污水处理主要工艺生物处理法
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污水处理主要工艺生物处理法
原理:微生物在酶的催化作用下,利用微生物的新陈代谢功能,对污水中的污染物质进行分解和转化。
根据参与代谢的活动的微生物对溶解氧的需求不同,污水生物处理技术分为好氧生物处理。
厌氧生物处理和缺氧生物处理。
好氧生物处理是城镇污水处理采用的主要方法,高浓度的有机污水的处理常用到厌氧设备无处理法。
根据微生物生长方式的不同,生物处理法又分成悬浮生长法和附着生长法。
悬浮生长法的典型代表是活性污泥法,附着生长法的则是生物膜法。
2.2.1、活性污泥法
原理:向废水中连续通
人空气,经一定时间后因
好氧活性微生物繁殖而形
成的污泥状絮凝物,其上栖息着以菌胶团为主的微生物群,具有很强的吸附与氧化有机物的能力。
该法是在人工充氧条
件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养形成活性污泥,并利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有机污染物,然后使污泥与水分离,大部分污泥再回流,多余部分则排出活性污泥系统。
作用:能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物,以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和一些其他的物质,无机盐类也能被部分去除。
优点:BOD5去除率高(90~95%),构造简单,管理方便。
缺点:占地面积大,投资高,产泥多且稳定性差,抗冲击能力较差,运行费用较高,活性污泥法会排放出大量剩余污泥,这些污泥中饱含着各种污染物,所以处理和处置这些污泥也是一大难题。
适用条件:适于出水要求高的大中型污水厂
典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。
2.2.1.1、传统推流式(传统活性污泥法)
原理:液
流有回流的
推流式。
初次
沉淀后的废水与二沉池回流的活性污泥混合后进入曝气池,大约曝气6小时,进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合。
流动过程中,有机物经过吸附、絮凝和氧化作用等作用被去除。
一般地,从曝气池流出的混合液在二沉池沉淀后,沉淀池内的活性污泥以进水量的25~50%返回曝气池(即污泥回流比为25~50%)
优点:曝气时间比较长,BOD和悬浮物去除率都很高,达到90~95%左右。
缺点:①曝气池首端有机污染物负荷高,好氧速度也高,为了避免由于缺氧形成厌氧状态,进水有机物负荷不宜过高。
为达到一定的去污能力,需要曝气池容积大,占用的土地较多,基建费用高;②好氧速度沿池长是变化的,而供氧
速度难于与其相吻合、适应,在池前段可能出现好氧速度高于供氧速度的现象,池后段又可能出现溶解氧过剩的现象,对此,采用渐减供氧方式,可一定程度上解决这些问题;③对进水水质、水量变化的适应性较低,运行效果易受水质、水量变化的影响
这种方法常用于低浓
度生活污水处理。
2.2.1.2、渐减曝气法
原理:为了改变传统
推流式活性污泥法供氧和需氧的差距,充氧设备的布置沿池长方向与需氧量匹配,使布气沿程逐步递减,使其接近需氧速率,而总的空气用量有所减少,从而可以节能省耗,提高处理效率。
优点:①分段多点进水,负荷分布均匀,均化了需氧量,避免了前段供氧不足,后段供氧过剩的缺点;②提高了耐水
质,水量冲击负荷的能力;③活性污泥浓度沿池长逐渐降低;
④提高了氧的利用率,从而节省了运行费用。
缺点:供氧量与需氧量一直
的技术很难实
2.2.1.3、阶段曝气法
原理:通活性污泥法作了一
个简单的改进,从而克服了普通活性污泥法供氧同需氧不平衡的矛盾。
阶段曝气法中废水沿池长多点进水,这样就使有机物在曝气池中的分配较为均匀,因此避免了前端缺氧、后端氧过剩的弊病,提高了空气的利用率和曝气池的工作能力。
优点:①有机负荷比较均匀,改善了供需矛盾,有利于降低能耗;②有利于充分发挥微生物的氧化分解能力;③污泥浓度(悬浮物浓度)沿池逐渐降低,后段<平均值,有利于减轻二沉池的负担。
缺点:进水若得不到充分混合,会引起处理效果的下降。
2.2.1.4、高负荷曝气法(改良曝气法)
原理:在系统与曝气池构造方面和传统推流式活性污泥法相同,但曝气时间仅为1.5-3.0 h,曝气池活性处于生长旺盛期。
优点:BOD有机负荷率高,曝气时间短,约为1.5~3h。
曝气池中的MLSS约为200~500mg/L。
缺点:对废水的处理效果较低,BOD去除率70%~75%,产泥量多。
适用条件:适用于处理对水质要求不高或有些污水厂只需要部分处理的污水。
2.2.1.5、延时曝气法
原理:采取低有机负荷[F/M在0.05~q#.lkgBOD5/(mVd)],延长曝气时间到1~3d,使微生物处于内源呼吸阶段。
污水中有机物全部用于微生物能量代谢,转化为二氧化碳,不产生剩余污泥或只产生很少的剩余污泥。
优点:①曝气时间很长,
一般多在24h以上,MLSS较
高,达到3000~6000mg/L,活
性污泥持续处于内源呼吸期
状态,有机负荷率非常低,剩余污泥少(△X)且稳定,污泥无需再进行专门处理——污水、污泥综合处理设备;②
处理出水水质稳定性较好和出水水质好,对废水冲击负荷有较强的适应性;
缺点:①曝气时间较长,曝气池容积较大,占地面积大;
②建设费用和用于曝气的电耗很高;
适用条件:只适用于处理对处理水质要求较高,且不宜采用污泥处理技术的小城镇污水处理系统,水量一般在
1000m3/d以下。
2.2.1.6、吸附再生法
原理:废水在再生池得到
充分再生,具有很强活性的活性污泥同步进人吸附池,两者在吸附池中充分接触,废水中大部分有机物被活性污泥所吸附,废水得到净化。
由二次沉淀池分离出来的污泥进入再生池,活性污泥在这里将所吸附的有机物进行代谢活动,使有机物降解,微生物增殖,微生物进人内源代谢期,污泥的活性、吸附功能得到充分恢复,然后再与废水一同进入吸附池。
主要特点:将吸附、降解两个阶段分别控制在不同的反应器内进行。
有合建式和分建式。
优点:占地少,投资省,构造简单,管理维护方便,抗冲击负荷能力较强,运行费用低;
缺点:对废水的处理效果低于传统法,BOD5去除率不高(80~90%),产泥量大且稳定性差
适用条件:适用于悬浮性有机物含量高的大中型污水厂对溶解性有机物含量较高的废水,处理效果更差。