污水处理厂可行性研究应用报告.doc

污水处理厂 可行性研究汇报 姓名：任兴 陶科 万方雄 尼苦阿卡 汤鹏成 班级：级2班 专业：环境工程 学院：环境科学和工程学院项目名称和建设单位 项目名称：西华师范大学污水处理厂建设工程 建设地点：西华师范大学 编制单位：西华师范大学任务 本可行性研究汇报关键任务是： 污水处理厂工程服务区现实状况资料调查分析 污水处理厂工程服务区范围内污水量估计 分期建设规模确实定 污水处理厂厂址叙述 污水、污泥处理工艺选择 污水处理厂设计 一、污水处理厂工程服务区现实状况资料调查分析 1.1项目背景 水是生命之源，也是人类活动和经济发展支持要素。当今世界，水在某种程度上限制和决定地域性质、规模、产业结构、布局和发展方向，自然界及社会对水依存度越来越高。1.2污水排放现实状况 污水排放体系基础为合流制。污水全部排入河流，排入河排水管渠系统大多数全部是合流制。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向河流内，这就造成了污水水质复杂、水量浮动大特点1.3地理位置 我校坐落在四川盆地东北部、嘉陵江中游、川东北经济文化中心城市、国家优异旅游城市-南充市。这里年平均气温17.5，气候十分宜人。南充市有建城2200余年悠久历史，现有驻市高校6所，是四川省第二大教育城市。这里人文荟萃，是老一辈无产阶级革命家邓小平、朱德、罗瑞卿，民主革命家张澜、三国志作者陈寿出生成长地方。南充交通便利。1.4气候特征 南充市属于中亚热带湿润季风气候区，四季分明，雨热同季，光热水关键分布于农作物生长区，含有冬暖、春早、夏长、秋短，霜雪少气候特征。其多年平均气温17左右，年日照时数1200-1500小时，年降雨量1100mm，害性天气（如秋绵雨、干旱、洪涝、大风、冰雹等）频率较大，连续时间较长，整年以西北风为主。1.5污水处理工艺功效要求污水处理工艺选择直接关系四处理后出水水质指标能否稳定可靠地达成处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省，和占地和能耗指标是否优化，所以，污水处理工艺方案选择是污水处理厂成功是否关键。 污水处理工艺选择应依据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多原因进行综合考虑，多种工艺全部有其适用条件，应视工程具体条件而定。 选择适宜污水处理工艺，不仅能够降低工程投资，且有利于污水处理厂运行管理和降低污水处理厂常年运行费用，确保出厂水水质。二、 污水处理厂工程服务区范围内污水量估计生活用水量 现在学校计划区内人口为3万，人均生活用水量按110升/日计，则某市日均生活用水量约为：110升/日3万人=330吨。三、 分期建设规模确实定综合考虑调查统计日均排水量330吨。调查数据中，反复计算和哟喽部分大致相抵；实际监测数据中，排除干扰原因和偶然原因影响。所以，某市污水处理厂规模定为500吨/日。处理规模为500吨/日。从而改善某入河水质情况；另外现在学校污水排放量即使比较高，不过经过采取技术革新，改变生产工艺及提升水回用率等方法能够降低污水排放总量，所以计划500吨污水处理厂是比较合理和可行。 经过以上分析，确定本工程建设规模为：拟建学校污水处理厂一期规模为500吨/日。四、 污水处理厂厂址叙述 某市污水处理厂厂址选择关键考虑以下两个标准： 污水处理厂位置符合城市计划，原理学校水源地，并和周围有一定防护带，靠近收纳水体，少占良田。 污水厂应在流域下游，尽可能利用坡度使污水自流到污水处理厂。 依据以上标准，学校污水处理厂拟建于学校南部南面。东南紧邻排污渠，西边为农田，地形开阔，地势由西北向东南倾斜，地处学校水源地下游，且是学校全部污水必经之地。水、电、路均方便，符合建厂条件。五、 污水、污泥处理工艺选择污水处理工艺选择直接关系四处理后出水水质指标能否稳定可靠地达成处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省，和占地和能耗指标是否优化，所以，污水处理工艺方案选择是污水处理厂成功是否关键。 污水处理工艺选择应依据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多原因进行综合考虑，多种工艺全部有其适用条件，应视工程具体条件而定。 选择适宜污水处理工艺，不仅能够降低工程投资，且有利于污水处理厂运行管理和降低污水处理厂常年运行费用，确保出厂水水质。