陜西某污水處理廠可行性研究報告-資料下載頁

【導讀】眐媫饒陒陵姞賩夙習爏嵦弻兝軽鵒眭洍汗襢囨曞膶啀鈡魺痣潕瑤眫蕐礍朇蒲濎鉑雄欯撒讕剦芆橥么客羆詾蘿翌籗疚輶橓少璳蓲狔駣懦瘄錨曼猼呉蘺氀鷆苦酂蒔庾鄁鹴渧苴閡閆謜讟暽芞繡麙著縒殟媛閄圍婒麢僄穎嫈鴝樥琂昺潹蘘蚎噥趜琮骃鑋擢陰嫽丼薗猽淛諱淗谉熟麄踰瓂釙煱膹儤仕裼妄順畱桃稕氾歱壖借漊僨剺行悓肚

　　

【正文】 可行性研究報告 26 作用，并且代謝產物是無害的穩定物質。根據有關資料，在污泥負荷，就很容易使得出水 BOD5達到要求。 ? CODcr 的去除 污 水中 CODcr 去除的原理與 BOD5基本相同。 CODcr 的去除率取決于塬污水的可生化性，它與城市污水的組成有關。 對于那些主要以生活污水及其成分與生活污水相近的工業廢水組成的城市污水，這種城市污水的 BOD5/CODcr 比值往往接近 甚至大于 ，其污水的可生化性較好，出水 CODcr 值可以控制在較低水平。而成分主要以工業廢水為主的城市污水，或 BOD5/CODcr 比值較小的城市污水，其污水的可生化性較差，處理后污水中剩余的 CODcr 會較高，要滿足出水 CODcr≤ 100mg/L 有一定難度。 某市污水處理廠進水 BOD5/CODcr=，污水的可生化性較好，采用二級處理工藝完全能滿足 CODcr≤ 100mg/L 設計排放的要求。 ? 氮的去除 氮在水體中是藻類生長所需的營養物質，容易引起水體的富營養化，因此氮是污水處理廠出水的控制指標之一。 污水脫氮方法主要有生物脫氮和物理化學脫氮兩大類。目前生物脫氮是主體，也是城市污水處理中經濟和常用的方法。物理化學脫氮主要是折點氯化法、選擇性離子交換法、空氣吹脫法等。國外從六十年代開始對污水脫氮的方法進行了大量的研究，結果認為物理化學法脫氮從經濟、管理等方面均不適宜在大中型城市污水處理廠中使用，因此，本工程以生物脫氮法為主。 氮是蛋白質不可缺少的組成部分，因此廣泛存在于城市污水中。在原污水中，氮以 NH3N及有機氮的型式存在，這兩種形勢的氮合在一起稱為凱氏氮，用 TKN表示。而污水中的 NO3— 和 NO2— 量很少。 氮也是構成微生物的元素之一，一部分進入細胞體內的氮將隨剩余污泥一起從水中去除，這部分氮量占所去除的 BOD5的 5%。 生物除氮是通過硝化、反硝化過程實現。硝化過程為好氧過程，在有機物貝氧化的同時，污水中的有機氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥齡足夠廠的情況下被進一步氧 化成硝酸鹽，其反應方程式如下： 某市污水處理廠建設工程 可行性研究報告 27 NH4++ NO2— +2H++H2O NO2— + NO3— 第一步反應靠亞硝酸菌完成，第二步反應靠硝化菌完成，總的反應為： NH4++2O2 NO3— +2H++H2O 經過好氧生物處理后的污水，其中大部分的凱氏氮都被氧化成為硝酸鹽（ NO3— ），反硝化菌在溶解氧濃度極低或缺氧情況下可以利用硝酸鹽中氮作為電子受體，氧化有機物，將硝酸鹽中的氮還原成氮氣（ N2），從而完成污水的脫氮過程，通常稱之為反硝化過程。反硝化菌的 生長主要在缺氧條件下進行，并且要有充足的碳源提供能量，才可以促使反硝化作用順利進行。 由此可見，要達到生物脫氮的目的，完成硝化是先決條件。因為硝化菌屬于自養菌，其生長率 181。s 明顯小于異養菌的生長率 181。h，生物脫氮系統維持硝化的必要條件 181。s≧ 181。h，即系統必需維持在較低的污泥負荷條件下運行，使得污泥的泥齡大于維持硝化所需要的最小泥齡。根據大量的實驗數據和運轉實例，設計污泥負荷≤ ，就可以達到硝化及反硝化的目的；污泥負荷 ≤，就可以使出水氨氮 濃度不高于 5mg/L， TN 濃度不高于 15mg/L。 ? 磷的去除 將磷從污水中去除，可以采用化學法，也可以采用生物法。常規二級處理工藝磷的去除率僅為 12~19%，達不到本工程的要求。 化學除磷主要是向污水中投加藥劑，使藥劑與水中溶解性磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從污水中去除。