水处理工艺

某印染有限公司是一家以染色、印花为主的加工型乡镇企业，废水主要来源分三个部分：①染料车间，主要由各类坯布染色后排放的含染料的废水混合而成，其中包括整个工艺中所需前处理水；②印花车间，半成品水洗及滚筒冲洗水等；③各类生活用水。印染混合废水具有如下特点：①废水量大，约占印染用水量的70%～90%；②水质复杂，色度高，有机物含量高，耗氧量大，悬浮物多，并且含有微量有毒物质；③受原料、季节、市场需求等变化的影响，使水质水量变化很大。

研究所于1996年8月承担了该项目的设计，针对印染废水的具体特点，采用了O/A/O生化组合工艺。在进水CODCr为1600 mg/L(大于设计标准)的情况下，出水各项水质指标均达到了GB 78?88一级标准，取得了满意的效果。该项目总投资280万元，征用土地3350m2，投运一年多来运行稳定、情况良好，于1998年12月通过了嘉兴市环保局验收。 1 废水处理工艺

设计原水水量：2000 m3/d。设计原水水质为印染混合废水：CODCr≤800 mg/L，?BOD5≤250 mg/L，色度＝500(倍)，pH＝8～10。设计出水达到GB 78?88一级标准，即?CODCr≤100 mg/L，BOD5≤30mg/L，色度＝50(倍)，pH＝7～9，SS≤70 mg/L。

1.1 预处理部分

①格栅井。格栅井尺寸为1.2 m×1.0 m×1.0 m。设粗、细格栅各一道，前道粗格栅的栅条间隙为20 mm，后道细格栅的栅条间隙为10mm。60°角倾置，人工清渣。

② 调节池。容积为450 m3，地下式，水力停留时间5h。内设穿孔管曝气搅拌，防止沉积，同时起到预曝气的作用并去除部分CODCr。?

③ 竖流式沉淀池。容积为380 m3，上升流速为0.23 mm/s，中间设涡流反应器一个。集泥方式为重力排泥。通过泵前加药(铁系混凝剂)强化一级处理，可去除50%～60%的?CODCr，并且使色度大大降低。设我院研制的中文智能pH在线监控仪一台，使pH值控制在8～9，可得到稳定的加药去除效果，确保后续O/A/O生化工艺处于良好状态。 1.2 生化处理部分

① 一好氧池。水力停留时间2.5 h，穿孔管鼓风曝气，内置弹性立体填料200 m3，设计气水比20∶1，容积负荷为2.0 kgCODCr/(m3•d)，CODCr去除率为本段进水的40%。

② 兼氧池。分两段，前段水力停留时间2.5 h，后段水力停留时间5 h。采用我院设计制造的长轴生化搅拌机作底部水力搅拌，内置弹性立体填料共600 m3，增加了污泥浓度。CODCr去除率为本段进水的15%，此段主要起水解酸化作用，提高B/C。

③ 二好氧池。水力停留时间5.0h，穿孔管鼓风曝气，内置弹性立体填料400m3，设计气水比25∶1，容积负荷1.0kgCODCr/(m3•d)，CODCr去除率为本段进水的70%。

1.3 后处理部分

气浮池的停留时间为5 h，采用30%出水作回流溶气水，型式为竖流式，CODCr去除率为本段进水的30%。通过气浮去掉二好氧池出水中被剥落的生物膜和其他

SS，气浮污泥回流至二好氧池。气浮池进水采用中文智能pH在线监控仪作pH监控，使出水pH值稳定达标。 2 工程调试运行

本工程1997年5月初开始生物驯化和设备调试。工程调试接种微生物取自杭州印染厂二沉池干污泥。一好氧、兼氧、二好氧采用先间歇培养后用印染废水连续驯化的方式培养微生物，好氧池半个月，兼氧池一个月后，微生物培养驯化基本完成。

1997年11月开始在初沉池进行加药试验，经一周后出水水质稳定达标。1998年11月18日--19日经嘉兴市环境保护监测站进行连续两天采样监测，结果见表1。

表1 环保监测结果

采样时间 采样点 PH值 SS（mg/L) 色度（倍） CODCr（mg/L) BOD5(mg/L) 11月18日

9：20 进水 10.68 686 160 1570 276 出水 7.69 34 8 76.7 10.7 11月18日

11：20 进水 10.10 4 100 1960 857 出水 7.71 40 8 61.3 10.5 11月18日

13：20 进水 9.71 600 160 1710 704 出水 7.65 26 8 60.7 9.45 11月18日

15：20 进水 9.78 594 160 123060.7 203 出水 7.78 22 8 72.0 14.5 11月19日

9：20 进水 6.92 256 100 1390 675 出水 7.72 32 8 60.0 10.2 11月19日

11：20 进水 7.12 428 160 2000 730 出水 7.59 40 8 62.0 9.22 11月19日

13：20 进水 9.61 481 160 1840 4 出水 7.78 34 8 .7 8.69 11月19日

15：20 进水 10.32 1000 100 1540 120 出水 7.79 46 16 78.70 14.4 从表1可见，治理设施出口各主要污染物指标八次监测均达到设计标准，出水水质较稳定，主要污染物的去除率均较高(平均去除率CODCr为95.99%，BOD5为97.91%，SS为94.44%，色度为93.48%)。验收后二年来，处理设施一直稳定运转。

3 经济分析 ① 电费：按100 kW计，功率系数取0.8，电费为0.86元/(kW•h)，则1 651.2元/d，即0.826元/m3废水。?

② 药剂费：铁系混凝剂按0.15%投加，350元/t药剂，计0.525 元/m3废

水。聚合碱或酸按200元/d计，为0.10 元/m3废水。PAM 0.02 元/m3废水。? 共计：1 910元/d，即0.5 元/m3废水。?

③ 人工费：共4人，平均每人每天工资25元，则100元/d，为0.05 元/t废水。

④ 固定资产折旧为0.15 元/m3废水。

⑤ 维修费、污泥装运费等为0.05 元/m3废水。

⑥ 处理成本为1.721 元/m3废水(直接成本1.521元/m3废水)。 4 结果讨论

4.1 O/A/O处理工艺机理分析

O/A/O生物处理工艺综合了厌(兼)氧、好氧和A?B法处理工艺的优点，克服了各自的缺点，使得三种工艺相得益彰，达到了环境目标和能源目标的统一。 ① 突破了传统的A/B工艺生物吸附/氧化概念。首先在形式上，将仍属活性污泥法范畴的传统A/B工艺改为生物膜法(接触氧化)，增加了MLVSS，提高处理效率，缩短水力停留时间，减少投资；其次在微生物降解机理上，将通常与吸附段伴存的污泥再生池省去，使得微生物再生在生物膜这一微生态系统内得以实现；再是在功能上，革新了传统A/B法只适于高效处理高浓度易生物降解有机废水，而对可生化性差的工业废水为力的概念，本工艺丰富了B段的内容，采用A/O克服了上述弱点。最后，本工艺保留了A/B法的优点，通过人为地制造浓度梯度，产生高效率的有机物去除效果。

② 通过分格(兼氧分二格)分段的方法，使不同格段具有不同的优势微生物种群，其表现出来的优点为：处理有机物的种类更加多样化，对各有机物的去除更为彻底。

③对A/O工艺的改进。这里的“A”是指兼氧水解(酸化)。首先传统的A/O法由于A段前置，为了达到除磷脱氮的效果，最后的好氧处理出水必须有几倍于处理水量的水回流至A段，导致建设费用较大。本工艺在第一个O/A中已达到了去除磷、氮的效果；其次传统的O/A法为了达到较好的出水，在O段必须有足够长的泥龄，同时在A段为了保持较高的MLVSS而必须添加营养，O/A/O工艺很好地解除了上述，解决了矛盾，因为有了“二氧化”的把关，第一个好氧池可以大大缩短泥龄；最后，更重要的是水解(酸化)/好氧处理技术，较大地提高了B/C比，有效去除难降解有机物，缩短了常规反应时间。 4.2 O/A/O组合工艺参数选择

O/A/O组合工艺从根本上说，是根据生物可降解性的不同，把废水中含有的不同性质有机物在空间上放在不同格段处理而达到经济目的。虽然除此之外还有其他的作用和要求，但应该以此为主要设计依据，其他要求为辅或作为验算依据。 在第一好氧段，以进水中易降解COD数据为设计依据，按照好氧处理要求选择设计参数，达到基本去除易降解COD的要求。兼氧段，宜根据进水中难降解COD数据，按照兼氧理论中水解段要求选择设计参数，达到大分子化为小分子、提高废水可生化性的目的。第二好氧段，根据兼氧段出水和排放标准，按照好氧处理要求选择设计参数，一般宜设计成延时曝气形式。 4.3 监控系统

采用自动监控系统，对泵、阀实现自动监控，运行过程基本无须人工干预。由于pH影响生物结构和处理效果，工程采用我院研制的中文智能型pH在线监控仪，在加药、加酸、加碱控制pH在所要求的范围内。在Y/Δ启动控制之外，监控系统对2台风机实施了风压监控和自动卸压装置，使风机空载关停，改善风机

使用条件，这些都对O/A/O生化组合工艺的稳定运行提供了有效保障。 4.4 其他

① 本工程利用脱水活性污泥接种的方式启动，与传统的活性污泥法和SBR法相比，启动周期大大缩短。O/A/O生化组合工艺处理保证了运行效果(出水水质)稳定，总有机物去除率达95%以上，具有极强的抗冲击负荷能力，微生物恢复期较短。

② 采用气浮池去除好氧池出水中含有的被剥落和淘汰的生物膜等固体悬浮物，半年的稳定运行表明：与二沉池相比，气浮物具有明显的优越性，它占地面积小，建设费用省，去除SS效果好，有效地克服了二沉池污泥膨胀等缺点。 ③ 各段实际运行的有机物(CODCr)去除效率：一好氧45%，兼氧15%，二好氧75%，达到了预计处理效率。?

④ 从经济分析看运行费用基本与应收排污费持平，但取得了较好的环境效益和社会效益。 5 结论

① O/A/O组合工艺不仅具有较高的有机物去除效率，而且容易得到较好的出水水质，在有脱氮除磷要求时可同时得到去除氮磷的效果。?

② 实际运行表明：O/A/O组合工艺使较大部分好氧污泥在工艺内部消化，大大减少了剩余污泥量，可以不必建单独的好氧污泥装置。

③ O/A/O组合工艺很好地体现技术经济的优点，减少了建设费用和运行成本(与其他工艺相比，减少了停留时间，即减少了电耗)。

④ 实践证明，O/A/O组合工艺对处理有机物成分复杂的废水，特别是对既含有易降解有机物又含有难降解有机物这一类具有一定可生化性但可生化性较差的混合废水的处理，提供了一条经济有效的思路。 膜生物反应器（MBR） [工艺介绍]

膜-生物反应器（membrane bioreactor ,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内生物处理后的活性污泥与固体物。因此系统内活性污泥（MLSS）浓度及污泥龄（SRT）将可提高2~4倍以上，相对水力停留时间（HRT）可大为减少，而难降解的大颗粒物质在处理池中亦可不断反应而降解，因此膜生物反应器通过膜分离技术可最大限度的强化了生物反应的功能。MBR膜生物反应器系统在国内已发展近十年，在膜制造技术不断提升及本公期的应用经验，MBR膜生物反应器处理系统已为一成熟技术并将吸引着全世界环保业的目光。 膜生物反应器的特点:

1. 微生物浓度可增加2-4倍，生化效率提高20%-40%；

2. 水力停留时间短，污泥（有机大分子胶粒）停留时间长； 3. 可省去二沉池； 4. 操作简便可操控；

5. 中空纤维膜使用寿命可达3年以上。

CASS 法 [工艺介绍]

CASS 法是在序批式活性污泥法（ SBR ）和氧化沟技术的基础上发展而来的先进技术，目前正在得到深入研究并已在实践中得到广泛应用。 CASS 工艺采用成对的模块化设计，整个处理厂进出水是连续的；所有设备的维护均在水面上进行，池内没有需维修部分； CASS 工艺设计提供最大限度的简单性、可靠性、灵活性。耐冲击负荷；剩余污泥量比传统活性污泥法和普通的 SBR 少得多；无需调节池和初沉池；运行稳定，操作管理简便；可只针对含碳有机质，也可实现脱氮除磷；占地省，能耗低。 CASS 法适用于生活污水、城市污水和大多数工业废水。

曝气生物滤池（BAF工艺） [工艺介绍]

一、曝气生物滤池的工作原理与工艺特征

曝气生物滤池（BAF－Biological Aerated Filters）也叫淹没式曝气生物滤池（SBAF-Submerged Biological Aerated Filters），是在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤塔、生物接触氧化法等生物膜法的基础上发展而来的，被称为第三代生物滤池（The Third Generation Filter）（结构简图见图1）。国外在二十世纪二十年代开始进行研究，于八十年代末基本成型，后不断改进，并开发出多种形式。

在开发过程中，充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，即需曝气、高过滤速度、截留悬浮物、需定期反冲洗等特点。其工艺原理为，在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着高活性的生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物以及更新生物膜，此为反冲洗过程。

