生化处理污水工艺对比

一、生化处理工艺对比

生化处理是污水处理的核心，主要方法有生物膜法和活性污泥法。近年来使用较多的活性污泥处理工艺有氧化塘、氧化沟及在传统活性污泥工艺基础上发展起来的A2/O法、A-B法、SBR法及CAST 法等工艺，使用较多的生物膜法为曝气生物滤池工艺。

根据当地的自然条件、管理水平、污水水量水质及受纳水体水质，提出氧化沟、A2/O法和间歇式活性污泥法中CAST法三种污水处理方案进行比较。

1、氧化沟

氧化沟是一种活性污泥处理系统，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，又称循环曝气池。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从1954年在荷兰的首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理。

严格地说，传统的氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但随着不断的发展，氧化沟技术已远远超出早期的实践范围，具有多种多样的工艺参数和功能选择，以及构筑物型式和操作方式。可以认为氧化沟与其它工艺类别的差别不在于工艺概念和水质处理效果，而在于实现工艺概念的手段，即机械曝气设备及其布置方式所产生的特殊水力学流态、电子供体供给方式及其时空分布。

目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T 型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟等。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，因此各具特点。

工艺的主要优点是：

①流程简化，一般不需设初沉池。

②氧化沟具有推流特性，因此沿池长方向具有溶解氧梯度，分别形成好氧、缺氧和厌氧区。通过合理设计和控制可使N和P得到较好地去除。

③在技术上具有净化程度高、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。

该工艺的缺点：占地面积大，对于BOD较低污水处理能力不足，部分池形池体结构较复杂，上下流速不均，沟底易沉积污泥，易发生污泥膨胀问题。

2.A2/O法

A2/O工艺即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法，该工艺是在厌氧/好氧除磷工艺（A/O）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到反硝化脱氮的目的。A2/O工艺的可同步除磷脱氮。除磷脱氮主要由两部分组成：一是除磷，污水中的聚磷菌在厌氧状态下释放出体内的磷，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD5作为有机碳源，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。

A2/O法的主要优点：

①厌氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷；缺氧池反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求，脱氮效果好；

②好氧在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；

③微生物在厌氧段释放磷，在好氧段富集磷，通过外排剩余污泥即可达到一定的生物除磷的目的；

④耐冲击负荷，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击；

⑤工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活；

⑥反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀，污泥沉降性好；

⑦处理设备少，构造简单，工程造价低，便于操作和维护管理。

该工艺的缺点是：处理构筑物相对较多，占地面积相对较大。

3.CAST法

CAST工艺是循环式活性污泥法的简称。在该工艺中，有机污染物的生物降解和泥水分离过程在一个反应器中完成，工艺按“进水、曝气、静沉、排水、闲置”顺序进行，是SBR工艺的一种改进型。它在SBR工艺基础上增加了生物选择区和污泥回流装置，起到脱氮的作用。反应池末端设有滗水器，用于将沉淀后的上清液均匀排出。

CAST的主要优点：

①工艺流程简单，处理构筑物少（CAST反应池集曝气、沉淀于一体，省去二沉池和回流污泥泵房，整体结构简单，机械设备少，无需复杂的管路系统）；

②CAST反应池容积大，具有一定的调节水质水量的作用；

③剩余污泥沉淀时间长，污泥量少，性质稳定；

④具有完全混和式和推流式曝气池的优点，抗水质、水量冲击能力强，处理效果稳定；

⑥采用组合式模块结构，有利于分期建设和扩建。

该工艺的缺点是：运营操作比较繁琐，对自动化程度及管理人员的素质要求均较高，并且所需池容较大。

三种工艺方法的对比如下：

生物处理工艺对比表

从污水处理的效果上看，上述三个方案都具有去除有机物以及生物脱氮除磷的能力，均能满足本项目污水处理的要求。综合考虑工程造价、运营成本、管理人员素质、各工艺在实际工程中的应用情况以及施工过程的施工难度，确定采用方案二（A2/O法）作为二级生物处理工艺。

二、污泥处理工艺对比

我国城镇污水处理厂污泥处理处置原则为实现污泥“稳定化、减量化、无害化、资源化”。以土地利用为最终处置目标，污泥处理的核心工艺技术主要有电渗透干化、堆肥、太阳能温室干化等。

1、堆肥

堆肥通常是指通过高温好氧发酵，在好氧微生物的生物代谢作用下，使污泥中有机物转化成稳定的腐殖质的过程。代谢过程中产生热量，可使堆料层温度升高至55℃以上，可有效杀灭病原菌、寄生虫卵和杂草种籽，并使水分蒸发。

堆肥过程主要由预处理、进料、一次发酵、二次发酵、发酵产物加工及造粒包装等工序组成。脱水污泥堆肥前须进行适当的预处理，以调节适宜的含水率、碳氮比（C/N）等参数，并破碎成较小的颗粒。污泥发酵反应系统是整个工艺的核心。工艺类型分一步发酵工艺和二步发酵工艺。一步发酵优点是工艺设备及操作简单，省去部分进出料设备，动力消耗较少；缺点是发酵仓造价略高，水分散发、发酵均匀性稍差。二步发酵工艺优点是一次发酵仓数少，二次发酵加强翻堆效应，使堆料发酵更加均匀，水分散发较好；缺点是额外增加出料和进料设备。

堆肥可大副降低污泥含水率，并完成无害化目的。但污泥堆肥厂厂区占地面积较大，机械设备较多，耗能大，滋生蚊蝇，恶臭气体产生量大且收集控制较困难，同时还需要添加大量的辅料。

2、电渗透+太阳能温室