日處理5噸一體化生活污水處理設(shè)備
好氧生物處理技術(shù)是世界各國(guó)城市污水處理廠普遍采用的污水處理工藝，分為活性污泥法和生物膜法兩種?；钚晕勰喾ㄊ撬w自凈的人工強(qiáng)化，是使微生物群體“聚居”在活性污泥上，活性污泥在反應(yīng)器－曝氣池內(nèi)呈懸浮狀，與污水廣泛接觸，使污水凈化的技術(shù)；生物膜法是土壤自凈的人工強(qiáng)化，是使微生物群體以膜狀附著在物體的表面上，與污水接觸，使污水凈化的技術(shù)?；钚晕勰喾?、生物膜法及其變種變工藝，各有特點(diǎn)和應(yīng)用條件，在選擇的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的水質(zhì)、水量、受納水體、氣候、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)情況等條件確定。
活性污泥法工藝在凈化機(jī)制上，沒(méi)有什么突破，歷經(jīng)幾十年的發(fā)展與革新，現(xiàn)已擁有以傳統(tǒng)活性污泥法為基礎(chǔ)的多種運(yùn)行方式，如A/O除磷工藝、A/O脫氮工藝、A2/O同步脫氮除磷工藝、氧化溝工藝、A/B法、各種SBR法、載體活性污泥法、一體化活性污泥法等等。近十幾年來(lái)，活性污泥法大進(jìn)步就是將厭氧機(jī)制引入到生化反應(yīng)池之中來(lái)，使厭氧和好氧狀況在生化池中同時(shí)存在或反復(fù)周期性地實(shí)現(xiàn)，但其基本流程原理與標(biāo)準(zhǔn)法是一致的。
厭氧－好氧活性污泥法工藝（A/O法），是具有生物選擇機(jī)能并兼有脫氮除磷功能的標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法變法。所謂厭氧就是生化反應(yīng)段內(nèi)溶解氧趨于零狀態(tài)。在這種環(huán)境下迫使專性好氧微生物－絲狀菌代謝機(jī)能銳減，抑制了其繁殖，起到了厭氧生物選擇作用，從而可以防止污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。A/O活性污泥法工藝在普遍活性污泥法前段加入?yún)捬醵危ㄟ^(guò)污泥負(fù)荷的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)除磷或脫氮的功能。在A/O法的基礎(chǔ)上又發(fā)展了A2/O法，即在厭氧、好氧段之間加入缺氧段以實(shí)現(xiàn)同步除磷脫氮，由于其污泥負(fù)荷適應(yīng)范圍較小，因此在實(shí)際運(yùn)行中往往按偏重于除磷或脫氮之一功能進(jìn)行。A/O法、A2/O法工藝由于出水水質(zhì)穩(wěn)定、能耗不高、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外大中型污水廠中采用多。
載體活性污泥法，是在活性污泥法反應(yīng)池內(nèi)投加固體顆?；蜍浶?、半軟性填料，以增加單位反應(yīng)空間的微生物量，提高反應(yīng)器容積負(fù)荷。是一種活性污泥法與生物膜法的良好結(jié)合，一般適于污水廠挖潛改造，提高處理能力，其核心技術(shù)為zhuan利填料，近幾年林泡工藝作為其代表應(yīng)用于大連春柳污水廠和鐵嶺污水廠。
氧化溝法，于五十年代由荷蘭人巴斯維爾所開(kāi)發(fā)，主要有卡魯塞爾（Carrousel）式、三溝式、一體化式、奧貝爾（Orbal）式等幾種技術(shù)形式。氧化溝法是一條閉合的生化反應(yīng)溝渠，以轉(zhuǎn)碟或轉(zhuǎn)刷為充氧和水流動(dòng)力，流程簡(jiǎn)單，對(duì)運(yùn)行管理要求較低，多用于延時(shí)曝氣，產(chǎn)生污泥量少，污泥易于脫水。氧化溝法在我國(guó)南方地區(qū)及中西部地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。
A/B法，是兩級(jí)生化反應(yīng)系統(tǒng)。一級(jí)為生物吸附，污泥負(fù)荷高，反應(yīng)時(shí)間短（30分鐘）；二級(jí)為一般生化反應(yīng)池，污泥負(fù)荷同普通活性污泥法。A/B法的一、二級(jí)都有自己的二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)，多用于濃度高的生活污水，其國(guó)內(nèi)典型應(yīng)用為烏魯木齊河?xùn)|污水處理廠和青島海泊河污水處理廠。
序批式活性污泥法是1914年由英國(guó)學(xué)者Ardern和Locket發(fā)明的水處理工藝。70年代初，美國(guó)Natre Dame大學(xué)的R.Irvine教授采用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模對(duì)SBR工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，并于1980年在美國(guó)環(huán)保局（EPA）的資助下，在印第安納州的Culwer城改建并投產(chǎn)了*yi個(gè)SBR法污水處理廠。
