污水处理厂及污水管网建设可行性研究报告

****镇污水处理厂及污水管网建设项目可行性研究报告PAGEPAGE1目录TOC\o"1-2"\h\z\u目录 1第一章总论 11.1项目概况 11.2项目服务范围 11.3编制依据 11.4设计原则 41.5编制范围和内容 51.6主要结论和建议 5第二章项目建设背景与必要性 62.1**镇概况 62.2项目背景 62.3项目建设必要性 7第三章建设规模与建设内容 93.1建设年限、服务范围和服务人口 93.2污水水量的预测 93.3工程建设规模 9第四章污水处理厂厂址选择 104.1污水处理厂厂址 104.2场址条件 11第五章工艺方案的选择 135.1方案设计原则 135.2排水体制 135.3污水厂进出水水质的确定 145.4污水处理工艺比选 165.5尾水消毒工艺比选 345.6污泥处理处置工艺比选 375.7臭气处理工艺比选 41第六章污水处理厂工程设计 436.1污水处理厂工艺设计 436.2建筑设计 546.3结构设计 556.4电气工程 566.5仪表与自动化工程 596.6通风工程 616.7厂区公共工程 626.8人工湿地 63第七章配套管网工程 647.1设计原则及参数 647.2管材选择 657.3污水收集管网工程设计 67第八章消防设计 688.1概述 688.2火灾危险性 688.3消防措施 688.4建筑防火 688.5总图布置 68第九章环境保护 699.1项目实施过程中的环境影响及对策 699.2项目建成后的环境影响及对策 719.3环境影响评价 74第十章劳动保护、安全与卫生 7510.1生产过程中职业危险、危害因素的分析 7510.2劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施 7510.3劳动安全卫生机构及设施情况 77第十一章工程节能 7811.1概述 7811.2能耗分析 7811.3主要节能措施 78第十二章组织结构及劳动定员 8012.1污水处理厂的运行管理 8012.2组织结构和人员编制 80第十三章项目管理 8213.1项目实施计划 8213.2项目实施阶段 8213.3主要履行单位的选择 8213.4设计、施工与安装 8313.5调试与试运转 8413.6项目实施计划 8413.7招投标计划 8613.8项目实施的建议 86第十四章投资估算与资金筹措 8814.1工程概况 8814.2投资估算依据 8814.3投资估算 8914.4资金筹措 89第十五章工程效益 9415.1环境效益 9415.2社会经济效益 94第十六章社会稳定风险分析 9516.1社会风险调查 9516.2项目建设合法性评估 9616.3项目建设合理性评估 9616.4项目建设可行性评估 9716.5项目建设可控性评估 9716.6社会稳定风险评估结论 98第十七章结论和建议 10017.1结论 10017.2建议 100第一章总论1.1项目概况（1）项目名称：****镇污水处理厂及污水管网建设项目（2）项目地点：****镇**村下畔（3）项目建设方：**富源自来水有限公司（4）项目联系人：（5）项目主要建设内容与规模本项目计划建设日处理5000吨污水的生活污水处理厂一座及其配套管道8.2km。（6）建设期限：24个月（自2013年5月至2015年4月）（7）项目总投资及资金筹措项目工程总投资2805万元，建设资金来源于地方财政资金。1.2项目服务范围本项目服务范围为**镇集镇居民生活区。项目接纳的污水主要是居民区的生活污水。本项目生活污水处理工艺采用“改良型卡式氧化沟工艺+人工湿地”处理工艺，尾水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。污水处理厂外排尾水排放至**溪。产生的污泥进行浓缩脱水后外运至城镇垃圾填埋场卫生填埋。1.3编制依据1.3.1（1）业主委托编制本项目可研报告的合同；（2）**省人民政府关于2009年度主要污染物总量减排工作的意见（闽政[2009]13号）；（3）《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》（国办发〔2012〕24号）；（4）《**镇总体规划》（5）项目调研资料。1.3.2（1）《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002（2）《室外排水设计规范》（2011年版）GB50014-2006（3）《泵站设计规范》GB/T50265-2010（4）《鼓风曝气系统设计规范》CECS97:97（5）《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89（6）《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-94（7）《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）2001，北京（8）《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》CJ3025-93（9）《建筑给水排水设计规范》（2009年局部修订）GB50015-2003（10）《恶臭污染物排放标准》（1997年版）GB14554-93（11）《大气污染物综合排放标准》GB16297-2011（12）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85（13）《工业企业总平面设计规范》GB50187-93（14）《厂矿道路设计规范》GBJ22-87（15）《声环境质量标准》GB3096-2008（16）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001（17）《建筑结构荷载规范》GB50009-2012（18）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002（19）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（20）《砌体结构设计规范》GB50003-2011（21）《钢结构设计规范》GB50017-2003（22）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002（23）《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117：2000（24）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138：2002（25）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