污水的生物處理工藝

第32卷第11期VoL32 Na112009年 11月河北北化工Nove. 2009污水的生物處理工藝于玲(邢臺學(xué)院生化系,河北邢臺054001)[摘要]介紹了 當前污水處理中常見(jiàn)的生物處理工藝,包括活性污泥法、氧化溝工藝A/0工藝、AB工藝SBR工藝、生物接觸氧化法和生物膜法，以及各工藝的優(yōu)缺點(diǎn)和應用現狀。對于生產(chǎn)、生活中選擇合適的污水處理工藝有一-定的指導意義。[關(guān)鍵詞]生物處理工藝;優(yōu)缺點(diǎn);應用現狀[中圖分類(lèi)號] x 703[文獻標識碼] B[文章編號] 1003- 595(20011-0040-04當今世界，經(jīng)濟的快速發(fā)展引發(fā)了環(huán)境污染問(wèn)活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處題,隨著(zhù)水污染形勢日趨嚴峻,水處理技術(shù)從以解決理的主要方法。 該法是在人工充氧條件下,對污水和量的需求為主要目標的第- -階段, 轉向了以環(huán)境保護各種微生物群體進(jìn)行連續混合培養形成活性污泥。 利為背景的第二階段。污水技術(shù)的不斷發(fā)展和工程應用用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去已經(jīng)成為維系社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展的必要組成部分。除污水中的有機污染物,然后使污泥與水分離,大部基于物理、化學(xué)、生物學(xué)原理的各種污水處理工藝不分污泥再回流到曝氣池,多余部分則排出活性污泥系斷出現，其中生物處理技術(shù)的應用最為廣泛。本文就統污水處理中常見(jiàn)的幾種生物處理工藝做了介紹?；钚晕勰喾ǖ膬?yōu)點(diǎn):處理效果好，其中BOD,和懸1污水的來(lái)源 與污染物浮物去除率都很高，達到90%~ -95%左右;對廢水的處污水是人們在生活與生產(chǎn)過(guò)程中使用過(guò)的含有理程度比較靈活,可根據要求進(jìn)行調節?；钚晕勰喾ǜ鞣N污染物的水,主要來(lái)源于城鎮的住宅、工廠(chǎng)和各的缺點(diǎn):進(jìn)水濃度尤其是含有抑制物質(zhì)的濃度不能種公共建筑設施。據統計, 2007年全國廢水排放總量高,不能適應沖擊負荷;需氧量前大后小,而空氣的供556.8億t。其中,工業(yè)廢水排放量246.6億t,占廢應是均勻分布,這就形成前段無(wú)足夠的溶解氧,后段水排放總量的44. 3%;城鎮生活污水排放量310.2億t,氧的供應將大大超過(guò)需要,造成浪費、增加動(dòng)力費用;占廢水排放總量的55. 7%。廢水中化學(xué)需氧量排放量體積負荷率低、 曝氣池龐大、占用土地較多、基建費用1 381.8萬(wàn)t.其中,工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量排放量高;容易出現污泥膨脹,不易沉降。511.1萬(wàn)t,城鎮生活污水中化學(xué)需氧量排放量活性污泥法處理廢水的效率可以根據具體條件870.7萬(wàn)to而做較大的調整,因而可用于處理流速及濃度發(fā)生較污水中的污染物質(zhì)按其化學(xué)性質(zhì)可分為無(wú)機物大變化的污水?；钚晕勰喾ū粡V泛用于處理城市生活和有機物。無(wú)機污染物主要包括無(wú)機鹽(如SO2°、S*污水和各種工業(yè)廢水。和Cl2等)、酸、堿、重金屬離子、毒性無(wú)機物(如CN-2.2氧化溝工藝和As等),以及氮、磷等植物性營(yíng)養物質(zhì)。有機污染物氧化溝工藝是活性污泥法的變種工藝,其曝氣池包括以碳元素為主要化學(xué)成分的植物性污染物質(zhì)(如呈首尾循環(huán)、封閉的溝渠型,污水滲入其中得到凈化,蔬菜、果皮及各種植物碎片等)和以碳、氮為主要化學(xué)所以它在水力流態(tài)上不同于傳統的活性污泥法。目前成分的動(dòng)物性污染物質(zhì)(如人畜糞便和動(dòng)物組織碎片應用較為廣泛的氧化溝類(lèi)型包括帕斯韋爾(Pasveer)等)叫。