處理工藝介紹
　　
　　1常規(guī)活性污泥法
　　
　　常規(guī)活性污泥法是目前應(yīng)用較普遍的處理技術(shù)，又稱普遍活性污泥法或傳統(tǒng)活性污泥法，適合于食品、釀造、石油化工、城市生活污水等含有機物高的污水處理。工藝上采用沉淀、過濾、曝氣和二次沉淀，曝氣池和二次沉淀池是主要裝置。運行條件是：供給充足的氧，適當?shù)臏囟?0～50℃，養(yǎng)料，pH值6～9，BOD5、氮、磷成一定比例，污水中毒物在細菌能承受的范圍內(nèi)。
　　
　　活性污泥法是以懸浮生長的微生物在好氧條件下對污水中的有機物、氨氮等污染物進行降解的廢水生物處理工藝。該法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續(xù)混合培養(yǎng)，形成活性污泥，通過對污染物的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物。然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)。
　　
　　典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)組成。曝氣池為反應(yīng)主體；沉淀池的作用是進行泥水分離，保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度；回流系統(tǒng)用來維持曝氣池的污泥濃度，并通過改變回流比，改變曝氣池的運行工況；剩余污泥排放系統(tǒng)是去除有機物的途徑之一；供氧系統(tǒng)主要由供氧曝氣風機和曝氣器構(gòu)成向曝氣池內(nèi)提供足夠的溶解氧。
　　
　　活性污泥法的基本流程為：污水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。從空氣壓縮機站送來的壓縮空氣，通過鋪設(shè)在曝氣池底部的空氣擴散裝置，以細小氣泡的形式進入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，還使混合液處于劇烈攪動的狀態(tài)，形懸浮狀態(tài)。溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸，使活性污泥反應(yīng)得以正常進行。*階段，污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上，這是由于其巨大的比表面積和多糖類黏性物質(zhì)。同時一些大分子有機物在細菌胞外酶作用下分解為小分子有機物。第二階段，微生物在氧氣充足的條件下，吸收這些有機物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供給自身的增殖繁衍?；钚晕勰喾磻?yīng)進行的結(jié)果，污水中有機污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增長，污水則得以凈化處理。經(jīng)過活性污泥凈化作用后的混合液進入二次沉淀池，混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質(zhì)在這里沉淀下來與水分離，澄清后的污水作為處理水排出系統(tǒng)。經(jīng)過沉淀濃縮的污泥從沉淀池底部排出，其中大部分作為接種污泥回流至曝氣池，以保證曝氣池內(nèi)的懸浮固體濃度和微生物濃度；增殖的微生物從系統(tǒng)中排出，稱為“剩余污泥”。事實上，污染物很大程度上從污水中轉(zhuǎn)移到了這些剩余污泥中。
　　
　　活性污泥工藝的優(yōu)點是對不同星質(zhì)的污水適應(yīng)性強，建設(shè)費用較低。
　　
　　活性污泥工藝的缺點是運行穩(wěn)定性差，容易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失，分離效果不夠理想。
　　
　　活性污泥法有很多種型式，使用zui廣泛的主要有三類：①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進型A/O、A2/O工藝；②氧化溝；③SBR工藝。傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用zui早的工藝，它去除有機物的效率很高，在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進行穩(wěn)定處理，對消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和運行費用都比較低，因而得到廣泛應(yīng)用。
　　
　　傳統(tǒng)活性污泥法與氧化溝和SBR工藝相比zui大優(yōu)勢是能耗較低、運營費用較低，規(guī)模越大這種優(yōu)勢越明顯。對于大型污水廠來說，年運營費很可觀，比如規(guī)模為40×104m3/d的污水廠，1m3污水節(jié)省處理費1分錢，一年就節(jié)省146萬元。
　　
　　傳統(tǒng)的活性污泥法與AB法相比，處理效率、運行穩(wěn)定性低于AB法，工程投資和運行費用高于AB法。
　　
　　傳統(tǒng)活性污泥法的主要缺點是處理單元多，操作管理復雜，特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體，更要求安全操作，這些都增加了管理的難度。但由于大型污水廠背靠大城市，技術(shù)力量強，管理水平較高，能滿足這種要求，因而常規(guī)活性污泥法的缺點不會成為限制使用的因素。
　　
　　3.2氧化溝法
　　
　　3.2.1一般原理
　　
　　氧化溝污水處理工藝是由荷蘭衛(wèi)生工程研究所（TNO）在20世紀50年代研制成功的。*家氧化溝污水處理廠于1954年在荷蘭Voorshoper市建成投入使用。
　　
　　從本質(zhì)上看，氧化溝工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝的一種變形，所以工作原理本質(zhì)上與活性污泥法相同，但運行方式不同。
　　
　　氧化溝工藝對傳統(tǒng)活性污泥工藝的變形主要在以下三個方面：
　　
　?。?）池改為溝。傳統(tǒng)工藝的曝氣池有推流式和*混合式兩種，推流式一般為矩形，*混合式一般為圓形池。氧化溝則改成了封閉的環(huán)狀溝，因此氧化溝也稱為連續(xù)循環(huán)曝氣池。污水和混合液（包括回流污泥）在溝內(nèi)進行連續(xù)循環(huán)幾十圈才能流出溝外。這種溝型結(jié)構(gòu)，具備了推流式和*混合式的雙重特點。首先，污水一經(jīng)進入池中，立即與池內(nèi)混合液*混合，經(jīng)幾十圈的循環(huán)，各點的污染物濃度基本一致。若某時刻進入高濃度或有毒工業(yè)廢水進入溝內(nèi)后，其濃度會很快被稀釋，使其影響降低至zui小。這是氧化溝工藝抗沖擊負荷能力強的主要因素。其次，從循環(huán)一圈來看，氧化溝又有推流的特征，因為污水在溝中要循環(huán)幾十圈，不產(chǎn)生像*混合式那樣，易發(fā)生短路。由此可見，氧化溝工藝綜合了推流式和*混合式的優(yōu)點。
　　
　?。?）低負荷高污泥齡。由于氧化溝運行方式，污水在溝內(nèi)循環(huán)幾十圈，決定了水力停留時間和曝氣時間充分延長，從而使有機物負荷低污泥齡長的特點，在這樣條件下運行使出水水質(zhì)好，污泥在氧化溝中得以充分地穩(wěn)定，不需再進行厭氧消化處理。
