恩平市城市污水處理工藝選擇

恩平市城市污水處理工藝選擇

常規(guī)活性污泥法是目前應(yīng)用較普遍的處理技術(shù)，又稱普遍活性污泥法或傳統(tǒng)活性污泥法，適合于食品、釀造、石油化工、城市生活污水等含有機物高的污水處理。工藝上采用沉淀、過濾、曝氣和二次沉淀，曝氣池和二次沉淀池是主要裝置。運行條件是：供給充足的氧，適當(dāng)?shù)臏囟?0～50℃，養(yǎng)料，pH值6～9，BOD₅、氮、磷成一定比例，污水中毒物在細(xì)菌能承受的范圍內(nèi)。

活性污泥法是以懸浮生長的微生物在好氧條件下對污水中的有機物、氨氮等污染物進行降解的廢水生物處理工藝。該法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續(xù)混合培養(yǎng)，形成活性污泥，通過對污染物的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物。然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)。

典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)組成。曝氣池為反應(yīng)主體；沉淀池的作用是進行泥水分離，保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度；回流系統(tǒng)用來維持曝氣池的污泥濃度，并通過改變回流比，改變曝氣池的運行工況；剩余污泥排放系統(tǒng)是去除有機物的途徑之一；供氧系統(tǒng)主要由供氧曝氣風(fēng)機和曝氣器構(gòu)成向曝氣池內(nèi)提供足夠的溶解氧。

活性污泥法的基本流程為：污水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。從空氣壓縮機站送來的壓縮空氣，通過鋪設(shè)在曝氣池底部的空氣擴散裝置，以細(xì)小氣泡的形式進入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，還使混合液處于劇烈攪動的狀態(tài)，形懸浮狀態(tài)。溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸，使活性污泥反應(yīng)得以正常進行。*階段，污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上，這是由于其巨大的比表面積和多糖類黏性物質(zhì)。同時一些大分子有機物在細(xì)菌胞外酶作用下分解為小分子有機物。第二階段，微生物在氧氣充足的條件下，吸收這些有機物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供給自身的增殖繁衍?；钚晕勰喾磻?yīng)進行的結(jié)果，污水中有機污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增長，污水則得以凈化處理。經(jīng)過活性污泥凈化作用后的混合液進入二次沉淀池，混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質(zhì)在這里沉淀下來與水分離，澄清后的污水作為處理水排出系統(tǒng)。經(jīng)過沉淀濃縮的污泥從沉淀池底部排出，其中大部分作為接種污泥回流至曝氣池，以保證曝氣池內(nèi)的懸浮固體濃度和微生物濃度；增殖的微生物從系統(tǒng)中排出，稱為“剩余污泥”。事實上，污染物很大程度上從污水中轉(zhuǎn)移到了這些剩余污泥中。

活性污泥工藝的優(yōu)點是對不同性質(zhì)的污水適應(yīng)性強，建設(shè)費用較低。

活性污泥工藝的缺點是運行穩(wěn)定性差，容易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失，分離效果不夠理想。

活性污泥法有很多種型式，使用較廣泛的主要有三類：①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進型A/O、A²/O工藝；②氧化溝；③SBR工藝。傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用早的工藝，它去除有機物的效率很高，在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進行穩(wěn)定處理，對消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和運行費用都比較低，因而得到廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)活性污泥法與氧化溝和SBR工藝相比大優(yōu)勢是能耗較低、運營費用較低，規(guī)模越大這種優(yōu)勢越明顯。對于大型污水廠來說，年運營費很可觀，比如規(guī)模為40×104m³/d的污水廠，1m³污水節(jié)省處理費1分錢，一年就節(jié)省146萬元。

傳統(tǒng)的活性污泥法與AB法相比，處理效率、運行穩(wěn)定性低于AB法，工程投資和運行費用高于AB法。

傳統(tǒng)活性污泥法的主要缺點是處理單元多，操作管理復(fù)雜，特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體，更要求安全操作，這些都增加了管理的難度。但由于大型污水廠背靠大城市，技術(shù)力量強，管理水平較高，能滿足這種要求，因而常規(guī)活性污泥法的缺點不會成為限制使用的因素。