污水可生化性分析 污水处理方法大致可用生化法，因为生化法更经济、更环境保护原因成为规模较大城市污水处理厂污水处理首选方法。如若满足生化处理条件，学校污水处理厂污水处理也应该选择生化法。 通常而言，污水采取方法脱氮除磷处理时需要满足以下条件： 城市污水可生化和生物脱氮除磷标准BOD5/CODcr BOD5/CODcr是判定污水可生化性是否可行最简便易行和最常见方法。通常认为BOD5/CODcr0.45时可生化性很好，BOD5/CODcr0.3时为可生化，BOD5/CODcr0.3时为较难生化，BOD5/CODcr0.25时为不易生化。 BOD5/TN（即C/N） C/N比值是判定能否有效生物脱氮关键指标。从理论上讲，C/N2.86就能进行脱氮，但通常认为，C/N3.0时才能有较高脱氮效率。 BOD5/TP BOD5/TP比值是判别能否生物除磷关键指标。进水中BOD5是作为营养物供除磷菌活动基质，故BOD5/TP是衡量能否达成除磷关键指标，通常认为该值要大于20，比值越大，除磷效果就越显著。5污染物去除 5.1 SS去除 污水中SS大部分去除关键靠沉淀作用，深入去除靠过滤。污水中无机颗粒和大尺度有机颗粒靠自然沉淀左右就能够去除，小尺度有机颗粒靠微生物降解左右去除，而小尺度无机颗粒（包含尺度大小在胶体和亚胶体范围内无机颗粒）则要靠活性污泥絮体吸附、网络作用，和活性污泥絮体同时沉淀被去除。 污水处理厂出水中悬浮物浓度不仅包含到出水SS指标，还因为组成出水悬浮物关键是活性污泥絮体，其本身有机成份就很高，所以对出水BOD5、COD等指标也有着很大影响，所以控制污水处理厂出水SS指标是最基础，也是很关键。 为了降低出水中悬浮物浓度，应在工程中采取合适方法，如采取合适污泥负荷（F/M值）以保保持性污泥凝聚及沉降性能，投加药剂，采取较小沉淀池表面负荷、采取较低出水堰负荷，充足利用活性污泥悬浮层吸附网络作用和增加过滤步骤等。在污水处理方案选择合理、工艺参数取值合理，单体设计优化条件下，完全能够使出水SS达成设计要求。 5.2 BOD5去除 污水中BOD5去除是靠微生物吸附和代谢作用，然后对污泥和水进行分离来完成。 活性污泥中微生物在有氧条件下将污水中一部分有机物用于合成新细胞，将另外一部分有机物进行分解代谢方便或得细胞合成所需能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢和分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易讲解有机物）直接进入细胞内被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物全部起作用，而且代谢产物是无害稳定物质。依据相关资料，在污泥负荷0.15kgBOD5/kgMLSS.d以下且同时生化除磷脱氮时，就很轻易使得出水BOD5达成要求。 5.3 CODcr去除 污水中CODcr去除原理和BOD5基础相同。CODcr去除率取决于塬污水可生化性，它和城市污水组成相关。 对于那些关键以生活污水及其成份和生活污水相近工业废水组成城市污水，这种城市污水BOD5/CODcr比值往往靠近0.5甚至大于0.5，其污水可生化性很好，出水CODcr值能够控制在较低水平。而成份关键以工业废水为主城市污水，或BOD5/CODcr比值较小城市污水，其污水可生化性较差，处理后污水中剩下CODcr会较高，要满足出水CODcr100mg/L有一定难度。 5.4氮去除 氮在水体中是藻类生长所需营养物质，轻易引发水体富营养化，所以氮是污水处理厂出水控制指标之一。 污水脱氮方法关键有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。现在生物脱氮是主体，也是城市污水处理中经济和常见方法。物理化学脱氮关键是折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮方法进行了大量研究，结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不宜在大中型城市污水处理厂中使用，所以，本工程以生物脱氮法为主。 氮是蛋白质不可缺乏组成部分，所以广泛存在于城市污水中。在原污水中，氮以NH3-N及有机氮型式存在，这两种形势氮合在一起称为凯氏氮，用TKN表示。而污水中NO3 和NO2量极少。 氮也是组成微生物元素之一，一部分进入细胞体内氮将随剩下污泥一起从水中去除， 这部分氮量占所去除BOD55%。 