污水处理技术工艺

五种常用污水处理工艺介绍及优缺点对比

一、A/O工艺

1.基本原理

A/O是Anoxic/Oxic的缩写。其优点是既能降解有机污染物,又具有脱氮除磷功能,是厌氧水解技术对活性污泥的预处理。因此,A/O工艺是一种改进的活性污泥法。

A / O过程连接前部的好氧部分和后部的好氧部分。 A部分的DO不超过0.2 mg / L,O部分的DO为2至4 mg / L.在缺氧部分,异养细菌将污水中的悬浮污染物和可溶性有机物如淀粉,纤维和碳水化合物水解成有机酸,使大分子有机物分解成小分子有机物质,不溶性有机物质为转化为可溶性有机物质。当缺氧水解产物进入好氧池进行好氧处理时,可以提高污水的生物降解性和氧气效率;在缺氧部分,异养细菌胺化蛋白质,脂肪和其他污染物(在有机链上)N或氨基酸中的氨基不含氨(NH3,NH4 +)。在充足的供氧条件下,自养细菌的硝化将NH3-N(NH4 +)氧化成NO3-,并通过回流控制返回A池。在缺氧条件下,好氧菌的脱氮作用将NO3-还原为分子氮(N2),完成生态环境中的C,N,O循环,实现污水的无害化处理。

2。A/O内循环生物脱氮工艺特点

在此基础上,结合焦化厂废水反硝化的多年经验,得出(A/O)生物反硝化工艺具有以下优点:

(1)效率高。该工艺对有机物、氨氮等具有较高的去除效果。当总停留时间大于54h时,生物反硝化出水经混凝沉淀后,COD值可降至100 mg/L以下,其它指标均达到排放标准。总氮去除率在70%以上。

(2)工艺简单,节省投资,运行成本低。该过程使用废水中的有机物作为反硝化的碳源,因此不需要添加昂贵的碳源如甲醇。特别地,在氨塔设置有用于使氨失活的装置之后,碳氮比增加,并且在反硝化过程中产生的碱度相应地减少了硝化过程所需的碱消耗。

(3)缺氧反硝化工艺对污染物降解效率高。如缺氧阶段COD、BOD5、SCN的去除率分别为67%、38%和59%,苯酚和有机物的去除率分别为62%和36%,因此反硝化是最经济、最节能的降解过程。

(4)大体积负荷。由于生物化学强化技术在硝化阶段的应用和高浓度污泥反硝化阶段膜技术的应用,有效地提高了污泥的硝化反硝化浓度,与国外同类工艺相比具有更高的容积负荷。

(5)缺氧/好氧工艺的抗负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,可保持正常运行,运行管理简单。通过对上述工艺的比较,不难看出生物脱氮过程不仅是脱氮过程,也是对苯酚、氰化物、COD等有机物的降解。考虑到水量和水质的特点,建议采用缺氧/好氧生物反硝化(内循环)工艺,使污水处理单元既能满足反硝化要求,又能满足排放标准。

3. A/O工艺的缺点

1,由于没有独立的污泥回流系统,不可能培养具有独特功能的污泥,耐火物质的降解率低;

2.第2条。为了提高反硝化效率,必须提高内循环率,从而提高运行成本。另外,内循环液来自曝气池,含有一定量的溶解氧,使A阶段难以保持理想的缺氧状态,影响反硝化效果。反硝化率很难达到90%。

3、影响因素

HRT(硝化>6h,反硝化<2h)污泥浓度MLSS(>3000 mg/L)污泥龄(>30d)N/MLSS负荷率(<0.03)进水总氮浓度(<30 mg/L)

