污水处理中常见工艺汇总

污水处理中常见工艺汇总内容摘要：

或适当减小曝气量，也能有效控制泡沫产生。 当废水中含表面活性物质较多时，易预先用泡沫分离法或其他方法去除。 另外也可考虑增设一套除油装置。 但最重要的是要加强水源管理，减少含油过高废水及其它有毒废水的进入。 3） 污泥上浮 问题 当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。 19 发生污泥上浮后应暂停进水，打碎或清除污泥，判明原因，调整操作。 污泥沉降性差，可投加混凝剂或惰性物质，改善沉淀性；如进水负荷大应减小进水量或加大回流量；如污泥颗粒细小可降低曝气机转速；如发现反硝化，应减小曝气量，增大回流或排泥量；如发现污泥腐 化，应加大曝气量，清除积泥，并设法改善池内水力条件 4） 流速不均及污泥沉积问题 在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。 一般认为，最低流速应为 ，不发生沉积的平均流速应达到 ~。 氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为 250~300mm，转盘的浸没深度为 480~ 530mm。 与氧化沟水深（ ~）相比，转刷只占了水深的 1/10~1/12，转盘也只占了 1/6~1/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为 ~，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的 2/3 或 3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达 ），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。 适用范围 对于规模小于 10 万吨 /天的中小型污水处理厂来说，氧化沟和SBR 是首选工艺，目前总体来说应用最多的是氧化沟工艺，在氧化沟各种工艺中，考虑其各自的特点及污水脱氮除磷的要求，推荐中小城市使用较成熟的卡鲁塞尔氧化沟。 UASB 工艺 定义 上流式厌氧污泥床（ Up Flow Anaerobic Sludge Blanketk, 简称（ UASB）反应器 ， 是荷兰 Wageningen 农业大学的 Lettinga 等人于20 19731977 年间研制成功的。 目前，在欧洲的 UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥，这使得厌氧 USAB 工艺在欧洲迅速得到了推广和普及。 我国于 1981 年开始了 UASB反应器的研究工作，该技术在我国已得到了实际的推广应用。 UASB 反应器是目前应用最为广泛的高速厌氧反应器，该技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。 21 USAB 反应器原理 （ 1） USAB 反应器的构成 USAB 反应器的主体部分主要分为两个区域，即反应区和三相分离区。 其中反应区为 USAB 反应器的工作主体。 （ 2） USAB 反应器的工作原理 废水由反应器的底部进入后 ， 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用 ， 废水与污泥充分混合 ， 有机质被吸附分解 ， 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出 ， 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区 ， 由于沼气已从废水中分离 ， 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响。 废水在平稳上升过程中 ， 其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部 分 ， 从而保证了反应器内高的污泥浓度 .含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出。 UASB 反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥 ， 能够允许较大的上流速度和很高的容积负荷。 UASB 反应22 器运行的 3 个重要的前提是 ： ①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥 ； ②出产气和进水的均匀分布所形成良好的自然搅拌作用 ； ③设计合理的三相分离器 ， 能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内。 UASB 工艺优点 1） UASB 内污泥浓度高，平均污泥浓度为 2040gVSS/1； 2） 有机负荷高，水 力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为 10kgCOD/ 左右； 3） 无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动； 4） 污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； 5） UASB 内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。 UASB 工艺 缺点 1） 进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一 般控制在100mg/l以下； 2） 污泥床内有短流现象，影响处理能力； 3） 对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。 适用范围 适用于淀粉、酿酒、医药、农药、染料等各类高浓度有机废水的处理。 23 A/O 工艺 定义 A/O 是 Anoxic/Oxic 的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以 A/O 法是改进的活性污泥法。 工作 原理 A/O 工艺将前段缺氧段和后段好氧 段串联在一起， A 段 DO 不大于 ， O 段 DO=2～ 4mg/L。 在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的 N 或氨基酸中的氨基）游离出氨（ NH NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3N（ NH4+）氧化为 NO3，通过回流控制返回至 A 池，在 缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将 NO 3还原为分子态氮（ N2）完成C、 N、 O 在生态中的循环，实现污水无害化处理。 A/O 工艺 优 点 1)效率高。 该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。 当总停留时间大于 54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将 COD 值降至 100mg/L 以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在 70%以上。 2)流程简单，投资省，操作费用低。 该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。 尤其，在蒸24 氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在 反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。 