【文章內(nèi)容簡介】 無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動； 污泥床不填載體，節(jié)省造價及避免因填料發(fā)生堵賽問題； UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反 應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。 主要缺點是： 進水中懸浮物需要適當控制，不宜過高，一般控制在 100mg/l以下； 污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力； 對水質(zhì)和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。 九、結(jié)語 UASB工藝近年來在國內(nèi)外發(fā)展很快，應(yīng)用面很寬，在各個行業(yè)都有應(yīng)用，生產(chǎn)性規(guī)模不等。實踐證明，它是污水實現(xiàn)資源化的一種技術(shù)成熟可行的污水處理工藝，既解決了環(huán)境污染問題，又能取得較好的經(jīng)濟效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。 某印染有限公司是一家 以染色、印花為主的加工型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，廢水主要來源分三個部分： ① 染料車間，主要由各類坯布染色后排放的含染料的廢水混合而成，其中包括整個工藝中所需前處理水； ② 印花車間，半成品水洗及滾筒沖洗水等； ③各類生活用水。印染混合廢水具有如下特點： ① 廢水量大，約占印染用水量的70%～ 90%； ② 水質(zhì)復雜，色度高，有機物含量高，耗氧量大，懸浮物多，并且含有微量有毒物質(zhì)； ③ 受原料、季節(jié)、市場需求等變化的影響，使水質(zhì)水量變化很大。 研究所于 1996年 8月承擔了該項目的設(shè)計，針對印染廢水的具體特點，采用了 O/A/O生化組合工藝。在 進水 CODCr為 1600 mg/L(大于設(shè)計標準 )的情況下，出水各項水質(zhì)指標均達到了 GB 8978?88一級標準，取得了滿意的效果。該項目總投資 280萬元，征用土地 3350m2，投運一年多來運行穩(wěn)定、情況良好，于 1998年 12月通過了嘉興市環(huán)保局驗收。 1 廢水處理工藝 設(shè)計原水水量： 2020 m3/d。設(shè)計原水水質(zhì)為印染混合廢水： CODCr≤800 mg/L， ?BOD5≤250 mg/L ，色度＝ 500(倍 )， pH＝ 8～ 10。設(shè)計出水達到 GB 8978?88一級標準，即 ?CODCr≤100 mg/L ， BOD5≤30mg/L ，色度＝ 50(倍 )， pH＝ 7～ 9， SS≤70 mg/L。 預處理部分 ① 格柵井。格柵井尺寸為 m m m 。設(shè)粗、細格柵各一道，前道粗格柵的柵條間隙為 20 mm，后道細格柵的柵條間隙為 10mm。 60176。 角傾置，人工清渣。 ② 調(diào)節(jié)池。容積為 450 m3，地下式，水力停留時間 5h。內(nèi)設(shè)穿孔管曝氣攪拌，防止沉積，同時起到預曝氣的作用并去除部分 CODCr。 ? ③ 豎流式沉淀池。容積為 380 m3，上升流速為 mm/s，中間設(shè)渦流反應(yīng)器一個。集泥方式 為重力排泥。通過泵前加藥 (鐵系混凝劑 )強化一級處理，可去除 50%～ 60%的 ?CODCr，并且使色度大大降低。設(shè)我院研制的中文智能 pH在線監(jiān)控儀一臺，使 pH值控制在 8～ 9，可得到穩(wěn)定的加藥去除效果，確保后續(xù) O/A/O生化工藝處于良好狀態(tài)。 生化處理部分 ① 一好氧池。水力停留時間 h，穿孔管鼓風曝氣，內(nèi)置彈性立體填料 200 m3，設(shè)計氣水比 20∶1 ，容積負荷為 kgCODCr/(m3?d)， CODCr去除率為本段進水的 40%。 ② 兼氧池。分兩段，前段水力停留時間 h，后 段水力停留時間 5 h。采用我院設(shè)計制造的長軸生化攪拌機作底部水力攪拌，內(nèi)置彈性立體填料共 600 m3，增加了污泥濃度。 CODCr去除率為本段進水的 15%，此段主要起水解酸化作用，提高 B/C。 ③ 二好氧池。水力停留時間 ，穿孔管鼓風曝氣，內(nèi)置彈性立體填料400m3，設(shè)計氣水比 25∶1 ，容積負荷 (m3?d)， CODCr去除率為本段進水的 70%。 后處理部分 氣浮池的停留時間為 5 h，采用 30%出水作回流溶氣水，型式為豎流式， CODCr去除率為本段進水的 30%。通 過氣浮去掉二好氧池出水中被剝落的生物膜和其他SS，氣浮污泥回流至二好氧池。氣浮池進水采用中文智能 pH在線監(jiān)控儀作 pH監(jiān)控，使出水 pH值穩(wěn)定達標。 2 工程調(diào)試運行 本工程 1997年 5月初開始生物馴化和設(shè)備調(diào)試。工程調(diào)試接種微生物取自杭州印染廠二沉池干污泥。一好氧、兼氧、二好氧采用先間歇培養(yǎng)后用印染廢水連續(xù)馴化的方式培養(yǎng)微生物，好氧池半個月，兼氧池一個月后，微生物培養(yǎng)馴化基本完成。 