太陽(yáng)能微動(dòng)力污水處理工藝、AO工藝

1、太陽(yáng)能微動(dòng)力污水處理工藝、A0工藝，氧化溝工藝，SBR工藝、優(yōu)缺點(diǎn)？太陽(yáng)能微動(dòng)力污水處理工藝生活污水含纖維素、淀粉、糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)類(lèi)物質(zhì)，還含有氮、 磷等無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，其BOD5濃度約為：100250mg/L之間，其生化性較好，通常 情況下生活污水的處理都是采用生物處理的方法。 本工程采用太陽(yáng)能微動(dòng)力污水 處理工藝。太陽(yáng)能微動(dòng)力污水處理技術(shù)是以傳統(tǒng) “A2/0”工藝為基礎(chǔ)，利用太陽(yáng)能光伏 板光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，為污水處理中的曝氣、回流等提供動(dòng)力。同時(shí)，要求設(shè)備運(yùn) 行管理具有智能化，通過(guò)遠(yuǎn)程通信技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，達(dá)到遠(yuǎn) 程控制、無(wú)人值守的目的。同時(shí)吸納“A2/0”工藝中的關(guān)鍵因素，

2、即可結(jié)合市政 電網(wǎng)也可完全脫離市政電網(wǎng)給系統(tǒng)提供動(dòng)力，整合開(kāi)發(fā)形成的一種全新工藝， 該工藝采用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)和環(huán)保工程的有機(jī)結(jié)合，從整體上采用了自動(dòng)化的控 制，自動(dòng)運(yùn)行，為農(nóng)村污水處理工程的有效運(yùn)行提供了有力的支持。太陽(yáng)能微動(dòng)力污水處理技術(shù)以太陽(yáng)能發(fā)電為主，市政電網(wǎng)為輔，在陽(yáng)光充 足的時(shí)候能為電網(wǎng)供電，在長(zhǎng)期陰雨天的情況下，從電網(wǎng)取電，滿足系統(tǒng)所需 動(dòng)力要求。利用太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，為農(nóng)村生活污水處理中的增氧曝氣、攪 拌、回流等提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)廢水深度可靠處理。同時(shí)，將設(shè)備運(yùn)行管理智能化， 遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，以適應(yīng)農(nóng)村基層缺乏專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理人員 J 的實(shí)際情況。工藝流程說(shuō)明集中收集而

3、來(lái)的污水首先進(jìn)入污水處理系統(tǒng)內(nèi)的厭氧池， 在厭氧池內(nèi)污水完 成水解酸化過(guò)程、產(chǎn)乙酸過(guò)程。通過(guò)水解和酸化過(guò)程，提高原污水的可生化性， 從而減少后續(xù)反應(yīng)的時(shí)間和處理的能耗。經(jīng)過(guò)厭氧池處理的污水進(jìn)入缺氧池。缺氧池內(nèi)利用兼氧微生物來(lái)降解廢水中 的污染物。從好氧池回流的硝化液含有一定的溶解氧， 改變了污水中的溶氧濃度， 使污水形成較好的缺氧環(huán)境，反硝化菌在缺氧池利用新進(jìn)入的污水中豐富的有機(jī) 物作碳源進(jìn)行反硝化反應(yīng)，將回流混合液中的大量 NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣，實(shí)現(xiàn)污水的脫氮接著污水進(jìn)入生物接觸氧化池， 對(duì)污水中的有機(jī)物實(shí)行進(jìn)一步的降解。 設(shè)計(jì) 采用生物膜法中的生物接觸氧化法作為好氧處

4、理的工序。 生物接觸氧化法又稱(chēng)淹 沒(méi)式生物濾池， 是活性污泥法和生物濾池復(fù)合的生物膜法， 池內(nèi)設(shè)有填料， 填料 上長(zhǎng)滿生物膜， 經(jīng)過(guò)人工曝氣的污水以一定的流速流過(guò)池內(nèi)填料， 通過(guò)和生物膜 的不斷接觸，在生物膜的作用下，污水得到凈化。在生物接觸氧化池中，通過(guò)曝 氣設(shè)備對(duì)池內(nèi)污水進(jìn)行適當(dāng)曝氣， 在生物接觸氧化池內(nèi)進(jìn)行好氧生化處理。 在好 氧生化處理中，有機(jī)物被微生物進(jìn)一步生化降解，濃度繼續(xù)下降；氨氮被硝化， NH3-N 濃度顯著下降，隨著硝化過(guò)程的進(jìn)行，污水中 NO3-N 的濃度增加；活性 污泥中聚磷菌在好氧條件下大量吸收污水中的磷， 把它轉(zhuǎn)化成不溶性多聚正磷酸 鹽在體內(nèi)貯存起來(lái)，最后通過(guò)沉淀池排

