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生化处理-厌氧-缺氧-好氧活性污泥法

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生化处理
厌氧-缺氧-好氧活性污泥法
1、概述:厌氧-缺氧-好氧活性污泥法是指通过厌氧区、缺氧区和好氧区的各种组合以及不同的污泥回流方式来去除水中的有机污染物和氮、磷等的活性污泥法污水处理技术,简称A2/O法。通过好氧区混合液回流到缺氧区来去除水中的氮,通过沉淀区污泥回流到厌氧区来去除水中的磷,从而达到脱氮除磷的目的。
A2/O法的优点:工艺设计方法成熟,设计参数容易获得;占地面积较小;能够同时脱氮除磷,有机物降解率高,且污泥沉降性能好。
A2/O法的不足:生物脱氮效果受内回流比的影响;聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物;出水水质的影响因素较多,如pH、DO、温度、污水成分、污泥泥龄、水力停留时间及二沉池的沉淀效果等。
A2/O法适用范围:适用于出水水质要求较高的农村,如风景区旅游村、湖泊河流沿岸农村等。

2、类型和结构:A2/O工艺是由厌氧池、缺氧池和好氧池三部分组成。一般的A2/O工艺池体一般为矩形,用钢筋混凝土筑成,主要包括进出水管、剩余污泥排放管、曝气机、混合液回流管、污泥回流管及污泥回流泵等。厌氧池主要降解有机物和释放磷,缺氧池主要是降解有机物和脱氮,好氧池除了进一步降解有机物外,主要进行氨氮的硝化和磷的吸收,工艺流程如下图。

                            厌氧-缺氧-好氧活性污泥法工艺流程图

 3、设计事项:A2/O工艺设计计算应参考《厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》(HJ576-2010),在农村环境综合整治生活污水处理工程设计中,应着重考虑以下内容:①应根据当地的进水水质和处理要求,选择适宜的工艺类型,在同等条件下,宜优先采用非变性A2/O法;
②进水水质和进水水量变化较大时,宜设置调节水质和水量的设施;
③进水泵房、格栅、沉砂池、初沉池和二沉池的设计应符合GB50014中的有关规定
④曝气方式应结合供氧效率、能耗、维护检修、气温和水温等因素进行综合比较后确定;
⑤好氧池(区)的曝气器应布置合理,不留有死角和空缺区域;
⑥厌氧池(区)和好氧池(区)宜采用机械搅拌,宜选用安装角度可调的搅拌器,搅拌器应符合HJ/T279的规定;
⑦回流设施宜分别按生物处理工艺系统中的最大污泥回流比和最大混合液回流比设计。
4、施工事项:A2/O工艺的施工事项应参考《厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》(HJ576-2010),在农村环境综合整治生活污水处理工程施工中,应着重考虑以下内容: ①工程施工单位应具有国家相应的工程施工资质;工程项目宜通过招投标确定施工单位和监理单位;
②管道工程的施工和验收应符合GB50268的规定;混凝土结构工程的施工和验收应符合GB50204的规定;构筑物的施工和验收应符合GBJ141的规定;设备安装应符合GB50231的规定;
③生物反应池宜采用钢筋砼结构,应按设计图纸及相关设计文件进行施工,土建施工应重点控制池体的抗浮处理、地基处理、池体抗渗处理,满足设备安装对土建施工的要求;
④处理构筑物应设置必要的防护栏杆,并采取适当的防滑措施,符合JGJ37的规定。
5、技术经济指标
①经济指标:参考运行费用为0.3~0.4元/m3。
②处理效果:A2/O工艺处理效果如下表。

6、运行管理:A2/O工艺的运行管理事项应参考《厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》(HJ576-2010),在农村环境综合整治生活污水处理工程运行管理中,应着重考虑以下内容:
①运行中应定期检测各池内的溶解氧(DO)和氧化还原电位(ORP);
②应经常观察活性污泥生物相、上清液透明度、污泥颜色、状态、气味等,定期检测和计算反映污泥特性的有关参数;
③应根据观察到的现象和检测数据,及时调整进水、曝气量、污污泥回流量、混合液回流量、剩余污泥排放量等,保证出水稳定达标;
④剩余污泥排放量应根据污泥沉降比、混合液污泥浓度及污泥龄及时调整;
⑤当曝气池水温低时,可采用提高污泥浓度、增加污泥龄等方法,保证污水的处理效果;
⑥应按照设备说明定期对设备进行维护和保养;
⑦操作人员应严格执行设备操作规程,定期巡视设备运转是否正常,发现问题应尽快检查排除;
⑧应保持设备各运转部位良好的润滑状态,及时添加润滑油、除锈;发现漏油、渗油情况,应及时解决。

