某污水處理廠工藝選擇1城市污水處理廠的規(guī)模劃分根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，大體上可分為大型、中型和小型污水處理廠。規(guī)模＞10×104m3/d的是大型污水廠，一般建在大城市，基建投資以億元計(jì)，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用以千萬(wàn)元計(jì)，目前全國(guó)已建成十多座。中型污水處理廠的規(guī)模為(1～10)×104m3/d，一般建于中、小城市和大城市的郊縣，基建投資幾千萬(wàn)至上億元，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用幾百萬(wàn)到上千萬(wàn)元，目前全國(guó)已建成幾十座，正建的有上百座，今后一段時(shí)間還將大量增加。規(guī)模＜1×104m3/d的是小型污水處理廠，一般建于小城鎮(zhèn)，基建投資幾百萬(wàn)到上千萬(wàn)，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用幾十萬(wàn)到上百萬(wàn)；由于經(jīng)濟(jì)條件的限制，目前這類污水廠剛剛在沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的小城鎮(zhèn)出現(xiàn)，今后會(huì)越來(lái)越多，最終小型污水廠的數(shù)量將超過(guò)大中型污水廠。2城市污水處理廠的主要工藝城市污水的主要污染物是有機(jī)物，因此目前國(guó)內(nèi)外大多采用生物法。也有采用化學(xué)法的，比如采用化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理，但這種工藝的去除率不高，出水達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，只適用于某些特定的對(duì)出水水質(zhì)要求不高的地方。在生物法中，有活性污泥法和生物濾池兩大類，生物濾池的處理效率不高，衛(wèi)生條件較差，我國(guó)只有少數(shù)幾座生物濾池城市污水處理廠，而活性污泥法占絕大多數(shù)?；钚晕勰喾ㄓ泻芏喾N型式，使用最廣泛的主要有三類：①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進(jìn)型A/O、A2/O工藝，②氧化溝，③SBR工藝。傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用最早的工藝，它去除有機(jī)物的效率很高，在處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進(jìn)行穩(wěn)定處理，對(duì)消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低，因而得到廣泛應(yīng)用。近20年來(lái)，水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害越來(lái)越嚴(yán)重，去除氮、磷列入了污水處理的目標(biāo)，于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進(jìn)型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種，一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝，一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝；A2/O法則是既脫氮又除磷的工藝。氧化溝是活性污泥法的一種變型，在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法，是一種首尾相接的循環(huán)流，通常采用延時(shí)曝氣，在污水凈化的同時(shí)污泥得到穩(wěn)定。它不設(shè)初沉池和污泥消化池，處理設(shè)施大大簡(jiǎn)化。氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，去除有機(jī)物的效率很高，也具有脫氮的功能。如果在溝前增設(shè)厭氧池，還可同時(shí)除磷。氧化溝這種高效、簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。SBR是序批式活性污泥法，它的基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥，不僅省去了初沉池和污泥消化池，還省去了二沉池和回流污泥泵房，處理設(shè)施比氧化溝還要簡(jiǎn)單，而且處理效果好，有的SBR工藝還具有很強(qiáng)的脫氮除磷功能。SBR工藝對(duì)自控要求高，過(guò)去自控設(shè)備不過(guò)關(guān)，這種工藝無(wú)法推廣，近年來(lái)自控技術(shù)和儀表應(yīng)用于污水處理已經(jīng)過(guò)關(guān)，因而SBR工藝得到大力推廣，成為業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注的一種工藝。3大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是傳統(tǒng)活性污泥法及其改進(jìn)型A/O法、A2/O法。