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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇污水處理廠工藝，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：城鎮(zhèn)污水處理廠；MBR工藝；生物處理單元；膜分離單元；膜-生物反應器 文獻標識碼：A
中圖分類號：X703 文章編號：1009-2374（2016）14-0079-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.040
膜-生物反應器（Membrane Bio-Reactor，簡寫為MBR）是一種由生物處理單元與膜分離單元相結合的水處理技術。在國外膜-生物反應器，在20世紀90年代中后期已進入了實際應用階段。由于MBR工藝具有出水水質好、占地面積小和節(jié)省運行成本等優(yōu)點，隨著膜分離技術和產品的不斷開發(fā)，其在污水處理方面得到迅速發(fā)展和應用。2008年以來，我國處理規(guī)模在萬噸級以上的大型膜工程迅速增加，2013年投入運行的膜系統(tǒng)處理能力已超過230萬m3/d，預計2015年，膜系統(tǒng)處理能力將超過500萬m3/d。據(jù)相關統(tǒng)計資料，今后5年MBR工藝在我國將以50%～100%的年增長率高速發(fā)展。由于MBR工藝在我國城鎮(zhèn)污水處理中的應用較晚，因此缺乏設計建造的工程經(jīng)驗。結合相關工程經(jīng)驗，在研究國內外成功案例和技術規(guī)范的基礎上，通過研究下面兩個比較具有特色的城鎮(zhèn)污水處理工程MBR工藝生化系統(tǒng)的設計，為今后國內城鎮(zhèn)污水處理廠的升級改造運行和MBR工藝規(guī)模化設計提供參考。
1 污水處理廠概況
1.1 成都市第三污水處理廠擴能提標改造工程
1.1.1 項目概況。成都市第三污水處理廠目前現(xiàn)有設計規(guī)模為10×104m3/d，現(xiàn)處理水量為10×104m3/d，采用以A2O為主體的除磷脫氮工藝。由于該污水處理廠已滿負荷運行，因此采用MBR工藝進行擴能提標改造使總處理水量達到20×104m3/d。污水處理廠出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級A標，其中主要指標COD、BOD、氨氮、總磷等達到《地表水環(huán)境質量標準》中Ⅳ類標準。
1.1.2 工藝流程如圖1所示：
1.2 成都天府新區(qū)第一污水處理廠工程
該工程的特點是采用全地下式MBR工藝進行污水處理，設計規(guī)模近期按10萬m3/d，設備近期一階段設備安裝規(guī)模為5萬m3/d，遠期規(guī)模達到26萬m3/d。污水處理廠進、出水水質同成都市第三污水處理廠，因此采用的工藝與成都市第三污水處理廠擴能提標改造工程相同。
地下式與地上式污水處理廠的優(yōu)劣勢比較：
1.2.1 社會效益。
地上式污水廠：外觀與周圍的自然景觀難融合，場地較難作為其他用途。隨著城市化進程，一些城市內早期建設的污水處理設施已成為整個城市進一步發(fā)展的限制因素，需遷建或轉入地下。
地下式污水廠：改變人們對污水處理廠臟、臭的傳統(tǒng)不良印象，有利于環(huán)保知識的普及。解決“城中廠”問題，甚至可成為城市的環(huán)保地標和新城市景觀。
1.2.2 經(jīng)濟效益。
地上式污水廠：土地利用率低，不僅占地大，而且需考慮綠化帶和隔離帶用地，一般不小于200m。影響周邊土地的利用，影響市場價值。
地下式污水廠：可在市中心建設，節(jié)省管道長距離輸送的巨大投資和運行維護費用。節(jié)約占地和用地成本，集成度高，除滿足污水處理需求外，地上及周邊空間利用價值高，可用于公用事業(yè)或商業(yè)開發(fā)。
1.2.3 環(huán)境效益。
地上式污水廠：需要加蓋對臭氣收集并進行處理，由于排放點零散，臭氣問題較難解決。水泵、鼓風機、管道和水流產生的噪聲較難處理。
地下式污水廠：臭氧及噪聲污染小，人與環(huán)境和諧發(fā)展，可作為循環(huán)生態(tài)環(huán)保教育基地，提高民眾的環(huán)保意識。
1.3 生化系統(tǒng)形式的選擇
生物法主要分為兩大類：活性污泥法和生物膜法。由于活性污泥法具有抗沖擊負荷能力強、處理效果好、運行穩(wěn)定等特點，在污水處理工藝中應用是最為廣泛的。經(jīng)過實際廣泛應用和通過技術上的不斷改進，活性污泥法已成為當今污水處理技術的主體。
在MBR脫氮除磷工藝中A2O及其變形強化工藝的處理效果和運行管理是最為穩(wěn)定和方便的，因此在目前應用的工程經(jīng)驗來看多選用A2O及其變形強化工藝。
2 MBR工藝設計
2.1 MBR系統(tǒng)流程
MBR系統(tǒng)流程如圖2所示：
2.2 工藝特點
2.2.1 進水方式。由于A2/O的厭氧、缺氧、好氧工藝對除磷脫氮處理效果最為突出，為了滿足脫氮或者生物除磷對進水碳源的需要，MBR生物反應池一般采用兩點進水。即在生物池前設置進水分配渠道，污水進入分配渠道后，通過兩套調節(jié)堰門可以將原水按照一定比例分配到厭氧區(qū)和缺氧區(qū)前端，增加系統(tǒng)的靈活性。
2.2.2 回流方式。MBR工藝是采用硝化液與污泥回流合并的膜分離技術，因此回流比高于傳統(tǒng)工藝。在本設計中采用三段回流，即第一段從膜池回流混合液至好氧區(qū)前端，第二段將好氧區(qū)末端的硝化液回流至缺氧區(qū)前端，第三段將缺氧區(qū)末端的反硝化液回流至厭氧區(qū)前端。
由于膜池回流的混合液富含大量氧氣，如果采用膜池硝化液直接回流至缺氧區(qū)，會破壞缺氧區(qū)缺氧環(huán)境，導致反硝化反應不充分，因此在這兩個工程中均采用三段回流，回流比為：（1）12度：膜池回流至好氧池：400%；好氧池回流至缺氧池：400%；缺氧池至厭氧池：300%；（2）20度：膜池回流至好氧池：300%；好氧池回流至缺氧池：300%；缺氧池至厭氧池：200%。
2.2.3 提升方式。MBR工藝的混合液回流提升方式有兩種：（1）前提升系統(tǒng)，即好氧池出水由泵提升至膜池，膜池的混合液重力回流至生物池；（2）后提升系統(tǒng)，即由于膜池有效水深較生化池淺，好氧池出水自流至膜池，膜池的混合液通過回流泵提升至生物池。由于后提升系統(tǒng)較前提升系統(tǒng)提升混合液的流量小、能耗少，因此在這兩個實際工程中經(jīng)過綜合比較確定采用后提升系統(tǒng)。
2.2.4 好氧區(qū)形式。由于從膜池回流至好氧區(qū)的大比例混合液含有高濃度的DO，需要實現(xiàn)快速混合，同時為了減小因剪切造成的污泥顆粒破碎和提高曝氣設備的充氧速率，好氧區(qū)內的混合液需保持懸浮狀態(tài)和良好的紊流狀態(tài)，因此MBR工藝，其好氧區(qū)宜設計成完全混合式。
2.3 設計參數(shù)
2.3.1 污泥濃度。采用膜分離技術的MBR工藝較傳統(tǒng)活性污泥法選取的MLSS值較高，因此在這兩個工程中對于城鎮(zhèn)綜合污水處理工程，我們按膜池污泥濃度值10g/L來進行設計，厭氧區(qū)MLSS 4.8g/L，缺氧區(qū)MLSS 6.4g/L，好氧區(qū)MLSS 8.0g/L。
2.3.2 泥齡。由于城鎮(zhèn)綜合污水處理工程對脫氮有要求，因此MBR工藝的泥齡通常較傳統(tǒng)工藝長。SRT宜根據(jù)硝化泥齡和反硝化泥齡來計算確定。由于泥齡在20d左右時，跨膜壓差增長趨勢變緩，因此在這兩個工程中泥齡設計為18.6d。
2.3.3 污泥負荷。污泥負荷是根據(jù)MBR工藝生物處理單元的兩個主要設計參數(shù)MLSS和SRT計算出來的。在這兩個工程中，計算出的污泥負荷僅為傳統(tǒng)活性污泥法污泥負荷的一半左右，因此使得系統(tǒng)具有較強的抗進水水質沖擊的能力。
2.3.4 水力停留時間（HRT）。由于HRT是保證硝化和反硝化效果的重要參數(shù)，因此這兩個工程中，應適當加大系統(tǒng)的HRT，設計值為10.5h。
2.3.5 需氧量和供氣量。MBR膜池采用空氣擦洗來改變膜絲表面液體的流態(tài)，可以防止膜的表面污堵，因此膜池內的溶解氧濃度很高，故從膜池大比例回流到生化池的混合液中含大量溶解氧，使生化池所需的曝氣風量降低。同時MBR工藝采用的MLSS濃度較高，故混合液的液膜厚度、污泥粘滯度等與傳統(tǒng)工藝不同，參數(shù)α、β和C0值在計算供氣量時應進行調整，因此MBR工藝的實際生化池供氣量小于計算量。
3 結語
第一，MBR系統(tǒng)的特點：（1）工藝流程短，構筑物少，布置緊湊，方便運行管理；（2）MBR生物池中的混合液濃度較常規(guī)曝氣生物池的濃度高，可以部分提高污水處理程度；（3）動力費用較常規(guī)工藝高；（4）占地面積小于常規(guī)處理工藝；（5）出水水質指標優(yōu)于常規(guī)處理工藝，尤其是SS、細菌總數(shù)等指標明顯，BOD、COD、TP等指標較常規(guī)處理工藝處理率略有提高。
第二，MBR系統(tǒng)的適用條件：（1）新建、擴建的污水廠，出水水質要求較高的；（2）新建、擴建的污水廠，建設用地緊張，采用其他處理工藝需要增加用地；（3）處理規(guī)模為中、小型，設施比較老舊的污水處理廠升級改造。
第三，MBR系統(tǒng)存在的問題：（1）投資費用較高，膜的壽命較短，一般為5～8年，因此更換膜的折舊費用較高；（2）由于MBR工藝的特殊性，對于水量的沖擊負荷承受力較低；（3）對于大型污水廠，全部采用MBR工藝，其運行的安全性系數(shù)較低，潛在的環(huán)境影響問題大。
由于MBR在實際工程中的應用受到膜制造成本偏高以及能耗高這些問題的限制，因此在實際工程中要通過詳細的技術經(jīng)濟比較再做出合理的選擇。
參考文獻
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關鍵詞：污水 污泥處理工藝 百樂克污水處理工藝
處理工藝選擇的目的是根據(jù)污水量、污水水質和環(huán)境容量，在考慮經(jīng)濟條件和管理水平的前提下，選用安全可靠、技術先進、節(jié)能、運行費用低、投資省、占地少、操作管理方便的成熟工藝。
根據(jù)本項工程的水質、水量及處理要求，為實現(xiàn)以最低的建設費用和運行成本取得最佳的出水效果的目的，我們推薦采用國際上先進的對污水處理效果好的百樂克污水處理工藝。
百樂克工藝起源于德國，它是在常規(guī)活性污泥工藝和曝氣氧化塘基礎上發(fā)展起來的一種新型工藝，其采用低污泥負荷，高污泥泥齡設計，通過無固定的漂浮移動式曝氣系統(tǒng)供氧，由于移動式曝氣系統(tǒng)的充氧特征，在生化池內能產生多重的缺氧和好氧區(qū)域，因而本工藝具有良好的脫氮除磷功能，這種新工藝的主要特點如下：
