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个人总结的污水生物处理法各类工艺简介

浏览:704 发表时间:2018-07-17 14:02:48

生物处理法是污水处理最常用也是最经济的一种方法。其工艺种类十分繁多,且目前很多环保公司都开发了自己独有的工艺。对于这些工艺的共同点,我个人理解,就是通过不同的运行方法、控制不同的工艺运行参数,以实现对各种微生物的控制,从而达到处理各种污水的目的。说白了,就是养不同的微生物或控制不同的微生态,来处理不同的污水。

1、 氧化沟类工艺

是传统活性污泥法污水处理技术的改良,外形呈封闭环状沟,其特点是混合液在沟内不中断地循环流动,形成厌氧、缺氧和好氧段,将传统的鼓风曝气改为表面机械曝气。其是活性污泥法的一种变型,其曝气池呈封闭的沟渠型,所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法,它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠,污水渗入其中得到净化。

1.1 奥贝尔氧化沟(Orbal)

又称同心圆型氧化沟,奥贝尔氧化一般沟由三个同心椭圆形沟道组成,污水由外沟道进入,与回流污泥混合后,由外沟道进入中间沟道再进入内沟道,在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出,至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机,进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。三个廊道的溶解氧分别控制为0~0.3mg/L 0.5~1.5mg/L '2~3mg/L ,通知控制曝气强度,是外圈廊道的供氧速率与渠道内好氧速率相近,保证混合液的硝化反应,同时因为溶解氧浓度低。反硝化菌可以利用硝酸盐座位电子受体进行硝化反应。氮素在外圈的反应过程是一个同步硝化反硝化过程。有脱氮功能。

1.2 卡鲁塞尔氧化沟(Carrousel)

它是一个多沟串联的系统,进水与活性污泥混合后沿各个方向在沟内做不停的循环流动。其采用垂直安装的低速表面曝气机,每组沟渠安装一个,均安设在一端,因此形成了靠近曝气下游的富氧区和曝气上游及外环的缺氧区。这不仅有利于生物聚凝,使活性污泥易于沉淀,而且形成了良好的脱氮环境。

目前该工艺已有三代,分别是:第一代是单级标准卡鲁塞尔氧化沟以及卡鲁塞尔氧化沟AC工艺(加厌氧段);第二代是卡鲁塞尔2000氧化沟,其在普通卡鲁塞尔氧化沟前加了前置反硝化区(缺氧段和厌氧段);第三代卡鲁塞尔3000氧化沟,是在二代的基础上加了一个生物选择器,由于增加了预硝化区,除磷效果更佳。

1.3 交替工作氧化沟

其差不多是SBR艺和传统氧化沟的组合。目前该工艺主要有单沟(VR)、双沟(DE)、三沟(T型)、四沟、五沟交替工作型氧化沟工艺。

单沟型由单池组成,以连续进、出水的方式运行。池中部为为中心岛,整个沟工作容积分为两部分,分别交替用作曝气区和沉淀区,每个功能区的一端都设有由水流压力封闭的单向活拍门,利用定时器自动改变转刷的方向,并通过沟内水流流向启闭活拍门,从而改变沟中水流方向及各功能区的工作状态,其不需要污泥回流系统。

双沟型在单沟型基础上开发,整个系统由两个串联的氧化沟和单独设立的沉淀池组成。通过改变进出水顺序和曝气转刷及两沟交替在好氧和厌氧的工作状态,与单沟型相比不但处理能力有所提高还有可以同时进行脱氮且没有硝化液内回流。

三沟型是以三条联系的氧化沟做为一个整体,每个沟都有用于曝气为推动循环的转刷,进水时由进水配水井对三条沟进行配水转换,根据设定工艺程序进行反应。

四沟型比较少见,在网上可查到相应的工艺,本人对其没有了解。

五沟型的运行模式类似于三沟式,其两边沟交替作为曝气池和沉淀池,中间三沟交替进水并分别做为缺氧池和好氧池。沟内配备双速电机转刷,在高速状态下曝气充氧,低速时维持混合液流动,创造一个反硝化的环境。

1.4 一体化氧化沟

采用曝气和沉淀合建的形式,将二沉池设置于氧化沟内,集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能于一体。主要包括船式、BMTS式和侧沟式等。

船式:沉淀槽设在氧化沟一侧,为船型。混合液从两侧及底部流过,沉淀槽一端设进水口,部分混合液由此导入,处理后的水则由设于沉淀槽另一端的溢流堰收集排出,沉淀槽与氧化沟主体的水流方向一致。

BMST式:在其渠道内设有澄清池,澄清池由前挡板、后挡板及低部构件组成。挡板强迫水平流动的水流由底部流入澄清池,处理后的水通过浸没管和溢流堰排出,分离的污泥重新返回氧化沟当中。

侧沟式:其采用侧沟固液分离器,沉淀池设在氧化沟一段沟的两侧且贯穿整个池深,循环混合液从两沉淀区间流过,部分混合液进入沉淀区底部的流孔,再向上通过斜挡板,澄清后的水由淹没式穿孔管排出,沉淀污泥则沿挡板下滑并由混合液挟带流走。

1.5 导管式氧化沟

由四部分组成:内设阻流墙的氧沟、导流式曝气管、导流管、供氧系统。其内流速由水力推进器维持,供氧由鼓风机提供,混合和供氧分别由两套装置独立承担。由于水流在氧化沟底部推进可避免底部污泥淤积。由于较少受到水深的限制,可较大幅度的调节水位,而不影响导管式曝气器的运行。由于供氧量可以调节,可以大幅度控制高氧区和低氧区的比例。

1.6 射流式氧化沟

其通常在氧化沟沟底设置射流曝气喷嘴,将压空与混合液在混合室内充分混合,完成水、泥、气三相混合和传质,并以挟气溶气的状态向水流流动方向射出,以实现曝气充氧和搅拌推流的双重功能。

1.7 鼓风曝气氧化沟

是将充氧设备和水流推动设备分式设置的一种工艺。使用鼓风机供气和微孔曝气器在池底布气充氧,同时采用潜水推进器推动沟内水流。后两种只是充氧方式与传统氧化沟不同,可与其他氧化沟工艺结合使用。

2、 SBR工艺及其改良工艺

SBR是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。其包括充水-曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段组成。不管是其自身还是其变型工艺,最大的特点就是随着时间的不同来周期性的调整各个工艺参数。

2.1 ICEAS工艺(Intermittent Cycle Extended Aeration)

全称为间歇式循环延时曝气活性污泥法,其最大的特点就是在反应器的进水端增加了一个预反应区,运行方式为连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),间歇排水,无明显的反应阶段和闲置阶段。污水从预反应区以很低的流速进入主反应区,对主反应区的泥水分离不会产生明显影响。运行方式:将SBR反应池沿长度方向分为两个部分,前部为预反应区,后部为主反应区。预反应区可起调节水流的作用,主反应区是曝气、沉淀的主体。ICEAS是连续进水工艺,不但在反应阶段进水,在沉淀和滗水阶段也进水。污水进入预反应区后,通过隔墙底部的连接口以平流流态进入主反应池,在主反应池中进行间歇曝气和沉淀滗水,成为连续进水、间歇出水的SBR反应池,使配水大大简化,运行也更加灵活。

