一、A/O工藝
1、基本原理
A/O是Anoxic/Oxic的縮寫,它的優(yōu)越性是除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法。
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,當這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實現(xiàn)污水無害化處理。
2、A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝特點
根據(jù)以上對生物脫氮基本流程的敘述,結(jié)合多年的焦化廢水脫氮的經(jīng)驗,我們總結(jié)出(A/O)生物脫氮流程具有以下優(yōu)點:
(1)效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大于54h,經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標準,總氮去除率在70%以上。
(2) 流程簡單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設(shè)置有脫固定氨的裝置后,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產(chǎn)生的堿度相應(yīng)地降低了硝化過程需要的堿耗。
(3) 缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應(yīng)是.為經(jīng)濟的節(jié)能型降解過程。
(4) 容積負荷高。由于硝化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù),有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負荷。
(5) 缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。當進水水質(zhì)波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。
結(jié)合水量、水質(zhì)特點,我們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內(nèi)循環(huán)) 工藝流程,使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求,而且其它指標也達到排放標準。
3、A/O工藝的缺點
(1)由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng),從而不能培養(yǎng)出具有獨特功能的
污泥,難降解物質(zhì)的降解率較低;
(2)若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大了運行費用。另外,內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài),影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%。
(3) 影響因素
水力停留時間 (硝化>6h ,反硝化<2h )污泥濃度MLSS(>3000mg/L)污泥齡( >30d )N/MLSS負荷率( <0.03 )進水總氮濃度( <30mg/L)
二、A2/O工藝
1、基本原理
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝處理效率一般能達到:BOD5和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法,運行管理要求高,所以對目前我國國情來說,當處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化,從而影響給水水源時,才采用該工藝。
2、 A2/O工藝特點:
(1)污染物去除效率高,運行穩(wěn)定,有較好的耐沖擊負荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。
(4)脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響,因而脫氮除磷效率不可能很高。
(5)在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中,該工藝流程.為簡單,總的水力停留時間也少于同類其他工藝。
(6)在厭氧—缺氧—好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般小于100,不會發(fā)生污泥膨脹。
(7)污泥中磷含量高,一般為2.5%以上。
3、A2/O工藝的缺點
(1)反應(yīng)池容積比A/O脫氮工藝還要大;
(2)污泥內(nèi)回流量大,能耗較高;
(3)用于中小型污水廠費用偏高;
(4)沼氣回收利用經(jīng)濟效益差;
(5)污泥滲出液需化學除磷。
三.CAST工藝
1、CAST工藝原理
CASS生物處理法是周期循環(huán)活性污泥法的簡稱,CASS池分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi),微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程,這對進水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑制作用,可有效防止污泥膨脹;隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解過程。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物去除作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。
2、CAST工藝特點
(1)運行靈活可靠
● 生物選擇器可以根據(jù)污水水質(zhì)情況,以好氧、缺氧和厭氧三種方式運行。選擇器可以恒定容積也可以可變?nèi)莘e運行
● 可任意調(diào)節(jié)狀態(tài),發(fā)揮不同微生物的生理特性
● 選擇器容積可變,避免產(chǎn)生污泥膨脹,提高了系統(tǒng)的可靠性
● 抗沖擊負荷能力強,工業(yè)廢水、城市污水處理都適用
(2)處理構(gòu)筑物少,流程簡單
● 池子總?cè)莘e減少,土建工程費用低
● 不需設(shè)二次沉淀池及其刮泥設(shè)備,也不用設(shè)回流污泥泵站
(3)可實現(xiàn)除磷脫氮
● 調(diào)節(jié)生物選擇器可變?nèi)莘e的曝氣和非曝氣順序,提高了生物除磷脫氮效果
(4)節(jié)省投資
● 構(gòu)筑物少,占地面積省
● 設(shè)備及控制系統(tǒng)簡單
● 曝氣強度小,不須大氣量的供氣設(shè)備
● 運行費用低
3、工藝缺點
(1)間歇周期運行,對自控要求較高;
(2)變水位運行,電耗增大;
(3)容積利用率較低;
(4)污泥穩(wěn)定性不如厭氧硝化好。