城鎮(zhèn)污水的主要污染物是有機(jī)物。污水中主要污染物為有機(jī)物，其BOD5：CODCr=0.48，該比值大于0.3，比較適合選用生化方法進(jìn)行處理，因此污水處理工藝選擇二級(jí)處理方案。目前，國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)適用的處理方法主要是生物法。在生物法中活性污泥法占絕大多數(shù)�；钚晕勰喾ㄓ卸喾N形式，應(yīng)用最廣泛的主要有以下三種：

傳統(tǒng)活性污泥法

傳統(tǒng)活性污泥法及其傳統(tǒng)形式改進(jìn)型，有A/O與A2/O法。A/O法有兩種，一是用于降磷的厭氧-好氧工藝，一是用于降氮的缺氧-好氧工藝。A2/O法則是即除氮又除磷的工藝。活性污泥法的最基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”�；钚晕勰喾▌t是以活性污泥為主體的生物處理方法，它的主要構(gòu)筑物是曝氣池和二次沉淀池，如下圖所示：

 

需處理的污水與回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池，成為混合液，隨著曝氣池注入空氣進(jìn)行曝氣，使污水與活性污泥充分混合接觸，并供給混合液以足夠的溶解氧，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)入二次沉淀池，在池中，活性污泥與澄清液分離后，一部分回流到曝氣池進(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)，有一部分剩余污泥需要從系統(tǒng)中排除。

氧化溝法

氧化溝又稱(chēng)循環(huán)曝氣池，類(lèi)似活性污泥的延時(shí)曝氣法，氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的特點(diǎn)，有機(jī)物去除率高，也具有脫氮功能。氧化溝這種高效、簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但氧化溝不宜采用地下式，占地也較大。其曝氣池呈封閉溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動(dòng)，因而氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣池”。氧化溝構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便且處理效果穩(wěn)定。隨著對(duì)氧化溝污水處理技術(shù)的不斷改進(jìn)，氧化溝的脫氮功能得到增強(qiáng)，在一定條件下，也可獲得較好的生物除磷效果。氧化溝的型式很多，有卡魯塞爾式氧化溝，三溝式氧化溝和目前國(guó)際國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的奧貝爾氧化溝等等。

奧貝爾氧化溝工藝流程見(jiàn)下圖：

 

SBR工藝

SBR工藝為間歇式延時(shí)曝氣活性污泥法，它的基本特點(diǎn)是在一個(gè)池子中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥。SBR工藝具有一些優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法的特征：

(1)SBR工藝運(yùn)行簡(jiǎn)單，基本實(shí)現(xiàn)無(wú)需搬運(yùn)操作，進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置五道程序可由一臺(tái)小型的PLC實(shí)現(xiàn)程序控制，運(yùn)行的程序也可根據(jù)水質(zhì)變化情況重新編排，使本來(lái)十分繁瑣的操作變成全自動(dòng)運(yùn)行;

(2)造價(jià)低，占地少，不設(shè)置一沉池、二沉池，沒(méi)有污泥回流系統(tǒng)，多數(shù)情況下也可不設(shè)調(diào)節(jié)池，因此可減少占地，降低造價(jià);

(3)耐沖擊負(fù)荷。污水逐漸進(jìn)入池內(nèi)，被池內(nèi)的水緩慢稀釋?zhuān)�污水與原池內(nèi)的水的比例是逐漸提高的，所以耐水質(zhì)變化的沖擊;

(4)出水水質(zhì)好。池內(nèi)水沉淀時(shí)是在水平流速為零的理想靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，沉淀效果好。池內(nèi)溶解氧值交替變化。沉淀排水時(shí)，溶解氧接近零，抑制了絲狀菌的生長(zhǎng)，污泥沉淀性能好;

(5)能耗低。由于池內(nèi)溶解氧的交替變化，使溶解氧濃度梯度大，提高了氧的利用率。沒(méi)有污泥回流系統(tǒng)，節(jié)省能耗，降低了運(yùn)行費(fèi)用;

(6)除磷脫氮。一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)，厭氧、兼氧、好氧交替變化，在一個(gè)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)了除磷脫氮。其工藝流程如下(包括污泥處理)。

隨著SBR工藝的改進(jìn)，目前SBR工藝變種有多種形式，比較典型的有連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)活性污泥法(簡(jiǎn)稱(chēng)CASS法)，間歇進(jìn)水周期循環(huán)式活性污泥法(簡(jiǎn)稱(chēng)CAST法)，間歇式循環(huán)曝氣活性污泥法(簡(jiǎn)稱(chēng)ICEAS法)，連續(xù)曝氣和間歇曝氣相結(jié)合的活性污泥法(簡(jiǎn)稱(chēng)DAT-IAT法)，三池連體型前部連續(xù)曝氣和后部交替曝氣相結(jié)合的活性污泥法(簡(jiǎn)稱(chēng)UNITANK法)等，以上幾種改進(jìn)型的SBR工藝都各有其特點(diǎn)。

