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1、佛山市顺德区乐从镇污水处理厂初步设计说明书1 概述1.1 设计依据1广东省佛山市顺德区乐从镇污水处理系统项目特许经营权招标文件（以下简称“招标文件”），顺德区乐从镇人民政府城市建设管理办公室，2004年2月10日；2佛山市顺德区乐从镇污水处理系统项目特许经营权招标文件补充、修改通知以及招标答疑等，顺德区乐从镇人民政府城市建设管理办公室，2004年2月25日；3顺德区乐从镇污水处理厂规划位置图2001-2020，乐从镇人民政府、顺德规划设计院有限公司，2002.12；4污水处理厂红线图(地形)；5本所与委托方“佛山市顺德区尚润水务环保有限公司”签定的“乐从镇污水处理厂建设工程设计合同”。6设计采
2、用的规范和标准（1）、城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002（2）、污水排入城市下水道水质标准 CJ3082-1999（3）、广东省地方标准-水污染物排放限值DB44262001（4）、城市污水处理厂污水、污泥排放标准CJ302593（5）、室外排水设计规范 GBJ1487(1997年版)（6）、建筑给水排水设计规范GBJ1588(1997年版)（7）、建筑结构荷载规范GBJ987（8）、混凝土结构设计规范GBJ1089（9）、水工混凝土结构设计规范DLT50571996（10）、建筑地基基础设计规范GBJ789（11）、钢结构设计规范GBJ1788（12）、建筑抗震设计规范GB
3、J1189（13）、城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ3189（14）、建筑结构设计统一标准GBJ6884（15）、建筑设计防火规范GBJ1687(1997年版)（16）、地下工程防水技术规范 GBJ10887（17）、工业企业设计卫生标准TJ3679（18）、工业与民用供配电系统设计规范GB5005292（19）、10kv及以下变电所设计规范GB5005392（20）、低压配电装置及线路设计规范 GB5005492（21）、建筑防雷设计规范GB5005792（22）、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892（24）、电力装置的继电保护和自动装置规范GB5006292（
4、25）、供水排水用铸铁闸门CJ/T30092（26）、电动装置技术条件JB292181（27）、城市污水处理工程项目建设标准（修订）（2001年北京）（28）、给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）（29）、建筑结构荷载规范（GB500092001）（30）、建筑地基基础设计规范（GB500072002）（31）、建筑抗震设计规范（GB500112001）（32）、砌体结构设计规范（GB50003-2001）（33）、采暖通风和空气调节设计规范（GBJ19-87）（2001年版）（34）、建筑设计防火规范（GBJ1687）(2001年版)（35）、工业企业总平面设计规范（G
5、B50187-93）（36）、地下工程防火设计规范（GB50108-2001）（37）、防洪标准（GB50201-94）（38）、市政工程勘察规范（GJj56-92）（39）、岩石工程勘察规范（GB50021-94）（40）、工业与民用配电系统设计规范（GB50052-95）（41）、通用用电设备配电设计规范（B50055-93）（42）、电气装置的电气测量仪表装置设计规范（GBJ63-90）（43）、工业与民用电力装置的接地设计规范（GBJ65-83）（44）、电力工程电缆设计规范（GB50217-94）（45）、工业企业照明设计规范（GB50034-92）（46）、仪表系统接地设计规定（H
6、G/T20513-2000）（47）、过程测量和控制仪表的功能标志和图形符号（HG/T20505-2000）（48）、自动化仪表选型规定（FIG/T20507-2000）（49）、控制室设计规定（HG/T20508-2000）（50）、仪表供电设计规定（HG/T20509-2000）（51）、可编程控制器系统工程设计规定（HG/T20700-2000）（52）、电子计算机房设计规定（GB50174-93）（53）、工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）（54）、工业企业厂界噪声（GB12348-1990）1.2 设计范围工程设计范围为佛山市顺德区乐从镇污水处理厂内工程，首期工程规模为300
