浅谈污水处理厂的工艺设计

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浅谈污水处理厂的工艺设计:BAF工艺在城市污水处理厂设计中的细节处理

摘要：简要介绍马鞍山博望东区污水处理厂的处理工艺和设计特点，阐述生物滤池工艺在中小型城市污水处理应用上的优势，对工艺设计过程中的一些设计细节进行分析，并阐明所采取的处理方法。

关键词：城市污水处理厂；BAF;设计；碳源不足

1工程概况

马鞍山博望东区污水处理厂一期规模1.0×104m3/d，变化系数1.58；远期规模2.0×104m3/d。变化系数1.49。具体进、出水指标见下表。

表1设计进、出水水质指标

Tab.1Design quality of influent and effluent

103

该项目出水水质执行《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的一级A标准，采用BOT模式建设。

2BAF生物滤池工艺的选择

生物滤池工艺（BAF）是一种集生物反应、过滤和反冲洗再生于一体的处理工艺。近年来从诸多中、小规模城市污水治理的优选工艺中逐渐凸现出来，特别适用于BOT模式的建设，具有投资合理、运行经济、管理方便的特点。

其主要优势表现在：①流程短构筑物少占地小；②工艺设备全部国产化，投资经济；③工艺氧利用率高，节省曝气电耗；④自动化程度高，节省人工管理费；⑤污泥体积产量相对较小，污泥处理费用较低；⑥出水水质好，抗冲击负荷能力强。

3设计过程中的细节问题和处理方法

3.1提升泵房的设计考虑

须考虑泵房远期设备增设的可能,设计将泵站潜污泵集水井分两格，土建按远期规模一次建成，设备分期安装。

3.2细格栅的选择

上向流生物滤池的滤头易于为污水中的絮状纤维、毛发类所堵塞，为此对格栅机的选择显得尤为重要。

本项目细格栅设计选用一种新型的内进水网板格栅，它的进水方向和出水方向相垂直，有效增加了过水面积。其采用的一种新材料网板，更能有效针对水体中的毛发、纤维物的去除，本设计网板空隙e取2mm。

3.3沉砂池设计上的考虑

项目可研推荐采用曝气沉砂池，本设计考虑到曝气沉砂池会造成碳源的进一步缺失，且预曝气效果也会对后续沉淀池絮体沉降造成不利影响，造成加药量的增加，故本设计改用旋流沉砂池。

在对旋流沉砂池的设计时，侧重对有机物的分离，以减少有机物的流失为目的。为此桨叶数设置为4片，水力停留时间设计为50s，螺旋桨转速为26r/min，桨叶距池底50mm。[2]

3.4沉淀池设计上的考虑

沉淀池的设置保证了生物滤池对进水SS的要求，但同时也加剧了碳源不足的矛盾，所以应通过对沉淀池的合理设计，减少可降解悬浮性有机物在沉淀池中的去除。本项目沉淀池采用高密度沉淀池，设计中除采用较高的水力负荷外（含污泥回流取值7.0m3/（m2·h）），另设超越管路，在进水碳源较低的情况下，考虑进水部分超越的做法，以保证碳源的充足。

撇油管设置于高密度沉淀池前端，以清除水体中的浮渣和污油。

生物滤池的反洗废水经提升排至高密度沉淀池的前端，可较排至提升泵房再经二次提升节省电耗，另外，滤池反洗废水中含大量脱落的生物膜，其沉降性好，对沉淀有利，可有效减少药剂的投加。

3.5生物滤池段设计上的考虑

生物滤池是一种大阻力处理工艺，滤池阻力随生产时间的增长通常很快。为此，在设计中应考虑对安全水头的合理预设，并对滤池的水力作如下设计处理。

①前级反硝化滤池采用较大粒径的滤料（6-9mm，通常3-5mm），让更多的悬浮物在后续硝化滤池(滤料粒径3-5mm）中截留，避免前级滤池的过频冲洗造成的对反硝化厌氧条件的影响，提高脱氮效率。

②硝化滤池内的滤头不设防堵滤帽，减少生物滤池段的整体水损。

③在合理的水力停留时间内，控制滤层厚度，减小滤层的过滤阻力，本项目反硝化滤池滤层高度设计为3.2m，硝化滤池滤层3.5m。

④本项目滤池组并联格数较少（≤6格），利用生物滤池大阻力特性，设计采用管道配水形式，也能达到较好的配水效果。运行中，滤池的过水能力实际是一个动态变化的过程，通过对单池过水量的观测，可直接判断工况，切换反洗。

