污水生物處理工藝介紹自己總結

1、污水生物處理工藝1. 活性污泥法1.1. 傳統(tǒng)活性污泥法(CPSP)傳統(tǒng)活性污泥法又稱標準法、普通法。傳統(tǒng)活性污泥法中，污水與回流污泥從曝氣池進入，污水與回流污泥混合液在池內呈縱向混合的推流式流動，在池的末端流出池外進入二次沉淀池，在重力分離作用下，污水與活性污泥分離后排出，部分污泥回流至曝氣池補充活性污泥量，另一部分剩余污泥到污泥處理系統(tǒng)進行處理。主要特征為：在曝氣池前端，由于有機物濃度較高，營養(yǎng)豐富，微生物處于生長曲線的對數(shù)生長期后期或穩(wěn)定期。到曝氣池末端是，有機物幾乎耗盡，污泥進入內源代謝其，活動能力相應減弱，沉降性能提高。經過曝氣池內的推流運行，污泥經歷了對數(shù)增長，減速增長以及內源呼吸

2、期的完全生長周期。因此，傳統(tǒng)活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高，達到90%95%左右。傳統(tǒng)活性污泥法適用于出力要求高，水質穩(wěn)定的廢水。圖 活性污泥法的基本流程主要工藝參數(shù)：BOD5去除率：90%95%；污泥負荷：0.20.4kgBOD/(kgMLSS·d)；容積負荷：0.30.6kgBOD/(m3·d)；MLSS：15003000mg/L；水力停留時間：48h；泥齡：35d；污泥回流比：0.250.5。1.2. 缺氧-好氧-兼氧活性污泥法（AOE工藝）AOE工藝內環(huán)（A區(qū)）是前置厭氧段，中間環(huán)（O區(qū)）是好氧硝化段，外環(huán)（E區(qū)）是內源反硝化段。廢水首先進入A區(qū)，水中的有機

3、物進行初步的降解，水中的硝酸鹽進行反硝化反應。二沉池的部分污泥外回流輸送回A區(qū)，來保證A區(qū)足夠的硝酸鹽，進行反硝化反應，生成氮氣，一氧化二氮，排入大氣，達到脫氮的目的；另外，一部分有機物在厭氧菌的作用下初步降解。A區(qū)的混合污水通過溢流口進入O區(qū)，有機物進一步降解，硝化細菌將流入O區(qū)的污水中的有機氮轉換成氨氮，并通過硝化反應生成硝酸鹽和水。最后，O區(qū)的混合液通過池底的通道進入E區(qū)，進入E區(qū)的有機物濃度很低。在E區(qū)，混合液被間斷的曝氣，微生物就自身氧化，減少污泥產量；混合液中的硝酸鹽在此段中進一步反硝化，徹底脫氮。AOE工藝不但有去除BOD和脫氮的功能，還有除磷的作用。2. SBR及其變種工藝2.

4、1. SBR-序批式活性污泥法SBR的污水處理機理與活性污泥法相同。SBR是在單一的反應器內，按時間順序進行進水、反應（曝氣）、沉淀、排水、待機（閑置）（如圖1）五個階段的操作，從進水到待機為一個周期。這種周期周而復始，完成序批式處理。進水期：污水在該時段內連續(xù)進入處理池，直到達到最高運行液位，并且借助于池底泵的攪動，使廢水和池中活性污泥充分混合。此時活性污泥中菌膠團(由細菌、藻類、原生動物、后生動物等組成)將對廢水中的有機物產生吸附作用，CODcr和BOD5為最大值。反應期：進水達到設定的液位后，開始曝氣，采用推流曝氣或完全混合曝氣方式，使廢水中的有機物與池中的微生物充分吸收氧氣，水中的溶解

