生化處理污水工藝對比

1、一、生化處理工藝比照生化處理是污水處理的核心，主要方法有生物膜法和活性污泥法。近年來使用較多的活性污泥處理工藝有氧化塘、氧化溝及在傳統(tǒng)活性污泥工藝根底上開展起來的A2/O法、A-B法、SBR法及CAST法等工藝，使用較多的生物膜法為曝氣生物濾池工藝。根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、管理水平、污水水量水質(zhì)及受納水體水質(zhì)，提出氧化溝、A2/O法和間歇式活性污泥法中CAST法三種污水處理方案進(jìn)行比擬。1、氧化溝氧化溝是一種活性污泥處理系統(tǒng)，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，又稱循環(huán)曝氣池。氧化溝污水處理工藝是在20世紀(jì)50年代由荷蘭衛(wèi)生工程研究所

2、研制成功的。自從1954年在荷蘭的首次投入使用以來。由于其出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便等技術(shù)特點(diǎn)，已經(jīng)在國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理。嚴(yán)格地說，傳統(tǒng)的氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但隨著不斷的開展，氧化溝技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出早期的實(shí)踐范圍，具有多種多樣的工藝參數(shù)和功能選擇，以及構(gòu)筑物型式和操作方式?？梢哉J(rèn)為氧化溝與其它工藝類別的差異不在于工藝概念和水質(zhì)處理效果，而在于實(shí)現(xiàn)工藝概念的手段，即機(jī)械曝氣設(shè)備及其布置方式所產(chǎn)生的特殊水力學(xué)流態(tài)、電子供體供應(yīng)方式及其時(shí)空分布。目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯韋爾Pasveer氧化溝、卡魯塞爾Carrousel氧化溝 、奧爾伯Orba

3、l氧化溝、T型氧化溝三溝式氧化溝、DE型氧化溝和一體化氧化溝等。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上存在差異，因此各具特點(diǎn)。工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是：流程簡化，一般不需設(shè)初沉池。氧化溝具有推流特性，因此沿池長方向具有溶解氧梯度，分別形成好氧、缺氧和厭氧區(qū)。通過合理設(shè)計(jì)和控制可使N和P得到較好地去除。在技術(shù)上具有凈化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、操作簡單、運(yùn)行管理方便、維修簡單、投資少、能耗低等特點(diǎn)。該工藝的缺點(diǎn)：占地面積大，對于BOD較低污水處理能力缺乏，局部池形池體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，上下流速不均，溝底易沉積污泥，易發(fā)生污泥膨脹問題。2.A2/O法A2/O工藝即厭氧/缺氧/好氧活性污泥法，該工藝是在厭氧/好氧除磷工藝A/O

4、中加一缺氧池，將好氧池流出的一局部混合液回流至缺氧池前端，以到達(dá)反硝化脫氮的目的。A2/O工藝的可同步除磷脫氮。除磷脫氮主要由兩局部組成：一是除磷，污水中的聚磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放出體內(nèi)的磷，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD5作為有機(jī)碳源，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽復(fù)原成氮?dú)庖萑氪髿猓竭_(dá)脫氮的目的。A2/O法的主要優(yōu)點(diǎn)：厭氧池在前，污水中的有機(jī)碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機(jī)負(fù)荷；缺氧池反硝化反響產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧池中進(jìn)行硝化反響對堿度的需求，脫氮效果好；好氧在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機(jī)污染物

5、得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)；微生物在厭氧段釋放磷，在好氧段富集磷，通過外排剩余污泥即可到達(dá)一定的生物除磷的目的；耐沖擊負(fù)荷，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊； 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活；反響池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹，污泥沉降性好；處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，工程造價(jià)低，便于操作和維護(hù)管理。該工藝的缺點(diǎn)是：處理構(gòu)筑物相對較多，占地面積相對較大。3.CAST法CAST工藝是循環(huán)式活性污泥法的簡稱。在該工藝中，有機(jī)污染物的生物降解和泥水別離過程在一個(gè)反響器中完成，工藝按“進(jìn)水、曝氣、靜沉、排水、閑置順序進(jìn)行，是SBR工藝的一種改

