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A2O工藝是將生物處理厭氧段和好氧段進(jìn)行了空間分割,而氧化溝則為封閉的溝渠型結(jié)構(gòu),結(jié)合了推流式和*混合式活性污泥法的特點(diǎn),集曝氣、沉淀和污泥穩(wěn)定于一體。污水和活性污泥的混合液不斷地循環(huán)流動(dòng),系統(tǒng)中能夠形成好氧區(qū)和缺氧區(qū),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷(如圖6)。氧化溝白天進(jìn)水曝氣,夜間用作沉淀池?;钚晕勰喾ㄏ啾?, 其具有處理工藝及構(gòu)筑物簡(jiǎn)單、泥齡長(zhǎng)、剩余污泥少且容易脫水、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。
1953年,荷蘭的公共衛(wèi)生工程研究協(xié)會(huì)的Pasveer研究所提出了氧化溝工藝,也被稱(chēng)為“帕斯維爾溝”。1954年,在荷蘭的伏肖汀(Voorshoten)建造了*座氧化溝污水處理廠(chǎng),當(dāng)時(shí)服務(wù)人口僅為360人。60 年代,這項(xiàng)技術(shù)在歐洲、北美和南非等各國(guó)得到了迅速推廣和應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1977年為止,在西歐有超過(guò)2000多座的帕斯維爾型氧化溝投入運(yùn)行。
兩段法工藝
早期的兩段法只是將一套活性污泥法的兩組構(gòu)筑物串聯(lián),一段和二段曝氣池體積相同,且多合并建設(shè),大部分有機(jī)物在*段被吸附降解,第二段的污泥負(fù)荷很低,其出水水質(zhì)要優(yōu)于相同體積曝氣池的單級(jí)活性污泥法(如圖7)。然而,由于*段曝氣池體積減小了一倍,相當(dāng)于污泥負(fù)荷增加了一倍,處在易發(fā)生污泥膨脹的階段,運(yùn)行管理較為困難。
20世紀(jì)70年代中期,德國(guó)的Botho Bohnke教授開(kāi)發(fā)了AB工藝(如圖8)。該工藝在傳統(tǒng)兩段法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高了*段即A段的污泥負(fù)荷,以高負(fù)荷、短泥齡的方式運(yùn)行,而B(niǎo)段與常規(guī)活性污泥法相似,負(fù)荷較低,泥齡較長(zhǎng),A段由于泥齡短、泥量大對(duì)磷的去除效果很好,經(jīng)A段去除了大量的有機(jī)物以后B段的體積可大大減小,其低負(fù)荷的運(yùn)行方式可提高出水水質(zhì)。但是由于A(yíng)段去除了大量的有機(jī)物導(dǎo)致B段碳源缺失,所以在處理低濃度的城市污水時(shí)該工藝的優(yōu)勢(shì)并不明顯。
其后,為了解決脫氮時(shí)硝化菌需要長(zhǎng)泥齡,除磷時(shí)聚磷微生物需要短泥齡的矛盾,開(kāi)發(fā)了AO-A2O工藝(如圖9)。該工藝由兩段相對(duì)獨(dú)立的脫氮和除磷工藝組成,*段泥齡短,主要用于除磷,第二段泥齡長(zhǎng)、負(fù)荷低,用于脫氮。
在A(yíng)O-A2O工藝基礎(chǔ)上奧地利研發(fā)出了Hybrid工藝(如圖10),該工藝的兩段之間有三個(gè)內(nèi)回流裝置,可以為*段曝氣池提供硝態(tài)氮、硝化菌以及為第二段曝氣池提供碳源。*段主要是去除有機(jī)物和磷,第二段是硝化功能,并靠*段曝氣池回流混合液進(jìn)行反硝化脫氮。
高速公路收費(fèi)設(shè)備污水處理設(shè)備SBR工藝
