生物膜法和活性污泥法综合比较以及典型工艺演示幻灯片

1,活性污泥法和生物膜法的比较,徐锋,2,城市生活污水的来源和主要特点：城市生活污水主要来自来自家庭、商业、机关、服务业以及城市的公用设施，污染物主要为淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、糖类、矿物油等有机物，从而使污水中COD，BOD，TN，TP等指标较高。城市生活污水处理工艺大都采用一级处理和二级处理的方法。一级处理，主要通过物理方法去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。二级处理则是采用生物处理技术，利用微生物将污水中的有机物降解去除，而在国内外现行的污水处理厂中绝大部分处理工艺采用的是活性污泥法和生物膜法。,3,比较内容,4,一、原理比较,活性污泥法：利用某些微生物在生长繁殖过程中形成表面积较大的菌胶团来大量絮凝和吸附废水中悬浮的胶体或溶解的污染物，并将这些物质摄入细胞体内，在氧的作用下，将这些物质同化为菌体本身的组分，或将这些物质完全氧化为二氧化碳、水等物质。生物膜法：使含有营养物质和接种微生物的污水在滤料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在滤料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。生成的生物膜上繁殖着大量的微生物，它们吸附和降解水中的有机污染物，能起到与活性污泥同样的净化污水作用。,5,一般工艺流程：,活性污泥法,生物膜法,6,概述,生物膜法和活性污泥法一样，都是利用微生物来去除废水中有机物的方法，两者是平行发展起来的污水好氧处理工艺。,7,二、典型工艺分类,按空间分,按时间分,8,9,10,三、优缺点比较,11,12,四、适用情况及发展前景比较,适用情况,13,发展前景,发展空间,活性污泥法发展已经有100多年的历史了，理论和技术都比较成熟。,生物膜法从20世纪70年代发展起来，理论核技术都有很大的科研空间。,国内污水治理行业,新建水厂,现有污水厂工艺改造,城乡小型污水厂,活性污泥法和生物膜法的合用,生物膜法,14,1.AAO工艺,五、常见活性污泥法及生物膜法改良工艺,15,脱氮除磷原理：AAO生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。,16,工艺优点：(1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和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(2)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。(3)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。(4)反硝化过程为硝化提供碱度。缺点：(1)回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响。(2)脱氮受内回流比影响。(3)聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物。,17,该工艺又称为循环式活性污泥法，是由美国Goronszy教授在ICEAS工艺的基础上研究开发的，它是利用不同微生物在不同的负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。CASS工艺为间歇式生物反应器，在此反应器中进行交替的曝气非曝气过程的不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中完成。,2.CASS工艺,18,CASS反应器由3个区域组成：生物选择区、缺氧区和主反应器，每个区的容积比为1：5：30。污水首先进入选择区，与来自主反应器的混合液（2030）混合，经过厌氧反应后进入主反应区，如下图所示。,1生物选择区2缺氧区3主反应区,CASS反应器构造图,19,CASS工艺操作过程,CASS工艺以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的方式运行以实现同步碳化、硝化和反硝化功能。（a）进水、曝气阶段开始；（b）曝气阶段结束；（c）沉淀阶段开始；（d）沉淀阶段结束，撇水阶段开始；（e）撇水阶段及排泥结束；（f）进水、闲置阶段,20,CASS工艺的主要优点：,1.可变容器的运行提高了对水质、水量波动的适应性和运行操作的灵活性；2.良好的沉淀性能；3.良好的脱氮除磷效果；4.CASS工艺入口处设一生物选择器，并进行污泥回流，保证了活性污泥不断的在选择器中经历了一个高絮体负荷阶段，从而有利于絮凝性细菌的生长并提高污泥的活性，使其快速的去除废水中的溶解性易降解基质，进一步有效的抑制丝状菌的生长和繁殖；5.工艺流程简单，土建和投资低，自动化程度高。,21,2.氧化沟工艺,22,23,24,氧化沟工艺特点,优点：（1）构造形式多样性；（2）曝气设备多样性；（3）曝气强度可调节；（4）简化了预处理和污泥处理；（5）具有完全混合式和推流式的流态；（6）耐冲击负荷能力强。缺点：（）占地面积大；（）易产生污泥膨胀；（）无除油设施，易产生泡沫；（）能耗较高：曝气时间长，且多采用机械曝气比鼓风曝气氧的利用率低,25,4.曝气生物滤池（BAF）,曝气生物滤池的结构形式与普通的快滤池类似，曝气生物滤池其主体由滤池池体、滤料层、承托层、布水系统、反冲洗系统、出水系统、出水系统、管道和自控系统组成。,26,反硝化/（除碳、硝化）工艺,流程说明：在该处理工艺中，第一级为DN反硝化生物滤池。污水中的氨氮经第二级C/N生物滤池硝化处理后的硝酸盐，并通过回流泵流至DN反硝化生物滤池，DN滤池中的反硝化菌将回流水中的硝酸盐并利用原污水中的有机物作为碳源，最终将硝酸盐转化为氮气而起到脱氮的目的。,预处理,DN池,进水,CN池,排水,反洗排水,反洗进水,清水池,曝气,硝化回流,27,优点：克服了污泥膨胀，处理效果稳定，运行管理简单。改变了传统的高负荷生物滤池自然通风的供气方式，人为供氧，强化处理效果，出水水质提高。耐冲击负荷能力强，特别适合于工业废水所占比例越来越高的现代城市污水处理。生物填料对空气有相互切割