【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的釋放，因此，本方案考慮采用機(jī)械濃縮與脫水一體化設(shè)備完成污泥的濃縮和脫水功能。 氧化溝工藝 氧化溝也稱氧化渠和循環(huán)曝氣池，是一種延時(shí)曝氣活性污泥法。與常規(guī)的活性污泥法相比，氧化溝具有如 下特征： （ 1） 在構(gòu)造上的特征： A. 池體狹長(zhǎng)，長(zhǎng)可達(dá)數(shù)十米，甚至百米以上，池深度也較淺，一般在 ，形式上可分為二溝式和三溝式等。 B. 曝氣裝置多采用表面曝氣器或者轉(zhuǎn)碟、轉(zhuǎn)刷（改良型）。 C. 進(jìn)出水裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單。 （ 2） 在工藝上的特征： A. 在流態(tài)上，氧化溝可按完全混合－推流式考慮。 B. BOD負(fù)荷低，類似活性污泥法的延時(shí)曝氣法，處理水質(zhì)良好。 C. 對(duì)水溫、水質(zhì)和水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性。 D. 污泥產(chǎn)率低，排泥量少。 E. 污泥齡長(zhǎng)，為傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的 36倍。 （ 3） 氧化溝工藝的優(yōu)缺點(diǎn)： A. 運(yùn)行效果好，穩(wěn)定性較高，對(duì)水質(zhì)、水量變化有 較強(qiáng)的適應(yīng)性。對(duì) N、 P有一定的去除效果，但不如 CTECH。 23 B. 處理構(gòu)筑物相對(duì)較少，管理較方便。曝氣采用雙速轉(zhuǎn)刷，調(diào)節(jié)方便，但表曝耗能較高。 C. 由于泥齡長(zhǎng)，剩余污泥量較少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，污泥處理費(fèi)用較低。 D. 投資費(fèi)用較大，經(jīng)常運(yùn)行電費(fèi)最高。 E. 構(gòu)筑物量較少，占地最大。隨著曝氣設(shè)備改進(jìn)，氧化溝池深改變時(shí)，占地面積可下降。 A2/O工藝 A2/O（ AnaerobicAnoxicOxic）污水處理工藝是在 A/O工藝的基礎(chǔ)上，前置了一個(gè)厭氧段。污水經(jīng)預(yù)處理后先進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器（ A1段），在這里，聚磷菌釋 放出磷，然后進(jìn)入缺氧反應(yīng)器（ A2段），在這里大量的硝化液在缺氧狀態(tài)下產(chǎn)生反硝化作用，釋放出氮?dú)?，起到良好的脫氮作用。?jīng)脫氮的廢水進(jìn)入好氧反應(yīng)器（ O段），活性污泥在好氧情況下起硝化反應(yīng)，并過(guò)量吸收廢水中的磷，富集磷的剩余污泥排出系統(tǒng)，帶走大量的磷，從而達(dá)到除磷的效果。在 A2段和 O段，大量有機(jī)污染物也同時(shí)得到有效的去除。 （ 1） 工藝的主要特征 A. 脫氮與除磷同步進(jìn)行，構(gòu)筑物功能明確。 B. 在流態(tài)上，氧化溝可按完全混合－推流式考慮。 C. 缺氧與好氧交替運(yùn)行，絲狀菌增殖繁衍受到抑制，無(wú)污泥膨脹之虞。 24 （ 2） A2/O工藝的優(yōu)缺點(diǎn)： A. 運(yùn)行效果 較穩(wěn)定、可靠， BOD5去除率可達(dá) 90%，對(duì)于大型污水廠較為適宜。 B. 充氧采用鼓風(fēng)曝氣可按溶解氧要求自控，有利于降低電費(fèi)。 C. 投資費(fèi)用最大，經(jīng)常運(yùn)行電費(fèi)較小。 D. 構(gòu)筑物數(shù)量多，運(yùn)行管理復(fù)雜。 