A2O地埋式一體化污水處理設備

A2O地埋式一體化污水處理設備

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厭氧生物處理與好氧生物處理相比具有下列優點：
（1）應用范圍廣。好氧法因供氧限制一般只適用于中、低濃度有機廢水的處理，而厭氧法既用于高濃度有機廢水，又適用于中、低濃度有機廢水的處理。有些有機物對好氧生物處理法來說是難降解的，但對厭氧生物處理是可降解的。
（2）能耗低。好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費用隨著有機物濃度的增加而增大，而厭氧法不需要充氧，而且產生的沼氣能量可以抵償消耗能量。

（3）負荷高。通常好氧法的有機容積負荷（BOD）為2～4Kg（m3·d），而厭氧法為2～10Kg（m3·d）。
（4）剩余污泥量少，且污泥濃縮、脫水性良好。好氧法每去除1KgCOD將產生0.4～0.6Kg生物量，而厭氧法去除1KgCOD只產生0.02～0.1Kg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5％～20％.此外，消化污泥在衛生學上和化學上都是較穩定的，因此剩余污泥的處理和處置簡單，運行費用低，甚至可作為肥料利用。
（5）氮、磷營養需要量較少。好氧一般要求BOD：N：P為100：5：1，而厭氧法要求的BOD：N：P為100：2.5：0.5，因此厭氧法對氮磷缺乏的工業廢水所需投加的營養鹽較少。
（6）厭氧處理過程有一定的殺菌作用，可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲卵、病毒。
（7）厭氧活性污泥可以長期儲存，厭氧反應器可以季節性或間歇性運行，在停止運行一段時間后，能較迅速啟動。
但是，厭氧生物處理法也存在下列缺點：
（1）厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧生物處理的啟動和處理時間比好氧生物處理時間長。
（2）出水往往達不到排放標準，需要進一步處理，故一般在厭氧處理后串聯好氧處理。
（3）厭氧處理系統操作控制因素較為復雜和嚴格，對有毒有害物質的影響較敏感。
生物滴濾法(Biotrickling filter)
生物滴濾法的基本原理： 生物滴濾法處理VOCs的原理與生物過濾法基本相同,它是介于生物過濾法與生物洗滌法之間的一種生物處理技術。生物滴濾反應器中一般填充惰性填料,如陶瓷、碎石、珍珠巖、塑料材質填料等，在此系統中填料僅為微生物提供一定的附著表面。廢氣同生長在惰性填料上的生物膜（微生物）接觸,從而被生物降解。
雖然生物法在處理揮發性有機廢氣方面有很多的優點和好處，但是它也有一些不足，生物法的缺點主要是所能承載的污染物負荷不能太高,因而一般占地較大。另外,對于氣態污染物生物進化的機制了解還不充分,設計和運行基本還停留在經驗和現場實驗獲取數據的水平,造成一些設備的運行效果不穩定。

好養生物處理法因操作簡單、處理量大而得到了廣泛應用。
（2）厭氧生物處理
厭氧生物處理是在沒有分子氧及化合態氧存在的條件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和穩定有機物的生物處理方法。
有機物的厭氧分解過程可分為兩階段（即酸性發酵階段和堿性發酵階段）。酸性發酵階段，有機酸的大量積累，廢水pH下降，故此得名。在產酸細菌作用下復雜的有機物分解成簡單的有機物，如各種有機酸和醇類以及CO2、NH3、H2S等。在堿性發酵階段，NH3對有機酸有中和作用，pH值上升，產甲烷菌把*階段分解產物有機酸和醇類分解成CH4和CO2，隨著有機酸的分解，有機物的最終厭氧分解是在堿性條件下進行的，故稱為堿性發酵。厭氧處理會改變廢水中污染物質的結構，改變污泥的活性，很多物質得以降解。

