常見污水處理及消毒、除磷工藝

　　一、 常見污水處理法

　　目前的污水處理技術(shù)主要有活性污泥法(包括氧化溝、 A2 /O、SBR 等)、生物膜的方法(包括由生物接觸氧化、生物 過濾器等)，其特征各不相同。

　　1.1 活性污泥法

　　活性污泥法是最為常見的污水處理工藝，包括氧化溝、 A2/O、SBR 系列等。

　　1.1.1 氧化溝系列

　　氧化溝的工藝就是將水槽溝渠的首和尾互相連接，水槽 溝渠內(nèi)的污水會通過曝氣而進行氧化反應(yīng)，這也是活性污泥 處理技術(shù)的變形與進化產(chǎn)物。該工藝 BOD5去除率可達97%， 結(jié)構(gòu)較簡單、處理的效果也更是令人滿意。通道氧化過程也就是氧化溝工藝包括四個優(yōu)化階段 ：第一階段包括間歇曝氣 和沉淀;第二種是立式曝氣器的使用，包括硝化和反硝化反應(yīng); 第三，消除磷;再到第四階段，該工藝進一步進化，加入二沉池， 和氧化溝形成一體化工藝，可以更有效和更經(jīng)常地處理廢水， 并減少處理廠的人員成本。

　　1.1.2 A2 /O系列

　　A2 /O 工藝，又稱 A-A-O 工藝，是一種同時可以脫氮除磷 的污水處理工藝。A2 /O 生物池分為三個獨立的區(qū)：厭氧、缺氧、 好氧，由于環(huán)境條件各不相同，在不同微生物種類菌群的綜 合搭配條件下，能夠讓污染物的處理效率大大提高，穩(wěn)定性 大大增加。且在厭氧―缺氧―好氧交替運行條件下，絲狀菌 繁殖困難，鮮少發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象。池中好氧區(qū)的供氧可選 擇鼓風(fēng)曝氣、表面曝氣兩種方式。此工藝缺點是污泥回流量大， 能源消耗量不僅高，設(shè)備和運行成本會很高，對運行管理的 要求也會很高。

　　1.1.3 SBR系列

　　SBR 工藝又稱序批式活性污泥法，而它的最大特點就是 能夠運用間歇曝氣的方式來完成整個過程。該工藝序批過程 按順序分為進水、曝氣反應(yīng)、沉淀、排水、閑置待機五個工序， 五個工序在同一容器中進行。序批時間根據(jù)進水濃度和設(shè)計 負荷不同而有所差異。

　　SBR 工藝優(yōu)點較多，最大的特點是集中所有反應(yīng)、沉淀 工序于同一反應(yīng)器中進行，由于拋去了很多的結(jié)構(gòu)和設(shè)施， 因此就能夠節(jié)省土地，也就減少了對基礎(chǔ)設(shè)施的投資。

　　(1)傳統(tǒng) SBR 工藝 反應(yīng)發(fā)生在同一個容器中。該工藝步驟包括先在同一容 器中注入水分，然而進入同一容器，然后形成厭氧―缺氧― 停止進水―曝氣充氧―脫氮除磷―沉淀―出水的一個過程。 缺點是結(jié)構(gòu)總?cè)莘e利用率低，一般低于50%，僅適用于較低的 廢水體積。

　　(2)CAST 工藝

　　CAST 工藝是在傳統(tǒng) SBR 工藝和 ICEAS 工藝基礎(chǔ)上優(yōu)化 的一項新技術(shù)。對于每一組 CAST 系統(tǒng)，通常有四種工藝 ： 加水、反應(yīng)、沉淀、閑置和出水。在四個池子中輪流運轉(zhuǎn)工作。 預(yù)反應(yīng)區(qū)通常位于每個池子的前端，部分污泥回流回該區(qū)域。 該技術(shù)優(yōu)點是，具有很強的抗沖擊負荷、適應(yīng)水質(zhì)變化的能力， 處理的效果也相對明顯。缺點是每座池子都應(yīng)該配備沉淀的 潷水器和曝氣的設(shè)備、控制系統(tǒng)，不僅將水?dāng)鄶嗬m(xù)續(xù)地帶走， 從而增加水頭損失，而且報廢率越高，利用率很低。另外要 求自動化程度較高。

　　(3)Unitank 工藝

　　Unitank 工藝比較先進，它同時擁有 SBR 和傳統(tǒng)活性污泥 法兩種技術(shù)的優(yōu)點恒定水位，能夠連續(xù)運行，占用面積也非 常小，系統(tǒng)運行靈活方便。

　　(4)CASS 工藝

　　CASS 工藝就是周期循環(huán)活性污泥法，在 SBR 的基礎(chǔ)上， 通過在池內(nèi)進水一端增加生物選擇器，從而實現(xiàn)了連續(xù)進水， 間歇排水。

　　CASS 反應(yīng)池分為生物選擇區(qū)(預(yù)反應(yīng)區(qū))和主反應(yīng)區(qū)兩 部分。預(yù)反應(yīng)區(qū)在反應(yīng)池前端，池內(nèi)微生物經(jīng)過酶的快速轉(zhuǎn) 移機理，污水中大部分可溶性有機物被迅速吸附，在高負荷 的機制快速累積過程中，進水中的水質(zhì)、水量、pH 和有毒物 質(zhì)被緩沖，同時絲狀菌的成長會遭到有效的抑制。主反應(yīng)區(qū) 在反應(yīng)池后端，在該反應(yīng)區(qū)內(nèi)，污水中的污染物經(jīng)歷一個負 荷較低的基質(zhì)降解過程。CASS 工藝特點是將反應(yīng)、沉淀、排 水、功能四者融為一體，去除污染物效果明顯，同時具有較 好的脫氮除磷效果。

