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摘要:结合国内外工程实例和丰富的经验,比较成熟的适合中小规模具有除磷、除氮的工艺有:A/O工艺,A2/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟及其改良工艺。
关键词:农村生活污水;智能化管理平台;运维
根据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐,以及国内外工程实例和丰富的经验,比较成熟的适合中小规模具有除磷、除氮的工艺有:A/O工艺,A2/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟及其改良工艺。以下为几种工艺的简要介绍:
一、A2/O工艺
A2/O工艺是流程最简单,应用最广泛的生物脱氮除磷工艺。污水先后进入厌氧池,缺氧区,好氧区,沉淀区。进入工艺系统的污水经过厌氧区和缺氧区,所含的有机物被聚磷菌及反硝化细菌吸收利用后浓度已经非常低,有利于自养的硝化菌的生长繁殖。最终,混合液进入二沉池完成泥水分离,其中上清液作为处理水进行消毒处理后排放,另外的沉淀污泥的一部分回流厌氧池,另一部分作为剩余污泥排放。
二、SBR工艺
间歇式活性污泥法(SBR法),集曝气、沉淀于一池,而不需要二沉池及污泥回流设备。在该系统中,反应池在一定时间间隔内充满污水,以间歇处理方式运行,处理后混合液沉淀一段预定的时间后,从池中排除上清液。典型的SBR系统分为:进水、反应、沉淀、排水与闲置5个阶段。
SBR具体的工作原理:
1、进水阶段。污水流入曝气池前,该池处于操作周期的闲置工序,此时沉淀后的上清液已经排放,曝气池内留有沉淀下来的活性污泥。污水进入系统的方式可以分为:单纯注水、曝气及缓速搅拌等三种,选用何种方式可根据设计要求选定。
单纯注水:污水进入SBR系统,当污水注满后采取充氧曝气操作,这样曝气池就能可以完成有效调节污水的水量和水质的作用。
曝气:在污水进入系统的同时进行充氧曝气,这样可增加曝气池内的污泥再生并可以恢复其活性,同时可对污水进行预曝气。
缓速搅拌:在污水进入SBR系统的同时不开启充氧曝气,而是开启缓速搅拌装置使污水处于缺氧-厌氧状态,这样可实现对污水的脱氮作用及聚磷菌放磷。
污水流入时间短对工艺效果有利。
2、反应阶段:当污水注满后,即开始曝气操作,这是最重要的一道工序,如要求去除BOD、硝化和磷的吸收则需要曝气,如要反硝化则应停止曝气而进行缓速搅拌。
3、沉淀阶段:使混合液处于静止状态,进行泥水分离,沉淀时间一般为1~1.5h,沉淀效果良好。
4、排水阶段:排出曝气沉淀后的上清液,留下活性污泥,作为下一个周期的菌种。
5、闲置阶段:曝气池处于空闲状态,等待下一个周期的开始。
根据污水流入曝气池个曝气开始的时间,SBR法可分成非限制曝气、半限制曝气和限制曝气三种。非限制曝气是污水流入曝气池起就开始曝气,半限制曝气是当污水流入曝气池一段时间后再开始曝气,限制曝气是待污水全部流入曝气池后才开始曝气。
在SBR处理系统中,可采用单池式和多池式,这主要是根据处理水量的大小而定。单池式,即仅有一个SBR反应池,就整个工艺系统而言,其进水是间歇式的。多池式,即整个系统存在两个或多个SBR反应池,其进水可在各个反应池间交替进行,就整个系统工艺而言,进水是连续式的。
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近年来,水域富营养化的日益严重使得污水处理提出了脱氮除磷的要求。间歇式活性污泥法能使有机物,氮和磷在同一池中去除,不需另加脱氮除磷装置,处理成本节省很多,另外SBR法在抑制活性污泥膨胀方面具有极大的优势。
