14环境生物技术第四章废水生物处理技术第六节废水好氧生物处理工艺其它工艺

第四章废水生物处理技术第六节废水好氧生物处理工艺(3)——其它工艺1第四章废水生物处理技术第六节废水好氧生物处理工艺(3)——其它工艺主要内容第一节氧化沟工艺第二节A—B（吸附—生物降解）法工艺第三节序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺第四节膜生物反应器(MBR)工艺第五节曝气生物滤池(ABF)工艺第一节氧化沟(OxidationDitch)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一、氧化沟的工作原理与特征1、氧化沟的工艺流程2、氧化沟的特征1）构造上的特征①池体狭长；池深较浅，一般在2~5m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。2）工艺上的特征①氧化沟内的流态呈循环混合态；沟内混合液呈推流式快速流动（0.40.5m/s）；进水流量与沟内流量相比很小，完全混合的；②有机负荷很低，相当于延时曝气法，出水水质好；③抗冲击负荷能力强，对水温、水质、水量等的变动有适应性；④污泥产率低，剩余污泥产量少；污泥龄长，可达1530d；⑤具有生物脱氮的功能。二、典型的氧化沟工艺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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44.5m，沟内流速0.30.4m/s；混合液在沟内每520min循环一次；沟内混合液总量是进水量的3050倍；BOD5去除率可达95%以上；第四章废水生物处理技术第六节废水好氧生物处理工艺(3)——其它工艺2总氮去除率可达90%；总磷去除率可达50%；应用广泛，最大规模为650000m3/d；昆明兰花沟污水处理厂上海龙华肉联厂桂林市东区废水厂等。2、Orbal式氧化沟又称同心圆型氧化沟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；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。3、交替工作式氧化沟由丹麦Kruger公司所开发的，有二沟和三沟式两种形式；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%；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。主要实例：1)邯郸市东污水处理厂(100000m3/d)，三沟；2)苏州市河西污水处理厂(80000m3/d)，三沟；3)南通市污水处理厂(25000m3/d)，五沟。4、曝气沉淀一体化氧化沟将沉淀池与氧化沟合建，上世纪80年代由美国公司开发，主要有三种型式：一体化氧化沟工艺原理固液分离器(关键技术)三、氧化沟的设计参数当处理对象为城市废水时，各项设计参数可参考如下：MLSS(X)5000mg/l；MLVSS(Xv)20004000mg/l；污泥龄(c)1)当仅要求BOD5去除，c=58d；2)当要求硝化反应时，c=1030d；HRT(t)20、24、36、48h，根据对出水水质的要求而定；污泥负荷0.030.07kgBOD/kgMLSS.d；容积负荷0.10.2kgBOD/m3.d；回流比R50150%v(混合液的沟内流速)0.40.5m/s；v’(沟底流速)0.3m/s。要求反硝化时，应考虑反硝化所需的容积。四、氧化沟实例昆明兰花沟废水处理厂4)主要设计参数：第四章废水生物处理技术第六节废水好氧生物处理工艺(3)——其它工艺3BOD5污泥负荷0.05kgBOD/kgMLSS.d；BOD5容积负荷0.2kgBOD/m3.d；MLSS4000mg/l；污泥龄30d；污泥回流比100%。DO值：厌氧池0mg/l回流污泥中磷的释放；氧化沟I0.5~1.0mg/l降解BOD、硝化反应；氧化沟II0~0.5mg/l硝化、反硝化反应；富氧池2.0mg/l磷的吸收。第二节A－B法工艺吸附—生物降解（Adsorption--Biodegradation）工艺，德国亚琛大学，Bohnke教授，70年代中期。