二、A2/O工艺

1.基本原理

A/2/O工艺是厌氧-缺氧-氧化工艺的简称,是厌氧缺氧-好氧生物脱氮除磷的简称。该工艺对BOD 5的处理效率一般可达90%,对SS的处理效率可达90%,对总氮的处理效率可达70%以上,对磷的处理效率可达90%,一般适用于需要脱氮除磷的大中型城市污水处理厂。但A2/O工艺的建设和运行成本高于常规活性污泥法,运行管理要求较高。因此,从我国的现状来看,当污水排放到封闭水体或慢流水体中时,会导致水体富营养化。只有在水源受到影响时才采用该工艺。

2. A2 / O工艺特点:

(1)污染物去除效率高,运行稳定,冲击负荷好。

(2)污泥沉降性能良好。

(3)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件,以及不同微生物区系的有机协同作用,可同时去除有机物和氮磷。

(4)脱氮效果受混合液的回流比的影响。回收污泥中DO和硝酸的夹带会影响除磷效果,因此除磷效率不会很高。

(5)同时脱氧除磷工艺最简单,总水力停留时间小于其它类似工艺。

(6)厌氧-缺氧-好氧交替运行条件下,丝状细菌不大量增殖,SVI一般小于100,污泥不会膨胀。

(7)污泥中磷含量高于2.5%。

3. A2 / O过程的缺点

反应池容积大于A/O反硝化工艺。

污泥回流量大,能耗高。

中小型废水处理厂的高成本;

·沼气回收利用的经济效益差;

污泥渗滤液需要化学除磷。

三、氧化沟

1氧化沟技术

氧化沟(氧化沟)又称连续循环曝气池(连续循环反应器),是活性污泥过程中的一种变形。氧化沟废水处理工艺是荷兰卫生工程研究所于20世纪50年代成功开发的。自1954年在荷兰首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点,在国内外污水和工业污水处理中得到了广泛的应用[1]。到目前为止,氧化沟技术已经经历了半个多世纪的发展,在结构形式、曝气方式、运行方式等方面不断创新,有各种各样的氧化沟[2]。从运行方式上看,氧化沟技术的发展主要有两个方面:一方面,污水处理主要按时间顺序安排;另一方面,污水处理主要按空间顺序安排。前者有交替氧化沟和半交替氧化沟,后者有连续氧化沟和组合氧化沟,如氧化沟工艺分类图1所示。

广泛应用的氧化沟类型有:Parth韦尔(Pasveer)氧化沟、Carrousel(Carrousel)氧化沟、Auber(Orbal)氧化沟、T型氧化沟(三重氧化沟)、DE氧化沟和一体化氧化沟。

2,氧化沟工艺在污水处理中的应用

理论上,氧化沟既具有塞流反应的特点,又具有完全混合反应的优点,前者使氧化沟具有良好的出水条件,后者使氧化沟具有抗冲击负荷的能力。正是由于这种循环和能量分区,它具有许多其它污水生物处理技术的优点,其中最显著的优点是运行稳定可靠。氧化沟工艺因其出水水质好、运行稳定、管理方便、具有与传统活性污泥工艺不同的一系列技术特点,在污水处理中得到了广泛的应用。据不完全统计[4],目前欧洲氧化沟污水处理厂有2000多家,北美有800多家。氧化沟的处理能力从最初的360人到现在的500万到1000万人不等。氧化沟数量不断增加,处理规模不断扩大。处理对象还发展到石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水、食品加工废水等工业废水的处理。

..自20世纪80年代以来,该技术在我国得到了广泛的应用。随着污水处理技术的发展,全国各地已建成了不同规模、不同类型的氧化沟污水处理厂。目前,我国有近100家污水处理厂采用氧化沟处理城市污水和工业废水。见表1(中国典型氧化沟类型和应用)2(部分生活氧化沟污水处理厂的类型和规模)。

氧化沟工艺的新进展

经由过程对多种连续流生物除磷脱氮工艺时空瓜葛的阐发,并连系新的除磷脱氮理论,连续贯彻简略单纯污水处置的思维,重庆大学的王涛[5]、钟仁超[6]、刘兆荣[7]、麦松冰[8]等人对氧化沟工艺进行了改良。

