① 农村生活污水怎么处理
随着我国经济的发展和城市化进程的加快,中国农村居民的生活水平有回了很大提高。由答于农村供水事业不断发展,冲厕、淋浴、洗衣机等卫生设施的普及,导致农村生活污水越来越多,污水排放量巨大。根据调查显示,96%的村没有排水沟和污水处理系统,生活污水未经过处理就沿道路边沟或路面排放到临近的水体,这对农村生态环境造成了严重危害。因此,急需采取措施对我国农村污水进行有效治理。
采用一体化污水处理设备,可以缓解市政管道的建设压力。另外,对于分流制排水系统,经一体化污水处理设备处理过的污水可以直接排入雨水管道或就近排入水体,既不污染环境,也不增加污水管道的压力。而且,一体化污水处理设备具有投资低、能耗少、处理效率高、占地面积小、管理方便等一系列优势,在这样的形势下,一体化污水处理设备更应该在广大的农村地区得到推广。
② 污水处理厂的污泥怎么处理
目前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法去除污泥。
生物处理的原理回是通过生物作用,尤其答是微生物的作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。
(2)生活污水沟污泥药物处理方案扩展阅读:
污水处理工艺分三级:
一级处理:物理处理,通过机械处理,如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。
二级处理:生物化学处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。
三级处理:污水的深度处理,它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同,有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。
③ 求生活污水处理工艺流程图及动画
一、A/O工艺
1.基本原理
A/O是Anoxic/Oxic的缩写,它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外,还具有一定的脱氮除磷功能,是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理,所以A/O法是改进的活性污泥法。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。
2.A/O内循环生物脱氮工艺特点
根据以上对生物脱氮基本流程的叙述,结合多年的焦化废水脱氮的经验,我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点:
(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。
(2)
流程简单,投资省,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。
(3)
缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。
(4)
容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。
(5)
缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。通过以上流程的比较,不难看出,生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点,我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮
(内循环) 工艺流程,使污水处理装置不但能达到脱氮的要求,而且其它指标也达到排放标准。
3. A/O工艺的缺点
1.由于没有独立的污泥回流系统,从而不能培养出具有独特功能的污泥,难降解物质的降解率较低;
2、若要提高脱氮效率,必须加大内循环比,因而加大了运行费用。另外,内循环液来自曝气池,含有一定的DO,使A段难以保持理想的缺氧状态,影响反硝化效果,脱氮率很难达到90%。
3、 影响因素
水力停留时间(硝化>6h ,反硝化<2h )污泥浓度MLSS(>3000mg/L)污泥龄( >30d )N/MLSS负荷率(
<0.03 )进水总氮浓度( <30mg/L)
二、A2/O工艺
1.基本原理
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。
2. A2/O工艺特点:
(1)污染物去除效率高,运行稳定,有较好的耐冲击负荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
(4)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响,因而脱氮除磷效率不可能很高。
(5)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
(6)在厌氧—缺氧—好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般小于100,不会发生污泥膨胀。
(7)污泥中磷含量高,一般为2.5%以上。
3.A2/O工艺的缺点
·反应池容积比A/O脱氮工艺还要大;
·污泥内回流量大,能耗较高;
·用于中小型污水厂费用偏高;
·沼气回收利用经济效益差;
·污泥渗出液需化学除磷。
三、氧化沟
1氧化沟技术
氧化沟(oxidation ditch)又名连续循环曝气池(Continuous loop reactor),是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工
艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从1954年在荷兰首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、
管理方便等技术特点,已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理[1]。至今,氧化沟技术己经历了半个多世纪的
发展,在构造形式、曝气方式、运行方式等方面不断创新,出现了种类繁多、各具特色的氧化沟[2]。
从运行方式角度考虑,氧化沟技术发展主要有两方面:一方面是按时间顺序安排为主对污水进行处理;另一方面是按空间顺序安
排为主对污水进行处理。属于前者的有交替和半交替工作式氧化沟;属于后者的有连续工作分建式和合建式氧化沟[3],见图1
氧化沟工艺分类。
目前应用较为广泛的氧化沟类型包括:帕斯韦尔(Pasveer)氧化沟、卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟 、奥尔伯(Orbal)氧化沟
、T型氧化沟(三沟式氧化沟)、DE型氧化沟和一体化氧化沟。
2,氧化沟工艺在污水处理中的应用
从理论上讲,氧化沟既具有推流反应的特征,又具有完全混合反应的优势;前者使其具有出水优良的条件,后者使其具有抗冲击
负荷的能力。正是因为有这个环流,且有能量分区的缘故,使它具有其它许多污水生物处理技术所拥有的众多优势,其中最为显
著的优势是工作稳定可靠。由于具有出水水质好,运行稳定,管理方便以及区别于传统活性污泥法的一系列技术特征,氧化沟技
术在污水处理中得到广泛应用。据不完全统计[4],目前,欧洲己有的氧化沟污水处理厂超过2 000多座,北美超过800座。氧
化沟的处理能力由最初的服务人口仅360人,到如今的500万~1 000万人口当量。不仅氧化沟的数量在增长,而且其处理规模也在
不断扩大,处理对象也发展到既能处理城市污水又能处理石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水及食品加工废水等工业废水
。我国自20世纪80年代亦开始应用这项技术,随着污水处理事业的极大发展,全国各地先后建起了不同规模、不同型式的氧化沟
污水处理厂。目前在我国,采用氧化沟处理城市污水和工业废水的污水处理厂已有近百家,见表1(我国典型氧化沟型式及应用及
表)2(部分国内氧化沟污水处理厂型式及规模)。
3氧化沟工艺的研究新进展
通过对多种连续流生物除磷脱氮工艺时空关系的分析,并结合新的除磷脱氮理论,继续贯彻简易污水处理的思想,重庆大学的王
涛[5]、钟仁超[6]、刘兆荣[7]、麦松冰[8]等人对氧化沟工艺进行了改良。
3.1改良氧化沟池型的构建原则
改良氧化沟池型的构建是在一体化简易污水处理技术的思想基础上,依托于卡鲁塞尔氧化沟、一体化氧化沟和奥贝尔氧化沟而建
立的。它是以连续流的方式,不作专门的时空调配,通过空间分区和空间顺序及对溶解氧的优化控制,将污水净化(C、N、P的去
除)和固液分离功能集于一体,以水力内回流的方式替代机械内回流的反应器。构建的总原则是以连续流的方式,在更少的和合
理的空间中完成C、N、P和SS的同时去除。
3.2改良氧化沟池型
按上述构建原则,提出了如图2所示改良型氧化沟模型。污水流入外沟经回流调节闸板后流经中沟和内沟,在各沟道内循环数十
次到数百次,最终由固液分离器进行泥水分离出水。外—中—内沟道分别为好氧/缺氧交替区、厌氧区和好氧区,完成有机物的
降解和同时脱氮除磷。
该模型着重在保留奥贝尔氧化沟硝化反硝化优势,同时克服该工艺占地面积大的缺点。借鉴卡罗塞尔氧化沟跑道型沟道的构型和
水力内回流方式,减少了大回流比的机械设备;考虑将奥贝尔氧化沟的同心圆型沟道展开,去掉中心岛的无效占地,同时又保留
其三沟道串连、层层推进的流态特点。另外,将一体化氧化沟中的侧沟固液分离器技术也揉合了进来,不设置单独的二沉池并实
现污泥的无泵自动回流。
3.3改良氧化沟的优化分析
(1)改良型氧化沟采用奥贝尔氧化沟三沟道串联的特性,将各分区考虑成串联,从而有利于难降解有机物的去除,并可减少污
泥膨胀现象的发生[9]。
(2)改良型氧化沟借鉴奥贝尔氧化沟的溶解氧梯度分布,具有较好的脱氮功能。在外沟道形成交替的好氧和大区域的缺氧环境
,较高程度地发生“同时硝化/反硝化”,即使在不设内回流的条件下,也能获得较好的脱氮效果。由于外沟道溶解氧平均值很
低,氧传递作用是在亏氧条件下进行的,所以氧的传递效率有所提高,有一定的节能效果,一般约节省能耗15%~20%。加之外沟
道内所特有的同时硝化/反硝化功能,节能效果更为明显。内沟道作为最终出水的把关,一般应保持较高的溶解氧,但内沟道容
积最小,能耗相对较低。
