第九章污水同步脱氮除磷技术

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所需的场地面积一般较大,建设投资较高。
9.2氧化沟(Oxidation Ditch)脱氮除磷工艺
又称氧化渠或循环曝气池,是活性污泥法的一种 变形;
50年代,荷兰,Pasveer;
早期:适用于5000m3/d以下,城市污水; 目前:各种规模的城市生活污水或工业废水
理的复杂性。
3.CASS工艺: 即循环式活性污泥法,它的反应池用隔墙
分为选择区和主反应区,进水、曝气、沉淀、排水、排泥 都是周期循环运行,省去了常规活性污泥法的二沉池和污 泥回流系统;同时可连续进水,间断排水。
CASS生物池运行过程包括曝气、沉淀、滗水、闲置 四个阶段
曝气阶段:有机污染物被微生物氧化分解,氨氮转 化为硝态氮。
(2)MSBR工艺平面图
1.5Q 回流

沉淀池


剩余污泥
出水堰
SBR格
出水
污泥回流 厌氧格
缺氧格
污泥 浓缩格
进水
SBR格 剩余污泥
出水 出水堰
MSBR工艺原理图
出水 SBR池
污泥回流
剩余污泥







பைடு நூலகம்
缺污

氧泥

池浓


SBR池 出水
进水
污泥回流 剩余污泥
(2)MSBR
MSBR系统的运行原理: ① 污水进入厌氧池,回流活性污泥中的聚磷菌在此进行充分放
长沙市第一污水处理厂氧化沟
氧化沟池容计算和主要设计参数
1. 去除碳源污染物 ① 按污泥负荷:
② 按污泥龄计算:
例题
城市污水设计流量2000m3/h,原水COD=265mg/L, BOD5=180mg/L,SS=150mg/L, TN=80mg/L, TKN=40 mg/L, NH4-N=30mg/L, TP=6mg/L,要 求出水水质BOD5=20mg/L, SS=30mg/L, TN=10mg/L, NH4-N=2mg/L, TN=10mg/L,TP≤1mg/L, 设计氧化沟池
氧化沟的特征
构造上的特征
①池体狭长;池深一般在3.5~5m左右;
②曝气装置多用表面机械曝气器, 竖轴曝气器,如:低速曝气叶轮; 横轴曝气器,如:曝气转刷、曝气转盘;
③进、出水装置简单。
9.2.2氧化沟的工艺流程
格栅
原废水
沉砂池
氧化沟
回流污泥
二沉
出水

9.2.3氧化沟工艺特点
②明显的溶 解氧梯度
(2). Phoredox五段工艺
除磷、脱氮 和碳氧化
进一步反硝化
(3).UCT工艺
提供较多 的溶解性
BOD
消除硝酸盐 对厌氧环境
的影响
9.1.2 Bardenpho工艺
脱氮率90%~95%,除磷率97%
9.1.3 生物转盘同步脱氮除磷工艺
节能,即运行费用较低; 生物量多,净化率高,适应性强,出水水质较好; 生物膜上生物的食物链长,污泥产量少,为活性污泥法的1/2左
曝气区
特点: 污水来自 预处理
(1)将二沉池建在氧化沟内,完成曝气-沉淀
二个功能
(2)隔墙、三角形导沉淀流区 板、处集理水水管集水管
隔墙
(3)机械表曝
集水管
隔墙
曝气区
(4)占地省,不要污泥回流系统,节省基建费
用和运行费用
剖面 A - A
沉淀区
图 21-7 曝气-沉淀一体化氧化沟
一体化氧化沟全景
水下推进器

