水处理工艺污水处理A-O方案

1、污水处理A-O方案污水处理中的“ ABT工艺，简言之就是分作 A 和 B “两阶段曝气”处理工艺，每个阶段都有相互隔离的和独立的曝气过程和泥水分离过程，对于活性污泥的回流，也是相互隔离的，A 段沉淀池所产生的活性污泥回流到 A 段曝气池，B 段 沉淀池所分离出来的活性污泥回流到 B 段曝气池内。1. “ A B 法”一、“ AE 法”工艺的由来AB 工艺是吸附一生物降解(Adsorption-Biodegradation )工艺的简称。这项污 水生物处理技术是由德国某工业大学卫生工程学院的 Botho Boh nke 教授为解决 传统的二级生物处理系统：即：预处理-初沉池一曝气池一二沉池。 早

2、期污水处 理工艺，所存在的去除难降解有机物和除氮脱磷效率低下， 及投资和运行费用过 高等问题，在对两段活性污泥法和高负荷活性污泥法进行大量研究的基础上，于70 年代中期所开发，80 年代初开始应用于工程实践的一项新型污水生物处理工-f-p乙。AB 法”工艺在我国的历史:TTi:ITITAHIlAdMWTtKxi-IiMkvndilwn I.赴的檢料.AH AI i-,r,hJ- X.AH.inrACIftHJlt瞄阳腹.tnutn.巾控蟒统及仪药他丄材AB 法工艺在我国的研究和应用大致经历了以下三个阶段：第一阶段：上世纪 70 年代末至 80 年代初期，我国许多专家学者对 AB 工艺的特性、运

3、行机理 及处理过程和稳定性等方面，进行了深入全面和系统的研究，对“ABT”工艺在 我国的应用和推广起到了积极作用。第二阶段：上世纪 70 年代末至 80 年代，我国许多大专院校纷纷开设专题研究课程， 尤其是设计研究部门也对 AB 法处理城市污水、工业废水进行规模化的实验研究，为 AB 法的 工程设计和工程应用取得了大量的数据和实践经验，为其在我国的工程应用起到了十分关键的作用。第三阶段：自上世纪 80 年代起，国内逐步开始将“ AB 法”应用到城市污水处理和工业废水处 理工程中，已建成相当数量的 AB 法工艺的城市污水处理厂，成效显著，取得了十 分可观的社会效益和环境效益。AB 法与传统的活性

4、污泥法相比，在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用 等方面均有明显的优点。三、AB 法工艺的主要特征1: A 段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普通活性污泥法的 50100(咅，污水 停留时间只有 3040min,污泥龄仅为 0.30.5d。污泥龄较高，真核生物无法生存， 只有某些世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖，A 段对水质、水量、PH 值和有毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用。 A 段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的 80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高。2： B 段可在很低的负荷下运行，负荷范围一般为 0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留时间为 2

5、5h,污泥龄较长，且一般为 1520d。在 B 段曝气池中生长的微生物除 菌胶团微生物外，有相当数量的高级真核微生物，这些微生物世代期比较长，并 适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖。3： A 段与 B 段各自拥有独立的污泥回流系统，相互隔离，保证了各自独立的生物 反应过程和不同的微生物生态反应系统，人为地设定了 A 和 B 的明确分工。四、工作机理：1:开放式系统原理AB 工艺中不设初沉池，从而使污水中的微生物在 A 段得到充分利用，并连续不断 的更新，使 A 段形成一个开放性的、不断由原污水中生物补充的生物动态系统。2：微生物的生物相及其特性A 段内微生物活性强、世代期短、具有很强的吸

6、附能力。当 A 段以兼氧的方式运行时，由于供氧较低，高活性微生物为了满足自身代谢能 量的要求，被迫对在好氧条件下不易分解的有机物进行初步分解，起到大分子断链的作用，使其转化为较小分子的易降解有机物，从而在后续的B 段好氧曝气中易于被去除。B 段主要是世代期长的真核微生物，能够保证出水水质。AB 法工艺的优点：具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。1：对有机底物去除效率高。2:系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。3:有较好的脱氮除磷效果。4:节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证

7、明，AE 法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用 20%25%.AB 工艺的缺点：缺点一：A 段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于 A 段在超高有机负荷下工作，使 A 段曝气池运行于厌氧工况下，导致 产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。缺点二：当对除磷脱氮要求很高时， A 段不宜按 AB 法的原来去处有机物的分配比 去除 BOD55%60%9 为这样 B 段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不 能有效的脱氮。缺点三： 污泥产率高， A 段产生的污泥量较大， 约占整个处理系统污泥产量的 80% 左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较

8、大压 力。随着污水处理技术的不断发展，和环境污染的日益加剧，以及我们对于污水处理 的水质净化要求的日益提高，“ AE 法”工艺已经从污水处理舞台的主角逐渐引 退，让位于新一代的污水处理技术。 但是它对于污水处理技术发展所带来的启迪 和历史作用都具有深远意义，即使在今天，仍然有它的应用价值。2. A-A-O 法水处理工艺一、引言A-A-O 工艺又称 A2Q 是英文 Anaerobic-Anoxic-Oxic 第一个字母的简称。按实际的意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法更为确切。二、各反应器单元功能与工艺特征1、 厌氧反应器，原污水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥， 本反应器的主

