典型城污水處理工藝概述

1、典型城市污水處理工藝概述1傳統(tǒng)活性污泥工藝1.1工藝原理活性污泥法（activatedsludgeprocess）是在人工條件下，對(duì)污水中的各種微生物群體進(jìn)行連續(xù)混合和培養(yǎng)，形成懸浮狀態(tài)活性污泥的一種污水處理工藝。利用活性污泥的生物作用，在好氧條件下，分解去除污水中的有機(jī)污染物，然后使污泥和水分離，大部分污泥回流到生物反應(yīng)池，多余部分作為剩余污泥排出活性污泥系統(tǒng)?；钚晕勰喾ㄊ钱?dāng)前使用最為廣泛的一種生物處理技術(shù)，活性污泥就是生物絮凝體，上面棲息、生活著大量的好氧微生物，這種微生物在氧分充足的環(huán)境下，以溶解型有機(jī)物為食料獲得能量、不斷生長(zhǎng)，從而使廢水得到凈化。該方法主要用來(lái)處理低濃度的有機(jī)廢水。1

2、.2工藝流程傳統(tǒng)的活性污泥法由初次沉淀池、曝氣池、二次沉淀池、供氧裝置以及回流設(shè)備等組成，基本流程如圖2.2.1所示。由初沉池流出的廢水和從二沉池底部流出的回流污泥混合后進(jìn)入曝氣池，并在曝氣池充分曝氣產(chǎn)生兩個(gè)效果：活性污泥處于懸浮狀態(tài)，使廢水和活性污泥充分接觸；保持曝氣池好氧條件，保證好氧微生物的正常生長(zhǎng)和繁殖。廢水中的可溶性有機(jī)物在曝氣池內(nèi)被活性污泥吸附、吸收和氧化分解，使廢水得到凈化。二次沉淀的作用有兩個(gè)：將活性污泥和已被凈化的水分離；濃縮活性污泥，使其以較高的濃度回流到曝氣池。二沉池的污泥也可以部分回流至初沉池，以提高初沉效果。E2.2.I普通活性污兄就處理1.3工藝特點(diǎn)活性污泥法是一種

3、使用廣泛且非常具有潛力的廢水處理技術(shù)，具有處理效果好（BOD5的去除率可達(dá)90-95%）、方法成熟、工藝簡(jiǎn)單和靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?；钚晕勰喾ㄊ俏覈?guó)目前采用的最主要污水處理工藝，占已建成的污水處理廠總數(shù)超過(guò)了70%但是，盡管活性污泥法得到了廣泛的使用，它還存在如下一些缺點(diǎn)，給污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)一定的困難。1）活性污泥法對(duì)廢水水量、水質(zhì)變化的適應(yīng)性較差，對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)性較弱；金沖通2）污泥膨脹問(wèn)題是活性污泥法自產(chǎn)生以來(lái)一直伴隨并常常發(fā)生的一個(gè)棘手的問(wèn)題。它引起污泥結(jié)構(gòu)松散，沉淀壓縮性能差，直接影響出水水質(zhì)，并危害整個(gè)生化系統(tǒng)的運(yùn)作3）在池末端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象，造成了動(dòng)力費(fèi)用的浪

4、費(fèi)；4）污泥產(chǎn)量大，通常占廢水總量的0.5-1%,成分復(fù)雜，既含有大量的有機(jī)物，又含有害的重金屬、病原微生物等，處理和處置費(fèi)用高；5）脫氮除磷效果差，一般只有20-30%左右；6）為了避免池首端形成厭氧狀態(tài)，不宜采用過(guò)高的有機(jī)負(fù)荷，因而池容較大，占地面積較大；運(yùn)行管理操作復(fù)雜，管理專業(yè)水平要求高。1.4適用范圍活性污泥法是水體自凈的人工強(qiáng)化方法。 自1914年該技術(shù)在英國(guó)被使用以來(lái)至今已有90多年的歷史了，在該技術(shù)出現(xiàn)的初期，由于受到理論水平、運(yùn)行和管理等技術(shù)條件的限制，使它的使用和推廣工作進(jìn)展緩慢。近50年來(lái)，隨著對(duì)其生物反應(yīng)和凈化機(jī)理的廣泛深入的研究以及該法在生產(chǎn)使用技術(shù)上的不斷改進(jìn)和完善

