僅供參考 AAO工藝 A2/O工藝(A/A/O)法是一種常用的污水處理工藝,,它是厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝的一種,A2/O工藝于70年代由美國專家在厭氧—好氧除磷工藝(A/O)的基礎上開發(fā)出來的,,可用于二級污水處理或三級污水處理,,以及中水回用,具有良好的脫氮除磷效果,。 首段厭氧池,,流入原污水及同步進入的從二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能為釋放磷,,使污水中P的濃度升高,,溶解性有機物被微生物細胞吸收而使污水中BOD濃度下降;另外,,NH3-N因細胞的合成而被去除一部分,,使污水中NH3-N濃度下降,但NO3-N含量沒有變化,。 在缺氧池中,,反硝化菌利用污水中的有機物作碳源,將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣,,因此BOD5濃度下降,,NO3-N濃度大幅度下降,而磷的變化很小,。 在好氧池中,,有機物被微生物生化降解,而繼續(xù)下降;有機氮被氨化繼而被硝化,,使NH3-N濃度顯著下降,,但隨著硝化過程使NO3-N的濃度增加,P隨著聚磷菌的過量攝取,,也以較快的速度下降,。所以,A2/O工藝可以同時完成有機物的去除和脫氮除磷等功能,。 混合液進入沉淀池,,進行泥水分離,上清液作為處理水排放,,沉淀污泥的一部分回流厭氧池,,另一部分作為剩余污泥排放。
A2/O工藝主要具有以下特點: 1)厭氧,、缺氧,、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物,、脫氮除磷的功能,。 2)在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中,該工藝流程最為簡單,,總的水力停留時間也少于同類其他工藝,。 3)在厭氧—缺氧—好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,,SVI一般小于100,,不會發(fā)生污泥膨脹。 4)污泥中磷含量高,,一般為2.5%以上,,具有較高肥效。 AAO工藝應用較為廣泛,,歷史較長,,已積累有一定的設計和運行經驗,通過精心的控制和調節(jié),,一般可以獲得較好的除磷脫氮效果,,出水水質較穩(wěn)定,在國內外大中小型城市污水處理廠常有采用,。 AAO的主要優(yōu)點: (1)污泥沉降性能好,,無污泥膨脹問題,出水水質好,,并具有一定的耐沖擊負荷能力,,運行穩(wěn)定,管理簡便。 (2)設計水深可以較大,,可以減少曝氣池占地,。 (3)運行中勿需投藥,兩個A段只用輕輕攪拌,,以不增加溶解氧為度,,運行費用低 (4)系統(tǒng)可操作性強,可嚴格控制出水水質,。 (5)運行管理經驗成熟,。 AAO的主要缺點: 構筑物和機械設備相對較多。 氧化溝 氧化溝工藝是傳統(tǒng)活性污泥法的一種變形和發(fā)展,,最突出的優(yōu)點是在保證穩(wěn)定高效的處理效果前提下,,占地面積小,運行管理簡單,,降低了總投資和運行費用,同時除氮,,除磷的效果優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法,。氧化溝工藝也有許多類型,按池型,,運行方式,、曝氣設備的差別,目前較流行的有兩種: T型氧化溝(三溝氧化溝),。 主要設備:排污泵,、格柵、轉刷曝氣機,、潛水推流器,、污泥回流泵、刮吸泥機,、壓榨機等,。