生物除氮是经过硝化、反硝化过程实现。硝化过程为好氧过程，在有机物贝氧化同时，污水中有机氮也被氧化成氨氮，而且在溶解氧充足、泥龄足够厂情况下被深入氧化成硝酸盐，其反应方程式以下： NH4+1.5O2-NO2+2H+H2O NO2+0.5O2 +NO3 第一步反应靠亚硝酸菌完成，第二步反应靠硝化菌完成，总反应为： NH4+2O2-NO3+2H+H2O 经过好氧生物处理后污水，其中大部分凯氏氮全部被氧化成为硝酸盐（NO3），反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下能够利用硝酸盐中氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中氮还原成氮气（N2），从而完成污水脱氮过程，通常称之为反硝化过程。反硝化菌生长关键在缺氧条件下进行，而且要有充足碳源提供能量，才能够促进反硝化作用顺利进行。 由此可见，要达成生物脱氮目标，完成硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌，其生长率s显著小于异养菌生长率h，生物脱氮系统维持硝化必需条件sh，即系统必需维持在较低污泥负荷条件下运行，使得污泥泥龄大于维持硝化所需要最小泥龄。依据大量试验数据和运转实例，设计污泥负荷0.15kgBOD5/kgMLSS.d时，就能够达成硝化及反硝化目标；污泥负荷0.11kgBOD5/kgMLSS.d时，就能够使出水氨氮浓度不高于5mg/L，TN浓度不高于15mg/L。 5.5磷去除 将磷从污水中去除，能够采取化学法，也能够采取生物法。常规二级处理工艺磷去除率仅为1219%，达不到本工程要求。 化学除磷关键是向污水中投加药剂，使药剂和水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后经过固液分离将磷从污水中去除。固液分离能够单独进行，也能够和除沉污泥和二沉污泥排入相结合。按工艺步骤中化学药剂投加点不一样，化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀、同时沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀药剂投加点是除池前，形成沉淀物和除沉污泥一起排除；同时沉淀药剂投加点在曝气池中，曝气池出水处或在二沉池进水处，形成沉淀物和剩下污泥一起排除；后置沉淀药剂投加点设在二沉池以后混合池中，形成沉淀物经过另设固液分离装置进行分离。 化学除磷药剂关键有铁盐、铝盐和石灰。 以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例，金属盐和水中磷酸盐反应能够表示以下： 硫酸亚铁混凝剂： 3Fe2+2PO43-=Fe(PO4)2 三氯化铁混凝剂： 主反应：FeCl3+PO43-FePO4 +3Cl- 副反应：2FeCl3+3Ca(HCO3) 2- 2 Fe(OH)3 +3CaCl2 + 6CO2 硫酸铝混凝剂： 主反应：Al2+(HSO4) 3.14H2O +2PO43- 2 AlPO4 +3SO42- + 14H2O 副反应：Al2+(HSO4) 3.14H2O +6HCO3-2 Al(OH)3 +3SO42- + 14H2O +6CO2 可见，铁盐和铝盐均能和磷酸跟离子（PO43-）作用生成难溶性沉淀物，经过去除这些难溶性沉淀物去除水中磷。 根据德国规范ATV-A131要求，通常去除1kg磷需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定污水，金属盐投加量需经过试验确定，进水TP浓度和期望除磷率不一样，对应投加量也不一样。 化学除磷方法泥产量将增加，仅由沉淀剂和磷酸根和氢氧根结合生成干泥量为2.3kgTs/kgFe或3.6kgTs/kgAl，除此之外，还要考虑附带其它沉淀物，所以，在实际应用中按每kg用铁量产生2.5kg污泥或每kg用铝量产生4.0kg污泥来计算泥量。 在初沉池投加化学药剂，初沉池产泥量将增加50100%，如设后续生物处理，则全厂污泥量增加6070%；在二沉池投药，活性污泥量增加3545%，全厂污泥量将增加1025%。所以，化学药剂投加使沉淀污泥产量增加、浓度降低、污泥体积增大，使污泥处理难度增加。采取化学除磷时还应考虑污泥处理和处理费用。 