循環(huán)式活性污泥法(C-TECH)-一種高效經(jīng)濟的城市污水除磷脫氮工藝

1、循環(huán)式活性污泥法(C-TECH)-一種高效經(jīng)濟的城市污水除磷脫氮工藝         06-03-09 11:15:00     作者：朱明權    編輯：studa9ngns摘要：隨著污水處理除氮脫磷要求的不斷提高，污水處理工藝及其運行日益復雜化，污水處理的投資及其運行費用也隨之越來越高，因此如何在滿足處理要求的前提下，簡化工藝流程，減少工程投資和運行費用，是世界各國所面臨的一個共同課題。下面簡要介紹由Goronszy教授和奧地利SF

2、C環(huán)境工程有限公司開發(fā)、推廣應用的循環(huán)式活性污泥法工藝（簡稱C-TECH 工藝）。循環(huán)式活性污泥法工藝在其優(yōu)異的除氮脫磷性能基礎上，能大大地簡化工藝流程，減少工程投資和運行費用，是目前國際上較為先進的一種城市污水除磷脫氮工藝。 關鍵詞：C-TECH 循環(huán)式活性污泥法 除氮脫磷  1 前言隨著污水處理除氮脫磷要求的不斷提高，污水處理工藝及其運行日益復雜化，污水處理的投資及其運行費用也隨之越來越高，因此如何在滿足處理要求的前提下，簡化工藝流程，減少工程投資和運行費用，是世界各國所面臨的一個共同課題。下面簡要介紹由Goronszy教授和奧地利SFC環(huán)境工程有限公司開發(fā)、推廣應用的循環(huán)式活性

3、污泥法工藝（簡稱C-TECH 工藝）。循環(huán)式活性污泥法工藝在其優(yōu)異的除氮脫磷性能基礎上，能大大地簡化工藝流程，減少工程投資和運行費用，是目前國際上較為先進的一種城市污水除磷脫氮工藝。循環(huán)式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge Technology,簡稱C-TECH工藝）為一間隙式反應器，在此反應器中活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復進行。該法將生物反應過程和泥水分離過程結合在一個池子中進行。C-TECH方法是一種"充水和排水"活性污泥法系統(tǒng)，廢水按一定的周期和階段得到處理，故C-TECH方法是SBR工藝的一種變型。C-TECH工藝在七十年代開始得

4、到研究和應用，隨著電子計算機應用和自動化控制的日益普及，間隙運行的C-TECH工藝由于其投資和運行費用低處理性能高超，尤其是其優(yōu)異的脫氮除磷功能而越來越得到重視，該工藝已廣泛應用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理。本文將簡要介紹循環(huán)式活性污泥法(C-TECH)的主要特性及其在大型城市污水處理廠除氮脫磷方面的應用。2 循環(huán)式活性污泥法工藝（C-TECH工藝）的基本組成及運行方式2.1 C-TECH工藝的組循環(huán)式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge Technology，簡稱C-TECH工藝)是間隙式活性污泥法(SBR法)的一種變型。該工藝將可變容積活性污泥法過程和生物選擇器原理

5、進行有機的結合。在循環(huán)式活性污泥法(C-TECH)中, 每一操作循環(huán)包括進水-曝氣階段、沉淀階段、撇水階段和閑置階段等幾個過程。在操作循環(huán)的曝氣階段(同時進水)一步完成生物降解過程 (包括降解有機物、硝化/反硝化、生物除磷等過程)；在非曝氣階段完成泥水分離功能。排水裝置系移動式撇水堰，籍此可將每一循環(huán)操作中所處理的廢水經(jīng)沉淀階段后排出系統(tǒng)。 圖 1 表示單池或多池C-TECH系統(tǒng)的各個循環(huán)操作過程，包括進水曝氣階段、固液分離階段和撇水階段等步驟。當撇水結束后撇水階段尚有多余的時間可供支配時，可設置進水-閑置階段。從圖1也可看出C-TECH系統(tǒng)中生物選擇器和主反應區(qū)之間的相互聯(lián)系。2.1.1生物

