有關污水處理工藝詳解

水環(huán)境與居民生活息息相關。生活污水處理設備處理生活污水時常用工藝包括:A0工藝、A2O工藝、MBR工藝、曝氣生物濾池、SBR工藝。

生污水處理按照處理程度劃分，可分為一、二和三處理。

一處理，屬于物理處理，主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一處理的要求。經過一處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標準。一處理屬于二處理的預處理。

二處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標準。

三處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。

一、污水處理基本工藝流程

污水的一處理：機械處理（預處理階段）

調節(jié)池、粗格柵及細格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池、水解酸化池

調節(jié)池的作用

1.為了保證后續(xù)處理構筑物或設備的正常運行，需對污水的水量和水質進行調節(jié)。

2.酸性污水和堿性污水在調節(jié)池內進行混合，可達到中和的目的。

3.短期排出的高溫污水也可用調節(jié)的辦法來平衡水溫。

格柵

是由一組平行的金屬柵條制成的金屬框架，斜置在廢水流經的渠道上，或泵站集水池的進口處，用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取決于縫隙寬度和水的性質。

按規(guī)格分為：

粗格柵（50~100mm）、中格柵（10~40mm）、細格柵（3~10mm）

沉砂池

1.作用：從污水中分離密度較大的無機顆粒，保護水泵和管道免受磨損，縮小污泥處理構筑物容積，提高污泥有機組分的含率，提高污泥作為肥料的價值。

2.沉砂池類型：曝氣式沉砂池、平流式沉砂池

曝氣式沉沙池：

曝氣沉砂池是在長方形水池的一側通入空氣，使污水旋流運動，流速從周邊到中心逐漸減小，砂粒在池底的集砂槽中與水分離，污水中的有機物和從砂粒上沖刷下來的污泥仍呈懸浮狀態(tài)，隨著水流進人后面的處理構筑物。

平流式沉砂池實際上是一個比人流渠道和出流渠道寬而深的渠道，當污水流過時，由于過水斷面增大，水流速度下降，廢水中夾帶的無機顆粒在重力的作用下下沉，從而達到分離水中無機顆粒的目的。

平流式沉淀池與曝氣式沉淀池優(yōu)缺點：

普通沉砂池的*大缺點就是在其截留的沉砂中夾雜有一些有機物，這些有機物的存在，使沉砂易于*敗發(fā)臭，夏季氣溫較高時尤甚，這樣對沉砂的處理和周圍環(huán)境產生不利影響。普通沉砂池的另一缺點是對有機物包裹的砂粒截留效果較差。

曝氣沉砂池的優(yōu)點是除砂效率穩(wěn)定，受進水流量變化的影響較小。水力旋轉作用使砂粒與有機物分離效果較好，從曝氣沉砂池排出的沉砂中，有機物只占5％左右，擱置也不會*敗發(fā)臭。曝氣沉砂過程的同時，還能起到氣浮油并吹脫揮發(fā)性有機物的作用和預曝氣充氧并氧化部分有機物的作用。

沉淀池

1.沉淀池工作原理：利用水流中懸浮雜質顆粒向下沉淀速度大于水流向下流動速度、或向下沉淀時間小于水流流出沉淀池的時間時能與水流分離的原理實現水的凈化。

2.沉淀池結構：進水區(qū)和出水區(qū)：使水流均勻地流過沉淀池，避免短流和減少紊流對沉淀產生的不利影響，同時減少死水區(qū)、提高沉淀池的容積利用率。

沉淀區(qū)：沉淀顆粒與廢水分離的區(qū)域。

污泥區(qū)：是污泥貯存、濃縮和排出的區(qū)域。

緩沖區(qū)：是分隔沉淀區(qū)和污泥區(qū)的水層區(qū)域，保證已經沉淀的顆粒不因水流攪動而再行浮起。

3.沉淀池與沉砂池之間的區(qū)別：沉砂池一般是設在污水處理廠生化構筑物之前的泥水分離的設施。分離的沉淀物質多為顆粒較大的砂子，沉淀物質比重較大，無機成分高，含水量低。污水在遷移、流動和匯集過程中不可避免會混入泥砂。污水中的砂如果不預先沉降分離去除，則會影響后續(xù)處理設備的運行。*主要的是磨損機泵、堵塞管網，干擾甚至破壞生化處理工藝過程。

沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分離的構筑物，多為分離顆粒較細的污泥。在生化之前的稱為初沉池，沉淀的污泥無機稱為較多，污泥含水率相對于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般稱為二沉池，多為有機污泥，污泥含水率較高。

4.沉淀池類型：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、幅流式沉淀池、斜流式沉淀池

氣浮池

氣浮法：在污水中通入空氣，產生微小氣泡作為載體，使污水中的乳化油、微小懸浮物等污染物黏附在氣泡上。利用氣泡的浮升作用上浮到水面，通過收集水面上的泡沫或浮渣達到分離雜質、凈化污水的目的。

水解酸化池

目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變?yōu)槿芙庑杂袡C物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機物轉變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。

活性污泥對有機物的降解主要在曝氣階段進行，可分為兩個階段，吸附階段和穩(wěn)定階段。在吸附階段，主要是污水中的有機物轉移到活性污泥上去，這是由于活性污泥具有巨大的比表面積，而表面上含有多糖類的粘性物質所致。在穩(wěn)定階段，主要是轉移道活性污泥上的有機物為微生物所利用。當污水中有機物處于懸浮狀態(tài)和膠態(tài)時，吸附階段很短，一般在15-45min左右，而穩(wěn)定階段較長。

