环境工程专业校外实习实基地

福州大学至诚学院

环境工程专业 

 实习基地的建设情况

1 环境工程专业各类实习基地的建设情况

福州大学至诚学院环境工程专业从2003年创办以来，院领导及环境资源工程系专业老师就非常重视实践环节的教学，并将实践环节的教学改革作为整个系教学改革的龙头。在实习大纲的制订上，做到了以工程意识和实践能力培养为主线统一安排、有机整合，和理论教学环节相辅相成，使整个教学体系形成一个模块——接点——主线相互衔接的整体网络状结构。

环境工程专业实习环节按照循序渐进，步步深入原则，综合考虑环境工程课程体系特点，将实习分为了认识实习、生产实习和毕业实习三大实习环节，认识实习使学生能够感性认识废物处理的整个过程，明晰环境工程专业特点及职责；生产实习使学生掌握了各类废物处理工程典型工艺设计及运行过程特点，毕业实习则使学生在实习单位进行了系统的专业能力的训练，为今后进入单位奠定坚实的基础。

几年来的实践表明，稳定、可靠、完善的校外实习基地可优化环境工程实践教学体系，更加有效地培养学生的工程意识、工程实践能力和创新能力，可建立与工程设计、训练、运行、维护、生产、开发等工程理论和实践教学环节密切相关的工程训练中心和创新实践中心。与实验室相比，能够补充体现工程性、综合性、实践性、创新性的教学环节，更贴近工程实际，既能提供一个真实的工程环境，又能灵活地配合工程理论和实践教学；既是一个训练场所，又是一个产学研基地；既能扩大学生的知识面，又能深入某个环节开展创新设计；能够使学生通过有计划的工程训练全面提高工程素养。

在实习基地的建设上，考虑到环境工程专业学生人数多的特点，充分发挥各位老师的社会关系优势，选择并建成了大量稳定的校外实习基地(详见表1)，能完全满足学生实习的要求。

                   表1 环境工程专业已建校外实习基地一览表

2 主要实习基地简介

2.1福州西区水厂

2.1.1实习基地概况

福州市西区水厂一期30万m3/d，由上海市政工程设计院设计，福建省第二建筑工程公司施工，项目利用加拿大政府贷款，由加拿大蒂森公司提供引进技术与设备，工程于1990年12月开工，1994年建成投产。二期30万m3/d，一组15万m3/d，由福州市给排水工程设计院设计，福建省第二建筑工程公司施工，项目资金全部由国内解决，工程于1996年12月开工，1998年底竣工投产。

图1  福州西区水厂

图2  福州西区水厂厂区平面图

2.1.2 实习基地功能

福州西区水厂为本专业学生认识实习、生产实习和毕业实习提供条件。

2.1.3 实习内容

① 工艺流程

图3 工艺流程图

② 二期主要工艺设计参数：

投矾：液态碱式聚合铝(PAC)—miltonroy隔膜计量泵

投 加 比       20—40ppm

平面尺寸       10.24m×20.24m

隔 膜 泵       5000L/min

混合：DN1200管道静态混合器一个

絮凝：竖向流并波折板反应池二组

停留时间       15min

平面尺寸       18.28m×18.1m

有效水深       3.5m

布水流速       0.31--0.22--0.12m/s

沉淀：叠加式平流沉淀池二组

停留时间       1.63hr

出水堰负荷     13.7m3/h.m

平面尺寸       18.28m×86.5m

滤池：Arquzer V型滤池二组

每组格数       7格

平面尺寸       58.63m×48.18m

滤    速       7.5m/hr

单格面积       121m3

加氯：W＆T蒸发器及真空加氯系统

投 加 比       2～3ppm

平面尺寸       12.24m×20.48m

加 氯 机       10～20kg/hr

一级取水泵：

44LKB-19斜流泵3台        Q=1.9m3/s，H=19m

56LKA-19斜流泵1台        Q=4.0m3/s，H=19m(新)

