【正文】 可以見到大量的細(xì)菌，還有真菌，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，它們組成了一個(gè)特有的生態(tài)系統(tǒng)。隨后，他們?cè)诿刻旖Y(jié)束試驗(yàn)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(shí)間。曝氣試驗(yàn)是在瓶中進(jìn)行的，每天試驗(yàn)結(jié)束時(shí)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(shí)，處理效果反而好。 一、活性污泥 1912年英國(guó)的克拉克（ Clark）和蓋奇（ Gage）發(fā)現(xiàn)，對(duì)污水長(zhǎng)時(shí)間曝氣會(huì)產(chǎn)生污泥，同時(shí)水質(zhì)會(huì)得到明顯的改善。 ③ O/A/O 組合工藝很好地體現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，減少了建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本(與其他工藝相比，減少了停留時(shí)間，即減少了電耗 )。 5 結(jié)論 ① O/A/O 組合工藝不僅具有較高的有機(jī)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(shí)可同時(shí)得到去除氮磷的效果。 ③ 各段實(shí)際運(yùn)行的有機(jī)物 (CODCr)去除效率：一好氧 45%，兼氧 15%，二好氧75%，達(dá)到了預(yù)計(jì)處理效率。 O/A/O生化組合工藝處理保證了運(yùn)行效果 (出水水質(zhì) )穩(wěn)定，總有機(jī)物去除率達(dá) 95%以上，具有極強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，微生物恢復(fù)期較短。在 Y/Δ 啟動(dòng)控制之外，監(jiān)控系統(tǒng)對(duì) 2臺(tái)風(fēng)機(jī)實(shí)施了風(fēng)壓監(jiān)控和自動(dòng)卸壓裝置，使風(fēng)機(jī)空載關(guān)停，改善風(fēng)機(jī)使用條件，這些都對(duì) O/A/O生化組合工藝的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有效保障。 監(jiān)控系統(tǒng) 采用自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)泵、閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，運(yùn)行過(guò)程基本無(wú)須人工干預(yù)。兼氧段，宜根據(jù)進(jìn)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(jì)參數(shù)，達(dá)到大分子化為小分子、提高廢水可生化性的目的。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(jì)依據(jù)，其他要求為輔或作為驗(yàn)算依據(jù)。本工藝在第一個(gè) O/A中已達(dá)到了去除磷、氮的效果；其次傳統(tǒng)的 O/A法為了達(dá)到較好的出水，在 O段必須有足夠長(zhǎng)的泥齡，同時(shí)在 A段為了保持較高的 MLVSS而必須添加營(yíng)養(yǎng)， O/A/O工藝很好地解除了上述限制，解決了矛盾，因?yàn)橛辛?“ 二氧化 ” 的把關(guān)，第一個(gè)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(jī)物，縮短了常規(guī)反應(yīng)時(shí)間。這里的 “A” 是指兼氧水解 (酸化 )。 ② 通過(guò)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(shì)微生物種群，其表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)點(diǎn)為：處理有機(jī)物的種類更加多樣化，對(duì)各有機(jī)物的去除更為徹底。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(shí)間，減少投資；其次在微生物降解機(jī)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(shí)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(jī)廢水，而對(duì)可生化性差的工業(yè)廢水無(wú)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(diǎn)。 4 結(jié)果討論 O/A/O處理工藝機(jī)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(diǎn)，克服了各自的缺點(diǎn)，使得三種工藝相得益彰，達(dá)到了環(huán)境目標(biāo)和能源目標(biāo)的統(tǒng)一。 ⑤ 維修費(fèi)、污泥裝運(yùn)費(fèi)等為 元 /m3廢水。 ? ③ 人工費(fèi)：共 4人，平均每人每天工資 25元，則 100元 /d，為 元 /t廢水。 PAM 元 /m3廢水。 ? ② 藥劑費(fèi)：鐵系混凝劑按 %投加， 350元 /t藥劑，計(jì) 元 /m3廢水。驗(yàn)收后二年來(lái)，處理設(shè)施一直穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 1998年 11月 18日 19日經(jīng)嘉興市環(huán)境保護(hù) 監(jiān)測(cè)站進(jìn)行連續(xù)兩天采樣監(jiān)測(cè)，結(jié)果見表 1。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(gè)月，兼氧池一個(gè)月后，微生物培養(yǎng)馴化基本完成。 2 工程調(diào)試運(yùn)行 本工程 1997年 5月初開始生物馴化和設(shè)備調(diào)試。通 過(guò)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。水力停留時(shí)間 ，穿孔管鼓風(fēng)曝氣，內(nèi)置彈性立體填料400m3，設(shè)計(jì)氣水比 25∶1 ，容積負(fù)荷 (m3?d)， CODCr去除率為本段進(jìn)水的 70%。 CODCr去除率為本段進(jìn)水的 15%，此段主要起水解酸化作用，提高 B/C。分兩段，前段水力停留時(shí)間 h，后 段水力停留時(shí)間 5 h。水力停留時(shí)間 h，穿孔管鼓風(fēng)曝氣，內(nèi)置彈性立體填料 200 m3，設(shè)計(jì)氣水比 20∶1 ，容積負(fù)荷為 kgCODCr/(m3?d)， CODCr去除率為本段進(jìn)水的 40%。設(shè)我院研制的中文智能 pH在線監(jiān)控儀一臺(tái)，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)。集泥方式 為重力排泥。 ? ③ 豎流式沉淀池。容積為 450 m3，地下式，水力停留時(shí)間 5h。 角傾置，人工清渣。設(shè)粗、細(xì)格柵各一道，前道粗格柵的柵條間隙為 20 mm，后道細(xì)格柵的柵條間隙為 10mm。 預(yù)處理部分 ① 格柵井。設(shè)計(jì)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。該項(xiàng)目總投資 280萬(wàn)元，征用土地 3350m2，投運(yùn)一年多來(lái)運(yùn)行穩(wěn)定、情況良好，于 1998年 12月通過(guò)了嘉興市環(huán)保局驗(yàn)收。 研究所于 1996年 8月承擔(dān)了該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，針對(duì)印染廢水的具體特點(diǎn)，采用了 O/A/O生化組合工藝。 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(lái)源分三個(gè)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(gè)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。 九、結(jié)語(yǔ) UASB工藝近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快，應(yīng)用面很寬，在各個(gè)行業(yè)都有應(yīng)用，生產(chǎn)性規(guī)模不等。 八、 UASB工藝的優(yōu)缺點(diǎn) UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是： UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為 20－ 40gVSS/1； 有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為 10kgCOD/左右； 無(wú)混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng)，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對(duì)下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng)； 污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問(wèn)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(lái)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。實(shí)踐表明，投加少量的載體，有利于厭氧菌的附著，促進(jìn)初期顆粒污泥的形成；比重大的絮狀污泥比輕的易于顆?；?；比甲烷活性高的厭氧污泥可縮短啟動(dòng)期。 