一體化玻璃鋼污水處理設施
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氧化溝工藝的主要分類和特點
氧化溝工藝大體上可以分為四類:
① 多溝交替式氧化溝,它的特點是合建式,沒有單獨的二沉池,采用轉刷曝氣。它有單溝、雙溝和三溝式,典型的是邯鄲三溝式氧化溝。這種氧化溝具有SBR工藝的特點,也可算是SBR的一種類型,它的脫氮除磷效果不穩(wěn)定,如果要求脫氮除磷,需增加一些設施。
② 卡魯塞爾氧化溝,它是分建式,有單獨的二沉池,采用表曝機曝氣,溝深大于多溝交替式氧化溝,長沙水質凈化二廠就是這種工藝,它的脫氮除磷效果也不夠理想,如果要求脫氮除磷,也需增加一些設施。
③ 奧貝爾氧化溝,它也是分建式,有單獨二沉池,采用轉碟曝氣,溝深也較大,現在四川、北京、山東、浙江等地都在采用,它的脫氮效果很好,但除磷效率不夠高,要求除磷時還需采取一些措施。
④ 一體化氧化溝,是合建式,沉淀池建在氧化溝內,已在四川成都市新都污水廠和山東高密市污水廠應用。它既是連續(xù)進出水,又是合建式,且不用倒換功能,從理論上講經濟合理,但在一些具體技術問題上還不十分成熟,因此影響了它的推廣使用。
SBR工藝的主要分類和特點
SBR工藝主要有以下幾種類型:
① 傳統式SBR工藝,它的所有操作都是間歇的、周期性的,四川巴中污水廠就是這種工藝。它的脫氮除磷效果不夠穩(wěn)定,如要求脫氮除磷,需做一些改進。
② ICEAS工藝,即間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法,它用隔墻將反應池分為兩部分,前面是預反應區(qū),后面是主反應區(qū),采用連續(xù)進水,間歇曝氣、沉淀、排水、排泥,已用在昆明第三、第四污水廠。它可以脫氮除磷,但效果不夠理想。
DAT—IAT工藝,即連續(xù)曝氣和間歇曝氣相結合的工藝,反應池中部用隔墻分為兩部分,前邊的DAT連續(xù)曝氣,后邊的IAT間歇曝氣、沉淀、排水、排泥,已用于天津開發(fā)區(qū)污水處理廠。它的脫氮除磷功能一般,需增加設施才能提高脫氮除磷效率。
④ CAST工藝,即循環(huán)式活性污泥法,它的反應池用隔墻分為選擇區(qū)和主反應區(qū),進水、曝氣、沉淀、排水、排泥都是間歇周期性運行。它的脫氮除磷效果好,防止污泥膨脹的性能好,目前深圳、天津和云南的一些污水處理廠都采用此種工藝。
⑤ UNITANK工藝,是三個矩形池并聯,按照類似三溝式氧化溝的周期運行模式工作,但把轉刷曝氣改為鼓風曝氣,可加大池深,把出水可調堰改為固定堰,簡化了排水,上海石洞口污水處理廠就是采用這種工藝,它的功能和三溝式氧化溝類似。
氧化溝和SBR工藝的比較
① 從基建投資看,SBR工藝是合建式,一般情況下征地費和土建費較氧化溝低,而設備費較氧化溝高,總造價的高低則要視具體情況決定。a.地價高,對氧化溝不利。b.進水BOD濃度高,反應容積與沉淀容積的比值高,對氧化溝有利;BOD濃度低,反應容積與沉淀容積的比值低,對SBR有利。
② 從運營費用看,SBR工藝通常用鼓風曝氣,氧化溝工藝通常用機械曝氣。一般說來,在供氧量相同的情況下,鼓風曝氣比機械曝氣省電;第二方面,SBR工藝是合建式,不用污泥回流(有的少量回流),氧化溝工藝是分建式要大量回流,電耗較大;第三方面,SBR工藝是變水位運行,增大了進水提升泵站的揚程。綜合考慮,通常氧化溝工藝的電耗要比SBR工藝大些,運營費要高些。
③ 氧化溝工藝是連續(xù)運行,不要求自動控制,只是在要求節(jié)能時用自動控制;SBR工藝是周期間歇運行,各個工序轉換頻繁,需要自動控制。
④ SBR工藝是靜態(tài)沉淀,氧化溝工藝是動態(tài)沉淀,因而SBR的沉淀效率更高,出水水質更好。
二沉池出水懸浮物含量增大
(1) 活性污泥膨脹使污泥沉降性能變差，泥水界面接近水面，部分污泥碎片經出水堰溢出。對策是通過分析污泥膨脹的原因，逐一排除。
(2) 進量突然增加，使二沉池表面水力負荷升高，導致上升流速加大、影響活性污泥的正常沉降，水流夾帶污泥碎片經出水堰溢出。對策是充分發(fā)揮調節(jié)池的作用，使進水盡可能均衡。
(3) 曝氣池活性污泥濃度偏高，二沉池泥水界面接近水面，部分污泥碎片經出水堰溢出。對策是加大剩余污泥排放量。
(4) 活性污泥解體造成污泥的絮凝性下降或消失，污泥碎片隨水流出。對策是找到污泥解體的原因，逐一排除和解決。
(5) 吸(刮)泥機工作狀況不好，造成二沉池污泥或水流出現短流現象，局部污泥不能及時回流，部分污泥在二沉池停留時間過長，污泥缺氧腐化解體后隨水流溢出。對策是及時修理吸(刮)泥機，使其恢復正常工作狀態(tài)。
(6) 活性污泥在二沉池停留時間過長，污泥因缺氧腐化解體后隨水流溢出。對策是加大回流污泥量，在二沉池中縮短停留時間。
(7) 溫較高且水中硝酸鹽含量較多時，二沉池出現污泥反硝化脫氮現象，氮氣裹帶大塊污泥上浮到水面后隨水流溢出。對策是加大回流污泥量，縮短污泥在二沉池停留時間。
MBBR工藝原理是通過向反應器中投加一定數量的懸浮載體，提高反應器中的生物量及生物種類，從而提高反應器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時候，與水呈*混合狀態(tài)，微生物生長的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細小，增加了氧氣的利用率。另外，每個載體內外均具有不同的生物種類，內部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養(yǎng)菌，這樣每個載體都為一個微型反應器，使硝化反應和反硝化反應同時存在，從而提高了處理效果。
