污水處理——活性污泥法各種工藝總結(jié)  

1、缺氧——好氧 （A1/O）

當僅需要脫氮時，宜采用 A1/O 法，當污水經(jīng)預處理和一級處理后，首先進入缺氧池中，利用氨化菌將污水中的有機氮轉(zhuǎn)化為NH3—N，與原污水中的NH3—N一并進入好氧池，在好氧池中，除與常規(guī)活性污泥法一樣對含碳有機物進行氧化外，在事宜的條件下，利用亞硝化菌及硝化菌，將污水中的NH3?N硝化生成—N ，為了達到污水脫氮的目的，好氧池中硝化混合液通過內(nèi)循環(huán)回流到缺氧池，利用源污水中的有機碳作為電子供體進行反硝化將—N 還原成N2。缺氧池設(shè)在好樣池之前，當水中堿度不足時，由于反硝化可以增加堿度，因此可以補償硝化過程中對堿度的消耗。

1.1 基本原理

污水在好氧條件下是含氮有機物被細菌分解為氨，然后在好氧自養(yǎng)型亞硝化細菌的作用下進一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，再經(jīng)好氧自養(yǎng)型硝化細菌作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，至此完成硝化反應；

在缺氧條件下，兼性異養(yǎng)細菌利用或部分利用污水中的有機碳源為電子供體，以硝酸鹽替代分子氧作電子受體，進行無氧呼吸，分解有機質(zhì)，同時，將硝酸鹽中氮還原成氣態(tài)氮，至此完成了反硝化反應。A1/O工藝不但能取得比較滿意的脫氮效果，而且通過上述缺氧——好氧循環(huán)操作，同樣可取的高的COD和BOD的去除率。

1.2 工藝特點

（1）A1/O 工藝同時去除有機物和氮，流程簡單，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費用。

（2）反硝化缺氧池一般無需外加有機碳源，降低了運行費用。

（3）因為好氧池在缺氧池后，可使反硝化殘留的有機物得到進一步去除，提高出水水質(zhì)。

（4）缺氧池中污水的有機物被反硝化菌所利用，減輕了其他好氧池的有機負荷，同時缺氧池中反硝化產(chǎn)生的堿度可補充好氧池中硝化所需的堿度。

（5）脫氮效率較高，一般氮的去除率約為（60～85）%

2、A2/O 厭氧——好氧

當僅需除磷時，宜采用A2/O 工藝，在去除污水中的磷，整個流程由沉砂池、厭氧池、好氧池和二沉池組成。城市污水和回流污泥進入?yún)捬醭?，并借助水下推進式攪拌器的作用使其混合?；亓魑勰嘀械木哿拙趨捬醭乜梢晕杖コ徊糠钟袡C物，同時釋放出大量的磷。然后混合液流入后段的好氧池，污水的有機物在其中得到氧化分解，同時聚磷菌從污水中攝取更多的磷，然后通過排放富磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。

2.1 基本原理

好氧條件下，除磷菌利用污水中的BOD5或體內(nèi)貯存的聚β—羥基丁酸的氧化分解所釋放的能量來攝取污水中的磷，一部分磷被用來和成ATP，另外絕大部分的磷則被聚合為聚磷酸鹽而貯存在細胞體內(nèi)。在厭氧條件下，除磷菌能分解體內(nèi)的聚磷酸鹽而產(chǎn)生ADP，。并利用ADP將污水中的有機物攝取入細胞內(nèi)，以聚β—羥基丁酸等有機顆粒的形式貯存于細胞內(nèi)，同時還將分解聚磷酸鹽所產(chǎn)生的磷酸排出體外。在好氧條件下所攝取的磷比在厭氧條件下所釋放的磷多，污水生物除磷工藝是利用除磷菌的這一過程，將多余剩余污泥排出系統(tǒng)而達到除磷的目的。

2.2工藝特點

（1） 工藝流程簡單，無混合液回流，基建費用和運行費用較低，同時厭氧池能保持良好的厭氧狀態(tài)。

（2） 混合液的SVI小于100，污泥易沉淀，不易發(fā)生污泥膨脹，并能減輕好氧池的有機負荷。

（3） 剩余活性污泥含磷高（一般大于25%）。

（4） BOD 去除率≥90%；除磷率為（70～80）%；當TP/BOD5比值高，剩余污泥產(chǎn)量少，使除磷率難以提高。

（5）當沉淀池內(nèi)污泥停留時間較長時，聚磷菌會在厭氧狀態(tài)下釋放出磷，從而降低除磷率。

3、A2/O（A/A/O）厭氧——缺氧——好氧

3.1 基本原理

A2/O 工藝由厭氧池、缺氧池、好氧池串聯(lián)而成，是A2/O和A1/O流程的組合。該工藝在厭氧——好氧除磷工藝中加入了缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液流到缺氧池的前端，以達到反硝化脫氮的目的。

