污水好氧生物處理工藝介紹

2023/2/4保密12023/2/4保密保密01污水好氧生物處理工藝介紹2023年2月4日

目錄2023/2/4保密2污水處理概述1污水好氧生物處理工藝2不同工藝的曝氣要求31.污水處理概述2023/2/4保密31.1污水及水質(zhì)指標(biāo)2023/2/4保密4污水是生活污水、工業(yè)廢水、被污染的雨水的總稱。其中，生活污水與生產(chǎn)污水的混合污水稱為城市污水，是我們主要處理的對(duì)象。污水水質(zhì)指標(biāo)：COD（ChemicalOxygenDemand）：化學(xué)需氧量BOD（Bio-chemicalOxygenDemand)：生化需氧量BOD/COD：即B/C比，表示污水的可生化性。

TN、TP、N-NH3、pH、色度、SS等。1.2我國(guó)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的演變2023/2/4保密5項(xiàng)目CODCrmg/LBOD5mg/LSSmg/LNH3-Nmg/LTNmg/LTPmg/L《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)100303025（30）1——3.0一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)60202010201.0江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32/1072-200750————5(8)1200.5GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)5010105(8)1150.5北京市地方標(biāo)準(zhǔn)（DB11/890-2012）B標(biāo)準(zhǔn)30651.5（2.5）2150.3A標(biāo)準(zhǔn)20551.0（1.5）2100.2更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)……

1括號(hào)外數(shù)值為水溫>12℃時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時(shí)的控制指標(biāo)。

2括號(hào)外數(shù)值為4月1日-11月30日時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為12月1日-3月31日時(shí)的控制指標(biāo)。1.3一級(jí)A/B排放標(biāo)準(zhǔn)下工藝的區(qū)別2023/2/4保密6一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)：預(yù)處理及一級(jí)處理+二級(jí)生物處理一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)：預(yù)處理及一級(jí)處理+二級(jí)生物處理＋三級(jí)處理（深度處理）1.3一級(jí)A/B排放標(biāo)準(zhǔn)下工藝的區(qū)別2023/2/4保密7三級(jí)處理（深度處理）：混凝沉淀過(guò)濾（砂濾池、機(jī)械過(guò)濾器、膜過(guò)濾；反硝化濾池、曝氣生物濾池）MBR活性炭吸附：去除CODCr臭氧氧化：脫除色度離子交換反滲透：脫除鹽分生物穩(wěn)定塘：人工濕地，土地處理等消毒處理（氯化消毒、臭氧消毒、紫外消毒）1.3.1一級(jí)A基本工藝流程2023/2/4保密8一級(jí)A的基本工藝流程為：二級(jí)強(qiáng)化處理-化學(xué)混凝(沉淀)-過(guò)濾-消毒。幾個(gè)污水處理廠的工藝流程：無(wú)錫市城北污水處理廠無(wú)錫蘆村污水處理廠四期太湖新城污水處理廠四期1.4污水處理基本方法2023/2/4保密9物理法篩濾截留法（篩網(wǎng)、格柵、濾池、微濾機(jī)等）重力分離法（沉淀法、浮選法等）離心分離法（離心機(jī)、旋流分離器等）化學(xué)法中和、化學(xué)沉淀、氧化還原、臭氧氧化、電解等。物化法混凝、氣浮、萃取、吸附、離子交換、膜分離法（電滲析、擴(kuò)散滲析、反滲透、超濾等）。1.4污水處理基本方法2023/2/4保密10生物法好氧法（好氧氧化法）在充分供氧的條件下，利用好氧微生物的生命活動(dòng)過(guò)程，將有機(jī)污染物氧化分解成較穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物的處理方法；廣泛用于處理城鎮(zhèn)中低濃度污水；活性污泥法、生物膜法。