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干水處理的小伙伴們都知道，生活污水成分復(fù)雜，有機物含量多，具有面廣、源多、量大、雜、散、亂的特點，如果這些污水未經(jīng)處理，肆意排放，就容易造成嚴重的水污染問題，甚至危及人們的健康，因而生活污水處理對于保障城市用水安全具有重要意義。 下面小編就分析并對比常見的城市生活污水處理工藝的優(yōu)、缺點，并探究工藝的改良應(yīng)用，希望能為水友們帶來一些啟發(fā)。 01 AAO工藝 A/A/O（ Anaerobic-Anoxic-Oxic）工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合，主要流程為：先進行厭氧處理，后進行缺氧和好氧處理。該工藝可用于二級或三級的污水處理以及中水回用，是城市生活污水處理的常用工藝。 工藝優(yōu)勢 該工藝可以同步脫氮除磷和去除有機物，用時短。污泥含磷高，肥效高且無污泥膨脹。設(shè)備整體運行穩(wěn)定，能耗低，其可以使五日生化需氧量（BOD5）和懸浮物（SS）的去除效率保持在90%～95%。 工藝劣勢 該工藝的劣勢在于存在碳源競爭。當(dāng)進水的碳源較低時，聚磷菌會優(yōu)先利用大多數(shù)碳源而抑制缺氧段反硝化反應(yīng)的進行。 脫氮受回流液中硝態(tài)氧影響，當(dāng)內(nèi)回流比較低時，脫氮效果不好；當(dāng)回流比過高時，回流污泥攜帶的溶解氧和硝酸態(tài)氧會消耗除磷所需的碳源，同時破壞缺氧環(huán)境，影響除磷效果，不能同時達到良好的脫氮除磷效果。由于硝化菌生長周期長，聚磷菌生長周期短，還存在污泥齡的矛盾。 工藝改良 A/A/O工藝的處理性能可通過工藝優(yōu)化進行調(diào)控，以彌補處理效能的缺陷，保證出水的達標排放。現(xiàn)已有多種改良型A/A/O工藝，并投入使用。 例如，在厭氧段前增設(shè)一個預(yù)缺氧段，向兩個階段以1∶6的比例配水來平衡所需碳源，同時污泥回流至預(yù)缺氧段，以硝酸氮作為受體進行反硝化，從而消除厭氧段中硝酸鹽對厭氧釋磷的抑制。 02 AO工藝 A/O（ Anaerobic—Oxic）工藝大致分成預(yù)處理單元、生物處理單元、深度處理單元、輔助單元和污泥處理單元五個部分，是我國早期廣泛使用的生物脫復(fù)工藝之一。 該工藝將缺氧段與好氧段處理連接在一起，在缺氧段，兼性厭養(yǎng)菌及厭氧菌將污染物和大分子有機物降解為小分子碳化合物，同時進行反硝化脫氮，其產(chǎn)物再進入好氧池中進一步氧化降解，達到除磷脫氮的效果。 工藝優(yōu)勢 A/O工藝具有處理效率高、處理水量大、成本低、占地面積小、耐沖擊負荷能力強等優(yōu)點，同時污水處理的污泥產(chǎn)量低，無污泥回流，可以有效凈化污水。 工藝劣勢 該工藝無污泥回流系統(tǒng)，因缺少獨特功能性的污泥，難降解物的降解率低，除磷效能不太理想。硝化反硝化系統(tǒng)不穩(wěn)定，導(dǎo)致除氮效果也不易控制。 工藝改良 針對A/O的缺點，目前已出現(xiàn)多種改良的多級AO工藝。例如，通過適當(dāng)增加曝氣池的容積來改良工藝，以提高曝氣池強度，有效減輕有機負荷，改良后的A/O工藝能夠達到85%的去除率。 或者，通過在反應(yīng)裝置前端增設(shè)厭氧區(qū)，優(yōu)化釋磷環(huán)境，并增加A/O的級數(shù)，污水按照不同比例分別進入各級缺氧區(qū)，可形成多級缺氧/好氧交替的環(huán)境。改良后的工藝經(jīng)過多級作用，提高了脫氯除磷效果。 