【文章內(nèi)容簡介】 效果差，而且由于交替運(yùn)行，總的容積利用率低，約為55%，設(shè)備總數(shù)量多，利用率低。SBR改良工藝BIOSEQUENCERTMBiosequencerTM 3型連續(xù)進(jìn)水SBR工藝主要由注水沉淀、注水潷水、靜態(tài)／攪拌注水、曝氣注水四個(gè)階段組成：注水沉淀：每個(gè)周期由注水沉淀開始，在正常設(shè)計(jì)水量時(shí)，沉淀時(shí)間為60分鐘，在沉淀階段結(jié)束時(shí)，SBR池的液位達(dá)到設(shè)定最高水位，隨后進(jìn)入注水潷水階段。在高峰流量長時(shí)間持續(xù)時(shí)，液位升至設(shè)定最高液位的時(shí)間會(huì)縮短，此時(shí)沉淀時(shí)間會(huì)縮短，注水潷水階段提前開始。潷水注水：采用獨(dú)特的漂浮式潷水器，在潷水前各階段，潷水器漂浮于水面之上，潷水口脫離水面，避免未經(jīng)完全處理的污水排出，當(dāng)進(jìn)入潷水狀態(tài)時(shí)，潷水器收集管下沉到水面以下，靠上部浮筒的浮力使?jié)鲬腋∮谌~面上，排水口始終保持與液面相同的距離，保證排出的都是上部的澄清液。為避免進(jìn)水對排水造成沖擊，SBR池型采用適當(dāng)?shù)拈L寬比，并在進(jìn)水端設(shè)有水力分配和緩沖墻。靜態(tài)注水：潷水階段在液面達(dá)到低液位時(shí)停止，壓縮空氣管道的電磁閥開啟，給潷水器進(jìn)行充氣，使集水管上浮，排水口脫離液面，隨后程序進(jìn)入靜態(tài)注水階段；在注水、注水沉淀、注水潷水階段，水中溶解氧處于低值，能有效抑制活性污泥絲狀菌的生長，有助于保持活性污泥良好的沉降性能。反硝化作用也同時(shí)在此階段進(jìn)行，反硝化菌以剛進(jìn)入的污水中有機(jī)物作為電子供體，將池內(nèi)NO3N還原為N2逸出水面，并且消耗內(nèi)碳源，減少氧氣的需要量，縮短鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，降低運(yùn)行費(fèi)用。曝氣注水階段：鼓風(fēng)機(jī)開始運(yùn)行，通過微孔曝氣頭向污水提供微生物增長繁殖所需要的氧氣。鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行同時(shí)受時(shí)間和溶解氧參數(shù)聯(lián)合控制，在溶解氧達(dá)到設(shè)定運(yùn)行參數(shù)時(shí)，停止鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，在溶解氧低于設(shè)定參數(shù)時(shí)重新啟動(dòng)投入運(yùn)行。BiosequencerTM 3型SBR工藝介于傳統(tǒng)SBR和CASS工藝之間，采用連續(xù)進(jìn)水，間歇出水運(yùn)行模式，屬于完全混合式和推流式的完美結(jié)合，它的優(yōu)點(diǎn)集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）運(yùn)行管理高度智能化 由于系統(tǒng)控制硬件如PLC、電動(dòng)閥、氣動(dòng)閥、電磁閥、液位傳感器、流量計(jì)及微機(jī)已相當(dāng)成熟，能夠?yàn)镾BR系統(tǒng)提供可靠的自動(dòng)化控制，甚至實(shí)現(xiàn)無人化管理，CSADA（管理控制和數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)每五分鐘采集一次相關(guān)數(shù)據(jù)，PLC程序會(huì)根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的判斷，對設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的運(yùn)行指令，同時(shí)紀(jì)錄每次采取操作，進(jìn)一步的積累數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)３）基建投資低及設(shè)備利用率高 傳統(tǒng)SBR工藝，污水生物處理各階段都在同一個(gè)單元內(nèi)完成，不需要污水調(diào)節(jié)池和二次沉淀池，節(jié)省占地面積。