1、浮動曝氣延時活性污泥工藝，污泥泥齡長，有機物氧化充分，能滿足最嚴格的污水處理排放要求，出水可靠，抗沖擊負荷能力強；采用多級A/O曝氣工藝，脫氮除磷效率極高。與傳統(tǒng)的氧化溝、A/A/O和SBR工藝相比，工程投資低，占地面積少，運行管理簡單。
2、浮動微孔曝氣系統(tǒng)所產生的氣泡在水中的停留時間是傳統(tǒng)固定方式的3倍，因而氧轉移效率高，動力消耗低。同時漂浮式曝氣系統(tǒng)操作簡單，無須固定安裝，保養(yǎng)維護方便(無須排空池體)，可有效降低人工成本。
3、在曝氣池前設置生物選擇池，可利用微生物選擇生長規(guī)律，抑制絲狀菌生長，同時提供聚磷菌釋放磷的厭氧環(huán)境，強化生化除磷效果。
4、采用溶解氧在線控制系統(tǒng)，經(jīng)濟地調節(jié)鼓風機輸出風量，能極大地節(jié)省曝氣動力費用。
5、池體土建靈活性強，組合布置，占地面積小，緊湊，因地制宜，可采用混凝土、毛石、土池、防滲板等多種護坡各種土建施工方式，土建投資極其節(jié)省。
污水處理工程是一項技術復雜、投資大、政策性強的基礎設施項目。雖然無明顯的經(jīng)濟效益，而環(huán)境效益和長遠的社會效益卻是無法估量的。基于這一特點，即使發(fā)達國家對于污水處理工程項目的開發(fā)和建設，都非常重視。但也必須考慮在如何降低基建投資和運營的成本問題，研究簡化污水處理工藝流程，少占地，節(jié)電耗，便于管理和提高處理效果等方面有新的突破。百樂克工藝正是做到了這一點，它與傳統(tǒng)的二級生化處理和現(xiàn)行氧化溝、SBR工藝比較，工藝流程簡單，適用性強，出水水質優(yōu)良。從建設投資、占地面積、運行成本等方面分析都有明顯的優(yōu)勢。
2.2工藝方案設計
2.2.1污水處理工藝流程
污水 粗格柵 泵站 細格柵 工藝除砂
計量渠 百樂克綜合池 接觸池 出水排放
污水從廠區(qū)南側引入廠內，經(jīng)粗格柵至進水泵房，由泵提升后依次進入細格柵、工藝除砂、百樂克綜合池進行物理和生化處理，最終出水經(jīng)灘河排放或回用。
1.粗格柵
主要功能：截留污水中較大的漂浮物和懸浮物，防止水泵機組的堵塞，
減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷，并使之正常運行
結構類型：地下鋼混直壁平行渠道
設計參數(shù)：設計流量 Qmax=3300m3/h
流 速 V=0.8m/s
渠道寬度 B=1400mm
渠 數(shù) 2道
主要設備：回轉式格柵機和配套柵渣輸送系統(tǒng)
設備類型：高鏈式平面格柵，輸送系統(tǒng)選用無軸螺旋輸送機
設計參數(shù)：柵 縫 e=20mm
格柵寬度 B=1200 mm
過柵流速 v=0.9m/s
過柵損失 h=200mm
電機功率 N=1.5KW
控制方式：根據(jù)柵前后液位差控制清污和輸送動作
設備套數(shù)：格柵機兩臺，互為備用，配柵渣輸送機一套。
2.提升泵房
主要功能：提升污水，滿足后續(xù)處理設施水力要求
結構類型：地下鋼混矩形潛水泵站
設計參數(shù)：設計流量 Qmax=3300m3/h
集水池容積 V=400m3
池 數(shù)：1座
主要設備：潛水泵
設備類型：抗堵塞配帶自動耦合系統(tǒng)
設備參數(shù)：流量 Q=700m3/h
揚程 H=11m
功率 N=55KW
控制方式：根據(jù)集水池液位控制運行
設備套數(shù)：6套（1套備用）
泵房結構形式采用地下式，泵房的平面尺寸為8.3×11.8m，總高度5.8m。
3.細格柵
主要功能：進一步去除污水中的細小懸浮物細小纖維，降低生物處理負荷
結構類型：高架鋼混直壁平行渠道
設計參數(shù)：設計流量 Qmax=3300m3/h
過柵流速V=1.0m/S
渠道寬度B=1240mm
渠 數(shù)： 兩條
主要設備：格柵機和配套柵渣輸送系統(tǒng)
設備類型：回轉式細格柵，兼具輸送、脫水功能
設計參數(shù)：過柵流量 Qmax=3300m3/h
柵 縫 b=6mm
過柵損失 Δh=300mm
格柵寬度 B=1200mm
電機功率 N=2.2KW
控制方式：根據(jù)柵前后液位差控制清污和輸送動作
設備套數(shù)：細格柵兩臺，一用一備
4.工藝除砂
傳統(tǒng)的除砂工藝占地較大，投資高，對生物除磷有負面影響。百樂克工藝采用國際流行的旋轉式細格柵，一次性除去污水中大于1mm的砂粒和其它雜質，具有工藝簡單、操作方便、運行費用低等優(yōu)點。同時百樂克的懸浮式曝氣方式彌補了細小砂粒沉淀的影響。
主要設備：旋轉細格柵和螺旋壓榨機
設備類型：NOVA細格柵，兼具輸送、壓榨功能
設計參數(shù)：過柵流量 Qmax=3300m3/h
鼓柵直徑 d=900mm
鼓柵長度 L=2500mm
柵縫寬度 b=1mm
設備套數(shù)：旋轉細格柵三臺，兩用一備
5.計量井
為了提高污水處理廠的工作效率和運轉管理水平，積累技術資料，以總結運轉經(jīng)驗，并正確掌握處理污水量及動力消耗，反映運行成本，在細格柵后設置了計量井，設計選用電磁流量計，將信息輸入計算機，可隨時了解、記錄生化反應池處理的水量。
6.百樂克綜合池
百樂克綜合池按6.6萬m3/d設計，按8萬m3/d校核。本設計采用2條并行工藝線。
（1）生物選擇池
主要功能：對水質水量進行調節(jié)，同時進行攪拌，有厭氧處理的功效，能抑制絲狀菌生長，防止污泥膨脹。同時具有水解酸化的作用，既能生物除磷又能脫色，為中水回用創(chuàng)造條件。
結構類型：鋼筋混凝土
設計參數(shù)：水力停留時間 HRT=3.8hr
池 深：H=5.5m
總 容 積：V=3300m3
數(shù) 量：1座
主要設備： 2臺潛水攪拌器
設備類型：高速混合式潛水攪拌裝置
設備參數(shù)：轉速：n=960rpm
功率：N=9KW
控制方式：由可編程控制系統(tǒng)控制運行或人工控制
設備套數(shù)：2套
（2）生化反應池
主要功能：在好氧環(huán)境下，利用微生物降解BOD及COD，并能通過波浪式氧化工藝對氮和磷進行有效去除
結構類型：半地上土壩矩形池體，漿砌石護坡，土工布防滲
設計參數(shù)：體積負荷 Nv=0.3kgBOD/(m3·d)
污泥濃度 MLSS＝4500mg/l
污泥齡：θ=30天
污泥回流比R=100%
水力停留時間 HRT=1.1d
池 深：H=5m
總容積：V=72600m3
池 數(shù)：分兩座合建
主要設備：
曝氣設備（浮動曝氣管）
設備參數(shù)：空氣流量 Q=12m3/支.h
氧轉移效率E=25%
有效長度L=2000mm
設備套數(shù)：兩套，30條曝氣鏈
（3）一體化澄清池
主要功能：垂直分離出水中的活性污泥，污泥在濃縮后回流至生物選擇池
結構類型：鋼筋混凝土
設計參數(shù)：表面負荷 q=0.75m/h
總 容 積 V=5800m3
主要設備：1套漂浮式污泥抽取系統(tǒng)，1套污泥動力系統(tǒng)
設備類型：潛水污泥泵
設備臺數(shù)：2臺（1臺備用）
設備參數(shù)：流量 Q=300m3/h
揚 程：H=10m
功 率: N=18.5KW
池 數(shù)：2座
（4）穩(wěn)定池：
設計停留時間2.4hr，池體總容積3050m3，最小水深5米。
主要設備：浮動曝氣管1條
空氣流量: Q=12m3/支.h，氧轉移效率E=25%，有效長度L=2000mm，
池 數(shù)：兩座
5.鼓風機房
鼓風機房是保證曝氣系統(tǒng)正常工作的關鍵設施，經(jīng)計算要滿足曝氣系統(tǒng)正常運行，設6臺可自動調節(jié)供氣量的專用鼓風機，4用2備。每臺離心式鼓風機設計流量Q=6800m3/h，設計最大風壓P=58.8kPa，功率N=160kW。鼓風機是污水處理廠能耗最高的設備，占全廠能耗的65%左右，降低其能耗對減少污水處理廠常年運轉費用十分關鍵，設計從鼓風機風量調節(jié)著手降低能耗。
百樂克綜合池的池內設有溶解氧檢測儀，鼓風機可根據(jù)溶解氧的變化，可自動調節(jié)供氣量，這一措施可節(jié)省能耗10%以上。
每臺風機的進風管上均設有消聲器及彈性接頭，每臺風機的出風管上設有止回閥、安全閥、閘閥彈性接頭、出口消聲器、壓力開關等。鼓風機和出空氣管上安有壓力計電動閥及流量計、溫度計等。進氣管設置空氣過濾器，對大于1um的灰塵除塵效率99%。
鼓風機房內設有起重設施，以利設備檢修，并安裝有屋頂通風設施。
鼓風機房平面尺寸為21×7.2m，高5.5m。
6.二氧化氯發(fā)生器
城市污水經(jīng)二級處理后，水質得到改善，細菌含量大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病原菌的可能。根據(jù)衛(wèi)生防疫，環(huán)保等監(jiān)督部門的要求，污水處理廠出水需要消毒，本工程采用二氧化氯消毒。
二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，它對水中的病原微生物，包括病毒、芽子包、配水管網(wǎng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽、還原菌及真菌等均有很高的殺滅作用。二氧化氯具有較強的氧化作用，所以有較好的脫色作用
消毒間設計運行按全年不間斷運行考慮。當二氧化氯用于水消毒時，其投加量為0.1至1.3mg/L；用于除臭時，其投加量為0.6至1.3mg/L，本工程按1.0mg/L考慮。設計加二氧化氯量按6.6萬m3/d進水考慮，加二氧化氯量66kg/d，設計采用亞氯酸鈉與鹽酸或硫酸合成二氧化氯發(fā)生器二臺。單臺能力3kg/h，配套全部附屬設備，并設有雙探頭報警器，為防止意外事故發(fā)生，還另外設兩套漏氯吸收裝置
轉貼于 7.接觸池
本工程采用加二氧化氯消毒，消毒的接觸時間為0.5hr。
為了保證加二氧化氯消毒的接觸時間，接觸池內的水力停留時間按0.5hr設計。平面尺寸為30m×17m，1座，有效水深4.8m，超高0.5m。鋼筋混凝土結構。
2.2.2污泥處理工藝設計
污泥 污泥貯池 污泥脫水機 無害化處理 泥餅外運
1.污泥循環(huán)
污泥循環(huán)的功能是將澄清池排放的回流污泥泵送到生物選擇池和將剩余活性污泥泵送至貯泥池中。
回流污泥由澄清池污泥泵提升后自流入生物選擇池。
剩余污泥泵采用4臺潛污泵，2用2備，主要選泵參數(shù)為：單臺流量Q =45m3/h，揚程10m，功率2.2kW。
2.濃縮貯泥池
系統(tǒng)污泥產率為1.03kgDS/kgBOD5，排入的干污泥量為7600kg/d，以含水率99.2%計算，其體積為950m3/d。污泥濃縮脫水機工作時間24小時，污泥貯池按3小時考慮，其尺寸為：L×B×H=8.0m×5.0m×3.5m，有效水深3m。鋼筋混凝土結構。
貯泥池內為防止污泥中的磷因厭氧析出，設有潛水攪拌器，并采用較短的貯泥時間。
3.脫水機房
在ZC市污水處理廠采用生物除磷技術的情況下，為了避免高含磷量的剩余污泥中的磷在厭氧條件下的重新釋放，污泥濃縮采用機械濃縮。
