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生活污水處理設(shè)備工程方案介紹
閱讀：274 發(fā)布時間：2017-12-21生活污水處理設(shè)備工程方案介紹
前言：
我國水資源人均占有量僅為世界人均的1／4，水資源嚴(yán)重短缺。我國經(jīng)濟正處于快速增長期，工業(yè)用水大幅度增長，水資源供需矛盾將更加突出，水資源不足已成為制約國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素。隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟快速發(fā)展，人口迅速增加，城鎮(zhèn)生活污水排放量逐年增多，而大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施不夠完善，生活污水未經(jīng)處理直接排放，嚴(yán)重污染了環(huán)境。國家對城鎮(zhèn)生活污水處理問題高度重視，明確要求到2010年全國設(shè)市城市和建制鎮(zhèn)污水平均處理率不低于50%。當(dāng)前，各地都在加快城市污水處理廠的建設(shè)，在此其中，小區(qū)污水處理的建設(shè)占據(jù)了很重要的地位。因此建設(shè)小區(qū)污水處理廠是一個污水處理的一個重要趨勢。
城市污水的特征及建造城市污水處理廠的必要性
2008年，全國廢水排放總量為620億噸，比上年增長4.7%。其中城鎮(zhèn)污水排放量246.7億噸，占廢水排放總量的53.8%。可是，2008年我國污水的處理率僅為32%。遠低于我國環(huán)保規(guī)劃綱要規(guī)定的要求，所以以后重點是解決水污染問題，而水污染中的重點是建設(shè)城市污水處理廠。
城市污水的性質(zhì)特征主要與下列因素有關(guān)：人們的生活習(xí)慣；氣候環(huán)境條件；生活污水與生產(chǎn)廢水所占的比例；所采用的排水體制以及國家、地方部門對水質(zhì)的要求等。為了經(jīng)濟有效的解決水污染問題，必須深入了解城市污水的各項特性。
我國城市基礎(chǔ)設(shè)施相對*國家較為落后，城市污水處理廠不能很好的滿足社會的進步以及人民生活水平日益提高所帶來的污水排放問題。污水處理技術(shù)沒有得到普遍應(yīng)用，污水處理率低，結(jié)果造成大量未經(jīng)處理的污水排入江河湖海，造成嚴(yán)重污染。因此，應(yīng)加強對城市污水治理的政策措施，將城市污水處理列為環(huán)保工作重點，保證我國水環(huán)境和水資源的可持續(xù)發(fā)展。
我國水處理技術(shù)的發(fā)展
新中國成立初期由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剛剛起步，當(dāng)時的污水污染程度很低，且提倡利用污水進行農(nóng)業(yè)灌溉，特別是北方缺水地區(qū)將污水灌溉利用作為經(jīng)驗進行推廣，所以全國僅有幾個城市建設(shè)了近十座污水處理廠（還包括1921～1926年間外國人興建的3座污水處理廠），在處理工藝上有的還是一級處理，處理的規(guī)模也很小，每天只有幾千立方米，zui大的也只有每天5萬立方米左右，致使污水處理技術(shù)和管理水平處于較落后的狀態(tài)。
由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的成分也隨之而變化，污染程度由低向高逐漸演變，一些發(fā)達的資本主義國家由于污水的污染，使人民身體健康受到威脅的沉痛教訓(xùn)（如日本水俁病的出現(xiàn)），70年代末開始興建，處理規(guī)模：一級處理0.1m3/s，二級處理0.025m3/s，北京高碑店污水處理試驗廠也先后運行。國家和地方都為籌備建設(shè)國內(nèi)大型污水處理廠做前期工作，此刻天津市政府與建設(shè)部及有關(guān)部委決定建設(shè)天津市紀(jì)莊子污水處理廠，并于1982年破土動工，1984年4月28日竣工投產(chǎn)運行，處理規(guī)模26萬m3/d。
隨著改革開放不斷深入，我國的污水處理事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。國外污水處理新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備被引進到我國，在活性污泥工藝應(yīng)用的同時，AB法、A/O法、A/A/O法、CASS法、SBR法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、土地處理法等也在污水處理廠的建設(shè)中得到應(yīng)用。
設(shè)計任務(wù)及內(nèi)容
