西部川渝地區(qū)某水質(zhì)凈化廠設(shè)計說明書

設(shè)施廠址選擇根據(jù)前述分析，**支流需補充水量為0.50萬m3/d。為滿足**支流**水庫及上游明渠的補水需求，水質(zhì)凈化廠應(yīng)盡量建設(shè)在上游。結(jié)合片區(qū)用地規(guī)劃及現(xiàn)狀用地分析，**支流水質(zhì)凈化廠可建設(shè)在**水庫北側(cè)綠地下及**水庫東側(cè)下游明渠立交橋下。以下主要對該兩種選址布置方案進(jìn)行比選。圖8.1-6**支流水質(zhì)凈化廠可供布置位置示意圖圖8.1-7**支流水質(zhì)凈化廠可供布置位置規(guī)劃用地性質(zhì)示意圖表8.1-1**支流水質(zhì)凈化廠廠址位置比選表對比項選址一選址二廠區(qū)位置水庫北側(cè)水庫東側(cè)庫尾收集范圍1#排口及周邊污水管網(wǎng)1#排口及周邊污水管網(wǎng)，需新建DN1000管網(wǎng)約0.5km地質(zhì)情況良好良好廠區(qū)地貌坡度較大，高差約10m坡度較大，高差約15m交通情況良好/地面高程280~300m282~295m廠區(qū)挖方量大較大規(guī)劃用地公園綠地道路用地拆遷量/兩座建筑物約340m2主要不利因素距離市勘測院相對較近位于高速公路用地范圍內(nèi)，協(xié)調(diào)難度大綜上分析，從減少用地協(xié)調(diào)方面考慮，本工程推薦在選址一布置**支流水質(zhì)凈化設(shè)施，命名為**水質(zhì)凈化廠。設(shè)計水質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)考慮當(dāng)前甚至將來一段時間水質(zhì)凈化廠實際進(jìn)水中部分水來自庫尾調(diào)蓄池截流的初小雨混流水，水質(zhì)波動幅度較大。遠(yuǎn)期隨著片區(qū)正本清源及雨污分流工程的進(jìn)行，水質(zhì)濃度會適當(dāng)提高。同時，參照周邊污水廠資料以及相關(guān)工程，確定設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)如表8.2-1所示。表8.2-1進(jìn)水水質(zhì)分析表污水廠名稱進(jìn)水類別CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS（mg/l)TN(mg/l)NH3-N

(mg/l)TP

(mg/l)備注**污水處理廠設(shè)計進(jìn)水30015022035256一、二、三期設(shè)計進(jìn)水實際進(jìn)水33820825546325一、二期2009年實際進(jìn)水**污水處理廠設(shè)計進(jìn)水35015035040303三期設(shè)計進(jìn)水實際進(jìn)水28913422332203一、二期2015年實際進(jìn)水平均值31916126238274本工程選取設(shè)計值32016025035255設(shè)計出水水質(zhì)水質(zhì)凈化廠排放水體及出水水質(zhì)要求由受納水體的功能區(qū)劃決定。水體功能區(qū)劃是區(qū)域水資源和水環(huán)境保護(hù)的宏觀控制指導(dǎo)性準(zhǔn)則。本水質(zhì)凈化廠出廠水一部分作為再生水，用于市政用途（待將來市政再生水管網(wǎng)完善后，同時有再生水使用需求），大部分通過管道作為盤溪河流域河湖的景觀補充水。根據(jù)本工程目標(biāo)：項目的各水系化學(xué)需氧量（CODCr）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）、溶解氧（DO）均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》的Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，本水質(zhì)凈化廠設(shè)計出水水質(zhì)目標(biāo)為：主要指標(biāo)能夠達(dá)到Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)（TN除外）。見表8.2-2。表8.2-2出水水質(zhì)表（單位：mg/L）項目CODCrBOD5SSTNNH3-NTP溶解氧大腸桿菌出水標(biāo)準(zhǔn)30610151.50.33103Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)306—1.51.50.332×104設(shè)計去除率本次設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)及去除率見下表8.2-3：表8.2-3設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)表mg/L項目CODcrBOD5SSTNNH3－NTPDO設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)32016025035255--設(shè)計出水水質(zhì)30610151.50.33去除率(%)≥91.00≥96.00≥96.00≥57.00≥94.00≥94.00---污泥處理標(biāo)準(zhǔn)污泥處理以減量化為主，每萬噸污水產(chǎn)生污泥應(yīng)不高于全市污泥處理廠平均污泥產(chǎn)量，污泥經(jīng)脫水至含水率60%以下后外運，由特許經(jīng)營者進(jìn)行無害化處置。臭氣處理標(biāo)準(zhǔn)本廠位于居住區(qū)，環(huán)境敏感，執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）一類環(huán)境功能區(qū)，大氣污染物排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級標(biāo)準(zhǔn)。表8.2-4廠界廢氣排放最高允許濃度廢氣指標(biāo)排放濃度氨硫化氫臭氣（無量綱）甲烷（廠區(qū)最高體積濃度％）廢氣濃度（mg/L）1.00.03100.5環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)廠區(qū)綠化覆蓋率≥45%，減少對周邊環(huán)境的影響；在施工期間噪聲執(zhí)行GB12523-2011《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；運營期間廠界噪音執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪音排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）中的Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，白天≤60分貝，夜間≤50分貝，采取有效促使確保廠界噪聲達(dá)標(biāo)。工藝比較及論證工藝設(shè)計原則1）對所需去除的污染物有較高的處理效率，具有國內(nèi)外先進(jìn)水平的工藝；2）具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，出水水質(zhì)穩(wěn)定性高；3）工藝成熟，具有足夠的設(shè)計及運行經(jīng)驗以資借鑒；4）基建投資省和運行費用低、占地面積少、管理簡單、污泥量少，以較少的投入取得較大的效益；5）處理工藝應(yīng)是運行管理方便，運行靈活，可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整運行方式和參數(shù)。應(yīng)選擇適宜的自動化程度，提高管理水平，最大限度地發(fā)揮處理裝置和構(gòu)筑物的功能；6）根據(jù)實際情況，在合理、經(jīng)濟(jì)、積極、慎重的原則下，力求采用先進(jìn)的工藝、設(shè)備、材料等。水質(zhì)水量特性分析1）本工程污水處理特點污水處理工藝的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)、處理程度要求、用地面積、工程規(guī)模和污水流入工況等多因素進(jìn)行綜合考慮，各種工藝都有其適用條件，應(yīng)視工程的具體條件而定。本工程污水處理具有以下特點：①水量變化大流域內(nèi)需要處理的包括生活污水、工業(yè)廢水和部分河道基流，水量波動較大。因此污水處理工藝要能夠長時間適應(yīng)來水量的波動。②水質(zhì)變化大需要處理的污水包括生活污水，工業(yè)廢水和部分河道基流，由于工業(yè)廢水污染物變化大，且截流的河道基流及初雨雨水的污染物分布不均，因此所選的污水處理設(shè)施需具備對水質(zhì)變化適應(yīng)性好的污水處理工藝。③受納水體水質(zhì)要求高本工程建成后，處理后的尾水排入盤溪河及沿途湖庫，作為景觀環(huán)境用水，因此水質(zhì)要求比較高。2）污水可生化性分析污水處理工藝的選擇需在分析進(jìn)水水質(zhì)和處理要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行，本工程采用脫氮除磷生物處理工藝，對進(jìn)水污染物中營養(yǎng)物質(zhì)的配比和平衡有較高的要求，現(xiàn)將本工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)中營養(yǎng)物的配比指標(biāo)列表8.3-1如下，并作進(jìn)一步的分析。表8.3-1進(jìn)水營養(yǎng)物配置比指標(biāo)項目BOD5/CODCrBOD5/TNBOD5/TP實際數(shù)值0.504.5732.00脫氮除磷指標(biāo)目標(biāo)值>0.303.0~5.0>17.00水質(zhì)評價較好碳源較充足除磷效率較好①BOD5與CODCr污水中有機(jī)污染物主要體現(xiàn)為BOD5與CODCr，從降解性能的角度，有機(jī)物可分為易生物降解和難生物降解兩類；從溶解性能角度，有機(jī)物可分為溶解性和非溶解性兩類。有機(jī)物的去除依靠微生物的吸附作用和代謝作用，然后對污泥與水進(jìn)行分離來完成的?；钚晕勰嘀械奈⑸镌谟醒醯臈l件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)。在這種合成代謝與分解代謝過程中，易降解的有機(jī)物首先被微生物吸收、利用、降解，溶解性易降解的有機(jī)物（如低分子有機(jī)酸等易降解有機(jī)物）直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用，而非溶解性易降解的有機(jī)物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用，但對于難生物降解的有機(jī)物去除則較為困難。根據(jù)多座污水處理廠的運行經(jīng)驗，CODCr、BOD5的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)除了與生化處理段的設(shè)計有關(guān)外還與進(jìn)水有機(jī)物的組成有關(guān)。