常見污水處理及消毒、除磷工藝
一、 常見污水處理法
目前的污水處理技術(shù)主要有活性污泥法(包括氧化溝、 A2 /O、SBR 等)、生物膜的方法(包括由生物接觸氧化、生物 過濾器等)，其特征各不相同。
1.1 活性污泥法
活性污泥法是最為常見的污水處理工藝，包括氧化溝、 A2/O、SBR 系列等。
1.1.1 氧化溝系列
氧化溝的工藝就是將水槽溝渠的首和尾互相連接，水槽 溝渠內(nèi)的污水會(huì)通過曝氣而進(jìn)行氧化反應(yīng)，這也是活性污泥 處理技術(shù)的變形與進(jìn)化產(chǎn)物。該工藝 BOD5去除率可達(dá)97%， 結(jié)構(gòu)較簡單、處理的效果也更是令人滿意。通道氧化過程也就是氧化溝工藝包括四個(gè)優(yōu)化階段 ：第一階段包括間歇曝氣 和沉淀;第二種是立式曝氣器的使用，包括硝化和反硝化反應(yīng); 第三，消除磷;再到第四階段，該工藝進(jìn)一步進(jìn)化，加入二沉池， 和氧化溝形成一體化工藝，可以更有效和更經(jīng)常地處理廢水， 并減少處理廠的人員成本。
1.1.2 A2 /O系列
A2 /O 工藝，又稱 A-A-O 工藝，是一種同時(shí)可以脫氮除磷 的污水處理工藝。A2 /O 生物池分為三個(gè)獨(dú)立的區(qū)：厭氧、缺氧、 好氧，由于環(huán)境條件各不相同，在不同微生物種類菌群的綜 合搭配條件下，能夠讓污染物的處理效率大大提高，穩(wěn)定性 大大增加。且在厭氧—缺氧—好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌 繁殖困難，鮮少發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象。池中好氧區(qū)的供氧可選 擇鼓風(fēng)曝氣、表面曝氣兩種方式。此工藝缺點(diǎn)是污泥回流量大， 能源消耗量不僅高，設(shè)備和運(yùn)行成本會(huì)很高，對運(yùn)行管理的 要求也會(huì)很高。
1.1.3 SBR系列
SBR 工藝又稱序批式活性污泥法，而它的最大特點(diǎn)就是 能夠運(yùn)用間歇曝氣的方式來完成整個(gè)過程。該工藝序批過程 按順序分為進(jìn)水、曝氣反應(yīng)、沉淀、排水、閑置待機(jī)五個(gè)工序， 五個(gè)工序在同一容器中進(jìn)行。序批時(shí)間根據(jù)進(jìn)水濃度和設(shè)計(jì) 負(fù)荷不同而有所差異。
SBR 工藝優(yōu)點(diǎn)較多，最大的特點(diǎn)是集中所有反應(yīng)、沉淀 工序于同一反應(yīng)器中進(jìn)行，由于拋去了很多的結(jié)構(gòu)和設(shè)施， 因此就能夠節(jié)省土地，也就減少了對基礎(chǔ)設(shè)施的投資。
(1)傳統(tǒng) SBR 工藝 反應(yīng)發(fā)生在同一個(gè)容器中。該工藝步驟包括先在同一容 器中注入水分，然而進(jìn)入同一容器，然后形成厭氧—缺氧— 停止進(jìn)水—曝氣充氧—脫氮除磷—沉淀—出水的一個(gè)過程。 缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)總?cè)莘e利用率低，一般低于50%，僅適用于較低的 廢水體積。
(2)CAST 工藝
CAST 工藝是在傳統(tǒng) SBR 工藝和 ICEAS 工藝基礎(chǔ)上優(yōu)化 的一項(xiàng)新技術(shù)。對于每一組 CAST 系統(tǒng)，通常有四種工藝 ： 加水、反應(yīng)、沉淀、閑置和出水。在四個(gè)池子中輪流運(yùn)轉(zhuǎn)工作。 預(yù)反應(yīng)區(qū)通常位于每個(gè)池子的前端，部分污泥回流回該區(qū)域。 該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是，具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷、適應(yīng)水質(zhì)變化的能力， 處理的效果也相對明顯。缺點(diǎn)是每座池子都應(yīng)該配備沉淀的 潷水器和曝氣的設(shè)備、控制系統(tǒng)，不僅將水?dāng)鄶嗬m(xù)續(xù)地帶走， 從而增加水頭損失，而且報(bào)廢率越高，利用率很低。另外要 求自動(dòng)化程度較高。
(3)Unitank 工藝
Unitank 工藝比較先進(jìn)，它同時(shí)擁有 SBR 和傳統(tǒng)活性污泥 法兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)恒定水位，能夠連續(xù)運(yùn)行，占用面積也非 常小，系統(tǒng)運(yùn)行靈活方便。
(4)CASS 工藝
CASS 工藝就是周期循環(huán)活性污泥法，在 SBR 的基礎(chǔ)上， 通過在池內(nèi)進(jìn)水一端增加生物選擇器，從而實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水， 間歇排水。
