每天處理150噸地埋式一體化污水處理設(shè)備
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針對我國國情，污泥干化焚燒工藝雖然成熟穩(wěn)定、減量效果明顯，且占地少，但其工程投資和運行費用相對較高，且各污水處理廠污泥的泥質(zhì)和熱值也不盡相同，因此必須進行經(jīng)濟比較，而不能不加分析的無限制的推廣應(yīng)用，在大城市、大型城鎮(zhèn)群以及用地緊張地區(qū)比較適用；污泥堆肥必須結(jié)合用戶的需求，在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上，可以考慮推廣應(yīng)用；污泥厭氧消化與污泥好氧消化相比，能耗小、能源可回收利用、經(jīng)濟性較好，可以實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化、無害化，應(yīng)該大力推廣應(yīng)用；我國土地資源比較多，多種形式的土地利用是適合我國國情的污泥處置技術(shù)，在有條件的地區(qū)可以加以推廣應(yīng)用。
技術(shù)政策基本空白
技術(shù)政策是技術(shù)路線的有效實施的重要保障。我國污泥處理處置的技術(shù)政策現(xiàn)在仍屬空白，需要從以下幾方面著手解決：
◇ 建立污泥處理處置的評估體系。立即開展我國污泥產(chǎn)量、污泥質(zhì)量、污泥處理處置及再利用現(xiàn)狀的調(diào)研與評價工作；加快城市污水處理廠污泥處理、處置技術(shù)政策的編制工作；抓緊建立污泥處理處置技術(shù)的評價體系和方法。
◇ 鑒于目前用于污泥處理處置的資金不足，須制定有關(guān)建設(shè)和運行的保障性鼓勵措施，污泥處理處置應(yīng)與污水處理同等重視。根據(jù)當?shù)貙嶋H狀況，制定合理的污水收費政策和體系（應(yīng)包括污泥處理處置運行費用）。
◇ 需要財稅政策的傾斜。國家應(yīng)對污泥處理處置過程中的資源化工程給以政策性引導(dǎo)。通過財政補貼、稅收優(yōu)惠等經(jīng)濟杠桿來引導(dǎo)企業(yè)積極采用能量回收和物質(zhì)回用的工藝技術(shù)。
◇ 建立接納和鼓勵外資、民營資本積極參與污泥處理處置投資和運營的相關(guān)政策體系，因勢利導(dǎo)的發(fā)展和探索適合我國國情的污泥處理處置工藝，促進污泥處置的市場化發(fā)展。
污泥問題必將成為中國下一階段重要的環(huán)境問題，本文期望通過以上的討論引發(fā)各界對污泥處理處置問題的重視，并使污泥處理處置的若干認識誤區(qū)得以澄清，進而幫助和促進有關(guān)技術(shù)路線和技術(shù)政策的制定，使城市污水處理行業(yè)得以健康發(fā)展。

1.污水換熱器
利用未經(jīng)處理的污水作為水源進行采暖制冷，是水源熱泵的一種方式，由于污水中懸浮物、污垢沉淀物較多，而且污水的酸堿度較大，極易對換熱器產(chǎn)生腐蝕，結(jié)垢、堵塞等現(xiàn)象，從而嚴重地影響傳熱效率。通過實驗測試，城市原生污水動力粘度（15℃）較清水動力粘度（15℃，1.14×10－6m2/s）；大40倍左右，即4.56×10－5m2/s。
如此高的粘度、腐蝕性和懸浮物對換熱器的材質(zhì)、表面粗糙度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計都提出了很高的要求。根據(jù)對國內(nèi)換熱器行業(yè)的考察，目前國內(nèi)還很少有能夠滿足如此惡劣工作條件且價格適宜的換熱器，因此，zui終作為項目參與方的北歐相關(guān)專家組根據(jù)實地污水采樣檢測，經(jīng)過長時間的研究，確定了 該污水換熱器的材料，采用各種新型材料及表面處理技術(shù)，解決了防腐、堵塞和結(jié)垢等問題。該換熱器部件采購于芬蘭、瑞典、丹麥等國家，zui終由馬來西亞組裝成型。項目運行三年以來，換熱器未出現(xiàn)任何腐蝕、堵塞和結(jié)垢的現(xiàn)象，基本能夠滿足污水熱泵系統(tǒng)正常運行的需要，證明這種換熱器比較適合中國國內(nèi)的污水水質(zhì)現(xiàn)狀。
