第32卷第11期2009年11月污水的生物處理工藝于玲(邢臺學院生化系河北邢臺054001)[摘要]介紹了當前污水處理中常見的生物處理工藝包括活性污泥法氧化溝工藝、M0工藝AB工藝、SB工藝、生物接觸氧化法和生物膜法以及各工藝的優(yōu)缺點和應用現(xiàn)狀對于生產(chǎn)生活中選擇合適的污水處理工藝有一定的指導意義[關鍵詞]生物處理工藝;優(yōu)缺點;應用現(xiàn)狀[中圖分類號]X703[文獻標識碼]B[文章編號]1003-5095(2009)11-004004當今世界,經(jīng)濟的快速發(fā)展引發(fā)了環(huán)境污染問活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處題隨著水污染形勢日趨嚴峻,水處理技術從以解決理的主要方法。該法是在人工充氧條件下,對污水和量的需求為主要目標的第一階段轉(zhuǎn)向了以環(huán)境保護各種微生物群體進行連續(xù)混合培養(yǎng)形成活性污泥。利為背景的第二階段。污水技術的不斷發(fā)展和工程應用用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去已經(jīng)成為維系社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必要組成部分。除污水中的有機污染物然后使污泥與水分離大部基于物理、化學、生物學原理的各種污水處理工藝不分污泥再回流到曝氣池,多余部分則排出活性污泥系斷出現(xiàn),其中生物處理技術的應用最為廣泛。本文就統(tǒng)污水處理中常見的幾種生物處理工藝做了介紹活性污泥法的優(yōu)點:處理效果好,其中BOD5和懸1污水的來源與污染物浮物去除率都很高,達到90%~95%左右;對廢水的處污水是人們在生活與生產(chǎn)過程中使用過的含有理程度比較靈活,可根據(jù)要求進行調(diào)節(jié)?；钚晕勰喾ǜ鞣N污染物的水主要來源于城鎮(zhèn)的住宅工廠和各的缺點:進水濃度尤其是含有抑制物質(zhì)的濃度不能種公共建筑設施。據(jù)統(tǒng)計,2007年全國廢水排放總量高,不能適應沖擊負荷;需氧量前大后小,而空氣的供5568億t。其中工業(yè)廢水排放量2466億t,占廢應是均勻分布,這就形成前段無足夠的溶解氧,后段水排放總量的44.3%;城鎮(zhèn)生活污水排放量310.2億t,氧的供應將大大超過需要,造成浪費、增加動力費用;占廢水排放總量的557%。廢水中化學需氧量排放量體積負荷率低、曝氣池龐大、占用土地較多基建費用1381.8萬t。其中,工業(yè)廢水中化學需氧量排放量高;容易出現(xiàn)污泥膨脹,不易沉降511.1萬t,城鎮(zhèn)生活污水中化學需氧量排放量活性污泥法處理廢水的效率可以根據(jù)具體條件870.7萬t而做較大的調(diào)整因而可用于處理流速及濃度發(fā)生較污水中的污染物質(zhì)按其化學性質(zhì)可分為無機物大變化的污水?；钚晕勰喾ū粡V泛用于處理城市生活和有機物。無機污染物主要包括無機鹽(如S02S污水和各種工業(yè)廢水。和Cl2等)酸、堿、重金屬離子、毒性無機物(如CN2.2氧化溝工藝和As等),以及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質(zhì)。有機污染物氧化溝工藝是活性污泥法的變種工藝其曝氣池包括以碳元素為主要化學成分的植物性污染物質(zhì)(如呈首尾循環(huán)、封閉的溝渠型,污水滲入其中得到凈化蔬菜、果皮及各種植物碎片等)和以碳氮為主要化學所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法。目前成分的動物性污染物質(zhì)如人畜糞便和動物組織碎片應用較為廣泛的氧化溝類型包括帕斯韋爾 (Pasveer)竺)氧化溝、卡魯塞爾( Carrousel)氧化溝、奧爾伯2處理工藝、優(yōu)缺點及應用(rba)氧化溝T型氧化溝(三溝式氧化溝)、DE型氧2.1活性污泥法化溝和一體化氧化溝。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運行[收稿日期]200906-17上存在差異因此各具特點。[作者簡介]于玲(1983-),女,講師從事光電信息功能材氧化溝工藝的優(yōu)點:有機負荷率非常低,污泥持料研究工作。第11期于玲:污水的生物處理工藝41·續(xù)處于內(nèi)源代謝狀態(tài),剩余污泥量較少且易于脫水,行穩(wěn)定;出水水質(zhì)波動小,有極強的耐沖擊負荷能力處理效果穩(wěn)定可靠控制一定的工藝運行條件可達到有良好的污泥沉降性能;節(jié)能,運行費用低,耗電量較好的脫氮除磷效果;處理出水水質(zhì)穩(wěn)定性較好,對低,可回收沼氣能源。