E. 出水水質(zhì)較好，但易受水質(zhì)、水量沖擊的影響。 F. 污泥沉降性能好，易于脫水，但回流污泥濃度要求高，且必須嚴(yán)格控制泥齡。 循環(huán)式活性污泥法工藝 (CTECH) CTECH 工藝循環(huán)階段和循環(huán)過(guò)程 循環(huán)式活性污泥法是間歇式活性污泥法的一種改進(jìn)。在一個(gè)或多個(gè)平行運(yùn)行、且反應(yīng)容積可變的池子中，完成生物降解和泥水 分離過(guò)程。因此在該工藝中無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的沉淀池。在這一系統(tǒng)中，活性污泥法按照“曝氣 非曝氣”階段不斷重復(fù)進(jìn)行。在曝氣階段主要完成生物降解過(guò)程，在非曝氣階段雖然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分離過(guò)程。 由于循環(huán)式活性污泥法工藝按照“注水 排水”以及“曝氣 非曝氣”順序完成處理過(guò)程，因此屬于序批式活性污泥法。 CTECH 工藝每一操作循環(huán)由下列四個(gè)階段組成： ? 進(jìn)水 /曝氣階段 ? 沉淀階段 25 ? 撇水階段 ? 閑置（可視具體情況而定） 循環(huán)開(kāi)始時(shí)，由于污水的進(jìn)入，使得池子內(nèi)部的水位由某一最低水位開(kāi)始上漲；經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的曝氣和 混合后，系統(tǒng)停止曝氣以便使反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥進(jìn)行絮凝沉淀，活性污泥將在靜止的環(huán)境中沉淀。當(dāng)沉淀階段完成后，撇水器將把池子上部的上清液排出系統(tǒng)，同時(shí)水位將降低到最初的深度。之后，系統(tǒng)將重復(fù)以上過(guò)程。上述各個(gè)階段組成一個(gè)循環(huán)，并不斷重復(fù)。請(qǐng)參見(jiàn)下頁(yè)示意圖。 為了保持適當(dāng)?shù)奈勰酀舛?，系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)生的污泥量排除相應(yīng)數(shù)量的剩余污泥，排除的剩余污泥一般在沉淀階段結(jié)束后進(jìn)行，如此剩余污泥的濃度可達(dá) 10 g/L 左右。 26 關(guān)閉曝氣( 視具體運(yùn)行情況而定)循環(huán)式活性污泥法工藝操作循環(huán)過(guò)程3沉淀開(kāi)始階段最高水位關(guān)閉進(jìn)水關(guān)閉曝氣污泥回流6 進(jìn)水 閑置階段(視 具體運(yùn)行情況而定)最低水位 進(jìn)水（視具體運(yùn)行情況而定)污泥回流進(jìn)水1曝氣開(kāi)始階段最低水位開(kāi)始曝氣污泥回流2曝氣結(jié)束階段進(jìn)水最高水位關(guān)閉曝氣污泥回流4 沉淀階段結(jié)束撇水和排泥階段開(kāi)始 處理上清夜 關(guān)閉進(jìn)水關(guān)閉曝氣污泥回流關(guān)閉進(jìn)水關(guān)閉曝氣5 撇水階段及排泥結(jié)束 撇水器處理出水污泥回流污泥回流污泥回流 27 CTECH 工藝的組成 ? 生物選擇器 (BIOLOGICAL SELECTOR) 在曝氣池的前段設(shè)置生物選擇器，這一特征是 CTECH工藝和其他 SBR工藝的重要區(qū)別之一。生物選擇器的最基本功能是防止活性污泥膨脹。在選擇器中，污水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)能通過(guò)酶反應(yīng)機(jī)理而迅速去除。選擇器可以恒定容積也可以可變?nèi)莘e運(yùn)行 ,多池系統(tǒng)的進(jìn)水配水池也可用作選擇器。