城市生活污水處理工藝畢業(yè)論文

1、<p><b>　　首 鋼 工 學(xué) 院</b></p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） </p><p>　　題 目：城市生活污水處理工藝</p><p>　　系 別：建筑與環(huán)保工程系</p><p>　　專 業(yè)：環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)(環(huán)境工程)</p>&

2、lt;p>　　班 級：環(huán)工101班</p><p>　　姓 名：侯亞菲</p><p><b>　　指導(dǎo)教師：陳文龍</b></p><p>　　2013年 5月25 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著全球經(jīng)

3、濟(jì)的發(fā)展，水質(zhì)污染問題己越來越受到人們的關(guān)注， 水是城市生存和發(fā)展的命脈。治理水污染，保護(hù)水資源，不僅是當(dāng)今世界性的問題，更是我國城鄉(xiāng)普遍面臨的當(dāng)務(wù)之急。城市污水是城市下水道系統(tǒng)收集到的各種污水，是一種混合污水。城市污水必須經(jīng)過處理達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)才能排放水體，避免造成水體污染。目前,中小城市的污水排放量約占全國污水排放總量的一半以上,隨著未來50年城鎮(zhèn)建設(shè)的快速發(fā)展,生活污水的排放量將會數(shù)倍、甚至十幾倍的增加,勢必加劇水環(huán)境的惡化。因

4、此，城市污水處理廠處理水再利用時，應(yīng)按照使用目的執(zhí)行相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和確定相應(yīng)的廢水深度處理工藝。國家已把城市給排水列為基本建設(shè)領(lǐng)域重點支持的產(chǎn)業(yè)，污水的資源化、污水的再生利用，既提高了水的利用率又有效地保護(hù)了水環(huán)境，有利于實現(xiàn)城市水系統(tǒng)的健康、良性循環(huán)，從長遠(yuǎn)來看，這將是有效地解決我國水資源短缺和水環(huán)境惡化問題的優(yōu)化途徑。</p><p>　　關(guān)鍵詞：城市生活污水 處理工藝 CASS工藝</p>

5、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1.概述4</b></p><p><b>　　1.1課題來源4</b></p><p><b>　　1.2課題意義4</b></p><p>　　2.國內(nèi)外領(lǐng)域現(xiàn)

6、狀5</p><p><b>　　2.1國內(nèi)現(xiàn)狀5</b></p><p>　　2.2 國外現(xiàn)狀...........................................6</p><p><b>　　3.調(diào)研情況8</b></p><p>　　3.1 城市污水工藝簡介8<

7、/p><p>　　3.2 處理工藝的優(yōu)選13</p><p>　　3.2.1 常規(guī)活性污泥法和氧化溝、SBR工藝的比較13</p><p>　　3.2.2 氧化溝、SBR工藝的比較13</p><p>　　3.2.3 最終工藝的確定13</p><p>　　3.3 CASS工藝14</p><

8、p>　　3.3.1概述14</p><p>　　3.3.2 CASS工藝的優(yōu)點14</p><p>　　3.3.3與其他工藝對比17</p><p>　　3.4工藝流程18</p><p><b>　　4.結(jié)論19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20<

9、;/b></p><p><b>　　結(jié)束語21</b></p><p><b>　　1.概述</b></p><p><b>　　1.1課題來源</b></p><p>　　經(jīng)過近50年的發(fā)展，水工業(yè)設(shè)備學(xué)科已經(jīng)逐步走向完善。污水處理機(jī)械設(shè)備有通用機(jī)械設(shè)備和專用機(jī)械設(shè)

10、備兩大類。此課題便根據(jù)之前學(xué)過的專業(yè)課，自己的調(diào)研以及與指導(dǎo)老師的商議而定。</p><p><b>　　1.2課題意義</b></p><p>　　近20年來，通過借、貸款項目國內(nèi)一些污水處理廠出現(xiàn)了不同國別的一些構(gòu)造新穎、結(jié)構(gòu)輕巧、技能環(huán)保低耗的新型先進(jìn)設(shè)備，使污水處理設(shè)備行業(yè)的制造者和研究者注意到這些新型設(shè)備除了機(jī)械功能齊全、運行可靠之外，還能充分符合新工藝的開

