城鎮污水的主要污染物是有機物。污水中主要污染物為有機物，其BOD5：CODCr=0.48，該比值大于0.3，比較適合選用生化方法進行處理，因此污水處理工藝選擇二級處理方案。目前，國內外經濟適用的處理方法主要是生物法。在生物法中活性污泥法占絕大多數。活性污泥法有多種形式，應用最廣泛的主要有以下三種：

傳統活性污泥法

傳統活性污泥法及其傳統形式改進型，有A/O與A2/O法。A/O法有兩種，一是用于降磷的厭氧-好氧工藝，一是用于降氮的缺氧-好氧工藝。A2/O法則是即除氮又除磷的工藝。活性污泥法的最基本流程是向污水中注入空氣進行曝氣，并持續一段時間后，污水中即生成一種絮凝體，這種絮凝體主要由大量繁殖的微生物群體所構成，它易于沉淀分離，并使污水得到澄清，這就是“活性污泥”。活性污泥法則是以活性污泥為主體的生物處理方法，它的主要構筑物是曝氣池和二次沉淀池，如下圖所示：

 

需處理的污水與回流的活性污泥同時進入曝氣池，成為混合液，隨著曝氣池注入空氣進行曝氣，使污水與活性污泥充分混合接觸，并供給混合液以足夠的溶解氧，在好氧狀態下，污水中的有機物被活性污泥中的微生物群體分解而得到穩定，然后混合液進入二次沉淀池，在池中，活性污泥與澄清液分離后，一部分回流到曝氣池進行接種，澄清液則溢流排放，在整個處理過程中，活性污泥不斷增長，有一部分剩余污泥需要從系統中排除。

氧化溝法

氧化溝又稱循環曝氣池，類似活性污泥的延時曝氣法，氧化溝具有傳統活性污泥法的特點，有機物去除率高，也具有脫氮功能。氧化溝這種高效、簡單的特點，但氧化溝不宜采用地下式，占地也較大。其曝氣池呈封閉溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不斷循環流動，因而氧化溝又名“連續循環曝氣池”。氧化溝構造簡單，運行管理方便且處理效果穩定。隨著對氧化溝污水處理技術的不斷改進，氧化溝的脫氮功能得到增強，在一定條件下，也可獲得較好的生物除磷效果。氧化溝的型式很多，有卡魯塞爾式氧化溝，三溝式氧化溝和目前國際國內比較先進的奧貝爾氧化溝等等。

奧貝爾氧化溝工藝流程見下圖：

 

SBR工藝

SBR工藝為間歇式延時曝氣活性污泥法，它的基本特點是在一個池子中完成污水的生化反應、沉淀、排水、排泥。SBR工藝具有一些優于傳統活性污泥法的特征：

(1)SBR工藝運行簡單，基本實現無需搬運操作，進水、曝氣、沉淀、排水、閑置五道程序可由一臺小型的PLC實現程序控制，運行的程序也可根據水質變化情況重新編排，使本來十分繁瑣的操作變成全自動運行;

(2)造價低，占地少，不設置一沉池、二沉池，沒有污泥回流系統，多數情況下也可不設調節池，因此可減少占地，降低造價;

(3)耐沖擊負荷。污水逐漸進入池內，被池內的水緩慢稀釋，污水與原池內的水的比例是逐漸提高的，所以耐水質變化的沖擊;

(4)出水水質好。池內水沉淀時是在水平流速為零的理想靜止狀態下沉淀，沉淀效果好。池內溶解氧值交替變化。沉淀排水時，溶解氧接近零，抑制了絲狀菌的生長，污泥沉淀性能好;

(5)能耗低。由于池內溶解氧的交替變化，使溶解氧濃度梯度大，提高了氧的利用率。沒有污泥回流系統，節省能耗，降低了運行費用;

(6)除磷脫氮。一個運行周期內，厭氧、兼氧、好氧交替變化，在一個池內實現了除磷脫氮。其工藝流程如下(包括污泥處理)。

隨著SBR工藝的改進，目前SBR工藝變種有多種形式，比較典型的有連續進水周期循環活性污泥法(簡稱CASS法)，間歇進水周期循環式活性污泥法(簡稱CAST法)，間歇式循環曝氣活性污泥法(簡稱ICEAS法)，連續曝氣和間歇曝氣相結合的活性污泥法(簡稱DAT-IAT法)，三池連體型前部連續曝氣和后部交替曝氣相結合的活性污泥法(簡稱UNITANK法)等，以上幾種改進型的SBR工藝都各有其特點。

工藝方案

上述工藝方案各有其特點，比選情況見下表：

 

在進行工藝方案的選擇時，根據項目具體的實際情況，我們主要考慮以下幾方面的因素：

首先是污水水量、水質變化幅度較大，排水量時變化系數很大，甚至間斷排放，形成水質、水量的沖擊。因此所選擇的工藝必須具有較好的經受沖擊負荷的能力，適應水質、水量變化較大的沖擊。

