幾種污水廠處理工藝比較

1、污水廠處理工藝     1.“A B 法”污水處理中的“AB法”工藝，簡言之就是分作A和B“兩階段曝氣”處理工藝，每個(gè)階段都有相互隔離的和獨(dú)立的曝氣過程和泥水分離過程，對于活性污泥的回流，也是相互隔離的，A段沉淀池所產(chǎn)生的活性污泥回流到A段曝氣池，B段沉淀池所分離出來的活性污泥回流到B段曝氣池內(nèi)。一、“AB法”工藝的由來AB工藝是吸附生物降解（Adsorption-Biodegradation）工藝的簡稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是由德國某工業(yè)大學(xué)衛(wèi)生工程學(xué)院的Botho Bohnke教授為解決傳統(tǒng)的二級生物處理系統(tǒng)：即：預(yù)處理初沉池曝氣池二沉池。早期污水處

2、理工藝，所存在的去除難降解有機(jī)物和除氮脫磷效率低下，及投資和運(yùn)行費(fèi)用過高等問題，在對兩段活性污泥法和高負(fù)荷活性污泥法進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，于70年代中期所開發(fā)，80年代初開始應(yīng)用于工程實(shí)踐的一項(xiàng)新型污水生物處理工藝。二、“AB法”工藝在我國的歷史：AB法工藝在我國的研究和應(yīng)用大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：第一階段：上世紀(jì)70年代末至80年代初期，我國許多專家學(xué)者對AB 工藝的特性、運(yùn)行機(jī)理及處理過程和穩(wěn)定性等方面，進(jìn)行了深入全面和系統(tǒng)的研究，對“AB法”工藝在我國的應(yīng)用和推廣起到了積極作用。第二階段：上世紀(jì)70年代末至80年代，我國許多大專院校紛紛開設(shè)專題研究課程，尤其是設(shè)計(jì)研究部門也對AB法處理城

3、市污水、工業(yè)廢水進(jìn)行規(guī)?；膶?shí)驗(yàn)研究，為AB法的工程設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用取得了大量的數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為其在我國的工程應(yīng)用起到了十分關(guān)鍵的作用。第三階段：自上世紀(jì)80年代起，國內(nèi)逐步開始將“AB法”應(yīng)用到城市污水處理和工業(yè)廢水處理工程中，已建成相當(dāng)數(shù)量的AB法工藝的城市污水處理廠，成效顯著，取得了十分可觀的社會(huì)效益和環(huán)境效益。AB法與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，在處理效率、運(yùn)行穩(wěn)定性、工程投資和運(yùn)行費(fèi)用等方面均有明顯的優(yōu)點(diǎn)。三、AB法工藝的主要特征1：A段在很高的負(fù)荷下運(yùn)行，其負(fù)荷率通常為普通活性污泥法的50100倍，污水停留時(shí)間只有3040min，污泥齡僅為0.30.5d。污泥齡較高，真核生物無法生存，只

4、有某些世代短的原核細(xì)菌才能適應(yīng)生存并得以生長繁殖，A段對水質(zhì)、水量、PH值和有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷有極好的緩沖作用。A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機(jī)物含量高。2：B段可在很低的負(fù)荷下運(yùn)行，負(fù)荷范圍一般為<0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留時(shí)間為25h，污泥齡較長，且一般為1520d。在B段曝氣池中生長的微生物除菌膠團(tuán)微生物外，有相當(dāng)數(shù)量的高級真核微生物，這些微生物世代期比較長，并適宜在有機(jī)物含量比較低的情況下生存和繁殖。3：A段與B段各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，相互隔離，保證了各自獨(dú)立的生物反應(yīng)過程和不同的微生物生態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)，人為地

5、設(shè)定了A和B的明確分工。四、工作機(jī)理：1： 開放式系統(tǒng)原理AB工藝中不設(shè)初沉池，從而使污水中的微生物在A段得到充分利用，并連續(xù)不斷的更新，使A段形成一個(gè)開放性的、不斷由原污水中生物補(bǔ)充的生物動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。2： 微生物的生物相及其特性A段內(nèi)微生物活性強(qiáng)、世代期短、具有很強(qiáng)的吸附能力。當(dāng)A段以兼氧的方式運(yùn)行時(shí)，由于供氧較低，高活性微生物為了滿足自身代謝能量的要求，被迫對在好氧條件下不易分解的有機(jī)物進(jìn)行初步分解，起到大分子斷鏈的作用，使其轉(zhuǎn)化為較小分子的易降解有機(jī)物，從而在后續(xù)的B段好氧曝氣中易于被去除。B段主要是世代期長的真核微生物，能夠保證出水水質(zhì)。AB法工藝的優(yōu)點(diǎn)：具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強(qiáng)的

6、抗沖擊負(fù)荷能力，良好的脫氮除磷效果和投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低等。1：對有機(jī)底物去除效率高。2：系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動(dòng)小，有極強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，有良好的污泥沉降性能。3：有較好的脫氮除磷效果。4：節(jié)能。運(yùn)行費(fèi)用低，耗電量低，可回收沼氣能源。經(jīng)試驗(yàn)證明，AB法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用20%25%.AB工藝的缺點(diǎn)：缺點(diǎn)一：A段在運(yùn)行中如果控制不好，很容易產(chǎn)生臭氣，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于A段在超高有機(jī)負(fù)荷下工作，使A段曝氣池運(yùn)行于厭氧工況下，導(dǎo)致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等惡臭氣體。缺點(diǎn)二：當(dāng)對除磷脫氮要求很高時(shí)，A段不宜按AB法的原來去處有機(jī)物的分配比去除BOD55%60%，

7、因?yàn)檫@樣B段曝氣池的進(jìn)水含碳有機(jī)物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脫氮。缺點(diǎn)三：污泥產(chǎn)率高，A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機(jī)物含量高，這給污泥的最終穩(wěn)定化處置帶來了較大壓力。 隨著污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，和環(huán)境污染的日益加劇，以及我們對于污水處理的水質(zhì)凈化要求的日益提高，“AB法”工藝已經(jīng)從污水處理舞臺(tái)的主角逐漸引退，讓位于新一代的污水處理技術(shù)。但是它對于污水處理技術(shù)發(fā)展所帶來的啟迪和歷史作用都具有深遠(yuǎn)意義，即使在今天，仍然有它的應(yīng)用價(jià)值。   2. A-A-O法水處理工藝一、引言A-A-O工藝又稱A2O，是英文Anae