11、發(fā)，滿足工藝高水準(zhǔn)的要求，并能改變原工藝中一些邊界條件的限制。這些設(shè)備不僅從運動激勵及機(jī)械結(jié)構(gòu)上比較同類設(shè)備有了一些質(zhì)的變化，而且在一定意義上給工藝的創(chuàng)新與變革提供了可能和保證。 </p><p>　　在新世紀(jì)之初，我國的環(huán)保治理和水工業(yè)處于快速發(fā)展的形式與機(jī)遇，處于對高效設(shè)備的要求，同時又受到資金的限制，在原有水工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，研制國內(nèi)高水平的污水處理設(shè)備成為當(dāng)務(wù)之急。如何利用這個契機(jī)將我國的污水處理設(shè)備

12、的水平提高到心的高度，這竟是給水排水學(xué)者、水工業(yè)設(shè)備工作者和企業(yè)制造商所面臨的新機(jī)遇和新問題。但是，也要清楚地看到，目前我國的污水處理設(shè)備與國外的差距大于水工藝與國外的差距：污水處理專用設(shè)備的理論研究、制造與國外的差距又大于通用設(shè)備和國外的差距，這將是我國水工業(yè)產(chǎn)業(yè)工作者所擔(dān)負(fù)的重任。所以，要提高我國污水處理產(chǎn)業(yè)化的水平，關(guān)鍵是要提高污水處理設(shè)備裝備水平，特別是要提高污水處理專用機(jī)械設(shè)備的水平，這是我國水工業(yè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。 <

13、;/p><p><b>　　2.國內(nèi)外領(lǐng)域現(xiàn)狀</b></p><p><b>　　2.1國內(nèi)現(xiàn)狀</b></p><p>　　在維系人的生存、保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)和維護(hù)社會發(fā)展的所有自然要素中，水的重要性毋庸贅述。然而隨著工業(yè)化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。</p><p><b&

14、gt;　　（1）水資源短缺</b></p><p>　　中國尤其嚴(yán)重，是世界13個缺水國家之一，全國600多個城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水短缺雪上加霜：我國江河湖泊普遍遭受污染，全國75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化；90%的城市水域污染嚴(yán)重，南方城市總?cè)彼康?0%---70%是由于水污染造成的；對我國118個大中城市的地下水調(diào)查顯示，有115個城市地下水受到污染，其中重度污染

15、約占40%。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施帶來了負(fù)面影響。</p><p><b>　?。?）水體污染嚴(yán)重</b></p><p>　　我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標(biāo)排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴(yán)重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但

16、城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。據(jù)環(huán)境部門監(jiān)測，1999年全國近80%的生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入江河湖海，年排污量達(dá)400億立方米，造成全國三分之一以上水域受到污染.</p><p>　?。?）資金問題導(dǎo)致設(shè)施落后</p><p>　　我國城市污水處理事業(yè)開始于1921年。近幾年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水污染控制所面臨的問題也愈加嚴(yán)重，目前不僅大、中、小城市建設(shè)污水廠，還有些郊區(qū)縣

17、也建設(shè)污水廠，然而，同先進(jìn)國家相比，我國城市及機(jī)械化、自動化程度上，還都存在著技術(shù)政策要求，城區(qū)人口達(dá)50萬以上的城市，必須建立污水處理設(shè)施；在重點流域和水資源保護(hù)區(qū)，城區(qū)人口在50萬以下的中小城市及村鎮(zhèn)，應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)厮廴究刂埔?，建設(shè)污水處理設(shè)施。在憲法中也有明文規(guī)定，并組建了許多工廠，許多產(chǎn)品已系列化了，但自動化儀表，檢測儀與國外差距還很大，資金不足仍是根本性問題。</p><p>　　展望目前，有關(guān)我國城市

18、廢水處理的主要問題是如何發(fā)揮投資效益，即能不能使有效的資金用于污水處理，應(yīng)優(yōu)先考慮工業(yè)廢水與城市廢水的合并處理，規(guī)定工業(yè)廢水進(jìn)入城市下水道的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并在廠內(nèi)進(jìn)行必要的預(yù)處理，以控制并處理容易造成的問題，運行費用共同負(fù)責(zé)，可按水量、水質(zhì)合理分?jǐn)偂ｋS著國家建設(shè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)實力的增加，不斷擴(kuò)大提高城市污水處理能力。城市污水廠的建設(shè)可以以少到多，從低級到高級。結(jié)合我國實際，盡量開發(fā)高效、低耗的處理技術(shù)，以便在財力、物力不充足的條件下，經(jīng)濟(jì)有效