6、良型。它在SBR工藝根底上增加了生物選擇區(qū)和污泥回流裝置，起到脫氮的作用。反響池末端設(shè)有潷水器，用于將沉淀后的上清液均勻排出。CAST的主要優(yōu)點(diǎn)：工藝流程簡單，處理構(gòu)筑物少CAST反響池集曝氣、沉淀于一體，省去二沉池和回流污泥泵房，整體結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械設(shè)備少，無需復(fù)雜的管路系統(tǒng)；CAST反響池容積大，具有一定的調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的作用；剩余污泥沉淀時(shí)間長，污泥量少，性質(zhì)穩(wěn)定；具有完全混和式和推流式曝氣池的優(yōu)點(diǎn)，抗水質(zhì)、水量沖擊能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定；采用組合式模塊結(jié)構(gòu)，有利于分期建設(shè)和擴(kuò)建。該工藝的缺點(diǎn)是：運(yùn)營操作比擬繁瑣，對自動(dòng)化程度及管理人員的素質(zhì)要求均較高，并且所需池容較大。三種工藝方法的比照方下

7、：生物處理工藝比照表方案工程氧化溝A2/OCAST技術(shù)優(yōu)點(diǎn)1整體流程較簡單，構(gòu)筑物少。2處理效果穩(wěn)定。3凈化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、操作簡單、運(yùn)行管理方便、維修簡單、能耗低。1脫氮除磷效果好。2各工序配置簡單，可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。3構(gòu)造簡單，控制要求較低，便于操作和維護(hù)管理。1整體流程簡單，構(gòu)筑物及機(jī)械設(shè)備少。2污泥產(chǎn)量少，性質(zhì)較穩(wěn)定。3具有一定的除磷效果。技術(shù)缺點(diǎn)1占地面積大。2溝底沉積污泥。3易發(fā)生污泥膨脹。1工藝流程較長，構(gòu)筑物較多。1自動(dòng)化控制程度高，要求設(shè)備、儀表的可靠性高。2CAST工藝為間歇運(yùn)行，裝機(jī)容量大，設(shè)備利用率低。設(shè)備頻繁啟停，維護(hù)工作量較大。3調(diào)試及操作較

8、為復(fù)雜。占地面積占地面積較大占地面積較小占地面積較大投資較高較省較高運(yùn)行費(fèi)用較低較低較高從污水處理的效果上看，上述三個(gè)方案都具有去除有機(jī)物以及生物脫氮除磷的能力，均能滿足本工程污水處理的要求。綜合考慮工程造價(jià)、運(yùn)營本錢、管理人員素質(zhì)、各工藝在實(shí)際工程中的應(yīng)用情況以及施工過程的施工難度，確定采用方案二A2/O法作為二級生物處理工藝。二、污泥處理工藝比照我國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置原那么為實(shí)現(xiàn)污泥“穩(wěn)定化、減量化、無害化、資源化。以土地利用為最終處置目標(biāo)，污泥處理的核心工藝技術(shù)主要有電滲透干化、堆肥、太陽能溫室干化等。1、堆肥堆肥通常是指通過高溫好氧發(fā)酵，在好氧微生物的生物代謝作用下，使污泥中有

9、機(jī)物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的過程。代謝過程中產(chǎn)生熱量，可使堆料層溫度升高至55以上，可有效殺滅病原菌、寄生蟲卵和雜草種籽，并使水分蒸發(fā)。堆肥過程主要由預(yù)處理、進(jìn)料、一次發(fā)酵、二次發(fā)酵、發(fā)酵產(chǎn)物加工及造粒包裝等工序組成。脫水污泥堆肥前須進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，以調(diào)節(jié)適宜的含水率、碳氮比C/N等參數(shù)，并破碎成較小的顆粒。污泥發(fā)酵反響系統(tǒng)是整個(gè)工藝的核心。工藝類型分一步發(fā)酵工藝和二步發(fā)酵工藝。一步發(fā)酵優(yōu)點(diǎn)是工藝設(shè)備及操作簡單，省去局部進(jìn)出料設(shè)備，動(dòng)力消耗較少；缺點(diǎn)是發(fā)酵倉造價(jià)略高，水分散發(fā)、發(fā)酵均勻性稍差。二步發(fā)酵工藝優(yōu)點(diǎn)是一次發(fā)酵倉數(shù)少，二次發(fā)酵加強(qiáng)翻堆效應(yīng)，使堆料發(fā)酵更加均勻，水分散發(fā)較好；缺點(diǎn)是額外增加