一般说来，曝气生物滤池具有以下特征：

（1）用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。

（2）区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需进行曝气。

（3）高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性。

（4）具有生物氧化降解和截留SS的双重功能，生物处理单元之后不需再设二次沉淀池。

（5）需定期进行反冲洗，清洗滤池中截留的SS以及更新生物膜。

◆ 二、曝气生物滤池工艺的主要优点

（1）曝气生物滤池是第三代生物滤池，是真正集生物膜法与活性污泥法于一身的反应器，出水水质高、处理负荷大。 滴滤池（普通生物滤池）被称为第一代生物滤池，也是生物滤池最初的雏形，高负荷生物滤池、生物滤塔是在此基础上发展起来的第二代生物滤池，主要特征是增加了处理负荷。曝气生物滤池对生物滤池进行了全面的革新：采用人工强制曝气，代替了自然通风；采用粒径小、比表面积大的滤料，显著提高了生物浓度；采用生物处理与过滤处理联合方式，省去了二次沉淀池；采用反冲洗的方式，免去了堵塞的可能，同时提高了生物膜的活性；采用生物膜加生物絮体联合处理的方式，同时发挥了生物膜法和活性污泥法的优点。

曝气生物滤池同时具有生物氧化降解和过滤的作用，因而可获得很高的出水水质，可达到回用水水质标准。一般来说，对生活污水，二级处理即可达到普通工艺三级处理的水平。对工业废水，即使在可生化性不强的情况下，曝气生物滤池处理效果也优于一般的工艺，因为曝气生物滤池处理有机物不仅依赖于生物氧化，还存在显著的生物吸附和过滤作用，因为可去除粒径较大，可吸附去除一些可生化性不强的物质。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很底，一般不超过10mg/l，出水非常清澈透明；因不断的反冲洗，生物膜得以有效更新，表现为生物膜较薄（一般为110微米左右），活性很高。高活性的生物膜不仅体现在生物氧化、降解方面，更表现为生物絮凝、吸附作用。对一些难降解的物质，可将其吸附、截留在池中，得以去除。

（2）占地面积小，基建投资省。曝气生物滤池之后不设二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投资。曝气生物滤池占地面积仅为常规工艺的1／10?1／5。处理负荷高、停留时间短，因而池容较小，基建投资比常规工艺节省至少20－30％。

（3）运行费用低。供气能耗在所有好氧生物处理的运行费用中占了相当的比例，曝气生物滤池工艺氧的传输利用效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。氧的利用效率可达20－30％。主要原理为：

a) 因填料粒径很小，气泡在上升过程中，不断被切割成小气泡，加大了气液接触面积，加强了氧气的利用率。

b) 气泡在上升过程中，受到了填料的阻力，延长了停留时间，同样有利于氧气的传质。

c) 研究表明，在BIOFOR中，氧气可直接渗透入生物膜，因而加快了氧气的传质速度，减少了供氧量。

工程实践表明，曝气量为传统活性污泥法的1／20，为氧化沟的1／6，为SBR的1／4~1／3，在很大程度上节省了运行费用。曝气生物滤池水头损失较小，剩余污泥量少且容易处理，维护量很少，这都将保证运行费用较低。

（4）抗冲击负荷能力强，耐低温。运行经验表明，曝气生物滤池可在正常负荷2－3倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小。这一方面依赖于滤料的高比表面积，当外加有机负荷增加时，滤料表面的生物量可以快速增值；另一方面依赖于整体曝气生物滤池的缓冲能力。此外，生物曝气滤池一旦挂膜成功，可在6－10℃水温下运行，并具有较好的运行效果。

（5）易挂膜，启动快。曝气生物滤池在水温15℃左右，2至3周即可完成挂膜过程。在暂时不使用的情况下可关闭运行，此时滤料表面的生物膜并未死亡，而是以孢子的形式存在，一旦通水曝气，可在很短的时间内恢复正常。污水水温15℃左右，停止运行半月（滤柱内排空水且不曝气），恢复运行后，三天后即完全恢复正常。这一特点使曝气生物滤池非常适合一些水量变化大地区的污水处理。在旅游地区，污水量受季节及旅游人数的变化影响非常大，在旅游淡季时，完全可以关闭部分曝气生物滤池，以减少不必要的运行费用，一旦需要，可在很短的时间内恢复设计处理能力。

（6）曝气生物滤池采用模块化结构，便于后期改、扩建。国内现有污废水处理工艺普遍存在一个缺点：当新增污废水处理量时，必须对原有工艺进行较彻底的修改，主要原因是因为这些工艺都不是模块化结构。曝气生物滤池完全模块化，非常利于后期的扩建和改建，仅需并列增加滤池数即可，不影响已有的工艺运行。

（7）采用自动化控制，易于管理。曝气生物滤池可采用完全自动化控制，管理非常简单。同时由于其本身的结构并不复杂，因而也无需庞杂的自控设备，更无需大量的人员技术培训。

（8）不产生臭气、环境质量高。国内现有污水处理厂的环境质量普遍较差，臭气弥漫、苍蝇等昆虫较多，曝气生物滤池不产生臭气，采用该工艺的污水厂环境质量很高。

人工湿地水质净化技术 [工艺介绍]

人工湿地工艺简介

天然湿地是处于水陆交接相的复杂生态系统，而人工湿地（Constructed

Wetland）则是处理污水而人为设计建造的，工程化的湿地系统，是近些年出现的一种新型的水处理技术，其去除污染物的范围较为广泛，包括有机物、氮（N）、磷（P）、悬浮物（SS）、微量元素、病原体等，其净化机理十分复杂，综合了物理、化学和生物的三种作用，供给湿地床除污需要的氧气；同时由于发达的植物根系及填料表面生长的生物膜的净化作用、填料床体的截留及植物对营养物质的吸收作用，而实现对水体的净化。 人工湿地对有机物的去除

人工湿地对有机物有较强的处理能力。不容性有机物通过湿地的沉淀、过滤可以很快从废水中截流下来，被微生物加以利用；可溶性有机物则可通过微生物的吸附及微生物的代谢过程被去除。废水中大部分有机物的最终归宿是被异养微生物转化为微生物细胞及CO2和H2O。 人工湿地对氮的去除

废水中氮主要通过植物吸收和微生物的硝化反硝化作用被去除，其中植物吸收只去除了污水中小部分的氮，而污水中氮的去除主要是通过微生物的硝化、反硝化作用来完成的。人工湿地比传统活性污泥处理系统（一般无法完成反硝化作用）具有更强的氮的处理能力，比A/A/O系统则节省许多基建和运行费用。 人工湿地对磷的去除

人工湿地对磷的去除是植物吸收、微生物去除及物理化学作用三方面共同作用的结果。废水中无机磷在植物吸收及同化作用下可变成植物的ATP，DNA及RNA等有机成分，通过植物的收割而去除。物理化学作用包括填料对磷的吸附及填料与磷酸根离子的化学反应。微生物对磷的去除包括它们对磷的正常同化（将磷纳入其分子组成）和对磷的过量积累。其中，填料的物理化学作用对于磷的去除贡献最大。

人工湿地主要优点

投资省、能耗低、维护简便

人工湿地不采用大量人工构筑物和机电设备，无需曝气、投加药剂和回流污泥，也没有剩余污泥产生，因而可大大节省投资和运行费用。至于维护技术，人工湿地基本上不需要机电设备，故维护上只是清理渠道及管理作物，一般人员完全可以承担，只需个别专业人员定期检查。 脱氮除磷效果好、病源微生物去除率高 人工湿地是低投入、高效率的脱氮除磷工艺，无需专门消毒便可对病源微生物大副去除，处理后的水可直接排入湖泊、水库或河流中，亦可用作冲厕、洗车、灌溉、绿化及工业回用等。 可与水景观建设有机结合

人工湿地可作为滨水景观的一部分，沿着河流和湖泊的堤岸建设，可大可小，就地利用，部分湿生植物（如美人蕉、鸢尾等）本身即具有良好的景观效果。

某DAT-IAT工艺实例介绍 [工艺介绍] 1 工程概述 1.1处理规模

处理规模为：粗格栅、进水泵房平均设计流量50 万m3/d，峰值流量为110 万m3/d；细格栅、沉砂池峰值流量为55万m3/d，平均流量为25万m3/d；二级处理、泥处理的处理规模为25万m3/d。

工程总占地14.5公顷。概算工程总投资2.59亿元。 1.2进出水水质及处理程度见下表

项 目 进水浓度(mg/L) 出水指标(mg/L) 去除率(%) BOD5 190 25 86.8 CODcr 450 100 77.8 SS 204 25 87.7 NH3-N 30 15 50 1.3工艺流程简介 1.3.1污水流程简述

原污水由厂外进水方涵（双孔2600×2000）进入厂区的粗格栅井，经粗格栅进入进水泵房，进水泵房峰值设计流量为110万吨/天（雨季）。经过进水泵房提升后，55万吨/天的污水进入两组沉砂池及计量槽，其余部分进行第一次超越。经过沉砂池处理后的污水，进入配水闸井，在此进行第二次超越及配水到反应池，25万吨/天的污水量通过三条d1200钢筋砼管进入设于厂区中部的三组DAT-IAT池，进行二级处理，其余部分通过厂内超越方涵排到厂外（第二次超越）。SBR池出水进入接触池进行消毒处理，消毒后的污水排到厂外的李石河。 另外为了节省自来水用量，降低运行费用，加氯用水采用处理后的二级出水，同时在水射器的进水管上串联了两组Y型过滤器，以防止管道堵塞。 1.3.2污泥流程简述

全厂共设三组SBR池，每组三组池。每组的池子间歇排泥，每池排1小时，交替进行，这样对于每组池排泥是连续的。SBR池的剩余污泥由潜水排污泵提升，经管道流入污泥浓缩池。污泥浓缩后，由剩余污泥泵房中的螺杆泵抽升到脱水机房的混合池，然后进入离心脱水机进行脱水，脱水后的泥饼运到污水厂附近的垃圾填埋场进行卫生填埋。 2 DAT-IAT反应池

本处理厂采用先进的DAT-IAT工艺。全厂共设9座DAT-DAT反应池，在控制上，三座一组。每座反应池的平面尺寸为83.7m×40.7m，钢筋混凝土结构。水深5.11～6.0m，超高0.5m。由一个DAT和一个IAT串联组成,DAT连续进水，连续曝气(也可间歇曝气)；IAT也是连续进水，但间歇曝气。清水和剩余活性污泥均由IAT排出。

2.1 DAT-IAT主要反应过程

反应过程一般分为五个阶段：

进水阶段：与传统的SBR工艺不同的是，污水连续进入DAT-IAT系统。连续进水使进水的控制大大简化，也减少了管路及进水电动阀门的费用，这是SBR工艺是否适用于大型污水厂的首要条件。

反应阶段：一般来讲在DAT中连续曝气，池中水流呈完全混合流态，绝大部分有机物在这个池中降解。经DAT处理后的混合液通过两池间的双隔墙导流系统连续不断进入IAT，IAT间歇曝气进一步去除有机物，使处理出水达到排放标准，同时控制曝气时间和溶解氧浓度，可获得良好的脱氮效果。

沉淀阶段：沉淀阶段只发生在IAT。当IAT停止曝气后，活性污泥絮体静态沉淀与上清液分离。DAT-IAT工艺采用独特的双隔墙导流系统，有效地防止了污水自DAT流入IAT时，出现水力短流或扰动已沉淀的污泥层，因而具有良好的沉淀效果。

排水阶段：排水阶段只发生在IAT，当池水位上升到设计最高水位时，沉淀阶段结束，设置在IAT末端的滗水器开动，将上清液缓慢地排出池外，当池水位降到设计最低水位停止滗水。 待机阶段：在IAT池滗水后完成了一个运行周期，两周期间的间歇时间就是待机阶段。该阶段可视污水的性质和处理要求决定其长短或取消。富余的时间可增加其它阶段。 2.2主要设计参数

每座池设计水量2.78万m3/d，校核流量3.61万m3/d。 污泥负荷：Fw=0.085kgBOD5/kgMLSS•d； 平均污泥浓度：Nw=4.3g/l； 剩余污泥含水率99.4%；

IAT池向DAT池回流活性污泥混合液最大回流比为200%。 SBR反应池设计水力停留时间HRT=16.59hr; 设计污泥泥龄SRT=20d。

全厂每天产剩余污泥总量DS=31T； 时序控制：

DAT连续进水、连续曝气（可调整），回流时间<2h； IAT池设计连续进水，曝气1h、沉淀1h、滗水≤1h; 2.3主要设备 滗水器：在每组池的IAT端部设2组旋转式滗水器，每组滗水器由2个堰长L=8.5m的旋转式滗水器组成，每池每周期设计排水量3472m3。单组滗水器滗水量Q＝1736m3/h，滗水器设计堰口负荷Q =28.5l／s•m，设计滗水深度0.9m，滗水器滗水深度可在0.5～1.5m范围内调整。 曝气器：每座DAT池采用宜兴高塍玻璃钢化工厂生产直径192mm橡胶膜式微孔曝气器2880个，单只供气量按大于2.2m3/h。每座IAT池采用德国进口GVA橡胶膜式微孔曝气器1326个，直径300mm，单只供气量按大于6.9m3/h。

回流污泥泵：为保持DAT池内足够的混合液浓度，需从IAT池将混合液回流到DAT，对于全池平均MLSS=4.3g/l；IAT池MLSS约5g/l，DAT池约3.3g/l，最大污泥回流比200%。在IAT两侧墙处设两套回流污泥泵，单台泵流量Q=385l/s，扬程H=2.0m。回流污泥管在DAT池四角布置，末端设喷管，加强混合搅拌效果。 剩余污泥泵：每周期排剩余污泥一次，排泥浓度约为6g/l，每周期每池排剩余污泥量72m3，设计排泥时间为1h，每池设流量Q=75m3/hr，扬程H=10m，剩余污泥泵一台。 3 其它构筑物设计 3.1进水粗格栅井

