4.2.3生物反應池

　　1.作用與原理：生物反應池是利用微生物降解水體有機污染物并除磷脫氮，采用(分點進水)倒置A2/O工藝，采用矩形的生物池，設缺氧段、厭氧段及好氧段，用隔墻分開，水流為推流式。缺氧段、厭氧段設置水下攪拌機，好氧段設微孔曝氣系統。在厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類微生物菌群的有機配合下，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。在厭氧階段，主要是進行磷的釋放，回流污泥中的聚磷菌釋放磷，使污水中磷的濃度升高，溶解性有機物被細胞吸收而使污水中有機物濃度下降，另外氨氮因細胞的合成而被去除一部分，使污水中氨氮濃度下降。在缺氧階段，反硝化菌利用污水中的有機物作為碳源，將回流混合液中帶入的大量硝酸氮和亞硝酸氮還原為氮氣釋放至空氣，因此有機物濃度繼續下降，硝酸氮濃度大幅下降。在好氧階段，有機物被微生物生化降解而繼續下降，有機氮被氨化繼而被硝化，使氨氮濃度顯著下降，隨著硝化過程使硝酸氮濃度增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速率下降。在生物除磷的基礎上,另外投加化學除磷藥劑。由于投加除磷劑，剩余污泥即使排至脫水機房進行濃縮脫水，也能防止污泥中磷的厭氧釋放而重新加到系統內。

　　2.工藝參數：每組池有效容積：37218.75m3，有效水深：7.5m，池體水深：9.6m;

　　水力停留時間：8.12h，其中缺氧池水里停留時間：1.41h，厭氧池水里停留時間：1.86h，好氧池水里停留時間：4.85h;

　　設計污泥負荷：0.105kgBOD5/kgMLSS·d;

　　設計容積負荷：0.355kgBOD5/m3·d;

　　污泥齡：9.6d;

　　污泥回流比：內回流(泥水混合液)：50%~150%(具體的回流比應以出水硝酸鹽達標為依據)，外回流(污泥回流)：35%~100%;回流比由開啟回流泵閥門控制

　　污泥產率：去除1kgBOD5產生1.2kg的污泥;

　　DO值：中段為2-3mg/L，末段為0.5-1mg/L;

　　氣水比：2-3：1，一般情況下頭段的氣量是最大的，并向水流方向逐步降低;

　　MLSS值：三期的MLSS濃度基本維持在3500-3800mg/L。

　　3.主要設備：立式攪拌機(2.2kW、4.8A，不銹鋼內六角螺絲8cm×15cm長，1#反應池24臺，2#反應池24臺)、曝氣管，KSB排泥泵12臺。

　　4.污泥泵房與鼓風機房

　　外回流泵：12臺(德國KBS牌)，型號：AMACANPA4-600-350/324VAGI，流量Q：322L/S，揚程：2.6m，轉速：xx55r/min，重量：480kg，工作功率與電流：32kW、63A。

　　內回流泵：12臺(德國KBS牌)，型號：AMACANPA4-350/166VGI，流量Q：355L/S，揚程：6m，轉速：xx55r/min，重量：555kg，工作功率與電流：18kW、40.5A。

　　鼓風機房：①作用：向生物反應池供給微生物增長及分解有機污染物所必需的氧氣;②主要參數：Q=15000m3/h;③主要設備：六臺單級高速離心鼓風機。④其他配件：配有止回閥、流量計及起重裝置，方便拆裝與維修。

　　5.現場試驗(曝氣池末端取樣)：污泥感官觀測，測定SV和SVI值

　　①物理性質：黃褐色，土腥味，絮絨狀;

　　②泥水開始分離的時間為26s;

　　③在曝氣池末端用100ml量筒取污泥混合液100ml，污水靜置30min后污泥所占體積為40ml，則污泥沉降比SV=40%;

　　④污泥干重(MLSS)為0.4578g，濾紙重m1=0.5220g，烘干(105℃，2h)后濾紙與干污泥m2=0.9798g;

　　⑤污泥體積指數(SVI=SV/MLSS)為87.37%;

　　⑥由SV和SVI值可得：污泥活性較良好。

　　4.2.4二沉池

　　1.作用與原理：本廠采用輻流式二沉池，周進周出，反應池出水由配水井分配到各二沉池，利用重力的作用使活性污泥與處理完的污水分離，并使污泥得到一定程度的濃縮。。經過泥水后，從二沉池出水堰流出的水直接流到加氯接觸池，而利用水管式刮泥機可刮除表面的浮渣和沉積的底泥，浮渣被送回格柵重新處理，而污泥由輸泥管排出到集泥井中，其中大部分污泥回到反應池，小部分被排泥泵輸送到濃縮池。

