活性污泥水處理工藝設計

『壹』 結合流程圖說明活性污泥法處理污水的工藝

這個還是建議你看看《污水處理廠工藝設計手冊》，《污水處理新工藝與設計計算實例》等書，網路文庫裡面都有。或者去chinacitywater看看。要是打字說明的話實在太多了。

『貳』 污水處理工藝流程介紹

污水處理一般原則是：改革工藝，減少污染，回收利用，綜合防治，技術先進，經濟合理等。在流程選擇時應注重整體最優，而不只是追求某一環節的最優。

污水處理工藝流程介紹

一級處理：物理處理

機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在於通過物理法實現固液分離，將污染物從污水中分離，這是普遍採用的污水處理方式。

機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程必備工程(盡管有時有些工藝流程省去初沉池)，城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。

在生物除磷脫氮型污水處理廠，一般不推薦曝氣沉砂池，以避免快速降解凱豎辯有機物的去除;在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下，初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特性的後續工藝加以仔細分析和考慮，以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。

二級處理：生物化學處理

污水生化處理屬於二級處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的，其工藝構成多種多樣，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、CASS法、土地處理法等多種處理方法。目前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。

生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機物的分解和生物體的合成，將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離，從凈化後的污水中除去。

三級處理：污水的深度處理

三級處理是對水的深度處理，是繼二級處理以後的廢水處理過程，是污水最高處理措施。現在的我國的污水處理廠投盯缺入實際應用的並不多。

它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理，用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道，作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。

由此可見，污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中，包括一級處理工段產生的初沉污泥、二級處理工段產生的剩餘活性污泥以及三級處理產生的化學污泥。

由於這些污泥含有大量的有機物和病原體，而且極易腐敗發臭，很容易造成二次污染，消除污染的任務尚未完成。污泥必須經過一定的減容、減量和穩定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響，必須重視。

如果污泥不進行處理，污泥將不得不隨處理後的出水排放，污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。所以在實際的應用過程中，污水處理過程中的污泥處理也是相當關鍵的。

處理方法

生物除磷

在經濟發展過程中，我國的主要河流和湖泊由於受磷污染，富營養化嚴重，國家環保局為控制磷污染，對磷排放制定了比較嚴格的標准。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主，此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化，通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸，作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物，使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖，並將其迴流到生物系統中，使纖叢生物污水處理系統工作在高效除磷狀態;同時污泥在厭氧條件下產生的磷釋放，通過化學除磷消除。這是一種高效市政污水處理工藝技術，滿足了我國現階段，為解決水體富營養化，需要在常規二級污水處理基礎上進一步除磷的要求。

循環間隙

我國經濟發展水平各地相差較大，經濟發展滯後的城市還不能拿出很多資金用於污水治理，因此，怎樣利用有限的資金，降低環境污染，是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面，直到不久前，一些城市還採用一級或一級強化處理工藝技術，出水達不到國家二級排放標准對除去有機污染物的要求。

循環間歇曝氣工藝充分發揮高負荷氧化溝處理效率高的優點，又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點，保證了系統出水達到國家污水排放一級標准在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統降低30%左右，是適合我國現階段污水處理要求的工藝技術。

旋轉接觸

旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上，結合生物接觸氧化技術優點發展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統中的轉軸是唯一的轉動部分，一旦機器出了故障，一般機械人員都可以進行維修。

系統生物量會根據有機負荷的變化而自動補償。附在轉盤上的微生物是有生命的，當污水中的有機物增加時，微生物隨之增加，相反，當污水中的有機物減少時，微生物隨之減少。所以這污水處理系統的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化和停電的影響。運行費用低，只有其他曝氣污水處理系統耗電的八分之一到三分之一。佔地面積僅相當常規活性污泥法一半。由於生物系統中生長的微生物種類多，能夠高效處理各種難降解工業污水。

『叄』 好氧活性污泥處理生活廢水

活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣，經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
你是想問好氧活性污泥處理生活廢水的工藝流程呢？還是想問出水的具體數據呢？
活性污泥工藝是城市污水處理的主要工藝，它的設計計算有三種方法：污泥負荷法、泥齡法和數學模型法。三種方法在操作上難易程度不同，計算結果的精確度不同，直接關繫到設計水平、基建投資和處理可靠性。正因為如此，國內外專家都在進行大量細致的研究，力求找出一種精確度更高而又便於操作的計算方法。
1 污泥負荷法
這是目前國內外最流行的設計方法，幾十年來，運用該法設計了成千上萬座污水處理廠，充分說明它的正確性和適用性。但另一方面，這種方法也存在一些問題，甚至是比較嚴重的缺陷，影響了設計的精確性和可操作性。
污泥負荷法的計算式為〔1〕：
V=24LjQ／1000FwNw=24LjQ／1000Fr (1)
污泥負荷法是一種經驗計演算法，它的最基本參數Fw(曝氣池污泥負荷)和Fr(曝氣池容積負荷)是根據曝氣的類別按照以往的經驗設定，由於水質千差萬別和處理要求不同，這兩個基本參數的設定只能給出一個較大的范圍，例如我國的規范對普通曝氣推薦的數值為：
Fw=0.2～0.4 kgBOD/(kgMLSS·d)
Fr=0.4～0.9 kgBOD/(m3池容·d)
可以看出，最大值比最小值大一倍以上，幅度很寬，如果其他條件不變，選用最小值算出的曝氣池容積比選用最大值時的容積大一倍或一倍以上，基建投資也就相差很多，在這個范圍內取值完全憑經驗，對於經驗較少的設計人來說很難操作，這是污泥負荷法的一個主要缺陷。
污泥負荷法的另一個問題是單位容易混淆，譬如我國設計規范中Fw的單位是kgBOD/(kgMLSS·d)，但設計手冊中則是kgBOD/(kgMLVSS·d)，這兩種單位相差很大。MLSS是包括無機懸浮物在內的污泥濃度，MLVSS則只是有機懸浮固體的濃度，對於生活污水，一般MLVSS=0.7MLSS，如果單位用錯，算出的曝氣池容積將差30%。這種混淆並非不可能，例如我國設計手冊中推薦的普通曝氣的Fw為0.2～0.4kgBOD/(kgMLVSS·d)〔2〕，其數值和設計規范完全一樣，但單位卻不同了。設計中經常遇到不知究竟用哪個單位好的問題，特別是設計經驗不足時更是無所適從，加上近年來污水脫氮提上了日程，當污水要求硝化、反硝化時，Fw、Fr取多少合適呢?
污泥負荷法最根本的問題是沒有考慮到污水水質的差異。對於生活污水來說，SS和BOD濃度大致有數，MLSS與MLVSS的比值也大致差不多，但結合各地的實際情況來看，城市污水一般包含50%甚至更多的工業廢水，因而污水水質差別很大，有的SS、BOD值高達300～400 mg/L，有的則低到不足100 mg/L，有的污水SS/BOD值高達2以上，有的SS值比BOD值還低。污泥負荷是以MLSS為基礎的，其中有多大比例的有機物反映不出來，對於相同規模、相同工藝、相同進水BOD濃度的兩個廠，按污泥負荷法計算曝氣池容積是相同的，但當SS/BOD值差異很大時，MLVSS也相差很大，實際的生物環境就大不相同，處理效果也就明顯不同了。
綜上所述，污泥負荷法有待改進。因此，國際水質污染與控制協會(IAWQ)組織各國專家，於1986年首次推出活性污泥一號模型(簡稱ASM1)〔3〕，1995年又推出了活性污泥二號模型(簡稱ASM2)〔4、5〕。
2 數學模型法
數學模型法在理論上是比較完美的，但在具體應用上則存在不少問題，這主要是由於污水和污水處理的復雜性和多樣性，即使是簡化了的數學模式，應用起來也相當困難，從而阻礙了它的推廣和應用。到目前為止，數學模型法在國外尚未成為普遍採用的設計方法，而在我國還沒有實際應用於工程，仍停留在研究階段。
數學模型法的主要問題是模型中有很多系數和常數，ASM1中有13個，ASM2中有19個，它們都需要設計人員根據實際污水水質和處理工藝的要求確定具體數值，其中多數要經過大量監測分析後才能得出，而且不同的污水有不同的數值。由於污水水質多變，確定這些參數很困難，如果這些參數有誤，就直接影響到計算結果的精確性和可靠性。國外已經提出了這些參數的數值，但我國的污水成分與國外有很大差別，特別是污水中的有機物成分差別很大，盲目套用國外的參數值肯定是不行的。因此，要將數學模型法應用於我國的污水處理設計，必須組織力量監測分析各種污水水質，確定有關參數，才有可能把數學模型實用化。然而，從我國目前情況看，數據分析和積累恰恰是最大的薄弱環節之一，我國已運轉的城市污水處理廠有上百座，至今連一些最基本的數據都難以確定，更不用說數學模型法所需的各種數據了，顯然，要在我國應用數學模型法還需做大量的工作，還需要相當長的時間。
3 泥齡法
3.1泥齡法的計算式
設計規范中提出了按泥齡計算曝氣池容積的計算公式〔1〕：
V=〔24QθcY(Lj-Lch)／1 000Nwv(1+Kdθc) (2)
設計規范對式中幾個關鍵參數提出了推薦值：
Y=0.4～0.8(20℃，有初沉池)
Kd=0.04～0.075(20℃)
當水溫變化時，按下式修正：
Kdt=Kd20(θt)t-20 (3)
式中 θt——溫度系數，θt=1.02～1.06
θc——高負荷取0.2～2.5，中負荷取5～15，低負荷取20～30
可以看出，它們的取值范圍都很寬，Y值的變化幅度達100%，Kd值的變化幅度達87.5%，θc值的變化幅度從50%到幾倍，實際計算時很難取值，這也是泥齡法在我國難以推廣的原因之一。
為了使泥齡計演算法實用化，筆者根據自己的設計體會，建議採用德國目前使用的ATV標准中的計算公式，並對式中的關鍵參數取值結合我國具體情況適當修改。實踐證明，按該公式計算概念清晰，特別便於操作，計算結果都能滿足我國規范的要求，不失為一種簡單、可信而又十分有效的設計計算方法。其基本計算公式為：
V=24QθcY(Lj-Lch)／1000Nw (4)
式中 Y——污泥產率系數(kgSS/kgBOD)
Q、Lj、Lch值是設計初始條件，是反映原水水量、水質和處理要求的，在設計計算前已經確定。
泥齡θc是指污泥在曝氣池中的平均停留時間，其數值為：
θc=VNw／W (5)
式中 W——剩餘污泥量，kgSS/d
W=24QY(Lj-Lch)／1000 (6)
根據以上計算式，採用泥齡法設計計算活性污泥工藝時，只需確定泥齡θc、剩餘污泥量W(或污泥產率系數Y)和曝氣池混合液懸浮固體平均濃度Nw(MLSS)即可求出曝氣池容積V。與污泥負荷法相比，它用泥齡θc取代Fw或Fr作為設計計算的最基本參數，與數學模型法相比，它只需測定一個污泥產率系數Y，而不需測定13或19個參數數據。
3.2泥齡的確定
泥齡是根據理論同時又參照經驗的累積確定的，按照處理要求和處理廠規模的不同而採用不同的泥齡，德國ATV標准中單級活性污泥工藝污水處理廠的最小泥齡數值見表1。
表1 德國標准中活性污泥工藝的最小泥齡
d處理目標處理廠規模
≤5 000 m3/d≥25 000 m3/d
無硝化54
有硝化(設計溫度：10 ℃)108
有硝化、反硝化(10 ℃)
VD/V=0.2
VD/V=0.3
VD/V=0.4
VD/V=0.512
13
15
1810
11
13
16
有硝化、反硝化、污泥穩定25不推薦
注 VD/V為反硝化池容與總池容之比。

表中對規模小的污水廠取大值，是考慮到小廠的進水水質變化幅度大，運行工況變化幅度大，因而選用較大的安全系數。
泥齡反映了微生物在曝氣池中的平均停留時間，泥齡的長短與污水處理效果有兩方面的關系：一方面是泥齡越長，微生物在曝氣池中停留時間越長，微生物降解有機污染物的時間越長，對有機污染物降解越徹底，處理效果越好；另一方面是泥齡長短對微生物種群有選擇性，因為不同種群的微生物有不同的世代周期，如果泥齡小於某種微生物的世代周期，這種微生物還來不及繁殖就排出池外，不可能在池中生存，為了培養繁殖所需要的某種微生物，選定的泥齡必須大於該種微生物的世代周期。最明顯的例子是硝化菌，它是產生硝化作用的微生物，它的世代周期較長，並要求好氧環境，所以在污水進行硝化時須有較長的好氧泥齡。當污水反硝化時，是反硝化菌在工作，反硝化菌需要缺氧環境，為了進行反硝化，就必須有缺氧段(區段或時段)，隨著反硝化氮量的增大，需要的反硝化菌越多，也就是缺氧段和缺氧泥齡要加長。上述關系的量化已體現在表1中。
無硝化污水處理廠的最小泥齡選擇4～5 d，是針對生活污水的水質並使處理出水達到BOD=30 mg/L和SS=30 mg/L確定的，這是多年實踐經驗的積累，就像污泥負荷的取值一樣。
有硝化的污水處理廠，泥齡必須大於硝化菌的世代周期，設計通常採用一個安全系數，以確保硝化作用的進行，其計算式為：
θc=F（1／μo） (7)
式中θ c——滿足硝化要求的設計泥齡，d
F——安全系數，取值范圍2.0～3.0，通常取2.3
1/μo——硝化菌世代周期，d
μo——硝化菌比生長速率，d-1
μo=0.47×1.103(T-15) (8)
式中 T——設計污水溫度，北方地區通常取10 ℃，南方地區可取11～12 ℃
代入式(8)得：
μo=0.47×1.103(10-15)=0.288/d
再代入式(7)得：
θc=2.3×1／0.288=7.99 d
計算所得數值與表1中的數值相符。
表1是德國標准，但它的理論依據和經驗積累具有普遍意義，並不隨水質變化而改變，因此筆者認為可以在我國設計中應用。
在污泥負荷法中，污泥負荷是最基本的設計參數，泥齡是導出參數。而在泥齡法中，泥齡是最基本的設計參數，污泥負荷是導出參數，兩者呈近似反比關系：
θcFw=Lj／Y(Lj-Lch) (9)
式中污泥產率系數Y是泥齡θc的函數。

