污水处理各种工艺优缺点对照
一、 A/O 工艺
1.基本原理
A/O 是 Anoxic/Oxic 的缩写,它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外, 还具有一定的脱氮除磷功能,是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理,所以 A/O 法是改进的活性污泥法。
A/O 工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起, A 段 DO 不大于 0.2mg/L, O 段 DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮 污染物和可溶性有机物水解为有机酸, 使大份子有机物分解为小份子有机物, 不 溶性的有机物转化成可溶性有机物, 当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好 氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂 肪等污染物进行氨化(有机链上的 N 或者氨基酸中的氨基) 游离出氨(NH3、NH4+) , 在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N (NH4+)氧化为 NO3-,通过回流 控制返回至 A 池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将 NO3-还原为份子态氮 (N2)完成 C、N、O 在生态中的循环,实现污水无害化处理。
2.A/O 内循环生物脱氮工艺特点
根据以上对生物脱氮基本流程的叙述, 结合多年的焦化废水脱氮的经验, 我们总 结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点: (1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留 时间大于 54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将 COD 值降至 100mg/L 以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在 70%以上。
(2)流程简单,投资省,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的 碳源, 故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。 特别, 在蒸氨塔设置有脱固定氨的装 置后, 碳氮比有所提高, 在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要 的碱耗。
(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5 和 SCN-在缺氧 段中去除率在 67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为 62%和 36%,故反硝 化反应是最为经济的节能型降解过程。
(4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污 泥的膜技术,
有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度, 与国外同类工艺相比, 具 有较高的容积负荷。
(5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或者污染物浓度较高 时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。通过以上流程的比较,不 难看出,生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、 COD 等有机物。结 合水量、水质特点,我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流 程,使污水处理装置非但能达到脱氮的要求,而且其它指标也达到排放标准。
3. A/O 工艺的缺点
1.由于没有独立的污泥回流系统, 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; 2、若要提高脱氮效率,必须加大内循环比,于是加大了运行费用。此外,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%。
3、影响因素
水力停留时间 (硝化>6h ,反硝化<2h )污泥浓度 MLSS (>3000mg/L)污 泥龄( >30d ) N/MLSS 负荷率(<0.03 )进水总氮浓度( <30mg/L)
二、 A2/O 工艺 1.基本原理
A2/O 工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic 的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱 氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率普通能达到: BOD5 和 SS 为 90%~95%,总氮 为 70%以上,磷为 90%摆布,普通合用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但 A2/O 工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对
目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或者缓流水体引起富营养化, 从而影响给水水源时,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,有较好的耐冲击负荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌的有机 配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
(4)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带 DO 和硝酸态氧的影响,于是脱氮除磷效率不可能很高。
(5)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水 力停留时间也少于同类其他工艺。
(6)在厌氧—缺氧—好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖, SVI 普通小 于 100,不会发生污泥膨胀。
(7)污泥中磷含量高,普通为 2.5%以上。
3.A2/O 工艺的缺点
·反应池容积比 A/O 脱氮工艺还要大;
·污泥内回流量大,能耗较高;
·用于中小型污水厂费用偏高;
·沼气回收利用经济效益差;
·污泥渗出液需化学除磷
三、氧化沟
1 氧化沟技术
氧化沟(oxidation ditch)又名连续循环曝气池(Continuous loop reactor), 是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺是在 20 世纪 50 年代由荷兰卫生 工程研究所研制成功的。自从 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, 已经在国内外广泛的应用于生活污水和 工业污水的管理[1]。至今,氧化沟技术己经历了半个多世纪的发展,在构造 形式、曝气方式、运行方式等方面不断创新,浮现了种类繁多、各具特的氧化 沟[2]。从运行方式角度考虑,氧化沟技术发展主要有两方面:一方面是按时 间顺序安排为主对污水进行处理; 另一方面是按空间顺序安排为主对污水进行处 理。属于前者的有交替和半交替工作式氧化沟; 属于后者的有连续工作分建式和 合建式氧化沟[3]
,见图 1 氧化沟工艺分类。
reactor缩写目前应用较为广泛的氧化沟类型包括:帕斯韦尔(Pasveer)氧化沟、卡鲁 塞尔(Carrousel)氧化沟 、奥尔伯(Orbal)氧化沟、 T 型氧化沟(三沟式氧 化沟)、 DE 型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
从理论上讲, 氧化沟既具有推流反应的特征, 又具有彻底混合反应的优势; 前者 使其具有出水优良的条件, 后者使其具有抗冲击负荷的能力。 正是因为有这个环 流,且有能量分区的缘故, 使它具有其它许多污水生物处理技术所拥有的众多优 势,其中最为显著的优势是工作稳定可靠。由于具有出水水质好,运行稳定,管 理方便以及区别于传统活性污泥法的一系列技术特征, 氧化沟技术在污水处理中 得到广泛应用。据不彻底统计[4],目前,欧洲己有的氧化沟污水处理厂超过 2 000 多座,北美超过 800 座。氧化沟的处理能力由最初的服务人口仅 360 人, 到如今的 500 万~1 000 万人口当量。不仅氧化沟的数量在增长,而且其处
理规 模也在不断扩大, 处理对象也发展到既能处理城市污水又能处理石油废水、 化工 废水、造纸废水、印染废水及食品加工废水等工业废水
。我国自 20 世纪 80 年代亦开始应用这项技术,随着污水处理事业的极大发展, 全国各地先后建起了不同规模、 不同型式的氧化沟污水处理厂。 目前在我国, 采 用氧化沟处理城市污水和工业废水的污水处理厂已有近百家,见表 1 (我国典型 氧化沟型式及应用及表) 2 (部份国内氧化沟污水处理厂型式及规模)。
3、氧化沟工艺的研究新发展
通过对多种连续流生物除磷脱氮工艺时空关系的分析, 并结合新的除磷脱氮 理论,继续贯彻简易污水处理的思想,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 改良氧化沟池型的构建原则改良氧化沟池型的构建是在一体化简易污 水处理技术的思想基础上, 依托于卡鲁塞尔氧化沟、 一体化氧化沟和奥贝尔氧化 沟而建立的。 它是以连续流的方式, 不作专门的时空调配, 通过空间分区和空间 顺序及对溶解氧的优化控制,将污水
净化(C、N、P 的去除)和固液分离功能集于 一体, 以水力内回流的方式替代机械内回流的反应器。 构建的总原则是以连续流 的方式,在更少的和合理的空间中完成 C、N、P 和 SS 的同时去除。
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