⑤设计反硝化生物滤池含回流的水力负荷为7.1m3/（m2·h）、硝化滤池为5.3m3/（m2·h），硝化回流比R=150%。

其他一些细节设计处理：

①滤池的反洗排水管易于放空，可取消设置检修用手动阀门，减少设备投资。

②后级滤池有前级滤池的保护，滤头为纤维物堵塞的可能小，其配水室的保护放气管取消设置。

③将滤池的反洗降水位排水管道和反洗进水管道合并设计，优化管路系统，节约了大量阀门。

④在出水稳流栅的基础上，增设滤料捕捉板，更有效的防止滤料在反洗过程中的流失。

⑤废水缓冲池设曝气穿孔管，利用滤池反冲洗风机进行搅拌，减少设备投资。

3.6中水回用的考虑

该项目处理后出水SS可控制在10mg/L以下，经消毒处理后可作为中水供厂区内日常设备冲洗、药剂配制、绿化浇洒、室外消防、洗路冲厕等使用。

本项目设计一套规模为500m3/d的中水回用系统。中水管网和室外消防系统共用一套管路，其取水泵房和消毒池后的尾水排放泵房合建，管网水压设稳压罐稳压。

3.7超越管路的设计

污水厂超越管路是工艺系统正常运行的基本保证，也正是通过超越管路的设置，才能为非正常工况的调整提供可能性。

①该项目不设全厂总超越，采用双回路供电，确保用电的安全。

②在提升泵房后、细格栅前设置泵后超越，用于整厂停产、检修时。此时污水厂提升泵站作为城市污水管网的终点泵站。

③在生物滤池前设置超越管道，即二级处理超越，用于生物处理段出现非正常工况时。污水可经过细格栅、沉淀池经过一级处理后排入博望河，最大限度的降低污水中的污染物浓度。

④紫外消毒池设设备检修用超越渠道。

4设计过程中欠考虑的细节问题

设计中也有一些问题考虑不足，例如曝气生物滤池管廊设备的吊运问题，设计原只考虑了通过管廊出口处的单轨电动葫芦进行设备在管廊内的进出起吊，但是设备在管廊内的运输却未予考虑，安装时设备只能依靠人工搬运，极为不便。目前主要考虑在管廊内增加平板小车的办法来解决风机、水泵等的检修搬运问题。

5结语

近年来伴随BAF生物滤池工艺在城市污水处理厂的广泛运用，其设计布局和工艺组合的形式也在设计实践中得到不断的改进和优化，而其一些细节设计问题更应得到充分的考虑和重视，才能保证系统在今后的运行中更加顺畅、可靠、便捷和经济。

浅谈污水处理厂的工艺设计:浅议小城镇污水处理厂设计中处理工艺的选择

摘要：本文针对小城镇污水处理厂设计中工艺选择应考虑的问题，详细介绍了几种适合小城镇污水处理的方法，同时，对几种方法的优、缺点做了较为详细的讨论，为小城镇污水处理厂处理工艺的选择提供参考。

关键词：小城镇污水处理；SBR工艺；A/A/O工艺

随着“城镇化”的逐步推进，我国小城镇人口增加、经济迅速发展，污水排放量也在不断增加。许多城镇生活污水、工业废水未经任何处理，直接排入水体，对周围的环境造成了严重的污染，成为区域性水环境的重要污染源头，对城镇居民饮用水安全及生存环境构成了严重的威胁，制约了小城镇的可持续发展。建设小城镇污水处理厂，对这些污水进行收集和处理势在必行。需要根据它所处的自然地理环境条件、当地经济结构、产业结构等因素，经过分析比较，选择经济合理的处理工艺。

1 小城镇污水厂的特点

小城镇污水处理厂的规模一般小于20 000m3/d，进厂污水包括生活污水及工业废水。由于水量较少，存在以下特点：

①水量不均匀，昼夜变化大。相对于城市而言，小城镇人口少、社会分工简单，人民的生活规律较一致，污水的产生时段集中在白天，晚上水量较少。

②水质受工业废水影响较大。由于生活水平和习惯的差异，较之城市而言，小城镇生活污水水质较为稳定，且有机物含量相对较低。因水量较少，若当地工业废水量较大，进厂污水水质将随着工业废水水质的变化波动。

