無能耗地埋式小型生活污水處理裝置?
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生物處理技術(shù)問題分析
目前，已投入應(yīng)用的煤氣化廢水生物處理工藝包括氧化溝、A/O、A2/O、SBR、生物接觸氧化、MBR、曝氣生物濾池等工藝，研究重點包括常規(guī)生物處理工藝的改進和針對煤氣化廢水水質(zhì)特點的新型生物處理工藝開發(fā)。
1 常規(guī)生物處理工藝及其改型
對于固定床氣化廢水，一般采用多種生物處理技術(shù)組成的復(fù)合處理工藝，但考慮到運行成本和操作強度，工藝主體一般仍為氧化溝、A/O及其改型，zui常見的組合工藝為水解酸化+A/O+曝氣生物濾池。常規(guī)煤氣化生物處理工藝一般以活性污泥法為主體，將脫氮過程中的硝化和反硝化限制在不同反應(yīng)器或時間段進行，水力停留時間較長，能耗高，構(gòu)筑物占地面積大，污泥膨脹問題頻發(fā)，抗沖擊負荷能力差。為進一步提高處理效能，部分學(xué)者對常規(guī)工藝的運行方式和工藝組合形式進行了優(yōu)化研究，污染物負荷和運行的穩(wěn)定性有所提升。
2 新型生物處理技術(shù)
對于煤氣化廢水脫氮方式的優(yōu)化，已有學(xué)者通過試驗研究了同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等高效脫氮技術(shù)的應(yīng)用方法和工藝參數(shù)，通過應(yīng)用生物固定化及生物強化技術(shù)、改進反應(yīng)器和優(yōu)化控制參數(shù)等方式可有效提高脫氮效能，實現(xiàn)氨氮、總氮及COD的有效去除。為減輕酚類物質(zhì)對微生物的抑制作用，生物處理單元還可以通過前端厭氧工藝優(yōu)化加強對酚類及其他難降解有機物的去除，上流式厭氧污泥床、厭氧膨脹顆粒污泥床等厭氧工藝都具備提高總酚去除效果的能力。對于固定床氣化廢水的處理，不應(yīng)簡單套用常見工業(yè)廢水處理工藝及設(shè)計參數(shù)，而應(yīng)該充分考慮特征污染物對生物處理效果的影響，目前已有學(xué)者開展了典型酚類污染物對生物處理單元生物降解特性和脫氮效果影響的研究，相關(guān)研究成果可為工藝改進提供理論基礎(chǔ)，在工藝運行中，還可以通過脫酚功能菌的應(yīng)用進一步提高脫酚效果。
深度處理技術(shù)問題分析
對于達標(biāo)排放，深度處理單元需要進一步強化氨氮、總氮、難降解有機物和懸浮物的去除，而對于再生回用和*項目，不僅需要將煤氣化廢水處理后滿足生產(chǎn)用水水質(zhì)要求，還需要妥善解決濃鹽水處理、高濃鹽水固化、膜污染等問題。目前國內(nèi)煤氣化廢水排放一般都執(zhí)行嚴于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 8978-1996)一級標(biāo)準(zhǔn)的地方排放標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上提高了廢水治理難度，氨氮、總氮和有機物的深度脫除是防治重點也是難點。從處理效果和運行成本上考慮，生物處理技術(shù)仍是脫氮除碳的shou選，工藝路線上，一般在二級生物處理后首先通過高級氧化提高廢水可生活性，然后再通過生物膜處理工藝進一步去除氨氮、總氮和有機物。

4.1 高級氧化
對于高級氧化，常用處理工藝包括臭氧催化氧化、芬頓氧化、光催化氧化和電化學(xué)氧化 。高級氧化技術(shù)的共性問題是藥劑消耗大、能耗高，運行成本高是高級氧化技術(shù)應(yīng)用于煤氣化廢水深度處理的瓶頸問題。非均相臭氧氧化技術(shù)處理成本相對較低，對臭氧也有較高的分解利用率，催化劑可再生，非均相催化劑的開發(fā)是目前的研究重點。另外，也有學(xué)者通過試驗提出超臨界水氧化、等離子深度氧化等新技術(shù)，但實際應(yīng)用效果和運行的穩(wěn)定性仍需進一步研究。
4.2 吸 附
