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AO一體化污水處理裝置
閱讀：1246 發(fā)布時(shí)間：2019-9-20AO一體化污水處理裝置
曝氣生物濾池是由滴濾池發(fā)展而來,，屬于生物膜法范疇,，初用作三級(jí)處理，后發(fā)展成直接用于二級(jí)處理,，自90年代初在歐洲建成第yi座采用該工藝的城市污水處理廠后,，該工藝已在歐美和日本等發(fā)達(dá)國家廣為流行，目前世界上已有3500多座大大小小的污水處理廠應(yīng)用了這種技術(shù),。該工藝綜合了過濾,、吸附和生物代謝等多種凈化作用，使其具有體積小,、占地面積省,、處理效率高、出水水質(zhì)好,、流程簡單,、操作管理方便并可省去二沉池等優(yōu)點(diǎn)。
曝氣生物濾池技術(shù)是在充分吸取國外曝氣生物濾池(BAF)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的,，它的大特點(diǎn)是使用一種新型的球形陶粒填料,，在其表面及開口內(nèi)腔空間生長有微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時(shí),，微生物膜吸收污水中的有機(jī)污染物作為其自身新陳代謝的營養(yǎng)物質(zhì),，并在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，氣,、水同為上向流態(tài)，使廢水中的有機(jī)物得到好氧降解,，并進(jìn)行硝化脫氮,。它定期利用處理后的出水對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗,，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以保證微生物膜的活性,。
曝氣生物濾池處理污水的原理是反應(yīng)器內(nèi)濾料上所附生物膜中微生物氧化分解作用,，濾料及微生物膜的吸附阻留作用和沿著水流方向形成的食物鏈分級(jí)捕食作用以及微生物膜內(nèi)部微環(huán)境的反硝化作用。
根據(jù)曝氣生物濾池中的水流流向,，其可分為上向流和下向流曝氣生物濾池,，由于上向流曝氣生物濾池接近于理想濾池，所以在實(shí)際工程中應(yīng)用較多,。
曝氣生物濾池反應(yīng)器為周期運(yùn)行,，從開始過濾到反沖洗完畢為一個(gè)完整的周期。具體過程如下：
經(jīng)預(yù)處理的污水從濾池底部進(jìn)入濾料層,，濾料層下部設(shè)有供氧的曝氣系統(tǒng)進(jìn)行曝氣,，氣水為同向流。在濾池中,，有機(jī)物被微生物氧化分解,，NH3-N被氧化成NO3-N；另外,，由于在堆積的濾料層內(nèi)和微生物膜的內(nèi)部存在厭氧/缺氧環(huán)境,，在硝化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)部分反硝化，從濾池上部的出水可直接排出系統(tǒng),。
隨著過濾的進(jìn)行,，由于濾料表面新產(chǎn)生的生物量越來越多，截留的SS不斷增加,，在開始階段濾池水頭損失增加緩慢,，當(dāng)固體物質(zhì)積累達(dá)到一定程度，使水頭損失達(dá)到極限水頭損失或?qū)е耂S發(fā)生穿透,，此時(shí)就必須對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗,，以除去濾床內(nèi)過量的微生物膜及SS，恢復(fù)其處理能力,。
曝氣生物濾池的反沖洗采用氣水聯(lián)合反沖,，反沖洗水為經(jīng)處理后的達(dá)標(biāo)水，反沖洗空氣來自于濾板下部的反沖洗氣管,。反沖洗時(shí)關(guān)閉進(jìn)水和工藝空氣,，先單獨(dú)氣沖，然后氣水聯(lián)合沖洗,，后進(jìn)行水漂洗,。反沖洗時(shí)濾料層有輕微膨脹，在氣水對(duì)濾料的流體沖刷和濾料間相互摩擦下，老化的生物膜與被截留的SS與濾料分離,，沖洗下來的生物膜及SS隨反沖洗排水排出濾池,，反沖洗排水回流至預(yù)處理系統(tǒng)。
