污水处理工艺汇总比较 43页

'污水处理Tel:010-58858917/18/19/20Fax:010-58858916website：www.sumavision.com版权所有©北京数码视讯科技有限公司-保密文件--第2页 主要工艺及优缺点比较Tel:010-58858917/18/19/20Fax:010-58858916website：www.sumavision.com版权所有©北京数码视讯科技有限公司-保密文件--第2页 目录第一章污水处理常见工艺11.1概述11.2污水处理工艺分类11.2.1物理法11.2.2化学法11.2.3物理化学法21.2.4生物法2第二章中小型生活污水处理工艺对比32.1常用生活污水处理工业简介32.1.1氧化沟工艺32.1.2A/O法42.1.3SBR法72.1.4曝气生物滤池72.1.5MBR工艺82.2各种工艺之比较92.2.1在生活污水中的应用92.2.2占地面积与总池容102.2.3投资费用102.2.4运行成本及管理102.2.5出水水质102.3结论11Tel:010-63536945Fax:010-63536945website：www.highlink.cc版权所有©汉赢联创（北京）科技有限公司-保密文件--第II页16 第一章污水处理常见工艺1.1概述生活污水处理工艺目前已相当成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜法，对活性污泥法（或生物膜法）的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺，传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。1.2污水处理工艺分类目前，污水处理行业，常用的工艺有以下几种：物理法、化学法、物理化学法、生物法。1.2.1物理法（1）沉淀法，主要去除废水中无机颗粒及SS；（2）过滤法，主要去除废水中SS和油类物质等；（3）隔油，去除可浮油和分散油；（4）气浮法，油水分离、有用物质的回收及相对密度接近于1的悬浮固体；（5）离心分离：微小SS的去除；（6）磁力分离，去除沉淀法难以去除的SS和胶体等。1.2.2化学法（1）混凝沉淀法，去除胶体及细微SS；（2）中和法，酸碱废水的处理；16 （3）氧化还原法，有毒物质、难生物降解物质的去除；（4）化学沉淀法，重金属离子、硫离子、硫酸根离子、磷酸根、铵根等的去除。1.1.1物理化学法（1）吸附法，少量重金属离子、难生物降解有机物、脱色除臭等；（2）离子交换法，回收贵重金属，放射性废水、有机废水等；（3）萃取法，难生物降解有机物、重金属离子等；（4）吹脱和汽提，溶解性和易挥发物质的去除。1.1.2生物法主要用于有机物、氮磷、SS的去除。（1）活性污泥法，推流式活性污泥法、完全混合式活性污泥法、AB法、SBR及其变种工艺、氧化沟等；（2）生物膜法，生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、曝气生物滤池等；（3）厌氧工艺，厌氧滤器（AF）、厌氧流化床反应器（AFB）、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）、厌氧内循环反应器（IC）、厌氧折流板反应器（ABR）等；（4）生物脱氮除磷工艺，A/O法、A/A/O工艺、A/O/A/O工艺、Bardenpho工艺、UCT及改良UCT工艺、短程硝化/反硝化工艺、同步硝化/反硝化工艺、短程硝化-厌氧氨氧化工艺、反硝化除磷工艺等。本文主要对生活污水几种常用的处理工艺作简单介绍，包括氧化沟、序批式活性污泥法（SBR）、生物接触氧化法、曝气生物滤池（BAF）、A-0工艺、膜生物反应器（MBR）等。16 第一章中小型生活污水处理工艺对比1.1常用生活污水处理工业简介典型的生活污水处理完整工艺如下：污水——前处理——生化法——二沉池——消毒——出水——污泥处理系统前处理也称为预处理技术，常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。由于生活污水处理的核心是生化部分，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厌氧和好氧）处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺，根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介。1.1.1氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气—沉淀一体化氧化沟。氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。其主要特点是：进出水装置简单；污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式；BOD负荷低，处理水质良好；污泥产率低，排泥量少；污泥龄长，具有脱氮的功能。1.1.1.1设计要点：16 混合液悬浮固体浓度5000mg/l；生物固体平均停留时间，去除BOD5时，取5~8天，当要求硝化反应时取10~30天；水力停留时间为20、24、36、48h，根据对处理水水质要求而定；BOD—SS负荷（Ns）为0.03~0.07kgBOD/（kgMLSS.d）；BOD容积负荷（Nv）为0.1~0.2kgBOD/（m3.d）；污泥回流比为50~150%；混合液在渠内的流速为0.4~0.5m/s；沟底流速为0.3m/s。但氧化沟工艺与SBR和普通活性污泥工艺比较，能耗高，且占地面积较大。1.1.1A/O法即“厌氧-好氧”污水处理工艺，流程如下：生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点：1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。特点生物接触氧化法具有生物膜法的基本特点，但又与一般生物膜法不尽相同。一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中，所以生物接触氧化池又称淹没式滤池。