鄂州500噸每天一體化污水處理設(shè)備工藝

污水處理工藝方案選擇的原則

作為企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，污水站的建設(shè)和運行意義重大。由于污水處理工程的建設(shè)及運行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇，對于污水處理站的建設(shè)，確保污水處理站的處理效果和降低運行費用發(fā)揮著至為重要的作用，因此有必要根據(jù)確定的標準及一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當?shù)氐膶嶋H條件和要求，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的處理工藝技術(shù)。

500噸/天生活污水處理廠的處理工藝方案的確定將遵循以下原則：

• 符合本項建設(shè)單位治污的各項規(guī)定和要求；
• 污水站所選工藝應大程度地減少氣味、噪聲、氣霧等因素對周圍環(huán)境的不良影響。
• 采用處理效果穩(wěn)定、成熟、可靠、運行管理方便的處理工藝。
• 工藝控制調(diào)節(jié)靈活，提高自動化程度。
• 在達到出水標準的前提下，不僅要減少工程投資，更要降低日常運行費用。
• 整體工藝協(xié)調(diào)優(yōu)化。
• 污水處理工藝的確定應與污泥處理和處置的方式結(jié)合起來考慮，污水處理站排出的污泥應易于處理和處置。
• 為了提高污水處理的管理水平，實現(xiàn)科學現(xiàn)代化的管理，同時充分考慮企業(yè)的實際情況，采用*可靠的自動化控制及儀表檢測系統(tǒng)。
• 充分利用現(xiàn)有地形，合理布局，減少占地。

污水生物處理可行性分析

（1）污水生物可行性分析（衡量指標）

污水生物處理過程中常用的兩個水質(zhì)指標，用值評價污水的可生化性是廣泛采用的一種為簡易的方法。一般情況下，值越大，說明污水可生物處理性越好，綜合國內(nèi)外的研究成果，可參照下表中所列的數(shù)據(jù)來評價污水的可生物降解性能。

（2）污水生物脫氮可行性分析（BOD₅/TN衡量指標）

該指標是鑒定能否采用生物脫氮的主要指標，由于反硝化細菌是在分解有機物的過程中進行反硝化脫氮的，在不投加外來碳源條件下，污水中必須有足夠的有機物（碳源），才能保證反硝化的順利進行。從理論上講，就能進行脫氮，但一般認為，即可認為污水有足夠的碳源供反硝化菌利用，屬于碳源充足的污水。

根據(jù)以上分析，本工程易采用生物法對污水進行脫碳、脫氮處理。

（3）污水生物除磷可行性分析（BOD₅/TP衡量指標）

該指標是鑒定能否采用生物除磷的主要指標。廢水中的磷以三種狀態(tài)存在：有機磷、正磷酸鹽、聚合磷。生物除磷主要由一類統(tǒng)稱為聚磷菌的微生物完成，由于聚磷菌能在厭氧狀態(tài)下同化發(fā)酵產(chǎn)物，使得聚磷菌在生物除磷系統(tǒng)中具備了競爭優(yōu)勢。在厭氧狀態(tài)，兼性菌將溶解性有機物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸；聚磷菌把細胞內(nèi)聚磷水解為正磷酸鹽，并從中獲得能量，吸收污水中的易降解的在好氧或缺氧狀態(tài)下，聚磷菌以分子氧或者化合態(tài)氧作為電子受體，氧化代謝內(nèi)貯物質(zhì)PHB或PHV等，并產(chǎn)生能量，過量地從無水中攝取磷酸鹽，能量以高能物質(zhì)ATP的形式存貯，其中一部分有轉(zhuǎn)化為聚磷，作為能量貯于胞內(nèi)，通過剩余污泥的排放實現(xiàn)高效生物除磷目的。

由于厭氧除磷是在分解有機物的過程中進行厭氧除磷的，在不投加外來碳源條件下，污水中必須有足夠的有機物（碳源），才能保證聚磷菌厭氧狀態(tài)下釋放足夠的磷，并為后續(xù)好氧狀態(tài)下的聚磷做準備，保障除磷的順利進行。從理論上講，碳源充足的污水,滿足生物除磷的碳源要求。

