① 農村生活污水怎麼處理
隨著我國經濟的發展和城市化進程的加快,中國農村居民的生活水平有回了很大提高。由答於農村供水事業不斷發展,沖廁、淋浴、洗衣機等衛生設施的普及,導致農村生活污水越來越多,污水排放量巨大。根據調查顯示,96%的村沒有排水溝和污水處理系統,生活污水未經過處理就沿道路邊溝或路面排放到臨近的水體,這對農村生態環境造成了嚴重危害。因此,急需採取措施對我國農村污水進行有效治理。
採用一體化污水處理設備,可以緩解市政管道的建設壓力。另外,對於分流制排水系統,經一體化污水處理設備處理過的污水可以直接排入雨水管道或就近排入水體,既不污染環境,也不增加污水管道的壓力。而且,一體化污水處理設備具有投資低、能耗少、處理效率高、佔地面積小、管理方便等一系列優勢,在這樣的形勢下,一體化污水處理設備更應該在廣大的農村地區得到推廣。
② 污水處理廠的污泥怎麼處理
目前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法去除污泥。
生物處理的原理回是通過生物作用,尤其答是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離,從凈化後的污水中除去。
(2)生活污水溝污泥葯物處理方案擴展閱讀:
污水處理工藝分三級:
一級處理:物理處理,通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。
二級處理:生物化學處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。
三級處理:污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。
③ 求生活污水處理工藝流程圖及動畫
一、A/O工藝
1.基本原理
A/O是Anoxic/Oxic的縮寫,它的優越性是除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法。
A/O工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起,A段DO不大於0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過迴流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。
2.A/O內循環生物脫氮工藝特點
根據以上對生物脫氮基本流程的敘述,結合多年的焦化廢水脫氮的經驗,我們總結出(A/O)生物脫氮流程具有以下優點:
(1)效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大於54h,經生物脫氮後的出水再經過混凝沉澱,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標准,總氮去除率在70%以上。
(2)
流程簡單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設置有脫固定氨的裝置後,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產生的鹼度相應地降低了硝化過程需要的鹼耗。
(3)
缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應是最為經濟的節能型降解過程。
(4)
容積負荷高。由於硝化階段採用了強化生化,反硝化階段又採用了高濃度污泥的膜技術,有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負荷。
(5)
缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。當進水水質波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。結合水量、水質特點,我們推薦採用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮
(內循環) 工藝流程,使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求,而且其它指標也達到排放標准。
3. A/O工藝的缺點
1.由於沒有獨立的污泥迴流系統,從而不能培養出具有獨特功能的污泥,難降解物質的降解率較低;
2、若要提高脫氮效率,必須加大內循環比,因而加大了運行費用。另外,內循環液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態,影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%。
3、 影響因素
水力停留時間(硝化>6h ,反硝化<2h )污泥濃度MLSS(>3000mg/L)污泥齡( >30d )N/MLSS負荷率(
<0.03 )進水總氮濃度( <30mg/L)
二、A2/O工藝
1.基本原理
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝處理效率一般能達到:BOD5和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用於要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高於普通活性污泥法,運行管理要求高,所以對目前我國國情來說,當處理後的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養化,從而影響給水水源時,才採用該工藝。
2. A2/O工藝特點:
(1)污染物去除效率高,運行穩定,有較好的耐沖擊負荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。
(4)脫氮效果受混合液迴流比大小的影響,除磷效果則受迴流污泥中夾帶DO和硝酸態氧的影響,因而脫氮除磷效率不可能很高。
(5)在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中,該工藝流程最為簡單,總的水力停留時間也少於同類其他工藝。
(6)在厭氧—缺氧—好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般小於100,不會發生污泥膨脹。
(7)污泥中磷含量高,一般為2.5%以上。
3.A2/O工藝的缺點
·反應池容積比A/O脫氮工藝還要大;
·污泥內迴流量大,能耗較高;
·用於中小型污水廠費用偏高;
·沼氣回收利用經濟效益差;
·污泥滲出液需化學除磷。
三、氧化溝
1氧化溝技術
氧化溝(oxidation ditch)又名連續循環曝氣池(Continuous loop reactor),是活性污泥法的一種變形。氧化溝污水處理工
藝是在20世紀50年代由荷蘭衛生工程研究所研製成功的。自從1954年在荷蘭首次投入使用以來。由於其出水水質好、運行穩定、
管理方便等技術特點,已經在國內外廣泛的應用於生活污水和工業污水的治理[1]。至今,氧化溝技術己經歷了半個多世紀的
發展,在構造形式、曝氣方式、運行方式等方面不斷創新,出現了種類繁多、各具特色的氧化溝[2]。