3.3污泥產率系數的確定
採用泥齡法進行活性污泥工藝設計計算時，准確確定污泥產率系數Y是十分重要的，從式(4)中看出，曝氣池容積與Y值成正比，Y值直接影響曝氣池容積的大小。
式(6)給出了Y值和剩餘污泥量W的關系，剩餘污泥量是每天從生物處理系統中排出的污泥量，它包括兩部分：一部分隨出水排除，一部分排至污泥處理系統，其計算式為：
W=24QNch／1000+QsNs (10)
式中 Nch——出水懸浮固體濃度，mg/L
Qs——排至污泥處理系統的剩餘污泥量，m3/d
Ns——排至污泥處理系統的剩餘污泥濃度，kg/m3
剩餘污泥量最好是實測求得。從式(10)可以看出，對於正常運行的污水處理廠，Q、Nch、Qs及Ns值都不難測定，這樣就能求出W和Y值。問題在於設計時還沒有污水處理廠，只有參照其他類似污水處理廠的數值。由於污水水質不同，處理程度及環境條件不同，各地得出的Y值不可能一樣，特別是很多城市污水處理廠由於資金短缺等原因，運行往往不正常，剩餘污泥量W的數值也測不準確，這勢必影響設計的精確性和可靠性。
從理論上分析，污泥產率系數與原水水質、處理程度和污水溫度等因素有關。首先，污泥產率系數本來的含義是一定量BOD降解後產生的SS。由於是有機物降解產物，這里的SS應該是VSS，即揮發性懸浮固體，但污水中還有相當數量的無機懸浮固體和難降解有機懸浮固體，它們並未被微生物降解，而是原封不動地沉積到污泥中，結果產生的SS將大於真正由BOD降解產生的VSS，因此在確定污泥產率系數時，必須考慮原水中
無機懸浮固體和難降解有機懸浮固體的含量。其次，隨著處理程度的提高，污泥泥齡的增長，有機物降解越徹底，微生物的衰減也越多，這導致剩餘污泥量的減少。至於水溫，是影響生化過程的重要因素，水溫增高，生化過程加快，將使剩餘污泥量減少。對於各種因素的影響，可根據理論分析通過實驗建立數學方程式，其計算結果如經受住實踐的檢驗，就可用於實際工程。德國已經提出了這樣的方程式，按這個方程式計算出的Y值已正式寫進ATV標准中。
Y=0.6(Nj／Lj+1)-0.072×0.6θc×FT／1+0.08θc×FT (11)
F=1.072(T-15) (12)
式中 Nj ——進水懸浮固體濃度，mg/L
FT——溫度修正系數
T——設計水溫，與前面的計算取相同數值
可以看出，Nj/Lj值反映了污水中無機懸浮固體和難降解懸浮固體所佔比重的大小，如果它們占的比重增大，剩餘污泥量自然要增加，Y值也就增大了。θc值影響污泥的衰減，θc值增長，污泥衰減得多，Y值相應減少。溫度的影響體現在FT值上，水溫增高，FT值增大，Y值減小，也就是剩餘污泥量減少。
這個方程式對我國具有參考價值。由於我國的生活習慣與西方國家差異很大，污水中有機物比重低，有機物中脂肪比例低，碳水化合物比例高，因而產泥量也不會完全相同。根據國內已公布的數據和筆者的經驗，我國活性污泥工藝污水處理廠的剩餘污泥產量比西方國家要少，因此，式(11)中須乘上一個修正系數K：
Y=K×0.6(NjLj+1)-〔（0.072×0.6θc×FT）／（1+0.08θc×FT） (13)
一般取K＝0.8～0.9。
在目前缺乏我國自己的Y值計算式的情況下，筆者認為採用式(13)計算Y值是可行的。
3.4 MLSS的確定
不管採用哪種設計計算方法，都需要合理確定MLSS。在其他條件不變的情況下，MLSS增大一倍，曝氣池容就減小一倍；MLSS減小一倍，曝氣池容就增大一倍。它直接影響基建投資，因此需要慎重確定。
在設計規范和手冊中，對MLSS值推薦了一個選用范圍，如普通曝氣是1.5～2.5 kg/m3，延時曝氣是2.5～5.0 kg/m3，變化幅度都比較大，設計時不好操作。為了選定合適的MLSS值，有必要弄清影響它的因素。
MLSS不能選得過低，主要有三個原因：
①MLSS過低，曝氣池容積V就要相應增大，在經濟上不利。
②MLSS過低，曝氣池中容易產生泡沫，為了防止泡沫，一般需保持2 kg/m3以上的污泥濃度。
③當污泥濃度很低時，所需氧量較少，如MLSS過低，池容增大，單位池容的供氣量就很小，有可能滿足不了池內混合的要求，勢必額外增加攪拌設備。MLSS也不能選得過高，主要是因為：
①要提高MLSS，必須相應增加污泥迴流比，降低二沉池表面負荷，加長二沉池停留時間，這就要求增大二沉池體積和迴流污泥能耗。把曝氣池、二沉池和迴流污泥泵房作為一個整體來考慮，為使造價和運行費用總價最低，污泥迴流比通常限制在150%以內。對於一般城市污水，二沉池的迴流污泥濃度通常為4～8 kg/m3，若按最高值約8 kg/m3計，迴流比為150%時的曝氣池內MLSS為4.8kg/m3，實際設計中MLSS最高一般不超過4.5kg/m3。
②污水的性質和曝氣池運行工況對MLSS有巨大影響，如果污水中的成分或曝氣池的工況有利於污泥膨脹，污泥指數SVI值居高不下(如SVI＞180 mL/g)，迴流污泥濃度就會大大降低，MLSS就必須選擇低值。
根據以上分析，在選定MLSS時要照顧到各個方面：
①泥齡長、污泥負荷低，選較高值；泥齡短、污泥負荷高，選較低值；同步污泥好氧穩定時，選高值。
②有初沉池時選較低值，無初沉池時選較高值。
③SVI值低時選較高值，高時選較低值。
④污水濃度高時選較高值，低時選較低值。
⑤合建反應池(如SBR)不存在污泥迴流問題，選較高值或高值。
⑥核算攪拌功率是否滿足要求，如不滿足時要進行適當調整。
德國ATV標准對MLSS值規定了選用范圍，有硝化和無硝化時其MLSS值是一樣的，這不完全符合我國具體情況。我國城市污水污染物濃度通常較低，在無硝化(泥齡短)時如果MLSS值過高，有可能停留時間過短，不利於生化處理，故將無硝化時的MLSS值降低0.5kg/m3，推薦的MLSS值列於表2。
表2 推薦曝氣池MLSS取值范圍
kg/m3處理目標MLSS
有初沉池無初沉池
無硝化2.0～3.03.0～4.0
有硝化(和反硝化)2.5～3.53.5～4.5
污泥穩定 4.5

3.5泥齡法的優缺點
①泥齡法是經驗和理論相結合的設計計算方法，泥齡θc和污泥產率系數Y值的確定都有充分的理論依據，又有經驗的積累，因而更加准確可靠。
②泥齡法很直觀，根據泥齡大小對所選工藝能否實現硝化、反硝化和污泥穩定一目瞭然。
③泥齡法的計算中只使用MLSS值，不使用MLVSS值，污泥中無機物所佔比重的不同在參數Y值中體現，因而不會引起兩者的混淆。
④泥齡法中最基本的參數——泥齡θc和污泥產率系數Y都有變化幅度很小的推薦值和計算值，操作起來比選定污泥負荷值更方便容易。
⑤泥齡法不像數學模型法那樣需要確定很多參數，使操作大大簡化。
⑥計算污泥產率系數Y值的方程式是根據德國的污水水質和實驗得出的，結合我國情況在應用時需乘以一個修正系數。
4 結論
①活性污泥工藝的設計計算方法有必要從污泥負荷法逐步向泥齡法過渡，最終過渡到數學模型法。在數學模型法實用化之前，泥齡法將發揮重要作用。
②按泥齡法計算用式(4)，該式與設計規范中的計算式相比，Nw與Nwv的轉換和污泥衰減的影響在Y值的計算中考慮，這樣理論意義更加清晰，使用起來更加方便。
③德國ATV標准中推薦的泥齡選用數據(見表1)是根據有機物降解和微生物生長規律結合實
際經驗產生的，不涉及污水的具體水質變化，在我國有實用價值。
④污泥產率系數Y值的計算式(11)有充分的理論依據，但它是用德國污水實驗得出的，為了適用於我國，須乘以修正系數，修正後的計算式(13)可用於實際設計計算。
⑤MLSS的取值在設計規范中有規定，但范圍較大，不太好操作，建議參照表2中的數據選用，相互對比檢驗。
⑥建議對我國有一定代表性的城市污水進行實驗研究，推出自己的Y值計算方程式，使泥齡法的實用基礎更加扎實可靠。
活性污泥法處理城市生活污水主要運行方式：
1、推流式活性污泥法
2、完全混合活性污泥法
3、分段曝氣活性污泥法
4、吸附-再生活性污泥法
5、延時曝氣活性污泥法
6、高負荷活性污泥法
7、淺層、深水、深井曝氣活性污泥法
8、純氧曝氣活性污泥法
9、氧化溝工藝
10、序批式活性污泥法

『肆』 污水處理廠的工藝流程是什麼

一級處理

主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。

二級處理

主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。

三級處理

進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法等。

(4)活性污泥水處理工藝設計擴展閱讀

生物除磷——

在經濟發展過程中，我國的主要河流和湖泊由於受磷污染，富營養化嚴重，國家環保局為控制磷污染，對磷排放制定了比較嚴格的標准。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主，

此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化，通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸，作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物，使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖，並將其迴流到生物系統中，使生物污水處理系統工作在高效除磷狀態。。

『伍』 活性污泥法法處理工業廢水該如何調整工藝

主要廢水的特點。如果是工業園的污水處理廠就比較復雜，一般除了生化處理還需要物化處內理，生化大多數採用A/O法，容運行穩定，脫氮效果好。物化可以用一些氧化和混凝沉澱之類的。

如果是城鎮污水的就很簡單了，牽涉到需要脫氮除磷的就用AAO，針對高氮的可以用AO，一般的可以用氧化溝。現在很多都用卡魯塞爾2000氧化溝，可以在氧化溝前面增加厭氧區和缺氧區，形成改良式的氧化溝，也具有脫氮除磷效果。如果自動化水平較高的話，還可以用CASS。

選擇工藝的時候主要是看水質水量特點，各種構築物對水量大小都有一定適應力，水質的話要感覺COD、氮磷情況來決定工藝。同時兼顧排放標准，排放標准要求很高的話，生化後的處理還挺復雜的。

『陸』 SBR活性污泥法工藝

如果你在北京，延慶污水處理廠是做SBR的，我去看過。你可以搜搜聯系一下。
下面是SBR的一些簡單介紹，希望能有幫助。

摘要： 序批式活性污泥法（SBR-Sequencing Batch Reactor）是早在1914年就由英國學者Ardern和Locket發明了的水處理工藝。70年代初，美國Natre Dame 大學的R.Irvine 教授採用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的研究，並於1980年在美國環保局（EPA）的資助下，在印第安那州的Culwer城改建並投產了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進水、反應、沉澱、潷水、閑置。