19、地解決水污染治理的問題。</p><p><b>　　2.2國外現(xiàn)狀</b></p><p>　　在20世紀(jì)60年代末，世界各國給排水工程建設(shè)的重點均放在城市供水，因此給排水機(jī)械設(shè)備的發(fā)展則以大型的城市給我水工程及分散式的小型工業(yè)廢水處理為主，非排水機(jī)械設(shè)備以通用機(jī)械設(shè)備為主。由于對水質(zhì)的要求也不是非常之高，儀器儀表也比較簡單。進(jìn)入了70年代，為了適用工業(yè)化的發(fā)展和人

20、民生活水平的提高，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的供水普及率已經(jīng)相繼達(dá)到85%-95%，人均生活用水量達(dá)到了200-300L/(人·d)。工業(yè)化的飛速發(fā)展，用水量的與日俱增，同時也帶來了嚴(yán)重的水質(zhì)污染問題，直接威脅到人民的生命健康和人類的發(fā)展生存。 </p><p>　　19世紀(jì)以來，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家相繼出現(xiàn)了環(huán)境污染和社會公害問題，許多國家的河湖水域解氧降低，水生物減少，甚至絕跡。由于水環(huán)境污染，人們發(fā)病率增加，政府開始

21、認(rèn)識到加強污水處理的必要性，并投以大量資金興建污水處理工程。經(jīng)過30多年的大力整治，付出巨大代價，才基本控制了形勢，使水生物恢復(fù)生長，水環(huán)境得到改善。這種污所造成的損失是極大的，教訓(xùn)是深刻的。為此，各國政府對于污水處理工作極為重視，從法律和建設(shè)資金上給予保證，并不斷開拓新技術(shù)，使城市污水處理事業(yè)得以迅速發(fā)展。</p><p>　　美國是目前世界上污水處理廠最多的國家，平均5000人就有1座，其中78％為二級生物處

22、理廠；英國共有處理廠約8000座，平均7000人1座，幾乎全部是二級生物處理廠；日本城市廢水處理廠約630座，平均20萬人l座，但其中二級處理廠及高級處理廠占98．6％；瑞典是目前污水處理設(shè)施最普及的國家，下水道普及率99％172上，平均5000人1座污水處理廠，其中91％為二級生物處理廠。這些國家的經(jīng)驗表明，大力興建有了明顯改善；日本不符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)水域，已從1971年的0.6％下降到1980年的0.05％；歐洲萊茵河的有機(jī)污染已基本控

23、制，部分河段水質(zhì)明顯改善，魚類復(fù)生；英國泰晤士河絕跡了100多年的魚群又重新出現(xiàn)，目前已達(dá)119種。</p><p>　　截至上世紀(jì)70年代，發(fā)達(dá)國家基本上普及二級處理但是二級處理耗能多，運行費用高，基建投資也不低。發(fā)展中國家普遍“建不起”，或是“養(yǎng)不起”，因此紛紛尋求適用于本國國情的經(jīng)用的高昂引起了眾多的非議，據(jù)悉，美國投資超過10億美元，因此他們也在大力研究新技術(shù)或改革傳統(tǒng)的流程。</p>&l

24、t;p><b>　　3.調(diào)研情況</b></p><p>　　3.1 城市污水工藝簡介</p><p>　　城市生活污水的主要污染物是有機(jī)物。針對生活污水，目前國內(nèi)外主要采用生物法。生物法包括活性污泥法、生物濾池兩大類，又以活性污泥法為主，活性污泥法有很多種型式，即傳統(tǒng)活性污泥工藝、AB工藝、SBR及其變型工藝、氧化溝工藝、A/O工藝、A2/O工藝等。</

25、p><p>　?。?）傳統(tǒng)活性污泥法工藝：使用最早的工藝，它去除有機(jī)物的效率很高，在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進(jìn)行穩(wěn)定處理，對消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和運行費用都比較低。但是它對氮磷的去除效率不高。</p><p>　?。?）AB法工藝： 采用吸附和傳統(tǒng)活性污泥法的兩次生化處理，工藝單元構(gòu)成復(fù)雜，污泥不穩(wěn)定，建設(shè)投資和處理成本高。該法是針對高濃度污水而設(shè)計的特殊場合的處理