從運行方式角度考慮,氧化溝技術發展主要有兩方面:一方面是按時間順序安排為主對污水進行處理;另一方面是按空間順序安
排為主對污水進行處理。屬於前者的有交替和半交替工作式氧化溝;屬於後者的有連續工作分建式和合建式氧化溝[3],見圖1
氧化溝工藝分類。
目前應用較為廣泛的氧化溝類型包括:帕斯韋爾(Pasveer)氧化溝、卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝 、奧爾伯(Orbal)氧化溝
、T型氧化溝(三溝式氧化溝)、DE型氧化溝和一體化氧化溝。
2,氧化溝工藝在污水處理中的應用
從理論上講,氧化溝既具有推流反應的特徵,又具有完全混合反應的優勢;前者使其具有出水優良的條件,後者使其具有抗沖擊
負荷的能力。正是因為有這個環流,且有能量分區的緣故,使它具有其它許多污水生物處理技術所擁有的眾多優勢,其中最為顯
著的優勢是工作穩定可靠。由於具有出水水質好,運行穩定,管理方便以及區別於傳統活性污泥法的一系列技術特徵,氧化溝技
術在污水處理中得到廣泛應用。據不完全統計[4],目前,歐洲己有的氧化溝污水處理廠超過2 000多座,北美超過800座。氧
化溝的處理能力由最初的服務人口僅360人,到如今的500萬~1 000萬人口當量。不僅氧化溝的數量在增長,而且其處理規模也在
不斷擴大,處理對象也發展到既能處理城市污水又能處理石油廢水、化工廢水、造紙廢水、印染廢水及食品加工廢水等工業廢水
。我國自20世紀80年代亦開始應用這項技術,隨著污水處理事業的極大發展,全國各地先後建起了不同規模、不同型式的氧化溝
污水處理廠。目前在我國,採用氧化溝處理城市污水和工業廢水的污水處理廠已有近百家,見表1(我國典型氧化溝型式及應用及
表)2(部分國內氧化溝污水處理廠型式及規模)。
3氧化溝工藝的研究新進展
通過對多種連續流生物除磷脫氮工藝時空關系的分析,並結合新的除磷脫氮理論,繼續貫徹簡易污水處理的思想,重慶大學的王
濤[5]、鍾仁超[6]、劉兆榮[7]、麥松冰[8]等人對氧化溝工藝進行了改良。
3.1改良氧化溝池型的構建原則
改良氧化溝池型的構建是在一體化簡易污水處理技術的思想基礎上,依託於卡魯塞爾氧化溝、一體化氧化溝和奧貝爾氧化溝而建
立的。它是以連續流的方式,不作專門的時空調配,通過空間分區和空間順序及對溶解氧的優化控制,將污水凈化(C、N、P的去
除)和固液分離功能集於一體,以水力內迴流的方式替代機械內迴流的反應器。構建的總原則是以連續流的方式,在更少的和合
理的空間中完成C、N、P和SS的同時去除。
3.2改良氧化溝池型
按上述構建原則,提出了如圖2所示改良型氧化溝模型。污水流入外溝經迴流調節閘板後流經中溝和內溝,在各溝道內循環數十
次到數百次,最終由固液分離器進行泥水分離出水。外—中—內溝道分別為好氧/缺氧交替區、厭氧區和好氧區,完成有機物的
降解和同時脫氮除磷。
該模型著重在保留奧貝爾氧化溝硝化反硝化優勢,同時克服該工藝佔地面積大的缺點。借鑒卡羅塞爾氧化溝跑道型溝道的構型和
水力內迴流方式,減少了大迴流比的機械設備;考慮將奧貝爾氧化溝的同心圓型溝道展開,去掉中心島的無效佔地,同時又保留
其三溝道串連、層層推進的流態特點。另外,將一體化氧化溝中的側溝固液分離器技術也揉合了進來,不設置單獨的二沉池並實
現污泥的無泵自動迴流。
3.3改良氧化溝的優化分析
(1)改良型氧化溝採用奧貝爾氧化溝三溝道串聯的特性,將各分區考慮成串聯,從而有利於難降解有機物的去除,並可減少污
泥膨脹現象的發生[9]。
(2)改良型氧化溝借鑒奧貝爾氧化溝的溶解氧梯度分布,具有較好的脫氮功能。在外溝道形成交替的好氧和大區域的缺氧環境
,較高程度地發生「同時硝化/反硝化」,即使在不設內迴流的條件下,也能獲得較好的脫氮效果。由於外溝道溶解氧平均值很
低,氧傳遞作用是在虧氧條件下進行的,所以氧的傳遞效率有所提高,有一定的節能效果,一般約節省能耗15%~20%。加之外溝
道內所特有的同時硝化/反硝化功能,節能效果更為明顯。內溝道作為最終出水的把關,一般應保持較高的溶解氧,但內溝道容
積最小,能耗相對較低。
(3)改良型氧化溝將奧貝爾氧化溝布置相對困難的圓形或橢圓形溝型設計為環狀跑道型,降低了佔地面積和工程造價。同時取
消了無效佔地的中心島,進一步節省佔地面積和造價。
(4)改良型氧化溝借鑒卡羅塞爾氧化溝水力條件,使內溝的好氧區向外溝的缺氧區迴流實現了水力內迴流,簡化了處理環節、
節省了設備和能耗。
(5)改良型氧化溝借鑒一體化氧化溝將集曝氣凈化和固液分離於一體的優勢,不單獨建二沉池和污泥迴流泵站,污泥自動迴流
,簡單、節能且節省佔地和基建投資。
4結論
(1)氧化溝由於其出水水質好、運行穩定、管理方便等技術特點,在我國污水處理廠中有著較為廣泛的應用。
(2)改良型氧化溝模型借鑒了卡羅塞爾氧化溝的構型和內迴流方式,引用了側溝式一體化氧化溝的側溝固液分離技術,同時保
留了奧貝爾氧化溝三溝串連、層層推進的流態特點,是多種先進工藝的集成,是氧化溝技術研究的新進展。
(3)改良型氧化溝工藝具有系統簡單、管理方便、節約能耗、節省佔地和減少基建投資等優點。
以下為幾種常見氧化溝的類型結構示意圖:
多溝交替式氧化溝 卡魯塞爾氧化溝 一體化氧化溝
奧貝爾氧化溝
1. 基本原理
氧化溝又名氧化渠,因其構築物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動,因此有人稱其為「循環曝氣池」、「無終端曝氣池」。氧化溝的水力停留時間長,有機負荷低,其本質上屬於延時曝氣系統。氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成,溝體的平面形狀一般呈環形,也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀,溝端面形狀多為矩形和梯形。
2.氧化溝工藝特點
(1)構造形式多樣性
基本形式氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形,而溝渠的形狀和構造則多種多樣,溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀。可以是單溝系統或多溝系統;多溝系統可以是一組同心的互相連通的溝渠,也可以是相互平行,尺寸相同的一組溝渠。有與二次沉澱池分建的氧化溝也有合建的氧化溝,合建的氧化溝又有體內式和體外式之分,等等。多種多樣的構造形式,賦予了氧化溝靈活機動的運行性能,使他可以按照任意一種活性污泥的運行方式運行,並結合其他工藝單元,以滿足不同的出水水質要求。
(2)曝氣設備的多樣性
常用的曝氣設備有轉刷、轉盤、表面曝氣器和射流曝氣等。不同的曝氣裝置導致了不同的氧化溝型式,如採用表曝氣機的卡魯塞爾氧化溝,採用轉刷的帕斯維爾氧化溝等等,與其他活性污泥法不同的是,曝氣裝置只在溝渠的某一處或者幾處安設,數目應按處理場規模、原污水水質及氧化溝構造決定,曝氣裝置的作用除供應足夠的氧氣外,還要提供溝渠內不小於0.3m/s的水流速度,以維持循環及活性污泥的懸浮狀態。
(3)曝氣強度可調節
氧化溝的曝氣強度可以通過兩種方式調節。一是通過出水溢流堰調節:通過調節溢流堰的高度改變溝渠內水深,進而改變曝氣裝置的淹沒深度,使其充氧量適應運行的需要。淹沒深度的變化對曝氣設備的推動力也會產生影響,從而可以對進水流速起到一定的調節作用;其二是通過直接調節曝氣器的轉速:由於機電設備和自控技術的發展,目前氧化溝內的曝氣器的轉速時可以調節的,從而可以調節曝氣強度的推動力。
