小型生活污水處理裝置
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A-A-O生物脫氮除磷工藝是活性污泥工藝,在進(jìn)行去除BOD、COD、SS的同時(shí)可生物脫氮除磷,其工藝流程如圖1所示。
在好氧段,硝化細(xì)菌將入流污水中的氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮,通過(guò)生物硝化作用,轉(zhuǎn)化成硝酸鹽;在缺氧段,反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過(guò)生物反硝化作用,轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氪髿庵?從而達(dá)到脫氮的目的;在厭氧段,聚磷菌釋放磷,并吸收低級(jí)脂肪酸等易降解的有機(jī)物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通過(guò)剩余污泥的排放,將磷去除。以上三類細(xì)菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除實(shí)際上以反硝化細(xì)菌為主。污水進(jìn)入曝氣池以后,隨著聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解,BOD5濃度逐漸降低。在厭氧段,由于聚磷菌釋放磷,TP濃度逐漸升高,至缺氧段升至zui高。在缺氧段,一般認(rèn)為聚磷菌既不吸收磷,也不釋放磷,TP保持穩(wěn)定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厭氧段和缺氧段,NH3-N濃度穩(wěn)中有降,至好氧段,隨著硝化的進(jìn)行,NH3-N逐漸降低。在缺氧段,由于內(nèi)回流帶入大量NO3-N,NO3-N瞬間升高,但隨著反硝化的進(jìn)行,NO3-N濃度迅速降低。在好氧段,隨著硝化的進(jìn)行,NO3-N濃度逐漸升高。
A-A-O脫氮除磷系統(tǒng)的工藝參數(shù)及控制
A-A-O生物脫氮除磷的功能是有機(jī)物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合,因而其工藝參數(shù)應(yīng)同時(shí)滿足各種功能的要求。如能有效地脫氮或除磷,一般也能同時(shí)地去除BOD5。但除磷和脫氮往往是相互矛盾的,具體體現(xiàn)的某些參數(shù)上,使這些參數(shù)只能局限在某一狹窄的范圍內(nèi),這也是A-A-O系統(tǒng)工藝系統(tǒng)控制較復(fù)雜的主要原因。
1.F/M和SRT。*生物硝化,是生物脫氮的前提。因而,F/M(污泥負(fù)荷)越低,SRT(污泥齡)越高。脫氮效率越高,而生物除磷則要求高F/M低SRT。A-A-O生物脫氮除磷是運(yùn)行較靈活的一種工藝,可以以脫氮為重點(diǎn),也可以以除磷為重點(diǎn),當(dāng)然也可以二者兼顧。如果既要求一定的脫氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般應(yīng)控制在0.1-0.18㎏BOD5/(kgMLVSS·d),SRT一般應(yīng)控制在8-15d。
2.水力停留時(shí)間。水力停留時(shí)間與進(jìn)水濃度、溫度等因素有關(guān)。厭氧段水力停留時(shí)間一般在1-2h范圍內(nèi),缺氧段水力停留時(shí)間1.5-2.0h,好氧段水力停留時(shí)間一般應(yīng)在6h。
3.內(nèi)回流與外回流。內(nèi)回流比r一般在200-500%之間,具體取決于進(jìn)水TKN濃度,以及所要求的脫氮效率。一般認(rèn)為,300-500%時(shí)脫氮效率*。內(nèi)回流比r與除磷關(guān)系不大,因而r的調(diào)節(jié)*與反硝化工藝一致。
4.溶解氧(DO)。厭氧段DO應(yīng)控制在0.2mg/L以下,缺氧段DO應(yīng)控制在0.5mg/L以下,而好氧DO應(yīng)控制在2-3mg/L之間。因生物除磷本身并不消耗氧,所以A-A-O脫氮除磷工藝曝氣系統(tǒng)的控制與生物反硝化系統(tǒng)一致。
5.BOD5/TKN與BOD5/TP。對(duì)于生物脫氮來(lái)說(shuō),BOD5/TKN至少應(yīng)大于4.0,而生物除磷則要求BOD5/TP﹥20。運(yùn)行中應(yīng)定期核算入流污水水質(zhì)是否滿足BOD5/TKN﹥4.0,BOD5/TP﹥20。如果其中之一不滿足,則應(yīng)投加有機(jī)物補(bǔ)充碳源。為了提高BOD5/TKN值,宜投加甲醇做補(bǔ)充碳源。為了提高BOD5/TP值,則宜投加乙酸等低級(jí)脂肪酸。
6.PH控制及堿度核算。A-A-O生物除磷脫氮系統(tǒng)中,污泥混合液的PH應(yīng)控制在7.0之上;如果PH﹤6.5,應(yīng)外加石灰,補(bǔ)充堿度不足。
在傳統(tǒng)的生物活性污泥法中，一般是在而沉池中通過(guò)重力沉降來(lái)實(shí)現(xiàn)污泥與處理水的分離，設(shè)備裝置占地面積大，分離效率低；而且由于水力操作的不穩(wěn)定性，加上負(fù)荷的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致污泥沉降性能發(fā)生變化，從而影響二沉池的沉降效果，操作不當(dāng)會(huì)造成污泥隨出水流失，使出水水質(zhì)變差并降低曝氣池中污泥的濃度，進(jìn)一步惡化處理效果。
