从化市温泉镇污水处理厂处理工艺比选论证
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摘要：从化市温泉镇污水处理厂一期工程设计处理规模为1万m³/d，由于该项目用地面积偏小，不堪规则 ，且项目后续深度处理要求人工湿地的处理方式进行处理，经污水处理厂二级强化处理后，处理出水将达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准。为此针对项目实际情况，对三种处理工艺组合进行了论证，最后推荐改良CASS池+纤维转盘滤池工艺单元组合处理工艺。
关键词：改良CASS工艺； A/O工艺 ；MBR膜处理工艺
中图分类号：[R123.3]文献标识码：A 文章编号：
1．项目概况
从化市温泉镇污水处理厂项目一期工程处理规模为1万m³/d，远期规模2万m³/d，经污水处理厂二级强化处理后，处理出水将达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准。深度处理出水以经污水处理厂东面、G105国道西侧的自然溪流排放至流溪河。
本项目的厂址位于从化市温泉镇温泉区流溪河东岸105国道西侧中旅加油站对面，规划用地面积为27.2亩（约合18133m²），建设用地不甚规则，由于用地面积偏小，远低于国家建设标准值（约为2.4～3.2万m²）。本项目后续深度处理要求采用人工湿地的处理方式。
表1 进、出水水质指标要求
2．处理工艺论证
从化市温泉镇污水处理厂（一期）处理工艺选择必须遵循的原则是：（1）选择工艺应满足从化市温泉镇污水厂工程实际征地（占地面积小且不规则）情况的要求；（2）选择工艺必须成熟、稳定、可靠、先进，并且在国内、外均有一定数量成功的工程实例；（3）选择工艺应注重方案可行性、技术先进性、经济合理性；（4）工程投资须在可研批复的可接受范围内。
根据现有污水处理工艺技术的发展及应用情况，本文结合本项目实际情况对：A²/O反应池+二沉池+V型滤池工艺单元组合、改良CASS池+纤维转盘滤池工艺单元组合和超细格栅+MBR生化池+膜处理工艺单元组合三种处理工艺进行论证。
2.1A²/O反应池+二沉池+V型滤池工艺单元组合
2.1.1工艺原理及特点
A²/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称，该工艺它可以完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氧的前提是NH3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
本工艺在系统上是最简单地同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下可处理抑制丝状繁殖，克服污泥膨胀、SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果较好。目前，该法在国内外使用较为广泛。
2.1.2工艺对本项目的适应性分析
采用A²/O工艺+V型滤池的工艺组合，有一定的适应性，具体为：（1） 本工艺组合的占地面积较大，难于满足实际用地情况；（2） 本工艺在国内的应用较为普遍，且多个污水厂都能长期稳定、可靠、的运行，工程管理及运行经验较为丰富；（3） 本工艺组合了工程投资可控制在可研批复的范围内，运行成本较低。
2.2改良CASS池+纤维转盘滤池工艺单元组合
2.2.1工艺原理及特点
改良CASS反应器工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种具有系统组成简单、运行灵活和可靠性好等优良特点的废水处理新工艺，尤其适用于含有较多工业废水的城市污水及要求脱氮除磷的处理。
改良CASS的整个工艺为一间歇式反应器，在此反应器中进行交替的曝气一不曝气过程的不断重复，将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池子中完成。因此，它是SBR工艺及ICEAS工艺的一种最新变型。
改良CASS工艺工作原理如果2.2-1所示。
改良CASS反应器由三个区域组成：厌氧区、缺氧区和主反应区。生物选择区是设置在CASS前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。兼氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化作用。主反应区则是最终去除有机物的场所。
2.2.2 工艺对本项目的适应性分析
采用CASS工艺+纤维转盘滤池的工艺组合，对本项目有较好的适应性，并可体现一定的技术优势，具有：（1）由于CASS工艺的池体结构可以通过加设隔墙改造成MBR的反硝化池、硝化池及膜处理池，因此在远期出水标准提高或有回用要求时，可方便的进行工艺改造；（2）本工艺组合能满足实际征地的要求，但人工湿地的面积偏小，会造成负荷过高（远期需要达到5m³/m².d）；（3）本工艺在国内的应用较为普遍，且多个污水处理厂都能长期稳定、可靠、的运行，工程管理及运行经验较为丰富；（4）所选择的工艺技术较为先进、运行管理方便，但设备有一定的闲置率，单位能耗稍高，CASS池的水头损失也会对能耗造成一定程度的影响；（5）本工艺组合的工程投资可控制在可研批复的范围内，运行成本较低。
2.3超细格栅+MBR生化池+膜处理工艺单元组合
2.3.1工艺原理及特点
膜生物反应器技术（MBR）是膜分离技术和污水生物处理技术有机结合的产物，被普遍认为是将来性能稳定、效果良好和极具发展潜力的污水处理技术，尤其适用于经济较发达、水资源严重缺乏以及有回用水需求的城市，或者保护水源地等对排放水标准要求非常严格的地区。该技术的特点是以超、微滤膜分离过程取代传统活性污泥处理过程中的泥水重力沉降分离过程，由于采用膜分离，因此可以保持很高的生物相浓度和非常优异的出水效果。可有效去除水中的有机物与氨氮等污染物质。MBR工艺在国内已经成功睇应用于城市污水与工业污水的处理，具有抗冲击负荷能力强、生物相丰富、出水水质良好、占地面积小、氨氮去除率高、模块设计，自动化程度高，运行管理简便等特点。
2.3.2工艺对本项目的适应性分析
采用MBR工艺+膜过滤的工艺组合，对本项目由一定的适应性，并可体现一定的技术超前性，具体为：（1）本工艺组合能满足工程实际征地的要求，且增加人工湿地的面积约2500㎡。可将人工湿地的负荷适当降低（远期负荷可从5m³/㎡.d降低到3.078m³/㎡.d）；（2）膜处理工艺技术是当前污水处理领域较为先进的技术，本工艺目前在国内主要应用于污水回用处理以及垃圾渗滤液等高浓度废水的处理行业，但在生活污水的处理尚处于起步阶段，由于此工艺的工程技术尤其是膜系统的管理运行经验较为专业，核心技术还有专利的转让及应用问题，因此对项目的建设和以后的运行管理须提出极高的要求；（3)本工艺组合的池体土建工程较其他规生化处理工艺省约30%左右，土建投资较节约，但配备的设备数量较多，系统设备的集成投资费用较高，且主体工艺存在专利转让或应用的费用，工程投资难以控制在可研批复的范围内；（4）本工艺运行中存在二次提升及增压等耗电单元，单位能耗较高，膜系统的维护及更换费用较高，造成总体运行成本偏高。
3．推荐方案
根据从化市温泉镇污水处理厂（一期）工程进、出水水质要求，项目用地实际情况，通过对以上三个组合工艺流程、工艺设计参数、主要工程内容（包括处理构筑物和主要设备等）、主要工程技术经济指标、主要优缺点和工程综合因素等多方面进行了深入细致的分层比选，最终推荐从化市温泉镇污水处理厂（一期）工程采用CASS工艺+纤维转盘滤池的组合工艺。