(4)簡化了預處理和污泥處理
氧化溝的水力停留時間和污泥齡都比一般生物處理法長,懸浮裝有機物與溶解性有機物同時得到較徹底的穩定,姑氧化溝可以不設初沉池。由於氧化溝工藝污泥齡長,負荷低,排出的剩餘污泥已得到高度穩定,剩餘污泥量也較少。因此不再需要厭氧消化,而只需進行濃縮和脫水。
3.氧化溝工藝的缺點:
(1)污泥膨脹問題當廢水中的碳水化合物較多,N、P含量不平衡,pH值偏低,氧化溝中污泥負荷過高,溶解氧濃度不足,排泥不暢等易引發絲狀菌性污泥膨脹;非絲狀菌性污泥膨脹主要發生在廢水水溫較低而污泥負荷較高時。微生物的負荷高,細菌吸取了大量營養物質,由於溫度低,代謝速度較慢,積貯起大量高粘性的多糖類物質,使活性污泥的表面附著水大大增加,SVI值很高,形成污泥膨脹。
(2)泡沫問題由於進水中帶有大量油脂,處理系統不能完全有效地將其除去,部分油脂富集於污泥中,經轉刷充氧攪拌,產生大量泡沫;泥齡偏長,污泥老化,也易產生泡沫。
(3)污泥上浮問題當廢水中含油量過大,整個系統泥質變輕,在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時間,易造成缺氧,產生腐化污泥上浮;當曝氣時間過長,在池中發生高度硝化作用,使硝酸鹽濃度高,在二沉池易發生反硝化作用,產生氮氣,使污泥上浮;另外,廢水中含油量過大,污泥可能挾油上浮。
(4)流速不均及污泥沉積問題在氧化溝中,為了獲得其獨特的混合和處理效果,混合液必須以一定的流速在溝內循環流動。一般認為,最低流速應為0.15m/s,不發生沉積的平均流速應達到0.3~0.5m/s。氧化溝的曝氣設備一般為曝氣轉刷和曝氣轉盤,轉刷的浸沒深度為250~300mm,轉盤的浸沒深度為480~
530mm。與氧化溝水深(3.0~3.6m)相比,轉刷只佔了水深的1/10~1/12,轉盤也只佔了1/6~1/7,因此造成氧化溝上部流速較大(約為0.8~1.2m,甚至更大),而底部流速很小(特別是在水深的2/3或3/4以下,混合液幾乎沒有流速),致使溝底大量積泥(有時積泥厚度達1.0m),大大減少了氧化溝的有效容積,降低了處理效果,影響了出水水質。
四、SBR工藝
1.工藝原理
在反應器內預先培養馴化一定量的活性污泥,當廢水進入反應器與活性污泥混合接觸並有氧存在時,微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝,將有機物降解並同時使微生物細胞增殖。將微生物細胞物質與水沉澱分離,廢水即得到處理。其處理過程主要由初期的去除與吸附作用、微生物的代謝作用、絮凝體的形成與絮凝沉澱性能幾個凈化過程完成。
2.SBR工藝特點
(1)理想的推流過程使生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧、好氧處於交替狀態,凈化效果好。
(2)運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉澱,需要時間短、效率高,出水水質好。
(3)耐沖擊負荷,池內有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
(4)工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整,運行靈活。
(5)處理設備少,構造簡單,便於操作和維護管理。
(6)反應池內存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。
(7)SBR法系統本身也適合於組合式構造方法,利於廢水處理廠的擴建和改造。
(8)脫氮除磷,適當控制運行方式,實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替,具有良好的脫氮除磷效果。
(9)工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器,無二沉池、污泥迴流系統,調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、佔地面積省。
3. SBR工藝的缺點
(1)間歇周期運行,對自控要求高;
(2)變水位運行,電耗增大;
(3)脫氮除磷效率不太高;
(4)污泥穩定性不如厭氧硝化好。
五、CAST工藝
1、CAST工藝原理
CASS生物處理法是周期循環活性污泥法的簡稱,CASS池分預反應區和主反應區。在預反應區內,微生物能通過酶的快速轉移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,經歷一個高負荷的基質快速積累過程,這對進水水質、水量、PH和有毒有害物質起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑製作用,可有效防止污泥膨脹;隨後在主反應區經歷一個較低負荷的基質降解過程。CASS工藝集反應、沉澱、排水、功能於一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,而微生物則處於好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物去除作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。
2、CAST工藝特點
(1)運行靈活可靠
● 生物選擇器可以根據污水水質情況,以好氧、缺氧和厭氧三種方式運行。選擇器可以恆定容積也可以可變容積運行
● 可任意調節狀態,發揮不同微生物的生理特性
● 選擇器容積可變,避免產生污泥膨脹,提高了系統的可靠性
● 抗沖擊負荷能力強,工業廢水、城市污水處理都適用
(2)處理構築物少,流程簡單
● 池子總容積減少,土建工程費用低
● 不需設二次沉澱池及其刮泥設備,也不用設迴流污泥泵站
(3)可實現除磷脫氮
● 調節生物選擇器可變容積的曝氣和非曝氣順序,提高了生物除磷脫氮效果
(4)節省投資
● 構築物少,佔地面積省
● 設備及控制系統簡單
● 曝氣強度小,不須大氣量的供氣設備
● 運行費用低
3.工藝缺點
(1)間歇周期運行,對自控要求較高;
(2)變水位運行,電耗增大;
(3)容積利用率較低;
(4)污泥穩定性不如厭氧硝化好。
④ 生活污水處理方法有哪些
生活污水處理方法有哪些?通常情況下城市的生活污水分為兩大類,第一類是工業污水,而第二類則是生活污水,這些污水會通過城市管道匯集到一個指定地方,並進行集中污水處理,從而讓污水可以達到我國指定標准。下面就跟著小編一起去了解一下生活污水處理方法有哪些吧!
常用的生活污水處理法有以下四種處理方法:
1.生物處理法:這一種方式就是利用微生物來進行污水處理,使得污水中的有機物凈化成為無害並穩定的生活污水處理方法。同時會根據物生物不同可以分為厭氧和需氧兩種類型,其中污水處理廣泛會使用這一種方式來解決問題,並且按照傳統也可以分為生物膜法和活性污泥法這兩種。
2.化學處理法:這是一種利用了化學反應的形式來解決污水問題的方式,通過分離、溶解、膠體等手段來將污水中的有機物凈化為無害穩定的物質。我們需要投入葯劑來促進轉化,其中反應基礎為:中和、混凝、還原等。
3.物理處理法:這是一種利用了物理性質來解決污水問題的方式,通過回收、分離等手段來進行,可以分為離心分離法、重心分離法、過濾等方式。
