原理及應(yīng)用概述活性污泥的理論基礎(chǔ)活性污泥的性能指標(biāo)及其有關(guān)參數(shù)活性污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其應(yīng)用13.4

活性污泥法的各種演變及應(yīng)用13.5

曝氣及曝氣系統(tǒng)13.6

活性污泥處理系統(tǒng)的過程控制與運(yùn)行管理13.7

活性污泥法的脫氮除磷原理及應(yīng)用13.8

活性污泥法的發(fā)展與新工藝工藝及應(yīng)用第13章活性污泥法Gao

J.F.CEEE;BJUT13.7

活性污泥法的脫氮除磷原理及應(yīng)用Gao

J.F.CEEE;BJUT§

13.7.1

概述§

13.7.2

脫氮原理與工藝技術(shù)§

13.7.3

污水生物脫氮理論與技術(shù)的新進(jìn)展§

13.7.4

除磷原理與工藝技術(shù)§

13.7.5

污水生物除磷理論與技術(shù)的新進(jìn)展13.7.4

活性污泥法的除磷原理及應(yīng)用一般在好氧生物處理過程中形成的生物體，其含磷量占其干重2％～3％，通過剩余污泥的排放可以獲得10％～30％的除磷效果。生物強(qiáng)化除磷（EBPR：Enhanced

BiologicalPhosphate

Removal）超量磷（luxuryuptake）剩余污泥的含磷量達(dá)到污泥干重的3％～7％，出水中磷含量明顯下降。Gao

J.F.CEEE;BJUT除磷技術(shù)分為：化學(xué)除磷和生物除磷。1.化學(xué)除磷技術(shù)磷在污水中基本上都是以不同形式的磷酸鹽存在，根據(jù)物理特性(0.45μm微孔濾膜)可以將污水中的磷酸鹽物質(zhì)分成溶解性的和顆粒性的。按化學(xué)特性則可以分成正磷酸鹽、聚合磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽，分別簡(jiǎn)稱為正磷、聚磷和有機(jī)磷。Gao

J.F.CEEE;BJUT溶解性磷酸鹽物質(zhì)溶解性大部分顆粒性磷酸鹽物質(zhì)正磷酸鹽聚合磷酸鹽有機(jī)磷Gao

J.F.CEEE;BJUT按物理性質(zhì)按化學(xué)性質(zhì)顆粒性其中正磷、聚磷均為溶解性的，大部分的有機(jī)磷是顆粒性的。聚磷可以水解為正磷，大部分溶解性有機(jī)磷也降解為正磷。實(shí)際上

對(duì)顆粒性磷的組成沒有興趣，而對(duì)用各種方法將顆粒性的磷從水中分離更感

。Gao

J.F.CEEE;BJUT所有污水除磷方法都包括兩個(gè)必要的過程，首先將溶解性含磷物質(zhì)轉(zhuǎn)化成不溶性顆粒形態(tài)，然后通過將顆粒固體去除而達(dá)到污水除磷的目的。能夠結(jié)合磷酸鹽實(shí)現(xiàn)除磷的固體包括富磷的生物

固體和難溶金屬磷酸鹽化學(xué)沉淀。Gao

J.F.CEEE;BJUT化學(xué)除磷的基本原理是通過投加化學(xué)藥劑形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從污水中除去?？捎糜诨瘜W(xué)除磷的金屬鹽有3種，鈣鹽、鐵鹽和鋁鹽。最常用的是石灰(Ca(OH)2)、硫酸鋁(Al2(SO4)3·18H2O)、鋁酸鈉

(NaAlO2)、三氯化鐵(FeCl3)、硫酸鐵(Fe2(SO4)3)、硫酸亞鐵(FeSO4)和氯化亞鐵(FeCl2)。Gao

J.F.CEEE;BJUT1）加二價(jià)鈣除磷通過投加Ca(OH)2或CaO來形成磷酸鈣類沉淀物除磷。磷酸鈣類沉淀物多種多樣：羥基磷灰石、磷酸二鈣、碳酸鈣、β－磷酸三鈣等。二價(jià)鈣除磷的主反應(yīng)如下：5Ca