7、00吨/日，占地4公顷；远期规模100000吨/日，占地10公顷。污水经处理后排入附近内河。2 工程总体设计2.1 设计原则1. 贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。2. 从乐从镇的实际情况出发，在县城总体规划的指导下，采取全面规划、分期实施的原则，既考虑近期建设又考虑远期发展，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。3. 根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进、成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理、确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。4. 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，
8、避免造成二次污染。5. 为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中的关鍵设备拟从国外引进。其它设备和器材则采用合资企业或国内名牌产品。6. 采用现代化技术手段，实现自动 化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。7. 为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。8. 在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境协调一致。9. 竖向设计力求减少厂区挖、填土方量和
9、节省污水提升费用。10. 厂区建筑风格力求统一，简洁明快，美观大方，并与厂区周围景观相协调。11. 积极创造一个良好的生产和生活环境，把乐从镇污水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。2.2 工程建设规模招标文件及其补充、修改通知以及招标答疑等明确了本项目污水处理规模为：首期工程为30000吨/日，远期规划规模为100000吨/日。2.3 进水水质的确定招标答疑文件规定，污水处理厂进水水质为：CODcr =100-300mg/L，BOD5=60-150mg/L，SS=150-300mg/L，TN=25-50mg/L，TP =1.5-3.0mg/L。2.4 出水水质及污水处理程度的确定招标文件规定，
10、目前污水经处理后，必须达到广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/262001）一级排放标准，主要指标如下：CODcr40mg/L，BOD520mg/L，NH4-N10mg/L，SS20mg/L，PO3-P0.5mg/L 本设计方案同时执行GB18918-2002城镇经污水处理厂污染物排放标准一级B标准和广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/262001）第二时段的一级标准，设计的出水水质为：CODcr40mg/L，BOD520mg/L，NH4-N8mg/L，SS20mg/L，PH=6-9，TN20mg/L，PO3-P0.5mg/L，大肠杆菌群数10000个根据污水处理厂进水水质浓度，出
11、水水质指标要求，确定乐从污水处理厂需进行带有脱氮除磷功能的二级生化处理。相应的去除率见表2-1：表2-1去除率BOD5（mg/l）CODcr（mg/l）SS（mg/l）TN（mg/l）PO43-P（mg/l）进水150300300503.0出水204020200.5去除率（%）87879360832.5 污水处理厂地址的选择招标文件规定，污水处理厂的厂址选择在乐从镇，规划用地详见本设计依据之第3和第4条。规划总规模用地150亩。3 污水处理厂工艺设计3.1 污染物的去除机理城市污水主要的污染物有三类，第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物COD和BOD5，第三类为无机营养盐N和P。几种污染物的
