第23卷 第3期2002年9月
内蒙古农业大学学报
Journal of I nner M ongolia Agricultural University
Vol . 23 N o . 3Sep . 2002
文章编号:1009-3575(2002) 03-0093-05
北方中小城市污水处理厂工艺选择
于玲红1 陈岩峰2 武海云3 殷震育4
3. 包头市自来水公司, 包头 014010)
(1. 包头钢铁学院环境工程系, 包头 014010; 2. 中冶集团包头钢铁设计研究总院, 包头 014010;
摘要: 通过比较各种城市污水二级及二级强化处理工艺的特点, 提出了选择北方地区中小城市污水处理厂工艺
的依据、原则和方法, 并根据不同的条件推荐了适用的工艺。
关键词: 城市污水处理; 活性污泥法; SBR 法; 氧化沟; 水解处理; AO 法; 生物接触氧化法中图分类号: X505 文献标识码: A
CH OICE ON THE FLOWAGE OF SEWAGE WORKS IN
THE NORTH AVERAGE AND SMALL CITIES
YU Ling -hong , C HEN Yan -feng , WU Hai -yun , YIN Zheng -yu
(1. Department of Enviroment Engineering , UIS T , Baotou 014010;
2. Research Institute of Iron and S teel T echno tog y Design of Z hongZhi Group , Baotou 014010, China ;
3. Water co mpany of Bao Tou , Bao Tou 014010)
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2
3
4
A bstract : By comparing the flow age ' s specialties of secondary and secondary streng then sewage treatment in cities , the basis , principles and methods on flow age of sew age works are put forw ard in the northern medium and sm all cities , according to the different conditions , the applicable flow age w as recommended .
Key words : sew age treatment ; activated sludge process ; SBR ; ditch oxidation ; hydrolysis ; AO ; bi -ological contact oxidation .
为了引导城市污水处理及污染防治技术的发展, 加快城市污水处理设施的建设, 2000年5月国家建设部、环境保护局和科技部联合印发了《城市污水处理及污染防治技术政策》。本文将结合该政策的内容, 主要研究北方地区日处理能力为10万m 3以下, 特别是1～5万m 3的城市污水处理厂适用的各种处理工艺的比较和选择, 从而确定不同条件下适用的较优工艺。
1 中小城市污水处理厂工艺概述
城市污水二级及二级强化处理一般以好氧化生物处理为主, 好氧处理可分为活性污泥法和生物膜法两大类。
活性污泥法是利用河川自净原理, 人工创建的生化净生化污水处理方法。中小规模城市污水厂适用的
收稿日期: 2002-01-23
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内蒙古农业大学学报 2002年
方法主要有AB 法、SBR 法、氧化沟法、AO 法、A 2O 法、水解好氧法等。
