常州市城北污水处理厂提标改造方案

1、常州市城北污水处理厂提标改造方案耿锋(常州市市政工程设计研究院，江苏 常州 213003)1、工程现状城北污水厂现有处理能力 15 万 m3/d，系分三次建成，1997 年处理能力 5 万 m3/d 的普 通生化处理系统投运，99 年 7 月扩建 5 万 m3/d 的 aao 污水处理系统投产试运行，2001 年 新建 5 万 m3/d 的 aao 污水处理系统。至今，三套处理系统运行正常。1、现有主要构（建）筑物设计：（1）粗格栅间一期，二期：粗格栅间有 1.4m 的机械格栅及 2.0m 的人工格栅。进水泵房平面尺寸 8.46.7m，配有 5 台潜水泵，其中三台水泵参数（单台 q250l/s

2、，h12m），二台水泵 参数（单台 q380l/s，h13m），五台泵均为工作泵，另库存 1 台备用。三期：粗格栅井为矩形双槽钢筋混凝土结构，平面尺寸 14.04.80m，每槽配一台 机械格栅，栅渠宽 1400mm，栅条间距 20mm，栅前水深 1.20m，栅前流速 0.8m/s。进水泵房 和粗格栅井分建，平面尺寸 8.4m6.7m，泵房平台标高 4.40m，平台以下深度 8.65m，配 有 5 台潜水泵，四用一备，每台泵设计流量 q677m3/h，h12m，泵出水管管径 dn400。（2）细格栅间及沉砂池一期，二期：细格栅间有宽 2.0m 的机械格栅和宽 2.0m 的人工格栅。三期：格栅分两

3、格，装细格栅 2 台，一用一备，栅渠宽 2m，过栅流速 0.8m/s，格栅 净距 10mm。一期、二期：沉砂池 1 座 2 组，每组平面尺寸 15.02.8m，有效水深 1.9m。 三期：沉砂池分两格，每格平面尺寸 16.52.5m，有效水深 1.0m，最大流速 0.3m/s，最大停留时间 50s，设有桥式移动除砂机 1 台，配吸砂泵 2 台，砂水进入砂水分离器，砂 水分离器配一台。（3）初沉淀池1 期：30m 幅流式沉淀池 2 座。2 期：35m 幅流式沉淀池 1 座。3 期：35 m 幅流式沉淀池 1 座，单池表面积 962m2，有效容积 4040m3，污水在初 沉池中停留时间 1.5h，

4、表面负荷为 2.80m3/m2h。池中设有全桥周边传动刮泥机一套，桥长 约为 36m，附带有 v 型出水堰、浮渣挡板和渣斗、进水稳流器，材质均为不锈钢。三期初 沉池设有配水井，配水井为矩形钢筋混凝土结构，中间设置隔墙，一侧配水，另一侧作为 初沉池污泥泵房，由槽中潜水泵将初沉污泥泵入污泥浓缩池，潜水泵 2 台，每台 q50m3/h， 扬程 h8m，一用一备。（4）曝气池及生物反应池1 期曝气池：2 组，每组平面尺寸 5026m，有效水深 5.5m。后对此进行改造，增 加了缺氧、厌氧段，将其改造为 aa/o 法运行。后又增加了 2 组厌氧缺氧池，每组平面尺寸 3826m，有效水深 5.5m。2 期

5、生物反应池：2 组 aa/o 池，每组平面尺寸 41.153m，有效水深 5.5m。 三期生物反应池：aa/o 池总平面尺寸 82.253m，水深 5.5m，分 2 组，每组生物反应池共分 8 格，每格尺寸 26.510m。内回流泵房合建于生物反应池中。每组平面尺寸 102.5m，最大回流比 200，配 潜水泵 3 台，两用一备，单泵 q1044m3/d，扬程 h3.5m。外回流泵房和剩余污泥泵房合 建，平面尺寸 12.53.0m，污泥回流比 100，回流量 2088m3/h，配潜水泵 4 台，2 用 2备，单泵流量 q1044m3/d，扬程 h3.5m。剩余污泥量 743 m3/h，配潜水泵

6、 2 台，1 用 1 备，单泵流量 q125m3/h，扬程 h8m。（5）二沉池1 期：30m 幅流式二沉池 4 座。2 期：40m 幅流式二沉池 2 座。3 期：40m 幅流式二沉池 2 座。（6）浓缩池1 期：14m 污泥浓缩池 2 座，有效水深 4m。2 期：16m 污泥浓缩池 1 座，有效水深 4m。3 期：16m 污泥浓缩池 1 座，有效水深 4m。（7）鼓风机房一期，二期：鼓风机房平面尺寸 30.2410.87m，安装四台离心风机，三用一备，风机性能：风量 q125m3空气/min，升压 68.6kpa，n220kw。三期：鼓风机房一座，平面尺寸 25.2415.78m，布置 3