曝氣生物濾池作為一種膜法污水處理新工藝,，與傳統(tǒng)活性污泥法和接觸氧化法相比,，具有以下特點(diǎn)：
具有較高的生物濃度和較高的有機(jī)負(fù)荷
曝氣生物濾池采用的為粗糙多孔的球狀濾料，為微生物提供了較佳的生長環(huán)境,，易于掛膜及穩(wěn)定運(yùn)行,，可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量,，單位體積內(nèi)微生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于活性污泥法中的微生物量（可達(dá)10～15g/l），高濃度的微生物量使得BAF的容積負(fù)荷增大，進(jìn)而減少了池容積和占地面積,，使基建費(fèi)用大大降低,。
工藝簡單,、出水水質(zhì)好
由于濾料的機(jī)械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附作用,，使得出水的SS很低，一般不超過10mg/l,，因此可省去二沉池,，進(jìn)而降低基建費(fèi)用。因進(jìn)行周期性的反沖洗,，生物膜得以有效更新,，表現(xiàn)為生物膜較薄，活性較高,。有時(shí)即使生物處理發(fā)生故障,，在短期內(nèi)其物理作用機(jī)理仍可保證高質(zhì)量的出水。BAF的處理出水不但可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn),，同時(shí)可用于回用,。
抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)
由于整個(gè)濾池中分布著較高濃度的微生物，其對(duì)有機(jī)負(fù)荷,、水力負(fù)荷的變化不象傳統(tǒng)活性污泥那么敏感,，同時(shí)無污泥膨脹問題。
氧的傳輸效率高
曝氣生物濾池中氧的利用率可達(dá)20%～30%,，曝氣量明顯低于一般生物處理,。其主要原因是：①因?yàn)V料粒徑小，氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡,，加大了氣液接觸面積,，提高了氧的利用率；②氣泡在上升過程中,，由于濾料的阻擋和分割作用,，使氣泡必須經(jīng)過濾料的縫隙，延長了其停留時(shí)間，同樣有利于氧的傳質(zhì),；③理論研究表明,，BAF中氧氣可直接滲入生物膜，因而加快了氧氣的傳輸速度,，減少了供氧量。
易掛膜,、啟動(dòng)
BAF調(diào)試時(shí)間短,，一般只需7～12天，而且不需接種污泥,，采用自然掛膜馴化,。由于微生物生長在粗糙多孔的濾料表面，微生物不易流失,，使其運(yùn)行管理簡單,。BAF在短時(shí)間內(nèi)不使用的情況下可關(guān)閉運(yùn)行，一旦通水并曝氣,，可在很短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行,，這一特點(diǎn)說明曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大的地區(qū)的污水處理。
菌群結(jié)構(gòu)合理
AO一體化污水處理裝置傳統(tǒng)活性污泥法中,，微生物分布相對(duì)均勻,，而在BAF中從上到下形成了不同的優(yōu)勢菌種，因此使得除碳,、硝化/反硝化能在一個(gè)池子中發(fā)生,。
自動(dòng)化程度高
由于相關(guān)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，一些*的自動(dòng)化設(shè)備如液位傳感器,、在線溶氧測定儀,、定時(shí)器、變頻器及微電腦等產(chǎn)品的出現(xiàn),，使得曝氣生物濾池系統(tǒng)運(yùn)行管理自動(dòng)化得以順利實(shí)現(xiàn),。
活性污泥法
