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技術文章
生化處理-厭氧-缺氧-好氧活性污泥法

生化處理
厭氧-缺氧-好氧活性污泥法
1、概述:厭氧-缺氧-好氧活性污泥法是指通過厭氧區、缺氧區和好氧區的各種組合以及不同的污泥回流方式來去除水中的有機污染物和氮、磷等的活性污泥法污水處理技術,簡稱A2/O法。通過好氧區混合液回流到缺氧區來去除水中的氮,通過沉澱區污泥回流到厭氧區來去除水中的磷,從而達到脫氮除磷的目的。
A2/O法的優點:工藝設計方法成熟,設計參數容易獲得;占地面積較小;能夠同時脫氮除磷,有機物降解率高,且污泥沉降性能好。
A2/O法的不足:生物脫氮效果受内回流比的影響;聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機物;出水水質的影響因素較多,如pH、DO、溫度、污水成分、污泥泥齡、水力停留時間及二沉池的沉澱效果等。
A2/O法适用範圍:适用于出水水質要求較高的農村,如風景區旅遊村、湖泊河流沿岸農村等。

2、類型和結構:A2/O工藝是由厭氧池、缺氧池和好氧池三部分組成。一般的A2/O工藝池體一般為矩形,用鋼筋混凝土築成,主要包括進出水管、剩餘污泥排放管、曝氣機、混合液回流管、污泥回流管及污泥回流泵等。厭氧池主要降解有機物和釋放磷,缺氧池主要是降解有機物和脫氮,好氧池除了進一步降解有機物外,主要進行氨氮的硝化和磷的吸收,工藝流程如下圖。

                            厭氧-缺氧-好氧活性污泥法工藝流程圖

 3、設計事項:A2/O工藝設計計算應參考《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術規範》(HJ576-2010),在農村環境綜合整治生活污水處理工程設計中,應着重考慮以下内容:①應根據當地的進水水質和處理要求,選擇适宜的工藝類型,在同等條件下,宜優先采用非變性A2/O法;
②進水水質和進水水量變化較大時,宜設置調節水質和水量的設施;
③進水泵房、格栅、沉砂池、初沉池和二沉池的設計應符合GB50014中的有關規定
④曝氣方式應結合供氧效率、能耗、維護檢修、氣溫和水溫等因素進行綜合比較後确定;
⑤好氧池(區)的曝氣器應布置合理,不留有死角和空缺區域;
⑥厭氧池(區)和好氧池(區)宜采用機械攪拌,宜選用安裝角度可調的攪拌器,攪拌器應符合HJ/T279的規定;
⑦回流設施宜分别按生物處理工藝系統中的大污泥回流比和大混合液回流比設計。
4、施工事項:A2/O工藝的施工事項應參考《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術規範》(HJ576-2010),在農村環境綜合整治生活污水處理工程施工中,應着重考慮以下内容: ①工程施工單位應具有國家相應的工程施工資質;工程項目宜通過招投标确定施工單位和監理單位;
②管道工程的施工和驗收應符合GB50268的規定;混凝土結構工程的施工和驗收應符合GB50204的規定;構築物的施工和驗收應符合GBJ141的規定;設備安裝應符合GB50231的規定;
③生物反應池宜采用鋼筋砼結構,應按設計圖紙及相關設計文件進行施工,土建施工應重點控制池體的抗浮處理、地基處理、池體抗滲處理,滿足設備安裝對土建施工的要求;
④處理構築物應設置必要的防護欄杆,并采取适當的防滑措施,符合JGJ37的規定。
5、技術經濟指标
①經濟指标:參考運行費用為0.3~0.4元/m3。
②處理效果:A2/O工藝處理效果如下表。