26、工藝。</p><p>　　（3）氧化溝工藝：氧化溝又名氧化渠，在我國的應(yīng)用最早可以追溯到五十年代初期，由于該工藝簡單、好管理，在我國得到速度推廣和應(yīng)用。溝體的平面形狀呈環(huán)形、長方形、L形、圓形或其他形狀，具有獨特水力學(xué)特征和工作特性。和傳統(tǒng)的活性污泥法相比，氧化溝工藝明顯可以節(jié)省掉調(diào)節(jié)池、初沉池和污泥消化池，流程簡單化，而且出水水質(zhì)比以前要好，操作企業(yè)也比較方便，運行費用還比較節(jié)省。具有較好的處理效果。氧化溝利

27、用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池作生物反應(yīng)池，氧化溝提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力，一般是污水進(jìn)水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍，水在溝內(nèi)的停留時間較長，對不易降解的有機(jī)物也有較好的處理能力。我國自20世紀(jì)80年代起也相繼采用此工藝處理各類城市污水，取得了良好的效果。并在實踐中發(fā)展演化成多種形式，如T型氧化溝和DE型氧化溝、Orbal氧化溝。T型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉淀于一體，交替進(jìn)行反應(yīng)和沉淀，流程簡潔，具有生物脫氮功能。Carrousel氧化溝兼有

28、完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系統(tǒng)，但水深不宜過大，充氧動力效率低，不具備脫氮除磷功能。</p><p>　　（4） A2/O工藝：目前生物除磷脫氮工藝中應(yīng)用較多一種方法，是最簡單的同步除磷脫氮工藝，利用厭氧、缺氧、好氧實現(xiàn)有機(jī)物的降解過程，原污水首先進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，轉(zhuǎn)化為小分子發(fā)酵產(chǎn)物。隨后廢水進(jìn)入缺氧區(qū)，達(dá)到同時去碳和脫氮的目的。釋放能量可供本身生長繁殖，吸收周圍環(huán)境中的溶解磷，有機(jī)物經(jīng)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)后

29、，濃度已相當(dāng)?shù)?。A2/O工藝總水力停留時間小于其它同類工藝，厭氧、缺氧和好氧三個區(qū)嚴(yán)格分開，有利于不同微生物菌群地繁殖生長，因此脫氮除磷效果非常好?？梢种平z狀菌繁殖，克服污泥膨脹，對較高濃度和較低濃度均能得到良好的處理效果。</p><p>　?。?）SBR工藝：我國80年代開始對SBR進(jìn)行研究，應(yīng)用已比較廣泛。如：昆明市日處理污水量最高可達(dá)30萬噸的第三污水處理廠，采用SBR法，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；天

30、津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠所采用的SBR法的變形工藝，是中國目前最大的SBR法城市污水處理廠。傳統(tǒng)SBR法處理污水是將連續(xù)流工藝中污水先進(jìn)入反應(yīng)池，進(jìn)水時形成厭氧、缺氧，然后進(jìn)入沉淀池泥水分離，曝氣充氧，完成脫氮除磷過程，并在同一容器中沉淀。這種方法不需要回流污泥，無專門的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，分時段進(jìn)行攪拌、曝氣、沉淀，形成厭氧、缺氧、好氧過程，沉淀性能好，有機(jī)物去除效率高，提高難降解廢水的處理效率，抑制絲狀菌膨脹，不需要二沉池和污

31、泥回流、工藝簡單。適用于中、小型污水處理廠。隨著SBR法的不斷改進(jìn)，SBR法發(fā)展成多種改良型：ICEAS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。這幾種方法與傳統(tǒng)SBR法不同之處在于通過設(shè)置多座池子，輪流運轉(zhuǎn)，間歇處理。這幾種方法雖有它的優(yōu)點，但每座池子都需安裝曝氣設(shè)備，水頭損失大，設(shè)備利用率低，投資大，自動化程度相當(dāng)高。</p><p>　　（6）生物接觸氧化法工藝：該工藝管理較簡單、節(jié)能，在我國也得到廣泛

32、地應(yīng)用，該工藝采用接觸氧化池，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，通過曝氣，在微生物新陳代謝的作用下，污水中有機(jī)物得到去除，污水得到凈化去除效果明顯。優(yōu)點是：池內(nèi)充氧條件好，可以達(dá)到較高的容積負(fù)荷，不需要設(shè)污泥回流系統(tǒng)，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡單，對水質(zhì)水量的聚變有較強的適用能力。生物接觸氧化處理技術(shù)的主要缺點是：受設(shè)計參數(shù)和工藝布置的限制，如設(shè)計活運行不當(dāng)填料可能堵塞，此外布水曝氣不易均勻，可能在局部出現(xiàn)四角。該氧化法目前僅僅在工業(yè)廢水