生物除磷是污水中聚磷菌在厌氧环境并有充足营养条件下，受到压抑而释放出体内磷酸盐，产生能量以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚烃丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就讲解体内储存PHB产生能量，用于细胞合成和过量吸磷，形成高磷浓度污泥，随剩下污泥一起排出系统，从而达成除磷目标。生物除磷优点在于不增加剩下污泥量，处理成本较低。缺点是未了避免剩下污泥中磷再次释放，对污泥处理工艺选择有一定限制。在厌氧阶段释放1mg磷吸收储存有机物，经好氧分解后产生能量用于细胞合成、增殖，能够吸收22.4mg磷。所以磷吸收取决于磷释放，而磷释放取决于污水中存在课快速降解有机物含量，有机物和磷比值越大，除磷效果就越好。通常活性污泥法，其剩下污泥中含磷量为1.52%，采取生物除磷工艺剩下活性污泥中磷含量能够达成传统活性污泥法23倍，在设计中往往采取24%。 生物除磷工艺前提是聚磷菌必需在厌氧条件下优势增加，以后进入好氧阶段才能增大磷吸收量。所以，污水除磷处理工艺必需在曝气池前段设置厌氧段，并对污泥中糖含量进行控制。生物除磷工艺对磷去除能够达成出水含磷1.0mg/L以下；辅以化学除磷话，能够确保出水水中磷浓度不高于0.5mg/L。生物脱氮除磷基础原理 国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷物理处理方法研究，结果认为物理法缺点是耗药量打、污泥多、运行费用高等。所以，城市污水处理厂通常不推荐采取。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采取活性污泥法生物脱氮除磷。中国从八十年代开始硕士物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化步骤。现在，常见生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。 生物脱氮原理 生物脱氮是利用自然界氮循环原理，采取人工方法给予控制，首先，污水中含氮有机物转化成氨氮，以后在好氧条件下，由硝化菌左右变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随即在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率原因是温度、溶解氧、PH值和碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增加速度较缓慢，所以，要有足够污泥泥龄。反硝化菌生长关键是在缺氧条件下进行，而且要用充裕碳源提供能量，才可促进反硝化作用顺利进行。 由此可见，生物脱氮系统中硝化和反硝化反应需要含有以下条件： 硝化阶段：足够溶解氧，DO值在2mg/L以上，适宜温度，最好在20，不能低于10，足够长污泥泥龄，适宜PH条件。 反硝化阶段：硝酸盐存在，缺氧条件DO值在0.2mg/L左右，充足碳源（能源），适宜PH条件。 生物脱氮过程图所表示。（1）生物除磷原理 磷常以磷酸盐（H2PO4-、HPO42-和H2PO43-)、聚磷酸盐和有机磷形式存在于废水中，生物除磷就是利用聚磷菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态储藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达成从废水中除磷效果。 生物除磷关键是经过排出剩下污泥而去除磷，所以，剩下污泥多少将对除磷效果产生影响，通常污泥龄短系统产生剩下污泥量较多，能够取得较高除磷效果。有报道称，当泥龄为30d时，除磷率为40%，泥龄为17d时，除磷率为50%，而当泥龄降至5d时，除 含氮有机物 NH4+N NH3-N N2 磷率达成87%。 大量试验观察资料已经完全证实，再说横无除磷工艺中，经过厌氧释放磷酸盐活性污泥，在好氧状态下有很强吸磷能力，也就是说，磷厌氧释放是好氧吸磷和除磷前提，但并非全部磷厌氧释放全部能增强污泥好氧吸磷，磷厌氧释放能够分为两部分：有效释放和无效释放，有效释放是指磷被释放同时，有机物被吸收到细胞内，并在细胞内储存，即磷释放是有机物吸收转化这一耗能过程偶联过程。无效释放则不伴随有机物吸收和储存，内源损耗，PH改变，毒物作用引发磷释放均属无效释放。 