七 、 UASB的啟動(dòng) 污泥的馴化 UASB設(shè)備啟動(dòng)的難點(diǎn)是獲得大量沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。 UASB容積的計(jì)算一般按有機(jī)物容積負(fù)荷或水力停留時(shí)間進(jìn)行。 如上所述， UASB中污水與污泥的混合是靠上升的水流和發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡來(lái)完成的。 特別要注意避免氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，要使固 ??液進(jìn)入沉淀區(qū)之前就與氣泡很好分離。 污泥與液體的分離基于污泥絮凝、沉淀和過(guò)濾作用。 對(duì)于低濃度污水，主要用限制表面水力負(fù)荷來(lái)控制；對(duì)于中等濃度和高濃度污水，在極高負(fù)荷下，單位橫截面上釋放的氣體體積可 能成為一個(gè)臨界指標(biāo)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，三相分離器應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求： 混和液進(jìn)入沉淀區(qū)之關(guān)，必須將其中的氣泡予以脫出，防止氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)影響沉淀； 沉淀器斜壁角度約可大于 45度角； 沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷應(yīng)在 ，進(jìn)入沉淀區(qū)前，通過(guò)沉淀槽低縫的流速不大于 2m/； 處于集氣器的液一氣界面上的污泥要很好地使之浸沒(méi)于水中； 應(yīng)防止集氣器內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫。當(dāng)污水有機(jī)物濃度低時(shí)，需要的沉淀面積大，為了保證反應(yīng)區(qū)的一定高度，反應(yīng)區(qū)的面積不能太大時(shí)，則可采用反應(yīng)區(qū)的面積小于沉淀區(qū)，即污泥床上部面積大于下部的池形。污泥床高度一般為 3－ 8m，多用鋼筋混凝土建造。 六、 UASB的設(shè)計(jì) UASB的工藝設(shè)計(jì)主要是計(jì)算 UASB的容積、產(chǎn)氣量、剩余污泥量、營(yíng)養(yǎng)需求的平衡量。為了減少出水所帶的懸浮物進(jìn)入水體，外部另設(shè)一沉淀池，沉淀下來(lái)的污泥回流到污泥床內(nèi)。該運(yùn)行期污泥沉降性很好。 根據(jù) UASB內(nèi)污泥形成的形態(tài)和達(dá)到的 COD容積負(fù)荷，可以將污泥顆?；^(guò)程大致分為三個(gè)運(yùn)行期： （ 1）接種啟動(dòng)期：從接種污泥開始到污泥床內(nèi)的 COD容積負(fù)荷達(dá)到 5kgCOD/m3． d左右，此運(yùn)行期污泥沉降性能一般； （ 2）顆粒污泥形成期：這一運(yùn)行期的特點(diǎn)是有小顆 粒污泥開始出現(xiàn)，當(dāng)污泥床內(nèi)的總 SS量和總 VSS量降至最低時(shí)本運(yùn)行期即告結(jié)束，這一運(yùn)行期污泥沉降性能不太好； （ 3）顆粒污泥成熟期：這一運(yùn)行期的特點(diǎn)是顆粒污泥大量形成，由下至上逐步充滿整個(gè) UASB。工藝的穩(wěn)定性和高效性很大程度上取決于生成具有優(yōu)良沉降性能和很高甲烷活性的污泥，尤其是顆粒狀污泥。在厭氧污泥中，積累有大量高活性的厭氧污泥是這種設(shè)備具有巨大處理能力的主要原因，而這又歸于污泥具有良好的沉淀性能。試驗(yàn)表明，污水通過(guò)底部 0． 4－ 0． 6m的高度，已有 90％的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化。是處理制糖廢水試 驗(yàn)時(shí)， UASB內(nèi)污泥分布與負(fù)荷的關(guān)系。有關(guān)試驗(yàn)表明，在沉淀區(qū)內(nèi)水流呈推流式，但沉淀區(qū)仍然還有死區(qū)和混合區(qū)。懸浮層內(nèi)混合液，由于氣體幣的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)液體以較高速度上升和下降，形成較強(qiáng)的混合。在遠(yuǎn)離這股上升氣、水流的地方容易形成死角。 四、 UASB內(nèi)的流態(tài)和污泥分布 UASB內(nèi)的流態(tài)相當(dāng)復(fù)雜，反應(yīng)區(qū)內(nèi)的流態(tài)與產(chǎn)氣量和反應(yīng)區(qū)高度相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)區(qū)下部污泥層內(nèi)，由于產(chǎn)氣的結(jié)果，部分?jǐn)嗝嫱ㄟ^(guò)的氣量較多，形成一股上升的氣流，帶動(dòng)部分混合液（指污泥與水）作向上運(yùn)動(dòng)。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。 