33、或小規(guī)模生活廢水中得到應(yīng)用。</p><p>　　3.2 處理工藝的優(yōu)選</p><p>　　3.2.1 常規(guī)活性污泥法和氧化溝、SBR工藝的比較</p><p>　　常規(guī)活性污泥法適用于中等負(fù)荷的大型污水處理廠。</p><p>　　氧化溝法、SBR法的基建費用低，運行費較高。規(guī)模越小，氧化溝、SBR的總處理費用越低。因此，對于中小型污水處

34、理廠而言，氧化溝、SBR在經(jīng)濟(jì)上有益。</p><p>　　氧化溝、SBR工藝一般不設(shè)初沉池和污泥消化池，處理單元比常規(guī)活性污泥法少50%以上，操作管理簡化；且設(shè)備國產(chǎn)化程度高，價格低。</p><p>　　3.2.2 氧化溝、SBR工藝的比較</p><p>　　基建費用：SBR是合建式。地價高有利于SBR。</p><p>　　運行費用及

35、曝氣方式而言，氧化溝采用機(jī)械式，SBR通常用鼓風(fēng)機(jī)式，后者比前者省電；SBR工藝是變水位運行，增大了揚程，因而電耗要比氧化溝工藝小一些，運行費用也要低一些。</p><p>　　SBR工藝的自控要求較高。</p><p>　　就出水水質(zhì)而言，氧化溝是動態(tài)沉淀，SBR是靜態(tài)沉淀，后者沉淀效率更高，出水水質(zhì)更好。</p><p>　　但SBR工藝也有一些缺陷。如下：&l

36、t;/p><p>　?、龠B續(xù)進(jìn)水時，對于單一SBR反應(yīng)器需要較大的調(diào)節(jié)池。②對于多個SBR反應(yīng)器，其進(jìn)水和排水的閥門自動切換頻繁。③無法達(dá)到大型污水處理項目之連續(xù)進(jìn)水、出水的要求。④設(shè)備的閑置率較高。⑤污水提升水頭損失較大。⑥如果需要后處理，則需要較大容積的調(diào)節(jié)池。</p><p>　　3.2.3 最終工藝的確定</p><p>　　工藝的選擇和設(shè)計應(yīng)滿足一下原則<

37、;/p><p>　?。?）結(jié)合污水處理站接納污水水質(zhì)水量的實際情況，選擇處理構(gòu)筑物形式和設(shè)計參數(shù)，確保污水處理系統(tǒng)在運行中具有較大的靈活性和調(diào)整余地，以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化。</p><p>　?。?）處理系統(tǒng)采用經(jīng)工程實踐證明是行之有效、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯、適應(yīng)性強、管理簡單、效果穩(wěn)定的型式，充分保證處理后出水達(dá)標(biāo)排放。</p><p>　　（3）污水和污泥處理設(shè)備選用新

38、材料、低能耗、高效率、易維護(hù)、性能價格比好的產(chǎn)品。</p><p>　?。?）控制管理按處理工藝過程要求盡量考慮自控，降低運行操作的勞動強度，使污水處理站運行可靠、維護(hù)方便，提高污水處理站運行管理水平。</p><p>　?。?）充分利用現(xiàn)有條件，因地制宜節(jié)約占地和減少工程投資。</p><p>　　3.3 CASS工藝</p><p>&l

39、t;b>　　3.3.1概述</b></p><p>　　循環(huán)式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge System，簡稱CASS）是在SBR基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型污水處理工藝。該工藝最早是在美國森維柔廢水處理公司于1975年研究成功并推廣應(yīng)用的廢水處理新技術(shù)專利。CASS工藝集曝氣與沉淀于一池內(nèi)，取消了常規(guī)活性污泥的初沉池和二沉池。它是在CASS反應(yīng)池前部設(shè)置了生物選擇區(qū)，

40、后部設(shè)置了可升降的自動潷水裝置。工作過程分為曝氣、沉淀和排水三個階段，周期循環(huán)進(jìn)行。運行中可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)控制運行參數(shù)，如有機(jī)負(fù)荷、工作周期、水力停留時間等，通過調(diào)整這些參數(shù)使污水處理廠在滿足出水水質(zhì)要求的條件下降低運行成本。</p><p>　　CASS工藝分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過程，這對進(jìn)水水質(zhì)、水

41、量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時間上是一個推流過程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達(dá)到對污染物去除作用，同時還具有較好的脫氮、除磷功能。</p><p>　　3.3.2 CASS工藝的優(yōu)點</p><p>

