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表1    污染物浓度一览表

（2）出水水质

根据甲方要求，设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）。

出水水质标准见下表：  

表2    污染物浓度一览表

（3）污水处理程度

基本控制项目的处理程度，见下表：

表3    污水处理程度

（4）固体废弃物处置

该污水处理站固体废弃物主要有格栅产生的栅渣和MBR膜池内的污泥。经考虑，处置方法如下：格栅池定期清理外运；膜池内由排泥泵打入化粪池，随抽粪车外排。

三、处理工艺

1、方案选择的原则

（1）性原则

主要体现在：工艺水平、装备水平、技术经济指标等方面。

（2）适用性原则

主要体现在：同项目的生产能力、生产条件相匹配，与设备、员工素质、管理水平及环保要求相适应等方面。

（3）可靠性原则

技术必须成熟、可靠。

（4）经济合理性原则

主要体现在：工艺流程、设备配置、生产线能力、自动化程度等要合理；工序要紧凑、均衡、协调；达到提高劳动生产率等方面的要求。

污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的各项水质指标能否稳定可靠的达到排放标准的要求、建设投资和运行成本是否节省、运行管理及维护是否方便及占地指标是否较低，因此，污水处理工艺方案的选定是污水处理厂成功与否的关键。

2、污水处理概述

按作用原理，现代污水处理技术可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三种，但也可以把化学处理法或物理处理法中的某些处理法，统称为物理化学处理法。

（1）污水处理方法

1）物理处理法

系利用物理原理，分离和回收污水中不溶解的、呈悬浮固体状态的污染物质。一般也称为机械处理法。例如：格栅、筛滤、沉淀、隔油、气浮、过滤和反渗透等。

2）化学处理法

系利用化学反应原理，分离和回收污水中呈溶解的、胶状状态的污染物，或将其转化为无害物质。例如：中和、混凝、电解、氧化还原、气提、萃取、吸附以及离子交换、电渗析等。

3）生物处理法

系利用微生物的代谢原理，使污水中呈溶解、胶体以及微细悬浮固体状态的有机性污染物质，转化为稳定、无害的物质。根据微生物作用的不同，生物处理法又分为厌氧生物处理法和好氧生物处理法两种类型。厌氧生物处理法例如：厌氧消化法、UASB法、厌氧塘、水解酸化法等。好氧生物处理法例如：活性污泥法、生物膜法、好氧氧化塘、MBBR法等。

本工程污水处理工艺的选择以节能减排、稳定连续达标排放为前提，对项目污水水质、水量及其变化规律进行全面的调查，必要时进行分析测试，以确定相关的工艺参数；综合考虑污水的水量、水质特征、处理后尾水的去向、排放标准及管理水平等因素后确定具体处理工艺；由于污水可生化性好（BOD₅/ COD≥0.3），应采用生化处理为主、物化处理为辅的综合处理工艺，并按照国家对环境保护及城市污水治理的相关规范、标准和规定，完成方案设计。

一般情况下，污水处理厂的工艺流程包括预处理段、一级处理段、二级生物处理段、深度处理及污泥处理段。

表4    污水处理与利用的基本方法

下面讨论污水中各种污染物的去除方法：

① SS的去除

污水中的SS去除主要靠沉淀去除。污水中的无机颗粒和直径较大的有机颗粒靠絮凝沉淀作用去除，小直径的有机颗粒主要靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。

污水站出水悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，也与出水COD和BOD₅等指标有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使出水的COD、BOD₅、氮均增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是基本的，也是重要的。

为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。

② BOD₅的去除

BOD₅的去除是微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水体进行分离来完成的。

微生物在有氧条件下将废水中一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分的有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其终产物是二氧化碳和水等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物直接进入细胞内部从而被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都有去除作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中残余BOD₅的浓度很低。

③ COD的去除

污水中COD去除的原理与BOD₅基本相同。

污水站出水中的剩余COD，即COD的去除率，取决于原水的可生化性，本污水的可生化性较好，BOD₅/ COD比值为0.6，出水COD值可控制在较低的水平。

④ 污水脱氮

污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类，目前生物脱氮是主体，也是污水处理中较经济和常用的方法；物理化学脱氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。从经济、管理等方面考虑，本工程主要以生物脱氮法为主。

生物脱氮的基本原理：

污水中的有机氮、蛋白质氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。

在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解度、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使硝化作用顺利进行。

（2）本工程污水处理主要工艺选择

1）预处理及一级处理方案

预处理段通常包括粗、细格栅、提升泵房、沉砂池和气浮等，这是污水处理厂必要的工段。通常，不同的预处理构筑物和设备选择可以满足不同类型的生物处理工艺的预处理要求。

在本工艺方案选择中，主要考虑污水悬浮物浓度不高，但体积大，由化粪池出的污水可能含有破碎的悬浮物固体，在预处理阶段我们选择在化粪池后置一格栅池+调节池，拦截较大的悬浮物、漂浮物等。污水经此设备后，可降低化粪池废水对生化反应的影响，减少后续污水处理系统负荷和设备的故障。

即污水经过格栅，去除污水中较大的悬浮物、漂浮物等，然后进入调节池，调节水质水量，调节池出水提升进入二级处理阶段。

本工程以卫生间废水为主。且污水量和悬浮物的量不大，故宜采用人工格栅。根据产生的栅渣多少，可定期清理。栅渣外运处理。

2）二级处理方案

本工程处理的污水属于生产和生活污水，BOD₅/ COD大于0.3，可生化性好，可直接进行生化处理。生化处理具有运行费用低和二次污染少等优点；生化处理方法包括生物膜处理和活性污泥处理法，好氧工艺有SBR工艺、A/O工艺、生物接触氧化工艺、MBBR工艺和MBR等。

表5  几种工艺类型综合比较

3）二级处理工艺

A/O工艺

① 基本原理   

    A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将缺氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。

A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

② A/O内循环生物脱氮工艺特点

    根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的卫生间废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：

A、效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。

B、流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。

C、缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是为经济的节能型降解过程。

D、容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。

E、缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮 (内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。

4）深化处理工艺

MBR工艺介绍

MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点:

① 高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化。

② 膜的高效截留作用,使微生物*截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的*分离,运行控制灵活稳定。

③ 由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减少占地面积,节省土建投资。

④ 利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。

⑤ 由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。

⑥ 反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。

⑦ 系统实现PLC控制,操作管理方便

紫外线消毒器

由于污水处理后的清水回用灌溉林地，故需要在工艺中增加消毒装置。紫外线的灭菌作用只在其辐照期间有效，安装在自吸泵出水管上，由于UPVC管抗压抗腐蚀性强，不易渗漏，所以无需担心造成二次污染，采用紫外线消毒可节省运行维护费，在废水达标排放中能起到很好的作用。

方案：“A²/O+MBR组合处理工艺”

污水→化粪池→格栅→调节池→厌氧池→缺氧池→好氧池→混凝沉淀池→MBR膜池→次氯酸钠消毒→排放