對于那些主要以生活污水和成分與生活污水相近的工業(yè)廢水組成的城市污水由于進(jìn)水中有機(jī)物成分較為簡單，采用傳統(tǒng)二級生物處理工藝進(jìn)行處理，二級處理出水再結(jié)合深度處理基本能夠保障出水CODCr、BOD5達(dá)到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。本次工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)中，BOD5/CODCr＝0.5，可生化性較好，本工程要求出水CODCr和BOD5執(zhí)行地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，分別需要穩(wěn)定在30mg/L和6mg/L以下，去除率分別高達(dá)90%、96%。對于BOD5，在生化段設(shè)計時適當(dāng)加大好氧段池容以及確保供氧量充足，也能進(jìn)一步降低出水BOD5，保障出水BOD5≤6mg/L，因此，BOD5可作為一般關(guān)注的指標(biāo)。對于CODCr，尤其是難生物降解的CODCr的進(jìn)一步去除可能存在一定難度，并且CODCr是國家節(jié)能減排考核的指標(biāo)，是去除重點，因此將CODCr列為重點控制項目。②NH3-N與TN本工程設(shè)計進(jìn)水NH3-N＝25mg/L，TN＝35mg/L，本工程出水指標(biāo)為：NH3-N≤1.5mg/L，TN≤10mg/L。自2007年太湖流域率先進(jìn)行一級A改造開始，越來越多的污水廠在生產(chǎn)運行中發(fā)現(xiàn)N的去除和穩(wěn)定達(dá)標(biāo)難度較高，而工藝系統(tǒng)能否完成較徹底的脫氮，應(yīng)該具備以下條件：A生化處理段設(shè)有硝化和反硝化單元，且硝化和反硝化單元的池容應(yīng)保證充足；B對生化段的供氧量應(yīng)能保障硝化反應(yīng)的正常運行；C進(jìn)入生化段污水中碳源和堿度充足。NH3-N的去除主要靠硝化過程來完成，氨氮的硝化過程是控制生化處理好氧單元設(shè)計的主要因素。在曝氣量充足，泥齡足夠的條件下，NH3-N能夠得到降解，并且氨氮也是國家水污染物總量控制因子之一，是環(huán)保監(jiān)測考核的指標(biāo)。需要把氨氮作為重點控制項目。目前有脫氮要求的污水處理廠均設(shè)有硝化和反硝化單元，且在設(shè)計時根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)要求池容、供氧量基本都能滿足；一般情況下只要進(jìn)水pH值在7左右，堿度也不是影響脫氮的主要因素，難度較大的就是多數(shù)污水廠的進(jìn)廠污水中的碳源不充足。從理論上講，BOD5/TN＞2.86才能有效地進(jìn)行脫氮，實際運行資料表明，BOD5/TN＞3時才有能使反硝化正常運行，在BOD5/TN=4～5時，氮的去除率可大于60%。本工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)中，BOD5/TN＝160/35＝4.57，碳源較充足，但設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)是按遠(yuǎn)期水質(zhì)考慮，目前，有機(jī)污染物濃度低，可利用碳源較少，近期進(jìn)水可能存在碳源不足的情況，影響反硝化效果。因此將TN作為本次設(shè)計重點控制項目。考慮到實際運行中的水質(zhì)波動及碳源不足情況，本工程需配置碳源投加系統(tǒng)，確保出水TN穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。③TP從經(jīng)濟(jì)和節(jié)省運行成本的角度，磷的去除主要依靠生物處理，一般認(rèn)為實現(xiàn)生物除磷，BOD5/TP需大于17（規(guī)范建議）。本工程設(shè)計進(jìn)水TP=5.0mg/L，BOD5/TP＝32>17，基本可以采用生物除磷工藝完成除磷過程，但要求出水TP≤0.3mg/L，去除率達(dá)到94%，同時考慮到磷的釋放問題，單純依靠生物除磷難以滿足如此嚴(yán)格的去除要求，因此，本方案考慮采用生物除磷與化學(xué)除磷兩者相結(jié)合的方法強(qiáng)化除磷效果，以保證出水TP達(dá)標(biāo)，目前多數(shù)污水處理廠采用以生物除磷為主，化學(xué)除磷為輔的除磷措施，已取得較為理想的去除效果，并且深度處理單元對TP的去除效果可靠，但由于磷是造成水體富營養(yǎng)化的主要元素之一，因此將TP為本工程的一般控制項目。④SS一般進(jìn)廠污水中均含有大量懸浮物，對于無機(jī)顆粒雜質(zhì)和大粒徑的有機(jī)顆粒依靠粗、細(xì)格柵和沉砂池的自然沉淀作用就能去除，而對于小粒徑的有機(jī)顆粒則要依靠活性污泥微生物的吸附降解作用去除，一般可滿足二級出水的要求，但要取得更高的懸浮物去除率，就得借助于深度過濾處理措施。污水處理廠對懸浮物的去除作用不僅僅體現(xiàn)在SS指標(biāo)上，因為CODCr、BOD5等指標(biāo)本身就與SS相關(guān)，SS含量高，則CODCr和BOD5的濃度也會增加，因此，去除SS的同時也就是在進(jìn)一步降低出水的有機(jī)污染物含量。本工程設(shè)計進(jìn)水SS濃度為250mg/L，出水SS要求不得高于10mg/L，去除率達(dá)96%，為此，須借助深度處理措施，保障出水懸浮物達(dá)標(biāo)。根據(jù)多座污水廠的運行經(jīng)驗，在深度處理段能有效降低出水SS，但考慮到磷的釋放問題和遠(yuǎn)期再次提標(biāo)的可能，因此選擇合理的工藝能夠確保出水SS的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)顯得更為關(guān)鍵。因此SS可作為一般控制指標(biāo)。綜上所述，本工程的處理項目可分為三類：第一類：重點控制指標(biāo)，包括CODCr、TN、NH3-N，處理難度大，需要采取針對性工程措施。第二類：一般控制指標(biāo)，包括TP、SS、糞大腸桿菌，該類指標(biāo)只需采取化學(xué)除磷、深度處理或消毒措施即可達(dá)標(biāo)。第三類：一般關(guān)注指標(biāo)，主要指BOD5，該類指標(biāo)只需保證污水廠正常運行即可達(dá)標(biāo)。各項控制指標(biāo)的重要性詳見下表8.3-2：表8.3-2污水水質(zhì)各項控制指標(biāo)重要性及針對措施項目重點控制優(yōu)先次序?qū)Σ吲c措施CODCr①處理工藝應(yīng)有針對性TN①保證硝化與反硝化條件，有其他保障措施NH3-N①保證微生物正?；钚怨δ?，適當(dāng)延長泥齡、充分曝氣TP②輔以化學(xué)除磷SS②需要進(jìn)行深度處理BOD5③保證系統(tǒng)正常運行適當(dāng)延長泥齡、充分曝氣根據(jù)我國現(xiàn)行《室外排水設(shè)計規(guī)范》和大量的污水廠實際運行經(jīng)驗來看，對于有機(jī)物、氨氮、總磷和總氮的去除，積極穩(wěn)妥的處理方法是將其在二級生物處理系統(tǒng)中去除。通過對本工程進(jìn)水水質(zhì)的特性分析，大部分污染物指標(biāo)（如BOD5、TN、NH3-N）均可通過脫氮除磷的二級處理工藝去除，污水再經(jīng)深度處理，進(jìn)一步去除二級處理不能完全達(dá)標(biāo)去除的污染物（糞大腸菌群數(shù)和略有超標(biāo)的CODcr、SS、TP），最終使出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計值的要求。3）處理工藝選擇的分析污水處理工藝的選擇直接關(guān)系到處理后出水的各項水質(zhì)指標(biāo)能否穩(wěn)定可靠地達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求\占地指標(biāo)是否較低、建設(shè)投資和運行成本是否節(jié)省、運行管理及維護(hù)是否方便。因此，污水處理工藝方案的選定是污水處理廠成功與否的關(guān)鍵。從前面論述我們可以看出，本水質(zhì)凈化廠進(jìn)水大部分是生活污水，規(guī)模為中等規(guī)模，在污水處理工藝的選擇上必須考慮這些因素，同時在安全穩(wěn)妥的前提下選擇出經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案。在傳統(tǒng)上城市綜合污水處理廠一般都采用好氧生物處理技術(shù)，如傳統(tǒng)活性污泥法、延時曝氣法、氧化溝、各種類型的生物膜法等；對除磷脫氮有要求的城市污水，應(yīng)采用二級強(qiáng)化處理，如A2/O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。對城市綜合污水采用好氧生物處理技術(shù)，具有一定的優(yōu)越性，好氧生物處理工藝技術(shù)成熟，運行管理經(jīng)驗豐富，正常運行時，COD值可降至100mg/L以下。通過上述章節(jié)對水質(zhì)凈化廠進(jìn)水水質(zhì)的預(yù)測，得知其水質(zhì)特性：①污水的B/C=0.5，可生化性較好，可以采用以生化為主體的處理工藝；②城市綜合水質(zhì)凈化廠要考慮工藝具備去NH3-N效果，可采用以硝化反硝化的強(qiáng)化脫氮工藝解決；③要考慮工藝具備除磷效果，在此工藝的選擇上要采用去磷工藝。根據(jù)本工程的進(jìn)出水水質(zhì)要求，本水質(zhì)凈化廠對氮、磷的去除有一定要求，因此選用的處理工藝必須具有較強(qiáng)的脫氮除磷功效，才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，污水去脫氮的處理方法通常采用生物處理法，除磷通常采用生化為主、物化為輔的處理方法。根據(jù)《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》及國內(nèi)外工程實例和設(shè)計院的經(jīng)驗，比較成熟的具有除磷、脫氮的工藝有：A2/O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。A/O工藝、A2/O工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來的比較實用的脫氮除磷工藝，其工藝特點都是為不同功能的微生物菌種創(chuàng)造有利于生長的厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件從而實現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合。現(xiàn)將幾種常見具有脫氮除磷工藝?yán)e、分析、比較。污水生物處理工藝簡介1）A2/O工藝①A/A/O法A/A/O法也稱A2/O法，即厭氧/缺氧/好氧活性污泥法。其構(gòu)造是在A/O工藝的厭氧區(qū)之后、好氧區(qū)之前增設(shè)一個缺氧區(qū)。A厭氧反應(yīng)池，原污水進(jìn)入，同步進(jìn)入的還有從沉淀池排除的含磷回流污泥，本反應(yīng)池的主要功能是釋放磷，同時部分有機(jī)物進(jìn)行氨化。B污水經(jīng)第一厭氧反應(yīng)池進(jìn)入缺氧反應(yīng)池，本反應(yīng)遲的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)池送來的。