污水處理廠設(shè)計(jì)之A2O氧化溝SBR等的工藝選擇
2021-02-10 來(lái)自: 山東環(huán)科環(huán)??萍加邢薰? 瀏覽次數(shù):1919
A2/O工藝(A/A/O)法是一種常用的污水處理工藝,它是厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝的一種,A2/O工藝于70年代由美國(guó)專家在厭氧—好氧除磷工藝(A/O)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的,可用于二級(jí)污水處理或三級(jí)污水處理,以及中水回用,具有良好的脫氮除磷效果。
首段厭氧池,流入原污水及同步進(jìn)入的從二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能為釋放磷,使污水中P的濃度升高,溶解性有機(jī)物被微生物細(xì)胞吸收而使污水中BOD濃度下降;另外,NH3-N因細(xì)胞的合成而被去除一部分,使污水中NH3-N濃度下降,但NO3-N含量沒有變化。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源,將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣,因此BOD5濃度下降,NO3-N濃度大幅度下降,而磷的變化很小。
在好氧池中,有機(jī)物被微生物生化降解,而繼續(xù)下降;有機(jī)氮被氨化繼而被硝化,使NH3-N濃度顯著下降,但隨著硝化過(guò)程使NO3-N的濃度增加,P隨著聚磷菌的過(guò)量攝取,也以較快的速度下降。所以,A2/O工藝可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除和脫氮除磷等功能。
混合液進(jìn)入沉淀池,進(jìn)行泥水分離,上清液作為處理水排放,沉淀污泥的一部分回流厭氧池,另一部分作為剩余污泥排放。
A2/O工藝主要具有以下特點(diǎn):
1)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合,能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。
2)在同時(shí)脫氧除磷去除有機(jī)物的工藝中,該工藝流程為簡(jiǎn)單,總的水力停留時(shí)間也少于同類其他工藝。
3)在厭氧—缺氧—好氧交替運(yùn)行下,絲狀菌不會(huì)大量繁殖,SVI一般小于100,不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。
4)污泥中磷含量高,一般為2.5%以上,具有較高肥效。
AAO工藝應(yīng)用較為廣泛,歷史較長(zhǎng),已積累有一定的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),通過(guò)精心的控制和調(diào)節(jié),一般可以獲得較好的除磷脫氮效果,出水水質(zhì)較穩(wěn)定,在國(guó)內(nèi)外大中小型城市污水處理廠常有采用。
AAO的主要優(yōu)點(diǎn):
(1)污泥沉降性能好,無(wú)污泥膨脹問(wèn)題,出水水質(zhì)好,并具有一定的耐沖擊負(fù)荷能力,運(yùn)行穩(wěn)定,管理簡(jiǎn)便。
(2)設(shè)計(jì)水深可以較大,可以減少曝氣池占地。
(3)運(yùn)行中勿需投藥,兩個(gè)A段只用輕輕攪拌,以不增加溶解氧為度,運(yùn)行費(fèi)用低
(4)系統(tǒng)可操作性強(qiáng),可嚴(yán)格控制出水水質(zhì)。
(5)運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)成熟。
氧化溝工藝是傳統(tǒng)活性污泥法的一種變形和發(fā)展,突出的優(yōu)點(diǎn)是在保證穩(wěn)定高1效的處理效果前提下,占地面積小,運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,降低了總投資和運(yùn)行費(fèi)用,同時(shí)除氮,除磷的效果優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法。氧化溝工藝也有許多類型,按池型,運(yùn)行方式、曝氣設(shè)備的差別,目前較流行的有兩種:T型氧化溝(三溝氧化溝)。
主要設(shè)備:排污泵、格柵、轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)、潛水推流器、污泥回流泵、刮吸泥機(jī)、壓榨機(jī)等。
氧化溝又名氧化渠,是一種無(wú)終端連續(xù)流環(huán)形反應(yīng)生物器,是活性污泥的一種改良方法。因?yàn)?a href="/Article-detail-id-98326.html" title="廢水">廢水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣溝渠中不斷循環(huán),又被稱為“連續(xù)循環(huán)曝氣池”。目前應(yīng)用較為普遍的為卡魯塞爾氧化溝工藝。氧化溝的基本特點(diǎn)是污水在一個(gè)首尾相接的閉合溝道中循環(huán)流動(dòng),溝內(nèi)設(shè)有曝氣和推動(dòng)水流的裝置,污水在流動(dòng)過(guò)程中得到凈化。
大部分的氧化溝平面呈環(huán)狀溝渠形,由池體、曝氣設(shè)備、進(jìn)水分配井、出水溢流堰和自動(dòng)控制設(shè)備等部分組成。曝氣設(shè)備又是氧化溝的主要裝置,它起著供氧、推動(dòng)水流作水平方向的流動(dòng)和防止活性污泥沉淀等作用。常用曝氣設(shè)備有表面曝氣機(jī)、曝氣轉(zhuǎn)刷、剪切式轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)、射流曝氣器和導(dǎo)管式曝氣機(jī)等。曝氣設(shè)備通常安裝在溝體直線段的適當(dāng)位置上,并應(yīng)考慮通過(guò)改變曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速或淹沒深度來(lái)調(diào)節(jié)曝氣機(jī)的充氧能力,以適應(yīng)運(yùn)行的要求。
氧化溝的主要特點(diǎn)有:
1)具有廣泛適用性和靈活性:既可以用于中小型污水處理廠,又可以用于較大型污水處理廠;既可以去除有機(jī)污染物,又可以脫氮除磷;既可以機(jī)械曝氣,也可以鼓風(fēng)曝氣;既可以低負(fù)荷運(yùn)行,也可以高負(fù)荷運(yùn)行。
2)流程簡(jiǎn)化,一般不需設(shè)初沉池。由于氧化溝內(nèi)的水力停留時(shí)間與泥齡都很長(zhǎng),懸浮狀有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得較徹1底的降解,出水水質(zhì)較好,活性污泥產(chǎn)量少而且趨于穩(wěn)定,勿需進(jìn)行消化處理。設(shè)計(jì)中甚至可考慮不單設(shè)二沉池,使氧化溝與二沉池合建,可省去污泥回流裝置,從而簡(jiǎn)化了處理流程,降低了工程基建費(fèi)用。
