传统A2/O工艺
A2/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺,其生物反应池由厌氧、缺氧、和好氧三段组成,其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确,界线分明,可根据进水条件和出水要求,人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件,只要碳源充足,便可根据需要达到比较高脱氮效率。
传统A2/O工艺存在在以下两个缺点:①由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响;②由于缺氧区位于系统中部,反硝化在碳源分配上居于不利地位,因而影响了系统的脱氮效果。
2)改良A2/O工艺
为了解决A2/O工艺的第yi个缺点,即由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响,改良A2/O工艺在厌氧池之前增设缺氧调节池。
来自二沉池的回流污泥和10%左右的进水进入缺氧调节池,停留时间为20~30min,微生物利用约10%进水中有机物去除回流硝态氮,消除硝态氮对厌氧池的不利影响,从而保证厌氧池的稳定性,保证除磷效果。
3)UCT工艺
UCT工艺与A2/O工艺的区别在于,回流污泥首先进入缺氧段,而缺氧段部分出流混合液再回至厌氧段。通过这样的修正,可以避免因回流污泥中的NO3-N回流至厌氧段,干扰磷的厌氧释放,而降低磷的去除率。回流污泥带回的NO3-N将在缺氧段中被反硝化。
4)倒置A2/O工艺
为了克服上述各工艺过程的缺点,产生了倒置A2/O工艺。为避免传统A2/O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响,通过吸收改良A2/O工艺优点,将缺氧池置于厌氧池前面,来自二沉池的回流污泥和30~50%的进水,50~150%的混合液回流均进入缺氧段,停留时间为1~3h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化,去除硝态氧,再进入厌氧段,保证了厌氧池的厌氧状态,强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段,缺氧段污泥浓度较好氧段高出50%。单位池容的反硝化速率明显提高,反硝化作用能够得到有效保证。
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AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段,各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段(A段)停留时间约20--40分钟,以生物絮凝吸附作用为主,同时发生不完全氧化反应,生物主要为短世代的细菌群落,去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相似,负荷较低,泥龄较长。
AB法A段效率很高,并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用,处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理,AB法具有很好适用性的,并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时,优势最为明显。
但是,AB法污泥产量较达,A段污泥有机物含量极高,污泥后续稳定化处理是必须的,将增加一定的投资和费用。另外,由于A段去除了较多的BOD,可能造成炭源不足,难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合,B段运行较为困难,也难以发挥优势。
目前有仅采用A段的做法,效果要好于一级处理,作为一种过渡型工艺,在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。
SBR工艺早在20世纪初已有应用,由于人工管理的困难和烦琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组,各池工作状态轮流变换运行,单池由撇水器间歇出水,故又称为序批式活性污泥法。
该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布,形成一体化的集约构筑物,并利于实现紧凑的模块布置,最大的优点是节省占地。另外,可以减少污泥回流量,有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水,静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。
由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺,在除磷脱氮及自动控制等方面有新的特点。
但是,SBR工艺对自动化控制要求很高,并需要大量的电控阀门和机械(http://www.maoyihang.com/invest/l_168/)撇水器,稍有故障将不能运行,一般必须引进全套进口设备。由于一池有多种功能,相关设备不得已而闲置,曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外,由于撇水深度通常有1.2—2米,出水的水位必须按最低撇水水位设计,故总的水力高程较一般工艺要高1米左右,能耗将有所提高。
活污泥是通过一定的方法培养与驯化出来的。培养的目的是使微生物增殖,达到一定的污泥浓度;驯化则是对混合微生物群进行淘汰和诱导,使具有降解废水活性的微生物成为优势。
菌种和培养液
除了采用纯菌种外,活性污泥菌种大多取自粪便污水、生活污水或性质相近的工业废水处理站二沉池剩余污泥。培养液一般由上述菌液和诱导比例的营养物如淘米水、尿素或磷酸盐等组成。