C混合液從缺氧反應(yīng)池進(jìn)入好氧反應(yīng)池，這一反應(yīng)池是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等反應(yīng)都在本反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行。圖8.3-1A2/O脫氮除磷工藝流程污水在流經(jīng)三個不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物、氮和磷得到去除，達(dá)到同時進(jìn)行生物除磷和生物除氮的目的。見下圖。同時，該系統(tǒng)還存在以下一些特點：A本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝。B在厭氧（缺氧）、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。C污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。D運行中兩個A段只用輕微攪拌，以不增加溶解氧為度，運行費用低。②改良A2/O工藝為了解決A2/O工藝中存在的問題，即由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區(qū)產(chǎn)生不利影響，改良A2/O工藝在厭氧池之前增設(shè)厭氧/缺氧調(diào)節(jié)池，來自二沉池的回流污泥和10%～30%左右的進(jìn)水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，停留時間為20～30min，微生物利用約10%～30%進(jìn)水中有機(jī)物去除回流硝態(tài)氮，消除硝態(tài)氮對厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池的穩(wěn)定性。該工藝簡易運行，在厭氧池中分出一格作回流污泥反硝化池即可。圖8.3-2改良A2/O工藝流程圖該工藝與其他活性污泥法相比，具有以下顯著特點：A污水分點進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)和選擇區(qū)，可以在運行中根據(jù)實際情況對碳源進(jìn)行合理分配，使兩個區(qū)域都能夠獲得恰當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)物，碳源分配的合理性有較大提高，具體到本工程可以保證反硝化所需碳源，為脫氮達(dá)標(biāo)創(chuàng)造有利條件；B回流污泥首先進(jìn)入選擇區(qū)，增加了污泥脫氮效果，消除了回流污泥中硝態(tài)氮對厭氧池放磷的不利影響，進(jìn)一步增強(qiáng)了除磷效果。C混合液與污泥分別獨立回流，既節(jié)省了能耗，同時也為二沉池的沉淀創(chuàng)造了良好條件。D在池型方面，優(yōu)先考慮借鑒氧化溝兼有完全混合和推流的獨特之處，結(jié)合工藝布置需要，將缺氧池與好氧硝化區(qū)設(shè)計成無終端循環(huán)的氧化溝池型。E隨著新型曝氣設(shè)備的開發(fā)利用，氧化溝水深可達(dá)6～8m，采用鼓風(fēng)微孔曝氣方式，充氧動力效率高，能耗較低，占地面積較采用表面曝氣方式時小了很多。改良A2/O工藝是將活性污泥法中的改良A2/O工藝與氧化溝池型的有機(jī)結(jié)合，具有明顯的高效性、針對性、適應(yīng)性，適合本工程水質(zhì)水量變化大的特點。2）SBR工藝系列①MSBR（改良型SBR）MSBR是連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水的反應(yīng)器，其實質(zhì)是A2/O系統(tǒng)后接SBR，因此具有A2/O的生物除磷脫氮功能和SBR的一體化、流程簡潔、控制靈活等優(yōu)點，是具有同時進(jìn)行生物除磷及生物脫氮的污水處理工藝。圖8.3-3MSBR工藝流程圖②CASS工藝為了解決ICEAS工藝除磷效果不穩(wěn)定及沉淀時為動態(tài)沉淀易使出水水質(zhì)超標(biāo)的缺點，Goronszy對ICEAS工藝作了如下調(diào)整：改單池的連續(xù)進(jìn)水間歇出水的運行方式為間隙進(jìn)水、間隙排水（整個污水處理廠系統(tǒng)仍然為連續(xù)進(jìn)出水）；增加主反應(yīng)與生物選擇區(qū)的污泥回流（回流比20%）；曝氣時對鼓風(fēng)量加以限制。這即是往復(fù)式活性污泥法，其反應(yīng)器構(gòu)造見圖。圖8.3-4CASS反應(yīng)器構(gòu)造圖CASS工藝的一個重要特性是在工藝過程中不設(shè)缺氧混合階段的條件下，高效地進(jìn)行硝化和反硝化，從而達(dá)到深度去除氮的目的。在CASS工藝工藝中，硝化和反硝化在曝氣階段同時進(jìn)行。運行時通過控制供氧強(qiáng)度以及曝氣池中溶解氧濃度，使絮體的外部能保證有一個好氧環(huán)境進(jìn)行硝化，由于溶解氧濃度得到控制，氧在污泥絮體內(nèi)部的滲透傳遞作用受到限制，而較高的硝酸鹽濃度（梯度）則能較好地滲透到絮體的內(nèi)部，因此在絮體內(nèi)部能有效地進(jìn)行反硝化過程。大量運行中的循環(huán)式活性污泥法污水處理廠在曝氣階段結(jié)束時，氨氮和硝酸鹽濃度均很低，表明系統(tǒng)具有很好的同步硝化反硝化功能。CASS工藝通過將活性污泥從主曝氣區(qū)（好氧）回流到選擇器（厭氧）以及系統(tǒng)間歇曝氣的運行方式可以使活性污泥不斷地經(jīng)歷好氧和厭氧的循環(huán)，這些反應(yīng)條件將有利于聚磷菌在系統(tǒng)中的生長和積累。因此循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)具有生物除磷的功能。在曝氣階段完成磷的吸收過程，在生物選擇區(qū)中或在非曝氣階段完成磷的釋放過程。生物除磷的效果很大程度上取決于進(jìn)水中所含有的易降解基質(zhì)的含量。由于在選擇器中基質(zhì)濃度梯度較大，有利于提高整個系統(tǒng)的生物除磷效果。其活性污泥對磷的吸收高達(dá)進(jìn)水BOD5濃度的4%（常規(guī)僅為1%左右）。從中可以看出該工藝的優(yōu)異的生物除磷效果。3）氧化溝系列氧化溝系列工藝是五十年代初期發(fā)展起來的一種污水處理工藝形式，是傳統(tǒng)活性污泥工藝的一種變形。與傳統(tǒng)工藝相比，其特點是：將“池”改為“溝”，氧化溝為封閉的環(huán)狀溝，也稱為連續(xù)循環(huán)曝氣池，其流態(tài)具備推流式和完全混合式的雙重特點，因而抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。氧化溝的曝氣形式主要以表曝為主，常見的曝氣設(shè)備有水平軸轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟、垂直軸葉輪表爆機(jī)等。除此以外，氧化溝工藝還具備構(gòu)造簡單、操作管理簡便、出水水質(zhì)好、處理效率穩(wěn)定等特點。氧化溝工藝從五十年代發(fā)展至今已有多種形式。從運行方式上，可分成三大類：連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。較典型的連續(xù)工作式氧化溝有Carrousel及Orbal氧化溝，較典型的交替工作式氧化溝為T型氧化溝，DE型氧化溝為半交替工作式氧化溝。Carrousel氧化溝是1967年由荷蘭DHV公司發(fā)明的一種污水處理技術(shù)。其形狀可以是“田徑跑道”式，也可以由多個類似“跑道”串聯(lián)而成，一般采用垂直軸葉輪表面曝氣機(jī)。傳統(tǒng)的Carrousel氧化溝沒有明顯的缺氧區(qū)，反硝化主要靠同步反硝化，混合液的回流比也無法控制，因而脫氮效率不高。在原Carrousel系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)增加缺氧區(qū)，叫改良型氧化溝。改良化溝與傳統(tǒng)Carrousel氧化溝的不同之處在于溝內(nèi)增設(shè)了預(yù)反硝化區(qū)（占氧化溝體積的15%），這種設(shè)計使系統(tǒng)中有了專門的缺氧區(qū)，并且混合液的量可通過回流調(diào)節(jié)門予以控制，因而脫氮效果得以明顯地改善。實際上，改良型氧化溝的除磷脫氮原理與A/A/O工藝是一致的，只是改良型氧化溝不需設(shè)置專門的混合液回流設(shè)備。氧化溝是活性污泥法的一種改進(jìn)型，具有除磷脫氮功能，其曝氣池為封閉的溝渠，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動，因此又名“連續(xù)循環(huán)曝氣法”。過去由于其曝氣裝置動力小，使池深及充氧能力受到限制，導(dǎo)致占地面積大，土建費用高，使其推廣及運用受到影響。近十年來由于曝氣裝置的不斷改進(jìn)、完善及池形的合理設(shè)計，彌補了氧化溝過去的缺點。氧化溝具有池深淺，占地面積大的缺點；又因采用表面曝氣，具有充氧效率較低的缺點。4）曝氣生物濾池（BAF）工藝曝氣生物濾池（BAF）是上世紀(jì)80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型污水處理技術(shù)，憑借良好的工作性能，其在污水處理領(lǐng)域受到了廣泛重視。在國外，BAF的建設(shè)已初具規(guī)模，而觀其國內(nèi)的發(fā)展正方興未艾。圖8.3-5曝氣生物濾池結(jié)構(gòu)示意圖BAF工藝屬生物膜法，生物膜法的主要特點是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化。工藝采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)為污水充氧，隨著工藝的運行，溶解的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成生物膜，生物膜經(jīng)反沖洗脫落下來，從系統(tǒng)中去除。5）活性污泥-生物膜復(fù)合工藝（HYBAS）復(fù)合式工藝（Hybas）工藝是一種生物膜與活性污泥的復(fù)合（集成）工藝。復(fù)合式生物處理系統(tǒng)的研究在國外已有20多年的歷史，該工藝將生物膜工藝與活性污泥工藝有機(jī)地融合于同一池中，它兼有AAO活性污泥工藝和流動床生物膜（MBBR）工藝兩者的優(yōu)點，將兩者有機(jī)地結(jié)合在同一工藝池中，據(jù)有污泥齡長、池容小、占地省、出水水質(zhì)好和運行穩(wěn)定的特點。其典型方式是向活性污泥曝氣池中投加懸浮型填料作為附著生長微生物的載體。由于填料的加入，使污水處理的機(jī)理和效能都大為改變。在這種系統(tǒng)中，微生物生存的基礎(chǔ)環(huán)境由原來的氣、液兩相轉(zhuǎn)變?yōu)闅?、液、固三相，這種轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸飫?chuàng)造了更豐富的存在形式，形成了一個更復(fù)雜的復(fù)合式生態(tài)系統(tǒng)。載體表面的生物膜與液相中的懸浮污泥共同發(fā)揮作用，各自發(fā)揮自己的降解優(yōu)勢。