污水处理技术工艺

目前常见的几种污水处理工艺对比浅析

在李克强总理大力推进城市化进程中,城市污水处理厂的建立对改善城市水环境,保障城市经济的发展具有重要作用。随着经济的发展,城市化进程的加快,人口与经济的增长,粗放型发展模式,无组织的大规模污染物排放,低污水处理率,牺牲环境和资源,追求切身利益等。是不断恶化的水污染的原因。大量未经处理的污水被用于灌溉,农田受到重金属和合成有机物的污染。根据对占总土地面积85%的372个代表性流域的抽样调查,农业部发现,全国粮食总量的1/10不符合卫生标准。污水灌溉还造成粮食产量低,污染增加,营养减少。长期的污水灌溉使病原体、致突变性和致癌物通过食物、蔬菜、水果等食物进入人体,严重危害人体健康。水污染对水产养殖业也造成了很大的危害。水污染使原有的水处理工艺面临前所未有的挑战。

根据中国经济发展和环境保护的需要,结合中国环境保护的最新研究成果和国际环保技术水平和发展趋势,提出了一种合理,经济,高效的污水处理工艺,以达到标准排放。保护环境,减少环境污染,遏制生态恶化趋势具有重要意义。

1 关于活性污泥法

目前常用的污水处理工艺有:SBR法、氧化沟法、普通曝气法、CASS法、A2/O法等,这些工艺来源于活性污泥法,各有其特点。

1.1 CASS法

循环活性污泥系统(CASS)工艺是间歇活性污泥法的一种创新。它是利用ICEAS和CAST工艺的优点,采用SBR(序批式活性污泥法)工艺开发的。CASS过程的核心是CASS单元。在SBR的基础上,将反应器沿长方向设计成两部分。前部为生物选择性区,又称前反应区,后部为主要反应区。主反应区的后部装有提升和自动脱脂装置。整个曝气、沉淀、排水等过程在同一周期内进行。消除了传统的活性污泥二沉池和污泥回流系统,消除了连续进水和间歇排水。2008年,某环保中心在实验室对CASS系统进行了模拟试验。讨论了CASS工艺在常温、低温生活污水和工业废水处理中的作用机理和特点,以及脱氮除磷在水处理过程中的作用。COD和BOD的去除率分别为90%和95%。氮磷去除率明显高于常规活性污泥法,在实际运行中取得了良好的经济效益。CASS处理装置已投入运行,处理水量为80m3/d~14400m3/d,实践表明,与ICEAS工艺相比,CASS工艺负荷可提高1~2倍,工程投资可节省30%。因此,CASS工艺是一种高效的废水处理工艺。

1.2 SBR法

SBR法是20世纪初发展起来的,由于人工管理复杂,没有得到推广。该方法由四、三个池组成,交替运行,在池中间歇运行,称为序批式活性污泥法。开发了一些改进的SBR工艺,如ICEAS、CASS、IDEA等。这种一体化工艺具有工艺简单的特点。由于只有一个反应器,没有二次沉淀池,没有回流污泥和设备,而且一般没有调节池,在大多数情况下可以节省一次沉降池,从而节省土地占用和投资。抗冲击和灵活的运行方式可以及时安排曝气、缺氧和厌氧状态,达到除磷反硝化的目的。但是,由于每个水箱都需要加气、配气系统、除水机和控制系统,间歇排水水头损失大,池容的利用率不理想。因此,它一般不适用于大型城市污水处理厂.

1.3 氧化沟法

该过程是在20世纪50年代初开发的。由于其结构简单,易于管理,快速推广,不断创新,具有发展前景和竞争力,是目前流行的技术。氧化沟在应用中已发展成多种形式,其中一些具有代表性:

Passveer是单沟曝气的简称。表面曝气采用旋转刷式曝气。水深一般为2.5-3.5m,旋转刷动力效率为1.6-1.8kgo 2/(kw.h)。

奥地利人(Orbal)简称同心圆型,由椭圆三环通道组成.三环由不同的DO组成(如外环为0,环为1,内环为2),有利于脱氮除磷。采用旋转圆盘曝气,水深一般为4.0~4.5m,动力效率接近旋转电刷,已应用于潍坊、北京、黄村、合肥王效英等城市污水处理厂。如果能将氧化沟的进水设计成多种方式,就能有效地抵抗暴雨流的影响,特别是对一些组合排水系统的城市污水处理。

卡式(Carrousel)被称为带倒伞形叶轮曝气的循环折流板.水深一般在3.0m左右,但由于供氧量与流量的矛盾,污泥容易沉积。

1.4 普通曝气法

这个过程是最早的,仍然具有强大的生命力。一般曝晒方法具有良好的处理效果和多种经验,可适应大量污水。对于大型工厂,污泥消化罐可以集中建造,生产的沼气可以用于能源利用。传统的一般曝晒方法的缺点是它只能用作常规的二次处理,并且不具有除去氮和磷的功能。

近年来,在工程实践中,通过减少常规曝气池容的累积负荷,达到脱氮的目的,在一般曝气池前设置厌氧区,采用化学法,达到除磷的目的。传统的曝气法(氧化沟,如下所述)去除BOD5的方法有很多种。在工程中,这种方法被称为一般曝气法或一般曝气法。

2 活性污泥法的发展趋势

经过几十年的研究和实践,活性污泥法已成为比较完善的工艺。在池型、运行方式、曝气方式、载体等方面难以发展。通过传统的手段在生物学上也很难取得突破。一些学者认为,膜分离技术和分子生物学技术的应用是这一过程未来的两个主要方向。

2.1膜分离技术的应用

膜分离代替沉淀进行污泥-水分离,可使活性污泥工艺发生以下变化:

(1)污泥膨胀不再存在。在调节活性污泥系统时,不需要考虑污泥的沉降性能,大大简化了过程控制。(2)曝气池污泥浓度可大幅度提高(MLSS可大于20000mg/L),使系统能够在超泥龄、超低负荷条件下运行,完全满足对各种污染物的去除要求。

2.2分子生物技术的应用

分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为了解磷浓缩细菌除磷的生化机理,利用分子诊断技术获得了多磷酸盐细菌的遗传信息。在活性污泥中发现的30多种丝状真菌中,只有4种被准确地命名和分类地定位,因为大多数这些丝状细菌不能被分离和培养。目前正在使用分子诊断技术来进行这些丝状细菌的生物定位以进一步了解它们的特征。

分子诊断技术的应用、活性污泥微生物基因库的建立、高活性污泥细菌的基因培养是未来的发展方向。

目前常见的几种污水处理工艺对比浅析

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