2.2 CASS工艺

是将序批式活性污泥法(SBR)的反应池沿长度方向分为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区。在主反应区后部安装了可升降的滗水装置,实现了连续进水间歇排水的周期循环运行,集曝气沉淀、排水于一体。CASS工艺是一个好氧/缺氧/厌氧交替运行的过程,废水以推流方式运行,而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化一反硝化和生物除磷。与SBR工艺一样CASS工艺运行过程包括充水-曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段组成。具有脱氮除磷功能。

2.3 CAST工艺

是在传统SBR工艺上发起来的一种新型工艺,它是利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异,将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件(具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷)和完全活性污泥法的优点(较强的耐冲击负荷能力),无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法,有效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式运行,则具有脱氮除磷作用。

2.4 MSBR工艺(Modified Sequencing Batch Reactor)

是改良型序批反应器,结合SBR技术特点和传统活性污泥技术。该工艺不需要设置初沉、二沉池,仍能连续进水、出水,并且水位恒定。采用单池多格形式,节省了连接管道,泵及阀门。而且,由于不再间断排水,使池容及设备利用率达到最大。污水进入厌氧池,回流活性污泥中的聚磷菌在此进行充分放磷,然后混合液进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池,有机物被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池,澄清后污水排放。此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下进行反硝化、硝化,或进行静置预沉。回流污泥首先进入浓缩池进行浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥则进入缺氧池。这样,一方面可以进行反硝化,另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后进行的缺氧放磷提供更为有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流量,以便进行充分的反硝化。具有脱氮除磷功能。

2.5 UNITANK工艺

系统由3个矩形池组成,3个池水相通,每个池均没有供氧设备,可采用鼓风曝气。其中中间池只作为曝气池,两个边池交替作为曝气池和沉淀池,边池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。进入系统的污水通过管道或者渠道配水,交替进入3个池中的任意个,系统实现连续进水连续排水。运行方式:由于UNITANK]二艺是传统SBR艺的一种变型,具有SBR工艺运行方式灵活的优点,可以通过时间及空间上的控制及曝气、搅拌的控制,使3个池内形成好氧、缺氧或者厌氧环境,实现多种工艺目的,可根据具体处理对象的不同,选择不同的运行方式。具有脱氮除磷功能。

2.6 DAT—IAT工艺(Demand Aeration Tank-Intermittent AerationTank)

是SBR工艺的一种变型,主体构筑物由需氧池(DAT)和间歇曝气池(LAT)组成。DAT连续进水、连续曝气,DAT出水进入IAT后完成曝气、沉淀、滗水和排出剩余污泥的过程。IAT池与SBR池类似。具有脱氮除磷功能。

2.7 IDEA工艺

与ICEAS工艺相似,采用连续进水、间歇曝气、周期排气的形式。只是将ICEAS的生物选择器改成与主体构筑物分离的预反应池,回流污泥从预反应池的中部进水,预反应池可以使污水在高污泥负荷下有较长的停留时间,有利于絮凝性细菌选择性生长。具有脱氮除磷功能。

2.8 AICS工艺

又称为交替式内循环活性污污法。继承UNITANK工艺和三沟式氧化沟的连续进、出水,恒水位和交替式的特点。其由四个等容池子组成,用池壁隔开。两侧边池交替作曝气池和沉淀池,中间两池为连续曝气池。池与池之间通过洞水力连接,相邻两池之间设有大量低扬程的循环回流泵,并采用多条形固定堰出水。

2.9 LUCAS工艺

其最为显著的特点是四个反应器(也可用两个或三个反应器)作用完全对等,其采用轮换方式作为曝气池和沉淀池。由于每一个反应器的地位平等,所以LUCAS工艺既保留了UNITANK工艺的优点,又克服了其边池污泥浓度远高于中池污泥浓度从而造成设备利用率降低的缺点。其采用四个池子串联运行,使得反应器流态接近推流式曝气池。

2.10 UniFed SBR工艺

该工艺采用单池运行,不需物理分区和污泥回流。 UniFed SBR工艺在进水方式和运行方式上不同于传统SBR工艺,一个运行周期包括进水/排水、曝气和沉淀3个阶段。UniFed SBR工艺的进水是从反应池底部污泥层中缓慢、均匀引入,采用进水顶出水的排水方式,在SBR池顶部设置溢流堰或滗水器排水,在底部进水的同时,上层澄清出水被排出系统。 

3、 传统活性污泥工艺

活性污泥法是废水生物处理中微生物(micro-organism)悬浮在水中的各种方法的统称。因悬浮的微生物群体呈泥花状态(floc),故名。该法是在人工充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有机污染物。一般指需氧活性污泥过程(Aerobic Wastewater Process)。包括以上的方法都叫活性污泥法,以下是传统的活性污泥法工艺。这里的传统意义其实是指每个单元性质的工艺。

3.1 普通活性污泥法

又称推流式活性污泥法。由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气,通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置,以细小气泡的形式进入污水中,目的是增加污水中的溶解氧含量,还使混合液处于剧烈搅动的状态,形悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触,使活性污泥反应得以正常进行。

3.2 阶段活性污泥法

又称多点进水或逐步曝气活性污泥法。在废水延池长多点进入,使有机物在曝气分配较均匀,避免了前端缺氧后端余氧的问题。

3.3 吸咐再生活性污泥法

是将活性污泥法对有机污染物降解的两个过程——吸附、代谢稳定,分别在各自的反应器内进行。曝气池被一分为二,废水先在吸附池内停留数十分钟,待有机物被充分吸附后,再进入二沉池进行泥水分离。分离出的活性污泥一部分作为剩余污泥排掉,另部分回流入再生池继续曝气。再生池中只曝气不进废水,使活性污泥中吸附的有机物进一步氧化分解,然后再返回吸附池。

3.4 完全混合活性污泥法

其组成与普通活性污泥性类似。在污水进入反应池后,在曝气搅拌的作用下立即和全池混合,曝气池内各点的底物浓度、微生物浓度、需氧速率完全一样,不像推流式的前后段有明显的区别,当入流出现冲击负荷时,因为瞬时完全混合,曝气池混合液的组成变化较小,故完全混合法耐冲击负荷能力较大。

3.5 延时曝气活性污泥法

是指长时间曝气使微生物处于内源代谢阶段生长的活性污泥法废水生物处理系统。其一般不设初沉池,池子与完全混合活性污泥法类似。由于污泥负荷低,曝气池一般相对较大,曝气量也相对较大,但优点是曝气时间长,微生物生长控制在内源代谢阶段,因此,排泥量很少,处理效果也较好。

3.6 高负荷活性污泥法

又称短时曝气或不完全处理活性污泥法,一般不设初沉池,在构造方面与普通活性污泥法类似。一般用于污水处理的前段工艺。

3.7 克劳斯活性污泥法

在一单独的再曝气池中,使来自污泥厌氧消化池的上清液、消化污泥和部分回流污泥一起曝气约24h,将氨氮转化为硝酸盐,然后使再曝气液与其余回流污泥混合,送入曝气池进行常规活性污泥处理。可达到两个目的:(1)曝气后上清液中氨氮转化为硝酸盐,可弥补高浓度碳水化合物废水中氮源的不足,并增加硝酸盐形式的氧源;(2)消化污泥中的重质固体可改善混合液的沉降性指。此法适用于含氮量低的高浓度废水。

