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BOD SS TN NH3-N TP 250 280 58 46 6.5 10 10 15 8 0.5 从上述表格可知，本工程必须采用具有脱氮除磷功能的污水处理工艺，但仅采用常规生物处理，对SS、TP等的去除率远达不到上述要求，还必须在二级生物处理工艺之后增加深度处理系统。
2.2 工艺方案选择原则
B市污水处理厂二期设计规模4.5万吨/d，是一座较大型城市污水处理厂。为了实现污水处理厂高效、稳定运行和节约运行费用及工程投资的目的，我们将依据以下原则对污水处理工艺进行方案比较和选择。
（1）根据原水水质、水量，以及受纳水体的环境容量，选择处理效果好，具有脱氮除磷功能的污水处理工艺。
（2）综合考虑实际情况，采用各种措施，降低工程投资和运行成本。 （3）污水厂平面布置合理，在有限的场地内按最终规模布置，并预留位置，且要使本工程扩建时尽可能减少对已建构、建筑物运行的影响。
（4）污水处理采用的设备和自动控制，力求先进可靠、经济实用，操作管理方便，体现出一流的管理水平。
2.3二级处理工艺
2.3.1二级处理工艺方案简述
根据本工程的特点，选择部分应用于较大型城市污水处理厂具有脱氮除磷功
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能的污水处理工艺，简述如下： 1.A/A/O法工艺
A/A/O生物除磷脱氮活性污泥法是70年代初由南非和美国等国家研发的废水生物处理新工艺。由于该工艺在去除废水中有机物的同时，具有良好的除磷脱氮效果。因此，到80年代在国外得到很快的发展和广泛应用。
生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制。首先，污水中有机氮可通过细菌对蛋白质的分解和对尿素的水解转化成氨，此即为氨化作用。而后是在好氧条件下，硝化菌将氨氧化成硝态氮（NO3-），这个阶段称为好氧硝化。随后是在缺氧条件下，在反硝化菌作用下，并有外加碳源提供能量，将硝态氮还原成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。
生物除磷则是利用活性污泥中聚磷菌，这种菌的特点是既能贮存磷酸盐，又能贮存碳源（以PHB形式存在），在厌氧条件下，进水中有机物与细菌体内磷酸盐作用，由菌体内磷酸盐分解后提供能量，合成PHB，并放出磷，再好氧条件下，利用体内的PHB，吸收液体中的磷，形成磷酸盐形式贮存在细胞内，因此，生物除磷仅指液相中的磷酸盐转移到细胞中去，所以污泥的含磷量很高，可达8~10%，影响生物除磷的因素是要厌氧条件DO=0，同时要有快速降解COD，即P/COD比值恰当。且希望含磷污泥尽快排除系统，也就是说，污泥泥龄要短，否则泥中的磷又会返回到液体中去。
按照上述原理，在生物脱氮系统前设置一个厌氧池，这样就形成A/A/O的厌氧/缺氧/好氧系统。
A/A/O工艺的污水处理厂已在国内外普遍采用，已成为成熟的经典的处理工艺。
（1）倒置A/A/O工艺
倒置A/A/O工艺改变了以往先将进水中优质碳源满足厌氧除磷的做法，将缺氧区设置在厌氧区之前，取消内回流，增加外回流提高系统污泥浓度并将盐酸盐回流至缺氧段。该工艺不仅具有投资省、费电低、电耗少，而且效率高、运行稳，管理方便，适合老厂改造。同时也存在不足：外回流加大增加了二沉池的固体负荷，对出水水质和二沉池底流浓度有影响；厌氧区能获得的优质碳源不多，除磷
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效率不高。流程见下图
进水
外回流R(50~100%) 缺氧 厌氧 好氧 二沉池 出水
剩余污泥
图2-1 倒置A/A/O工艺
综上所述，本工程将采用倒置A/A/O工艺作为本工程污水处理备选工艺。 2.MSBR法工艺
MSBR是80年代后期发展起来的技术，目前其中的专利技术归美国芝加哥附近的Aqua Aerobic System，Inc所有。MSBR是连续进水、连续出水的反应器，其中实质是A/A/O系统后接SBR，因此具有A/A/O的生物脱氮除磷功能和SBR的一体化，流程简洁，控制灵活等优点。
