中小型城市生活污水处理的工艺研究_城市生活污水处理工艺
摘 要：生活污水处理工艺目前已相当成熟，现最常用的几种工艺有无能耗地埋式小型生活污水装置、A/O法及由A/O法衍生的A2/O、A3/O污水处理工艺、氧化沟法、SBR法和CASS工艺。传统的活性污泥法处理工艺在中小型城市生活污水处理已较少使用,根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。� 关键词：中小型城市;生活污水;工艺研究 �� 随着我国的经济发展，人们的物质生活水平提高了，但是与人们息息相关的水资源却出现受污染程度越来越高了。为了保护水体环境，国家已把城市给排水列为基本建设领域重点支持的产业，并提出至2000年我国污水处理率达到25%，2010年污水处理率达到40%的总体目标。而中小城市污水处理项目将占有相当高的比重。所以我们要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。为使有限的投资取得好的效益，结合中小城镇生活污水状况，进行各种工艺研究。� 1 中小型城市生活污水处理的工艺简介� 1.1 无能耗地埋式小型生活污水装置� 即改进型化粪池，工艺流程如下：� 污水――厌氧水解池 ―― 厌氧过滤池――氧化沟――出水 � 厌氧水解池即为国标化粪池，厌氧过滤池即为厌氧接触氧化池，内置填料，氧化沟即利用排水沟及强制通风，空气中的氧气溶入污水中的过程为自然进行。� 1.2 A/O法� 这是传统活性污泥法，其改进型有A2/0、AB工艺。� 即厌氧―好氧污水处理工艺，流程如下： � 污水―粗格栅―提升泵站―细格栅池―钟式沉砂池―厌氧水解池―接触氧化池―沉淀池― 过滤池―消毒出水―污泥回流―� 1.3 氧化沟法� 氧化沟法是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，池体狭长，故称为氧化沟。是污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。 典型的氧化沟有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气―沉淀一体化氧化沟。� 目前较流行微曝氧化沟技术，这是广东省环境工程装备总公司以氧化沟为基础开发出的一种污水处理工艺，也是一种值得推荐的一种新型氧化沟活性污泥法。有机污染物得到较彻底的去除，剩余污泥高度稳定，无需初沉池和污泥消化池。� 工艺流程图如下：� 进水―粗格栅―提升泵站―细格栅池―钟式沉砂池―厌氧池―缺氧池―好氧池―沉淀池―消毒出水―污泥回流� 1.4 SBR法� 即间歇式活性污泥法，由于它具有一系列优于普通活性污泥法的特征，目前已普遍应用于污水处理工程中。SBR法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。� SBR法处理工艺流程如下：� 污水――粗格栅――提升泵站――细格栅池�―钟式沉砂池――SBR反应器――过滤――消毒出水� 1.5 CASS工艺� CASS工艺是普通SBR工艺的一种改进型工艺。即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。CASS反应池由预反应区和主反应区组成，预反应区控制在缺氧状态，因此，提高了对难降解有机物的去除效果提高。� CASS工艺生活污水处理一般流程图：� 进水――粗格栅（远程自动）――提升泵房（手动、自动）――细格栅及钟式沉砂池（自动）――四个CASS池（改良SBR池）――出水紫外消毒池� CASS池是污水处理厂的核心，后部安装了可升降的自动滗水器，曝气、沉淀、排水均在同一池子内周期性循环进行，一般CASS工艺操作周期的四个阶段：曝气、沉淀、排水和闲置4个阶段，依次在同一CASS反应池中周期交替进行。� 2 各种生活污水处理工艺的特点� 2.1 无能耗地埋式小型生活污水装置� 这一污水处理工艺适宜单个住宅楼的生活污水处理，且可与国标化粪池组合使用，其最大的优点是运行费用为零。出水水质可达到国家《污水综合排放标准》中的二级标准。� 该工艺适宜于污水量小于20m3/d的污水处理工程，可在较为富裕的农村地区使用。� 2.2 A/O法� 由A/O法衍生的A2/O、A3/O污水处理工艺，原理上是相似的。� A/O法的主要特点是：适应能力强；耐冲击负荷；高容积负荷；不存在污泥膨胀；排泥量非常少；具有较好的脱氮效果。