9、要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。2、 污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，缺氧反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为两倍的原污水流量。3、混合液从缺氧反应器进入好氧反应器1.A/0 法脱氮工艺的特点:（a）流程简单， 勿需外加碳源与后曝气池， 以原污水为碳源， 建设和运行费用 较低；（b）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效 果好，反硝化反应充分；（c）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；（d）A 段搅拌， 只起使污泥悬浮， 而避免 DO 勺增加。 0 段的前段采用强曝气， 后 段减

10、少气量，使内循环液的 D 馆量降低，以保证 A 段的缺氧状态。2.A/0 法存在的问题：1、由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解 物质的降解率较低；2、 若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，内循环 液来自曝气池，含有一定的 DO 使 A 段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效 果，脱氮率很难达到 90%。3、 影响因素 水力停留时间（硝化6h，反硝化v2h ）循环比 MLSS（3000mg/L）污泥龄（ 30d ） N/MLS 负荷率（v0.03 ）进水总氮浓度（v30mg/L）ADI晰睫宾野氧I苦払.A辛厌氧土也HJ親瞬靳3.A0 法水

11、处理工艺4.SBR 亏水处理工艺SBR!序列间歇式活性污泥法(Seque ncing Batch Reactor Activated SludgeProcess)的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又 称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SB 戏术采用时间分割的操作 方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应， 静置理想沉 淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBF 技术的核心是 SBF 反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污 泥回流系统。SBF 具有以下优点：1、 理想的推流过程使生化反应推动力增大，

12、效率提高，池内厌氧、好氧处于交 替状态，净化效果好。2、 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水 水质好。3、 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水 量和有机污物的冲击。4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6 反应池内存在 DO BOD 浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、SBF 法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好 的脱氮除磷效果。9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序

13、批式间歇反应器，无二沉池、 污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。SBF 系统的适用范围1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水， 尤其是间歇排放和流量变化较大 的地方。2）需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。3）水资源紧缺的地方。SBF 系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施， 便于水的回收利用。4）用地紧张的地方。5）对已建连续流污水处理厂的改造等。6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。SBF 工艺设计与运行SBF 设计需特别注意的问题主要设施与设备1、设施的组

14、成本法原则上不设初次沉淀池，本法应用于小型污水处理厂的主要 原因是设施较简单和维护管理较为集中。 为适应流量的变化，反应池的容积应留 有余量或采用设定运行周期等方法。但是，对于游览地等流量变化很大的场合，应根据维护管理和经济条件，研究流量调节池的设置。2、反应池反应池的形式为完全混合型，反应池十分紧凑，占地很少。形状以矩 形为准，池宽与池长之比大约为 1: 11: 2，水深 46 米。反应池水深过深，基于以下理由是不经济的：如果反应池的水深大，排出水的 深度相应增大，则固液分离所需的沉淀时间就会增加。 专用的上清液排出装置 受到结构上的限制，上清液排出水的深度不能过深。 反应池水深过浅，基于以

15、下 理由是不希望的：在排水期间，由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度不能过深。与其他相同 BOASS 负荷的处理方式相比，其优 点是用地面积较少。反应池的数量，考虑清洗和检修等情况，原则上设 2 个以上。在规模较小或投产初期污水量较小时，也可建一个池。3、排水装置排水系统是 SBR 处理工艺设计的重要内容，也是其设计中最具特色和关系到系统 运行成败的关键部分。目前，国内外报道的 SBR 排水装置大致可归纳为以下几种： 潜水泵单点或多点排水。这种方式电耗大且容易吸出沉淀污泥；池端（侧）多点固定阀门排水，由上自下开启阀门。缺点操作不方便，排水容易带泥；专 用设备滗水器。滗水器是

16、是一种能随水位变化而调节的出水堰， 排水口淹没在水 面下一定深度，可防止浮渣进入。理想的排水装置应满足以下几个条件：单位时间内出水量大，流速小，不会使沉淀污泥重新翻起；集水口随水位下降，排水期间始终保持反应当中的静止沉淀状态； 排水设备坚固耐用且排水量可无 级调控，自动化程度高。在设定一个周期的排水时间时，必须注意以下项目：1上清液排出装置的溢流负荷一一确定需要的设备数量；2活性污泥界面上的最小水深一一主要是为了防止污泥上浮，由上清液排出装 置和溢流负荷确定，性能方面，水深要尽可能小；3随着上清液排出装置的溢流负荷的增加，单位时间的处理水排出量增大，可 缩短排水时间，相应的后续处理构筑物容量须

