5000人口小型污水处理厂设计说明书

1、1引言我国水资源人均占有量仅为世界人均的14，水资源严重短缺。我国经济正处于快速增长期，工业用水大幅度增长，水资源供需矛盾将更加突出，水资源不足已成为制约国民经济和社会发展的重要因素。随着城镇经济快速发展，人口迅速增加，城镇生活污水排放量逐年增多，而大多数城镇污水处理设施不够完善，生活污水未经处理直接排放，严重污染了环境。国家对城镇生活污水处理问题高度重视，明确要求到2010年全国设市城市和建制镇污水平均处理率不低于50%。当前，各地都在加快城市污水处理厂的建设，在此其中，小区污水处理的建设占据了很重要的地位。因此建设小区污水处理厂是一个污水处理的一个重要趋势。 城市污水的特征及建造城市污水处

2、理厂的必要性 2008年，全国废水排放总量为620亿吨，比上年增长%。其中城镇污水排放量亿吨，占废水排放总量的%。可是，2008年我国污水的处理率仅为32%。远低于我国环保规划纲要规定的要求，所以以后重点是解决水污染问题，而水污染中的重点是建设城市污水处理厂。城市污水的性质特征主要与下列因素有关：人们的生活习惯；气候环境条件；生活污水与生产废水所占的比例；所采用的排水体制以及国家、地方部门对水质的要求等。为了经济有效的解决水污染问题，必须深入了解城市污水的各项特性。我国城市基础设施相对国外先进国家较为落后，城市污水处理厂不能很好的满足社会的进步以及人民生活水平日益提高所带来的污水排放问题。污水

3、处理技术没有得到普遍应用，污水处理率低，结果造成大量未经处理的污水排入江河湖海，造成严重污染。因此，应加强对城市污水治理的政策措施，将城市污水处理列为环保工作重点，保证我国水环境和水资源的可持续发展。 我国水处理技术的发展新中国成立初期由于工农业生产刚刚起步，当时的污水污染程度很低，且提倡利用污水进行农业灌溉，特别是北方缺水地区将污水灌溉利用作为经验进行推广，所以全国仅有几个城市建设了近十座污水处理厂（还包括19211926年间外国人兴建的3座污水处理厂），在处理工艺上有的还是一级处理，处理的规模也很小，每天只有几千立方米，最大的也只有每天5万立方米左右，致使污水处理技术和管理水平处于较落后的

4、状态。由于工农业生产的不断发展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的成分也随之而变化，污染程度由低向高逐渐演变，一些发达的资本主义国家由于污水的污染，使人民身体健康受到威胁的沉痛教训（如日本水俣病的出现），引起人们的关注和我国政府的高度重视，建立了国家级环保组织（国务院环境保护办公室），大学也陆续设置环境工程系或环境工程专业，国务院环保办投资在天津兴建污水处理试验厂（天津市纪庄子污水处理试验厂），70年代末开始兴建，处理规模：一级处理s，二级处理s，北京高碑店污水处理试验厂也先后运行。国家和地方都为筹备建设国内大型污水处理厂做前期工作，此刻天津市政府与建设部及有关部委率先决定建设天津市纪庄子污水

5、处理厂，并于1982年破土动工，1984年4月28日竣工投产运行，处理规模26万m3/d。随着改革开放不断深入，我国的污水处理事业也得到了快速的发展。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国，在活性污泥工艺应用的同时，AB法、A/O法、A/A/O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污水处理厂的建设中得到应用。2总论 设计任务及内容设计基础资料1.设计任务的由来卫技新村住宅小区位于长沙市岳麓区咸嘉湖，是省卫生厅主管的厅属职工住宅小区。总占地面积公顷，总建筑面积91481平方米。其中住宅建筑面积82579平方米，红十字住宅中心3000平方米，公用配套设施5902平方

6、米（包括幼儿园、商业网点、娱乐室、配电站、物业管理中心、垃圾站、运动场等），并配有绿化广场。总户数626户，总居住人口5000人。小区污水排放采用雨污分流制。原规划生活污水经化粪池处理后直接排放，其处理效果达不到国家规定的污水排放标准（一级标准），应增设生活污水处理站。2.气象资料 年平均气温 极端最高气温 极端最低气温 年平均雨量 mm年最大降雨量 mm月最大降雨量 mm 年平均相对湿度 80 %年最小相对湿度 10 % 年平均风速 m/s年最大风速 24 m/s年最多风向及频率 NW 24 % 年最大积雪深度： 20 cm年最大冻土深度： 5 cm3. 交通及建设卫技新村住宅小区位于长沙市