03 氧化溝工藝 氧化溝又名環(huán)形氧化渠，以一條連續(xù)環(huán)式結(jié)構(gòu)的閉合曝氣渠道作為反應(yīng)池，污水污泥混合液在反應(yīng)池中進行連續(xù)循環(huán)的生化反應(yīng)，去除可生物降解的有機物。氧化池中配有通氣轉(zhuǎn)子或提供通氣和循環(huán)的電刷，讓閉合式反應(yīng)池中的混合液通過溝渠，從而使得污水和活性污泥的混合液在閉合式渠道中沿著工藝中設(shè)定的固定方向循環(huán)流動。 工藝優(yōu)勢 氧化溝具有推流式和完全混合式的特點，可有效去除氮元素和磷元素，且其功率密度分配不均有助于氧傳遞、液體混合和污泥絮凝。該工藝操作簡單、耐沖擊、凈化程度高，耗能低，已成為我國生活污水處理的主要工藝。 工藝劣勢 氧化溝屬于較早出現(xiàn)的工藝，占地面積大，設(shè)備易出現(xiàn)故障，對BOD5較小的水質(zhì)完全沒有處理能力，且污水易短流、未能徹底實現(xiàn)生物降解就出水，現(xiàn)在使用的多是改良后的氧化溝工藝。 工藝改良 對氧化溝工藝的改良研究較多。例如，將表面曝氣改為底部曝氣，使得微生物能充分氧化污水成分，或增設(shè)內(nèi)回流渠，以防止污水短流等；還有改良的氧化溝工藝是在氧化溝前加厭氧池，大分子有機物在此先分解成小分子有機物，然后再進入氧化溝進行下一步處理。 例如，在Carrousel 2000型氧化溝的基礎(chǔ)上進行改進的改良型氧化溝，即在氧化溝前面增設(shè)一個厭氧段（兼有生物選擇器功能），然后污水經(jīng)過厭氧、缺氧、好氧交替運行，達到同時去除有機物和脫氮除磷的目的，提高出水質(zhì)量，且絲狀菌在交替運行的情況下生長繁殖受到抑制， 基本不存在污泥膨脹問題。 04 序批式活性污泥法 序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor，SBR）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)。污水在反應(yīng)池中按序列、間歇進入每個反應(yīng)工序，即流入、反應(yīng)、沉淀、排放和閑置五個工序。 從污水流入開始到閑置時間結(jié)束算作一個周期。在一個周期內(nèi)，一切過程都在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進行，不需要連續(xù)活性污泥法中必須設(shè)置的沉淀池、回流污泥泵等設(shè)備。該工藝適用于中小城市生活污水處理廠。 工藝優(yōu)勢 SBR工藝可通過控制有關(guān)條件保持生物選擇性，同時具有諸多優(yōu)點。一是生化反應(yīng)推動力大，凈化效果好；二是運行效果穩(wěn)定，運行靈活；三是耐沖擊負荷；四是污泥易沉淀，無污泥膨脹；五是占地面積小；六是自動化程度高等。 工藝劣勢 該工藝脫氮除磷效率低；污泥穩(wěn)定性較差；間歇周期運行，對自控要求高；電耗大。 工藝改良 為了提高SBR工藝的脫氮除磷效率，可以將缺氧段移至好氧段前并增設(shè)回流，以污水中的有機物作為碳源，這樣不僅解決了傳統(tǒng)SBR有機碳源不足的問題，還能提高污水中總氮（TN）和總磷（TP）的去除率，并且改良型SBR更適用于處理C/N比較低的污水。 05 間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥處理法 根據(jù)水流方向，間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥處理法的反應(yīng)池劃分為調(diào)節(jié)水流的預(yù)反應(yīng)池和以曝氣沉淀為主的主反應(yīng)池。 