17、扩大；4在排水期，沉淀的活性污泥上浮是发生在排水即将结束的时候，从沉淀工序的中期就开始排水符合 SBR 法的运行原理。SBRE 艺的需氧与供氧SBRE 艺有机物的降解规律与推流式曝气池类似，推流式曝气池是空间（长度）上的推流，而 SB 阪应池是时间意义上的推流。由于 SBRE 艺有机物浓度是逐渐变 化的，在反应初期， 池内有机物浓度较高， 如果供氧速率小于耗氧速率， 则混合 液中的溶解氧为零，对单一的微生物而言，氧气的得到可能是间断的，供氧速率 决定了有机物的降解速率。随着好氧进程的深入， 有机物浓度降低， 供氧速率开 始大于耗氧速率， 溶解氧开始出现，微生物开始可以得到充足的氧气供应， 有机

18、 物浓度的高低成为影响有机物降解速率的一个重要因素。从耗氧与供氧的关系来 看，在反应初期 SB 反应池保持充足的供氧，可以提高有机物的降解速度，随着溶解氧的出现，逐渐减少供氧量，可以节约运行费用，缩短反应时间。SBR 反应池通过曝气系统的设计，采用渐减曝气更经济、合理一些。SBR 工艺排出比（1/m）的选择SBR 工艺排出比（1/m）的大小决定了 SBR 工艺反应初期有机物浓度的高低。排出 比小，初始有机物浓度低，反之则高。根据微生物降解有机物的规律，当有机物 浓度高时，有机物降解速率大，曝气时间可以减少。但是，当有机物浓度高时， 耗氧速率也大，供氧与耗氧的矛盾可能更大。 此外，不同的废水活性

19、污泥的沉降 性能也不同。污泥沉降性能好，沉淀后上清液就多，宜选用较小的排出比，反之 则宜采用较大的排出比。排出比的选择还与设计选用的污泥负荷率、 混合液污泥 浓度等有关。SBR 反应池混合液污泥浓度根据活性污泥法的基本原理，混合液污泥浓度的大小决定了生化反应器容积的大 小。SBR 工艺也同样如此，当混合液污泥浓度高时，所需曝气反应时间就短，SBR反应池池容就小，反之 SBR 反应池池容则大。但是，当混合液污泥浓度高时，生 化反应初期耗氧速率增大，供氧与耗氧的矛盾更大。此外，池内混合液污泥浓度 的大小还决定了沉淀时间。污泥浓度高需要的沉淀时间长，反之则短。当污泥的 沉降性能好，排出比小，有机物浓

20、度低，供氧速率高，可以选用较大的数值，反 之则宜选用较小的数值。SBR 工艺混合液污泥浓度的选择应综合多方面的因素来 考虑。关于污泥负荷率的选择污泥负荷率是影响曝气反应时间的主要参数，污泥负荷率的大小关系到 SBR 反应 池最终出水有机物浓度的高低。当要求的出水有机物浓度低时，污泥负荷率宜选 用低值；当废水易于生物降解时，污泥负荷率随着增大。污泥负荷率的选择应根 据废水的可生化性以及要求的出水水质来确定。SBR 工艺与调节、水解酸化工艺的结合SBR 工艺采用间歇进水、间歇排水，SBR 反应池有一定的调节功能，可以在一定程 度上起到均衡水质、水量的作用。通过供气系统、搅拌系统的设计，自动控制方

21、式的设计，闲置期时间的选择，可以将 SBR 工艺与调节、水解酸化工艺结合起来， 使三者合建在一起，从而节约投资与运行管理费用。在进水期采用水下搅拌器进行搅拌，进水电动阀的关闭采用液位控制，根据水解 酸化需要的时间确定开始曝气时刻，将调节、水解酸化工艺与 SBRT 艺有机的结 合在一起。反应池进水开始作为闲置期的结束则可以使整个系统能正常运行。 具 体操作方式如下所述：进水开始既为闲置结束，通过上一组 SBF 池进水结束时间来控制；进水结束通过液位控制，整个进水时间可能是变化的。水解酸化时间由进水开始至曝气反应开始， 包括进水期，这段时间可以根据水量 的变化情况与需要的水解酸化时间来确定，不小于

22、在最小流量下充满 SB 阪应池 所需的时间。曝气反应开始既为水解酸化搅拌结束，曝气反应时间可根据计算得出。沉淀时间根据污泥沉降性能及混合液污泥浓度决定，它的开始即为曝气反应的结 束。排水时间由滗水器的性能决定，滗水结束可以通过液位控制。闲置期的时间选择是调节、水解酸化及 SBRT 艺结合好坏的关键。闲置时间的长 短应根据废水的变化情况来确定，实际运行中，闲置时间经常变动。通过闲置期 间的调整，将 SB 阪应池的进水合理安排，使整个系统能正常运转，避免整个运 行过程的紊乱。5.上升流式厌氧污泥床(UASB)一、引言厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有

23、机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。 厌氧生物处 理法不仅适用于高浓度有机废水，进水 BOD 最高浓度可达数万 mg/l，也可适用于 低浓度有机废水，如城市污水等。厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为 5- 10kgCOD/m3.d 最高的 可达30-50kgCOD/m3.d 剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降 解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触