氧化溝、卡魯塞爾(Carrousel) 氧化溝、奧爾伯2處理工藝、優(yōu)缺點(diǎn)及應用(0rba1)氧化溝.T刑氫化溝(=溝式氧化溝)、DE型氧2.1活性污泥法化溝中國煤化工由于在結構和運行[收稿日期]2009-06-17上存Y片CNMHG[作者簡(jiǎn)介]于玲(1983-),女講師,從事光電信息功能材氧化溝工藝的優(yōu)點(diǎn):有機負荷率非常低,污泥持料研究工作。第11期于玲:污水的生物處理工藝●41●續處于內源代謝狀態(tài)，剩余污泥量較少且易于脫水，行穩定;出水水質(zhì)波動(dòng)小，有極強的耐沖擊負荷能力，處理效果穩定可靠,控制- -定的工藝運行條件可達到有良好的污泥沉降性能;節能,運行費用低,耗電量較好的脫氮除磷效果;處理出水水質(zhì)穩定性較好,對低,可回收沼氣能源。AB工藝的缺點(diǎn):A段在運行中如廢水沖擊負荷有較強的適應性;在某些情況下,可以果控制不好,很容易產(chǎn)生臭氣,影響附近的環(huán)境衛生,不設初次沉淀池。其主要缺點(diǎn):池容大,曝氣時(shí)間長(cháng)，這主要是由于A(yíng)段在超高有機負荷下工作,使A段曝在池中發(fā)生高度硝化作用,使硝酸鹽濃度高;在二沉氣池運行于厭氧工況下，導致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等池易發(fā)生反硝化作用,產(chǎn)生氮氣,使污泥上浮;泥齡偏惡臭氣體;當對除磷脫氮要求很高時(shí),A段不宜按AB長(cháng)，污泥老化,易產(chǎn)生泡沫;流速不均及污泥沉積問(wèn)法的原來(lái)去除有機物的分配比去除BOD達55%~題;建設費用和運行費用都較高,占地面積大陽(yáng)0。60%，因為這樣B段曝氣池的進(jìn)水含碳有機物含量的氧化溝工藝-般適用于處理水質(zhì)要求高的小型碳、氮比偏低,不能有效地脫氮;污泥產(chǎn)率高,A段產(chǎn)城鎮污水和工業(yè)污水,水量-般在1 000 m2/d 以下，生的污泥量較大， 約占整個(gè)處理系統污泥產(chǎn)量的80%在我國南方地區及中西部地區得到廣泛應用。左右，且剩余污泥中的有機物含量高,這給污泥的最2.3 A/0工藝終穩定化處置帶來(lái)了較大壓力回。A/0工藝也叫厭氧/好氧工藝,A(Anacrobic)是總體而言,AB工藝適合于污水濃度高.具有污泥厭氧段，用于脫氮除磷;0(0xic)是好氧段,用于除水硝化等后續處理設施的大中規模的城市污水處理廠(chǎng),中的有機物。A/O工藝中在曝氣池內設置- -定的缺氧有明顯的節能效果。對于有脫氮要求的城市污水處理區或采用交替缺氧、好氧間歇曝氣運行,不但可節省廠(chǎng),-般不宜采用。能源，而且對進(jìn)水水質(zhì)負荷的變化有較強的適應能2.5 SBR 工藝力,處理效果穩定可靠且具有明顯的脫氮作用?？梢許BR工藝即間歇或序批式活性污泥法,它由一個(gè)改善污泥沉降性能，并可減少二沉池污泥上浮現象?；蚨鄠€(gè)曝氣反應池組成,污水分批進(jìn)入池中,經(jīng)活性A/0工藝的優(yōu)點(diǎn):流程簡(jiǎn)單,勿需外加碳源與后污泥凈化,上清液排出池外即完成-一個(gè)運行周期。每曝氣池,建設和運行費用較低;反硝化在前，硝化在個(gè)工作周期順序完成進(jìn)水、反應(曝氣)、沉淀、出水、后，設內循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源,效果待機等5個(gè)工藝過(guò)程。好,反硝化反應充分;曝氣池在后,使反硝化殘留物得SBR工藝的優(yōu)點(diǎn):運行效果穩定,污水在理想的以進(jìn)-步去除，提高了處理水水質(zhì)。A/0工藝存在的靜止狀態(tài)下沉淀,需要時(shí)間短、效率高,出水水質(zhì)好;問(wèn)題:由于沒(méi)有獨立的污泥回流系統,從而不能培養耐沖擊負荷,池內滯留的處理水對污水有稀釋、緩沖出具有獨特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低;作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊;工藝過(guò)程中若要提高脫氮效率,必須加大內循環(huán)比，因而加大運的各工序可根據水質(zhì)、水量進(jìn)行調整,運行靈活;處理行費用。