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A2O工藝地埋式一體化污水處理系統(tǒng)

厭氧—缺氧—好氧工藝(簡(jiǎn)稱A1 - A2/O工藝)
A1—A2/O工藝和A2/O工藝同屬于硝化—反硝化為基本流程的生物脫氨工藝,所不同的是A1—A2/O工藝是在A1/O工藝基礎(chǔ)上增加了一級(jí)預(yù)處理段—厭氧段(A1) ,目的在于通過(guò)水解(酸化) 的預(yù)處理,改變廢水中難降解物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),提高其可生化性,強(qiáng)化脫氮效果。
近幾十年來(lái),盡管生物脫氮技術(shù)有了很大的發(fā)展,但是,硝化和反硝化兩個(gè)過(guò)程仍然需要在兩個(gè)隔離的反應(yīng)器中進(jìn)行,或者在時(shí)間或空間上造成交替缺氧和好氧環(huán)境的同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。并且傳統(tǒng)的生物脫氮工藝,主要有前置反硝化和后置反硝化兩種。前置反硝化能夠利用廢水中部分快速易降解有機(jī)物作碳源,雖然可節(jié)約反硝化階段外加碳源的費(fèi)用,但是,前置反硝化工藝對(duì)氮的去除不*,廢水和污泥循環(huán)比也較高,若想獲得較高的氮去除率,則必須加大循環(huán)比,能耗相應(yīng)也增加。而后置反硝化則有賴于外加快速易降解有機(jī)碳源的投加,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量污泥,并且出水中的COD和低水平的DO也影響出水水質(zhì)。

傳統(tǒng)生物脫氮工藝存在不少問(wèn)題:(1)工藝流程較長(zhǎng),占地面積大,基建投資高;(2) 由于硝化菌群增殖速度慢且難以維持較高的生物濃度,特別是在低溫冬季,造成系統(tǒng)的HRT 較長(zhǎng),需要較大的曝氣池,增加了投資和運(yùn)行費(fèi)用;(3) 系統(tǒng)為維持較高的生物濃度及獲得良好的脫氮效果,必須同時(shí)進(jìn)行污泥和硝化液回流,增加了動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用;(4) 系統(tǒng)抗沖擊能力較弱,高濃度NH3- N 和NO2-廢水會(huì)抑制硝化菌生長(zhǎng);(5) 硝化過(guò)程中產(chǎn)生的酸度需要投加堿中和,不僅增加了處理費(fèi)用,而且還有可能造成二次污染等等。
生物脫氮法新工藝
隨著生物脫氮技術(shù)的深入研究，其新發(fā)展卻突破了傳統(tǒng)理論的認(rèn)識(shí)。近年來(lái)的許多研究表明:硝化反應(yīng)不僅由自養(yǎng)菌完成,某些異養(yǎng)菌也可以進(jìn)行硝化作用;反硝化不只在厭氧條件下進(jìn)行,某些細(xì)菌也可在好氧條件下進(jìn)行反硝化;而且,許多好氧反硝化菌同時(shí)也是異養(yǎng)硝化菌(如Thiosphaerapantotropha菌),并能把NH4+氧化成NO2-后直接進(jìn)行反硝化反應(yīng)。
厭氧氨氧化工藝
厭氧氨氧化(ANA-MMOX) 是以硝酸鹽為電子受體或以氨作為直接電子供體,進(jìn)行硝酸鹽還原反應(yīng)或?qū)喯跛岬D(zhuǎn)化為氮?dú)獾姆聪趸磻?yīng)。與傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝或同時(shí)硝化反硝化工藝相比,氨的厭氧氧化具有不少突出的優(yōu)點(diǎn)。

A2O工藝地埋式一體化污水處理系統(tǒng)主要表現(xiàn)在: (1)無(wú)需外加有機(jī)物作電子供體,既可節(jié)省費(fèi)用,又可防止二次污染; (2)硝化反應(yīng)每氧化1molNH4+耗氧2mol , 而在厭氧氨氧化反應(yīng)中, 每氧化1molNH4+只需要0.75mol 氧,耗氧下降62.5 %(不考慮細(xì)胞合成時(shí)) ,所以,可使耗氧能耗大為降; (3)傳統(tǒng)的硝化反應(yīng)氧化1molNH4+可產(chǎn)生2molH+ ,反硝化還原1molNO3-或NO2-將產(chǎn)生1molOH- ,而氨厭氧氧化的生物產(chǎn)酸量大為下降,產(chǎn)堿量降至為零,可以節(jié)省可觀的中和試劑。故厭氧氨氧化及其工藝技術(shù)很有研究?jī)r(jià)值和開(kāi)發(fā)前景。
短程硝化反硝化工藝
短程硝化反硝化是將硝化控制在HNO2階段而終止,隨后進(jìn)行反硝化,其生物脫氮過(guò)程如:NH+4——HNO2¬——N2
短程生物脫氫工藝的優(yōu)點(diǎn):可節(jié)省氧供應(yīng)量約25% ,降低了能耗;節(jié)省反硝化所需碳源40% ,在C/N 比一定的情況下,提高了TN 去除率;減少污泥生成量可達(dá)50 %;減少投堿量,縮短反應(yīng)時(shí)間。但是短程硝化反硝化的缺點(diǎn)是不能夠長(zhǎng)久穩(wěn)定地維持HNO2積累。目前荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)應(yīng)用該技術(shù)開(kāi)發(fā)的SHARON工藝,已在荷蘭鹿特丹的Dokhaven污水處理廠建成并投入運(yùn)行。

溫度對(duì)掛膜行為的影響
水溫是微生物的重要生存因子,在適宜的水溫范圍內(nèi)微生物可大量生長(zhǎng)繁殖。每一種微生物都有一個(gè)適生長(zhǎng)溫度，在一定溫度范圍內(nèi)大多數(shù)微生物的新陳代謝活動(dòng)都會(huì)隨著溫度的升高而增強(qiáng)，隨著溫度的下降而減弱。好氧微生物的適宜溫度范圍是10—35℃。水溫對(duì)硝化菌的生長(zhǎng)和硝化速率有較大的影響。大多數(shù)硝化菌合適的生長(zhǎng)溫度是25—30℃之間，當(dāng)溫度低于25℃或者高于30℃硝化菌生長(zhǎng)減慢，10℃以下硝化菌的生長(zhǎng)及硝化作用顯著減慢。