大量吸附生長在生物填料上的生物膜使曝氣池中的活性生物量大大增加，在提高系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力的同時，使系統(tǒng)具有脫氮除磷的能力。其工藝流程見下圖：圖8.3-6復(fù)合式工藝流程圖6）膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝該工藝是近幾年才開始廣泛應(yīng)用的新型污水處理工藝，它將膜過濾和生物反應(yīng)器有機(jī)的結(jié)合在一起，發(fā)揮了單獨的生物反應(yīng)器或單獨的膜過濾不能發(fā)揮的功能，對難降解有機(jī)污染物和懸浮物有一定的處理效果。傳統(tǒng)工藝的泥水分離采用沉淀池來實現(xiàn)的，而MBR工藝則采用膜分離工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的活性污泥法中的二沉池，起著把生物處理工藝所依賴的微生物從生物培養(yǎng)液（混合液）中分離出來的作用，從而微生物得以在生化反應(yīng)池內(nèi)保留下來，同時保證出水中含較少的微生物和其他懸浮物。MBR的最大特點就是可以將生物反應(yīng)器中的水力停留時間和污泥齡完全分離，在較小停留時間的情況下保證很高的污泥齡，這為有機(jī)污染物、氮污染物的降解創(chuàng)造了有利條件。MBR工藝特點是把專用的膜組件浸泡在混合液之中，在水泵的抽吸作用或者水位差的推動下把水（透過微孔膜）排到生化反應(yīng)池之外，微生物、細(xì)胞和其他顆粒物被攔截在生化反應(yīng)池之內(nèi)。淹沒式MBR的最大特點是操作壓力特別低，跨膜阻力一般不超過50kPa。MBR工藝采用低壓差、低滲透通量設(shè)計，膜表面的濃差極化作用弱，對膜表面的施加一定的擾動就能夠有效地延緩這個過程，通常的做法是在膜表面鼓氣，從而使膜表面接受氣液兩相的劇烈擾動。目前已經(jīng)投入大規(guī)模應(yīng)用的MBR膜只有PVDF材質(zhì)的中空纖維膜和平板膜兩種，中空纖維膜元件專為大規(guī)模污水處理用途設(shè)計，具有良好的透水性能、優(yōu)異的膜機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)良的膜化學(xué)穩(wěn)定性。膜生物反應(yīng)器具有出水水質(zhì)好、占地面積省的特點。該技術(shù)通過膜的高效分離作用，大大提高了泥水分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中優(yōu)勢菌的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率。同時，該工藝能大大減少剩余污泥的產(chǎn)量，從而基本解決了傳統(tǒng)生物方法存在的剩余污泥產(chǎn)量大、占地面積大、運行效率低等突出問題。膜生物反應(yīng)器缺點是一次性投資高，運行費用稍高。7）反應(yīng)沉淀一體式矩形環(huán)流生物反應(yīng)器（RPIR）RPIR是針對傳統(tǒng)活性污泥法而開發(fā)的一種高效生物反應(yīng)器。在原理上，RPIR通過導(dǎo)流裝置的設(shè)置，將生化污水處理技術(shù)中的生化反應(yīng)區(qū)和污泥沉淀區(qū)整合，并在底部設(shè)置污泥斗。污水由底部反應(yīng)器底部進(jìn)入，經(jīng)環(huán)流運動與反應(yīng)器內(nèi)活性污泥充分混合，之后在沉淀區(qū)進(jìn)行泥水分離，最終上清液由沉淀區(qū)上部溢流排出，污泥自動沉降并回流至反應(yīng)區(qū)，剩余污泥由經(jīng)污泥斗定期排出。反應(yīng)區(qū)下部設(shè)有微孔曝氣器，由羅茨風(fēng)機(jī)供氣用于提供溶解氧及反應(yīng)器內(nèi)液體循環(huán)流動的動力。RPIR實現(xiàn)了反應(yīng)、沉淀、出水的一體化，能達(dá)到優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低能耗，節(jié)省投資，減少占地，穩(wěn)定運行，出水水質(zhì)優(yōu)異的效果。RPIR能夠?qū)崿F(xiàn)高效快速污水處理效果的核心原理在于：（1）利用曝氣產(chǎn)生的氣升動力，完成污水與污泥的充分混合和接觸，并實現(xiàn)環(huán)流；（2）利用經(jīng)典化工傳質(zhì)理論，提高了氧的傳質(zhì)效率；（3）污泥無動力全回流，高效截留微生物，使活性污泥的濃度和活性更高；（4）水力停留時間與污泥停留時間的完全分離。圖8.3-7RPIR原理機(jī)制及快速生化模塊RPIR快速生化技術(shù)的核心原理為經(jīng)典化工傳質(zhì)理論，并通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計，集生化反應(yīng)和沉淀于一體，顯著地提高了生化反應(yīng)的效率。RPIR是一種對污染物的生化降解效果可與MBR相媲美，同時，又因其巧妙的全不銹鋼導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，可有效提高氧的傳質(zhì)效率而無易損部件，不存在堵塞問題，全壽命免維護(hù)。RPIR的“低成本，高效率，簡管理，優(yōu)出水，少占地”的特點?，F(xiàn)將幾種常見具有脫氮除磷工藝?yán)e、分析、比較。污水生物處理工藝比較上述每種處理工藝各有特點，在國內(nèi)外均有工程案例，從處理效果上看，以上工藝系列均可滿足處理要求，但每種工藝均有側(cè)重，在基建投資、運行成本、占地、運行管理等方面存在一定的差異。具體到本工程項目，污水處理工藝的選擇應(yīng)充分考慮技術(shù)的先進(jìn)性、可達(dá)性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)的合理性，處理重點的針對性，對污水水質(zhì)水量的適應(yīng)性，運行的穩(wěn)定性等多種因素。各處理工藝系列的特點比較詳見下表8.3-3及表8.3-4。表8.3-3各處理工藝系列主要特點說明處理工藝主要優(yōu)點主要缺點A2/O工藝①工藝成熟②設(shè)置單獨厭氧、缺氧區(qū)，可達(dá)到穩(wěn)定的脫氮除磷效果③采用鼓風(fēng)曝氣，供氧效率較高。鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)按曝氣池溶解氧自控，易于控制，時時供氧量調(diào)節(jié)靈活④運行管理成熟可靠⑤運行費用低，占地少①抗水質(zhì)水量的沖擊負(fù)荷能力稍差②由于厭氧區(qū)居前，故外回流污泥中硝酸鹽對系統(tǒng)除磷產(chǎn)生不利影響③由于內(nèi)回流直接進(jìn)入缺氧池，故剩余污泥未經(jīng)歷完整的放磷過程，對系統(tǒng)除磷不利④運行管理要求較高⑤投資較大SBR系統(tǒng)工藝①工藝流程簡單，CASS池集曝氣、沉淀于一體，池子較深，節(jié)省占地；整體結(jié)構(gòu)簡單，無需復(fù)雜管線輸送，構(gòu)筑物數(shù)量少②具有完全混合式和推流曝氣池的雙重優(yōu)勢，對水量、水質(zhì)具有較強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷能力，處理效果穩(wěn)定；SVI值低、沉降性能好，有抑制絲狀菌生長的特性③可脫氮除磷①反應(yīng)池的進(jìn)水、曝氣、排水、排泥變化頻繁，且必須按時操作，自動化控制，要求設(shè)備儀表可靠性高②由于自動化水平高，要求管理人員有較高的技術(shù)水平③由于是間歇式運行，故設(shè)備利用率較低，設(shè)備閑置率高，而且設(shè)備啟動頻繁，對設(shè)備的損害較大，維修量也較大④投資適中氧化溝系列工藝①工藝流程簡單，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池。污泥自動回流，占地面積相對于單獨設(shè)置二沉池的延時曝氣工藝較小②好氧區(qū)應(yīng)用延時曝氣原理，產(chǎn)生的剩余污泥量少，污泥不需消化，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，易脫水，不會帶來二次污染③具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、不易發(fā)生污泥膨脹、硝化和脫氮作用明顯，并有一定除磷效果、便于自動化控制④造價低，建造快，設(shè)備事故率低，運行管理工作量少①污水停留時間長，泥齡長，電耗相對較高②固液分離器內(nèi)易出現(xiàn)污泥上浮等問題，需設(shè)置刮沫機(jī)③循環(huán)式，運行工況可以調(diào)節(jié)，管理相對復(fù)雜④投資適中BAF曝氣生物濾池①占地面積小，基建投資?、诔鏊|(zhì)高，可滿足回用要求③工藝流程短，氧的傳輸效率高，供氧動力消耗低，處理單位污水的電耗低④抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，受氣候、水量和水質(zhì)變化影響?、萜貧馍餅V池采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于后期改建、擴(kuò)建⑥運行管理方便、便于維護(hù)①進(jìn)水的SS要有所控制，若進(jìn)水的SS較高，易使濾池發(fā)生堵塞，從而導(dǎo)致頗繁的反沖洗，增加了運行費用與管理的不便②運行時水頭損失較大，水的總提升高度大③產(chǎn)泥量稍大，污泥穩(wěn)定性稍差④生物除磷效果不好，多采用化學(xué)法進(jìn)行，增加了藥劑的使用量MBR工藝①出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定②剩余污泥產(chǎn)量少③占地面積小，不受設(shè)置場合限制④可去除氨氮及難降解有機(jī)物⑤操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝HYBAS工藝①出水水質(zhì)好，運行穩(wěn)定②污泥齡長③占地面積小系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，運行管理復(fù)雜，初期填料投資較高RPIR工藝①混合液流態(tài)穩(wěn)定，污泥性狀好，沉降性能優(yōu)異②反應(yīng)沉淀一體化，污泥濃度高，水力停留時間短，占地面積小，設(shè)備投資省。③硝化反硝化作用強(qiáng)，脫氮效果優(yōu)異。④污泥無動力全回流，節(jié)能效果明顯，運行費用低。⑤啟動快、運行穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、管理方便。⑥生物相豐富，系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)。