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        河北水之源凈水科技有限公司

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        城鎮污水常用污水處理設備及工藝

        2021-04-28

        城鎮污水常用污水處理設備及工藝

            改革開放二十多年后,經濟不斷快速發展,環境污染問題日漸嚴重,我國開始重視環境污染問題,引進一些污水處理技術,如一級處理技術(加藥沉淀)、傳統活性污泥法等。90年代未期,各大中城市紛紛上馬污水處理項目,不斷引進各種污水處理技術,如生物接觸氧化法、人工濕地、生物濾池、AB法、氧化溝法、SBR, A/0, Az/0等[[6]。這一時期,隨著大批的污水處理廠運行,各污水處理工藝的優缺點得以充分暴露,我國也得以對各污水處理工藝進行系統的學習、吸收、研究及發展。進入二十一世紀,我國對水污染治理問題更加重視,特別是2002年發布了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》
          (GB18918-2002),明確了新建、改建、擴建的城鎮污水處理廠執行一級排放標準,使一些具有脫氮除磷的先進污水處理工藝得以推廣應用,如改良型Az/0、倒置AZ/0, UCT,MUCT, MSBR, ICEAS, CASS,曝氣氧化溝法、 MSBR等〔闊;使我國污水處理技術得到快速發展,接近了發達國家污水處理技術水平。

            目前,國內外應用較廣泛,且運行處理效果較好的,主要有AZ/0,曝氣氧化溝法及MSBR三種處理工藝;下面簡單介紹這三種污水處理工藝。
              (1) AZ/0工藝
            Az/0工藝即厭氧\缺氧\好氧活性污泥工藝。其工藝原理是在Al0工藝的厭氧區之后、好氧區之前增設一個缺氧區;好氧區具有硝化功能,并使其中的混合液回流至缺氧區進行反硝化,使之脫氮。污水在流經三個不同功能分區的過程中,在不同微生物菌群作用下,污水中的有機物、氮和磷便得到去除,達到同時進行生物脫氮除磷的目的。;其流程見圖1-1

            該工藝是最簡單的脫氮除磷工藝,在厭氧、缺氧、好氧交替運行的條件下,可有效抑制絲狀菌的繁殖,克服污泥膨脹問題,使得活性污泥的SVI值一般小于100,有利于泥水分離;在厭氧和缺氧段內只設攪拌器,運行操作簡便,管理簡單。由于厭氧、缺氧和好氧三個區可嚴格分開,利于不同微生物菌群的繁殖生長,其脫氮除磷效果很好。目前,該工藝在國內外均得到廣泛使用。該工藝缺點:回流的活性污泥直接進入厭氧池,其中夾帶的大量硝酸鹽氮和溶解氧進入厭氧池,破壞了厭氧池的厭氧狀態,從而影響厭氧池的除磷效果;大量的回流(內、外回流量一般為進水量的300^-400% )稀釋了整個生化系統的反應物濃度,降低了系統的反應速率,也就需要更大的生化池容積。大量的內回流增加了系統的能耗,也增加了污水處理運行成本。

              (2)曝氣氧化溝工藝
            氧化溝工藝是五十年代初期發展起來的一種污水處理工藝,是傳統活性污泥法的一種變形,如圖1-2所示。相較傳統工藝,其特點是:將“池”改為“溝”,氧化溝為封閉的環狀溝(也稱為連續循環曝氣池),其流態具備推流式及完全混合式的雙重特點,具有抗沖擊負荷能力強優點。此外,氧化溝工藝還具備構造簡單、操作管理簡便、處理效率穩定、出水水質好等特出優點。但由于氧化溝采用的是表面曝氣機,受其設備充氧效率的影響,氧化溝內的有效水深較鼓風曝氣的生物反應池淺2^-3m,因而氧化溝的占地面積偏大。同時,厭氧段和好氧段并沒有完全隔離,這在一定程度上抑制了除磷菌在厭氧條件下體內磷酸鹽的釋放,對除磷效果有很大影響。

