對比污水處理廠工藝：
城市污水處理廠的建設(shè)是水資源利用和水污染控制的必然趨勢，是可持續(xù)發(fā)展的必然結(jié)果。污水處理廠工藝的選擇直接關(guān)系到建設(shè)費用和運行費用的多少、處理效果的好壞、占地面積的大小、管理的方便性等關(guān)鍵問題。因此，在污水處理廠的設(shè)計中，有必要對工藝方案進行較好的比較，以確定最佳方案。
污水處理廠處理工藝是指在達到所需處理程度的前提下，對各單元污水進行有機組合處理。確定污水處理廠工藝的主要依據(jù)是要達到的處理程度，處理的程度主要取決于處理后的污水主體的自凈能力或處理后污水的出口。因此，每個地區(qū)、每個城市的具體情況是不同的，需求是不同的，技術(shù)的選擇也是不同的。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，活性污泥法是世界上應(yīng)用最廣泛的工藝，其中有傳統(tǒng)活性污泥法、分段曝氣法、曝氣沉淀池、A-B法、A-O法等不同的工藝模式。當然，還有其他方法，如生物膜法、物理化學法、自然處理法、氧化池等。每種處理工藝都有其自身的特點和適應(yīng)范圍，應(yīng)根據(jù)不同的當?shù)貤l件和要求選擇處理形式。
1 活性污泥法
活性污泥法是對水體自凈能力的人工增強，是使微生物種群懸浮在曝氣池中并與污水接觸的一種方法。包括對傳統(tǒng)活性污泥法的改造，如標準活性污泥法、分級曝氣法、長時間曝氣法、分段曝氣法、有限曝氣法和AB法、AO法、AOO法等。近年來，開發(fā)了一種高效脫氮除磷工藝。目前，活性污泥法是處理生活污水比例較大的主流工藝，但隨著AO法、AOO法、AB法等新工藝的發(fā)展，活性污泥法在城市生活污水處理中的應(yīng)用也越來越廣泛。提高了對高組成工業(yè)污水的處理效果。
1.1傳統(tǒng)的活性污泥工藝
優(yōu)點：1。用物理化學方法處理廢水是不合適的。BOD的去除率可達95%以上。(2)建設(shè)投資高，但電力成本低。
缺點：需要長時間停留，設(shè)備大，基礎(chǔ)設(shè)施投資大，因此要增加各種結(jié)構(gòu)物的體積，以增加處理廠的面積，增加管理和管理的難度。
發(fā)展方向：1為了使污水系統(tǒng)的組成和濃度趨于均勻，對預處理進行重新評價，并對調(diào)節(jié)池進行重新研究。(2)探討活性污泥微生物系統(tǒng)中細菌的選擇。(3)在活性污泥法設(shè)備中引入儀器化，制定管理指標。
1.2間歇活性污泥法
近年來，隨著城市規(guī)模的不斷擴大和城鎮(zhèn)自身的發(fā)展，下水道設(shè)施呈現(xiàn)出大城市轉(zhuǎn)向中小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的趨勢。小型污水處理設(shè)施逐步增加，農(nóng)村小城鎮(zhèn)正在改善生活環(huán)境。要求越來越迫切。
與大型污水處理設(shè)施相比，小型污水處理設(shè)施的自然條件和社會條件差異較大。因此，有必要研究和采用小型污水處理設(shè)施來取代過去的大型處理方法。小型污水處理應(yīng)具有以下特點：1)操作管理方便;2)維護方便;3)建設(shè)成本低;4)出水水質(zhì)好。通過對日本千葉縣大哈拉污水凈化廠等國內(nèi)外一些污水處理廠的多年實踐，證明間歇式活性污泥法是一種能滿足這些條件的處理方法。
