活性污泥法新工艺

1、13.7 13.7 其他几种常用的活性污泥法其他几种常用的活性污泥法工艺技术工艺技术201303020125201303020125周率周率13.7.1 氧化沟氧化沟氧化沟：又称连续循环反应器，是常规活性污泥法的一种改型和发展，是延时曝气法的一种特殊形式。1.氧化沟的基本构造和工艺简况氧化沟的基本构造和工艺简况（1）基本构造基本构造一般呈环形沟渠状平面多为椭圆形、圆形或马蹄形总长可达几十米甚至上百米进水装置较简单，一根进水管。如果双池以上平行工作时要考虑均匀配水出水采用溢流堰式，宜于采用可升降式溢流堰。交替工作系统时，溢流堰应能自动启闭，并于进水装置呼应以控制沟内水流方向。（2 2）工艺优点）

2、工艺优点流程简单，构筑物上，运行管理方便可不设初沉池，也可使氧化沟与二次沉淀池合建，省去污泥回流装置流速为0.30.5m/s，当总沟长为100500m时，污水流动完成一个循环所需时间约420min。可认为氧化沟内的水质是几乎一致的，从这个方面流态是完全混合式的，但氧化沟又有推流式的特征。独特的水流状态利于活性污泥的生物凝聚作用，且可分为富氧区、缺氧区，进行硝化和反硝化，利于脱氮BOD负荷低，对水温水质有较强的适应性，污泥龄较长，可达1530d，一般氧化沟能使水中氨氮达到95%99%的硝化，程度若运行、设计得当氧化沟可具有反硝化作用污泥停留时间很长，排出的污泥已趋于稳定，只需浓缩脱水处理（3 3

3、）工艺缺点）工艺缺点占地面积较大采用机械曝气，动力效率低，能耗较高2.2.氧化沟曝气装置氧化沟曝气装置是氧化沟中最主要的机械设备，对处理效率、能耗及运行稳定性有很大影响主要功能： 供氧； 保证活性污泥呈悬浮状态，使污水、空气和污泥充分混合与接触； 推动水流以一定流速（不低于0.25m/s）延迟长循环流动，这对保持氧化沟净化功能具有重要意义。分类： 横轴曝气：转刷曝气盘、曝气转盘 纵轴曝气：表面机械曝气器、自吸螺旋曝 气器、射流曝气器、提升管式曝气器3.3.常用的氧化沟系统常用的氧化沟系统卡罗塞尔氧化沟卡罗塞尔氧化沟由多沟串联氧化沟及二次沉淀池、污泥回流系统组成。右图为六廊道并采用纵轴低速表面曝

4、气器的卡罗塞尔氧化沟。每组沟渠转弯处安装一台表面曝气器。靠近曝气器的下游为富氧区，上游为低氧区，外环还可能成为缺氧区。能够形 成生物脱氮的环境条件。在国内外得到了广泛应用，规模大小从 200650000/d不等，BOD去除率达 95%99%，脱氮效果可达90%以上交替工作氧化沟交替工作氧化沟必须安装自动控制系统，根据水质情况控制进、出水的方向，溢流堰的启闭及曝气转刷的开动与停止。两沟型氧化沟两沟型氧化沟三池交替工作氧化沟三池交替工作氧化沟结构结构由容积相同的A、B两池组成，串联运行，交替作为曝气池和沉淀池，无需设置污泥回流系统和二沉池。两侧的A、C池交替的作为曝气池和沉淀池,原污水交替进入。中

5、间的B池则一直为曝气池优点优点处理水质较好，污泥也比较稳定经过适当的运行不但能去除BOD，还能完成脱氮除磷的目的，且无需污泥回流缺点缺点曝气转刷利用率低设备利用率较低工艺工艺流程流程图图奥贝尔型氧化沟系统奥贝尔型氧化沟系统采用同心圆式的多沟串联系统污水和回流污泥首先进入最外环的沟渠，后依次进入下一层沟渠，最后由位于中心的沟渠流出进入二沉池这种氧化沟系统多采用3层沟渠。外沟的容积最大，占60%70%,主要的生物氧化和脱氮过程在此完成；中沟占20%30%；内沟仅占10%左右运行时三层沟渠内的混合液的溶解氧保持较大的梯度，目的：外沟道溶解氧浓度接近0，氧传递效率高，即可节约供氧的能耗，也可为反硝化创

