bookmark16 原污水水質(zhì)分析24 HYPERLINK l bookmark17 生物處理工藝選擇25線 HYPERLINK l bookmark18 改良 A2/O 活性污泥法28 HYPERLINK l bookmark19 深度處理工藝選擇29 HYPERLINK l bookmark20 污泥處理工藝選擇31 HYPERLINK l bookmark21 除臭工藝選擇32 HYPERLINK l boo

4、kmark22 2.3 工藝流程33 HYPERLINK l bookmark23 2.4 工藝流程說(shuō)明34 HYPERLINK l bookmark24 進(jìn)水泵房34 HYPERLINK l bookmark25 預(yù)處理部分34 HYPERLINK l bookmark26 生物處理部分36 HYPERLINK l bookmark27 深度處理部分37 HYPERLINK l bookmark28 紫外消毒池和出水泵房37 HYPERLINK l bookmark29 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要參考文獻(xiàn)39 HYPERLINK l bookmark30 四、審核意見(jiàn)40一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

5、的課題背景（含文獻(xiàn)綜述） 項(xiàng)目背景及建設(shè)必要性蘇州市吳江區(qū)平望鎮(zhèn)位于蘇、浙、皖、滬三省一市的中心，東距上海 95 公里，西距湖州 55公里，南距嘉興 30 公里，北距蘇州 35 公里。318 國(guó)道、227 省道、蘇嘉杭高速、滬蘇浙高速、盛澤震澤公路以及在建的松陵盛澤快速干道在鎮(zhèn)區(qū)匯合貫通，京杭大運(yùn)河、長(zhǎng)湖申線、太浦河在鎮(zhèn)郊交叉流過(guò)，有效地連結(jié)長(zhǎng)江三角洲中最富裕的蘇、錫、常地區(qū)和杭、嘉、湖地區(qū)，既是整個(gè)華東地區(qū)重要的水陸交通樞紐，也是“蘇杭天堂走廊”上的一顆明珠。平望鎮(zhèn)行政區(qū)域面積133.5 平方公里，其中市鎮(zhèn)面積 平方公里。擁有耕地總面積 42500 畝，其中旱地面積 4200 畝，水面 15

6、000 畝。在冊(cè)人口 5.5 萬(wàn)人，其中農(nóng)業(yè)人口 3.7 萬(wàn)人，非農(nóng)人口 1.8 萬(wàn)人，另有外來(lái)常住人口、流動(dòng)人口萬(wàn)余人。平望鎮(zhèn)屬太湖流域，轄區(qū)內(nèi)河道縱橫，河、湖、蕩環(huán)繞，水域面積占總面積的 36%，是典型 裝的江南水鄉(xiāng)。作為全鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)主要支柱的工業(yè)經(jīng)濟(jì)，已形成以紡織、輕工、體育用品、地毯為主導(dǎo)，以新型建材、機(jī)械制造、玻璃鋼制品、壓力容器為輔助的完整行業(yè)體系。平望鎮(zhèn)著力推進(jìn)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，加快無(wú)公害、綠色農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和農(nóng)產(chǎn)品品牌建設(shè)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)繼續(xù)保持穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，有效地鞏固了地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)地位。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，第三產(chǎn)業(yè)在全鎮(zhèn)國(guó)民生產(chǎn)總值 訂的比重逐年提高。蘇州玫瑰園花卉市場(chǎng)、吳江糧食批發(fā)

7、市場(chǎng)和副食品批發(fā)市場(chǎng)等專業(yè)市場(chǎng)交易紅火，鶯湖商貿(mào)旅游區(qū)已經(jīng)初步形成。以旅游帶動(dòng)商貿(mào)，商貿(mào)促進(jìn)旅游的互動(dòng)優(yōu)勢(shì)也正不斷顯現(xiàn)。吳江市城鎮(zhèn)排水的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)項(xiàng)目工程一期工程從 2010 年 12 月正式開(kāi)始啟動(dòng)，整個(gè)工程建設(shè)范圍將實(shí)行雨污分流的排水體制，項(xiàng)目實(shí)施后將對(duì)吳江市區(qū)范圍內(nèi)水系的水質(zhì)改善 線和環(huán)境保護(hù)起到積極的作用。城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)項(xiàng)目工程由松陵鎮(zhèn)、平望鎮(zhèn)、橫扇鎮(zhèn)、震澤鎮(zhèn)和桃源鎮(zhèn)共 5 個(gè)鎮(zhèn)組成，總投資約 20.4 億元，建設(shè)周期 3 年，具體項(xiàng)目包括新建污水處理廠 4 座，擴(kuò)建污水廠 1 座，新建 DN300 以上污水管道總計(jì) 372 公里，建設(shè)提升泵站 37 座。遵照國(guó)家環(huán)?？偩株P(guān)于太湖流域水

8、環(huán)境綜合整治的指示，根據(jù)吳江市平望鎮(zhèn)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃報(bào)告第十章、第十一章的規(guī)劃要求，決定建設(shè)吳江市平望鎮(zhèn)污水處理廠，集中收集、聯(lián)合處理城鎮(zhèn)中居民生活污水和部分工業(yè)廢水，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排入水體，以保證地表水水質(zhì)，確保經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。要求處理后的出水達(dá)到太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值（DB32/1072-2007）和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)先滿足 DB32/1072-2007）。工程設(shè)計(jì)規(guī)模：近期（2015 年）1.0104m3/d，遠(yuǎn)期（2020 年）2.0104m3/d。平望鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)對(duì)改

9、善區(qū)內(nèi)投資環(huán)境、降低企業(yè)生產(chǎn)成本創(chuàng)造了有利條件。對(duì)凈化 城市環(huán)境，合理利用水資源有著重要的意義。本項(xiàng)目畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括提出污水處理廠污水、污泥處理工藝方案、進(jìn)行擴(kuò)初設(shè)計(jì)和部分處理單元的施工圖設(shè)計(jì)。 國(guó)內(nèi)外城鎮(zhèn)污水處理概況隨著全球城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，中小城鎮(zhèn)普遍面臨水資源污染、環(huán)境惡化的趨勢(shì)。至 2010 年我國(guó)城鎮(zhèn)化率已達(dá) 46.6%，城鎮(zhèn)化規(guī)模居世界第一位。中小城鎮(zhèn)排放的污水一般由居民日常生活、餐飲服務(wù)業(yè)、輕工業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)以及公共衛(wèi)生服務(wù)設(shè)施排放的污水組成，污染物質(zhì)主要有 SS、COD、BOD、總氮、總磷、動(dòng)植物油和糞大腸桿菌群。城鎮(zhèn)城市污水中 50%以上是生活污水，工業(yè)廢水以農(nóng)產(chǎn)品加工的