由百樂克生化系統(tǒng)排出的剩余污泥含水率為99.2%。污泥經(jīng)過機械濃縮后，其含水率平均為95%，再經(jīng)過機械脫水后，含水率可降至75-80%左右。
在本方案設計中我們采用機械濃縮機和離心脫水機。共選用3套(兩用一備)，以每天工作三班（即24小時）計，則離心濃縮機的最高處理量為45m3/h，濃縮后平均含固率5%，配套電機功率為1.1kW。離心脫水機的最高處理量為25m3/h，脫水后平均含固率≥20%，配套電機功率為30kW。
污泥離心式濃縮脫水機分別配套污泥進料泵、污泥破碎機、絮凝劑投配裝置等，污泥脫水間還配套脫水泥餅螺旋輸送機等，其中污泥進料泵采用德國產博格泵。
濃縮脫水機房的平面尺寸為36m×15m，高8.5m。
4、污泥無害化處理
城市污水污泥中含有大量有害物質，長期堆放有二次污染，但其中有含有大量有機物，經(jīng)過適當工藝處理，將污泥無害化處理。處理后的污泥可以直接填埋，或作為營養(yǎng)土、回填土等。
污泥無害化處理平面尺寸為48m×22m。
2.3平面設計
1.平面設計原則
平面設計原則為：布局合理，水流順暢，布局緊湊，盡量少占地，功能分區(qū)明確。
2.功能分區(qū)
處理廠平面按功能分為廠前區(qū)、生產區(qū)和預留區(qū)，各區(qū)之間有道路和綠化帶相隔。
將廠前區(qū)布置在處理廠西北側，對外向北緊接港城大街，與外界聯(lián)系方便；對內與生產之間用綠化隔離帶分開，保證廠前區(qū)優(yōu)美的環(huán)境。廠前區(qū)內布置有綜合樓、機修間、車庫和倉庫等。廠前區(qū)面積較大，綜合樓樓上可俯視全廠。
由于進水管在污水廠的西北面，處理廠尾水排入（濰河）。因此，將進水泵房、細格柵以及沉砂池布置于西側，生化池緊靠其布置，使得工藝流程順暢。
將輔助生產構筑物相對集中，布置于廠區(qū)上風向；污泥處理區(qū)布置于夏季主導風向的下風向，遠離廠前區(qū)，以保持廠前區(qū)較好的環(huán)境。
3.廠區(qū)道路
為方便交通運輸和設備的安裝、維護，道路布置成環(huán)狀，每個構（建）筑物均有道路相通，廠內主干道寬7m，次干道寬4m，主干道轉彎半徑大于9-12m，混凝土路面。
4.廠區(qū)給水
廠區(qū)給水由市自來水公司提供，來自于周邊供水干管，壓力大于4kg/cm2。廠區(qū)給水主要用于生活、構筑物及設備沖洗、綠化及消防等。給水干管管徑DN200，廠區(qū)內呈環(huán)網(wǎng)狀，利于消防和安全供水。
5.廠區(qū)排水
廠區(qū)排水為雨污分流制，廠區(qū)雨水由道路雨水口收集后匯入廠區(qū)雨水管道，并自流排入附近河流；廠區(qū)生活污水、生產污水、清洗水池污水、構筑物放空水、上清夜等經(jīng)廠區(qū)污水管道收集后匯入進水泵房，與進廠污水一并處理。
給排水設備聯(lián)動調試工藝的高低不僅關系到污水處理廠的處理水質量的高低，而且還關系到污水處理項目技術發(fā)展的高低、處理成本和取得經(jīng)濟效益的高低，從大方面上說還關系到污水處理對社會做出貢獻高低。因此，在污水處理廠的日常運營中，提升給排水設備聯(lián)動的調試工藝是一項至關重要的工作。
二、給排水設備聯(lián)動調試工藝
1.給排水設備聯(lián)動調試的目的
從宏觀上說，做好給排水設備聯(lián)動調試是為了提高上述的一些技術、經(jīng)濟和社會方面的價值；從具體的污水處理設備的微觀運作上來說，其目的有以下幾個方面：㈠檢驗各個設備的安裝質量符合運轉和操作要求，考核設備在聯(lián)動狀態(tài)下的機械性能表現(xiàn)和機器的運轉情況是否正常、平穩(wěn)、易于操控，最終確保給排水設備聯(lián)動能夠為處理污水、提高凈水質提供堅實的設備基礎；㈡對各設備部件的構筑進行檢查，包括水力負載量、出水堰的平整性以及重力流管渠的高度等方面，確保調試后的這些參數(shù)都滿足工藝需求；對各部件水管進出的閘板、閘門的安裝牢固度，管道的流動暢通度等進行檢查，確保管道中水流平穩(wěn)的進出速率；㈢通過聯(lián)動設備的調試和試運行觀察檢測運行中的電力荷載情況，確保配電系統(tǒng)能夠滿足設備運行的荷載要求和運行安全性。
2.給排水設備聯(lián)動調試的前提
㈠各相關設備根據(jù)要求安裝完成，各設備內外包裝拆除可正常運轉，周邊建造及附屬設施準備就緒、場地清理完畢。㈡各相關設備獨立調試完成，并且包括設備的各個組織固件和運轉狀況良好。㈢連接各大池與設備的水、汽管道干凈暢通，管道厚度足夠且無裂紋和破損。㈣各個設備的相關進出水閘門安裝穩(wěn)固、密封嚴實，且能夠操作靈活易于開啟或關閉。㈤各個設備的閘門經(jīng)過規(guī)定期限內的漏水試驗檢查，且試驗結果都在標準要求范圍以內。㈥各個設備的相應的操作按鈕靈活正常，操作平臺穩(wěn)固、標識清晰耐磨。㈦給排水聯(lián)動設備調試的人員、儀器、工具準備齊全。㈧給排水聯(lián)動設備調試的方案制定并審核通過。㈨設備各部件的連接完好，尤其是電源電流線路的連接合理牢固。㈩對于各設備在運轉過程中，可能存在操作或運行安全隱患的已經(jīng)采取相應的安全防護措施。對于設備輔的建造和設施亦是如此。
3.給排水設備聯(lián)動調試工藝
㈠粗格柵機、泵房和閘門的調試先啟動粗格柵機運轉，再開啟進水閘門使水流入粗格柵機，在進水水位合適后啟動水泵，水泵運轉進入穩(wěn)定階段后做相應的檢查測試：運轉中的各個設備電流電壓是否在額定范圍內且一直保持平穩(wěn)固定，設備儀器和指針計算是否與實際相符，粗格柵機的除渣能力是否與描述相符、運轉是否平穩(wěn)無異響，水泵的運行功率和狀況是否平穩(wěn)滿足要求。在這一調試工藝中，閘門啟動中有兩種啟動方法：①手動調試：將機器的運行選擇到手動手動擋上，手動調節(jié)旋轉手輪支配閘門進行相應方向的運行，如此操作幾次，確保設備運行流暢靈活、無卡頓或失靈現(xiàn)象；②電動調試：將機器的運行切換到電動檔上，按起啟動開關，使閘門根據(jù)按鈕的指令進行相應的運行，確保閘門運行無誤且到位后能夠自動停運。㈡細格柵機、旋流沉砂機及閘門的調試開啟細格柵機運行，電動開啟閘門并將通入旋流沉砂池的管線閥門關閉，經(jīng)過提升泵提升后的水流流入細格柵機，做相應的檢查測試：細格柵機的清渣能力和運轉狀況是否滿足要求，泥渣的排放能力是否正常。再在水流進入后水位合適時開啟旋流沉砂池的沉砂機，打開閘門使水流流入沉砂池，檢查旋流沉砂池內的旋漿旋轉的速率是否滿足旋轉要求，機器運轉的功率是否正常，沉砂機的沉砂能力和效果是否良好，閘門的運行和進入水流流量是否滿足要求。㈢鼓風機的調試將鼓風機開啟運行，在一段時間內做相應的轉速、風力和工作電流等的基本測試；再進行多臺鼓風機的聯(lián)動開啟運行，觀察各臺之間的運行是否相互產生影響，如分壓、共振以及風力變化等情況。㈣二級池吸泥機調試開啟二級池的進水閘門使水流進入，開啟池內的吸泥機，待池內水位合適時，檢測閘門進水的速率是否平整均勻，配水井出水堰的出水是否高度平整，吸泥機的運行是否平穩(wěn)無異響，運行效果是否理想，水流中的污泥吸附率是否滿足要求，污泥沉淀池的閥門是否牢固緊密。㈤生化池配水井調試開啟生化池配水井的堰門使水流進入，檢驗其堰門的運作是否正常靈活，當流入的水位超過配水井的承載處理能力時，多余的水流能否通過超越管道成功平穩(wěn)地流入到總排水管內排放到待處理池中。
三、結束語
近年來，隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)規(guī)模的日益擴大，各地區(qū)污水排放量都在不斷的增加，水資源的污染也日趨嚴重，且《長江中下游流域水污染防治規(guī)劃（2011-2015年）》明確要求到2015年底所有城鎮(zhèn)污水處理廠應達到《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B以上排放標準。然而現(xiàn)有的城鎮(zhèn)污水處理廠因工藝技術和過程控制等方面不足，存在尾水氮超標的問題，這就迫使城市污水處理廠在去除有機物的同時，也要對脫氮，特別是總氮的去除應有所加強，因此，對于污水處理中總氮去除的工作受到了廣大水務工作者的關注和重視。本文對城鎮(zhèn)污水處理廠中現(xiàn)有的總氮去除工藝進行了綜述，為新污水處理廠的建設及舊污水處理廠的升級改造提供相關的文獻支持。
1、總氮去除的原理
總氮是指可溶性及懸浮物顆粒中的含氮量，包括NO3-，NO2-和NH4+等無機氮和氨基酸、蛋白質和有機胺等有機氮?？偟コ幕具^程主要包括氨化反應，硝化反應和反硝化反應三個階段。在氨化菌的作用下，有機氮被分解轉化為氨態(tài)氮，這一過程稱為氨化過程，氨化過程很容易進行，在一般污水處理設施中均能完成，故城鎮(zhèn)污水處理廠總氮去除關鍵在于硝化和反硝化。
硝化反應即氨氮氧化成硝酸鹽的反應是由來兩組自養(yǎng)型好氧微生物，通過兩個過程來完成的。第一步先由亞硝酸菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽（NO2-），第二步再由硝酸菌將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽（NO3-）。亞硝酸菌和硝酸菌統(tǒng)稱硝化菌，硝化菌屬專性好氧菌，亞硝酸菌有亞硝酸單胞菌屬，亞硝酸螺桿菌屬和亞硝酸球菌屬；硝酸菌有硝酸桿菌，螺菌屬和球菌屬等。
反硝化反應是將硝化反應過程中產生的硝酸鹽和亞硝酸鹽還原成氮氣的過程。參與反硝化反應的微生物是反硝化菌，反硝化細菌是由大量存在于污水處理系統(tǒng)的異養(yǎng)型兼性細菌，如變形桿菌，假單胞菌和芽孢桿菌等。
2、總氮去除的主要工藝
2.1 A2/O工藝
A2/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。A2/O工藝于70年代由美國專家在厭氧-好氧磷工藝（A/O）的基礎上開發(fā)出來的。該工藝在好氧段，硝化細菌將入流中的氨氮及有機氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉化成氮氣逸入到大氣中，從而達到脫氮的目的。無錫蘆村污水處理廠通過對多年進出水水質數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，結合其污水處理工藝流程的單元構成和實際運行控制參數(shù)選擇多模式運行的A2/O工藝，對其出水水質達到一級A標準提供了工藝支持。清潭污水處理廠利用型改良A2/O工藝對自身原有工藝進行改造，調試結果表明，對于回流污泥內源反硝化強化環(huán)溝型改良A2/O工藝，在進水COD/TN為3.3的條件下，工藝系統(tǒng)TN去除量高達35mg/L，脫氮效果良好，出水水質穩(wěn)定達到了一級A排放標準。
2.2 氧化溝工藝
