汕尾高新区红草园区综合污水处理厂工艺方案比选

汕尾高新区红草园区综合污水处理厂工艺方案比选
发表时间：2018-05-22T15:56:08.267Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：宁献松[导读] 摘要：根据进出水水质和当地实际，对污水处理的预处理、一级处理、二级处理和深度处理等几个工艺进行比选，确定采用“水解酸化池＋改良A2/O生物池，出水采用紫外线消毒，污泥采用板框式污泥脱水工艺作为本工程的实施方案，并给出污水处理的流程。

中国华西工程设计建设有限公司 528000摘要：根据进出水水质和当地实际，对污水处理的预处理、一级处理、二级处理和深度处理等几个工艺进行比选，确定采用“水解酸化池＋改良A2/O生物池，出水采用紫外线消毒，污泥采用板框式污泥脱水工艺作为本工程的实施方案，并给出污水处理的流程。

关键词：污水处理；工艺方案；比选 1工程概况
红草园区综合污水处理厂服务范围主要是汕尾高新技术产业开发区内的红草片区和埔边片区，污水厂位置及服务范围如下图。

红草园区位于汕尾市西北部红草镇内，为高新区拓展区，红草园区综合污水处理厂总规模为9.0万m3/d，分近期、中期及远期进行建设，各期规模均为3.0万m3/d，本次设计为近期工程，设计规模3.0万m3/d。

污水厂位置及服务范围图 2选择原则
综合污水处理工艺选择所涉及的因素是多方面的。

主要有进水的水质情况，污水的可生化性；污水的最终出路及运行费用。

根据污水处理厂水质特点，选择污水生物处理工艺，城市污水二级生物处理工艺包括活性污泥法与生物膜法。

3工艺方案选择
3.1常见工艺
活性污泥法中目前较常用的工艺有：普通曝气法（常规活性污泥法）、AB法、A2/O法、氧化沟、SBR法等。

1）普通曝气法（常规活性污泥法）：普通曝气法是出现最早的工艺至今仍有强大的生命力，处理效果好，污泥负荷高，池容积小，电耗省，普通曝气法不具备脱氨功能，产生的污泥量多，污泥未经稳定，不易处置，经消化后才可得到稳定。

而消化装置复杂，工程投资大，需要先进的设备及较高的管理水平，在目前国内污水处理领域尚属薄弱环节。

2）AB法：AB法是两段处理，A段高负荷低供气，去除BOD5达50-60%，A段污泥负荷在3kgBOD5/kgMLSS•d以上，池容积负荷在6kgBOD5/m3以上，曝气时间仅0.5小时，经A段处理后污水生化性有可能提高。

B段低负荷，污泥负荷0.15～0.30kgBOD5/kgMLSS•d。

曝气时间2-3小时，由于A段的有效功能，使B段的处理效果得以提高。

AB法有抗冲击负荷、节能的优点，但不适用于低浓度污水，且A段污泥产泥量高，不稳定，给污泥处理、处置增加了难度，城区污水处理厂进水浓度较低，采用该工艺A段去除率低，意义不大，又增加污泥处理、处置的难度。

3）A2/O法：A2/O法是一种常用的除磷脱氮工艺，即厌氧/缺氧/好氧工艺，某些细菌在厌氧条件下释放细胞原生质中的磷，在随后的好氧条件下，从废水中吸收超过其生长所需的磷予的贮存，在终沉池与废水分离，随剩余污泥排出，再以化学方法从污泥中除磷以达到除磷的目的。

A2/O法主要作用为在去除COD、BOD及SS的同时除磷脱氮。

但该工艺构筑物多，工艺复杂，管理水平要求高。

4）氧化沟：本工艺将曝气和沉淀分开，继而出现了多种氧化沟工艺。

氧化沟具有耐冲击负荷，运行稳定，操作运行灵活、处理构筑物少、构造简单、管理方便，剩余污泥量少且已好氧稳定易于处理、处置等优点。

氧化沟工艺可通过在曝气池前增加缺氧、厌氧池或增加一级曝气池达到除磷脱氮并进一步降低BOD5的目的。

5）SBR法（序批式）：一般由一组四池组成，轮换进水，曝气、沉淀、滗水，闲置。

本工艺原本是原始的处理方法，在现代技术中可能理解为厌氧（除磷）、好氧（去除BOD及硝化）、缺氧（脱氮）、沉淀（去除SS）集于一座池内，沉淀的污泥保留在池中而省去污泥回流提升系统该工艺目前应用较为广泛。

3.2工艺方案比选
通过综合分析，按照选择工艺方案的原则，初步筛选出较适合污水处理的两个工艺方案：改良A2/O工艺方案、CASS（循环活性污泥法）工艺方案进行论证和比较，从而确定一个适合本工程的最佳方案。