其次，污水處理廠工程運行、管理中一般大多沒有污水處理專業人員，對處理工藝原理了解甚少，操作人員普遍技術水平較低，因此要求所選處理工藝成熟、可靠，工藝流程簡單，維護工作量要小，選用設備的操作與控制要簡單，易被操作人員掌握，維修技術水平要求較低，以便適應管理和操作人員專業知識水平較低的特點。

第三，土地征用費較高，因此要求工程占地小。

第四，污水處理建筑必須與周圍環境相協調。因此工程盡量采用與周圍環境相近的風格，并進行綠化，不影響園區景觀。

第五，為了保護經濟開發區內的整體環境，必須盡力減輕污水處理機械噪音及散發的異味對環境的影響。因此應選擇運行噪聲低、污泥量產生少的工藝方案。

第六，一般資金總額有限，特別關心工程總投資及其運行成本費用。

根據以上分析，選擇推薦SBR法的改進工藝——改良型CASS工藝(連續進水周期循環式活性污泥法)作為某污水處理廠污水處理的主體工藝方式。

CASS工藝簡述

CASS工藝介紹

CASS工藝是SBR工藝的改進型，在國內外得到廣泛應用，其特點是占地小，運用費用低，技術成孰、工藝穩定。

CASS工藝是通過充氧、缺氧和厭氧條件的連續變化達到降低BOD5、COD，硝化，脫氮及除磷的目的。反應池內分為選擇區和反應區，反應池內污泥從反應區不斷循環至選擇區以吸收易溶性基質中的降解部分并促使絮凝性微生物生長，氧的供給會在一個預定的時段停止，此時整個體系處于均衡狀態，活性污泥中的微粒便不斷沉淀到達池底而形成上清液，上清液再經過特殊設計的潷水器在不擾動污泥層的情況下排除，與眾不同的是反應過程中需氧量任何微小的降低都能被探測到并反饋到中心控制臺而引起充氧強度的自動降低，系統因此能始終保持在低耗能，高效率的狀態，從而極大地降低處理污水的運行費用。

CASS工藝與其它活性污泥處理技術比較有以下優點：

以一組反應池取代了傳統方法及其它變型方法中的調節池、初次沉淀池、曝氣池及二沉池，整體結構緊湊簡單，無需復雜的管線傳輸，系統操作簡單且更具有靈活性;

在污水處理廠剛建成運行時，流量一般來說較設計值低，CASS可以調節液位計的設定值使用反應池部分容積，避免了不必要的電耗。其它生物處理方法則無這樣的功能;

因為對于每個反應單體而言出水是間斷的，在高負荷時活性污泥才不會流失，因而可以保持系統在高負荷時的處理效率。而其它的生物處理方法在高流量負荷時經常會出現活性污泥流失的問題;

CASS在固液分離時整體水體接近完全靜止狀態，不會發生短流現象，同時，在沉淀階段整個反應池容積都用于固液分離，較小的活性污泥顆粒都可得到有效的固液分離，因此，出水質量高于其它的生物處理方法;

易產生污泥膨脹的絲狀細菌在反應池中因反應條件的不斷的循環變化而得到有效的抑制;

在正常的進水條件下，可以不用添加化學藥劑而達到硝化，反硝化及除磷的效果;

采用自動化控制和在線儀器，以保證出水水質達到標準;

模塊化設計有利于今后擴容;

處理流程簡潔，控制靈活，可根據進水水質和出水水質控制指標處理水量，改變運行周期及工藝處理方法，適應性很強;

CASS反應池技術特點

本項目污水處理廠建設的總體工藝流程包括一級處理工段、生物處理工段及污泥處理工段。總體工藝流程的確定對污水處理廠的技術經濟性能有決定性的影響，同時各單元處理工藝及構筑物的選擇也是非常重要的，直接影響污水處理廠運行的穩定、可靠性和靈活性。因此必須根據工程的內外部條件、確定的進出水水質及總體處理工藝方案等因素綜合考慮工藝流程單元及構筑物的選擇。

CASS反應池內分為選擇區和反應區。反應池的運行操作由進水、反應、沉淀、潷水和待機五個階段組成。

進水期: 與其它SBR工藝不同，CASS系統的污水原水是連續流入反應池內前部的選擇區與從反應池后部的反應區不斷循環至此的污泥混合，使污泥吸收易溶性基質中的降解部分，并促使絮凝性微生物生產，污水在選擇區厭氧狀態下停留2小時后沿選擇區與反應區隔墻下部的入口及相聯的多孔管勻速流入反應區。連續進水可簡化對進水的控制，這樣的分池系統也避免了水力短路;