二是采用机械设备向废水中充氧，而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料，也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约16 2～5％的悬浮状态活性污泥，对废水也起净化作用。因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的优点。生物接触氧化法净化废水的基本原理与一般生物膜法相同，就是以生物膜吸附废水中的有机物，在有氧的条件下，有机物由微生物氧化分解，废水得到净化。生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物组成。在活性污泥法中，丝状菌常常是影响正常生物净化作用的因素；而在生物接触氧化池中，丝状菌在填料空隙间呈立体结构，大大增加了生物相与废水的接触表面，同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力，对水质负荷变化有较大的适应性，所以是提高净化能力的有力因素。处理装置按结构分为分流式和直接式两类，其结构如图生物接触氧化池所示分流式的曝气装置在池的一侧填料装在另一侧依靠泵或空气的提升作用，使水流在填料层内循环，给填料上的生物膜供氧。此法的优点是废水在隔间充氧，氧的供应充分，对生物膜生长有利。缺点是氧的利用率较低，动力消耗较大；因为水力冲刷作用较小，老化的生物膜不易脱落新陈代谢周期较长生物膜活性较小；同时还会因生物膜不易脱落而引起填料堵塞。直接式是在氧化池填料底部直接鼓风曝气。生物膜直接受到上升气流的强烈扰动，更新较快，保持较高的活性；同时在进水负荷稳定的情况下，生物膜能维持一定的厚度，不易发生堵塞现象。一般生物膜厚度控制在1毫米左右为宜。选用适当的填料以增加生物膜与废水的接触表面积是提高生物膜净化废水能力的重要措施。一般采用蜂窝状填料。蜂窝状填料的比表面积如：蜂窝状填料孔径须根据废水水质（BOD□即五日生化需氧量、悬浮物等的浓度）、BOD负荷、充氧条件等因素进行选择。在一般情况下BOD□浓度为100～300毫克／升，孔径可选用32毫米；BOD□为50～100毫克／升可选用15～20毫米；如在50毫克／升以下，可选用10～15毫米孔径的填料。16 填料要质量轻，强度好，抗氧化腐蚀性强，不带来新的毒害。目前采用较多的有玻璃布、塑料等蜂窝状填料，此外，也可采用绳索、合成纤维、沸石、焦炭等作填料。填料型式有蜂窝状、网状、斜波纹板等。生物接触氧化法的BOD负荷与废水的基质浓度有关，对低BOD浓度（50～300毫克/升）废水每日每立方米的填料采用2～5千克(BOD□)，废水停留时间为0.5～1.5小时，氧化池内耗氧量约1～3毫克/升。由于氧化池内生物量较大，处理负荷高，可控制溶解氧量较高，一般要求氧化池出水中剩余溶解氧为2～3毫克/升。为了节省运行费用，并提高污水的可生化性，在生物接触氧化池前加厌氧水解调节池，将厌氧工艺控制在水解酸化阶段，旨在利用厌氧条件下多种产酸菌的胞外酶分解水中长链有机物，产生有机酸、醇等，废水中的有机物水解酸化后，可生化性得到了提高，利于发挥后续好氧工艺的生物降解性能，使整个工艺能节能运行并使出水优良。1.1.1.1设计要点：A：厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为2~4小时。厌氧池下部为污泥床区，污泥床厚度通常控制在1~1.2M之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水沟，保留污泥不沉积底部，呈悬浮状态。污泥床平均浓度为30~35g/l则污泥负荷为0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。B：生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间的一种污水处理工艺。池内设有填料，微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统（设计时必须考虑投资及运行成本）。为培养微生物的不同的优势菌种，将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时，有机负荷为1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留时间为1.5小时，有机负荷0.768kgBOD5/m3.d。16 1.1.1.1A/O法优点在于：体积负荷高，停留时间短，节约占地面积；生物活性高；有较高的微生物浓度；污泥产量低；出水水质好且稳定；动力消耗低；不产生污泥膨胀；挂膜方便，可间歇运行；工艺运行简单，操作方便，抗冲击负荷能力强。目前存在的问题主要是池内填料间的生物膜有时会出现堵塞现象，尚待改进。研究的方向是针对不同的进水负荷控制曝气强度，以消除堵塞；其次是研究合理的氧化池池型和形状、尺寸和材质合适的填料。1.1.2SBR法序批式活性污泥法（SBR—SequencingBatchReactor）是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明了的水处理工艺。70年代初，美国NatreDame大学的R.Irvine教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国环保局（EPA）的资助下，在印第安那州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。16 由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多种新型SBR处理工艺。前处理——SBR反应器——过滤——出水——污泥处置设计要点：理论上SBR反应器的容积负荷有一个较在的范围，为0.1~1.3kgBOD5/m3.d，但为安全计，一般取低值，如0.1kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。SBR工艺的主要特点有：出水水质较好；不产生污泥膨胀；除磷脱氮效果好。其缺点是池容和设备利用率低，占地面积较大、运行管理复杂，自控水平要求高。