（2011版）GB50204-2002（26）《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008（27）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008（28）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011（29）《建筑地基处理设计规范》JGJ79-2002（30）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002（31）《地下工程防水技术规程》GB50108-2008（33）《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008（34）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（35）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（36）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032—2003（37）《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003（38）《暖通空调规范实施手册》（39）《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94（40）《低压配电设计规范》GB50054－2011（41）《供配电系统设计规范》GB50052－2009（42）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011（43）《电力工程电缆设计规范》GB50217－2007（44）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T50062－2008（45）《工业企业照明设计标准》GB50034－2004（46）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92（47）《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65－83（48）《自动化仪表选型规定》HG20507－92（49）《仪表供电设计规定》HG20509－92（50）《仪表系统接地设计规定》HG20513－92（51）《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85（52）《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002（53）《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-2006（54）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006（55）《建筑物电气装置电击防护》GB/T14821.1-93（56）《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJ131-90（57）《电气装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63－90（58）《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050-2008（59）《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-95（60）《控制室设计规定》HG20508－92（61）《信号报警、联锁系统设计规定》HG20511－92（62）《建筑设计防火规范》GB50016－2006（63）《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-1999（64）《机械防护安全距离》GB12265-1990（65）《工业金属管道设计规范》（2008年局部修订）GB50316-2000（66）《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97（67）《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010（68）《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》GB50236-2011（69）《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-1989（70）《工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范》GB50727-2011（71）《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002（72）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008（73）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003（74）《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010（75）《中华人民共和国消防法》（1998年，2008年修订）（76）《火灾报警自动系统设计规范》GB50116-2008（77）《常用化学危险品贮存通则》GB15603-19951.4设计原则（1）认真贯彻国家关于环境保护的方针政策，符合国家的有关法规、规范；（2）积极稳妥地引进、采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术；（3）采用近期、远期结合，统筹兼顾，全面设计；（4）采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水厂的管理水平，保证污水处理厂工艺运行在最佳状态，尽可能减轻工人的劳动强度；（5）工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理；（6）节省占地，在满足工艺流程要求基础上，做到整齐和美观。1.5编制范围和内容根据整体规划，**镇污水处理厂工程所服务范围为：整个**镇集镇的居民区。