關鍵詞： SBR工藝 序批式活性污泥法（SBR—Sequencing Batch Reactor）是早在1914年就由英國學者Ardern和Locket發明了的水處理工藝。70年代初，美國Natre Dame 大學的R.Irvine 教授採用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的研究，並於1980年在美國環保局（EPA）的資助下，在印第安那州的Culwer城改建並投產了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進水、反應、沉澱、潷水、閑置。
由於SBR在運行過程中，各階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化以及運行狀態等都可以根據具體污水的性質、出水水質、出水質量與運行功能要求等靈活變化。對於SBR反應器來說，只是時序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR工藝發展速度極快，並衍生出許多種新型SBR處理工藝。
間歇式循環延時曝氣活性污泥法（ICEAS—Intermittent Cyclic Extended System）是在1968年由澳大利亞新威爾士大學與美國ABJ公司合作開發的。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠投產運行。ICEAS與傳統SBR相比，最大特點是：在反應器進水端設一個預反應區，整個處理過程連續進水，間歇排水,無明顯的反應階段和閑置階段，因此處理費用比傳統SBR低。由於全過程連續進水，沉澱階段泥水分離差，限制了進水量。
好氧間歇曝氣系統（DAT-IAT—Demand Aeration Tank-Intermittent Tank）是由天津市政工程設計研究院提出的一種SBR新工藝。主體構築物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成，DAT池連續進水連續曝氣，其出水從中間牆進入IAT池，IAT池連續進水間歇排水。同時，IAT池污泥迴流DAT池。它具有抗沖擊能力強的特點，並有除磷脫氮功能。
循環式活性污泥法(CASS—Cyclic Activated Sludge System)是Gotonszy教授在ICEAS工藝的基礎上開發出來的,是SBR工藝的一種新形式。將ICEAS的預反應區用容積更小，設計更加合理優化的生物選擇器代替。通常CASS池分三個反應區：生物選擇器、缺氧區和好氧區，容積比一般為1：5：30。整個過程間歇運行，進水同時曝氣並污泥迴流。該處理系統具有除氮脫磷功能。
UNITANK單元水池活性污泥處理系統是比利時SEGHERS公司提出的，它是SBR工藝的又一種變形。它集合了SBR工藝和氧化溝工藝的特點，一體化設計使整個系統連續進水連續出水，而單個池子相對為間歇進水間歇排水。此系統可以靈活的進行時間和空間控制，適當的增大水力停留時間，可以實現污水的脫氮除磷。
改良式序列間歇反應器（MSBR—Modified Sequencing Batch Reactor）是C,Y.Yang等人根據SBR技術特點結合A2-O工藝，研究開發的一種更為理想的污水處理系統。採用單池多方格方式，在恆定水位下連續運行。通常MSBR池分為主曝氣池、序批池1、序批池2、厭氧池A、厭氧池B、缺氧池、泥水分離池。
每個周期分為6個時段，每3個時段為一個半周期。一個半周期的運行狀況：污水首先進入厭氧池A脫氮，再進入厭氧池B除磷，進入主曝氣池好氧處理，然後進入序批池，兩個序批池交替運行（缺氧—好氧/沉澱—出水）。脫氮除磷能力更強。
SBR工藝優點
1、理想的推流過程使生化反應推動力增大，效率提高，池內厭氧、好氧處於交替狀態，凈化效果好。
2、運行效果穩定，污水在理想的靜止狀態下沉澱，需要時間短、效率高，出水水質好。
3、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。
4、工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整，運行靈活。
5、處理設備少，構造簡單，便於操作和維護管理。
6、反應池內存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統本身也適合於組合式構造方法，利於廢水處理廠的擴建和改造。
8、脫氮除磷，適當控制運行方式，實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替，具有良好的脫氮除磷效果。
9、工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、污泥迴流系統，調節池、初沉池也可省略，布置緊湊、佔地面積省。
SBR系統的適用范圍
由於上述技術特點，SBR系統進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術條件，SBR系統更適合以下情況：
1) 中小城鎮生活污水和廠礦企業的工業廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。
2) 需要較高出水水質的地方，如風景游覽區、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養化。
3) 水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理後進行物化處理，不需要增加設施，便於水的回收利用。
4) 用地緊張的地方。
5) 對已建連續流污水處理廠的改造等。
6) 非常適合處理小水量，間歇排放的工業廢水與分散點源污染的治理。
SBR設計要點、主要參數
SBR設計要點
1、運行周期（T）的確定
SBR的運行周期由充水時間、反應時間、沉澱時間、排水排泥時間和閑置時間來確定。充水時間（tv）應有一個最優值。如上所述，充水時間應根據具體的水質及運行過程中所採用的曝氣方式來確定。當採用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時，充水時間應適當取長一些；當採用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時，充水時間可適當取短一些。充水時間一般取1～4h。反應時間（tR）是確定SBR 反應器容積的一個非常主要的工藝設計參數，其數值的確定同樣取決於運行過程中污水的性質、反應器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對於生活污水類易處理廢水，反應時間可以取短一些，反之對含有難降解物質或有毒物質的廢水，反應時間可適當取長一些。一般在2～8h。沉澱排水時間（tS+D）一般按2～4h設計。閑置時間（tE）一般按2h設計。一個周期所需時間tC≥tR＋tS＋tD ，周期數 n＝24／tC
2、反應池容積的計算
假設每個系列的污水量為q，則在每個周期進入各反應池的污水量為q/n·N。各反應池的容積為：
V:各反應池的容量
1/m：排出比
n：周期數（周期/d）
N:每一系列的反應池數量
q：每一系列的污水進水量（設計最大日污水量）（m3/d）
3、曝氣系統
序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應是在規定的曝氣時間內能供給的需氧量，在設計中，高負荷運行時每單位進水BOD為0.5～1.5kgO2/kgBOD，低負荷運行時為1.5～2.5kgO2/kgBOD。
在序批式活性污泥法中，由於在同一反應池內進行活性污泥的曝氣和沉澱，曝氣裝置必須是不易堵塞的，同時考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器，一般選射流曝氣，因其在不曝氣時尚有混合作用，同時避免堵塞。
4、排水系統
⑴上清液排除出裝置應能在設定的排水時間內，活性污泥不發生上浮的情況下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。
⑵為預防上清液排出裝置的故障，應設置事故用排水裝置。
⑶在上清液排出裝置中，應設有防浮渣流出的機構。
序批式活性污泥的排出裝置在沉澱排水期，應排出與活性污泥分離的上清液，並且具備以下的特徵：
1) 應能既不擾動沉澱的污泥，又不會使污泥上浮，按規定的流量排出上清液。（定量排水）
2) 為獲得分離後清澄的處理水，集水機構應盡量靠近水面，並可隨上清液排出後的水位變化而進行排水。（追隨水位的性能）
3) 排水及停止排水的動作應平穩進行，動作準確，持久可靠。（可靠性）
排水裝置的結構形式，根據升降的方式的不同，有浮子式、機械式和不作升降的固定式。
5、排泥設備
設計污泥干固體量=設計污水量×設計進水SS濃度×污泥產率／1000 ，在高負荷運行（0.1～0.4 kg-BOD/kg-ss·d）時污泥產量以每流入1 kgSS產生1 kg計算，在低負荷運行（0.03～0.1 kg-BOD/kg-ss·d）時以每流入1 kgSS產生0.75 kg計算。
在反應池中設置簡易的污泥濃縮槽，能夠獲得2～3%的濃縮污泥。由於序批式活性污泥法不設初沉池，易流入較多的雜物，污泥泵應採用不易堵塞的泵型。
SBR設計主要參數
序批式活性污泥法的設計參數，必須考慮處理廠的地域特性和設計條件（用地面積、維護管理、處理水質指標等）適當的確定。
用於設施設計的設計參數應以下值為准：
項 目 參 數
BOD-SS負荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.03～0.4
MLSS(mg/l) 1500～5000
排出比(1/m) 1/2～1/6
安全高度ε(cm)(活性污泥界面以上的最小水深) 50以上
序批式活性污泥法是一種根據有機負荷的不同而從低負荷（相當於氧化溝法）到高負荷（相當於標准活性污泥法）的范圍內都可以運行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS負荷，由於將曝氣時間作為反應時間來考慮，定義公式如下：
QS：污水進水量（m3/d）
CS：進水的平均BOD5(mg/l)
CA：曝氣池內混合液平均MLSS濃度(mg/l)
V：曝氣池容積
e：曝氣時間比 e=n·TA/24
n:周期數 TA:一個周期的曝氣時間
序批式活性污泥法的負荷條件是根據每個周期內，反應池容積對污水進水量之比和每日的周期數來決定，此外，在序批式活性污泥法中，因池內容易保持較好的MLSS濃度，所以通過MLSS濃度的變化，也可調節有機物負荷。進一步說，由於曝氣時間容易調節，故通過改變曝氣時間，也可調節有機物負荷。
在脫氮和脫硫為對象時，除了有機物負荷之外，還必須對排出比、周期數、每日曝氣時間等進行研究。
在用地面積受限制的設施中，適宜於高負荷運行，進水流量小負荷變化大的小規模設施中，最好是低負荷運行。因此，有效的方式是在投產初期按低負荷運行，而隨著水量的增加，也可按高負荷運行。
不同負荷條件下的特徵
有機物負荷條件（進水條件） 高負荷運行 低負荷運行
間歇進水 間歇進水、連續
運行條件BOD-SS負荷（kg-BOD/kg-ss·d）0.1～0.4 0.03～0.1
周期數大（3～4） 小（2～3）
排出比大小
處理特性有機物去除 處理水BOD<20mg/l 去除率比較高
脫氮較低高
脫磷高較低
污泥產量多少
維護管理 抗負荷變化性能比低負荷差 對負荷變化的適應性強，運行的靈活性強
用地面積 反應池容積小，省地 反應池容積較大
適用范圍 能有效地處理中等規模以上的污水，適用於處理規模約為2000m3/d以上的設施 適用於小型污水處理廠，處理規模約為2000m3/d以下，適用於不需要脫氮的設施
SBR設計需特別注意的問題
（一）主要設施與設備
1、設施的組成
本法原則上不設初次沉澱池，本法應用於小型污水處理廠的主要原因是設施較簡單和維護管理較為集中。為適應流量的變化，反應池的容積應留有餘量或採用設定運行周期等方法。但是，對於游覽地等流量變化很大的場合，應根據維護管理和經濟條件，研究流量調節池的設置。
2、反應池
反應池的形式為完全混合型，反應池十分緊湊，佔地很少。形狀以矩形為准，池寬與池長之比大約為1：1～1：2，水深4～6米。
反應池水深過深，基於以下理由是不經濟的：①如果反應池的水深大，排出水的深度相應增大，則固液分離所需的沉澱時間就會增加。②專用的上清液排出裝置受到結構上的限制，上清液排出水的深度不能過深。
反應池水深過淺，基於以下理由是不希望的：①在排水期間，由於受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度不能過深。②與其他相同BOD—SS負荷的處理方式相比，其優點是用地面積較少。
反應池的數量，考慮清洗和檢修等情況，原則上設2個以上。在規模較小或投產初期污水量較小時，也可建一個池。
3、排水裝置
排水系統是SBR處理工藝設計的重要內容，也是其設計中最具特色和關繫到系統運行成敗的關鍵部分。目前，國內外報道的SBR排水裝置大致可歸納為以下幾種：⑴潛水泵單點或多點排水。這種方式電耗大且容易吸出沉澱污泥；⑵池端（側）多點固定閥門排水，由上自下開啟閥門。缺點操作不方便，排水容易帶泥；⑶專用設備潷水器。潷水器是是一種能隨水位變化而調節的出水堰，排水口淹沒在水面下一定深度，可防止浮渣進入。理想的排水裝置應滿足以下幾個條件：①單位時間內出水量大，流速小，不會使沉澱污泥重新翻起；②集水口隨水位下降，排水期間始終保持反應當中的靜止沉澱狀態；③排水設備堅固耐用且排水量可無級調控，自動化程度高。
在設定一個周期的排水時間時，必須注意以下項目：
①上清液排出裝置的溢流負荷——確定需要的設備數量；
②活性污泥界面上的最小水深——主要是為了防止污泥上浮，由上清液排出裝置和溢流負荷確定，性能方面，水深要盡可能小；
③隨著上清液排出裝置的溢流負荷的增加，單位時間的處理水排出量增大，可縮短排水時間，相應的後續處理構築物容量須擴大；
④ 在排水期，沉澱的活性污泥上浮是發生在排水即將結束的時候，從沉澱工序的中期就開始排水符合SBR法的運行原理。
SBR工藝的需氧與供氧
SBR工藝有機物的降解規律與推流式曝氣池類似，推流式曝氣池是空間（長度）上的推流，而SBR反應池是時間意義上的推流。由於SBR工藝有機物濃度是逐漸變化的，在反應初期，池內有機物濃度較高，如果供氧速率小於耗氧速率，則混合液中的溶解氧為零，對單一的微生物而言，氧氣的得到可能是間斷的，供氧速率決定了有機物的降解速率。隨著好氧進程的深入，有機物濃度降低，供氧速率開始大於耗氧速率，溶解氧開始出現，微生物開始可以得到充足的氧氣供應，有機物濃度的高低成為影響有機物降解速率的一個重要因素。從耗氧與供氧的關系來看，在反應初期SBR反應池保持充足的供氧，可以提高有機物的降解速度，隨著溶解氧的出現，逐漸減少供氧量，可以節約運行費用，縮短反應時間。SBR反應池通過曝氣系統的設計，採用漸減曝氣更經濟、合理一些。
SBR工藝排出比（1/m）的選擇
SBR工藝排出比（1/m）的大小決定了SBR工藝反應初期有機物濃度的高低。排出比小，初始有機物濃度低，反之則高。根據微生物降解有機物的規律，當有機物濃度高時，有機物降解速率大，曝氣時間可以減少。但是，當有機物濃度高時，耗氧速率也大，供氧與耗氧的矛盾可能更大。此外，不同的廢水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好，沉澱後上清液就多，宜選用較小的排出比，反之則宜採用較大的排出比。排出比的選擇還與設計選用的污泥負荷率、混合液污泥濃度等有關。
SBR反應池混合液污泥濃度
根據活性污泥法的基本原理，混合液污泥濃度的大小決定了生化反應器容積的大小。SBR工藝也同樣如此，當混合液污泥濃度高時，所需曝氣反應時間就短，SBR反應池池容就小，反之SBR反應池池容則大。但是，當混合液污泥濃度高時，生化反應初期耗氧速率增大，供氧與耗氧的矛盾更大。此外，池內混合液污泥濃度的大小還決定了沉澱時間。污泥濃度高需要的沉澱時間長，反之則短。當污泥的沉降性能好，排出比小，有機物濃度低，供氧速率高，可以選用較大的數值，反之則宜選用較小的數值。SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應綜合多方面的因素來考慮。
關於污泥負荷率的選擇
污泥負荷率是影響曝氣反應時間的主要參數，污泥負荷率的大小關繫到SBR反應池最終出水有機物濃度的高低。當要求的出水有機物濃度低時，污泥負荷率宜選用低值；當廢水易於生物降解時，污泥負荷率隨著增大。污泥負荷率的選擇應根據廢水的可生化性以及要求的出水水質來確定。
SBR工藝與調節、水解酸化工藝的結合
SBR工藝採用間歇進水、間歇排水，SBR反應池有一定的調節功能，可以在一定程度上起到均衡水質、水量的作用。通過供氣系統、攪拌系統的設計，自動控制方式的設計，閑置期時間的選擇，可以將SBR工藝與調節、水解酸化工藝結合起來，使三者合建在一起，從而節約投資與運行管理費用。
在進水期採用水下攪拌器進行攪拌，進水電動閥的關閉採用液位控制，根據水解酸化需要的時間確定開始曝氣時刻，將調節、水解酸化工藝與SBR工藝有機的結合在一起。反應池進水開始作為閑置期的結束則可以使整個系統能正常運行。具體操作方式如下所述：
進水開始既為閑置結束，通過上一組SBR池進水結束時間來控制；
進水結束通過液位控制，整個進水時間可能是變化的。
水解酸化時間由進水開始至曝氣反應開始，包括進水期，這段時間可以根據水量的變化情況與需要的水解酸化時間來確定，不小於在最小流量下充滿SBR反應池所需的時間。
曝氣反應開始既為水解酸化攪拌結束，曝氣反應時間可根據計算得出。
沉澱時間根據污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定，它的開始即為曝氣反應的結束。
排水時間由潷水器的性能決定，潷水結束可以通過液位控制。
閑置期的時間選擇是調節、水解酸化及SBR工藝結合好壞的關鍵。閑置時間的長短應根據廢水的變化情況來確定，實際運行中，閑置時間經常變動。通過閑置期間的調整，將SBR反應池的進水合理安排，使整個系統能正常運轉，避免整個運行過程的紊亂。
SBR調試程序及注意事項
（一） 活性污泥的培養馴化
SBR反應池去除有機物的機理與普通活性污泥法基本相同，主要大量繁殖的微生物群體降解污水中的有機物。
活性污泥處理系統在正式投產之前的首要工作是培養和馴化活性污泥。活性污泥的培養馴化可歸納為非同步培馴法、同步培馴法和接種培馴法，非同步法為先培養後馴化，同步法則培養和馴化同時進行或交替進行，接種法系利用其他污水處理廠的剩餘污泥，再進行適當的培馴。
培養活性污泥需要有菌種和菌種所需要的營養物。對於城市污水，其中的菌種和營養都具備，可以直接進行培養。對於工業廢水，由於其中缺乏專性菌種和足夠的營養，因此在投產時除用一般的菌種和所需要營養培養足夠的活性污泥外，還應對所培養的活性污泥進行馴化，使活性污泥微生物群體逐漸形成具有代謝特定工業廢水的酶系統，具有某種專性。
（二） 試運行
活性污泥培養馴化成熟後，就開始試運行。試運行的目的使確定最佳的運行條件。
在活性污泥系統的運行中，影響因素很多，混合液污泥濃度、空氣量、污水量、污水的營養情況等。活性污泥法要求在曝氣池內保持適宜的營養物與微生物的比值，供給所需要的氧，使微生物很好的和有機物相接觸，全體均勻的保持適當的接觸時間。
對SBR處理工藝而言，運行周期的確定還與沉澱、排水排泥時間及閑置時間有關，還和處理工藝中所設計的SBR反應器數量有關。運行周期的確定除了要保證處理過程中運行的穩定性和處理效果外，還要保證每個池充水的順序連續性，即合理的運行周期應滿足運行過程中避免兩個或兩個以上的池子同時進水或第一個池子和最後一個池子進水脫節的現象。同時通過改變曝氣時間和排水時間，對污水進行不同的反應測試，確定最佳的運行模式，達到最佳的出水水質、最經濟的運行方式。
（三） 污泥沉降性能的控制
活性污泥的良好沉降性能是保證活性污泥處理系統正常運行的前提條件之一。如果污泥的沉降性能不好，在SBR的反應期結束後，污泥難以沉澱，污泥的壓密性差，上層清液的排除就受到限制，水泥比下降，導致每個運行周期處理污水量下降。如果污泥的絮凝性能差，則出水中的懸浮固體（SS）含量將升高，COD上升，導致處理出水水質的下降。
導致污泥沉降性能惡化的原因是多方面的，但都表現在污泥容積指數（SVI）的升高。SBR工藝中由於反復出現高濃度基質，在菌膠團菌和絲狀菌共存的生態環境中，絲狀菌一般是不容易繁殖的，因而發生污泥絲狀菌膨脹的可能性是非常低的。SBR較容易出現高粘性膨脹問題。這可能是由於SBR法是一個瞬態過程，混合液內基質逐步降解，液相中基質濃度下降了，但並不完全說明基質已被氧化去除，加之許多污水的污染物容易被活性污泥吸附和吸收，在很短的時間內，混合液中的基質濃度可降至很低的水平，從污水處理的角度看，已經達到了處理效果，但這僅僅是一種相的轉移，混合液中基質的濃度的降低僅是一種表面現象。可以認為，在污水處理過程中，菌膠團之所以形成和有所增長，就要求系統中有一定數量的有機基質的積累，在胞外形成多糖聚合物（否則菌膠團不增長甚至出現細菌分散生長現象，出水渾濁）。在實際操作過程中往往會因充水時間或曝氣方式選擇的不適當或操作不當而使基質的積累過量，致使發生污泥的高粘性膨脹。
污染物在混合液內的積累是逐步的，在一個周期內一般難以馬上表現出來，需通過觀察各運行周期間的污泥沉降性能的變化才能體現出來。為使污泥具有良好的沉降性能，應注意每個運行周期內污泥的SVI變化趨勢，及時調整運行方式以確保良好的處理效果。

