河北淀粉污水處理設(shè)備優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)廠家 返回列表頁(yè)

河北淀粉污水處理設(shè)備優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)廠家

河北淀粉污水處理設(shè)備優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)廠家

污水處理技術(shù)發(fā)展史

城市污水處理歷史可追溯到古羅馬時(shí)期，那個(gè)時(shí)期環(huán)境容量大，水體的自凈能力也能夠滿足人類的用水需求，人們僅需考慮排水問(wèn)題即可。而后，城市化進(jìn)程加快，生活污水通過(guò)傳播細(xì)菌引發(fā)了傳染病的蔓延，出于健康的考慮，人類開始對(duì)排放的生活污水處進(jìn)行處理。早期的處理方式采用石灰、明礬等進(jìn)行沉淀進(jìn)行消毒。明代晚期，我國(guó)已有污水凈化裝置。但由于當(dāng)時(shí)需求性不強(qiáng)，我國(guó)生活污水仍以農(nóng)業(yè)灌溉為主。1762年，英國(guó)開始采用石灰及金屬鹽類等處理城市污水。

十八世紀(jì)中葉，歐洲工業(yè)革命開始，其中，城市生活污水中的有機(jī)物成為去除重點(diǎn)。1881年，法國(guó)科學(xué)家發(fā)明了座生物反應(yīng)器，也是座厭氧生物處理池—moris池誕生，拉開了生物法處理污水的序幕。1893年，生物濾池在英國(guó)Wales投入使用，并迅速在歐洲北美等國(guó)家推廣。技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。

1914年，自英國(guó)曼徹斯特活性污泥法二級(jí)生物處理技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，一直被世界各國(guó)廣泛采用，目*達(dá)國(guó)家已經(jīng)普及了二級(jí)生物處理技術(shù)。但針對(duì)活性污泥法存在的問(wèn)題，各國(guó)研究人員對(duì)該技術(shù)不斷進(jìn)行改造和發(fā)展，先后出現(xiàn)了普通活性污泥法、厭氧/缺氧/好氧活性污泥法(A/O,A /A/O)、間歇式活性污泥法(SBR 法)、改良型SBR (MSBR) 法、一體化活性污泥法(UNITANK)丶兩段活性污泥法(AB法) 等，以及各種類型的生物膜法等。

經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家污水處理技術(shù)從20 世紀(jì)60 年代的末端治理到70 年代的防治結(jié)合，從80年代的集中治理到90年代的清潔生產(chǎn)，不斷更新處理工藝技術(shù)、設(shè)施和設(shè)備。目前污水生物處理技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是多種技術(shù)組合為一體的新技術(shù)、新工藝，  如同步脫氮除磷好氧顆粒污泥技術(shù)、電/生物耦合技術(shù)、吸附/生物再生工藝、生物吸附技術(shù)以及利用光、聲、電與高效生物處理技術(shù)相結(jié)合處理高濃度有毒有害難降解有機(jī)廢水的新型物化，生物處理組合工藝技術(shù)，如光催化氧化生物處理新技術(shù)、電化學(xué)高級(jí)氧化/高效生物處理技術(shù)、超聲波預(yù)處理/高效生物處理技術(shù)、濕式催化氧化/ 高效生物處理技術(shù)以及輻射分解生物處理組合工藝等。

許多國(guó)家在水環(huán)境污染治理目標(biāo)與技術(shù)路線方面已經(jīng)有了重大變化，水污染治理的目標(biāo)已經(jīng)由傳統(tǒng)意義上的“污水處理、達(dá)標(biāo)排放”轉(zhuǎn)變?yōu)橐运|(zhì)再生為核心的“水的循環(huán)再用”，由單純的“污染控制”上升為“水生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)”。

 生物處理技術(shù)發(fā)展史

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，生物處理的主要功能是分解、穩(wěn)定有機(jī)物，即降低BOD。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和對(duì)水環(huán)境的長(zhǎng)期觀察與研究表明，很多人工合成的有機(jī)物具有“三致”(致癌、致畸、致突變) 的嚴(yán)重危害，并且難以被微生物所降解，而無(wú)機(jī)性的營(yíng)養(yǎng)物如氮、磷則容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。因此，水處理的要求也在不斷變化，除要求水處理工藝具備脫氮除磷功能外，還要求將工業(yè)化生產(chǎn)、通過(guò)高溫高壓合成的各類污染物在污水處理過(guò)程中得到有效控制，因?yàn)檫@一類物質(zhì)在自然界的降解需要幾百年甚至上千年，還將不斷富集，濃度不斷增大，直接危害生態(tài)環(huán)境和人類生活的健康。生物處理技術(shù)對(duì)這種類型的污水處理是否有效，一些BOD、COD濃度很高，甚至高達(dá)數(shù)萬(wàn)mg/L的污水，生物處理技術(shù)能否有效，這些新的問(wèn)題和新的要求，推動(dòng)了世界污水生物處理技術(shù)和工藝方法的發(fā)展。