序批式活性污泥法(SBR)工藝是在時(shí)間上將厭氧段與好氧段進(jìn)行分割。20 世紀(jì)70 年代初由美國(guó)Irvine公司開(kāi)發(fā)。它在流程上只有一個(gè)基本單元,集調(diào)節(jié)池、曝氣池和二沉池的功能于一池,進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機(jī)物和固液分離等。經(jīng)典 SBR 反應(yīng)器的運(yùn)行過(guò)程為:進(jìn)水→曝氣→沉淀→潷水→待機(jī)(如圖11、 12)。80 年代初,連續(xù)進(jìn)水的 ICEAS 工藝誕生(如圖13)。該工藝在傳統(tǒng)的SBR工藝基礎(chǔ)上,在反應(yīng)池中增加一道隔墻 ,將反應(yīng)池分隔為小體積的預(yù)反應(yīng)區(qū)和大體積的主反應(yīng)區(qū),污水連續(xù)流入預(yù)反應(yīng)區(qū),然后通過(guò)隔墻下端的小孔以層流速度進(jìn)入主反應(yīng)區(qū),解決了間歇式進(jìn)水的問(wèn)題。
隨后, Goranzy 教授開(kāi)發(fā)了 CASS /CAST 工藝。與ICEAS工藝類(lèi)似,在反應(yīng)池前段增加了一個(gè)選擇段,污水先與來(lái)自主反應(yīng)區(qū)的回流混合液在選擇段混合,在厭氧條件下,選擇段相當(dāng)于前置厭氧池,為高效除磷創(chuàng)造了有利條件。
90 年代,比利時(shí)的西格斯公司在三溝式氧化溝的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了 UNITANK 系統(tǒng)。它由 3 個(gè)矩形池組成,其中外邊兩側(cè)的矩形池既可做曝氣池,又可做沉淀池,中間一個(gè)矩形池只做曝氣池該工藝把傳統(tǒng) SBR的時(shí)間推流與連續(xù)系統(tǒng)的空間推流有效地結(jié)合了起來(lái)。污泥含有多種有機(jī)物,因此需要多種微生物來(lái)分解。有關(guān)資料將厭氧消化中的微生物分為兩類(lèi):產(chǎn)酸菌和甲烷菌。所以,我們也能把厭氧消化分為兩步。*步,由兼性厭氧菌和厭氧菌組成的產(chǎn)酸菌通過(guò)水解作用溶解有機(jī)固體。接著溶解質(zhì)由發(fā)酵作用轉(zhuǎn)化為酒精和低分子量分子。第二步,有嚴(yán)格厭氧菌組成的甲烷菌將乙酸、酒精、水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。因?yàn)閮煞N菌群只能在無(wú)氧的環(huán)境下存活,所以厭氧消化的反應(yīng)器必須是密閉的。設(shè)計(jì)容器的時(shí)候同時(shí)也要考慮另外的一些因素,例如:溫度、pH值和混合物攪拌。
污泥也可以通過(guò)好氧消化穩(wěn)定。這種消化基本上只能用于可生化污泥而不能用于初沉池污泥,伴隨著二沉池和污泥濃縮池中污泥體積的減少,這個(gè)工藝需要不斷的鼓氣。好氧消化多應(yīng)用于深度曝氣系統(tǒng)。再者,好氧消化對(duì)環(huán)境條件不敏感,也不局限有流行變化。
污泥消化以后,污泥中的有機(jī)物能被去除并且能進(jìn)一步的減少污泥體積。接下來(lái),污泥需要處置。多種方法可以用來(lái)有效的處置污泥。其中包括焚燒、衛(wèi)生填埋和用作化肥以及土壤改良劑。原污泥可以用來(lái)焚燒,可以有效地減少含水率。添加燃料可以用來(lái)引起和維持燃燒,城市垃圾也可能用來(lái)達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。原污泥和消化污泥也可以用衛(wèi)生填埋來(lái)處置。污泥的土地應(yīng)用實(shí)踐了好幾年,而現(xiàn)在只限于處理消化污泥。污泥的營(yíng)養(yǎng)成分有利于植物成長(zhǎng),而其顆粒特性可用于土地改良。這些應(yīng)用局限有飼料作物和非人類(lèi)消費(fèi),而運(yùn)用于支持可食用植物的可能性正在研究中。污泥土地應(yīng)用的主要限制因素為植物富集金屬毒性和水體富營(yíng)養(yǎng)污染。污泥的應(yīng)用可通過(guò)在流態(tài)時(shí)由噴淋器噴淋、溝渠導(dǎo)流或直接注入土壤。去水污泥可以由傳統(tǒng)農(nóng)用機(jī)械鋪設(shè)在土地之上在和培養(yǎng)土壤。
