污水处理厂污水处理工艺改造设计研究
【摘要】社会经济的不断发展进步，使人们的生活水平提高的同时环保观念也不断增强。而污水作为一种严重的污染源，必须对其进行高效的处理，这不仅是为了环保和环境保护，也是为了我国经济社会的健康可持续发展，本文笔者对现今我国常用的污水处理工艺进行了深入的分析。
【关键词】污水处理厂;污水处理;工艺;改造
现今，我国在开展污水处理工作时，大部分的污水处理厂都是使用二级生物污水处理方式，这一污水处理方式能够得到广泛应用的最主要原因是其操作工艺简单、运行成本较低，并且能够有效的处理掉水中占有比例较高的污染物，例如N H3-N、S 等，能够在成本最低的基础上有效的处理好污水。但是，社会经济、科技的不断发展进步，使得人们对于城镇污水处理厂的污水处理标准越来越高，面对这样的发展趋势，我们必须不断的对污水处理工艺进行更新和提高。在下文的论述中，笔者指出了现今我国在污水处理方面的各种问题，在对这些问题进行深入的剖析后，制定了一些行之有效的问题解决方案。
1排放水质情况以及污水处理后的标准
污水处理厂在选择污水处理工艺以及污水处理最终目标时，必须要以污水的实际排出量、污染物质含量等各项指标为有效依据，还应该按照规定的原则，留有一定量的发展空间，如下表：
污水处理厂的相关软在确定最终的污水治理目标时，一定要将污水厂的污水排放标准作为最重要的依据。现今，我国对于污水厂的污水处理要求一般是满足二级污水排放标准即可。
2污水处理厂污水处理工艺存在的缺陷分析
2.1 在除P 上还存在着不足
现今，有相当一部分污水处理厂的污水在经过处理后，其中的TP含量依然与有关标准不符，产生这一问题的主要原因是我们所使用的除P工艺不够先进、科学，还有一些缺陷亟需弥补，因此，相关研究人员一定要不断的深入研究，以期能够尽快的提高除P工艺。目前我们在进行污水处理工作时，通常会使用微生物的同化污染物作用及吸附作用，也就是用活性淤泥来吸附污染物，这一污水处理方式能够除掉大部分的P，但是处理过后，污水中依然存在有少许的P，该比例大约为2%，而这些残留P最终就会使TP不符合规定，因此必须采取有效措施来及时的解决这一问题。
2.2 曝气效果不明显
在污水处理的过程中，曝气无法顺利的开展，这会对后续的工作带来极为恶劣的影响，最为显著的一点就是污水处理后排水中的NH3-N含量是超标的，不符合有关规定。在开展曝气工作时，污水处理的池子会频繁的发生曝头毁坏或者是曝头脱落的问题。再加上污水处理的空气管需要长时间的浸泡在污水处理池中，而空气管的存在又会使污水处理池的溶氧量无法符合有关规定，这也制约了曝气工作的顺利进行，无法取得令人满意的曝气效果，最终使得NH3-N 的含量远远超出了有关规定。
3污水处理改造工艺
对污水处理的工艺进行提高和创新时，一定要以符合技术标准为前提。活性污泥污水处理法能够沿用这么长时间说明还是有其优势所在的，因此，我们在对污水处理工艺进行优化和提高时，必须要将活性污泥处理工艺作为基础，只有再提高一下P元素的处理工艺便能够取得较好的污水处理效果。在污水处理工作中，另一个较为主要的问题就是NH3-N的稳定性差并且不能很好的满足规定的含量标准，要想有效的解决这一问题，就必须健全、创新并提高曝气系统，只有保证曝气系统的完善性，才能使污水在排出时的NH3-N 满足规定。
下文的叙述中，对这两方面的问题展开了重点论述：
3.1 加强处理P 元素的工艺
与国际发展水平相比，我国的污水处理工艺由于起步较晚，因此还是非常不成熟的。但这些年的不断优化提高，污水处理水平已经取得了喜人的成效，各种创新性的污水處理工艺也层出不穷，尤其是污水中P元素的处理，更加成为科研人员的重点研究对象。在进行污水去P工作时，使用频率较高、工作效果较好的方法主要有生物除P法和化学除P法两类，它们的除磷效果都是较高的，但在实际工作过程中，我们还是要从中选择一种来开展工作。在选择时，要将工厂的实际运行状况，污水处理单位的投资与效益比重作为重要的依据。相对而言，生物除磷法由于比化学除磷法起步早，因此更加先进和完善，大多数工作人员对这一工作方式也比较熟悉，因此使用频率更高一些。如果污水排放标准对于TP没有特殊的规定，则污水处理厂通常都会使用这一工作方式。此外，使用这一方式开展污水处理工作时，所需的成本很低，因此能为企业节省运行成本，并且能够在污水处理符合要求的前提下促进污水处理单位实现经济效益的最大化。化学除P 元素的方法相对于生物法来说较稳定，且缩短了污水处理的时间，但是还能达到污水排放的标准，但是运用微生物工艺来处理污水运行费用会有所增加，因此，污水处理厂的相关负责人在选择这两种工作方式时，一定要将企业的实际发展、经营状况作为唯一依据，这样才能保证污水处理工艺的科学性。
3.2 加强处理NH3-N 的工艺
在进行P元素的处理工作时，可以很轻易的处理好硝化问题。其工作原理是对曝气系统实施优化处理，这样便可以使NH3-N的稳定性大大增强，使最终所排放的污水能够符合有关标准。通常情况下，污水处理企业必须安排专业工作人员负责空气管以及曝头的日常维修和检测工作，一旦发现问题，则应及时上报给有关部门，以第一时间制定问题解决方案。只有做好上述这一系列工作，才能改善曝气效果，才能达到标准的NH3-N 排放值。
4结语
综合本文论述，自我国实行改革开放政策及加入WTO组织以来，我国社会经济有了飞速的发展进步，物质生活水平的提高使人们的精神需求也不断提升，因此，人们的环保观念以及健康生活意识越来越强。而要做好环保工作，提高污水处理水平就是最为基础的一项工作。所以，效果研究工作者一定要不断的深入对污水处理工艺的研究，对污水处理水平进行创新和提高，这样才能确保污水处理厂的排放水符合标准，才能不断的提高环境水平，为人们创造一个健康、舒适的生活环境，真正实现社会经济的健康可持续发展。
参考文献
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作者：王雅茹
摘要：危险废物焚烧处理系统中，烟气中含有大量的酸性气体。烟气脱酸工艺目前来说主要有湿法、干法和半干法3种。不同工艺有着不同的适用范围及优缺点，且其脱酸效率受到温度、烟气流速、压力和脱酸剂用量等因素的综合影响。因此，需要具体根据各焚烧系统的具体情况进行综合考虑，才會制定出最佳的工艺方案。同时，氮氧化物作为一类酸性气体，脱硝工艺技术也可当成一类脱酸问题。
关键词：干法工艺;湿法工艺;半干法工艺;脱硝工艺
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.145
随着我国社会的进步，经济也在高速发展，工业已成为经济发展的支柱产业。但在工业快速发展的同时也导致大量固体废弃物和危险废物的产生。不同于一般的固体废物，危险废物具有以下特点：易燃性、反应性、毒害性、腐蚀性、生物蓄积性、传染性、致癌、致突变、致畸性等。如若处置不当，将会对人类及环境造成严重危害。
当前危险废物的处理方法主要包括化学法、物理法、固化处理、生物法、海洋处置、地质处置、焚烧处理、填埋等[1]。无论哪种方法都必须遵守“减量化、无害化、资源化”的原则，其中物理法、生物法一般是对危险废物的预处理，其目的主要是改变危险废物的一些特性，如减容量、固定有毒组分、消毒等;焚烧处理、固化处理、填埋、地质处置、海洋处置则一般是对危险废物最终处置的方法，从而达到减少废物的数量、减小废物的体积，减小或消除其危害性的目的。地质处置、安全填埋、海洋处置方法存在的问题有：占用土地资源、渗滤液污染地下水及周边环境，处置不彻底等等。而焚烧技术是目前危险废物处理的常见方法，经过焚烧处理，危险废物被高温分解，其中的病菌被彻底消灭，减量效果好，并且节约了土地，焚烧会产生的高热量烟气，通过余热的回收可以产生蒸汽，从而用来发电和供热。目前，国家针对垃圾焚烧污染物控制所做的最新标准为《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2014)。
1 烟气脱酸工艺介绍
1.1 传统脱酸工艺
1.1.1 干法工艺
干法工艺流程为：从余热锅炉排出的550℃左右的烟气从烟气急冷塔顶部进入，同时从烟气急冷塔顶部喷入雾化冷却降温水，与烟气达到充分混合，使烟气极冷到190℃左右，从烟气急冷塔的底部排出，通过烟道到达袋式除尘器。粉状活性炭和消石灰喷射到袋式除尘器与烟气急冷塔间的烟道，以供喷射的粉状活性炭和消石灰从其贮仓下部一定量加到以空气为载体的气流中，从插在烟道内的开口配管中喷射出。
烟道中发生烟气中酸性气体和消石灰的化学反应，同时加入活性炭吸附。然后，烟气会被引入袋式除尘器，滤袋表面的滤层有大量未反应活性炭和消石灰，它们可高效地去除烟气中的酸气。烟气由滤袋外向内通过时，被滤袋上的滤饼层所净化，净化后的烟气通过滤袋支撑板的上方排出[3]。
采用干法净化烟气时，其优点有：投资小、维修方便、设备简单且不易堵塞，但缺点是固液相的接触时间较短，从而需要耗费较多的药品而且净化效率低。另外会带来填埋费用的增加，从而增加了处理费用。
1.1.2 湿法工艺
湿法脱除酸工艺的原理是利用碱性吸收剂，在洗涤塔内去除HCl和SO2等酸性气体，所用的碱性吸收剂一般为NaOH溶液。湿法净化工艺主要优点是除酸效率高，国外多年的应用成果都显示出，其对HCl的净化的效率可达99%及以上，对SO2也可达到95%以上的净化的效率。但是湿法净化工艺存在的缺点是，后续需要复杂的废水处理装置，而且另外处理后烟气温度一般为60℃～70℃，因此为了防止烟囱的出口冒出“白烟”，同时还需要配置烟气的再加温装置，它可作为半干法和干法的净化工艺之后的尾气的深度净化措施[4]。
1.1.3 半干法工艺
半干法工艺的原理是：将一定浓度的石灰浆喷入反应塔，之后与酸性气体混合，并通过喷水量控制反应得温度。在吸收、中和反应过程中水不断蒸发，较大颗粒的飞灰，下沉到反应塔下部后排出，细小的颗粒飞灰在除尘器内净化后，再來稳定化处理。采用雾化石灰浆作为反应剂，化学反应转化率明显好于干法工艺，其中石灰干粉的用量一般为理论用量的2倍，除酸的效率为95%～99%。但该方法对金属有机物的净化能力欠佳，因此，需要在系统中加入吸附能力强的活性炭，增强对重金属污染物的净化能力。
在使用半干法去除硫氧化物时，尤其需要注意的是选择合适的催化剂以及适当的反映温度。温度过低或过高，都将会导致发生多种复杂的副反应，从而又会产生其他的杂质硫氧化物。
1.2 新型循环流化床烟气脱酸净化工艺