按照微生物的生長(zhǎng)方式，生物法可分為以活性污泥法為代表的懸浮生長(zhǎng)法和以生物膜法為代表的附著生長(zhǎng)法。目前，城市污水處理以活性污泥法的應(yīng)用廣。但是，由于傳統(tǒng)活性污泥法運(yùn)行需要消耗大量的能源，運(yùn)行費(fèi)也較高，需要進(jìn)行革新。為開發(fā)高效、低耗的城市污水處理新技術(shù)、新工藝，國(guó)內(nèi)外開展了大量的研究，并取得了一定的成就。

1.生物處理微生物

傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)主要依賴兩大類微生物，即異養(yǎng)型好氧微生物和異養(yǎng)型厭氧微生物。近幾十年來(lái)，科學(xué)家和工程師共同合作，對(duì)污水生物處理中的微生物進(jìn)行比較深人的研究，取得了很多成果，如: 對(duì)活性污泥中細(xì)菌和原生動(dòng)物的不同種類和特性及其協(xié)同作用的研究，推進(jìn)了AB法工藝的發(fā)展; 對(duì)于硝化、反硝化細(xì)菌的研究，以及聚磷菌特性的研究，推進(jìn)了具有脫氮功能的A/O法工藝以及具有脫氮除磷功能的A/A/O法工藝的發(fā)展; 對(duì)于厭氧微生物種群和特性的研究，以及發(fā)現(xiàn)了厭氧微生物具有部分降解大分子合成有機(jī)物的能力，推進(jìn)了厭氧生物處理工藝以及用厭氧/好氧串聯(lián)流程處理含難降解有機(jī)物廢水的工藝發(fā)展; 對(duì)于高效菌的篩選、培養(yǎng)和固定化的研究，為進(jìn)一步提高污水生物處理的效能，特別是為難生物降解有機(jī)物的處理提供了有效的途徑。

2.生物處理工藝

生物處理中的三大要素是微生物、氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。反應(yīng)器是微生物棲息生長(zhǎng)的場(chǎng)所，是微生物對(duì)污水中的污染物加以降解、利用的主要設(shè)備。高效的反應(yīng)器，要能保持大的微生物量及其活性，  要能有效地供應(yīng)氧(或隔絕氧)，要使微生物、氧和污水中的有機(jī)物之間能充分接觸良好的傳質(zhì)條件。反應(yīng)器按其特性，大致可分為以下幾類:

①懸浮生長(zhǎng)型(如活性污泥法) 或附著生長(zhǎng)型(如生物膜法);

②推流式或*混合式;

③連續(xù)運(yùn)行式(如傳統(tǒng)活性污泥法) 或間歇運(yùn)行式(如SBR法)。

(1) 活性污泥法

活性污泥法自1914 年由Arden和Lockett 開創(chuàng)至今，已經(jīng)過(guò)104年的發(fā)展與實(shí)踐，在供氧方式、運(yùn)轉(zhuǎn)條件、反應(yīng)器形式等方面不斷得到革新和改進(jìn)。早出現(xiàn)的傳統(tǒng)活性污泥法屬于推流式曝氣池，由于靠近水池進(jìn)水口的基質(zhì)濃度高于出口端的基質(zhì)濃度，而初的設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮到這種需氧量的變化，結(jié)果造成了一些部位氧的不足。為改進(jìn)供氧不均勻的缺點(diǎn)，1936 年將均勻曝氣的方式改為沿推流方向漸減曝氣的方式，大部分的氧量在基質(zhì)去除相當(dāng)快的進(jìn)水端輸人，而以內(nèi)源代謝和衰減為主要反應(yīng)作用的出水端僅需少量的氧，這也就是傳統(tǒng)活性污泥法比較標(biāo)準(zhǔn)的形式一一漸減曝氣活性污泥法。

活性污泥法的另一個(gè)變種一一階段曝氣法于1942 年出現(xiàn)。階段曝氣法又稱多點(diǎn)進(jìn)水法，進(jìn)水分成幾股，然后幾股污水從曝氣池的不同點(diǎn)進(jìn)人，從而使需氧量分配均勻。在污泥同原水混合前，使污泥進(jìn)行再曝氣的想法得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。

