太湖流域2种城镇污水处理工艺的对比与思考
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（1. 美国史蒂文森理工学院 , 美国新泽西州 霍博肯市 07030；2. 常州市市政工程设计研究院有限公司，江苏 常州 213003）
摘要：自 2007 年太湖蓝藻事件以来，太湖流域城镇污水处理厂经历 2 轮提标改造，涌现出一大批新工艺和新技术，
带动我国城镇污水处理事业的进步和发展。以太湖流域 2 座分别采用 Carrousel 氧化沟工艺和 MBR 工艺的城镇污水
史策文，刘科军：太湖流域 2 种城镇污水处理工艺的对比与思考
2019 年第 6 期
粗
细
格
格
栅
栅
进水 及
及
进
旋
水
流
泵
沉
房
砂
池
加药间
选 择 厌 氧 池
卡 鲁 塞 尔 氧 化 沟
二 沉 池
二
高
次
密
提度升源自澄泵清房
池
V 型 滤 池
紫外
人
线消
工 湿
毒渠
地
接触消毒池
排武南河 再生水回用 排武南河
回流污泥 污泥泵井 剩余污泥 污泥浓缩池
厂为例，从建设背景、工艺流程、设计参数、运行效果等方面对 2 种不同的处理工艺进行对比和分析，并对 2 种工
艺的适用性进行思考和探讨，为今后类似工程的建设提供参考和借鉴。
关键词：太湖流域；城镇污水处理工艺；对比思考
中图分类号：X703
文献标识码：A
文章编号：1004-4655（2019）06-0046-04
B 污水处理厂总规模为 10 万 t/d，现状规模为
收稿日期：2019-11-18 第一作者简介：史策文（1996—），男，硕士在读，研究方 向为水污染控制理论与技术。
46
5 万 t/d，占地 11.6 km2，采用膜生物反应（MBR）+ 消毒，出水执行 GB 18918—2002《城镇污水处理 厂污染物排放标准》一级 A 标准，尾水排入京杭 大运河。 2 工艺原理和主要设计参数 2.1 工艺原理
（2）污泥稳定，不需消化可直接干化。 （3）采用导流筒和立式低速搅拌表曝机，可使 沟深加大，减少曝气池的占地面积。 W 污水厂的具体工艺流程见图 1。 2）膜生物反应器（MBR）工艺。MBR 工艺是 活性污泥法和膜分离技术的结合，通过活性污泥去 除水中的可生物降解有机污染物，以膜技术的高效 分离作用取代活性污泥法中的二次沉淀池，达到原 来二沉池无法比拟的泥水分离和污泥浓缩效果 [2]。 该工艺具有以下特点。 （1）能够高效进行固液分离，出水水质良好，
W 污水处理厂和 B 污水处理厂是江苏太湖流 域 2 座重要的城镇污水处理厂，分别采用氧化沟工 艺和 MBR 工艺，具有一定的代表性。
W 污水处理厂规模 10 万 t/d，占地 14.5 km2， 采用卡鲁塞尔 2000 氧化沟 + 高密度澄清池 +V 型 滤池 + 消毒，出水执行 GB 18918—2002《城镇污 水处理厂污染物排放标准》一级 A 标准，尾水排 入武南河。
贮泥池
脱水机房
污泥 外运
图 1 W 污水处理厂流程图
悬浮物和浊度接近于 0，可直接回用。
2）B 污水处理厂。B 污水处理厂采用 MBR 工
（2）膜的高效截留作用使微生物完全截留在反 艺，其中 MBR 反应池主要由生化池、膜池及膜设
应器内，实现反应器水力停留时间（HRT）和污泥 备间组成。生化池分厌氧池、缺氧池和好氧池，水
系统硝化效率可提高，具有脱氮除磷的功能。
膜池混合液回流至好氧池，好氧池末端混合液回流
B 污水厂的具体工艺流程见图 2。
至缺氧池，缺氧池末端混合液回流至厌氧池，回流
粗
格
栅
进
及 进
水水
泵
房
加药间
细
格
栅 及 曝 气 沉
膜 格 栅 池
M B R 池
消 毒 接 触 池
砂
池
排京杭大运河 再生水回用 人工湿地
剩余污泥
1 背景 太湖流域是我国经济发展最快的区域之一，也
是工业化、城镇化程度较高的地区之一。随着经济 发展、城市扩大、人口增长，太湖流域的水环境不 容乐观。2007 年太湖蓝藻事件爆发后，江苏省出 台 DB 32/1072—2007《太湖地区城镇污水处理厂 及重点工业行业主要水污染物排放限值》，要求区 域内的城镇污水处理厂尾水执行一级 A 排放标准。 2018 年江苏省出台 DB 32/1072—2018《太湖地区 城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放 限值》，要求太湖流域城镇污水处理厂执行更加严 格的总氮总磷排放要求。