一、AB法的工艺流程及特征1、工艺流程2、AB法的主要特点①未设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统；②B段由曝气池和二沉池组成；③A、B两段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自有独特的微生物群体，有利于功能稳定。A段的特征不设初沉池，原废水中的微生物全部进入吸附池，A段是一个开放性的生物反应器；负荷很高，有利于增殖速度快、适应能力强的微生物生长；BOD去除率为4070%，出水可生化性有所提高，有利于B段的继续降解；污泥产率较高，吸附能力强；对有机物的去除，吸附作用为主，生物降解占1/3左右。B段的特征来水为A段出水，水质、水量较稳定；负荷率为总负荷率的3060%；污泥龄较长，有利于硝化反应。二、主要设计参数1）A段：①污泥负荷率2.06.0kgBOD/kgMLSS.d；②水力停留时间（HRT）30min；③污泥龄（c）0.30.5d；④溶解氧（DO）0.20.7mg/l。2）B段：①污泥负荷率0.150.3kgBOD/kgMLSS.d；②水力停留时间（HRT）2.03.0h；③污泥龄（c）1520d；④溶解氧（DO）1.02.0mg/l。三、工程实例第四章废水生物处理技术第六节废水好氧生物处理工艺(3)——其它工艺4青岛海泊河废水处理厂1、原废水状况：设计规模为8~12万m3/d，其中工业废水约占2/3，主要是纺织、机械、轻工等工业废水，其汇水面积为24km2，服务人口53万人，污水量占全市的40%，工程总投资1.39亿元。原废水中有机物浓度很高，是一般城市废水的34倍，且其BOD5中的约50%为悬浮固体，适于采用AB法。4、主要设计参数①A段曝气池：水力停留时间（t）0.8h污泥负荷4.0kgBOD5/kgMLSS.dDO0.5mg/l平均耗氧率0.38kgO2/kgBOD5②中间沉淀池：表面水力负荷2.0m3/m2.d停留时间1.3h③B段曝气池：水力停留时间（t）4.2h污泥负荷0.37kgBOD5/kgMLSS.dDO1.5mg/l平均耗氧率0.93kgO2/kgBOD5④二次沉淀池：表面水力负荷1.1m3/m2.d停留时间3.9h第三节、间歇式活性污泥法(SBR)工艺序批式间歇反应器SequenceBatchReactor——SBR一、SBR的工作原理SBR的主要反应器只有一个曝气池，同时完成曝气沉淀等的功能，其运行可以分为五个工序：二、SBR的工艺流程与特征1、工艺流程1）主要特征：从时间角度来看，是一种较理想的推流式曝气池；不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能；不设污泥回流设备；在多数情况下，无需设置调节池；SVI值较低，污泥易沉淀，污泥膨胀现象较少；易于维护管理，出水水质优于连续式；通过调节，可在单一曝气池内完成脱氮和除磷；易于实现自动化控制。第四节膜生物反应器MembraneBiologicalReactor一、膜生物反应器的工作原理膜生物反应器是由膜分离技术与生物反应器相结合的生化反应系统；最早出现在酶制剂工业中（60年代）；在水处理中应用膜生物反应器技术开始于70年代初期；80年代中期膜生物反应器应用于水处理有了很大的进展。第四章废水生物处理技术第六节废水好氧生物处理工艺(3)——其它工艺5二、膜生物反应器的主要类型生物反应器有不同的类型：好氧、厌氧；膜有不同的类型：超滤膜（UF，0.010.04m）、微滤膜（MF，0.10.2m）、萃取膜（具有选择性）；膜材料各不相同：陶瓷、醋酸纤维（CA）、聚砜（PS）、聚丙烯晴等；膜结构也各不相同：中空纤维、管式、平板式等；按生物反应器与膜单元结合方式：一体式、分离式、隔离式等。①一体式系统膜组件浸没在生物反应器中；出水通过负压抽吸经过膜单元后排出；优点：体积小、整体性强、工作压力小、节能、不易堵塞等；缺点：膜表面流速小、易污染、出水不连续等。②分离式系统生物反应器与膜单元相对独立；生物反应器与膜分离装置相互干扰小。③隔离式系统选择性萃取膜将污水与生物反应器隔开；膜只容许目标污染物透过，进入生物反应器而被降解；有毒有害物质不能进入生物反应器。三、膜生物反应器的主要特点①SRT与HRT完全分开，在维持较短HRT的同时，又可保持极长的SRT；②膜截流的高效性可使世代时间长的硝化菌等在生物反应器内生长，因此脱氮效果较好；③可维持很高的MLSS；④膜分离可使大分子颗粒状难降解物质在反应器内停留较长时间，最终得以去除；⑤可溶性大分子化合物也可被截留下来，不会影响出水水质，最终也可被降解；⑥膜的高效截留作用可使出水悬浮物浓度极低。第五节曝气生物滤池工艺