6、運行管理:A2/O工藝的運行管理事項應參考《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術規範》(HJ576-2010),在農村環境綜合整治生活污水處理工程運行管理中,應着重考慮以下内容:
①運行中應定期檢測各池内的溶解氧(DO)和氧化還原電位(ORP);
②應經常觀察活性污泥生物相、上清液透明度、污泥顔色、狀态、氣味等,定期檢測和計算反映污泥特性的有關參數;
③應根據觀察到的現象和檢測數據,及時調整進水、曝氣量、污污泥回流量、混合液回流量、剩餘污泥排放量等,保證出水穩定達标;
④剩餘污泥排放量應根據污泥沉降比、混合液污泥濃度及污泥齡及時調整;
⑤當曝氣池水溫低時,可采用提高污泥濃度、增加污泥齡等方法,保證污水的處理效果;
⑥應按照設備說明定期對設備進行維護和保養;
⑦操作人員應嚴格執行設備操作規程,定期檢查設備運轉是否正常,發現問題應盡快檢查排除;
⑧應保持設備各運轉部位良好的潤滑狀态,及時添加潤滑油、除鏽;發現漏油、滲油情況,應及時解決。

污泥自回流曝氣沉澱法
1、概述:污泥自回流曝氣沉澱工藝采用缺氧區、好氧區與沉澱區合建的方式,通過優化構築物結構及進出水點位,控制曝氣池和沉澱池的流态,實現沉澱池污泥自動回流至曝氣池,在降低有機物的同時,去除氮磷等污染物。
污泥自回流曝氣沉澱工藝的優點:對污染物的去除效果好,占地面積較小;運行費用低、管理簡便;對水質水量波動的适應性強。
污泥自回流曝氣沉澱工藝的缺點:生物脫氮效果受回流比的影響;出水水質的影響因素較多,如pH、DO、溫度、污水成分、污泥泥齡、水力停留時間及沉澱區的沉澱效果等。
污泥自回流曝氣沉澱工藝的适用範圍:适用于出水水質要求較高的農村,如風景區旅遊村、湖泊河流沿岸農村等。
2、類型和結構:污泥自回流曝氣沉澱法是由缺氧區、好氧區和沉澱區三部分組成。工藝池體為矩形,用鋼筋混凝土築成,主要包括進出水管、剩餘污泥排放管、曝氣機、混合液回流管及污泥泵等。缺氧區主要是降解有機物和脫氮,好氧區除了進一步降解有機物外,主要進行氨氮的硝化,工藝流程如下圖。

                            污泥自回流曝氣沉澱法流程圖

3、設計事項:污泥自回流曝氣沉澱工藝設計,應充分考慮以下幾個設計要點:

①進水水質和進水水量變化較大時,宜設置調節水質和水量的設施;

②進水泵房、格栅、沉砂池、初沉池和二沉池的設計應符合GB50014中的有關規定;

③曝氣方式應結合供氧效率、能耗、維護檢修、氣溫和水溫等因素進行綜合比較後确定;

④好氧區的曝氣器應布置合理,不留有死角和空缺區域;

⑤好氧區宜采用機械攪拌,宜選用安裝角度可調的攪拌器,攪拌器應符合HJ/T279的規定;

⑥混合液回流宜分别按生物處理工藝系統中的大混合液回流比設計。

4、施工事項:污泥自回流曝氣沉澱工藝施工,應充分考慮以下幾個施工要點:

①工程施工單位應具有國家相應的工程施工資質;工程項目宜通過招投标确定施工單位和監理單位;

②管道工程的施工和驗收應符合GB50268的規定;混凝土結構工程的施工和驗收應符合GB50204的規定;構築物的施工和驗收應符合GBJ141的規定;設備安裝應符合GB50231的規定;

③構築物宜采用鋼筋砼結構,應按設計圖紙及相關設計文件進行施工,土建施工應重點控制池體的抗浮處理、地基處理、池體抗滲處理,滿足設備安裝對土建施工的要求;