廢水中污染物處理方法概述

廢水處理通?？蛇x用生物法、化學法及物理化學法等。污水處理中，不同的污染物是經(jīng)不同的方式去除的，污染物的去除決定了污水處理工藝流程。各種污染物去除原理和方法如下：

1 懸浮物的去除

污水中SS的去除主要靠沉淀、過濾作用。污水中的無機顆粒和大尺寸的有機顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂梢匀コ〕叽绲挠袡C顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?，而小尺寸的無機顆粒（包括尺寸大小在膠體和亞膠體范圍內(nèi)的無機顆粒）則要靠活性污泥絮凝體的吸附、網(wǎng)捕作用，與活性污泥絮體同時沉淀去除。

污水站出水中懸浮物濃度涉及到出水SS指標，還因為組成出水懸浮物的主要是活性污泥絮凝體，其本身的有機成分就很高，因此對出水的指標也有直接影響，所以控制污水處理廠出水的SS指標是基本的，也是很重要的。

為了降低出水中的懸浮物濃度，需要在工程中采用適當?shù)拇胧?，例如采用適當?shù)奈勰嘭摵芍狄员３只钚晕勰嗟哪奂俺两敌阅?，采用較小的二次沉淀池的表面負荷，采用較低的出水堰負荷，充分利用活性污泥懸浮層的吸附、網(wǎng)捕作用等。

2 BOD₅的去除

污水中的BOD₅的去除是靠微生物的吸附作用和微生物的代謝作用，然后對污泥與水進行分離完成的。

活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機物用于合成新細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其終產(chǎn)物是CO₂和H₂O等穩(wěn)定物質(zhì)。這也就是污水中BOD₅的降解過程。在這種合成代謝與分解代謝過程中，溶解性有機物（例如低分子有機酸等易降解有機物）直接進入細胞內(nèi)部被利用。而非溶解性有機物則先被吸附在微生物表面，然后備酶水解溶解后進入細胞內(nèi)部被利用。由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)定物質(zhì)，因此可以使處理污水中的殘余濃度BOD₅很低。BOD₅的去除的去除分為厭氧處理法和好氧處理法。

3去除

污水中的去除率取決于原污水的可生化性，他與廢水的組成有關(guān)。

對于此養(yǎng)殖廢水，其值往往接近0.4，其污水的可生化性較好，出水中的值可以控制在較低的水平。

4氮的去除

含氮化合物在水體中的轉(zhuǎn)化分為三步：*步是含氮化合物如蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸和尿素等有機氮轉(zhuǎn)化為無機氨氮；第二步是氨氮的亞硝化和硝化；第三步是硝態(tài)氮的反硝化轉(zhuǎn)化為氮氣。這三步轉(zhuǎn)化反應都是在微生物作用下進行的，*步在水解、異養(yǎng)菌的作用下進行，第二部在好氧環(huán)境中利用硝化菌及亞硝化菌進行硝化反應完成，第三部在缺氧環(huán)境中利用反硝化細菌利用有機物為電子供體轉(zhuǎn)化完成。在缺氧的水體中，硝化反應不能進行，可在反硝化細菌的作用下，產(chǎn)生反硝化作用。因此，污水的脫氮是有硝化和反硝化兩個生化過程產(chǎn)生的。污水在有氧條件下進行硝化，有機氮被細菌分解成氨氮，氨氮進一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，然后在缺氧條件下，硝態(tài)氮還原成氮氣溢出，從而達到去除總氮的目的。此廢水中含有大量的有機氮，在厭氧生化的過程中，廢水中的有機氮轉(zhuǎn)化為氨氮，同時通過微生物的增長去除廢水中的氨氮。

