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AO工艺、A2O工艺.doc

AO工艺、A2O工艺

yuanbo88.ok
2012-12-05 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《AO工艺、A2O工艺doc》,可适用于工程科技领域

AO工艺、AO工艺、氧化沟、SBR工艺、CAST工艺一、AO工艺           基本原理             AO是AnoxicOxic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AO法是改进的活性污泥法。             AO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mgLO段DO=~mgL。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(NH、NH)在充足供氧条件下自养菌的硝化作用将NHN(NH)氧化为NO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NO还原为分子态氮(N)完成C、N、O在生态中的循环实现污水无害化处理。           AO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(AO)生物脱氮流程具有以下优点:           ()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h经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀可将COD值降至mgL以下其他指标也达到排放标准总氮去除率在以上。           ()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。           ()缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD和SCN在缺氧段中去除率在、、酚和有机物的去除率分别为和故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。           ()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。           ()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(AO)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。          博言:工艺的缺点才是确定选择工艺流程的重点对象! AO工艺的缺点           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           、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%。           、AO工艺影响因素           水力停留时间(硝化>h反硝化<h)污泥浓度MLSS(>mgL)污泥龄(>d)NMLSS负荷率(<)进水总氮浓度(<mgL)           二、AO工艺           基本原理           AO工艺是AnaerobicAnoxicOxic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:BOD和SS为~总氮为以上磷为左右一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但AO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。           AO工艺特点:           ()污染物去除效率高运行稳定有较好的耐冲击负荷。            ()污泥沉降性能好。           ()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。           ()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。           ()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。           ()在厌氧缺氧好氧交替运行下丝状菌不会大量繁殖SVI一般小于不会发生污泥膨胀。           ()污泥中磷含量高一般为%以上。           AO工艺的缺点           ·反应池容积比AO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世纪年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从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[]。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[]。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[]见图 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。 ,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[]目前欧洲己有的氧化沟污水处理厂超过多座北美超过座。氧化沟的处理能力由最初的服务人口仅人到如今的万~万人口当量。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。我国自世纪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(我国典型氧化沟型式及应用及表)(部分国内氧化沟污水处理厂型式及规模)。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[]、钟仁超[]、刘兆荣[]、麦松冰[]等人对氧化沟工艺进行了改良。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。改良氧化沟池型按上述构建原则提出了如图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。改良氧化沟的优化分析()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[]。()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~。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。()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。()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。()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。结论()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。()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。()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: INCLUDEPICTURE"http:wwwjinshancomadminwebUploadFilejpg"*MERGEFORMATINET 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 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。     氧化沟工艺特点     oooooooooooooooooooooooooo()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。     ()曝气设备的多样性     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ms的水流速度以维持循环及活性污泥的悬浮状态。     ()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。       ()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。     氧化沟工艺的缺点:  ()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。  ()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。  ()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。  ()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ms不发生沉积的平均流速应达到~ms。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~mm转盘的浸没深度为~     mm。与氧化沟水深(~m)相比转刷只占了水深的~转盘也只占了~因此造成氧化沟上部流速较大(约为~m甚至更大)而底部流速很小(特别是在水深的或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m)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     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。     SBR工艺特点     ()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。     ()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。     ()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。     ()工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整运行灵活。     ()处理设备少构造简单便于操作和维护管理。     ()反应池内存在DO、BOD浓度梯度有效控制活性污泥膨胀。     ()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。     ()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。     ()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。     SBR工艺的缺点     ()间歇周期运行对自控要求高     ()变水位运行电耗增大     ()脱氮除磷效率不太高     ()污泥稳定性不如厌氧硝化好。     五、CAST工艺     、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。     、CAST工艺特点     ()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     ()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     ()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     ()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     工艺缺点     ()间歇周期运行对自控要求较高     ()变水位运行电耗增大     ()容积利用率较低     ()污泥稳定性不如厌氧硝化好。

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