污水厂进水为双孔2600×2200方涵，在进厂处设置了粗格栅井，粗格栅间隙为100mm，以去除体积较大的悬浮垃圾、木块等杂物。粗格栅井上设罩棚，栅渣用皮带输送机输送到污渣斗内。 3.2进水泵房

进水泵房的峰值设计流量为110万m3/d，选用10台（9用1备）飞力潜水泵，单泵流量：Q＝5062m3/h、扬程：H＝12.0m、配套电机功率：N＝215kW。为防止水泵倒灌、方便维修，在每台泵出水管上安装有止回阀和手、电两用闸阀。在进水处设6台宽度2米的回转式固液分离机，安装角度75°、格栅间隙25mm。为便于集水池放空清淤及设备的检修，将集水池分为两格。

旱季时五台泵运行，雨季时启动其它水泵。55万m3/d的进入污水一级处理构筑物，其余污水近期直接排放。 3.3沉砂池

共设两个系列，每个系列设两座钟式沉砂池，沉砂池直径为5800m的园型，下部为砂斗，每池处理能力为：Q＝1750L/s。两台沉砂池共用一台砂水分离机，处理能力为100m3砂水混合液/h或1.5吨砂／h。沉砂池中的沉砂经气提后，输送至砂水分离机。在沉砂池的出水渠道上设巴氏计量槽计量污水量，喉宽为1.75m。

在沉砂池进水渠上设置了细格栅，细格栅选择德国琥珀公司生产的自清洗细栅过滤器，该设备由筛筐、螺旋输送器、压缩器组成。细栅过滤器倾斜放置于渠道上，污水从前面流入筛筐，狭窄的栅格之间的空隙，悬浮和漂浮物以及纤维和硬毛被挡住，由粑齿将栅渣收集起来并投入栅渣槽，转动的螺旋输送器将栅渣送入压缩容器脱水压紧(脱水含固量可达30～40%DS)，实现了悬浮物、固体颗粒的去除、提升、挤压、脱水、排除一次完成。整个设备为全封闭结构、无异味、自动化水平高。每个系例设2台细格栅：直径：2400mm、过滤水深：1400mm、栅条净距：10mm。

在细格栅上设操作间，并设置采暖设施。 3.4加氯间及氯库

按季节性加氯考虑，出水设在线余氯分析仪实时监测出水余氯量，并输出0-20mA的信号到分控站，并以此控制加氯量。设计加氯量为7.0mg/L（PPM），选用美国CAPITAL公司的真空加氯机2台(1用1备)，加氯能力为75kg/h，同时配套提供全套的管路系统。在加氯正压区设置了氯气报警器，报警信号可在值班室及总控室显示，同时还发出音响报警，为防止意外事故发生，设置一套1000公斤级的漏氯吸收装置。所有设备均在分控站PLC的控制下自动运行。

加氯点设在污水处理厂的接触池的进水口处，为保证加氯用水射器的背压，设置离心加压泵两台，Q＝50m3/h，H＝40m。为节省自来水源，加氯背压水采用

处理后的出水，同时增设了必要的防堵塞措施。 3.5接触池

接触池设计接触时间为30分钟，接触池分为两格，由闸门控制，必要时可通过闸门控制超越其中一座。每格尺寸L＝40m；B＝20m，有效水深4m。为防止短流每池设6个廊道。为了测量二级出水流量，在出水堰上设置了超声波明渠流量计。为了减少堰上水头，出水堰做为折线形，超声波明渠流量计的计算模型采用了先进了自校正模型。基本原理是：在原明渠矩形薄壁堰的公式的基础上，引入一个校正系数，该系数可根据巴式计量槽的计量结果进行自动校正（在不进行第二次超时，二者应相等）。这样可减小接触池的池深及整个流程的水头损失。 3.6鼓风机房

鼓风机房用四台可调导叶片的单级高速离心风机，三用一备，鼓风机单台设计流量Q＝24000m3/h，设计风压P＝0.7bar，配套电机功率630kW。鼓风机采用水冷方式，冷却系统主要设备：逆流式玻璃钢冷却塔一套，流量为Q＝86m3/h，安装在室外屋顶上；冷却循环水泵Q＝50m3/h，H=60m两台，一用一备。 为减小鼓风机的噪音，每台风机进出风管及放空管均设隔音罩，另外出风管设置于地下管廊中，进一步降低噪音。为了保证微孔曝气器的正常工作，在进风廊道的四个进风口处设置了四台自动卷绕式空气过滤器，该设备对于大于1μm的灰尘除尘效率为70％；对大于5μm灰尘，除尘效率大于80％；对大于8μm灰尘去除效率大于96％。 3.7浓缩池

设两座辐流式浓缩池，上口直径22m，池边有效水深4.3m，超高0.3m，池底坡度15%。池内设一台带搅动栅的中心传动刮泥机，并带工作桥。为便于清通维修，进泥管采用上部进泥，每池进泥管上设手、电动闸阀一个，可控制两池进泥状态。

3.8剩余污泥泵房

设一座半地下式剩余污泥泵房，安装两台螺杆泵直接从浓缩池内抽吸污泥，并送至脱水机房的混合池。螺杆泵的主要设计参数为：流量：Q＝55m3/h、扬程：H＝10m。 3.9脱水机房

脱水机房由污泥混合池、脱水机房及泥饼堆放间合建而成。污泥混合池平面尺寸为7.5m×2.5m，有效水深3.5m。为了避免剩余污泥在混合贮池内沉淀，设有飞力潜水搅拌机一台。

脱水间平面尺寸为18.74m×12m，分上下两层，底层安装制药液装置一套，最大制备能力10kg/hr聚合物粉末，药液浓度0.5%，投药泵3台(2用1备)，选用计量泵，Q=0.5～1.5m3/hr，H=20m。另外设螺杆泵三台（两用一备），从混合池抽吸污泥到脱水机。脱水机安装在二层，设脱水机3台(两用一备，与螺杆泵和投药泵一一对应)，处理能力为30m3/hr，脱水后污泥通过安装在二层楼板下的无轴螺旋输送机，输送至污泥堆放间，运到污水厂附近的垃圾填埋场进行卫生填埋。上述所有设备在分控站PLC的控制下自动运行。

污泥堆放间与脱水机房合建，污泥堆放间与脱水机房合建。为防止冬季泥饼冻结，堆放间内考虑采暖。 4 附属建筑物经济指标

全厂设综合楼、浴室等附属房间，主要经济指标见下表： 序号 编号 名 称 建 筑 面 积 备注

1 301 综合楼 2200 2 302 浴室 250

3 303 锅炉房 255 计算热负荷：1.1MW 4 304 餐厅 306 5 305 车库 380 6 306 仓库 390 7 307 机修车间 444 8 308 门卫 28 5 电气设计

5.1变配电系统设计

全厂共设三座变电站，63KV变电所一座，10KV变电所两座。 厂内设63kV变电所一座，采用单电源供电，由抚顺市电力部门提供一路63kV电源，变电所内设单台主变，变压器容量为6300kVA。

全厂负荷最集中的构筑物是鼓风机房和进水泵房。由于总图平面布置的，鼓风机房与进水泵房距离较远。在设计中进行了经济、技术方面的比较，确定设10kV变电站两座。在厂区中部，鼓风机房附近设一座主变、配电站，安装两台630kVA变压器，供污水厂除进水泵房以外的所有低压设备电力及照明用电（鼓风机为高压电机，由10KV电源直接供电）。在进水泵房南侧设一座分变配电站，安装两台1600kVA变压器，供10台230kW进水泵用电。 5.2负荷计算及无功补偿 本工程的负荷计算，设备采用需求系数法，照明及生活用电按单位面积用电量计算。得结果如下：有功功率Pjs=4195kW、无功功率Qjs=3146kVar、总功率Sjs=42kVar。选用6300KVA变压器一台，变压器负载率为74％。

为提高电网功率因数，节省能源，在两座10KV变配电站的高、低母线侧分别设无功功率补偿装置，10KV侧补偿容量为4×200 KVAR。0.4 KV侧补偿容量分别为2×400 KVAR，2×180 KVAR，经补偿后，功率因素可达0.95以上。 6 自控设计 6.1控制系统

全厂自控采用集散型控制系统，三级构成：第一级?就地控制(即MCC控制)；第二级?现场控制站(即PLC控制)；第三级?控制室(即操作站)。控制室设于厂前区综合楼内，负责监控全厂污水处理过程中各工艺参数的变化情况，设备工作状态和运行管理。

根据污水处理过程各个分区的功能不同，在本污水处理厂生产区内共设置五个现场控制站。第一分控站(PLC1)主要负责的构筑物为：粗格栅、进水泵房、变配电系统；(2)第二分控站(PLC2)主要负责的构筑物为：细格栅、沉砂池、计量槽；第三分控站(PLC3)主要负责的构筑物为：鼓风机房、SBR反应池；第四分控站(PLC4)主要负责的构筑物为加氯系统；第五分控站主要负责的构筑物为：浓缩池、脱水机房。

为使污水厂管理者及时获得更直观的现场情况，全厂设置了闭路电视监视系统，配备全天候摄像机4台，固定式摄像机6台。分别安装在变电站、脱水机房、鼓风机房等处。

6.2主要设备的控制简述

（1）格栅：正常情况下，由PLC控制定时开停，当格栅前后的液位差大于设定值时，则连续运行，直至液位差达到正常值一定时间后，恢复定时运行状态。

（2）螺旋输送机或皮带机：与服务设备（格栅、分砂机或脱水机等）联动运行。提前开启，滞后关闭。

（3）污水泵：主要靠水位来确定水泵的运行。多台泵应按先开先停、后开后停、轮流倒车原则进行控制。

（4）钟式沉砂池及配套设备：按设定的时间程序控制顺序闭环运行。 （5）DAT-IAT池：由两套编制的时间程序闭环运行，分别为正常程序和应急程序。溶解氧控制由根据设定的溶解氧浓度，调节空气管上的电动蝶阀开度。 （6）鼓风机及配套设备：在分控站PLC控制下全自动运行。PLC根据压力表输出的4-20MA的信号调节进风导叶片，必要时调整鼓风机的开启台数，保持总出气管上压力恒定。

（7）加氯机及配套设备：在分控站PLC控制下全自动运行。加氯机由余氯分析仪测得的0-20MA的信号调节加氯量。

（8）脱水机及配套设备：在分控站PLC控制下全自动运行。 7 设计特点及经验总结

7.1采用先进的处理工艺DAT?IAT工艺 本处理厂采用先进的DAT-IAT工艺。该工艺由一个DAT池和一个IAT池串联组成,DAT连续进水，连续曝气(也可间歇曝气)，IAT也是连续进水，但间歇曝气，处理后的清水和剩余活性污泥均由IAT排出。由于这种工艺进水是连续的，所以克服了很多间歇进水SBR工艺的不利因素，特别适合于大型污水处理厂。另外该工艺独特的双隔墙设计，有效的防止了水力短流和对沉淀污泥的扰动。是大型污水处理厂设计中值得推广的一种工艺。再有，通过对各阶段时间的调整和对溶解氧的控制，该工艺可获得良好的脱氮效果。 7.2工艺管线的施做

为了施工和安装方便，污水处理厂工艺管线（包括污水和污泥）一般都采用铸铁管，有时也用钢管。本工程由于处理规模较大，工艺管线较粗，若采用铸铁管费用太高。经比较确定采用预应力混凝土管，以节省投资。在管道转弯及三通处，采用转换接头及标准件进行连接，而不是混凝土压力井的方式，降低了工程造价，方便了安装施工。但要注意的是，采用这种办法钢管件的防腐处理一定要严格。

7.3输配水方面

一座污水处理厂，特别是大型污水处理厂设计中，工艺选择和总图布置固然重要，但输配水方面的精心设计，往往会大幅度降低总投资。在抚顺污水处理厂充分考虑这个问题，在很多方面做了细致周到的考虑，为国家节省了大笔的建设费用。现举例说明之：

（1）如前所述，污水厂做了两次超越。第一次超越目前仅是雨季时出现，但由于不远的将来，污水厂将实施二期工程，目前泵站水泵设计已充分考虑了到二期污水处理所需要的扬程，仅就超越而言，这个扬程明显是富余了。于是在设计超越砼方涵充分利用扬程，采用较小的断面尺寸，以节省土建投资。

（2）对于全厂三组9座SBR的配水，设计中往往采用配水井，这需要设专门的构筑物另外水头损失较大。由于DAT-IAT工艺对水量水质冲击适应性较强的特性及污水量在一天内变化不均匀现实情况，所以在设计中采用了分流闸井和管道配水结合的方式：在配水闸井内通过调节闸门的开启高度，控制到各组反应池污水量，到各座DAT-IAT池的配水采用类似大阻力配水系统的原理，即通过一条较粗的干管及到三座DAT?IAT池的较细支管实现配水的目的。这样既保证了配水

的均匀性，以节省了工程投资。

（3）对于接触池超越问题，也进行了独特的设计。一般污水处理厂的消毒接触池是季节性加氯，如果在不加氯或检修时，往往需要超越接触池。一般的设计是采用超越管道及闸井的办法，这样对于大型污水处理厂，往往因增设管线及土建配套需增加较多的投资。在本次设计中，采用了将两座接触池合建的方式，由于接触池较大，直接合建会给土建设计增加很多难度，本工程采用双池通过联通管联接的方式，用闸门进行切换。这样既减少了土建难度，节省了管道及专门的闸门井，也解决了接触池的超越问题。 7.4加氯方面的节水