5、，使它得到了很大的發(fā)展。相繼出現(xiàn)了多種工藝流程和工藝方法，使得活性污泥法的使用范圍逐漸擴(kuò)大，處理效果不斷提高，工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理更加科學(xué)化。據(jù)最新資料顯示，在全球近6萬(wàn)座城市污水處理廠中，有3萬(wàn)多采用活性污泥工藝。目前，活性污泥法已成為城市污水、有機(jī)工業(yè)廢水的有效處理方法和污水生物處理的主流方法，隨著新工藝的不斷研制和使用，活性污泥法正在朝著快速、高效、低耗等多功能方面發(fā)展。1.5關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)比較重要的活性污泥法設(shè)計(jì)參數(shù)主要有：停留時(shí)間、混合液懸浮物濃度（MLSS）、污泥負(fù)荷（NS）、容積負(fù)荷（NV）、污泥齡、回流比等。其中作為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的停留時(shí)間使用的歷史最為悠久，但往往具有不能確切描述進(jìn)出水

6、水質(zhì)的特點(diǎn)。所以，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，應(yīng)選擇污泥負(fù)荷或容積負(fù)荷來(lái)作為控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其余參數(shù)僅為常規(guī)的校核參數(shù)或中間參數(shù)；在國(guó)外，也有利用污泥齡作為控制參數(shù)加以設(shè)計(jì)的規(guī)則，其原理和負(fù)荷設(shè)計(jì)法類同。在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，污泥齡、回流比、MLS彈參數(shù)具有相當(dāng)重要的指導(dǎo)意義。一些活性污泥法的運(yùn)行參數(shù)如下：1）BOD污泥負(fù)荷率（NS）:0.2-0.4kgBOD/（kgMLSS-d）2）BOD容積負(fù)荷（NV）：0.3-0.8kgBOD/（m3-d）3）混合液懸浮物濃度（MLSS）:1.5-2.0g/L4）污泥齡（ts）:2-4d5）氣水比：3-76）曝氣時(shí)間：6-8h7）回流比：20-30%8）污泥體積

7、指數(shù)（SVI）:60-120L/g2生物脫氮除磷處理工藝（A/O工藝）2.1工藝原理通常稱為A/O工藝的實(shí)際上可分為兩類，一類是厭氧/好氧工藝，另一類是缺氧/好氧工藝。厭氧狀態(tài)和缺氧狀態(tài)之間存在著根本的差別：在厭氧狀態(tài)下既有無(wú)分子態(tài)氧，也沒(méi)有化合態(tài)氧，而在缺氧狀態(tài)下則存在微量的分子態(tài)氧（DO濃度0.5mg/L）,同時(shí)還存在化合態(tài)的氧，如硝酸鹽。AO工藝于20世紀(jì)80年代初開(kāi)發(fā)，是目前廣泛采用的城市污水生物脫氮工藝之一，它的最大優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用原水中的有機(jī)碳源進(jìn)行反硝化，能有效的去除BOD和含氮化合物。A/O工藝自被開(kāi)發(fā)以來(lái)，就因?yàn)槠涮赜械慕?jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和環(huán)境效益，愈來(lái)愈受到人們的廣泛重視。2.

