一体化污水处理设备处理工艺详解汇总
2022-10-20 17:22:09 来源：恒大兴业
目前污水的生化处理技术已是十分成熟，可供选择的工艺有普通活性污泥法、氧化沟法和人工湿地等，以及一些演变工艺。这些工艺花样繁多，人们在不断探索和改进，力图使工艺更加高效和节能。普通活性污泥法具有运行稳定、管理方便的优点，在设计和运行方面积累了大量的工程经验，但普通活性污泥法也存在着在运行不当或进水水质异常时易发生污泥膨胀导致出水恶化的问题，同时由于污泥泥龄较短和没有缺氧情况；对氮、磷的去除率不理想，随着社会经济发展，进入水体的污染负荷已严重超过水体自然净化能力，特别是氮、磷在自然水体中积累，造成水体的富营养化已成为人们普遍关注的问题。
工艺流程图
（1）A2/O工艺
A2/O工艺活性污泥反应池由厌氧、缺氧、好氧三部分组成，其基本原理是原污水和含磷回流污泥进入厌氧反应池进行磷的释放和吸收低分子量有机物；在缺氧池，以进水中的有机物为碳源，利用混合液回流带入的硝酸盐进行反硝化脱氮；然后从缺氧池进入曝气池，进一步去除BOD,，进行硝化反应和磷的过量吸收；在沉淀池中进行泥水分离，富磷污泥通过排剩余污泥把磷排出处理系统，达到生物脱磷的目的地。
（2）SBR工艺
SBR工艺也称为间歇曝气活性污泥工艺或序批式活性污泥工艺，它的污水处理机制与普通活性污法完全相同，其区别在于源污水不是顺次流经各个处理单元，而是放流到单一反应池内，随时间顺序实现不同目的的操作。由于SBR法中，曝气及沉淀汇集在同一池内，节约了二次沉淀池和污泥回流系统（但曝气池体积、曝气动力设备均要增加），在中小规划污水处理中是较好的处理工艺。
（3）CAST工艺
CAST工艺即间歇进水周期循环式活性污泥法。CAST工艺是传统SBR工艺的改进型，与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子，尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池子中完成，常用四座池子组成一组，轮流运转，一池一池的间歇处理。废水处理的应用实践中发现这种工艺能够利用微生物在不同生物环境条件下的变化能力，因此近年来CAST工艺得到了较广泛的应用。
其工艺特点是，用隔墙将反应池分为生物选择区和主反应区，选择区约占总池容的10％，在生物选择区也即厌氧区发生厌氧反应，将大分子的有机物质分解为小分子的易生物降解的物质，在好氧区通过好氧微生物的作用有效去除废水中的有机污染物。
工艺特点：
1)耐冲击负荷、出水水质较好。CAST工艺降解基质速率较快，出水水质稳定。
2)污泥活性高、易沉降。对污染物有良好的处理效果，且具有良好的抗冲击负荷和防止活性污泥膨胀的性能。
3)理想静沉、分离效果较好。CAST 工艺沉淀时没有进出水干扰，是理想静沉，泥水分离效果好，使出水中SS进一步降低。
4) 占地较少。省去了常规二沉池及污泥回流泵房等，是占地较少的工艺。
5)运行管理较简单。伴随工业与电子技术的发展，SBR反应池的运行很容易实现自动化控制，管理简单易行。
（4）MBR工艺
MBR又称膜生物反应器,是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ;按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。
膜- 生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜-生物反应器实际上是三类反应器的总称：
① 曝气膜-生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ；
② 萃取膜-生物反应器（ ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR ）；
③固液分离型膜-生物反应器（Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 简称 MBR ）。
a、曝气膜 - 生物反应器
曝气膜 -生物反应器，采用透气性致密膜（如硅橡胶膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜），以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率，有利于曝气工艺的控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。
b、萃取膜 - 生物反应器
萃取膜 - 生物反应器，因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在，某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理；当废水中含挥发性有毒物质时，若采用传统的好氧生物处理过程，污染物容易随曝气气流挥发，发生气提现象，不仅处理效果很不稳定，还会造成大气污染。为了解决这些技术难题，英国学者 Livingston研究开发了 EMB 。废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流相互影响不大，生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水处理效果稳定。系统的运行条件如 HRT 和 SRT 可分别控制在*优的范围，维持*大的污染物降解速率。
c、固液分离型膜 - 生物反应器
固液分离型膜 - 生物反应器是在水处理领域中研究得*为广泛深入的一类膜 -生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（ HRT ）与污泥龄（ SRT）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的 25% ～40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。针对上述问题， MBR将膜分离技术与传统生物处理技术有机结合，MBR实现污泥停留时间和水力停留时间的分离，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌 (特别是优势菌群 ) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低 F/M比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。
固液分离型膜生物反应器根据膜组件和生物反应器的组合方式，可将膜生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型 。
分置式：膜生物反应器把膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水；固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。分置式膜生物反应器的特点是运行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设；而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，水流循环量大、动力费用高，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。
一体式：膜生物反应器是把膜组件置于生物反应器内部。进水进入膜 -生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用下由膜过滤出水。这种形式的膜-生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能耗相对较低；占地较分置式更为紧凑，近年来在水处理领域受到了特别关注。但是一般膜通量相对较低，容易发生膜污染，膜污染后不容易清洗和更换。
复合式：膜生物反应器在形式上也属于一体式膜-生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜生物反应器，改变了反应器的某些性状。
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