另外，內循環(huán)液來(lái)自曝氣池,含有一定的DO,設備少(主體設備只有一個(gè)序批式間歇反應器,無(wú)二使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，沉池、污泥回流系統, 調節池、初沉池也可省略) ,構造脫氮率很難達到90%響。簡(jiǎn)單,便于操作和維護,管理布置緊湊、占地面積小;A/0工藝由于出水水質(zhì)穩定、能耗不高、運行管反應池內存在DO、BOD,濃度梯度,有效控制活性污泥理方便等特點(diǎn),在國內外大中型污水廠(chǎng)“中采用最多。膨脹; SBR法系統本身也適合于組合式構造方法，利2.4 AB工藝于廢水處理廠(chǎng)的擴建和改造;適當控制運行方式，實(shí)AB工藝也稱(chēng)生物吸附一氧化法，20世紀80年代現好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替,具有良好的脫氮除磷效中期引入我國并得到迅速發(fā)展,AB法中A段是在高果。傳統SBR工藝的缺點(diǎn):連續進(jìn)水時(shí)，對于單- SBR負荷條件下運行，泥齡短,去除有機物主要以吸附絮反應器需要較大的調節池;對于多個(gè)SBR反應器,其凝作用為主,主要微生物為世代周期短的細菌群體;B進(jìn)水和排水的閥門(mén)自動(dòng)切換頻繁,無(wú)法達到大型污水段則負荷低,泥齡長(cháng)，去除有機物以氧化作用為主,主處理項目的連續進(jìn)水、出水要求;設備的閑置率較高;要微生物為世代周期較長(cháng)的原生動(dòng)物、后生動(dòng)物和菌污水振中國煤化工，膠團。AB兩段充分利用了特性不同的微生物對有機生活污水和廠(chǎng)礦物的去除作用,取得了穩定的處理效果。企業(yè)的TMHCN MHGS、制藥、焦化、餐AB工藝的優(yōu)點(diǎn):對有機底物去除效率高;系統運飲 、造紙、印染洗滌、屠宰等行業(yè)的污水處理;需要較●42.河北化工第11期高出水水質(zhì)的地方,如風(fēng)景游覽區湖泊和港灣等,不資較大。但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮,防止河湖近年來(lái),生物膜反應器以其獨特的優(yōu)勢備受廣大富營(yíng)養化;水資源緊缺的地方、用地緊張的地方以及研究者、工程師的關(guān)注,又涌現出大量新型的單一或間歇排放和流量變化較大的地方圓。復合式生物膜反應器:如微孔膜生物反應器、復合式2.6生物接觸氧化法活性污泥生物膜反應器、汽提式生物膜反應器移動(dòng)在生物接觸氧化池內裝填-定數量的填料,利用床生物膜反應器、序批式生物膜反應器、升流式厭氧吸附在填料.上的生物膜和充分供應的氧氣,通過(guò)生物污泥床-厭氧生物濾池及附著(zhù)生長(cháng)穩定塘等。與歐氧化作用,將廢水中的有機物氧化分解,達到凈化目美、日本等國家相比,目前我國的生物膜技術(shù)主要應的。生物接觸氧化池內設置填料,填料淹沒(méi)在廢水中，用于水產(chǎn)養殖業(yè), 并已創(chuàng )造出巨大的經(jīng)濟效益，初步填料.上長(cháng)滿(mǎn)生物膜，廢水與生物膜接觸過(guò)程中,水中顯示 了在水處理領(lǐng)域的應用前景。另外,除了城市生的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉化為新的生物活小區、湖泊、河道和城市景觀(guān)用水等的處理,生物膜膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到二沉池后被去技術(shù)還可應用于一些特定的工業(yè)污水的處理,如國內除，廢水得到凈化。生物接觸氧化池內的生物膜由菌印染行業(yè)的廢水處理L.10。膠團、絲狀菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物組成回。