2

7OH

3H

PO

Ca

OH

(PO

)

6H

O2

4

5

4

3

23Gao

J.F.CEEE;BJUT3Ca

2

CO

2

CaCO實(shí)際上必須將pH調(diào)節(jié)到較高值才能使殘留的溶解磷濃度降低到較低的水平。這個(gè)pH通常在10.5左右，這樣的條件下水中的堿度和二價(jià)鈣發(fā)生副反應(yīng)。污水堿度所消耗的二價(jià)鈣通常比形成磷酸鈣類沉淀物所需的二價(jià)鈣量要大好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。Gao

J.F.CEEE;BJUT因此二價(jià)鈣除磷所需投加的藥劑量基本取決于污水的堿度，而不是污水的含磷量，滿足除磷要求的二價(jià)鈣投加量大致為總碳酸鈣堿度的1.5倍。由于二價(jià)鈣除磷的pH值通?？刂圃?0以上，過高的pH會(huì)抑制和破壞微生物的增殖和活性。因此二價(jià)鈣法不能用于協(xié)同沉淀，只能用于前置沉淀或后置沉淀除磷。Gao

J.F.CEEE;BJUT2）投加三價(jià)鐵鹽和鋁鹽除磷就沉淀而言，F(xiàn)e3+和Al3+的特點(diǎn)是一樣的。下面以Me3+表示。主反應(yīng)：副反應(yīng)：這兩種沉淀反應(yīng)都伴隨著堿度的減少，因而導(dǎo)致pH值的下降。沉淀過程的本質(zhì)是使大量的金屬離子以磷酸鹽的形式沉淀。雖然氫氧化物沉淀是一個(gè)缺點(diǎn)，但是他們?cè)谛跄矫娲_實(shí)發(fā)揮了作用，膠體粒子為絮凝體吸附而去除，而這一過程中磷化合物也得到去除。Me3

H

PO

MePO

2H

2

4

4Me3Gao

J.F.CEEE;BJUT

3HCO

Me(OH

)

3CO3

3

23）投加二價(jià)鐵鹽除磷亞鐵離子Fe2+，由于它的價(jià)格低于三價(jià)鐵離子而經(jīng)常用作沉淀劑。亞鐵離子有效去除磷，有兩條途徑：將亞鐵離子氧化為鐵離子，或與鈣聯(lián)合沉淀。將亞鐵離子氧化為鐵離子：在實(shí)踐中，把Fe2+加到污水生物處理廠的曝氣池中：Gao

J.F.CEEE;BJUTFe2

0.25O

H

Fe3

0.5H

O2

2反應(yīng)過程消耗氧和酸度，因而產(chǎn)生堿度。與氧化有機(jī)物的需氧量相比，曝氣系統(tǒng)增加的額外負(fù)荷并不明顯。4）二價(jià)鐵與鈣聯(lián)合沉淀通過Fe2+和Ca2+的結(jié)合，能夠有效的沉淀磷，沉淀產(chǎn)生的大概是磷酸鈣鐵復(fù)合物，碳酸亞鐵為副產(chǎn)物。至今還沒有人能描述這種沉淀物。磷的化學(xué)沉淀過程分為4個(gè)步驟：沉淀反應(yīng)、凝聚反應(yīng)、絮凝作用、固液分離。

