污水處理工藝簡單對比

污水處理工藝種類繁多，國內(nèi)外所采用的污水處理工藝也各不相同，以下簡單介紹幾種常用的生活污水的處理工藝。

1)A2O工藝

A2O法又稱AAO法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic*個字母的簡稱（厭氧-缺氧-好氧法），是一種常用的、傳統(tǒng)的活性污泥法污水處理工藝，可用于二級污水處理或三級污水處理，以及中水回用，具有良好的脫氮除磷效果。該法是20世紀70年代，由美國的一些專家在AO法脫氮工藝基礎(chǔ)上開發(fā)的。

1、厭氧反應(yīng)段，原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入，本反應(yīng)器主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化；

2、缺氧反應(yīng)段，首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q為原污水流量）；

3、好氧反應(yīng)段——曝氣池，這一反應(yīng)單元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此處進行。流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器。

4、沉淀池，功能是泥水分離，污泥一部分回流至厭氧反應(yīng)器，上清液作為處理水排放。

工藝特點

　　1、本工藝在系統(tǒng)上可以稱為zui簡單的同步脫氮除磷工藝，總水力停留時間少于其他類工藝； 　　

2、在厭氧（缺氧）、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，不易發(fā)生污泥絲狀膨脹，SVI值一般小于100；

3、污泥含磷高，具有較高肥效；

4、運行中勿需投藥，兩個A段只用輕輕攪拌，以不增加溶解氧為度，運行費用低；

存在的待解決問題：

1、除磷效果難再提高，污泥增長有一定限度，不易提高，特別是P/BOD值高時更甚；

2、脫氮效果也難再進一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高；

3、進入沉淀池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解氧濃度也不宜過高，以防循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)器的干擾。

??2）生物接觸氧化法

生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，由浸沒在污水中的填料和人工曝氣系統(tǒng)構(gòu)成的生物處理工藝。在有氧的條件下，污水與填料表面的生物膜反復(fù)接觸，使污水獲得凈化。其特點是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。 　　該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，主要由曝氣鼓風(fēng)機和曝氣器組成,生物膜生長至一定厚度后，填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，此時，脫落的生物膜將隨出水流出池外。

生物接觸氧化法具有以下特點：1、由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負荷； 2、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流*混合，故對水質(zhì)水量的波動適應(yīng)能力較強； 3、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便。

??3）曝氣生物濾池

曝氣生物濾池簡稱BAF，是80年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝，于90年代初得到較大發(fā)展，zui大規(guī)模達幾十萬噸每天，并發(fā)展為可以脫氮除磷。該工藝具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX（有害物質(zhì)）的作用。曝氣生物濾池集生物氧化和截留懸浮固體一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，具有容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好：運行能耗低，運行費用少的特點。

工藝特點①一次性投資比傳統(tǒng)方法低1/4；②占用面積為常規(guī)工藝的1/10～1/5，運行費低1/5；③進水要求懸浮物50～60mg/L，與一級強化處理相結(jié)合，如采用水解酸化池；④填料多為頁巖陶粒，直徑5mm，層高1.5～2m；⑤水往下、氣往上的逆向流可不設(shè)二沉池。曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比，具有有機負荷高、占地面積小（是普通活性污泥法的1/3）、投資少（節(jié)約30%）、不會產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點，但它對進水SS要求較嚴（一般要求SS≤100mg/L，SS≤60mg/L），因此對進水需要進行預(yù)處理。同時，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。另外，曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體的新工藝，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，具有容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好：運行能耗低，運行費用少的特點。

??4）SBR工藝

SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。

與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。正SBR工藝這些特殊性使其具有以下：

1、理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。2、運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。3、耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。4、工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活。5、處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護管理。6、反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD₅濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。8、脫氮除磷，適當控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。9、工藝流程簡單、造價低。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。

缺點為1、自動化控制要求高；2、排水時間短（間歇排水時），并且排水時要求不攪動沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備（潷水器），且對潷水器的要求很高；3、后處理設(shè)備要求大：如消毒設(shè)備很大，接觸池容積也很大，排水設(shè)施如排水管道也很大；4、潷水深度一般為1~2m，這部分水頭損失被白白浪費，增加了總揚程；5、由于不設(shè)初沉池，易產(chǎn)生浮渣，浮渣問題尚未妥善解決。

?  5）MBR工藝（膜生物反應(yīng)器）

　  膜-生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor, MBR）為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。膜生物反應(yīng)器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現(xiàn)對污水深度凈化，同時硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。

MBR是膜分離技術(shù)與生物處理法的結(jié)合,其起源是用膜分離技術(shù)取代活性污泥法中的二沉池,進行固液分離。這種工藝不僅有效地達到了泥水分離的目的,而且具有污水三級處理傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點：1、地進行固液分離,其分離效果遠好于傳統(tǒng)的沉淀池,出水水質(zhì)良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實現(xiàn)了污水資源化。2、膜的截留作用,使微生物*截留在生物反應(yīng)器內(nèi),實現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的*分離,運行控制靈活穩(wěn)定。3、由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池與二沉池合二為一,并取代了三級處理的全部工藝設(shè)施,因此可大幅減少占地面積,節(jié)省土建投資。4、利于硝化細菌的截留和繁殖,系統(tǒng)硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。5、由于泥齡可以非常長,從而大大提高難降解有機物的降解效率。6、反應(yīng)器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行,剩余污泥產(chǎn)量極低,由于泥齡可無限長,理論上可實現(xiàn)零污泥排放。7、系統(tǒng)實現(xiàn)PLC控制,操作管理方便。