SBR法：稱為序批式活性污泥法是連續(xù)式活性污泥法的一種改型，它的反應機制以及污染物質的去除機制和傳統(tǒng)活性污泥法基本相同，僅運行操作不一樣。

經典的SBR反應器缺點：

1.對于單一SBR反應器的應用需要較大的調節(jié)池；

2.對于多個SBR反應器進水和排水的閥門自動切換頻繁；

3.無法解決大型污水處理項目連續(xù)進水、連續(xù)出水的處理要求；

4.設備的閑置率較高；

5.污水提升水頭損失較大。

CASS工藝稱為循環(huán)活性污泥工藝。在序批式活性污泥法（SBR）的基礎上，反應池沿池長方向設計為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預反應區(qū)，后部為主反應區(qū)，其主反應區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)；同時可連續(xù)進水，間斷排水。

工藝流程：

1.曝氣階段：由曝氣裝置向反應池內充氧，此時有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉化為NO3--N。

2.沉淀階段：此時停止曝氣，微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解。反應池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉化，開始進行反硝化反應。活性污泥逐漸沉到池底，上層水變清。

3.潷水階段：沉淀結束后，置于反應池末端的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時反應池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。

4.閑置階段：閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。

CASS工藝優(yōu)點：

1.工藝流程簡單、占地面積小、投資較低、運轉費用低

2.生化反應推動力大

3.沉淀效果好

4.運行靈活，抗沖擊能力強

5.不易發(fā)生污泥膨脹

6.適用范圍廣，適合分期建設

7.污泥產量低，污泥性質穩(wěn)定

CASS工藝缺點：

1.微生物種群之間的復雜關系有待研究

2.生物脫氮效率難以提高

3.除磷效率難以提高

4.控制方式較為單一

A/O工藝：使污水經過厭氧、好氧兩個生物處理過程(簡稱A/O))，達到同時去除BOD、氮和磷的目的。

A/O工藝優(yōu)點：

1.效率高

2.流程簡單，投資省，操作費用低

3.缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率

4.容積負荷高

5.缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強

A/O工藝缺點：

1.由于沒有立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有特功能的污泥，難降解物質的降解率較低

2.若要提高脫氮效率，必須加大內循環(huán)比，因而加大了運行費用

A2/O污水處理系統(tǒng)：使污水經過厭氧、缺氧及好氧三個生物處理過程(簡稱A2/O))，達到同時去除BOD、氮和磷的目的。

A2/O工藝優(yōu)點：

1污染物去除效率高，運行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負荷。

2.污泥沉降性能好。

3.厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。

4.脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高。

5.在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程*為簡單，總的水力停留時間也少于同類其他工藝。

6.在厭氧—缺氧—好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹

7.污泥中磷含量高，一般為2.5％以上

A2/O工藝缺點：

1.反應池容積比A/O脫氮工藝還要大

2.污泥內回流量大，能耗較高

3.用于中小型污水廠費用偏高

4.沼氣回收利用經濟效益差

5.污泥滲出液需化學除磷

氧化溝工藝

氧化溝：是一種改良的活性污泥法，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動，因此被稱為“氧化溝”，又稱‘‘環(huán)形曝氣池”。

氧化溝HRT、SRT較長，有機物可得到較*的去除，排出的污泥已經高度穩(wěn)定，整體功率密度較低，節(jié)約能源。但易產生污泥膨脹、流速不均及污泥沉積、泡沫、污泥上浮等問題。

AB工藝

污水由排水系統(tǒng)經格柵和沉砂池直接進入A段，該段為吸附段，負荷較高，泥齡短,水力停留時間很短,約為30min，有利于增殖速度較快的微生物生長繁殖。廢水經過A段處理后，BOD去除40％～70％，可生化性有所提高，有利于B段的工作；A段污泥產率較高，吸附能力強，重金屬、難降解物質以及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質等，都可能通過污泥的吸附作用得以去除。

污水從A段流出后進入B段，B段為生物氧化段，屬于傳統(tǒng)活性污泥法，一般在較低負荷下運行，停留時間約為2～6h,泥齡較長，為15～20d。B段發(fā)生硝化和部分的反硝化，活性污泥沉淀效能好，出水SS和BOD一般小于10mg/L。

AB法主要有下列特征：未設初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一處理系統(tǒng)；B段由曝氣池和二次沉淀池組成；A、B兩段各自擁有立的污泥回流系統(tǒng)，兩段*分開，各自由特的微生物群體，有利于功能的穩(wěn)定。

污水的三處理

經二生物處理后，其出水一般含有：BOD30mg/L左右，COD60mg/L左右，NH315-25mg/L，P3-8mg/L,SS30mg/L左右，以及細菌、重金屬等，必須經過處理，否則易導致水體富營養(yǎng)化，并對魚類，農作物、淡水水質及處理成本等帶來影響。

三處理的方法包括：砂濾、混凝、微濾、反滲透、電滲析、離子交換、消毒、活性炭吸附、脫氮除磷等。

污水的消毒處理

原因：無論什么工藝，出水細菌均會超標，從而帶來危害。

使用場合：污水農灌、排放水源地上游、旅游景區(qū)，以及流行病流行季節(jié)。

消毒方法：液*、臭氧、次氯酸鈉和紫外線.