關于城市污水處理廠設計的若干問題
為(wei)了加強(qiang)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)治理(li)(li)(li)(li),保護(hu)水(shui)(shui)環境,中(zhong)(zhong)央增(zeng)加了投(tou)資(zi)(zi)(zi)力度。1998年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)分二批下(xia)達的(de)(de)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)治理(li)(li)(li)(li)項目達117項,投(tou)資(zi)(zi)(zi)約(yue)300億元。1999年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)又(you)下(xia)達近(jin)百億國(guo)(guo)(guo)家(jia)債券資(zi)(zi)(zi)金,支(zhi)持城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)廠(chang)建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)。為(wei)了確保污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)廠(chang)建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)后(hou)的(de)(de)正(zheng)常運行,國(guo)(guo)(guo)家(jia)已明確在(zai)水(shui)(shui)價中(zhong)(zhong)增(zeng)收排污(wu)費。一年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)多來,全國(guo)(guo)(guo)有(you)上(shang)百座(zuo)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)廠(chang)正(zheng)在(zai)建(jian)(jian)(jian)設(she)(she),按照(zhao)“七大流域、三大湖泊和重(zhong)點沿海(hai)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)及 其(qi)近(jin)岸海(hai)域要(yao)(yao)新增(zeng)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)集中(zhong)(zhong)式污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)能力2000×104m3/d”和“非農業人口50萬(wan)以上(shang)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)都(dou)要(yao)(yao)建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)廠(chang)”的(de)(de)目標,在(zai)2000年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)底前,還有(you)上(shang)百座(zuo)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu) 水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li) 廠(chang)正(zheng)立項要(yao)(yao)求建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)。我國(guo)(guo)(guo)現有(you)668個城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)中(zhong)(zhong),僅有(you)123個城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)有(you)307座(zuo)不同處理(li)(li)(li)(li)等(deng)級(ji)的(de)(de) 城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)廠(chang),其(qi)中(zhong)(zhong)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)二級(ji)處理(li)(li)(li)(li)率10%左(zuo)右,全國(guo)(guo)(guo)17000個建(jian)(jian)(jian)制鎮(zhen),絕(jue)大多 數沒有(you)排 水(shui)(shui)和污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)設(she)(she)施。縱觀世界各國(guo)(guo)(guo),排水(shui)(shui)系統和污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)率均(jun)有(you)一個逐步(bu)發(fa)展和逐步(bu)完善的(de)(de) 過程。國(guo)(guo)(guo)家(jia)提出(chu)至2000年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)我國(guo)(guo)(guo)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)率要(yao)(yao)求達到25%,2010年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)達到40%,這是(shi)根(gen)據國(guo)(guo)(guo)家(jia)(包括(kuo)地方)財(cai)力,在(zai)各方面(mian)作出(chu)努力后(hou)爭取(qu)達到的(de)(de)目標。為(wei)使來之(zhi)不易的(de)(de)投(tou)資(zi)(zi)(zi)取(qu)得實實在(zai)在(zai)的(de)(de) 效益,針對目前城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)有(you)關建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)規模和工藝技(ji)術談一些(xie)個人的(de)(de)看法。
