【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 “連續(xù)循環(huán)曝氣法”。過去由于其曝氣裝置動(dòng)力小，使池深及充氧能力收到限制，導(dǎo)致占地面積大，土建費(fèi)用高，使其推廣及運(yùn)用收到影響。近十年來由于曝氣裝置的不斷改進(jìn)、完善及池型的合理設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了氧化溝過去的缺點(diǎn)。216。卡羅塞爾氧化溝卡羅塞爾氧化溝是荷蘭DHV公司開發(fā)的。該工藝在曝氣渠道端部裝有低速表面曝氣機(jī)。在曝氣渠內(nèi)用隔板分格，構(gòu)成連續(xù)渠道。表曝機(jī)把水推向曝氣區(qū)，水流連續(xù)經(jīng)過幾個(gè)曝氣去后經(jīng)堰口排出。為了保證溝中流速，曝氣渠的幾何尺寸和表曝機(jī)的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，DHV公司往往要通過水力模型才能確定工程設(shè)計(jì)。最近DHV公司又開發(fā)了卡羅塞爾2000型，把厭氧/缺氧/好氧與氧化溝循環(huán)式曝氣渠巧妙的結(jié)合起來，改變了原調(diào)節(jié)性差，除磷脫氮效果低的缺點(diǎn)，但水力設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。卡魯賽爾氧化溝的缺點(diǎn)是池深較淺，占地面積大，土建費(fèi)用高。也有將卡魯賽爾氧化溝池深設(shè)計(jì)為6m或更深的情況，但需采用潛水推流器提供額外動(dòng)力。216。（3）DE型氧化溝和T型氧化溝雙溝式（DE型）氧化溝和三溝式（T型）氧化溝是丹麥克魯格公司開發(fā)的。DE型氧化溝為雙溝組成，氧化溝與二沉池分建，有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，DE型氧化溝可按除磷脫氮（或脫氮）等多種工藝進(jìn)行。雙溝式氧化溝是由兩個(gè)容積相同，交替進(jìn)行的曝氣溝組成。溝內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器，實(shí)現(xiàn)硝化過程，由于周期性的變換進(jìn)、出水方向（需啟閉進(jìn)出水堰門）和變換轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器的運(yùn)行狀態(tài)，因此必需通過計(jì)算機(jī)控制操作，對(duì)自控要求較高。三溝式氧化溝集曝氣沉淀于一體，工藝更為簡(jiǎn)單。三溝膠體進(jìn)水，兩外溝交替出水，兩外溝分別作為曝氣或沉淀交替運(yùn)行，不需設(shè)二沉池和回流污泥設(shè)備，同DE型氧化溝相同，需要的自動(dòng)化程度高。由于這兩種氧化溝采用轉(zhuǎn)刷曝氣，池深較淺，占地面積大。雙溝式和三溝式由于各溝交替進(jìn)行，明顯的缺點(diǎn)是設(shè)備利用率低，三溝式的設(shè)備利用率只有58%，設(shè)備配置多，使一次性設(shè)備投資大。（4）奧伯爾氧化溝奧伯爾氧化溝是氧化溝類型中的重要形式，此法起初是由南非的修斯曼構(gòu)想，南非國(guó)家水研究所研究和發(fā)展的，該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給美國(guó)的Envirex公司后得到的不斷的改進(jìn)及推廣應(yīng)用。奧伯爾氧化溝是橢圓形的，通常有三條同心曝氣渠道（也有兩條或更多條渠道）。污水通過淹沒式進(jìn)水口從外溝進(jìn)入，順序流入下一條渠道，由內(nèi)溝道排出。奧伯爾氧化溝具有同時(shí)硝化、反硝化的特性，在氧化溝前面增加一座厭氧選擇池，便構(gòu)成了生物除磷脫氮系統(tǒng)。污水和回流污泥首先進(jìn)入?yún)捬踹x擇池，停留時(shí)間約1小時(shí)，在厭氧池中完成磷的釋放，并改善污泥的沉降性，然后混合液進(jìn)入氧化溝內(nèi)進(jìn)行硝化、反硝化，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮。奧伯爾氧化溝的缺點(diǎn)是池深較淺，占地面積交大，因?yàn)槌匦螢闄E圓形，對(duì)土地的有效利用率較差。綜上所述，氧化溝具有池深淺，占地面積大的缺點(diǎn)；又因采用表面曝氣，具有充氧效率較低的缺點(diǎn)（5）A2/O工藝系列 216。