某農(nóng)場污水處理站技術(shù)方案

海興農(nóng)場污水處理站

技

術(shù)

方

案

2019年10月27日

目錄

一、方案論證.............................................................1

1.1污水處理工藝方案..................................................1

1.1.1污水處理工藝選擇原則........................................1

1.1.2水質(zhì)特性分析.................................................1

1.1.3污水處理程度確實............................................4

1.1.4處理重點及難點分析..........................................5

1.1.5污水處理方案論述............................................6

1.2污泥處理方案.....................................................22

1.2.1污泥處理的目的..............................................22

122污泥處理設(shè)計原則............................................23

123污泥處理工藝................................................23

1.2.4污泥處置....................................................30

1.3污水消毒工藝方案.................................................31

1.4臭氣處理工藝方案.................................................35

1.5工藝流程.........................................................37

1.6建造方式.........................................................38

二、設(shè)計方案............................................................39

2.1設(shè)計原則.........................................................39

2.2主要設(shè)計參數(shù).....................................................39

2.3主要構(gòu)筑物工藝設(shè)計..............................................40

2.3.1粗格柵及提升泵房............................................40

2.3.2細(xì)格柵及旋流沉砂池、膜格柵.................................42

2.3.3調(diào)節(jié)》也......................................................46

2.3.4組合生化池.................................................46

235消毒渠及巴氏計量槽..........................................51

2.3.6污泥濃縮池.................................................52

2.3.7污泥調(diào)質(zhì)池..................................................53

2.3.8除臭間......................................................53

2.3.9污泥脫水機(jī)房................................................55

2.3.10綜合工房..................................................57

2.3.11工作站.....................................................58

2.3.12門衛(wèi).......................................................58

2.4污水管網(wǎng)鋪設(shè)方案................................................58

2.4.1管道布置方案?...............................................58

2.4.2管道水力計算...............................................58

2.4.3污水管道管材選擇...........................................59

2.4.4管道施工方法及基礎(chǔ)?........................................61

2.5總圖及建筑設(shè)計...................................................61

2.5.1總平面設(shè)計..................................................61

2.5.2總平面布置..................................................62

2.5.3豎向布置及道路.............................................62

2.5.4廠區(qū)綠化....................................................63

2.5.5建筑設(shè)計....................................................63

2.6.結(jié)構(gòu)設(shè)計........................................................65

2.6.1設(shè)計依據(jù)....................................................65

II

2.6.2主體工程結(jié)構(gòu)設(shè)計............................................66

2.7.電氣設(shè)計........................................................73

2.7.1設(shè)計依據(jù)....................................................73

2.7.2設(shè)計范圍....................................................73

2.7.3負(fù)荷等級....................................................74

2.7.4供電電源....................................................74

2.7.5負(fù)荷計算及變壓器容量選擇...................................74

2.7.6供電電壓等級...............................................80

2.7.7電能計量及無功補(bǔ)償.........................................80

2.7.8主要設(shè)備選型................................................80

2.7.9繼電保護(hù)....................................................80

2.7.10電氣控制...................................................81

2.7.11配電.......................................................81

2.7.12照明.......................................................81

2.7.13防雷與接地系統(tǒng)............................................82

2.7.14電氣安全...................................................82

2.7.15節(jié)能措施節(jié)電措施..........................................83

2.7.16電信.......................................................83

2.7.17電話配線系統(tǒng)...............................................83

2.7.18計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)........................................84

2.7.19室內(nèi)外線路.................................................84

2.8.自控系統(tǒng)及儀表設(shè)計..............................................84

2.8.1設(shè)計依據(jù)....................................................84

2.8.2設(shè)計范圍....................................................85

2.8.3自動控制系統(tǒng)構(gòu)成............................................85

2.8.4中央控制系統(tǒng)設(shè)置及功能.....................................86

2.8.5PLC現(xiàn)場控制單元設(shè)置及功能................................87

2.8.6設(shè)備的操作控制方式.........................................88

2.8.7檢測儀表的設(shè)置.............................................88

2.8.8設(shè)計選型....................................................89

2.8.9過電壓保護(hù)裝置.............................................89

2.8.10系統(tǒng)的供電.................................................90

2.8.11接地.......................................................90

2.8.12工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)..........................................90

2.9暖通設(shè)計.........................................................90

2.9.1采暖空調(diào)設(shè)計................................................90

2.9.2通風(fēng)........................................................93

2.10化驗室設(shè)計......................................................93

2.10.1化驗室面積與功能區(qū)劃分....................................94

2.10.2儀器設(shè)備配置...............................................94

2.11.廠區(qū)給排水....................................................94

2.11.1給水.......................................................95

2.11.2排水.......................................................95

2.11.3管道管材...................................................96

2.12防腐設(shè)計........................................................96

2.12.1防腐工作的重要性..........................................96

2.12.2建（構(gòu)）筑物防腐..........................................96

in

2.12.3管道防腐..................................................97

2.12.4設(shè)備防腐..................................................97

附件：

總投資估算表

附圖：

附圖1：河北省國營海興農(nóng)場污水處理項目地理位置圖

附圖2：河北省國營海興農(nóng)場污水處理項目平面布置圖

附圖3：河北省國營海興農(nóng)場污水處理項目工藝流程圖

IV

一、方案論證

1.1污水處理工藝方案

1.1.1污水處理工藝選擇原則

污水處理工藝方案的優(yōu)化選擇是確保污水處理廠運(yùn)行性能、確保出

水水質(zhì)、降低費(fèi)用的關(guān)鍵，需要根據(jù)確定的污水處理水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和一般原

則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐?/p>

實際條件和要求，選擇切實可行的處理工藝方案。所要遵循的一般原則

包括：處理效果穩(wěn)定可靠、工藝控制調(diào)節(jié)靈活、工程實施切實可行、運(yùn)

行維護(hù)管理方便、投資運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省及整體工藝協(xié)調(diào)優(yōu)化。

污水處理工藝流程選擇是根據(jù)原水水質(zhì)、出水水質(zhì)要求，污水處理

廠規(guī)模、污泥處置方法及當(dāng)?shù)販囟?、工程地質(zhì)等具體條件作慎重分析后

決定。各種工藝有其適用條件，應(yīng)該具體分析以上各要素，確定適用的

工藝流程。根據(jù)以往成功工程的經(jīng)驗，在確定處理工藝的過程中應(yīng)遵照

以下原則：

1.采用的工藝運(yùn)行可靠、技術(shù)成熟、處理效果良好，能保證出水水

質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，從而解決污水對水資源及城市環(huán)境的影響。

2.采用工藝投資省、污水處理廠占地面積小，能耗少，運(yùn)行費(fèi)用低。

3.安全穩(wěn)妥的處理處置污泥，既節(jié)省投資，又避免二次污染。

4.所采用的工藝應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，能適應(yīng)一定的水質(zhì)、水量的變化。