③经济效益不明显。相对城市污水处理厂而言，其吨水处理费用相应较高，经济效益不明显。

④管理水平较低，要求设计工艺流程操作简单、便于维护。

2 适合小城镇污水处理的工艺

针对小城镇污水处理的以上特点，结合对现有小城镇污水处理厂工艺选择的调查，介绍几种适合小城镇污水处理的方法，并提出我国小城镇污水处理工艺的发展趋势。

2.1 污水自然净化处理系统

常见的污水自然净化处理系统包括稳定塘和土地处理系统。

2.1.1 稳定塘。稳定塘又称为氧化塘或者生物塘，具有投资少、运行管理简便、节省能耗的特点。稳定塘具有以下几个优点：一是处理成本低。稳定塘的结构简单、施工周期短、处理耗能低、运行维护方便且成本低，因稳定塘的污水处理成本低。二是抗冲击负荷强。稳定塘一般具有较大的容积，能够承受污水水量的波动，适应能力和抗冲击负荷强，满足小城镇污水处理的工艺要求。三是能够充分地利用当地现有的湖泊、池塘等，可以因地制宜，达到污水处理的目的。四是污泥产量少，从而减少二次污染，降低了污泥的处理处置费用。然而，氧化塘也有一些缺点和局限性，主要表现在：占地面积大，处理的效率相对来说比较低，可能产生臭味滋生蚊蝇，不宜建在居民区的附近。

2.1.2 土地处理系统。污水土地处理系统是指利用农田、林地等土壤—微生物—植物构成的陆地生态系统对污染物进行综合净化处理的生态工程。污水土地处理系统的优点有：一是污水土地处理系统可以促进污水中植物营养素的循环，污水中的有用物质通过作物的生长而获得再利用。二是污水土地处理系统的基建费用少，能够充分地利用土地和洼地等。三是污水土地处理系统的运行管理方便，而且能耗低。四是污泥得到充分地利用，二次污染少。同时，土地处理系统也有一些缺点，如果设计不当，会污染土壤和地下水，特别是造成重金属污染、有机毒物污染，导致农产品质量下降。也会散发臭味、滋生蚊蝇，甚至会影响人体的健康。

目前应用最广泛、研究最成熟的就是人工湿地处理系统。人工湿地系统由不可缺少的五个部分构成，分别是具有透水性的基质、在饱和水和厌氧基质中能够生长的植物、水体、无脊椎或者脊椎动物以及好氧或厌氧的微生物种群。它具有土地处理系统的优点，操作简单、投资省、能耗低。但其占地面积相对来说较大，比较适用于用地不太紧张的农业区小城镇。

2.2 SBR工艺

序批式活性污泥法简称SBR，又叫序列间歇式活性污泥法。它通过在运行上的间歇操作，实现了对有机物的有效降解。SBR工艺主要优点有：一是工艺处理设备少，无二沉池和污泥回流系统，运行操作简单、管理方便。二是不受污泥膨胀的困扰。三是抗冲击负荷能力强。四是可以实现好氧、缺氧、厌氧状态交替出现，脱氮除磷的效果好。由于以上特点，SBR 系统更适合水量小、分散点源、污染物间歇排放的小城镇污水处理。但同时，SBR 工艺也有一些不可忽略的缺点，由于滗水深度一般是1~2 m，因此污水提升的说水头损失比较大。设备对自动化控制要求严格，因此对管理人员的要求也比较高。同时由于SBR 工艺不设初沉池，在一定程度上容易产生浮渣。由于采用的是在时间上形成的缺氧、好氧环境，脱氮效果不好。

2.3氧化沟工艺

氧化沟工艺是活性污泥法的一种变型，在结构上是一种首尾相连的循环曝气沟渠，污水处理按照厌氧、兼性厌氧、好氧的组合方式进行。其特点在于混合液循环流动的沟状生物反应器和机械转刷曝气。该工艺具备以下几个优点：一是构筑物少，可不建初沉池以及污泥消化池，因此处理流程简单，操作管理方便。二是能够承受水质水量的冲击负荷，克服了高浓度工业废水抑制活性污泥菌活性的缺点。三是当需要进行脱氮除磷时，相对传统的脱氮除磷工艺，氧化沟具有降低运行费用以及能耗的优点。四是出水水质好，运行稳定。但是，由于一般不建初沉池和污泥消化池，氧化沟工艺增加了反应池的负荷，这在一定程度上会增加部分能耗，同时由于氧化沟的曝气装置比如表面曝气器或者曝气转刷等机械部件需定期维修，因此检修工作量较大。