沉淀和凝聚作用都很迅速，這兩個(gè)過程

是同時(shí)發(fā)生的，在一個(gè)混合單元內(nèi)完成。化學(xué)除磷工藝示意如下圖，其中三個(gè)池

子依次為反應(yīng)、絮凝、沉淀。Gao

J.F.CEEE;BJUT原水混凝反應(yīng)絮凝處理水沉淀劑沉淀回流污泥

剩余污泥關(guān)于混凝絮凝的理論知識(shí)在給水處理中

有詳盡的描述?；瘜W(xué)除磷的工藝問題還

包括：藥劑的選擇、化學(xué)藥劑的投加點(diǎn)、藥劑投加量、化學(xué)沉淀污泥的處理等等，此處略。Gao

J.F.CEEE;BJUT2.生物除磷原理生物除磷的機(jī)理目前還沒有徹底研究清楚，一般認(rèn)為，生物除磷過程中細(xì)菌吸收大量的磷酸鹽，磷酸鹽作為能量的貯備，在厭氧狀態(tài)下用于吸收基質(zhì)，在好物。和氧以及缺氧條件下形成磷酸鹽這是一個(gè)循環(huán)的過程，細(xì)菌交替吸收磷酸鹽。聚磷菌PAOs

(Phosphate

Accumulating

Organisms)的作用機(jī)理如下Gao

J.F.CEEE;BJUT聚磷酸鹽微粒異染粒沉淀溶解性有機(jī)物能量累積的含碳物質(zhì)可生物降解有機(jī)物（低分子量的可溶性有機(jī)物如乙酸）PO43-PO43-CO2＋H2OO2能量厭氧反應(yīng)器Gao

J.F.CEEE;BJUT好氧反應(yīng)器Gao

J.F.CEEE;BJUTGao

J.F.CEEE;BJUT在好氧條件下聚磷的累積可以按簡(jiǎn)化的方式描述如下在缺氧的條件下，根據(jù)同樣的假設(shè)，表達(dá)式如下：C

H

O

0.16NH

1.2O

0.2PO32

4

2

4

2

40.16C5

H

7

NO2

1.2CO2

0.2(HPO3

)(聚磷）＋0.44OH

1.44H

O2Gao

J.F.CEEE;BJUT3C

H

O

0.16NH

0.96NO

0.2PO2

4

2

4

3

40.16C5

H

7

NO2

1.2CO2

0.2(HPO3

)(聚磷）＋1.4OH

0.96H

2

O

0.48N

2這里所選擇的有機(jī)物組成類似于乙酸。厭氧條件下，聚磷菌的降解可以簡(jiǎn)示如下：C2

H

4O2

(HPO3

)(聚磷）H

2O

(C

H

O

)

(2

4

2

2的有機(jī)物）＋PO3

3H

4生物除磷是由聚磷菌這一類特殊的微生物完成的。它們?cè)诤醚鯒l件下,從外部環(huán)境中可以過量地,攝取超出其生理需要的磷，形成聚磷在菌體內(nèi)，將這些含磷量高的污泥排出系統(tǒng)，達(dá)到從污水中除磷的目的。聚磷菌中最著名的就是不動(dòng)細(xì)菌。Gao

J.F.CEEE;BJUT生物除磷的環(huán)境因素厭氧/好氧條件的交替引入?yún)捬鯒l件就加強(qiáng)了聚磷菌的優(yōu)勢(shì)選擇，結(jié)果是大部分的生物量由這類細(xì)菌組成。厭氧階段不存在硝酸鹽反硝化去除了某些本應(yīng)在聚磷菌細(xì)胞內(nèi)的易降解有機(jī)物。結(jié)果是由于易降解的有機(jī)物數(shù)量的減少，使磷的去除也相應(yīng)減少了。同時(shí)硝酸鹽影響聚磷菌的代謝，因此不再聚磷酸鹽，導(dǎo)致除磷效果低下。Gao

J.F.CEEE;BJUT污泥齡生物除磷主要是通過排除剩余污泥來去除磷的，因此剩余污泥的多少會(huì)對(duì)脫磷效果產(chǎn)生影響，一般污泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥較多，可以取得較高的除磷效果。溫度與pH在5~30℃，都可以取得較好的除磷效果。除磷過程適宜pH為6～8。BOD5負(fù)荷一般認(rèn)為，較高的BOD5負(fù)荷可取得較好的除磷效果，進(jìn)行生物除磷的底限是BOD/TP=20。有機(jī)污染物的不同對(duì)除磷也會(huì)有影響，一般認(rèn)為易降解的低分子有機(jī)物誘導(dǎo)磷難降解的有機(jī)物誘導(dǎo)磷的能力較強(qiáng)，高分子的能力較弱，而厭氧段磷越充分，好氧段攝取量越大。Gao

