污水处理技术工艺

一口气看完 污水处理技术之活性污泥法全总结!

发布日期:2019-08-15 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

活性污泥法基本上是人工强化天然水的自净化。它可以去除污水和悬浮固体以及其他可被活性污泥吸附的物质中溶解和胶体的可生物降解有机物,并具有对水质和水量的适应性。由于其广泛的性质,灵活的操作方式和良好的可控性,已成为生物处理方法的主体。

1 基本原理

活性污泥是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物群与污水中的悬浮物和胶体物质混合而成的絮状污泥颗粒。具有较强的吸附分解有机物的能力和良好的沉淀性能。由于其生化活性,被称为活性污泥。泥浆。

活性污泥的性状:

从表面上看,活性污泥就像明矾花絮颗粒,又称生物絮体。絮体直径为0.0 2-0.2mm,站立时可立即凝结成较大的天鹅绒颗粒并下沉。活性污泥的颜色因污水的水质而异,一般为黄或茶棕色,供氧不足或无氧状态时为黑色,供氧量过大时为灰白色,含少量酸性、微土壤气味和带有霉变气味。活性污泥含水率很高,一般在99%以上。活性污泥的比重随含水率的不同而变化。曝气池混合物的相对密度为1.002-1.003,回流污泥的相对密度为1.004-1.006。活性污泥的比表面积一般为20~100 cm2/mL。

活性污泥的组成:

活性污泥中的固体物质小于1%,由有机物质和无机物质两部分组成,其组成比根据未加工污水的性质而变化。有机成分主要是居住在活性污泥中的微生物种群,还包括一些惰性“难降解有机物”,其被进水污水中的细菌摄取和利用,以及微生物自氧化的残留物。

活性污泥微生物群落是以好氧菌为主的混合类群。其他微生物包括酵母菌、放线菌、真菌、原生动物和后生动物。正常活性污泥的细菌含量一般为107-108/ml,原生动物的细菌含量约为100/ml。

在活性污泥微生物中,原生动物以细菌为食,后生动物以原生动物和细菌为食。它们形成食物链,形成生态平衡的生物种群。活性污泥菌多以细菌胶束的形式存在,游离较少,使细菌具有抵抗外界不利因素的能力。

游离细菌不易沉淀,但可以通过原生动物进行捕食,因此沉淀池的出水更清晰。活性污泥的无机成分全部被未经处理的污水侵入。至于存在于微生物中的无机盐,其量非常小并且可忽略不计。

简而言之,活性污泥由以下四部分组成:

1微生物种群(M);具有代谢活性

2微生物(主要是细菌)自氧化残留物(M);

(三)生活污水中夹带的难降解有机物;

(4)(m;)。由原水进行的无机物。其中,活性微生物种群是活性污泥的主要成分。

2 基本流程

活性污泥法是一种在溶解氧条件下连续培养活性污泥的生物处理方法,以污水中的有机污染物为介质,利用其吸附混凝和氧化分解功能净化污水中的有机污染物。 。由曝气池和二沉池组成的全身称为活性污泥系统。完整的活性污泥系统还包括实现回流,曝气和污泥处理功能所需的辅助设施。图1是活性污泥处理系统的基本流程,也称为常规(普通)活性污泥法。

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图1表明,经过适当预处理的污水与回流污泥一起进入曝气池,形成混合液。曝气池内回流污泥中的微生物、污水中的有机物和曝气设备注入曝气池的氧气充分混合接触,微生物可以更新污水中的可生物降解有机物。当消耗溶解氧时,污水的BOD5会降低。混合液进入二沉池固液分离,净化水流出二沉池。在二沉池底部,大部分沉淀浓缩后的污泥通过回流污泥系统返回曝气池,其余污泥以剩余污泥的形式排出,剩余污泥在单独的污泥处理系统中进一步处理至elimin。ATE二次污染。

曝气池作为生化反应器,通过回流活性污泥和剩余污泥保持一定数量的微生物,接收允许进入反应器的有机污染物,二沉池是活性污泥处理系统的重要组成部分,进行活性污泥和水的分离,曝气池所需的活性污泥微生物通过回流方式提供,并提供曝气池所需的活性污泥微生物组成一个有机整体,共同运行。

3活性污泥净化反应过程

活性污泥净化反应过程较为复杂,包括活性污泥本身对有机污染物的吸附、絮凝等物理、化学或物理化学过程,以及生物转化、吸附等生物或生化过程。活性污泥中微生物产生的有机污染物大致可分为以下两个阶段。

(I)初始吸附去除阶段

在污水和活性污泥接触混合后的短时间内(5~10分钟),污水中的有机污染物,特别是悬浮状态和胶体状态的有机物,显示出较高的去除率。高速去除是物理吸附和生物吸附相结合的结果。在此过程中,混合物中的有机基质迅速降低,BOD迅速下降,如图2中的吸附区曲线所示。这是因为活性污泥表面积大,表面富含大量微生物,外层覆盖有多糖多糖层,悬浮有机胶体有机基质和活性污泥絮凝物在污水中。在接触时,它迅速凝聚并吸附和除去。这种现象是“初始吸附去除”效应。