1.1.1曝气生物滤池曝气生物滤池是90年代初兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。曝气生物滤池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。1.1.1.1BAF工艺的优点：1、总体投资省，包括机械设备、自控电气系统、土建和征地费；2、占地面积小，通常为常规处理工艺占地面积的80%，厂区布置紧凑，美观；3、处理出水质量好，可达到中水水质标准或生活杂用水水质标准；16 4、工艺流程短，氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理单位污水的电耗低；5、过滤速度高，处理负荷大大高于常规处理工艺；缺点：曝气生物滤池运行维护较复杂，尤其是填料的反洗与更换，从而导致运行费用也较高。1.1.1MBR工艺膜-生物反应器工艺（MBR工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此，膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前最有前途的废水处理新技术之一。中空纤维膜组件置于MBR中，污水浸没膜组件，通过自吸泵的抽吸，利用膜丝内腔的抽吸负压来运行。膜组件材质为聚乙烯。膜组件公称孔径为0.4μm，是悬浮固体、胶体等的有效屏障；中空纤维膜丝较细，有较好的柔韧性，能保持较长的寿命，即使有膜丝破损的现象发生，由于膜丝内径仅为270μm，可被污泥迅速阻住，对处理水质完全没有影响。鼓风机曝气，在提供微生物生长所必须的溶解氧之外，还使上升的气泡及其产生的紊动水流清洗膜丝表面，阻止污泥聚集，保持膜通量稳定，设计气水比为20∶1。MBR中产生的剩余污泥由气提泵定量提升至污泥浓缩池，污泥在其中浓缩，并使污泥减容，上清液回流至调节池，MBR出水由自吸泵抽送至回用水池。前处理——反硝化池——MBR池——出水——污泥处置16 1.1.1.1MBR的技术优势：1.出水水质好2.工艺参数易于控制，能实现HRT与SRT的完全分离3.设备紧凑，省掉二沉池，占地少4.剩余污泥产量少5.有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖6.克服了常规活性污泥法中容易发生污泥膨胀的弊端7.系统可采用PLC控制，易于实现全程自动化MBR工艺的缺点：MBR工艺造价相对较高，为普通污水处理工艺的1.5-2.0倍。国产膜片质量较差、使用时间较短，进口膜片价格过高，运行维护及更换费用较高。1.2各种工艺之比较为了降低投资和运行成本，因地制宜地进行工艺方案(主要是生物处理方案)比较是必要的。进行多种工艺方案的比较，包括投资费用、运行费用、占地面积、出水水质、后期管理等各方面进行系统的比较，因地制宜的选择适合的工艺。1.2.1在生活污水中的应用随着我国水处理工艺技术的不断改进，近两年A-O、BAF及MBR工艺应用越来越广，前些年氧化沟工艺的应用较多，造价较低，适用于土地资源较丰富的地区。1.2.2占地面积与总池容氧化沟与SBR工艺占地面积较大，A-O、BAF工艺占地面积较小，MBR占地面积最小（为普通工艺占地面积的60%）。16 1.1.1投资费用相比较而言，氧化沟、SBR投资费用最低，A-O较低，MBR和曝气生物滤池造价相对较高，BAF较普通工艺高出25%左右，MBR根据膜的不同，价格相差较大（采用国产膜，总投资较普通工艺高出40%左右，进口膜则要高80%）。1.1.2运行成本及管理SBR自动化程度要求较高；氧化沟自动化程度较低；BAF反洗等很难实现自动化操作，需人工操作，则人工费较高；若不考虑折旧费，单从人工费、电费、药剂费来考虑每日运行费用，MBR最低，为0.35元/d左右，BAF、A-O在0.50元/d左右；若考虑折旧费，考虑到MBR和BAF维护及更换费用较高，则其运行费用比A-O要高。1.1.3出水水质MBR、BAF、A-O工艺出水水质较好，可满足回用标准，耐冲击负荷较高，运行稳定。16 1.1结论每项工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处，不可能以一种工艺代替其他一切工艺，因此，要根据现场情况做出适宜的选择。根据甲方提供的相关资料，在可利用面积较少的前提下，不推荐使用氧化沟和SBR工艺。同时，为了降低投资和运行成本，确保出水水质，根据技术上合理，经济上合算，管理方便，运行可靠且有利于近、远期结合的原则，进行工艺方案的优化抉择。16 污水处理系统培训手册16 16 目录1.基础知识11.1污水处理基础知识11.2基本常用术语、名词12.杨凌皓天生物工程技术有限公司水质、水量及排水标准状况22.1.处理水量22.2.污水设计进出水水质33.工艺流程图44.流程简介44.1格栅44.2调节均质54.3一次沉淀54.4水解酸化54.5厌氧反应64.6好氧反应84.7二次沉淀84.8污泥处理85.问题及解决方法95.1厌氧反应存在问题及解决方法95.2.好氧反应存在问题及解决方法105.3设备存在问题解决办法1216 16 1.基础知识1.1污水处理基础知识1.1.1废水的处理方法污水的主要处理方法主要分为：物理法、物理化学法、生物法、组合法1.1.2废水的预处理废水的预处理是以去除废水中的大颗粒污染物和悬浮物在废水中的油脂类物质为目的的处理方法常见的预处理方法包括格栅、沉沙、隔油及调节等。除油方法主要有：加隔板、加斜板。水质水量的调节可使用调节池。1.1.3污水的处理级别一级处理：污水经过简单的物理处理后的水；二级处理：经一级处理后，在经生化处理后的出水；、三级处理：又称深度处理，二级处理后的出水再经过加药、过滤、消毒灯其它技术，使出水达到更高的标准。1.1.4排水水质等级《地面水环境质量标准》GB3838—88将水分为五类，即Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类。Ⅰ类主要适用于源头水，国家自然保护区。Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼虾产卵场等。Ⅲ类主要适用于集中于生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区。