6、造条件。曝气曝气- -沉淀一体化氧化沟沉淀一体化氧化沟又称合建式氧化沟，集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体，无需创造单独的二沉池。将曝气、沉淀两种功能集于一体，可减少占地面积，免除污泥回流系统，但构造待进一步完善，运行经验也待进一步研究。是一种采用曝气与沉淀合建的形式，是美国于80年代初至今一直开发研究的一种新型污水处理系统，即将船形二沉池设置于氧化沟内。一体化氧化沟设计的关键在于沉淀船的设计，其形式应该能够充分利用水力学原理及沟内的水流作用，保证船内压力大于船外压力，积泥斗的水流方向应自上而下，这样才能使进入沉淀船中的活性污泥沉淀后从船底集泥斗顺利流回沟内被带走13.7.2 AB法污

7、水处理工艺吸附-生物降解工艺，简称AB法污水处理工艺。是为解决传统的二级生物处理工艺存在的去除难降解有机物和脱氮除磷效率低及投资费用高等问题，开发的新型污水生物处理工艺。运行负荷BOD污泥负荷Ns/BOD (kgMLSSd) -污泥龄c/d水力停留时间HRT溶解氧浓度DO/mgL-1A段高负荷或超高负荷260.30.530min0.20.7B段低负荷运行0.150.3152023h12A、B段各自拥有独立的污泥回流系统，两端完全分开，每段分别能够培养出适于本段污水水质的微生物种群。A段主要依靠活性污泥的吸附作用去除有机物及氮、磷等，因此对负荷、温度、pH以及毒性等作用有一定抵抗力，同时还能去除

8、某些重金属和难降解有机物。B段的污泥龄较长，同时有机物浓度较低，有利于硝化反应。B段承受的负荷为总负荷的40%70%，较传统污泥法处理系统，曝气池的容积可减少40%左右。13.7.3 间歇式活性污泥法（SBR）又称为序批式活性污泥法处理系统，是近年来国内外被广泛应用的一种污水生物处理技术1.1.工作原理工作原理SBR的运行工况以间歇操作为主要特征序批间歇式有两种含义：从空间上讲，由于污水大多是连续排放，且流量波动很大，反应池至少为两个或三个池以上，污水连续按序列进入每个反应池，它们运行时的相对关系也是有次序的，也是间歇的；从时间上讲，按运行次序，一个运行周期可分为五个阶段，即：进水；反应；沉淀

9、；排水；闲置进水阶段进水阶段污水注入之前，反应器内残留着高浓度的活性污泥混合液。污水注满后在进行反应（限制性曝气），起到了水质调节作用。一边进水一边曝气（非限制性曝气），则对有毒物质或高浓度有机污水具有缓冲作用，表现出耐冲击负荷的特性。SBR工艺可根据开始曝气的时间与充水过程时序的不同，分成三种曝气方式：非限制性曝气一边冲水一边曝气；限制曝气冲水完毕后再开始曝气；半限制性曝气充水阶段的后期开始曝气反应阶段反应阶段包括曝气和搅拌混合。SBR法在时间上灵活控制，为实现脱氮除磷提供了有利条件：容易实现好氧、缺氧与厌氧状态交替的环境条件；容易在好氧条件下增大曝气量、反应时间与污泥龄，来强化有机物的降解

10、、硝化反应和除磷菌过量摄取磷的过程的顺利完成；也可以在缺氧条件下方便的投加原污水（或甲醇等）或提高污泥浓度等方式，使反硝化过程更加快的完成；反硝化后还可再进行曝气，以便吹脱产生的氮气和进一步去除投加的有机物；可以在进水阶段通过搅拌维持厌氧状态，促进除磷菌的充分稀释放磷沉淀阶段沉淀阶段停止曝气或搅拌，混合液处于静止状态，泥水分离。由于是静止沉淀，沉淀效果一般良好，1h即足够排水阶段排水阶段沉淀后产生的上清液作为处理水出水，一直排放到最低水位。反应池底部沉降的活性污泥大部分为下个处理周期使用，排水后还可根据需要排放剩余污泥闲置阶段闲置阶段又称待机阶段，即在处理水排放后，反应处于停滞状态，等待下一个

