污水處理工藝(二)-上海歐亮環(huán)??萍加邢薰?/h1>
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發(fā)布時間:2025-06-17
污水的二級處理
1.污水的二級處理又稱為生物處理
污水的生物處理就是利用微生物的氧化分解及轉(zhuǎn)化功能,以污水的有機物(少數(shù)以無機物)作為微生物的營養(yǎng)物質(zhì),采取一定的人工措施,創(chuàng)造一種可控制的環(huán)境,通過微生物的代謝作用,使污水中的污染物質(zhì)被降解、轉(zhuǎn)化,污水得以凈化。
(1)污水生物處理分類:好氧生物處理、厭(兼)氧生物處理
對于好氧生物處理中的傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝、序批式活性污泥法統(tǒng)稱為活性污泥法;其中生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、流化床、氣提式反應器(ABS)統(tǒng)稱為生物膜法。
2.活性污泥法工藝流程其中工藝有:
(1)傳統(tǒng)的SBR法:SBR工藝即間歇活性污泥法,它由一個或多個曝氣反應池組成,污水分批進入池中,經(jīng)活性污泥凈化后,上清液排出池外即完成一個運行周期。每個工作周期順序完成進水 、反應 、沉淀 、排放4個工藝過程。
SBR工藝的特點是具有一定的調(diào)節(jié)均化功能,可緩解進水水質(zhì)、水量波動對系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定性。工藝處理簡單,處理構(gòu)筑物少,曝氣反應池集曝氣、沉淀、污泥回流于一體,可省去初沉池、二沉池及污泥回流系統(tǒng),且污泥量少,易于脫水,控制一定的工藝條件可達到較好的除磷效果,但也存在自動控制和連續(xù)在線分析儀器儀表要求高的缺點。
(2)CASS工藝:CASS工藝是一種連續(xù)進水式SBR曝氣系統(tǒng),不僅具有SBR工藝簡單可靠、運行方式靈活、自動化程度高的特點,且除磷脫氮效果明顯。這一功能主要實現(xiàn)于CASS池通過隔墻將反應池分為功能不同的區(qū)域,在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機負荷不同,各池中的生物也不相同。整個過程實現(xiàn)了連續(xù)進、出水。同時在傳統(tǒng)的SBR池前或池中設置了選擇器及厭氧區(qū),提高了除磷脫氮效果(見圖2)。
(3)MSBR法:MSBR工藝是20世紀80,年代初期發(fā)展起來的污水處理工藝 ,經(jīng)過不斷改進和發(fā)展,目前較新的工藝是第三代工藝,其工作原理如圖3所示。
(4)AB法是吸附-生物降解工藝的簡稱,是由德國亞琛工業(yè)大學(Aachen)賓克(Bohnke)教授于20世紀70年代中期開創(chuàng)。該工藝于80年代初應用于工程實踐。
與傳統(tǒng)活性污泥法相比,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段為一級處理系統(tǒng);B段由曝氣池和二次沉淀池組成;A、B兩段各自擁有獨自的污泥回流系統(tǒng),兩段完全分開,各自由獨特的微生物群體,有利于功能的穩(wěn)定。
AB法工藝:
其他其他SBR演變工藝:ICEAS工藝、IDEA工藝、DAT-IAT工藝
3.生物膜法:
好氧生物膜法是根據(jù)土壤自凈的原理發(fā)展起來的。從好氧微生物對有機物降解過程的基本原理上分析,生物膜法和活性污泥法是相同的,兩者主要不同在于活性污泥法是靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解有機物的,而生物膜法則是主要依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機物。
(1)厭氧生物處理的機理
可分為四個階段:水解階段、酸化階段(也叫發(fā)酵階段)、產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段。
水解階段:水解細菌將不溶性有機物轉(zhuǎn)變成可溶性有機物,將高分子溶性有機物轉(zhuǎn)變成小分子有機物(通過細菌胞外酶作用)
酸化階段:水解階段產(chǎn)生的小分子水解產(chǎn)物在酸化菌的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物并分泌到細胞外,這一階段的主要產(chǎn)物有VFA、醇類、乳酸、CO2、NH3、H2S等。與此同時,酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細胞物質(zhì)。
產(chǎn)乙酸階段:在此階段,酸化階段的產(chǎn)物被進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、H2、碳酸等以及新的細胞物質(zhì)。
