1、污水生物處理工藝1 .活性污泥法1.1. 傳統(tǒng)活性污泥法(CPSP)傳統(tǒng)活性污泥法又稱標準法、普通法。傳統(tǒng)活性污泥法中，污水與回流污泥從曝氣池進入，污水與回流污泥混合液在池內(nèi)呈縱向混合的推流式流動，在池的末端流出池外進入二次沉淀池，在重力分離作用下，污水與活性污泥分離后排出，部分污泥回流至曝氣池補充活性污泥量，另一部分剩余污泥到污泥處理系統(tǒng)進行處理。主要特征為：在曝氣池前端，由于有機物濃度較高，營養(yǎng)豐富，微生物處于生長曲線的對數(shù)生長期后期或穩(wěn)定期。到曝氣池末端是，有機物幾乎耗盡，污泥進入內(nèi)源代謝其，活動能力相應減弱，沉降性能提高。經(jīng)過曝氣池內(nèi)的推流運行，污泥經(jīng)歷了對數(shù)增長，減速增長以及內(nèi)源呼吸

2、期的完全生長周期。因此，傳統(tǒng)活性污泥法的BO陰口懸浮物去除率都很高，達到90%95癥右。傳統(tǒng)活性污泥法適用于出力要求高，水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。回就污、泥】扁余污速圖活性污泥法的基本流程主要工藝參數(shù)：BOD拔除率：90%-95%污泥負荷：0.20.4kgBOD/（kgMLSSd）;容積負荷：0.30.6kgBOD/（m3d）;MLSS15003000mg/L;水力停留時間：48h;泥齡：35d;污泥回流比：0.250.5。1.2. 缺氧-好氧-兼氧活性污泥法（AO仃藝）AO訂藝內(nèi)環(huán)（A區(qū)）是前置厭氧段，中間環(huán)（O區(qū)）是好氧硝化段，外環(huán)（E區(qū)）是內(nèi)源反硝化段。廢水首先進入A區(qū)，水中的有機物進行初步的降解

3、，水中的硝酸鹽進行反硝化反應。二沉池的部分污泥外回流輸送回A區(qū),來保證A區(qū)足夠的硝酸鹽，進行反硝化反應，生成氮氣，一氧化二氮，排入大氣，達到脫氮的目的；另外，一部分有機物在厭氧菌的作用下初步降解。A區(qū)的混合污水通過溢流口進入O區(qū)，有機物進一步降解，硝化細菌將流入O區(qū)的污水中的有機氮轉(zhuǎn)換成氨氮，并通過硝化反應生成硝酸鹽和水。最后，O區(qū)的混合液通過池底的通道進入E區(qū)，進入E區(qū)的有機物濃度很低。在E區(qū)，混合液被間斷的曝氣，微生物就自身氧化，減少污泥產(chǎn)量；混合液中的硝酸鹽在此段中進一步反硝化,徹底脫氮。AO訂藝不但有去除BO于口脫氮的功能，還有除磷的作用。圖12M】AOE工藝流程示意圖2 .SBRM其

4、變種工藝2.1. SBR-序批式活性污泥法SBR勺污水處理機理與活性污泥法相同。SB幅在單一的反應器內(nèi)，按時間順序進行進水、反應（曝氣）、沉淀、排水、待機（閑置）（如圖1）五個階段的操作，從進水到待機為一個周期。這種周期周而復始，完成序批式處理。進水期：污水在該時段內(nèi)連續(xù)進入處理池，直到達到最高運行液位，弁且借助于池底泵的攪動，使廢水和池中活性污泥充分混合。此時活性污泥中菌膠團（由細菌、藻類、原生動物、后生動物等組成）將對廢水中的有機物產(chǎn)生吸附作用，CODcr和BOD5為最大值。反應期：進水達到設(shè)定的液位后，開始曝氣，采用推流曝氣或完全混合曝氣方式，使廢水中的有機物與池中的微生物充分吸收氧氣，