氧化溝也稱氧化渠或循環(huán)曝氣池，是于20世紀50年代由荷蘭的巴斯韋爾（Pasveer）所開發(fā)的一種污水生物處理技術，屬活性污泥法的一種變法。它把連續(xù)式反應池作為生化反應器，混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應器中的混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內循環(huán)流動。
平頂山污水處理一期工程采用了傳統(tǒng)的Carrousel型氧化溝法處理工藝，運行中由于采用了完全混合式，缺氧段很難形成，造成TN去除率偏低。針對一期工程的問題，采取了改造管網(wǎng)、限制排污等一系列源頭控制策略，改善了污水處理廠進水的可生化性。平頂山污水處理一期工程改造后，進水水質發(fā)生了明顯變化，C/N約為3.85，BOD/COD約為0.4，出水水質中TN為16.75mg/L，出水TN達到了一級B標準的要求。
2.3 SBR工藝
SBR是序列間歇式活性污泥法的簡稱。SBR的運行有別于傳統(tǒng)活性污泥法，一般采用多個SBR反應器并聯(lián)間歇運行的方式。SBR工藝的主要特征是采用有序和間歇操作的運行方式。對于單一SBR 反應器，每個運行周期包括5個階段：進水期，反應期，沉淀期，排水排泥期，閑置期。
晉中市第一污水處理廠原采用SBR工藝，存在TN達標的問題，中試實驗階段探索采用補充外加碳源的方式，實現(xiàn)了出水TN穩(wěn)定達到一級A標準。結果表明，外加碳源葡萄糖的最優(yōu)投加量為125mg/L，在該投量下，TN的去除率為76.1-83.8%，出水TN穩(wěn)定為11-12mg/L，達到一級A標準。
3、結語
關鍵詞：MSBR工藝；中、小型污水處理廠；應用
中圖分類號：U664.9+2 文獻標識碼：A
1.MSBR工藝的發(fā)展及特點
1.1 MSBR工藝的發(fā)展
MSBR即改良型SBR（Modified SBR），是眾多改良型SBR工藝中較為成功的一種，第一代MSBR沒有回流系統(tǒng)，在第一代基礎上加上回流而形成的第二代MSBR技術在加拿大和韓國各有兩個污水處理廠運用，韓國漢城新機場污水處理廠在亞洲屬首次采用該技術，其一期工程采用的是MSBR®第二代技術，二期工程準備繼續(xù)使用MSBR技術。
第三代MSBR工藝在流程和結構形式上綜合了Bardenpho，A2/O™，氧化溝，CAST等脫氮除磷工藝的優(yōu)點，其專利轉屬美國芝加哥附近的Aqua-Aerobic Inc.所有，公認是目前最理想、集約化程度最高的污水處理技術之一。委內瑞拉Mariposa污水處理廠、韓國麗水污水處理廠、韓國寬陽污水處理廠和國內幾家污水處理廠均采用的是第三代MSBR工藝。
1.2 MSBR工藝的特點
MSBR 工藝省去了傳統(tǒng)活性污泥法所必須的初沉池和二沉池，同時又能保證連續(xù)進出水，并保持固定水位。系統(tǒng)綜合了以往其它脫氮除磷工藝的優(yōu)點，保證了各污染物質降解的最大速率環(huán)境，去除有機物效率更高，脫氮除磷效果更好，運行更加穩(wěn)定。總結MSBR 工藝特點如下：
（1）主曝氣單元類似于完全混合活性污泥系統(tǒng)，可提供較為穩(wěn)定的負荷條件，實現(xiàn)對有機碳和氨氮的去除；
（2）由于在曝氣單元的持續(xù)曝氣，因此設備有較高的利用效率；
（3）脫氮除磷和污泥絮凝效果好，出水情況良好；
（4）SBR單元靜止沉淀階段產生一個清晰的、高密度的污泥層。該污泥層可起到污泥過濾器的作用，對改善出水水質和缺氧內源呼吸進行的反硝化反應有重要作用；
（5）運行模式多樣?？筛鶕?jù)進、出水質情況進行靈活的調整，以達到不同的處理目的。運行模式主要包括：MUCT 運行模式、倒置AAO 模式、Bardenpho工藝模式及改良AAO 模式等；
（6）周期性運行可消除高峰流量產生的不利影響；
（7）無需設置單獨的沉淀池，可減小土建投資；
（8）采用空氣堰控制出水，防止曝氣期間懸浮物進入出水堰，從而可有效降低出水懸浮物；
（9）系統(tǒng)體積小，節(jié)省占地面積；自動化程度高；水頭損失小，能量消耗低；剩余污泥濃度高（實際運行常達到大于2%的水平），可省去污泥濃縮設施；與其他生物處理工藝相比，總投資較小等。
2.MSBR工藝在某小型污水處理廠的應用
某小型污水處理廠采用了該工藝并運行良好，主要工程參數(shù)如下：
2.1 設計參數(shù)
進水水質：CODcr≤300mg/l；BOD5≤150mg/l；SS≤200mg/l；NH3-N≤30mg/l；TP≤4.0mg/l；
出水水質：達到國家一級A 排放標準，即CODcr≤50mg/l； BOD5≤10mg/l；SS≤10mg/l；NH3-N≤5mg/l；TN≤15mg/l；TP≤0.5mg/ l；
處理規(guī)模：2500m3/d；
總停留時間：20.56h；
泥齡：10d；
污泥負荷：0.106kgBOD5/kgMLVSS·d；
混合液MLSS：2.2g/l；
產泥量：950kg/d。
2.2主要處理構筑物設計
進水泵房：進水閘門井、格柵井和泵房合建，平面尺寸為8m×4m。進水泵房內設潛水泵3 臺，2 用1 備。
細格柵及曝氣沉砂池：細格柵井與沉砂池合建，平面尺寸為6m×1.8m，有效水深H=0.6m。曝氣沉砂池需用風量由2臺羅茨鼓風機供給（1用1備）。沉砂池上配置1 套行車式吸砂泵，水力停留時間為4min，產砂量0.08m3/d，砂含水率為60%，容重為1500kg/m3。
MSBR池：平面尺寸為21m×17m，有效水深6m，1座，處理能力為2500m3/d，總停留時間：20.56h。根據(jù)MSBR 工藝特點，將MSBR 池分成7個單元：
3#：預缺氧池，停留時間0.35h，每池設攪拌器1臺，每臺功率為0.85kW。
4#：厭氧池，停留時間1.38h，每池設攪拌器1臺，每臺功率為0.85kW。
5#：缺氧池，停留時間1.73h，每池設攪拌器1臺，每臺功率為0.85kW。
6#：曝氣池，停留時間7.50h，回流混合液通過潛水泵送至5#。設硝化液回流泵，Q=5m3/min，H=0.8m，P=1.2kW。
1#、7#：SBR 池，停留時間8.92hr。回流混合液通過潛水泵打到2#污泥濃縮池，再流入3#池進行預缺氧后，經(jīng)污泥提升泵進入4#池與進水充分混合。設外回流泵，Q=5m3/min，H=0.8m，P=1.2kW。
加氯接觸池：MSBR 出水經(jīng)濾池后進入加氯接觸池進行消毒處理。加氯接觸池1 座，平面尺寸7.2m×4m。加氯量10mg/L，采用ClO2消毒。
加氯間：消毒和加藥設備合建平面尺寸為9m×5m。內設2.5m3 鹽酸儲罐和2.5m3 氯酸鈉儲罐各1 只，二氧化氯發(fā)生器2臺（1 用1 備，N=3.0kW/臺）。
鼓風機房：
鼓風機房與配電間及控制室合建，鼓風機房平面尺寸為12.04m×4.74m，層高6m。內設羅茨鼓風機2臺（1用1備），每臺風機特性：Q=20m3/min，H=6.0m，電機N=29kW。鼓風機設置過濾網(wǎng)、消聲器。鼓風機房內另設電動葫蘆1臺（起重量1t，起升高度6m）。
儲泥池：污水處理過程中產生的剩余污泥通過剩余污泥泵排入儲泥池，儲泥池平面尺寸為3m×3m，深2m，總有效池容積18m3，停留時間為10h。
脫水機房與污泥堆棚：污泥脫水機房與污泥堆棚合建，脫水機房平面尺寸為12m×10m，層高6m。污泥濃縮脫水過程中需投加高分子有機絮凝劑PAM，藥液濃度0.5%，脫水后污泥含水率小于80%。
運行效果：根據(jù)其半年的運行效果分析,括號內為平均值。
進水水質：COD=198~292 mg/l（251）；BOD5=71~124mg/l(87)；SS=101~172mg/l(156)；NH3-N=16~30mg/l(23)； TP=1.5~3.9mg/l(3.2)；TN=25~38（33）
出水水質：COD≤33~46mg/l（40）；BOD5≤2.8~7.5mg/l（5.0）；SS≤5~8.2mg/l(5.6)；NH3-N≤2.1~5.0mg/l(3.8)；；TP≤0.15~0.46mg/l(0.36)；TN≤6.9~14.2（10.6）
COD,BOD5，SS，NH3，TP、TN去除率分為為83%、94%、96%、83%、88%、68.6%，且出水無超標現(xiàn)象。
簡介： 介紹了濰坊市污水處理廠采用奧伯爾氧化溝工藝的原因和設計特色；枚舉了從工藝到設備的種種特點。
關鍵字：污水處理 奧伯爾氧化溝 設計工藝
濰坊市是環(huán)渤海經(jīng)濟帶上的一個重要工業(yè)城市，中心區(qū)各類污水排放量達到17×104 m3/d，其中工業(yè)污水約占70%。由于受化工廠、紙箱廠等重點污染源超標排放的影響，污水中BOD、COD、pH、SS、揮發(fā)性酚、油類及重金屬鉛、鎘、砷等污染物濃度都嚴重超標。根據(jù)這一水質特點，濰坊市污水處理廠設計采用了奧伯爾(Orbal)氧化溝處理工藝。處理流程如圖1所示。
項 目 進水水質 出水水質 項 目 進水水質 出水水質 BOD5 180 20 TKN 30 COD 500 120 NH3-N 20 10 SS 350 30 TP 3 1
關鍵詞：城鎮(zhèn)污水處理廠；脫氮；除磷；處理工藝；溶解氧
隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，城鎮(zhèn)化進程加快，城規(guī)模進一步擴大，城鎮(zhèn)污水排放中氮和磷等無機營養(yǎng)物質越來越多，對環(huán)境造成了嚴重的影響。雖然許多地方都制定了相關的排放標準，但是許多污水處理廠的脫氮除磷效果仍不能達到理想的狀態(tài)，如何研究出高效的脫氮除磷工藝成為了人們關心的問題。下面就此進行討論分析。
1 生物除磷脫氮原理
1.1 生物脫氮的基本原理
污水中的有機氮、蛋白質氮等在好氧條件下首先被氨化菌轉化為氨氮，而后氨氮在有氧的情況下被微生物氧化為NaNO2經(jīng)過一系列氧化反應后轉變成為為NaNO3，在這個環(huán)節(jié)中我們將其叫做好氧硝化。然后再氧氣不足的情況下，因為反硝化菌的影響，只有在外加碳源的作用下才能繼續(xù)發(fā)生反應，將NH4OH轉變成氮氣，然后將其從污泥中脫出，我們將這個階段反應稱作是缺氧反硝化。在這個環(huán)節(jié)中影響整個化學反應處理工作的因素主要有以下幾個：溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。再利用生物法脫氮的過程中，硝化菌以一種比較快的速度不斷地向前發(fā)展，所以淤泥成泥的時間越長越好。只有在良好的厭氧環(huán)境中，反硝化菌才能獲得良好的生長，然后在碳源量足夠的情況下，就可以為反硝化工作的順利展開提供良好的條件。
根據(jù)上述原理， A2/O系統(tǒng)分為厭氧、缺氧、好氧三個區(qū)。在A2/O系統(tǒng)設計中，工作人員要做好幾個重要參數(shù)的控制工作，就是足夠的污泥泥齡和進水的碳、氮比。
1.2 生物除磷的基本原理
