污水处理工艺介绍

一、委托代理过程1.基本原则缺氧/氧化是缺氧/氧化的缩写。其优点是不仅降解有机污染物，而且具有一定的脱氮除磷功能。采用厌氧水解技术对活性污泥进行预处理。因此，厌氧消化法是一种改进的活性污泥法。A/O工艺将前缺氧段和后好氧段串联，A段溶解氧不大于0.2毫克/升，O段溶解氧=2 4毫克/升。异养菌在缺氧段将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物、可溶性有机物等悬浮污染物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性有机物转化为可溶性有机物， 缺氧水解后的产物进入好氧池进行好氧处理时，可以提高污水的可生化性和氧效率； 在缺氧区，异养细菌将蛋白质和脂肪(有机链中的氮或氨基酸中的氨基)等污染物氨化成游离氨(NH3、NH4)。在充足的供氧条件下，自养细菌的硝化作用将NH3-N(NH4)氧化成NO3-，NO3-通过回流控制返回池A。在缺氧条件下，异养细菌的反硝化作用将NO3-还原为分子氮(N2)，完成碳、氮、氧的生态循环，从而实现污水的无害化处理。2.厌氧内循环生物脱氮工艺的特点根据以上对生物脱氮基本工艺的描述，结合多年的焦化废水脱氮经验，我们得出(A/O)生物脱氮工艺具有以下优点：(1)高效率。该工艺对废水中的有机物、氨氮等去除效果好。当总停留时间大于54h时，生物脱氮后的出水可以混凝沉淀，使化学需氧量降至100毫克/升以下，其他指标也符合排放标准，总氮去除率达到70%以上。(2)工艺简单，投资省，运行成本低。该工艺利用废水中的有机物作为反硝化的碳源，因此不需要添加另一种昂贵的碳源，如甲醇。特别是在氨蒸馏塔设置去除固定氨的装置后，增加了碳氮比，反硝化过程中产生的碱度相应降低了硝化过程所需的碱耗。(3)缺氧反硝化工艺对污染物的降解效率较高。例如，缺氧阶段对化学需氧量、生化需氧量和超临界水的去除率分别为67%、38%和59%，对苯酚和有机物的去除率分别为62%和36%。因此，反硝化是最经济节能的降解工艺。(4)高容量负载。由于硝化阶段采用强化生化，反硝化阶段采用高浓度污泥膜技术，有效提高了硝化反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。(5)缺氧/好氧工艺具有很强的抗负荷冲击能力。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，该工艺可以保持正常运行，操作和管理也比较简单。通过以上工艺的比较，不难看出生物脱氮工艺本身就是脱氮，而且还降解苯酚、氰、COD等有机物。根据水量和水质的特点，建议采用缺氧/好氧(A/O)生物脱氮(内循环)工艺流程，使污水处理装置既能满足脱氮要求，又能满足其他指标的排放标准。3.a/o流程的缺点1.由于没有独立的污泥回流系统，无法培养具有独特功能的污泥，难降解物质降解率低；2.如果要提高脱氮效率，必须提高内循环比，从而增加运行成本。此外，内循环液来自曝气池，含有一定的溶解氧，使得A段难以维持理想的缺氧状态，影响脱氮效果，脱氮率难以达到90%。3.影响因素水力停留时间(硝化作用 6h，反硝化作用2h)，污泥A2/O工艺是厌氧-缺氧-好氧-好氧生物脱氮除磷工艺的英文缩写。该工艺对BOD5和SS的处理效率一般可达90%95%，对总氮的处理效率可达70%以上，对磷的处理效率可达90%左右。一般适用于需要脱氮除磷的大中型城市污水厂。然而，A2/O工艺的基建成本和运行成本均高于普通活性污泥工艺，运行管理要求高。因此，就我国目前的国情而言，该工艺仅在处理后的污水排入闭水或缓流水造成富营养化，从而影响供水水源时采用。2.A2/O流程特征：(1)污染物去除效率高，运行稳定，抗冲击负荷能力强。(2)污泥沉降性能良好。(3)厌氧、缺氧和好氧三种不同的环境条件和不同类型微生物菌群的有机协调，可以同时具有去除有机物、氮和磷的功能。(4)脱氮效果受混合液回流比的影响，除磷效果受回流污泥中携带的溶解氧和硝酸氧的影响，脱氮除磷效率不能很高。(5)在同时除氧、除磷和去除有机物的过程中，工艺流程最简单，总水力停留时间也比其他类似工艺少。