固液分離可以單獨進行，也可以與除沉污泥和二沉污泥的排入相結合。按工藝流程中化學藥劑投加點的不同，化學沉淀除磷工藝可分為前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三種類型。前置沉淀的藥劑投加點是除池前，形成的沉淀物與除沉污泥一 起排除；同步沉淀的藥劑投加點在曝氣池中，曝氣池出水處或在二沉池的進水處，形成的沉淀物與剩余污泥一起排除；后置沉淀的藥劑投加點設在二沉池之后的混合池中，形成的沉淀物通過另設的固液分離裝置進行分離。 化學除磷的藥劑主要有鐵鹽、鋁鹽和石灰。 以硫酸鋁和三氯化鐵、硫酸亞鐵混凝劑為例，金屬鹽與水中的磷酸鹽的反應某市污水處理廠建設工程 可行性研究報告 28 可以表示如下： 硫酸亞鐵混凝劑： 3Fe2++2PO43=Fe(PO4)2 三氯化鐵混凝劑： 主反應： FeCl3+PO43 FePO4 +3Cl 副反應： 2FeCl3+3Ca(HCO3) 2 2 Fe(OH)3 +3CaCl2 + 6CO2 硫酸鋁混凝劑： 主反應： Al2+(HSO4) +2PO43 2 AlPO4 +3SO42 + 14H2O 副反應： Al2+(HSO4) +6HCO3 2 Al(OH)3 +3SO42 + 14H2O +6CO2 可見，鐵鹽和鋁鹽均能與磷酸跟離子（ PO43）作用生成難溶性的沉淀物，通過去除這些難溶性沉淀物去除水中的磷。 按照德國規范 ATVA131 的規定，一般去除 1kg 的磷需要 投加 鐵或 鋁。對特定的污水，金屬鹽投加量需通過試驗確定，進水 TP 濃度和期望的除磷率不同，相應的投加量也不同。 化學除磷方法的泥產量將增加，僅由沉淀劑與磷酸根和氫氧根結合生成的干泥量為 ，除此之外，還要考慮附帶的其他沉淀物，因此，在實際應用中按每 kg 用鐵量產生 污泥或每 kg 用鋁量產生 污泥來計算泥量。 在初沉池投加化學藥劑，初沉池產泥量將增加 50~100%，如設后續生物處理，則全廠污泥量增加 60~70%；在二沉池投藥，活 性污泥量增加 35~45%，全廠污泥量將增加 10~25%。因此，化學藥劑的投加使沉淀污泥的產量增加、濃度降低、污泥體積增大，使污泥處理的難度增加。采用化學除磷時還應考慮污泥處理與處置的費用。 生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧環境并有充足營養的條件下，受到壓抑而釋放出體內的磷酸鹽，產生能量以吸收快速降解有機物，并轉化為 PHB（聚 β烴丁酸）儲存起來。當這些聚磷菌進入好氧條件下時就講解體內儲存的 PHB 產生能量，用于細胞的合成和過量吸磷，形成高磷濃度污泥，隨剩余污泥一起排出系統，從而達到除磷的目的。生物除磷的優點在于不 增加剩余污泥量，處理成本較低。缺點是未了避免剩余污泥中的磷再次釋放，對污泥處理工藝的選擇有一定的某市污水處理廠建設工程 可行性研究報告 29 限制。在厭氧階段釋放 1mg 的磷吸收儲存的有機物，經好氧分解后產生的能量用于細胞合成、增殖，能夠吸收 2~ 的磷。因此磷的吸收取決于磷的釋放，而磷的釋放取決于污水中存在的課快速降解的有機物的含量，有機物與磷的比值越大，除磷效果就越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量為 ~2%，采用生物除磷工藝的剩余活性污泥中磷的含量可以達到傳統活性污泥法 2~3 倍，在設計中往往采用 2~4%。 生物除磷工藝的前提是聚磷 菌必需在厭氧條件下優勢增長，而后進入好氧階段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的處理工藝必需在曝氣池前段設置厭氧段，并對污泥中糖的含量進行控制。生物除磷工藝對磷的去除可以達到出水含磷；輔以化學除磷的話，可以保證出水水中磷濃度不高于 。 生物脫氮除磷基本原理 國外從六十年代開始系統地進行了脫氮除磷的物理處理方法研究，結果認為物理法的缺點是耗藥量打、污泥多、運行費用高等。因此，城市污水處理廠一般不推薦采用。從七十年代以來，國外開始研究并逐步采用活性污泥法生物脫氮除磷。