　　2.工藝參數：輻流式二沉池(詳見圖5)6座，每座池內徑42m，有效水深4m，水力停留時間3.63h，體積5542m3，總最大水量11917m3/h，均水量9167m3/h，表面負荷峰值1.43m3/m2·h，均值1.10m3/m2·h，外回流比為100%時極限固體通量7.5kg/m2·h，外回流比為50%時極限固體通量5.9kg/m2·h，沉淀后的污泥濃度為10000-12000mg/l。

　　3.主要設備：水管式吸泥機、電動閥門、立式槳葉攪拌器(1.1kW)。

　　4.排泥方式：半徑式刮泥機，1h可圍著沉淀池運轉一周，24h運行，把泥刮至中心儲泥區，再由排泥管輸送進行脫水處理。

　　5.出水方式：鋸齒形三角堰出水，詳見圖6：

　　4.2.5污泥濃縮池與脫水系統

　　1.作用與原理：污水處理系統產生的剩余污泥(含水率99%)，合理地分配到4個濃縮池作重力濃縮，然后靠重力自流到貯泥池，經側式攪拌機攪拌，使貯泥池中污泥處于一個均勻懸浮狀態，貯泥池作緩沖、調節的作用;聚丙烯酰胺干粉通過配藥系統，經溶解、熟化兩個程序，將絮凝劑溶液配制成5‰的濃度，存放于不銹鋼藥罐待用;藥罐中的絮凝劑溶液通過二次稀釋水系統把原來5‰的溶液稀釋成2~2.5‰，貯泥池中的剩余污泥通過攪拌機攪拌均勻，二者經螺桿泵提升到3樓的離心式污泥脫水機進料端混合，同時進入機器轉鼓進行脫水處理;脫水后的污泥經無軸螺桿輸送到污泥料倉存放。

　　2.主要參數：單池直徑18m，池深4m，污水停留時間16h。

　　3.主要設備：半徑式刮泥機。

　　4.均質池及投加絮凝劑：①濃縮后的污泥經污泥泵送至均質池，以獲得均勻的污泥確保污泥脫水正常運行，均質池采用的攪拌方式為機械攪拌，池中的瞬時液位值為3.17m。②污水廠內常設置均質池，其作用是克服污水排放的不均勻性，均衡調節污水的水質、水量、水溫的變化，儲存盈余、補充短缺，使生物處理設施的進水量均勻，從而降低污水的不一致性對后續二級生物處理設施的沖擊性影響。此外，酸性廢水和堿性廢水還可以在調節池內互相進行中和處理。③工藝流程濃縮后的污泥含水率達到95%，在體積上發生了很大的變化，但是污泥的脫水性能差，如果直接脫水，污泥處理效果不好且不經濟，所以一般都要在機械脫水前投加絮凝劑，投加點為葉輪前端。離心脫水一般采用高分子絮凝劑，這是因為離心機內空間較小，必須控制污泥增加。采用高分子絮凝劑時，泥量基本不發生變化，其肥效和熱值都不降低;如果采用無機藥劑，泥量會明顯增加，使脫水機的處理能力大大降低。④加藥管采用橡膠管，具有良好的耐腐蝕性。

　　5.污泥脫水系統

　　三期污泥脫水系統采用先進、高效的污泥料倉、脫水機、貯泥池的一體化設計，合理地利用了整個脫水機房的空間，將污泥料倉和貯泥池溶入到脫水機房的整體中。系統設有3臺Flottweg離心式污泥脫水機，處理能力為1.3T/h(設計2用1備);2個鋼筋混凝土結構的污泥料倉，設計有效容積為每個200m3;4臺高壓泥餅輸送泵，每臺設計壓力為36bar、輸送能力為10-25m3/h;2套連續式配藥系統，每臺設計貯藥量為3m3，并預留二次稀釋水裝置。離心機出口端預留兩條Φ300的無軸螺桿輸送機(一備一用)，并在污泥料倉的進口和出口處都預留了污泥的應急口出口。

　　6.污泥濃縮池上清液和污泥脫水濾布的清洗液不可直接排放，收集后回到泵房進行污水的一系列工藝處理。

　　4.2.6除臭工藝

　　1.來源：污水在長距離的輸送和處理過程中會發生腐化，泵站的臭氣源主要集中在格柵和儲存柵渣的地方;污水廠內主要產生臭氣的部位則集中在格柵間、沉砂池、生物反應池、污泥濃縮池和脫水機房。大坦沙污水處理廠臭氣成分主要有硫化氫、氨和甲烷。

　　2.原理：在污水提升泵站中，用不銹鋼材和玻璃對格柵和柵渣暫儲箱進行密閉加蓋，然后通過不銹鋼管道收集臭氣匯集到等離子除臭設備當中，臭氣在電場作用下反應分解，最終分解為無臭無毒氣體排放到空氣當中，達到了凈化空氣質量的目的。