1）方案一：改良A2/O工艺改良A2/O工艺是将厌氧、缺氧、好氧区组合在一个池体中。

在曝气阶段利用生物池中大量繁殖的活性污泥中微生物及其硝化和反硝化菌群、聚磷细菌，降解水中碳、氮、磷有机污染物质，以达到净化水质的目的。

该工艺示意图如下：
改良A2/O工艺示意图
为了保证本工程水质中磷酸盐满足要求，需辅以化学除磷工艺，将化学除磷投药点设在生物反应池厌氧段处。

改良型A2/O工艺系在常规A2/O工艺基础上改进而成。

即在常规A2/O工艺的厌氧区前增加一个选择区（预缺氧区），回流污泥分两点回流，20%～50%回流到选择区，50%～80%回流到缺氧区。

污水和部分回流污泥进入选择区，停留时间为20～30min，微生物利用进水中有机物去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，以保证厌氧池的稳定性，提高除磷效率。

同时，改良A2/O工艺保留了常
规A2/O工艺的混合液内回流，从而保证脱氮效果。

因此可以认为，改良A2/O工艺同时具有较好的脱氮和除磷效果。

2）方案二：CASS工艺
CASS工艺是循环式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge System，CASS）的简称，该工艺主要由生物选择池和CASS池组成。

在生物选择池内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；在CASS池内，污水经历一个较低负荷的基质降解过程，完成有机污染物的生物降解和泥水分离的处理。

CASS工艺集反应、沉淀、排水于一体，对污染物的降解是一个时间上的推流过程，微生物处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，因此，CASS工艺具有较好的除磷脱氮功能。

根据上述两工艺方案的特点，做出技术比较如下：从以上比较可以看出，改良A2/O工艺与CAST 工艺各有优劣。

在技术上，A2/O工艺运转可靠性高，适应性强，抗冲击负荷能力强，操作、管理及维护简单。

CAST 工艺尽管技术先进、占地面积小，但设备控制要求较高，一旦某个环节出现问题，将影响整个工艺的正常运转，保障率较低，设备闲置率较高，池容积利用率较低。

考虑到高新区工业园区正在建设中，污水厂进水水质存在很多不确定因素，有可能出现进水污染指标较高、水质波动较大的情况。

为了便于污水厂应对可能发生的复杂情况，高效的管理，降低运行成本，保证出水水质的达标排放，本工程生物处理工艺方案拟推荐采用改良A2/O工艺。

3.3化学除磷工艺方案的确定常用除磷化学药剂有聚合氯化铝、聚合氯化铁、硫酸铝和氯化铁等。

目前，大多数污水处理厂采用铁系或铝系混凝剂作为化学除磷的手段。

污水pH 值一般在6.5～7.5，硫酸铁沉淀物在pH＝5.5时，溶解度最低，而碱式氯化铝沉淀物在pH=6.5 时，溶解度最低；铁盐的腐蚀性强、出水色度大，聚铁对悬浮物的去除效果差，硫酸亚铁需要消耗曝气池中的溶解氧，因此，在工程中一般采用铝盐。

本工程推荐采用碱式氯化铝（PAC）作为化学除磷药剂，药剂投加点设在生物反应池出水处。

3.4消毒工艺方案的确定
从技术经济综合性，采用消毒剂的使用效果，对环境的安全性、运行成本等方面综合考虑，本工程推荐采用紫外线消毒法。

3.5深度处理工艺方案的确定 1）处理工艺的选择
根据前面的论证，生物处理采用多改良型A2/O工艺时，污水二级处理出水悬浮物等相关联指标不能稳定达标，因此其后需设置水质深度处理工艺系统，以确保污染物稳定达标排放。

深度处理的工艺流程的选择，根据出水不同要求，有多种组合形式，具体工艺的选择应视进水水质情况、出水的水质要求、出水具体用途等而定。

开发区污水厂的深度处理主要处理进水中的SS、化学除磷形成固体沉淀物，因此针对这种情况，拟推荐以下两个比选方案：方案一：过滤工艺
目前应用于污水深度处理工艺中的过滤工艺可分为常规滤池和高速滤池，常规滤池主要有砂滤池、活性碳滤池，高速滤池包括纤维滤料滤池、纤维转盘滤池。

方案二：混凝沉淀
该方案具体拟采用机械混凝+斜管沉淀的混凝沉淀工艺，以用于进一步去除二级出水中的SS、TP 以及部分CODcr 等污染物，具体流程包括混凝阶段、沉淀阶段。

两种深度处理技术方案比较表
根据上面的综合比选，结合工程实际情况，本报告选择方案一：过滤工艺作为本工程的深度处理工艺。

2）滤池形式的选择
目前应用的过滤形式主要有两种，一是深层床吸附过滤，以传统砂滤、活性砂滤池、彗星滤料滤池、纤维束过滤为代表；二是表面机械过滤，以滤布滤池和滤网精密过滤为代表。

相对来说纤维滤池工程投资省，运行费用低，运行管理方便，特别是占地极小等优点。

结合本次红草园区综合污水处理厂自身特点，受用地限制及工艺要求，需要选择水头损失小，滤速大、占地小、节能过滤工艺，因。