5.所采用工藝應(yīng)易于實現(xiàn)自動控制，提高操作管理水平。

6.污水處理工藝的確定應(yīng)與污泥處理和處置的方式結(jié)合起來考慮。

7.提高項目社會效益、環(huán)境效益及綜合經(jīng)濟(jì)效益。

1.1.2水質(zhì)特性分析

1

污水廠處理的對象包括CODcr.BOD5、SS、氮、磷等，這就要求

在同一污水處理工藝中同時具備多種功能。一般來說，只要污水中沒有

大量難降解有機(jī)物，CODcr的去除是比較容易實現(xiàn)的。而氮、磷的去除

比較復(fù)雜，需要硝化、反硝化、微生物釋磷和吸磷等過程。上述每一個

過程的目的不一樣，對微生物組成、基質(zhì)類型及環(huán)境條件要求也不一樣。

硝化需要長泥齡的硝化菌和好氧環(huán)境，反硝化則需要短泥齡的脫氮菌和

缺氧環(huán)境，釋磷需要短泥齡的聚磷菌和厭氧環(huán)境，而吸磷則需要好氧環(huán)

境。由于各過程的要求不同，在同一污水處理工藝系統(tǒng)中就不可避免的

產(chǎn)生了各過程間的矛盾關(guān)系。如何處理好這些矛盾，使各自所需的反應(yīng)

條件有機(jī)的結(jié)合起來從而達(dá)到處理目的，是工藝方案設(shè)計的中心環(huán)節(jié)。

要處理好這些矛盾，特別要考慮以下幾個方面：

1.泥齡問題

作為硝化過程的主體，硝化菌通常都屬于自養(yǎng)型專性好氧菌。這類

微生物的一個突出的特點是繁殖速度慢，世代時間長。而聚磷菌多為短

世代微生物。Rensink等的研究成果表明：降低泥齡會提高系統(tǒng)的除磷

效率。而生物除磷的唯一渠道是排除剩余污泥，為了保證系統(tǒng)的除磷效

果就必須維持較高的污泥排放量，系統(tǒng)的泥齡不得不相應(yīng)降低，硝化菌

和聚磷菌在泥齡上存在著矛盾，若泥齡太高，不利于磷的去除；若泥齡

太低，硝化菌無法生存，旦污泥的穩(wěn)定程度不夠，給污泥的后續(xù)處理帶

來了困難。針對以上矛盾，在污水處理工藝設(shè)計及運(yùn)行中，一般采取的

措施是把系統(tǒng)中的泥齡控制在一個比較狹窄的范圍內(nèi)，兼顧脫氮及污泥

的相對穩(wěn)定與除磷的需要。這種措施在實踐中被證明是可行的。

2.營養(yǎng)物平衡問題

2

污水中的營養(yǎng)物對除磷和脫氮有至關(guān)重要的影響，因為無論是磷的

厭氧釋放，還是氮的缺氧反硝化都必須有充分的碳源作為基礎(chǔ)。所以營

養(yǎng)物的平衡是除磷脫氮順利進(jìn)行的必要條件。

3.硝酸鹽問題

回流污泥中攜帶的硝酸鹽會抑制厭氧條件下磷的釋放。由于聚磷菌、

硝化菌、反硝化菌及其它多種微生物共同生長在同一個系統(tǒng)內(nèi)，并在整

個系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，使得從好氧段回流的污泥中含有大量的硝酸鹽，造成厭

氧段中反硝化菌與聚磷菌對基質(zhì)形成競爭，使得聚磷菌無法得到足夠的

短鏈脂肪酸進(jìn)行充分釋磷，進(jìn)而嚴(yán)重影響了磷的吸收而導(dǎo)致系統(tǒng)除磷效

率降低。所以在除磷系統(tǒng)設(shè)計中，在厭氧段要限制硝酸鹽的濃度，確保

聚磷菌對磷的釋放。

4.水質(zhì)特性分析

現(xiàn)將本工程進(jìn)水水質(zhì)配比指標(biāo)列表（見表1-1）并予以分析。

表1?1進(jìn)水水質(zhì)各污染物配比表

項目BODs/CODcrBOD5/TNBOD5/TP

數(shù)值0.444.440

指標(biāo)0.454.017

(1)BOD5/CODcr

該指標(biāo)是鑒定污水可生化性的最簡單易行和最常用的方法，一般認(rèn)

為BOD5/CODcr>0.40時可生化性較好,BOD“CODCr<0.3時較難生化，

BOD5/CODCr<0.25時不宜（難）生化。本廠進(jìn)水該項指標(biāo)為0.44,為

提高污水的可生化性，需強(qiáng)化一級處理效果，然后采用生物處理方案。

如何提高BOD5、CODcr的去除率，則需將去除BOD5、CODcr的生物

3

過程與脫氮除磷的生物過程有機(jī)統(tǒng)一，選擇合適的污泥負(fù)荷及水力停留

時間等。

(2)BOD5/TN

該指標(biāo)是鑒別能否采用生物脫氮的主要指標(biāo)。由于生物脫氮的反硝

化過程中主要利用原污水中的含碳有機(jī)物作為電子供體，該比值越大，

碳源越充足，反硝化進(jìn)行越徹底，理論上BOD5/TN>2.86時反硝化才能

進(jìn)行。實際運(yùn)行資料表明BOD5"N>4.()時才能使反硝化過程正常進(jìn)行。

當(dāng)BOD5/TN=4~5時，氨氮去除率>80%,總氮的去除率>60%。本廠進(jìn)