工藝方案

上述工藝方案各有其特點(diǎn)，比選情況見(jiàn)下表：

 

在進(jìn)行工藝方案的選擇時(shí)，根據(jù)項(xiàng)目具體的實(shí)際情況，我們主要考慮以下幾方面的因素：

首先是污水水量、水質(zhì)變化幅度較大，排水量時(shí)變化系數(shù)很大，甚至間斷排放，形成水質(zhì)、水量的沖擊。因此所選擇的工藝必須具有較好的經(jīng)受沖擊負(fù)荷的能力，適應(yīng)水質(zhì)、水量變化較大的沖擊。

其次，污水處理廠工程運(yùn)行、管理中一般大多沒(méi)有污水處理專(zhuān)業(yè)人員，對(duì)處理工藝原理了解甚少，操作人員普遍技術(shù)水平較低，因此要求所選處理工藝成熟、可靠，工藝流程簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量要小，選用設(shè)備的操作與控制要簡(jiǎn)單，易被操作人員掌握，維修技術(shù)水平要求較低，以便適應(yīng)管理和操作人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平較低的特點(diǎn)。

第三，土地征用費(fèi)較高，因此要求工程占地小。

第四，污水處理建筑必須與周?chē)�環(huán)境相協(xié)調(diào)。因此工程盡量采用與周?chē)�環(huán)境相近的風(fēng)格，并進(jìn)行綠化，不影響園區(qū)景觀。

第五，為了保護(hù)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)的整體環(huán)境，必須盡力減輕污水處理機(jī)械噪音及散發(fā)的異味對(duì)環(huán)境的影響。因此應(yīng)選擇運(yùn)行噪聲低、污泥量產(chǎn)生少的工藝方案。

第六，一般資金總額有限，特別關(guān)心工程總投資及其運(yùn)行成本費(fèi)用。

根據(jù)以上分析，選擇推薦SBR法的改進(jìn)工藝——改良型CASS工藝(連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)式活性污泥法)作為某污水處理廠污水處理的主體工藝方式。

CASS工藝簡(jiǎn)述

CASS工藝介紹

CASS工藝是SBR工藝的改進(jìn)型，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，其特點(diǎn)是占地小，運(yùn)用費(fèi)用低，技術(shù)成孰、工藝穩(wěn)定。

CASS工藝是通過(guò)充氧、缺氧和厭氧條件的連續(xù)變化達(dá)到降低BOD5、COD，硝化，脫氮及除磷的目的。反應(yīng)池內(nèi)分為選擇區(qū)和反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)池內(nèi)污泥從反應(yīng)區(qū)不斷循環(huán)至選擇區(qū)以吸收易溶性基質(zhì)中的降解部分并促使絮凝性微生物生長(zhǎng)，氧的供給會(huì)在一個(gè)預(yù)定的時(shí)段停止，此時(shí)整個(gè)體系處于均衡狀態(tài)，活性污泥中的微粒便不斷沉淀到達(dá)池底而形成上清液，上清液再經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的潷水器在不擾動(dòng)污泥層的情況下排除，與眾不同的是反應(yīng)過(guò)程中需氧量任何微小的降低都能被探測(cè)到并反饋到中心控制臺(tái)而引起充氧強(qiáng)度的自動(dòng)降低，系統(tǒng)因此能始終保持在低耗能，高效率的狀態(tài)，從而極大地降低處理污水的運(yùn)行費(fèi)用。

CASS工藝與其它活性污泥處理技術(shù)比較有以下優(yōu)點(diǎn)：

以一組反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法及其它變型方法中的調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、曝氣池及二沉池，整體結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的管線傳輸，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單且更具有靈活性;

在污水處理廠剛建成運(yùn)行時(shí)，流量一般來(lái)說(shuō)較設(shè)計(jì)值低，CASS可以調(diào)節(jié)液位計(jì)的設(shè)定值使用反應(yīng)池部分容積，避免了不必要的電耗。其它生物處理方法則無(wú)這樣的功能;

因?yàn)閷?duì)于每個(gè)反應(yīng)單體而言出水是間斷的，在高負(fù)荷時(shí)活性污泥才不會(huì)流失，因而可以保持系統(tǒng)在高負(fù)荷時(shí)的處理效率。而其它的生物處理方法在高流量負(fù)荷時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)活性污泥流失的問(wèn)題;