2.4A/A/O工艺

A/A/O工艺是常规的典型除磷脱氮工艺。通过在生物反应池中人为的造成厌氧、缺氧、好氧的生物环境。该工艺不但能有效的去除磷和氮，而且COD、BOD和SS去除效果也优于常规的活性污泥法，还可以提高污泥的沉降性能。其主要优点：一是出水水质好。池内经缺氧、厌氧、好氧处理，处理效率提高，净化效果好，能有效控制活性污泥膨胀。二是运行效果稳定，耐冲击负荷。池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击，运行稳定。三是高效脱氮除磷，节省化学药剂使用，具有良好的脱氮除磷效果，剩余污泥含磷量高，肥效好，可利用作污泥堆肥。四是没有固定池型，可满足各种规模的污水处理。然而，由于设备数量较多，其管理运营较为复杂，设备检修维护要求较高。

2.5 厌氧水解—高负荷生物滤

厌氧水解—高负荷生物滤池是近年来为了适应小城镇污水处理的特点而产生的处理工艺。该工艺主要是将预处理工艺由传统的初沉池改为厌氧水解滤池，同时在传统高负荷生物滤池的基础上对其工艺构造进行了重要的技术创新。改造后的工艺既具有高负荷、高效率的优点，又通过采用具有高空隙率、高附着面积和高二次布水性能的新型塑料模块填料，取消了滤池出水回流系统，从而大幅度的降低了操作运行的能耗以及建设投资费用。作为新型工艺，厌氧水解—高负荷生物滤池有以下几个突出的优点：一是与普通的活性污泥法相比，该工艺的产泥量大大减少，这就在一定程度上降低了污泥处理、处置费用，也降低了二次污染。二是由于该工艺处理系统集初沉池、曝气池、污泥回流设施以及供氧设施等与一身，因此污水处理流程简单，管理运行简单。三是工艺的抗冲击负荷能力比较强。这些优点都决定了厌氧水解—高负荷生物滤池能够适应我国小城镇污水的要求。

3 结语

通过对上述几种小城镇污水处理工艺的比较，可以得出以下几个结论：小城镇污水处理应从节约成本和管理方便入手来选择污水处理工艺，将经济、环境、社会效益达到最大化。实践证明，人工湿地处理系统不仅投资省、处理效果好，而且有助于美化生态环境，是小城镇污水处理工艺的最优方案之一。从成本出发，氧化沟工艺以及SBR 工艺设备简单，规模在5000m3/d以上的小城镇污水处理厂，可优先考虑。

浅谈污水处理厂的工艺设计:污水处理厂的除磷脱氮工艺设计研究

【摘 要】随着人们生活水平的提高，对污水排放标准的要求也相应提高了，但是目前中国大多数城镇的污水处理厂却由于各种原因的结合而导致脱氮除磷的效果相当差，出水更是难以达到标准的要求，污水处理不好，给人们的生产及生活带来了很大的不方便。因此，本文针对上述存在的问题，就污水处理厂除磷脱氮的相关工艺设计问题进行了重点探讨，希望通过对该问题的关注，来提高污水处理厂处理污水的效果，以此更好的提高人们的生活水平。

【关键词】存在问题;除磷实验;脱氮研究

0.引言

近几年来，人们的生活水平在党的正确政策带领下，取得了较快提升，各种工厂工业也如雨后春笋般涌现，然而在人们为之高声欢呼的同时，污水排放问题却让人们无所适从，虽然关于污水排放的相关政策很多，但污水排放的效果却不尽如人意，人们在反思自身不足的同时，也采取了更为先进的高科技方法，希望以此来提高污水处理的效率，本文正是在此种背景下，对污水处理厂关于除磷脱氮问题进行了重点讨论与研究。