(6)在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量增殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。(7)污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。3.a2/o工艺的缺点反应池的容积大于厌氧脱氮工艺的容积。污泥内循环率大，能耗高。中小型污水处理厂成本高；沼气回收的经济效益很差。污泥流出物需要化学除磷。三。氧化沟氧化沟技术氧化沟，又称连续环流反应器，是一种变形活性污泥工艺。氧化沟污水处理工艺是荷兰卫生工程研究所在20世纪50年代成功开发的。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，在国内外的生活和工业污水处理中得到了广泛的应用1。到目前为止，氧化沟技术已经经历了半个多世纪的发展。在结构形式、曝气方式和运行方式上不断创新，出现了各种不同特点的氧化沟2。从运行模式来看，氧化沟技术的发展主要包括两个方面：一方面，污水处理主要按时间顺序安排；另一方面，污水处理主要是根据空间秩序的安排。前者有交替和半交替的氧化沟。属于后者，有连续工作的分氧化沟和组合氧化沟3，如图1氧化沟工艺分类。目前，广泛使用的氧化沟有帕斯维尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟、奥比勒氧化沟、T型氧化沟(三级氧化沟)、德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，氧化沟不仅具有推流反应的特点，而且具有混合反应完全的优点。前者使其具有良好的出水条件，而后者使其能够抵抗冲击负荷。正是由于这种循环和能量分配，它具有许多其他污水生物处理技术所具有的许多优点，其中最明显的优点是运行稳定可靠。氧化沟技术以其出水水质好、运行稳定、管理方便等一系列不同于传统活性污泥法的技术特点，在污水处理中得到了广泛应用。据不完全统计4，目前欧洲有2000多个氧化沟污水处理厂，北美有800多个。氧化沟的处理能力已经从最初的360人的服务人口转变为现在的500-1000万人口。不仅氧化沟的数量在增加，而且处理的规模也在扩大。还制定了处理城市废水和工业废水的目标，如石油废水、化学废水、造纸废水、印染废水和食品加工废水。自20世纪80年代以来，这项技术在中国也得到了应用。随着污水处理的大发展，不同规模、不同类型的氧化沟污水处理厂在全国各地相继建成。目前，中国有近100家污水处理厂使用氧化沟处理城市污水和工业废水。见表1(中国典型氧化沟类型和应用)和表2(部分生活氧化沟污水处理厂的类型和规模)。氧化沟工艺的新发展在分析各种连续流生物除磷脱氮工艺时空关系的基础上，结合新的除磷脱氮理论，继续贯彻污水简单处理的理念，重庆大学王涛5号、钟6号、刘、7号、麦松冰8号等对氧化沟工艺进行了改进。3.1改良氧化沟池型的施工原则改良氧化沟池的建设是基于一体化简易污水处理技术的理念，依托卡鲁塞尔氧化沟、一体化氧化沟和奥伯氧化沟。它集污水净化(去除碳、氮、磷)和固液分离功能于一体，无需特殊的时空分配，通过空间分区、空间有序和溶解氧的优化控制，将机械式内回流反应器替换为水力式内回流反应器。构造的一般原则是以连续流的形式，在较少合理的空间内同时去除碳、氮、磷和悬浮物。3.2改进的氧化沟池型根据上述构造原理，提出了一种改进的氧化沟模型，如图2所示。污水流入外通道，经过回流调节闸门后，流经中通道和内通道，在各通道中循环数十至数百次，最后通过固液分离器与水分离。外-中-内通道分别为好氧/缺氧交替区、厌氧区和好氧区，完成有机物降解和同步脱氮除磷。该模型着重于保留Ober氧化沟中硝化和反硝化的优点，同时克服该工艺占地面积大的缺点。参照跑道式通道的配置和卡鲁塞尔氧化沟的水力内回流方式，减少了大回流比的机械设备。Ober氧化沟的同心圆渠道被认为是扩大，以消除中心岛的无效占领区，同时保持三个渠道串联和逐层推进的流型特征。此外，集成氧化沟中的侧沟固液分离器技术也集成其中，无需设置单独的二沉池，实现污泥无泵自动回流。3.3改良氧化沟的优化分析(1)改进后的氧化沟采用了Ober氧化沟三通道串联的特点，每个分区都被认为是串联，有利于去除难降解有机物和红色(2)参照奥伯氧化沟中溶解氧的梯度分布，改进后的氧化沟具有更好的脱氮功能。