(3)改良型氧化沟将奥贝尔氧化沟布置相对困难的圆形或椭圆形沟型设计为环状跑道型,降低了占地面积和工程造价。同时取
消了无效占地的中心岛,进一步节省占地面积和造价。
(4)改良型氧化沟借鉴卡罗塞尔氧化沟水力条件,使内沟的好氧区向外沟的缺氧区回流实现了水力内回流,简化了处理环节、
节省了设备和能耗。
(5)改良型氧化沟借鉴一体化氧化沟将集曝气净化和固液分离于一体的优势,不单独建二沉池和污泥回流泵站,污泥自动回流
,简单、节能且节省占地和基建投资。
4结论
(1)氧化沟由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点,在我国污水处理厂中有着较为广泛的应用。
(2)改良型氧化沟模型借鉴了卡罗塞尔氧化沟的构型和内回流方式,引用了侧沟式一体化氧化沟的侧沟固液分离技术,同时保
留了奥贝尔氧化沟三沟串连、层层推进的流态特点,是多种先进工艺的集成,是氧化沟技术研究的新进展。
(3)改良型氧化沟工艺具有系统简单、管理方便、节约能耗、节省占地和减少基建投资等优点。
以下为几种常见氧化沟的类型结构示意图:
多沟交替式氧化沟 卡鲁塞尔氧化沟 一体化氧化沟
奥贝尔氧化沟
1. 基本原理
氧化沟又名氧化渠,因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动,因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长,有机负荷低,其本质上属于延时曝气系统。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成,沟体的平面形状一般呈环形,也可以是长方形、L形、圆形或其他形状,沟端面形状多为矩形和梯形。
2.氧化沟工艺特点
(1)构造形式多样性
基本形式氧化沟的曝气池呈封闭的沟渠形,而沟渠的形状和构造则多种多样,沟渠可以呈圆形和椭圆形等形状。可以是单沟系统或多沟系统;多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠,也可以是相互平行,尺寸相同的一组沟渠。有与二次沉淀池分建的氧化沟也有合建的氧化沟,合建的氧化沟又有体内式和体外式之分,等等。多种多样的构造形式,赋予了氧化沟灵活机动的运行性能,使他可以按照任意一种活性污泥的运行方式运行,并结合其他工艺单元,以满足不同的出水水质要求。
(2)曝气设备的多样性
常用的曝气设备有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等。不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式,如采用表曝气机的卡鲁塞尔氧化沟,采用转刷的帕斯维尔氧化沟等等,与其他活性污泥法不同的是,曝气装置只在沟渠的某一处或者几处安设,数目应按处理场规模、原污水水质及氧化沟构造决定,曝气装置的作用除供应足够的氧气外,还要提供沟渠内不小于0.3m/s的水流速度,以维持循环及活性污泥的悬浮状态。
(3)曝气强度可调节
氧化沟的曝气强度可以通过两种方式调节。一是通过出水溢流堰调节:通过调节溢流堰的高度改变沟渠内水深,进而改变曝气装置的淹没深度,使其充氧量适应运行的需要。淹没深度的变化对曝气设备的推动力也会产生影响,从而可以对进水流速起到一定的调节作用;其二是通过直接调节曝气器的转速:由于机电设备和自控技术的发展,目前氧化沟内的曝气器的转速时可以调节的,从而可以调节曝气强度的推动力。
(4)简化了预处理和污泥处理
氧化沟的水力停留时间和污泥龄都比一般生物处理法长,悬浮装有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定,姑氧化沟可以不设初沉池。由于氧化沟工艺污泥龄长,负荷低,排出的剩余污泥已得到高度稳定,剩余污泥量也较少。因此不再需要厌氧消化,而只需进行浓缩和脱水。
3.氧化沟工艺的缺点:
(1)污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多,N、P含量不平衡,pH值偏低,氧化沟中污泥负荷过高,溶解氧浓度不足,排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀;非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高,细菌吸取了大量营养物质,由于温度低,代谢速度较慢,积贮起大量高粘性的多糖类物质,使活性污泥的表面附着水大大增加,SVI值很高,形成污泥膨胀。
(2)泡沫问题由于进水中带有大量油脂,处理系统不能完全有效地将其除去,部分油脂富集于污泥中,经转刷充氧搅拌,产生大量泡沫;泥龄偏长,污泥老化,也易产生泡沫。
(3)污泥上浮问题当废水中含油量过大,整个系统泥质变轻,在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间,易造成缺氧,产生腐化污泥上浮;当曝气时间过长,在池中发生高度硝化作用,使硝酸盐浓度高,在二沉池易发生反硝化作用,产生氮气,使污泥上浮;另外,废水中含油量过大,污泥可能挟油上浮。
(4)流速不均及污泥沉积问题在氧化沟中,为了获得其独特的混合和处理效果,混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为,最低流速应为0.15m/s,不发生沉积的平均流速应达到0.3~0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘,转刷的浸没深度为250~300mm,转盘的浸没深度为480~
530mm。与氧化沟水深(3.0~3.6m)相比,转刷只占了水深的1/10~1/12,转盘也只占了1/6~1/7,因此造成氧化沟上部流速较大(约为0.8~1.2m,甚至更大),而底部流速很小(特别是在水深的2/3或3/4以下,混合液几乎没有流速),致使沟底大量积泥(有时积泥厚度达1.0m),大大减少了氧化沟的有效容积,降低了处理效果,影响了出水水质。
四、SBR工艺
1.工艺原理
在反应器内预先培养驯化一定量的活性污泥,当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时,微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢,将有机物降解并同时使微生物细胞增殖。将微生物细胞物质与水沉淀分离,废水即得到处理。其处理过程主要由初期的去除与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。
2.SBR工艺特点
(1)理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。
(2)运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好。
(3)耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。
(4)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。
(5)处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。
(6)反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。
(7)SBR法系统本身也适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。
(8)脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。
(9)工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调节池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。
3. SBR工艺的缺点
(1)间歇周期运行,对自控要求高;
(2)变水位运行,电耗增大;
(3)脱氮除磷效率不太高;
(4)污泥稳定性不如厌氧硝化好。
五、CAST工艺
1、CAST工艺原理
CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称,CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内,微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物,经历一个高负荷的基质快速积累过程,这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用,同时对丝状菌的生长起到抑制作用,可有效防止污泥膨胀;随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体,污染物的降解在时间上是一个推流过程,而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中,从而达到对污染物去除作用,同时还具有较好的脱氮、除磷功能。
2、CAST工艺特点
(1)运行灵活可靠
● 生物选择器可以根据污水水质情况,以好氧、缺氧和厌氧三种方式运行。选择器可以恒定容积也可以可变容积运行
● 可任意调节状态,发挥不同微生物的生理特性
● 选择器容积可变,避免产生污泥膨胀,提高了系统的可靠性
● 抗冲击负荷能力强,工业废水、城市污水处理都适用
(2)处理构筑物少,流程简单
● 池子总容积减少,土建工程费用低
● 不需设二次沉淀池及其刮泥设备,也不用设回流污泥泵站
(3)可实现除磷脱氮
● 调节生物选择器可变容积的曝气和非曝气顺序,提高了生物除磷脱氮效果
(4)节省投资
● 构筑物少,占地面积省
● 设备及控制系统简单
● 曝气强度小,不须大气量的供气设备
● 运行费用低
3.工艺缺点
(1)间歇周期运行,对自控要求较高;
(2)变水位运行,电耗增大;
(3)容积利用率较低;
(4)污泥稳定性不如厌氧硝化好。
④ 生活污水处理方法有哪些
生活污水处理方法有哪些?通常情况下城市的生活污水分为两大类,第一类是工业污水,而第二类则是生活污水,这些污水会通过城市管道汇集到一个指定地方,并进行集中污水处理,从而让污水可以达到我国指定标准。下面就跟着小编一起去了解一下生活污水处理方法有哪些吧!