1.化学除磷试验研究

1.1试验装置与试验方法

为有效配合除磷实验的研究，首先我们可以建一个柱高0.8m，直径0.3m的模拟水池，当水池有反应沉淀现象时，原水和混凝剂溶液均从距底部0.6m处注入，内设JJ-1大功率电动搅拌器，使原水和混凝剂充分混合，将污泥沉淀于混凝池底部排出，以去除原水中的SS 和TP，清水由出水管排出，溶药池也同样使用搅拌器使固体混凝剂充分溶解为液状，并由蠕动泵注入混凝池。化学除磷试验中首先对混凝剂的种类进行优选，并对投药量和搅拌时间两个参数进行优化。

1.2混凝剂的筛选

试验选用硫酸铝、聚合氯化铝、硫化铁和聚合硫酸铁4种常用的混凝剂，在搅拌转速100r/min搅拌时间30min的实验条件下，对各个混凝剂在不同投药量下出水的TP和SS 的浓度进行考察，优选出最佳的混凝剂。随着混凝剂投药量的增加，出水SS 的浓度不断降低，但4种混凝剂对SS的去除效果基本相同。而从对TP的去除效果来看，氯化铁和聚合硫酸铁这两种铁盐混凝剂要优于硫酸铝和聚合氯化铝这两种铝盐混凝剂，当投药量增加到30mg/以上时，投加铁盐混凝剂的出水TP的浓度都降到0.5mg/l以下，达到国家一级排A放标准对TP浓度的要求。

除了具有良好的除磷效果，PFS在价格方面也占有一定的优势，市售PFS为700元/t，市售氯化铁为1100元/t。所以，无论是TP的去除效果还是经济性方面，PFS均为理想的药剂，从实际生产技术经济方面考虑，最终选择PFS为化学除磷的混凝剂。

1.3运行参数优化

在确定使用聚合硫酸铁为化学除磷试验的混凝剂后，对投药量和搅拌时间两个参数要进行优化。

第一，对投入量参数的优化。随着混凝剂PFS投加量的增加，水中TP的浓度不断减少。当投药量达到30ml/g时，水中TP的浓度已低于0.5mg/l，去除率达到75%以上。根据铁盐除磷的化学方程式可知，每去除1mg的磷，需要1.8mg的铁。原水中TP的浓度在1mg/l至4m/l，若使出水TP浓度小于0.5mg/l，最多需要12mg/l的硫酸铁，以至少40% 有效成分计算，需要30mg/l。考虑水解等因素， 最终选定投药量为40mg/l，此时的出水TP浓度为0.3mg/l。可以保证出水水质符合一级A排放标准的要求。

第二，对搅拌时间参数的优化。随着搅拌时间的增长, 水 中TP 的浓度不断减少。时间从 5min增加到15min, 水中TP 的去除率提高了5.1%,而从15min 增加到30min, 去除率仅提高了2.0%, 故过长的搅拌时间对TP的去除并无显著的效果, 反而会增加额 外的能源消耗和构筑物的建筑体积。

2.后置反硝化脱氮试验研究

2.1试验装置与试验方法

后置反硝化脱氮试验采用三级生物滤柱设计三级滤柱分别为氧化硝化CN池、硝化N池和反硝化DN池，并同时向DN池中投加甲醇作为外加碳源, 即分别进行氧化反应、硝化反应和反硝化, 对污水中的COD、NH3-N和TN进行生化去除。其中CN池和N池使用空压机进行曝气。三级滤柱均采用上向流方式, 使用高压隔膜泵从底部注水, 滤柱中的火山岩滤料粒径分 别为 6~8、4~6、3~5mm。

2.2运行参数优化

进水中的COD和NH3-N分别在CN池和N池中进行去除,出水进入DN池后,需要在外加碳源的条件下,将水中的TN予以去除。碳源的投加量将决定TN 的去除效果,投加不足将没有足够的 碳源供反硝化反应的进行,投加过量一方面会增 加额外的经济费用,一方面还会增加出水 COD 的浓度,故中试对后置反硝化的碳源投加量进行了重点考察, 并选择易于生物降解和被反硝化细菌利用的甲醇作为碳源。随着甲醇投加量的增加,进水中可供反硝化 利用的碳源不断增加,出水的 TN 浓度也随之下降,当投加量增加到25mg/ L时, 出水TN浓度已达到一 级A排放标准以下, 但当继续投加到35mg/l时，随着进水中可被利用的硝酸盐和亚硝酸盐浓度的降低，即使继续增加甲醇投加量也难以加快反硝化反应的速率，出水的TN浓度趋于平缓。

