污水處理廠工藝

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1、污水處理廠工藝 污水處理廠工藝的選擇，直接關(guān)系到一個(gè)地區(qū)污水處理的效果，關(guān)系到整個(gè)地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境建設(shè)。處 理廠工藝是指在達(dá)到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機(jī)組合。而污水處理廠工藝的選擇，直 接關(guān)系到建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的多少、處理效果的好壞、占地面積的大小、管理上的方便與否等關(guān)鍵問題。因 此，在進(jìn)行污水處理廠設(shè)計(jì)時(shí)，必須做好工藝流程的比較，以確定最佳方案。 1. 污水處理級別的確定 選擇污水處理工藝流程時(shí)首先應(yīng)按受納水體的性質(zhì)確定出水水質(zhì)要求 , 并依此確定處理級別 , 排水應(yīng)達(dá)到國家 排放標(biāo)準(zhǔn) (GB8978- 1996) 。設(shè)市城市和重點(diǎn)流域及水資源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn)

2、必須建設(shè)二級污水處理設(shè)施；受納水 體為封閉或半封閉水體時(shí) , 為防治富營養(yǎng)化 , 城市污水應(yīng)進(jìn)行二級強(qiáng)化處理 , 增強(qiáng)除磷脫氮的效果；非重點(diǎn)流 域和非水源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn) , 根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件和水污染控制要求 , 可先行一級強(qiáng)化處理 , 分期實(shí)現(xiàn)二級處 理。 2. 工藝流程選擇應(yīng)考慮的因素 2.1 技術(shù)因素 處理規(guī)模；進(jìn)水水質(zhì)特性，重點(diǎn)考慮有機(jī)物負(fù)荷、氮磷含量；出水水質(zhì)要求 , 重點(diǎn)考慮對氮磷的要求以及回用 要求；各種污染物的去除率；氣候等自然條件 , 北方地區(qū)應(yīng)考慮低溫條件下穩(wěn)定運(yùn)行；污泥的特性和用途。 2.1 經(jīng)濟(jì)因素 批準(zhǔn)的占地面積 , 征地價(jià)格；基建投資；運(yùn)行成本；自動化水平

3、 , 操作難易程度 , 當(dāng)?shù)剡\(yùn)行管理能力。 3. 工藝流程選擇的原則 保證出水水質(zhì)達(dá)到要求；處理效果穩(wěn)定 , 技術(shù)成熟可靠、先進(jìn)適用；降低基建投資和運(yùn)行費(fèi)用 , 節(jié)省電耗；減 小占地面積；運(yùn)行管理方便 , 運(yùn)轉(zhuǎn)靈活；污泥需達(dá)到穩(wěn)定；適應(yīng)當(dāng)?shù)氐木唧w情況；可積極穩(wěn)妥地選用污水處理 新技術(shù)。 4. 處理工藝 4.1 一級強(qiáng)化處理工藝 一級強(qiáng)化處理，應(yīng)根據(jù)城市污水處理設(shè)施建設(shè)的規(guī)劃要求和建設(shè)規(guī)模，選用物化強(qiáng)化處理法、 AB 法前段工藝、 水解好氧法前段工藝、高負(fù)荷活性污泥法等技術(shù)。 4.2 二級處理工藝 日處理能力在 20萬立方米以上 （不包括 20萬立方米 /日）的污水處理設(shè)施， 一般

4、采用常規(guī)活性污泥法。 也可采用 其它成熟技術(shù)。 日處理能力在10 一 20萬立方米的污水處理設(shè)施，可選用常規(guī)活性污泥法、氧化溝法、 SBR法和AB法等成熟工 藝。 日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施， 可選用氧化溝法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物濾池法等 技術(shù)，也可選用常規(guī)活性污泥法。 4.3 二級強(qiáng)化處理 二級強(qiáng)化處理工藝是指除有效去除碳源污染物外，且具備較強(qiáng)的除磷脫氮功能的處理工藝。在對氮、磷污染物 有控制要求的地區(qū)，日處理能力在 10萬立方米以上的污水處理設(shè)施，一般選用 A/0法、A/A/O法等技術(shù)。也可 審慎選用其他的同效技術(shù)。 日處理能力在10萬立方米

