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小城镇污水处理工艺选择及理论概述

发布日期:2018-06-05   作者:环保水处理设备   分享:

  随着城镇经济的快速发展,城镇的污水越来越多,越来越严重,在有些地区甚至威胁到了居民的生活,因此城镇地区污水处理也变的形势日益严峻。目前在水处理方面的工艺基本上分为四大体系,工艺相对来说比较成熟,比较适合小城镇地区,但是每种方法在营运上的可靠度、经济指标等都不一样,应该根据各地实际情况做出适当选择,也是目前的当务之急。

  目前的水水来源主要可以分为两大类,一类来自居民污水,一类来自工业排放污水。居民排放污水的主要污染物质基本上以SS、COD、BOD、NH3-N、TN、TP等为主,乡镇企业排放污水主要为印染废水、电镀废水、电子废水等。当然,由于不同城镇的经济发展水平不同,所排放的污水无论在量上还是成分的组成上都会有很大的差别,因此充分利用本地的有利条件,以最少的投资带来最大的效果才是污水处理的目的。

  根据各个地区的水质水量情况,当前来讲应用最多的是A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟,SBR及改进的SBR工艺等几种污水处理工艺,这些方法都来源于活性污泥法,都可以实现除碳、脱氮、除磷三种流程的组合,都是比较实用的除磷脱氮工艺,适用范围比较广。

  1、A/O工艺

  20世纪60年代,Ludzack和Ettinger首次提出了前置反硝化工艺,即Ludzack-Ettinger脱氮工艺,将反硝化段设置在系统的前端,直接利用污水中的有机物作为反硝化的碳源,解决了碳源不足的问题。但好氧池的硝酸氮也会被携带至沉淀池,影响沉淀池水质。20世纪70年代,Barnard又提出改良型Ludzack-Ettinger脱氮工艺,即广泛应用的A/O工艺。A/O工艺中,好氧池的混合液和沉淀后的污泥同时回流到缺氧池,这样,回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后,反硝化菌以原废水中的有机碳为碳源,不需要外加碳源,使反硝化脱氮得以充分进行。

  A/O法的基本原理是:在常规活性污泥法基本流程的基础上,为了除磷或脱氮,将厌氧状态组合到活性污泥法中,即在生化反应池中隔开一段作为厌氧段,其他部分仍然保留好氧状态;或使生化反应池反复周期性的实现厌氧、好氧状态。A/O法有以脱氮为主的缺氧/好氧(A1/O)工艺和以除磷为主的厌氧/好氧(A2/O)工艺。

  2、A2/O工艺

  A2/O工艺是在20世纪70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺(A2/O工艺)的基础上开发出来的,同时具有脱氮除磷的功能。此工艺在A2/O工艺的基础上增设一个缺氧池,为达到硝化脱氮的目的,将好氧池流出的部分混合液回流至缺氧池前端。A2/O工艺的特点是将脱氮、除磷和降解有机物三个生化过程巧妙地结合起来,在厌氧和缺氧段提供不同的反应条件完成除磷脱氮,在最后的好氧段为三个指标的处理提供了共同的反应条件,能够用简单的流程,尽量少的构筑物完成复杂的处理过程,给工程实施创造方便条件。

  3、SBR工艺

  SBR是序批式活性污泥法(Sequence Batch Reactor)的简称(间歇式活性污泥法),SBR法早在1914年即已开发,20世纪70年代初出现于美国,SBR工艺去除有机污染物与传统活性污泥工艺完全一致,只是运行方式不同,他的主体构筑物是SBR反应池,污水依次完成曝气、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序。可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,简化了工艺流程,省去了初次沉淀池和二次沉淀池,节省土地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,实现除磷脱氮的目的。

  SBR工艺有很多种类型,除了常规SBR工艺之外,还有一些变型,如循环活性污泥CAST及CASS工艺、改良式序列间歇反应器MSBR工艺、间歇循环延时曝气系统ICEAS工艺、交替运行一体化UNITANK工艺等。在相城区12个污水处理厂中,其望亭污水处理厂采用的是CAST工艺,太平污水处理厂采用的是ICEAS工艺,后续再辅以深度处理装置,出水水质均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)规定的一级排放标准的A标准。

  CAST工艺是序批式活性污泥法SBR工艺的改良型工艺,一般分为三个反应区:一区为生物选择区,二区为缺氧区,三区为好氧区。CAST反应池由选择器和反应池组成,CAST在沉淀期和滗水期不进水并具有污泥回流系统。运行操作过程为:进水阶段搅拌(在厌氧状态下释放磷)→反应阶段(在好氧状态下降解有机物、硝化和磷吸收)→沉淀排水排泥阶段(通过排泥除磷、利用沉淀过程中的缺氧条件进行反硝化脱氮)→闲置阶段(再生污泥,准备进入下一个运行周期)。

  MSBR的工艺流程和结构形式综合了Bardenpho、A2/O、氧化沟、CAST等脱氮除磷工艺的优点,为各种微生物生存创造了最佳的环境条件和水力条件,使有机物的降解、氨氮的硝化、反硝化、磷的释放和吸收等生化过程一直处于高效反应状态,提高了反应效率,整个系统采用组合式联体结构,减少了占地面积,降低了运行费用。对传统SBR法进行了改进,开发了连续流序批式活性污泥法新工艺(简称MSBR),该工艺能够保证连续进出水及保持固定水位,同时又省却了初沉池和二沉池。系统综合了以往其它除磷脱氮工艺的优点,去除有机污染物效率更高,除磷脱氮效果更好,运行更稳定。

  4、氧化沟工艺

  A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺(A/O工艺)的基础上开发出来的。氧化沟内分为厌氧、兼氧、缺氧段,采用A2/O原理。该工艺将好氧段的泥水混合液大部分回流至厌氧段,以达到脱氮的目的。一体化氧化沟工艺可以完成有机污染物的去除、硝化反硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能。

  氧化沟工艺的特点:在去除有机污染物的同时可达到除磷脱氮目的;工艺简单、水力停留时间较短;在厌氧-缺氧-好氧条件下交替运行,不易引发污泥膨胀。

  氧化沟工艺其运行方式灵活多变、处理功能综合稳定,不仅在国际上得到广泛的应用,在我国废水生物处理中也是一种较为重要的主体工艺。在相城区12个污水处理厂中,城西污水处理厂,漕湖产业园污水处理厂以及城区污水处理厂,都较好的应用了氧化沟工艺。

  5、结束语

  小城镇的污水处理和大城市有很大的差别,主要考虑的还是经济因素比较多,因此,一定要选取合理的施工工艺。再者,小城镇可以利用的资源往往偏少,污水的处理量也不是特别大,兼之工作人员的文化程度往往不是太高,专业人才比较缺乏等客观因素决定了小城镇的污水处理除了经济性要高之外还应该尽可能的简单,容易处理,这样才能比较适合其使用。总之,小城镇污水处理一定要保持足够的重视,为中国的城镇化健康发展铺垫道路。

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