7、台离心风机，单台性能参 数 q100m3 空气/min，升压 68.6kpa，两用一备。（8）脱水机房一期，二期：带式压滤机 5 台，其中引进 2.5m 带机 2 台，国产 2m 带机 3 台。 三期：经校核，一二期的脱水机可满足三期扩建后对污泥的脱水压滤，未增加脱水机。2006 年增加离心脱水机 1 台(予留 1 台安装位置)，处理能力 20-40m3 /h。（9）加氯接触池1 期：平面尺寸 22.519m。2 期：平面尺寸 3520m。（10）综合楼1 座，总平面 800m2。含办公、中央控制室及化验室。2、现状处理效果工程竣工投运以来，出水水质稳定。2、工艺流程及现状进出水水质2.1 工

8、艺流程常州市城北污水处理厂工艺流程如下：进水粗格栅井进水泵房沉砂池初沉池排入藻江河 道二沉池加氯间泥饼外运aa/o 反应池污泥回流泵房脱水机房gd/r年 年 年 年 1年 年 年 年 年116666777770 000000000002222.2 进出水水质及其分析本工程是对污水处理厂进行升级改造，为合理确定所选提标改造工艺，应对污水厂 实际运行的监测水质进行分析。厂方提供了 2006 年 11 月 2 日到 2007 年 12 月 9 日的每日进出水质数据，2006 年 6 月到 2007 年 5 月的每月进出水质数据以及 2007 年 6 月 22 日到 7 月 3 日的 tn 专项检测数

9、 据。具体分析如下：(1）codcod(2006.11.2-2006.12.9)600500400)l/m(oc3002001000进水1 期出水2 期出水1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31次数500）lgm（cdoc450400350300250200150100500份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 6 7 8 9 0 1 2 1 2 3 4 5年 年 年0 0 0 0 6 6 6 0 0 0 0 02 2 2 2 0 0 0 2 2 2 2 2月份进水 二、三期出水 一期出水由

10、图可知，无论从每日还是每月均值来看，进水 cod 值基本保持在 300-500mg/l 之间， 平均值为 350mg/l。出水 cod 值比较稳定，在 30-60 mg/l 之间，平均值为 40 mg/l，明显 小于国家一级 b 标准，绝大部分时间可达到一级 a 标准。/g年 年 年 年 1年 年 年 年 年116666777770 00000000000222(2）bodbod(2006.11.2-2006.12.9)l/gm(dob250200150100500进水1 期出水2 期出水13 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31次数）lm（5dob18

11、0160140120100806040200份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 6 7 8 9 0 1 2 1 2 3 4 5年 年 年0 0 0 0 6 6 6 0 0 0 0 02 2 2 2 0 0 0 2 2 2 2 2月份进水 二、三期出水 一期出水由图可知，无论从每日还是每月均值来看，2006 年 11 月每日的进水 bod 值基本保持 在 70-200mg/l 之间，平均值在 112 mg/l ，2007 年月平均进水 bod 值基本保持在 110-160mg/l 之间，平均值为 135mg/l。出水 bod 值很低，均

12、小于 10mg/l，远远低于国家 一级 b 标准，基本能稳定达到一级 a 标准。lg(s/年 年 年 年 1年 年 年 年 年116666777770 00000000000222(3）ssss(2006.11.2-2006.12.9)/ms350300250200150100500进水1 期出水2 期出水13 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31次数）lgm（ss300250200150100500份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 6 7 8 9 0 1 2 1 2 3 4 5年 年 年0

13、0 0 0 6 6 6 0 0 0 0 02 2 2 2 0 0 0 2 2 2 2 2月份进水二、三期出水 一期出水由图可知，污水厂每日进水 ss 值波动较大，在 80-270 mg/l 之间；，每月平均值较 稳定，在mg/l 之间。出水 ss 值平均值在 12mg/l，远远低于国家一级 b 标准，部分时间能达 到一级 a 标准。lg(t/年 年 年 年 1年 年 年 年 年11666677777000000000000222（4）tptp(2006.11.3-2006.12.9)/mp121086420进水1 期出水2 期出水13 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

14、 27 29 31次数）lgm（pt6543210份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 6 7 8 9 0 1 2 1 2 3 4 5年 年 年0 0 0 0 6 6 6 0 0 0 0 02 2 2 2 0 0 0 2 2 2 2 2月份进水 二、三期出水 一期出水由图可知，进水 tp 绝大部分时间都维持在 4-6mg/l 之间。2006 年 11 月到 12 月初， 二、三期出水 tp 值均小于 0.6 mg/l，平均值为 0.53mg/l,一期去除 tp 效果不佳，平均值 为 1.59，有近半时间出水 tp 在 1.5mg/l 以