為了保證出水水質(zhì)和操作運(yùn)行的穩(wěn)定性，人們一直在努力尋找可靠的分離污泥的方法。膜分離活性污泥法作為一種新型的廢水處理方法，是把膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的廢水生物處理方法（活性污泥法）相結(jié)合，用膜分離設(shè)備取代傳統(tǒng)活性污泥法中的二次沉池，從而可以強(qiáng)化活性污泥與處理水的分離效果。
以膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二沉池，不僅可以*去除懸浮固體以改善出水水質(zhì)，而且可以通過(guò)膜分離的作用，將二沉池?zé)o法截留的游離細(xì)菌和大分子有機(jī)物*阻隔在生物池內(nèi)，尤其是那些增值速度慢的細(xì)菌，由于膜的截留作用而在曝氣池中得到富集，增加了它們與污泥的接觸時(shí)間，從而可以提高有機(jī)物和氮、磷的去除率。
膜分離活性污泥法的工藝流程是：廢水經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入曝氣池，在曝氣池中曝氣處理后，活性污泥混合液由增壓泵送入膜組件（也有將膜組件直接浸沒(méi)在曝氣池中，依靠真空泵的抽吸使混合液進(jìn)入膜組件的），一部分水透過(guò)膜面稱為處理出水進(jìn)入后一級(jí)處理工序，剩余的污泥濃縮液則由回流泵（或直接）返回曝氣池。曝氣池中的活性污泥在膜組件的分離作用下，去除了有機(jī)污染物而增殖，當(dāng)超過(guò)一定的濃度時(shí)，需定期將池內(nèi)的污泥排出一部分。
膜分離活性污泥法作為一種新型的處理方法，與傳統(tǒng)的生物處理方法相比有更好的處理性能和效果，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1、高品質(zhì)的處理效果，并且能保證出水水質(zhì)穩(wěn)定。
2、節(jié)省動(dòng)力消耗，增強(qiáng)曝氣強(qiáng)度。
3、裝置更加緊湊，占地面積小。
4、可以處理高濃度的有機(jī)廢水。
5、剩余活性污泥量減小。
6、便于維護(hù)管理。
水解酸化工藝與單獨(dú)的厭氧或好氧工藝相比,具有以下特點(diǎn):
1.由于在厭氧階段可大幅度地去除廢水中懸浮物或有機(jī)物,其后續(xù)好氧處理工藝的污泥量可得到有效地減少,從而設(shè)備容積也可縮小。有報(bào)道,在實(shí)踐中,厭氧-好氧工藝的總?cè)莘e不到單獨(dú)好氧工藝的一半;
2.厭氧工藝的產(chǎn)泥量遠(yuǎn)低于好氧工藝(僅為好氧工藝的1/10～1/6),并已高度礦化,易于處理。同時(shí)其后續(xù)的好氧處理所產(chǎn)生的剩余污泥必要時(shí)可回流至厭氧段,以增加厭氧段的污泥濃度同時(shí)減少污泥的處理量;
3.厭氧工藝可對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的變化起緩沖作用,從而為好氧處理創(chuàng)造較為穩(wěn)定的進(jìn)水條件;
4.厭氧處理運(yùn)行費(fèi)用低,且其對(duì)廢水中有機(jī)物的去除亦可節(jié)省好氧段的需氧量,從而節(jié)省整體工藝的運(yùn)行費(fèi)用;
5.重要的是當(dāng)將厭氧控制在水解酸化階段時(shí),可為好氧工藝提供優(yōu)良的進(jìn)水水質(zhì)(即提高廢水的可生化性)條件,提高好氧處理的效能,同時(shí)可利用產(chǎn)酸菌種類多、生長(zhǎng)快及對(duì)環(huán)境條件適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),以利于運(yùn)行條件的控制和縮小處理設(shè)施的容積。
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續(xù)通入空氣，經(jīng)一定時(shí)間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團(tuán)為主的微生物群，具有很強(qiáng)的吸附與氧化有機(jī)物的能力。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機(jī)污染物。然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)。
影響活性污泥過(guò)程工作效率(處理效率和經(jīng)濟(jì)效益)的主要因素是處理方法的選擇與曝氣池和沉淀池的設(shè)計(jì)及運(yùn)行。
基本組成
① 曝氣池：反應(yīng)主體② 二沉池：
1)進(jìn)行泥水分離，保證出水水質(zhì);
2)保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。
③ 回流系統(tǒng)：
1)維持曝氣池的污泥濃度;
2)改變回流比，改變曝氣池的運(yùn)行工況。
④剩余污泥排放系統(tǒng)：
1)是去除有機(jī)物的途徑之一;
2)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
⑤供氧系統(tǒng):主要由供氧曝氣風(fēng)機(jī)和曝氣器構(gòu)成向曝氣池內(nèi)提供足夠的溶解氧.