6、選擇器在循環(huán)式活性污泥法工藝中設有生物選擇器,在此選擇器中,廢水中的溶解性有機物質能通過酶反應機理而迅速去除。選擇器可以恒定容積也可以可變容積運行。污泥回流液中所含有的硝酸鹽可在此選擇器中得以反硝化。選擇器的最基本功能是防止產生污泥膨脹。2.1.2主曝氣區(qū)在循環(huán)式活性污泥法工藝的主曝氣區(qū)進行曝氣供氧，主要完成降解有機物和同時硝化/反硝化（simultaneous nitrification/denitrification）過程。循環(huán)式活性污泥法工藝操作循環(huán)過程2.1.3污泥回流/排除剩余污泥系統(tǒng)在池子的未端設有潛水泵，污泥通過此潛水泵不斷地從主曝氣區(qū)抽送至選擇器中(污泥回流量約為進水流量的20

7、 %左右)。所設置的剩余污泥泵在沉淀階段結束后將工藝過程中產生的剩余污泥排出系統(tǒng)。 剩余污泥的濃度一般為10 g/l 左右。2.1.4撇水裝置在池子的未端設有由電機驅動的可升降的撇水堰，以排出處理出水。 撇水裝置及其它操作過程如溶解氧和排泥等均實行中央自動控制。2.2工藝的運行方式和運行階段在循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)中，一般至少設二個池子，以使系統(tǒng)能處理連續(xù)的進水。為此，在第一個池子中進行沉淀和撇水時，在第二個池子中同時進行進水和曝氣過程，反之亦然。為避免充入池子的進水通過短流影響處理水質量，在工藝執(zhí)行沉淀、撇水過程時，一般需中斷進水。在設有四個池子的系統(tǒng)中，通過合理地選擇各個池子的循環(huán)過程，可以

8、產生連續(xù)均勻的出水。 根據(jù)處理出水要求，系統(tǒng)可以多種不同的適合進水實際情況的循環(huán)過程進行運行。另外，為進行硝化和反硝化或除磷也可以選擇不同的循環(huán)操作。循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)簡單地按曝氣和非曝氣階段進行運行，系統(tǒng)通過時間開關加以控制，每一循環(huán)的出水量是變化的。根據(jù)生產性裝置的運行經(jīng)驗，在旱流流量條件下，循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)以4小時循環(huán)周期能達到最佳的處理效果(2小時曝氣，2小時非曝氣)。在負荷較低時，可以調整循環(huán)中各個階段的時間分配以適應此時的水力和有機負荷。如實際負荷僅為設計負荷的50%，則在4小時循環(huán)周期中，可采用1小時曝氣，3小時關閉曝氣的方式運行。 另外，還可考慮6小時和8小時循環(huán)周期。每

9、一循環(huán)具體可劃分為下列階段:(1) 充水 / 曝氣(2) 沉淀(3) 撇水(4) 閑置(隨具體運行情況而定)運行階段1：曝氣階段在曝氣階段，池子同時進水，在進水負荷較低時可適當縮短曝氣時間，也可采用6小時循環(huán)系統(tǒng)，其中1小時沉淀，1小時撇水, 這種根據(jù)進水負荷來調整運行狀態(tài)所表現(xiàn)的靈活性是其他連續(xù)流系統(tǒng)所無法相比的。運行階段2：沉淀階段在此階段,系統(tǒng)停止曝氣和進水，此時進水可直接轉換到另一個池子。由于在沉淀階段無水力干擾因素存在，因而可以在池子中形成有利于沉淀的條件。污泥絮體在池子中沉淀下來，并形成污泥層，污泥層不斷下沉，在其上方形成上清液。在曝氣階段,池子中污泥呈均勻分布狀態(tài)，曝氣停止后，在池子中泥水混合液尚有部分殘余混合能量，因此在沉淀階段開始時，污泥顆粒利用這部分殘余能量進行絮凝過程。在此混合能量消耗完后，污泥形成一邊界層，并以成層沉淀的方式進行沉淀。在沉淀開始時，污泥沉速較慢，之后逐漸增加，在污泥進入池底壓縮區(qū)時，沉速又逐漸減慢。污泥的沉降速度主要取決于沉降開始時的污泥濃度，池子深度，池子表面積以及污泥的沉降性能。沉淀后污泥濃度可達10 g/l 左右。運行階段3：撇水階段在撇水階段移動撇水堰沿給定軌道以較高的速度降到水面，在與水面接觸后，撇水裝置的下降速度即轉換到正常下降速度，當撇水裝置下降到最低