4.生物接觸氧化法:這一種方式解釋起來較為困難,簡單來說就是使用生物接觸氧化法的工藝並提供填料,將已經充氧的廢水融入到填料中並以特定流速流經填料。
⑤ 農村生活污水處理工程怎麼做
農村生活污水凈化池技術
該技術採用多級自流工藝,適合分散處理生活污水,具有投資省、無運行費用、管理方便等特點。該技術不同於傳統的沼氣池技術,污水經處理後可達標排放。
1.用途和功能
生活污水凈化沼氣池是分散處理生活污水的新型構築物,適用於近期無力修建污水處理廠的農村。生活污水包括廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水,其特點有三:一是沖洗廁所的水中含有糞便,是多種疾病的傳染源;二是生活污水濃度低;三是生活污水可降解性較好,適用於厭氧硝化製取沼氣。生活污水凈化池是根據生活污水的上述特點,把污水厭氧硝化,沉澱過濾等處理技術融於一體而設計的處理裝置。
2.池型結構和工作原理
生活污水凈化沼氣池是一個集水壓式沼氣池、厭氧濾器及兼性厭氧塘於一體的多極折流式消化系統。糞便經格柵去除粗大固體後,再經沉沙池進入前處理區1,在這里糞便進行沼氣發酵,並逐步向後流動,生成的污泥懸浮固體在該區的後半部沉降並沿傾斜的池底滑回前部,再與新進入的糞便混合進行沼氣發酵。清夜則溢流入前處理區2,在這里與糞便以外的其他生活污水混合,進行沼氣發酵,並向後流動經過厭氧濾器部分,附著於填料上生物膜重點細菌將污水進一步進行厭氧硝化,再溢流入後處理池。前處理區1和前處理區2都是經過改進的水壓式沼氣池,後處理區為三級折流式兼性池,與大氣相通,上部裝有泡沫過濾板攔截懸浮固體,以提高出水水質。
根據糞便污水和其他生活污水管道為分流制或合流制,將污水流程分成兩種。
Ⅰ合流制
室內污水管道為合流制的污水流程如下:生活污水---->格柵截流井---->沉砂井---->前處理區60%---->後處理區40%---->排出或接好氧處理。
Ⅱ分流制
適用於糞便污水和其他生活污水分流的污水處理,污水流程如下:其他生活污水---->格柵截留井---->沉砂井---->糞便污水---->格柵截留井---->沉砂井---->前處理區1(40%)---->前處理區2(30%)---->後處理區(30% )---->排放或接好氧處理。
3.工藝參數
生活污水凈化沼氣池設計依據每天所處理的污水量,污水量按100L/(人•日)左右計算,其中沖洗廁所用水量按20~30L/(人•日)計算,其他生活污水量為70~80L/(人•日)。污水滯留期為2~3天,污泥清掏周期為300天。
4.運行管理
合理設計、可靠施工、精心管理是確保生活污水凈化沼氣池正常運行的三個主要環節。其中日常管理工作必須做到以下幾點:a.設立生活污水凈化池的地方,應實行專業化施工和承包管理,以保證正常運轉;b.建立工程檔案和管理記錄;c.每年清掏污泥一次;d.每4~5年更新聚氨脂過濾泡沫板,每10年更新軟填料(半軟填料可不更換);e.注意安全,避免發生火災,窒息事故。
二、無動力多級厭氧復合生態處理系統
該技術適用於分散戶廚房、洗衣、洗澡等低濃度農村生活污水的處理,尤其適合有地勢差異的分散戶或2~5聯戶的農村生活污水處理。
厭氧生物專家G教授斷言,厭氧處理生物技術如果有適合的後處理方法相配合,可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段,這一模式比傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力,尤其適合發展中國家的情況。
1.基本原理
針對我國當前資金短缺、能源不足與污染日益嚴重的現狀,厭氧處理技術是特別適合我國國情的一項技術。但因為單獨的厭氧對氮、磷等營養元素基本上沒有去除能力,污水中的氮、磷會使水體富營養化。同時單獨的厭氧處理也不能很好地去除病菌,厭氧出水通常情況下不能達到國家的排放標准。因此,單獨的厭氧處理還只能作為一種預處理,必須選擇合適的後續處理單元。
基於上述背景,針對獨戶或聯戶生活污水的處理,基本形成一套成熟的厭氧處理與生態床相結合的處理方法,簡稱無動力多級厭氧復合生態處理系統。
該系統主要由2~3格厭氧池和1格比表面積較大的砂礫石、細土等為基質的復合生態床組成,其中各池之間靠管道連通,污水在池內停留的時間為5~7天。生活污水經過厭氧處理,生活污水中懸浮物可以沉澱,難降解有機污染物被厭氧微生物轉化為小分子有機物。復合生態床表面可種植水生生物。
復合生態床除起到過濾作用外,有機物的床體還能夠提高處理效果。一是植物的生長改變生態床的流態,生長的植物根系和莖桿對水流的阻礙作用有利於均勻布水,延長水力停留時間;二是植物的根系創造有利於各種微生物生長的微環境,植物根莖的延伸會在植物根系附近形成有利於硝化作用的好氧微區,同時在遠離根系的厭氧區里含有大量可利用的碳源,這又提供了反硝化條件;三是植物生長對各種營養物尤其是硝酸鹽氮具有吸收作用。
污水經厭氧「粗」處理後,後續「精」處理單元的負荷相對較小,這樣可以節省生態床的佔地面積,污水中的懸浮物經厭氧反應器處理後,大部分能被有效地去除,這樣也可以防止生態床堵塞。因此,這種組合不但能有效地去除有機物,還能有效解決目前污水處理中難以做到的氮、磷皆能達標的難題。
2.技術流程
無動力多級厭氧復合生態處理系統工藝流程如下:
污水-污水收集系統(管道)-3格厭氧發酵處理池 復合生態床
工藝說明如下:
(1)污水收集系統
該系統處理對象一般為廚房和洗浴房產生的污水,將下水道等與污水管道之間採用暗槽連接,並在入井口處設一格柵以去除較大的顆粒物。
(2)處理池由厭氧發酵池和復合生態系統床組成,形成一體化結構
厭氧發酵池由3個格組成。厭氧發酵的第1格主要是用來調節水量,同時在某種程度上也具有均勻水質和初沉的作用;第2、3格對污水中有機物進行有效降解,有利於復合生態床處理。
處理池總容積的計算
V=Q*T
式中 V-升流池設計容積(m )
Q-預計升流池處理水量(m /h)
T-污水在升流池中停留時間(h)
T一般取為6~7天,V-目前在農村示範成功的池型有3 m 和4.5m 。
(3)復合生態床結構
復合生態床是處理系統中的主要構築物,是一個或兩個滲濾池組合而成的矩形的磚結構物。池內裝有沙礫和人工土等基質。
(4)沙礫和人工土的組成和厚度
Ⅰ沙礫層由不同粒徑沙礫組成,一般分為3~4層
沙礫採用多孔、比表面積大的無機基質。
Ⅱ人工土的選配
土壤中存在種類繁多,數量龐大的各種細菌、真菌、放線菌、藻類、原生動物等,是維持土壤、完成生態系統功能中物質和能量轉化不可缺少的組成部分,它們是土壤生態系統中物質和能量循環的分解者和轉化者。因此,人工土應選擇沙、高肥力的耕層壤質土和草炭為原料。人工土的厚度一般為10~20cm。
3.技術特點
該處理系統工藝流程簡單,出水水質好,抗沖擊能力強,無需採用人工曝氣、污泥迴流、混合攪拌等措施,也就不存在大型的處理機械和復雜的操作控制系統,所以運行工作極為簡單,不需要大量訓練有素的操作管理人員,非常適宜目前我國農村迫切需要經濟、高效、節能、技術先進可靠的污水處理工藝和技術。
三、土壤滲濾生態處理系統
該技術為生物-生態組合技術,適用於有土地較少,但土壤條件適宜的農村點。土壤滲濾包括慢速滲濾、快速滲濾兩種方法,對於不同的農村可以根據情況選用不同的滲濾方法。
污水就地土壤滲濾處理系統由前期處理化糞池和土壤滲濾兩部分耦合而成。
1.工作原理