1951年出現(xiàn)了接觸穩(wěn)定活性污泥法，它是傳統(tǒng)活性污泥法的另外一種發(fā)展形式。為了避免在推流式曝氣池中因基質(zhì)濃度梯度造成的微生物不適應(yīng)，使微生物群落保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。

到20世紀(jì)50年代末，出現(xiàn)了*混合式活性污泥法，這種形式的優(yōu)點(diǎn)是提供了一個(gè)有利于細(xì)菌絮體生長(zhǎng)，不利于絲狀菌生長(zhǎng)的環(huán)境，污泥的沉降和密實(shí)性都很好，但是由于基質(zhì)梯度的變化使系統(tǒng)容易受有毒物質(zhì)的千擾。為了克服其他幾種改進(jìn)形式的缺點(diǎn)(必須處置大量的污泥，流程的運(yùn)行控制要求嚴(yán)格)，出現(xiàn)了延時(shí)曝氣法，由于有一個(gè)完整的細(xì)胞平均停留時(shí)間，所以，穩(wěn)定程度相當(dāng)高，然而由于經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的限制，它僅用于污水濃度低的小型設(shè)施。另外，還出現(xiàn)了純氧曝氣法、深井曝氣法等。

1) SBR法的發(fā)展

作為傳統(tǒng)活性污泥法的改進(jìn)，SBR法有著廣泛的應(yīng)用前景。SBR法是序批式間歇活性污泥祛(又稱序批式反應(yīng)器) 的簡(jiǎn)稱，它是目前受到國(guó)內(nèi)外廣泛重視、研究和應(yīng)用較多的一種污水生物處理技術(shù)，特別是隨著*的自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，污水處理廠的自動(dòng)化管理程度大大提高，為SBR活性污泥法的推廣應(yīng)用提供了更為有利的條件。

SBR工藝在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，根據(jù)不同的水質(zhì)條件、使用場(chǎng)合和出水要求，有了許多新的變化和發(fā)展，產(chǎn)生了許多變型。ICEAS與傳統(tǒng)SBR相比，增加了一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)。且連續(xù)進(jìn)水、間歇排水，但由于在沉淀期進(jìn)水影響了泥水分離，使進(jìn)水水質(zhì)受到了限制。DAT-IAT 工藝克服了ICEAS的缺點(diǎn)，將預(yù)反應(yīng)區(qū)改為與SBR反應(yīng)池IAT 分立的預(yù)曝氣池DAT,  DAT 連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣，主體間歇反應(yīng)器IAT在沉淀階段不受進(jìn)水的影響，且增加了從IAT到DAT的回流。但是對(duì)于含生物難降解有機(jī)物污水的處理，DAT IAT并不能取得好的效果，而CASS工藝克服了這個(gè)缺點(diǎn)，將ICEAS的預(yù)反應(yīng)區(qū)革新為容積小、設(shè)計(jì)更加優(yōu)化合理的生物選擇器，并將主反應(yīng)區(qū)的部分剩余污泥回流至選擇器，沉淀階段不進(jìn)水，因而系統(tǒng)更加穩(wěn)定，且具有良好的脫氮除磷效果。IDEA 又是CASS的發(fā)展，主要是將生物選擇器改為與SBR 主體構(gòu)筑物分立的預(yù)混合池。但以上工藝均只能做到進(jìn)水連續(xù)，而排水間歇。為了克服間歌排水這個(gè)缺點(diǎn)，UNITANK工藝集合了SBR和三溝式氧化溝的優(yōu)點(diǎn)，一體化設(shè)計(jì)，做到連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水，并且污泥自動(dòng)回流，與CASS相比省去了污泥回流設(shè)備。但UNITANK 工藝還存在中溝污泥濃度低及過(guò)分依賴于儀表裝置等缺點(diǎn)，如一旦進(jìn)水閥門損壞，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法工作。為了克服UN-TANK 工藝的缺點(diǎn)，又產(chǎn)生了一種新型的SBR系統(tǒng)MSBR,它實(shí)質(zhì)上是將A/A/O工藝與SBR系統(tǒng)串聯(lián)而成，采用單池多格方式，省去了許多閥門儀表等，增加了污泥回流又保證了較高的污泥濃度，有很好的脫氮除磷效果。近幾年，其他許多SBR系統(tǒng)的研究也得到了深人，如厭氧SBR、多級(jí)SBR等，均取得了良好的效果。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和深人研究，將出現(xiàn)更多的SBR變型工藝。

2) 氧化溝的發(fā)展

氧化溝是活性污泥法的一種改型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中進(jìn)行不斷的循環(huán)流動(dòng)，因此又被稱為“環(huán)形曝氣池”、“無(wú)終端的曝氣系統(tǒng)”。