活性污泥法是應(yīng)用時(shí)間較長的一門污水處理工藝，在國內(nèi)外一些大中型城市的污水處理廠應(yīng)用比較廣泛,，比如法國的阿謝爾污水處理廠,、美國芝加哥市的西西南污水處理廠等都應(yīng)用了這種污水處理方法。對(duì)于城市污水的一級(jí)處理程序來說,，活性污泥法是使用效果非常的處理方法,。這種方法應(yīng)用了各種生物吸附理論以及絮凝動(dòng)力學(xué)，可以對(duì)城市污水進(jìn)行綜合性整治,?；钚晕勰喾ǖ膬?yōu)點(diǎn)是能很好地針對(duì)污水中的有機(jī)物，而地清除有機(jī)物對(duì)污水的初步凈化有重要意義。另外,，這種方法使用成本較低,，對(duì)物資能源的消耗也比較少，這也是其得以廣泛應(yīng)用的資本,。與之相對(duì)的,，活性污泥法對(duì)污水中磷元素、氮元素的處理效果很不理想,，隨著現(xiàn)代社會(huì)城市污水中氮磷元素含量的升高,，該方法也面臨著技術(shù)優(yōu)化方面的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
吸附生物降解法
吸附生物降解法是傳統(tǒng)應(yīng)用的活性污泥法的一種改良型式,。與普通的活性污泥法相比,，吸附生物降解法的凈化機(jī)制在處理高濃度的城市污水方面有一定特殊性。這種方法將活性污泥法應(yīng)用中的曝氣池劃分為了兩部分,，一部分用來吸收,、吸附污水中的有機(jī)物，另一部分用來吸收,、氧化污水中的一些無機(jī)物,，對(duì)污水的深度清理有很大幫助。但是這種方法流程比較復(fù)雜,，污水處理的時(shí)間也比較長,。
氧化溝法
除活性污泥法外，氧化溝法也是一種在我國現(xiàn)階段的城市污水處理工作中比較常用的技術(shù)手法,。而且這種方法也是起源于活性污泥法,，并對(duì)其進(jìn)行了一定程度的發(fā)展改進(jìn)。氧化溝的應(yīng)用使污水混合液能在較深的溝渠中充分混合,，維持了一種較高的清理效率,，這樣做的一個(gè)很大優(yōu)勢是能夠很好地提升污泥的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高終的污水處理效果,。氧化溝法對(duì)污水中的氮元素還能進(jìn)行很好的清理,，還能節(jié)約一定的處理成本，整個(gè)工藝方便快捷,，對(duì)各污水處理廠有很強(qiáng)的誘huo力,。H/O法生化處理工藝，污水處理工藝中生化處理法,，是處理有機(jī)污水的主要方法,。大多數(shù)有機(jī)廢水中含有苯環(huán)類或長鏈脂肪酸類物質(zhì)，它們較難被微生物直接代謝降解,。根據(jù)廢水的這一特性,，采用(H/O)水解(酸化)好氧流體化床工藝做為主體處理工藝,確保出水達(dá)到各級(jí)要求的排放標(biāo)準(zhǔn),。
水解工藝是一種新開發(fā)出來的工藝過程，它是指復(fù)雜的有機(jī)物分子,，在水解酶參與下加以水分子分解為簡單化合物的反應(yīng),，酶的催化反應(yīng)效率要比相應(yīng)無酶反應(yīng)高106-1013倍，反應(yīng)是在缺氧條件下進(jìn)行的,。
厭氧反應(yīng)分為四個(gè)階段：水解,、酸化、酸性衰退和甲烷化,。在水解階段,，固體物質(zhì)溶解為溶解性物質(zhì)，大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì),，難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解物質(zhì)。在酸化階段,，有機(jī)物降解為各種有機(jī)酸,。水解和產(chǎn)酸進(jìn)行得較快，難以把它們分開,。起作用的主要微生物是水解菌和產(chǎn)酸菌,。
這里所說的水解工藝，就是利用厭氧工藝的前兩段,，即把反應(yīng)控制在第二階段,，不進(jìn)入第三階段。在水解反應(yīng)器中實(shí)際上完成水解和酸化兩個(gè)過程,。但為了簡化稱呼,，簡稱為“水解”。
水解工藝系統(tǒng)中的微生物主要是兼性微生物,，它們?cè)谧匀唤缰械臄?shù)量較多,，繁殖速度較快。而厭氧工藝系統(tǒng)中的產(chǎn)甲烷菌則是嚴(yán)格的專性厭氧菌,，它們對(duì)于環(huán)境的變化,。如pH值、堿度,、重金屬離子,、洗滌劑、氨,、硫化物和溫度等的變化,，比水解菌和產(chǎn)酸菌要敏感得多，并且生產(chǎn)緩慢(世代周期長),。