廁所污水處理一體化設(shè)施
傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用早的工藝,它去除有機(jī)物的效率很高,近20年來,水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴(yán)重,去除氮、磷列入了污水處理的目標(biāo),于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進(jìn)型AO工藝和AAO工藝。AO工藝有兩種,一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝,一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝;AAO工藝則是既脫氮又除磷的工藝。
1、AAO工藝原理及過程
A-AO生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。在該工藝流程內(nèi),BOD、SS和以各種形式存在的氮和磷將一并被去除。該系統(tǒng)的活性污泥中,菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌組成,專性厭氧和一般專性好氧菌群均基本被工藝過程所淘汰。在好氧段,硝化細(xì)菌將入流中的氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮,通過生物硝化作用,轉(zhuǎn)化成硝酸鹽;在缺氧段,反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用,轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氪髿庵?,從而達(dá)到脫氮的目的;在厭氧段,聚磷菌釋放磷,并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通過剩余污泥的排放,將磷去除。
在以上三類細(xì)菌均具有去除BOD的作用,但BOD的去除實(shí)際上以反硝化細(xì)菌為主。以上各種物質(zhì)去除過程 可直觀地用圖所示的工藝特性曲線表示。污水進(jìn)入曝氣池以后,隨著聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段好氧生物分解,BOD濃度逐漸降低。在厭氧段,由于聚磷菌釋放磷,TP濃度逐漸升高,至缺氧段升至高。在缺氧段,一般認(rèn)為聚磷菌既不吸收磷,也不釋放磷,TP保持穩(wěn)定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厭氧段和缺氧段,氨氮濃度穩(wěn)中有降,至好氧段,隨著硝化的進(jìn)行,氨氮逐漸降低。在缺氧段,NO3-N瞬間升高,主要是由于內(nèi)回流帶入大量的NO3-N,但隨著反硝化的進(jìn)行,硝酸鹽濃度迅速降低。在好氧段,隨著硝化的進(jìn)行,NO3-N濃度逐漸升高。
2、AAO工藝參數(shù)和影響因素
A-A-O生物脫氮除磷的功能是有機(jī)物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合,因而其工藝參數(shù)應(yīng)同時(shí)滿足各種功能的要求。如能有效去除脫氮或除磷,一般也能同時(shí)高效地去除BOD,但除磷和脫氮往往是相互矛盾的,具體體現(xiàn)在某些參數(shù)上,使這些參數(shù)只能局限在某一狹窄的范圍內(nèi),這是A-A-O系統(tǒng)工藝控制較為復(fù)雜的主要原因。
廁所污水處理一體化設(shè)施1)F/M和SRT
*的生物硝化,是高效生物脫氮的前提,因而F/M越低SRT越高,脫氮效率越高,而生除磷則要求高F/M低SRT。A-A-O生物脫氮除磷是運(yùn)行較靈活的一種工藝,可以以脫氮為重點(diǎn),也可以以除磷為重點(diǎn),當(dāng)然也可以二者兼顧。如果既要求一定的脫氮效果,也要求一定的除磷效果,F(xiàn)/M一般控制在0.1~0.18kgBOD5/(kgMLVSS•d),SRT一般應(yīng)控制在8~15天。
2)水力停留時(shí)間
水力停留時(shí)間與進(jìn)水濃度、溫度等因素有關(guān)。厭氧段水力停留時(shí)間一般在1~2小時(shí)范圍;缺氧段水力停留時(shí)間1.5~2小時(shí);好氧段水力停留時(shí)間一般應(yīng)在6小時(shí)。
3)內(nèi)回流與外回流
內(nèi)回流比r一般在200~500%之間,具體取決于進(jìn)水TKN濃度,以及所要求脫氮效率,一般認(rèn)為,300~500%時(shí)脫氮效率佳。外回流比R一般在50~100%的范圍內(nèi),在保證二沉池不發(fā)生反硝化及二次釋放磷的前提下,應(yīng)使R降至低,以免將大多的NO3-N帶回厭氧段,干擾磷的釋放,降低除磷效率。
好氧生物處理的基本生物過程
所謂“好氧”:是指這類生物必須在有分子態(tài)氧氣(O2)的存在下,才能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng),主要包括大部分微生物、動物以及我們?nèi)祟?;所謂“厭氧”:是能在無分子態(tài)氧存在的條件下,能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)的生物,如厭氧細(xì)菌、酵母菌等。好氧生物處理過程的生化反應(yīng)方程式:
①分解反應(yīng)(又稱氧化反應(yīng)、異化代謝、分解代謝) CHONS +O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量(有機(jī)物的組成元素)
②合成反應(yīng)(也稱合成代謝、同化作用) C、H、O、N、S +能量 C5H7NO2
③內(nèi)源呼吸(也稱細(xì)胞物質(zhì)的自身氧化) C5H7NO2 + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量在正常情況下,各類微生物細(xì)胞物質(zhì)的成分是相對穩(wěn)定的,一般可用下列實(shí)驗(yàn)式來表示:細(xì)菌:C5H7NO2;真菌:C16H17NO6;藻類:C5H8NO2;原生動物:C7H14NO3分解與合成的相互關(guān)系:1)二者不可分,而是相互依賴的;a、分解過程為合成提供能量和前物,而合成則給分解提供物質(zhì)基礎(chǔ);b、分解過程是一個(gè)產(chǎn)能過程,合成過程則是一個(gè)耗能過程。2)對有機(jī)物的去除,二者都有重要貢獻(xiàn);3)合成量的大小,對后續(xù)污泥的處理有直接影響(污泥的處理費(fèi)用一般可以占整個(gè)城市污水處理廠的40~50%)。不同形式的有機(jī)物被生物降解的歷程也不同:一方面:結(jié)構(gòu)簡單、小分子、可溶性物質(zhì),直接進(jìn)入細(xì)胞壁;結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大分子、膠體狀或顆粒狀的物質(zhì),則首先被微生物吸附,隨后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有機(jī)物,再進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。