2.格柵
污水在進入沉淀池前先經(jīng)過一道粗格柵，以攔截污水中較大顆粒的漂浮物和懸浮物，攔截的柵渣由人工清除。污水從沉淀池出來后再經(jīng)過一道細格柵，以攔截污水中小顆粒的漂浮物和懸浮物，攔截的柵渣每隔大約半個小時自動傳輸?shù)嚼?。?jīng)過兩道格柵的過濾，污水中的大小顆粒漂浮物和懸浮物已經(jīng)基本攔截，而后再進入污水換熱器，這樣可以避免換熱器的堵塞。
實測數(shù)據(jù)分析
該水源熱泵系統(tǒng)從2003年1月10日投入正常運行后，經(jīng)歷了北京近年來zui寒冷的冬天，充分考驗了污水源熱泵機組的性能。機組凍夏季運轉(zhuǎn)狀況良好。
為了更準確的分析污水源熱泵的經(jīng)濟性，我們安排專職人員在設(shè)備運轉(zhuǎn)現(xiàn)場連續(xù)記錄了兩個多月，每隔兩個小時記錄一次數(shù)據(jù)，包括電表數(shù)、溫度、壓力等。單級全程自養(yǎng)脫氮(CANON)工藝
1999年THIRD K A等首先提出，CANON是一種基于亞硝酸氮的單級全程自養(yǎng)脫氮工藝，其理論基礎(chǔ)是在一體化反應(yīng)器體系內(nèi)同時實現(xiàn)半短程硝化與厭氧氨氧化反應(yīng)。在生物膜表面或顆粒污泥表面，由于處于低溶解氧環(huán)境，部分氨氮在氨氧化菌的作用下被氧化成亞硝酸氮;在生物膜內(nèi)部或顆粒污泥內(nèi)部，由于處于厭氧環(huán)境，產(chǎn)生的亞硝酸氮和剩余氨氮在厭氧氨氧化 菌的作用下反應(yīng)生成氮氣，并產(chǎn)生很少量的硝酸氮，從而實現(xiàn)氨氮從廢水中的去除。
該工藝去除氨氮的影響因素有溫度、DO、ph值、水中游離氨(FA)、有機物、重金屬離子、重金屬沉淀物等。CANON工藝雖然革新了傳統(tǒng)生物脫氮的思路，但要大規(guī)模工程化還存在一些局限性。例如啟動周期長，厭氧氨氧化反應(yīng)階段的功能菌 AnAOB增殖緩慢，世代時間為7~14 d，是反硝化菌的幾十倍，因此富集培養(yǎng)困難，世界上個生產(chǎn)性裝置啟動時間長達3.5年;其次溫度要求高，現(xiàn)已報道的CANON 工藝基本都是30 ℃以上，并不是所有廢水都能達到該標準，若加熱勢必會帶來能耗增加，運行易失穩(wěn)，由于亞硝酸鹽積累而進行排泥，結(jié)果降低了反應(yīng)器的生物質(zhì)濃度 造成系統(tǒng)失穩(wěn);還會排放溫室氣體N2O。
每天處理150噸地埋式一體化污水處理設(shè)備CANON 工藝是迄今為止更為新型的生物脫氮方法，與傳統(tǒng)的生物脫氮工藝相較有明顯的優(yōu)勢，因而有廣闊的應(yīng)用前景，目前CANON已逐步向?qū)嶋H工程推進，但作為一項新型脫氮工藝，其還存在一些問題尚需改進與解決。

1.1 工藝分析
城鎮(zhèn)污水處理廠出水一級 A 標準相當于城鎮(zhèn)污水再生處理要求，將污水二級強化處理、三級處理、深度處理和消毒工藝進行組合與集成。而準Ⅳ類排放標準在一級 A 的基礎(chǔ)上提出了更高的要求。
1.2 一級處理工藝
一級處理工藝主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物，根據(jù)來水類型及來水標高，選用匹配的格柵類型，常用的一級處理工藝如下：
原污水→粗格柵→集水池及提升泵房→細格柵→沉砂池→初沉池，當二級處理采用 MBR 膜系統(tǒng)時，需要增加膜格柵工藝段。本文對沉砂池及初沉池工藝類型進行分析。
(1)沉砂池工藝。
平流沉砂池流態(tài)為平流，需保證適宜的水平流速，沉砂中約夾雜有 15% 的有機物，當水質(zhì)水量波動較大，去除效果難保證。