5磷的去除

廢水中的總磷包括：正磷酸鹽、有機磷、聚磷酸鹽、焦磷酸鹽、偏磷酸鹽，其中主要以正磷酸鹽、有機磷、聚磷酸鹽為主。除磷方法分為生物除磷法及化學除磷法。生物除磷分為三步：1.厭氧區(qū)：生物除磷菌獲得VFAs，并將其運送到細胞內(nèi)，通化成胞內(nèi)碳能源存儲物聚羥基丁酸/聚羥基戊算，所需的能量來自于聚磷的水解以及細胞內(nèi)糖的酵解，并導致磷酸鹽向體外釋放。2.好氧區(qū)：細菌以聚磷的形式存貯超出生長需求的磷量，通過PHB/PHV的氧化代謝產(chǎn)生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能鍵的形式捕捉存貯，磷酸鹽從溶液相中去除；合成新的貯磷菌細胞，產(chǎn)生富磷污泥。3.剩余污泥排放：通過剩余污泥的排放，將磷從生物除磷系統(tǒng)除去。好氧吸收磷的前提條件是混合液必須經(jīng)過磷的厭氧釋放，在有效磷釋放過程中，磷的厭氧釋放可使微生物的好氧吸收磷的能力大大提高。好氧吸收磷速度的不是由厭氧釋放磷速度不同引起的。厭氧段放磷速度大，釋磷放量大，合成的PHB就多，那么在好氧段時分解PHB而合成的聚磷酸鹽速度就較大，所以表現(xiàn)出的好氧吸收磷的速度也就大。

化學除磷：化學除磷通常采用投加鐵鹽及鋁鹽、石灰成成羥基磷酸鹽進行化學除磷。除磷效率較高，但是運行費用增加。

由于本工程廢水中的總磷濃度高達40mg/L,單獨采用生物除磷工藝不能保障廢水中總磷的達標排放，需要對廢水中總磷進行預處理降低后進行生物除磷。所以本工程采用化學除磷和生物除磷相結(jié)合的工藝對廢水中的總磷進行去除。

污水預處理工藝的選擇

    本工程廢水預處理采用如下措施：

細格柵：本工程采用機械細格柵對廢水中的大顆粒物質(zhì)及纖維狀污染物進行去除。選擇原因如下：采用干清糞工藝，但是廢水中還殘留較多的豬糞等懸浮物以及纖維狀的污染物，如果不達到去除回堵塞后續(xù)調(diào)節(jié)池內(nèi)潛水排污泵，影響污水處理站的正常穩(wěn)定運行。

調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)水量。選擇原因如下：廢水的排放為間歇排放且廢水中各項污染物濃度變化較大，如果不對廢水的水質(zhì)水量進行調(diào)節(jié)，會造成后續(xù)處理單元的穩(wěn)定運行，影響出水的穩(wěn)定達標運行。

初沉池：對廢水中泥沙、糞污進行沉淀分離。廢水中含有的泥沙會對后續(xù)厭氧及好氧生化處理系統(tǒng)造成淤積，糞污在廢水中以CODcr及氨氮、總磷的形式表現(xiàn)出來，如果不先行去除，后續(xù)的厭氧系統(tǒng)及AO生化處理單元的設(shè)計負荷很大，造成工程總投資大大的增加，運行廢水大大增加。

厭氧反應后針對廢水中的SS及高氨氮的預處理方法：

吹脫調(diào)節(jié)池：投加石灰乳調(diào)節(jié)廢水的PH=10.5—12,曝氣吹脫廢水中的氨氮。石灰乳同時起到混凝沉淀的作用。厭氧反應器出水中含有厭氧菌種，此懸浮物不易沉降，需要對其曝氣破壞菌種的活性。

混凝沉淀池：沉淀廢水中的羥基磷酸鹽及其他沉淀物。

厭氧處理工藝選擇

污水處理站的工藝選擇應根據(jù)現(xiàn)狀工藝條件、進水水質(zhì)、出水要求、污水站建設(shè)規(guī)模、污泥處理方法、氣象環(huán)境條件及技術(shù)管理水平、工程地質(zhì)等因素綜合考慮后確定。