3.8 深水曝气活性污泥法

深水曝气活性污泥法的主要特点是在曝气池内的混合液的深度大,一般在7m以上。工艺效益:由于水压增大,提高了混合液的饱和溶解氧浓度,加快了氧的传递速率,有利于微生物的增殖和有机物的降解;曝气池向竖向深度发展,降低了占用的土地面积。 其又分为深水中层、深水低层及深井曝气池三种。

3.9 浅层曝气活性污泥法

又称因卡曝气法。其是基于气泡在形成和破碎的瞬间具有最大的氧传递速率,而且气泡在水中移动的高度无关的原理。其曝气装置采用布置在曝气池一侧的由穿孔管制成的曝气栅,安装在距液面0.6-0.8米处,并在池中心设导流板,防止环流的形成。

3.10 纯氧曝气活性污泥法

纯氧曝气活性污泥法是利用纯度在90%以上的氧气作为氧源,向污水中输送的一种运行方式。与空气曝气活性污泥法相比,由于纯氧氧分压比空气(含氧量为21%)高数倍,纯氧曝气可大大提高氧向水中的转移效率(纯氧曝气氧转移效率高达80%~90%,而空气曝气氧转移效率仅为10%)。纯氧曝气活性污泥法另一显著特点是可使曝气池内活性污泥浓度达到4~7g/L,因而曝气池具有很高的容积负荷,而且运行稳定、抗冲击性能较好、不易出现污泥膨胀现象。普遍采用的运行方式是密闭式多段混合推流式(见图4—7),即每段为完全混合式,从整体上看,段与段之间又是推流式。纯氧曝气活性污泥法也有采用敞开方式运行的。

3.11 投料活性污泥性

即在传统的活性污泥法中,投加某些物质,从而提高系统的综合净化 能力的一种方法。投料活性污泥法的关键是投加何种物料,才能强化活性污泥系统,以发挥 其独特的功能,提高净化能力。投料活性污泥法根据投加填料的不同,可以分为投加多孔悬 浮载体、投加絮凝剂及助凝剂和投加细粒固体几类。

以上传统活性污泥法已经过多次改良,这些工艺多只是各种组合后的整体工艺中的一部分,因此可加入在其它工艺之中,从而形成各种类型的新活性污泥法。

4、 脱氮及脱氮除磷工艺

反硝化不是一个独立的污水处理工艺而是生物脱氮工艺的一部分,因此,这里的脱氮工艺都是含有反硝化过程的的污水处理工艺。而生物法脱氮除磷工艺基于生物法脱氮除磷机理,创造适于脱氮、除磷微生物生长增殖的环境条件,即交替的厌氧、缺氧、好氧3种状态,通过这3种状态的不同时空分布、污泥及混合液的回流方式与位置、进水方式等的组合与优化,形成不同的脱氮除磷处理工艺,达到高效去除氮、磷的目的。在前面中提到过的工艺中氧化沟中的一些工艺及SBR系列中的一些工艺同时也是脱氮工艺中的一部分,这里不再提及。

4.1 AO工艺(又称MLE工艺)

被称为最简单的生物除氮工艺。其反硝化区即缺氧区或厌氧区在前,硝化区即好氧段在后。其典型的工艺包括反应池和标准的二沉池,其中缺氧区或厌氧区占池容的20%左右。同时,两个反应区的格被进一步分格成体积相同的格,每一格发生近似于完全混合式的反应,格与格之间近似于推流式的反应。进水与回流污泥在厌氧区或缺氧区流经多个反应池串联而成的厌氧区,随后进入多个反应格串联的好氧区,混合液在二沉池内进行固液分离,污泥从二沉池回流到厌氧区或缺氧区,好氧区中的硝化液回流到厌氧区。

4.2 A2O工艺(Anaeroxic-Anoxic-Oxic)

是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。流程如下

进水-----厌氧段-----------缺氧段------好氧段---→沉淀池-----出水

  ........↑ (搅拌) (搅拌) ↑----内循环----∣ ↓

  ........↑-------------回流污泥--------------------------------→富磷剩余污泥 

生物池通过曝气装置、推进器(厌氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厌氧段、缺氧段、好氧段。在该工艺流程内,BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中,菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段,硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入到大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷除去。

该工艺有很多种改良型的工艺,也存在倒置的改良型工艺,即可厌氧段与缺氧段互换位置,强化回流污泥的脱氮效果。

4.3 VIP工艺

采用分格方式,将一系列体积较小的完全混合式反应格(池)串联在一起,这种形式形成了有机物的梯度分布,充公发挥了聚磷菌的作用,提高了厌氧池磷的释放和好氧池磷的吸收速度。因而比单个体积的完全混合式反应池是有更高的除磷效果。缺氧反应池的分格使大部分反硝化反应都发生在前几格,有助于缺氧池的完全反硝化,这样在缺氧池的最后一格硝酸盐的量极少,甚至基本上没有硝酸盐通过缺氧池的回流液进入厌氧池,保证了厌氧池严格的厌氧环境。

4.4 UCT工艺 (University of Capetown)

类似于A2/O工艺的一种脱氮除磷工艺。UCT工艺与A2/O工艺不同之处在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池,这样可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池,破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率。增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流,由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD,而硝酸盐很少,为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件。在实际运行过程中,当进水中总凯氏氮TKN与COD的比值高时,需要降低混合液的回流比以防止NO3-进入厌氧池。但是如果回流比太小,会增加缺氧反应池的实际停留时间,而实验观测证明,如果缺氧反应池的实际停留时间超过1h,在某些单元中污泥的沉降性能会恶化。

4.5 Bardenpho工艺

由两个缺氧/好氧(A/O)工艺串联而成,共有四个反应池,因此有时也称为四段Bardenpho工艺。在第一级A/O工艺中,回流混合液中的硝酸盐氮在反硝化菌的作用下利用原污水中的含碳有机物作为碳源在第一缺氧池中进行反硝化反应,反硝化后的出水进入第一好氧池后,含碳有机物被氧化,含氮有机物实现氨化和氨氮的硝化作用,同时在第一缺氧池反硝化产生的N2在第一好氧池经曝气吹脱释放出去。在第二级A/O工艺中,由第一好氧池而来的混合液进入第二缺氧池后,反硝化菌利用混合液中的内源代谢物质进一步进行反硝化,反硝化产生的N2在第二好氧池经曝气吹脱释放出去,改善污泥在的沉淀性能,同时内源代谢产生的氨氮也可以在第二好氧池得到硝化。

4.6 Schreibera工艺

是一种新型单级活性污泥脱氮除磷工艺——自动供氧控制系统的逆流曝气系统。这是一种在一个生化反应池中交替形成好氧、缺氧和厌氧状态的活性污泥法。其曝气池和沉淀池可以合建,采用曝气池在外、沉淀池在内的同心圆结构,并安装旋转桥进行刮吸池和曝气操作。其曝气池搅拌混合和曝气可以独立进行,因此可以通过控制曝气系统在同一池中实现好氧、缺氧、厌氧状态交替运行。 

