一、背景和目的

　　在滇池面源污染控制中，村鎮(zhèn)生活污水的收集、處理和回用是極為重要的。另外，滇池作為著名的旅游名勝，周邊的旅游景點(diǎn)、飯店賓館必然產(chǎn)生相對(duì)集中的生活污水。污水不加處理或僅作簡(jiǎn)易處理即排放到水體，勢(shì)必加大滇池的污染，導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化，加劇藻類繁殖，使滇池水質(zhì)不斷惡化。要徹底改善滇池的水體環(huán)境，除了有效處理城市污水外，必須重視滇池周邊村鎮(zhèn)和旅游景點(diǎn)的生活污水處理，有條件時(shí)，應(yīng)盡量將經(jīng)處理的尾水回用于農(nóng)業(yè)或園林灌溉，從根本上杜絕污水排入滇池，確保水環(huán)境質(zhì)量。
　　村鎮(zhèn)和景點(diǎn)的污水處理不同于城市污水處理，一般具有以下特點(diǎn)：
　　其一，污水處理規(guī)模較小，村鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)能力較弱，必須大幅度降低建設(shè)投資，減少運(yùn)行成本，并具有維護(hù)方便、管理簡(jiǎn)單的基本特點(diǎn)。
　　其二，由于滇池是典型的封閉水體，除按常規(guī)要求處理有機(jī)污染外，還必須有效去除磷和氮，防止水體的富營(yíng)養(yǎng)化，抑制藻類的生長(zhǎng)和繁殖。
　　根據(jù)上述特點(diǎn)和要求，本項(xiàng)目將針對(duì)村鎮(zhèn)和旅游景點(diǎn)的生活污水污染問(wèn)題，提供先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)并具有除磷脫氮功能的小型污水處理廠的工藝技術(shù)，建立具有典型意義的示范工程，為下一步的滇池面源治理中的污水處理提出指導(dǎo)建議。

　　二、現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)和主要成果

　　三、關(guān)鍵技術(shù)和主要指標(biāo)