CASS 反應(yīng)池分為生物選擇區(qū)(預(yù)反應(yīng)區(qū))和主反應(yīng)區(qū)兩 部分。預(yù)反應(yīng)區(qū)在反應(yīng)池前端，池內(nèi)微生物經(jīng)過酶的快速轉(zhuǎn) 移機(jī)理，污水中大部分可溶性有機(jī)物被迅速吸附，在高負(fù)荷 的機(jī)制快速累積過程中，進(jìn)水中的水質(zhì)、水量、pH 和有毒物 質(zhì)被緩沖，同時(shí)絲狀菌的成長會(huì)遭到有效的抑制。主反應(yīng)區(qū) 在反應(yīng)池后端，在該反應(yīng)區(qū)內(nèi)，污水中的污染物經(jīng)歷一個(gè)負(fù) 荷較低的基質(zhì)降解過程。CASS 工藝特點(diǎn)是將反應(yīng)、沉淀、排 水、功能四者融為一體，去除污染物效果明顯，同時(shí)具有較 好的脫氮除磷效果。
1.2 生物膜法
生物膜法也是廢水處理的常用方法，一般適用于比較中 小型污水處理廠 ;主要有旋轉(zhuǎn)生物圓盤法、生物接觸氧化法、 生物濾池法等。
1.2.1 生物轉(zhuǎn)盤法
通常所說的生物轉(zhuǎn)盤是由接觸反應(yīng)單元、驅(qū)動(dòng)裝置、圓盤、旋轉(zhuǎn)軸等組成的生物反應(yīng)器。微生物形成附著在圓盤外表面 的生物膜，旋轉(zhuǎn)軸下約45% 的圓盤表面被淹沒在廢水中。在 工作過程中，圓盤上的生物膜與大氣和廢水交替接觸，而生 物圓盤不斷旋轉(zhuǎn)，形成厭氧、缺氧和好氧的交替環(huán)境。
生物轉(zhuǎn)盤的特點(diǎn)是①有氣味產(chǎn)生，對環(huán)境有一定影響 ; ②能源消耗低，管理便利 ;③凈化效果好，并且不會(huì)發(fā)生堵 塞的現(xiàn)象 ;④面積占用較大等。
1.2.2 生物接觸氧化法
生物接觸氧化法(浸沒式曝氣生物池)是目前主要的廢 水處理工藝之一，它目前正被廣泛應(yīng)用在對有機(jī)工業(yè)廢水的 生物處理方面和小型生活污水的處理方面，是在生物濾池的 基礎(chǔ)上一步步地慢慢發(fā)展演變而來的 。
生物接觸氧化法是將合成纖維、沸石、焦炭等填料放入 池中，讓其被廢水浸沒，并在底部曝氣氧化。生物膜從填料 中分離出來后，隨水流進(jìn)入二沉池，來達(dá)到凈化廢水，改善 水質(zhì)的目的。
1.2.3 生物濾池法
在生物過濾器中，有一層過濾材料，由下承載層和上承 載層組成。有孔隙的容器壁有利于過濾材料內(nèi)部的通風(fēng)，使 生物膜外的微生物通過填充層的自然通風(fēng)獲得溶解氧，從而 處于好氧狀態(tài)。過濾器表面的廢水在供水系統(tǒng)中均勻分布。 根據(jù)處理污水量采用間歇式固定式布水的普通生物濾池(小) 或采用連續(xù)旋轉(zhuǎn)式布水的高負(fù)荷生物濾池(大)。污水在填料 表面滑落，由上而下，經(jīng)過微生物轉(zhuǎn)化后得以進(jìn)化。
二、消毒、除磷工藝設(shè)計(jì)
2.1 深度處理技術(shù)
深度處理技術(shù)的工藝流程，有多種工藝和組合方式，如 ： 活性炭吸附、混凝沉淀、離子交換、過濾、反滲透、臭氧氧化、 電滲析等。具體選擇何種工藝應(yīng)參考實(shí)際，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)情況、 出水水質(zhì)要求、出水具體用途決定。
2.2 污水消毒方案
目前來說，我國污水處理廠出水消毒方式較多，主要以 液氮消毒、二氯化氮消毒和紫外線消毒為主，由于液氮運(yùn)輸、 儲(chǔ)存危險(xiǎn)性較大，因此很多污水消毒方案只運(yùn)用二氯化氮消 毒、紫外線消毒兩種方案
2.3 除磷工藝方案
廢水處理廠中磷的絕大多數(shù)去除過程基本上是生物的，并 輔以化學(xué)過程。磷的化學(xué)去除是一種化學(xué)沉淀，通過這種沉淀， 試劑和可溶性磷酸鹽結(jié)合形成不溶性磷酸鹽沉積物，從而去 除污水中固體就可去除污水中的磷。化學(xué)除磷工藝選用的藥 劑主要有鋁鹽、鐵鹽和石灰等。鋁鹽主要是硫酸鋁和合氯化鋁。 硫酸鋁被廣泛使用，但它產(chǎn)生的污泥濃度和脫水性能相對較 低，對后續(xù)的生物系統(tǒng)也許會(huì)產(chǎn)生較壞的影響 ;堿式氯化鋁 溶解性比較好，配制簡單，且絮凝體的密度較大，形成迅速， 很快沉降 ;鐵鹽缺點(diǎn)是如果固液分離效果不好，出水會(huì)帶有 一定的紅色 ;石灰通常使用在初沉池和二級處理中，在此工 藝中，與其他的傳統(tǒng)的污水磷的處理方式相比較而言，節(jié)省 的成本還不夠。
三、結(jié)語
隨著我國城市化進(jìn)程和工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的不斷進(jìn)步，我們 的生產(chǎn)力也在不斷的提高，然而在不斷提高的同時(shí)，環(huán)境污 染也在進(jìn)一步威脅我們。其中污水排放就是其中一個(gè)重大問 題之一。污水的不規(guī)范排放會(huì)直接影響到人體健康，所以治 理污水排放是很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此，對污水除磷的工藝 設(shè)計(jì)研究從來都不會(huì)過時(shí)，并且一直在路上。
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