【文章內(nèi)容簡介】 的釋放，因此，本方案考慮采用機械濃縮與脫水一體化設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，長可達數(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. 進出水裝置構(gòu)造簡單。 （ 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負荷低，類似活性污泥法的延時曝氣法，處理水質(zhì)良好。 C. 對水溫、水質(zhì)和水量的變動有較強的適應性。 D. 污泥產(chǎn)率低，排泥量少。 E. 污泥齡長，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： A. 運行效果好，穩(wěn)定性較高，對水質(zhì)、水量變化有 較強的適應性。對 N、 P有一定的去除效果，但不如 CTECH。 23 B. 處理構(gòu)筑物相對較少，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，剩余污泥量較少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，污泥處理費用較低。 D. 投資費用較大，經(jīng)常運行電費最高。 E. 構(gòu)筑物量較少，占地最大。隨著曝氣設備改進，氧化溝池深改變時，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，前置了一個厭氧段。污水經(jīng)預處理后先進入?yún)捬醴磻鳎?A1段），在這里，聚磷菌釋 放出磷，然后進入缺氧反應器（ 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，釋放出氮氣，起到良好的脫氮作用。經(jīng)脫氮的廢水進入好氧反應器（ O段），活性污泥在好氧情況下起硝化反應，并過量吸收廢水中的磷，富集磷的剩余污泥排出系統(tǒng)，帶走大量的磷，從而達到除磷的效果。在 A2段和 O段，大量有機污染物也同時得到有效的去除。 （ 1） 工藝的主要特征 A. 脫氮與除磷同步進行，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. 缺氧與好氧交替運行，絲狀菌增殖繁衍受到抑制，無污泥膨脹之虞。 24 （ 2） A2/O工藝的優(yōu)缺點： A. 運行效果 較穩(wěn)定、可靠， BOD5去除率可達 90%，對于大型污水廠較為適宜。 B. 充氧采用鼓風曝氣可按溶解氧要求自控，有利于降低電費。 C. 投資費用最大，經(jīng)常運行電費較小。 D. 構(gòu)筑物數(shù)量多，運行管理復雜。 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)過程 循環(huán)式活性污泥法是間歇式活性污泥法的一種改進。在一個或多個平行運行、且反應容積可變的池子中，完成生物降解和泥水 分離過程。因此在該工藝中無需設置單獨的沉淀池。在這一系統(tǒng)中，活性污泥法按照“曝氣 非曝氣”階段不斷重復進行。在曝氣階段主要完成生物降解過程，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)由下列四個階段組成： ? 進水 /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)開始時，由于污水的進入，使得池子內(nèi)部的水位由某一最低水位開始上漲；經(jīng)過一定時間的曝氣和 混合后，系統(tǒng)停止曝氣以便使反應器內(nèi)的活性污泥進行絮凝沉淀，活性污泥將在靜止的環(huán)境中沉淀。當沉淀階段完成后，撇水器將把池子上部的上清液排出系統(tǒng)，同時水位將降低到最初的深度。之后，系統(tǒng)將重復以上過程。上述各個階段組成一個循環(huán)，并不斷重復。請參見下頁示意圖。 為了保持適當?shù)奈勰酀舛?，系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)生的污泥量排除相應數(shù)量的剩余污泥，排除的剩余污泥一般在沉淀階段結(jié)束后進行，如此剩余污泥的濃度可達 10 g/L 左右。 26 關(guān)閉曝氣( 視具體運行情況而定)循環(huán)式活性污泥法工藝操作循環(huán)過程3沉淀開始階段最高水位關(guān)閉進水關(guān)閉曝氣污泥回流6 進水 閑置階段(視 具體運行情況而定)最低水位 進水（視具體運行情況而定)污泥回流進水1曝氣開始階段最低水位開始曝氣污泥回流2曝氣結(jié)束階段進水最高水位關(guān)閉曝氣污泥回流4 沉淀階段結(jié)束撇水和排泥階段開始 處理上清夜 關(guān)閉進水關(guān)閉曝氣污泥回流關(guān)閉進水關(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物質(zhì)能通過酶反應機理而迅速去除。選擇器可以恒定容積也可以可變?nèi)莘e運行 ,多池系統(tǒng)的進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)進行曝氣供氧 ,主要完成降解有機 物 和 同 時 硝 化 / 反 硝 化 (Simultaneous nitrification /Denitrification) 過程 . ? 污泥回流 / 排除剩余污泥系統(tǒng) 在 CTECH 池子的未端設有潛水泵，污泥通過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 其它操作過程均實行中央自動控制。撇水器的獨特結(jié)構(gòu)可以有效防止浮渣進入系統(tǒng)出水，進一步確保處理的效果。 28 CTECH 工藝中 脫氮除磷 同時硝化 /反硝化 在可變?nèi)莘e的 ” 充水 排水 ” 活性污泥法系統(tǒng)中進行生物脫氮 (硝化和反硝化 )已有多年歷史。大量運行結(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用。 根據(jù)目前投入運行的循環(huán)式活性污泥法工藝污水廠的運行結(jié)果 ,對于一般城市污水在沒有特殊工程措施的條件下，其 24 小時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，供氧情況和一個循 環(huán)中曝氣和非曝氣階段的比例。