A2O地埋式一体化污水处理设备

A2O地埋式一体化污水处理设备

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厌氧生物处理与好氧生物处理相比具有下列优点：
（1）应用范围广。好氧法因供氧限制一般只适用于中、低浓度有机废水的处理，而厌氧法既用于高浓度有机废水，又适用于中、低浓度有机废水的处理。有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的，但对厌氧生物处理是可降解的。
（2）能耗低。好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着有机物浓度的增加而增大，而厌氧法不需要充氧，而且产生的沼气能量可以抵偿消耗能量。

（3）负荷高。通常好氧法的有机容积负荷（BOD）为2～4Kg（m3·d），而厌氧法为2～10Kg（m3·d）。
（4）剩余污泥量少，且污泥浓缩、脱水性良好。好氧法每去除1KgCOD将产生0.4～0.6Kg生物量，而厌氧法去除1KgCOD只产生0.02～0.1Kg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5％～20％.此外，消化污泥在卫生学上和化学上都是较稳定的，因此剩余污泥的处理和处置简单，运行费用低，甚至可作为肥料利用。
（5）氮、磷营养需要量较少。好氧一般要求BOD：N：P为100：5：1，而厌氧法要求的BOD：N：P为100：2.5：0.5，因此厌氧法对氮磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐较少。
（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。
（7）厌氧活性污泥可以长期储存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运行，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下列缺点：
（1）厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧生物处理的启动和处理时间比好氧生物处理时间长。
（2）出水往往达不到排放标准，需要进一步处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理。
（3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂和严格，对有毒有害物质的影响较敏感。
生物滴滤法(Biotrickling filter)
生物滴滤法的基本原理： 生物滴滤法处理VOCs的原理与生物过滤法基本相同,它是介于生物过滤法与生物洗涤法之间的一种生物处理技术。生物滴滤反应器中一般填充惰性填料,如陶瓷、碎石、珍珠岩、塑料材质填料等，在此系统中填料仅为微生物提供一定的附着表面。废气同生长在惰性填料上的生物膜（微生物）接触,从而被生物降解。
虽然生物法在处理挥发性有机废气方面有很多的优点和好处，但是它也有一些不足，生物法的缺点主要是所能承载的污染物负荷不能太高,因而一般占地较大。另外,对于气态污染物生物进化的机制了解还不充分,设计和运行基本还停留在经验和现场实验获取数据的水平,造成一些设备的运行效果不稳定。

好养生物处理法因操作简单、处理量大而得到了广泛应用。
（2）厌氧生物处理
厌氧生物处理是在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
有机物的厌氧分解过程可分为两阶段（即酸性发酵阶段和碱性发酵阶段）。酸性发酵阶段，有机酸的大量积累，废水pH下降，故此得名。在产酸细菌作用下复杂的有机物分解成简单的有机物，如各种有机酸和醇类以及CO2、NH3、H2S等。在碱性发酵阶段，NH3对有机酸有中和作用，pH值上升，产甲烷菌把*阶段分解产物有机酸和醇类分解成CH4和CO2，随着有机酸的分解，有机物的最终厌氧分解是在碱性条件下进行的，故称为碱性发酵。厌氧处理会改变废水中污染物质的结构，改变污泥的活性，很多物质得以降解。