常用的生活污水处理法有以下四种处理方法:
1.生物处理法:这一种方式就是利用微生物来进行污水处理,使得污水中的有机物净化成为无害并稳定的生活污水处理方法。同时会根据物生物不同可以分为厌氧和需氧两种类型,其中污水处理广泛会使用这一种方式来解决问题,并且按照传统也可以分为生物膜法和活性污泥法这两种。
2.化学处理法:这是一种利用了化学反应的形式来解决污水问题的方式,通过分离、溶解、胶体等手段来将污水中的有机物净化为无害稳定的物质。我们需要投入药剂来促进转化,其中反应基础为:中和、混凝、还原等。
3.物理处理法:这是一种利用了物理性质来解决污水问题的方式,通过回收、分离等手段来进行,可以分为离心分离法、重心分离法、过滤等方式。
4.生物接触氧化法:这一种方式解释起来较为困难,简单来说就是使用生物接触氧化法的工艺并提供填料,将已经充氧的废水融入到填料中并以特定流速流经填料。
⑤ 农村生活污水处理工程怎么做
农村生活污水净化池技术
该技术采用多级自流工艺,适合分散处理生活污水,具有投资省、无运行费用、管理方便等特点。该技术不同于传统的沼气池技术,污水经处理后可达标排放。
1.用途和功能
生活污水净化沼气池是分散处理生活污水的新型构筑物,适用于近期无力修建污水处理厂的农村。生活污水包括厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲洗厕所用水,其特点有三:一是冲洗厕所的水中含有粪便,是多种疾病的传染源;二是生活污水浓度低;三是生活污水可降解性较好,适用于厌氧硝化制取沼气。生活污水净化池是根据生活污水的上述特点,把污水厌氧硝化,沉淀过滤等处理技术融于一体而设计的处理装置。
2.池型结构和工作原理
生活污水净化沼气池是一个集水压式沼气池、厌氧滤器及兼性厌氧塘于一体的多极折流式消化系统。粪便经格栅去除粗大固体后,再经沉沙池进入前处理区1,在这里粪便进行沼气发酵,并逐步向后流动,生成的污泥悬浮固体在该区的后半部沉降并沿倾斜的池底滑回前部,再与新进入的粪便混合进行沼气发酵。清夜则溢流入前处理区2,在这里与粪便以外的其他生活污水混合,进行沼气发酵,并向后流动经过厌氧滤器部分,附着于填料上生物膜重点细菌将污水进一步进行厌氧硝化,再溢流入后处理池。前处理区1和前处理区2都是经过改进的水压式沼气池,后处理区为三级折流式兼性池,与大气相通,上部装有泡沫过滤板拦截悬浮固体,以提高出水水质。
根据粪便污水和其他生活污水管道为分流制或合流制,将污水流程分成两种。
Ⅰ合流制
室内污水管道为合流制的污水流程如下:生活污水---->格栅截流井---->沉砂井---->前处理区60%---->后处理区40%---->排出或接好氧处理。
Ⅱ分流制
适用于粪便污水和其他生活污水分流的污水处理,污水流程如下:其他生活污水---->格栅截留井---->沉砂井---->粪便污水---->格栅截留井---->沉砂井---->前处理区1(40%)---->前处理区2(30%)---->后处理区(30% )---->排放或接好氧处理。
3.工艺参数
生活污水净化沼气池设计依据每天所处理的污水量,污水量按100L/(人•日)左右计算,其中冲洗厕所用水量按20~30L/(人•日)计算,其他生活污水量为70~80L/(人•日)。污水滞留期为2~3天,污泥清掏周期为300天。
4.运行管理
合理设计、可靠施工、精心管理是确保生活污水净化沼气池正常运行的三个主要环节。其中日常管理工作必须做到以下几点:a.设立生活污水净化池的地方,应实行专业化施工和承包管理,以保证正常运转;b.建立工程档案和管理记录;c.每年清掏污泥一次;d.每4~5年更新聚氨脂过滤泡沫板,每10年更新软填料(半软填料可不更换);e.注意安全,避免发生火灾,窒息事故。
二、无动力多级厌氧复合生态处理系统
该技术适用于分散户厨房、洗衣、洗澡等低浓度农村生活污水的处理,尤其适合有地势差异的分散户或2~5联户的农村生活污水处理。
厌氧生物专家G教授断言,厌氧处理生物技术如果有适合的后处理方法相配合,可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段,这一模式比传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力,尤其适合发展中国家的情况。
1.基本原理
针对我国当前资金短缺、能源不足与污染日益严重的现状,厌氧处理技术是特别适合我国国情的一项技术。但因为单独的厌氧对氮、磷等营养元素基本上没有去除能力,污水中的氮、磷会使水体富营养化。同时单独的厌氧处理也不能很好地去除病菌,厌氧出水通常情况下不能达到国家的排放标准。因此,单独的厌氧处理还只能作为一种预处理,必须选择合适的后续处理单元。
基于上述背景,针对独户或联户生活污水的处理,基本形成一套成熟的厌氧处理与生态床相结合的处理方法,简称无动力多级厌氧复合生态处理系统。
该系统主要由2~3格厌氧池和1格比表面积较大的砂砾石、细土等为基质的复合生态床组成,其中各池之间靠管道连通,污水在池内停留的时间为5~7天。生活污水经过厌氧处理,生活污水中悬浮物可以沉淀,难降解有机污染物被厌氧微生物转化为小分子有机物。复合生态床表面可种植水生生物。
复合生态床除起到过滤作用外,有机物的床体还能够提高处理效果。一是植物的生长改变生态床的流态,生长的植物根系和茎杆对水流的阻碍作用有利于均匀布水,延长水力停留时间;二是植物的根系创造有利于各种微生物生长的微环境,植物根茎的延伸会在植物根系附近形成有利于硝化作用的好氧微区,同时在远离根系的厌氧区里含有大量可利用的碳源,这又提供了反硝化条件;三是植物生长对各种营养物尤其是硝酸盐氮具有吸收作用。
污水经厌氧“粗”处理后,后续“精”处理单元的负荷相对较小,这样可以节省生态床的占地面积,污水中的悬浮物经厌氧反应器处理后,大部分能被有效地去除,这样也可以防止生态床堵塞。因此,这种组合不但能有效地去除有机物,还能有效解决目前污水处理中难以做到的氮、磷皆能达标的难题。
2.技术流程
无动力多级厌氧复合生态处理系统工艺流程如下:
污水-污水收集系统(管道)-3格厌氧发酵处理池 复合生态床
工艺说明如下:
(1)污水收集系统
该系统处理对象一般为厨房和洗浴房产生的污水,将下水道等与污水管道之间采用暗槽连接,并在入井口处设一格栅以去除较大的颗粒物。
(2)处理池由厌氧发酵池和复合生态系统床组成,形成一体化结构
厌氧发酵池由3个格组成。厌氧发酵的第1格主要是用来调节水量,同时在某种程度上也具有均匀水质和初沉的作用;第2、3格对污水中有机物进行有效降解,有利于复合生态床处理。
处理池总容积的计算
V=Q*T
式中 V-升流池设计容积(m )
Q-预计升流池处理水量(m /h)
T-污水在升流池中停留时间(h)
