微動(dong)力汙水(shui)處(chu)理壹體化設(she)備
SBR是(shi)序(xu)批(pi)式間(jian)歇(xie)活(huo)性汙泥(ni)法(fa)的簡(jian)稱,是(shi)近年(nian)來被國內外引起重視(shi)、研究(jiu)並大(da)力推廣(guang)應(ying)用的壹種(zhong)汙水(shui)生物處(chu)理新技術(shu)。CASS工藝是(shi)壹種(zhong)循環(huan)式活(huo)性汙泥(ni)法(fa),是(shi)SBR工藝的(de)更(geng)新變(bian)型。之所(suo)以出(chu)現(xian)CASS工藝,是(shi)因為SBR有其自身難(nan)以克(ke)服(fu)的(de)缺點(dian),但CASS工(gong)藝不可*替(ti)代(dai)SBR。本(ben)文(wen)在分(fen)析(xi)這(zhe)兩(liang)種(zhong)工(gong)藝原(yuan)理(li)的基(ji)礎(chu)上(shang),對(dui)兩(liang)者進(jin)行了(le)較(jiao)為詳(xiang)細的(de)比(bi)較(jiao)。
原理(li)
SBR工(gong)藝是(shi)通(tong)過(guo)時(shi)間(jian)上(shang)的交替(ti)運行(xing)實(shi)現(xian)傳統活(huo)性汙泥(ni)法(fa)的運行(xing)全過(guo)程(cheng)。該(gai)工藝只有(you)壹個(ge)SBR池,但(dan)同(tong)時(shi)具(ju)有調(tiao)節(jie)池、曝氣池和(he)沈(chen)澱(dian)池的(de)功(gong)能。運行(xing)過(guo)程(cheng)分(fen)為進(jin)水、曝氣、沈(chen)澱(dian)、潷(bi)水(shui)、閑置(zhi)五個(ge)階段(duan)。壹個(ge)運行(xing)周期(qi)內,各(ge)階段(duan)的(de)運行(xing)時(shi)間(jian)、反應(ying)器(qi)混合(he)液體積的(de)變(bian)化及運行(xing)狀態等(deng)都可以根據(ju)具(ju)體汙水(shui)的(de)性質(zhi)、出水水質及(ji)運行(xing)功(gong)能要(yao)求(qiu)等靈(ling)活(huo)掌(zhang)握(wo)。
CASS工藝包括充(chong)水—曝氣、充水(shui)—泥(ni)水分(fen)離、潷(bi)水(shui)和充(chong)水—閑(xian)置(zhi)等(deng)四(si)個(ge)階段(duan)。不同的(de)運行(xing)階段(duan),根據(ju)需(xu)要調(tiao)整運行(xing)方(fang)式。CASS工(gong)藝共(gong)分(fen)為三個(ge)反應(ying)區:生物選(xuan)擇(ze)區(DO<0.2mg do="">0.5mg/L)和(he)好(hao)氧(yang)區(DO=(2～3)mg/L)。生物選(xuan)擇(ze)器(qi)為CASS前端的小容積區,通(tong)常在厭(yan)氧(yang)或(huo)兼(jian)氧(yang)條(tiao)件下運行(xing)。有機汙染(ran)物(wu)通(tong)過(guo)三個(ge)區的(de)連續(xu)降(jiang)解(jie),可以達(da)到(dao)很(hen)好(hao)的(de)處(chu)理效果,同時(shi)能夠實(shi)現(xian)脫氮除(chu)磷。
微動(dong)力汙水(shui)處(chu)理壹體化設(she)備工(gong)藝特(te)點(dian)
與(yu)傳統(tong)活(huo)性汙泥(ni)法(fa)相(xiang)比(bi),SBR工(gong)藝所(suo)具有(you)的優(you)點非(fei)常明(ming)顯:工藝簡(jian)單,調(tiao)節(jie)池體積小或(huo)不設(she),無二(er)沈(chen)池和(he)汙泥(ni)回流,運行(xing)方(fang)式靈(ling)活(huo);結構緊(jin)湊(cou),占(zhan)地(di)少(shao),基(ji)建(jian)、運行(xing)費用低(di);反應(ying)過(guo)程(cheng)濃(nong)度梯(ti)度大(da),不易(yi)發生汙泥(ni)膨(peng)脹;抗負荷沖擊能力強,處(chu)理效果好(hao);厭(yan)氧(yang)(缺氧(yang))和(he)好(hao)氧(yang)交替(ti)發生,同時(shi)脫氮除(chu)磷而(er)不需額(e)外增(zeng)加(jia)反應(ying)器(qi)。