設(shè)計基礎(chǔ)資料
1.設(shè)計任務(wù)的由來
衛(wèi)技新村住宅小區(qū)位于長沙市岳麓區(qū)咸嘉湖，是省*主管的廳屬職工住宅小區(qū)。總占地面積6.67公頃，總建筑面積91481平方米。其中住宅建筑面積82579平方米，紅十字住宅中心3000平方米，公用配套設(shè)施5902平方米（包括幼兒園、商業(yè)網(wǎng)點、娛樂室、配電站、物業(yè)管理中心、垃圾站、運動場等），并配有綠化廣場。總戶數(shù)626戶，總居住人口5000人。小區(qū)污水排放采用雨污分流制。原規(guī)劃生活污水經(jīng)化糞池處理后直接排放，其處理效果達不到國家規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)（一級標(biāo)準(zhǔn)），應(yīng)增設(shè)生活污水處理站。
2.氣象資料
⑴ 年平均氣溫 17.2 ℃
zui高氣溫 40.6 ℃
zui低氣溫 -11.3 ℃
⑵ 年平均雨量 1398.8 mm
年zui大降雨量 1959.4 mm
月zui大降雨量 192.5 mm
⑶ 年平均相對濕度 80 %
年zui小相對濕度 10 %
⑷ 年平均風(fēng)速 2.7 m/s
年zui大風(fēng)速 24 m/s
年zui多風(fēng)向及頻率 NW 24 %
⑸ 年zui大積雪深度： 20 cm
年zui大凍土深度： 5 cm
3. 交通及建設(shè)
衛(wèi)技新村住宅小區(qū)位于長沙市岳麓山咸嘉村，緊鄰銀雙路及金星路，總占地面積6.67公頃，是*主管的廳屬職工住宅小區(qū)建設(shè)項目。現(xiàn)建筑一期工程已放線施工并已完成，其中小區(qū)級道路已建成；二期工程包括其中*、二、三、四、五、六、十、十一、十二棟住宅及西向商鋪的單體及環(huán)境建設(shè)項目。
4.小區(qū)地形地貌
二期工程基地地形現(xiàn)已平整完畢，小區(qū)級道路已建成。
5.供水及供電
配套水電管網(wǎng)工程已基本完成。
6.工程防震
長沙地區(qū)地震設(shè)計烈度為6度，本工程建筑按6度設(shè)防。
設(shè)計依據(jù)和原則
設(shè)計依據(jù)：
（1）《衛(wèi)技新村地理位置圖》
（2）《衛(wèi)技新村規(guī)劃圖》
（3）《衛(wèi)技新村住宅小區(qū)平面布置圖》
（4）《衛(wèi)技新村圖住宅小區(qū)管道系統(tǒng)圖》
（5）《室外排水設(shè)計規(guī)范》(97年版) （GBJ14-87）
（6）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB8978—96）
（7）《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ11-86）
設(shè)計原則：
（1）嚴(yán)格遵循現(xiàn)行環(huán)保及工程建設(shè)的法令、法規(guī)、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)。
（2）根據(jù)現(xiàn)污水水質(zhì)水量的排放實際情況，選擇綜合治理，現(xiàn)實可行的工藝。
（3）處理工藝技術(shù)*可靠、投資少、運營省、節(jié)能、管理方便。
（4）處理場地處于衛(wèi)技新村住宅小區(qū)內(nèi)，工程設(shè)計與布局應(yīng)與區(qū)域地形地貌協(xié)調(diào)，充分體現(xiàn)園林化的特色。
（5）四優(yōu)先原則：工藝流程*安全可靠優(yōu)先；運行管理便利、經(jīng)濟優(yōu)先；環(huán)境綠化、美化優(yōu)先；有利于環(huán)境經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展優(yōu)先。
設(shè)計參數(shù)
污水水量的確定：
居民綜合生活用水定額可根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范（GBJ14-87）規(guī)定取值。設(shè)計人數(shù)：N=5000人。由此可計算出設(shè)計水量，包括：小區(qū)日平均污水排放量和日zui大流量。
污水水質(zhì)的確定
生活污水的設(shè)計水質(zhì)在無資料時，一般按室外排水設(shè)計規(guī)范（GBJ14-87）規(guī)定取值。
設(shè)計要求：
廢水經(jīng)處理后達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978—96）中的一級標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)由城市污水管網(wǎng)排入附近河流。