生物膜法是利用土壤自净原理发展起来的, 通过附着在各种载体上的生物膜来处理污水的好氧生物处理法, 主要包括生物转盘、生物滤池和生物接触氧化法等工艺。1. 1 常规活性污泥法
常规活性污泥法在国内外污水处理工程中是历史最长, 使用范围最广的1种方法。具有运行效果可靠, 出水水质稳定, 管理经验丰富的优势。不足之处是对氮磷去除能力差, 投资及运行费用偏高。
1. 2 SBR 法
SBR 法是序批式(或间歇式) 活性污泥法的简称, 常规SBR 工艺的原污水不是顺次流经各个待理单元, 而且放流到单一反应池内, 接时顺序实现不同目的的操作。
SBR 法的优点有:(1) 处理效率高, 出水水质好, 不易产生污泥膨胀:(2) 占地面积小, 处理构筑物简单; (3) 投资少、运转管理费低; (4) 活性污泥沉降性能好, 耐冲击负荷, 受进水水量和水质影响小; (5) 如果设计操作得当, 可以实现生物脱氮除磷的目的。1. 3 氧化沟法
氧化沟是连续循环式曝气池, 属于活性污泥法的一种改进工艺主要用于去除污水中的有机物及进行硝化反应。
氧化沟技术由于具有出水水质好, 运行稳定, 管理方便, 以及区别于常规活性污泥法的技术特征, 使其发展非常迅速, 现已发展形成多种不同形式的氧化沟技术, 包括奥贝尔型、卡鲁塞尔型、二沟或三沟交替工作型、一体化氧化沟等。奥贝尔氧化沟、一体化氧化沟等都是新型氧化沟, 在节约能耗、减少占地、抗冲击负荷和高胶脱氮等方面显示出优越的性能, 正日益引起人们的重视并逐步得到广泛应用。1. 4 CASS 法
CASS 系统以推流方式运行, 而各反应区则以完全混合的方式运行以实现同步碳化和硝化———反硝化功能。与常规SBR 工艺相比, CASS 的特点是系统运行稳定, 耐冲击负荷, 以及脱氮除磷效果好。1. 5 AB 法
典型AB 法由A 段的吸附、沉淀与B 段的曝气、沉淀组成, 两段串联运行。
AB 法的主要优点是:(1) 有机物去除率高, BOD 5, 去除率可达95%,COD 去除率90%左右。(2) 抗冲击负荷能力强, 去除难降解物持能力强, 出水水质稳定。(3) A 段停留时间短, 但BOD 5, 去除率可达50%以上, 且能量消耗少。(4) B 段产泥量低, 泥龄长, 有利于脱氮。AB 法的缺点在于A 段污泥负荷高, 污泥产量多, 增加了污泥系统的造价, 另外AB 两段污泥回流系统隔离, 增加了一整套污泥回流系统。1. 6 生物滤池
生物滤池是生物膜法的1种, 通过污水经过附满微生物的生物滤料而使污水达到净化, 生物滤池中常用的有高负荷生物滤池和塔式生物滤池。此法有机负荷较大, 占地面积小, 但BOD 5, 去除率低, 投资较大。1. 7 生物接触氧化法
生物接触氧化法是界于活性污泥法和生物膜法之间的1种生物处理方法。此法抗冲击负荷能力强, 污泥量少, 不需污泥回流, 具有脱氮除磷功能, 易于维护管理, 也是1种采用较多的处理工艺:其缺点是布水布气不易均匀, 填料可能堵塞。1. 8 AO 法
AO 法是由厌氧(或缺氧) 段和好氧段串联的流程。厌氧-好氧流程除了BOD 5和SS 去除率与常规活性污泥法相当外, 还可以去除污水中的磷。由于厌氧也具有去除有机物的功效, 其能耗较小, 此外还具有改善污泥沉降性能、克服活性污泥沉降的优点。同时它还可以去除污水中的氮, 废水先进入缺氧池, 在其中进行有机物的初步降解和硝酸盐的反硝化, 然后进入好氧池进行有机物的进一步降解和氨氮的硝化。12
第3期 于玲红等: 北方中小城市污水处理厂工艺选择
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A 2O 工艺即绝氧-厌氧-好氧活性污泥法, 是80年代在传统活性污泥法基础上发展的先进处理方法。它利用活性污泥在厌氧、缺氧、好氧过程中的生物增殖活动, 同时达到降解污水中有机物及除磷脱氮的目的。它具有处理效果稳定, 节约能源和运行费用低等优点。缺点是处理过程较复杂、处理构筑物种类多; 工程调整不方便。1. 10 稳定塘
稳定塘是利用天然水体对污水进行生物处理的系统。主要优点是能耗低, 主要缺点是占地面积非常大, 并且受气候条件影响大, 冬季运行效果差, 出水不易达标。