AB工藝的缺點:A段在運行中如廢水沖擊負荷有較強的適應性;在某些情況下,可以果控制不好很容易產(chǎn)生臭氣影響附近的環(huán)境衛(wèi)生,不設初次沉淀池。其主要缺點:池容大曝氣時間長,這主要是由于A段在超高有機負荷下工作,使A段曝在池中發(fā)生高度硝化作用,使硝酸鹽濃度高;在二沉氣池運行于厭氧工況下,導致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等池易發(fā)生反硝化作用,產(chǎn)生氮氣,使污泥上浮;泥齡偏惡臭氣體;當對除磷脫氮要求很高時,A段不宜按AB長,污泥老化,易產(chǎn)生泡沫;流速不均及污泥沉積問法的原來去除有機物的分配比去除BOD達55%題;建設費用和運行費用都較高,占地面積大a60%,因為這樣B段曝氣池的進水含碳有機物含量的氧化溝工藝一般適用于處理水質(zhì)要求高的小型碳氮比偏低,不能有效地脫氮污泥產(chǎn)率高A段產(chǎn)城鎮(zhèn)污水和工業(yè)污水,水量一般在1000m/d以下,生的污泥量較大,約占整個處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%在我國南方地區(qū)及中西部地區(qū)得到廣泛應用。左右,且剩余污泥中的有機物含量高,這給污泥的最2.3A/0工藝終穩(wěn)定化處置帶來了較大壓力。A0工藝也叫厭氧/好氧工藝, A(Anacrobic)是總體而言,AB工藝適合于污水濃度高、具有污泥厭氡段用于脫氮除磷00xic)是好氧段,用于除水硝化等后續(xù)處理設施的大中規(guī)模的城市污水處理廠,中的有機物。A0工藝中在曝氣池內(nèi)設置一定的缺氧有明顯的節(jié)能效果。對于有脫氮要求的城市污水處理區(qū)或采用交替缺氧、好氧間歇曝氣運行,不但可節(jié)省廠,一般不宜采用。能源,而且對進水水質(zhì)負荷的變化有較強的適應能2.5SB工藝力處理效果穩(wěn)定可靠且具有明顯的脫氮作用?？梢許BR工藝即間歇或序批式活性污泥法,它由一個改善污泥沉降性能并可減少二沉池污泥上浮現(xiàn)象?；蚨鄠€曝氣反應池組成,污水分批進入池中,經(jīng)活性A/0工藝的優(yōu)點:流程簡單勿需外加碳源與后污泥凈化,上清液排出池外即完成一個運行周期。每曝氣池建設和運行費用較低;反硝化在前,硝化在個工作周期順序完成進水、反應(曝氣)沉淀、出水、后,設內(nèi)循環(huán),以原污水中的有機底物作為碳源效果待機等5個工藝過程好反硝化反應充分;曝氣池在后,使反硝化殘留物得SBR工藝的優(yōu)點:運行效果穩(wěn)定,污水在理想的以進一步去除提高了處理水水質(zhì)。A/0工藝存在的靜止狀態(tài)下沉淀需要時間短、效率高,出水水質(zhì)好問題:由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng),從而不能培養(yǎng)耐沖擊負荷池內(nèi)滯留的處理水對污水有稀釋、緩沖出具有獨特功能的污泥,難降解物質(zhì)的降解率較低;作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊;工藝過程中若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大運的各工序可根據(jù)水質(zhì)水量進行調(diào)整運行靈活;處理行費用。另外,內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池含有一定的DO,設備少(主體設備只有一個序批式間歇反應器,無二使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài),影響反硝化效果,沉池污泥回流系統(tǒng),調(diào)節(jié)池初沉池也可省略),構(gòu)造脫氮率很難達到90%。簡單,便于操作和維護,管理布置緊湊、占地面積小;A/0工藝由于出水水質(zhì)穩(wěn)定、能耗不高、運行管反應池內(nèi)存在D0BO5濃度梯度,有效控制活性污泥理方便等特點在國內(nèi)外大中型污水廠中采用最多。膨脹;SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法,利2.4AB工藝于廢水處理廠的擴建和改造;適當控制運行方式,實AB工藝也稱生物吸附一氧化法,20世紀80年代現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替,具有良好的脫氮除磷效中期引入我國并得到迅速發(fā)展,AB法中A段是在高果。傳統(tǒng)SBR工藝的缺點連續(xù)進水時對于單一SBR負荷條件下運行,泥齡短,去除有機物主要以吸附絮反應器需要較大的調(diào)節(jié)池;對于多個SBR反應器,其凝作用為主,主要微生物為世代周期短的細菌群體B進水和排水的閥門自動切換頻繁無法達到大型污水段則負荷低,泥齡長,去除有機物以氧化作用為主,主處理項目的連續(xù)進水、出水要求:設備的閑置率較高要微生物為世代周期較長的原生動物、后生動物和菌污水提升水頭損失較大。