①設(shè)備豎向高度較大，用于全地下式導(dǎo)致基坑開挖深度偏大②生物除磷效果不好，需輔助采用化學(xué)法除磷，增加了藥劑的使用量，導(dǎo)致產(chǎn)泥量較大表8.3-4各處理工藝系列特點比較表項目A2/O系列工藝SBR系列工藝氧化溝系列工藝BAF系列工藝MBR工藝HYBAS工藝RPIR工藝氮處理效果好較好較好最好好好好磷處理效果好好好一般一般好一般運行可靠性好好好好好好好工藝可控性好一般一般較好較好較好較好忍受沖擊負(fù)荷能力較好好最好較好好好好操作管理方便復(fù)雜方便最復(fù)雜復(fù)雜較好好設(shè)備數(shù)量一般較少較少較多較多較多一般構(gòu)筑物占地較小較小較大小很小較小最小初期投資最小一般較大較大很大較大最大運行費用較小較高較少一般最高較高較高對自控要求較低高較低高高一般高工程實例最多較多多一般少一般少規(guī)模適用性大、中、小型中、小型中、小型大、中、小型中、小型大、中、小型中、小型綜合評價好較好好較好較好好較好污水處理工藝確定上述每種處理工藝各有特點，在國內(nèi)外均有很多工程案例，但每種工藝均有側(cè)重，在基建投資、運行成本、占地、運行管理等方面存在一定的差異。具體到本工程項目，污水處理工藝的選擇應(yīng)充分考慮技術(shù)的可行性、經(jīng)濟(jì)的合理性，處理重點的針對性，對污水水質(zhì)水量的適應(yīng)性，運行的穩(wěn)定性等多種因素。在傳統(tǒng)二級生物處理工藝中，AAO系列工藝和氧化溝系列工藝是目前國內(nèi)外大型污水處理廠應(yīng)用業(yè)績最多的處理工藝。但氧化溝工藝由于占地較大，池子呈跑道狀，不易和其他構(gòu)筑物銜接，并不適宜在全地下式污水處理廠使用。因此，本方案不推薦氧化溝工藝。深度處理工藝應(yīng)用最廣泛的主要有混凝沉淀+過濾和膜法等。根據(jù)本工程水質(zhì)凈化廠的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，從上述諸多的工藝中篩選出二個方案作為本工程的備選方案：方案一：改良型A2/O＋MBR處理工藝以動步水質(zhì)凈化廠1.2萬m3/d的設(shè)計規(guī)模為例，其組合工藝方案流程及平面布置圖如下：工藝流程包括預(yù)處理單元、生物處理單元、膜處理單元、消毒及污泥處理單元。污水經(jīng)外部收集管網(wǎng)送至廠區(qū)，進(jìn)入提升泵房前設(shè)置粗格柵截留污水中的懸浮污染物，以保護(hù)后續(xù)處理系統(tǒng)正常運行。污水經(jīng)提升后依次進(jìn)入細(xì)格柵、曝氣沉砂池，去除污水中的無機(jī)性砂粒。為了保護(hù)膜處理單元，細(xì)格柵沉砂池后的污水要再經(jīng)過一道膜格柵（內(nèi)進(jìn)流網(wǎng)板格柵），進(jìn)一步降低水中SS的含量和纖維狀物質(zhì)，而后再依次進(jìn)入?yún)捬醭?、缺氧池，好氧池進(jìn)行生物處理。最后由膜池進(jìn)行泥水分離。部分污泥作為剩余污泥排放。生化處理單元的缺氧區(qū)回流污泥經(jīng)潛水回流泵提升至厭氧區(qū)，與厭氧區(qū)進(jìn)水混合；生化處理單元的好氧區(qū)回流混合液通過潛水回流泵回流到缺氧區(qū)，與厭氧區(qū)出水混合；膜處理單元的回流污泥通過潛水回流泵回流到生化處理單元的好氧區(qū)，與缺氧區(qū)出水混合。工藝流程見下圖8.3-8。圖8.3-8A/A/O＋MBR工藝流程圖圖8.3-9A/A/O＋MBR工藝平面布置圖方案二：RPIR＋磁混凝沉淀處理工藝以動步水質(zhì)凈化廠1.2萬m3/d的設(shè)計規(guī)模為例，其組合工藝方案平面布置圖如下：圖8.3-10RPIR＋磁混凝沉淀工藝流程圖圖8.3-11RPIR＋磁混凝沉淀工藝平面布置圖以下以動步水質(zhì)凈化廠1.2萬m3/d的設(shè)計規(guī)模為例，對該兩種組合工藝進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較，詳見下表：表8.3-5兩種組合工藝方案綜合比較表項目改良型A2/O＋MBR處理工藝RPIR＋磁混凝沉淀處理工藝占地面積5400m24300m2投資費用7200萬元8600萬元運行費用（1）噸水成本：1.10元/t（2）年運營費：482萬元（1）噸水成本：0.80元/t（2）年運營費：350萬元總成本9610萬元（5年運行期）10350萬元（5年運行期）優(yōu)缺點分析（1）運行成本略高；（2）占地面積適中；（3）安全風(fēng)險低；（4）全地下式成功運用案例多。（1）運行費用低；（2）占地面積?。?）基坑深度偏大；（4）尚無全地下式運用案例。3）處理工藝選擇根據(jù)上述分析比較，就本工程而言，我們認(rèn)為A2/O工藝+MBR膜池工藝作為二級生物處理更為適用，其主要優(yōu)點如下：應(yīng)用于出水要求一級A標(biāo)準(zhǔn)及以上的成功案例和運行經(jīng)驗較多；采用鼓風(fēng)曝氣，氧利用率高，更為節(jié)能；可控性強(qiáng)，操作靈活，可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變化靈活調(diào)節(jié)運行模式，充分利用碳源等。本次方案設(shè)計選擇“改良A2/O+MBR工藝”作為本工程的水質(zhì)凈化廠的污水處理工藝。其中黃山水質(zhì)凈化廠、云杉水質(zhì)凈化廠、中華坊水質(zhì)凈化廠及泰山水質(zhì)凈化廠均規(guī)模較小，推薦采用FMBR處理工藝。推薦處理工藝流程簡介工藝流程包括預(yù)處理單元、生化處理單元、膜處理單元、消毒處理單元及污泥處理單元。污水經(jīng)外部收水管網(wǎng)送至廠區(qū)，進(jìn)入提升泵房前設(shè)置粗格柵截留污水中的懸浮污染物，以保護(hù)后續(xù)處理系統(tǒng)正常運行，經(jīng)格柵除雜后的污水經(jīng)提升泵提升至細(xì)格柵、沉砂池，進(jìn)一步去除污水中的雜質(zhì)、部分無機(jī)性砂粒，為了保護(hù)膜處理單元，污水再經(jīng)過膜格柵過濾，過濾后的污水進(jìn)入生化處理單元，依次為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，在此進(jìn)行有機(jī)污染物的降解，氮、磷等污染物的去除，生化處理單元出水進(jìn)入膜處理單元，強(qiáng)化生化功能，膜過濾出水經(jīng)過消毒后回用或排放。生化處理單元的缺氧區(qū)回流污泥經(jīng)潛水回流泵提升至厭氧區(qū)，與厭氧區(qū)進(jìn)水混合；膜處理單元的回流污泥通過潛水回流泵回流到生化處理單元的好氧區(qū)，與缺氧區(qū)出水混合。粗、細(xì)格柵及膜格柵攔截的柵渣經(jīng)螺旋輸送，與沉砂池的出砂一并外運處理。剩余污泥由剩余污泥泵提升至貯泥池，再由污泥泵送至脫水機(jī)房進(jìn)行脫水，脫水后的泥餅外運至指定的符合國家相關(guān)規(guī)定的污泥消納場所進(jìn)行最終處置。污泥濃縮脫水機(jī)的濾后液及沖洗水與廠內(nèi)的生活污水經(jīng)管道匯集至廠內(nèi)進(jìn)水泵房，與原污水一起進(jìn)行處理。圖8.3-12水質(zhì)凈化廠工藝流程圖尾水消毒方案消毒是水處理中的重要工序，早在2000年6月5日由建設(shè)部、國家環(huán)境保護(hù)總局、科技部聯(lián)合發(fā)出的“關(guān)于印發(fā)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》的通知”建城[2000]124號中規(guī)定為保證公共衛(wèi)生安全，防治傳染性疾病傳播，城市污水處理設(shè)施應(yīng)設(shè)置消毒設(shè)施。常用消毒工藝污水中的病原體主要有三類：病原性細(xì)菌、腸道病毒和蠕蟲卵。消毒方法大體可分為兩類：物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等方法。但目前最常用的還是用化學(xué)試劑的化學(xué)方法。化學(xué)方法是利用各種化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒，常用的化學(xué)消毒劑的化學(xué)劑有多種氧化劑（氯、臭氧、溴、碘、高錳酸鉀等）、某些重金屬離子（銀、銅等）及陽離子型表面活性劑等。污水處理工程運用較多的是液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒技術(shù)。1）液氯消毒在水溶液中，鹵素（包括氯、溴及碘）是非常高效的消毒劑，其中，氯在污水消毒中應(yīng)用得最為廣泛。氯溶于水時，會生成次氯酸，次氯酸可以快速進(jìn)入細(xì)胞膜，破壞細(xì)胞組織，從而起到殺菌消毒的作用。2）二氧化氯消毒二氧化氯的氣體和液體都極不穩(wěn)定，不能象氯氣那樣裝瓶運輸，只能在使用現(xiàn)場臨時制備。研究表明，將二氧化氯吸收在含特殊穩(wěn)定劑（如碳酸鈉、硼酸鈉及過氧化物）的水溶液中，制成穩(wěn)定的二氧化氯溶液，濃度在2%～5%，該溶液可長期進(jìn)行貯存，無爆炸的危險，使用也很方便。3）臭氧消毒臭氧是強(qiáng)氧化劑，能氧化水中的有機(jī)物，并能殺死病毒、芽孢及細(xì)菌。臭氧都是在現(xiàn)場用空氣或純氧通過臭氧發(fā)生器制取，產(chǎn)率分別為1%～3%和2%～6%。4）紫外線消毒水銀燈發(fā)出的紫外光，能穿透細(xì)胞壁并與細(xì)胞質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而達(dá)到殺菌消毒的目的。通常，水消毒用的紫外線燈的中心輻射波長是253.7nm。尾水消毒方案的確定表8.3-6對幾種主要的消毒技術(shù)進(jìn)行了比較。表8.3-6幾種主要的消毒方法的比較國內(nèi)外應(yīng)用日益廣泛本工程在污水處理工藝中要采用消毒技術(shù)來最終控制出水水質(zhì)，通過對以上幾種常見污水消毒方法的介紹和分析討論，紫外線消毒在消毒過程中，不需添加任何化學(xué)物質(zhì)，不會在水體中產(chǎn)生或留下任何有毒物質(zhì)，不產(chǎn)生二次污染，運行安全可靠。綜合考慮用于污水消毒的適用性、成熟性、安全性、可靠性，操作運轉(zhuǎn)的簡單易行以及處理費用等因素，推薦本工程吳家灣、黃山、云杉、中華坊、泰山及**水質(zhì)凈化廠等6座處理規(guī)模較小的設(shè)施處理尾水采用紫外線消毒工藝，同時投加二氧化氯輔助消毒；動步水質(zhì)凈化廠出水用于公園示范段，處理規(guī)模較大且人體接觸要求高，推薦采用臭氧消毒工藝。污泥處理、處置工藝論證城市污水廠的污泥有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。因此，一個城市污水處理廠若對污泥處理、處置不當(dāng)就不能夠充分發(fā)揮其消除污染、保護(hù)環(huán)境的作用，也就明顯地削弱了污水處理廠的凈化功能。由于污水水質(zhì)不同，采用的處理方法不同，致使產(chǎn)生的污泥也不同，因而污泥的處理工藝將有所不同。另一方面，因污泥的最終處置方法不同，要求其前處理——即污泥的處理也將不同。因此，選擇合適的污泥處理工藝需要綜合考慮。污泥處理要求減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化；減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用；減少污泥中有毒物質(zhì)；利用污泥中可用物質(zhì)，化害為利。污泥處理工藝方案比選我國城市污水處理廠目前可用的污泥處理工藝有污泥濃縮脫水、厭氧消化、好氧發(fā)酵、干化等工藝技術(shù)。