CASS在固液分離時(shí)整體水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象，同時(shí)，在沉淀階段整個(gè)反應(yīng)池容積都用于固液分離，較小的活性污泥顆粒都可得到有效的固液分離，因此，出水質(zhì)量高于其它的生物處理方法;

易產(chǎn)生污泥膨脹的絲狀細(xì)菌在反應(yīng)池中因反應(yīng)條件的不斷的循環(huán)變化而得到有效的抑制;

在正常的進(jìn)水條件下，可以不用添加化學(xué)藥劑而達(dá)到硝化，反硝化及除磷的效果;

采用自動(dòng)化控制和在線儀器，以保證出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn);

模塊化設(shè)計(jì)有利于今后擴(kuò)容;

處理流程簡(jiǎn)潔，控制靈活，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標(biāo)處理水量，改變運(yùn)行周期及工藝處理方法，適應(yīng)性很強(qiáng);

CASS反應(yīng)池技術(shù)特點(diǎn)

本項(xiàng)目污水處理廠建設(shè)的總體工藝流程包括一級(jí)處理工段、生物處理工段及污泥處理工段�？傮w工藝流程的確定對(duì)污水處理廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能有決定性的影響，同時(shí)各單元處理工藝及構(gòu)筑物的選擇也是非常重要的，直接影響污水處理廠運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠性和靈活性。因此必須根據(jù)工程的內(nèi)外部條件、確定的進(jìn)出水水質(zhì)及總體處理工藝方案等因素綜合考慮工藝流程單元及構(gòu)筑物的選擇。

CASS反應(yīng)池內(nèi)分為選擇區(qū)和反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)池的運(yùn)行操作由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水和待機(jī)五個(gè)階段組成。

進(jìn)水期: 與其它SBR工藝不同，CASS系統(tǒng)的污水原水是連續(xù)流入反應(yīng)池內(nèi)前部的選擇區(qū)與從反應(yīng)池后部的反應(yīng)區(qū)不斷循環(huán)至此的污泥混合，使污泥吸收易溶性基質(zhì)中的降解部分，并促使絮凝性微生物生產(chǎn)，污水在選擇區(qū)厭氧狀態(tài)下停留2小時(shí)后沿選擇區(qū)與反應(yīng)區(qū)隔墻下部的入口及相聯(lián)的多孔管勻速流入反應(yīng)區(qū)。連續(xù)進(jìn)水可簡(jiǎn)化對(duì)進(jìn)水的控制，這樣的分池系統(tǒng)也避免了水力短路;

反應(yīng)期：污水進(jìn)入反應(yīng)區(qū)池中發(fā)生生化反應(yīng)，在這階段可以只混合不曝氣，或即混合又曝氣，使污水處在反復(fù)的好氧—缺氧中，反應(yīng)期的長(zhǎng)短一般由進(jìn)水水質(zhì)及所要求的處理程度而定;

沉降期：在此階段反應(yīng)器內(nèi)混合液進(jìn)行固液分離，因該階段在完全靜止情況下進(jìn)行，表面水力和固體負(fù)荷低，沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率;

潷水期：當(dāng)池水位升到最高水位時(shí)，沉淀階段結(jié)束，設(shè)置在反應(yīng)池末端的潷水器開(kāi)動(dòng)，將上清液緩緩潷出池外，當(dāng)池水位降到低水位時(shí)停止?jié)��?

待機(jī)期：在每池潷水后完成了一個(gè)運(yùn)行周期，在實(shí)際操作中，潷水所需時(shí)間往往小于理論最大時(shí)間，故潷水完成后兩周期間閑置時(shí)間就是待機(jī)期，該階段可視污水的水質(zhì)、水量和處理要求決定其長(zhǎng)短或取消。在此階段可以從反應(yīng)池排除剩余活性污泥。反應(yīng)池排出的剩余污泥由于泥齡長(zhǎng)，已基本穩(wěn)定。

污泥處理方案比較

根據(jù)工程的污泥處理要求，擬采用的污泥處理工藝流程為：

剩余污泥→污泥濃縮池→污泥脫水→外運(yùn)衛(wèi)生填埋。

剩余污泥→污泥濃縮、脫水一體化→外運(yùn)衛(wèi)生填埋。

根據(jù)以上污泥處理工藝，因污泥脫水設(shè)備的不同采用以下三個(gè)方案進(jìn)行污泥脫水處理方案比選。

帶式壓濾機(jī)方案

帶式壓濾機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固液分離設(shè)備，污泥投加聚凝劑絮凝，經(jīng)重力脫水，濾布輥輪擠壓脫水后，泥餅隨濾布運(yùn)行到卸料輥時(shí)落下。

