污水處理各工藝的優缺點
1. 氧化溝工藝簡單來說屬于活性污泥處理法的一種變型。優點:簡化預處理,占地面積少;有較好的脫氮除磷效果。缺點:和傳統活性污泥處理法一樣,在解決污泥的二次污染處理上,并沒有進一步的解決污泥處理問題。2. A2/O工藝通過厭氧—缺氧—好氧進行生物脫氮除磷的工藝。優點:工藝成熟,運行穩定,有機污染物去除率較高,擁有較好的耐沖擊負荷,污泥沉降性能好。缺點:反應池容積比A/O脫氮工藝還大,污泥回流量大,能耗較高,沼氣回收利用經濟效益差,污泥滲出需進行化學除磷。3. 傳統活性污泥法工藝利用活性污泥去除污水中有機物的處理工藝過程。優點:工藝成熟,運行經驗豐富,有機物的去除率高,曝氣池耐沖擊負荷能力較低,適用于處理進水水質穩定、要求較高的大城市污水處理廠。缺點:供氧大于需氧,造成浪費;污泥曝氣池停留時間長,容積大占地廣,建設費用高以及電耗大,不利于經濟考慮。脫氮除磷率低。4. SBR工藝SBR工藝核心是反應池,是集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統,適用于間歇性排放和流量變化大的場所。優點:生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧,好氧處于交替狀態,凈化效果好,沉淀時間短,效率高,出水質量好,耐沖擊,工藝調整運行靈活,設備少,造價低。缺點:間歇周期運行,自控要求高,電耗增大,脫氮除磷效率不高,污泥穩定性不如厭氧硝化好。5. A/O工藝同時具有降解有機物及脫氮作用的工藝,且運行方便。優點:效率高,流程簡單,投資省,操作費用低。缺點:沒獨立污泥回流系統,不能培養出獨特功能的污泥,降解率低,提高脫氮效率就須加大內循環比,因此加大了運行費用,缺氧狀態不理想,影響反硝化效果。6. 生物膜法工藝土壤凈化過程的人工強化,主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機物污染物,對廢水中的氨氮還具有一定的硝化功能。優點:微生物多樣化,生物食物鏈長,有利于提高污水處理效果和單位面積處理負荷,優勢菌群分段運行,提高污染物降解率和脫氮除磷效果。耐沖擊負荷,對水量和水質變動有較強適應性,污泥沉降性好,適合低濃度污水處理,易維護,耗能低。缺點:對環境要求較高,載體比表面積對生物膜處理效果有很大影響,如選用的濾料比表面積達不到要求,需增大處理池面積,投資費用將增大。所以總結以上工藝,主要有三點是企業需要關心的:1. 所使用的工藝在脫氮除磷率方面是否達到滿意的預期效果2. 所使用的工藝在電耗、人員操作與設備擴容方面是否有利于企業經濟效益3. 所使用的工藝的時效性,如使用微生物菌處理污水,就要考慮所選用菌類功能的全面性,能否長時間適應和處理復雜的污水問題,一款好的菌類能為企業解決很多問題。
一、A/O工藝1、基本原理A/O是Anoxic/Oxic的縮寫,它的優越性是除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法。A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。2、A/O內循環生物脫氮工藝特點根據以上對生物脫氮基本流程的敘述,結合多年的焦化廢水脫氮的經驗,我們總結出(A/O)生物脫氮流程具有以下優點:(1)效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大于54h,經生物脫氮后的出水再經過混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標準,總氮去除率在70%以上。(2) 流程簡單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設置有脫固定氨的裝置后,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產生的堿度相應地降低了硝化過程需要的堿耗。(3) 缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應是最為經濟的節能型降解過程。(4) 容積負荷高。由于硝化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術,有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負荷。(5) 缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。當進水水質波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。結合水量、水質特點,我們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內循環) 工藝流程,使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求,而且其它指標也達到排放標準。3、A/O工藝的缺點(1)由于沒有獨立的污泥回流系統,從而不能培養出具有獨特功能的污泥,難降解物質的降解率較低;(2)若要提高脫氮效率,必須加大內循環比,因而加大了運行費用。另外,內循環液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態,影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%。(3) 影響因素水力停留時間 (硝化>6h ,反硝化<2h )污泥濃度MLSS(>3000mg/L)污泥齡( >30d )N/MLSS負荷率( <0.03 )進水總氮濃度( <30mg/L)二、A2/O工藝1、基本原理A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝處理效率一般能達到:BOD5和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法,運行管理要求高,所以對目前我國國情來說,當處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養化,從而影響給水水源時,才采用該工藝。2、 A2/O工藝特點:(1)污染物去除效率高,運行穩定,有較好的耐沖擊負荷。(2)污泥沉降性能好。(3)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。(4)脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態氧的影響,因而脫氮除磷效率不可能很高。(5)在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中,該工藝流程最為簡單,總的水力停留時間也少于同類其他工藝。(6)在厭氧—缺氧—好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般小于100,不會發生污泥膨脹。(7)污泥中磷含量高,一般為2.5%以上。3、A2/O工藝的缺點(1)反應池容積比A/O脫氮工藝還要大;(2)污泥內回流量大,能耗較高;(3)用于中小型污水廠費用偏高;(4)沼氣回收利用經濟效益差;(5)污泥滲出液需化學除磷。三、氧化溝1、基本原理氧化溝又名氧化渠,因其構筑物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動,因此有人稱其為“循環曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時間長,有機負荷低,其本質上屬于延時曝氣系統。氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成,溝體的平面形狀一般呈環形,也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀,溝端面形狀多為矩形和梯形。2.氧化溝工藝特點(1)構造形式多樣性基本形式氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形,而溝渠的形狀和構造則多種多樣,溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀。可以是單溝系統或多溝系統;多溝系統可以是一組同心的互相連通的溝渠,也可以是相互平行,尺寸相同的一組溝渠。有與二次沉淀池分建的氧化溝也有合建的氧化溝,合建的氧化溝又有體內式和體外式之分,等等。多種多樣的構造形式,賦予了氧化溝靈活機動的運行性能,使他可以按照任意一種活性污泥的運行方式運行,并結合其他工藝單元,以滿足不同的出水水質要求。(2)曝氣設備的多樣性常用的曝氣設備有轉刷、轉盤、表面曝氣器和射流曝氣等。不同的曝氣裝置導致了不同的氧化溝型式,如采用表曝氣機的卡魯塞爾氧化溝,采用轉刷的帕斯維爾氧化溝等等,與其他活性污泥法不同的是,曝氣裝置只在溝渠的某一處或者幾處安設,數目應按處理場規模、原污水水質及氧化溝構造決定,曝氣裝置的作用除供應足夠的氧氣外,還要提供溝渠內不小于0.3m/s的水流速度,以維持循環及活性污泥的懸浮狀態。
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