考察投加甲醇过程中进出水的COD浓度变化趋势,当甲醇投加量在535mg/l之间时，出水COD浓度变化并不大,但继续增加40mg/l时，投加的甲醇已不能完全被反硝化反应作为碳源所利用，反而会影响出水的COD浓度。综合投加甲醇对进出水TN和COD变化趋势,确定后置反硝化的甲醇碳源投加量为30mg/l，此时出水TN浓度为9.46mg/l，COD浓度为33mg/l，均符合国家一级A排放标准。

水力停留时间HRT是指污水与滤池内微生物作用的平均反应时间,是工艺中另一重要控制参数。随着水力停留时间HRT的增长,出水TN的浓度也随之不断下降。但从45min开始，出水TN下降的速率便开始变得平缓,通常反应时间越长,微生物对基质的去除率越高,则在流量一定的条件下,对构筑物的容积要求越大。因此,结合建设费用,确定水力停留时间为45min。

3.结论

第一，污水处理厂升级改造选择化学除磷进行深度处理，选用聚合硫酸铁为混凝剂，在投药量为40mg/l、搅拌时间为15min 的条件下，使出水TP浓度保持在0.5mg/l以下。

第二，在水厂现有两级曝气生物滤池工艺基础上，增加后置反硝化工艺进行水厂深度脱氮的升级改造，可使用甲醇作为外加碳源，其投加量为30mg/l， 使出水TN及COD指标均能够达到一级A排放标准。

第三，采用后置反硝化工艺进行深度脱氮的升级改造，单池水力停留时间为45min的条件下，出水TN浓度保持在15mg/l以下，实现一级A达标排放。

总之，在高科技的社会主义市场经济大背景下，为实现效益的最大化，我们就应该尽可能的引用高新技术，来为我们的效益服务。随着人们生活水平的提高，人们的精神需求也是日益提升，但与此同时，生活尤其是工业污水却一直困扰着人们，而且也给人们的生活及工作带来了很大的不方便，更有甚者，污水如果得不到及时处理，会对我们赖以生存的地下水造成极大的污染，这样就会直接威胁到人们的生活及生产，因此污水厂无论是出于自身经济效益的考虑，还是出于对人们生活负责人的角度，都应该提高污水处理的效果，尽可能多的将污水进行有效的处理，这就需要污水处理厂除在人员配置方面下工夫外，还要多多引进先进的技术，来对污水进行有效处理，上文介绍的除磷脱氮技术研究就是应用高科技水平的很好实例。这样一来，我们不仅可以很好解决水资源严重不足的问题，解决好广大西北部地区严重缺水的问题，同时我们还可以很好的净化我们的水资源，另外，环境问题也会随着污水的处理而变得不再是困扰人们的问题，可谓是一举多得。本文重点针对除磷脱氮技术进行了相关的研究与讨论，相信通过该技术的实际应用，污水厂的污水处理问题会得到很好的解决。

浅谈污水处理厂的工艺设计:氧化沟工艺在污水处理厂设计中的应用分析

摘要：目前，在我国污水处理厂工业废水和生活污水治理的过程中，氧化沟污水处理工艺由于污水处理效果显著、操作简单、管理方便，而且有着良好的经济效益，因此被人们广泛的应用。

关键词：氧化沟工艺；污水处理厂

早期的氧化沟仅用于去除有机物，同时将氨氮氧化为硝酸盐氮，因此氧化沟工艺无厌氧区.氧化沟循环廊道内也无缺氧区，此时氧化沟在去除有机物的同时还可以反硝化脱氮。而为了去除污水中的植物性营养物，国内外又相继开发了带有厌氧区（或带有厌氧区及缺氧区）的氧化沟工艺，以保证在去除有机物的同时去除氮磷污染物。本文以福安赛甘污水处理厂生化处理采用改良型Carrousel-2000氧化沟工艺为例，对氧化沟工艺进行分析。

1.污水厂简介

近年来，随着福安经济开发区和甘棠镇临海工业的迅速发展，周边沿海乡镇人口的集聚，带来的工业和生活污染问题日益突出，目前福安经济开发区和甘棠镇产生的工业污水和生活污水就近排放，造成周边水环境污染。该水厂设计主要用于处理开发区工业企业的工业废水及生活污水。工程近期建设规模2.0万m3/d，远期增建规模2.0万m3/d一组，总处理水量4.0万m3/d。