比分别为 400％、300％、100％。膜池共分 8 格，
单格尺寸为 10.9 m×6.1 m，有效水深为 3.1 m，膜
第 6 期（总第 207 期） 2019 年 12 月
CHINA MUNICIPAL ENGINEERING
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2019.06.013
Ｎｏ．６ （Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２０７） Ｄｅｃ． ２０１９
太湖流域 ２ 种城镇污水处理工艺的对比与思考
史 策 文 1， 刘 科 军 2
龄（SRT）的完全分离，使运行控制更加灵活有效。 力 停 留 时 间 分 别 为 1.5 h、4.5 h、5.8 h， 有 效 水
（3）反应器中微生物浓度高，耐冲击负荷。
深为 6 m，好氧区污泥浓度为 6~8 g/L ；污泥负荷
（4）有利于增殖缓慢的硝化细菌的生长、繁殖， 0.066 kg/d ；总 污 泥 龄 25 d ；混 合 液 分 三 段 回 流，
1）卡鲁塞尔 2000 氧化沟。卡鲁塞尔 2000 氧 化沟将前置缺氧脱氮工艺和氧化沟有机结合起来， 在传统氧化沟前设置单独的缺氧沟，其工况不受水 量、水质等因素影响，可始终保持缺氧工况，与传 统的 A/O 脱氮工艺一样能达到很高的脱氮率 [1]。其 工艺特点如下。
（1）工艺稳定可靠、控制简单，对 C、N、P 具有很高的去除率。
配泥井 浓缩池
脱水机房
污泥 外运
图 2 B 污水处理厂流程图
2.2 主要设计参数 1）W 污水处理厂。W 污水处理厂生物处理单
元采用氧化沟工艺，主要由选择池、厌氧池和卡鲁 塞尔 l2000 氧化沟组成，其中选择池和厌氧池为合 建，水力停留时间分别为 0.5 h 和 2.0 h，有效水深 为 4.75 m。卡鲁塞尔 l2000 氧化沟总水力停留时间 为 17 h，其中缺氧区和好氧区水力停留时间分别为 3.5 h 和 13.5 h，氧化沟污泥浓度为 4 g/L，污泥负
摘要：自 2007 年太湖蓝藻事件以来，太湖流域城镇污水处理厂经历 2 轮提标改造，涌现出一大批新工艺和新技术，
带动我国城镇污水处理事业的进步和发展。以太湖流域 2 座分别采用 Carrousel 氧化沟工艺和 MBR 工艺的城镇污水
史策文，刘科军：太湖流域 2 种城镇污水处理工艺的对比与思考
2019 年第 6 期
粗
细
格
格
栅
栅
进水 及
及
进
旋
水
流
泵
沉
房
砂
池
加药间
选 择 厌 氧 池
卡 鲁 塞 尔 氧 化 沟
二 沉 池
二
高
次
密
提度升源自澄泵清房
池
V 型 滤 池
紫外
人
线消
工 湿
毒渠
地
接触消毒池
排武南河 再生水回用 排武南河
回流污泥 污泥泵井 剩余污泥 污泥浓缩池
厂为例，从建设背景、工艺流程、设计参数、运行效果等方面对 2 种不同的处理工艺进行对比和分析，并对 2 种工
艺的适用性进行思考和探讨，为今后类似工程的建设提供参考和借鉴。
关键词：太湖流域；城镇污水处理工艺；对比思考
中图分类号：X703
文献标识码：A
文章编号：1004-4655（2019）06-0046-04
B 污水处理厂总规模为 10 万 t/d，现状规模为
收稿日期：2019-11-18 第一作者简介：史策文（1996—），男，硕士在读，研究方 向为水污染控制理论与技术。
46
5 万 t/d，占地 11.6 km2，采用膜生物反应（MBR）+ 消毒，出水执行 GB 18918—2002《城镇污水处理 厂污染物排放标准》一级 A 标准，尾水排入京杭 大运河。 2 工艺原理和主要设计参数 2.1 工艺原理
（2）污泥稳定，不需消化可直接干化。 （3）采用导流筒和立式低速搅拌表曝机，可使 沟深加大，减少曝气池的占地面积。 W 污水厂的具体工艺流程见图 1。 2）膜生物反应器（MBR）工艺。MBR 工艺是 活性污泥法和膜分离技术的结合，通过活性污泥去 除水中的可生物降解有机污染物，以膜技术的高效 分离作用取代活性污泥法中的二次沉淀池，达到原 来二沉池无法比拟的泥水分离和污泥浓缩效果 [2]。 该工艺具有以下特点。 （1）能够高效进行固液分离，出水水质良好，