氧化溝又名氧化渠,是一種無終端連續(xù)流環(huán)形反應生物器,,是活性污泥的一種改良方法,。因為廢水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣溝渠中不斷循環(huán),又被稱為“連續(xù)循環(huán)曝氣池”,。目前應用較為普遍的為卡魯塞爾氧化溝工藝,。氧化溝的基本特點是污水在一個首尾相接的閉合溝道中循環(huán)流動,溝內設有曝氣和推動水流的裝置,,污水在流動過程中得到凈化,。 大部分的氧化溝平面呈環(huán)狀溝渠形,由池體、曝氣設備,、進水分配井,、出水溢流堰和自動控制設備等部分組成。曝氣設備又是氧化溝的主要裝置,,它起著供氧,、推動水流作水平方向的流動和防止活性污泥沉淀等作用。常用曝氣設備有表面曝氣機,、曝氣轉刷,、剪切式轉盤曝氣機、射流曝氣器和導管式曝氣機等,。曝氣設備通常安裝在溝體直線段的適當位置上,,并應考慮通過改變曝氣機的轉速或淹沒深度來調節(jié)曝氣機的充氧能力,以適應運行的要求,。 氧化溝的主要特點有: 1)具有廣泛適用性和靈活性:既可以用于中小型污水處理廠,,又可以用于較大型污水處理廠;既可以去除有機污染物,,又可以脫氮除磷,;既可以機械曝氣,也可以鼓風曝氣,;既可以低負荷運行,,也可以高負荷運行。 2)流程簡化,,一般不需設初沉池,。由于氧化溝內的水力停留時間與泥齡都很長,懸浮狀有機物在溝內可獲得較徹底的降解,,出水水質較好,,活性污泥產量少而且趨于穩(wěn)定,勿需進行消化處理,。設計中甚至可考慮不單設二沉池,,使氧化溝與二沉池合建,可省去污泥回流裝置,,從而簡化了處理流程,,降低了工程基建費用。 3)氧化溝中的循環(huán)流量很大,,進入溝內的污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋,,因此具有很強的承受沖擊負荷的能力。對不易降解的有機物也有較好的處理效果,。對水質,、水量變化劇烈的中小型污水處理廠很有利,。 4)處理效果穩(wěn)定可靠,不僅可滿足COD,、BOD5,、SS的排放要求,還可以達到脫氮除磷的效果,。氧化溝存在的溶解氧濃度梯度使微生物交替處于好氧狀態(tài)和缺氧狀態(tài),,而引起污泥膨脹的絲狀菌絕大多數是專性好氧菌,在這種環(huán)境中處于生存劣勢,,因而氧化溝可以有效的控制污泥膨脹,。 5)氧化溝設備基本實現國產化,在質量上能滿足使用要求,,價格比國外設備便宜很多,,能顯著降低設備費用。
2)氧化溝具有推流特性,,因此沿池長方向具有溶解氧梯度,,分別形成好氧、缺氧和厭氧區(qū),。通過合理設計和控制可使N和P得到較好地去除,。 3)操控靈活,如曝氣強度可以通過調節(jié)轉速或通過出水溢流堰來改變曝氣機的淹沒深度,;交替式氧化溝各溝間交替運行的動態(tài)控制等。 4)在技術上具有凈化程度高,、耐沖擊,、運行穩(wěn)定可靠、操作簡單,、運行管理方便,、維修簡單、投資少,、能耗低等特點,。 氧化溝工藝的缺點: (1)污泥膨脹問題 當廢水中的碳水化合物較多,N,、P含量不平衡,,pH值偏低,氧化溝中污泥負荷過高,,溶解氧濃度不足,,排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹;非絲狀菌性污泥膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負荷較高時,。微生物的負荷高,,細菌吸取了大量營養(yǎng)物質,,由于溫度低,代謝速度較慢,,積貯起大量高粘性的多糖類物質,,使活性污泥的表面附著水大大增加,SVI值很高,,形成污泥膨脹,。 (2)泡沫問題 由于進水中帶有大量油脂,處理系統(tǒng)不能完全有效地將其除去,,部分油脂富集于污泥中,,經轉刷充氧攪拌,產生大量泡沫,;泥齡偏長,,污泥老化,也易產生泡沫,。 (3)污泥上浮問題 當廢水中含油量過大,,整個系統(tǒng)泥質變輕,在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時間,,易造成缺氧,,產生腐化污泥上浮,;當曝氣時間過長,,在池中發(fā)生高度硝化作用,使硝酸鹽濃度高,,在二沉池易發(fā)生反硝化作用,,產生氮氣,使污泥上??;另外,廢水中含油量過大,,污泥可能挾油上浮,。 (4)流速不均及污泥沉積問題 在氧化溝中,為了獲得其獨特的混合和處理效果,,混合液必須以一定的流速在溝內循環(huán)流動,。一般認為,最低流速應為0.15m/s,,不發(fā)生沉積的平均流速應達到0.3~0.5m/s,。氧化溝的曝氣設備一般為曝氣轉刷和曝氣轉盤,轉刷的浸沒深度為250~300mm,,轉盤的浸沒深度為480~ 530mm,。與氧化溝水深(3.0~3.6m)相比,,轉刷只占了水深的1/10~1/12,轉盤也只占了1/6~1/7,,因此造成氧化溝上部流速較大(約為0.8~1.2m,,甚至更大),而底部流速很?。ㄌ貏e是在水深的2/3或3/4以下,,混合液幾乎沒有流速),致使溝底大量積泥(有時積泥厚度達1.0m),,大大減少了氧化溝的有效容積,,降低了處理效果,影響了出水水質,。 氧化溝法屬活性污泥法中的延時曝氣法, 具有工藝流程簡單,、管理方便、出水水質穩(wěn)定等優(yōu)點; 由于其具有完全混合式和推流式特點, 不但承受水質水量的沖擊負荷能力強,,而且無需混合液回流,。氧化溝不但具有去除污水中CODcr、BOD5和SS的功能, 還有著良好的脫氮效果,。且產生的剩余污泥相對穩(wěn)定,,可不進行消化,從而簡化了污泥處理設施,。由于該工藝在設備維護,、運行管理等方面均較為簡便,因此較適合我國當前相對較低的管理水平,。 CASS CASS(CyclicActivated Sludge System)是周期循環(huán)活性污泥法的簡稱,,又稱為循環(huán)活性污泥工藝CAST(CyclicActivated Sludge technology),是在SBR的基礎上發(fā)展起來的,,即在SBR池內進水端增加了一個生物選擇器,實現了連續(xù)進水(沉淀期,、排水期仍連續(xù)進水),,間歇排水。設置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細菌,,其容積約占整個池子的10%,。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質積累--再生理論,使活性污泥在選擇器中經歷一個高負荷的吸附階段(基質積累),,隨后在主反應區(qū)經歷一個較低負荷的基質降解階段,,以完成整個基質降解的全過程和污泥再生。 其主要原理是:在序批式活性污泥法(SBR)的基礎上,,反應池沿池長方向設計為兩部分,,前部為生物選擇區(qū)也稱預反應區(qū),,后部為主反應區(qū),其主反應區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置,。整個工藝的曝氣,、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環(huán)運行,,省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng),;同時可連續(xù)進水,間斷排水,。 CASS工藝在曝氣階段(同時進水)完成生物降解過程,;在非曝氣階段完成泥水分離功能;排水裝置為旋轉式潷水器,,籍此可將每一循環(huán)操作中反處理的廢水經沉淀階段后排出系統(tǒng),。在預反應區(qū)內,微生物能通過酶的快速轉移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,,經歷一個高負荷的基質快速積累過程,,這對進水水質、水量,、PH和有毒有害物質起到較好的緩沖作用,,同時對絲狀菌的生長起到抑制作用,可有效防止污泥膨脹,;隨后在主反應區(qū)經歷一個較低負荷的基質降解過程,。CASS工藝集反應、沉淀,、排水,、功能于一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,,而微生物則處于好氧,、缺氧、厭氧周期性變化之中,,從而達到對污染物去除作用,,同時還具有較好的脫氮、除磷功能,。 