二级输水泵：

32SA-10卧式离心泵2台       Q=5070m3/hr，H=48.5m

湘英44-20卧式离心泵2台     Q=9000m3/hr，H=48.0m

湘英44-20卧式离心泵1台     Q=13000m3/hr，H=42.0m

2.1.4相关知识链接——V型滤池

V型滤池（见图4）是法国德格雷蒙(Degremont)公司设计的一种快滤池，采用气、水反冲洗，目前在我国的应用日益增多，适用于大、中型水厂。

1-水气动隔膜阀；2-方孔；3-堰口；4-侧孔；5-V型槽；6-小孔；7-排水渠；

8-气、水分配渠；9-配水方孔；10-配气小孔；11-底部空间；12-水封井；

13-出水堰；14-清水渠；15-排水阀；16-清水阀；17-进气阀；18-冲洗水阀

图4  快滤池平面图

1. 构造简介

V型滤池因两侧进水槽设计成V字形而得名。图5为一座V型滤池构造简图。通常一组滤池由数只池子组成。每只池子中间为双层中央渠道，将滤池分成左、右两格。渠道上层是排水渠7供冲冼排污用；下层是气、水分配渠8，过滤时汇集滤后清水，冲冼时分配气和水。渠8上部设有一排配气小孔10，下部设有一排配水方孔9。V型槽底设有一排小孔6，既可作过滤时进水用，又可供冲洗时横向扫洗布水用，这是V型滤池的一个特点。滤板上均匀布置长柄滤头，每平方米约布置50～60个。滤板下部是空间11。

图5 V型滤池构造简图

2. 工作过程

（1）过滤过程

待滤水由进水总渠经进水气动隔膜阀1和方孔2后，溢过堰口3再经侧孔4进入V型槽5。待滤水通过V型槽底小孔6和槽顶溢流，均匀进入滤池，而后通过砂滤层和长柄滤头流入底部空间11，再经方孔9汇入中央气水分配渠8内，最后由管廊中的水封井12、出水堰13、清水渠14流入清水池。滤速可在7～20m/h范围内选用，视原水水质、滤料组成等决定。滤速可根据滤池水位变化自动调节出水蝶阀开启度来实现等速过滤。

（2）冲洗过程

首先关闭进水阀1，但两侧方孔2常开，故仍有一部分水继续进入V型槽并经槽底小孔6进入滤池。而后开启排水阀15将池面水从排水渠中排出直至滤池水面与V型槽堰顶相平。冲洗操作可采用：“气冲→气-水同反冲→水冲”3步；也可采用：“气-水同时反冲→水冲”两步。3步冲洗过程为：①启动鼓风机，打开进气阀17，空气经气水分配渠8的上部小孔10均匀进入滤池底部，由长柄滤头喷出，将滤料表面杂质擦洗下来并悬浮于于水中。由于V型槽底小孔6继续进水，在滤池中产生横向水流，形同表面扫洗，将杂质推向中央排水渠7。②启动冲洗水泵，打开冲洗水阀18，此时空气和水同时进入气、水分配渠，再经方孔9和小孔10和长柄滤头均匀进入滤池，使滤料得到进一步冲洗，同时，横向冲洗仍继续进行。③停止气冲，单独用水再反冲洗几分钟，加上横向扫洗，最后将悬浮于水中杂质全部冲入排水槽。冲洗流程见图6箭头所示。

气冲强度一般在14～17 L/(s·m²)内，水冲强度约4 L/(s·m²)左右，横向扫洗强度约1.4～2.0 L/(s·m²)。因水流反冲强度小，故滤料不会膨胀，总的反冲洗时间约10min左右。V型滤池冲洗过程全部由程序自动控制。

3. V型滤池的主要特点

可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。由于反冲时滤层不膨胀，故整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象，即所谓“均质滤料”，使滤层含污能力提高。一般采用砂滤料，有效粒径d10：0.95～1.50mm，不均匀系数K60=1.2～1.5，滤层厚约0.95～1.5m。

气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。

滤头由具有缝隙的滤帽和滤柄(具有外螺纹的直管)组成。短柄滤头用于单独水冲滤池，长柄滤头用于气水反冲洗滤池。图6中的滤板若不用穿孔滤板，则可在滤板上安装滤头，即在混凝土滤板上预埋内螺纹套管，安装滤头时，只要加上橡胶垫圈将滤头直接拧入套管即可。图所示为气水同时反冲洗所用的长柄滤头示意图。滤帽上开有许多缝隙，缝宽在0.25mm～0.4mm范围内以防滤料流失。直管上部开1～3个小孔，下部有一条直缝。当气水同时反冲洗时，在混凝土滤板下面的空间内，上部为气，形成气垫，下部为水。气垫厚度与气压有关。气压愈大，气垫层愈大。气垫中的空气先由直管上部小孔进入滤头，气量加大后，气垫厚度相应增大，部分空气由直管下部的缝隙上部进入滤头，此时气垫层厚度基本停止增大。反冲水则由滤柄下端及直缝上部进入滤头，气和水在滤头内充分混合后，经滤帽缝隙均匀喷出，使滤层得到均匀反冲。滤头布置数一般为50~60个/m²。开孔比约1.5%左右。