3 Ⅳ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。Ⅴ类主要适用于农业用水及一般景观要求水域。1.11.2基本常用术语、名词²SS：悬浮物，是指颗粒物直径在0.45um以下的无机物、有机物、生物、微生物等的污染物。²COD：化学需氧量，是指在一定的条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量。COD反映了水中受还原性物质的污染程度，又可反应水中有机物的量，水中的还原性物质有有机物、亚硝酸盐、硫化物亚铁盐等。²CODcr：在强酸性溶液中，以重铬酸钾为氧化剂测得的化学需氧量。²CODmn：高锰酸钾指数，是以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量。²TOC：总有机碳，是以碳的含量表示水中有机物质总量的综合指标。²TOD：总需氧量，是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成温度的氧化物时所需要的氧量，结果以O2的mg/L表示。²BOD：生化需氧量，指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的值。²BOD5：五日生化需氧量，即在（20±1）℃下，培养五天前后水中溶解氧了的变化值。²NH3-N：氨氮，是指以游离氨（NH3）和游离氨（NH4+）形式存在的氮。²透明度：是指水样的透明程度。²浊度：是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。²色度：采用稀释法，与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度。²DO：溶解氧，溶解在水中的分子态的氧。3 ²PH：是指溶液中氢离子活度的负对数。表征水的酸碱性的强弱。²SV：污泥沉降比，指氧化池中混合液沉淀30分钟后，沉淀污泥体积占混合液体积的百分数。²SVI：指的是氧化池混合液经30分钟沉淀后，1g干污泥所占的湿污泥体积。²MLSS：1升氧化池污泥混合液所含干污泥的重量。以mg/L或g/L表示。第一章2.杨凌皓天生物工程技术有限公司水质、水量及排水标准状况1.12.1.处理水量厂区污水设计日排放生产废水水量为300t/d，生活污水为60t/d。生活污水和生产废水混合同时处理，方案设计污水处理系统处理规模为360t/d，即15t/h。1.22.2.污水设计进出水水质进出水水质：进水水质出水水质pH：1.59pH：6~9COD＜11000mg/LCOD≤150mg/LBOD5＜5000mg/LBOD5≤60mg/LSS＜850mg/LSS≤200mg/LNH3-N＜350mg/LNH3-N≤25mg/L3 第一章3.工艺流程图第二章4.流程简介本污水处理系统处理流程包含两部分：污水处理和污泥处理。污水处理主要的工艺环节大致包括：格栅、调节均质、一次沉淀、水解酸化、厌氧反应、好氧反应、二次沉淀、达标出水。因企业目前生产为植物提纯药品，不含油脂类物质，前端预处理不需要进行除油处理设计。2.14.1格栅生产线污水经过排放管路自流进入格栅井进行过滤。厂区生活污水经过管路从化粪池引入格栅井，并入生产污水一同过滤后进入污水处理系统统一处理。24 格栅井内设人工格栅，主要作用是截留污水中的大块悬浮物和漂浮物，以保证整个系统机械设备的安全性。格栅至少每周清理一次。1.14.2调节均质格栅井出水自流进入提升井。提升井用于收集格栅井出水。提升井内污水经提升泵提升进入调节池。调节池的主要作用有三点：一是调节水量，缓冲生产线排水峰量，为后续污水处理系统提供稳定的运行条件；二是考虑到生产线排水所含的污染物浓度因时序不同存在差异，均衡进入后续污水处理系统的污水水质；三是制药污水的原水pH值波动较大，可在调节池内设pH监控、调节设备，以稳定污水的pH值，减少对后续生化反应中微生物的影响。四是调节池曝气可以去除部分COD，为后续处理减轻压力。1.24.3一次沉淀调节池出水自流进入初沉池。初沉池用于沉淀格栅未能截留的大部分较小的悬浮物在初沉池中沉淀形成污泥，达到与污水分离的目的。根据水质情况，悬浮物主要是未经格栅过滤掉的可沉淀颗粒状物质，比重一般都大于1的，在沉淀阶段选用竖流式沉淀池，较适用于该类颗粒状物质的沉淀，并可起到有效的作用。对于悬浮物的去除也可选用溶气气浮，溶气气浮主要适用于比重接近于1处于悬浮状的物质，使用溶气带起悬浮物浮上液面，利用刮渣设备进行刮除，根据水质情况，选用气浮对污水中颗粒物的去除较差，该方案设计不予采用。初沉池至少每天排泥2次，视具体情况增加排泥次数。保证初沉池没有大量污泥随水流入集水池，保证后续工艺的安全运行。24 1.14.4水解酸化初沉池出水自流进入集水池集水池用于收集初沉池出水。集水池内污水经提升泵提升进入水解酸化池。水解酸化生物处理工艺出现于20世纪80年代。这种工艺摒弃了厌氧消化过程中对环境条件要求严格，且降解速度较慢的甲烷发酵阶段，将系统控制在缺氧状态下的水解酸化阶段。原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解的大分子物质发生生物催化反应，具体表现为断链和水溶。微生物则利用水溶性底物完成胞内生化反应，同时排出各种有机酸。因此水解酸化过程废水中易降解有机物质减少较少，而一些难降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质（如：有机酸）。从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高。因此，后续的厌氧生物处理可在较短的水力停留时间内达到较高的COD去除率。同时，水解反应也能降低一部分COD（约10%~20%）。1.24.5厌氧反应水解酸化池内污水经配水系统均匀配水后自流进入UASB反应池。UASB反应池共分三组，并联运行。厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万毫克每升，也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5~10kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。