兩種改良型活性污泥法在城市污水處理中的比較

1、兩種改良型活性污泥法在城市污水處理中的比較瀏覽人數(shù):2642006-08-04  摘自環(huán)境工程141期兩種改良型活性污泥法在城市污水處理中的比較 原培勝?gòu)埡闃s陳現(xiàn)明王成偉李冠倫(中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所，河北邯鄲056027) 摘要介紹了2種改良型活性污泥法氧化溝工藝和百樂克工藝的特點(diǎn)，并針對(duì)2種工藝實(shí)際應(yīng)用中的情況，分析2種工藝在今后發(fā)展應(yīng)用中的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞城市污水氧化溝百樂克活性污泥法比較 0 引言在城市污水的處理中，氧化溝以其自身的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，成為城市污水的主要處理工藝。而近幾年在國(guó)內(nèi)開始應(yīng)用的百樂克(BIOLAK)工藝兼有氧化溝工藝

2、的優(yōu)點(diǎn)與自身優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用也有所增長(zhǎng)，因此將2種工藝進(jìn)行了比較。1 氧化溝工藝氧化溝是一種改良型的活性污泥法，其曝氣池成封閉型，污水和活性污泥在其中做不停的循環(huán)流動(dòng)，因此氧化溝也叫做循環(huán)曝氣池。氧化溝一般不設(shè)初沉池和污泥消化池，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行工藝穩(wěn)定，管理方便；BOD5去除率高，適當(dāng)設(shè)計(jì)能使其兼有脫氮除磷的功能。氧化溝的曝氣裝置多采用表面曝氣，如水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)碟)，立式轉(zhuǎn)軸的表曝機(jī)等，近幾年微孔曝氣方式在氧化溝中也常應(yīng)用1。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行方式及曝氣沒備種類的不同，氧化溝有不同的構(gòu)造形式。1.1卡魯塞爾(carrousel)式氧化溝卡魯塞爾式氧化溝是1967年由荷蘭DHV公司

3、發(fā)明的，標(biāo)準(zhǔn)的卡魯塞爾式氧化溝為單溝式，屬分建式，有單獨(dú)的二沉池，并設(shè)有污泥回流系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的氧化溝不同，卡魯塞爾式氧化溝的曝氣設(shè)備采用特殊設(shè)汁的立式低速表曝機(jī)，這種表曝機(jī)單機(jī)容量大，設(shè)備數(shù)量少，氧化溝溝深可達(dá)5 m以上，較傳統(tǒng)的氧化溝節(jié)省占地1030，土建費(fèi)用相應(yīng)減少。1.2 奧貝爾(Orbal)式氧化溝奧貝爾氧化溝是一種多級(jí)氧化溝，一般為多個(gè)同心溝渠組成的，其幾何形狀多為圓型或橢圓型，這種溝渠比渠道較長(zhǎng)的氧化溝更能利用水流慣性，可以節(jié)省能耗，多渠串聯(lián)可減少水流短路現(xiàn)象2。奧貝爾氧化溝為分建式，有單獨(dú)的二沉池，采用的曝氣設(shè)備主要是水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)碟曝氣器。1.3交替工作式氧化溝交替工作式氧化溝

4、是由丹麥Kruge r公司創(chuàng)建的，它是一種不單獨(dú)設(shè)置二沉池的氧化溝，有二池和三池交替工作的兩種系統(tǒng)，即兩池和分置在兩側(cè)的兩池交替作曝氣池和沉淀池，其中常用的是三溝式氧化溝。交替工作式氧化溝無需污泥回流系統(tǒng)，因此大大節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用23。1.4一體化氧化溝一體化氧化溝又稱合建式氧化溝，是指將二沉池建在氧化溝內(nèi)，集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流于一體，這種氧化溝自20世紀(jì)80年代由美國(guó)開發(fā)以來，發(fā)展迅速，也出現(xiàn)了多種形式，按照泥水分離器與主溝的組合方式及設(shè)置位置不同可分為3類：溝內(nèi)式、邊墻式、中心島式，每種類型有不同的構(gòu)造形式，例如溝內(nèi)式有BMTS型、Boat型等45。2 百樂克工藝(BIOLAK)