J.F.CEEE;BJUT3.生物除磷工藝流程A：Phostrip除磷工藝：進(jìn)水曝氣池沉淀池Ⅰ出水混合池除磷池沉淀池Ⅱ含磷污泥排出體系石灰剩余污泥排放Gao

J.F.CEEE;BJUT污泥回流污泥回流無磷上清液Gao

J.F.CEEE;BJUT該工藝于1972年開發(fā)，是將生物除磷和化學(xué)除磷相結(jié)合的—種工藝。(1)本工藝各設(shè)備單元的功能如下：含磷廢水進(jìn)入曝氣池，同步進(jìn)入曝氣池的還有由除磷池回流的脫磷但含有聚磷菌的污泥。曝氣池的功能是：使聚磷菌過量攝取磷，去除有機(jī)物(BOD或COD)，還可能出現(xiàn)硝化作用。從曝氣池流出的混合液(污泥含磷，廢水已經(jīng)除磷)進(jìn)入沉淀池Ⅰ，在這里進(jìn)行泥水分離，含磷污泥沉淀，已除磷的上清液作為處理水而排放。Gao

J.F.CEEE;BJUT含磷污泥進(jìn)入除磷池，除磷池應(yīng)保持厭氧狀態(tài)，即DO為0，NOX－為0，含磷污泥在這里磷，并投加沖洗水，使磷充分，已磷的污泥沉于池底，并回流曝氣池，再次用于吸收廢水中的磷。含磷上清液從上部流出進(jìn)入混合池。含磷上清液進(jìn)入混合池，同步向混合池投加石灰乳，經(jīng)混合后再進(jìn)行攪拌反應(yīng)，使磷與石灰反應(yīng)，形成磷酸鈣(Ca3(PO4)2)固體物質(zhì)。Gao

J.F.CEEE;BJUTGao

J.F.CEEE;BJUT5)沉淀池(Ⅱ)為混凝沉淀池，經(jīng)過混凝反應(yīng)形成的磷酸鈣固體物質(zhì)在這里與上清液分離，已除磷的上清液回流曝氣池，而

Ca3(PO4)2的污泥排出，這種4含有高濃度PO

3-的污泥宜于充作肥料。Gao

J.F.CEEE;BJUT(2)Phostrip除磷工藝的特點(diǎn)Phostrip除磷工藝已有很多應(yīng)用實(shí)例，根據(jù)它們的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，可對(duì)本工藝提出如下各項(xiàng)特征。本法是生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合的工藝，除磷效果良好，處理水中含磷量一般都低于

lmg/L。本法產(chǎn)生的污泥中，含磷量(率)約為2.1％～7.1％，是比較高的。污泥回流應(yīng)經(jīng)過除磷池。Gao

J.F.CEEE;BJUT石灰用量一般介于21

～

31.8mgCa(OH)2／m3廢水，是比較低的。SVI值<100，污泥易于沉淀、濃縮、脫水、污泥肥分高，絲狀菌難于增殖，污泥不膨脹。

5)可以根據(jù)BOD／P比值來靈活地調(diào)節(jié)回流污泥與混凝污泥量的比例。6)本工藝流程復(fù)雜，運(yùn)行管理比較復(fù)雜，投加石灰乳，運(yùn)行費(fèi)用也有所提高，修建費(fèi)用高。7)沉淀池I的底部可能形成缺氧狀態(tài)，而產(chǎn)生磷的現(xiàn)象，因此，應(yīng)當(dāng)及時(shí)地排泥和回流。Gao

J.F.CEEE;BJUTB.厭氧—好氧除磷工藝厭氧厭氧—好氧除磷工藝，又稱A／O法（即An—O法），其工藝流程如下圖所示沉淀池磷好氧BOD去除、吸收磷進(jìn)水出水污泥回流含磷剩余污泥Gao