24 升流式厌氧污泥床UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。基本要求有：l为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能；l良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度；l通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。UASB的主要优点是：lUASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20~40gVSS/1；24 l有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为5~10kgCOD/m3.d左右；l无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；l污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；lUASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备；lUASB在冬季低温运行情况下，池内增设蒸气管道，利用锅炉蒸气余热对系统进行加温，以保证良好的运行环境。系统产生甲烷气体可引入锅炉房进行留用。1.14.6好氧反应生物接触氧化工艺是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化工艺具有以下特点：l由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；l由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；24 l剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。氧化池常见问题主要从污泥的性状进行观察和分析，下附污泥性状观察及分析表。1.14.7二次沉淀生物接触氧化池出水自流进入二沉池。生物接触氧化池流失的部分微生物在二沉池中沉淀形成生化污泥，达到与污水分离的目的。二沉池内设污泥回流泵，污泥定量回流至生物接触氧化池内，以调节生物接触氧化池内的微生物量。二沉池出水自流进入清水池，达标排放。1.24.8污泥处理污水处理系统中产生的污泥分两类：物化污泥和生化污泥。由于生物接触氧化法产生的剩余不多，加上部分剩余污泥被回流至生物接触氧化池内用于调节生物量，因此污泥处理系统处理的污泥主要以物化污泥为主，初沉池沉淀的物化污泥重力流自流进入污泥池。经污泥提升泵提升进入板框压滤机压滤处理。处理后的污泥外运。压滤机压滤出水排入调节池。二沉池沉淀的生化污泥中回流后剩余的部分重力流自流进入污泥。与初沉池的物化污泥混合后，进入后续污泥处理系统统一处理。第二章5.问题及解决方法2.15.1厌氧反应存在问题及解决方法存在问题原因解决方法24 1、污泥生长过慢1营养物不足，微量元素不足；2进液酸化度过高；3种泥不足。1增加营养物和微量元素；2减少酸化度；3增加种泥。2、反应器过负荷1反应器污泥量不够；2污泥产甲烷活性不足；3每次进泥量过大间断时间短。1增加种污或提高污泥产量；2减少污泥负荷；3减少每次进泥量加大进泥间隔。3、污泥活性不够1温度不够；2产酸菌生长过快；3营养或微量元素不足；4无机物Ca2+引起沉淀。1提高温度；2控制产酸菌生长条件；3增加营养物和微量元素；4减少进泥中Ca2+含量。4、污泥流失1气体集于污泥中，污泥上浮；2产酸菌使污泥分层；3污泥脂肪和蛋白过大。1增加污泥负荷，增加内部水循环；2稳定工艺条件增加废水酸化程度；3采取预处理去除脂肪蛋白。5、污泥扩散颗粒污泥破裂1负荷过大；2过度机械搅拌；3有毒物质存在。4预酸化突然增加1稳定负荷；2改水力搅拌；3废水清除毒素。4应用更稳定酸化条件24 1.15.2.好氧反应存在问题及解决方法异常现象症状分析及诊断解决对策氧化池有臭味氧化池供O2不足，DO值低，出水氨氮有时偏高增加供氧，使氧化池出水DO高于2mg/l污泥发黑氧化池DO过低，有机物厌氧分解析出H2S，其与Fe生成FeS增加供氧或加大污泥回流污泥变白丝状菌或固着型纤毛虫大量繁殖如有污泥膨胀，参照污泥膨胀对策进水PH过低，氧化池PH≤6丝状型菌大量生成提高进水PH沉淀池有大快黑色污泥上浮沉淀池局部积泥厌氧，产生CH4.CO2，气泡附于泥粒使之上浮，出水氨氮往往较高防止沉淀池有死角，排泥后在死角处用压缩空气冲或高压水清洗二沉池泥面升高，初期出水特别清澈，流量大时污泥成层外溢SV＞90％SVI＞20mg/l污泥中丝状菌占优势，污泥膨胀。投加液氯，提高PH，用化学法杀死丝状菌；投加颗粒碳粘土消化污泥等活性污泥“重量剂”；提高DO；间歇进水二沉池泥面过高丝状菌未过量生长MLSS值过高增加排液24 二沉池表面积累一层解絮污泥微型动物死亡，污泥絮解，出水水质恶化，COD、BOD上升，OUR低于8mgO2/gVSS.h，进水中有毒物浓度过高，或PH异常。停止进水，排泥后投加营养物，或引进生活污水，使污泥复壮，或引进新污泥菌种二沉池有细小污泥不断外漂污泥缺乏营养，使之瘦小OUR＜8mgO2/gVSS.h;进水中氨氮浓度高，C／N比不合适；池温超过40˚C；翼轮转速过高使絮粒破碎。投加营养物或引进高浓度BOD水，使F／M＞0.1,停开一个氧化池。二沉池上清液混浊，出水水质差OUR＞20mgO2/gVSS.h污泥负荷过高，有机物氧化不完全减少进水流量，减少排泥氧化池表面出现浮渣似厚粥覆盖于表面浮渣中见诺卡氏菌或纤发菌过量生长，或进水中洗涤剂过量清除浮渣，避免浮渣继续留在系统内循环，增加排泥污泥未成熟，絮粒瘦小；出水混浊，水质差；游动性小型鞭毛虫多水质成分浓度变化过大；废水中营养不平衡或不足；废水中含毒物或PH不足使废水成分、浓度和营养物均衡化，并适当补充所缺营养。