A2/O工藝是一種典型的除磷脫氮工藝，其生物反應(yīng)池由ANAEROBIC（厭氧）、ANOXIC（缺氧）和OXIC（好氧）三段組成，其特點(diǎn)是厭氧、缺氧和好氧三段功能明確，界限分明，可根據(jù)進(jìn)水條件和出水要求，人為地創(chuàng)造和控制三段的時(shí)空比例和運(yùn)轉(zhuǎn)條件，只要碳源充足（TKN/COD≤≧4），便可根據(jù)需要達(dá)到表較高脫氮率。常規(guī)生物脫氮除磷工藝呈厭氧（A1）/缺氧(A2)/好氧(O)的布置型式。該布置在理論上基于這樣一種認(rèn)識(shí)，即：聚磷微生物有效釋磷水平的充分與否，對(duì)于提高系統(tǒng)的除磷能力具有極端重要的意義，厭氧區(qū)在前可以使聚磷微生物優(yōu)先獲得碳源并得以充分釋磷。常規(guī)A2/O工藝存在以下三個(gè)缺點(diǎn)：（1）由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧區(qū)產(chǎn)生不利影響；（2）由于缺氧區(qū)位于系統(tǒng)中部，反硝化在碳源分配上居于不利位置，因而影響了系統(tǒng)的脫氮效果；（3）由于存在內(nèi)循環(huán)，常規(guī)工藝系統(tǒng)所排放的剩余污泥中實(shí)際只有一少部分經(jīng)歷了完整的放磷、吸磷過程，其余則基本上未經(jīng)厭氧狀態(tài)而直接由缺氧區(qū)進(jìn)入好氧區(qū)，這對(duì)于系統(tǒng)除磷是不利的。改良A2/O工藝為了解決A2/O工藝的第一個(gè)缺點(diǎn)，即由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧區(qū)產(chǎn)生不利影響，改良A2/O工藝在厭氧池之前增設(shè)缺氧調(diào)節(jié)池，來自二沉池的回流污泥和10%左右的進(jìn)水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，停留時(shí)間為20~30min，微生物利用約10%進(jìn)水中有機(jī)物去除回流硝態(tài)氮，消除硝態(tài)氮對(duì)厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池的穩(wěn)定性，保證除磷效果。該工藝簡(jiǎn)便易行，在厭氧池中分出一格作為回流污泥反硝化池即可。生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝的處理效果與改良的UCT相同甚至優(yōu)于改良UCT，并節(jié)省一個(gè)回流系統(tǒng)。UCT工藝該工藝與A2/O工藝的區(qū)別在于，回流污泥首先進(jìn)入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回流至厭氧段。通過這樣的修正，可以避免因回流污泥中 二沉池10%調(diào)節(jié)池缺氧池厭氧池好氧池出水 的NO3N回流至厭氧段，干擾磷的厭氧釋放，而降低磷的去除率。回流污泥帶回的NO3N將在缺氧段中被反硝化。當(dāng)入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP較低時(shí)，較適用UCT工藝。該工藝是在UCT工藝的基礎(chǔ)上，將缺氧段一分為二，形成兩套獨(dú)立的內(nèi)回流。因而，MUCT是UCT的改良工藝。進(jìn)行這樣的改良，與UCT相比有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是克服UCT工藝中不易控制缺氧段的停留時(shí)間，二是避免控制不當(dāng)，DO仍會(huì)影響厭氧區(qū)。MUCT工藝缺點(diǎn)主要有：（1）MUCT工藝比傳統(tǒng)A2/O工藝多了一級(jí)污泥回流，因此系統(tǒng)的復(fù)雜程度和自控要求有所提高，耗能有所增加。（2）設(shè)兩個(gè)單獨(dú)的缺氧池，一座缺氧池專門用于去除外回流帶來的硝酸鹽，增加了缺氧池體積。（3）與A2/O工藝類似，剩余污泥只有一部分經(jīng)歷了完整的放磷、吸磷過程，部分直接經(jīng)缺氧、好氧后沉淀。（4）與A2/O工藝類似，反硝化在碳源分配上處于不利地位，影響系統(tǒng)的脫氮效果。