8、robic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡稱。按實(shí)際的意義來說，本工藝稱為厭氧缺氧好氧法更為確切。二、各反應(yīng)器單元功能與工藝特征1、厭氧反應(yīng)器，原污水進(jìn)入，同步進(jìn)入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本反應(yīng)器的主要功能是釋放磷，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化。2、污水經(jīng)過第一厭氧反應(yīng)器進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，缺氧反應(yīng)器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為兩倍的原污水流量。3、混合液從缺氧反應(yīng)器進(jìn)入好氧反應(yīng)器  3.AO法水處理工藝1.A/O法脫氮工藝的特點(diǎn)：（a） 流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低；（b） 反硝化在

9、前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分；（c） 曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提高了處理水水質(zhì)；（d） A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強(qiáng)曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。2.A/O法存在的問題：1.由于沒有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低；2、若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運(yùn)行費(fèi)用。從外，內(nèi)循環(huán)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(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到90。3、 影響因素 水力停留時(shí)間 （硝化6

10、h ，反硝化2h ）循環(huán)比MLSS（3000mg/L）污泥齡（30d ）N/MLSS負(fù)荷率（ 0.03 ）進(jìn)水總氮濃度（ 30mg/L） 4.SBR污水處理工藝 SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該

11、池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。SBR具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 2、 運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。 3、 耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，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。 4、 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。 5、 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護(hù)管理。 6、 反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 7、 SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改

12、造。 8、 脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。9、 工藝流程簡單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。SBR系統(tǒng)的適用范圍 1) 中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。2) 需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。 3) 水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 4) 用地緊張的地方。5) 對已建連續(xù)流污水處理廠的改造

13、等。6) 非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點(diǎn)源污染的治理。SBR工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行SBR設(shè)計(jì)需特別注意的問題主要設(shè)施與設(shè)備1、設(shè)施的組成本法原則上不設(shè)初次沉淀池，本法應(yīng)用于小型污水處理廠的主要原因是設(shè)施較簡單和維護(hù)管理較為集中。為適應(yīng)流量的變化，反應(yīng)池的容積應(yīng)留有余量或采用設(shè)定運(yùn)行周期等方法。但是，對于游覽地等流量變化很大的場合，應(yīng)根據(jù)維護(hù)管理和經(jīng)濟(jì)條件，研究流量調(diào)節(jié)池的設(shè)置。2、反應(yīng)池反應(yīng)池的形式為完全混合型，反應(yīng)池十分緊湊，占地很少。形狀以矩形為準(zhǔn)，池寬與池長之比大約為1：11：2，水深46米。反應(yīng)池水深過深，基于以下理由是不經(jīng)濟(jì)的：如果反應(yīng)池的水深大，排出水的深度相應(yīng)增大，則固液

14、分離所需的沉淀時(shí)間就會(huì)增加。專用的上清液排出裝置受到結(jié)構(gòu)上的限制，上清液排出水的深度不能過深。反應(yīng)池水深過淺，基于以下理由是不希望的：在排水期間，由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度不能過深。與其他相同BODSS負(fù)荷的處理方式相比，其優(yōu)點(diǎn)是用地面積較少。反應(yīng)池的數(shù)量，考慮清洗和檢修等情況，原則上設(shè)2個(gè)以上。在規(guī)模較小或投產(chǎn)初期污水量較小時(shí)，也可建一個(gè)池。3、排水裝置排水系統(tǒng)是SBR處理工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是其設(shè)計(jì)中最具特色和關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行成敗的關(guān)鍵部分。目前，國內(nèi)外報(bào)道的SBR排水裝置大致可歸納為以下幾種：潛水泵單點(diǎn)或多點(diǎn)排水。這種方式電耗大且容易吸出沉淀污泥；池端（側(cè)）

15、多點(diǎn)固定閥門排水，由上自下開啟閥門。缺點(diǎn)操作不方便，排水容易帶泥；專用設(shè)備潷水器。潷水器是是一種能隨水位變化而調(diào)節(jié)的出水堰，排水口淹沒在水面下一定深度，可防止浮渣進(jìn)入。理想的排水裝置應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件： 單位時(shí)間內(nèi)出水量大，流速小，不會(huì)使沉淀污泥重新翻起；集水口隨水位下降，排水期間始終保持反應(yīng)當(dāng)中的靜止沉淀狀態(tài)；排水設(shè)備堅(jiān)固耐用且排水量可無級調(diào)控，自動(dòng)化程度高。在設(shè)定一個(gè)周期的排水時(shí)間時(shí)，必須注意以下項(xiàng)目： 上清液排出裝置的溢流負(fù)荷確定需要的設(shè)備數(shù)量； 活性污泥界面上的最小水深主要是為了防止污泥上浮，由上清液排出裝置和溢流負(fù)荷確定，性能方面，水深要盡可能??； 隨著上清液排出裝置的溢流負(fù)荷的增加

16、，單位時(shí)間的處理水排出量增大，可縮短排水時(shí)間，相應(yīng)的后續(xù)處理構(gòu)筑物容量須擴(kuò)大； 在排水期，沉淀的活性污泥上浮是發(fā)生在排水即將結(jié)束的時(shí)候，從沉淀工序的中期就開始排水符合SBR法的運(yùn)行原理。SBR工藝的需氧與供氧SBR工藝有機(jī)物的降解規(guī)律與推流式曝氣池類似，推流式曝氣池是空間（長度）上的推流，而SBR反應(yīng)池是時(shí)間意義上的推流。由于SBR工藝有機(jī)物濃度是逐漸變化的，在反應(yīng)初期，池內(nèi)有機(jī)物濃度較高，如果供氧速率小于耗氧速率，則混合液中的溶解氧為零，對單一的微生物而言，氧氣的得到可能是間斷的，供氧速率決定了有機(jī)物的降解速率。隨著好氧進(jìn)程的深入，有機(jī)物濃度降低，供氧速率開始大于耗氧速率，溶解氧開始出現(xiàn)，微

17、生物開始可以得到充足的氧氣供應(yīng)，有機(jī)物濃度的高低成為影響有機(jī)物降解速率的一個(gè)重要因素。從耗氧與供氧的關(guān)系來看，在反應(yīng)初期SBR反應(yīng)池保持充足的供氧，可以提高有機(jī)物的降解速度，隨著溶解氧的出現(xiàn)，逐漸減少供氧量，可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，縮短反應(yīng)時(shí)間。 SBR反應(yīng)池通過曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用漸減曝氣更經(jīng)濟(jì)、合理一些。SBR工藝排出比（1/m）的選擇SBR工藝排出比（1/m）的大小決定了SBR工藝反應(yīng)初期有機(jī)物濃度的高低。排出比小，初始有機(jī)物濃度低，反之則高。根據(jù)微生物降解有機(jī)物的規(guī)律，當(dāng)有機(jī)物濃度高時(shí)，有機(jī)物降解速率大，曝氣時(shí)間可以減少。但是，當(dāng)有機(jī)物濃度高時(shí)，耗氧速率也大，供氧與耗氧的矛盾可能更大。此外，