污泥过滤困难污泥解絮按不同原因分别处置污泥脱水后泥饼松有机物腐败及时处置污泥凝聚剂加量不足增加剂量24 氧化池泡沫过多、发白进水洗涤剂过量增加喷淋水或消泡剂氧化池泡沫不易破碎，发粘进水负荷过高，有机物分解不全降低负荷氧化池泡沫茶色或灰色污泥老化，泥龄过长解絮污泥附于泡沫上增加排泥进水PH下降厌氧处理负荷过高，有机酸积累降低负荷好氧处理中负荷过低增加负荷出水色度上升污泥解絮，进水色度高改善污泥性状氧化池中泡沫过多，色白污泥中毒污泥复壮进水过浓提高MLSS进水中无机还原物（S2O3H2S）过高增加曝气强度COD测定受Cl¯影响排除干扰1.15.3设备存在问题解决办法螺杆泵常见故障及解决方法故障原因解决方法泵不能启动1.新泵转、定子配合过紧2.电压、电流过低1.用工具人力帮助转动几圈2.检查、调整24 3.介质粘度过高3.稀释料液泵不出液1.旋转方向不对2.吸入管路有问题3.介质粘度过高4.转、定子损坏或传动部件损坏5.泵内异物堵塞1.调整方向2.检查泄露，打开进出口阀门3.稀释料液4.检查更换5.排除异物流量达不到1.管路泄露2.阀门未全打开或局部堵塞3.转速太低4.转、定子磨损1.检查修理管路2.打开全部阀门、排除堵塞物3.调整转速4.更换损坏零部件压力达不到1.转、定子磨损1.更换转、定子电机过热1.电机故障2.出口欧压力过高，电机超载3.定子烧坏或粘在转子上1.检查电机、电压、电流、电频2.检查扬程，开足出口阀门，排除阻塞3.更换损坏件流量压力急剧下降1.管道突然堵塞或泄漏2.定子磨损严重3.液体粘度突然改变4.电压突然下降参照以上几项，逐项排除轴密封处大量液体泄漏1.软填料磨损1.压紧或更换填料24 1.机械密封损坏1.修复或更换潜污泵故障及排除方法故障现象可能产生的原因排除方法流量不足或不出水1.叶轮反转2.流到堵塞3.装置扬程太高4.叶轮严重磨损1.纠正电机转向2.排除杂物3.换泵或降低装置扬程更换叶轮不能启动1.缺项2.叶轮卡住3.绕组接头或电缆短路4.定子绕组烧坏5.电器控制故障1.检查线路2.清除杂物3.用欧姆表检查修复4.进行修理，更换绕组5.检查控制柜，修理后调换电器元件定子烧坏1.缺项运行2.被抽介质浓度过大3.叶轮卡死或松动4.密封损坏电机进水5.紧固件松动造成电机进水修理好电机后，使用前必须：1.查清线路，清除故障2.用水稀释3.清除赃物，拧紧叶轮固螺栓4.更换机械密封或O型圈5.拧紧各部紧固件电流过大1.管道、叶轮被堵1.清理管道和叶轮中的堵塞物24 1.抽送液体的密度或粘度较高2.流量过大1.改变抽送液体的密度和粘度2.关小出口阀，减少流量污水处理各种工艺优缺点对比一、A/O工艺    1.基本原理       A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。    A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。    2.A/O内循环生物脱氮工艺特点     根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的焦化废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：    (1)效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。    (2)流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。    (3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。24     (4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。    (5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环)工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。     3.A/O工艺的缺点      1.由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；      2、若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％。     3、影响因素       水力停留时间（硝化＞6h，反硝化＜2h）污泥浓度MLSS（＞3000mg/L）污泥龄（＞30d）N/MLSS负荷率（＜0.03）进水总氮浓度（＜30mg/L）    二、A2/O工艺    1.基本原理   A2/O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。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。    2.A2/O工艺特点：     (1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。　   （2）污泥沉降性能好。   （3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。    （4）脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。 24    （5）在同时脱氧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他工艺。   （6）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。    （7）污泥中磷含量高，一般为2.5％以上。     3.A2/O工艺的缺点       ·反应池容积比A/O脱氮工艺还要大；       ·污泥内回流量大，能耗较高；       ·用于中小型污水厂费用偏高；       ·沼气回收利用经济效益差；       ·污泥渗出液需化学除磷。三、氧化沟   1氧化沟技术    氧化沟（oxidationditch）又名连续循环曝气池（Continuousloopreactor），是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从1954年在荷兰首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理［1］。