第1个回答 2010-03-11
生活污水建议用活性污泥SBR法
(1) 接触氧化法的特征
1) 接触氧化法与其它生物处理方法比较,具有如下一些特点:
BOD容积负荷高,污泥生物量大,相对而言处理效率较高,而且对进水冲击负荷(水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷)的适应力强.
处理时间短.因此在处理水量相同的条件下,所需装置的设备较小,因而占地面积小.
能够克服污泥膨胀问题.生物接触氧化法同其他生物膜法一样,不存在污泥膨胀问题,对于那些用活性污泥法容易产生膨胀的污水,生物接触氧化法特别显示出优越性.容易在活性污泥法中产生膨胀的菌种(如球衣细菌等),在接触氧化法中,不仅不产生膨胀,而且能充分发挥其分解氧化能力强的优点.
可以间歇运转.当停电或发生其它突然事故后,生物膜对间歇运转有较强的适应力.长时间的停车,细菌为适应环境的不利条件,它和原生动物都可进入休眠状态,显示了对不利生长的环境有较强的适应力;一旦环境条件好转,微生物又重新开始生长,代谢.有人试验,即使停止运转一个月,再重新开始运行,生物膜数日内即可恢复正常.
维护管理方便,不需要回流污泥.由于微生物是附着在填料上形成生物膜,生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡,所以无需回流污泥,运转十分方便.
剩余污泥量少.
2) 接触氧化法具有上述的优点,不失为一种高效的生化处理法.其高效处理的原理分析如下:
生物活性高(泥龄低).国内采用的接触氧化池中,绝大多数的曝气装置设在填料之下,不仅供氧充足,而且对生物膜起到了搅动作用,加速了生物膜的更新,使生物的活性提高.如果从"泥龄"来看,活性污泥法的"泥龄"为3～4天,而第一级氧化池的生物膜"平均泥龄"为1～2天.由于平均泥龄低,微生物总是处在很高的活力下工作.经耗氧速度测定,同样湿重的带有丝状菌的生物膜,其耗氧速度较活性污泥法的高1.81倍.
传质条件好,微生物对有机物的代谢速度比较快.在接触氧化法中由于空气的搅动,整个氧化池的污水在填料之间流动,使生物膜和水流之间产生较大的相对速度,加快了细菌表面的介质更新,增强了传质效果,加快了生物代谢速度,缩短了处理时间.
利于丝状菌的生长.在有填料的接触氧化池中,对丝状菌的生长很有利.丝状菌的存在,能提高对有机物的分解能力.
充氧效率高.接触氧化法的填料有增进充氧效果的作用,动力效率在3kgO2/kwh以上,比无填料的曝气提高30%.充氧效率高,则有机物的氧化速度相应提高.
有较高的生物浓度.一般活性污泥法的污泥浓度为2～3g/L,而接触氧化法可达10～20g/L.由于微生物浓度高,故大大提高了BOD5容积负荷和处理效率.由于生物量大,对低浓度的污水,也能有效地进行处理;而且由于填料表面有利于硝化菌的生长,故能适应污水中氨氮硝化的要求.
3) 尽管生物接触氧化法具有许多优点,是一种高效的生化处理构筑物,但也存在着一些缺点:
生物膜的厚度随负荷的增高而增大,负荷过高则生物膜过厚,引起填料堵塞.故负荷不易过高,同时要有防堵塞的冲洗措施.
大量产生后生动物(如轮虫类).后生动物容易造成生物膜瞬时大块脱落,则易影响出水水质.
填料及支架等往往导致建设费用增加.
(2) 接触氧化池的构造
接触氧化池的构造见示意图4-16.
1)池体
池体的作用除了进行净化污水外,还要考虑填料,布水,布气等设施的安装.当池体容积较小时,可采用圆形钢结构,池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构.池体的平面尺寸以满足布水,布气均匀,填料安装,维护管理方便为准.池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座.池体厚度根据池的结构强度要求来计算.高度则由填料,布水布气层,稳定水层以及超高的高度来计算.同时,还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度.一般总池高在3.5～6.0m左右.
2)填料
填料是生物膜赖以栖息的场所,是生物膜的载体,同时也有截留悬浮物的作用.因此,载体填料是接触氧化池的关键,直接影响生物接触氧化法的效能.载体填料的要求是:易于生物膜附着,比表面积大,空隙率大,水流阻力小,强度大,化学和生物稳定性好,经久耐用,截留悬浮物质能力强,不溶出有害物质,不引起二次污染,与水的比重相差不大,避免氧化池负荷过重,能使填料间形成均一的流速,价廉易得,运输和施工方便.