18、不同的廢水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好，沉淀后上清液就多，宜選用較小的排出比，反之則宜采用較大的排出比。排出比的選擇還與設(shè)計(jì)選用的污泥負(fù)荷率、混合液污泥濃度等有關(guān)。SBR反應(yīng)池混合液污泥濃度根據(jù)活性污泥法的基本原理，混合液污泥濃度的大小決定了生化反應(yīng)器容積的大小。SBR工藝也同樣如此，當(dāng)混合液污泥濃度高時(shí)，所需曝氣反應(yīng)時(shí)間就短，SBR反應(yīng)池池容就小，反之SBR反應(yīng)池池容則大。但是，當(dāng)混合液污泥濃度高時(shí)，生化反應(yīng)初期耗氧速率增大，供氧與耗氧的矛盾更大。此外，池內(nèi)混合液污泥濃度的大小還決定了沉淀時(shí)間。污泥濃度高需要的沉淀時(shí)間長，反之則短。當(dāng)污泥的沉降性能好，排出比小，有機(jī)物濃度低，供氧

19、速率高，可以選用較大的數(shù)值，反之則宜選用較小的數(shù)值。SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應(yīng)綜合多方面的因素來考慮。關(guān)于污泥負(fù)荷率的選擇污泥負(fù)荷率是影響曝氣反應(yīng)時(shí)間的主要參數(shù)，污泥負(fù)荷率的大小關(guān)系到SBR反應(yīng)池最終出水有機(jī)物濃度的高低。當(dāng)要求的出水有機(jī)物濃度低時(shí)，污泥負(fù)荷率宜選用低值；當(dāng)廢水易于生物降解時(shí)，污泥負(fù)荷率隨著增大。污泥負(fù)荷率的選擇應(yīng)根據(jù)廢水的可生化性以及要求的出水水質(zhì)來確定。SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝的結(jié)合SBR工藝采用間歇進(jìn)水、間歇排水，SBR反應(yīng)池有一定的調(diào)節(jié)功能，可以在一定程度上起到均衡水質(zhì)、水量的作用。通過供氣系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，自動(dòng)控制方式的設(shè)計(jì)，閑置期時(shí)間的選擇，可以將S

20、BR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝結(jié)合起來，使三者合建在一起，從而節(jié)約投資與運(yùn)行管理費(fèi)用。在進(jìn)水期采用水下攪拌器進(jìn)行攪拌，進(jìn)水電動(dòng)閥的關(guān)閉采用液位控制，根據(jù)水解酸化需要的時(shí)間確定開始曝氣時(shí)刻，將調(diào)節(jié)、水解酸化工藝與SBR工藝有機(jī)的結(jié)合在一起。反應(yīng)池進(jìn)水開始作為閑置期的結(jié)束則可以使整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)行。具體操作方式如下所述：進(jìn)水開始既為閑置結(jié)束，通過上一組SBR池進(jìn)水結(jié)束時(shí)間來控制；進(jìn)水結(jié)束通過液位控制，整個(gè)進(jìn)水時(shí)間可能是變化的。水解酸化時(shí)間由進(jìn)水開始至曝氣反應(yīng)開始，包括進(jìn)水期，這段時(shí)間可以根據(jù)水量的變化情況與需要的水解酸化時(shí)間來確定，不小于在最小流量下充滿SBR反應(yīng)池所需的時(shí)間。曝氣反應(yīng)開始既為水解酸

21、化攪拌結(jié)束，曝氣反應(yīng)時(shí)間可根據(jù)計(jì)算得出。沉淀時(shí)間根據(jù)污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定，它的開始即為曝氣反應(yīng)的結(jié)束。排水時(shí)間由潷水器的性能決定，潷水結(jié)束可以通過液位控制。閑置期的時(shí)間選擇是調(diào)節(jié)、水解酸化及SBR工藝結(jié)合好壞的關(guān)鍵。閑置時(shí)間的長短應(yīng)根據(jù)廢水的變化情況來確定，實(shí)際運(yùn)行中，閑置時(shí)間經(jīng)常變動(dòng)。通過閑置期間的調(diào)整，將SBR反應(yīng)池的進(jìn)水合理安排，使整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免整個(gè)運(yùn)行過程的紊亂。  5.上升流式厭氧污泥床(UASB)一、引言厭氧生物處理作為利用厭氧性微生物的代謝特性，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機(jī)物作為受氫體，同時(shí)產(chǎn)生有能源價(jià)值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適

22、用于高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)水BOD最高濃度可達(dá)數(shù)萬mg/l，也可適用于低濃度有機(jī)廢水，如城市污水等。厭氧生物處理過程能耗低；有機(jī)容積負(fù)荷高，一般為510kgCOD/m3.d，最高的可達(dá)30-50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厭氧菌對營養(yǎng)需求低、耐毒性強(qiáng)、可降解的有機(jī)物分子量高；耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；產(chǎn)出的沼氣是一種清潔能源。在全社會(huì)提倡循環(huán)經(jīng)濟(jì)，關(guān)注工業(yè)廢棄物實(shí)施資源化再生利用的今天，厭氧生物處理顯然是能夠使污水資源化的優(yōu)選工藝。近年來，污水厭氧處理工藝發(fā)展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出現(xiàn)，包括有厭氧接觸法、升流式厭氧污泥床、檔板式厭氧法、厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和流化床，以及第三代厭氧工藝

23、EGSB和IC厭氧反應(yīng)器，發(fā)展十分迅速。而升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下簡稱UASB）工藝由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源?沼氣的一項(xiàng)技術(shù)。對于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對簡單，造價(jià)也相對較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。本文試圖就UASB的運(yùn)行機(jī)理和工藝特征以及UASB的設(shè)計(jì)啟動(dòng)等方面作一簡要闡述。 二、UASB的由來 1971年荷蘭瓦格寧根（Wageningen）農(nóng)業(yè)大學(xué)拉丁格（Lettinga）教授通過物