至今，氧化沟技术己经历了半个多世纪的发展，在构造形式、曝气方式、运行方式等方面不断创新，出现了种类繁多、各具特色的氧化沟［2］。从运行方式角度考虑，氧化沟技术发展主要有两方面：一方面是按时间顺序安排为主对污水进行处理；另一方面是按空间顺序安排为主对污水进行处理。属于前者的有交替和半交替工作式氧化沟；属于后者的有连续工作分建式和合建式氧化沟［3］，见图1 氧化沟工艺分类。目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟。    2,氧化沟工艺在污水处理中的应用    从理论上讲，氧化沟既具有推流反应的特征，又具有完全混合反应的优势；前者使其具有出水优良的条件，后者使其具有抗冲击负荷的能力。正是因为有这个环流，且有能量分区的缘故，使它具有其它许多污水生物处理技术所拥有的众多优势，其中最为显著的优势是工作稳定可靠。由于具有出水水质好，运行稳定，管理方便以及区别于传统活性污泥法的一系列技术特征，氧化沟技术在污水处理中得到广泛应用。据不完全统计［4］，目前，欧洲己有的氧化沟污水处理厂超过2000多座，北美超过800座。氧化沟的处理能力由最初的服务人口仅360人，到如今的500万~124 000万人口当量。不仅氧化沟的数量在增长，而且其处理规模也在不断扩大，处理对象也发展到既能处理城市污水又能处理石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水及食品加工废水等工业废水。我国自20世纪80年代亦开始应用这项技术，随着污水处理事业的极大发展，全国各地先后建起了不同规模、不同型式的氧化沟污水处理厂。目前在我国，采用氧化沟处理城市污水和工业废水的污水处理厂已有近百家,见表1（我国典型氧化沟型式及应用及表）2（部分国内氧化沟污水处理厂型式及规模）。   3、氧化沟工艺的研究新进展    通过对多种连续流生物除磷脱氮工艺时空关系的分析，并结合新的除磷脱氮理论，继续贯彻简易污水处理的思想，重庆大学的王涛［5］、钟仁超［6］、刘兆荣［7］、麦松冰［8］等人对氧化沟工艺进行了改良。3.1改良氧化沟池型的构建原则改良氧化沟池型的构建是在一体化简易污水处理技术的思想基础上，依托于卡鲁塞尔氧化沟、一体化氧化沟和奥贝尔氧化沟而建立的。它是以连续流的方式，不作专门的时空调配，通过空间分区和空间顺序及对溶解氧的优化控制，将污水净化(C、N、P的去除)和固液分离功能集于一体，以水力内回流的方式替代机械内回流的反应器。构建的总原则是以连续流的方式，在更少的和合理的空间中完成C、N、P和SS的同时去除。   3.2改良氧化沟池型    按上述构建原则，提出了如图2所示改良型氧化沟模型。污水流入外沟经回流调节闸板后流经中沟和内沟，在各沟道内循环数十次到数百次，最终由固液分离器进行泥水分离出水。外—中—内沟道分别为好氧/缺氧交替区、厌氧区和好氧区，完成有机物的降解和同时脱氮除磷。该模型着重在保留奥贝尔氧化沟硝化反硝化优势，同时克服该工艺占地面积大的缺点。借鉴卡罗塞尔氧化沟跑道型沟道的构型和水力内回流方式，减少了大回流比的机械设备；考虑将奥贝尔氧化沟的同心圆型沟道展开，去掉中心岛的无效占地，同时又保留其三沟道串连、层层推进的流态特点。另外，将一体化氧化沟中的侧沟固液分离器技术也揉合了进来，不设置单独的二沉池并实现污泥的无泵自动回流。   3.3改良氧化沟的优化分析   （1）改良型氧化沟采用奥贝尔氧化沟三沟道串联的特性，将各分区考虑成串联，从而有利于难降解有机物的去除，并可减少污泥膨胀现象的发生［9］。（2）改良型氧化沟借鉴奥贝尔氧化沟的溶解氧梯度分布，具有较好的脱氮功能。在外沟道形成交替的好氧和大区域的缺氧环境，较高程度地发生“同时硝化/反硝化”，即使在不设内回流的条件下，也能获得较好的脱氮效果。由于外沟道溶解氧平均值很低，氧传递作用是在亏氧条件下进行的，所以氧的传递效率有所提高，有一定的节能效果，一般约节省能耗15%~20%。加之外沟道内所特有的同时硝化/反硝化功能，节能效果更为明显。内沟道作为最终出水的把关，一般应保持较高的溶解氧，但内沟道容积最小，能耗相对较低。  24 （3）改良型氧化沟将奥贝尔氧化沟布置相对困难的圆形或椭圆形沟型设计为环状跑道型，降低了占地面积和工程造价。同时取消了无效占地的中心岛，进一步节省占地面积和造价。  （4）改良型氧化沟借鉴卡罗塞尔氧化沟水力条件，使内沟的好氧区向外沟的缺氧区回流实现了水力内回流，简化了处理环节、节省了设备和能耗。   （5）改良型氧化沟借鉴一体化氧化沟将集曝气净化和固液分离于一体的优势，不单独建二沉池和污泥回流泵站，污泥自动回流，简单、节能且节省占地和基建投资。    4结论   （1）氧化沟由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，在我国污水处理厂中有着较为广泛的应用。   （2）改良型氧化沟模型借鉴了卡罗塞尔氧化沟的构型和内回流方式，引用了侧沟式一体化氧化沟的侧沟固液分离技术，同时保留了奥贝尔氧化沟三沟串连、层层推进的流态特点，是多种先进工艺的集成，是氧化沟技术研究的新进展。   （3）改良型氧化沟工艺具有系统简单、管理方便、节约能耗、节省占地和减少基建投资等优点。     以下为几种常见氧化沟的类型结构示意图： 24  多沟交替式氧化沟                                卡鲁塞尔氧化沟                            一体化氧化沟           奥贝尔氧化沟 1.基本原理      氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。    2.氧化沟工艺特点   （1）构造形式多样性    基本形式氧化沟的曝气池呈封闭的沟渠形，而沟渠的形状和构造则多种多样，沟渠可以呈圆形和椭圆形等形状。可以是单沟系统或多沟系统；多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠，也可以是相互平行，尺寸相同的一组沟渠。有与二次沉淀池分建的氧化沟也有合建的氧化沟，合建的氧化沟又有体内式和体外式之分，等等。多种多样的构造形式，赋予了氧化沟灵活机动的运行性能，使他可以按照任意一种活性污泥的运行方式运行，并结合其他工艺单元，以满足不同的出水水质要求。   （2）曝气设备的多样性24     常用的曝气设备有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等。不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式，如采用表曝气机的卡鲁塞尔氧化沟，采用转刷的帕斯维尔氧化沟等等，与其他活性污泥法不同的是，曝气装置只在沟渠的某一处或者几处安设，数目应按处理场规模、原污水水质及氧化沟构造决定，曝气装置的作用除供应足够的氧气外，还要提供沟渠内不小于0.3m/s的水流速度，以维持循环及活性污泥的悬浮状态。   （3）曝气强度可调节    氧化沟的曝气强度可以通过两种方式调节。一是通过出水溢流堰调节：通过调节溢流堰的高度改变沟渠内水深，进而改变曝气装置的淹没深度，使其充氧量适应运行的需要。淹没深度的变化对曝气设备的推动力也会产生影响，从而可以对进水流速起到一定的调节作用；其二是通过直接调节曝气器的转速：由于机电设备和自控技术的发展，目前氧化沟内的曝气器的转速时可以调节的，从而可以调节曝气强度的推动力。    （4）简化了预处理和污泥处理     氧化沟的水力停留时间和污泥龄都比一般生物处理法长，悬浮装有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定，姑氧化沟可以不设初沉池。由于氧化沟工艺污泥龄长，负荷低，排出的剩余污泥已得到高度稳定，剩余污泥量也较少。因此不再需要厌氧消化，而只需进行浓缩和脱水。     3.氧化沟工艺的缺点：　　（1）污泥膨胀问题　　当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。　　（2）泡沫问题　　由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。　　（3）污泥上浮问题　　当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。24 　　（4）流速不均及污泥沉积问题　　在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.3~0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250~300mm，转盘的浸没深度为480~ 530mm。与氧化沟水深（3.0~3.6m）相比，转刷只占了水深的1/10~1/12，转盘也只占了1/6~1/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为0.8~1.2m，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达1.0m），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。     四、SBR工艺     1.工艺原理      在反应器内预先培养驯化一定量的活性污泥，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机物降解并同时使微生物细胞增殖。将微生物细胞物质与水沉淀分离，废水即得到处理。其处理过程主要由初期的去除与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。     2.SBR工艺特点     （1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。     （2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。     （3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。     （4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。     （5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。     （6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。     （7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。     （8）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。     （9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。     3.SBR工艺的缺点     （1）间歇周期运行，对自控要求高；     （2）变水位运行，电耗增大；     （3）脱氮除磷效率不太高；     （4）污泥稳定性不如厌氧硝化好。     五、CAST工艺24      1、CAST工艺原理     　　CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。     2、CAST工艺特点     （1）运行灵活可靠     ●生物选择器可以根据污水水质情况，以好氧、缺氧和厌氧三种方式运行。选择器可以恒定容积也可以可变容积运行     ●可任意调节状态，发挥不同微生物的生理特性     ●选择器容积可变，避免产生污泥膨胀，提高了系统的可靠性     ●抗冲击负荷能力强，工业废水、城市污水处理都适用     （2）处理构筑物少，流程简单     ●池子总容积减少，土建工程费用低     ●不需设二次沉淀池及其刮泥设备，也不用设回流污泥泵站     （3）可实现除磷脱氮     ●调节生物选择器可变容积的曝气和非曝气顺序，提高了生物除磷脱氮效果     （4）节省投资     ●构筑物少，占地面积省     ●设备及控制系统简单     ●曝气强度小，不须大气量的供气设备     ●运行费用低     3.工艺缺点     （1）间歇周期运行，对自控要求较高；     （2）变水位运行，电耗增大；     （3）容积利用率较低；     （4）污泥稳定性不如厌氧硝化好。24'