污泥自回流曝气沉淀法
1、概述:污泥自回流曝气沉淀工艺采用缺氧区、好氧区与沉淀区合建的方式,通过优化构筑物结构及进出水点位,控制曝气池和沉淀池的流态,实现沉淀池污泥自动回流至曝气池,在降低有机物的同时,去除氮磷等污染物。
污泥自回流曝气沉淀工艺的优点:对污染物的去除效果好,占地面积较小;运行费用低、管理简便;对水质水量波动的适应性强。
污泥自回流曝气沉淀工艺的缺点:生物脱氮效果受回流比的影响;出水水质的影响因素较多,如pH、DO、温度、污水成分、污泥泥龄、水力停留时间及沉淀区的沉淀效果等。
污泥自回流曝气沉淀工艺的适用范围:适用于出水水质要求较高的农村,如风景区旅游村、湖泊河流沿岸农村等。
2、类型和结构:污泥自回流曝气沉淀法是由缺氧区、好氧区和沉淀区三部分组成。工艺池体为矩形,用钢筋混凝土筑成,主要包括进出水管、剩余污泥排放管、曝气机、混合液回流管及污泥泵等。缺氧区主要是降解有机物和脱氮,好氧区除了进一步降解有机物外,主要进行氨氮的硝化,工艺流程如下图。

                            污泥自回流曝气沉淀法流程图

3、设计事项:污泥自回流曝气沉淀工艺设计,应充分考虑以下几个设计要点:

进水水质和进水水量变化较大时,宜设置调节水质和水量的设施;

进水泵房、格栅、沉砂池、初沉池和二沉池的设计应符合GB50014中的有关规定;

曝气方式应结合供氧效率、能耗、维护检修、气温和水温等因素进行综合比较后确定;

好氧区的曝气器应布置合理,不留有死角和空缺区域;

好氧区宜采用机械搅拌,宜选用安装角度可调的搅拌器,搅拌器应符合HJ/T279的规定;

混合液回流宜分别按生物处理工艺系统中的最大混合液回流比设计。

4、施工事项:污泥自回流曝气沉淀工艺施工,应充分考虑以下几个施工要点:

工程施工单位应具有国家相应的工程施工资质;工程项目宜通过招投标确定施工单位和监理单位;

管道工程的施工和验收应符合GB50268的规定;混凝土结构工程的施工和验收应符合GB50204的规定;构筑物的施工和验收应符合GBJ141的规定;设备安装应符合GB50231的规定;

构筑物宜采用钢筋砼结构,应按设计图纸及相关设计文件进行施工,土建施工应重点控制池体的抗浮处理、地基处理、池体抗渗处理,满足设备安装对土建施工的要求;

处理构筑物应设置必要的防护栏杆,并采取适当的防滑措施,符合JGJ37的规定。

5、技术经济指标

经济指标

参考运行费用为0.1~0.2/m3

处理效果

污泥自回流曝气沉淀法处理效果如下表


6、运行管理:污泥自回流曝气沉淀工艺运行管理,应充分考虑以下几个运行管理要点:
①运行中应定期检测各区的溶解氧(DO);
②应经常观察活性污泥生物相、上清液透明度、污泥颜色、状态、气味等,定期检测和计算反映污泥特性的有关参数;
③应根据观察到的现象和检测数据,及时调整进水、曝气量、混合液回流量、剩余污泥排放量等,保证出水稳定达标;
④剩余污泥排放量应根据污泥沉降比、混合液污泥浓度及污泥泥龄及时调整;
⑤当曝气池水温低时,可采用提高污泥浓度、增加污泥泥龄等方法,保证污水的处理效果;
⑥应按照设备说明定期对设备进行维护和保养;
⑦操作人员应严格执行设备操作规程,定期巡视设备运转是否正常,发现问题应尽快检查排除;
⑧应保持设备各运转部位良好的润滑状态,及时添加润滑油、除锈;发现漏油、渗油情况,应及时解决;
⑨污水处理系统应定时定量排放剩余污泥;
⑩操作人员应定期检查和更换不合格的零部件和易损件,发现不合格或损坏部件应及时更换。
序批式活性污泥法
1、概述:序批式活性污泥法是指在同一反应池中,按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法,简称SBR法。由于只有一个反应池,不需二沉池、回流污泥及设备,一般情况下不设调节池,多数情况下可省去初沉池,故节省占地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,实现脱氮除磷的目的。
序批式活性污泥法的优点:操作灵活,耐冲击负荷,可防止污泥膨胀,运行管理自动化,可脱氮除磷,易实现推流式流态,出水水质好,基建投资小,较为适用于农村地区。
序批式活性污泥法的不足:对自控系统的要求较高;间歇排水,池容的利用率不理想;在实际运行中,废水排放规律与SBR间歇进水的要求存在不匹配问题,特别是水量较大时,需多套反应池并联运行,增加了控制系统的复杂性。
序批式活性污泥法适用范围:适用于有一定闲置土地、对出水水质要求较高的村庄。
2、类型和结构:序批式活性污泥(SBR)工艺已发展出多种新的形式,主要变形工艺包括循环式活性污泥工艺(CASS或CAST工艺)、连续和间歇曝气工艺(DAT-IAT工艺)、交替时内循环活性污泥工艺(AICS工艺)等。普通的SBR反应池型为矩形,主要包括进出水管、剩余污泥排除管、曝气器和滗水器等几部分。曝气方式可以采用鼓风曝气或射流曝气。滗水器是一类专用排水设备,其实质是一种可以随水位高度变化而调节的出水堰,排水口淹没在水面以下一定深度,可以防止浮渣进入。工艺流程如下图。