A2O地埋式一体化污水处理设备预处理工艺的选择
预处理是指在原料液过滤前加入适当的药剂，以改变料液或溶质的性质，或对料液进行絮凝、过滤，去除较大的悬浮粒子或胶状物质，或调整料液的pH以去除膜污染物，从而减轻膜的负荷和污染。
在选择预处理工艺之前，首先要明确预处理的目的。膜前进行预处理主要是为了防止或减少膜污染，将膜污染降低到最低水平。因此，可以根据不同膜过程的需求和进水要求选择合适的预处理工艺。首先，需在实验室确定各种膜过程中的关键污染物，去除或减少对膜污染起主要作用的关键组分。预处理的目的并不是去除所有污染物，而是去除对膜有污染或损害的关键污染物，因此处理要适度，过度的预处理反而会引起新的膜污染。
1.1、污水中无机结垢物质引起的膜污染的预处理工艺选择
在双膜系统运行过程中，结垢主要发生在反渗透膜元件上，如果超滤进水中的硬度和碱度过高，则容易在反渗透膜段发生结垢，引起反渗透产水通量快速下降。因此，要减少反渗透膜段的结垢污染，需要对污水进行膜前预处理。防止反渗透膜结垢的预处理方式主要有以下几种：添加阻垢剂、调酸、除硬等。
添加阻垢剂可以控制碳酸盐垢、硫酸盐垢以及氟化钙垢，还可以抑制硅垢。添加的阻垢剂可分为3类：六偏磷酸钠、有机磷酸盐和多聚丙烯酸盐。添加阻垢剂的优点是操作简单，膜前无任何处理步骤，且添加剂量可精确控制;缺点是会增加浓水COD,高回收率下可能失效，阻垢剂含量高或阻垢剂种类选择不当时仍有可能堵膜。
通过调酸，可使碳酸钙维持溶解状态。调酸处理的优点是操作简单，污水pH不高时，成本低于除硬处理;缺点是调酸处理对Ca、Mg离子无去除作用，浓水侧Ca、Mg离子含量仍较高，且对管路防腐要求较高。此外，仅采用加酸控制碳酸钙结垢时，要求浓水中的 LSI 或S&DSI 指数必须为负数。
污水中有机物引起的膜污染的预处理工艺选择
在污水处理过程中，脱除和浓缩有机物是主要目标。在双膜系统运行过程中，有机物引起的膜污染在超滤和反渗透膜段都有体现。由于炼油污水中的大分子有机物相对较多，因此超滤膜段大分子有机物引起的膜面污染可能较反渗透膜段更为严重。有机物容易吸附在膜面上引起膜通量急剧下降，当高分子质量的有机物为憎水性或带正电荷时，这种吸附过程更易进行;当pH>9时，膜表面及有机物均呈负电荷，因此，高pH有利于防止有机物污染。但以乳化状态出现的有机物会在膜表面形成有机污染薄层，引发严重的膜性能衰减，必须在预处理部分除去。
目前来说，膜前预处理去除有机物的方式可分为以下2大类：物理化学法和生物法〔12, 13, 14, 15〕。物理化学法主要包括吸附法、絮凝剂混凝沉淀法、高级氧化法;生物法主要为膜前深度生化处理，包括接触氧化、BAF、A/O、A/O/O等。其中，吸附法常用的吸附剂为活性炭，但活性炭吸附费用较高，并且再生困难，容易产生二次污染。絮凝法可有效去除水中的悬浮性物质，防止膜发生胶体污染。高级氧化法可有效去除水中难降解有机物。生物法如接触氧化和BAF可有效降低水中的有机物、氨氮、油，并截留大量悬浮物，BAF尤其对氨氮去除效果好。不同的预处理方法各有优势，必须结合实际废水水质筛选出相应的有机物去除手段。
1.4、污水中微生物引起的膜污染的预处理工艺选择
微生物污染是指微生物在膜水界面上积累、凝结形成一层生物膜，影响膜系统性能的现象。细菌的大小一般为1~3 μm.微生物可以看成是胶体物质，可以按照胶体污染的预处理方法或在超滤膜系统得到去除。然而，微生物的繁殖能力很强，在适宜的生存条件下会迅速生长。
膜元件容易受到微生物污染的原因有3种：一是膜系统具有较大的膜表面积，增加了黏附细菌的可能性;二是膜的过滤会将细菌迁移至膜表面;三是预处理也是生物污染源，预处理投加的絮凝剂、杀菌剂或阻垢剂过量，会成为微生物的营养源，并且膜组件内部的潮湿阴暗为微生物生长提供了理想环境。若在污水进入膜系统前不对微生物加以杀灭，这些微生物将以膜为载体借助浓水段的营养盐而繁殖生长，严重威胁膜系统的长期稳定运行。因此，污水在进入膜系统前必须进行合理的杀菌处理，有效的除菌手段是保证膜系统稳定运行的关键因素。
杀菌按性质可分为化学杀菌和物理杀菌。化学杀菌主要采用杀菌剂，杀菌剂的作用方式可分为杀菌作用和抑菌作用。污水处理中常用的杀菌剂可分为无机杀菌剂和有机杀菌剂，也可按化学性质分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。无机杀菌剂以氧化型为主，如二氧化氯、臭氧等，有机杀菌剂主要是阳离子的季铵盐类物质。
氧化性杀菌剂是强氧化剂，能够氧化微生物体内起新陈代谢作用的酶而杀灭微生物。氧化性杀菌剂的特点是杀菌速度快、成本较低，但药剂使用过程存在一定的安全隐患;非氧化性杀菌剂是以致毒剂作用使微生物的酶系统失去活性，破坏细胞的新陈代谢，破坏细胞壁、细胞膜或其他特殊部位，它的作用不受水中还原性物质的影响，对pH变化不敏感。非氧化性杀菌剂可以弥补氧化性杀菌剂的不足。
物理杀菌方式主要有超声波与磁场组合杀菌、变频电脉冲杀菌和紫外线杀菌等〔16〕。超声波与磁场组合杀菌能够自动周期性地、有规律地产生各种频率的强大直流脉冲电磁波，直接击穿细菌的细胞壁而导致细菌死亡，同时污水在这种直流脉冲电场作用下，迅速发生微弱的氧化还原反应，在阳极区附近产生一定量的氧化性物质与细菌作用，破坏了细菌正常的生理功能，使细胞膜过氧化而死亡，从而达到杀菌目的。

高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。
1、物化法
1.1、吹脱法
在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。
吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。在水温大于25℃,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000～4000mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。吹脱法在低温时氨氮去除效率不高。
采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如882mg/L）进行了处理试验。工艺条件为pH＝11，超声吹脱时间为40min，气水比为l000：1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脱后氨氮在100mg/L以内。
为了以较低的代价将pH调节至碱性，需要向废水中投加一定量的氢氧化钙，但容易生水垢。同时，为了防止吹脱出的氨氮造成二次污染，需要在吹脱塔后设置氨氮吸收装置。
在处理经UASB预处理的垃圾渗滤液（2240mg/L）时发现在pH＝11.5，反应时间为24h，仅以120r/min的速度梯度进行机械搅拌，氨氮去除率便可达95％。而在pH＝12时通过曝气脱氨氮，在第17小时pH开始下降，氨氮去除率仅为85％。据此认为，吹脱法脱氮的主要机理应该是机械搅拌而不是空气扩散搅拌。