城市生活污水目前的核心处理方法是活性污泥法和生物膜法两种方法。
两者都是利用微生物来去除废水中有机物的方法生物膜法就是利用微生物附着在滤料表面形成生物膜对污水中的有机物进行氧化和厌氧处理。
活性污泥法是利用悬浮在反应器中的污泥中的微生物对污水中的有机物和其他物质进行有氧和无氧处理,使出水水质达到排放标准。
活性污泥法经改进有:氧化沟工艺,序批式活性污泥法(SBR),A/O工艺,AA/O工艺,AB法,水解好氧工艺等。
总体而言:1、生物膜法处理低浓度的生活污水能取得较好的处理效果。
而活性污泥法较适合处理污水浓度较高的生活污水。
2、活性污泥法的常见问题是污泥膨胀,生物膜法常见问题是曝气装置堵塞。
3、活性污泥法是污泥回流到反应器,生物膜法是污水回流到反应器。
单位体积内生物膜法所含微生物量较活性污泥法高,处理效率高。
4、活性污泥法对进水水质的适应性较生物膜法弱。
5、活性污泥法中的微生物在曝气池内以活性污泥的形式呈悬浮状态,属于悬浮生长系统;生物膜法中的微生物附着生长在填料或载体上,形成膜状的活性污泥,属于附着生长系统或固定膜工艺。
按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐,1、20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,2、10-20万t/d 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺,3、小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。
4、对脱磷或脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如A2/O工艺,A/O工艺,SBR 及其改良工艺,具有脱氮除磷效果的氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。
常规活性污泥法:活性污泥废水生物处理系统的传统方式,是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。
工艺难题与控制难题是:1、常规活性污泥法对进水水质敏感,易发生污泥膨胀和污泥上浮。
2、曝气池入口处的需氧量较曝气池尾处大,反应的初始阶段有机污染物负荷高,较后续阶段需氧量大,因此曝气装置的供氧均匀是不合理的。
应将曝气装置的供氧改为渐进供氧3、有机物与微生物之比称污泥负荷率(F:M)。
它影响过程的代谢深度和污泥的沉降性能,也影响运行的稳定性和基建费用。
(一)、污泥负荷率低,曝气时间长,代谢深入,剩余污泥量少,无需频繁排泥,工作稳定,管理简便。
(二)、污泥负荷率高,回流污泥量和空气量可以大大减少,节省费用,但是BOD去除率降低,处理效果变差。
氧化沟工艺:它是活性污泥法的一种变型,外形呈封闭环状沟,其特点是混合液在沟内不中断地循环流动,形成厌氧、缺氧和好氧段,且将传统的鼓风曝气改为表面机械曝气。
氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成,沟体的平面形状一般呈环形,氧化沟法由于具有较长的水力停留时间,较低的有机负荷和较长的污泥龄。
因此相比传统活性污泥法,可以省略调节池,初沉池,污泥消化池,有的还可以省略二沉池,氧化沟能保证较好的处理效果。
工艺难题和控制难题:氧化沟因其环形状沟和机械曝气,在混合液中形成厌氧、缺氧、好氧段,形成硝化----反硝化生物处理工艺,从而实现了脱氮工艺。
1、但是厌氧区和好氧区的体积和溶解氧的多少是不容易控制的,影响了脱氮的效果,混合液的脱磷效果会更差。
2、在传统的单沟式氧化沟中,微生物在厌氧-缺氧-好氧短暂的经常性的环境变化中使硝化菌和反硝化菌群并非总是处于最佳的生长代谢环境中,由此也影响单位体积构筑物的处理能力。
/view/638168.htm氧化沟的问题工艺的改进:1、氧化沟的工艺经历了4个阶段2、氧化沟曝气装置的改进(一)曝气装置的作用主要表现在以下四个方面:向水中供氧;推进水流前进,使水流在池内作循环流动;保证沟内活性污泥处于悬浮状态;使氧、有机物、微生物充分混合。
(二)常规的氧化沟曝气设备有横轴曝气装置及竖轴曝气装置。
横轴曝气装置有转刷和转盘,其中转刷使用较多。
适用于较浅水深(2—3.5m)。
竖轴曝气装置使用氧化沟水位较深(4—4.5m),但能耗大易出故障,维修困难。
射流曝气装置使用氧化沟水位深(可达7.5m),微孔曝气装置:现在应用较多的微孔曝气装置,克服了以往装置气压损失大,易堵塞的毛病,且氧利用率较高,在氧化沟技术运用中越来越广泛。
(三)、为适应脱氮除磷的要求,氧化沟工艺的改造有以下多沟交替式氧化沟(如三沟式,五沟式)及其改进型、卡鲁塞尔氧化沟及其改进型、奥贝尔(Orbal)氧化沟(王小郢)及其改进型、一体化氧化沟等。
他们都具有一定的脱氮除磷能力。
总结:提高中小城市污水治理率是今后污水治理领域的重点,对于规模小于10万吨/天的中小型污水处理厂来说,氧化沟和SBR是首选工艺,目前总体来说应用最多的是氧化沟工艺,在氧化沟各种工艺中,考虑其各自的特点及污水脱氮除磷的要求,推荐中小城市使用较成熟的卡鲁塞尔氧化沟.对于合建式一体化氧化沟,国内应用该工艺的污水厂已超过十余座,其示范工程——四川新都污水处理厂己成功运行5年多,是未来氧化沟工艺发展的一个主要方向。
序批式间歇活性污泥法(SBR):在同一反应池(器)中,按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法,简称SBR法。