T一般取为6~7天,V-目前在农村示范成功的池型有3 m 和4.5m 。
(3)复合生态床结构
复合生态床是处理系统中的主要构筑物,是一个或两个渗滤池组合而成的矩形的砖结构物。池内装有沙砾和人工土等基质。
(4)沙砾和人工土的组成和厚度
Ⅰ沙砾层由不同粒径沙砾组成,一般分为3~4层
沙砾采用多孔、比表面积大的无机基质。
Ⅱ人工土的选配
土壤中存在种类繁多,数量庞大的各种细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物等,是维持土壤、完成生态系统功能中物质和能量转化不可缺少的组成部分,它们是土壤生态系统中物质和能量循环的分解者和转化者。因此,人工土应选择沙、高肥力的耕层壤质土和草炭为原料。人工土的厚度一般为10~20cm。
3.技术特点
该处理系统工艺流程简单,出水水质好,抗冲击能力强,无需采用人工曝气、污泥回流、混合搅拌等措施,也就不存在大型的处理机械和复杂的操作控制系统,所以运行工作极为简单,不需要大量训练有素的操作管理人员,非常适宜目前我国农村迫切需要经济、高效、节能、技术先进可靠的污水处理工艺和技术。
三、土壤渗滤生态处理系统
该技术为生物-生态组合技术,适用于有土地较少,但土壤条件适宜的农村点。土壤渗滤包括慢速渗滤、快速渗滤两种方法,对于不同的农村可以根据情况选用不同的渗滤方法。
污水就地土壤渗滤处理系统由前期处理化粪池和土壤渗滤两部分耦合而成。
1.工作原理
该系统的基本原理是:生活污水在化粪池中经过沉淀、厌氧处理后,进入分配箱,分流入各土壤渗滤管中,管中流出的污水均匀地向厌氧滤层渗滤,再通过表面张力作用上升,越过厌氧滤层出口堰之后,通过虹吸现象连续地向上层好氧滤层渗透。在上述过程中,水与污染物分离,水被渗滤并通过集水管道收集,污染物通过物理化学吸附被截留在土壤中;碳和氮由于厌氧和好氧过程,一部分被分解为无机碳、无机氮留在土壤中,另一部分变成氮气和二氧化碳散入空气中;磷则被土壤物理化学吸附,截留在土壤中,为草坪或者其他植物所利用。
2.工艺流程
污水-厌氧沼气池-配水池-土壤渗滤处理工艺-集水井-出水
3.工艺特点
土壤渗滤生态处理系统与其他污水处理系统相比,具有以下特点:
(1)系统运行稳定、可靠,抗冲击负荷能力强;
(2)出水水质好,对有机物尤其对有机氯化物和氨氮有较好的处理效果;
(3)一次性投资小,运行费用低,节省能耗;
(4)在土地处理槽上栽种植物,不但能提高系统净化污水的效率,还可以增强景观效果。
4.存在问题
(1)化粪池的问题
化粪池作为污水土壤渗滤系统的预处理装置,为后续土壤渗滤系统提供污染物浓度较低、生化降解性较高的进水,起着降解污染物和消灭有害细菌的作用,使污水中的粪便得到了一定的无害化处理。目前国内多采用砖砌或混凝土浇筑,造价高,密封性差,生化效果差,施工不方便。随着人们使用的化学用品增加,生活污水成分也变得更加复杂,为了提高污水的净化效果,这些化粪池有待改善。
(2)土壤渗滤问题
污水从渗滤管道中流出进入渗滤沟内的土壤中,一部分向地表移动,可达到植物根系,另一部分向下渗滤,污水在这两部分移动时到达哪部分的深度更深一些,关系到渗滤管在土壤中埋藏的深度问题。
(3)温度对系统的影响
由于土壤渗滤生态处理系统中的微生物基本处于天然的环境状态下,随环境温度气候变化而变化。夏季气温高时,微生物活性大;冬季气温低时,微生物的活性大大降低,系统的污水处理能力大大降低。尤其在北方地区,冬季如何正常运行值得研究。
(4)降水对系统的影响
在进行系统排水设计时必须考虑降水量的影响,以保证及时低将进入系统的降水排出,减少其对水力负荷的影响。
5.发展前景
土壤渗滤生态处理系统是一种适合于处理分散排放生活污水的使用技术,它充分利用了土壤-植物-微生物系统的净化能力,具有不影响地面景观、运行操作管理简单、建设费低、出水水质好等优点。随着我国农村的不断发展,这种污水处理系统可由单纯的“处理型”转化为处理与利用相结合的“利用型”,污水经处理后可用来灌溉等,以缓解农村缺水的问题。
⑥ 生活污水怎么处理呢
污水,通常指受一定污染的、来自生活和生产的废弃水。大白话说就是,某个特定场合不需要、想要废弃的水就是污水。比如家里的自来水,对人类说是用来饮用的,肯定不是污水,但对于某些工业场所需求来说,就是污水 那是什么让原本清纯可爱的水君变得浑浊不堪、惹人憎恶呢?水中的污染物通常可分为三大类,即生物性、物理性和化学性污染物。生物性污染物包括细菌、病毒和寄生虫。到目前为止,有关致病细菌和寄生虫的研究较多,且已有较好的灭活方法。但对致病病毒的研究尚不够充分,也没有公认的病毒灭活要求标准。物理性污染物包括悬浮物、热污染和放射性污染。其中放射性污染危害最大,但一般存在于局部地区。化学性污染物包括有机和无机化合物。随着痕量分析技术的发展,至今从源水中检出的化学性污染物已达2500种以上。
那用什么来具体描述水受污染的程度呢?水质指标就是我们用来定量描述水质的东东。常见的水质指标有COD(化学需氧量)、BOD5(5日生化需氧量)、氨氮、TN(总氮)、TP(总磷)、pH、大肠菌群等,其中COD应该是最为广泛熟知的指标,一般笼统的介绍水质,都是用这个,比较清晰。二、污水的最终出路,一般来讲,城市污水包括生活污水、工业废水、雨水径流。生活污水占绝大部分,来自我们的日常生活(洗澡、洗衣服、厨房、部分雨水、商场、单位、洗车点等等等等都会产生污水),通过排水管网输送至集中地污水处理设施(也就是污水处理厂,大部分地区都有的啦)。工业废水来自产生集中的生产部门,比如工厂、实验室、工业园区等,一般是处理至合适水质后排至污水管网,与生活污水一起处理。雨水比较特殊:除特殊地区的雨水径流作为工业废水对待外,大部分分为两种情况:经济发达的,建设单独的雨水管网,即雨污分流模式,这样生活污水送去处理,雨水可处理可排放(在中国初雨肯定有污染,但生活污水还来不及处理呢,怎么还顾得上雨水呢?);或者不单独建设雨水管网,二者共用管网,即雨污合流模式,这种模式下,旱季不会有问题,污水全部送去处理,但在雨季下,由于水量激增,可能超过管网的容纳能力,多余的水量就会溢流出处理体系,由于这里面混合了部分污水,就形成了一定程度的污染。(从这大家也该看出来了,水处理明显受经济制约的)那水处理后去哪了呢?一般三个去向:(1)向地表水体排放,这是最常见的啦。一般包括排放到海洋、湖泊、小河甚至沙漠等。不用担心污染,在制定排放标准时,就已经考虑到受纳水体的环境承载容量了。但要是偷排的话,那肯定要污染了。《污水综合排放标准》规定了不同场合下水质的排放标准。(2)工农业利用,水质达到一定标准,就可以利用了,如绿地灌溉、冲洗厕所、洗车、工艺用水、冷却用水、锅炉补充水等。(3)地下水回灌。部分地区由于对水资源采用过度,会导致地下水枯竭,所以需要回灌,保持一定的水量。注意哦:涉及到地下水一定要慎重,因为地下水的修复要比地表水的修复难得多得多得多得多。