                                  序批式活性污泥法工艺流程图

3、设计事项:序批式活性污泥工艺的设计应参考《序批式活性污泥法污水处理工程技术规范》(HJ577-2010),在农村环境综合整治生活污水处理工程设计中,应着重考虑以下内容:
①SBR法每天的周期宜为整数,如每天2/3/4/5/6个周期;
②反应池水深宜为4.0m~6.0m,当采用矩形池时,反应池长宽比宜为1:1~2:1;
③反应池设计超高一般取0.5m~1.0m;
④反应池的数量不宜少于2个,并且均为并联设计;
⑤SBR工艺反应池的排水设备宜采用滗水器,滗水器性能应符合相应产品标准的规定;
⑥滗水器的堰口负荷宜为20L/(m•s)~35 L/(m•s),最大上清液滗除速率易取30mm/min,滗水时间易取1.0h;
⑦滗水器应有浮渣阻挡装置和密封装置;
⑧曝气设备和鼓风设备的选择以及鼓风机房的设计应参照GB50014的有关规定执行;
⑨混合搅拌设备应根据好氧、厌氧等反应条件选用,混合搅拌功率宜采用2W/m3~8W/m3,搅拌器性能应符合HJ/T279的要求。
4、施工事项:序批式活性污泥工艺的施工应参考《序批式活性污泥法污水处理工程技术规范》(HJ577-2010),在农村环境综合整治生活污水处理工程施工中,应着重考虑以下内容:
①工程施工单位应具有国家相应的工程施工资质;工程项目宜通过招投标确定施工单位和监理单位;
②管道工程的施工和验收应符合GB50268的规定;混凝土结构工程的施工和验收应符合GB50204的规定;构筑物的施工和验收应符合GBJ141的规定;设备安装应符合GB50231的规定;
③构筑物宜采用钢筋砼结构,应按设计图纸及相关设计文件进行施工,土建施工应重点控制池体的抗浮处理、地基处理、池体抗渗处理,满足设备安装对土建施工的要求;
④处理构筑物应设置必要的防护栏杆,并采取适当的防滑措施,符合JGJ37的规定。
5、技术经济指标
①经济指标
参考运行费用为0.3~0.45元/m3。
②处理效果
序批式活性污泥法法处理效果如下表。

6、运行管理:序批式活性污泥工艺的运行管理事项应参考《序批式活性污泥法污水处理工程技术规范》(HJ577-2010),在农村环境综合整治生活污水处理工程运行管理中,应着重考虑以下内容:
(1)定期对各类设备、电器、自控仪表及建(构)筑物进行维护、检修、检验,确保设施稳定可靠运行;
(2)操作人员应严格执行设备操作规程,定期检查构筑物、设备、电器和仪表的运行情况;
(3)应定期检测运行控制指标和进出水水质;
(4)排水时要求水面均速下降,下降速度宜小于或等于30mm/min;
(5)曝气工序结束时,反应池主反应区溶解氧浓度不宜小于2mg/L;
(6)污水处理系统中,应经常观察活性污泥的颜色、状态、气味、生物相以及上清液透明度,定时测试,发现问题应及时解决;
(7)污水处理系统中,应经常观察沉淀工序结束时的污泥界面下降距离,污泥界面至最低水面距离不宜小于500mm;
(8)反应池的排泥量可根据污泥沉降比,混合液污泥浓度和静止沉淀结束时的污泥层高确定;
(9)操作人员应定期检查设备是否正常运行,包括温升、响声、震动、电压电流等,发现问题应尽快检查排除;
(10)应保持各部件良好的润滑状态,及时添加润滑油、除锈;发现漏油、渗油情况,应及时解决;
(11)应定期检查滗水器排水的均匀性、灵活性、自动控制的可靠性,发现问题及时解决;
(12)推流式潜水搅拌机无水工作时间不宜超过3min;
(13)定期检查、更换不合格的零部件和易损件;
(14)运行中应防止由于推流式潜水搅拌机叶轮损坏或堵塞、表面空气吸入形成涡流、不均匀水流等原因引起的振动。


