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二段活性污泥法处理城市污水摘要：乌鲁木齐河东污水处理厂污水处里工艺是采用国际领先的 AB 两段活性污泥法处理工艺，它是在两段活性污泥发和高负荷活性污泥法的基础上开发出来的一种新型生物处理工艺，在国内外城市生活污水处理方面以得到广泛的运用，对垃圾渗滤滤液，印染废水,饮料废水的处理也进行着小试研究。A段污水处理区主要进行污水的一级处理。机理是将活性污泥置于兼氧状态下吸附分离水中污染物，以达到初级净化的目的。B 段污水处理区主要进行污水的二级处理。机理是使活性污泥在好氧状态下，氧化分解水中的有机物，进一步净化污水水质，使其各项指标达到国家二级排放标准，排除厂外。它的运行实践表明，二段生物接触氧化法具有抗冲击负荷、容积负荷高、气水比低、运行管理简便、污水回用率高等工艺特点，可推广应用。The dirty water in the river east of Urumqi handles the dirty water in factory is the foundation last development that live and dirty mire in the two pieces of AB to adopt nations be in the lead method handles craft in the craft, it is at live and dirty mire in two pieces hair with high carry a kind of new living creature that live and dirty mire method come out handles craft, to get in the aspects of domestic and international city living dirty water handling extensive application, to garbage liquid, print to dye the waste water, beverage waste water of handles to also proceed the small trying the research.A dirty water handles the main proceeding in area is dirty and aqueous a the class handles.The mechanism is to places the live and dirty mire in concurrently the oxygen appearance descend to adsorb the separation water inside pollutant, toing attain the purpose that entry-level decontamination.A dirty water handles the main proceeding in area is dirty and aqueous and second class to handle.The mechanism is to make live and dirty mire been under the good oxygen appearance, oxidizing the aquatic organic matter in decomposition, dirty the fluid matter of water in further decontamination, make the various of index sign attain the national second class exhaustion standard, the exclusion factory is outside.It of the movement practices the enunciation, two living creatures gets in touch with oxidize the method have the anti- pounds at burthen, capacity carry high, spirit water ratio low, circulate to manage the simple and dirty water return to use the high etc. in rate craft characteristics, can expand the application.关键词： 生物接触氧化 二段法 1 前言 河东污水处里厂位于乌鲁木齐北郊，占地 35 公顷，是我市第一座设施先进并具规模的污水处理厂，也是我市城市基础设施建设第一个利用外资的现代化工程，曾被列为国家及自治区重点工程项目。该厂于 1995 年 8 月破土动工，历时四年，于 1999 年 8 月全面竣工并实现设备运行的自动化管理，工程总投资 3.09 亿元人民币，污水处理能力为每天 20 万吨，目前为西北五省最大的一家污水处理厂。