J.F.CEEE;BJUTGao

J.F.CEEE;BJUT從圖可見，本工藝流程簡(jiǎn)單，既不需投藥，也勿需考慮內(nèi)循環(huán)，因此，建設(shè)費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用都較低，而且由于無內(nèi)循環(huán)的影響，厭氧反應(yīng)器能夠保持良好的厭氧(或缺氧)狀態(tài)。本工藝已有實(shí)際應(yīng)用，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，本工藝具有以下特征：在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間一般從3h到6h，是比較短的。反應(yīng)器(曝氣池)內(nèi)污泥濃度一般在2700～3000mg／L之間。Gao

J.F.CEEE;BJUTBOD的去除率大致與一般的活性污泥系統(tǒng)相同。磷的去除率較好，處理水中磷含量一般都低于1.0mg/L，去除率大致在76％左右。沉淀污泥含磷率約為4％，污泥的肥效好?；旌弦旱腟VI值≤100

，易沉淀，不膨脹。Gao

J.F.CEEE;BJUT同時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)與運(yùn)行實(shí)踐還發(fā)現(xiàn)本工藝存在如下問題：1)除磷率難于進(jìn)一步提高，因?yàn)槲⑸飳?duì)磷的吸收，既或是過量吸收，也是有一定限度的，特別是當(dāng)進(jìn)水BOD值不高或廢水中含磷量高時(shí)，即P／BOD值高時(shí)，由于污泥的產(chǎn)量低，將更是這樣。2)

在沉淀池內(nèi)容易產(chǎn)生磷的

的現(xiàn)象，特別是當(dāng)污泥在沉淀池內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)更是如此，應(yīng)注意及時(shí)排泥和回流。Gao

J.F.CEEE;BJUTGao

J.F.CEEE;BJUT4.同步脫氮除磷工藝曝氣池Ⅰ原水曝氣池Ⅱ攪拌第Ⅰ厭氧池A.Bardenpho脫氮除磷工藝本工藝是以高效同步脫氮、除磷為目的而開發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)，其工藝流程示之于下圖：內(nèi)循環(huán)N2攪拌第Ⅱ厭氧池N2污泥回流（含磷污泥）剩余污泥沉淀池

出水1）原廢水進(jìn)入第一厭氧池，本單元的首要功能是脫氮，含硝態(tài)氮的污水通過內(nèi)循環(huán)來自曝氣池Ⅰ，本單元的第二功能是污泥磷，而含磷污泥來自于沉淀池回流污泥。2)

經(jīng)第一厭氧池處理后的混合液進(jìn)入曝氣池

Ⅰ，它的功能有三：首要功能是去除BOD，去除由原廢水帶入的有機(jī)污染物；其次是硝化，但由于BOD濃度還較高，因此，硝化程度較低，產(chǎn)生的NO2

--N也較少；第三項(xiàng)功能則是聚磷菌對(duì)磷的吸收。按除磷機(jī)理，只有在NOx-得到有效的脫出后，才能取得良好的除磷效果，因此，在本單元內(nèi)，磷吸收的效果不會(huì)太好。Gao

J.F.CEEE;BJUT3)混合液進(jìn)入第二厭氧池，本單元功能與第一厭氧池相同，一是脫氮；二是

磷，以前者為主。4)曝氣池Ⅱ，其首要功能是吸收磷，第二項(xiàng)功能是進(jìn)一步硝化，再其次則是進(jìn)一步去除BOD。5)沉淀池，泥水分離是它的主要功能，上清液作為處理水排放，含磷污泥的一部分作為回流污泥，回流到第一厭氧池，另一部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)。由上可得，無論哪一種反應(yīng)，在系統(tǒng)中都反復(fù)進(jìn)行兩次或兩次以上。各反應(yīng)單元都有其首要功能，并兼行其他項(xiàng)功能。因此本工藝脫氮、除磷效果很好，脫氮率達(dá)90％～95％，除磷率97％。工藝復(fù)雜，反應(yīng)器單元多，運(yùn)行繁瑣，成本高是本工藝主要缺點(diǎn)。Gao