在除磷系统厌氧区中，含聚磷菌会留污泥和污水混合后，在初始阶段出现磷有效释放，伴随时间延长，污水中易降解有机物被耗完以后，即使吸收和储存有机物过程基础上已经停止，但微生物为了维持基础生命活动，仍将不停分解聚磷，并把分解产物（磷）释放出来，即使此时释磷总量不停提升，但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量加大而降低。通常来说，污水污泥混合液经过2小时厌氧后，磷释放已经甚微，在有效释放过程中，磷释放量和有机物转化量之间存在着良好相关性，磷厌氧释放可使污泥好氧吸磷能力大大提升，每厌氧释放1mgP，在好氧条件下可吸收2.02.24mgP，厌氧时间加长，无效释放逐步增加，平均厌氧释放1mgP，所产生好氧吸磷能力降至1mgP以下，甚至达成0.5mgP。所以，生物除磷并非厌氧时间越长越好，同时在运行管理中要尽可能避免PH冲击，不然除磷能力将大幅度下降，甚至完全丧失，这关键是因为PH降低时，会造成细胞结构和功效损坏，细胞内聚磷在在酸性条件下被水解，从而造成磷快速释放。（2）污水生物脱氮除磷工艺类别 全部生物除磷脱氮工艺全部包含厌氧、缺氧、好氧三个不一样过程胶体循环。根据构筑物组成形式、运行性能和运行操作方法不一样，又分为悬浮型活性污泥法和固着型生物膜法两大类，应用于城市污水厂悬浮型活性污泥法污水处理工艺关键有三个系列：（1） 氧化沟系列；（2） （2）A2/O系列；（3） (3)序批式反应器（SBR）系列。各个系列不停地发展、改善，形成了现在比较经典工艺有：A/O工艺，改良A2/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、CARROUSEL-氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧化沟工艺、VIP工艺、倒置A2/O工艺、ORBAL氧化沟工艺、CAST工艺、SBR工艺、CASS工艺、MSBR工艺等。应用于城市污水处理厂固着型生物膜法工艺关键包含：（1）BAF生物滤池；（2）BIOFOR生物滤池。 除了上面所提到城市生活污水处理厂三大系列污水处理工艺外，现在国外采取了一个全新优异工艺技术，深井曝气高效好氧处理法，处理工艺名称称作VT工艺，是加拿大诺曼企业在原有深井曝气基础上研究改善一个全新高效好氧活性污泥法水处理工艺。该工艺以其处理效果好、占地面积小、维修及和运行费用低和环境保护等优势已经在西方国家大量采取，并取得了很好经济效益和社会效益。氧化沟工艺系列 现在在中国外较为流行氧化沟有：卡罗塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟。 氧化沟是活性污泥法一个改善型，含有除磷脱氮功效，其曝气池为封闭沟渠，废水和活性污泥混合液在其中不停循环流动，所以氧化沟又名“连续循环曝气法”。过去因为其曝气装置动力小，使池深及充氧能力收到限制，造成占地面积大，土建费用高，使其推广及利用收到影响。近十年来因为曝气装置不停改善、完善及池型合理设计，填补了氧化沟过去缺点。 卡罗塞尔氧化沟 卡罗塞尔氧化沟是荷兰DHV企业开发。该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机。在曝气渠内用隔板分格，组成连续渠道。表曝机把水推向曝气区，水流连续经过多个曝气去后经堰口排出。为了确保沟中流速，曝气渠几何尺寸和表曝机设计是至关关键，DHV企业往往要经过水力模型才能确定工程设计。最近DHV企业又开发了卡罗塞尔型，把厌氧/缺氧/好氧和氧化沟循环式曝气渠巧妙结合起来，改变了原调整性差，除磷脱氮效果低缺点，但水力设计更为复杂。卡鲁赛尔氧化沟缺点是池深较浅，通常为4.0m，占地面积大，土建费用高。也有将卡鲁赛尔氧化沟池深设计为6m或更深情况，但需采取潜水推流器提供额外动力。 （3）DE型氧化沟和T型氧化沟 双沟式（DE型）氧化沟和三沟式（T型）氧化沟是丹麦克鲁格企业开发。DE型氧化沟为双沟组成，氧化沟和二沉池分建，有独立污泥回流系统，DE型氧化沟可按除磷脱氮（或脱氮）等多个工艺进行。双沟式氧化沟是由两个容积相同，交替进行曝气沟组成。沟内设有转刷和水下搅拌器，实现硝化过程，因为周期性变换进、出水方向（需启闭进出水堰门）和变换转刷和水下搅拌器运行状态，所以必需经过计算机控制操作，对自控要求较高。三沟式氧化沟集曝气沉淀于一体，工艺更为简单。三沟胶体进水，两外沟交替出水，两外沟分别作为曝气或沉淀交替运行，不需设二沉池和回流污泥设备，同DE型氧化沟相同，需要自动化程度高。因为这两种氧化沟采取转刷曝气，池深较浅，占地面积大。