污水處理方案比較
正確選擇污水處理方案是關系到污水處理廠的基建投資、處埋成本和出水水質的關鍵。選擇技術上可行、先進，經濟上合理的工藝方案是非常重要的。
城市污水中含有機污染物質較多，需要采用生物化學的方法使污染物的總量降低，達到國家及有關部門的排放要求。污水的生物處理枝術分好氧法和厭氧法兩大類，在城市污水處理領域主要采用好氧法，厭氧法主要用于處理高濃度有機工業廢水。污水的好氧生物處理技術，又分為活性污泥法和生物膜法兩種。
活性污泥法在全世界的應用已有80多年的歷史，隨著在實際工程中的廣泛應用和技術上的不斷革新改造，活性污泥法已成為城市污水處理的主要技術，也是當今污水處理領域使用最為廣泛的處理技術。根據近年來國內外的工程實踐和萊山區的具體情況，確定萊山的污水處理廠采用活性污泥法。
活性污泥法在應用實踐中不斷得到改進，如國內一-些污水處理廠采用的氧化溝工藝、AB工藝(兩段法)、SBR工藝(序批式處理工藝)等，那是在常規活性污泥法的基礎上開發出來的，屬于改逃型活性污泥法。
從經濟、技術兩方面考慮，我們認為百樂卡工藝具有一定的優勢，經過幾方面的分析、比較，萊山的污水處理廠擬采用百樂卡污水處理工藝。現就百樂卡工藝、氧化溝工藝、AB工藝等三種污水處理工藝進行方案比較。
一、氧化溝污水處理工藝
氧化溝是在傳統活性污泥法的基礎上發展起來的連續循環完全混合工藝，是用延時曝氣法處理廢水的一種環形渠道，平面多為橢圓形，總長可達幾十米，甚至幾百米以上。在溝渠內安裝與渠寬等長的機械式表面曝氣裝置，常用的有轉刷和葉輪等。曝氣裝置一方面對溝渠中的污水進行充氧，一方面推動污水作旋轉流動。氧化溝多用于處理中、小流量的生活污水和工業廢水，可以間歇運轉，也可以連續運轉。
1、氧化溝工藝的特點：
(1)氧化溝的溝渠長度較大，污水在氧化溝內停留的時間長，污水的混合效果好。可以不沒初沉池，有機懸浮物在氧化溝內能達到好氧穩定的程度;
(2)氧化溝的曝氣裝置具有兩個功能:供氧并推動水流以一定的流速循環流動。污泥的BOD負荷低，同延時曝氣法。對水質和水量的變動有較強的適應性;
(3)污泥齡長，有利于硝化菌的繁殖，在氧化溝內可產生硝化反應;污泥產率低，且多已達到穩定的程度，不需要再進行硝化處理，可直接進行濃縮脫水。
(4)如采用一體式氧化溝，可不單獨設二次沉淀池，使氧化溝與二沉池合建。中間的溝渠連續作為曝氣池，兩側的溝渠交替作為曝氣池和二次沉淀池，污泥自動回流，節省了二沉池與污泥回流系統的費用。
2、我國較常采用的氧化溝系統
我國較常采用并應用較好的氧化溝系統有:
(1)多溝串聯氧化溝系統，如廣西省桂林東區污水處理廠的4廊道氧化溝系統，日處理能力4萬立萬米。 每組溝渠內安裝一臺表面曝氣器，靠近曝氣器的下游為富氧區，上游為低氧區，外環可能成為缺氧區。
(2)交替工作氧化溝系統(一體式氧化溝)，如邯鄲市東污水處理廠引進丹麥的三溝氧化溝系統，日處埋能力6.6萬立萬米。 污水順序從三溝進入，兩側邊溝交替作為曝氣池和沉淀池。轉刷有時高速充氧，有時低速攪拌不充氧，有時停機沉淀，池中污水交替處于好氧和缺氧狀態。
氧化溝工藝主要由三部分組成:格柵和曝氣沉沙池組成的預處理部分、氧化溝生物處理部分和污泥脫水部份。
二、AB法污水處理工藝
AB 法廢水處理工藝是吸附---生物降解 (Adsorption Biodegradation)工藝的簡稱，由德國亞探大學Bohnke教授于七十年代開創的，從八十年代開始用于生產實踐。AB法系在傳統兩級活性污泥法和高負荷活性污泥法的基礎上開發的，屬超高負荷活性污泥法。
AB法工藝原理主要是充分利用微生物種群的特性，為其創造適宜的環境，使不同微生物群得到良好的繁殖、生長，通過生物化學作用使污水得到凈化。
1、AB工藝的特點
(1)不設初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成A段。A段是AB工藝的主體，對整個工藝起關鍵作用。在連續工作的A段曝氣池中，由外界不斷地接種具有很強繁殖能力和抗環境變化能力的短世代原核微生物，在食物充足的條件下，新陳代謝很快，能較迅速地克服出現的失活和不可逆轉的損害作用，大大提高處理工藝的穩定性。
