豆制品污水處理項目設計方案

豆制品污水處理項目設計方案2017年3月目錄一、設計概況 61.1項目概況 61.2項目建設必要性 6二、處理水量、進水質和排放標準 7三、設計依據(jù) 7四、設計原則 8五、設計范圍 9六、工藝比選 96.1污水處理工藝比選 96.1.1預處理工藝 96.1.2生化處理工藝選擇 106.2臭氣處理工藝選擇 406.3工藝流程 416.3.1污水處理工藝流程 416.3.2臭氣處理工藝 44七、工藝設計 447.1格柵渠 447.2集水井 457.3氣浮池 467.4調節(jié)池 467.5BUASB反應池 477.6缺氧池 487.7接觸氧化池 487.8沉淀池 497.9污泥池 497.10設備間 507.11臭氣吸收塔 51八、電控設計 518.1系統(tǒng)電氣工程設計 518.1.1電氣設計規(guī)范 518.1.2電氣設計原則 528.1.3電氣設計范圍 528.1.4電氣負荷 528.1.5電氣設計 538.2自控系統(tǒng)設計 548.2.1控制方式 558.2.2中央控制室 558.2.3控制柜 558.3監(jiān)測儀表設計 558.3.1監(jiān)控方式 558.3.2檢測儀表 568.4自控系統(tǒng)說明 568.4.1控制系統(tǒng)組成 568.4.2自控電源 598.4.3控制機柜和接線 598.4.4環(huán)境 60九、結構設計 609.1設計內(nèi)容 609.2設計依據(jù)及原則 609.3總平面設計構思 609.4建筑裝修與構造 619.4.1裝修 619.4.2構造 619.5建筑設計 629.6結構設計 629.6.1地形、地貌及地層構造 639.6.2地震烈度 639.6.3主要建筑材料 639.6.4主要構筑物結構形式 649.6.5技術要求 64十、給排水及消防設計 6510.1給水設計 6510.2排水設計 6510.3管道鋪設 6510.4消防設計 6610.4.1消防對象及防火等級 6710.4.2消防措施 67十一、機械、通風設計 6711.1機械設計 6711.2通風設計 68十二、投資估算 6912.1土建費用 6912.2設備費用 6912.3總投資費用 71十三、運行費用估算 71

一、設計概況1.1項目概況豆制品企業(yè)的廢水主要來源于原料黃豆的浸豆、泡豆及壓榨廢水和沖洗廢水，該廢水有機物含量高，可生化性強，是污染環(huán)境的高濃度廢水。廢水的污染物大都為可降解有機物，可生化性達到0.6—0.7，適合微生物的生長，對于該類型的廢水的處理關鍵是選擇合適的處理工藝和相關參數(shù)的合理設計是至關重要的。豆制品廢水主要來源于洗豆水、泡豆水、漿渣分離水、壓濾水、各生產(chǎn)工藝容器的洗滌水、地面沖洗水等。其中CODCr高達9000mg/L,根據(jù)實際工程經(jīng)驗,豆制品廢水處理易出現(xiàn)以下問題:①豆制品生產(chǎn)屬于間歇生產(chǎn)方式,排水時間較集中,水量和水質很不均勻;②SS高達1000～1500mg/L,厭氧條件下易在廢水表面形成浮渣層;③高濃度廢水在厭氧處理過程中易酸化,使厭氧單元的處理效果惡化;④好氧階段,采用活性污泥法處理,易產(chǎn)生污泥膨脹。1.2項目建設必要性近幾年來，隨著科技的進步和工業(yè)的迅速發(fā)展，各種工廠相繼興建起來，大量的污水未經(jīng)處理排入河流湖泊，大大的污染了水質，破壞了環(huán)境，影響了人們的生活。業(yè)主為了響應國家的號召，適應當?shù)丨h(huán)保工作的需要和建設項目三同時規(guī)定，保護好我們的環(huán)境，使出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)三級排放標準，該廠決定建立一污水處理配套設施，將污水處理達標后再進行排放入當?shù)毓芫W(wǎng)。二、處理水量、進水質和排放標準1、最大日處理水量：1000m3/d2、設計時處理水量：50m3/h3、進水水質：pH值4.68-8.26懸浮物SS1200mg/LCODCr9000mg/LBOD55000mg/L氨氮NH3-N180mg/L4、出水水質標準達到《污水綜合排放標準》三級標準pH值69懸浮物SS≤400mg/LCODCr≤500mg/LBOD5≤300mg/L氨氮NH3-N45mg/L三、設計依據(jù)《污水綜合排放標準》（GB8978——1996）《給排水工程結構設計規(guī)范》（GBJ69——84）《地表水環(huán)境標準》（GB3838——2002）《建筑給水排水設計規(guī)范》(GB50015-2010)《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》(GB50046-2008)《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》(GBZ1-2010)《建筑結構荷載設計規(guī)范》(GB50009-2012)《給水排水工程構筑物設計規(guī)范》(GB50069-2002)《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)《水工混凝土結構設計規(guī)范》(SL191-2008)《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2014)《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》(GB/T50087-2013)《10KV及以下變電所設計規(guī)范》(GB50053-94)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50052-2009)《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》(GB50054-2011)《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》(GB50062-2008)《建筑防雷設計規(guī)范》(GB50057-2010)《通用用電設備配電設計規(guī)范》(GB50055-2011)《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》（GB/T50063-2008）業(yè)主提供相關資料四、設計原則貫徹國家關于環(huán)境保護的基本國策，執(zhí)行國家的相關法規(guī)、政策、規(guī)范和標準。統(tǒng)籌考慮廢水近、遠期的具體情況,因地制宜，優(yōu)選工藝，合理平面布置，減少工程量。設計工藝流程必須適應廢水水質水量的變化及排放規(guī)律的要求。設計的廢水處理工藝流程應技術先進、穩(wěn)定可靠、處理效率高。設計要考慮到投資省，占地面積小，自動化程度高，運行費用低、操作勞動強度低的特點。處理工藝流程要簡潔高效，以便方便管理。采用能耗低效率高的動力設備，保證運行成本的盡可能低，做到經(jīng)濟節(jié)能。設置必要監(jiān)控儀表，采用先進的監(jiān)控設備，使污水污泥處理過程能在受控條件下進行，選用的監(jiān)控儀表能運行穩(wěn)定，維修方便。設計中應盡量減少處理站本身的對環(huán)境的負面影響，如氣味、噪音、固體廢棄物等，防止產(chǎn)生二次污染。五、設計范圍本方案的廢水處理系統(tǒng)工程范圍為從廢水處理系統(tǒng)格柵渠進水開始至本系統(tǒng)處理后排至排放渠的土建構筑物、工藝設備的選型、管道設計（包括工藝和電力通訊管道等）、電氣自動控制設計。不包括車間至廢水站的來水管路系統(tǒng)和排水渠至工廠排口的出水管路系統(tǒng)，站外至站內(nèi)的供電、自來水供應。六、工藝比選6.1污水處理工藝比選6.1.1預處理工藝常見的預處理方法有格柵、氣浮、沉淀等。1.沉淀池沉淀池是應用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構筑物。