常見的生活污水處理工藝

一、概述     
    生活污水處理工藝目前已相當(dāng)成熟，其核心技術(shù)為活性污泥法和生物膜法，對(duì)活性污泥法（或生物膜法）的改進(jìn)及發(fā)展形成了各種不同的生活污水處理工藝，傳統(tǒng)的活性污泥法處理工藝在中小型生活污水處理已較少使用。根據(jù)污水的水量、水質(zhì)和出水要求及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選用合理的污水處理工藝，對(duì)污水處理的正常運(yùn)行、處理費(fèi)用具有決定性的作用。主要對(duì)生活污水幾種常用的處理工藝作簡(jiǎn)單介紹，包括氧化溝、序批式活性污泥法（SBR）、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池（BAF）、A-0工藝、膜生物反應(yīng)器（MBR）等。
    二、中小型生活污水處理工藝簡(jiǎn)介
    前處理也稱為預(yù)處理技術(shù)，常用的有格柵或格網(wǎng)、調(diào)節(jié)池、沉砂池、初沉池等。由于生活污水處理的核心是生化部分，因此我們稱污水處理工藝是特指這部分，如接觸氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厭氧和好氧）處理生活污水在目前是、zui適用的污水處理工藝，根據(jù)生活污水的水量、水質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)的條件而選擇不同的污水處理工藝對(duì)投資及運(yùn)行成本具有決定性的影響。下面就目前常用的生活污水處理工藝作一簡(jiǎn)介。  
    1、氧化溝工藝
    氧化溝是活性污泥法的一種變形，其池體狹長(zhǎng)，故稱為氧化溝。氧化溝有多種構(gòu)造型式，典型的有：A：卡羅塞式；B：奧巴爾型；C：交替工作式氧化溝；D：曝氣—沉淀一體化氧化溝 。    
    氧化溝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大中型城市污水處理廠，其規(guī)模從每日幾百立方米至幾萬(wàn)立方米，工藝日趨完善，其構(gòu)造型式也越來(lái)越多。其主要特點(diǎn)是：進(jìn)出水裝置簡(jiǎn)單；污水的流態(tài)可看成是*混合式，由于池體狹長(zhǎng)，又類似于推流式；BOD負(fù)荷低，處理水質(zhì)良好；污泥產(chǎn)率低，排泥量少；污泥齡長(zhǎng)，具有脫氮的功能。     
    設(shè)計(jì)要點(diǎn)：混合液懸浮固體濃度5000mg/l；生物固體平均停留時(shí)間，去除BOD5時(shí)，取5~8天，當(dāng)要求硝化反應(yīng)時(shí)取10~30天；水力停留時(shí)間為20、24、36、48h，根據(jù)對(duì)處理水水質(zhì)要求而定；BOD—SS負(fù)荷（Ns）為0.03~0.07kgBOD/（kgMLSS.d）；BOD容積負(fù)荷（Nv）為0.1~0.2 kgBOD/（m3.d）；污泥回流比為50~150%；混合液在渠內(nèi)的流速為0.4~0.5m/s；溝底流速為0.3 m/s。  但氧化溝工藝與SBR和普通活性污泥工藝比較，能耗高，且占地面積較大。
    2、A/O法
    生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。    
    該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，填料壁的微生物會(huì)因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生物膜的生長(zhǎng)，此時(shí)，脫落的生物膜將隨出水流出池外。
    生物接觸氧化法具有以下特點(diǎn)：      
    （1）、由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；      
    （2）、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流*混合，故對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；      
    （3）、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。     

    特點(diǎn)：生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點(diǎn)，但又與一般生物膜法不盡相同。一是供微生物棲附的填料全部浸在廢水中，所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池。二是采用機(jī)械設(shè)備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風(fēng)供氧，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填料，也可稱為曝氣循環(huán)型濾池或接觸曝氣池。三是池內(nèi)廢水中還存在約 2～5％的懸浮狀態(tài)活性污泥，對(duì)廢水也起凈化作用。因此生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)。     