BiosequencerTM3型SBR系統(tǒng)擁有獨(dú)特的平面布局，四座SBR池作為兩組并列運(yùn)行，池壁中間分成上下兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，上層空間作為鼓風(fēng)機(jī)房和現(xiàn)場控制室使用，大大縮短了管道長度，減少了鼓風(fēng)機(jī)的壓力損失，降低運(yùn)行費(fèi)用，下層空間可被選擇分隔成為污泥儲(chǔ)池和消毒接觸池兩部分，使SBR池及相關(guān)構(gòu)筑物的占地面積降到最低。4）耐沖擊負(fù)荷 SBR充水時(shí)可作為均化池，對水質(zhì)、水量的變化具有調(diào)節(jié)作用。5）脫氮除磷 SBR工藝在時(shí)間上劃分為好氧和缺氧階段，在各個(gè)階段分別進(jìn)行硝化和反硝化作用，硝化作用使氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，進(jìn)而通過反硝化作用轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖绯鏊妗Ｆ貧怆A段聚磷菌利用有機(jī)物氧化放出的能量，大量吸收混合液中的磷，以聚磷酸鹽的形式儲(chǔ)存于體內(nèi)，因此水中的磷轉(zhuǎn)移到活性污泥中，在聚磷菌尚未將吸收的磷大量釋放前，以剩余污泥形式排出系統(tǒng)，從而達(dá)到去除水中磷的目的，實(shí)現(xiàn)生物除磷。6）維護(hù)管理方便潷水器在水下沒有機(jī)械傳動(dòng)部件，幾乎不需要進(jìn)行維修；全廠設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)都能在顯示屏上被顯示，可隨時(shí)檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況和設(shè)備的連續(xù)或累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，及時(shí)提示操作人員對設(shè)備進(jìn)行必要的維護(hù)管理；可以通過因特網(wǎng)對運(yùn)轉(zhuǎn)的工程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和參數(shù)修改，在發(fā)生緊急情況時(shí)，縮短故障分析解決時(shí)間，并可通過網(wǎng)絡(luò)對程序進(jìn)行升級(jí)。BiosequencerTM 3型SBR工藝出水水質(zhì)好，對沖擊負(fù)荷的適應(yīng)性強(qiáng)，活性污泥性能好， 投資和占地面積小，能耗低，操作管理及維修簡單，但操作管理比較復(fù)雜，必須進(jìn)行自動(dòng)控制。接觸氧化法接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點(diǎn)的一種新的廢水生化處理法。這種方法的主要設(shè)備是生物接觸氧化濾池。在不透氣的曝氣池中裝有焦炭、礫石、塑料蜂窩等填料，填料被水浸沒，用鼓風(fēng)機(jī)在填料底部曝氣充氧,這種方式稱謂鼓風(fēng)曝氣裝置；空氣能自下而上，夾帶待處理的廢水，自由通過濾料部分到達(dá)地面，空氣逸走后，廢水則在濾料間格自上向下返回池底?；钚晕勰喔皆谔盍媳砻妫浑S水流動(dòng)，因生物膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈攪動(dòng)，不斷更新，從而提高了凈化效果。生物接觸氧化法具有處理時(shí)間短、體積小、凈化效果好、出水水質(zhì)好而穩(wěn)定、污泥不需回流也不膨脹、耗電小等優(yōu)點(diǎn)。1）生物接觸氧化法與活性污泥法的區(qū)別（1）、從微生物轉(zhuǎn)化有機(jī)物的功能來看活性污泥法中，微生物以絮狀結(jié)構(gòu)懸浮于所需凈化的污水中，經(jīng)充分混合而成混合液；接觸氧化法中，微生物以生物膜的形態(tài)附著在固體填料表面上與所需凈化的污水接觸。