間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法是在1968年由澳大利亞新威爾士大學(xué)與美國(guó)ABJ公司合作開(kāi)發(fā)的。1976年*yi座ICEAS工藝污水廠投產(chǎn)運(yùn)行。ICEAS與傳統(tǒng)SBR相比，大特點(diǎn)是:在反應(yīng)器進(jìn)水端設(shè)一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)，整個(gè)處理過(guò)程連續(xù)進(jìn)水，間歇排水，無(wú)明顯的反應(yīng)階段和閑置階段，因此處理費(fèi)用比傳統(tǒng)SBR低。該工藝在我國(guó)典型的應(yīng)用為昆明第三污水處理廠，在國(guó)內(nèi)影響較大。
生物膜法，是另一種廣為采用的污水生化處理方法。這種處理法是使細(xì)菌和菌類一類的微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物一類的微型生物附著在載體或?yàn)V料上生長(zhǎng)繁殖，并在其上形成膜性生物污泥－生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。
生物除磷脫氮工藝是目前污水處理廠設(shè)計(jì)中廣泛采用的工藝，也是實(shí)際工程運(yùn)行中較為經(jīng)濟(jì)和常用的方法，故本文重點(diǎn)介紹生物除磷脫氮工藝。
生物除磷脫氮機(jī)理
生物除磷機(jī)理
生物除磷理論基礎(chǔ)是“聚合磷酸鹽（Poly-P）累積微生物”的攝磷釋磷原理。聚磷菌在厭氧條件下受壓抑，消耗糖元，將細(xì)胞內(nèi)的聚合磷酸鹽水解為磷酸鹽并釋放，產(chǎn)生的能量用來(lái)吸收降解環(huán)境中的有機(jī)物，轉(zhuǎn)化為胞內(nèi)碳源儲(chǔ)存物PHB（聚β羥丁酸）貯存起來(lái)。當(dāng)進(jìn)入好氧環(huán)境內(nèi)，聚磷菌以O(shè)2為電子受體，降解胞內(nèi)貯存的PHB產(chǎn)生能量，過(guò)剩的能量從環(huán)境中攝磷，以聚磷酸高能鍵的形式貯存，形成高濃度含磷污泥，含磷污泥隨剩余污泥排出，水中的磷得到去除。
日處理5噸一體化生活污水處理設(shè)備生物脫氮機(jī)理
生物脫氮理論基礎(chǔ)是“氨化-硝化-反硝化”三步脫氮原理。
氨化：污水中的含氮有機(jī)物在好氧條件下，被氨化菌分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。硝化：氨態(tài)氮在好氧條件下，被硝化菌分解氧化，首先在亞硝化菌的作用下，使氨（NH4）轉(zhuǎn)化為亞硝酸氨；然后，亞硝酸氨在硝酸菌的作用下，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝酸氨。反硝化：硝酸氨和亞硝酸氨在缺氧條件下，被反硝化菌還原為氣態(tài)氮，水體中的氮得到去除。
除磷脫氮傳統(tǒng)工藝
根據(jù)上述機(jī)理，生物除磷脫氮工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個(gè)不同過(guò)程的交替循環(huán)，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，目前污水廠采用較廣泛的工藝有：A2/O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝。
A2/O工藝
A2/O法是同步除磷脫氮工藝，即Anaerobic-Anoxic-Oxic厭氧-缺氧-好氧工藝，A2/O工藝是在上世紀(jì)70年代由美國(guó)專家在A/O工藝的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，在原工藝中間加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達(dá)到硝化脫氮的目的。
厭氧區(qū)（A），主要功能是釋放磷，同時(shí)氨化；缺氧區(qū)（A），首要功能為脫氮，硝態(tài)氮是通過(guò)好氧反應(yīng)器混合液回流（內(nèi)循環(huán)）送來(lái)的；好氧區(qū)（O），本去需設(shè)置曝氣設(shè)備，為反應(yīng)器充氧，反應(yīng)器功能為：去除BOD，硝化反應(yīng)，吸收磷，并內(nèi)循環(huán)混合液至缺氧反應(yīng)器。
A2/O工藝效果穩(wěn)定，同步除磷脫氮，水力停留時(shí)間短，在厭（缺）氧、好氧交替運(yùn)行的條件下，可抑制絲狀菌的繁殖，克服污泥膨脹(SVI<100），有利于后續(xù)泥水分離，運(yùn)行費(fèi)用低。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中還需設(shè)置二沉池和鼓風(fēng)機(jī)房，回流設(shè)備和回流構(gòu)筑物。占地大，對(duì)管理要求高，故本工藝一般用于大中型污水廠。
