一天處理50噸一體化污水處理設(shè)備工藝
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一天處理50噸一體化污水處理設(shè)備工藝
一體化污水處理設(shè)備通常厭氧池聚磷菌優(yōu)先利用污水中易生物降解的有機(jī)物除磷，而缺氧池反硝化細(xì)菌可以利用多種形態(tài)的有機(jī)物，倒置的A2O工藝將缺氧段前置，反硝化細(xì)菌優(yōu)先利用易生物降解的有機(jī)物，系統(tǒng)脫氮能力提高，但對厭氧池聚磷菌除磷可能產(chǎn)生基質(zhì)競爭，為保證除磷效果，可在滿足反硝化碳源的前提下，采取分點(diǎn)進(jìn)水，將部分進(jìn)水中的碳源直接給厭氧池，用于聚磷菌的釋磷，厭氧段釋放的磷直接進(jìn)入生化效率高的好氧段，吸磷效率增強(qiáng)，除磷效果提升。
倒置A2O工藝整個系統(tǒng)的活性污泥都經(jīng)歷了厭氧和好氧的過程，排放的剩余污泥都能充分地吸磷，倒置A2O工藝適合C/P較高，C/N較低的污水，一般當(dāng)BOD5/TN<4.BOD5/TP>20時，系統(tǒng)具有較好的脫氮除磷效果，倒置A2O工藝在我國一些大中型城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)或升級改造中得到廣泛應(yīng)用。
UCT工藝中好氧池混合液和回流污泥首*入缺氧池，脫氮效果增強(qiáng)，經(jīng)缺氧池脫氮后的混合液隨進(jìn)水進(jìn)入?yún)捬醭蒯屃祝欢ǔ潭壬媳苊饬薔O-x-N進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)影響釋磷效果，除磷效率增強(qiáng)。厭氧池中的聚磷菌利用進(jìn)水中70%的易生物降解有機(jī)物進(jìn)行釋磷，10%左右的慢速生物降解的有機(jī)物進(jìn)入缺氧池反硝化脫氮，缺氧池反硝化負(fù)荷較高。
UCT工藝適用于處理BOD5/TN或BOD5/TP較低的城市污水，當(dāng)污水 C/N<4、C/P<20時，UCT工藝比普通A2O工藝具有更高的除磷效率，UCT工藝增加了從缺氧段出流液到厭氧段的回流，增加了能耗，且兩套混合液回流交叉不利于控制缺氧段的水力停留時間。
A2O工藝作為基本的同步脫氮除磷工藝，由于實(shí)現(xiàn)不同功能的三種菌種(硝化菌、反硝化菌、聚磷菌)均不能在各自佳的條件下生長，碳源矛盾、回流NO-x-N問題不能從根本上解決，脫氮除磷相互制約，氮磷去除率不可能同時達(dá)到高。工程應(yīng)用中可根據(jù)實(shí)際進(jìn)水情況，有所偏向地重點(diǎn)去除氮或磷，也可以通過操作條件優(yōu)化，獲得優(yōu)的氮磷同步去除率。
UCT工藝
UCT工藝主要是為了避免硝酸鹽干擾釋磷問題而提出的，回流污泥首*入缺氧池脫氮，缺氧段部分出流混合液再回至厭氧段。通過這樣的修正，可以避免因回流污泥中的NO-x-N回流至厭氧段，干擾釋磷而降低磷的去除率。采用UCT工藝以太原市污水處理廠初沉池出水為研究對象，對各種污染物質(zhì)的去除效果進(jìn)行了研究，得出的結(jié)論為:UCT工藝對COD的去除率達(dá)到85%以上，NH+4-N的去除率超過97%，TN去除率穩(wěn)定在75%左右，PO3-4-P去除率為80%。
水污染
A2O工藝及其變式的比較分析
A2O工藝脫氮除磷過程的主要問題在于硝化長泥齡與釋磷、反硝化短泥齡的矛盾，反硝化與釋磷碳源分配矛盾以及污泥回流破壞厭氧環(huán)境，影響除磷問題。A2O工藝的三種變式也主要是針對這三個問題而設(shè)計的。
普通A2O工藝通常用于C/N-C/P比值較高的污水，由于碳源充足，脫氮與除磷在爭奪碳源上矛盾較小，易生物降解的含碳有機(jī)物量大，回流污泥中的NO-x-N在厭氧區(qū)消耗的碳源不至于對釋磷產(chǎn)生明顯影響，系統(tǒng)能達(dá)到較好的除磷效果。改良型A2O工藝在厭氧池前端增設(shè)的缺氧調(diào)節(jié)池利用部分進(jìn)水中的有機(jī)物對回流污泥中的NO-x-N反硝化，一定程度上減輕了NO-x-N對厭氧區(qū)聚磷菌釋磷的不利影響，保持了厭氧區(qū)相對“壓抑”的環(huán)境，但由于缺氧調(diào)節(jié)池從進(jìn)水中得到的碳源有限，反硝化脫氮主要發(fā)生在后續(xù)的缺氧池，同時進(jìn)水中的碳源沒有*進(jìn)入?yún)捬醭赜糜诔祝K的處理效果還是受回流污泥的比例(泥齡)和進(jìn)水中有機(jī)物的含量及分配比例影響，一般改良型A2O工藝若要達(dá)到較高的氮磷去除率，也要求污水具有較高的C/N、C/P比值。由于增設(shè)了預(yù)缺氧池，改良的A2O工藝基建費(fèi)用增加，占地面積、處理成本增大。
曝氣原理