2.2福州西区水厂污泥干化场

2.2.1 实习基地概况

福州西区水厂在给水处理生产过程中产生的污泥（高浊度废水）主要来源是沉淀池的排泥及滤池的的反冲洗排水，这种污泥的成分以泥砂颗粒和絮凝剂的水解产物为主，虽然不含有毒物质，但直接排放会造成河床淤积和增加水体的浑浊度，并造成水资源的浪费。近年来，随着节水意识和环保意识的加强，国内水处理行业已开始对给水污泥进行处理。目前除新建的给水工程设置了污泥处理工段外，一些已建水厂也开始进行改造工程，增设污泥处理构筑物。

图7 西区水厂污泥灌区

根据西区水厂的净水处理工艺，沉淀池的排泥水和滤池的反冲洗排水总计约为24000 m3/d。在福州西区水厂内设在污泥调节池，污泥调节池内用空气搅拌，以调节高密度澄清池的进水水质和进水流量的大幅度变化，并配有3台流量为1000 m3/h的潜污泵，将调节池废水送至1.9km外的污泥干化场进行处理。

2.2.2 实习基地功能

本专业学生认识实习、生产实习、毕业实习基地。

2.2.3 实习内容与工艺

设计进水水质：沉淀池排泥浓度3-4 g/L，滤池反冲洗废水浓度0.1-0.5 g/L，水厂日均产生干固体29.73 t/d，最不利情况下干固体产生量（含固量按5%计）41.6 t/d。

设计出水水质：悬浮物SS≤70mg/L、浊度≤20NTU；污泥排放浓度＞30g/L。

（1）工艺流程

图8 工艺流程图

（2）主要工艺设计参数：

1）反应池的主要设计参数

反应池尺寸：4.35×4.35 m

2）斜管沉淀/浓缩区主要工艺参数

预沉池/浓缩池的尺寸：7.3m×7.3 m   蜂窝管分离器的尺寸：5.71m×6 m

水力负荷：蜂窝管上15.6 m3/(m2.h)   总面积上9.43 m3/(m2.h)

有效水深：5m

排泥泵、污泥循环泵、备用泵各1台，流量为5.30 m3/h，扬程40m

2.2.4 相关知识链接——高密度澄清池

（1）高密度澄清池的组成

图9 高密度澄清池

高密度澄清池，是一种高速一体式沉淀／浓缩池，是由法国德利满Densadeg公司开发研制的，目前已在法国、瑞士等国家的许多给水厂和污水处理厂中应用。由两部分组成：反应区和澄清区。其中反应区由混合反应区及推流反应区组成；澄清区由入口、斜管沉淀区及浓缩区组成。

（2） 工作机理

Densadeg高密度澄清池工艺基于以下五个机理：①独特的一体化反应区设计；②反应区到沉淀区较低的流速变化；③沉淀区到反应区的污泥循环；④采用有机絮凝剂；⑤采用斜管沉淀布置。

① 混合反应区的工作机理

已经过预凝聚的原水与循环污泥混合后进入到反应区。混合反应区内的搅拌机位于圆筒式缓流板的中央，该搅拌机的作用是使反应区内原水、絮凝剂、污泥均匀混合，并为聚合电解质的分散和絮凝提供需要的能量，达到快速凝聚的效果。来自污泥浓缩区中的浓缩污泥通过外部再循环系统使池中污泥浓度得以保证。

② 推流式反应区的工作机理

此区为上升式水流慢速絮凝反应区，使矾花的尺寸在此增大。整个反应区 (混合及推流式反应区)可获得大量高密度均质的矾花，这种高密度的矾花允许沉淀区的沉速较大，而不影响出水水质。

③ 沉淀-澄清-浓缩区的工作机理

矾花慢速地从一个大的预沉区进入到沉淀区，可避免破坏矾花和产生旋涡，使大部分矾花在预沉区沉淀。逆向流斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀，并通过固定在清水收集槽下侧的纵向分隔板进行水力分布，这些纵向板有效地将斜管区分成独立的几组以改善水力分布。