1997年 11月開始在初沉池進行加藥試驗，經(jīng)一周后出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。 1998年 11月 18日 19日經(jīng)嘉興市環(huán)境保護 監(jiān)測站進行連續(xù)兩天采樣監(jiān)測，結(jié)果見表 1。 表 1 環(huán)保監(jiān)測結(jié)果 采樣時間 采樣點 PH值 SS（ mg/L) 色度（倍） CODCr（ mg/L) BOD5(mg/L) 11月 18日 9： 20 進水 686 160 1570 276 出水 34 8 11月 18日 11： 20 進水 644 100 1960 857 出水 40 8 11月 18日 13： 20 進水 600 160 1710 704 出水 26 8 11月 18日 15： 20 進水 594 160 203 出水 22 8 11月 19日 9： 20 進水 256 100 1390 675 出水 32 8 11月 19日 11： 20 進水 428 160 2020 730 出水 40 8 11月 19日 13： 20 進水 481 160 1840 644 出水 34 8 11月 19日 15： 20 進水 1000 100 1540 120 出水 46 16 從表 1可見，治理設(shè)施出口各主要污染物指標八次監(jiān)測均達到設(shè)計標準，出水水質(zhì)較穩(wěn)定，主要污染物的去除率均較高 (平均去除率 CODCr為 %， BOD5為%， SS為 %，色度為 %)。驗收后二年來，處理設(shè)施一直穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。 3 經(jīng)濟分析 ① 電費：按 100 kW計，功率系數(shù)取 ，電費為 /(kW?h)，則 1 元 /d，即 /m3廢水。 ? ② 藥劑費：鐵系混凝劑按 %投加， 350元 /t藥劑，計 元 /m3廢水。聚合堿或酸按 200元 /d計，為 元 /m3廢水。 PAM 元 /m3廢水。 ? 共計： 1 910元 /d，即 元 /m3廢水。 ? ③ 人工費：共 4人，平均每人每天工資 25元，則 100元 /d，為 元 /t廢水。 ④ 固定資產(chǎn)折舊為 元 /m3廢水。 ⑤ 維修費、污泥裝運費等為 元 /m3廢水。 ⑥ 處理成本為 元 /m3廢水 (直接成本 /m3廢水 )。 4 結(jié)果討論 O/A/O處理工藝機理分析 O/A/O生物處理工藝綜合了厭 (兼 )氧、好氧和 A?B法處理工藝的優(yōu)點，克服了各自的缺點，使得三種工藝相得益彰，達到了環(huán)境目標和能源目標的統(tǒng)一。 ① 突破了傳統(tǒng)的 A?B工藝生物吸附 ?氧化概念。首先在形式上，將仍屬活性污泥法范疇的傳統(tǒng) A?B工藝改為生物膜法 (接觸氧化 )，增加了 MLVSS，提高處理效率，縮短水力停留時間，減少投資；其次在微生物降解機理上，將通常與吸附段伴存的污泥再生池省去，使得微生物再生在生物膜這一微生態(tài)系統(tǒng)內(nèi) 得以實現(xiàn)；再是在功能上，革新了傳統(tǒng) A?B法只適于高效處理高濃度易生物降解有機廢水，而對可生化性差的工業(yè)廢水無能為力的概念，本工藝豐富了 B段的內(nèi)容，采用 A/O克服了上述弱點。最后，本工藝保留了 A?B法的優(yōu)點，通過人為地制造濃度梯度，產(chǎn)生高效率的有機物去除效果。 ② 通過分格 (兼氧分二格 )分段的方法，使不同格段具有不同的優(yōu)勢微生物種群，其表現(xiàn)出來的優(yōu)點為：處理有機物的種類更加多樣化，對各有機物的去除更為徹底。 ③ 對 A/O工藝的改進。這里的 “A” 是指兼氧水解 (酸化 )。首先傳統(tǒng)的 A/O法由于 A段前置，為了達 到除磷脫氮的效果，最后的好氧處理出水必須有幾倍于處理水量的水回流至 A段，導致建設(shè)費用較大。本工藝在第一個 O/A中已達到了去除磷、氮的效果；其次傳統(tǒng)的 O/A法為了達到較好的出水，在 O段必須有足夠長的泥齡，同時在 A段為了保持較高的 MLVSS而必須添加營養(yǎng)， O/A/O工藝很好地解除了上述限制，解決了矛盾，因為有了 “ 二氧化 ” 的把關(guān)，第一個好氧池可以大大縮短泥齡；最后，更重要的是水解 (酸化 )?好氧處理技術(shù)，較大地提高了 B/C比，有效去除難降解有機物，縮短了常規(guī)反應(yīng)時間。 O/A/O組合工藝參數(shù)選擇 O/A/O組合工藝從根本上說，是根據(jù)生物可降解性的不同，把廢水中含有的不同性質(zhì)有機物在空間上放在不同格段處理而達到經(jīng)濟目的。雖然除此之外還有其他的作用和要求，但應(yīng)該以此為主要設(shè)計依據(jù)，其他要求為輔或作為驗算依據(jù)。 在第一好氧段，以進水中易降解 COD數(shù)據(jù)為設(shè)計依據(jù)，按照好氧處理要求選擇設(shè)計參數(shù)，達到基本去除易降解 COD的要求。兼氧段，宜根據(jù)進水中難降解 COD數(shù)據(jù)，按照兼氧理論中水解段要求選擇設(shè)計參數(shù)，達到大分子化為小分子、提高廢水可生化性的目的。第二好氧段，根據(jù)兼氧段出水和排放標準，按照好氧處理要求選擇設(shè)計 參數(shù)，一般宜設(shè)計成延時曝氣形式。 