本项目可行性研究报告的内容包括：（1）污水水量与水质预测，工程规模的确定；（2）污水处理厂厂址确定；（3）污水处理厂进、出水水质标准的确定；（4）污水、污泥、废气处理方案论证及推荐方案设计；（5）尾水出路及污泥处置方案；（6）工程设计方案；（7）节能、环保、劳动安全方案；（8）投资估算及资金筹措；（9）社会效益及社会稳定风险评估。1.6主要结论和建议1、**镇污水处理厂及污水管网的建设，对促进该区域经济的发展和人民健康水平的提高、改善该地区的生产、居住及办公环境，改善该地区的环境状况，对**镇社会和经济的可持续发展，都具有重要的意义。项目的建设非常必要。2、本项目建设条件基本具备，工程方案科学合理，项目前期工作准备充分，总投资2805万元经济可行，公用配套已经完善。本项目主客观条件已具备，具有较好的社会效益。因此本项目的建设是可行的。3、建议业主对沿途排水形式、标高等进行更准确测量，以使施工图阶段污水管线确定更合理。4、在项目实施过程中，应注重对生态的保护和污染的控制，加强施工水土保持措施，减少施工期水土流失面积和水土流失量。第二章项目建设背景与必要性2.1**镇概况**镇是中央苏区重点镇，位于**西北部，毗邻**市梅列区、明溪县，距京福高速公路**互通口仅12公里，系“**10分钟生活圈”和“**30分钟经济圈”。全镇辖15个行政村，总人口16630人，土地总面积233.1平方公里，其中耕地面积2.2万亩，林地面积23万亩。**山青水秀，气候宜人，平均海拔329米，地势西高东低，平均降雨量1836毫米，年平均气温19.1℃。境内拥有丰富的土地、木竹、水电、矿产、旅游等资源，山地面积23万亩，其中毛竹面积5.1万亩、苦竹面积1.1万亩、茶园面积0.5万亩；水电站年发电量12200万度，居全县乡镇之冠；山、水、洞、林等旅游资源一应俱全，有海拔1276多米的省级森林公园大小佑山、省级风景名胜区七仙洞、国内唯一以闽楠为主要保护对象的省级罗卜岩自然保护区和莲花山、森林人家及正在培育的现代农业观光园，**镇红色旅游别具特色，全镇15个行政村均为革命老区基点村，有“中央红军村”近年来，**镇依托土地流转平台，初步建成了蔬菜、花卉苗木、茶叶、生态养殖、竹业为主的富延溪流域现代农业示范区。坚持“工业强镇”战略，已开发工业用地500亩，借**二期在**开发27平方公里工业用地的契机，与**互动招商，承接**产业链项目，建设**配套产业园。**镇区位优势明显，后发优势强劲。省道304线今年将竣工通车，海西**生态区西通道经过**，**二期开始动工建设，将给**镇新一轮发展带来历史性的机遇，按照“对接城区，服务园区，借势发展，跨越发展”的工作思路，**镇将主动融入海西**生态工贸区和**闽中发展的核心区域与中心城市建设，全力将**打造成为城乡一体化先行区。2.2项目背景水是生命之源，也是人类活动和经济发展的支持要素。当今世界，水在某种程度上限制和决定地区的性质、规模、产业结构、布局与发展方向，自然界及社会对水的依存度越来越高。“十二五”期间，**镇以前所未有的速度推进社会经济进步，与所有发展城市同步，近几年明显加大了产业化进程，引进各种建设项目，随之人口的增加，大量未经处理的生活污水直接排入河流，使得**溪水质受到污染，进而导致闽江上游沙溪水系的水质遭受更严重的污染，这种状况必需要改变。随着未来**的经济、社会、环境、人口、生活需求的不断发展，城镇排水系统和污水治理将承受更大的压力，主要表现有：生活污水处理率低，而污水总量却在不断增加；地区饮用水水质下降，对人的健康造成潜在危险；排水系统工程和污水处理工程建设远落后于城市的发展；城市化水平的提高，使城镇自然滞洪能力和保水功能降低，洪涝灾害、水污染日趋严重。在我国，包括水环境的环境保护已经为一项基本国策加以贯彻，得到了全社会和各级人民政府的高度重视，保护环境和控制污染对城市的经济繁荣、社会稳定具有重要意义。为此，国务院有关部委颁布了有关的法律和法规，以保证这项基本国策的贯彻和执行。我国早在1989年颁布的《中华人民共和国环境保护法》，是各项有关环境保护法规的基础和依据，其要点如下：（1）环境监督和管理规定了各级政府在制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责，由中央政府制定国家环境标准，各省、市级政府可根据地方条件补充项目和指标。（2）环境保护与污染防治各级政府必需制定工业排污的程序和制度，并提供各种环境保护措施。（3）法律责任授权给各级政府环保部门采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。2.3项目建设必要性随着城镇的发展，**生活污水排放量将日益增加，但市政基础设施和污染防治设施建设相对滞后，大量未经处理的生活污水直接排入河流，对城市环境卫生状况造成十分不利的影响。为创建更好的投资环境，确实保护生态环境，根据县、镇两级政府工作目标要求，解决**镇污水处理的问题势在必行。2.3.1城镇社会经济发展的需要从项目建设对当地社会、经济发展的影响来看，目前**镇已有多个红色旅游开发项目即将建成，随着区域建设步伐的加快，后期还有多项项目相继落户，污水排放量不断增加，对周围水体造成的污染也越来越严重。若此污染状况任其发展，该地区水污染将会发展到严重的程度，给环境带来影响，并势必影响城镇的形象及其发展，因此**镇的污水治理势在必行。2.3.2项目建设是减少水环境污染，提高人民生活水平的需要本项目建成后，将明显改善该流域生活污水对环境、社会环境、生态平衡、供水排水环境的质量，提高人民生活水平，减少下游水体污染，造福城区及下游广大城乡居民。2.3.3项目建设是改善**投资环境的需要**镇总体规划对给排水管网进行了合理布局，本项目基本与之相一致，项目排水体制为雨污分流制。污水处理厂的建设将进一步改善**镇投资环境，增强**镇功能，提高**镇品味，增强**镇的辐射能力和吸引力，促进**各行各业的发展，为**经济社会健康持续快速发展奠定坚实的基础。综上所述，建设****镇污水处理厂及污水管网建设项目是保护**镇水体水质的需要，同时也是提升**乃至闽中投资环境、加强基础设施建设、促进社会经济持续发展的需要。项目的建设是非常必要的。第三章建设规模与建设内容3.1建设年限、服务范围和服务人口3.1.1建设年限规划期限为：近期2014-2020年；远期2021-2030年。结合市政污水厂建设特点及**镇的发展情况，本可研将污水处理厂建设年限确定为：近期2014年～2020年，远期2021年～2030年。3.1.2服务范围根据**镇的排水规划内容，本工程主要服务于**镇集镇的生活居住区域。3.1.3服务人口根据《**镇总体规划》和**镇政府提供的相关材料，本工程服务人口为：近期(2020年)为1.9万人，远期(2030年)为2.35万人。