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污水處理工藝方案技術(shù)分析論文
摘 要：城市污水是城市中各種污水和廢水的統稱(chēng)，它由各種生活污永、工業(yè)廢水和入滲地下水三部分組成。城市污水處理系統是指收集、輸送、處理、再生和利用城市污水的設施以一定方式組合成的總體。隨著(zhù)工業(yè)化、城鎮化的加快，城市污水排放量越來(lái)越大，如果不能得到妥善處理，將嚴重污染環(huán)境，影響人居環(huán)境質(zhì)量和城市可持續發(fā)展。因此，城市污水處理事業(yè)的發(fā)展好壞十分重要。
關(guān)鍵詞：污水處理；方式；工藝
一、前言：
城市污水廠(chǎng)建設規摸的確定，是根據城市總體規劃和排水規劃，分期分批地建設污水管網(wǎng)和污水處理廠(chǎng)，要根據水環(huán)境保護的目標，分期實(shí)施，逐步到位。城市排水工程建設是一項系統工程，涉及城區管渠改造，污水的收集、輸送(包括泵站)，污水處理和排放利用，以及污泥處置等問(wèn)題在。
由于工業(yè)廢水處理設施一般規模小、技術(shù)性強，工藝組合靈活，結構通常為鋼制，即使內部管線(xiàn)穿插較多，運行維護也不太困難。工業(yè)廢水處理在技術(shù)上是與城市污水處理類(lèi)同的，但是如果把工業(yè)廢水處理設施的設計思路簡(jiǎn)單地套用在城市污水處理工程中會(huì )帶來(lái)很多預想不到的問(wèn)題。
二、技術(shù)開(kāi)發(fā)
城市生活污水處理技術(shù)的沿革，經(jīng)歷了從單一工藝到組合工藝的過(guò)程。從是否需氧的角度考察，則沿著(zhù)“厭氧→好氧→厭氧+好氧→厭氧+缺氧”的軌跡發(fā)展。從去除對象來(lái)看，早期技術(shù)僅能去除SS物質(zhì)，而現在的工藝還具備脫氮除磷功能。下面介紹幾種目前常用的處理技術(shù)和設備。
2.1生物接觸氧化法。
生物接觸氧化法，是一種介于活性污泥法和生物膜法的污水生物處理技術(shù)，兼備兩者的優(yōu)點(diǎn)。其主要構筑物為生物接觸氧化池，池內充填填料。已經(jīng)充氧的污水以一定的流速流經(jīng)被其浸沒(méi)的填料，在填料上形成生物膜。污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的作用下，有機污染物得到去除，污水得到凈化。由于池內具備適于微生物棲息增殖的良好環(huán)境條件，因此，生物膜上生物相豐富、食物鏈長(cháng)、微生物濃度高、活性強，不產(chǎn)生污泥膨脹，污泥生成量少，且易于沉淀。生物接觸氧化法具有多種凈化功能，除有效地去除有機物外，如運行得當，還能夠脫氧和除磷。生物接觸氧化法的關(guān)鍵部位是填料。傳統的蜂窩狀塑料管較易堵塞，現在常采用吊掛式軟性填料和懸浮或半懸浮球形填料，能有效地防止堵塞，且面積較大，處理效果好。生物接觸氧化法是住宅小區生活污水處理較早的采用的技術(shù)之一，其主體工藝流程為：原污水→初沉池→接觸氧化池→二沉池→消毒池→排放，初沉池、二沉池均為豎流式沉淀池，上升流速分別為0.6～0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。采用梯形直管填料，池中心廊道式射流曝氣，氣水比為10：1~12：1，停留時(shí)間為2.5~3.3h。設計進(jìn)水平均BOD5=200mg/L，出水BOD5=20mg/L。
2.2兩段活性污泥法。
兩段活性污泥法，簡(jiǎn)稱(chēng)AB法。該法把污水管道、污水處理廠(chǎng)視為一個(gè)污水處理系統。其工藝特點(diǎn)是：不設初淀池，A段高負荷，B段低負荷，A、B兩段污泥分別回流，充分利用污水管道中的微生物，為不同時(shí)期生長(cháng)的優(yōu)勢微生物種群創(chuàng )造良好的環(huán)境條件，讓其充分發(fā)揮作用，耐沖擊負荷能力強，處理效果穩定。其主體工藝流程為：原污水→格柵→頂曝氣調節池→A段曝氣池→A段沉淀池→B段曝氣池→B段沉淀池→排放。該類(lèi)設備，采用自吸式射流曝氣機、無(wú)支架的污泥懸浮型生物填料、側向流坡形斜板沉淀池等先進(jìn)技術(shù)。BOD5去除率為90%，COD去除率為80%。
2.3序批式活性污泥法。
序批式活性污泥法，簡(jiǎn)稱(chēng)SBR法。原則上，SBR法的主體工藝設備只有一個(gè)間隙反應器，在一個(gè)運行周期中，按運行次序，分為進(jìn)水、反應、沉淀、排水和閑置五個(gè)階段。SBR法的關(guān)鍵設備潷水器的研制，已取得長(cháng)足的發(fā)展。目前常用的潷水器，有虹吸式、旋轉式和套筒式三種。SBR法工藝簡(jiǎn)單、節省費用，理想的推流過(guò)程使生化反應推力大、效率高，運行方式靈活，脫氮除磷效果好，沒(méi)有污泥膨脹，耐沖擊負荷、處理能力強。其主體工藝流程為：原污水→調節池→SBR反應池→消毒池→出水。采用該工藝流程的上海某污水處理站設計平均流量750m3/d,進(jìn)水水質(zhì)BOD5=200mg/LSS=250mg/L,TN=40mg/L,NH4+=20mg/L,出水水質(zhì)達到黃浦江上游污水排放標準，即BOD5＜30mg/L，SS＜30mg/L, NH4+＜10 mg/L, TN＜20mg/L。