在加氯方面我们也做了独特的设计。在污水处理厂的加氯工艺中，很多都是用自来水做为加氯用水（在没有中水的情况下），实际上每小时几十吨甚至上百吨的自来水做为加氯水射器背压水流入污水中，无疑是巨大的浪费。为此本工程与加氯供货商进行认真充分的研究，决定用处理后的污水做为代替自来水，并采取了必要的防止水射器堵塞的措施。值得指出的是，由于采用了这一方案，余氯分析仪也可设在加氯间而不必在出水处另设房间。 7.5严寒地区必要的措施

因地处东北地区，冬季气候寒冷，在设计中充分考虑这一因素。采取了必要的工程措施：

（1）在管线综合时，尽量使怕冻的管道设在冰冻线以下，其它管线不应都因此增加埋深。

（2）处理构筑物在进行经济比较后，适当增加埋深，防止冬季热量散失过快，影响处理效果。

（3）在很多处理构筑物上增设了上部建筑，并按巡视要求进行采暖设计。 （4）对某些构筑物及管道增设必要的保温措施 7.6全自动的控制

全厂自控采用集散型控制系统，共分三级：第一级?就地控制(即MCC控制)；第二级?现场控制站(即PLC控制)；第三级?控制室(即操作站)。厂内所有设备及主要处理过程均为自动控制运行。另外，还设置了闭路监视系统，监视全厂各重要部分的运行情况。使抚顺三宝屯污水厂成为一座工艺先进、自动化程度很高的现代化工厂。

人工快渗水处理系统 [工艺介绍]

人工快渗污水处理系统

人工快渗污水处理系统（Constructed Rapid Infiltration System，简称CRI系统）是由深港产学研环境技术中心、中国地质大学（北京）与北京大学深圳研究生院联合开发的、具有自主知识产权的新型污水处理工艺。该技术具有建设和运营成本低、运行稳定、建设周期短、出水效果好的优点。

人工快渗系统自2001年应用于实际工程以来，在我国很多地区得到了应用和推广。该系统于2004年1月份通过了由中国环境科学研究院工程设计中心组织的、以刘鸿亮院士为主任的专家鉴定，获得了较高的评价，认为该处理工艺具有国内先进水平；国家发展改革委员会于2004年3月组织专家实地考察后，推荐该技术作为我国中小城镇污水处理的遴选技术之一。2004年9月，人工快渗技术成功申请了国家发明专利（专利公开号：CN16769A）；2004年10月，白花洞生活污水人工快渗处理系统被评为国家重点环保实用技术示范工程；2005年3月，人工快渗技术入选2005年国家重点环境保护实用技术（编号2005-B-025）；同月，电视台科技之光栏目对人工快渗技术进行了专题介绍。

根据已有的工程经验，对于河流污水水力负荷可达1.5m3/((m2*d))以上，对于生活污水日水力负荷可达1.0m3/((m2*d))以上，出水水质一般都优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB118-2002）的一级A标准，甚至可以达到国家

《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的III类标准。一般地，CODCr低于40mg/L， BOD5低于10mg/L，NH4-N低于5 mg/L。 系统工艺流程

CRI系统工艺流程如下：

预处理的作用主要是降低污水中的SS，以便提高渗池的渗滤速度，防止堵塞。污水通过快渗池，产生综合的物理、化学和生物反应使污染物得以去除，其中主要是生物化学反应。一般预处理系统可以采用普通沉淀、砂滤工艺以及一级强化絮凝工艺等。清水收集系统的功能是收集经过快渗系统处理的的清洁水以供回用。经过CRI系统处理后的出水可以回用作为绿化、冲洗路面和冲厕用水。 CRI系统适用范围

适用范围：城市污水集中和分散处理、中水回用、受污染水体修复以及微污染原水资源化处理。

适用地区：主要适用于冰冻期较短的地区。 CRI系统特点

与常规的活性污泥法比较，CRI系统具有如下特点： 不产生活性污泥，省去活性污泥的处理费用，不会造成因活性污泥处置不当而引起对环境的二次污染。

建设投资费用省，以万吨级污水处理厂常规工艺为例，一般吨水投资费用约为800～900元。

运行费用低，是一般活性污泥法的三分之一，直接运行成本约0.2元/吨。 出水效果优于传统活性污泥法，一般均可达到城镇污水处理厂出水一级A或B标准。

便于操作，易于管理和维护，系统简单，对操作人员学历素质要求不高。 抗冲击负荷强，可以处理COD小于600mg/L的生活污水； CRI系统停止运行较长时间后，经3～5天的翻晒保养即可迅速恢复正常运行。 CRI系统的处理效果

CRI系统对污染物的去除效果为：COD达85％以上，BOD达90％以上，SS的去除率达到95％以上，氨氮去除率为90％左右，总磷的去除率可达50~70％以上。 城市污水经该工艺处理后一般达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB118-2002）的一级A标准或达到人体非直接接触的景观回用水及绿化回用水的水质要求；受污染的水体经过该工艺处理后，可达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的V类标准甚至III类标准，是河流水体水环境修复工程的重要手段。

CRI系统的运转方式

CRI系统采用干湿交替的运转方式，即在各快渗池里淹水和落干相互交替运行，一般每日3～5个周期。此外，在适当时间间隔内，应对快渗池表层填料进行常规翻晒保养。

CRI系统投资和运行费用估算

以万吨级污水处理厂（河水水质净化厂）常规CRI工艺为例：

建设成本：800～900元人民币/吨水直接运行成本：～0.20元人民币/吨水

SBR污水处理工艺 [工艺介绍]

SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。

SBR具有以下优点：

1、 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。

2、 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。

3、 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。

4、 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。

6、 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。

7、 SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 8、 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。

9、 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。

SBR系统的适用范围

1) 中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。

2) 需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。

3) 水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。 4) 用地紧张的地方。

5) 对已建连续流污水处理厂的改造等。

6) 非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。 SBR工艺设计与运行

SBR设计需特别注意的问题 主要设施与设备

1、设施的组成本法原则上不设初次沉淀池，本法应用于小型污水处理厂的主要原因是设施较简单和维护管理较为集中。为适应流量的变化，反应池的容积应留有余量或采用设定运行周期等方法。但是，对于游览地等流量变化很大的场合，应根据维护管理和经济条件，研究流量调节池的设置。

2、反应池的形式为完全混合型，反应池十分紧凑，占地很少。形状以矩形为准，池宽与池长之比大约为1：1～1：2，水深4～6米。

反应池水深过深，基于以下理由是不经济的：①如果反应池的水深大，排出水的深度相应增大，则固液分离所需的沉淀时间就会增加。②专用的上清液排出装置受到结构上的，上清液排出水的深度不能过深。反应池水深过浅，基于以下理由是不希望的：①在排水期间，由于受到活性污泥界面以上的最小水深，上清液排出的深度不能过深。②与其他相同BOD―SS负荷的处理方式相比，其优点是用地面积较少。反应池的数量，考虑清洗和检修等情况，原则上设2个以上。在规模较小或投产初期污水量较小时，也可建一个池。 3、排水装置

排水系统是SBR处理工艺设计的重要内容，也是其设计中最具特色和关系到系统运行成败的关键部分。目前，国内外报道的SBR排水装置大致可归纳为以下几种：⑴潜水泵单点或多点排水。这种方式电耗大且容易吸出沉淀污泥；⑵池端（侧）多点固定阀门排水，由上自下开启阀门。缺点操作不方便，排水容易带泥；⑶专用设备滗水器。滗水器是是一种能随水位变化而调节的出水堰，排水口淹没在水面下一定深度，可防止浮渣进入。理想的排水装置应满足以下几个条件：① 单位时间内出水量大，流速小，不会使沉淀污泥重新翻起；②集水口随水位下降，排水期间始终保持反应当中的静止沉淀状态；③排水设备坚固耐用且排水量可无级，自动化程度高。

在设定一个周期的排水时间时，必须注意以下项目：

① 上清液排出装置的溢流负荷――确定需要的设备数量；

② 活性污泥界面上的最小水深――主要是为了防止污泥上浮，由上清液排出装置和溢流负荷确定，性能方面，水深要尽可能小；

③ 随着上清液排出装置的溢流负荷的增加，单位时间的处理水排出量增大，可缩短排水时间，相应的后续处理构筑物容量须扩大；

④ 在排水期，沉淀的活性污泥上浮是发生在排水即将结束的时候，从沉淀工序的中期就开始排水符合SBR法的运行原理。 SBR工艺的需氧与供氧

SBR工艺有机物的降解规律与推流式曝气池类似，推流式曝气池是空间（长度）上的推流，而SBR反应池是时间意义上的推流。由于SBR工艺有机物浓度是逐渐变化的，在反应初期，池内有机物浓度较高，如果供氧速率小于耗氧速率，则混合液中的溶解氧为零，对单一的微生物而言，氧气的得到可能是间断的，供氧速率决定了有机物的降解速率。随着好氧进程的深入，有机物浓度降低，供氧速率开始大于耗氧速率，溶解氧开始出现，微生物开始可以得到充足的氧气供应，有机物浓度的高低成为影响有机物降解速率的一个重要因素。从耗氧与供氧的关系来看，在反应初期SBR反应池保持充足的供氧，可以提高有机物的降解速度，随

着溶解氧的出现，逐渐减少供氧量，可以节约运行费用，缩短反应时间。 SBR反应池通过曝气系统的设计，采用渐减曝气更经济、合理一些。

SBR工艺排出比（1/m）的选择

SBR工艺排出比（1/m）的大小决定了SBR工艺反应初期有机物浓度的高低。排出比小，初始有机物浓度低，反之则高。根据微生物降解有机物的规律，当有机物浓度高时，有机物降解速率大，曝气时间可以减少。但是，当有机物浓度高时，耗氧速率也大，供氧与耗氧的矛盾可能更大。此外，不同的废水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好，沉淀后上清液就多，宜选用较小的排出比，反之则宜采用较大的排出比。排出比的选择还与设计选用的污泥负荷率、混合液污泥浓度等有关。

SBR反应池混合液污泥浓度 根据活性污泥法的基本原理，混合液污泥浓度的大小决定了生化反应器容积的大小。SBR工艺也同样如此，当混合液污泥浓度高时，所需曝气反应时间就短，SBR反应池池容就小，反之SBR反应池池容则大。但是，当混合液污泥浓度高时，生化反应初期耗氧速率增大，供氧与耗氧的矛盾更大。此外，池内混合液污泥浓度的大小还决定了沉淀时间。污泥浓度高需要的沉淀时间长，反之则短。当污泥的沉降性能好，排出比小，有机物浓度低，供氧速率高，可以选用较大的数值，反之则宜选用较小的数值。SBR工艺混合液污泥浓度的选择应综合多方面的因素来考虑。

关于污泥负荷率的选择

污泥负荷率是影响曝气反应时间的主要参数，污泥负荷率的大小关系到SBR反应池最终出水有机物浓度的高低。当要求的出水有机物浓度低时，污泥负荷率宜选用低值；当废水易于生物降解时，污泥负荷率随着增大。污泥负荷率的选择应根据废水的可生化性以及要求的出水水质来确定。 SBR工艺与调节、水解酸化工艺的结合

SBR工艺采用间歇进水、间歇排水，SBR反应池有一定的调节功能，可以在一定程度上起到均衡水质、水量的作用。通过供气系统、搅拌系统的设计，自动控制方式的设计，闲置期时间的选择，可以将SBR工艺与调节、水解酸化工艺结合起来，使三者合建在一起，从而节约投资与运行管理费用。

在进水期采用水下搅拌器进行搅拌，进水电动阀的关闭采用液位控制，根据水解酸化需要的时间确定开始曝气时刻，将调节、水解酸化工艺与SBR工艺有机的结合在一起。反应池进水开始作为闲置期的结束则可以使整个系统能正常运行。具体操作方式如下所述：

进水开始既为闲置结束，通过上一组SBR池进水结束时间来控制； 进水结束通过液位控制，整个进水时间可能是变化的。 水解酸化时间由进水开始至曝气反应开始，包括进水期，这段时间可以根据水量的变化情况与需要的水解酸化时间来确定，不小于在最小流量下充满SBR反应池所需的时间。

曝气反应开始既为水解酸化搅拌结束，曝气反应时间可根据计算得出。 沉淀时间根据污泥沉降性能及混合液污泥浓度决定，它的开始即为曝气反应的结束。

排水时间由滗水器的性能决定，滗水结束可以通过液位控制。 闲置期的时间选择是调节、水解酸化及SBR工艺结合好坏的关键。闲置时间的长

短应根据废水的变化情况来确定，实际运行中，闲置时间经常变动。通过闲置期间的调整，将SBR反应池的进水合理安排，使整个系统能正常运转，避免整个运行过程的紊乱。

污泥厌氧消化工艺  时间：2008-05-22





中国水网

评论：0条 [工艺领域] 泥

[工艺介绍]

1 污泥厌氧消化的目的 （1）减少污泥体积

减少污泥中可降的有机物含量，使污泥的体积减少。与消化前相比，消化污泥的体积一般可减少1/2～1/3。 （2）稳定污泥性质

减少污泥中可分解、易腐化物质的数量，使污泥性质稳定。 （3）提高污泥的脱水效果 未消化的污泥呈粘性胶状结构，不易脱水。消化过的污泥，胶体物质被气化、液化或分解，使污泥中的水分与固体易分离。 （4）利用产生的甲烷气体