A2O地埋式一體化污水處理設備預處理工藝的選擇
預處理是指在原料液過濾前加入適當的藥劑，以改變料液或溶質的性質，或對料液進行絮凝、過濾，去除較大的懸浮粒子或膠狀物質，或調整料液的pH以去除膜污染物，從而減輕膜的負荷和污染。
在選擇預處理工藝之前，首先要明確預處理的目的。膜前進行預處理主要是為了防止或減少膜污染，將膜污染降低到最低水平。因此，可以根據不同膜過程的需求和進水要求選擇合適的預處理工藝。首先，需在實驗室確定各種膜過程中的關鍵污染物，去除或減少對膜污染起主要作用的關鍵組分。預處理的目的并不是去除所有污染物，而是去除對膜有污染或損害的關鍵污染物，因此處理要適度，過度的預處理反而會引起新的膜污染。
1.1、污水中無機結垢物質引起的膜污染的預處理工藝選擇
在雙膜系統運行過程中，結垢主要發生在反滲透膜元件上，如果超濾進水中的硬度和堿度過高，則容易在反滲透膜段發生結垢，引起反滲透產水通量快速下降。因此，要減少反滲透膜段的結垢污染，需要對污水進行膜前預處理。防止反滲透膜結垢的預處理方式主要有以下幾種：添加阻垢劑、調酸、除硬等。
添加阻垢劑可以控制碳酸鹽垢、硫酸鹽垢以及氟化鈣垢，還可以抑制硅垢。添加的阻垢劑可分為3類：六偏磷酸鈉、有機磷酸鹽和多聚丙烯酸鹽。添加阻垢劑的優點是操作簡單，膜前無任何處理步驟，且添加劑量可精確控制;缺點是會增加濃水COD,高回收率下可能失效，阻垢劑含量高或阻垢劑種類選擇不當時仍有可能堵膜。
通過調酸，可使碳酸鈣維持溶解狀態。調酸處理的優點是操作簡單，污水pH不高時，成本低于除硬處理;缺點是調酸處理對Ca、Mg離子無去除作用，濃水側Ca、Mg離子含量仍較高，且對管路防腐要求較高。此外，僅采用加酸控制碳酸鈣結垢時，要求濃水中的 LSI 或S&DSI 指數必須為負數。
污水中有機物引起的膜污染的預處理工藝選擇
在污水處理過程中，脫除和濃縮有機物是主要目標。在雙膜系統運行過程中，有機物引起的膜污染在超濾和反滲透膜段都有體現。由于煉油污水中的大分子有機物相對較多，因此超濾膜段大分子有機物引起的膜面污染可能較反滲透膜段更為嚴重。有機物容易吸附在膜面上引起膜通量急劇下降，當高分子質量的有機物為憎水性或帶正電荷時，這種吸附過程更易進行;當pH>9時，膜表面及有機物均呈負電荷，因此，高pH有利于防止有機物污染。但以乳化狀態出現的有機物會在膜表面形成有機污染薄層，引發嚴重的膜性能衰減，必須在預處理部分除去。
目前來說，膜前預處理去除有機物的方式可分為以下2大類：物理化學法和生物法〔12, 13, 14, 15〕。物理化學法主要包括吸附法、絮凝劑混凝沉淀法、高級氧化法;生物法主要為膜前深度生化處理，包括接觸氧化、BAF、A/O、A/O/O等。其中，吸附法常用的吸附劑為活性炭，但活性炭吸附費用較高，并且再生困難，容易產生二次污染。絮凝法可有效去除水中的懸浮性物質，防止膜發生膠體污染。高級氧化法可有效去除水中難降解有機物。生物法如接觸氧化和BAF可有效降低水中的有機物、氨氮、油，并截留大量懸浮物，BAF尤其對氨氮去除效果好。不同的預處理方法各有優勢，必須結合實際廢水水質篩選出相應的有機物去除手段。
1.4、污水中微生物引起的膜污染的預處理工藝選擇
微生物污染是指微生物在膜水界面上積累、凝結形成一層生物膜，影響膜系統性能的現象。細菌的大小一般為1~3 μm.微生物可以看成是膠體物質，可以按照膠體污染的預處理方法或在超濾膜系統得到去除。然而，微生物的繁殖能力很強，在適宜的生存條件下會迅速生長。
膜元件容易受到微生物污染的原因有3種：一是膜系統具有較大的膜表面積，增加了黏附細菌的可能性;二是膜的過濾會將細菌遷移至膜表面;三是預處理也是生物污染源，預處理投加的絮凝劑、殺菌劑或阻垢劑過量，會成為微生物的營養源，并且膜組件內部的潮濕陰暗為微生物生長提供了理想環境。若在污水進入膜系統前不對微生物加以殺滅，這些微生物將以膜為載體借助濃水段的營養鹽而繁殖生長，嚴重威脅膜系統的長期穩定運行。因此，污水在進入膜系統前必須進行合理的殺菌處理，有效的除菌手段是保證膜系統穩定運行的關鍵因素。
殺菌按性質可分為化學殺菌和物理殺菌。化學殺菌主要采用殺菌劑，殺菌劑的作用方式可分為殺菌作用和抑菌作用。污水處理中常用的殺菌劑可分為無機殺菌劑和有機殺菌劑，也可按化學性質分為氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑。無機殺菌劑以氧化型為主，如二氧化氯、臭氧等，有機殺菌劑主要是陽離子的季銨鹽類物質。
氧化性殺菌劑是強氧化劑，能夠氧化微生物體內起新陳代謝作用的酶而殺滅微生物。氧化性殺菌劑的特點是殺菌速度快、成本較低，但藥劑使用過程存在一定的安全隱患;非氧化性殺菌劑是以致毒劑作用使微生物的酶系統失去活性，破壞細胞的新陳代謝，破壞細胞壁、細胞膜或其他特殊部位，它的作用不受水中還原性物質的影響，對pH變化不敏感。非氧化性殺菌劑可以彌補氧化性殺菌劑的不足。
物理殺菌方式主要有超聲波與磁場組合殺菌、變頻電脈沖殺菌和紫外線殺菌等〔16〕。超聲波與磁場組合殺菌能夠自動周期性地、有規律地產生各種頻率的強大直流脈沖電磁波，直接擊穿細菌的細胞壁而導致細菌死亡，同時污水在這種直流脈沖電場作用下，迅速發生微弱的氧化還原反應，在陽極區附近產生一定量的氧化性物質與細菌作用，破壞了細菌正常的生理功能，使細胞膜過氧化而死亡，從而達到殺菌目的。

