AO接触氧化工艺污水处理设备

AO接触氧化工艺污水处理设备

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接触填料作为微生物栖息的场所，是生物膜的载体，不仅影响着生物的生长、繁殖和脱落，而且填料的性能对生物膜的性状、氧的利用率和水力分布条件等起重要作用，是直接影响生物接触氧化工艺处理效果的关键因素。
在此以两个同在太原市具有一定规模的城市污水处理厂的实际运行情况进行对比 ．一个是太原市北郊污水处理厂，另一个是太原市殷家堡污水处理厂．其中北郊污水处理厂处理规模为4．5×103 m3／d，处理工艺为活性污泥法；殷家堡污水处理厂处理规模为10×103 m3／d，处理工艺是以炉渣为填料的两段接触氧化法。
即进水经污水泵从集水井提升至粗滤机，经粗滤后进入计量槽，然后流人第yi生物接触氧化池(一氧池)，带有脱落生物膜的污水从一氧池进入第yi接触沉淀池(一沉池)，进行泥水分离．一沉池出水再经第二生物接触氧化池(二氧池)和第二接触沉淀池(二沉池)处理后排放．接触沉淀池定期用空气进行反冲洗，以去除所截流的污泥．
生物接触氧化法在处理城市污水时，比起传统活性污泥法，其优点是显而易见的，这要归功于接触沉淀池和填料的存在．由于在沉淀池中增加了接触层，可强化悬浮物的分离效果，而且接触层生物膜可利用氧化池出水中较高的剩余溶解氧，对水质进一步生物氧化；而填料的作用主要体现在“三高”，即：
(1)高生物量．由于填料的大比表面积，为生物栖息提供了巨大的空间，使得大量微生物得以附着生长，因而可维持生物接触氧化池内较高浓度的生物量．
(2)高生物活性．由于填料的设置，可对气泡进行切割和阻挡，起到了曝气受限器的作用，使气泡的停留时间和气液接触的表面积增加，实测证明提高了氧的吸收能力，可减少曝气量．在曝气面积不变的情况下，曝气强度增加，空气水流扰动剧烈，对生物膜表面的冲刷加强，使生物膜更新快，泥龄短，因而接触氧化池具有较高的生物活性．

(3)高传质速度．因填料的高孔隙率和生物膜的立体结构，使废水较方便地进入填料内部孔，进行生物接触氧化反应，同时也使得正常脱落的生物膜较为容易地从填料中随水流出，减少了填料堵塞的出现概率，同时由于曝气强度大，池内流体强烈扰动，生物膜表面的代谢物质流动和更新速度快，反应浓度梯度大，传质效率高，因而生物膜能保持较高的生化反应速率．
生物膜法的核心是填料技术 近百年以来， 填料技术经历了盘板砂石蜂窝， 硬料 海棉、软丝等多种形式。废水处理工作者发现j生物膜法不仅效率高而且产生泥量较少， 因此对填料技术予以高度重视。近年来，国内外竞相采用O／A流程，研究少污泥甚至无污泥排出的工艺，更加推动了填料技术的研究和发展。
1、填料的功能
在废水生化处理中，对有机污染物进行分解的主要功能者是细菌在细菌的*外表有一粘层，使细菌具有结台附着能。废水处理装置中采用填料以后，使微生物有了一个附着场所， 细菌在填料表面的附着和相互结合， 就形成了生物膜。
活性污泥法中，细菌以结合成菌胶团的形式存在并始终处于一种动态状况， 对有机污染物的吸收分解是以形成更多的微生物为主。 废水就相当于是微生物的一种培养基，在充氧和水流运动的作用下，微生物培养繁殖的数量越来越多，需要用剩余污泥的形式排出。
细菌在填料上附着形成生物膜，其功能形式就不同于活性污泥法。生物膜法中，细菌附着在填料上稳定生存，废水中的污染物是被微生物吸收分解的对象，微生物以充分发挥分解功能为主，把有机污染物分解为不可生他物或者CI-I M c 等，新生繁殖的数量只与老化脱落的生物膜相平衡。因此，填料不仅使微生物有了一个固定附着的场所，还使细菌的分解功能得到加强，新生繁殖的数量减少。
2、孔隙可变性
从微观上看，填料微单元与微单元之一间，应处于一种相对运动—— 孔隙可变状’态。细菌在填料上附着后，如果是绝对静止，则对有机污染物的接触氧化作用、吸收分解作用和自身的新陈代谢作用都会减弱。如果暑处于一种有一定局限的相对运动，根据运动加强作用的原理， 能够使填料的诸功能作用都得到加强。
硬填料中，除以砂和细石为填料的流化床有填料微单元的孔隙可变性以外，其它都不可能存在。转盘形式也只是使膜整体运动而不存在孔隙可变性。
“软”是 变” 的基础，软性填料就存在孔隙可变的潜在优势。这种优势发挥是否良好，关键取决于填料微单元—— 软丝是否能产生良好的运动性，这就与坎性填料的加工和固定方法有关。填料微单元有运动， 孔隙可变就行。运动程度和可变幅度应该是略小和微动， 运动太强烈和孔隙可变幅度太大， 则会适得其反破坏生物膜的稳定性。以细石为填料的流化床， 微单元运动强烈，孔隙可变幅度太大，生物膜稳定性就差。
生物接触氧化法的特点
优点
1、BOD负荷高，MLSS量大，相对地说效率较高，并且对负荷的急剧变动适应性强。
2、处理时间短。在处理水量相同的条件下，所需装置设备小，因而占地面积小。
3、维护管理方便，无污泥回流，没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨胀。
4、易于培菌驯化，较长时期停运后，若再运转时生物膜恢复快。
5、 剩余污泥量少。
缺点
1、填料上的生物膜的量需视BOD负荷而异。BOD负荷高，则生物膜数量多;反之亦然。因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能。
2、生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，易于堵塞填料。所以，必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施。
3、大量产生后生动物(如轮虫类等)。若生物膜瞬时大块地脱落，则易影响处理水水质。
4、组合状的接触填料会影响均匀地曝气与搅拌。