該系統的基本原理是:生活污水在化糞池中經過沉澱、厭氧處理後,進入分配箱,分流入各土壤滲濾管中,管中流出的污水均勻地向厭氧濾層滲濾,再通過表面張力作用上升,越過厭氧濾層出口堰之後,通過虹吸現象連續地向上層好氧濾層滲透。在上述過程中,水與污染物分離,水被滲濾並通過集水管道收集,污染物通過物理化學吸附被截留在土壤中;碳和氮由於厭氧和好氧過程,一部分被分解為無機碳、無機氮留在土壤中,另一部分變成氮氣和二氧化碳散入空氣中;磷則被土壤物理化學吸附,截留在土壤中,為草坪或者其他植物所利用。
2.工藝流程
污水-厭氧沼氣池-配水池-土壤滲濾處理工藝-集水井-出水
3.工藝特點
土壤滲濾生態處理系統與其他污水處理系統相比,具有以下特點:
(1)系統運行穩定、可靠,抗沖擊負荷能力強;
(2)出水水質好,對有機物尤其對有機氯化物和氨氮有較好的處理效果;
(3)一次性投資小,運行費用低,節省能耗;
(4)在土地處理槽上栽種植物,不但能提高系統凈化污水的效率,還可以增強景觀效果。
4.存在問題
(1)化糞池的問題
化糞池作為污水土壤滲濾系統的預處理裝置,為後續土壤滲濾系統提供污染物濃度較低、生化降解性較高的進水,起著降解污染物和消滅有害細菌的作用,使污水中的糞便得到了一定的無害化處理。目前國內多採用磚砌或混凝土澆築,造價高,密封性差,生化效果差,施工不方便。隨著人們使用的化學用品增加,生活污水成分也變得更加復雜,為了提高污水的凈化效果,這些化糞池有待改善。
(2)土壤滲濾問題
污水從滲濾管道中流出進入滲濾溝內的土壤中,一部分向地表移動,可達到植物根系,另一部分向下滲濾,污水在這兩部分移動時到達哪部分的深度更深一些,關繫到滲濾管在土壤中埋藏的深度問題。
(3)溫度對系統的影響
由於土壤滲濾生態處理系統中的微生物基本處於天然的環境狀態下,隨環境溫度氣候變化而變化。夏季氣溫高時,微生物活性大;冬季氣溫低時,微生物的活性大大降低,系統的污水處理能力大大降低。尤其在北方地區,冬季如何正常運行值得研究。
(4)降水對系統的影響
在進行系統排水設計時必須考慮降水量的影響,以保證及時低將進入系統的降水排出,減少其對水力負荷的影響。
5.發展前景
土壤滲濾生態處理系統是一種適合於處理分散排放生活污水的使用技術,它充分利用了土壤-植物-微生物系統的凈化能力,具有不影響地面景觀、運行操作管理簡單、建設費低、出水水質好等優點。隨著我國農村的不斷發展,這種污水處理系統可由單純的「處理型」轉化為處理與利用相結合的「利用型」,污水經處理後可用來灌溉等,以緩解農村缺水的問題。
⑥ 生活污水怎麼處理呢
污水,通常指受一定污染的、來自生活和生產的廢棄水。大白話說就是,某個特定場合不需要、想要廢棄的水就是污水。比如家裡的自來水,對人類說是用來飲用的,肯定不是污水,但對於某些工業場所需求來說,就是污水 那是什麼讓原本清純可愛的水君變得渾濁不堪、惹人憎惡呢?水中的污染物通常可分為三大類,即生物性、物理性和化學性污染物。生物性污染物包括細菌、病毒和寄生蟲。到目前為止,有關致病細菌和寄生蟲的研究較多,且已有較好的滅活方法。但對致病病毒的研究尚不夠充分,也沒有公認的病毒滅活要求標准。物理性污染物包括懸浮物、熱污染和放射性污染。其中放射性污染危害最大,但一般存在於局部地區。化學性污染物包括有機和無機化合物。隨著痕量分析技術的發展,至今從源水中檢出的化學性污染物已達2500種以上。
那用什麼來具體描述水受污染的程度呢?水質指標就是我們用來定量描述水質的東東。常見的水質指標有COD(化學需氧量)、BOD5(5日生化需氧量)、氨氮、TN(總氮)、TP(總磷)、pH、大腸菌群等,其中COD應該是最為廣泛熟知的指標,一般籠統的介紹水質,都是用這個,比較清晰。二、污水的最終出路,一般來講,城市污水包括生活污水、工業廢水、雨水徑流。生活污水占絕大部分,來自我們的日常生活(洗澡、洗衣服、廚房、部分雨水、商場、單位、洗車點等等等等都會產生污水),通過排水管網輸送至集中地污水處理設施(也就是污水處理廠,大部分地區都有的啦)。工業廢水來自產生集中的生產部門,比如工廠、實驗室、工業園區等,一般是處理至合適水質後排至污水管網,與生活污水一起處理。雨水比較特殊:除特殊地區的雨水徑流作為工業廢水對待外,大部分分為兩種情況:經濟發達的,建設單獨的雨水管網,即雨污分流模式,這樣生活污水送去處理,雨水可處理可排放(在中國初雨肯定有污染,但生活污水還來不及處理呢,怎麼還顧得上雨水呢?);或者不單獨建設雨水管網,二者共用管網,即雨污合流模式,這種模式下,旱季不會有問題,污水全部送去處理,但在雨季下,由於水量激增,可能超過管網的容納能力,多餘的水量就會溢流出處理體系,由於這裡面混合了部分污水,就形成了一定程度的污染。(從這大家也該看出來了,水處理明顯受經濟制約的)那水處理後去哪了呢?一般三個去向:(1)向地表水體排放,這是最常見的啦。一般包括排放到海洋、湖泊、小河甚至沙漠等。不用擔心污染,在制定排放標准時,就已經考慮到受納水體的環境承載容量了。但要是偷排的話,那肯定要污染了。《污水綜合排放標准》規定了不同場合下水質的排放標准。(2)工農業利用,水質達到一定標准,就可以利用了,如綠地灌溉、沖洗廁所、洗車、工藝用水、冷卻用水、鍋爐補充水等。(3)地下水回灌。部分地區由於對水資源採用過度,會導致地下水枯竭,所以需要回灌,保持一定的水量。注意哦:涉及到地下水一定要慎重,因為地下水的修復要比地表水的修復難得多得多得多得多。
三、污水的處理方法這個是這個行業的核心了。污水的處理方法很多,有物理方法、化學方法、生物方法等。按照污水廠的分類,一般包括一級處理、二級處理、深度處理等。不同方法的選擇,取決於進水水質(即原水水質)、出水水質、處理設施佔地、投資、成本等要求,物理方法就是過濾、沉澱等,例如污水廠必備的格柵、沉砂池、氣浮池等。化學方法一般是混凝沉澱,例如化學除磷。生物方法包括好氧處理、厭氧處理等。活性污泥法是好氧處理最經典的工藝,在此基礎上衍生出了
延時曝氣、深井曝氣、AB法、氧化溝、AAO等多種工藝。對污水的處理,也從簡單的色度去除,到有機污染物的去除,提升到脫氮除磷,與之對應的,不斷出現不同的工藝組合。此外,為了達到更高的水質要求,人們還廣泛的使用超濾、納濾、反滲透等處理工藝。
⑦ 怎麼選擇生活污水處理工藝都需要哪些數據
目前城市生活污水的生化處理技術已是十分成熟,可供選擇的工藝有普通活性污泥法、氧化溝法和間歇式活性污泥法(SBR)等以及一些演變工藝。這些工藝花樣繁多,人們在不斷探索和改進,力圖使工藝更加高效和節能。
普通活性污泥法具有運行穩定、管理方便的優點,前人在設計和運行方面積累了大量的工程經驗,但普通活性污泥法也存在著在運行不當時或進水水質異常時易發生污泥膨脹導致出水惡化的問題,同時由於污泥泥齡較短和沒有缺氧工況;對氮、磷的去除率不理想,隨著社會經濟發展,進入水體的污染負荷已嚴重超過水體自然凈化能力,特別是氮、磷在自然水體中積累,造成水體的富營養化已成為人們普遍關注的問題。所以城市生活污水的脫氮除磷顯得越來越重要。
正是在這種背景下,氧化溝、SBR工藝近年來在處理城市污水中得到了廣泛的應用,對控制水體氮、磷積累起到了良好效果。
下面就若干主要生物除磷脫氮工藝敘述如下:
1. 按空間分割的連續流活性污泥法
1.A2/O法及UCT法
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱,A2/O工藝於70年代由美國專家在厭氧—好氧除磷工藝(A/O工藝)的基礎上開發出來的,該工藝在厭氧—好氧除磷工藝(A/O工藝)中加一缺氧池,將好氧池流出的一部分混合液迴流至缺氧池前端,以達到硝化脫氮的目的。
