污水处理各工艺原理及特点.doc

污水处理活性污泥法各种工艺总结缺氧好氧当仅需要脱氮时宜采用A1O法当污水经预处理和一级处理后首先进入缺氧池中利用氨化菌将污水中的有机氮转化为NH3N与原污水中的NH3N一并进入好氧池在好氧池中除与常规活性污泥法一样对含碳有机物进行氧化外在事宜的条件下利用亚硝化菌及硝化菌将污水中的NH3N硝化生成N为了达到污水脱氮的目的好氧池中硝化混合液通过内循环回流到缺氧池利用源污水中的有机碳作为电子供体进行反硝化将N还原成N2缺氧池设在好样池之前当水中碱度不足时由于反硝化可以增加碱度因此可以补偿硝化过程中对碱度的消耗污水缺氧池好氧池沉淀池出水回流污泥剩余污泥图1A1O脱氮生物处理工艺图11基本原理污水在好氧条件下是含氮有机物被细菌分解为氨然后在好氧自养型亚硝化细菌的作用下进一步转化为亚硝酸盐再经好氧自养型硝化细菌作用转化为硝酸盐至此完成硝化反应在缺氧条件下兼性异养细菌利用或部分利用污水中的有机碳源为电子供体以硝酸盐替代分子氧作电子受体进行无氧呼吸分解有机质同时将硝酸盐中氮还原成气态氮至此完成了反硝化反应A1O工艺不但能取得比较满意的脱氮效果而且通过上述缺氧好氧循环操作同样可取的高的COD和BOD的去除率12工艺特点1A1O工艺同时去除有机物和氮流程简单构筑物少只有一个污泥回流系统和混合液回流系统节省基建费用2反硝化缺氧池一般无需外加有机碳源降低了运行费用3因为好氧池在缺氧池后可使反硝化残留的有机物得到进一步去除提高出水水质4缺氧池中污水的有机物被反硝化菌所利用减轻了其他好氧池的有机负荷同时缺氧池中反硝化产生的碱度可补充好氧池中硝化所需的碱度5脱氮效率较高一般氮的去除率约为6085厌氧好氧当仅需除磷时宜采用A2O工艺在去除污水中的磷整个流程由沉砂池厌氧池好氧池和二沉池组成城市污水和回流污泥进入厌氧池并借助水下推进式搅拌器的作用使其混合回流污泥中的聚磷菌在厌氧池可以吸收去除一部分有机物同时释放出大量的磷然后混合液流入后段的好氧池污水的有机物在其中得到氧化分解同时聚磷菌从污水中摄取更多的磷然后通过排放富磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除污水格栅沉砂池厌氧池好氧池沉淀池出水回流污泥剩余污泥图2A2O除磷生物流程图21基本原理好氧条件下除磷菌利用污水中的BOD5或体内贮存的聚羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取污水中的磷一部分磷被用来和成ATP另外绝大部分的磷则被聚合为聚磷酸盐而贮存在细胞体内在厌氧条件下除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ADP并利用ADP将污水中的有机物摄取入细胞内以聚羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多污水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的22工艺特点1工艺流程简单无混合液回流基建费用和运行费用较低同时厌氧池能保持良好的厌氧状态2混合液的SVI小于100污泥易沉淀不易发生污泥膨胀并能减轻好氧池的有机负荷3剩余活性污泥含磷高一般大于254BOD去除率90除磷率为7080当TPBOD5比值高剩余污泥产量少使除磷率难以提高5当沉淀池内污泥停留时间较长时聚磷菌会在厌氧状态下释放出磷从而降低除磷率厌氧缺氧好氧31基本原理A2O工艺由厌氧池缺氧池好氧池串联而成是A2O和A1O流程的组合该工艺在厌氧好氧除磷工艺中加入了缺氧池将好氧池流出的一部分混合液流到缺氧池的前端以达到反硝化脱氮的目的在首段厌氧池主要是进行磷的释放使污水中的磷的浓度升高溶解性的有机物被细胞吸收而使污水中的一部分BOD浓度下降另外部分的NH3N因细胞合的成而去除使水中的NH3N浓度下降在缺氧池中反硝化细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N和还原为N2释放到空气中因BOD浓度继续下降的大量N和N还原为N2释放到空气中因为BOD浓度继续下降N浓度大幅度下降而磷没什么变化在好氧池中有机物被微生物生化氧化而继续降低有机氮被氨化继而被硝化使N浓度显著下降但随着硝化过程N浓度增加而磷随着聚磷菌的过量摄取也以较快的速率下降A2O工艺可以同时完成有机物的去除反硝化脱氮除磷的功能脱氮的前提是N应完全硝化好氧池能完成这一功能缺氧池则能完成脱氮的功能厌氧池和好氧池联合完成除磷功能污水厌氧池缺氧池好氧池沉淀池出水回流污泥剩余污泥图3A2O生物脱氮除磷工艺流程图32工艺特点1厌氧缺氧好氧三种不同的环境条件和不同类别的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工艺简单水力停留时间较短3SVI一般小于100不会发生污泥膨胀4污泥中磷含量高一般为25以上5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挟带溶解氧DO和硝酸态氧的影响氧化沟41基本原理传统的Carrousel氧化沟是多沟串联污水生化处理系统进水与回流活性污泥混合后沿水流方向在沟内作无终端的循环流动一般在池的一端安装立式表曝机每组沟安装一个不仅起到曝气充氧的作用而且起到搅拌混合的作用并向混合液传递水平循环动力表曝机的种定位布置形成了在装置下游混合液的溶解氧浓度较高随着水流沿沟长的流动溶解氧浓度逐渐下降的变化利用这种浓度梯度变化而形成好氧区缺氧区的特征Carrousel氧化沟除了能获得较高的BOD去除率同时还能在同一池中实现硝化和反硝化的生物脱氮效果这样不仅可以利用硝酸盐中的氧节省需氧量而且通过反硝化补充了硝化过程消耗的部分碱度有利于节约能源和减少碳源的投加当污水负荷较低时可以关停部分表曝机或通过变频以较低的转速运行在保证水流搅拌混合循环的前提下节约能耗42适用特点Carrousel氧化沟的研制目的是为了满足在较深德氧化沟沟渠中使混合液充分混合并能够维持较高的传质效率以克服小型氧化沟沟深过浅混合效果差的缺陷实践证明Carrousel氧化沟工艺具有适用范围广投资省处理效率高可靠性好管理方便和运行维护费用低等优点序列间歇式活性污泥法51基本原理SBR工艺是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥处理技术又称序批式活性污泥法通过在时间上的交替来实现传统活性污泥法的整体运行过程它在流程上只有一个基本单元将调节池曝气池和二沉池的功能集于一池按时间顺序进行进水反应沉淀和排水等工序达到水质水量调节降解有机物和固液分离的目的52主要特点1处理构筑物少与标准活性污泥法工艺相比基建费运行费用较低2运行灵活通过改变运行周期中各工序运行时间状态可完成对碳源有机物氮磷的有效去除处理效果稳定3不发生污泥膨胀4兼具推流式和完全混合式工况因此具有耐冲击负荷和处理效率高的优点5泥水分离效果好6适用于组件式建造方法有利于废水处理厂扩建与改建7运行管理自动化程度要求较高要求管理操作人员的素质相应提高