1 合理確定建設規模
對一個城(cheng)市(shi)來說,需(xu)(xu)根(gen)據(ju)城(cheng)市(shi)總體規劃(hua)和排(pai)水(shui)規劃(hua),分期分批(pi)地建(jian)設污水(shui)管網(wang)和污水(shui)處理(li)廠,要根(gen)據(ju)水(shui)環境保護的目標,分期實施,逐步(bu)到位。城(cheng)市(shi)排(pai)水(shui)工程建(jian)設是一項系統(tong)工程,涉及城(cheng)區管渠改(gai)造(zao),污水(shui)的收集、輸送(包括泵(beng)站(zhan)),污水(shui)處理(li)和排(pai)放(fang)利用,以(yi)及污泥處置等問題;在河網(wang)城(cheng)市(shi),還需(xu)(xu)考慮(lv)上(shang)游(you)、下游(you)和水(shui)體自凈問題。
合理(li)地確(que)定設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi),直(zhi)接涉及工(gong)(gong)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投資(zi)、運(yun)行費用(yong)和(he)(he)(he)費用(yong)效(xiao)益。不(bu)(bu)少(shao)城(cheng)(cheng)市(shi)由(you)于(yu)市(shi)區污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)道未形成系統(tong),缺乏長期(qi)積累的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)資(zi)料,一(yi)(yi)般采取(qu)按規劃面 積、人口和(he)(he)(he)工(gong)(gong)業(ye)(ye)發展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預測來推(tui)導污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),并提(ti)出(chu)生活污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、工(gong)(gong)業(ye)(ye)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)公建(jian)(jian)(jian)、商業(ye)(ye)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu) 水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)各占(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)例,其不(bu)(bu)確(que)定因素較多,因此提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)往往偏(pian)大。實(shi)(shi)際上,按規劃計(ji) 算(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)與可(ke)能(neng)(neng)有(you)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)、實(shi)(shi)際可(ke)能(neng)(neng)收(shou)集到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)根據需要(yao)與可(ke)能(neng)(neng)進行處理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang) 是不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)在(zai)很大程(cheng)度上取(qu)決(jue)于(yu)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)網(wang)普及率和(he)(he)(he)實(shi)(shi)際可(ke)能(neng)(neng)收(shou)集到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)近、遠(yuan)期(qi) 污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),并分期(qi)建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠。要(yao)充分認識城(cheng)(cheng)區內(nei)管(guan)網(wang)改(gai)(gai)造的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復雜性(xing)和(he)(he)(he)艱巨性(xing),有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)取(qu)決(jue) 于(yu) 舊城(cheng)(cheng)市(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)(gai)造和(he)(he)(he)道路的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)(gai)造,有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)埋了干管(guan),支(zhi)(zhi)管(guan)遲遲未建(jian)(jian)(jian)成,致使(shi)許多已建(jian)(jian)(jian)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li) 廠在(zai)相當(dang)一(yi)(yi)段時間(jian)內(nei)“吃不(bu)(bu)飽”。對(dui)設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi),應該對(dui)現(xian)有(you)實(shi)(shi)測的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)資(zi)料進行分 析(包括工(gong)(gong)業(ye)(ye)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)正(zheng)在(zai)限期(qi)達標(biao)排放的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)變化和(he)(he)(he)管(guan)渠內(nei)地下(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滲入(ru)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)),對(dui)雨污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)合流(liu) 和(he)(he)(he)老城(cheng)(cheng)區排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系 統(tong)需科學地確(que)定污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)截流(liu)倍數(干管(guan)和(he)(he)(he)支(zhi)(zhi)管(guan)可(ke)采用(yong)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)截流(liu)倍數)。現(xian)在(zai)設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需 處理(li)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)偏(pian)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題是普遍存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)要(yao)通盤考(kao)慮,留余地過大,既增(zeng)加投資(zi)亦(yi)會(hui)使(shi)設(she)(she)備閑(xian)置或低效(xiao)運(yun)行。
2 城市污水處理廠的工藝選擇
污(wu)水處理廠(chang)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)選擇應根據原(yuan)水水質(zhi)、出水要求、污(wu)水廠(chang)規模,污(wu)泥處置方法(fa)及當地(di)溫度、工(gong)(gong)(gong)程地(di)質(zhi)、征地(di)費用、電價等(deng)因素作慎(shen)重考慮。污(wu)水處理的(de)(de)(de)每項工(gong)(gong)(gong)藝(yi)技術都有其優點、特(te)點、適用條件和(he)不(bu)(bu)(bu)足之(zhi)處,不(bu)(bu)(bu)可能以一(yi)種工(gong)(gong)(gong)藝(yi)代(dai)替其他一(yi)切工(gong)(gong)(gong)藝(yi),也不(bu)(bu)(bu)宜離(li)開當地(di)的(de)(de)(de)具體 條 件和(he)我國(guo)(guo)國(guo)(guo)情。同樣的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi),在不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)進(jin)水和(he)出水條件下,取用不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)設(she)計參(can)數(shu),設(she)備的(de)(de)(de)選型并(bing)不(bu)(bu)(bu)是一(yi)成不(bu)(bu)(bu)變的(de)(de)(de)。
具(ju)體(ti)工程的選(xuan)擇要求包括:
① 技(ji)術合理。技(ji)術先進而成熟,對水質變(bian)化適應性(xing)強,出(chu)水達標且穩定(ding)性(xing)高(gao),污泥易(yi)于處理。
② 經濟節能。耗電小,造價低,占(zhan)地少。
③ 易于(yu)管(guan)理(li)。操(cao)作管(guan)理(li)方便(bian),設備可靠(kao)。