沉淀池在廢水處理中廣為使用。它的型式很多，按池內(nèi)水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式三種?？蓪崿F(xiàn)污水處理中的固液分離2.氣浮池氣浮法，是在水中形成高度分散的微小氣泡，粘附廢水中疏水基的固體或液體顆粒，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附氣泡后，形成表觀密度小于水的絮體而上浮到水面，形成浮渣層被刮除，從而實現(xiàn)固液或者液液分離的過程。3.格柵去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物，截留較大的懸浮物或漂浮物,如纖維、碎皮、毛發(fā)、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等,并保證后續(xù)處理設施能正常運行。格柵是由一組(或多組)相平行的金屬柵條與框架組成。傾斜安裝在進水的渠道，或進水泵站集水井的進口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質。柵渣的含水率約為70％～80％，容重約為750kg/m3。經(jīng)過壓榨，可將含水率降至40％以下，便于運輸和處置。本項目污水SS高達1500多，污水氨氮濃度較高，所以預處理采用“格柵+氣浮”的工藝。6.1.2生化處理工藝選擇1.厭氧工藝比選（1）厭氧生物處理工藝的發(fā)展簡史實際上，厭氧生物過程廣泛地存在于自然界中，但人類第一次有意識地利用厭氧生物過程來處理廢棄物，則是在1881年由法國的LouisMouras所發(fā)明的“自動凈化器”開始的，隨后人類開始較大規(guī)模地應用厭氧消化過程來處理城市污水（如化糞池、雙層沉淀池等）和剩余污泥（如各種厭氧消化池等）。這些厭氧反應器現(xiàn)在通稱為“第一代厭氧生物反應器”，它們的共同特點是：①水力停留時間（HRT）很長，有時在污泥處理時，污泥消化池的HRT會長達90天，即使是目前在很多現(xiàn)代化城市污水處理廠內(nèi)所采用的污泥消化池的HRT也還長達20~30天；②雖然HRT相當長，但處理效率仍十分低，處理效果還很不好；③具有濃臭的氣味，因為在厭氧消化過程中原污泥中含有的有機氮或硫酸鹽等會在厭氧條件下分別轉化為氨氮或硫化氫，而它們都具有十分特別的臭味。以上這些特點使得人們對于進一步開發(fā)和利用厭氧生物過程的興趣大大降低，而且此時利用活性污泥法或生物膜法處理城市污水已經(jīng)十分成功。但是，當進入上世紀50、60年代，特別是70年代的中后期，隨著世界范圍的能源危機的加劇，人們對利用厭氧消化過程處理有機廢水的研究得以強化，相繼出現(xiàn)了一批被稱為現(xiàn)代高速厭氧消化反應器的處理工藝，從此厭氧消化工藝開始大規(guī)模地應用于廢水處理，真正成為一種可以與好氧生物處理工藝相提并論的廢水生物處理工藝。這些被稱為現(xiàn)代高速厭氧消化反應器的厭氧生物處理工藝又被統(tǒng)一稱為“第二代厭氧生物反應器”，它們的主要特點有：①HRT大大縮短，有機負荷大大提高，處理效率大大提高；②主要包括：厭氧接觸法、厭氧濾池（AF）、上流式厭氧污泥床（UASB）反應器、厭氧流化床（AFB）、AAFEB、厭氧生物轉盤（ARBC）和擋板式厭氧反應器等；③HRT與SRT分離，SRT相對很長，HRT則可以較短，反應器內(nèi)生物量很高。以上這些特點徹底改變了原來人們對厭氧生物過程的認識，因此其實際應用也越來越廣泛。進入20世紀90年代以后，隨著以顆粒污泥為主要特點的UASB反應器的廣泛應用，在其基礎上又發(fā)展起來了同樣以顆粒污泥為根本的顆污泥膨脹床（EGSB）反應器和厭氧內(nèi)循環(huán)（IC）反應器。其中EGSB反應器利用外加的出水循環(huán)可以使反應器內(nèi)部形成很高的上升流速，提高反應器內(nèi)的基質與微生物之間的接觸和反應，可以在較低溫度下處理較低濃度的有機廢水，如城市廢水等；而IC反應器則主要應用于處理高濃度有機廢水，依靠厭氧生物過程本身所產(chǎn)生的大量沼氣形成內(nèi)部混合液的充分循環(huán)與混合，可以達到更高的有機負荷。這些反應器又被統(tǒng)一稱為“第三代厭氧生物反應器”。（2）厭氧生物處理的主要特征1）主要優(yōu)點與廢水的好氧生物處理工藝相比，廢水的厭氧生物處理工藝具有以下主要優(yōu)點：①能耗大大降低，而且還可以回收生物能（沼氣）；因為厭氧生物處理工藝無需為微生物提供氧氣，所以不需要鼓風曝氣，減少了能耗，而且厭氧生物處理工藝在大量降低廢水中的有機物的同時，還會產(chǎn)生大量的沼氣，其中主要的有效成分是甲烷，是一種可以燃燒的氣體，具有很高的利用價值，可以直接用于鍋爐燃燒或發(fā)電；②污泥產(chǎn)量很低；這是由于在厭氧生物處理過程中廢水中的大部分有機污染物都被用來產(chǎn)生沼氣——甲烷和二氧化碳了，用于細胞合成的有機物相對來說要少得多；同時，厭氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，產(chǎn)酸菌的產(chǎn)率Y為0.15～0.34kgVSS/kgCOD，產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)率Y為0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的產(chǎn)率約為0.25~0.6kgVSS/kgCOD。③厭氧微生物有可能對好氧微生物不能降解的一些有機物進行降解或部分降解；因此，對于某些含有難降解有機物的廢水，利用厭氧工藝進行處理可以獲得更好的處理效果，或者可以利用厭氧工藝作為預處理工藝，可以提高廢水的可生化性，提高后續(xù)好氧處理工藝的處理效果。2）主要缺點與廢水的好氧生物處理工藝相比，廢水厭氧生物處理工藝也存在著以下的明顯缺點：①厭氧生物處理過程中所涉及到的生化反應過程較為復雜，因為厭氧消化過程是由多種不同性質、不同功能的厭氧微生物協(xié)同工作的一個連續(xù)的生化過程，不同種屬間細菌的相互配合或平衡較難控制，因此在運行厭氧反應器的過程中需要很高的技術要求；②厭氧微生物特別是其中的產(chǎn)甲烷細菌對溫度、pH等環(huán)境因素非常敏感，也使得厭氧反應器的運行和應用受到很多限制和困難；③雖然厭氧生物處理工藝在處理高濃度的工業(yè)廢水時常常可以達到很高的處理效率，但其出水水質仍通常較差，一般需要利用好氧工藝進行進一步的處理；④厭氧生物處理的氣味較大；⑤對氨氮的去除效果不好，一般認為在厭氧條件下氨氮不會降低，而且還可能由于原廢水中含有的有機氮在厭氧條件下的轉化導致氨氮濃度的上升。因此，一般厭氧處理工藝作為好氧處理工藝的前置工藝。（3）厭氧處理工藝分析1）早期的厭氧生物反應器這是厭氧消化應用于廢水處理的初級階段，是從1881年法國Mouras設計的自動凈化器開始到本世紀的20年代；主要代表有：①1881年法國Mouras的自動凈化器：②1891年英國Moncriff的裝有填料的升流式反應器：③1895年，英國設計的化糞池（SepticTank）；④1905年，德國的Imhoff池（又稱隱化池、雙層沉淀池）；其他。這些早期的厭氧生物反應器的共同特點是：①處理廢水的同時，也處理從廢水中沉淀下來的污泥；②前幾種構筑物由于廢水與污泥不分隔而影響出水水質；③雙層沉淀池則有了很大改進，有上層沉淀池和下層消化池；④停留時間很長，出水水質也較差；⑤后兩種反應器曾在英、美、德、法等國得到廣泛推廣，在我國目前仍有應用。2）厭氧消化池隨著活性污泥法、生物濾池等好氧生物處理工藝的開發(fā)和推廣應用，厭氧生物處理被認為是效率低、HRT長、受溫度等環(huán)境條件的影響大，因此處于一種被遺棄的狀態(tài)；但好氧生物處理工藝的廣泛應用，產(chǎn)生的剩余污泥也越來越多，其穩(wěn)定化處理的主要手段是厭氧消化，這是第二階段的主要特征；1927年，首次在消化池中加上了加熱裝置，使產(chǎn)氣速率顯著提高；隨后，又增加了機械攪拌器，反應速率進一步提高；50年代初又開發(fā)了利用沼氣循環(huán)的攪拌裝置；帶加熱和攪拌裝置的消化池被稱為高速消化池，至今仍是城市污水處理廠中污泥處理的主要技術。