廢水好氧生物處理工藝

1、廢水好氧生物處理工藝之其它工藝廢水好氧生物處理工藝之其它工藝 l 氧化溝工藝氧化溝工藝l AB（吸附（吸附生物降解）法生物降解）法工藝工藝l 序批式間歇活性污泥法序批式間歇活性污泥法(SBR)工藝工藝l 膜生物反應(yīng)器膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝工藝l 曝氣生物濾池曝氣生物濾池(ABF)工藝工藝l又稱氧化渠或循環(huán)曝氣池，是活性污泥法的一種又稱氧化渠或循環(huán)曝氣池，是活性污泥法的一種變形；變形；l50年代，荷蘭，年代，荷蘭，Pasveer； l早期：適用于早期：適用于5000m3/d以下，城市污水；以下，城市污水；l目前：各種規(guī)模的城市生活污水或工業(yè)廢水目前：各種規(guī)模的城市生活污水或工業(yè)廢水 1、氧化

2、溝的工藝流程、氧化溝的工藝流程 原廢水原廢水沉砂池沉砂池格柵格柵二沉池二沉池氧氧 化化 溝溝出水出水回流污泥回流污泥隔墻隔墻曝氣轉(zhuǎn)刷曝氣轉(zhuǎn)刷l構(gòu)造上的特征構(gòu)造上的特征 池體狹長；池深較淺，一般在池體狹長；池深較淺，一般在25m左右；左右；曝氣裝置多用曝氣裝置多用表面機(jī)械曝氣器表面機(jī)械曝氣器， 豎軸曝氣器，如：低速曝氣葉輪；豎軸曝氣器，如：低速曝氣葉輪； 橫軸曝氣器，如：曝氣轉(zhuǎn)刷、曝氣轉(zhuǎn)盤；橫軸曝氣器，如：曝氣轉(zhuǎn)刷、曝氣轉(zhuǎn)盤；進(jìn)、出水裝置簡單。進(jìn)、出水裝置簡單。 l工藝工藝上的特征上的特征 氧化溝內(nèi)的流態(tài)呈氧化溝內(nèi)的流態(tài)呈循環(huán)混合態(tài)循環(huán)混合態(tài)；l溝內(nèi)混合液呈推流式快速流動(dòng)（溝內(nèi)混合液呈推流式快速

3、流動(dòng)（0.4 0.5m/s）；）；l進(jìn)水流量與溝內(nèi)流量相比很小，完全混合的；進(jìn)水流量與溝內(nèi)流量相比很小，完全混合的；有機(jī)負(fù)荷很低有機(jī)負(fù)荷很低，相當(dāng)于延時(shí)曝氣法，出水水質(zhì)好；，相當(dāng)于延時(shí)曝氣法，出水水質(zhì)好；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)水溫、水質(zhì)、水量等的變動(dòng)有適應(yīng)性；，對(duì)水溫、水質(zhì)、水量等的變動(dòng)有適應(yīng)性；污泥產(chǎn)率低污泥產(chǎn)率低，剩余污泥產(chǎn)量少；，剩余污泥產(chǎn)量少；污泥齡長污泥齡長，可達(dá)，可達(dá)15 30d；具有具有生物脫氮生物脫氮的功能。的功能。 l Carrousel氧化溝氧化溝l Orbal氧化溝氧化溝l 交替工作式氧化溝交替工作式氧化溝l 曝氣曝氣沉淀一體化氧化溝沉淀一體化氧化溝l平行多

4、渠形氧化溝；平行多渠形氧化溝；l60年代末，荷蘭年代末，荷蘭DHV公司；公司；l采用采用豎軸低速表面曝氣器豎軸低速表面曝氣器；l水深水深4 4.5m，溝內(nèi)流速，溝內(nèi)流速0.3 0.4m/s；l混合液在溝內(nèi)每混合液在溝內(nèi)每5 20min循環(huán)一循環(huán)一次；次；l溝內(nèi)混合液總量是進(jìn)水量的溝內(nèi)混合液總量是進(jìn)水量的30 50倍；倍；lBOD5去除率可達(dá)去除率可達(dá)95%以上；以上；l總氮去除率可達(dá)總氮去除率可達(dá)90%；l總磷去除率可達(dá)總磷去除率可達(dá)50%；l應(yīng)用廣泛，最大規(guī)模為應(yīng)用廣泛，最大規(guī)模為650000m3/d；l昆明蘭花溝污水處理廠昆明蘭花溝污水處理廠l上海龍華肉聯(lián)廠上海龍華肉聯(lián)廠l桂林市東區(qū)廢水廠