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初始吸附过程非常快。它可以在30分钟内完成。废水中BOD的去除率可达70%。对于含有较多悬浮物和胶体有机物的废水,BOD可降低80%~90%。初始吸附速率主要取决于微生物的活性、反应器内的水力扩散程度和水力动力学规律。前者决定活性污泥微生物的吸附和混凝效率,后者决定活性污泥絮体与有机基质的接触程度。活性污泥微生物的高吸附活性取决于较大的比表面积和适宜的微生物增殖期。一般来说,处于“饥饿”状态的内源性微生物具有最强的吸附活性。

(二)代谢稳定阶段

吸附在活性污泥微生物细胞表面的有机污染物,在可渗透酶作用下,直接通过细胞壁溶解和小分子有机物进入细胞体内,而胶体和悬浮大分子有机物如淀粉、蛋白质等。然后在细胞外酶水解酶作用下水解成溶解的小分子,然后进入细胞体外。此时,水解产生的一些溶解的简单有机化合物将扩散到混合物中,导致混合物的BOD值增加,如图中的细胞外基质水解区曲线所示。2.

进入细胞体的有机污染物在各种细胞内酶(如脱氢酶,氧化酶等)的催化作用下被氧化分解成中间产物,一些中间产物被合成为新的细胞物质,其他被氧化。为了稳定无机产物,例如CO 2和H 2 O,以及释放能量以合成细胞,该过程是物质的氧化分解过程,也称为稳定过程。在该过程中,通过生化反应将不稳定的高分子有机物质转化为简单且稳定的低分子无机物质,并且混合液体的BOD逐渐降低,如图2中的细胞内生物氧化区曲线所示。稳定化过程所需的时间取决于有机物的转化程度,并且比吸附过程长得多。

4 活性污泥法工艺类型

活性污泥法已有近百年的历史,其工艺经过不断的改进、创新和增殖。在传统活性污泥工艺的基础上,逐步减少曝气、阶段曝气、吸附再生、完全混合、延时曝气、高负荷、纯氧曝气、深井曝气、浅层曝气、氧化沟、SBR等多种活性污泥工艺。如AB、多孔悬浮载体活性污泥法结合活性污泥与生物膜法、膜生物反应器法结合活性污泥法和膜分离法等,下面介绍几种活性污泥法,如传统的塞流法、络合物法、生物膜法等。混合、吸附再生、氧化沟、SBR、AB、多孔悬浮载体活性污泥法和膜生物反应器法。

1.传统活性污泥法。

传统的活性污泥法,也称为普通活性污泥法,是活性污泥法最早的运行方式。曝气池呈矩形通道形状。通常,使用3到5个走廊,并且空气扩散均匀地扩散在池的底部。工艺流程如图1所示。污水和返回污泥进入曝气池的头端,并在池中流入罐的尾端。在此过程中,污水中的有机物是活性污泥。微生物在通气过程中被吸附并逐渐转化以降解。

传统的活性污泥法具有净化效率高(BOD5去除率可达90%以上)、出水水质好、污泥沉降好、不易引起污泥膨胀等优点,但存在以下缺点:

(1)曝气池头部有机负荷高。为避免池头缺氧引起厌氧状态,进水BOD负荷不宜过高,曝气池容积大,占地面积大,造价高。

(2)抗冲击负荷差,处理效果容易受水质和水量变化的影响。

(3)传统方法的主要缺点是供氧不平衡。如图3所示,曝气池内的供氧量随曝气池长度的大小而变化,供氧量不变。如果池底需要均匀曝气,则会出现池头缺氧的问题。如果池头需要均匀通风,则不可避免地会出现池后送风的浪费问题。为了使供氧尽可能与好氧需求相匹配,可采用沿池长逐渐减少曝气和阶段曝气,从而使曝气活性污泥工艺和阶段曝气活性污泥工艺逐渐减少。通过改变传统曝气池底部扩散器的敷设方式,减少曝气量使供氧量沿曝气池长度逐渐减小,供氧量逐渐减小,如图4所示。阶段曝气工艺流程如图5所示。传统曝气法单点取水口改为多点取水口,但曝气方式不变,使原曝气池池头由曝气池单点取水口改为单点取水口。池体所承受的较高有机负荷沿池体长度均匀分布,缩小了供氧率与供氧率的差距,如图6所示。

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2.完全混合活性污泥法

在阶段曝气方法的基础上,流入点的数量进一步增加,同时返回污泥的流入点的数量增加,即,如图2所示的完全混合的活性污泥处理。形成7,污水和返回污泥进入曝气池。池中的混合液体完全混合。传统曝气池中混合液体的不均匀性发生变化,罐内的氧气需求均匀。因此,全混合活性污泥法具有低功耗和强抗冲击负荷,但有机物具有低的降解能力。因此,出水水质普遍低于传统方法,活性污泥易于膨胀。

