【摘要】隨著人口增長和經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國正面臨越來越嚴重的污染問題。清新的空氣、干凈的水已經(jīng)變成奢侈品。近年來，國家加強對污染的治理力度，力圖改善環(huán)境污染的現(xiàn)狀。早期建造的污水廠處理能力不能達到現(xiàn)有日益嚴格的排放要求，因此很多污水廠需要進行提標改造。由于各地區(qū)水質(zhì)污染情況等各不相同，處理工藝導致處理水準也不盡相同。本文通過對二級處理工藝的介紹及對比分析，包括MBR工藝、CASS及AAO工藝，結(jié)合當?shù)氐目陀^條件及實際的工程經(jīng)驗，選擇合適的工藝流程改造模式，達到對目標污水的預處理、以及對污水深度處理等工藝階段，解決工業(yè)廢水和生活污水污染的問題。

　　【關(guān)鍵詞】污水廠改造;二級處理;工藝;對比分析

　　通過對工程項目背景的介紹與分析，深入了解了目前遜克縣污水基本的情況及現(xiàn)狀，從而引出我們亟需要進行改善的原因;對于此次污水廠如何改善的對策，我們根據(jù)實際情況結(jié)合總體思路和改善原則，對現(xiàn)有處理設(shè)施進行分析后制定了新建二級處理設(shè)施的方案，文中提出三種常用工藝流程，并逐一分析、優(yōu)比論證，選擇最適合的工藝對遜克縣污水處理廠進行改造。

　　1、工程背景

　　遜克縣污水處理廠接納的污水由生活污水和工業(yè)廢水兩部分組成。其中生活污水按照綜合生活用水定額預測，工業(yè)廢水根據(jù)工業(yè)用地用水指標確定。根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》、《遜克縣邊疆鎮(zhèn)污水管網(wǎng)工程可行性研究報告》，遜克縣綜合生活用水定額(最高日)取160L/(人·d)，日變化系數(shù)1.2;污水收集率按遠期(2030年)考慮取90%。按照《遜克縣邊疆鎮(zhèn)總體規(guī)劃》人口規(guī)模預測，2015年遜克縣人口達到4.5萬人，2020年人口規(guī)?？蛇_5.1萬人，2030年人口規(guī)?？蛇_6.5萬人。根據(jù)污水量預測可以看出，現(xiàn)狀污水量約6600m3/d，至2020年污水量約7600m3/d，至遠期2030年，污水量約9800m3/d。

　　2、二級處理方案論證

　　根據(jù)總體改造原則和思路，本次改造項目二級處理工藝首先需要充分利用現(xiàn)有處理設(shè)施，現(xiàn)有設(shè)施處理能力不足的部分利用新建的二級處理設(shè)施處理，現(xiàn)有和新建處理設(shè)施并行聯(lián)合運行達到處理要求。

　　2.1污水處理廠原有設(shè)施利用方案論證

　　遜克縣現(xiàn)有污水處理廠污水處理主工藝采用曝氣生物濾池(BAF)工藝，該工藝是一種發(fā)展較快的新型污水生物處理技術(shù)，根據(jù)水質(zhì)及使用條件的不同，該工藝可運用于目標污水的預處理、以及污水二級或深度處理等工藝階段。

　　2.2 新增二級處理簡介

　　根據(jù)本次改造原則，二級處理工藝需要采用具有脫氮除磷功能的生物處理工藝。生物脫氮除磷工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個不同過程的交替循環(huán)。傳統(tǒng)的工藝有活性污泥法工藝和生物膜法工藝，隨著膜技術(shù)的發(fā)展和完善，膜生物反應(yīng)器(MBR)開始引入城市污水及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域。每種工藝各有其特點，都可以作為遜克縣污水處理廠的改造工藝。

　　從處理效果來看，以上工藝系列均可滿足處理要求，但每種處理工藝均各有側(cè)重，在工程特點、使用范圍和適用條件上還是存在一定的差別?？紤]到生物膜法預處理要求高，運行維護比較復雜，所以本次改造項目新建構(gòu)筑物不采用生物膜法處理工藝，結(jié)合項目技術(shù)先行性的客觀要求和東北地區(qū)的項目案例，本工程擬對MBR工藝、活性污泥法中的AAO工藝、CASS工藝進行技術(shù)經(jīng)濟比較。

　　2.2.1 MBR工藝

　　MBR又稱膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio-Reactor)，是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式，可將膜生物反應(yīng)器分為外置式和浸沒式。

　　反應(yīng)器不同于在生物反應(yīng)和沉淀后采用的膜法深度處理，在外置式系統(tǒng)中，膜完全獨立于生物反應(yīng)器，進水進入含有微生物的生物反應(yīng)器中，混合液被泵送入環(huán)路中的膜單元，滲透液排放，截留液回流至反應(yīng)池，限制膜操作的膜驅(qū)動壓力和錯流速率均由泵產(chǎn)生。

　　浸沒式系統(tǒng)的不同之處是在生物反應(yīng)器中進行分離而無需環(huán)路，膜驅(qū)動壓力由高于膜的水頭提供。MBR膜有具獨特結(jié)構(gòu)的MBR平片膜，其占地面積小、智能化程度高和簡便操作的優(yōu)點，大大提高了水處理系統(tǒng)固態(tài)和液體分離的能力，使水質(zhì)處理能力和容積負荷都有相當程度上的增強作用，其再生水則可直接作為新生水源循環(huán)利用。典型的MBR膜生物反應(yīng)工藝見圖1。

　　2.2.2 CASS工藝

　　循環(huán)式活性污泥法工藝(Cyclic Activated Sludge System)簡稱CASS工藝，是間歇式活性污泥法的一種先進變型，是目前國際上較多地應(yīng)用于大中型污水處理廠的間歇運行的活性污泥法工藝。由于循環(huán)式活性污泥法工藝按照“注水-排水”以及“曝氣-非曝氣”順序完成處理過程，因此屬于序批式活性污泥法的一種變型工藝，CASS工作原理如圖2。

　　與傳統(tǒng)序批式SBR工藝不同，在循環(huán)式活性污泥法中，通過設(shè)置選擇器可以允許以任意進水速率進水而不會產(chǎn)生污泥膨脹，故無需如傳統(tǒng)序批式SBR工藝設(shè)置進水貯水池。通過嚴格控制溶解氧濃度可以實現(xiàn)同步硝化反硝化，故無需設(shè)置缺氧攪拌階段。

　　其主要缺點：對自動控制的依賴程度高;風機動力效率較低;由于變水頭運行與后續(xù)深度處理構(gòu)筑物(如絮凝沉淀、過濾等)銜接困難。

　　2.2.3 AAO工藝

　　AAO工藝即厭氧(Anaerobic)-缺氧(Anoxic)-好氧(Oxic)活性污泥法。是20世紀后期發(fā)展起來的一種污水處理新技術(shù)，是在厭氧/好氧除磷系統(tǒng)和缺氧/好氧脫氮系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出的。即將兩個系統(tǒng)組合起來，使污水經(jīng)過厭氧、缺氧及好氧三個生物處理過程，達到同時去除BOD5、磷及氮的目的。

　　目前，AAO工藝處理城市污水已在我國多個城市污水處理廠運用，具有出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點。該工藝對污水處理有比較理想的效果，一般均能保持BOD590%的去除率，對氨氮、總氮、總磷的去除率也能保持在85%，AAO工藝流程框圖如圖3。

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