三、污水的处理方法这个是这个行业的核心了。污水的处理方法很多,有物理方法、化学方法、生物方法等。按照污水厂的分类,一般包括一级处理、二级处理、深度处理等。不同方法的选择,取决于进水水质(即原水水质)、出水水质、处理设施占地、投资、成本等要求,物理方法就是过滤、沉淀等,例如污水厂必备的格栅、沉砂池、气浮池等。化学方法一般是混凝沉淀,例如化学除磷。生物方法包括好氧处理、厌氧处理等。活性污泥法是好氧处理最经典的工艺,在此基础上衍生出了
延时曝气、深井曝气、AB法、氧化沟、AAO等多种工艺。对污水的处理,也从简单的色度去除,到有机污染物的去除,提升到脱氮除磷,与之对应的,不断出现不同的工艺组合。此外,为了达到更高的水质要求,人们还广泛的使用超滤、纳滤、反渗透等处理工艺。
⑦ 怎么选择生活污水处理工艺都需要哪些数据
目前城市生活污水的生化处理技术已是十分成熟,可供选择的工艺有普通活性污泥法、氧化沟法和间歇式活性污泥法(SBR)等以及一些演变工艺。这些工艺花样繁多,人们在不断探索和改进,力图使工艺更加高效和节能。
普通活性污泥法具有运行稳定、管理方便的优点,前人在设计和运行方面积累了大量的工程经验,但普通活性污泥法也存在着在运行不当时或进水水质异常时易发生污泥膨胀导致出水恶化的问题,同时由于污泥泥龄较短和没有缺氧工况;对氮、磷的去除率不理想,随着社会经济发展,进入水体的污染负荷已严重超过水体自然净化能力,特别是氮、磷在自然水体中积累,造成水体的富营养化已成为人们普遍关注的问题。所以城市生活污水的脱氮除磷显得越来越重要。
正是在这种背景下,氧化沟、SBR工艺近年来在处理城市污水中得到了广泛的应用,对控制水体氮、磷积累起到了良好效果。
下面就若干主要生物除磷脱氮工艺叙述如下:
1. 按空间分割的连续流活性污泥法
1.A2/O法及UCT法
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称,A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧除磷工艺(A/O工艺)的基础上开发出来的,该工艺在厌氧—好氧除磷工艺(A/O工艺)中加一缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,以达到硝化脱氮的目的。
A2/O工艺它可以完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH3-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能,厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
其流程简图见图3-1
进水 出水
厌氧池缺氧池好氧池 二沉池
混合液回流
活性污泥回流
图1A2/O法流程简图
首段厌氧池,流入原污水与同步进入的从二沉池回流的含磷污泥混合。本池主要功能为释放磷,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降;另外,NH3--N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH-3-N浓度下降,但NO-3-N含量没有变化。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO-3-N和NH-2-N还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度大幅度下降,而磷的变化很小。
在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降;有机氮首先被氨化继而被硝化,使NH-3-N浓度显著下降,但随着消化过程使NO-3-N的浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速度下降。所以,A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH-3-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
本工艺在系统上是最简单地同步除磷脱氮工艺,总水力停留时间小于同类工艺,在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下可处理抑制丝状繁殖,克服污泥膨胀、SVI值一般小于100,有利于处理后污水与污泥的分离,运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌,运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三区严格分开,有利于不同微生物菌群的繁殖生长,因此脱氮除磷效果较好。目前,该法在国内外使用较为广泛。为解决回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响,工程上可将回流污泥分两点厌氧池回流,大部分污泥回流至缺氧池,少部分污泥回流至厌氧池。
为了解决A2/O法回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响,产生了UCT工艺,流程简图见图3-2。
缺氧回流 混合液回流
100%~200% 100%~300%
进水 出水
厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池
污泥回流 50%~100% 剩余污泥
图2UCT除磷脱氮工艺
与A2O法相比,UCT工艺为同之处在于污泥先回流至缺氧池,而不是厌氧池,再将缺氧池部分混合液回流厌氧池,从而减少回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响。但UCT工艺增加了一次回流,多一次提升,运行费用将有所增加。
2.氧化沟法
氧化沟又称“循环曝气池”,污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中循环流动。氧化沟是50年代由荷兰的巴斯维尔(Pasveer)开发,它属于活性污泥法的一种变形,由于它运行成本低,构造简单,易维护管理,出水水质好、运行稳定、并可以进行脱氮除磷,因此日益受到人们重视并逐步得到广泛应用。