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三.吸附-再生活性污泥法

吸附再生活性污泥法,也称为接触稳定法或生物吸附活性污泥法,其特征在于通过活性污泥在各自的反应器中的两种有机降解过程的吸附和代谢稳定性。图示8为吸附再生活性污泥工艺的工艺流程,图8(a)划分,即吸附池与再生池分开设置,见图8(b)是共同施工类型。吸附池和再生池一起建设。约70%的BOD5可以通过吸附去除,混合物可以从吸附槽中分离出来进入二沉池,回流后的活性污泥首先进入再生池再生,然后返回吸附池进行低周吸附,剩余的污泥直接排出而不曝气。

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吸附再生方法主要采用活性污泥的“初始吸附”去除有机物。该过程非常快,所需时间短,因此吸附罐的体积小;活性污泥易吸附悬浮和胶体有机物,因此不需要污水。初沉池预处理;再生罐只能使部分污泥(返回部分)再生,所以曝气成本小,再生罐体积小。对于相同的处理规模,吸附罐和再生罐的总体积高于传统方法。曝气池的体积要小得多;然而,由于活性污泥的吸附能力和吸附特性,吸附再生方法的处理效果低于常规方法,不适合处理溶解性有机污染物含量高的污水。

4、吸附生物降解工艺

吸收生物降解法简称AB法或AB法,其工艺流程如图9所示。整个系统由预处理段、A段和B段三部分组成。预处理工段仅设置格栅、沉砂池等简单的处理设施,不设置初沉池;A、B段为两个系列活性污泥系统,A段为吸附工段,由吸附工段组成。污泥负荷为2.0-6.0 kg(BOD5)/[kg(MLSS)。d),比传统方法高10-20倍。污泥龄较短(0.3-0.5d),水力停留时间较短(约30min)。

A级活性污泥均为细菌,繁殖速度快,世代时间短。通过控制溶解氧的含量,可以好氧或缺氧的方式生存。B级是由曝气池和二沉池组成的生物氧化段。它主要用于低负荷下的有机物氧化和降解。污泥负荷为0.15~0.3kg(BOD 5)/[kg(MLSS)d],污泥停留时间长(2≤6 h),泥龄(15≤2 0d)。A段和B段各有一个独立的污泥回流系统,两段完全分离,每一段都能培养出适合该段水质特点的微生物种群。

在A阶段处理污水后,BOD5的去除率为40%~70%。同时,重金属,耐火物质和氮磷营养素也被吸附和去除,不仅大大降低了B段的有机负荷,而且还大大降低了污水的有机负荷。生物降解性得到改善,有利于B段的生物降解。 B段发生硝化和部分脱氮,活性污泥沉降性能良好。流出物SS和BOD5通常小于10mg / L.

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AB法出水水质好,处理效果稳定,抗冲击负荷和酸碱度变化能力强,可根据经济实力分期建设。可用于老污水处理厂改造,扩大处理能力,提高处理效果。此外,AB法处理城市污水具有很大的优势,有毒有害废水和工业废水的比例较高。

5、氧化沟工艺

氧化沟工艺是20世纪50年代由帕斯维尔(Pasveer)在荷兰开发的一种污水生物处理技术。它属于延迟曝气法的一种特殊形式。它的命名是因为它的结构是封闭沟型。由于其出水水质满足设计要求,运行稳定,管理方便。目前,氧化沟污水处理技术已广泛应用于城市污水和工业废水(包括石油、化工等)中。造纸、印染和食品加工废水处理工程。

(1)氧化沟的组成

氧化沟由氧化沟池,曝气装置,入口和出口装置,分流装置和混合装置组成。

氧化沟为窄槽体星形槽形的闭环反应器。它的平面大部分是椭圆形的(图10)。它的总长度可以达到几十米,甚至超过100米。环形槽内设有曝气设备,促进闭式曝气槽内污水和活性污泥混合物以0.3m/s以上的平均流速连续循环,水力停留时间为10-30h,因此可以认为槽内污水的性质基本相同,即整体污水流态是完全混合的,但有部分推送。流动特性,如曝气器下游,从高到低的溶解氧浓度变化。沟内水深与曝气设备的使用有关,一般为2.5-8米:曝气旋转刷一般为2.5米左右;曝气旋转盘一般不超过4.5米;垂直面曝气器一般为4-6米,最深为8米。

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曝气设备是氧化沟的主要设备,用于提供氧气,促进水循环,防止活性污泥沉淀和反应混合物的混合。垂直面曝气器、射流曝气器、导管曝气器和混合曝气系统也可根据实际情况使用。

进水和出水装置包括进水口,回水污泥口和排水调节口。氧化沟入口和返回污泥入口应位于曝气器的上游,以使进水立即与沟渠中的混合物混合。

单池取水口比较简单,采用进水管,当两条以上氧化沟并联工作时,取水口应采用配水井。当采用交替氧化沟时,配水井也需要自动控制装置。氧沟出水一般采用溢流堰。溢流堰高度可调。出口水位应位于曝气器下游,并远离入口点和回流污泥点,以避免流量不足。

导流和混合装置包括导流墙和导流板。在氧化沟的弯曲处设置导流墙,以减少水头损失,防止污水通过弯道的停滞和漩涡,防止弯管过度冲刷。设置导向板上下毛刷的主要目的是使表面的较高流速进入池的底部,同时降低混合物的表面流速,增加氧气的转移率。

