污水處理常規工藝

目前氧化溝有很多形式種類，如Carrousel氧化溝、Orbal氧化溝及交替式氧化溝等，不管是什么形式的氧化溝，它們均具有氧化溝特性。
氧化溝是活性污泥法的一種變形，污水和活性污泥的混合液在環狀的曝氣渠道中不斷循環流動，具有特殊的循環流態，既是完全混合式又具有推流式的特征。氧化溝一般在延時曝氣條件下運轉，水和固體停留時間長，固體總量較多，因而能對進水水質的沖擊有一定的緩沖作用。又因為氧化溝溝內循環量高于進水流量的幾十倍甚至于上百倍，使其產生較大稀釋能力。氧化溝的曝氣裝置不是全池分布，因而很容易在溝內形成好氧和缺氧交替出現的狀態。
奧貝爾氧化溝由三個同心溝道組成，通過對三個溝道不同溶解氧呈梯度變化的控制，不僅能很好的降解有機物和懸浮物，還能有效地除磷脫氮，污水經過氧化溝完成生物降解后再進入沉淀池進行泥水分離。
Orbal氧化溝系統工藝需另設污泥回流系統，將沉淀后的污泥回流到氧化溝中，使微生物處于平衡狀態，剩余污泥由剩余污泥泵排出。

膜生物反應器是一種結合了活性污泥曝氣和微濾技術的一種小規模生活污水處理技術，由于其出水水質較好，尤其是SS較低，因此，是近年來在生活污水處理回用領域應用較多的一種工藝。膜生物反應器的優點有：
（1）結合了膜處理技術和生物處理技術帶來的優點，超（微）濾膜組件作為泥水分離單元完全可以取代二次沉淀池，微孔超濾膜截留活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機物，使生物反應器內微生物濃度較高，提高了生物對有機物的氧化率。
（2）膜濾后出水質量高，感官上已經接近自來水的情況，且出水水質穩定可靠。
（3）系統剩余污泥排放較小。
（4）系統流程簡單，易于集成，占地面積較少，是傳統中水系統的1/2左右。
（5）整個系統自動化程度高，運行管理簡單方便。
膜生物反應器存在以下缺點：
（1）運行費用高。
膜的更換費用是影響一體式MBR系統運行費用的關鍵因素，而動力費用是影響分離式MBR系統運行費用的關鍵因素，常規分離式MBR運行能耗為3～4 kW·h/m3，同時淹沒式MBR運行能耗為0.6～2 kW·h/m3，也高于活性污泥法的0.3～0.4 kW·h/m3。MBR工藝平均運行費用在2元/m3以上。
（2）阻力損失較大，以及膜壽命單機處理能力較小。
（3）不適合應用于處理較大水量的場合。

生物轉盤又稱浸沒式生物濾池，一系列串連的旋轉圓盤約有一半的盤片浸沒在接觸反應槽內的廢水中。轉盤轉達離開污水于空氣接觸，生物膜上的固著水層從空氣中吸收氧，固著水層中的氧是過飽和的，并將其傳遞到生物膜和污水中，使槽內污水的溶解氧含量達到一定的濃度，甚至可以達到飽和，從而有效去除有機物。
該工藝的優點有：
（1）工藝可靠,微生物濃度高，生物相豐富，出水水質穩定。
（2）維護管理簡便,不需要經常調節生物污泥量，不會發生污泥膨脹，復雜的機械設備也比較少。因此，便于維護管理。
（3）運行成本低,接觸反應槽不需要曝氣，污泥也無需回流。因此，動力消耗較低，節省運行成本。
但是該工藝仍存在一些致命的缺點：
昂貴的轉盤使投資較活性污泥法大，轉盤支撐填料的鋼結構骨架長期在污水中浸泡，腐蝕嚴重，2-3年需進行一次油漆，采用用防水防腐漆，油漆一次要拆填料、空氣罩等，工作量很大。如采用不銹鋼骨架，每臺轉盤的成本增至10多萬元，一次投資太大。轉盤填料塑料，以及環氧玻璃鋼制成的空氣罩使用壽命不會超過10年，需要研制替代材料。本廠區污水量時變化系數較大，在泵房停止供水時，為了維持氣動生物轉盤微生物的活性，羅茨鼓風機仍需照常運轉供氣，造成電能的嚴重浪費。處理效果一般，部分盤面暴露在空氣中會給周圍的環境帶來很大的氣味。