15、上。经过调试，2007 年 1 月到 5 月的一、二、三期出水 tp 值均小于 0.5 mg/l,平均值仅为 0.35mg/l，能达到一级 a 标准。3lg(-h/-年 年 年 年 1年 年 年 年 年116666777770 00000000000222（5）nh -nnh3-n(2006.11.3-2006.12.9)/mn3n35.030.025.020.015.010.05.00.0进水1 期出水2 期出水1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31次数）lgm（n3hn35302520151050份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份 份

16、月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 6 7 8 9 0 1 2 1 2 3 4 5年 年 年0 0 0 0 6 6 6 0 0 0 0 02 2 2 2 0 0 0 2 2 2 2 2月份进水 二、三期出水 一期出水由图可知，每日氨氮进水、出水数值波动较大，每月氨氮进水、出水数值波动较小， 排除偶现极端数值后，出水氨氮均小于 5mg/l，达到国家一级 a 标准。（6）tntn(2006.11.3-2006.12.9)l/gm(nt70.060.050.040.030.020.010.00.0进水1 期出水2 期出水1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

17、27 29 31次数tn(2007.6.22-2007.7.3)l/lm(nt50.045.040.035.030.025.020.015.010.05.00.0进水1 期出水2 期出水1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12次数由图可知，除去偶现极端数值，进水总氮基本在 30-50mg/l，平均值为 40 mg/l。出水 tn 比较高，在 10-23 mg/l 之间，不能达到国家一级 a 标准，经常州排水检测站详细测定， 出水 tn 中主要是 no -n，平均在 8-12mg/l,其次是 nh -n 和有机氮，有机氮在 2 mg/l 左右，3 3还存在少量的 no -n。2（7）

18、对以上数据进行综合分析，可以看出：1）ss，bod ,codcr,nh -n,tn,tp 几个主要控制指标中 bod 、codcr、nh -n、tp 在现5 3 5 3有的工艺基础上运行，平均值基本达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002） 中一级 a 标准。2） ss 部分时间能达到一级 a 标准。3） tn 不能达到一级 a 标准。从上述数据可以看出，在六月下旬水温较高的条件下，城北污水厂现有工艺对 tn 的平均去除率为 55左右，出水为 17mg/l 左右，平均值小于一级 b 标准要求的 20mg/l， 但达不到一级 a 标准要求的 15mg/l。现有工艺采用 aa/o

19、，主要是通过生物效应脱氮，城北厂内回流未启用，反硝化反应 未能进行，no -n 在出水中大量积累，造成总氮数值偏高 ，内回流启用后，脱氮反应正常3进行，出水中 no -n 数值会下降，从而使 tn 数值下降。生物效应受气温影响较大，在气温3较低的冬季（水温最低为 12），微生物的代谢速度明显变慢时，根本无法满足一级 a 标 准。经向厂内技术人员了解，城北厂出水在冬季最高 tn 约 25mg/l，nh -n 约 7mg/l。3从目前城北污水处理厂出水水质分析来看，ss 和 tn 的去除，是此次常州市城北污 水处理厂出水提标的主要控制性因素，深度处理工艺应围绕去除 ss 和 tn 来进行选择，但

20、城北污水处理厂进水水质存在各污染物浓度向上波动的可能性，即工业预处理水量减少后 的水质变化。2.3 进水量常州市城北污水处理厂的日处理量已接近 15 万 m3/d 的设计规模，平均在 13 万 m3/d 左右。3、 工程总体方案3.1 服务范围根据常州市城市排水规划（2004-2020），常州市城北污水处理厂的服务范围从排 水分区上来说，包括城市的中心分区，高新分区，西北分区，青龙分区，茶山分区部分。3.2 排水体制污水处理厂服务范围内主要是分流制排水系统，部分区域采取截流管道为主的合流 制。3.3 工程规模污水处理厂总规模 15 万 m3/d。3.4 进出水水质及处理程度3.4.1 设计进水

21、水质二级处理后的尾水作为提标改造的原水。原水水质执行城镇污水处理厂污染物排 放标准（gb18918-2002）中一级排放标准 b 标准(总氮未作为控制指标)，即：bod 20mg/l5cod60mg/lss20mg/lnh -n8（15）mg/l3tp1.0mg/l本次邀请函明确全厂的进水水质为bod 250mg/l5cod500mg/lss300mg/lnh -n35mg/l3tp6mg/ltn 未明确提出数值根据对现状进水 tn 数据的分析，取设计进水 tn45mg/l。3.4.2 设计出水水质根据常州市城北污水处理有限公司的“邀请函”要求，深度处理后的尾水满足城 镇污水处理厂污染物排放标