污泥在消化过程中产生沼气，沼气中有用的甲烷气体约占2/3，可做为燃料用来发电、烧锅炉、驱动机械等。 （5）消除恶臭

污泥在厌氧消化过程，硫化氢分离出硫分子或与铁结合成为硫化铁，因此消

化后的污泥不会再发出恶臭。 （6）提高污泥的卫生质量

污泥中含有很多有毒物质如细菌、病原微生物、寄生虫卵，极不卫生。污泥在消化过程中，产生的甲烷菌具有很强的抗菌作用，可杀死大部分病原菌以及其它有害微生物，使污泥卫生化。

2 保证厌氧消化池良好运行的主要设计条件

要使投产使用的消化池具有良好的消化功能，设计阶段的优化是至关重要的。工程设计人员不仅要基于生物反应过程的知识进行正确的设计，而所选择的池形和相应设备的选择也很重要。生物系统只有在相应的物理边界条件下才能创造出最佳的运行效果。为此，消化池的工艺设计应满足以下要求： （1）适宜的池形选择； （2）最佳的设计参数；

（3）节能、高效、易操作维护的设备；

（4）良好的搅拌设备，使池内污泥混合均匀，避免产生水力死角； （5）原污泥均匀投入并及时与消化污泥混合接种；

（6）最小的热损失，及时的补充热量，最大限度避免池内温度波动； （7）消化池产生的沼气能及时从消化污泥中输导出去； （8）具有良好的破坏浮渣层和清除浮渣的措施； （9）具有可靠的安全防护措施； （10）可灵活操作的管道系统。

3 污泥消化池工艺设计中需要谨慎选择的几个因素

为满足上述要求，在污泥消化池的工艺设计中需选择、确定好很多的问题，如：

（1）厌氧消化的方式； （2）消化池池形选择； （3）设计参数的选定；

（4）消化池中污泥的混合搅拌方式确定； （5）污泥加热方式的确定； （6）污泥投配方法的确定；

（7）污泥及沼气排放方式的确定； （8）浮渣及上清液的排除方法； （9）安全防护措施的保证； （10）监测和控制方法的确定； （11）其它附属装置的选用。

上述诸多方面中，厌氧消化的方式、消化池的池形、主要设计参数、消化池中污泥的混合搅拌方式对消化池的工程造价和使用效果影响很大，应谨慎选择。 对消化方式、消化池的池形及混合搅拌形式的选择结合我院已往的设计经验做如下概述：

3.1 厌氧消化方式 （1）消化温度

污泥厌氧消化的温度根据消化池内生物作用的温度分为中温消化和高温消化。中温消化，温度一般控制在33～35℃，最佳温度为34℃。而高温消化的温度一般控制在55～60℃。

高温消化比中温消化分解速率快，产气速率高，所需的消化时间短（气量达

到总产气量90%时所需要的天数），消化池的容积小。高温消化对寄生虫卵的杀灭率可达90%以上。但高温消化加热污泥所消耗热量大，耗能高。因此，只有在卫生要求严格，或对污泥气产生量要求较高时才选用。

目前国内外常用的都是中温消化池。中温消化在国内外均已使用多年，技术上比较成熟，有一定的设计运行经验。 （2）消化等级

污泥厌氧消化的等级按其消化池的串联使用数量分为单级消化和二级消化。单级消化只设置一个池子，污泥在一个池中完成消化过程。而二级消化，消化过程分在两个串联的消化池内进行。一般，在二级消化的一级消化池内主要进行有机物的分解，只对一级消化池进行混合搅拌和加热，不排上清液和浮渣。污泥在一级消化池进行主要分解后，排入二级消化池。二级消化池不再进行混合搅拌和加热，使污泥在低于最佳温度的条件下完成进一部的消化。在二级消化的过程排上清液和浮渣。

单级消化的土建费用较省；可分解的有机物的分解率可达90％；由于不能在池内分离上清液，为减少污泥体积需要设浓缩池，另外以起到释气作用。二级消化的土建费用较高；有机物的分解率可略有提高，产气率一般比单级消化约高10%；二级消化的运行操作比单级消化复杂。 为了减少污泥处理总的投资，二级消化的形式目前在国内及国外用的相对较少，一般均采用单级消化。 3.2 消化池的池形

好的消化池池形应具有结构条件好、防止沉淀、没有死区、混合良好、易去出浮渣及泡沫等优点。消化池的池形，各个国家采用的样式较多。但常用的基本形状有以下四种： （1）龟甲形； （2）传统园柱形； （3）卵形；

（4）平底园柱形。 （1）龟甲形消化池

活性污泥法水处理工艺  时间：2008-05-22



中国水网



评论：1条 [工艺领域] 水

[工艺介绍] 一、活性污泥

1912年英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现，对污水长时间曝气会产生污泥，同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦（Arden）和洛开脱（Lockgtt）对这一现象进行了研究。曝气试验是在瓶中进行的，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，他们偶然发现，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着污泥时，处理效果反而好。由于认识了瓶壁留下污泥的重要性，他们把它称为活性污泥。随后，他们在每天结束试验前，把曝气后的污水静止沉淀，只倒去上层净化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。这个试验的工艺化便是于1916年建成的第一个活性污泥法污水处理厂。

在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥，可以见到大量的细菌，还有真菌，原生动物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。正是这些微生物（主要是细菌）以污水中的有机物为食料，进行代谢和繁殖，才降低了污水中有机物的含量。 二、活性污泥法的基本流程

活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。

污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充人空气，空气中的氧溶人污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流人

沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离。流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行。这部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放环境前应进行处理，防止污染环境。 从上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一个实用的处理方法，污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。活性污泥中的细菌是一个混合群体，常以菌胶团的形式存在，游离状态的较少。菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块，使细菌具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。游离状态的细菌不易沉淀，而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌，这样沉淀池的出水就会更清彻，因而原生动物有利于出水水质的提高。

三、活性污泥降解污水中有机物的过程

活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段，吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去，这是由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上含有多糖类的粘性物质所致。在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。当污水中的有机物处于悬浮状态和胶态时，吸附阶段很短，一般在15～45min左右，而稳定阶段较长。 在活性污泥的曝气过程中，废水中有机物的变化包括两个阶段：吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是废水中的有机物转移到活性污泥上去；在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上去的有机物为微生物所利用。吸附量的大小，主要取决于有机物的状态，若废水中的有机物处于悬浮和胶体状态的相对量大时，则吸附量也大。

分析中没有考虑微生物的内源呼吸。微生物的内源呼吸也消耗氧，特别是微生物的浓度比较高时，这部分耗氧量还比较大，不能忽略。因而上面的结论是概略的，主要目的是说明活性污泥过程中的有机物吸附稳定过程。

A-A-O法水处理工艺  时间：2008-05-22





中国水网

评论：2条 [工艺领域] 水

[工艺介绍] 一、引言

A-A-O工艺又称A2O，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称。按实际的意义来说，本工艺称为厌氧－缺氧－好氧法更为确切。 二、各反应器单元功能与工艺特征

1、厌氧反应器，原污水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。

2、污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，缺氧反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为两倍的原污水流量。

3、混合液从缺氧反应器进入好氧反应器

AB法

 

时间：2008-05-22



中国水网

评论：0条 [工艺领域] 水

[工艺介绍]

污水处理中的“AB法”工艺，简言之就是分作A和B“两阶段曝气”处理工艺，每个阶段都有相互隔离的和的曝气过程和泥水分离过程，对于活性污泥的回流，也是相互隔离的，A段沉淀池所产生的活性污泥回流到A段曝气池，B段沉淀池所分离出来的活性污泥回流到B段曝气池内。 一、“AB法”工艺的由来

AB工艺是吸附―生物降解（Adsorption--Biodegradation）工艺的简称。这项污水生物处理技术是由德国某工业大学卫生工程学院的Botho Bohnke教授为解决传统的二级生物处理系统：即：预处理→初沉池→曝气池→二沉池。早期污水处理工艺，所存在的去除难降解有机物和除氮脱磷效率低下，及投资和运行费用过高等问题，在对两段活性污泥法和高负荷活性污泥法进行大量研究的基础上，于70年代中期所开发，80年代初开始应用于工程实践的一项新型污水生物处理工艺。

二、“AB法”工艺在我国的历史：

AB法工艺在我国的研究和应用大致经历了以下三个阶段： 第一阶段：

上世纪70年代末至80年代初期，我国许多专家学者对AB 工艺的特性、运行机理及处理过程和稳定性等方面，进行了深入全面和系统的研究，对“AB法”工艺在我国的应用和推广起到了积极作用。 第二阶段：

上世纪70年代末至80年代，我国许多大专院校纷纷开设专题研究课程，尤其是设计研究部门也对AB法处理城市污水、工业废水进行规模化的实验研究，为AB法的工程设计和工程应用取得了大量的数据和实践经验，为其在我国的工程应用起到了十分关键的作用。 第三阶段：

自上世纪80年代起，国内逐步开始将“AB法”应用到城市污水处理和工业废水处理工程中，已建成相当数量的AB法工艺的城市污水处理厂，成效显著，取得了十分可观的社会效益和环境效益。

AB法与传统的活性污泥法相比，在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用等方面均有明显的优点。

三、AB法工艺的主要特征

1：A段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普通活性污泥法的50~100倍，污水停留时间只有30~40min，污泥龄仅为0.3~0.5d。污泥龄较高，真核生物无法生存，只有某些世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖，A段对水质、水量、PH值和有毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用。A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高。

2：B段可在很低的负荷下运行，负荷范围一般为<0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留时间为2~5h，污泥龄较长，且一般为15~20d。在B段曝气池中生长的微生物除菌胶团微生物外，有相当数量的高级真核微生物，这些微生物世代期比较长，并适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖。

3：A段与B段各自拥有的污泥回流系统，相互隔离，保证了各自的生物反应过程和不同的微生物生态反应系统，人为地设定了A和B的明确分工。

四、工作机理：

1： 开放式系统原理

AB工艺中不设初沉池，从而使污水中的微生物在A段得到充分利用，并连续不断的更新，使A段形成一个开放性的、不断由原污水中生物补充的生物动态系统。 2： 微生物的生物相及其特性

A段内微生物活性强、世代期短、具有很强的吸附能力。 当A段以兼氧的方式运行时，由于供氧较低，高活性微生物为了满足自身代谢能量的要求，被迫对在好氧条件下不易分解的有机物进行初步分解，起到大分子断链的作用，使其转化为较小分子的易降解有机物，从而在后续的B段好氧曝气中易于被去除。B段主要是世代期长的真核微生物，能够保证出水水质。

AB法工艺的优点：

具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。

1：对有机底物去除效率高。

2：系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，

有良好的污泥沉降性能。 3：有较好的脱氮除磷效果。

4：节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%~25%.

AB工艺的缺点：

缺点一：A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。

缺点二：当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去处有机物的分配比去除BOD55%~60%，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。 缺点三：污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。

随着污水处理技术的不断发展，和环境污染的日益加剧，以及我们对于污水处理的水质净化要求的日益提高，“AB法”工艺已经从污水处理舞台的主角逐渐引退，让位于新一代的污水处理技术。但是它对于污水处理技术发展所带来的启迪和历史作用都具有深远意义，即使在今天，仍然有它的应用价值。

氧化沟水处理工艺  时间：2008-05-22





中国水网

评论：0条 [工艺领域] 水

[工艺介绍]

氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的，从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。

1954年荷兰建成了世界上第一座氧化沟污水处理厂，其原型为一个环状跑道式的斜坡池壁的间歇运行反应池，白天用作曝气池，晚上用作沉淀池，其生化需氧量(BOD)去除率可达97%，由于其结构简单，处理效果好，从而引起了世界各国广泛的兴趣和关注。

氧化沟(Oxidation Ditch)污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成，最早的氧化沟不需另设初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。后来处理规模和范围逐渐扩大，它通常采用延时曝气，连续进出水，所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定，不需设置初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。不仅各国环境保护机构非常重视，而且世界卫生组织（WH0）也非常重视。在美国已建成的污水处理厂有几百座，欧洲已有上千座。在我国，氧化沟技术的研究和工程实践始于上一世纪70年代，氧化沟工艺以其经济简便的突出优势已成为中小型城市污水厂的首选工艺。

高效澄清池  时间：2008-08-27





中国水网

评论：0条 [工艺领域] 水

[工艺介绍] 高效澄清池

集成混凝、反应、沉淀、污泥浓缩和石灰软化的高效率澄清池，可广泛用于地表水源给水、城市污水和工业废水的处理。用于城市污水二级处理厂出水的深度处理时，其出水可以回用于普通工业用途和市政杂用。 • 混凝、絮凝、斜板沉淀和污泥浓缩池相结合； • 优化的污泥回流，节约药耗； • 优化的水力学设计，药剂利用率高 • 占地面积小、起动快速、控制简单。

DE 型氧化沟  时间：2008-08-27





中国水网

评论：0条 [工艺领域] 水

[工艺介绍]

DE 型氧化沟由两个相同容积的氧化沟组成，它是目前世界范围内应用最多的城市污水处理工艺，也是最先进、处理效果最好的活性污泥污法水处理工艺之一。它可以很方便地实现生物脱氮除磷功能而不增加反应池容积；厌氧选择池的设置极大地改善了整个系统的处理效率和运行稳定性；运行控制简单，可以方便地实现 PLC 全自动控制；考虑脱氮除磷功能的 DE 型氧化沟的工程造价在同等规模条件下仅为传统活性污泥法（ A/A/O ）的 50~60% ；不考虑脱氮除磷时是传统活性污泥法的 60~80% 。该技术适用于城市污水和性质相似的其他废水的处理。