12、去除机理及方法分别简述如下：3.1.1 SS的去除污水中的SS去除主要靠沉淀作用，污水处理厂中悬浮物的浓度不仅仅只涉及到出水的SS指标，而且出水的BOD5、COD等指标也与其有关，这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体，所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的环节。为了尽量去除水中的悬浮物浓度，需在工程中采用适当的措施。常用的措施是选用适当的污泥负荷，以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷、较低的出水堰负荷或充分利用活性污泥悬浮层的吸附网捕作用等。3.1.2 BOD5的去除污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行泥水分离来
13、完成。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所致，但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物不起作用。溶解性有机物需靠微生物的代射来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，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的残余BOD5浓度降低，当污泥负荷0.3kgBOD5/kg
14、MLSSd时，就能达到20mg/l 。3.1.3 COD去除 污水中的COD去除的原理与BOD基本相同，即COD的去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的加工工业废水组成的污水，这类城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5，甚至可达0.6以上，其污水的可生化性较好，出水中COD值可控制在较低的水平；而成分主要以工业废水为主的城市污水，其BOD5/COD比值较小，其污水的可生化性较差，处理后污水中残存的COD会较高，要满足出水COD40mg/l有一定的难度。对于这种情况，所选择的处理工艺是要在前端设置厌氧段，即可提高BOD5/COD
15、的比值，也就是提高污水的可生化性。对于本工程项目而言，待处理的污水主要由生活污水构成，工业废水仅占约10%的比例。由此可见，通过采取一定的工程措施，本污水处理厂COD达标是有保障的。3.1.4 N的去除在原污水中，氮以NH3-N及有机氮形式存在，这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮（TKN），生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制。生物脱氮包括好氧硝化和缺氧反硝化两个过程。污水中的有机氮，在生化处理系统中将很快水解为氨氮，而后在氧充足的条件下，亚硝化细菌和硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；在缺氧的条件下，并有外加碳源提供能量时，由反硝化菌作用，将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮
16、气逸出。影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、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，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下进行，一般设计污泥负荷在0.18kgBOD5/kgMLSSd以下时，就可达到硝化的目的。反硝化则需在缺氧条件下进行，并且要在有充裕的碳源提供能量的情况下，才可促使反硝化作用顺利进行。硝化控制工艺参数：(1) DO2mg/l(2) 温度10(3) 足够污泥龄10d(4) BOD负荷0.18kgBOD5/kgMLSSd(5) TKN负荷0.05kgTKN/kgMLSSd(6) 合适的pH反硝化控制工艺参数:(1) DO0.2mg
17、/l (2) 足够碳源 BOD5/TN3.0(3) 存在NO3-(4) 合适的pH3.1.5 P的去除(1) P的化学法去除投加铁盐和铝盐与PO43-形成难溶化合物，再经沉淀从污水中去除，化学除磷简单可靠，但对城市生活污水如此规模，需增加投药装置，药剂耗量大，增加运行成本，剩余污泥量也增大，相应也增加了污泥处理的费用。 (2) 生物除磷 生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收有机物，并转化为PHB（聚羟丁酸）储存起来，当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB而产生能量，用于细胞的合成，同时过量地吸收磷，形成高含磷浓度的污泥，将这些高含磷浓