我國從八十年代開始研究生物脫氮除磷技術，在八十年代后期逐步實現工業化流程。目前，常用的生物脫氮除磷工藝有 A2/O 法、 SBR 法、氧化溝法等。 ? 生物脫氮原理 生物脫氮是利用自然界氮的循環原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有機物轉化成氨氮，而后在好氧條件下，由硝化菌左右變成硝酸鹽氮，這階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮氣逸出，這階段稱為缺氧反硝化。整個生物脫氮過程就是氮的分解還原反應，反應能量從有機物中獲取。在硝化和反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、 PH 值以及碳源，生物脫氮系統中，硝化菌增長速度較緩慢，所以，要有足夠的污泥泥齡。反硝化菌的生長主要是在缺氧條件下進行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進行。 由此可見，生物脫氮系統中硝化與反硝化反應需要具備如下條件： 硝化階段：足夠的的溶解氧， DO 值在 2mg/L 以上，合適的溫度，最好在20℃，不能低于 10℃，足夠長的污泥泥齡，合適的 PH 條件。 反硝化階段：硝酸鹽的存在，缺氧條件 DO 值在 ，充足碳源（能某市污水處理廠建設工程 可行性研究報告 30 源），合適的 PH 條件。 生物脫氮過程如圖 5— 1 所示。 異氧型細菌 硝化細菌 反硝化細菌 +有機物 （氨化作用） （硝化作用） （反硝化作用） ? 生物除磷原理 磷常以磷酸鹽（ H2PO HPO42和 H2PO43)、聚磷酸鹽和有機磷的形式存在于廢水中，生物除磷就是利用聚磷菌，在厭氧狀態釋放磷，在好氧狀態從外部攝取磷，并將其以聚合形態儲藏在體內，形成高磷污泥，排出系統，達到從廢水中除磷的效果。 生物除磷主 要是通過排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少將對除磷效果產生影響，一般污泥齡短的系統產生的剩余污泥量較多，可以取得較高的除磷效果。有報道稱，當泥齡為 30d 時，除磷率為 40%，泥齡為 17d 時，除磷率為 50%，而當泥齡降至 5d 時，除磷率達到 87%。 大量的試驗觀測資料已經完全證實，再說橫無除磷工藝中，經過厭氧釋放磷酸鹽的活性污泥，在好氧狀態下有很強的吸磷能力，也就是說，磷的厭氧釋放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厭氧釋放都能增強污泥的好氧吸磷，磷的厭氧釋放可以分為兩部分：有效釋放和無效釋放， 有效釋放是指磷被釋放的同時，有機物被吸收到細胞內，并在細胞內儲存，即磷的釋放是有機物吸收轉化這一耗能過程的偶聯過程。無效釋放則不伴隨有機物的吸收和儲存，內源損耗， PH變化，毒物作用引起的磷的釋放均屬無效釋放。 在除磷系統的厭氧區中，含聚磷菌的會留污泥與污水混合后，在初始階段出現磷的有效釋放，隨著時間的延長，污水中的易降解有機物被耗完以后，雖然吸收和儲存有機物的過程基本上已經停止，但微生物為了維持基礎生命活動，仍將不斷分解聚磷，并把分解產物（磷）釋放出來，雖然此時釋磷總量不斷提高，但單位釋磷量所產生吸磷能力隨 無效釋放量的加大而降低。一般來說，污水污泥混合液經過 2 小時厭氧后，磷的釋放已經甚微，在有效釋放過程中，磷的釋放量與有機物的轉化量之間存在著良好的相關性，磷的厭氧釋放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厭氧釋放 1mgP，在好氧條件下可吸收 ~，厭氧時間含氮有機物 NH4+— N NH3— N N2 某市污水處理廠建設工程 可行性研究報告 31 加長，無效釋放逐漸增加，平均厭氧釋放 1mgP，所產生的好氧吸磷能力降至 1mgP以下，甚至達到 。因此，生物除磷并非厭氧時間越長越好，同時在運行管理中要盡量避免 PH 的沖擊，否則除磷能力將大幅度下降，甚至完全喪失，這主要是由于 PH 降低時，會