5、以下的污水處理設(shè)施，除采用 A/O法、A/A/0法外，也可選用具有除磷脫氮效果的氧 化溝法、SBR法、水解好氧法和生物濾池法等。 必要時(shí)也可選用物化方法強(qiáng)化除磷效果。 4.4 污泥處理 城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應(yīng)采用厭氧、好氧和堆肥等方法進(jìn)行穩(wěn)定化處理。也可采用衛(wèi)生填埋方法予以妥善 處置。 日處理能力在 10萬立方米以上的污水二級處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥， 宜采取厭氧消化工藝進(jìn)行處理， 產(chǎn)生的 沼氣應(yīng)綜合利用。 日處理能力在 10萬立方米以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥， 可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用。 采 用延時(shí)曝氣的氧化溝法、SBR法等技術(shù)的污水處理設(shè)施，污泥需達(dá)到穩(wěn)定化。采用物化一級強(qiáng)化處理

6、的污水處 理設(shè)施， 產(chǎn)生的污泥須進(jìn)行妥善的處理和處置。 經(jīng)過處理后的污泥， 達(dá)到穩(wěn)定化和無害化要求的， 可農(nóng)田利用； 不能農(nóng)田利用的污泥，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置。 5. 污水處理工藝流程的比較和選擇方法 5.1 技術(shù)比較 在方案初選時(shí)可以采用定性的技術(shù)比較 , 城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、 水質(zhì)特性、 排放方式和水質(zhì)要求、 受納水體的環(huán)境功能以及當(dāng)?shù)氐挠玫亍夂颉⒔?jīng)濟(jì)等實(shí)際情況和要求 , 經(jīng)全面的技術(shù)比較和初步經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu) 選確定。 方案選擇比較時(shí)需要考慮的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括 : 處理單位水量投資、削減單位污染物投資、處理單位水量 電耗和成本、削減單位污染物電耗和成

7、本、占地面積、運(yùn)行性能可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體環(huán)境效益等。 1。 定性比較時(shí)可以采用有定論的結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)值等 , 而不必進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。幾種常用生物處理方法的比較見表 表2 1 責(zé)用生物處理方弦的晞 1 低 高 2 小 3 血5 爾 -披 + UHUNK 小 -ft 5 氧G灣 較小 牴 6 領(lǐng) -段 7 k述 -債 8 敲磁生械械 15^ SS% 大 1k 9 -披 10

8、 90%-隔一魅顒 5.2經(jīng)濟(jì)比較 在選定最終采用的工藝流程時(shí)，應(yīng)選擇2?3種工藝流程進(jìn)行全面的定量化的經(jīng)濟(jì)比較。 可以采用年成本法或 凈現(xiàn)值法進(jìn)行比較。 年成本法。將各方案的基建投資和年經(jīng)營費(fèi)用按標(biāo)準(zhǔn)投資收益率 ，考慮復(fù)利因素后，換算成使用年限內(nèi)每年年 末等額償付的成本-年成本，比較年成本最低者為經(jīng)濟(jì)可取的方案。 凈現(xiàn)值法。將工程使用整個(gè)年限內(nèi)的收益和成本 （包括投資和經(jīng)營費(fèi)）按照適當(dāng)?shù)馁N現(xiàn)率折算為基準(zhǔn)年的現(xiàn)值 , 收益與成本現(xiàn)行總值的差額即凈現(xiàn)值，凈現(xiàn)值大的方案較優(yōu)。 多目標(biāo)決策法。多目標(biāo)決策是根據(jù)模糊決策的概念 ，采用定性和定量相結(jié)合的系統(tǒng)評價(jià)法。按

9、工程特點(diǎn)確定評 價(jià)指標(biāo)，一般可以采用5分制評分，效益最好的為5分，最差的為1分。同時(shí)，按評價(jià)指標(biāo)的重要性進(jìn)行級 差量化處理（加權(quán)），分為極重要、很重要、重要、應(yīng)考慮、意義不大五級。取意義不大權(quán)重為 1級，依次按 2n-1進(jìn)級，再按加權(quán)數(shù)算出評價(jià)總分，總分最高的為多目標(biāo)系統(tǒng)的最佳方案。評價(jià)指標(biāo)項(xiàng)目及權(quán)重應(yīng)根據(jù)項(xiàng) 目具體情況合理確定。 進(jìn)行工藝流程選擇時(shí)，可以先根據(jù)污水處理廠的建設(shè)規(guī)模，進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)和排放所要求的處理程度 ，排除不適 用的處理工藝，初選2?3種流程，然后再針對初選的處理工藝進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比后確定最終的工藝 流程。 6. 污水處理典型工藝流程 1. 市政及生活污水處