A2/O工藝它可以完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能,脫氮的前提是NH3-N應完全硝化,好氧池能完成這一功能,缺氧池則完成脫氮功能,厭氧池和好氧池聯合完成除磷功能。
其流程簡圖見圖3-1
進水 出水
厭氧池缺氧池好氧池 二沉池
混合液迴流
活性污泥迴流
圖1A2/O法流程簡圖
首段厭氧池,流入原污水與同步進入的從二沉池迴流的含磷污泥混合。本池主要功能為釋放磷,使污水中P的濃度升高,溶解性有機物被微生物細胞吸收而使污水中BOD濃度下降;另外,NH3--N因細胞的合成而被去除一部分,使污水中NH-3-N濃度下降,但NO-3-N含量沒有變化。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有機物作碳源,將迴流混合液中帶入的大量NO-3-N和NH-2-N還原為N2釋放至空氣,因此BOD5濃度大幅度下降,而磷的變化很小。
在好氧池中,有機物被微生物生化降解,而繼續下降;有機氮首先被氨化繼而被硝化,使NH-3-N濃度顯著下降,但隨著消化過程使NO-3-N的濃度增加,P隨著聚磷菌的過量攝取,也以較快的速度下降。所以,A2/O工藝它可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能,脫氮的前提是NH-3-N應完全硝化,好氧池能完成這一功能,缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯合完成除磷功能。
本工藝在系統上是最簡單地同步除磷脫氮工藝,總水力停留時間小於同類工藝,在厭氧、缺氧、好氧交替運行的條件下可處理抑制絲狀繁殖,克服污泥膨脹、SVI值一般小於100,有利於處理後污水與污泥的分離,運行中在厭氧和缺氧段內只需輕緩攪拌,運行費用低。由於厭氧、缺氧和好氧三區嚴格分開,有利於不同微生物菌群的繁殖生長,因此脫氮除磷效果較好。目前,該法在國內外使用較為廣泛。為解決迴流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響,工程上可將迴流污泥分兩點厭氧池迴流,大部分污泥迴流至缺氧池,少部分污泥迴流至厭氧池。
為了解決A2/O法迴流污泥中過多的硝酸鹽對厭氧放磷的影響,產生了UCT工藝,流程簡圖見圖3-2。
缺氧迴流 混合液迴流
100%~200% 100%~300%
進水 出水
厭氧池 缺氧池 好氧池 二沉池
污泥迴流 50%~100% 剩餘污泥
圖2UCT除磷脫氮工藝
與A2O法相比,UCT工藝為同之處在於污泥先迴流至缺氧池,而不是厭氧池,再將缺氧池部分混合液迴流厭氧池,從而減少迴流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響。但UCT工藝增加了一次迴流,多一次提升,運行費用將有所增加。
2.氧化溝法
氧化溝又稱「循環曝氣池」,污水和活性污泥的混合液在環狀曝氣渠道中循環流動。氧化溝是50年代由荷蘭的巴斯維爾(Pasveer)開發,它屬於活性污泥法的一種變形,由於它運行成本低,構造簡單,易維護管理,出水水質好、運行穩定、並可以進行脫氮除磷,因此日益受到人們重視並逐步得到廣泛應用。
氧化溝處理系統的基本特徵是曝氣池呈封閉式溝渠型,它使用一種方向控制的曝氣和攪動裝置。一方面向混合液中充氧,另一方面向反應池中的物質傳遞水平速度,使污水和活性污泥的混合液在溝內作不停的循環流動。從反應器的觀點看,氧化溝屬於一種獨具特色的連續環式反應器(CLR)。
氧化溝除本身的溝體外,最重要的組成部分就是曝氣機。氧化溝的曝氣設備起著向水中供氧,推動水循環流動,以及混合和保證溝中的活性污泥呈懸浮狀態等作用。氧化溝的曝氣設備不是沿池長均分布,而是分區定位排列,一般位於氧化溝的進水一端。由於氧化溝巧妙地結合了連續式反應器和曝氣設備特定的定位布置,使氧化溝具有若干與眾不同特性。
1)氧化溝結合推動和完全混合的特點,有利於克服短流和提高緩沖擊能力。
一般氧化溝的入流設置在曝氣區上游,而出流安排在入流口的上游。這樣的安排,從短期內(循環一周)看,氧化溝具有推動系統的特點;若從長期內(循環多周)看,氧化溝又具有完全系統的特點。兩者的結合,一方面是入流必須至少循環一周才能流出,這就是基本上杜絕了短流,另一方面,循環的混合液又可提供很大的稀釋倍數對入流進行稀釋,提高了對沖擊負荷的緩沖動力。因而氧化溝是一個有效和可靠的處理系統。
2)氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度,特別適用於硝化反硝生物處理工藝。
氧化溝由於結合了完全混合的推流式反應器的特徵,同時曝氣器又是定位分區布置的,很明顯,沿水流方向存在溶解氧的濃度梯度。在氧化溝中存在曝氣區、需氧區的氧含量則很有限。因此,氧化溝特別適合於硝化和反硝化。這樣,一方面可利用反硝化過程所釋放的氧來滿足10-20%的需氧量,另一方面可利用反硝化過程恢復部分鹼度。
3)氧化溝功率密度的不均勻分配,有利於氧的傳遞、液體混合和污泥絮凝。
由於氧化溝上曝氣設備的不均勻設置,使氧化溝內的功率密度呈不均勻分布。氧化溝內存在兩個能量內,一個是設備曝氣裝置的高能量區,一個是環流的低能量區,這二者之間可以認為是能量由高到低的彌散過程。
4)氧化溝的整體體積功率密度低,可節省能量。
氧化溝遵守著動量守恆原則,一旦池內混合液被加速到所需流速時,維護循環所需要的水力動力只要克服摩阻和彎道損失即可。與彌散作用不同,循環或對流混合能夠增強其自身的攪動作用。結果,為了保持使用固體懸浮的速度,所需要的單位容積動力就大大低於其它系統。
氧化溝包括很多類型如卡魯塞爾、三溝式、澳巴勒、D型氧化溝、組合式氧化溝等,氧化溝的水流特徵介於推流式和完全混合之間,也可以認為是完全混合池,抗沖擊負荷強,通過控制曝氣轉刷的開停和轉速來控制氧化溝內某池段溶解氧的濃度,形成厭氧、缺氧和好氧區,因此也具有除磷脫氮的功能。
D型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝,由池容完全相同的兩個氧化溝組成,兩溝串聯運行,交替地作為曝氣池和沉澱池,不單設二沉池。D型氧化溝的缺點主要是曝氣設備利用率低、池容積利用率低。為了達到脫氮目的,在D型氧化溝的基礎上又發展了半交替工作式的DE型氧化溝,該溝設獨立的二沉池和迴流污泥系統,兩溝交替進行硝化和反硝化。
T型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉澱於一體,兩條邊溝交替進行反應和沉澱,無需單獨的二沉池和污泥迴流,流程簡潔,具有生物脫氮功能。由於無專門的厭氧區,因此,生物除磷效果差,而且,由於交替運行,總的容積利用率低(約55%),設備總數量多,設備空置率高。為了達到除磷脫氮目的,提高設備利用率,結合T型、DE型氧化溝的特點,可以組合成半交替工作式的DT型氧化溝,該溝同樣具有獨立的二沉池和迴流污泥系統,三條溝根據進水水質、水量的變化,交替進行硝化和反硝化。
組合式氧化溝是隨著各種氧化溝的廣泛應用而發展起來的一種新型氧化溝污水處理技術。組合式氧化溝就是不單獨設二次沉澱及污泥迴流設備的氧化溝。近幾年在我國四川、山東等地均有組合式氧化溝污水處理工藝的污水廠建成投用,運行效果較好。組合式氧化溝技術既有氧化溝處理工藝的基本特徵,又由於曝氣凈化與固液分離的一體化而獨具特色:
A.工藝流程短,構築物和設備少,不設初沉池、二沉池、污泥消化池,故投資省,佔地少。
