水推流器提供额外动力。 ? DE型氧化沟和T型氧化沟
双沟式(DE型)氧化沟和三沟式(T型)氧化沟是丹麦克鲁格公司开发的。DE型氧化沟为双沟组成,氧化沟与二沉池分建,有独立的污泥回流系统,DE型氧化沟可按除磷脱氮(或脱氮)等多种工艺进行。双沟式氧化沟是由两个容积相同,交替进行的曝气沟组成。沟内设有转刷和水下搅拌器,实现硝化过程,由于周期性的变换进、出水方向(需启闭进出水堰门)和变换转刷和水下搅拌器的运行状态,因此必需通过计算机控制操作,对自控要求较高。三沟式氧化沟集曝气沉淀于一体,工艺更为简单。三沟胶体进水,两外沟交替出水,两外沟分别作为曝气或沉淀交替运行,不需设二沉池和回流污泥设备,同DE型氧化沟相同,需要的自动化程度高。由于这两种氧化沟采用转刷曝气,池深较浅,占地面积大。双沟式和三沟式由于各沟交替进行,明显的缺点是设备利用率低,三沟式的设备利用率只有58%,设备配置多,使一次性设备投资大。 ? 奥伯尔氧化沟
奥伯尔氧化沟是氧化沟类型中的重要形式,此法起初是由南非的修斯曼构想,南非国家水研究所研究和发展的,该技术转让给美国的Envirex公司后得到的不断的改进及推广应用。
奥伯尔氧化沟是椭圆形的,通常有三条同心曝气渠道(也有两条或更多条渠道)。污水通过淹没式进水口从外沟进入,顺序流入下一条渠道,由内沟道排出。
奥伯尔氧化沟具有同时硝化、反硝化的特性,在氧化沟前面增加一座厌氧选择池,便构成了生物除磷脱氮系统。污水和回流污泥首先进入厌氧选择池,停留时间约1小时,在厌氧池中完成磷的释放,并改善污泥的沉降性,然后混合液进入氧化沟内进行硝化、反硝化,实现除磷脱氮。
奥伯尔氧化沟的缺点是池深较浅,一般为4.3m左右,占地面积交大,因为池形为椭圆形,对土地的有效利用率较差。
综上所述,氧化沟具有池深浅,占地面积大的缺点;又因采用表面曝气,具有充氧效率较低的缺点。 5.4.2 A2/O工艺系列 ? 传统A2/O工艺
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A2/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺,其生物反应池由ANAEROBIC(厌氧)、ANOXIC(缺氧)和OXIC(好氧)三段组成,其典型工艺流程见图5—2,其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确,界限分明,可根据进水条件和出水要求,人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件,只要碳源充足(TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≧4),便可根据需要达到表较高脱氮率。
常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置型式。该布置在理论上基于这样一种认识,即:聚磷微生物有效释磷水平的充分与否,对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义,厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。常规A2/O工艺存在以下三个缺点:(1)由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响;(2)由于缺氧区位于系统中部,反硝化在碳源分配上居于不利位置,因而影响了系统的脱氮效果;(3)由于存在内循环,常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、吸磷过程,其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区,这对于系统除磷是不利的。
进水 出水
厌氧池(A) 缺氧池(A) 好氧池(O) 二沉池
混合液回流
活性污泥回流
图5—2 A2/O工艺流程图
? 改良A2/O工艺
为了解决A2/O工艺的第一个缺点,即由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响,改良A2/O工艺在厌氧池之前增设缺氧调节池,改良A2/O工艺流程如流程图5—3所示,来自二沉池的回流污泥和10%左右的进水进
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入调节池,停留时间为20~30min,微生物利用约10%进水中有机物去除回流硝态氮,消除硝态氮对厌氧池的不利影响,从而保证厌氧池的稳定性,保证除磷效果。
