小型污水处理装置

小型污水处理装置

活性污泥法
活性污泥法是水体自净的人工强化，是使微生物群体在曝气池内是悬浮状，并和污水接触而使之净化的方法。包括标准活性污泥法、STEP曝气法、长时间曝气法、分段式曝气法、限制曝气法以及AB法等传统活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年来开发脱氮除磷工艺。目前，活性污泥法占主导地位，适用于处理生活污水所占比重较大的城市污水，但随着如AO法、AOO法、AB法等新工艺的开发，对于工业污水成份比较高的污水的处理效果也有了提高。
传统活性污泥法
优点：①不宜采用物理化学方法处理的废水，BOD去除率可达95%以上。②建设投资额高，但处理的动力费较低。
缺点：所需停留时间长，设备庞大，基建投资大，因而要加各种构筑物，使各种构筑物容积增大，从而使处理厂面积增大，增加管理人员及管理难度。
发展方向：①为了废水体系的组分、浓度均匀化，重新估价预处理，重新研究调整槽。②探讨选择活性污泥微生物系的菌种。③ 活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。
间歇式活性污泥法
近几年来随着城市规模的不断扩展以及城镇自身的发展，下水道设施已呈现出大城市转向中小城市、农村小镇的趋势，小规模污水处理设施逐步增加，农村小城镇对于改善生活环境条件的要求越来越迫切了。
小规模污水处理设施与大规模处理设施比较，它的自然条件和社会条件大不相同，因此，必须研究采用适于小规模污水处理设施，用以取代过去的大规模处理方式。小规模污水处理应具备如下特点：① 容易运行管理;② 维修方便;③建设费用低;④出水水质良好。经过国内外一些污水处理厂(如日本千叶县的大原町污水净化厂等)的多年实践证明，间歇式活性污泥法正是一种能满足这些条件的处理方法。
间歇式活性污泥法是采用一个处理池进行曝气、沉淀、排出处理水，使设备简单化、小型化，池内流态分明，运行管理方便，可做到无人运转，对于流入污水的负荷变动，有缓冲能力，处理性能稳定，不仅能去除有机物质和悬浮固体而且脱氮效果好。间歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般设2个曝气沉淀池，连续进入混合污水，各自错开半个周期进行运转，运行一个周期为6h，周而复始，反复进行。

AB工艺法
AB工艺法也称为吸附生物降解法，是七十年代中期首先在德国兴起的，是传统活性污泥法的一种改型，从许多污水厂资料中表明该工艺在处理难降解的工业废水或较高浓度的城市污水处理方面，它与普通活性污泥法相比，有特殊的净化机制和多方面的优越性，它把传统活性污泥法的曝气池分为两段——A段和B段，A段在对有机物质吸附、吸收、氧化三种方式中，前两者起主要作用，而B段主要由后两者起作用，特别是氧化作用占主要地位。
从工艺流程来看，AB工艺的主要特征是：①AB工艺不设初沉池，污水经细格栅、沉砂池后直接进入A段曝气池;②设置中间沉淀池，使A段和B段污泥严格分开，单独回流，保持各自的菌群特征;③AB工艺的A段曝气吸附池以高负荷运行，污泥泥龄较短，B段曝气池以低负荷运行;④AB工艺的A段曝气池可以根据污水组分进行兼氧或好氧运行，改善污水的可生化性，这样大大降低B段曝气池的负荷。因此，AB工艺两段曝气池的总容积比传统活性污泥法的曝气池显著减小;⑤由于AB工艺中A、B两段运行条件的差异，而导致两段中微生物群落新陈代谢功能不同，因此A、B两段均设有污泥回流设备，但据专家的研究及一些污水厂实际运行证明，一般情况下仍然比传统活性污泥法节省基建投资和电耗，污水浓度越高，节省投资和电耗就越多，优越性就越明显。
AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺，与传统的化学和生物脱氮除磷相比，它还有效提高了BOD、COD、SS的出水指标。AO法是缺氧、好氧的简称，AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称，脱氮是在缺氧段完成的，除磷则要求有厌氧段。AO法主要是脱氮，AOO法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气，使含氮有机物充分硝化，所以必须降低污泥负荷，延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践，采用A O工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右，而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷，否则不足以达到污泥好氧稳定，所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池，以达到对磷的有效去除效果，基建费用与电耗比AO工艺更高点。
生物膜法
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术。它是土壤自净的人工强化，是使微生物群体附着在其他物体表面上呈膜状，并让它和污水接触而使之净化的方法。包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等形式。优点：①对水量、水质变动有较强的适应胜;②在低水温条件下，也能够保持一定的净化功能;③宜于固液分离;④ 能够处理低浓度的污水;④动力费用低，产生的污泥量少。缺点：① 负荷低，占地面积大，不适用处理水量较大的污水;②滤料易于堵塞;③产生滤池蝇，影响环境卫生;④生物膜再生管理相对复杂。在我国只有少数几家污水处理厂使用该工艺，我市的殷家堡污水处理厂就是较早采用该工艺的污水处理厂之一，从三十多年的运行管理经验来看，该工艺确实运行费用低，但生物膜易脱落，且不易培养，在一定程度上增加了管理难度。