矾花在沉淀区下部累积成污泥并浓缩，浓缩区分两层：一层位于排泥斗上部，一层位于排泥斗下部。上层为 用于循环的污泥，污泥在该层的停留时间为几小时，然后进入排泥斗。为了使污泥更好地浓缩，刮泥板配有尖桩围栏。在特殊情况下( 流量发生变化)，可调整污泥循环区的高度，污泥的停留时间及污泥浓度。下层是产生大量浓缩污泥的地方污泥浓度至少为20g/L。

（3）工作过程

在混合反应区内靠搅拌器的提升作用完成泥渣、药剂、原水的快速凝聚反应，然后经叶轮提升至推流反应区进行慢速絮凝反应，以结成较大的絮体，再进入斜管沉淀区进行分离。澄清水通过集水槽收集进入后续处理构筑物， 沉淀物通过刮泥机刮到泥斗中，经容积式循环泵提 升将部分污泥送至反应池进水管，剩余污泥排放。

图10 高密度澄清工艺

（4）工艺特点

① 设有外部污泥循环系统把污泥从污泥浓缩区提升到反应池进水管，与原水混合。

② 凝聚-絮凝在两个反应区中进行，首先通过搅拌混合反应区，接着进入推流式反应区。

③ 采用合成有机絮凝剂PAM。

④ 从低速反应区到斜管沉淀区矾花能保持完整，并且产生的矾花质均、密度高。

⑤ 采用高效斜管沉淀，沉淀区上升速度可达20～40m/h，高密度矾花在此得到很好沉淀。

⑥ 能有效地完成污泥浓缩 ，出水水质稳定，耐冲击负荷。

由以上机理决定了Densadeg高密度澄清池具有的优点为：污泥循环提高了进泥的絮凝能力，使絮状物更均匀密实；斜管布置提高了沉淀效果，具有较高的沉淀速度，可达20 m/h；澄清水质量较高；对进水波动不敏感，并可承受较大范围的流量变化。

2.3马尾污水处理厂

马尾开发区污水处理厂于1999年建成投产运行，其设计处理规模为3万吨/天，主要处理马尾开发区的生活污水和部分工业废水，其中工业废水占60—65%，生活污水占35—40%左右。处理后的污水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中规定的一级排放标准。其污水处理工艺流程如下：

图11  马尾污水处理厂工艺流程

2.4快安污水处理厂

快安污水处理厂设计处理规模为1万吨/天，主要处理快安区的生活污水和部分工业废水，其中工业废水占60～65%，生活污水占35～40%左右。处理后的污水达到《国家污水综合排放标准》(GB8978-1996)中规定的一级排放标准。其污水处理工艺流程如下：

图12 快安污水处理厂工艺流程

2.5 长乐华能电厂

华能福州电厂位于福建省长乐境内，毗邻闽江，厂区占地面积约有115万平方米。装机容量140万千瓦，分期建设。一期安装两台35万千瓦燃煤发电机组，成套设备由日本引进，于1988年投产发电。二期安装两台同类型机组，锅炉由英国三井巴布科克公司制造，发电机组由德国西门子公司制造，1999年投厂发电。

电厂发电用煤自晋北经陆海联运，由秦皇岛运到电厂煤码头，用皮带直送贮煤场。干灰由空气压送到干灰库，出售做建筑材料。废物利用，确保环境不受污染。

该厂是我省当前装机容量最大的水力发电厂。运行以来，为用户提供安全可靠的电源，对优化福建投资环境、加速沿海开发、促进经济发展，发挥了重要作用。同时，作为一个可以产生多种污染的企业，该厂对于本企业可能造成的大气污染、水污染和噪声等采取了一些有力的措施，确保使对环境的污染控制在最小程度。主要环保措施如下：

（1）电除尘系统

电厂锅炉配备的电除尘系统，每小时处理废气57万m3，除尘效率99%，功率大，除尘效率高，运行稳定，自动化操作和控制。特别是煤燃烧比较完全，灰渣中的炭含量很低，一方面提高了能源利用率，减少灰渣排放量，同时由于粉煤灰比较纯净，粒度小且均匀，有利于综合利用，在现场看到从贮灰仓出来的玻璃珠状粉煤灰直接装袋外运，增加了经济收入。