42、;　?。?）工藝流程簡單，占地面積小，投資較低</p><p>　　CASS的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池，沒有二沉池及污泥回流設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此。污水處理設(shè)施布置緊湊、占地省、投資低。 </p><p>　　（2）生化反應(yīng)推動力大</p><p>　　在完全混合式連續(xù)流曝氣池中的底物濃度等于二沉池出水底物濃度，底物流入曝氣池的速率即為底物降解速率。根據(jù)

43、生化動力反應(yīng)學(xué)原理，由于曝氣池中的底物濃度很低，其生化反應(yīng)推動力也很小，反應(yīng)速率和有機(jī)物去除效率都比較低；在理想的推流式曝氣池中，污污水與回流污泥形成的混合流從池首端進(jìn)入，成推流狀態(tài)沿曝氣池流動，至池末端流出。作為生化反應(yīng)推動力的底物濃度，從進(jìn)水的最高濃度逐漸降解至出水時的最低濃度，整個反應(yīng)過程底物濃度沒被稀釋，盡可能地保持了較大推動力。此間在曝氣池的各斷面上只有橫向混合，不存在縱向的返混。 </p><p>　

44、　CASS工藝從污染物的降解過程來看，當(dāng)污水以相對較低的水量連續(xù)進(jìn)入CASS池時即被混合液稀釋，因此，從空間上看CASS工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇；而從CASS工藝開始曝氣到排水結(jié)束整個周期來看，基質(zhì)濃度由高到低，濃度梯度從高到低，基質(zhì)利用速率由大到小，因此，CASS工藝屬理想的時間順序上的推流式反應(yīng)器，生化反應(yīng)推動力較大。 </p><p><b>　?。?）沉淀效果好</b>

45、</p><p>　　CASS工藝在沉淀階段幾乎整個反應(yīng)池均起沉淀作用，沉淀階段的表面負(fù)荷比普通二次沉淀池小得多，雖有進(jìn)水的干擾，但其影響很小，沉淀效果較好。實踐證明，當(dāng)冬季溫度較低，污泥沉降性能差時，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥凝聚性能差時，均不會影響CASS工藝的正常運行。實驗和工程中曾遇到SV高達(dá)96%的情況，只要將沉淀階段的時間稍作延長，系統(tǒng)運行不受影響。 </p><p>　　（

46、4）運行靈活，抗沖擊能力強</p><p>　　CASS工藝在設(shè)計時已考慮流量變化的因素，能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的處理時間后經(jīng)沉淀排放，特別是CASS工藝可以通過調(diào)節(jié)運行周期來適應(yīng)進(jìn)水量和水質(zhì)的變化。當(dāng)進(jìn)水濃度較高時，也可通過延長曝氣時間實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，達(dá)到抗沖擊負(fù)荷的目的。在暴雨時?？山?jīng)受平常平均流量6倍的高峰流量沖擊，而不需要獨立的調(diào)節(jié)池。多年運行資料表明。在流量沖擊和有機(jī)負(fù)荷沖擊超過設(shè)計值2~3倍時，處理

47、效果仍然令人滿意。而傳統(tǒng)處理工藝雖然已設(shè)有輔助的流量平衡調(diào)節(jié)設(shè)施，但還很可能因水力負(fù)荷變化導(dǎo)致活性污泥流失，嚴(yán)重影響排水質(zhì)量。當(dāng)強化脫氮除磷功能時，CASS工藝可通過調(diào)整工作周期及控制反應(yīng)池的溶解氧水平，提高脫氮除磷的效果。所以，通過運行方式的調(diào)整，可以達(dá)到不同的處理水質(zhì)。 </p><p>　　（5）不易發(fā)生污泥膨脹</p><p>　　污泥膨脹是活性污泥法運行過程中常遇到的問題，由于污

48、泥沉降性能差，污泥與水無法在二沉池進(jìn)行有效分離，造成污泥流失，使出水水質(zhì)變差，嚴(yán)重時使污水處理廠無法運行，而控制并消除污泥膨脹需要一定時間，具有滯后性。因此，選擇不易發(fā)生污泥膨脹的污水處理工藝是污水處理廠設(shè)計中必須考慮的問題。由于絲狀茵的比表面積比茵膠團(tuán)大，因此，有利于攝取低濃度底物，但一般絲狀茵的比增殖速率比非絲狀茵小，在高底物濃度下茵膠團(tuán)和絲狀茵都以較大速率降解物與增殖，但由于膠團(tuán)細(xì)菌比增殖速率較大，其增殖量也較大，從而較絲狀茵占優(yōu)