生物接触氧化法
1、概述:生物接触氧化工艺又称浸没式曝气生物滤池,是介于活性污泥和生物滤池二者之间的污水生物处理技术,兼有活性污泥法和生物膜法的特点。该系统由浸没于污水中的填料、填料表面的生物膜、曝气系统和池体构成。在有氧条件下,污水与固着在填料表面的生物膜充分接触,通过生物降解作用去除污水中的有机物、营养盐等,使污水得到净化。
生物接触氧化法的优点:结构简单,占地面积小;对水质水量的骤变有较强的适应能力;污泥产率较低,无污泥回流,无污泥膨胀;具有较高的容积负荷;对污染物具有较好的去除效果。
生物接触氧化法的不足:较传统活性污泥法和生物膜法投资费用高;对磷的去除效果较差;可调控性差。
生物接触氧化法适用范围:适用于经济较为发达,出水水质要求较高的农村。
2、类型和结构:生物接触氧化池的构造主要有池体、填料和进水布气装置等组成。池体可为钢结构或钢筋混凝土结构。从填料上脱落的生物膜会有一部分沉积在池底,必要时,池底部可设置排泥和放空设施。生物接触氧化池填料要求对微生物无毒害、易挂膜、质轻、高强度、抗老化、比表面积大和孔隙率高。目前常采用的填料主要有聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料填料,纤维组合填料,立体弹性填料等。生物接触氧化池如下图。

                                      生物接触氧化池示意图

3、设计事项:生物接触氧化工艺的设计应参考《生物接触氧化法污水处理工程技术规范》(HJ2009-2011),在农村环境综合整治生活污水处理工程设计中,应着重考虑以下内容:
①进水pH值超出6.0~9.0之间时,应增加酸碱中和的预处理工艺;
②进水水温应控制在12℃~37℃之间,水温超出范围,应考虑设置加热系统或冷却系统;
③填料高度宜采用2.5~3.5m,有效水深宜为3~5m,超高不宜小于0.5m。反应池一般不宜少于两个,每池分为两室;
④进水应防止短流,出水采用堰式出水,集水堰过堰负荷宜为2.0~3.0L/(s·m),池底部应设置排泥和防空设施;
⑤最小气水比不宜小于2:1~3:1,最大气水比不宜大于15:1~20:1;
⑥悬(浮)挂式填料和悬浮式填料应符合HJ/245和HJ/246的规定;
⑦曝气设备和鼓风机的选择以及鼓风机房的设计应参照GB50014的有关规定;
⑧在缺氧池设置悬浮填料,宜采用安装角度可调的机械搅拌器,混合搅拌功率宜采用2W/m3~8W/m3,搅拌器性能应符合HJ/T279的要求。
4、施工事项:生物接触氧化工艺的设计应参考《生物接触氧化法污水处理工程技术规范》(HJ2009-2011),在农村环境综合整治生活污水处理工程施工中,应着重考虑以下内容:
①工程施工单位应具有国家相应的工程施工资质;工程项目宜通过招投标确定施工单位和监理单位;
②管道工程的施工和验收应符合GB50268的规定;混凝土结构工程的施工和验收应符合GB50204的规定;构筑物的施工和验收应符合GBJ141的规定;设备安装应符合GB50231的规定;
③生物接触氧化池宜采用钢筋砼结构,应按设计图纸及相关设计文件进行施工,土建施工应重点控制池体的抗浮处理、地基处理、池体抗渗处理,满足设备安装对土建施工的要求。
5、技术经济指标
①经济指标
参考运行费用为0.45~0.60元/m3。
②处理效果
生物接触氧化工艺处理效果如下表。

6、运行管理:生物接触氧化工艺的运行管理应参考《生物接触氧化法污水处理工程技术规范》(HJ2009-2011),在农村环境综合整治生活污水处理工程运行管理中,应着重考虑以下内容:
①操作人员应按规程进行系统操作,并定期检查设备、构筑物、电器和仪表的运行情况;
②应定期检测进出水水质,并定期对检测仪器、仪表进行校检;
③污水处理系统宜根据实际运行的进水水量和水质,调节系统的出水回流比和污泥回流比;
④污水处理系统应定时定量排放剩余污泥;
⑤操作人员应定期检查设备是否正常运行,包括温升、响声、震动、电压电流等,发现问题应尽快检查排除;
⑥定期检查和更换不合格的零部件和易损件,必要时更滑叶轮、导流罩、提升机构。

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