1.1进水水质及工艺参数

设计运行参数：污泥浓度MLSS=3.4g/L一4.0g/L，污泥负荷F/M=0.08kgBOD /（kgMLSS・d），回流比R=100%，厌氧DO≤0.2mg/L，缺氧DO≤0.5mg/L，好氧DO≥2.0mg/L。

设计进水水质为BOD5180 mg/l、CODcr300 mg/l、SS170 mg/l、NH3-N35 mg/l、TP3 mg/l、PH6～9；出水水质为BOD5≤20 mg/l、CODcr≤60 mg/l、SS≤20 mg/l、NH3-N≤8 mg/l、TP≤1.0 mg/l、PH6～9。

1.2工艺流程

污水经厂外粗格栅去除直径大于15mm的悬浮物后经厂外提升泵房用潜水泵提升至厂内细格栅渠；在细格栅中去除直径大于5mm的悬浮物后在沉砂池进行砂水分离预处理，沉淀比重大于2.65的砂粒。随后污水进入浅层高效气浮池，去除比重接近水的细小颗粒。

污水进入改良型Carrousel-2000氧化沟后，在氧化沟中污水依次通过厌氧区、缺氧区和好氧区，去除大部分BOD5、CODcr、氨氮和磷，生化后的污水经配水井流入二沉池，在二沉池污水中的活性污泥沉淀下来，二沉池底部沉淀污泥，在重力作用下排放到污泥泵井，经污泥回流泵回流到氧化沟的厌氧区，二沉池上部清水通过集水槽收集后进入紫外消毒池消毒，将污水中病原微生物和细菌杀灭。消毒后出水经巴氏计量槽计量后自流排入赛江下游海域。各单体放空水均接入厂区污水管网，并经厂区污水泵井提升回流至细格栅旋流沉砂池。

二沉池排出的剩余污泥通过污泥泵井输送至污泥浓缩池，在浓缩池中将污泥含水率从99.2%降至97.5%。然后用污泥泵抽升至污泥脱水车间，再经带式压滤机进行污泥脱水后外运，脱水后的污泥约含水率为80%。

2 氧化沟的机理

2.1 氧化沟处理污水的原理。传统的氧化沟污水处理技术，是直接将污水和回流污泥引入到氧化构系统当中，并且通过表面曝气机将混合液中溶解氧的浓度控制在 2-3mg/L 左右。在掺氧量充沛情况下，使得微生物可以很好的去除 BOD，并且在氧化的作用下也使得混合液中的氨被转化成硝酸化合物。而在曝气机下游，污水水流也从曝气区的湍急状态演变成平缓的状态，根据相关的污水处理规范，将水流流速控制在一个合适的范围之内，确保活性污泥在使用过程中处于一个悬浮的状态。当微生物在将混合液中的溶氧量降低到零时，也就导致混合液呈现出一个缺氧的状态，在通过相关的化学反应，将污水中的 BOD、磷元素和氮元素进行有效的处理。不过这种污水处理方法，虽然可以有效的将污水中的 BOD 去除，但其除磷脱氮的功能却十分有限。

因此为了使得氧化后在污水处理过程中起到一个很好的除磷脱氮的效果，我们就要在传统的氧化沟中增设一个厌氧区和绝氧区。根据相关试验表明，在污水处理的过程中，技术人员将大部分回流污泥和 20%左右的污水引入到厌氧区，可以使得回流污泥中存在的硝酸化合物在碳源的作用下发生反硝化反应，为后续的污水治理工序提供了一个绝氧环境。而且当回流污泥和污水进入到厌氧区的时候，由于厌氧区中存在着很多兼性细菌，可以将污水中的 BOD 转化成VFA，当厌氧区中的聚磷菌遇到 VFA 时，又会发生一系列的化学反应，从而为磷酸盐的水解提供了能量。再通过绝氧区中碳源的作用下，就使得在对回路污泥和污水处理过程中起到一个良好的除磷脱氮的效果。最后，将回流污泥和污水引入到氧化沟当中，从而使其氧化沟起到一个良好的污水处理效果。