（2）贮灰场

电厂排放的较粗颗粒的灰渣，采用水力除灰，通过管道输送到贮灰场。灰场利用山沟有利地形建成，沟口设有灰坝，澄清后的灰水返回除灰系统循环使用。

（3）化水处理

锅炉水处理工艺流程：

锅炉水处理工艺（一期、二期）流程分别如图13（1）、图13（2）所示。

（4）生活污水处理工艺流程

图14 生活污水处理工艺流程图

图15 工业废水处理工艺流程图

2.6 青口危险废物综合处置厂

该实习基地2001年5月建成，位于福州市闽侯县青口镇东南部的青圃村东北侧，长乐市玉田镇西北的斜坡、山沟地区。主要处置来自闽东南地区工厂和科研单位产生的危险废物及闽江流域地区急待处理的危险废物。年处置能力20000t的危险废物，其中预处理、直接填埋的危险废物15000t/a，焚烧炉处理能力5000t/a。其主要处理工艺如下：

(1)废乳化液处理工艺

首先，将桶装废乳化液倒入废乳化液储罐中；然后，通过废乳化液提升泵将废乳化液储罐中的废乳化液打入破乳搅拌槽，加入5％碱式氯化铝溶液破乳；经破乳后的混合液再经废乳化液提升泵打入气浮装置；气浮后，污水排入废水处理系统，气浮渣送往焚烧处理车间进行焚烧处置。

(2)酸碱废液、重金属废液、填埋场渗滤液处理工艺

重金属废液和填埋场渗滤液先利用提升泵泵入还原槽，加入5％盐酸溶液和5％硫酸亚铁溶液将其还原；还原后的混合废液进入中和沉降槽，酸碱废液直接进入中和沉降槽，加入5％盐酸溶液或5％氢氧化钙溶液中和；中和后产生的沉淀物经压滤，滤饼送进固化/稳定化车间，滤液排入废水处理车间。

(3)焚烧处理工艺

废物通过提升进料系统进入回转窑，在850℃以上条件下高温焚烧，若是可焚烧的废液，直接经喷射泵喷入二燃室；产生的烟气经二燃室，在1100℃以上条件下进行二次燃烧；高温烟气在急冷塔内与喷淋（碱性）冷水进行热交换，迅速降温至200℃左右，避免二恶英的再度生成，同时去除部分的酸性气态污染物、烟尘；从急冷塔出来的烟气进入填料塔，与碱性水接触，进一步去除其中的酸性气态污染物、烟尘，并降低温度；达标的尾气经引风机引向烟囱排放。急冷塔和填料塔产生的废水排入废水处理系统，经处理达到回用水标准后进行回用。

(4)固化/稳定化处理车间工艺

首先，用叉车将需固化处置的危险废物倒入固化搅拌系统的料斗中；然后，输入适量水泥、稳定剂、水与危险废物进行混合搅拌；待搅拌均匀后卸料，通过翻斗车将搅拌好的废料混合物送至养护区养护（一般为28天）；最后通过装载机将合格固化体送至危险废物填埋场安全填埋。

(5)废水处理车间工艺

首先，将焚烧车间冷却除尘废水、物化处理车间产生废水、填埋场渗滤液、初期雨水、车间地面冲洗水及实（化）验室产生的污水收集到废水处理车间的调节池；然后废水经反应还原槽，投加适量硫代硫酸钠，降低部分污染物的毒性和降低部分污染物的氧化性；而后进入絮凝反应槽投加适量氢氧化钠、PAM；经絮凝反应后进入斜管沉淀池，产生的沉淀经污泥泵泵入污泥浓缩池，上清液进入反应槽；在反应槽中投加适量硫化钠和PAC，形成的沉淀经气浮，浮渣进气浮储渣槽；气浮池出来的废水经多介质过滤器和活性碳过滤器后，部分回用，部分进入反渗透（RO）处理装置进行深度处理；经RO处理后的清水可回用于除尘系统和配药用水。经浓缩后的污泥利用污泥泵泵入带式污泥脱水系统，浓缩池的清液排入调节池；污泥脱水系统产生的污泥运送至固化车间进行处置，滤液排入调节池。

2.7 福州市祥坂污水处理厂

2.7.1 实习基地概况

福州市祥坂污水处理厂是福州市第一座城市污水处理厂，工程于1992年筹建，1997年建成投产运行。主要处理福州市西湖截污管、白马河以西及其支流大庆河两岸汇集来的污水，原设计处理规模为5万吨/天，服务面积约560hm2，服务人口约19万人，占地面积为3.4公顷，总投资为1.7亿元，其中，利用芬兰政府无息优惠贷款498万美元，全厂主要设备和自控、仪表均利用芬兰政府贷款从芬兰YIT公司引进。