18、度的污泥随剩余污泥一起排出污水处理系统，就可达到除磷的目的。好氧段磷的吸收取决于厌氧段磷的释放，而磷的释放又取决于厌氧段的厌氧条件（厌氧要求既无分子态的氧也无硝态氮的氧）以及可快速降解的有机物的含量（此值一般为进水COD的1/41/3），即P/COD比值越小越好。普通活性污泥法，其剩余污泥中磷的含量仅1.52%,而厌氧、好氧生物除磷系统中的污泥磷的含量可高达810%。根据上述原理，在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成了具有除磷脱氮功能的AA/O系统，即厌氧、缺氧、好氧系统。从一般城市污水处理厂的进水水质和要求达到的目标，我们认为，最佳的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物除磷脱氮要求
19、的前提下，BOD5、COD和SS的去除都可以解决。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。 (3) 生物除磷影响因素有： 绝对厌氧条件（DO=0，NO3=0） BOD5/P020 适当的污泥龄 适当的BOD5负荷根据以上分析，要求在去除BOD的同时能实现除磷脱氮的功能，生化处理系统中必须具有厌氧、缺氧和好氧的单元，只有这三个单元的有机组合才可以达到去除BOD5和N、P的功能。3.2 污水处理工艺简介目前城市生活污水的生化处理技术已是十分成熟，可供选择的工艺有普通活性污泥法、氧化沟法和间歇式活性污泥法（SBR）等以及一些演变工艺。这些工艺花样繁多，人们在不断探索和改进，力图使工艺更加高
20、效和节能。普通活性污泥法具有运行稳定、管理方便的优点，前人在设计和运行方面积累了大量的工程经验，但普通活性污泥法也存在着在运行不当时或进水水质异常时易发生污泥膨胀导致出水恶化的问题，同时由于污泥泥龄较短和没有缺氧工况；对氮、磷的去除率不理想，随着社会经济发展，进入水体的污染负荷已严重超过水体自然净化能力，特别是氮、磷在自然水体中积累，造成水体的富营养化已成为人们普遍关注的问题。所以城市生活污水的脱氮除磷显得越来越重要。正是在这种背景下，氧化沟、SBR工艺近年来在处理城市污水中得到了广泛的应用，对控制水体氮、磷积累起到了良好效果。 下面就若干主要生物除磷脱氮工艺叙述如下：3.2.1 按空间分割的
21、连续流活性污泥法1.A2/O法及UCT法A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺（A/O工艺）的基础上开发出来的，该工艺在厌氧好氧除磷工艺（A/O工艺）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。A2/O工艺它可以完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH3-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。其流程简图见图3-1进水出水厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 混合液
22、回流 活性污泥回流图3-1A2/O法流程简图首段厌氧池，流入原污水与同步进入的从二沉池回流的含磷污泥混合。本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，NH3-N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH-3-N浓度下降，但NO-3-N含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO-3-N和NH-2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮首先被氨化继而被硝化，使NH-3-N浓度显著下降，但随着消化过程使NO-3-N
23、的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。所以，A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH-3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。本工艺在系统上是最简单地同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧 交替运行的条件下可处理抑制丝状繁殖，克服污泥膨胀、SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果较好。目前，该法在国内外