B.污泥自動迴流,不設污泥迴流泵站,因此能耗低,管理簡便容易。
C.處理效果優於我國國家二級排放標准,工作穩定可靠。
D.產生的剩餘污泥量少,污泥不需消化,且達到穩定狀態,易稅水,不會帶來二次污染。
E.一體化氧化溝造價低、建造快、設備事故率低、運行管理方便。
F.一體化氧化溝固液分離效果優於普通的二沉池,能承受較大的沖擊負荷,使整個系統能夠在較大的流量范圍內穩定運行。
G.污泥迴流及時,減少了污泥膨脹及反消化浮泥的可能。
3.AB法
AB法處理工藝,系吸附生物降解工藝的簡稱,是把德國亞琛大學賓克(Bohnke)教授於70年代中期開創的。由於它在處理效率、運行穩定性、工程投資和運行費用等方面與傳統活性污泥法相比均有明顯優勢,80年代開始為生產實踐所採用。目前國內已有很多用於處理城市污水的實例,如青島海泊河廢水處理廠,泰安廢水處理廠、深圳濱河污水處理廠,山東淄博污水處理廠、杭州大關污水處理廠以及廣州獵德污水處理廠等。
A段的效應
1)A段中存活大量的細菌,而且還不斷地進行繁殖、適應、淘汰、優選等過程,從而能夠培育出適應性和活性都很強的微生物群體,本工藝不設初沉池,使原污水中的微生物全部進入系統,使A段成為一個開放式的生物動力學系統。
2)A段負荷較高,有利於增殖速度快的微生物增長繁殖,而且在這里成活的只能是抗沖擊能力強的原核細菌,其它微生物都不能存活。
3)污水經A段處理後,BOD去除60~70%;可生化性大大提高,有利於B段工作。
4)A段污泥產率較高,吸附能力強,重金屬、難降解物質以及氮、磷等植物性營養物質等,都可以通過污泥的吸附作用,而得到部分的去除。
5)A段對有機物的去除,主要是靠污泥絮體的吸附作用,生物降解只佔三分之一左右,由於物理化學作用佔主導作用,因此,A段對毒物、 pH值、負荷以及溫度的變化都有一定的適應性。
B段的效應
1)B段所接受的污水來自A段,水質、水量都比較穩定,沖擊負荷不再影響本段,凈化功能得以充分發揮。
2)B段承受的負荷率為總負荷率的40~50%,曝氣池的容積較傳統法減少。
3)B段的污泥齡較長,氮在A段得到了部分去除,BOD/N比值有所降低,這樣,B段具有進行硝化反應的工藝條件。
AB法工藝是由超高負荷性污泥系統(A段)和中低負荷活性污泥系統(B段)串聯組成,A段的主體為吸附池及中間沉澱池,B段的主體為曝氣池及二次沉澱池,AB兩段各自擁有獨立污泥迴流系統。兩段完全分開,各自有獨特的生物群體,有利於功能穩定。A段屬高負荷低供氧,可去除BOD5約50%,曝氣時間僅為0.5hr左右,污泥負荷在3kg/kg.d以上。B段為低負荷,要滿足脫氮除磷要求,還必須在B段採用A2/O法或其他能脫氮除磷的工藝,如深圳濱河污水處理廠B級就是採用三槽式氧化溝工藝。因此本方法只適用於高濃度污水,一般認為BOD5在250~300mg/l以上才合理。從國內污水處理廠的調查情況來看,AB工藝的投資指標是居高位的。
A-B法的工藝特點
AB法工藝的特點:A段負荷高,曝氣時間短,僅0.5h左右,污泥負荷高達2~6kgBOD5/(kgMLSS.d)。B段污泥負荷較低,為0.15~0.30kgBOD5/(kgMLSS.d)。該法對毒物、pH值、負荷以及溫度的變化都有一定的適應性;運行穩定性較好;運行費用相對較低;工藝復雜,工程構築物較多,設備較多;污泥量較大;該法對有機物、氮和磷都有一定的去除率,適用於處理濃度較高、水質水量變化較大的污水,通常要求進水BOD5≥250mg/l,AB法才有明顯的優勢。本工程設計進水BOD5為100mg/l,採用AB法顯然不太合適。
3.2.1按時間分割的間歇式活性污泥法
序批式活性污泥法,又稱間歇式活性污泥法,近幾年來,已發展成多種改良型,主要有:傳統SBR法、CASS法、ICEAS法、Unitank法和MSBR法。
1.傳統SBR法
間歇式活性污水法(SequencingBatch Activated Sludge Reactor縮寫為SBR活性污泥法),又稱序批式活性污泥法,其污水處理機理與普通活性污泥法完全相同。SBR法於70年代由美國開發,並很快得到了廣泛應用。
由於SBR運行操作的高度靈活性,在大多數場合都能代表連續活性污泥法,實現與之相同或相近的功能。改變SBR的操作模式,就可以模擬完全混合式和推流式的運行模式。在反應階段,隨著時間的推移,反應池的有機物被微生物降解,廢水濃度越來越低,非常類似穩態推流式,只不過這是一種時間意義上的推流。如果進水期很長,反應池中廢水的有機物在這個時期累積程度非常小,那麼這種情況就接近於完全混合式。
與連續流相比,SBR有許多優點,具體如下:
(1)運行管理簡單 系統控制硬體如電動閥、氣動閥、電磁閥、液位感測器、流量計、時間控制器及微電腦已產品化,能夠為SBR系統提供可靠的自動化控制,大大縮短了管理人員的操作時間,甚至實現無人化管理。
(2)降低造價,減少佔地 由於SBR將曝氣與沉澱兩個過程全並在一個構築物中進行,不需要二次沉澱池和污泥迴流系統,甚至在大多數情況下可以不設初次沉澱池,所以佔地面積可縮小1/3-1/2,基建投資節省20%-40%。
(3)耐沖擊負荷 SBR充水時可作為均化池,對水質、水量的變化具有調節作用。在採用長時間進水和每周期換水體積很小的運行模式時,SBR可以模擬完全混合式流態,對進水有稀釋作用,這也是SBR耐沖擊負荷的一個原因。
(4)出水水質好 主要原因是:第一,SBR系統可隨時調整運行周期和反應曝氣時間等的長短,使處理水達標後排放;第二,沉澱是靜止條件下進行的,沒有進出水的干擾,泥水分離效果好,可避免短路、異重流的影響;第三,可根據泥水分離情況的好壞控制沉澱時間,使出水SS最少;第四,SBR不僅可以處理一般有機物,還可以去除氮、磷等營養物,某些難降解物也可得到降解。
(5)可抑制活性污泥絲狀菌膨脹:廢水進入反應池後,濃度隨反應時間而逐漸降低。因此,存在有機物的濃度梯度。這一濃度梯度的存在對於抑制絲狀菌膨脹,保持良好污泥性狀,具有重要作用。從另一方面看,缺氧、好氧狀態並存,能夠抑制專性好氧絲狀菌的繁殖。研究和工程應用表明,SBR污泥的SVI值多在100左右,能有效地抑制絲狀菌污泥膨脹。
(6)脫氮除磷 適當控制運行條件,SBR系統可在不投加任何化學葯劑的情況下,同時去除氮、磷等營養物,十分簡便。
與A2/O工藝、氧化溝工藝不同的是其脫氮除磷的厭氧、缺氧和好氧不是由空間來劃分的,而是用時間來控制的。在同一池體中形成厭氧、缺氧和好氧,完成脫氮除磷過程,而後開始沉澱並通過撇水器出水,完成一個周期。該工藝不需要迴流污泥和迴流混合液,也不設置專門的二沉池,處理構築物少,但總的容積利用率較低,一般小於50%,因此一般適用於較小規模的污水處理廠。
SBR由於是變水位靜置排水,沉澱效果雖好,但需專門的撇水設備,自控要求高,另外,由於是變水位排水和運行,一方面造成水頭的浪費;另一方面如採用微孔曝氣方式,水位變化易對曝氣器構成損害。
2.CASS法ICEAS法
CASS、ICEAS工藝即連續進水、間歇操作運行轉的活性污泥法。與傳統SBR法不同之處在於設置了多座池子,盡管單座池子間歇操作運行,但使整過程達到連續進水、連續出水。其進水、反應、沉澱、出水和待機在一座池中完成,常用四座池子組成一組,輪流運轉,一池一池的間歇處理。這種工藝,每座池子都需安裝曝氣設備、用於沉澱的潷水器及控制系統,間歇排水,水頭損失大,設備的閑置率較高、利用率低,投資大,要求自動化程度相當高。
目前,國內昆明第三污水處理廠採用了ICEAS工藝,設計規模為15萬m3/d,已建成投入運行。
