一、A/O工藝
1、基本(běn)原理
A/O是Anoxic/Oxic的縮(suō)寫,它的優越性是除了使有機汙染物得到降解之外,還具有一定的脫氮(dàn)除磷功能,是將厭氧水解技術(shù)用為活性汙泥的(de)前處理,所以A/O法(fǎ)是(shì)改進的活性汙泥法。
A/O工藝將前段(duàn)缺氧段和後(hòu)段好氧段串聯(lián)在一起(qǐ),A段DO不大於0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將汙水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸(xuán)浮(fú)汙染物(wù)和(hé)可溶性有機物水解為有(yǒu)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(zhuǎn)化成(chéng)可溶性有機(jī)物,當(dāng)這些(xiē)經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高汙水(shuǐ)的可生化性及氧的效率;在缺氧(yǎng)段,異(yì)養菌將蛋白質、脂(zhī)肪等汙染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的(de)氨基)遊離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養(yǎng)菌的硝化(huà)作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通(tōng)過回流控製返回至A池,在缺氧條件下(xià),異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子(zǐ)態氮(N2)完成(chéng)C、N、O在生態中的循(xún)環,實現汙水無害化處理。
2、A/O內循環生物(wù)脫氮工(gōng)藝(yì)特點
根據(jù)以(yǐ)上對生物脫氮(dàn)基(jī)本流程的敘述,結合多年(nián)的焦化廢水脫氮的經驗,我們總結出(A/O)生物(wù)脫氮流(liú)程(chéng)具有以下優點:
(1)效率高。該工藝(yì)對廢水中的(de)有機物,氨氮等均有較高的去除效(xiào)果。當總停留時間大(dà)於54h,經生物脫氮(dàn)後的(de)出水再(zài)經過混凝(níng)沉澱,可將COD值降(jiàng)至100mg/L以下,其他指標也達到排放標準,總氮去除率在70%以上(shàng)。
(2) 流程簡單,投(tóu)資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化(huà)的碳源,故不需要(yào)再另加甲(jiǎ)醇等昂貴的(de)碳源(yuán)。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(guò)程中產生的堿度相應地降低了硝化過程(chéng)需要的堿耗。
(3) 缺(quē)氧反(fǎn)硝化過程對汙染物具有較高的降解效率。如(rú)COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除(chú)率在67%、38%、59%,酚(fēn)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(yóu)於硝(xiāo)化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度汙泥的膜(mó)技術(shù),有(yǒu)效地提高了硝(xiāo)化及反硝化的汙泥濃度,與國外同類工藝相比(bǐ),具有較高的(de)容積負荷。
(5) 缺氧/好(hǎo)氧工藝的耐負荷衝(chōng)擊能力強。當進水水(shuǐ)質波動較大或汙染物濃度(dù)較高時,本工藝均能(néng)維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比(bǐ)較,不(bú)難看出,生物脫氮工藝(yì)本身(shēn)就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有(yǒu)機物。
結合(hé)水量、水質特點,我(wǒ)們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物(wù)脫氮(內循環) 工藝流程,使汙水處理裝置(zhì)不但能達到脫氮的要求,而且其它指標也達到排放標準。
3、A/O工藝的缺點
(1)由於沒有獨立的汙泥回流係統,從而不能培養出具有獨特功能的
汙泥,難降解物質的降解率較低;
(2)若要提(tí)高脫氮效率,必須加(jiā)大內循環比,因而加大了運行費用。另外,內循(xún)環液來自(zì)曝氣池,含有(yǒu)一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀(zhuàng)態,影響(xiǎng)反硝化效果,脫(tuō)氮率很難達到90%。
(3) 影響因素
水力停留時間 (硝化>6h ,反硝化(huà)<2h )汙泥濃度MLSS(>3000mg/L)汙泥齡( >30d )N/MLSS負荷(hé)率( <0.03 )進水總氮濃度( <30mg/L)
二、A2/O工藝
1、基(jī)本(běn)原(yuán)理(lǐ)
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文(wén)縮寫,它是厭氧(yǎng)-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(shàng),磷為90%左右,一般適用於要求脫氮除磷的大(dà)中型城市汙水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費(fèi)均高於普通活性汙泥法,運行管理要求高,所以對目前我國國情來說,當處理後的汙水排入封閉性水體或緩流水體引起富(fù)營養化,從而影響給水水源時,才采用該工(gōng)藝。