3.2污水水量的预测该镇近期用水量按1.9万人计算，人均用水量为150，排污系数为0.9，变化系数为1.8，计算得出近期污水排放量为4617；远期用水量按2.35万人计算，排污系数为0.9，变化系数为1.6，则污水排放量将达到5076。3.3工程建设规模按照合理规划，适度超前，又避免浪费的原则，****镇生活污水处理厂设计处理规模为5000m³/d。配套污水管网8第四章污水处理厂厂址选择4.1污水处理厂厂址4.1.1按有关技术规范要求，污水处理厂的选址应符合以下要求：（1）厂址应选在水源下游，并符合供水水源防护要求；（2）在城镇夏季最小频率风向上风侧；（3）与城镇规划居住、公共设施保持必要的防护距离；（4）便于污水、污泥的排放和利用；（5）交通、运输、水电条件具备；（6）与城镇总体规划相衔接；（7）防洪标准应达到二十年一遇的要求。根据以上原则、污水处理厂的选择在**村下畔，详见图4-1，规划占地27亩，地势较**镇低，全部污水可通过管道重力自流入污水处理厂，交通、水电方便，是一个较为理想的污水处理厂场所。**村下畔**村下畔图4-1污水处理厂所在位置卫星图片4.1.2（1）厂址基本上是镇区发展的死角，并在集镇给水源下游不影响镇区今后的发展建设；紧靠**溪，防洪、排涝条件较好，处理达标后废水排放方便；位于集镇夏季主导风向下风向；现为农田和荒地，征地方便；厂址地坪高于防洪水位。（2）地质条件①地层：项目建设场地下伏地为加里东期花岗岩，上部土层为杂填土和冲洪、坡积物及残积物，地层较简单。②地质构造据区域地质资料，厂地内无大活动性断裂构造带通过，地质构造相对简单。厂址所在地地势平坦，没有不良地质现象。基于上述原则，**镇污水处理厂经过**镇有关人员及设计技术人员乡村勘查，决定选址于镇区下游**村下畔，占地面积12亩，周围500米范围内无居民，对周围生态环境影响亦较小。厂址的供水、排水和供电条件便利，是一个理想的污水处理厂厂址。4.2场址条件4.2.1自然环境**镇地处于亚热带地区，太阳辐射较强，热量充足，属中亚热带季风气候，以夏长冬短，温热湿润为特色，四季分明。年平均气温19.1℃，平均降雨量1836毫米4.据《中国地震烈度区划图》（GB18306-2001）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），****镇抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.054.2.3社会环境条件2010年，**镇实现农林牧渔业生产总值23103万元，完成任务数的106%，比上一年年增长5.5%；农民人均纯收入7073元，完成任务数的106%，比上年增长17.3%；财政收入288万元，其中国税118万元、地税113万元、烟叶特产税57万元，比去年增长50.8%；招商引资任务4500万元,超额完成任务数的80%，比上一年翻一番；规模以上工业企业、工业产品销售率达98%，完成任务数的101%；规模以上工业产值45139万元，超额完成任务数的10%，比去年增长40.4%；实现全社会固定资产投资35610万元，超额完成任务数的62%，比去年增长超一倍。4.2.4基础设施条件交通：项目厂区道路靠近742县道，便于车辆出入和转运污泥车辆的进出，交通便利。供电：地块周边有380V电线电网，方便接入。供水：项目用水主要是生活用水和车间地面、道路、车辆清洗用水，地块周边已有给水管网，能保证项目的供水需要。排水：地块临近**溪，污水经处理后可直排入**溪，排水方便。第五章工艺方案的选择5.1方案设计原则污水处理工艺方案的优化选择是确保污水处理厂运行能性、确保出水水质、降低工程投资和污水处理成本的关键。需要从整体出发，结合污水处理厂的设计规模，污水的水质特性以及污水的处理要求，合理确定污水处理的工艺路线，选择切实可行的污水处理工艺流程。所遵循的一般原则为：1、处理效果稳定可靠，采用的工艺路线运行可靠、技术成熟、处理效果良好，能保证出水水质稳定达到相关标准；2、工艺控制调节灵活，能适应一定的水质、水量的变化，耐冲击强；3、工程实施切实可行，工程设计近、中、远期相结合，合理分期实施；4、运行维护管理方便；5、投资运行费用节省，采用的工艺在高效的基础上，投资省，占地面积小，能耗少，运行费用低；6、整体工艺协调优化，考虑污水、污泥、废气的综合治理，提高项目的社会效益、环境效益和综合经济效益。5.2排水体制5.2.1排水体制概述对一个现有的城镇，要建设污水收集系统，采用的排水体制主要有三种类型。（1）截流式合流制在现有合流制排水系统的排污口处设置截流井，并建造一条截流干管，在晴天和初雨时，将所有污水和初期雨水都截流入污水处理厂，经处理后排入水体。当雨量增加，混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，将有部分混合污水经溢流井溢出，直接排入水体。这种排水体制的优点是污水收集系统的实施比较容易、工程上马快、投资省，能收集较脏的初期雨水，避免初期雨水对水体的污染。缺点是雨量大时，有部分污水溢流入水体，对水体水质有一定的污染。截流式合流制多适用于老镇区改造。（2）分流制分设雨水和污水两个管渠系统。污水管渠汇集生活污水输送至污水处理厂，经处理后排放或利用。雨水管渠汇集雨水就近排入水体。分流制系统的优点是对水体的污染较小、卫生条件较好。缺点是工程投资大，仍有初期雨水污染问题，对现有老镇区，工程实施较困难。分流制主要适应于新建的城镇。（3）混流制所谓混流制，即既有合流制，也有分流制。混流制兼有合流制和分流制的优点。混流制是与城市发展的不同时期相联系的。城镇中由于各区域自然条件和建设情况不同，因地制宜地在各区域采用不同的排水体制，即混流制。这是城镇排水系统中采用最多的一种排水体制。5.2.2排水体制的确定各种排水体制各有优缺点，对于一个城镇的排水体制的选择，应因时因地而宜。一般新建的排水系统宜采用分流制，但是若在技术经济比较的基础上，有些新建地区采用合流制也可能合理，如离旧镇区较近，又靠近污水处理厂，则可采用合流制，同时处理部分雨水。降雨量较大时，实行合流制排水体制的区域，将有部分污水随溢流带入水体；而实行分流制排水体制的区域，只要可形成径流的降雨，必将把整个区域的面源污染全部带入水体中。因此，两种排水体制对受纳水体水质都存在负面影响。随着未来**镇的扩展，本工程服务范围现状主要为村庄、农田，以及部分房地产用地，新建的新镇区，采用分流制排水体制。5.3污水厂进出水水质的确定5.3.1进水水质1、管网纳污水质管理要求排入城市污水系统的污水水质需满足GB8978-1996《污水综合排放标准》和CJ343-2010《污水排入城镇下水道水质标准》的相关要求。2．进水水质预测对进水水质的确定，由于没有实测数据，本可研拟采取污染物排放指标法进行预测。污染物排放指标法是根据排出的污染物指标及排水量来预测污水的水质。居民生活污水根据人均排污量及排水定额计算，人均排污量近期根据国内资料及参考国外资料作以下取值：BOD5=25~50g/人·日、SS=40~65g/人·日、TN=5~11g/人·日、TP=0.7~1.4g/人·日。