2 污水处理工艺选择的依据和原则
2. 1 污水处理级别的确定
选择污水处理工艺时首先应按受纳水体的性质确定出水水质要求, 并依此确定处理级别, 排水应达到国家排放标准(GB8978-1996) 。
2. 1. 1 设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇必须建设二级别污水处理设施;
2. 1. 2 受纳水体为封闭或半封闭水体时, 为防治富营养化, 城市污水应进行二级化处理, 增强除磷脱氮的效果; 2. 1. 3 非重点流域和非水源保护区的建制镇, 根据当地的经济条件和水污染控制要求, 可先行一级强化处理, 分期实现二级处理。
2. 2 工艺选择应考虑的技术经济因素[1]2. 2. 1 处理规模;
2. 2. 2 进水水质特性, 重点考虑有机物负荷、氮磷含量; 2. 2. 3 出水水质要求, 重点考虑对氮磷的要求以及回用要求; 2. 2. 4 各种污染物的去除率; 2. 2. 5 气候等自然条件, 北方地区应考虑低温条件下稳定运行; 2. 2. 6 污泥的特性和用途。2. 2. 7 批准的占地面积, 征地价格; 2. 2. 8 基建投资; 2. 2. 9 运行成本;
2. 2. 10 自动化水平, 操作难易程度, 当地运行管理能力。2. 3 工艺流程选择的原则2. 3. 1 保证出水水质达到要求;
2. 3. 2 处理效果稳定, 技术成熟可靠、先进适用; 2. 3. 3 降低基建投资和运行费用, 节省电耗; 2. 3. 4 减少占地面积;
2. 3. 5 运行管理方便, 运转灵活; 2. 2. 6 污泥需达到稳定; 2. 3. 7 适应当地的具体情况。
3. 4. 5]3 污水处理工艺的选择方法[2.
在选定污水处理工艺时采用技术比较和经济比较的方法。
在方案初选时可以采用定性的技术比较, 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特性、排放方式和水、,
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比较后优选确定。
内蒙古农业大学学报 2002年
定性比较时可以采用有定论的结论和经验值等, 而不必进行详细计算了。几种常用生物处理方法的比较见附表。
附表 常用生物处理方法的比较
序号12345678
处理方法常规活性污泥法SBR 法CA SS 氧化沟AB A 2O
高负荷生物滤池生物接触氧化
BO D 5去除率90%～95%85%～95%90%～95%92%～98%90%～96%90%～95%75%～85%90%～95%
N 、P 去除率
低一般较高较高较高高较低一般
占 地大较小较小较大一般大较小较小
投 资大小一般较小一般一般大一般
能 耗高较低一般低一般一般低较高
在选定最终采用的工艺时, 应选择2种～3种工艺进行全面的定时化的经济比较。可以采用年成本法或净现值法进行比较。3. 1 年成本法
将各方案的基建投资和年经营费用按标准投资收益率, 考虑复利因素后, 换算成使用年限内每年年末等额偿付的成本1年成本, 比较年成本最低者为经济可取的方案。3. 2 净现值法
将工程使用整个年限内的收益和成本(包括投资和经营费) 按照适当的贴现率折算为基准年的现值, 收益与成本现行总值的差额即净现值, 净现值大的方案较优。
7. 8]4 北方中小城市污水厂不同条件下处理工艺的选择[6. 4. 1 根据进水有机物负荷选择处理工艺
4. 1. 1 进水BOD 5负荷较高(如>250mg /L ) 或生化性能较差时, 可以采用AB 法或水解—生物接触氧化法、水解—SBR 法等;
4. 1. 2 进水BOD 5, 负荷较低时可以采用SBR 法或常规活性污泥法等。4. 2 根据处理级别选择处理工艺
4. 2. 1 二级处理工艺可选用氧化沟法、SBR 法、AB 法和生物滤池法等成熟工艺技术, 也可选用常规活性污泥法:
4. 2. 2 二级强化处理要求除磷脱氮, 工艺流程除可以选用AO 法、A 2O 法外, 也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法, CASS 法和水解———接触氧化法等:
4. 2. 3 在投资有限的非重点流域县城, 可以选建设一级强化处理厂, 采用水解工艺、生物絮凝吸附(即AB 法的A 段) 和混凝沉淀等物化强化一级处理, 待资金等条件成熟后再续建后续生物处理工艺, 形成AB 法等完整工艺。
4. 3 根据回用要求选择处理工艺
严重缺水地区要求污水回用率较高, 应选择BOD 5和SS 去除率高的污水处理工艺, 例如采用氧化沟或SBR 工艺, 使BOD 5, 和SS 均达到20mg /L 以下甚至更低; 则回用处理只需要直接过滤就可以达到生活杂用水标准, 整个污水处理及回用厂流程非常简捷、经济。
如果出水将在相当长的时期内用于农灌, 解决缺水问题, 则处理目标可以以去除有机物为主, 适当保留
第3期 于玲红等: 北方中小城市污水处理厂工艺选择
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4. 4 根据气候条件选择处理工艺
4. 4. 1 冰冻期长的寒冷地区应选用水下曝气装置, 而不宜采用表面曝气; 生物处理设施需建在室内时, 应采用占地面积小的工艺; 4. 4. 2 水解池对水温变化有较好的适应性, 在低水温条件下运行稳定, 北方寒冷地区可选择水解池作为预处理;
4. 4. 3 较温暖的地区可选择各种氧化沟和SBR 法。
4. 5 根据基建投资选择处理工艺
为了节省投资, 应尽量采用国内成熟的, 设备国产化率较高的工艺。
基建投资较小的处理工艺有水解———SBR 法、SBR 法及其变型、水解-SBR 法、SBR 法及其变型、水解活性污泥法等。
用水解池作预处理可以提高对有机物的去除率, 并改善后续二级处理构筑物污水的生化性能, 可使总的停留时间比常规法少30%。
氧化沟法在用于以去除碳源污染物为目的二级处理时, 与各种活性污泥法相比, 优势不明显, 但用于还须去除氮磷的二级强化处理时, 则投资和运行费用明显降低。4. 6 根据运行费用选择处理工艺
节省运行费用的途径有降低电耗、减少污泥量、以及减少操作管理人员等。电耗较低的流程有自然净化、氧化沟、生物滤池等, 污泥量较少的有氧化沟和SBR 等, 自动化程度高、管理简单的流程有SBR 等。综合比较, 在基建费相当的条件下, 运行费用较低的处理方法有氧化沟、SBR 等。4. 7 污泥处理
中小规模城市污水处理厂产生的污泥可进行堆肥处理和综合利用, 采用延时曝气的氧化沟法、;SBR 法等技术的污水处理设施, 污泥需达到稳定化。4. 8 可以推广应用的新工艺
在尽量采用成熟可靠工艺流程的同时, 也要研究开发适用于北方地区中小污水厂的新工艺, 或审慎采用国内外新开发的高效经济的先进工艺技术。城市污水处理新工艺应向简单、高效、经济的方向发展, 各类构筑物从工艺和结构上都应向合建一体化发展。目前可以重点考虑应用和推广使用的流程有一体化氧化沟技术、CASS 、UNITANK 和膜法等。
5 结语
城市污水处理工艺应根据污水水质特性、排放水质要求、以及当地的用地、气候、经济等实际情况, 经全面的技术经济比较后优选确定。北方地区10万m 以下的城市污水处理厂可以优先考虑的处理工艺有水解SBR 法、SBR 法、氧化沟法、AB 法、水解-接触氧化法、AO 法等, 如果条件适宜也可采用稳定塘等自然净化工艺。
参 考 文 献:
[1] 上海市政工程设计研究院. 给水排水设计手册(第10册技术经济) 〔M 〕.北京:中国建筑工业出版社, 2000. [2] 刘军. 厌氧水解生物法处理城市污水的研究〔J 〕.给水排水, 2000, 20(7) :10-13. [3] 方先金. SBR 工艺特性及降解过程的研究〔J 〕.给水排水, 2000, 20(5) :18-21. [4] 郑兴灿. 城市污水生物除磷脱氮工艺方案的选择〔J 〕.给水排水, 2000,(5) :1-5.