24、理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用重力場對不同密度物質(zhì)作用的差異，發(fā)明了三相分離器。使活性污泥停留時(shí)間與廢水停留時(shí)間分離，形成了上流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器的雛型。1974年荷蘭CSM公司在其6m3反應(yīng)器處理甜菜制糖廢水時(shí)，發(fā)現(xiàn)了活性污泥自身固定化機(jī)制形成的生物聚體結(jié)構(gòu)，即顆粒污泥（granular sludge）。顆粒污泥的出現(xiàn)，不僅促進(jìn)了以UASB為代表的第二代厭氧反應(yīng)器的應(yīng)用和發(fā)展，而且還為第三代厭氧反應(yīng)器的誕生奠定了基礎(chǔ)。三、UASB工作原理 UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要

25、處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

26、基本出要求有：（1）為污泥絮凝提供有利的物理、化學(xué)和力學(xué)條件，使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能；（2）良好的污泥床?？尚纬梢环N相當(dāng)穩(wěn)定的生物相，保持特定的微生態(tài)環(huán)境，能抵抗較強(qiáng)的擾動(dòng)力，較大的絮體具有良好的沉淀性能，從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度；（3）通過在污泥床設(shè)備內(nèi)設(shè)置一個(gè)沉淀區(qū)，使污泥細(xì)顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進(jìn)一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床內(nèi)。 四、UASB內(nèi)的流態(tài)和污泥分布 UASB內(nèi)的流態(tài)相當(dāng)復(fù)雜，反應(yīng)區(qū)內(nèi)的流態(tài)與產(chǎn)氣量和反應(yīng)區(qū)高度相關(guān)，一般來說，反應(yīng)區(qū)下部污泥層內(nèi)，由于產(chǎn)氣的結(jié)果，部分?jǐn)嗝嫱ㄟ^的氣量較多，形成一股上升的氣流，帶動(dòng)部分混合液（指污泥與水）作向上運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，這股氣、

27、水流周圍的介質(zhì)則向下運(yùn)動(dòng)，造成逆向混合，這種流態(tài)造成水的短流。在遠(yuǎn)離這股上升氣、水流的地方容易形成死角。在這些死角處也具有一定的產(chǎn)氣量，形成污泥和水的緩慢而微弱的混合，所以說在污泥層內(nèi)形成不同程度的混合區(qū)，這些混合區(qū)的大小與短流程度有關(guān)。懸浮層內(nèi)混合液，由于氣體幣的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)液體以較高速度上升和下降，形成較強(qiáng)的混合。在產(chǎn)氣量較少的情況下，有時(shí)污泥層與懸浮層有明顯的界線，而在產(chǎn)氣量較多的情況下，這個(gè)界面不明顯。有關(guān)試驗(yàn)表明，在沉淀區(qū)內(nèi)水流呈推流式，但沉淀區(qū)仍然還有死區(qū)和混合區(qū)。 UASB內(nèi)污泥濃度與設(shè)備的有機(jī)負(fù)荷率有關(guān)。是處理制糖廢水試驗(yàn)時(shí)，UASB內(nèi)污泥分布與負(fù)荷的關(guān)系。從圖中可看出污泥層污泥濃

28、度比懸浮層污泥濃度高，懸浮層的上下部分污泥濃度差較小，說明接近完全混合型流態(tài)，反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥的頒，當(dāng)有機(jī)負(fù)荷很高時(shí)污泥層和懸浮層分界不明顯。試驗(yàn)表明，污水通過底部0406m的高度，已有90的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化。由此可見厭氧污泥具有極高的活性，改變了長期以來認(rèn)為厭氧處理過程進(jìn)行緩慢的概念。在厭氧污泥中，積累有大量高活性的厭氧污泥是這種設(shè)備具有巨大處理能力的主要原因，而這又歸于污泥具有良好的沉淀性能。 UASB具有高的容積有機(jī)負(fù)荷率，其主要原因是設(shè)備內(nèi)，特別是污泥層內(nèi)保有大量的厭氧污泥。工藝的穩(wěn)定性和高效性很大程度上取決于生成具有優(yōu)良沉降性能和很高甲烷活性的污泥，尤其是顆粒狀污泥。與此相反，如果反應(yīng)區(qū)內(nèi)的

29、污泥以松散的絮凝狀體存在，往往出現(xiàn)污泥上浮流失，使UASB不能在較高的負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行。 根據(jù)UASB內(nèi)污泥形成的形態(tài)和達(dá)到的COD容積負(fù)荷，可以將污泥顆?；^程大致分為三個(gè)運(yùn)行期： （1）接種啟動(dòng)期：從接種污泥開始到污泥床內(nèi)的COD容積負(fù)荷達(dá)到5kgCOD/m3d左右，此運(yùn)行期污泥沉降性能一般； （2）顆粒污泥形成期：這一運(yùn)行期的特點(diǎn)是有小顆粒污泥開始出現(xiàn)，當(dāng)污泥床內(nèi)的總SS量和總VSS量降至最低時(shí)本運(yùn)行期即告結(jié)束，這一運(yùn)行期污泥沉降性能不太好； （3）顆粒污泥成熟期：這一運(yùn)行期的特點(diǎn)是顆粒污泥大量形成，由下至上逐步充滿整個(gè)UASB。當(dāng)污泥床容積負(fù)荷達(dá)到16kgCOD/m3d以上時(shí)，可以認(rèn)為顆

30、粒污泥已培養(yǎng)成熟。該運(yùn)行期污泥沉降性很好。 五、外設(shè)沉淀池防止污泥流失 在UASB內(nèi)雖有氣液固三相分離器，混合液進(jìn)入沉淀區(qū)前已把氣體分離，但由于沉淀區(qū)內(nèi)的污泥仍具有較高的產(chǎn)甲烷活性，繼續(xù)在沉淀區(qū)內(nèi)產(chǎn)氣；或者由于沖擊負(fù)荷及水質(zhì)突然變化，可能使反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥膨脹，結(jié)果沉淀區(qū)固液分離不佳，發(fā)生污泥流失而影響了水質(zhì)和污泥床中污泥濃度。為了減少出水所帶的懸浮物進(jìn)入水體，外部另設(shè)一沉淀池，沉淀下來的污泥回流到污泥床內(nèi)。設(shè)置外部沉淀池的好處是：（1）污泥回流可加速污泥的積累，縮短啟動(dòng)周期；（2）去除懸浮物，改善出水水質(zhì)；（3）當(dāng)偶爾發(fā)生大量漂泥時(shí)，提高了可見性，能夠及時(shí)回收污泥保持工藝的穩(wěn)定性；（4）回流污泥