全國(guó)印染廢水排放量約占整個(gè)工業(yè)廢水排放量的35%,且具有排水量大、污染物成分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化快、可生化性差等特點(diǎn)lll。印染行業(yè)用水量大、回用率低、水資源浪費(fèi)嚴(yán)重,因此將印染廢水深度處理并回用,不僅節(jié)約了大量的新鮮水用量,而且直接減少了廢水污染物的排放量,對(duì)促進(jìn)印染行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,也是全社會(huì)節(jié)約用水、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的迫切要求。
曝氣生物濾池(BAF)是在生物濾池和普通快濾池的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來(lái)的新型水處理技術(shù),于1981年由法國(guó)首先投入工業(yè)應(yīng)用『2]。與普通活性污泥法相比,BAF用于處理低濃度、難降解有機(jī)廢水,具有占地面積小、抗負(fù)荷沖擊強(qiáng)、氧傳輸效率高、避免污泥膨脹、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)l3l。本試驗(yàn)是在原有印染廢水A/O生化處理的基礎(chǔ)上,再S~DilBAF深度處理工藝,試驗(yàn)除了驗(yàn)證工藝的可行性外,更重要的是探討各主要處單元的設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行控制參數(shù),為實(shí)際工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)。
我國(guó)約80%的城市污水處理廠(chǎng)采用活性污泥法,其污泥產(chǎn)量已達(dá)1500 萬(wàn)t /a(含水率為97%) 以上,并以每年大約10%的速度增長(zhǎng)。由于我國(guó)污泥有機(jī)質(zhì)含量偏低,污泥厭氧消化技術(shù)的推廣受到了限制;我國(guó)缺乏污泥焚燒尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)以及民眾對(duì)焚燒的理解不全面,使得污泥熱處理技術(shù)未受青睞;而污泥脫水后泥餅的去向以及堆肥處理后產(chǎn)品的銷(xiāo)路也是各技術(shù)難以推廣的瓶頸。因此,只有從源頭控制zui大程度地減少污泥產(chǎn)生量,才是可持續(xù)且環(huán)境友好型發(fā)展方向。源頭污泥減量技術(shù)的研發(fā)及減量機(jī)理的研究已成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
目前污泥減量技術(shù)主要基于以下四種理論:溶胞-隱性生長(zhǎng)、能量解偶聯(lián)代謝、維持代謝和動(dòng)物捕食。隨著研究的不斷深入,污泥減量技術(shù)逐漸由實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)展到中試規(guī)模、部分技術(shù)甚至在實(shí)際工程中得到應(yīng)用,且取得了明顯的污泥減量效果。同時(shí),人們發(fā)現(xiàn)某些工藝的污泥減量不僅僅是由一種機(jī)理來(lái)實(shí)現(xiàn),而是幾種機(jī)理共同作用的結(jié)果。本文在對(duì)幾種機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹的基礎(chǔ)上,主要?dú)w納總結(jié)了基于各種機(jī)制的各種減量技術(shù)的減量效果,對(duì)工藝特點(diǎn)進(jìn)行分析,力求為后續(xù)的研究指明方向,并為現(xiàn)有污水處理廠(chǎng)的改進(jìn)提供參考及污泥減量解決方案。
印染工業(yè)用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100一200t.其中80%一90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無(wú)害化處理。
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