運行結(jié)果表明，對于同時硝化 /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、 4 小時及 6 小時。通過同時硝化 / 反硝化實現(xiàn)脫氮必須連續(xù)測定池子主曝氣區(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，在曝氣開始時，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，才使溶解氧達到最高水平 (約 2 3mg O2 /l)。 這種運行方式無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)中也不需要單獨設置一個缺氧運行階段以進行反硝化。在主曝氣區(qū)進行上述過程時，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，加速了整個過程的進行。 生物除磷 使微生物不斷地循序通過好氧和厭氧 (氧化還原電位 150 mV)運行可以促進在微生物細胞內(nèi)吸收過量的磷 . 在生物除磷過程中，當微生物處于厭氧環(huán)境時 ,短鏈脂肪酸被吸收到細胞內(nèi)部并被轉(zhuǎn)化為多聚 β 羥基丁酸 (PHB)內(nèi)貯物 , 細胞內(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 , 同時還釋放鎂和鉀鹽物質(zhì)。當微生物處于好氧環(huán)境時，細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。 上述反應機理在循環(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進行。在此過程中，廢水中殘余的硝酸鹽對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。如需再進一步提高除磷的效果，可采用 6小時或更長的循環(huán)周期 .此時非曝氣時間占整個循環(huán)時間的50%左右，池子容積和撇水堰渠均需適當增大。 其他的 SBR 工藝一般循環(huán)周期在 8 小時左右 ,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 工藝設有生物選擇器，可以有效抑制絲狀性微生物的生長繁殖，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 擇器的設計與生物除磷相結(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 操作大為簡化，并且無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物的降解、硝化、反硝化和除磷的功能，從而導致操作復雜和系統(tǒng)的設備增加。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，可以節(jié)省大量投資，包括機械和電氣的投資，節(jié)省運行和維護費用以及減少占地面積。除這些優(yōu)點外，此項工藝的操作更為簡單。 CTECH 工藝的主要優(yōu)點 CTECH 工藝的主要特征和優(yōu)點可以總結(jié)如下： ? 工藝流程簡單，布置緊湊，運行靈活，處理效果好，可在不增加大量投資的條件下，實現(xiàn)深度除磷脫氮的目的。通過合理設計可使循環(huán)式活性污泥法工藝中產(chǎn)生的剩余污泥同時得到部分穩(wěn)定，故無需設置單獨的污泥消化系統(tǒng)，因此整個污水廠的工藝流程非常簡單。 ? 工程投資低。因無需初沉池及二沉池（循環(huán)式活性污泥法中總的反應池容積總是小于傳統(tǒng)的包括初沉池和二沉池的反應器的總?cè)莘e），混 31 凝土用量和土建投資低。系統(tǒng)中無需設置龐大的刮泥橋、大量攪拌設備以及龐大的污泥 回流和內(nèi)回流泵，故系統(tǒng)機械 /設備投資低。另外系統(tǒng)中無需設置如傳統(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)運行費用低。由于污泥回流比較低（通常為日平均流量的20％，且無其他內(nèi)回流系統(tǒng)）以及無需攪拌能耗，故節(jié)省大量能耗，另外通過實現(xiàn)深度反硝化可以回收氧量，應用污泥耗氧速率控制技術(shù)嚴 格控制溶解氧水平，故系統(tǒng)可最大程度地降低能耗和運行費用。 ? 循環(huán)式活性污泥法工藝的一個重要特點是所有的活性污泥在任何時間都處于一個反應池中，能保證有機物的降解、硝化等生物處理過程的正常進行。在設有二沉池的活性污泥 法系統(tǒng)中，在雨季及峰值流量時，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，對硝化作用產(chǎn)生較大影響。 ? 整個工藝系統(tǒng)的操作完全自動化，維護費用及人員費用能降到最低。 ? 具有很大的抗沖擊負荷能力， 能很好地緩沖進水水量和水質(zhì)的波動 (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，系統(tǒng)具有很高的工藝穩(wěn)定性。通過選擇器可以自動抑制絲狀污泥和微生物的增殖。系統(tǒng)具有抗有機和水力沖擊能力，不會產(chǎn)生如傳統(tǒng)活性污泥法中在水力沖擊時活性污泥轉(zhuǎn)移到二沉池中或隨出水流失的現(xiàn)象。故 NH4－ N 的處理效果不會受到 影響。 ? 適應水質(zhì)水量的變化能力強。通過調(diào)節(jié)循環(huán)時間和各個階段的時間安排即可適應實際進水負荷的變化。 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，在地價較貴時，可明顯降低土地投資的費用。 由于采用模塊式布置方式，故系統(tǒng)擴建極其方便。 ? 可最大程度地降低對周圍環(huán)境的影響。鼓風機安裝在同一風機房內(nèi)，采取集中的噪聲控制措施，因此，在采用微孔曝氣系統(tǒng)時污水廠噪聲可以得到有效控制。與機械表面的曝氣系統(tǒng)相比，尚 可大大減少對周圍環(huán)境的不良影響（系統(tǒng)無氣霧問題）。大量實踐表明，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周圍環(huán)境的影響將降到最低程度。 綜上所述，三種工藝對 COD 和 N、 P 都有一定的去除效果，但是，從經(jīng)濟和技術(shù)兩方面比較可以看到 C－ TECH