进水水质计算值见表5-1。表5-1污水水质计算表单位：mg/L水质指标BOD5SSTNTP浓度94.5~189151.2~245.718.9~41.582.65~5.33、污水进水水质确定为使污水厂进水水质更符合实际情况，本可研对类似污水处理厂的进水水质进行了调查，进水水质如下：表5-2永安市莲花山污水处理厂进水水质表单位：pH外mg/L水质指标pHCODcrBOD5SSNH3-NTNTP一期设计值6~9≤400≤200≤250≤30≤40≤4二期设计值6~9≤300≤150≤150≤20≤25≤2实际平均值6~919396.313213.618.71.96从上表可以看出，莲花山污水处理厂实际进水浓度比设计值低，主要是因为城区污水干管采用合流制截流制，而城区合流管渠含有大量的泉水，使污染物浓度降低。本工程服务范围内采用分流制排水体制，所排污水为**镇居民日常产生的生活污水，进水浓度不会受到泉水的影响。因此，参照永安市莲花山污水处理厂的进水水质情况，结合水质预测结果和工程实际情况，考虑到一定的设计余量，本工程污水进厂水质设计取值如表5-3。表5-3污水进厂水质设计取值表单位：pH外mg/L水质指标pHCODcrBOD5SSNH3-NTNTP浓度6~9≤250≤130≤200≤25≤35≤3.55.3.2出水水质**生活污水处理厂尾水就近排至**溪，尾水排放应执行GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准排放。污水处理厂出水水质见表5-4。表5-4污水处理厂出水水质表单位：pH外mg/L水质指标pHCODcrBOD5SSNH3-NTNTP浓度6~9≤60≤20≤20≤8（15）≤20≤15.3.3处理程度根据进水水质和要求达到的出水水质，污水处理的处理程度（污染物去除率）必须达到的数值见表5-5。表5-5污水处理厂去除率表项目BOD5CODcrSSNH3-NTNTP粪大肠菌群数（个/L）进水水质（mg/l）≤130≤250≤200≤25≤35≤3.5--出水水质（mg/l）≤20≤60≤20≤8（15）≤20≤1104去除率（%）≥84.6≥76≥90≥68（40）≥43≥72--5.4污水处理工艺比选5.4.1常规污水二级处理工艺论述根据我国现行《室外排水设计规范》，污水处理厂的处理效率见下表5-6。表5-6污水处理厂的处理效果表处理级别处理方法主要工艺处理效率（%）SSBOD5COD一级沉淀法沉淀40-5520-3015-30二级生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60-9065-9045-85活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70-9065-9555-90在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。

⑴SS的去除污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODcr等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主要活性絮凝体，其本身的有机成分就很高，较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr、SS、NH3-N及P均增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到20mg/l以下。⑵BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据国外有关设计资料，在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS·d以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。⑶CODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。污水厂出水中的剩余CODcr，即CODcr的去除率，取决于原污水的可生化性，它与污水的组成有关。对于那些主要以生活污水为主的城市污水，其BOD5/CODcr比值往往接近0.3甚至大于0.3，其污水的可生化性较好，出水CODcr值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/CODcr比值较小的城市污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的CODcr会较高。**镇污水主要由生活污水，其BOD5/CODcr比值较高，达到0.52，污水的可生化性较好，采用二级处理工艺可使出水COD≤60mg/l。从表5-6可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工艺仅能有效去除BOD5、CODcr和SS，而仅从剩余污泥中排除氮和磷，因此对氮和磷的去除是有一定限度的，氮的去除率约为10～20%，磷的去除约为12~19%，达不到本工程对氮和磷去除率的要求。因此，必须采用污水脱氮除磷工艺。5.4.2生物脱氮除磷基本原理污水脱氮除磷可提供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实行工业化流程。目前，常用的生物脱氮除磷工艺是厌氧/缺氧/好氧组成的各种处理工艺，其基本原理包括以下两个阶段。（1）生物脱氮污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池与好氧池，即所谓缺氧/好氧（A/O）系统。A/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够的污泥龄和进水碳氮比。（2）生物除磷生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌在达到好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（DO=0），同时要有可快速降解的有机物，即恰当的BOD5/P比值。同时，含磷污泥应尽快排出系统，以免污泥中的磷又回到液体中。按照上述原理，要进行除磷必须具备厌氧过程，若在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧－缺氧－好氧系统。根据设计进水水质和要达到的出水水质标准，**镇生活污水厂最合适的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提下，BOD5、CODcr和SS的去除都可以满足排放标准要求。