（2）、從吸氧方式來看活性污泥法中，微生物從所需凈化的污水中吸取溶解氧；生物接觸氧化法中，微生物從大氣中吸取氧氣。2）接觸氧化池的結(jié)構(gòu)設(shè)置當(dāng)接觸氧化池按完全混合式設(shè)置時(shí)，則兼有完全混合式活性污泥法的特點(diǎn)，各點(diǎn)水質(zhì)比較均勻，各處微生物群的數(shù)量和性質(zhì)基本相似；當(dāng)接觸氧化池按推流式設(shè)置時(shí)，則兼有推流式活性污泥法的特點(diǎn)，進(jìn)水口端CODCr高，出水口端CODCr低。3）對于載體填料的通常要求有一定的生物膜附著力；比表面積大；空隙率大；水流阻力大；強(qiáng)度大，化學(xué)和生物穩(wěn)定性好，經(jīng)久耐用；截留懸浮物質(zhì)能力強(qiáng)；不溶出有害物質(zhì)，不引起二次污染；與水的比重相差不大，以免過分地增加氧化池荷重；形狀規(guī)則，尺寸均一，使之在填料間形成均一的流速；貨源充足，價(jià)格便宜，運(yùn)輸和安裝施工方便。（1）、生物膜的附著性物理因素：載體填料的外觀形狀。物理化學(xué)因素：載體填料的表面顯微構(gòu)造、表面電位、親水性等。表面粗糙度是能否快速形成初期生物膜的主要因素。表面粗糙度大，掛膜快，粗糙度小，掛膜慢。生物膜附著還同微生物和載體填料表面的靜電作用有關(guān)。一般微生物帶負(fù)電。若填料表面電位越高，則可以推測生物膜附著越容易，反之亦然。（2）、水力學(xué)特性載體填料的水力學(xué)特性包括空隙率、比表面積、形狀尺寸、填充率等?？障堵视绊懰膶?shí)際停留時(shí)間和生物膜量?？障堵试礁撸趸氐淖枇υ叫?，同時(shí)需用填料越少，造價(jià)越低?？障堵蔬^高會(huì)導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度和比表面積減小。比表面積影響氧化池單位池容的生物膜量。比表面積大，對溶解性底質(zhì)和懸浮物質(zhì)有良好的去除效果，但會(huì)增大水流阻力，能量消耗大，易于堵塞填料。比表面積宜控制在一至數(shù)個(gè)100 m2/m3之間。雷諾數(shù)影響生物膜的更新，與空隙率成正比，與比表面積成反比，從單位面積生物膜凈化效率分析，比表面積宜偏小。（3）、經(jīng)濟(jì)影響填料成本的主要因素是材質(zhì)、填料厚度、加工過程等。當(dāng)然，經(jīng)濟(jì)條件必須要同填料的生物膜附著性和水力學(xué)特性結(jié)合起來。4）填料的類型及其特點(diǎn)（1）蜂窩管狀優(yōu)點(diǎn)：材料耗費(fèi)少，比表面積大。蜂窩管內(nèi)壁附著上生物膜厚，內(nèi)徑減小，比表面積隨之減少?？障堵蚀蟆７涓C是用硬聚氯乙烯、聚丙烯或玻璃鋼等薄片做成的，空隙率較大。質(zhì)輕，縱向強(qiáng)度大，使實(shí)際應(yīng)用時(shí)堆積高度較大，可達(dá)4~5 m。蜂窩管內(nèi)壁光滑無死角，衰老的生物膜易于脫落。缺點(diǎn)：若選擇的蜂窩孔徑與BOD5負(fù)荷不相適應(yīng)，則生物膜的生長與脫落失去平衡，容易使填料堵塞。因此，必須根據(jù)適當(dāng)?shù)呢?fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)采用擴(kuò)散曝氣、射流或表面曝氣方式供氣時(shí)，在蜂窩管內(nèi)難以達(dá)到均一的流速，對接觸效率和生物膜更新產(chǎn)生不良影響，此外體積較大，搬運(yùn)困難。（2）纖維狀優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)輕，強(qiáng)度高，物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，經(jīng)久耐用。纖維束在紊動(dòng)的水中激烈漂動(dòng)呈立體結(jié)構(gòu)，因而比表面積大，生物膜數(shù)量多，附著能力強(qiáng)，污水與生物膜的接觸效率也高。隨水漂動(dòng)的纖維束使填料之間的空隙可變，不易被微生物膜堵塞，另外價(jià)格比較便宜。