產(chǎn)甲烷階段:在此階段,乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為CH4、CO2和新的細胞物質(zhì)。
三級處理工藝
近年來,我國已經(jīng)開始重視三級處理工藝的研究開發(fā),目前用得比較多的三級處理工藝可以分為常規(guī)工藝、MBR技術(shù)和LM深度處理技術(shù)。
1.常規(guī)工藝
常規(guī)的三級處理工藝是在生物處理之后增加混凝、過濾、消毒等常規(guī)處理過程,有砂濾、膜濾、反滲透、UV消毒、液氯、臭氧消毒等 。一般來說這些處理方式單位水處理成本比較低,在經(jīng)濟上比較可行。
2.MBR技術(shù)
MBR技術(shù)又稱為膜生物反應器技術(shù),利用了膜分離的選擇性和高效性,同時又利用了生物處理工程的有效性和徹底性,將水中的有害物質(zhì)較大限度地除去。MBR工藝的特點是用膜分離系統(tǒng)代替了普通活性污泥法中的二沉池,減少了傳統(tǒng)工藝大部分的處理單位,節(jié)省了大量投資,而且耗能和一般傳統(tǒng)的水處理工藝相近。污水在處理設備中的停留時間短,對COD,NH3-N的去除率極高,出水水質(zhì)達到了生活雜用水水質(zhì)的標準。
3.LM深度處理工藝
LM深度處理工藝是一種全新的生態(tài)處理工藝,在厭氧池加好氧池的基礎(chǔ)上加入了改進的曝氣氧化塘和高效濕地兩個深度處理單元,使出水水質(zhì)達到了生活雜用水的標準。其工藝流程是:生物厭氧池—封閉好氧池—開放好氧池—澄清池—人工濕地—UV消毒—蓄水池—回用,或者以接觸氧化池和生態(tài)氧化槽代替封閉好氧池和開放好氧池。LM深度處理工藝的特點是剩余污泥少、運行費用低、管理方便,還具有美化景觀的功能,該方法和其他水處理工藝相比比較經(jīng)濟。
4.運用狀況及其發(fā)展趨勢
目前我國的三級處理工藝中運用一般的常規(guī)處理工藝較多,現(xiàn)階段MBR方法也有了廣*運用。
就我國目前的實際情況來看,由于常規(guī)工藝處理比較方便,且應用技術(shù)也較成熟,一般在選取工藝時仍選用常規(guī)處理工藝。國內(nèi)外目前廣*研究的主要是通過微濾和反滲透技術(shù)來處理二級處理后的污水,以達到回用水的標準,圖10是該處理工藝流程的典型例子。濕地系統(tǒng)在國外有著廣*的應用,目前我國也開始了這方面的研究工作 。由于我國環(huán)境污染加劇,淡水資源巨減,相信三級處理工藝必將越來越受到重視。
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污水的二級處理
1.污水的二級處理又稱為生物處理
污水的生物處理就是利用微生物的氧化分解及轉(zhuǎn)化功能,以污水的有機物(少數(shù)以無機物)作為微生物的營養(yǎng)物質(zhì),采取一定的人工措施,創(chuàng)造一種可控制的環(huán)境,通過微生物的代謝作用,使污水中的污染物質(zhì)被降解、轉(zhuǎn)化,污水得以凈化。
(1)污水生物處理分類:好氧生物處理、厭(兼)氧生物處理
對于好氧生物處理中的傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝、序批式活性污泥法統(tǒng)稱為活性污泥法;其中生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、流化床、氣提式反應器(ABS)統(tǒng)稱為生物膜法。
2.活性污泥法工藝流程其中工藝有:
(1)傳統(tǒng)的SBR法:SBR工藝即間歇活性污泥法,它由一個或多個曝氣反應池組成,污水分批進入池中,經(jīng)活性污泥凈化后,上清液排出池外即完成一個運行周期。每個工作周期順序完成進水 、反應 、沉淀 、排放4個工藝過程。
SBR工藝的特點是具有一定的調(diào)節(jié)均化功能,可緩解進水水質(zhì)、水量波動對系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定性。工藝處理簡單,處理構(gòu)筑物少,曝氣反應池集曝氣、沉淀、污泥回流于一體,可省去初沉池、二沉池及污泥回流系統(tǒng),且污泥量少,易于脫水,控制一定的工藝條件可達到較好的除磷效果,但也存在自動控制和連續(xù)在線分析儀器儀表要求高的缺點。
(2)CASS工藝:CASS工藝是一種連續(xù)進水式SBR曝氣系統(tǒng),不僅具有SBR工藝簡單可靠、運行方式靈活、自動化程度高的特點,且除磷脫氮效果明顯。這一功能主要實現(xiàn)于CASS池通過隔墻將反應池分為功能不同的區(qū)域,在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機負荷不同,各池中的生物也不相同。整個過程實現(xiàn)了連續(xù)進、出水。同時在傳統(tǒng)的SBR池前或池中設置了選擇器及厭氧區(qū),提高了除磷脫氮效果(見圖2)。