5、水中的溶解氧（DO）達到最大值，CODcr不斷降低。可根據(jù)去處BOD5硝化、反硝化、除磷等需要改變曝氣、攪拌的操作方式。靜置期：既不曝氣也不攪拌，反應池處于靜沉狀態(tài)，進行高效的泥水分離，CO驛為最小值，隨著水中的溶解氧不斷降低，厭氧反應也在進行。排水期：排除曝氣池沉淀后的上清液，留下活性污泥，作為下一個周期的菌種。閑置期：恢復活性污泥活性，排出剩余污泥。原廢水一初次沉淀池間歇式曝氣池處理水SBRlb序列間歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)。SBR的主要特征是在運行上的

6、有序和間歇操作，具技術(shù)核心就是SBRS應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。與傳統(tǒng)污水處理工藝相比，SB做術(shù)用時間分割的操作方式替代了空間分割的操作方式，用非穩(wěn)定生化反應替代了穩(wěn)態(tài)生化反應，用靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。SBR的工藝特點：(1)工藝簡單，節(jié)省投資；(2)理想的推流過程使生化反應推力大、效率高；(3)運行方式靈活，脫氮除磷效果好；(4)防止污泥膨脹的最好工藝；(5)耐沖擊負荷、處理能力強。SBR±要工藝參數(shù):污泥負荷：高負荷運行0.10.4kgBOD/(kgMLSSd);低負荷運行0.030.1kgBOD/(kgMLSSd);MLSS1

7、5005000mg/L;周期數(shù)：高負荷運行34;低負荷運行23;排除比（1/m）:高負荷運行1/41/2;低負荷運行1/61/3;需氧量：高負荷運行0.51.5kgO2/kgBOD;低負荷運行1.52.5kgO2/kgBOD;2.2. CASS-連續(xù)進水周期循環(huán)曝氣活性污泥系統(tǒng)CASS是將可變?nèi)莘e活性污泥法和生物選擇器原理有機地結(jié)合起來，具有同步脫氮除磷效果，以序批曝氣一一非曝氣方式運行的充一一放式間歇活性污泥處理工藝。CASSfe將SBRS應池沿池長方向分為生物選擇器、預反應區(qū)（缺氧區(qū)）和主反應區(qū)（好氧區(qū)）（10）,各區(qū)容積比一般為1:5: 30o生物選擇器設(shè)置在CASSt端，容積約占總?cè)莘e

8、的10%,通常在厭氧或兼氧條件下運行。生物選擇器對進水水質(zhì)水量具有較好的緩沖作用，通過與回流污泥及進水混合，可以加速對溶解性有機物的去除及難降解有機物的水解，同時可促進磷的釋放和反硝化作用，進而改善污泥沉降性能，可有效抑制污泥膨脹。預反應區(qū)（缺氧區(qū)）可以進一步促進釋磷以及反硝化作用，還可以輔助生物選擇器對水質(zhì)水量起調(diào)節(jié)作用主反應區(qū)(好氧區(qū))是去除有機物的主要場所，運行時，通常將主反應區(qū)的曝氣強度加以控制，使反應區(qū)內(nèi)主體溶液處于好氧狀態(tài)，完成有機物的降解，而活性污泥內(nèi)部則基本處于缺氧狀態(tài)，溶解氧向污泥絮體內(nèi)的傳遞受到限制，而硝態(tài)氮由污泥內(nèi)向主體溶液的傳遞不受限制，從而使主反應區(qū)中同時發(fā)生有機物的

9、降解以及同步硝化和反硝化作用。運行時，按進水-曝氣、曝氣、沉淀、滓水、進水-閑置完成一個周期，其工藝原理如圖3所示。進水進水一閑置階段排水階段圖3:CASSC藝流程圖CAS駐要技術(shù)特征如下：(1) 連續(xù)進水，間斷排水(2) CASS反應池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據(jù)時間依次進行。(3) 運行過程是非穩(wěn)態(tài)的，每個工作周期內(nèi)，液位、反應池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。(4) 溶解氧周期性變化，濃度梯度高，氧利用效率較高。CASST藝的特點:(5) 工藝流程簡單，占地面積小，投資較低；(6) 生化反應推動力大；(7) 沉淀效果好；(8) 運行靈活，抗沖擊能力強，可

