【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 理工藝是 60年代初由荷蘭衛(wèi)生工程研究所的帕思維而博士通過(guò)研究和設(shè)計(jì)而首先開發(fā)的。氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)狀溝渠形而得名。 60年代起，氧化溝技術(shù)在世界各國(guó)得到了迅速推廣和應(yīng)用，到目前為止已有上千座氧化溝污水處理廠在運(yùn)行，同時(shí)工藝上和構(gòu)造上也有 了很大的發(fā)展和改進(jìn)。經(jīng)過(guò)四十多年實(shí)踐和發(fā)展，氧化溝技術(shù)在各種形式的活性污泥法中處于領(lǐng)先地位，被評(píng)價(jià)為處理效果可靠、基建費(fèi)用低而運(yùn)行費(fèi)用又較為節(jié)省的污水生物處理技術(shù)，尤其是其封閉循環(huán)式的池型特適合于城鎮(zhèn)污水的脫氮除磷。 氧化溝法污水處理技術(shù)實(shí)際是傳統(tǒng)活性污泥法的一種改型，其基本特征是曝氣池呈環(huán)狀溝渠形，污水和活性污泥的混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動(dòng)，又稱 “ 循環(huán)曝氣池 ” 。通常采用垂直軸或水平軸設(shè)備供氧，并推動(dòng)水流。其構(gòu)造形式也較多，有圓形、橢圓形或馬蹄形。氧化溝不僅出水水質(zhì)好，而且也有極好的除磷脫氮性能。 常用的氧化 溝工藝有“卡魯塞爾”型、“伯爾”型、 DE型氧化溝及 T型氧化溝等，各種型式氧化溝有其特點(diǎn)，其中 DE型氧化溝即交替工作式氧化溝是由丹麥克魯格公司創(chuàng)建的，氧化溝由容積相同的二池組成，它們串聯(lián)運(yùn)行，交替地進(jìn)行硝化和反硝化反應(yīng)，污水在二池中交替處于好氧和缺氧狀態(tài)。氧化溝前設(shè)厭氧選擇池，具有較好的除磷效果，并且可抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，改善污泥沉降性能。 氧化溝工藝可以不設(shè)初沉池。由于氧化溝的泥齡通常較長(zhǎng)，剩余污泥得到了一定程度的好氧穩(wěn)定，污泥不再需要進(jìn)行厭氧消化處理，從而簡(jiǎn)化了污泥處理的流程。 2） A2/O工藝 A2/O工藝是 80年代初期開創(chuàng)的處理技術(shù)，作為目前采用較為廣泛的一種脫氮工藝，該工藝是在厭氧 — 好氧、除磷工藝中加一缺氧池，將好氧池中部分混合液回流至缺氧池前端，以達(dá)到硝化 — 反硝化脫氮的目的。所以 A2/O工藝可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、脫氮、除磷等功能，脫氮的前提是 NH3N 應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能；缺氧池則完成脫氮功能；厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。 XXXXXX 集團(tuán)屠宰廢水處理工程 12 在首段厭氧池主要是進(jìn)行磷的釋放，使污水中 P 的濃度升高，溶解性有機(jī)物被細(xì)胞吸收而使污水中 BOD5濃度下降；另外 NH3N因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中 NH3N濃度下降，但 NO3N含量沒有變化。 在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量 NO3N和 NO2N 還原為 N2釋放至空氣，因此 BOD5濃度繼續(xù)下降， NO3N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降；有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使 NH3N濃度顯著下降，但隨著硝化過(guò)程使 NO3N的濃度增加，而 P隨著聚磷菌的過(guò)量攝取，也以較快的速率下降。 所以 A2/O 工藝可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、脫氮、除磷等功能，脫氮的前提是 NH3N應(yīng)完全硝化，好氧 池能完成這一功能；缺氧池則完成脫氮功能；厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。 A2/O工藝的主要特征是： a） 本工藝是比較簡(jiǎn)單，也是最基本的同步脫氮、除磷工藝； b） 厭氧（缺氧）好氧交替運(yùn)行，不適宜絲狀菌增殖繁衍，無(wú)污泥膨脹之慮； c） 勿需投藥，缺氧段只進(jìn)行緩速攪拌，以不提高溶解氧含量為度，故運(yùn)行費(fèi)用較低。 但 A2/O工藝出存在著一些不足： a） 脫氮效果受混合液回流比大小影響，除磷效果則受回流污泥中挾帶 DO 和硝酸態(tài)氧的影響； b） 沉淀池要防止發(fā)生厭氧、缺氧狀態(tài)，以避免聚磷菌釋放磷而降低出水水質(zhì)和反硝化產(chǎn)生 N2而干擾沉淀。 3） CASS工藝 XXXXXX 集團(tuán)屠宰廢水處理工程 13 CASS工藝是近年來(lái)國(guó)際公認(rèn)的處理生活污水及工業(yè)廢水的先進(jìn)工藝。其主要原理是：在序批式活性污泥法（ SBR）的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿長(zhǎng)度方向設(shè)計(jì)為兩部分，前部為生物選擇區(qū)，也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動(dòng)撇水裝置，曝氣、沉淀、排水等過(guò)程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行。該方法在美國(guó)的明尼蘇達(dá)州草原市污水處理廠、俄亥俄州拖來(lái)多廢水處理廠、密執(zhí)安州地區(qū)廢水處理廠應(yīng)用均獲得了良好的處理效果， CODcr 去除率90％左右， BOD5去除率 95％以上，并達(dá)到良好的脫氮除磷效果。