t=tR+tS+tD+tb
SBR法的每天周期数为整数
反应池的水深4~6m,当采用矩形池,反应池长宽比 1:1~2:1,连续进水时宜为2.5:1~4:1 。
反应池设计超高0.5~1.0m
反应池的数量不宜少于2个,并联
CASS构筑物设计
反应池有效容积584 m3,实际容积648 m3(18 m×9 m×4 m ),厌氧:缺氧:好氧(容积比)=1:2:7
运行方式灵活,脱氮、除磷效果好 工艺简单,节省费用。不需设置二沉池、回流污泥及其设备 反应推动力大 有效防止丝状菌膨胀 主要的变形工艺:循环式活性污泥工艺CASS或CAST、 基本过程:进水/曝气、沉淀、滗水闲置/排泥
影响SBR工艺脱氮除磷的主要因素
(1)易生物降解的有机物浓度的变化对脱氮除磷 的影响
沉淀阶段:生物池好氧状态向缺氧状态转变,开始 进行反硝化反应,活性污泥逐渐沉到池底,上层水 逐渐变清
滗水阶段:置于CASS主反应区的滗水器开始工作,自上而 下逐层排出上清液。反应池由缺氧过渡到厌氧,反应池污 泥层内因为溶解氧很低仍继续发生反硝化作用。
闲置阶段:闲置阶段的时间一般较短,主要保证沼水器在 此时段内上升到原始位里,防止污泥流失。同时,还通过 CASS主反应区内污泥的闲置,以恢复污泥的吸附能力。
(2)NO3—N浓度对脱氮除磷的影响 (3)运行时间和DO的影响
9.3.4 SBR工艺流程
(1)典型的SBR工艺流程
格栅 沉砂池
污水贮存池
SBR池
典型SBR处理系统工艺流程
SBR系列工艺
SBR工艺:间歇式活性污泥法 MSBR工艺:改良型间歇式活性污泥法 CASS/CAST工艺:循环活性污泥法 ICEAS工艺:间歇循环延时曝气法 DAT-IAT工艺:连续进水间歇曝气法 UNITANK工艺:一体化活性污泥法
磷 ② 混合液进入缺氧池进行反硝化。 ③ 反硝化后的污水进入好氧池,有机物被好氧降解、活性污泥
充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池,澄清后污水排放 ④ 另一SBR在1.5Q回流量的条件下进行反硝化、硝化,或进行
静置预沉。
(2)MSBR
MSBR系统的运行原理:
⑤ 回流污泥首先进入浓缩池进行浓缩,上清液直接进入好氧 池,而浓缩污泥则进入缺氧池。
主沟
沉淀区 水下推进器
厌氧区
4、交替工作式氧化沟
由丹麦Kruger公司所开发的,有VR型、DE型和T型形式 交替用做曝气池和沉淀池,无需二沉池和污泥回流装置; 曝气转刷的利用率较低,D型二沟只有40%,三沟式则提
高到了58%;
4、交替工作式氧化沟
VR型氧化沟
D型氧化沟
4、交替工作式氧化沟
两侧的A、C二沟交替作为 曝气池和沉淀池,而B沟则一 直作为曝气池;
原废水交替地从A沟和C沟 进入,而出水则相应地从C沟 及A沟流出;
曝气器的利用率较高(58%);
交替运行的方式,为脱氮创 造了条件,有良好的BOD去 除效果和脱氮效果。
三沟交替工作的氧化沟
交替工作式氧化沟
图 OTV-Gruger的三沟式氧化沟(Faabborg污水处理厂)
Orbal氧化沟图
Orbal式氧化沟又称同心圆型氧化沟
容积为6070%,DO 约 0mg/l,反硝化和磷释放
容积为2030%, DO 约1mg/l
容积为10%, DO 约2mg/l
进水
圆形或椭圆形的沟渠,能充分利用水流惯性,节省能耗; 多沟串联可减少水流短路现象;
2、Orbal氧化沟
直径:1400mm;比重:0.95t/m3 单碟重量:10kg 单碟最大供氧能力:1.45kgO2/h 最大动力效率:2.11kgO2/kw.h 浸没水深:230~530mm(500mm) 转速:30~60rpm( 50rpm )
BOD5容积负荷为0.4 kg/kg(MLSS.d),MLSS为3 g/L,周期 数为2,一个运行周期所需要的时间为12 h
CASS反应器设计
1.反应时间: tR10 20 40 SL 0m sX1 20 40 0 8 00 0. 40 .3 58h 2.一个周期所需要的时间:
第九章 污水同步脱氮除磷技术
主要 内 容
1 污水同步脱氮除磷工艺 2 氧化沟脱氮除磷工艺 3 SBR法脱氮除磷工艺 4 污水同步脱氮除磷处理工程实例
9.1、生物脱氮除磷工艺
1. A2/O工艺 (A-A-O)(Anaerobic-Anoxic-Oxic
搅拌
原污水
厌氧反应器 磷释放
搅拌
混合液回流
N2
氧化沟池容计算和主要设计参数
2.脱氮除磷 ① 缺氧池容积:
氧化沟池容计算和主要设计参数
2.脱氮除磷 ① 好氧池容积:
③ 厌氧池容积
污泥处理系统
1. 剩余污泥: ① 按污泥龄计算:
污泥处理系统
1. 剩余污泥: ① 按污泥产率系数、衰减系数及不可生物降解和惰
性悬浮物计算:
0.5~0.7
电镀废水综合处理(氧化沟)
重点
沉淀池 处理出水
缺氧反应器
好氧反应器
脱氮
污泥回流
BOD去除、硝化 磷吸收
剩余污泥
作用: ① COD转化为VFA; ② VFA转化为PHB
和 PHV ; ③ 释磷提供能量 ④ 氨化
作①②A用反耗水标2:/硝费C;OO化B工DO脱快D艺氮达,出;基本流作①②③用程氨吸进:氮一收硝步磷化降;;解BOD
2、Orbal氧化沟
防护罩
2、Orbal氧化沟
主要实例:
1)抚顺石油二厂废水处理站(28,800m3/d); 2)燕山石化公司新建废水处理厂(60000m3/d); 3)成都市天彭镇污水处理厂。
2、Orbal氧化沟 燕山石化公司第四期废水处理厂(60000m3/d);
3、曝气-沉淀一体化氧化沟
厌氧池 进水
A2/O工艺流程
缺氧池
好氧池 进
气 管
沉淀池 出水
内回流
污泥回流
剩余污泥
9.1 污水同步脱氮除磷工艺
A2/O工艺的主要特点
① 流程的总水力停留时间小于其他同类工艺,运行 稳定,出水水质可保证
② 厌氧/好氧交替运行,不易于丝状菌繁殖,不存 在污泥膨胀问题
③ 反硝化不需要添加碳源,硝化过程消耗的碱度由 缺氧过程提供
⑥ 一方面可以进行反硝化 ⑦ 另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,
为随后进行的缺氧放磷提供更为有利的条件 ⑧ 在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流量,以便进行充分的
反硝化。
MSBR工艺特点
与传统SBR相比,MSBR有以下优缺点: a.连续进出水,设备利用率高,池容利用率高。 b.具有良好的除磷脱氮效果。 c.增加了设备费用和工艺的复杂程度,相应增加了管
①结合了推流和完全 混合状态,能承受水 量、水质冲击负荷
③ 处理流程 便捷
④处理效果稳定 ,出水水质好
二、典型的氧化沟工艺
Passveer沟
导管式氧化沟
Carrousel氧化沟 Orbal氧化沟
交替工作式氧化沟 曝气—沉淀一体化氧化沟
1、 Carrousel 氧化沟
1.Carrousel氧化沟
污泥回流