在外通道中，形成交替的好氧和大面积缺氧环境，“同步硝化/反硝化”发生的程度更高。即使在没有内回流的情况下，也能获得较好的脱氮效果。由于外通道溶解氧的平均值很低，在缺氧条件下进行氧转移，氧转移效率提高，具有一定的节能效果，一般可节约约15%20%的能耗。除了在外通道具有独特的同步硝化/反硝化功能外，节能效果更加明显。内部通道用于检查最终流出物。一般来说，应该保持高溶解氧，但是内部通道具有最小的体积和相对低的能量消耗。(3)改进后的氧化沟将奥伯氧化沟内较难布置的圆形或椭圆形沟型设计成环形跑道型，减少了占地面积和工程造价。同时，取消了中心岛无效的土地占用，进一步节约了土地占用和成本。(4)改进后的氧化沟借鉴了卡鲁塞尔氧化沟的水力条件，使内沟的好氧区返回外沟的缺氧区，实现水力内回流，简化了处理工艺，节约了设备和能耗。(5)改进后的氧化沟吸收了一体式氧化沟的优点，集曝气净化和固液分离于一体。不单独建二沉池和污泥回流泵站，污泥自动回流。它简单、节能，节省占地面积和资金投入。结论(1)氧化沟以其出水水质好、运行稳定、管理方便的技术特点，在我国污水处理厂得到广泛应用。(2)改进的氧化沟模型参照卡鲁塞尔氧化沟的配置和内回流方式，采用侧沟式一体化氧化沟的侧沟固液分离技术，同时保证在Ober氧化沟中留下了三条串联的、逐层推进的流型特征，是许多先进技术的集成，是氧化沟技术研究的新发展。(3)改进后的氧化沟工艺具有系统简单、管理方便、节能省地、减少基建投资的优点。以下是几种常见氧化沟的结构图：卡鲁塞尔氧化沟集成氧化沟奥贝尔氧化沟1.基本原则氧化沟也叫氧化沟，因为它的结构是一个封闭的环形沟。它是活性污泥法的变体。由于污水和活性污泥在曝气通道中不断循环，有人称之为“循环曝气池”和“无末端曝气池”。氧化沟水力停留时间长，有机负荷低，本质上属于扩展曝气系统。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流及搅拌设备组成。沟体的平面形状一般为环形，也可以是矩形、L形、圆形或其他形状。沟渠端面的形状大多为矩形和梯形。2.氧化沟工艺特性(1)结构形式的多样性基础氧化沟的曝气池为封闭沟渠的形状，沟渠的形状和结构多种多样，沟渠可以是圆形、椭圆形等形状。可以是单通道系统或多通道系统；多通道系统可以是一组同心互连通道或一组具有相同尺寸的平行通道。与二沉池分开建有氧化沟，也有一起建的氧化沟。一起修建的氧化沟分为内氧化沟和外氧化沟等。各种结构形式赋予氧化沟灵活的运行性能，使其能够根据任何活性污泥运行模式运行，并与其他工艺单元相结合，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包括转盘(3)曝气强度可以调节氧化沟的曝气强度有两种调节方式。首先通过溢流堰进行调节：通过调节溢流堰的高度来改变沟渠中的水深，然后改变曝气装置的浸没深度，使曝气装置的充氧量满足运行要求。淹没深度的变化也会影响曝气设备的驱动力，从而对进水速度起到一定的调节作用。二是直接调节曝气器的速度：由于机电设备和自动控制技术的发展，目前氧化沟中曝气器的速度可以调节，从而调节曝气强度的驱动力。(4)简化预处理和污泥处理氧化沟的水力停留时间和污泥龄比普通生物处理方法长。悬浮有机物和溶解有机物同时完全稳定。因此，氧化沟可能不配备初级沉淀池。由于氧化沟工艺的污泥龄长、负荷低，排放的剩余污泥高度稳定，剩余污泥量也很小。因此，不再需要厌氧消化，只需要浓缩和脱水。3.氧化沟工艺的缺点：(1)污泥膨胀问题：污水中碳水化合物含量高、氮磷含量不平衡、酸碱度低、氧化沟污泥负荷高、溶解氧浓度不足、污泥排放不畅等都容易造成丝状污泥膨胀。非丝状菌污泥膨胀主要发生在废水温度低、污泥负荷高时。微生物的负荷很高，细菌吸收大量的营养。由于温度低，新陈代谢慢，积累了大量高粘度的多糖，大大增加了活性污泥的表面附着水，SVI值高，形成污泥膨胀。(2)泡沫问题由于进水中含有大量的油脂，处理系统无法完全有效地将其去除，部分油脂富含污泥，污泥通过旋转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；污泥老化时间过长，污泥老化，也容易产生泡沫