24、法、升流式厌氧污泥床、 档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺 EGSB 和 IC 厌氧反应器，发展十分迅速。而升流式厌氧污泥床 UASB(Up-flow An aerobic Sludge Bed,注：以下简称 UASB工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源？?沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强， 且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日 益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。本文试图就 UASB 勺运行机理和工艺特征以及 UAS 的设计启动等方面作一简要阐 述

25、。二、UAS 的由来1971 年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga )教授通过物理 结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异， 发明了三相分离器。使活性 污泥停留时间与废水停留时间分离， 形成了上流式厌氧污泥床(UASB 反应器的 雏型。1974 年荷兰 CS 公司在其 6m3 反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥 自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥(granular sludge )。颗粒污 泥的出现，不仅促进了以UAS 为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展， 而且还 为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础三、 UAS 工作原理UAS 由污泥反

26、应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底 部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形 成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物， 把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不 断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上 部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离 器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气 室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀 区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大

27、，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁 上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离 后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。基本出要求有：（1）为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良 好的沉淀性能；（2）良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥 浓度；（3）通过在污泥床设备内设置一个沉淀区， 使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内 进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。四、 UAS 内的流态和污泥分布UAS 内的流态相当复杂，反应区内的流态与产气量和

28、反应区高度相关， 一般来说， 反应区下部污泥层内， 由于产气的结果， 部分断面通过的气量较多， 形成一股上 升的气流，带动部分混合液（指污泥与水）作向上运动。与此同时，这股气、水 流周围的介质则向下运动，造成逆向混合，这种流态造成水的短流。在远离这股 上升气、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具有一定的产气量， 形成污 泥和水的缓慢而微弱的混合，所以说在污泥层内形成不同程度的混合区， 这些混 合区的大小与短流程度有关。悬浮层内混合液，由于气体币的运动带动液体以较 高速度上升和下降，形成较强的混合。在产气量较少的情况下，有时污泥层与悬 浮层有明显的界线，而在产气量较多的情况下，这个界面不明显

29、。有关试验表明，在沉淀区内水流呈推流式，但沉淀区仍然还有死区和混合区。UAS 内污泥浓度与设备的有机负荷率有关。 是处理制糖废水试验时，UAS 内污泥 分布与负荷的关系。从图中可看出污泥层污泥浓度比悬浮层污泥浓度高，悬浮层的上下部分污泥浓度差较小，说明接近完全混合型流态，反应区内污泥的颁，当 有机负荷很高时污泥层和悬浮层分界不明显。 试验表明，污水通过底部 0.4-0.6m 的高度，已有 90%的有机物被转化。由此可见厌氧污泥具有极高的活性， 改变了 长期以来认为厌氧处理过程进行缓慢的概念。 在厌氧污泥中，积累有大量高活性 的厌氧污泥是这种设备具有巨大处理能力的主要原因，而这又归于污泥具有良好

30、的沉淀性能。UAS 具有高的容积有机负荷率，其主要原因是设备内，特别是污泥层内保有大量 的厌氧污泥。 工艺的稳定性和高效性很大程度上取决于生成具有优良沉降性能和 很高甲烷活性的污泥， 尤其是颗粒状污泥。 与此相反， 如果反应区内的污泥以松 散的絮凝状体存在，往往出现污泥上浮流失，使 UAS 不能在较高的负荷下稳定运 行。根据 UAS 内污泥形成的形态和达到的 CO 容积负荷，可以将污泥颗粒化过程大致 分为三个运行期：(1) 接种启动期： 从接种污泥开始到污泥床内的 CO 容积负荷达到 5kgCOD/m3d 左右，此运行期污泥沉降性能一般；(2) 颗粒污泥形成期：这一运行期的特点是有小颗粒污泥开

31、始出现，当污泥床 内的总SS 量和总 VSSI 降至最低时本运行期即告结束，这一运行期污泥沉降性能 不太好；(3) 颗粒污泥成熟期：这一运行期的特点是颗粒污泥大量形成，由下至上逐步充满整个 UASB 当污泥床容积负荷达到 16kgCOD/m3 d 以上时，可以认为颗粒污 泥已培养成熟。该运行期污泥沉降性很好。五、外设沉淀池防止污泥流失在 UASI 内虽有气液固三相分离器，混合液进入沉淀区前已把气体分离，但由于沉 淀区内的污泥仍具有较高的产甲烷活性， 继续在沉淀区内产气；或者由于冲击负 荷及水质突然变化，可能使反应区内污泥膨胀，结果沉淀区固液分离不佳，发生 污泥流失而影响了水质和污泥床中污泥浓度

32、。 为了减少出水所带的悬浮物进入水 体，外部另设一沉淀池，沉淀下来的污泥回流到污泥床内。设置外部沉淀池的好处是：（1）污泥回流可加速污泥的积累，缩短启动周期；（2）去除悬浮物，改善出水水质；（3）当偶尔发生大量漂泥时， 提高了可见性， 能够及时回收污泥保持工艺的稳 定性；（4）回流污泥可作进一步分解，可减少剩余污泥量。六、UAS 的设计UAS 的工艺设计主要是计算 UAS 的容积、产气量、剩余污泥量、营养需求的平衡 量。UAS 的池形状有圆形、方形、矩形。污泥床高度一般为 3-8m 多用钢筋混凝土 建造。当污水有机物浓度比较高时，需要的沉淀区与反应区的容积比值小， 反应 区的面积可采用与沉淀区