49、勢。而CASS反應(yīng)池中存在著較大的濃度遞度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件可選擇性地培養(yǎng)出茵膠團(tuán)細(xì)菌，使其成為曝氣池中的優(yōu)勢茵屬，有效地抑制絲狀茵的生長和繁殖，克服污泥膨脹，從而提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。 </p><p>　　（6）適用范圍廣，適合分期建設(shè)</p><p>　　CASS工藝可應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程，比SBR工藝適用范圍更廣泛；連續(xù)進(jìn)水的設(shè)計和運行方

50、式，一方面便于與前處理構(gòu)筑物相匹配，另一方面控制系統(tǒng)比SBR工藝更簡單。對大型污水處理廠而言，CASS反應(yīng)池設(shè)計成多池模塊組合式，單池可獨立運行。當(dāng)處理水量小于設(shè)計值時，可以在反應(yīng)池的低水位運行或投入部分反應(yīng)池運行等多種靈活操作方式；由于CASS系統(tǒng)的主要核心構(gòu)筑物是CASS反應(yīng)池，如果處理水量增加，超過設(shè)計水量不能滿足處理要求時，可同樣復(fù)制CASS反應(yīng)池，因此CASS法污水處理廠的建設(shè)可隨企業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，它的階段建造和擴(kuò)建較傳統(tǒng)活性

51、污泥法簡單得多。 </p><p>　　（7）剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定</p><p>　　傳統(tǒng)活性污泥法的泥齡僅2~7天，而CASS法泥齡為25~30天，所以污泥穩(wěn)定性好，脫水性能佳，產(chǎn)生的剩余污泥少。去除1.0kgBOD產(chǎn)生0.2~0.3kg剩余污泥，僅為傳統(tǒng)法的60%左右。由于污泥在CASS反應(yīng)池中已得到一定程度的消化，所以剩余污泥的耗氧速率只有l(wèi)0mgO2/gMISS·h以

52、下，一般不需要再經(jīng)穩(wěn)定化處理，可直接脫水。而傳統(tǒng)法剩余污泥不穩(wěn)定，沉降性差，耗氧速率大于20mgO2/gMLSS·h，必須經(jīng)穩(wěn)定化后才能處置。</p><p>　　3.3.3與其他工藝對比</p><p>　?。?）與傳統(tǒng)活性污泥法相比</p><p>　　①建設(shè)費用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備建設(shè)費用可節(jié)省20％—30％。工藝流程簡單，

53、污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CAS曝氣池、污泥池，布局緊湊，占地面積可減少35％。（以10萬噸的城市污水處理廠為例：傳統(tǒng)活性污泥法的總投資約1.5億，CASS工藝總投資約1.1億；傳統(tǒng)活性污泥法占地面積約為180畝，CASS法占地面積約120畝。）</p><p>　　②運行費用省。由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開始曝氣時，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效

54、果顯著，運行費用可節(jié)省10％—25％。</p><p>　?、塾袡C(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，不僅能有效去除污水中有機(jī)碳源污染物，而且具有良好的脫氮除磷功能。（對城市污水，進(jìn)水COD為400mg/L時，出水小于30mg/L以下。）</p><p>　?、芄芾砗唵危\行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)簡單，運行安全可靠。</p><p>　　

55、⑤污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進(jìn)一步處理與處置。</p><p>　?。?）與SBR或CAST相比</p><p>　?、貱ASS反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此，提高了對難降解有機(jī)物的去除效果。</p><p>　?、贑ASS進(jìn)水是連續(xù)的，因此進(jìn)水管道上無電磁閥等控件元件，單個池子可獨立運行，而SBR或CAST進(jìn)水過程是間歇的，應(yīng)用中一般

56、要2個或2個以上交替使用，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。</p><p>　　③CASS每個周期的排水量一般不超過池內(nèi)總水量的1/3，而SBR則為1/2—3/4；CASS抗沖擊能力較好。</p><p>　　④CASS比CAST系統(tǒng)簡單。</p><p><b>　　3.4工藝流程</b></p><p>　　該工藝流程比較

