【问题】常用(yòng)生活污水处理(lǐ)工业简介？

　　【解答(dá)】典型的生活污水处理(lǐ)完整工艺如下：污水——前处理(lǐ)——生化法——二沉池——消毒——出水——污泥处理(lǐ)系统前处理(lǐ)也称為(wèi)预处理(lǐ)技术，常用(yòng)的有(yǒu)格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。由于生活污水处理(lǐ)的核心是生化部分(fēn)，因此我们称污水处理(lǐ)工艺是特指这部分(fēn)，如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用(yòng)生化法（包括厌氧和好氧）处理(lǐ)生活污水在目前是最经济、最适用(yòng)的污水处理(lǐ)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(lǐ)工艺对投资及运行成本具有(yǒu)决定性的影响。下面就目前常用(yòng)的生活污水处理(lǐ)工艺作一简介。

　2.1.1氧化沟工艺

　　氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池體(tǐ)狭長(cháng)，故称為(wèi)氧化沟。氧化沟有(yǒu)多(duō)种构造型式，典型的有(yǒu)：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气-沉淀一體(tǐ)化氧化沟。

　　氧化沟技术已广泛应用(yòng)于大中型城市污水处理(lǐ)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(duō)。其主要特点是：进出水装置简单；污水的流态可(kě)看成是完全混合式，由于池體(tǐ)狭長(cháng)，又(yòu)类似于推流式；BOD负荷低，处理(lǐ)水质良好；污泥产率低，排泥量少；污泥龄長(cháng)，具有(yǒu)脱氮的功能(néng)。

2.1.1.1设计要点：

　　混合液悬浮固體(tǐ)浓度5000mg/l；生物(wù)固體(tǐ)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；水力停留时间為(wèi)20、24、36、48h，根据对处理(lǐ)水水质要求而定；BOD-SS负荷（Ns）為(wèi)0.03~0.07kgBOD/（kgMLSS.d）；BOD容积负荷（Nv）為(wèi)0.1~0.2kgBOD/（m3.d）；污泥回流比為(wèi)50~150%；混合液在渠内的流速為(wèi)0.4~0.5m/s；沟底流速為(wèi)0.3m/s.

　　但氧化沟工艺与SBR和普通活性污泥工艺比较，能(néng)耗高，且占地面积较大。

　　2.1.2 A/O法

　　即“厌氧-好氧”污水处理(lǐ)工艺，流程如下：

　　生物(wù)接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物(wù)滤池之间的生物(wù)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，并使池體(tǐ)内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分(fēn)接触，避免生物(wù)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(wù)所需氧由鼓风曝气供给，生物(wù)膜生長(cháng)至一定厚度后，填料壁的微生物(wù)会因缺氧而进行厌氧代謝(xiè)，产生的气體(tǐ)及曝气形成的冲刷作用(yòng)会造成生物(wù)膜的脱落，并促进新(xīn)生物(wù)膜的生長(cháng)，此时，脱落的生物(wù)膜将随出水流出池外。

生物(wù)接触氧化法具有(yǒu)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(wù)固體(tǐ)量较高，因此，生物(wù)接触氧化池具有(yǒu)较高的容积负荷；

　　2、由于生物(wù)接触氧化池内生物(wù)固體(tǐ)量多(duō)，水流完全混合，故对水质水量的骤变有(yǒu)较强的适应能(néng)力；

　　3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理(lǐ)简便。

　　特点生物(wù)接触氧化法具有(yǒu)生物(wù)膜法的基本特点，但又(yòu)与一般生物(wù)膜法不尽相同。一是供微生物(wù)栖附的填料全部浸在废水中，所以生物(wù)接触氧化池又(yòu)称淹没式滤池。二是采用(yòng)机械设备向废水中充氧，而不同于一般生物(wù)滤池靠自然通风供氧，相当于在曝气池中添加供微生物(wù)栖附的填料，也可(kě)称為(wèi)曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约2～5%的悬浮状态活性污泥，对废水也起净化作用(yòng)。因此生物(wù)接触氧化法是一种具有(yǒu)活性污泥法特点的生物(wù)膜法，兼有(yǒu)生物(wù)膜法和活性污泥法的优点。

　　生物(wù)接触氧化法净化废水的基本原理(lǐ)与一般生物(wù)膜法相同，就是以生物(wù)膜吸附废水中的有(yǒu)机物(wù)，在有(yǒu)氧的条件下，有(yǒu)机物(wù)由微生物(wù)氧化分(fēn)解，废水得到净化。

　　生物(wù)接触氧化池内的生物(wù)膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物(wù)和后生动物(wù)组成。在活性污泥法中，丝状菌常常是影响正常生物(wù)净化作用(yòng)的因素；而在生物(wù)接触氧化池中，丝状菌在填料空隙间呈立體(tǐ)结构，大大增加了生物(wù)相与废水的接触表面，同时因為(wèi)丝状菌对多(duō)数有(yǒu)机物(wù)具有(yǒu)较强的氧化能(néng)力，对水质负荷变化有(yǒu)较大的适应性，所以是提高净化能(néng)力的有(yǒu)力因素。