4.7 AB工艺

该工艺将曝气池分为高低负荷两段,各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段(A段)停留时间约20--40分钟,以生物絮凝吸附作用为主,同时发生不完全氧化反应,生物主要为短世代的细菌群落,去除BOD达50%以上。 B段与常规活性污泥法相似,负荷较低,泥龄较长。AB法A段效率很高,并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用,处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理,AB法具有很好适 用性的,并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时,优势最为明显。B法工艺中的主要处理构筑物有A段曝气池、中间沉淀池、B段曝气池和二次沉淀等,通常不设初次沉淀池,以A段为一级处理系统。A段和B段拥有各自独的污泥回流系统,因此有各自独特的微生物种群,有利于系统功能的稳定。

4.8 ADMON工艺

是AB工艺的一种改良。为提高AB工艺处理污水的脱氮除磷效果,在原AB工艺的基础上增加了A-B和B-A两条污泥回流管,使A,B两段同时发生很强的硝化和反硝化作用,从而实现了高效的脱氮除磷效果。

4.9 CANON工艺

又称亚硝酸盐完全自养型生物脱氮工艺。脱氮过程由亚硝酸菌和厌氧氨氧化菌协同完成。可由一些工艺改良而成的一种短程硝化工艺。

4.10 OLAND工艺

又称氧限制自养硝化反硝化工艺,由亚硝酸菌和厌氧氨氧化菌协同作用进行反硝化,不但可以大幅度减少耗氧量,且完全不需要反硝化所需的有机物质,但该工艺目前处于研究阶段。

4.11 EM工艺

是有效微生物群的缩写。是基于头领效应的微生物群体生存理论和抗氧化学说,以光合菌为中心与固氮菌并存繁殖,采用适当的比例和独特的发酵工艺把经过仔细筛选出的好氧和兼氧微生物加以混合,培养出多种多样的微生物群落。EM并不是单一的,也不是特定的几种微生物,它是有效微生物有机结合,以光合菌、酵母菌、、乳酸菌、放线菌和发酵系丝状菌等为主的5科10属80多种有效微生物复合培养而形成的一种新型微生物活菌剂而开发的工艺。

4.12 Phostrip工艺

系统是在传统活性污泥法的污泥回流管线上增设一个除磷池及混合反应沉淀池构成的。与AP/O工艺一样,其除磷机理同样是利用聚磷菌对磷的过量摄取作用而完成的。其是生物除磷和化学除磷的结合工艺。

4.13 约翰内斯堡工艺(JHB)

为UCT工艺的变型,其回流污泥直接进入缺氧区,该区有足够的停留时间还原混合液中的硝酸盐,然后再进入厌氧区。而缺氧区的停留时间取决于混合液的浓度、温度和回流液中的硝酸盐浓度。与UCT相比,它的厌氧区可以保持较高的MLSS浓度。

4.14 分段进水脱氮除磷工艺

该工艺进水沿池分段投配,回流污泥在第一段首段进入,系统的污泥龄比相同池容的推流系统长。所以分段进行系统可以在不增加反应池出流的MLSS浓度的情况下增加系统的污泥龄,而二沉池的水力负荷和固体负荷均没有变化。其各段的缺氧和好氧池连接成一个单元,通常每个系列分为2-4个单元,各池均采用完全混合式系统,其一般不设污泥回流。

4、 脱氮及脱氮除磷工艺

反硝化不是一个独立的污水处理工艺而是生物脱氮工艺的一部分,因此,这里的脱氮工艺都是含有反硝化过程的的污水处理工艺。而生物法脱氮除磷工艺基于生物法脱氮除磷机理,创造适于脱氮、除磷微生物生长增殖的环境条件,即交替的厌氧、缺氧、好氧3种状态,通过这3种状态的不同时空分布、污泥及混合液的回流方式与位置、进水方式等的组合与优化,形成不同的脱氮除磷处理工艺,达到高效去除氮、磷的目的。在前面中提到过的工艺中氧化沟中的一些工艺及SBR系列中的一些工艺同时也是脱氮工艺中的一部分,这里不再提及。

4.1 AO工艺(又称MLE工艺)

被称为最简单的生物除氮工艺。其反硝化区即缺氧区或厌氧区在前,硝化区即好氧段在后。其典型的工艺包括反应池和标准的二沉池,其中缺氧区或厌氧区占池容的20%左右。同时,两个反应区的格被进一步分格成体积相同的格,每一格发生近似于完全混合式的反应,格与格之间近似于推流式的反应。进水与回流污泥在厌氧区或缺氧区流经多个反应池串联而成的厌氧区,随后进入多个反应格串联的好氧区,混合液在二沉池内进行固液分离,污泥从二沉池回流到厌氧区或缺氧区,好氧区中的硝化液回流到厌氧区。

4.2 A2O工艺(Anaeroxic-Anoxic-Oxic)

是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。流程如下

进水-----厌氧段-----------缺氧段------好氧段---→沉淀池-----出水

  ........↑ (搅拌) (搅拌) ↑----内循环----∣ ↓

  ........↑-------------回流污泥--------------------------------→富磷剩余污泥 

生物池通过曝气装置、推进器(厌氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厌氧段、缺氧段、好氧段。在该工艺流程内,BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中,菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段,硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入到大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷除去。

该工艺有很多种改良型的工艺,也存在倒置的改良型工艺,即可厌氧段与缺氧段互换位置,强化回流污泥的脱氮效果。

4.3 VIP工艺

采用分格方式,将一系列体积较小的完全混合式反应格(池)串联在一起,这种形式形成了有机物的梯度分布,充公发挥了聚磷菌的作用,提高了厌氧池磷的释放和好氧池磷的吸收速度。因而比单个体积的完全混合式反应池是有更高的除磷效果。缺氧反应池的分格使大部分反硝化反应都发生在前几格,有助于缺氧池的完全反硝化,这样在缺氧池的最后一格硝酸盐的量极少,甚至基本上没有硝酸盐通过缺氧池的回流液进入厌氧池,保证了厌氧池严格的厌氧环境。

4.4 UCT工艺 (University of Capetown)

类似于A2/O工艺的一种脱氮除磷工艺。UCT工艺与A2/O工艺不同之处在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池,这样可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池,破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率。增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流,由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD,而硝酸盐很少,为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件。在实际运行过程中,当进水中总凯氏氮TKN与COD的比值高时,需要降低混合液的回流比以防止NO3-进入厌氧池。但是如果回流比太小,会增加缺氧反应池的实际停留时间,而实验观测证明,如果缺氧反应池的实际停留时间超过1h,在某些单元中污泥的沉降性能会恶化。

4.5 Bardenpho工艺

由两个缺氧/好氧(A/O)工艺串联而成,共有四个反应池,因此有时也称为四段Bardenpho工艺。在第一级A/O工艺中,回流混合液中的硝酸盐氮在反硝化菌的作用下利用原污水中的含碳有机物作为碳源在第一缺氧池中进行反硝化反应,反硝化后的出水进入第一好氧池后,含碳有机物被氧化,含氮有机物实现氨化和氨氮的硝化作用,同时在第一缺氧池反硝化产生的N2在第一好氧池经曝气吹脱释放出去。在第二级A/O工艺中,由第一好氧池而来的混合液进入第二缺氧池后,反硝化菌利用混合液中的内源代谢物质进一步进行反硝化,反硝化产生的N2在第二好氧池经曝气吹脱释放出去,改善污泥在的沉淀性能,同时内源代谢产生的氨氮也可以在第二好氧池得到硝化。