10、實現(xiàn)不同的處理目標；(9) 不易發(fā)生污泥膨脹；(10) 適用范圍廣，適合分期建設(shè)；(11) 剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定。CASSC藝主要涉及運行參數(shù)：水力停留時間：12h;運行周期：4.0h;周期內(nèi)曝氣/沉淀/排水/閑置時間/:120/4060/40/20min；污泥濃度：2.53.5(g/L);污泥負荷：0.220.32kgCOD/(kgMLSS?d);污泥產(chǎn)率：0.20.36kgMLSS/(去除kgCOD?d);污泥齡：1520d;溶解氧：2.05.0(mg/L)。2.3.UNITANK一體化活性污泥系統(tǒng)UNITAN磔由比利時SEGHERS司開發(fā)的，具有SBR和三溝式氧化溝技術(shù)的特點，由3個矩

11、形池組成，3個池通過彼此間隔墻上的開口實現(xiàn)水力相通，每個單元都配有曝氣系統(tǒng)，可以表面曝氣或鼓風曝氣，中間池始終作曝氣池，兩個邊池既可作曝氣池也可作沉淀池，設(shè)有溢流堰，用于排水和排放剩余污泥。污水可以交替進入任一池，可以實現(xiàn)連續(xù)進水連續(xù)排水。UNITANK運行周期包括兩個主體運行階段和兩個較短的過渡階段，兩個主體運行階段運行過程完全相同，運行方向相反，如圖5所示。第一個主體運行階段包括以下過程：污水進入左側(cè)池內(nèi),因該池在上個主體運行階段作為沉淀池時積累了大量經(jīng)過再生、具有較高吸附及活性的污泥,且污泥濃度較高，可以高效降解污水中的有機物； 混合液同時自左向右通過始終作曝氣池的中間池，繼續(xù)曝氣，有機

12、物得到進一步降解，同時在推流過程中，左側(cè)池內(nèi)活性污泥進入中間池，再進入右側(cè)池，使污泥在各池內(nèi)重新分配； 混合液進入作為沉淀池的右側(cè)池,處理后出水通過溢流堰排放,也可在此排放剩余污泥。第一個主體運行階段結(jié)束后,通過一個短暫的過渡段,即進入第二個主體運行階段。第二個主體運行階段過程污水流向相反,操作過程相同。止匕外，通過對系統(tǒng)時間和空間的控制，適當增加水力停留時間，可以形成厭氧、缺氧和好氧條件，實現(xiàn)脫氮除磷。進水1出水好氧好氧沉淀剩余污泥圖5:UNITANK：藝流程圖UNITANKR大優(yōu)勢在于省去了污泥回流，3個池共用池壁，布置緊湊，且占地面積較小，基建投資省，故自問世以來已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應

13、用。3.氧化溝(OxidationDitch)氧化溝又稱氧化渠或循環(huán)曝氣池，因其構(gòu)筑物呈封閉狀的溝渠而得名。氧化溝是活性污泥法的一張改型，它把連續(xù)環(huán)式反應池作為生化反應器，混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動。氧化溝采用帶方向控制的曝氣和攪拌裝置，向混合液充氧和傳遞水平速度，從而形成循環(huán)流動。氧化溝主要工藝參數(shù)：BOD拔除率：95%99%污泥負荷：0.050.08kgBOD/(kgMLSSd);MLSS20005000mg/L;水力停留時間：16h;泥齡Be：去除BOD附，58d;去除BOD肝硝化時1020d;去除BOD哪反硝化時30d;污泥回流比R0.51.03.1. 普通氧化溝普通氧化溝屬于低負荷延時

14、活性污泥法。能適應水質(zhì)和水量的變化，處理效果穩(wěn)定，剩余污泥量少，污泥穩(wěn)定程度高普通氧化溝的工藝特點：(1)氧化溝內(nèi)有推流和完全混合流兩種液態(tài)；(2)氧化溝內(nèi)有明顯的溶解氧梯度；(3)用氧化溝可以不設(shè)初沉池。(4)氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。(5)曝氣裝置的轉(zhuǎn)動，推動溝內(nèi)液體迅速流動，具有曝氣和攪拌兩個作用，溝中混合液流速約為0.30.6m/s,使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。3.2. 奧貝爾(Orbal)氧化溝奧貝爾氧化溝是由若干同心渠道組成的多渠道氧化溝系統(tǒng)，渠道呈圓形或橢圓形。廢水先引擴中心或最外面的溝渠，在其中不斷循環(huán)流動的同時可以淹沒式輸水