3.1改善氧化沟池类型的原理改进的氧化沟池类型的构建基于集成简单污水处理技术的思想,基于卡鲁塞尔氧化沟,集成氧化沟和奥贝尔氧化沟。 。它是一种连续流动的方法,没有特殊的空调,通过空间划分和空间序列和优化的溶解氧控制,污水净化(C,N,P去除)和固液分离功能相结合。液压水取代机械回流中的反应器。构造的一般原则是在连续流中的较不连续和合理的空间中同时去除C,N,P和SS。

3.2改良氧化沟池型

根据上述施工原则,提出了一种改进的氧化沟模型,如图2所示。污水进入外沟,经中间沟和内沟通过回流调节门。污水在每条沟渠中循环数十到数百次。最后,用固液分离器将污泥和水分离。另外,利用好氧/缺氧交替区、厌氧区和好氧区完成有机物降解,同时进行氮磷去除。该模型的重点是保持OBEL氧化沟硝化反硝化的优点,克服了该工艺占地面积大的缺点。借鉴卡罗塞尔氧化沟跑道配置和液压内回流方式,减少了回流比大的机械设备;扩大了OBEL氧化沟同心圆沟,在保留中心岛的同时,将中心岛占用的无效土地清除。

三道流道串联、分层的流动状态特征。此外,在一体化氧化沟中加入侧沟固液分离器技术,不设单独的二次沉淀池,无泵污泥自动回流。

3.3改进氧化沟的优化分析

(1)改性氧化沟采用Obel氧化沟三通道系列的特点,将每个子区域视为一系列,有利于去除难降解有机物,减少污泥膨胀的发生[9] ]。 (2)改进的氧化沟基于Obel氧化沟的溶解氧梯度分布,具有良好的反硝化功能。在形成交替好氧和大面积缺氧环境的外部通道中,“同时硝化/反硝化”发生得更高,并且即使没有内部回流,也可以获得更好的脱氮效果。由于外部通道中溶解氧的平均值非常低,氧气转移在氧气条件不足的情况下进行,因此提高了氧气转移效率,并且具有一定的节能效果,通常可节省约15%至20%能耗百分比。添加独特的外部通道硝化/反硝化功能,节能效果更加明显。内部通道用作最终流出物的检查,通常保持高溶解氧,但内部通道容量

产品最小,能耗相对较低。

(3)改进后的氧化沟设计了在Aubert氧化沟中难以布置的圆形或椭圆形沟槽,减少了占地面积和工程造价。同时,废除了中部废地岛,进一步节省了面积和成本。

(4)改进后的氧化沟借鉴了卡罗塞尔氧化沟的水力条件,使内沟好氧区恢复到外沟缺氧区,简化了处理过程,节约了设备和能耗。

(5)改进的氧化沟利用集成氧化沟将曝气净化与固液分离相结合。第二沉淀池和污泥回流泵站不单独建造,污泥自动循环,简单,节能,节省。土地和基础设施投资。

4结论

(1)氧气沟具有出水水质好、运行稳定、管理方便等优点,在我国污水处理厂得到了广泛的应用。

(2)改进的氧化沟模型借鉴了卡罗塞尔氧化沟的结构和内回流方式,介绍了侧沟一体化氧化沟固液分离技术。同时,它保持了Aubert氧化沟流动状态的特点,是许多先进工艺的集成和氧化沟技术的新发展。

(3)改进后的氧化沟工艺具有系统简单、管理方便、节能、节约土地、减少资金投资等优点。

1. 基本原理

氧化沟,也称为氧化沟,以其结构为封闭的圆形沟渠命名。它是活性污泥法的一种变体。由于污水和活性污泥在曝气通道中不断循环,有人称之为“循环曝气池”和“无尽曝气池”。氧化沟具有较长的水力停留时间和较低的有机负荷,这基本上是延迟曝气系统。氧化沟通常由沟槽体,曝气装置,入口和出口装置,导流和混合装置组成。槽体的平面形状通常为环形,或者可以是矩形,L形,圆形或其他形状,槽端面的形状大多为矩形和梯形。