4.6 Schreibera工艺

是一种新型单级活性污泥脱氮除磷工艺——自动供氧控制系统的逆流曝气系统。这是一种在一个生化反应池中交替形成好氧、缺氧和厌氧状态的活性污泥法。其曝气池和沉淀池可以合建,采用曝气池在外、沉淀池在内的同心圆结构,并安装旋转桥进行刮吸池和曝气操作。其曝气池搅拌混合和曝气可以独立进行,因此可以通过控制曝气系统在同一池中实现好氧、缺氧、厌氧状态交替运行。 

4.7 AB工艺

该工艺将曝气池分为高低负荷两段,各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段(A段)停留时间约20--40分钟,以生物絮凝吸附作用为主,同时发生不完全氧化反应,生物主要为短世代的细菌群落,去除BOD达50%以上。 B段与常规活性污泥法相似,负荷较低,泥龄较长。AB法A段效率很高,并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用,处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理,AB法具有很好适 用性的,并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时,优势最为明显。B法工艺中的主要处理构筑物有A段曝气池、中间沉淀池、B段曝气池和二次沉淀等,通常不设初次沉淀池,以A段为一级处理系统。A段和B段拥有各自独的污泥回流系统,因此有各自独特的微生物种群,有利于系统功能的稳定。

4.8 ADMON工艺

是AB工艺的一种改良。为提高AB工艺处理污水的脱氮除磷效果,在原AB工艺的基础上增加了A-B和B-A两条污泥回流管,使A,B两段同时发生很强的硝化和反硝化作用,从而实现了高效的脱氮除磷效果。

4.9 CANON工艺

又称亚硝酸盐完全自养型生物脱氮工艺。脱氮过程由亚硝酸菌和厌氧氨氧化菌协同完成。可由一些工艺改良而成的一种短程硝化工艺。

4.10 OLAND工艺

又称氧限制自养硝化反硝化工艺,由亚硝酸菌和厌氧氨氧化菌协同作用进行反硝化,不但可以大幅度减少耗氧量,且完全不需要反硝化所需的有机物质,但该工艺目前处于研究阶段。

4.11 EM工艺

是有效微生物群的缩写。是基于头领效应的微生物群体生存理论和抗氧化学说,以光合菌为中心与固氮菌并存繁殖,采用适当的比例和独特的发酵工艺把经过仔细筛选出的好氧和兼氧微生物加以混合,培养出多种多样的微生物群落。EM并不是单一的,也不是特定的几种微生物,它是有效微生物有机结合,以光合菌、酵母菌、、乳酸菌、放线菌和发酵系丝状菌等为主的5科10属80多种有效微生物复合培养而形成的一种新型微生物活菌剂而开发的工艺。

4.12 Phostrip工艺

系统是在传统活性污泥法的污泥回流管线上增设一个除磷池及混合反应沉淀池构成的。与AP/O工艺一样,其除磷机理同样是利用聚磷菌对磷的过量摄取作用而完成的。其是生物除磷和化学除磷的结合工艺。

4.13 约翰内斯堡工艺(JHB)

为UCT工艺的变型,其回流污泥直接进入缺氧区,该区有足够的停留时间还原混合液中的硝酸盐,然后再进入厌氧区。而缺氧区的停留时间取决于混合液的浓度、温度和回流液中的硝酸盐浓度。与UCT相比,它的厌氧区可以保持较高的MLSS浓度。

4.14 分段进水脱氮除磷工艺

该工艺进水沿池分段投配,回流污泥在第一段首段进入,系统的污泥龄比相同池容的推流系统长。所以分段进行系统可以在不增加反应池出流的MLSS浓度的情况下增加系统的污泥龄,而二沉池的水力负荷和固体负荷均没有变化。其各段的缺氧和好氧池连接成一个单元,通常每个系列分为2-4个单元,各池均采用完全混合式系统,其一般不设污泥回流。

4、 脱氮及脱氮除磷工艺

反硝化不是一个独立的污水处理工艺而是生物脱氮工艺的一部分,因此,这里的脱氮工艺都是含有反硝化过程的的污水处理工艺。而生物法脱氮除磷工艺基于生物法脱氮除磷机理,创造适于脱氮、除磷微生物生长增殖的环境条件,即交替的厌氧、缺氧、好氧3种状态,通过这3种状态的不同时空分布、污泥及混合液的回流方式与位置、进水方式等的组合与优化,形成不同的脱氮除磷处理工艺,达到高效去除氮、磷的目的。在前面中提到过的工艺中氧化沟中的一些工艺及SBR系列中的一些工艺同时也是脱氮工艺中的一部分,这里不再提及。

4.1 AO工艺(又称MLE工艺)

被称为最简单的生物除氮工艺。其反硝化区即缺氧区或厌氧区在前,硝化区即好氧段在后。其典型的工艺包括反应池和标准的二沉池,其中缺氧区或厌氧区占池容的20%左右。同时,两个反应区的格被进一步分格成体积相同的格,每一格发生近似于完全混合式的反应,格与格之间近似于推流式的反应。进水与回流污泥在厌氧区或缺氧区流经多个反应池串联而成的厌氧区,随后进入多个反应格串联的好氧区,混合液在二沉池内进行固液分离,污泥从二沉池回流到厌氧区或缺氧区,好氧区中的硝化液回流到厌氧区。

4.2 A2O工艺(Anaeroxic-Anoxic-Oxic)

是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。流程如下

进水-----厌氧段-----------缺氧段------好氧段---→沉淀池-----出水

  ........↑ (搅拌) (搅拌) ↑----内循环----∣ ↓

  ........↑-------------回流污泥--------------------------------→富磷剩余污泥 

生物池通过曝气装置、推进器(厌氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厌氧段、缺氧段、好氧段。在该工艺流程内,BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中,菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段,硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入到大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷除去。

该工艺有很多种改良型的工艺,也存在倒置的改良型工艺,即可厌氧段与缺氧段互换位置,强化回流污泥的脱氮效果。

4.3 VIP工艺

采用分格方式,将一系列体积较小的完全混合式反应格(池)串联在一起,这种形式形成了有机物的梯度分布,充公发挥了聚磷菌的作用,提高了厌氧池磷的释放和好氧池磷的吸收速度。因而比单个体积的完全混合式反应池是有更高的除磷效果。缺氧反应池的分格使大部分反硝化反应都发生在前几格,有助于缺氧池的完全反硝化,这样在缺氧池的最后一格硝酸盐的量极少,甚至基本上没有硝酸盐通过缺氧池的回流液进入厌氧池,保证了厌氧池严格的厌氧环境。

4.4 UCT工艺 (University of Capetown)

类似于A2/O工艺的一种脱氮除磷工艺。UCT工艺与A2/O工艺不同之处在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池,这样可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池,破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率。增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流,由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD,而硝酸盐很少,为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件。在实际运行过程中,当进水中总凯氏氮TKN与COD的比值高时,需要降低混合液的回流比以防止NO3-进入厌氧池。但是如果回流比太小,会增加缺氧反应池的实际停留时间,而实验观测证明,如果缺氧反应池的实际停留时间超过1h,在某些单元中污泥的沉降性能会恶化。

