生活污水主流工艺介绍

主流处理工艺介绍深圳市清泉水业股份有限公司生活污水处理技术发展阶段20世纪50年代，水体富营养化问题凸显，脱氮除磷成为污水处理的另一主要诉求；50年代初，摄磷菌被发现，并用于除磷；1969年，美国的Barth提出采用三段法除氮，第一段是好氧段，主要去除有机物，第二段加碱硝化，第三段是厌氧反硝化，除氮；1973年，Barnard在原有工艺基础上，将缺氧和好氧反应器完全分隔，污泥回流到缺氧反应器，并添加了内回流装置，缩短了工艺流程，也就现在常说的缺氧好氧(A/O)工艺。氧化沟1953年，荷兰的公共卫生工程研究协会的Pasveer研究所提出了氧化沟工艺，也被称为“帕斯维尔沟”。1954年，在荷兰的伏肖汀(Voorshoten)建造了第一座氧化沟污水处理厂；1967年，荷兰DHV公司开发研制了卡鲁塞尔(Carroussel)氧化沟；1970年，美国的Envirex公司投放生产了奥贝尔(Orbal)氧化沟；丹麦克鲁格(Kruger)公司研制出交替式工作氧化沟。1、前言20世纪70年代，美国专家在A/O工艺的基础上，再加上除磷就成了A2O工艺。我国1986年广州大坦沙污水处理厂，采用的就是A2O工艺，当时的设计处理水量为15万吨，是当时世界上最大的采用A2O工艺的污水处理厂。20世纪70年代初，美国Irvine公司开发序批式活性污泥法(SBR)工艺；80年代初，连续进水的ICEAS工艺诞生；随后，Goranzy教授开发了CASS/CAST工艺；90年代，比利时的西格斯公司在三沟式氧化沟的基础上开发了UNITANK系统。1、前言A2O工艺SBR工艺省份pHSSCODCrBOD5NH3-NTP福建6.5-8.0150-200100-45050-30010-502.0-6.5湖北6.5-8.0150-200120-26060-13015-302.0-5.0贵州6.5-8.0150-200120-32080-15015-442.0-6.0生活污水主要来源及成份分流制6.5-9.0150-250250-400150-23020-404.0-8.0合流制6.5-9.070-150170-25560-13015-233.0-5.02、水质水量分析1953196419791996北方726811108194797673南方54178331118215911全国城镇人口规模注：1996年县辖镇平均非农人口规模最大的是黑龙江省，有12253人，最小的是西藏，有2751人。2、水质水量分析全国城镇人口及污水处理规模全国中心镇平均镇区人口为1.46万人，最多达到12万人，最少仅有300人（特殊边境镇）。工艺原理厌氧-缺氧-好氧活性污泥法工艺典型的脱氮除磷工艺3、国内技术技术原理有机氮氨氮亚硝酸盐硝酸盐有机氮（细菌细胞）细菌分解及水解同化有机氮（净生长）氧气硝化氧气溶解及自氧化脱氮有机碳氮气技术参数：硝化1mg氨氮，至亚硝酸盐，需要3.43mg氧气，至硝酸盐，需要1.14mg氧气，完全硝化总计4.57mg氧气。硝化1mg氨氮，理论需要7.14mg碱度（以碳酸钙计）；反硝化1mg硝酸盐氮，理论需要2.86mgBOD，实际按照4mg计算；反硝化1mg硝酸盐氮，理论产生3.57mg碱度（以碳酸钙计）。有机氮、氨氮的转化过程3、国内技术技术原理磷酸盐的转化过程技术原理：1、厌氧释磷在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP，并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内，以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。2、好氧过量摄磷好氧（或兼氧）条件下，除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。3、富磷污泥排放除磷3、国内技术技术原理磷酸盐的转化过程技术要点：在厌氧段释放1mg的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收2～2.4mg的磷。3、国内技术技术特点1、最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；2、不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；3、污泥含磷高，具有较高肥效；4、运行中勿需投药，两个A段需增加搅拌，运行费用低。优点1、除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高；2、脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限。缺点3、国内技术Bardenpho工艺UCT工艺改进工艺3、国内技术约翰内斯堡工艺JHB工艺M-UCT工艺改进工艺3、国内技术工程案例卢沟桥污水处理厂：10万t/d3、国内技术小红门污水处理厂：60万t/d定福庄再生水厂：30万t/d工艺原理“循环曝气池”“无终端曝气池”3、国内技术技术特点1、出水水质较好；2、抗冲击负荷能力强；3、除磷脱氮效率较高；4、污泥易稳定；5、能耗省；6、便于自动化控制。优点1、占地面积大；2、容易出现污泥膨胀问题；3、污泥泥龄偏长，污泥老化，易产生泡沫；4、流速不均易出现污泥沉积的问题；5、对难降解有机物的处理效果差。