【文章內(nèi)容簡介】 座，平均 20 萬人 l 座，但其中二級處理廠及高級處理廠占 98． 6％；瑞典是目前污水處理設(shè)施最普及的國家，下水道普及率 99％ 172上，平均 5000 人 1 座污水處理廠，其中 91％為二級生物處理廠。這些國家的經(jīng)驗表明，大力興建有了明顯改善；日本不符合環(huán)境標準水域，已從 1971 年的 ％下降到1980 年的 ％；歐洲萊茵河的有機污染已基本控制，部分河段水質(zhì)明顯改善，魚類復(fù)生；英國泰晤士河絕跡了 100 多年的魚群又重新出現(xiàn)，目前已達 119 種。 截至上世紀 70 年代，發(fā)達國家 基本上普及二級處理但是二級處理耗能多，運行費用高，基建投資也不低。發(fā)展中國家普遍“建不起”，或是“養(yǎng)不起”，因此紛紛尋求適用于本國國情的經(jīng)用的高昂引起了眾多的非議，據(jù)悉，美國投資超過 10 億美元，因此他們也在大力研究新技術(shù)或改革傳統(tǒng)的流程。 2. 城市污水工藝簡介 城市生活污水的主要污染物是有機物。針對生活污水，目前國內(nèi)外主要采用生物法。生物法包括活性污泥法、生物濾池兩大類，又以活性污泥法為主，活性污泥法有很多種型式，即傳統(tǒng)活性污泥工藝、 AB 工藝、 SBR 及其變型工藝、氧化溝工藝、 A/O工藝、 A2/O 工藝等。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 傳統(tǒng)活性污泥法工藝 傳統(tǒng)活性污泥法是 使用最早的工藝它去除有機物的效率很高，在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進行穩(wěn)定處理，對消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和運行費用都比較低。但是它對氮磷的去除效率不高。 圖 傳統(tǒng)活性污泥法工藝 法工藝 該法由德國教授 Bohuke 首先開發(fā)，該工藝對曝氣池按高低負荷分二級供氧， A 級負荷高，曝氣時間段，產(chǎn)生污泥量大，污泥負荷 ()以上，池容負荷 6 KgBOD/(m3/ d)以 上， B 級負荷低，污泥齡較長。 A 級 B 級間設(shè)中間沉淀池。 二級池子 F/M 不同，形成不同的微生物群體。 AB 法采用吸附和傳統(tǒng)活性污泥法的兩次生化處理，工藝單元構(gòu)成復(fù)雜，污泥不穩(wěn)定，建設(shè)投資和處理成本高。該法是針對高濃度污水而設(shè)計的特殊場合的處理工藝。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 AB 法工藝流程圖 氧化溝又名氧化渠，在我國的應(yīng)用最早可以追溯到五十年代初期，該溝體的平面形狀呈環(huán)形、長方形、 L 形、圓形或其他形狀，具有獨特水力學(xué)特征和工作特性。具有較好的處理效果。氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池作生化反應(yīng)器。氧 化溝提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力，一般是污水進水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍，水在溝內(nèi)的停留時間較長，對不易降解的有機物也有較好的處理能力。嚴格地說，氧化溝不屬于專門的脫氮除磷工藝，但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)一系列脫氮除磷技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。而我國自 20 世紀 80 年代起相繼采用此工藝處理各類城市污水，也取得了良好的效果。并在實踐中發(fā)展演化成多種形式，如 T 型氧化溝和 DE 型氧化溝、 Orbal 氧化溝。 T 型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉淀于一體，交替進行反應(yīng)和沉淀，流程簡 潔，具有生物脫氮功能。 Carrousel氧化溝兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系統(tǒng)，但水深不宜過大，充氧動力效率低，不具備脫氮除磷功能。 氧化溝具有以下特點： （ 1） 工藝流程簡單，運行管理方便，氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)； （ 2） 運行穩(wěn)定，處理效果好，氧化溝的 BOD 平均處理水平可達到 95%左右； 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 7（ 3） 能承受水質(zhì)，水量的沖擊負荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長，泥齡長和循環(huán)稀釋水量大； （ 4） 污泥量少，性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化 溝泥齡長，一般為 20~30d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少，從而簡單管理，運行費用抵； （ 5） 可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機的開關(guān)，創(chuàng)造好氧，缺氧環(huán)境達到脫氮除磷目的，脫氮效率一般 80%，但要達到較高的除磷效果則需采取另外措施。 圖 A/O 工藝是好氧 — 缺氧脫氮工藝的簡稱，它的工作原理為：污水在好氧條件下使含氮有機物被細菌分解為氨，然后在好氧自養(yǎng)型亞硝化細菌的作用下進一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，再經(jīng)好氧自養(yǎng)型硝化細菌作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，至此完成了硝化 反應(yīng)；在缺氧條件下，兼性異養(yǎng)型細菌利用或部分利用污水中原有的有機物碳源為電子供體，以硝酸鹽代替分子氧作電子受體，進行無氧呼吸，分解有機質(zhì)，同時將硝酸鹽中氮還原為氣態(tài)氮，至此完成了反硝化反應(yīng)。 