兩種改良型活性污泥法在城市污水處理中的比較

1、兩種改良型活性污泥法在城市污水處理中的比較瀏覽人數:2642006-08-04  摘自環(huán)境工程141期兩種改良型活性污泥法在城市污水處理中的比較 原培勝張洪榮陳現明王成偉李冠倫(中國船舶重工集團公司第七一八研究所，河北邯鄲056027) 摘要介紹了2種改良型活性污泥法氧化溝工藝和百樂克工藝的特點，并針對2種工藝實際應用中的情況，分析2種工藝在今后發(fā)展應用中的趨勢。關鍵詞城市污水氧化溝百樂克活性污泥法比較 0 引言在城市污水的處理中，氧化溝以其自身的優(yōu)點被廣泛應用，成為城市污水的主要處理工藝。而近幾年在國內開始應用的百樂克(BIOLAK)工藝兼有氧化溝工藝

2、的優(yōu)點與自身優(yōu)點，在國內的應用也有所增長，因此將2種工藝進行了比較。1 氧化溝工藝氧化溝是一種改良型的活性污泥法，其曝氣池成封閉型，污水和活性污泥在其中做不停的循環(huán)流動，因此氧化溝也叫做循環(huán)曝氣池。氧化溝一般不設初沉池和污泥消化池，結構簡單，運行工藝穩(wěn)定，管理方便；BOD5去除率高，適當設計能使其兼有脫氮除磷的功能。氧化溝的曝氣裝置多采用表面曝氣，如水平軸轉動的轉刷、轉盤(轉碟)，立式轉軸的表曝機等，近幾年微孔曝氣方式在氧化溝中也常應用1。根據結構特點、運行方式及曝氣沒備種類的不同，氧化溝有不同的構造形式。1.1卡魯塞爾(carrousel)式氧化溝卡魯塞爾式氧化溝是1967年由荷蘭DHV公司

3、發(fā)明的，標準的卡魯塞爾式氧化溝為單溝式，屬分建式，有單獨的二沉池，并設有污泥回流系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的氧化溝不同，卡魯塞爾式氧化溝的曝氣設備采用特殊設汁的立式低速表曝機，這種表曝機單機容量大，設備數量少，氧化溝溝深可達5 m以上，較傳統(tǒng)的氧化溝節(jié)省占地1030，土建費用相應減少。1.2 奧貝爾(Orbal)式氧化溝奧貝爾氧化溝是一種多級氧化溝，一般為多個同心溝渠組成的，其幾何形狀多為圓型或橢圓型，這種溝渠比渠道較長的氧化溝更能利用水流慣性，可以節(jié)省能耗，多渠串聯可減少水流短路現象2。奧貝爾氧化溝為分建式，有單獨的二沉池，采用的曝氣設備主要是水平軸轉動的轉碟曝氣器。1.3交替工作式氧化溝交替工作式氧化溝

4、是由丹麥Kruge r公司創(chuàng)建的，它是一種不單獨設置二沉池的氧化溝，有二池和三池交替工作的兩種系統(tǒng)，即兩池和分置在兩側的兩池交替作曝氣池和沉淀池，其中常用的是三溝式氧化溝。交替工作式氧化溝無需污泥回流系統(tǒng)，因此大大節(jié)約了運行費用23。1.4一體化氧化溝一體化氧化溝又稱合建式氧化溝，是指將二沉池建在氧化溝內，集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流于一體，這種氧化溝自20世紀80年代由美國開發(fā)以來，發(fā)展迅速，也出現了多種形式，按照泥水分離器與主溝的組合方式及設置位置不同可分為3類：溝內式、邊墻式、中心島式，每種類型有不同的構造形式，例如溝內式有BMTS型、Boat型等45。2 百樂克工藝(BIOLAK)

5、 百樂克(BIOLAK)是德國VNO公司從70年代以后，由氧化塘工藝逐漸發(fā)展起來的，它是一種高效的生化處理系統(tǒng)，采用低負荷活性污泥處理工藝，通過生化有效降解COD及BOD，并能通過波浪式氧化工藝對氮和磷進行高效去除，屬于傳統(tǒng)活性污泥法的延時曝氣工藝。我國最早引進百樂克工藝在90年代，但直到最近兩年該工藝才引起我國環(huán)保行業(yè)的重視，目前我國有10多家污水廠采用了這種工藝在穩(wěn)定運行，例如我國山東省招遠市污水處理廠、深圳市龍崗區(qū)龍?zhí)镂鬯幚韽S、山東萊蕪第二污水處理廠以及內蒙古呼倫貝爾市海拉爾區(qū)污水處理廠等地。2.1百樂克工藝的特點(1)預處理百樂克工藝預處理不需設置初沉池，城市污水通過提升泵站進入細格

6、柵，攔截污水中較大的飄浮物和顆粒粗雜質等。在去除粗雜質的同時呵除掉一部分有機負荷。 (2)曝氣池分為2個區(qū)，混合區(qū)和曝氣區(qū)：污水與回流污泥一起進入混合區(qū)，在攪拌的作用下充分混合后，再流入曝氣區(qū)除了混合作用外，污水在混合區(qū)的缺氧環(huán)境條件下，可能發(fā)生部分水解酸化反應，提高廢水的可生化性，減輕后續(xù)曝氣區(qū)的負擔，從而減少動力消耗和曝氣池的體積。混合區(qū)與好氧處理區(qū)的延時曝氣相配合，對污水的脫氮脫磷可起到一定的作用。百樂克曝氣裝置為微孔曝氣形式，曝氣頭懸掛在浮動鏈上，浮動鏈被松弛固定在曝氣池兩側，曝氣頭與布氣管間用軟管連接，通氣時，曝氣頭由于受力不均在水中產生運動，每條浮鏈可在池中的一定區(qū)域中做蛇形運動。

