生活污水處理工藝目前已相當(dāng)成熟,其核心技術(shù)為活性污泥法或生物膜法,都屬于二級處理范疇。生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱生物污泥)。多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離,從凈化后的污水中除去。根據(jù)污水的水量、水質(zhì)和出水要求及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,選用合理的污水處理工藝。
NO.1A/O工藝
A/O工藝法,也叫厭氧好氧工藝法,主要用于水處理方面。A就是厭氧段,主要用于脫氮除磷;O就是好氧段,主要用于去除水中的有機物。它除了可去除廢水中的有機污染物外,還可同時去除氮、磷,對于高濃度有機廢水及難降解廢水,在好氧段前設(shè)置水解酸化段,可顯著提高廢水可生化性。
工藝特征:
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實現(xiàn)污水無害化處理。
優(yōu)點:
(1)效率高。(2)流程簡單,投資省,操作費用低。(3)缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。(4)容積負荷高。(5)缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。
缺點:
(1)由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng),從而不能培養(yǎng)出具有獨特功能的污泥,難降解物質(zhì)的降解率較低。
(2)若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大了運行費用。另外,內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài),影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%。
(3)水力停留時間(硝化段>6h,反硝化段<2h)污泥濃度MLSS(>3000mg/L)污泥齡(>30d)N/MLSS負荷率(<0.03)進水總氮濃度(<30mg/L)。
NO.2 A2/O工藝
A2/O工藝亦稱A-A-O工藝,即厭氧-缺氧-好氧工藝,被稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝。按實質(zhì)意義來說,本工藝應(yīng)為生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝處理效率一般能達到:BOD5和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法,運行管理要求高,所以對目前我國國情來說,當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化,從而影響給水水源時,才采用該工藝。
工藝特征:
(1)效率高。
(2)缺氧反應(yīng)器:污水經(jīng)厭氧反應(yīng)器進入該反應(yīng)器,其首要功能是脫氮,硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的,循環(huán)的混合液量較大,一般為2Q(Q為原污水量)。
(3)好氧反應(yīng)器–曝氣池:混合液由缺氧反應(yīng)器進入該反應(yīng)器,其功能是多重的,去除BOD、硝化和吸收磷都是在該反應(yīng)器內(nèi)進行的,這三項反應(yīng)都是重要的,混合液中含有NO3-N,污泥中含有過剩的磷,而污水中的BOD(或COD)則得到去除,流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器。
優(yōu)點:
(1)本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝,總的水力停留時間少于其他同類工藝。
(2)在厭氧(缺氧)、好氧交替運行條件下,絲狀菌不能大量增殖,無污泥膨脹之虞,SVI值一般均小于100。
(3)污泥中含磷濃度高,具有很高的肥效。
(4)運行中勿需投藥,兩個A段只用輕緩攪拌,以不增加溶解氧為度,運行費用低。
(5)污染物去除效率高,運行穩(wěn)定,有較好的耐沖擊負荷。
(6)污泥沉降性能好。
缺點:
(1)硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機負荷、污泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和競爭,很難在同一系統(tǒng)中同時獲得氮、磷的高效去除。
(2)除磷效果難于提高,污泥增長有一定的限度,不易提高,特別是當(dāng)P/BOD值高時更是如此。
(3)脫氮效果也難于進一步提高,內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限,不宜太高。
(4)當(dāng)城市污水中碳源低時,反硝化效果受到碳源量的限制,大量的未被反硝化的硝酸鹽隨回流污泥進入?yún)捬鯀^(qū),干擾厭氧釋磷的正常進行。