CASS操作周期的四個階段 1. 曝氣階段 由曝氣裝置向反應池內充氧,,此時有機污染物被微生物氧化分解,同時污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉化為NO3-N,。 2. 沉淀階段 此時停止曝氣,,微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解。反應池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉化,,開始進行反硝化反應,?;钚晕勰嘀饾u沉到池底,上層水變清,。 3. 潷水階段 沉淀結束后,,置于反應池末端的潷水器開始工作,自上而下逐漸排出上清液,。此時反應池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化,。 4. 閑置階段 閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。 該工藝中具有以下優(yōu)點: 1)去除COD,、BOD5,、SS、NH3-N,、P效率高,。 2)能承受較大幅度的流量和有機負荷沖擊。 CASS工藝在設計時已考慮流量變化的因素,,能確保污水在系統(tǒng)內停留預定的處理時間后經沉淀排放,,特別是CASS工藝可以通過調節(jié)運行周期來適應進水量和水質的變比。當進水濃度較高時,,也可通過延長曝氣時間實現達標排放,,達到抗沖擊負荷的目的。在暴雨時,,可經受平常平均流量6倍的高峰流量沖擊,,而不需要獨立的調節(jié)地。多年運行資料表明,,在流量沖擊和有機負荷沖擊超過設計值2-3倍時,,處理效果仍然令人滿意。而傳統(tǒng)處理工藝雖然已設有輔助的流量平衡調節(jié)設施,,但還很可能因水力負荷變化導致活性污泥流失,,嚴重影響排水質量。 當強化脫氮除磷功能時,,CASS工藝可通過調整工作周期及控制反應池的溶解氧水平,,提高脫氮除磷的效果。所以,,通過運行方式的調整,可以達到不同的處理水質,。 3)工藝流程簡單,,占地面積小,投資較低,,可靠性好,,運行費用較低,。 CASS的核心構筑物為反應池,沒有二沉池及污泥回流設備,,一般情況下不設調節(jié)池及初沉池,。因此,污水處理設施布置緊湊,、占地省,、投資低。 4)可有效地控制活性污泥膨脹,。 CASS反應池中存在著較大的濃度梯度,,而且處于缺氧、好氧交替變化之中,,這樣的環(huán)境條件可選擇性地培養(yǎng)出菌膠團細菌,,使其成為曝氣池中的優(yōu)勢菌屬,有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖,,克服污泥膨脹,,從而提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。 5)系統(tǒng)組成簡單,,運行靈活,。 6)與其他工藝相比,CASS系統(tǒng)產生較少的活性污泥,,因此污泥處理成本相對較低,。 傳統(tǒng)活性污泥法的泥齡僅2-7天,而CASS法泥齡為25-30天,,所以污泥穩(wěn)定性好,,脫水性能佳,產生的剩余污泥少,。去除1.0kgBOD產生0.2~0.3kg剩余污泥,,僅為傳統(tǒng)法的60%左右。由于污泥在CASS反應池中已得到一定程度的消化,,所以剩余污泥的耗氧速率只有10mgO2/(g MLSS·h)以下,,一般不需要再經穩(wěn)定化處理,可直接脫水,。而傳統(tǒng)法剩余污泥不穩(wěn)定,,沉降性差,耗氧速率大于20mgO2/(g MLSS·h),,必須經穩(wěn)定化后才能處置,。 7)適用范圍廣,適合分期建設 CASS工藝可應用于大型、中型及小型污水處理工程,,比SBR工藝適用范圍更廣泛,;連續(xù)進水的設計和運行方式,一方面便于與前處理構筑物相匹配,,另一方面控制系統(tǒng)比SBR工藝更簡單,。 