小型污水處理裝置
小型污水處理裝置
活性污泥法
活性污泥法是水體自凈的人工強(qiáng)化，是使微生物群體在曝氣池內(nèi)是懸浮狀，并和污水接觸而使之凈化的方法。包括標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法、STEP曝氣法、長(zhǎng)時(shí)間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB法等傳統(tǒng)活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年來(lái)開(kāi)發(fā)脫氮除磷工藝。目前，活性污泥法占主導(dǎo)地位，適用于處理生活污水所占比重較大的城市污水，但隨著如AO法、AOO法、AB法等新工藝的開(kāi)發(fā)，對(duì)于工業(yè)污水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。
傳統(tǒng)活性污泥法
優(yōu)點(diǎn)：①不宜采用物理化學(xué)方法處理的廢水，BOD去除率可達(dá)95%以上。②建設(shè)投資額高，但處理的動(dòng)力費(fèi)較低。
缺點(diǎn)：所需停留時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備龐大，基建投資大，因而要加各種構(gòu)筑物，使各種構(gòu)筑物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。
發(fā)展方向：①為了廢水體系的組分、濃度均勻化，重新估價(jià)預(yù)處理，重新研究調(diào)整槽。②探討選擇活性污泥微生物系的菌種。③ 活性污泥法的設(shè)備中引入儀表化和擬定管理指標(biāo)。
間歇式活性污泥法
近幾年來(lái)隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展以及城鎮(zhèn)自身的發(fā)展，下水道設(shè)施已呈現(xiàn)出大城市轉(zhuǎn)向中小城市、農(nóng)村小鎮(zhèn)的趨勢(shì)，小規(guī)模污水處理設(shè)施逐步增加，農(nóng)村小城鎮(zhèn)對(duì)于改善生活環(huán)境條件的要求越來(lái)越迫切了。
小規(guī)模污水處理設(shè)施與大規(guī)模處理設(shè)施比較，它的自然條件和社會(huì)條件大不相同，因此，必須研究采用適于小規(guī)模污水處理設(shè)施，用以取代過(guò)去的大規(guī)模處理方式。小規(guī)模污水處理應(yīng)具備如下特點(diǎn)：① 容易運(yùn)行管理;② 維修方便;③建設(shè)費(fèi)用低;④出水水質(zhì)良好。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外一些污水處理廠(如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等)的多年實(shí)踐證明，間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。
間歇式活性污泥法是采用一個(gè)處理池進(jìn)行曝氣、沉淀、排出處理水，使設(shè)備簡(jiǎn)單化、小型化，池內(nèi)流態(tài)分明，運(yùn)行管理方便，可做到無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于流入污水的負(fù)荷變動(dòng)，有緩沖能力，處理性能穩(wěn)定，不僅能去除有機(jī)物質(zhì)和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般設(shè)2個(gè)曝氣沉淀池，連續(xù)進(jìn)入混合污水，各自錯(cuò)開(kāi)半個(gè)周期進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行一個(gè)周期為6h，周而復(fù)始，反復(fù)進(jìn)行。
AB工藝法
AB工藝法也稱為吸附生物降解法，是七十年代中期首先在德國(guó)興起的，是傳統(tǒng)活性污泥法的一種改型，從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業(yè)廢水或較高濃度的城市污水處理方面，它與普通活性污泥法相比，有特殊的凈化機(jī)制和多方面的*性，它把傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池分為兩段——A段和B段，A段在對(duì)有機(jī)物質(zhì)吸附、吸收、氧化三種方式中，前兩者起主要作用，而B(niǎo)段主要由后兩者起作用，特別是氧化作用占主要地位。
從工藝流程來(lái)看，AB工藝的主要特征是：①AB工藝不設(shè)初沉池，污水經(jīng)細(xì)格柵、沉砂池后直接進(jìn)入A段曝氣池;②設(shè)置中間沉淀池，使A段和B段污泥嚴(yán)格分開(kāi)，單獨(dú)回流，保持各自的菌群特征;③AB工藝的A段曝氣吸附池以高負(fù)荷運(yùn)行，污泥泥齡較短，B段曝氣池以低負(fù)荷運(yùn)行;④AB工藝的A段曝氣池可以根據(jù)污水組分進(jìn)行兼氧或好氧運(yùn)行，改善污水的可生化性，這樣大大降低B段曝氣池的負(fù)荷。因此，AB工藝兩段曝氣池的總?cè)莘e比傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池顯著減小;⑤由于AB工藝中A、B兩段運(yùn)行條件的差異，而導(dǎo)致兩段中微生物群落新陳代謝功能不同，因此A、B兩段均設(shè)有污泥回流設(shè)備，但據(jù)專家的研究及一些污水廠實(shí)際運(yùn)行證明，一般情況下仍然比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省基建投資和電耗，污水濃度越高，節(jié)省投資和電耗就越多，*性就越明顯。
AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出的生物脫氮除磷新工藝，與傳統(tǒng)的化學(xué)和生物脫氮除磷相比，它還有效提高了BOD、COD、SS的出水指標(biāo)。AO法是缺氧、好氧的簡(jiǎn)稱，AOO法是厭氧、缺氧和好氧的簡(jiǎn)稱，脫氮是在缺氧段完成的，除磷則要求有厭氧段。AO法主要是脫氮，AOO法可以同時(shí)去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣，使含氮有機(jī)物充分硝化，所以必須降低污泥負(fù)荷，延長(zhǎng)曝氣時(shí)間和增大鼓風(fēng)量。根據(jù)天津東郊污水處理廠和沈陽(yáng)市北部污水處理廠的實(shí)踐，采用A O工藝比傳統(tǒng)活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風(fēng)量和曝氣裝置數(shù)量都增大一倍左右，而且由于該工藝要求比較低的污泥負(fù)荷，否則不足以達(dá)到污泥好氧穩(wěn)定，所以AO法將帶來(lái)基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個(gè)厭氧池，以達(dá)到對(duì)磷的有效去除效果，基建費(fèi)用與電耗比AO工藝更高點(diǎn)。
生物膜法
污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種好氧生物處理技術(shù)。它是土壤自凈的人工強(qiáng)化，是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀，并讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化法等形式。優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)水量、水質(zhì)變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)勝;②在低水溫條件下，也能夠保持一定的凈化功能;③宜于固液分離;④ 能夠處理低濃度的污水;④動(dòng)力費(fèi)用低，產(chǎn)生的污泥量少。缺點(diǎn)：① 負(fù)荷低，占地面積大，不適用處理水量較大的污水;②濾料易于堵塞;③產(chǎn)生濾池蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生;④生物膜再生管理相對(duì)復(fù)雜。在我國(guó)只有少數(shù)幾家污水處理廠使用該工藝，我市的殷家堡污水處理廠就是較早采用該工藝的污水處理廠之一，從三十多年的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，該工藝確實(shí)運(yùn)行費(fèi)用低，但生物膜易脫落，且不易培養(yǎng)，在一定程度上增加了管理難度。
活性污泥法和生物膜法一樣，同屬好氧生物處理方法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動(dòng)著的活性污泥來(lái)分解有機(jī)物的，而生物膜法則上要依靠固著于載體表面的微生物膜來(lái)凈化有機(jī)物。下面以活性污泥法為參照，比較它們之間的優(yōu)缺點(diǎn)：
（1）生物膜法優(yōu)點(diǎn)：
①固著于固體表面上的生物膜對(duì)廢水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，操作穩(wěn)定性好。
②不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較方便。而活性污泥法則容易發(fā)生污泥膨脹。
③由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留時(shí)間長(zhǎng)的微生物被排出曝氣池，因此，生物膜中的生物相更為豐富，且沿水流方向膜中生物種群具有一定分布。
④同高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的微生物存在，有機(jī)物代謝對(duì)較多的轉(zhuǎn)移為能量，合成新細(xì)胞即剩余污泥量較少。
⑤采用自然通風(fēng)供氧。
（2）生物膜法缺點(diǎn)：
①活性生物難以人為控制，因而在運(yùn)行方面靈活性較差。而活性污泥法運(yùn)行比較方便靈活。
②由于載體材料的比表面積小，故設(shè)備容積負(fù)荷有限，空間效率較低。而且需要較多的載體填料和支撐結(jié)構(gòu)，通常基建投資超過(guò)活性污泥法。
③處理出水往往含有較大的脫落的生物膜片，使得出水澄清度降低。而活性污泥法在
正常情況下獲得比較好的澄清水。
(3) 應(yīng)用范圍