氧化沟处理系统的基本特征是曝气池呈封闭式沟渠型,它使用一种方向控制的曝气和搅动装置。一方面向混合液中充氧,另一方面向反应池中的物质传递水平速度,使污水和活性污泥的混合液在沟内作不停的循环流动。从反应器的观点看,氧化沟属于一种独具特色的连续环式反应器(CLR)。
氧化沟除本身的沟体外,最重要的组成部分就是曝气机。氧化沟的曝气设备起着向水中供氧,推动水循环流动,以及混合和保证沟中的活性污泥呈悬浮状态等作用。氧化沟的曝气设备不是沿池长均分布,而是分区定位排列,一般位于氧化沟的进水一端。由于氧化沟巧妙地结合了连续式反应器和曝气设备特定的定位布置,使氧化沟具有若干与众不同特性。
1)氧化沟结合推动和完全混合的特点,有利于克服短流和提高缓冲击能力。
一般氧化沟的入流设置在曝气区上游,而出流安排在入流口的上游。这样的安排,从短期内(循环一周)看,氧化沟具有推动系统的特点;若从长期内(循环多周)看,氧化沟又具有完全系统的特点。两者的结合,一方面是入流必须至少循环一周才能流出,这就是基本上杜绝了短流,另一方面,循环的混合液又可提供很大的稀释倍数对入流进行稀释,提高了对冲击负荷的缓冲动力。因而氧化沟是一个有效和可靠的处理系统。
2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度,特别适用于硝化反硝生物处理工艺。
氧化沟由于结合了完全混合的推流式反应器的特征,同时曝气器又是定位分区布置的,很明显,沿水流方向存在溶解氧的浓度梯度。在氧化沟中存在曝气区、需氧区的氧含量则很有限。因此,氧化沟特别适合于硝化和反硝化。这样,一方面可利用反硝化过程所释放的氧来满足10-20%的需氧量,另一方面可利用反硝化过程恢复部分碱度。
3)氧化沟功率密度的不均匀分配,有利于氧的传递、液体混合和污泥絮凝。
由于氧化沟上曝气设备的不均匀设置,使氧化沟内的功率密度呈不均匀分布。氧化沟内存在两个能量内,一个是设备曝气装置的高能量区,一个是环流的低能量区,这二者之间可以认为是能量由高到低的弥散过程。
4)氧化沟的整体体积功率密度低,可节省能量。
氧化沟遵守着动量守恒原则,一旦池内混合液被加速到所需流速时,维护循环所需要的水力动力只要克服摩阻和弯道损失即可。与弥散作用不同,循环或对流混合能够增强其自身的搅动作用。结果,为了保持使用固体悬浮的速度,所需要的单位容积动力就大大低于其它系统。
氧化沟包括很多类型如卡鲁塞尔、三沟式、澳巴勒、D型氧化沟、组合式氧化沟等,氧化沟的水流特征介于推流式和完全混合之间,也可以认为是完全混合池,抗冲击负荷强,通过控制曝气转刷的开停和转速来控制氧化沟内某池段溶解氧的浓度,形成厌氧、缺氧和好氧区,因此也具有除磷脱氮的功能。
D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟,由池容完全相同的两个氧化沟组成,两沟串联运行,交替地作为曝气池和沉淀池,不单设二沉池。D型氧化沟的缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。为了达到脱氮目的,在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE型氧化沟,该沟设独立的二沉池和回流污泥系统,两沟交替进行硝化和反硝化。
T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体,两条边沟交替进行反应和沉淀,无需单独的二沉池和污泥回流,流程简洁,具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区,因此,生物除磷效果差,而且,由于交替运行,总的容积利用率低(约55%),设备总数量多,设备空置率高。为了达到除磷脱氮目的,提高设备利用率,结合T型、DE型氧化沟的特点,可以组合成半交替工作式的DT型氧化沟,该沟同样具有独立的二沉池和回流污泥系统,三条沟根据进水水质、水量的变化,交替进行硝化和反硝化。
组合式氧化沟是随着各种氧化沟的广泛应用而发展起来的一种新型氧化沟污水处理技术。组合式氧化沟就是不单独设二次沉淀及污泥回流设备的氧化沟。近几年在我国四川、山东等地均有组合式氧化沟污水处理工艺的污水厂建成投用,运行效果较好。组合式氧化沟技术既有氧化沟处理工艺的基本特征,又由于曝气净化与固液分离的一体化而独具特色:
A.工艺流程短,构筑物和设备少,不设初沉池、二沉池、污泥消化池,故投资省,占地少。
B.污泥自动回流,不设污泥回流泵站,因此能耗低,管理简便容易。
C.处理效果优于我国国家二级排放标准,工作稳定可靠。
D.产生的剩余污泥量少,污泥不需消化,且达到稳定状态,易税水,不会带来二次污染。
E.一体化氧化沟造价低、建造快、设备事故率低、运行管理方便。
F.一体化氧化沟固液分离效果优于普通的二沉池,能承受较大的冲击负荷,使整个系统能够在较大的流量范围内稳定运行。
G.污泥回流及时,减少了污泥膨胀及反消化浮泥的可能。
3.AB法
AB法处理工艺,系吸附生物降解工艺的简称,是把德国亚琛大学宾克(Bohnke)教授于70年代中期开创的。由于它在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用等方面与传统活性污泥法相比均有明显优势,80年代开始为生产实践所采用。目前国内已有很多用于处理城市污水的实例,如青岛海泊河废水处理厂,泰安废水处理厂、深圳滨河污水处理厂,山东淄博污水处理厂、杭州大关污水处理厂以及广州猎德污水处理厂等。
A段的效应
1)A段中存活大量的细菌,而且还不断地进行繁殖、适应、淘汰、优选等过程,从而能够培育出适应性和活性都很强的微生物群体,本工艺不设初沉池,使原污水中的微生物全部进入系统,使A段成为一个开放式的生物动力学系统。
2)A段负荷较高,有利于增殖速度快的微生物增长繁殖,而且在这里成活的只能是抗冲击能力强的原核细菌,其它微生物都不能存活。
3)污水经A段处理后,BOD去除60~70%;可生化性大大提高,有利于B段工作。
4)A段污泥产率较高,吸附能力强,重金属、难降解物质以及氮、磷等植物性营养物质等,都可以通过污泥的吸附作用,而得到部分的去除。
5)A段对有机物的去除,主要是靠污泥絮体的吸附作用,生物降解只占三分之一左右,由于物理化学作用占主导作用,因此,A段对毒物、 pH值、负荷以及温度的变化都有一定的适应性。
B段的效应
1)B段所接受的污水来自A段,水质、水量都比较稳定,冲击负荷不再影响本段,净化功能得以充分发挥。
2)B段承受的负荷率为总负荷率的40~50%,曝气池的容积较传统法减少。
3)B段的污泥龄较长,氮在A段得到了部分去除,BOD/N比值有所降低,这样,B段具有进行硝化反应的工艺条件。