離心脫水機(jī)方案

污泥從空心轉(zhuǎn)軸的分配孔進(jìn)入離心機(jī)，依靠轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力利用固液比重不同達(dá)到分離固液的目的。

帶式濃縮脫水一體機(jī)方案

將濃縮與脫水兩種功能組合在一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行污泥處理，污泥首先進(jìn)入濃縮機(jī)，在濃縮機(jī)入口處形成泥卷，污泥中的水通過(guò)重力進(jìn)入濾出液池，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的螺旋輸送機(jī)將濃縮后的污泥送至壓濾機(jī)進(jìn)行脫水。

推薦方案

由于本工程污泥量較少，經(jīng)比選污泥處理方案推薦

剩余污泥→污泥濃縮、脫水一體化→外運(yùn)衛(wèi)生填埋。

污泥脫水設(shè)備選擇帶式濃縮脫水一體機(jī)。

消毒方案的確定

常用的消毒方式有液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、紫外線等。消毒方法的詳細(xì)比較見(jiàn)下表：

消毒方法比較表

 通過(guò)對(duì)各種消毒方式的分析比較，確定采用二氧化氯消毒，接觸池投加。它具有消毒效果較好、投資較少、運(yùn)行成本低、操作管理方便、投加靈活等特點(diǎn)。

除臭方案

臭氣來(lái)源

根據(jù)污水處理的過(guò)程，臭氣來(lái)源主要分為污水處理系統(tǒng)合污泥處理系統(tǒng)。污水處理系統(tǒng)中臭氣源主要分布在進(jìn)水泵房、預(yù)處理段。污泥處理系統(tǒng)中的臭氣來(lái)源主要分布在污泥濃縮、污泥脫水和污泥堆放、外運(yùn)過(guò)程，由于對(duì)不穩(wěn)定污泥進(jìn)行壓縮、剪切作用，產(chǎn)生蛋白類(lèi)生物高聚物，其分解產(chǎn)生大量臭氣。

污水收集、處理設(shè)施中的主要臭氣來(lái)源為污水提升泵房、格柵、沉砂池和污泥處理部分的濃縮池、儲(chǔ)泥池、脫水間是除臭的重點(diǎn);CASS曝氣池負(fù)荷低，一般不考慮除臭措施。

臭氣對(duì)環(huán)境的影響

污水處理廠中污水、污泥產(chǎn)生的臭氣主要成分，見(jiàn)表3-1、表3-2，某些惡臭物質(zhì)的臭氣強(qiáng)度與濃度的關(guān)系，詳見(jiàn)表3-3。從表中看出一般污水廠的臭氣經(jīng)過(guò)大氣擴(kuò)散進(jìn)入空氣中的污染物濃度是較低的，對(duì)人們的影響程度是輕微的。因本廠選址靠近生活區(qū)、學(xué)校，該廠址為對(duì)臭氣散發(fā)敏感地區(qū)。為消除臭氣污染影響，僅設(shè)置綠化隔離帶，是無(wú)法減少臭氣的污染影響，故必須采用空氣過(guò)濾除臭設(shè)施。

生物除臭

生物除臭是由多種生物群體通過(guò)各式各樣的生物反應(yīng)過(guò)程來(lái)完成的。生物過(guò)濾法是使收集到的氣體在適宜的條件下通過(guò)長(zhǎng)滿微生物的固體載體，氣味物質(zhì)被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成廢氣的除臭過(guò)程。

以上各種脫臭方法中，臭氧氧化成本偏高、管理復(fù)雜，水洗法效率不高且不切底，活性炭吸附法設(shè)備投資高，管理復(fù)雜，運(yùn)行成本高。根據(jù)現(xiàn)有的資料數(shù)據(jù)分析比較，國(guó)內(nèi)目前采用的除臭方法中，化學(xué)洗滌方法比較貴，而且日常運(yùn)行費(fèi)用也比較大，采用生物濾池除臭的方法居多。

設(shè)計(jì)上推薦采取下列強(qiáng)化技術(shù)保障措施：

1.總圖設(shè)置根據(jù)風(fēng)向采取衛(wèi)生分區(qū)布置;

2.全部進(jìn)出水管線地下埋設(shè)、水處理構(gòu)筑物全部室內(nèi)化;

3.考慮在空地上種植刺槐、假儉草、竹節(jié)草等一些能吸收有害物質(zhì)的灌木及地被植物;

4.采用地埋式設(shè)計(jì);

空氣過(guò)濾除臭。

在水處理過(guò)程中,為防止毛發(fā)等雜物進(jìn)入循環(huán)水泵和過(guò)濾器,以免損壞設(shè)備,應(yīng)在水泵進(jìn)水管上安裝毛發(fā)聚集器等。