污水处理工艺国内外研究的现状及发展趋势【文献综述】 5页

'毕业论文文献综述环境工程污水处理工艺国内外研究的现状及发展趋势摘要：随着社会和经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，城镇用水量也逐日剧增，同时污水的排出量也大量增加。现在国内外流行的污水处理工艺主要有：AB法、A2O、AO、氧化沟法、曝气法等。通过比较这些污水处理工艺的优缺点，从而发现适合实际情况的处理工艺，针对无锡惠山区污水含N、P量较高而选取适当的污水处理工艺，保证脱氮除磷，并且对污水处理工艺的发展进行展望。关键字：城镇污水；处理工艺；脱氮除磷；发展1、前言随着我国城镇建设的发展和城镇化进程的加快，城镇水污染问题日益突出，城镇污水处理已经成为当前水污染治理的重点。长期以来，我国城镇基础设施的发展与人口、资源、环境和工业业建设不协调，导致基础设施长期超负荷承载。全国绝大多数城镇的污水处理能力远远满足不了实际需要。然而企业排放的大量废水及城镇生活污水没有得到充分的循环利用，这不仅造成了水资源的极大浪费，而且这些废水未经处理直接排放到周围水体中，引起严重的环境污染，对人民生活造成了严重威胁。因此，加强城镇污水处理已经成为目前关注的焦点，而且也成为城镇水污染治理的一个重点。2、城镇污水处工艺针对无锡惠山区污水的特性表1污水处理厂进水水质指标CODCr（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）TN（mg/l）氨氮（ g/l）TP（mg/l）25060018035255此污水含有机物含量较多，并且N、P含量也偏高，对含有机物叫的的污水采用生物法处理较为有效，故主要研究生物法处理污水工艺，探讨其优缺点，并且对其前景进行分析。当前用的比较广泛的活性污泥法主要有：A/O法、A/A/O法、AB法、SBR法、氧化沟法、曝气法等。这些工艺都是经传统活性污泥法经过改良和发展而成的，且它们都各具自己的特点。1A/O法 A／O活性污泥法是传统活性污泥法的改进，是在常规的好氧生化处理工艺中发展起来的，仅在处理工艺中增设缺氧段，能同时达到降解水中有机物及脱氮的目的，A段进行反硝化，O段进行硝化反应。污水中含氮物质在O段(好氧段)通过氨化作用及硝化作用被转化为氧化态氮；在A段(缺氧段内活性污泥中的反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的含碳有机物进行反硝化，使氧化态氮转化为对人体无害的分子态氮。2A/A/O法A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功。A2/O工艺的特点：A：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；B：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。C：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。D：污泥中含磷量高，一般为2.5%以。3SBR法SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。　　SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点：(1)SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。(2)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 (3)有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。(4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。(5)SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。4氧化沟法严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。　交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效。氧化沟具有以下特点：(1)工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。(2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。(3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。(4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。(5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般＞80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。(6)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3-N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。5曝气法曝气生物滤池是当前发展较快的一种新兴的生物处理技术，具有占地面积小、出水水质高、投资节省、运行灵活方便、易于管理、抗冲击能力强等特点，在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷以及微污染水源的与处理过程中有着较好的应用前景。 曝气生物滤池的基本原理是：在一级强化的基础上，一颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，实现污染物在同一反应器内去除，省去了二次沉淀设备，反应器内存在着不少的好氧、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。该工艺存在的主要问题包括：进水一般要求预处理，增加了工艺的复杂性，进水悬浮物较多时，运行周期段，反复冲洗频繁，产生的污泥稳定性差，进一步处理比较困难，同步生物除磷效果不好，一半多采用化学法进行，增加要记得使用量等等。在我国，目前曝气生物滤池正处在推广阶。3活性污泥法发展及其发展趋势到目前为止，对火星污泥法在运行法师上还没有大的突破，往往所做的是一些局部改进，但在曝气方式上却是缺德了较大的成果，如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气等。活性污泥的另一发展趋势就是朝向多功能发展，其主要方法是驯化专门的细菌来对特定的污水进行处。通过几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、抱起方式、载体等方面已经很难有较大的发展，用常规手段已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来的方向是膜分离技术和分子生物学技术。4适合本设计的处理工艺无锡惠山区处理元气处理要求为10万m3/天，符合中型理厂要求，该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。通过上面几种工艺的对比可得比较适合本经济开发区的工艺是工艺。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。法同步脱氮除磷工艺的原理：分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q——原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有，污泥中含有过剩的磷，而污水中的则得到去除。参考文献 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