河东污水处理厂的建成运行，解决了我市 1/3 污水的再现利用问题，有效的保护了地下水资源，缓解了日趋紧张的水资源状况，尤其是对我市可持续发展有深远的社会效益、经济效益和环境效益2 工程设计2.1 工艺原理二段活性污泥法（简称二段法）将传统的活性污泥池分为两段：第一段充分利用微生物处于对数增长期的吸附特性，以低能、高负荷、快速的生物吸附和合成作用为主，称为吸附合成期；第二段在低负荷下利用微生物的氧化分解作用对污水中残留的有机物进行氧化分解以进一步改善出水水质，称为氧化分解阶段。由于进行了分段，可充分发挥同类微生物种嫌间的协同作用，克服了不同种群间的拮抗作用，故处理效率大大提高 二段法采用的是一氧、一沉、二氧、二沉的四池联壁式组合结构，既节省了占地和建设费用，又便于操作管理和运行维护、还能减小水头损失，使厂区布局紧凑、工艺流程流畅。2.2 工程流程河东污水处理厂采用二段活性污泥法，其工艺流程如1所示。鼓风机B段曝气池二沉池中间沉淀池A段曝气池格栅废水 加氯出水污泥回流井剩余污泥 泵脱水机房污泥二级浓缩池污泥一级浓缩池污泥消化池干污泥 格栅：是污水处理的第一道工序，主要功能是拦截去除垃圾杂物。曝气沉沙池：通过曝气使污水产生旋流，去除沙砾表面有机物，使。纯净沙砾沉淀。A段曝气池：通过曝气使活性污泥微生物大量繁殖，充分吸附降解水中的有物。B段曝气池：通过曝气使好氧微生物氧化分解水中有机物。中间沉淀池 二次沉淀池：通过一定静止时间的重力沉淀，使水中有机物、无机物、微生物等组成的污泥沉淀，一部分通过管道回流至曝气池作为活性污泥再次利用，剩余污泥输网泥区进行处理，而沉淀池的上清也则溢流至下道工序。接触池：处理后的污水经加氯消毒后排出厂外，出水水质达到国家二级标准。污泥消化池：污泥在进行中温厌氧一级消化处理，使泥中有机物及细菌充分降解并分解出沼气和碳水化合物，沼气被输入沼气储罐稳压，调节气量分别输给沼气锅炉和沼气鼓风机做为驱动能源，剩余沼气则通过沼气火炬在大气中燃烧。污泥一级浓缩池：污泥在池中通过重力浓缩使含水量由99%至97%。污泥二级浓缩池：污泥在池中通过重力浓缩去除上清夜，污泥含水降至94%左右。污泥脱水机房：经过二次浓缩的污泥在填加絮凝剂，通过机械脱水，含水量降至75%运出厂外。2.3 主要构筑物、设备主要构筑物及设备见1。表1 主要构筑物及设备名 称型号或基本尺寸数 量链条式格栅GSJL230154台沉砂池10m2.5m3.7m2座初沉池16m16m4.7m4座A段曝气池10.2m7.5m4.6m4座一沉池8.05m7.5m7.2m4座B段曝气池8m7.5m4.5m4座二沉池16.25m7.57m4座污泥脱水机DYQW20003台表1 普通活性污泥法处理效果项 目进 水出 水处理效果%CODcr/mg.L-190.2176.520.542.877.4BODs/mg.L-160.5140.110.828.680.5PH7.529.127.48.0 SS/mg.L-150.5180.918.846.979.63 运行结果3.2.1 A段运行及处理效果A段主要构物为吸附反应池，废水经过机械格栅去除其中的杂物后，进入调节池，经泵把混合均匀的废水提升至附反应池。该池被隔成3部分，废水从一端进入，推流式曝气。池可使鼓入空气向下喷出，与池底撞击后折回上行，而且其边缘均匀开设的凹槽使鼓入的一部分空气向四周扩散，空气的不同运动方式增加了搅拌强度和混合程度，导致污水中胶体物质的物化脱稳，从而大大提高了絮凝反应速度及效果。在A段内原有菌胶团的诱导下这些胶体物质很快絮凝在一起，成为A段污泥的组成部分。由于这种絮凝体有较强的吸附能力和良好的沉降性能，使得絮凝吸附作用成为A段去除废水中BOD5和CPDcr的主要因素。A段运行结果显示CPDcr、BOD5去除率可达60%。3.2.2 B段运行及处理效果 B段处理过的废水进入接触氧化池（B池）。B池共4座，分为2组，每组2组，每组2池串联使用。池中装有弹性填料，填充率70%。采用微孔曝气装置，曝气头为开有微孔的盘式橡胶膜。曝气头为开有微孔的盘式橡胶膜。曝气装置均匀分布于池底和池的一侧，以便于形成旋流，均加气泡与污水的接触时间，有利于氧人传递，同时使污水中的悬浮固体呈悬浮状态。从微孔曝气头出来的空气与池底进入的污水一起均匀冲击其上部的弹性填料，填料在水流、气流的强烈搅动下，加速了其上生物膜的脱落和更新，使生物膜一直保持较高的活性，提高了生物降解的效率，保证CPDcr、BOD5的去除率在90%以上。3.2.3 污泥后处理及运行效果该工艺产生的污泥由吸附反应排出的剩余污泥和接触氧化产生的污泥2部分组成，含水率均较高，前者达99%，后者97%。故采用好氧消化、重力浓缩、机械脱水工艺处理。之所以采用好氧消化，是因为在该厂目前的处理规模下，好氧消化的投资低于厌氧消化，操作也比厌氧消化简便且不产生臭气。好氧消化池装有穿孔曝气管，供气量13m3/min。A池剩余污泥中未被生物降解的有机物在其中继续分解。然后污泥菌体进行内源代谢。经过15d好氧消化，污泥得到稳定，而且减量化，脱水性能得以提高。稳定后的污泥进入重力浓缩池，储泥1d进行机械脱水，脱水机间歇工作，采用有机絮凝剂聚丙烯酰胺（3%），每kg干小组投加量0.20.5kg，脱水后余液与浓缩池上清液一起回到集水井，进行再处理。