10、出料和進(jìn)料設(shè)備。堆肥可大副降低污泥含水率，并完成無害化目的。但污泥堆肥廠廠區(qū)占地面積較大，機(jī)械設(shè)備較多，耗能大，滋生蚊蠅，惡臭氣體產(chǎn)生量大且收集控制較困難，同時(shí)還需要添加大量的輔料。2、電滲透+太陽能溫室電滲透污泥干化系統(tǒng)是利用外加電場的作用，使污泥中微生物細(xì)胞內(nèi)的水發(fā)生強(qiáng)制遷移，內(nèi)能升高，沖破細(xì)胞膜散失出來形成游離水，從而提高污泥的脫水效率，到達(dá)干化的目的。電滲透污泥干化系統(tǒng)適用于小泥量污泥分散干化處理的工程。污水處理廠站經(jīng)傳統(tǒng)機(jī)械脫水設(shè)備脫水后污泥含水率75%-85%利用電滲透污泥干化系統(tǒng)處理后得以減量化含水率60±2 %、穩(wěn)定化，為后續(xù)污泥的最終處置創(chuàng)造有利條件。電滲透污泥干化

11、系統(tǒng)處理效果穩(wěn)定；占地面積小；建設(shè)費(fèi)用低；同時(shí)具有殺滅病原微生物等作用，非常適用于建設(shè)有地有限的污水處理廠站等污泥需進(jìn)一步脫水干化處理以到達(dá)國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求的情況。該工藝的優(yōu)點(diǎn)有：1工藝簡單、全自動(dòng)操作；2施工周期短；3運(yùn)行本錢低；4設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長；5占地面積小，是目前所有工藝中占地面積最小的工藝； 6工藝技術(shù)先進(jìn)，是目前國際上最先進(jìn)的污泥處理技術(shù)；7無需添加任何藥劑，不產(chǎn)生二次污染。太陽能溫室污泥干化是指利用太陽能為主要能源對污水處理廠污泥進(jìn)行干化和穩(wěn)定化的污泥處理技術(shù)。此技術(shù)以傳統(tǒng)溫室枯燥技術(shù)為根底，結(jié)合現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)用于污泥處理領(lǐng)域。此技術(shù)采用陽光溫室，利用太陽能這種清潔能

12、源作為污泥干化的主要能量來源，輔助其它加熱方式，充分利用太陽能熱量和空氣非飽和程度，使污泥中水份蒸發(fā)，到達(dá)干化的目的。太陽能溫室干化系統(tǒng)主要由陽光溫室、翻泥機(jī)、輔助加熱設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、檢測設(shè)備和控制設(shè)備組成，通過檢測干化間室內(nèi)外溫度、濕度、光照強(qiáng)度等參數(shù)，自動(dòng)化控制翻泥設(shè)備、輔助加熱設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備，加快污泥水份蒸發(fā)速度，使污泥干化過程可控，提高干化效率。太陽能溫室污泥干化與傳統(tǒng)熱能干化技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：1能耗小，運(yùn)行管理費(fèi)用低，操作維護(hù)簡單、使用壽命長；2系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定平安，溫度低，灰塵產(chǎn)生量小，不產(chǎn)生二噁英等有害氣體；3系統(tǒng)透明程度高，環(huán)境協(xié)調(diào)性好；空間大，可同時(shí)解決污泥存儲(chǔ)的需要；4利用

13、太陽能作為主要熱源，滿足可持續(xù)開展的目的。5太陽能溫室污泥干化優(yōu)勢明顯，適用于城鎮(zhèn)污泥集中處理工程，可有效實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、無害化。污泥處理工藝比照論述：上述工藝在實(shí)際工程中均有廣泛應(yīng)用，但受各地的氣溫、日照等氣候條件影響，處理效果有較大差異。污泥處理方式比照表處理方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)電滲透+太陽能溫室1、工藝簡單，全自動(dòng)操作；2、施工周期短，模塊化程度高。1、占地面積大，投資較高。2、運(yùn)行本錢較高。堆肥1、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行過程易控制。1、占地面積大，投資較高；2、需要投加大量輔料；3、運(yùn)行操作工作量大。堆肥工藝需要投加輔料，受當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型及其它因素制約。假設(shè)在農(nóng)業(yè)興旺地區(qū)，可同時(shí)處理大量農(nóng)作物秸