在厭氧環(huán)境下，利用污泥中的聚磷菌，增加所受的壓力負荷，在這種力量的作用下將污泥中的磷酸鹽淅出來，然后為有機物的快速分解吸收提供動力的方法就是生物除磷法，并轉化為PHB（聚β羥基丁酸）保存在一起。在一定的好氧環(huán)境下，聚磷菌相互作用發(fā)生反應對體內的PHB進行降解，這樣就產生了合成細胞與吸收磷的主要動力，促進污泥的形成，而且在這種作用下的污泥具有較高含量的磷，這些磷會隨著淤泥一起被排除，起到很好的除磷作用。
2 污水污泥處理工藝
污水、污泥處理工藝的選擇，取決于處理廠進、出水水質指標，受納水體，污水處理廠規(guī)模，污泥處置方法，用地面積及當?shù)販囟?、工程地質、環(huán)境等條件。本污水處理廠工程所追求的目標是技術成熟、處理效果穩(wěn)定可靠、工程投資省、運行費用低、運行管理方便，環(huán)境效果理想的工藝流程。
A2/O工藝在只有除磷功能的A/O工藝中添加了一個缺氧池，能同步脫氮除磷，操作簡單，運行費用低，所產生的剩余污泥量較一般生物處理少。通常是在常規(guī)的好氧活性污泥法處理系統(tǒng)前，增加一段缺氧生物處理或厭氧生物處理過程。好氧池采用循環(huán)流式氧化溝池型，充氧方式采用轉蝶曝氣。污水在流經(jīng)二個不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機物、氮和磷等得以去除。
3 城鎮(zhèn)污水處理設計情況
某污水處理廠主要解決城鎮(zhèn)生活和工業(yè)污水處理，建設規(guī)模為日處理城鎮(zhèn)污水1.5萬方，主體工藝為A2/O工藝。處理的污水主要為城鎮(zhèn)污水，包括城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水，其中生活污水占80%，工業(yè)污水占20%。
主要設備：A2/O池設計有二組，池的平面尺寸為93.45m×38.25m，總高5.0m。每組分為可以獨立運行的單元，使處理構筑物即能適應污水量的逐步發(fā)展，又能保證某一處理單元停產檢修時，不影響其它處理構筑物的正常運轉。為避免外來空氣帶入A段，A2/O池采取液下進水，A段采用液下攪拌器。
4 A2/O污水處理工藝運行狀況
本項目污水處理設施設計進水水質和要求達到的出水水質標準，本設施選用技術成熟、處理效果好，管理操作簡單的A/O工藝。生物處理池采用前置反硝化方式進行，鑒于污水處理有脫氮要求，采用較長的污泥齡，生物處理池屬延時曝氣負荷，同時保持較高的碳磷比有利于磷的去除。本設施污水廠采用延時曝氣工藝處理，污泥負荷低，剩余污泥已熟化，泥中含有機物成份較少，進行厭氧消化產氣率很低，綜合經(jīng)濟效益較差，為確保脫氮除磷效果，采用直接機械濃縮脫水處理剩余污泥。
5 結果與討論
5.1 溶解氧（DO）的影響
溶解氧的作用主要有以下兩個：①必須在一定的范圍內對厭氧整體環(huán)境進行有效的控制，因為厭氧環(huán)境會對聚磷菌的成長產生作用，同時又會影響到釋磷效果，還有在有機基質的作用下PHB的構成；因為DO的原因，第一，厭氧菌的發(fā)酵成酸反應程度會受到其限制，不利于磷的排放；第二，會加快脂肪酸的消耗，這種脂肪酸可以促進有機物質的快速降解，最終影響生物除磷工作的整體效率。②在好氧區(qū)中，提供的溶解氧必須符合工作的需求，只有在這一前提條件下才能讓聚磷菌更好地發(fā)揮出對PHB進行降解的作用，釋放足夠的能量供其過量攝磷之需，有效地吸收廢水中的磷。
5.2 BOD的影響
在使用廢水除磷這個手段的時候，要想提高除磷工作的效率，保證其達到理想的效果，就必須選擇正確的厭氧段有機基質，并控制好該類物質的數(shù)量，還要調整好這種物質與微生物營養(yǎng)物質含量比，因為這個比值對于除磷工作的有效性具有重要的作用。在除磷工作中選擇不同的有機物做為基質，就會有不同的效果，因為不同的基質條件下，磷釋放的厭氧總量以及對好氧的需求都是不一樣的。以相關的理論原理作為基本的研究依據(jù)，分子的含量比較少的廢水具有較強的有機物降解能力，比方說，低級脂肪酸類物質，它們的特點是能夠很容易地被磷菌所控制，這種物質可以將多聚磷酸鹽中存有的大量的磷物質排解出來，所以說它具有很好的釋放磷物質的性能，但是分子量過高的有機物質在這方面的性能就顯得比較弱小了。所以，水中有機基質的含量的多少，決定著聚磷菌PHB數(shù)量合成的多少，影響著厭氧環(huán)境中，聚磷菌能不能順利地生長下來。對于出水BOD5 和氨氮濃度偏高的問題，建議通過加強好氧池曝氣的方式進行改善。同時仔細核算系統(tǒng)泥齡，建議采用分季節(jié)變泥齡運行策略：常溫運行泥齡控制在10d 以上，夏季高溫運行時可適當降低泥齡至8 d 左右，在冬季低溫運行時則應將泥齡延長至15 d 以上。從一級B 脫氮除磷達標潛力上來看，該廠的碳源供給基本可以滿足反硝化和生物除磷的要求，在硝化充分的基礎上，通過調整混合液回流比即可有效降低出水總氮的濃度。
5.3 回流比（R）的影響
經(jīng)系統(tǒng)測定，污泥回流比基本控制在70%左右，防止厭氧段DO值偏高超過0.5mg/L。內回流太少又會使厭氧段的硝酸鹽氮含量不足，從而導致二沉池出水TN超標。
6 結語
總之，對于城鎮(zhèn)污水和工業(yè)排放廢水的凈化處理，主要就是要除去其中含有的懸浮物、有機物和有害物質。考慮到水體污染日益嚴重，我們必須要研究和找到有效且經(jīng)濟的生物脫氮除磷工藝，不斷提高污水廠處理效果，努力做到污水回收和再利用，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟和社會效益。
參考文獻
【摘要】非開挖地下頂管施工項目的類型多種多樣，其中包括南京城東主干管工程。在水稻田和魚塘中都布置了頂管管線。本文主要對軟土環(huán)境中頂管施工的技術、模式和有關方案進行分析和研究。
【關鍵詞】頂管參數(shù)；施工質量
1工程概述及其工藝流程
（1）工程概述。本工程為南京市城東污水處理廠三期（鐵心橋至城東污水處理廠污水主干管）繞城公路至城東污水處理廠污水管道工程，D1800污水頂管約3.7公里。工程內容包括主干管頂管施工、工作井、接收井、頂管段檢查井、閘門井土建及安裝、支管開挖施工及其附屬井室、路面拆除及恢復、障礙物拆除、管道試驗等。（2）工藝流程。測量引點工作井施工測量放樣井下導軌機架、液壓系統(tǒng)、止水圈等設備安裝地面輔助設施安裝頂管掘進機吊裝就位激光經(jīng)緯儀安裝掘進機出工作井正常頂進頂管機進接收井。
2頂管施工設備及方法選型
其主要因素在于頂管機設備的選用?？梢杂脕硎┕さ捻敼軝C設備種類繁多，但是在選擇的時候需要以頂管機實際的特征和工程的實際狀況為基礎。特別是對多種底層的適應能力，是影響變形控制準確程度和工程質量的關鍵因素。該工程所在的地理環(huán)境主要是以粉土和粉質黏土為主，而且頂管的周圍還有池塘、鐵路和高速公路等，因為遭受外界環(huán)境的影響和鐵路部門的限制因素，在施工的時候，使用了長距離頂管施工模式。其中最常頂距達到了576米，所以對頂進設備的要求也隨之提升。在對泥水平衡頂管機、土壓平衡頂管機、氣壓式頂管機等多個設備進行綜合考量之后，最后選用了泥水平衡頂管機。其優(yōu)勢在于：泥水平衡頂管的使用空間較大，該工程的地質主要以粉土和粉質黏土為主，水壓較強，地下水位比較高，所以頂管機的質量必須要過關，而泥水平衡頂管剛好符合該要求。頂管周圍有很多的池塘、鐵路和高速公路，所以頂進的時候噪音影響不能太大，而泥水平衡頂管能夠穩(wěn)固地面，減少對周圍環(huán)境的影響，而且所造成的地面下降幅度較小，符合工程標準。和相關的頂管進行對比，泥水頂管在施工的過程中運用的推力比較小，適合運用在黏土層中。所以使用泥水平衡頂管機能夠保證工程的順利施行。
3頂管施工中的控制技術
（1）出洞控制。等到工具管出洞的時候，結合工具管和后部兩節(jié)管，并且用拉桿進行融合，保證其整體性，并且牢牢的固定在導軌中。這樣就能保證工具管在正確的方向頂進。同時還要控制出洞姿態(tài)，比如要把握好最初的頂進方向，保證后面頂進姿態(tài)的一致性，這樣才能保證出洞的順利進行。出洞頂進控制的主要因素有：保證基坑導軌的準確程度，并且以相關標準為基礎，軸線和設計值要吻合；同時要保證瓦面土體的穩(wěn)固性，開挖面的穩(wěn)固性是頂管機方向正確運行的關鍵；出洞時保證持續(xù)不斷的慢速進行，其中的速度要維持在15mm/min之內，這樣才能保證出洞的穩(wěn)固性。（2）正常頂進控制。為了保證施工速度，而且能夠及時發(fā)現(xiàn)錯誤。在工程進行的時候，頂進速度一般維持在30mm/min之內。在頂進的時候，對千斤頂油壓、后背墻、頂進管道的位置轉變和標高變化進行及時的觀測，以防錯誤的出現(xiàn)。在頂進的時候，對于挖掘機和導軌的融合情況也要進行觀察，如果出現(xiàn)不正常情況，就要馬上停止頂進。對其原因進行調查之后，改進頂進施工技術，隨后才能進行頂進。（3）進洞控制。之后土體穩(wěn)固之后，才能讓頂管機進洞，還要對相關位置和姿態(tài)進行檢查，從而保證頂管施工能夠按照施工方案順利進行。工程在施工的時候，使用的是雙液注漿的方式，在洞口周圍3~5m的范圍進行土體的穩(wěn)固，從而保證工具管出洞時姿態(tài)的一致性。在頂進到達接收井的時候，需要頂管機進行接收。當頂進到達接受井周圍護樁時，要減緩頂進速度，檢查其姿態(tài)和位置，其速度維持在15mm/min以內，在持續(xù)均勻頂進的時候，等到頂管機把攪拌樁樁體進行切割的時候，就會形成相應的止水孔，這時要使用風鎬來解決圍護樁體問題，等到頂管機完全脫離接收井。（4）井下準備工作及井內布置。在工作井中的設備主要有后背墻、導軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯等。在安置好井下設備之后，運用汽車吊把頂管機放入到工作井中，并且安置在導軌中，當然還要對頂管機座上的導軌進行準確的位置把控。再使用油泵伸縮千斤頂，同時要保證千斤頂和后背墻的融合性、頂管機和出口器以及分壓環(huán)之間的空隙，在保證其準確程度之后才能進行出洞頂進。（5）管節(jié)頂進。在后管節(jié)的頂進中，需要保證掘進機頭進洞后軸線位置和姿態(tài)位置的一致性。所以在頂進的時候，機頭和前三節(jié)管子要連接起來，使用拉桿將其固定。根據(jù)控制臺中激光點的顯示情況，對糾偏油缸進行調整，讓其在軸線范圍內正常運作，根據(jù)實際狀況及時的進行糾正。還要預防機頭大范圍糾偏所造成的頂進問題、管道破碎問題。在河道和魚塘周圍進行頂進時，速度要減緩，還要控制好注漿壓力，減少融合河床和冒頂情況的產生。（6）觸變泥漿減摩。觸變泥漿減摩在頂管施工的過程中發(fā)揮了重要的作用。在頂進的時候，在對頂管機尾部進行注漿的時候，還要在管節(jié)外壁上注入相應數(shù)量的減摩泥漿，使用多點對稱壓注的方式，保證泥漿的穩(wěn)定性，減少官節(jié)外壁和附近土地之間的空氣流入，從而減少管節(jié)外壁和土體之間的摩阻力，也可以大大減少頂進時的阻力因素。
作者:王駿 單位:中鐵上海工程局集團市政工程有限公司
參考文獻
[1]熊鴻斌，張正，谷良平等.城市糞便集中處理對合肥市污水處理廠的影響[J].中國給水排水，2009，25（14）：17-21.