7、岳麓山咸嘉村，紧邻银双路及金星路，总占地面积公顷，是卫生厅主管的厅属职工高级住宅小区建设项目。现建筑一期工程已放线施工并已完成，其中小区级道路已建成；二期工程包括其中第一、二、三、四、五、六、十、十一、十二栋住宅及西向商铺的单体及环境建设项目。4.小区地形地貌 二期工程基地地形现已平整完毕，小区级道路已建成。5.供水及供电 配套水电管网工程已基本完成。6.工程防震长沙地区地震设计烈度为6度，本工程建筑按6度设防。 设计依据和原则设计依据：（1）卫技新村地理位置图（2）卫技新村规划图（3）卫技新村住宅小区平面布置图（4）卫技新村图住宅小区管道系统图（5）室外排水设计规范(97年版) （GBJ14

8、-87）（6）污水综合排放标准 （GB897896）（7）建筑给排水设计规范（GBJ11-86）设计原则：（1）严格遵循现行环保及工程建设的法令、法规、规定、标准。（2）根据现污水水质水量的排放实际情况，选择综合治理，现实可行的工艺。（3）处理工艺技术先进可靠、投资少、运营省、高效节能、管理方便。（4）处理场地处于卫技新村住宅小区内，工程设计与布局应与区域地形地貌协调，充分体现园林化的特色。 （5）四优先原则：工艺流程先进安全可靠优先；运行管理便利、经济优先；环境绿化、美化优先；有利于环境经济持续发展优先。 设计参数 污水水量的确定：居民综合生活用水定额可根据室外排水设计规范（GBJ14-87

9、）规定取值。设计人数：N=8000人。由此可计算出设计水量，包括：小区日平均污水排放量和日最大流量。 污水水质的确定生活污水的设计水质在无资料时，一般按室外排水设计规范（GBJ14-87）规定取值。 设计要求：废水经处理后达到污水综合排放标准（GB897896）中的一级标准，经由城市污水管网排入附近河流。 小区生活污水水量水质的计算 设计水量根据国家室外给水设计规范GBJ13-86（1997年版）和室外排水设计规范GBJ14-86（1997年版），对M市经济开发区2010年污水排放量进行预测：卫技新村住宅小区现总户数626户，总居住人口5000人。小区污水排放采用雨污分流制。在小区内不存在工业

10、企业，因此污水只有生活污水而没有其他的工业生产废水。根据室外排水设计规范GBJ1487规定：综合生活用水定额二区中小城市平均日为110180L/人d。取160 L/人d，污水定额按给水定额的90%计，为144 L/人d，则综合生活污水平均排水量：平均流量：Q= = =S=720 M /d总变化系数：=设计流量：Qmax=Q=11L/S=d 设计进水水质污水处理厂设计进水水质的确定，可按照以下方法综合考虑。生活污水水质按每人每天排出的污染物指标及排水量进行确定。根据室外排水设计规范GB50014-2006，我国生活污水污染物排放标准：BOD为2550g/（人日），SS为4065g/（人日），总氮

11、为511g/（人日），总磷为（人日）。城镇生活污水中CODCr浓度分布在l之间，平均值为l。综上得：进水中BOD=185370 mg/lCODcr =l SS=296481mg/l NH-N=37l TP=l进水水质为BOD=250 mg/l，CODcr=350 mg/l，SS=350 mg/lNH-N=50 mg/l，TP=8 mg/l又根据室外排水设计规范GBJ1487规定出水标准（如下图）：表1 基本控制项目最高允许排放浓度（日均值） 单位 ：mg/L序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准A标准B标准1化学需氧量（COD）50601001202生化需要量 (BOD)102030603悬

12、浮物（SS）102030504动植物油135205石油类135156阴离子表面活性剂1257总氮（以N计）1520-8氨氮（以N计）5（8）8（15）25（30）-9总磷（以P计）2005/12/31前建设的1352006/1/1起建设的13510色度（稀释倍数）3030405011PH6912粪大肠菌数（个/L）101010_注：1.下列情况下按去除率指标执行：当进水COD大于350mg/L时，去除率应大于60%。BOD大于150mg/L时，去除率应大于50%。 2.括号外数值为水温 12C时的控制指标，括号内数值为水温12时的控制指标。综上所述：该设计进出水水质如下表：单位（mg/L）项目