A/O 工藝不但能取得比較滿意的脫氮效果，而且通湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 8過上述缺氧 — 好氧循環(huán)操作，同時可取得高的 BOD 和 COD 的去除率。 A/O 的工藝的優(yōu)點： （ 1） 可以同時去除有機物和氮，流程簡單，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費用； （ 2） 反硝化缺氧池一般無需外加有機碳源，降低了運行費用； （ 3） 因為好氧池在缺氧池后，可使反硝化殘留的 有機物得到進一步去除，提高了出水水質(zhì)； （ 4） 缺氧池中污水中的有機物被反硝化細菌所利用，減輕了其它好氧池的有機物負荷，同時缺氧池中反硝化產(chǎn)生的堿度可補充好氧池中硝化需要的堿度； （ 5） 脫氮效果較高，一般氮的去除率為 60%~85%。 圖 . A2/O 工藝 A2/O 工藝處理工藝是 Anaerobic— Anoxic— Oxic 的英文縮寫，它是厭氧 — 缺氧 —好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。 A2/O 工藝是在厭氧 — 好氧除磷的工藝基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷功能。是目前生物除磷脫氮工 藝中應(yīng)用較多一種方法，是最簡單的同步除磷脫氮工藝，利用厭氧、缺氧、好氧實現(xiàn)有機物的降解過程，原 污水 首先進入?yún)捬鯀^(qū)，轉(zhuǎn)化為小分子發(fā)酵產(chǎn)物。隨后廢水進入缺氧區(qū)，達到同時去碳和脫氮的目的。釋放能量可供本身生長繁殖，吸收周圍環(huán)境中的溶解磷，有機物經(jīng)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)后，濃度已相當?shù)汀?A2/O 工藝總水力停留時間小于其它同類工藝，厭氧、湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9缺氧和好氧三個區(qū)嚴格分開，有利于不同微生物菌群地繁殖生長，因此脫氮除磷效果非常好?？梢种平z狀菌繁殖，克服污泥膨脹， 對較高濃度和較低濃度均能得到良好的處理效果。 A2/O 工藝具有以下特點： （ 1） 厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有除去有機物和脫氮除磷功能； （ 2） 在同時脫氮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它工藝； （ 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） 污泥中含磷量高，一般為 %以上。 圖 工藝 SBR 是一種間歇式的活性污泥系統(tǒng)。其基本 特征是在一個反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)，固液分離，排水，排泥，可通過雙池或多池組合運行實現(xiàn)連續(xù)進出水。 SBR湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10通過對反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標，具有很大的靈活性。SBR 池通常每周運行 4— 6 小時，當出現(xiàn)雨水高峰流量時， SBR 系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應(yīng)來水量的變化。 SBR 系統(tǒng)通常能夠承受 35 倍旱流量的沖擊負荷。我國 80 年代開始對 SBR 進行研究，應(yīng)用已比較廣泛。如：昆明市日處理污水量最高可達 30 萬噸的第三污水處理廠，采用 SBR 法，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達到了設(shè) 計標準；天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠所采用的 SBR 法的變形工藝，是中國目前最大的 SBR 法城市污水處理廠。傳統(tǒng) SBR 法處理污水是將連續(xù)流工藝中污水先進入反應(yīng)池，進水時形成厭氧、缺氧，然后進入沉淀池泥水分離，曝氣充氧，完成脫氮除磷過程，并在同一容器中沉淀。這種方法不需要回流污泥，無專門的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，分時段進行攪拌、曝氣、沉淀，形成厭氧、缺氧、好氧過程，沉淀性能好，有機物去除效率高，提高難降解廢水的處理效率，抑制絲狀菌膨脹，不需要二沉池和污泥回流、工藝簡單。適用于中、小型污水處理廠。隨著 SBR法的不斷 改進， SBR 法發(fā)展成多種改良型： ICEAS 法、 CAST 法、 Unitank 法和 ASBR法。這幾種方法與傳統(tǒng) SBR 法不同之處在于通過設(shè)置多座池子，輪流運轉(zhuǎn)，間歇處理。這幾種方法雖有它的優(yōu)點，但每座池子都需安裝曝氣設(shè)備，水頭損失大，設(shè)備利用率低，投資大，自動化程度相當高。 SBR 工藝具有以下特點： （ 1） SBR 工藝流程簡單，管理方便，造價低。 SBR 工藝只有一個反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，一般要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進步，目前自動控制已相當成熟，配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，適合小城市采用； （ 2） 處理效果好。 SBR 工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