传统活性污泥法的新发展与新工艺

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1.氧化沟中形成富氧区和缺氧区,可以脱氮除磷; ◆技术参数
♠水力停留时间为 10~24h 2.池型较大,占地面积较大,多在室外,动力效率低,能耗高; ♠污泥龄为20~30d 3.负荷低,处理效果好、产泥量少; ♠有机负荷为0.05~0.15kgBOD5/(kgVSS· d) 4.抗冲击负荷能力强,工艺流程简单,构筑物少,运行管理方便。 ♠活性污泥浓度为 2000~6000mg/L ♠氧化沟的深度为 0.9~5.5m 5.常不设计初沉池,也可以不单设二次沉淀池。 ♠渠道内的水流速度为0.25~0.35m/s
图19—1 氧化沟工艺流程示意图
19.1.2 氧化沟的基本原理与技术特征 19.1.2.1 氧化沟的基本原理
◆原理
氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展,在氧化沟系统中,通 过转刷使废水和混合液在环状的渠内循环流动,依靠转刷推动废水和混 合液流动并进行曝气,完成充氧功能。混合液通过转刷后,溶解氧浓度 提高,随后,在渠内流动过程中又逐渐降低。氧化沟通常以延时曝气的 方式运行,通过设置进水与出水、污泥回流、曝气设备等的位置,可使 氧化沟实现硝化和反硝化功能。
交替工作式氧化沟有双沟 交替(DE)型和三沟交替(T) 型等形式。 双沟交替(DE)型氧化沟 其脱氮功能由2个串联的氧化沟 组成。通过改变进水出水顺序 和曝气转刷转速使两沟交替在 缺氧和好氧条件下运行。由于 两沟交替工作,避免了A/O生物 脱氮系统中的混合液内回流。
三沟交替(T)型氧化沟,是由三 条同容积的沟槽串联组成。两侧的A、 C池交替作为曝气池和沉淀池,中间的 B池一直为曝气池。原污、废水交替地 进入A池或C池,处理出水则相应地从 作为沉淀池的C池或A池流出,这样提 高了曝气转刷的利用率(达59%左右), 另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化 沟基本运行方式大体分为六个阶段, 工作周期为8h。
泡沫问题
1.氧化沟中形成富氧区和缺氧区,可以脱氮除磷; 进水中带有大量油脂,整个系统不能完全有效地将其去除,部分油脂 富集于污泥中,经转刷充氧搅拌,产生大量泡沫;泥龄偏长,污泥老化, 2.池型较大,占地面积较大,多在室外,动力效率低,能耗高; 也易产生泡沫。 3.负荷低,处理效果好、产泥量少; 污泥上浮
19.1.2.2 氧化沟的技术特征 1. 2. 3. 4. 5. 氧化沟系统结合了推流和完全混合流两种流态 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度 氧化沟工艺采用的处理流程十分简单 氧化沟处理效果稳定,出水水质好 基建费用省,运行费用低
19.1.3
氧化沟工艺流程类型
根据氧化沟的特征及运行方式,氧化沟有多种不同类型 ,其功能也各有不同,各有特色。下面介绍几种比较典型的 氧化沟系统。
19.1.4.2 处理对策 针对污泥膨胀可采取的对策
由缺氧、水温高造成的,可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷,或 适当降低MLSS(控制污泥的回流量),使需氧量减少;如污泥负荷过高, 可提高MLSS,以调整负荷,必要时可停止进水,闷曝一段时间;可通过投 加氮肥、磷肥,调整混合液中的营养物质平衡(BOD5:N:P=100:5:1), pH值过低,可投加石灰调节;漂白粉和液氯能抑制丝状菌繁殖,控制结合 水性污泥膨胀。
Carrousel 3000型氧化沟
奥伯尔(Orbal)氧化沟
◆返回
Orbal型氧化沟 于1960年在南非开 发并使用,从1970 年起,此项技术由 美国Envirex公司继 续进行开发和推广, 目前在美国已有数 奥伯尔氧化沟的基本特点: Orbal型氧化沟设计深度一般在4.0m以内,采用 百座Orbal氧化沟投 入运转。Orbal型氧 转盘曝气,转盘浸没深度控制在230~530mm,转速 化沟的平面形状是 为43~55r/min。沟中水平流速为0.3~0.6m/s。 由几条同心圆或椭 三沟同心的Orbal型氧化沟工艺也称为0—1—2工艺, 圆形的沟渠组成, 是根据内、中、外三沟内的溶解氧分布不同而得名。 沟渠之间采用隔墙 外沟的容积占总容积的50%~55%,中沟容积占总容 分开,形成多条环 积的30%~35%,内沟则占总容积的15%~20%左右。 形渠道,每一条渠 运行中保持外、中、内三沟内的溶解氧浓度依次递 道相当于单独的反 增,通常为0、1.0、2.0mg/L,以达到除碳、除氮、 节省能量的目的。 应器。