高濃度氨氮廢水的處理方法可以分為物化法、生化聯合法和新型生物脫氮法。
1、物化法
1.1、吹脫法
在堿性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關系進行分離的一種方法。一般認為吹脫效率與溫度、pH、氣液比有關。
吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮進行了研究，控制吹脫效率高低的關鍵因素是溫度、氣液比和pH。在水溫大于25℃,氣液比控制在3500左右，滲濾液pH控制在10.5左右，對于氨氮濃度高達2000～4000mg/L的垃圾滲濾液，去除率可達到90%以上。吹脫法在低溫時氨氮去除效率不高。
采用超聲波吹脫技術對化肥廠高濃度氨氮廢水（例如882mg/L）進行了處理試驗。工藝條件為pH＝11，超聲吹脫時間為40min，氣水比為l000：1試驗結果表明，廢水采用超聲波輻射以后，氨氮的吹脫效果明顯增加，與傳統吹脫技術相比，氨氮的去除率增加了17％～164％，在90％以上，吹脫后氨氮在100mg/L以內。
為了以較低的代價將pH調節至堿性，需要向廢水中投加一定量的氫氧化鈣，但容易生水垢。同時，為了防止吹脫出的氨氮造成二次污染，需要在吹脫塔后設置氨氮吸收裝置。
在處理經UASB預處理的垃圾滲濾液（2240mg/L）時發現在pH＝11.5，反應時間為24h，僅以120r/min的速度梯度進行機械攪拌，氨氮去除率便可達95％。而在pH＝12時通過曝氣脫氨氮，在第17小時pH開始下降，氨氮去除率僅為85％。據此認為，吹脫法脫氮的主要機理應該是機械攪拌而不是空氣擴散攪拌。