厭氧法（厭氧還原法）指利用厭氧微生物的代謝過(guò)程，在無(wú)氧條件下把污水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物和少量細(xì)胞物質(zhì)的處理方法。多用于處理高濃度有機(jī)廢水和污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥。1.5典型城鎮(zhèn)污水處理流程2023/2/4保密11好氧生物處理工藝：曝氣1.6污水好氧生物處理方法2023/2/4保密12活性污泥法處理污水的微生物懸浮生長(zhǎng)在水中，形成活性污泥絮凝體；分類(lèi)：普通活性污泥法及變型、氧化溝工藝、SBR工藝等?；钚晕勰嘞到y(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件①?gòu)U水中含有足夠的可溶性易降解有機(jī)物；②混合液含有足夠的溶解氧；③活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài)；④維持曝氣池內(nèi)穩(wěn)定的活性污泥濃度；⑤進(jìn)水中不含有對(duì)微生物有毒有害的物質(zhì)。曝氣的作用1.6污水好氧生物處理方法2023/2/4保密13生物膜法處理污水的微生物固定在某種介質(zhì)或者濾料的表面上，形成生物膜；常用工藝：生物轉(zhuǎn)盤(pán)、普通生物濾池、生物接觸氧化、生物流化床、曝氣生物濾池等。1.7鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)2023/2/4保密14鼓風(fēng)機(jī)房空氣管網(wǎng)曝氣池幾種曝氣器曝氣器鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由空氣加壓設(shè)備、空氣輸配管路與空氣擴(kuò)散裝置組成。1.7.1曝氣系統(tǒng)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的影響2023/2/4保密15空氣輸配管路管路漏氣；管損過(guò)大，造成系統(tǒng)背壓過(guò)高?？諝鈹U(kuò)散裝置曝氣頭堵塞，阻力增加，造成系統(tǒng)背壓升高；間歇曝氣工藝中，鼓風(fēng)機(jī)停機(jī)后，污水通過(guò)曝氣頭倒灌進(jìn)入風(fēng)管，造成管道阻力增加，系統(tǒng)背壓升高。1.8曝氣池需氧量2023/2/4保密16曝氣池需氧量的計(jì)算方法：O2=24·Q·Lr·a’+V·NW·b’式中：O2--曝氣池污水需氧量（kgO2/d）；Lr--去除的BOD5濃度（kg/m3）；a’--BOD5降解需氧量系數(shù)(kgO2/kgBOD5)；b’--活性污泥內(nèi)源呼吸耗氧量系數(shù)(kgO2/kgMLSS·d)；NW--曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度（g/l）；a‘、b’宜通過(guò)試驗(yàn)確定，也可參照經(jīng)驗(yàn)值。2023/2/4保密17曝氣量過(guò)低的影響：1.溶解氧過(guò)低，影響微生物代謝速率和硝化，影響處理效果。2.二沉池可能由于缺氧而腐化，即污泥發(fā)生厭氧分解，產(chǎn)生大量氣體，使污泥上浮。曝氣量過(guò)高的影響：1.高速氣流使池內(nèi)激烈攪動(dòng)會(huì)打碎生物絮粒，降低污泥的沉降性能，影響出水水質(zhì)；2.在曝氣池中將發(fā)生高度硝化作用，使混合液中硝酸鹽濃度較高，到沉淀池后可能由于反硝化產(chǎn)生大量N2，污泥上浮。3.增加能耗。1.8曝氣池需氧量因此，鼓風(fēng)寬泛的流量調(diào)節(jié)范圍在污水處理廠的運(yùn)營(yíng)中至關(guān)重要。2.污水好氧生物處理工藝2023/2/4保密182.1傳統(tǒng)活性污泥法及其改良工藝2023/2/4保密19傳統(tǒng)活性污泥法及其改良工藝活性污泥法：是以活性污泥為主體的污水生物處理技術(shù)?；钚晕勰啵何鬯薪?jīng)過(guò)曝氣、混合、培養(yǎng)而形成的一種呈黃褐色的絮凝體，主要由大量繁殖的微生物群體所構(gòu)成，易于沉淀與水分離。這種絮凝體就是成為“活性污泥”的生物污泥。主要包括：傳統(tǒng)活性污泥法、階段曝氣活性污泥法、A2/O、A/O、AB工藝等。2.1.1傳統(tǒng)活性污泥法2023/2/4保密201、傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池首端進(jìn)水、末端出水、沿池長(zhǎng)均勻曝氣；由于有機(jī)物濃度沿池長(zhǎng)逐漸降低，需氧速度也逐漸降低，污水中的溶解氧（DO）濃度沿池長(zhǎng)逐漸升高。曝氣池空氣回流污泥剩余污泥污泥出水二沉池預(yù)處理2.1.2階段曝氣活性污泥法2023/2/4保密212、階段曝氣活性污泥法：多點(diǎn)進(jìn)水沿曝氣池的長(zhǎng)度分散、均衡地進(jìn)水，曝氣池內(nèi)有機(jī)物負(fù)荷及需氧率得到均衡。2023/2/4保密22回流污泥（含磷污泥）剩余污泥釋放磷、氨化硝化、吸收磷、去除BOD

