常用生活污水處理工藝介紹及對比

1、幾種常用生活污水處理工藝的比較、概述生活污水處理工藝目前已相當(dāng)成熟，其核心技術(shù)為活性污泥法和生物膜法， 對活性污泥法（或生物膜法）的改進及發(fā)展形成了各種不同的生活污水處理工藝， 傳統(tǒng)的活性污泥法處理工藝在中小型生活污水處理已較少使用。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，對污水處理的正 常運行、處理費用具有決定性的作用。本文主要對生活污水幾種常用的處理工藝作簡單介紹，包括氧化溝、序批式 活性污泥法（SBR、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池（BAF、A-0工藝、膜生物 反應(yīng)器（MBR等。中小型生活污水處理工藝簡介典型的生活污水處理完整工藝如下：污水前處理生化法二沉池

2、消毒出水I I-污泥處理系統(tǒng)-前處理也稱為預(yù)處理技術(shù)，常用的有格柵或格網(wǎng)、調(diào)節(jié)池、沉砂池、初沉池 等。由于生活污水處理的核心是生化部分，因此我們稱污水處理工藝是特指這部 分，如接觸氧化法、SBF法、A/0法等。用生化法（包括厭氧和好氧）處理生活污 水在目前是最經(jīng)濟、最適用的污水處理工藝，根據(jù)生活污水的水量、水質(zhì)及現(xiàn)場 的條件而選擇不同的污水處理工藝對投資及運行成本具有決定性的影響。下面就 目前常用的生活污水處理工藝作一簡介。1、氧化溝工藝氧化溝是活性污泥法的一種變形，其池體狹長，故稱為氧化溝。氧化溝有多種構(gòu)造型式，典型的有：A:卡羅塞式；B:奧巴爾型；C:交替工作式氧化溝；D: 曝氣沉淀一體化

3、氧化溝氧化溝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大中型城市污水處理廠，其規(guī)模從每日幾百立方米 至幾萬立方米，工藝日趨完善，其構(gòu)造型式也越來越多。其主要特點是:進出水 裝置簡單；污水的流態(tài)可看成是完全混合式，由于池體狹長，又類似于推流式； BOD負(fù)荷低，處理水質(zhì)良好；污泥產(chǎn)率低，排泥量少；污泥齡長，具有脫氮的功能設(shè)計要點:混合液懸浮固體濃度 5000mg/l ；生物固體平均停留時間， 去除 B0D5 時，取 58 天，當(dāng)要求硝化反應(yīng)時取 1030天；水力停留時間為 20、 24、 36、 48h， 根據(jù)對處理水水質(zhì)要求而定；BO SS負(fù)荷（Ns）為 （）; BOD容積負(fù)荷（Nv） 為kgBOD/（）;污泥回流比為5

4、0150%混合液在渠內(nèi)的流速為s；溝底流速為 m/s。但氧化溝工藝與SBR和普通活性污泥工藝比較，能耗高，且占地面積較大2、 A/O 法即厭氧好氧污水處理工藝，流程如下:生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其 特點是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動狀 態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填 料接觸不均的缺陷。該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，生物膜生長至一定厚度后，填料壁的 微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物 膜的脫落，并促進新生物膜的生長，此時，脫落的生物膜將隨出水流

5、出池外。生 物接觸氧化法具有以下特點：1、由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；2、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流完全混合，故對水質(zhì)水量的驟 變有較強的適應(yīng)能力；3、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便特點 生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點， 但又與一般生物膜法不盡相 同。一是供微生物棲附的填料全部浸在廢水中，所以生物接觸氧化池又稱淹沒式 濾池。二是采用機械設(shè)備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風(fēng)供氧， 相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填料，也可稱為曝氣循環(huán)型濾池或接觸曝 氣池。三是池內(nèi)廢水中