10、理典型工藝流程 蜀區(qū)機(jī)居 生犧謔池 出水 市政及生活污水處理典型工藝流程 2. 氧化溝工藝: 4 二沅他 ■夕碳 消毒油 3. 中水回用處理典型工藝流程: 均衛(wèi)池 脛生物瓦應(yīng)鬆 —*1 出水 消蓋池 中水回用處理典型工藝流程 4. 城市污水回用處理工藝: 未自二歟 址理店出水 未自二縱 址理店出水 混凝沆淀池 混凝沆淀池 --A & 中闔水池 二氧化氯甦器 □藥宴肯 沽性炭 曲圭渚水權(quán) 去調(diào)節(jié)池 達(dá)標(biāo)回埔 7. 中小規(guī)模城市污水廠處理工藝流程選擇 根據(jù)進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷選擇處理工藝 -SBR 進(jìn)

11、水B0D5負(fù)荷較高（如＞ 250m g.L ）或生化性能較差時(shí)，可以采用AB法或水解-生物接觸氧化法、水解 法等；進(jìn)水BOD5負(fù)荷較低時(shí)可以采用 SBR法或常規(guī)活性污泥法等。 根據(jù)處理級別選擇處理工藝 二級處理工藝可選用氧化溝法、 SBR法、水解好氧法、AB法和生物濾池法等成熟工藝技術(shù)，也可選用常規(guī)活性 污泥法；二級強(qiáng)化處理要求除磷脫氮，工藝流程除可以選用 AO法、A 20法外，也可選用具有除磷脫氮效果的 氧化溝法、CA SS法和水解-接觸氧化法等；在投資有限的非重點(diǎn)流域縣城 ，可以先建設(shè)一級強(qiáng)化處理廠，采 用水解工藝、生物絮凝吸附（即AB法的A段）和混凝沉淀等物化強(qiáng)化一級處理 ，待資

12、金等條件成熟后再續(xù)建后 續(xù)生物處理工藝 , 形成水解好氧法、 AB 法等完整工藝。 根據(jù)回用要求選擇處理工藝 嚴(yán)重缺水地區(qū)要求污水回用率較高 ， 應(yīng)選擇 BOD5 和 SS 去除率高的污水處理工藝 ， 例如采用氧化溝或 SBR 工 藝,使B0D5和SS均達(dá)到20m g.L以下甚至更低,則回用處理只需要直接過濾就可以達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn) , 整個(gè)污水處理及回用廠流程非常簡捷、經(jīng)濟(jì)。如果出水將在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)用于農(nóng)灌 ， 解決缺水問題 ， 則處理 目標(biāo)可以以去除有機(jī)物為主 , 適當(dāng)保留肥效。 根據(jù)氣候條件選擇處理工藝 冰凍期長的寒冷地區(qū)應(yīng)選用水下曝氣裝置 , 而不宜采用表面曝氣；生物處

13、理設(shè)施需建在室內(nèi)時(shí) , 應(yīng)采用占地面 積小的工藝，如UNITAN K等；水解池對水溫變化有較好的適應(yīng)性 ，在低水溫條件下運(yùn)行穩(wěn)定，北方寒冷地區(qū) 可選擇水解池作為預(yù)處理 ; 較溫暖的地區(qū)可選擇各種氧化溝和 SBR 法。 根據(jù)占地面積選擇處理工藝 地價(jià)貴、用地緊張的地區(qū)可采用 SBR 工藝（尤其是 UN TAN K） ；在有條件的地區(qū)可利用荒地、閑地等可利用的 條件 , 采用各種類型的土地處理和穩(wěn)定塘等自然凈化技術(shù) , 但在北方寒冷地區(qū)不宜采用。用水解池作為穩(wěn)定塘 的預(yù)處理 , 可以改善污水的生化性能 , 減小穩(wěn)定塘的面積。 根據(jù)基建投資選擇處理工藝 為了節(jié)省投資 , 應(yīng)盡量采用國內(nèi)成熟的