J.F.CEEE;BJUTB.A-A-O法同步脫氮除磷工藝(1)A-A-O法工藝流程A-A-O工藝，亦稱A2／O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱。按實(shí)質(zhì)意義來說，本工藝應(yīng)稱為厭氧—缺氧—好氧法，如下圖所示。缺氧厭氧沉淀池污泥回流進(jìn)水出水內(nèi)循環(huán)好氧氧吸硝化磷化碳反硝化釋磷-Gao

J.F.CEEE;BJUT剩余污泥有部分NO3

進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)Gao

J.F.CEEE;BJUT(2)各反應(yīng)器單元功能與工藝特征厭氧池，原廢水進(jìn)入，同步進(jìn)入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本段的主要功能是磷，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化。廢水經(jīng)過第一厭氧池進(jìn)入缺氧池，本段的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧池送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2:原廢水流量)。混合液從缺氧池進(jìn)入好氧池——曝氣池，這一反應(yīng)池單元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等項(xiàng)反應(yīng)都在本反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。這三項(xiàng)反應(yīng)都3是重要的，混合液中含有NO

―－N，污泥中含有過剩的磷，而廢水中的BOD(或COD)則得到去除。流量為2Q的混合液從這里回流缺氧池。Gao

J.F.CEEE;BJUT4)沉淀池的功能是泥水分離，污泥的一部分回流厭氧池，上清液作為處理水排放。本工藝具有以下各項(xiàng)特點(diǎn)：本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝。在厭氧(缺氧)、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，不易發(fā)生污泥膨脹，SVI值一般均小于100。污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。Gao

J.F.CEEE;BJUT4)運(yùn)行中勿需投藥，厭氧池和缺氧池只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低。本法也存在如下各項(xiàng)的待解決問題。除磷效果難于再提高，污泥增長(zhǎng)有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P／BOD值高時(shí)更是如此。脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高。沉淀池要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥

磷的現(xiàn)象出現(xiàn)、但溶解氧濃度也不宜過高，以防止循環(huán)混合液對(duì)

缺氧反應(yīng)器的干擾。Gao

J.F.CEEE;BJUT沉淀池污泥回流氧吸硝化磷化碳反硝化釋磷剩余污泥C:

UCT脫氮除磷工藝（University

of

Capetown）內(nèi)循環(huán)2

內(nèi)循環(huán)1（硝化液回流）厭氧

缺氧

好氧進(jìn)水-Gao

J.F.CEEE;BJUT回流污泥中的NO3

，由于在缺氧池經(jīng)過反硝化，-使進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的NO3

大大減少。厭氧好氧缺氧反硝化釋磷污泥回流剩余污泥D:

改良UCT工藝The

schematic

of

Modified

UCT

process內(nèi)循環(huán)2內(nèi)循環(huán)1（硝化液回流）沉淀池出水氧吸硝化磷化碳進(jìn)水缺氧反硝化增加一個(gè)缺氧池最大限度的減少了進(jìn)入?yún)捬醭氐腘O3Gao

J.F.CEEE;BJUT-13.7.5

污水生物除磷理論與技術(shù)的新進(jìn)展反硝化聚磷（Denitification

Dephosphatation）工藝-隨著除磷研究在微生物學(xué)領(lǐng)域的深化，研究者們發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)生物脫氮除磷的活性污泥系統(tǒng)中有部分聚磷菌既能以溶解氧又能以硝酸鹽作為電子受體，在進(jìn)行反硝化的同時(shí)能完成過量吸磷反應(yīng)。研究表明這類反硝化聚磷菌（denitrifyingphosphorus

removing

bacteria，簡(jiǎn)稱DPB

）的代謝機(jī)理和好氧聚磷菌很相似，即在缺氧段利用NO3

而非O2氧化PHB來獲得能量。反硝化除磷脫氮工藝在處理城市污水時(shí)，不僅可節(jié)省曝氣量、減少COD的消耗量，而且也可能減少剩余污泥產(chǎn)量。許多文獻(xiàn) 該工藝很適合COD／TKN較低的城市污水處理。CO2EEE+EO2CH4E$€