11、运行周期的开始。SBR工艺结构形式简单，运行方式灵活多变，空间上呈理想的完全混合，时间上有机物降解呈理想推流的活性污泥法2.SBR的工艺特征主要特征主要特征：采用集有机物降解与混合液沉于一体的反应器间歇曝气池。优点：优点：不需要污泥回流机器设备的动力消耗，不设二沉池；工艺简单，基建与运行费用低；生化反应推动力大，速度快、效率高，出水水质好；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能进行脱氮和除磷；耐冲击负荷能力较强，处理有毒或高浓度有机废水能力强，尤其是按非限制性曝气方式运行时，不易产生污泥膨胀，是防止污泥膨胀的最好工艺；可使本工艺过程实现全部自动化的操作与管理。13.7.4 CASS工艺循环式

12、活性污泥法整个工艺主体为一间歇式反应器，反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池中进行，废水按一定的周期和阶段得到处理。根据生物反应动力学原理，使废水在反应器中的流动呈现出整体推流而在不同的区域内完全混合的复杂流态，保证了稳定的处理效果。CASSCASS工艺分区：工艺分区：生物选择区生物选择区 设置在反应池前端， 从主反应区回流的污泥和进水在此混合。HRT一般为0.51h之间，通常在厌氧或兼氧条件下运行。第二区第二区具有辅助厌氧或兼氧条件下生物选择功能，还具有对进水水质水量变化的缓冲作用主反应区主反应区是最终去除有机底物的主要场所，在运行过程中，通

13、常对主反应区的曝气强度加以控制，使反应区内主体混合液处于好氧状态，而活性污泥结构内部基本处于缺氧状态。处理生活污水时，三个区容积比可选择为1:2:17，具体数值可由实验确定CASS工艺一个循环过程一般包括四个阶段：进水曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段、闲置阶段。一般一个运行周期为4h，其中进水曝气2h，沉淀、滗水各1h。运行周期：进水曝气阶段，反应器水位从设计最低水位逐渐增加值最高设计水位（即变容积运行），然后在静止条件下进行絮凝沉淀。神殿结束后通过表面滗水装置排出上清水层，使反应器中水位恢复设计最低水位。重复运行。需要定时排泥，主反应区内混合液污泥在30005000mg/L时，经沉淀后可达到15

14、000mg/L左右，剩余污泥量比传统活性污泥处理工艺少得多。CASSCASS工艺的主要特点工艺的主要特点：反应器前端设置生物选择器，并将主反应区的污泥回流至生物选择器。为絮状菌创造合适的生长条件并选择出絮状菌，具有防止活性污泥膨胀，增强系统运行稳定性的功能；在生物选择区内，污泥回流也中含有少量的硝态氮可进行反硝化；充分利用了活性污泥的快速吸附作用加速对溶解性底物的去除；可以使污泥中的磷在厌氧条件下释放，为后续主曝气区磷的过量摄取创造条件。可变容积运行提高了系统对水质水量变化的适应性和操作灵活性CASSCASS工艺的优点：工艺的优点：工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好；沉淀阶段不进水，

15、静止沉淀效果好；采用矩形池结构的模块式建造，占地面积少，便于系统扩建；系统操作自动化，维护和运行费用较低；系统无需设施刮泥、搅拌设备和污泥回流系统，机械设备投资低13.7.5 膜生物反应器（MBR）膜生物反应器由膜分离技术和活性污泥法相结合而成。1.1.膜生物反应器的组成膜生物反应器的组成由膜组件和生物反应器两部分构成活性污泥在生物反应器内与基质充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢维持自身生长繁殖，同时使有机污染物充分降解。在膜两侧压力差的作用下，膜组件通过机械筛分、截留和过滤等过程对废水和污泥混合液进行固液分离，大分子物质等呗浓缩后返回生物反应器内2.2.生物反应器特征生物反应器特征与传统

16、的生物处理方法相比具有更好的处理性能和效果：具有更好的处理性能和效果：对污染物去除效率高，出水水质稳定，出水基本没有悬浮物； 基本实现了污泥龄与水力停留时间的分离，设计与运行操作更简单； 膜的截留作用避免了微生物的流失，可以保持较高的污泥浓度，有效提高有机物的容积负荷； SRT可很长，允许时代周期长的微生物充分生长，利于某些难降解有机物的生物降解，也利于培养硝化细菌，提高硝化能力； 剩余污泥量少，可减少污泥处置费用； 结构紧凑，易于一体化自动控制，运行管理方便缺点：缺点：经过一段时间的运行，操作压力会越来越高，膜的通透性能也会下降，会有堵塞问题。需要较高的膜面流速减轻因浓差极化形成的凝胶层阻力，因此能耗较高膜的制造成本较高3.3.膜生物