工程由中国市政工程西北设计院和福州市城乡规划设计院设计，采用先进的A/O法二级生化处理工艺。污水处理工艺设备全套由芬兰等国家进口，配置有先进的自控系统，通过计算机实现集中控制，还建有先进的在线水质监测设备。出水达标率均为99%。

2005年该厂将初沉池改为A池，并新增设一座曝气沉砂池和一座二沉池以及一套紫外C消毒系统，在其他工艺条件没有改变的情况下，将污水厂日处理容量由原来的5万吨提高到现在的7.5万吨，最高达8.5万吨，处理污水单位成本为0.467元/吨。

福州市祥坂污水处理厂多年的成功运行，明显改善大庆河的污染，临近河段水质也有不同程度改善，使闽江福卅段水域水质有一定程度的提高，增加了下游环境容 量，改善水厂水源水质，保护和改善了闽江水质，带来了良好的环境效益，为福州市进一步改革开放创造优良的投资环境，同时较好地解决了工业路上几家工厂高浓度废水处理问题，收到了良好的社会效益。多次被评为福州市文明单位、绿化达标先进单位、创建省级园林城市先进单位和创建国家卫生城市先进单位等。

2.7.2 实习基地功能

①认识实习

②生产实习　

③毕业实习

④专题实训

⑤环境监测技能实训

⑥污水处理设施调试、运行、管理技能实训

⑦大学生科研实践训练SRTP

⑧单体构筑物工艺设计

2.7.3 实习内容与工艺

祥坂污水处理厂经处理后的尾水水质执行了《城镇污水厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B排放标准。设计进水水质和出水水质如表3所示：

表3 祥坂污水处理厂设计进水水质和出水水质

（1）工艺流程

 图16 祥坂污水处理厂工艺流程图

图17 祥坂污水厂工艺流程图板

（2）主要构筑物工艺参数

表4 主要构筑物工艺参数

2.7.4 相关知识链接——缺氧/好氧活性污泥法

A2/O法指(Anoxic/oxic，缺氧/好氧)   A1/O法指(Anaerobic/oxic，厌氧/好氧)

（1）脱氮机理

a.氨化作用

b.硝化作用

NH4++1.5O2=NO2-+H2O+2H+

NO2-+0.5O2=NO3-

故氧化1g的氨氮需3.43+1.14=4.57gO2，可见硝化是个耗氧的过程，需在有O2的条件下实现，作用的细菌为化能自养型的亚硝化细菌和硝化细菌。

若考虑到细胞的合成反应，则硝化反应式为

22NH4++37O2+4CO2+HCO3-=C5H7NO2+21NO3-+20H2O+42H+，可见硝化过程会消耗碱度物质，使pH值少量降低。氧(硝)化1kg NH4+—N需消耗7.14CaCO3碱度。

c.反硝化作用

反硝化过程作用的主体是兼性异养菌，在有氧时，以O2作为电子受体；在无氧时，以NO2-、NO3-作为电子受体。反硝化过程除氮的途径包括两种：合成(同化)作用将NO3-还原成NH4+—N(aa)成为自身的细胞物质，占25—30%；异化(产能)过程以NO3-—N作为电子受体，还原成N2。同化合成细胞所需的碳源和异化所需的能源都由有机物(可外加)提供。

产能反应为：6NO3-+2CH3OH=6 NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH=3N2+3CO2+3H2O+6OH-

考虑到合成，总的反应式为

NO3- + 1.08CH3OH + H+ = 0.065C5H12NO2 + 0.47N2 + 0.76CO2 +2.44H2O

可见，反硝化是一个需要碳源和消耗酸度的过程，反硝化结果会使pH值少量升高。

（2）A/O工艺流程

本工艺又称前置反硝化生物脱氮，其工艺流程如图18所示。

图18 缺氧—好氧活性污泥法生物脱氮工艺流程图

反应池前段为缺氧池，后段为好氧池。废水和回流活性污泥从缺氧池流入。通过好氧池处理的一部分硝化液(混合液)回流到缺氧池，在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌氧化有机物的同时，将混合液中的亚硝态氮和硝态氮还原为氮气。在好氧池废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。通过硝化后另一部分混合液经二沉池进行固液分离后排放。另外，根据进水水质不同，有时需投加甲醇等脱氮的受氢体和投加碱(NaOH等)调节pH值。