『柒』 【污水處理廠工藝流程設計計算】 污水處理廠基本流程

1概述

1.1 設計依據

本設計採用的主要規范及標准：

《城市污水處理廠污染物排放標准 （GB18918-2002） 》二級排放標准 《室外排水設計規范》（1997年版） （GBJ 14-87） 《給水排水工程概預算與經濟評價手冊》

1.2 設計任務書（附後）

2原水水量與水質和處理要求

2.1 原水水量與水質

Q=60000m3/胡攜d

BOD 5=190mg/L COD=360mg/L SS=200mg/L NH 3-N=45mg/L TP=5mg/L

2.2處理要求

污水排放的要求執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准：

BOD 5≤30mg/L COD≤100mg/L SS≤30mg/L NH 3-N ≤25（30）mg/L TP≤3mg/L

3污水處理工藝的選擇

本污水處理廠水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准，其污染物的最高允許排放濃度為：BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L；TP ≤3mg/L。

城市污水中主要污染物質為易生物降解的有機污染物，因此常採用二級生物處理的方法來進行處理。

二級生物處理的方法很多，主要分兩類：一類是活性污泥法，主要包括傳統活性污泥法、吸附—再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延時活性污泥法（氧化溝）、AB 工藝、A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝等。另一類是生物膜法，主要包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等工藝。任何工藝都有其各自的特點和使用條件。

活性污泥法是當前使用比較普遍並且有比較實際的參考數據。在該工藝中微生物在處理單元內以懸浮狀態存在，因此與污水充分混合接觸，不會產生阻塞，對進水有機物濃度的適應范圍較大，一般認為BOD 5在150—400 mg/L之間時，都具有良好的處理效果。但是傳統活性污泥處理工藝在處理的多功能性、高效穩定性和經濟合理性方面已經難以滿足不斷提高的要求, 特別是進入90年代以來, 隨著水體富營養化的加劇, 我國明確制定了嚴格的氨氮和硝酸鹽氮的排放標准, 從而各種具有除磷、脫氮功能的污水處理工藝:如 A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝、氧化溝等污水處理工藝得到了深入的研究、開發和廣泛的應用, 成為當今污水處理工藝的主流。

該地的污水中BOD 5 在190 mg/L左右, 要求出水BOD 5低於30mg/L。在出水的水質中,

不僅對COD 、BOD 5、SS 去除率都有較高的要求, 同時對氮和磷的要求也進一步提高. 結合具體情況在眾多的污水處理工藝中選擇了具有良好脫氮除磷效果的兩種工藝—CASS 工 藝和Carrousuel 氧化溝工藝進行方案技術經濟比較。

4污水處理工藝方案比選

4.1 Carrousuel氧化溝工藝(方案一)

氧化溝時二十世紀50年代由荷蘭的巴斯維爾開發，後在歐洲、北美迅速推廣，80年代中期，我國部分地區也建造了氧化溝污水處理工程。近幾年來，處理廠的規模也發展到日處理水量數萬立方米的工業廢水及城市污水的大、中型污水處理工程。

氧化溝之所以能在近些年來褲孝伏得到較快的發展，在於它管理簡便、運行穩定、流程簡單、耐慎局沖擊負荷、處理效果好等優點，特別是氧化溝具有特殊的水流混合特徵，氧化

溝中的曝氣裝置只設在某幾段處，溶解氧濃度較高，理NH 3-N 效果非常好，同時由於存在厭氧、好氧條件，對污水中的磷也有一定的去除率。

氧化溝根據構造和運行方式的不同，目前較多採用的型式有「Carrousel 型氧化溝」、「Orbal 型氧化溝」、「一體化氧化溝」和「交替式氧化溝」等，其中，由於交替式氧化溝要求自動化水平較高，而Orabal 氧化溝因水深較淺，佔地面積較大，本報告推選Carrousel 氧化溝作為比選方案之一。

本設計採用的是Carrousel 氧化溝工藝. 其工藝的處理流程圖如下圖4-1所示: `

圖4-1 Carrousel氧化溝工藝流程圖

4.1.1污水處理系統的設計與計算

4.1.1.1進水閘門井的設計

進水閘門井單獨設定, 為鋼筋混凝土結構。設閘門井一座, 閘門的有效面積為1.8m 2, 其具體尺寸為1.2×1.5 m,有效尺寸為1.2 m×1.5 m×4.5 m。設一台矩形閘門。當污水廠正常運行時開啟, 當後序構築物事故檢修時, 關閉某一閘門或者全部關閉, 使污水通過超越管流出污水處理廠。

4.1.1.2 中格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數:設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.02m,格柵傾角α=60°，建議格柵數為2，一備一用。

Q max sin α0. 652⨯sin 60

=≈68個 n =

Nbhv 0. 02⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度:設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(68-1)+0.02×68=2.03≈2.00m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.60m,其漸寬部分的展開角

α1=20（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 12. 0-1. 6

=≈0.56m 2tg α12tg 20



(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 56==0.28m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 02⎭

43

=0.103m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.103+0.3≈0.9m

(7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1



tg 60

0. 5+0. 3

=2.8m

tg 60

=0. 56+0. 28+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為20mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=3. 29m 3/d＞0.2 m3/d =

1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

圖4-2 格柵計算示意圖

4.1.1.3細格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數：設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.006m,格柵傾角α=600，格柵數為2。

Q max 0. 652⨯sin 60

=≈109個 n =

Nbhv 2⨯0. 006⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度：設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(109-1)+0.006×109=1.73≈1.75m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.6m,其漸寬部分的展開角α1=20

（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 11. 75-1. 60

=≈0.22m 2tg α12tg 20

(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 22

==0.11m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 006⎭

43

=0.51m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.3+0.51≈1.3m (7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1

tg 60

0. 5+0. 3

=2.41m

tg 60

=0. 22+0. 11+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為6mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=1. 65m 3/d＞0.2 m3/d =

2⨯1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

4.1.1.4 曝氣沉砂池的設計與計算

本設計採用曝氣沉砂池是考慮到為污水的後期處理做好准備。建議設兩組沉砂池一備一用。其計算簡圖如圖4-3所示。具體的計算過程如下：

(1)池子總有效容積：設t=2min,

V=Q max t ×60=0.652×2×60=78 m3

(2)水流斷面積：

A=

Q max 0. 652

==9.31m2 0. 07v 1

沉砂池設兩格，有效水深為2.00m ，單格的寬度為2.4m 。

(3)池長：

V 78L===8.38m，取L=8.5 m A 9. 31

(4)每格沉砂池沉砂斗容量：

V 0=0.6×1.0×8.5=5.1 m

(5)每格沉砂池實際沉砂量：設含砂量為20 m3/106 m3污水，每兩天排一次，

3

20⨯0. 652

⨯86400⨯2=1.13〈5.1 m3

6

10⨯2

(6)每小時所需空氣量：設曝氣管浸水深度為2.5 m，查表得單位池長所需空氣量為28 m3/(m·h),

q=28×8.5×(1+15%)×2=547.4 m3

圖4-3 曝氣沉砂池計算示意圖

4.1.1.5 厭氧池的設計與計算

4.1.1.5.1 設計參數

設計流量為60000 m3/d，設計為兩座每座的設計流量為30000 m3/d。 水力停留時間：

T =2h 。

污泥濃度：

X =3000mg/L

污泥迴流液濃度：

V 0"=

X R =10000 mg/L

4.1.1.5.2 設計計算 (1)厭氧池的容積：

V =QT =30000×2/24=2500 m3

(2)厭氧池的尺寸：

水深取為h =5,則厭氧池的面積：

V 2500A ===500 m2。

h 5

厭氧池直徑：

D =

4A

π

=

4⨯500

=25 m。 3. 14

考慮0.3的超高，故池總高為H =h +0. 3=5.3 m。 (3)污泥迴流量的計算 迴流比計算：

R =

X

=0.42

X R -X

污泥迴流量：

Q R =RQ =0.42×30000=12600 m/d

4.1.1.6 Carrousel氧化溝的設計與計算

氧化溝，又被稱為循環式曝氣池，屬於活性污泥法的一種。見圖4-4氧化溝計算示3

4.1.1.6.1設計參數

設計流量Q=30000m3/d設計進水水質BOD 5=190mg/L； COD=360mg/L；SS=200mg/L；NH 3-N=45mg/L；污水水溫T =25℃。

