微動力地埋式污水處理系統(tǒng)
A2OMBR工藝
由A2O工藝與膜分離技術(shù)結(jié)合而成的具有同步脫氮除磷功能的A2OMBR工藝,進一步拓展了MBR的應用范疇。在該工藝中設置有兩段回流,一段是膜池的混合液回流至缺氧池實現(xiàn)反硝化脫氮,另一段是缺氧池的混合液回流至厭氧池,實現(xiàn)厭氧釋磷。A2OMBR工藝中高濃度的MLSS、獨立控制的水力停留時間和污泥停留時間、回流比及污泥負荷率等都會產(chǎn)生與傳統(tǒng)A2O工藝不同的影響,具有較好的脫氮除磷效率。
A2O/AMBR工藝
A2O/AMBR工藝是一種強化內(nèi)源反硝化的新型工藝,利用MBR內(nèi)高濃度活性污泥和生物多樣性來強化脫氮除磷效果,其內(nèi)部流程依次為厭氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。該工藝在傳統(tǒng)A2O工藝后再設一級缺氧池,在利用進水快速碳源完成生物除磷和脫氮后,利用第二缺氧池進行內(nèi)源反硝化,進一步去除TN后再利用膜池的好氧曝氣作用保障出水。A2O/AMBR工藝是針對進水碳源不足,而同時又有較高脫氮要求的污水處理項目所開發(fā),也是強化脫氮的MBR脫氮除磷工藝。

A(2A)OMBR工藝
A(2A)OMBR工藝是兩段缺氧A2O工藝與MBR工藝的結(jié)合,其特點是在傳統(tǒng)的A2O工藝中設置了兩段缺氧區(qū)(缺氧區(qū)Ⅰ和缺氧區(qū)II),在缺氧區(qū)I內(nèi)從好氧區(qū)回流的NO3-*被還原,實現(xiàn)*反硝化;而在缺氧區(qū)II內(nèi)實現(xiàn)內(nèi)源反硝化,節(jié)省外加碳源的投加。大大提高了污水的生物脫氮效率,同時避免了外加碳源,節(jié)約運行費用,因此具有很高的價值。
3AMBR工藝
3AMBR是依據(jù)生物脫氮除磷機理,結(jié)合膜生物反應器技術(shù)特點而形成的具有脫氮除磷性能的新型污水處理工藝。其內(nèi)部流程依次是第I缺氧池、厭氧池、第II缺氧池、好氧池和膜池,膜池混合液分別回流至第I缺氧池和第II缺氧池。第I缺氧池利用進水碳源和回流硝化液進行快速反硝化;接著混合液進入?yún)捬醭剡M行厭氧釋磷,減少了硝酸鹽對釋磷的影響;第II缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液進一步反硝化脫氮;好氧池內(nèi)同步發(fā)生有機物降解、好氧吸磷和好氧硝化等多種反應,*去除污水中的污染物;混合液再經(jīng)膜過濾出水,實現(xiàn)了對污水中有機物和氮磷的去除。3AMBR工藝合理地組合了有機物降解和脫氮除磷等各處理單元,協(xié)調(diào)了各種生物降解功能的發(fā)揮,達到了同步去除各污染指標的目的,具有較高的推廣應用價值。
A/A2OMBR工藝
A/A2OMBR工藝屬3AMBR工藝的改進工藝,設置有第I缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、第II缺氧區(qū)、好氧區(qū)和膜池共5個處理單元。預處理后的污水首先按比例分配流量分別進入第I缺氧區(qū)和厭氧區(qū),然后依次重力流入第II缺氧區(qū)、好氧區(qū)和膜池,后通過膜過濾抽吸出水。根據(jù)脫氮除磷需要設置有兩級回流,級回流是膜池的混合液回流到好氧區(qū)前端,第二級回流是好氧區(qū)的混合液分別回流到第I缺氧區(qū)和第II缺氧區(qū),兩者之間的流量比例通過回流渠道和調(diào)節(jié)堰來分配。前置的第I缺氧區(qū),優(yōu)先大限度地利用進水碳源快速完成反硝化過程,去除大部分的硝態(tài)氮。在第II缺氧區(qū)內(nèi)與部分從好氧區(qū)回流過來的富硝酸鹽混合液再次混合,在長時間的缺氧條件下,可以發(fā)生內(nèi)源反硝化反應,進一步地去除了污水中的硝態(tài)氮。此外,將厭氧區(qū)放在第I缺氧區(qū)之后,使得回流液中硝態(tài)氮被充分反硝化,減少了其對聚磷菌的抑制,提高除磷效果。
典型的城市污水處理工藝流程主要包括機械處理、生化處理(水線)、污泥處理等工段。由機械處理以及生化處理構(gòu)成的系統(tǒng)屬于二級處理系統(tǒng),其BOD5和SS去除率可達到90%~98%。處理效果介于一級和二級處理之間的一般稱為強化一級處理、一級半處理或不*二級處理,主要有高負荷生物處理法和化學法兩大類,BOD5去除率45%~75%。具有生物除磷脫氮功能的二級處理系統(tǒng)通常稱為深度二級處理。為了去除特定的物質(zhì),在二級處理之后設置的處理系統(tǒng)屬三級處理,例如化學除磷,絮凝過濾,活性炭吸附等。

機械處理工段
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構(gòu)筑物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在于通過物理法實現(xiàn)固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍采用的污水處理方式。機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程*工程(盡管有時有些工藝流程省去初沉池),城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠,一般不推薦曝氣沉砂池,以避免快速降解有機物的去除;在原污水水質(zhì)特性不利于除磷脫氮的情況下,初沉的設置與否以及設置方式需要根據(jù)水質(zhì)特注的后續(xù)工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等后續(xù)工藝的進水水質(zhì)。
污水生化處理
污水生化處理屬于二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構(gòu)成多種多樣,可分成活性污泥法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘法和土地處理法等四大類。日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離,從凈化后的污水中除去。