3）現(xiàn)代高速厭氧生物反應器厭氧消化技術發(fā)展上的第三個時期；1955年，Schroepter提出了厭氧接觸法，主要是在參考好氧活性污泥法的基礎上，在高速消化池之后增設沉淀池和污泥回流系統(tǒng)，并將其應用于有機廢水的處理；處理能力提高，應用于食品包裝廢水的處理；標志著厭氧技術應用于有機廢水處理的開端。隨后又相繼出現(xiàn)了厭氧生物濾池AF(AnaerobicFilter)、上流式厭氧污泥床反應器UASB(UpflowAnaerobicSludgeBlanket)、厭氧附著膜膨脹床反應器AAFEB(AnaerobicAttachedFilmExpandedBed)、厭氧流化床AFB(AnaerobicFluidizedBed)、厭氧折板反應器ABR（AnaerobicBaffledReactor）等高效厭氧反應器，在這些厭氧反應器中，主要具有如下特點：微生物不呈懸浮生長狀態(tài)，而是呈附著生長；有機容積負荷大大提高，水力停留時間顯著縮短；首先應用于高濃度有機工業(yè)廢水的處理，如食品工業(yè)廢水、酒精工業(yè)廢水、發(fā)酵工業(yè)廢水、造紙廢水、制藥工業(yè)廢水、食品廢水等；也有應用于城市廢水的處理；如果與好氧生物處理工藝進行串聯(lián)或組合，還可以同時實現(xiàn)脫氮和除磷；并對含有難降解有機物的工業(yè)廢水具有較好的處理效果。a.接觸厭氧法（AnaerobicContactProcess）工藝流程與特點從上述的工藝流程圖中可看出，厭氧接觸法工藝的最大的特點是污泥回流，由于增加了污泥回流，就使得消化池的HRT與SRT得以分離。與普通厭氧消化池相比，厭氧接觸法的特點有：①污泥濃度高，一般為5~10gVSS/l，抗沖擊負荷能力強；②有機容積負荷高，中溫時，COD負荷1~6kgCOD/m3.d，去除率為70~80%；BOD負荷0.5~2.5kgBOD/m3.d，去除率80~90%；③出水水質較好；④增加了沉淀池、污泥回流系統(tǒng)、真空脫氣設備，流程較復雜；⑤適合于處理懸浮物和有機物濃度均很高的廢水。在厭氧接觸法工藝中，最大的問題是污泥的沉淀，因為厭氧污泥上一般總是附著有小的氣泡，且由于污泥在沉淀池中還具有活性，還會繼續(xù)產(chǎn)生沼氣，有可能導致已下沉的污泥上浮。因此，必須采用有效的改進措施，主要有以下兩種，即：①真空脫氣設備（真空度為500mmH2O）；②增加熱交換器，使污泥驟冷，暫時抑制厭氧污泥的活性。b.厭氧生物濾池工藝特征與主要型式60年代末，美國的Young和McCarty首先開發(fā)出厭氧生物濾池；1972年以后，一批生產(chǎn)規(guī)模的厭氧生物濾池投入運行，它們所處理的廢水的COD濃度范圍較寬，約在300~85000mg/l之間，處理效果良好，運行管理方便；與好氧生物濾池相似，厭氧生物濾池是裝填有濾料的厭氧生物反應器，在濾料的表面形成了以生物膜形態(tài)生長的微生物群體，在濾料的空隙中則截留了大量懸浮生長的厭氧微生物，廢水通過濾料層向上流動或向下流動時，廢水中的有機物被截留、吸附及分解轉化為甲烷和二氧化碳等。根據(jù)廢水在厭氧生物濾池中的流向的不同，可分為升流式厭氧生物濾池、降流式厭氧生物濾池和升流式混合型厭氧生物濾池等三種形式，即分別如下圖所示：從工藝運行的角度，厭氧生物濾池具有以下特點：①厭氧生物濾池中的厭氧生物膜的厚度約為1~4mm；②與好氧生物濾池一樣，其生物固體濃度沿濾料層高度而有變化；③降流式較升流式厭氧生物濾池中的生物固體濃度的分布更均勻；④厭氧生物濾池適合于處理多種類型、濃度的有機廢水，其有機負荷為0.2~16kgCOD/m3.d；⑤當進水COD濃度過高(>8000或12000mg/l)時，應采用出水回流的措施：減少堿度的要求；降低進水COD濃度；增大進水流量，改善進水分布條件。與傳統(tǒng)的厭氧生物處理工藝相比，厭氧濾池的突出優(yōu)點是：①生物固體濃度高，有機負荷高；②SRT長，可縮短HRT，耐沖擊負荷能力強；③啟動時間較短，停止運行后的再啟動也較容易；④無需回流污泥，運行管理方便；⑤運行穩(wěn)定性較好。而主要缺點是易堵塞，會給運行造成困難。c.升流式厭氧污泥層(床)(UASB)反應器UASB反應器的英文全稱為UpflowAnaerobicSludgeBlanket(Bed)Reactor,中文為上（升）流式厭氧污泥床（層）反應器，是由荷蘭Wageningen農(nóng)業(yè)大學的GatzeLettinga教授于上世紀70年代初開發(fā)出來的。UASB反應器的基本原理與特征UASB反應器具有如下的主要工藝特征：①在反應器的上部設置了氣、固、液三相分離器；②在反應器底部設置了均勻布水系統(tǒng)；③反應器內(nèi)的污泥能形成顆粒污泥，所謂的顆粒污泥的特點是：直徑為0.1~0.5cm，濕比重為1.04~1.08；具有良好的沉降性能和很高的產(chǎn)甲烷活性。上述工藝特征使得UASB反應器與前面已經(jīng)述及的兩種厭氧工藝——厭氧接觸法以及厭氧生物濾池相比，具有如下的主要特點：①污泥的顆粒化使反應器內(nèi)的平均濃度50gVSS/l以上，污泥齡一般為30天以上；②反應器的水力停留時間相應較短；③反應器具有很高的容積負荷；④不僅適合于處理高、中濃度的有機工業(yè)廢水，也適合于處理低濃度的城市污水；⑤UASB反應器集生物反應和沉淀分離于一體，結構緊湊；⑥無需設置填料，節(jié)省了費用，提高了容積利用率；⑦一般也無需設置攪拌設備，上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌的作用；⑧構造簡單，操作運行方便。d.厭氧膨脹床和厭氧流化床基本原理在厭氧反應器內(nèi)添加固體顆粒載體，常用的有石英砂、無煙煤、活性炭、陶粒和沸石等，粒徑一般為0.2~1mm。一般需要采用出水回流的方法使載體顆粒在反應器內(nèi)膨脹或形成流化狀態(tài)；一般將床體內(nèi)載體略有松動，載體間空隙增加但仍保持互相接觸的反應器稱為膨脹床反應器；將上升流速增大到可以使載體在床體內(nèi)自由運動而互不接觸的反應器稱為流化床反應器。主要特點：細顆粒的載體為微生物的附著生長提供了較大的比表面積，使床內(nèi)的微生物濃度很高（一般可達30gVSS/l）；具有較高的有機容積負荷（10~40kgCOD/m3.d），水力停留時間較短；具有較好的耐沖擊負荷的能力，運行較穩(wěn)定；載體處于膨脹或流化狀態(tài)，可防止載體堵塞；床內(nèi)生物固體停留時間較長，運行穩(wěn)定，剩余污泥量較少；既可應用于高濃度有機廢水的處理，也應用于低濃度城市廢水的處理。膨脹床或流化床的主要缺點是：載體的流化耗能較大；系統(tǒng)設計運行的要求也較高。影響生物濃度的主要因素厭氧膨脹床或流化床中的微生物濃度與載體粒徑和密度、上升流速、生物膜厚度和孔隙率等有關；在一定的上升流速、生物膜厚度、不同載體粒徑時，微生物濃度也不同；對于不同生物膜厚度，有一個污泥量最大的載體粒徑；載體的物理性質對流化床的特性也有影響：如：顆粒粒徑過大時，顆粒自由沉降速度大，為保證一定的接觸時間必須增加流化床的高度；水流剪切力大，生物膜易于脫落；比表面積較小，容積負荷低；但過小時，則操作運行較困難。e.厭氧生物轉盤基本原理厭氧生物轉盤的基本原理與好氧生物轉盤類似，只是，在厭氧生物轉盤中，所有轉盤盤片均完全浸沒在廢水之中，處于厭氧狀態(tài)。主要特點微生物濃度高，有機負荷高，水力停留時間短；廢水沿水平方向流動，反應槽高度小，節(jié)省了提升高度；一般不需回流；不會發(fā)生堵塞，可處理含較高懸浮固體的有機廢水；多采用多級串聯(lián)，厭氧微生物在各級中分級，處理效果更好；運行管理方便；但盤片的造價較高。f.厭氧折板反應器ABR基本原理ABR被稱為第三代厭氧反應器，其不僅生物固體截留能力強，而且水力混合條件好。