24、使用较为广泛。为解决回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响，工程上可将回流污泥分两点厌氧池回流，大部分污泥回流至缺氧池，少部分污泥回流至厌氧池。为了解决A2/O法回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响，产生了UCT工艺，流程简图见图3-2。缺氧回流混合液回流100%200%100%300%进水 出水厌氧池缺氧池 好氧池二沉池 污泥回流 50%100% 剩余污泥图3-2UCT除磷脱氮工艺与A2/O法相比，UCT工艺为同之处在于污泥先回流至缺氧池，而不是厌氧池，再将缺氧池部分混合液回流厌氧池，从而减少回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响。但UCT工艺增加了一次回流，多一次提升，运行费用将有所增加。2.氧化沟
25、法氧化沟又称“循环曝气池”，污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中循环流动。氧化沟是50年代由荷兰的巴斯维尔（Pasveer）开发，它属于活性污泥法的一种变形，由于它运行成本低，构造简单，易维护管理，出水水质好、运行稳定、并可以进行脱氮除磷，因此日益受到人们重视并逐步得到广泛应用。氧化沟处理系统的基本特征是曝气池呈封闭式沟渠型，它使用一种方向控制的曝气和搅动装置。一方面向混合液中充氧，另一方面向反应池中的物质传递水平速度，使污水和活性污泥的混合液在沟内作不停的循环流动。从反应器的观点看，氧化沟属于一种独具特色的连续环式反应器（CLR）。氧化沟除本身的沟体外，最重要的组成部分就是曝气机。氧化沟的
26、曝气设备起着向水中供氧，推动水循环流动，以及混合和保证沟中的活性污泥呈悬浮状态等作用。氧化沟的曝气设备不是沿池长均分布，而是分区定位排列，一般位于氧化沟的进水一端。由于氧化沟巧妙地结合了连续式反应器和曝气设备特定的定位布置，使氧化沟具有若干与众不同特性。1）氧化沟结合推动和完全混合的特点，有利于克服短流和提高缓冲击能力。一般氧化沟的入流设置在曝气区上游，而出流安排在入流口的上游。这样的安排，从短期内（循环一周）看，氧化沟具有推动系统的特点；若从长期内（循环多周）看，氧化沟又具有完全系统的特点。两者的结合，一方面是入流必须至少循环一周才能流出，这就是基本上杜绝了短流，另一方面，循环的混合液又可提
27、供很大的稀释倍数对入流进行稀释，提高了对冲击负荷的缓冲动力。因而氧化沟是一个有效和可靠的处理系统。2）氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝生物处理工艺。氧化沟由于结合了完全混合的推流式反应器的特征，同时曝气器又是定位分区布置的，很明显，沿水流方向存在溶解氧的浓度梯度。在氧化沟中存在曝气区、需氧区的氧含量则很有限。因此，氧化沟特别适合于硝化和反硝化。这样，一方面可利用反硝化过程所释放的氧来满足10-20%的需氧量，另一方面可利用反硝化过程恢复部分碱度。3）氧化沟功率密度的不均匀分配，有利于氧的传递、液体混合和污泥絮凝。由于氧化沟上曝气设备的不均匀设置，使氧化沟内的功率密度呈不均匀分
28、布。氧化沟内存在两个能量内，一个是设备曝气装置的高能量区，一个是环流的低能量区，这二者之间可以认为是能量由高到低的弥散过程。4）氧化沟的整体体积功率密度低，可节省能量。氧化沟遵守着动量守恒原则，一旦池内混合液被加速到所需流速时，维护循环所需要的水力动力只要克服摩阻和弯道损失即可。与弥散作用不同，循环或对流混合能够增强其自身的搅动作用。结果，为了保持使用固体悬浮的速度，所需要的单位容积动力就大大低于其它系统。氧化沟包括很多类型如卡鲁塞尔、三沟式、澳巴勒、D型氧化沟、组合式氧化沟等，氧化沟的水流特征介于推流式和完全混合之间，也可以认为是完全混合池，抗冲击负荷强，通过控制曝气转刷的开停和转速来控制氧