脫氮N2厭氧反應(yīng)池：釋放磷+氨化（有機(jī)氮）缺氧反應(yīng)池：脫氮好氧反應(yīng)池：硝化，吸收磷，去除BOD<0.2DO(mg/L)0.2-0.5>0.52.1.3A2/O工藝3、A2/O工藝A2/O工藝脫氮原理2023/2/4保密231、氨化反應(yīng)（厭氧）有機(jī)氮NH4+2、硝化反應(yīng)（好氧）NH4+NO3-N、NO2-N

3、反硝化反應(yīng)（缺氧）NO3-N、NO2-NN2氨化菌硝化菌、亞硝化菌反硝化菌A2/O工藝除磷原理2023/2/4保密241.厭氧釋放:厭氧條件下（DO=0，NO3-=0）ATP+H2OADP+H3PO4+能量2.好氧吸收（聚磷菌對(duì)磷的過(guò)量吸收）ADP+H3PO4+能量ATP+H2O2.1.4A/O工藝2023/2/4保密254、A/O工藝A/O生物脫氮工藝流程簡(jiǎn)圖A/O生物除磷工藝流程簡(jiǎn)圖預(yù)處理原污水初沉池缺氧池曝氣池二沉池出水混合液回流回流污泥剩余污泥預(yù)處理原污水初沉池厭氧池曝氣池二沉池出水混合液回流回流污泥剩余污泥2023/2/4保密26吸附池曝氣池沉砂池格柵進(jìn)水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥出水中間沉淀池二次沉淀池A段B段AB法組成：A段：吸附作用為主的曝氣（DO=0.2～1.5mg/L）+沉淀B段：生物降解作用為主的曝氣（DO=2～3mg/L）+沉淀5、AB：吸附-生物降解工藝2.1.5AB工藝2.2氧化溝及其改良工藝2023/2/4保密27氧化溝又稱循環(huán)曝氣池，延時(shí)曝氣法的一種；一般呈封閉的環(huán)行溝渠狀，污水和活性污泥的混合液在其中作不停的循環(huán)流動(dòng)；一般采用表面曝氣裝置，曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng)，起到曝氣和攪拌兩個(gè)作用。常用的有卡魯塞爾氧化溝、奧貝爾、交替工作式氧化溝、曝氣沉淀一體化氧化溝等。氧化溝的基本構(gòu)造2023/2/4保密282.2氧化溝及其改良工藝2023/2/4保密29氧化溝的曝氣裝置的功能向混合液供氧；防止活性污泥沉淀；使混合液中有機(jī)污染物、活性污泥、溶解氧充分混合、接觸；推動(dòng)水流以一定的流速（不低于0.25m/s）沿池長(zhǎng)循環(huán)流動(dòng)。曝氣裝置分類(lèi)橫軸曝氣裝置：轉(zhuǎn)刷曝氣器、曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)縱軸曝氣裝置：表面機(jī)械曝氣器其它曝氣裝置：射流曝氣器、提升管式曝氣裝置2.2

氧化溝及其改良工藝2023/2/4保密301.卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝工藝采用表曝機(jī)作為曝氣設(shè)備，并將它安裝在溝道轉(zhuǎn)彎處，同時(shí)起到充氧、攪拌、推流的功能；Carrousel2000系統(tǒng)在普通Carrousel氧化溝前增加了一個(gè)厭氧區(qū)和缺氧區(qū)（又稱前反硝化區(qū)）能夠形成生物脫氮的環(huán)境條件：靠近曝氣機(jī)下游：富氧區(qū)靠近曝氣機(jī)上游：低氧區(qū)外環(huán)：缺氧區(qū)2023/2/4保密312.奧貝爾（Orbal）氧化溝工藝屬活性污泥法中的延時(shí)曝氣法與普通氧化溝相比，奧貝爾氧化溝可看作是由外溝、中溝和內(nèi)溝串聯(lián)的一種多級(jí)氧化溝外、中、內(nèi)3層DO梯度很大，厭氧-缺氧-好氧，脫氮除磷效果好。使用轉(zhuǎn)碟、轉(zhuǎn)刷作為曝氣設(shè)備2.2氧化溝及其改良工藝2023/2/4保密323.交替工作式氧化溝2.2氧化溝及其改良工藝2023/2/4保密334.