隨著厭氧技術的發(fā)展，其工藝的水力設計已由簡單的推流式或完全混合式發(fā)展到了混合型復雜水力流態(tài)。第三代厭氧反應器所具有的特點包括：反應器具有良好的水力流態(tài)，這些反應器通過構造上的改進，使其中的水流大多呈推流與完全混合流相結合的復合型流態(tài)，因而具有高的反應器容積利用率，可獲得較強的處理能力；具有良好的生物固體的截留能力，并使一個反應器內(nèi)微生物在不同的區(qū)域內(nèi)生長，與不同階段的進水相接觸，在一定程度上實現(xiàn)生物相的分離，從而可穩(wěn)定和提高設施的處理效果；通過構造上改進，延長水流在反應器內(nèi)的流徑，從而促進廢水與污水的接觸。厭氧折流反應器是在UASB基礎上開發(fā)出的一種新型高效厭氧反應器，厭氧折流反應器（ABR）的優(yōu)點：在反應器中設置多個垂直擋板，將反應器分隔為數(shù)個上向流和下向流的小室，使廢水循序流過這些小室；有人認為，厭氧擋板式反應器相當于多個UASB反應器的串聯(lián)；當廢水濃度過高時，可將處理后的出水回流。ABR反應器中使用一系列垂直安裝的折流板使被處理的廢水在反應器內(nèi)沿折流板作上下流動，借助于處理過程中反應器內(nèi)產(chǎn)生的沼氣應器內(nèi)的微生物固體在折流板所形成的各個隔室內(nèi)作上下膨脹和沉淀運動，而整個反應器內(nèi)的水流則以較慢的速度作水平流動。由于污水在折流板的作用下，水流繞折流板流動而使水流在反應器內(nèi)的流徑的總長度增加，再加之折流板的阻擋及污泥的沉降作用，生物固體被有效地截留在反應器內(nèi)。由此可見，雖然在構造上ABR可以看作是多個UASB的簡單串聯(lián)，但在工藝上與單個UASB有著顯著的不同，UASB可近似看作是一種完全混合式反應器，ABR則由于上下折流板的阻擋和分隔作用，使水流在不同隔室中的流態(tài)呈完全混合態(tài)（水流的上升及產(chǎn)氣的攪拌作用），而在反應器的整個流程方向則表現(xiàn)為推流態(tài)。在反應動力學的角度，這種完全混合與推流相結合的復合型流態(tài)十分利于保證反應器的容積利用率、提高處理效果及促進運行的穩(wěn)定性，是一種極佳的流態(tài)形式。同時，在一定處理能力下，這個復合型流態(tài)所需的反應器容積也比單個完全混合式的反應器容積低很多。ABR工藝在反應器中設置了上下折流板而在水流方向形成依次串聯(lián)的隔室，從而使其中的微生物種群沿長度方向的不同隔室實現(xiàn)產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷相的分離，在單個反應器中進行兩相或多相的運行。也就是說，ABR工藝可在一個反應器內(nèi)實現(xiàn)一體化的兩相或多相處理過程。在結構構造上，ABR比UASB更為簡單，不需要結構較為復雜的三相分離器，每個隔室的產(chǎn)氣可單獨收集以分析各隔室的降解效果、微生物對有機物的分解途徑、機理及其中的微生物類型，也可將反應器內(nèi)的產(chǎn)氣一起集中收集。ABR反應器有兩種不同的構造型式。圖一為改進前的ABR反應器構造型式。這種反應器中的折流板是等間距均勻設置的，折板上不設轉角。這種構造型式的ABR反應器所存在的不足是，由于均勻地設置了上下折流板，加之進水一般為下向流形式的，因而容易產(chǎn)生短流、死區(qū)及生物固體的流失等問題。圖二為改進后的ABR反應器構造型式。改進后的ABR反應器中，其折流板的設置間距是不均等的，且每一塊折流板的末端都帶有一定角度的轉角。主要特點結構簡單、無運動部件、無需機械混合裝置、造價低、容積利用率高、不易阻塞、污泥床膨脹程度較低而可降低反應器的總高度、投資成本和運轉費用低。對生物體的沉降性能無特殊要求、污泥產(chǎn)率低、剩余污泥量少、泥齡高、污泥無需在載體表面生長、不需后續(xù)沉淀池進行泥水分離。水力停留時間短、可以間歇的方式運行、耐水力和有機沖擊負荷能力強，對進水中的有毒有害物質具有良好的承受力、可長運行時間而無需排泥。g.兩相厭氧消化工藝基本原理：兩相厭氧消化工藝是在上世紀70年代后期隨著厭氧微生物學的研究不斷深入應運而生的；它著重于工藝流程的變革，而不是向上述多種現(xiàn)代高速厭氧反應器那樣著重于反應器構造變革；其基本出發(fā)點是，在單相反應器中，存在著脂肪酸的產(chǎn)生與被利用之間的平衡，維持兩類微生物之間的協(xié)調與平衡十分不易；兩相厭氧消化工藝就是為了克服單相厭氧消化工藝的上述缺點而提出的；兩個反應器中分別培養(yǎng)發(fā)酵細菌和產(chǎn)甲烷菌，并控制不同的運行參數(shù)，使其分別滿足兩類不同細菌的最適生長條件；反應器可以采用前述任一種反應器，二者可以相同也可以不同。在兩相厭氧工藝中，最本質的特征是實現(xiàn)相的分離，方法主要有：①化學法：投加抑制劑或調整氧化還原電位，抑制產(chǎn)甲烷菌在產(chǎn)酸相中的生長；②物理法：采用選擇性的半透明膜使進入兩個反應器的基質有顯著的差別，以實現(xiàn)相的分離；③動力學控制法：利用產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌在生長速率上的差異，控制兩個反應器的水力停留時間，使產(chǎn)甲烷菌無法在產(chǎn)酸相中生長。目前應用的最多的相分離的方法，是最后一種，即動力學控制法。但實際上，很難做到相的完全分離。主要優(yōu)點：與常規(guī)單相厭氧生物處理工藝相比，兩相厭氧工藝主要具有如下優(yōu)點：①有機負荷比單相工藝明顯提高；②產(chǎn)甲烷相中的產(chǎn)甲烷菌活性得到提高，產(chǎn)氣量增加；③運行更加穩(wěn)定，承受沖擊負荷的能力較強；④當廢水中含有SO42-等抑制物質時，其對產(chǎn)甲烷菌的影響由于相的分離而減弱；⑤對于復雜有機物（如纖維素等），可以提高其水解反應速率，因而提高了其厭氧消化的效果。h.厭氧內(nèi)循環(huán)（IC）反應器IC（InternalCirculation）反應器是新一代高效厭氧反應器，即內(nèi)循環(huán)厭氧反應器，相似由2層UASB反應器串聯(lián)而成。其由上下兩個反應室組成。廢水在反應器中自下而上流動，污染物被細菌吸附并降解，凈化過的水從反應器上部流出。UASB與IC在運行上最大的差別表現(xiàn)在抗沖擊負荷方面，IC可以通過內(nèi)循環(huán)自動稀釋進水，有效保證了第一反應室的進水濃度的穩(wěn)定性。其次是它僅需要較短的停留時間，對可生化性好的廢水的確是優(yōu)點。IC運行溫度的設計完全和UASB一樣，在調試運行上和UASB區(qū)別不大，只是在剛進水調試時盡可能采用水力負荷高些，然后逐步交互提升水力、有機負荷，盡可能在負荷提升過程中保證第一反應室上升流速大于10m/h，但最大水力負荷最好控制在20m/h以下，這樣即保證第一反應室污泥床的傳質效果，也避免污泥流失。冬季進水管道及反應器最好保保溫，因為厭氧菌對溫度波動特敏感，對負荷波動適應要相對好的多。它相似由2層UASB反應器串聯(lián)而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區(qū)：混合區(qū)、第1厭氧區(qū)、第2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)?；旌蠀^(qū)：反應器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。第1厭氧區(qū)：混合區(qū)形成的泥水混合物進入該區(qū)，在高濃度污泥作用下，大部分有機物轉化為沼氣。混合液上升流和沼氣的劇烈擾動使該反應區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài)，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產(chǎn)量的增多，一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區(qū)。