29、化沟内某池段溶解氧的浓度，形成厌氧、缺氧和好氧区，因此也具有除磷脱氮的功能。D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成，两沟串联运行，交替地作为曝气池和沉淀池，不单设二沉池。D型氧化沟的缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。为了达到脱氮目的，在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE型氧化沟，该沟设独立的二沉池和回流污泥系统，两沟交替进行硝化和反硝化。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和沉淀，无需单独的二沉池和污泥回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差，而且，由于交替运行，总的容积利用率低（约55%
30、），设备总数量多，设备空置率高。为了达到除磷脱氮目的，提高设备利用率，结合T型、DE型氧化沟的特点，可以组合成半交替工作式的DT型氧化沟，该沟同样具有独立的二沉池和回流污泥系统，三条沟根据进水水质、水量的变化，交替进行硝化和反硝化。组合式氧化沟是随着各种氧化沟的广泛应用而发展起来的一种新型氧化沟污水处理技术。组合式氧化沟就是不单独设二次沉淀及污泥回流设备的氧化沟。近几年在我国四川、山东等地均有组合式氧化沟污水处理工艺的污水厂建成投用，运行效果较好。组合式氧化沟技术既有氧化沟处理工艺的基本特征，又由于曝气净化与固液分离的一体化而独具特色：A.工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池、二沉池、污泥消
31、化池，故投资省，占地少。B.污泥自动回流，不设污泥回流泵站，因此能耗低，管理简便容易。C.处理效果优于我国国家二级排放标准，工作稳定可靠。D.产生的剩余污泥量少，污泥不需消化，且达到稳定状态，易税水，不会带来二次污染。E.一体化氧化沟造价低、建造快、设备事故率低、运行管理方便。F.一体化氧化沟固液分离效果优于普通的二沉池，能承受较大的冲击负荷，使整个系统能够在较大的流量范围内稳定运行。G.污泥回流及时，减少了污泥膨胀及反消化浮泥的可能。3.AB法AB法处理工艺，系吸附生物降解工艺的简称，是把德国亚琛大学宾克（Bohnke）教授于70年代中期开创的。由于它在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费
32、用等方面与传统活性污泥法相比均有明显优势，80年代开始为生产实践所采用。目前国内已有很多用于处理城市污水的实例，如青岛海泊河废水处理厂，泰安废水处理厂、深圳滨河污水处理厂，山东淄博污水处理厂、杭州大关污水处理厂以及广州猎德污水处理厂等。A段的效应1）A段中存活大量的细菌，而且还不断地进行繁殖、适应、淘汰、优选等过程，从而能够培育出适应性和活性都很强的微生物群体，本工艺不设初沉池，使原污水中的微生物全部进入系统，使A段成为一个开放式的生物动力学系统。2）A段负荷较高，有利于增殖速度快的微生物增长繁殖，而且在这里成活的只能是抗冲击能力强的原核细菌，其它微生物都不能存活。3）污水经A段处理后，BOD
33、去除6070%；可生化性大大提高，有利于B段工作。4）A段污泥产率较高，吸附能力强，重金属、难降解物质以及氮、磷等植物性营养物质等，都可以通过污泥的吸附作用，而得到部分的去除。5）A段对有机物的去除，主要是靠污泥絮体的吸附作用，生物降解只占三分之一左右，由于物理化学作用占主导作用，因此，A段对毒物、 pH值、负荷以及温度的变化都有一定的适应性。B段的效应1）B段所接受的污水来自A段，水质、水量都比较稳定，冲击负荷不再影响本段，净化功能得以充分发挥。2）B段承受的负荷率为总负荷率的4050%，曝气池的容积较传统法减少。3）B段的污泥龄较长，氮在A段得到了部分去除，BOD/N比值有所降低，这样，B
34、段具有进行硝化反应的工艺条件。AB法工艺是由超高负荷性污泥系统（A段）和中低负荷活性污泥系统（B段）串联组成，A段的主体为吸附池及中间沉淀池，B段的主体为曝气池及二次沉淀池，AB两段各自拥有独立污泥回流系统。两段完全分开，各自有独特的生物群体，有利于功能稳定。A段属高负荷低供氧，可去除BOD5约50%，曝气时间仅为0.5hr左右，污泥负荷在3kg/kg.d以上。B段为低负荷，要满足脱氮除磷要求，还必须在B段采用A2/O法或其他能脱氮除磷的工艺，如深圳滨河污水处理厂B级就是采用三槽式氧化沟工艺。因此本方法只适用于高浓度污水，一般认为BOD5在250300mg/l以上才合理。从国内污水处理厂的调查
35、情况来看，AB工艺的投资指标是居高位的。A-B法的工艺特点AB法工艺的特点：A段负荷高，曝气时间短，仅0.5h左右，污泥负荷高达26kgBOD5/（kgMLSS.d）。B段污泥负荷较低，为0.150.30kgBOD5/（kgMLSS.d）。该法对毒物、pH值、负荷以及温度的变化都有一定的适应性；运行稳定性较好；运行费用相对较低；工艺复杂，工程构筑物较多，设备较多；污泥量较大；该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率，适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水，通常要求进水BOD5250mg/l，AB法才有明显的优势。本工程设计进水BOD5为100mg/l，采用AB法显然不太合适。3.2.1 按时间