AO接触氧化工艺污水处理设备处理机理
1、主要起作用的是生物膜
好气性污水处理有两种方法，一种是活性污泥法，一种是生物膜法。从生物处理的基点——微生物转化有机物的功能来看，这两种方法的区别在于微生物存在状态的不同。在活性污泥法中，微生物以絮状结构悬浮在所需净化的污水中，经充分混合而成为混合液;在生物膜法中，微生物以生物膜的形态附着在固体填料表面上与所需净化的污水接触。生物接触氧化法是在生物滤池的基础上发展起来的，从生物膜固定和污水流动来说，相似于生物滤池法。从污水充满曝气池和采用人工曝气看，它又相似于活性污泥法。所以生物接触氧化法的特点介于生物滤池法和活性污泥法。
在生物接触氧化法中，微生物主要以生物膜状态固着在填料上，同时又有部分絮体或破碎生物膜悬浮于处理水中。氧化池中生物膜的重量一般在6.2-14克/升之间，而活性污泥法中活性污泥重量一般在2-3克/升之间。从微生物活性来看，生物膜的活性大于悬浮状微生物。生物接触氧化法生物膜的耗氧率比活性污泥法高。因此，生物接触氧化法中，承担有机物转化功能的微生物主要集中在生物膜上。
附着在填料表面的生物膜对废水的净化作用：*初稀疏的细菌附着于填料表面，随着细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食料(有机物)都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐加厚。生物膜的厚度通常为1.5——2.0毫米，其中从表面到1.5毫米深处为好气菌。1.5毫米深处到内表面与填料壁相连接的部分为弱厌气菌。废水中溶解氧和有机物扩散到生物膜为好气菌利用。但是，当生物膜长到一定厚度时，溶解氧无法像生物膜内扩散，好气菌死亡、溶化，而内层的厌气菌得以繁殖。经过一段时间后，厌气菌在数量上亦开始下降，加上新陈代谢气体的逸出，使内层生物膜出现许多空隙，附着力减弱，终于大块脱落。在脱落的填料表面上，新的生物膜又重新生长发展。实际上新陈代谢过程在氧化池生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，这样就保证了处理构筑物去除有机物的能力，使之稳定在一个水平上。
2、兼有活性污泥法的特点
生物接触氧化法的固定生物膜与一般的生物膜不同，在氧化池中采用曝气方法，不仅提较充分的溶解氧，而且由于曝气搅动加速了生物膜的更新，从而更加提高生物膜的活力和氧化能力。另外，曝气会形成水的紊流，使固着在填料上的生物膜可以连续地、均匀地与污水相接触，避免生物滤池中存在的接触不良的缺陷。
氧化池按采用推流式设置，则兼有推流式活性污泥法的特点。水在池子内不断地延着池的纵向逐步推流至出口，使生物膜上的微生物与污水中的有机物得到充分的混合和接触，从而使污水逐渐净化，即进口端cod值*大，以后逐渐减少，出口端为*小。
活性污泥系统在实际运行中，污水的水质及水量在不断的变化，环境条件也在不断的变化，这就需要按照活性污泥中的微生物的代谢规律进行调节控制，使系统处在*佳运行状态，发挥*大的效益，进一步提高出水水质。
（1） 有机负荷
指的是单位重量的活性污泥，在单位时间内要保证一定的处理效果所承受的有机污染物（BOD5）即F/M的值。F/M较大时，由于食料充足，活性污泥中的微生物增长速率较快，有机污染物被出除的速率也较快，但此时活性污泥的沉降性较差，反之F/M较小时，由于食料不足，微生物增长速率较慢或不增长或减少，此时有机物被去除的速率也非常慢，但活性污泥的沉降性往往较好。一般F/M的值为0.2—0.5㎏BOD5/（㎏MLVSS•D）