　　四、示范工程設(shè)計(jì)方案

　　為保護(hù)受納水體，國(guó)家制定了污水排放標(biāo)準(zhǔn)，依受納水體水質(zhì)類別的不同，執(zhí)行不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。為滿足排放標(biāo)準(zhǔn)污水需達(dá)到相應(yīng)的處理程度，排放標(biāo)準(zhǔn)高，勢(shì)必要求處理程度也高。如一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)一般至少要達(dá)到硝化/反硝化、生物與化學(xué)除磷的深度二級(jí)處理程度；二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)一般要達(dá)到生物（或化學(xué)）除磷、氨氮硝化的二級(jí)處理程度。由于區(qū)域性質(zhì)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理涉及面廣，情況較復(fù)雜，加之各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地理位置、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境條件、污水排放狀況及處理規(guī)劃等各不相同，因此，具體到各污水處理廠處理目標(biāo)還要具體分析、分別對(duì)待。
　　受建設(shè)部和錫山市建委的委托，國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心和中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院就錫山市24個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理進(jìn)行了工程實(shí)施方案研究，提出污水處理系統(tǒng)工程方案，針對(duì)每種類型的污水處理廠提出了推薦處理工藝方案。并針對(duì)小城鎮(zhèn)污水處理進(jìn)行了工藝與設(shè)備技術(shù)的綜合研究與開(kāi)發(fā)，提出了一系列適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理的工藝技術(shù)。
　　1. 奧貝爾氧化溝
　　通過(guò) “九五”國(guó)家科技攻關(guān)（相關(guān)專題編號(hào)96-909-02-01A，96-909-01-01A），奧貝爾氧化溝工藝及全套設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題已經(jīng)基本解決。奧貝爾氧化溝工藝流程簡(jiǎn)單，基建費(fèi)用省，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，操作控制靈活、方便，耐高濃度、高流量沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定可靠，出水水質(zhì)好，溶解氧濃度0－1－2(mg/L)的梯度分布，可實(shí)現(xiàn)除磷脫氮、有效地防止污泥膨脹并能節(jié)省能耗，適用于中、小型污水廠，其設(shè)計(jì)和運(yùn)行特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：
　?。?）奧貝爾氧化溝由三個(gè)橢園形溝道組成，來(lái)自沉砂池的污水與回流污泥混合后首先進(jìn)入外溝道，又分別進(jìn)入中溝道和內(nèi)溝道，最后經(jīng)中心島的出水堰排至二次沉淀池，在各溝道上安裝有轉(zhuǎn)蝶曝氣盤(pán)數(shù)套。
　?。?）轉(zhuǎn)蝶曝氣盤(pán)密布凸起齒結(jié)，可將污水打碎成細(xì)密水花，具有較高的混合和充氧能力；可通過(guò)改變轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速、浸水深度和轉(zhuǎn)盤(pán)安裝個(gè)數(shù)等調(diào)節(jié)供氧量和電耗水平。
　?。?）外溝道容積為整個(gè)氧化溝容積的50％～60％，污水在外溝道內(nèi)流動(dòng)150～250圈，才能進(jìn)入中間溝道，經(jīng)過(guò)有氧無(wú)氧區(qū)的交換達(dá)500～1000次，從而完成了有氧無(wú)氧的快速交替，具有同時(shí)硝化和反硝化作用。
　?。?）奧貝爾通常有三個(gè)串聯(lián)的連續(xù)曝氣溝道，其溶解氧控制為外溝0.2mg/L、中溝l mg/L、內(nèi)溝2 mg/L，在工藝上有更大的靈活性，可以保證始終達(dá)到或超過(guò)性能標(biāo)準(zhǔn)。
　?。?）原污水中的初沉污泥作為核心，經(jīng)外溝快速的有氧無(wú)氧循環(huán)交換，增強(qiáng)了聚凝吸附作用，使污泥密度增大，顆粒直徑變大，有利于反硝化的出現(xiàn)。
　　（6）奧貝爾系統(tǒng)轉(zhuǎn)碟的傳氧強(qiáng)度低，大部分氧的傳遞在第一溝道內(nèi)進(jìn)行，曝氣器前后的DO濃度都接近零，這使得氧傳遞有一個(gè)較高的現(xiàn)場(chǎng)校正系數(shù)，降低了標(biāo)準(zhǔn)需氧量（SOR）。
　　（7）曝氣轉(zhuǎn)碟具有工作水深大、充氧能力大、充氧效率高、混合能力強(qiáng)以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝靈活、使用壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)。
　　2. CSLR工藝的描述
　　雙道序批式氧化溝（Course Sequencing Loop Reactor，CSLR）工藝是國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心針對(duì)小型污水處理廠開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新工藝，屬于反應(yīng)/沉淀一體化的活性污泥法變型工藝，集成了SBR和氧化溝的優(yōu)點(diǎn)。CSLR工藝的處理池呈環(huán)狀（見(jiàn)下圖），分成3個(gè)渠道，順次稱做A渠，B渠和C渠，渠與渠之間由共用壁相隔，A渠和C渠的寬度為B渠的60%～80%。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，在環(huán)型溝一端的兩個(gè)外溝渠（A渠和C渠）進(jìn)水。