深井曝氣是活性污泥法的一種，是高速率活性污泥系統(tǒng)。和普通活性污泥法相比，這一方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。
1.氧的利用效率高：在深井內(nèi)液體流速高，產(chǎn)生高的雷諾數(shù)。因此使得氣泡的粘結(jié)變得小，表面更新速率大。這兩者都有助于提高傳氧水平。同時(shí)由于在深井底部的壓力可以使得水中氧的溶解度增加5~10倍，傳氧推動(dòng)力顯著增加。氣泡與水的接觸時(shí)間由于深度增加比普通活性污泥法提高十幾倍。所有這些導(dǎo)致傳氧效率為3~6kgO2/kwh，氧的利用效率為50~90%。
2.污泥負(fù)荷速率高：由于高的傳氧效率，深井設(shè)備可以支持高的污泥負(fù)荷速率，根據(jù)發(fā)表的資料此值是0.9~1.0kgBOD/(kgMLSS·d)，比普通活性污泥法高2.5~4倍。
3.占地面積?。河捎谏罹貧獬氐纳疃群艽蟆⒒钚晕勰酀舛犬a(chǎn)生比較高的反應(yīng)速率，和能夠高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，只需要較小的曝氣池體積就行了。因此設(shè)置深井曝氣池的面積很小，大約是普通活性污泥的1/20左右。
4.能夠承受強(qiáng)烈的負(fù)荷變動(dòng)：深井曝氣屬于*混合型流態(tài)，在污水入口處與20~30倍的回流水瞬即混合并以較高的流速流動(dòng)，得到相當(dāng)程度的稀釋，對(duì)于沖擊負(fù)荷產(chǎn)生的影響較小，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的處理。
5.能夠?qū)χ唤?jīng)過(guò)格柵和除砂池的原污水進(jìn)行有效地處理，不需要設(shè)置初沉池。
6.影響環(huán)境的臭味問(wèn)題可以控制。與普通活性污泥法相比較，深井曝氣法中吹入的空氣量大約是前者的1/6~1/8，開(kāi)口比大約是1/20。很顯然臭氣的產(chǎn)生量能夠大大地受到抑制。
7.產(chǎn)生的污泥量少，深井曝氣池中經(jīng)常供給充份的氧氣，微生物始終是處于活性狀態(tài)。在相同的BOD負(fù)荷情況下，深井曝氣池產(chǎn)生的污泥量要比普通活性污泥法大約少25~38%。
8.不受外界氣候條件影響：由于深井曝氣池建于地下，池中的水溫受氣候變化影響很小，在全年時(shí)間里能夠維持穩(wěn)定的處理效率。
9.能夠用于高濃度污水處理。由于深井曝氣池中溶解氧濃度高，氧的利用率高，能夠維持高的活性污泥濃度。將它用于高濃度污水處理，微生物積極活動(dòng)，進(jìn)行有效地處理。處理的污水BOD濃度可以達(dá)到數(shù)千mg/l。
深井曝氣法存在的主要缺點(diǎn)是處理過(guò)程容易遭受變化，要求比普通活性污泥法更高、更熟練的技術(shù)人員對(duì)它進(jìn)行運(yùn)行管理，否則很難進(jìn)行正常的運(yùn)行。
生物曝氣流化床技術(shù)是介于生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池工藝的一種新的水處理工藝，它吸取了生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池的優(yōu)點(diǎn)，具有出水水質(zhì)好、生物量大、處理負(fù)荷高、脫氮除磷效果好、無(wú)須反沖洗等優(yōu)點(diǎn)。目前，它已經(jīng)開(kāi)始在城市污水處理、小區(qū)生活污水處理、工業(yè)廢水處理、微污染源水預(yù)處理、城市污水二級(jí)出水回用處理等方面。
生物曝氣流化池技術(shù)的特點(diǎn)及能解決的關(guān)鍵問(wèn)題
生物曝氣流化池的技術(shù)特點(diǎn)
與其它好氧水處理工藝相比，生物曝氣流化池工藝有以下技術(shù)特點(diǎn)：
① 生物量大。采用了新型的填料——LT型生物流化填料。這種新型填料具有比表面積大、掛膜容易、生物膜更新快等優(yōu)點(diǎn)。由于具有較大的比表面積和掛膜容易等特點(diǎn)，因而生物量大，生物量可以達(dá)到10-20g/L以上，比普通活性污泥法高出5倍以上，同接觸氧化工藝相當(dāng)；而且由于生物膜更新比較快，因而微生物具有較高的活性，大大提高了處理效率和污水處理效果。
② 傳質(zhì)效率高。由于本工藝的特點(diǎn)，填料在池中一直處于流化狀態(tài)，由于空氣攪動(dòng)使整個(gè)反應(yīng)池內(nèi)污水和填料充分接觸，生物膜和水流之間產(chǎn)生較大的相對(duì)流速，加快了細(xì)菌表面的介質(zhì)更新，增強(qiáng)了傳質(zhì)效果，加快了生物代謝速度。而接觸氧化工藝由于填料是固定的，在池中出現(xiàn)了曝氣區(qū)和非曝氣區(qū)，因而降低了容積負(fù)荷。
