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)系到一個地區(qū)污水處理的效果，關(guān)系到整個地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境建設。處 理廠工藝是指在達到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合。而污水處理廠工藝的選擇，直 接關(guān)系到建設費用和運行費用的多少、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，在進行污水處理廠設計時，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首先應按受納水體的性質(zhì)確定出水水質(zhì)要求 , 并依此確定處理級別 , 排水應達到國家 排放標準 (GB8978- 1996) 。設市城市和重點流域及水資源保護區(qū)的建制鎮(zhèn)

2、必須建設二級污水處理設施；受納水 體為封閉或半封閉水體時 , 為防治富營養(yǎng)化 , 城市污水應進行二級強化處理 , 增強除磷脫氮的效果；非重點流 域和非水源保護區(qū)的建制鎮(zhèn) , 根據(jù)當?shù)氐慕?jīng)濟條件和水污染控制要求 , 可先行一級強化處理 , 分期實現(xiàn)二級處 理。 2. 工藝流程選擇應考慮的因素 2.1 技術(shù)因素 處理規(guī)模；進水水質(zhì)特性，重點考慮有機物負荷、氮磷含量；出水水質(zhì)要求 , 重點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)應考慮低溫條件下穩(wěn)定運行；污泥的特性和用途。 2.1 經(jīng)濟因素 批準的占地面積 , 征地價格；基建投資；運行成本；自動化水平

3、 , 操作難易程度 , 當?shù)剡\行管理能力。 3. 工藝流程選擇的原則 保證出水水質(zhì)達到要求；處理效果穩(wěn)定 , 技術(shù)成熟可靠、先進適用；降低基建投資和運行費用 , 節(jié)省電耗；減 小占地面積；運行管理方便 , 運轉(zhuǎn)靈活；污泥需達到穩(wěn)定；適應當?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 一級強化處理工藝 一級強化處理，應根據(jù)城市污水處理設施建設的規(guī)劃要求和建設規(guī)模，選用物化強化處理法、 AB 法前段工藝、 水解好氧法前段工藝、高負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 二級強化處理 二級強化處理工藝是指除有效去除碳源污染物外，且具備較強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。 必要時也可選用物化方法強化除磷效果。 4.4 污泥處理 城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應采用厭氧、好氧和堆肥等方法進行穩(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施產(chǎn)生的污泥， 宜采取厭氧消化工藝進行處理， 產(chǎn)生的 沼氣應綜合利用。 日處理能力在 10萬立方米以下的污水處理設施產(chǎn)生的污泥， 可進行堆肥處理和綜合利用。 采 用延時曝氣的氧化溝法、SBR法等技術(shù)的污水處理設施，污泥需達到穩(wěn)定化。采用物化一級強化處理

6、的污水處 理設施， 產(chǎn)生的污泥須進行妥善的處理和處置。 經(jīng)過處理后的污泥， 達到穩(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，應按有關(guān)標準和要求進行衛(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 在方案初選時可以采用定性的技術(shù)比較 , 城市污水處理工藝應根據(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?shù)氐挠玫?、氣候、?jīng)濟等實際情況和要求 , 經(jīng)全面的技術(shù)比較和初步經(jīng)濟比較后優(yōu) 選確定。 方案選擇比較時需要考慮的主要技術(shù)經(jīng)濟指標包括 : 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、運行性能可靠性、管理維護難易程度、總體環(huán)境效益等。 1。 定性比較時可以采用有定論的結(jié)論和經(jīng)驗值等 , 而不必進行詳細計算。幾種常用生物處理方法的比較見表 表2 1 責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)濟比較 在選定最終采用的工藝流程時，應選擇2?3種工藝流程進行全面的定量化的經(jīng)濟比較。 可以采用年成本法或 凈現(xiàn)值法進行比較。 年成本法。將各方案的基建投資和年經(jīng)營費用按標準投資收益率 ，考慮復利因素后，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)濟可取的方案。 凈現(xiàn)值法。將工程使用整個年限內(nèi)的收益和成本 （包括投資和經(jīng)營費）按照適當?shù)馁N現(xiàn)率折算為基準年的現(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)。 多目標決策法。多目標決策是根據(jù)模糊決策的概念 ，采用定性和定量相結(jié)合的系統(tǒng)評價法。按