57、簡單，占地少，投資省，運行管理方便，處理效率優(yōu)良。工藝流程圖如下：</p><p><b>　　4.結(jié)論</b></p><p>　　本文在比較了我國城市污水處理幾種典型工藝的基礎(chǔ)上，概括分析對比了傳統(tǒng)活性污泥工藝、AB工藝、SBR及其變型工藝、氧化溝工藝、A/O工藝、A2/O工藝等工藝的優(yōu)缺點，根據(jù)對比結(jié)果，CASS工藝比較適合處理城市生活污水。本工藝可達(dá)到以下效果

58、：</p><p>　?。?）以CASS作為核心處理城市生活污水處理工藝，將污水經(jīng)過一系列處理后，出水可達(dá)到國家一級B排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。</p><p>　?。?）CASS工藝城市污水處理工藝運行靈活，設(shè)備及構(gòu)筑物較少，運行簡單，投資和運行費用少。實踐證明，CASS工藝日處理水量小則幾百立方米，大則幾十萬立方米，只要設(shè)計合理，與其它方法相比具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。它比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省投資20%

59、-30%，節(jié)省土地30%以上。</p><p>　　當(dāng)需采用多種工藝串聯(lián)使用時，如在CASS工藝后有其它處理工藝時，通常要增加中間水池和提升設(shè)備,將影響整體的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，此時，要進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定采用CASS工藝還是其它好氧處理工藝。</p><p>　　通過對城市污水處理工藝的調(diào)查研究和比較，除了了解了各項工藝的優(yōu)缺點，國內(nèi)外的城市污水處理現(xiàn)狀外，國家政府現(xiàn)在已經(jīng)讓經(jīng)濟(jì)發(fā)展與污

60、水處理事業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，扶植國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)（污水處理行業(yè)）的發(fā)展，多方籌資加速污水處理廠的建設(shè)，以最短的時間控制、治理已造成污染的水環(huán)境，改變污水處理行業(yè)的運營機(jī)制，由事業(yè)型向企業(yè)經(jīng)營型轉(zhuǎn)變，加強污水處理工藝選擇參謀機(jī)制，為各地區(qū)污水處理廠建設(shè)的工藝審查把關(guān)，政府應(yīng)也給予了污水處理行業(yè)優(yōu)惠的政策，使得再生水回用，污泥最終處置向無害化、資源化方向邁進(jìn)，建設(shè)起了環(huán)保型的污水處理廠，并加強了水環(huán)境的宣傳提高全民水的憂患意識。</p>

61、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王愛民、張云新，環(huán)保設(shè)備及應(yīng)用。化學(xué)工業(yè)出版社 2004</p><p>　　[2] 王燕飛，水污染控制技術(shù)?；瘜W(xué)工業(yè)出版社 2008</p><p>　　[3] 成官文，水污染控制工程?；瘜W(xué)工業(yè)出版社 2009</p><p>　　[4] 金

62、兆豐、余志榮，污水處理組合工藝及工程實例。化學(xué)工業(yè)出版2002</p><p>　　[5] 高峻發(fā)、王社平，污水處理廠工藝設(shè)計手冊?；瘜W(xué)工業(yè)出版社 2003</p><p>　　[6] 張希衡，水污染控制工程（第2版）。冶金工業(yè)出版社 2002</p><p>　　[7] 史忠祥，實用環(huán)境工程手冊-污水處理設(shè)備。 化學(xué)工業(yè)出版社. 2002.</p>

63、<p>　　[8] 高峻發(fā)、王彤，城鎮(zhèn)污水處理及回用技術(shù)?；瘜W(xué)工業(yè)出版社 2003[9] 郭茂新，水污染控制工程學(xué)。中國環(huán)境科學(xué)出版社 2005</p><p>　　[10] 韓洪軍，污水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算。哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版2002.4</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過數(shù)月的忙碌和努力，本

64、次的畢業(yè)論文已經(jīng)接近尾聲。作為一個?？粕?，由于缺少經(jīng)驗和工程上的知識，難免有很多的地方考慮得不周全，而且在寫作論文過程中也遇到了許多的困難和問題，但是本次論文得到了老師和多位同學(xué)的幫助，才得以順利完成。陳老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)，不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的

65、道理。本論文從選題到完成，每一步都是在陳老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了陳老師大量的心血。在此，謹(jǐn)向陳老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！</p><p>　　在寫作論文過程中，需要查閱大量的資料。在查找資料的過程中得到了同學(xué)們的幫助，分享了他們的資料。在遇到的一些自己不懂的問題時，與他們一起討論，發(fā)揮我們所學(xué)的知識解決問題。</p><p>　　特此向給予我指導(dǎo)和幫助的各位老師和同學(xué)致以深深的感謝