3結語(yǔ)生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn):生物接觸氧化池具有較隨著(zhù)國家對環(huán)保問(wèn)題的日益重視,排放標準將更高的容積負荷,占地相對較小;對水質(zhì)水量的驟變有加嚴格,以上污水處理工藝雖然在不同程度上減少了較強的適應能力;不存在污泥膨脹問(wèn)題,運行管理簡(jiǎn)廢棄物對環(huán)境的污染,但總存在- -定的缺陷。為了進(jìn)便;抗沖擊負荷,可間歇運行。生物接觸氧化法的缺一步減少污染， 在改進(jìn)原有處理方法的同時(shí)，也需要點(diǎn):流程較為復雜;布水、曝氣不易均勻,易出現死區;不斷提出新的處理工藝。需定期反洗,產(chǎn)水率低響。[參考文獻]生物接觸氧化法主要應用于生活污水及城市污[1]劉 雨,趙慶良,鄭興燦,等生物膜法污水處理技術(shù)國.北京:中國水處理、食品加工類(lèi)廢水處理、小區及樓宇建筑中水建筑工業(yè)出版社, 2000.[2]X Hao, HL J. Doddema, J.電. Van Croenestijn Use of contact tank回用、微污染飲用水生物預處理等叫四。to enhance denitrification in oxidation ditches[J]. Water2.7生物膜法Science and Technology, 1996, 34(1-2): 195-202廢水中微生物沿固體(載體)表面生長(cháng)的生物處3]吳 美,劉慶臣，李強利，等氧化溝工藝運行中常見(jiàn)問(wèn)題與解決方理方法的統稱(chēng),因微生物群體沿固體表面生長(cháng)成黏膜法[].給水排水，2002, 28(5) :26-29.狀故名。廢水和生物膜接觸時(shí)，污染物從水中轉移到[4]曹瑞鈺,付見(jiàn)中.改善氧化溝流速分布的措施[D].中國給水排水，2001, 17(2):16-18.膜上從而得到處理。生物膜法和活性污泥法- -樣,同[5]鄭興燦,污水脫氮除磷技術(shù).北京:中國建筑工業(yè)出版社, 1998,9屬于好氧生物處理方法,但活性污泥法是依靠曝氣池62-98.中懸浮流動(dòng)著(zhù)的活性污泥來(lái)凈化有機物,而生物膜法[6]陳群燕鐘衛園. AB生化法在印染廢水處理中的應用[].水處理技是依靠著(zhù)生于固體介質(zhì)表面的微生物來(lái)凈化有機物。術(shù), 2003, 29(4) :236-238.生物膜法具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):對污水水質(zhì)水量的[]王凱軍,宋英豪SBR工藝的發(fā)展類(lèi)型及其應用特性[].中國給水排水, 2002, 18(7) :23-26.變化引起的沖擊負荷適應能力較強,適用于處理高濃[8]楊云龍陳啟斌SBR工藝的現狀與發(fā)展[J].工業(yè)用水與廢水，202,度難降解的工業(yè)廢水;生物膜含水率低,不會(huì )出現污33(2):1-3.泥膨脹現象;生物膜反應器內部也會(huì )同時(shí)存在硝化和[9]肖羽堂,許建華.生物接觸氧化法凈化微污染原水的機理研究[].反硝化過(guò)程,如果將已經(jīng)實(shí)現硝化的污水回流到低速環(huán)境科學(xué), 1999 20(3) :85-88.轉動(dòng)的生物轉盤(pán)和鼓風(fēng)量較小的生物濾池等缺氧生[10]陳漢輝,孫國勝.生物接觸氧化法處理微污染源水的研究進(jìn)展與成用[.環(huán)境污染治理技術(shù)與設備, 2000 1():55-60.物膜反應器內,可以取得更好的脫氮效果而且不需要污泥回流;生物濾池、轉盤(pán)等生物膜法采用自然通風(fēng)[11]Hoek J P,et al. In Modern Methods of Potable WaterTreatment Proc [M]. Int. Conf. Czecho slovakia:Pribram供氧，裝置不會(huì )出現泡沫，操作穩定性較好。