④ 重視環(huan)境(jing)。廠(chang)區(qu)平(ping)面布置與周圍環(huan)境(jing)相(xiang)協調,注意廠(chang)內(nei)噪(zao)聲控(kong)制和(he)臭氣的治理,綠(lv)化、道路與分期建設結合好。
21 關于活性污泥法
當前流(liu)行的(de)(de)污水處理工(gong)藝(yi)有:AB法(fa)(fa)、SBR法(fa)(fa)、氧(yang)化溝法(fa)(fa)、普通曝(pu)氣法(fa)(fa)、A/A/O法(fa)(fa)、A/O 法(fa)(fa)等,這幾種工(gong)藝(yi)都是從活性污泥法(fa)(fa)派生出來的(de)(de),且各有其特(te)點。
① AB法(Adsorption—Biooxidation)
該法(fa)由德國Bohuke教授(shou)首(shou)先開發。該工藝對(dui)曝氣(qi)池(chi)按(an)高、低(di)負(fu)荷(he)分(fen)(fen)二(er)級(ji)(ji)(ji)供氧(yang),A級(ji)(ji)(ji)負(fu)荷(he)高,曝氣(qi)時間短(duan),產生(sheng)污(wu)(wu)泥(ni)量大,污(wu)(wu)泥(ni)負(fu)荷(he)2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上,池(chi)容積負(fu)荷(he)6kgBOD/(m3·d)以上;B級(ji)(ji)(ji)負(fu)荷(he)低(di),污(wu)(wu)泥(ni)齡較長。A級(ji)(ji)(ji)與B級(ji)(ji)(ji)間設中間沉淀池(chi)。二(er)級(ji)(ji)(ji)池(chi)子(zi)F/M(污(wu)(wu)染物(wu)量與微生(sheng)物(wu)量之比)不(bu)同(tong),形成不(bu)同(tong)的(de)微生(sheng)物(wu)群體。AB法(fa)盡管有節(jie)能的(de)優點,但不(bu)適 合(he)低(di)濃度(du)水質(zhi),A級(ji)(ji)(ji)和B級(ji)(ji)(ji)亦(yi)可分(fen)(fen)期建設。
② SBR法(Sequencing Batch Reactor)
SBR法早在20世紀初(chu)已開(kai)(kai)發(fa),由(you)于(yu)人工(gong)管理繁瑣未予推廣。此法集進(jin)(jin)水(shui)、曝氣、沉(chen)淀、出水(shui) 在一(yi)座(zuo)池(chi)子(zi)(zi)中完成,常由(you)四個(ge)(ge)或三個(ge)(ge)池(chi)子(zi)(zi)構成一(yi)組,輪流運轉,一(yi)池(chi)一(yi)池(chi)地間(jian)(jian)歇運行,故稱(cheng) 序批式活性(xing)污(wu)(wu)泥法。現在又開(kai)(kai)發(fa)出一(yi)些連(lian)續(xu)(xu)進(jin)(jin)水(shui)連(lian)續(xu)(xu)出水(shui)的(de)改良(liang)性(xing)SBR工(gong)藝,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一(yi)體化工(gong)藝的(de)特點是工(gong)藝簡(jian)單,由(you)于(yu)只有一(yi)個(ge)(ge)反應(ying)池(chi),不需(xu)二沉(chen)池(chi)、 回流污(wu)(wu)泥及設備,一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下不設調節池(chi),多數情(qing)況(kuang)下可(ke)省(sheng)去初(chu)沉(chen)池(chi),故節省(sheng)占(zhan)地和投(tou)資 ,耐(nai)沖擊負荷且運行方式靈活,可(ke)以從(cong)時(shi)間(jian)(jian)上安排(pai)(pai)曝氣、缺(que)氧(yang)和厭氧(yang)的(de)不同狀態(tai),實現除磷 脫氮的(de)目的(de)。但因每個(ge)(ge)池(chi)子(zi)(zi)都需(xu)要設曝氣和輸配水(shui)系(xi)統(tong),采用潷水(shui)器及控制系(xi)統(tong),間(jian)(jian)歇排(pai)(pai)水(shui) 水(shui)頭(tou)損失大,池(chi)容(rong)的(de)利用率不理想,因此,一(yi)般(ban)來(lai)說并不太適用于(yu)大規模的(de)城市污(wu)(wu)水(shui)處理廠 。
③ A/A/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)
由(you)于對城市污水(shui)處(chu)理(li)(li)的出水(shui)有去除(chu)氮和磷的要(yao)求,故國(guo)內10年前開發此(ci)厭氧—缺氧—好氧組 成(cheng)的工藝(yi)。利用生物處(chu)理(li)(li)法脫氮除(chu)磷,可獲得(de)優質出水(shui),是一種(zhong)深度二級處(chu)理(li)(li)工藝(yi)。
A/A/O法(fa)的可(ke)同步除(chu)磷(lin)脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)機制由(you)(you)兩部分組成:一(yi)是(shi)除(chu)磷(lin),污(wu)水(shui)中(zhong)(zhong)的磷(lin)在(zai)厭(yan)氧(yang)狀(zhuang)態下(DO<0.3mg/L),釋放出(chu)聚磷(lin)菌,在(zai)好氧(yang)狀(zhuang)況下又將其(qi)更多吸(xi)收,以剩余污(wu)泥的形式排出(chu)系統。 