    生物接觸氧化法的 BOD負(fù)荷與廢水的基質(zhì)濃度有關(guān)，對(duì)低BOD濃度（50～300毫克／升）廢水每日每立方米的填料采用2～5千克(BOD□)，廢水停留時(shí)間為0.5～1.5小時(shí)，氧化池內(nèi)耗氧量約1～3毫克／升。由于氧化池內(nèi)生物量較大，處理負(fù)荷高，可控制溶解氧量較高，一般要求氧化池出水中剩余溶解氧為2～3毫克／升。     
    為了節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，并提高污水的可生化性，在生物接觸氧化池前加厭氧水解調(diào)節(jié)池，將厭氧工藝控制在水解酸化階段，旨在利用厭氧條件下多種產(chǎn)酸菌的胞外酶分解水中長(zhǎng)鏈有機(jī)物，產(chǎn)生有機(jī)酸、醇等，廢水中的有機(jī)物水解酸化后，可生化性得到了提高，利于發(fā)揮后續(xù)好氧工藝的生物降解性能，使整個(gè)工藝能節(jié)能運(yùn)行并使出水優(yōu)良。     
    設(shè)計(jì)要點(diǎn)：     
    A：厭氧水解池采用上升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的形式，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為2~4小時(shí)。     
    厭氧池下部為污泥床區(qū)，污泥床厚度通?？刂圃?~1.2M之間，進(jìn)水系統(tǒng)可采用脈沖進(jìn)水中阻力布水系統(tǒng)，底部設(shè)布水溝，保留污泥不沉積底部，呈懸浮狀態(tài)。     
    污泥床平均濃度為30~35g/l則污泥負(fù)荷為0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。     
    B：生物接觸氧化工藝是介于活性污泥法與生物膜法之間的一種污水處理工藝。池內(nèi)設(shè)有填料，微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中，因此它兼有活性污泥法與生物濾池的特點(diǎn)。曝氣系統(tǒng)可采用鼓風(fēng)或射流曝氧增氧系統(tǒng)（設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮投資及運(yùn)行成本）。為培養(yǎng)微生物的不同的優(yōu)勢(shì)菌種，將接觸氧化池分為兩格是行之有效的。*格有效水力停留時(shí)間為2.5小時(shí)，有機(jī)負(fù)荷為1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留時(shí)間為1.5小時(shí)，有機(jī)負(fù)荷0.768kgBOD5/m3.d。     
    A/O法優(yōu)點(diǎn)在于：     
    ①體積負(fù)荷高，停留時(shí)間短，節(jié)約占地面積；     
    ②生物活性高；     
    ③有較高的微生物濃度；     
    ④污泥產(chǎn)量低；     
    ⑤出水水質(zhì)好且穩(wěn)定；     
    ⑥動(dòng)力消耗低；     
    ⑦不產(chǎn)生污泥膨脹； 
    ⑧掛膜方便，可間歇運(yùn)行；     
    ⑨工藝運(yùn)行簡(jiǎn)單，操作方便，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。     
    目前存在的問題主要是池內(nèi)填料間的生物膜有時(shí)會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，尚待改進(jìn)。研究的方向是針對(duì)不同的進(jìn)水負(fù)荷控制曝氣強(qiáng)度，以消除堵塞；其次是研究合理的氧化池池型和形狀、尺寸和材質(zhì)合適的填料。
    3、SBR法
    SBR工藝的過程是按時(shí)序來(lái)運(yùn)行的，一個(gè)操作過程分五個(gè)階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。      
    由于SBR在運(yùn)行過程中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。對(duì)于SBR反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，只是時(shí)序控制，無(wú)空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR工藝發(fā)展速度極快，并衍生出許多種新型SBR處理工藝。      設(shè)計(jì)要點(diǎn)：理論上SBR反應(yīng)器的容積負(fù)荷有一個(gè)較在的范圍，為0.1~1.3 kgBOD5/m3.d，但為安全計(jì)，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3.d左右。zui高水位和zui低水位，zui高水位即反應(yīng)時(shí)的水位，zui低水位是指排放工序結(jié)束時(shí)的水位，zui低水位必須保證在排水在此水位時(shí)，沉淀污泥不隨上清液而流失。     
    SBR工藝的主要特點(diǎn)有：出水水質(zhì)較好；不產(chǎn)生污泥膨脹；除磷脫氮效果好。     
其缺點(diǎn)是池容和設(shè)備利用率低，占地面積較大、運(yùn)行管理復(fù)雜，自控水平要求高。
    4、曝氣生物濾池
    曝氣生物濾池是 90 年代初興起的污水處理新工藝。該工藝具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脫氮、除磷、去除 AOX （有害物質(zhì)）的作用 其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池 ( 二沉池 ) ，其 容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好；曝氣生物濾池，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填 (濾)料，在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點(diǎn)的生物膜法。
  5、MBR工藝
    膜-生物反應(yīng)器工藝（MBR工藝）是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣撸νＡ魰r(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。因此，膜-生物反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長(zhǎng)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前zui有前途的廢水處理新技術(shù)之一。