8、2工藝流程缺氧好氧工藝（Anoxic-Oxic,簡(jiǎn)稱A/O工藝）由缺氧池和好氧池串聯(lián)而成。由于將反硝化反應(yīng)器繁殖在系統(tǒng)之前，故又稱前置反硝化生物脫氮系統(tǒng)。A/O工藝的流程圖如圖2.2.2所示。污水進(jìn)入反硝化缺氧池后，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機(jī)物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態(tài)氮（NOx-N）還原成N2,達(dá)到脫氮的目的，然后再在后續(xù)的好氧池中進(jìn)行有機(jī)物的生物氧化、有機(jī)氮的氨化和氨氮的硝化等生化反應(yīng)。O段后設(shè)沉淀池，部分沉淀污泥回流A段，以提供充足的微生物。同時(shí)還將O段內(nèi)混合液回流至A段，以保證A段有足夠的硝酸鹽。圖 2.L2 靚氫/好箕生物脫氮工藝圖2.2.2缺氧/好氧生物脫氮工藝

9、A2/O或稱A-A-O（Anaerobic-Anoxic-Oxic）工藝，即厭氧-缺氧-好氧工藝，是目前使用較為廣泛的一種污水處理工藝，其于70年代由美國(guó)AirProductsandChemicalsInc.公司開(kāi)發(fā)的專利技術(shù)，是在缺氧一好氧（An-O）法脫氮工藝和單厭氧一好氧（A/O）法除磷工藝的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的一種能夠同步脫氮除磷的污水處理工藝。A2/O工藝采用三段式反應(yīng)器，它是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝及生物除磷工藝的結(jié)合。在厭氧段，回流污泥中的聚磷菌釋放磷，并吸收低級(jí)脂肪酸等易降解的有機(jī)物，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化；在缺氧段，反硝化細(xì)菌利用污水中的有機(jī)物作為碳源，將內(nèi)回流混合液帶

10、入的NO3-N和NO2-N通過(guò)反硝化作用轉(zhuǎn)為氮?dú)?，從而達(dá)到脫氮的目的，并使BOD1續(xù)下降；而在好氧段主要是去除BOD硝化和吸收磷，在充足供氧條件下，有機(jī)物進(jìn)一步氧化分解，氨氮被硝化菌轉(zhuǎn)化為NO3-N,而在厭氧池中充分釋磷的聚磷菌則可以在好氧池中過(guò)量吸收磷，形成高磷污泥，通過(guò)剩余污泥排出以達(dá)到除磷的目的。A2/O工藝脫氮的作用，是通過(guò)增設(shè)混合液內(nèi)回流，將好氧段硝化作用后產(chǎn)生的硝酸鹽回流至缺氧段進(jìn)行反硝化達(dá)到的。A2/O工藝在去除有機(jī)污染物的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)脫氮除磷效果，其在系統(tǒng)上可以說(shuō)是最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總水力停留時(shí)間少于其他同類工藝，且反應(yīng)流程上厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行，不利于絲狀菌生長(zhǎng)

11、，污泥膨脹較少發(fā)生，生物除磷過(guò)程運(yùn)行中無(wú)需投藥，運(yùn)行費(fèi)用低，且污泥中含磷濃度高，具有較高的肥效，是實(shí)現(xiàn)污水回用和資源化的有效途徑。t2.2.3 傳統(tǒng)工藝流程圖2.2.3傳統(tǒng)A2/O工藝流程2.3工藝特點(diǎn)A/O工藝具有以下特點(diǎn)：1）流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，基建費(fèi)用省2）反硝化池不需外加碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用；3）好氧池在缺氧池之后可使反硝化殘留的有機(jī)物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)4）缺氧池在前，污水中的有機(jī)碳可被反硝化菌利用，可減輕好氧池的有機(jī)負(fù)荷。5）脫氮效率不高，一般為70-80%,且沉淀池內(nèi)易發(fā)生污泥上浮，使出水水質(zhì)惡化。而A2O工藝是在AOT藝基礎(chǔ)上增設(shè)厭