(2)A段和B段各自擁有自己獨立的回流系統，這樣兩段分開，有各自獨特的微生物群體，處理效果穩定。A段的微生物特性使吸附池的活性污泥表現為:
----有較強的絮凝、吸附和降解有機物的能力。
---COD有較高的降解度，使之降解為易生化處理的BOD物質。
---適應性強，耐進水水量、水質、pH等的變化，有抗沖擊負荷的 能力。
---A段不僅能去除一部份有機物質，而且能起調節和緩沖作用。
A段采用高污泥負荷，利用活性污泥的吸附絮凝能力，將污水中的有機物吸附于活性污泥上，進而降解。產生的大量生物污泥在中間沉淀池內沉下，大部分有機物質以剩余污泥方式排除系統外。 在A段中，借吸附、絮凝、分解和沉淀等作用，可去除大約40%的有機物。
(3)B段由曝氣池和二次沉淀池組成。
經過A段后，污水的沖擊負荷 (水質、水量等)巳不再影響B段，污水往水質、水量方面是比較穩定的，B段的凈化功能得以充分發揮。經A段處理后殘留于污水中的有機物在B段繼續氧化，達到較高的污水處理效率，并獲得良好的出水水質。
(4)A段的產泥量很大，污泥含磷量高于常規活性污泥法。B段的剩余污泥量少，泥齡長，有利于增殖緩慢、生長期長的硝化菌繁殖。因此，AB工藝具有一定的脫氨脫磷功能。
三、百樂卡污水處理工藝
百樂卡系統是德國VNO公司從七十年代以后，由氧化塘工藝逐漸發展起來的，吸取了氧化塘工藝的低成本和活性污泥工藝的高效率。到目前為止已有近五百套百樂卡系統在世界各地運行，其中一半是城市污水處理系統。我國山東省招遠市污水處理廠采用百樂卡污水處理工藝，現已投入正式運行，日處理污水能力為2萬立方米。該工藝通常在曝氣池前部設有混合區，使進水與回流污泥充分混合后進入曝氣池。
1、百樂卡污水處理工藝特點
(1)曝氣池分為兩個區：混合區和曝氣區。污水與回流污泥一起進入混合區，在攪拌的作用下充分混合后，再流入曝氣區。除了混合作用外，污水在混合區的缺氧環境條件下，可能發生部分水解酸化反應，提高廢水的可生化性，減輕后續曝氣區的負擔，從而減少動力消耗和曝氣池的體積。混合區與好氧處理區的延時曝氣相配合，對污水的脫氮脫磷可起到一定的作用。
(2)污水的生物處理采用延時曝氣工藝有以下優點同氧化溝工藝
(A)可不設初沉池;
(B)耐進水負荷沖擊能力強;
(C)剩余污泥量少，不用消化處理。污泥礦化程度高，無臭味;
(D)由于泥齡長，有利于硝化菌的繁殖，可起到一定的脫氮作用。
(3）百樂卡曝氣裝置為微孔曝氣形式，改變了傳統曝氣系統的固定模式，曝氣器由浮管牽引，懸掛在池中，曝氣器與布氣管間用軟管連接。通氣時，曝氣器由于受力不均在水中產生運功。當曝氣器偏離浮管垂直軸時，氣泡浮至水面并在浮管一側爆裂，從而對浮管產生反向推動力使浮管運動，浮管又反過來帶動曝氣器運動，在曝氣的情況下運動持續不斷。與傳統曝氣裝置相比，百樂卜曝氣系統有以下優點:
(A)傳統曝氣器頂部至水面的水域，始終處于過飽和充氧狀態，而其它水域則處于不飽和狀態，氧的利用率低。百樂仁曝氣裝置在水中的運動使池中不存在氧的過飽和區域，氧的利用率提高。百樂卡曝氣器產生的微氣泡在水中的運動距離長，停留時間長，使氧的利用率明顯提高，相應的能耗得以降低。固定式曝氣器產生的氣泡在水中的停留時間為5~6秒，而百樂卡曝氣裝置產生的氣泡可在水中停留11秒以上。
(c)百樂卡曝氣器的孔隙率為80%，表面不容易堵塞。
(D)傳統的固定式曝氣器固定在池底，可能造成池底局部侵蝕，曝氣池通常采用混凝土結構。而百樂卡曝氣器安裝在浮動的懸鏈上，每條鏈在池中一定的區域內運動，不會對池子的某一部分造成局部侵蝕。曝氣池可采用土池，大大減少了基建投資。
(E)固定式曝氣器的檢修或更換需停止曝氣并排空水池，不但費時費力，還要重新培養活性污泥。而百樂卡系統可在不停氣放水的情況下，直接將曝氣鏈提出水面維修，既方便又經濟。