　　CSLR工藝處理池的主要曝氣設(shè)備為曝氣轉(zhuǎn)碟，主要特點(diǎn)為：
　　* 處理單元構(gòu)筑物少，布置緊湊，占地面積小；
　　* 運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，運(yùn)行調(diào)節(jié)靈活；
　　* 池容和設(shè)備的有效利用率高；
　　* 土建與設(shè)備投資節(jié)省，運(yùn)行費(fèi)用低；
　　* 處理效果好，穩(wěn)定可靠；
　　* 通過(guò)控制曝氣系統(tǒng)，形成厭氧、好氧、缺氧條件，具有同時(shí)硝化/反硝化和生物除磷效果；
　　* 曝氣池和沉淀池一體化，不需要設(shè)置單獨(dú)的沉淀池和污泥回流系統(tǒng)；
　　* 不需要專門的潷水器，水頭損失小。
　　CSLR工藝必須按兩組（或兩組以上）處理池同時(shí)運(yùn)行。運(yùn)行過(guò)程分成三個(gè)階段：BA/C階段、過(guò)渡段和BC/A階段，三個(gè)階段循環(huán)交替連續(xù)運(yùn)行，不需要單獨(dú)的沉淀池以及回流污泥系統(tǒng)。
　　在CSLR工藝中，通過(guò)出水堰和出水結(jié)構(gòu)的特別設(shè)計(jì)，消除了出水堰中殘留混合液對(duì)出水水質(zhì)的影響。
　　3. 化學(xué)-生物聯(lián)合絮凝沉淀法
　　化學(xué)-生物聯(lián)合絮凝沉淀法處理工藝是國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心與中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院在“八五”“九五”國(guó)家科技攻關(guān)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新工藝（相關(guān)專題編號(hào)85-908-03-03-02，96-909-01-01A）。化學(xué)-生物聯(lián)合絮凝沉淀法污水強(qiáng)化一級(jí)處理工藝由絮凝反應(yīng)池、沉淀池、污泥回流和空氣混合系統(tǒng)構(gòu)成。污水經(jīng)過(guò)機(jī)械處理及提升后進(jìn)入絮凝反應(yīng)池，通過(guò)投加化學(xué)藥劑和空氣混合，實(shí)現(xiàn)化學(xué)-生物聯(lián)合絮凝和沉淀反應(yīng)后，形成沉降性能良好的污泥絮體和磷酸鹽化學(xué)沉淀物，然后在沉淀池完成固液分離。絮凝反應(yīng)池的停留時(shí)間為20～30分鐘，沉淀池的停留時(shí)間為1.5小時(shí)左右，污泥回流比根據(jù)實(shí)際需要在10%～50%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)?；瘜W(xué)藥劑投加量主要根據(jù)進(jìn)水磷濃度和除磷要求確定，PAM投加量為0.1～0.5 mg/L。

　　化學(xué)絮凝強(qiáng)化處理與生物絮凝強(qiáng)化處理相結(jié)合，以化學(xué)強(qiáng)化絮凝沉淀作用為主，生物絮凝沉淀作用為輔，可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，達(dá)到處理效果穩(wěn)定可靠、明顯降低藥劑消耗量（30%以上）、減小污泥產(chǎn)生量（20%以上）、降低處理成本的目的。通過(guò)化學(xué)絮凝沉淀作用、生物絮凝與不完全氧化作用，可以提高和保證SS、COD、BOD、TP的一級(jí)強(qiáng)化去除效果；去除率一般為：COD 60%～80%、BOD5 60%～80%、SS 80%～90%、TP 75%～90%、TN 25%左右；
　　處理系統(tǒng)可按3種方式運(yùn)行，化學(xué)絮凝沉淀強(qiáng)化一級(jí)處理、化學(xué)-生物聯(lián)合絮凝沉淀強(qiáng)化一級(jí)處理處理、生物絮凝沉淀強(qiáng)化一級(jí)處理，以適應(yīng)不同時(shí)期水質(zhì)水量的變化，運(yùn)行靈活性明顯提高
　　4. 回流污泥反硝化生物除磷（倒置A2/O）工藝
　　回流污泥反硝化生物除磷工藝（缺氧/厭氧/好氧工藝，簡(jiǎn)稱倒置A2/O工藝）是中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院在“七五”（國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)證書(shū)號(hào)（1992）建-3-002-01）、“八五”（專題號(hào)85-908-05-03）科技攻關(guān)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的獨(dú)創(chuàng)性成果。