10、廢水為主，水中基本不含重金屬和有毒有害有機(jī)物質(zhì)，但是氮、磷的含量較高1。根據(jù)城鎮(zhèn)污水的特點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)外多采用生物處理為主，輔以物理、化學(xué)方法的技術(shù)處理城鎮(zhèn)污水。污水生物處理是利用自然界中廣泛分布的個(gè)體微小、代謝營(yíng)養(yǎng)類型多樣、適應(yīng)能力強(qiáng)的微生物的新陳代謝作用，對(duì)污水進(jìn)行凈化處理的方法。污水生物處理方法是建立在環(huán)境自凈作用裝基礎(chǔ)上的人工強(qiáng)化技術(shù)，其意義在于創(chuàng)造出有利于微生物生長(zhǎng)繁殖的良好環(huán)境，增強(qiáng)微生物的代謝功能，促進(jìn)微生物的繁殖，加速有機(jī)物的無(wú)機(jī)化，增進(jìn)污水的凈化進(jìn)程2。但現(xiàn)在一些中小城鎮(zhèn)的排水系統(tǒng)不健全，采用合流式排水體制居多，致使大量雨水流入和地下水滲入，降低了污水中的有機(jī)物濃度，這在一定程

11、度上增加了污水生物處理的難度。訂1.2.1 主流生物處理工藝活性污泥法活性污泥法是以活性污泥為主體的污水處理法，它于 1914 年在英國(guó)曼切斯特市建成實(shí)驗(yàn)廠以來(lái)，已有八十多年的歷史。隨著工程實(shí)踐中的應(yīng)用和不斷改進(jìn)，特別是近三十多年來(lái)，在對(duì)其生物反應(yīng)和進(jìn)化機(jī)理進(jìn)行廣泛深入研究的基礎(chǔ)上，活性污泥法得到了很大發(fā)展。活性污泥法最基 線本流程是向污水中注入空氣進(jìn)行曝氣，并持續(xù)一段時(shí)間后，污水中即生成一種絮凝體，這種絮凝體主要由大量繁殖的微生物群體所構(gòu)成，它易于沉淀分離，并使污水得到澄清，這就是“活性污泥”。它的主要構(gòu)筑物是曝氣池，曝氣池需注入空氣進(jìn)行曝氣，使污水與活性污泥充分混合接觸，并提供混合液以足夠

12、的溶解氧，在好氧狀態(tài)下，污水中的有機(jī)物被活性污泥中的微生物群體分解而得到穩(wěn)定，然后混合液進(jìn)入二沉池，在二沉池中，活性污泥與澄清液分離后，一部分會(huì)流到曝氣池進(jìn)行接種，澄清液則溢流排放，在整個(gè)處理過(guò)程中，活性污泥不斷增長(zhǎng)，有一部分活性污泥需要從系統(tǒng)中排出。活性污泥法處理流程包括曝氣池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系統(tǒng)等部分組成，其基本流程3如圖 1-1 所示。圖 1-1 活性污泥法基本流程20 世紀(jì) 80 年代以前，污水處理過(guò)程主要以去除有機(jī)污染物為主要目的，但隨著排放水體的富營(yíng)養(yǎng)化加劇和排放要求的不斷提高，在近幾年中，高效生物脫氮除磷的污水處理工藝得到了越 裝來(lái)越廣泛的應(yīng)用。生物脫氮過(guò)程一般要

13、完成從 NH3-N 氧化為 NOX-N，及將 NOX-N 還原為 N2 的過(guò)程。在流程中必須具備氨氮硝化的好氧區(qū)或好氧時(shí)間段，好氧區(qū)的水力停留時(shí)間和污泥齡必須滿足氨氮硝化的要求，同時(shí)還應(yīng)具備缺氧區(qū)或缺氧時(shí)間段以完成生物反硝化過(guò)程，在缺氧區(qū)不僅需要供給硝 訂酸鹽溶液，還需要提供碳源作為反硝化過(guò)程的電子供體。生物除磷過(guò)程需設(shè)置厭氧區(qū)和好氧區(qū)，同時(shí)活性污泥需要不斷經(jīng)過(guò)厭氧區(qū)磷釋放和好氧區(qū)磷吸收，通過(guò)排除經(jīng)過(guò)好氧區(qū)以后富含磷的污泥使污水中磷得以有效去除。生物除磷的厭氧過(guò)程對(duì)污水中碳源的品質(zhì)和數(shù)量有更高的要求，最理想的碳源為揮發(fā)性脂肪酸，其次為易發(fā)酵的有機(jī)物。 線目前，城鎮(zhèn)污水處理廠一般需同時(shí)考慮脫氮除

14、磷問(wèn)題，流程中需要同時(shí)設(shè)置厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，因此，活性污泥法是國(guó)內(nèi)外城鎮(zhèn)污水處理廠采用的主流工藝，而活性污泥法的幾種主要形式包括 A2/O、倒置 A2/O 或改良 A2/O、氧化溝（Carrousel、Orbal、交替式氧化溝、一體化氧化溝等）、UNITANK、SBR（CASS、DAT-IAT、ICEAS、MSBR 等）?；钚晕勰喾ú糠止に嚰捌涮攸c(diǎn)2-4如表 1-1 所示。表 1-1 活性污泥法主要工藝分類表類型具體工藝優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)A2/O推流式倒置 A2/O活性 污泥法裝改良 A2/O同時(shí)脫氮除磷；反硝化過(guò)程為硝化提供堿度；反硝化過(guò)程同時(shí)去除有 機(jī)物；污泥沉降性能好同時(shí)脫氮除磷；厭氧區(qū)釋磷

15、無(wú)硝酸 鹽的干擾；無(wú)混合液回流時(shí)，流程 簡(jiǎn)捷，節(jié)能；反硝化過(guò)程同時(shí)去除 有機(jī)物；好氧吸磷充分； 污泥沉降性能好減少了進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝酸鹽量，提 高了除磷效率；對(duì)有機(jī)物濃度偏低 的污水，除磷效率有所改善；脫氮 效果好回流污泥含有硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，對(duì)除磷效果有影響；脫氮受內(nèi)回流 比影響；聚磷菌和反硝化菌都需要 易降解有機(jī)物 厭氧釋磷得不到優(yōu)質(zhì)易降解碳源； 無(wú)混合液回流時(shí)總氮去除效果不高增加預(yù)反硝化池，系統(tǒng)較為復(fù)雜訂Bardenpho除磷效果好，停留時(shí)間長(zhǎng)構(gòu)筑物較多、運(yùn)行繁瑣、成本高 卡魯塞爾氧化溝線氧化奧貝爾 溝氧化溝交替式氧化溝序批CASS式活MSBR性污UNITANK泥 法混合液內(nèi)回流無(wú)需內(nèi)回流

16、泵，可節(jié)省一定的能耗；反硝化效果好，總 氮去除量高投資較省，處理效率高、可靠性好、 管理方便、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低；脫氮 效果好；適用于中小規(guī)模污水處理 廠可獲得優(yōu)質(zhì)的出水和穩(wěn)定的污泥， 不需要設(shè)置污泥回流系統(tǒng) 可同時(shí)脫氮除磷；靜置沉淀可獲得 低 SS 出水；耐受水力沖擊負(fù)荷；操 作靈活性好采用表面曝氣機(jī)，池深淺，池體占地面積大除磷效率不夠高，要求除磷時(shí)還需 增加厭氧池曝氣轉(zhuǎn)刷利用率較低，可有多種組 合形式 同時(shí)脫氮除磷時(shí)操作復(fù)雜；潷水設(shè) 施的可靠性對(duì)出水水質(zhì)影響大；設(shè) 計(jì)過(guò)程復(fù)雜；自動(dòng)化程度高，維護(hù) 要求高（1）A2/O 工藝A2/O 工藝是英文 anaerobic-anoxic-oxic 第一個(gè)