曝氣是使空氣與水強(qiáng)烈接觸的一種手段，其目的在于將空氣中的氧溶解于水中，或者將水中不需要的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)放逐到空氣中。換言之，它是促進(jìn)氣體與液體之間物質(zhì)交換的一種手段。它還有其他一些重要作用，如混合和攪拌。空氣中的氧通過曝氣傳遞到水中，氧由氣相向液相進(jìn)行傳質(zhì)轉(zhuǎn)移，這種傳質(zhì)擴(kuò)散的理論，目前應(yīng)用較多的是劉易斯和惠特曼提出的雙膜理論。
雙膜理論認(rèn)為，在“氣水”界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流動，屬紊流狀態(tài);氣膜和液膜間屬層流狀態(tài)，不存在對流，在一定條件下會出現(xiàn)氣壓梯度和濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低于水中氧的飽和濃度，空氣中的氧繼續(xù)向內(nèi)擴(kuò)散透過液膜進(jìn)入水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障礙，這就是雙膜理論。
顯然，克服液膜障礙有效的方法是快速變換“氣液”界面。曝氣攪拌正是如此，具體的做法就是：減少氣泡的大小，增加氣泡的數(shù)量，提高液體的紊流程度，加大曝氣器的安裝深度，延長氣泡與液體的接觸時間。曝氣設(shè)備正是基于這種做法而在污水處理中被廣泛采用的。
倒置A2O工藝
倒置A2O工藝主要是針對缺氧反硝化碳源不足而改進(jìn)設(shè)計的，其工藝流程見圖3，將缺氧池置于厭氧池前面，來自二沉池的回流污泥和全部進(jìn)水或部分進(jìn)水，50%～150%的混合液回流均進(jìn)入缺氧段，將碳源優(yōu)先用于脫氮。
缺氧池內(nèi)碳源充足，回流污泥和混合液在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化，去除硝態(tài)氧，再進(jìn)入?yún)捬醵危ＷC了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強(qiáng)化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥濃度較好氧段高出50%，單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作用能夠得到有效保證。某污水處理廠采用倒置A2O工藝進(jìn)行了中試試驗(yàn)研究，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，BOD去除率在90%以上，出水TN去除率為80%左右，TP的去除率穩(wěn)定在85%以上。采用批式實(shí)驗(yàn)對昆明某污水處理廠倒置A2O工藝進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明倒置A2O工藝對有機(jī)物和NH+4-N的去除率分別為89.4%和98.6%，A2O缺氧池內(nèi)碳源不足導(dǎo)致反硝化反應(yīng)受到限制，倒置A2O優(yōu)先利用進(jìn)水中的碳源進(jìn)行反硝化，系統(tǒng)脫氮效果優(yōu)于A2O。
幾種常見的脫氮法
1、傳統(tǒng)生物脫氮法
傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)是通過氨化、硝化、反硝化以及同化作用來完成。傳統(tǒng)生物脫氮的工藝成熟，脫氮效果較好。但存在工藝流程長、占地多、常需外加碳源、能耗大、成本高等缺點(diǎn)。
2、氨吹脫法
包括蒸汽吹脫法和空氣吹脫法，其機(jī)理是將廢水調(diào)至堿性，然后在吹脫塔中通入空氣或蒸汽,經(jīng)過氣液接觸將廢水中的游離氨吹脫出來。此法工藝簡單，效果穩(wěn)定，適用性強(qiáng)，投資較低。但能耗大，有二次污染。
3、離子交換法
離子交換法實(shí)際上是利用不溶性離子化合物(離子交換劑)上的可交換離子與溶液中的其它同性離子(NH4+)發(fā)生交換反應(yīng)，從而將廢水中的NH4+牢固地吸附在離子交換劑表面，達(dá)到脫除氨氮的目的。雖然離子交換法去除廢水中的氨氮取得了一定的效果，但樹脂用量大、再生難.
4、折點(diǎn)氯化法
折點(diǎn)氯化法是投加過量的氯或次氯酸鈉，使廢水中的氨氮氧化成氮?dú)獾幕瘜W(xué)脫氮工藝。該方法的處理效率可達(dá)到90% ~100%，處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響。但運(yùn)行費(fèi)用高，副產(chǎn)物氯胺和氯代有機(jī)物會造成二次污染。
