日处理30吨地埋式污水处理装置

日处理30吨地埋式污水处理装置
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A/O内循环生物脱氮工艺特点
根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：
(1)效率高。
该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。
(2)流程简单，投资省，操作费用低。
反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分;曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质;A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。
该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。
(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。
如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是*为经济的节能型降解过程。
(4)容积负荷高。
由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。
(5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。
当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。
短程硝化机理
废水生物脱氮，一般由硝化和反硝化两个过程完成，而硝化过程分为氨氧化阶段和亚硝酸盐氧化阶段。这两个阶段分别由氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)独立催化完成。
第yi阶段是在AOB的作用下，将氨氮NH3-N氧化为亚硝态氮NO2―N;而第二阶段是在NOB的作用下，将亚硝态氮NO2―N氧化为硝态氮NO3―N。
由于硝化反应是由两类生理特性完全不同的细菌独立催化完成的不同反应，所以需要通过适当控制条件，可以将硝化反应控制在NO2―N阶段，阻止NO2―N的进一步氧化，随后直接进行反硝化，这就是短程硝化反硝化的作用机理。
短程硝化的优点
1、由于硝化和反硝化速率加快，所以缩短了反应时间。
2、由于氨氧化菌(AOB)的周期比亚硝酸盐氧化菌(NOB)短，所以污泥龄短，提高反应器微生物浓度
3、硝化反应器容积可减少8%，反硝化反应器容积可减少33%，可节省了建筑费用。
4、硝化过程节省约25%供氧量，反硝化过程节省约40%外加碳源(以甲醇计)，所以节省了运行费用。
5、硝化过程减少产泥24%一33%，反硝化过程减少产泥50%，明显降低了污泥排放量，进而减少污泥处理处置费用。
短程硝化过程中的影响因子
生物脱氮的硝化过程是由AOB和NOB共同完成的;AOB的真正基质是水溶液中的游离氨，而NOB的真正基质是水溶液中的游离亚硝酸;AOB和NOB的生长还受到温度、pH值、DO、抑制物等因子影响。
1、温度
在4～45℃内，氨氧化细菌和硝化细菌均可进行。但在12～14℃时，此时的温度会严重抑制活性污泥中硝化菌的活性，出现NHO2―的积累;15～30℃时，硝化过程形成的NO2―完全被氧化成NO3―;当温度超过30℃后又出现NO2―的积累。细菌在高温和低温均可较好地实现亚硝酸盐的积累。
实验表明，低温也可实现短程硝化。在低温时，亚硝酸盐氧化菌利用氨氮的能力大于硝化细菌利用NO2-N的能力，从而造成NO2―的累积。所以，短程硝化反应器需要在较高温度的季节启动，缓慢降温，使AOB渐渐适应低温环境，保证氨氧化效果;在适宜的条件下实现短程硝化，同时通过实时控制使其稳定并优化污泥种群结构，进而在低温条件下维持短程硝化。要解决实际应用低温的问题，还需要寻找出适应北方低温的氨氧化细菌的菌株来。
2、DO浓度
对DO的控制实现短程硝化是将该技术应用于实际的一种较为理想的方法。它比较适合作为未来实际工程的控制参数，因为控制好曝气量、曝气频率以及曝气方式，就可较好地实现短程硝化。