三、A2O改型工艺
A2O改型工艺是整合了A/O法、接触法(生物膜)和SBR法三种工艺,针对农村生活污水处理的特点,进行优化后的生化处理工艺,它由A池、O池、沉淀池及回流、曝气系统组成,将三种工艺优化综合使得回流耗能明显降低。该工艺在A、O池中加入了生物填料,沉淀形式以静沉为主,通过微电脑控制系统,实现间歇运行。A2O改型工艺采用了低负荷延时曝气手段,使系统产生的污泥量较少。仅需每半年排一次剩余污泥,污泥无害化后送垃圾填埋场填埋处置或交由有资质的单位进行无害化处置。
四、MBBR一体化污水处理工艺
MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)一体化污水处理工艺,是一种整合了A/O工艺、生物膜工艺及SBR工艺,针对村镇生活污水处理的特点进行优化,并结合MBBR工艺的优点,投加大比表面积的悬浮填料,在曝气和水流的作用下处于流化状态,内外附着了不同种类的生物,形成内部厌氧、外部好氧的环境,使得每个悬浮填料都是一个微型反应器,且硝化反应与反硝化反应同时存在的高效一体化污水处理工艺。
集中收集的污水首先流入接触厌氧池,厌氧池挂设的组合填料有利于厌氧菌的挂膜且与污水充分接触,通过厌氧水解反应,降解大分子有机污染,释磷菌获得碳源充分释磷,为后续处理单元减少反应时间和处理能耗;
接触厌氧池出水接着进入接触缺氧池,污水浸没全部填料,与填料上的兼性生物膜充分接触,MBBR池回流的混合液带入的氧气为该单元提供了良好的缺氧环境,反硝化菌在缺氧环境下进行的反硝化反应消耗一部分有机物,减轻了后续MBBR池有机物负荷,缺氧接触反应与好氧接触反应的组合适宜生活污水的除炭脱氮;
接触缺氧池出水进入MBBR池,投加优质共聚材料一次成型制成具有中空结构的悬浮填料,该填料比表面积大,可容纳较高的生物量,在水力、曝气作用下,悬浮填料形成的膜生物反应器与污水中的污染物充分接触,填料内部生长厌氧菌进行反硝化反应脱氮,外部生长好氧菌进行好氧反应降解COD,氨氮被硝化,COD、NH3-N浓度显著下降;
MBBR池出水进入沉淀池,实现固液分离,悬浮物浓度大大降低;
沉淀池出水溢流进入深度接触氧化池,池内挂设组合填料,底部设有微孔曝气器,使污水进一步充分进行好氧反应,降低污染物浓度,保障水质稳定达标;
深度接触氧化池出水进入人工湿地,经物理、化学及生物反应后,进一步降解水中N、P污染物,出水进入生态塘,经过净化降低污染物浓度,保障水质稳定达标。
沉淀池污泥经空气提升装置回流至接触厌氧池,剩余污泥空气提升装置排入储泥池,间歇性排泥,MBBR池混合液经空气提升装置回流至接触缺氧池,实现污水的脱氮除磷。
MIO-MBBR一体化污水处理设备及其工艺具有以下优点:
(1)容积负荷高;(2)抗冲击能力强;(3)污泥产量小;(4)占地面积小;(5)处理效果稳定;(6)无需专人值守。
参考文献
[1]李立军等. 改良型AAO工艺在城市污水处理厂中的应用研究. 西安建筑科技大学,2015(学位论文).
[2]陈海涛. SBR工艺技术分析. 《北方环境》 2011(期刊论文).
作者简介
王天禹,男,1983年出生,硕士,工程师,主要从事农村生活污水处理、河道水生态治理技术的研究、开发及应用等工作。
论文作者:王天禹,栗莉,刘茜桐
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签:工艺论文; 污水论文; 污泥论文; 曝气论文; 曝气池论文; 填料论文; 污水处理论文; 《防护工程》2019年第2期论文;