目前世界上絕大多數(shù)國(guó)家(包括我國(guó))的大型污水廠大多采用傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法，我國(guó)的北京高碑店污水廠、天津紀(jì)莊子污水廠和東郊污水廠、沈陽(yáng)市北部污水廠、鄭州市污水廠、杭州市四堡污水廠、成都市三瓦窯污水廠等都采用這種工藝，這不是偶然的，因?yàn)檫@種工藝對(duì)大型污水廠具有難以替代的優(yōu)點(diǎn)：（1）耗能低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法與氧化溝和SBR工藝相比最大優(yōu)勢(shì)是能耗較低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較低，規(guī)模越大這種優(yōu)勢(shì)越明顯。對(duì)于大型污水廠來(lái)說(shuō)，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)很可觀，比如規(guī)模為40×104m3/d的污水廠，1m3污水節(jié)省處理費(fèi)1分錢(qián)，一年就節(jié)省146萬(wàn)元。這種工藝的能耗和運(yùn)營(yíng)費(fèi)低的原因是：a.設(shè)置初沉池，利用物理法以最小的能耗和費(fèi)用去除污水中相當(dāng)一部分有機(jī)物和懸浮物，降低二級(jí)處理的負(fù)荷，顯著節(jié)省能耗；b.污泥采用厭氧消化，它比氧化溝和SBR工藝的同步好氧消化顯著節(jié)省能耗，是一種公認(rèn)的節(jié)能工藝。這種工藝的基建投資一般情況下比氧化溝和SBR工藝高，但隨著規(guī)模的增大，氧化溝和SBR的基建費(fèi)也成倍增加，而常規(guī)活性污泥法的投資則以較小的比例增加，兩者的差距越來(lái)越小。當(dāng)污水廠達(dá)到一定規(guī)模后，常規(guī)活性污泥法的投資比氧化溝與SBR還省，所以，污水廠規(guī)模越大，常規(guī)活性污泥法的優(yōu)勢(shì)就越大。（2）管理水平提高常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺點(diǎn)是處理單元多，操作管理復(fù)雜，特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過(guò)程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體，更要求安全操作，這些都增加了管理的難度。但由于大型污水廠背靠大城市，技術(shù)力量強(qiáng)，管理水平較高，能滿足這種要求，因而常規(guī)活性污泥法的缺點(diǎn)不會(huì)成為限制使用的因素。根據(jù)我國(guó)目前的現(xiàn)實(shí)情況，同時(shí)由于排水管網(wǎng)系統(tǒng)不夠完善，大多數(shù)城市污水的有機(jī)成分不高，加之污泥厭氧消化的管理和沼氣的利用還缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)，這些因素都降低了包含污泥厭氧消化工序的常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的經(jīng)濟(jì)性。因此，對(duì)于規(guī)模為(10～20)×104m3/d的城市污水處理廠，有時(shí)可能采用SBR和氧化溝工藝更為經(jīng)濟(jì)，在這種情況下，有必要對(duì)各種工藝進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定最佳工藝。4中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是氧化溝和SBR，它們的共同特點(diǎn)是：（1）去除有機(jī)物效率很高，有的還能脫氮、除磷或既脫氮又除磷，而且處理設(shè)施十分簡(jiǎn)單，管理非常方便，是目前國(guó)際上公認(rèn)的高效、簡(jiǎn)化的污水處理工藝，也是世界各國(guó)中小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝。（2）在10×104m3/d規(guī)模以下，氧化溝和SBR法的基建費(fèi)用明顯低于常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法；對(duì)于規(guī)模為(5～10)×104m3/d的污水廠，氧化溝與SBR法的基建費(fèi)用通常要低10%～15%。規(guī)模越小，兩者差距越大，這對(duì)缺少資金建污水廠的中小城市很有吸引力。即使在10×104m3/d規(guī)模以下，氧化溝和SBR法的電耗和年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用仍高于常規(guī)活性污泥法，但如果與基建費(fèi)用一起來(lái)比較，基建費(fèi)加上20年的運(yùn)營(yíng)費(fèi)總計(jì)還是比常規(guī)活性污泥法低些。規(guī)模越小，低得越多，規(guī)模越大，差距越小，當(dāng)規(guī)模為10×104m3/d時(shí)，兩類工藝的總費(fèi)用大致相當(dāng)。因此，對(duì)于中小型污水廠采用氧化溝與SBR法在經(jīng)濟(jì)上是有利的。（3）氧化溝與SBR工藝通常都不設(shè)初沉池和污泥消化池，整個(gè)處理單元比常規(guī)活性污泥法少50%以上，操作管理大大簡(jiǎn)化，這對(duì)于技術(shù)力量相對(duì)較弱、管理水平相對(duì)較低的中小型污水處理廠很合適。（4）氧化溝和SBR工藝的設(shè)備基本上實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，在質(zhì)量上能滿足工藝要求，價(jià)格比國(guó)外設(shè)備便宜好幾倍，而且也省去了申請(qǐng)外匯進(jìn)口設(shè)備的種種麻煩。（5）氧化溝和SBR工藝的抗沖擊負(fù)荷能力比常規(guī)活性污泥法好得多，這對(duì)于水質(zhì)、水量變化劇烈的中小型污水廠很有利。正是由于上述種種原因，氧化溝和SBR在國(guó)內(nèi)外都發(fā)展很快。美國(guó)環(huán)保局(EPA)把污水處理廠的建設(shè)