間歇式活性污泥法采用處理池對處理后的水進行曝氣、沉淀和排放，使設(shè)備簡單化、小型化，池內(nèi)流態(tài)清晰，操作和管理方便，實現(xiàn)無人值守運行。對于流入污水的負荷的變化，它具有緩沖能力，穩(wěn)定的處理性能，不僅可以去除有機物和懸浮物，而且具有良好的反硝化效果。間歇式活性污泥法是一種有代表性的工藝，一般設(shè)置兩個曝氣沉淀池，連續(xù)進入混合污水，每隔半個周期運行，運行周期為6h，反復重復。
1.3 AB工藝法
AB工藝，又稱吸附生物降解工藝，于20世紀70年代中期在德國興起，是對傳統(tǒng)活性污泥法的一種改進。許多污水處理廠的資料表明，與普通活性污泥法相比，該工藝具有獨特的凈化機理，在處理難處理工業(yè)廢水或高濃度城市污水方面具有諸多優(yōu)勢。傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池分為A級和B級兩個階段。前兩者在有機質(zhì)的吸附、吸收和氧化過程中起主要作用，后兩者在后兩者中起主要作用。尤其是氧化起著重要的作用。
從工藝流程上看，AB工藝的主要特點是：1AB工藝沒有一次沉淀池，污水經(jīng)過細網(wǎng)和沉砂池后直接進入A級曝氣池;(2)設(shè)置中間沉淀池，使A段和B段的污泥嚴格分離回流，保持各自的菌群特性，3AB工藝的A級曝氣吸附池運行負荷高，污泥齡短，B段曝氣池運行負荷低。4AB工藝的A級曝氣池可以根據(jù)污水的組成進行兼性或好氧運行，提高污水的可生化性，從而大大降低B級曝氣池的負荷。因此，AB工藝兩級曝氣池的總?cè)莘e明顯小于傳統(tǒng)活性污泥法。(5)AB工藝A段和B段的運行條件不同，微生物群落的代謝功能也不同，A段和B段都配備了污泥回流裝置。(5)AB工藝A段和B段的運行條件不同，微生物群落的代謝功能也不同，A段和B段都配備了污泥回流裝置。但是，根據(jù)專家的研究和一些污水處理廠(如北中污水凈化責任有限公司)的實際運行情況，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，總體上仍能節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施投資和能耗，且污水濃度越高，節(jié)省的投資和能耗越多，優(yōu)勢就越明顯。
1.4 AO法和AOO法
AO和AOO工藝是近年來發(fā)展起來的新型生物脫氮除磷工藝。與傳統(tǒng)的化學和生物脫氮除磷相比，有效地提高了出水BOD、COD、SS等指標。AO工藝是缺氧好氧工藝的簡稱，AOO法是厭氧缺氧好氧工藝的簡稱，反硝化是在缺氧階段完成的，除磷需要厭氧階段。AO法主要是脫氮，AOO工藝可以同時脫氮除磷。這兩種工藝都需要污水的全曝氣和含氮有機物的全硝化，因此有必要降低污泥負荷，延長曝氣時間，增加風量。根據(jù)天津東郊污水處理廠和沈陽北部污水處理廠的實踐，A/O工藝的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風量和曝氣裝置數(shù)是傳統(tǒng)活性污泥法的兩倍左右，且由于該工藝所需污泥負荷較低，否則，僅僅實現(xiàn)污泥的好氧穩(wěn)定性是不夠的，因此AO工藝將帶來基礎(chǔ)設(shè)施投資和能耗的大幅增加。在AOO工藝中，缺氧段前加厭氧池實現(xiàn)高效除磷，基建費用和能耗均高于AO工藝。
2 生物膜法