設計出水水質BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L； TP ≤3mg/L。

污泥產率系數Y=0.55; 污泥濃度（MLSS ）X=4000mg/L;揮發性污泥濃度（MLVSS ）X V =2800mg/L; 污泥齡θc =30d; 內源代謝系數K d =0.055. 4.1.1.6.2設計計算

(1)去除BOD

氧化溝出水溶解性BOD 濃度S 。為了保證沉澱池出水BOD 濃度S e ≤30mg/L,必須控制所含溶解性BOD 濃度S 2，因為沉澱池出水中的VSS 也是構成BOD 濃度的一個組成部分。

S=Se -S 1

S 1為沉澱池出水中的VSS 所構成的BOD 濃度。

S 1=1.42(VSS/TSS)×TSS ×(1-e-0. 23⨯5) =1.42×0.7×20×(1-e-0. 23⨯5)

=13.59 (mg/L)

S=20-13.59=6.41(mg/L)

好氧區容積V 1。好氧區容積計算採用動力學計算方法。

V 1=

Y θc Q (S 0-S )

X V (1+K d θc )

=

0. 55⨯30⨯30000⨯(0. 16-0. 00641)

2. 8⨯(1+0. 055⨯30)

=10247m 3

好氧區水力停留時間：t=剩餘污泥量∆X

Y

∆X=Q (S 0-S ) +Q (X 0-X 1) -QX e

1+K d θc

V 110247⨯24==8.20h

30000Q

=2096（kg/d）

去除每1kgBOD 5所產生的干污泥量=

∆X

=0.499（kgD S /kgBOD5）。

Q (S 0-S )

(2)脫氮

需氧化的氨氮量N 1。氧化溝產生的剩餘污泥中含氮率為12.4%，則用於生物合成的總氮量為：

0. 124⨯769. 93⨯1000N 0==3.82(mg/L)

25000

需要氧化的氨氮量N 1=進水TKN-出水NH 3-N-生物合成所需要的氨N 。

N 1=45-15-3.82=26.18(mg/L)

脫氮量NR=進水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=45-20-3.82=21.18(mg/L) 脫氮所需要的容積V 2

脫硝率q dn(t)= qdn(20)×1.08(T-20)=0.035×1.08(14-20)=0.022kg 脫氮所需要的容積:

V 2=

脫氮水力停留時間t 2:

QN r 30000⨯21. 18

==10315 m3 q dn X v 0. 022⨯2800

t 2 =

氧化溝總體積V 及停留時間t:

V 2

=8.25 h Q

V=V1+V2=10247+10315= 20562m3

t=V/Q=16.45 h

校核污泥負荷N =

QS 025000⨯0. 16

==0.083[kgBOD 5/(kgMLVSS ∙d )] XV 2. 8⨯17135

(3)氧化溝尺寸：取氧化溝有效水深為5m ，超高為1m ，氧化溝深6m 。

V

=20562/5=4112.4m 2 h

單溝寬10m ，中間隔牆寬0.25m 。則彎道部分的面積為：

2⨯10+0. 2523π()

3⨯10+3⨯0. 252A 1=+() π⨯10=965.63m

22

直線段部分的面積:

氧化溝面積為A=

A 2=A -A 1 =4112.4-965.63=3146.77 m2

單溝直線段長度：

L=

A 23146. 77

==78.67m ，取79m 。 4⨯104⨯b

進水管和出水管：污泥迴流比R=63.4%，進出水管的流量為：Q 1=(1+R ) Q =1.634×

30000m /d=0.568 m /s，管道流速為v =1.0m/s。

3

3

則管道過水斷面：

A=

管徑d=

Q 0. 568==0.568m 2 v 1

4A

π

=0.850m, 取管徑850mm 。

校核管道流速：

v=

(4)需氧量

Q

=0.94m A

實際需氧量：

AOR=D1-D 2-D 3+D4-D 5

去除BOD 5需氧量：

D 1=a "Q (S 0-S ) +b "VX =7754.03(kg/d) （其中a "=0.52，b "=0.12）

剩餘污泥中BOD 5需氧量：

D 2=1. 42⨯∆X 1=1131.64(kg/d)

剩餘污泥中NH 3-N 耗氧量：

D 3=4. 6⨯0. 124⨯∆X =454.57(kg/d) （0.124為污泥含氮率）

去除NH 3-N 的需氧量：

D 4=4.6×（TKN-出水NH 3-N ）×Q/1000=3450(kg/d)

脫氮產氧量：

D 5=2.86×脫氮量=1514.37(kg/d)

AOR= D1-D 2-D 3+D4-D 5=8103.45(kg/d)

考慮安全系數1. 2，則AOR=8103.45×1. 2=11344.83(kg/d) 去除每1kgBOD 5需氧量=

AOR

Q (S 0-S )

11344. 83

25000⨯(0. 16-0. 00641)

=

=2.95（kgO 2/kgBOD5）

標准狀態下需氧量SOR

SOR=

AOR ∙C S (20)

α(βρC S (T ) -C ) ⨯1. 024

(T -20)

（C S （20）20℃時氧的飽和度，取9.17mg/L；T=25℃；C S(T)25℃時氧的飽和度，取 8.38mg/L；C 溶解氧濃度，取2 mg/L；α=0.85；β=0.95；ρ=0.909）

SOR=

11344. 83⨯9. 17

=20764.89(kg/d) (25-20)

0. 85⨯(0. 95⨯0. 909⨯8. 38-2) ⨯1. 024

∆SOR

=5.41（kgO 2/kgBOD5）

Q (S 0-S )

去除每1kgBOD 5需氧量=

曝氣設備的選擇：設兩台倒傘形表面曝氣機，參數如下： 葉輪直徑：4000mm ；葉輪轉速：28R/min；浸沒深度：1m ； 電機功率：210KW ；充氧量：≥2.1kgO 2/(kW·h)。

4.1.1.7二沉池的設計與計算

其計算簡圖如圖4-5所示

4.1.1.7.1設計參數

Q max =652 L/s=2347.2 m 3/h;

氧化溝中懸浮固體濃度 X =4000 mg/L;

二沉池底流生物固體濃度 X r =10000 mg/L;

污泥迴流比 R=63.4%。

4.1.1.7.2 設計計算

(1) 沉澱部分水面面積 F 根據生物處理段的特性，選取二沉池表面負荷q=0.9m3 /(m2·h), 設兩座二次沉澱池 n =2.

F =Q max 2347. 22==1304(m) nq 2⨯0. 9

(2)池子的直徑 D

D =4F

π=4⨯1304

π=40. 76(m)，取D =40m 。

(3)校核固體負荷G

24⨯(1+R ) QX 24⨯（1+0. 634）⨯30000⨯4000G == F 1304

=141.18 [kg/(m2·d)] (符合要求)

(4) 沉澱部分的有效水深h 2 設沉澱時間為2.5h 。

h 2=qt =0.9×2.5=2.25 (m)

(5) 污泥區的容積V

V =2T (1+R ) QX 2⨯2⨯(1+0. 634) ⨯30000⨯4000 =24⨯(X +X r ) 24⨯(10000+4000)

=1945.2 (m3)

(6)污泥區高度h 4

污泥斗高度。設池底的徑向坡度為0.05，污泥斗底部直徑D 2=1.6m，上部直徑D 1=4.0m，傾角為60°，則：

"= h 4D 1-D 24. 0-1. 6⨯tg 60°=2.1(m) ⨯tg 60°=22

11

V 1=2)πh 1"⨯(D 12+D 1D 2+D 2

12=13.72 (m3)

圓錐體高度

""＝h 4D -D 140-4⨯0. 05＝0.9(m) ⨯0. 05＝22

V 2=

=

豎直段污泥部分的高度 ""πh 412⨯(D 2+DD 1+D 12) ⨯(402+40⨯4+42) =418.25(m3) π⨯0. 912

"""=h 4V -V 1-V 21945. 2-13. 72-418. 25==1.16(m) 1304F

"+h 4""+h 4"""=2.1+0.9+1.16=4.16(m) 污泥區的高度h 4=h 4

沉澱池的總高度H 設超高h 1=0.3m，緩沖層高度h 3=0.5m。

則 H =h 1+h 2+h 3+h 4=0.3+2.25+0.5+4.16=7.21m

取H =7.2 m

4.1.1.8接觸池的設計與計算

採用隔板式接觸反應池。其計算簡圖如圖4-5所示。

水力停留時間：t=30min

12

平均水深：h =2.4m。

隔板間隔：b=1.5m。

池底坡度：3%

排泥管直徑：DN=200mm。

4.1.1.8.2設計計算

接觸池容積：

V =Qt =0.652×30×60=1174 m 3

水流速度：

v =Q 0. 652==0. 18 m/s hb 2. 4⨯1. 5

表面積：

Q 1174==489. 2 m2 h 2. 4

廊道總寬度：隔板數採用10個，則廊道總寬度為B=11×b=11×1.5=16.5m。 接觸池長度：

F 489. 2L ===29.6m取30m 。 B 16. 5

水頭損失，取0.4m 。 F =

13

『捌』 生活污水處理技術方案

一、連續循環曝氣系統(CCAS)
A、CCAS工藝簡介

CCAS工藝，即連續循環曝氣系統工藝（Continuous Cycle Aeration System），是一種連續進水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式處理法）的基礎上改進而成。SBR工藝早於1914年即研究開發成功，但由於人工操作管理太煩瑣、監測手段落後及曝氣器易堵塞等問題而難以在大型污水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用於小規模污水處理廠。進入60年代後，自動控制技術和監測技術有了飛速發展，新型不堵塞的微孔曝氣器也研製成功，為廣泛採用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士大學與美國ABJ公司合作開發了「採用間歇反應器體系的連續進水，周期排水，延時曝氣好氧活性污泥工藝」。1986年美國國家環保局正式承認CCAS工藝屬於革新代用技術（I/A），成為目前最先進的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。

CCAS工藝對污水預處理要求不高，只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池，除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成，出水可達標排放。

經預處理的污水連續不斷地進入反應池前部的預反應池，在該區內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附，並一起從主、預反應區隔牆下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內依照「曝氣（Aeration）、閑置(Idle)、沉澱(Settle)、排水(Decant)」程序周期運行，使污水在「好氧-缺氧」的反復中完成去碳、脫氮，和在「好氧-厭氧」的反復中完成除磷。各過程的歷時和相應設備的運行均按事先編制，並可調整的程序，由計算機集中自控。

CCAS工藝的獨特結構和運行模式使其在工藝上具有獨特的優勢：

（1）曝氣時，污水和污泥處於完全理想混合狀態，保證了BOD、COD的去除率，去除率高達95%。

（2）「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率達80%以上，保證了出水指標合格。

（3）沉澱時，整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態，使出水懸浮物（SS）極低，低的SS值也保證了磷的去除效果。

CCAS工藝的缺點是各池子同時間歇運行，人工控制幾乎不可能，全賴電腦控制，對處理廠的管理人員素質要求很高，對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。

B、國內外城市污水處理廠發展概況

水是經濟發展和社會可持續發展的一個重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加，水環境污染成了一大難題。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制約許多城市可持續發展的主要原因之一。「環境保護」是我國的基本國策，中國可持續發展的戰略與對策制定的2000年治理目標，要求城市污水集中處理率達20%。目前，我國正處於城市污水處理事業的大發展時期，尤其隨著國家西部大開發戰略的實施，中國中西部環境與生態保護已被提上首要議事日程。

城市生活污水處理自200年前工業革命以來，越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區文明與否的一個重要標志。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理污水，並回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對於國外發達國家、起步較晚，目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進技術、設備和經驗的同時，必須結合我國發展，尤其是當地實際情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統。

結合我國實際情況，參考國外先進技術和經驗，建設城市污水處理廠應符合以下幾個發展方向：

（1）總投資省。我國是一個發展中國家，經濟發展所需資金非常龐大，因此嚴格控制總投資對國民經濟大有益處。

（2）運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素，是評判一套工藝優劣的主要指標之一。

（3）佔地省。我國人口眾多，人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個重要因素。

（4）脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環境的富營養化，污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標准》（GB8978-1996）也明確規定了適用於所有排污單位，非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標准和氨氮排放標准。這就意味著今後絕大多數城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。

（5）現代先進技術與環保工程的有機結合。現代先進技術，尤其是計算機技術和自控系統設備的出現和完善，為環保工程的發展提供了有力的支持。目前，國外發達國家的污水處理廠大都採用先進的計算機管理和自控系統，保證了污水處理廠的正常運行和穩定的合格出水，而我國在這方面還比較落後。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發展的方向。