5、放剩余污泥達(dá)到系統(tǒng)除磷的目的。在經(jīng)過(guò)接觸好氧反應(yīng)后， 污水中的污染有機(jī)物已經(jīng)被微生物基本消解， 進(jìn)入 沉淀池進(jìn)行沉淀， 利用重力沉降將污水中的懸浮顆粒從水中去除， 降低污水中懸 浮物的濃度。最后污水進(jìn)入消毒池，殺滅污水中的大腸菌等細(xì)菌后達(dá)標(biāo)排放。 系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥委托環(huán)衛(wèi)部門(mén)定期外運(yùn)。太陽(yáng)能微動(dòng)力污水處理系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)：（一）采用太陽(yáng)能綠色能源，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。（二）光電一體化技術(shù)的運(yùn)用，采用太陽(yáng)能提供動(dòng)力，無(wú)需用電，幾乎無(wú)運(yùn) 行費(fèi)用，同時(shí)，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，通過(guò)和電網(wǎng)的有效結(jié)合，削峰填谷，既 符合國(guó)家政策導(dǎo)向，又實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本最小化。（三）增加了回流和曝氣，具有脫氮除磷功能，出水水質(zhì)

6、好。（四）采用了 A2/O 工藝。可計(jì)入國(guó)家節(jié)能減排計(jì)劃。（五）微電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程在線監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用， 實(shí)現(xiàn)在線通訊， 遠(yuǎn) 程故障報(bào)警、遠(yuǎn)程故障排除等， 無(wú)需人管理，解決了鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村缺乏專(zhuān)業(yè)運(yùn)行管 理人員的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。六）無(wú)噪聲、臭氧等二次污染（七八該工藝不受污水濃度和水量的限制，只要有進(jìn)水，就能保證出水合格（八）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，大大節(jié)省了土地資源，地面上可以做綠 化。（九）除本方案介紹的太陽(yáng)能光電一體技術(shù)外， 帶有儲(chǔ)電功能的太陽(yáng)能技術(shù) 也是污水工程常用的選擇。該技術(shù)完全脫離市政電網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行， 系統(tǒng)運(yùn)行所 需電力全由太陽(yáng)能板提供，但需增加儲(chǔ)電系統(tǒng)，滿足在

7、陰雨天等光照不足的 條件下系統(tǒng)正常運(yùn)行，蓄電系統(tǒng)可以滿足連續(xù) 7天陰雨天氣供電功能。（九）太陽(yáng)能光伏板使用壽命20-25年太陽(yáng)能污水處理和其他工藝的比較序號(hào)比較項(xiàng)目傳統(tǒng)處理工藝人工濕地處理工藝無(wú)動(dòng)力處理工藝太陽(yáng)能處理工-藝1投資2占地面積130n2660n22500n2130n2130m23運(yùn)行費(fèi)用0.540.300.11無(wú)4運(yùn)行壽命10年5年10年25年5運(yùn)行維護(hù)需人工清理底泥需人工濕地維護(hù)需人工清理底泥無(wú)需人工操作6出水水質(zhì)一級(jí)B標(biāo)一級(jí)B標(biāo) 僅在氣候 話宜時(shí)國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)7是否具有脫氮磷部分脫氮除磷部分脫氮無(wú)具有脫氮除磷8可否計(jì)入國(guó)家節(jié)能減排的目標(biāo)否否否是9運(yùn)行監(jiān)控管理無(wú)無(wú)無(wú)是10故