關鍵詞：小城鎮(zhèn)污水處理；SBR工藝；A/A/O工藝；
中圖分類號：U664.9+2 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著“城鎮(zhèn)化”的逐步推進，我國小城鎮(zhèn)人口增加、經(jīng)濟迅速發(fā)展，污水排放量也在不斷增加。許多城鎮(zhèn)生活污水、工業(yè)廢水未經(jīng)任何處理，直接排入水體，對周圍的環(huán)境造成了嚴重的污染，成為區(qū)域性水環(huán)境的重要污染源頭，對城鎮(zhèn)居民飲用水安全及生存環(huán)境構成了嚴重的威脅，制約了小城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展。建設小城鎮(zhèn)污水處理廠，對這些污水進行收集和處理勢在必行。需要根據(jù)它所處的自然地理環(huán)境條件、當?shù)亟?jīng)濟結構、產業(yè)結構等因素，經(jīng)過分析比較，選擇經(jīng)濟合理的處理工藝。
1 小城鎮(zhèn)污水廠的特點
小城鎮(zhèn)污水處理廠的規(guī)模一般小于20 000m3/d，進廠污水包括生活污水及工業(yè)廢水。由于水量較少，存在以下特點：
①水量不均勻，晝夜變化大。相對于城市而言，小城鎮(zhèn)人口少、社會分工簡單，人民的生活規(guī)律較一致，污水的產生時段集中在白天，晚上水量較少。
②水質受工業(yè)廢水影響較大。由于生活水平和習慣的差異，較之城市而言，小城鎮(zhèn)生活污水水質較為穩(wěn)定，且有機物含量相對較低。因水量較少，若當?shù)毓I(yè)廢水量較大，進廠污水水質將隨著工業(yè)廢水水質的變化波動。
③經(jīng)濟效益不明顯。相對城市污水處理廠而言，其噸水處理費用相應較高，經(jīng)濟效益不明顯。
④管理水平較低，要求設計工藝流程操作簡單、便于維護。
2 適合小城鎮(zhèn)污水處理的工藝
針對小城鎮(zhèn)污水處理的以上特點，結合對現(xiàn)有小城鎮(zhèn)污水處理廠工藝選擇的調查，介紹幾種適合小城鎮(zhèn)污水處理的方法，并提出我國小城鎮(zhèn)污水處理工藝的發(fā)展趨勢。
2.1 污水自然凈化處理系統(tǒng)
常見的污水自然凈化處理系統(tǒng)包括穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)。
2.1.1 穩(wěn)定塘。穩(wěn)定塘又稱為氧化塘或者生物塘，具有投資少、運行管理簡便、節(jié)省能耗的特點。穩(wěn)定塘具有以下幾個優(yōu)點：一是處理成本低。穩(wěn)定塘的結構簡單、施工周期短、處理耗能低、運行維護方便且成本低，因穩(wěn)定塘的污水處理成本低。二是抗沖擊負荷強。穩(wěn)定塘一般具有較大的容積，能夠承受污水水量的波動，適應能力和抗沖擊負荷強，滿足小城鎮(zhèn)污水處理的工藝要求。三是能夠充分地利用當?shù)噩F(xiàn)有的湖泊、池塘等，可以因地制宜，達到污水處理的目的。四是污泥產量少，從而減少二次污染，降低了污泥的處理處置費用。然而，氧化塘也有一些缺點和局限性，主要表現(xiàn)在：占地面積大，處理的效率相對來說比較低，可能產生臭味滋生蚊蠅，不宜建在居民區(qū)的附近。
2.1.2 土地處理系統(tǒng)。污水土地處理系統(tǒng)是指利用農田、林地等土壤—微生物—植物構成的陸地生態(tài)系統(tǒng)對污染物進行綜合凈化處理的生態(tài)工程。污水土地處理系統(tǒng)的優(yōu)點有：一是污水土地處理系統(tǒng)可以促進污水中植物營養(yǎng)素的循環(huán)，污水中的有用物質通過作物的生長而獲得再利用。二是污水土地處理系統(tǒng)的基建費用少，能夠充分地利用土地和洼地等。三是污水土地處理系統(tǒng)的運行管理方便，而且能耗低。四是污泥得到充分地利用，二次污染少。同時，土地處理系統(tǒng)也有一些缺點，如果設計不當，會污染土壤和地下水，特別是造成重金屬污染、有機毒物污染，導致農產品質量下降。也會散發(fā)臭味、滋生蚊蠅，甚至會影響人體的健康。
目前應用最廣泛、研究最成熟的就是人工濕地處理系統(tǒng)。人工濕地系統(tǒng)由不可缺少的五個部分構成，分別是具有透水性的基質、在飽和水和厭氧基質中能夠生長的植物、水體、無脊椎或者脊椎動物以及好氧或厭氧的微生物種群。它具有土地處理系統(tǒng)的優(yōu)點，操作簡單、投資省、能耗低。但其占地面積相對來說較大，比較適用于用地不太緊張的農業(yè)區(qū)小城鎮(zhèn)。
2.2 SBR工藝
序批式活性污泥法簡稱SBR，又叫序列間歇式活性污泥法。它通過在運行上的間歇操作，實現(xiàn)了對有機物的有效降解。SBR工藝主要優(yōu)點有：一是工藝處理設備少，無二沉池和污泥回流系統(tǒng)，運行操作簡單、管理方便。二是不受污泥膨脹的困擾。三是抗沖擊負荷能力強。四是可以實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替出現(xiàn)，脫氮除磷的效果好。由于以上特點，SBR 系統(tǒng)更適合水量小、分散點源、污染物間歇排放的小城鎮(zhèn)污水處理。但同時，SBR 工藝也有一些不可忽略的缺點，由于潷水深度一般是1~2 m，因此污水提升的說水頭損失比較大。設備對自動化控制要求嚴格，因此對管理人員的要求也比較高。同時由于SBR 工藝不設初沉池，在一定程度上容易產生浮渣。由于采用的是在時間上形成的缺氧、好氧環(huán)境，脫氮效果不好。
2.3氧化溝工藝
氧化溝工藝是活性污泥法的一種變型，在結構上是一種首尾相連的循環(huán)曝氣溝渠，污水處理按照厭氧、兼性厭氧、好氧的組合方式進行。其特點在于混合液循環(huán)流動的溝狀生物反應器和機械轉刷曝氣。該工藝具備以下幾個優(yōu)點：一是構筑物少，可不建初沉池以及污泥消化池，因此處理流程簡單，操作管理方便。二是能夠承受水質水量的沖擊負荷，克服了高濃度工業(yè)廢水抑制活性污泥菌活性的缺點。三是當需要進行脫氮除磷時，相對傳統(tǒng)的脫氮除磷工藝，氧化溝具有降低運行費用以及能耗的優(yōu)點。四是出水水質好，運行穩(wěn)定。但是，由于一般不建初沉池和污泥消化池，氧化溝工藝增加了反應池的負荷，這在一定程度上會增加部分能耗，同時由于氧化溝的曝氣裝置比如表面曝氣器或者曝氣轉刷等機械部件需定期維修，因此檢修工作量較大。
2.4A/A/O工藝
A/A/O工藝是常規(guī)的典型除磷脫氮工藝。通過在生物反應池中人為的造成厭氧、缺氧、好氧的生物環(huán)境。該工藝不但能有效的去除磷和氮，而且COD、BOD和SS去除效果也優(yōu)于常規(guī)的活性污泥法，還可以提高污泥的沉降性能。其主要優(yōu)點：一是出水水質好。池內經(jīng)缺氧、厭氧、好氧處理，處理效率提高，凈化效果好，能有效控制活性污泥膨脹。二是運行效果穩(wěn)定，耐沖擊負荷。池內有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊，運行穩(wěn)定。三是高效脫氮除磷，節(jié)省化學藥劑使用，具有良好的脫氮除磷效果，剩余污泥含磷量高，肥效好，可利用作污泥堆肥。四是沒有固定池型，可滿足各種規(guī)模的污水處理。然而，由于設備數(shù)量較多，其管理運營較為復雜，設備檢修維護要求較高。
2.5 厭氧水解—高負荷生物濾
厭氧水解—高負荷生物濾池是近年來為了適應小城鎮(zhèn)污水處理的特點而產生的處理工藝。該工藝主要是將預處理工藝由傳統(tǒng)的初沉池改為厭氧水解濾池，同時在傳統(tǒng)高負荷生物濾池的基礎上對其工藝構造進行了重要的技術創(chuàng)新。改造后的工藝既具有高負荷、高效率的優(yōu)點，又通過采用具有高空隙率、高附著面積和高二次布水性能的新型塑料模塊填料，取消了濾池出水回流系統(tǒng)，從而大幅度的降低了操作運行的能耗以及建設投資費用。作為新型工藝，厭氧水解—高負荷生物濾池有以下幾個突出的優(yōu)點：一是與普通的活性污泥法相比，該工藝的產泥量大大減少，這就在一定程度上降低了污泥處理、處置費用，也降低了二次污染。二是由于該工藝處理系統(tǒng)集初沉池、曝氣池、污泥回流設施以及供氧設施等與一身，因此污水處理流程簡單，管理運行簡單。三是工藝的抗沖擊負荷能力比較強。這些優(yōu)點都決定了厭氧水解—高負荷生物濾池能夠適應我國小城鎮(zhèn)污水的要求。
關鍵詞：CAST工藝污水處理
1、 項目介紹
凌水河污水處理廠是大連市的又一個BOT項目。設計處理能力每天6萬噸，服務人口22萬，占地3.3公頃，廠址位于凌水河入?？谔帲瑓R水面積40.17平方公里。
2、 設計進、出水水質
3、 各工藝段的介紹
污水處理采用循環(huán)式活性污泥法（CAST），污泥處理采用濃縮脫水后外運至夏家河污泥處理廠。
（1）、預處理部分工藝流程及功能
利用原提升泵站（設有粗格柵）將污水壓力送至污水處理廠。
污水通過細格柵后進入曝氣沉砂池，細格柵攔截污水中的大塊污物；曝氣沉砂池起到洗砂、沉砂的作用。池底的砂粒通過吸砂泵吸出，至砂水分離車間進行砂水分離，分離后的砂子排出外運，污水流入污水管道，回流至污水廠進口處。
通過曝氣沉砂池的水流入配水井，然后進入CAST反應池。
（2）、生化處理部分工藝流程及功能
CAST反應池運行時按進水曝氣、沉淀、潷水完成一個周期，將污水凈化。
來水首先進入生物選擇器，與回流污泥會合，然后進入主反應區(qū)。生物選擇器內設潛水攪拌器，主反應池采用鼓風曝氣。
CAST池中，設回流污泥泵，在進水過程中將池中的污泥回流到生物選擇器中；還設剩余污泥泵，通過管道把剩余污泥送到污泥穩(wěn)定池，通過對排放污泥量的控制來調節(jié)反應池中的泥齡。
曝氣階段停止后即開始沉淀，活性污泥經(jīng)靜態(tài)沉淀逐漸與上清液分離，沉淀過后，設置在CAST池的潷水器自動啟動，進入潷水階段，上清液被緩慢潷出，當水位降到最低水位時，潷水器停止并且回升到最大高度，CAST池開始進入下一個工作循環(huán)。
（3）、鼓風機房及曝氣系統(tǒng)
鼓風機房是生化處理系統(tǒng)的心臟，它不斷的通過曝氣系統(tǒng)為反應池提供充足的空氣。每兩個CAST反應池對應一個流量計，將風量信號送入PLC，PLC通過風量值的變化來控制鼓風機的調頻運行。
（4）、污泥脫水車間
通過污泥脫水，污泥不僅體積大量減小，而且呈固態(tài)狀，便于運輸和后續(xù)處理。
本廠采用離心式污泥脫水機，經(jīng)過脫水后污泥含固率20%以上。
（5）、紫外消毒槽
紫外線設備產生的足夠劑量的強紫外線，照射后使水中的各種細菌、病毒等細胞組織中的DNA、RNA被破壞，阻止細胞的再生，能殺滅99.9%以上。
（6）、采用意大利進口的從生物中提取的藥劑除臭。
4、 實際運行情況