33、相同的面积和池形。当污水有机物浓度低时，需要的沉 淀面积大，为了保证反应区的一定高度，反应区的面积不能太大时，则可采用反 应区的面积小于沉淀区，即污泥床上部面积大于下部的池形。气液固三相分离器是 UAS 的重要组成部分，它对污泥床的正常运行和获良好的出 水水质起十分重要的作用，因此设计时应给予特别的重视。根据经验，三相分离 器应满足以下几点要求：1、混和液进入沉淀区之关，必须将其中的气泡予以脱出，防止气泡进入沉淀区 影响沉淀；2、沉淀器斜壁角度约可大于 45 度角；3、沉淀区的表面水力负荷应在 0.7m3/m2.h 以下，进入沉淀区前，通过沉淀槽低缝的流速不大于 2m/m2.h;4、处于集气器

34、的液一气界面上的污泥要很好地使之浸没于水中；5、应防止集气器内产生大量泡沫。第 2、3 两个条件可以通过适当选择沉淀器的深度-面积比来加以满足。对于低浓度污水，主要用限制表面水力负荷来控制；对于中等浓度和高浓度污水, 在极高负荷下，单位横截面上释放的气体体积可能成为一个临界指标。但是直到 现在国内外所取得的成果表明，只要负荷率不超过 20kgCOD/m3.d UAS 高度尚未 见到有大于 iom勺报道，第三代厌氧反应器除外。污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤作用。所以在运行操作过程中，应 该尽可能创造污泥能够形成絮凝沉降的水力条件，使污泥具有良好的絮凝、沉淀 性能，不仅对于分离器的工作是

35、具有重要意义， 对于整个有机物去除率更加至关 重要。特别要注意避免气泡进入沉淀区，要使固？?液进入沉淀区之前就与气泡很好分 离。在气？?液表面上形成浮渣能迫使一些气泡进入沉淀区， 所以在设计中必须事 先就考虑到：(1) 采用适当的技术措施，尽可能避免浮渣的形成条件，防范浮渣层的形成；(2) 必须要有冲散浮渣的设施或装置，在污泥反应区一旦出现浮渣的情况下， 能够及时破坏浮渣层的形成，或能够及时排除浮渣。如上所述，UAS 中污水与污泥的混合是靠上升的水流和发酵过程中产生的气泡来 完成的。 因此， 一般采用多点进水， 使进水均匀地分布在床断面上， 其中的关键 是要均匀？?匀速、匀量。UAS 容积的计

36、算一般按有机物容积负荷或水力停留时间进行。设计时可通过试验 决定参数或参考同类废水的设计和运行参数。七、UAS 的启动1、 污泥的驯化UAS 设备启动的难点是获得大量沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。最好的办法加以 驯化，一般需要 3-6 个月，如果靠设备自身积累，投产期最长可长达 1-2 年。实 践表明，投加少量的载体，有利于厌氧菌的附着，促进初期颗粒污泥的形成；比 重大的絮状污泥比轻的易于颗粒化；比甲烷活性高的厌氧污泥可缩短启动期。2、 启动操作要点(1) 最好一次投加足够量的接种污泥；(2) 启动初期从污泥床流出的污泥可以不予回流，以使特别轻的和细碎污泥跟 悬浮物连续地从污泥床排出体外，使较重

37、的活性污泥在床内积累，并促进其增殖 逐步达到颗粒化；(3) 启动开始废水 CO 浓度较低时，未必就能让污泥颗粒化速度加快；(4) 最初污泥负荷率一般在 0.1 0.2kgCOD/kgTSS.c 左右比较合适；(5) 污水中原来存在的和厌氧分解出来的多种挥发酸未能有效分解之前，不应随意提高有机容积负荷，这需要跟踪观察和水样化验；(6) 可降解的 CO 去除率达到 70?80%左右时，可以逐步增加有机容积负荷率；(7)为促进污泥颗粒化，反应区内的最小空塔速度不可低于1m/d，采用较高的 表面水力负荷有利于小颗粒污泥与污泥絮凝分开，使小颗粒污泥凝并为大颗粒。八、 UAS 工艺的优缺点UAS 的主要优

38、点是：1、UAS 内污泥浓度高，平均污泥浓度为 20 40gVSS/1;2、有机负荷高， 水力停留时间短， 采用中温发酵时， 容积负荷一般为 10kgCOD/m3.d 左右；3、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；4、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；5、UAS 内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。主要缺点是：1、 进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l 以下；2、污泥床内有短流现象，影响处理能力；3、对水质和