厌氧内循环反应器(IC)  时间：2008-06-06





中国水网

评论：0条 [工艺领域] 水

[工艺介绍]

厌氧生物处理是废水生物处理技术中的一种重要方法。要提高厌氧生物处理的效果，除了要提供给微生物一个良好的生长环境外，保持反应器内的高污泥浓度，维持良好的传质效果也是关键要素。以厌氧接触工艺为代表的第一代厌氧反应器，污泥停留时间（SRT）和水力停留时间（HRT）大体相同，反应器内污泥浓度较低。如果想达到较好的处理效果，废水在反应器内通常要停留几天到几十天之久。而以UASB工艺为代表的第二代厌氧反应器，依靠颗粒污泥的形成和三相分离器的作用，使得污泥在反应器中滞留，实现了SRT>HRT，从而提高了反应器内污泥浓度，但是反应器的传质过程并不理想。要改善传质效果，最有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷。然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于完全膨胀状态，使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向转变，污泥过量流失，处理效果变差。

近十几年来，已建造了许多处理工业废水的UASB反应器生产装置。有关专家透露，为了防止升流速度太大使悬浮固体大量流失，UASB反应器在处理中低浓度（1.5～2.0kgCOD/（m3•d））废水时，反应器的进水容积负荷率一般在5～8kgCOD/（m3•d），在此负荷率下，最小HRT为4～5h；在处理COD浓度为5～9g/L的高浓度有机废水时，反应器的进水容积负荷率一般被在10～20kgCOD/（m3•d），以免由于产气负荷率太高而增加紊流造成悬浮固体的流失。

为了克服这些条件的，荷兰开发了一种内循环（internalcirculation，IC）反应器，IC反应器在处理中低浓度废水时，反应器的进水容积负荷率可提高至20～24kgCOD/（m3•d）；处理高浓度有机废水时，进水容积负荷率可提高到35～50kg/（m3•d）。与UASB反应器相比，在获得相同处理效率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率，IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。在处理低浓度废水时，HRT可缩短至2.0～2.5h，使反应器的容积更加小型化。因此更加具有优势。某设在中国的国际环保公司，已经将IC反应器应用于啤酒、发酵、造纸、食品、饮料及化工等行业。并且取得了不错的效果。

清华大学环境系从事IC反应器研究多年的吴静博士认为IC反应器的优点体现在以下方面。

（1）具有很高的容积负荷率。由于IC反应器存在着内循环，第一反应室有很高的升流速度，传质效果很好，污泥活性很高，因而其有机容积负荷率比普通UASB反应器高许多，一般高出3倍以上。处理高浓度有机废水，如土豆加工废水，当COD为10000～15000mg/L时，进水容积负荷率可达30～40kgCOD/（m3•d）。处理低浓度有机废水，如啤酒废水，当COD为2000～3000mg/L时，进水容积负荷

率可达20～50kgCOD/（m3•d），HRT仅2～3h，COD去除率可达80%左右。

（2）节省基建投资和占地面积。由于IC反应器的容积负荷率大大高于UASB反应器，IC反应器的有效体积仅为UASB反应器的1/4～1/3，所以可显著降低反应器的基建投资。由于IC反应器不仅体积小，而且有很大的高径比，所以占地面积特别省，非常适用于占地面积紧张的厂矿企业。小型的IC反应器可以工厂预制，大型的可在现场制作，施工工期短，安装简便，且IC反应器的土方量很小，可节省施工费用。

（3）靠沼气提升实现内循环。不必外加动力厌氧流化床和膨胀颗粒污泥床的流化是通过出水回流由泵加压实现强制循环的，因此必须消耗一部分动力。而IC反应器是以自身产生的沼气通过绝热膨胀做功为动力实现混合液的内循环的，不必另设泵进行强制内循环，从而可节省能耗。

（4）抗冲击负荷能力强由于IC反应器实现了内循环，处理低浓度水（如啤酒废水）时，循环流量可达进水流量的2～3倍；处理高浓度水（如土豆加工废水）时，循环流量可达进水流量的10～20倍。因为循环流量与进水在第一反应室充分混合，使原废水中的有害物质得到充分稀释，降低了有害程度，并可防止局部酸化发生，从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。

（5）具有缓冲pH能力。内循环流量相当于第一级厌氧的出水回流量，可利用COD转化的碱度，对pH起缓冲作用，使反应器内的pH保持稳定。处理缺乏碱度的废水时，可减少进水的投碱量。

（6）出水的稳定性好于IC反应器的第一、二反应室，相当于上下两个UASB反应器，它们串联运行，第一反应室有很高的有机容积负荷率，相当于起“粗”处理作用，第二反应室则具有较低的有机容积负荷率，相当于起“精”处理作用。整个IC反应器实际上是两级厌氧处理。一般情况下，两级厌氧处理比单级厌氧处理的稳定性好，出水也较稳定。

吴博士说，虽然IC使得COD容积负荷大幅度提高，具备很高的处理容量也起到一些很好的效果。但是，这种同时也带来了不少新的问题。有学者认为IC主要存在的问题有下面几个方面。 （1）从构造上看，IC反应器内部结构比普通厌氧反应器复杂，设计施工要求高。反应器高径比大，一方面增加了进水泵的动力消耗，提高了运行费用；另一方面加快了水流上升速度，使出水中细微颗粒物比UASB多，加重了后续处理的负担。另外内循环中泥水混合液的上升还易产生堵塞现象，使内循环瘫痪，处理效果变差。

（2）发酵细菌通过胞外酶作用将不溶性有机物水解成可溶性有机物，再将可溶性的大分子有机物转化成脂肪酸和醇类等，该类细菌水解过程相当缓慢。IC反应器较短的水力停留时间势必影响不溶性有机物的去除效果。

（3）在厌氧反应中，有机负荷、产气量和处理程度三者之间存在着密切的联系和平衡关系。一般较高的有机负荷可获得较大的产气量，但处理程度会降低。因此，IC反应器的总体去除效率相比UASB反应器来讲要低些。

（4）缺乏在IC反应器水力条件下培养活性和沉降性能良好的颗粒污泥关键技术。目前国内引进的IC反应器均采用荷兰进口的颗粒污泥接种，增加了工程造价。

最后，谈到市场前景时，吴静博士表示，尽管IC反应器在国内的应用仍不是很成熟，但是已经基本走过了市场培育期，从去年开始，已经有客户开始主动提出对IC反应器的需求。IC反应器国内技术拥有者实力良莠不齐，清华大学环境系经过多年的试验，积累了很多技术经验，并且申请了很多相关技术专利。尽管从目前市场份额来看，IC反应器明显落后于UASB的应用，但是吴博士认为未来前者将会超过后者的应用。

1、曝气过度很不利于污泥培养的。微生物的量和源水中的碳氢含量有关，碳氢不足和难提高微生物数量，特意提高微生物数量将会使污泥老化，反而不利于出水水质。根据F/M值的大小，可以知道微生物数量是否太低，该值不大与0.25，说明微生物数量不会太低。

2、出水水温不低于10度，微生物活性是没有太大问题的。污泥龄的准确计算公式：（曝气池的有效容积*污泥浓度）/（排泥量*回流污泥浓度*24），污泥龄是污泥在曝气池中的停留时间，是控制污泥是否老化的重要参数，此参数控制不好很难保证生物系统的正常运转。一般超过30天，污泥就有可能老化了。污泥龄偏低，由此生物活性增强，不利于在二沉池的泥水分离。

3、SV30，大于50%，可能是丝状菌膨胀问题，小于25%，上清液浑浊，夹有细小颗粒，有大量非活性类鞭毛虫（如侧跳虫、滴虫），则可能是污泥龄偏低的原因。

4、若生物系统是低负荷运行（F/M小于0.15），溶解氧控制在1.5ppm就足够

了，这样可节电。

5、控制低的溶解氧出水，可使微生物在沉降阶段，十分有利于微生物重新进入生物池首端后发生更好的吸附氧化作用。 6、水解酸化段可以将大分子物质转化为小分子物质，由此利于后段有机物的降解。也就是说水解段的污染物质不易被微生物所降解。

7、SS明显变大，原因很多，若段时间的变化，可能与负荷过大有关，长期的，周期性的变化，则可能与丝状菌膨胀和污泥老化有关。进水浓度增高，会导致活性污泥活性增强，不利于沉降。出水浑浊而带有跑泥的现象。过于低负荷运行，污泥老化后，微生物自身氧化，解絮。同样会产生跑泥SS高。另外，气温过底、曝气过度、PH变化过大、有毒物质进如生物系统等等，也会产生跑泥。

8、处理生活污水N、P一般应该不会缺才对，处理低浓度污水，容易导致污泥老化，出水夹有多量细小的活性污泥颗粒，此部分会导致出水的COD上升，不太严重的活性污泥随水流出，起COD上升幅度在10-20ppm之间。

9、SV在生物挂膜法处理中并不是重要的控制参数指标。

10、氧化沟各槽的污泥浓度不一样，而且也没有可比性。

11、印染废水应该是比较难处理的废水，其污染物分解需要很长的生物氧化和接触时间。显色分子对活性污泥来说是有难度的，一般的微生物对显色物质的去除大多数是随泥而排除的。脱色应该在生化处理段前。剩下的不容易去除的部分在通过生物吸附去除。

12、接触氧化法比传统活性污泥要好一点，因为接触氧化法，生物停留时间长，易于难降解的有机物，同时生物膜局部厌氧也有利于去除降解的有机物。

13、回流比是回流污泥量与生化系统进水量的比值，通过控制回流比可以提高微生物的活性、提高处理效率的作用。

14、含硝基苯、苯胺类物质的处理工艺：调节池--气浮--加酸罐--铁碳池--加碱罐--沉淀--水解酸化池--二沉池-出水。硝基苯、苯胺是属于难降解的污染物质，对此类废水的去除，各个过程都要控制得当。不然出水会很会有压力。

15、PAC+阳离子PAM是比较好的絮凝剂组合。二沉池是通常不加絮凝剂的。脱水机房通常是使用阳性的PAM即可。

活性污泥污水处理工艺中泡沫的形成与控制研究2008-10-27 11:19摘要：活性污泥曝气池中严重的泡沫现象是一种常见问题，主要是由于Nocardioform actinomycetes和Microthrix parvicella菌属的异样生长造成的。微生物细胞表面的疏水性(CSH)、污泥停留时间(SRT)、pH值、溶解氧(DO)等是丝状菌生长的重要

因素。控制泡沫的方法主要有喷洒水、投加化学药剂、降低细胞平均停留时间、调节污水pH值、增设生物选择器、采用连续填料反应器等。

关键词：活性污泥工艺 泡沫 Nocardioform actinomycetes；Microthrix parvicella 形成和控制

0 引言 目前，世界范围内大多数城市污水处理厂采用活性污泥法处理工艺。普遍存在的问题之一就是曝气池表面常常会产生严重的泡沫，大量的泡沫使曝气池表面被覆盖,若从池中溢出会引起外部设备及外部池壁的污染,严重影响了周围的环境，给污水处理厂的运行和管理带来了困难，同时也使出水水质恶化。根据对国内外污水处理厂的调查，大多数都不同程度地受到泡沫问题的影响，特别是采用延时曝气工艺的污水厂更是如此。 1 泡沫的形成 活性污泥工艺中，泡沫的形成一般有以下几种形式，主要包括工艺运行初始时期形成泡沫、反硝化作用起泡、表面活性剂起泡以及生物泡沫等[1]。生物泡沫粘度大，呈黄褐色，具有稳定、持续、较难控制的特点。 1.1 工艺运行初期形成泡沫 曝气池开始运转时，特定表面活性剂对有机物的部分降解作用形成泡沫，并使泡沫迅速增长。这些泡沫一般呈白色且质轻，当活性污泥达到成熟时消失。 1.2 反硝化作用起泡

由于在二沉池或曝气不足的地方会发生反硝化作用，使微小的氮气气泡释放出来，从而使污泥的密度减小，有利于其上浮，产生泡沫现象。这种现象在二次沉淀池中表现明显，且产生的悬浮泡沫通常不稳定。 1.3表面活性剂起泡

污水中的表面活性剂和淀粉、蛋白质、油脂等表面活性物质在分子结构上都表现为含有极性－非极性基团即所谓双亲分子，在曝气的条件下，非极性基团一端伸入气泡内，而极性基团选择地被亲水物质所吸附，这样亲水性物质的表面被转化成疏水性物质而粘附在气泡水膜上，随气泡一起上浮至水面。 各种悬浮物质若混入表面活性剂等产生的泡中，这些物质单独存在并不能发泡,但是可使泡沫稳定。如造纸工业中的微细纸浆，食品工业中的纤维质等。另外，如氯化钠、硫酸钠、硫酸铝等盐类的水溶液,单独存在几乎不产生泡沫,但也有助于泡沫的稳定，使泡沫难以消失，如图1、2、3所示[2]。

图1 纯水中的气泡 图2 水中混入表面 图3 水中混入表面活性剂

活性剂的气泡 和悬浮物质的气泡

Figure 1. A foam in Figure 2. A foam in water with Figure 3. A foam in water with surface

pure water surface active agents active agents and suspended substances 1.4 生物泡沫

目前，普遍认为生物泡沫形成的主要原因是：在各种因素影响下，造成丝状菌和放线菌等微生物的异样生长，丝状菌的比生长速率高于了菌胶团细菌，又由于丝状菌的比表面积较大，因此，丝状菌在取得污水中BOD5物质和氧化BOD5