C、幾種處理系統的工藝比較

為了選擇出工藝上最可靠，投資上最經濟，管理上最方便的城市污水處理系統，結合當地的實際情況，我們調研了國內外污水處理廠的成熟經驗和發展趨勢，並進行了比較。

目前，國內外城市污水處理廠處理工藝大都採用一級處理和二級處理。一級處理是採用物理方法，主要通過格柵攔截、沉澱等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。這一處理工藝國內外都已成熟，差別不大。二級處理則是採用生化方法，主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性，溶解性有機物以及氮、磷等營養鹽。目前，這一處理工藝有多種方法，歸結起來，有代表性的工藝主要有傳統活性污泥、氧化溝、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工藝等。目前，這幾種代表工藝在國內外都有實際應用。

二、SPR高濁度污水處理技術

在天然淡水資源已被充分開發、自然災害日益頻繁暴發的今天，缺水已經對世界各國眾多城市的經濟和市民生活構成了十分嚴重的威脅，缺水危機已經是我們面臨的現實，解決城市缺水問題的重要途徑應該是將城市污水變為城市供水水源。城市污水就近可得，來源穩定，容易收集，是可靠且穩定的供水水源。城市污水經凈化後回用主要可作為市政綠化、景觀用水和工業用水。

城市污水再生回用工程包括污水收集系統、污水凈化處理技術及其系統、出水輸配系統、回用水應用技術和監測系統。其中污水凈化再生技術及其系統是關鍵，污水凈化處理的流程要簡單可靠，投資和運行費用要為該城市經濟實力所能承受，處理後出水的水質要滿足回用的要求。

沿用了許多年的傳統的「一級處理」及「二級處理」水處理工藝技術和設備已經難以適應當今的高濁度和高濃度污水的凈化處理要求，處理後出水更不能滿足城市對水回用的水質要求。沿著傳統的工藝技術路線只能進一步附加傳統的「三級處理」設備系統，既迴避不了龐大復雜的傳統二級生化處理系統，也迴避不了投資和運行費用都十分昂貴的傳統三級過濾吸附處理系統。這些恰恰是實現污水回用的忌諱之處。所以，環保市場十分迫切需要凈化效率更高、處理後出水能滿足現有環保標准並且能回用於城市，投資和運行費用又要為現有城市的經濟實力所能接受的污水處理新技術和新設備。

最新發明的「SPR高濁度污水凈化系統」（美國發明專利 ）將污水的「一級處理」和「三級處理」程序合並設計在一個SPR污水凈化器罐體內 ，在30分鍾流程里快速完成 。它容許直接吸入懸浮物（濁度）高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水，處理後出水的懸浮物（濁度）低於3毫克/升（度）；它容許直接吸入CODcr為200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機污水，處理後出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當於常規的一 、二級污水處理廠的工程投資和低於常規二級處理的運行費用 ，就能夠獲得三級處理水平的效果 ，實現城市污水的再生和回用。

SPR污水處理系統首先採用化學方法使溶解狀態的污染物從真溶液狀態下析出，形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒；選用高效而又經濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污水中分離出來；然後採用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體；再依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理，在自行設計的SPR高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離；清水經過罐體內自我形成的緻密的懸浮泥層過濾之後，達到三級處理的水準，出水實現回用；污泥則在濃縮室內高度濃縮，定期靠壓力排出，由於污泥含水率低，且脫水性能良好，可以直接送入機械脫水裝置，經脫水之後的污泥餅亦可以用來製造人行道地磚，免除了二次污染。

最新發明的SPR污水凈化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用低、佔地少、凈化效果好的眾多優勢將為當今世界的城市污水的再利用開創一條新路。城市污水實現再利用之後，為城市提供了第二淡水水源，為城市的可持續發展提供了必不可少的條件，其經濟效益和社會效益是不可估量的.

SPR污水處理系統與眾不同的技術特點

1.城市生活污水和處理葯劑的混合主要是在泵前吸葯管道 、污水泵 葉輪、蛇形反應管 和瓷球反應罐的組合作用下完成的 ，依照紊流速度 、混合時間 、和水力學結構數據設計 ，得以十分充分的混合 ，為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節省葯劑創造了前提條件 。這是過去常規的一級處理和二級處理之水工結構所做不到的 。

2.SPR系統處理城市污水時 ，採用五種以上污水處理葯劑及其最佳配方組合使用 ，靠化學反應使污水中溶解狀態的有機污染物 、重金屬離子 和有害的鹽類從水中析出 ，成為有固相界面的微小顆粒 （它包含有污水三級處理的作用）。其中還選用了一種吸附效果很好而價錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機污染物和色度 。靠消毒劑在30分鍾的流程內殺滅細菌和大腸桿菌 。靠混凝的物理化學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團 。這樣發揮各葯劑的單獨作用和它們之間的交聯作用的用葯方式是與常規的物理化學法不相同的 。而且SPR系統使用的組合葯劑配方 ，只能在具有十分精細的水動力學參數設計的SPR污水凈化器及其系統里才能充分發揮作用 ，在常規的水工系統里是無法使用的 。

3.SPR系統裝置能夠依照模擬試驗得出的配方 ，藉助大氣壓力和流量計 ，十分精確地投加混凝葯劑和絮凝葯劑 ，不致因加葯過量而造成葯劑殘留在凈化後的出水中，而且動力消耗很少 。

4.SPR污水凈化器內部結構是完全按照混凝機理精確設計的 ，形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速度 ，使得膠體顆粒之間有最多的碰撞次數 ，並且有凝聚吸附所需的最佳流速環境 。從而在極小的容積內獲得了極充分的凝聚效果 。這也是常規水工裝置無法比擬的 。

5.根據混凝形成的絮團實際狀況 ，准確確定了SPR污水凈化器內部的水動力學數據 ，使得在罐體中上部形成了一個有幾十厘米厚的 、十分緻密的懸浮泥層 。所有經過混凝的出水都必須通過此懸浮泥層的過濾 ，才能升流到罐體上部的清水匯集區 。它十分成功地起到了污水高級處理工藝中極為重要的過濾作用 。

這個緻密的懸浮泥層是由污水中的污泥及混凝葯劑形成的絮體本身組成的 。隨著絮體由下向上運動 ，使泥層的下表層不斷增加 、變厚 ；同時 ，隨著過濾水力學原理形成的罐體的旁路流動，引導著懸浮泥層的上表層不斷流入中心接泥桶 ，上表層不斷減少 、變薄 。這樣 ，懸浮泥層的厚度達到一個動態的平衡 。當混凝後的出水由下向上穿過此懸浮泥層時 ，此絮體濾層靠界面物理吸附和電化學特性及范德華力的作用 ，將懸浮膠體顆粒 、絮體 、細菌菌體等等雜質全部攔截在此懸浮泥層上 ，使出水水質達到三級處理的水平 。由於泥層是由絮體組成 ，緻密度高 ，過濾效率遠遠高於常規的沙粒層過濾 ；由於是處於懸浮狀態的絮體泥層作濾層 ，其過濾的水頭（阻力）損失非常小 ，所以動力消耗遠遠低於常規的砂層過濾 、微孔過濾 、或反滲透膜過濾；又由於過濾泥層是凈化過程中由污水中的污泥自動補充添加 ，又自動被引走 ，即過濾泥層自身在不斷地更新 ，過濾泥層總是保持著穩定的厚度，而且總是保持著穩定的物理吸附和電化學吸附性能 ，因此能獲得穩定的過濾效果 。而且完全免去了常規系統中必不可少的過濾層的反沖洗以及反沖洗帶來的眾多麻煩 。這種結構和原理與常規的三級污水處理的過濾裝置是完全不同的 ，這里沒有價格昂貴的反滲透膜過濾 、微孔過濾 、或活性炭過濾等裝置 。所以 ，投資省 、動力消耗小 、運行費用低是SPR系統的必然優勢。

6.SPR系統選用的絮凝劑 ，同時也是良好的污泥助濾劑 ，所以 ，系統最後排出的污泥漿 ，其脫水性能良好 ，可以不另外添加助濾劑 ，就直接泵入壓濾機脫水 。泥餅可以製成人行道地磚再利用 ，不會帶來二次污染的問題 。它沒有傳統的生化法產生的污泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點。

7.本類型污水凈化器曾開機運行處理過養豬場污水 、養雞場污水 、煤礦礦井坑道污水 、生豬屠宰場污水 、高粱釀酒廠酒糟污水 、紡織印染污水、再生紙造紙污水和城市生活污水等等含有大量有機污染物和氨氮的污水；也成功應用於陶瓷廠污水、牆地磚廠污水、大理石水磨拋光污水、洗煤污水、燃煤鍋爐濕法除塵污水、石英砂洗砂污水等懸浮物含量極高的污水的凈化和回用。 各地權威檢測部門測試了污水凈化器進水和出水的有關數據 。測試報告單表明 ：氨氮去除率可以達到85％，總氮去除率可達95％ ，有機氮去除率可達96％ ，BOD去除率可達95％ ，懸浮物的去除率則高達98.3% ~ 99.6% ，出水濁度達到3 度（3 毫克 / 升）以下。這是本凈水系統在低投資 、低運轉費的前提下所獲得的出水指標 。 這是常規的物化法和生物化學法的一級 、二級處理系統都無法達到的 。

除發達國家有專門的城市生活污水管路系統外，實際的城市污水往往混入有許多工業污水，可生化性差和污染物成分不規則地快速變化是我們面臨的現實，而針對降解某種有機污染物的微生物生長、繁殖的過程卻太長，所以，傳統生化系統難以適應當今愈來愈工業化了的城市的污水。SPR系統已擁有處理眾多工業污水的適應能力和物化法具有的快速應變能力，容易通過自動化的手段應付系統入口污水水質的變化，保持穩定的凈化效果。

8.在SPR系統中投放殺菌消毒葯劑時 ，只要增加一些投氯量（無需另外增加設備）就可以起到用氯來氧化除氨的作用 ，進一步提高污水處理系統去除氨氮的效率 。

9.假如經過SPR系統處理後的出水氨氮含量還未達到較嚴格的要求（如某些發達國家或發達地區將排水標準定為含氨氮1毫克 / 升以下） ，也可以後續再串聯設置一級離子交換裝置 ，靠斜發沸石離子交換柱最終達到除氨氮的目標 。

因為斜發沸石離子交換系統要求進口水質的懸浮物含量要低於35毫克 / 升 ，否則會影響離子交換柱的功能和壽命 ，從而大大增加離子交換的運行費用 。過去 ，常規的一 、二 級污水處理裝置是難以長期穩定地達到這樣的前處理水平的 ，因而限制了離子交換法除氨氮技術的廣泛應用 。現在 ，SPR污水處理系統絕對可以保證凈化後出水的懸浮物含量低於3毫克 / 升（實際運行中出水的懸浮物含量多為1毫克 / 升） ，使得後續的斜發沸石離子交換系統去除氨氮的負荷減輕很多 ，交換柱的使用壽命會大大延長 ，即離子交換的運行費用會大大降低 ，將使離子交換法除氨氮技術的優點得到更充分的發揮 。

早在七十年代 ，美國Minnesota 州Minneapolis 市的羅茲芒污水廠就是用純粹的物理化學法處理城市生活污水的 ，其工藝流程是：化學混凝----沉澱----過濾和活性炭吸附----斜發沸石離子交換 。其最後出水水質標准為：氨氮1 毫克 / 升 ，BOD 10毫克 / 升 ，磷 1毫克 / 升，懸浮物 10毫克 / 升 ，pH 8.5 。證明純粹的物理化學法處理城市污水在技術上是可行的 。現在 ，依靠新發明的SPR凈水技術 ，將使這項工藝的經濟性更為圓滿 。

10 。其實 ，經過SPR污水凈化系統處理後的出水 ，其懸浮物的含量小於3 毫克 / 升 ，濁度也小於3 度 （毫克 / 升 ） ，達自來水標准 ，不再會堵塞輸水管路 ，並且已經經過了良好的消毒 。將此出水回送到城市各地 ，作為城市草坪綠地和樹木綠化澆灌用水是十分安全 、可靠的 。經過SPR系統處理後的出水中 ，殘存的氮含量已經很低 ，氮作為植物生長的營養物是不必去除 、或不必去除得那麼干凈 的。從而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用 ，既保證了環境質量 ，又為社會節省了大筆資金 。 用此回用水取代自來水作為城市綠化用水 ，將大大節省城市的淡水資源 ，減輕城市市政部門的供水壓力 ，對城市的整體經濟發展定會產生十分巨大的效益 。這是城市污水回用的新概念。

11 。這種純粹的物理化學法污水處理系統 ，受天氣 、環境 及人為因素的影響少 ，操作人員控制處理系統的能力和靈活性都大大優越於生物化學法 ，這是眾所周知的 。

城市生活污水處理廠的工藝流程可採用下列新模式 ：

方案〔1〕：一般的城市：污水經SPR系統處理後 ，回用於城市綠化 、澆灌草地樹木，或作為工業用水 。

城市生活污水儲存調節池:SPR污水處理系統 ----污泥脫水------ 污泥製成人行道地

出水回用於澆灌城市草地、樹木，或作為工業用水

方案〔2〕：特殊要求的城市：生活污水經SPR系統處理後 ，再進行離子交換除氨氮 ，最後排海 ，或回用。

城市生活污水儲存調節池:SPR污水處理系統 ------ 污泥脫水 ------ 污泥製成人行道地磚

斜發沸石離子交換除氨氮,出水排入近海 、或回用於澆灌城市草地、樹木，或作為工業用水。

如果有關部門能協助創造一些現場表演的簡易條件 ，將可以運送一台處理水量為10 ～ 20 立方米 / 日的SPR污水凈化器及其完整的配套系統到現場作城市污水凈化處理的連續開機運行操作表演 ，並通過播放錄像和幻燈片詳細講解有關的凈化機理 ，同時請當地水質檢測的權威部門進行凈化效果的水質測試 。全套裝置輪廓最大尺寸為長3米 ，寬1.4米 ，高2.4米 ，總重量為一噸以下 。

在技術展示成功的基礎上 ，與當地的環保部門及環保產業密切合作 ，依靠當地自身的科技力量和自身的製造能力 ，建造城市生活污水處理廠 。 另外，SPR系統也可用於市區內的公園湖水的凈化及自循環 。希望將要興建的城市污水處理廠採用SPR污水處理技術後，能成為全球城市生活污水處理技術的典範 。 如果在已有的城市污水一級和二級處理系統的基礎上，附加採用SPR污水處理系統作為最後的深度處理裝置，使出水達到工業自來水的標准，以實現最後出水回用的目標，也是現有城市污水處理系統升級換代的極佳方案。

三、BIOLAK污水處理技術

l、百樂卡（BIOLA)工藝特點

百樂卡工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統。它是由最初採用天然土池作反應池而發展起來的污水處理系統。自1972年以來，經多年研究形成了採用土池結構、利用浮在水面的移動式曝氣鏈、底部掛有微孔曝氣頭的一種具有一定特色的活性污泥處理系統。

由於採用土池而大大減少了建設投資，採用曝氣鏈曝氣系統進一步強化了氧的磚移效率，並減少運行費用，大大提高了處理效果。工藝設計簡捷，不需復雜的管理，在適宜的條件下具有較大的經濟和社會效益.

