3.1.1 二級(jí)處理工藝簡(jiǎn)介
目前,常用的污水好氧處理工藝有:氧化溝法、SBR法、生物接觸氧化法、A/O 法和A²/O工藝等技術(shù)。通常情況下,對(duì)于水質(zhì)比較簡(jiǎn)單的污水,二級(jí)處理工藝通常選用一種即可,對(duì)于污水水質(zhì)較為復(fù)雜的,具有較高的氨氮、COD和BOD,則通常會(huì)使用二級(jí)工藝的組合工藝。
① 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器,簡(jiǎn)稱UASB,是一種處理污水的厭氧生物方法,又叫升流式厭氧污泥床。污水自下而上經(jīng)過(guò)反應(yīng)器,反應(yīng)器底部有一個(gè)高濃度、高活性的污泥床,污水中的大部分有機(jī)污染物在此間經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。因水流和氣泡的攪動(dòng),污泥床之上有一個(gè)污泥懸浮層。反應(yīng)器上部有設(shè)有三相分離器,用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒。消化氣自反應(yīng)器頂部導(dǎo)出;污泥顆粒自動(dòng)滑落沉降至反應(yīng)器底部的污泥床;消化液從澄清區(qū)出水。UASB 負(fù)荷能力很大,適用于高濃度有機(jī)廢水的處理。運(yùn)行良好的UASB有很高的有機(jī)污染物去除率,不需要攪拌,能適應(yīng)較大幅度的負(fù)荷沖擊、溫度和pH變化。
②生物氧化接觸法,主要利用附著生長(zhǎng)于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進(jìn)行有機(jī)污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動(dòng)物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng),其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氣層、好氣層、附著水層、運(yùn)動(dòng)水層。其原理是,生物膜首先吸附附著水層有機(jī)物,由好氣層的好氣菌將其分解,再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氣分解,流動(dòng)水層則將老化的生物膜沖掉以生長(zhǎng)新的生物膜,如此往復(fù)以達(dá)到凈化污水的目的。老化的生物膜不斷脫落下來(lái),隨水流入二次沉淀被沉淀去除,生物接觸氧化法的處理構(gòu)筑物是浸沒(méi)曝氣式生物濾池,也稱生物接觸氧化池,其特點(diǎn)表現(xiàn)為污泥生成量少,不存在污泥膨脹問(wèn)題。同時(shí)該系統(tǒng)內(nèi)微生物對(duì)污水水質(zhì)和水量的變動(dòng)具有較好的適應(yīng)能力,耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng),對(duì)毒性物質(zhì)也有較好的抵抗性。在運(yùn)行一定階段后污泥齡較長(zhǎng),微生物在種屬上呈多樣性,可以形成穩(wěn)定的小生態(tài)系統(tǒng)。硝化菌和亞硝化菌也可以生長(zhǎng),具有一定的反硝化能力。
③ A²/O 法,亦稱A-A-O工藝,即厭氧-缺氧-好氧,是應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。該工藝各反應(yīng)器單元功能及工藝特征如下:1)厭氧反應(yīng)器:原污水及從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進(jìn)入該反應(yīng)器,其主要功能是釋放磷,同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化;2)缺氧反應(yīng)器:污水經(jīng)厭氧反應(yīng)器進(jìn)入該反應(yīng)器,其首要功能是脫氮,硝態(tài)氮是通過(guò)內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來(lái)的,循環(huán)的混合液量較大,一般為2Q(Q--原污水量);3)好氧反應(yīng)器--曝氣池:混合液由缺氧反應(yīng)器進(jìn)入該反應(yīng)器,其功能是多重的,去除BOD、硝化和吸收磷都是在該反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的,這三項(xiàng)反應(yīng)都是重要的,混合液中含有NO3-N,污泥中含有過(guò)剩的磷,而污水中的BOD(或COD)則得到去除,流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器。
根據(jù)本項(xiàng)目污水處理工藝設(shè)計(jì)原則,出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等因素,對(duì)目前常用的污水好氧處理技術(shù)進(jìn)行比較,其中建設(shè)投資參考環(huán)發(fā)2013年130號(hào)文,結(jié)果如下表所示:
常見(jiàn)污水好氧處理工藝比選表
工藝名稱 | 生物接觸氧化法 | SBR法 | 水解酸化法 | A/O法 | 倒置A²/O法 |
污染物去除率 | 較高 | 較高 | 低 | 較高 | 較高 |
占地面積 | 適中 | 適中 | 小 | 適中 | 適中 |
運(yùn)行維護(hù) | 運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)調(diào)節(jié)曝氣量 | 水量發(fā)生變化時(shí)要調(diào)整排水比和運(yùn)行狀態(tài),要及時(shí)觀察污泥狀態(tài),保證污泥活性。 | 反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體要經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)后方能夠排放 | 運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單 | 運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單 |
工藝特點(diǎn) | 兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn),表面積大、污泥濃度高、污泥齡長(zhǎng)、氧利用率高、節(jié)省動(dòng)力消耗、污泥產(chǎn)量少。 | 可在一個(gè)反應(yīng)器中完成污水凈化、脫氮、除磷的過(guò)程,但運(yùn)行過(guò)程中污泥活性對(duì)污染物去除率影響較大 | 對(duì)水質(zhì)變化敏感,水力負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷變化較大時(shí),會(huì)導(dǎo)致污水處理后無(wú)法達(dá)標(biāo),通過(guò)要與其他工藝聯(lián)合使用。 | 流程簡(jiǎn)單,設(shè)置硝化、反硝化 ,具有脫氮除磷功能,污泥量較大。 | 投資費(fèi)用少,減少污泥膨脹,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),具有較高的脫氮除磷功能 |
通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目的原水水質(zhì)情況進(jìn)行分析,單獨(dú)的使用某一個(gè)二級(jí)處理工藝,出水遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),因此本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的是二級(jí)處理工藝的疊加使用。根據(jù)查閱相關(guān)的文獻(xiàn)和相關(guān)處理經(jīng)驗(yàn),本項(xiàng)目選用的疊加組合工藝為:UASB + A²/O法。以上兩種工藝的組合,能夠有效的進(jìn)行脫氮除磷,也能夠同時(shí)去除高的COD和BOD。高濃度的有機(jī)廢水通過(guò)以上的UASB + A²/O法的組合,使得污水得到有效的凈化,也是實(shí)踐過(guò)程中最常用的二級(jí)污水處理的組合工藝。綜合以上分析,二級(jí)處理為:UASB + A²/O法的組合工藝。
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