AB法工艺是由超高负荷性污泥系统(A段)和中低负荷活性污泥系统(B段)串联组成,A段的主体为吸附池及中间沉淀池,B段的主体为曝气池及二次沉淀池,AB两段各自拥有独立污泥回流系统。两段完全分开,各自有独特的生物群体,有利于功能稳定。A段属高负荷低供氧,可去除BOD5约50%,曝气时间仅为0.5hr左右,污泥负荷在3kg/kg.d以上。B段为低负荷,要满足脱氮除磷要求,还必须在B段采用A2/O法或其他能脱氮除磷的工艺,如深圳滨河污水处理厂B级就是采用三槽式氧化沟工艺。因此本方法只适用于高浓度污水,一般认为BOD5在250~300mg/l以上才合理。从国内污水处理厂的调查情况来看,AB工艺的投资指标是居高位的。
A-B法的工艺特点
AB法工艺的特点:A段负荷高,曝气时间短,仅0.5h左右,污泥负荷高达2~6kgBOD5/(kgMLSS.d)。B段污泥负荷较低,为0.15~0.30kgBOD5/(kgMLSS.d)。该法对毒物、pH值、负荷以及温度的变化都有一定的适应性;运行稳定性较好;运行费用相对较低;工艺复杂,工程构筑物较多,设备较多;污泥量较大;该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率,适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水,通常要求进水BOD5≥250mg/l,AB法才有明显的优势。本工程设计进水BOD5为100mg/l,采用AB法显然不太合适。
3.2.1按时间分割的间歇式活性污泥法
序批式活性污泥法,又称间歇式活性污泥法,近几年来,已发展成多种改良型,主要有:传统SBR法、CASS法、ICEAS法、Unitank法和MSBR法。
1.传统SBR法
间歇式活性污水法(SequencingBatch Activated Sludge Reactor缩写为SBR活性污泥法),又称序批式活性污泥法,其污水处理机理与普通活性污泥法完全相同。SBR法于70年代由美国开发,并很快得到了广泛应用。
由于SBR运行操作的高度灵活性,在大多数场合都能代表连续活性污泥法,实现与之相同或相近的功能。改变SBR的操作模式,就可以模拟完全混合式和推流式的运行模式。在反应阶段,随着时间的推移,反应池的有机物被微生物降解,废水浓度越来越低,非常类似稳态推流式,只不过这是一种时间意义上的推流。如果进水期很长,反应池中废水的有机物在这个时期累积程度非常小,那么这种情况就接近于完全混合式。
与连续流相比,SBR有许多优点,具体如下:
(1)运行管理简单 系统控制硬件如电动阀、气动阀、电磁阀、液位传感器、流量计、时间控制器及微电脑已产品化,能够为SBR系统提供可靠的自动化控制,大大缩短了管理人员的操作时间,甚至实现无人化管理。
(2)降低造价,减少占地 由于SBR将曝气与沉淀两个过程全并在一个构筑物中进行,不需要二次沉淀池和污泥回流系统,甚至在大多数情况下可以不设初次沉淀池,所以占地面积可缩小1/3-1/2,基建投资节省20%-40%。
(3)耐冲击负荷 SBR充水时可作为均化池,对水质、水量的变化具有调节作用。在采用长时间进水和每周期换水体积很小的运行模式时,SBR可以模拟完全混合式流态,对进水有稀释作用,这也是SBR耐冲击负荷的一个原因。
(4)出水水质好 主要原因是:第一,SBR系统可随时调整运行周期和反应曝气时间等的长短,使处理水达标后排放;第二,沉淀是静止条件下进行的,没有进出水的干扰,泥水分离效果好,可避免短路、异重流的影响;第三,可根据泥水分离情况的好坏控制沉淀时间,使出水SS最少;第四,SBR不仅可以处理一般有机物,还可以去除氮、磷等营养物,某些难降解物也可得到降解。
(5)可抑制活性污泥丝状菌膨胀:废水进入反应池后,浓度随反应时间而逐渐降低。因此,存在有机物的浓度梯度。这一浓度梯度的存在对于抑制丝状菌膨胀,保持良好污泥性状,具有重要作用。从另一方面看,缺氧、好氧状态并存,能够抑制专性好氧丝状菌的繁殖。研究和工程应用表明,SBR污泥的SVI值多在100左右,能有效地抑制丝状菌污泥膨胀。
(6)脱氮除磷 适当控制运行条件,SBR系统可在不投加任何化学药剂的情况下,同时去除氮、磷等营养物,十分简便。
与A2/O工艺、氧化沟工艺不同的是其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间来划分的,而是用时间来控制的。在同一池体中形成厌氧、缺氧和好氧,完成脱氮除磷过程,而后开始沉淀并通过撇水器出水,完成一个周期。该工艺不需要回流污泥和回流混合液,也不设置专门的二沉池,处理构筑物少,但总的容积利用率较低,一般小于50%,因此一般适用于较小规模的污水处理厂。
SBR由于是变水位静置排水,沉淀效果虽好,但需专门的撇水设备,自控要求高,另外,由于是变水位排水和运行,一方面造成水头的浪费;另一方面如采用微孔曝气方式,水位变化易对曝气器构成损害。
2.CASS法ICEAS法
CASS、ICEAS工艺即连续进水、间歇操作运行转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于设置了多座池子,尽管单座池子间歇操作运行,但使整过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池中完成,常用四座池子组成一组,轮流运转,一池一池的间歇处理。这种工艺,每座池子都需安装曝气设备、用于沉淀的滗水器及控制系统,间歇排水,水头损失大,设备的闲置率较高、利用率低,投资大,要求自动化程度相当高。
目前,国内昆明第三污水处理厂采用了ICEAS工艺,设计规模为15万m3/d,已建成投入运行。
CASS工艺是Goronszy教授在ICEAS的基础上开发出来的,是SBR工艺的一种新的形式。通常CASS一般分为三个反应区:一区为生物选择器,二区为缺氧区,三区为好氧区。生物选择区是设置在CASS前端的小容积区,通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器的最基本功能是防止产生污泥膨胀。同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用。在这个区内难降解大分子物质易发生水解作用,对提高有机物的去除率是有一定的促进作用。主反应区则是去除有机物的主场所。运行过程中,通常将主反应区的曝气强度加以控制,以使反应区内主体溶液中处于好氧状态,主要完成降解有机物过程。
在池的末端设有潜水泵,污泥通过此潜水泵不断地从主曝气区抽送至生物选择器中。CASS生物选择器和缺氧芪的设置和污泥回流的措施,保证了活性污泥不断地在选择器中经历一个高絮体负荷(So/Xo)阶段,从而有利于系统中絮凝性细菌的生长,进一步有效地抑制丝状菌的生长和繁殖。CASS工艺沉淀阶段不进水,保证了污泥沉降无水力干扰,在静止环境中进行,可以进一步保证系统有良好的分离作用。