缺点3、国内技术改进工艺卡鲁塞尔20003、国内技术DE型氧化沟改进工艺3、国内技术T型（三沟式）氧化沟改进工艺3、国内技术奥贝尔氧化沟改进工艺3、国内技术工艺原理序批式活性污泥法运行方式：间歇曝气3、国内技术技术特点1、不需要设置流量调节池、二沉池及污泥回流泵；2、出水水质优于活性污泥法，且水质较稳定；3、耐负荷波动能力强；4、易控制污泥膨胀；5、投资省、占地少、运行费用低。优点1、操作复杂，对自控要求高，对操作人员技术水平要求高；2、设备装置利用率低，增大了设备费用和装机容量；3、周期较长，池容和排水设备较大；4、水位变化大，水头损失大；5、难解决连续进出水的要求，难以同时兼顾较高的脱氮、除磷效果。缺点3、国内技术ICEAS工艺CASS工艺改进工艺3、国内技术UNITANK工艺MSBR工艺改进工艺3、国内技术工程案例吴家村污水处理厂：8万t/d兰州中铁水务有限公司BOT项目：近期4万t/d,远期8万t/d3、国内技术工艺原理活性污泥与膜分离技术相结合微滤膜分离技术3、国内技术技术特点1、出水水质优质稳定；2、剩余污泥产量少；3、占地面积小，不受设置场合限制；4、可去除氨氮及难降解有机物；5、操作管理方便，易于实现自动控制。优点1、膜造价高，使膜-生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；2、易出现膜污染，需频繁进行反冲及药剂清洗，给操作管理带来不便；3、能耗高；4、膜的更换周期约为3-5年，运行维护成本高。缺点3、国内技术工程案例新疆工业园区污水处理项目一期：3万t/d湖北十堰神定河污水处理厂11万t/d北小河再生厂：10万t/d3、国内技术工艺原理3、国内技术技术特点1、出水较低为稳定，悬浮物优于国家一级A标；2、工艺流程短，容积负荷高，占地面积小；3、污泥龄长，污泥排放少；4、系统抗冲击性较强；5、生物脱氮效果好。优点1、生物除磷效果差，需要化学除磷；2、填料容易堵塞，需要反冲洗，运行时间久，填料还会出现板结的情况，需要更换填料；3、运行成本较高。缺点3、国内技术工程案例博望东区污水处理厂一期：1万t/d广东江门市丰乐污水处理厂工程：4万t/d沈阳市仙女河污水处理中心工程：44万t/d3、国内技术工艺原理1、MBR一体化污水处理设备江西金达莱环保、广东微乐环保、广东东日环保、中联重科环境等3、国内技术工艺原理深圳合续环保2、A3/O-MBBR一体化污水处理设备3、国内技术工艺原理东日环保等众多企业3、接触氧化一体化污水处理设备3、国内技术工艺原理4、生物转盘一体化污水处理设备3、国内技术工艺原理4、生物转盘一体化污水处理设备桑德环保等众多企业3、国内技术技术特点一体化设备优势：1、占地小，便于选址，建设周期短；2、标准化模块配置便于增容扩建；3、管网建设及运行管理投资低；4、低噪音、无臭味，对周边环境无影响；5、设备自动运行，无需专人值守。3、国内技术工程案例1、项目地点：湖南常德2、处理规模：2000m3/d；3、工艺：SND-MBR工艺；4、建厂方式：固定站集装箱式，采用4套500t/d的SND-MBR一体化设备；5、出水标准：《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。MBR一体化设备3、国内技术工程案例1、项目地点：云南省大理市洱海双廊镇2、处理规模：2×150m3/d；3、出水标准：《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。1、项目地点：云南省大理市喜洲镇2、处理规模：150m3/d；3、出水标准：《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。A3/O-MBBR一体化设备3、国内技术工程案例1、项目地点：珠海市南场村2、处理规模：50m3/d；3、工艺：生物接触氧化+浸没式超滤；4、出水标准：《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。1、项目地点：珠海市沙白石村2、处理规模：200m3/d；3、工艺：生物接触氧化+浸没式超滤；4、出水标准：《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。接触氧化一体化设备3、国内技术名称优势不足A/A/O适合中小型污水处理厂，脱氮除磷效果好。生物除磷不稳定，需要辅助除磷。氧化沟适合大型污水处理厂，脱氮除磷效果一般，工艺成熟稳定。生物除磷效果较差，需要辅助除磷。MBR占地较省，污泥泥龄长，泥量少，出水水质稳定。投资费用和运行费用高，对自控要求高。BAF占地省、运营费用少、不需专人值守长期运行会出现堵塞情况，需要清掏换洗。SBR适合排水变化量大，脱氮除磷效果一般。对自控要求高，对操作人员技术水平的要求高。人工湿地适合小型污水处理厂，投资省，运行费用低，出水水质较好。占地面积较大，出水水质受自然条件的影响大，夏季容易滋生蚊蝇。一体化设备（MBBR）适合中小型污水处理厂，占地面积省，投资较少，产泥少，出水水质较稳定。设备材质限制使用寿命。一体化设备（生物转盘）适合中小型污水处理厂，占地面积较省，投资一般，产泥少，出水水质较稳定。除磷效果差，需要配合化学除磷。主流工艺优缺点分析表4、主流工艺优缺点分析