[5] 沈耀良, 王宝贞. 循环活性污泥系统(CASS ) 处理城市废水〔J 〕.给水排水, 1999, 20(11) :5-8. [6] 羊寿生, 张辰. 城市污水处理厂设计中热点问题剖析〔J 〕.给水排水, 1999, 20(9) :1-3. [7] 邓荣森. 四川省城市污水处理示范工程———一体化氧化沟〔J 〕.给水排水, 2001, 27(4) :1-4. [8] 丁亚兰. 国内外废水处理工程设计实例〔M 〕.北京:化工工业出版社, 2000.
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文章编号:1009-3575(2002) 03-0093-05
北方中小城市污水处理厂工艺选择
于玲红1 陈岩峰2 武海云3 殷震育4
3. 包头市自来水公司, 包头 014010)
(1. 包头钢铁学院环境工程系, 包头 014010; 2. 中冶集团包头钢铁设计研究总院, 包头 014010;
摘要: 通过比较各种城市污水二级及二级强化处理工艺的特点, 提出了选择北方地区中小城市污水处理厂工艺
的依据、原则和方法, 并根据不同的条件推荐了适用的工艺。
关键词: 城市污水处理; 活性污泥法; SBR 法; 氧化沟; 水解处理; AO 法; 生物接触氧化法中图分类号: X505 文献标识码: A
CH OICE ON THE FLOWAGE OF SEWAGE WORKS IN
THE NORTH AVERAGE AND SMALL CITIES
YU Ling -hong , C HEN Yan -feng , WU Hai -yun , YIN Zheng -yu
(1. Department of Enviroment Engineering , UIS T , Baotou 014010;
2. Research Institute of Iron and S teel T echno tog y Design of Z hongZhi Group , Baotou 014010, China ;
3. Water co mpany of Bao Tou , Bao Tou 014010)
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A bstract : By comparing the flow age ' s specialties of secondary and secondary streng then sewage treatment in cities , the basis , principles and methods on flow age of sew age works are put forw ard in the northern medium and sm all cities , according to the different conditions , the applicable flow age w as recommended .
Key words : sew age treatment ; activated sludge process ; SBR ; ditch oxidation ; hydrolysis ; AO ; bi -ological contact oxidation .
为了引导城市污水处理及污染防治技术的发展, 加快城市污水处理设施的建设, 2000年5月国家建设部、环境保护局和科技部联合印发了《城市污水处理及污染防治技术政策》。本文将结合该政策的内容, 主要研究北方地区日处理能力为10万m 3以下, 特别是1～5万m 3的城市污水处理厂适用的各种处理工艺的比较和选择, 从而确定不同条件下适用的较优工艺。
1 中小城市污水处理厂工艺概述
城市污水二级及二级强化处理一般以好氧化生物处理为主, 好氧处理可分为活性污泥法和生物膜法两大类。