水BOD5/TN指標(biāo)為4.4,采用生物脫氮工藝，脫氮率可以保證，除與

CODcr和BOD5的生物降解過程統(tǒng)一考慮外，關(guān)鍵是與除磷過程在時間

或空間上予以分隔。

(3)BOD5/TP

該指標(biāo)是鑒別能否生物除磷的主要指標(biāo)。進(jìn)水中的BODs是作為營

養(yǎng)物供除磷菌活動的基質(zhì)，故BOD5/TP是衡量能否達(dá)到除磷的重要指標(biāo),

一般認(rèn)為該值要大于17,比值越大，生物除磷效果越明顯。分析本工程

進(jìn)水水質(zhì)，BOD5/TP=40,可以取得較好的除磷效果。

1.1.3污水處理程度確實

根據(jù)確定的進(jìn)出水水質(zhì)，污水處理程度詳見表1-2：

表1-2污染物去除率表

項目進(jìn)水(mg/L)出水(mg/L)去除率(％)

CODcr450<50>88,8

BOD5200<10>95.0

SS300<10>96.7

TN45<15>66.7

4

NH3-N35<5>85.7

TP5<05>90,0

室外排水設(shè)計規(guī)范中(GB50014-2006)中對污水廠處理效率的一般

規(guī)定見表1-3：

表1?3污水處理廠的處理效率

處理效率

處理級別處理方法主要工藝

SSBOD5

一級沉淀法沉淀(自然沉淀)40-5520-30

生物膜法沉淀、生物膜反應(yīng)、二沉60-9065?90

二級

活性污泥法初沉、活性污泥反應(yīng)、二沉70-9065?95

根據(jù)污染物處理程度分析，本工程對各項污染物去除率的要求均較

高，除TN以外，其余均在85%以上。一般情況下，隨剩余污泥排走的

氮、磷約占1()%?25%,采用生物脫氮除磷工藝總氮去除率可達(dá)60%?

80%,總磷去除率50%?75%。因此，污水處理廠的污水工藝流程包括

一級預(yù)處理段、二級生物處理段處理工段、消毒工段以及生物和化學(xué)相

結(jié)合的措施。

1.1.4處理重點及難點分析

根據(jù)項目的特點及工作內(nèi)容，本項目的重點、難點主要為以下幾方

面：

(1)工藝的確定

由于本工程為需要達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)，目前國內(nèi)可以穩(wěn)定達(dá)到一級A

標(biāo)準(zhǔn)的工藝均較為復(fù)雜。這樣占地面積會較大，會增加土建費(fèi)用，所以

應(yīng)選擇一種在占地較少同時可以證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的工藝是本項目

的重點和難點之一。

(2)設(shè)備選型

5

污水處理廠建成后運(yùn)行是否正常，關(guān)鍵取決于設(shè)備是否可靠。設(shè)備

選用的恰當(dāng)與否，還直接影響到污水處理廠的運(yùn)行成本和維護(hù)管理的工

作量。因此，設(shè)備的選型也是本項目的難點。

1.1.5污水處理方案論述

針對本工程污水水質(zhì)特點及工程現(xiàn)場客觀條件，結(jié)合國內(nèi)外污水廠

運(yùn)行經(jīng)驗，對構(gòu)成本工程污水處理工藝各個單元的作用和處理方案論述

如下：

1.預(yù)處理單元

預(yù)處理單元主要包括粗格柵及提升泵房、細(xì)格柵及旋流沉砂池、膜

格柵等。

①粗格柵

作用是去除直徑大于20mm的漂浮物和懸浮物，以保護(hù)提升泵的正

常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。粗格柵截留物經(jīng)

螺旋輸送機(jī)送入螺旋壓榨機(jī)，壓榨后由小推車送至污泥棚，采用螺旋壓

榨機(jī)脫水后送至填埋場。

②提升泵房(即進(jìn)水泵房)

污水泵選型過去常采用干式污水泵。近年來潛污泵技術(shù)發(fā)展很快,

應(yīng)用日益增多。國內(nèi)近年來很多污水處理廠都選用了潛污泵，建成后運(yùn)

行情況良好。歸納起來，潛污泵和普通干式污水泵相比有以下優(yōu)點：

潛污泵不需單獨(dú)設(shè)水泵間，直接安裝在集水池里，污水提升泵房大

多較深，省去水泵間可節(jié)省泵房土建費(fèi)用20%?4()%。目前潛污泵的效

率已比較高，有些甚至高于干式污水泵，因此運(yùn)行費(fèi)用也較省。潛污泵

大多采用自動耦合安裝系統(tǒng)，安裝、起吊方便。因此，本設(shè)計推薦采用

6

潛污泵。

圖L1自動耦合式潛污泵

③細(xì)格柵

細(xì)格柵柵條間隙一般較粗格柵更小，可進(jìn)一步去除污水中的懸浮物。

④旋流沉砂池

旋流沉砂池主要用于去除污水中的較大無機(jī)顆粒。旋流沉砂池主要

利用機(jī)械葉輪的旋轉(zhuǎn)控制進(jìn)入水流的流速與流態(tài)，使砂在離心力與重力

的作用下，沿池壁呈螺旋線加速沉降，同時有機(jī)物在水流的作用下，隨

水流飄走，沉入池底的砂經(jīng)空氣提升后，與少量污水進(jìn)入砂水分離器中

進(jìn)行分離后排出，污水回流至粗格柵，從而達(dá)到除砂的目的。該工藝占

地面積小，沉砂效果受水量變化影響很小，砂水分離效果好，分離出的

砂含水率低，有機(jī)物含量少，便于運(yùn)輸。

目前國內(nèi)外普遍采用的沉砂池包括以下幾種：平流式沉砂池、曝氣

沉砂池、旋流式沉砂池（鐘氏及比氏）、多爾沉砂池等。

平流式沉砂池采用分散性顆粒的沉淀理論設(shè)計，只有當(dāng)污水在沉砂

池中的運(yùn)行時間等于或大于設(shè)計的砂粒沉降時間，才能夠?qū)崿F(xiàn)砂粒的截

留。因此，沉砂池的池長按照水平流速和污水中的停留時間來確定。由

于實際運(yùn)行中進(jìn)水的水量及含砂量的情況是不斷變化的，甚至變化幅度

很大。因此當(dāng)進(jìn)水波動較大時，平流式沉砂池的去除效果很難保證。

曝氣沉砂池的特點是通過曝氣形成水的旋流產(chǎn)生洗砂作用，以提高

除砂效率及有機(jī)物分離效率。當(dāng)處理VO.6mm的砂粒時，曝氣沉砂池有

著明顯的優(yōu)越性。對0.2?0.4mm的砂粒，平流式沉砂池僅能截留33%

左右，而曝氣沉砂池則有66%左右的截留效玄，曝氣沉砂池的沉砂效果

明顯要好。另外，曝氣沉砂池中污水中的油脂類物質(zhì)在空氣的氣浮作用

下能形成浮渣從而得以被去除，可起到預(yù)曝氣的效果。從水流特性來看,

曝氣沉砂池的流態(tài)并非水平流，由于曝氣產(chǎn)生的上升流速作用，水流以

螺旋狀的流態(tài)行進(jìn)。盡管水平流速因進(jìn)水流量的波動差別很大，但只要

上升流速保持不變，其旋流速度可維持在合適的范圍之內(nèi)。曝氣沉砂池

的這一特點，使得其具有良好的耐沖擊性，對于流量波動較大的污水廠

較為適用。

旋流沉砂池為圓形，池中心設(shè)有旋轉(zhuǎn)攪拌槳。進(jìn)水以切線方向流入

沉砂池，出水則沿徑向或切線流出，通過槳板的攪拌作用，在沉砂池內(nèi)