13、指标进水水质排放标准去除率（）(mg/L)(mg/L)CODcr35060%BOD2502092%SS35020%NH-N50884%TP81%3生活污水处理现状综述与污水处理工艺选择 生活污水处理现状综述我国解决城市污水的净化问题始于二十世纪宁波污水处理厂纪70年代。一些城市利用郊区的坑塘洼地、废河道、沼泽地等稍加整修或围堤筑坝，建成稳定塘，对城市污水石家庄污水处理厂进行净化处理。据调查，这个时期在全国已建成各种类型的稳定塘有38座，日处理城市污水约173万m3。辽宁污水处理厂其中生活污水量占一半，其余包括石油、化工、造纸、印染等多种工业废水。此阶段开始重视引进国外先进技术广州污水处理厂和设

14、备，开展与国外的技术交流，逐步探索适合偶国国情的工程技术和设计，为以后的建设奠定了基础。80年代，随着城市化进程的加快和城市水污染问题日益受到重视，城市排水设施建设仙林污水处理厂有较快发展。国家适时调整政策，规定在城市政府担保还贷条件下，准许使用国际金融组织、外国政府和设备供城南污水处理厂应商的优惠贷款，由此推动了一大批城市污水处理设施的兴建。我国第一座大型城市污水处理厂污水处理厂招标天津市纪庄子污水处理厂于1982年破土动工，1984年4月28日竣工投产运行，处理规医院污水处理模为26万m/d。在此成功经验的带动下，北京、上海、广东、广西、陕西、山西、河北、江苏、浙江、湖大连污水处理厂北、湖

15、南等省市根据各自的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂几十座。污水处理系统“八五”期间，随着城市环境综合治理的深化以及各流域水污染治理力度的加大，城江西污水处理厂市污水处理设施的建设经历了一个发展高潮时期。到1995年，偶国城市排水系统排水管道长度约为1100团岛污水处理厂62km，按服务面积计算，城市排水管网普及率为。与1990年相比，城市排水管道增加543萍乡污水处理厂73km，平均每年增长10874km；城市污水处理厂169座(其中二级生化处理厂116座)，年处理污水处理方案污水亿m3，处理率。与1990年相比，城市污水处理厂增加89座(其中有北京高碑新乡污水处理厂店、天津东郊、石家庄

16、桥西、广州大坦沙、无锡芦村、济南等大中型城市污水处理厂)，平均每年建污水处理厂徐州污水处理厂17座。“九五”期间，偶国正式启动对石家庄污水处理厂；“三河”(淮河、海河和辽河)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)流污水处理厂排放标准域和“环渤海”地区的水污染治理，国家给予相应资金和技术上的支持。1996年长春污水处理厂1999年竣工投入运行的城市污水处理项目有22个，投资亿元，日处理规模万m；江阴污水处理厂在建项目109个，计划投资亿元，日处理规模万m。据统计，到2000年底，全国已建设城市污水处理厂427座，其中二级处理厂282座，二级处理率约为污水处理原理15。2000年用于城市污水处理工程建设的

17、总投资约为150亿元。但目前绝大多数小城镇尚未建污水处襄樊污水处理厂理设施。目前偶污水处理设施国新建及在建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥法仍为主流，占90以上，其余则为一天津污水处理级处理、强化一级处理、生物膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。从国情出发，我国城市污水处理发展趋势：(1)氮、磷营天津污水处理养物质的去除仍为重点也素难点；(2)工业废水治理开始转向全过程控制；(3)单独分散处理转为城市污水集中处理；(4)污水处理厂招标水质控制指标越来越严；(5)由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的武汉污水处理厂综合集成与产业化及经济、政策、标准的