　　1.2 生物膜法

　　生物膜法也是廢水處理的常用方法，一般適用于比較中 小型污水處理廠 ;主要有旋轉(zhuǎn)生物圓盤法、生物接觸氧化法、 生物濾池法等。

　　1.2.1 生物轉(zhuǎn)盤法

　　通常所說的生物轉(zhuǎn)盤是由接觸反應(yīng)單元、驅(qū)動裝置、圓盤、旋轉(zhuǎn)軸等組成的生物反應(yīng)器。微生物形成附著在圓盤外表面 的生物膜，旋轉(zhuǎn)軸下約45% 的圓盤表面被淹沒在廢水中。在 工作過程中，圓盤上的生物膜與大氣和廢水交替接觸，而生 物圓盤不斷旋轉(zhuǎn)，形成厭氧、缺氧和好氧的交替環(huán)境。

　　生物轉(zhuǎn)盤的特點是①有氣味產(chǎn)生，對環(huán)境有一定影響 ; ②能源消耗低，管理便利 ;③凈化效果好，并且不會發(fā)生堵 塞的現(xiàn)象 ;④面積占用較大等。

　　1.2.2 生物接觸氧化法

　　生物接觸氧化法(浸沒式曝氣生物池)是目前主要的廢 水處理工藝之一，它目前正被廣泛應(yīng)用在對有機工業(yè)廢水的 生物處理方面和小型生活污水的處理方面，是在生物濾池的 基礎(chǔ)上一步步地慢慢發(fā)展演變而來的 。

　　生物接觸氧化法是將合成纖維、沸石、焦炭等填料放入 池中，讓其被廢水浸沒，并在底部曝氣氧化。生物膜從填料 中分離出來后，隨水流進入二沉池，來達到凈化廢水，改善 水質(zhì)的目的。

　　1.2.3 生物濾池法

　　在生物過濾器中，有一層過濾材料，由下承載層和上承 載層組成。有孔隙的容器壁有利于過濾材料內(nèi)部的通風(fēng)，使 生物膜外的微生物通過填充層的自然通風(fēng)獲得溶解氧，從而 處于好氧狀態(tài)。過濾器表面的廢水在供水系統(tǒng)中均勻分布。 根據(jù)處理污水量采用間歇式固定式布水的普通生物濾池(小) 或采用連續(xù)旋轉(zhuǎn)式布水的高負荷生物濾池(大)。污水在填料 表面滑落，由上而下，經(jīng)過微生物轉(zhuǎn)化后得以進化。

　　二、消毒、除磷工藝設(shè)計

　　2.1 深度處理技術(shù)

　　深度處理技術(shù)的工藝流程，有多種工藝和組合方式，如 ： 活性炭吸附、混凝沉淀、離子交換、過濾、反滲透、臭氧氧化、 電滲析等。具體選擇何種工藝應(yīng)參考實際，根據(jù)進水水質(zhì)情況、 出水水質(zhì)要求、出水具體用途決定。

　　2.2 污水消毒方案

　　目前來說，我國污水處理廠出水消毒方式較多，主要以 液氮消毒、二氯化氮消毒和紫外線消毒為主，由于液氮運輸、 儲存危險性較大，因此很多污水消毒方案只運用二氯化氮消 毒、紫外線消毒兩種方案

　　2.3 除磷工藝方案

　　廢水處理廠中磷的絕大多數(shù)去除過程基本上是生物的，并 輔以化學(xué)過程。磷的化學(xué)去除是一種化學(xué)沉淀，通過這種沉淀， 試劑和可溶性磷酸鹽結(jié)合形成不溶性磷酸鹽沉積物，從而去 除污水中固體就可去除污水中的磷?；瘜W(xué)除磷工藝選用的藥 劑主要有鋁鹽、鐵鹽和石灰等。鋁鹽主要是硫酸鋁和合氯化鋁。 硫酸鋁被廣泛使用，但它產(chǎn)生的污泥濃度和脫水性能相對較 低，對后續(xù)的生物系統(tǒng)也許會產(chǎn)生較壞的影響 ;堿式氯化鋁 溶解性比較好，配制簡單，且絮凝體的密度較大，形成迅速， 很快沉降 ;鐵鹽缺點是如果固液分離效果不好，出水會帶有 一定的紅色 ;石灰通常使用在初沉池和二級處理中，在此工 藝中，與其他的傳統(tǒng)的污水磷的處理方式相比較而言，節(jié)省 的成本還不夠。

　　三、結(jié)語

　　隨著我國城市化進程和工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的不斷進步，我們 的生產(chǎn)力也在不斷的提高，然而在不斷提高的同時，環(huán)境污 染也在進一步威脅我們。其中污水排放就是其中一個重大問 題之一。污水的不規(guī)范排放會直接影響到人體健康，所以治 理污水排放是很關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，因此，對污水除磷的工藝 設(shè)計研究從來都不會過時，并且一直在路上。（來源：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)）