39、负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。九、结语UAS 工艺近年来在国内外发展很快，应用面很宽，在各个行业都有应用，生产性 规模不等。实践证明，它是污水实现资源化的一种技术成熟可行的污水处理工艺，既解决了环境污染问题，又能取得较好的经济效益，具有广阔的应用前景。6.0/A/0 组合工艺处理印染废水设计某印染有限公司是一家以染色、 印花为主的加工型乡镇企业， 废水主要来源分三 个部分：染料车间，主要由各类坯布染色后排放的含染料的废水混合而成，其中包括整个工艺中所需前处理水； 印花车间，半成品水洗及滚筒冲洗水等；各类生活用水。印染混合废水具有如下特点：废水量大，约占印染用水量的70%-90%水质复杂，色

40、度高，有机物含量高，耗氧量大，悬浮物多，并且含 有微量有毒物质；受原料、季节、市场需求等变化的影响，使水质水量变化很 大。研究所于 1996 年 8 月承担了该项目的设计，针对印染废水的具体特点，采用 了O/A/O 生化组合工艺。在进水 CODC 为 1600 mg/L（大于设计标准）的情况下，出 水各项水质指标均达到了 GB8978?88 级标准，取得了满意的效果。该项目总投 资 280万元，征用土地 3350m2 投运一年多来运行稳定、情况良好，于 1998 年 12 月通过了嘉兴市环保局验收。1 废水处理工艺设计原水水量：2000 m3/d。设计原水水质为印染混合废水：C0DCM800

41、mg/L，?BOD空 250mg/L，色度=500（倍），pH= 810。设计出水达到 GB8978?88 一级标准，即？CODCM100 mg/L，BOD30mg/L，色度二 50（倍），pH= 79,SSc70 mg/L。1.1 预处理部分1格栅井。格栅井尺寸为 1.2 mX1.0 mx1.0 m。设粗、细格栅各一道，前 道粗格栅的栅条间隙为 20 mm 后道细格栅的栅条间隙为 10mm 60角倾置，人工清渣2调节池。容积为 450 m3,地下式，水力停留时间 5h。内设穿孔管曝气搅 拌，防止沉积，同时起到预曝气的作用并去除部分 CODCr ?3竖流式沉淀池。 容积为 380 m3 上升流

42、速为 0.23 mm/s 中间设涡流反应 器一个。集泥方式为重力排泥。通过泵前加药(铁系混凝剂)强化一级处理，可去 除 50%-60%勺？CODC,r 并且使色度大大降低。 设我院研制的中文智能 pH 在线监控 仪一台， 使 pH值控制在 89,可得到稳定的加药去除效果，确保后续 O/A/O 生化 工艺处于良好状态。1.2 生化处理部分1一好氧池。水力停留时间 2.5 h，穿孔管鼓风曝气，内置弹性立体填料 200 m3设计气水比 20 : 1，容积负荷为 2.0 kgCODCr/(m3?d，CODC 去除率为本段进 水的40%2兼氧池。分两段，前段水力停留时间 2.5 h，后段水力停留时间 5

43、 h。采用我院设计制造的长轴生化搅拌机作底部水力搅拌，内置弹性立体填料共600m3 增加了污泥浓度。CODC 去除率为本段进水的 15%此段主要起水解酸化作用，提高B/C。3二好氧池。水力停留时间 5.0h，穿孔管鼓风曝气，内置弹性立体填料 400m3设计气水比 25 ：1，容积负荷 1.0kgCODCr/(m3?d), CODC 去除率为本段进 水的 70%1.3 后处理部分气浮池的停留时间为 5 h,采用 30%B 水作回流溶气水，型式为竖流式，CODCr 去除率为本段进水的30%通过气浮去掉二好氧池出水中被剥落的生物膜和其他 SS,气浮污泥回流至二好氧池。气浮池进水采用中文智能 pH 在

44、线监控仪作 pH 监控， 使出水 pH稳定达标。2 工程调试运行本工程 1997 年 5 月初开始生物驯化和设备调试。工程调试接种微生物取自杭 州印染厂二沉池干污泥。一好氧、兼氧、二好氧采用先间歇培养后用印染废水连 续驯化的方式培养微生物，好氧池半个月，兼氧池一个月后，微生物培养驯化基 本完成。1997 年 11 月开始在初沉池进行加药试验，经一周后出水水质稳定达标。1998 年11 月 18 日-19 日经嘉兴市环境保护监测站进行连续两天采样监测， 结果见表 1。 表 1环保监测结果采样时间采样点 PH 值 SS( mg/L)色度(倍)CODCr(mg/L) B0D5(mg/L)11 月 1

45、8 日9： 20 进水 10.68 686 160 1570 276出水 7.69 34 8 76.7 10.711 月 18 日11： 20 进水 10.10 644 100 1960 857出水 7.71 40 8 61.3 10.511 月 18 日13： 20 进水 9.71 600 160 1710 704出水 7.65 26 8 60.7 9.4511 月 18 日15： 20 进水 9.78 594 160 123060.7 203出水 7.78 22 8 72.0 14.511 月 19 日9： 20 进水 6.92 256 100 1390 675出水 7.72 32 8 6

