q——服务区内人均垃圾排放量[Kg/(人·d)],本设计2015年城 镇人口取0.8,农村人口取0.5。
表6.7-1 2015年各镇域、集镇垃圾预测量
随着乡镇镇区人民生活水平提高及垃圾分类处理的进一步完善,人
均生活垃圾日产量指标取0.8(㎏/人 d),季节波动系数取1.2,垃圾收集率取0.9,则2030年镇区生活垃圾预测量如下表: 表6.7-2 2030年镇域、集镇垃圾预测量
第六章 县域乡镇污水垃圾处理工艺方案 6.1 污水处理方式及工艺选择
城市污水处理厂的建设必须体现经济、高效、节能和管理方便的原
则。污水处理方式及工艺的选择是污水处理厂建设的关键,处理工艺选择是否得当,不仅将影响污水的处理效果,而且还将影响整个处理工程的基建投资规模、污水处理厂运行的可靠程度、运行费用高低以及管理操作的复杂程度。因此,必须结合当地的污水量、水质以及经济、地理、气象等实际情况选择适宜的处理工艺,确保工艺的可靠合理。
6.1.1 污水处理对工艺的要求
根据拟建污水处理厂的进、出水水质分析,去除的主要污染物质为 BOD5、COD、SS、TP、TN,因此要求处理工艺具有除磷除氮功能。 目前城市污水处理厂最常采用的除磷除氮方法是生物处理方法,生
物除磷除氮工艺具有运行费用低、管理方便等优点,经改进后的生物处理方法其磷的去除率可在75%以上,在运行正常的情况下,均能满足处理要求。
能否很好地采用生物除磷脱氮工艺主要取决于生物处理过程中自 身营养能否平衡,相关的指标能否达到要求,现分析如下: (1)BOD5/COD
该指标是鉴定污水可生化的最简便易行和最常用的方法,一般认为
BOD5/COD>0.45可生化性较好,BOD5/COD<0.3较难生化,BOD5/COD<0.25不易生化,本项目BOD5/COD=0.5,可采用生物处理方法。
(2)BOD5/TN
该指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标,生物脱氮是缺氧阶段
反硝化菌利用在好氧阶段产生的、由混合液回流带入的硝酸盐作为最终电子受体,氧化进水中的有机物,同时自身被还原为氮气从水中逸出,达到脱氮的生物过程。由于生物脱氮系统主要利用原污水中的基质作为反硝化的氢供体,该比值越大,反硝化进行越快,理论上BOD5/TN>2.86时反硝化过程才能进行,实际运行资料表明BOD5/TN>3才能使反硝化过程正常进行,BOD5/TN=4~5时,氮的去除率>60%,磷的去除率在75%左右。本项目BOD5/TN>5,可采用生物脱氮工艺。
(3)BOD5/TP
该指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标,生物除磷是活性污泥
中的兼性和好氧聚磷菌在厌氧条件下消耗细胞内贮存的聚磷产生能量,用于维持生命和吸收来自进水的溶解性有机物,把有机物转化为PHB储存起来,随着聚磷的分解,进行磷的释放。进入好氧阶段后,聚磷菌群降解体内的PHB产生能量,大量吸收液相中的磷,转化为聚磷,进入污泥细胞,经沉淀分离,把富含磷的剩余污泥排除,达到除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物供聚磷菌活动的基质,故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标,一般认为该值>20,比值越大,除磷效果越明显。本项目BOD5/TP>40,可以采用生物除磷工艺。
6.1.2 工艺方案
可以满足生物除磷脱氮要求的有几种常用工艺:A2/O法、改进型氧 化沟工艺及MSBR法等,分述如下: (1)普通活性污泥法处理工艺A2/O法
普通活性污泥法是在国内外污水处理中应用时间最长,应用范围最
广的一种方法,具有成熟的管理经验。通过活性污泥生物降解污水中的有机污,好氧细菌增殖降解,形成菌胶团,作为污泥经沉淀分离,到达去除水中有机物的目的。在曝气池内设置厌氧池和缺氧池,组成AAO生物池,实现生物除磷脱氮。污泥处理采用消化处理,使污泥中有机污进一步降解稳定,到达污泥处理的减量化和卫生化要求。
