4.2 UASB+缺氧池+接觸氧化
上流式厭氧污泥反應器(UASB)技術在國內外已經發(fā)展成為厭氧處理的主流技術之一,在UASB中沒有載體,污水從底部均勻進入,向上流動,顆粒污泥(污泥絮體)在上升的水流和氣泡作用下處于懸浮狀態(tài)。反應器下部是濃度較高的污泥床,上部是濃度較低的懸浮污泥層,有機物在此轉化為甲烷和二氧化碳氣體。在反應器的上部有三相分離器,可以脫氣和使污泥沉淀回到反應器中。UASB的COD負荷較高,反應器中污泥濃度高達100—150 g/L,因此COD去除效率比普通的厭氧反應器高三倍,可達80%~95%。
缺氧池具有雙重作用,一是對廢水進行生物預處理,改善其生化性,并吸附、降解一部分有機物;二是對系統(tǒng)的污泥進行消化處理。可以與后續(xù)的接觸氧化形成A/O模式,具有同步脫氮除磷作用,其中厭氧段主要作用是去除有機污染物和釋放磷,缺氧段的主要作用是反硝化脫氮,由于具有同步去除有機污染物、脫氮、除磷作用,因而目前該工藝廣泛應用在需要脫氮除磷的污水處理方案中。
生物接觸氧化法是生物膜法的一種,屬于好氧生化處理工藝。整個系統(tǒng)由池體、填料、曝氣設備等組成。好氧生化法是細菌及菌類的微生物、后生動物等一類的微型動物在填料載體上生長繁殖,微生物攝取污水中的有機物作為養(yǎng)份,吸附分解污水中的有機物,微生物不斷新陳代謝,保持活性,從而使污水得以凈化。在溶解氧和食物都充足的情況下,微生物繁殖十分迅速,生物膜逐漸增厚,溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用,被微生物利用。當生物膜達到一定厚度時,氧氣無法向生物膜內部擴散,好氧菌死亡,而兼性細菌和厭氧菌開始大量繁殖,形成厭氧層,利用死亡的好氧菌為基質,并在此基礎上不斷繁殖厭氧菌,經過一段時間后在數(shù)量上開始下降,加上代謝氣體的逸出,使生物膜大塊脫落。在脫落的生物膜表面新的生物膜又重新發(fā)展起來,在接觸氧化池內,由于填料表面積大,所以生物膜發(fā)展的每一個階段都是存在的,使去除有機物的能力穩(wěn)定在一個水平上。接觸氧化工藝的主要優(yōu)點如下:
① 體積負荷高,處理時間短,節(jié)約占地面積。生物接觸氧化法的體積負荷最高可達3~6kgBOD(m3•d),污水在池內停留時間最短只需0.5~1.5h。同樣體積的設備,生物接觸氧化的處理能力高出幾倍,處理效率高,所以節(jié)約占地面積。
?、?生物活性高。由于曝氣系統(tǒng)設置在填料之下,不僅供氧充分而且對生物膜起到擾動作用,加速生物膜的更新,大大提高生物膜的活性。曝氣形成的紊流使得生物膜不斷的連續(xù)的與污水中有機物接觸,避免形成死角。經過我們在類似工程中的檢測,同樣濕重的絲狀菌生物膜,其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。
?、?微生物濃度高,一般的活性污泥法的污泥濃度為2~3g/L,微生物在池中處于懸浮狀態(tài);而接觸氧化池中絕大多數(shù)微生物附著在填料上,單位體積內水中和填料上的微生物濃度可達到10~20g/L。由于生物接觸氧化工藝的微生物濃度高,所以有利于提高容積負荷,從而降低占地面積。
?、?污泥產量低。
?、?出水水質好而且穩(wěn)定。在進水短期發(fā)生變化時,出水水質受的影響很小,而且生物膜活性恢復快,適合短期間斷運行的需要。
?、?運行管理方便
4.3 EGSB+SBR
EGSB與UASB非常相似,其區(qū)別在于,EGSB采用高達2.5~6m/h的上升流速,使得反應器中的顆粒污泥處于部分或者完全膨脹化。污泥顆粒之間的距離加大從而使污泥床的體積加大。在高的上升流速以及產氣的作用下,廢水中的有機物與污泥床更充分的接觸。因此可以允許廢水在反應器中有更短的停留時間,從而,EGSB可以用于處理較低濃度的廢水。與UASB相比,它比UASB布水更容易均勻,傳質效果更好,有機物去除率更高,能適應高濃度有機廢水和低濃度有機廢水,容積負荷高,COD去除率高。
EGSB優(yōu)點:
1、使用范圍廣,不需要預酸化,流程簡單;
2、對進水的溫度,pH要求不高,進水COD可達~30,000mg/L;
3、依靠進水和產氣達到自行膨脹,并且會根據(jù)負荷的變化自動改變床層的膨脹度,無須另外增加循環(huán)泵保證膨脹,因此動力消耗小;
4、反應器中床層的膨脹度由下自上逐漸增大,屬于變速膨脹床,其抗沖擊負荷能力較強,有機物去除率較高(一般為75%~95%以上);
5、三項分離器:三相分離器專利設計,有效地將氣固液分離開,保證有效的污泥停留時間;
6、反應器沒有內循環(huán),上升流速慢,負荷高時也不影響分離;
7、操作維護容易,便于管理。
SBR工藝集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構成一組,各池工作狀態(tài)輪流變換運行,單池由潷水器潷水,間歇出水,故又稱為序批式活性污泥法。
該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布,形成一體化的集約構筑物,并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置,最大的優(yōu)點是節(jié)省占地。另外,可以減少污泥回流量,有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時停止進水,靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質。隨著自動化技術的發(fā)展和PLC控制系統(tǒng)的普及化,SBR工藝的工程應用又進入了一個新的時代。
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