生物膜處理廢水是一種與活性污泥法并列的好氧生物處理技術(shù)。它是對土壤自凈作用的人工增強，是使微生物以薄膜的形式附著在其他物體表面，并使其與污水接觸凈化。包括生物過濾、生物轉(zhuǎn)臺、生物接觸氧化等形式。優(yōu)點：(1)能適應(yīng)水量和水質(zhì)的變化，(2)能在低水溫條件下保持一定的凈化功能，(3)適于固液分離，(4)能處理低濃度污水，(3)適于固液分離。(4)發(fā)電成本低，污泥量小。缺點：(1)負荷低，占地面積大，不適合處理水量大的污水;(2)濾料容易堵塞;(3)產(chǎn)生濾蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生;(4)生物膜再生管理相對復雜。我國僅有少數(shù)污水處理廠采用該工藝，而我市銀家堡污水處理廠是我國較早采用該工藝的污水處理廠之一。從三十多年的經(jīng)營管理經(jīng)驗來看，這一過程的運作成本確實很低。然而，生物膜容易脫落，難以培養(yǎng)，這在一定程度上增加了生物膜的管理難度。
3 氧化塘
氧化塘是一種結(jié)構(gòu)簡單、維護管理方便、污水凈化效果好、節(jié)能的污水處理方法。氧化塘對污水的凈化過程與天然水體的自凈過程非常相似。污水在池塘里慢慢地流動和儲存了很長一段時間。通過微生物的代謝活動，降解污水中的有機污染物，凈化污水。據(jù)統(tǒng)計，世界上已有近50個國家采用氧化塘處理污水。氧化池具有以下突出優(yōu)點：(1)能充分利用地形，工程簡單，節(jié)省基本建設(shè)投資;(2)能實現(xiàn)污水資源化利用，使污水凈化與利用相結(jié)合;(3)污水處理成本低。但氧化池也存在一些不足：(1)面積大;(2)污水凈化效果不穩(wěn)定;(3)污泥應(yīng)及時去除;(4)浮油應(yīng)及時去除。
氧化溝在世界上也得到了廣泛的應(yīng)用。我市北郊污水凈化廠2o6年也采用了Aubert氧化溝工藝。經(jīng)過一年的試運行，處理效果基本達到原設(shè)計指標，脫氮率很高。但除磷效果普遍。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，氧化溝工藝可以提高混合污泥的濃度，減少剩余污泥的數(shù)量。氧化溝有多種形式：Carussel型、三溝型、共建型等.一般情況下，機械曝氣器是用來激活水面和補給水面的。曝氣器具有水平軸向刷式。氧化溝水深約3m，最大水深不超過3.6m。有些氧化溝采用碟形或豎井倒置傘式曝氣器。三溝氧化溝用于香洲凈化廠、深圳污水廠等污水處理廠。該氧化溝沒有二次沉淀池，進出溝的水通過程序定時切換具有曝氣和沉淀功能，不需要污泥回流。節(jié)約能源消耗和建設(shè)成本，但由于曝氣設(shè)備利用率低，增加了設(shè)備成本。
由于回流污泥裝置的運行和管理不簡單，氧化溝具有氧化池的一些優(yōu)點，克服了氧化池面積大，處理效果不穩(wěn)定的缺點，應(yīng)用有一定的發(fā)展。聯(lián)合氧化溝是近年來發(fā)展的一系列改革的總稱。它們的特點是沉淀池和氧化溝的結(jié)合，連續(xù)進水和曝氣，以及其他氧化溝的優(yōu)點。實現(xiàn)基本建設(shè)，低運營成本，簡單便捷的管理。然而，無論何種形式的氧化溝，它都不受水深的限制，并且一些曝氣器在滿負荷下運行，這導致它們的發(fā)展受到影響。
四序間歇曝氣(SBR)