该工艺的特点有：设备简单及运行稳定、副产品可以回收及利用、技术路线成熟、很少产生污水排放等。脱酸剂为商品用消石灰粉，用去净化锅炉烟道气中HCl、SOx等酸性气体。另外，工艺的吸附剂为多孔的活性炭，净化锅炉烟气中二噁英、重金属等有害物质。
CFB由吸收剂吸收塔、添加系统、自动控制系统以及再循环系统组成。烟气从流化床底部进入吸收塔，与颗粒状态的消石灰达到充分混合，SO3、SO2、HCl和及其他有害的气体如HF与消石灰进行反应，将会生成的产物有：CaSO4·2H2O、CaSO3·1/2H2O、CaCl2和CaCO3。工艺水用喷嘴喷入吸收塔的底部，增加烟气的含水量降低烟气温度，使反应温度尽量接近水露点温度，从而提高净化酸气的效率。反应的产物由烟气从吸收塔的顶部夹带出去，通过除尘器的净化，净化下来的固体灰渣大部分经空气斜槽，再到达循环床吸收塔，少量的固体经过气力输送设备达到脱酸灰库。而灰渣得循环用量可以根据负荷得大小进行调整。
1.3 脱酸工艺条件的优化
1.3.1 温度
酸碱中和反应放出热量，因此低温对于反应有利;但是温度太低时，酸性气体容易液化形成酸液，对设备造成较大破坏。因此考虑布袋使用寿命和结露两种因素，通常控制反应温度在170℃～180℃。
1.3.2 烟气流速
烟气流速直接影响到烟气与脱酸剂的停留时间，而反应时间直接影响酸性物质的脱除效果，烟气流速越小，反应时间越长，脱酸效率越佳。根据生产经验的总结，一般将烟气的流速控制在7mm/s以下，使烟气低速通过布袋，以确保足够的停留时间，使中和反应尽量完全进行，同时消石灰使用率达到最高。
1.3.3 脱酸剂用量
当消石灰添加系数在1.1～1.2范围时，随着消石灰用量的增加，酸性气体的净化率提高，其变化较为明显;当消石灰添加系数为1.2～1.6时，净化效率增加较小，变化不太明显;当消石灰添加系数大于1.6时，净化效率几乎不变。因此消石灰的添加系数，控制范围1.2～1.6为宜。
1.3.4 脱硝工艺
氮氧化物为一类酸性气体，选择性催化还原selectivecatalyticreduction(SCR)技术是还原剂(NH3、尿素等)在催化剂的作用下，选择性地与NOX作用产生N2和H2O，而不是被O2所氧化，故称为“选择性”脱硝。其催化剂主要是由WO3或MoO3构成。选择性催化还原(SCR)技术起初是由美国人发明的，在日本最早商业化，现在SCR工艺经广泛在工业锅炉、电厂等一些石化燃料得到利用，可以获得很高的净化率。
2 结论
以上讨论的不同脱酸工艺有着不同的适用范围和优缺点，并且净化效率受到温度、烟气流速、压力和脱酸剂用量等因素的综合影响，因此确定最佳的工艺方案需要进行综合考虑。新型的循环流化床烟气脱酸净化工艺设备简单及运行稳定、副产品可以回收及利用、技术路线成熟、产生污水排放较少。同时脱硝也可认为一类脱酸问题，通过SCR技术进行净化。
参考文献
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收稿日期：2018-04-21
作者简介：韩晓军(1984-)，男，大学本科，工程师，研究方向为环境保护。
作者：韩晓军
摘 要：随着城市化的速度提升，我国当前的城市规模在逐渐扩大，城市内部的居住人口也越来越多。在目前的城市发展进程中，水污染的问题已经显露出来。城市对水资源的消耗较大，同时污水的处理工作也变得愈发困难。城市污水的处理工作具有深刻的意义，关乎到了城市人民的身体健康，也与城市自然环境与形象有着紧密关联。因此，城市的污水处理厂需要不斷提升自身的污水处理工艺，全面提升污水处理工作的效率和质量，为城市的发展提供良好的保障。本文将针对城市污水处理厂的污水处理工艺展开详细探析。
关键词：城市;污水处理厂;污水处理工艺;要点
引言：
近年来，城市的污水处理工作引起了社会的高度重视。然而，现阶段城市污水处理厂的污水处理工艺却保留着传统陈旧的工艺形式，导致污水处理工艺无法满足城市的发展需求。随着城市的不断发展，城市的污水总量逐年提升，并且污水的成分也变得更加复杂。所以，传统陈旧的污水处理工艺无法实现高质量、高效率的污水处理工作。提升了城市的污水处理能力，有助于打造良好的城市环境。
1 现阶段城市污水处理存在的问题
1.1 城市无节制排放污水
改革开放以来，我国的经济发展速度不断提升，城市的建设规模越来越大。现如今，我国的城市数量较多，城市的规模也在持续扩大。在目前的社会背景下，城市当中兴起了各式各样的产业，产业的生产离不开水资源的利用以及污水的排放。随着我国社会产业经济的发展环境更加优渥，城市中产业的污水排放总量急剧上升。同时，城市中的企业通常无节制地排放污水，威胁到了城市的水资源。与此同时，城市中的居住人口数量在近些年也急剧上升。人们的生活离不开水资源，因此城市人口的增多也导致了城市污水排放量增加。诸多因素导致城市每天排放出的污水总量都比较大，同时城市存在着无节制排放污水的问题。
1.2 欠缺污水处理意识
城市污水排放总量大是客观的因素，然而导致城市污水处理出现问题还存在较多的主观因素。现阶段，城市中的企业基本都将创造经济效益看作企业的首要目标，却忽视了对自然环境的保护工作。大部分城市企业都欠缺了污水处理的意识。企业管理者的生产理念、管理理念都比较落后，因此企业没有意识到污水处理的重要性，导致了企业排放污水的工作出现问题。城市居民同样存在此项问题。城市居民普遍缺乏污水处理的意识。正由于城市大部分企业和居民都缺乏正确的污水处理意识，才加剧了城市污水处理工作的负担。
1.3 却缺乏完善的产业结构
我国现阶段的产业结构处于不完善的状态。长期以来我国的城市都将经济建设看作为首要目标，因此城市中的高污染企业没有受到限制。随着社会经济发展进入到一个相对平稳的阶段，我国的城市产业结构面临着转型发展。然而，当前城市的转型发展仍然没有彻底实现，因此还存在大量的因素影响到了我国城市的污水处理工作发展。
1.4 监督力度不足
监督工作对于城市的污水排放有着积极的意义。然而，当前我国的城市污水排放相关法律并不完善，导致监管者无法将明确的法律法规落实到城市实处，从而影响到了污水排放、处理监督工作的顺利开展。并且，当前相关部门部分监督工作人员的环保意识不强，无法将污水处理意识合理地落实到监督过程中，影响到了监督工作的顺利开展。
1.5 缺乏先进的污水处理工艺
污水处理工艺是保障城市污水处理的关键技术手段。因此，污水处理工艺将会直接影响到城市的污水处理效果。然而，目前我国欠缺着先进的污水处理工艺。城市污水处理厂内的污水处理工艺保留着传统滞后的形式，与日益增长的城市污水处理需求不相符，导致城市出现了污水处理的相关问题。
2 城市污水处理厂的污水处理工艺要点
2.1 活性污泥法
活性污泥法是城市污水处理厂中比较常见的污水处理工艺之一。因此，活性污泥法的工艺存在着一些不足。活性污泥法工艺的关键结构是曝气池。将污泥放置于曝气池中，同时把握住曝气池中污泥的浓度。活性污泥法的污水处理原理在于利用曝气池的活化效果，有助于保障曝气池中的污泥实现良好有效的沉淀。然而，活性污泥法同样存在显著的弊端。在城市污水处理厂中，活性污泥法常常应用于污水处理的最初阶段。因为活性污泥法的净水效果比较差，无法满足合格的污水处理需求。污水处理厂可以将活性污泥法工艺设计到最初的处理流程中。
2.2 水污染的治理修复技术
水污染的治理修复技术是目前城市污水处理厂中比较常见的污水处理工艺。水污染的治理修复技术具有丰富多样的技术手段以及形式，污水处理厂的相关工作人员需要结合现实的需求来选择最合理的治理修复技术，确保技术工艺能够发挥出有效的效果。首先，污水处理厂可以利用物理治理技术。物理治理技术在于借助物理化的技术手段完成污水的处理。污水处理厂在治理过程中可以采取截污分流的方式。相关部门需要在城市中建设出完善的雨水管网和污水管网，将管网的截污效果发挥出来。截污的方式能够显著降低污水中的污染物总量，使污水处理工作的质量和效率显著提升。物理处理法还包括了引水冲污的方法，目的在于提升城市河水的自净能力。其次，污水处理厂可以采取化学治理技术。化学治理技术具备了比较强的科学性，因此对污水处理厂的工艺水平有着更高的要求。化学除藻是当前比较常见的污水处理工艺。污水处理厂需要向厂内的污水中投入正确的化学用品。通过化学反应过程，保障污水水体中的胶原体受到破坏，从而完成污水的除藻工作。污水处理厂的工作人员需要精心选择除藻药剂，保障污水处理的效果。重金属控制也是化学治理技术的一种表现形式。污水处理厂内的工作人员需要将碱性物质倒入污水水体中，促使污水中的重金属发生形态变化，从而完成净水效果。最后，城市污水处理厂可以应用生物治理技术。生物治理技术是目前我国常常应用的一种污水处理工艺。污水处理厂可以采取生物膜的技术手段。生物膜可以依附在河床上，有效地吸附了河水中存在的污染物。污水处理厂还可以采取生态修复的技术手段。生态修复依循的原理是生态系统原理。生态修复可以对水体的生态环境进行修复，从而使水体的微生物得到生长繁殖，有助于利用微生物、动植物等生物完成水体净化工作。
2.3 采取污水处理新工艺
随着社会的发展进步，我国的科学技术实力也得到了提升。因此，各种各样的新型工艺逐渐应用于城市污水处理厂中，为城市的污水处理工作带去了良好的保障。城市污水处理厂需要积极地采取污水处理新工艺，保障城市污水处理效果的提升。比如，城市污水处理厂可以采取矿物质处理技术。矿物质处理技术的工作原理是物理吸附，能够有效地对污水中的杂质进行电荷吸附，从而提升了污水处理的质量和效率。城市污水处理厂还可以利用新工艺进一步创新生物膜处理技术。全新的生物膜处理技术具备了更加完善的装置分配，其中包含了膜分离装置、曝气装置等，显著提升了污水处理的转化率和处理效率。新型的污水处理工艺体现出了现代化的特点，能够提升污水处理厂的工作效率，使污水处理工作变得更加安全稳定，满足了社会发展的需求。
结束语：
总之，为了保障城市的健康发展，相关部门需要加强对污水处理工艺的研发探索，并将新型工艺技术应用到实际工作细节当中，满足城市的发展需求。
参考文献：
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作者：于万锐
污水处理厂位于市区或市郊，出水排入河流，水质达到国家一级排放标准。
工程采用水解-AICS处理工艺。其具体流程为：污水首先分别经过粗格栅去除粗大杂物，接着污水进入泵房及集水井，经泵提升后流经细格栅和沉砂池，然后进入水解池，。水解池出水自流入AICS进行好氧处理，出水达标提升排入河流。AICS反应器为改进SBR的一种。其工艺流程如下图1所示：