5、 百樂克(BIOLAK)是德國(guó)VNO公司從70年代以后，由氧化塘工藝逐漸發(fā)展起來的，它是一種高效的生化處理系統(tǒng)，采用低負(fù)荷活性污泥處理工藝，通過生化有效降解COD及BOD，并能通過波浪式氧化工藝對(duì)氮和磷進(jìn)行高效去除，屬于傳統(tǒng)活性污泥法的延時(shí)曝氣工藝。我國(guó)最早引進(jìn)百樂克工藝在90年代，但直到最近兩年該工藝才引起我國(guó)環(huán)保行業(yè)的重視，目前我國(guó)有10多家污水廠采用了這種工藝在穩(wěn)定運(yùn)行，例如我國(guó)山東省招遠(yuǎn)市污水處理廠、深圳市龍崗區(qū)龍?zhí)镂鬯幚韽S、山東萊蕪第二污水處理廠以及內(nèi)蒙古呼倫貝爾市海拉爾區(qū)污水處理廠等地。2.1百樂克工藝的特點(diǎn)(1)預(yù)處理百樂克工藝預(yù)處理不需設(shè)置初沉池，城市污水通過提升泵站進(jìn)入細(xì)格

6、柵，攔截污水中較大的飄浮物和顆粒粗雜質(zhì)等。在去除粗雜質(zhì)的同時(shí)呵除掉一部分有機(jī)負(fù)荷。 (2)曝氣池分為2個(gè)區(qū)，混合區(qū)和曝氣區(qū)：污水與回流污泥一起進(jìn)入混合區(qū)，在攪拌的作用下充分混合后，再流入曝氣區(qū)除了混合作用外，污水在混合區(qū)的缺氧環(huán)境條件下，可能發(fā)生部分水解酸化反應(yīng)，提高廢水的可生化性，減輕后續(xù)曝氣區(qū)的負(fù)擔(dān)，從而減少動(dòng)力消耗和曝氣池的體積?；旌蠀^(qū)與好氧處理區(qū)的延時(shí)曝氣相配合，對(duì)污水的脫氮脫磷可起到一定的作用。百樂克曝氣裝置為微孔曝氣形式，曝氣頭懸掛在浮動(dòng)鏈上，浮動(dòng)鏈被松弛固定在曝氣池兩側(cè)，曝氣頭與布?xì)夤荛g用軟管連接，通氣時(shí)，曝氣頭由于受力不均在水中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，每條浮鏈可在池中的一定區(qū)域中做蛇形運(yùn)動(dòng)。

7、當(dāng)曝氣頭偏離浮管垂直軸時(shí)，氣泡浮至水向并在浮管一側(cè)爆裂，從而對(duì)浮管產(chǎn)生反向推動(dòng)力使浮管運(yùn)動(dòng)，浮管又反過來帶動(dòng)曝氣頭運(yùn)動(dòng)，在曝氣的情況下運(yùn)動(dòng)持續(xù)不斷，在曝氣鏈的運(yùn)動(dòng)過程中，自身的自然擺動(dòng)就可以達(dá)到很好的混合效果，整個(gè)曝氣鏈在水中處于來回移動(dòng)的狀態(tài)(移動(dòng)曝氣)，移動(dòng)的曝氣鏈在水體中形成了交替不斷的好氧區(qū)和缺氧區(qū)6。 (3)二沉池經(jīng)過生物處理后，污水進(jìn)入二沉池，使混合液滯清、濃縮、固液分離。沉淀池中的上清液經(jīng)溢流堰流出，達(dá)標(biāo)后排放。沉淀下來的污泥大部分由污泥泵輸送川列曝氣池，極少量的剩余污泥排入污泥池濃縮、貯仔、待運(yùn)。有的百樂克工藝的二沉池與曝氣池合并到一起，進(jìn)一步節(jié)省了土建費(fèi)用。 (4)污泥處理由