CASS工藝循環階段和循環過程
循環式活性污泥法是間歇式活性污泥法的一種改進。在一個或多個平行運行、且反應容積可變的池子中，完成生物降解和泥水分離過程。因此在該工藝中無需設置單獨的沉淀池。在這一系統中，活性污泥法按照“曝氣-非曝氣”階段不斷重復進行。在曝氣階段主要完成生物降解過程，在非曝氣階段雖然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分離過程。 由于循環式活性污泥法工藝按照“注水-排水”以及“曝氣-非曝氣”順序完成處理過程，因此屬于序批式活性污泥法。
CASS工藝每一操作循環由下列四個階段組成：
⑴進水/曝氣階段
⑵進水/沉淀階段
⑶進水/撇水階段
⑷進水/閑置
循環開始時，由于污水的進入，使得池子內部的水位由某一低水位開始上漲；經過一定時間的曝氣和混合后，系統停止曝氣以便使反應器內的活性污泥進行絮凝沉淀，活性污泥將在靜止的環境中沉淀。當沉淀階段完成后，撇水器將把池子上部的上清液排出系統，同時水位將降低到初始的深度。之后，系統將重復以上過程。上述各個階段組成一個循環，并不斷重復。
工藝特點
工藝流程簡單，布置緊湊，占地面積少，投資省，維護管理方便。
本工藝好氧曝氣設備選用有效的曝氣裝置，具有充氣量大，氧利用率高，運行穩定，曝氣均勻的特點。
本工藝流程剩余污泥量很少，產生臭氣量少，無二次污染。

Ⅰ、工藝方面的特征：
(1)生物接觸氧化法多采用比表面積大、空隙率高、水流通暢的生物填料，又加上充足的有機物和溶解氧，適用于微生物棲息增殖，因此生物膜上的生物是豐富的，除細菌和多種種屬的原生動物和后生動物外，還能夠生長氧化能力較強的球衣菌屬的絲狀菌，而無污泥膨脹現象發生。在生物膜上能夠形成穩定的生態系統和食物鏈。
(2)填料表面全部為生物膜所密布，形成了生物膜的主體結構，由于絲狀菌的大量滋生，有可能形成一個呈立體結構的密集的生物網，廢水在其中通過能夠有效地提高凈化效果。
(3)由于進行曝氣，生物膜表面不斷的接受曝氣吹脫，這樣有利于保持生物膜的活性，一直厭氧膜的增殖，也宜于提高氧的利用率，因此能夠保持較高濃度的活性生物量。正因為如此，生物接觸氧化法能夠接受較高的有機負荷，處理效率較高，有利于減小反應池容積和占地面積。
Ⅱ、運行方面的特征：對沖擊負荷有較強的適應能力，在間歇運行條件下，仍能夠保持良好的處理效果，對排水不均勻的企業，更具有實際意義；操作簡單，運行方便、易于維護管理，勿需污泥回流，不產生污泥膨脹現象；污泥生成量少，污泥顆粒較大，易于沉淀。
Ⅲ、功能方面的特征：具有多種凈化功能，除有效地去除有機污染物外，如運行得當還能夠用以脫氮和除磷，因此可以作為三級處理技術。

曝氣生物濾池技術開始由法國CGE公司所屬的OTV公司開發特別是在近幾年，曝氣生物濾池技術又有了長足的進步， 在我國．該項技術的應用也得到了發展．同時，在我國的中水、生活污水和工業廢水的處理中，該工藝技術也得到了不斷的應用。曝氣生物濾池的原理和特點如下
（1）原理
曝氣生物濾池的基本原理是在一級強化的基礎上，以顆粒狀填料及其附著生長的生物膜為主要處理介質，充分發揮生物代謝作用、物理過濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反應器內食物鏈的分級捕食作用。實現污染物在同一單元反應器內的去除。曝氣生物濾池借鑒了生物接觸氧化反應器和深床過濾的設計原理，反應器內存在著不同的好氧、缺氧區域?？赏綄崿F硝化和反硝化，在去除有機物的同時達到脫氮的目的翻。
（2） 特點
與普通的活性污泥法相比．曝氣生物濾池有如下的特點：
a、具有更高的生物濃度和有機負荷。曝氣生物濾池中采用的粗糙多孔的粒狀填料為微生物提供了更佳的生長環境。易于掛膜及穩定運行?？稍谔盍媳砻姹３州^多的生物量，單位體積內微生物量遠遠大于活性污泥中的微生物量(可達10～15g／L)，高濃度的微生物量使得曝氣生物濾池的容積負荷增加 。
b、工藝簡單?；ㄙM用低。由于填料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產生的粘性物質形成的吸附架橋作用，因此，可省去二沉池，進而降低基建費用；在穩定運行情況下，去除SS的機理類似于普通快濾池，只要沒有發生穿透，出水SS均較為理想。
c、抗沖擊負荷能力強，耐低溫。國外運行經驗表明，曝氣生物濾池可在正常負荷2～3倍的短期沖擊負荷下運行，而其出水水質變化很小。這主要依賴于濾料的高比表面積，當外加有機負荷增加時。濾料表面的生物量可以快速增值；另一方面依賴于整體曝氣生物濾池的緩沖能力。并具有良好的運行效果。
d、粒狀填料可使充氧效率大大增加。一般氧利用率可增加10％～15％ ，降低了運轉費用。這主要是由于污染物、生物膜和填料之間的接觸更理想，在氧氣的上升過程中，與這三者發生無數次碰撞，增加了傳質效果。
e、管理簡單。曝氣生物濾池抗沖擊負荷能力很強，沒有污泥膨脹問題，能保持池內較高的微生物濃度，因此日常運行管理簡單，處理效果穩定。易掛膜，啟動快。

