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生化处理工艺介绍

发布:windtree2014-3-30 11:09分类: 废水治理 标签: 环境 项目 处理 一体化

生化处理工艺介绍

从国内外污水处理技术的发展来看,A/A/O工艺,氧化沟工艺、SBR工艺等诸多工艺不仅具有去除有机污染物功能,而且还具有不同的除磷脱氮效果。根据《城市污水处理及污染防治技术政策》要求,“日处理能力在10×104m3以下的污水处理设施,可选用氧化沟、SBR法、水解好氧法、AB法和生物滤池法等技术,也可选用常规活性污泥法”。《小城镇污水处理厂建设标准》(建标148-2010)中指出,“小城镇污水处理工程,应采用成熟可靠、经济适用的工艺技术”。

本工程方案设计结合本项目所要求的处理程度及规模,选择传统A/A/O和MSBR二种工艺方案作为比较方案。

(1)A/A/O工艺

污水中含氮化合物经厌氧细菌的作用分解成NH4+-N,在好氧条件下,由于亚硝化菌和硝化菌的作用下,氧化生成亚硝酸氮(NO3-N),称为硝化过程。影响硝化过程的主要因素有:污泥、pH、温度及溶解氧。

在厌氧池中,有沉淀池回流的活性污泥,一旦处于厌氧状态,其中的磷即以正磷酸盐的形式释放到混合液中,进入好氧池。处于好氧状态时,又将混合液的正磷酸盐大量吸收到活性污泥中,污水中的含磷量降低。经过二次沉淀池固液分离后,将含磷的剩余污泥排出,达到除磷和去除BOD的目的。

生物除磷可分为三个阶段,即:细菌的压抑放磷、过度积累和奢量吸收磷。要使磷过度积累和奢量吸收,首先要将细菌细胞置于不利的生活条件(压抑状态)下,使细菌体内积聚的聚磷释放出来。在A/O系统中,当活性污泥处于短时间的厌氧状态时,贮磷菌把贮存的聚磷酸盐进行分解、提供能量,并大量吸附污水中的BOD、释放磷(聚磷酸盐水解为正磷酸盐),使污水中BOD下降,磷含量提高;在好氧阶段,微生物利用被氧化分解所获得的能量,大量吸附在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷,完成磷的过度积累和最后的奢量吸收,在细胞体内合成聚磷酸盐而存贮起来,从而达到去除BOD和磷的目的。

生物脱氮是人为地造成缺氧、好氧生物环境,在供氧充足的条件下,碳源有机物被降解的同时,利用硝化菌将氨氮氧化成硝酸盐,产生的能力用于合成新的硝化菌细胞。在好氧条件下产生的大量硝酸盐(NO3–),通过混合液回流到缺氧段,在缺氧条件下,反硝化细菌利用硝酸盐(NO3–)作为最终电子受体,氧化水中有机物,用于产能和增殖。与此同时,硝酸盐中的氮通过一系列分解变化最终转化成氮气(N2),从水中逸出,从而达到除氮的目的。

A/A/O工艺是将上述两种方法结合在一起,使污水经过厌氧(Anaerobic)、缺氧(Anoxic)及好氧(Oxic)三个生物处理阶段(简称A/A/O),达到同时去除BOD、氮和磷的目的。通常采用推流式活性污泥系统,原污水首先进入厌氧池,该池不充氧,也不希望有过多的硝酸盐,目的是使污泥中的好氧微生物在这里处于压抑状态下生物活动的需要。污水在进入缺氧池时,该池也不充氧。但因有回流的混合液带入的硝酸盐,脱硝菌即可利用硝酸盐作为电子接受体进行脱硝,从而达到系统的脱氮目的。最后污水进入好氧池,进行硝化和去除剩余的有机碳有机物。在好氧池的活性污泥中能积累磷的微生物,可以大量吸收溶解性磷,把它转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存起来,最后通过二次沉淀池排放剩余污泥达到系统除磷的目的。

(2)MSBR工艺

MSBR法是一种改良型序批式活性污泥法,是八十年代后期发展起来的技术,目前其专利技术归美国芝加哥附近的AquaAerobicSystem,Inc所有。其实质是A2/O系统后接SBR,是二级厌氧、缺氧和好氧过程,连续进水、连续出水。因此,其具有A2/O生物除磷脱氮效果好和SBR的一体化、流程简洁、不需二沉池、占地面积小和控制灵活等特点。

MSBR系统原理示意图如下:

图中单元1和单元7是SBR池,单元2是污泥浓缩池,单元3是缺氧池,单元4是厌氧池,单元5是缺氧池,单元6是好氧池。

现将MSBR系统的运行原理简介如下:污水进入单元4厌氧池,回流活性污泥在这里进行充分放磷,然后污水进入单元5缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入单元6好氧池,有机物在这里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池,澄清后的污水被排放。此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下起反硝化、硝化,或起静置预沉的作用。回流污泥首先进入单元2浓缩区进行浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥则进入单元3缺氧池,一方面可以进行反硝化,另一方面消耗掉了回流污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后的厌氧放磷提供了更为有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流量,以便进行充分的反硝化。

MSBR系统各单元的运转是周期性的,每一个运转周期为6个时段,共240min,由3个时段组成一个半周期,时段1为40min,时段2为50min,时段3为30min,共120min,在两个相邻的半周期内,除SBR池的运转方式不同外,其余各单元的运转方式完全一样。

(3)生化处理工艺比选

污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程等多种因素进行综合考虑,各种工艺都有其适用条件,应视工程的具体条件而定。

选择合适的污水处理工艺,不仅可以降低工程投资,还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用,保证出水水质。

通过以上比较可以看出,A/A/O工艺和MSBR工艺均有各自的优点,若将两者结合使用,必将达到良好的处理效果。同时,考虑到本项目工程规模较小,故本工程初步设计推荐将上述两工艺结合即采用A/A/O-MSBR污水处理工艺,建A/A/O-MSBR池对污水进行生化处理。

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