環(huán)保部辦公廳2010年發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥污染防治工作的通知》（環(huán)辦【2010】157號）中規(guī)定：污水處理廠以貯存（即不處理處置）為目的將污泥運出廠界的，必須將污泥脫水至50%以下。因此，本工程的出廠污泥的含水率也要達(dá)到50%以下。因此，本方案將剩余污泥進(jìn)行污泥濃縮系統(tǒng)+調(diào)理池+污泥深度脫水處理，處理后污泥含水率小于50%，實現(xiàn)污泥減量化和穩(wěn)定化，工藝流程圖見下圖8.3-13所示：圖8.3-13污泥脫水工藝流程圖污泥濃縮系統(tǒng)比選為了減少后續(xù)脫水工序的負(fù)擔(dān)，應(yīng)考慮污泥濃縮工藝。污泥濃縮主要有氣浮濃縮、重力濃縮和機(jī)械濃縮三種工藝。根據(jù)近年來污泥濃縮技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，后兩者為普遍常用的工藝形式。①氣浮濃縮氣浮濃縮需要投加聚合電解質(zhì)或無機(jī)混凝劑，其投加量一般為污泥干重的2%-3%，需要一套加壓溶氣水設(shè)備及刮渣設(shè)備，管理及操作復(fù)雜，耗能較大，一般不采用。②機(jī)械濃縮機(jī)械濃縮工藝主要包括疊螺式濃縮、帶式濃縮、離心濃縮、板框式濃縮等。圖8.3-14污泥機(jī)械濃縮脫水圖8.3-15疊螺式脫水機(jī)疊螺脫水機(jī)是運用了螺桿擠壓原理，通過螺桿直徑和螺距變化產(chǎn)生的強(qiáng)大擠壓力，以及固定環(huán)與游動環(huán)之間的微小縫隙，實現(xiàn)對污泥進(jìn)行擠壓脫水的一種新型的固液分離設(shè)備。疊螺脫水機(jī)主體是由固定環(huán)和游動環(huán)相互層疊、螺旋軸貫穿其中形成的過濾裝置，它集濃縮和脫水為一體，前段為濃縮部，后段為脫水部。每個游動環(huán)都鑲嵌在2個固定環(huán)中間，之間形成的濾縫從濃縮部到脫水部逐漸變小，螺旋軸的螺距從濃縮部到脫水部也逐漸變小。固定環(huán)的內(nèi)徑和螺旋軸的螺旋直徑相同，游動環(huán)的內(nèi)徑小于固定環(huán)的內(nèi)徑，脫水部的終端有一個背壓板，其工作原理見圖1。疊螺脫水機(jī)主體采用傾斜安裝或水平安裝，脫水部處于后端。螺旋軸旋轉(zhuǎn)帶動游動環(huán)做圓周運動，由固定環(huán)和游動環(huán)組成的過濾結(jié)構(gòu)便處于運動的狀態(tài)，不易堵塞。水從濾縫中流出，起到了自我清洗的效果，污泥則被螺旋軸不停地向前推進(jìn)。污泥在濃縮部經(jīng)過重力濃縮和較小壓力擠壓后，被運輸?shù)矫撍浚谇斑M(jìn)的過程中，隨著濾縫和螺距的逐漸變小，螺桿和濾縫擠壓力逐漸增大，污泥濃度不斷提高。背壓板的阻擋作用產(chǎn)生極大的內(nèi)壓，將污泥中含有的少量水分?jǐn)D出，污泥最終變成泥餅。圖8.3-16帶式濃縮機(jī)帶式濃縮機(jī)是一種可連續(xù)運行的污泥濃縮機(jī)械，當(dāng)經(jīng)過化學(xué)調(diào)理的污泥通過機(jī)械進(jìn)料分配器均勻地分布在循環(huán)運動的濾帶上時，由于污泥與化學(xué)藥劑的絮凝作用促使污泥水分在重力作用下自發(fā)地釋放出來。在泥耙雙向攪動作用下，污泥絮體及顆粒間互相剪切、揉搓，使污泥結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而促使污泥水的釋放，隨著濾帶的移動而使污泥得到濃縮。污泥水（濾液）在濾帶水平運動過程中穿過濾帶而被排除，污泥則隨濾帶運至濃縮污泥收集系統(tǒng)中。這一過程往往還得到壓榨或者負(fù)壓作用的支持，通常帶式濃縮機(jī)在重力過濾區(qū)之后是一負(fù)壓區(qū)（或者是擠壓區(qū)），在負(fù)壓區(qū)（擠壓區(qū)）又會將存在于污泥絮體之間的水吸出。濾帶在返回工作區(qū)域的過程中采用壓力空氣和壓力水進(jìn)行清洗，以保證濾帶在工作時始終是清潔的。圖8.3-17離心濃縮機(jī)離心濃縮的動力是離心力，由于離心力是重力的500-3000倍，對于不易重力濃縮的活性污泥，離心機(jī)可以通過其強(qiáng)大的離心力使之濃縮?；钚晕勰嗟暮搪试?.5~1%左右，經(jīng)離心濃縮后可增至6%-12%。表8.3-7幾種機(jī)械濃縮方法的比較名稱疊螺式污泥脫水機(jī)帶式脫水機(jī)離心式脫水機(jī)脫水方式螺旋壓濾重力脫水+剪切型離心力脫水優(yōu)點能自我清洗，不堵塞，低濃度污泥直接脫水；轉(zhuǎn)速慢，省電，無噪音和振動；實現(xiàn)全自動控制，24小時無人運行價格較低；目前使用普遍，技術(shù)相對成熟處理能力大缺點不擅長顆粒大、硬度大的污泥的脫水；處理量較小易堵塞，需要大量的水清洗，造成二次污染；不適于油性污泥的處理耗電大，噪音大，振動劇烈；維修管理困難；不適于比重接近的固液分離絮凝劑使用使用使用含水率85%以下85%以下85%以下沖洗用水極少極大少回收率90%左右90%左右95%左右用電量極少中極大連續(xù)運行可能有可能，但比較困難可能維修管理操作時間短，簡單操作時間長操作時間長占地空間小大中振動噪音極少有有污泥濃縮池不要要要3）重力濃縮重力濃縮本質(zhì)上是一種沉淀工藝，屬于壓縮沉淀。圖8.3-18污泥重力濃縮+機(jī)械脫水重力濃縮池按其運轉(zhuǎn)方式分為連續(xù)流和間歇流；按其池型，分為圓形及矩形。間歇流一般用于小型污水處理廠。大型污水處理廠一般均采用連續(xù)流圓形污泥濃縮池，進(jìn)入重力濃縮池的污泥濃縮池的污泥含水率在99.2%-99.6%時，其出水含水率在97%-98%，污泥濃縮時間一般不小于12小時。圖8.3-19污泥重力濃縮池重力濃縮池有以下優(yōu)點：a）重力濃縮池設(shè)備較少，操作簡單，動力消耗低。b）生化池的剩余污泥進(jìn)入濃縮池濃縮，不需投加高分子助凝劑，節(jié)省藥劑成本。c）在運行過程中不需要投加高分子助凝劑，高分子助凝劑會改變污泥性質(zhì)，導(dǎo)致后續(xù)污泥壓榨系統(tǒng)的出泥效果變差。根據(jù)以上分析比較，考慮到重力濃縮占地較大，本工程不予推薦。而機(jī)械濃縮方式中，疊螺式脫水機(jī)具有能耗低、不易堵塞、操作簡單、占地面積小、噪音小等優(yōu)勢，因此本工程剩余污泥及化學(xué)污泥推薦采用疊螺式脫水機(jī)進(jìn)行濃縮。污泥稀釋調(diào)理系統(tǒng)濃縮后出泥含水率約為97%~98%，然后向罐中泵入一定比例的PAC溶液（配制濃度為30%），同時添加調(diào)理劑，開動破壁攪拌機(jī)使之快速有效地混合均勻，在污泥體中快速形成骨架結(jié)構(gòu)，同時促進(jìn)胞內(nèi)水釋放及污泥微顆粒團(tuán)聚，徹底改變污泥高持水性的性質(zhì)，促進(jìn)泥水分離并提供強(qiáng)度，使出料污泥達(dá)到改性要求。污泥深度脫水處理系統(tǒng)目前，污水處理廠污泥處置基本采用原生污泥濃縮脫水（深度脫水），脫水污泥送水泥窯協(xié)同處置或焚燒或摻燒后送生活垃圾填埋場進(jìn)行填埋的方式，本工程出廠污泥含水率不得超過50%。由于脫水要求較高，本項目采用深度脫水工藝。①高壓污泥深度脫水技術(shù)介紹高壓污泥深度脫水技術(shù)是指通過對含水率較高的污泥進(jìn)行化學(xué)調(diào)質(zhì)處理后，再通過高壓隔膜板框壓力機(jī)，壓榨脫水至50%以下，污泥減量化使污泥后續(xù)處置途徑更為廣泛。深度脫水后的污泥具有一定的熱值，可作為電廠低品位的燃料和水泥生產(chǎn)過程中的熟料，實現(xiàn)穩(wěn)定、無害化處置和資源化利用。即使進(jìn)行填埋，也能大幅減少土地占用和環(huán)境污染。采用高壓隔膜板框壓濾機(jī)，通過從污泥外部施加壓力，使調(diào)質(zhì)后的污泥中的水分在淅出并分離，得到含固率較高的泥餅。國內(nèi)設(shè)備制造廠商比較多，品牌知名度較高設(shè)備性能較好的有山東景津、杭州興源等，設(shè)備制造工藝和質(zhì)量已經(jīng)日益完善。②高壓污泥深度脫水技術(shù)特點利用高壓污泥深度脫水集水處理后的污泥化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，穩(wěn)定性提高，不吸水膨脹。各項指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，可作垃圾填埋場覆蓋土泥質(zhì)；應(yīng)用該技術(shù)成果深度處理后的污泥含水率50%以下，不添加CaO等影響污泥熱值的添加劑，國內(nèi)污泥干基中有機(jī)質(zhì)均在35%~65%，對應(yīng)的燃燒值在1800大卡~3600大卡，因此干化污泥作為火電廠或水泥廠、磚廠燃料替代物，具有廣泛的應(yīng)用前景。A本技術(shù)從污泥含水的賦存狀況入手，根據(jù)污泥物化特性，從源頭到終端構(gòu)建一個較為完善的系統(tǒng)工程。不依賴任何外界熱能等條件，僅通過加藥改性和機(jī)械壓濾方式把含水率97~99.2%的污泥直接脫水降低至含水率50%以下；圖8.3-20板框深度脫水后出泥（含水率50%以下）B本技術(shù)投資相對較省，運行成本較低，本技術(shù)從原理上不同與石灰法（需投加大量的石灰）、化學(xué)調(diào)質(zhì)法（需投加大量的化學(xué)藥劑）、熱干法（需要昂貴的燃料費）等方法，僅需要少量的藥劑，添加量僅為絕干污泥量的8%。C本技術(shù)“以廢制廢、實現(xiàn)污泥資源化”，處理過程投加的某些藥劑本身就是一種也需要處置的廢棄物，同時獲得的污泥熱值相對較高，可以作為低熱值衍生燃料，使得廢棄污泥資源化，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。D本技術(shù)所加的藥劑對污泥中的蛔蟲卵、糞大腸菌群、重金屬有去除作用，達(dá)到污泥土地利用（農(nóng)用、園林綠化、土地改良）標(biāo)準(zhǔn)和填埋標(biāo)準(zhǔn)中的泥質(zhì)要求。E本技術(shù)設(shè)備制造完全國產(chǎn)化，機(jī)械化程度高，設(shè)備體積小，生產(chǎn)場地清潔無任何臭味等，僅僅只有壓濾水以密閉管道送污水廠集中處理，在整個運轉(zhuǎn)過程無煙、無臭氣、無噪聲，不依靠任何外界熱源，無二次污染，并能做到清潔運行。F本技術(shù)能耗低，系統(tǒng)壓力高，實現(xiàn)梯度壓榨，其中的高壓板框壓榨機(jī)無需外設(shè)增壓設(shè)備，完全靠液壓油泵來壓迫濾室中的污泥，壓縮后可進(jìn)一步增壓至3MPa以上。G板框壓濾機(jī)效率高，通過改進(jìn)后的板框壓濾機(jī)相比傳統(tǒng)板框壓濾機(jī)脫水性能好，廂式板更薄，從而過濾面積和腔室容積更大。H干化后污泥抗壓強(qiáng)度好，透氣性優(yōu)良；干化后的污泥雨水浸泡難溶蝕，確保不會產(chǎn)生二次污泥化，遇水溶解率小于5%；污泥干化效果好。脫水后污泥具有疏水性，遇水不再還原，并在自然狀態(tài)下繼續(xù)蒸發(fā)水分，脫水后污泥穩(wěn)定性強(qiáng)。該技術(shù)突出了污泥處理首先要實現(xiàn)“減量化、穩(wěn)定化和無害化”的目標(biāo)，同時，又充分體現(xiàn)了資源化利用的原則，符合國家提倡的發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求；我們認(rèn)為該技術(shù)路線可能會成為引導(dǎo)今后我國污泥處理處置的市場主流。