目前，該方法在美 國(guó)、加拿大、澳大利亞已有 270 家污水處理廠得到應(yīng)用，其中城鎮(zhèn)污水處理廠 200 家，工業(yè)廢水處理廠 70家。 CASS工藝工作原理 在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過(guò)酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程，這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、 PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過(guò)程。 CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水于一體，每一個(gè)工作周期微生物處于好氧－缺氧周期性變化之中，因此， CASS工藝具有較 好的脫氮效果。 完整的 CASS操作周期一般可分為四個(gè)階段：曝氣階段：由曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池內(nèi)供氧，此時(shí)有機(jī)污染物被微生物氧化分解，同時(shí)污水中的 NH3N通過(guò)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為 NO3N。沉淀階段：此時(shí)停止曝氣，微生物利用水中剩余的 DO進(jìn)行氧化分解。反應(yīng)池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，開始進(jìn)行反硝化反應(yīng)?；钚晕勰嘀饾u沉到池底，上層水變清。潷水階段：沉淀結(jié)束后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開始工作，自下而上排出上清液。此時(shí)，反應(yīng)池繼續(xù)進(jìn)行反硝化。閑置階段：閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。 其中 CASS 系統(tǒng)是普通活性污泥法與傳統(tǒng) SBR 法有機(jī)結(jié)合的一種形式，整個(gè)系統(tǒng)有 SBR的優(yōu)點(diǎn)，又改進(jìn)了 SBR工藝的不足，具有以下特點(diǎn)： CASS工藝與傳統(tǒng)活性污泥法的比較 ? 建設(shè)費(fèi)用低，由于省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省20%30%。工藝流程簡(jiǎn)潔，污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、 CASS 曝氣池、污泥池，布局緊湊，占地面積可減少 35%。 XXXXXX 集團(tuán)屠宰廢水處理工程 14 ? 運(yùn)行費(fèi)用省，由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開始曝氣時(shí)，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)省 10%－ 25%。 ? 有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，不僅能有效去除污水中有機(jī)碳源污染物，而且具有良好的脫氮除磷功能。 ? 管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠。 ? 污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進(jìn)一步處理與處置。 CASS工藝與間歇進(jìn)水 SBR的比較 ? CASS反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此，提高了對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果提高。 ? CASS進(jìn)水是連續(xù)的，因此進(jìn)水管道上無(wú)電磁閥等控制元件，單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行，而 SBR進(jìn)水過(guò)程是間歇的，應(yīng)用中一般 要 2個(gè)或 2個(gè)以上池子交替使用，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。 ? CASS每個(gè)周期的排水量一般不超過(guò)池內(nèi)總水量的 1/3，而 SBR則為 1/23/4， CASS抗沖擊能力較好。 根據(jù)對(duì)上述三種工藝的分析，可知這三種工藝均符合工藝方案選擇的原則，同時(shí)均可保證出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；但其中氧化溝工藝負(fù)荷率低，所需要的池容積大、污泥齡長(zhǎng)，基建費(fèi)和動(dòng)力費(fèi)較高，占地面積也較大； A2/O 工藝內(nèi)循環(huán)量較大，循環(huán)所需設(shè)備較多、用電量大，運(yùn)行費(fèi)用高； CASS工藝 去除效果好、 耐沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)。 綜合比選，選用 CASS作為好氧主體工藝。 深度處理工藝 為保證出水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，二沉池出水進(jìn)入活性炭石英砂雙層濾池，經(jīng)由雙層過(guò)濾器過(guò) XXXXXX 集團(tuán)屠宰廢水處理工程 15 濾，不僅可以進(jìn)一步降低水中的有機(jī)物和 SS，還可以去除水中的色度、臭味等，雙層濾池出水外排。 XXXXXX 集團(tuán)屠宰廢水處理工程 17 工藝流程及說(shuō)明 流程框圖 注：圖中“ ” 表示污水流程；“ ” 表示污泥流程 。隔油沉淀池 集水井 細(xì)格柵 原水 水解