18、综合性研究；(6)污水再生利用提上济宁污水处理厂日程；(7)中小城镇污水污染与治理问题开始受到重视。目前城市污水生化处理技术发展很快，工艺类型较多。除广泛采用的传统活性污泥法外，近年来国内外应用较多的有CASS法、氧化沟法、A/A/O法、A/O法、A-B法、SBR法等。为了使污水处理厂能够选择到最合适的处理工艺，按照因地制宜的原则，先排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和优选。 小区生活污水的定义来源及特征 定义医院、港口、公园、商业中心、新建的郊外住宅区、高级住宅区、疗养区、学校、农场、渔场、狩猎场等均可称为小区，我们最常遇到的主要是由居住区、疗养院、商业中心、机关学校

19、等一种功能或多种功能构成的相对独立的区域，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准，必须设置独立的污水处理设施，这就是我们所指的小区污水处理。小区污水系统的处理能力，各国并无统一的限定。前苏联曾建议单个构筑物的处理能力不宜超过1400m3/d，美国则把小厂的处理能力限定在3785m3/d的范围内。根据我国情况，建议把等于或小于4000m3/d的处理厂定义为小区污水处理厂。 来源厨房，卫生间，粪便冲洗水，淋浴水等。烹饪、饮用的水约占5%；不与人体直接接触的生活杂用水如冲厕用水约占20%30%；小区绿化浇灌用水、空调冷却水、地面冲洗水以及车辆清洗等用水。 特征水质、水量小时变

20、化系数较大，污染物浓度通常比城市污水低，污水可生化性好，处理难度较小。其特点有三：1、冲洗厕所的水中含有粪便，是多种疾病的传染源；2、生活污水浓度低，其中干物质浓度为1%3%,COD浓度仅为5001000mg/L;3、生活污水可降解性较好，COD/BOD为。小区污水量变化规律如下图： 污水处理方案的工艺介绍 关于活性污泥法当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O 法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。 AB法(AdsorptionBiooxidation)该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，

21、A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷(kgMLSSd)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。原理：A/B法工艺对污染物的去除主要是通过A段的吸附絮凝作用。A段直接与污水排水管网相接，污水中悬浮物与细菌混杂在一起成为结构较稳定的共存体，也为A段提供了大量的接种微生物。A段中的短世代周期的微生物在高负荷条件下处于对数增殖期，同时也产生大量的粘性物质，使其与污水中的悬浮物、颗粒以及游离的细菌等产生吸

22、附絮凝，形成较密实的絮凝体，然后通过沉淀去除；通过生物氧化去除的比例较小。B 段对有机物的去除机制与普通活性污泥法相似。AB法工艺的特点：（1）不设初沉池，污水经排水系统直接进入A段曝气池，使整个排水系统起到一个生物选择器的作用；为A段生物反应池提供了与原污水相适应的微生物种群。（2）A段吸附曝气池在高负荷、短泥龄条件下运行，微生物处于对数增殖期繁殖较快，活性高。B段曝气池以中低负荷运行，整体有利于避免污泥膨胀现象的发生。（3）A段和B段串联运行，各自设沉淀池，单独回流，将A段和B段污泥严格分开，形成各自的特征生物菌群。（4）A段主要是利用以物理化学作用为主导的吸附作用去除污水中的污染物质。因

23、此，对负荷、pH值、温度及毒物有一定的适应能力。 SBR法(Sequencing Batch Reactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CAST法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实

24、现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。a. 传统SBR工艺SBR为间断进水，间断排水，而污水排放大都是连续或半连续，所以，实际使用时，SBR通常设计为两个或多个池子并联运行。SBR反应池通常按进水、曝气、沉淀、排水和闲置五个阶段根据时间依次进行。每个工作周期内排水结束时，SBR池内液位最低，而进水停止时液位最高，液位的变化幅度取决于处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度。反应池内基质浓度变化也是从高到底，至反应结束时（严格意义上指沉淀结束时）上清液中的基质浓度

25、最低。所以，SBR运行过程中混合液体积和基质浓度均是变化的，基质降解是非稳态的。SBR在反应阶段是曝气的，微生物通常处于好氧状态，在沉淀阶段和排水阶段不曝气，微生物处于缺氧状态，而进水阶段根据具体处理要求及原水指标可曝气或不曝气。因此，反应池中溶解氧是周期性变化的。优点:1.工艺简单，占地面积小，投资较低;2.曝气阶段生化反应推动力大;3.不易发生污泥膨胀;4.运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标;5.应用于间歇排水，且水量较小的场合更显简单和节省投资优势;6.运行稳定性好;7.较高的基质去除率;8.剩余污泥量小，性质稳定，降低了污泥处理费用。应注意的问题: 1.水量平衡:SBR反应池