二是(shi)脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan),缺(que)氧(yang)段要控制DO<0.7 mg/L,由(you)(you)于兼氧(yang)脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)菌的作用,利用水(shui)中(zhong)(zhong)BOD作為(wei)氫(qing)供(gong)給體(有機碳源),將來自好氧(yang)池混合液中(zhong)(zhong)的硝酸鹽及亞(ya)硝酸鹽還(huan)原成氮(dan)(dan)氣逸入大氣,達到脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)的目的。為(wei)有效(xiao)脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)除(chu)磷(lin),對一(yi)般的城市污(wu)水(shui),COD/TKN為(wei)3.5~7.0(完全脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)COD/TKN>12.5),BOD/TKN為(wei)1.5~3.5,COD/TP為(wei)30~60,BOD/TP為(wei)16~40(一(yi)般應>20)。
若(ruo)降低污泥(ni)濃度(du)、壓縮污泥(ni)齡、控制硝化,以去(qu)除磷、BOD5和COD為主,則(ze)可(ke)用(yong)A/O 工藝。
有的城市污水處理的出水不排入湖泊,利用大水體深(shen)水排放或灌溉農田,可將脫氮除 磷放在下(xia)一步(bu)改擴建時考慮(lv),以節省(sheng)近期投資(zi)。
④ 普(pu)通(tong)曝氣法及其變法
本工(gong)藝出(chu)現最早(zao),至今仍(reng)有較強的(de)生命力。普曝法處(chu)理效果好(hao),經(jing)驗多,可適應大的(de)污水量(liang) ,對于大廠可集中建污泥消化(hua)池,所產(chan)生沼氣可作能源利(li)用。傳統普曝法的(de)不(bu)足之 處(chu)是只能作為常規二級處(chu)理,不(bu)具(ju)備脫氮除磷功能。
近幾年在(zai)(zai)(zai)工程實踐中(zhong),通過降低普(pu)(pu)通曝(pu)氣(qi)(qi)池(chi)容積負荷,可以達到脫氮(dan)的目(mu)的;在(zai)(zai)(zai)普(pu)(pu)曝(pu)池(chi)前設置厭(yan)氧(yang)區,可以除磷,亦可用化(hua)學法(fa)(fa)除磷。采用普(pu)(pu)通曝(pu)氣(qi)(qi)法(fa)(fa)去除BOD5,在(zai)(zai)(zai)池(chi)型上有多(duo)種形 式(如下文所(suo)述的氧(yang)化(hua)溝),工程上稱(cheng)為(wei)(wei)普(pu)(pu)通曝(pu)氣(qi)(qi)法(fa)(fa)的變法(fa)(fa),亦可統稱(cheng)為(wei)(wei)普(pu)(pu)通曝(pu)氣(qi)(qi)法(fa)(fa)。
⑤ 氧化溝法
本(ben)工藝(yi)50年代(dai)初(chu)期發(fa)展形成,因其構造簡單,易(yi)于管理,很快得到推廣,且不斷創新,有發(fa)展前景和競爭(zheng)力,當前可謂熱門工藝(yi)。氧化溝在應用中發(fa)展為多種形式,比較有代(dai)表性(xing)的有:
帕式(shi)(Passveer)簡稱單溝式(shi),表面(mian)曝(pu)氣(qi)采(cai)用轉(zhuan)刷(shua)曝(pu)氣(qi),水深一般在2.5~3.5m,轉(zhuan)刷(shua)動力效率1.6~1.8kgO2/(kW·h)。
奧(ao)式(shi)(Orbal)簡稱(cheng)同心圓式(shi),應(ying)用(yong)上多為(wei)橢圓形的(de)(de)三環(huan)道(dao)組成(cheng),三個環(huan)道(dao)用(yong)不同的(de)(de)DO(如外(wai)環(huan)為(wei)0,中環(huan)為(wei)1,內(nei)環(huan)為(wei)2),有(you)利于(yu)脫氮除磷。采用(yong)轉(zhuan)(zhuan)碟曝氣,水(shui)深(shen)一般在4.0~4.5m,動(dong)力效(xiao)率與轉(zhuan)(zhuan)刷接近,現已(yi)在山(shan)東濰坊、北(bei)京黃村和合(he)肥王小郢的(de)(de)城市污水(shui)處理廠應(ying)用(yong) 。若能將氧化溝進水(shui)設計成(cheng)多種方式(shi),能有(you)效(xiao)地(di)抵(di)抗(kang)暴(bao)雨流量的(de)(de)沖擊,對一些合(he)流制排水(shui)系 統的(de)(de)城市污水(shui)處理尤(you)為(wei)適(shi)用(yong)。
卡式(Carrousel)簡稱循環(huan)折流(liu)式,采(cai)用倒傘形葉輪(lun)曝氣,從工藝運行來(lai)看(kan),水深一般在3.0m左右,但污(wu)泥易于沉積,其原因是供氧與流(liu)速有矛盾。
三(san)溝(gou)(gou)式(shi)(shi)氧化溝(gou)(gou)(T型(xing)氧化溝(gou)(gou)),此種型(xing)式(shi)(shi)由三(san)池組成(cheng),中間(jian)作曝氣池,左右兩(liang)池兼(jian)作沉(chen)淀池和 曝氣池。T型(xing)氧化溝(gou)(gou)構造簡(jian)單,處理效(xiao)果不錯,但其(qi)采用轉刷曝氣,水(shui)深(shen)淺,占地面積大(da),復(fu)雜的控制(zhi)儀表增加了運行管理的難(nan)度。不設(she)厭氧池,不具備除磷功能(neng)。
氧(yang)化溝一(yi)般不設初(chu)沉池,負(fu)荷(he)低,耐沖擊,污(wu)泥少。建設費用(yong)及電耗視采用(yong)的溝型(xing)而變,如 在轉(zhuan)碟和轉(zhuan)刷曝氣(qi)(qi)形式中,再引(yin)進(jin)微孔曝氣(qi)(qi),加大水深,能有效地提(ti)高(gao)(gao)氧(yang)的利(li)用(yong)率(提(ti)高(gao)(gao)20%)和動(dong)力效率[達(da)2.5~3.0 kgO2/(kW·h)]。
