【摘要】隨著人口增長和經濟的快速發展，我國正面臨越來越嚴重的污染問題。清新的空氣、干凈的水已經變成奢侈品。近年來，國家加強對污染的治理力度，力圖改善環境污染的現狀。早期建造的污水廠處理能力不能達到現有日益嚴格的排放要求，因此很多污水廠需要進行提標改造。由于各地區水質污染情況等各不相同，處理工藝導致處理水準也不盡相同。本文通過對二級處理工藝的介紹及對比分析，包括MBR工藝、CASS及AAO工藝，結合當地的客觀條件及實際的工程經驗，選擇合適的工藝流程改造模式，達到對目標污水的預處理、以及對污水深度處理等工藝階段，解決工業廢水和生活污水污染的問題。

　　【關鍵詞】污水廠改造;二級處理;工藝;對比分析

　　通過對工程項目背景的介紹與分析，深入了解了目前遜克縣污水基本的情況及現狀，從而引出我們亟需要進行改善的原因;對于此次污水廠如何改善的對策，我們根據實際情況結合總體思路和改善原則，對現有處理設施進行分析后制定了新建二級處理設施的方案，文中提出三種常用工藝流程，并逐一分析、優比論證，選擇最適合的工藝對遜克縣污水處理廠進行改造。

　　1、工程背景

　　遜克縣污水處理廠接納的污水由生活污水和工業廢水兩部分組成。其中生活污水按照綜合生活用水定額預測，工業廢水根據工業用地用水指標確定。根據《室外給水設計規范》、《遜克縣邊疆鎮污水管網工程可行性研究報告》，遜克縣綜合生活用水定額(最高日)取160L/(人·d)，日變化系數1.2;污水收集率按遠期(2030年)考慮取90%。按照《遜克縣邊疆鎮總體規劃》人口規模預測，2015年遜克縣人口達到4.5萬人，2020年人口規模可達5.1萬人，2030年人口規模可達6.5萬人。根據污水量預測可以看出，現狀污水量約6600m3/d，至2020年污水量約7600m3/d，至遠期2030年，污水量約9800m3/d。

　　2、二級處理方案論證

　　根據總體改造原則和思路，本次改造項目二級處理工藝首先需要充分利用現有處理設施，現有設施處理能力不足的部分利用新建的二級處理設施處理，現有和新建處理設施并行聯合運行達到處理要求。

　　2.1污水處理廠原有設施利用方案論證

　　遜克縣現有污水處理廠污水處理主工藝采用曝氣生物濾池(BAF)工藝，該工藝是一種發展較快的新型污水生物處理技術，根據水質及使用條件的不同，該工藝可運用于目標污水的預處理、以及污水二級或深度處理等工藝階段。

　　2.2 新增二級處理簡介

　　根據本次改造原則，二級處理工藝需要采用具有脫氮除磷功能的生物處理工藝。生物脫氮除磷工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個不同過程的交替循環。傳統的工藝有活性污泥法工藝和生物膜法工藝，隨著膜技術的發展和完善，膜生物反應器(MBR)開始引入城市污水及工業廢水處理領域。每種工藝各有其特點，都可以作為遜克縣污水處理廠的改造工藝。

　　從處理效果來看，以上工藝系列均可滿足處理要求，但每種處理工藝均各有側重，在工程特點、使用范圍和適用條件上還是存在一定的差別。考慮到生物膜法預處理要求高，運行維護比較復雜，所以本次改造項目新建構筑物不采用生物膜法處理工藝，結合項目技術先行性的客觀要求和東北地區的項目案例，本工程擬對MBR工藝、活性污泥法中的AAO工藝、CASS工藝進行技術經濟比較。

　　2.2.1 MBR工藝

　　MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor)，是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。根據膜組件和生物反應器的組合方式，可將膜生物反應器分為外置式和浸沒式。

　　反應器不同于在生物反應和沉淀后采用的膜法深度處理，在外置式系統中，膜完全獨立于生物反應器，進水進入含有微生物的生物反應器中，混合液被泵送入環路中的膜單元，滲透液排放，截留液回流至反應池，限制膜操作的膜驅動壓力和錯流速率均由泵產生。

　　浸沒式系統的不同之處是在生物反應器中進行分離而無需環路，膜驅動壓力由高于膜的水頭提供。MBR膜有具獨特結構的MBR平片膜，其占地面積小、智能化程度高和簡便操作的優點，大大提高了水處理系統固態和液體分離的能力，使水質處理能力和容積負荷都有相當程度上的增強作用，其再生水則可直接作為新生水源循環利用。典型的MBR膜生物反應工藝見圖1。

　　2.2.2 CASS工藝

　　循環式活性污泥法工藝(Cyclic Activated Sludge System)簡稱CASS工藝，是間歇式活性污泥法的一種先進變型，是目前國際上較多地應用于大中型污水處理廠的間歇運行的活性污泥法工藝。由于循環式活性污泥法工藝按照“注水-排水”以及“曝氣-非曝氣”順序完成處理過程，因此屬于序批式活性污泥法的一種變型工藝，CASS工作原理如圖2。

　　與傳統序批式SBR工藝不同，在循環式活性污泥法中，通過設置選擇器可以允許以任意進水速率進水而不會產生污泥膨脹，故無需如傳統序批式SBR工藝設置進水貯水池。通過嚴格控制溶解氧濃度可以實現同步硝化反硝化，故無需設置缺氧攪拌階段。

　　其主要缺點：對自動控制的依賴程度高;風機動力效率較低;由于變水頭運行與后續深度處理構筑物(如絮凝沉淀、過濾等)銜接困難。

　　2.2.3 AAO工藝

　　AAO工藝即厭氧(Anaerobic)-缺氧(Anoxic)-好氧(Oxic)活性污泥法。是20世紀后期發展起來的一種污水處理新技術，是在厭氧/好氧除磷系統和缺氧/好氧脫氮系統的基礎上提出的。即將兩個系統組合起來，使污水經過厭氧、缺氧及好氧三個生物處理過程，達到同時去除BOD5、磷及氮的目的。

　　目前，AAO工藝處理城市污水已在我國多個城市污水處理廠運用，具有出水水質穩定的優點。該工藝對污水處理有比較理想的效果，一般均能保持BOD590%的去除率，對氨氮、總氮、總磷的去除率也能保持在85%，AAO工藝流程框圖如圖3。

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