     6）速分生物處理技術(shù)

速分生化處理技術(shù)是將流體力學(xué)中的“流離”原理與微生物固定化的O/A生物膜技術(shù)相結(jié)合，形成的一種新型污水處理技術(shù)，尤其適用于中低污染程度污水的處理。

技術(shù)原理

所謂“速分”，是一種自然現(xiàn)象，即流體力學(xué)中的“流離”原理，流體在流動過程中，均存在流速上差別，而流體中的懸浮物在流動中均會向流速慢的地方聚集，從而實現(xiàn)固液分離。

速分生化池利用特殊的固-液-氣三相運動，可以在無壓力、只需水體稍微流動的情況下運行。通過曝氣及速分生化球這一特殊結(jié)構(gòu)填料的相互作用，使水流場反復(fù)產(chǎn)生流速差，使污水中所攜帶的懸浮顆粒，由流速快的液體水流向流速慢的固液界面富集，達到固液分離的目的。從而從原理上解決了污水處理領(lǐng)域的一大難題：需處理水和污泥微生物停留時間實現(xiàn)分離。

速分原理示意圖

同時速分池內(nèi)填充的速分生化球在運行過程中是以好氧、厭氧的多變環(huán)境發(fā)生，進入速分池的污染物集中在生化球的集合體內(nèi)，經(jīng)過厭氧狀態(tài)使其水解酸化、流出，再被好氧分解，具有良好的脫氮除磷效果。池內(nèi)的污泥通過連續(xù)不斷的速分，產(chǎn)生分解和消化，因此該法處理出水懸浮物濃度低，無須沉淀池，無須處理污泥，流程簡單，投資及運行費用低。

技術(shù)特點

速分生化處理技術(shù)是將流體力學(xué)中的“流離”原理與微生物固定化的O/A生物膜技術(shù)相結(jié)合，形成的一種新型污水處理技術(shù)，尤其適用于中低污染程度污水的處理。

該技術(shù)已成功地應(yīng)用于工業(yè)污水處理、生活污水處理、小區(qū)中水回用處理、景觀環(huán)境水體綜合治理等領(lǐng)域。

該工藝的主要技術(shù)特點如下：

①技術(shù)*

    將流離理論與生物處理技術(shù)相結(jié)合，形成的新的污水處理工藝，*的氣—液—固三相運動方式及其相互配合的控制參數(shù)是形成良好流離作用的必要條件。

②處理程度高，出水水質(zhì)好

    微生物被固定于載體表面，系統(tǒng)脫氨氮效果好，去除率可達到90%以上，總氮去除率可達85%以上，COD去除率大于85%，BOD去除率大于90%，并且系統(tǒng)抗擊沖擊負荷的能力強，處理效果穩(wěn)定。

③啟動快，速分生化球使用壽命長

    采用天然無機材料特殊工藝加工而成速分生物球，其使用壽命長達30年以上，為微生物的固定繁殖提供場所，同時為流離現(xiàn)象的形成提供條件。其表面改性技術(shù)使得微生物更宜固定在球體表面，因此，生物系統(tǒng)啟動快，運行靈活，無需投放菌種和細菌的培養(yǎng)和馴化。

④污泥產(chǎn)量低

    在速分生化池內(nèi)，生物相沿著水流方向，會形成由細菌、原生動物過渡到后生動物的完整生物鏈，每段都自然形成自己*的優(yōu)勢微生物，隨著進水水質(zhì)的變化，自然調(diào)節(jié)適應(yīng)。生物以低級生物為食，產(chǎn)泥量相比傳統(tǒng)的活性污泥法減量90%以上，可做到基本不排泥，不需污泥回流，也無后續(xù)二沉池及污泥處置系統(tǒng)，減少了剩余污泥可能造成的二次污染。

⑤無異味

    常規(guī)的厭氧好氧生物系統(tǒng)能產(chǎn)出難聞的氣味，嚴重影響周圍的空氣環(huán)境，其原因在于厭氧分解時產(chǎn)出大量的沼氣及硫化氫氣體，封閉不嚴時會從水中溢出。而速分系統(tǒng)厭氧層處于好氧層內(nèi)部，厭氧分解產(chǎn)生的氣體在通過好氧生物層時，被好氧菌吸收利用。硫化物被固定在好氧菌體內(nèi)，甲烷等有機氣體被進一步分解為無味的無機氣體和水，無不良氣味產(chǎn)生。

⑥維護管理簡單，運行費用低

系統(tǒng)工藝簡單，設(shè)備少，設(shè)備PLC控制自動運行，易于操作管理，設(shè)備正常時可實現(xiàn)真正的無人職守，運行費用低。

⑦可模塊化建設(shè)

模塊化污水處理的理念是根據(jù)區(qū)域的近期、中期和遠期規(guī)劃，進行污水處理廠的建設(shè)，預(yù)處理設(shè)施可一次建設(shè)到位，隨著污水量增大，二級生物處理設(shè)施分期建設(shè)，降低污水處理廠的初次投資壓力，始終保持高負荷運行，有效利用資源，可大大節(jié)省運行費用，保證污水處理設(shè)施長期穩(wěn)定運行。

根據(jù)以上對水處理工藝的介紹，現(xiàn)對以上工藝的優(yōu)缺點進行比較，詳見下表：