22、准（gb18918-2002）中一级排放标准 a 标准，即：bod 10mg/l5cod50mg/lss10mg/lnh -n5（8）mg/l3tp0.5mg/ltn15mg/l并需要考虑出水消毒，出水粪大肠杆菌1000 个/l。3.4.3 处理程度3.4.3.1 相对于二级处理出水的处理程度项目codbod5ssnh -n3tntp粪大肠杆菌设计进水水质6020208（15）1.0mg/l设计出水水质5010105（8）150.51000mg/l(或个/l)去除率16.7%50%50%38%(47%)50%3.4.3.2 相对于厂区进水的处理程度项目codbod5ssnh -n3tntp粪大

23、肠杆菌设计进水水质50025030035456mg/l设计出水水质5010105（8）150.51000mg/l(或个/l)去除率90%96%97%86%(77%)67%92%33.5 排放水体污水处理厂提标改造后，尾水仍选择藻江河作为受纳水体。3.6 升级改造工程厂址在老藻江河东侧征地，面积 21940m （32.91 亩）。深度处理构筑物均布置在新征用地 范围内。3.7 工程难点（1） 邀请函确定的水质数值偏离原设计进水水质数值较多，有部分构筑物不能满足 处理的需要，原系统需要改造。（2） 在冬天气温较低的情况下，按照设计温度12设计，在微生物的代谢速度明显 变慢时，不易达到 tn 去除

24、67%以上的目标，来满足出水 tn 要求。（3） 在用地面积相对紧张，用地形状不规整的情况下，不仅要布置下 15 万 m /d 的深度处理设施，还要予留出尽量多的远期中水回用设施用地。 （4）实际进水 bod 远低于设计 bod 数值，目前生化反应碳源不足。5 53.8 工艺方案3.8.1 进水水质特点和出水水质要求进水水质特点和出水水质要求是决定污水处理工艺的前提。3.8.1.1 进水水质基本特点如下：(1) 污水的可生化性本工程污水处理厂设计进水水质 cod=500mg/l，bod =250mg/l。前道工序中，有初次5沉淀池，考虑去除掉 10%的 bod，从污水可生化性考虑，污水中 bo

25、d /cod=225/500=0.45，5可生化性较好。(2) 碳氮比本工程设计进水水质 nh -n35mg/l，tn45mg/l，要求出水 nh -n5mg/l（水温 123 3以上），nh -n8mg/l（水温 12以下），tn15mg/l。从目前的进水水质分析，总氮还是 3比较高的，工艺方案在考虑出水水质及保证沉淀效果的前提下，系统必须具有足够的反硝 化能力。而系统能否完成较充分的反硝化，除了外部条件，还取决于进水的碳源是否充足。 因此在选择污水处理工艺前要对进水的碳源情况进行分析。反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在不投加外来碳源条件下， 污水中必须有足够的有机物(碳源

26、)，才能保证反硝化的顺利进行。一般认为，bod /tn5.05才可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用，基本的要求也应达到 bod /tn4。从本工程5生化池进水水质来看，按照邀请书要求的设计进水水质来看，考虑到初次沉淀池去除了 10% 的 bod ，bod /tn=225/45=5，碳源基本满足要求。5 5（3) 碳磷比本工程设计进水水质 tp=6mg/l，要求出水 tp0.5mg/l。本工程生物池进水水质中 bod /tp225/6=37.517，采用生物除磷法可得到较为满意的除磷效果。由于本工程除磷5量相对较大，且出水要求严格，另外考虑到污水处理厂污泥浓缩池中磷释放问题，因此在 本工程设计

27、中采用生物法除磷与化学法除磷相结合的方法以强化除磷效果，以达到污水排 放标准。目前现状进水 bod 数值与设计进水 bod 差距很大，污水可生化性尚可，但碳氮比按 照现状 bod 数值计算不满足脱氮的要求。工程中考虑予留甲醇投加装置，保证在碳源不足 的时候，进行投加以满足生化处理工程中的碳源需求。3.8.1.2 出水水质要求基本特点如下：(1)bod ,tp,nh -n,ss,codcr 控制要求高。5 3(2)tn 控制要求非常高，冬天水温 12 时仍要控制在 15mg/l 以下。根据以上分析可以看出本工程二级处理后的污水必须进行深度处理和加强生物反应池 的反应效率，最终使出水水质中的污染物