選擇器區(qū)域不曝氣，維持缺氧狀態(tài)，污泥回流液中所含有的硝酸鹽可在此選擇器中得 以反硝化，繼而達(dá)到生物脫氮的效果。 ? 主曝氣區(qū) 在循環(huán)式活性污泥法工藝的主曝氣區(qū)進(jìn)行曝氣供氧 ,主要完成降解有機(jī) 物 和 同 時(shí) 硝 化 / 反 硝 化 (Simultaneous nitrification /Denitrification) 過(guò)程 . ? 污泥回流 / 排除剩余污泥系統(tǒng) 在 CTECH 池子的未端設(shè)有潛水泵，污泥通過(guò)此潛水泵不斷地從主曝氣區(qū)抽送至選擇器中 (污泥回流量約為進(jìn)水流量的 20 %左右 )。安裝在池子內(nèi)的剩余污泥泵在沉淀階段結(jié)束后將工藝過(guò)程中產(chǎn)生的剩余污泥排出系統(tǒng)。 ? 撇水裝置 在池子的未端設(shè)有可升降的撇水堰，以排出處理出水。撇水裝置及 其它操作過(guò)程均實(shí)行中央自動(dòng)控制。撇水器的獨(dú)特結(jié)構(gòu)可以有效防止浮渣進(jìn)入系統(tǒng)出水，進(jìn)一步確保處理的效果。 28 CTECH 工藝中 脫氮除磷 同時(shí)硝化 /反硝化 在可變?nèi)莘e的 ” 充水 排水 ” 活性污泥法系統(tǒng)中進(jìn)行生物脫氮 (硝化和反硝化 )已有多年歷史。大量運(yùn)行結(jié)果表明， CTECH 工藝具有卓越的硝化 /反硝化能力。隨著除氮要求的不斷提高， CTECH 工藝也將得到日益廣泛的應(yīng)用。 根據(jù)目前投入運(yùn)行的循環(huán)式活性污泥法工藝污水廠的運(yùn)行結(jié)果 ,對(duì)于一般城市污水在沒(méi)有特殊工程措施的條件下，其 24 小時(shí)混合出水水樣的出水值為： NH4N ＜ 0 .2 mg /l NO3N ＜ mg /l 出水水質(zhì)主要取決與污泥泥齡，供氧情況和一個(gè)循 環(huán)中曝氣和非曝氣階段的比例。運(yùn)行結(jié)果表明，對(duì)于同時(shí)硝化 /反硝化系統(tǒng) ， 循環(huán)式活性污泥法工藝的循環(huán)周期最佳可為 3 小時(shí)、 4 小時(shí)及 6 小時(shí)。通過(guò)同時(shí)硝化 / 反硝化實(shí)現(xiàn)脫氮必須連續(xù)測(cè)定池子主曝氣區(qū)的溶解氧數(shù)值，并加以控制調(diào)節(jié)。在曝氣階段需要不斷調(diào)節(jié)溶解氧，在曝氣開(kāi)始時(shí)，溶解氧控制在較低的水平 (約 mg O2 /l)， 直到在曝氣階段結(jié)束前，才使溶解氧達(dá)到最高水平 (約 2 3mg O2 /l)。 這種運(yùn)行方式無(wú)需如前置反硝化系統(tǒng)那樣需要將硝酸鹽氮從硝化區(qū)回流至反硝化區(qū)，因此可省去內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)； 而且在系統(tǒng)中也不需要單獨(dú)設(shè)置一個(gè)缺氧運(yùn)行階段以進(jìn)行反硝化。在主曝氣區(qū)進(jìn)行上述過(guò)程時(shí)，在選擇器中大量吸收的易降解物質(zhì)得到水解并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞內(nèi)，從 29 而提高了后續(xù)主曝氣區(qū)內(nèi)微生物的呼吸速率，加速了整個(gè)過(guò)程的進(jìn)行。 生物除磷 使微生物不斷地循序通過(guò)好氧和厭氧 (氧化還原電位 150 mV)運(yùn)行可以促進(jìn)在微生物細(xì)胞內(nèi)吸收過(guò)量的磷 . 