此外,氧化沟处理系统还包括辅助设施,如二次沉淀池,刮泥吸入机和污泥回流泵室,这与传统的活性污泥工艺相同。

(2)氧化沟的形式

氧化沟有多种类型,按布局可分为单沟、双沟、三沟、多沟同心氧化沟和多沟系列氧化沟。根据二沉池与氧化沟的关系,可分为两种类型:分体施工和联合施工(即综合氧化沟);根据取水口方式,可分为连续式和交替式取水口氧化沟;到曝气设备,刷曝气。目前常用的有空气、旋转曝气或泵式、倒伞式表面曝气器氧化沟等,常用的有普通氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟、ORBAL氧化沟、交替工作氧化沟(DE、T)、综合氧化沟等。卡鲁塞尔氧化沟是荷兰一家公司在20世纪60年代开发的一种多沟串联氧化沟。图11为带表面曝气器的四通道卡鲁塞尔氧化沟。在每组沟渠的拐角处安装一个表面曝气器。曝气器下游附近为富氧区,上游为缺氧区。外环也可能成为缺氧区,形成生物反硝化的环境条件。卡鲁塞尔氧化沟系统的BOD去除率高达95%~99%,氮去除率可达90%以上,磷去除率约为50%。它被广泛应用于世界各地。

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(3)氧化沟的特点

氧化沟工艺的优点是工艺简单(无需设置一次沉淀池),操作和管理方便,处理效果好;除有机物外,还能去除氮磷,特别是脱氮效果:它具有曝气方式延迟、污泥产量少、稳定的优点:一体化氧化沟既节省了土地占用,又便于管理。氧化沟的局限性是:面积大,F≤M值低,容易引起污泥膨胀,曝气能耗高于传统处理工艺,难以扩大厂房面积。SBR工艺及其变形

SBR工艺,序批式活性污泥工艺,是基于序批式反应器(SBR)的间歇式活性污泥工艺。它是一个城市污水处理和工业(石油,化学,食品,制药业)。等等。污水处理和营养物去除的重要方法之一。

(1)SBR工艺操作程序及特点

1.SBR工艺

SBR工艺是活性污泥工艺的变体。其反应机理与污染物去除机理和传统的活性污泥法相同。然而,曝气池和沉淀池是一体化的过程,而运行模式是进水,反应,沉淀,排水和空转的五个基本过程构成一个循环,即不同目的在不同的时间段内单一反应堆,虽然在流动状态下完全混合,但在污染物的降解方面,在方面,它是推动时间。

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SBR工艺操作流程如图12所示。在进水阶段,将污水添加到反应器中,直到达到预定高度(一股水流中允许反应器总体积的75%到100%)。当使用两个反应器时,进水时间可能占总循环时间的50%。

进水方式可根据工艺的其他要求确定进水或曝气,以起到预曝气和恢复污泥活性的作用,在进水达到脱氮除磷工艺要求的同时缓慢搅拌。

在反应阶段,微生物在受控环境条件下降解污水中的底物,即污水注入预定高度后,根据污水处理的目的,如BOD去除,开始反应操作,硝化,磷吸收和反硝化。等,采取相应的技术措施,并根据需要确定反应的持续时间;在沉淀阶段,将混合液在静态条件下进行固液分离,澄清的上清液作为处理水排出;

在排出阶段,排出槽中的澄清处理水达到最小水位,而闲置阶段(即,在处理水排出之后反应器处于停滞状态的阶段)通常用于多个反应器系统中,并且应当根据现场的具体情况确定空闲时间,但有时可以省略其空闲时间。

除上述五个工艺阶段外,污泥清除是SBR工艺运行的另一个重要方面,污泥排放的数量和频率由性能需求决定。在操作的哪个阶段没有规定污泥,并且通常在反应阶段结束时,可以实现均匀的污泥排放(包括细小物质和大的絮凝物颗粒)。由于曝气和沉淀过程都在同一个罐中完成,因此不需要污泥回流来维持曝气池中的污泥浓度。

2. SBR工艺的特点

SBR工艺最显著的特点之一是在同一反应器中进行反应和沉淀,从而扩大了反应器的功能。此外,SBR是一种间歇式污水处理工艺。运行周期的有序性使其在某些方面不同于传统的连续流活性污泥法。

1)工艺简单,设备小,占地小,基础设施和运行成本低。SBR工艺的主要设备为具有沉淀功能的反应器,不需要二次沉淀池和污泥回流装置,在大多数情况下,可以省略调节池。

2)固液分离效果好,出水水质好。 SBR工艺中的沉淀过程是理想的静态沉淀,固液分离效果好,剩余污泥含水量低,有利于污泥的后续处理。

3)操作灵活,通过适当调整各机组的运行状态,达到脱氮除磷的效果。通过适度的曝气和搅拌,形成了缺氧、厌氧和好氧时间序列交替的环境条件,满足缺氧反硝化、厌氧磷释放、好氧硝化和磷吸收的要求,从而形成了氮磷交替的环境条件。可有效去除。