31、可作進(jìn)一步分解，可減少剩余污泥量。 六、UASB的設(shè)計(jì) UASB的工藝設(shè)計(jì)主要是計(jì)算UASB的容積、產(chǎn)氣量、剩余污泥量、營養(yǎng)需求的平衡量。UASB的池形狀有圓形、方形、矩形。污泥床高度一般為38m，多用鋼筋混凝土建造。當(dāng)污水有機(jī)物濃度比較高時(shí)，需要的沉淀區(qū)與反應(yīng)區(qū)的容積比值小，反應(yīng)區(qū)的面積可采用與沉淀區(qū)相同的面積和池形。當(dāng)污水有機(jī)物濃度低時(shí)，需要的沉淀面積大，為了保證反應(yīng)區(qū)的一定高度，反應(yīng)區(qū)的面積不能太大時(shí)，則可采用反應(yīng)區(qū)的面積小于沉淀區(qū)，即污泥床上部面積大于下部的池形。 氣液固三相分離器是UASB的重要組成部分，它對污泥床的正常運(yùn)行和獲良好的出水水質(zhì)起十分重要的作用，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予特別的重

32、視。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，三相分離器應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求： 1、混和液進(jìn)入沉淀區(qū)之關(guān)，必須將其中的氣泡予以脫出，防止氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)影響沉淀； 2、沉淀器斜壁角度約可大于45度角； 3、沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷應(yīng)在0.7m3/m2.h以下，進(jìn)入沉淀區(qū)前，通過沉淀槽低縫的流速不大于2m/m2.h； 4、處于集氣器的液一氣界面上的污泥要很好地使之浸沒于水中； 5、應(yīng)防止集氣器內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫。 第2、3兩個(gè)條件可以通過適當(dāng)選擇沉淀器的深度面積比來加以滿足。對于低濃度污水，主要用限制表面水力負(fù)荷來控制；對于中等濃度和高濃度污水，在極高負(fù)荷下，單位橫截面上釋放的氣體體積可能成為一個(gè)臨界指標(biāo)。但是直到現(xiàn)在國內(nèi)外所取得的成果表

33、明，只要負(fù)荷率不超過20kgCOD/m3.d，UASB高度尚未見到有大于10m的報(bào)道，第三代厭氧反應(yīng)器除外。 污泥與液體的分離基于污泥絮凝、沉淀和過濾作用。所以在運(yùn)行操作過程中，應(yīng)該盡可能創(chuàng)造污泥能夠形成絮凝沉降的水力條件，使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能，不僅對于分離器的工作是具有重要意義，對于整個(gè)有機(jī)物去除率更加至關(guān)重要。 特別要注意避免氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，要使固?液進(jìn)入沉淀區(qū)之前就與氣泡很好分離。在氣?液表面上形成浮渣能迫使一些氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，所以在設(shè)計(jì)中必須事先就考慮到：（1）采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，盡可能避免浮渣的形成條件，防范浮渣層的形成；（2）必須要有沖散浮渣的設(shè)施或裝置，在污泥反應(yīng)區(qū)一旦

34、出現(xiàn)浮渣的情況下，能夠及時(shí)破壞浮渣層的形成，或能夠及時(shí)排除浮渣。 如上所述，UASB中污水與污泥的混合是靠上升的水流和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣泡來完成的。因此，一般采用多點(diǎn)進(jìn)水，使進(jìn)水均勻地分布在床斷面上，其中的關(guān)鍵是要均勻?勻速、勻量。 UASB容積的計(jì)算一般按有機(jī)物容積負(fù)荷或水力停留時(shí)間進(jìn)行。設(shè)計(jì)時(shí)可通過試驗(yàn)決定參數(shù)或參考同類廢水的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)。 七、UASB的啟動(dòng) 1、污泥的馴化 UASB設(shè)備啟動(dòng)的難點(diǎn)是獲得大量沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。最好的辦法加以馴化，一般需要36個(gè)月，如果靠設(shè)備自身積累，投產(chǎn)期最長可長達(dá)12年。實(shí)踐表明，投加少量的載體，有利于厭氧菌的附著，促進(jìn)初期顆粒污泥的形成；比

35、重大的絮狀污泥比輕的易于顆?；?；比甲烷活性高的厭氧污泥可縮短啟動(dòng)期。 2、啟動(dòng)操作要點(diǎn) （1）最好一次投加足夠量的接種污泥； （2）啟動(dòng)初期從污泥床流出的污泥可以不予回流，以使特別輕的和細(xì)碎污泥跟懸浮物連續(xù)地從污泥床排出體外，使較重的活性污泥在床內(nèi)積累，并促進(jìn)其增殖逐步達(dá)到顆?；?（3）啟動(dòng)開始廢水COD濃度較低時(shí)，未必就能讓污泥顆?；俣燃涌欤?（4）最初污泥負(fù)荷率一般在0.10.2kgCOD/kgTSS.d左右比較合適； （5）污水中原來存在的和厭氧分解出來的多種揮發(fā)酸未能有效分解之前，不應(yīng)隨意提高有機(jī)容積負(fù)荷，這需要跟蹤觀察和水樣化驗(yàn)； （6）可降解的COD去除率達(dá)到70?80左右時(shí)，

36、可以逐步增加有機(jī)容積負(fù)荷率； （7）為促進(jìn)污泥顆?；磻?yīng)區(qū)內(nèi)的最小空塔速度不可低于1m/d，采用較高的表面水力負(fù)荷有利于小顆粒污泥與污泥絮凝分開，使小顆粒污泥凝并為大顆粒。 八、UASB工藝的優(yōu)缺點(diǎn) UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是： 1、UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為2040gVSS/1； 2、有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為10kgCOD/m3.d左右； 3、無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng)，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng)； 4、污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問題； 5、UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，

37、通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。 主要缺點(diǎn)是： 1、進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下； 2、污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力； 3、對水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。 九、結(jié)語UASB工藝近年來在國內(nèi)外發(fā)展很快，應(yīng)用面很寬，在各個(gè)行業(yè)都有應(yīng)用，生產(chǎn)性規(guī)模不等。實(shí)踐證明，它是污水實(shí)現(xiàn)資源化的一種技術(shù)成熟可行的污水處理工藝，既解決了環(huán)境污染問題，又能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。  6.O/A/O組合工藝處理印染廢水設(shè)計(jì)某印染有限公司是一家以染色、印花為主的加工型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，廢水主要來