小區(qū)生活污水水量水質(zhì)的計算
設(shè)計水量
根據(jù)國家《室外給水設(shè)計規(guī)范》GBJ13-86（1997年版）和《室外排水設(shè)計規(guī)范》GBJ14-86（1997年版），對M市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)2010年污水排放量進行預(yù)測：
衛(wèi)技新村住宅小區(qū)現(xiàn)總戶數(shù)626戶，總居住人口5000人。小區(qū)污水排放采用雨污分流制。并且在小區(qū)內(nèi)不存在廠礦企業(yè)，因此污水只有生活污水而不存在生產(chǎn)廢水。根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范GBJ14—87》規(guī)定：綜合生活用水定額二區(qū)中小城市平均日為110～180L/人·d。取160 L/人·d，污水定額按給水定額的90%計，為144 L/人·d，則綜合生活污水平均排水量：
平均流量：Q= = =8.333L/S=720 M /d
總變化系數(shù)：==1.31
設(shè)計流量： Qmax=Q=1.31×8.333=11L/S=950.4M/d
設(shè)計進水水質(zhì)
污水處理廠設(shè)計進水水質(zhì)的確定，可按照以下方法綜合考慮。
生活污水水質(zhì)按每人每天排出的污染物指標(biāo)及排水量進行確定。
根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范GB50014-2006》，我國生活污水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：BOD為25～50g/（人•日），SS為40～65g/（人•日），總氮為5～11g/（人•日），總磷為0.7～1.4g/（人•日）。城鎮(zhèn)生活污水中CODCr濃度分布在314.7～420.7mg/l之間，平均值為353.8mg/l。
綜上得：進水中BOD=185~370 mg/l
CODcr =314.7～420.7mg/l
SS=296~481mg/l
NH-N=37~81.4mg/l
TP=5.2~10.4mg/l
進水水質(zhì)為BOD=250 mg/l，CODcr=350 mg/l，SS=350 mg/l
NH-N=50 mg/l，TP=8 mg/l
又根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范GBJ14—87》規(guī)定出水標(biāo)準(zhǔn)（如下圖）：
表1 基本控制項目zui高允許排放濃度（日均值） 單位 ：mg/L
序號 | 基本控制項目 | 一級標(biāo)準(zhǔn) | 二級標(biāo)準(zhǔn) | 三級標(biāo)準(zhǔn) | |
A標(biāo)準(zhǔn) | B標(biāo)準(zhǔn) | ||||
生
1 | 化學(xué)需氧量（COD） | 50 | 60 | 100 | 120 | |
2 | 生化需要量 (BOD) | 10 | 20 | 30 | 60 | |
3 | 懸浮物（SS） | 10 | 20 | 30 | 50 | |
4 | 動植物油 | 1 | 3 | 5 | 20 | |
5 | 石油類 | 1 | 3 | 5 | 15 | |
6 | 陰離子表面活性劑 | 0.5 | 1 | 2 | 5 | |
7 | 總氮（以N計） | 15 | 20 | - | - | |
8 | 氨氮（以N計） | 5（8） | 8（15） | 25（30） | - | |
9 | 總磷 （以P計） | 2005/12/31前建設(shè)的 | 1 | 1.5 | 3 | 5 |
2006/1/1起建設(shè)的 | 0.5 | 1 | 3 | 5 | ||
10 | 色度（稀釋倍數(shù)） | 30 | 30 | 40 | 50 | |
11 | PH | 6—9 | ||||
12 | 糞大腸菌數(shù)（個/L） | 10 | 10 | 10 | _ | |
注：1.下列情況下按去除率指標(biāo)執(zhí)行：當(dāng)進水COD大于350mg/L時，去除率應(yīng)大于60%。BOD大于150mg/L時，去除率應(yīng)大于50%。
2.括號外數(shù)值為水溫> 12C時的控制指標(biāo)，括號內(nèi)數(shù)值為水溫<12
時的控制指標(biāo)。
綜上所述：該設(shè)計進出水水質(zhì)如下表：單位（mg/L）
項目 指標(biāo) | 進水水質(zhì) | 排放標(biāo)準(zhǔn) | 去除率（） |
(mg/L) | (mg/L) | ||