旋流沉砂池采用水力渦流，沉砂池中心處的旋流使得砂粒沉降。旋流沉砂池水力停留時間短，占地面積小，易設(shè)備化，但需保證前端細格柵柵條間距盡可能小，減少對葉輪及提砂裝置的磨損。
曝氣沉砂池采用鼓風(fēng)曝氣，通過砂水紊流碰撞去除，除砂率較穩(wěn)定。曝氣沉砂池耐沖擊性好，對于水量波動較大的污水廠較為適用。但曝氣量無法實時控制，存在過度曝氣的問題。
平流沉淀池對于粗砂的去除率高于曝氣沉砂池，對于細砂的截留率則遠低于曝氣沉砂池。實際工程中，需針對進水水質(zhì)特點及占地需求，選擇zui為合適的工藝類型。
(2)初沉池工藝。
初沉池通過將非溶解性的有機物及無機物的沉降，BOD5 和 CODCr 含量都能在不同程度上下降，從而減輕了后續(xù)處理構(gòu)筑物的負荷，降低污水處理廠運轉(zhuǎn)費用，在沉砂池后設(shè)置初沉池，用以緩沖SS 對污水系統(tǒng)的沖擊。初沉池經(jīng)過水解發(fā)酵的底泥也可引入?yún)捬醭?，為厭氧釋磷提供碳源。準Ⅳ類標準下，為保證總氮對碳源的需求，當 BOD/TKN ≤ 4 時，可不設(shè)初沉池，也可設(shè)置速沉池，有效去除無機物而保留非溶解性的有機物。
1.3 二級處理工藝
二級處理工段是整個污水處理系統(tǒng)的核心部分。目前廣泛使用的工藝為 A2/O 及其變形工藝，以及 MBR工藝。本文主要針對前者進行闡述。
(1)A2/O 法及變形工藝。A2/O 工藝不僅具有較強的脫氮除磷功能，還具有很強的抗沖擊負荷能力。A2/O工藝可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮必須保證 NH3-N 應(yīng)*硝化，硝化產(chǎn)生的硝酸鹽才可進行反硝化得以去除;缺氧池與好氧池聯(lián)合完成脫氮功能;厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。
常規(guī) A2/O 工藝存在以下缺點：①回流污泥中的硝酸鹽含量會造成厭氧區(qū)釋磷能力大幅下降;②缺氧區(qū)位于系統(tǒng)中部，進水中的碳源已經(jīng)被上一工藝段微生物同化吸收，系統(tǒng)的脫氮效果受到碳源的制約;③由于存在內(nèi)循環(huán)，常規(guī)工藝系統(tǒng)所排放的剩余污泥中實際只有小部分經(jīng)歷了完整的放磷、吸磷過程，其余則基本上未經(jīng)厭氧狀態(tài)而直接進入好氧區(qū)，系統(tǒng)除磷不利。A2/O 變形工藝在回流污泥點、多點進水設(shè)置及生化功能區(qū)的組合等方面進行優(yōu)化。
(2)UCT 工藝。A2/O 工藝的基礎(chǔ)上增加缺氧混合液回流，且二沉池外回流污泥回到缺氧池即為傳統(tǒng)的UCT 工藝。這樣在冬季水溫較低的情況下，確保系統(tǒng)達到較好的除磷效果。UCT 工藝流程如圖 1 所示。
(3)多點進水倒置 A2/O。多點進水倒置 A2/O 工藝是對倒置 A2/O 工藝的改進，好氧區(qū)產(chǎn)生的硝酸鹽不再通過外回流系統(tǒng)進入?yún)捬醭兀亓魑勰嘣谌毖醭貎?nèi)進行反硝化，去除硝態(tài)氧，再進入?yún)捬醵?，保證了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強化除磷效果。可根據(jù)不同進水水質(zhì)，不同進水水質(zhì)，不同季節(jié)情況下，生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化，調(diào)節(jié)分配至缺氧段和厭氧段的進水比例，反硝化作用及除磷效果均能得到有效的保證
(4)二沉池池型選擇。二沉池大多采用輻流式沉淀池池型。根據(jù)進出水布置方式可以分為中心進水周邊出水、周邊進水中心出水、周邊進水周邊出水等形式;周邊進水輻流式沉淀池是一種沉淀效率較高的池型，其設(shè)計表面負荷可明顯提高。項目設(shè)計階段可根據(jù)設(shè)計規(guī)模及占地造價等靈活選用。