常规城市污水处理工艺主要有:SBR法污水处理工艺、CASS法污水处理工艺、A/O法、曝气生物滤池、MBR法、生物接触氧化法等污水处理工艺。 SBR法是序列间歇式活性污泥法的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。 与传统污水处理工艺不同, SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。 SBR工艺优点
1.理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高、运行效果稳定。 2.耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。 3.反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。5.工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调节池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。2.排水时间短(间歇排水时),并且排水时要求不搅动沉淀污泥层,因而需要专门的排水设备(滗水器),且对滗水器的要求很高。 3.后处理设备要求大:如消毒设备很大,接触池容积也很大,排水设施如排水管道也很大。CASS是在SBR的基础上发展起来的,即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器,实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌,其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累——再生理论,使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累),随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段,以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。 CASS具有以下优点
1.建设费用低;2.运转费用省;3.有机物去除率高,出水水质好,通过过滤和消毒后,就可以作为中水回用;4.管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀;污泥产量低,性质稳定。 CASS具有以下缺点
1.冬季或低温会对运行有影响;2.构造复杂。 A/O工艺是由缺氧池和好氧池串联而成,作用是去除有机物的同时得到良好的脱氮效果。A/O又称前置反硝化,最显著的工艺特征是将脱氮池设置在除碳过程的前面,先将废水引入缺氧池,回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源,将回流混合液中的大量硝态氮还原成氮气,从而达到脱氮的目的。然后进入后续的好氧池,O段后设沉淀池,部分沉淀污泥回流A段,以保证A段有足够的硝酸盐。 采用该方法优点是处理效率高,流程简单,投资省,操作费用低,缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率容积负荷高,缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。但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%。 曝气生物滤池是一种先进的污水生物处理工艺,它综合了活性污泥和生物膜法两大类污水生物处理法各自的优点,又具有生物化学反应和物理过滤两种功能。 曝气生物滤池中填装改性陶粒滤料,滤料表面上生长着大量的细菌,运行一段时间后形成一定的生物膜。曝气生物滤池在降解有机污染物的过程中由于同化作用,在滤料表面生长大量新的细菌体,使生物膜变厚。同时由于截留部分悬浮物,滤池的水头损失增加。当水头损失达到一定的范围内,应对其进行反冲洗,将老化的生物膜反洗出来,反冲洗排水流入调节池重新处理。 在地埋式中水处理工程应用中,由于曝气生物滤池的提升高度较大,高程布置很难协调,一般用作后处理工艺,但其高程布置仍然是一个棘手的问题。 MBR又称膜生物反应器,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) 按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。 MBR工艺的优点
1.由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,出水水质稳定。 MBR工艺的缺点
1.膜造价高,膜 - 生物反应器的基建投资高; 生物接触氧化法是在生物滤池的基础上,通过接触曝气形式改良、演变出的一种生物膜处理技术。它具备生物膜法的基本特点,既可利用附着在填料表面上的微生物群体对水中的污染物进行吸附、氧化,以达到去除污染物的目的,又与其它生物膜法有所区别:(1)反应器内的填料全部浸没在废水中,以供微生物栖息生长,故又称淹没滤床反应器;(2)供氧方式与强度不同,采用机械设备向废水中充氧,不同于生物滤池靠自然通风供氧,氧气的传质速率高,提高生物降解效率。 工艺的优点
1.比表面积大。生物接触氧化法由于有填料作为载体,且所投填料比表面积比一般生物膜法大,可形成稳定性好的高密度生态体系,挂膜周期相对缩短,在处理相同水量的情况下,水力停留时间短,所需设备体积小,场所占地面积小。 2.生物接触氧化法具有污泥浓度高、泥龄长的特点。对于一些较难降解的有机物具有较强的分解能力,系统耐冲击负荷强,高效率。有关报导表明,在一般条件下生物接触氧化法的体积负荷可达3~10kgBOD5m-3d-1,是普通活性污泥法的3-5倍,COD去除率是传统生物法的2-3倍。
3.相对普通活性污泥法来说,由于生物接触氧化法的污泥产量少,在操作过程中一般不会发生污泥膨胀,也无需频繁调整回流污泥量及DO值。
4.设备简单,操作容易,维修方便,运行费用低,综合能耗低生物接触氧化工艺,生物接触氧化特点
生物接触氧化工艺采用固定式生物填料作为微生物的载体,生长有微生物的载体淹没在水中,曝气系统为反应器中的微生物供氧。由于生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上,克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点,在反应器中能保持很高的生物量。1.格栅
格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截,以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。2.调节池
为了保证处理构筑物工作的连续性和稳定性,在设计时宜设计调节池,来调节污水的水质水量,以保证处理效果。3.水解酸化池
本处理工艺中的水解酸化池可使固体物质降解为溶解性物质,使大分子物质降解为小分子物质,以减小后续处理的负荷。4.接触氧化段
接触氧化池是浸没曝气式生物滤池,池中设有填料,利用填料上挂有的生物膜将废水中的有机物质吸附并氧化分解。微生物所需要的氧气采用风机曝气。接触氧化池具有以下特点:填料比表面积大,池内充氧条件好,解除氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥法曝气池及生物滤池,因此,它可以达到较高的容积负荷;由于相当一部分微生物固着生长在填料表面,运行管理方便;由于池内固着量多,水流属完全混合型,因此它对水质、水量的骤变有较强的适用能力;因污泥浓度高,当有机负荷较高是其F/M仍保持在一定的水平,因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。5.沉淀池
竖流沉淀池利用重力分离法,对污水进行固液分离。水由中心管的下口进入池中,由于反射板的拦阻而流向四周分布于整个水平断面上,缓缓向上流动。当沉降速度超过水的上升流速时,颗粒就向下沉降到污泥斗,澄清后的水由池四周的堰口溢出池外。本方案中的竖流沉淀池采用方形结构。生物接触氧化工艺特点
1.生物接触氧化法对冲击负荷和水质变化的耐受性强,运行稳定。2.生物接触氧化法容积负荷高,占地面积小,建设费用较低。
3.生物接触氧化法污泥产量较低,无需污泥回流,运行管理简单。
4.生物接触氧化法有时脱落一些细碎生物膜,沉淀性能较差的造成出水中的悬浮固体浓度稍高,一般可达到30mg/L左右。生物接触氧化适用范围
生物接触氧化法适用于500床以下的中小规模医院污水处理工程。尤其适用于场地面积小、水量小、水质波动较大和污染物浓度较低、活性污泥不易培养等情况,管理方便。
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