氣液分離區(qū)：被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導出處理系統(tǒng)，泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區(qū)，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。第2厭氧區(qū)：經(jīng)第1厭氧區(qū)處理后的廢水，除一部分被沼氣提升外，其余的都通過三相分離器進入第2厭氧區(qū)。該區(qū)污泥濃度較低，且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區(qū)被降解，因此沼氣產(chǎn)生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區(qū)，對第2厭氧區(qū)的擾動很小，這為污泥的停留提供了有利條件。沉淀區(qū)：第2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)進行固液分離，上清液由出水管排走，沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區(qū)污泥床。從IC反應器工作原理中可見，反應器通過2層三相分離器來實現(xiàn)SRT和HRT，獲得高污泥濃度；通過大量沼氣和內(nèi)循環(huán)的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。主要特點：容積負荷高：IC反應器內(nèi)污泥濃度高，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質效果好，進水有機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上。節(jié)省投資和占地面積：IC反應器容積負荷率高出普通UASB反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4-1/3左右，大大降低了反應器的基建投資；而且IC反應器高徑比很大（一般為4—8），所以占地面積少?？箾_擊負荷能力強：處理低濃度廢水（COD=2000-3000mg/L）時，反應器內(nèi)循環(huán)流量可達進水量的2-3倍；處理高濃度廢水（COD=10000-15000mg/L）時，內(nèi)循環(huán)流量可達進水量的10-20倍。大量的循環(huán)水和進水充分混合，使原水中的有害物質得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響?？沟蜏啬芰姡簻囟葘捬跸挠绊懼饕菍ο俾实挠绊憽C反應器由于含有大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件（20-25℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節(jié)省了能量。具有緩沖pH值的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當于第1厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖作用，使反應器內(nèi)pH值保持最佳狀態(tài)，同時還可減少進水的投堿量。內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力：普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現(xiàn)的，而IC反應器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設泵強制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。出水穩(wěn)定性好：利用二級UASB串聯(lián)分級厭氧處理，可以補償厭氧過程中Ks高產(chǎn)生的不利影響。VanLier在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩(wěn)定。啟動周期短：IC反應器內(nèi)污泥活性高，生物增殖快，為反應器快速啟動提供有利條件。IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月。沼氣利用價值高：反應器產(chǎn)生的生物氣純度高，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它有機物為1%～5%，可作為燃料加以利用。IC缺點尤其在污水可生化性不是太好的情況下，由于水力停留時間比較短去除率遠沒有UASB高，增加了好氧的負擔。另外，IC由于氣體內(nèi)循環(huán)，特別是對進水水質不太穩(wěn)定的廠，導致IC出水水量極不穩(wěn)定，出水水質也相對不穩(wěn)定，有時可能還會出現(xiàn)短暫不出水現(xiàn)象，對后序處理工藝是有影響的。從構造上看，IC反應器內(nèi)部結構比普通厭氧反應器復雜，設計施工要求高。反應器高徑比大，一方面增加了進水泵的動力消耗，提高了運行費用；另一方面加快了水流上升速度，如果三相分離器處理不當將使出水中細微顆粒物比UASB多，加重了后續(xù)處理的負擔。另外內(nèi)循環(huán)中泥水混合液的提升管和回流管易產(chǎn)生堵塞，使內(nèi)循環(huán)癱瘓，處理效果變差。IC厭氧反應器發(fā)酵細菌通過胞外酶作用將不溶性有機物水解成可溶性有機物，再將可溶性的大分子有機物轉化成脂肪酸和醇類等，該類細菌水解過程相當緩慢。由于IC厭氧反應器相對較短的水力停留時間將會影響不溶性有機物的去除效果。缺乏在IC反應器水力條件下培養(yǎng)活性和沉降性能良好的顆粒污泥關鍵技術。i.厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應器EGSB反應器實質上是固體流化技術在有機廢水生物處理領域的具體應用。如圖為EGSB反應器結構原理圖，EGSB反應器中裝有一定量的顆粒污泥載體，當有機廢水及其產(chǎn)生的沼氣自上而下地流過顆粒污泥床層時，載體與液體間會出現(xiàn)不同的相對運動，導致床層成不同的工作狀態(tài)。EGSB反應器在運行過程中，待處理廢水與被回流的出水混合經(jīng)反應器底部的布水系統(tǒng)均勻進入反應器的反應區(qū)。反應區(qū)內(nèi)的泥水混合液及厭氧消化產(chǎn)生的沼氣向上流動，部分沉降性能較好的污泥經(jīng)過膨脹區(qū)后自然回落到污泥床上，沼氣及其余的泥水混合液繼續(xù)向上流動，經(jīng)三相分離器后，沼氣進入集氣室，部分污泥經(jīng)沉淀后返回反應區(qū)，液相夾帶部分沉降性極差的污泥排出反應器EGSB反應器主要有以下四部分成：進水系統(tǒng)進水口設在反應器底部側面，目的是使廢水能夠均勻地分配到整個EGSB反應器，使有機物能夠完全均勻分布在反應區(qū)，有利于廢水與微生物充分接觸，提高反應器容積利用率。反應區(qū)反應區(qū)是EGSB反應器的核心區(qū)域，該區(qū)域集中了大部分的厭氧污泥顆粒，是培養(yǎng)和富集厭氧微生物的地方，有機物主要在該區(qū)域內(nèi)被厭氧菌分解?？紤]到微生物對溫度要求，因此在反應區(qū)外側制做了保溫夾套，從而保證了反應區(qū)內(nèi)水溫在所需溫度內(nèi)恒定。三相分離器三相分離器，即氣、液、固分離器，由集氣室、沉淀區(qū)組成。首先，氣體進入集氣室，氣液分離并經(jīng)由水封后排出。而固體被氣體帶進集氣室，在液面與氣體分離后開始下沉至反應區(qū)。