36、分割的间歇式活性污泥法序批式活性污泥法，又称间歇式活性污泥法，近几年来，已发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、CASS法、ICEAS法、Unitank法和MSBR法。1.传统SBR法间歇式活性污水法（Sequencing Batch Activated Sludge Reactor缩写为SBR活性污泥法），又称序批式活性污泥法，其污水处理机理与普通活性污泥法完全相同。SBR法于70年代由美国开发，并很快得到了广泛应用。由于SBR运行操作的高度灵活性，在大多数场合都能代表连续活性污泥法，实现与之相同或相近的功能。改变SBR的操作模式，就可以模拟完全混合式和推流式的运行模式。在反应阶段，随着时
37、间的推移，反应池的有机物被微生物降解，废水浓度越来越低，非常类似稳态推流式，只不过这是一种时间意义上的推流。如果进水期很长，反应池中废水的有机物在这个时期累积程度非常小，那么这种情况就接近于完全混合式。与连续流相比，SBR有许多优点，具体如下：（1）运行管理简单 系统控制硬件如电动阀、气动阀、电磁阀、液位传感器、流量计、时间控制器及微电脑已产品化，能够为SBR系统提供可靠的自动化控制，大大缩短了管理人员的操作时间，甚至实现无人化管理。（2）降低造价，减少占地 由于SBR将曝气与沉淀两个过程全并在一个构筑物中进行，不需要二次沉淀池和污泥回流系统，甚至在大多数情况下可以不设初次沉淀池，所以占地面积
38、可缩小1/3-1/2，基建投资节省20%-40%。（3）耐冲击负荷 SBR充水时可作为均化池，对水质、水量的变化具有调节作用。在采用长时间进水和每周期换水体积很小的运行模式时，SBR可以模拟完全混合式流态，对进水有稀释作用，这也是SBR耐冲击负荷的一个原因。（4）出水水质好 主要原因是：第一，SBR系统可随时调整运行周期和反应曝气时间等的长短，使处理水达标后排放；第二，沉淀是静止条件下进行的，没有进出水的干扰，泥水分离效果好，可避免短路、异重流的影响；第三，可根据泥水分离情况的好坏控制沉淀时间，使出水SS最少；第四，SBR不仅可以处理一般有机物，还可以去除氮、磷等营养物，某些难降解物也可得到降
39、解。（5）可抑制活性污泥丝状菌膨胀：废水进入反应池后，浓度随反应时间而逐渐降低。因此，存在有机物的浓度梯度。这一浓度梯度的存在对于抑制丝状菌膨胀，保持良好污泥性状，具有重要作用。从另一方面看，缺氧、好氧状态并存，能够抑制专性好氧丝状菌的繁殖。研究和工程应用表明，SBR污泥的SVI值多在100左右，能有效地抑制丝状菌污泥膨胀。（6）脱氮除磷 适当控制运行条件，SBR系统可在不投加任何化学药剂的情况下，同时去除氮、磷等营养物，十分简便。与A2/O工艺、氧化沟工艺不同的是其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间来划分的，而是用时间来控制的。在同一池体中形成厌氧、缺氧和好氧，完成脱氮除磷过程，而后开始沉
40、淀并通过撇水器出水，完成一个周期。该工艺不需要回流污泥和回流混合液，也不设置专门的二沉池，处理构筑物少，但总的容积利用率较低，一般小于50%，因此一般适用于较小规模的污水处理厂。SBR由于是变水位静置排水，沉淀效果虽好，但需专门的撇水设备，自控要求高，另外，由于是变水位排水和运行，一方面造成水头的浪费；另一方面如采用微孔曝气方式，水位变化易对曝气器构成损害。2.CASS法ICEAS法及CASS、ICEAS工艺即连续进水、间歇操作运行转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于设置了多座池子，尽管单座池子间歇操作运行，但使整过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池中完成，
41、常用四座池子组成一组，轮流运转，一池一池的间歇处理。这种工艺，每座池子都需安装曝气设备、用于沉淀的滗水器及控制系统，间歇排水，水头损失大，设备的闲置率较高、利用率低，投资大，要求自动化程度相当高。目前，国内昆明第三污水处理厂采用了ICEAS工艺，设计规模为15万m3/d，已建成投入运行。CASS工艺是Goronszy教授在ICEAS的基础上开发出来的，是SBR工艺的一种新的形式。通常CASS一般分为三个反应区：一区为生物选择器，二区为缺氧区，三区为好氧区。生物选择区是设置在CASS前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器的最基本功能是防止产生污泥膨胀。同时还具有促进磷的进一步释放