3.2 氧化溝法

3.2.1 一般原理

氧化溝污水處理工藝是由荷蘭衛(wèi)生工程研究所（TNO）在20世紀(jì)50年代研制成功的。*家氧化溝污水處理廠于1954年在荷蘭Voorshoper市建成投入使用。

從本質(zhì)上看，氧化溝工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝的一種變形，所以工作原理本質(zhì)上與活性污泥法相同，但運行方式不同。

氧化溝工藝對傳統(tǒng)活性污泥工藝的變形主要在以下三個方面：

（1）池改為溝。傳統(tǒng)工藝的曝氣池有推流式和*混合式兩種，推流式一般為矩形，*混合式一般為圓形池。氧化溝則改成了封閉的環(huán)狀溝，因此氧化溝也稱為連續(xù)循環(huán)曝氣池。污水和混合液（包括回流污泥）在溝內(nèi)進行連續(xù)循環(huán)幾十圈才能流出溝外。這種溝型結(jié)構(gòu)，具備了推流式和*混合式的雙重特點。首先，污水一經(jīng)進入池中，立即與池內(nèi)混合液*混合，經(jīng)幾十圈的循環(huán)，各點的污染物濃度基本*。若某時刻進入高濃度或有毒工業(yè)廢水進入溝內(nèi)后，其濃度會很快被稀釋，使其影響降低至小。這是氧化溝工藝抗沖擊負(fù)荷能力強的主要因素。其次，從循環(huán)一圈來看，氧化溝又有推流的特征，因為污水在溝中要循環(huán)幾十圈，不產(chǎn)生像*混合式那樣，易發(fā)生短路。由此可見，氧化溝工藝綜合了推流式和*混合式的優(yōu)點。

（2）低負(fù)荷高污泥齡。由于氧化溝運行方式，污水在溝內(nèi)循環(huán)幾十圈，決定了水力停留時間和曝氣時間充分延長，從而使有機物負(fù)荷低污泥齡長的特點，在這樣條件下運行使出水水質(zhì)好，污泥在氧化溝中得以充分地穩(wěn)定，不需再進行厭氧消化處理。

（3）曝氣設(shè)備簡化。氧化溝的曝氣形式主要以表曝為主，常見的曝氣設(shè)備有水平軸曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)碟、垂直軸曝氣機、射流曝氣器等，與傳統(tǒng)工藝的鼓風(fēng)曝氣形式相比，氧化溝的曝氣系統(tǒng)大為簡化，運行管理方便。

3.1.2 氧化溝工藝主要設(shè)計參數(shù)

氧化溝的水力停留時間長，有機負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時曝氣系統(tǒng)。以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計參數(shù)：

水力停留時間：10－40小時

污泥齡：一般大于20天

有機負(fù)荷：0.05－0.15kgBOD5/（kgMLSS.d）

容積負(fù)荷：0.2－0.4kgBOD5/（m³.d）

活性污泥濃度：2000－6000mg/l

溝內(nèi)平均流速：0.3－0.5m/s

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一體化氧化溝除一般氧化溝所具有的優(yōu)點外，還有以下*的優(yōu)點：

①工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池；

②污泥自動回流，投資少、能耗低、占地少、管理簡便；

③造價低，建造快，設(shè)備事故率低，運行管理工作量少；

④固液分離效果比一般二次沉淀池高，使系統(tǒng)在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。

一體化氧化溝工藝與常規(guī)活性污泥法的比較：

◆ 常規(guī)活性污泥法和一體化氧化溝法對耗氧有機物的去除都有較好效果， 一體化氧化溝法比常規(guī)活性污泥法在除氮、除磷方面有更好的效果。一體化氧化溝在設(shè)計時， 把除氮、 除磷作為重要的設(shè)計指標(biāo)之一。

◆ 一體化氧化溝工藝能節(jié)約占地面積，形成立體循環(huán)，降低投資成本，處理量大，運行費用較低，適合于城市生活污水的處理。

◆ 一體化氧化溝工藝存在的弊端是系統(tǒng)控制、運行管理難度大，設(shè)備能耗大，設(shè)備日常維護困難。