26、的进水和出水均为间断的，而处理的污水无论是间断还是连续进入污水处理厂，两者之间都存在水量的匹配问题，影响SBR反应池的设计参数，也会影响调节池的取设及调节池容积的大小。2.控制方式的选择:一般情况下，SBR采用自动控制方式兼具手动操作功能。后者便于手动调试和自控系统故障时使用，前者便于日常工作使用。但当处理小水量、高浓度工业废水时，由于反应周期长，往往一天只排一次水，采用手动操作工作量不大，只设计手动操作比较经济可靠。3.曝气方式的选择:间断曝气的运行方式，容易使水渗入曝气头内部，进入供气支管中，再次曝气时增大了管道阻力，也会造成污泥堵塞微孔。所以，在选择曝气头时要尽量采用不堵塞的曝气形式，如

27、穿孔管、水下曝气机、伞式曝气器、螺旋曝气器等。当采用微孔曝气时应采用强度高的橡胶曝气盘或管，当停止曝气时，微孔闭合，曝气时开启，不易造成微孔堵塞。4.排水方式的选择:SBR沉淀结束需及时将上清液排出，排水时应尽可能均匀排出，不干扰沉淀在池底的污泥层。同时，还应防止水面的漂浮物随水流排出。目前，常见的排水方式有固定式的，如沿水池不同深度设置出水管，从上到下依次开启，优点是排水设备简单、投资少，缺点是开启阀门多、排水管中会积存部分污泥，造成初期出水水质差。浮动式排水装置和旋转式排水装置虽然价格高，但排水均匀、排水量可调节、对底部污泥干扰小，又能防止水面漂浮物随出水排出，因此，这两种排水装置目前应用

28、较多，尤其旋转式排水装置，又称滗水器，以操作灵活、运行稳定性高等优点受到设计人员和用户的青睐。5.需要注意的其它问题:(1) 浮渣和沉渣的排除方法;(2) 排水比的确定;(3) 雨季对池内水位的影响及控制;(4) 排泥时机及泥龄控制;(5) 反应池的长宽比;(6) SBR间断进水、间断排水与前处理及后续处理构筑物的高程及水量匹配问题;(7) SBR处理工业废水时，曝气时间最好通过试验确定，对一些难度较大的工业废水，SBR最好与厌氧或物化工艺结合使用，此时，一定要注意相互间的匹配问题。b. ICEAS工艺ICEAS工艺的基本单元是两个矩形池为一组的反应器。每个池子分为预反应区和主反应区两部分，预

29、反应区一般处于缺氧状态，主反应区是曝气反应的主体。 ICEAS的优点是采用连续进水系统，减少了运行操作的复杂性，故适用于较大规模的污水处理，但其在工艺改进的同时也丧失了表1列出的5种优点，仅仅保留了SBR反应器的结构特征 。与经典SBR工艺相比，ICEAS工艺具以下特点：1.沉淀特性不同ICEAS的沉淀会受到进水扰动，破坏了其成为理想沉淀的条件。为了减少进水带来的扰动，一般将池子设计成长方形，使出水近似于平流沉淀池。2.理想推流性能和污泥膨胀的控制由于连续进水，ICEAS丧失了经典SBR的理想推流和对难降解物质去除率高的优点，而且不能控制污泥膨胀的发生，所以需要设置选择区。3.因连续进水而适用

30、于较大型污水处理厂连续进水不用进水阀门之间切换，控制简单，从而可应用于较大型的污水厂。 c. CAST工艺CAST工艺集曝气与沉淀于同一池内，取硝了常规活性污泥法的一沉池和二沉池，其工作过程分为曝气、沉淀和排水三个阶段，运行中可根据进水水质和排放标准控制运行参数，如有机负荷、工作周期、水力停留时间等。CAST工艺的主要技术特征1间断进水，间断排水： 污水排放大都是连续或半连续的，CAST工艺比较适合这样的排水特点。CAST工艺设计时可采用一个或两个以上池子并联运行。2.运行上的时序性：CAST反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四个阶段根据时间依次进行。3.运行过程的非稳态性：每个工作周期内排水