1.厭氧處理方法介紹

為了強化處理效果和*的減輕后續(xù)單元的處理負荷，滿足好氧生物處理的要求，設(shè)置厭氧生化處理是必須的。厭氧、水解酸化都經(jīng)常用作好氧的前置處理工藝。

由于本項目的廢水有機物較高（初沉池沉淀糞便后COD高達7000mg/L），只能采用厭氧生物處理工藝，否則處理系統(tǒng)很難達到排放標準。

1、厭氧生化法與好氧生化法相比具有下列優(yōu)點：

(1)應用范圍廣  

好氧法因供氧限制一般只適用于中、低濃度有機廢水的處理，而厭氧法既適用于高濃度有機廢水，又適用于中、低濃度有機廢水。有些有機物對好氧生物處理法來說是難降解的，但對厭氧生物處理是可降解的，如固體有機物、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等。

(2)能耗低  

好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費用隨著有機物濃度的增加而增大，而厭氧法不需要充氧，而且產(chǎn)生的沼氣可作為能源。廢水有機物達一定濃度后，沼氣能量可以抵償消耗能量。實踐表明，當原水COD達到2500 mg／L時，采用厭氧處理即有能量剩余。有機物濃度愈高，剩余能量愈多。一般厭氧法的動力消耗約為性污活泥法的1／10。

(3)負荷高  

通常好氧法的有機容積負荷為2—4kgBOD／(m³.d)，而厭氧法為2—10kgCOD／(m³.d)，高的可達50kgCOD/（m³.d）。

(4)剩余污泥量少,且其濃縮性、脫水性良好  

好氧法每去除1kgCOD將產(chǎn)生0.4—0.6kg生物量，而厭氧法去除1kgCOD只產(chǎn)生0.02-0.1kg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5％-20％。同時，消化污泥在衛(wèi)生學上和化學上都是穩(wěn)定的。因此，剩余污泥處理和處置簡單、運行費用低，甚至可作為肥料、飼料或餌料利用。

(5)氮、磷營養(yǎng)需要量較少

好氧法一般要求BOD：N：P為100：5：1，而厭氧法的BOD：N ：P為100：2.5：0.5．對氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營養(yǎng)鹽量較少。

(6)厭氧處理過程有一定的殺菌作用

可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲卵、病毒等。

(7)厭氧活性污泥可以*貯存

厭氧反應器可以季節(jié)性或間歇性運轉(zhuǎn)。與好氧反應器相比，在停止運行一段時間后，能較迅速啟動。

2、厭氧污水處理法也存在下列缺點：

（1）厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧設(shè)備啟動和處理時間比好氧長；

（2）出水往往達不到排放標淮，需要進一步處理，故一般在厭氧處理后串聯(lián)好氧處理；

（3）厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復雜。

3、本次所選工藝的*性

根據(jù)我公司在食品、醫(yī)藥工業(yè)廢水中的大量工程實踐和提煉的理論數(shù)據(jù)，在工程設(shè)計中對厭氧經(jīng)典工藝進行了特定的卓有成效的優(yōu)化設(shè)計：

（1）配水裝置出口處的要求和配水均勻性：

*運行中的厭氧經(jīng)典工藝中會有“鳥糞石”的產(chǎn)生，厭氧工藝底部適宜位置的進水既能保證進水與污泥的充分接觸又能防止難降解殘留物堵塞進水管道。本次工程中采用特殊的配、布水系統(tǒng)以保證布水裝置出口處的水力學要求和確保配水的均勻性；

（2）合理利用內(nèi)循環(huán)特征：

養(yǎng)殖廢水處理工程中COD較高、可生化性好，內(nèi)循環(huán)量較大，內(nèi)循環(huán)的合理利用將大大提高污泥和廢水的接觸效率與厭氧反應器的抗沖擊負荷的能力；

（3）三相分離器的選用：

廢水的性質(zhì)和類型不同，所采用的三相分離器必需與之相適應。由于該種強化工藝存在部分污水回流，反應器內(nèi)污水上升流速較經(jīng)典UASB工藝高，故采用相應的高效的三相分離器以確保反應器內(nèi)有效污泥的濃度。

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