5.4.3本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5:N:P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。从理论上讲，BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N>3时才能使反硝化正常运行。在BOD5/N=4～5时，氮的去除大于60%，磷的去除率也可达到60%左右。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P=33～100，且BOD5/N≥3。本工程进水BOD5/N=4.3，BOD5/P=37.2，能够满足生物除磷工艺对碳源的要求。因此，本工程采用生物脱氮除磷工艺是可行的。实际上，生物脱氮除磷工艺对BOD5:N:P的要求是指进入曝气池的污水水质，而不是指原污水水质。因为在设有初沉池的情况下，其比值会有所变化。按照我国现行规范，城市污水处理厂设初次沉淀池的停留时间宜为1.0～2.0h，初次沉淀池对BOD5去除率为20～30%。德国排水规范（ATVA131）中给出了不同停留时间的沉淀池对污染物的去除率，见表5-7。表5-7沉淀池对污染物的去除率项目停留时间0.5-1.0h1.0-1.5h>1.5hBOD516.7%25.0%33.0%COD16.7%25.0%33.0%SS42.9%50.0%57.1%N9.1%9.1%9.1%P8.0%8.0%8.0%按照表5-7的去除率，本工程若设初沉池，则经过初沉池沉淀之后的污水（即进入曝气池的污水）的BOD5/N和BOD5/P值见表5-8。表5-8初沉池出水BOD5/N和BOD5/P值停留时间BOD5/NBOD5/P0.5-1.0h3.9733.631.0-1.5h3.5830.28>1.5h3.1927.24将表5-8中BOD5/N和BOD5/P值与污水厂进水的比值进行比较，可以发现，对于不同停留时间的初沉池，其出水BOD5/N和BOD5/P值均下降，初沉池停留时间越长，比值下降越多，达不到脱氮除磷的要求。因此，本工程不设初沉池。以上分析表明，本工程在不设初沉池的基础上，对污水进行除磷脱氮处理是可行的。5.4.4污水生物脱氮除磷工艺目前，常用的具有一定脱氮除磷效果的城市污水比较成熟的处理工艺有：A2/O法、氧化沟法、SBR改良工艺等，以下对这些处理工艺进行比较论述。（一）A2/O法A2/O工艺即缺氧-厌氧-好氧活性污泥法，它是为污水生物脱氮而开发的污水处理技术。根据上述的生化反应原理，污水在流经缺氧、厌氧、好氧三个不同功能分区的过程中，不同种群的微生物将污水中的有机物及氮、磷去除。该工艺在系统上属于同步除磷脱氮工艺，因此在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下可有效抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内需配置轻微搅拌系统。由于该工艺属于前置反硝化，需设置内回流系统，将好氧区的硝化液回流到反硝化的厌氧区。由于缺氧、厌氧和好氧三个区严格区分，有利于不同微生物的繁殖生长，因此脱氮除磷效果较好，目前该法在国内外使用较为广泛。该工艺主要优缺点总结如下。A2/O法工艺优点：（1）处理效果好，而且稳定，不但能够去除含碳有机污染物，而且通过硝化与反硝化，实现较高的生物脱氮功能；同时，按照生物除磷机理，通过缺氧区、好氧区和后续二沉池取得良好的除磷效果。（2）由于通过2-4倍的硝化液回流，具有较大的稀释均化能力，使系统能够承受一定的水质水量冲击负荷。（3）工艺的生物污泥泥龄长，污泥负荷低，这不仅使得系统剩余污泥量少，而且污泥更趋于稳定，因此可以未经消化稳定直接进行浓缩脱水。（4）该工艺可以配合采用氧转移效率较高的微孔曝气系统，有效地降低动力消耗，节省运行费用。A2/O法的缺点：（1）工艺流程长，设备数量多，这势必增加工程投资，而且也使操作管理更为复杂，这对于当地经济、技术管理条件而言是很困难的。（2）为了得到较好的脱氮效率，必须保证足够量的回流硝化液，因此动力提升能耗较高，从而增加了运行费用。（3）设备维护管理要求较高，因此对操作人员的专业素质要求较高，设备如得不到妥善的维护管理，系统将无法正常运转。（4）该工艺对污水的可生化性能依赖大，生物系统稳定性不强。（二）氧化沟法连续环形反应池的形式通常称为氧化沟，它于上世纪五十年代由荷兰卫生工程研究所研制成功。氧化沟主要由环形曝气池组成，属于延时曝气的一种特殊形式，具有出水水质好、处理效率稳定、操作管理方便，泥龄长、剩余污泥量少等优点。同时，其中一些类型也具备生物脱氮除磷的功能要求。氧化沟布置有多种形式，除了常用的转刷型氧化沟外，还有采用垂直轴表面曝气叶轮的Carrousel氧化沟以及转盘型曝气器的奥贝尔氧化沟。同时，在运行方法上又可分为连续流及分渠式氧化沟，其中分渠式氧化沟中一部分体积兼作沉淀池，故不再设二次沉淀池和污泥回流设备。上述各种形式的氧化沟，目前国内外均有工程实例，大部分氧化沟运行良好，去除效率稳定，取得了很好的处理效果。在分渠交替运行的氧化沟基础上，水处理工程师们又发展了多种新型的氧化沟，有三沟式氧化沟（T型、D型等）和DE型氧化沟，在运行稳定可靠的前提下，操作更灵活方便。随着氧化沟工艺的不断发展，作为活性污泥法的一种变型的氧化沟现已广泛应用于世界各地，并正向着大中型污水处理厂发展，曝气型式的多样化和不断改进，使氧化沟工艺迅速得到推广。氧化沟从五十年代发展至今，已有许多类型，目前最典型、最常用的有DE型氧化沟和Carrousel氧化沟，其特点如下：=1\*GB3①DE型氧化沟DE型氧化沟是丹麦克鲁格公司在间歇运行的氧化沟基础上发展的一种新型的氧化沟。在运行稳定可靠的前提下，操作更趋灵活方便。DE型氧化沟为双沟半交替工作式氧化沟系统，具有良好的生物除氮功能。它与D型、T型氧化沟的不同之处是二沉池与氧化沟分开，并有独立的污泥回流系统。两个氧化沟相互连通，串联运行，交替进水。沟内设双速曝气转刷，高速工作时曝气充氧，低速工作时只推动水流，基本不充氧，使两沟交替处于厌氧和好氧状态，从而达到脱氮的目的。若在DE氧化沟前增设一个缺氧段，可实现生物除磷，形成脱氮除磷的DE型氧化沟工艺。该工艺的运行分为四个阶段，具体如下。阶段A:污水与二沉池回流污泥均流入缺氧池，经池中的搅拌器作用使其充分混合，避免污泥沉淀，混合液经配水井进入第一沟。第一沟在前一阶段已进行了充分的曝气和硝化作用，微生物已吸收了大量的磷，在该阶段，第一沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于厌氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。