8、于微生物在曝氣池中長(zhǎng)期處于內(nèi)源呼吸期，只產(chǎn)生少量容易脫水的、無臭且較為穩(wěn)定的污泥，因此百樂克工藝的污泥產(chǎn)率很低。不需要再進(jìn)行厭氧消化處理。由于污泥量很少，一般不采用污泥機(jī)械脫水系統(tǒng)。剩余污泥泵將少量的剩余污泥排入污泥池。污泥在池中沉淀、濃縮后，上清液排回至曝氣池。濃縮的污泥貯存一定時(shí)間后，用罐車運(yùn)出作為肥料。 2.2 百樂克工藝的優(yōu)點(diǎn) (1)百樂克曝氣系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)曝氣器產(chǎn)生的微氣泡在水中停留時(shí)間長(zhǎng)，使氧的利用率明顯提高，相應(yīng)的能耗得以降低；百樂克曝氣器的孔隙率為80，表面不容易堵塞；百樂克曝氣器安裝在浮動(dòng)的懸鏈上，每條鏈在池中一定的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)對(duì)池子的某一部分造成局部侵蝕；百樂克系

9、統(tǒng)可在不停氣放水的情況下，直接將曝氣鏈提出水面維修，既方便又經(jīng)濟(jì)。 (2)曝氣池結(jié)構(gòu)百樂克技術(shù)的曝氣池可以采用安裝HDPE防滲層的土池，易開挖，且防滲層的效果使隔離污水與地下水成為可能，完全能達(dá)到混凝土池的使用要求，減少了大量的土建資金。3 百樂克工藝與氧化溝工藝的比較3.1共同的優(yōu)點(diǎn)百樂克工藝與氧化溝工藝都屬于延時(shí)曝氣活性污泥法的改良工藝，因此兩者具有一些共同的優(yōu)點(diǎn)：可不設(shè)初沉池；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；剩余污泥量少，不用消化處理。污泥礦化程度高，無臭味；由于泥齡長(zhǎng)，有利于硝化菌的繁殖，可起到一定的脫氮作用。3.2經(jīng)濟(jì)性比較兩者都存在曝氣時(shí)間長(zhǎng)使動(dòng)力淌耗大以及曝氣池容積大，占地面積大等缺點(diǎn)，因此在

10、比較2種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)時(shí)，首先考慮到其建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用的比較，即經(jīng)濟(jì)性比較。鄭召宏，徐瓊?cè)A7曾對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)模為6.0×104 m3d的某城市污水處理廠的投資及運(yùn)行成本做了如表1中的比較。表l 百樂克與氧化溝工藝經(jīng)濟(jì)性比較由此可見百樂克在經(jīng)濟(jì)性上具有一定的優(yōu)勢(shì)，能夠較氧化溝工藝節(jié)約大量的建設(shè)及運(yùn)行資金。在較小的城市污水處理項(xiàng)目中，考慮到實(shí)際情況可以選用百樂克工藝以減輕資金壓力。百樂克工藝也具有其自身無法克服的缺點(diǎn)，就是曝氣時(shí)間太長(zhǎng)，一般都在20 h以上，有的甚至達(dá)到6 d以上，而且作為活性污泥法，污泥膨脹現(xiàn)象也不可避免。并且目前在世界范圍內(nèi)氧化溝仍然是城市污水處理的主要工藝，在短時(shí)問內(nèi)不可

11、能被取代，另外百樂克雖然在國(guó)外已經(jīng)有較多的應(yīng)用，但在我國(guó)其應(yīng)用技術(shù)還不成熟，目前國(guó)內(nèi)采用百樂克工藝的廠家設(shè)備(尤其是曝氣系統(tǒng))幾乎完全靠進(jìn)口，昂貴的進(jìn)口設(shè)備從一定程度上削弱了百樂克投資上的優(yōu)勢(shì)，需要更長(zhǎng)時(shí)間摸索和實(shí)踐，開發(fā)出性能可靠、價(jià)格優(yōu)廉的國(guó)產(chǎn)設(shè)備，并逐漸擴(kuò)大其處理污水規(guī)模，才能夠成為城市污水處理及工業(yè)廢水處理的主流工藝。 參考文獻(xiàn)1 汪永紅，何睦盈，區(qū)岳州采用微孔曝氣器的氧化溝實(shí)例分析中國(guó)給水排水，2003，19(2)：75762 張曉琳氧化溝污水處理技術(shù)及其在工程中的應(yīng)用鐵道勘測(cè)與設(shè)汁，2004，(3)：1351373 郭健交替工作式氧化溝技術(shù)污染防治技術(shù)，1996，9(12)：49524鄧榮森，劉