12、氧區(qū)而具有脫氮和除磷能力的新型污水處理工藝。它能夠在去除有機(jī)物的同時(shí)去除氮和磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。對(duì)于那些已建的無(wú)生物脫氮功能的傳統(tǒng)活X.漳田演性污泥法污水處理廠經(jīng)過(guò)適當(dāng)改造，很容易改造成為具有脫氮能力的AO工藝或者具有脫氮和除磷能力的A2O工藝。2.4適用范圍A2/O及其變型工藝是目前生物法脫氮除磷的主流系統(tǒng)，其通過(guò)厭氧、缺氧好氧的交替運(yùn)行，能夠在去除有機(jī)物的同時(shí)，達(dá)到同步脫氮除磷的目的，適用于對(duì)氮磷排放要求較高的處理系統(tǒng)，目前已廣泛使用于國(guó)內(nèi)許多家污水處理廠。其處理規(guī)模從小型的家庭一體化處理系統(tǒng)，到服務(wù)百萬(wàn)人口的超大型污水處理廠，幾乎可以使用到任何規(guī)模的污水處理系統(tǒng)。A2/O工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷

13、能力，不僅能夠處理普通生活污水，也可用于含有較多有機(jī)工業(yè)廢水的城市污水，在紡織、印染、焦化等工業(yè)廢水的處理中也有使用，而對(duì)于UCTMUCT和VIP工藝，一般適用于濃度較低的污水。另外，A2/O工藝所產(chǎn)生的污泥一般含磷可達(dá)2-3%,具有較高肥效，可是使污泥得到資源化利用。2.5關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)A2/O工藝?yán)脜捬?、缺氧、好氧的交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了污水在去除有機(jī)物的同時(shí)達(dá)到去除氮、磷的目標(biāo)，同時(shí)厭氧池設(shè)在好氧池之前，可起到生物選擇器的作用，有利于抑制絲狀菌的膨脹，改善活性污泥的沉降性能，使出水穩(wěn)定，抗沖擊復(fù)合能力較強(qiáng)，并能減輕好氧池負(fù)荷。該工藝對(duì)有機(jī)物去除率和普通活性污泥法基本相同，對(duì)于一般城市生活污水B

14、OD電除率為85%-95%其污泥負(fù)荷一般為0.1-0.2kgBOD5/kgMLSS-d,總停留時(shí)間為6-12h,其中厭氧區(qū)為0.5-1.5h,缺氧區(qū)為0.5-1h,好氧區(qū)為4-8h,MLSS3000-4000mg/L,污泥回流比為25-100%。A2/O工藝對(duì)于總氮去除率一般為60-80%,一般理論認(rèn)為該工藝的脫氮效果受內(nèi)回流量的控制，因此在現(xiàn)有A2O工藝設(shè)計(jì)中往往設(shè)計(jì)了內(nèi)回流比為100-400%的回流裝置以保證脫氮效果。而該工藝磷的去除率50-75%,剩余污泥中磷的含量在2.5%以上，A2/O除磷工藝是通過(guò)排除富含磷的剩余污泥實(shí)現(xiàn)的， 因此其除磷效果和排放的剩余污泥量直接相關(guān)，較短的污泥齡有

15、利于提高除磷率，A2/O工藝的污泥齡一般為5-25do3傳統(tǒng)SBR工藝3.1工藝原理序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor),簡(jiǎn)稱SBR也稱間歇式活性污泥法， 屬傳統(tǒng)活性污泥法的變型，是近十幾年來(lái)使用最為廣泛的城市污水生物處理工藝之一。它的反應(yīng)原理和污染物質(zhì)的去除處理機(jī)制和傳統(tǒng)活性污泥法基本相同，其在流態(tài)上雖屬完全混合式，但在有機(jī)物的降解反應(yīng)的時(shí)間歷程上屬于推流式。3.2工藝流程SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。典型的SBRT藝，其操作過(guò)程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機(jī)5個(gè)基本過(guò)程組成，從污水流入開(kāi)始到待機(jī)時(shí)間