2.氧化沟工艺特点

(1)构造形式多样性

碱性氧化沟曝气池形式为闭式沟,沟的形状和结构各不相同。沟渠可以是圆形或椭圆形。它可以是单沟系统,也可以是多沟系统;多沟系统可以是一组同心互联的沟渠,也可以是一组大小相同的平行沟渠。氧化沟分为二沉池和合建氧化沟,分为体内和体外氧化沟等。各种结构形式赋予氧化沟灵活、移动的运行性能,使其能够根据活性污泥的任何运行方式运行,并与其他工艺装置结合,以满足不同的出水水质要求。

(2)曝气设备的多样性

传统的曝气设备具有旋转刷、旋转盘、表面曝气器和射流曝气等。不同的曝气装置会导致不同类型的氧化沟,如带台式曝气器的Krousel氧化沟、带旋转刷的帕斯维尔氧化沟等,应根据处理场的规模、原污水水质和氧化沟的结构来确定氧化沟的数量。而曝气装置的作用须除供足够的氧气外,并须在沟内设置不少于0.3m/s的水流量,以维持循环及活性污泥的悬浮状态。

(3)曝气强度可调节

氧化沟的通气强度可以通过两种方式调节。第一种是调节水溢流筏:通过调节溢流堰的高度来改变沟渠中的水深,然后改变曝气装置的浸没深度,使其适应其操作的氧化能力。淹没深度的变化也会影响曝气设备的驱动力,可以调节进水流量。二是直接调节曝气机速度:由于机电设备的发展和自动控制技术,可以调节氧化沟中曝气器的速度,调节曝气强度的驱动力。

(4)简化预处理和污泥处理

氧化沟水力停留时间和污泥龄均比常规生物处理长,可同时完全稳定悬浮物和溶解有机物,氧化沟内不设一级沉淀池。由于氧化沟污泥龄长、负荷低,排放的剩余污泥高度稳定,剩余污泥量也较少。因此,厌氧消化不再需要,而只是浓缩和脱水。

3.氧化沟工艺的缺陷:

(1)污泥膨胀问题当废水中碳水化合物含量较高时,N,P含量不平衡,pH值低,氧化沟污泥负荷过高,溶解氧浓度不足,泥浆排放量大不顺利,等等。细菌污泥膨胀;非丝状细菌污泥膨胀主要发生在废水水温低,污泥负荷高的情况下。微生物负荷高,细菌吸收大量营养物质。由于温度低,代谢缓慢,大量高粘度多糖积累,活性污泥的表面附着水大大增加,SVI值高。污泥膨胀。

(2)由于在水中大量的油脂,处理系统不能完全消除泡沫问题。一些油被浓缩在污泥中,泡沫通过旋转刷和氧合产生,导致大量泡沫。

(3)当废水含油量过大时,整个系统的污泥变轻,使二沉池污泥在运行过程中的停留时间不能得到很好的控制,容易导致缺氧和污染污泥的形成;当曝气时间过长时,反应器内存在较高的硝化作用,硝酸盐浓度较高,二次沉降池容易发生反硝化,产生氮气,使污泥漂浮;此外,废水含油量过大时,污泥会随油漂浮。

(4)氧化沟中流量不均匀,污泥沉积不均匀,为了获得独特的混合和处理效果,必须以一定的流量在沟内循环。一般认为最小流速为0.15 m/s,平均无沉积速度应达到0.3%0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气刷和曝气转台,旋转刷的浸没深度为250~300 mm,转台的浸没深度为480~530 mm。与氧化沟水深(3.0~3.6m)相比,旋转刷只占水深的1/10/1/12,转台只占水深的1/6/1/7,流速较高(约0.8~1.2 m);甚至更大)在氧化沟的上部。水底流速低(尤其是水深的2/3或3/4以下,混合气几乎没有流速)会导致沟底大量淤泥(有时达1.0m厚),大大减少了氧化沟的有效体积。降低了处理效果,影响了出水水质。