2.2關于曝氣(qi)生物濾池(chi)
曝氣(qi)(qi)生物(wu)濾池(chi)(chi)實質(zhi)上(shang)(shang)是常說的(de)生物(wu)接觸氧(yang)化池(chi)(chi),相當于在曝氣(qi)(qi)池(chi)(chi)中添加供微生物(wu)棲附的(de)填(tian)(tian) (濾)料(liao),在填(tian)(tian)料(liao)下鼓氣(qi)(qi),是具有活性污泥特點的(de)生物(wu)膜法(fa)。曝氣(qi)(qi)生物(wu)濾池(chi)(chi)(BAF)70年代末起 源于歐洲大陸,已發展為(wei)法(fa)、英等國(guo)設備(bei)制(zhi)造(zao)公(gong)司的(de)技術和設備(bei)產(chan)品。由于選用的(de)填(tian)(tian)料(liao) 不(bu)(bu)同,以(yi)及是否有脫氮要(yao)求,設計的(de)工藝參數是不(bu)(bu)同的(de),如要(yao)求處理出水(shui)BOD5、SS<20mg/L,去除BOD5達(da)90%以(yi)上(shang)(shang)的(de)工藝,其(qi)容(rong)積負荷為(wei)0.7~3.0 kgBOD5/(m3·d),水(shui)力(li)停留時(shi)間1~2h;以(yi)硝化(90%以(yi)上(shang)(shang))為(wei)主(zhu)的(de)工藝,其(qi)容(rong)積負荷為(wei)0.5~2.0kgBOD5/(m3·d),水(shui)力(li)停留時(shi)間2~3h。
一般認為(wei),生物膜法(fa)處理城(cheng)市污(wu)水,在(zai)國內尚需積(ji)累(lei)經(jing)(jing)驗(yan),處理規模(mo)不(bu)宜(yi)過大,約5×104m3/d左右為(wei)宜(yi)。國外(wai)(主要在(zai)歐洲)處理水量有(you)達到36×104m3/d的,這(zhe)與(yu)其(qi)填料材質、自控手段和先進的反沖洗裝(zhuang)置有(you)關(guan),也與(yu)其(qi)有(you)長期積(ji)累(lei)的運行 管理經(jing)(jing)驗(yan)有(you)關(guan)。
2.3 關(guan)于UNITANK工藝
UNITANK工藝(yi)(yi)和類似的TCBS工藝(yi)(yi)、MSBR工藝(yi)(yi)一樣,都是SBR法新(xin)的變型(xing)和發展。它集“序批(pi)(pi)法”、“普(pu)通曝氣池法”及(ji)“三(san)溝式氧(yang)(yang)化溝法”的優點,克服了“序批(pi)(pi)法”間歇進水(shui)、“三(san)溝式氧(yang)(yang)化溝法”占地面積大、“普(pu)通曝氣池法”設(she)備(bei)多的缺點。
典型的(de)UNITANK工藝(yi)是三(san)(san)(san)個水(shui)池(chi),三(san)(san)(san)池(chi)之間水(shui)力連通(tong),每(mei)池(chi)都設(she)有曝氣系統,外側的(de)兩(liang)池(chi)設(she)有出(chu)水(shui)堰(yan)及污泥排放口,它(ta)們(men)交(jiao)(jiao)替作(zuo)為曝氣池(chi)和沉淀池(chi)。污水(shui)可(ke)以(yi)進入三(san)(san)(san)池(chi)中的(de)任意(yi)一個, 采用連續進水(shui)、周(zhou)期交(jiao)(jiao)替運行(xing)。在(zai)自動控制(zhi)下使各池(chi)處在(zai)好氧(yang)、缺(que)氧(yang)及厭氧(yang)狀態,以(yi)完(wan) 成有機物和氮磷的(de)去除。
UNITANK工藝(yi)由比利時Seghers公司首先(xian)建(jian)在我國的(de)澳門特(te)區,處(chu)理(li)水(shui)量14×104m3/d(不下雨時平均處(chu)理(li)水(shui)量為7×104m3/d),池(chi)型封閉,設計采用的(de)容(rong)積(ji)負荷(he)為0.58kgBOD/(m3·d),總的(de)反應池(chi)體積(ji)為46800m3,曝氣池(chi)水(shui)力(li)停留時間為8h,出水(shui)的(de)BOD5、SS<20mg/L。
這類一體化工藝(yi)是(shi)傳統(tong)活性(xing)污泥工藝(yi)的(de)變形(xing),可以(yi)采用活性(xing)污泥工藝(yi)的(de)設計方法對不同(tong)的(de)污染物(wu)加(jia)以(yi)去除,如(ru)考慮硝化,其(qi)負荷一般在(zai)0.05~0.10 kgBOD5/(kgMLSS·d),硝化率視污水溫(wen)度(du)而(er)(er)異。而(er)(er)要求污泥穩定化,其(qi)污泥負荷和污泥齡要遠遠超(chao)過硝化時的(de)數值(zhi)。
容(rong)積(ji)利用率(lv)低是此類(lei)一體化工藝共(gong)同的(de)(de)主要問題,就是說在一個(ge)較長(chang)停留(liu)時間的(de)(de)曝氣系統(tong)內,有50%左右的(de)(de)池容(rong)用于沉淀。
UNITANK工(gong)藝的(de)(de)成功(gong)與否有賴于系(xi)統(tong)采(cai)用穩定可(ke)靠的(de)(de)儀(yi)表及設備(bei),因此引進(jin)技術,消化、吸 收和開發先(xian)進(jin)的(de)(de)自控系(xi)統(tong)是應(ying)用此工(gong)藝的(de)(de)關(guan)鍵問題(ti)。一般認為,UNITANK工(gong)藝不太適(shi)用于大 型(>10×104m3 /d)的(de)(de)城市污水處(chu)理(li)廠。