3)氧化溝中的循環(huán)流量很大,進(jìn)入溝內(nèi)的污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋,因此具有很強(qiáng)的承受沖擊負(fù)荷的能力。對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理效果。對(duì)水質(zhì)、水量變化劇烈的中小型污水處理廠很有利。
4)處理效果穩(wěn)定可靠,不僅可滿足COD、BOD5、SS的排放要求,還可以達(dá)到脫氮除磷的效果。氧化溝存在的溶解氧濃度梯度使微生物交替處于好氧狀態(tài)和缺氧狀態(tài),而引起污泥膨脹的絲狀菌絕大多數(shù)是專性好氧菌,在這種環(huán)境中處于生存劣勢(shì),因而氧化溝可以有效的控制污泥膨脹。
5)氧化溝設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,在質(zhì)量上能滿足使用要求,價(jià)格比國(guó)外設(shè)備便宜很多,能顯著降低設(shè)備費(fèi)用。
2)氧化溝具有推流特性,因此沿池長(zhǎng)方向具有溶解氧梯度,分別形成好氧、缺氧和厭氧區(qū)。通過(guò)合理設(shè)計(jì)和控制可使N和P得到較好地去除。
3)操控靈活,如曝氣強(qiáng)度可以通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或通過(guò)出水溢流堰來(lái)改變曝氣機(jī)的淹沒深度;交替式氧化溝各溝間交替運(yùn)行的動(dòng)態(tài)控制等。
4)在技術(shù)上具有凈化程度高、耐沖擊、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便、維修簡(jiǎn)單、投資少、能耗低等特點(diǎn)。
CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱,又稱為循環(huán)活性污泥工藝CAST(CyclicActivatedSludgetechnology),是在SBR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,即在SBR池內(nèi)進(jìn)水端增加了一個(gè)生物選擇器,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進(jìn)水),間歇排水。
設(shè)置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細(xì)菌,其容積約占整個(gè)池子的10%。生物選擇器的工藝過(guò)程遵循活性污泥的基質(zhì)積累--再生理論,使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的吸附階段(基質(zhì)積累),隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解階段,以完成整個(gè)基質(zhì)降解的全過(guò)程和污泥再生。
其主要原理是:在序批式活性污泥法(SBR)的基礎(chǔ)上,反應(yīng)池沿池長(zhǎng)方向設(shè)計(jì)為兩部分,前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū),后部為主反應(yīng)區(qū),其主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動(dòng)撇水裝置。整個(gè)工藝的曝氣、沉淀、排水等過(guò)程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行,省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng);同時(shí)可連續(xù)進(jìn)水,間斷排水。
CASS工藝在曝氣階段(同時(shí)進(jìn)水)完成生物降解過(guò)程;在非曝氣階段完成泥水分離功能;排水裝置為旋轉(zhuǎn)式潷水器,籍此可將每一循環(huán)操作中反處理的廢水經(jīng)沉淀階段后排出系統(tǒng)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi),微生物能通過(guò)酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物,經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程,這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用,同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用,可有效防止污泥膨脹;
隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過(guò)程。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體,污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程,而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用,同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能。
CASS操作周期的四個(gè)階段
1.曝氣階段
由曝氣裝置向反應(yīng)池內(nèi)充氧,此時(shí)有機(jī)污染物被微生物氧化分解,同時(shí)污水中的NH3-N通過(guò)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3-N。
2.沉淀階段
此時(shí)停止曝氣,微生物利用水中剩余的DO進(jìn)行氧化分解。反應(yīng)池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化,開始進(jìn)行反硝化反應(yīng)。活性污泥逐漸沉到池底,上層水變清。
3.潷水階段
沉淀結(jié)束后,置于反應(yīng)池末端的潷水器開始工作,自上而下逐漸排出上清液。此時(shí)反應(yīng)池逐漸過(guò)渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。
4.閑置階段
閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。
該工藝中具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)去除COD、BOD5、SS、NH3-N、P效率高。
2)能承受較大幅度的流量和有機(jī)負(fù)荷沖擊。
3)工藝流程簡(jiǎn)單,占地面積小,投資較低,可靠性好,運(yùn)行費(fèi)用較低。
4)可有效地控制活性污泥膨脹。
5)系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單,運(yùn)行靈活。
技術(shù)裝備