在首段厭氧池主要是進行磷的釋放，使污水中的磷的濃度升高，溶解性的有機物被細胞吸收而使污水中的一部分BOD濃度下降；另外部分的NH3—N因細胞合的成而去除，使水中的NH3—N濃度下降。

在缺氧池中，反硝化細菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量N  和還原為N2釋放到空氣中，因BOD濃度繼續(xù)下降，的大量-N和-N 還原為N2釋放到空氣中，因為BOD濃度繼續(xù)下降，-N濃度大幅度下降，而磷沒什么變化。

在好氧池中，有機物被微生物生化氧化，而繼續(xù)降低；有機氮被氨化繼而被硝化，使-N濃度顯著下降，但隨著硝化過程-N濃度增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速率下降。

A2/O 工藝可以同時完成有機物的去除、反硝化脫氮、除磷的功能，脫氮的前提是-N應完全硝化，好氧池能完成這一功能；缺氧池則能完成脫氮的功能；厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。

3.2 工藝特點

（1）厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同類別的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；

（2）工藝簡單，水力停留時間較短；

（3）SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹；

（4）污泥中磷含量高，一般為2.5%以上；

（5）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挾帶溶解氧DO和硝酸態(tài)氧的影響。

4、氧化溝

4.1 基本原理

傳統(tǒng)的Carrousel氧化溝是多溝串聯(lián)污水生化處理系統(tǒng)。進水與回流活性污泥混合后，沿水流方向在溝內(nèi)作無終端的循環(huán)流動。一般在池的一端安裝立式表曝機，每組溝安裝一個，不僅起到曝氣充氧的作用，而且起到攪拌混合的作用，并向混合液傳遞水平循環(huán)動力。表曝機的種定位布置形成了在裝置下游混合液的溶解氧濃度較高，隨著水流沿溝長的流動，溶解氧濃度逐漸下降的變化。利用這種濃度梯度變化而形成好氧區(qū)、缺氧區(qū)的特征，Carrousel氧化溝除了能獲得較高的BOD去除率，同時還能在同一池中實現(xiàn)硝化和反硝化的生物脫氮效果。這樣不僅可以利用硝酸鹽中的氧，節(jié)省需氧量，而且通過反硝化補充了硝化過程消耗的部分堿度，有利于節(jié)約能源和減少碳源的投加。

當污水負荷較低時，可以關(guān)停部分表曝機或通過變頻以較低的轉(zhuǎn)速運行，在保證水流攪拌混合循環(huán)的前提下，節(jié)約能耗。

4.2適用特點

Carrousel氧化溝的研制目的是為了滿足在較深德 氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能夠維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝溝深過淺、混合效果差的缺陷。

實踐證明，Carrousel氧化溝工藝具有適用范圍廣、投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護費用低等優(yōu)點。

5、SBR 序列間歇式活性污泥法

5.1 基本原理

SBR工藝是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。通過在時間上的交替來實現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法的整體運行過程，它在流程上只有一個基本單元，將調(diào)節(jié)池、曝氣池、和二沉池的功能集于一池，按時間順序進行進水、反應、沉淀和排水等工序，達到水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、降解有機物和固液分離的目的。

5.2主要特點

（1）處理構(gòu)筑物少，與標準活性污泥法工藝相比，基建費、運行費用較低；

（2）運行靈活，通過改變運行周期中各工序運行時間、狀態(tài)，可完成對碳源有機物、氮、磷的有效去除，處理效果穩(wěn)定；

（3）不發(fā)生污泥膨脹；

（4）兼具推流式和完全混合式工況，因此具有耐沖擊負荷和處理效率高的優(yōu)點；

（5）泥水分離效果好，

（6）適用于組件式建造方法，有利于廢水處理廠擴建與改建；

（7）運行管理自動化程度要求較高，要求管理操作人員的素質(zhì)相應提高。