2.2 氧化沟除磷脱氮的影响因素。影响氧化沟除磷脱氮效果的因素有很多，不过由于磷离子和氮离子的两种处理方法不同，因此在污水处理的过程中，影响着两种离子排除的因素也存在着不同。其中影响氧化沟除磷效果的因素，主要有污泥龄、硝酸化合物的浓度以及基质浓度等，其中对污泥龄对氧化沟处理效果的影响最大，所以我们在氧化沟除磷过程中，要将其污泥龄控制在污水处理规定的范围之内。而影响氧化沟脱氮的主要原因则是溶氧量、碳源浓度以及硝酸化合物的浓度，而为了保证氧化沟的脱氮效果，技术人员在污水处理的过程中，一定要将氧化沟中的溶氧量、碳源浓度和硝酸化合物的浓度控制在标准的范围内。

3.处理的主要设施

3.1预处理

（1）细格栅池及旋流沉砂池

本工程细格栅、旋流沉砂池考虑合建，土建按远期4.0m3/d规模建设安装，设备按近期配备。

细格栅的功能是截除污水中较小漂浮物，栅条之间保持大约5mm的间隙，栅前对应1.0m的水深，电机对应的功率为1.1kw，还有一台螺旋输送机。这台输送机可以将比较小的悬浮物去除。旋流沉砂池的功能是去除污水中粒径≥0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生化处理。旋流沉砂池2座，与格栅池共建，直径D=3.05m，沉砂池深度H=3.8m，砂斗直径1.0 m，砂斗深度2.0m，沉砂池中间设有一台可调速的浆叶分离机和一台罗茨风机，功率分别为1.1kW和2.2kW。砂水混合物由罗茨风机造成的静压输送至配套的一台砂水分离器，功率为0.37kW，分离后的干砂外运。

3.2生物处理

（1）氧化沟

Carrousel-2000氧化沟1座，将厌氧区、缺氧区和好氧区隔开，厌氧区和缺氧区均设置两沟，好氧区由四个单沟组成，整个氧化沟平面尺寸90.8×30.2m，总高度4.5m。

在氧化沟厌氧段内设潜水搅拌器2台，达到搅拌和推流的作用，规格为：MA4/12-620-480，功率P=4.0kW，采用不锈钢304。氧化沟好氧段内还配置1台DO测定仪，测量范围为0-15.0mg/L，以及1台MLSS测定仪，测量范围为0-8000.0mg/L。

（2）二沉池

二沉池进出水都是从周边进行的，对应较高的负荷，获得的处理效果非常的理想，占地空间不大，如果配水对应的设计方式比较合理的话，泥水分离会获得更好的效果。设计流量2.0万m3/d，池数：1个，池内径32.0m，平均表面负荷：qave=1.04 m3/m2・h；最大表面负荷：qmax=1.35 m3/m2・h；有效水深4.Om，沉淀池内设1台中心传动的单管吸泥机，参数为ZXJ-32-I，Ф=32m，H =4.5m，n=0.028rpm，P=0.37kW。

（3）提升污泥的泵站：

泵站的作用是使二沉池底部污泥提升至氧化沟厌氧区，并把剩余污泥提升至储泥池，同时作为配水井。潜水泵共有二台，一用一备，按最大回流比100%选择水泵流量，型号为：350WQ850-7-37，Q=850m3/h，H=7m，N=37kW，变频控制；远期增加同型号水泵一台，二用一备；回流污泥根据氧化沟污泥浓度控制回流量，剩余污泥泵与污泥脱水协调运行，同时起到均匀配水的作用。

3.3尾水处理

（1）紫外消毒池

紫外消毒池的功能是将生化处理污水进行消毒，使大肠杆菌≤10，000个/L，使出水达到GB18918-2002一级B类标准要求。设计规模是4.0万m3/d；平面尺寸：20.33×5.5m，有效水深1.7m，钢筋混凝土结构；主要设备：近期2.0万m3/d规模紫外模块成套定型设备一套。

3.4 污泥处理

要想实现污泥浓度保持不变，必须要将多余的污泥排走。通过污泥泵将剩余污泥向脱水机房转送。机房内，先通过2台螺杆泵混合絮凝剂和剩下的污泥，而后送到带式脱水机里面进行脱水。干滤饼能够实现超过百分之二十的干固含量。对经过脱水的污泥予以最终的处理之后，拉到填埋场填埋处理。二期的时候，建议作为堆肥予以很好地利用处理。

结语

氧化沟工艺是目前城市污水处理技术中出水水质最好、操作最稳定、应用最多的工艺之一。虽然目前应用中还存在一些影响处理效果的因素，但随着科学技术发展和社会的进步，该工艺必将得到进一步的提高。