9、工程特點確定評 價指標，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，按評價指標的重要性進行級 差量化處理（加權(quán)），分為極重要、很重要、重要、應考慮、意義不大五級。取意義不大權(quán)重為 1級，依次按 2n-1進級，再按加權(quán)數(shù)算出評價總分，總分最高的為多目標系統(tǒng)的最佳方案。評價指標項目及權(quán)重應根據(jù)項 目具體情況合理確定。 進行工藝流程選擇時，可以先根據(jù)污水處理廠的建設規(guī)模，進水水質(zhì)特點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行全面的技術(shù)經(jīng)濟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 達標回埔 7. 中小規(guī)模城市污水廠處理工藝流程選擇 根據(jù)進水有機物負荷選擇處理工藝 -SBR 進

11、水B0D5負荷較高（如＞ 250m g.L ）或生化性能較差時，可以采用AB法或水解-生物接觸氧化法、水解 法等；進水BOD5負荷較低時可以采用 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流域縣城 ，可以先建設一級強化處理廠，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 嚴重缺水地區(qū)要求污水回用率較高 ， 應選擇 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到生活雜用水標準 , 整個污水處理及回用廠流程非常簡捷、經(jīng)濟。如果出水將在相當長的時期內(nèi)用于農(nóng)灌 ， 解決缺水問題 ， 則處理 目標可以以去除有機物為主 , 適當保留肥效。 根據(jù)氣候條件選擇處理工藝 冰凍期長的寒冷地區(qū)應選用水下曝氣裝置 , 而不宜采用表面曝氣；生物處

13、理設施需建在室內(nèi)時 , 應采用占地面 積小的工藝，如UNITAN K等；水解池對水溫變化有較好的適應性 ，在低水溫條件下運行穩(wěn)定，北方寒冷地區(qū) 可選擇水解池作為預處理 ; 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 , 應盡量采用國內(nèi)成熟的

14、 , 設備國產(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。用水解池作預處理可以提 高對有機物的去除率 , 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 , 與各種活性污泥法相比 , 優(yōu)勢不明顯 , 但用于還須去除 氮磷的二級強化處理時 , 則投資和運行費用明顯降低。 根據(jù)運行費用選擇處理工藝 節(jié)省運行費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，在基建費相當?shù)臈l件下，運行費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物，因此目前國內(nèi)外大多采用生物法。也有采用化學法的，比如四川遂寧市的污 水就采用化學強化一級處理，但這種工藝的去除率不高，出水達不到國家規(guī)定的標準，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型 AO、A2/0工藝，②氧 化溝，③SBR工藝。 傳統(tǒng)活性污泥法是應用最早的工藝，它去除有機物的效率很高，在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進 行穩(wěn)定處理， 對消除污水和污泥的污染很有效， 而且能耗和運行費用都比較低， 因而得到廣泛應用。 近 20 年來， 水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴重，去除氮、磷列入了污水處理的目標，于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進型 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 延時曝氣，在污水凈化的同時污泥得到穩(wěn)定。它不設初沉池和污泥消化池，處理設施大大簡化。氧化溝具有傳 統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點，去除有機物的效率很高，也具有脫氮的功能。如果在溝前增設厭氧池，還可同時除磷。 氧化溝這種高效、簡單的特點，使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應用。 SBR是序批式活性污泥法，它的基本特征是在一個反應池中完成污水的生化反應、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工藝還具有很強的脫氮除磷功能。 SBR工藝對自控要求高，過去自控設備不過關(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。