€$$€$€$€DPBN海創(chuàng)/黑龍江13.8

活性污泥法的發(fā)展與新工藝(1)氧化溝(3)SBR法(2)AB法(4)MBR法活性污泥法處理系統(tǒng)還存在著某些有待解決的問題針對(duì)以上問題生物處理電耗高 管理復(fù)雜等和技術(shù)工作者從以下方面進(jìn)行了大量的研究使活性污泥處理系統(tǒng)在凈化功能和工藝系統(tǒng)方面取得了顯著的進(jìn)展(1)氧化溝延時(shí)曝污泥泵房氣法氧化溝的基本構(gòu)造和工藝簡(jiǎn)況橢圓形、圓形或馬蹄形流態(tài)特征完全混合式又具有某些推流式的特征工藝主要優(yōu)點(diǎn)可省去污泥回流裝置?？煽紤]不設(shè)初沉池可考慮不單設(shè)二次沉淀池，使氧化溝與二次沉淀池合建（如交替工作氧化溝）由于活性污泥在系統(tǒng)中的停留時(shí)間很長(zhǎng)，排出的剩余污泥已趨于穩(wěn)定，因此一般只需進(jìn)行濃縮和脫水處理，可以省去污泥消化池。工藝主要缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在占地及能耗方面。由于溝深的限制以及溝型方面的原因，使得氧化溝工藝的占地面積大于其它活性污泥法；另外，由于采用機(jī)械曝氣，動(dòng)力效率較低，能耗也較高。氧化溝的曝氣裝置常用的氧化溝系統(tǒng)卡羅塞爾(Carrousel)氧化溝卡羅塞爾氧化溝系統(tǒng)在國(guó)外得到了廣泛應(yīng)用。規(guī)模大小不等，從200m3／d到650000m3／d，BOD去除率達(dá)95％～99％，脫氮效果可達(dá)90％以上。卡羅塞爾氧化溝在我國(guó)也得到了應(yīng)用，處理對(duì)象有城市污水也有有機(jī)性工業(yè)廢水，其主要應(yīng)用見下表：國(guó)內(nèi)采用卡羅塞氧化溝廠家及其各項(xiàng)特性廠（站）名處理對(duì)象規(guī)模(m3/d)形式與功能特性市蘭花溝污水處理廠城市污水550006廊道用于脫氮除磷桂林市東區(qū)污水處理廠城市污水400004廊道市龍華肉聯(lián)廢水處理廠肉聯(lián)廢水12004廊道山西針織廠廢水處理站紡織廢水5000西安楊森制藥廠廢水處理站制藥廢水1000交替工作氧化溝系統(tǒng)K為1-沉砂池；2-曝氣轉(zhuǎn)刷；3-出水溢流堰；4-排泥井；5-污泥井；三溝交替工作氧化溝進(jìn)水出水三池交替工作氧化溝（如右圖），應(yīng)用較廣。兩側(cè)的A、C兩池交替地作為曝氣池和沉淀池。中間池B則一直為曝氣池，原污水交替地進(jìn)入A池或C池，處理水則相應(yīng)地從作為沉淀池的C池和A池流出。經(jīng)過適當(dāng)運(yùn)行，三池交替氧化溝不但能夠去除BOD，還能完成脫氮和除磷的目的。這種系統(tǒng)勿需污泥回流系統(tǒng)，但其設(shè)備利用率也較低。交替工作的氧化溝系統(tǒng)必須安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)，以控制進(jìn)、出水的方向，溢流堰的啟閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的開動(dòng)與停止。上述各工作階段的時(shí)間，則根據(jù)水質(zhì)情況確定。邯鄲市利用丹麥，在我國(guó)首次引進(jìn)三溝式氧化溝技術(shù)，于1990年建成規(guī)模為6.6萬m3/d的污水處理廠。奧貝爾(Orbal)型氧化溝系統(tǒng)奧貝爾氧化溝技術(shù)最初由南非國(guó)家水