1.1低負荷活性污泥工藝

百樂卡工藝污泥迴流量大，污泥濃度較高，生物量大，相對曝氣時間較長，所以污泥負荷較低。龍田污水廠BOD5污泥負荷率為 0?05kgBOD/kgMLSS.d，污泥濃度為400Omg/L,污泥齡為29d,所以剩餘污泥雖很少。

1.2 曝氣池採用士池結構

根據國家環保局1992年《工業廢水處理設施的調查與研究》，我國工業廢水處理設施資金的54%用於土建工程設施，而只有36%用於設備，造成這 種投資分配格局的主要原因是工藝池大都採用價格昂貴的鋼筋混凝土池。而龍田污水廠土建工程造價500萬元，僅占總投資的20%。

大的鋼筋混凝土池不僅價格昂貴，而且施工難度大。但對於許多種曝氣工藝來講，都不考慮採用土池，因為土池會造成地下水的侵蝕，同時也由於在土池基礎上安裝曝氣頭是十分困難的。

為了減少投資，百樂卡技術在研究土池結構的曝氣池上做了大量工作，首先是使用HDPE防滲膜隔絕污水和地下水，其次是懸掛在浮管上的微孔曝氣頭避免了在池底池壁穿孔安裝。

這種敷設HDPE防滲膜的土池不僅易於開挖、投資低廉，而且完全能滿足污水處理池功能上的要求，並能因地制宜，極好地適應現場的地形，存某些特殊的地質條件下，如地震多發地區、土質疏鬆地區，其優點得到更充分的體現。敷設HDPE防滲膜的土池使用壽命遠遠超過鋼筋混凝土池。

1.3 高效的曝氣系統

百樂卡曝氣系統的結構是，曝氣頭懸掛在浮鏈上，停留在水深4一5m處，氣泡在其表面逸出時，直徑約為50um。如此微小的氣泡意味著氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送效率的提高。同時，因為氣泡向上運動的過程中，不斷受到水流流動，浮鏈擺動等擾動，因此氣泡並不是垂直向上的運動，而是斜向運動，這樣延長了在水中的停留時間，同時也提高氧氣傳遞效率。運行表明:百樂卡懸掛鏈的氧氣傳遞率，遠遠高於一般的曝氣工藝以及固定在底部的微孔曝氣工藝。百樂卡曝氣頭懸掛在浮動鏈上，浮動鏈被鬆弛地固定在曝氣池兩側，每條浮鏈可在池中的一定區域蛇形運動。在曝氣鏈的運動過程中，自身的自然擺動就可以達到很好的混合效果，節省了混合所需的能耗。

採用百樂卡系統的曝氣池中混合作用所需的能耗僅為1?5W/m3，而一般的傳統曝氣法中混合作用的能耗為l0一l5W/m3。由於百樂卡曝氣頭(BIOLAK)-Friox)特殊的結構，即使在很復雜的環境里曝氣頭也不至於阻塞，這意味著曝氣裝置可運行幾年不維修，所需維護費用很少。

曝氣系統與配套的高效鼓風機保證了很高的氧氣傳遞效率，供氧能力為2?5kgO2/kW?h)，而傳統的污水處理廠該值為lkgO2/lkW?h)。鼓風機就設在池邊，減少了鼓風機房和空氣輸送管道的費用。

1.4 簡單而有效的污泥處理

百樂卡工藝的另一特點是迴流污泥量大，其剩餘污泥比傳統工藝少許多。

在恆定的負荷條件下，百樂卡工藝的污泥在曝氣池中的停留時間是傳統工藝的幾倍。由於污泥池中的污泥是完全穩定的，它不會再腐爛，即使長期存放也不會產生氣味，這就是它同傳統工藝相比污泥更容易處理的原因。而且污泥池完全可以做成土池結構，節省廠土建費用。

1.5 簡單易行的維修

百樂卡系統沒有水下固定部件，維修時不用排乾池中的水，而用小船到維修地點將曝氣鏈下的曝氣頭提起即可。實踐表明，曝氣頭運行幾年也不用任何維修，這主要是因為曝氣管是由很細的纖維(直徑約0?003mm)做成，並用聚合物充填，以達到防水和防臟物的目的。同時，曝氣頭有大約80%的自由空隙和20%的表面，和傳統曝氣頭剛好相反。因此，微生物可生長的面積很小，並很容易被去除。當曝氣頭必須維修時，也不影響整個污水處理場的運行。該工藝的移動部件和易老化部件都很少。在選擇設備和材料時，都採用了可靠耐用的材料。該工藝無需太多的自動化。它既不需要任何易損的探測器，也不需要任何復雜的控制系統，而操作這些控制系統還需要專門的技術和昂貴的配件。

1.6 二次曝氣和安全池

為了保證負荷變化時用水質量，百樂卡工藝利用一個相對獨立的池來進行二次曝氣，以保證出水清潔，保證水中有足夠的溶解氧。

1.7 二沉池

曝氣池中產生的污泥在二沉池中被分離，並重新回到曝氣池參與污水凈化。有的百樂卡工藝的二沉池和曝氣池合並到一起，進一步節省了土建費用和佔地面積。二沉池沉澱污泥由漂浮式刮泥機、吸泥機排入污泥槽迴流。

1.8 土地的利用

盡管百樂卡系統需要的曝氣池體積比所謂密集型的大，但所需的總面積並不大，有時甚至更小，這主要有以下原因:a\不需初沉池;b\二沉池可以和曝氣池合建在一起;c\池的設計和布置的自由度大，對地形的適應性強。

2、龍田污水處理廠工藝流程

污水在廠內首先經過粗格柵去除大的漂浮物，然後自流入集水池。污水經立式污水泵提升至組合式旋轉細格柵，組合式旋轉細格柵可把雜物及砂粒從廢水中分離出來，並濃縮址理。旋轉細格柵處理出水先進入厭氧池，由推進器將進水和厭氧污泥混合進行厭氧處理，然後自流入BIOLAK生化池，利用懸鏈式曝氣器曝氣充氧進行好氧處理，處理後的污水，經沉澱後再進行曝氣充氧穩定，污水自流入消毒池，消毒後排放。Bl0lAk反應池產生的剩餘污泥用污泥泵送入污泥濃縮池，污泥經濃縮後再由螺桿泵送人帶式壓濾機脫水。污泥濃縮池產生的上清液和壓濾機產生的濾液自流入集水池二次處理。BlOLAK反應池需要的氧氣由風機供給，預處理設施產生的機械雜物外運填埋處置，產生的剩餘污泥外運用作農肥。

3、山東招遠百樂卡工藝處理效果

一位哲學家曾經說過:所有的技術都是由簡單到復雜，再由復雜到簡單，百樂卡技術正是這樣一種由復雜到簡單的工藝，但這種高效、簡單的工藝，是在傳統活性污泥法的基礎上，集合了大量研究工作的先進成果，並在數百例工程實踐中不斷地完善改進提出的，它是一種較為成熟的工藝。

