污水处理工艺方案比较与选择

污水处理工艺方案比较与选择通过对上述各种工艺的分析，并结合本工程规模较大,用地较紧张,出水水质（特别是除磷脱氮）要求高,污泥必须稳定的特点,如果采用按时间分割的间歇式活性污泥法中的SBR法、ICEAS法、CAST法,利用其集进水、曝气、沉淀、出水多种功能于一体的特点，可以使平面布置紧凑，在用地方面具有一定优势。但其设备利用率低、管理复杂，自动化程度要求高，除磷脱氮功能较差，无论从技术、管理和经济方面都较难保证污水厂长期稳定运行。近几年来，结合传统活性污泥法和SBR法的特点又开发了MSBR、Unitank等工艺，其中MSBR即是A2/O法后加SBR法，虽然具有了很好除磷脱氮功能，但同样克服不了SBR的其它缺点。Unitank工艺，其池型为矩形，运行方式类似于三沟式氧化沟。在用地方面有一定优势，但从前述分析来看，Unitank工艺存在除磷效果不稳定等缺陷，难以保障污水处理厂除磷达标的要求。本工程工艺可靠性要求非常高，从而使该工艺的复杂程度大幅度增加，其控制量将成倍增加。采用BAF工艺虽然在用地方面优势较大，但从前面章节的分析来看，同样存在如下突出缺点：BAF对进水的SS要求较高。根据国外的运行经验，进水的SS一般不超过100mg/L，最好控制在60mg/L以下。而本工程设计进水SS为200mg/L，这样就对曝气生物滤池的前处理工艺提出了更高的要求。由于本工程除磷要求高，而BAF工艺生物除磷效果差，化学絮凝剂的投加量就显得尤为突出，不但导致运转费用升高，而且导致污泥产量增多，并且含有大量化学污泥，不利于污泥的后续处置。这样一来，采用BAF工艺虽然能节省用地，但增加了污泥处理系统的难度和负担。BAF工艺中设备种类、数量较多，管线布置比较复杂，投资比较高，对设备及自控系统可靠性、技术水平、维护管理水平的要求都比较高。在运转过程中若管理不善，容易发生滤池堵塞情况，从而影响出水水质。因此，单纯从污水处理厂用地情况来说，BAF工艺具有一定优势，但其运行费用高，操作管理相对繁杂，不利于污泥的后续处置。显然BAF工艺不适合本工程。上述任何缺点都会给管理者带来不便。按空间分割的连续流活性污泥法，虽然较BAF，Unitank工艺占地稍大，但运行管理经验成熟，出水稳定可靠，运行费用低。适用于本项工程。根据本工程进出水水质要求及用地情况，选A2O氧化沟工艺、CASS工艺以及传统A2/O工艺进行比较，从而推荐一个适合本工程的最佳方案。下面通过具体的工艺对比对A2/O氧化沟工艺、CASS工艺以及传统A2/O工艺来作进一步的说明:序号类项评比项目内容（一）传统A2/O工艺（二）CASS工艺(三)A2/O氧化沟工艺一技术可行性1技术适用情况应用的广泛性，对水质、水量规模的适应程度国内外使用较多，适合各种规模，水质变化的适应性较强；COD、BOD去除率好、具有较好的除磷脱氮效果国内外运行经验丰富，适合各种规模，水质变化适应性稍差，对COD、BOD去除率好、除磷效果相对较差应用广泛，适于不同的规模、进水浓度及出水水质的要求，关键技术需引进；COD、BOD去除率好、具有较好的除磷脱氮效果二水质目标1出水水质满足排放的标准和工业回用性的保证程度出水水质好，达标稳定，回用性较好达标稳定，易进行回用性处理达标稳定，易进行回用性处理2外界条件适应性气温、水温、营养物、水质水量等对出水水质的影响出水水质稳定，对外界条件变化适应性最好，水深大，保温好，可用于寒冷地区出水水质稳定，对外界条件变化的适应性好一般，可用于寒冷地区出水水质稳定，对外界条件变化的适应性好，可用于寒冷地区三费用指标1基建总投资污水、污泥处理等一次性投资一般最少少2经