好氧工艺比选

当前废水好氧处理可采用的方法有活性污泥法及生物膜法。活性污泥法在处理废水方面具有处理效果好、出水水质稳定、运行经验丰富等优点，生物膜法，一般占地面积小，生物密集，单位处理效果好。现在国内外污水处理中常用的有如下工艺。Orbal氧化沟工艺、MBR、生物转盘、SBR工艺、接触氧化池BAF生物曝气滤池等工艺。1、Orbal氧化沟目前氧化沟有很多形式种类，如Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟及交替式氧化沟等，不管是什么形式的氧化沟，它们均具有氧化沟特性。氧化沟是活性污泥法的一种变形，污水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断循环流动，具有特殊的循环流态，既是完全混合式又具有推流式的特征。氧化沟一般在延时曝气条件下运转，水和固体停留时间长，固体总量较多，因而能对进水水质的冲击有一定的缓冲作用。又因为氧化沟沟内循环量高于进水流量的几十倍甚至于上百倍，使其产生较大稀释能力。氧化沟的曝气装置不是全池分布，因而很容易在沟内形成好氧和缺氧交替出现的状态。奥贝尔氧化沟由三个同心沟道组成，通过对三个沟道不同溶解氧呈梯度变化的控制，不仅能很好的降解有机物和悬浮物，还能有效地除磷脱氮，污水经过氧化沟完成生物降解后再进入沉淀池进行泥水分离。Orbal氧化沟系统工艺需另设污泥回流系统，将沉淀后的污泥回流到氧化沟中，使微生物处于平衡状态，剩余污泥由剩余污泥泵排出。2、膜生物反应器（MBR）膜生物反应器是一种结合了活性污泥曝气和微滤技术的一种小规模生活污水处理技术，由于其出水水质较好，尤其是SS较低，因此，是近年来在生活污水处理回用领域应用较多的一种工艺。膜生物反应器的优点有：（1）结合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点，超（微）滤膜组件作为泥水分离单元完全可以取代二次沉淀池，微孔超滤膜截留活性污泥混合液中微生物絮体和较大分子有机物，使生物反应器内微生物浓度较高，提高了生物对有机物的氧化率。（2）膜滤后出水质量高，感官上已经接近自来水的情况，且出水水质稳定可靠。（3）系统剩余污泥排放较小。（4）系统流程简单，易于集成，占地面积较少，是传统中水系统的1/2左右。（5）整个系统自动化程度高，运行管理简单方便。膜生物反应器存在以下缺点：（1）运行费用高。膜的更换费用是影响一体式MBR系统运行费用的关键因素，而动力费用是影响分离式MBR系统运行费用的关键因素，常规分离式MBR运行能耗为3～4kW·h/m3，同时淹没式MBR运行能耗为0.6～2kW·h/m3，也高于活性污泥法的0.3～0.4kW·h/m3。MBR工艺平均运行费用在2元/m3以上。（2）阻力损失较大，以及膜寿命单机处理能力较小。（3）不适合应用于处理较大水量的场合。3、生物转盘生物转盘又称浸没式生物滤池，一系列串连的旋转圆盘约有一半的盘片浸没在接触反应槽内的废水中。转盘转达离开污水于空气接触，生物膜上的固着水层从空气中吸收氧，固着水层中的氧是过饱和的，并将其传递到生物膜和污水中，使槽内污水的溶解氧含量达到一定的浓度，甚至可以达到饱和，从而有效去除有机物。该工艺的优点有：（1）工艺可靠,微生物浓度高，生物相丰富，出水水质稳定。（2）维护管理简便,不需要经常调节生物污泥量，不会发生污泥膨胀，复杂的机械设备也比较少。因此，便于维护管理。（3）运行成本低,接触反应槽不需要曝气，污泥也无需回流。因此，动力消耗较低，节省运行成本。但是该工艺仍存在一些致命的缺点：昂贵的转盘使投资较活性污泥法大，转盘支撑填料的钢结构骨架长期在污水中浸泡，腐蚀严重，2-3年需进行一次油漆，采用用防水防腐漆，油漆一次要拆填料、空气罩等，工作量很大。