CODcr | ≦350 | ≦60 | ≧82.9% |
BOD | ≦250 | ≦20 | ≧92% |
SS | ≦350 | ≦20 | ≧94.3% |
NH-N | ≦50 | ≦8 | ≧84% |
TP | ≦8 | ≦1 | ≧87.5% |
生活污水處理現(xiàn)狀綜述與污水處理工藝選擇
活污水處理現(xiàn)狀綜述
我國解決城市污水的凈化問題始于二十世紀(jì)寧波污水處理廠紀(jì)70年代。一些城市利用郊區(qū)的坑塘洼地、廢河道、沼澤地等稍加整修或圍堤筑壩，建成穩(wěn)定塘，對城市污水石家莊污水處理廠進行凈化處理。據(jù)調(diào)查，這個時期在全國已建成各種類型的穩(wěn)定塘有38座，日處理城市污水約173萬m3。遼寧污水處理廠其中生活污水量占一半，其余包括石油、化工、造紙、印染等多種工業(yè)廢水。此階段開始重視引進*技術(shù)廣州污水處理廠和設(shè)備，開展與國外的技術(shù)交流，逐步探索適合偶國國情的工程技術(shù)和設(shè)計，為以后的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
80年代，隨著城市化進程的加快和城市水污染問題日益受到重視，城市排水設(shè)施建設(shè)仙林污水處理廠有較快發(fā)展。國家適時調(diào)整政策，。我國*座大型城市污水處理廠—污水處理廠招標(biāo)—天津市紀(jì)莊子污水處理廠于1982年破土動工，1984年4月28日竣工投產(chǎn)運行，處理規(guī)醫(yī)院污水處理模為26萬m/d。在此成功經(jīng)驗的帶動下，北京、上海、廣東、廣西、陜西、山西、河北、江蘇、浙江、湖大連污水處理廠北、湖南等省市根據(jù)各自的具體情況分別建設(shè)了不同規(guī)模的污水處理廠幾十座。
污水處理系統(tǒng)“八五”期間，隨著城市環(huán)境綜合治理的深化以及各流域水污染治理力度的加大，城江西污水處理廠市污水處理設(shè)施的建設(shè)經(jīng)歷了一個發(fā)展高潮時期。到1995年，偶國城市排水系統(tǒng)排水管道長度約為1100團島污水處理廠62km，按服務(wù)面積計算，城市排水管網(wǎng)普及率為64.8％。與1990年相比，城市排水管道增加543萍鄉(xiāng)污水處理廠73km，平均每年增長10874km；城市污水處理廠169座(其中二級生化處理廠116座)，年處理污水處理方案污水17.49億m3，處理率8.69％。與1990年相比，城市污水處理廠增加89座(其中有北京高碑新鄉(xiāng)污水處理廠店、天津東郊、石家莊橋西、廣州大坦沙、無錫蘆村、濟南等大中型城市污水處理廠)，平均每年建污水處理廠徐州污水處理廠17座。
“九五”期間，我國正式啟動對石家莊污水處理廠；“三河”(淮河、海河和遼河)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)流污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)域和“環(huán)渤海”地區(qū)的水污染治理，國家給予相應(yīng)資金和技術(shù)上的支持。1996年長春污水處理廠1999年竣工投入運行的城市污水處理項目有22個，投資59.58億元，日處理規(guī)模371.7萬m；江陰污水處理廠在建項目109個，計劃投資161.83億元，日處理規(guī)模832.0萬m。
據(jù)統(tǒng)計，到2000年底，全國已建設(shè)城市污水處理廠427座，其中二級處理廠282座，二級處理率約為污水處理原理15％。2000年用于城市污水處理工程建設(shè)的總投資約為150億元。但目前絕大多數(shù)小城鎮(zhèn)尚未建污水處襄樊污水處理廠理設(shè)施。
目前偶污水處理設(shè)施國新建及在建的城市污水處理廠所采用的工藝中，各種類型的活性污泥法仍為主流，占90％以上，其余則為一天津污水處理級處理、強化一級處理、生物膜法及與其他處理工藝相結(jié)合的自然生態(tài)凈化法等污水處理工藝技術(shù)。
從國情出發(fā)，我國城市污水處理發(fā)展趨勢：
(1)氮、磷營天津污水處理養(yǎng)物質(zhì)的去除仍為重點也素難點；
(2)工業(yè)廢水治理開始轉(zhuǎn)向全過程控制<污水處理設(shè)施>；
(3)單獨分散處理轉(zhuǎn)為城市污水集中處理；
(4)污水處理廠招標(biāo)水質(zhì)控制指標(biāo)越來越嚴(yán)；
(5)由單純工藝技術(shù)研究轉(zhuǎn)向工藝、設(shè)備、工程的武漢污水處理廠綜合集成與產(chǎn)業(yè)化及經(jīng)濟、政策、標(biāo)準(zhǔn)的綜合性研究；
(6)污水再生利用提上濟寧污水處理廠日程；
(7)中小城鎮(zhèn)污水污染與治理問題開始受到重視。