7、當曝氣頭偏離浮管垂直軸時，氣泡浮至水向并在浮管一側爆裂，從而對浮管產生反向推動力使浮管運動，浮管又反過來帶動曝氣頭運動，在曝氣的情況下運動持續(xù)不斷，在曝氣鏈的運動過程中，自身的自然擺動就可以達到很好的混合效果，整個曝氣鏈在水中處于來回移動的狀態(tài)(移動曝氣)，移動的曝氣鏈在水體中形成了交替不斷的好氧區(qū)和缺氧區(qū)6。 (3)二沉池經過生物處理后，污水進入二沉池，使混合液滯清、濃縮、固液分離。沉淀池中的上清液經溢流堰流出，達標后排放。沉淀下來的污泥大部分由污泥泵輸送川列曝氣池，極少量的剩余污泥排入污泥池濃縮、貯仔、待運。有的百樂克工藝的二沉池與曝氣池合并到一起，進一步節(jié)省了土建費用。 (4)污泥處理由

8、于微生物在曝氣池中長期處于內源呼吸期，只產生少量容易脫水的、無臭且較為穩(wěn)定的污泥，因此百樂克工藝的污泥產率很低。不需要再進行厭氧消化處理。由于污泥量很少，一般不采用污泥機械脫水系統(tǒng)。剩余污泥泵將少量的剩余污泥排入污泥池。污泥在池中沉淀、濃縮后，上清液排回至曝氣池。濃縮的污泥貯存一定時間后，用罐車運出作為肥料。 2.2 百樂克工藝的優(yōu)點 (1)百樂克曝氣系統(tǒng)的優(yōu)點曝氣器產生的微氣泡在水中停留時間長，使氧的利用率明顯提高，相應的能耗得以降低；百樂克曝氣器的孔隙率為80，表面不容易堵塞；百樂克曝氣器安裝在浮動的懸鏈上，每條鏈在池中一定的區(qū)域內運動，不會對池子的某一部分造成局部侵蝕；百樂克系

9、統(tǒng)可在不停氣放水的情況下，直接將曝氣鏈提出水面維修，既方便又經濟。 (2)曝氣池結構百樂克技術的曝氣池可以采用安裝HDPE防滲層的土池，易開挖，且防滲層的效果使隔離污水與地下水成為可能，完全能達到混凝土池的使用要求，減少了大量的土建資金。3 百樂克工藝與氧化溝工藝的比較3.1共同的優(yōu)點百樂克工藝與氧化溝工藝都屬于延時曝氣活性污泥法的改良工藝，因此兩者具有一些共同的優(yōu)點：可不設初沉池；抗沖擊負荷能力強；剩余污泥量少，不用消化處理。污泥礦化程度高，無臭味；由于泥齡長，有利于硝化菌的繁殖，可起到一定的脫氮作用。3.2經濟性比較兩者都存在曝氣時間長使動力淌耗大以及曝氣池容積大，占地面積大等缺點，因此在

10、比較2種工藝的優(yōu)缺點時，首先考慮到其建設投資和運行費用的比較，即經濟性比較。鄭召宏，徐瓊華7曾對設計規(guī)模為6.0×104 m3d的某城市污水處理廠的投資及運行成本做了如表1中的比較。表l 百樂克與氧化溝工藝經濟性比較由此可見百樂克在經濟性上具有一定的優(yōu)勢，能夠較氧化溝工藝節(jié)約大量的建設及運行資金。在較小的城市污水處理項目中，考慮到實際情況可以選用百樂克工藝以減輕資金壓力。百樂克工藝也具有其自身無法克服的缺點，就是曝氣時間太長，一般都在20 h以上，有的甚至達到6 d以上，而且作為活性污泥法，污泥膨脹現象也不可避免。并且目前在世界范圍內氧化溝仍然是城市污水處理的主要工藝，在短時問內不可

11、能被取代，另外百樂克雖然在國外已經有較多的應用，但在我國其應用技術還不成熟，目前國內采用百樂克工藝的廠家設備(尤其是曝氣系統(tǒng))幾乎完全靠進口，昂貴的進口設備從一定程度上削弱了百樂克投資上的優(yōu)勢，需要更長時間摸索和實踐，開發(fā)出性能可靠、價格優(yōu)廉的國產設備，并逐漸擴大其處理污水規(guī)模，才能夠成為城市污水處理及工業(yè)廢水處理的主流工藝。 參考文獻1 汪永紅，何睦盈，區(qū)岳州采用微孔曝氣器的氧化溝實例分析中國給水排水，2003，19(2)：75762 張曉琳氧化溝污水處理技術及其在工程中的應用鐵道勘測與設汁，2004，(3)：1351373 郭健交替工作式氧化溝技術污染防治技術，1996，9(12)：49524鄧榮森，劉