28、指标均达到城镇污水处理厂污染物排放标准 （gb18918-2002）一级 a 标准。3.8.2 二级处理工艺改造的比选通过对 aa/o 池的复核计算，原设计的 aa/o 池的停留时间、泥龄、硝化与反硝化 时间均不能满足设计进水水质数值下对 tn 的控制要求。城北污水处理厂已采用二级生物脱氮除磷处理工艺，根据本次工程确定的进水水 质特点和出水水质要求，必须对二级生物硝化、反硝化部分进行加强，才能满足出水 tn、 nh -n 数值的要求。3目前二级生物脱氮除磷工艺主要有生物膜工艺与活性污泥法工艺两种，对 aa/o 池的 改造，在此两方案进行比选。3.8.2.1 活性污泥工艺活性污泥工艺中微生物在曝

29、气池内以活性污泥的形式呈悬浮状态，污水在曝气池中通 过曝气与活性污泥充分混合，完成生物去除污染物的过程。目前污水厂采用的工艺即 aa/o 工艺，但是由于出水标准的提高，造成现有 aa/o 生物 池的硝化时间和反硝化时间不能得到保证。所以增加原 aa/o 生物池池容，增加缺氧、好氧 段的容积或者采取新建一套新的生化系统，将部分流量分到新系统，降低现有 aa/o 生物池 负荷，均可达到良好效果。如采取分流量新建生化系统，从原厂总图布置来看，已无用地，必须另行征地。城北 污水厂西侧已无用地；南侧为民房、北侧为长江自由贸易中心，征地需要大量拆迁；城北 污水处理厂给定的东侧用地足够建设新的生化系统，但紧

30、邻新开发的香树湾福园小区，建 设污水生化处理系统并不合适，且征地费用高，约为 80 万/亩。城北污水处理厂已有专门的除磷脱氮设计，且运行效果良好，因此立足于对现有的系 统进行改造，可以减少用地，避免重复建设。从污水厂总平面布置看，没有足够的改造预留用地。从现有的工艺流程分析，一、二、 三期均设有初沉池，初沉池对 bod 有 20的去除作用，降低了进入生化池的 bod 浓度，5 5碳氮比的下降不利于脱氮。因此取消初沉池，有利于 tn 的去除，工艺流程可以得到优化。 初沉池用地用以扩建生化池，增加缺氧、好氧段容积，延长污泥泥龄，进一步满足硝化和反硝化的要求。同时，需对原生化池分格进行调整，调整后的

31、泥龄15 天，厌氧、缺氧占生物反应池 的总体积比控制在 4050之间。综合上述因素，本设计不考虑建一套新的系统，而是在原厂初沉池位置扩建生化池。 3.8.2.2 生物膜处理工艺污水生物膜处理是通过微生物和微型动物附着在滤料上或某些载体上生长繁育，并在 其上形成膜状生物污泥生物膜。污水与载体上的生物膜接触，利用污水中有机污染物作 为微生物的营养物质，被生物膜上的微生物所摄取，使污水得到净化，微生物自身也得到 繁衍增殖。根据反应器内微生物附着生长载体的状态，生物膜反应器可分为固定床和流化 床。生物膜工艺主要有生物滤池、生物接触氧化、生物流化床和生物转盘等。由于本工程为改造工程，为充分利用现有构筑物

32、、减少土建工程量，本工程选择生物 流化床技术和曝气生物滤池作为比选方案，现分述如下。（1）生物流化床生物流化床即在生物池内投加填料，以此增大单位容积内的生物量，提高处理能力。 根据生物膜载体填料的不同可有多种形式的流化床方式。本工程选择易于操作，管理简便的颗粒填料生物膜工艺作为本工程的比选方案。该工艺是在好氧池添加悬浮介质、提供生物载体，以提高生物浓度，微孔曝气提供所 需氧气以及必要的混合能量。生物填料具有有效表面积大，适合微生物吸附生长的特点。 填料的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征。当曝气充氧时，空气泡的 上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和填料的空隙时又

33、被填料阻滞， 并被分割成小气泡。在这样的过程中，填料被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充 分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。生物填料的投加可以使 系统达到较高的泥龄和较低的污泥负荷。由于污泥浓度高，抗冲击负荷能力强；同时也提 高了污水处理设施的污染物去除率。为避免填料离开流失，在生物池出水端，设置不锈钢滤网，拦截填料。这种工艺方案是传统活性污泥法与生物膜处理工艺的有机结合，将生物膜作为传统活 性污泥法工艺中悬浮生物污泥的一个重要组成部分，依靠这部分较长泥龄的微生物形成系 统的硝化能力。（2）曝气生物滤池曝气生物滤池(biological aerated filter