图19 多级缺氧—好氧活性污泥法工艺流程图

如图19所示，本工艺为缺氧池和好氧池二级串联。废水分级流入缺氧池，可保持比较高的MLSS浓度和SRT。本工艺由于从前一级好氧池流出的废水(硝化后)流入后一级的缺氧池，因此可提高总氮去除率。

（3）A/O工艺工作原理

废水先引入缺氧池，并将好氧池的混合液和二沉池底部的污泥同时回流至缺氧池，使缺氧池中既从原废水中得到充足的有机物，又从回流的混合液中得到大量的NO3-—N，回流污泥则保证足够的微生物量，在其中进行有机物的初步降解(水解酸化)以及NO3-—N的反硝化，是一个需要碳源和消耗酸度的过程；然后进入好氧池，在其中进行有机物BOD的进一步降解和NH4+—N的硝化，是一个需消耗碱度和O2的过程。O段后设沉淀池，部分污泥回流到A段，以保证充足的微生物量；将O段的混合液回流至A段，以提供给A段足够的NO3-—N，并保证所要求的氨氮出水指标。

可见A/O流程可在去除有机物的同时取得良好的脱氮效果，与传统的活性污泥法相比(为去除废水中的氮，必须增加处理构筑物或投加化学药剂，即增加三级处理设施，基建费用和运行费用都十分昂贵)，出水水质明显改善，处理能耗大大降低，也有改善活性污泥沉降性能的作用(缺氧池在好氧池之前，一方面可减轻好氧池的有机负荷，另一方面也有利于控制污泥膨胀)。

（4）A/O法工艺特点

本工艺与普通活性污泥法比较有以下特点：

①总氮去除率为60％～70％时，生物反应器的容积比普通法大。

②反应池需分隔，在构造上必须保证缺氧池保持缺氧状态。

③为使硝化液循环，需设硝化液回流系统。

④由于反应池MLSS浓度比普通法高，因此二沉池的设计表面水力负荷应比普通法小，有效水深为大。

⑤因设回流系统和缺氧池等而使运行管理项目增加。

⑥本工艺与普通活性污泥法相比，不仅提高总氮去除率，而且BOD、SS去除率也可提高。

⑦另外，本工艺中由于废水中部分有机物在缺氧池进行的脱氮反应中被去除，因此与强化硝化活性污泥法相比，去除BOD所需的氧量少。

(5) 总氮去除率

如前所述，本工艺对典型的城市污水，总氮去除率为60％～70％。

假设进水中的总氮在好氧池全部被硝化；循环硝化液中的硝酸氮在缺氧池全部被反硝化，则总氮去除率可用下式表示：

式中  EN——总氮去除率，％；

R——回流比，按下式计算：

式中  QR——回流污泥量，m3／d；

QC——回流硝化液(混合液)量，m3／d；

Q——处理废水量，m3／d。

A/O法由于整个系统运用的是同一类污泥，既起到去除BOD、实现硝化，又起反硝化作用，所以又称单一污泥系统(Single sludge system)。由于出水前是好氧段，污泥沉降性能好，但出水中一定会有部分NO2-、NO3-—N带出，不可能完全实现脱氮。

由于进水中的总氮的20％～30％以剩余活性污泥形式排出系统之外，因此实际上进水总氮去除率为70％一80％。

从式中可知，回流比越大，则总氮去除率越高，但考虑循环系统的能耗，工程上回流比以2为限，因此总氮去除率一般为50％～60％。另外，二沉池等也能进行脱氮，以及考虑不能去除的TKN，所以该工艺系统总氮的去除率为66％-90％。

(6) 其它

a.初沉池宜设超越管

初沉池虽然可去除进水中约30%的BOD，但BOD又作为缺氧池脱氮反应所需的碳源。当要求更高的脱氮率时，或反应池运行初期和雨季进水中BOD浓度较设计值低时，废水可全部或部分不经初沉淀，直接进入反应池，以保持足够的C/N比。

b.缺氧池宜采用机械搅拌

由于脱氮会发生污泥上浮和浮渣，浮渣会使放线菌繁殖或产生恶臭，所以浮渣在缺氧池内不能停留时间太长，宜设浮渣破碎装置，方法有洒水和曝气。

c.应设甲醇和NaOH投加设备的场合

当进水中BOD浓度低，碳源不足时，需投加甲醇，1g甲醇大致相当于1gBOD；另外，硝化反应会消耗混合液的碱度，使其pH值下降。pH值对硝化反应影响较大，pH值低时，硝化反应速度下降，一般反应池的pH值应保持在6.5以上，要求曝气池出水的碱度应在50mg/L以上，否则需加NaOH进行调整。实际操作中，不需外加碳源。pH值平衡过程可以自身调节。

d.硝化应注意的问题

BOD(小于100)低时，才可能发生硝化。BOD存在对硝化作用是有抑制的，因为异养菌会优先生长，而硝化菌产率低，生长速率慢。因此，应满足泥龄大于7天，DO≥2mg/L。所以在常规的生物处理系统中无法实现硝化。