42、和强化反硝化的作用。在这个区内难降解大分子物质易发生水解作用，对提高有机物的去除率是有一定的促进作用。主反应区则是去除有机物的主场所。运行过程中，通常将主反应区的曝气强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，主要完成降解有机物过程。在池的末端设有潜水泵，污泥通过此潜水泵不断地从主曝气区抽送至生物选择器中。CASS生物选择器和缺氧芪的设置和污泥回流的措施，保证了活性污泥不断地在选择器中经历一个高絮体负荷（So/Xo）阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长，进一步有效地抑制丝状菌的生长和繁殖。CASS工艺沉淀阶段不进水，保证了污泥沉降无水力干扰，在静止环境中进行，可以进一步保证系统有良好的
43、分离作用。CASS工艺运行工艺CASS反应池内分为选择区和反应区，CASS反应池的运行操作由进水、反应、沉淀、滗水和待机五个阶段组成。进水期：污水连续流入反应池内前部的选择区，与从反应池后部的凡庸区不断循环至此的污泥混合，使污泥吸收易溶性基质，并促使絮凝性微生物产生。污水在选择区厌氧状态下停留1小时后，从选择区与反应区隔墙下部的入口以低速流入反应区。连续进水可简化对进水的控制，这样的的分池系统也避免了水力短路。反应期：污水进入反应区池中发生生化反应，在此阶段可以只混合不曝气，或既混合有曝气，使污水处于是反复的好氧缺氧状态，反应期的长短一般由进水水质及所要求的处理程度而定。沉降期：在此阶段反应器
44、内混合液进行固液分离，因该阶段在完全静止情况下进行，表面水力和固体负荷低，沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。排水期：当池水位升到最高水位时，沉淀阶段结束，设置的反应池末端的滗水器开动，将上清液缓缓滗出池外，当池水位降到低水位时停止滗水。待机期：本处理系统为多池联合运行，在每池滗水后完成了一个运行周期，在实际操作中，滗手所需时间往往小于理论最大时间，故滗水完成后两周期闲置时间就是待机期，该阶段可视污水的水质、水量和处理要求决定其长短甚至取消。在此阶段可以从反应池排除剩余活性污泥。反池池排出的剩余污泥由于泥龄长，已基本稳定。CASS生化反应池 在进水期、反应期达到硝化阶段时，可减少或停止供氧，沉淀
45、期或排水阶段都可以发生反硝化。CASS系统进水初期、高浓度的有机物首先消耗池内溶解氧，反硝化以刚进入的污水中有机物作为电子供体，将池内NO3-N还原为N2逸出水面。在反应后期，达到硝化阶段，污水中含有有机物浓度已大为减少，这时可减少或停止曝气，可以利用内碳源进行反硝化。在沉降期和排水期所发生的反硝化也是利用内碳源作电子供体。在选择区活性污泥也会吸附污水中有机物并以多聚物形式贮存起来。当反应达到部分硝化后，减少或停止向混合液中供氧，则贮存碳源释放。反硝化菌可以利用释放的贮存碳源进行SBR系统所特有的利用贮存碳源进行反硝化。反应池曝气时聚磷菌利用有机物氧化放出的能量，大量吸收混合液中的磷，以聚磷酸
46、盐的形式储存于体内，水中的磷转移到污泥里，沉淀时处于缺氧状态，部分聚磷菌尚未将吸收的磷大量释放，即以剩余污泥形式排出系统，从而达到去除水中磷的目的。至滗水是污泥层呈厌氧状，DO和NOx-N的接近零，聚磷菌将体内的聚磷酸盐水解，释放出正磷酸盐和能量，有利于下一阶段充分吸收磷。即微生物在反应池中不断地处于厌氧和好氧交替运行状态，从而实现生物除磷。CASS处理工艺的特点：不设二沉池，曝气池兼具二沉池功能所需的机械和工艺设备较少，自控运行管理简单；曝气池容积小于连续式，建设费用和运行费用都较低；SVI值较低，污泥易于沉淀，在一般情况下，不产生污泥膨胀现象；易于维护管理，工艺调整灵活，处理水水质优于连续式；对水质、水量变化的适应性强，运行稳定；处理效果好，BOD5去除效率高，除磷脱氮效果优于传统活性污泥法、氧化沟法和AB法，产泥量少；占地面积少，基建费用低；设备闲置率较高；要求自动控制程度较高。3.MSBR法MSBR是80年代后期发展起来的技术，MSBR是连续进水、连续出水的反应器，其实质是AA/O系统后接SBR，因此具有AA/O生物除磷脱氮功能和SBR的一体化控制灵活等优点。污水进入厌氧池，回流活性污泥在这里进行充分放磷，然后污水进入缺