46、0.0 10.211 月 19 日11： 20 进水 7.12 428 160 2000 730出水 7.59 40 8 62.0 9.2211 月 19 日13： 20 进水 9.61 481 160 1840 644出水 7.78 34 8 64.7 8.6911 月 19 日15： 20 进水 10.32 1000 100 1540 120出水 7.79 46 16 78.70 14.4从表 1 可见，治理设施出口各主要污染物指标八次监测均达到设计标准，出水水质较稳定，主要污染物的去除率均较高（平均去除率 CODC 为 95.99%, BOD 为97.91%, SS 为 94.44%,色

47、度为 93.48%）。验收后二年来，处理设施一直稳定运转。3 经济分析1电费：按 100 kW 计，功率系数取 0.8，电费为 0.86 元/（kW?h），则 1 651.2元/d，即 0.826 元/m3 废水。？2药剂费：铁系混凝剂按 0.15%投加，350 元/t 药剂，计 0.525 元/m3 废水。 聚合碱或酸按 200 元/d 计，为 0.10 元/m3 废水。PAM 0.02 元/m3 废水。？共计：1 910 元/d，即 0.645 元/m3 废水。？3人工费：共 4 人，平均每人每天工资 25 元，则 100 元/d，为 0.05 元/t 废水。4固定资产折旧为 0.15 元

48、/m3 废水。5维修费、污泥装运费等为 0.05 元/m3 废水。6处理成本为 1.721 元/m3 废水（直接成本 1.521 元/m3 废水）。4 结果讨论4.1 O/A/O 处理工艺机理分析O/A/O 生物处理工艺综合了厌（兼） 氧、 好氧和 A?B 法处理工艺的优点， 克服了 各自的缺点，使得三种工艺相得益彰，达到了环境目标和能源目标的统一。1突破了传统的 A?E 工艺生物吸附？氧化概念。首先在形式上，将仍属活性污泥法范畴的传统 A?E 工艺改为生物膜法（接触氧化），增加了 MLVSS 提高处理效 率，缩短水力停留时间，减少投资；其次在微生物降解机理上，将通常与吸附段 伴存的污泥再生池

49、省去，使得微生物再生在生物膜这一微生态系统内得以实现；再是在功能上，革新了传统 A?E 法只适于高效处理高浓度易生物降解有机废水， 而对可生化性差的工业废水无能为力的概念，本工艺丰富了 B 段的内容，采用 A/O克服了上述弱点。最后，本工艺保留了 A?E 法的优点，通过人为地制造浓度梯度， 产生高效率的有机物去除效果。2通过分格（兼氧分二格）分段的方法，使不同格段具有不同的优势微生物 种群， 其表现出来的优点为： 处理有机物的种类更加多样化， 对各有机物的去除 更为彻底。3对 A/O 工艺的改进。这里的“ A”是指兼氧水解（酸化）。首先传统的 A/O 法由于 A 段前置，为了达到除磷脱氮的效果

50、，最后的好氧处理出水必须有几倍于处 理水量的水回流至 A 段,导致建设费用较大。本工艺在第一个 0/A 中已达到了去除 磷、氮的效果；其次传统的 0/A 法为了达到较好的出水，在 0 段必须有足够长的泥 龄，同时在 A段为了保持较高的 MLVS 而必须添加营养，0/A/0 工艺很好地解除了 上述限制，解决了矛盾，因为有了 “二氧化”的把关，第一个好氧池可以大大缩 短泥龄；最后，更重要的是水解（酸化）？好氧处理技术，较大地提高了 B/C 比，有 效去除难降解有机物，缩短了常规反应时间。4.2 0/A/0 组合工艺参数选择0/A/0 组合工艺从根本上说，是根据生物可降解性的不同，把废水中含有的 不

51、同性质有机物在空间上放在不同格段处理而达到经济目的。虽然除此之外还有其他的作用和要求，但应该以此为主要设计依据，其他要求为辅或作为验算依据。在第一好氧段，以进水中易降解 C0 数据为设计依据，按照好氧处理要求选 择设计参数，达到基本去除易降解 C0 的要求。兼氧段，宜根据进水中难降解 C0D 数据，按照兼氧理论中水解段要求选择设计参数，达到大分子化为小分子、提高废水可生化性的目的。第二好氧段，根据兼氧段出水和排放标准，按照好氧处理 要求选择设计参数，一般宜设计成延时曝气形式。4.3 监控系统采用自动监控系统，对泵、阀实现自动监控，运行过程基本无须人工干预。由于 pH 影响生物结构和处理效果，工

52、程采用我院研制的中文智能型pH 在线监控仪，在加药、加酸、加碱控制 pH 在所要求的范围内。在丫/启动控制之外，监控 系统对 2 台风机实施了风压监控和自动卸压装置，使风机空载关停，改善风机使 用条件，这些都对 0/A/0 生化组合工艺的稳定运行提供了有效保障。4.4 其他1本工程利用脱水活性污泥接种的方式启动，与传统的活性污泥法和SBR法相比，启动周期大大缩短。0/A/0 生化组合工艺处理保证了运行效果（出水水质）稳定，总有机物去除率达 95%以上，具有极强的抗冲击负荷能力，微生物恢复期 较短。2采用气浮池去除好氧池出水中含有的被剥落和淘汰的生物膜等固体悬浮 物，半年的稳定运行表明：与二沉池