2、百樂卡污水處理工藝流程
(1)污水的預處理
來自城市排水截流干管的污水通過提升泵站進入細格柵，攔截污水中較大的飄浮物和顆粒粗雜質等。在去除粗雜質的同時可除掉一部分有機負荷。
(2)曝氣池好氧生物處理
經過預處理后，污水先進入曝氣池前端的混合區，借助于攪拌作用，進水與回流污泥進行充分混合后，再流入曝氣區。
在曝氣池中，微生物群體聚居在呈懸浮狀的活性污泥上，與進入曝氣池的污水廣泛接觸。鼓風機通過在曝氣池底浮動的空氣擴散裝置，以微小氣泡的形式向池中提供空氣。在曝氣裝置的攪動作用下，污水與活性污泥更好地混合，微生物將污水中的有機物降解。
(3)沉淀池
經過生物處理后，污水進入沉淀池，使混合液澄清、濃縮、固液分離。沉淀池中的上清液經溢流堰流出，達標后排放。沉淀下來的污泥大部分由污泥泵輸送回到曝氣池，極少量的剩余污泥排入污泥池濃縮、貯存、待運。
(4)污泥處理
百樂卡工藝的污泥產率很低。由于微生物在曝氣池中長期處于內源呼吸期，只產生少量容易脫水的、無臭且較為穩定的污泥，不需要再進行厭氧消化處理。
由于污泥量很少，從經濟上考慮可不采用污泥機械脫水系統。污水處理廠周圍就是農田，萊山區水資源又相對缺乏，含水量很高的污泥可直接作為農業肥料，不需再澆水稀釋。
剩余污泥泵將少量的剩余污泥排入污泥池。污泥在池中沉淀、濃縮后，上清液排回至曝氣池。濃縮的污泥貯存一定時間后，用罐車運出作為肥料。
方案比較及推薦方案
從技術方面分析，與常規活性污泥法比較，百樂卡工藝、氧化溝工藝和AB工藝各有特點，都具有耐沖擊負荷能力強、處理穩定性高和處理效果好的優點。但在技術、經濟等方面存在一定的差別，其主要方面比較如下。
一、與氧化溝工藝的比較
氧化溝工藝和百樂卡工藝都采用延時曝氣法，同樣具備延時曝氣法的優點。而延時曝氣法的主要缺點:曝氣時間長使動力消耗大以及曝氣池容積大，占地面積大，氧化溝工藝卻很難避免。
(1)氧化溝工藝需采用20臺轉刷，每臺功率45kW，曝氣轉刷總功率為9OOkW，加上螺旋槳水下攪拌器，僅氧化溝設備的裝機容量就達949•6kW。相比之下，由于百樂卡曝氣裝置的動力效率和氧的利用率較高(在5米水深時為28•8%)，采用4臺風機，每臺130kW，共520 kW，能耗明顯降低。
(2)氧化溝為環形溝渠狀，需全部采用鋼筋混凝土結構，雖然一體式氧化溝系統不需建二次沉淀池，但氧化溝的土建投資就達650萬元。百樂卡工藝的曝氣池采用土池，內砌毛石，加上混凝土結構的沉淀池，土建投資共為250萬元。
二、與AB工藝的比較
1、AB工藝中A段正常運行的必要條件是進水中必須有足夠的己經適應該污水的微生物，A段去除率的高低與進水微生物量直接相關。如果城市污水中工業廢水比重較大，污水中微生物濃度很低，A段曝氣池得不到外源微生物的連續補充，生物絮凝吸附作用很弱，就會導致A段去除率與初沉池相近，這類污水不宜采用AB工藝。
我國很多中小城市的排水現狀，由于大量的工業廢水未經處理直接排入，以及沒有完善的管網系統，使城市污水的成分比較復雜，這就影響了AB工藝的處理效果。
2、由于AB法工藝比傳統的活性污泥法多了一個處理階段，需要增加吸附池、中間沉淀池和污泥回流系統等，使土建、設備的投資以及能耗費用大為增加。AB工藝的處理構筑物土建費用645萬元，處理設備的裝機容量為702kW。而百樂卡工藝的處理構筑物土建投資為284萬元，處理設備裝機容量616kW。
三、三種方案的比較
推薦方案---百樂卡污水處理工藝
從上面的分析可以看出，與氧化溝工藝和AB工藝相比，百樂卡污水處理工藝在工程總投資、日常運行能耗和設備維護檢修方面都具有明顯的優勢。
根據幾方面的綜合分析考慮:
(1)保證污水處理工程能夠穩定、可靠地運行;
(2)保證處理后廢水達標排放;
(3)有利于今后污水的深度處理和回用;
(4)盡可能地使構筑物和主要設備結構簡單、維修方便;
(5)最大限度地節省土地、基建投資和日常運行費用，
我們推薦采用百樂卡污水處理工藝，曝氣裝置采用德國VNO公司的專利產品。來源：谷騰水網
