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      活性污泥法的傳統與改進工藝大比拼,你知道幾種

      來源:印染廢水處理 發表時間:2016-09-03 訪問次數:
      活性污泥法是利用好氧微生物(包括兼性微生物)處理城市污水和工業廢水的有效方法,其能夠從廢水中去除溶解和膠體類可生物降解的有機物質,經過長年的技術發展,活性污泥技術已經有了很大的進步,本文總結了傳統技術和最新前沿的技術,化工人,你都懂嗎?

      傳統活性污泥法


      一、漸減曝氣

       
      在推流式的傳統曝氣池中,混合液的需氧量在長度方向是逐步下降的。實際情況是:前半段氧遠遠不夠,后半段供氧量超過需要。漸減曝氣的目的就是合理地布置擴散器,使布氣沿程變化,而總的空氣量不變,這樣可以提高處理效率。

      優點:

      吸附與氧化同在一個曝氣池完成,有機物濃度和需氧量沿池長逐漸降低,對BOD和SS的去除率可達85%-95%。

      缺點:

       
      (1)不能適應沖擊負荷;

      (2)前段氧量不足,后段氧量過剩;

      (3)體積大,占地面積和基建費較大。

      二、分步曝氣


       
      把入流的一部分從池端引入到池的中部分點進水。

      優點:

      (1)有機物分配均勻,需氧量均勻。

      (2)活性污泥濃度不均勻,前端濃,后端稀,有利于提高曝氣池利用率,出流混合液濃度降低。

      (3)在相同的BOD負荷條件下,逐步曝氣法的BOD容積負荷可明顯增大,去除一定量的BOD,曝氣池容積僅為普通法的一半,減少占地面積。

      缺點:

      (1)工藝復雜,運行管理要求高。

      (2)漸減曝氣或多點進水管線,閥門增多。

      三、完全混合法

       

       

      在分步曝氣的基礎上,進一步大大增加進水點,同時相應增加回流污泥并使其在曝氣池中迅速混合,長條形池子中也能做到完全混合狀態。

      優點:

      (1)池液中各個部分的微生物種類和數量基本相同,生活環境也基本相同。

      (2)入流出現沖擊負荷時,池液的組成變化也較小,因為驟然增加的負荷可為全池混合液所分擔,而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來承擔。完全混合池從某種意義上來講,是一個大的緩沖器和均和池,在工業污水的處理中有一定優點。

      (3)池液里各個部分的需氧量比較均勻。

      缺點:

      (1)池結構復雜,管理要求高;

      (2)池合建一體,進出水、排泥、回流系統復雜,工藝難度大。

      四、延時曝氣

      曝氣時間很長,達24h甚至更長,MLSS較高,達到3000~6000mg/L;

      活性污泥在時間和空間上部分處于內源呼吸狀態,剩余污泥少而穩定,無需消化,可直接排放。

      優點

      適用于污水量很小的場合,近年來,國內小型污水處理系統多有使用。

      缺點:

      1.池容大

      2.爆氣時間長

      3.基建和運行費用高

      五、淺層曝氣


       
      1953年派斯維爾(Pasveer)的研究:氧在10℃靜止水中的傳遞特征,如上圖所示。

      氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處用大量空氣進行曝氣,就可以獲得較高的氧傳遞速率。

      優點

      (1)擴散器的深度以在水面以下0.6~0.8m范圍為宜,可以節省動力費用,動力效率可達1.8~2.6kg(O2)/ kW·h。

      (2)可以用一般的低壓離心鼓風機。

      (3)淺層曝氣與一般曝氣相比,空氣量增大,但風壓僅為一般曝氣的1/4-1/6左右,約10kPa,故電耗略有下降。

      (4)淺層池適用于中小型規模的污水廠。

      缺點

      由于布氣系統進行維修上的困難,沒有得到推廣利用。

      六、深層曝氣

       
      優點

      (1)一般曝氣池直徑約1-6m,水深約10~20m。深井曝氣法深度為50~150m。

      (2)建造投資?。河绕湟幠]^大的廢水處理工程,其運行設施和設備等建造投資的節省更為明顯。

      (3)占地面積?。荷罹幚砉ざ握嫉孛娣e不足常規法所需面積的1/20,全流程建、構筑物占地面積約為常規法的60%,有利于緩解新建和已建污水處理廠用地緊張問題,節省用地投資。