2.4厭氧生物濾池。
厭氧生物濾池是一種內部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。厭氧微生物附著(zhù)載體的表面生長(cháng)，當污水自下而上升式通過(guò)載體所構成的固定床層時(shí)，在厭氧微生物作用下，污水中的有機物得以厭氧分解，并產(chǎn)生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型，填料的發(fā)展迅速，其工藝流程為：進(jìn)水→沉淀池→厭氧消化池→厭氧生物濾池→拔風(fēng)管→氧化溝→進(jìn)氣出水井→排水。污水經(jīng)沉淀池預處理后進(jìn)入厭氧消化池進(jìn)行水解和酸化，可提高污水的可生化性，為后續處理創(chuàng )造條件。在拔風(fēng)系統作用下，生物濾池處于兼氧狀態(tài)，阻止了污水中甲烷細菌的產(chǎn)生，使整個(gè)系統仍處于酸性階段，而氧化溝內溶解氧一般可穩定在1.5～2.8mg/L，污水在此進(jìn)一步好氧處理。該工藝的實(shí)質(zhì)類(lèi)似于A(yíng)/O法，但兼性厭氧生物濾池使 厭氧段得到強化。拔風(fēng)系統是處理過(guò)程的關(guān)鍵。
2.5氧化溝法
氧化溝法于五十年代由荷蘭人巴斯維爾所開(kāi)發(fā)，主要有卡魯塞爾（Carrousel）式、三溝式、一體化式、奧貝爾（Orbal）式等幾種技術(shù)形式。氧化溝法是一條閉合的生化反應溝渠，以轉碟或轉刷為充氧和水流動(dòng)力，流程簡(jiǎn)單，對運行管理要求較低，多用于延時(shí)曝氣，產(chǎn)生污泥量少，污泥易于脫水。氧化溝法在我國南方地區及中西部地區得到廣泛應用。
2.6 A/B法
是兩級生化反應系統。一級為生物吸附，污泥負荷高，反應時(shí)間短（30分鐘）；二級為一般生化反應池，污泥負荷同普通活性污泥法。A/B法的一、二級都有自己的二次沉淀池和污泥回流系統，多用于濃度高的生活污水，其國內典型應用為烏魯木齊河東污水處理廠(chǎng)和青島海泊河污水處理廠(chǎng)。
2.7間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法
間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法是在1968年由澳大利亞新威爾士大學(xué)與美國ABJ公司合作開(kāi)發(fā)的。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠(chǎng)投產(chǎn)運行。ICEAS與傳統SBR相比，最大特點(diǎn)是:在反應器進(jìn)水端設一個(gè)預反應區，整個(gè)處理過(guò)程連續進(jìn)水，間歇排水，無(wú)明顯的反應階段和閑置階段，因此處理費用比傳統SBR低。該工藝在我國典型的應用為昆明第三污水處理廠(chǎng)，在國內影響較大。
三、根據以上工藝技術(shù)對比分析，結合廣州市污水水質(zhì)情況，認為較合適的處理工藝優(yōu)選為：
好氧間歇曝氣系統是一種SBR新工藝。它介于傳統活性污泥法與典型的SBR之間，采用連續進(jìn)水連續－間歇曝氣的運行方式，適用于進(jìn)水水質(zhì)水量變化幅度較大的情況。主體構筑物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成，DAT池連續進(jìn)水連續曝氣，其出水從中間墻進(jìn)入IAT池，IAT池連續進(jìn)水間歇排水。同時(shí)，IAT池污泥DAT池。它屬延時(shí)曝氣工藝，實(shí)際上為A/O脫氮工藝與傳統SBR的結合，該工業(yè)具有較低的污泥負荷，因此具有抗沖擊能力強的特點(diǎn)，并有脫氮功能。該工業(yè)國內應用于天津技術(shù)開(kāi)發(fā)區污水處理廠(chǎng)和撫順三寶屯污水處理廠(chǎng)，是一種適合于較大水量的SBR工藝。
四、結語(yǔ)
盡管城市污水處理的發(fā)展趨勢，是集中處理取代分散處理，但筆者認為，小型生活污水處理站，在我國的一些中小型城市，還將存在相當長(cháng)的時(shí)期，所以，其技術(shù)開(kāi)發(fā)和設備研制應予以高度重視。
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