4.5 Bardenpho工艺

由两个缺氧/好氧(A/O)工艺串联而成,共有四个反应池,因此有时也称为四段Bardenpho工艺。在第一级A/O工艺中,回流混合液中的硝酸盐氮在反硝化菌的作用下利用原污水中的含碳有机物作为碳源在第一缺氧池中进行反硝化反应,反硝化后的出水进入第一好氧池后,含碳有机物被氧化,含氮有机物实现氨化和氨氮的硝化作用,同时在第一缺氧池反硝化产生的N2在第一好氧池经曝气吹脱释放出去。在第二级A/O工艺中,由第一好氧池而来的混合液进入第二缺氧池后,反硝化菌利用混合液中的内源代谢物质进一步进行反硝化,反硝化产生的N2在第二好氧池经曝气吹脱释放出去,改善污泥在的沉淀性能,同时内源代谢产生的氨氮也可以在第二好氧池得到硝化。

4.6 Schreibera工艺

是一种新型单级活性污泥脱氮除磷工艺——自动供氧控制系统的逆流曝气系统。这是一种在一个生化反应池中交替形成好氧、缺氧和厌氧状态的活性污泥法。其曝气池和沉淀池可以合建,采用曝气池在外、沉淀池在内的同心圆结构,并安装旋转桥进行刮吸池和曝气操作。其曝气池搅拌混合和曝气可以独立进行,因此可以通过控制曝气系统在同一池中实现好氧、缺氧、厌氧状态交替运行。 

4.7 AB工艺

该工艺将曝气池分为高低负荷两段,各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段(A段)停留时间约20--40分钟,以生物絮凝吸附作用为主,同时发生不完全氧化反应,生物主要为短世代的细菌群落,去除BOD达50%以上。 B段与常规活性污泥法相似,负荷较低,泥龄较长。AB法A段效率很高,并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用,处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理,AB法具有很好适 用性的,并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时,优势最为明显。B法工艺中的主要处理构筑物有A段曝气池、中间沉淀池、B段曝气池和二次沉淀等,通常不设初次沉淀池,以A段为一级处理系统。A段和B段拥有各自独的污泥回流系统,因此有各自独特的微生物种群,有利于系统功能的稳定。

4.8 ADMON工艺

是AB工艺的一种改良。为提高AB工艺处理污水的脱氮除磷效果,在原AB工艺的基础上增加了A-B和B-A两条污泥回流管,使A,B两段同时发生很强的硝化和反硝化作用,从而实现了高效的脱氮除磷效果。

4.9 CANON工艺

又称亚硝酸盐完全自养型生物脱氮工艺。脱氮过程由亚硝酸菌和厌氧氨氧化菌协同完成。可由一些工艺改良而成的一种短程硝化工艺。

4.10 OLAND工艺

又称氧限制自养硝化反硝化工艺,由亚硝酸菌和厌氧氨氧化菌协同作用进行反硝化,不但可以大幅度减少耗氧量,且完全不需要反硝化所需的有机物质,但该工艺目前处于研究阶段。

4.11 EM工艺

是有效微生物群的缩写。是基于头领效应的微生物群体生存理论和抗氧化学说,以光合菌为中心与固氮菌并存繁殖,采用适当的比例和独特的发酵工艺把经过仔细筛选出的好氧和兼氧微生物加以混合,培养出多种多样的微生物群落。EM并不是单一的,也不是特定的几种微生物,它是有效微生物有机结合,以光合菌、酵母菌、、乳酸菌、放线菌和发酵系丝状菌等为主的5科10属80多种有效微生物复合培养而形成的一种新型微生物活菌剂而开发的工艺。

4.12 Phostrip工艺

系统是在传统活性污泥法的污泥回流管线上增设一个除磷池及混合反应沉淀池构成的。与AP/O工艺一样,其除磷机理同样是利用聚磷菌对磷的过量摄取作用而完成的。其是生物除磷和化学除磷的结合工艺。

4.13 约翰内斯堡工艺(JHB)

为UCT工艺的变型,其回流污泥直接进入缺氧区,该区有足够的停留时间还原混合液中的硝酸盐,然后再进入厌氧区。而缺氧区的停留时间取决于混合液的浓度、温度和回流液中的硝酸盐浓度。与UCT相比,它的厌氧区可以保持较高的MLSS浓度。

4.14 分段进水脱氮除磷工艺

该工艺进水沿池分段投配,回流污泥在第一段首段进入,系统的污泥龄比相同池容的推流系统长。所以分段进行系统可以在不增加反应池出流的MLSS浓度的情况下增加系统的污泥龄,而二沉池的水力负荷和固体负荷均没有变化。其各段的缺氧和好氧池连接成一个单元,通常每个系列分为2-4个单元,各池均采用完全混合式系统,其一般不设污泥回流。

4.15 PASF工艺

其是活性污泥法和曝气生物滤池相结合的双污泥脱氮除磷工艺。工艺分为前后两段,前段采用活性污泥法,主要由厌氧池、缺氧池、短泥龄好氧池及沉淀池组成,后段采用曝气生物滤池。污水依次流经活性污泥段和生物膜段,生物滤池部分出水回流至缺氧池,沉淀池部分污泥回流到厌氧池,其他剩余污泥排放掉。

4.16 DEPHANOX工艺

其结合了传统脱氮除磷工艺与固定化生物技术,在厌氧池和缺氧池之间增加了沉淀池和固定生物膜反应池。污水在厌氧池中释放磷,在沉淀池中进行泥水分离,上清液进入固定生物膜反应池进行硝化,污泥则跨过固定生物膜反应池进入缺氧池,完成反硝化和超量吸磷。

4.17 BCFS工艺(Biologisch—Chemische—Fosfaat—Stikstof Verwijdering)

是在Pasveersloot和UCT工艺及原理的基础上开发的。该反应器由5个同轴圆环组成,依次构成功能相对专一的5个独立反应器,这些同轴圆环使水流具有活塞流与完全混合流的优点。其由5个功能相对专一的独立反应器(厌氧池、选择池、缺氧池、缺氧/好氧池、好氧池)及3路循环系统构成。

4.18 BIOLAK工艺

其曝气池分为两个区:混合区和曝气区。污水与回流污泥一起进入混合区,在搅拌的作用下充分混合后,再进入曝气区。除了混合作用外,污水在混合区的缺氧环境下,可能发生部分水解酸化反应,提高废水的可生化性,减轻后续曝气区的负担,从而减轻动力消耗和曝气区的体积。同时,混合区与好氧处理区的延时曝气相配合,对污水的脱氮脱磷可起到一定的作用。其曝气装置为微孔曝气形式,改变了传统曝气系统的固定模式,曝气器由浮管牵引,悬挂在池中,曝气器与布气管间用软管连接。通气时,曝气器由于受力不均在水中产生运动。当曝气器偏离浮管垂直轴时,气泡浮至水面并在浮管一侧爆裂,从而对浮管产生反向推动力使浮管运动,浮管又反过来带动曝气器运动,在曝气的情况下运动连续不断。 

4.19 SHARON工艺(single reactor for high activity ammonia removal over nitrite)

是一种脱程硝化工艺,在同一个反应器内,先在有氧的条件下,利用氮氧化菌将氨氮氧化生成NO2-,然后在缺氧条件下以有机物为电子供体,将NO2-反硝化,生成氮气。其关健是将氨氧化过程控制在亚硝化阶段。