第二沟的出水堰自动降低，处理后的污水由第二沟流入二沉池。在阶段A的末了时，由于第一沟处于缺氧状态，吸收的磷将释放到水中，因此此沟中磷的浓度将会升高。而第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，微生物吸收水中的磷，因此该沟中磷的浓度将下降。阶段B：污水与二沉池回流污泥、配水后进入第一沟，此时第一沟与第二沟的转刷均高速运转充氧，进水中的磷与阶段A第一沟释放的磷进入好氧条件的第二沟中，第二沟中混合液磷含量低，处理后污水由第二沟进入二沉池。阶段C：阶段C与阶段A相似，第一沟和第二沟的工艺条件互换，功能刚好相反。阶段D：阶段D与阶段B相似，阶段B与阶段D是短暂的中间阶段。第一沟和第二沟的工艺条件相同。两个沟中转刷均高速运转充氧，使吸收磷的微生物和硝化菌有足够的停留时间。但第一沟和第二沟的进出水条件相反。从上述的运行过程来看，通过适当调节处理过程的不同阶段，则可以得到低浓度的TP和TN的出水。DE型氧化沟的优点：（1）由于两沟交替硝化与反硝化，缺氧区和好氧区完全分开，污水始终从缺氧区进入，因此可保持较好的脱氮效果，且不需要混合液内回流系统。（2）单独设置二沉池，提高了设备的利用率和池体容积的利用率。（3）同时两沟池体和转刷设备的交替运转均可通过自控程序进行控制运行。DE型氧化沟的缺点：（1）DE氧化沟存在氧化沟的沟深较浅，因此占地面积较大。（2）由于工艺为了满足两沟交替硝化与反硝化的功能需要，曝气设备按照双电机配置，投资和运行费用较高，并且增加了设备投资和运行检修的复杂性。=2\*GB3②改良型卡式氧化沟Carrousel氧化沟是由荷兰DHV技术咨询公司在六十年代后期发明的，当时开发这一工艺的主要目的是寻求一种渠道更深、效率更高和机械性能更好的系统设备来改善和弥补当时流行的转刷式氧化沟的技术特点，随着技术的发展，氧化沟出现了多种变形，其中以改良型卡式氧化沟为代表。与其它池型氧化沟相比，其最大的特点是采用特殊设计的立式低速表曝机作曝气设备，由于曝气设备的不同（区别于其它水平轴式曝气装置），使污水在混合曝气充氧的同时具有泵的局部水力提升作用，使混合液和原水得到彻底的混合。改良型卡式氧化沟采用独特的垂直安装的低速表面曝气机，其具有以下的工艺特点：a、有极强的耐冲积负荷的能力，通过曝气区的叶轮曝气器的完全混合作用使污水得到最大程度的稀释。b、在氧化沟渠道中获得推流式模型的某些特征。这些特征的优点之一是经过曝气的污水在流到出水堰时会形成良好的混合液生物絮凝体。这种絮凝体可以提高二沉池内的污泥沉降速度及澄清效果。另外，推流式模型对前置缺氧池反硝化工艺也是极其重要的。c、立式低速曝气设备单机容量大，设备数量少，在不使用任何辅助推进器的情况下氧化沟沟深可达到5米以上，较传统的氧化沟节省占地10～30％，土建费用相应减少。d、传氧效率大大提高，尽管分散到整个曝气池后的动力密度比较低，但表曝机实际上是在局部区域内工作，其局部动力密度非常高（约为105～158kw/1000m3），经验表明，动力密度越高，传氧效率越高，改良型卡式氧化沟工艺最大限度地利用了这一原理，它的表曝机传氧效率在标准状态下达到至少2.1kgO2/kw（电机功率）·h。e、改良型卡式氧化沟具有很强的输入动力调节能力，而且在调节过程中不损失其混合搅拌的功能，节能效果明显，通过优化设计可以使表曝机的一部分能量专门用于维持取得流速，但表曝机却可以只根据实际需氧量来设计。f、改良型卡式氧化沟的工艺设计可以使表曝机的数量达到最少，从而减少了设备投资，设备安装费用。g、改良型卡式氧化沟设备的管理维护工作量很少，曝气机只是每年更换一次机油，加两次润滑油。h、曝气区可以很方便地覆盖起来以防止可能的喷溅、水雾和结冰问题，并在低温情况下减少热量损失。i、改良型卡式氧化沟系统，可以构成不同的MLSS浓度、回流污泥浓度、回流率和固体负荷，可求得最优处理参数组合。调节曝气设备调整充氧量。可以方便的组合氧化沟内的厌氧、缺氧和好氧组合而形成类似A2/O的工艺流程，其灵活性可以充分得以体现。（三）SBR改良工艺SBR（SequencingBatchReactor）工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、曝气、沉淀、滗水、闲置。由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多新型SBR处理工艺。SBR有很多改良工艺，主要有CASS、ICEAS、DAT-IAT、UNITANK等。①ICEAS工艺ICEAS（IntermittentCycleExtendedAeration）工艺全称为间歇式循环延时曝气活性污泥法，是传统的SBR工艺的一种改良形式，其最大的特点就是在反应器的进水端增加了一个预反应区，运行方式为连续进水（沉淀期、排水期仍连续进水），间歇排水，无明显的反应阶段和闲置阶段。在处理市政污水和工业废水方面比传统的SBR费用更省，管理更方便。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，预反应区一般处于缺氧状态，主反应区是曝气反应的主体。ICEAS工艺中各操作单元的作用为：a.曝气阶段由曝气系统向反应池内间歇供氧，此时有机物经微生物作用被生物氧化，同时污水中的氨氮经微生物硝化反硝化作用，达到脱氮的效果。b.沉淀阶段此时停止向反应池内供氧，活性污泥在静止状态下降，实现泥水分离。c.滗水阶段在污泥沉淀到一定深度后，滗水器系统开始工作，排出反应池内上清液。在滗水过程中，由于污泥沉降于池底，浓度较大，可根据需要启动污泥泵将剩余污泥排至污泥池中，以保持反应器内一定的活性污泥浓度。滗水结束后，又进入下一个新的周期，开始曝气，周而复始，完成对污水的处理。与经典SBR工艺相比，ICEAS工艺具以下特点：a.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，使出水近似于斜管沉淀池。b.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。c.因连续进水而适用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。与其它工艺相比，ICEAS工艺具有如下优点：a、占地面积小，土建投资少ICEAS工艺所有的反应阶段都在同一反应池中连续不断进行，减少了初沉池、二沉池、污泥消化池等构筑物。占地面积小，池体容积少，因而土建投资低。b、设备少，能耗低ICEAS技术是一种改进的延时曝气系统，运行时曝气时间短，氧利用率高。另外不需要回流污泥再循环管路系统，回流泵和回流污泥控制设备，因此能耗较其他工艺低。c、沉淀效果好ICEAS反应池在沉淀阶段时起沉淀池作用。由于此阶段已停止曝气，只有进水而无出水，沉淀过程处于半静止状态，污泥沉淀时间充分，固液分离效率高。