38、源分三個(gè)部分：染料車間，主要由各類坯布染色后排放的含染料的廢水混合而成，其中包括整個(gè)工藝中所需前處理水；印花車間，半成品水洗及滾筒沖洗水等；各類生活用水。印染混合廢水具有如下特點(diǎn)：廢水量大，約占印染用水量的70%90%；水質(zhì)復(fù)雜，色度高，有機(jī)物含量高，耗氧量大，懸浮物多，并且含有微量有毒物質(zhì)；受原料、季節(jié)、市場需求等變化的影響，使水質(zhì)水量變化很大。研究所于1996年8月承擔(dān)了該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，針對印染廢水的具體特點(diǎn)，采用了O/A/O生化組合工藝。在進(jìn)水CODCr為1600 mg/L(大于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))的情況下，出水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到了GB 8978?88一級標(biāo)準(zhǔn)，取得了滿意的效果。該項(xiàng)目總投資280萬

39、元，征用土地3350m2，投運(yùn)一年多來運(yùn)行穩(wěn)定、情況良好，于1998年12月通過了嘉興市環(huán)保局驗(yàn)收。1 廢水處理工藝設(shè)計(jì)原水水量：2000 m3/d。設(shè)計(jì)原水水質(zhì)為印染混合廢水：CODCr800 mg/L，?BOD5250 mg/L，色度500(倍)，pH810。設(shè)計(jì)出水達(dá)到GB 8978?88一級標(biāo)準(zhǔn)，即?CODCr100 mg/L，BOD530mg/L，色度50(倍)，pH79，SS70 mg/L。1.1 預(yù)處理部分格柵井。格柵井尺寸為1.2 m×1.0 m×1.0 m。設(shè)粗、細(xì)格柵各一道，前道粗格柵的柵條間隙為20 mm，后道細(xì)格柵的柵條間隙為10mm。60°

40、;角傾置，人工清渣。 調(diào)節(jié)池。容積為450 m3，地下式，水力停留時(shí)間5h。內(nèi)設(shè)穿孔管曝氣攪拌，防止沉積，同時(shí)起到預(yù)曝氣的作用并去除部分CODCr。? 豎流式沉淀池。容積為380 m3，上升流速為0.23 mm/s，中間設(shè)渦流反應(yīng)器一個(gè)。集泥方式為重力排泥。通過泵前加藥(鐵系混凝劑)強(qiáng)化一級處理，可去除50%60%的?CODCr，并且使色度大大降低。設(shè)我院研制的中文智能pH在線監(jiān)控儀一臺(tái)，使pH值控制在89，可得到穩(wěn)定的加藥去除效果，確保后續(xù)O/A/O生化工藝處于良好狀態(tài)。1.2 生化處理部分 一好氧池。水力停留時(shí)間2.5 h，穿孔管鼓風(fēng)曝氣，內(nèi)置彈性立體填料200 m3，設(shè)計(jì)氣水比201，容

41、積負(fù)荷為2.0 kgCODCr/(m3?d)，CODCr去除率為本段進(jìn)水的40%。 兼氧池。分兩段，前段水力停留時(shí)間2.5 h，后段水力停留時(shí)間5 h。采用我院設(shè)計(jì)制造的長軸生化攪拌機(jī)作底部水力攪拌，內(nèi)置彈性立體填料共600 m3，增加了污泥濃度。CODCr去除率為本段進(jìn)水的15%，此段主要起水解酸化作用，提高B/C。 二好氧池。水力停留時(shí)間5.0h，穿孔管鼓風(fēng)曝氣，內(nèi)置彈性立體填料400m3，設(shè)計(jì)氣水比251，容積負(fù)荷1.0kgCODCr/(m3?d)，CODCr去除率為本段進(jìn)水的70%。1.3 后處理部分氣浮池的停留時(shí)間為5 h，采用30%出水作回流溶氣水，型式為豎流式，CODCr去除率為

42、本段進(jìn)水的30%。通過氣浮去掉二好氧池出水中被剝落的生物膜和其他SS，氣浮污泥回流至二好氧池。氣浮池進(jìn)水采用中文智能pH在線監(jiān)控儀作pH監(jiān)控，使出水pH值穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。2 工程調(diào)試運(yùn)行本工程1997年5月初開始生物馴化和設(shè)備調(diào)試。工程調(diào)試接種微生物取自杭州印染廠二沉池干污泥。一好氧、兼氧、二好氧采用先間歇培養(yǎng)后用印染廢水連續(xù)馴化的方式培養(yǎng)微生物，好氧池半個(gè)月，兼氧池一個(gè)月后，微生物培養(yǎng)馴化基本完成。1997年11月開始在初沉池進(jìn)行加藥試驗(yàn)，經(jīng)一周后出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。1998年11月18日-19日經(jīng)嘉興市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站進(jìn)行連續(xù)兩天采樣監(jiān)測，結(jié)果見表1。表1 環(huán)保監(jiān)測結(jié)果采樣時(shí)間 采樣點(diǎn) PH值 SS

43、（mg/L) 色度（倍） CODCr（mg/L) BOD5(mg/L)11月18日9：20 進(jìn)水 10.68 686 160 1570 276出水 7.69 34 8 76.7 10.711月18日11：20 進(jìn)水 10.10 644 100 1960 857出水 7.71 40 8 61.3 10.511月18日13：20 進(jìn)水 9.71 600 160 1710 704出水 7.65 26 8 60.7 9.4511月18日15：20 進(jìn)水 9.78 594 160 123060.7 203出水 7.78 22 8 72.0 14.511月19日9：20 進(jìn)水 6.92 256 100 1

44、390 675出水 7.72 32 8 60.0 10.211月19日11：20 進(jìn)水 7.12 428 160 2000 730出水 7.59 40 8 62.0 9.2211月19日13：20 進(jìn)水 9.61 481 160 1840 644出水 7.78 34 8 64.7 8.6911月19日15：20 進(jìn)水 10.32 1000 100 1540 120出水 7.79 46 16 78.70 14.4從表1可見，治理設(shè)施出口各主要污染物指標(biāo)八次監(jiān)測均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)較穩(wěn)定，主要污染物的去除率均較高(平均去除率CODCr為95.99%，BOD5為97.91%，SS為94.44%，

45、色度為93.48%)。驗(yàn)收后二年來，處理設(shè)施一直穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。3 經(jīng)濟(jì)分析 電費(fèi)：按100 kW計(jì)，功率系數(shù)取0.8，電費(fèi)為0.86元/(kW?h)，則1 651.2元/d，即0.826元/m3廢水。? 藥劑費(fèi)：鐵系混凝劑按0.15%投加，350元/t藥劑，計(jì)0.525 元/m3廢水。聚合堿或酸按200元/d計(jì)，為0.10 元/m3廢水。PAM 0.02 元/m3廢水。?共計(jì)：1 910元/d，即0.645 元/m3廢水。? 人工費(fèi)：共4人，平均每人每天工資25元，則100元/d，為0.05 元/t廢水。 固定資產(chǎn)折舊為0.15 元/m3廢水。 維修費(fèi)、污泥裝運(yùn)費(fèi)等為0.05 元/m3廢水。 處理