固液體則在沉淀區(qū)進行液固分離后，固體靠重力返回反應區(qū)，液體則經(jīng)過出水口排出。集氣室集氣室內(nèi)氣液兩相界面的高度是很重要的。在集氣室內(nèi)氣液表面可能形成浮渣或浮沫，妨礙氣泡的釋放。并且在液面太高或波動時，這些浮渣或浮沫會堵塞排氣管，在反應器產(chǎn)氣量很小時這些現(xiàn)象尤其嚴重，因此通過調節(jié)水封水面高度，來保持集氣室內(nèi)液面在一個相對穩(wěn)定且較低水平位置顯得分外的重要。EGSB反應器作為第三代高效厭氧處理工藝的典型，其市場占有率由1997年的6％發(fā)展到1999年的11％，雖然這些工程項目主要集中在歐美發(fā)達國家和地區(qū)，但是EGSB反應器負荷高、占地面積小及其自身產(chǎn)生沼氣創(chuàng)造價值的優(yōu)點非常適合發(fā)展中國家的需要。因此，EGSB反應器未來在發(fā)展中國家的市場將有很大的提升。我國對EGSB工藝的研究還主要停留在實驗室和理論上，雖然實際工程的應用也有報道，但是由于布水系統(tǒng)和三相分離器設計的落后，其效果難以令人滿意。因此，我國未來對EGSB反應器的研究將主要集中在三相分離器和布水系統(tǒng)的改進。在引進發(fā)達國家先進技術及國家節(jié)能減排的大趨勢下，EGSB反應器在我國高濃度有機廢水處理方面有著巨大的發(fā)展前景。.厭氧工藝選擇項目工藝穩(wěn)定性、可靠性應用范圍基礎投資運行費用處理效率占地面積厭氧消化池較差逐步淘汰低低低高接觸厭氧一般一般較低較低一般較高兩相厭氧好一般較低較低較好較高UASB好廣一般低好較低ABR好一般一般較低好一般IC一般較多較高低好低EGSB較好一般一般低好低綜上所述，通過從工藝成熟角度、應用推廣、運行費用、基礎投資、占地面積、處理效率等方面進行對比，最終確定本工程厭氧工藝選擇UASB。.好氧工藝比選當前廢水好氧處理可采用的方法有活性污泥法及生物膜法?；钚晕勰喾ㄔ谔幚韽U水方面具有處理效果好、出水水質穩(wěn)定、運行經(jīng)驗豐富等優(yōu)點，生物膜法，一般占地面積小，生物密集，單位處理效果好?，F(xiàn)在國內(nèi)外污水處理中常用的有如下工藝。Orbal氧化溝工藝、MBR、生物轉盤、SBR工藝、接觸氧化池BAF生物曝氣濾池等工藝。（1）Orbal氧化溝目前氧化溝有很多形式種類，如Carrousel氧化溝、Orbal氧化溝及交替式氧化溝等，不管是什么形式的氧化溝，它們均具有氧化溝特性。氧化溝是活性污泥法的一種變形，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，具有特殊的循環(huán)流態(tài)，既是完全混合式又具有推流式的特征。氧化溝一般在延時曝氣條件下運轉，水和固體停留時間長，固體總量較多，因而能對進水水質的沖擊有一定的緩沖作用。又因為氧化溝溝內(nèi)循環(huán)量高于進水流量的幾十倍甚至于上百倍，使其產(chǎn)生較大稀釋能力。氧化溝的曝氣裝置不是全池分布，因而很容易在溝內(nèi)形成好氧和缺氧交替出現(xiàn)的狀態(tài)。奧貝爾氧化溝由三個同心溝道組成，通過對三個溝道不同溶解氧呈梯度變化的控制，不僅能很好的降解有機物和懸浮物，還能有效地除磷脫氮，污水經(jīng)過氧化溝完成生物降解后再進入沉淀池進行泥水分離。Orbal氧化溝系統(tǒng)工藝需另設污泥回流系統(tǒng)，將沉淀后的污泥回流到氧化溝中，使微生物處于平衡狀態(tài)，剩余污泥由剩余污泥泵排出。（2）膜生物反應器（MBR）膜生物反應器是一種結合了活性污泥曝氣和微濾技術的一種小規(guī)模生活污水處理技術，由于其出水水質較好，尤其是SS較低，因此，是近年來在生活污水處理回用領域應用較多的一種工藝。膜生物反應器的優(yōu)點有：1）結合了膜處理技術和生物處理技術帶來的優(yōu)點，超（微）濾膜組件作為泥水分離單元完全可以取代二次沉淀池，微孔超濾膜截留活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機物，使生物反應器內(nèi)微生物濃度較高，提高了生物對有機物的氧化率。2）膜濾后出水質量高，感官上已經(jīng)接近自來水的情況，且出水水質穩(wěn)定可靠。3）系統(tǒng)剩余污泥排放較小。4）系統(tǒng)流程簡單，易于集成，占地面積較少，是傳統(tǒng)中水系統(tǒng)的1/2左右。5）整個系統(tǒng)自動化程度高，運行管理簡單方便。膜生物反應器存在以下缺點：1）運行費用高。膜的更換費用是影響一體式MBR系統(tǒng)運行費用的關鍵因素，而動力費用是影響分離式MBR系統(tǒng)運行費用的關鍵因素，常規(guī)分離式MBR運行能耗為3～4kW·h/m3，同時淹沒式MBR運行能耗為0.6～2kW·h/m3，也高于活性污泥法的0.3～0.4kW·h/m3。MBR工藝平均運行費用在2元/m3以上。2）阻力損失較大，以及膜壽命單機處理能力較小。3）不適合應用于處理較大水量的場合。（3）生物轉盤生物轉盤又稱浸沒式生物濾池，一系列串連的旋轉圓盤約有一半的盤片浸沒在接觸反應槽內(nèi)的廢水中。轉盤轉達離開污水于空氣接觸，生物膜上的固著水層從空氣中吸收氧，固著水層中的氧是過飽和的，并將其傳遞到生物膜和污水中，使槽內(nèi)污水的溶解氧含量達到一定的濃度，甚至可以達到飽和，從而有效去除有機物。該工藝的優(yōu)點有：1）工藝可靠,微生物濃度高，生物相豐富，出水水質穩(wěn)定。2）維護管理簡便,不需要經(jīng)常調節(jié)生物污泥量，不會發(fā)生污泥膨脹，復雜的機械設備也比較少。因此，便于維護管理。3）運行成本低,接觸反應槽不需要曝氣，污泥也無需回流。因此，動力消耗較低，節(jié)省運行成本。但是該工藝仍存在一些致命的缺點：昂貴的轉盤使投資較活性污泥法大，轉盤支撐填料的鋼結構骨架長期在污水中浸泡，腐蝕嚴重，2-3年需進行一次油漆，采用用防水防腐漆，油漆一次要拆填料、空氣罩等，工作量很大。如采用不銹鋼骨架，每臺轉盤的成本增至10多萬元，一次投資太大。轉盤填料塑料，以及環(huán)氧玻璃鋼制成的空氣罩使用壽命不會超過10年，需要研制替代材料。本廠區(qū)污水量時變化系數(shù)較大，在泵房停止供水時，為了維持氣動生物轉盤微生物的活性，羅茨鼓風機仍需照常運轉供氣，造成電能的嚴重浪費。處理效果一般，部分盤面暴露在空氣中會給周圍的環(huán)境帶來很大的氣味。（4）CASS法CASS工藝循環(huán)階段和循環(huán)過程循環(huán)式活性污泥法是間歇式活性污泥法的一種改進。在一個或多個平行運行、且反應容積可變的池子中，完成生物降解和泥水分離過程。因此在該工藝中無需設置單獨的沉淀池。在這一系統(tǒng)中，活性污泥法按照“曝氣-非曝氣”階段不斷重復進行。在曝氣階段主要完成生物降解過程，在非曝氣階段雖然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分離過程。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。CASS工藝每一操作循環(huán)由下列四個階段組成：1）進水/曝氣階段2）進水/沉淀階段3）進水/撇水階段4）進水/閑置循環(huán)開始時，由于污水的進入，使得池子內(nèi)部的水位由某一最低水位開始上漲；經(jīng)過一定時間的曝氣和混合后，系統(tǒng)停止曝氣以便使反應器內(nèi)的活性污泥進行絮凝沉淀，活性污泥將在靜止的環(huán)境中沉淀。當沉淀階段完成后，撇水器將把池子上部的上清液排出系統(tǒng)，同時水位將降低到最初的深度。之后，系統(tǒng)將重復以上過程。上述各個階段組成一個循環(huán)，并不斷重復。工藝特點工藝流程簡單，布置緊湊，占地面積少，投資省，維護管理方便。本工藝好氧曝氣設備選用高效的曝氣裝置，具有充氣量大，氧利用率高，運行穩(wěn)定，曝氣均勻的特點。本工藝流程剩余污泥量極少，產(chǎn)生臭氣量少，無二次污染。