厌氧—缺氧—好氧工艺(简称A1-A2/O工艺)
A1—A2/O工艺和A2/O工艺同属于硝化—反硝化为基本流程的生物脱氨工艺,所不同的是A1—A2/O工艺是在A1/O工艺基础上增加了一级预处理段—厌氧段(A1),目的在于通过水解(酸化)的预处理,改变废水中难降解物质的分子结构,提高其可生化性,强化脱氮效果。
近几十年来,尽管生物脱氮技术有了很大的发展,但是,硝化和反硝化两个过程仍然需要在两个隔离的反应器中进行,或者在时间或空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行。并且传统的生物脱氮工艺,主要有前置反硝化和后置反硝化两种。前置反硝化能够利用废水中部分快速易降解有机物作碳源,虽然可节约反硝化阶段外加碳源的费用,但是,前置反硝化工艺对氮的去除不完全,废水和污泥循环比也较高,若想获得较高的氮去除率,则必须加大循环比,能耗相应也增加。而后置反硝化则有赖于外加快速易降解有机碳源的投加,同时还会产生大量污泥,并且出水中的COD和低水平的DO也影响出水水质。传统生物脱氮工艺存在不少问题:(1)工艺流程较长,占地面积大,基建投资高;(2)由于硝化菌群增殖速度慢且难以维持较高的生物浓度,特别是在低温冬季,造成系统的HRT较长,需要较大的曝气池,增加了投资和运行费用;(3)系统为维持较高的生物浓度及获得良好的脱氮效果,必须同时进行污泥和硝化液回流,增加了动力消耗和运行费用;(4)系统抗冲击能力较弱,高浓度NH3-N和NO2-废水会抑制硝化菌生长;(5)硝化过程中产生的酸度需要投加碱中和,不仅增加了处理费用,而且还有可能造成二次污染等等。
日处理30吨地埋式污水处理装置生物脱氮法新工艺
随着生物脱氮技术的深入研究，其新发展却突破了传统理论的认识。近年来的许多研究表明:硝化反应不仅由自养菌完成,某些异养菌也可以进行硝化作用;反硝化不只在厌氧条件下进行,某些细菌也可在好氧条件下进行反硝化;而且,许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌(如Thiosphaerapantotropha菌),并能把NH4+氧化成NO2-后直接进行反硝化反应。生物脱氮技术在概念和工艺上的新发展主要有:短程(或简捷)硝化反硝化、同时硝化反硝化和厌氧氨氧化。
厌氧氨氧化工艺
厌氧氨氧化(ANA-MMOX)是以硝酸盐为电子受体或以氨作为直接电子供体,进行硝酸盐还原反应或将亚硝酸氮转化为氮气的反硝化反应。与传统的硝化反硝化工艺或同时硝化反硝化工艺相比,氨的厌氧氧化具有不少突出的优点。主要表现在:(1)无需外加有机物作电子供体,既可节省费用,又可防止二次污染;(2)硝化反应每氧化1molNH4+耗氧2mol,而在厌氧氨氧化反应中,每氧化1molNH4+只需要0.75mol氧,耗氧下降62.5%(不考虑细胞合成时),所以,可使耗氧能耗大为降;(3)传统的硝化反应氧化1molNH4+可产生2molH+,反硝化还原1molNO3-或NO2-将产生1molOH-,而氨厌氧氧化的生物产酸量大为下降,产碱量降至为零,可以节省可观的中和试剂。故厌氧氨氧化及其工艺技术很有研究价值和开发前景。
短程硝化反硝化工艺
短程硝化反硝化是将硝化控制在HNO2阶段而终止,随后进行反硝化,其生物脱氮过程如:NH+4——HNO2——N2
短程生物脱氢工艺的优点:可节省氧供应量约25%,降低了能耗;节省反硝化所需碳源40%,在C/N比一定的情况下,提高了TN去除率;减少污泥生成量可达50%;减少投碱量,缩短反应时间。但是短程硝化反硝化的缺点是不能够长久稳定地维持HNO2积累。目前荷兰Delft技术大学应用该技术开发的SHARON工艺,已在荷兰鹿特丹的Dokhaven污水处理厂建成并投入运行。
同时硝化反硝化工艺
所谓同时硝化反硝化工艺就是硝化反应和反硝化反应在同一反应器中,相同操作条件下同时发生的现象。同时硝化反硝化过程由于是在一个反应器中进行,它具有如下优点:完全脱氮,强化磷的去除;降低曝气量,节省能耗并增加设备处理负荷,减少碱度的能耗;简化系统的设计和操作,同时硝化反硝化工艺的不足之处就是影响因素较多,过程难以控制。目前荷兰、丹麦、意大利等国已有污水厂在利用同时硝化反硝化脱氢工艺运行。