活性污泥和生物膜法系統(tǒng)是當(dāng)前污水處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的兩種處理技術(shù)?；钚晕勰喾ㄊ悄壳皯?yīng)用廣泛的好氧生物處理技術(shù)，保證活性污泥處理系統(tǒng)成功運(yùn)行的基本條件是：1.廢水中含有微生物所需的C、N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及元素；2.混合液中含有足夠的溶解氧；3.活性污泥應(yīng)與廢水充分的接觸；4.活性污泥需連續(xù)回流，并及時(shí)排放剩余污泥，使混合液保持適量的活性污泥；5.廢水中含有的有毒污染物質(zhì)的量足夠低，對(duì)微生物不能構(gòu)成抑制作用。生物膜法是一種的廢水處理方法，具有污泥量少，不會(huì)引起污泥膨脹，對(duì)廢水的水質(zhì)和水量的變動(dòng)具有較好的適應(yīng)能力，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。他們能有效的應(yīng)用于生活污水、城市污水和各種工業(yè)廢水的處理中。
活性污泥法和生物膜法的區(qū)別不僅僅是微生物懸浮與附著之分，更重要的是擴(kuò)散過(guò)程在生物膜處理系統(tǒng)中是一個(gè)必須考慮的因素。在生物膜反應(yīng)器中，有機(jī)污染物、溶解氧及各種必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)首先要從液相擴(kuò)散到生物膜表面，進(jìn)而進(jìn)到生物膜內(nèi)部，只有擴(kuò)散到生物膜表面或內(nèi)部的污染物才有可能被生物膜內(nèi)微生物分解與轉(zhuǎn)化，終形成各種代謝產(chǎn)物。另外，在生物膜反應(yīng)器中，由于微生物被固定在載體上，從而實(shí)現(xiàn)了SRT與HRT（水力停留時(shí)間）的分離，使得增殖速率慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖。
好氧生物處理法
好氧生物處理就是在充分供氧或者供氣的條件下，借助好氧微生物（主要是好氧細(xì)菌）或兼性好氧微生物，將污水中有機(jī)物氧化分解成較穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物的處理過(guò)程。處理過(guò)程中，廢水中的一部分有機(jī)物在細(xì)菌生命活動(dòng)過(guò)程中被同化、吸收，轉(zhuǎn)化成增殖的細(xì)菌菌體部分，另一部分有機(jī)物則被氧化分解成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物（如二氧化碳、水、硝酸根離子等），并釋放能量供細(xì)菌等微生物生命活動(dòng)的需要。
2，厭氧生物處理法
厭氧生物處理法是在斷絕氧氣的條件下，利用厭氧微生物和兼性厭氧微生物的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化成比較簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物（如二氧化碳）或有機(jī)物（如甲烷）的處理過(guò)程，也稱為厭氧消化。與好氧生化法相比，厭氧生化法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
①應(yīng)用范圍廣：由于供氧限制，好氧法一般只適用于中、低濃度的有機(jī)廢水的處理，而厭氧法既適用于高濃度有機(jī)廢水，也適用于中、低濃度有機(jī)廢水。有些有機(jī)物，如固體有機(jī)物、著色劑蒽酮和某些偶氮染料等，用好氧生物處理法難以降解，但用厭氧生物處理可以降解。
②能耗低：好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費(fèi)用隨有機(jī)物濃度增加而增大，而厭氧法不需要充氧，產(chǎn)生的沼氣還可以作為能源。廢水有機(jī)物達(dá)到一定濃度后，沼氣能量可以抵償所消耗的能量。
③負(fù)荷高：通常，好氧法的有機(jī)容積負(fù)荷為2~4kg/(m³.d），而厭氧法為2~10kg/(m³.d），高的可達(dá)50kg/(m³.d）.
④剩余污泥數(shù)量少，濃縮性、脫水性良好：好氧法每去除1公斤BOD將產(chǎn)生0.4~0.6公斤生物量，而厭氧法去除1公斤COD只產(chǎn)生0.02~0.1公斤生物量，其剩余污泥只有好氧法的5%~20%。
⑤氮、磷的營(yíng)養(yǎng)需要量較少：好氧法一般要求BOD:N:P為100:5:1，而厭氧法的BOD:N:P為100:2.5:0.5，處理氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營(yíng)養(yǎng)鹽量較少。
⑥厭氧處理過(guò)程有一定的殺菌作用，可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲(chóng)卵、病毒等。
⑦厭氧活化污泥可以長(zhǎng)期貯存，厭氧反應(yīng)器可以季節(jié)性或間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)。與好氧生化法相比，在停止運(yùn)行一段時(shí)間后，能較迅速啟動(dòng)。
但是，厭氧生物處理法也存在一些缺點(diǎn)：第yi，厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧設(shè)備啟動(dòng)和處理時(shí)間比好氧設(shè)備長(zhǎng)；第二，出水往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要作進(jìn)一步處理，故一般厭氧處理后再串聯(lián)好氧處理；第三，厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復(fù)雜。