2.6.5 实习典型事迹

祥坂污水处理厂实习基地的主要功能提现在：

（1）本科生培养事迹

① 提供实验样品

本专业学生《水污染控制工程》和《固废处理与资源化》实验环境工程专业重要的实践环节，水处理实验原水和接种污泥都可从祥坂污水处理厂获取，解决了该门课程实验的一个样品代表性的难题。固废处理与资源化实验中污泥的处理处置实验可在污水厂直接完成，给学生更加直观和直接的感触。

② 提供实习条件

祥坂污水处理厂作为本专业学生实习的重要基地之一，为学生认识实习、生产实习、课程实习、毕业实习等提供了十分重要的场所和条件。认识实习使学生能够感性知道污水处理的整个过程；课程实习使学生及时地理论联系实际，很多学生在上专业课程时候要求去实习基地现场讲解，效果良好；生产实习使学生掌握了污水处理厂典型工艺设计、运行过程分析，学生提出了很多可行建议被厂方采用，比如：污泥综合利用，污泥回流量的最佳控制量问题。有一些学生在这里进行毕业实习之后走上污水处理厂的管理工作岗位。

③ 本科生SRTP的实践基地，每年多有学生利用该实习基地进行SRTP项目，多个学生因此获奖和评优。

（2）研究生论文研究事迹

祥坂污水处理厂是本专业与母体学校——福州大学环境与资源学院共享的实习基地之一。它同时也为母体学校研究生完成论文提供了条件，比如优秀硕士论文《高等植物净化生活污水的实验研究》，《1，3亚脲基二（二硫代氨基甲酸盐）的制备及其性能研究》，《两性聚丙烯酰胺乳液的制备及其性能研究》，《红曲霉B_3降解金霉素废水的特性研究》，《包覆型高铁酸钾的制备及其应用研究》，《固定化活性污泥处理抗生素废水的试验研究》，《重金属污染土壤动电修复过程试验研究》，《城市污水厂污泥资源化利用研究——污泥陶粒的研制及其应用》，《城市生活污泥制取陶粒的研究》，《UBF—混凝沉淀处理啤酒废水试验研究》，《复合式厌氧折流板反应器处理城市生活污水试验研究》，《水解—复合式折流板厌氧反应器处理城市污水试验研究》等的部分实验研究，为福州大学环境工程研究生的培养提供了条件。

（3）科学研究事迹

福建省高新技术与火炬计划项目，福建省科技计划项目(2002H021-2)：低耗高效生物处理城市污水成套装置研究。

中银公司委托项目：城市污水厌氧生物处理技术研究。

福建省科技厅项目2001H077：小城镇污水生态净化系统成套装置研究。

国家自然科学基金项目和福建省科委重点资助项目：多样生物污水净化系统研究及其应用。

3  学生利用实习基地进行实践实训照片

李玉林老师为学生讲解A/O工艺

熊万永老师为学生讲解格栅处理工艺

学生在祥坂污水厂二沉池参观

学生在祥坂污水厂曝气沉砂池参观

方圣琼老师为学生讲解祥坂污水厂污水处理工艺流程

   金山污水厂工程师指导污泥脱水工艺   

学生正在清理栅渣

李玉林老师在西区污泥干化厂现场讲解

学生参观西区水厂过滤工艺

邱凌峰老师汗撒快安污水处理厂

邱老师讲解气浮工艺

金山开发区污水厂

金山污水处理厂工程师为学生讲解

检修中洋里污水处理厂二沉池结构

丰泉环保集团垃圾焚烧炉生产车间

丰泉环保集团垃圾热解－焚烧－尾气净化一体化系统(2006)

福州市洋里污水处理厂

金山开发区污水处理厂SBR池

李玉林老师在红庙里垃圾填埋场现场讲解