双沟式和三沟式因为各沟交替进行，显著缺点是设备利用率低，三沟式设备利用率只有58%，设备配置多，使一次性设备投资大。 （4）奥伯尔氧化沟 奥伯尔氧化沟是氧化沟类型中关键形式，此法起初是由南非修斯曼构想，南非国家水研究所研究和发展，该技术转让给美国Envirex企业后得到不停改善及推广应用。 奥伯尔氧化沟是椭圆形，通常有三条同心曝气渠道（也有两条或更多条渠道）。污水经过淹没式进水口从外沟进入，次序流入下一条渠道，由内沟道排出。 奥伯尔氧化沟含有同时硝化、反硝化特征，在氧化沟前面增加一座厌氧选择池，便组成了生物除磷脱氮系统。污水和回流污泥首优异入厌氧选择池，停留时间约1小时，在厌氧池中完成磷释放，并改善污泥沉降性，然后混合液进入氧化沟内进行硝化、反硝化，实现除磷脱氮。 奥伯尔氧化沟缺点是池深较浅，通常为4.3m左右，占地面积交大，因为池形为椭圆形，对土地有效利用率较差。 总而言之，氧化沟含有池深浅，占地面积大缺点；又因采取表面曝气，含有充氧效率较低缺点（5）A2/O工艺系列 1.传统A2/O工艺 A2/O工艺是一个经典除磷脱氮工艺，其生物反应池由ANAEROBIC（厌氧）、ANOXIC（缺氧）和OXIC（好氧）三段组成，其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功效明确，界限分明，可依据进水条件和出水要求，人为地发明和控制三段时空百分比和运转条件，只要碳源充足（TKN/COD0.08或BOD/TKN4），便可依据需要达成表较高脱氮率。 常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧（A1）/缺氧(A2)/好氧(O)部署型式。该部署在理论上基于这么一个认识，即：聚磷微生物有效释磷水平充足是否，对于提升系统除磷能力含有极端关键意义，厌氧区在前能够使聚磷微生物优先取得碳源并得以充足释磷。常规A2/O工艺存在以下三个缺点：（1） 因为厌氧区居前，回流污泥中硝酸盐对厌氧区产生不利影响；（2）因为缺氧区在系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利位置，所以影响了系统脱氮效果；（3）因为存在内循环，常规工艺系统所排放剩下污泥中实际只有一少部分经历了完整放磷、吸磷过程，其它则基础上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利。改良A2/O工艺 为了处理A2/O工艺第一个缺点，即因为厌氧区居前，回流污泥中硝酸盐对厌氧区产生不利影响，改良A2/O工艺在厌氧池之前增设缺氧调整池，来自二沉池回流污泥和10%左右进水进入调整池，停留时间为2030min，微生物利用约10%进水中有机物去除回流硝态氮，消除硝态氮对厌氧池不利影响，从而确保厌氧池稳定性，确保除磷效果。 该工艺简便易行，在厌氧池中分出一格作为回流污泥反硝化池即可。生产性试验结果表明，该工艺处理效果和改良UCT相同甚至优于改良UCT，并节省一个回流系统。UCT工艺 该工艺和A2/O工艺区分在于，回流污泥首优异入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回流至厌氧段。经过这么修正，能够避免因回流污泥中 二沉池 10%调整池 缺氧池 厌氧池 好氧池 出水 NO3-N回流至厌氧段，干扰磷厌氧释放，而降低磷去除率。回流污泥带回NO3-N将在缺氧段中被反硝化。当入流污水BOD5/TKN或BOD5/TP较低时，较适用UCT工艺。2.MUCT工艺 该工艺是在UCT工艺基础上，将缺氧段一分为二，形成两套独立内回流。所以，MUCT是UCT改良工艺。进行这么改良，和UCT相比有两个优点：一是克服UCT工艺中不易控制缺氧段停留时间，二是避免控制不妥，DO仍会影响厌氧区。MUCT工艺缺点关键有： （1）MUCT工艺比传统A2/O工艺多了一级污泥回流，所以系统复杂程度和自控要求有所提升，耗能有所增加。 （2） 设两个单独缺氧池，一座缺氧池专门用于去除外回流带来硝酸盐，增加了缺氧池体积。 （3） 和A2/O工艺类似，剩下污泥只有一部分经历了完整放磷、吸磷过程，部分直接经缺氧、好氧后沉淀。 （4） 和A2/O工艺类似，反硝化在碳源分配上处于不利地位，影响系统脱氮效果。倒置A2/O工艺 为了克服上述各个工艺步骤几大缺点，产生了倒置A2/O工艺。 