            為了解決氧化溝工藝存在的缺陷,將鼓風曝氣的技術應用到氧化溝中,把垂直表面葉輪曝氣機曝氣改為微孔曝氣,同時在池中增設潛水推流、攪拌,從而提高氧化溝的有效水深,減少了系統占地面積,獲得了比表面曝氣更高的動力功率。另外,在氧化溝的前面設置獨立的缺氧池、厭氧池,以強化除磷效果,形成了曝氣氧化溝工藝。其具備了鼓風曝氣活性污泥法和氧化溝工藝的優點,是一種取長補短的組合技術。具有能承受水量、水質較大變化,抗沖擊負荷能力強,工藝成熟穩定,處理效果穩定、出水水質好、運行管理簡單,不要求具有高技術水平的管理人員,特別適用于我國技術管理水平薄弱的中小城市污水處理廠,因此在國內得到廣泛的應用,積累了豐富的運行管理經驗。

              (3) MSBR工藝(改良型SBR)
            由于有毒有害物質、進水基質濃度等對處理效果的影響,傳統SBR工藝采取靈活的進水方式(如非限量曝氣等),雖然提高了抗沖擊負荷能力,但由于與脫氮、除磷所需的環境條件相左,在實際運行中往往削弱了系統脫氮、除磷效果。就除磷而言,采用非限量或半限量曝氣進水方式,將影響磷的釋放;對脫氮而言,將影響硝態氮的反硝化效果。因此,傳統SBR工藝用于生物脫氮除磷時,效果不是很理想。同時,厭氧池的氧化還原電位較高,除磷效果差,總容積利用率低,一般小于50;同時,間隔進水,不同進水閥門之間不斷切換、控制復雜,使傳統SBR工藝難以適用于大處理水量的城鎮污水廠項目。

            針對傳統SBR工藝的缺點,經過不斷改進發展,產生了MSBR處理工藝。MSBR是80年代后期發展起來的技術,經歷了三代發展,目前第三代工藝的專利技術歸美國芝加哥的Aqua Aerobic System, Inc所有。MSBR是連續進水、連續出水的反應器,其實質是A/0或A/A/0系統后接SBR,具有A/0或A/A/0的生物除磷脫氮功能及SBR工藝的一體化、流程簡潔、控制靈活等優點〔i8}。按A/0工藝原理設計的MSBR系統工藝流程見圖1-3。

            MSBR系統的運行原理為:污水首先進入厭氧池,回流的活性污泥在這里進行充分放磷;接著混合液進入好氧池,有機污染物在這里被好氧降解;活性污泥充分吸磷后再進入SBR池,經沉淀澄清后的污水過標排放。此時另一邊的SBR池在0. 5}-1. 0倍回流量的條件下進行反硝化、硝化或起靜置預沉的作用?;亓魑勰嗍紫冗M入預缺氧池,進行反硝化,消耗掉回流污泥中的溶解氧及硝酸鹽,為隨后的厭氧放磷提供更為有利的條件。MSBR系統各單元的運轉是周期性的,每一個運轉周期為6個時段,共240 min,由3個時段組成一個半周期,共120 min;在兩個相鄰的半周期內,除SBR池的運轉方式不同外,其余各單元的運轉方式完全一樣〔'&} o MSBR工藝處理效果好,對于常規的城市污水,其出水P043--P } 0. 5 mg/L 。

            MSBR工藝不需單獨設置二沉池和污泥回流泵房,構筑物布置緊湊、占地省、抗負荷沖擊能力強,系統穩定,出水水質好。但其對操作管理要求比較高,對設備、閥門的要求很高,自動化程度依賴程度很高;由于我國技術管理水平相對薄弱,不太適用,因此國內未能大量推廣應用〔19]0
            部分國內采用了上述幾種污水處理工藝的城鎮污水處理廠處理效果均較好,其相關J清況見表1-1

            目前國內城鎮污水處理廠應用最廣泛的兩大核心污水處理工藝為A}/0及曝氣氧化溝工藝。由于污水處理其它輔助處理單元大同小異,因此采用了上述兩大核心處理工藝的污水處理工藝流程也大致相同,具體參見圖1-4。

        國內城鎮污水處理廠常用污水處理設備
            AZ/0及曝氣氧化溝工藝均需采用鼓風曝氣、潛水推流攪拌、污泥及混合液回流等處理單元,其它輔助處理單元設備也大致相同。因此,國內城鎮污水處理廠常用污水處理設備也大致相同,具體見表1-2。、


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