江苏某化工聚集区污水厂可研报告(5)

市化工集聚区污水处理厂工程可行性研究报告 第二节 污水处理工艺及流程

一、污水处理原理概述

1、污水处理原理总述 。。。。

根据进出水质和处理要求，并结合项目区域规划建设的实际情况和建设发展要求，在某化工集聚区污水处理厂的总体工艺方案确定过程中，将遵循以下原则：

1、所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定可靠，能保证出水水质达到设计排放标准和相关技术要求。

2、所选工艺应减少基建投资和运行费用，节省占地面积和降低能耗。

3、所选工艺应易于操作、运行灵活、自动化程度高且便于管理。 4、所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平。 5、污水处理工艺的确定应与污泥处理和处置方式结合起来考虑，污水厂排出的污泥应易于处理和处置。

6、所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等），满足项目区域规划的要求。 三、处理厂总体工艺流程的组成

根据污水厂进水水质及出水水质的要求，只有具有除磷脱氮功能的二级生物处理才能满足设计要求。因此，某化工集聚区污水处理厂的总体工艺流程包括机械处理段、二级生物处理段、污泥处理段。

1、机械处理段

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市化工集聚区污水处理厂工程可行性研究报告 在所有污水厂中，污水在进入沉淀处理与生物处理之前都必须进行预处理，以保证后续处理工段的运行。预处理段，即机械处理段包括粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池等。

2、二级生物处理段

具有除磷脱氮功能的生物处理工艺能将总氮去除率由常规生化处理的20%左右提高到70%～95%，总磷去除率则通过生物合成由15%～20%提高到70%～90%，一般情况下可以稳定可靠地满足处理需求。

3、污泥处理段

由于二级生物处理段采用生物除磷脱氮工艺，若采用重力浓缩，污泥在浓缩池停留时间内过长则会导致磷的释放，因此本方案考虑采用机械浓缩脱水工艺。

污泥经浓缩脱水处理后，外运至城市垃圾填埋场进行集中处置。

四、生物处理工艺方案的选择

1、生物处理工艺方案论述

生物处理段是污水厂的核心部分，生物处理工艺的选择对污水厂的投资以及运行管理起着举足轻重的作用。根据进出水水质要求，所选工艺应具有除磷脱氮功能。目前常用的污水处理除磷脱氮工艺大多是在传统生物处理工艺基础上发展起来的，其种类及形式较多，如传统的A2/O及其改良工艺（如UCT工艺）、SBR类及其变型工艺（CAST工艺等）、各种氧化沟工艺等，但不外乎活性污泥法工艺和生物膜法工艺两种。目前活性污泥法占有绝对优势，仅有少数污水厂采用生物

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市化工集聚区污水处理厂工程可行性研究报告 膜法工艺。

A、传统A2/O及其改良工艺

传统A2/O法即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法。污水流经三个不同的功能分区，在不同微生物菌群的作用下，去除污水中的有机物、氮和磷。其流程简图见图3-1。

进水 厌氧池 （ ） 缺氧池 （ A ） 好氧池 O 二沉池 出水 A（） 混合液回流 活性污泥回流 剩余污泥

图 3-1 A2/O工艺流程简图

该工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此除磷脱氮效果非常好。目前，该法在国内外使用较为广泛。

但传统A2/O工艺也存在本身固有的缺点。脱氮和除磷外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡。为了克服传统A2/O工艺的缺点，出现了多种改良型A2/O工艺，其中一种就是UCT工艺。UCT工艺的流程简图见图3-2

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混合液回流 混合液回流 进水 厌氧池 （ A ） 缺氧池 （ A ） 好氧池 （ O ） 二沉池 出水

活性污泥回流 剩余污泥

图 3-2 UCT工艺流程简图

与传统A2/O法相比，UCT工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池，而不是厌氧池，再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池，从而减少了回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响。但是UCT工艺增加了一次回流，多一次提升，运行费用将增加。

此工艺流程较长，构筑物较多，设备维修不便，操作管理较复杂，投资略高，相对成熟可靠，处理效果稳定，一般运用于较大规模且具有较高运行管理水平的城市污水厂。

B、SBR 法及其变型工艺

序批式活性污泥法（SBR）又称间歇式活性污泥法，早在 1914 年就由英国学者Ardern和 Locket发明的水处理工艺。80 年代前后，由于自动化、计算机等高新技术的迅速发展以及在污水处理领域的普及与应用，此项技术获得重大进展。使得间歇活性污泥的运行管理也逐渐实现了自动化。由于 SBR 在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于 SBR 的反应来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因

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市化工集聚区污水处理厂工程可行性研究报告 此，SBR 工艺发展速度极快，近几年来，已发展成多种改良型，主要有：ICEAS法、CAST法、Unitank 法和DAT-IAT法。

CAST 工艺和 SBR 不同，在循环式活性污泥法中结合有生物选择器、生物反应池二个区域，容积较小的第一区作为生物选择器，第二区为主反应区。第一区和第二区在水力上是相通的。用泵将主反应区的活性污泥回流到选择器中。

UNITANK 的工艺思想、池子布置和运行方式与三沟式氧化沟相类似，但在池体构型、曝气方法、出水方式等方面有所不同，一般由一矩形池子组成，内分三格，三格在水力上是相通的。池子外侧二格交替作为曝气池和沉淀池，中间池始终作为曝气池，在每一格池子中设置曝气装置，可以为表面曝气设备，也可以是鼓风曝气系统。

SBR 类活性污泥法工艺操作灵活，可采用多种运行方式，但是单池处理能力较小，在较大规模的城市污水厂中采用，分组数多，控制点多，给操作管理带来了不便。为减少平面占地，该工艺也可在较大水深下运行（取决于撇水设备的能力），但水深加大，浪费的水头较大，运行能耗较高，同时对运行过程的自控技术要求较高。故国内仅有十余座城市污水厂采用该工艺。

C、各种氧化沟工艺

氧化沟是上世纪中期发展起来的一种污水处理技术，因其构筑物呈封闭沟渠而得名，属于活性污泥法的一种，在实际运用中发展成多种型式，能够同时实现碳有机物氧化、氮硝化以及生物脱氮是氧化沟 的基本特征。常规氧化沟相当于普通活性污泥法中的曝气池，氧化沟

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