4)能有效防止污泥膨胀。SBR具有理想的推流特性、较高的底物浓度、缺氧和好氧状态的交替以及较短的泥龄是抑制丝状细菌生长的因素。

5)抗冲击负荷。 SBR工艺利用高循环速率有效稀释难以降解或抑制微生物的高浓度有机化合物。

6)采用时间推而不是空间推,易于实现自动控制。该工艺的操作阶段和操作指标可由计算机控制,便于自动操作和维护管理。

7)容积利用率低,水头损失大,出水不连续,峰值需氧量高,设备利用率低,运行控制复杂,不适用于大水量。(2)SBR工艺的变形。

鉴于传统SBR工艺的缺点和应用中的一些局限性,如进水流量大时,需要调整反应系统,这将增加投资;当对出水水质有特殊要求时,如除氮和除磷。 ,您需要对SBR进行适当的改进。因此,出现了诸如ICEAS,CASS,IDEA,DAT-IAT,UNITANK和MSBR的SBR的变形过程。

①ICEAS工艺

ICEAS工艺,又称间歇延时曝气活性污泥工艺,是由澳大利亚新南威尔士大学与美国ABJ公司合作于1968年开发的。该工艺最重要的特点是在SBR反应器入口(图13)增加一个预反应区,以实现连续进水(不仅在反应阶段,而且在沉淀和排水阶段)。

ICEAS过程集成了反应、沉淀和排水。在运行过程中,污水连续进入反应池前面的预反应区,在主反应区和预反应区的分隔壁下部的孔进入低速(0.03~0.05m/min)的主反应区。在主反应区中,根据反应、沉淀和排水的周期性操作程序,完成含碳有机物和氮和磷营养物的去除。

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ICEAS工艺的优点是持续的水流入,这可以降低操作和操作的复杂性。在处理城市污水和工业污水方面,它比传统的SBR工艺更便宜,更有效地排水。缺点是流入的水流过整个循环和沉淀期。进水在主反应区底部引起水力紊流,从而影响分离时间,因此水量有限,体积利用率低,难以除磷。

② CASS工艺

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CASS或CAST或CAPS工艺称为循环活性污泥工艺。在ICEAS工艺的基础上,将生物选择器与SBR反应器有机结合。CASS反应器一般分为三个区域(图14):生物选择区、缺氧区和主反应区。每个区域的体积比为1:s:30。污水首先进入选择区,与主反应区污泥(20%-30%)混合,厌氧反应后进入主反应区。与ICEAS工艺相比,CASS工艺将主反应区的部分污泥回流至生物选择器,沉淀阶段不加水,保证了排水的稳定性。CASS工艺解决了ICEAS工艺对SBR的优势减弱的问题,脱氮除磷效果优于ICEAS工艺。

③IDEA工艺

IDEA过程被称为间歇排水延迟曝气过程。该工艺保持了CASS工艺的优点,其运行方式与ICEAS工艺相似。它采用连续进水、间歇曝气和周期性排水的形式。与CASS相比,将预反应区改为与SBR主体结构分离的预混池,并将部分污泥回流到预反应池中,采用中间进水。预混合池的建立可以使污水在高絮凝负荷下长时间停留,有利于高絮凝菌的选择性生长。

④DAT-IAT工艺

DATIAT工艺是一个连续进水的SBR工艺,其中主要结构由好氧池和间歇曝气池串联组成(图15)。 IAT池是主要的反应池。在正常情况下,DAT罐连续进入水中并持续通气。污水通过双排水导流墙连续进入IAT池,完成曝气,沉淀,排水和排出污泥。部分污泥返回DAT罐。在DAT池中进行初始生物处理后,原始污水首先进入IAT池。连续曝气起到了水力平衡的作用,提高了整个过程的稳定性。流入过程仅发生在DAT池中,排水过程仅发生在IAT池中。两个池串联连接以进一步增强整个生物处理系统的可调节性并促进有机物质的去除。

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与CASS和ICEAS工艺相比,DAT池是一种更灵活、更完整的预反应器,使DAT池和IAT池能够保持较长的污泥龄和较高的MLSS浓度,使系统具有较强的冲击负荷能力,同时去除BOD的同时进行脱氮除磷,DAT-IAT工艺具有SBR工艺和传统活性污泥法的优点,对水质变化适应性强,操作简便。

⑤UNITANK工艺

UNITANK系统是一种集成的活性污泥工艺,类似于三通道氧化沟工艺,这是一种连续的水流入工艺。 UNITANK系统是一个矩形体形状,它被分成三个相等的矩形单元格,由开放的公共墙隔开。中间单元池总是用作曝气池,侧池交替用作曝气池和沉淀池。 16)。

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UNITANK系统结合了SBR工艺,三通道氧化沟和传统活性污泥工艺的特点。本实用新型的优点是池式结构简单,固定水用于排水,排水简单,不需要污泥回流:缺点是侧池污泥浓度远高于在中间池中,反硝化作用是一般的,除磷效果差。