6、還存在約25%的懸浮狀態(tài)活性污泥，對廢水也起凈化作 用。因此生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有生物膜法 和活性污泥法的優(yōu)點。生物接觸氧化法凈化廢水的基本原理與一般生物膜法相同，就是以生物膜吸 附廢水中的有機物，在有氧的條件下，有機物由微生物氧化分解，廢水得到凈化生物接觸氧化池內(nèi)的生物膜由菌膠團、絲狀菌、真菌、原生動物和后生動物 組成。在活性污泥法中，絲狀菌常常是影響正常生物凈化作用的因素；而在生物 接觸氧化池中，絲狀菌在填料空隙間呈立體結(jié)構(gòu)，大大增加了生物相與廢水的接觸表面，同時因為絲狀菌對多數(shù)有機物具有較強的氧化能力，對水質(zhì)負(fù)荷變化有較大的適應(yīng)性，所以是提高凈化能力的有力

7、因素。處理裝置 按結(jié)構(gòu)分為分流式和直接式兩類， 其結(jié)構(gòu)如圖生物接觸氧化池所示分流式的曝氣裝置在池的一側(cè)填料裝在另一側(cè)依靠泵或空氣的提升作用，使 水流在填料層內(nèi)循環(huán)，給填料上的生物膜供氧。此法的優(yōu)點是廢水在隔間充氧， 氧的供應(yīng)充分，對生物膜生長有利。缺點是氧的利用率較低，動力消耗較大；因 為水力沖刷作用較小， 老化的生物膜不易脫落新陳代謝周期較長生物膜活性較??； 同時還會因生物膜不易脫落而引起填料堵塞。直接式是在氧化池填料底部直接鼓風(fēng)曝氣。生物膜直接受到上升氣流的強烈 擾動，更新較快，保持較高的活性；同時在進水負(fù)荷穩(wěn)定的情況下，生物膜能維 持一定的厚度，不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。一般生物膜厚度控制在 1

8、 毫米左右為宜選用適當(dāng)?shù)奶盍弦栽黾由锬づc廢水的接觸表面積是提高生物膜凈化廢水能力的重要措施。一般采用蜂窩狀填料。蜂窩狀填料的比表面積如：蜂窩狀填料孔徑須根據(jù)廢水水質(zhì)（BO即五日生化需氧量、懸浮物等的濃 度）、BOD負(fù)荷、充氧條件等因素進行選擇。在一般情況下BO濃度為100300 毫克/升，孔徑可選用 32毫米；BO為50100毫克/升可選用1520毫米； 如在 50毫克升以下，可選用 1015毫米孔徑的填料。填料要質(zhì)量輕，強度好，抗氧化腐蝕性強，不帶來新的毒害。目前采用較多 的有玻璃布、塑料等蜂窩狀填料，此外，也可采用繩索、合成纖維、沸石、焦炭 等作填料。填料型式有蜂窩狀、網(wǎng)狀、斜波紋板等。

9、生物接觸氧化法的BOD負(fù)荷與廢水的基質(zhì)濃度有關(guān)，對低BOD濃度（50300毫克/升）廢水每日每立方米的填料采用25千克（BODE），廢水停留時間為小時，氧化池內(nèi)耗氧量約 13 毫克/升。由于氧化池內(nèi)生物量較大，處理負(fù)荷高，2 3 毫克/升?？煽刂迫芙庋趿枯^高，一般要求氧化池出水中剩余溶解氧為為了節(jié)省運行費用，并提高污水的可生化性，在生物接觸氧化池前加厭氧水解調(diào)節(jié)池，將厭氧工藝控制在水解酸化階段，旨在利用厭氧條件下多種產(chǎn)酸菌的 胞外酶分解水中長鏈有機物，產(chǎn)生有機酸、醇等，廢水中的有機物水解酸化后， 可生化性得到了提高，利于發(fā)揮后續(xù)好氧工藝的生物降解性能，使整個工藝能節(jié) 能運行并使出水優(yōu)良。設(shè)計要