污水处理厂自控系统设计的原则
从污水处理厂的工艺流程可以看出，主要工艺AICS反应器是改进SBR的一种，需要周期运行，AICS反应器的进水方向调整、厌氧好氧状态交替、沉淀反应状态轮换都有电动设备支持，大量的电动设备的开关都需要自控系统来完成，因此自控系统对整个周期的正确运行操作至关重要。而且好氧系统作为整个污水处理工艺能量消耗的大户，它的自控系统优化程度越高，整个污水处理工艺的运行费用也会越低，这也说明了自控系统在整个处理工艺中的重要性。
为了保证污水厂生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境，同时提高污水厂的现代化生产管理水平，在充分考虑本污水处理工艺特性的基础上，将建设现代化污水处理厂的理念融入到自控系统设计当中，本自控系统设计遵循以下原则：先进合理、安全可靠、经济实惠、开放灵活。
自控系统的构建
污水处理厂的自控系统是由现场仪表和执行机构、信号采集控制和人机界面(监控)设备三部分组成。自控系统的构建主要是指三部分系统形式和设备的选择。本执行机构主要是根据工艺的要求由工艺专业确定，预留自控系统的接口，仪表的选择将在后面的部分进行描述。信号采集控制部分主要包括基本控制系统的选择以及系统确定后控制设备和必须通讯网络的选择。人机界面主要是指中控室和现场值班室监视设备的选择。
1、 基本系统的选择
目前用于污水处理厂自控系统的基本形式主要有三种DCS系统、现场总线系统和基于PC控制的系统。从规模来看三种系统所适用的规模是不同。DCS系统和现场总线系统一般适用于控制点比较多而且厂区规模比较大的系统，基于PC的控制则用于小型而且控制点比较集中的控制系统。
基于PC的控制系统属于高度集成的控制系统，其人机界面和信号采集控制可能都处于同一个机器内，受机器性能和容量的限制，本工程厂区比较大，控制点较多，因此采用基于PC的控制系统是不太合适的。
DCS系统适用于模拟量多，闭环控制多的系统。而现场总线系统的主要优势是适用用于控制点相当较少而且特别分散的系统。从施工和维护的角度来看，传统的DCS系统布线的工作量要远远大于现场总线系统。此外，现场总线系统与DCS系统相比，还有最为重要的一点是开发性好，扩展方便。
本工程的控制点在700点左右，模拟量只占20%左右，属于规模比较小的类型，而且这些控制点是以工艺处理单元为界线分散在厂区各处，因此本工程采用现场总线作为基本控制系统。
2、通讯网络选择
现场总线系统最主要的特点就是依赖网络通讯，分散控制和信号采集，最大程度的减少布线，节省安装和维护费用。现场总线主要是指从现场控制器或IO模块到监控系统的通讯网络。目前现场总线，根据通讯协议的不同可以分为很多种，比如，ProfiBus、CAN、ControlNet、DeviceNet FF Lon总线等。目前现场总线技术还没有统一的标准，各自的功能特点基本一致，因此本工程设计时选用在中小型控制系统应用非常广泛的ProfiBus总线。其在性价比较高，且在国内推广的时间长，稳定性较高。
ProfiBus总线有三种形式DP、PA和FMS。PA总线是与智能仪表结合在一起安全性非常高的一种ProfiBus总线形式，造价比较高，常用于石油化工冶金等行业;FMS总线适用于大范围和复杂的通讯系统，旨在解决通用性通讯任务，传速速度中等;DP总线是用于传感器和执行器级的高速数据传速网络，不需要智能仪表配合，安全性略低于PA总线。本工程是污水处理工程，对通讯安全性的要求并不太高，通信的任务比较简单，对系统的传输速度有一定要求。因此本工程的采用ProfiBUS-DP网络，即用西门子S7系列PLC搭建整个系统。总线采用普通双绞作为传输介质，通讯速率可以达到12MBP。
3、现场站设备配置的选择
对于ProfiBus-DP网络来说只是提供了一个从现场到监控层的信息通道，但信号的采集和执行命令的下达仍然需要由控制器和现场的IO模块组成的站来完成。ProfiBus-DP网络是一种主从站的网络结构。整个网络上最多可以有128个从站，但只有一个作为主站，所有的通讯事务都由主站来管理。主站必须要有控制器(CPU)，同时也可以安装IO采集模块。从站有两种方式：CPU+IO模块和通讯模块+IO模块。第一种方式每个从站都由CPU，每个站的控制事务都由本站完成，与主站之间的通讯量比较少。第二种方式是所有的从站都没有CPU，所有的控制事务都由主站CPU来完成，通过总线网络把命令结果传输到从站完成，从站只是远程IO。
前述这两种从站组成方式各有自己的特点。第一种方式，控制比较分散，通讯事务较小，对网络的依赖不强，但每个站都有CPU，造价高。第二种方式，控制集中，控制事务对网络依赖性强，需要可靠的网络来支撑，同时对主站CPU的性能要求高，在软件编程和调试方面具有很大的优势。这两种方式对工程的现场安装布线施工影响比较少。
本工程控制点的规模施工调试工期比较短，选用了性价比比较高的第二种方式作为从站的组成方式即由西门子IM153通讯模块和S7 300系列IO模块组成，主站CPU选用S7 315-2DP系列。
4、人机界面设备的选择
人机界面设备是直接与操作管理人员进行交流的监控视备，一般由两部分组成，即现场监视设备和中控室监视设备。现场监视设备可以是PC机或是触摸屏，中控室监视设备一般由工控机、模拟屏或投影仪等组成。监视设备应在兼顾投资的情况下，保证操作管理人员可以对整个污水处理厂全面直观的监视与控制。
现场监视设备一般在比较重要的单元或控制事务比较大的从站中设置，以便操作人员及时对现场情况进行处理。本工程的从站的规模比较少，厂区大小从操作距离来看并不大，同时现场操作间内均设有有线电话，因此可在不设不设现场监视系统的情况下保证现场与中控室的联络畅通。
中控室监视设备是全厂的指挥和信息处理中心，其作用不言而喻。中控室监视设备比较传统的做法是模拟屏加工控机的方式，这种方式造价比较高且复杂。随着多屏卡功能的不断完善，现场又出现了工控机多屏显示加投影仪的模式。多屏卡的安装使得一台工控机可以同时拖动多台显示器，并显示不同画面，不同的工段可以同时显示，保证了操作人员监视的全面性。投影仪可以把所需要的任何画面进行放大显示，也可以供人参观。第二种方式的造价要远低于传统做法。
5、其它
成套设备的耦合
本工程中鼓风机为高速离心风机，脱水机为2000mm带宽脱水机，均为大型设备。这些大型设备是由许多辅助电动部分与主机共同工作完成鼓风机和脱水机的正常工作。本工程设计要求大型设备都单独配有自己小型的控制器，由供应商根据自己的经验编制相关程序并预留ProfiBus-DP接口，最终成为整个自控系统的一个从站。这样就其它大型设备自控系统与整个自控系统无缝连接，减少了不同供应商之间任务的交叉重叠。
监控软件的选择
监控软件是人机交流的桥梁和翻译，是保证整个自动控制系统易操作、易维护最重要的部分。应选用成熟、先进并应用广泛的知名监控软件，本项目选用亚控kingview组态软件。
自控控制系统与管理层的衔接
自控系统操作与污水处理厂管理层的衔接主要是把自动控制系统收集到的全厂信息可以顺利传输到管理层计算机，管理人员可以在线查看污水处理厂的运行状况并调用相关的运行数据。随着监控软件的供应商对INTERNET技术的不断应用开发，监控软件都可以通过局域网或INTERNET广域网进行信息发布，管理层或授权用户在任何可以上INTERNET网的地方便可浏览运行状况。而所使用MS IE浏览器的安全性问题已经得到解决。
冗余问题
由于本工程为污水处理厂工程，其安全性和可靠性要求并不严格，本设计没有对通讯网络和控制器进行冗余配置，只对上位工控机采用了双机热备配置。笔者认为在资金允许的情况下，应对主控制器进行冗余配置。
自控系统的站点划分
根据污水处理工艺的工作原理以空间分别特点，在布线最小、功能完整的情况下对全厂的站点进行了划分，子站为泵房站、水解池站、1号改进SBR站、2号改进SBR站、脱水机房站和鼓风机房站。泵房子站负责提升泵房、粗格栅、细格栅和沉砂池的数据处理，脱水机房站除负责脱水机房外，集泥池、浓缩池也归在该站内，其余子站负责各自的工艺单元。主站为变电所站，设在变电所内。
自控特点：
1、低投资：投资少
本工程除一些精度要求高的在线监测仪表(污泥浓度计、溶解氧仪和液位计)为进口仪表外，其余部分在线仪表实现国产化，节省了一部分投资费用。
另外，从工艺控制角度看，省去了一些不影响工艺运行要求的在线仪表，如ORP计、气体流量计等。不设现场监视设备的也是降低投资的重要原因之一。
在自控系统的总线技术选取上、现场I/O控制设备和上位监控设备的选取上，均采用了性价比较高的产品。如PLC采用西门子S7-300系列等。
本自控系统从以上几点节约了大量的费用。
2、低费用：运行费用低
在占全厂能耗90%的原水提升和鼓风曝气这两个环节上，依托自动控制系统，进水段实现恒液位、变流量控制，由大功率变频装置拖动大流量潜污泵，完全涵盖了500-3000m3/h的流量范围，克服了多台泵切换启停，流量突变对后续工艺的水力冲击，也达到节能的目的，立式潜污泵的提水电耗为4.75kwh/km3。
占全厂能耗75%以上的鼓风机选用单级高速离心风机，通过控制进口导叶开度调节风量，从而降低能耗，具体的作法是在夜间小水量和过渡工序时自动减小供气量。
鼓风曝气控制画面：
鼓风曝气控制画面：
本自控工程在上位软件二次开发过程从人性化角度出发，提高自控系统的可操作性，使管理者在任意时间和地点可对工艺系统进行全方面的监控，及时了解到处理系统运行的优劣状态。
投资
本工程自控系统的预算费用约占污水处理厂总投资的5%左右。与其它污水处理厂相比，本工程的自控系统投资是中等偏下，性价比较高。
结束语
污水处理厂自控系统是根据工艺要求在确定的设计原则下进行设计，既保证污水处理系统的正常运行，又尽可能的降低了工程的造价投资。
污水处理厂自控系统是整个污水处理工程的重要组成部分，其设计好坏与控制设备选择是否适当，不仅关系着自控系统的性价比的高低而且对以后整个污水处理厂运行维护的难易有着重要影响。
一、目 的
1.检验污水处理厂系统设计是否合理，施工是否达到设计要求;
2.确定最佳的运行条件，主要是各工艺参数的确定，如：水泵最佳运行水位，旋流沉砂池的旋流速度，反应池最佳污泥负荷、污泥龄、污泥回流比、污水回流比、剩余污泥排放量、最佳曝气量等;
3.发现存在问题并逐一分析解决，为今后的正式运行积累经验数据。