A2/O工艺的优点是可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5,
回收了部分硝化反应的需氧量,反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度,因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节pH。本工艺在系统上是最简单的脱氮除磷工艺,总的水力停留时间小于其它同类工艺,在厌氧/好氧交替运行的条件下,丝状菌不能大量繁殖,无污泥膨胀之虑,运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌,运行费用低。
A2/O法的缺点主要在于工艺本身。脱氮需要保持较低的污泥负荷,
以便充分进行硝化,达到较高的脱氮率,而生物除磷需要维持较高的污泥负荷,得到较大的剩余污泥量,以便达到较好的除磷效果,因此,A2/O工艺有机负荷的适宜范围较小。另外,A2/O工艺必须设置污泥回流泵房及二沉池,流程较为复杂,总占地面积较大 。
(2)循环式SBR工艺
循环式SBR工艺是典型SBR工艺的一种改进型。它是一种连续进水、
周期出水、定时曝气的好氧活性污泥工艺。将均衡、初沉、曝气、生物除磷脱氮、二沉等过程在一个SBR工艺反应池中交替进行,其运行操作由曝气、搅拌、沉淀、滗水四个基本阶段组成。按运行周期,四个阶段周而复始、循环进行。在曝气阶段加入搅拌期(停止曝气),可形成缺 氧、厌氧状态,在去除有机碳的同时,实现生物除磷脱氮功能。
与传统活性污泥法相比,循环式SBR生物处理池工艺具有以下特点: 1)可省去初次沉淀池;由于不设二次沉淀池等,与传统活性污泥 法比较,设备构成简单,维护管理方便。
2)污水进水水质和水量的逐时变化,由于在进水工序时被均衡化, 所以稳定地去除有机物。
3)本法的活性污泥沉淀,是在静止状态中进行的,故固液分离很 稳定。
4)单一反应池内,在一个周期中,能够设立厌氧、好氧的条件,
即使在没有设立厌氧段的情况下,在沉淀排出工艺中,由于溶解氧浓度低,可望生物除营养盐。此外,在硝化的情况下,可回收碱度。
(3)改进型氧化沟工艺
氧化沟工艺运转可靠、管理方便,在国外如荷兰、挪威、美国、英
国等广泛采用,具有大量成熟的经验。我国近年来建造了一批使用氧化沟工艺的污水处理厂,有规模较小处理工业废水的,也有规模较大处理城市污水的。这种工艺是在传统活性污泥法的基础上进行改进,取消初沉池,设氧化池,使有机物彻底降解,并发生硝化反应;生物氧化池建成呈环状,污水在其中循环流动,提高对进水的稀释缓冲能力;如果沿环形池水流方向改变曝气强度,可形成缺氧段,进行反硝化反应;加长污泥泥龄,可取消污泥消化池,简化污泥的处理工艺;加大二沉池,保证泥水分离。
改进型氧化沟法工艺是传统氧化沟工艺的一种变型,它由前置厌氧
区和氧化沟组成。由于进水端为厌氧区,形成A/O格局,不需专设混合液的外回流装置,有利于聚磷菌及硝化杆菌在厌氧及缺氧条件下获得充足的碳源,从而完成磷的释放。由于出水进入氧化沟(好氧区),聚磷菌可过量吸收磷,从而实现除磷。以上复杂的过程在构造十分简单的氧化沟内即可实现。这种工艺的另一优点是利用氧化沟原有的渠道流态,形成缺氧段和大量混合液回流,达到较高程度的脱氮效率,无需任何附加回流提升动力。
氧化沟前设厌氧区可具有除磷功能,其除磷脱氮的工艺过程与A2/O
工艺相同,与之相比具有工艺流程简单、省去内回流装置、长期运行稳定、管理简便、能承受水量、水质冲击负荷,对高浓度工业废水有较大的稀释能力等优点。
(4)三沟式氧化沟工艺
三沟式氧化沟采用三沟交替运行方式。三沟式氧化沟由三个平行的沟组成,沟内设曝气转刷,中沟的转刷一般连续曝气,两侧沟的转刷间断曝气,交替作为沉淀池和曝气池。三