④處理構築物應設置必要的防護欄杆,并采取适當的防滑措施,符合JGJ37的規定。

5、技術經濟指标

①經濟指标

參考運行費用為0.1~0.2元/m3。

②處理效果

污泥自回流曝氣沉澱法處理效果如下表。

6、運行管理:污泥自回流曝氣沉澱工藝運行管理,應充分考慮以下幾個運行管理要點:
①運行中應定期檢測各區的溶解氧(DO);
②應經常觀察活性污泥生物相、上清液透明度、污泥顔色、狀态、氣味等,定期檢測和計算反映污泥特性的有關參數;
③應根據觀察到的現象和檢測數據,及時調整進水、曝氣量、混合液回流量、剩餘污泥排放量等,保證出水穩定達标;
④剩餘污泥排放量應根據污泥沉降比、混合液污泥濃度及污泥泥齡及時調整;
⑤當曝氣池水溫低時,可采用提高污泥濃度、增加污泥泥齡等方法,保證污水的處理效果;
⑥應按照設備說明定期對設備進行維護和保養;
⑦操作人員應嚴格執行設備操作規程,定期檢查設備運轉是否正常,發現問題應盡快檢查排除;
⑧應保持設備各運轉部位良好的潤滑狀态,及時添加潤滑油、除鏽;發現漏油、滲油情況,應及時解決;
⑨污水處理系統應定時定量排放剩餘污泥;
⑩操作人員應定期檢查和更換不合格的零部件和易損件,發現不合格或損壞部件應及時更換。
序批式活性污泥法
1、概述:序批式活性污泥法是指在同一反應池中,按時間順序由進水、曝氣、沉澱、排水和待機五個基本工序組成的活性污泥污水處理方法,簡稱SBR法。由于隻有一個反應池,不需二沉池、回流污泥及設備,一般情況下不設調節池,多數情況下可省去初沉池,故節省占地和投資,耐沖擊負荷且運行方式靈活,可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀态,實現脫氮除磷的目的。
序批式活性污泥法的優點:操作靈活,耐沖擊負荷,可防止污泥膨脹,運行管理自動化,可脫氮除磷,易實現推流式流态,出水水質好,基建投資小,較為适用于農村地區。
序批式活性污泥法的不足:對自控系統的要求較高;間歇排水,池容的利用率不理想;在實際運行中,廢水排放規律與SBR間歇進水的要求存在不匹配問題,特别是水量較大時,需多套反應池并聯運行,增加了控制系統的複雜性。
序批式活性污泥法适用範圍:适用于有一定閑置土地、對出水水質要求較高的村莊。
2、類型和結構:序批式活性污泥(SBR)工藝已發展出多種新的形式,主要變形工藝包括循環式活性污泥工藝(CASS或CAST工藝)、連續和間歇曝氣工藝(DAT-IAT工藝)、交替時内循環活性污泥工藝(AICS工藝)等。普通的SBR反應池型為矩形,主要包括進出水管、剩餘污泥排除管、曝氣器和滗水器等幾部分。曝氣方式可以采用鼓風曝氣或射流曝氣。滗水器是一類專用排水設備,其實質是一種可以随水位高度變化而調節的出水堰,排水口淹沒在水面以下一定深度,可以防止浮渣進入。工藝流程如下圖。