2、 A2/O工藝特點:
(1)汙染(rǎn)物去除效率高,運行穩定,有較好的耐衝擊負荷。
(2)汙泥沉降性能好。
(3)厭氧、缺(quē)氧(yǎng)、好氧三種不同的環境條件和不同種類微生物菌群的有(yǒu)機配合(hé),能同時具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。
(4)脫氮效果受混合(hé)液回流比大小的影響,除磷效果則(zé)受回流汙泥(ní)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(yǎng)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(liú)時間也少(shǎo)於同(tóng)類(lèi)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,不會發生汙泥膨脹。
(7)汙泥中磷含(hán)量高,一般為2.5%以上。
3、A2/O工藝的缺點
(1)反應池容積比A/O脫氮工藝還要大;
(2)汙泥內回流量大,能耗較高;
(3)用於中小型汙(wū)水(shuǐ)廠費用偏高;
(4)沼氣(qì)回(huí)收利用經濟效益差;
(5)汙泥滲出(chū)液需化學除磷。
三、氧化溝(gōu)
1、基本原理
氧化溝又(yòu)名氧化渠,因(yīn)其構築(zhù)物呈封閉(bì)的環形溝渠而得名。它是活性汙泥法(fǎ)的一種變型。因為汙(wū)水和活性汙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(zhōng)端曝氣池”。氧化溝的水力停留時間長,有機負荷低(dī),其本質上屬於(yú)延時曝氣係統。氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出(chū)水裝置、導流和混合設備組成,溝體的平麵形狀一般呈環形,也(yě)可以是長方形、L形、圓形或其他(tā)形狀,溝端麵形狀多為矩形和梯(tī)形。
2.氧化溝工藝特點
(1)構造形式多樣性
基本形式氧(yǎng)化溝的曝氣(qì)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(kě)以呈圓形和(hé)橢圓形等形狀。可以是單溝係統或多溝係統;多溝係統可以是一組同心的互相(xiàng)連通的溝渠,也可以是(shì)相互平行,尺寸相同的一組(zǔ)溝渠。有與二次沉澱池分(fèn)建的氧化溝也有合建(jiàn)的氧化溝(gōu),合建的氧化溝又有體內式和體外式之分,等(děng)等(děng)。多種多樣的構造形式,賦予了氧化溝靈活機(jī)動的運行性能,使他可以(yǐ)按照任意一種活性汙泥(ní)的運行方式運行,並結合其他工藝單元,以滿(mǎn)足不同的出水水(shuǐ)質要求。
(2)曝氣設(shè)備的(de)多樣性
常用的曝氣設備有轉刷、轉盤、表麵曝氣器和射流曝(pù)氣等。不同的曝氣裝置導致了(le)不(bú)同的氧化溝型式,如采(cǎi)用表曝氣機的(de)卡魯塞(sāi)爾氧(yǎng)化溝(gōu),采用轉刷的帕(pà)斯維爾氧化溝等等,與其他活性汙泥法不同的是(shì),曝氣(qì)裝置(zhì)隻在溝渠的某一處或者幾處安設,數目應按處理場規模、原汙水水質及氧化溝構造決定,曝氣(qì)裝置的作(zuò)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(shuǐ)流速度,以維持循環及活性汙泥的懸浮狀態。
(3)曝氣強度可(kě)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(shuǐ)溢流堰調節:通過調節溢流堰的高度改變溝渠(qú)內水深,進而改(gǎi)變曝氣裝置的(de)淹(yān)沒深度,使其充氧量適(shì)應運行的需要。淹沒深度的變化對曝氣設備的推動力也會(huì)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(yóu)於機電設備和自控技(jì)術的發展,目前氧化溝內的曝氣器的(de)轉速時可以調節的,從而可以調節(jiē)曝氣(qì)強度的推動力。
(4)簡化了預處理和汙泥處理(lǐ)
氧化溝的水力停留時間和汙泥齡都(dōu)比一(yī)般生物處理法長,懸浮裝有機物與(yǔ)溶解性有機物同時得到較徹底的穩定,姑氧化(huà)溝可以不設初沉池。由於氧化溝工藝汙泥齡長,負荷低,排出的剩(shèng)餘汙(wū)泥已得到高度穩定,剩餘汙泥量(liàng)也較少(shǎo)。因此(cǐ)不再需要厭氧消化,而(ér)隻(zhī)需(xū)進行濃縮和脫水(shuǐ)。
3、氧化溝工藝的缺點:
(1)汙泥膨脹問題(tí) 當廢水中的碳水化合物較多,N、P含量不平衡,pH值偏低,氧(yǎng)化溝中汙泥(ní)負荷過(guò)高,溶解氧濃度不足,排泥不暢等易引發絲狀菌性汙(wū)泥膨脹;非(fēi)絲狀菌性汙泥膨脹主要發生在廢(fèi)水水溫較低而汙泥負(fù)荷較高時。微生物的負荷高,細菌吸取了大(dà)量營養物質,由於溫度低,代(dài)謝速度較慢,積貯起(qǐ)大量高粘性的多糖(táng)類(lèi)物質,使活性(xìng)汙泥的表(biǎo)麵附著水大大(dà)增加(jiā),SVI值很高,形成汙泥膨脹。
(2)泡沫問(wèn)題 由於進水中帶有大量油(yóu)脂,處理係統不能完全有(yǒu)效地將其除去,部分油(yóu)脂富集於汙泥中,經(jīng)轉刷充氧(yǎng)攪拌,產生大量泡沫;泥齡偏長,汙泥老化,也易產生泡沫。