氧化溝工藝形式的改進(jìn)和發(fā)展與其曝氣設(shè)備的開發(fā)和研究是分不開的。20 世紀(jì)60 年代末，荷蘭的DHV公司將立式低速表曝機(jī)應(yīng)用于氧化溝工藝，將其安裝在氧化溝中心隔墻的末端，利用其所產(chǎn)生的攪拌推動(dòng)力使水流循環(huán)流動(dòng)，使氧化溝的有效水深增加至4.5m,該工藝即為Carrousel氧化溝工藝，幾乎與此同期，Lecmple和Mandt *將水下曝氣和推動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于氧化溝工藝，開發(fā)了射流曝氣氧化溝工藝，使氧化溝的有效水深和寬度相互獨(dú)立，其深度可達(dá)7~8m。1970年，南非開發(fā)了轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)而出現(xiàn)了Orbal氧化溝工藝。近年來(lái)，荷蘭DHV公司推出了兩層渦輪立式曝氣機(jī); 德國(guó)Passavant 公司開發(fā)了具有抗腐蝕強(qiáng)、強(qiáng)度高、重量小的玻璃鋼強(qiáng)化型轉(zhuǎn)刷葉片; 美國(guó)USFilter Envirex公司開發(fā)了以曝氣轉(zhuǎn)碟(推動(dòng)水流) 和粗泡曝氣相結(jié)合的垂直循環(huán)流反應(yīng)器(VLR) 氧化溝工藝。

目前，國(guó)外研究開發(fā)氧化溝工藝和生產(chǎn)氧化溝噪氣裝置的公司及機(jī)構(gòu)日趨增多，氧化溝技術(shù)還將得到發(fā)展。

3) AB法的發(fā)展

AB工藝是吸附/生物降解工藝的簡(jiǎn)稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是由德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)的BothoBohnke教授為解決傳統(tǒng)二級(jí)生物處理系統(tǒng)存在的去除難降解有機(jī)物和脫氮除磷效率低及投資運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題，在對(duì)兩段活性污泥法和高負(fù)荷活性污泥法進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)70 年代中期開發(fā)、80年代開始應(yīng)用于工程實(shí)踐的一項(xiàng)新型污水生物處理工藝。

AB工藝在我國(guó)的研究和應(yīng)用經(jīng)歷了三個(gè)階段。首先是對(duì)AB工藝的特性，其次是較多單位對(duì)AB工藝處理城市污水、工業(yè)廢水進(jìn)行一定規(guī)模的試驗(yàn)研究; 第三是國(guó)內(nèi)部分城市污水處理廠(如山東省青島市海泊河污水處理廠、泰安市污水處理廠、新疆烏魯木齊市河?xùn)|污水處理廠等) 在引進(jìn)德國(guó)AB工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，已建成相當(dāng)處理規(guī)模的AB法污水處理廠。

AB 工藝與傳統(tǒng)活性污泥工藝相比，在處理效率、運(yùn)行穩(wěn)定性、工程投資和運(yùn)行費(fèi)用等方面均具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

4) A/A/O系列的發(fā)展

20世紀(jì)70年代中期，美國(guó)的Spector在研究活性污泥膨脹控制問(wèn)題時(shí)，發(fā)現(xiàn)厭氧/好氧(Ap/O) 狀態(tài)的交替循環(huán)不僅能有效防止活性污泥絲狀菌的膨脹，改善污泥的沉降性能，而且具有明顯的強(qiáng)化除磷效果。個(gè)生產(chǎn)性Ap/O (Anaerobic/Oxic) 裝置于1979 年建成投產(chǎn)，此后許多污水處理廠在修建或改造過(guò)程中采用了該工藝。

AP/O系統(tǒng)由活性污泥反應(yīng)池和二次沉淀池構(gòu)成，污水和污泥順次經(jīng)厭氧和好氧交替循環(huán)流動(dòng)。反應(yīng)池分為厭氧區(qū)和好氧區(qū)，兩個(gè)反應(yīng)區(qū)進(jìn)一步劃分為體積相同的格，產(chǎn)生推流式流態(tài)?；亓魑勰噙M(jìn)人厭氧池可吸收去除一部分有機(jī)物，并釋放出大量磷，進(jìn)人好氧池污水中可使有機(jī)物得到好氧降解，同時(shí)污泥將大量攝取污水中的磷，部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出，實(shí)現(xiàn)磷的去除。

Ap/O除磷工藝流程圖：

AN/O (Anoxic/Oxic) 工藝是一種有回流的前置反硝化生物脫氮流程，其中前置反硝化在缺氧池中進(jìn)行，硝化在好氧池中進(jìn)行。

AN/O (Anoxic/Oxic) 工藝流程圖：