物质所需要的氧气方面都比菌胶团细菌有利得多，结果曝气池中丝状菌成为优势菌种而大量增值，导致生物泡沫的产生。再加上这些微生物大都呈丝状或枝状,易形成网,能捕扫微粒和气泡等,并浮到水面。被丝网包围的气泡,增加了其表面的张力,使气泡不易破碎,泡沫更加稳定。另外，曝气气泡产生的气浮作用是泡沫形成的主要动力因素。

研究发现，与生物泡沫有关的菌属主要有Nocardioform actinomycetes(放线菌)和Microthrix parvicella(丝状菌)等，如图4所示，前者多出现于夏季，后者多出现于冬季[3]。Linda L.Blackall等通过测定Microthrix parvicella等丝状菌的16S rDNA序列，对引起生物泡沫的主要丝状菌进行了分离鉴定和分类[4]，如表1所示。 Microthrix parvicella是生成生物泡沫的最重要菌种，其16S rDNA序列信息证实Microthrix parvicell也是一种放线菌，通过电子显微镜观察，其细胞壁上有革兰氏阳性细菌所具有的典型表面，呈单一均质层；Eikelboom Type0092、Eikelboom Type0411 和Eikelboom Type1863丝状菌革兰氏染色均呈阴性，16S rDNA序列信息表明三者都属于Flexibacter-Cytophaga-Bacteroides；Eikelboom Type0803是一种类Proteobacteria，Williams and Unz认为根据形态学准则很难区别Microthrix parvicell和Eikelboom Type0803，但序列信息表明事实上二者没有任何关系，Eikelboom Type0803与上述各丝状菌都不太相似。

D.B.Oerther 等利用低（聚）核苷酸探测技术、杂交培植和抗体着色等方法，对生物泡沫中Gordonia spp.等丝状微生物进行了定量分析。结果表明，Gordonia spp.等菌体的活性和数量水平的增加与整体微生物群落的活性及数量水平有关，在形成生物泡沫过程中，Gordonia spp.等丝状微生物自身的物理性质可能比细胞的代谢活性所起的作用要大[5]。

图4 Nocardia amarae和Microthrix parvicella[6]

Figure 4. Nocardia amarae and Microthrix parvicella[6]

研究表明，丝状菌等微生物细胞表面的疏水性或憎水性（cell surface hydrophobicity, CSH）是形成生物泡沫并使之稳定的重要原因。Helen Stratton（1998）等从生物泡沫中分离出nocardiform及Rhodococcus rhodochrous等菌种，对细胞表面霉菌酸成分(mycolic acid content)， 表1 与泡沫形成有关的主要菌属

Table 1. Main bacteria involved in foams forming

序号 菌种名称 革兰氏性 种属和形态 1

Nocardia amarae G+

放线菌(actinomycete)，枝状菌丝

2

Nocardia pinesis G+

放线菌,松枝状 3

Rhodococcus sp. G+

放线菌,枝状菌丝 4

Microthrix parvicella G+

丝状菌(filament)，无鞘无分枝，丝状 5

Eikelboom Type0092 G-

F-C-B门，丝状菌 6

Eikelboom Type0411 G-

F-C-B门，丝状菌 7

Eikelboom Type1863 G-

F-C-B门,类Proteobacteria,丝状菌 8

Eikelboom Type0803 G-

F-C-B门,类Proteobacteria,丝状菌

注：F-C-B门表示Flexibacter-Cytophaga-Bacteroides phylum.

以及细胞表面疏水性(CSH)与形成稳定生物泡沫能力之间的关系进行了研究，结果表明：霉酸菌成分并不是形成CSH的唯一原因，CSH也不是生成生物泡沫并使之稳定的唯一因素。CSH随着微生物的培养周期，以及其它条件，如生长温度、碳源等的变化而改变；Rhodococcus rhodochrous中霉酸菌成分也会随着培养周期、温度以及碳源等条件的变化而发生改变；nocardiform细胞表面的霉酸菌成分对其CSH的影响不大[7]。

D.Mamais(1998)等认为，长链脂肪酸（慢速生物降解COD）和低温环境是脱氮活性污泥系统中Microthrix parvicella生长的主要原因，絮凝体形成菌去除易

生物降解COD的过程也不会影响Microthrix parvicella的生长，长链脂肪酸被去除的量（吸附去除）与Microthrix parvicella的生长量成反比关系[8]；污泥停留时间(SRT)、pH值也会影响生物泡沫的产生。长污泥停留时间有利于Microthrix parvicella等丝状菌微生物的生长，这也是延时曝气工艺更容易引起生物泡沫的原因。另外，溶解氧(DO)以及曝气方式等也是生成泡沫的重要影响因素。如表2所示。

表2 与优势丝状菌相关的条件[9]

Table 2. Conditions being related to predominant filamentous bacteria

产生条件 丝状菌种类

低DO

Microthrix parvicella, S. Natans, 1701

低F/M

Microthrix parvicella,0041,0092

完全混合式生物反应器

H. Hydrossis, Nocardia spp., 021N, 1851,1701

性废水/硫化物 Beggiatoa, Thiothrix spp., 0914

营养不足

S. Natans, Thiothrix spp., 021N; 可能有H. Hydrossis,0041

低pH值 fungal bacteria 2 泡沫的控制

根据泡沫形成的机理及其影响因素，可采用物理化学和生物的方法对泡沫进行控制。控制泡沫特别是生物泡沫的实质并非消除Microthrix parvicella等细菌的产生，主要途径就是在曝气系统中建立一个不适宜丝状菌异常生长的环境，抑制其在活性污泥中的过度增殖，使丝状菌与絮凝体形成菌保持平衡的比例生长。 2.1 物化方法控制泡沫 ① 喷洒水

喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的气泡,以减少泡沫。但不能根本消除泡沫现象，是一种最常用最简便的物理方法。 ② 投加化学药剂

阳离子聚丙烯酰胺(acrylamide­based cationic polymer)是一种常用的消泡剂，工程实例中，把阳离子聚丙烯酰胺投加于二沉池进水管中，其既有抑制Nocardioform actinomycetes生长的作用，又有通过回流污泥进入曝气池消除污水中表面活性剂及表面活性物质极性－非极性特点的作用。由于上述两点的存在，新的稳定泡沫难于大量生成，而在水面上的泡沫层由于水面紊动，泡沫受剪力作

用不断破碎，表面泡沫水膜由于水分不断蒸发,泡沫不断破碎,泡沫层也逐渐消失[10]。

低浓度的H2O2也是一种较常用的泡沫消除剂，在活性污泥中投加当投加低浓度H2O2时,其浓度不足以杀死菌胶团表面伸出的丝状菌，只能氧化部分生物残渣和消除代谢过程产生的毒素，净化菌胶团细菌生长的环境，促进了菌胶团细菌优势生长, 使菌胶团菌和丝状菌的生长达到了新的平衡，从而达到控制生物泡沫的目的，而出水水质并未恶化。H2O2应投加于回流污泥中，投加浓度为20～25mg H2O2/(kg·MLSS)[11]。

Yongwoo Hwang等通过污水厂观察、实验室试验以及现场应用，发现污水中的泡沫是典型的季节性出现的，代谢和动力学的调节并不能很成功的抑制Microthrix parvicella的过度生长和泡沫的产生，经过与氯、阳离子聚丙烯酰胺两种化学药剂相比较，发现除丝状菌聚季铵碱(quaternary ammonium­based anti­filament polymer, AFP)是一种最有效的物理化学方法来抑制Microthrix parvicella的过度增殖，能有效的控制泡沫，并未给出水水质带来变化[12]。

另外，如氯、臭氧、聚乙二醇以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等均具有较强的氧化性，也可当作消泡剂使用。 2.2 生物方法控制泡沫 ① 降低细胞平均停留时间

降低细胞平均停留时间是很有效的控制泡沫的方法，实质即利用丝状菌平均世代时间较长于絮凝体形成菌的特点，抑制丝状菌的过度增殖，细胞平均停留时间越短，丝状菌越少，泡沫也越少。 ② 调节污水pH值

研究表明，最适宜Nocardia amarae生长的pH值为7.8,最适宜Microthrix parvicella生长的pH值为7.7～8.0，当pH值从7.0降为5.0～5.6时，能有效控制这些微生物的过度生长，减少泡沫的形成[13]。 ③ 降低曝气的空气输入率 降低了曝气的空气输入率，一是能降低曝气池中气提强度，减缓了丝状菌的上浮速度；二是能降低曝气池中的溶解氧浓度，Nocardia amarae是严格的好氧菌,在缺氧或厌氧条件下,不易生长,但 Microthrix parvicella却能忍受缺氧状态。再者，降低曝气池的空气输入量也相应的降低了微气泡的生成量，即减少丝状菌和放线菌机体上浮的载体，从而延缓泡沫的形成。 ④ 回流厌氧消化池上清液

试验表明，厌氧消化池上清液能抑制Rhodococcus rhodochrous菌属的生长，采用厌氧消化池上清液回流到曝气池的方法，也能控制曝气池表面泡沫的形成。但由于厌氧消化池上清液中含有高浓度好氧底物和氨氮，它们都会影响出水水质，因此应慎用。

⑤ 增设生物选择器

生物选择器有好氧选择器和缺氧选择器两种，其目的就是使进入曝气池的污水先于回流污泥在其中充分混合，通过调节F/M、DO等因素，选择性的发展絮凝体形成菌，抑制丝状菌等的过度增殖。在设计选择器时，选择器需要分格设置，一般多采用4～6格；尽量提高选择器第一格的F/M值，形成F/M梯度；还要控制选择器的水力停留时间，一般为10～15分钟。另有研究表明：好氧选择器能一定程度地控制Microthrix parvicella，但对Nocardia 菌属无大影响；而缺氧选择器对Nocardia菌属有控制作用，却对Microthrix parvicella无太大作用[14]。

⑥ 采用连续填料反应器 D.Mamais(1998)等也认为，没有证据表明厌氧和缺氧选择器能够绝对成功的控制Microthrix parvicella的扩散和增殖，连续流和序批实验表明，控制Microthrix parvicella 生长的最佳方式就是采用连续填料流反应器，理由有二：一是利用絮凝体形成菌的高吸附能力能够大量去除慢速生物降解COD；二是能避免胶体物质水解后可溶产物的扩散[8]。 3 现场实例

北京首都机场污水处理厂采用合建式缺氧―好氧活性污泥工艺（A/O）。污水厂的污水主要来源于航空工作区、生活区、宾馆以及周边生活小区，处理能力为20000m3/d,其工艺流程如图3所示。

2004年2月14日至2月17日期间，曝气池表面出现了严重的泡沫，开始采取了向曝气池

表面喷洒清水的措施，但消泡效果不理想。2月18日，采取了降低曝气的空气输入强度的措施，并向二沉池的进水管中投加了约25L(0.5mg/L)的阳离子聚丙烯酰胺溶液，连续投加7天，每天观察并记录了泡沫覆盖曝气池的百分率，如图4所示。开始投加时泡沫覆盖率已经达到90％左右，2月20日泡沫覆盖率下降至70％，到2月24日覆盖率下降至12％，随后稳定在10％以下。

图4 曝气池泡沫覆盖率随投加阳离子聚丙烯酰胺的时间变化关系

Figure 4. Variation relationship between bestrewing rate of foams in aeration pool and

adding time of acrylamide­based cationic polymer 4 结语

活性污泥工艺中泡沫产生的条件和机理尚有争议，但目前的研究认为，主要是由于Nocardia和Microthrix parvicella菌属的异样生长，其比生长速率高于菌胶团絮凝体形成菌的比生长速率造成的，Nocardia和Microthrix parvicella菌属有疏水性极强的细胞表面，迁移并停留在气泡表面，因而使气泡稳定。发泡现象也与气–水界面的疏水性有机化合物的浓度有关。 泡沫的控制主要有物化和生化的方法，通过加入化学药剂来改变细菌细胞表面的化学性质仍是一种控制泡沫产生的常用方法，而广泛应用的杀菌剂普遍存在负作用,因为过量或投加位置不当,会大量降低反应池中絮凝体形成菌的数量及生物总量。

总之，目前常用的投加化学药剂方法只是一种应急措施而非根本解决途径，因此，还应通过更深入更实际的生物方法的研究，来寻找一种更合理有效、更经济适用的方法控制Nocardia和Microthrix parvicella菌属的生长和泡沫的形成，保证活性污泥工艺的正常和高效运行。

参考文献

[1] Warrer J. Activated sludge bulking and foaming control [M]. Technomic publishing Co. Inc. Lancaster, 1994.

[2] 楚广诣,等. 浅谈污水处理中的泡沫问题[J].山东环境，1998,4:29.

[3] P. Madoni, et al. Testing the control of filamentous microorganisms

responsible for foaming in a full-scale activated sludge plant running with initial aerobic or anoxic contact zones [J]. Bioresource Technology, 1997, 60: 43-49.

[4] Linda L. Blackall, et al. Towards understanding the taxonomy of some of the filamentous bacteria causing bulking and foaming in activated sludge plants [J]. Wat. Sci. Tech, 1996, 34(5-6): 137-144. [5] D.B.Oerther,et al. Quanti

fying filamentous microorganisms in activated sludge before, during, and after an incident of foaming by oligonucleotide probe hybridizations and antibody staining [J]. Wat. Res, 2001, 35(14): 3325-3336.

[6] Soddell. J. A, et al. Microbiology of foaming in activated sludge plants [J]. J. App. Bacteriol, 1990, 69: 145-176.