由此可見,污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離,在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中,包括一級處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、二級處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級處理產(chǎn)生的化學污泥。由于這些污泥含有大量的有機物和病原體,而且極易fu敗發(fā)臭,很容易造成二次污染,消除污染的任務尚未完成。污泥必須經(jīng)過一定的減容、減量和穩(wěn)定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響,必須重視。如果污泥不進行處理,污泥將不得不隨處理后的出水排放,污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。
微動力地埋式污水處理系統(tǒng)各種機械處理、生物處理和污泥處理技置技術(shù)設備的選擇與不同組合,以及構(gòu)筑物的設計構(gòu)成了各種各樣的污水處理廠工藝和工程方案。設計人員的職責在于根據(jù)具體條件和處理水質(zhì)目標把各種可能性靈活地結(jié)合起來,以便形成在經(jīng)濟上合算又具有實用價值的總體處理工藝流程,避免在幾種局部性的定型處理法中簡單比選。有關城市污水處理廠的主要工藝類型及工程方案的選擇在后續(xù)部分將作進一步的討論。
沉淀池有以下幾方面的優(yōu)點:
1.將混合區(qū)、絮凝區(qū)與沉淀池分離,采用矩形結(jié)構(gòu),簡化池型;
2.沉淀分離區(qū)下部設污泥濃縮區(qū),占地少;
3.在濃縮區(qū)和混合部分之間設污泥外部循環(huán),部分濃縮污泥由泵回流到機械混合池,與原水、混凝劑充分混合,通過機械絮凝形成高濃度混合絮凝體,然后進入沉淀區(qū)分離。
新型中置式高密度沉淀池
新型中置式高密度沉淀池是上海市政工程研究總院設計的新池型,該工藝過程集中了斜管沉淀池、機械攪拌澄清池和高密度沉淀池的優(yōu)點,將混合、絮凝、沉淀、污泥濃縮綜合于一體。中置式高密度沉淀池設有5個過程區(qū):混合區(qū)、絮凝反應區(qū)、分離沉淀區(qū)、濃縮排泥區(qū)和分離出水區(qū)。
新型中置式高密度沉淀池有以下優(yōu)點:
1、占地小;
2、絮凝時間較短,由于污泥回流,可形成高濃度混合液,大大提高了絮凝效果,縮短了機械攪拌階段的絮凝時間;
3、布水均勻,由于采用了池中向兩側(cè)均勻布水形式,大大縮短了布水路徑,從而有效避免了布水不均影響出水水質(zhì)的問題;
4、減少了加藥量;
5、沉淀池的水流流勢合理,由于進出沉淀池水流是由下而上再由下而上垂直運動,泥水分離效果更*,不宜跑礬花;
6、水廠可不設濃縮池,由于沉淀池底采用濃縮刮泥,污泥含固率高,可直接進行脫水處理;
7)結(jié)構(gòu)設計簡單,布置簡潔合理。
攔截式沉淀池
攔截式沉淀池是集重力、碰撞吸附力、接觸吸附力等多種沉降作用于一體的沉淀池,提高了顆粒沉降效率。攔截式沉淀池是在池內(nèi)裝有攔截體,對水中自由運動的顆粒設置障礙,顆粒運動時與攔截體在三維空間發(fā)生碰撞,這樣運動顆粒在三維空間上與固定的攔截體實現(xiàn)了碰撞靜止,即顆粒運動速度為零。
這是由于顆??繑r截體摩擦力的約束,便于附著和吸附在攔截體上,攔截體吸附了無數(shù)小顆粒靜止的等待不斷運動的顆粒碰撞,結(jié)成大泥團,當泥團達到足夠質(zhì)量后便克服攔截體摩擦力沉淀下來。由于水中顆粒運動是在三維空間上與固定的攔截體碰撞沉淀,因此呈現(xiàn)出多向性和短距離,不論顆粒尺寸、質(zhì)量、形狀有何差異,只要與攔截體碰撞均能附著在攔截體上形成大泥團沉淀。攔截沉淀對于處理低濁水效果十分理想,不使用助凝劑,處理相同水量,攔截沉淀池可較其他沉淀池混凝劑用量降低20%左右。
生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法,即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料,利用吸附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣,通過生物氧化作用,將廢水中的有機物氧化分解,達到凈化目的。
該工藝因具有節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。
反應機理
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,微生物所需氧由鼓風曝氣供給,使池體內(nèi) 污水處于流動狀態(tài),以保證污水與填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。生物膜生長至一定厚度后,填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝,產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落,并促進新生物膜的生長。此時,脫落的生物膜將隨出水流出池外。
工藝特點
①用分段法提高凈化能力。生化過程分為兩個階段。首先是有機物被吸附在污泥上或存在細胞內(nèi)進行生物合成,這個吸附合成速度很快。第二階段的生化過程以氧化為主,速度較慢。
②用加接觸層的辦法來提高沉淀池效率。對沉淀池的生物膜采取沉淀的辦法,對細小的懸浮物采取濾層截留的辦法,沉淀池區(qū)上升流速6.5~7.5m/h;澄清區(qū)停留15min。
③接觸氧化工藝只需0.5~1.0h就可以達到活性污泥工藝8h的效果。主要靠生物膜,把氧化池分為兩段,沉淀池加接觸層,接觸氧化池分離下來的污泥含有大量氣泡,宜采用氣浮法分離。