二、前提条件
1.充足的水源补给，外围泵站和管网应具备向污水处理厂连续输送污水的能力并同样完成了清水联动试车;
2.各种设备的联动试车完毕且功能完备，性能良好，满足工艺要求，联动试车过程中发现的问题应得到妥善处理;
3.全流程已进行了清水联动试车，并确认无直接影响培菌试运行的存在问题;
4.培菌过程所需的人员、材料和工具均已准备齐全;
5.各岗位工作人员必须经过培训和实习，达到熟悉本岗位职责，胜任本岗位工作的要求;
6.现场24小时均需有工作人员有场，工作人员实行三班四运行转工作制，日班现场人数需15人(连工程师)，中夜班人数各需6人;
7.污泥处理系统已配套完成并明确脱水后污泥的处置。
三、培菌方案摘要
考虑到培菌费用的节省和便于集中人力、物力，计划整个培菌过程分三个阶段进行。第一阶段：先对1#反应池北池(5.5万吨/日)和2#反应池南池(5.5万吨/日)进行活性污泥培养;第二阶段：1#反应池北池和2#反应池南池活性污泥培养成熟后,进行1#反应池南池和2#反应池北池的培菌工作;第三阶段：稳定运行和除磷脱氮调试;最后进入连续生产运行。
四、培菌方法
采用间歇换水，连续换水结合法。
五、菌种来源及数量
菌种来自大坦沙污水处理厂
一、二期工程的污泥浓缩池，通过一台DN100的移动潜水泵把浓缩池污泥抽至4000L的泥浆运输车(共两台)内，再用泥浆运输车将浓缩后污泥分别运至1#反应池北池和2#反应池南池的侧边，再用DN100的移动潜水泵(每池一台，共二台)直接将泥泵至池内，经过对反应池体积的计算及工艺要求约需含水率97%的菌种5600M3(未包括调试过程中遇到的菌种死亡等特殊情况)。
六、培菌工期
培菌工作共需120天，其中第一阶段需45天，第二阶段需30天，第三阶段需要45天。
七、人员配置
根据培菌工作需要设定以下工作小组：
1.指挥小组：由公司领导组成;
2.培菌技术小组：需工艺工程师3名、机械工程师2名、仪表工程师1名、电气工程师2名;
3.操作小组：需工艺技术员5名、机械技术员4名，电气技术员3名，机械维修工4名、电气维修工3名，工艺技工6名;
八、工作分配
1.技术管理工作：制定培菌过程中各项技术方案，指导调整各项技术参数，根据实际工作进展调整培菌计划，监督落实培菌计划的完成，该工作由培菌技术小组负责;
2.运行管理工作：根据培菌计划现场执行各种相应操作，包括负责安装便携潜水泵输送菌种，控制各进、出水阀门，调节池中曝气量等。该工作由操作小组负责，日、中、夜三班连续运转;
九、培菌所需的材料和设备
1.通讯设备：对讲机8台;
2.菌种输送泵：3台(DN100);
3.泥浆运输车：两台(每台4000L);
4.菌种输送临时电源：四套;
5.机械维修工具一套及电工检修仪表一套;
6.便携式溶氧计一台。
十、培菌具体操作
反应池及二沉池编号示意图
1、第一阶段：1#反应池北池和2#反应池南池活性污泥培养
通过污泥泵(一台)把将
一、二期厂区活性污泥菌种抽至泥浆运输车内(两台)分别运至1#反应池南池和2#反应池北旁边，再用泵(每池一台污泥泵，共二台泵)抽入池内。
具体操作步骤如下：
(1)启高位进水井总进水阀和东、西配水总阀。
(2)开启格栅渠道1#~4#进水阀、关闭两个超越阀，并把四个出水可调堰门调至最低位。
(3)开启1#反应池北池和2#反应池南池所有进水阀，关闭和1#反应池北池和2#反应池南池的超越阀门，关闭1#反应池南池和2#反应池北池所有进水阀门及超越阀门。
(4)将1#反应池北池和2#反应池南池的出水可调堰门调至最低位。
(5)开启配水井2#、4#二沉池进水阀和出泥阀，关闭1#、3#、5#、6#二沉池进水阀和出泥阀。
(6)开启厂外泵站水泵向厂区送水，此时开启转鼓格栅和沉砂系统设备，污水经格栅和沉砂池后进入1#反应池北池和2#反应池南池。
(7)当污水淹没曝气管后，开启一台鼓风机并逐渐打开1#反应池北池和2#反应池南池的各段气阀，然后开始将菌种泵入池内，调节曝气量使污泥能充分搅拌处于悬浮状态即可。
(8)检查搅拌器安装尺寸，并逐台开启搅拌器，进行空载试验，检查搅拌器空载运行情况;
(9)水淹没搅拌器后，开启所有搅拌器进行搅拌。
(10)当污水水位上升将至出水堰高度时，关闭厂外泵站污水泵停止向厂区供水并继续投加菌种，调节曝气量，进入静态闷曝直到菌种投加完毕。
(11)菌种投加完毕后，静态闷曝12小时，然后再次启动厂外泵站污水泵向厂区供水，进入间歇换水阶段。间歇换水量每次为反应池水量的一半约2万m3，保持每小时流量4000m3，，每隔5小时开启(关闭)水泵。
(12)污水流进2#二沉池后，开动刮泥机通过排泥阀将污泥回流至污泥回流泵房，并视泥面液位开启污泥回流泵，将沉淀后的污泥输送回反应池内。
(13)检查混合液回流泵和污泥回流泵安装尺寸、支撑情况、轴承润滑情况;
(14)检查管路阀门设置是否合适，供配电系统是否完好;
(15)间歇换水方式持续约20天，通过测试污泥沉降比如SV>15，则可进入连续换水阶段。厂外泵站污水泵连续向厂区供水，流量控制为5万吨/天。曝气量控制为DO=1~2mg/l，直到1#反应池南池活性污泥成熟，MLSS达到3500mg/l后进入下一阶段。
2、第二阶段：1#反应池南池和2#反应池北池的活性污泥培养
因1#、2#反应池南、北池污泥回流泵房因污泥回流渠而连通，故1#反应池南池培菌时可直接用南池的污泥回流泵将北池的成熟活性污泥菌种投加进南池内，2#反应池北池培菌时可直接用北池的污泥回流泵将南池的成熟活性污泥菌种投加进北池内。
3、具体操作步骤：
(1)开启1#反应池南池和2#反应池北池的所有进水阀，将1#反应池南池和2#反应池北池的出水可调堰门调至最低位。
(2)厂外泵站加开一台污水泵向厂内供水。
(3)当污水淹没曝气管后，启动污泥回流泵，将活性污泥菌种用回流泵投加进需培菌的反应池内。
(4)加开一台鼓风机并逐渐打开各段气阀，调节曝气量使污泥能充分搅拌处于悬浮状态即可。
(5)当污水淹没搅拌器桨叶后，开启所有搅拌器进行搅拌。
(6)当污水水位上升至出水堰高度时，开启配水井1#、3#、5#、6#二沉池进水阀和出泥阀。
(7)当污水流进1#、3#、5#、6#二沉池并淹没刮泥机转动臂后，启动1#、3#、5#、6#刮泥机。
(8)当1#、3#二沉池水位上升至出水堰高度时，视1#反应池南池污泥液面情况加开一台污泥回流泵加速将菌种回流进南池。当5#、6#二沉池水位上升至出水堰高度时，视2#反应池北池污泥液面情况加开一台污泥回流泵加速将菌种回流进北池。
(9)通过调节1#反应池南、北池及三个二沉池的进配水阀门、污泥回流泵数量和各段曝气量，保持稳定运行直至南、北池污泥均成熟，测试沉降比SV>15，MLSS >3500mg/l后进入下一阶段。
4、第三阶段： 稳定运行阶段
本阶段主要工作如下：
(1)因上一阶段已完成培菌工作，本阶段各池根据工艺实际情况排放剩余污泥。 (2)调节各池进水阀、配水阀、气阀和污泥回流泵，保持各池均衡、稳定运转。
(3)开启1#、2#反应池污水回流阀并启动污水回流泵。
(4)在化验分析数据指导下，开始对除磷脱氮效果进行测试，逐步保证出水五大指标合格。
十一、试运行保障措施
1.成立指挥小组和下属二个工作小组
(1)指挥小组
(2)培菌技术小组，共8人
(3)操作小组，其中技术员12人，技术工人13人(24小时工作制，实行四班三运行转，日班保证有7人，中夜班各保证有6人。
2.建立例会制度
(1)指挥小组每三天召开例会，研究、讨论、协调解决试运行中出现的问题，及时根据运行实际高速试运行计划或步骤并向下属二个工作小组下达相应指令;
(2)二个工作小组根据指挥小组指令和试运行计划执行操作，对发现的问题每天召开小组会进行汇总和书面记录并由组长向指挥小组汇报;
3.建立问题汇报和反馈系统
十二、可能存在问题及解决办法
1. 活性污泥量不足：根据化验数据计算不足污泥量，尽快补充菌种;
2. 活性污泥死亡：分析具体原因，对气量、进水量、回流污泥量进行相应的调整;
3. 池面白泡过多：减少鼓风机台数或调小出气阀并加大污泥回流量;
4. 污泥沉淀性差：减少进水量及曝气量，增大污水停留时间;
5. 污泥反硝化上浮：减少曝气池末段曝气量，加大污泥回流量;
6. 出水SS偏高：降低进水负荷或减少曝气量，增大排泥量;
结论：水厂调试中涉及好多问题，而且很能为后期运营工作提供依据和预防点，希望大家能够顺利进行调试，顺利验收。
几种常用生活污水处理工艺的比较
一、概述
生活污水处理工艺目前已相当成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜法，对活性污泥法(或生物膜法)的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺，传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。
本文主要对生活污水几种常用的处理工艺作简单介绍，包括氧化沟、序批式活性污泥法(SBR)、生物接触氧化法、曝气生物滤池(BAF)、A-0工艺、膜生物反应器(MBR)等。
二、 中小型生活污水处理工艺简介
典型的生活污水处理完整工艺如下：
污水——前处理 —— 生化法—— 二沉池——消毒—— 出水
| |
——-——污泥处理系统--
前处理也称为预处理技术，常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。
由于生活污水处理的核心是生化部分，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法(包括厌氧和好氧)处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺，根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介。
1、氧化沟工艺
氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式;B：奥巴尔型;C：交替工作式氧化沟;D：曝气—沉淀一体化氧化沟
氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。其主要特点是：进出水装置简单;污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式;BOD负荷低，处理水质良好;污泥产率低，排泥量少;