3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。 如 COD、 BOD5和 SCN在缺氧段中去除率在 67%、 38%、 59%，酚和有机物的去除率分别为 62%和 36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。 4)容积负荷高。 由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。 5)缺氧 /好氧工艺的耐负荷冲击能力强。 当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运 行，故操作管理也很简单。 通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、 COD 等有机物。 结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧 /好氧 (A/O)的生物脱氮 (内循环 ) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。 A/O 工艺的缺点 由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低； 若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。 另外，内循环液来自曝气池，含有一定的 DO，使 A 段难以保持理 想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到 90％ ； 影响因素 水力停留时间 （硝化＞ 6h ，反硝化＜ 2h ）污泥浓度 MLSS（＞3000mg/L）污泥龄（ ＞ 30d ） N/MLSS 负荷率（＜ ）进水总氮浓度（ ＜ 30mg/L）。 25 A2/O 工艺 定义 A2/O 工艺是 AnaerobicAnoxicOxic 的英文缩写，它是厌氧 缺氧 好氧生物脱氮除磷工艺的简称。 基本原理 首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中 P 的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的 BOD5 浓度下降；另外， NH3N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中的 NH3N 浓度下降，但NO3N 含量没有变化。 在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带 入大量 NO3N 和 NO2N 还原为 N2 释放至空气，因此BOD5 浓度下降， NO3N浓度大 幅度下降，而磷的变化很小。 在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使 NH3N 浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3N 的浓度增加， P 随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。 26 最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部风回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。 本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。 而且在厌氧 缺氧 好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。 运行中切勿投药，厌氧池和缺氧池只有轻缓搅拌，运行费用低。 该工艺处理效率一般能达到： BOD5 和 SS 为 90%~95%，总氮为 70%以上，磷为 90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。 但 A2/O 工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。 A2/O 工艺优点 1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。 2）污泥沉降性 能好。 3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同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。 4）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。 5）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。 6）污泥中磷含量高，一般为 ％以上。 A2/O 工艺缺点 1） 反应池容积比 A/O 脱氮工艺还要大； 27 2） 污泥内回流量大，能耗较高； 3） 用于中小型污水厂费用偏高； 4） 沼气回收利用经济效益差 ； 5） 污泥渗出液需化学除磷。 6）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夹带 DO 和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。 A2/O 工艺当脱氮效果好时，除磷效果较差，反之亦然，很难同时取得好的脱氧除磷效果。 原因为：该流程回流污泥全部进入厌氧段，为了维持较低的污泥负荷，要求较大的回流比（一般在40%~100%），方可保证系统硝化良好，但回流污泥也将大量硝酸盐带入厌氧池，而聚磷菌放磷的条件是厌氧状态，并同时有溶解性BOD5 存在。 但当厌氧段存在大量硝酸盐时，反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝 化，等脱氮完全后才开始磷的厌氧释放，这就使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积大为减少，从而使得除磷效果较差，而脱氮效果较好。 反之，如果好氧段硝化作用不好，则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少，改善了厌氧段的厌氧环境，使磷能充分地厌氧释放，所以除磷的效果较好，但由于硝化不完全，故脱氮效果不佳。 所以 A2/O 工艺在脱氮除磷方面不能同时取得较好的效果。 （改进措施：针对上述 A2/O 工艺存在的问题，应对该工艺的设计和运行作如下改进： （ 1）将回流污泥分二点加入，减少加入到厌氧段的回流污泥量，从而减少进入厌氧段的硝酸盐 和溶解氧。 28 在保证总的污泥回流比为 60%~100%的情况下，一般到厌氧段的回流污泥比为 10%，即可满足磷的需要，而其余的回流污泥则回流到缺氧段以保证氮的需要。 （ 2） A2/O 工艺系统中剩余污泥含磷量较高，在其消化过程中磷会重新释放和溶出。 同时由于剩余污泥沉淀性能较好，所以可取消消化池，直接经浓缩压滤后作为肥料使用。 （ 3）在硝化好氧段，污泥负荷率应小于 （ kgMLSSd），而在除磷厌氧段，污泥负荷率应在 BOD5/（ kgMLSSd）以上。 ） 适用范围 该工 艺处理效率一般能达到： BOD5 和 SS 为 90%~95%，总氮为 70%以上，磷为 90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。 但 A2/O 工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。 29 生物接触氧化工艺 定义 生物接触氧化。