17、字母的簡(jiǎn)稱，在一個(gè)處理系統(tǒng)中同時(shí)具有厭氧 區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，能夠同時(shí)做到脫氮除磷和有機(jī)物的降解，其工藝流程圖如圖 1-2 所示。圖 1-2 A2/O 工藝流程裝污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，兼性厭氧發(fā)酵菌在厭氧環(huán)境下將污水中的可生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為VFA 等這類小分子的發(fā)酵中間產(chǎn)物。聚磷菌將體內(nèi)儲(chǔ)存的聚磷酸鹽分解釋放，同時(shí)放或許能量供專性好氧的聚磷微生物在厭氧的環(huán)境中維持生存，剩余部分能量則可供聚磷菌從環(huán)境吸收 VFA一類易降解的有機(jī)基質(zhì)所需，并以 PHB 形式儲(chǔ)存。因此厭氧池中，污水中的 BOD5、COD 均有訂下降，細(xì)胞的合成代謝消耗部分氨氮，NOX-N 濃度基本保持不變，TP 含量上升。污水進(jìn)

18、入缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌利用好氧區(qū)回流的硝酸鹽及污水中的碳源進(jìn)行反硝化，有同時(shí)脫氮除磷去碳的作用，NOX-N 濃度急劇下降，同時(shí) BOD5、COD 均下降。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，濃度繼續(xù)下降，有利于自養(yǎng)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)，有機(jī)線氮被氨化繼而被硝化， NH4-N 濃度顯著下降，但隨著硝化過(guò)程使 NOX-N 濃度增加。排放的剩余污泥中含有大量的磷和聚磷細(xì)菌，出水的 P 含量降低。A2/O 工藝特性曲線如圖 1-3 所示。圖 1-3 A2/O 工藝特性曲線該工藝流程簡(jiǎn)潔，污泥在厭氧、缺氧、好氧環(huán)境中交替運(yùn)行，絲狀菌不能大量繁殖，污泥沉 降性能好。不過(guò)該工藝需要注意的問(wèn)題是，進(jìn)入沉淀池的混合液通

19、常需要保持一定的溶解氧濃度， 以防止沉淀池中反硝化和污泥厭氧釋磷，但這會(huì)導(dǎo)致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧，回流污泥中存在的硝酸鹽對(duì)厭氧釋磷過(guò)程也存在一定影響，同時(shí)，系統(tǒng)所排放的剩余污泥中，僅有一部分污泥是經(jīng)歷了完整的厭氧和好氧過(guò)程，影響了污泥的充分吸磷。而且系統(tǒng)污泥齡因?yàn)榧骖櫹趸纳L(zhǎng)而不可能太短，導(dǎo)致除磷效果難于進(jìn)一步提高。處理系統(tǒng)的負(fù)荷在 BOD5/(kg MLVSSd)以上且進(jìn)水 BOD5/TN 比45 時(shí)，采用 A2/O 工藝可以獲得較好的除磷脫氮效果。（2）倒置 A2/O 工藝為進(jìn)一步提高脫氮除磷效果和節(jié)約能耗，A2/O 有多種變形和改進(jìn)的工藝流程，倒置 A2/O 即為其

20、中一種，在我國(guó)一些大、中型城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和改造工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用。其工藝流程如圖 1-4 所示。 裝 訂圖 1-4 倒置 A2/O 工藝流程線該工藝的特點(diǎn)是：采用較短時(shí)間的初沉池，使進(jìn)水中的細(xì)小有機(jī)懸浮固體有相當(dāng)一部分進(jìn)入生物反應(yīng)器，以滿足反硝化菌和聚磷菌對(duì)碳源的需要，并使生物反應(yīng)器中的污泥能達(dá)到較高的濃度；整個(gè)系統(tǒng)中的活性污泥都完整地經(jīng)歷過(guò)厭氧和好氧的過(guò)程，因此排放的剩余污泥中都能充分地吸收磷；避免了回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧釋磷的影響；由于反應(yīng)器中活性污泥濃度較高，從而促進(jìn)了好氧反應(yīng)器中的同步硝化、反硝化，因此可以用較少的總回流量（污泥回流和混合液回流）達(dá)到較好的總氮去除效果。

21、（3）改良 A2/O 工藝改良 A2/O 脫氮除磷工藝（即預(yù)反硝化厭氧缺氧好氧活性污泥法）5，是在傳統(tǒng)的 A2/O工藝的厭氧池之前增設(shè)了回流污泥預(yù)反硝化區(qū)，達(dá)到提高生物除磷效果的目的。傳統(tǒng)的 A2/O 工藝當(dāng)回流污泥進(jìn)入?yún)捬醭貢r(shí)，由于攜帶硝態(tài)氮進(jìn)入?yún)捬醭兀瑢?yōu)先奪取污水中易生物降解的有機(jī) 物，使聚磷菌失去競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，影響了生物除磷效果。改良 A2/O 法的改進(jìn)原理是將來(lái)自二沉池的 回流污泥和部分進(jìn)水（10%15%）首先進(jìn)入預(yù)反硝化區(qū)（另外一部分進(jìn)水直接進(jìn)入?yún)捬醭兀?，微生物利用進(jìn)水中的有機(jī)物作碳源進(jìn)行反硝化，去除由回流污泥帶入的硝酸鹽，消除了硝態(tài)氮對(duì)厭 氧除磷的不利影響，提高了系統(tǒng)的生物除磷能力。

22、其基本工藝流程如圖 1-5 所示。圖 1-5 改良 A2/O 工藝流程圖改良 A2/O 工藝系統(tǒng)一般有四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的分區(qū)，即反硝化區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)。裝可根據(jù)不同的處理目標(biāo)，調(diào)整進(jìn)水方式和流量，使整個(gè)系統(tǒng)的去除能力得到提高。預(yù)反硝化區(qū)的池型一般為推流式和循環(huán)式兩種結(jié)構(gòu)，配套的主要設(shè)備一般為攪拌器和推進(jìn)器兩種類型。（4）Bardenpho 工藝Bardenpho 工藝由兩級(jí) A/O 工藝共四段組成，各項(xiàng)反應(yīng)都能在系統(tǒng)內(nèi)反復(fù)進(jìn)行了兩次以上，訂在進(jìn)行硝化、反硝化的同時(shí)，具有良好的除磷效果，工藝流程如圖 1-6 所示。與其他工藝相比，該工藝具有停留時(shí)間長(zhǎng)，剩余污泥的含磷量高的特點(diǎn)，含磷量可達(dá)