③高壓污泥深度脫水處理工藝流程本工程的污泥脫水處理工藝路線采用：污泥機(jī)械濃縮+高壓隔膜板框壓濾機(jī)脫水，具體的工藝流程如下圖。疊螺式濃縮機(jī)疊螺式濃縮機(jī)圖8.3-21高壓污泥深度脫水工藝流程圖污泥最終處置方案比選污泥處置是指處理后污泥的消納過程，即部分或全部利用，以及以某種形式返回到環(huán)境中去。目前，國內(nèi)外污泥最終處置方式主要有土地利用、填埋、建筑材料綜合利用等，具體應(yīng)綜合考慮污泥泥質(zhì)特征、地理位置、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平等因素，因地制宜地確定污泥處置方式。①土地利用污泥土地利用主要包括土地改良和園林綠化等。污泥用于園林綠化時，泥質(zhì)應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》（GB/T23486-2009）的規(guī)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。污泥必須首先進(jìn)行穩(wěn)定化和無害化處理，并根據(jù)不同地域的土質(zhì)和植物習(xí)性等，確定合理的施用范圍、施用量、施用方法和施用時間。污泥用于鹽堿地、沙化地和廢棄礦場等土地改良時，泥質(zhì)應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良泥質(zhì)》（GB/T24600-2009）的規(guī)定；并應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H，進(jìn)行環(huán)境影響評價，經(jīng)有關(guān)主管部門批準(zhǔn)后實施。污泥農(nóng)用時，污泥必須進(jìn)行穩(wěn)定化和無害化處理，并達(dá)到《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-1984）等國家和地方現(xiàn)行的有關(guān)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。污泥衍生產(chǎn)品應(yīng)通過場地適用性環(huán)境影響評價和環(huán)境風(fēng)險評估，并經(jīng)有關(guān)部門審批后方可實施。污泥農(nóng)用應(yīng)嚴(yán)格控制施用量和施用期限。②填埋不具備土地利用和建筑材料綜合利用條件的污泥，可采用填埋處置。污泥填埋應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》（GB/T23485-2009）的規(guī)定；填埋前的污泥需進(jìn)行穩(wěn)定化處理；填埋場滲濾液應(yīng)能達(dá)標(biāo)排放。③建筑材料綜合利用污泥建筑材料綜合利用是指污泥的無機(jī)化處理，用于制作水泥添加料、制磚、制輕質(zhì)骨料和路基材料等。污泥建筑材料利用應(yīng)符合國家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，并嚴(yán)格防范在生產(chǎn)和使用中造成二次污染。污泥制磚、污泥制水泥、污泥制油和用于工程的材料或制品等也是國內(nèi)外正在開發(fā)利用較多的污泥處置方法。④焚燒污泥焚燒是污泥后處理的一種熱還原處理方法，可將污泥中水分和有機(jī)雜質(zhì)完全去除，并殺滅病原體，有完全燃燒法和不完全燃燒法兩種。污泥焚燒應(yīng)符合國家和地方的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，并嚴(yán)格防范在焚燒中造成二次污染。根據(jù)目前的現(xiàn)實狀況，考慮到本項目處理規(guī)模小、剩余污泥量少的特點，最終確定暫以填埋的方式處置干污泥。本工程推薦脫水污泥送至唐家沱污泥處置中心統(tǒng)一處置。工藝流程說明將機(jī)械濃縮后的污泥（含水率95~97%）輸送至污泥儲池內(nèi)，再經(jīng)提升泵進(jìn)入到泥稀釋調(diào)理池，在污泥稀釋調(diào)理池與調(diào)理劑快速有效地混合均勻，使出料污泥達(dá)到改性要求，改性后的污泥再用柱塞泵送至高壓板框壓榨機(jī)，由高壓油泵提供強(qiáng)壓壓縮濾板之間空隙內(nèi)的污泥，使濾板之間空隙內(nèi)的污泥再次壓濾，得到含水率為50%以下的塊狀泥餅，產(chǎn)生的濾液至污水處理廠前段重新處理。除臭工藝論證1）臭氣性質(zhì)國外對污水、污泥處理的管理非常嚴(yán)格，它必須是環(huán)境安全的，不能產(chǎn)生二次污染，很重視尾氣處理和臭氣控制。參照同類構(gòu)筑物及設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，確定主要惡臭污染物種類及濃度。本工程H2S、NH3為主要惡臭污染源，另外污泥經(jīng)過調(diào)理后產(chǎn)生的氨氣濃度非常高；其他硫醇、有機(jī)硫化物、胺類等微量有機(jī)組分氣體為次要惡臭污染源。 表8.3-8主要污染物性質(zhì) 物質(zhì)硫化氫甲硫醇分子式H2SCH3SH分子量34.0848.1嗅閥值0.025～025μg/L0.0011～0.0021PPm熔/沸點-82.9℃/--123.1℃/物性無色氣體，具有臭雞蛋氣味無色氣體，爛洋白菜味相對密度（空氣）1.191.66溶解性能溶于水不溶于水，溶于乙醇、乙醚等化學(xué)性質(zhì)可發(fā)生氧化等反應(yīng)可發(fā)生氧化等反應(yīng)物質(zhì)氨氣二甲基硫分子式NH3(CH3)2S分子量17.0362.13嗅閥值0.5～1.0mg/m30.001PPm熔/沸點—77.8℃/—-83.2℃/物性無色氣體，強(qiáng)烈刺激性氣味無色氣體，爛卷心菜味相對密度（空氣）0.59622.14溶解性極易溶于水，溶于乙醚、乙醇，化學(xué)性質(zhì)可發(fā)生氧化等反應(yīng)2）除臭工藝比選目前常用的臭氣處理方法主要有：活性炭吸附法、生物脫臭法、植物液除臭、高能離子除臭等。①活性炭吸附法活性炭吸附技術(shù)在國內(nèi)用于醫(yī)藥、化工和食品等工業(yè)的精制和脫色已有多年歷史。70年代開始用于工業(yè)廢水處理?；钚蕴课椒ㄒ阎鸩匠蔀槌魵馓幚淼闹饕椒ㄖ弧；钚蕴渴且环N很細(xì)小的炭粒有很大的表面積，而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質(zhì)）充分接觸。當(dāng)這些氣體（雜質(zhì)）碰到毛細(xì)管被吸附，起凈化作用。吸附是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的緩慢作用過程。吸附是一種界面現(xiàn)象，其與表面張力、表面能的變化有關(guān)?；钚蕴康谋缺砻娣e和孔隙結(jié)構(gòu)直接影響其吸附能力，在選擇活性炭時，應(yīng)根據(jù)廢氣的性質(zhì)通過試驗確定。此外，灰分也有影響，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附質(zhì)分子的大小與炭孔隙直徑愈接近，愈容易被吸附；吸附質(zhì)濃度對活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內(nèi)，吸附量是隨吸附質(zhì)濃度的增大而增加的。另外，溫度和pH值也有影響。吸附量隨溫度的升高而減少，隨pH值的降低而增大。故低溫、低pH值有利于活性炭的吸附。為了有效地脫臭，通常利用各種不同性質(zhì)的活性炭，在吸附塔內(nèi)設(shè)置吸附酸性物質(zhì)的活性炭，吸附堿性物質(zhì)的活性炭和吸附中性物質(zhì)的活性炭，臭氣和各種活性炭接觸后，排出吸附塔。圖8.3-22活性炭除臭工藝流程圖活性炭除臭的特點：A、反應(yīng)徹底，幾乎能完全脫除廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物；B、可根據(jù)廢氣種類，選擇對應(yīng)的吸附劑。目前，常用的吸附劑有活性炭、活性炭纖維、硅膠、硅藻土、活性氧化鋁、合成沸石等；C、對于小氣量、難處理的廢氣組分，如多氯聯(lián)苯等，可采用浸漬吸附劑，如高錳酸鉀浸漬碳，實現(xiàn)徹底凈化；D、活性炭吸附再生周期較短；E、占地面積小；②生物過濾除臭生物過濾除臭系統(tǒng)是利用纖維填料或多孔填料表面附著生長的微生物膜能夠吸附和降解臭氣分子并將轉(zhuǎn)化為無毒、無害、無味的簡單物質(zhì)分子。首先將臭氣收集輸送到加濕保溫系統(tǒng)，在流過含有豐富微生物的生物濾池內(nèi)，完成吸附降解后，將處理后的清新氣體排放至大氣中。生物除臭過程主要分為以下幾個階段：A、氣液擴(kuò)散階段：臭氣中的化學(xué)物質(zhì)首先通過填料氣/液界面由氣相轉(zhuǎn)移到液相；B、液固擴(kuò)散階段：廢氣中的異味化學(xué)物由液相擴(kuò)散到生物填料的生物膜；C、生物氧化階段：生物填料表面形成的生物膜中的微生物把異味氣體分子氧化，同時生物膜會引起氮或磷等營養(yǎng)物質(zhì)及氧氣的擴(kuò)散和吸收。生物過濾通過上述三個階段把廢氣中的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、無機(jī)鹽、礦物質(zhì)等，從而達(dá)到異味凈化的目的。圖8.3-23生物除臭工藝流程圖工藝特點：A、應(yīng)用范圍廣、去除率高B、運行管理方便、維修少C、無需使用有害的化學(xué)藥品、處理后無二次污染D、運作成本低、使用壽命長③植物液除臭植物液除臭是從天然植物中提取汁液，制成工作液，通過布設(shè)在池體（或墻壁）邊緣霧化噴頭，在沉淀池、生物池等區(qū)域空間噴出霧狀植物液。這些在空間擴(kuò)散的細(xì)小液滴具有很大的比表面積和表面能，液體表面能夠有效地吸附臭分子，也能使臭分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，削弱臭氣分子中的化合鍵，增大其反應(yīng)活性，易與其他分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無毒無味的有機(jī)鹽。如H2S可以生成SO42-和H2O,NH3可生成N2和H2O。在這些揮發(fā)出的臭氣沒有散發(fā)至周圍之前予以分解消除。植物液經(jīng)過自動比例稀釋器稀釋后，經(jīng)霧化控制設(shè)備和管路系統(tǒng)輸送至布設(shè)在臭氣控制區(qū)域現(xiàn)場的噴嘴，并被霧化成10~40微米粒徑的細(xì)霧均勻分散至控制區(qū)域現(xiàn)場空間，植物液細(xì)霧和空氣中的臭氣分子接觸后，通過吸收、親核加成、催化氧化、化合等一系列反應(yīng)，實現(xiàn)去除臭氣的目的。圖8.3-24植物液除臭工藝流程圖工藝特點A、功率小，能耗低。B、成套設(shè)備，占地小，管路直徑小，管路排布靈活，不影響現(xiàn)場其他設(shè)施的操作。C、可應(yīng)用于敞開式或封閉、半封閉等各種區(qū)域。D、自動化程度高，全自動操作，無需專人值守。④高能離子除臭原理：通過離子管放電產(chǎn)生能量，被空氣中的氧分子所吸收就產(chǎn)生了“強(qiáng)化活性氧”，形成氧自由基，氫自由基，正負(fù)氧離子（雙極離子）和臭氧等氣態(tài)形式的氧化物混合體。