活性污泥法是利用河川自净原理, 人工创建的生化净生化污水处理方法。中小规模城市污水厂适用的
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方法主要有AB 法、SBR 法、氧化沟法、AO 法、A 2O 法、水解好氧法等。
生物膜法是利用土壤自净原理发展起来的, 通过附着在各种载体上的生物膜来处理污水的好氧生物处理法, 主要包括生物转盘、生物滤池和生物接触氧化法等工艺。1. 1 常规活性污泥法
常规活性污泥法在国内外污水处理工程中是历史最长, 使用范围最广的1种方法。具有运行效果可靠, 出水水质稳定, 管理经验丰富的优势。不足之处是对氮磷去除能力差, 投资及运行费用偏高。
1. 2 SBR 法
SBR 法是序批式(或间歇式) 活性污泥法的简称, 常规SBR 工艺的原污水不是顺次流经各个待理单元, 而且放流到单一反应池内, 接时顺序实现不同目的的操作。
SBR 法的优点有:(1) 处理效率高, 出水水质好, 不易产生污泥膨胀:(2) 占地面积小, 处理构筑物简单; (3) 投资少、运转管理费低; (4) 活性污泥沉降性能好, 耐冲击负荷, 受进水水量和水质影响小; (5) 如果设计操作得当, 可以实现生物脱氮除磷的目的。1. 3 氧化沟法
氧化沟是连续循环式曝气池, 属于活性污泥法的一种改进工艺主要用于去除污水中的有机物及进行硝化反应。
氧化沟技术由于具有出水水质好, 运行稳定, 管理方便, 以及区别于常规活性污泥法的技术特征, 使其发展非常迅速, 现已发展形成多种不同形式的氧化沟技术, 包括奥贝尔型、卡鲁塞尔型、二沟或三沟交替工作型、一体化氧化沟等。奥贝尔氧化沟、一体化氧化沟等都是新型氧化沟, 在节约能耗、减少占地、抗冲击负荷和高胶脱氮等方面显示出优越的性能, 正日益引起人们的重视并逐步得到广泛应用。1. 4 CASS 法
CASS 系统以推流方式运行, 而各反应区则以完全混合的方式运行以实现同步碳化和硝化———反硝化功能。与常规SBR 工艺相比, CASS 的特点是系统运行稳定, 耐冲击负荷, 以及脱氮除磷效果好。1. 5 AB 法
典型AB 法由A 段的吸附、沉淀与B 段的曝气、沉淀组成, 两段串联运行。
AB 法的主要优点是:(1) 有机物去除率高, BOD 5, 去除率可达95%,COD 去除率90%左右。(2) 抗冲击负荷能力强, 去除难降解物持能力强, 出水水质稳定。(3) A 段停留时间短, 但BOD 5, 去除率可达50%以上, 且能量消耗少。(4) B 段产泥量低, 泥龄长, 有利于脱氮。AB 法的缺点在于A 段污泥负荷高, 污泥产量多, 增加了污泥系统的造价, 另外AB 两段污泥回流系统隔离, 增加了一整套污泥回流系统。1. 6 生物滤池
生物滤池是生物膜法的1种, 通过污水经过附满微生物的生物滤料而使污水达到净化, 生物滤池中常用的有高负荷生物滤池和塔式生物滤池。此法有机负荷较大, 占地面积小, 但BOD 5, 去除率低, 投资较大。1. 7 生物接触氧化法
生物接触氧化法是界于活性污泥法和生物膜法之间的1种生物处理方法。此法抗冲击负荷能力强, 污泥量少, 不需污泥回流, 具有脱氮除磷功能, 易于维护管理, 也是1种采用较多的处理工艺:其缺点是布水布气不易均匀, 填料可能堵塞。1. 8 AO 法
AO 法是由厌氧(或缺氧) 段和好氧段串联的流程。厌氧-好氧流程除了BOD 5和SS 去除率与常规活性污泥法相当外, 还可以去除污水中的磷。由于厌氧也具有去除有机物的功效, 其能耗较小, 此外还具有改善污泥沉降性能、克服活性污泥沉降的优点。同时它还可以去除污水中的氮, 废水先进入缺氧池, 在其中进行有机物的初步降解和硝酸盐的反硝化, 然后进入好氧池进行有机物的进一步降解和氨氮的硝化。12
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A 2O 工艺即绝氧-厌氧-好氧活性污泥法, 是80年代在传统活性污泥法基础上发展的先进处理方法。它利用活性污泥在厌氧、缺氧、好氧过程中的生物增殖活动, 同时达到降解污水中有机物及除磷脱氮的目的。它具有处理效果稳定, 节约能源和运行费用低等优点。缺点是处理过程较复杂、处理构筑物种类多; 工程调整不方便。1. 10 稳定塘