　　回流污泥反硝化生物除磷工藝
　　該工藝方案具有處理效果穩(wěn)定可靠、工藝控制調(diào)節(jié)靈活、工程實(shí)施切實(shí)可行、運(yùn)行維護(hù)管理方便、資運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省、整體工藝協(xié)調(diào)優(yōu)化等特點(diǎn)。其技術(shù)特點(diǎn)為：
　　* 工藝流程中反應(yīng)池的設(shè)計(jì)和布置綜合了已有除磷脫氮工藝的優(yōu)點(diǎn)，具有相對(duì)獨(dú)立的厭氧、好氧區(qū)域以及回流污泥反硝化區(qū)域，功能分區(qū)明確、協(xié)調(diào)；
　　* 在厭氧池之前設(shè)缺氧/厭氧反應(yīng)池（停留時(shí)間為2 h左右），來(lái)自二沉池的回流污泥和10%左右的進(jìn)水進(jìn)入該池，活性污泥利用約10%進(jìn)水中的有機(jī)物和活性污泥本身的有機(jī)物（內(nèi)源反硝化）徹底去除回流污泥中的所有硝態(tài)氮，消除了硝態(tài)氮對(duì)后續(xù)厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池的穩(wěn)定性和生物除磷效果；
　　* 采用多點(diǎn)進(jìn)水設(shè)計(jì)，取消混合液回流，具有工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以根據(jù)進(jìn)水水量水質(zhì)特性和環(huán)境條件的變化，靈活調(diào)整運(yùn)行方式，并降低工程投資和運(yùn)行費(fèi)用；
　　* 由于回流污泥反硝化反應(yīng)池內(nèi)的污泥濃度接近于回流污泥的濃度，單位池容的反硝化速率明顯提高，能夠穩(wěn)定、高效、可靠地完全去除回流污泥中的硝酸鹽，除磷效果及穩(wěn)定性優(yōu)于其它除磷脫氮工藝；
　　* 污水生物處理反應(yīng)池的池型設(shè)計(jì)采用推流式池型構(gòu)造、反應(yīng)池分格，明顯提高運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)和控制靈活簡(jiǎn)便、穩(wěn)定可靠；
　　* 我國(guó)的城市污水中碳氮比普遍偏低，就滿足國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》來(lái)說(shuō)，除磷要求高、氨氮和總氮去除要求不太高，倒置A2/O工藝非常適合這種需求；
　　* 附加協(xié)同沉淀法化學(xué)除磷，滿足TP 0.5 mg/L的特殊要求，處理效果穩(wěn)定、可靠，藥劑消耗量低，構(gòu)筑物與設(shè)備少，運(yùn)行簡(jiǎn)便。
　　5. SBR法 SBR法是間歇式（序批式）活性污泥法的簡(jiǎn)稱，其運(yùn)行工況以間歇操作為主要特征。該法不設(shè)二次沉淀池，省去了污泥回流及其設(shè)備，工藝流程簡(jiǎn)單，布置緊湊，占地節(jié)省，運(yùn)行方式靈活，除磷脫氮效果好，耐沖擊負(fù)荷，可避免污泥膨脹，處理效果穩(wěn)定可靠，出水水質(zhì)好。但需特殊的潷水裝置。
　　6. 單溝式氧化溝 工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好?；ㄙM(fèi)、運(yùn)行費(fèi)較低。適用于中、小型污水廠。
　　7. 滴濾池
　　滴濾池即普通生物濾池，是一種生物膜法處理工藝，是生物濾池早期出現(xiàn)的類型，由于其構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所用濾料能就地取材，靠自然通風(fēng)供氧的方式大大減少了設(shè)備，節(jié)約了能源，因而運(yùn)行費(fèi)用較少，另外其運(yùn)行穩(wěn)定，易于管理，對(duì)BOD去除率可達(dá)95%以上。其主要缺點(diǎn)是衛(wèi)生狀況不好，易孳生濾池蠅，濾池易堵塞，在處理水量大時(shí)占地面積較大。