MSBR系统的运行原理如下：污水进入厌氧池，回流活性污泥中的聚磷菌在此进行释放磷，然后混合液进入缺氧池进行反硝化，反硝化后的污水进入好氧池，有机物被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池，澄清后污水排放。此时另一边的SBR的1.5Q回流量的条件下进行反硝化，硝化，或进行静置预沉。回流污泥首先进入浓缩池进行浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥则进入缺氧池。这样一方面可以进行反硝化，另一方面可先硝化掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后进行的厌氧放磷提供更为有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流量，以便进行充分的反硝化。
由其工作原理可以看出，MSBR是同时进行生物除磷脱氮的污水处理工艺。 3.MBBR工艺
MBBR工艺是将活性污泥法语生物膜法相结合，向生物池投加填料，进行除磷脱氮，利用系统中的活性污泥来除碳、除磷和反硝化脱氮，利用系统中的生物膜来进行硝化。
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MBBR的原理是通过想反应池投加一定的悬浮填料，提高了生物量及生物种类，从而提高了反应池的处理效率。
生物反应池采用采用“缺氧A-厌氧A-好氧O”的工艺布置形式，由于缺氧段前置，反硝化菌优先利用进水有机物为碳源进行反硝化，达到脱氮的目的。在厌氧段聚磷菌进行厌氧释磷，在好氧段完成有机物的降解，硝化和吸磷过程。在好氧段后部投加的悬浮填料在好氧和低有机物的环境条件下可以富集大量的硝化菌，强化了工艺的硝化功能。使活性污泥和生物膜系统可以发挥出各自的优势，实现了功能上的合理分工。由于好氧池后部的悬浮填料内外均具有不同的生物种类，内部生长厌氧菌或兼氧菌，外部富集大量的硝化菌，使每一个填料成为微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，提高处理效果；特别是使工艺中的硝化菌始终处于良好的生长环境中，不参与活性污泥的回流和排泥，从而使活性污泥的泥龄可以根据除磷脱氮的需要进行控制。
该工艺生化反应池由前段缺氧段、厌氧段与后段好氧段串联组成。初沉池出水与二沉池的回流污泥依次进入反应池缺氧段、厌氧段，并借助水下推进式搅拌器的作用使其混合。回流污泥中的NO2-N及NO3-N在缺氧状态下在反硝化菌作用下，被还原成氮气释放，完成脱氮要求，并且消除了硝酸盐对厌氧段的影响，提高了除磷效果。聚磷菌在厌氧段可吸收去除一部分有机物，同时释放出大量的磷。然后混合液进入好氧段，污水中的有机物在其中得到氧化分解，同时聚磷菌摄取污水中比在厌氧条件下所释放的更多的磷，最终通过排放高磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。全部污泥均经历了完整的释磷、吸磷过程，提高了除磷效果。
在好氧段后部投加悬浮填料来增加污泥浓度，可以减少好氧段的池容；且由于生物膜固着生长的特点，它有利于增长速率低、时代时间长的硝化细菌群优势生长，可减少因泥龄太小而对硝化反应所产生的负面影响，又可充分利用生物膜法的优点，在现有曝气池中实现硝化反应，同时可能实现局部缺氧、厌氧的微环境，为同步硝化反硝化创造条件，提高系统对总氮的去除。
在本工艺中，活性污泥与生物膜同时对有机物污染物起降解作用。悬浮选料是生物池内的重要元件，填料的技术特征通过比表面积、孔隙度和密度等参数表征。生物膜对有机污染物的降解去除，起作用的是生物膜的量和生物膜的表面面积，尤其以后者更为重要。填料之间应保持一定的孔隙度，以保证充足的氧供应。
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