改良型氧化溝工藝改良型氧化溝設(shè)計(jì)有效水深達(dá)到5.0米以上采用微孔曝氣（或大功率機(jī)械曝氣）與機(jī)械推流方式配合運(yùn)行2.2氧化溝及其改良工藝2.3SBR及其改良工藝2023/2/4保密34傳統(tǒng)SBR工藝構(gòu)造簡(jiǎn)單，只有一個(gè)池子，按時(shí)序周期運(yùn)行；每個(gè)周期分為：進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水，周而復(fù)始。如：運(yùn)行周期4h，其中進(jìn)水1h，曝氣1h，沉淀1h，排水1h。曝氣處理水進(jìn)水時(shí)段進(jìn)水曝氣時(shí)段沉淀時(shí)段排水時(shí)段閑置時(shí)段1、傳統(tǒng)SBR工藝2.3SBR及其改良工藝2023/2/4保密352、CASS/CAST工藝循環(huán)式活性污泥法反應(yīng)池：生物選擇區(qū)、缺氧區(qū)、主反應(yīng)區(qū)循環(huán)過(guò)程：充水曝氣→停止曝氣→沉淀→潷水→重復(fù)連續(xù)進(jìn)水，間歇排水，無(wú)污泥回流。CASS工藝循環(huán)操作過(guò)程2023/2/4保密362.4MBR膜生物反應(yīng)器2023/2/4保密37MBR膜生物反應(yīng)器將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合，利用生物反應(yīng)降解有機(jī)物，利用膜作為分離介質(zhì)替代二沉池進(jìn)行固液分離。膜組件：一般為微濾膜和超濾膜，常用膜組件有中空纖維膜、平板膜、管式膜組件。曝氣生物濾池BAF生物膜法：在濾料表面形成生物膜；曝氣生物濾池主體可分為布水系統(tǒng)、布?xì)庀到y(tǒng)、承托層、生物填料層、反沖洗系統(tǒng)等五個(gè)部分。采用人工曝氣供氧。主要通過(guò)過(guò)濾、吸附、生物降解作用去除污水中的有機(jī)物。兩種運(yùn)行方式：升流式（UBAF）：水流自下而上流過(guò)濾料層，和曝氣方向相同。降流式（DBAF）：水流自上而下流過(guò)濾料層，和曝氣方向相反。2.5曝氣生物濾池BAF2023/2/4保密38曝氣生物濾池的構(gòu)造2023/2/4保密392.6深井曝氣2023/2/4保密40深井曝氣利用深井作為曝氣池的活性污泥法廢水生物處理過(guò)程。池的直徑通常為1～6m，深達(dá)50~150m。如圖，在井中心設(shè)內(nèi)井筒，將井分為內(nèi)、外兩部分。內(nèi)井筒內(nèi)產(chǎn)生降流，外環(huán)部設(shè)空氣提升裝置，使混合液上升。3.不同工藝的曝氣要求2023/2/4保密413.1普通活性污泥法2023/2/4保密42普通活性污泥法對(duì)曝氣設(shè)備的要求工藝特點(diǎn)：連續(xù)曝氣、需氧量隨水質(zhì)、水量等條件變化。曝氣設(shè)備要求：①流量調(diào)節(jié)范圍大，可根據(jù)工藝實(shí)際需要進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)；②兩臺(tái)及以上風(fēng)機(jī)能夠并聯(lián)運(yùn)行；③操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。3.2氧化溝工藝2023/2/4保密43氧化溝工藝對(duì)曝氣設(shè)備的要求工藝特點(diǎn)：封閉的環(huán)行溝渠內(nèi)，混合液在其中作不停的循環(huán)流動(dòng)，水力停留時(shí)間長(zhǎng)。曝氣設(shè)備要求：①一般采用表面曝氣裝置，如轉(zhuǎn)碟、轉(zhuǎn)刷等；②流量調(diào)節(jié)范圍大，可根據(jù)工藝實(shí)際需要進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)；③兩臺(tái)及以上風(fēng)機(jī)能夠并聯(lián)運(yùn)行；④操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。3.3傳統(tǒng)SBR工藝2023/2/4保密44傳統(tǒng)SBR工藝對(duì)曝氣鼓風(fēng)機(jī)的要求SBR工藝特點(diǎn)：①多個(gè)反應(yīng)池交替運(yùn)行。②單機(jī)對(duì)單池或總管通過(guò)閥門(mén)切換鼓風(fēng)機(jī)為多個(gè)反應(yīng)池供氣。對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的要求：①單機(jī)對(duì)單池，鼓風(fēng)機(jī)間歇運(yùn)行，頻繁開(kāi)機(jī)、停機(jī)；②多是通過(guò)總管閥門(mén)切換，鼓風(fēng)機(jī)為多個(gè)反應(yīng)池供氣。