46、成本為1.721 元/m3廢水(直接成本1.521元/m3廢水)。4 結(jié)果討論4.1 O/A/O處理工藝機(jī)理分析O/A/O生物處理工藝綜合了厭(兼)氧、好氧和A?B法處理工藝的優(yōu)點(diǎn)，克服了各自的缺點(diǎn)，使得三種工藝相得益彰，達(dá)到了環(huán)境目標(biāo)和能源目標(biāo)的統(tǒng)一。 突破了傳統(tǒng)的A?B工藝生物吸附?氧化概念。首先在形式上，將仍屬活性污泥法范疇的傳統(tǒng)A?B工藝改為生物膜法(接觸氧化)，增加了MLVSS，提高處理效率，縮短水力停留時(shí)間，減少投資；其次在微生物降解機(jī)理上，將通常與吸附段伴存的污泥再生池省去，使得微生物再生在生物膜這一微生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)得以實(shí)現(xiàn)；再是在功能上，革新了傳統(tǒng)A?B法只適于高效處理高濃度易生物

47、降解有機(jī)廢水，而對可生化性差的工業(yè)廢水無能為力的概念，本工藝豐富了B段的內(nèi)容，采用A/O克服了上述弱點(diǎn)。最后，本工藝保留了A?B法的優(yōu)點(diǎn)，通過人為地制造濃度梯度，產(chǎn)生高效率的有機(jī)物去除效果。 通過分格(兼氧分二格)分段的方法，使不同格段具有不同的優(yōu)勢微生物種群，其表現(xiàn)出來的優(yōu)點(diǎn)為：處理有機(jī)物的種類更加多樣化，對各有機(jī)物的去除更為徹底。對A/O工藝的改進(jìn)。這里的“A”是指兼氧水解(酸化)。首先傳統(tǒng)的A/O法由于A段前置，為了達(dá)到除磷脫氮的效果，最后的好氧處理出水必須有幾倍于處理水量的水回流至A段，導(dǎo)致建設(shè)費(fèi)用較大。本工藝在第一個(gè)O/A中已達(dá)到了去除磷、氮的效果；其次傳統(tǒng)的O/A法為了達(dá)到較好的出

48、水，在O段必須有足夠長的泥齡，同時(shí)在A段為了保持較高的MLVSS而必須添加營養(yǎng)，O/A/O工藝很好地解除了上述限制，解決了矛盾，因?yàn)橛辛恕岸趸钡陌殃P(guān)，第一個(gè)好氧池可以大大縮短泥齡；最后，更重要的是水解(酸化)?好氧處理技術(shù)，較大地提高了B/C比，有效去除難降解有機(jī)物，縮短了常規(guī)反應(yīng)時(shí)間。4.2 O/A/O組合工藝參數(shù)選擇O/A/O組合工藝從根本上說，是根據(jù)生物可降解性的不同，把廢水中含有的不同性質(zhì)有機(jī)物在空間上放在不同格段處理而達(dá)到經(jīng)濟(jì)目的。雖然除此之外還有其他的作用和要求，但應(yīng)該以此為主要設(shè)計(jì)依據(jù)，其他要求為輔或作為驗(yàn)算依據(jù)。在第一好氧段，以進(jìn)水中易降解COD數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)依據(jù)，按照好氧處理

49、要求選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，達(dá)到基本去除易降解COD的要求。兼氧段，宜根據(jù)進(jìn)水中難降解COD數(shù)據(jù)，按照兼氧理論中水解段要求選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，達(dá)到大分子化為小分子、提高廢水可生化性的目的。第二好氧段，根據(jù)兼氧段出水和排放標(biāo)準(zhǔn)，按照好氧處理要求選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，一般宜設(shè)計(jì)成延時(shí)曝氣形式。4.3 監(jiān)控系統(tǒng)采用自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，對泵、閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，運(yùn)行過程基本無須人工干預(yù)。由于pH影響生物結(jié)構(gòu)和處理效果，工程采用我院研制的中文智能型pH在線監(jiān)控儀，在加藥、加酸、加堿控制pH在所要求的范圍內(nèi)。在Y/啟動(dòng)控制之外，監(jiān)控系統(tǒng)對2臺(tái)風(fēng)機(jī)實(shí)施了風(fēng)壓監(jiān)控和自動(dòng)卸壓裝置，使風(fēng)機(jī)空載關(guān)停，改善風(fēng)機(jī)使用條件，這些都對O/A/O生化組合工藝

50、的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有效保障。4.4 其他 本工程利用脫水活性污泥接種的方式啟動(dòng)，與傳統(tǒng)的活性污泥法和SBR法相比，啟動(dòng)周期大大縮短。O/A/O生化組合工藝處理保證了運(yùn)行效果(出水水質(zhì))穩(wěn)定，總有機(jī)物去除率達(dá)95%以上，具有極強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，微生物恢復(fù)期較短。 采用氣浮池去除好氧池出水中含有的被剝落和淘汰的生物膜等固體懸浮物，半年的穩(wěn)定運(yùn)行表明：與二沉池相比，氣浮物具有明顯的優(yōu)越性，它占地面積小，建設(shè)費(fèi)用省，去除SS效果好，有效地克服了二沉池污泥膨脹等缺點(diǎn)。 各段實(shí)際運(yùn)行的有機(jī)物(CODCr)去除效率：一好氧45%，兼氧15%，二好氧75%，達(dá)到了預(yù)計(jì)處理效率。? 從經(jīng)濟(jì)分析看運(yùn)行費(fèi)用基本與應(yīng)

51、收排污費(fèi)持平，但取得了較好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。5 結(jié)論 O/A/O組合工藝不僅具有較高的有機(jī)物去除效率，而且容易得到較好的出水水質(zhì)，在有脫氮除磷要求時(shí)可同時(shí)得到去除氮磷的效果。? 實(shí)際運(yùn)行表明：O/A/O組合工藝使較大部分好氧污泥在工藝內(nèi)部消化，大大減少了剩余污泥量，可以不必建單獨(dú)的好氧污泥裝置。 O/A/O組合工藝很好地體現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，減少了建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本(與其他工藝相比，減少了停留時(shí)間，即減少了電耗)。 實(shí)踐證明，O/A/O組合工藝對處理有機(jī)物成分復(fù)雜的廢水，特別是對既含有易降解有機(jī)物又含有難降解有機(jī)物這一類具有一定可生化性但可生化性較差的混合廢水的處理，提供了一條經(jīng)濟(jì)有效的思路