d、耐冲击负荷，运行灵活由于是连续进水，每个反应池所承受的水质水量是均等的，因此耐冲击负荷性更强。可以通过调节周期来适应进水量和水质的变化。②DAT-IAT工艺DAT－IAT工艺是利用单一SBR池实现连续运行的新型工艺，介于传统活性污泥法与典型的SBR工艺之间，既有传统活性污泥法的连续性和高效性，又具有SBR的法灵活性，适用于水质水量大的情况。DAT--IAT工艺主体构筑物由需氧池（DAT）和间歇曝气池（IAT）组成，一般情况下DAT连续进水，连续曝气，其出水进入IAT，在此可完成曝气、沉淀。浇水和排出剩余污泥工序，是SBR的又一变型。③UNITANK工艺典型的UNITANK系统，其主体为三格池结构，三池之间为连通形式，每池设有曝气系统，既可采用鼓风曝气，也可采用机械表面曝气，并配有搅拌，外侧两池设出水堰以及污泥排放装置，两池交替作为曝气和沉淀池，污水可进人三池中的任何一个。在一个周期内，原水连续不断进人反应器，通过时间和空间的控制，形成好氧、厌氧或缺氧的状态。UNITANK系统除保持原有的自控以外，还具有海滗水、池子结构简单，出水稳定，不需回流等特点，而通过进水点的变化可达到回流和脱氮、磷等目的。④CASS工艺CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工艺全称为循环式活性污泥法，是SBR系列中CAST和ICEAS工艺的改良型。它保留了CAST和ICEAS工艺的优点：与CAST比，CASS在循环周期的各个阶段，允许连续进水，使之运行更加灵活，更适合于模块式设计；与ICEAS比，CASS在预反应区前设置了专门的生物选择区，并在主反应区与生物选择区之间增加了污泥回流系统，从而脱N除P效果更好。CASS整个工艺为一间歇式反应器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。随着电脑的日益普及，CASS工艺由于其投资和运行费用低、处理效果好，尤其是优异的脱N除P功能而越来越得到重视。该工艺已广泛应用于城市污水和工业污水的处理，目前全世界有300多座各种规模的CASS污水厂正在运行或建造中。（a）CASS工艺的组成CASS特指设有一个分建或合建式生物选择区的可变容积，以序批曝气——非曝气方式运行的充——放式间歇活性污泥处理工艺，在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离的处理功能。整个系统以推流方式运行，而各反应器则以完全混合的方式实现同步碳化和硝化－反硝化功能。与传统的间歇反应器不同，每个CASS反应器至少由二个区域组成，即生物选择区和主反应区，但也可在主反应区前设置一预反应区。一般CASS反应器由三个区域组成：生物选择区（厌氧区）、预反应区（缺氧区）和主反应区（好氧区）。生物选择区是设置在CASS前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。处理城市污水时，CASS中生物选择区、预反应区和主反应区的容积比一般为1:5:30，具体可根据水质和模块试验加以确定。生物选择区设置在反应器的进水处，是一容积较小的污水污泥接触区（容积约为反应器总容积的10%）。进入反应器的污水和从主反应区内回流的活性污泥（回流量约为日平均流量的20%）在此相互混合接触。生物选择区是按照活性污泥种群组成动力学的规律而设置的，创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌。在生物选择区内，通过主反应区污泥的回流并与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。生物选择区还可有效地抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性。在生物选择区中，污泥回流液中存在的少量硝酸盐氮（约为2mg/L）可得到反硝化，反硝化量可达整个系统反硝化量的20%左右。生物选择区可定容运行，亦可变容运行，多池系统中的进水配水池也可用作生物选择区。预反应区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮的反硝化作用。主反应区则是最终去除有机底物的主要场所。运行过程中，通常将主反应区的曝气强度以及曝气池中溶解氧强度加以控制，以使主反应区内主体溶液中处于好氧状态，保证污泥絮体的外部有一个好氧环境进行硝化；活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制，而较高的硝酸盐浓度（梯度）则能较好地渗透到絮体内部，有效地进行反硝化，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。（b）CASS工艺的运行CASS工艺以一定的时间序列运行，其运行过程包括曝气、沉淀、滗水和闲置等四个阶段并组成其运行的一个周期。与传统意义的SBR工艺不同，CASS工艺不设单纯的充水过程，在非曝气阶段完成泥水分离；排水装置是移动式自动滗水器，借此将每一循环操作中所处理的污水经沉淀后排出系统。一个运行周期结束后，重复上一周期的运行并由此循环不止。循环过程中，反应器内的水位随进水而由初始的设计最低水位逐渐上升到设计最高水位，因而它是一个变容积的运行过程。CASS反应器的一个运行周期的标准时间通常为4h，其中曝气2h，沉淀和滗水各1h。CASS工艺的循环运行操作过程如下图所示。CASS工艺的循环操作过程（图5-1）（①生物选择区，②预反应区，③主反应区）CASS池平面布置图如下图所示。CASS工艺脱N除P的原理为：除磷是靠生物选择区和主反应区完成。硝化和反硝化在预反应区和主反应区完成。从充水/曝气开始，溶解氧（DO）浓度从0mg/L逐渐增加到2.0mg/L的过程中，大约有50%的时间其DO接近于零，约30%时间DO在1mg/L左右，约20%时间DO在2mg/L左右。DO能否进入微生物絮体内，取决于絮体大小和活性污泥的好氧速率。一般情况下，好氧速度较快，当DO含量不高时，溶解氧很难进入絮体内部，这样在絮体内形成了微缺氧环境，而硝化产生的较多浓度梯度的NO3--N可进入絮体内部，使絮体内部发生反硝化作用，使硝化/反硝化过程同时发生。CASS平面布置示意图（图5-2）（c）CASS工艺的特点CASS工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种新的污水处理工艺，与传统的活性污泥法和SBR工艺相比，CASS工艺具有以下几个方面的特征和优点。a、在反应器入口处设一生物选择区，并进行污泥回流，保证了活性污泥不断地在生物选择区中经历了一个高絮体负荷（S0/X0）阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长并