31、开始时CAST池内液位最高，排水结束时，液位最低，液位的变化幅度取决于排水比，而排水比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。反应池内混合液体积和基质浓度均是变化的，基质降解是非稳态的。4.溶解氧周期性变化：CAST在反应阶段是曝气的，在沉淀阶段和排水阶段不曝气，因此，反应池中溶解氧是周期性变化的。CAST工艺的优点1.工艺简单，占地面积小，投资较低：CAST的核心构筑物为反应池，没有二沉池，一般情况下不设调节池及初沉池。因此，污水处理设施布置紧凑，占地省和投资低。2.曝气阶段生化反应推动力大：这有利于减少曝气池容积，降低工程投资。3.沉淀效果好：CAST工艺在沉淀阶段几乎整个反

32、应池均起沉淀作用池，沉淀阶段的表面负荷比沉淀池小得多，没有进水的干扰，沉淀效果较好。实践证明，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响CAST工艺的正常运行。实验和工程中曾遇到SV30高达96%的情况，只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行不受影响。CAST反应池中存在较大的基质浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件不利于丝状微生物的优势生长，可有效防止污泥丝状膨胀。4.运行灵活，抗冲击能力强： CAST工艺是按时间顺序运行的，各阶段的长短均可根据进水、出水水质及污水量的变化灵活调整，可以在满足排放标准的条件下达到经济运行的目的。

33、CAST工艺集曝气、沉淀等功能于一体，池容相对较大，抗水质、水量冲击能力较大。当进行脱氮除磷时，可通过间断曝气控制反应池的溶解水平，提高脱氮除磷的效果。工艺可应用于大型、中型及小型污水处理工程，比SBR工艺适用范围更广泛。6.运行稳定性好。 7.基质去除率较高。 8.剩余污泥量小，性质稳定。CAST设计中应注意的问题1.水量平衡：工业废水和生活污水的排放通常是不均匀的,如何充分发挥CAST反应池的作用，与选择的设计流量关系很大，如果设计流量不合适，进水高峰时水位会超过上限，进水量小时反应池不能充分利用。当水量波动较大时，应考虑设置调节池。2.控制方式的选择： 一般情况下，CAST工艺采用自动控

34、制和手动操作两种方式。后者便于手动调试和自控系统故障时使用，前者日常工作使用。3.曝气方式的选择：间断曝气容易造成污泥堵塞微孔。所以，在选择曝气头时要尽量采用不堵塞的曝气形式，这一点与SBR工艺相同。4.排水方式的选择： CAST工艺的排水要求与SBR相同，目前，常用的设备为旋转式撇水机，其优点是排水均匀、排水量可调节、对底部污泥干扰小，又能防止水面漂浮物随水排出。5.需要注意的其它问题：(1)浮渣和沉渣的排除方法；(2)排水比的确定；(3)雨季对池内水位的影响及控制；(4)排泥时机及泥龄控制；(5)反应池的长宽比；(6)间断排水与后续处理构筑物的高程及水量匹配问题。 A/A/O法(Anaer

35、obicAnoxicOxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DOL)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO，BOD/TKN为，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田

36、，可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。 普通曝气法及其变法本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。 氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，

37、有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在，转刷动力效率(kWh)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，

38、水深一般在左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。Carrousel氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制。在原Carrousel氧化沟的基础上DHV公司和其在美国的专利特许公司EIMCO又发明了Carrousel 2000系统图，实现了更高要求的生物脱氮和除磷功能。至今世界上已有850多座Carrousel氧化沟和Carrousel 2000系统正在运行。Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解

39、氧浓度梯度。普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约23mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速s）。微生物的氧化过程硝耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这

40、种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限。三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达 kg/(kWh)。 关于曝气生物滤池曝气生物滤池实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，

41、是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水、SS20mg/L，去除达90%以上的工艺，其容积负荷为(d)，水力停留时间12h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为 /(d)，水力停留时间23h。一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约5 104/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36104/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行 管理经验有关。 生

42、物处理法的新进展生物处理法是目前研究得较多、新技术层出不穷的方法， 无论是好氧生物处理技术，还是厌氧生物处理技术都引起了研究人员的极大兴趣。因为用生物法利用的是微生物的新陈代谢作用，以污染物质为食料， 将其代谢成诸如CO、HO、NH、SO等稳定的小分子， 它的二次污染小， 对处理生活污水及与之性质相近的有机污水有其独特的优势。生物处理法自从问世以来，其技术已获得了极大的发展， 随着人们生活水平的日益提高， 生活污水中的成也日益复杂， 因此用生物处理方法的目的也从以前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增加到也能处理合成洗涤剂、脱氮、脱磷及其它一些难降解的复杂有机物。这也就必然要求人们改