　　
　?。?）曝氣設(shè)備簡化。氧化溝的曝氣形式主要以表曝為主，常見的曝氣設(shè)備有水平軸曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)碟、垂直軸曝氣機、射流曝氣器等，與傳統(tǒng)工藝的鼓風曝氣形式相比，氧化溝的曝氣系統(tǒng)大為簡化，運行管理方便。
　　
　　3.1.2氧化溝工藝主要設(shè)計參數(shù)
　　
　　氧化溝的水力停留時間長，有機負荷低，其本質(zhì)上屬于延時曝氣系統(tǒng)。以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計參數(shù)：
　　
　　水力停留時間：10－40小時
　　
　　污泥齡：一般大于20天
　　
　　有機負荷：0.05－0.15kgBOD5/（kgMLSS.d）
　　
　　容積負荷：0.2－0.4kgBOD5/（m3.d）
　　
　　活性污泥濃度：2000－6000mg/l
　　
　　溝內(nèi)平均流速：0.3－0.5m/s
　　
　　3.1.3氧化溝的技術(shù)特點
　　
　　氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（CintinuousLoopReator，簡稱CLR）作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環(huán)。
　　
　　氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進出水裝置、導流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一般呈環(huán)形，也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。
　　
　　氧化溝法由于具有較長的水力停留時間，較低的有機負荷和較長的污泥齡。因此相比傳統(tǒng)活性污泥法，可以省略調(diào)節(jié)池、初沉池、污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效，這主要果是因為巧妙結(jié)合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有*水力學特征和工作特性：
　　
　?。?）氧化溝結(jié)合推流和*混合的特點，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點的再上游點安排出流。入流通過曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。這樣，氧化溝在短期內(nèi)（如一個循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。這兩者的結(jié)合，即使入流至少經(jīng)歷一個循環(huán)而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積，必須保證溝內(nèi)足夠的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在溝內(nèi)的停留時間又較長，這就要求溝內(nèi)由較大的循環(huán)流量（一般是污水進水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍），進入溝內(nèi)污水立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋，因此氧化溝系統(tǒng)具有很強的耐沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也有較好的處理能力。
　　
　?。?）氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說又是*混合的，而液體流動卻保持著推流前進，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長逐步下降，出現(xiàn)明顯的濃度梯度，到下游區(qū)溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。氧化溝設(shè)計可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實現(xiàn)硝化－反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補充硝化過程中消耗的堿度。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學藥品數(shù)量。
　　
　?。?）氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。傳統(tǒng)曝氣的功率密度一般僅為20－30瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒－1。這不僅有利于氧的傳遞和液體混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當混合液經(jīng)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達好氧區(qū)后期，平均速度梯度G小于30秒－1，污泥仍有再絮凝的機會，因而也能改善污泥的絮凝性能。
　　
　?。?）氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態(tài)。據(jù)國外的一些報道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低20％－30％。
　　
　　另外，據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡單，超作管理方便；出水水質(zhì)好，工藝可靠性強；基建投資省，運行費用低等特點。
　　
　　3.1.4氧化溝脫氮除磷工藝
　　
　　傳統(tǒng)氧化溝的脫氮，主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設(shè)計，使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而達到脫氮的目的。其zui大的優(yōu)點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實現(xiàn)有機物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)濟的。但在同一溝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準確地加以控制，因此對除氮的效果是有限的，而對除磷幾乎不起作用。另外，在傳統(tǒng)的單溝式氧化溝中，微生物在好氧－缺氧－好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于zuijia的生長代謝環(huán)境中，由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力。