A2/O生物脫氮除磷工藝是活性污泥工藝，在進行去除BOD、COD、SS的同時可生物脫氮除磷 。
在好氧段，硝化細菌將入流污水中的氨氮及有機氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉化成氮氣逸入大氣中，從而達到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪等易降解的有機物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷去除。
本項目廢水中有機污染物除了含大量的有機物外還含有高濃度的氨氮，根據大量工程經驗，當氨氮濃度很高時，會消耗大量的溶解氧，若A2/O池設計不合理很容易造成運行中好氧池癱瘓，系統無法正常運行。同時若氨氮去除效果不好會直接影響到出水COD的含量，造成出水COD濃度升高。因此，好氧系統主要是去除水中的有機物及氨氮，需要選擇能去除有機物及水中氨氮的工藝。
（1）A2/O池對水中有機物(COD)的去除：
A2/O池中保持一定的污泥濃度，即微生物量，通過向O池中通入一定的空氣，為微生物提供足夠的氧氣，好氧微生物利用水中的有機物進行新陳代謝活動：首先有機物被污泥絮體表面吸附，通過與絮體中微生物接觸并進入微生物細胞體內，在酶的作用下，一部分有機物被分解掉，一部分轉化為自身細胞。從而達到去除有機物的目的。下圖為有機物被微生物分解代謝的過程（已做圖）：

（2）A2/O池對廢水中氨氮的去除：
在A2/O池生化系統內氨氮主要通過微生物的同化作用以及硝化菌和反硝化菌的作用予以去除。
同化作用去除主要是通過微生物增殖過程中對氮的吸收，轉化為微生物自體物質，然后通過排出剩余污泥的方式排出處理水之外。同化作用氮的去除效果主要依運行條件和水質而定。
生物硝化反硝化脫氮是在微生物的作用下，將有機氮和氨態氮轉化為N2和NxO氣體的過程。其中包括硝化和反硝化兩個反應過程。
硝化反應：
硝化反應是在好氧條件下，將NH4+轉化為NO2-和NO3-的過程。
反硝化反應：
反硝化反應是指在無氧或缺氧的條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮(NO3-)和亞硝酸鹽氮(NO2-)還原為氮氣的過程。
反硝化菌屬異養兼性厭氧菌，在有氧存在時，它會以O2為電子受體進行呼吸；在無氧而有NO3-或NO2-存在時，則以NO3-或NO2-為電子受體，以有機碳為電子供體和營養源進行反硝化反應。在生化過程中，約96%的NO3-N經異化過程還原，4%經同化過程合成微生物

要保證出水TP低于0.5mg/L難度較大，化學除磷就成為可靠的選擇與補充，本工程考慮輔助化學除磷措施—混凝沉淀池，確保尾水達標排放。
混凝沉淀原理：在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離除去的水處理法。
混凝法的基本原理是在廢水中投入混凝劑，因混凝劑為電解質，在廢水里形成膠團，與廢水中的膠體物質發生電中和，形成絨粒沉降?；炷恋聿坏梢匀コ龔U水中的粒徑為10-3~10-6 mm的細小懸浮顆粒，而且還能夠去除色度、油分、微生物、氮和磷等富營養物質、重金屬以及有機物等。
化學除磷即采用向污水中投加化學藥劑，使水中磷酸根離子生成難溶性的鹽，形成絮凝體與水分離，達到去除污水中所含磷的一種除磷方法。