倒置A2/O工藝為了克服上述各個(gè)工藝流程的幾大缺點(diǎn)，產(chǎn)生了倒置A2/O工藝。為避免傳統(tǒng)A2/O工藝回流硝酸鹽對(duì)厭氧池放磷的影響，通過吸收改良A2/O工藝優(yōu)點(diǎn)，將缺氧池置于厭氧池前面，來自二沉池的回流污泥和30~50%的進(jìn)水，50~150%的混合液回流均進(jìn)入缺氧段，停留時(shí)間為1~3h。回流污泥和混合液在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化，去除硝態(tài)氮，再進(jìn)入?yún)捬醵?，保證了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強(qiáng)化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥濃度較好氧段高出50%。單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作用能夠得到有效保證。再根據(jù)不同進(jìn)水水質(zhì)，不同季節(jié)情況下，生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化，調(diào)節(jié)分配至缺氧段和厭氧段的進(jìn)水比例，反硝化作用能夠得到有效保證，系統(tǒng)中的除磷效果也有保證。分點(diǎn)進(jìn)水倒置A2/O工藝采用矩形的生物池，設(shè)缺氧段、厭氧段及好氧段，用隔墻分開，采用推流式。缺氧段、厭氧段設(shè)置水下攪拌器，好氧段設(shè)微孔曝氣系統(tǒng)。為能達(dá)到硝化階段，選擇合理的污泥齡。SBR工藝系列 216。（改良型SBR）MSBR是80年代后期發(fā)展起來的技術(shù)，目前其中的專利技術(shù)歸美國(guó)芝加哥附近的Aqua AEROBIC SYSTEM，Inc所有。MSBR是連續(xù)進(jìn)水、聯(lián)系出水的反應(yīng)器，其實(shí)質(zhì)是A2/O系統(tǒng)后接SBR，因此具有A2/O的生物除磷脫氮功能和SBR的一體化、流程簡(jiǎn)潔、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)將MSBR系統(tǒng)的與運(yùn)行原理簡(jiǎn)介如下：污水進(jìn)入?yún)捬醭?，回流活性污泥在這里進(jìn)行充分放磷，然后污水進(jìn)入缺氧池進(jìn)行反硝化。反硝化后的污水進(jìn)入好氧池，有機(jī)物在這里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再進(jìn)入起沉淀作用的SBR池，澄清后的污水被排放，、硝化，或起靜置作用?；亓魑勰嗍紫冗M(jìn)入濃縮區(qū)進(jìn)行濃縮，上清液直接進(jìn)入好氧池，而濃縮污泥則進(jìn)入缺氧池，一方面可以進(jìn)行反硝化，另一方面為先消耗掉回流濃縮污泥中的溶解氧和硝酸鹽，為隨后的厭氧放磷提供更為有力的條件。，以便進(jìn)行流分的反硝化由其工作原理可以看出，MSBR是具有同時(shí)進(jìn)行生物除磷及生物脫氮的污水處理工藝。采用MSBR工藝時(shí)需要注意以下幾個(gè)問題：① 設(shè)備的利用率低，這是SBR系列工藝的通病，MSBR工藝雖然經(jīng)多次改進(jìn)，設(shè)備的利用率仍僅有74%。② 污水廠工程成功業(yè)績(jī)欠缺，特別是大型污水廠采用MSBR工藝的更少。③ MSBR工藝中的污泥濃縮池，工藝計(jì)算中要求在30分鐘內(nèi)將污泥濃度提高近3倍（），由于濃縮池底部布置欠妥，污泥堆積無法避免，因此池內(nèi)MLSS濃度無法平衡。④ 進(jìn)入好氧池有4Q，泥濃縮池，因此好氧池內(nèi)流向比較紊亂。⑤ MSBR工藝各池傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備多，相互之間回流泵多，對(duì)控制系統(tǒng)依賴性大，如果自控系統(tǒng)中某一部分出故障時(shí)，將導(dǎo)致全廠運(yùn)行困難。CASS工藝是于1968年由澳大利亞開發(fā)的一種間歇運(yùn)行的循環(huán)式活性污泥法，是SBR 缺氧工藝的一種變型。1976年建成了世界上第一座CASS工藝的污水處理廠，隨后，在日本、加拿大、美國(guó)和澳大利亞等得到了廣泛推廣應(yīng)用。目前，在全世界已建成投產(chǎn)了300多座CASS工藝污水處理廠。