CASS工藝與(yu)其他(ta)工(gong)藝相(xiang)比(bi),特(te)點(dian)如下(xia):CASS池的(de)變(bian)容運行(xing)提(ti)高了(le)系統(tong)對(dui)水(shui)量水質變(bian)化的適應(ying)性和操作的(de)靈活(huo)性;選(xuan)擇(ze)器(qi)的設(she)置加(jia)強了(le)微生物對(dui)磷的(de)釋(shi)放、反硝化、對(dui)有(you)機物(wu)的(de)吸(xi)附吸(xi)收(shou)等作(zuo)用,增加(jia)了(le)系統(tong)運行(xing)的穩定(ding)性;周期(qi)內反應(ying)器(qi)以厭(yan)氧(yang)—缺氧(yang)—好(hao)氧(yang)—缺氧(yang)—厭(yan)氧(yang)的(de)方(fang)式運行(xing),有比較(jiao)理想(xiang)的(de)脫氮除(chu)磷效(xiao)果(guo)。
生物降(jiang)解(jie)能力比較(jiao)
SBR工藝在反應(ying)階段(duan),基(ji)質(zhi)濃(nong)度隨(sui)時(shi)間(jian)由(you)高到(dao)低(di)變(bian)化,微生物經(jing)歷(li)了(le)對(dui)數生長期(qi)、減(jian)速生長期(qi)和衰(shuai)減(jian)期(qi),其降(jiang)解(jie)有機物(wu)的(de)速率(lv)也(ye)相(xiang)應(ying)地(di)由(you)零級反應(ying)向壹級反應(ying)過(guo)渡(du)。由(you)於SBR系統(tong)的(de)非(fei)穩態(tai)運行(xing),反應(ying)器(qi)中(zhong)生物相(xiang)十(shi)分(fen)復(fu)雜(za),微生物的(de)種(zhong)類(lei)繁(fan)多,各(ge)種(zhong)微生物交互作用(yong),強(qiang)化了(le)工(gong)藝的(de)處(chu)理效能;采(cai)用(yong)該法(fa)處(chu)理COD濃(nong)度可達幾(ji)百(bai)到幾千(qian)毫克(ke)每(mei)升,其去除(chu)率(lv)均比傳(chuan)統活(huo)性汙泥(ni)法(fa)高,而(er)且可去除(chu)壹些理論(lun)上(shang)難(nan)以生物降(jiang)解(jie)的有機物(wu)質(zhi)。
CASS工(gong)藝從(cong)汙染(ran)物(wu)的(de)降(jiang)解(jie)過(guo)程(cheng)來看,汙水(shui)以相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di)的(de)流量連續(xu)進(jin)入反應(ying)池,被混合(he)液稀釋到(dao)相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di)的(de)濃(nong)度。從(cong)空間(jian)上(shang)看CASS工(gong)藝為*混合(he)式,而(er)在時(shi)間(jian)上(shang)則為推流式,基(ji)質(zhi)濃(nong)度逐(zhu)漸(jian)降(jiang)低(di),濃(nong)度梯(ti)度從(cong)大(da)到(dao)小,在曝氣階段(duan)有(you)機物(wu)得(de)到(dao)*降(jiang)解(jie)。通(tong)過(guo)對(dui)沈(chen)澱(dian)階(jie)段(duan)和(he)排(pai)水(shui)階段(duan)汙水(shui)進(jin)入反應(ying)池後(hou)基(ji)質(zhi)在主(zhu)反應(ying)區內(nei)擴散規律(lv)的(de)研(yan)究(jiu),發現(xian)基(ji)質(zhi)擴散前沿(yan)邊界在反應(ying)器(qi)水平(ping)方(fang)向(xiang)和(he)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)都(dou)與(yu)沈(chen)澱(dian)時(shi)間(jian)的(de)自然對(dui)數呈函數關系。