頻繁切換，則曝氣停止一段時(shí)間后，空氣管道末端進(jìn)水，重新曝氣時(shí)，系統(tǒng)背壓升高，可在空氣管路末端設(shè)放空閥，降低壓力；③流量調(diào)節(jié)范圍大，可根據(jù)工藝實(shí)際需要進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)；④兩臺(tái)及以上風(fēng)機(jī)能夠并聯(lián)運(yùn)行，且操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。3.4CASS/CAST工藝2023/2/4保密45CASS、CAST工藝對(duì)曝氣鼓風(fēng)機(jī)的要求工藝特點(diǎn)：①多個(gè)反應(yīng)池交替運(yùn)行，鼓風(fēng)機(jī)須頻繁切換為不同反應(yīng)池供氣。②進(jìn)水同時(shí)曝氣，則：A.曝氣時(shí)水位不斷變化，即系統(tǒng)背壓不斷變化；B.不同階段需要的曝氣量不同，需根據(jù)不同曝氣階段合理調(diào)節(jié)曝氣量。對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的要求：①能夠適應(yīng)系統(tǒng)背壓的不斷變化，風(fēng)機(jī)壓力進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)；②頻繁切換，則曝氣停止一段時(shí)間后，空氣管道末端進(jìn)水，重新曝氣時(shí)，系統(tǒng)背壓升高，可在空氣管路末端設(shè)放空閥，降低壓力；③流量調(diào)節(jié)范圍大，可根據(jù)工藝實(shí)際需要進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)；④兩臺(tái)及以上風(fēng)機(jī)能夠并聯(lián)運(yùn)行，且操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。3.5MBR工藝2023/2/4保密46MBR工藝對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的要求MBR工藝特點(diǎn)：生物反應(yīng)需要曝氣，膜組件需要定期清洗，因此，MBR工藝中需要用到兩種類(lèi)型的鼓風(fēng)機(jī)：①曝氣鼓風(fēng)機(jī)；②膜擦洗鼓風(fēng)機(jī)。對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的要求：①曝氣鼓風(fēng)機(jī)：與傳統(tǒng)活性污泥法相同；②膜擦洗鼓風(fēng)機(jī)：膜擦洗風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)背壓較低，一般不超過(guò)5mH2O。3.6曝氣生物濾池BAF2023/2/4保密47BAF工藝對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的要求工藝特點(diǎn)：需要定期對(duì)濾料進(jìn)行反沖洗（反沖洗前停運(yùn)曝氣風(fēng)機(jī)，反沖洗完成后再啟動(dòng)曝氣風(fēng)機(jī)）。對(duì)曝氣設(shè)備的要求：反沖洗完成后重新開(kāi)啟曝氣風(fēng)機(jī)時(shí)，可能由于①供氣管道積水導(dǎo)致背壓過(guò)高，②濾料增加阻力，③布?xì)庀到y(tǒng)堵塞，從而引起鼓風(fēng)機(jī)重新開(kāi)機(jī)時(shí)背壓過(guò)高發(fā)生喘振。對(duì)于BAF工藝，操作人員應(yīng)經(jīng)常排放曝氣系統(tǒng)空氣管路中的積水，并應(yīng)及時(shí)關(guān)閉放水閥。根據(jù)我司在高陽(yáng)項(xiàng)目鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)：在曝氣池供氣管道的末端加裝放空閥，可有效避免喘振的發(fā)生。3.7深井曝氣2023/2/4保密48深井曝氣對(duì)曝氣設(shè)備的要求工藝特點(diǎn)：水深度大，氧的利用率高，有機(jī)物降解速度快。曝氣設(shè)備要求：常采用空壓機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)提升能力不夠。3.