4.20 ANAMMOX工艺

又称厌氧氨氧化工艺。在厌氧条件下,以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体,将氨氮氧化内氮气。其以氨为电子供体,以亚硝酸盐为电子受体,因此在短程硝化过程中只需将一半的氨氧化成亚硝酸盐。可以节省碳源有机物,且由于厌氧氨氧化菌细胞产率远低于反硝化菌,其污泥产量也比传统脱氮工艺大大减少。

4.21 SHARON-ANAMMOX工艺

通过SHARON工艺控制硝化反应,以ANAMMOX工艺作为反硝化反应器进行组合的脱氮工艺。适合处理较高浓度的氨氮废水,目前处于研究阶段。

4.22 LINPOR工艺

通过在传统曝气池加入一定量的多孔塑料颗粒,为生物提供生长载体,从而形成悬浮生物相和附着生物相的生物处理工艺。由于曝气池内的多孔载体一直处于悬浮状态,为防止其流失,在出水侧设一道隔栅,同时为防止隔栅堵塞通常要进行鼓风曝气,再用气提泵或载体输送到曝气池前端。根据不同的处理目的,可分为LINPOR-C、LINPOR-CN、LINPOR-N工艺等。

4.23 OCO

其反应池内圈是圆形的,中间圈是半圆形的,外圈又是圆形的,恰如3个字母OCO,故名。该工艺通过OCO将圆池分厌氧区、缺氧区和好氧区三个区。通过搅拌器、曝气器,利用计算机对其水动力学、生化反应进行调控,从而完成一系列生化反应。目前在其基础上又有OGO改良的工艺。其特点是在C区加一隔墙,增加了缺氧反应时间,强化了系统的流态,因改造后C区形似G,故名。

4.24 OOC

其曝气池由两个同心圆组成,外环为好氧/缺氧交替低负荷区,内环为好氧高负荷区。污水首先进入内环好氧区,然后进入外环区。外环区曝气强度小,需设置搅拌器防止污泥沉淀。由于其内循环流态,不设回流泵,没有混合液回流。

4.25 AOR

其也分内环和外环。内环分为二个区,有曝气设备的污泥活性恢复区和无设备的缺氧区。回流污泥首先进入恢复区恢复活性,然后进入缺氧区并与原水混合发生反硝化反应,用泵或搅拌器将回流的混合液从外环好氧区通过隔墙上的洞进入缺氧区,曝气设备布置在外环好氧区。

4.26 AOE

A段是前置内环缺氧区,O段是中环好氧区,E段是外环内源反硝化段也称第二缺氧区。A、O段与其他工艺相同,E段采用间歇曝气和搅拌来控制ORP,混合液内回流方式与AOR相同。

4.15 PASF工艺

其是活性污泥法和曝气生物滤池相结合的双污泥脱氮除磷工艺。工艺分为前后两段,前段采用活性污泥法,主要由厌氧池、缺氧池、短泥龄好氧池及沉淀池组成,后段采用曝气生物滤池。污水依次流经活性污泥段和生物膜段,生物滤池部分出水回流至缺氧池,沉淀池部分污泥回流到厌氧池,其他剩余污泥排放掉。

4.16 DEPHANOX工艺

其结合了传统脱氮除磷工艺与固定化生物技术,在厌氧池和缺氧池之间增加了沉淀池和固定生物膜反应池。污水在厌氧池中释放磷,在沉淀池中进行泥水分离,上清液进入固定生物膜反应池进行硝化,污泥则跨过固定生物膜反应池进入缺氧池,完成反硝化和超量吸磷。

4.17 BCFS工艺(Biologisch—Chemische—Fosfaat—Stikstof Verwijdering)

是在Pasveersloot和UCT工艺及原理的基础上开发的。该反应器由5个同轴圆环组成,依次构成功能相对专一的5个独立反应器,这些同轴圆环使水流具有活塞流与完全混合流的优点。其由5个功能相对专一的独立反应器(厌氧池、选择池、缺氧池、缺氧/好氧池、好氧池)及3路循环系统构成。

4.18 BIOLAK工艺

其曝气池分为两个区:混合区和曝气区。污水与回流污泥一起进入混合区,在搅拌的作用下充分混合后,再进入曝气区。除了混合作用外,污水在混合区的缺氧环境下,可能发生部分水解酸化反应,提高废水的可生化性,减轻后续曝气区的负担,从而减轻动力消耗和曝气区的体积。同时,混合区与好氧处理区的延时曝气相配合,对污水的脱氮脱磷可起到一定的作用。其曝气装置为微孔曝气形式,改变了传统曝气系统的固定模式,曝气器由浮管牵引,悬挂在池中,曝气器与布气管间用软管连接。通气时,曝气器由于受力不均在水中产生运动。当曝气器偏离浮管垂直轴时,气泡浮至水面并在浮管一侧爆裂,从而对浮管产生反向推动力使浮管运动,浮管又反过来带动曝气器运动,在曝气的情况下运动连续不断。 

4.19 SHARON工艺(single reactor for high activity ammonia removal over nitrite)

是一种脱程硝化工艺,在同一个反应器内,先在有氧的条件下,利用氮氧化菌将氨氮氧化生成NO2-,然后在缺氧条件下以有机物为电子供体,将NO2-反硝化,生成氮气。其关健是将氨氧化过程控制在亚硝化阶段。

4.20 ANAMMOX工艺

又称厌氧氨氧化工艺。在厌氧条件下,以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体,将氨氮氧化内氮气。其以氨为电子供体,以亚硝酸盐为电子受体,因此在短程硝化过程中只需将一半的氨氧化成亚硝酸盐。可以节省碳源有机物,且由于厌氧氨氧化菌细胞产率远低于反硝化菌,其污泥产量也比传统脱氮工艺大大减少。

4.21 SHARON-ANAMMOX工艺

通过SHARON工艺控制硝化反应,以ANAMMOX工艺作为反硝化反应器进行组合的脱氮工艺。适合处理较高浓度的氨氮废水,目前处于研究阶段。

4.22 LINPOR工艺

通过在传统曝气池加入一定量的多孔塑料颗粒,为生物提供生长载体,从而形成悬浮生物相和附着生物相的生物处理工艺。由于曝气池内的多孔载体一直处于悬浮状态,为防止其流失,在出水侧设一道隔栅,同时为防止隔栅堵塞通常要进行鼓风曝气,再用气提泵或载体输送到曝气池前端。根据不同的处理目的,可分为LINPOR-C、LINPOR-CN、LINPOR-N工艺等。

4.23 OCO

其反应池内圈是圆形的,中间圈是半圆形的,外圈又是圆形的,恰如3个字母OCO,故名。该工艺通过OCO将圆池分厌氧区、缺氧区和好氧区三个区。通过搅拌器、曝气器,利用计算机对其水动力学、生化反应进行调控,从而完成一系列生化反应。目前在其基础上又有OGO改良的工艺。其特点是在C区加一隔墙,增加了缺氧反应时间,强化了系统的流态,因改造后C区形似G,故名。

4.24 OOC

其曝气池由两个同心圆组成,外环为好氧/缺氧交替低负荷区,内环为好氧高负荷区。污水首先进入内环好氧区,然后进入外环区。外环区曝气强度小,需设置搅拌器防止污泥沉淀。由于其内循环流态,不设回流泵,没有混合液回流。