（5）接觸氧化法：Ⅰ、工藝方面的特征：1）生物接觸氧化法多采用比表面積大、空隙率高、水流通暢的生物填料，又加上充足的有機物和溶解氧，適用于微生物棲息增殖，因此生物膜上的生物是豐富的，除細菌和多種種屬的原生動物和后生動物外，還能夠生長氧化能力較強的球衣菌屬的絲狀菌，而無污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。在生物膜上能夠形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈。2）填料表面全部為生物膜所密布，形成了生物膜的主體結構，由于絲狀菌的大量滋生，有可能形成一個呈立體結構的密集的生物網(wǎng)，廢水在其中通過能夠有效地提高凈化效果。3）由于進行曝氣，生物膜表面不斷的接受曝氣吹脫，這樣有利于保持生物膜的活性，一直厭氧膜的增殖，也宜于提高氧的利用率，因此能夠保持較高濃度的活性生物量。正因為如此，生物接觸氧化法能夠接受較高的有機負荷，處理效率較高，有利于減小反應池容積和占地面積。Ⅱ、運行方面的特征：對沖擊負荷有較強的適應能力，在間歇運行條件下，仍能夠保持良好的處理效果，對排水不均勻的企業(yè)，更具有實際意義；操作簡單，運行方便、易于維護管理，勿需污泥回流，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象；污泥生成量少，污泥顆粒較大，易于沉淀。Ⅲ、功能方面的特征：具有多種凈化功能，除有效地去除有機污染物外，如運行得當還能夠用以脫氮和除磷，因此可以作為三級處理技術。（6）生物曝氣濾池工藝曝氣生物濾池技術最早由法國CGE公司所屬的OTV公司開發(fā)特別是在最近幾年，曝氣生物濾池技術又有了長足的進步，在我國．該項技術的應用也得到了發(fā)展．同時，在我國的中水、生活污水和工業(yè)廢水的處理中，該工藝技術也得到了不斷的應用。曝氣生物濾池的原理和特點如下1）原理曝氣生物濾池的基本原理是在一級強化的基礎上，以顆粒狀填料及其附著生長的生物膜為主要處理介質，充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反應器內(nèi)食物鏈的分級捕食作用。實現(xiàn)污染物在同一單元反應器內(nèi)的去除。曝氣生物濾池借鑒了生物接觸氧化反應器和深床過濾的設計原理，反應器內(nèi)存在著不同的好氧、缺氧區(qū)域?？赏綄崿F(xiàn)硝化和反硝化，在去除有機物的同時達到脫氮的目的。2）特點與普通的活性污泥法相比．曝氣生物濾池有如下的特點：a、具有更高的生物濃度和有機負荷。曝氣生物濾池中采用的粗糙多孔的粒狀填料為微生物提供了更佳的生長環(huán)境。易于掛膜及穩(wěn)定運行。可在填料表面保持較多的生物量，單位體積內(nèi)微生物量遠遠大于活性污泥中的微生物量(可達10～15g／L)，高濃度的微生物量使得曝氣生物濾池的容積負荷增大。b、工藝簡單。基建費用低。由于填料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質形成的吸附架橋作用，因此，可省去沉淀池，進而降低基建費用；在穩(wěn)定運行情況下，去除SS的機理類似于普通快濾池，只要沒有發(fā)生穿透，出水SS均較為理想。c、抗沖擊負荷能力強，耐低溫。國外運行經(jīng)驗表明，曝氣生物濾池可在正常負荷2～3倍的短期沖擊負荷下運行，而其出水水質變化很小。這主要依賴于濾料的高比表面積，當外加有機負荷增加時。濾料表面的生物量可以快速增值；另一方面依賴于整體曝氣生物濾池的緩沖能力。并具有良好的運行效果。d、粒狀填料可使充氧效率大大增加。一般氧利用率可增加10％～15％，降低了運轉費用。這主要是由于污染物、生物膜和填料之間的接觸更理想，在氧氣的上升過程中，與這三者發(fā)生無數(shù)次碰撞，增加了傳質效果。e、管理簡單。曝氣生物濾池抗沖擊負荷能力很強，沒有污泥膨脹問題，能保持池內(nèi)較高的微生物濃度，因此日常運行管理簡單，處理效果穩(wěn)定。易掛膜，啟動快，曝氣生物濾池在水溫10～15cI二時，2～3周即可完成掛膜過程。各好氧處理工藝的綜合比較對上述幾種污水生物處理方案,其優(yōu)缺點比較如下表表所示：工藝類型優(yōu)點缺點應用范圍Orbal氧化溝處理流程簡單；控制要求低,管理簡單、方便、易于維護；設備利用率高，一次性投資較?。豢箾_擊負荷，運行穩(wěn)定。能耗較高,有效水深淺,占地面積較大。適合中小型廢水處理廠。生物轉盤法工藝可靠,微生物濃度高，出水水質穩(wěn)定。維護管理簡便,便于維護管理。運行成本低,動力消耗較低一次投資太大。轉盤填料塑料，使用壽命較短，運轉不靈活。適合中小型廢水處理廠CASS處理流程簡單,污泥回流量少,單獨沉淀池；針對廢水排放相對集中于白天，CASS周期運行，可避開白天用電高峰，夜間運行，降低運行成本；能耗低,運行方式靈活,抗沖擊負荷。設備利用率較低,控制系統(tǒng)較復雜,除磷效果相對較差。適合中小型廢水處理廠。MBR法不設沉淀池，生物濃度高出水效果好，剩余污泥少，占地面積小，自動化程度高。工藝平均運行費用高。阻力損失較大，以及膜壽命單機處理能力較小。需定期清洗，更換。不適合應用于處理較大水量的場合。接觸氧化池處理流程較簡單；操作簡單、運行方便、易于管理；節(jié)省占地；抗沖擊負荷?？赡茉诰植坎课怀霈F(xiàn)死角。適合大中小型廢水處理廠。BAF曝氣生物濾池總體投資省，占地面積小，通常為常規(guī)處理工藝占地面積的1／5～110，廠區(qū)布置緊湊、美觀；處理出水質量好，工藝流程短，氧的傳輸效率高，處理負荷高，抗沖擊負荷性能好，受氣候、水量和水質變化影響?。贿\行管理方便，便于維護；水中SS較高，可能造成系統(tǒng)堵塞，局部部位出現(xiàn)死角，需定期反沖洗。適合大中小型廢水處理廠。.好氧工藝選擇經(jīng)綜合對比，本工程選擇接觸氧化法作為好氧段工藝，具有處理流程較簡單；操作簡單、運行方便、易于管理；節(jié)省占地；抗沖擊負荷等優(yōu)點。.污水處理整體工藝選擇綜上所述，本工程設計工藝采用“格柵+氣浮+UASB+生物接觸氧化+沉淀池”。其中格柵采用回轉式粗格柵和轉鼓式細格柵，厭氧采用UASB，好氧采用接觸好氧池，沉淀池采用斜管沉淀池。6.2臭氣處理工藝選擇在污水站運行的過程中會產(chǎn)生大量的臭氣，會對大氣造成嚴重污染。不僅影響了周圍居民的生活質量，也給廠區(qū)工作人員的健康帶來了威脅。同時，臭氣中的硫化氫等腐蝕氣體會腐蝕廠內(nèi)生產(chǎn)設備，縮短其使用壽命，解決好污水處理產(chǎn)生的臭氣，對保護環(huán)境、保障健康都有至關重要的作用。臭氣主要產(chǎn)生于預處理區(qū)、水處理區(qū)、污泥處理區(qū)。脫臭的主要方法有吸附法、吸收法、氧化法、燃燒法等。1.吸附法吸附法主要分為物理吸附法、化學吸附法兩種，物理吸附主要以活性炭的高吸附能力，用引風機將臭氣抽到活性炭吸附器進行吸附。1g活性炭的有效吸附面積是100m2，活性炭的吸附重量可達到它本身重量的15%-20%，有良好的吸附效果，但是到一定的吸附飽和度，需要跟換活性炭，運行成本較高。化學吸附法主要是用化學藥劑和臭氣中的物質發(fā)生化學反應，但處理效果只能達到低毒，不能達到無毒的效果。2.吸收法吸收法主要是生物吸收法，將臭氣引到微生物存在的場所，臭氣被微生物分解從而產(chǎn)生除臭的效果3.氧化法熱氧化法主要是利用高溫下的氧化作用將臭氣分解成CO2和H2O或是部分氧化的化合物的方法。該方法的優(yōu)點是對臭氣和揮發(fā)性有機化合物非常有效，缺點是投資高、運營成本高，適合重度污染的大型設施的高流量、難處理的臭氣。本項目臭氣處理采用“活性炭吸附”的工藝。6.3工藝流程6.3.1污水處理工藝流程工藝流程簡述①格柵渠：格柵去除進站污水中的大塊雜物和部分懸浮物，主要為后續(xù)單元動力設備的正常運行提供保障。②集水井：由于廢水排放的不連續(xù)性，為了方便操作，減少施工工程量,所以在調節(jié)池之前和格柵之后設一集水井，其大小主要取決于提升泵的能力，目的是防止水泵頻繁啟動，以延長污水泵的使用壽命。并通過堿液投加調節(jié)至所需要的pH值。