污水處理三級處理方法變化

1、三級處理階段近十幾年，隨著污染加劇，水資源短缺嚴重，人類對水質(zhì)提出了更高的要求，污水深度處理與回用技術興起。污水處理廠的側(cè)重點不再是核算污染物的排放量，而是如何改善水質(zhì)。生物膜及膜分離技術開始顯現(xiàn)其獨特優(yōu)勢。生物膜技術在20世紀60-70年代，隨著新型合成材料的大量涌現(xiàn)再次發(fā)展起來，主要工藝有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化、生物流化床等。目前，應用較多的膜處理技術主要有微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)和膜生物反應器(MBR)技術。本世紀初的新加坡“Newwater ”水廠就是采用在二級處理后加超濾膜及反滲透膜的方式進行再生水回用處理。以史為鑒，可知興替。回顧整個歷史過程，城市生活污

2、水處理的足跡隨著人類健康的需求、水環(huán)境質(zhì)量的變化、污水的處理程度在一級級的加深，同時操作管理、資金占地等成本問題又推動了水處理工藝技術的不斷進化，其操作、占地、程序步驟、能源資源的投入都在一點點地簡化。人們對水質(zhì)的需求越來越高，而處理過程卻越來越趨于簡便。有趣的是，無論近幾年業(yè)界所看好的厭氧生物技術還是源分離最終的土地灌溉，城市污水處理似乎又回到了它最初的形式，盡管其中蘊含的科技含量早已不可同日而語。大繁若簡，最終還是歸于自然。隨著在實際生產(chǎn)生的廣泛應用和技術上的不斷革新改進，20世紀40-60年代，活性污泥法逐漸取代了生物膜法，成為污水處理的主流工藝。1921年，活性污泥法傳播到中國，中國建

3、設了第一座污水處理廠上海北區(qū)污水處理廠。1926年及1927年又分別建設了上海東區(qū)及西區(qū)污水廠，當時3座水廠的日處理量共為3.55萬噸。脫氮除磷工藝20世紀50年代，水體富營養(yǎng)化問題凸顯，脫氮除磷成為污水處理的另一主要訴求。于是，在活性污泥法的基礎上衍生出了一系列的脫氮除磷工藝。除磷工藝50年代初，攝磷菌被發(fā)現(xiàn)并用于除磷。(如圖2)脫氮工藝1969年，美國的Barth提出采用三段法除氮(如圖3)，第一段是好氧段，主要去除有機物，第二段加堿硝化，第三段是厭氧反硝化，除氮。1973年，Barnard在原有工藝基礎上，將缺氧和好氧反應器完全分隔，污泥回流到缺氧反應器，并添加了內(nèi)回流裝置，縮短了工藝流

4、程，也就現(xiàn)在常說的缺氧好氧(A/O)工藝(如圖4)。A2O工藝70年代，美國專家在A/O工藝的基礎上，再加上除磷就成了A2O工藝(如圖5)。我國1986年建廠的廣州大坦沙污水處理廠，采用的就是A2O工藝，當時的設計處理水量為15萬噸，是當時世界上最大的采用A2O工藝的污水處理廠。氧化溝工藝A2O工藝是將生物處理厭氧段和好氧段進行了空間分割，而氧化溝則為封閉的溝渠型結(jié)構(gòu)，結(jié)合了推流式和完全混合式活性污泥法的特點，集曝氣、沉淀和污泥穩(wěn)定于一體。污水和活性污泥的混合液不斷地循環(huán)流動，系統(tǒng)中能夠形成好氧區(qū)和缺氧區(qū)，進而實現(xiàn)生物脫氮除磷(如圖6)。氧化溝白天進水曝氣，夜間用作沉淀池?；钚晕勰喾ㄏ啾?,

5、其具有處理工藝及構(gòu)筑物簡單、泥齡長、剩余污泥少且容易脫水、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)勢。SBR工藝序批式活性污泥法(SBR)工藝是在時間上將厭氧段與好氧段進行分割。20 世紀70 年代初由美國Irvine公司開發(fā)。它在流程上只有一個基本單元，集調(diào)節(jié)池、曝氣池和二沉池的功能于一池，進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機物和固液分離等。經(jīng)典 SBR 反應器的運行過程為：進水曝氣沉淀潷水待機(如圖11、 12)。80 年代初，連續(xù)進水的 ICEAS 工藝誕生(如圖13)。該工藝在傳統(tǒng)的SBR工藝基礎上，在反應池中增加一道隔墻 ,將反應池分隔為小體積的預反應區(qū)和大體積的主反應區(qū),污水連續(xù)流入預反應區(qū),然后通過隔墻下端

6、的小孔以層流速度進入主反應區(qū)，解決了間歇式進水的問題。隨后， Goranzy 教授開發(fā)了 CASS /CAST 工藝。與ICEAS工藝類似，在反應池前段增加了一個選擇段,污水先與來自主反應區(qū)的回流混合液在選擇段混合，在厭氧條件下,選擇段相當于前置厭氧池,為高效除磷創(chuàng)造了有利條件。90 年代，比利時的西格斯公司在三溝式氧化溝的基礎上開發(fā)了 UNITANK 系統(tǒng)。它由 3 個矩形池組成,其中外邊兩側(cè)的矩形池既可做曝氣池,又可做沉淀池,中間一個矩形池只做曝氣池該工藝把傳統(tǒng) SBR的時間推流與連續(xù)系統(tǒng)的空間推流有效地結(jié)合了起來。MSBR法即改良型的SBR( Modified SBR)，采用單池多格方式,結(jié)合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR技術的優(yōu)點。反應器由曝氣格和兩個交替序批處理格組成。主曝氣格在整個運行周期過程中保持連續(xù)曝氣，而每半個周期過程中，兩個序批處理格交替分別作為SBR和澄清池。該工藝可連續(xù)進水且可使用更少的連接管、泵和閥門。脫氮除磷新工藝近幾十年，能源、資源的短缺已經(jīng)引起了廣泛的關注，進一步脫氮除磷及對能源節(jié)約及資源回收的需求成為了污水處理工藝發(fā)展的主流方向。一批新興脫氮除