5、氧(DO)達到最大值，CODcr不斷降低?？筛鶕ヌ嶣OD5、硝化、反硝化、除磷等需要改變曝氣、攪拌的操作方式。靜置期：既不曝氣也不攪拌，反應池處于靜沉狀態(tài)，進行高效的泥水分離，COD降為最小值，隨著水中的溶解氧不斷降低，厭氧反應也在進行。排水期：排除曝氣池沉淀后的上清液，留下活性污泥，作為下一個周期的菌種。閑置期：恢復活性污泥活性，排出剩余污泥。SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。SBR的主要

6、特征是在運行上的有序和間歇操作，其技術核心就是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。與傳統(tǒng)污水處理工藝相比，SBR技術用時間分割的操作方式替代了空間分割的操作方式，用非穩(wěn)定生化反應替代了穩(wěn)態(tài)生化反應，用靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。SBR的工藝特點：（1）工藝簡單，節(jié)省投資；（2）理想的推流過程使生化反應推力大、效率高；（3）運行方式靈活，脫氮除磷效果好；（4）防止污泥膨脹的最好工藝；（5）耐沖擊負荷、處理能力強。SBR主要工藝參數(shù)：污泥負荷：高負荷運行0.10.4kgBOD/(kgMLSS·d)；低負荷運行0.030.1kgBOD/(kgML

7、SS·d)；MLSS：15005000mg/L；周期數(shù)：高負荷運行34；低負荷運行23；排除比（1/m）：高負荷運行1/41/2；低負荷運行1/61/3；需氧量：高負荷運行0.51.5 kgO2 /kgBOD；低負荷運行1.52.5 kgO2 /kgBOD；2.2. CASS連續(xù)進水周期循環(huán)曝氣活性污泥系統(tǒng)CASS是將可變容積活性污泥法和生物選擇器原理有機地結合起來，具有同步脫氮除磷效果，以序批曝氣非曝氣方式運行的充放式間歇活性污泥處理工藝。CASS是將SBR反應池沿池長方向分為生物選擇器、預反應區(qū)（缺氧區(qū)）和主反應區(qū)（好氧區(qū)）(10)，各區(qū)容積比一般為1：5：30。生物選擇器設置在

8、CASS前端，容積約占總容積的10，通常在厭氧或兼氧條件下運行。生物選擇器對進水水質水量具有較好的緩沖作用，通過與回流污泥及進水混合，可以加速對溶解性有機物的去除及難降解有機物的水解，同時可促進磷的釋放和反硝化作用，進而改善污泥沉降性能，可有效抑制污泥膨脹。預反應區(qū)（缺氧區(qū)）可以進一步促進釋磷以及反硝化作用，還可以輔助生物選擇器對水質水量起調節(jié)作用。主反應區(qū)（好氧區(qū)）是去除有機物的主要場所，運行時，通常將主反應區(qū)的曝氣強度加以控制，使反應區(qū)內主體溶液處于好氧狀態(tài)，完成有機物的降解，而活性污泥內部則基本處于缺氧狀態(tài)，溶解氧向污泥絮體內的傳遞受到限制，而硝態(tài)氮由污泥內向主體溶液的傳遞不受限制，從而

9、使主反應區(qū)中同時發(fā)生有機物的降解以及同步硝化和反硝化作用。運行時，按進水曝氣、曝氣、沉淀、潷水、進水閑置完成一個周期，其工藝原理如圖3所示。CASS主要技術特征如下：(1) 連續(xù)進水，間斷排水 (2) CASS反應池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據時間依次進行。(3) 運行過程是非穩(wěn)態(tài)的，每個工作周期內，液位、反應池內混合液體積和基質濃度均是變化的，基質降解是非穩(wěn)態(tài)的。(4) 溶解氧周期性變化，濃度梯度高，氧利用效率較高。CASS工藝的特點：(1) 工藝流程簡單，占地面積小，投資較低；(2) 生化反應推動力大；(3) 沉淀效果好；(4) 運行靈活，抗沖擊能力強，可實現(xiàn)不同的處理目標；(