16、結(jié)束開(kāi)始下一次進(jìn)水，構(gòu)成是一個(gè)周期。整個(gè)周期的所有過(guò)程發(fā)生在同一反應(yīng)池內(nèi)，池內(nèi)設(shè)有進(jìn)、出水以及曝氣或攪拌裝置。整個(gè)處理系統(tǒng)通過(guò)周期式的反復(fù)運(yùn)行，一般需要至少2個(gè)SBR池，可使系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。在SBR的運(yùn)行過(guò)程中，其各個(gè)過(guò)程是可進(jìn)行靈活控制的，可以通過(guò)曝氣方式和反應(yīng)時(shí)間的控制，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)氮、磷去除。其基本操作過(guò)程見(jiàn)下圖7。遮水咯氣.機(jī)波批.板桃源K12.4SKR 及庭港工作過(guò)程示意圖圖2.2.4SBR反應(yīng)池工作過(guò)程示意圖3.3工藝特點(diǎn)和傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉

17、淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SB叱術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好；2）運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好3）耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊；4）工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活；5）處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理；6）反應(yīng)池內(nèi)存在DOBOD磔度梯度，有效控制活性污泥膨脹；7）

18、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造；8）脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果；9）工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。傳統(tǒng)的SBR工藝雖然具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)也存在著設(shè)備閑置率較高、需要較大的調(diào)節(jié)池、無(wú)法解決大型污水處理項(xiàng)目連續(xù)進(jìn)、出水的處理要求等問(wèn)題，因此科技人員不斷改進(jìn)和開(kāi)發(fā)了各種新型的SBR工藝一ICEASCASTDAT-IAT、MSBRUNITAN。3.4適用范圍由于上述技術(shù)特點(diǎn)，SBR系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥法的使用

19、范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況：1）中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方2）需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營(yíng)養(yǎng)化；3）水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用；4）用地緊張的地方；5）對(duì)已建連續(xù)流污水處理廠的改造等；6）非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水和分散點(diǎn)源污染的治理。3.5關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)序批式活性污泥法的設(shè)計(jì)參數(shù)，必須考慮處理廠的地域特性和設(shè)計(jì)條件（用地面積、維護(hù)管理、處理水質(zhì)指標(biāo)等）適當(dāng)?shù)拇_定。用于設(shè)施設(shè)計(jì)的設(shè)

20、計(jì)參數(shù)應(yīng)以下值為準(zhǔn)：BOD虧泥負(fù)荷（kgBOD/kgMLSSd）:0.03-0.4MLSS（mg/L）:1500-5000排出比（1/m）:1/2-1/6安全高度（cm）（活性污泥界面以上的最小水深）：50以上4CAST工藝4.1工藝原理CASTX藝又稱CASSBCASP(CyclicActivatedSludgeSystem/Technology/Process的縮寫)，即循環(huán)式活性污泥法。該工藝是在SBE藝的基礎(chǔ)上，增加了選擇器及污泥回流設(shè)施，并對(duì)時(shí)序做了一些調(diào)整，利用不同微生物在不同的負(fù)荷條件下生長(zhǎng)速率差異和污水生物除磷脫氮機(jī)理， 將生物選擇器和傳統(tǒng)SBRE應(yīng)器相結(jié)合的產(chǎn)物， 從而大大提