◆CASS工艺运行工艺
CASS反应池内分为选择区和反应区,CASS反应池的运行操作由进水、反应、沉淀、滗水和待机五个阶段组成。
进水期:污水连续流入反应池内前部的选择区,与从反应池后部的凡庸区不断循环至此的污泥混合,使污泥吸收易溶性基质,并促使絮凝性微生物产生。污水在选择区厌氧状态下停留1小时后,从选择区与反应区隔墙下部的入口以低速流入反应区。连续进水可简化对进水的控制,这样的的分池系统也避免了水力短路。
反应期:污水进入反应区池中发生生化反应,在此阶段可以只混合不曝气,或既混合有曝气,使污水处于是反复的好氧—缺氧状态,反应期的长短一般由进水水质及所要求的处理程度而定。
沉降期:在此阶段反应器内混合液进行固液分离,因该阶段在完全静止情况下进行,表面水力和固体负荷低,沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。
排水期:当池水位升到最高水位时,沉淀阶段结束,设置的反应池末端的滗水器开动,将上清液缓缓滗出池外,当池水位降到低水位时停止滗水。
待机期:本处理系统为多池联合运行,在每池滗水后完成了一个运行周期,在实际操作中,滗手所需时间往往小于理论最大时间,故滗水完成后两周期闲置时间就是待机期,该阶段可视污水的水质、水量和处理要求决定其长短甚至取消。在此阶段可以从反应池排除剩余活性污泥。反池池排出的剩余污泥由于泥龄长,已基本稳定。
◆CASS生化反应池
在进水期、反应期达到硝化阶段时,可减少或停止供氧,沉淀期或排水阶段都可以发生反硝化。CASS系统进水初期、高浓度的有机物首先消耗池内溶解氧,反硝化以刚进入的污水中有机物作为电子供体,将池内NO3-N还原为N2逸出水面。在反应后期,达到硝化阶段,污水中含有有机物浓度已大为减少,这时可减少或停止曝气,可以利用内碳源进行反硝化。在沉降期和排水期所发生的反硝化也是利用内碳源作电子供体。
在选择区活性污泥也会吸附污水中有机物并以多聚物形式贮存起来。当反应达到部分硝化后,减少或停止向混合液中供氧,则贮存碳源释放。反硝化菌可以利用释放的贮存碳源进行SBR系统所特有的利用贮存碳源进行反硝化。
反应池曝气时聚磷菌利用有机物氧化放出的能量,大量吸收混合液中的磷,以聚磷酸盐的形式储存于体内,水中的磷转移到污泥里,沉淀时处于缺氧状态,部分聚磷菌尚未将吸收的磷大量释放,即以剩余污泥形式排出系统,从而达到去除水中磷的目的。至滗水是污泥层呈厌氧状,DO和NOx-N的接近零,聚磷菌将体内的聚磷酸盐水解,释放出正磷酸盐和能量,有利于下一阶段充分吸收磷。即微生物在反应池中不断地处于厌氧和好氧交替运行状态,从而实现生物除磷。
CASS处理工艺的特点:
不设二沉池,曝气池兼具二沉池功能所需的机械和工艺设备较少,自控运行管理简单;曝气池容积小于连续式,建设费用和运行费用都较低;SVI值较低,污泥易于沉淀,在一般情况下,不产生污泥膨胀现象;易于维护管理,工艺调整灵活,处理水水质优于连续式;对水质、水量变化的适应性强,运行稳定;处理效果好,BOD5去除效率高,除磷脱氮效果优于传统活性污泥法、氧化沟法和AB法,产泥量少;占地面积少,基建费用低;设备闲置率较高;要求自动控制程度较高。
3.MSBR法
MSBR是80年代后期发展起来的技术,MSBR是连续进水、连续出水的反应器,其实质是AA/O系统后接SBR,因此具有AA/O生物除磷脱氮功能和SBR的一体化控制灵活等优点。
污水进入厌氧池,回流活性污泥在这里进行充分放磷,然后污水进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池,有机物在这里被好氧菌降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池,澄清后的污水被排放,此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下进行起反硝化、硝化,或起静置预沉的作用。回流污泥首先进入浓缩区进行浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥则进入缺氧池,一方面可以进行反硝化,另一方面可消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后的厌氧放磷提供更为有利的条件,在好氧池和缺氧池之间有1.5Q的回流量,以便进行充分的反硝化。
4.UNITANK法
UNITANK工艺又称单池活性污泥法,是比利时西格斯水处理工程公司于80年代末开发的专利(SEGHERS ENGINEERING WATER NV)技术。UNITANK生物处理池是由三个矩形池组成,三个池水力相连通,每个池中均设有供氧设备,可采用鼓风曝气或采用表面曝气,在外边两侧矩形池,设有固定出水堰及剩余污泥排放泵,该池既可作曝气池,又可作沉淀池,中间一只矩形池只作曝气池。进入系统的污水,通过进水闸门控制可分时序分别进入三只矩形池中任意一只池。当左池进水,此时左池与中间池曝气,右池为沉淀池,水从左向右流过,从右池上部的固定堰溢出,经过一定时间后,进水从右池进,左池出,则左池变为沉淀,右池与中间池曝气,这样形成一个周期,与SBR原理接近,它是在同一容器中通过搅拌、曝气完成厌氧、缺氧、好氧过程,因而同样具有除磷脱氮功能。
UNITANK由于基本是定水位运行,连续进水、出水避免了SBR工艺中水位变化带来的不利因素。
UNITANK工艺的特点如下:
(1)结构紧凑,模块化设计;
(2)运行模式灵活,可自控运行;
(3)不需刮泥设备和污泥回流,工艺流程简便;
(4)占地面积少;
(5)投资节省。
但由于UNITANK缺专门的厌氧区,实际操作中很难达到释磷所需求的绝氧状态(无分子态氧和无硝态氧),影响到厌氧段磷的释放,而只有厌氧段磷释放得彻底,好氧段磷的吸附量才越大,进入剩余污泥中的磷也越多,从而达到较高的除磷效果。
日前,澳门凼仔污水厂采用了该工艺,设计规模为7万m3/d,处理效果良好,但该厂不要求脱氮除磷。
5.往复式生化处理法
本工艺借鉴了Unitank、MSBR的成果,兼有Unitank一体化工艺和A2/O工艺的优点,是一种取长补短的组合技术。
该工艺具有如下优点:
(1)池中设有专门的厌氧池,完善了除磷效果,具有A2/O的优点。
(2)本工艺视BOD5负荷的大小,可以A2/O法运行,也可以A2/O法运行,比传统A2/O法更具灵活性。
(3)每一组池中的每一格池体积较大,且为完全混合型,因而耐冲击负荷较强。
(4)具有一体化工艺的优点,占地面积小。
(5)由于占地面积小,相应的征地费、地基处理费用小,又由于矩形壁可以共用,土建费用小,因此投资相对较低。
(6)本工艺流程简洁,不需单独设二沉池,曝气、沉淀合用一池,交替运行。