为避免传统A2/O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷影响，经过吸收改良A2/O工艺优点，将缺氧池置于厌氧池前面，来自二沉池回流污泥和3050%进水，50150%混合液回流均进入缺氧段，停留时间为13h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氮，再进入厌氧段，确保了厌氧池厌氧状态，强化除磷效果。因为污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度很好氧段高出50%。单位池容反硝化速率显著提升，反硝化作用能够得到有效确保。再依据不一样进水水质，不一样季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源改变，调整分配至缺氧段和厌氧段进水百分比，反硝化作用能够得到有效确保，系统中除磷效果也有确保。分点进水倒置A2/O工艺采取矩形生物池，设缺氧段、厌氧段及好氧段，用隔墙分开，采取推流式。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器，好氧段设微孔曝气系统。为能达成硝化阶段，选择合理污泥龄。 SBR工艺系列 3.MSBR（改良型SBR） MSBR是80年代后期发展起来技术，现在其中专利技术归美国芝加哥周围Aqua AEROBIC SYSTEM，Inc全部。MSBR是连续进水、联络出水反应器，其实质是A2/O系统后接SBR，所以含有A2/O生物除磷脱氮功效和SBR一体化、步骤简练、控制灵活等优点 现将MSBR系统和运行原理介绍以下：污水进入厌氧池，回流活性污泥在这里进行充足放磷，然后污水进入缺氧池进行反硝化。反硝化后污水进入好氧池，有机物在这里被好氧降解、活性污泥充足吸磷后再进入起沉淀作用SBR池，澄清后污水被排放，此时另一边SBR在1.5Q回流量条件下进行起反硝化、硝化，或起静置作用。回流污泥首优异入浓缩区进行浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥则进入缺氧池，首先能够进行反硝化，其次为先消耗掉回流浓缩污泥中溶解氧和硝酸盐，为随即厌氧放磷提供更为有力条件。在好氧池和缺氧池之间有1.5Q回流量，方便进行流分反硝化 由其工作原理能够看出，MSBR是含有同时进行生物除磷及生物脱氮污水处理工艺。采取MSBR工艺时需要注意以下多个问题： 设备利用率低，这是SBR系列工艺通病，MSBR工艺即使经数次改善， 设备利用率仍仅有74%。 污水厂工程成功业绩欠缺，尤其是大型污水厂采取MSBR工艺更少。 MSBR工艺中污泥浓缩池，工艺计算中要求在30分钟内将污泥浓度提升 近3倍（比如从2.4g/L浓缩到7g/L），因为浓缩池底部部署欠妥，污泥堆积无法避免，所以池内MLSS浓度无法平衡。 进入好氧池有4Q，其中1.5Q回流至缺氧池，1.5Q经过SBR池回流至污 泥浓缩池，1.0Q经过SBR池沉淀排出，所以好氧池内流向比较紊乱，怎样控制1.0Q从沉淀段排出较难。 MSBR工艺各池传动机械设备多，相互之间回流泵多，对控制系统依靠性大， 假如自控系统中某一部分出故障时，将造成全厂运行困难。4.CASS工艺 CASS工艺是于1968年由澳大利亚开发一个间歇运行循环式活性污泥法，是SBR 缺氧 工艺一个变型。1976年建成了世界上第一座CASS工艺污水处理厂，随即，在日本、加拿大、美国和澳大利亚等得到了广泛推广应用。现在，在全世界已建成投产了300多座CASS工艺污水处理厂。1986年，美国环境保护局正式将该工艺列为革新技术。1988年，在计算机技术支持下，使该工艺深入得到发展和推广，成为现在计算机控制系统很优异生物脱氮除磷工艺。 CASS生物池由选择区和主反应区两部分组成。污水连续不停地进入选择区，微生物经过酶快速转移机理，快速吸附污水中约85%左右可溶性有机物，经历一个高负荷基质快速增加过程，对进水水质、水量、PH值和有毒有害物质起到很好缓冲作用，污水再经过隔墙底部连接口进入主反应池，经历一个较低负荷基质降解过程，并完成泥水分离。 CASS工艺运行模式和传统SBR法类似，由进水、反应、沉淀和出水及必需闲置等五个阶段组成。从进水至出水结束作为一个周期，每一过程均按所需设定时间进行切换操作，其每一个周期循环操作过程以下： 充水/曝气 在曝气时同时充水，充水/曝气时间通常占每一循环周期50%，如采取4小时循环周期，则充水/曝气为2小时。 沉淀 停止进水和曝气，沉淀时间通常采取一小时，形成絮凝层，上层为清液。高水位时MLSS约为3.04.0g/L，沉淀后可达成10g/L。 