對大型污水處理廠而言,CASS反應池設計成多池模塊組合式,,單池可獨立運行,。當處理水量小于設計值時,可以在反應地的低水位運行或投入部分反應池運行等多種靈活操作方式,;由于CASS系統(tǒng)的主要核心構筑物是CASS反應池,,如果處理水量增加,超過設計水量不能滿足處理要求時,,可同樣復制CASS反應池,,因此CASS法污水處理廠的建設可隨企業(yè)的發(fā)展而發(fā)展,它的階段建造和擴建較傳統(tǒng)活性污泥法簡單得多,。 CASS設計中應注意的問題 1. 水量平衡 工業(yè)廢水和生活污水的排放通常是不均勻的,,如何充分發(fā)揮CASS反應池的作用,與選擇的設計流量關系很大,,如果設計流量不合適,,進水高峰時水位會超過上限,進水量小時反應池不能充分利用,。當水量波動較大時,,應考慮設置調節(jié)池。 2. 控制方式的選擇 CASS工藝的日益廣泛應用,,得益于自動化技術發(fā)展及在污水處理工程中的應用,。CASS工藝的特點是程序工作制,可根據進水及出水水質變化來調整工作程序,,保證出水效果,。整套控制系統(tǒng)可采用現場可編程控制(PLC)與微機集中控制相結合,同時為了保證 CASS工藝的正常運行,,所有設備采用手動/自動兩種操作方式,,后者便于手動調試和自控系統(tǒng)故障時使用,前者供日常工作使用,。 3. 曝氣方式的選擇 CASS工藝可選擇多種曝氣方式,,但在選擇曝氣頭時要盡量采用不堵塞的曝氣形式,如穿孔管,、水下曝氣機,、傘式曝氣器,、螺旋曝氣器等。采用微孔曝氣時應采用強度高的橡膠曝氣盤或管,,當停止曝氣時,微孔閉合,,曝氣時開啟,,不易造成微孔堵塞。此外,,由于CASS工藝自身的特點,,選用水下曝氣機還可根據其運行周期和DO等情況適當開啟不同的臺數,達到在滿足廢水要求的前提下節(jié)約能耗的目的,。 4. 排水方式的選擇 CASS工藝的排水要求與SBR相同,,目前,常用的設備為旋轉式撇水機,,其優(yōu)點是排水均勻,、排水量可調節(jié)、對底部污泥干擾小,,又能防止水面漂浮物隨水排出,。 CASS工藝沉淀結束需及時將上清液排出,排水時應盡可能均勻排出,,不能擾動沉淀在池底的污泥層,,同時,還應防止水面的漂浮物隨水流排出,,影響出水水質,。目前,常見的排水方式有固定式排水裝置如沿水池不同深度設置出水管,,從上到下依次開啟,,優(yōu)點是排水設備簡單、投資少,,缺點是開啟閥門多,、排水管中會積存部分污泥,造成初期出水水質差,。浮動式排水裝置和旋轉式排水裝置雖然價格高,,但排水均勻、排水量可調,、對底部污泥干擾小,,又能防止水面漂浮物隨出水排出,因此,,這兩種排水裝置目前應用較多,,尤其旋轉式排水裝置,,又稱潷水器,以操作靈活,、運行穩(wěn)定性高等優(yōu)點受到設計人員和用戶的青睞,。 需要注意的其它問題 ①冬季或低溫對CASS工藝的影響及控制 ②排水比的確定 ③雨季對池內水位的影響及控制 ④排泥時機及泥齡控制 ⑤預反應區(qū)的大小及反應池的長寬比 ⑥間斷排水與后續(xù)處理構筑物的高程及水量匹配問題。 同時該工藝在東北地區(qū)多年的運行經驗較為成熟,,水質匹配情況較高,,從多個水廠的運行情況看,達標率較高,,部分水廠甚至出水也可達一級A的排放標準,,但工藝在運行過程中也可能會受到極端氣候和工況的影響,雖通過諸如保溫,、增加池體封閉等手段加以解決,,但成本增加較大。此外由于系統(tǒng)設備故障率較大,,在同類地區(qū)運行中也飽受詬病,。 但該類工藝由于自動化程度要求較高,為了保證系統(tǒng)的可靠運行,,控制系統(tǒng)往往需要引進技術,,這通常會帶來投資成本的增加;同時對于污水處理廠的管理水平要求也隨之大大提高,。否則,,一旦控制系統(tǒng)失靈,整個污水處理廠的運行就將癱瘓,。 |
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