1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

污水处理中脱氮除磷的研究进展

摘要 改革开放以来，伴随着国民经济的蓬勃发展，水污染问题愈发严重，多种颇具特色的污水处理方法应势而生，为污水的治理提供了多种途径。本文结合水污染现状，介绍以活性污泥法为主体a/o工艺，a2/o工艺和sbr工艺的原理以及特点，探究各个工艺的优缺点，并展望未来污水处理的发展。

关键词 污水处理；脱氮除磷；a/o工艺；a2/o工艺；sbr工艺

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1、课题背景

设计项目的概况

重庆某工业园区污水处理厂项目

XXX区建桥工业园区是2003年市政府批准设立的首批市级特色工业园区，规划面积10平方公里，分为A、B、C三个分区。目前，园区已建成和在建面积达5.69平方公里，其中基础设施建设用地0.38平方公里，企业用地3.39平方公里，绿化用地1.8平方公里，建设配套功能用地0.12平方公里。园区重点发展先进制造业、新材料产业、医药食品产业、电子信息产业和现代物流业，突出大项目，突出产业链，打造高新技术产业集群。

XXX工业园区A区位于XXX，是XXX园区的起步区，近期规划面积4.44 平方公里，充分发挥技术、资金、人才和工业基础较好等优势，积极发展以资金密集型、技术密集型为主的高科技工业园区和整体竞争实力较强的综合性工业园区。A区重点发展汽车摩托车制造、数码高科技、装备制造业、食品医药、物流等产业。宗申汽车发动机、宗申化油器、军辉生物、嘉利灯具、数码模车身模具、DSI数码系统、钰鑫集团、今普食品、精通工业、永通信息、秋田齿轮、国际复合、佳辰制药、亚原生物、重钢集团、华伦医疗、太仓科技、三木华瑞、三木嘉益、利德工业、重庆钢研所等科技含量较高的企业（项目）已入驻园区。

随着XXX工业园区，入驻A区的项目不断增加，规模不断扩大，为园区进行生活污水和生产废水处理服务的的大渡口排水公司逐渐接近设计规模，无法满足工业园区生产废水和生活废水的处理任务，项目的建设已经迫在眉睫。

拟建项目为建桥工业园区污水处理厂，设计规模为5000m3/d，采取统筹设计、分期实施的模式进行。项目服务范围为XXX工业园区内线路板工业废水及生活污水。规划用地面积约为5.2亩。

进水水质

（1）生活污水水质

污水处理厂生活污水设计进水水质的确定，应以各排污口实测水质资料为依据，参照《室外排水设计规范》的规定和国内同类型城镇污水处理厂的实际进水水质，而且还应考虑到城镇远期的发展。

市政污水处理厂污染物浓度通常较低，但有可能在短时出现浓度较高值。依据工业园区现阶段企业入住及员工相关情况，结合库区内已建成污水处理厂的水质数据，确定本工程生活污水进水水质见表6-1所示。

表6-1 生活污水进水水质

（2）工业废水水质

拟建项目主要服务于XXX工业园区A区，按园区的功能定位和相应的环保法规要求，园区对入园企业的工业废水排放按《污水综合排放标准》一级排放标准执行。目前XXX工业园区A区企业包括重庆今普食品有限公司、重庆佳辰生物工程有限公司、重庆永通信息工程实业有限公司、重庆嘉威啤酒有限公司、重庆利德工业制造有限公司、重庆秋田齿轮有限责任公司、重庆华伦医疗器械有限公司、重庆太仓科技有限公司、重庆钢铁研究所、重庆三鼎通用机械有限公司、重庆宗申嘉利灯具制造有限公司、重庆三木华瑞机电有限公司等，涉及的产业包括机械、电子、生物、食品、信息等，排放的污水除生活污水外，还有部分工业废水。目前，建桥工业园区A区主要工业企业污水排放情况见表6-2。

表6-2 建桥工业园区A区主要工业企业污染物排放情况

根据相关环保法规，园区污水处理厂投产后，A区内入驻企业工业废水除一类污染物处理达到《废水综合排放标准》一级标准排放外，其它工业废水处理可达到《废水排入城市下水道水质标准》和《废水综合排放标准》三级标准排放园区市政排水管道。

将园区内生活污水和工业废水一并排送至本次所设计的污水处理厂内处理。

工业废水按最不利情况考虑（三级标准），预计混合后的综合市政污水的水质经计算得后如表6-3所示。

表6-3 综合污水进水水质

另一方面，为了保证污水处理厂各工艺段的正常运行，应特别注意以下几点：

⑴ 严禁排放能腐蚀下水道设施的废水。

⑵ 严禁向下水道排放含有剧毒物质（如氰化钠、氰化钾等）、易燃、易爆物质（如汽油、煤油、重油、煤焦油、苯系物、醚类及其它类似溶剂等）的废水。

⑶ 严禁向下水道倾倒垃圾、工业废渣、粘稠物质等。

⑷ 严格控制含氰废水、油墨废水和含硼废水中污染物含量，以满足一级排放标准要求。

⑸ 控制一类污染物排放，必须在各企业排放口达到一级标准。

处理程度

拟建项目服务于建桥工业园区A区，产业园地处长江中上游及三峡大坝上游地区，紧邻长江水系支流临江河。为避免影响周围长江水系支流水质，进而影响长江和三峡库区水质，投资建设建桥工业园区污水处理厂。