10、點：A:厭氧水解池采用上升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的形式，設(shè)計水力停留時間為24 小時。厭氧池下部為污泥床區(qū)，污泥床厚度通?？刂圃?之間，進水系統(tǒng)可采用脈沖進水中阻力布水系統(tǒng)，底部設(shè)布水溝，保留污泥不沉積底部，呈懸浮狀態(tài)。污泥床平均濃度為 3035g/l 則污泥負(fù)荷為 kg(ss).d 。B:生物接觸氧化工藝是介于活性污泥法與生物膜法之間的一種污水處理工藝。池內(nèi)設(shè)有填料，微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以 絮狀懸浮生長于水中，因此它兼有活性污泥法與生物濾池的特點。曝氣系統(tǒng)可采 用鼓風(fēng)或射流曝氧增氧系統(tǒng)(設(shè)計時必須考慮投資及運行成本) 。為培養(yǎng)微生物的 不同的優(yōu)勢菌種，將接觸氧化池

11、分為兩格是行之有效的。第一格有效水力停留時間為小時，有機負(fù)荷為。第二格有效水力停留時間為小時，有機負(fù)荷。A/O 法優(yōu)點在于： 體積負(fù)荷高，停留時間短，節(jié)約占地面積; 生物活性高； 有較高的微生物濃度; 污泥產(chǎn)量低; 出水水質(zhì)好且穩(wěn)定; 動力消耗低; 不產(chǎn)生污泥膨脹; 掛膜方便，可間歇運行；尚待改進 工藝運行簡單，操作方便，抗沖擊負(fù)荷能力強目前存在的問題主要是池內(nèi)填料間的生物膜有時會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，研究的方向是針對不同的進水負(fù)荷控制曝氣強度，以消除堵塞；其次是研究合理 的氧化池池型和形狀、尺寸和材質(zhì)合適的填料。3、SBR法序批式活性污泥法( SBR Sequencing Batch Reactor

12、 )是早在 1914 年就由 英國學(xué)者Ardern和Locket發(fā)明了的水處理工藝。70年代初，美國Natre Dame大 學(xué)的教授采用實驗室規(guī)模對 SBR工藝進行了系統(tǒng)深入的研究，并于 1980年在美 國環(huán)保局(EPA的資助下，在印第安那州的Culwer城改建并投產(chǎn)了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階 段：進水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。由于SBR在運行過程中，各階段的運行時間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化。對于 SBR反應(yīng)器來說，只是時序控制，無空間控制障礙，所以

13、可以 靈活控制。因此，SBRX藝發(fā)展速度極快，并衍生出許多種新型SBR處理工藝。前處理一一SBR反應(yīng)器一一過濾一一出水|污泥處置設(shè)計要點：理論上 SBF反應(yīng)器的容積負(fù)荷有一個較在的范圍，為kgB0D5/,但為安全計，一般取低值，如 kgBOD5/ 左右。最高水位和最低水位，最高水位即 反應(yīng)時的水位，最低水位是指排放工序結(jié)束時的水位，最低水位必須保證在排水 在此水位時，沉淀污泥不隨上清液而流失。SBR工藝的主要特點有：出水水質(zhì)較好；不產(chǎn)生污泥膨脹；除磷脫氮效果好。其缺點是池容和設(shè)備利用率低，占地面積較大、運行管理復(fù)雜，自控水平要 求高。4、曝氣生物濾池曝氣生物濾池是 90 年代初興起的污水處理新

14、工藝，已在歐美和日本等發(fā)達 國家廣為流行。 該工藝具有去除 SS 、 C0D 、 B0D 、硝化、脫氮、除磷、去除 A0X （有害物質(zhì)）的作用 其特點是集生物氧化和截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉 淀池 （ 二沉池 ） ，其 容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時間短，所需基建投資 少，出水水質(zhì)好：運行能耗低，運行費用省。曝氣生物濾池，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填（ 濾） 料，在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點的生物膜法。 曝氣生物濾池 （BAF）70 年代末起源于歐洲 大陸，已發(fā)展為法、英等國設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品BAF工藝的優(yōu)點:1 、 總體投資省，包括機械設(shè)備、自控電氣系統(tǒng)、土建和