污泥龄长，具有脱氮的功能。
设计要点：混合液悬浮固体浓度5000mg/l;生物固体平均停留时间，去除BOD5时，取5~8天，当要求硝化反应时取10~30天;水力停留时间为20、
24、
36、48h，根据对处理水水质要求而定;BOD—SS负荷(Ns)为0.03~0.07kgBOD/(kgMLSS.d);BOD容积负荷(Nv)为0.1~0.2 kgBOD/(m3.d);污泥回流比为50~150%;混合液在渠内的流速为0.4~0.5m/s;沟底流速为0.3 m/s。
但氧化沟工艺与SBR和普通活性污泥工艺比较，能耗高，且占地面积较大。
2、A/O法
即厌氧—好氧污水处理工艺，流程如下：
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点：
1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷;
2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力;
3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
特点 生物接触氧化法具有生物膜法的基本特点，但又与一般生物膜法不尽相同。一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中，所以生物接触氧化池又称淹没式滤池。二是采用机械设备向废水中充氧，而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料，也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约 2～5%的悬浮状态活性污泥，对废水也起净化作用。因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的优点。
生物接触氧化法净化废水的基本原理与一般生物膜法相同，就是以生物膜吸附废水中的有机物，在有氧的条件下，有机物由微生物氧化分解，
废水得到净化。
生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物组成。在活性污泥法中，丝状菌常常是影响正常生物净化作用的因素;而在生物接触氧化池中，丝状菌在填料空隙间呈立体结构，大大增加了生物相与废水的接触表面，同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力，对水质负荷变化有较大的适应性，所以是提高净化能力的有力因素。
处理装置 按结构分为分流式和直接式两类，其结构如图生物接触氧化池所示
分流式的曝气装置在池的一侧填料装在另一侧依靠泵或空气的提升作用，使水流在填料层内循环，给填料上的生物膜供氧。此法的优点是废水在隔间充氧，氧的供应充分，对生物膜生长有利。缺点是氧的利用率较低，动力消耗较大;因为水力冲刷作用较小，老化的生物膜不易脱落新陈代谢周期较长生物膜活性较小;同时还会因生物膜不易脱落而引起填料堵塞。
直接式是在氧化池填料底部直接鼓风曝气。生物膜直接受到上升气流的强烈扰动，更新较快，保持较高的活性;同时在进水负荷稳定的情况下，生物膜能维持一定的厚度，不易发生堵塞现象。一般生物膜厚度控制在1毫米左右为宜。
选用适当的填料以增加生物膜与废水的接触表面积是提高生物膜净化废水能力的重要措施。一般采用蜂窝状填料。蜂窝状填料的比表面积如：
蜂窝状填料孔径须根据废水水质(BOD□即五日生化需氧量、悬浮物等的浓度)、BOD负荷、充氧条件等因素进行选择。在一般情况下BOD□浓度为100～300毫克/升，孔径可选用32毫米;BOD□为50～100毫克/升可选用15～20毫米;如在50毫克/升以下，可选用10～15毫米孔径的填料。
填料要质量轻，强度好，抗氧化腐蚀性强，不带来新的毒害。目前采用较多的有玻璃布、塑料等蜂窝状填料，此外，也可采用绳索、合成纤维、沸石、焦炭等作填料。填料型式有蜂窝状、网状、斜波纹板等。
生物接触氧化法的 BOD负荷与废水的基质浓度有关，对低BOD浓度(50～300毫克/升)废水每日每立方米的填料采用2～5千克(BOD□)，废水停留时间为0.5～1.5小时，氧化池内耗氧量约1～3毫克/升。由于氧化池内生物量较大，处理负荷高，可控制溶解氧量较高，一般要求氧化池出水中剩余溶解氧为2～3毫克/升。
为了节省运行费用，并提高污水的可生化性，在生物接触氧化池前加厌氧水解调节池，将厌氧工艺控制在水解酸化阶段，旨在利用厌氧条件下多种产酸菌的胞外酶分解水中长链有
机物，产生有机酸、醇等，废水中的有机物水解酸化后，可生化性得到了提高，利于发挥后续好氧工艺的生物降解性能，使整个工艺能节能运行并使出水优良。
设计要点：
A：厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为2~4小时。
厌氧池下部为污泥床区，污泥床厚度通常控制在1~1.2M之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水沟，保留污泥不沉积底部，呈悬浮状态。
污泥床平均浓度为30~35g/l则污泥负荷为0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。
B：生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间的一种污水处理工艺。池内设有填料，微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统(设计时必须考虑投资及运行成本)。为培养微生物的不同的优势菌种，将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时，有机负荷为1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留时间为1.5小时，有机负荷0.768kgBOD5/m3.d。
A/O法优点在于：
①体积负荷高，停留时间短，节约占地面积;
②生物活性高;
③有较高的微生物浓度;
④污泥产量低;
⑤出水水质好且稳定;
⑥动力消耗低;
⑦不产生污泥膨胀; ⑧挂膜方便，可间歇运行;
⑨工艺运行简单，操作方便，抗冲击负荷能力强。
目前存在的问题主要是池内填料间的生物膜有时会出现堵塞现象，尚待改进。研究的方向是针对不同的进水负荷控制曝气强度，以消除堵塞;其次是研究合理的氧化池池型和形状、尺寸和材质合适的填料。
3、SBR法
序批式活性污泥法(SBR—Sequencing Batch Reactor)是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明了的水处理工艺。70年代初，美国Natre Dame 大学的R.Irvine 教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国环保局(EPA)的资助下，在印第安那州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。
由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多种新型SBR处理工艺。
前处理——SBR反应器 ——过滤——出水
|
污泥处置
设计要点：理论上SBR反应器的容积负荷有一个较在的范围，为0.1~1.3 kgBOD5/m3.d，但为安全计，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。
SBR工艺的主要特点有：出水水质较好;不产生污泥膨胀;除磷脱氮效果好。
其缺点是池容和设备利用率低，占地面积较大、运行管理复杂，自控水平要求高。
4、曝气生物滤池
曝气生物滤池是 90 年代初兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脱氮、除磷、去除 AOX (有害物质)的作用 其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池 ( 二沉池 ) ，其 容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。
曝气生物滤池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填 (滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。
BAF工艺的优点：
1 、 总体投资省，包括机械设备、自控电气系统、土建和征地费;
2 、占地面积小，通常为常规处理工艺占地面积的80% ，厂区布置紧凑，美观;
3 、处理出水质量好，可达到中水水质标准或生活杂用水水质标准;
4 、工艺流程短，氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理单位污水的电耗低;
5 、过滤速度高，处理负荷大大高于常规处理工艺;
缺点：曝气生物滤池运行维护较复杂，尤其是填料的反洗与更换，从而导致运行费用也较高。
5、MBR工艺
膜-生物反应器工艺(MBR工艺)是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此，膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前最有前途的废水处理新技术之一。
中空纤维膜组件置于MBR中，污水浸没膜组件，通过自吸泵的抽吸，利用膜丝内腔的抽吸负压来运行。膜组件材质为聚乙烯。膜组件公称孔径为0.4 μm，是悬浮固体、胶体等的有效屏障;中空纤维膜丝较细，有较好的柔韧性，能保持较长的寿命，即使有膜丝破损的现象发生，由于膜丝内径仅为 270 μm，可被污泥迅速阻住，对处理水质完全没有影响。 鼓风机曝气，在提供微生物生长所必须的溶解氧之外，还使上升的气泡及其产生的紊动水流清洗膜丝表面，阻止污泥聚集，保持膜通量稳定，设计气水比为20∶1。 MBR中产生的剩余污泥由气提泵定量提升至污泥浓缩池，污泥在其中浓缩，并使污泥减容，上清液回流至调节池，MBR出水由自吸泵抽送至回用水池。