污水處理廠建成后，于2006年10月初生物池進水開始進行污
關鍵詞：中小城鎮(zhèn) 污水處理廠 生物除磷脫氮
一 概述
改革開放以來，在我國的大中型城市中，建設了一批污水處理設施，對于保護大中型城市的環(huán)境，治理水污染起到了很大作用。隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，我國農村城市化的速度將大大加快，大量的小城鎮(zhèn)將迅速興起，預計到本世紀末，全國設市城市將達1200個左右，建制鎮(zhèn)25000～3O000個左右，全國城鎮(zhèn)人口達6.8億左右，城市化水平約為45%，其中小城鎮(zhèn)人口所占比例達65%左右。從發(fā)展眼光看，今后我國的大部分人口將生活在中小城鎮(zhèn)。
目前全國共有1700O個建制鎮(zhèn)，絕大多數(shù)沒有排水和污水處理設施，而且，由于二十幾年來，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的蓬勃發(fā)展，造成一些中小城鎮(zhèn)尤其是經(jīng)濟比較發(fā)達的中小城鎮(zhèn)，污染嚴重，已經(jīng)影響到人民的生活和健康。
從另一方面講，中小城鎮(zhèn)和大中城市在水系上是相通的，而且往往處于大中城市的上游，中小城鎮(zhèn)的污水治理工作做不好，大中城市水環(huán)境的質量也不會有明顯改善，因此，中小城市的環(huán)境保護問題越來越引起人們的重視。針對目前的情況，國家提出至2010年我國污水處理率要達到4O%，因此，未來一段時間內我國將會集中在中小城鎮(zhèn)建設一大批污水處理廠，這些污水處理廠的規(guī)模，小的只有每日幾十噸，大的每日幾萬噸，因此在規(guī)模上和大型污水處理廠相差較大，而且，由于這些中小城鎮(zhèn)和大中城市經(jīng)濟發(fā)展水平、排水體制，基礎資料，融資渠道有很大不同，因此以往建設大型污水處理廠的經(jīng)驗只有借鑒的意義，不可能也不應該把大中城市的污水治理工藝、技術裝備等搬用到城鎮(zhèn)級的污水處理廠中去，否則目前在大中城市中出現(xiàn)的“建的起，用不起”的局面將會在中、小城鎮(zhèn)更加強烈的表現(xiàn)出來，甚至會演變成“既建不起，更用不起”的局面，因此探索適合中小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟實用的污水處理工藝，以較少的投資建成污水處理廠，以較低的運行費用運轉污水處理廠，達到消除污染、保護環(huán)境的目的是擺在給排水工作者面前的一個挑戰(zhàn)。
考慮到1998年1月1日之后，已經(jīng)開始實行《污水排放綜合標準》(GB8978-1996)，因此中小城鎮(zhèn)的污水處理廠在選擇處理工藝時都要考慮除磷脫氮，本文謹就適合于中小城鎮(zhèn)城市污水處理廠的生物除磷脫氮工藝談一些粗淺的看法，供大家參考，不妥之處請指正。
二 可供選擇的工藝
各種除磷脫氮工藝一般都是除碳、除氮、除磷三種流程的有機組合，得利滿公司提出了“SARAOE”概念，來描述用于除磷脫氮的不同區(qū)域。
1.選擇區(qū)(Selectorzone)
設置選擇區(qū)的目的主要是為了避免污泥膨脹。
2.厭氧區(qū)(Anaerobiczone)
設置厭氧區(qū)是為了提供一個使聚磷菌釋放磷的環(huán)境，為后續(xù)的好氧吸磷創(chuàng)造條件。
3.再活化區(qū)(Reactivationzone)
設置再活化區(qū)用于再活化回流污泥。
4.缺氧區(qū)(Anoxiczone)
設置缺氧區(qū)，提供一個缺氧環(huán)境，使硝酸鹽氮被還原為氮氣。
5.好氧區(qū)(Oxidationzone)
該區(qū)為主反應區(qū)，在該反應區(qū)內完成碳的氧化和氨氮的硝化。
6.內源呼吸區(qū)(Endogenouszono)
在該區(qū)內進一步完成硝酸鹽氮的反硝化。
在實際的工程設計中，根據(jù)受納水體的要求和其它一些實際情況，生物除磷脫氮工藝可以分成以下幾個層次：
1、去除有機物、氨氮和硝酸鹽氮，因對總氮無要求，可以采用生物硝化工藝，生物硝化工藝與傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程完全相同，不過采用延時曝氣。
2、去除有機物和總氮(包括有機氮、氨氮及硝酸鹽氮)，因要去除總氮，因此應該采用生物反硝化工藝，需要在反應池前增設一個缺氧段，將好氧段中含有硝酸鹽的混合夜回流到缺氧段，在缺氧的條件下，將硝酸鹽反硝化成氮氣。
3、去除有機物、氨氮和有機氮，磷。這時，應該采用除磷的硝化工藝，在反應地前增設一個厭氧段，在厭氧段內完成磷的釋放，在好氧段內實現(xiàn)磷的超量吸收、有機物的氧化、有機氮及氨氮的硝化。
4、去除有機物、總氮和磷。對于這種情況，應該采用完全的生物除磷脫氮工藝。在反應池前既要增設一個厭氧段又要增設一個缺氧段，以同時實現(xiàn)生物除磷脫氮。
三 適合于中小型污水處理廠的除磷脫氧工藝
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工藝都可以實現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。
由于磷的去除是通過排放剩余污泥實現(xiàn)的。SRT小，剩余污泥排放量也就多，在污泥含磷量一定的情況下，除磷量也就越多。生物硝化工藝需要較低的負荷，較長的泥齡，因此，除磷脫氮對某些工藝參數(shù)的要求是互相矛盾的，為實現(xiàn)同時除磷脫氮，研究者開發(fā)了不少新工藝，如Bardenphor工藝(四區(qū)工藝)、Phoredox工藝(改良BardenPhor工藝)，UCT工藝，MUCT工藝等，這些工藝克服了除磷脫氮的一些沖突，可以同時取得較好的除磷脫氮效果，但這些工藝的缺點也是顯而易見的，處理單元多，流程長，操作管理復雜，運轉費用高，在應用于中小規(guī)模污水處理廠時應該慎重。
進水水質濃度和對出水水質的要求是選擇除磷脫氮工藝的一個重要因素。對于大部分城市污水，為了達到排放標準，應該選用具有除磷和硝化功能的二級處理，對于二級排放標準，可以采用生物除磷方式；對于一級排放標準，可以采用生物除磷與化學除磷相結合的方式。對于某些低濃度或超低濃度污水，單獨生物除磷效果不好，須采用生物除磷和化學除磷相結合的方式。
在上述各種除磷脫氮工藝中，對中小污水廠來講，比較有發(fā)展前途的工藝是SBR工藝、氧化溝工藝。因為這兩種工藝一般都不設初沉地，SBR工藝和合建式氧化溝工藝也不需要二沉地、污泥回流設施，因此，水、泥處理流程大為簡化，可以達到占地少、能耗低、投資省。運行管理方便的目的，符合當前污水處理工藝合建、簡化發(fā)展的總趨勢。采用延時曝氣的SBR工藝和氧化溝工藝產生的剩余污泥已經(jīng)基本達到好氧穩(wěn)定，剩余污泥經(jīng)過濃縮脫水后就可以直接應用于農田、填埋或者焚燒，不需要搞污泥消化，因此建設、運轉的費用大為減少，這一點對中小城鎮(zhèn)污水廠來說，是非常有吸引力的。
四 氧化溝工藝的特點、各種形式和適用情況
氧化溝實際上是活性污泥法的一種變形，它的水力流態(tài)和普通活性污泥法相差較大，是一種首尾相接的循環(huán)流，通常采用延時曝氣。氧化溝是荷蘭人二戰(zhàn)后為處理小城鎮(zhèn)污水而開發(fā)的，由于氧化溝處理污水經(jīng)濟、簡單和管理方便，所以它問世以來，發(fā)展很快。
嚴格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術的發(fā)展，它早已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術與氧化溝技術相結合的污水處理工藝流程。
按照運行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應用比較多，這些氧化溝通過設置適當?shù)娜毖醵巍捬醵?、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。
交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉刷曝氣，不設二沉池和污泥回流設施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點，可以根據(jù)水量水質的變化調節(jié)轉刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。廣東雁田污水廠(近期規(guī)模1.5萬噸/d)采用的是雙溝式氧化溝工藝。邯鄲東污水廠(一期工程規(guī)模6.6萬噸)采用的是三溝式氧化溝工藝。
一般交替式氧化溝工藝的設備閑置率比較高，容積利用率比較低，如邯鄲東污水廠的設計污泥星系數(shù)為O.55，實際為O.48，D型氧化溝曝氣轉刷的實際利用率只有37.5%。
五 SBR工藝的特點、各種形式和適用情況
SBR工藝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，處理設施比一般氧化溝還要簡單。SBR工藝的概念和操作靈活性使其易于引入?yún)捬?好氧除磷過程或缺氧/好氧除氮過程，通過調整運行周期以及控制各工序時間的長短，可實現(xiàn)對氮磷的高效去除。
SBR工藝有很多種類型，除了常規(guī)SBR工藝之外，還有DAT-IAT工藝，Unitank工藝、CAST及CASS工藝、ICEAS工藝等。ICEAS工藝和DAT-IAT工藝均采用連續(xù)進水方式，使進水的控制系統(tǒng)變得簡單，但是因為主反應區(qū)前面缺乏一個厭氧段，因此，除磷的效果不夠理想，DAT-IAT工藝的回流比比較大，運行費用偏高。上海石洞口污水處理廠采用的是Unitank工藝；昆明第三污水處理廠采用的是ICEAS工藝；天津經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)污水處理廠(設計規(guī)模10萬噸/日)采用的是DAT-IAT工藝。
和合建式氧化溝一樣，因為在一個較長停留時間的曝氣系統(tǒng)內，只有50%左右的池容用于曝氣，SBR工藝的容積利用率也不高。
六 SBR工藝和氧化溝工藝的比較
如前所述，SBR工藝和氧化溝工藝都比較適合于中小型污水廠，如果設計管理的好，都可以取得比較好的除磷脫氮效果。但是這兩種工藝又各有優(yōu)缺點，分別適用于不同的情況。
1.SBR工藝由于采用合建式，不需要設置二沉地，同時由于采用微孔曝氣，可以采用的水深一般為4～6m，比一般氧化溝的水深(3～4m)要深，因此在同樣的負荷條件下，SBR工藝的占地面積小，如果污水處理廠所在地的征地費用比較高，對SBR工藝有利。