15、口從一條渠道順序流入下一條渠道。每一條渠道都是一個完全混合的反應器，整個系統(tǒng)相0、當于若干個完全混合反應器串聯(lián)在一起，廢水最后從最外面或中心的渠道流出。三個環(huán)形溝道相對獨立，溶解氧分別控制在1、2mg/l,其中外溝道容積達50%60%處于低溶解氧狀態(tài)，大部分有機物和氨氮在外溝道氧化和去除。內(nèi)溝道體積約為10%20%維持較高白溶解氧(2mg/l),為出水把關(guān)。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量轉(zhuǎn)碟曝氣機，進行供氧兼有較強的推流攪拌作用。Orbal氧化溝具有以下優(yōu)點：(1) Orbal氧化溝采用曝氣轉(zhuǎn)盤，水深可達3.5m4.5m,同時可借助在各溝中配置不同數(shù)目的曝氣盤，變化輸入每一槽的供氧量；(2) Or

16、bal氧化溝圓形或橢圓形的平面形狀，比溝渠較長的氧化溝更能利用水流慣性，節(jié)省能耗；(3)多渠串聯(lián)的形式可減少水流的短路現(xiàn)象。1-27奧必爾班化溝3.3. 卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝Carrousel氧化溝是由荷蘭DHV公司發(fā)明的一種氧化溝。相對于普通氧化溝，該工藝渠道更深、效率更高，所使用的系統(tǒng)設(shè)備機械性能也大大提高?？斎麪栄趸瘻鲜且粋€多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進水與活性污泥混合液混合后，沿水流方向在溝內(nèi)不停地流動，在溝內(nèi)每組池的一端各安裝一臺立式表曝機。Carrousel氧化溝最大的特點是采用特殊設(shè)計的立式低速表曝機作曝氣設(shè)備，由于曝氣設(shè)備的不同(區(qū)別于其它水平軸式曝氣裝置)，使污水在混合曝

17、氣充氧的同時具有泵的局部水力提升作用，使混合液和原水得到徹底的混合。因此氧化溝具有特殊的水力學流態(tài)，既有完全混合式反應器的特點，又有推流式反應器的特點，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內(nèi)水深一般為2.54.5m,寬深比為2:1,亦有水深達7m的，溝中水流平均速度為0.3m/s,Carrousel氧化溝具有以下幾個主要優(yōu)點：(1)在處理某些工業(yè)廢水時尚需預處理，但在處理城市污水時不需要預沉池；(2)污泥穩(wěn)定，不需消化池可直接干化；(3)工藝極為穩(wěn)定可靠；(4)工藝控制極其簡單；(5)系統(tǒng)性能顯示，BOD降解率達95%-98%COD降解率達90%-95%

18、同時具有較高的脫氮除磷功效；(6)Carrousel氧化溝系統(tǒng)不再使用臥式轉(zhuǎn)刷曝氣機而采用立式低速攪拌機，使溝式可增加到5m甚至8m,從而使曝氣池的占地面積大大減?。籆arrousel氧化溝從“田徑跑道”式向“同心圓”式轉(zhuǎn)化，池壁共用，降低了占地面積和工程造價。圖1Carrousel2000系統(tǒng)平面結(jié)掏圖3.4. 交替工作式氧化溝交替工作式氧化溝是SBR工藝和傳統(tǒng)氧化溝工藝組合的結(jié)果。目前主要有DE型(雙溝交替)、T型(三溝交替)三種類型。DE型氧化溝是丹麥克魯格公司在間歇運行的氧化溝基礎(chǔ)上發(fā)展的一種雙溝半交替工作式氧化溝系統(tǒng)，它由兩個串聯(lián)的氧化溝與單獨設(shè)立的沉淀池組成。兩個氧化溝相互連通，串