8、障率據(jù)此，本農(nóng)村村鎮(zhèn)太陽(yáng)能微動(dòng)力處理技術(shù)，解決了常規(guī)微動(dòng)力處理技術(shù)采用常規(guī)電，需要電費(fèi)，需要專(zhuān)業(yè)操作維護(hù)人員進(jìn)行操作管理的不便。解決了濕地處理技術(shù)占地面積大，季節(jié)性強(qiáng)，植被維護(hù)投入大的缺點(diǎn)。也解決了無(wú)動(dòng)力處理技 術(shù)出水水質(zhì)差，對(duì)氮磷去除差，有臭味的缺陷。此太陽(yáng)能微動(dòng)力技術(shù)的投入費(fèi)用和常規(guī)農(nóng)村生活污水處理技術(shù)可降低1020%而運(yùn)行采用綠色太陽(yáng)能，運(yùn)行費(fèi)用為0，是其它處理工藝所不能比擬的。 所以，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)性、可靠性出發(fā)，本技術(shù)都是解決當(dāng)前農(nóng)村污水處理難題 的有效途徑。浙江浙大水業(yè)有限公司經(jīng)過(guò)五年的時(shí)間，研究出采用太陽(yáng)能微動(dòng)處理生活污水的技術(shù)技術(shù)并申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)：2000年-1467996

9、、2010-802404)，并已成功建成幾千個(gè)村鎮(zhèn)污水處理站，技 術(shù)已經(jīng)非常成熟，且已經(jīng)在浙江省全面推廣和使用，以及安徽、河北、 天津也已經(jīng)在大量采用此技術(shù)處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村生活污水。幾千例鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村污水處理站的建設(shè)和運(yùn)行，實(shí)踐論證結(jié)果，太陽(yáng)能處理污水技術(shù)成 熟、可靠、安全，應(yīng)該是屬于目前鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村污水處理工藝?yán)镒顬橄?進(jìn)的技術(shù)工藝了。AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Anaerobic)是厭氧段，用和脫氮除磷；O(Oxic) 是好氧段，用于除水中的有機(jī)物。A/O法脫氮工藝的特點(diǎn)：(a) 流程簡(jiǎn)單，勿需外加碳源和后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用 較低；(b) 反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，

10、以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，效 果好，反硝化反應(yīng)充分；( c) 曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提高了處理水水質(zhì)；(d) A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免 DO的增加。0段的前段采用強(qiáng)曝氣， 后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的 DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。A/O 法存在的問(wèn)題：1、由于沒(méi)有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)， 從而不能培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥， 難降解 物質(zhì)的降解率較低；2、若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運(yùn)行費(fèi)用。從外，內(nèi)循環(huán) 液來(lái)自曝氣池，含有一定的DO使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化 效果，脫氮率很難達(dá)到 903、影響因素 水力停留時(shí)間 (硝化6h，反硝化

11、v 2h )循環(huán)比MLSS(> 3000mg/L)污泥齡(>30d ) N/MLSS負(fù)荷率(v0.03 )進(jìn)水總氮濃度( v 30mg/L)氧化溝又名氧化渠， 因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。 它是活性污泥法的一 種變型。因?yàn)槲鬯突钚晕勰嘣谄貧馇乐胁粩嘌h(huán)流動(dòng)， 因此有人稱(chēng)其為 “循 環(huán)曝氣池”、 “無(wú)終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低，其本 質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計(jì)參數(shù)： 水力停留時(shí)間： 1040小時(shí)；污泥齡：一般大于 20 天；有機(jī)負(fù)荷： 0.05 0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)；容積負(fù)荷： 0.20.4kgBOD5/(

12、m3.d)；活性污泥濃度： 20006000mg/l ；溝內(nèi)平均流速： 0.30.5m/s1.2 氧化溝的技術(shù)特點(diǎn)：氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池(Cintinuous Loop Reator, 簡(jiǎn)稱(chēng)CLR作生物反應(yīng) 池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進(jìn)行連續(xù)循環(huán)， 氧化溝通常在延時(shí)曝 氣條件下使用。 氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置， 向反應(yīng)池中的物 質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的液體在閉合式渠道中循環(huán)。氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進(jìn)出水裝置、導(dǎo)流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一般呈環(huán)形，也可以是長(zhǎng)方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩 形和梯形。氧化溝法由于具有較長(zhǎng)的水力停留時(shí)

13、間， 較低的有機(jī)負(fù)荷和較長(zhǎng)的污泥齡。 因此 相比傳統(tǒng)活性污泥法，可以省略調(diào)節(jié)池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略 二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果，這主要是因?yàn)榍擅罱Y(jié)合了 CLR形式和曝 氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有獨(dú)特水力學(xué)特征和工作特性：1) 氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常 在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流， 在入流點(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流。 入流通過(guò)曝氣區(qū) 在循環(huán)中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。這樣，氧化溝在 短期內(nèi)（如一個(gè)循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長(zhǎng)期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。 這兩者的結(jié)合， 即使入流至少經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)而基本杜絕