5、等。桂林市東區(qū)廢水廠等。l 圓形圓形或或橢圓形橢圓形的溝渠，能充分利用水流慣性，節(jié)省能耗；的溝渠，能充分利用水流慣性，節(jié)省能耗；l多溝串聯(lián)多溝串聯(lián)可減少水流短路現(xiàn)象；可減少水流短路現(xiàn)象；容積為容積為60 70%，DO 約約0mg/l，反硝化和磷釋放，反硝化和磷釋放容積為容積為20 30%，DO 約約1mg/l容積為容積為10%，DO 約約2mg/l進(jìn)水進(jìn)水工藝流程工藝流程曝氣轉(zhuǎn)碟曝氣轉(zhuǎn)碟l直徑：直徑：1400mm；比重：；比重：0.95t/m3l單碟重量：單碟重量：10kgl單碟最大供氧能力：單碟最大供氧能力：1.45kgO2/hl最大動(dòng)力效率：最大動(dòng)力效率：2.11kgO2/kw.hl浸沒水

6、深：浸沒水深：230530mm（500mm）l轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：3060rpm（ 50rpm ）防護(hù)罩防護(hù)罩l主要實(shí)例：主要實(shí)例： 1)撫順石油二廠廢水處理站撫順石油二廠廢水處理站(28,800m3/d)； 2)燕山石化公司燕山石化公司新建廢水處理廠新建廢水處理廠(60000m3/d)； 3)成都市天彭鎮(zhèn)污水處理廠。成都市天彭鎮(zhèn)污水處理廠。燕山石化公司燕山石化公司第四期廢水處理廠第四期廢水處理廠(60000m3/d)；l由丹麥由丹麥Kruger公司所開發(fā)的，有二溝和三溝式公司所開發(fā)的，有二溝和三溝式兩種形式；兩種形式；l交替交替用做曝氣池和沉淀池，無需二沉池和污泥用做曝氣池和沉淀池，無需二沉池和污泥

7、回流裝置；回流裝置；l曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率較低，較低，D型二溝只有型二溝只有40%，三溝式則提高到了三溝式則提高到了58%；VR型氧化溝型氧化溝D型氧化溝型氧化溝 三溝交替工作的氧化溝三溝交替工作的氧化溝 l兩側(cè)的兩側(cè)的A、C二溝交替作為曝二溝交替作為曝氣池和沉淀池，而氣池和沉淀池，而B溝則一直溝則一直作為曝氣池；作為曝氣池；l原廢水交替地從原廢水交替地從A溝和溝和C溝進(jìn)溝進(jìn)入，而出水則相應(yīng)地從入，而出水則相應(yīng)地從C溝及溝及A溝流出；溝流出；l曝氣器的利用率較高曝氣器的利用率較高(58%)；l交替運(yùn)行的方式，為脫氮?jiǎng)?chuàng)交替運(yùn)行的方式，為脫氮?jiǎng)?chuàng)造了條件，有良好的造了條件，有良好的BOD

8、去去除效果和脫氮效果。除效果和脫氮效果。l主要實(shí)例：主要實(shí)例： 1)邯鄲邯鄲市東污水處理廠市東污水處理廠(100000m3/d)，三溝；，三溝； 2)蘇州市河西污水處理廠蘇州市河西污水處理廠(80000m3/d)，三溝；，三溝； 3)南通市污水處理廠南通市污水處理廠(25000m3/d)，五溝。，五溝。將沉淀池與氧化溝合建，將沉淀池與氧化溝合建，上世紀(jì)上世紀(jì)80年代由美國公司開發(fā)，年代由美國公司開發(fā)，主要有三種型式：主要有三種型式：l側(cè)溝型側(cè)溝型 l沉淀池內(nèi)置式氧化溝沉淀池內(nèi)置式氧化溝 進(jìn)水進(jìn)水固固 液液 分分 離離 器器出水出水污泥懸浮層主溝混合液污泥出水沉淀區(qū)沉淀區(qū)主溝主溝水下推進(jìn)器水下推