四、「WT--FG」生物法技術簡介

『玖』 污水處理的工藝流程

現代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。
三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後，經過格柵或者砂濾器，之後進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉澱池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉澱池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之後進入污泥消化池，經過脫水和乾燥設備後，污泥被最後利用。 工藝流程
原水→格柵→調節池→提升泵→生物反應器→循環泵→膜組件→消毒裝置→中水貯池→中水用水系統
MBR污水處理工藝說明
污水經格柵進入調節池後經提升泵進入生物反應器，通過PLC控制器開啟曝氣機充氧，生物反應器出水經循環泵進入膜分離處理單元，濃水返回調節池，膜分離的水經過快速混合法氯化消毒（次氯酸鈉、漂白粉、氯片）後，進入中水貯水池。反沖洗泵利用清洗池中處理水對膜處理設備進行反沖洗，反沖污水返回調節池。通過生物反應器內的水位控制提升泵的啟閉。膜單元的過濾操作與反沖洗操作可自動或手動控制。當膜單元需要化學清洗操作時，關閉進水閥和污水循環閥，打開葯洗閥和葯劑循環閥，啟動葯液循環泵，進行化學清洗操作。 膜生物處理技術應用於廢水再生利用方面，具有以下幾個特點：
（1）能高效地進行固液分離，將廢水中的懸浮物質、膠體物質、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單，佔地面積小，出水水質好，一般不須經三級處理即可回用。
（2）可使生物處理單元內生物量維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大的縮短，生物反應器的佔地面積相應減少。
（3）由於可防止各種微生物菌群的流失，有利於生長速度緩慢的細菌（硝化細菌等）的生長，從而使系統中各種代謝過程順利進行。
（4）使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利於它們的分解。
〔5〕膜處理技術與其它的過濾分離技術一樣，在長期的運轉過程中，膜作為一種過濾介質堵塞，膜的通過水量運轉時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學清洗可減緩膜通量的下降，維持MBR系統的有效使用壽命。
（6）MBR技術應用在城市污水處理中，由於其工藝簡單，操作方便，可以實現全自動運行管理。 概要
SBR污水處理工藝即序批式活性污泥法，全稱為：序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）。
簡稱（SBR-Sequencing Batch Reactor）間歇式活性污泥法污水處理工藝 ，SBR工藝。
它是基於以懸浮生長的微生物在好氧條件下對污水中的有機物、氨氮等污染物進行降解的廢水生物處理活性污泥法的工藝。按時序來以間歇曝氣方式運行，改變活性污泥生長環境的，被全球廣泛認同和採用的污水處理技術。
工藝流程
一種具有代表性的SBR工藝流程是： 通過格柵預處理的廢水，進入集水井，由潛污泵提升進入SBR反應池，採用水流曝氣機充氧，處理後的水由排水管排出，剩餘污泥靜壓後，由SBR 池排入污泥井，污泥作為肥料。
分批式操作： 時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，如SBR運行周期由進水時間、反應時間、沉澱時間、潷水時間、排泥時間和閑置時間，可以適當靈活調節。
計算方法：
沉澱排水時間( Ts+D) 一般按2～4h 設計。閑置時間( Tx) 一般按0.5~1h 設計。 設定反應時間為( Tf) 。一個周期所需時間T≥Tf+Ts+D+Tx。[1]
時間分配例子，如：運行周期12h，其中進水2h，曝氣4～8h，沉澱2h，排水1h。 SBR工藝作為一種活性污泥工藝，也有活性污泥工藝的優缺點，如活性污泥工藝優點:污水適應性強，建設費用較低。
活性污泥工藝的缺點：運行穩定性差，容易發生污泥膨脹和污泥流失，分離效果不夠理想。
SBR工藝還有獨有的特點。其總的優缺點參見以下：
優點
處理工藝流程簡單:
工藝過程五個階段：進水、曝氣、沉澱、排水、待機。
間歇式曝氣、非穩定生化反應替代穩態生化反應，
靜置理想沉澱 靜置理想沉澱替代傳統的動態沉澱。
構築物數量少、造價低:
不需要設初沉地，也不需要二沉地，污泥迴流設施，調節池、初沉池也可省略。
便於操作和維護管理。 避免了傳統厭氧反應器處理效率低、佔地大的缺點。
結構簡單
組合式構造方法，利於廢水處理廠的擴建和改造。
處理後出水水質好。
良好的自控系統,良好的脫氮除磷效果，廢水達標排放,有數據稱CODCr平均去除率能達到 94 %以上，強於單級好氧處理工藝。
運行上的有序和間歇操作。
特別適用在難生化降解的廢水處理。
解決了UASB等高效厭氧反應器，容易在出現水解酸化階段酸性積累從而抑制產甲烷段處理效率的問題。
佔地少，能耗低，投資省，運行管理方便
缺點
嚴重依靠現代自動化控制技術。
自動化程度要求較高，操作、管理、維護，對操作管理人員素質要求較高。
如採用人工操作，會出現因進出水工序操作繁鎖，曝氣板容易堵塞。
適用范圍
中小城鎮生活污水和廠礦企業的工業污水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。需要較高出水水質的地方，如風景游覽區、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養化。水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理後進行物化處理，不需要增加設施，便於水的回收利用。用地緊張的地方。對已建連續流污水處理廠的改造等。非常適合處理小水量，間歇排放的工業污水與分散點源污染的治理。
SBR設計要點
1、運行周期（T）的確定SBR的運行周期由充水時間、反應時間、沉澱時間、排水排泥時間和閑置時間來確定。充水時間（tv）應有一個最優值。如上所述，充水時間應根據具體的水質及運行過程中所採用的曝氣方式來確定。當採用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時，充水時間應適當取長一些；當採用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時，充水時間可適當取短一些。充水時間一般取1～4h。反應時間（tR）是確定SBR 反應器容積的一個非常主要的工藝設計參數，其數值的確定同樣取決於運行過程中污水的性質、反應器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對於生活污水類易處理污水，反應時間可以取短一些，反之對含有難降解物質或有毒物質的污水，反應時間可適當取長一些。一般在2～8h。沉澱排水時間（tS+D）一般按2～4h設計。閑置時間（tE）一般按2h設計。一個周期所需時間tC≥tR﹢tS﹢tD周期數 n﹦24/tC2、反應池容積的計算假設每個系列的污水量為q，則在每個周期進入各反應池的污水量為q/n·N。各反應池的容積為：V:各反應池的容量1/m：排出比n：周期數（周期/d）N:每一系列的反應池數量q：每一系列的污水進水量（設計最大日污水量）（m3/d）3、曝氣系統序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應是在規定的曝氣時間內能供給的需氧量，在設計中，高負荷運行時每單位進水BOD為0.5～1.5kgO2/kgBOD，低負荷運行時為1.5～2.5kgO2/kgBOD。
在序批式活性污泥法中，由於在同一反應池內進行活性污泥的曝氣和沉澱，曝氣裝置必須是不易堵塞的，同時考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器，一般選射流曝氣，因其在不曝氣時尚有混合作用，同時避免堵塞。4、排水系統
⑴上清液排除出裝置應能在設定的排水時間內，活性污泥不發生上浮的情況下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。⑵為預防上清液排出裝置的故障，應設置事故用排水裝置。⑶在上清液排出裝置中，應設有防浮渣流出的機構。序批式活性污泥的排出裝置在沉澱排水期，應排出與活性污泥分離的上清液，並且具備以下的特徵：1) 應能既不擾動沉澱的污泥，又不會使污泥上浮，按規定的流量排出上清液。（定量排水）2) 為獲得分離後清澄的處理水，集水機構應盡量靠近水面，並可隨上清液排出後的水位變化而進行排水。（追隨水位的性能）3) 排水及停止排水的動作應平穩進行，動作準確，持久可靠。（可靠性）排水裝置的結構形式，根據升降的方式的不同，有浮子式、機械式和不作升降的固定式。5、排泥設備設計污泥干固體量=設計污水量×設計進水SS濃度×污泥產率/1000在高負荷運行（0.1～0.4 kg-BOD/kg-ss·d)時污泥產量以每流入1 kgSS產生1 kg計算，在低負荷運行（0.03～0.1 kg-BOD/kg-ss·d)時以每流入1 kgSS產生0.75 kg計算。在反應池中設置簡易的污泥濃縮槽，能夠獲得2～3%的濃縮污泥。由於序批式活性污泥法不設初沉池，易流入較多的雜物，污泥泵應採用不易堵塞的泵型。
SBR設計主要參數
序批式活性污泥法的設計參數，必須考慮處理廠的地域特性和設計條件（用地面積、維護管理、處理水質指標等）適當的確定。用於設施設計的設計參數應以下值為准：項 目 參 數BOD-SS負荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.03～0.4MLSS(mg/l) 1500～5000排出比(1/m) 1/2～1/6安全高度ε(cm)(活性污泥界面以上的最小水深) 50以上序批式活性污泥法是一種根據有機負荷的不同而從低負荷（相當於氧化溝法）到高負荷（相當於標准活性污泥法）的范圍內都可以運行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS負荷，由於將曝氣時間作為反應時間來考慮，定義公式如下：QS：污水進水量（m3/d）CS：進水的平均BOD5(mg/l)CA：曝氣池內混合液平均MLSS濃度(mg/l)V：曝氣池容積e：曝氣時間比 e=n·TA/24n:周期數 TA:一個周期的曝氣時間序批式活性污泥法的負荷條件是根據每個周期內，反應池容積對污水進水量之比和每日的周期數來決定，此外，在序批式活性污泥法中，因池內容易保持較好的MLSS濃度，所以通過MLSS濃度的變化，也可調節有機物負荷。進一步說，由於曝氣時間容易調節，故通過改變曝氣時間，也可調節有機物負荷。在脫氮和脫硫為對象時，除了有機物負荷之外，還必須對排出比、周期數、每日曝氣時間等進行研究。在用地面積受限制的設施中，適宜於高負荷運行，進水流量小負荷變化大的小規模設施中，最好是低負荷運行。因此，有效的方式是在投產初期按低負荷運行，而隨著水量的增加，也可按高負荷運行。不同負荷條件下的特徵有機物負荷條件（進水條件） 高負荷運行 低負荷運行間歇進水 間歇進水、連續運行條件 BOD-SS負荷（kg-BOD/kg-ss·d） 0.1～0.4 0.03～0.1周期數 大（3～4） 小（2～3）排出比 大 小處理特性 有機物去除 處理水BOD<20mg/l 去除率比較高脫氮 較低 高脫磷 高 較低污泥產量 多 少維護管理 抗負荷變化性能比低負荷差 對負荷變化的適應性強，運行的靈活性強用地面積 反應池容積小，省地 反應池容積較大適用范圍 能有效地處理中等規模以上的污水，適用於處理規模約為2000m3/d以上的設施 適用於小型污水處理廠，處理規模約為2000m3/d以下，適用於不需要脫氮的設施。

『拾』 如何強化活性污泥系統的設計，運行和管理

活性污泥系統的強化設計，主要都考慮工藝設計優選、強化設備的設置、自動化程度三個方面。

在工藝設計優選方面，由於我國的污水處理發起步晚、發展快，污水處理採用的工藝主要是生化處理，常見工藝有接觸氧化法、AB法、A/O法、氧化溝、SBR、曝氣生物濾池、導流曝氣生物濾池等。

一 導流曝氣生物濾池是我國自主知識產權的污水處理新工藝，根據後續處理工藝的不同，它又分為：水解-導流曝氣生物濾池、厭氧-導流曝氣生物濾池、氣浮-導流曝氣生物濾池、快沉-導流曝氣生物濾池、超超聲波-導流曝氣生物濾池、微波-導流曝氣生物濾池、臭氧-導流曝氣生物濾池等。

二導流曝氣生物濾池在舊污水處理工程升級改造、脫氮除磷、中水回用方面與其它工藝結合，發展出AB法-導流拍孫慎曝氣生物濾池；A／O法-導流曝氣生物濾池；A2／O法-導流曝氣生物濾池；氧化溝-導流曝氣生物濾池；SBR-導流曝氣生物濾池；生物接觸氧化-導流曝氣生物濾池等多種深度處理工藝。

三 導流曝氣生物濾池充分借鑒了曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、間隙曝氣法、人工快濾法、沉降分離法、硝化返硝化法、給水快濾法等八者設計手法，並結合二級或三級污水處理工藝而研製出來的污水處理新工藝、新技術。 導流曝氣生物濾池在我國的北京、山東、河北、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、江蘇、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程實例，案例涉及生活、醫院、化工、屠宰、食品、亞麻、酒精、制葯、榨菜等領域的污水處理。大量的應用證明：出水水質CODcr一般在20mg/L以下，最低5.95mg/L；BOD5一般在10mg/L以下，最低3.50mg/L；SS一般在20mg/L以下，最低6.55mg/L。

四導流曝氣生物濾池使污水在同一個處理池內，完成兩次曝氣，兩次沉澱、兩次過濾，解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝流程，特別是在連續進水條件下，實現間隙曝氣，活性污泥迴流，整個運行沒有閑置，其優點較傳統處理方法較為突出，處理效果尤為顯著。2009年8月，被國家科技部列為「創新項目」；2009年12月，該產品被國家環保部列為「國家鼓勵發展的環境保護技術目錄」；2010年5月，被國家科技部、國家環保部、國家商務部、國家質量監督檢驗檢疫總局審查認定為「國家重點新產品」；2012年7月，又被國家環保部列為十二五期間「國家鼓勵發展的環境保護技術」。

五在強化設備的設置方面，由於生化是我 國目前對於污水處理的主流，過去主要以研製生化工藝為主，生化處理的技術核心，就是培養微生凱野物，常用的污水生化處理，是通過曝氣的方式在污水中培養微生物，由於曝氣生化法產生的微生物量不能滿足污水處理的需要，設計時常常採取加大曝氣量、擴大曝氣池、增延長污水長停留時間這三種方式來彌補工藝上的不足。但是由於氣候環境、沖擊負荷、水質因素等影響出水水質很難穩定達標，進而出現工程升級、工程改造，還有的工程改了又改、升了又升，不但耗資、耗時、耗力。

六微生物發生器充分借鑒好氧生物法、包埋微生物固法化、生物菌劑投加法等四者的設計手法而研製出來的污水凈化新設備。該設備能節省污水處理投資、減少污水處理佔地、節約污水處理運行費用、消除污水臭味、減少污泥排量等條件下，使污水經強化處理後優於國標，可排放或循環利用，2014年獲國家專利。襲敬

七 微生物發生器是廢水處理中的廢強化設備，能與各種廢水或污水處理工藝配套使用，根據後續工藝不同，可有機結合成：AB法-微生物發生器強化工藝； A／O法-微生物發生器強化工藝； A2／O法-微生物發生器強化工藝；氧化溝-微生物發生器強化工藝； SBR-微生物發生器強化工藝；接觸氧法-微生物發生器強化工藝、膜生物發應器-微生物發生器強化工藝；曝氣生物濾池-微生物發生器強化工藝；導曝氣生物濾池-微生物發生器強化工藝等。

八微生物發生器即能用於新建污水處理項目；也能用於升級改造舊污水處理項目；還能用於脫氮除磷、江河、湖泊、河道景觀治理；濕地公園生態修復；污水處理廠污泥減量、中水回用、高濃度、高氨氮、高鹽量、重金屬等有毒有害廢水處理領域。

利用微生物發生器進行強化處理工藝已在我國的重慶、河北、貴州、吉林等地已有工程實例，案例涉及高鹽廢水、醫院污水、化工廢水、屠宰廢水、食品廢水、制葯廢水印染廢水等領域。大量的應用證明：出水水質CODcr一般在20mg/L以下，最低5.95mg/L；BOD5一般在10mg/L以下，最低3.50mg/L；SS一般在20mg/L以下，最低6.55mg/L。

微生物發生器具有以下特點：

1、快速降解BOD5、CODcr、TSS，使污水得到凈化；

2、提高總氮（TN）和總磷（TP）的脫除效果和去除能力；

3、處理效率可提高達50％左右，進水負荷提高40％左右；

4、快速應對曝氣池可能發生的緊急故障情況；

5、提高難分解污染物的生化效率；

6、有效解決污水量增加或負荷增大，而無場地改擴建的難題；

7、有效解決絲狀菌異常增殖導致污泥膨脹的問題；

8、在處理污水的同時減量污泥，達到不用清淤除泥的效果；

9、僅需幾天就能消解污水中的味道，去除污水中的惡臭；

10、採用自然界或國內外選育出來的優勢無害菌種，無二次污染的後顧之憂；

11、污染凈化完畢後，微生物因失去存活的能源而自滅，變成CO2和H2O；

12、未滅的微生物還可成為魚類和浮游生物的餌料； 升級改造舊污水處理工程，13、較其它污水處理方法節省投資70％；

14、較其它生化處理方法，節省電能80%左右；

15、微生物濃度高達1.8×1020CFU/ml以上，高濃度微生物大大提高了處理效率，減少了曝氣池容積，節省工程投資40%；

16、解決了因氣候變化、水溫降低而導致微生物數量減少，進而影響污水處理效果的技術難題；

17、微生物大軍前仆後繼、協同作戰，有效解決了高鹽、高濃度、有毒、有害、化工、重金屬、垃圾滲透液等抑制微生物生長、微生物難以存活的技術難題；

18、在不改動土建的條件下實現舊污水處理工程的升級改造或工程擴容；

19、在不改動污水處理工藝的前提下，有效脫除污水中的磷和氮，並提高處理後的污水出水水質，實現達標排放或中水回用效果；

20、直接用於江河、湖泊等微污染源上游，直接堵住污染源頭，在有效治理微污染的同時，實現無泥排放，徹底地革新了傳統河道治理離不開閘壩、斷水、清淤方式，為微污染治理提供了的理想設備；

21、安裝方便、應用靈活、操作簡單，只用一人兼管，就能完成任務；

22、布局靈活、佔地面積小、自動化程度高、操作管理簡單、運行費用低。

在運行和管理方面，主要以自動化程度和自動化監管。所謂自動化程度，就是通過控制系統來實現對整個污水處理過程實現實時操作、控制、顯示、報警，達到智能化操作，進而減少管理人員和勞動強度。

所謂自動化監管就是利用集約化管理，設備集中遠程式控制制、管理、化驗、技術平台按區域優化集中。廠區主要是設備看護操作（1人），廠區遠程監控與巡檢機制，其優點：大大降低了運營人員，一組人員一個水廠優化成三組人員18個水廠，大大提高了工作效率，降低運營成本。

集約化管理平台包括：信息處理平台，污泥處置平台，設備控制系統，廠區監控系統，設備維護系統，巡檢管理系統，水樣分析中心，綜合管理中心等。