⑥MSBR工艺

MSBR称为改良测序批式生物反应器,不需要初沉淀池、二沉池及相应的配水回流设备。整个反应槽在充满水、水位恒定、连续进水的条件下运行。

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MSBR处理系统通常是矩形的,并分为三个主要部分(图17);曝气网格和两个交替的连续批次。主曝气栅格在整个操作循环中保持连续曝气,并且在操作循环的每一半中,两个连续批次交替地用作SBR池和沉淀池。此外,还有根据工艺要求设定的厌氧网格和缺氧网格。因此,它基本上是A2 / 0过程和SBR过程的串联连接。如果仅去除BOD和ss,则不需要厌氧网格和缺氧网格,并且MSBR系统更简单。

MSBR工艺是一种具有生物脱氮除磷功能的高强度废水处理工艺。具有系统可靠性高、土建工程量大、总装机容量大、节能、降低运行成本、节约用地等优点。

7.多孔悬浮载体活性污泥法

多孔悬浮载体活性污泥工艺是添加多孔泡沫块(球),其占曝气池中曝气池体积的15%至50%,泡沫块为表面积提供了大量的表面积。曝气池中的微生物。微生物附着在表面和毛孔上。一些泡沫块具有100至150mg /块的生物质,因此大大增加了曝气池中的生物质。由于泡沫块仅占曝气池体积的一小部分,因此整个系统仍然是活性污泥处理系统。然而,多孔悬浮载体极大地改善了活性污泥系统的加工性能,使其具有与常规活性污泥系统不同的以下特性。

1)活性污泥反应器的总生物量和附着物生长的生物浓度增加,悬浮物生长的生物浓度降低。大量附着微生物的出现,极大地改变了生物相体系。传统活性污泥系统中易生长的丝状菌可以吸附在载体的孔或表面。载体的孔和粗糙表面决定了它捕获丝状细菌的能力。

这样既能充分发挥丝状菌的净化能力,又能控制污泥膨胀和污泥漂浮,丝状菌的流失对系统的正常运行有很大的危害。

2)添加的载体量与载体上附着的生物量的量密切相关。添加的载体量越大,附着于系统的生物量越高,但附着于单一载体的生物量减少。

3)有机负荷对两个生物相的浓度影响较大。随着有机负荷的增加,总附着生物量和单位载体附着生物量增加,悬浮生长生物量减少。

4)改变了系统中底物的分布和传质,附着的生长生物和悬浮生长生物的传质与原料的降解不同。

5)装载和装载体可以防止活性污泥处理系统的污泥沉降性能恶化。反应器的生物浓缩和出水水质不像传统的活性污泥法那样灵敏和依赖。 6)系统中悬浮生长生物相的氧摄取率降低。

7)污泥龄延长,有利于氨氮的硝化和去除,大大提高了系统承受冲击负荷的能力,改善了净化工艺,提高了处理效率,达到了较好的出水水质。

成熟的多孔悬浮载体活性污泥工艺由德国林德开发,以12mmx12mmx12mm的多孔悬浮泡沫块为载体,每1m3载体的总表面积为1000m2,相对密度接近1,在曝气状态下悬浮在水中。

Linpor工艺利用由罐中水流的湍流作用产生的液压剪切和回流来蒸馏生物质,而不需要泡沫块挤出装置。根据不同的功能,该过程可分为Linpor-C过程,Linpor-C / N过程和Linpor-N过程。

Linpor-C工艺主要用于去除污水中的含碳有机化合物。工艺组成与典型活性污泥法完全相同。特别适用于现有活性污泥处理厂的扩建改造。Linpor-C/N工艺具有缺氧区,能同时去除污水中的C和N。与传统工艺不同,Linpor-C/N工艺在高负荷下也能获得较好的硝化效果,因为存在着较多的附着生长型硝化细菌,而且在多孔载体上也能获得较好的硝化效果。通道内形成了许多小型反硝化反应器,好氧区同时发生碳氧化、硝化和反硝化反应。

Linpor-N工艺是去除含碳有机物后的氨氮硝化过程,不产生污泥,不需要建立二次沉淀池和污泥回流系统。反应器中几乎没有悬浮微生物,且大多数硝化细菌附着在多孔悬浮载体上,污泥龄长,硝化效果好。当废水排放到敏感水中,对废水中氨氮的处理有严格要求时,可采用Linpor-N工艺。膜生物反应器工艺

膜生物反应器(MBR)工艺是一种废水处理工艺,它将膜分离模块(通常用于超滤)与活性污泥反应器(曝气池)结合,即使用膜组件代替二级沉淀池。污水生物处理系统用于固液分离。与传统的生物处理工艺相比,MBR工艺具有生化效率高,有机负荷高,污泥负荷低,出水水质好,设备占地面积小,易于自动控制和管理等优点。根据膜与生物反应器之间的位置关系,MBR可分为两种类型:分体式(外部型)和集成型(内置型)。

分离膜生物反应器将膜组件(主要是管状和扁平)放置在生物反应器外。它们由泵和管道连接。工艺流程如图18所示。泵将曝气池中的混合液加压送至膜分离装置。通过膜组件进行固液分离,浓缩液回流到生物反应器。流出水。该方法操作灵活,安装方便,易于清洗、维护、更换和添加膜元件,膜通量相对较高,易于大规模改造现有工艺,但功率成本高,P的高速旋转产生的剪切力大。ump会使一些微生物失活。