吸附技術(shù)可強化對難降解有機物的去除，在深度處理單元一般與生物處理技術(shù)聯(lián)用，也可在膜分離工藝之前優(yōu)化入膜水質(zhì)。活性炭等常用吸附劑難再生，處理成本高，低成本新型吸附劑的開發(fā)是煤氣化廢水吸附技術(shù)的重要研究方向，活性焦(由褐煤制備)發(fā)達的中孔對大分子有機物有較好的吸附性能，已應(yīng)用于魯奇爐氣化廢水的深度處理，但焦粒的去除需要通過混凝沉淀加以優(yōu)化。
4.3 膜分離及濃鹽水蒸發(fā)
膜分離技術(shù)已成功應(yīng)用于部分工業(yè)廢水的再生處理，具有脫鹽率穩(wěn)定、能耗低、操作簡單等優(yōu)點，但將其應(yīng)用煤氣化廢水的深度處理仍需要解決膜污染和濃鹽水處理等問題。在膜分離系統(tǒng)中需要減少膜污染和濃鹽水產(chǎn)生量，單級反滲透(RO)濃鹽水產(chǎn)生量大，回收率僅為70%左右，兩級RO回收率可達90%，但RO膜污染嚴重，而RO膜污染又是影響膜分離系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的核心問題。由超濾(UF)及RO組成的雙膜工藝可在一定程度上減少有機物對RO膜的污染，但Ca2+、Mg2+及部分微生物通過UF膜之后仍會在RO膜表面沉積并產(chǎn)生無機鹽結(jié)垢和微生物污染，需要定期對RO膜進行化學(xué)清洗。為此，高效反滲透(HERO)工藝在預(yù)處理環(huán)節(jié)去除硬度及其他易引發(fā)無機鹽結(jié)垢的物質(zhì)，通過提高pH防止微生物污染RO膜。*，生化處理法是一種zui為常見、成本低且效果佳的污水處理手段，但其不能適用于各種污水情況。諸多工業(yè)污水不僅濃度很高，而且也難以用生化處理法進行處理，甚至連水解處理法也無法解決，此時就要應(yīng)用多種前后端處理手段，而鐵床恰恰滿足了這一處理需求。但常規(guī)的鐵床雖然具有較高的處理效果，但由于填料鈍化以及結(jié)疤等問題尚未得到良好的解決，因而大大限制了該種手段的推廣應(yīng)用。
無能耗地埋式小型生活污水處理裝置1、常規(guī)A2O工藝及工藝流程
A2O工藝是*用的比較多的一種生物法污水處理工藝，它不僅能夠很好的去除COD，而且實現(xiàn)了較高的脫氮除磷效果。
1.廢水經(jīng)初沉池進入?yún)捬醭?，在厭氧池主要是聚磷菌（PAOs）進行磷的釋放，PAOs通過分解體內(nèi)聚磷酸鹽的獲得能量，攝取水中的揮發(fā)性脂肪酸（VFA），將VFA以聚－β羥基丁酸（PHB）的形式存儲于體內(nèi)，同時釋放磷到水中。污水進入缺氧池，在缺氧池主要進行反硝化反應(yīng)，從好氧池回來的攜帶硝態(tài)氮的內(nèi)回流與從厭氧池來的污水從這里混合，反硝化菌將硝態(tài)氮還原成N2，N2逸散到空氣中。zui后污水進入好氧池，在好氧池主要進行有機物的去除和硝化反應(yīng)，好氧菌去除水中的有機物，硝化菌硝化水中的氨態(tài)氮。污水經(jīng)二沉池進行排放，回流污泥回流到厭氧池保持系統(tǒng)污泥的濃度。
2、倒置A2/O工藝及工藝流程
倒置A2/O工藝是在常規(guī)A2/O工藝的基礎(chǔ)上進行的改進，與A2/O工藝不同之處在于把厭氧池和缺氧池進行了位置的交換，使除磷效果有所提高。其流程包括具有內(nèi)回流和無內(nèi)回流的兩種工藝。
2.具有內(nèi)回流的倒置A2/O工藝如圖2所示，污水與從好氧池出水回流的回流水和從二沉池來的回流污泥一起進入缺氧池，與常規(guī)A2/O工藝一樣，污水在缺氧池進行反硝化。經(jīng)過反硝化的污水進入?yún)捬醭?，由于此時污水中不含硝態(tài)氮，所以PAOs能很好的進行磷的釋放。污水在好氧池進行有機物的降解和氨氮的硝化反應(yīng)，從好氧池出去的水一部分回流到缺氧池。二沉池部分污泥進行污泥回流。
3.無內(nèi)回流的倒置A2/O工藝如圖3所示，與具內(nèi)回流的倒置A2/O的唯yi不同之處在于沒有內(nèi)回流。