3.2.4 结果由于存在少量丝状细菌大量繁殖造成污泥膨胀的危害，二段活性污泥法法运行的关键是根据进水COD、BOD；值的变化来控制、调节氧化池中的DO值的大小，使填料上保持稳定的、高活性的生物膜。河东污水厂多年运行的实践表明当DO控制在1.53.5 mgL范围内时既不浪费能源，又能满足生物膜的要求。在此范围时气水比一般为9：1(应视进水水质变化调节)。实际进、出水水质如表3所示(2003年1月一12月平均数据)。经计算，运行能耗为0.24(kw h)m3，水处理运行费用为0.3元m3 (末计管网、设备折旧等费用)。表2 实际运行是、出水水质项目CODBOD5SS进水357113125出水842717排放标准1203030表3 二段活性污泥法处理效果测试时间/处理水量/A段曝气池B段曝气池二沉池出水去除率%pHCODcr/BODs/SS/pHCODcr/BODs/SS/pHCODcr/BODs/SS/CODcrBODsSSdm3.d-1mg.L-1mg.L-1mg.L-1mg.L-1mg.L-1mg.L-1mg.L-1mg.L-1mg.L-1550007.4142.6101.3138.97.458.726.831.47.627.615.620.689.484.685.2550007.4150.590.6120.17.547.332.648.57.632.210.326.778.688.677.8550007.5120.395.6102.87.542.428.242.67.828.819.719.876.179.480.8550007.6136.786.7111.47.650.530.441.77.821.714.516.584.183.585.234 工艺特点、优点及缺点5 4.1 特点（1）该工艺耐冲击负荷，出水水质稳定，对废水的瞬时排放或洗涤水pH的短时波动有很强的抗冲击能力，即使吸附反应池中微生物失活，也能在数h内迅速恢复，并保证接触氧化池出水水质稳定达标。（2）A段对磷和氮的去除率优于传统一段法的初沉池，改善了B段消化过程的工艺条件，提高了消化效果，有利于吸附段除去部分氮和磷，进一步提高了出水水质。（3）A段的污水停留的时间较短，去除单位BOD5的费用相当低，不到普通活性污泥法的一半，基建投资也低于普通活性污泥法的一半。（4）运行以来，未发现污泥膨胀现象，说明AB法对这一传统活性污泥法存在的难题有所克服。（5）主要曝气装置采用微孔曝气器，提高了氧的利用率，减少了鼓风机的配置量，有很好的节能效果。4.2 优点 抗冲击负荷2003年进水COD、BOD5、SS的浓度范围分别为153620、45.3211、29231mg/L，而出水稳定在58100、2626、1020mg/L，可见该工艺运行稳定、抗冲击负荷能力较强。两个接触氧化池之间的一沉池将两段处理相对分开，第一段的生物吸附合成特点对第二段起到了缓冲和保护作用，这是该工艺具有抗冲击负荷特点的原因。容积负荷高河东污水厂采用二段曝气池，在填实下直接布气，生物膜受上升气流的冲击、搅动，加速脱落、更新，使其经常保持较高的活性；此外，生物膜上大量生长的丝状菌能够充分发挥氧化分解有机物的能力，这使得二段活性污泥法的容积负荷较其他工艺高出许多，有利于降低池容，减少占地面积。几种工艺容积负荷的比较见表4。表4 几种工敢的容积负荷比较kgBOD/（m3d）工艺类型容积负荷传统曝气0.40.9阶段曝气0.41.2高负荷滤池30.61.2完全混合0.51.8延时曝气0.150.3生物接触氧化法135.5 运行管理简便该工艺不需污泥回流系统、没有污泥膨胀的然害朋挂膜时间短。 除磷脱氮效果好二段法具有一不定期的脱氮除磷功能。表5为进、出水总氮、总磷数据（2002年平均值）表5 进、出水总氮、总磷数据项目进水（mg/L）出水（mg/L）去除率（%）总氮29.321.925总磷3.702.15425.2 缺点 有曝气不均匀现象 由于设计采用穿孔管曝气。且穿孔管材质为钢材而易于腐蚀，使得氧化池中的气量不易准确调节，有时出现曝气不均匀的现象。6 各种回用方向的水质标准污水再生回用系统对水质控制的要求主要有两个特点：首先，城市污水再生回用是将再生水直接作为用户的水源，因而对其水质的要求较高，井要求水质具有相当的可靠性和稳定性；其次在区域范围内进行污水再生回用时由于不同的用户对水质的要求并不一致，因而涉及到的水质指标就比较多。6.1 农业灌溉农业灌溉的回用水质要根据灌溉用物的类别而定，主要考虑水中的盐类对土壤和作物的作用，病原体（病毒、细菌或寄生虫）对公众健康的影响以及可能造成的对地表或地下水的污染等。从再生水灌溉的公众健康和审美学角度出发所限定的回用水质标准着重考试以下几个方面1：应注意防止灌溉过程中盐度对设计的腐蚀；为防止喷洒过程中产生臭气而需保持一定量的溶解氧，一般要求在46mg/L；为避免再生水中病原体附着于农作物，一般要求总大肠菌数为35个/100mL、粪便大肠菌数为12个/100mL、粪便链球菌数为03.7个/100mL、好氧细菌总数为106107个/100m/L;要控制蚊绳滋生等。因此对于回用灌溉水质标准的制定，结合国内实际情况，建议二级处理出水应附加的强化处理以提高灌溉水质。6.2 工业用水再生水的工业回用包括作为冷却水、锅炉及沸腾炉用水补充，生产过程中的工艺用水、除垢及大型建筑用水（土壤夯实、尘控制、冲洗、搅拌混凝土、凝结）等。工业回用除要注意在应用过程中对操作人员的危害外，还要防止细菌