14、短流， 又可以提供很大的 稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力。 同時(shí)為了防止污泥沉積， 必須保證溝內(nèi)足夠的流速 （一般平均流速大于 0.3m/s ），而污水在溝內(nèi)的停留時(shí)間又較長(zhǎng)，這就要求溝 內(nèi)由較大的循環(huán)流量 （一般是污水進(jìn)水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍） ，進(jìn)入溝內(nèi)污水 立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋?zhuān)虼搜趸瘻舷到y(tǒng)具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力， 對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理能力。2）氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度， 特別適用于硝化反硝化生物處理工藝。 氧化溝從整體上說(shuō)又是完全混合的， 而液體流動(dòng)卻保持著推流前進(jìn)， 其曝氣裝置 是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高， 然后沿溝長(zhǎng)逐步下降， 出現(xiàn)明

15、顯的濃度梯度， 到下游區(qū)溶解氧濃度就很低， 基本上處于缺氧狀態(tài)。 氧化 溝設(shè)計(jì)可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實(shí)現(xiàn)硝化反硝化工藝， 不僅可以利用硝酸 鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過(guò)反硝化補(bǔ)充硝化過(guò)程中消耗的堿度。 這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過(guò)程中需要投加的化學(xué)藥品數(shù)量。3）氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備， 有利于氧的傳質(zhì)， 液體混合和污泥絮凝。 傳統(tǒng)曝氣的功率密度一般僅為 20-30瓦/米3,平均速度梯度G大于100秒-1。 這不僅有利于氧的傳遞和液體混合， 而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。 當(dāng)混 合液經(jīng)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達(dá)好氧區(qū)后期， 平均速度梯度G小于30秒-1,污泥仍有 再絮凝

16、的機(jī)會(huì)，因而也能改善污泥的絮凝性能。4）氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝 中的平均流速， 對(duì)于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失， 因而氧化溝可比 其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來(lái)維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。 據(jù)國(guó) 外的一些報(bào)道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低20- 30。另外，據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料顯示， 和其他污水生物處理方法相比， 氧化溝具有處理 流程簡(jiǎn)單，超作管理方便；出水水質(zhì)好，工藝可靠性強(qiáng)；基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用 低等特點(diǎn)。傳統(tǒng)氧化溝的脫氮，主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)， 使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)， 從而達(dá)到脫氮的

17、目的。 其最大的優(yōu)點(diǎn)是 在不外加碳源的情況下在同一溝中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)濟(jì) 的。但在同一溝中好氧區(qū)和缺氧區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準(zhǔn)確地加以控 制，因此對(duì)除氮的效果是有限的，而對(duì)除磷幾乎不起作用。另外，在傳統(tǒng)的單溝 式氧化溝中，微生物在好氧-缺氧-好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和 反硝化菌群并非總是處于最佳的生長(zhǎng)代謝環(huán)境中， 由此也影響單位體積構(gòu)筑物的 處理能力。氧化溝缺點(diǎn)盡管氧化溝具有出水水質(zhì)好、 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、 除磷脫氮效率高、 污泥易穩(wěn)定、 能耗省、便于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。但是，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，仍存在一系列的 問(wèn)題。4.1 污泥膨脹問(wèn)題當(dāng)廢水中的碳水化合物

18、較多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化溝中污泥負(fù)荷 過(guò)高，溶解氧濃度不足， 排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹； 非絲狀菌性污泥 膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負(fù)荷較高時(shí)。 微生物的負(fù)荷高， 細(xì)菌吸取了 大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，由于溫度低，代謝速度較慢，積貯起大量高粘性的多糖類(lèi)物質(zhì)， 使活性污泥的表面附著水大大增加， SVI 值很高，形成污泥膨脹。 針對(duì)污泥膨脹的起因，可采取不同對(duì)策：由缺氧、水溫高造成的，可加大曝氣量 或降低進(jìn)水量以減輕負(fù)荷，或適當(dāng)降低 MLSS（控制污泥回流量），使需氧量減 少；如污泥負(fù)荷過(guò)高，可提高 MLSS以調(diào)整負(fù)荷，必要時(shí)可停止進(jìn)水，悶曝一 段時(shí)間；可通過(guò)投加氮肥、 磷肥，調(diào)