52、。7.活性污泥法水處理工藝一、活性污泥1912年英國的克拉克（Clark）和蓋奇（Gage）發(fā)現(xiàn)，對污水長時(shí)間曝氣會(huì)產(chǎn)生污泥，同時(shí)水質(zhì)會(huì)得到明顯的改善。繼而阿爾敦（Arden）和洛開脫（Lockgtt）對這一現(xiàn)象進(jìn)行了研究。曝氣試驗(yàn)是在瓶中進(jìn)行的，每天試驗(yàn)結(jié)束時(shí)把瓶子倒空，第二天重新開始，他們偶然發(fā)現(xiàn)，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附著污泥時(shí)，處理效果反而好。由于認(rèn)識(shí)了瓶壁留下污泥的重要性，他們把它稱為活性污泥。隨后，他們在每天結(jié)束試驗(yàn)前，把曝氣后的污水靜止沉淀，只倒去上層凈化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，這樣大大縮短了污水處理的時(shí)間。這個(gè)試驗(yàn)的工藝化便是于1916年建成的第一個(gè)活性污泥法污水

53、處理廠。在顯微鏡下觀察這些褐色的絮狀污泥，可以見到大量的細(xì)菌，還有真菌，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，它們組成了一個(gè)特有的生態(tài)系統(tǒng)。正是這些微生物（主要是細(xì)菌）以污水中的有機(jī)物為食料，進(jìn)行代謝和繁殖，才降低了污水中有機(jī)物的含量。二、活性污泥法的基本流程活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成。污水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器，通過曝氣設(shè)備充人空氣，空氣中的氧溶人污水使活性污泥混合液產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)。曝氣設(shè)備不僅傳遞氧氣進(jìn)入混合液，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài)。這樣，污水中的有機(jī)物、氧氣同微生物能充分接觸和反應(yīng)。隨后混合液流人沉淀池，混合液

54、中的懸浮固體在沉淀池中沉下來和水分離。流出沉淀池的就是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流，稱為回流污泥?；亓魑勰嗟哪康氖鞘蛊貧獬貎?nèi)保持一定的懸浮固體濃度，也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應(yīng)引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常從沉淀池中排除，以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。這部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放環(huán)境前應(yīng)進(jìn)行處理，防止污染環(huán)境。從上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一個(gè)實(shí)用的處理方法，污泥除了有氧化和分解有機(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來，得到澄清的出水?；钚晕勰嘀械募?xì)菌是一個(gè)混合群體，常以菌膠團(tuán)的形式存在，游離狀態(tài)

55、的較少。菌膠團(tuán)是由細(xì)菌分泌的多糖類物質(zhì)將細(xì)菌包覆成的粘性團(tuán)塊，使細(xì)菌具有抵御外界不利因素的性能。菌膠團(tuán)是活性污泥絮凝體的主要組成部分。游離狀態(tài)的細(xì)菌不易沉淀，而混合液中的原生動(dòng)物可以捕食這些游離細(xì)菌，這樣沉淀池的出水就會(huì)更清徹，因而原生動(dòng)物有利于出水水質(zhì)的提高。三、活性污泥降解污水中有機(jī)物的過程活性污泥在曝氣過程中，對有機(jī)物的降解（去除）過程可分為兩個(gè)階段，吸附階段和穩(wěn)定階段。在吸附階段，主要是污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去，這是由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面上含有多糖類的粘性物質(zhì)所致。在穩(wěn)定階段，主要是轉(zhuǎn)移到活性污泥上的有機(jī)物為微生物所利用。當(dāng)污水中的有機(jī)物處于懸浮狀態(tài)和膠態(tài)時(shí)，吸附

56、階段很短，一般在1545min左右，而穩(wěn)定階段較長。在活性污泥的曝氣過程中，廢水中有機(jī)物的變化包括兩個(gè)階段：吸附階段和穩(wěn)定階段。在吸附階段，主要是廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去；在穩(wěn)定階段，主要是轉(zhuǎn)移到活性污泥上去的有機(jī)物為微生物所利用。吸附量的大小，主要取決于有機(jī)物的狀態(tài)，若廢水中的有機(jī)物處于懸浮和膠體狀態(tài)的相對量大時(shí)，則吸附量也大。分析中沒有考慮微生物的內(nèi)源呼吸。微生物的內(nèi)源呼吸也消耗氧，特別是微生物的濃度比較高時(shí)，這部分耗氧量還比較大，不能忽略。因而上面的結(jié)論是概略的，主要目的是說明活性污泥過程中的有機(jī)物吸附穩(wěn)定過程。 8.氧化溝水處理工藝氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的

57、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，污水滲入其中得到凈化，最早的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，而是加以護(hù)坡處理的土溝渠，是間歇進(jìn)水間歇曝氣的，從這一點(diǎn)上來說，氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術(shù)。1954年荷蘭建成了世界上第一座氧化溝污水處理廠，其原型為一個(gè)環(huán)狀跑道式的斜坡池壁的間歇運(yùn)行反應(yīng)池，白天用作曝氣池，晚上用作沉淀池，其生化需氧量(BOD)去除率可達(dá)97%，由于其結(jié)構(gòu)簡單，處理效果好，從而引起了世界各國廣泛的興趣和關(guān)注。氧化溝(Oxidation Ditch)污水處理的整個(gè)過程如進(jìn)水、曝氣、沉淀、污泥穩(wěn)定和出水等全部集中在氧化溝內(nèi)完成，最早的氧化溝不需另設(shè)初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流設(shè)備。后來處理規(guī)模和范圍逐漸擴(kuò)大，它通常采用延時(shí)曝氣，連續(xù)進(jìn)出水，所產(chǎn)生的微生物污泥在污水曝氣凈化的同時(shí)得到穩(wěn)定，不需設(shè)置初沉池和污泥消化池，處理設(shè)施大大簡化。不僅各國環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)非常重視，而且世界衛(wèi)生組織（WH0）也非常重視。在美國已建成的污水處理廠有幾百座，歐洲已有上千座。在我國，氧化溝技術(shù)的研究和工程實(shí)踐始于上一世紀(jì)70年代，氧化溝工藝以其經(jīng)濟(jì)簡便的突出優(yōu)勢已成為中小型城市污水廠的首選工藝。 9.奧貝爾氧化溝工藝一、奧