關(guān)于活性污泥法

目前常用的污水處理工藝有：SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、CASS法、A2/O法等，這些工藝來源于活性污泥法，各有其特點(diǎn)。

1.1 CASS法

循環(huán)活性污泥系統(tǒng)(CASS)工藝是間歇活性污泥法的一種創(chuàng)新。它是利用ICEAS和CAST工藝的優(yōu)點(diǎn)，采用SBR(序批式活性污泥法)工藝開發(fā)的。CASS過程的核心是CASS單元。在SBR的基礎(chǔ)上，將反應(yīng)器沿長方向設(shè)計(jì)成兩部分。前部為生物選擇性區(qū)，又稱前反應(yīng)區(qū)，后部為主要反應(yīng)區(qū)。主反應(yīng)區(qū)的后部裝有提升和自動(dòng)脫脂裝置。整個(gè)曝氣、沉淀、排水等過程在同一周期內(nèi)進(jìn)行。消除了傳統(tǒng)的活性污泥二沉池和污泥回流系統(tǒng)，消除了連續(xù)進(jìn)水和間歇排水。2008年，某環(huán)保中心在實(shí)驗(yàn)室對(duì)CASS系統(tǒng)進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。討論了CASS工藝在常溫、低溫生活污水和工業(yè)廢水處理中的作用機(jī)理和特點(diǎn)，以及脫氮除磷在水處理過程中的作用。COD和BOD的去除率分別為90%和95%。氮磷去除率明顯高于常規(guī)活性污泥法，在實(shí)際運(yùn)行中取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。CASS處理裝置已投入運(yùn)行，處理水量為80m3/d~14400m3/d，實(shí)踐表明，與ICEAS工藝相比，CASS工藝負(fù)荷可提高1~2倍，工程投資可節(jié)省30%。因此，CASS工藝是一種高效的廢水處理工藝。

1.2 SBR法

SBR法是20世紀(jì)初發(fā)展起來的，由于人工管理復(fù)雜，沒有得到推廣。該方法由四、三個(gè)池組成，交替運(yùn)行，在池中間歇運(yùn)行，稱為序批式活性污泥法。開發(fā)了一些改進(jìn)的SBR工藝，如ICEAS、CASS、IDEA等。這種一體化工藝具有工藝簡單的特點(diǎn)。由于只有一個(gè)反應(yīng)器，沒有二次沉淀池，沒有回流污泥和設(shè)備，而且一般沒有調(diào)節(jié)池，在大多數(shù)情況下可以節(jié)省一次沉降池，從而節(jié)省土地占用和投資?？箾_擊和靈活的運(yùn)行方式可以及時(shí)安排曝氣、缺氧和厭氧狀態(tài)，達(dá)到除磷反硝化的目的。但是，由于每個(gè)水箱都需要加氣、配氣系統(tǒng)、除水機(jī)和控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想。因此，它一般不適用于大型城市污水處理廠.

1.3 氧化溝法

該過程是在20世紀(jì)50年代初開發(fā)的。由于其結(jié)構(gòu)簡單，易于管理，快速推廣，不斷創(chuàng)新，具有發(fā)展前景和競(jìng)爭(zhēng)力，是目前流行的技術(shù)。氧化溝在應(yīng)用中已發(fā)展成多種形式，其中一些具有代表性：

Passveer是單溝曝氣的簡稱。表面曝氣采用旋轉(zhuǎn)刷式曝氣。水深一般為2.5-3.5m，旋轉(zhuǎn)刷動(dòng)力效率為1.6-1.8kgo 2/(kw.h)。

奧地利人(Orbal)簡稱同心圓型，由橢圓三環(huán)通道組成.三環(huán)由不同的DO組成(如外環(huán)為0，環(huán)為1，內(nèi)環(huán)為2)，有利于脫氮除磷。采用旋轉(zhuǎn)圓盤曝氣，水深一般為4.0~4.5m，動(dòng)力效率接近旋轉(zhuǎn)電刷，已應(yīng)用于濰坊、北京、黃村、合肥王效英等城市污水處理廠。如果能將氧化溝的進(jìn)水設(shè)計(jì)成多種方式，就能有效地抵抗暴雨流的影響，特別是對(duì)一些組合排水系統(tǒng)的城市污水處理。

卡式(Carrousel)被稱為帶倒傘形葉輪曝氣的循環(huán)折流板.水深一般在3.0m左右，但由于供氧量與流量的矛盾，污泥容易沉積。

1.4 普通曝氣法

這個(gè)過程是最早的，仍然具有強(qiáng)大的生命力。一般曝曬方法具有良好的處理效果和多種經(jīng)驗(yàn)，可適應(yīng)大量污水。對(duì)于大型工廠，污泥消化罐可以集中建造，生產(chǎn)的沼氣可以用于能源利用。傳統(tǒng)的一般曝曬方法的缺點(diǎn)是它只能用作常規(guī)的二次處理，并且不具有除去氮和磷的功能。

近年來，在工程實(shí)踐中，通過減少常規(guī)曝氣池容的累積負(fù)荷，達(dá)到脫氮的目的，在一般曝氣池前設(shè)置厭氧區(qū)，采用化學(xué)法，達(dá)到除磷的目的。傳統(tǒng)的曝氣法(氧化溝，如下所述)去除BOD5的方法有很多種。在工程中，這種方法被稱為一般曝氣法或一般曝氣法。

2 活性污泥法的發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過幾十年的研究和實(shí)踐，活性污泥法已成為比較完善的工藝。在池型、運(yùn)行方式、曝氣方式、載體等方面難以發(fā)展。通過傳統(tǒng)的手段在生物學(xué)上也很難取得突破。一些學(xué)者認(rèn)為，膜分離技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用是這一過程未來的兩個(gè)主要方向。

2.1膜分離技術(shù)的應(yīng)用

膜分離代替沉淀進(jìn)行污泥-水分離，可使活性污泥工藝發(fā)生以下變化：

(1)污泥膨脹不再存在。在調(diào)節(jié)活性污泥系統(tǒng)時(shí)，不需要考慮污泥的沉降性能，大大簡化了過程控制。(2)曝氣池污泥濃度可大幅度提高(MLSS可大于20000mg/L)，使系統(tǒng)能夠在超泥齡、超低負(fù)荷條件下運(yùn)行，完全滿足對(duì)各種污染物的去除要求。

2.2分子生物技術(shù)的應(yīng)用

分子生物技術(shù)已開始應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。為了解磷濃縮細(xì)菌除磷的生化機(jī)理，利用分子診斷技術(shù)獲得了多磷酸鹽細(xì)菌的遺傳信息。在活性污泥中發(fā)現(xiàn)的30多種絲狀真菌中，只有4種被準(zhǔn)確地命名和分類地定位，因?yàn)榇蠖鄶?shù)這些絲狀細(xì)菌不能被分離和培養(yǎng)。目前正在使用分子診斷技術(shù)來進(jìn)行這些絲狀細(xì)菌的生物定位以進(jìn)一步了解它們的特征。

分子診斷技術(shù)的應(yīng)用、活性污泥微生物基因庫的建立、高活性污泥細(xì)菌的基因培養(yǎng)是未來的發(fā)展方向。
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