目前城市污水生化處理技術(shù)發(fā)展很快，工藝類型較多。除廣泛采用的傳統(tǒng)活性污泥法外，近年來國內(nèi)外應(yīng)用較多的有CASS法、氧化溝法、A/A/O法、A/O法、A-B法、SBR法等。為了使污水處理廠能夠選擇到zui合適的處理工藝，按照因地制宜的原則，先排除不適用的處理工藝后，再對可以采取的處理工藝方案進行對比和優(yōu)選。
小區(qū)生活污水的定義來源及特征
定義
醫(yī)院、港口、公園、商業(yè)中心、新建的郊外住宅區(qū)、住宅區(qū)、療養(yǎng)區(qū)、學(xué)校、農(nóng)場、漁場等均可稱為小區(qū)，我們zui常遇到的主要是由居住區(qū)、療養(yǎng)院、商業(yè)中心、機關(guān)學(xué)校等一種功能或多種功能構(gòu)成的相對獨立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，必須設(shè)置獨立的污水處理設(shè)施，這就是我們所指的小區(qū)污水處理。
小區(qū)污水系統(tǒng)的處理能力，各國并無統(tǒng)一的限定。前蘇聯(lián)曾建議單個構(gòu)筑物的處理能力不宜超過1400m3/d，美國則把小廠的處理能力限定在3785m3/d的范圍內(nèi)。根據(jù)我國情況，建議把等于或小于4000m3/d的處理廠定義為小區(qū)污水處理廠。
來源
廚房，衛(wèi)生間，糞便沖洗水，淋浴水等。烹飪、飲用的水約占5%；不與人體直接接觸的生活雜用水如沖廁用水約占20%~30%；小區(qū)綠化澆灌用水、空調(diào)冷卻水、地面沖洗水以及車輛清洗等用水。
特征
水質(zhì)、水量小時變化系數(shù)較大，污染物濃度通常比城市污水低，污水可生化性好，處理難度較小。其特點有三：1、沖洗廁所的水中含有糞便，是多種疾病的傳染源；2、生活污水濃度低，其中干物質(zhì)濃度為1%~3%,COD濃度僅為500~1000mg/L;3、生活污水可降解性較好，COD/BOD為0.5~0.6。
小區(qū)污水量變化規(guī)律如下圖：
污水處理方案的工藝介紹
關(guān)于活性污泥法
當(dāng)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，A級負荷高，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。A級與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)，A級和B級亦可分期建設(shè)。
原理：
A/B法工藝對污染物的去除主要是通過A段的吸附絮凝作用。A段直接與污水排水管網(wǎng)相接，污水中懸浮物與細菌混雜在一起成為結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的共存體，也為A段提供了大量的接種微生物。A段中的短世代周期的微生物在高負荷條件下處于對數(shù)增殖期，同時也產(chǎn)生大量的粘性物質(zhì)，使其與污水中的懸浮物、顆粒以及游離的細菌等產(chǎn)生吸附絮凝，形成較密實的絮凝體，然后通過沉淀去除；通過生物氧化去除的比例較小。B 段對有機物的去除機制與普通活性污泥法相似。
AB法工藝的特點：
（1）不設(shè)初沉池，污水經(jīng)排水系統(tǒng)直接進入A段曝氣池，使整個排水系統(tǒng)起到一個生物選擇器的作用；為A段生物反應(yīng)池提供了與原污水相適應(yīng)的微生物種群。
（2）A段吸附曝氣池在高負荷、短泥齡條件下運行，微生物處于對數(shù)增殖期繁殖較快，活性高。B段曝氣池以中低負荷運行，整體有利于避免污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。
（3）A段和B段串聯(lián)運行，各自設(shè)沉淀池，單獨回流，將A段和B段污泥嚴(yán)格分開，形成各自的特征生物菌群。
（4）A段主要是利用以物理化學(xué)作用為主導(dǎo)的吸附作用去除污水中的污染物質(zhì)。因此，對負荷、pH值、溫度及毒物有一定的適應(yīng)能力。
② SBR法(Sequencing Batch Reactor)
SBR法早在20世紀(jì)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、CAST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。
a. 傳統(tǒng)SBR工藝
SBR為間斷進水，間斷排水，而污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)，所以，實際使用時，SBR通常設(shè)計為兩個或多個池子并聯(lián)運行。SBR反應(yīng)池通常按進水、曝氣、沉淀、排水和閑置五個階段根據(jù)時間依次進行。每個工作周期內(nèi)排水結(jié)束時，SBR池內(nèi)液位zui低，而進水停止時液位zui高，液位的變化幅度取決于處理廢水的濃度、排