14、 , 設(shè)備國產(chǎn)化率較高的工藝。 基建投資較小的處理工藝有水解 - SBR 法、 SBR 法及其變型、水解 - 活性污泥法等。用水解池作預(yù)處理可以提 高對有機(jī)物的去除率 , 并改善后續(xù)二級處理構(gòu)筑物污水的生化性能 , 可使總的停留時(shí)間比常規(guī)法少 30%。采用 水解 - 好氧處理工藝高效節(jié)能 , 其出水水質(zhì)優(yōu)于常規(guī)活性污泥法。 氧化溝法在用于以去除碳源污染物為目的二級處理時(shí) , 與各種活性污泥法相比 , 優(yōu)勢不明顯 , 但用于還須去除 氮磷的二級強(qiáng)化處理時(shí) , 則投資和運(yùn)行費(fèi)用明顯降低。 根據(jù)運(yùn)行費(fèi)用選擇處理工藝 節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的途徑有降低電耗、減少污泥量、減少操作管理人員等。電耗較低的流程

15、有自然凈化、氧化溝、 生物濾池、 水解好氧法等 , 污泥量較少的有氧化溝和 SBR 等, 自動化程度高、 管理簡單的流程有 SBR 等。綜合 比較，在基建費(fèi)相當(dāng)?shù)臈l件下，運(yùn)行費(fèi)用較低的處理方法有氧化溝、 SBR水解好氧法等。 城市污水處理廠的主要工藝 城市污水的主要污染物是有機(jī)物，因此目前國內(nèi)外大多采用生物法。也有采用化學(xué)法的，比如四川遂寧市的污 水就采用化學(xué)強(qiáng)化一級處理，但這種工藝的去除率不高，出水達(dá)不到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，只適用于某些特定的對 出水水質(zhì)要求不高的地方。 在生物法中，有活性污泥法和生物濾池兩大類，生物濾池的處理效率不高，衛(wèi)生條件較差，我國只有少數(shù)幾座 生物濾池城市污水處理

16、廠，而活性污泥法占絕大多數(shù)。 活性污泥法有很多種型式，使用最廣泛的主要有三類：①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進(jìn)型 AO、A2/0工藝，②氧 化溝，③SBR工藝。 傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用最早的工藝，它去除有機(jī)物的效率很高，在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進(jìn) 行穩(wěn)定處理， 對消除污水和污泥的污染很有效， 而且能耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低， 因而得到廣泛應(yīng)用。 近 20 年來， 水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴(yán)重，去除氮、磷列入了污水處理的目標(biāo)，于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進(jìn)型 A/O 法 和A2/0法。A/0法有兩種，一種是用于除磷的厭氧一好氧工藝， 一種是用于脫氮的缺氧一好氧工藝； A2/0法則 是既脫

17、氮又除磷的工藝。 氧化溝是活性污泥法的一種變型，在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法，是一種首尾相接的循環(huán)流，通常采用 延時(shí)曝氣，在污水凈化的同時(shí)污泥得到穩(wěn)定。它不設(shè)初沉池和污泥消化池，處理設(shè)施大大簡化。氧化溝具有傳 統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，去除有機(jī)物的效率很高，也具有脫氮的功能。如果在溝前增設(shè)厭氧池，還可同時(shí)除磷。 氧化溝這種高效、簡單的特點(diǎn)，使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。 SBR是序批式活性污泥法，它的基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥，不僅省 去了初沉池和污泥消化池，還省去了二沉池和回流污泥泵房，處理設(shè)施比氧化溝還要簡單，而且處理效果好， 有的SBR工藝還具有很強(qiáng)的脫氮除磷功能。 SBR工藝對自控要求高，過去自控設(shè)備不過關(guān)，這種工藝無法推廣， 近年來自控技術(shù)和儀表應(yīng)用于污水處理已經(jīng)過關(guān)，我國昆明第三、第四污水廠采用 SBR工藝已成功運(yùn)行數(shù)年， 因而SBRX藝得到大力推廣，成為業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注的一種工藝。