小型污水處理裝置
小型污水處理裝置
活性污泥法
活性污泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體在曝氣池內(nèi)是懸浮狀，并和污水接觸而使之凈化的方法。包括標準活性污泥法、STEP曝氣法、長時間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB法等傳統(tǒng)活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年來開發(fā)脫氮除磷工藝。目前，活性污泥法占主導(dǎo)地位，適用于處理生活污水所占比重較大的城市污水，但隨著如AO法、AOO法、AB法等新工藝的開發(fā)，對于工業(yè)污水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。
傳統(tǒng)活性污泥法
優(yōu)點：①不宜采用物理化學方法處理的廢水，BOD去除率可達95%以上。②建設(shè)投資額高，但處理的動力費較低。
缺點：所需停留時間長，設(shè)備龐大，基建投資大，因而要加各種構(gòu)筑物，使各種構(gòu)筑物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。
發(fā)展方向：①為了廢水體系的組分、濃度均勻化，重新估價預(yù)處理，重新研究調(diào)整槽。②探討選擇活性污泥微生物系的菌種。③ 活性污泥法的設(shè)備中引入儀表化和擬定管理指標。
間歇式活性污泥法
近幾年來隨著城市規(guī)模的不斷擴展以及城鎮(zhèn)自身的發(fā)展，下水道設(shè)施已呈現(xiàn)出大城市轉(zhuǎn)向中小城市、農(nóng)村小鎮(zhèn)的趨勢，小規(guī)模污水處理設(shè)施逐步增加，農(nóng)村小城鎮(zhèn)對于改善生活環(huán)境條件的要求越來越迫切了。
小規(guī)模污水處理設(shè)施與大規(guī)模處理設(shè)施比較，它的自然條件和社會條件大不相同，因此，必須研究采用適于小規(guī)模污水處理設(shè)施，用以取代過去的大規(guī)模處理方式。小規(guī)模污水處理應(yīng)具備如下特點：① 容易運行管理;② 維修方便;③建設(shè)費用低;④出水水質(zhì)良好。經(jīng)過國內(nèi)外一些污水處理廠(如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等)的多年實踐證明，間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。
間歇式活性污泥法是采用一個處理池進行曝氣、沉淀、排出處理水，使設(shè)備簡單化、小型化，池內(nèi)流態(tài)分明，運行管理方便，可做到無人運轉(zhuǎn)，對于流入污水的負荷變動，有緩沖能力，處理性能穩(wěn)定，不僅能去除有機物質(zhì)和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般設(shè)2個曝氣沉淀池，連續(xù)進入混合污水，各自錯開半個周期進行運轉(zhuǎn)，運行一個周期為6h，周而復(fù)始，反復(fù)進行。
AB工藝法
AB工藝法也稱為吸附生物降解法，是七十年代中期首先在德國興起的，是傳統(tǒng)活性污泥法的一種改型，從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業(yè)廢水或較高濃度的城市污水處理方面，它與普通活性污泥法相比，有特殊的凈化機制和多方面的*性，它把傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池分為兩段——A段和B段，A段在對有機物質(zhì)吸附、吸收、氧化三種方式中，前兩者起主要作用，而B段主要由后兩者起作用，特別是氧化作用占主要地位。
從工藝流程來看，AB工藝的主要特征是：①AB工藝不設(shè)初沉池，污水經(jīng)細格柵、沉砂池后直接進入A段曝氣池;②設(shè)置中間沉淀池，使A段和B段污泥嚴格分開，單獨回流，保持各自的菌群特征;③AB工藝的A段曝氣吸附池以高負荷運行，污泥泥齡較短，B段曝氣池以低負荷運行;④AB工藝的A段曝氣池可以根據(jù)污水組分進行兼氧或好氧運行，改善污水的可生化性，這樣大大降低B段曝氣池的負荷。因此，AB工藝兩段曝氣池的總?cè)莘e比傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池顯著減小;⑤由于AB工藝中A、B兩段運行條件的差異，而導(dǎo)致兩段中微生物群落新陳代謝功能不同，因此A、B兩段均設(shè)有污泥回流設(shè)備，但據(jù)專家的研究及一些污水廠實際運行證明，一般情況下仍然比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省基建投資和電耗，污水濃度越高，節(jié)省投資和電耗就越多，*性就越明顯。
AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年來開發(fā)出的生物脫氮除磷新工藝，與傳統(tǒng)的化學和生物脫氮除磷相比，它還有效提高了BOD、COD、SS的出水指標。AO法是缺氧、好氧的簡稱，AOO法是厭氧、缺氧和好氧的簡稱，脫氮是在缺氧段完成的，除磷則要求有厭氧段。AO法主要是脫氮，AOO法可以同時去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣，使含氮有機物充分硝化，所以必須降低污泥負荷，延長曝氣時間和增大鼓風量。根據(jù)天津東郊污水處理廠和沈陽市北部污水處理廠的實踐，采用A O工藝比傳統(tǒng)活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風量和曝氣裝置數(shù)量都增大一倍左右，而且由于該工藝要求比較低的污泥負荷，否則不足以達到污泥好氧穩(wěn)定，所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個厭氧池，以達到對磷的有效去除效果，基建費用與電耗比AO工藝更高點。
生物膜法
污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種好氧生物處理技術(shù)。它是土壤自凈的人工強化，是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀，并讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法等形式。優(yōu)點：①對水量、水質(zhì)變動有較強的適應(yīng)勝;②在低水溫條件下，也能夠保持一定的凈化功能;③宜于固液分離;④ 能夠處理低濃度的污水;④動力費用低，產(chǎn)生的污泥量少。缺點：① 負荷低，占地面積大，不適用處理水量較大的污水;②濾料易于堵塞;③產(chǎn)生濾池蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生;④生物膜再生管理相對復(fù)雜。在我國只有少數(shù)幾家污水處理廠使用該工藝，我市的殷家堡污水處理廠就是較早采用該工藝的污水處理廠之一，從三十多年的運行管理經(jīng)驗來看，該工藝確實運行費用低，但生物膜易脫落，且不易培養(yǎng)，在一定程度上增加了管理難度。
活性污泥法和生物膜法一樣，同屬好氧生物處理方法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解有機物的，而生物膜法則上要依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機物。下面以活性污泥法為參照，比較它們之間的優(yōu)缺點：
（1）生物膜法優(yōu)點：
①固著于固體表面上的生物膜對廢水水質(zhì)、水量的變化有較強的適應(yīng)性，操作穩(wěn)定性好。
②不會發(fā)生污泥膨脹，運轉(zhuǎn)管理較方便。而活性污泥法則容易發(fā)生污泥膨脹。
③由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留時間長的微生物被排出曝氣池，因此，生物膜中的生物相更為豐富，且沿水流方向膜中生物種群具有一定分布。
④同高營養(yǎng)級的微生物存在，有機物代謝對較多的轉(zhuǎn)移為能量，合成新細胞即剩余污泥量較少。
⑤采用自然通風供氧。
（2）生物膜法缺點：
①活性生物難以人為控制，因而在運行方面靈活性較差。而活性污泥法運行比較方便靈活。
②由于載體材料的比表面積小，故設(shè)備容積負荷有限，空間效率較低。而且需要較多的載體填料和支撐結(jié)構(gòu)，通?；ㄍ顿Y超過活性污泥法。
③處理出水往往含有較大的脫落的生物膜片，使得出水澄清度降低。而活性污泥法在
正常情況下獲得比較好的澄清水。
(3) 應(yīng)用范圍
