方案比选与确定工艺流程

（1）设计方案的比较与确定

根据《城市污水处理及污染防治技术政策》，日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，可选用活性污泥法、氧化沟法、A/O法、A2/0法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物滤池法等污水处理工艺。

①根据进水有机物负荷选择处理工艺

进水BOD

5

负荷较高(如>250mg/L)或生化性能较差时，可以采用AB法或水解-生物接触氧化

法、水解-SBR法等；进水BOD

5负荷较低时可以采用SBR法或常规活性污泥法等；进水BOD

5

负荷一般时，可采用A/O工艺等。本次课程设计进水BOD5为150mg/L，负荷一般，所以建议采用A/O工艺。

②根据处理级别选择工艺

二级处理工艺可选用氧化沟法、SBR法、水解-好氧法、AB法和生物滤池法等成熟工艺技术，也可以选用常规活性污泥法：而二级强化处理要求脱磷除氮，工艺流程除可以选用A/O 工艺、A2/O工艺外，可选用具有脱氮除磷效果的氧化沟、CASS法和水解-接触氧化法等。本次课程设计由于要求采用脱氮除磷，所以建议采用A/O工艺。

③根据气候条件选择处理工艺

冰冻期长的寒冷地区应选用水下曝气装置，而不能采用表面曝气；生物处理设施需建在室内时，应采用占地面积小的工艺，如SBR等；水解池对水温变化有较好的适应性，在低水温条件下运行稳定，北方寒冷地区可选择水解池进行预处理；较温暖的地区可选择各种A/O 工艺、A2/O工艺、氧化沟和SBR。本次设计年平均水温20摄氏度，所以建议采用A/O工艺。总之，从技术上各项指标来看：A/O工艺先进而成熟，对水质变化适应性强，出水达标且稳定性高，污泥易于处理，脱氮除磷效果好，因此，污水处理工艺方案的选择是合理的。（2）设计方案及工艺流程的确定

根据技术、经济的定性、定量比较、筛选出以下几个可比工艺：氧化沟、SBR、A2/O工艺进行优缺点类比。

（1）A/O工艺，也叫厌氧-好氧工艺法，A是厌氧段，用于脱氮除磷；O是好氧段，用于去除水中有机物。污水中的氨氮，在充氧的条件下，被硝化菌硝化为硝化氮，大量硝化氮回流至A段，在厌氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌的作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的目的。

硝化反应：NH4++2O

2→NO

3

-+2H++H

2

O

反硝化反应：6NO

3-+5CH

3

OH-(有机物)→5CO

2

↑+7H

2

O+6OH-+3N

2

↑

A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2~4mg/L。在厌氧段，异养菌将水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解成有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经厌氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异氧菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化游离出氨，在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-还原为分子态氮（N2），完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

（2）氧化沟工艺

氧化沟利用连续环式反应池（CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。

氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是氧化沟具有独特水力学特征和工作特性。

氧化沟结合推流和完全混合的特点，有利于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。

氧化沟工艺缺点：尽管氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题，如污泥膨胀问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题。（3）SBR工艺

SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得

当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。

SBR工艺缺点：自动化控制要求高；排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备；后处理设备要求大；由于不设初沉池，易产生浮渣，浮渣问题尚未妥善解决。

（4）A2/O工艺

A2/O工艺，是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，本工艺应为厌氧-缺氧-好氧法生

和SS为90%~95%，总氮为70%物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD

5

以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高。所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。

本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100；污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；运行中勿需投药，两个A 段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。

A2/O工艺缺点：反应池容积比A/O脱氮工艺还要大；污泥内回流量大，能耗较高；用于中小型污水厂费用偏高；沼气回收利用经济效益差；污泥渗出液需化学除磷。

本设计日处理水量50000m3/d，污水中含有COD、BOD、SS等污染物以及较高浓度的氮、磷污染物，鉴于城市污水经二级处理后对氮、磷污染物指标的达标控制要求，结合水量、水质特点，不难看出，A/O工艺能够既满足去除COD等有机污染物又能达到脱氮除磷的效果，使出水各项指标稳定达标。因此，本设计50000m3/d污水处理工艺推荐采用A/O工艺。A/O工艺具有以下特点：

①效率高：该工艺对废水中有机物、氨氮等均有较好的去除效果。当总停留时间达到一定数值，由生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到了排放指标，总氮去除率在70%以上。

②流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，所以不需要另加甲醇等昂贵的碳源。尤其是反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧化池中进行硝化反应对碱度的需求。

③缺氧反硝化过程对污染物的具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率分别为67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应为最经济的节能型降解过程。