23、4%6%。有資料報(bào)道，在處理工藝的四個(gè)反應(yīng)段，水力停留時(shí)間分別為 3h、7h、4h、1h 的條件下，對(duì)進(jìn)水 COD 為 350mg/L、TKN 為 81mg/L 的廢水處理時(shí)，出水 COD 為 35mg/L、TKN 為 。該工藝的缺點(diǎn)是工藝流線程長(zhǎng)、構(gòu)筑物多、運(yùn)行繁瑣、成本高。圖 1-6 Bardenpho 工藝流程圖（5）卡魯塞爾氧化溝氧化溝是活性污泥法的發(fā)展，在氧化溝系統(tǒng)中，通過(guò)轉(zhuǎn)刷（或轉(zhuǎn)盤和其他機(jī)械曝氣設(shè)備）， 使污水和混合液在環(huán)狀的渠內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，依靠轉(zhuǎn)刷推動(dòng)污水和混合液流動(dòng)以及進(jìn)行曝氣。混合液 通過(guò)轉(zhuǎn)刷后，溶解氧濃度被提高。隨后，在渠內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中又逐漸降低。氧化溝通常以延時(shí)曝氣的方式運(yùn)

24、行，水力停留時(shí)間為 1024h，污泥泥齡為 2030d。通過(guò)設(shè)置進(jìn)水、出水位置；污泥回 流位置；曝氣設(shè)備位置可以使氧化溝完成硝化和反硝化功能。氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)， 有利于克服短流和提高緩沖能力，具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化-反硝化生物處理工藝，且整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝的基本工藝流程如圖 1-7 所示。 裝圖 1-7 氧化溝基本工藝流程目前，國(guó)內(nèi)外使用的氧化溝6類型較多，其中卡魯塞爾氧化溝是應(yīng)用最為廣泛的。最初的普通卡魯塞爾氧化溝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 訂氧 DO 的濃度增加到大約 23mg/L。在這種充分摻氧的

25、條件下，微生物得到足夠的溶解氧來(lái)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s）。微生物的氧化過(guò)程消耗了水中溶解氧，直到 DO 值降為零，混合液呈缺 線氧狀態(tài)。經(jīng)過(guò)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(guò)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。為了進(jìn)一步提高卡魯塞爾型氧化溝的脫氮效果和穩(wěn)定性，DHV 公司和美國(guó)的 EIMCO 公司在原

26、卡魯塞爾型氧化溝系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又開(kāi)發(fā)了卡魯塞爾 2000 型氧化溝系統(tǒng)?？斎麪?2000 型氧化溝由于其特殊的預(yù)反硝化區(qū)的設(shè)計(jì)（占氧化溝體積的 15%），在缺氧條件下進(jìn)水與一定量的混合液混合（量的大小可通過(guò)內(nèi)部回流控制閥調(diào)節(jié)）；剩余部分（體積的 85%）包括好氧和缺氧區(qū)，用于進(jìn)行同時(shí)硝化反硝化，也用于磷的富集吸收。每座卡魯塞爾 2000 型氧化溝中配有相當(dāng)數(shù)量的表曝機(jī)，實(shí)現(xiàn)溝內(nèi)水體的推流、混合和充氧。系統(tǒng)的供氧量可以通過(guò)控制溝內(nèi)表曝機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)的多少進(jìn)行調(diào)節(jié)，另外從節(jié)能的角度考慮，每座溝中還裝有一定數(shù)量的推進(jìn) 器用于保證混合液具有一定的流速，以防止污泥在進(jìn)水有機(jī)物含量低的情況下發(fā)生沉淀。卡魯塞

27、爾 2000 型氧化溝系統(tǒng)示意如圖 1-8 所示。（6）奧貝爾氧化溝圖 1-8 卡魯塞爾 2000 型氧化溝示意圖奧貝爾氧化溝又稱同心溝型氧化溝，池型為圓形或橢圓形，目前實(shí)際應(yīng)用多為三個(gè)相對(duì)獨(dú)立裝的同心橢圓形溝道組成。污水通常由外溝道進(jìn)入溝內(nèi)，然后依次進(jìn)入中間溝道和內(nèi)溝道，最后經(jīng)中心島流出，至二次沉淀池。其中外溝道容積達(dá) 50%70%，處于低溶解氧狀態(tài)，主要的有機(jī)物氧化及 80%的脫氮均在外溝道完成；內(nèi)溝道體積約為 10%20%，維持較高的溶解氧（2mg/L）。該工藝具有投資省、處理效果高、可靠性好、管理方便和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)脫氮要訂求較高時(shí)，可以增設(shè)內(nèi)回流系統(tǒng)（由內(nèi)溝道回流到外溝道）

28、，提高反硝化程度。奧貝爾氧化溝脫氮效果很好，但除磷效率不夠高，要求除磷時(shí)還需增設(shè)厭氧池。作為較優(yōu)化的工藝之一適用于中小規(guī)模的污水處理廠。其系統(tǒng)示意圖如圖 1-9 所示。 線圖 1-9 奧貝爾氧化溝系統(tǒng)示意圖（7）交替式氧化溝交替式氧化溝是 SBR 工藝與傳統(tǒng)氧化溝工藝組合的結(jié)果，最早由丹麥 Kruger 公司開(kāi)發(fā)。目前應(yīng)用的主要有三種交替式氧化溝：VR 型、DE 型和 T 型，其主要工藝特征如表 1-2 所示，各類 型示意圖如圖 1-10 所示。表 1-2 交替式氧化溝的主要工藝特征類型處理對(duì)象系統(tǒng)中溝的數(shù)量各溝的功能分工設(shè)置單獨(dú)的沉淀池 VR 型BOD5、SS、NH4-N2氧化、沉淀不需要D

29、E 型BOD5、SS、TN2氧化、反硝化需要DE 型BOD5、SS、TP2氧化/磷的吸收、反硝化需要T 型BOD 、SS、NH -N3氧化、沉淀不需要54T 型BOD5、SS、TN3氧化、反硝化、沉淀不需要 裝 訂 線圖 1-10 VR 型、DE 型、T 型交替氧化溝示意圖VR 型氧化溝是由一個(gè)池子組成，它以連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水方式運(yùn)行。池中部為中心島。整 個(gè)溝的工作體積分為兩部分，分別交替用作曝氣區(qū)和沉淀區(qū)，每個(gè)功能區(qū)的一端都設(shè)有由水流壓 力封閉的單向活拍門，利用定時(shí)器，自動(dòng)改變轉(zhuǎn)刷的旋轉(zhuǎn)方向，并通過(guò)溝內(nèi)水流流向啟閉活拍門，以改變溝中水流流動(dòng)方向和各功能區(qū)的工作狀態(tài)。由于構(gòu)筑物中兩個(gè)功能區(qū)反復(fù)

30、用來(lái)曝氣和沉淀，因而無(wú)需污泥回流系統(tǒng)，通常一個(gè)完整的運(yùn)行周期為 8h。DE 型氧化溝是在 VR 型氧化溝的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，這種氧化溝與單獨(dú)設(shè)立的沉淀池組成。氧化溝僅進(jìn)行曝氣（脫碳、硝化）和推動(dòng)混合（反硝化），而沉淀過(guò)程在沉淀池中完成。這樣提高了設(shè)備和構(gòu)筑物的利用率。T 型氧化溝是以三條相互聯(lián)系的氧化溝作為一個(gè)整體，每條溝都裝有用于曝氣和推動(dòng)循環(huán)的轉(zhuǎn)刷。因此，T 型氧化溝也常稱為三溝式氧化溝。在三溝式氧化溝運(yùn)行時(shí)，污水由進(jìn)水配水井進(jìn)行三條溝的進(jìn)水配水切換，進(jìn)水在氧化溝內(nèi)，根據(jù)已設(shè)定的程序進(jìn)行工藝反應(yīng)。其中兩條溝用于工藝反應(yīng)（曝氣和混合），另一條用作沉淀。 裝交替式氧化溝系統(tǒng)實(shí)際上是單個(gè)氧化溝的不同