CASS工藝是Goronszy教授在ICEAS的基礎上開發出來的,是SBR工藝的一種新的形式。通常CASS一般分為三個反應區:一區為生物選擇器,二區為缺氧區,三區為好氧區。生物選擇區是設置在CASS前端的小容積區,通常在厭氧或兼氧條件下運行。生物選擇器的最基本功能是防止產生污泥膨脹。同時還具有促進磷的進一步釋放和強化反硝化的作用。在這個區內難降解大分子物質易發生水解作用,對提高有機物的去除率是有一定的促進作用。主反應區則是去除有機物的主場所。運行過程中,通常將主反應區的曝氣強度加以控制,以使反應區內主體溶液中處於好氧狀態,主要完成降解有機物過程。
在池的末端設有潛水泵,污泥通過此潛水泵不斷地從主曝氣區抽送至生物選擇器中。CASS生物選擇器和缺氧芪的設置和污泥迴流的措施,保證了活性污泥不斷地在選擇器中經歷一個高絮體負荷(So/Xo)階段,從而有利於系統中絮凝性細菌的生長,進一步有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖。CASS工藝沉澱階段不進水,保證了污泥沉降無水力干擾,在靜止環境中進行,可以進一步保證系統有良好的分離作用。
◆CASS工藝運行工藝
CASS反應池內分為選擇區和反應區,CASS反應池的運行操作由進水、反應、沉澱、潷水和待機五個階段組成。
進水期:污水連續流入反應池內前部的選擇區,與從反應池後部的凡庸區不斷循環至此的污泥混合,使污泥吸收易溶性基質,並促使絮凝性微生物產生。污水在選擇區厭氧狀態下停留1小時後,從選擇區與反應區隔牆下部的入口以低速流入反應區。連續進水可簡化對進水的控制,這樣的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,在此階段可以只混合不曝氣,或既混合有曝氣,使污水處於是反復的好氧—缺氧狀態,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,沉澱效率高於一般沉澱池的沉澱效率。
排水期:當池水位升到最高水位時,沉澱階段結束,設置的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:本處理系統為多池聯合運行,在每池潷水後完成了一個運行周期,在實際操作中,潷手所需時間往往小於理論最大時間,故潷水完成後兩周期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甚至取消。在此階段可以從反應池排除剩餘活性污泥。反池池排出的剩餘污泥由於泥齡長,已基本穩定。
◆CASS生化反應池
在進水期、反應期達到硝化階段時,可減少或停止供氧,沉澱期或排水階段都可以發生反硝化。CASS系統進水初期、高濃度的有機物首先消耗池內溶解氧,反硝化以剛進入的污水中有機物作為電子供體,將池內NO3-N還原為N2逸出水面。在反應後期,達到硝化階段,污水中含有有機物濃度已大為減少,這時可減少或停止曝氣,可以利用內碳源進行反硝化。在沉降期和排水期所發生的反硝化也是利用內碳源作電子供體。
在選擇區活性污泥也會吸附污水中有機物並以多聚物形式貯存起來。當反應達到部分硝化後,減少或停止向混合液中供氧,則貯存碳源釋放。反硝化菌可以利用釋放的貯存碳源進行SBR系統所特有的利用貯存碳源進行反硝化。
反應池曝氣時聚磷菌利用有機物氧化放出的能量,大量吸收混合液中的磷,以聚磷酸鹽的形式儲存於體內,水中的磷轉移到污泥里,沉澱時處於缺氧狀態,部分聚磷菌尚未將吸收的磷大量釋放,即以剩餘污泥形式排出系統,從而達到去除水中磷的目的。至潷水是污泥層呈厭氧狀,DO和NOx-N的接近零,聚磷菌將體內的聚磷酸鹽水解,釋放出正磷酸鹽和能量,有利於下一階段充分吸收磷。即微生物在反應池中不斷地處於厭氧和好氧交替運行狀態,從而實現生物除磷。
CASS處理工藝的特點:
不設二沉池,曝氣池兼具二沉池功能所需的機械和工藝設備較少,自控運行管理簡單;曝氣池容積小於連續式,建設費用和運行費用都較低;SVI值較低,污泥易於沉澱,在一般情況下,不產生污泥膨脹現象;易於維護管理,工藝調整靈活,處理水水質優於連續式;對水質、水量變化的適應性強,運行穩定;處理效果好,BOD5去除效率高,除磷脫氮效果優於傳統活性污泥法、氧化溝法和AB法,產泥量少;佔地面積少,基建費用低;設備閑置率較高;要求自動控製程度較高。
3.MSBR法
MSBR是80年代後期發展起來的技術,MSBR是連續進水、連續出水的反應器,其實質是AA/O系統後接SBR,因此具有AA/O生物除磷脫氮功能和SBR的一體化控制靈活等優點。
污水進入厭氧池,迴流活性污泥在這里進行充分放磷,然後污水進入缺氧池進行反硝化。反硝化後的污水進入好氧池,有機物在這里被好氧菌降解、活性污泥充分吸磷後再進入起沉澱作用的SBR池,澄清後的污水被排放,此時另一邊的SBR在1.5Q迴流量的條件下進行起反硝化、硝化,或起靜置預沉的作用。迴流污泥首先進入濃縮區進行濃縮,上清液直接進入好氧池,而濃縮污泥則進入缺氧池,一方面可以進行反硝化,另一方面可消耗掉迴流濃縮污泥中的溶解氧和硝酸鹽,為隨後的厭氧放磷提供更為有利的條件,在好氧池和缺氧池之間有1.5Q的迴流量,以便進行充分的反硝化。
4.UNITANK法
UNITANK工藝又稱單池活性污泥法,是比利時西格斯水處理工程公司於80年代末開發的專利(SEGHERS ENGINEERING WATER NV)技術。UNITANK生物處理池是由三個矩形池組成,三個池水力相連通,每個池中均設有供氧設備,可採用鼓風曝氣或採用表面曝氣,在外邊兩側矩形池,設有固定出水堰及剩餘污泥排放泵,該池既可作曝氣池,又可作沉澱池,中間一隻矩形池只作曝氣池。進入系統的污水,通過進水閘門控制可分時序分別進入三隻矩形池中任意一隻池。當左池進水,此時左池與中間池曝氣,右池為沉澱池,水從左向右流過,從右池上部的固定堰溢出,經過一定時間後,進水從右池進,左池出,則左池變為沉澱,右池與中間池曝氣,這樣形成一個周期,與SBR原理接近,它是在同一容器中通過攪拌、曝氣完成厭氧、缺氧、好氧過程,因而同樣具有除磷脫氮功能。
UNITANK由於基本是定水位運行,連續進水、出水避免了SBR工藝中水位變化帶來的不利因素。
UNITANK工藝的特點如下:
(1)結構緊湊,模塊化設計;
(2)運行模式靈活,可自控運行;
(3)不需刮泥設備和污泥迴流,工藝流程簡便;
(4)佔地面積少;
(5)投資節省。
但由於UNITANK缺專門的厭氧區,實際操作中很難達到釋磷所需求的絕氧狀態(無分子態氧和無硝態氧),影響到厭氧段磷的釋放,而只有厭氧段磷釋放得徹底,好氧段磷的吸附量才越大,進入剩餘污泥中的磷也越多,從而達到較高的除磷效果。
日前,澳門凼仔污水廠採用了該工藝,設計規模為7萬m3/d,處理效果良好,但該廠不要求脫氮除磷。
5.往復式生化處理法
本工藝借鑒了Unitank、MSBR的成果,兼有Unitank一體化工藝和A2/O工藝的優點,是一種取長補短的組合技術。
該工藝具有如下優點:
(1)池中設有專門的厭氧池,完善了除磷效果,具有A2/O的優點。
(2)本工藝視BOD5負荷的大小,可以A2/O法運行,也可以A2/O法運行,比傳統A2/O法更具靈活性。
(3)每一組池中的每一格池體積較大,且為完全混合型,因而耐沖擊負荷較強。
(4)具有一體化工藝的優點,佔地面積小。
(5)由於佔地面積小,相應的征地費、地基處理費用小,又由於矩形壁可以共用,土建費用小,因此投資相對較低。
(6)本工藝流程簡潔,不需單獨設二沉池,曝氣、沉澱合用一池,交替運行。