③調節(jié)池：本單元主要是均和水質、平衡水量，削減高峰水量對后續(xù)處理單元的沖擊負荷，大大降低水量變化對處理效果的影響，減少處理構筑物的容積節(jié)省工程投資費用，便于系統(tǒng)自動化控制。④氣浮池：本處理單元是將適當數(shù)量的混凝劑投入水體，經(jīng)過充分混合、反應，使廢水中微小懸浮顆粒和膠體顆粒相互產(chǎn)生凝聚作用，成為顆粒較大，易于沉降的絮凝體（顆粒直徑>20μm），經(jīng)過沉淀加以去除。在一定條件下，將大量空氣溶于水中，形成溶氣水，作為工作介質，通過釋放器驟然減壓，快速釋放，產(chǎn)生大量微細氣泡黏附于經(jīng)過混凝反應后廢水中的“礬化”上，使絮體上浮，從而迅速地除去水中的污染物質，達到凈化的目的。⑤UASB：UASB反應器廢水被盡可能均勻的引入反應器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內(nèi)部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應器氣體發(fā)射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒有附著的氣體被收集到反應器頂部的三相分離器的集氣室。置于極其使單元縫隙之下的擋板的作用為氣體發(fā)射器和防止沼氣氣泡進入沉淀區(qū)，否則將引起沉淀區(qū)的絮動，會阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過分離器縫隙進入沉淀區(qū)。由于分離器的斜壁沉淀區(qū)的過流面積在接近水面時增加，因此上升流速在接近排放點降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區(qū)可以絮凝和沉淀。累積在三相分離器上的污泥絮體在一定程度上將超過其保持在斜壁上的摩擦力，其將滑回反應區(qū)，這部分污泥又將與進水有機物發(fā)生反應。⑥缺氧池：有水解反應，在脫氮工藝中，其pH值升高。在脫氮工藝中，主要起反硝化去除硝態(tài)氮的作用，同時去除部分BOD。也有水解反應提高可生化性的作用。⑦接觸氧化池：廢水的好氧生物處理是一種有氧的情況下，以好氧微生物為主對有機物進行降解的一種處理方法。廢水中存在的各種有機物，以膠體狀、溶解態(tài)的有機物為主，作為微生物的營養(yǎng)源。這些有機物經(jīng)過一系列的生物反應，逐級釋放能量，最終以無機物質穩(wěn)定下來，達到無害化。有機物被微生物攝取之后，通過新程代謝活動，有機物一方面被分解、穩(wěn)定，并提供微生物生命活動所需的能量；一方面被轉化，合成為新的原生質（或稱細胞質）的組成部分，使微生物自身生長繁殖，廢水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長部分稱為剩余活性污泥，剩余污泥需進一步處置。⑧沉淀池：本單元主要是利用重力的作用使廢水中的懸浮物、生物處理后產(chǎn)生的污泥或生物膜與水分離，形成泥水界面。⑨污泥池：本單元主要是將各個處理單元產(chǎn)生的剩余污泥匯集，通過靜置使污泥進一步濃縮。處理效率分析：項目值PHSS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N進水水質4.5-8.5～1200～9000～5000～180排放標準6～9≤400≤500≤300≤45格柵去除率-30%20%--氣浮去除率-70%20%-20%UASB去除率--80%80%-接觸好氧池去除率--80%85%80%總去除率達標79%97.4%97%84%6.3.2臭氣處理工藝（1）臭氣處理工藝流程（2）工藝流程簡述從格柵間、污泥脫水間用引風機抽至活性炭吸附塔內(nèi)，控制15min換一次氣。七、工藝設計7.1格柵渠尺寸：2.5×0.6×2.0m數(shù)量：2座，地下鋼混附屬設備1.機械格柵：數(shù)量：1臺性能參數(shù)：B=0.6m，b=20mm，安裝角度75°，N=0.75KW2.轉鼓細格柵數(shù)量：1臺性能參數(shù)：B=0.6m，b=0.5mm，安裝角度35°，N=0.75KW3.人工格柵數(shù)量：1個性能參數(shù)：B=0.6m，b=5mm7.2集水井尺寸：5.0×4.0×5.0m數(shù)量：1座，地下鋼混附屬設備：1.污水提升泵數(shù)量：2臺（一用一備）性能參數(shù)：潛污泵，Q=50m3/h，H=12m，N=4kw2.液位自控系統(tǒng)數(shù)量：1套性能參數(shù)：0-6m超聲波3.流量計數(shù)量：1套性能參數(shù)：6-60m3/h，電磁流量計，襯氟7.3氣浮池尺寸：7.5m×2.5m×2.3m數(shù)量：1座材質：碳鋼防腐附屬設備1.加藥系統(tǒng)：數(shù)量：3套（PAC、PAM、堿液加藥系統(tǒng)）型號規(guī)格：含0.37KW加藥泵3臺、0.75KW攪拌機3臺、2m3加藥桶3座、配套液位控制系統(tǒng)3套等2.溶氣系統(tǒng)：數(shù)量：1套型號規(guī)格：含5.5KW溶氣泵2臺、750×1800溶氣罐1座、TJ-3釋放器4套、配套液位及壓力控制系統(tǒng)1套。3.刮渣機數(shù)量：1套型號：行車式刮渣機，B=2.5m，0.55KW4.空壓機數(shù)量：1臺型號參數(shù)：1.5KW,0.17m3/min，0.6MPa7.4調節(jié)池尺寸：15m×7.0m×6.0m，地下鋼混數(shù)量：1座停留時間：12h附屬設備1.液位自控系統(tǒng)數(shù)量：1套型號規(guī)格：0-10m超聲波2.污水提升泵數(shù)量：2臺（一用一備）型號：Q=50m3/h，H=12m，N=4kw，潛污泵3.流量計數(shù)量：1套性能參數(shù)：6-60m3/h，電磁流量計7.5BUASB反應池尺寸：10m×20m×8.0m數(shù)量：2座設計參數(shù)：有效容積1500m3，半地下鋼混結構，COD容積負荷1.5-2kg/(m3·d)，停留時間2-3d附屬設備1.三相分離器數(shù)量：2套性能參數(shù)：t4不銹鋼材質，非標制作2.布水系統(tǒng)數(shù)量：2套性能參數(shù)：UPVC穿孔管，非標制作3.污泥回流及排放系統(tǒng)（回流泵及管道）數(shù)量：2臺性能參數(shù)：管道泵，Q=25m3/h，H=14m，N=2.2KW5.沼氣處理系統(tǒng)數(shù)量：1套性能參數(shù)：包括收集管道、儲氣柜、點火器，日沼氣產(chǎn)量1300m37.6缺氧池尺寸：10m×4.5m×6.0m，地下鋼混數(shù)量：1座附屬設備：1.混合液回流泵數(shù)量：4臺性能參數(shù)：潛水回流泵，D400，1.5KW7.7接觸氧化池尺寸：18m×10m×6.0m，地下鋼混數(shù)量：2座設計參數(shù)：有效容積：1188m3；水力停留時間：1-2d。附屬設備1.羅茨風機數(shù)量：6臺（4用2備）性能參數(shù)：Q=4.15m3/min，0.6kgf/cm2，N=7.5KW型號：羅茨風機2.組合填料數(shù)量：1080m3性能參數(shù)：L=3m，φ150，PP3.填料支架數(shù)量：2套，非標制作，碳鋼4.曝氣系統(tǒng)（曝氣頭+曝氣管）數(shù)量：1440套性能參數(shù)：服務面積0.25m2/個，φ215，PP7.8沉淀池尺寸：5.0m×5.0m×4.5m，鋼混結構數(shù)量：2座附屬設備1.斜管填料數(shù)量：50m32.污泥泵數(shù)量：3臺（2用1備）性能參數(shù)：Q=25m3/h，H=10m，N=1.5kw7.9污泥池尺寸:4.0m×4.0m×4.5m數(shù)量：1座，鋼混結構7.10設備間尺寸:20.0m×8.0m×3.3m數(shù)量：1座，磚混結構（包含電控室、污水脫水間、風機房、泵房、氣浮間、臭氣處理房）格柵間：4.0m×4.0m×3.3m電控室：4.0m×4.0m×3.3m風機房：6.0m×4.0m×