19、整混合液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡 （ BOD：5 N：P=100： 5： 1）； pH值過(guò)低，可投加石灰調(diào)節(jié)；漂白粉和液氯（按干污泥的0.3%0.6%投加），能抑制絲狀菌繁殖，控制結(jié)合水性污泥膨脹 11 。4.2 泡沫問(wèn)題由于進(jìn)水中帶有大量油脂， 處理系統(tǒng)不能完全有效地將其除去， 部分油脂富集于 污泥中，經(jīng)轉(zhuǎn)刷充氧攪拌， 產(chǎn)生大量泡沫； 泥齡偏長(zhǎng)， 污泥老化，也易產(chǎn)生泡沫。 用表面噴淋水或除沫劑去除泡沫，常用除沫劑有機(jī)油、煤油、硅油，投量為 0.51.5mg/L。通過(guò)增加曝氣池污泥濃度或適當(dāng)減小曝氣量，也能有效控制泡沫 產(chǎn)生。當(dāng)廢水中含表面活性物質(zhì)較多時(shí)，易預(yù)先用泡沫分離法或其他方法去除。 另外也可考

20、慮增設(shè)一套除油裝置。 但最重要的是要加強(qiáng)水源管理， 減少含油過(guò)高 廢水及其它有毒廢水的進(jìn)入4.3 污泥上浮問(wèn)題當(dāng)廢水中含油量過(guò)大， 整個(gè)系統(tǒng)泥質(zhì)變輕， 在操作過(guò)程中不能很好控制其在二沉 池的停留時(shí)間，易造成缺氧，產(chǎn)生腐化污泥上??；當(dāng)曝氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在池中發(fā)生 高度硝化作用，使硝酸鹽濃度高，在二沉池易發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮?dú)?，使?泥上浮；另外，廢水中含油量過(guò)大，污泥可能挾油上浮。發(fā)生污泥上浮后應(yīng)暫停進(jìn)水，打碎或清除污泥，判明原因，調(diào)整操作。污泥沉降 性差，可投加混凝劑或惰性物質(zhì)， 改善沉淀性； 如進(jìn)水負(fù)荷大應(yīng)減小進(jìn)水量或加 大回流量；如污泥顆粒細(xì)小可降低曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速；如發(fā)現(xiàn)反硝化，應(yīng)減小曝氣量，

21、增大回流或排泥量；如發(fā)現(xiàn)污泥腐化，應(yīng)加大曝氣量，清除積泥，并設(shè)法改善池 內(nèi)水力條件4.4 流速不均及污泥沉積問(wèn)題在氧化溝中， 為了獲得其獨(dú)特的混合和處理效果， 混合液必須以一定的流速在溝 內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。一般認(rèn)為，最低流速應(yīng)為 0.15m/s，不發(fā)生沉積的平均流速應(yīng)達(dá)到 0.30.5m/s 。氧化溝的曝氣設(shè)備一般為曝氣轉(zhuǎn)刷和曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)， 轉(zhuǎn)刷的浸沒(méi)深度為 250300mm轉(zhuǎn)盤(pán)的浸沒(méi)深度為 480 530mm和氧化溝水深（3.03.6m）相比， 轉(zhuǎn)刷只占了水深的 1/101/12，轉(zhuǎn)盤(pán)也只占了 1/61/7，因此造成氧化溝上部流 速較大（約為 0.81.2m ，甚至更大） ，而底部流速很?。ㄌ貏e是在水

22、深的 2/3 或 3/4 以下，混合液幾乎沒(méi)有流速） ，致使溝底大量積泥（有時(shí)積泥厚度達(dá) 1.0m）， 大大減少了氧化溝的有效容積，降低了處理效果，影響了出水水質(zhì)。 加裝上、下游導(dǎo)流板是改善流速分布、 提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。 上游導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤(pán)（轉(zhuǎn)刷）軸心 4.0 處（上游），導(dǎo)流板高度為水深的 1/51/6，并垂直于水面安裝；下游導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤(pán)（轉(zhuǎn)刷）軸心 3.0m處。 導(dǎo)流板的材料可以用金屬或玻璃鋼， 但以玻璃鋼為佳。 導(dǎo)流板和其他改善措施相 比，不僅不會(huì)增加動(dòng)力消耗和運(yùn)轉(zhuǎn)成本， 而且還能夠較大幅度地提高充氧能力和 理論動(dòng)力效率另外，通過(guò)在曝氣機(jī)上游設(shè)置水下推動(dòng)器也