　　处理(lǐ)装置按结构分(fēn)為(wèi)分(fēn)流式和直接式两类，其结构如图生物(wù)接触氧化池所示

　　分(fēn)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(yòng)，使水流在填料层内循环，给填料上的生物(wù)膜供氧。此法的优点是废水在隔间充氧，氧的供应充分(fēn)，对生物(wù)膜生長(cháng)有(yǒu)利。缺点是氧的利用(yòng)率较低，动力消耗较大；因為(wèi)水力冲刷作用(yòng)较小(xiǎo)，老化的生物(wù)膜不易脱落新(xīn)陈代謝(xiè)周期较長(cháng)生物(wù)膜活性较小(xiǎo)；同时还会因生物(wù)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(wù)膜直接受到上升气流的强烈扰动，更新(xīn)较快，保持较高的活性；同时在进水负荷稳定的情况下，生物(wù)膜能(néng)维持一定的厚度，不易发生堵塞现象。一般生物(wù)膜厚度控制在1毫米左右為(wèi)宜。

　　选用(yòng)适当的填料以增加生物(wù)膜与废水的接触表面积是提高生物(wù)膜净化废水能(néng)力的重要措施。一般采用(yòng)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(wù)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□浓度為(wèi)100～300毫克/升，孔径可(kě)选用(yòng)32毫米；BOD□為(wèi)50～100毫克/升可(kě)选用(yòng)15～20毫米；如在50毫克/升以下，可(kě)选用(yòng)10～15毫米孔径的填料。

　　填料要质量轻，强度好，抗氧化腐蚀性强，不带来新(xīn)的毒害。目前采用(yòng)较多(duō)的有(yǒu)玻璃布、塑料等蜂窝状填料，此外，也可(kě)采用(yòng)绳索、合成纤维、沸石、焦炭等作填料。填料型式有(yǒu)蜂窝状、网状、斜波纹板等。

　　生物(wù)接触氧化法的BOD负荷与废水的基质浓度有(yǒu)关，对低BOD浓度（50～300毫克/升）废水每日每立方米的填料采用(yòng)2～5千克（BOD□），废水停留时间為(wèi)0.5～1.5小(xiǎo)时，氧化池内耗氧量约1～3毫克/升。由于氧化池内生物(wù)量较大，处理(lǐ)负荷高，可(kě)控制溶解氧量较高，一般要求氧化池出水中剩余溶解氧為(wèi)2～3毫克/升。

　　為(wèi)了节省运行费用(yòng)，并提高污水的可(kě)生化性，在生物(wù)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(yòng)厌氧条件下多(duō)种产酸菌的胞外酶分(fēn)解水中長(cháng)链有(yǒu)机物(wù)，产生有(yǒu)机酸、醇等，废水中的有(yǒu)机物(wù)水解酸化后，可(kě)生化性得到了提高，利于发挥后续好氧工艺的生物(wù)降解性能(néng)，使整个工艺能(néng)节能(néng)运行并使出水优良。

2.1.2.1设计要点：

　　A：厌氧水解池采用(yòng)上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间為(wèi)2~4小(xiǎo)时。

　　厌氧池下部為(wèi)污泥床區(qū)，污泥床厚度通常控制在1~1.2M之间，进水系统可(kě)采用(yòng)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。

　　污泥床平均浓度為(wèi)30~35g/l则污泥负荷為(wèi)0.35~0.30kgCODcr/kg（ss）。d.

　　B：生物(wù)接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物(wù)膜法之间的一种污水处理(lǐ)工艺。池内设有(yǒu)填料，微生物(wù)一部分(fēn)以生物(wù)膜的形式固着于填料表面，一部分(fēn)则以絮状悬浮生長(cháng)于水中，因此它兼有(yǒu)活性污泥法与生物(wù)滤池的特点。曝气系统可(kě)采用(yòng)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）。為(wèi)培养微生物(wù)的不同的优势菌种，将接触氧化池分(fēn)為(wèi)两格是行之有(yǒu)效的。第一格有(yǒu)效水力停留时间為(wèi)2.5小(xiǎo)时，有(yǒu)机负荷為(wèi)1.15kgBOD5/m3.d.第二格有(yǒu)效水力停留时间為(wèi)1.5小(xiǎo)时，有(yǒu)机负荷0.768kgBOD5/m3.d.