活性污泥和生物膜法系統(tǒng)是當前污水處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的兩種處理技術(shù)。活性污泥法是目前應(yīng)用廣泛的好氧生物處理技術(shù)，保證活性污泥處理系統(tǒng)成功運行的基本條件是：1.廢水中含有微生物所需的C、N、P等營養(yǎng)物質(zhì)及元素；2.混合液中含有足夠的溶解氧；3.活性污泥應(yīng)與廢水充分的接觸；4.活性污泥需連續(xù)回流，并及時排放剩余污泥，使混合液保持適量的活性污泥；5.廢水中含有的有毒污染物質(zhì)的量足夠低，對微生物不能構(gòu)成抑制作用。生物膜法是一種的廢水處理方法，具有污泥量少，不會引起污泥膨脹，對廢水的水質(zhì)和水量的變動具有較好的適應(yīng)能力，運行管理簡單等特點。他們能有效的應(yīng)用于生活污水、城市污水和各種工業(yè)廢水的處理中。
活性污泥法和生物膜法的區(qū)別不僅僅是微生物懸浮與附著之分，更重要的是擴散過程在生物膜處理系統(tǒng)中是一個必須考慮的因素。在生物膜反應(yīng)器中，有機污染物、溶解氧及各種必須的營養(yǎng)物質(zhì)首先要從液相擴散到生物膜表面，進而進到生物膜內(nèi)部，只有擴散到生物膜表面或內(nèi)部的污染物才有可能被生物膜內(nèi)微生物分解與轉(zhuǎn)化，終形成各種代謝產(chǎn)物。另外，在生物膜反應(yīng)器中，由于微生物被固定在載體上，從而實現(xiàn)了SRT與HRT（水力停留時間）的分離，使得增殖速率慢的微生物也能生長繁殖。
好氧生物處理法
好氧生物處理就是在充分供氧或者供氣的條件下，借助好氧微生物（主要是好氧細菌）或兼性好氧微生物，將污水中有機物氧化分解成較穩(wěn)定的無機物的處理過程。處理過程中，廢水中的一部分有機物在細菌生命活動過程中被同化、吸收，轉(zhuǎn)化成增殖的細菌菌體部分，另一部分有機物則被氧化分解成簡單的無機物（如二氧化碳、水、硝酸根離子等），并釋放能量供細菌等微生物生命活動的需要。
2，厭氧生物處理法
厭氧生物處理法是在斷絕氧氣的條件下，利用厭氧微生物和兼性厭氧微生物的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機物轉(zhuǎn)化成比較簡單的無機物（如二氧化碳）或有機物（如甲烷）的處理過程，也稱為厭氧消化。與好氧生化法相比，厭氧生化法具有以下優(yōu)點：
①應(yīng)用范圍廣：由于供氧限制，好氧法一般只適用于中、低濃度的有機廢水的處理，而厭氧法既適用于高濃度有機廢水，也適用于中、低濃度有機廢水。有些有機物，如固體有機物、著色劑蒽酮和某些偶氮染料等，用好氧生物處理法難以降解，但用厭氧生物處理可以降解。
②能耗低：好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費用隨有機物濃度增加而增大，而厭氧法不需要充氧，產(chǎn)生的沼氣還可以作為能源。廢水有機物達到一定濃度后，沼氣能量可以抵償所消耗的能量。
③負荷高：通常，好氧法的有機容積負荷為2~4kg/(m³.d），而厭氧法為2~10kg/(m³.d），高的可達50kg/(m³.d）.
④剩余污泥數(shù)量少，濃縮性、脫水性良好：好氧法每去除1公斤BOD將產(chǎn)生0.4~0.6公斤生物量，而厭氧法去除1公斤COD只產(chǎn)生0.02~0.1公斤生物量，其剩余污泥只有好氧法的5%~20%。
⑤氮、磷的營養(yǎng)需要量較少：好氧法一般要求BOD:N:P為100:5:1，而厭氧法的BOD:N:P為100:2.5:0.5，處理氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營養(yǎng)鹽量較少。
⑥厭氧處理過程有一定的殺菌作用，可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲卵、病毒等。
⑦厭氧活化污泥可以長期貯存，厭氧反應(yīng)器可以季節(jié)性或間歇性運轉(zhuǎn)。與好氧生化法相比，在停止運行一段時間后，能較迅速啟動。
但是，厭氧生物處理法也存在一些缺點：第yi，厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧設(shè)備啟動和處理時間比好氧設(shè)備長；第二，出水往往達不到排放標準，需要作進一步處理，故一般厭氧處理后再串聯(lián)好氧處理；第三，厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復(fù)雜。