19、聯(lián)運行，交替進水。溝內(nèi)設(shè)雙速曝氣轉(zhuǎn)刷，高速工作時曝氣充氧，低速工作時只推動水流，基本不充氧，使兩溝交替處于厭氧和好氧狀態(tài)，從而達到脫氮的目的。DE型氧化溝的特點：(1)其二沉池與氧化溝分開，弁有獨立的污泥回流系統(tǒng)；(2)具有良好的生物除氮功能；(3)若在DE氧化溝前增設(shè)一個缺氧段，可實現(xiàn)生物除磷，形成脫氮除磷的DE型氧化溝工藝。送水配旅件均出木圖ITODE型轉(zhuǎn)化溝T型氧化溝又稱三溝式氧化溝，是以三條相互聯(lián)系的氧化溝作為一個整體，每條溝都裝有曝氣和推動循環(huán)的轉(zhuǎn)刷。廢水由進水配水井進行三溝的進水配水轉(zhuǎn)換，氧化溝根據(jù)已設(shè)定的程序進行工藝反應。三溝式氧化溝是氧化溝的一種典型構(gòu)造型式，它實際上仍是一種連

20、續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，弁具有按時間順序交替輪換運行的特點，其運轉(zhuǎn)周期可根據(jù)處理水質(zhì)的不同進行調(diào)整，從而使其運行操作更趨于靈活方便。三溝式氧化溝的特點：(1)采用低負荷運行，因此有機物可以有效去除，CODt除率在90%以上，且能對氨氮完成硝化；(2)工藝流程簡單，無需另設(shè)一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運行費用大為降低；(3)氧化溝運行操作簡便；(4)脫氮運行的氧化溝比其它生物脫氮工藝費用低、TN去除效率高，因為它的循環(huán)運行方式非常適合生物脫氮的過程，不需要為反硝化而增設(shè)回流系統(tǒng)。制余泊泥批放丁型氧化溝條繞工芭遢程4,生物脫氮除磷工藝4.1. A/

21、O法1、 以脫氮為主的A/O工藝，宜采用缺氧/好氧工藝，基本工藝流程如下：混合液r流厭氧/好氧工藝主要技術(shù)參數(shù)如下：項目參數(shù)值污泥負荷0.200.50kgBOD5/(kgMLVSSd)污泥濃度20004000mg/L污泥齡。c需氧量0.71.1kgO2/kgBOD5水力停留時間厭氧段12h好氧段58h污泥回流比R40%-100%混合液回流比100%-400%總處理效率80%95%(BOD575%90%(TP)2、 以除磷主的A/O工藝，宜采用厭氧/好氧工藝，基本工藝流程如下：進水出水厭氧/好氧工藝主要技術(shù)參數(shù)如下：項目參數(shù)值污泥負荷0.050.20kgBOD5/(kgMLVSSd)總氮負荷&l

22、t;0.10kgTN/(kgMLVSSd)污泥濃度20004000mg/L污泥齡8c1530d需氧量1.12.0kgO2/kgBOD5水力停留時間缺氧段13h污泥回流比R50%-100%混合液回流比100%-400%總處理效率90%95%(BOD560%85%(TNJ)4.2. A/A/O工藝1、厭氧/缺氧/好氧活性污泥法（A/A/O）A/A/O工藝是美國在20世紀70年代開發(fā)出來的，同時具有脫氮除磷功能的工藝，具工藝流程圖如下:混合液叵流首段厭氧池，流入原污水及同步進入的從二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能為促使釋放磷，同時溶解性有機物被部分去除。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源

23、，將回流混合液中帶入大量硝酸鹽和亞硝酸鹽氮還原為N2釋放至空氣,因此BOD熟度下降，硝酸鹽氮被去除。在好氧池中，微生物繼續(xù)氧化分解有機物，有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，硝酸鹽亞硝酸鹽氮濃度增加;隨著聚磷菌的過量攝取，污水中的磷得到去除。在厭氧菌、缺氧菌和好氧菌的共同作用下，A/A/O工藝可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，好氧池完成硝化功能，缺氧池則完成脫氮功能，厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。A/A/O工藝系統(tǒng)中，回流系統(tǒng)保證了其功能的實現(xiàn)。一般A/A/O系統(tǒng)有兩條回流線路設(shè)計，一條是從好氧池到缺氧池的混合液回流，稱為內(nèi)回流；另一條是從二沉池至厭氧池的污泥回流，稱為外回流。內(nèi)回流為缺氧池的反硝化過程提供電子受體，而外回流則是為整個處理系統(tǒng)提供微生物。A/A/O主要特點：(1)厭氧、缺氧、好氧3種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能；(2)A/A/O及其變形工藝的適應性強，能滿足不同污水處理規(guī)模的工藝要求；(3)在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中