3 科學地進行工藝方案比較
城市(shi)污(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)投資大,運(yun)行費(fei)用高,如不(bu)包(bao)括引進處(chu)理(li)(li)設備和(he)引進沼(zhao)氣發電設備,每處(chu)理(li)(li)1m3污(wu)水(shui)投資宜控制在1000元,運(yun)行費(fei)(包(bao)括折舊費(fei))宜控制在0.5元/m3左(zuo)右。由于(yu)現在 污(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)率還不(bu)高,按用水(shui)量的(de)0.8計算污(wu)水(shui)量,收0.2~0.3元/m3排(pai)水(shui)費(fei),基本上能維持處(chu)理(li)(li) 設備的(de)運(yun)行。
為(wei)了(le)降低(di)投資和(he)運(yun)行(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)本,因地(di)(di)(di)制宜地(di)(di)(di)進(jin)(jin)行(xing)(xing)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)方案(an)(an)(an)(主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)生物處(chu)理(li)(li)(li)(li)方案(an)(an)(an))比較(jiao)是(shi)必要(yao)的(de)(de)。進(jin)(jin)行(xing)(xing)多(duo)種(zhong)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)方案(an)(an)(an)的(de)(de)比較(jiao),說明處(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)技術的(de)(de)發(fa)展,是(shi)好(hao)事。現在經常(chang)碰到(dao)的(de)(de)問題(ti)是(shi),工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)方案(an)(an)(an)比較(jiao)往往不(bu)(bu)夠科學,有(you)的(de)(de)對(dui)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)已(yi)有(you)傾向(xiang)和(he)愛好(hao),先入(ru)為(wei)主(zhu)(zhu),對(dui)傾向(xiang)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)只 說優(you)點,對(dui)不(bu)(bu)贊成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)強調(diao)缺點;有(you)的(de)(de)把(ba)自己的(de)(de)小(xiao)型(xing)試(shi)驗(yan)數據與(yu)別的(de)(de)已(yi)上(shang)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)比;有(you)的(de)(de)是(shi)將處(chu)理(li)(li)(li)(li)BOD5為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)與(yu)處(chu)理(li)(li)(li)(li)BOD5同(tong)時進(jin)(jin)行(xing)(xing)脫氮除磷的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)比。實際已(yi)運(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)不(bu)(bu)少 污(wu)水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)(chang),其出(chu)(chu)水(shui)水(shui)質較(jiao)好(hao)與(yu)其進(jin)(jin)水(shui)水(shui)量和(he)水(shui)質遠(yuan)未達到(dao)設計指標(biao)有(you)關,各廠(chang)(chang)情況不(bu)(bu)同(tong) ,不(bu)(bu)可(ke)簡單地(di)(di)(di)比較(jiao)出(chu)(chu)水(shui)指標(biao);有(you)的(de)(de)投資包(bao)括(kuo)廠(chang)(chang)外工(gong)(gong)(gong)程(cheng)費用(yong)(如道路、電負(fu)荷增容(rong)等(deng));有(you)的(de)(de)投資包(bao)括(kuo)征地(di)(di)(di)費用(yong)(而(er)此費用(yong)在各地(di)(di)(di)出(chu)(chu)入(ru)很(hen)大);有(you)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)建(jian)設投資低(di),運(yun)行(xing)(xing)費用(yong)高; 有(you)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)投資高,運(yun)行(xing)(xing)費用(yong)低(di);有(you)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)處(chu)理(li)(li)(li)(li)污(wu)水(shui)的(de)(de)投資低(di),而(er)污(wu)泥(ni)量較(jiao)多(duo)增加了(le)污(wu)泥(ni)的(de)(de)處(chu) 理(li)(li)(li)(li)成(cheng)(cheng)(cheng)本。