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水质工程学课程设计

3.2工艺流程的确定

(1)主要处理工艺性能比较: ①A-O法处理工艺

A-O法生物脱氮污水处理工艺,是80年代初开创的工艺流程。其主要特点是将反硝化反应器放置在系统之首,故称为前置反硝化脱氮系统,是目前采用的较广泛的一种脱氮工艺,在反硝化缺氧池中,回流污泥中的反硝化细菌利用原污水中的有机物作为碳源,将回流混合液中的大量硝态氮还原成氮气,而达到脱氮的目的,然后在后续的好氧池中进行生物氧化、有机物氨化、氨氮的硝化等生化反应。

A-O工艺的主要特征如下:

1、主体污水处理单元由缺氧反应器、好氧反应器两部分组成。缺氧反应器的主要功能是脱氮;好氧反应器的功能是多方面的,去除BOD、硝化反应等。所以,A-O工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮等功能,脱氮的前提是NH3-N应完全硝化,好氧池完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。

2、A-O法污水处理工艺中,缺氧、好氧不同的环境条件及不同功能的微生物群的配合协作是其主要特点。在工艺上可以称为最简单的生物脱氮工艺,总的水力停留时间少于其它的同类工艺。

3、缺氧、好氧交替运行的条件下,丝状菌不能大量增殖,不会发生污泥膨胀,SVI值一般小于100。运行中A段中只需轻缓搅拌,运行费用低。

4、流程简单,构筑物少,只有一个污泥回流和混合液回流系统,节省基建

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费用。反硝化池不需外加碳源,降低了运行费用。

5、A-O工艺的好氧池在缺氧池之后,可以使反硝化残留的有机物得到进一步的去除,提高出水水质。缺氧池在前,污水总的有机物被反硝化菌所利用,可以减轻其后的好氧池的有机负荷,同时缺氧池在运行过程中进行的反硝化反应中产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应中对碱度的要求。

A-O法的缺点有如下两方面:

1、A-O工艺的脱氮效率与硝化液回流率相关,较高的脱氮要求较大的硝化液回流,综合考虑各方面情况,脱氮效率不是太高。

2、对于低浓度的城市污水,采用A-O法时,对于污水的脱氮不利,可以采用在初沉池设跨越管线,直接进入二级生物处理设施,使污水保持合适的C/N比,利于氮的硝化。

②AB法污水处理工艺

AB法污水处理工艺是吸附—生物降解工艺的简称,是70年代中期开创的,由于它的独特特点,受到污水处理界的青睐,从80年代开始用于实际工程。

格栅 沉 砂 池 中间沉淀池 二次沉淀池污水来自 吸 附 池排水系统 曝 气 池 回 流 污 泥 回 流 污 泥预处理段 A 段 B 段 AB 法 污 水 处 理 工 艺 流 程 AB法污水处理工艺的主要特点是:

(1)未设初沉池,由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级 处理系统。B段由曝气池和二沉池组成。A段和B段各自拥有自己的独立的回流系统,这样两段完全分开,有各自独特的生物群体,处理效果稳定。A段的有机负荷高,抗冲击负荷能力强,对PH和有毒物质的影响有较大的缓冲能力,特别适用于浓度高、水质水量变化较大的污水。

(2)由于A段的吸附作用,A段出水的BOD大为降低,减轻了B段的污泥负荷,创造了硝化细菌在微生物群体的存活条件,A段对氮的部分去除,使B段的BOD/N

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有所降低,这样B段具有硝化进程的工艺条件,就很方便地形成A/O活性污泥法脱氮效果。另外,A段的较强吸附能力,也可以对磷有一定的去除。

(3)节能。运行费用低,耗电量低,可回收沼气能源。经试验证明,AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%~25%.

同普通的活性污泥法相比较,AB法不仅抗冲击负荷强、技术先进,除对污水中的有机物去除外,对氮磷也有一定的去除,而且基建投资和系统运行稳定。

AB工艺的缺点:

(1)AB法活性污泥处理工艺在运行过程中,A段产生大量的污泥,而在污水处理中,最难的就是污泥处理,污泥不能妥善处理,则可能会造成二次污染。

(2)AB法活性污泥处理工艺在要求对氮磷进行处理时,A段的出水保证B段的碳源,而在我国的污水中,一般BOD浓度较低, A段出水的BOD/N较低,使脱氮的效果较差。

(3)总的来说,采用AB法进行污水处理,除磷效果很难保证,在进水磷酸盐浓度稍高时,处理出水较难达标排放。同时B段的脱氮效果也低于AO处理工艺。

AB法工艺在我国的研究和应用大致经历了以下三个阶段:

第一阶段:上世纪70年代末至80年代初期,我国许多专家学者对AB工艺的特性、运行机理及处理过程和稳定性等方面,进行了深入全面和系统的研究,对“AB法”工艺在我国的应用和推广起到了积极作用。

第二阶段:上世纪70年代末至80年代,我国许多大专院校纷纷开设专题研究课程,尤其是设计研究部门也对AB法处理城市污水、工业废水进行规模化的实验研究,为AB法的工程设计和工程应用取得了大量的数据和实践经验,为其在我国的工程应用起到了十分关键的作用。

第三阶段:自上世纪80年代起,国内逐步开始将“AB法”应用到城市污水处理和工业废水处理工程中,已建成相当数量的AB法工艺的城市污水处理厂,成效显著,取得了十分可观的社会效益和环境效益。

总体而言,AB法工艺适合于污水浓度高、具有污泥消化等后续处理设施的大中规模的城市污水处理厂,有明显的节能效果。对于有脱氮要求的城市污水处理厂,一般不宜采用。

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③氧化沟处理工艺

氧化沟又名氧化渠(Oxidation ditch,简写O.D),因其构筑物呈封闭的沟渠形而得名,是于50年代由荷兰的巴斯维尔所开发的一种污水生物处理技术,属活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断循环流动,在有些资料上也称为“循环曝气池”,“无终端的曝气系统”。

氧化沟技术处理城市污水的效果显著,这已由我国和其他国家对这项技术的实际调查、研究和应用结果所证实。将氧化沟工艺用于工业废水的更进一步推动了该工艺的发展。随着氧化沟技术的不断完善和配套设施的进步更新,这项工艺的适用范围愈来愈扩大,由过去日处理量多为3000m3以下到目前日处理量在10万m3以上的普遍应用。

原污水转刷处理水二沉淀干化设备污 泥 泵 房回流污泥以氧化沟为生物处理单元的污水处理流程

与传统活性污泥法曝气池相较,氧化沟具有下列各项特征: (1)在构造方面的特征

1)氧化沟一般呈环形沟渠状,平面多为椭圆形或圆形,总厂可达几千米,甚至百米以上。沟深取决于曝气装置,自2m至6m。

2)单池的进水装置比较简单,只要伸入一根进水管即可,如双池以上平行工作时,则应设配水井,采用交替工作系统时,配水井内还要设自动控制装置,以变换水流方向。

出水一般采用溢流堰式,宜于采用可升降式的,以调节池内水深。采用交替工作系统时,溢流堰应能自动启闭,并与进水装置相呼应以控制沟内水流方向。 (2)在水流混合方面的特征

在流态上,氧化沟介于完全混合与推流之间。

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