碳鋼一體化污水處理設(shè)備

為了加強城市污水治理，保護水環(huán)境，中央增加了投資力度。1998年分二批下達的城市污水治理項目達117項，投資約300億元。1999年又下達近百億國家債券資金，支持城市污水處理廠建設(shè)。為了確保污水處理廠建設(shè)后的正常運行，國家已明確在水價中增收排污費。一年多來，全國有上百座城市污水處理廠正在建設(shè)，按照“七大流域、三大湖泊和重點沿海城市及 其近岸海域要新增城市集中式污水處理能力2000×10４m3/d”和“非農(nóng)業(yè)人口50萬以上城市都要建設(shè)城市污水處理廠”的目標，在2000年年底前，還有上百座城市污 水處理 廠正立項要求建設(shè)。我國現(xiàn)有668個城市中，僅有123個城市有307座不同處理等級的 城市污水處理廠，其中城市污水二級處理率10%左右，全國17000個建制鎮(zhèn)，絕大多 數(shù)沒有排 水和污水處理設(shè)施。縱觀世界各國，排水系統(tǒng)和污水處理率均有一個逐步發(fā)展和逐步完善的 過程。國家提出至2000年我國污水處理率要求達到25%，2010年達到40%，這是根據(jù)國家(包括地方)財力，在各方面作出努力后爭取達到的目標。為使來之不易的投資取得實實在在的 效益，針對目前城市污水處理中有關(guān)建設(shè)規(guī)模和工藝技術(shù)談一些個人的看法。 

1 合理確定建設(shè)規(guī)模 

對一個城市來說，需根據(jù)城市總體規(guī)劃和排水規(guī)劃，分期分批地建設(shè)污水管網(wǎng)和污水處理廠，要根據(jù)水環(huán)境保護的目標，分期實施，逐步到位。城市排水工程建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，涉及城區(qū)管渠改造，污水的收集、輸送(包括泵站)，污水處理和排放利用，以及污泥處置等問題；在河網(wǎng)城市，還需考慮上游、下游和水體自凈問題。 
合理地確定設(shè)計的污水水量和污水水質(zhì)，直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益。不少城市由于市區(qū)污水管道未形成系統(tǒng)，缺乏長期積累的污水水質(zhì)水量資料，一般采取按規(guī)劃面 積、人口和工業(yè)發(fā)展的預(yù)測來推導(dǎo)污水量，并提出生活污水量、工業(yè)廢水量和公建、商業(yè)污 水量各占的比例，其不確定因素較多，因此提出的設(shè)計污水量往往偏大。實際上，按規(guī)劃計 算的污水量與可能有污水量、實際可能收集到的污水量和根據(jù)需要與可能進行處理的污水量 是不同的，設(shè)計的污水量在很大程度上取決于污水管網(wǎng)普及率和實際可能收集到的近、遠期 污水量，并分期建設(shè)污水處理廠。要充分認識城區(qū)內(nèi)管網(wǎng)改造的復(fù)雜性和艱巨性，有的取決 于 舊城市的改造和道路的改造，有的埋了干管，支管遲遲未建成，致使許多已建成的污水處理 廠在相當一段時間內(nèi)“吃不飽”。對設(shè)計的污水水質(zhì)，應(yīng)該對現(xiàn)有實測的水質(zhì)資料進行分 析(包括工業(yè)廢水正在限期達標排放的水質(zhì)水量變化和管渠內(nèi)地下水的滲入量)，對雨污合流 和老城區(qū)排水系 統(tǒng)需科學(xué)地確定污水管道的截流倍數(shù)(干管和支管可采用不同的截流倍數(shù))。現(xiàn)在設(shè)計的需 處理污水水質(zhì)偏高的問題是普遍存在的，設(shè)計的污水水量和污水水質(zhì)要通盤考慮，留余地過大，既增加投資亦會使設(shè)備閑置或低效運行。 

2 城市污水處理廠的工藝選擇 

 污水處理廠的工藝選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模，污泥處置方法及當?shù)販囟取⒐こ痰刭|(zhì)、征地費用、電價等因素作慎重考慮。污水處理的每項工藝技術(shù)都有其優(yōu)點、特點、適用條件和不足之處，不可能以一種工藝代替其他一切工藝，也不宜離開當?shù)氐木唧w 條 件和我國國情。同樣的工藝，在不同的進水和出水條件下，取用不同的設(shè)計參數(shù)，設(shè)備的選型并不是一成不變的。 
具體工程的選擇要求包括： 
① 技術(shù)合理。技術(shù)*而成熟，對水質(zhì)變化適應(yīng)性強，出水達標且穩(wěn)定性高，污泥易于處理。 
② 經(jīng)濟節(jié)能。耗電小，造價低，占地少。 
③ 易于管理。操作管理方便，設(shè)備可靠。 
④ 重視環(huán)境。廠區(qū)平面布置與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，注意廠內(nèi)噪聲控制和臭氣的治理，綠化、道路與分期建設(shè)結(jié)合好。 

21 關(guān)于活性污泥法 

當前流行的污水處理工藝有：AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、A/A/O法、A/O 法等，這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來的，且各有其特點。 
① AB法(Adsorption—Biooxidation) 
該法由德國Bohuke教授首先開發(fā)。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧，*負荷高，曝氣時間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負荷2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容積負荷6kgBOD/(m3·d)以上；B級負荷低，污泥齡較長。*與B級間設(shè)中間沉淀池。二級池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物群體。AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點，但不適 合低濃度水質(zhì)，*和B級亦可分期建設(shè)。 
② SBR法(Sequencing Batch Reactor) 
SBR法早在20世紀初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉淀、出水 在一座池子中完成，常由四個或三個池子構(gòu)成一組，輪流運轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運行，故稱 序批式活性污泥法。現(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進水連續(xù)出水的改良性SBR工藝，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單，由于只有一個反應(yīng)池，不需二沉池、 回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資 ，耐沖擊負荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實現(xiàn)除磷 脫氮的目的。但因每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水 水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠 。 

③ A/A/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic) 
由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內(nèi)10年前開發(fā)此厭氧—缺氧—好氧組 成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。 
A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO<0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。 二是脫氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對一般的城市污水，COD/TKN為3.5～7.0(*脫氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN為1.5～3.5，COD/TP為30～60，BOD/TP為16～40(一般應(yīng)＞20)。 
若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O 工藝。 
有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深水排放或灌溉農(nóng)田，可將脫氮除 磷放在下一步改擴建時考慮，以節(jié)省近期投資。 
④ 普通曝氣法及其變法 
本工藝出現(xiàn)zui早，至今仍有較強的生命力。普曝法處理效果好，經(jīng)驗多，可適應(yīng)大的污水量 ，對于大廠可集中建污泥消化池，所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普曝法的不足之 處是只能作為常規(guī)二級處理，不具備脫氮除磷功能。 
近幾年在工程實踐中，通過降低普通曝氣池容積負荷，可以達到脫氮的目的；在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以除磷，亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去除BOD5，在池型上有多種形 式(如下文所述的氧化溝)，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。 
⑤ 氧化溝法 
本工藝50年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當前可謂熱門工藝。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有： 
帕式(Passveer)簡稱單溝式,表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣,水深一般在2.5～3.5m,轉(zhuǎn)刷動力效率1.6～1.8kgO2/(kW·h)。 碳鋼一體化污水處理設(shè)備