前处理——反硝化池 ——MBR池——出水
|
污泥处置
MBR的技术优势：
? 出水水质好
? 工艺参数易于控制，能实现HRT与SRT的完全分离
? 设备紧凑，省掉二沉池，占地少
? 剩余污泥产量少
? 有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖
? 克服了常规活性污泥法中容易发生污泥膨胀的弊端
? 系统可采用PLC控制，易于实现全程自动化
MBR工艺的缺点：MBR工艺造价相对较高，为普通污水处理工艺的1.5-2.0倍。国产膜片质量较差、使用时间较短，进口膜片价格过高，运行维护及更换费用较高。
三、各种工艺之比较
为了降低投资和运行成本，因地制宜地进行工艺方案(主要是生物处理方案)比较是必要的。进行多种工艺方案的比较，包括投资费用、运行费用、占地面积、出水水质、后期管理等各方面进行系统的比较，因地制宜的选择适合的工艺。
1、 在生活污水中的应用
随着我国水处理工艺技术的不断改进，近两年A-O、BAF及MBR工艺应用越来越广，前些年氧化沟工艺的应用较多，造价较低，适用于土地资源较丰富的地区。
2、 占地面积与总池容
氧化沟与SBR工艺占地面积较大，A-O、BAF工艺占地面积较小，MBR占地面积最小(为普通工艺占地面积的60%)。
3、 投资费用
相比较而言，氧化沟、SBR投资费用最低，A-O较低，MBR和曝气生物滤池造价相对较高，BAF较普通工艺高出25%左右，MBR根据膜的不同，价格相差较大(采用国产膜，总投资较普通工艺高出40%左右，进口膜则要高80%)。
4、 运行成本及管理
SBR自动化程度要求较高;氧化沟自动化程度较低;BAF反洗等很难实现自动化操作，需人工操作，则人工费较高;若不考虑折旧费，单从人工费、电费、药剂费来考虑每日运行费用，MBR最低，为0.35元/d左右，BAF、A-O在0.50元/d左右;若考虑折旧费，考虑到MBR和BAF维护及更换费用较高，则其运行费用比A-O要高。
5、 出水水质
MBR 、BAF、A-O工艺出水水质较好，可满足回用标准，耐冲击负荷较高，运行稳定。
四、结论
每项工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处，不可能以一种工艺代替其他一切工艺，因此，要根据现场情况做出适宜的选择。根据甲方提供的相关资料，在可利用面积较少的前提下，不推荐使用氧化沟和SBR工艺。
同时，为了降低投资和运行成本，确保出水水质，根据技术上合理，经济上合算，管理方便，运行可靠且有利于近、远期结合的原则，进行工艺方案的优化抉择。
因此，考虑到占地面积、投资及运行费用等，我方推荐使用A-O工艺。
引言
某有色金属企业是集采矿、选矿、冶金、化工为一体，生产镍、铜、钴及相应的盐类产品的大型有色金属企业。该企业现有污水处理设施已处于超负荷运行 状态。为此，该企业拟新建污水处理厂处理来自该企业各生产单位排出的多种污水，污水总量为1 940 m3 / d。该项目建设目标是:一方面污水经过处理后，达到企业回用标准进行回用;另一方面对污水中重金属镍等资源进行回收利用，为企业降低运行成本。
1 废水水质分析及回用水质要求
1. 1 废水水质、水量情况
各生产单位废水水量、水质情况如表1 所示。依据废水分质处理的原则，可以将各生产单位排出的废水分为4 大类:1) 高浓度氨氮废水，包括公司1 及公司2 废水;2) 高浓度含砷废水，包括废酸处理后液及公司1 废水;3) 酸性废水，包括场面污水、废酸处理后液及电炉脱硫废水;4) 其他生产废水，包括共6 个生产单位排出的废水，这6 种废水的水质比较相似，主要污染物为镍等重金属及悬浮物( SS)。
1. 2 回用水水质、水量要求
根据各生产单位对回用水水质的要求，可将回用水分为三种。各种回用水的水质如图2所示io
2 废水处理工艺
2. 1 废水预处理工艺
2. 1. 1 高浓度氨氮废水预处理
该企业排出的废水中含高浓度氨氮污水有两种，合计废水量Q = 100 m3 / d，混合后pH 值为12. 28，ρ(NH3 -N) 为2 582 mg /L，如不进行单独脱氮预处理， 直接与该企业其他生产单位排出的含有高浓度Ni、Cd 等重金属的废水混合，重金属离子与氨氮将生成稳定的金属络合离子[1]，为其处理带来一定困难。所以需对上述两个生产单位排出的废水进行单独脱氮预处理。本项目采用三级氨氮蒸汽、空气吹脱法去除废水中的氨氮，通过清水淋洗吸收吹脱出来的氨气来回收氨水。在
二、三级吹脱前采用石灰乳碱化废水，控制pH 值> 11，使水中的氨氮基本上以NH3的形式存在，同时废水中的SO2 -4与石灰乳中Ca2 + 反应生成CaSO4沉淀，去除了废水中大部分SO2 -4，以减小SO2 -4对氨氮吹脱的影响[2]，提高了氨吹脱效率。在石灰乳碱化废水过程中产生的CaSO4沉渣，可用来回收石膏。 由于公司1 废水中不仅含有高浓度的氨氮，而且含有高浓度的砷(123 mg /L) ，所以经脱氨处理后的废水还需要与其他高浓度含砷废水混合进行除砷。
2. 1. 2 高浓度含砷废水预处理
砷及其化合物是毒性极强的污染物，对于有色金属冶炼行业排放的含高浓度砷的废水安全再利用，除砷是不可缺少的关键环节[3]。将高浓度含砷废水进 行单独预处理后，再与该企业其他生产废水混合进行下一步处理，可提高回收有色金属的品位，防止砷在系统中循环积累。根据石灰铁盐法的原理[4]，结合本
项目中废酸后液废水中铁离子含量较高( ρ( Fe) / ρ(As) 为33) 的特点，因此采用三段中和- 铁盐混凝法处理含砷废水工艺。一段中和，加入CaCO3将废酸后液废水pH 调至2. 5，使CaCO3与原水中SO2 -4反应，生成CaSO4沉淀，去除废水中大部分SO2 -4 。在pH 值为2. 5 的条件下，废水中的铁和三价砷基本不会形成沉淀，只有少量五价砷会形成难溶性盐而进入沉渣中。所以，可以利用产生的CaSO4沉渣来回收石膏。二段中和，用石灰乳调pH 值至10. 5，鼓风搅拌，利用废水中同时含有砷和铁，且铁砷比较高的特点，使废水中的砷生成溶解度很小的砷的铁盐沉淀。另外Fe3 + 的水解产物Fe(OH)3胶体，可以吸附并与废水中的砷反应，生成难溶盐沉淀而将其除去。因此本阶段可以去除废水中全部五价砷，大部分三价砷及铁离子。三段中和，用石灰乳调pH 值至9. 5，并加入FeSO4控制ρ( Fe) / ρ(As) 为15，鼓风搅拌，进一步去除废水中的三价砷。
2. 1. 3 酸性废水预处理
需进行预处理的酸性废水包括场面污水和电炉脱硫废水，其中场面废水中含有大量的粉尘等无机颗粒杂质，因此先将其进行絮凝沉淀，然后再将其与电炉脱硫废水混合，加入CaCO3将混合废水pH 调至2. 5，使CaCO3与原水中SO2 -4反应，生成CaSO4沉淀，去除废水中大部分SO2 -4，沉渣可用于回收石膏。在pH 值为
2. 5 的条件下，废水中的镍基本不发生沉淀，可以减少本阶段预处理镍的损失，以便下一步对其进行回收处理。
2. 1. 4 其他生产废水预处理
其他生产废水在去除重金属并回收镍之前对其进行除悬浮物( SS) 预处理，以利于镍的回收。聚丙烯酰胺( PAM) 是一种有机高分子絮凝剂，由许多CH2 = CH—CONH2结构单元联结而成，通过其高分子的长链把污水中的许多细小颗粒吸附后缠在一起而形成架桥。与无机絮凝剂相比，PAM 具有用量少、絮凝能力高、效果好、絮凝体粗大、沉降速度快，废水中共存离子及pH 值影响较小等优点[5]。目前该企业废水处理站悬浮物去除率在80% 左右，并可同时去除部分COD。
2. 2 石灰法分级沉淀处理
先将经预处理的全部11 种污水混合，然后采用石灰法分级沉淀回收镍并去除重金属离子。石灰法分级沉淀是利用不同金属氢氧化物在不同pH 值下沉淀析出的特性，依次沉淀回收各种金属氢氧化物。沉淀法处理重金属废水具有流程简单，处理效果好，操作管理便利，处理成本低廉的特点[5]，是目前应用最为广泛的一种处理重金属废水的方法。混合废水中主要重金属Ni、Pb、Cd 的氢氧化物溶度积(Ksp) 分别为2. 0 × 10 -
15、1. 2 × 10 -
15、2. 2 ×10 - 14 ，混合废水经PAM 絮凝处理后ρ( Ni)、ρ( Pb)、ρ(Cd) 分别为:10，0. 3，0. 15 mg /L。一级沉淀用石灰水调pH 值至8. 0，可以去除80% 以上的Ni，其他重金属离子Pb、Cd 等由于其溶度积、浓度及羟基配合作用的关系，基本不发生沉淀。二级沉淀用石灰水调pH 值至11，并加入FeSO4，鼓风搅拌，去除大部分剩余的镍及其他重金属。
2. 3 废水深度处理工艺
2. 3. 1 臭氧氧化去除有机物
臭氧氧化去除有机物的基本原理是:O3在高pH值溶液中，离解成HO -
2，该离子与O3反应诱发产生多种自由基，尤其是氧化能力强的HO·，使溶解或分 散于水中的有机物氧化成新的HO·，成为引发剂，诱发后面的链反应[6]。臭氧作为一种强氧化剂，能与废水中存在的大多数有机物和微生物以及无机物迅速发生反应，因此可用于除去水中的色度、难降解的有机物，且具有杀菌消毒的作用[5]。本项目废水经预处理及分级沉淀去除重金属后，ρ(COD) 为200 mg /L 左右，其中有毒物质及难降解有机物含量较高，且废水pH 值较高，所以适合采用臭氧氧化法处理。
2. 3. 2 活性炭吸附处理
本阶段主要是利用活性炭吸附废水中剩余的悬浮物、重金属、有机物等污染物。活性炭吸附后再经微滤设备过滤，出水可达表2 中回用水2 的水质要求。
2. 3. 3 膜过滤除盐处理
本阶段是将经过活性炭吸附的出水，利用反渗透膜进行过滤，除去Na + 、SO2 -4等离子，使出水电导率达0. 2，符合回用水1 的水质要求。分离出的浓水，符合回用水3 的水质标准。
2. 4 泥渣处理
污水处理过程中产生的污泥、镍渣、砷渣和重金属渣，分别用板框压滤机进行脱水处理，其中镍渣脱水处理后的泥饼回用冶炼。CaSO4沉渣，经浓缩机和离 心分离机脱水处理后，回收石膏。
3 工艺设计方案
3. 1 工艺流程
工艺流程如图1 所示。
3.2 工艺参数
1) 普通沉淀:沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。