21、高了SBRT藝的可靠性及效率。CASTT藝主體構(gòu)筑物由SBR反應(yīng)池組成，反應(yīng)池內(nèi)主要分為選擇區(qū)和反應(yīng)區(qū)。在CAST系統(tǒng)中，至少應(yīng)設(shè)兩個(gè)池子，以使系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水。一般地，在第一個(gè)池子中進(jìn)水和曝氣，在另一個(gè)池子中沉淀和澤水，反之亦然。在多池系統(tǒng)中，通過(guò)合理的選擇循環(huán)過(guò)程，可以使出水連續(xù)。4.2工藝流程CASTT藝的工藝流程見(jiàn)圖8。污水中含有大量較大顆粒的懸浮物和漂浮物，經(jīng)過(guò)格柵截留，除去上述污物，防止后續(xù)處理構(gòu)筑物管道、閥門和水泵機(jī)組堵塞。污水經(jīng)集水池用潛污泵打至沉砂池，在沉砂池中可除去相對(duì)密度較大的無(wú)機(jī)顆粒如砂等，使無(wú)機(jī)顆粒和有機(jī)污物分離，定期將砂排入曬砂，干化后清除。污水經(jīng)沉砂池后由配水管

22、自流進(jìn)入CAST池進(jìn)行生物處理，處理達(dá)標(biāo)后排放或部分回用。污泥則進(jìn)入污泥濃縮罐，再經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水后外運(yùn)。E02.2.5MET 工藝海水處理工苫流程圖2.2.5CAST工藝污水處理工藝流程4.3工藝特點(diǎn)CAST也是污水處理廠白核心，它在SBR的基礎(chǔ)上前部設(shè)置了生物選擇區(qū)，后部安裝了可升降的自動(dòng)濰水器，曝氣、沉淀、排水均在同一池子內(nèi)周期性循環(huán)進(jìn)行。生物選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)之間由隔墻隔開(kāi)，污水由生物選擇區(qū)通過(guò)隔墻下部進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)，托動(dòng)水層緩慢上升，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖9。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物通過(guò)酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程，這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、pH和有毒有害

23、物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用，有效防止污泥膨脹，隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過(guò)程。CAST工藝對(duì)污染物降解，在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程，微生物處于好氧-缺氧-厭氧周期性變化之中，因此，CAST工藝具有較好的脫氮、除磷功能。其采用連續(xù)進(jìn)水，一個(gè)完整的操作周期包括，曝氣階段、沉淀階段、澤水階段和閑置階段四個(gè)步驟。CASTT藝無(wú)需初沉池、二沉池，具有建設(shè)費(fèi)用低，占地面積省，運(yùn)行費(fèi)用低，自動(dòng)化控制程度高，管理方便，氮、脫磷去除效果好，出水穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，不發(fā)生污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)。圖2.2.6CAST反應(yīng)池構(gòu)造簡(jiǎn)圖4.4適用范圍CASTT藝可以連續(xù)進(jìn)水，因

24、此其處理最大規(guī)模可達(dá)2X105m3/d,適用范圍廣，可用于處理各類生活污水和工業(yè)廢水。4.5關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)典型的設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)為：F/M值為0.04-0.10kgBOD5/(kgMLVSS-d);容積負(fù)荷為0.1-0.3kgBOD5/(m3-d);MLSS為2000-5000mg/L;SRT為10-30d;總HRT為15-40d。5人工濕地處理系統(tǒng)5.1工藝原理人工濕地(CW/ConstructedWetland)污水處理技術(shù)是70年代末發(fā)展起來(lái)的一種污水處理和水環(huán)境修復(fù)技術(shù)新技術(shù)，其是從生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，模仿自然生態(tài)系統(tǒng)，人為將土壤、沙、石等材料按一定比例組成基質(zhì)，并栽種經(jīng)過(guò)選擇的耐污植物，培育多