23、可以對(duì)曝氣轉(zhuǎn)刷底部低速區(qū)的混合液 循環(huán)流動(dòng)起到積極推動(dòng)作用， 從而解決氧化溝底部流速低、 污泥沉積的問(wèn)題。 設(shè) 置水下推動(dòng)器專(zhuān)門(mén)用于推動(dòng)混合液可以使氧化溝的運(yùn)行方式更加靈活， 這對(duì)于節(jié) 約能源、提高效率具有十分重要的意義。序批式活性污泥法（ SBR-Sequencing Batch Reactor ）是早在 1914 年英國(guó)學(xué)者 Ardern 和 Lockett 發(fā)明活性污泥法之時(shí)，首先采用的水處理工藝。 70 年代初， 美國(guó)Natre Dame大學(xué)的R.Irvine教授采用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模對(duì)SBR工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深 入的 研究,并于1980年在美國(guó)環(huán)保局（EPA）的資助下，在印地安那州的 Culve

24、r 城改建并投產(chǎn)了世界上第一個(gè) SBR法污水處理廠。80年代前后，由于自動(dòng)化計(jì) 算機(jī)等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領(lǐng)域的普及和使用， 此項(xiàng)技術(shù)獲得重 大進(jìn)展，使得間歇活性污泥法 （也稱(chēng) "間歇式活性污泥法 "）的運(yùn)行管理也逐漸實(shí) 現(xiàn)了自動(dòng)化。1 工藝簡(jiǎn)介SBRX藝的過(guò)程是按時(shí)序來(lái)運(yùn)行的，一個(gè)操作過(guò)程分五個(gè)階段：進(jìn)水、曝氣、沉 淀、潷水、閑置。由于SBR在運(yùn)行過(guò)程中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液 體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、 出水水質(zhì)、 出水質(zhì)量和運(yùn) 行功能要求等靈活變化。對(duì)于SBF反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，只是時(shí)序控制，無(wú)空間控制障礙， 所以可以靈活控制。因此

25、，SBF工藝發(fā)展速度極快，并衍生出許多新型 SBF處理 工藝。90年代比利時(shí)的SEGHEF公司又開(kāi)發(fā)了 UNITANI系統(tǒng)，把經(jīng)典SBR的時(shí) 間推流和連續(xù)的空間推流結(jié)合了起來(lái) 2 SBF 工藝主要有以下變形。 間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法最大特點(diǎn)是：在反應(yīng)器進(jìn)水端設(shè)一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)， 整個(gè)處理過(guò)程連續(xù)進(jìn)水，間歇排水 , 無(wú)明顯的反應(yīng)階段和閑置階段，因此處理費(fèi) 用比傳統(tǒng)SBR氐。由于全過(guò)程連續(xù)進(jìn)水，沉淀階段泥水分離差，限制了進(jìn)水量。 好氧間歇曝氣系統(tǒng)（主體構(gòu)筑物是由需氧池 DAT池和間歇曝氣池IAT池組成，DAT 池連續(xù)進(jìn)水連續(xù)曝氣，其出水從中間墻進(jìn)入IAT池，IAT池連續(xù)進(jìn)水間歇排水。同時(shí)，IAT

26、池污泥回流DAT池。它具有抗沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)，并有除磷脫氮功能。 循環(huán)式活性污泥法將ICEAS的預(yù)反應(yīng)區(qū)用容積更小，設(shè)計(jì)更加合理優(yōu)化的生物選 擇器代替。通常CASS也分三個(gè)反應(yīng)區(qū)：生物選擇器、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，容積比 一般為 1： 5： 30。整個(gè)過(guò)程連續(xù)間歇運(yùn)行，進(jìn)水、沉淀、潷水、曝氣并污泥回 流。該處理系統(tǒng)具有除氮脫磷功能。UNITANI單元水池活性污泥處理系統(tǒng)它集合了 SBR工藝和氧化溝工藝的特點(diǎn)，一 體化設(shè)計(jì)使整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水，而單個(gè)池子相對(duì)為間歇進(jìn)水間歇排水。 此系統(tǒng)可以靈活的進(jìn)行時(shí)間和空間控制， 適當(dāng)?shù)脑龃笏νＡ魰r(shí)間， 可以實(shí)現(xiàn)污 水的脫氮除磷。改良式序列間歇反應(yīng)器（ MS