[7] Helen Stration, et al. Activated sludge foaming: what causes hydrophobicity and can it be manipulated to control foaming [J]. Wat. Sci. Tech, 1998, 37(4-5): 503-509.

[8] D. Mamais, et al. Causes of, and control strategies for, Microthrix parvicella bulking and foaming in nutrient removal activated sludge systems [J]. Wat. Sci. Tech, 1998, 37(4-5): 9-17.

[9] Jenkins D., et al. Manual on the Causes and Control of Activated Sludge Bulking and Foaming. 2nd ed. Chelsea: Lewis Publishers, 1993.

[10] 何成达. 用阳离子型聚丙稀酰胺消除曝气池表面泡沫研究[J]. 扬州大学学报，1998，1（4）：79-82.

[11] 陈红英,等. 用投加低浓度Ｈ2Ｏ2方法控制活性污泥工艺中的生物泡沫[J]. 城市环境与城市生态，2003，16（3）：76-77.

[12] Yongwoo Hwang, et al. Control of Microthrix parvicella foaming in activated sludge [J]. Wat. Res, 1998, 32(5): 1678-1686.

[13] 李探微，等. 活性污泥法的生物泡沫的形成和控制[J]. 中国给水排水，2001，17（4）：73-76.

[14] Cha D H, et al. Process control factor influencing nocardia populations in activated sludge [J]. Wat. Environ. Res, 1992,: 37-43. 论文天下 http://www.lunwentianxia.com/

曝气池泡沫主要有两种，即化学泡沫和生物泡沫

(1) 化学泡沫

成因：洗涤剂或工业用表面活性物质等引起，呈乳白色

控制对策：水冲消泡；消泡剂。

(2) 生物泡沫

成因：诺卡氏菌属的一类丝状菌引起；呈褐色。诺卡氏菌在较高温、富油脂类物

质的环境中易于繁殖。

控制对策：水冲或消泡剂；加氯；排泥，缩短SRT。

注意下你的进水COD负荷，每天的变化量不能太高，一般在15%，不然就容易产生过负荷的泡沫，你先说下，你的泡沫是什么颜色的。如果是白色的话就是过负

荷了。

第四章 活性污泥性状分析法

就活性污泥法处理工艺而言，其运行功能好坏、发展趋势判断、恢复功能确认等，最好的判断依据就是直接对活性污泥主体微生物进行功能判断，这是最有效和最可靠的判断方法。

但是，在实践运用中，这方面的研究不多，由于涉及学科关乎微生物学，使得环境专业人员在理解、掌握和综合分析方面存在一定的困难。笔者曾涉及医学专业，所以对活性污泥的微生物功能判断在理解方面才略觉便利，但是对微生物学没有深入学习，在对活性污泥的本质理解方面还是有不少的困难。

通过日常的显微镜观察总结和学习，我们能够掌握和摸清通过显微镜观察来给操作运行提供参考。特别是在得到正确指导的时候，通过显微镜的观察，能够对活性污泥的性状得到非常直观的了解。因此，这对某些方面的活性污泥功能性判断非常重要。接下来的章节，我们就重点讲述如何通过显微镜观察来判断活性污泥功能性状。

第一节 显微镜分析方法 一、显微镜选用概述

显微镜作为活性污泥观察的工具，是我们必备的观察活性污泥性状的助手。观察活性污泥用的显微镜是普通的光学显微镜，放大倍数在400～1000倍，单筒和双筒的皆可。一般学校用的简易型的也可用，但晚上观察如果没有自带补充光源的话，观察效果会受到很大影响。所以购买显微镜最好是自带光源，一般单价在1500～3000元左右。

比较好一点的显微镜大多是双筒的，但是观察的时候却没有单筒的方便。因为双筒的话，由于双眼视力有别，需要调整焦距，这对多人使用同一台显微镜是非常不方便的，在频繁的调整显微镜焦距的情况下，显微镜比较容易损坏。而且调整目镜位置的时候，很难使双眼观察汇集到同一范围，使得观察者不能适应这样的观察效果，最终还是使用一个眼睛来观察，这其实就失去了双筒显微镜的意义了。单筒的就比较方便，本来就只用一个眼睛，不存在出现双视野的情况。 二、显微镜观察对放置场所的要求

显微镜观察时，对显微镜放置场所的要求主要是要避免高温、阳光直射、振动、光线不足、光线异常等情况。 第71页

(1)高温情况的避免是因为在显微镜观察时，载玻片上的水样本身数量较少，高温下样品水体会出现膨胀，富含的细小气泡会析出来而影响观测效果。 (2)避免阳光直射可以有效防止被检测样品中的气泡析出膨胀的发生，更可避免存在的气泡因为阳光直射而发生反光、折射等现象而影响观测效果。同时，也可以防止对眼睛的伤害，特别是夏天，在高亮度、高阳光直射的地方观察生物相，眼睛比较容易发生疲劳。

(3)振动的防止，相信都比较能理解，不但是观察稳定性的需要，更是本身安全性的需要，这就引申出显微镜的放置场所也需要保证安全。

(4)光线不足问题。前已述及，在显微镜没有自带补充光源的情况下，如果环境照度低于300Lx，观察的时候显微镜视野就显得比较暗，这种情况在晚上观察就比较常见。为此，需要显微镜自带的补充光源来满足观察对光照度的需求。 (5)光线异常的理解，指的是如果周围的光线是彩色光线，那么，在显微镜

内观察到的视野色彩通常也是彩色的，这对观察活性污泥性状有干扰作用。 三、显微镜观察用样品采集的注意点

样品采集对显微镜观察效果的影响是比较明显的，采样错误，得出的观察结果会误导我们对活性污泥运行参数的。要避免这样的情况发生，除了学会规范的采样方式和采样注意点， 白身经验的积累和通过综合分析方法来最终得出活性污泥系统工艺控制参数的调整就显得比较重要了。 1．样品采集位置

采集的活性污泥样本位置和检测活性污泥沉降比一样都是来自曝气池末端的混合液，此位置的活性污泥混合液不论从活性污泥的稳定性、絮凝性、种群数量还是原生动物代表性来讲都是最佳的。

(1)稳定性是依据活性污泥增长阶段方面分析得出的。在曝气末端，活性污泥处于减速增长期，活性污泥活性降低，稳定性就变得更加可靠了。

(2)絮凝性方面。因为活性污泥处于减速增长期，表现得活性污泥沉降性就更明显，自然絮凝性也更佳。

(3)微生物种群方面。这里指的还是原后生动物种群，微生物的主体细菌种群不在讨论之列。由于活性污泥中原后生动物的种群在曝气池首端常见的是非活性污泥类原生动物占优势，在曝气池中段是中间性活性污泥类原生动物占优势，而曝气池末端的最终原生动物以何种种类占优势决定了活性污泥生物相所处的功能性状。据此位置采集的活性污泥混合液进行生物相显微镜观察，其结果最具代表性。

2．检测液采集的方法

当我们在曝气池末端采集到待检测的混合液后，需要选取一滴到载玻片上，以备检测。就这一过程需要注意如下要点。

沉降比SV：一般为30分钟的静置时间。是污泥性能的指标。一般控制在15~30%，用于衡量污泥浓度。通过SV，可以判断生化系统中污泥浓度及是否有污泥膨胀的可能。当SV大于30%说明污泥沉淀性能不佳或污泥过多或发生了膨胀。当SV偏小时，说明生化污泥中无机成分偏多。

AB、A/O、SBR、CASS、氧化沟等城市污水工艺中沉降比应控制在多少？在脱水间脱水前的污泥沉降比多少时才适合脱水？？有没有前辈研究过啊？？？？ 污泥沉降比

污泥沉降比（SV）是指将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进1000ml量筒中至满刻度，静置沉淀30分钟后，则沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（%），又称污泥沉降体积（SV30）以mL/L表示。 因为污泥沉降30分钟后，一般可达到或接近最大密度，所以普遍以此时间作为该指标测定的标准时间。也可以15分钟为准。

冷霜版主，我想先搞清楚一个问题，回流比和回流污泥浓度是成反比的，这一点是不容置疑的。回流比越大，生物池污泥浓度会越来越高，而回流污泥浓度会越来越低。当回流比到达一个平衡点的时候，即生物池污泥浓度和回流污泥浓度相当接近的时候，再调大回流比，理论上会不会出现生物池污泥浓度和回流污泥浓度不再改变，变化曲线成一条平行于回流比，垂直于生物池污泥浓度的一条直线。也就是说，刚开始的时候，变化曲线是一条随回流比（X坐标）增大生物池污泥

浓度（Y坐标）也相应增大的一条变化曲线。当到达这个平衡点的时候，变化曲线变成了一条平行于X坐标的直线，即回流比再大，生物池污泥浓度也不再变化了，因为它已经和回流污泥浓度接近了。不知道我说的对不对？谢谢冷霜版主回复。

对于生活污水按照《室外排水设计规范》GB50014-2006，污泥回流比（％） 普通曝气 25~75 阶段曝气 25~75 吸附再生曝气 50~100

合建式完全混合曝气 100~400 缺氧∕好氧法（ANO法）生物脱氮50～100 厌氧∕好氧法（APO法）生物除磷40～100 A2O 法 20～100 延时曝气氧化沟 75～150

AB法水处理工艺

污水处理中的“AB法”工艺，简言之就是分作A和B“两阶段曝气”处理工艺，每个阶段都有相互隔离的和的曝气过程和泥水分离过程，对于活性污泥的回流，也是相互隔离的，A段沉淀池所产生的活性污泥回流到A段曝气池，B段沉淀池所分离出来的活性污泥回流到B段曝气池内。 一、“AB法”工艺的由来

AB工艺是吸附―生物降解（Adsorption--Biodegradation）工艺的简称。这项污水生物处理技术是由德国某工业大学卫生工程学院的Botho Bohnke教授为解决传统的二级生物处理系统：即：预处理→初沉池→曝气池→二沉池。早期污水处理工艺，所存在的去除难降解有机物和除氮脱磷效率低下，及投资和运行费用过高等问题，在对两段活性污泥法和高负荷活性污泥法进行大量研究的基础上，于70年代中期所开发，80年代初开始应用于工程实践的一项新型污水生物处理工艺。

二、“AB法”工艺在我国的历史：

AB法工艺在我国的研究和应用大致经历了以下三个阶段： 第一阶段：

上世纪70年代末至80年代初期，我国许多专家学者对AB 工艺的特性、运行机理及处理过程和稳定性等方面，进行了深入全面和系统的研究，对“AB法”工艺在我国的应用和推广起到了积极作用。 第二阶段：

上世纪70年代末至80年代，我国许多大专院校纷纷开设专题研究课程，尤其是设计研究部门也对AB法处理城市污水、工业废水进行规模化的实验研究，为AB法的工程设计和工程应用取得了大量的数据和实践经验，为其在我国的工程应用起到了十分关键的作用。 第三阶段：

自上世纪80年代起，国内逐步开始将“AB法”应用到城市污水处理和工业废水处理工程中，已建成相当数量的AB法工艺的城市污水处理厂，成效显著，取得了十分可观的社会效益和环境效益。

AB法与传统的活性污泥法相比，在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用等方面均有明显的优点。

三、AB法工艺的主要特征

1：A段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普通活性污泥法的50~100倍，污水停留时间只有30~40min，污泥龄仅为0.3~0.5d。污泥龄较高，真核生物无法

生存，只有某些世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖，A段对水质、水量、PH值和有毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用。A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高。 2：B段可在很低的负荷下运行，负荷范围一般为<0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留时间为2~5h，污泥龄较长，且一般为15~20d。在B段曝气池中生长的微生物除菌胶团微生物外，有相当数量的高级真核微生物，这些微生物世代期比较长，并适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖。

3：A段与B段各自拥有的污泥回流系统，相互隔离，保证了各自的生物反应过程和不同的微生物生态反应系统，人为地设定了A和B的明确分工。

四、工作机理： 1： 开放式系统原理

AB工艺中不设初沉池，从而使污水中的微生物在A段得到充分利用，并连续不断的更新，使A段形成一个开放性的、不断由原污水中生物补充的生物动态系统。

2： 微生物的生物相及其特性

A段内微生物活性强、世代期短、具有很强的吸附能力。

当A段以兼氧的方式运行时，由于供氧较低，高活性微生物为了满足自身代谢能量的要求，被迫对在好氧条件下不易分解的有机物进行初步分解，起到大分子断链的作用，使其转化为较小分子的易降解有机物，从而在后续的B段好氧曝气中易于被去除。B段主要是世代期长的真核微生物，能够保证出水水质。

AB法工艺的优点：

具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。 1：对有机底物去除效率高。

2：系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。 3：有较好的脱氮除磷效果。

4：节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%~25%.

AB工艺的缺点：

缺点一：A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。

缺点二：当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去处有机物的分配比去除BOD55%~60%，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。

缺点三：污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。

随着污水处理技术的不断发展，和环境污染的日益加剧，以及我们对于污水

处理的水质净化要求的日益提高，“AB法”工艺已经从污水处理舞台的主角逐渐引退，让位于新一代的污水处理技术。但是它对于污水处理技术发展所带来的启迪和历史作用都具有深远意义，即使在今天，仍然有它的应用价值。

A-A-O法水处理工艺

一、引言

A-A-O工艺又称A2O，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称。按实际的意义来说，本工艺称为厌氧－缺氧－好氧法更为确切。

二、各反应器单元功能与工艺特征

1、厌氧反应器，原污水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。

2、污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，缺氧反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为两倍的原污水流量。

3、混合液从缺氧反应器进入好氧反应器。