A2O工藝地埋式一體化污水處理系統
厭氧—缺氧—好氧工藝(簡稱A1 - A2/O工藝)
A1—A2/O工藝和A2/O工藝同屬于硝化—反硝化為基本流程的生物脫氨工藝,所不同的是A1—A2/O工藝是在A1/O工藝基礎上增加了一級預處理段—厭氧段(A1) ,目的在于通過水解(酸化) 的預處理,改變廢水中難降解物質的分子結構,提高其可生化性,強化脫氮效果。
近幾十年來,盡管生物脫氮技術有了很大的發展,但是,硝化和反硝化兩個過程仍然需要在兩個隔離的反應器中進行,或者在時間或空間上造成交替缺氧和好氧環境的同一個反應器中進行。并且傳統的生物脫氮工藝,主要有前置反硝化和后置反硝化兩種。前置反硝化能夠利用廢水中部分快速易降解有機物作碳源,雖然可節約反硝化階段外加碳源的費用,但是,前置反硝化工藝對氮的去除不*,廢水和污泥循環比也較高,若想獲得較高的氮去除率,則必須加大循環比,能耗相應也增加。而后置反硝化則有賴于外加快速易降解有機碳源的投加,同時還會產生大量污泥,并且出水中的COD和低水平的DO也影響出水水質。
傳統生物脫氮工藝存在不少問題:(1)工藝流程較長,占地面積大,基建投資高;(2) 由于硝化菌群增殖速度慢且難以維持較高的生物濃度,特別是在低溫冬季,造成系統的HRT 較長,需要較大的曝氣池,增加了投資和運行費用;(3) 系統為維持較高的生物濃度及獲得良好的脫氮效果,必須同時進行污泥和硝化液回流,增加了動力消耗和運行費用;(4) 系統抗沖擊能力較弱,高濃度NH3- N 和NO2-廢水會抑制硝化菌生長;(5) 硝化過程中產生的酸度需要投加堿中和,不僅增加了處理費用,而且還有可能造成二次污染等等。
生物脫氮法新工藝
隨著生物脫氮技術的深入研究，其新發展卻突破了傳統理論的認識。近年來的許多研究表明:硝化反應不僅由自養菌完成,某些異養菌也可以進行硝化作用;反硝化不只在厭氧條件下進行,某些細菌也可在好氧條件下進行反硝化;而且,許多好氧反硝化菌同時也是異養硝化菌(如Thiosphaerapantotropha菌),并能把NH4+氧化成NO2-后直接進行反硝化反應。
厭氧氨氧化工藝
厭氧氨氧化(ANA-MMOX) 是以硝酸鹽為電子受體或以氨作為直接電子供體,進行硝酸鹽還原反應或將亞硝酸氮轉化為氮氣的反硝化反應。與傳統的硝化反硝化工藝或同時硝化反硝化工藝相比,氨的厭氧氧化具有不少突出的優點。
A2O工藝地埋式一體化污水處理系統主要表現在: (1)無需外加有機物作電子供體,既可節省費用,又可防止二次污染; (2)硝化反應每氧化1molNH4+耗氧2mol , 而在厭氧氨氧化反應中, 每氧化1molNH4+只需要0.75mol 氧,耗氧下降62.5 %(不考慮細胞合成時) ,所以,可使耗氧能耗大為降; (3)傳統的硝化反應氧化1molNH4+可產生2molH+ ,反硝化還原1molNO3-或NO2-將產生1molOH- ,而氨厭氧氧化的生物產酸量大為下降,產堿量降至為零,可以節省可觀的中和試劑。故厭氧氨氧化及其工藝技術很有研究價值和開發前景。
短程硝化反硝化工藝
短程硝化反硝化是將硝化控制在HNO2階段而終止,隨后進行反硝化,其生物脫氮過程如:NH+4——HNO2¬——N2
短程生物脫氫工藝的優點:可節省氧供應量約25% ,降低了能耗;節省反硝化所需碳源40% ,在C/N 比一定的情況下,提高了TN 去除率;減少污泥生成量可達50 %;減少投堿量,縮短反應時間。但是短程硝化反硝化的缺點是不能夠長久穩定地維持HNO2積累。目前荷蘭Delft技術大學應用該技術開發的SHARON工藝,已在荷蘭鹿特丹的Dokhaven污水處理廠建成并投入運行。
溫度對掛膜行為的影響
水溫是微生物的重要生存因子,在適宜的水溫范圍內微生物可大量生長繁殖。每一種微生物都有一個適生長溫度，在一定溫度范圍內大多數微生物的新陳代謝活動都會隨著溫度的升高而增強，隨著溫度的下降而減弱。好氧微生物的適宜溫度范圍是10—35℃。水溫對硝化菌的生長和硝化速率有較大的影響。大多數硝化菌合適的生長溫度是25—30℃之間，當溫度低于25℃或者高于30℃硝化菌生長減慢，10℃以下硝化菌的生長及硝化作用顯著減慢。
