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①A/O法
A/O法即厌氧-好氧活性污泥法。污水在流经二个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有机物和磷得到去除。
回流污泥
图4.1 A/O法工艺流程简图
进水 厌氧区 好氧区 二沉池 外排
回流活性污泥被回流至厌氧区中,污泥中的聚磷菌在厌氧条件下,受到压抑而释放出体内的磷酸盐,产生能量用以吸收快速降解有机物,并转化为pHB(聚p羟丁基酸)储存起来。然后混合液进入好氧区,聚磷菌在好氧条件下降解体内储存的pHB产生能量,用于细胞的合成和吸磷,形成高浓度的含磷污泥,随剩余污泥一起排出系统,从而达到生物除磷的目的。
在具有足够的泥龄的条件下,BOD5在好氧池内被降解的同时,也完成硝化反应。
因为回流活性污泥被回流至厌氧区,在好氧区按硝化设计时,该系统也同时具有脱氮功能,其脱氮效率取决于活性污泥回流比。
一般认为A/O工艺有硝化时存在以下缺点:
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*为了避免回流活性污泥所含硝酸盐氮破坏厌氧系统影响除磷效果,污泥回流量需要控制,因此其脱氮效率有限。也就是说该工艺的主要功能在于除磷。
*因为要进行硝化反应,系统的泥龄比无硝化A/0工艺的要长,从而使除磷效率有所降低。
②改良型A/0法
针对A/O法及A2/O法的缺点进行改进,即消除回流活性污泥进行的反硝化,因此需要的反硝化停留时间短、容积小。
*取消了混合液回流,避免了内回流带来的稀释作用,提高了硝化过程的反应速率,增加了系统效率,减少了反应池容积。
*因为取消了混合液回流,与A2/O法相比,使系统得到了简化,降低了基建费用,同时也降低了能耗。
*改良型A/O法可以很好地将生物除磷要求高负荷、生物脱氮要求低负荷有机地结合在一起。
③改良A2/O工艺
改良A2/O 工艺系在常规A2/O法基础上改进而成。即在常规A2/O法的厌氧区前增加一个选择区(预缺氧区),回流污泥先进入选择区,其目的是消除回流活性污泥对厌氧区的不利影响,提高除磷效率,
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这一点与改良A/O的优点相同;同时,改良A2/O工艺保留了常规A2/O法的混合液内回流,从而保证脱氮效果。因此可以认为,改良A2/O工艺同时具有较好的脱氮和除磷效果。
混合液内回流 70%-90%
10%-30% 进水 选择区 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 出水
污泥回流
图4.2 改良型A2/O法工艺流程简图
④倒置A2/O工艺
倒置A2/O工艺的池型布置与常规A 2/O相同,其区别只是在于取消了混合液的回流,但是为了达到反硝化除氮的目的,必须加大活性污泥的回流量,以满足脱氮要求。
混合液内回流 25% 75% 进水 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 出水
污泥回流150%~250%
图4.3 倒置A2/O法工艺流程简图
倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺相比,其优点在于将常规A2
/O工艺的污泥回流系统与混合液回流系统合二为一,组成了唯一的污泥回流系统,使得工艺流程得到简化,也减少了管理点。
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倒置A2/O工艺的缺点是:
*缺氧区、厌氧区的进水分配比例较大(一般为3:1左右),碳源种类的分配不尽合理。
*污泥回流比较大,一般为(1.5~2.5Q),对系统反应物的稀释作用依然存在。
*与混合液回流相比,污泥回流所需水泵扬程更大,因此其能耗相对于常规A2/0更大,运行费用也更高。
*由于污泥回流比很大,通过二沉池底流排出的固体量大大增加,因此倒置A2/0工艺的二沉池面积将会有较大的增加。
⑤MUCT工艺
UCT(university of Cape Town Process)活性污泥法是一种强化生物工艺,是对A2/O工艺的改进。针对A2/O工艺直接将活性污泥回流至厌氧池会降低厌氧池的效率,使得所需的厌氧池容积较大的问题,UCT工艺活性污泥回流至缺氧池的前端,以便在缺氧条件下充分去除回流活性污泥中的硝酸盐后,再将活性污泥回流至厌氧池,完全可以做到硝酸盐的零回流,从而使厌氧池释放磷的效率大大提高,强化了处理系统的除磷效果。
MUCT活性污泥法,是对UCT工艺的进一步改进。其改进的要点
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是:进一步对厌氧段、缺氧段的设置方式、污泥回流方式进行了优化,增强了EBPR的可靠性,同时提高了运转的灵活性,可以使生物工艺满足不同水质、不同季节的需要。
进水 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 出水
0.3 ~ 0.5Q 污泥回流
图4.4 倒置MUCT工艺流程简图
与A2/O法相比,UCT工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池,而不是厌氧池,再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池,从而减少了回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响。
MUCT工艺的缺点在于增加了一级污泥回流,使系统更为复杂能耗更高。同时该工艺也未能很好解决系统反应物的稀释问题。
(二)按时间分割的间歇式活性污泥法
传统的SBR是一个间歇式的活性污泥系统,曝气池与沉淀池合二为一。SBR工艺的一个完整的操作过程,亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下五个阶段:①进水期(或充水期)②反应期③沉淀期④排水排泥期⑤闲置期。
SBR工艺的特点如下:
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