43、革工艺，过去由于厌氧生物处理的效率不尽人意， 处理时间也较慢， 所以未引起人们的重视， 仅仅用来处理污泥或高浓度有机污水的预处理，但现在由于能源紧张， 厌氧生物处理由于能产生能源物质甲烷而越来越引起人们的青睐， 由此也出现了许多新的工艺。(1) 活性污泥法的新发展到目前为止， 对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破， 往往所作的是一些局部的改进， 但在曝气方式上确取得了较大的成果， 如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气， 采用微气泡扩散器等， 这些都增大了氧转移率、提高了氧的利用率使曝气池中氧的浓度增加。如美日等国研制出的一种超微气泡扩散器， 气泡直径50Lm， 氧吸收率达90% ， Reid En

44、gineering Company of Frederick shurg 等研制的氧化沟下表面曝气也是一种曝气方式的改进， 把冲刷曝气(Brush Aeration) 改进透平曝气(Turbine Aeration) 避免了产生气溶胶、飞溅、结冰等问题。活性污泥法的另一个发展趋势就是朝多功能方向发展， 采用的方法有： 培养驯化专用细菌，使活性污泥处理对象不局限于生活污水， 还可以处理如酚一类难降解的有毒有机物，甚至驯化可以处理象氰一类有剧毒的无机物；把活性污泥与其它处理方法结合起来，如活性炭活性污泥法， 它实际上是一种以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的综合处理法； 固定活性污泥法是提供

45、微生物附着的表面， 如合成纤维、塑料、细沙、粘土焦炭等， 使曝气池同时存在附着相和悬浮相的生物；这些都提高了活性污泥的净化效率，提高了抗有毒物质等冲击负荷的能力， 还具有脱色、脱氮、削减泡沫的效果， 国外已用于合成纤维、化工印染、炼油、炼焦等工业生产的污水处理；活性污泥法与厌氧工艺结合来脱氮、脱磷等，最典型的工艺是A-O(anaerobic-oxic) 流程。活性污泥法还可和化学法结合， 提高净化多氯联苯、有机磷的去除效果。(2) 生物膜处理法的新进展生物膜法最早出现的工艺是1893年在英国出现的将污水喷撒在粗滤料上而得以净化的普通生物滤池，它是最早出现而至今仍在不断改进和发展的人工生物处理设

46、备。在它的基础上，出现了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。近二三十年来，又出现了一些新型的生物膜法处理技术，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等颗粒材料作为载体，其载体表面附着生长着生物膜，充氧后的污水以一定流速自下而上流动使载处于流化状态，载体上的生物膜可以充分地和污水接触，使净化效率提高，它的工艺有空气流床、纯氧流动床、三相流化床和厌氧兼型流化床工艺等。活性生物滤池是将生物滤池、曝气池及二沉池结合为一体的新型污水处理工艺，它的特点是将生物滤池的部分出水回流汇同二沉池的回流污泥一起进入生物滤池，用活性生物滤池处理生活污水和食品加工废水的试验结果表明： 该系统具有处理效

47、果好、效率高、BOD容积负荷大、不发生污泥膨胀和耐冲击负荷等优点。另外还有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。由于生物膜法的生态环境与活性污泥法的不同,生物膜法生态系统中可以生长藻类、后生动物等,甚至可以生长硝化菌及反硝化菌等,因此可以用来脱氮等。(3) 厌氧生物处理法的新发展厌氧生物处理法也有一百多年的历史，它是利用厌氧微生物在无氧的条件下对有机物进行分解的技术。由于处理效率低、速度慢、且甲烷菌对环境要求严格不易控制等缺点， 厌氧生物处理法长期以来一般仅用于污泥处理， 它的主要工艺是化粪池、消化池等。但是由于近年来能源危机及环境污染加重，厌氧生物处理由于其产物具有能源物质