稳定塘是利用天然水体对污水进行生物处理的系统。主要优点是能耗低, 主要缺点是占地面积非常大, 并且受气候条件影响大, 冬季运行效果差, 出水不易达标。
2 污水处理工艺选择的依据和原则
2. 1 污水处理级别的确定
选择污水处理工艺时首先应按受纳水体的性质确定出水水质要求, 并依此确定处理级别, 排水应达到国家排放标准(GB8978-1996) 。
2. 1. 1 设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇必须建设二级别污水处理设施;
2. 1. 2 受纳水体为封闭或半封闭水体时, 为防治富营养化, 城市污水应进行二级化处理, 增强除磷脱氮的效果; 2. 1. 3 非重点流域和非水源保护区的建制镇, 根据当地的经济条件和水污染控制要求, 可先行一级强化处理, 分期实现二级处理。
2. 2 工艺选择应考虑的技术经济因素[1]2. 2. 1 处理规模;
2. 2. 2 进水水质特性, 重点考虑有机物负荷、氮磷含量; 2. 2. 3 出水水质要求, 重点考虑对氮磷的要求以及回用要求; 2. 2. 4 各种污染物的去除率; 2. 2. 5 气候等自然条件, 北方地区应考虑低温条件下稳定运行; 2. 2. 6 污泥的特性和用途。2. 2. 7 批准的占地面积, 征地价格; 2. 2. 8 基建投资; 2. 2. 9 运行成本;
2. 2. 10 自动化水平, 操作难易程度, 当地运行管理能力。2. 3 工艺流程选择的原则2. 3. 1 保证出水水质达到要求;
2. 3. 2 处理效果稳定, 技术成熟可靠、先进适用; 2. 3. 3 降低基建投资和运行费用, 节省电耗; 2. 3. 4 减少占地面积;
2. 3. 5 运行管理方便, 运转灵活; 2. 2. 6 污泥需达到稳定; 2. 3. 7 适应当地的具体情况。
3. 4. 5]3 污水处理工艺的选择方法[2.
在选定污水处理工艺时采用技术比较和经济比较的方法。
在方案初选时可以采用定性的技术比较, 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特性、排放方式和水、,
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比较后优选确定。
内蒙古农业大学学报 2002年
定性比较时可以采用有定论的结论和经验值等, 而不必进行详细计算了。几种常用生物处理方法的比较见附表。
附表 常用生物处理方法的比较
序号12345678
处理方法常规活性污泥法SBR 法CA SS 氧化沟AB A 2O
高负荷生物滤池生物接触氧化
BO D 5去除率90%～95%85%～95%90%～95%92%～98%90%～96%90%～95%75%～85%90%～95%
N 、P 去除率
低一般较高较高较高高较低一般
占 地大较小较小较大一般大较小较小
投 资大小一般较小一般一般大一般
能 耗高较低一般低一般一般低较高
在选定最终采用的工艺时, 应选择2种～3种工艺进行全面的定时化的经济比较。可以采用年成本法或净现值法进行比较。3. 1 年成本法
将各方案的基建投资和年经营费用按标准投资收益率, 考虑复利因素后, 换算成使用年限内每年年末等额偿付的成本1年成本, 比较年成本最低者为经济可取的方案。3. 2 净现值法
将工程使用整个年限内的收益和成本(包括投资和经营费) 按照适当的贴现率折算为基准年的现值, 收益与成本现行总值的差额即净现值, 净现值大的方案较优。
7. 8]4 北方中小城市污水厂不同条件下处理工艺的选择[6. 4. 1 根据进水有机物负荷选择处理工艺
4. 1. 1 进水BOD 5负荷较高(如>250mg /L ) 或生化性能较差时, 可以采用AB 法或水解—生物接触氧化法、水解—SBR 法等;