其缺點(diǎn)為中國煤化工濾料表面積小, BOD容積負荷小;附著(zhù)于固體表面的[12FHCNMHGTreatment of Public微生物量較難控制,操作伸縮性差:靠自然通風(fēng)供氧，Warer oupp1 nesUJ. uriLic nev. cuvir.ir.Cont, 1989,19 (2):容易產(chǎn)生厭氧;需要較多的填料和支撐結構,基建投(下轉第58頁(yè))●58m河北化工第11期200X (75+95) X75 mm;2.5 kg/塊。鎂合金陽(yáng)極化學(xué)組成見(jiàn)表2。.表2鎂合金陽(yáng)極化學(xué)組成元素重量百分含量/%元素重量百分含量%鋁5.5~6.5≤0. 0052.5~3.5銅≤0.020. 15~0.6將鎂合金陽(yáng)極采用焊接的安裝方式安裝在換熱圖5器循環(huán)水側封頭內側隔板.上面,安裝時(shí)根據換熱器封頭內部結構合理布置陽(yáng)極數量(陽(yáng)極表面在使用前要3結論除去表面氧化皮)。其結構如圖4和圖5所示。實(shí)踐證明，用犧牲陽(yáng)極法對陰極進(jìn)行保護，是防用鎂作為犧牲陽(yáng)極,則由鎂與被保護的金屬間的止碳鋼設備在冷卻水中腐蝕的最有效的方法。采用犧牲陽(yáng)極的方法來(lái)保護換熱器,保證了換熱器在- -個(gè)檢電位差所產(chǎn)生的電流來(lái)達到保護的目的。修周期內的長(cháng)周期運行,不僅節省了搶修費,也節省了數百萬(wàn)元的設備更新費用。同時(shí)由于該車(chē)間的冷卻器管程介質(zhì)為二次循環(huán)水，水質(zhì)存在一-定的問(wèn)題,所以對設備會(huì )有- -定程度的腐蝕, 其年腐蝕平均速率為0.125 mm,所以在在今后的工藝操作上要加強循環(huán)水質(zhì)的處理,同時(shí)要控制管內流速和溫度。[參考文獻][1]化工機械手冊[M0.北京:化學(xué)工業(yè)出版社[2]蘭州石油機械研究所主編換熱器[O.烴加工出版社, 1986.圖4[3]楊啟明,目瑞典工業(yè)設備腐蝕與保護[凹).石油工業(yè)出版社,2001.(上接第42頁(yè))119-183.at 1ow temperatures using a suspended-carrier biofilm[13]張景圈,幸福堂.移動(dòng)床生物膜工藝特點(diǎn)、研究現狀及發(fā)展[].工process [D]. Chemosphere, 2004, 55(1): 45-50.業(yè)安全與環(huán)保，2003, 29(4):13-15.[14]N. Perron, u. Welander. Degradation of phenol and cresolsStudy on the Common Biological Treatment Processes of WastewaterYU Ling(Department of Bio-Chenistry Xingtai College, Xingtai 05401, China)Abtract:The Corrmon biological treatment processes of wastewater, their virtues and shortages as well 88 the applica-tion of status are researched. These processes include actived sludge, technics of oxidation ditch, A/O, AB, SBR, biologicalcontact oxidation process and biofilm process. There is 8 guidance significance to choose appropriate treatment processesof wastewater in production and living.Key word:biological treatment process;virtue and shortage: application of status中國煤化工MYHCNMHG