BMTS型氧化沟是80年代初由 美国开发的、将二次沉淀也设置 在氧化沟中的合建式氧化沟。 BMTS型氧化沟的隔墙稍有偏心, 在较宽的一侧设置澄清池,澄清 池前后各有挡板,强迫水流从底 部进入澄清池。BMTS氧化沟具有 经济节能、维护简单及处理效率 高等优点。
交替工作式氧化沟
T型氧化沟 DE型氧化沟
消除泡沫的方法
用表面喷淋水或除沫剂去除泡沫,常用除沫剂有机油、煤油、硅油, 投量为0.5~1.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量,也能 1.氧化沟中形成富氧区和缺氧区,可以脱氮除磷; 有效控制泡沫产生。当废水中含表面活性物质较多时,易预先用泡沫分离 2.池型较大,占地面积较大,多在室外,动力效率低,能耗高; 法或其他方法将其去除。另外也可考虑增设一套除油装置。
19.1.4 氧化沟运行中存在的问题及对策 19.1.4.1 存在的问题 污泥膨胀
污、废水中的碳水化合物较多,氮、磷含量不平衡,pH值偏低,氧化 沟中污泥负荷过高,溶解氧浓度不足,排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨 胀。非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时,由 于温度低,代谢速度较慢,积贮起大量高黏性的多糖类物质,使活性污泥 的表面附着水大大增加。SVI值很高,形成污泥膨胀。
污、废水中含油量过大,在操作过程中不能很好控制其在二沉池中的 4.抗冲击负荷能力强,工艺流程简单,构筑物少,运行管理方便。 停留时间,易造成缺氧,产生腐化污泥上浮;当曝气时间过长,在池中发 5.常不设计初沉池,也可以不单设二次沉淀池。 生高度硝化作用,使硝酸盐浓度高,在二沉池易发生反硝化作用,产生氮 气,使污泥上浮;另外,污、废水中含油量过大,污泥可能挟油上浮。
19.1 氧化沟工艺
19.1.1 概述
氧化沟又名氧化渠(Oxidation Ditch, OD),因其构筑物呈封闭的沟渠而得名, 是人工生物处理——活性污泥法的一种 变型。 自20世纪50年代荷兰建成第一座氧化 沟以来,经过多年发展目前已在普通型 氧化沟工艺技术的基础上,开发出多种 类型的氧化沟新工艺,如奥贝尔(Orbal) 型氧化沟、卡鲁塞尔(Carrousel)型氧 化沟、交替工作型氧化沟(包括三沟型 氧化沟)、DE型氧化沟、一体化氧化沟、 VLR型氧化沟和鼓风曝气型氧化沟等。
卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟
◆续
卡鲁塞尔氧化沟是20世纪60年代 末期由荷兰DHV公司研究成功的。它 是一多沟串联的系统,采用垂直安装 的低速表面曝气器,每组沟渠安装一 个,均安装在一端。由于表面曝气器 有较大的提升作用,故卡鲁塞尔式氧 化沟的池深可达4.5m,靠近曝气器下 卡鲁塞尔氧化沟 游为富氧区,上游为缺氧区。进水与 回流活性污泥混合后沿箭头方向在沟 卡鲁塞尔氧化沟的基本特点: 内循环流动,沟内流速约为0.3m/s,污、 卡鲁塞尔氧化沟在荷兰和世 废水多次经富氧区和缺氧区可创造良 界各地得到了广泛的应用,其规 好的生物脱氮的环境。这不仅提供了 模小到200m3/d,大到65.7万m3/d。 良好的生物脱氮条件,而且有利于生 其BOD5去除率可达95%~99%, 物絮凝,使活性污泥易于沉淀。当有 脱氮率可达90%,除磷率约为 机负荷较低时,可以停止某曝气器的 50%,如投加铁盐除磷率可达 运行,在保证水流搅拌混合循环的前 95%。该系统需要设置二次沉淀 提下,节约能量消耗。 池和污泥回流系统。
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第19章 传统活性污泥法的新发展与新 工艺