进水 预反应区
1
3




剩 污泥回流 余
污 泥
出水
2
4




出水
出水
5、UNITANK工艺
(a)
出水 (b)
出水
厌氧 好氧 沉淀
沉淀 好氧 沉淀
进水
排泥
出水 (c)
进水
出水 (d)
沉淀 好氧 厌氧
沉淀 好氧 沉淀
排泥
进水
进水
CASS工艺处理啤酒废水
Q平均=3500 m3/d
指标
平行多渠形氧化沟; 60年代末,荷兰DHV公司; 采用竖轴低速表面曝气器; 水深44.5m,沟内流速 0.30.4m/s; 混合液在沟内每520min循 环一次; 沟内混合液总量是进水量的 3050倍;
卡鲁塞尔氧化沟图
Carrousel氧化沟的发展
Carrousel2000是一种反硝化脱氮工艺,其突出的优点是可实
综合废水
格栅
调节池
气浮池
氧化沟
剩余污泥 回流污泥

二沉池


PAC
污泥干化
斜板沉淀池
干泥外运
排放
9.3间歇活性污泥法 SBR
间歇活性污泥法:序批式活性污泥法 (SBR),依次经历5个独立阶段,即 进水、反应、沉淀、排水和闲置。一个 运行周期的时间一般为4~12h
SBR工艺
SBR反应器的特点:
现硝化液的高回流比,达到较高程度的脱氮率,同时无需 任何回流提升动力。 卡鲁塞尔BarDNP系统是在Carrousel2000下游增设了第二缺氧 池及再曝气池,达到了更高程度的脱氮。
卡鲁塞尔氧化沟
图 采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟
(英国ASH Vale 污水处理厂)
2、ObraI氧化沟
Orbal氧化沟是一种多渠道的氧化沟系统,沟中有若干 多孔曝气圆盘的水平旋转装置,用以进行传氧和混合 。
COD
BOD5
SS
进水水质
1500
800
600
出水水质
150
60
200
啤酒工艺CASS工艺流程图
CASS
格集提

原水
水 调



节 池

应 器

污 上清液 泥


压干 滤泥

机外


滤液回流
反应池设计计算
SBR反应池容积:
1. 反应时间
SBR工艺工序时间
① 进水时间:
③ 沉淀时间tS:1h ④ 排水时间tD:1~1.5 ⑤ 一个周期所需要的时间:tb闲置时间
CASS工艺脱氮或除磷技术
一区:缺氧区,占总有效容积的20% 二区:好氧区
CASS脱氮除磷技术
一区:生物选择区,占总有效容积的5%~10% 二区:缺氧区,占有效容积的20% 三区:好氧区
CAST工艺
连续进水






鼓风机
滗水器
主反应区
出水
污泥回流
剩余污泥
ICEAS工艺平面图


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