27、BF-Modified Sequencing Batch Feactor ）是 80年 代初期根據(jù)SBR技術(shù)特點(diǎn)結(jié)合A2-O工藝，研究開(kāi)發(fā)的一種更為理想的污水處理 系統(tǒng)，目前最新的工藝是第三代工藝。MSB!工藝中涉及的部分專(zhuān)利技術(shù)目前屬于美國(guó)的 Aqua-Aerobic System Inc. 所有4 。反應(yīng)器采用單池多方格方式，在 恒定水位下連續(xù)運(yùn)行。脫氮除磷能力更強(qiáng)。2 SBR工藝特點(diǎn)：SBR工藝是通過(guò)時(shí)間上的交替來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程，它在流程上只有一個(gè)基本單元， 將調(diào)節(jié)池、 曝氣池和二沉池的功能集于 一池，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機(jī)物和固、液分離等。經(jīng)典SBR反應(yīng)器

28、的運(yùn)行過(guò)程為：進(jìn)水T曝氣一沉淀一潷水一待機(jī)。2.1理論分析：SBF反應(yīng)池充分利用了生物反應(yīng)過(guò)程和單元操作過(guò)程的基本原理。 流態(tài)理論由于SBR在時(shí)間上的不可逆性，根本不存在返混現(xiàn)象，所以屬于理想推流式反應(yīng) 器。 理想沉淀理論其沉淀效果好是因?yàn)槌浞掷昧遂o態(tài)沉淀原理。 經(jīng)典的SBR反應(yīng)器在沉淀過(guò)程中 沒(méi)有進(jìn)水的擾動(dòng)，屬于理想沉淀狀態(tài)。 推流反應(yīng)器理論 假設(shè)在推流式和完全混合式反應(yīng)器中有機(jī)物降解服從一級(jí)反應(yīng)， 那么在相同的污 泥濃度下，兩種反應(yīng)器達(dá)到相同的去除率時(shí)所需反應(yīng)器容積比為：V完全混合 /V 推流=(1- (1/1- n ) / ln(1- n )(1)式中 n -去除率從數(shù)學(xué)上可以證明當(dāng)去

29、除率趨于零時(shí) V完全混合/V推流等于1,其他情況下(V 完全混合 /V 推流) >1，就是說(shuō)達(dá)到相同的去除率時(shí)推流式反應(yīng)器要比完全混合 式反應(yīng)器所需的體積小，表明推流式的處理效果要比完全混合式好。 選擇性準(zhǔn)則1973年Chudoba等人提出了在活性污泥混合培養(yǎng)中的動(dòng)力學(xué)選擇性準(zhǔn)則 5，這 個(gè)理論是基于不同種屬的微生物在 Monod方程中的參數(shù)(KS卩max)不同，并 且不同基質(zhì)的生長(zhǎng)速度常數(shù)也不同。 Mon od方程可以寫(xiě)成：dX/Xdt=卩=卩 max S/(KS+S)(2)式中 X- 生物體濃度S- 生長(zhǎng)限制性基質(zhì)濃度KS-飽和或半速度常數(shù)卩、卩max-分別為實(shí)際和最大比增長(zhǎng)速率 按

30、照Chudoba所提出的理論，具有低 KS和卩max值的微生物在混合培養(yǎng)的曝氣 池中，當(dāng)基質(zhì)濃度很低時(shí)其生長(zhǎng)速率高并占有優(yōu)勢(shì)， 而基質(zhì)濃度高時(shí)則恰好相反。 Chudoba認(rèn)為大多數(shù)絲狀菌的KS和卩max值比較低，而菌膠團(tuán)細(xì)菌的KS和卩max 值比較高， 這也解釋了完全混合曝氣池容易發(fā)生污泥膨脹的原因。 有機(jī)物濃度在 推流式曝氣池的整個(gè)池長(zhǎng)上具有一定的濃度梯度， 使得大部分情況下絮狀菌的生 長(zhǎng)速率都大于絲狀菌， 只有在反應(yīng)末期絮狀菌的生長(zhǎng)沒(méi)有絲狀菌快， 但絲狀菌短 時(shí)間內(nèi)的優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)并不會(huì)引起污泥膨脹。因此，SBR系統(tǒng)具有防止污泥膨脹的功能。微生物環(huán)境的多樣性SBF反應(yīng)器對(duì)有機(jī)物去除效果好，而對(duì)難