整個處理過程一直保持持續(xù)進水狀態(tài)，具有連續(xù)進水、間歇性排水的特征。該工藝對中、低濃度的有機廢水的處理效果顯著，適合處理各種類型的城市污水。 工藝優(yōu)勢 該工藝具備除磷脫氮功能，且具有抗沖擊性強、工藝簡單、管理方便、運行靈活和處理費用低的優(yōu)點。 工藝劣勢 該工藝污泥負荷率和有效容積利用率低。在沉淀過程中，反應(yīng)器持續(xù)進水，使得泥水分離易受到進水的擾動影響。 工藝改良 本工藝的改良主要在于提升污染物的去除效率和減少連續(xù)進水對泥水分離效果的影響。例如，把反應(yīng)池分成四個主反應(yīng)池，在主反應(yīng)池池底裝微孔曝氣器，池上裝一旋轉(zhuǎn)式潷水器，并在池前設(shè)有相通的配水池和選擇池。 改良后的工藝可保持配水的均勻性，靈活控制進出水，且在缺氧狀態(tài)下連續(xù)攪拌，使得生物脫氮除磷效果更佳，具有耐沖擊負荷較強、易維修保養(yǎng)的特點。 06 生物曝氣過濾工藝 曝氣生物濾池(Biological Aerated Filte, BAF) 是一種新興的廢水處理技術(shù)，專為各種市政和工業(yè)污水處理而設(shè)計。 該工藝結(jié)合生化反應(yīng)和深度過濾進行物質(zhì)分離，利用多孔濾料上所附著的微生物形成生物膜，膜上高濃度微生物對流過的污水進行快速凈化，同時生物質(zhì)充當(dāng)深浸式生物濾池截留了大部分懸浮固體，使污水得以凈化。 工藝優(yōu)勢 該工藝凈化效率高，容積負荷率與污泥負荷率高，耐沖擊負荷能力強，可耐低溫，不易發(fā)生污泥膨脹，同時還具有流程簡單、自動化程度高、曝氣量小、不需要二沉池且占地面積小的優(yōu)點。 工藝劣勢 該工藝的主要缺點在于除磷效果不好，生物膜需要定期進行反沖洗，運行費用相對較高。 工藝改良 例如，采用串聯(lián)式兩級三段曝氣實現(xiàn)工藝改良，兩級分別為碳氧化/硝化和反硝化曝氣生物濾池，C/N—BAF采用底部曝氣，N—BAF在填料中部進行三段曝氣，BAF均為上流式曝氣生物濾池。改良后的工藝比普通曝氣生物濾池的脫氮性能更佳，有機物更容易降解。 結(jié)語 近年來，國家積極推動實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，越來越注重污水處理和污水資源再利用。從近幾年的工藝進步來看，以前的污水治理亂象得到改善，生活污水處理朝資源化、自然降解方向逐步發(fā)展，污水資源化成為城鄉(xiāng)生活污水處理今后發(fā)展的必然方向。 根據(jù)各地污水水質(zhì)和水量等的不同，選擇適宜的污水處理工藝，因地制宜，合理進行優(yōu)化和調(diào)控，可以有效提高污水處理效率，實現(xiàn)節(jié)能減排和綠色發(fā)展。 資料來源： 申芳芳.淺談城市生活污水的防治；柯浪文等.改良AAO工藝處理低濃度碳源廢水的優(yōu)化分析；支麗玲，鄭凱凱，王燕，等.全流程分析AAO工藝碳源投加減量控制研究；王瑾旭.臭氧氧化＋改良AO工藝應(yīng)用于工業(yè)園區(qū)污水處理廠的提標改造；趙軍.改良型Carrousel 氧化溝在污水處理中的應(yīng)用；王曉帆等.改良型SBR處理市政污水試驗研究；游清紅等.一種改良型間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理裝置；劉雷.改進型曝氣生物濾池在污水處理中的應(yīng)用研究。 |
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