1986年，美國(guó)環(huán)保局正式將該工藝列為革新技術(shù)。1988年，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，使該工藝進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣，成為目前計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)非常先進(jìn)的生物脫氮除磷工藝。CASS生物池由選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分組成。污水連續(xù)不斷地進(jìn)入選擇區(qū)，微生物通過酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理，迅速吸附污水中約85%左右的可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速增長(zhǎng)過程，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH值和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，污水再通過隔墻底部的連接口進(jìn)入主反應(yīng)池，經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程，并完成泥水分離。CASS工藝的運(yùn)行模式與傳統(tǒng)SBR法類似，由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和出水及必要的閑置等五個(gè)階段組成。從進(jìn)水至出水結(jié)束作為一個(gè)周期，每一過程均按所需的設(shè)定時(shí)間進(jìn)行切換操作，其每一個(gè)周期的循環(huán)操作過程如下：① 充水/曝氣在曝氣時(shí)同時(shí)充水，充水/曝氣時(shí)間一般占每一循環(huán)周期的50%，如采用4小時(shí)循環(huán)周期，則充水/曝氣為2小時(shí)。② 沉淀停止進(jìn)水和曝氣，沉淀時(shí)間一般采用一小時(shí)，形成絮凝層，上層為清液。~，沉淀后可達(dá)到10g/L。③ 撇水繼續(xù)停止進(jìn)水和曝氣，用表面撇水器排水，撇水器為整個(gè)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，撇水器根據(jù)事先設(shè)定的高低水位由閑置開關(guān)控制，可用變頻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，有防浮渣裝置，使出水通過無渣區(qū)經(jīng)堰板和管道排出。④ 閑置在實(shí)際運(yùn)行中，撇水所需時(shí)間小于理論時(shí)間，在撇水器返回初始位置三分鐘后即開始為閑置階段，此階段可充水。在CASS系統(tǒng)中，一般至少設(shè)兩個(gè)池子，以使整個(gè)系統(tǒng)能接納連續(xù)的進(jìn)水，因此在第一個(gè)池子及西寧沉淀和撇水時(shí)，第二個(gè)池子中進(jìn)行充水/曝氣過程，使兩個(gè)池子交替運(yùn)行。為防止進(jìn)水對(duì)沉淀的干擾和出水水質(zhì)的影響，一般在沉淀和撇水時(shí)須停止進(jìn)水和曝氣，在設(shè)有四個(gè)CSAA池子的系統(tǒng)中，通過選擇各個(gè)池子的循環(huán)過程可以產(chǎn)生連續(xù)的近出水。（7）VT深井曝氣工藝系列 216。VT污水處理系統(tǒng)是目前最先進(jìn)的高效好氧活性污泥法污水處理工藝技術(shù)之一。它采用的是一個(gè)潛置在水下的深井反應(yīng)器，VT技術(shù)與其它深井反應(yīng)器技術(shù)最主要不同之處是其反應(yīng)器經(jīng)重新設(shè)計(jì)，將三個(gè)分離的處理區(qū)塊合在一起，從而顯著的減少占地面積、投資成本，節(jié)省能耗、運(yùn)行費(fèi)用也大大降低。216。 反應(yīng)器安裝VT反應(yīng)器采用傳統(tǒng)的鉆挖工程施工技術(shù)，即可安裝VT反應(yīng)器，通常是75米到110米深，所占面積僅為傳統(tǒng)的曝氣池占地面積的一個(gè)零頭，耗氣量?jī)H為傳統(tǒng)耗氣量的10%。