膠團。AB兩段充分利用了特性不同的微生物對有機SBR工藝的適用范圍;中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦物的去除作用取得了穩(wěn)定的處理效果企業(yè)的工業(yè)廢水,主要有味精、啤酒制藥、焦化、餐AB工藝的優(yōu)點:對有機底物去除效率高;系統(tǒng)運飲造紙印染洗滌屠宰等行業(yè)的污水處理;需要較·42河北化工第11期高出水水質(zhì)的地方,如風景游覽區(qū)湖泊和港灣等不資較大但要去除有機物還要求出水中除磷脫氮防止河湖近年來生物膜反應器以其獨特的優(yōu)勢備受廣大富營養(yǎng)化;水資源緊缺的地方用地緊張的地方以及研究者、工程師的關注,又涌現(xiàn)出大量新型的單一或間歇排放和流量變化較大的地方復合式生物膜反應器:如微孔膜生物反應器復合式2.6生物接觸氧化法活性污泥生物膜反應器汽提式生物膜反應器、移動在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料,利用床生物膜反應器序批式生物膜反應器、升流式厭氧吸附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣,通過生物污泥床一厭氧生物濾池及附著生長穩(wěn)定塘等。與歐氧化作用,將廢水中的有機物氧化分解達到凈化目美、日本等國家相比,目前我國的生物膜技術主要應的。生物接觸氧化池內(nèi)設置填料,填料淹沒在廢水中,用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),并已創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益,初步填料上長滿生物膜,廢水與生物膜接觸過程中,水中顯示了在水處理領域的應用前景。另外除了城市生的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物活小區(qū)、湖泊、河道和城市景觀用水等的處理,生物膜膜。從填料上脫落的生物膜,隨水流到二沉池后被去技術還可應用于一些特定的工業(yè)污水的處理如國內(nèi)除廢水得到凈化。生物接觸氧化池內(nèi)的生物膜由菌印染行業(yè)的廢水處理10膠團絲狀菌、真菌、原生動物和后生動物組成。生物接觸氧化法的優(yōu)點:生物接觸氧化池具有較隨著國家對環(huán)保問題的日益重視排放標準將更高的容積負荷占地相對較小;對水質(zhì)水量的驟變有加嚴格,以上污水處理工藝雖然在不同程度上減少了較強的適應能力;不存在污泥膨脹問題運行管理簡廢棄物對環(huán)境的污染,但總存在一定的缺陷。為了進便;抗沖擊負荷可間歇運行。生物接觸氧化法的缺一步減少污染在改進原有處理方法的同時,也需要點:流程較為復雜;布水、曝氣不易均勻,易出現(xiàn)死區(qū);不斷提出新的處理工藝。需定期反洗產(chǎn)水率低[參考文獻]生物接觸氧化法主要應用于生活污水及城市污劉雨趙慶良鄭興燦等生物膜法污水處理技術,北京:中水處理、食品加工類廢水處理、小區(qū)及樓宇建筑中水回用、微污染飲用水生物預處理等叫。[2]X Hao, H J. Doddema, J W. Van Groenesti jn, Use of contact tankto enhance denitrification in oxidation ditches[]. Water2.7生物膜法Science and Technology, 1996, 34(1-2):195-202廢水中微生物沿固體(載體)表面生長的生物處③吳昊劉慶臣李強利等氧化溝工藝運行中常見問題與解決方理方法的統(tǒng)稱,因微生物群體沿固體表面生長成黏膜法[給水排水2002086:2629狀故名。廢水和生物膜接觸時污染物從水中轉(zhuǎn)移到曹瑞鈺付見中改善氧化溝流速分布的措施[1.中國給水排水,膜上從而得到處理。生物膜法和活性污泥法一樣,同2001,17(2):16-18[5]鄭興燦污水脫氮除磷技術國.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998屬于好氧生物處理方法,但活性污泥法是依靠曝氣池62-98.中懸浮流動著的活性污泥來凈化有機物而生物膜法(6陳群燕鐘衛(wèi)國AB生化法在印染廢水處理中的應用[.水處理技是依靠著生于固體介質(zhì)表面的微生物來凈化有機物。術20029(4):236-238生物膜法具有以下幾個優(yōu)點:對污水水質(zhì)水量的王凱軍末英豪BR工藝的發(fā)展類型及其應用特性U.