31、組合，根據(jù)使用情況還可以進(jìn)行更多的組合，這也是交替式氧化溝系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)。（8）CASS 工藝CASS（Cyclic Activated Sludge System）是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱，又稱為循環(huán)活性污 訂泥工藝 CAST（Cyclic Activated Sludge Technology），是在 SBR 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，即在 SBR池內(nèi)進(jìn)水端增加了一個(gè)生物選擇器，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水（沉淀期、排水期仍連續(xù)進(jìn)水），間歇排水。設(shè)置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細(xì)菌，其容積約占整個(gè)池子的 10%。生物選擇器的工藝過(guò)程遵循活性污泥的基質(zhì)積累再生理論，使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)

32、荷的吸 線附階段（基質(zhì)積累），隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解階段，以完成整個(gè)基質(zhì)降解的全過(guò)程和污泥再生。CASS 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)是：在序批式活性污泥法（SBR）的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿池長(zhǎng)方向設(shè)計(jì)為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，其主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動(dòng)撇水裝置。整個(gè)工藝的曝氣、沉淀、排水等過(guò)程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)；同時(shí)可連續(xù)進(jìn)水，間斷排水。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過(guò)酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程，這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、pH 和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時(shí)

33、對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過(guò)程。CASS 工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時(shí)間上是一 個(gè)推流過(guò)程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用， 同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能。CASS 法工作原理如圖 1-11 所示：在反應(yīng)器的前部設(shè)置了生物選擇區(qū)，后部設(shè)置了可升降的 自動(dòng)潷水裝置。其工作過(guò)程可分為曝氣、沉淀、潷水、閑置四個(gè)階段，周期循環(huán)進(jìn)行。污水連續(xù) 進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū)，經(jīng)過(guò)隔墻底部進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)，在保證供氧的條件下，使有機(jī)物被池中的微生物降解。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)可對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 裝圖 1-1

34、1 CASS 工藝原理圖CASS 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)分為四個(gè)階段：（1）曝氣階段：由曝氣裝置向反應(yīng)池內(nèi)充氧，此時(shí)有機(jī)污染物被微生物氧化分解，同時(shí)污 訂水中的 NH3-N 通過(guò)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為 NO3-N。（2）沉淀階段：此時(shí)停止曝氣，微生物利用水中剩余的 DO 進(jìn)行氧化分解。反應(yīng)池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，開(kāi)始進(jìn)行反硝化反應(yīng)。活性污泥逐漸沉到池底，上層水變清。（3）潷水階段：沉淀結(jié)束后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開(kāi)始工作，自上而下逐漸排出上清 線液。此時(shí)反應(yīng)池逐漸過(guò)渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。（4）閑置階段：閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。.總的來(lái)說(shuō)，CASS 工藝具有工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小

35、、投資較低、生化反應(yīng)推動(dòng)力大、沉淀效果好、運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)、不易發(fā)生污泥膨脹、適用范圍廣，適合分期建設(shè)、剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但也要注意水量平衡、控制方式的選擇、曝氣方式的選擇、排水方式的選擇等問(wèn)題。實(shí)踐證明，CASS 工藝日處理水量小則幾百立方米，大則幾十萬(wàn)立方米，只要設(shè)計(jì)合理，與其它方法相比具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。它比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省投資 20%30%，節(jié)省土地 30%以上。當(dāng)需采用多種工藝串聯(lián)使用時(shí)，如在 CASS 工藝后有其它處理工藝時(shí)，通常要增加中間水池和提升設(shè)備,將影響整體的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，此時(shí)，要進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定采用 CASS 工藝 還是其它好氧處理工藝。（9

36、）MSBR 工藝MSBR（Modified Sequencing Batch Reactor）指的是改良式序列間歇反應(yīng)器，是根據(jù) SBR 技 術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù),研究開(kāi)發(fā)的一種更為理想的污水處理系統(tǒng)。MSBR 既不需要初沉池和二沉池，又能在反應(yīng)器全充滿并在恒定液位下連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行。采用單池多格方式,結(jié)合了傳統(tǒng)活性污泥法和 SBR 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。不但無(wú)需間斷流量,還省去了多池工藝所需要的更多的連接管、泵和閥門。實(shí)踐表明，MSBR 是一種可連續(xù)進(jìn)水、高效的污水處理，且簡(jiǎn)單、容積小、易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。在較低的投資和運(yùn)行費(fèi)用下，能有效地去除含高濃度 BOD5、TSS、氮和磷的污水，系統(tǒng)在

37、低 HRT、低 MLSS 和低溫情況下，也具有優(yōu)異的處理能力。MSBR 反應(yīng)器由三個(gè)主要部分組成：曝氣格和兩個(gè)交替序批處理格。主曝氣格在整個(gè)運(yùn)行周期過(guò)程中保持連續(xù)曝氣，而每半個(gè)周期過(guò)程中，兩個(gè)序批處理格交替分別作為 SBR 和澄清池。其平面布置圖如圖 1-12 所示，系統(tǒng)原理圖如圖 1-13 所示7。 裝 訂 線圖 1-12 MSBR 平面布置圖圖 1-13 MSBR 系統(tǒng)原理圖原水經(jīng)格柵、沉砂池等預(yù)處理設(shè)施處理后首先進(jìn)入?yún)捬醭?，同回流污泥混合并完成微生物?釋磷后，混合液進(jìn)入主曝氣池。主曝氣池是連續(xù)曝氣供氧，在好氧環(huán)境中，微生物進(jìn)行過(guò)量吸磷，同時(shí)在主曝氣池完成有機(jī)物的降解和氨氮的硝化。然后混

38、合液分別進(jìn)入兩個(gè)序批池 SBR1 和 SBR2。SBR1 和 SBR2 交替地充當(dāng)反應(yīng)池和沉淀池而處于反應(yīng)階段和沉淀出水階段。反應(yīng)階段可 以設(shè)置為缺（厭）氧攪拌、好氧曝氣和靜止沉淀 3 個(gè)過(guò)程，在此階段完成脫氮過(guò)程。當(dāng) SBR1 處于反應(yīng)階段的前兩個(gè)過(guò)程時(shí)，開(kāi)啟回流泵，形成“主曝氣池SBR1泥水分離池缺氧池厭氧池（泥水分離池的上清液回流到主曝氣池）”的污泥回流，回流混合液流經(jīng) SBR1 時(shí)，經(jīng)歷了缺氧攪拌和好氧曝氣階段，進(jìn)行反硝化及進(jìn)一步硝化，然后混合液進(jìn)入缺氧區(qū)進(jìn)一步反硝化，隨后進(jìn)入泥水分離池進(jìn)行沉淀，經(jīng)過(guò)泥水分離后，濃縮污泥進(jìn)入?yún)捬醭嘏c原污水混合。而含硝酸鹽氮的上清液被泵送入主曝氣區(qū)。當(dāng)