（3）中空微孔纖維束填料優(yōu)點(diǎn)：在中空纖維表面，由于著生的生物膜濃度高（BOD5為500~1000毫克/升時(shí)的生物膜量約為20000~25000毫克/升），提高了原水與其的接觸效率，從而可以進(jìn)行有效地凈化?？諝馔ㄟ^纖維的中空體，經(jīng)微孔膜滲出，在纖維絲表面形成一層極薄的氣膜。當(dāng)氣膜達(dá)到一定厚度時(shí)，就變成氣泡從纖維表面脫落，再徐徐地上升到水槽表面逸散到大氣中去。不會(huì)產(chǎn)生向膜內(nèi)水的逆流，因而也沒有堵塞問題。纖維束的長度可按槽的尺寸任意選擇，這對原有設(shè)備的改造挖潛提供了有效途徑。（4）板狀采用石棉水泥平板，填料層高度2 m左右，間距35~40 mm。這種填料的比表面積較小，表面光滑，附著的生物膜量和有機(jī)負(fù)荷較小，當(dāng)處理低濃度污水時(shí)可以取得一定效果。采用硬聚氯乙烯或聚丙烯為材質(zhì)的波紋板，增大了比表面積、強(qiáng)度和生物膜附著量，提高了處理效果。（5）網(wǎng)狀平面網(wǎng)狀填料，即多孔狀載體填料，目前最常用的格網(wǎng)尺寸為1313～610 mm，主要用于濃度較高的生產(chǎn)廢水處理和污水的二級(jí)處理；細(xì)網(wǎng)眼的棉絮狀多孔填料主要用于去除難分解物質(zhì)和硝化等三級(jí)處理。特點(diǎn)：1）呈多孔網(wǎng)狀，水流通暢均勻，污水和生物膜的接觸效率高；2）在組件下部直接全面曝氣，有利于氣液混合，氧的利用率高，生物膜更新快，活性高，增大了反應(yīng)速度；3）填料呈垂直等間距排列，生物膜剝離效果好，不會(huì)引起堵塞，不需要沖洗裝置；4）填料可以任意組合，設(shè)計(jì)上的通用性較大，裝置的規(guī)?？纱罂尚。幚碡?fù)荷可高可低。立體網(wǎng)狀填料通常采用聚丙烯制成，聚丙烯原料重量輕（），韌性好，強(qiáng)度高，浸入水中后不受微生物分解作用的影響，防酸、防堿、防有機(jī)溶劑，生物膜附著性能良好。特點(diǎn)：1）有效表面積大；2）接觸攪拌效率高；3）截留懸浮物的性能好。（6）筒狀筒狀載體填料處理廢水的特點(diǎn)：處理水的透視度較高；同時(shí)進(jìn)行BOD去除和生物除氮；運(yùn)行較穩(wěn)定。設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的兩點(diǎn)：筒狀填料由于形狀不同，填充量可相差數(shù)倍。因此，在確定氧化池的有效容積和表面積時(shí)，必須首先考慮填料的形狀和大小，然后才能決定單位容積的填充量。筒狀填料是不規(guī)則的填充，空隙率是不均勻的。要在氧化池內(nèi)產(chǎn)生均勻的水流，必須限定曝氣方式。一般采用擴(kuò)散曝氣、全面曝氣或者槽外曝氣，而側(cè)面曝氣幾乎達(dá)不到目的。（7）不規(guī)則粒狀不規(guī)則粒狀填料一般有砂、碎石、焦炭或煤等，填料粒徑一般在數(shù)毫米至數(shù)十毫米。其具有以下特點(diǎn)：截留懸浮物的空間多，截留懸浮物的能力強(qiáng)；價(jià)格便宜，宜于就地取材；水流阻力較大，易于引起氧化池堵塞。因此，必須采取定期的適當(dāng)反沖洗。5） 生物接觸氧化處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）、流程選擇[1]. 一段法（一氧一沉）在一段法流程中，雖然在氧化池有時(shí)會(huì)引起短流，但全池填料上生物膜厚度幾乎相等，BOD負(fù)荷大體相同，具有完全混合型的特點(diǎn)。剩余營養(yǎng)物質(zhì)（食料F）與活性微生物數(shù)量比值F/M≤，處于生長率下降階段。此時(shí)微生物的增殖不受自身生理機(jī)制的限制，而是由污水中營養(yǎng)物質(zhì)的數(shù)量起主要作用。[2]. 二段法（二氧二沉或兩格終沉）在二段法流程中，需控制第一段氧化池F/M的條件，當(dāng)F/M＞，微生物的生長率可呈上升階段。微生物的生長不受營養(yǎng)物質(zhì)的影響，只受自身機(jī)理的限制，微生物繁殖率高，活性強(qiáng)，吸附氧化有機(jī)物的能力高，可以提高處理效率。為了維持較高的F/M，BOD負(fù)荷也較高，導(dǎo)致生物膜的過剩積累和脫落，處理出水含有機(jī)物的量也較高一些。因此，在第二段氧化池需控制F/M的條件。