(3)MSBR法:MSBR工藝是20世紀80,年代初期發(fā)展起來的污水處理工藝 ,經(jīng)過不斷改進和發(fā)展,目前較新的工藝是第三代工藝,其工作原理如圖3所示。

(4)AB法是吸附-生物降解工藝的簡稱,是由德國亞琛工業(yè)大學(Aachen)賓克(Bohnke)教授于20世紀70年代中期開創(chuàng)。該工藝于80年代初應用于工程實踐。
與傳統(tǒng)活性污泥法相比,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段為一級處理系統(tǒng);B段由曝氣池和二次沉淀池組成;A、B兩段各自擁有獨自的污泥回流系統(tǒng),兩段完全分開,各自由獨特的微生物群體,有利于功能的穩(wěn)定。
AB法工藝:

其他其他SBR演變工藝:ICEAS工藝、IDEA工藝、DAT-IAT工藝
3.生物膜法:
好氧生物膜法是根據(jù)土壤自凈的原理發(fā)展起來的。從好氧微生物對有機物降解過程的基本原理上分析,生物膜法和活性污泥法是相同的,兩者主要不同在于活性污泥法是靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解有機物的,而生物膜法則是主要依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機物。
(1)厭氧生物處理的機理
可分為四個階段:水解階段、酸化階段(也叫發(fā)酵階段)、產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段。
水解階段:水解細菌將不溶性有機物轉(zhuǎn)變成可溶性有機物,將高分子溶性有機物轉(zhuǎn)變成小分子有機物(通過細菌胞外酶作用)
酸化階段:水解階段產(chǎn)生的小分子水解產(chǎn)物在酸化菌的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物并分泌到細胞外,這一階段的主要產(chǎn)物有VFA、醇類、乳酸、CO2、NH3、H2S等。與此同時,酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細胞物質(zhì)。
產(chǎn)乙酸階段:在此階段,酸化階段的產(chǎn)物被進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、H2、碳酸等以及新的細胞物質(zhì)。
產(chǎn)甲烷階段:在此階段,乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為CH4、CO2和新的細胞物質(zhì)。
三級處理工藝
近年來,我國已經(jīng)開始重視三級處理工藝的研究開發(fā),目前用得比較多的三級處理工藝可以分為常規(guī)工藝、MBR技術(shù)和LM深度處理技術(shù)。
1.常規(guī)工藝
常規(guī)的三級處理工藝是在生物處理之后增加混凝、過濾、消毒等常規(guī)處理過程,有砂濾、膜濾、反滲透、UV消毒、液氯、臭氧消毒等 。一般來說這些處理方式單位水處理成本比較低,在經(jīng)濟上比較可行。
2.MBR技術(shù)
MBR技術(shù)又稱為膜生物反應器技術(shù),利用了膜分離的選擇性和高效性,同時又利用了生物處理工程的有效性和徹底性,將水中的有害物質(zhì)較大限度地除去。MBR工藝的特點是用膜分離系統(tǒng)代替了普通活性污泥法中的二沉池,減少了傳統(tǒng)工藝大部分的處理單位,節(jié)省了大量投資,而且耗能和一般傳統(tǒng)的水處理工藝相近。污水在處理設備中的停留時間短,對COD,NH3-N的去除率極高,出水水質(zhì)達到了生活雜用水水質(zhì)的標準。
3.LM深度處理工藝
LM深度處理工藝是一種全新的生態(tài)處理工藝,在厭氧池加好氧池的基礎(chǔ)上加入了改進的曝氣氧化塘和高效濕地兩個深度處理單元,使出水水質(zhì)達到了生活雜用水的標準。其工藝流程是:生物厭氧池—封閉好氧池—開放好氧池—澄清池—人工濕地—UV消毒—蓄水池—回用,或者以接觸氧化池和生態(tài)氧化槽代替封閉好氧池和開放好氧池。LM深度處理工藝的特點是剩余污泥少、運行費用低、管理方便,還具有美化景觀的功能,該方法和其他水處理工藝相比比較經(jīng)濟。
4.運用狀況及其發(fā)展趨勢
目前我國的三級處理工藝中運用一般的常規(guī)處理工藝較多,現(xiàn)階段MBR方法也有了廣*運用。
就我國目前的實際情況來看,由于常規(guī)工藝處理比較方便,且應用技術(shù)也較成熟,一般在選取工藝時仍選用常規(guī)處理工藝。國內(nèi)外目前廣*研究的主要是通過微濾和反滲透技術(shù)來處理二級處理后的污水,以達到回用水的標準,圖10是該處理工藝流程的典型例子。濕地系統(tǒng)在國外有著廣*的應用,目前我國也開始了這方面的研究工作 。由于我國環(huán)境污染加劇,淡水資源巨減,相信三級處理工藝必將越來越受到重視。