4. 1. 2 进水BOD 5, 负荷较低时可以采用SBR 法或常规活性污泥法等。4. 2 根据处理级别选择处理工艺
4. 2. 1 二级处理工艺可选用氧化沟法、SBR 法、AB 法和生物滤池法等成熟工艺技术, 也可选用常规活性污泥法:
4. 2. 2 二级强化处理要求除磷脱氮, 工艺流程除可以选用AO 法、A 2O 法外, 也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法, CASS 法和水解———接触氧化法等:
4. 2. 3 在投资有限的非重点流域县城, 可以选建设一级强化处理厂, 采用水解工艺、生物絮凝吸附(即AB 法的A 段) 和混凝沉淀等物化强化一级处理, 待资金等条件成熟后再续建后续生物处理工艺, 形成AB 法等完整工艺。
4. 3 根据回用要求选择处理工艺
严重缺水地区要求污水回用率较高, 应选择BOD 5和SS 去除率高的污水处理工艺, 例如采用氧化沟或SBR 工艺, 使BOD 5, 和SS 均达到20mg /L 以下甚至更低; 则回用处理只需要直接过滤就可以达到生活杂用水标准, 整个污水处理及回用厂流程非常简捷、经济。
如果出水将在相当长的时期内用于农灌, 解决缺水问题, 则处理目标可以以去除有机物为主, 适当保留
第3期 于玲红等: 北方中小城市污水处理厂工艺选择
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4. 4 根据气候条件选择处理工艺
4. 4. 1 冰冻期长的寒冷地区应选用水下曝气装置, 而不宜采用表面曝气; 生物处理设施需建在室内时, 应采用占地面积小的工艺; 4. 4. 2 水解池对水温变化有较好的适应性, 在低水温条件下运行稳定, 北方寒冷地区可选择水解池作为预处理;
4. 4. 3 较温暖的地区可选择各种氧化沟和SBR 法。
4. 5 根据基建投资选择处理工艺
为了节省投资, 应尽量采用国内成熟的, 设备国产化率较高的工艺。
基建投资较小的处理工艺有水解———SBR 法、SBR 法及其变型、水解-SBR 法、SBR 法及其变型、水解活性污泥法等。
用水解池作预处理可以提高对有机物的去除率, 并改善后续二级处理构筑物污水的生化性能, 可使总的停留时间比常规法少30%。
氧化沟法在用于以去除碳源污染物为目的二级处理时, 与各种活性污泥法相比, 优势不明显, 但用于还须去除氮磷的二级强化处理时, 则投资和运行费用明显降低。4. 6 根据运行费用选择处理工艺
节省运行费用的途径有降低电耗、减少污泥量、以及减少操作管理人员等。电耗较低的流程有自然净化、氧化沟、生物滤池等, 污泥量较少的有氧化沟和SBR 等, 自动化程度高、管理简单的流程有SBR 等。综合比较, 在基建费相当的条件下, 运行费用较低的处理方法有氧化沟、SBR 等。4. 7 污泥处理
中小规模城市污水处理厂产生的污泥可进行堆肥处理和综合利用, 采用延时曝气的氧化沟法、;SBR 法等技术的污水处理设施, 污泥需达到稳定化。4. 8 可以推广应用的新工艺
在尽量采用成熟可靠工艺流程的同时, 也要研究开发适用于北方地区中小污水厂的新工艺, 或审慎采用国内外新开发的高效经济的先进工艺技术。城市污水处理新工艺应向简单、高效、经济的方向发展, 各类构筑物从工艺和结构上都应向合建一体化发展。目前可以重点考虑应用和推广使用的流程有一体化氧化沟技术、CASS 、UNITANK 和膜法等。
5 结语
城市污水处理工艺应根据污水水质特性、排放水质要求、以及当地的用地、气候、经济等实际情况, 经全面的技术经济比较后优选确定。北方地区10万m 以下的城市污水处理厂可以优先考虑的处理工艺有水解SBR 法、SBR 法、氧化沟法、AB 法、水解-接触氧化法、AO 法等, 如果条件适宜也可采用稳定塘等自然净化工艺。
参 考 文 献:
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