開發(fā)研制成功，其最主要特點(diǎn)是采用同心圓式的多溝串聯(lián)系統(tǒng)，見右圖。污水和回流污泥首先進(jìn)入最外環(huán)的溝渠，后依次進(jìn)入下一層溝渠，最后由位于中心的溝渠流出進(jìn)入二次沉淀池。這種氧化溝系統(tǒng)多采用三層溝渠。外溝的容積最大，約為總?cè)莘e的60％～70％，主要的生物氧化和脫氮過程在此完成；中溝為20％～30％，內(nèi)溝則僅占10％左右。在運(yùn)行時(shí)，外、中、內(nèi)三層溝渠內(nèi)混合液的溶解氧保持較大的梯度，如分別為0、1及2mg/L，即所謂三溝DO的0-1-2梯度分布。這樣做的目的：外溝道溶解氧濃度接近0，氧的傳遞效率高，既可節(jié)約供氧的能耗，也可為反硝化創(chuàng)造條件。外溝道厭氧條件下，微生物可進(jìn)行磷的，以便它們?cè)诤醚醐h(huán)境下吸收污水中的磷，達(dá)到除磷效果。曝氣設(shè)備均采用曝氣轉(zhuǎn)盤。由于曝氣盤上有大量的楔形突出物，增加了推進(jìn)混合和充氧效率，水深可達(dá)3.5～4.5m。圓形或橢圓形的平面形狀，比長(zhǎng) 的氧化溝更能利用水流慣性，可節(jié)省推動(dòng)水流的能耗。相對(duì)而言，多渠串聯(lián)池中的混合液流態(tài)更傾向于推流式，出水水質(zhì)好。奧貝爾型氧化溝系統(tǒng)在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，是采用較多的氧化溝溝型，如山東、山西、河北、浙江、、遼寧等地均有污水處理水廠采用這種工藝。奧貝爾(Orbal)氧化溝系統(tǒng)的特點(diǎn)：(2)AB法曝氣池曝氣池工藝主要特點(diǎn)A段以高負(fù)荷或

負(fù)荷運(yùn)行

（污泥負(fù)荷＞2.0kgBOD5/kgMLSS·d），對(duì)不同進(jìn)水水質(zhì)，可選擇以好氧或缺氧方式運(yùn)行。A段負(fù)荷高，為增殖速度快的微生物種群提供了良好的環(huán)境條

件，能夠成活的微生物種群是抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的原核細(xì)菌，而原生動(dòng)物和后生動(dòng)物則不能存活。A段連續(xù)不斷地從排水系統(tǒng)中接受污水，同時(shí)也接種在排水系統(tǒng)中存活的微生物種群。對(duì)此，偌大的排水系統(tǒng)起到“微生物選擇器”和中間反應(yīng)器的作用。在這里不斷地產(chǎn)生微生物種群的適應(yīng)、淘汰、優(yōu)選、增殖等過程，從而能夠培育、馴化、誘導(dǎo)出與原污水適應(yīng)的微生物種群。由于本工藝不設(shè)初沉池，使A段能夠充分利用經(jīng)排水系統(tǒng)優(yōu)選的微生物

種群，形成一個(gè)開放性的生物動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。段AA段污泥產(chǎn)率高，并有一定的吸附能力，對(duì)有機(jī)物的去除，主要依靠生物污泥的吸附作用。這樣，某些重金屬和難降解有機(jī)物質(zhì)以及氮、磷等植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，都能夠通過A段而得到一定的去除，大大地減輕了B段的負(fù)荷。A段對(duì)BOD的去除率大致介于30％～60％之間。由于A段對(duì)有機(jī)物質(zhì)的去除，主要是以物理化學(xué)作用為主導(dǎo)的吸附功能，因此，其對(duì)負(fù)荷、溫度、pH值以及毒性等作用具有一定的適應(yīng)能力。A段有一定的吸附能力B段接受A段