10、5) 不易發(fā)生污泥膨脹；(6) 適用范圍廣，適合分期建設；(7) 剩余污泥量小，性質穩(wěn)定。CASS工藝主要涉及運行參數(shù)：水力停留時間：12h；運行周期：4.0 h；周期內 曝氣/沉淀/排水/閑置時間/：120/4060/40/20 min；污泥濃度 ：2.53.5(g/L)；污泥負荷：0.220.32 kgCOD/(kgMLSSd)；污泥產率：0.20.36 kgMLSS/(去除kgCODd)；污泥齡 ：1520d；溶解氧 ：2.05.0(mg/L)。2.3. UNITANK-一體化活性污泥系統(tǒng)UNITANK是由比利時SEGHERS公司開發(fā)的，具有SBR和三溝式氧

11、化溝技術的特點，由3個矩形池組成，3個池通過彼此間隔墻上的開口實現(xiàn)水力相通，每個單元都配有曝氣系統(tǒng)，可以表面曝氣或鼓風曝氣，中間池始終作曝氣池，兩個邊池既可作曝氣池也可作沉淀池，設有溢流堰，用于排水和排放剩余污泥。污水可以交替進入任一池，可以實現(xiàn)連續(xù)進水連續(xù)排水。UNITANK運行周期包括兩個主體運行階段和兩個較短的過渡階段，兩個主體運行階段運行過程完全相同，運行方向相反，如圖5所示。第一個主體運行階段包括以下過程: 污水進入左側池內,因該池在上個主體運行階段作為沉淀池時積累了大量經過再生、具有較高吸附及活性的污泥,且污泥濃度較高,可以高效降解污水中的有機物； 混合液同時自左向右通過始終作曝氣

12、池的中間池,繼續(xù)曝氣,有機物得到進一步降解,同時在推流過程中,左側池內活性污泥進入中間池,再進入右側池,使污泥在各池內重新分配； 混合液進入作為沉淀池的右側池,處理后出水通過溢流堰排放,也可在此排放剩余污泥。第一個主體運行階段結束后,通過一個短暫的過渡段,即進入第二個主體運行階段。第二個主體運行階段過程污水流向相反,操作過程相同。此外，通過對系統(tǒng)時間和空間的控制，適當增加水力停留時間，可以形成厭氧、缺氧和好氧條件，實現(xiàn)脫氮除磷。UNITANK最大優(yōu)勢在于省去了污泥回流，3個池共用池壁，布置緊湊，且占地面積較小,基建投資省，故自問世以來已在世界范圍內得到廣泛應用。3. 氧化溝（Oxidation

13、 Ditch）氧化溝又稱氧化渠或循環(huán)曝氣池，因其構筑物呈封閉狀的溝渠而得名。氧化溝是活性污泥法的一張改型，它把連續(xù)環(huán)式反應池作為生化反應器，混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動。氧化溝采用帶方向控制的曝氣和攪拌裝置，向混合液充氧和傳遞水平速度，從而形成循環(huán)流動。氧化溝主要工藝參數(shù)：BOD5去除率： 95%99%；污泥負荷：0.050.08kgBOD/(kgMLSS·d)；MLSS：20005000mg/L；水力停留時間：16 h；泥齡e：去除BOD5時，58d；去除BOD5并硝化時1020d；去除BOD5并反硝化時30d；污泥回流比R：0.51.03.1. 普通氧化溝普通氧化溝屬于低負荷延時活性

14、污泥法。能適應水質和水量的變化，處理效果穩(wěn)定，剩余污泥量少，污泥穩(wěn)定程度高。普通氧化溝的工藝特點：（1）氧化溝內有推流和完全混合流兩種液態(tài)；（2）氧化溝內有明顯的溶解氧梯度；（3）用氧化溝可以不設初沉池。（4）氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長，池深較淺，在溝槽中設有表面曝氣裝置。（5）曝氣裝置的轉動，推動溝內液體迅速流動，具有曝氣和攪拌兩個作用，溝中混合液流速約為0.30.6m/s，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。3.2. 奧貝爾（Orbal）氧化溝奧貝爾氧化溝是由若干同心渠道組成的多渠道氧化溝系統(tǒng)，渠道呈圓形或橢圓形。廢水先引擴中心或最外面的溝渠，在其中不斷循環(huán)流動的同時可以淹沒式輸水口