      (4)運行費用低:因運行總耗能低、維修間隔周期長(深井投運20~30年內基本無需維修,且維修簡單),故運行費用為常規法的70%左右(工業廢水)或40%左右(城鎮污水)。

      (5)使用壽命長:深井安全使用壽命在50年以上。

      缺點

      當井壁腐蝕或受損時,污水會通過井壁滲透,污染地下水。



      七、克勞斯法


       


      克勞斯工程師把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣,然后再進入曝氣池,克服了高碳水化合物的污泥膨脹問題,這個方法稱為克勞斯法。消化池上清液中富有氨氮,可以供應大量碳水化合物代謝所需的氮。

      消化池上清液夾帶的消化污泥相對密度較大,有改善混合液沉淀性能的功效。

      八、接觸穩定法



      直接用于原污水的處理比用于初沉池的出流處理效果好;可省去初沉池;吸附時間短,處理效率低85—90%;污泥回流量多,增加回流污泥泵的容量。

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      混合液曝氣過程中第一階段BOD5的下降是由于吸附作用造成的,對于溶解的有機物,吸附作用不大或沒有,因此,把這種方法稱為接觸穩定法,也叫吸附再生法?;旌弦旱钠貧馔瓿闪宋阶饔?,回流污泥的曝氣完成穩定作用。

      九、氧化溝法

      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,在溝槽中設有表面曝氣裝置。

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      曝氣裝置的轉動,推動溝內液體迅速流動,具有曝氣和攪拌兩個作用,溝中混合液流速約為0.3~0.6m/s,使活性污泥呈懸浮狀態。

      常用的氧化溝系統:

      (1)卡羅塞爾氧化溝

      渠道更深、效率更高、機械性能更好,改善和彌補了轉刷式氧化溝的弱點。

      (2)交替工作氧化溝系統

      容積相同的池子串聯工作,交替作為曝氣池和沉淀池,無需污泥回流系統,必須安裝自動控制系統,處理水質好,污泥比較穩定。

      (3)奧貝爾氧化溝系統

      同心圓式的多溝串聯系統,用的比較廣泛,運行時,外、中、內的溶解氧的剃度很大。

      (4)曝氣-沉淀一體化氧化溝

      有稱合建式氧化溝,減少戰地面積,免除污泥回流系統,但是有待進一步完善。

      (5)帕斯韋爾氧化溝系統

      (6)T型氧化溝系統

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      (7)氧化溝的特點1.氧化溝中形成富氧區和缺氧區,可以脫氮除磷;

      2.池型較大,占地面積較大,多在室外,動力效率低,能耗高;

      3.負荷低,處理效果好、產泥量少;

      4.抗沖擊負荷能力強,工藝流程簡單,構筑物少,運行管理方便。

      5.常不設計初沉池,也可以不單設二次沉淀池。

      十、純氧曝氣

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      在密閉的容器中,溶解氧的飽和度可提高,氧溶解的推動力也隨著提高,氧傳遞速率增加了,因而處理效果好,污泥的沉淀性也好。純氧曝氣并沒有改變活性污泥或微生物的性質,但使微生物充分發揮了作用。

      純氧曝氣的缺點是:純氧發生器容易出現故障,裝置復雜,運轉管理較麻煩。

      十一、活性污泥生物濾池(ABF工藝)

      在通常的活性污泥過程之前設置一個塔式濾池,它同曝氣池可以是串聯或并聯的。

      塔式濾池濾料表面附著很多的活性污泥,因此濾料的材質和構造不同于一般生物濾池。

      濾池也可以看作采用表面曝氣特殊形式的曝氣池,塔是一外置的強烈充氧器。因而ABF可以認為是一種復合式活性污泥法。

      十二、吸附-生物降解工藝(AB法)

      特點:

      (1)無初沉池

      (2)A,B段各擁有自己的回流系統,兩段分開,有各自的微生物群體

      (3)由于A段的負荷高,有效好的抗沖擊負荷能力. A級以高負荷或超高負荷運行,B級以低負荷運行,A級曝氣池停留時間短,30~60min,B級停留時間2~4h。

      (4)該工藝還可以根據經濟實力進行分期建設,條件成熟建二級。

       

      十三、序批式活性污泥法(SBR法)

      SBR工藝的基本運行模式由進水、反應、沉淀、出水和閑置五個基本過程組成,從污水流入到閑置結束構成一個周期,在每個周期里上述過程都是在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進行的。

      優點

      (1)工藝系統組成簡單,不設二沉池,曝氣池兼具二沉池的功能,無污泥回流設備;

      (2)耐沖擊負荷,在一般情況下(包括工業污水處理)無需設置調節池;

      (3)反應推動力大,易于得到優于連續流系統的出水水質;

      (4)運行操作靈活,通過適當調節各單元操作的狀態可達到脫氮除磷的效果;

      (5)污泥沉淀性能好,SVI值較低,能有效地防止絲狀菌膨脹;

      (6)該工藝的各操作階段及各項運行指標可通過計算機加以控制,便于自控運行,易于維護管理。

      缺點

      (1)容積利用率低;

      (2)水頭損失大;

      (3)出水不連續;

      (4)峰值需氧量高;

      (5)設備利用率低;

      (6)運行控制復雜;

      (7)不適用于大水量。

      十四、高負荷曝氣或變形曝氣

      部分污水廠只需要部分處理,因此產生了高負荷曝氣法。

      曝氣池中的MLSS約為300~500mg/L,曝氣時間比較短,約為2~3h,處理效率僅約65%左右,有別于傳統的活性污泥法,故常稱變形曝氣。

      活性污泥法的發展或變形后的工藝

      一、有缺氧帶的氧化溝工藝

      特點:

      1.可以在單一池內實現部分反硝化作用,適用于有反硝化要求的場合。

      2.對BOD、COD、N、P的去除率分別達到95%、90%、75%和60%。

      二、Carrousel AC工藝

      這種工藝在氧化溝上游加設前置厭氧池,可有效抑制活性污泥膨脹,提高活性污泥的沉降性能.同時為生物除磷提供了條件。水中磷的含量通常在2mg/L以下。

      三、A2C/ Carrousel 2000工藝

      特點:

      1.A2/C型氧化溝,在傳統的氧化溝前端增設了厭氧池,在溝體內增加了缺氧池,因此具有生物除磷脫氮功能。

      2.A2/C氧化溝與A2/O很相似。由于該型氧化溝采用了獨特的水力構造,可以取消由好氧池至缺氧池的混合液回流設備,因而節約用于混合液回流的能耗。

      3.因為增加了獨立的厭氧池和缺氧池,使A2/C氧化溝出水指標可以達到BOD5<10mg/L,SS<15mg/L,TN<7mg/L,TP<1mg/L的較高水平。

      四、卡魯塞爾-巴登弗型氧化溝


       

      4段Carrousel-Bardenpho系統是在Carrousel2000下游增設了第二缺氧池及再曝氣池,達到更高程度的脫氮。

      5段Carrousel-Bardenpho系統是在是在A2C /Carrousel2000系統的下

      游增加了第二缺氧池及現曝氣池。從而提高了脫氮除磷的效果。

       

      五、Carrousel 3000工藝

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      該系統也稱為Deep Carrousel,其在Carrousel2000系統前增加了一個生物選擇區,生物選擇區利用高有機負荷篩選菌種,抑制絲狀菌增長,提高各污染物的去除率,其后工藝同Carrousel2000系統。

      特點:

      1.池深可達7.5-8m,同心圓式池壁共用,減少占地,降低造價提高耐低溫能力(可達7℃)。

      2.表曝機下設導流筒提高充氧深度,水下設推進器保障流速。

      3.根據在線DO、硝酸鹽測定值控制轉速,多變量靈活控制充氧量。

      可整體加蓋,解決臭味、噪音問題。

      六、ICEAS工藝

      在反應器的進水端增加了一個預反應區運行方式為連續進水,間歇排水。

      特點:

      1.主反應區處于停曝攪拌狀態進行反硝化時,連續進入的污水提供碳源,提高脫氮效率

      2.連續進水,配水穩定,簡化了操作程序。

      3.現有的SBR處理法可較容易的改造成這種運行方式。

      4.在沉淀期時,進水在主反應區底部造成水力紊動影響泥水分離,沖淡了SBR降解有機物的推動力。

      七、ICEAS的反應池

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      反應池由兩部分組成,前一部分為預反應區,也稱進水曝氣區,后一部分為主反應區。主、預反應區之間的底部有孔洞相連,污水以很低的流速有預反應區進入主反應區。

      八、CASS工藝

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      1.工作原理

      CASS 池分預反應區和主反應區。在預反應區內,微生物能通過酶的快速轉移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,經歷一個高負荷的基質快速積累過程,這對進水水 質、水量、PH和有毒有害物質起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑制作用,可有效防止污泥膨脹;隨后在主反應區經歷一個較低負荷的基質降解過 程。

      CASS工藝集反應、沉淀、排水、功能于一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物去除作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。

      2.CASS的優勢

      與SBR相比:

      1. 其反應池由預反應區和主反應區組成,因此,對難降解有機物的去除效果更好。

      2. 進水過程是連續的,因此,進水管道上無需電磁閥等控制元件,單個池子可獨立運行;而SBR進水過程是間歇的,應用中一般要2個或2個以上池子交替使用

      3.CASS法每個周期的排水量一般不超過池內總水量的1/3,而SBR則為3/4,所以,CASS法比SBR法的抗沖擊能力更好。

      九、與傳統活性污泥法相比

      1.建設費用低: 省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設備;

      2.工藝流程短,占地面積少;運轉費用省;管理簡單,運行可靠;

      3.污泥產量低,污泥性質穩定; 具有脫氮除磷功能。 無異味。 設備安裝簡便,施工周期短,具有較好的耐水、防腐能力,設備使用壽命長;

      4.對原水的水質水量的變化有較強的適應能力,處理效果穩定,出水水質好,

      十、DAT-IAT工藝流程

      DAT 池為預反應池,也稱為連續曝氣區,池中水流呈完全混合流態,絕大部分有機物在這個池中降解。IAT相當一個傳統的SBR 池,但進水為連續流。

      DAT池和IAT池串聯組成,DAT 連續進水,連續曝氣(也可間歇曝氣),IAT也是連續進水,但間歇曝氣,清水和剩余活性污泥均由IAT池排出。和典型的SBR 反應池一樣,IAT 池運行操作由進水、反應、沉淀、出水和待機5個階段組成。

      DAT-IAT工藝的特點:

      .增加了工藝處理的穩定性。

      .提高了池容的利用率。

      .提高了設備的利用率。

      .增加了整個系統的靈活性。

      十一、UNITANK工藝

           1工作原理

      UNITANK 的通用形式是采用三個池子的標準系統這三個池子通過共壁上的開孔實現水力連接無需用泵輸送,每個池中都裝有曝氣系統(可以是表曝也可以是鼓風曝氣) 同時邊緣的兩個池子都裝有溢流堰用于排水既可以用作反應區,也可以用作沉淀池每個池子都可以進水,剩余污泥從邊緣兩個作沉淀池的池子排出與傳統活性污泥法 一樣,該系統是連續運行的但是其單個池子是按一定周期運行的

      2.特點

      MSBR 是針對脫N除P功能發展起來的新工藝,用低能耗、低水

      頭回流泵進行內回流和污泥回流,改善了系統中MLSS平衡,提

      高了脫N效果,采用了最新的除P專利工藝,提高了除P效果。特

      別適合污水中含N,P比較高的水質。

      采用微孔曝氣器,提高了充氧效率,降低能耗。MSBR 為一體化構筑物,節約用地。運行效果穩定,出水水質好??刂旗`活,自動化程度高。

      其缺點是操作管理復雜,要求管理水平高。



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