放標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易程度。反應(yīng)池內(nèi)基質(zhì)濃度變化也是從高到底，至反應(yīng)結(jié)束時（嚴(yán)格意義上指沉淀結(jié)束時）上清液中的基質(zhì)濃度zui低。所以，SBR運行過程中混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。SBR在反應(yīng)階段是曝氣的，微生物通常處于好氧狀態(tài)，在沉淀階段和排水階段不曝氣，微生物處于缺氧狀態(tài)，而進水階段根據(jù)具體處理要求及原水指標(biāo)可曝氣或不曝氣。因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的。
優(yōu)點:
1.工藝簡單，占地面積小，投資較低;2.曝氣階段生化反應(yīng)推動力大;3.不易發(fā)生污泥膨脹;4.運行靈活，抗沖擊能力強，可實現(xiàn)不同的處理目標(biāo);5.應(yīng)用于間歇排水，且水量較小的場合更顯簡單和節(jié)省投資優(yōu)勢;6.運行穩(wěn)定性好;7.較高的基質(zhì)去除率;8.剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定，降低了污泥處理費用。
應(yīng)注意的問題:
1.水量平衡:SBR反應(yīng)池的進水和出水均為間斷的，而處理的污水無論是間斷還是連續(xù)進入污水處理廠，兩者之間都存在水量的匹配問題，影響SBR反應(yīng)池的設(shè)計參數(shù)，也會影響調(diào)節(jié)池的取設(shè)及調(diào)節(jié)池容積的大小。
2.控制方式的選擇:一般情況下，SBR采用自動控制方式兼具手動操作功能。后者便于手動調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時使用，前者便于日常工作使用。但當(dāng)處理小水量、高濃度工業(yè)廢水時，由于反應(yīng)周期長，往往一天只排一次水，采用手動操作工作量不大，只設(shè)計手動操作比較經(jīng)濟可靠。
3.曝氣方式的選擇:間斷曝氣的運行方式，容易使水滲入曝氣頭內(nèi)部，進入供氣支管中，再次曝氣時增大了管道阻力，也會造成污泥堵塞微孔。所以，在選擇曝氣頭時要盡量采用不堵塞的曝氣形式，如穿孔管、水下曝氣機、傘式曝氣器、螺旋曝氣器等。當(dāng)采用微孔曝氣時應(yīng)采用強度高的橡膠曝氣盤或管，當(dāng)停止曝氣時，微孔閉合，曝氣時開啟，不易造成微孔堵塞。
4.排水方式的選擇:SBR沉淀結(jié)束需及時將上清液排出，排水時應(yīng)盡可能均勻排出，不干擾沉淀在池底的污泥層。同時，還應(yīng)防止水面的漂浮物隨水流排出。目前，常見的排水方式有固定式的，如沿水池不同深度設(shè)置出水管，從上到下依次開啟，優(yōu)點是排水設(shè)備簡單、投資少，缺點是開啟閥門多、排水管中會積存部分污泥，造成初期出水水質(zhì)差。浮動式排水裝置和旋轉(zhuǎn)式排水裝置雖然價格高，但排水均勻、排水量可調(diào)節(jié)、對底部污泥干擾小，又能防止水面漂浮物隨出水排出，因此，這兩種排水裝置目前應(yīng)用較多，尤其旋轉(zhuǎn)式排水裝置，又稱潷水器，以操作靈活、運行穩(wěn)定性高等優(yōu)點受到設(shè)計人員和用戶的青睞。
5.需要注意的其它問題:(1) 浮渣和沉渣的排除方法;(2) 排水比的確定;(3) 雨季對池內(nèi)水位的影響及控制;(4) 排泥時機及泥齡控制;(5) 反應(yīng)池的長寬比;(6) SBR間斷進水、間斷排水與前處理及后續(xù)處理構(gòu)筑物的高程及水量匹配問題;(7) SBR處理工業(yè)廢水時，曝氣時間通過試驗確定，對一些難度較大的工業(yè)廢水，SBR與厭氧或物化工藝結(jié)合使用，此時，一定要注意相互間的匹配問題。
b. ICEAS工藝
ICEAS工藝的基本單元是兩個矩形池為一組的反應(yīng)器。每個池子分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，預(yù)反應(yīng)區(qū)一般處于缺氧狀態(tài)，主反應(yīng)區(qū)是曝氣反應(yīng)的主體。 ICEAS的優(yōu)點是采用連續(xù)進水系統(tǒng)，減少了運行操作的復(fù)雜性，故適用于較大規(guī)模的污水處理，但其在工藝改進的同時也喪失了表1列出的5種優(yōu)點，僅僅保留了SBR反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特征 。