15、從一條渠道順序流入下一條渠道。每一條渠道都是一個完全混合的反應器，整個系統(tǒng)相當于若干個完全混合反應器串聯(lián)在一起，廢水最后從最外面或中心的渠道流出。三個環(huán)形溝道相對獨立，溶解氧分別控制在0、1、2 mg/l，其中外溝道容積達50%60%，處于低溶解氧狀態(tài)，大部分有機物和氨氮在外溝道氧化和去除。內溝道體積約為10%20%，維持較高的溶解氧（2mg/l），為出水把關。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量轉碟曝氣機，進行供氧兼有較強的推流攪拌作用。Orbal氧化溝具有以下優(yōu)點：（1）Orbal氧化溝采用曝氣轉盤，水深可達3.5m4.5m， 同時可借助在各溝中配置不同數(shù)目的曝氣盤，變化輸入每一槽的供氧量

16、；（2）Orbal氧化溝圓形或橢圓形的平面形狀，比溝渠較長的氧化溝更能利用水流慣性，節(jié)省能耗；（3）多渠串聯(lián)的形式可減少水流的短路現(xiàn)象。3.3. 卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝Carrousel氧化溝是由荷蘭DHV公司發(fā)明的一種氧化溝。相對于普通氧化溝，該工藝渠道更深、效率更高，所使用的系統(tǒng)設備機械性能也大大提高。 卡魯塞爾氧化溝是一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進水與活性污泥混合液混合后，沿水流方向在溝內不停地流動，在溝內每組池的一端各安裝一臺立式表曝機。Carrousel氧化溝最大的特點是采用特殊設計的立式低速表曝機作曝氣設備，由于曝氣設備的不同(區(qū)別于其它水平軸式曝氣裝置)，使污水在混

17、合曝氣充氧的同時具有泵的局部水力提升作用，使混合液和原水得到徹底的混合。 因此氧化溝具有特殊的水力學流態(tài)，既有完全混合式反應器的特點，又有推流式反應器的特點，溝內存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內水深一般為2.54.5，寬深比為2:1，亦有水深達7m的，溝中水流平均速度為0.3m/s。Carrousel氧化溝具有以下幾個主要優(yōu)點：(1)在處理某些工業(yè)廢水時尚需預處理，但在處理城市污水時不需要預沉池；(2)污泥穩(wěn)定，不需消化池可直接干化；(3)工藝極為穩(wěn)定可靠；(4)工藝控制極其簡單；(5)系統(tǒng)性能顯示，BOD降解率達95%98%，COD降解率達

18、90%95%，同時具有較高的脫氮除磷功效；(6)Carrousel氧化溝系統(tǒng)不再使用臥式轉刷曝氣機而采用立式低速攪拌機，使溝式可增加到5m甚至8m，從而使曝氣池的占地面積大大減?。?7)Carrousel氧化溝從“田徑跑道”式向“同心圓”式轉化，池壁共用，降低了占地面積和工程造價。3.4. 交替工作式氧化溝交替工作式氧化溝是SBR工藝和傳統(tǒng)氧化溝工藝組合的結果。目前主要有DE型（雙溝交替）、T型（三溝交替）三種類型。DE型氧化溝是丹麥克魯格公司在間歇運行的氧化溝基礎上發(fā)展的一種雙溝半交替工作式氧化溝系統(tǒng)，它由兩個串聯(lián)的氧化溝與單獨設立的沉淀池組成。兩個氧化溝相互連通，串聯(lián)運行，交替進水。溝內設