但传统活性污泥及其改进型A/0、A2/0、AB工艺，处理单元多，操作管理复杂，尤其是污泥厌氧消化工艺，对管理水平要求较高。污泥厌氧消化可回收一部分能量，根据我国污水处理的实践经验，污水处理厂设计规模达到20×10�4m3/d以上，才具有经济性。� 2.3 氧化沟法� 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：� 1)具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。 � 2)具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。� 3)沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。� 4) 氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。� 其中微曝氧化沟法是氧化沟法中比较先进的一种工艺。� 1）微曝氧化沟工艺具有反硝化过程的一切优点：如可恢复硝化阶段约50%的碱度；可利用缺氧条件去除部分BOD5；可利用氧化沟原有的流速，不增加动力的情况下，将相当于400%进水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池与原水混合并进行反硝化反应，达到较高程度总氮的去除。� 2）微曝氧化构采用深水微孔曝气和水下推流相结合的微曝系统。充氧能力高，保证氧化沟出口处氧浓度不小于l~2mg/L，保持活性污泥良好的净化功能：混合搅拌充分，维持渠液流速在0.3米秒，防止污泥沉降，使污泥与原水充分混合，彻底地进行硝化反应。� 3）微曝氧化沟工艺出水水质好，运行稳定。� 4）占地较少。因在流程中省了初沉池、污泥消化池，同时氧化沟因采用微孔曝气，水深可从原来3.2m加深到5.8m。池深增大的结果，使氧化沟的面积可相应缩少，因此污水厂总占地面积减少。� 5）效益可观。氧化沟综合能耗的80%为曝气装置的电耗，微曝氧化沟工艺从根本上改变了曝气方式，由表曝改进为微曝，提高了供氧能力和氧利用率，显著降低曝气能耗。较一般氧化沟综合能耗降低30%，运行费用可节约20%。� 2.4 SBR法� 设计要点：理论上SBR反应器的容积负荷有一个范围为0.1~1.3 kgBOD5/m3.d，但为安全计，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。� SBR工艺的主要特点有：出水水质较好；占地少；不产生污泥膨胀；除磷脱氮效果好。� 2.4 CASS工艺� 主要有以下特点:� 1)此工艺建设费用低，与常规活性污泥相比，省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，工艺流程简洁，建设费用可节省10%~25%，占地面积可减少20%~35%。� 2)运转费用省。由于曝气是周期性的，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%~25%。� 3) 有机物去除率高，出水水质好。各项指标均符合国家排放标准。� 4) 管理简单，运行可靠，能有效防止污泥膨胀。� 5)控制系统设计紧密结合CASS工艺特点，管理简单，运行可靠。� 6) 污泥产量低，性质稳定。� 7)操作管理、维修简单。操作人员可减少40%，费用也可显著降低。� 3 结论� 3.1 氧化沟是目前多种城市污水处理技术中出水水质最好，操作最稳定，应用最多的工艺之一。其中微曝氧化沟的工艺技术最为突出，具有处理流程简单，操作管理方便,出水水质好，工艺可靠性强,基建投资省，运行费用低等特点。 � 3.2 CASS工艺对城镇生活污水的处理效果也是较为理想，出水水质符合国家一级排放标准。整个工艺具有投资省、占地少、工作人员少、运行稳定、抗冲击负荷、有明显的节能效果、处理成本低等优点。� 3.3 因此中小型城市生活污水处理的优选工艺是微曝氧化沟和CASS工艺。 �� 参考文献� ［1］颜秀勤.奥贝尔氧化沟的工程应用性能研究［J］.中国给水排水,1999,（7）.� ［2］周雹. 中、小城市污水处理厂的优选工艺，中国给水排水，2000，（10）.� ［3］李晓敏，杨东海，孟青松等．提高CASS工艺脱氮效果的应用及研究［J］.中国环保产业，2007（9）：44-46.
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