MBBR工藝兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型高效的污水處理方法，依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài)，進而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜，這就使得移動床生物膜使用了整個反應器空間，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的*性，使之揚長避短，相互補充。與以往的填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動的生物膜”。
懸浮生物填料上主要附著異養(yǎng)菌和硝化菌，通過硝化作用去除原污水中的氨氮，同時對COD也有很好的去除效果。根據進水水質及出水標準要求，還可以設計成①A/O膜反應器②A/O硝化反硝化反應器+MBR。
技術關鍵
微生物的掛膜培養(yǎng)，合理控制溶解氧與HRT，填料填充率。
技術優(yōu)點
與活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和運轉靈活性，又具有傳統生物膜法耐沖擊負荷、泥齡長、剩余污泥少的特點。
(1)填料特點
填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，以圓柱狀和球狀為主，易于掛膜，不結團、不堵塞、脫膜容易。
(2)良好的脫氮能力
填料上形成好養(yǎng)、缺氧和厭氧環(huán)境，硝化和反硝化反應能夠在一個反應器內發(fā)生，對氨氮的去除具有良好的效果。
(3)去除有機物效果好
反應器內污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5～10倍，可高達30～40g/L。提高了對有機物的處理效率，同時耐沖擊負荷能力強。
(4)易于維護管理
曝氣池內無需設置填料支架，對填料以及池底的曝氣裝置的維護方便，同時能夠節(jié)省投資及占地面積。
生化處理根據微生物生長對氧環(huán)境的要求的不同，可分為好氧生化處理與缺氧生化處理兩大類，缺氧生化處理又可分為兼氧生化處理和厭氧生化處理。在好氧生化處理過程中，好氧微生物必須在大量氧的存在下生長繁殖，并降低廢水中的有機物質；而兼氧生化處理過程中，兼氧微生物只需要少量氧即可生長繁殖并對廢水中的有機物質進行降解處理，如果水中氧太多，兼氧微生物反而生長不好從而影響它對有機物質的處理效率。
兼氧微生物可適應COD濃度較高的廢水，進水COD濃度可提高到2000mg/L以上，COD去除率一般在50-80%；而好氧微生物只能適應于COD濃度較低的廢水，進水COD濃度一般控制在1000-1500mg/L以下，COD去除率一般在50-80%，兼氧生化處理和好氧生化處理的時間都不太長，一般都在12-24小時。人們利用兼氧生化和好氧生化之間的差別和相同之長，將兼氧生化處理和好氧生化處理組合起來，讓COD濃度較高的廢水先進行兼氧生化處理，再讓兼氧池的處理出水作為好氧池的進水，這樣的組合處理可以減少生化池的容積，既節(jié)省了環(huán)保投資又減少了日常的運行費用。
厭氧化處理與兼氧生化處理的原理和作用是一樣的。厭氧生化處理與兼氧生化處理的不同之處是：厭氧微生物繁殖生長及其對有機物質降解處理的過程中不需要任何氧，而且厭氧微生物可適應更高COD濃度的廢水（4000-10000mg/L）。厭氧生化處理的缺點是生化處理時間很長，廢水在厭氧生化池內的停留時間一般需要40小時以上。
城市污水處理廠的主要工藝
城市污水的主要污染物是有機物,因此目前國內外大多采用生物法。也有采用化學法的,比如四川遂寧市的污水就采用化學強化一級處理,但這種工藝的去除率不高,出水達不到國家規(guī)定的標準,只適用于某些特定的對出水水質要求不高的地方。
在生物法中,有活性污泥法和生物濾池兩大類,生物濾池的處理效率不高,衛(wèi)生條件較差,我國只有少數幾座生物濾池城市污水處理廠,而活性污泥法占絕大多數。
活性污泥法有很多種型式,使用廣泛的主要有三類:①傳統活性污泥法和它的改進型A/O、A2/O工藝,②氧化溝,③SBR工藝。
傳統活性污泥法是應用早的工藝,它去除有機物的效率很高,在處理過程中產生的污泥采用厭氧消化方式進行穩(wěn)定處理,對消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和運行費用都比較低,因而得到廣泛應用。近20年來,水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴重,去除氮、磷列入了污水處理的目標,于是出現了活性污泥法的改進型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種,一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝,一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝;A2/O法則是既脫氮又除磷的工藝。