活性污泥法和生物膜法一样，同属好氧生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的，而生物膜法则上要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。下面以活性污泥法为参照，比较它们之间的优缺点：
 （1）生物膜法优点：
①固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。
②不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。而活性污泥法则容易发生污泥膨胀。
③由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池，因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。
④同高营养级的微生物存在，有机物代谢对较多的转移为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。 

⑤采用自然通风供氧。
（2）生物膜法缺点：
①活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。而活性污泥法运行比较方便灵活。
②由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。而且需要较多的载体填料和支撑结构，通常基建投资超过活性污泥法。
③处理出水往往含有较大的脱落的生物膜片，使得出水澄清度降低。而活性污泥法在
正常情况下获得比较好的澄清水。
(3) 应用范围
活性污泥和生物膜法系统是当前污水处理领域应用广泛的两种处理技术。活性污泥法是目前应用广泛的好氧生物处理技术，保证活性污泥处理系统成功运行的基本条件是：1.废水中含有微生物所需的C、N、P等营养物质及元素；2.混合液中含有足够的溶解氧；3.活性污泥应与废水充分的接触；4.活性污泥需连续回流，并及时排放剩余污泥，使混合液保持适量的活性污泥；5.废水中含有的有毒污染物质的量足够低，对微生物不能构成抑制作用。生物膜法是一种的废水处理方法，具有污泥量少，不会引起污泥膨胀，对废水的水质和水量的变动具有较好的适应能力，运行管理简单等特点。他们能有效的应用于生活污水、城市污水和各种工业废水的处理中。

活性污泥法和生物膜法的区别不仅仅是微生物悬浮与附着之分，更重要的是扩散过程在生物膜处理系统中是一个必须考虑的因素。在生物膜反应器中，有机污染物、溶解氧及各种必须的营养物质首先要从液相扩散到生物膜表面，进而进到生物膜内部，只有扩散到生物膜表面或内部的污染物才有可能被生物膜内微生物分解与转化，终形成各种代谢产物。另外，在生物膜反应器中，由于微生物被固定在载体上，从而实现了SRT与HRT（水力停留时间）的分离，使得增殖速率慢的微生物也能生长繁殖。
好氧生物处理法
好氧生物处理就是在充分供氧或者供气的条件下，借助好氧微生物（主要是好氧细菌）或兼性好氧微生物，将污水中有机物氧化分解成较稳定的无机物的处理过程。处理过程中，废水中的一部分有机物在细菌生命活动过程中被同化、吸收，转化成增殖的细菌菌体部分，另一部分有机物则被氧化分解成简单的无机物（如二氧化碳、水、硝酸根离子等），并释放能量供细菌等微生物生命活动的需要。
2，厌氧生物处理法
厌氧生物处理法是在断绝氧气的条件下，利用厌氧微生物和兼性厌氧微生物的作用，将废水中的各种复杂有机物转化成比较简单的无机物（如二氧化碳）或有机物（如甲烷）的处理过程，也称为厌氧消化。与好氧生化法相比，厌氧生化法具有以下优点：
①应用范围广：由于供氧限制，好氧法一般只适用于中、低浓度的有机废水的处理，而厌氧法既适用于高浓度有机废水，也适用于中、低浓度有机废水。有些有机物，如固体有机物、着色剂蒽酮和某些偶氮染料等，用好氧生物处理法难以降解，但用厌氧生物处理可以降解。
②能耗低：好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随有机物浓度增加而增大，而厌氧法不需要充氧，产生的沼气还可以作为能源。废水有机物达到一定浓度后，沼气能量可以抵偿所消耗的能量。
③负荷高：通常，好氧法的有机容积负荷为2~4kg/(m³.d），而厌氧法为2~10kg/(m³.d），高的可达50kg/(m³.d）.
④剩余污泥数量少，浓缩性、脱水性良好：好氧法每去除1公斤BOD将产生0.4~0.6公斤生物量，而厌氧法去除1公斤COD只产生0.02~0.1公斤生物量，其剩余污泥只有好氧法的5%~20%。
⑤氮、磷的营养需要量较少：好氧法一般要求BOD:N:P为100:5:1，而厌氧法的BOD:N:P为100:2.5:0.5，处理氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐量较少。
⑥厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒等。
⑦厌氧活化污泥可以长期贮存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。与好氧生化法相比，在停止运行一段时间后，能较迅速启动。
但是，厌氧生物处理法也存在一些缺点：第yi，厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启动和处理时间比好氧设备长；第二，出水往往达不到排放标准，需要作进一步处理，故一般厌氧处理后再串联好氧处理；第三，厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。