营成本一般少最少四工程实施1施工难易施工难易及建设进度施工简单，模块化，易分期建设施工难度一般，不易分期建设施工简单，模块化，易分期建设五环境影响1对周围环境噪音、臭味噪音一般，臭噪音一般，臭噪音较小，影响味一般味大臭味一般2污泥的影响污泥产泥是多少少一般最少六物能消耗1电耗仅指动力消耗较大最大最低2药耗化学除磷药剂投加量一般较多最少3占地生产区占地大小大小较大七运行管理1运转操作操作单元多少和方便性较少、简单多、复杂少、简单2维修管理维修工作和难易程度维修易少设备多、维修量多设备少、维修量少八综合排序321综上所述，A2O氧化沟工艺在本工程中具有更多的优势，因此，本工程推荐“A2O氧化沟工艺”作为污水处理工艺。该工艺具有如下特点：A2O氧化沟采用深水微孔曝气和水下推流相结合的微曝系统，充氧能力高，保证氧化沟出口处污水含氧浓度不小于1～2mg/L，保持活性污泥良好的净化功能；充分利用氧化沟水力学特性，混合搅拌充分，完全能维持沟内混合液流速在0.3米/秒，防止污泥沉降，使污泥与原水充分混合，彻底进行碳化、硝化反应。A2O氧化沟工艺运行效果稳定、管理方便。因设置了前置厌氧段，可以取得很好的除磷效果。该工艺不但能稳定达到本工程的除磷脱氮要求，而且符合广东省中小型城市生活污水处理厂的工艺选择原则。采用此工艺可以不设初沉池，同时氧化沟采用微孔曝气方式，水深可达5m以上，其结果使氧化沟的占地面积相应减少，因而减少了污水厂总占地面积，此外通过结合污泥处理的优化设计,该工艺完全能满足现有用地要求。氧化沟综合能耗的80%为曝气装置的电耗，A2O氧化沟工艺改变了曝气方式，由表曝改进为微曝，提高了供氧能力，显著降低曝气能耗。较一般氧化沟综合能耗降低30%，运行费用可节约20%。A2O氧化沟工艺整体上达到国际先进水平，有更广泛的应用前景，可以取得显著的环境、经济和社会效益。非常符合本工程要求工艺选择具有先进性的特点。污泥处理处置工艺的选择污泥处理工艺的选择原则在城市污水处理过程中必然产生大量含水率很高的污泥。它具有容积大、不稳定、易腐败、有恶臭的特点，若不加处理，任意排放，会引起严重的二次污染。因此污泥的处理和处置是十分重要的。污泥处理与处置的要求主要有如下几个方面：尽量降低污泥含水率，减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理及最终处置的费用；通过处理使污泥稳定化、卫生化。污泥中含有大量有机物和医学上危险的病原菌，必须使含有病原菌同时又散发出恶臭的腐化物质数量减少和分解稳定，从而避免产生二次污染；在适当的条件和规模下考虑综合处置、能源及物质的回收利用。污泥处理处置的方法为达到上述要求，经常单独或综合使用的方法有：浓缩、厌氧消化、好氧消化、好氧堆肥、机械脱水、人工加热干化、焚烧等。这些方法综合使用形成了现在被应用于工程中的典型的污泥处理工艺流程：（1）污泥厌氧消化工艺，工艺流程框图如下图所示：(2)污泥好氧消化工艺，工艺流程框图如下图所示：(3)污泥好氧堆肥工艺，工艺流程框图如下图所示：(4)污泥焚烧工艺，工艺流程框图如下图所示：(5)污泥干化造粒工艺，工艺流程框图如下图所示：出厂污泥浓缩污泥消化污泥脱水污泥处置污泥出厂污泥浓缩污泥消化污泥脱水污泥处置污泥出厂污泥污泥浓缩污泥脱水污泥发酵筛分干燥纸张树枝等出厂污泥污泥浓缩污泥脱水干化造粒冷却污泥浓缩污泥脱水焚烧污泥燃料以上这些污泥处理处置工艺，区别主要在于选用了不同的污泥稳定技术。下面针对这几种不同的污泥稳定技术，结合本工程的实际情况，从技术、占地、投资等方面进行分析、比较，最终确定本工程拟选用的污泥处理处置工艺方案。