9、進(jìn)器水下推進(jìn)器水下推進(jìn)器厭氧區(qū)厭氧區(qū)l內(nèi)置船型沉淀池的氧化溝內(nèi)置船型沉淀池的氧化溝 當(dāng)處理對(duì)象為城市廢水時(shí)，各項(xiàng)當(dāng)處理對(duì)象為城市廢水時(shí)，各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)可參考如下：可參考如下：lMLSS(X) 5000mg/l；MLVSS(Xv) 2000 4000mg/l；l污泥齡污泥齡( c) 1)當(dāng)僅要求當(dāng)僅要求BOD5去除，去除， c=5 8d；l 2)當(dāng)要求硝化反應(yīng)時(shí)，當(dāng)要求硝化反應(yīng)時(shí)， c=10 30d；lHRT(t) 20、24、36、48h，根據(jù)對(duì)出水水質(zhì)的要求而定；，根據(jù)對(duì)出水水質(zhì)的要求而定；l污泥負(fù)荷污泥負(fù)荷 0.03 0.07kgBOD/kgMLSS.d；l容積負(fù)荷容積負(fù)荷 0.1

10、0.2kgBOD/m3.d；l回流比回流比 R 50 150%lv (混合液的混合液的溝內(nèi)流速溝內(nèi)流速) 0.4 0.5m/s；lv(溝底流速溝底流速) 0.3m/s。l要求反硝化時(shí)，應(yīng)考慮反硝化所需的容積。要求反硝化時(shí)，應(yīng)考慮反硝化所需的容積。l工藝流程圖工藝流程圖l蘭花溝廢水處理廠平面布置圖蘭花溝廢水處理廠平面布置圖 1)廢水組成：廢水組成： 生活污水生活污水 50% 以食品、化工為主的工業(yè)廢水以食品、化工為主的工業(yè)廢水 50%2)流量：流量： 旱季為旱季為55000m3/d， 雨季為雨季為165000m3/d；3)進(jìn)出水水質(zhì)：進(jìn)出水水質(zhì)： 項(xiàng)目項(xiàng)目pHBOD5CODTNTPSSNH3-N

11、TKN單位單位 (mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)(mg/l)原原廢廢水水旱季旱季6.5-9.0180350-400302-4200-雨季雨季-120250-30020-150-處理出水處理出水7.0-8.01550101.0151.030d； 污泥回流比污泥回流比 100%。 DO值：值： 厭氧池厭氧池 0 mg/l 回流污泥中磷的釋放；回流污泥中磷的釋放； 氧化溝氧化溝I 0.51.0mg/l 降解降解BOD、硝化反應(yīng)；、硝化反應(yīng)； 氧化溝氧化溝II 00.5mg/l 硝化、反硝化反應(yīng)；硝化、反硝化反應(yīng)； 富氧池富氧池 2.0mg/l 磷的吸收。磷的吸

12、收。 第二節(jié)第二節(jié) AB法工藝法工藝l吸附吸附生物降解（生物降解（Adsorption-Biodegradation）工藝，）工藝，l德國亞琛大學(xué)，德國亞琛大學(xué)，Bohnke教授，教授，70年代年代中期。中期。1、工藝流程、工藝流程吸附池吸附池曝氣池曝氣池沉砂池沉砂池格柵格柵廢水廢水回流污泥回流污泥回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥出水出水中間沉淀池中間沉淀池二次沉淀池二次沉淀池A段段B段段 未設(shè)初沉池未設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一級(jí)處理系統(tǒng)；段為一級(jí)處理系統(tǒng)； B段由曝氣池和二沉池組成；段由曝氣池和二沉池組成； A、B兩段各自擁有兩段

13、各自擁有獨(dú)立的污泥回流獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩系統(tǒng)，兩段完全分開，各自有獨(dú)特的微生物群體，有利段完全分開，各自有獨(dú)特的微生物群體，有利于功能穩(wěn)定。于功能穩(wěn)定。l不設(shè)初沉池，原廢水中的微生物全部進(jìn)入吸附池，不設(shè)初沉池，原廢水中的微生物全部進(jìn)入吸附池，A段是一個(gè)開放性的生物反應(yīng)器；段是一個(gè)開放性的生物反應(yīng)器；l負(fù)荷很高，有利于增殖速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)的微生物負(fù)荷很高，有利于增殖速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)的微生物生長；生長；lBOD去除率為去除率為40 70%，出水可生化性有所提高，有，出水可生化性有所提高，有利于利于B段的繼續(xù)降解；段的繼續(xù)降解；l污泥產(chǎn)率較高，吸附能力強(qiáng)；污泥產(chǎn)率較高，吸附能力強(qiáng)；l對(duì)有機(jī)物