34、，简称 baf)是在 20 世纪 70 年代末 80 年 代初出现于欧洲的一种好氧生物膜法处理工艺。它结合了给水处理中过滤技术的先进经验， 将接触氧化法与过滤法工艺有机的结合在一起。反应器内存在着不同的好氧、缺氧区域， 可同步实现硝化和反硝化，对废水中的有机物、氨氮、磷和悬浮固体等都有较好的去除效 果。污水从滤池上部流入，从下部流出滤池。在滤池中下部布设曝气管进行曝气，曝气管上 部起生物降解作用，下部主要起截留ss及脱落的生物膜的作用。运行中，因截留了ss及脱落 的生物膜，水头损失会逐渐增加，达到设计值后，开始反冲洗。一般采用气水联合反冲，底 部设反冲洗的气、水装置。气水之间相互对流，一方面由

35、于上升气泡被细小滤料不断切割， 增大了气水接触面积，易于氧的转移，有利于上层滤料表面生物膜的氧化降解作用；另一方 面又由于气水之间的相互搅动，使进水中的悬浮物不易于在滤料的最上层积累，从而提高整 个生物滤池的储污能力，延长反冲周期。此方案不需改造现有构筑物，而是在现有一级 b 标准出水的基础上增加曝气生物滤池， 使出水水质能够直接达到一级 a 标准。曝气生物滤池，占地省，模块化设计易于扩建，其缺点是生物接触氧化和过滤集于一 体，具有专利性质，控制、运行过程复杂，自动化程度高，设备费用高，耗药量大，产泥 量高。曝气生物滤池因滤料粒径较大，且运行过程中一直曝气，出水 ss 较高；反冲洗结束 后再次

36、运行的一段时间，出水 ss 更高。出水 ss 较高，可引起 tp 超标。因此本工程不考 虑采用曝气生物滤池。3.8.3 深度处理的比选为达到回用和达标排放的目的，二级处理出水必须进一步进行深度处理。深度处理的去 除对象和采用的主要处理技术见下表。二级处理水深度处理的去除对象和所采用的处理技术去除对象有机物植物性营养盐 类微量成分悬浮状态溶解状态氮磷溶解性无机盐微生物有关指标ss、vssbod5、cod、toc、todtn、nh3-n、no2-n、no3-npo4-p、tpna+、ca2+、cl-细菌、病毒采用的主要处理技术 过滤、混凝沉淀混凝沉淀、活性炭吸附、 臭氧氧化吹脱、折点加氯、离子交

37、换、生物脱氮金属盐混凝沉淀、石灰混 凝沉淀、生物除磷 反渗透、电渗析、离子交换臭氧氧化、消毒（氯气、 次氯酸钠、uv）污水再生利用工程设计规范（gb50335-2002）给出了深度处理单元技术的处理效率和 出水水质项目浊度ssbbb 5ccc crtntp铁混凝沉淀506040603050253551540604060处理效率（） 过滤305040602550152551530404060综合7080708060703545102060806080目标水质（mg/l）35ntu5105104070-10.3其它单元过程的去除效率项目活 性 炭 吸氨吹脱离子交换折点加氯反渗透臭氧氧化附bbb 5

38、ccc crssnh3-ntn色度浊度4060406060703040809070807080203050255025505050505050505050505020-305070根据本工程的出水水质要求，常规的二级生物处理工艺不能达到要求，必须进行深度 处理，采用成熟的混凝沉淀过滤工艺。本次设计对传统混凝沉淀过滤工艺进行比较，确定混凝沉淀过滤工艺方案。1. 混凝混凝的主要作用包括两个方面：（1） 澄清降浊：为使二级处理出水澄清降低浊度，采用混凝方法进一步去除悬浮物和有 机污染物。其主要通过双电层压缩、吸附-电中和、吸附架桥以及沉析物网捕等一系列反应， 使胶体脱稳、使颗粒微小的悬浮固体凝聚成颗

39、粒较大的絮凝体。经过后续的分离处理单元， 将污水中剩余悬浮固体及有机物进一步去除，同时污水中的某些溶解物质也可以得到一定 程度的去除。（2） 化学除磷：通过混凝剂与污水中的磷酸盐反应，生成难溶的含磷化合物与絮凝体， 可以使污水中的磷分离出来，达到除磷的目的。原水中投加混凝剂后，应立即瞬时强烈搅动，在很短时间内，将药剂均匀分散到水中。 主要混合设备有水泵叶轮、压力水管、静态混合器、混合池等，比较见下表。混合方式混合设备比较表 特点适用条件利用水泵叶轮混合1.设备简单，无需专门的混 1. 适用于各种水量的水厂 合构筑物2. 投药点距离絮凝池较近，2.3.4.无需额外能量，运行费用 省水泵和吸水管较