W 污水处理厂和 B 污水处理厂是江苏太湖流 域 2 座重要的城镇污水处理厂，分别采用氧化沟工 艺和 MBR 工艺，具有一定的代表性。
W 污水处理厂规模 10 万 t/d，占地 14.5 km2， 采用卡鲁塞尔 2000 氧化沟 + 高密度澄清池 +V 型 滤池 + 消毒，出水执行 GB 18918—2002《城镇污 水处理厂污染物排放标准》一级 A 标准，尾水排 入武南河。
贮泥池
脱水机房
污泥 外运
图 1 W 污水处理厂流程图
悬浮物和浊度接近于 0，可直接回用。
2）B 污水处理厂。B 污水处理厂采用 MBR 工
（2）膜的高效截留作用使微生物完全截留在反 艺，其中 MBR 反应池主要由生化池、膜池及膜设
应器内，实现反应器水力停留时间（HRT）和污泥 备间组成。生化池分厌氧池、缺氧池和好氧池，水
系统硝化效率可提高，具有脱氮除磷的功能。
膜池混合液回流至好氧池，好氧池末端混合液回流
B 污水厂的具体工艺流程见图 2。
至缺氧池，缺氧池末端混合液回流至厌氧池，回流
粗
格
栅
进
及 进
水水
泵
房
加药间
细
格
栅 及 曝 气 沉
膜 格 栅 池
M B R 池
消 毒 接 触 池
砂
池
排京杭大运河 再生水回用 人工湿地
剩余污泥
1 背景 太湖流域是我国经济发展最快的区域之一，也
是工业化、城镇化程度较高的地区之一。随着经济 发展、城市扩大、人口增长，太湖流域的水环境不 容乐观。2007 年太湖蓝藻事件爆发后，江苏省出 台 DB 32/1072—2007《太湖地区城镇污水处理厂 及重点工业行业主要水污染物排放限值》，要求区 域内的城镇污水处理厂尾水执行一级 A 排放标准。 2018 年江苏省出台 DB 32/1072—2018《太湖地区 城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放 限值》，要求太湖流域城镇污水处理厂执行更加严 格的总氮总磷排放要求。
比分别为 400％、300％、100％。膜池共分 8 格，
单格尺寸为 10.9 m×6.1 m，有效水深为 3.1 m，膜
第 6 期（总第 207 期） 2019 年 12 月
CHINA MUNICIPAL ENGINEERING
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2019.06.013
Ｎｏ．６ （Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２０７） Ｄｅｃ． ２０１９
太湖流域 ２ 种城镇污水处理工艺的对比与思考
史 策 文 1， 刘 科 军 2
龄（SRT）的完全分离，使运行控制更加灵活有效。 力 停 留 时 间 分 别 为 1.5 h、4.5 h、5.8 h， 有 效 水
（3）反应器中微生物浓度高，耐冲击负荷。
深为 6 m，好氧区污泥浓度为 6~8 g/L ；污泥负荷
（4）有利于增殖缓慢的硝化细菌的生长、繁殖， 0.066 kg/d ；总 污 泥 龄 25 d ；混 合 液 分 三 段 回 流，
1）卡鲁塞尔 2000 氧化沟。卡鲁塞尔 2000 氧 化沟将前置缺氧脱氮工艺和氧化沟有机结合起来， 在传统氧化沟前设置单独的缺氧沟，其工况不受水 量、水质等因素影响，可始终保持缺氧工况，与传 统的 A/O 脱氮工艺一样能达到很高的脱氮率 [1]。其 工艺特点如下。
（1）工艺稳定可靠、控制简单，对 C、N、P 具有很高的去除率。
配泥井 浓缩池
脱水机房
污泥 外运
图 2 B 污水处理厂流程图
2.2 主要设计参数 1）W 污水处理厂。W 污水处理厂生物处理单
元采用氧化沟工艺，主要由选择池、厌氧池和卡鲁 塞尔 l2000 氧化沟组成，其中选择池和厌氧池为合 建，水力停留时间分别为 0.5 h 和 2.0 h，有效水深 为 4.75 m。卡鲁塞尔 l2000 氧化沟总水力停留时间 为 17 h，其中缺氧区和好氧区水力停留时间分别为 3.5 h 和 13.5 h，氧化沟污泥浓度为 4 g/L，污泥负