15、征地費；2 、占地面積小，通常為常規(guī)處理工藝占地面積的80% ，廠區(qū)布置緊湊，美觀；3 、處理出水質(zhì)量好，可達到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；4 、工藝流程短，氧的傳輸效率高，供氧動力消耗低，處理單位污水的電耗低；5 、過濾速度高，處理負(fù)荷大大高于常規(guī)處理工藝；缺點:曝氣生物濾池運行維護較復(fù)雜，尤其是填料的反洗與更換，從而導(dǎo)致運行費用也較高。5、MBR工藝膜-生物反應(yīng)器工藝（MBR工藝）是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的新型廢 水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機物質(zhì)截留住，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣?，水力停留時間（HRT和污泥停留時間（SRT可以分別控

16、制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。因此,膜-生物反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)大大強化了生物反應(yīng)器的功能。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積 小、排泥周期長、易實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，是目前最有前途的廢水處理新技術(shù)之一。中空纖維膜組件置于 MBR中，污水浸沒膜組件，通過自吸泵的抽吸，利用膜絲內(nèi)腔的抽吸負(fù)壓來運行。膜組件材質(zhì)為聚乙烯。膜組件公稱孔徑為um是懸浮固體、膠體等的有效屏障；中空纖維膜絲較細(xì)，有較好的柔韌性，能保持較長 的壽命，即使有膜絲破損的現(xiàn)象發(fā)生，由于膜絲內(nèi)徑僅為270 u m可被污泥迅速阻住，對處理水質(zhì)完全沒有影響。 鼓風(fēng)機曝氣，在

17、提供微生物生長所必須的溶解氧之外，還使上升的氣泡及其產(chǎn)生的紊動水流清洗膜絲表面，阻止污泥聚集，保持膜通量穩(wěn)定，設(shè)計氣水比為20 : 1 MBF中產(chǎn)生的剩余污泥由氣提泵定量提升至污泥濃縮池， 污泥在其中濃縮，并使污 泥減容，上清液回流至調(diào)節(jié)池， MBF出水由自吸泵抽送至回用水池。前處理反硝化池 MBR也出水|污泥處置MBR的技術(shù)優(yōu)勢:? 出水水質(zhì)好?工藝參數(shù)易于控制，能實現(xiàn) HRT與SRT的完全分離? 設(shè)備緊湊，省掉二沉池，占地少? 剩余污泥產(chǎn)量少? 有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截留、生長和繁殖? 克服了常規(guī)活性污泥法中容易發(fā)生污泥膨脹的弊端?系統(tǒng)可采用PLC控制，易于實現(xiàn)全程自動化MBR工藝的缺

18、點：MBR工藝造價相對較高，為普通污水處理工藝的倍。國產(chǎn)膜片質(zhì)量較差、使用時間較短，進口膜片價格過高，運行維護及更換費用較高。三、各種工藝之比較為了降低投資和運行成本，因地制宜地進行工藝方案 （ 主要是生物處理方案 ） 比較是必要的。進行多種工藝方案的比較，包括投資費用、運行費用、占地面積、出水水質(zhì)、后期管理等各方面進行系統(tǒng)的比較，因地制宜的選擇適合的工藝。1、在生活污水中的應(yīng)用隨著我國水處理工藝技術(shù)的不斷改進，近兩年A-0、BAF及MBR工藝應(yīng)用越來越廣，前些年氧化溝工藝的應(yīng)用較多，造價較低，適用于土地資源較豐富的地區(qū)。2、占地面積與總池容氧化溝與SBR工藝占地面積較大，A-0、BAF工藝占地面積較小，MBF占地面積最小（為普通工藝占地面積的 60%）。3、投資費用相比較而言，氧化溝、SBR投資費用最低，A-0較低，MBF和曝氣生物濾池造 價相對較高，BAF較普通工藝高出25注右，MBR根據(jù)膜的不同，價格相差較大（采 用國產(chǎn)膜，總投資較普通工藝高出 40%左右，進口膜則要高 80%）。4、運行成本及管理SBR自動化程度要求較高；氧化溝自動化程度較低；BAF反洗等很難實現(xiàn)自動化操作，需人工操作，則人工費較高；若不考慮折舊費，單從人工費、電費、藥 劑費來考慮每日運行費用，MBRR低，為元/d左右，BAF A-O在元/d左右；若考慮折舊費，