類(lei)似的脫氮除(chu)磷過(guo)程(cheng)
廢(fei)水的脫氮除(chu)磷要(yao)求(qiu)經(jing)歷(li)厭氧(yang)壹缺氧(yang)壹好(hao)氧(yang)這(zhe)樣(yang)壹個(ge)過(guo)程(cheng),而(er)SBR工(gong)藝在時(shi)間(jian)上(shang)的靈(ling)活(huo)控(kong)制(zhi),不僅可以很(hen)容易(yi)地(di)實(shi)現(xian)好(hao)氧(yang)、缺氧(yang)和(he)厭(yan)氧(yang),而(er)且很(hen)容易(yi)在好(hao)氧(yang)條(tiao)件下增大(da)曝氣量、延(yan)長曝氣時(shi)間(jian)和(he)增加(jia)汙泥(ni)齡來強(qiang)化硝化反應(ying)及聚磷菌(jun)過(guo)量攝磷;也(ye)可以在缺氧(yang)條(tiao)件下方(fang)便(bian)地(di)投加(jia)原汙水(shui)或(huo)提(ti)高汙泥(ni)濃(nong)度等(deng)方(fang)式使(shi)反硝化過(guo)程(cheng)更(geng)快地(di)完(wan)成;還可以在厭(yan)氧(yang)條(tiao)件下通(tong)過(guo)攪(jiao)拌促進(jin)聚磷菌(jun)充分(fen)地(di)釋(shi)磷。
CASS工(gong)藝的(de)脫氮除(chu)磷效(xiao)果(guo)則更(geng)為明(ming)顯。生物選(xuan)擇(ze)器(qi)的設(she)置為除(chu)磷創(chuang)造(zao)了(le)有(you)利(li)條(tiao)件。來自主(zhu)反應(ying)區高濃(nong)度汙泥(ni)和(he)廢水(shui)充分(fen)混(hun)合(he),汙泥(ni)中(zhong)的(de)反硝化菌(jun)以汙水(shui)中(zhong)的(de)有(you)機物(wu)為碳源,還原硝態氮(dan)(汙泥(ni)中(zhong)的(de)硝態氮(dan)壹般為2mg/L)為氮氣,實(shi)現(xian)脫氮。
微動(dong)力汙水(shui)處(chu)理壹體化設(she)備聚(ju)磷菌(jun)在厭(yan)氧(yang)條(tiao)件下分(fen)解(jie)體內的(de)聚(ju)磷酸(suan)鹽(yan)釋(shi)放(fang)到水中(zhong),獲得(de)能量用於吸收廢(fei)水中(zhong)的(de)有(you)機酸(suan)合(he)成(cheng)聚(ju)β—羥(qiang)基(ji)丁(ding)酸(suan)(PHB)並儲(chu)存(cun)於細胞內(nei),這是(shi)壹個(ge)過(guo)量的釋放磷的(de)過(guo)程(cheng),為好(hao)氧(yang)條(tiao)件下的過(guo)量攝磷創(chuang)造(zao)先(xian)決條(tiao)件。由(you)於廢(fei)水的進(jin)入,在此區域(yu)還發生比較(jiao)明(ming)顯的反硝化,其去除(chu)的(de)氮(dan)占(zhan)總去(qu)除(chu)率(lv)的(de)20%左右(you)。
在缺氧(yang)區,微量曝氣可以強(qiang)化反硝化功(gong)能,也(ye)可不曝氣進(jin)行除(chu)磷。對(dui)主(zhu)反應(ying)區的(de)曝氣強度(du)進(jin)行控(kong)制(zhi),使溶液處(chu)於好(hao)氧(yang)而(er)活(huo)性汙泥(ni)內(nei)部(bu)則基(ji)本(ben)處(chu)於缺氧(yang)狀(zhuang)態(tai),從(cong)而(er)可以實(shi)現(xian)同步(bu)硝化和反硝化。
生物過(guo)濾(lv)
利(li)用(yong)濾(lv)料及其表面附著(zhe)的(de)生物膜(mo)去除(chu)氮(dan)、有(you)機汙染(ran)物(wu)和(he)懸(xuan)浮物(wu)。根據(ju)處(chu)理目標(biao)不同分(fen)為曝氣生物濾(lv)池和(he)反硝化濾池。
（1）（適(shi)用(yong)範圍）適(shi)用(yong)於以城鎮(zhen)汙水(shui)二(er)級(ji)處(chu)理/二(er)級(ji)強(qiang)化處(chu)理出水的深(shen)度(du)處(chu)理，也(ye)可用於(yu)臭(chou)氧(yang)氧(yang)化出水的後(hou)處(chu)理。曝氣生物濾(lv)池適(shi)用(yong)於氨(an)氮的去除(chu)，反硝化濾池適(shi)用(yong)於硝態氮(dan)的去除(chu)。