三、 UASB工作原理 UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。 1974年荷蘭 CSM公司在其 6m3反應(yīng)器處理甜菜制糖廢水時(shí)，發(fā)現(xiàn)了活性污泥自身固定化機(jī)制形成的生物聚體結(jié)構(gòu)，即顆粒污泥（ granular sludge）。 二、 UASB的由來(lái) 1971年荷蘭瓦格寧根（ Wageningen）農(nóng)業(yè)大學(xué)拉丁格（ Lettinga）教授通過(guò)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用重力場(chǎng)對(duì)不同密度物質(zhì)作用的差異，發(fā)明了三相分離器。對(duì)于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)也相對(duì)較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和 應(yīng)用。近年來(lái)，污水厭氧處理工藝發(fā)展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出 現(xiàn)，包括有厭氧接觸法、升流式厭氧污泥床、檔板式厭氧法、厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和流化床，以及第三代厭氧工藝 EGSB和 IC厭氧反應(yīng)器，發(fā)展十分迅速。 厭氧生物處理過(guò)程能耗低；有機(jī)容積負(fù)荷高，一般為 5－ 10kgCOD/，最高的可達(dá) 3050kgCOD/；剩余污泥量少；厭氧菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)需求低、耐毒性強(qiáng)、可降解的有機(jī)物分子量高；耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；產(chǎn)出的沼氣是一種清潔能源。 (UASB) 一、引言 厭氧生物處理作為利用厭氧性微生物的代謝特性，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機(jī)物作為受氫體，同時(shí)產(chǎn)生有能源價(jià)值的甲烷氣體。閑置時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)根據(jù)廢水的變化情況來(lái)確定，實(shí)際運(yùn)行中，閑置時(shí)間經(jīng)常變動(dòng)。 排水時(shí)間由潷水器的性能決定，潷水結(jié)束可以通過(guò)液位控制。 曝氣反應(yīng)開始既為水解酸化攪拌結(jié)束，曝氣反應(yīng)時(shí)間可根據(jù)計(jì)算得出。具體操作方式如下所述： 進(jìn)水開始既為閑置結(jié)束，通過(guò)上一組 SBR池進(jìn)水結(jié)束時(shí)間來(lái)控制； 進(jìn)水結(jié)束通過(guò)液位控制，整個(gè)進(jìn)水時(shí)間可能是變化的。 在進(jìn)水期采用水下攪拌器進(jìn)行攪拌，進(jìn)水電動(dòng)閥的關(guān)閉采用液位控制，根據(jù)水解酸化需要的時(shí)間確定開始曝 氣時(shí)刻，將調(diào)節(jié)、水解酸化工藝與 SBR工藝有機(jī)的結(jié)合在一起。 SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝的結(jié)合 SBR工藝采用間歇進(jìn)水、間歇排水， SBR反應(yīng)池有一定的調(diào)節(jié)功能，可以在一定程度上起到均衡水質(zhì)、水量的作用。當(dāng)要求的出水有機(jī)物濃度低時(shí)，污泥負(fù)荷率宜選用 低值；當(dāng)廢水易于生物降解時(shí)，污泥負(fù)荷率隨著增大。 SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應(yīng)綜合多方面的因素來(lái)考慮。污泥濃度高需要的沉淀時(shí)間長(zhǎng)，反之則短。但是，當(dāng)混合液污泥濃度高時(shí)，生化反應(yīng)初期耗氧速率增大，供氧與耗氧的矛盾更大。 SBR反應(yīng)池混合液污泥濃度 根據(jù)活性污泥法的基本原理，混合液污泥濃度的大小決定了生化反應(yīng)器容積的大小。污泥沉降性能好，沉淀后上清液就多，宜選用較小的排出比，反之則宜采用較大的排出比。但是，當(dāng)有機(jī)物濃度高時(shí)，耗氧速率也大，供氧與耗氧的矛盾可能更大。排出比小，初始有機(jī)物濃度低，反之則高。 SBR反應(yīng)池通過(guò)曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用漸減曝氣更經(jīng)濟(jì)、合理一些。隨著好氧進(jìn)程的深入，有機(jī)物濃 度降低，供氧速率開始大于耗氧速率，溶解氧開始出現(xiàn)，微生物開始可以得到充足的氧氣供應(yīng)，有機(jī)物濃度的高低成為影響有機(jī)物降解速率的一個(gè)重要因素。 SBR工藝的需氧與供氧 SBR工藝有機(jī)物的降解規(guī)律與推流式曝