在生物除磷過(guò)程中，當(dāng)微生物處于厭氧環(huán)境時(shí) ,短鏈脂肪酸被吸收到細(xì)胞內(nèi)部并被轉(zhuǎn)化為多聚 β 羥基丁酸 (PHB)內(nèi)貯物 , 細(xì)胞內(nèi)的聚合磷酸鹽則被轉(zhuǎn)換并以磷酸鹽的形式釋放到周圍環(huán)境中 , 同時(shí)還釋放鎂和鉀鹽物質(zhì)。當(dāng)微生物處于好氧環(huán)境時(shí)，細(xì)胞大量吸收磷酸鹽并形成胞內(nèi)聚合磷酸鹽，吸收鎂和鉀鹽物質(zhì)，在厭氧條件下形成的 PHB物質(zhì)在好氧階段得到降解。 上述反應(yīng)機(jī)理在循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)的曝氣階段和非曝氣階段不斷重復(fù)進(jìn)行。在此過(guò)程中，廢水中殘余的硝酸鹽對(duì)生物除磷的影響極微。在不增加其他處理單元的條件下，在 4 小時(shí)循環(huán)周期的系統(tǒng)中 , 其生物除磷的效果在 8090 %左右。如需再進(jìn)一步提高除磷的效果，可采用 6小時(shí)或更長(zhǎng)的循環(huán)周期 .此時(shí)非曝氣時(shí)間占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的50%左右，池子容積和撇水堰渠均需適當(dāng)增大。 其他的 SBR 工藝一般循環(huán)周期在 8 小時(shí)左右 ,在操作中易于出現(xiàn)污泥膨脹。 CTECH 工藝與常規(guī) SBR 工藝的區(qū)別 CTECH 工藝與常規(guī)的 SBR 工藝的主要區(qū)別在于： ? CTECH 工藝設(shè)有生物選擇器，可以有效抑制絲狀性微生物的生長(zhǎng)繁殖，繁殖污泥膨脹，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到明顯提高。此外，選 30 擇器的設(shè)計(jì)與生物除磷相結(jié)合可以顯著提高系統(tǒng)的除磷效果。而以往的 SBR 工藝則沒(méi)有選擇器，污泥的沉降性能易于惡化。 ? 在 CTECH 工藝中，在曝氣階段同步完成有機(jī)物的降解、硝化、反硝化和除磷的功能，因而其工藝 操作大為簡(jiǎn)化，并且無(wú)須任何混合攪拌措施。而常規(guī)的 SBR 類工藝則必須分好氧、缺氧和厭氧等不同階段以完成有機(jī)物的降解、硝化、反硝化和除磷的功能，從而導(dǎo)致操作復(fù)雜和系統(tǒng)的設(shè)備增加。為了避免污泥在缺氧和厭氧階段發(fā)生沉淀，必須設(shè)置攪拌裝置，因此不僅增加能耗， 而 且在一定程度上限制了其在大中型污水處理廠的應(yīng)用。 比較其他傳統(tǒng)的、普通的序批式活性污泥工藝，循環(huán)式活性污泥法工藝非常經(jīng)濟(jì)，可以節(jié)省大量投資，包括機(jī)械和電氣的投資，節(jié)省運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用以及減少占地面積。除這些優(yōu)點(diǎn)外，此項(xiàng)工藝的操作更為簡(jiǎn)單。 CTECH 工藝的主要優(yōu)點(diǎn) CTECH 工藝的主要特征和優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)如下： ? 工藝流程簡(jiǎn)單，布置緊湊，運(yùn)行靈活，處理效果好，可在不增加大量投資的條件下，實(shí)現(xiàn)深度除磷脫氮的目的。通過(guò)合理設(shè)計(jì)可使循環(huán)式活性污泥法工藝中產(chǎn)生的剩余污泥同時(shí)得到部分穩(wěn)定，故無(wú)需設(shè)置單獨(dú)的污泥消化系統(tǒng)，因此整個(gè)污水廠的工藝流程非常簡(jiǎn)單。 ? 工程投資低。因無(wú)需初沉池及二沉池（循環(huán)式活性污泥法中總的反應(yīng)池容積總是小于傳統(tǒng)的包括初沉池和二沉池的反應(yīng)器的總?cè)莘e），混 31 凝土用量和土建投資低。