目前,国内主要采用合成树脂类作填料,如硬聚氯乙烯塑料,聚丙烯塑料,环氧玻璃钢,环氧纸蜂窝等硬性填料;还开发出多种新颖的软性填料,半软性填料,弹性生物环填料以及漂浮填料等多种形式的填料.这些填料在生物接触氧化系统的建设费用中约占55～60%.所以载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果.
3)布水布气装置
接触氧化池均匀地布水布气很重要,它对于发挥填料作用,提高氧化池工作效率有很大关系.供气的作用有三:①使生物接触氧化池溶解氧一般控制在4～5mg/L左右;②充分搅拌形成紊流,有利于均匀布水,紊流愈甚,被处理水与生物膜的接触效率愈高,传质效率良好,从而处理效果也愈佳;③防止填料堵塞,促进生物膜更新.
目前生产上常采用的布气方式有喷射器(水射器)供氧,穿孔管布气,曝气头布气等.布水方式分顺流和逆流两种.顺流指进水与供气同向,氧化池中水,气同向流动,此种工艺中填料不易堵塞,生物膜更新情况较好,较易控制;逆流指进水与供气方向相反,池内水,气逆向相对流动,气液接触条件好,增加了气水与生物膜的接触面积,故去除效果好,但由于进水部分的水力冲刷作用较小,填料上的生物膜不易脱落更新.国内通常采用的是顺流工艺.
(3) 常用流程及其选择
生物接触氧化法的处理流程通常有两种,即一段法(一次生物接触氧化)和二段法(即两次接触生物氧化).实践证明,在不同的条件下,这两种系统各有其特点,其经济性和适用性范围简介如下:
1)一段法
亦称一氧一沉法.原水先经调节池,再进入生物接触氧化池,尔后流入二次沉淀池进行泥水分离.处理后的上层水排放或作进一步处理,污泥从二次沉淀池定期排走.
这种流程虽然在氧化池中有时会引起短路,但全池填料上的生物膜厚度几乎相等,BOD负荷大体相同,具有完全混合型的特点,营养物(F)与活性微生物的重量(M)之比较低,微生物的生长处于下降阶段.此时微生物的增殖不再受自身生理机能的限制,而是由污水中营养物质的量起主导作用.
2)二段法
亦称二氧二沉法.采用二段法的目的,是为了增加生物氧化时间,提高生化处理效率,同时更适应原水水质的变化,使处理水质稳定.原水经调节池调节后,进入第一生物接触氧化池,然后流入中间沉淀池进行泥水分离,上层水继续进入第二接触氧化池,最后流入二次沉淀池,再次泥水分离,出水排放,沉淀池的污泥定期排出.
在二段法流程中,需控制第一段氧化池内微生物处于较高的F/M条件,当F/M>2.1时,微生物生长率可处于上升阶段.此时营养物远远超过微生物生长所需,微生物生长不受营养因素的影响,只受自身生理机能的限制.因而微生物繁殖很快,活力很强,吸附氧化有机物的能力较高,可以提高处理效率.为了维持微生物能处于较高的F/M条件下,BOD负荷随之提高,处理水中有机物浓度也就必然要高一些,这样在第二阶段氧化池内,须根据需要控制适当的F/M条件,一般在0.5左右,此时的微生物处于生长率下降阶段后的内源性呼吸阶段.由此可见,二段法流程的微生物工作情况与推流式活性污泥法或活性污泥AB法相似.
上面所述为两种基本流程.随着实践的变化,这两种流程可以随之变化:例如,有将接触氧化池分格,不设中间沉淀池,按推流型运行.氧化池分格后,可使每格的微生物与负荷条件更相适应,利用微生物专性培养驯化,提高总的处理效率.
上述两法的比较可以看出,一段法流程简单易行,操作方便,投资较省,但对BOD的降解能力不如二段法.二段法流程处理效果好,可以缩短生物氧化所需的总时间,但增加了处理装置和维护管理工作,投资也比一段法高.一般来说,当有机负荷较低,水力负荷较大时,采用一段法为好.当有机负荷较高时采用二段法或推流式更为恰当.试验表明,二段法中的第一接触氧化池,与第二接触氧化池容积比宜选用7:3为好.在推流式流程中,既可按BOD变化的条件分格(第一格最大,以后逐渐减小);也可按水力负荷分格(每格为相等大小).
参考资料：courseware.ecnudec.com/zsb/zdl/hjwsw/8/22.doc