曝氣池 是所有活性污泥法的心臟，其作用是攪拌混合液使泥、水充分接觸和向微生物供氧。攪拌有兩種方式，一種是使同時(shí)進(jìn)曝氣池的泥和水充分混合并一直保持到流出池子，而不和已在池中的混合液相混以免發(fā)生短路現(xiàn)象。曝氣池采用長(zhǎng)條形就是以保證同時(shí)入池的泥和水都同時(shí)出池,使同時(shí)入池的廢水有相同的曝氣時(shí)間。另一種攪拌方式是使進(jìn)入池子的泥和水立即與全池的混合液充分混合，達(dá)到混合液的水質(zhì)均勻,有可能使微生物的生長(zhǎng)處在*的生活環(huán)境中,使過(guò)程處在的條件下運(yùn)行。還有一種環(huán)形曝氣長(zhǎng)槽，深度較淺，混合液在槽中以較高的流速回流。這種曝氣槽的曝氣時(shí)間接近24小時(shí)，特稱氧化槽或氧化溝。實(shí)際上是延時(shí)曝氣活性污泥法的一種曝氣池。
小型生活污水處理裝置除按要求設(shè)計(jì)幾何形狀外，曝氣方法和設(shè)備也是很重要的。曝氣方法有氣泡曝氣法(又稱鼓風(fēng)曝氣法)和表面曝氣法(也稱機(jī)械曝氣法)兩種。20世紀(jì)70年代末問(wèn)世的深井曝氣也是一種氣泡曝氣，以增加氣泡與混合液的接觸時(shí)間來(lái)提高曝氣效率。
在表面曝氣法中借設(shè)在液面的曝氣器使池液回流，并使液面劇烈波動(dòng)與空氣密切接觸交換氣體。曝氣器一般是各種立式葉輪，也有采用臥式旋刷或旋槳的。環(huán)形曝氣槽都采用臥式曝氣器。
為加快氧的溶解，70年代開(kāi)始出現(xiàn)了“純氧”曝氣，以含氧濃度*的空氣替代一般空氣。大多采用表面曝氣法。
運(yùn)行主要是活性污泥量和供氧量的控制，曝氣池的活性污泥濃度(稱混合液懸浮固體)，是可以調(diào)節(jié)的，也就是活性污泥量和負(fù)荷率是可以調(diào)節(jié)的，運(yùn)行時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況注意調(diào)節(jié)。活性污泥法污水廠容易出現(xiàn)污泥膨脹，即污泥含水量*，不易沉降。這將造成污泥隨水流出沉淀池，破壞水質(zhì)，同時(shí)，污泥的流失使曝氣池中污泥減少，整個(gè)過(guò)程逐漸失效。在發(fā)現(xiàn)污泥有膨脹趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)即分析原因，采取措施。
曝氣生化系統(tǒng)主要是在有氧的情況下，廢水中的有機(jī)物通過(guò)活性污泥中的微生物吸附、氧化、還原過(guò)程，把復(fù)雜的大分子有機(jī)物氧化分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，從而達(dá)到凈化廢水的目的。
1.根據(jù)具體情況調(diào)整曝氣量，通過(guò)控制各閥門，調(diào)整進(jìn)氣量。
2.曝氣池應(yīng)通過(guò)調(diào)整污泥負(fù)荷、污泥泥齡或污泥濃度等方式進(jìn)行工藝控制。
3.曝氣池出口處的溶解氧宜為2mg/L。
4.應(yīng)經(jīng)常觀察活性污泥生物相、上清液透明度、污泥顏色、狀態(tài)、氣味等，并定時(shí)測(cè)試和計(jì)算反映污泥特性的有關(guān)項(xiàng)目。
5.因水溫、水質(zhì)或曝氣池運(yùn)行方式的變化而在沉淀池引起的污泥膨脹、污泥上浮等不正常現(xiàn)象，應(yīng)分析原因，并針對(duì)具體情況，調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行工況，采取適當(dāng)措施恢復(fù)正常。
6.當(dāng)曝氣池水溫低時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)延長(zhǎng)曝氣時(shí)間、提高污泥濃度、增加泥齡或其它方法，保證污水的處理效果。曝氣池水溫不能高于38℃，過(guò)高時(shí)，應(yīng)在采取降溫措施后，方可繼續(xù)進(jìn)水！
7.曝氣池產(chǎn)生泡沫和浮渣時(shí)，應(yīng)根據(jù)泡沫顏色分析原因，采取相應(yīng)措施恢復(fù)正常。視情況開(kāi)啟消泡水泵，撒淋消泡劑。
8.根據(jù)污泥情況向生化池內(nèi)加營(yíng)養(yǎng)劑，一般按BOD5：N：P＝100：5：1比例投加營(yíng)養(yǎng)源。N源為尿素，P源為磷酸鈉或磷酸氫二鈉。
MBR是將生物降解作用與膜的分離技術(shù)結(jié)合而成的一種新型的污水處理與回用工藝。膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺(tái)的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過(guò)保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。80年代以來(lái)，該技術(shù)愈來(lái)愈受到重視，成為水處理技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