應該(gai)看(kan)到(dao),同(tong)樣的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi),采(cai)用(yong)的(de)(de)設計參數不(bu)(bu)同(tong),其結(jie)果也是(shi)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)。作(zuo)(zuo)為(wei)負(fu)責任的(de)(de) 單位(wei),對(dui)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)方案(an)(an)(an)的(de)(de)比較(jiao)力(li)求客(ke)觀全(quan)(quan)面(mian),在同(tong)等(deng)進(jin)(jin)水(shui)、出(chu)(chu)水(shui)條件下,其設計參數應包(bao)括(kuo)對(dui) 各種(zhong)污(wu)染物的(de)(de)去(qu)除率、曝(pu)氣時間、污(wu)泥(ni)負(fu)荷和(he)容(rong)積負(fu)荷、曝(pu)氣量和(he)氧的(de)(de)利用(yong)率(及(ji)動力(li)效率)、污(wu)泥(ni)產量(及(ji)污(wu)泥(ni)指數)等(deng)作(zuo)(zuo)全(quan)(quan)面(mian)分析,數據豐富(fu)就可(ke)以集(ji)思(si)廣益,揚長(chang)避(bi)短(duan),根(gen)據技術上(shang) 合理(li)(li)(li)(li),經濟(ji)上(shang)合算,管理(li)(li)(li)(li)方便(bian),運(yun)行(xing)(xing)可(ke)靠且有(you)利于(yu)近、遠(yuan)期(qi)結(jie)合的(de)(de)原(yuan)則,進(jin)(jin)行(xing)(xing)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)方案(an)(an)(an)的(de)(de)優(you) 化(hua)抉擇(ze)。
對一定規(gui)模(如(ru)(ru)10 ×104m3 /d)以上的城市污水處(chu)(chu)理(li)廠,應作污泥(ni)穩定處(chu)(chu)理(li),通常采 用中(zhong)溫(wen)消化,沼(zhao)氣(qi)利用,有條件(jian)的可設沼(zhao)氣(qi)發(fa)電(如(ru)(ru)北京高碑店(dian)、天津(jin)東郊),這要花費不少投資,技(ji)術(shu)設備相當復雜,設備需要引進。不處(chu)(chu)置(zhi)由(you)污水處(chu)(chu)理(li)帶來的污泥(ni),污水處(chu)(chu)理(li)是不完 整的,脫水后(hou)污泥(ni)的最(zui)終處(chu)(chu)置(zhi)要具體落實,不留后(hou)患(huan)。
國內有些環(huan)保公(gong)司提出對污水處理廠投資(zi)(zi)采用(yong)多方集資(zi)(zi)和融資(zi)(zi)方案(an)(如環(huan)保公(gong)司和業主出資(zi)(zi)50%,其余50%資(zi)(zi)金由銀行(xing)貸款(kuan)(kuan)),然后通過(guo)收(shou)取的(de)排污費逐年償(chang)還,這種(zhong)方法是有積極意(yi)義的(de)。但(dan)有兩個問題需要明(ming)確:一(yi)個是出資(zi)(zi)的(de)環(huan)保公(gong)司采用(yong)的(de)工藝(yi)(yi)和設計參數需要通過(guo)評議,選用(yong) 的(de)設備需通過(guo)招標,正(zheng)如國外貸款(kuan)(kuan)(包括(kuo)政府貸款(kuan)(kuan))其工藝(yi)(yi)和設備需評議和招標一(yi)樣;另一(yi)個是要明(ming)確污水處理廠的(de)股權(quan)和產權(quan)問題,需制(zhi)訂相應(ying)的(de)政策和協議。
有的(de)環保公司在報(bao)上(shang)一再宣傳采用(yong)曝氣(qi)生(sheng)物濾池和氣(qi)浮(fu)池替(ti)(ti)代沉(chen)淀(dian)池技術(shu)(shu)處理(li)城市污水,投資可減(jian)至400 元/m3,占(zhan)地可減(jian)少4/5,運轉費用(yong)可減(jian)少一半,操作人(ren)員可減(jian)少9/10,這完 全是誤導。建(jian)設(she)部要求城市污水廠(chang)綠化占(zhan)全廠(chang)1/3面積(ji)(ji)(ji),再加上(shang)道路及輔助設(she)施、辦公生(sheng)活 設(she)施,總面積(ji)(ji)(ji)約占(zhan)全廠(chang)的(de)1/2。減(jian)少曝氣(qi)池和沉(chen)淀(dian)池面積(ji)(ji)(ji)絕(jue)不可能使總的(de)面積(ji)(ji)(ji)減(jian)少一半。從(cong)技術(shu)(shu)上(shang)看(kan),用(yong)氣(qi)浮(fu)池代替(ti)(ti)沉(chen)淀(dian)池,對代替(ti)(ti)初沉(chen)池來(lai)說是行(xing)不通(tong)的(de),對于代替(ti)(ti)二沉(chen)池需作具體 比較(包(bao)括(kuo)土建(jian)、設(she)備、電耗、管理(li)等方(fang)面)。另外,還應對大規模氣(qi)浮(fu)裝置的(de)技術(shu)(shu)可行(xing)性作出(chu)評估。

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