2.1.2.2A/O法优点在于：

　　體(tǐ)积负荷高，停留时间短，节约占地面积；

　　生物(wù)活性高；

　　有(yǒu)较高的微生物(wù)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(kě)间歇运行；

　　工艺运行简单，操作方便，抗冲击负荷能(néng)力强。

　　目前存在的问题主要是池内填料间的生物(wù)膜有(yǒu)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(lǐ)的氧化池池型和形状、尺寸和材质合适的填料。

2.1.3SBR法

　　序批式活性污泥法（SBR-SequencingBatchReactor）是早在1914年就由英國(guó)學(xué)者Ardern和Locket发明了的水处理(lǐ)工艺。70年代初，美國(guó)NatreDame大學(xué)的R.Irvine教授采用(yòng)实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美國(guó)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(lǐ)厂。SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分(fēn)五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。

　　由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液體(tǐ)积的变化以及运行状态等都可(kě)以根据具體(tǐ)污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能(néng)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(kě)以灵活控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多(duō)种新(xīn)型SBR处理(lǐ)工艺。

　　前处理(lǐ)——SBR反应器——过滤——出水——污泥处置

　　设计要点：理(lǐ)论上SBR反应器的容积负荷有(yǒu)一个较在的范围，為(wèi)0.1~1.3kgBOD5/m3.d，但為(wèi)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(yǒu)：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(yòng)率低，占地面积较大、运行管理(lǐ)复杂，自控水平要求高。

2.1.4曝气生物(wù)滤池

　　曝气生物(wù)滤池是90年代初兴起的污水处理(lǐ)新(xīn)工艺，已在欧美和日本等发达國(guó)家广為(wèi)流行。该工艺具有(yǒu)去除SS、COD．BOD．硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有(yǒu)害物(wù)质）的作用(yòng)其特点是集生物(wù)氧化和截留悬浮固體(tǐ)与一體(tǐ)，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(néng)耗低，运行费用(yòng)省。

　　曝气生物(wù)滤池，相当于在曝气池中添加供微生物(wù)栖附的填（滤）料，在填料下鼓气，是具有(yǒu)活性污泥特点的生物(wù)膜法。曝气生物(wù)滤池（BAF）70年代末起源于欧洲大陆，已发展為(wèi)法、英等國(guó)设备制造公司的技术和设备产品。

2.1.4.1BAF工艺的优点：

　　1、总體(tǐ)投资省，包括机械设备、自控電(diàn)气系统、土建和征地费；

　　2、占地面积小(xiǎo)，通常為(wèi)常规处理(lǐ)工艺占地面积的80%，厂區(qū)布置紧凑，美观；

　　3、处理(lǐ)出水质量好，可(kě)达到中水水质标准或生活杂用(yòng)水水质标准；

　　4、工艺流程短，氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理(lǐ)单位污水的電(diàn)耗低；

　　5、过滤速度高，处理(lǐ)负荷大大高于常规处理(lǐ)工艺；

　　缺点：曝气生物(wù)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(yòng)也较高。

2.1.5MBR工艺

　　膜-生物(wù)反应器工艺（MBR工艺）是膜分(fēn)离技术与生物(wù)技术有(yǒu)机结合的新(xīn)型废水处理(lǐ)技术。它利用(yòng)膜分(fēn)离设备将生化反应池中的活性污泥和大分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)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(kě)以分(fēn)别控制，而难降解的物(wù)质在反应器中不断反应、降解。因此，膜-生物(wù)反应器工艺通过膜分(fēn)离技术大大强化了生物(wù)反应器的功能(néng)。与传统的生物(wù)处理(lǐ)方法相比，具有(yǒu)生化效率高、抗负荷冲击能(néng)力强、出水水质稳定、占地面积小(xiǎo)、排泥周期長(cháng)、易实现自动控制等优点，是目前最有(yǒu)前途的废水处理(lǐ)新(xīn)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(yòng)膜丝内腔的抽吸负压来运行。膜组件材质為(wèi)聚乙烯。膜组件公称孔径為(wèi)0.4μm，是悬浮固體(tǐ)、胶體(tǐ)等的有(yǒu)效屏障；中空纤维膜丝较细，有(yǒu)较好的柔韧性，能(néng)保持较長(cháng)的寿命，即使有(yǒu)膜丝破损的现象发生，由于膜丝内径仅為(wèi)270μm，可(kě)被污泥迅速阻住，对处理(lǐ)水质完全没有(yǒu)影响。

　　鼓风机曝气，在提供微生物(wù)生長(cháng)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，设计气水比為(wèi)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(yòng)水池。

　　前处理(lǐ)——反硝化池——MBR池——出水——污泥处置

2.1.5.1MBR的技术优势：

　　1.出水水质好

　　2.工艺参数易于控制，能(néng)实现HRT与SRT的完全分(fēn)离

　　3.设备紧凑，省掉二沉池，占地少

　　4.剩余污泥产量少

　　5.有(yǒu)利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生長(cháng)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(kě)采用(yòng)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，為(wèi)普通污水处理(lǐ)工艺的1.5-2.0倍。國(guó)产膜片质量较差、使用(yòng)时间较短，进口膜片价格过高，运行维护及更换费用(yòng)较高。