反應期：污水進入反應區池中發生生化反應，在這階段可以只混合不曝氣，或即混合又曝氣，使污水處在反復的好氧—缺氧中，反應期的長短一般由進水水質及所要求的處理程度而定;

沉降期：在此階段反應器內混合液進行固液分離，因該階段在完全靜止情況下進行，表面水力和固體負荷低，沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率;

潷水期：當池水位升到最高水位時，沉淀階段結束，設置在反應池末端的潷水器開動，將上清液緩緩潷出池外，當池水位降到低水位時停止潷水;

待機期：在每池潷水后完成了一個運行周期，在實際操作中，潷水所需時間往往小于理論最大時間，故潷水完成后兩周期間閑置時間就是待機期，該階段可視污水的水質、水量和處理要求決定其長短或取消。在此階段可以從反應池排除剩余活性污泥。反應池排出的剩余污泥由于泥齡長，已基本穩定。

污泥處理方案比較

根據工程的污泥處理要求，擬采用的污泥處理工藝流程為：

剩余污泥→污泥濃縮池→污泥脫水→外運衛生填埋。

剩余污泥→污泥濃縮、脫水一體化→外運衛生填埋。

根據以上污泥處理工藝，因污泥脫水設備的不同采用以下三個方案進行污泥脫水處理方案比選。

帶式壓濾機方案

帶式壓濾機是連續運轉的固液分離設備，污泥投加聚凝劑絮凝，經重力脫水，濾布輥輪擠壓脫水后，泥餅隨濾布運行到卸料輥時落下。

離心脫水機方案

污泥從空心轉軸的分配孔進入離心機，依靠轉筒高速旋轉產生的離心力利用固液比重不同達到分離固液的目的。

帶式濃縮脫水一體機方案

將濃縮與脫水兩種功能組合在一個系統中進行污泥處理，污泥首先進入濃縮機，在濃縮機入口處形成泥卷，污泥中的水通過重力進入濾出液池，轉鼓內的螺旋輸送機將濃縮后的污泥送至壓濾機進行脫水。

推薦方案

由于本工程污泥量較少，經比選污泥處理方案推薦

剩余污泥→污泥濃縮、脫水一體化→外運衛生填埋。

污泥脫水設備選擇帶式濃縮脫水一體機。

消毒方案的確定

常用的消毒方式有液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、紫外線等。消毒方法的詳細比較見下表：

消毒方法比較表

 通過對各種消毒方式的分析比較，確定采用二氧化氯消毒，接觸池投加。它具有消毒效果較好、投資較少、運行成本低、操作管理方便、投加靈活等特點。

除臭方案

臭氣來源

根據污水處理的過程，臭氣來源主要分為污水處理系統合污泥處理系統。污水處理系統中臭氣源主要分布在進水泵房、預處理段。污泥處理系統中的臭氣來源主要分布在污泥濃縮、污泥脫水和污泥堆放、外運過程，由于對不穩定污泥進行壓縮、剪切作用，產生蛋白類生物高聚物，其分解產生大量臭氣。

污水收集、處理設施中的主要臭氣來源為污水提升泵房、格柵、沉砂池和污泥處理部分的濃縮池、儲泥池、脫水間是除臭的重點;CASS曝氣池負荷低，一般不考慮除臭措施。

臭氣對環境的影響

污水處理廠中污水、污泥產生的臭氣主要成分，見表3-1、表3-2，某些惡臭物質的臭氣強度與濃度的關系，詳見表3-3。從表中看出一般污水廠的臭氣經過大氣擴散進入空氣中的污染物濃度是較低的，對人們的影響程度是輕微的。因本廠選址靠近生活區、學校，該廠址為對臭氣散發敏感地區。為消除臭氣污染影響，僅設置綠化隔離帶，是無法減少臭氣的污染影響，故必須采用空氣過濾除臭設施。

生物除臭

生物除臭是由多種生物群體通過各式各樣的生物反應過程來完成的。生物過濾法是使收集到的氣體在適宜的條件下通過長滿微生物的固體載體，氣味物質被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成廢氣的除臭過程。

以上各種脫臭方法中，臭氧氧化成本偏高、管理復雜，水洗法效率不高且不切底，活性炭吸附法設備投資高，管理復雜，運行成本高。根據現有的資料數據分析比較，國內目前采用的除臭方法中，化學洗滌方法比較貴，而且日常運行費用也比較大，采用生物濾池除臭的方法居多。

設計上推薦采取下列強化技術保障措施：

1.總圖設置根據風向采取衛生分區布置;

2.全部進出水管線地下埋設、水處理構筑物全部室內化;

3.考慮在空地上種植刺槐、假儉草、竹節草等一些能吸收有害物質的灌木及地被植物;

4.采用地埋式設計;

空氣過濾除臭。

在水處理過程中,為防止毛發等雜物進入循環水泵和過濾器,以免損壞設備,應在水泵進水管上安裝毛發聚集器等。