2) 絮凝沉淀: 混合时间1 min，絮凝反应时间30 min，沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。
3)过滤:过滤设备自动控制反冲洗，反冲洗水来自回用水池，反冲洗排水至废水调节池。滤速8 m/ h。
4) 三级氨吹脱、吸收法脱氨: 一级氨吹脱，废水pH 值为12. 28;
二、三级氨吹脱，加入石灰乳通过pH计自动控制，将pH 值控制在11，气液比为2 900 ～3 600，水力负荷为6 m3 / (m2·h)。
5) 三段中和- 铁盐混凝法除砷:一段中和，加入CaCO3将原水pH 值调至2. 5;二段中和，用石灰乳调pH 值至10. 5，ρ( Fe) / ρ(As) 为30 左右，鼓风搅拌;三段中和，用石灰乳调pH 值至9. 5，并加入FeSO4控制ρ( Fe) / ρ(As) 为15，鼓风搅拌。混合时间为3 min，反应时间为30 min，沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。
6) 中和沉淀: 加入CaCO3将原水pH 值调至2. 5，混合时间3 min，反应时间30 min，沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。
7) 石灰法分级沉淀除重金属:一级沉淀调pH 值至8;二级沉淀调pH 值至11，加入FeSO4鼓风搅拌。混合时间3 min，反应时间30 min，沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。 4 结论
1)根据废水分质处理的原则，对高浓度氨氮废水、含砷废水等进行单独预处理，降低了混合废水处理难度，并提高了镍的回收率。
2) 采用三级氨氮吹脱、吸收工艺处理高浓度氨氮废水，提高了去除氨氮的效率和稳定性。并对污水中氨及污水处理过程中产生的副产品CaSO4进行了回收利用。
3) 根据石灰铁盐法的基本工作原理，结合本项目中酸性含砷废水中铁离子含量较高的特点，设计了三段中和- 铁盐混凝法处理含砷酸性废水工艺。在投加铁盐量很少的情况下，达到了较高的除砷效率，同时去除了废水中大部分铁及SO2 -4 。
4) 采用石灰法分级沉淀处理混合废水中重金属离子，在去除大部分重金属离子的同时还可以回收金属镍，为企业降低了运行成本，并且防止了二次污染。
5) 根据各单位对回用水质的不同要求，采用了活性炭和活性炭加膜过滤两种污水末端处理方式，使污水处理后全部回用，达到了污水零排放的目的，不仅节约了大量水资源，降低了企业的运行成本，而且防止了对该地区水体及地下水的污染。
当前，城市污水处理厂工艺调试的重要性还没被普遍认识和接 受，不少污水厂建成后没有进行工艺调试，这就产生了要么运行不起 来，要么运行起来水质达不到设计要求，运行成本偏高等现象。
事实上，工艺调试是污水厂投产前的一项重要工作，其重要性表 现在以下几个方面：一是发现并解决设备、设施、控制、工艺等方面 出现的问题，使污水厂投入正常运行;二是实现工艺设计目标，即出 水各项指标达到设计要求;三是确定符合实际进水水量和水质的各项 控制参数，在出水水质达到设计要求的前提下，尽可能的降低运行成 本。
一、调试内容及目的
调试的主要内容有：第一，带负荷试车，解决影响连续运行的各 种问题，为下一步工作打好基础;第二，活性污泥培养，主要是积累 处理所需微生物的量;第三，活性污泥驯化，其目的是选择适应实际 水质情况的微生物，淘汰无用的微生物;第四，确定符合实际进水水 质水量的工艺控制参数，在确保出水水质达标的前提下，尽可能降低 能耗;第五，编制工艺控制规程，以指导今后的运行。
二、调试方法
(一)准备工作
1.人员准备：
a.工艺、化验、设备、自控、仪表等相关专业技术人员各一人。
b.接受过培训的各岗位人员到位，人数视岗位设置和可以进行轮
班而定。
2.其他准备工作：
a.收集工艺设计图及设计说明、自控、仪表和设备说明书等相关 资料。
b.检查化验室仪器、器皿、药品等是否齐全，以便开展水质分析。
c.检查各构筑物及其附属设施尺寸、标高是否与设计相符，管道 及构筑物中有无堵塞物。
d.检查总供电及各设备供电是否正常。
e.检查设备能否正常开机，各种闸阀能否正常开启和关闭。
f.检查仪表及控制系统是否正常。
g.检查维修、维护工具是否齐全，常用易损件有无准备。
h.购置絮凝剂。
(二)带负荷试车
开启水处理设施、管道中所有阀门和闸阀，启动进水泵送水，根 据各构筑物进水情况，沿工艺流程适时启动其他设备。在此过程中应 做好以下几方面工作：第
一、检查进线总电流是否符合要求，变配电 设备工作是否正常，各种设备工作情况是否正常以及能否满足设计要 求，仪器仪表工作是否正常，自控系统能否满足设计要求。第
二、用 容积法校核进出水、回流以及剩余污泥流量计计量是否准确，校核各 种仪表，检测进水水质，测量流速，测量并记录设备的电压、电流、 功率和转速。第
三、及时解决试车过程中发现的问题。第
四、编制设 备操作规程。
(三)活性污泥培养
活性污泥培养的实质就是在一段时间内，通过一定的手段，使处 理系统中产生并积累一定量的微生物，其培养方式主要有连续式和间 歇式。
1.连续式培养：连续式培养是指在连续进水、连续出水的情况下 进行的活性污泥培养方式。选择该种培养方式的条件是要有足够的进 水，即日进水量至少可以满足一台进水泵24小时的水量，连续式培 养的优点是培养时间短，微生物所需驯化时间短。其具体操作方法是 根据来水量的大小确定进水泵开机台数和生物池开启组数，格栅机、 沉砂池、二沉池全开，开启外回流泵(若有内回流泵，选择不开)， 回流量控制在大于100%，曝气区溶解氧大于2mg/l，生物池流速 平均不小于0.3m/s，绝对流速不小于0.2m/s，连续运行。在此过 程中，每天做好各项水质指标和控制参数的测定。当sv%达到10% 以上时，活性污泥培养即告成功，此时的出水BOD
5、SS、COD等 指标一般可达到设计要求。
2.间歇式培养：间歇式培养是按进水、曝气、沉淀、撇除上清液 等四个阶段往复循环的培养方式，是在进水量小不能满足连续运行的 一种培养方式。其特点是微生物积累周期长，驯化时间长，操作工作 量大。其具体操作方法是同时开启进水泵、格栅机、沉砂池，待生物 池充满水后开始曝气，同时停止进水，定时测量生物池，当COD、 SS明显小于进水时停止曝气，沉淀2小时后再进水，同时撇除上清 液。在此过程中的水质指标和控制参数的测定及完成的标志同连续式
培养。
(四)活性污泥驯化
驯化的目的是选择适应实际水质情况的微生物，淘汰无用的微生 物，对于有脱氮除磷功能的处理工艺，通过驯化使硝化菌、反硝化菌、 聚磷菌成为优势菌群。具体做法是首先保持工艺的正常运转，然后， 严格控制工艺控制参数，DO在厌氧池控制在0.1mg/l以下，在缺 氧池控制在0.5mg/l以下，在好氧池控制在2-3mg/l，好氧池曝气 时间不小于5小时，外回流比50%～100%，内回流比200%～ 300%，并且，每天排除日产泥量30%～50%的剩余污泥。在此过 程中，每天测试进出水水质指标，直到出水各指标达到设计要求。
(五)工艺控制参数的确定
设计中的工艺控制参数是在预测的水量、水质条件下确定的，而 实际投入运行时的污水厂其水量水质往往与设计有较大的差异，因 此，必须根据实际水量水质情况来来确定合适的工艺控制参数，以保 证运行的正常进行和使出水水质达标的的同时尽可能降低能耗。
1.工艺参数内容：
需确定的重要工艺参数有进水泵房的控制水位、沉砂池排砂周 期、生物池溶解氧DO及氧化还原电位ORP、污泥回流比R、污泥 浓度MLVSS，污泥沉降比SV%、污泥指数SVI、污泥龄SRT、剩 余污泥排放周期及日排放量、二沉池泥面高度等，其中影响能耗大小 的主要因素是进水水位的高低和污泥浓度MLVSS的大小，影响脱氮 除磷效果的主要因素是溶解氧DO和污泥龄SRT。
2.确定方法：
进水泵房水位在保证进水系统不溢流的前提下尽可能控制在高 水位运行。用每天排除大海量的体积与集砂容积对比来确定排砂周 期，排砂量体积小于集砂容积。生物池DO及ORP根据厌氧池放磷 情况、缺氧池反硝化情况、好氧池吸磷和硝化情况来确定，一般情况 下厌氧池的DO小于0.1mg/l，缺氧池的DO小于0.5mg/l，好氧 池的DO控制在2～3mg/l之间，厌氧池ORP小于-250mv，缺氧 池ORP在-100mv左右，好氧池ORP大于40mv。回流比R的大 小应根据污泥在二沉池的停留时间和磷的释放来确定，一般情况下 80%左右较合适。污泥浓度MLVSS通过污泥负荷来确定，脱氮除 磷工艺的污泥负荷一般在0.12kgBOD5/(kgMLVSS*d)左右较合 适。污泥龄SRT要考虑设计水质的要求，对脱氮除磷工艺而言，其 一般控制在8天左右。
(六)工艺控制规程：
工艺控制规程主要是用来指导生产运行的，是工艺运行的主要依 据，其主要包含以下几方面的内容：第一，各构筑物的基本情况;第 二，各构筑物运行控制参数;第三，设施设备运行方式;第四，工艺 调整方法;第五，处理设施维护维修方式。工艺控制规程应在工艺参 数确定后编制。
(七)调试中的其他工作：
污水厂要正确运行，还应有一套完善的制度，其主要包括管理制 度、岗位职责、操作规程、运行记录、设备设施档案等，在调试过程
中可分步完成上述工作。
三、应注意的问题
1.通过前对所有设施、管道及水下设备进行检查，彻底清理所有 杂物，以避免通水后管道、设备堵塞和维修水下设备影响调试的顺利 进行。通水后进行水下设施设备的维护困难相当大，主要是因为维修 需将水池放空，而水池的容积小则几千个立方，大则上万立方，放空 一次相当费时费工，特别是有活性污泥后，水往哪放本身就是个问题， 放出去会发生污染事故，放到别的池子往往又装不下。因此，在通水 前一定要认真检查、清理。
2.对进水水质严格进行监控，尤其是PH，超过要求时应立即采 取相应措施，否则会使培菌工作前功尽弃。
3.培菌初期，曝气池会出现大量的白色泡沫，严重时会堆积两三 米高，污染走道和现场仪器仪表，这一问题是培菌初期的必然现象， 只要控制好溶解氧和采取适当的消泡措施就可以解决。
4.自来水水量和压力大小往往容易被大家忽视，在调试过程中， 化验室和污泥脱水的一些仪器、设备对水量和水压有严格的要求，若 达不到要求，这些仪器、设备将无法使用。污水厂一般远离城市，处 于自来水的管网末梢，水量水压通常很小，因此，应设置一定的装置 以提高水量水压。