4.25 AOR

其也分内环和外环。内环分为二个区,有曝气设备的污泥活性恢复区和无设备的缺氧区。回流污泥首先进入恢复区恢复活性,然后进入缺氧区并与原水混合发生反硝化反应,用泵或搅拌器将回流的混合液从外环好氧区通过隔墙上的洞进入缺氧区,曝气设备布置在外环好氧区。

4.26 AOE

A段是前置内环缺氧区,O段是中环好氧区,E段是外环内源反硝化段也称第二缺氧区。A、O段与其他工艺相同,E段采用间歇曝气和搅拌来控制ORP,混合液内回流方式与AOR相同。

8、 生物接触氧化工艺

是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。

9、 曝气生物滤池

该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除 AOX (有害物质)的作用 ,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体,节省了后续沉淀池,其容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好:运行能耗低,运行费用省。属第三代生物膜反应器,不仅具有生物膜工艺技术的优势,同时也起着有效的空间过滤作用。

9.1 BIOFOR工艺

其底部为气水混合室,之上为长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。滤料自然密度大于水,自然堆积。运行一般采用向上流,污水从底部进入气水混合带,经长柄滤头配水后通过垫层进入滤料,在此进行污染物去除。反冲洗时,气水同时进入混合室,经长柄滤头配气、水后进入滤料,出水回流至初沉池,与污水合并处理。

9.2 BIOSTYR工艺

与BIOFOR不同的是采用密度小于水的滤料。运行时同样采用向上流,在滤池顶部设网格或滤板以阻止滤料流出,正常运行时滤料呈压实状态。反冲洗采用气水联合反冲,向下流以冲散被压实的滤料小球,反冲洗出水从滤料底部流出。

9.3 BIOCARBONE工艺

污水从上部流入,从下部流出滤池。滤池下部设曝气管进行曝气,污染物在曝气池上部被除角部分,下部主要起截留和脱落生物膜的作用。其底部设反冲洗装置,一般采用气水联合反冲洗,属于早期工艺。

10、 固定化微生物工艺

固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上,使其高度密集并保持生物活性,在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。其有利于提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度,有利于微生物抵抗不利环境的影响,有利于反应后的固液分离,缩短处理所需的时间。

10.1 吸咐固定法

吸附法一般依靠生物体与载体之间的作用,包括范德华力、氢键、静电作用、共价键及离子键,两者间的屯电位,在微生物体和载体的相互作用中起重要作用。常用的吸附载体有活性炭、木屑、多孔玻璃、多孔陶瓷、磁铁矿、硅藻土、硅胶、纤维素、聚氨醋泡沫体、离子交换树脂等。它是一种简单易行、条件温和的固定化方法,但用它固定的生物体不够牢靠,容易脱落。

10.2 交联固定法

交联法又称无载固定化法,是一种不用载体的工艺,通过化学、物理手段使生物体细胞间彼此附着交联。化学交联法它一般是利用醛类、胺类等具有双功能或多功能基团的交联剂与生物体之间形成共价键相互联结形成不溶性的大分子而加以固定,所使用的交联剂主要有戊二醛、聚乙烯酞胺、表氯醇等等。物理交联法在是指在微生物培养过程中,适当改变细胞悬浮液的培养条件(如离子强度、温度、pH值等),使微生物细胞之间发生直接作用而颗粒化或絮凝来实现固定化,即利用微生物自身的自絮凝能力形成颗粒的一种固定化技术。

10.3 包埋固定法

在微生物的固定化方法中,以包埋法最为常用。它的原理是将生物体细胞截留在水不溶性的凝胶聚合物孔隙的网络中,通过聚合作用或通过离子网络形成,或通过沉淀作用,或通过改变溶剂、温度、pH值使细胞截留。凝胶聚合物的网络可以阻止细胞的泄露,同时能让基质渗入和产物扩散出来。 

10.4 共价结合法

借助共价键结合于载体的固定化方法共价结合法主要有两个关键:一是将载体有关基团活化,然后与酶有关基团发生偶联反应,二是在载体上接上一个双功能的试剂其一方面与载体结合一方面与酶结合,然后把酶偶联上去。

10.5 纯种

纯种固定化微生物反应器以单一种群微生物细胞为生物活性物质,利用特殊种类的载体通过不同的方式将其固定,实现对废水中污染物的降解。或利用人工纯化的形式筛选并富集特定的特定微生物种群,以物理或化学的方式将其固定。 

10.6 混合种

混合种群固定化微生物反应器多通过合理控制反应器的营养结合、投加必要的核心物质、控制反应器水力流态,而使微生物实现自身固定化。

11、 好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)

是通过微生物自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥,与普通活性污泥相比,它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷,集不同性质的微生物(好氧、兼氧和厌氧微生物)于一体等特点,近年的研究成果表明AGS能用于处理高浓度有机废水、高含盐度废水及许多工业废水。

12、 厌氧反应器

12.1 升流式厌氧污泥床UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed)

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。

12.2 EGSB

其构造与UASB反应器有相似之处,可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是,EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形,特点是具有很大的高径比,一般可达3~5,生产装置反应器的高度可达15~20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触,强化了传质效果,提高了反应器的生化反应速度,从而大大提高了反应器的处理效能。

12.3 IC

IC反应器基本构造由2层UASB反应器串联而成。按功能划分,反应器由下而上共分为5个区:混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。

混合区:反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。

第1厌氧区:混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多,一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。

气液分离区:被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。

第2厌氧区:经第1厌氧区处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区,对第2厌氧区的扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。

沉淀区:第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离,上清液由出水管排走,沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。

12.4 折流式厌氧反应器ABR (Anaerobic Baffled Reactor)

内置竖向导流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床(USB)系统,其中的污泥可以是以颗粒化形式或以絮状形式存在。水流由导流板引导上下折流前进,逐个通过反应室内的污泥床层,进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。UASB可近似地看作是一种完全混合式反应器,而ABR则更接近于推流式工艺。

13、 生物转盘工艺

是污水灌溉和土地处理的人工强化,这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育,形成膜状生物性污泥-生物膜。污水经沉淀池初级处现后与生物膜接触,生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养,使污水得到净化。在气动生物转盘中,微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。转金表面覆有空气罩,从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转金转动,当转盘离开污水时,转金表面上形成一层薄薄的水层,水层也从空气中吸收溶解氧。

14、 生物滤池(biological filter, trickling filter)

由碎石或塑料制品填料构成的生物处理构筑物。污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触,使污水得到净化。

     以上的各类工艺只是污水生物处理工艺中的冰山一角,而每个工艺也只是作了名词一样的简介(其实每个工艺都可以写成一本书)。我通过工作之余几天的整理,收集了来自网上及各类书籍资料中的一些相对还算比较常见的工艺。相对于多如牛毛的各类污水生物处理工艺来说,只是很小的一部分。由于各类活性污泥动力学模型以及活性污泥数学模型的出现及普及,很多环保公司甚至是小型环保公司都有自己开发的污水处理工艺,这使得想统计全各类污水生物处理工艺似乎成了不可能完成的任务。由于本人水平有限,就统计这些给大家分享,有不足之处有各位同行批评指正。有这里没有提到的工艺也请大家回复中提出。——向原作致敬


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