39、SBR1 進(jìn)行上述反應(yīng)時(shí)，SBR2 處于沉淀出水狀態(tài)，主曝氣池的混合液以進(jìn)水流量進(jìn)入 SBR2，在 SBR2 中沉淀下來(lái)的污泥在池底形成一個(gè)污泥懸浮層，對(duì)污泥混合液起到過(guò)濾的作用，污水經(jīng)污泥層過(guò)濾后流出系統(tǒng)。兩個(gè)序批池 SBR1 和 SBR2 的形狀和結(jié)構(gòu)完全相同，兩者交替地完成反應(yīng)階段和沉淀出水階段為一個(gè)運(yùn)行周期，一個(gè)運(yùn)行周期的時(shí)間長(zhǎng)度可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和處理要求靈活確定，一般為 4h、 裝6h、8h 等，在反應(yīng)階段的運(yùn)行方式也可根據(jù)需要設(shè)定。一個(gè)運(yùn)行周期中序批池及泵的運(yùn)行狀態(tài)如表 1-3 所示。表 1-3 一個(gè)運(yùn)行周期中序批池及泵的運(yùn)行狀態(tài)訂SBR1SBR2上清液泵狀態(tài)反應(yīng)狀態(tài)回流泵狀態(tài)反應(yīng)狀

40、態(tài)回流泵狀態(tài)缺氧攪拌開(kāi)啟沉淀出水關(guān)閉開(kāi)啟好氧曝氣開(kāi)啟沉淀出水關(guān)閉開(kāi)啟靜止沉淀關(guān)閉沉淀出水關(guān)閉關(guān)閉沉淀出水關(guān)閉缺氧攪拌開(kāi)啟開(kāi)啟沉淀出水關(guān)閉好氧曝氣開(kāi)啟開(kāi)啟沉淀出水關(guān)閉靜止沉淀關(guān)閉關(guān)閉 線總的來(lái)說(shuō)，MSBR 與一般傳統(tǒng)的活性污泥工藝相比具有如下五個(gè)特性： MSBR 池集水量及水質(zhì)調(diào)節(jié)、生化反應(yīng)與污泥沉淀功能于一身，無(wú)需另建二沉池，采用組合結(jié)構(gòu)形式與其他工藝相比較而言，土建投資較少。 MSBR 系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)歷缺氧、厭氧、缺氧、好氧、沉淀等階段，微生物可通過(guò)多種途徑進(jìn)行代謝，利用不同形態(tài)的氧源作為電子受體，使有機(jī)質(zhì)的降解更完全且能耗又省，脫氮除磷效果更好。 MSBR 系統(tǒng)中污泥同樣經(jīng)過(guò)厭氧、好氧、缺氧

41、環(huán)境，篩選了優(yōu)勢(shì)菌種，抑制了絲狀菌的生長(zhǎng)，污泥的沉降性能和脫水性能良好，較低的剩余污泥產(chǎn)率和較高 剩余污泥濃度使該系統(tǒng)更具有吸引力。 污泥濃度高，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，能適合各種進(jìn)水水 質(zhì)的有機(jī)廢水處理。 排放剩余污泥濃度高，體積少，剩余污泥處理方便簡(jiǎn)捷。（10）UNITANK 工藝UNITANK 工藝是比利時(shí)史格斯清水公司于 20 世紀(jì) 90 年代初開(kāi)發(fā)的專利，現(xiàn)已被廣泛使用。 原水經(jīng)格柵與沉砂池預(yù)處理后連續(xù)進(jìn)入 UNITANK 反應(yīng)池，該反應(yīng)池由三個(gè)矩形池相連組成，三個(gè)池水流相連通，每個(gè)池中均設(shè)有曝氣供氧設(shè)備，可采用鼓風(fēng)曝氣或表面機(jī)械曝氣。在外邊兩側(cè)矩形池，設(shè)有固定出水堰與剩余活性污泥排放口。

42、外邊的兩側(cè)矩形池交替作為曝氣池和沉淀池，而中間一只矩形池只作曝氣池。連續(xù)進(jìn)入該系統(tǒng)的污水，通過(guò)控制進(jìn)水閘可分時(shí)序分別進(jìn)入三個(gè)矩形池中任意一只，采用連續(xù)進(jìn)水、出水，周期交替運(yùn)行。UNITANK 工藝的結(jié)構(gòu)示意如圖 1-14所示。 裝 訂圖 1-14 UNITANK 工藝結(jié)構(gòu)示意圖線UNITANK 工藝適用于中小型污水處理廠，在一定范圍內(nèi)，可以代替其他活性污泥法，但對(duì)處理出水有除磷要求時(shí)，應(yīng)慎重考慮是否選用該工藝。因該工藝除磷脫氮過(guò)程的原理是：通過(guò)在沉淀末期和曝氣期中間加入非曝氣攪拌期，形成缺氧和厭氧狀態(tài)，完成脫氮和生物除磷功能。但從實(shí)際運(yùn)行看，很難形成生物除磷的理想狀態(tài)。因?yàn)?，在非曝氣攪拌期，?/p>

43、中大量的硝酸鹽會(huì)消耗溶解性 BOD5，降低有效 BOD5/P 比值；同時(shí)，進(jìn)水的溶解性 BOD5 被稀釋，與活性污泥量相比，比值很低，除磷菌攝取 BOD5 量少，在厭氧階段釋放磷不徹底，因此生物除磷功能很難保證。因此，如采用 UNITANK 工藝，應(yīng)采取物化深度除磷、外碳源補(bǔ)給或主體階段采用多點(diǎn)進(jìn)水方式、優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計(jì)等措施強(qiáng)化。1.2.2 其他生物處理工藝除活性污泥法外，生物膜法和土地處理方法在合適的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下也得到應(yīng)用。生物膜法是土壤自凈的人工化，是使微生物群體附著于其他物體表面上呈膜狀，并讓它和污 水接觸而使之凈化的方法。利用生物膜凈化污水的設(shè)備統(tǒng)稱為生物膜反應(yīng)器。根據(jù)污水與生物接

44、觸形式的不同，生物膜反應(yīng)器分為生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤及其他生物接觸氧化法設(shè)備，它們的構(gòu)造差異很大，但基本原理是相同的。 生物膜法雖然具有占地少，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備多，運(yùn)行控制復(fù)雜，且填料需定期更換，還存在膜老化脫落阻塞等問(wèn)題，主要用于用地緊張的地區(qū)；活性污泥法用于脫氮除磷，具有處理效率高、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。污水土地處理系統(tǒng)2是指利用農(nóng)田、林地等土壤微生物植物構(gòu)成的陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污染物進(jìn)行綜合凈化處理的生態(tài)工程。它能在處理城鎮(zhèn)污水及一些工業(yè)廢水的同時(shí)，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)污水的資源化與無(wú)害化?，F(xiàn)有的土地處理系統(tǒng)包括穩(wěn)定