53、相比，气浮物具有明显的优越性，它占地面 积小，建设费用省，去除 SS 效果好，有效地克服了二沉池污泥膨胀等缺点。3各段实际运行的有机物（CODCr 去除效率：一好氧 45%兼氧 15%二好氧 75%达到了预计处理效率。？4从经济分析看运行费用基本与应收排污费持平，但取得了较好的环境效 益和社会效益。5 结论1O/A/O 组合工艺不仅具有较高的有机物去除效率，而且容易得到较好的出水水质，在有脱氮除磷要求时可同时得到去除氮磷的效果。？2实际运行表明：O/A/O 组合工艺使较大部分好氧污泥在工艺内部消化，大大减少了剩余污泥量，可以不必建单独的好氧污泥装置。3O/A/O 组合工艺很好地体现技术经济的优

54、点，减少了建设费用和运行成本（与其他工艺相比，减少了停留时间，即减少了电耗）。4实践证明，O/A/O 组合工艺对处理有机物成分复杂的废水，特别是对既含 有易降解有机物又含有难降解有机物这一类具有一定可生化性但可生化性较差 的混合废水的处理，提供了一条经济有效的思路。传统活性污泥法7. 活性污泥法水处理工艺訂控系统及仪农啊线活忡/甘上址誘性污 iJE 址 9 的施式* 乂林肿 4 药性盼诞出 谀丄楚的牯血 是；曲理准好:KMJD5 星.mJ 迅也疮t 丄对址饰爼理和陵出鮭员 皤.町罹懈提強.油疑活弊”耙仏足 ft 阳卓 A 奴匏的幻燃建疵力 式绥好血蝕丄肚召机臥枠附时闇比的活件活淀血M 琦比即桅

55、初沉肮时池:凯泄涓咼、活性污泥 1912 年英国的克拉克（Clark ）和盖奇（Gage）发现，对污水长时间曝气会产生 污泥，同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦（ Arden）和洛开脱（Lockgtt）对这一现象进行了研究。曝气试验是在瓶中进行的，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，他们偶然发现，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着污泥时，处理 效果反而好。由于认识了瓶壁留下污泥的重要性，他们把它称为活性污泥。随后, 他们在每天结束试验前，把曝气后的污水静止沉淀，只倒去上层净化清水，留下 瓶底的污泥，供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。 这个试验的工艺 化便是于 1916 年建成的第一

56、个活性污泥法污水处理厂。在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥， 可以见到大量的细菌，还有真菌，原生动 物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。正是这些微生物（主要是细菌）以污水中的有机物为食料，进行代谢和繁殖，才降低了污水中有机物的含量。二、活性污泥法的基本流程活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充人空气，空气中的氧溶人污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反 应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状 态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后

57、混合液流人 沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离。流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池 内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反 应引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系 统的稳定运行。这部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放环 境前应进行处理，防止污染环境。从上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一个实用的处理方法， 污泥除了有氧 化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能从混 合液中分离出来，得到澄清的出水。活性污泥中的细菌是一个

58、混合群体， 常以菌 胶团的形式存在，游离状态的较少。菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包 覆成的粘性团块，使细菌具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝 体的主要组成部分。游离状态的细菌不易沉淀，而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌，这样沉淀池的出水就会更清彻，因而原生动物有利于出水水质的 三、活性污泥降解污水中有机物的过程活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段，吸附阶 段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去， 这是 由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上含有多糖类的粘性物质所致。 在稳定 阶段，主要是转移到活性污泥上的有机物为微

59、生物所利用。当污水中的有机物处于悬浮状态和胶态时，吸附阶段很短，一般在 1545min 左右，而稳定阶段较长。 在活性污泥的曝气过程中，废水中有机物的变化包括两个阶段：吸附阶段和稳定 阶段。在吸附阶段，主要是废水中的有机物转移到活性污泥上去；在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上去的有机物为微生物所利用。吸附量的大小，主要取决于有机物的状态，若废水中的有机物处于悬浮和胶体状态的相对量大时，则吸附量也大。分析中没有考虑微生物的内源呼吸。 微生物的内源呼吸也消耗氧，特别是微生物 的浓度比较高时，这部分耗氧量还比较大，不能忽略。因而上面的结论是概略的, 主要目的是说明活性污泥过程中的有机物吸附稳定过程。

60、氧化沟匚艺筑验沟乂总筑JtSL因此构曲期搏环制轴的牧河吸张由抑莒它艮人生鶴At圧一話财眸ii的 井哑*A+用为討水劇总ft每谋杓佥港鱼PUMi十哥的M坤il椒丸肄直为”确 -的水力用務时慚K陀喷+ -J达标出A I通用设备枚巧呢单兀消毒8.氧化沟水处理工艺进水初沉池 *化也V化沟艺申.九局ft I 艺便肚， 忱兀席沉砂泄*曙气沉眇池氧化沟是活性污泥法的一种变型， 其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态 上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠， 污水渗入其 中得到净化，最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的， 而是加以护坡处理的土 沟渠，是间歇进水间歇曝气的， 从这一点上来说