14、的去除，吸附作用為主，生物降解占對(duì)有機(jī)物的去除，吸附作用為主，生物降解占1/3左右。左右。l來水為來水為A段出水，水質(zhì)、水量較穩(wěn)定；段出水，水質(zhì)、水量較穩(wěn)定；l負(fù)荷率為總負(fù)荷率的負(fù)荷率為總負(fù)荷率的30 60%；l污泥齡較長，有利于硝化反應(yīng)。污泥齡較長，有利于硝化反應(yīng)。1）A段：段： 污泥負(fù)荷率污泥負(fù)荷率 2.0 6.0kgBOD/kgMLSS.d； 水力停留時(shí)間（水力停留時(shí)間（HRT） 30min； 污泥齡（污泥齡（ c） 0.3 0.5d； 溶解氧（溶解氧（DO） 0.2 0.7mg/l。2）B段：段： 污泥負(fù)荷率污泥負(fù)荷率 0.15 0.3kgBOD/kgMLSS.d； 水力停留時(shí)間（水力

15、停留時(shí)間（HRT）2.0 3.0h； 污泥齡（污泥齡（ c）15 20d； 溶解氧（溶解氧（DO）1.0 2.0mg/l。青島海泊河廢水處理廠青島海泊河廢水處理廠1、原廢水狀況：、原廢水狀況： 設(shè)計(jì)規(guī)模為設(shè)計(jì)規(guī)模為812萬萬m3/d，其中工業(yè)廢水約占，其中工業(yè)廢水約占2/3，主要，主要是紡織、機(jī)械、輕工等工業(yè)廢水，其匯水面積為是紡織、機(jī)械、輕工等工業(yè)廢水，其匯水面積為24km2，服務(wù)人口服務(wù)人口53萬人，污水量占全市的萬人，污水量占全市的40%，工程總投資，工程總投資1.39億元。億元。 原廢水中有機(jī)物濃度很高，是一般城市廢水的原廢水中有機(jī)物濃度很高，是一般城市廢水的3 4倍，倍，且其且其BO

16、D5中的約中的約50%為懸浮固體，適于采用為懸浮固體，適于采用AB法。法。 2、工藝流程、工藝流程 3、原廢水與處理出水水質(zhì)（、原廢水與處理出水水質(zhì)（mg/l） BOD5CODNH3-NTPSS原廢水原廢水800150010081100處理水處理水40150 340 4、主要設(shè)計(jì)參數(shù)、主要設(shè)計(jì)參數(shù)A段曝氣池：水力停留時(shí)間（段曝氣池：水力停留時(shí)間（t） 0.8h 污泥負(fù)荷污泥負(fù)荷 4.0kgBOD5/kgMLSS.d DO 0.5mg/l 平均耗氧率平均耗氧率 0.38kgO2/kgBOD5中間沉淀池：表面水力負(fù)荷中間沉淀池：表面水力負(fù)荷 2.0m3/m2.d 停留時(shí)間停留時(shí)間 1.3h B段曝

17、氣池：水力停留時(shí)間（段曝氣池：水力停留時(shí)間（t） 4.2h 污泥負(fù)荷污泥負(fù)荷 0.37kgBOD5/kgMLSS.d DO 1.5mg/l 平均耗氧率平均耗氧率 0.93kgO2/kgBOD5二次沉淀池：表面水力負(fù)荷二次沉淀池：表面水力負(fù)荷 1.1m3/m2.d 停留時(shí)間停留時(shí)間 3.9h吸附池吸附池中間沉淀池中間沉淀池曝氣池曝氣池二次沉淀池二次沉淀池污泥濃縮池污泥濃縮池污泥消化池污泥消化池沼氣池沼氣池A級(jí)級(jí)B級(jí)級(jí)l序批式間歇反應(yīng)器序批式間歇反應(yīng)器lSequence Batch ReactorSBRSBR的主要反應(yīng)器只有一個(gè)曝氣池，同時(shí)完成曝氣沉淀的主要反應(yīng)器只有一個(gè)曝氣池，同時(shí)完成曝氣沉淀等