(3)汙泥上浮問(wèn)題 當廢水中含油(yóu)量過大,整(zhěng)個(gè)係統泥質變輕,在操作過程中不能(néng)很好控製其在二沉池的停留(liú)時間,易造成缺氧(yǎng),產生腐(fǔ)化汙泥上浮;當曝氣時間過長,在池中發生高度(dù)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,使汙泥上浮;另外(wài),廢水中含油量過大,汙泥可能挾油上浮。
(4)流速不均及汙泥沉積問題 在氧化溝中,為了獲得其獨特的混合和處理效果,混合(hé)液必須以一定的流速(sù)在溝(gōu)內循環流動。一般認為,更低
流速應為(wéi)0.15m/s,不發(fā)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(hé)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,轉刷隻占了水深的1/10~1/12,轉盤也隻占了1/6~1/7,因此造成氧化溝上部(bù)流速(sù)較大(約為0.8~1.2m,甚至更大(dà)),而底部(bù)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(xiào)容積,降低了處理(lǐ)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汙泥,當廢水進入反應器與活性汙泥混合接觸並有氧存在時,微生物利(lì)用廢水(shuǐ)中的有機物進行新陳代謝,將有機物(wù)降(jiàng)解並同(tóng)時使微生物細胞增(zēng)殖(zhí)。將(jiāng)微(wēi)生物細胞物質與(yǔ)水沉澱分離,廢水(shuǐ)即(jí)得到處理。其處理過程主要由(yóu)初期的去(qù)除與吸附作用、微生物的代謝(xiè)作用、絮凝體的形成與絮凝沉澱性能幾個淨化過程完成。
2、SBR工(gōng)藝特點
(1)理(lǐ)想的推流(liú)過程使生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧、好氧(yǎng)處於交替狀態,淨化效果好。
(2)運行效果穩定,汙水在理想的靜止狀態下沉(chén)澱,需要時間短、效率高,出水水(shuǐ)質好。
(3)耐衝擊負荷(hé),池內有滯留的處理水,對汙水有稀釋、緩衝(chōng)作用,有效抵(dǐ)抗水量和有機汙物的衝(chōng)擊。
(4)工藝過程中(zhōng)的各(gè)工序可根據水質(zhì)、水量進行調整,運行靈活。
(5)處理設備少(shǎo),構造簡單,便於操作和維護管理。
(6)反(fǎn)應(yīng)池內存在DO、BOD5濃(nóng)度梯度,有效(xiào)控製活性(xìng)汙泥膨脹。
(7)SBR法係統本身(shēn)也適合於組合式構造方法(fǎ),利於廢(fèi)水處理廠(chǎng)的擴建(jiàn)和改(gǎi)造。
(8)脫氮除磷,適當控製運行方式,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(chéng)簡單、造價低。主體設備隻(zhī)有一個序批式間歇反應器,無二沉池、汙泥回流係統(tǒng),調節池、初沉池也可省略,布置緊(jǐn)湊、占地麵積省。
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(tài)高;
(4)汙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汙泥法的簡稱,CASS池分預反應區和主反應(yīng)區(qū)。在預反應區內,微生物能(néng)通(tōng)過酶的快速轉移機(jī)理迅速吸附汙水中大部(bù)分可溶性有機物,經曆一個高負荷(hé)的基質(zhì)快速積累過程,這對進水水質、水量(liàng)、PH和有毒有害物質起到較好的緩衝作用,同(tóng)時對絲狀菌的生長起到抑(yì)製作用,可有效防止汙泥膨(péng)脹;隨後在(zài)主(zhǔ)反應區經曆一個較低負荷的基(jī)質降解過程。CASS工藝集反應、沉澱、排水、功能於一體,汙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(biàn)化之中,從而達到對汙染物去(qù)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(kě)靠
● 生物選擇器(qì)可以根據汙水水質情況,以好氧、缺氧和厭氧三種方式運行。選擇器可以恒定容積也可以可(kě)變容(róng)積運行(háng)
● 可(kě)任意調(diào)節(jiē)狀態,發揮(huī)不(bú)同微生物的生理特性(xìng)
● 選擇器(qì)容積可變,避免產生汙泥膨脹,提(tí)高了係統(tǒng)的可靠性
● 抗衝擊負荷能力強(qiáng),工業廢水、城市汙水處理都(dōu)適(shì)用
(2)處理構(gòu)築物少,流程簡單
● 池子總容積減少,土(tǔ)建工程費用(yòng)低
● 不需設二次沉澱池及其刮泥設備,也不用設回流汙泥泵站
(3)可實現除磷脫氮
● 調節生物(wù)選擇器可變容積的曝氣和(hé)非曝氣順序,提高了生物除磷脫氮效果
(4)節省投(tóu)資
● 構築物少,占地麵積省(shěng)
● 設備及控製係統簡單
● 曝氣強度小(xiǎo),不須大(dà)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(hào)增大;
(3)容積利用率較低;
(4)汙泥穩定性不(bú)如厭氧(yǎng)硝化好(hǎo)。 (來(lái)源:環保(bǎo)小蜜蜂)