SBR技术的核心是SBR 反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。
尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。
适用领域:①城市污水;②工业废水,主要有味精、啤酒、制药、焦化、餐饮、造纸、印染、洗涤、屠宰等工业的污水处理。
优点:1、不需二沉池和污泥回流,工艺简单,造价低,占地面积少,出水水质好,运行方式灵活。
2、SBR工艺自进水、曝气、沉淀、排水和待机五个阶段为一个周期,在一个运行周期中,各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。
3、抗冲击负荷能力高。
4、抑制丝状菌,能有效的控制污泥膨胀。
5、可以脱氮除磷,不需新增反应器。
6、提高难降解废水的处理效率。
缺点:1)需处理水量较大时,对于单一SBR 反应池要较大的容积;2)对于多个SBR 反应池,其进水和排水的阀门自动切换频繁;3)设备的闲置率较高;4)对自动化控制有一定的要求。
工艺的改进:1、ICEAS工艺(间歇循环延时曝气活性污泥工艺)污水连续进入预反应区,并通过隔墙下端的小孔以层流速度进入主反应区,沿主反应区池底扩散。
连续进水、周期排水,延时曝气活性污泥法。
ICEAS与传统的SBR相比,最大的特点是:在反应器的进水端增加了一个预反应区,运行方式为连续进水(沉淀期和排水期仍保持进水),间歇排水,没有明显的反应阶段和闲置阶段。
沉淀期进水在主反应区底部造成水力紊动而影响泥水分离时间。
2、CASS工艺(CAST)一种循环式活性污泥法CASS工艺:(循环式活性污泥法)是ICEAS工艺的改进,一般设置三个反应区:生物选择区,缺氧区、好氧区。
运行特点:CASS工艺运行时边进水边曝气,同时将主反应区的污泥回流至生物选择器。
在沉淀阶段停止曝气,但是在沉淀过程中不仅不停止进水,而且污泥回流系统也不停止。
CASS工艺与经典SBR工艺和ICEAS工艺的比较:1、稳定性:生物选择器的设置加强了微生物对磷的释放、反硝化、对有机物的吸附吸收等作用,增加了系统运行的稳定性。
2、污泥回流: 在主反应池末端设有潜水泵,污泥通过潜水泵不断从主曝气区抽送至生物选择器中。
污泥回流可以有效防止污泥膨胀的产生。
3、经济比较:与经典SBR相比,CASS工艺设污泥回流,增加了系统运行费用。
且CASS工艺要求的自动化程度更高。
该工艺将主反应区中部分剩余污泥回流至选择器中,在运作方式上沉淀阶段不进水,使排水的稳定性得到保障。
3、IDEA工艺(间歇排水延时曝气工艺)IDEA基本保持了CAST艺的优点,运行方式采用连续进水、间歇曝气、周期排水的形式。
与CAST相比,预反应区(生物选择器)改为与SBR主体构筑物分立的预混合池,部分剩余污泥回流入预混合池,且采用反应器中部进水。
预混合池的设立可以使污水在高絮体负荷下有较长的停留时间,保证高絮凝性细菌的选择。
4、DAT---IAT工艺改进背景:1、经典SBR工艺间歇曝气,反应池利用率低,且曝气风机额定功率大,2、对于高浓度的难降解的有机废水需要是时间较长。
3、处理水量较大时,需要多套设备并联运行,增加了系统的复杂性。
4、原污水进入反应池间歇进水,自动控制较复杂。
DAT-IAT工艺的主体构筑是同2个串联的反应池组成,即需氧池(Demand Aeration Tank简称DAT池和间歇曝气池(Intermittent Aeration Tank简称IAT池)组成,一般情况DAT池连续进水、连续曝气,其出水进入IAT池,在此可完成曝气、沉淀、滗水和排出剩余污泥。
一部份剩余污泥由IAT池回流到DAT池。
DAT——IAT工艺的优点:1、增加了工艺处理的稳定性。
2、提高了池容的利用率。
3、提高了设备的利用率。
4、增加了整个系统的灵活性。
增加了整个系统的灵活性。
DAT- IAT系统可以根据进出水量,水质变化来调整DAT 池与IAT池的工作状态和IAT池的运转周期;同时也可根据脱氮除磷要求,调整曝气时间,调整缺氧、厌氧状态。
DAT-IAT工艺缺陷:1、回流污泥量大,能耗高。
在IAT池内安装污泥泵,将IAT池内的部分污泥用污泥泵连续抽回DAT池。
2、脱氮除磷需要延长运行周期,增加搅拌。
可根据要求增设搅拌装置延长缺氧、厌氧的时间,但这却相应地延长了运行周期。
3、除磷效果差。
由于DAT - IAT工艺的厌氧只发生在滗水阶段末期,持续时间很短,磷的释放不充分,D A T池和I A T池串联组成,D A T连续进水,连续曝气(也可间歇曝气) I A T也是连续进水,但间歇曝气,清水和剩余活性污泥均由I A T池排出,和典型的S B R反应池一样,I A T池运行操作由进水、反应、沉淀、出水和待机五个阶段组成。
5、UNITANK工艺,即一体化活性污泥法。
UNITANK工艺的特点:1、高效性。
2、经济性。
缺点:无专门的厌氧区,磷去除效果不理想。
问题:相对于活性污泥法,SBR工艺是一种尚处于发展、完善阶段的技术,许多研究工作刚刚起步,缺乏科学的设计依据和方法以及成熟的运行管理经验,比如对除氮除磷微生物机理的研究。
A/O工艺----厌氧好氧工艺法,A(Anacrobic)是厌氧段,用于脱氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有机物。
是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理,所以A/O法是改进的活性污泥法。
优点:1、系统简单,运行费低,占地小;2、好氧池在后,可进一步去除有机物。
3、缺氧池在先,由于反硝化消耗了部分碳源有机物,可减轻好氧池负荷;4、反硝化产生的碱度可补偿硝化过程对碱度的消耗。