                                  序批式活性污泥法工藝流程圖

3、設計事項:序批式活性污泥工藝的設計應參考《序批式活性污泥法污水處理工程技術規範》(HJ577-2010),在農村環境綜合整治生活污水處理工程設計中,應着重考慮以下内容:
①SBR法每天的周期宜為整數,如每天2/3/4/5/6個周期;
②反應池水深宜為4.0m~6.0m,當采用矩形池時,反應池長寬比宜為1:1~2:1;
③反應池設計超高一般取0.5m~1.0m;
④反應池的數量不宜少于2個,并且均為并聯設計;
⑤SBR工藝反應池的排水設備宜采用滗水器,滗水器性能應符合相應産品标準的規定;
⑥滗水器的堰口負荷宜為20L/(m•s)~35 L/(m•s),大上清液滗除速率易取30mm/min,滗水時間易取1.0h;
⑦滗水器應有浮渣阻擋裝置和密封裝置;
⑧曝氣設備和鼓風設備的選擇以及鼓風機房的設計應參照GB50014的有關規定執行;
⑨混合攪拌設備應根據好氧、厭氧等反應條件選用,混合攪拌功率宜采用2W/m3~8W/m3,攪拌器性能應符合HJ/T279的要求。
4、施工事項:序批式活性污泥工藝的施工應參考《序批式活性污泥法污水處理工程技術規範》(HJ577-2010),在農村環境綜合整治生活污水處理工程施工中,應着重考慮以下内容:
①工程施工單位應具有國家相應的工程施工資質;工程項目宜通過招投标确定施工單位和監理單位;
②管道工程的施工和驗收應符合GB50268的規定;混凝土結構工程的施工和驗收應符合GB50204的規定;構築物的施工和驗收應符合GBJ141的規定;設備安裝應符合GB50231的規定;
③構築物宜采用鋼筋砼結構,應按設計圖紙及相關設計文件進行施工,土建施工應重點控制池體的抗浮處理、地基處理、池體抗滲處理,滿足設備安裝對土建施工的要求;
④處理構築物應設置必要的防護欄杆,并采取适當的防滑措施,符合JGJ37的規定。
5、技術經濟指标
①經濟指标
參考運行費用為0.3~0.45元/m3。
②處理效果
序批式活性污泥法法處理效果如下表。

6、運行管理:序批式活性污泥工藝的運行管理事項應參考《序批式活性污泥法污水處理工程技術規範》(HJ577-2010),在農村環境綜合整治生活污水處理工程運行管理中,應着重考慮以下内容:
(1)定期對各類設備、電器、自控儀表及建(構)築物進行維護、檢修、檢驗,确保設施穩定可靠運行;
(2)操作人員應嚴格執行設備操作規程,定期檢查構築物、設備、電器和儀表的運行情況;
(3)應定期檢測運行控制指标和進出水水質;
(4)排水時要求水面均速下降,下降速度宜小于或等于30mm/min;
(5)曝氣工序結束時,反應池主反應區溶解氧濃度不宜小于2mg/L;
(6)污水處理系統中,應經常觀察活性污泥的顔色、狀态、氣味、生物相以及上清液透明度,定時測試,發現問題應及時解決;
(7)污水處理系統中,應經常觀察沉澱工序結束時的污泥界面下降距離,污泥界面至低水面距離不宜小于500mm;
(8)反應池的排泥量可根據污泥沉降比,混合液污泥濃度和靜止沉澱結束時的污泥層高确定;
(9)操作人員應定期檢查設備是否正常運行,包括溫升、響聲、震動、電壓電流等,發現問題應盡快檢查排除;
(10)應保持各部件良好的潤滑狀态,及時添加潤滑油、除鏽;發現漏油、滲油情況,應及時解決;
(11)應定期檢查滗水器排水的均勻性、靈活性、自動控制的可靠性,發現問題及時解決;
(12)推流式潛水攪拌機無水工作時間不宜超過3min;
(13)定期檢查、更換不合格的零部件和易損件;
(14)運行中應防止由于推流式潛水攪拌機葉輪損壞或堵塞、表面空氣吸入形成渦流、不均勻水流等原因引起的振動。