40、多时需 增加投药设备吸水管中加药时，混凝剂 浓度宜稍高，否则在水封 箱中稀释、水解而降低混 凝作用否则结成的絮体可能在 管道中沉淀或在进入絮 凝池前破碎3. 应设水封箱，以防止空气 进入水泵吸水管利用压力水管混合 1. 无需增添设备 1. 适用于流量变化不大的2.3.4.混合效果常不能保证，特 别是在管内流量变化较 大时加药管需插入压力水管 内 1/3-1/4 管经处 压力管中加药时，混凝剂 溶液必须用滤网筛滤，以 防堵塞水射器和转子流 量计管道及各种水量的水厂 2. 投药口至压力管道末端距离应不小于 50 倍进水 管径静态混合器1. 投资省，在管道上安装容 1. 适用于流量变化较小的扩散混合

41、器易，维修工作量少 2. 能快速混合，效果良好 3. 产生一定的水头损失，为减少能耗，管内流速一般 采用 1m/s 左右1. 混合器用法兰安装在原 水管上2. 水头损失 0.3-0.4m水处理工程2. 混合器内采用 1-4 个分流 单元1. 多 用 于 直 径 为 300-400mm 进水管2. 安装位置应低于絮凝池 水面3. 适用于中、小型水厂跌水混合器 1. 药剂加注到跌落水流中， 1. 适用于中、小水厂混合快速，设备简单 2. 活动套管内外 iade 水位 2. 产生一定的水头损失 差应保持在 0.3-0.4，最 3. 在混合器出水管上安装 大不超高 1.0m活动套管，由套管的高低调节混

42、合效果多孔隔板混合槽分流隔板混合槽1. 混合效果较好2. 水头损失较大3. 当流量变化时，影响混合 效果1. 混合效果较好1. 适用于地下水位较高地 区2. 适用于中、小型水厂1. 适用于地下水位较高地2. 水头损失较大 3. 占地面积较大区2. 适用于中、小型水厂机械混合池 1. 混合效果较好，水头损失 大、中、小型水厂都适用小2. 需消耗电能，机械设备管理和维护复杂由于本设计规模较大，且提升泵采用潜污泵，考虑混合效果、水头损失等多种因素， 并结合絮凝沉淀形式，经比较确定混合采用机械混合池。常用的混凝反应设备有平流式或竖流式隔板反应池、回转式隔板反应池、涡流式反应 池、机械反应池。不同类型反

43、应池比较见下表。不同类型反应池比较表反应池形式 优点缺点 使用条件平流式或竖流 反应效果好，构造简 容积较大，水头损 水量大于 1000m3/h，水量变 式隔板反应池 单，施工方便 失大 动较小回转式隔板反 反应效果良好，水头 池较深 水量大于 1000m3/h，水量变应池 损失较小，构造简单， 管理方便动较小，可改建或扩建旧有 设备涡流式反应池 反应时间短，容积小， 池较深，难施工 水量小于 1000m3/h造价低机械反应池 反应效果好，水头损 部 分 设 备 处 于 水 大小水量均使用失小，可适应水质水 下，维护较难。量变化综上所述，结合本工程特点，为防止因隔板上大量孳生生物膜而影响出水水

44、质，故选 用机械反应池，竖轴式。2.沉淀为减轻过滤单元的负荷，防止滤料阻塞，减少滤池反冲洗次数，在混凝之后设置沉淀 池。常用的沉淀池有：平流式、竖流式、辐流式、斜流式，其性能特点及适用条件见下表。沉淀池比较表型式 性能特点平流式 优点：1. 造价低2. 操作管理方便，施工较简单3. 适应性强，处理效果稳定4. 带有机械排泥设备时，排泥效果好 缺点：1. 不采用机械排泥时，排泥较困难 2. 机械排泥设备，维护较复杂3. 占地面积较大适用条件一般用于大、中型厂竖流式竖流式优点：1. 排泥较方便2. 一般与絮凝池合建，不需另建絮凝池3. 占地面积较小缺点：1. 上升流速受颗粒下沉速度所限，出水量小，

45、 一般沉淀效果较差1. 一般用于小型厂2. 常用于地下水位较低时辐流式斜流式2. 施工比平流式困难优点：1. 沉淀效果好2. 有机械排泥装置时，排泥效果好缺点：1. 基建投资及经常费用大2. 刮泥机维护管理较复杂，金属耗量大 3. 施工比平流式困难优点：1. 沉淀效率高2. 池体小，占地少缺点：1. 斜管耗用材料多，且价格较高2. 排泥较困难一般用于大、中型厂的高浊度 水预沉1. 可用于各种规模的厂2. 宜用于旧沉淀池的改建、扩 建和挖潜沉淀池形式的选择，应根据水质、水量、水厂平面和高程布置要求，并结合絮凝池结 构形式等因素确定。由于二级处理后的活性污泥易在填料上附着、孳生生物膜后发生周期 性