系統(tǒng)中無(wú)需設(shè)置龐大的刮泥橋、大量攪拌設(shè)備以及龐大的污泥 回流和內(nèi)回流泵，故系統(tǒng)機(jī)械 /設(shè)備投資低。另外系統(tǒng)中無(wú)需設(shè)置如傳統(tǒng)活性污泥法中連接曝氣池與二沉池的所有連接管道。 ? 工藝系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低。由于污泥回流比較低（通常為日平均流量的20％，且無(wú)其他內(nèi)回流系統(tǒng)）以及無(wú)需攪拌能耗，故節(jié)省大量能耗，另外通過(guò)實(shí)現(xiàn)深度反硝化可以回收氧量，應(yīng)用污泥耗氧速率控制技術(shù)嚴(yán) 格控制溶解氧水平，故系統(tǒng)可最大程度地降低能耗和運(yùn)行費(fèi)用。 ? 循環(huán)式活性污泥法工藝的一個(gè)重要特點(diǎn)是所有的活性污泥在任何時(shí)間都處于一個(gè)反應(yīng)池中，能保證有機(jī)物的降解、硝化等生物處理過(guò)程的正常進(jìn)行。在設(shè)有二沉池的活性污泥 法系統(tǒng)中，在雨季及峰值流量時(shí)，一定數(shù)量的活性污泥將被轉(zhuǎn)移到二沉池中，曝氣池污泥量減少，對(duì)硝化作用產(chǎn)生較大影響。 ? 整個(gè)工藝系統(tǒng)的操作完全自動(dòng)化，維護(hù)費(fèi)用及人員費(fèi)用能降到最低。 ? 具有很大的抗沖擊負(fù)荷能力， 能很好地緩沖進(jìn)水水量和水質(zhì)的波動(dòng) (日變化 , 季節(jié)性變化 )， 能有效地控制污泥膨脹和絲狀微生物的生長(zhǎng)，系統(tǒng)具有很高的工藝穩(wěn)定性。通過(guò)選擇器可以自動(dòng)抑制絲狀污泥和微生物的增殖。系統(tǒng)具有抗有機(jī)和水力沖擊能力，不會(huì)產(chǎn)生如傳統(tǒng)活性污泥法中在水力沖擊時(shí)活性污泥轉(zhuǎn)移到二沉池中或隨出水流失的現(xiàn)象。故 NH4－ N 的處理效果不會(huì)受到 影響。 ? 適應(yīng)水質(zhì)水量的變化能力強(qiáng)。通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)時(shí)間和各個(gè)階段的時(shí)間安排即可適應(yīng)實(shí)際進(jìn)水負(fù)荷的變化。 32 ? 占地面積少，該工藝一般采用矩形池結(jié)構(gòu)的模塊式建造方式，其布置非常緊湊，其生物處理部分的占地一般僅為連續(xù)流 A2/O 工藝的 50－60%，故可節(jié)省大量土地，在地價(jià)較貴時(shí)，可明顯降低土地投資的費(fèi)用。 由于采用模塊式布置方式，故系統(tǒng)擴(kuò)建極其方便。 ? 可最大程度地降低對(duì)周圍環(huán)境的影響。鼓風(fēng)機(jī)安裝在同一風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，采取集中的噪聲控制措施，因此，在采用微孔曝氣系統(tǒng)時(shí)污水廠噪聲可以得到有效控制。與機(jī)械表面的曝氣系統(tǒng)相比，尚 可大大減少對(duì)周圍環(huán)境的不良影響（系統(tǒng)無(wú)氣霧問(wèn)題）。大量實(shí)踐表明，在采用微孔橡膠膜曝氣系統(tǒng)的活性污泥系統(tǒng)中可以忽略氣味問(wèn)題。另外，由于該工藝系統(tǒng)占地少、結(jié)構(gòu)緊湊，因此污水廠的建造對(duì)周圍環(huán)境的影響將降到最低程度。 綜上所述，三種工藝對(duì) COD 和 N、 P 都有一定的去除效果，但是，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面比較可以看到 C－ TECH