序批式曝氣(SBR)是一種古老的工藝，最初是在一個池的中間休息水，間歇曝氣，然后沉淀、排水、排泥，處理工藝相當簡化。采用延遲曝氣SBR法，可以消除污泥消化、沼氣儲存和利用的過程，整個污水處理廠只需少量的構(gòu)筑物。目前，我國僅在一些小型城市污水處理廠使用，日處理規(guī)模小于100(N3)個，但由于其突出的簡單特性，已顯示出管理簡單、運行穩(wěn)定等優(yōu)點。該工藝不僅工藝簡單，而且對水量和水質(zhì)的變化具有很強的適應(yīng)性。既節(jié)省了調(diào)節(jié)池，又無污泥膨脹的危險，污泥沉降良好，脫氮除磷，出水水質(zhì)好，占地面積小。在一定規(guī)模上，節(jié)約了成本，降低了運行成本。其缺點是進水和曝氣變化頻繁，且由于排水裝置的存在，國內(nèi)尚未形成該工藝，限制了其發(fā)展，也未得到推廣。然而，它仍然是兩個非常有潛力的過程，并得到了更多的關(guān)注。
近年來，SBR工藝得到了迅速的發(fā)展，并對其進行了多種改造。目前常用的有以下幾種類型：(1)傳統(tǒng)的間歇進水和間歇曝氣，對水量和水質(zhì)的變化適應(yīng)性強，水量變化大。水型污水處理廠是最適合的。(2)連續(xù)進水和間歇曝氣不能控制進水，但不能影響降水。(3)串聯(lián)雙池，連續(xù)進水，前池連續(xù)曝氣，后池間歇曝氣，后池與前池回流混合，保持污泥濃度。后兩種形式為連續(xù)進水，可用于大型污水處理廠。
5 下水道內(nèi)部處理
污水中含有容易被吸收的微生物和有機物。因此，如果污水處于好氧狀態(tài)(在溶解氧的存在下)，大多數(shù)有機物會逐漸氧化為二氧化碳或轉(zhuǎn)化為新的細菌細胞。當污水在壓力管道中長時間輸送時，大氣中的氧氣供應(yīng)中斷，剩余的溶解氧迅速耗盡，經(jīng)過一段時間后，特殊微生物開始將硫酸鹽還原為硫化氫。因此，此時的污水稱為腐朽污水。當污水再次與空氣接觸時，在下水道的管壁上會釋放硫化氫并氧化為硫酸鹽，造成嚴重的危害和腐蝕。在英國，至少有50條下水道成功地向下水道噴灑了氧氣，以防止這種腐蝕和破壞。然而，這類氧氣的氧化部分受懸浮污水中的微生物和長在下水道主管道表面的生物膜的影響，含氧量大，成本是其他方法的25倍左右。因此，該技術(shù)僅適用于一定條件下，但仍可作為減輕超載污水處理廠負荷的一種有效的補充方法。目前，我國尚無應(yīng)用該方法的實例，由于該方法投資過大，無法達到我國目前的經(jīng)濟狀況。但是，對全市十多年的下水道監(jiān)測數(shù)據(jù)來說，如果“誰污染誰管”的政策能夠貫徹落實，主要排水溝將承擔部分責任，對全市的水環(huán)境將大有裨益。
6 結(jié)論
通過上述方法的比較，不難看出，從處理效果來看，活性污泥法的處理效率通常較高，并且生物膜處理較低。在活性污泥法中，使用SBR法，氧化溝法和AB法。處理效率更高。當污水中的有機物濃度高時，諸如AB法和AO法的處理是有利的。當有機質(zhì)濃度較低時，氧化溝和SBR等延遲曝氣工藝具有明顯的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的活性污泥法適應(yīng)范圍廣，有機物濃度高，低，傳統(tǒng)的污泥法往往是其他工藝優(yōu)勢不明顯的最佳工藝。當對流出物中的氮和磷的去除有特殊要求時，可以根據(jù)要求通過AO方法，AOO方法等實現(xiàn)脫氮或除磷或同時除去氮和磷。從投資的角度來看，活性污泥工藝比其他方法更多。生物膜法和氧化池較少，但生物膜法要求更嚴格，氧化池衛(wèi)生條件差，污染地下水。在占地面積方面，傳統(tǒng)的活性污泥法和氧化池占地面積較大。目前，從世界各國的污水處理，大型污水處理廠采用傳統(tǒng)的活性污泥法，小型污水廠的氧化溝占很大比例。相關(guān)鏈接：A/O+鋁污泥填料組合工藝處理農(nóng)村生活污水效果
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