19、雙速曝氣轉刷，高速工作時曝氣充氧，低速工作時只推動水流，基本不充氧，使兩溝交替處于厭氧和好氧狀態(tài)，從而達到脫氮的目的。DE型氧化溝的特點：（1）其二沉池與氧化溝分開，并有獨立的污泥回流系統(tǒng)；（2）具有良好的生物除氮功能；（3）若在DE氧化溝前增設一個缺氧段，可實現(xiàn)生物除磷，形成脫氮除磷的DE型氧化溝工藝。T型氧化溝又稱三溝式氧化溝，是以三條相互聯(lián)系的氧化溝作為一個整體，每條溝都裝有曝氣和推動循環(huán)的轉刷。廢水由進水配水井進行三溝的進水配水轉換，氧化溝根據已設定的程序進行工藝反應。三溝式氧化溝是氧化溝的一種典型構造型式，它實際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時間順

20、序交替輪換運行的特點，其運轉周期可根據處理水質的不同進行調整，從而使其運行操作更趨于靈活方便。三溝式氧化溝的特點：（1）采用低負荷運行，因此有機物可以有效去除，COD去除率在90以上，且能對氨氮完成硝化；（2）工藝流程簡單，無需另設一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運行費用大為降低；（3）氧化溝運行操作簡便；（4）脫氮運行的氧化溝比其它生物脫氮工藝費用低、TN去除效率高，因為它的循環(huán)運行方式非常適合生物脫氮的過程，不需要為反硝化而增設回流系統(tǒng)。4. 生物脫氮除磷工藝4.1. A/O法1、 以脫氮為主的A/O工藝，宜采用缺氧/好氧工藝，基本工藝流程如下：厭氧/好氧工藝主要技

21、術參數(shù)如下：項目參數(shù)值污泥負荷0.200.50 kgBOD5/(kgMLVSS·d)污泥濃度20004000 mg/L污泥齡c48 d需氧量0.71.1 kgO2/kgBOD5水力停留時間厭氧段12 h好氧段58 h污泥回流比 R40%100%混合液回流比100%400%總處理效率80%95%（BOD5）75%90%（TP）2、 以除磷主的A/O工藝，宜采用厭氧/好氧工藝，基本工藝流程如下：厭氧/好氧工藝主要技術參數(shù)如下：項目參數(shù)值污泥負荷0.050.20 kgBOD5/(kgMLVSS·d)總氮負荷0.10 kgTN/(kgMLVSS·d)污泥濃度2000400

22、0 mg/L污泥齡c1530 d需氧量1.12.0 kgO2/kgBOD5水力停留時間缺氧段13 h好氧段715 h污泥回流比 R50%100%混合液回流比100%400%總處理效率90%95%（BOD5）60%85%（TN）4.2. A/A/O工藝1、 厭氧/缺氧/好氧活性污泥法（A/A/O）A/A/O工藝是美國在20世紀70年代開發(fā)出來的，同時具有脫氮除磷功能的工藝，其工藝流程圖如下：首段厭氧池，流入原污水及同步進入的從二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能為促使釋放磷，同時溶解性有機物被部分去除。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入大量硝酸鹽和亞硝酸鹽氮還原為N2

23、釋放至空氣，因此BOD5濃度下降，硝酸鹽氮被去除。在好氧池中，微生物繼續(xù)氧化分解有機物，有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，硝酸鹽亞硝酸鹽氮濃度增加；隨著聚磷菌的過量攝取，污水中的磷得到去除。在厭氧菌、缺氧菌和好氧菌的共同作用下，A/A/O工藝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，好氧池完成硝化功能，缺氧池則完成脫氮功能，厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。A/A/O工藝系統(tǒng)中，回流系統(tǒng)保證了其功能的實現(xiàn)。一般A/A/O系統(tǒng)有兩條回流線路設計，一條是從好氧池到缺氧池的混合液回流，稱為內回流；另一條是從二沉池至厭氧池的污泥回流，稱為外回流。內回流為缺氧池的反硝化過程提供電子受體，而外回流則是為整個處理系統(tǒng)提供微生物。A/A/O主要特點： （1）厭氧、缺氧、好氧3種不同的環(huán)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；（2）A/A/O及其變形工藝的適應性強，能滿足不同污水處理規(guī)模的工藝要求；（3）在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單；（4