中國給水變化引起的沖擊負荷適應能力較強適用于處理高濃排水2002,18(7):23-26度難降解的工業(yè)廢水;生物膜含水率低,不會出現(xiàn)污[8]楊云龍陳啟斌SR工藝的現(xiàn)狀與發(fā)展[工業(yè)用水與廢水,2002泥膨脹現(xiàn)象;生物膜反應器內(nèi)部也會同時存在硝化和(⑨肖羽堂許建華生物接觸氧化法凈化微污染原水的機理研究D門反硝化過程如果將已經(jīng)實現(xiàn)硝化的污水回流到低速環(huán)境科學,199020(3:85-88轉(zhuǎn)動的生物轉(zhuǎn)盤和鼓風量較小的生物濾池等缺氧生[o陳漢輝孫國勝生物接觸氧化法處理微污染源水的研究進展與應物膜反應器內(nèi)可以取得更好的脫氮效果而且不需要用[門].環(huán)境污染治理技術與設備,2001(3):5560污泥回流;生物濾池、轉(zhuǎn)盤等生物膜法采用自然通風[ll]Hoek J P, et al. In Modern Methods of Potable WaterTreatment Proc [M]. Int. Conf. Czecho slovakia: Pribram,供氧,裝置不會出現(xiàn)泡沫操作穩(wěn)定性較好。其缺點為9902224濾料表面積小,BOD容積負荷小;附著于固體表面的 Rittmann B E, Huck P M Biological Treatment of Public微生物量較難控制操作伸縮性差;靠自然通風供氧Water Supplies [. Critic. Rev. Envir. Cont, 1989, 19(2):容易產(chǎn)生厭氧;需要較多的填料和支撐結(jié)構(gòu),基建投(下轉(zhuǎn)第58頁)河北化工第11期200×(75+95)×75mm;2.5kg/塊。鎂合金陽極化學組成見表2表2鎂合金陽極化學組成元素重量百分含量%素重量百分含量/鋁5.56.5鋅25~3.5鐵銅≤0.020.15~0.6余量將鎂合金陽極采用焊接的安裝方式安裝在換熱器循環(huán)水側(cè)封頭內(nèi)側(cè)隔板上面,安裝時根據(jù)換熱器封圖5頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理布置陽極數(shù)量(陽極表面在使用前要3結(jié)論除去表面氧化皮)。其結(jié)構(gòu)如圖4和圖5所示。實踐證明,用犧牲陽極法對陰極進行保護是防用鎂作為犧牲陽極則由鎂與被保護的金屬間的止碳鋼設備在冷卻水中腐蝕的最有效的方法采用犧電位差所產(chǎn)生的電流來達到保護的目的。牲陽極的方法來保護換熱器保證了換熱器在一個檢修周期內(nèi)的長周期運行,不僅節(jié)省了搶修費,也節(jié)省了數(shù)百萬元的設備更新費用同時由于該車間的冷卻器管程介質(zhì)為二次循環(huán)水,水質(zhì)存在一定的問題所以對設備會有一定程度的腐蝕,其年腐蝕平均速率為0.125mm,所以在在今后的工藝操作上要加強循環(huán)水質(zhì)的處理,同時要控制管內(nèi)流速和溫度。[參考文獻][]化工機械手冊[M]北京:化學工業(yè)出版社[2]蘭州石油機械研究所主編換熱器[M].烴加工出版社196日4[3]楊啟明目瑞典.工業(yè)設備腐蝕與保護[]石油工業(yè)出版社,2001∞·心···心·········心·心···→··心·心·心·心··心·心·上接第42頁)119183at low temperatures using a suspended-carrier biofilm[3]張景麗,幸福堂生物膜工藝特點研究現(xiàn)狀及發(fā)展[工process [n. Chemosphere, 2004, 55(1):45-50業(yè)安全與環(huán)保,[14N Perron, u Welander. Degradation of phenol and cresolsStudy on the Common Biological Treatment Processes of WastewaterYU Ling(Department of Bio-Cheaistry Xingtai College, Xingtai 054001, China)Abstract: The common biological treatment processes of wastewater, their virtues and shortages as well as the applica-ctivecontact oxidation process and biofilm process. There is a guidance significance to choose appropriate treatment processesof wastewater in production and living.Key words biological treatment process virtue and shortage: application of status