此時(shí)微生物處于生長率下降階段或內(nèi)源呼吸階段。由此可見，二段法流程的微生物工況與推流式活性污泥法相似。對以上處理工藝的比較污水處理工藝的選擇是否合適，不僅關(guān)系到污水處理廠的處理效果，還將影響污水處理廠的可靠性、穩(wěn)定性、工程投資、運(yùn)行費(fèi)用和操作管理等方面。因此必須根據(jù)具體情況，選擇適當(dāng)?shù)奶幚砉に?，滿足運(yùn)行可靠，處理效果穩(wěn)定的同時(shí)，考慮投資、運(yùn)行費(fèi)用低等方面的要求。對以上處理工藝的技術(shù)比較如下：表31：適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較 工藝名稱氧化溝工藝A2/O工藝SBR工藝水解接觸氧化法工藝優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)筑物少，基建費(fèi)用??；，有穩(wěn)定的除P脫N功能；；； ；，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；，管理維護(hù)簡單；，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)；，成本底；，二沉池。；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；，運(yùn)行效果穩(wěn)定；，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠；，運(yùn)行費(fèi)用低；，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)。；，占地省，處理成本底；3. 處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；；不設(shè)專門的二沉池；，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時(shí)間靈活控制的。（1）容積負(fù)荷高，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；（2）具有膜法的優(yōu)點(diǎn)，剩余污泥量少；（3）具有活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，輔以機(jī)械設(shè)備供氧，生物活性高，泥齡短； （4）能分解其它生物處理難分解的物質(zhì)；（5）容易管理，消除污泥上浮和膨脹等弊端。缺點(diǎn)，對自動(dòng)化控制能力要求高；；；。；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水廠費(fèi)用偏高；。，對自動(dòng)化控制能力要求高；2..容積及設(shè)備利用率低； （1）濾料間水流緩慢，水力沖刷力?。唬?）生物膜只能自行脫落，剩余污泥不易排走，滯留在濾料之間易引起水質(zhì)惡化，影響處理效果；（3）濾料更換，構(gòu)筑物維修困難。結(jié)合本工程具體情況，根據(jù)以上比較，我們認(rèn)為水解接觸氧化法在占地、出水水質(zhì)、抗水質(zhì)水量沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理及維護(hù)等方面均可滿足需要，比A2/O工藝及氧化溝工藝更適合界首鎮(zhèn)水質(zhì)水量、建設(shè)規(guī)模、廠址用地和運(yùn)行管理?xiàng)l件，具有工藝成熟穩(wěn)妥、運(yùn)行管理及維護(hù)簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)推薦采用水解接觸氧化法為本工程污水處理工藝。本工藝的主要流程為：預(yù)處理+水解接觸氧化法工藝+消毒。見如下工藝流程圖：二、污水處理工藝流程預(yù)處理段預(yù)處理段包括格柵、沉砂池、初沉池等構(gòu)筑物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷和對設(shè)備及管道的磨損。向沉砂池末端投加化學(xué)除磷藥劑作為生物除磷