監(jiān)控系統(tǒng) 采用自動監(jiān)控系統(tǒng)，對泵、閥實現(xiàn)自動監(jiān)控，運行過程基本無須人工干預。由于 pH影響生物結(jié)構(gòu)和處理效果，工程采用我院研制的中文智能型 pH在線監(jiān)控儀，在加藥、加酸、加堿控制 pH在所要求的范圍內(nèi)。在 Y/Δ 啟動控制之外，監(jiān)控系統(tǒng)對 2臺風機實施了風壓監(jiān)控和自動卸壓裝置，使風機空載關(guān)停，改善風機使用條件，這些都對 O/A/O生化組合工藝的穩(wěn)定運行提供了有效保障。 其他 ① 本工程利用脫水活性污泥接種的方式啟動，與傳統(tǒng)的活性污泥法和 SBR法相比，啟動周 期大大縮短。 O/A/O生化組合工藝處理保證了運行效果 (出水水質(zhì) )穩(wěn)定，總有機物去除率達 95%以上，具有極強的抗沖擊負荷能力，微生物恢復期較短。 ② 采用氣浮池去除好氧池出水中含有的被剝落和淘汰的生物膜等固體懸浮物，半年的穩(wěn)定運行表明：與二沉池相比，氣浮物具有明顯的優(yōu)越性，它占地面積小，建設(shè)費用省，去除 SS效果好，有效地克服了二沉池污泥膨脹等缺點。 ③ 各段實際運行的有機物 (CODCr)去除效率：一好氧 45%，兼氧 15%，二好氧75%，達到了預計處理效率。 ? ④ 從經(jīng)濟分析看運行費用基本與應(yīng)收排污 費持平，但取得了較好的環(huán)境效益和社會效益。 5 結(jié)論 ① O/A/O 組合工藝不僅具有較高的有機物去除效率，而且容易得到較好的出水水質(zhì)，在有脫氮除磷要求時可同時得到去除氮磷的效果。 ? ② 實際運行表明： O/A/O組合工藝使較大部分好氧污泥在工藝內(nèi)部消化，大大減少了剩余污泥量，可以不必建單獨的好氧污泥裝置。 ③ O/A/O 組合工藝很好地體現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟的優(yōu)點，減少了建設(shè)費用和運行成本(與其他工藝相比，減少了停留時間，即減少了電耗 )。 ④ 實踐證明， O/A/O組合工藝對處理有機物成分復雜的廢水，特 別是對既含有易降解有機物又含有難降解有機物這一類具有一定可生化性但可生化性較差的混合廢水的處理，提供了一條經(jīng)濟有效的思路。 一、活性污泥 1912年英國的克拉克（ Clark）和蓋奇（ Gage）發(fā)現(xiàn)，對污水長時間曝氣會產(chǎn)生污泥，同時水質(zhì)會得到明顯的改善。繼而阿爾敦（ Arden）和洛開脫（ Lockgtt）對這一現(xiàn)象進行了研究。曝氣試驗是在瓶中進行的，每天試驗結(jié)束時把瓶子倒空，第二天重新開始，他們偶然發(fā)現(xiàn)，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附著污泥時，處理效果反而好。由于認識了瓶壁留下污泥的重 要性，他們把它稱為活性污泥。隨后，他們在每天結(jié)束試驗前，把曝氣后的污水靜止沉淀，只倒去上層凈化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，這樣大大縮短了污水處理的時間。這個試驗的工藝化便是于 1916年建成的第一個活性污泥法污水處理廠。 在顯微鏡下觀察這些褐色的絮狀污泥，可以見到大量的細菌，還有真菌，原生動物和后生動物，它們組成了一個特有的生態(tài)系統(tǒng)。正是這些微生物（主要是細菌）以污水中的有機物為食料，進行代謝和繁殖，才降低了污水中有機物的含量。 二、活性污泥法的基本流程 活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污 泥排除系統(tǒng)所組成。 污水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應(yīng)器，通過曝氣設(shè)備充人空氣，空氣中的氧溶人污水使活性污泥混合液產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)。曝氣設(shè)備不僅傳遞氧氣進入混合液，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài)。這樣，污水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸和反應(yīng)。隨后混合液流人沉淀池，混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來和水分離。流出沉淀池的就是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流，稱為回流污泥?；亓魑勰嗟哪康氖鞘蛊貧獬貎?nèi)保持一定的懸浮固體濃度，也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應(yīng) 引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常從沉淀池中排除，以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。這部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放環(huán)境前應(yīng)進行處理，防止污