6.处理规模属于中,小型规模; 7.要求对氮磷有去处能力;
由上可见,对这样的城市污水,其各项控制指标的属于普通城市污水的范围之内,用生物处理法方进行处理比较合适。目前比较流行的生物处理方法有活性污泥法和生物膜法。对于设计中这样的水质水量采用活性污泥法比较适合,城市污水中的BOD5、COD、SS 的含量均属于中低浓度,国内外对城市污水的处理工艺多采用活性污泥法,可以将污水处理到排放标准,保护环境从而达到可持续发展的目的,有较好的效果。
普通活性污泥法对氮磷活的去处能力很低,随着技术和设备的发展性污泥法出现了一系列新的工艺,并且有些工艺有较好的去处氮磷能力,这些工艺达到了处理效果更好,投资费用更低的目的。活性污泥法中可以脱氮除磷的新工艺主要有:A-B工艺、SBR 工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺等一系列先进的处理工艺。有着较好的发展前景, 目前比较流行的是氧化沟工艺。
通过上面分析可以确定对本设计的污水易用活性污泥法进行处理。
二、方案比选
在方案比选中,已经确定用活性污泥法进行处理。 活性污泥法中可以脱氮除磷的工艺有: 1.SBR 工艺; 2.A2/O 工艺; 3.氧化沟工艺;
三、各个工艺的优缺点比较 (一) SBR 工艺[1-5]
SBR 法早在20 世纪初已开发,由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水 在一座池子中完成,常由四个或三个池子构成一组,轮流运转,一池一池地间歇运行,故称 序批式活性污泥法。现在
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又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺,如ICEAS 法、CASS 法、IDEA 法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单,由于只有一个反应池,不需二沉池、 回流污泥及设备,一般情况下不设调节池,多数情况下可省去初沉池,故节省占地和投资 ,耐冲击负荷且运行方式灵活,可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统,采用滗水器及控制系统,间歇排水,水头损失大,池容的利用率不理想,一般来说只适用于中、小规模的城市污水处理厂 。 1. 工艺流程图
图2-1 SBR典型工艺流程
2. 优点
(1)工艺简单,处理构筑物少,无二沉池和污泥回流系统,基建费用和运行费用较低;
(2)此工艺用于工业废水处理,不需要设置调节池;
(3)污泥的SVI 较低,污泥易于沉淀,一般不会产生污泥膨胀现象; (4)调节SBR 的运行方式,可以具有去除BOD和脱氮除磷的功能; (5)当运行管理得当,出水的的水质优于连续式;
(6)其运行操作、参数控制可实现自动化控制,以使其最佳运行; 3. 缺点
(1)在其运行过程中的几个工序,其时间控制上不好确定; (2)难以控制使其处于最佳状态;
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(3)出水水质不稳定,有时达不到排放标准,影响处理效果; (4)间歇曝气、间歇排水的自动化程度要求高;
(5)每个池子都需要设曝气和输配水系统,采用滗水器及控制系统,造价高;
(6)水头损失大,池容的利用率不理想; (二) A2/O 工艺[1-5]
A/A/O 法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成:一是除磷,污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L),释放出聚磷菌,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,缺氧段要控制DO<0.7 mg/L,由于兼氧脱氮菌的作用,利用水中BOD 作为氢供给体(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。为有效脱氮除磷,对一般的城市污水,COD/TKN 为3.5~7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5),BOD/TKN 为1.5~3.5,COD/TP 为30~60,BOD/TP 为16~40(一般应>20)。 1.工艺流程
图2-2 A/O生物脱氮除磷工艺
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2.优点
(1)本工艺在系统上称作是最简单的同步脱氮除磷工艺,水力停留时间少于其他同类工艺;
(2)在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状细菌不能大量的繁
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殖,无污泥膨胀现象的发生,SVI 的值一般小于100; (3)污泥中含磷浓度较高,具有很高的肥效;
(4)运行中无需投加药品,两个A 段之间轻缓搅拌,以不增加溶解氧的量为度,运行费用低。 3.缺点
(1)除磷效果难于再次提高,污泥增长有一定的限度不易提高,特别是P/BOD 值高时更加如此;
(2)脱氮效果也难进一步提高,内循环量一般以2Q 为限,不宜太高; (3)进入沉淀池的处理水要保持一定的浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象的出现。但是溶解氧的浓度不能太高,要防止循环混合液对缺氧反应器的干扰,这一点难以控制; 4. 适用于处理浓度较高的大、中规模的污水厂。 (三)氧化沟工艺[1-4]
又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气,同时具有去除BOD5 和脱氮的功能,它采用机械曝气,一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为:BOD5 和SS均为95%以上,总氮为70%~80%。氧化沟具有工艺流程短,处理效率高。出水水质稳定,运行管理简单等优点。但占地面积过大。在流态上,氧化沟介于完全混合与推流之间。污水在沟内的流速v 平均为0.4m/s,氧化沟总长为L,当L 为100~500m 时,污水完成一个循环所需时间约为4~20min,如水力停留时间定为24h,则在整个停留时间要做72~360 次循环。可以认为在氧化沟内混合液的水只是几近一致的,从这个意义来说,氧化沟内的流态是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征,如在曝气装置的下游,溶解氧浓度从高向低变动,甚至可能出现缺氧段。氧化沟的这种独特的水流状态,有利于活性污泥的生物凝聚作用,而且可以将其区分为富氧区、缺氧区,用以进行硝化和反硝化,取得脱氮的效应。常用的氧化沟系统由卡罗塞氧化沟、
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交替工作氧化沟及二沉池交替工作氧化沟。 工艺流程为:
图2-3 氧化沟工艺流程
1.优点
(1)氧化沟特殊的水流状态,有利于活性污泥的生物凝聚作用。可以将其分为好氧区和缺氧区,用以进行硝化和反硝化,取得脱氮效果; (2)可以考虑不设初沉池。也可以考虑不单独设二沉池,从而省去污泥回流系统;
(3)BOD 负荷低,对水温、水质、水量变化的适应性强; (4)污泥龄较长,有较好的反硝化脱氮效果;
(5)污泥的产率低,且多已达到稳定状态,故不需设置消化池; 四、方案确定 1. 备选方案的提出
通过上述各工艺的比较,适合中小型规模的污水处理厂的方案是SBR和氧化沟。 方案一: SBR工艺
SBR 工艺结构简单、投资较低,其理论和实验的特点比较好,但在实际运行过程中出水水质不稳定,处理效果不太理想。 方案二: 氧化沟工艺
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