四、SBR工艺

1.工艺原理

将一定量的活性污泥在反应器中预培养。当废水进入反应器并与活性污泥混合并存在于氧气中时,微生物利用废水中的有机物进行代谢,降解有机物并同时增殖微生物细胞。将微生物细胞材料与水分离并处理废水。处理过程主要通过初始去除和吸附,微生物代谢,絮凝物形成和絮凝和沉降性能的几个纯化过程完成。

2.SBR工艺特点

(1)理想的推流过程提高了生化反应的驱动力和效率。池内厌氧、好氧条件交替,净化效果好。

(2)运行效果稳定,污水沉淀处于理想静态状态,时间短,效率高,出水水质好。

(3)在冲击载荷作用下,罐内存在残余处理水,可以稀释和缓冲污水,有效地抵抗水和有机污染物的冲击。

(4)过程中的每个过程都可以根据水质和水量进行调整,操作灵活。

(5)加工设备少,结构简单,操作维护管理方便。

(6)反应器中存在DO和BOD 5的浓度梯度,能有效控制活性污泥的膨胀。

(7)SBR工艺本身适合于联合施工,有利于污水处理厂的扩建和改造。

(8)氮磷去除,适当控制运行方式,交替好氧,缺氧和厌氧条件,具有良好的氮,磷去除效果。

(9)工艺简单,成本低。主要设备只有一台序批式反应器,没有二沉池和污泥回流系统。调节池、初沉池也可省去,布置紧凑,节省面积。

3. SBR工艺的缺点

(1)间歇周期运行要求较高的自动控制;

(2)水位变化时,用电量增加;

(3)氮,磷去除效率不高;

(4)污泥稳定性不如厌氧硝化。

五、CAST工艺

1、CAST工艺原理

CASS生物处理是循环活性污泥法的简称,CASS反应器分为预反应区和主反应区。在预反应区,微生物可以通过酶的快速转移机制快速吸附废水中大多数可溶性有机物,并经历高负荷的底物快速积累过程。它对进水水质、水量、PH值及有毒有害物质有良好的缓冲作用,同时能抑制丝状细菌的生长,有效地防止污泥膨胀。然后,主反应区经历了相对较低的负载降解过程。CASS过程集反应、沉淀、排水和功能于一体。污染物的降解是一个及时推进的过程,而微生物则处于好氧、缺氧和厌氧的周期性变化中,从而达到对污染物的去除。同时,它还具有较好的脱氮除磷功能。

2、CAST工艺特点

(1)运行灵活可靠

生物选择器可根据水质以好氧、缺氧和厌氧方式操作。选择器可以是常量,也可以是可变体积操作。

●可任意调节状态,发挥不同微生物的生理特性

选择开关的体积是可变的,以避免污泥膨胀,提高系统的可靠性。

具有较强的抗冲击负荷能力,适用于工业废水和城市污水处理。

(2)处理结构小,工艺简单。

●减少了池的总量,土建工程的成本很低。

无需设置二沉池及其刮泥设备,也无需设置回流污泥泵站。

(3)可实现除磷脱氮

调整生物选择器的变容积曝气和非曝气顺序,提高了生物除磷和脱氮效果。

(4)节省投资

结构少,面积少

● 设备及控制系统简单

●通风强度低,无需大气量的供气设备

● 运行费用低

3.工艺缺点

(1)间歇周期运行要求较高的自控能力;

(2)水位变化时,用电量增加;

(3)体积利用率低;

(4)污泥稳定性不如厌氧硝化。

五种常用污水处理工艺介绍及优缺点对比

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