45、塘、人工濕地、蚯蚓生物濾池等。污水土地處理系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)： 促進(jìn)污水中植物營(yíng)養(yǎng)素的循環(huán)，污水中的有用物質(zhì)通過(guò)作物的生長(zhǎng)而獲得再利用； 可利用廢劣土地、坑塘洼地處理污水，基建投資省； 使用機(jī)電設(shè)備少，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便低廉，節(jié)省能源； 綠化大地，增添風(fēng)景美色，改善地區(qū)小氣候，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)； 污泥能得到充分利用，二次污染小。但是污水土地處理系統(tǒng)如果 裝設(shè)計(jì)不當(dāng)或管理不善，也會(huì)造成許多不良后果，如： 污染土壤和地下水，特別是造成重金屬污染、有機(jī)毒物污染等； 導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降； 散發(fā)臭味、蚊蠅滋生，危害人體健康等。1.2.3 國(guó)內(nèi)外污水處理廠現(xiàn)狀訂污水處理所采用的工藝技術(shù)是污水處理廠的核心部

46、分。污水處理采取的工藝與很多因素有關(guān)，如進(jìn)水水質(zhì)、出水要求、處理量、投資大小等，甚至還與氣候條件有關(guān)。雖然污水處理的工藝多種多樣，但活性污泥法仍是國(guó)內(nèi)外污水處理廠采用的主體工藝，其它一些低成本的處理方法，如土地處理和氧化塘法也有所應(yīng)用。污水處理的等級(jí)已經(jīng)從二級(jí)處理向三級(jí)處理過(guò)渡，特別是隨線著水資源的日趨短缺，城市污水回用技術(shù)越來(lái)越受到各國(guó)的重視。也就是說(shuō)現(xiàn)代化的污水處理廠應(yīng)具有雙重功能，一方面是要消除城市排水的污染問(wèn)題，另一方面還要擔(dān)負(fù)解決城市水資源緊張的任務(wù)。美國(guó)是目前世界上污水處理廠最多的國(guó)家，平均每 5000 人就有 1 座，其中 78%為二級(jí)生物處理廠；英國(guó)共有約 8000 座污水廠，

47、平均 7000 人 1 座，幾乎全部是二級(jí)生物處理廠；日本城市廢水處理廠約 630 座，平均 20 萬(wàn)人 1 座，其中二級(jí)處理廠及高級(jí)處理廠占 98.6%；瑞典是目前污水處理設(shè)施最普及的國(guó)家，污水管網(wǎng)普及率在 99%以上，平均 5000 人 1 座污水廠，其中 91%為二級(jí)生物處理廠。截至上世紀(jì) 70 年代，發(fā)達(dá)國(guó)家基本已普及二級(jí)處理。國(guó)外部分城市污水處理工藝及其處理情況如表 1-4 所示8。表 1-4 國(guó)外部分城市污水處理工藝城市污水處理廠核心工藝規(guī)模出水情況洛杉磯圣約瑟活性污泥法（二級(jí)）雙介質(zhì)過(guò)濾器（三級(jí)）60Mgal/d處理后污水部分補(bǔ)充地下水，部分澆灌草坪或除塵洛杉磯聯(lián)合污水處理廠純氧

48、曝氣350Mgal/d加氯后用海水稀釋，排海新澤西ButterworthA2/O1 萬(wàn)噸/日出水砂濾、紫外消毒、跌水復(fù)氧排除紐約Northriver階段曝氣100 萬(wàn)噸/日芝加哥西南西普通活性污泥法455 萬(wàn)噸/日SS：8mg/L；BOD：5mg/L；NH3-N：8mg/L莫斯科庫(kù)里揚(yáng)諾夫普通活性污泥法 萬(wàn)噸/日經(jīng)深度處理，SS：3mg/L；裝BOD：3mg/L莫斯科納林諾格勒普通活性污泥法9 萬(wàn)噸/日經(jīng)深度處理，SS：；BOD：；COD：39mg/L；N：訂赫爾辛基市Viikinmaki鼓風(fēng)曝氣活性污泥60 萬(wàn)噸/日BOD：7mg/L；P倫敦Beekton活性污泥 萬(wàn)噸/日SS：16mg/L

49、；BOD：7mg/L；COD：43mg/L線巴黎瓦朗頓缺氧好氧60 萬(wàn)噸/日SS：22mg/L；BOD：6mg/L；COD：41mg/L；TN：墨爾本威利比家場(chǎng)土地處理約 65 萬(wàn)噸/日 注：1 美制加侖 立方米由表 1-4 可以看出，采用活性污泥法處理生活和工業(yè)污水在國(guó)外應(yīng)用廣泛，同時(shí)還衍生出了多種多樣的活性污泥法技術(shù)。除普通活性污泥法外，還有氧化溝工藝、A/O 工藝等。但由于常規(guī)技術(shù)處理廢水耗電能多、費(fèi)用高，結(jié)合各國(guó)的實(shí)際情況，土地處理法和氧化塘法優(yōu)于其低投資、低能耗以及與生態(tài)處理相結(jié)合具有深度處理的功能，近幾年越來(lái)越受到美國(guó)、加拿大等國(guó)家的歡 迎。國(guó)外科技人員已得出可以應(yīng)用人工濕地生態(tài)系

50、統(tǒng)凈化處理中小型城市排放廢水的結(jié)論。澳大 利亞的墨爾本擁有世界上最大的土地和氧化塘污水處理廠，墨爾本市一半以上的污水在這里經(jīng)過(guò) 土地處理后排到菲利浦灣。利用土地處理出水水質(zhì)好、成本低，有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益，但占地面積 大，要求工業(yè)廢水所占比例低，且難降解和有害物質(zhì)要少。我國(guó)污水處理事業(yè)起步較晚，但是積極借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展迅速。在“十一五”期間， 我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理能力新增加了 6500 萬(wàn)噸/日；城市污水處理率由 提高到 。截至 2010 年 9 月，我國(guó)已建成 2630 座污水處理廠，污水處理能力達(dá)到 1.22 億噸/日，此外還有 1849座污水處理廠在建，在建污水處理能力達(dá)到 4900 萬(wàn)

51、噸/日。并且隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)水體中的氮磷濃度及其排放標(biāo)準(zhǔn)限值日益嚴(yán)格，我國(guó)污水處理的目標(biāo)在有效去除污水中的 BOD5 和 SS 基礎(chǔ)上，注重污水中營(yíng)養(yǎng)鹽的去除。污水的高效、兼具脫氮除磷技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)及工程應(yīng)用，已成為國(guó)內(nèi)外污水處理屆關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，國(guó)內(nèi)許多污水處理廠也面臨著提標(biāo)改建的重任。江蘇省部分城鎮(zhèn)污水處理工藝如表 1-5 所示。表 1-5 江蘇省部分城鎮(zhèn)污水處理工藝污水處理廠規(guī)模工藝 常熟市城北污水處理廠常州市城北污水處理廠6 萬(wàn)噸/日10 萬(wàn)噸/日新型三槽式氧化溝改良型 A2/O 工藝丹徒新區(qū)污水處理廠4 萬(wàn)噸/日BIOLAK 工藝淮安市四季青污水處理廠 通州市益民水處理6.5 噸/