形成強(qiáng)制渦流，砂粒與有機(jī)污泥分離，在離心作用下被拋向池壁，并沿

池壁下滑進(jìn)入貯砂區(qū)。近年來新建的污水廠中，旋流式沉砂池得到了越

來越多的應(yīng)用。從運(yùn)行情況看，用戶反映普遍良好，認(rèn)為這類沉砂池具

有占地省、除砂效率高、操作環(huán)境好、設(shè)備運(yùn)行可靠等優(yōu)點。旋流沉砂

池如下圖所示。

8

圖L2旋流沉砂池

⑤膜格柵

本工程采用了MBR工藝，隨著膜反應(yīng)裝置的不斷發(fā)展，格柵或孔

徑間隙為3-10mm的傳統(tǒng)格柵已經(jīng)不能滿足實際需求，為了保證膜裝置

的正常運(yùn)行，減少維護(hù)工作，須提高前面的過濾要求，特別對毛發(fā)和纖

維物。因此本工程設(shè)置膜格柵，膜格柵屬于精細(xì)格柵，采用轉(zhuǎn)鼓型柵筐

和傾斜安裝，具有過濾面積大，水頭損失小等特點。

2.生物處理單元

(1)單元作用

去除污水中有機(jī)物(CODcr、BOD5、NHa-N、TP)、懸浮物及色度。

它是整個污水處理的主體，也是關(guān)系到污水廠出水水質(zhì)、運(yùn)行費(fèi)用、建

設(shè)投資及管理維護(hù)的關(guān)鍵。

(2)單元基本流程

經(jīng)初級處理單元的沉砂池、膜格柵后，污水的漂浮物和砂粒被去除,

然后進(jìn)入生物池對污水中有機(jī)物COD-BOD5、NH3-N、TP進(jìn)行去除，

本工程生物池應(yīng)既能有效去處碳源污染物，又具備較強(qiáng)除磷脫氮功能。

9

生物池出水進(jìn)入二沉池使出水懸浮物濃度達(dá)到所要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，回流

污泥達(dá)到一定的濃度。

(3)BODs的去除

污水中的BODs的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用對其降解,

利用BODs合成新細(xì)胞，然后對污泥與水進(jìn)行分離，從而完成BOD5的

去除。

在活性污泥與污水接觸的初期，會出現(xiàn)很高的BOD5去除率，這是

由于污水中的有機(jī)顆粒和膠體被絮凝和吸附在微生物表面所至。但是，

這種吸附作用僅對于污水中的懸浮物和膠體起作用，對溶解性有機(jī)物則

不起作用。因此主要靠活性污泥的這種吸附作用去除B0D.5,其出水中

殘留的B0D5仍然很高，屬于部分凈化。對于非溶解性的有機(jī)物，微生

物必須先將其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用使其水解和吸收，

從這種意義來講保證活性污泥具有較高的吸附性能是很有必要的?；钚?/p>

污泥中的微生物在有氧的條件下，將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新

的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，最

終產(chǎn)物是CCh和H20等穩(wěn)定的物質(zhì)。在合成代謝與分解代謝的過程中，

溶解性有機(jī)物直接進(jìn)入細(xì)胞被利用，而非溶解性有機(jī)物首先被吸附在微

生物表面，然后被胞外酶水解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。

由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機(jī)物和非溶

解性有機(jī)物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)定物質(zhì)。因此，保證污

水處理中的好氧過程可以使處理后污水中殘余的BOD5濃度很低，使得

出水BOD5保持在l()mg/L以下。但是要滿足硝化過程的要求，污水處

理系統(tǒng)必須有足夠的泥齡，因而污泥負(fù)荷不能太高，這樣也使得出水

10

B0D5濃度較低。因此，設(shè)計B0D5去除率不但與單項污染物去除率的要

求有關(guān)，也與污染物去除的總體要求有關(guān)。

(4)CODCr的去除

污水中的CODCr去除的原理與BODs基本相同。但是污水廠CODCr

去除率，取決于進(jìn)水的可生化性，它與污水的組成有關(guān)。本工程以接納

工業(yè)污水為主，在二級生物處理前設(shè)水解調(diào)節(jié)池，能夠有效的提高污水

的可生化性，這樣出水CODCr可以控制在較低水平，能夠滿足

CODCr<50mg/L的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

(5)污水NH3-N的去除

氮是蛋白質(zhì)不可缺少的的組成部分，因此廣泛存在于城市污水中。

在原污水中，氮以NHrN及有機(jī)氮的形式存在，這兩種形式的氮合在一

起稱之為凱氏氮，用TKN表示。而原污水中的NOX?N含量很少，幾乎

為零。這些不同形式的氮統(tǒng)稱為總氮(TN)O

氮也是構(gòu)成微生物的元素之一，一部分進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)的氮將隨剩余

污泥一起從水中去除。這部分氮含量占所去除的BOD5的5%,為微生物

重量的12%,約占污水廠剩余活性污泥的4%。在有機(jī)物被氧化的同時，

污水中的有機(jī)氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足，泥齡較長的情況下，

進(jìn)一步氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，通常稱之為硝化過程。其反應(yīng)方程式

如下；

+

2NH4+3O2―2NO2―4H++2H2。

2NO2+O2->2NOy

第一步反應(yīng)靠亞硝酸菌完成，第二步反應(yīng)靠硝酸菌完成，總的反應(yīng)

為:

11

NH4++2O2-NO3-+2H++H2O

因為硝化菌屬于自養(yǎng)菌，其比生長率UN明顯小于異氧菌的生長率

UH,生物脫氮系統(tǒng)維持硝化的必要條件是系統(tǒng)的實際泥齡大于硝化要求

的泥齡，也就是說系統(tǒng)必須維持在較低的污泥負(fù)荷條件下運(yùn)行，使得系

統(tǒng)泥齡大于維持硝化所需的最小泥齡。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和運(yùn)行實例，設(shè)計

污泥負(fù)荷在0.18kgBOD5/（kgMLSS?d）及以下時，就可以達(dá)到硝化的目的。

（6）硝酸鹽（NO「）的去除

氮是藻類生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，容易引起水體的富營養(yǎng)化，因此,

一般情況下總氮（主要為硝酸鹽）也是污水處理廠出水的控制指標(biāo)之一。

經(jīng)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

（N03-N）,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(jī)物，將硝酸鹽中的氮還原成氮?dú)猓∟2）,從

而完成污水的脫氮過程，通常稱之為反硝化過程。其能量來源于甲醇、

甲烷、乙醇或污水中的碳源，反應(yīng)方程式如下：

3

6NO~+5CH3OH―3N2+5CO2+7H2O+60H^

8NO3-+5CH4T4N2+5CO2+6H2O+80H"

3

10N0"+CioHi903N-5N2+IOCO2+3H2O+NH3+10OH"

在反硝化過程中氫氧根離子與水中的二氧化碳反應(yīng)生成重碳酸根

離子：

"

OH"+CO2^HCO3

該污水處理廠對出水總氮或硝酸鹽的去除要求并不算高，但是從上

述硝化和反硝化過程反應(yīng)方程式可以看出：

①在硝酸鹽還原為氮?dú)獾姆聪趸^程中，反硝化菌利用硝酸鹽

12

（NO3-）作為電子受體，以污水中的有機(jī)物作為碳源提供能量并使之氧

化穩(wěn)定。每轉(zhuǎn)化lgN03--N為N2時，需要消耗有機(jī)物（以B0D5計）2.86g,

即反硝化1g硝酸鹽可以節(jié)省2.86g氧。

②硝化過程有FT產(chǎn)生，要消耗水中堿度，當(dāng)堿度不夠時，污水的

pH值將下降至維持硝化反應(yīng)正常進(jìn)行所需的pH值之下，從而使硝化反

應(yīng)不能正常進(jìn)行。每筑化lgNHj?N為NO3=N時要消耗堿度7.14g。而

-

反硝化反應(yīng)則伴隨有0H一產(chǎn)生，每轉(zhuǎn)化lgNO3-N為N?時要產(chǎn)生3.57g

堿度，即可以回收3.57g堿度，使硝化過程消耗的部分堿度得到補(bǔ)充。

因此，從降低能耗（利用NCh-N作為電子受體氧化有機(jī)物）、P1收

堿度保證硝化過程進(jìn)行以及改善生物除磷效率的角度來看，在污水處理

廠采用反硝化或部分反硝化的生物脫氮工藝是有利的，其處理程度能滿

足出廠水質(zhì)要求，也能滿足生化處理工藝本身的需要。綜上所述，根據(jù)

該污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)和要求達(dá)到的出水指標(biāo)，較好的處理工藝是強(qiáng)

化生物除磷脫氮處理工藝。但需要注意的是，氨氮及總氮的去除受很多

因素影響，在《城市污水處理廠運(yùn)行控制與維護(hù)管理》（王洪臣主編）

中對毒物和抑制物質(zhì)的分析中指出：某些重金屬離子、絡(luò)合陰離子及一

些有機(jī)物隨工業(yè)廢水排入處理系統(tǒng)后，如果超過一定濃度，會導(dǎo)致活性

污泥中毒，會使其生物活性受到抑制。

反硝化細(xì)菌和聚磷菌對毒物及抑制物質(zhì)的最大劑量要求見表1-4：

表1-4有毒物質(zhì)對活性污泥的抑制濃度單位：mg/L

毒物抑制濃度毒物抑制濃度

鋁15-26鉛0.1

氨480鈦10

13

碑0.1汞0.1-5

硼（硼酸鹽）0.05-100鐐1.0-2.5

鎘10-100銀5

鈣2500硫酸鹽3000

三價格1-10鋅0.08-10

銅1的200

鐵1000

與反硝化細(xì)菌和聚磷菌相比，硝化細(xì)菌更容易受到毒物抑制，一些

對異氧菌無毒的物質(zhì)會對硝化細(xì)菌形成抑制。而同一種抑制物質(zhì)，在某

一濃度水平下，對異氧菌無毒性，而對硝化細(xì)菌卻可能有抑制作用。一

些物質(zhì)對硝化細(xì)菌的影響見表1-5和表1-6：

表1?5抑制生物硝化的一些有機(jī)物單位：mg/L

有機(jī)物產(chǎn)生75%抑制時的濃度

苯胺1

乙二胺1

蔡胺1

芥子油1

酚5.6

硫胭0.076

氨基硫服0.18

表1-6抑制硝化的一些重金屬和無機(jī)物濃度單位：mg/L

毒物產(chǎn)生抑制的濃度

六價格0.25

14

銅0.005-0.5

鉛0.5

鎂50

鍥0.25

鋅0.08-0.5

氟化物0.34

硫酸鹽500

為了使硝化及反硝化能夠順利進(jìn)行，應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)水中的重金屬、

有機(jī)物及無機(jī)物等有害物質(zhì)的含量，避免產(chǎn)生抑制作用。

（7）磷的去除

污水除磷主要有生物除磷和化學(xué)除磷兩大類。城市污水采用生物除

磷為主，必要時輔以化學(xué)除磷，確保出水磷濃度滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，并

盡可能地減少加藥量，降低處理成本。

1）化學(xué)除磷

主要向污水中投加藥劑，使藥劑與水中溶解性磷酸鹽形成不溶性磷

酸鹽沉淀物，然后通過固液分離使其去除。固液分離可以單獨(dú)進(jìn)行，也

可在二沉池或初沉池中進(jìn)行。按工藝流程中化學(xué)藥劑投加點的不同，磷

酸鹽沉淀工藝可分成前置沉淀、協(xié)同沉淀和后置沉淀三種類型。前置沉

淀的藥劑投加點在原污水進(jìn)水處，形成的沉淀物與初沉污泥一起排除；

協(xié)同沉淀的藥劑投加點在曝氣池出水位置，形成的沉淀物與剩余污泥一

起在二沉池排除；后置沉淀藥劑投加點在二級生物處理（二沉池）之后，

形成的沉淀物通過另設(shè)的固液分離裝置進(jìn)行分離，包括澄清池或濾池。

①投加石灰

向污水中投加石灰，污水中磷酸鹽與石灰的化學(xué)反應(yīng)可用下式表示:

22+3

3HPO4+5Ca+4OH--Ca5（OH）（PO4）1+3H2O

15

由于污水堿度所消耗的石灰量比形成磷酸鈣類的沉淀物所需的石

灰量大幾個數(shù)量級。所以石灰法除磷所需的石灰量取決于污水的堿度，

而不是污水含磷量,一般滿足除磷要求的石灰投加量為碳酸鈣堿度的1.5

倍石灰法除磷的pH值通?？刂圃?0以上，過高的pH值會抑制微生物

生長，并破壞微生物酶的活性。因此，石灰法不能用于協(xié)同沉淀法除磷，

只能用于前置沉淀法和后置沉淀法除磷，同時需要進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，使

排放污水的pH值符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

②投加鐵鹽和鋁鹽

以硫酸鋁、三氯化鐵和硫酸亞鐵混凝劑為例，金屬鹽與污水中的磷

酸鹽堿度進(jìn)行反應(yīng)。

2+32

硫酸亞鐵混凝：3Fe+2PO4-->Fe3(PO4)

三氯化鐵混凝：

3

主反應(yīng)為：FeCl3+PO4-->FePO4+3Cr

副反應(yīng)為：2FeCb+Ca(HCO3)2—2Fe(OH)3+3CaCl2+6CO2

硫酸鋁混凝：

主反應(yīng)為：A12(SO4)3-14H2O4-2PO43~-^2A1PO4+3SO42"+14H2O

副反應(yīng)為：

2

A12(SO4)3-14H2O+6HCO3-->2A1(OH)3+3SO4-+6CO2+14H2O

可見，鐵鹽和鋁鹽均能與磷酸根作用生成難溶性的沉淀物，通過沉

淀物的去除而去除水中的磷。由于沉析效果受pH值影響，金屬磷酸鹽

的溶解性同樣也受pH值影響。對于鐵鹽最佳pH值范圍為5.0-5.5,對

于鋁鹽為6.0-7.0,因為在以上pH值范圍內(nèi)FePO4或A1PO4的溶解性最

小。本項目污水的pH值范圍更適合鋁鹽，而且相對鐵鹽鋁鹽具有價格

16

低、無腐蝕的特點，因此推薦采用聚合氯化鋁。

2）生物除磷

生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)

的聚磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚|3

羥丁酸）儲存起來。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件下時就降解體內(nèi)儲存的

PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和吸磷，形成高濃度的含磷污泥，隨剩

余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。生物除磷的優(yōu)點在于不增

加剩余污泥量，處理成本較低。缺點是為了避免剩余污泥中磷的再次釋

放，對污泥處理工藝的選擇有一定的限制。

根據(jù)資料介紹，在厭氧段釋放Img的磷吸收儲存的有機(jī)物，經(jīng)好氧

分解后產(chǎn)生的能量用于細(xì)胞合成，增殖，能夠吸收2?2.4mg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可快速降

解的有機(jī)物的含量，有機(jī)物與磷的比值越大，除磷效果越好。一般的活

性污泥法，其剩余污泥中的含磷量為1.5%?2%,采用生物除磷工藝的

剩余活性污泥中磷的含量可以達(dá)到傳統(tǒng)活性污泥法的2?3倍，在設(shè)計

中往往采用4%o生物除磷工藝的前提條件是聚磷菌必須在厭氧條件下

充分釋磷，而后進(jìn)入好氧階段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的

處理工藝必須在曝氣池前設(shè)置厭氧段。

（8）SS的去除

污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的無機(jī)顆粒和大直徑

的有機(jī)顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂梢匀コ≈睆降挠袡C(jī)顆?？课⑸锏?/p>

降解作用可以去除，而小直徑的無機(jī)顆粒（包括大小在膠體和亞膠體范

圍內(nèi)的無機(jī)顆粒）則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)捕作用與活性污泥絮

17

體同時沉淀被去除。污水廠出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水SS指標(biāo)，

出水中的B0D5、CODCr、TP的指標(biāo)也與之有關(guān)。因為組成出水中懸浮

物的主要是活性污泥絮體，其本身的有機(jī)成分較高，而有機(jī)物本身就含

有磷，因此較高的出水懸浮物含量使得出水的BOD5、CODCr、TP增加。

因此，控制污水廠出水的SS指標(biāo)是最基本的，也是很重要的。

目前采用的大多數(shù)污水處理工藝都含有生物除磷脫氮技術(shù)，生物除

磷技術(shù)是靠聚磷菌對磷的吸收作用，形成高含磷量的活性污泥，隨著含

磷污泥的排放而使磷從污水中去除。因此采用生物除磷技術(shù)時對出水的

SS指標(biāo)有較高要求，否則因出水中高含磷量的懸浮物濃度過高就會引起

出水總磷超標(biāo)。根據(jù)分析確定的污水廠進(jìn)水水質(zhì)，綜上所述，根據(jù)本工

程要求達(dá)到的出水指標(biāo)，最佳的主導(dǎo)處理工藝是生物除磷脫氮工藝。

(9)污水處理工藝的選擇

污水處理工藝的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)、處理程度要求、用地面

積和工程規(guī)模等多因素進(jìn)行綜合考慮，各種工藝都有其適用條件，應(yīng)視

工程的具體條件而定。選擇合適的污水處理工藝，不僅可以降低工程投

資，還有利于污水處理廠的運(yùn)行管理以及減少污水處理廠的常年運(yùn)行費(fèi)

用，保證出廠水水質(zhì)。城市綜合污水處理，目前世界上通用的主要是生

物處理法——利用微生物的好氧和厭氧的特性組成不同的處理方法。根

據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)情況，本工程主要去除的污染物以懸浮物、有機(jī)物、氮、