集成MBR又称浸没式MBR,其工艺流程如FIG.19所示,无壳膜组件(大多为中空纤维型)直接安装在曝气池中,微生物降解曝气池中的有机物,膜组件通过负压或真空泵通过负压或抽吸产生的真空泵除去膜组件,使水排出。SMBR无混合溶液循环系统,真空泵工作压力小,结构紧凑,占地面积小,但膜通量相对较低,膜易污染,膜组件难以清洗和更换。

5活性污泥工艺运行中存在的问题及相应措施

1。活性污泥法运行中存在哪些问题?

曝气池首端有机污染物负荷高,好氧速度高。为了避免缺氧状态,进水有机物负荷不宜过高。为了达到一定的去污能力,曝气池体积大,占地面积大,基建成本高。好氧速度随池长变化,供氧速度难以与之相适应。在池前段,好氧速度可能高于供氧速率,在池后段可能出现溶解氧过剩现象。在这方面,逐渐减少氧气供应可以在一定程度上解决这些问题。此外,活性污泥对进水水质和水量变化的适应性较低,运行效果容易受到水质和水量变化的影响。

活性污泥工艺的运行存在问题:

①生物相不正常:

②污泥SV1值异常;

③污泥膨胀;

④污泥解体;

⑤污泥腐化:

⑥污泥上浮;

⑦泡沫问题:

_二沉池出水异常主要表现为透明度下降,SS、BOD值升高,大肠菌群增多。

二.污泥膨胀的概念及其解决方案是什么?

(1)污泥膨胀的原因

1丝状细菌使丝状细菌中的活性污泥絮凝物过度繁殖,导致膨胀,导致水分有机物含量减少,F / M过低,微生物食品不足;进水氮,磷缺乏;低pH值;混合溶液中的溶解氧太低,无法满足需要;进水水量波动过大,对微生物产生影响。

(2)非丝状菌膨胀导致进水中大量溶解有机物导致污泥负荷过大,进水中缺少足够的N、P或DO(溶解氧)。细菌能迅速将大量有机物质吸入人体,但不能代谢分解,并分泌过多的多糖。这些物质含有羟基,具有很强的亲水性,使活性污泥结合水达到400%(约100%正常),这是粘性凝胶,不能从两个水槽中分离出来。另一种非丝状菌扩张是进水中含有较多的有毒物质,导致细菌中毒,不能分泌足够的粘性物质,不能形成絮状物,不能分离。

(2) 解决办法

污泥膨胀也可能是由于废水中组分比例的不平衡造成的,如废水中C/N比的不平衡。如果碳水化合物含量太高,则可以适当添加尿素、碳酸氨或氯化胺。如果系统的流入浓度过高,则可以减少进气。曝气槽的环境(如pH、溶解氧等)。(2)活性污泥的性质也在一定程度上受到影响。

其他如含有大量有机物或油的废水,以及大量的腐败物质都会引起肿胀。曝气池中氧化或搅拌过多或过少都会导致膨胀。

因此,为了防止污泥膨胀,应首先加强管理运行,经常检测污水水质、曝气池溶解氧、污泥沉降率、污泥指标,并进行微观观察。如发现异常情况,应及时采取措施,如加大风量,及时排泥,尽可能采取分步进水。减少二沉池的负荷。

(三)污泥浮动的概念是什么?它的解决方案是什么?

(1)污泥上浮

主要是指污泥脱氮和漂浮。如果污水长时间停留在二级沉淀池中,会导致缺氧(DO低于0.5mg / L),然后反硝化细菌将硝酸盐转化为氨和氮。当氨和氮逸出时,污泥会被吸附。氨和氮的上升气流减少了污泥的沉降。

(2)解决办法

污泥浮力与活性污泥的性质无关,只是由于污泥中有气泡,污泥的密度低于水的密度,所以污泥浮力不应与污泥膨胀混淆。具体解决方案包括:

降低了进水口的盐浓度,控制了高负载COD的影响。

2准确控制曝气池中的COD负荷。因此,在操作中需要控制曝气池中的水量。通过精确控制MLSS(推荐6~8g / L)和曝气池进水量,将COD负荷控制在0.2~0.4kg /(m3.d)的适当范围内,以减少污水对污水的影响均质池后,COD浓度仍超过设计标准,应将污水引入事故池进行后期处理。

(3)改进新的污水预处理工艺,控制厌氧兼性酸化水解池是保证后续曝气池正常运行的关键步骤。污水中难降解有机物降解后,可保证曝气池污水的出水要求,提高二沉池的沉淀性能。应采取以下措施:完成潜水搅拌机配水系统改造,尽快将污泥泵送至酸化池,调试酸化池,驯化酸化污泥。一次投加剩余污泥约为池容的1/5,投加量约为100m3,使池内混合液浓度为4-6g/L。

(4)氧暴露池溶解氧浓度控制在10g/L以内,适当降低MLSS,应根据进水有机负荷及时调整相应的溶解氧浓度控制。

5增加污泥回流量,及时消除残留污泥,降低混合污泥浓度,缩短污泥龄,降低溶解氧浓度,但不能进入人体消化阶段。

泡沫问题的概念和解决方案是什么?