52、日3 萬(wàn)噸/日A/B 法A2/O 工藝南通市污水處理廠 無(wú)錫太湖污水處理廠 鹽城市城東污水處理廠2.5 萬(wàn)噸/日15 萬(wàn)噸/日10 萬(wàn)噸/日五溝式氧化溝 改良型 A2/O 工藝A2/O 工藝鎮(zhèn)江市征潤(rùn)州污水處理廠 吳江經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)運(yùn)東污水處理廠蘇州工業(yè)園區(qū)第一污水處理廠10 萬(wàn)噸/日6 萬(wàn)噸/日20 萬(wàn)噸/日CAST 工藝CASS、A2/O 工藝A2/O 工藝 裝 訂 線對(duì)江蘇省 12 家城市污水處理廠的主體工藝調(diào)研結(jié)果顯示，全部使用活性污泥法處理污水，其中氧化溝工藝占 16.7%， A2/O 及其變形工藝占 58.3%，SBR 及其變形工藝占 25%。就我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平及土地等資源情況，

53、活性污泥法仍是污水處理的主流工藝，并且以 A2/O、氧化溝、SBR 及其變形工藝為主。近幾年，膜生物反應(yīng)器（MBR）法也得到了較為快速的發(fā)展，但由于其應(yīng)用規(guī)模、膜污染問(wèn)題等的限制，還未進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展的階段。 我國(guó)污水處理未來(lái)方向展望隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，除了大城市的污水處理廠的發(fā)展外，我國(guó)更加重視中小城鎮(zhèn)污水治 理問(wèn)題。而中小城鎮(zhèn)污水處理工藝的選擇必須貫徹經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能的基本精神。污水處理工藝 的選擇和確定取決于不同類型的中小城鎮(zhèn)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和各種污水治理工藝的可行性分析。因地制宜選擇確定小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)模式、建設(shè)規(guī)模、處理工藝和建設(shè)時(shí)序，最大限度地發(fā)揮 污水處理設(shè)施建設(shè)區(qū)域效應(yīng)，提高

54、設(shè)施的利用率和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。中小城鎮(zhèn)污水處理工藝需要具有如下特點(diǎn)： 基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)省能耗； 處理工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便，利用當(dāng)?shù)丶夹g(shù)和管理力量能夠正常運(yùn)行； 處理工藝具有耐沖擊負(fù)荷的能力，去除效率高； 能夠分期建設(shè)，可以方便地改變處理工藝流程1。若中小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)匱乏，可以選擇利用自然地形，如塘溝、洼地等作為處理場(chǎng)地，優(yōu)先考慮采用穩(wěn)定塘、人工濕地等生態(tài)處理工藝，或先采用強(qiáng)化一級(jí)處理待條件成熟后再過(guò)渡到二級(jí)處理；在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的中小城鎮(zhèn)可以采用 A2/O、氧化溝、SBR 等主流處理工藝；此外，可以采用深度處理工藝，逐步使處理水達(dá)到回用水要求，這不僅可以控制和降低水污染對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響，并且

55、可以提高水的循環(huán)，減少外來(lái)供水需求，最大程度實(shí)現(xiàn)污水的資源化利用9。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）方案介紹（主要內(nèi)容）裝 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)2.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50014-2006訂（2）泵站設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T50265-97（3）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996（4）城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002（5）太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值DB32/1072-2007線（6）大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1996（7）環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3095-1996（8）惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93（9）城鎮(zhèn)污水處

56、理廠污泥處理技術(shù)規(guī)程CJJ131-2009（10）城市污水生物脫氮除磷處理設(shè)計(jì)規(guī)程CECS 149：2003（11）工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ12002（12）城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)CJ3025-93（13）城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（修訂）建設(shè)部 2001（14）城市生活垃圾處理和給水與污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo)建標(biāo)2005157 號(hào)（15）室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50013-2006（16）建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（2009 年版）（17）工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)GB12348-2008（18）聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3096-2008（19）提供的處理場(chǎng)地平面圖（20）其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)

57、范。2.1.2 設(shè)計(jì)原則根據(jù)我國(guó)有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)及排水工程的要求，本工程將遵循如下設(shè)計(jì)原則：（1）執(zhí)行國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)；（2）采取著眼遠(yuǎn)期，確保近期原則，使工程建設(shè)與平望鎮(zhèn)發(fā)展相協(xié)調(diào)，既保護(hù)環(huán)境，又最大程度地發(fā)揮工程效益；（3）在滿足出水水質(zhì)要求的前提下，選用投資省、高效節(jié)能、效果穩(wěn)定、占地少、操作管理方便、技術(shù)成熟的污水處理工藝，以保證水質(zhì)的穩(wěn)定性；（4）積極慎重地采用經(jīng)過(guò)鑒定或?qū)嵺`證明是行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，提高深度污水處理廠的運(yùn)行管理水平；裝（5）采用國(guó)家規(guī)定的國(guó)家先進(jìn)污染防治技術(shù)示范目錄和國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)目錄的新技術(shù)、

58、工藝；（6）妥善處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，避免造成二次污染；（7）選擇國(guó)內(nèi)外高效節(jié)能、運(yùn)行可靠、管理方便、維修簡(jiǎn)便的排水專用設(shè)備；訂（8）合理布置處理構(gòu)筑物及水力流程，減少工程投資，節(jié)約能源，降低日常處理費(fèi)用；（9）采用現(xiàn)代化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、操作方便。2.1.3 設(shè)計(jì)工作程序本次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作程序如圖 2-1 所示。 線 裝 訂 線2.1.4 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量與排放標(biāo)準(zhǔn)圖 2-1 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作程序污水處理設(shè)計(jì)規(guī)模：近期 2015 年 1.0104m3/d，遠(yuǎn)期 2020 年 2.0104m3/d。污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)按表 2-1 設(shè)計(jì)，排放標(biāo)準(zhǔn)滿足太湖地

59、區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值（DB32/1072-2007）和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)先滿足 DB32/1072-2007）。表 2-1 水質(zhì)指標(biāo)控制表項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)去除率BOD5（mg/L）1801094.4%CODCr（mg/L）3505085.7%SS（mg/L）2001095.0%TN（mg/L）351557.1%NH4+-N（mg/L）255（8）80.0%（68.0%）TP（mg/L）3.50.585.7%pH6-96-9注：括號(hào)外數(shù)值為水溫12時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫12時(shí)的控制指標(biāo)。工藝設(shè)計(jì)滿足

60、國(guó)家室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50014-2006）的有關(guān)要求。圖紙表達(dá)滿足總 裝圖制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50103-2001）、建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50104-2001）、房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50001-2001）、給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn) （GB/T 50106-2001）等。2.1.5 設(shè)計(jì)要求訂污水處理廠主要接納居民生活污水及少量工業(yè)廢水，污水處理采用脫氮除磷工藝，出水達(dá)到太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值（DB32/1072-2007）和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)先滿足 DB32/1072-2007），尾水排入頔塘河。