四、建议：
工艺调试是关系到污水处理厂能否正常运行及效益能否充分发 挥的重要工作，它有技术性强、难度高等特点，需要具备污水处理知
识和长期运行经验的专业人员或专业机构来实施，因此，建议有关部 门将工艺调试列入项目，并安排足够的资金，以保证调试工作的有效开展。
普通]制浆造纸废水生物技术处理及其研究进展
(时间:2008-5-8 9:15:37 共有 人次浏览)
制浆造纸产生的废水若不经处理直接排放，将会造成严重的水体污染事件。实践表明，仅仅 依靠单段或单级处理不能达标排放，如单级混凝工艺只能去除45%-55%的CODcr，在此基础上，利用生物技术处理废水的特点在混凝处理后再增加生物处理的工艺也就应运而生。
文章主要介绍了生物技术在制浆造纸废水处理中的应用，希望能够引起造纸行业及其他相关行业对生物技术关注和重视，使造纸工业能够在防治水污染的同时，走可持续发展道路。 1好氧生物处理法
好氧生物处理法是在氧参与的条件下，利用好氧微生物降解污染物质的方法。对于污染物浓度较低的废水一般采用好氧生物处理。 1.1活性污泥法
活性污泥法自20世纪初开始应用以来，已成为世界各国应用最为广泛的一种二级生物处理工艺。活性污泥法净化废水主要是依靠好氧的能形成絮凝物的菌胶团属为主，在有氧条件下有效地把有机化合物氧化，生成CO
2、H2O和细胞物质，这些细胞物质再用沉淀的方法从悬浮液中分离出来，一部分回用，剩余部分则加以处理。最早使用的活性污泥法称作普通曝气池法，亦称传统法。 随着现代造纸工业的迅速发展，废水中难降解有机物的种类和数量不断增加，如存在耐水量和水质变化的冲击力小，运行不够稳定;曝气池中生物浓度低，曝气时间长，氧气利用率不高;构筑物占地面积大，基建费用高;易产生污泥膨胀，且污泥产量大等问题。为适应废水处理发展的要求，许多研究工作者对传统活性污泥法进行了大量的改进和强化，高效内循环生物反应器就是其中的一种，在造纸废水处理方面效果明显。此反应器将活性污泥法和硫化床结合起来，运用了高速射流曝气、物相强化传递、素流剪切等技术。因此其空气氧的转化率高，反应器的容积负荷大，水力停留时间短。
FB硫化床是从流动床和改进的活性污泥工艺演变而来的，是一种改良的活性污泥工艺，有研究表明采用FB硫化床对原有的污水处理厂进行改造后，排放负荷CODcr降到4kg/t成品浆。
陕西科技大学杨卿等人研究了HCR处理碱法麦草浆中段废水，结果表明，在水里停留时间为55min时，CODcr去除率达到85%，BOD5去除率达到80%。在试验过程中当进水BOD5在3 10-360mg/L的范围内波动时，去除率稳定在75%-85%。某纸厂废水采用HCR艺处理，其中BOD5和CODcr的去除率均在80%以上，悬浮物去除率和脱色率均在95%以上，与传统活性污泥法相比，HCR工艺在充氧速率、容积负荷、污泥负荷、沉淀池表面负荷、剩余污泥产率、水力停留时间等方面具有明显优势。
加拿大的几个工厂成功运用SBR艺处理制浆造纸废水，运行数据表明，所有系统BOD5去除率都能达90%以上，所有系统都能满足TSS的排放要求。有研究者采用混凝-SBR-吸附法处理制浆造纸废水，结果表明，采用-SBR-艺处理混凝后的制浆造纸废水，在生物处理时间为10h的情况下，可使CODcr总去除率达到94%以上。C.Q.Yang等人根据SBR技术特点，结合传统活性污泥法技术，研究开发了一种更为理想的污水处理技术--MSBR法。MSBR采用单池多格式化，既不需要初沉池和二沉地，又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行，通过生产应用证明MSBR法是一种经济有效、运行可靠。易于实现计算机控制的污水处理工艺。广西钦州竹国有限公司采用氧化沟结合水解工艺处理造纸废水，实践表明，该工艺处理效果良好，CODcr去除率达95%以上。
1、2生物膜法
与活性污泥法不同，生物膜法的微生物处于固着生长状态，是利用附着于填料表面上的生物粘膜氧化分解废水中的有机污染物质，从而使废水得到净化。生物膜法具有泥龄长、硝化效果好、管理简单、无污泥膨胀、剩余污泥量少、耐冲击负荷和耐毒性等优点，因此得到越来越广泛应用。 近年来，序批式生物膜反应器(SBBR)在污水和工业废水处理中的应用，引起了国内外广大学者、专家的研究兴趣，并取得了不少成果。汕头职业技术学院的陈壁波等人采用SBBR处理制浆中段废水，研究结果表明，中段废水经SBBR生化处理后，CODcr、BOD5去除率均达到75%以上，AOX去除率也达到55%以上。制浆中段废水经生化-混凝处理后，CODcr、BOD
5、色度、TSS和AOX去除率均达到90%左右，可达标排放。四川理工学院的李文俊等采用混凝—MBBR法对某厂造纸中段废水进行了处理，结果表明，在水里停留时间8 h，曝气气水比为4：l，CODcr容积负荷为2.7kg/(m3·d)时，经强化混凝—MBBR法处理的废水CODcr和SS的去除率分别可达92.l%和93.3%。 目前，许多地方环保部门对造纸企业制定了更严格的废水排放标准，其CODcr要求在100mg/L以下，实践证明仅通过物化处理的废水往往达不到排放标准，其主要原因是废水中存在可溶性的COD，而生化处理可有效去除可溶性的CODcr。华南理工大学万金泉等人研制开发了一体化废水处理技术，其技术主要是采用混凝沉淀与吸附过滤相结合的方法，在特效废水处理器中对废水进行处理，再经接触氧化二级处理，在6h的曝气时间下最终COD cr。可以达到50mg/L。用该一体化反应器处理硫酸盐浆含氯漂白废水，当水里停留时间15h时，CODcr、BOD
5、AOX、有毒物质去除率分别为88.l%、81.0%、98.4%、92.0%。 2厌氧生物处理法
厌氧生物处理法是在没有氧参与的条件下，通过厌氧生物对有机物进行酸性发酵和碱性发酵两个阶段的厌氧分解，完成代谢过程。随着各种高效新型厌氧处理装置的发展，厌氧生物处理法不仅可以用于高浓和中浓有机废水的处理，而且也适用于低浓有机废水的处理。其与好氧生物法相比，不需曝气，只需少量或不需补充营养物;产生的污泥量少，污泥稳定，易于脱水;反应器负荷高，体积小，占地少;规模灵活，操作方便。对于操作控制较为复杂且安全措施要求严格的废水处理，厌氧法常作为好氧处理前的处理，以达到更好的处理效果。
清华大学徐华等人通过对草浆中段废水混凝沉淀—厌氧—好氧生物处理组合工艺的试验研究得出，当FeSO4和PAM投加量分别为30mg/L和10mg/L时，COD和SS去除率分别为40%和95%;垂直折流板式厌氧污泥床在负荷为3.1-4.3kgCOD-(m3·d)时，COD去除率约为55%;接触氧化池负荷为l.5-2kgCOD(m3·d)时，COD去除率为50%，可以使出水达到国家排放标准。 以UASB(上流式厌氧污泥床)为代表的新一代高负荷厌氧处理技术已广泛应用于各国制浆造纸废水处理工艺中。荷兰Papierfabried Roermond造纸厂，是以废纸为原料生产挂面纸板和瓦楞原纸的工厂，该厂对废水采用厌氧—好氧处理，在进水CODcr为3g/L时，通过UASB处理后，CODcr去除率为75%，为后续好氧处理的效果和稳定性奠定了基础。
20世纪90年代由荷兰帕克公司开发的专利技术内循环厌氧反应器(IC反应器)，成为厌氧新技术的佼佼者。IC反应器的负荷相当于UASB的2-3倍，反应器高度是UASB的3倍多，因此具有占地少、体积小、效率高的特点，因而在废水处理中可取代UASB作为厌氧处理系统的关键设备。福建南纸股份有限公司引进荷兰帕克公司先进的厌氧技术进行厌氧—好氧处理高浓制浆混合废水，结果表明，该生产线具有自动化程度高、人员少、占地面积小、电耗低、处理效果好、处理成本低、工艺运行稳定等特点。Youngseob Yu等人实验表明，在高温制浆废水中，加人葡萄糖强化酸化水解木素的嗜温菌和嗜高温菌是可行的可提高厌氧处理的效率。 3利用特种微生物处理法
利用特种微生物对制浆造纸废液进行净化处理是一个颇具前途的研究方向。已有研究表明，白腐菌是现阶段对木素及其衍生物降解最具潜力的菌株。王宏勋等人报道了产酸白腐菌的产酸性能与降解作用同时存在，去除黑液COD的能力与其自身的产酸效能紧密相连，因此产酸白腐菌在碱性黑液中可以发挥产酸与降解双重功能，可用于造纸黑液的生物处理。R.Nagarathna等利用Ceriporiopsis subvermispora CZ--3对牛皮纸浆废水进行脱氯研究，发现添加1g的葡糖糖，在温度30℃-35℃及PH值4.0~4.5，48h，降低45%的COD，降解木素62%，分解32%的AOX及36%的EOX。Messner将白腐菌P.chrysosporium BKM-1767固定在滴滤器的多孔泡沫载体上(MY-COPOR工艺)，停留时间6~12h，其AOX去除率、COD去除率及脱色率分别达到80%、40%及87%。 4人工湿地处理技术
所谓人工湿地(constructed wetland)是指通过模拟天然湿地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据人们的需要人为设计与建造的湿地。其处理造纸废水机理为，利用基质一微生物一植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过共沉、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对造纸废水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水资源化和无害化。
江苏射阳双灯造纸厂建造的人工湿地是以芦苇湿地植物和射阳丰富的滩涂资源为主体建造起来的。该厂废水经厂内生化预处理后，流入滩涂湿地生态处理场，对芦苇田进行灌溉，并充分利用芦苇湿地植物的生命活动代谢作用、地表系统自然净化功能、土地吸收和吸附作用，对厂内生化预处理后的废水进行深度处理，使之达到造纸废水排放标准，同时芦苇又可作为造纸原料，从而实现了污染物在系统内净化。 5结语
为了我国国民经济可持续发展，防治水污染作为全国性重点，相应的环保法规将更细，要求更严。为此，制浆造纸废水的处理技术正不断改进和完善。造纸厂应本着清洁生产和零排放的目的，立足于本厂的具体废水特征及其实际条件，选择经济可行见效果好的处理工艺。
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