　　大坦沙污水處理廠的三期生物反應池、污泥濃縮池采用生物滴濾除臭設備，惡臭氣體從集氣管中排出經引風管導入除臭設備，首先進入預處理裝置，經過除塵及增濕后，進入組合式除臭裝置，廢氣中的污染物與微生物接觸，被微生物捕獲降解、氧化，使污染物分解為無害的CO2和H2O以及硫酸、硝酸等無機物，硫酸、硝酸等進一步被硫桿菌、硝酸菌分解、氧化成無害物質。在廢氣濃度很低時，營養液循環箱中的營養液由循環泵送到生物填料床頂部，均勻的噴淋在生物填料上，供微生物吸取營養物質，生長繁殖。

　　3.工藝參數：SW型生物滴濾除臭設備，其中生物反應池脫臭風量為17500m3/(h·組)，共4組，其外形尺寸：9250(mm)×3450(mm)×4200(mm)，工作重量為28000kg;濃縮池脫臭風量為20000m3/(h·組)，共1組。

　　4.2.7加氯間、接觸池

　　1.作用與原理：：本廠采用液氯消毒工藝，在污水中加入液氯，殺滅其中的病菌和病毒。消毒是污水廠的最后一個工藝，加氯間位于廠區的出水口。其工作流程是液氯由氯瓶經壓力表控制，經過濾罐進入加氯機，通過水射器混合投加到消毒池。

　　2.特點：液氯消毒具有處理成本便宜，技術成熟，氯瓶來源廣，加氯系統安全可靠，有持續消毒作用等優點。不過其缺點比較明顯：對某些病毒和芽孢無效;由于余氯存在而產生三氯甲烷等有毒物質;產生臭味;有強烈刺激性，有毒，在運輸和使用中易發生泄露和爆炸。

　　3.工藝參數：接觸池水力停留時間是30min，加氯量為5kg氯氣/1.5萬噸水，出水PH6.5-6.8。

　　4.主要設備：加氯機、氯瓶、緩沖罐、加壓水泵。

　　5.加氯間及消毒池布置：污水廠設有一個消毒池，矩形形狀，加氯間的面尺寸為40m×19.2m，進水管管徑為xx50mm，消毒池每年清洗的次數幾乎為零，池中有一吸水井，無分格。

　　6.加氯間事故處理設施：設有余氯回收裝置，當系統中的余氯>0.5mg/L時，余氯回收裝置將自動開啟，對多余的余氯進行回收。

　　4.2.8進出水水質及處理效率

　　通過對現狀水質的分析，確定大坦沙三期污水處理廠的進水水質為BOD5=120mg/L，COD=250mg/L，SS=150mg/L，NH3-N=30mg/L，TP=4mg/L，根據接納水體和當地環保部門的要求，確定污水廠的出水水質為BOD5=20mg/L，COD=60mg/L，SS=20mg/L，NH3-N=10mg/L，TP=0.5mg/L。實際的進水水質還得根據實際情況而定，現將一般的進水水質及處理效率整理一下，詳見表：(略)

　　4.2.9輔助建筑物

　　1.樓層高度：辦公樓(4層)，電房(2層)，展廳(2層)，細格柵沉砂池2層，生物反應池兩層，鼓風機房一層，加藥間2層，加氯間、消毒池2層。

　　2.無管件堆放場、無堆砂場，砂子排到垃圾車運走。

　　3.無室外廁所。

　　4.有超越管，在細格柵、生化池、二沉池均設置了超越管，開啟超越閥門，

　　5.廠內主干道道路寬7m，一般道路寬4m。

　　5認知實體會

　　通過本次參觀學習，我們組對污水處理廠有了更進一步的認識。參觀的所見所聞讓我們熟悉了污水處理廠的各工藝流程，可以更好地進行生活污水處理課程設計，同時促發我們對具體操作問題的深入思考，大大增強了我們的專業實踐能力。當然，最重要的是，我們意識到了環保行業功在當代、利在千秋，我們環境工程的學生身上肩負偉大的使命。

　　對本次大坦沙污水廠的參觀學習有幾點深刻的感受：(1)處理廠總面布置合理緊湊、綠化程度高，環境優雅，由于采用了先進的除臭工藝，極大改善周邊居住環境。(2)三期工程在設備選型方面比較講究，所選用的都是優質、新型的設備，如立式攪拌器、水管式吸泥機、丹麥進口的鼓風機和離心脫水機、烏克蘭的管式曝氣管、德國琥珀轉鼓格柵等。(3)自動化程度較高，設備按程序控制，由中心控制室通過計算機記錄和控制，監測內容包括pH、SS、MLSS、溫度、泥位、溶解氧、氧化還原電位等。(4)生物反應池具有多變特性。通過閥門靈活控制內回流進水，可以改變反應池的處理工藝，如A2/O、倒置A2/O、AO。(5)建有中水回用系統，將處理后的出水過濾用于廠區綠化，節約了用水量，符合清潔生產的理念。

　　三期工程先后投入使用后，運行穩定可靠，污水處理各項水質指標均達到或優于設計和規范指標，使珠江大坦沙分區河段的水質和周邊環境得到明顯改善，取得了顯著的社會效益和環境效益。