如采用不锈钢骨架，每台转盘的成本增至10多万元，一次投资太大。转盘填料塑料，以及环氧玻璃钢制成的空气罩使用寿命不会超过10年，需要研制替代材料。本厂区污水量时变化系数较大，在泵房停止供水时，为了维持气动生物转盘微生物的活性，罗茨鼓风机仍需照常运转供气，造成电能的严重浪费。处理效果一般，部分盘面暴露在空气中会给周围的环境带来很大的气味。4、CASS法CASS工艺循环阶段和循环过程循环式活性污泥法是间歇式活性污泥法的一种改进。在一个或多个平行运行、且反应容积可变的池子中，完成生物降解和泥水分离过程。因此在该工艺中无需设置单独的沉淀池。在这一系统中，活性污泥法按照“曝气-非曝气”阶段不断重复进行。在曝气阶段主要完成生物降解过程，在非曝气阶段虽然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分离过程。由于循环式活性污泥法工艺按照“注水-排水”以及“曝气-非曝气”顺序完成处理过程，因此属于序批式活性污泥法。CASS工艺每一操作循环由下列四个阶段组成：⑴进水/曝气阶段⑵进水/沉淀阶段⑶进水/撇水阶段⑷进水/闲置循环开始时，由于污水的进入，使得池子内部的水位由某一最低水位开始上涨；经过一定时间的曝气和混合后，系统停止曝气以便使反应器内的活性污泥进行絮凝沉淀，活性污泥将在静止的环境中沉淀。当沉淀阶段完成后，撇水器将把池子上部的上清液排出系统，同时水位将降低到最初的深度。之后，系统将重复以上过程。上述各个阶段组成一个循环，并不断重复。工艺特点工艺流程简单，布置紧凑，占地面积少，投资省，维护管理方便。本工艺好氧曝气设备选用高效的曝气装置，具有充气量大，氧利用率高，运行稳定，曝气均匀的特点。本工艺流程剩余污泥量极少，产生臭气量少，无二次污染。5、接触氧化法的特征：Ⅰ、工艺方面的特征：(1)生物接触氧化法多采用比表面积大、空隙率高、水流通畅的生物填料，又加上充足的有机物和溶解氧，适用于微生物栖息增殖，因此生物膜上的生物是丰富的，除细菌和多种种属的原生动物和后生动物外，还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌，而无污泥膨胀现象发生。在生物膜上能够形成稳定的生态系统和食物链。(2)填料表面全部为生物膜所密布，形成了生物膜的主体结构，由于丝状菌的大量滋生，有可能形成一个呈立体结构的密集的生物网，废水在其中通过能够有效地提高净化效果。(3)由于进行曝气，生物膜表面不断的接受曝气吹脱，这样有利于保持生物膜的活性，一直厌氧膜的增殖，也宜于提高氧的利用率，因此能够保持较高浓度的活性生物量。正因为如此，生物接触氧化法能够接受较高的有机负荷，处理效率较高，有利于减小反应池容积和占地面积。Ⅱ、运行方面的特征：对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果，对排水不均匀的企业，更具有实际意义；操作简单，运行方便、易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象；污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。Ⅲ、功能方面的特征：具有多种净化功能，除有效地去除有机污染物外，如运行得当还能够用以脱氮和除磷，因此可以作为三级处理技术。6、生物曝气滤池工艺曝气生物滤池技术最早由法国CGE公司所属的OTV公司开发特别是在最近几年，曝气生物滤池技术又有了长足的进步，在我国．该项技术的应用也得到了发展．同时，在我国的中水、生活污水和工业废水的处理中，该工艺技术也得到了不断的应用。