（2）（技術(shu)特點(dian)）去除(chu)氨(an)氮(dan)（或(huo)總(zong)氮）和有機汙染(ran)物(wu)。
（3）（運行(xing)參(can)數）曝氣生物濾(lv)池以氨(an)氮(dan)為去除(chu)目標(biao)時(shi)，容積負荷壹般為0.2-0.6kg氨氮/(m3濾料•d)，濾速宜(yi)為3-6m/h，供氣量宜為70m3/kg氨氮左右(you)；處(chu)理臭(chou)氧(yang)氧(yang)化出水時(shi)，濾(lv)速宜(yi)為4-10m/h；反硝化濾池容積負荷壹般為1-1.5kg硝態氮(dan)/(m3濾料•d)，濾速宜(yi)為5-8m/h，外加(jia)碳源(yuan)可按去除(chu)硝態氮(dan)的5-6倍(bei)（CODCr/N）計。
（4）（處(chu)理效果）以二(er)級(ji)處(chu)理出水為進(jin)水時(shi)，曝氣生物濾(lv)池氨(an)氮(dan)去除(chu)率(lv)可達90％以上(shang)，CODCr的(de)去除(chu)率(lv)可達10-30％，出(chu)水(shui)SS壹般≤15mg/L；以臭(chou)氧(yang)氧(yang)化出水為進(jin)水時(shi)，可有效(xiao)去(qu)除(chu)臭(chou)氧(yang)氧(yang)化產生的小分(fen)子(zi)有(you)機物(wu)，如(ru)醛類等(deng)；反硝化濾池硝態氮(dan)去除(chu)率(lv)主(zhu)要取(qu)決於投加(jia)的碳(tan)源量，壹般為50-90％。
（5）（註(zhu)意事項(xiang)）曝氣生物濾(lv)池在水(shui)溫(wen)低(di)時(shi)硝化效率(lv)會(hui)下降(jiang)；反硝化濾池對(dui)碳(tan)源投加(jia)控(kong)制(zhi)要求高，供(gong)應(ying)不足時(shi)會(hui)產生亞硝酸鹽(yan)積(ji)累(lei)，過(guo)量時(shi)會(hui)導致(zhi)出水有機物(wu)含(han)量升高，而(er)且應(ying)註(zhu)意因生物生長而(er)導致(zhi)的濾床堵塞(sai)問題(ti)；原則(ze)上(shang)氮的去除(chu)應(ying)優(you)先(xian)在二(er)級(ji)強(qiang)化處(chu)理單元(yuan)完(wan)成。
膜(mo)處(chu)理技術(shu)包括基(ji)於(yu)微濾(lv)和超濾的(de)固(gu)液分(fen)離技術(shu)，以及(ji)基(ji)於(yu)反滲(shen)透(tou)的脫鹽(yan)及(ji)溶(rong)解(jie)性汙染(ran)物(wu)去(qu)除(chu)技術(shu)。具體包括：膜(mo)生物反應(ying)器(qi)（MBR）技術(shu)、微濾(lv)/超濾膜(mo)過(guo)濾(lv)技術(shu)；反滲(shen)透(tou)（RO）技術(shu)等。
膜(mo)生物反應(ying)器(qi)
將膜(mo)分(fen)離技術(shu)與(yu)活(huo)性汙泥(ni)生物處(chu)理單元(yuan)相(xiang)結(jie)合(he)，以膜(mo)過(guo)濾(lv)取代(dai)傳統二(er)沈(chen)池的(de)水(shui)處(chu)理技術(shu)。常用組件類型主(zhu)要有(you)板式和(he)中(zhong)空纖維兩(liang)種(zhong)。
（1）（適(shi)用(yong)範圍）適(shi)用(yong)於以城鎮(zhen)汙水(shui)為水源的汙水(shui)再(zai)生處(chu)理。
（2）（技術(shu)特點(dian)）可克(ke)服(fu)傳(chuan)統活(huo)性汙泥(ni)法(fa)的汙泥(ni)流失(shi)和膨(peng)脹問(wen)題(ti)；容積負荷高，處(chu)理效果穩定(ding)，出水(shui)水(shui)質總體上優(you)於常規生物處(chu)理技術(shu)。
（3）（運行(xing)參(can)數）膜通(tong)量壹般為10-20L/(m2•h)，操作壓(ya)力宜小於(yu)0.05Mpa，氣水比(bi)宜(yi)為10-30。
（4）（處(chu)理效果）出水(shui)CODCr<30mg/L，濁度(du)<1NTU。