31、降解有機(jī)物降解效果好是因?yàn)槠湓谏鷳B(tài) 環(huán)境上具有多樣性， 具體講可以形成厭氧、 缺氧等多種生態(tài)條件， 從而有利于有 機(jī)物的降解。2.2傳統(tǒng)SBR工藝的缺點(diǎn) 連續(xù)進(jìn)水時(shí)，對(duì)于單一 SBR反應(yīng)器需要較大的調(diào)節(jié)池。 對(duì)于多個(gè)SBR反應(yīng)器，其進(jìn)水和排水的閥門(mén)自動(dòng)切換頻繁。 無(wú)法達(dá)到大型污水處理項(xiàng)目之連續(xù)進(jìn)水、出水的要求。 設(shè)備的閑置率較高。 污水提升水頭損失較大。 如果需要后處理，則需要較大容積的調(diào)節(jié)池。2.3SBR的適用范圍SBR系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥的使用范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況：1) 中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。2) 需要較高出水水質(zhì)的地方

32、，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī) 物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營(yíng)養(yǎng)化。3) 水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè) 施，便于水的回收利用。4) 用地緊張的地方。5) 對(duì)已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。6) 非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水和分散點(diǎn)源污染的治理。近期來(lái)隨著SBR工藝的發(fā)展，特別是連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水方案的改進(jìn)，使 SBR 工藝以使用于大中心污水處理廠。3.1 負(fù)荷法該法和連續(xù)式曝氣池容積的設(shè)計(jì)相仿。已知SBR反應(yīng)池的容積負(fù)荷NV或污泥負(fù)荷NS進(jìn)水量Q0及進(jìn)水中BOD報(bào)度CO,即可由下式迅速求得 SBR池容： 容積負(fù)荷法 V=nQ

33、0C0Nv (3)Vmin=SVI MLSS/106 V污泥負(fù)荷法 Vmin=nQ0C0- SVI/Ns (4)V=Vmin+Q03.2 曝氣時(shí)間內(nèi)負(fù)荷法鑒于SBR法屬間歇曝氣，一個(gè)周期內(nèi)有效曝氣時(shí)間為 ta，則一日內(nèi)總曝氣時(shí)間 為 nta ，以此建立如下式：容積負(fù)荷法 V=nQ0C0tc/ Nv- ta (5)污泥負(fù)荷法 V=24QC/nta MLSS NS (6)3.3 動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)法由于SBR的運(yùn)行操作方式不同，其有效容積的計(jì)算也不盡相同。根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理 演算(過(guò)程略)，SBR反應(yīng)池容計(jì)算公式可分為下列三種情況：限制曝氣 V=NQ(C0-Ce)tf /MLSS- Ns - ta (7)非限

34、制曝氣 V=nQ(C0-Ce)tf /MLSS- Ns(ta+tf) (8)半限制曝氣 V=nQ(C0-Ce)/LSS Ns(ta+tf-t0) (9)式中：tf- 充水時(shí)間，一般取14h。tr-反應(yīng)時(shí)間，一般在28h。要參數(shù)的SBR池容綜合設(shè)計(jì)方法3.4 總污泥量綜合設(shè)計(jì)法該法是以提供SBR反應(yīng)池一定的活性污泥量為前提，并滿足適合的SVI條件，保 證在沉降階段歷時(shí)和排水階段歷時(shí)內(nèi)的沉降距離和沉淀面積， 據(jù)此推算出最低水 深下的最小污泥沉降所需的體積， 然后根據(jù)最大周期進(jìn)水量求算貯水容積， 兩者 之和即為所求SBR池容。并由此驗(yàn)算曝氣時(shí)間內(nèi)的活性污泥濃度及最低水深下的 污泥濃度，以判別計(jì)算結(jié)果

35、的合理性。其計(jì)算公式為：TS=naQ0(C0-Cr)tT S (10)Vmin=AHmir>TS SVI 10-3 (11)Hmin=HmaxA H (12)V=Vmi n+X V (13)式中TS-單個(gè)SBR也內(nèi)干污泥總量，kgtT S-總污泥齡，dA-SBR池幾何平面積，m2Hmax Hmin-分別為曝氣時(shí)最高水位和沉淀終了時(shí)最低水位，m H-最高水位和最低水位差，mCr-出水B0D5度和出水懸浮物濃度中溶解性 B0D5度之差。其值為：Cr=Ce-Z - Cse 1.42(1-ek1t) (14)式中Cse-出水中懸浮物濃度，kg/m3k1-耗氧速率，d-1t-BOD實(shí)驗(yàn)時(shí)間，dZ-活性污泥中異養(yǎng)菌所占比例，其值為：Z=B- (B2-8.33NS 1.072(15-T) ) 0.5 (15)B=O.555+4.167(1+TSO/BOD5)Ns