磷為主。因此，要求生化處理需要的處理功能除能夠去除有機(jī)污染物外

還需要具有脫氮和除磷功能。生物脫氮除磷技術(shù)由于具有同時脫除C、

N、P且處理成本低等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。

A2/O脫氮除磷工藝Anaerobic—Anoxic—Oxic的英文縮寫，它是厭

18

氧一缺氧一好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱（即厭氧一缺氧一好氧活性污

泥法，亦稱A-A-0工藝），是七十年代發(fā)展起來的新工藝，它是在厭氧

一好氧除磷工藝基礎(chǔ)上增設(shè)了一個缺氧池，并將好氧池流出的部分混合

液回流至缺氧池，具有同步脫氮除磷功能。目前在我國城市污水處理中，

已得到廣泛的應(yīng)用，其主要的特點是該工藝能同時去除污水中含有氮、

磷等污染物。處理出水水質(zhì)好，出水氮、磷含量低。

A2/O法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的

磷在厭氧狀態(tài)下（DO<0.3mg/L）,釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更

多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制

DO<0.7mg/L,由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體（有

機(jī)碳源），將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑?/p>

大氣，達(dá)到脫氮的目的。

A2/O工藝較適用于對氮、磷排放指標(biāo)均有要求的城市污水處理，其

特點歸結(jié)如下：

a.厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群

的有機(jī)配合，能同時具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能。

b.各處理單元功能明確，運(yùn)行及操作管理較為簡便。

c.該工藝在厭氧、缺氧、好氧環(huán)境下交替運(yùn)行，有利于抑制絲狀菌

的膨脹，SVI一般小于100,改善污泥沉降性能。

d.該工藝不需要外加碳源，厭氧、缺氧池只進(jìn)行緩速攪拌，節(jié)省運(yùn)

行費(fèi)用。

e.該工藝脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果受回流污

泥夾帶的溶解氧和硝態(tài)氮的影響。

19

f.進(jìn)入沉淀池的混合液通常需要保持一定的溶解氧濃度，以防止沉

淀池中反硝化和污泥厭氧釋磷。

由于本工程出水要求執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

(GB18918-2002)中的一級A標(biāo)準(zhǔn)，單獨(dú)二級生物處理很難達(dá)標(biāo)，需增

加深度處理工藝。

常規(guī)的深度處理技術(shù)有：①直接過濾；②微絮凝過濾；③絮凝

一助凝一過濾；④絮凝一沉淀一過濾；⑤MBR處理工藝等。深度處理

工藝需基于二級生化公理出水的水質(zhì)情況選擇，若二級處理出水的氨氮

或TN能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，但SS、TP不穩(wěn)定時，一般采用絮凝—沉淀—過

濾工藝；若出水水質(zhì)好，TP基本達(dá)標(biāo)而SS不穩(wěn)定時，可以采用直接過

濾、微絮凝過濾、絮凝一助凝一過濾等工藝。

本工程生化處理出水后續(xù)處理主要去除污水中的COD、SS、氨氮、

總磷等指標(biāo)，因此深度處理工藝采用MBR處理工藝。

MBR工藝(膜一生物反應(yīng)器)是一種將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)污水生

物處理工藝有機(jī)結(jié)合的新型高效污水處理與回用工藝，近年來在國際水

處理技術(shù)領(lǐng)域日益得到廣泛關(guān)注。在國內(nèi)再生水處理工程中也得到了較

大的推廣和應(yīng)用。

一體式膜一生物反應(yīng)器具有出水水質(zhì)好、占地面積省的特點。該技

術(shù)通過膜組件的高效分離作用，大大提高了泥水分離效率，并且由于曝

氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中優(yōu)勢菌的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速

率。同時，該工藝能大大減少剩余污泥的產(chǎn)量，從而基本解決了傳統(tǒng)生

物方法存在的剩余污泥產(chǎn)量大、占地面積大、運(yùn)行效率低等突出問題。

在膜生物反應(yīng)器中，由中空纖維膜組成的膜組件浸放于好氧曝氣區(qū)

20

中，由于中空纖維膜0.04微米的孔徑可完全阻止細(xì)菌的通過，所以將菌

膠團(tuán)和游離細(xì)菌全部保留在曝氣池中，只將過濾過的水匯入集水管中排

出，從而達(dá)到泥水分離，各種懸浮顆粒、細(xì)菌、藻類、濁度和COD及

有機(jī)物均得到有效的去除，保證了出水懸浮物接近零的優(yōu)良出水水質(zhì)。

由于微濾膜的近乎百分之百的菌種隔離作用，可使曝氣池中的生物濃度

達(dá)到l()()()()mg/L以上，這樣不僅提高了曝氣池抗沖擊負(fù)荷的能力，提高

了曝氣池的負(fù)荷能力，而且大大減少了所需的曝氣池容積。池容積的縮

小又相應(yīng)大比例降低了生化系統(tǒng)的土建投資費(fèi)用。

通過和傳統(tǒng)的活性污泥法及生物膜法比較。MBR工藝有以下特點：

A、出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高，品質(zhì)穩(wěn)定。膜生物反應(yīng)器膜片平均孔徑只有

0.04微米，能夠高效地進(jìn)行固液分離，懸浮物和濁度接近于零，可直接

回用；

B、運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定。膜的高效截流作用，使微生物完全截

流在反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)

的完全分離；

C、對水質(zhì)水量的變化適應(yīng)力強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)。解決了傳統(tǒng)活性

污泥法造成的沉淀部分對最大生物濃度的限制，反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度

高，是傳統(tǒng)方法的2?3倍，可提高至5000?12000毫克/升，在進(jìn)水有

機(jī)物濃度較低的情況下，污泥濃度可以控制在3000?4000亳克/升。尤

其是在冬季進(jìn)水水溫條件較低的條件下，依靠高濃度的微生物，依然可

保持較強(qiáng)的生物活性；

D、有機(jī)物去除率高。膜分離使污水中的大分子難降解成分，在體

積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間，有利于專性菌的培養(yǎng)，大大

21

提高了難降解有機(jī)物的降解效率，COD去除率高；

E、模塊化設(shè)計易于擴(kuò)容，具有很高的靈活性；

F、系統(tǒng)采用PLC控制，可實現(xiàn)全程自動化控制，運(yùn)行管理方便；

G、膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯，壽命長，抗污染性強(qiáng)，易清洗，適于污

水處理。化學(xué)性能穩(wěn)定，抗氧化性強(qiáng)，可采用常用氧化性藥劑清洗；

H、污泥量少。污泥齡長，膜分離使污水中的大分子難降解成分在

生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間。反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、