活性污泥处理系统是当今污水处理领域使用最为 广泛的处理技术。但是,活性污泥处理系统在当前应 用过程中还存在着某些急待解决的问题,如反应器— 曝气池池体庞大,占地面积大;电耗较高;管理复杂 等。 近几十年来,有关专家和技术工作者就活性污泥 的反应理论、净化功能、运行方式、工艺系统等方面 进行了大量的探讨和研究,取得了一定的进展。 本章将就近年来在构造和工艺方面有较大发展 的活性污泥处理工艺新技术作简要的叙述。
◆续
卡鲁塞尔(Carrousel 2000)氧化沟
Carrousel 2000型氧化沟是一种 具有内部前置反硝化功能的氧化沟 工艺。由于其预反硝化区的设计 (占氧化沟体积的15%),在缺氧 条件下,进水与一定量的混合液混 合(量的大小可通过内部回流控制 另外,从节能的角度考虑, 阀调节);剩余部分(体积的85%)每座沟中还装有一定数量的推 包括有氧区和缺氧区,用于进行同 进器用于保证混合液具有一定 时硝化和反硝化,也用于磷的富集 的流速,以防止污泥在进水有 吸收。每座Carrousel 2000型氧化 机物含量低的情况下发生沉淀。 沟中配有相当数量的表曝机,实现 该工艺使氧化沟的脱氮功能得 沟内水体的推流、混合和充氧。系 到加强。聚磷菌的释磷和过量 统的供氧量可以通过控制沟内表曝 吸磷过程又可以实现污水中磷 机运行台数的多少进行调节。 的去除。
一体化氧化沟
◆返回
ຫໍສະໝຸດ Baidu
船形一体化氧化沟
BMTS一体化氧化沟
以船形分离器为主体的一体化氧 化沟称为船形一体化氧化沟。其将平 流式沉淀器设在氧化沟的一侧,其宽 度小于氧化沟宽度,因此它就像在氧 化沟内放置一条船,将部分混合液引 入沉淀槽,即沉淀槽内水流方向与氧 化沟内混合液的流动方向相反,沉淀 槽内的污泥下沉并由底部的泥斗收集 回流至氧化沟,澄清水则由沉淀槽内 水流方向的尾部溢流堰收集排出。
★ 帕斯韦尔(Pasveer)氧化沟 ★ 卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟 ★ 奥伯尔(Orbal)氧化沟 ★ 一体化氧化沟 ★ 交替工作式氧化沟
帕斯韦尔(Pasveer)氧化沟
◆返回
帕斯韦尔(Pasveer) 氧化 沟也称为普通型氧化沟。 帕斯韦尔氧化沟系统除将 传统活性污泥法处理系统 中的曝气池改为氧化沟形 式以外,其流程基本与传 统工艺保持一致,它是一 帕斯韦尔氧化沟的基本特点: 种连续工作的氧化沟,系 (1)由于氧化沟在低污泥负荷下运行,因此即使水量 统中进出水流方向不变。 和水质变化较大,水温接近5℃的低温也可以得到稳定 通过转刷曝气系统完成充 的处理效果; 氧功能,同时还承担着水 (2)氨氮的去除率为70%左右; 力推动作用,要使污水混 (3)氧化沟内混合液溶解氧浓度自曝气设备开始,沿 合物在沟内保持循环流动, 水流方向逐渐减少,而MLSS浓度、BOD、SS、碱度等在 并使污泥处于悬浮状态。 沟内的各点几乎相等; 一般来说,只要转刷满足 (4)剩余污泥量大致为进水SS量的75%左右,比普通 充氧的需要,就能使混合 活性污泥法少; (5)剩余污泥由于经好氧分解,所以比普通活性污泥 液流速保持在0.3m/s以上, 法稳定程度高; 满足污水循环的要求。 (6)由于水力停留时间长和水深浅,占地面积较大。
Carrousel 2000型氧化沟
◆返回
卡鲁塞尔(Carrousel 3000)氧化沟
Carrousel 3000型氧化沟水深可达 7.5~8m。除了比普通Carrousel氧化沟深外, 其独特的圆形缠绕式设计可降低建设成本和 污水厂占地面积。池中心被设计成活性污泥 工艺的几个处理单元。从中心开始,包括以 下环状连续工艺单元;用于分配进水和回流 污泥的配水井;各自分为四段的选择池和厌 氧池;除此之外是3个曝气器和1个预反硝化 池的Carrousel 2000主反应池。由于Carrousel 主反应池只有2个端部,所以第3个曝器及其 通气管安装在反应池的中间分隔墻中。预反 应硝化池可充分利用易生物降解有机物进行 反硝化,并保证出水TN浓度在最低水温7℃ 时仍降到10mg/L以下。同时预反硝化与厌 氧池结合有利于除磷,持续低硝酸盐可增强 对聚磷菌的选择,保证低温下完成除磷。
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