氧化物混合體由于吸收了高電能和承載負(fù)荷，具有非常高的化學(xué)反應(yīng)能力和易與可氧化物結(jié)合的特性，可將含烴類、醇類等污染成分轉(zhuǎn)化成CO2和H2O等無臭成分。同時，活性氧還可以破壞微生物（病毒、霉菌、酵母菌和細(xì)菌）內(nèi)部的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，達(dá)到滅活的目的。圖8.3-25離子除臭工藝流程圖工藝特點:A、維護(hù)簡便，即可處理污染物，同時兼具微生物滅活作用；B、污染空氣和氧離子發(fā)生裝置不直接接觸，避免了污染空氣中的易燃、易爆成分接觸到高壓電離部件可能產(chǎn)生的電火花而起火甚至爆炸的危險性，客觀上也保證了氧離子發(fā)生裝置中關(guān)鍵部件——氧離子管的較長使用壽命；C、廢氣和離子空氣混合反應(yīng)區(qū)專門的特殊設(shè)計，使高能量氧離子空氣能夠均勻的與污染空氣反應(yīng)，從而達(dá)到穩(wěn)定與最佳的處理效果。⑤幾種除臭方法如較如下：表8.3-9除臭方法對比表比較項目活性炭除臭生物濾池除臭植物液除臭高能離子除臭技術(shù)原理利用活性炭內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，有巨大比表面積原理，來吸附通過活性炭池的惡臭氣體分子。利用循環(huán)水流，將惡臭氣體中污染物質(zhì)溶入水中，再由水中培養(yǎng)床培養(yǎng)出微生物，將水中的污染物質(zhì)降解為低害物質(zhì)。通過向產(chǎn)生惡臭氣體的空間，噴灑植物提取液（除臭劑），將惡臭氣體進(jìn)行中和、吸收，達(dá)到脫臭的目的。利用高壓電極發(fā)射離子及電子，破壞惡臭分子結(jié)構(gòu)的原理，轟擊廢氣中惡臭分子，從而裂解惡臭分子，達(dá)到脫臭凈化的目的效率初期除臭效率可達(dá)65%，但極易飽和，通常數(shù)日即失效，需要經(jīng)常更換。微生物活性好時除臭效率可達(dá)70%，微生物活性降低，除臭效率亦大大降低，脫臭凈化效果極不穩(wěn)定。對低濃度惡臭氣體脫臭處理效果，可達(dá)50%適合低濃度的惡臭氣體凈化，正常運行情況下除臭效率可達(dá)80%左右。處理氣體濃度及成分低-中：適用于低濃度、大風(fēng)量臭氣，對醇類、脂肪類效果較明顯。但處理濕度大的廢氣效果不好。低-中：需要培養(yǎng)專門微生物處理一種或幾種性質(zhì)相近的氣體。低：根據(jù)需處理廢氣的種類，選用不同種類的噴灑液。低-高：能處理多種臭氣充分組成的混合氣體，但對高濃度易燃易爆廢氣，極易引起爆炸。使用壽命活性炭需經(jīng)常進(jìn)行更換。養(yǎng)護(hù)困難，需頻繁添加藥劑、控制PH值、溫度等。需經(jīng)常添加植物噴灑液。在廢氣濃度及濕度較低情況下，可長期正常工作檢修率低較高高低投資大大小較小運行費用較高較高高低系統(tǒng)噪聲較高高-低二次污染易造成環(huán)境二次污染。易產(chǎn)生污泥、污水。易造成二次污染。無二次污染。占地面積小大小小安裝調(diào)試簡單復(fù)雜簡單簡單操作簡單較簡單簡單簡單上述方法中，活性炭吸附法效果最好，但活性炭有飽和期限，超過這一期限，就必須更換活性炭（進(jìn)行活性炭再生）。植物液法設(shè)備安裝簡便，建設(shè)周期短，投資低，但效率低，且天然植物除味液屬于消耗產(chǎn)品，后續(xù)運行費用高。離子除臭法處理設(shè)備體積相對較小，自重輕，處理效率高，適用于布置緊湊、場地狹小等場合，但設(shè)備一次性投入成本較大，運行維護(hù)成本較高。生物濾池法除臭效率高、處理徹底、操作簡便、運行費用低，被稱為是一項綠色除臭技術(shù)，適用于較大規(guī)模且用地空間較大的區(qū)域。綜上，綜合考慮用地空間、處理效率及運行維護(hù)成本，推薦吳家灣、黃山、云杉、中華坊、泰山及**水質(zhì)凈化廠采用離子除臭法，動步水質(zhì)凈化廠采用生物濾池除臭法。除臭范圍為污水預(yù)處理區(qū)、污泥區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)。從水質(zhì)凈化廠的臭氣濃度分布來分析，除鼓風(fēng)機(jī)房、除磷加藥間、紫外或臭氧消毒部分以外，其余生產(chǎn)構(gòu)建筑物均需要進(jìn)行除臭。噪聲防治方案在施工期間噪聲執(zhí)行GB12523-2011《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；運營期間廠界噪音執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪音排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）中的Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，白天≤60分貝，夜間≤50分貝，采取有效促使確保廠界噪聲達(dá)標(biāo)。污水廠中的主要噪聲源有：各構(gòu)筑物內(nèi)提升泵、鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)的離心風(fēng)機(jī)、反沖洗房的羅茨風(fēng)機(jī)和離心水泵、脫水機(jī)房內(nèi)脫水機(jī)、空氣壓縮機(jī)及濾池出水槽等。本項目設(shè)計采用的循環(huán)提升泵為潛水泵，運行時，整個機(jī)組均淹沒在水面下，其噪聲值一般不超過50分貝。風(fēng)機(jī)和離心水泵、空壓機(jī)等噪聲相對較大，一般在90～100分貝，是主要的控制源，為此在設(shè)計中采取如下措施：設(shè)備選型和招標(biāo)時優(yōu)選噪聲低、效率高機(jī)電設(shè)備，從根本上降低噪聲源強(qiáng)度。1）隔聲機(jī)房采用封閉性結(jié)構(gòu)，窗戶采用隔聲窗，阻斷噪聲的傳播。機(jī)房內(nèi)部，風(fēng)機(jī)加裝隔聲罩(其降噪量在10～40dB)，提升泵房起吊孔采用蓋板密封，濾池出水槽加隔聲罩。2）吸聲機(jī)房采用吸聲墻面和吸聲吊頂，與外界連通的大門后貼吸聲材料，風(fēng)機(jī)隔聲罩內(nèi)和提升泵起吊孔蓋板迎水面加貼吸聲材料。3）消聲在風(fēng)機(jī)風(fēng)管上，加裝阻抗復(fù)合消聲器，可使氣流噪聲降低20～40分貝。4）隔振在提升泵出水管上，加裝可撓曲橡膠接頭，阻隔與水泵相連的管道傳遞振動，降低輻射噪聲。5）加蓋式方案布置所以池體外露均加蓋，上部景觀綠化，提供市民開放、活動。地面周圍盡量綠化，以減少噪聲的干擾程度。而且，綠色植物及花草對人的心理可產(chǎn)生一種安凈、生機(jī)勃勃的感覺，因而心情舒暢，噪聲干擾也就不那么感覺明顯了。廠區(qū)總體設(shè)計廠區(qū)總體設(shè)計原則廠區(qū)布置原則廠區(qū)總平面布置遵循如下原則：①功能分區(qū)明確，構(gòu)筑物布置緊湊，減少占地面積。②流程力求簡短、順暢，避免管線迂回。③系統(tǒng)公用構(gòu)筑物布置合理，統(tǒng)籌兼顧。④總平面布置滿足消防要求。⑤交通順暢，便于施工與管理。廠區(qū)平面布置除了遵循上述原則外，還應(yīng)根據(jù)進(jìn)水方向、排放水體位置、工藝流程特點及廠址地形、地質(zhì)條件等因素進(jìn)行布置，既要考慮流程合理、管理方便、經(jīng)濟(jì)實用，還要考慮建筑造型、廠區(qū)綠化及與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)等因素。豎向設(shè)計原則1）污水經(jīng)進(jìn)水泵房提升或壓力進(jìn)廠后能自流流經(jīng)各處理構(gòu)筑物并自流排放，并盡量減少提升揚程，節(jié)省能耗。2）與周邊道路標(biāo)高合理銜接?？紤]廠區(qū)的防洪要求，滿足規(guī)范。3）盡量減少廠區(qū)土方量，節(jié)省投資。廠區(qū)具體設(shè)計內(nèi)容廠區(qū)平面設(shè)計**水質(zhì)凈化廠設(shè)計處理規(guī)模0.50萬m3/d，占地面積0.28萬m2，處理區(qū)設(shè)計尺寸L×B=89.5m×31.1m。根據(jù)功能要求，廠區(qū)可分為輔助生產(chǎn)管理區(qū)、預(yù)處理區(qū)、污水處理區(qū)和輔助生產(chǎn)區(qū)等四個區(qū)域。①輔助生產(chǎn)管理區(qū)：占地面積約為0.04萬m2，布置有綜合樓、鼓風(fēng)機(jī)房、變配電間。②生產(chǎn)處理區(qū)：包括預(yù)處理區(qū)及污水處理區(qū)，占地面積約0.14萬m2，其中預(yù)處理區(qū)包括粗格柵、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、曝氣沉砂池、膜格柵及相應(yīng)的集水井；污水處理區(qū)主要構(gòu)筑物有改良式A2/O生物反應(yīng)池、MBR膜池。③輔助生產(chǎn)區(qū)：面積為0.03萬m2，布置有膜設(shè)備間、膜清洗池、紫外線消毒渠等。圖8.4-3**水質(zhì)凈化廠廠區(qū)平面布置圖表8.4-3**水質(zhì)凈化廠建構(gòu)筑物一覽表序號名稱單位數(shù)量規(guī)格：長×寬（m）1粗格柵+污水提升泵間座110.6×3.42細(xì)格柵池座25.0×0.93曝氣沉砂池格29.0×1.54膜格柵渠格22.9×0.95緩沖池座26.5×3.956厭氧池座26.5×3.957缺氧池座46.6×3.958好氧池座417.7×2.59消氧池座217.7×2.510MBR膜池座29.9×4.811MBR膜內(nèi)回流池座19.6×2.012MBR膜設(shè)備間座114.4×9.013MBR膜清洗池座114.0×4.114紫外線消毒間座19.0×6.015泵間及清水池座19.0×6.016除磷加藥間座19.0×6.017貯泥池座25.0×4.318污泥脫水機(jī)房座118.0×9.019鼓風(fēng)機(jī)室座112.0×9.020配電間座118.0×9.021除臭設(shè)備間座112.0×9.022綜合控制樓座118.0×18.023門衛(wèi)座13.0×3.024智能分流井座16.8×2.025廠區(qū)道路平方米140廠區(qū)道路、管道及通訊①廠區(qū)道路為便于交通運輸和設(shè)備的安裝、維護(hù)，廠區(qū)內(nèi)主要道路寬6m，次要道路寬4m。道路轉(zhuǎn)彎半徑一般均在6m以上。道路布置成網(wǎng)格狀的交通網(wǎng)絡(luò)。通向每個建（構(gòu)）筑物均設(shè)有道路。路面結(jié)構(gòu)采用混凝土。②廠區(qū)生產(chǎn)管道廠區(qū)生產(chǎn)管道主要包括污水管道、污泥管道以及臭氣回收管道。污水管道為各污水處理構(gòu)筑物連接管線以及廠區(qū)生活污水管道，布置原則是線路短，埋深合理。廠內(nèi)生活污水、生產(chǎn)污水、清洗水池污水、構(gòu)筑物放空水、污泥調(diào)節(jié)池上清液等經(jīng)廠內(nèi)污水管道收集后匯入污水提升泵房，與進(jìn)廠污水一并處理。污泥管道主要有沉淀池污泥排放管，剩余污泥管。管道設(shè)計時考慮到污泥的特點，盡量提高其流速，以免淤積。臭氣回收管道主要收集進(jìn)水泵房、格柵間、曝氣池、生物池以及污泥濃縮脫水機(jī)房產(chǎn)生的臭氣。③廠區(qū)給水