48、而得到人们的重视， 一大批新的厌氧生物处理法技术相继诞生， 为了提高厌氧微生物的浓度，有使厌氧微生物附着在载体表面的厌氧生物膜处理方法如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档板反应器、厌氧流化床法，以及象上流式厌氧污泥床反应器(UASB) 依靠微生物之间凝聚造粒而形成的自己固定法方法。还有人为地固定微生物包埋固定化法， 它是人为地把增殖速度缓慢的厌氧微生物高浓度地保持在处理系统中，提高处理速度、缩小处理设备并可用于处理低浓度的有机污水。如日本本田等人1988 年采用包埋固定厌氧微生物处理TOC 为150mg/L 的人工配水， TOC 的去除率可达95% 以上。在厌氧处理中，

49、甲烷的增殖速度慢成为产气的决定步骤， 因此为了保持甲烷发酵中高浓度的微生物， 出现了利用膜的固液分离法， 如柏分等人1988 年利用超滤膜(UF) 进行甲烷发酵试验， 结果表明： 提高了反应器内甲烷的浓度， TOC 的容积负荷为2g/L日， 其去除率可达%以上。厌氧生物处理法目前的发展趋势是和其它生物处理方法联用， 如厌氧好氧复合工艺等,具有节约投资、节省能源、污泥产量少、出水水质好等一系列优点。厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水，能够脱磷脱氮且运行维护方便经济等方面发展。活性污泥工艺的发展趋势通过几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载

50、体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。(1) 膜分离技术的应用用膜分离代替沉淀进行泥水分离，可带来活性污泥工艺的以下变化：不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时，不必再考虑污泥的沉降性能问题，从而使工艺控制大大简化；曝气池的污泥浓度将大大提高(MLSS可以大于20000mg/d)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行，充分满足去除各种污染物质的需要；在同样的处理要求下，可使曝气池容积大大减小，节省处理厂的占地面积；污泥浓度的提高，将要求较高的曝气速率，因而纯氧曝气将随着膜分离而被大量采

51、用。(2) 分子生物技术的应用目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中，只有4种准确命名及生物分类学定位，因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。目前正用分子诊断技术进行这些丝状菌的生物学定位，以进一步准确了解其特性。分子诊断技术的大量应用，活性污泥微生物基因库的建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，进一步提高处理效果，是未来发展的方向。 方案比较项目传统SBRCAST曝气生物滤池土建工程无须二沉池，池深一般在5m左右，较传统活性污泥法省，无须调节池，可不设初沉池同传

52、统SBR法，但增加了生物选择器主反应池土建量最小，但须增加调节池、以及反冲洗设备，且初沉池不能省略机电设备及仪表设备闲置率高，仪表较传统活性污泥法多基本同传统SBR法，增加了污泥回流泵设备量比前两者大，增加了反冲洗设备曝气设备水下曝气机及鼓风机均可，采用水下曝气机可不设鼓风机房，也可避免曝气管堵塞同传统SBR只能使用鼓风机，须建鼓风机房，噪音较大，且曝气管容易堵塞曝气量较大较大比活性污泥法低35%左右污泥回流无须回流须回流20%左右无须回流药剂量较低较低基本上不用较两者高，主要用于预处理。电耗较传统活性污泥法低。较传统活性污泥法低。最小总运行成本较传统活性污泥法低较传统活性污泥法低比前两者低出

53、水水质均能达到国家规定的排放标准产泥量产泥量较少，污泥稳定性较好产泥量较少，污泥稳定性最好（因为比传统SBR多一个前置生物选择器）产泥量最多，且稳定性较差有无污泥膨胀容易产生没有，污泥沉降性最好没有流量变化的影响受每个处理单元的可接纳容积限制有一定的影响，但可通过调整周期运行时间来克服同传统SBR法受过流速度限制有一定的影响冲击负荷的影响池容决定的承受冲击负荷的能力，较强同传统SBR法可承受日常的冲击负荷温度变化影响受地温影响较大同传统SBR法低温效果运行稳定噪音可采用水下曝气降低噪音同传统SBR法只能采用鼓风曝气，鼓风机房噪音较大除臭三者均能采用加盖饿方法来防止臭味外泄 工艺比较结果CAST工艺是近年来在传统SBR工艺上发起来的一种新型工艺，它是利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件（具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活性污泥法的优点（较强的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式运行，则具有生物除磷作用。由于传统SBR法不能有效防止污泥膨胀现象，且除磷和