生物接觸氧化法
1、概述:生物接觸氧化工藝又稱浸沒式曝氣生物濾池,是介于活性污泥和生物濾池二者之間的污水生物處理技術,兼有活性污泥法和生物膜法的特點。該系統由浸沒于污水中的填料、填料表面的生物膜、曝氣系統和池體構成。在有氧條件下,污水與固着在填料表面的生物膜充分接觸,通過生物降解作用去除污水中的有機物、營養鹽等,使污水得到淨化。
生物接觸氧化法的優點:結構簡單,占地面積小;對水質水量的驟變有較強的适應能力;污泥産率較低,無污泥回流,無污泥膨脹;具有較高的容積負荷;對污染物具有較好的去除效果。
生物接觸氧化法的不足:較傳統活性污泥法和生物膜法投資費用高;對磷的去除效果較差;可調控性差。
生物接觸氧化法适用範圍:适用于經濟較為發達,出水水質要求較高的農村。
2、類型和結構:生物接觸氧化池的構造主要有池體、填料和進水布氣裝置等組成。池體可為鋼結構或鋼筋混凝土結構。從填料上脫落的生物膜會有一部分沉積在池底,必要時,池底部可設置排泥和放空設施。生物接觸氧化池填料要求對微生物無毒害、易挂膜、質輕、高強度、抗老化、比表面積大和孔隙率高。目前常采用的填料主要有聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、環氧玻璃鋼等做成的蜂窩狀和波紋闆狀填料填料,纖維組合填料,立體彈性填料等。生物接觸氧化池如下圖。

                                      生物接觸氧化池示意圖

3、設計事項:生物接觸氧化工藝的設計應參考《生物接觸氧化法污水處理工程技術規範》(HJ2009-2011),在農村環境綜合整治生活污水處理工程設計中,應着重考慮以下内容:
①進水pH值超出6.0~9.0之間時,應增加酸堿中和的預處理工藝;
②進水水溫應控制在12℃~37℃之間,水溫超出範圍,應考慮設置加熱系統或冷卻系統;
③填料高度宜采用2.5~3.5m,有效水深宜為3~5m,超高不宜小于0.5m。反應池一般不宜少于兩個,每池分為兩室;
④進水應防止短流,出水采用堰式出水,集水堰過堰負荷宜為2.0~3.0L/(s·m),池底部應設置排泥和防空設施;
⑤小氣水比不宜小于2:1~3:1,大氣水比不宜大于15:1~20:1;
⑥懸(浮)挂式填料和懸浮式填料應符合HJ/245和HJ/246的規定;
⑦曝氣設備和鼓風機的選擇以及鼓風機房的設計應參照GB50014的有關規定;
⑧在缺氧池設置懸浮填料,宜采用安裝角度可調的機械攪拌器,混合攪拌功率宜采用2W/m3~8W/m3,攪拌器性能應符合HJ/T279的要求。
4、施工事項:生物接觸氧化工藝的設計應參考《生物接觸氧化法污水處理工程技術規範》(HJ2009-2011),在農村環境綜合整治生活污水處理工程施工中,應着重考慮以下内容:
①工程施工單位應具有國家相應的工程施工資質;工程項目宜通過招投标确定施工單位和監理單位;
②管道工程的施工和驗收應符合GB50268的規定;混凝土結構工程的施工和驗收應符合GB50204的規定;構築物的施工和驗收應符合GBJ141的規定;設備安裝應符合GB50231的規定;
③生物接觸氧化池宜采用鋼筋砼結構,應按設計圖紙及相關設計文件進行施工,土建施工應重點控制池體的抗浮處理、地基處理、池體抗滲處理,滿足設備安裝對土建施工的要求。
5、技術經濟指标
①經濟指标
參考運行費用為0.45~0.60元/m3。
②處理效果
生物接觸氧化工藝處理效果如下表。

6、運行管理:生物接觸氧化工藝的運行管理應參考《生物接觸氧化法污水處理工程技術規範》(HJ2009-2011),在農村環境綜合整治生活污水處理工程運行管理中,應着重考慮以下内容:
①操作人員應按規程進行系統操作,并定期檢查設備、構築物、電器和儀表的運行情況;
②應定期檢測進出水水質,并定期對檢測儀器、儀表進行校檢;
③污水處理系統宜根據實際運行的進水水量和水質,調節系統的出水回流比和污泥回流比;
④污水處理系統應定時定量排放剩餘污泥;
⑤操作人員應定期檢查設備是否正常運行,包括溫升、響聲、震動、電壓電流等,發現問題應盡快檢查排除;
⑥定期檢查和更換不合格的零部件和易損件,必要時更滑葉輪、導流罩、提升機構。

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