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成熟，其核心技術為活性污泥法和生物膜法，對活性污泥法（或生物膜法）的改進及發(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。根據污水的水量、水質和出水要求及當?shù)氐膶嶋H情況，選用合理的污水處理工藝，對污水處理的正常運行、處理費用具有決定性的作用。主要對生活污水幾種常用的處理工藝作簡單介紹，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、膜生物反應器（MBR）等。
    二、中小型生活污水處理工藝簡介
    前處理也稱為預處理技術，常用的有格柵或格網、調節(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，根據生活污水的水量、水質及現(xiàn)場的條件而選擇不同的污水處理工藝對投資及運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，故稱為氧化溝。氧化溝有多種構造型式，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 。    
    氧化溝技術已廣泛應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立方米，工藝日趨完善，其構造型式也越來越多。其主要特點是：進出水裝置簡單；污水的流態(tài)可看成是*混合式，由于池體狹長，又類似于推流式；BOD負荷低，處理水質良好；污泥產率低，排泥量少；污泥齡長，具有脫氮的功能。     
    設計要點：混合液懸浮固體濃度5000mg/l；生物固體平均停留時間，去除BOD5時，取5~8天，當要求硝化反應時取10~30天；水力停留時間為20、24、36、48h，根據對處理水水質要求而定；BOD—SS負荷（Ns）為0.03~0.07kgBOD/（kgMLSS.d）；BOD容積負荷（Nv）為0.1~0.2 kgBOD/（m3.d）；污泥回流比為50~150%；混合液在渠內的流速為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，其特點是在池內設置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內污水處于流動狀態(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曝氣供給，生物膜生長至一定厚度后，填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，此時，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：      
    （1）、由于填料比表面積大，池內充氧條件良好，池內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荷；      
    （2）、由于生物接觸氧化池內生物固體量多，水流*混合，故對水質水量的驟變有較強的適應能力；      
    （3）、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便。     

    特點：生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點，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。二是采用機械設備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風供氧，相當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。三是池內廢水中還存在約 2～5％的懸浮狀態(tài)活性污泥，對廢水也起凈化作用。因此生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點。     

    生物接觸氧化法的 BOD負荷與廢水的基質濃度有關，對低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□)，廢水停留時間為0.5～1.5小時，氧化池內耗氧量約1～3毫克／升。由于氧化池內生物量較大，處理負荷高，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)省運行費用，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酸菌的胞外酶分解水中長鏈有機物，產生有機酸、醇等，廢水中的有機物水解酸化后，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，使整個工藝能節(jié)能運行并使出水優(yōu)良。     
    設計要點：     
    A：厭氧水解池采用上升流式厭氧污泥床反應器的形式，設計水力停留時間為2~4小時。     
    厭氧池下部為污泥床區(qū)，污泥床厚度通常控制在1~1.2M之間，進水系統(tǒng)可采用脈沖進水中阻力布水系統(tǒng)，底部設布水溝，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。池內設有填料，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于水中，因此它兼有活性污泥法與生物濾池的特點。曝氣系統(tǒng)可采用鼓風或射流曝氧增氧系統(tǒng)（設計時必須考慮投資及運行成本）。為培養(yǎng)微生物的不同的優(yōu)勢菌種，將接觸氧化池分為兩格是行之有效的。*格有效水力停留時間為2.5小時，有機負荷為1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留時間為1.5小時，有機負荷0.768kgBOD5/m3.d。     
    A/O法優(yōu)點在于：     
    ①體積負荷高，停留時間短，節(jié)約占地面積；     
    ②生物活性高；     
    ③有較高的微生物濃度；     
    ④污泥產量低；     
    ⑤出水水質好且穩(wěn)定；     
    ⑥動力消耗低；     
    ⑦不產生污泥膨脹； 
    ⑧掛膜方便，可間歇運行；     
    ⑨工藝運行簡單，操作方便，抗沖擊負荷能力強。     
    目前存在的問題主要是池內填料間的生物膜有時會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，尚待改進。研究的方向是針對不同的進水負荷控制曝氣強度，以消除堵塞；其次是研究合理的氧化池池型和形狀、尺寸和材質合適的填料。
    3、SBR法
    SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進水、反應、沉淀、潷水、閑置。      
    由于SBR在運行過程中，各階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據具體污水的性質、出水水質、出水質量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR反應器來說，只是時序控制，無空間控制障礙，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。      設計要點：理論上SBR反應器的容積負荷有一個較在的范圍，為0.1~1.3 kgBOD5/m3.d，但為安全計，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3.d左右。zui高水位和zui低水位，zui高水位即反應時的水位，zui低水位是指排放工序結束時的水位，zui低水位必須保證在排水在此水位時，沉淀污泥不隨上清液而流失。     
    SBR工藝的主要特點有：出水水質較好；不產生污泥膨脹；除磷脫氮效果好。     
其缺點是池容和設備利用率低，占地面積較大、運行管理復雜，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）的作用 其特點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 容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質好；曝氣生物濾池，相當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的生物膜法。
  5、MBR工藝
    膜-生物反應器工藝（MBR工藝）是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留住，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣?，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解。因此，膜-生物反應器工藝通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負荷沖擊能力強、出水水質穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長、易實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，是目前zui有前途的廢水處理新技術之一。