2.SBR工藝中一個周期的沉淀時間是由活性污泥界面的沉速、MLSS濃度、水溫等因素確定的，渾水時間是由潷水器的長度、上清液的潷除速率等因素決定的，對于一個固定的反應系統(tǒng)，沉淀時間和潷水時間的和基本上是固定的，一般都不應小于2小時，因此，每個周期的時間短，反應時間所占的比例就低，反應池的容積利用系數(shù)降低。對于對污泥穩(wěn)定要求不高的污水廠，選擇SBR工藝不利。(合建式氧化溝工藝也有這個缺點)。
3.SBR工藝和交替式氧化溝需要頻繁地開停進水閥門，曝氣設備，潷水器等，因此，對自控設備的要求比較高，目前，某些國產設備的質量尚不過關，如果考慮進口，自控系統(tǒng)所占的投資比例將增加，而且將增大維修費用。
4.在寒冷的氣候條件下，因為表面爆氣器會造成表面冷卻或者結冰，降低污水的溫度，而污水的溫度降低，對生化反應尤其是硝化反應的影響較大，所以，在寒冷地區(qū)，采用氧化溝工藝，需要采取一些特殊措施，如將氧化溝加蓋，而這些措施都使氧化溝工藝在和其它工藝競爭中，處于不利的地位。
5.在一些水量非常小的小城鎮(zhèn)，夜間幾乎沒有污水產生，這時候SBR工藝和交替式氧化溝工藝有優(yōu)越性，曝氣設備可以白天運轉，夜間停止運行。
七 SBR工藝和氧化溝工藝比較的一個實例
某開發(fā)區(qū)污水處理廠工程，設計規(guī)模5萬噸/日，變化系數(shù)1.40，設計進出水水質如下：
BOD5 COD SS NH3-N TP 進水 160 400 250 35 2 出水 30 120 30 25 1
采用氧化溝工藝(CAST工藝)和三溝式氧化溝工藝進行工藝比較，結果如下表：
項目 CAST工藝 氧化溝工藝 備注 總泥齡(d) 25 25 設備總功率(KW) 908 1695 實際使用功率(KW) 585 732 設備利用系數(shù) 0.64 0.43 日電耗(度/日) 10418 13036 單位電耗(Kw/m3) 0.21 0.26 處理廠占地(m2) 34400 41064 二級處理 工程總投資(萬元) 6301.27 6692.87 廠內工程 單位成本(元/m3) 0.69 0.81 單位運行成本(元/m3) 0.35 0.46
對于上例的具體情況，經(jīng)過投資估算比較和經(jīng)濟評價，采用SBR工藝優(yōu)于三溝式氧化溝工藝。
應該提出的是：選擇污水廠的處理工藝，是一件復雜的事情，目前的各種處理工藝，都各有優(yōu)缺點，只有最適合某個工程的工藝，并不存在最先進的工藝。設計者應該根據(jù)進出水水質、污水廠的規(guī)模、當?shù)氐慕?jīng)濟條件、氣候情況、廠址情況、地質條件、電價等情況，因地制宜地選擇污水處理工藝，努力達到投資少，運轉費用低，運行管理簡單，在這些因素難以平衡的條件下，應該優(yōu)選運轉費用低，運行簡單的工藝，同時，根據(jù)中小城鎮(zhèn)排水的具體特點，也可以大膽地嘗試一些雖然在國內目前應用較少，但比較適合中小城鎮(zhèn)特點的污水處理工藝，如生物膜法。
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【關鍵詞】污水處理廠；倒置A2/O工藝；工藝流程；設計參數(shù)
隨著我國城市化進程的不斷加快，政府加大了對城鎮(zhèn)基礎設施建設的投資力度，污水處理系統(tǒng)及配套的污水處理廠正逐步完善，這也對城鎮(zhèn)污水處理廠的處理工藝技術提出了更高的要求。目前，許多污水處理廠都采用百樂克工藝作為污水處理的重要工藝，但由于受到工業(yè)廢水數(shù)量增加、曝氣懸浮鏈老化及水質日益復雜化等因素的影響，百樂克工藝在應用過程中出現(xiàn)諸多的問題，導致污水處理廠出水不能達標，很難滿足當前污水處理廠的處理需要。而倒置A2/O工藝作為一種新興的污水處理工藝技術，具有脫氮效果好、除磷效果好、處理效果穩(wěn)定及成本低等優(yōu)點，能夠較好確保污水處理廠出水達標。同時，該種工藝一般適用于要求脫氮除磷的大中型污水處理廠，具有較好的發(fā)展前景。
1.工程概況
某污水處理廠采用百樂克工藝，設計規(guī)模1.4萬m3/d，1座2組，單組處理能力0.7萬m3/d，實際處理水量1.2～1.5萬m3/d，工藝流程見圖1。
設計進出水及實際進出水水質情況見表1。
2.存在問題
該工程自投產以來，水量設計處理能力不能滿足實際處理水量的要求。在設計進水水質條件下，出水水質基本可以達到設計出水的要求。但仍存在一些問題，主要表現(xiàn)如下：
1）實際進水中由于工業(yè)廢水較多，各項指標遠超設計值。根據(jù)當?shù)丨h(huán)保部門的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進水COD最高達到了800mg/L，在該情況下，出水達標無從談起。
2）曝氣懸浮鏈已多處老化，曝氣系統(tǒng)曝氣不均勻。池體表面使用HDPE膜，因占地面積較大，地面沉降和溫度變化不均勻等因素，已造成膜片撕裂，致使污水污染當?shù)氐叵滤础?/p>
3）由于當?shù)厮Y源匱乏，該污水廠水資源將作為再生水進行回用，對出水水質要求將進一步提高。根據(jù)當?shù)丨h(huán)保部門要求，出水水質需達到GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級A標準。
4）污水管網(wǎng)覆蓋不全。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，當?shù)毓I(yè)園區(qū)污水管線在近期將進一步完善，污水量將隨之增加，現(xiàn)狀污水廠處理能力將不能滿足處理需求。
3.改造方案
針對百樂克工藝存在的問題，在實現(xiàn)出水水質目標的前提下，最大程度地利用現(xiàn)狀構筑物，經(jīng)技術經(jīng)濟對比，選擇倒置A2/O工藝作為該次改造工藝。考慮到水量的增加，該次改造設計的規(guī)模為2萬m3/d。設計進出水水質情況見表2。
3.1 改造后的工藝流程
進水粗格柵提升泵房細格柵沉砂池配水井缺氧池厭氧池好氧池二沉池中間水池二泵房濾池清水池送水泵房回用。
其中：粗格柵、提升泵房、細格柵、沉砂池利用現(xiàn)狀已有構筑物，不進行改造。
原厭氧池改造為缺氧區(qū)，并增加1道隔墻；將原曝氣池增加1道隔墻，改造為厭氧區(qū)+好氧區(qū)，更換原曝氣設備為微孔曝氣器，并在好氧區(qū)內，增加3道隔墻，使污水在池內形成循環(huán)流動，提高處理效率；增加出水調節(jié)堰門，調節(jié)池內進出水。
原沉淀區(qū)仍做沉淀池用，進出水方式不變，污泥回流系統(tǒng)、消化液回流系統(tǒng)利用原有設施。由于前端增加配水井，需對沉淀池集水槽出水堰標高進行調整。同時，在池壁與池底澆筑素混凝土，以消除死角，防止沉淀池積泥。
在組合池內，原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥（污泥回流比50%～100%）同步進入缺氧區(qū)，在缺氧區(qū)內，回流污泥（50%～100%）、消化液（300%）與新鮮污水進行充分混合，進行反硝化菌的反硝化，去除硝態(tài)氮，并消耗水中的溶解氧為厭氧菌提供厭氧條件，在厭氧區(qū)進行氨化和磷的釋放；然后進入好氧區(qū)，在好氧區(qū)內，去除BOD、硝化去除氮和吸收磷等。
由于水量的增加，增加1組池，以滿足水量增加的需求。同時增加二氧化氯消毒設施。
3.2 改造后各構筑物設計參數(shù)
1）倒置A2/O池
污水先經(jīng)缺氧區(qū)與回流污泥、回流消化液進行混合，進行氮的反硝化，然后進入?yún)捬鯀^(qū)，在厭氧區(qū)內釋放磷并氨化，再進入好氧區(qū)，在好氧區(qū)進行硝化并吸收磷，去除BOD。新建池與改造池設計參數(shù)一致。設計總規(guī)模2萬m3/d。
缺氧區(qū)停留時間6h；厭氧區(qū)停留時間3h；好氧區(qū)停留時間14h，污泥質量濃度3000mg/L，污泥BOD5負荷0.1kg/（kg·d）MLSS，NO3-N脫氮速率0.04kg/（kg·d）MLSS，污泥齡20d，污泥回流比50%～100%，消化液回流比300%，汽水比7：1。
2）沉淀池
設計規(guī)模2萬m3/d，表面負荷0.80m3/（m2·h）。
3）中間水池
設計規(guī)模2萬m3/d，中間水池為匯水之用，對水量進行提升并調節(jié)。設計停留時間1.5h。
4）深度處理車間
設計規(guī)模2萬m3/d。深度處理車間主要包括混合、絮凝反應及沉淀和過濾等反應單元?；旌闲跄恋?座2組，濾池分4格。反應形式為機械絮凝，沉淀池采用斜管沉淀方式。過濾采用氣水反沖洗濾池。機械混合時間45s，機械絮凝時間20min，斜管沉淀池上升流速0.5mm/s。濾池濾速6m/h，強制濾速8m/h。
5）加藥間
加藥間主要有PAC、PAM投加裝置，以及二氧化氯消毒設備。其中設計PAC投加量20mg/L，PAM投加量0.5mg/L，二氧化氯投加量10mg/L。
6）其他鼓風機房、污泥回流泵房、清水池、送水泵房等構筑物設計參數(shù)從略。
4.改造結果及分析
改造工程于2011年5月完工，由于施工前，較好地貯存了部分活性污泥，所以污泥馴化時間較短，于2011年7月調試達標。2011年7月3日，實際進水量1.6萬m3/d。調試結果見表3。
從調試結果來看，實際進水量在1.6萬m3/d，達到了設計處理負荷的80%。從出水水質可以看出，經(jīng)改造后，各項出水指標均有不同程度的改善，其中生化系統(tǒng)出水水質中，COD、BOD、SS等與改造前分別改善了11.8%、37.8%、34.4%，改造后，經(jīng)深度處理后去除率分別達到了27%、33%、54%。以上數(shù)據(jù)說明，經(jīng)過改造，有機物去除率得到進一步提高，通過深度處理，COD、BOD、SS等主要指標，達到了一級A出水要求。
NH3-N、TN、TP等指標與改造前相比，分別提高了33%、51.8%、27%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，總氮去除率提高最大，這說明倒置A2/O工藝在去除總氮方面有很高效率。目前，總氮去除是各污水廠提質改造的難題，該工藝可作為改造的推薦工藝。深度處理后，NH3-N、TN、TP去除率分別為7%、10.7%、52.5%。這說明，深度處理對NH3-N、TN去除有限，僅通過去除有機物附帶去除。
5.結論
通過探討倒置A2/O工藝在城鎮(zhèn)污水處理廠的應用，筆者總結出以下幾點結論：①工作人員必須重視工藝設計方面的工作，并在生化階段去除NH3-N、TN；②雖然COD、BOD、SS在生化階段可以去除大部分。但是，當有會用要求時，工作人員需增加深度處理，確保出水達到一級A的出水要求；③TP在生化階段通過聚磷菌的吸磷時，需要采用PAC或者PFS等化學藥劑除磷，方可保證出水達到一級A標準（
參考文獻：