14、桿、木屑、鋸末等農(nóng)業(yè)廢料，可減少農(nóng)業(yè)垃圾處置量，而在大型城市或農(nóng)業(yè)欠興旺地區(qū)，那么需要另外尋找替代輔料，本錢較高且可操作性不大。而當(dāng)?shù)靥赜械娜照杖耆照諘r(shí)數(shù)可達(dá)28552967小時(shí)及溫度條件年平均氣溫911尤其適用于電滲透+太陽能溫室干化法作為最終處理工藝。因此，推薦選用電滲透+太陽能溫室干化法作為污水處理廠污泥處理核心工藝。三、除臭工藝比照眾所周知，在污水處理廠運(yùn)行過程中，在局部區(qū)域如預(yù)處理區(qū)、污泥處理區(qū)等會(huì)產(chǎn)生臭味氣體主要為硫化氫、氨氣。另外，生物處理的局部工藝段也會(huì)由于水解酸化及厭氧發(fā)酵等作用而產(chǎn)生一定量的臭味氣體主要為硫化氫、氨氣以及局部揮發(fā)酸。這些臭味氣體不僅會(huì)污染周圍大氣環(huán)境，而且

15、會(huì)對現(xiàn)場的操作人員的健康造成一定危害。因此，有必要設(shè)置一整套效果良好的除臭系統(tǒng)，對臭味氣體進(jìn)行集中收集處理。目前，國內(nèi)大多數(shù)污水處理廠中實(shí)際應(yīng)用的除臭方法主要為活性炭吸附除臭、生物除臭及高能光量子除臭等類。具體比照方下：除臭技術(shù)方法比照表高能光量子法生物分解法活性炭吸附法技術(shù)原理利用紫外線燈發(fā)出高強(qiáng)窄波射線，在幾何倍增器作用下形成大量高能光量子，其對空氣中的氧與水分子團(tuán)產(chǎn)生強(qiáng)力轟擊作用形成羥基自由基。在羥基自由基的強(qiáng)氧化作用下，待凈化氣體中的H2S、NH3等異味源得以被氧化降解利用循環(huán)水流，將惡臭氣體中污染物質(zhì)溶入水中，再由水中培養(yǎng)床培養(yǎng)出微生物，將水中的污染物質(zhì)降解為低害物質(zhì)。利用活性炭內(nèi)部

16、孔隙結(jié)構(gòu)興旺，有巨大比外表積原理，來吸附通過活性炭池的惡臭氣體分子。效率脫臭凈化效果可達(dá)99%以上，脫臭效果大大超過國家1996年公布?大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?國家1993年公布的?惡臭物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)?微生物活性好時(shí)除臭效率可達(dá)70%，微生物活性降低，除臭效率亦大大降低，脫臭凈化效果極不穩(wěn)定。初期除臭效率可達(dá)65%，但極易飽和，通常數(shù)日即失效，需要經(jīng)常更換。處理氣體成分能處理氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、苯、苯乙烯、二硫化碳、三甲胺、二甲基二硫醚等高濃度混合氣體。需要培養(yǎng)專門微生物處理一種或幾種性質(zhì)相近的氣體。適用于低濃度、大風(fēng)量臭氣，對醇類、脂肪類效果較明顯。但處理濕度大的廢氣效果不好。使用壽命高能紫外燈管壽命三年以上。設(shè)備壽命十年以上。養(yǎng)護(hù)困難，需頻繁添加藥劑、控制PH值、溫度等?；钚蕴啃杞?jīng)常進(jìn)行更換。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用技術(shù)可靠且非常穩(wěn)定，凈化設(shè)備無需日常維護(hù)，只需接通電源，即可正常工作，運(yùn)行維護(hù)