25、種微生物，組成類似于自然濕地的新型污水凈化系統(tǒng)。美國(guó)著名的濕地研究、設(shè)計(jì)和管理專家HammeiW士等將人工濕地定義為“一個(gè)為了人類利用和利益，通過(guò)模擬自然濕地，人為設(shè)計(jì)和建造的由飽和基質(zhì)、挺水和沉水植被、動(dòng)物和水體組成的復(fù)合體”。夏漢平對(duì)其定義進(jìn)行了修改：人工濕地是通過(guò)模擬自然濕地的結(jié)構(gòu)和功能，選擇一定的地理位置和地形，根據(jù)人們的需要人為設(shè)計(jì)和建造的濕地。1974年聯(lián)邦德國(guó)建造世界首個(gè)人工濕地處理系統(tǒng)，隨后該工藝在歐洲、美國(guó)和加拿大等國(guó)得到了推廣和使用，我國(guó)也于上世界90年代開(kāi)始人工濕地的研究和使用。人工濕地在對(duì)廢水的處理過(guò)程中綜合了生物、物理、化學(xué)三方面的作用，通過(guò)基質(zhì)過(guò)濾、吸附、沉淀、離子

26、交換、絡(luò)合反應(yīng)、硝化和反硝化作用、植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的攝取和微生物分解等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化。濕地填料表面和植物根系中存在大量的微生物，形成生物膜，廢水流經(jīng)濕地時(shí)，懸浮物被填料及根系阻擋截留，有機(jī)質(zhì)通過(guò)生物膜的吸附及同化、異化作用得以去除。濕地系統(tǒng)中因植物根系對(duì)氧的傳遞釋放，使其周圍的微環(huán)境中依次呈現(xiàn)出好氧、缺氧和厭氧狀態(tài)，保證了廢水中的氮、磷不僅能被植物及微生物作為營(yíng)養(yǎng)成分直接吸收，還就應(yīng)應(yīng)區(qū)揖 2.2.bCl$T 反而出引 C 筒用可以通過(guò)硝化、反硝化作用及微生物對(duì)磷的積累作用從廢水中去除，最后通過(guò)濕地基質(zhì)的定期更換或植物收割使污染物質(zhì)最終從系統(tǒng)中去除。5.2人工濕地系統(tǒng)的不同工藝類型人工濕

27、地是由填料、水生動(dòng)植物共同組成的獨(dú)特的動(dòng)植物生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)優(yōu)勢(shì)大型植物的生長(zhǎng)形式，CW分為大型自由漂浮、大型沉水和大型挺水植物系統(tǒng)，前兩者一般用于河流和湖泊的生態(tài)修復(fù)，而對(duì)于污水處理一般選用的是大型挺水植物系統(tǒng)。從工程設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，按照系統(tǒng)布水方式的不同或污水在系統(tǒng)中的流動(dòng)方式不同，以大型挺水植物為主要植物物種的CW系統(tǒng)一般可分為自由表面流人工濕地系統(tǒng)(FreeWaterSurfaceConstructedWetland,FWSK口潛流人工濕地系統(tǒng)(SubsurfaceFlowConstructedWetland,SFW)后者又包括水平流(HorizontalSubsurfaceflow,H

28、F)和垂直流(VerticalSubsurfaceflow,VF)兩種類型。 不同類型人工濕地對(duì)污染物的去除效果不同，具有各自的特點(diǎn)。5.3適用范圍目前，CW吏用范圍較為廣泛，涉及受污染地表水、湖泊水體修復(fù)、生活污水、城鎮(zhèn)綜合廢水、工業(yè)廢水、養(yǎng)殖水體、景觀用水、醫(yī)療廢水、城市及農(nóng)村面源污染、無(wú)公害農(nóng)業(yè)灌溉用水等方面，使用的規(guī)模按工程要求有大有小，從每天幾噸到十幾萬(wàn)噸不等。對(duì)于處理低濃度污水和受污染地表水等，其處理系統(tǒng)可以從天然的河流、湖泊環(huán)境，或者非濕地生態(tài)系統(tǒng)改造而成，可以改造成人工濕地的類型包括沼澤地、潛水湖泊、河流等，而且濕地植物主要以多年生草本植物為主，包括香蒲、燈心草、蘆葦?shù)?。而用于生活污水處理的CW系統(tǒng)，盡管占地面積較大，噸水用地是其他處理方法的數(shù)倍，但其具有處理效果好，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理方便、工程基建和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低以及對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，尤其