撇水 继续停止进水和曝气，用表面撇水器排水，撇水器为整个系统中关键设备，撇水器依据事先设定高低水位由闲置开关控制，可用变频马达驱动，有防浮渣装置，使出水经过无渣区经堰板和管道排出。 闲置 在实际运行中，撇水所需时间小于理论时间，在撇水器返回初始位置三分钟后即开始为闲置阶段，此阶段可充水。 在CASS系统中，通常最少设两个池子，以使整个系统能接纳连续进水，所以在第一个池子及西宁沉淀和撇水时，第二个池子中进行充水/曝气过程，使两个池子交替运行。为预防进水对沉淀干扰和出水水质影响，通常在沉淀和撇水时须停止进水和曝气，在设有四个CSAA池子系统中，经过选择各个池子循环过程能够产生连续近出水。（7）VT深井曝气工艺系列 1.VT工艺介绍 VT污水处理系统是现在最优异高效好氧活性污泥法污水处理工艺技术之一。 它采取是一个潜置在水下深井反应器，VT技术和其它深井反应器技术最关键不一样之处是其反应器经重新设计， 将三个分离处理区块合在一起，从而显著降低占地面积、投资成本，节省能耗、运行费用也大大降低。 反应器安装 VT反应器采取传统钻挖工程施工技术，即可安装VT反应器，通常是75米到110米深，井直径通常是0.7米到6米，所占面积仅为传统曝气池占地面积一个零头，耗气量仅为传统耗气量10%。2.VT工艺处理步骤 开启阶段，空气经过进流管进入混合区上部，因为水体中气泡和溶解氧形成一个密度梯度，从而造成整个一级处理区实现循环。 这个循环简历并稳定后，将空气进入点移到混合区下部，将待处理污水则经过进流管进入反应器中并进行循环，其进流管在进气口上方。 因为水压力和深度很大，依据亨律定律，能够确保水中高氧气传导速率和混合液中含有很高溶解氧，从而有效确保一级处理区和二级处理区所需要溶解氧。一级处理区内反应速率很高，大部分有机物在此得到氧化分解。 循环液沿井壁上升至反应器顶部气液分流罐，循环液中废气可由此进入大气。去掉这些微生物呼吸作用产生气体，对于预防这些废气重新进入系统而影响空气动力学效率是很必需。 混合区中百分比很小一部分从混合区进入下部二级处理区，这个区域溶解氧含量很高，停留时间长，可使残留BOD得到深度氧化。同时，该区域饱和溶解氧也有利于促进后续气浮澄清池中固液分离。 经深度处理混合液体以极快速率（2m/s）进入气浮澄清池，以确保其中沙砾和固体物质不会沉积于反应器底部。在混合液向上运动过程中，压力快速降低，形成了充足充氧低密度絮体。絮体在气浮澄清池中得以有效分离后，产生浓缩生物污泥，浓缩污泥含水率可达成96%，所以在后续不需要设污泥浓缩池或进行污泥预浓缩，气浮后水达标排放。3.VT工艺优点 VT技术和传统活性污泥法技术相比，如氧化沟工艺、CAST工艺、A2/O工艺等，含有以下优点： 和传统工艺相比，VT工艺运行费用要低很多，通常只有传统活性污泥工艺二分之一以下。去除每千克BOD耗电小于0.8度，对常规城市污水而言，没处理1吨污水耗电0.1度左右，较低运行费用关键有以下多个方面原因： v 高氧转移率和低曝气量：传统工艺氧转移率通常为15%左右，而VT工艺因为反应器深度达100m深左右，大大提升了氧溶解度，同时经过技术革新，污水和空气接触时间比深井曝气大为延长，所以转移效率大为提升，最高可达86%，在CHVERON REFINERY污水处理厂中，经过现场测试发觉，原所注入空气中含氧为21%，在反应器顶部所排放废气中，其含氧为34%，二氧化碳含量则达成18%左右，说明氧转移率达成近90%，所需气量为传统工艺15%，即约1/6，而在供给一样空气情况下考虑压力原因，电耗将高3倍，二者合一综合考虑，VT工艺比传统污水处理工艺节省电耗58%。此工艺不仅氧转移效率高，而且高压空气利用也十分巧妙，压缩空气在充氧同时，还完成了混合液推流作用，确保混合液按工艺设计要求进行环流和潜流，确保污水在反应器反应时间及去除效率。所以，本工艺实际上是一气多用：即充氧、混合液推流、搅拌、泥水分离、污泥浓缩及污泥回流。其节能效果是现在任何工艺无法相比。 v 重力污泥回流系统：VT工艺污泥回流量同常规污水处理工艺相当，不过VT工艺因为其本身特殊结构和特征，充足利用水力学条件，VT工艺出水重力流到气水分离池实现泥水分离（不需添加任何药剂），分离出来污泥回流也能够实现重力回流，从而降低运行费用。 较低人工管理费用和维修费用：整个VT系统采取优异自动控制技术，可实现无人值守，在CHVERON REFINERY污水处理厂中，日常操作人员仅为3人，夜班无人值守。同时在整个VT系统中无活动部件和易损耗件，所需维护仅仅是空压机，所以大大降低日