① 啟動(dòng)階段，空氣通過進(jìn)流管進(jìn)入混合區(qū)上部，由于水體中的氣泡和溶解氧形成一個(gè)密度梯度，從而導(dǎo)致整個(gè)一級(jí)處理區(qū)實(shí)現(xiàn)循環(huán)。② 這個(gè)循環(huán)簡(jiǎn)歷并穩(wěn)定后，將空氣進(jìn)入點(diǎn)移到混合區(qū)的下部，將待處理的污水則通過進(jìn)流管進(jìn)入反應(yīng)器中并進(jìn)行循環(huán)，其進(jìn)流管在進(jìn)氣口的上方。③ 由于水的壓力和深度很大，根據(jù)亨律定律，可以保證水中的高氧氣傳導(dǎo)速率和混合液中具有很高的溶解氧，從而有效保證一級(jí)處理區(qū)和二級(jí)處理區(qū)所需要的溶解氧。一級(jí)處理區(qū)內(nèi)反應(yīng)速率很高，大部分有機(jī)物在此得到氧化分解。④ 循環(huán)液沿井壁上升至反應(yīng)器頂部氣液分流罐，循環(huán)液中的廢氣可由此進(jìn)入大氣。去掉這些微生物呼吸作用產(chǎn)生的氣體，對(duì)于防止這些廢氣重新進(jìn)入系統(tǒng)而影響空氣動(dòng)力學(xué)效率是非常必要的。⑤ 混合區(qū)中比例很小的一部分從混合區(qū)進(jìn)入下部二級(jí)處理區(qū)，這個(gè)區(qū)域溶解氧含量很高，停留時(shí)間長(zhǎng)，可使殘留的BOD得到深度氧化。同時(shí)，該區(qū)域的飽和溶解氧也有利于促進(jìn)后續(xù)氣浮澄清池中的固液分離。⑥ 經(jīng)深度處理的混合液體以極快的速率（2m/s）進(jìn)入氣浮澄清池，以保證其中的沙礫和固體物質(zhì)不會(huì)沉積于反應(yīng)器底部。在混合液向上運(yùn)動(dòng)過程中，壓力迅速降低，形成了充分充氧的低密度的絮體。絮體在氣浮澄清池中得以有效分離后，產(chǎn)生濃縮生物污泥，濃縮污泥含水率可達(dá)到96%，所以在后續(xù)不需要設(shè)污泥濃縮池或進(jìn)行污泥預(yù)濃縮，氣浮后的水達(dá)標(biāo)排放。VT技術(shù)與傳統(tǒng)的活性污泥法技術(shù)相比，如氧化溝工藝、CAST工藝、A2/O工藝等，具有以下優(yōu)點(diǎn)：① 與傳統(tǒng)工藝相比，VT工藝的運(yùn)行費(fèi)用要低很多，通常只有傳統(tǒng)活性污泥工藝的一半以下。，對(duì)常規(guī)城市污水而言，較低的運(yùn)行費(fèi)用主要有以下幾個(gè)方面的原因：216。高的氧轉(zhuǎn)移率和低曝氣量：傳統(tǒng)工藝的氧轉(zhuǎn)移率一般為15%左右，而VT工藝由于反應(yīng)器深度達(dá)100m深左右，大大提高了氧的溶解度，同時(shí)通過技術(shù)革新，污水與空氣的接觸時(shí)間比深井曝氣大為延長(zhǎng)，所以轉(zhuǎn)移效率大為提高，最高可達(dá)86%，在CHVERON REFINERY污水處理廠中，通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，原所注入空氣中含氧為21%，在反應(yīng)器頂部所排放的廢氣中，其含氧為3~4%，二氧化碳含量則達(dá)到18%左右，說明氧的轉(zhuǎn)移率達(dá)到近90%，所需的氣量為傳統(tǒng)工藝的15%，即約1/6，而在供應(yīng)同樣空氣的情況下考慮壓力因素，電耗將高3倍，二者合一綜合考慮，VT工藝比傳統(tǒng)污水處理工藝節(jié)省電耗58%。此工藝不但氧轉(zhuǎn)移效率高，而且高壓空氣的利用也十分巧妙，壓縮空氣在充氧的同時(shí)，還完成了混合液的推流作用，保證混合液按工藝設(shè)計(jì)要求進(jìn)行環(huán)流和潛流，確保污水在反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)間及去除效率。因此，本工藝實(shí)際上是一氣多用：即充氧、混合液的推流、攪拌、泥水分離、污泥濃縮及污泥回流。其節(jié)能效果是目前任何工藝無法相比的。216。重力污泥回流系統(tǒng)：VT工藝污泥回流量同常規(guī)污水處理工藝相當(dāng)，但是VT工藝由于其自身的特殊結(jié)構(gòu)和特征，充分利用水力學(xué)條件，VT工藝的出水重力流到氣水分離池實(shí)現(xiàn)泥水分離（不需添加任何藥劑），分離出來的污泥回流也可以實(shí)現(xiàn)重力回流，