依据相关地方法规及国家部委要求，为保护周围生态环境，实施当地经济的可持续发展，确定出水中污染物排放浓度参照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级排放标准执行，厂区外污水管网由政府负责完成，污水进管内径为2.2米，管底埋深为-4.0米，项目占地地形为长方形，占地面积为9000平方米。处理出水排入长江，河流低水位，低于污水拟建厂区3.8米，高水位低于拟建厂区1.2米。

出水水质标准 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级

本设计范围：水厂进水井至水厂出水井。要求完成：水质水量确定与计算、处理标准与设计规模、工艺流程的比选，各处理构筑物的设计、计算，主要处理构筑物的构造及设备的规格型号的确定，厂区的平面布置。包括： 1、水处理工艺设计； 2、水处理构筑物设计； 3、排泥水处理构筑物设计； 4、水厂总平面设计 5、工程的概、预算。

（4）设计要求（达到什么排放标准）

2、方案设计

2.1主要设计依据

1）《室外排水设计规范》 (GB50014-2006)-2014版

2）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 (CECS138:2002)

3）《室外给水排水和热力工程抗震设计规范》 (GB50032-2003)

4）《地面水环境质量标准》 (GB 3838-2002)

5）《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918-2002)

6）《污水综合排放标准》 (GB 8978-1996)

7）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准》 (CJJ31-1989)

2.2 预处理工艺

本设计中，各排污企业内均有预处理系统，各排污企业出水水质执行《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999），因而无需再设计预处理工艺。

2.3 生化工艺的比选和确定

本设计工程中，污水处理厂主要收集高新区内的工业废水和少量生活污水，各排污企业出水水质执行《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999），出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，对脱氮除磷有要求，故选取二级强化处理，可供选取的工艺有A/O工艺，氧化沟工艺，SBR工艺，CASS工艺，A2/O工艺等。

A/O工艺在我国污水处理厂中应用较为广泛，其BOD5的去除率较高可达90～95%以上，但脱氮除磷效果稍差，较适用于含磷较少的污水处理工程。A/O工艺流程简单，构筑物少，可节省基建费用，且运行费用低，占地面积小。但同时A/O工艺处理效果受温度、进水水质影响较大，脱氮除磷效率难以进一步提高，其后二沉池若控制不当易发生污泥上浮，影响出水水质。

氧化沟在国内外中小型城市应用广泛，改良型Carrousel 2000 氧化沟污水处理效果显著，BOD去除率达95%～99%，COD去除率达95%，脱氮、除磷效率能够达到90%以上。同时氧化沟工艺流程简单，构筑物少，可不设初沉池，运行管理方便。但占地面积较大，由于采用机械曝气，动力效率低，能耗也较大。

SBR工艺沉降性能好，有机物去除率90%以上，氨氮去除率75%-80%，除磷率可达90%以上，不需要污泥回流，工艺简单。但不能达到连续进水、连续出水的要求，对于多个SBR反应器，其进水和出水阀门自动切换频繁，设备的闲置率较高，且操作、管理、维护复杂，对人工素质要求较高。

A/A/O工艺在我国大中型城市应用广泛，总的水力停留时间少于其他同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下不易发生污泥膨胀。但脱氮除磷效果有限，总氮去除率在80%-85%左右，总磷去除率在85%左右，并且很难同时取得好的脱氮除磷的效果。此外构筑物较多，基建费用大，适用处理水量大的污水厂。

本工程进水含磷较少，BOD、SS浓度较高，考虑到厂区位于高新技术工业园区，用地较为紧张，基建费用投资有限，拟采用A/O组合工艺或SBR工艺。

查阅相关规范及两种工艺应用实例发现，若采用A/O工艺，运行费用包括药剂费，电费，人工费等，折合运行成本1.2元/吨水[1]，而若采取SBR工艺，折合运行成本1.8元/吨水[2]，两种工艺相比较而言A/O工艺成本低效益高，故本设计将采用A/O工艺。

参考文献

[1]刘永磊,牛明华.A/O 工艺处理某矿区生活污水运行实例[J]环境科学，2010,15:146-147

[2]詹旭,邹路易,李大成.采用SBR工艺处理尼龙废水的工程实例[J]2010,3(30):74-76

2.3 工艺流程

本设计拟采用转盘滤池、厌氧滤池与A/O工艺相结合的改良工艺，相比传统A/O工艺，此工艺可获得更好的处理效果。其工艺流程如下图2。