與經(jīng)典SBR工藝相比，ICEAS工藝具以下特點：
1.沉淀特性不同
ICEAS的沉淀會受到進水?dāng)_動，破壞了其成為理想沉淀的條件。為了減少進水帶來的擾動，一般將池子設(shè)計成長方形，使出水近似于平流沉淀池。
2.理想推流性能和污泥膨脹的控制
由于連續(xù)進水，ICEAS喪失了經(jīng)典SBR的理想推流和對難降解物質(zhì)去除率高的優(yōu)點，而且不能控制污泥膨脹的發(fā)生，所以需要設(shè)置選擇區(qū)。
3.因連續(xù)進水而適用于較大型污水處理廠
連續(xù)進水不用進水閥門之間切換，控制簡單，從而可應(yīng)用于較大型的污水廠。
c. CAST工藝
CAST工藝集曝氣與沉淀于同一池內(nèi)，取硝了常規(guī)活性污泥法的一沉池和二沉池，其工作過程分為曝氣、沉淀和排水三個階段，運行中可根據(jù)進水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)控制運行參數(shù)，如有機負荷、工作周期、水力停留時間等。
CAST工藝的主要技術(shù)特征
1．間斷進水，間斷排水： 污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)的，CAST工藝比較適合這樣的排水特點。CAST工藝設(shè)計時可采用一個或兩個以上池子并聯(lián)運行。
2.運行上的時序性：CAST反應(yīng)池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據(jù)時間依次進行。
3.運行過程的非穩(wěn)態(tài)性：每個工作周期內(nèi)排水開始時CAST池內(nèi)液位zui高，排水結(jié)束時，液位zui低，液位的變化幅度取決于排水比，而排水比與處理廢水的濃度、排放標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易程度等有關(guān)。反應(yīng)池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。
4.溶解氧周期性變化：CAST在反應(yīng)階段是曝氣的，在沉淀階段和排水階段不曝氣，因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的。
CAST工藝的優(yōu)點
1.工藝簡單，占地面積小，投資較低：CAST的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池，沒有二沉池，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此，污水處理設(shè)施布置緊湊，占地省和投資低。
2.曝氣階段生化反應(yīng)推動力大：這有利于減少曝氣池容積，降低工程投資。
3.沉淀效果好：CAST工藝在沉淀階段幾乎整個反應(yīng)池均起沉淀作用池，沉淀階段的表面負荷比沉淀池小得多，沒有進水的干擾，沉淀效果較好。實踐證明，當(dāng)冬季溫度較低，污泥沉降性能差時，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥凝聚性能差時，均不會影響CAST工藝的正常運行。實驗和工程中曾遇到SV30高達96%的情況，只要將沉淀階段的時間稍作延長，系統(tǒng)運行不受影響。CAST反應(yīng)池中存在較大的基質(zhì)濃度梯度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件不利于絲狀微生物的優(yōu)勢生長，可有效防止污泥絲狀膨脹。
4.運行靈活，抗沖擊能力強： CAST工藝是按時間順序運行的，各階段的長短均可根據(jù)進水、出水水質(zhì)及污水量的變化靈活調(diào)整，可以在滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的條件下達到經(jīng)濟運行的目的。CAST工藝集曝氣、沉淀等功能于一體，池容相對較大，抗水質(zhì)、水量沖擊能力較大。當(dāng)進行脫氮除磷時，可通過間斷曝氣控制反應(yīng)池的溶解水平，提高脫氮除磷的效果。
5.CAST工藝可應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程，比SBR工藝適用范圍更廣泛。
6.運行穩(wěn)定性好。
7.基質(zhì)去除率較高。
8.剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定。
CAST設(shè)計中應(yīng)注意的問題