18、的功能，其運(yùn)行可以分為五個(gè)工序：等的功能，其運(yùn)行可以分為五個(gè)工序：進(jìn)水進(jìn)水曝氣曝氣反應(yīng)反應(yīng)沉淀沉淀排水排水等待等待進(jìn)水進(jìn)水出水出水停止進(jìn)水停止進(jìn)水曝氣反應(yīng)曝氣反應(yīng)靜止沉淀靜止沉淀進(jìn)水進(jìn)水出水出水排泥排泥潷水器潷水器浮筒浮筒堰口堰口伸縮桿伸縮桿出水管出水管1、工藝流程、工藝流程 原廢水原廢水格柵格柵沉砂池沉砂池初沉池初沉池SBR池池出水出水1）主要特征：）主要特征：l從時(shí)間角度來看，是一種較理想的推流式曝氣池；從時(shí)間角度來看，是一種較理想的推流式曝氣池；l不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能；不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能；l不設(shè)污泥回流設(shè)備；不設(shè)污泥回流設(shè)備；l在多數(shù)情況下，無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；

19、在多數(shù)情況下，無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；lSVI值較低，污泥易沉淀，污泥膨脹現(xiàn)象較少；值較低，污泥易沉淀，污泥膨脹現(xiàn)象較少；l易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式；易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式；l通過調(diào)節(jié)，可在單一曝氣池內(nèi)完成脫氮和除磷；通過調(diào)節(jié)，可在單一曝氣池內(nèi)完成脫氮和除磷；l易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。Membrane Biological Reactor l膜生物反應(yīng)器是由膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合的生化反應(yīng)系膜生物反應(yīng)器是由膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合的生化反應(yīng)系統(tǒng)；統(tǒng)；l 最早出現(xiàn)在酶制劑工業(yè)中（最早出現(xiàn)在酶制劑工業(yè)中（60年代）；年代）；l在水處理中應(yīng)用膜生物反應(yīng)器技術(shù)開始于

20、在水處理中應(yīng)用膜生物反應(yīng)器技術(shù)開始于70年代初期；年代初期；l80年代中期膜生物反應(yīng)器應(yīng)用于水處理有了很大的進(jìn)展。年代中期膜生物反應(yīng)器應(yīng)用于水處理有了很大的進(jìn)展。原廢水生物反應(yīng)器 膜分離組件出水l生物反應(yīng)器有不同的類型：好氧、厭氧；生物反應(yīng)器有不同的類型：好氧、厭氧；l膜有不同的類型：超濾膜（膜有不同的類型：超濾膜（UF，0.01 0.04 m）、微）、微濾膜（濾膜（MF，0.1 0.2 m）、萃取膜（具有選擇性）；）、萃取膜（具有選擇性）；l膜材料各不相同：陶瓷、醋酸纖維（膜材料各不相同：陶瓷、醋酸纖維（CA）、聚砜）、聚砜（PS）、聚丙烯晴等；）、聚丙烯晴等；l膜結(jié)構(gòu)也各不相同：中空纖維、

21、管式、平板式等；膜結(jié)構(gòu)也各不相同：中空纖維、管式、平板式等；l按生物反應(yīng)器與膜單元結(jié)合方式：按生物反應(yīng)器與膜單元結(jié)合方式：一體式、分離式、一體式、分離式、隔離式隔離式等。等。一體式系統(tǒng)一體式系統(tǒng)一體式系統(tǒng)l膜組件浸沒在生物反應(yīng)器中；膜組件浸沒在生物反應(yīng)器中；l出水通過負(fù)壓抽吸經(jīng)過膜單元后排出；出水通過負(fù)壓抽吸經(jīng)過膜單元后排出；l優(yōu)點(diǎn)：體積小、整體性強(qiáng)、工作壓力小、節(jié)能、不優(yōu)點(diǎn)：體積小、整體性強(qiáng)、工作壓力小、節(jié)能、不易堵塞等；易堵塞等；l缺點(diǎn)：膜表面流速小、易污染、出水不連續(xù)等。缺點(diǎn)：膜表面流速小、易污染、出水不連續(xù)等。分離式系統(tǒng)分離式系統(tǒng)l生物反應(yīng)器與膜單元相對(duì)獨(dú)立；生物反應(yīng)器與膜單元相對(duì)獨(dú)立；l生物反應(yīng)器與膜分離裝置相互干擾小。生物反應(yīng)器與膜分離裝置相互干擾小。隔離式系統(tǒng)隔