曝气生物滤池的原理和特点如下（1）原理曝气生物滤池的基本原理是在一级强化的基础上，以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物链的分级捕食作用。实现污染物在同一单元反应器内的去除。曝气生物滤池借鉴了生物接触氧化反应器和深床过滤的设计原理，反应器内存在着不同的好氧、缺氧区域。可同步实现硝化和反硝化，在去除有机物的同时达到脱氮的目的翻。（2）特点与普通的活性污泥法相比．曝气生物滤池有如下的特点：a、具有更高的生物浓度和有机负荷。曝气生物滤池中采用的粗糙多孔的粒状填料为微生物提供了更佳的生长环境。易于挂膜及稳定运行。可在填料表面保持较多的生物量，单位体积内微生物量远远大于活性污泥中的微生物量(可达10～15g／L)，高浓度的微生物量使得曝气生物滤池的容积负荷增大。b、工艺简单。基建费用低。由于填料的机械截留作用以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附架桥作用，因此，可省去二沉池，进而降低基建费用；在稳定运行情况下，去除SS的机理类似于普通快滤池，只要没有发生穿透，出水SS均较为理想。c、抗冲击负荷能力强，耐低温。国外运行经验表明，曝气生物滤池可在正常负荷2～3倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小。这主要依赖于滤料的高比表面积，当外加有机负荷增加时。滤料表面的生物量可以快速增值；另一方面依赖于整体曝气生物滤池的缓冲能力。并具有良好的运行效果。d、粒状填料可使充氧效率大大增加。一般氧利用率可增加10％～15％，降低了运转费用。这主要是由于污染物、生物膜和填料之间的接触更理想，在氧气的上升过程中，与这三者发生无数次碰撞，增加了传质效果。e、管理简单。曝气生物滤池抗冲击负荷能力很强，没有污泥膨胀问题，能保持池内较高的微生物浓度，因此日常运行管理简单，处理效果稳定。易挂膜，启动快，曝气生物滤池在水温10～15cI二时，2～3周即可完成挂膜过程。各好氧处理工艺的综合比较对上述几种污水生物处理方案,其优缺点比较如下表表所示：工艺类型优点缺点应用范围Orbal氧化沟处理流程简单；控制要求低,管理简单、方便、易于维护；设备利用率高，一次性投资较省；抗冲击负荷，运行稳定。能耗较高,有效水深浅,占地面积较大。适合中小型废水处理厂。生物转盘法工艺可靠,微生物浓度高，出水水质稳定。维护管理简便,便于维护管理。运行成本低,动力消耗较低一次投资太大。转盘填料塑料，使用寿命较短，运转不灵活。适合中小型废水处理厂CASS法处理流程简单,污泥回流量少,不设单独沉淀池；针对废水排放相对集中于白天，CASS周期运行，可避开白天用电高峰，夜间运行，降设备利用率较低,控制系统较复杂,除磷效果相对较差。适合中小型废水处理厂。工艺类型优点缺点应用范围低运行成本；能耗低,运行方式灵活,抗冲击负荷。MBR法不设二沉池，生物浓度高出水效果好，剩余污泥少，占地面积小，自动化程度高。工艺平均运行费用高。阻力损失较大，以及膜寿命单机处理能力较小。需定期清洗，更换。不适合应用于处理较大水量的场合。接触氧化池处理流程较简单；操作简单、运行方便、易于管理；节省占地；抗冲击负荷。可能在局部部位出现死角。投资较大适合大中小型废水处理厂。BAF曝气生物滤池总体投资省，占地面积小，通常为常规处理工艺占地面积的1／5～1／10，厂区布置紧凑、美观；处理出水质量好，工艺流程短，氧的传输效率高，处理负荷高，抗冲击负荷性能好，受气候、水量和水质变化影响小；运行管理方便，便于维护；水中SS较高，可能造成系统堵塞，局部部位出现死角，需定期反冲洗。适合大中小型废水处理厂。