(1) 泡沫问题

泡沫一般分为三种形式:

1启动泡沫活性污泥工艺在操作开始时,污水中存在一些表面活性物质很容易引起表面泡沫。然而,随着活性污泥成熟,这些表面活性物质被微生物降解,并且泡沫现象逐渐消失。

(2)反硝化泡沫,如果在污水处理厂发生硝化反应,则在沉淀池或曝气不足的区域发生反硝化,产生氮等气泡,使一些污泥漂浮和泡沫化。

(3)丝状微生物的异常生长并与气泡和絮体颗粒混合形成的泡沫稳定、持久,难以控制。生物泡沫对污水处理厂的正常运行是非常不利的:曝气池或二沉池中出现大量丝状微生物,漂浮在水面上,积聚大量泡沫,使出水有机物和悬浮固体浓度增加,产生恶臭或有害气体,降低机械曝气方式的氧传递效率,并可能导致污泥在后期消化过程中产生大量的表面泡沫。

(2)解决办法

1喷水这是最常见的物理方法之一。通过喷洒水或水滴来减少泡沫,以破坏漂浮在水面上的气泡。部分破碎的污泥颗粒恢复了沉淀性能,但混合物中仍然存在丝状细菌,因此不能从根本上消除气泡现象。

(2)添加消泡剂时,可使用强氧化性杀菌剂,如气体、臭氧、过氧化物等。还有聚乙二醇和硅树脂生产的可销售化学品,以及氯化铁和铜酸洗溶液的混合化学品。该剂的作用只会降低泡沫的生长,但不能消除泡沫的形成。广泛使用的杀菌剂一般都有副作用,因为过量或不适当的投加位置会大大减少反应池中的絮凝菌数和总生物量。

降低污泥龄通常是为了缩短污泥在曝气池中的停留时间,以抑制生长阶段较长的放线菌的生长。

4回流厌氧消化罐上清液已经过测试,使用厌氧消化罐上清液回到曝气池,可以控制曝气池表面形成气泡。

添加特殊的微生物可以消除诺卡氏菌(包括原生动物肾浆)的活性。此外,增加掠夺性和拮抗微生物的数量可以控制一些泡沫细菌。

5、污泥分解的概念及其解决方案是什么?

(1)污泥解体

当水质混浊时,污泥絮状物细小,处理效果恶化,污泥崩解。造成这种异常现象的原因是:污泥中毒,微生物代谢功能受损或消失,污泥失去净化活性和絮凝活性。在大多数情况下,这是由于意外排放污水造成的。它应该在生产中克服或部分预处理。在正常操作中,处理后的水量或污水浓度长时间较低,而曝气率仍然正常,并且发生过度曝气。由于污泥本身过度氧化,细菌胶束的絮凝性能降低,污泥分解,污泥可能部分或完全失活。此时,应调节曝气量,或者只应操作曝气池的一部分。

(2)解决办法

操作不当(如过度曝气)会破坏活性污泥的生物营养平衡,降低微生物生物量和活性,降低吸附能力,降低絮体密度,有的会变成不易沉淀的羽状污泥,处理水的浑浊度,使污泥中的有机物含量降低。得出SV%值。当污水中存在有毒物质时,微生物会受到抑制和破坏,净化能力会完全减弱或停止,从而使污泥失去活性。一般来说,病因可以通过显微镜观察来确定。当发现运行问题时,污水量、污泥量、空气量和污泥排放状态,以及SV。应检查和调整MLSS、DO、NS和其他指标。在确定污水中混合有毒物质时,应考虑这是新的混合工业废水的结果。应根据国家排放标准对污染源进行识别和处理。

6.污泥腐败的概念及其解决办法是什么?

(1)污泥腐化

污泥腐烂和漂浮意味着沉淀池中的污泥由于缺氧而被厌氧分解,产生甲烷和二氧化碳气体,污泥吸附气体漂浮。在二级沉降槽中,由于长期污泥滞留可能发生厌氧发酵,并且可能产生气体(H 2 S,CH等),并且可能漂浮大的污泥。它不同于污泥对污泥的脱氮作用,导致污泥变黑并产生气味。此时,并非所有的污泥都漂浮着。大多数污泥正常排放或再循环。只有长时间沉积在死区的污泥才会被腐蚀和漂浮。

(2)解决办法

(一)设计、安装不溢出污泥的浮渣设备;

②消除沉淀池的死角;

增加池底坡度或改进池底刮泥设备,使污泥不停留在池底。此外,如曝气池曝气过量,使污泥搅拌过强,形成大量小气泡附着在浮球上,也容易产生这种现象。预防措施是将气体供应保持在搅拌所需的限度内,而在进入曝气池之前,应除去脂肪和油。

一口气看完 污水处理技术之活性污泥法全总结!

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