1.水量平衡：工業(yè)廢水和生活污水的排放通常是不均勻的,如何充分發(fā)揮CAST反應(yīng)池的作用，與選擇的設(shè)計流量關(guān)系很大，如果設(shè)計流量不合適，進水高峰時水位會超過上限，進水量小時反應(yīng)池不能充分利用。當(dāng)水量波動較大時，應(yīng)考慮設(shè)置調(diào)節(jié)池。
2.控制方式的選擇： 一般情況下，CAST工藝采用自動控制和手動操作兩種方式。后者便于手動調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時使用，前者日常工作使用。
3.曝氣方式的選擇：間斷曝氣容易造成污泥堵塞微孔。所以，在選擇曝氣頭時要盡量采用不堵塞的曝氣形式，這一點與SBR工藝相同。
4.排水方式的選擇： CAST工藝的排水要求與SBR相同，目前，常用的設(shè)備為旋轉(zhuǎn)式撇水機，其優(yōu)點是排水均勻、排水量可調(diào)節(jié)、對底部污泥干擾小，又能防止水面漂浮物隨水排出。
5.需要注意的其它問題：(1)浮渣和沉渣的排除方法；(2)排水比的確定；(3)雨季對池內(nèi)水位的影響及控制；(4)排泥時機及泥齡控制；(5)反應(yīng)池的長寬比；(6)間斷排水與后續(xù)處理構(gòu)筑物的高程及水量匹配問題。
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(完全脫氮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(dāng)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)。
奧式(Orbal)簡稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0，中環(huán)為1，內(nèi)環(huán)為2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在4.0～4.5m，動力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。若能將氧化溝進水設(shè)計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用。
卡式(Carrousel)簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運行來看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。
Carrousel氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制。在原Carrousel氧化溝的基礎(chǔ)上DHV公司和其在美國的特許公司EIMCO又發(fā)明了Carrousel 2000系統(tǒng)圖，實現(xiàn)了更高要求的生物脫氮和除磷功能。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝和Carrousel 2000系統(tǒng)正在運行。
Carrousel氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有*混合式反應(yīng)器的特點，又有推流式反應(yīng)器的特點，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。
普通Carrousel氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約2～3mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在zui小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化過程硝耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去處BOD，但除磷脫氮的能力有限。
三溝式氧化溝(T型氧化溝)，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。T型氧化溝構(gòu)造簡單，處理效果不錯，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的控制儀表增加了運行管理的難度。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。
氧化溝一般不設(shè)初沉池，負荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動力效率［達2.5～3.0 kg/(kW·h)］。