46、脱落而影响出水水质，采用斜流式的高效沉淀池。3过滤滤池有多种形式，目前常用的池型有四阀滤池、虹吸滤池、移动罩滤池、均质滤料滤 池及比较新型的翻板滤池、反向滤池、d 型滤池等，上述滤池虽构造形式不同，但从过滤 机理上都属于快滤池的范畴。过滤系统选用气水反冲洗滤池，使滤料反冲洗更充分，最大 限度地发挥滤料截留杂质的能力。（1）均质滤料型滤池均质滤料滤池的特点是滤池过滤周期长，采用均质深层砂滤料，滤料层利用率高， 截污能力强、滤速高、滤后水质好。反冲洗方式为气水反冲加表面扫洗，反冲洗强度小， 节省冲洗水量和电耗，反冲洗效果好。单池进、出水设置堰板，使各池进水均匀，进出水 不受其他单池的影响，并可根据

47、滤池水位的变化微量调节出水阀门的开启度，以达到恒位、 恒速过滤的目的。该滤池采用的微量调节出水阀门开启度的技术可以有效地防止滤池初滤水对滤料层 的穿透；气水反冲洗和原水水平扫洗的反冲洗方式在滤料不膨胀的条件下可更有效地清洗 滤池，避免在滤料层中形成泥球；加厚的均粒滤料层可以实现深层截污，延长滤池工作周 期。均质滤料滤池效率高，占地省，但由于冲洗设备多，运行过程复杂，自动化控制设 备较多，对操作人员的技术水平要求较高。（2）翻板滤池翻板滤池是因该型滤池的反冲洗排水翻板阀在工作过程中能在 0-90范围内来回 翻转而得名。具有出水水质明显提高、反冲洗水量少、反冲洗时间短、反冲周期长、基建 投资省、运

48、行费用低以及施工简单、工期短等特点。它采用双层滤料，可提高滤速，减小 占地面积，充分利用滤床厚度，纳污能力强，可保证较长的反冲洗周期。池底上部布置横 向排水管、下部布置纵向布水气管，有利于均匀地反冲洗整个滤料层，去污效果好，避免 了局部滤料结污结块现象，滤池的使用寿命较长，减少维护工作与运行费用。翻板阀可根 据冲洗过程的不同阶段在 090范围内来回翻转，使滤池拥有大强度非溢流排水的特 点，因此即使滤池在高的反冲洗强度下，滤料也不会流失，使冲洗更彻底，过滤周期加长。（3）d 型滤池d 型滤池属于高速滤池，过滤采用彗星式纤维滤料进行过滤。彗星式纤维滤料的彗核 密度大，体积小，滤料彗尾为纤维丝束，密

49、度小。由于彗星式纤维滤料的结构特点，所以 滤层具有在水流方向上具备从大到小的空隙，形成了一个倒金字塔的构造，具有纳污量大， 过滤精度高的特点。d 型滤池具有比表面积大，过滤阻力小的优点。微小的滤料的直径， 极大地增大了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中的杂质和颗粒与滤料的接触机会 和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率。其主要特点：过滤精度高，对大分子有机物、病毒、细菌、胶体等杂质有一定的去除 作用；截污量大，一般在 1525kg/m3；可调性强，过滤精度、截污容量、过滤阻力等参 数可根据需要调节；占地面积小，占传统滤池的1/31/2；自耗水量低，仅为周期制水量 的 1%2%；（4）滤池确定

50、翻板滤池关键设备国内产品尚未成熟，且应用实例较少，运行经验较少； d 型滤池 因滤料为专利产品，单价高，更换滤料时价格易受厂商控制；均质滤料滤池应用广泛，设 备成熟，运行经验多。因此本次设计推荐采用均质滤料滤池。均质滤料滤池示意图及原理图见图 3-1、3-2。图 3-1均质滤料滤池示意图图 3-2均质滤料滤池原理图综上比较，确定深度处理工艺采用机械混合池 +机械反应池+高效沉淀池+均质滤料滤 池，其中机械混合池和机械反应池合建于高效沉淀池内。3.8.4 化学除磷的比选除磷主要有生物除磷和化学除磷两种工艺。本工程采用生物除磷为主，辅以化学除磷 的工艺，以确保出水的磷浓度在排放标准以内。3.8.4.1 药剂投加点确定化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉 淀物，然后通过固液分离将磷从污水中去除。固液分离可单独进行，也可与初沉污泥和二 沉污泥的排出相结合。按工艺流程中化学药剂投加点的不同，化学沉淀除磷工艺可分为前 置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种类型。(1) 前置沉淀：在初沉池前投加药剂时，要求具有良好的混合和絮凝作用以保证最