该工艺简便易行,在厌氧池中分出一格作为回流污泥反硝化池即可。生产性试验结果表明,该工艺的处理效果与改良的UCT相同甚至优于改良UCT,并节省一个回流系统。
改良A2/O工艺在深圳华为污水处理厂及山东泰安城市污水处理工程中已经有成功应用。
90% 混合液回流 进水
10%调节池 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 出水
活性污泥回流
图5—3 改良A2/O工艺流程图
? UCT工艺
UCT工艺的流程见图5—4所示,该工艺与A2/O工艺的区别在于,回流污泥首先进入缺氧段,而缺氧段部分出流混合液再回流至厌氧段。通过这样的修正,可以避免因回流污泥中的NO3-N回流至厌氧段,干扰磷的厌氧释放,而降低磷的去除率。回流污泥带回的NO3-N将在缺氧段中被反硝化。当入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP较低时,较适用UCT工艺。
混合液回流 混合液回流
进水 出水
厌氧池(A) 缺氧池(A) 二沉池
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活性污泥回流
图5—4 UCT工艺流程图
? MUCT工艺
MUCT工艺的流程如图5—5所示。该工艺是在UCT工艺的基础上,将缺氧段一分为二,形成两套独立的内回流。因而,MUCT是UCT的改良工艺。进行这样的改良,与UCT相比有两个优点:一是克服UCT工艺中不易控制缺氧段的停留时间,二是避免控制不当,DO仍会影响厌氧区。MUCT工艺缺点主要有: (1)MUCT工艺比传统A2/O工艺多了一级污泥回流,因此系统的复杂程度和自控要求有所提高,耗能有所增加。
(2)设两个单独的缺氧池,一座缺氧池专门用于去除外回流带来的硝酸盐,增加了缺氧池体积。
(3)与A2/O工艺类似,剩余污泥只有一部分经历了完整的放磷、吸磷过程,部分直接经缺氧、好氧后沉淀。
(4)与A2/O工艺类似,反硝化在碳源分配上处于不利地位,影响系统的脱氮效果。
混合液回流 混合液回流 进水
厌氧池 缺氧池1 缺氧池2 好氧池 二沉池 出水 活性污泥回流
图5—5 MUCT工艺流程图
? 倒置A2/O工艺
为了克服上述各个工艺流程的几大缺点,产生了倒置A2/O工艺,工艺流程见图5—6。
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为避免传统A2/O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响,通过吸收改良A2/O工艺优点,将缺氧池置于厌氧池前面,来自二沉池的回流污泥和30~50%的进水,50~150%的混合液回流均进入缺氧段,停留时间为1~3h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化,去除硝态氮,再进入厌氧段,保证了厌氧池的厌氧状态,强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段,缺氧段污泥浓度较好氧段高出50%。单位池容的反硝化速率明显提高,反硝化作用能够得到有效保证。再根据不同进水水质,不同季节情况下,生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化,调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例,反硝化作用能够得到有效保证,系统中的除磷效果也有保证。
50~70% 进水 出水
缺氧池(A) 厌氧池(A) 好氧池(O) 二沉池 30~50% 混合液回流 活性污泥回流
图5—6 分点进水倒置A2/O工艺流程图
分点进水倒置A2/O工艺采用矩形的生物池,设缺氧段、厌氧段及好氧段,用隔墙分开,采用推流式。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器,好氧段设微孔曝气系统。为能达到硝化阶段,选择合理的污泥龄。
5.4.3 SBR工艺系列 ? MSBR(改良型SBR)
MSBR是80年代后期发展起来的技术,目前其中的专利技术归美国芝加哥附近的Aqua AEROBIC SYSTEM,Inc所有。MSBR是连续进水、联系出水的反应器,其实质是A2/O系统后接SBR,因此具有A2/O的生物除磷脱氮功能和SBR的一体化、流程简洁、控制灵活等优点。MSBR系统原理图见表5—7。
1.5Q回流 SBR 池 进水 0.5Q 混合液回流
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