長泥齡條件下運(yùn)行，剩余污泥排放量不到傳統(tǒng)方法的70%o

I、容積負(fù)荷高，不需要配套污泥沉淀池，占地少。

J、啟動快，不受污泥膨脹的影響。

新建好氧MBR池，進(jìn)一步進(jìn)行去除有機(jī)物的氧化和氨氮的氧化，

出水同時通過膜的過濾截留作用，確保出水懸浮物、有機(jī)物、氮、磷等

各污染物指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.2污泥處理方案

1.2.1污泥處理的目的

污泥是污水處理廠和污水處理的必然產(chǎn)物。污水處理過程中產(chǎn)生的

污泥，有機(jī)物含量較高，但很不穩(wěn)定，易腐化，并含有大量的病菌和寄

生蟲，未經(jīng)恰當(dāng)處理處置的污泥進(jìn)入環(huán)境后，直接給水體和大氣帶來二

次污染，不但降低了污水處理系統(tǒng)的有效處理能力，而且對生態(tài)環(huán)境和

人類的活動構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。

(1)污泥含水率高。未脫水污泥含水率大于90%,初步脫水污泥含

水率也高達(dá)80%,造成運(yùn)輸成本高、堆放面積大，擠壓垃圾填埋場庫容，

堵塞垃圾滲濾液管等問題；

22

（2）細(xì)菌滋生。不僅造成視覺污染，而且為其他有害生物的滋生提

供了場所；

（3）大氣污染。污泥堆放在露天散發(fā)出臭氣和異味，日哂風(fēng)刮，污

染物顆粒會造成大氣污染；

（4）污染水體。經(jīng)水浸泡、溶解，污染物伴隨污水流入河道，會污

染地表水，進(jìn)入地下水；

（5）含有重金屬。如不加以控制，則可能污染土地。

因此，污泥處理是污水處理系統(tǒng)的重要組成部分，必須予以充分重

視。污泥處置的目的：

1）減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化；

2）減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用；

3）減少污泥中有害物質(zhì)；

4）利用污泥中可用物質(zhì)，化害為利；

5）減少病原菌及寄生蟲的數(shù)量；

6）作為肥料可改善土壤，不會板結(jié)。

1.2.2污泥處理設(shè)計原則

（1）根據(jù)污水處理工藝，按其產(chǎn)生的污泥量、污泥性質(zhì)，結(jié)合當(dāng)?shù)?/p>

的自然環(huán)境及處置條件選用符合實際的污泥處理工藝。

（2）根據(jù)城市污水廠污泥排出標(biāo)準(zhǔn)，采用合適的脫水方法、脫水后

污泥含固率大于20%o

（3）妥善處置污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，避免二次污染。

（4）盡可能利用污泥中的營養(yǎng)物質(zhì)，變廢為寶。

1.2.3污泥處理工藝

污水處理廠的剩余污泥一直是一個難以解決但又必須解決的棘手

23

問題，國內(nèi)外均如此。污泥具有含水率高、易腐爛、有惡臭、含有大量

寄生蟲卵與病原微生物等特點，如不加以妥善處理，將會造成二次污染。

國內(nèi)外以降低含水率為主要目的污泥處理工藝很多，如隔膜板框壓

濾脫水、污泥熱水解技術(shù)、加鈣穩(wěn)定干化技術(shù)、厭氧消化技術(shù)、污泥熱

干化等。根據(jù)各種污泥處理工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能和本工程的建設(shè)規(guī)模、

進(jìn)水特性和處理要求，污泥處理初選方案隔膜板框壓濾脫水工藝與加鈣

穩(wěn)定干化技術(shù)進(jìn)行比較，推選出更適合本工程的處理工藝。

1、隔膜板框壓濾脫水工藝

隔膜板框壓濾脫水技術(shù)是將高壓板框壓濾機(jī)應(yīng)用于污泥高效脫水,

利用過濾板、橡塑彈性體隔膜濾板和特種濾方組成的可變?yōu)V室隔膜壓榨

過濾單元，在油缸緊壓濾板的條件下，用進(jìn)料泵壓力對污泥進(jìn)行首次脫

水，并在進(jìn)料結(jié)束后，采用可變?yōu)V室隔膜壓榨技術(shù)對首次脫水后污泥進(jìn)

行二次壓榨脫水，使污泥含水率達(dá)到50%以下，達(dá)到污泥顯著減量化和

穩(wěn)定化，并可直接進(jìn)行無害化和資源化后續(xù)處置目的，是污泥機(jī)械脫水

技術(shù)的重大突破。

(1)工作原理

板框壓濾機(jī)是用于固液分離的工業(yè)裝備，屬于通用機(jī)械的分離機(jī)械

類別。板框壓濾機(jī)主要由五個部分組成：機(jī)架、濾板、濾布、液壓和控

制。濾板作為板框壓濾機(jī)的主要部件，從結(jié)構(gòu)上看，先后經(jīng)歷了板框式、

廂式、可變?yōu)V室隔膜壓榨式三階段的發(fā)展；從材料上看，從最早的木質(zhì)

到各種金屬，再到現(xiàn)在最常用的增強(qiáng)聚丙烯。可變?yōu)V室隔膜壓濾機(jī)濾板

有三種形式：橡膠隔膜濾板、組裝式聚丙烯隔膜濾板、一體式可變?yōu)V室

高壓隔膜濾板。

24

包架

控制桁

迸料口

進(jìn)氣口液壓系統(tǒng)

1機(jī)座及支攆速板及造布壓素板I機(jī)座及支樨

圖1-3板框壓濾機(jī)構(gòu)造示意圖

隔膜式板框壓濾機(jī)在進(jìn)泥后，添加一定的調(diào)節(jié)劑，使污泥破壁脫水,

利用隔膜壓榨泵往壓濾機(jī)隔膜板中注入高壓水，利用隔膜張力對污泥進(jìn)

行強(qiáng)力擠壓脫水。濾液透過濾布排出，固體物質(zhì)被濾布阻隔，形成含水

率較低的干物質(zhì)。

（2）工藝特點

1）可變?yōu)V室濾板采用增強(qiáng)聚丙烯襯板和橡塑彈性體膜片整體熔焊

結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的耐化學(xué)性、抗疲勞性能，可承受高溫、高壓。

2）可變?yōu)V室濾板雙面可鼓起的隔膜片采用模壓一次成型技術(shù)，其過

濾流道為等距凸點呈散射狀分布，顯著增加膜片強(qiáng)度及鼓起