活性污泥法的改进以及发展趋势

活性污泥法的改进以及发展趋势【格林大讲堂】运行方式的改变T型氧化沟的缺点是转刷利用率太低,脱氮效率也不高。为此，Kruger公司又开发了DE型氧化沟。该种氧化沟属半间歇式运行，设有二沉池及回流系统。两个沟为一组，交替处于硝化反硝化状态。只脱氮的DE氧化沟称之为BIODENITRＯ工艺。在氧化沟外设厌氧池，实现除磷时，称之为BIODENPHO工艺。由于增设了二沉池及回流系统,DE沟的转刷利用率明显提高。武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队，秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案，是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。当采用串级反硝化工艺时，多点进水被用来补充各缺氧段的碳源。多点进水运行方式的另一个新用途是缓冲水力冲击负荷。当雨季进入活性污泥系统的流量增大时，改为多点进水运行可有效防止污泥流失。间歇运行一个最新的改进是Seghers公司的Unitank工艺。该工艺的运行方式类似于T型氧化沟,但运行程序似乎更趋优化。另外还有多种SBR工艺，如AquaSBR、OmnifloSBR、BPAS、Fluidyne等。所有这些工艺都是在曝气设备和滗水器上作了改进，运行方式上与最初SBR一致。T型氧化沟是另外一种间歇运行方式，两个边沟周期性地处于曝气和沉淀状态，因此也省去了二沉池和回流系统。合理调整运行周期和程序,T型氧化沟也可以进行硝化和反硝化。曝气方式的改变传统活性污泥工艺既采用鼓风曝气又采用机械表曝。鼓风曝气又有穿孔管曝气和微孔曝气两种形式。穿孔管鼓风曝气由于氧转移效率及动力效率太低，实际上已很少采用。其充氧性能高于穿孔管曝气，且维护方便。目前，仍有新型的射流曝气装置出现。陶瓷微孔曝气器早在80年代就已采用，但一直没有得到广泛应用。80年代中期，大批污水处理厂改造成了陶瓷微孔曝气器，但至90年代很快又被橡胶膜片曝气器所取代。纯氧曝气也是一种较早的曝气方式的改进,它的显著特点是充氧性能大大提高。其原因是由于氧分压提高，使氧在污水中的饱和溶解度增大，进而增大了氧传质扩散的推动力。深层曝气的充氧性能也大大提高，但原因是由于压力的提高，导致扩散传质推动力的增大。目前出现的气提反应器使深层曝气工艺趋于优化。曝气方式的改进主要是为了提高充氧性能，并方便运行维护。射流曝气是曝气方式一种较早的改进。膜片曝气器的显著特点是不堵塞不积垢，但由于材质原因，其寿命和理化稳定性仍是一个待解决的问题。池形的改进传统工艺采用推流式曝气池，后来出现了完全混合式曝气池。推流流态和完全混合流态各有其优缺点。SBR是间歇运行的活性污泥工艺，曝气和沉淀在同一池内完成，省去了二沉池和回流系统，使运行简单化。最初的SBR系间歇进水间歇出水运行。后来，在反应器内加入前置区,实现了连续进水间歇出水运行。这一改进的目的是为脱氮除磷过程补充碳源，另外兼有抑制丝状菌增长的作用。与推流相比，完全混合式流态抗冲击负荷能力强，但易发生短流。另外，完全混合活性污泥系统易产生丝状菌污泥膨胀。氧化沟为环流流态，介于完全混合与推流之间，兼具二者的优点。氧化沟工艺最显著的特点是运行管理简便，出水稳定。生物学方面的改进吸附再生工艺和AB工艺的Ａ段严格上也属于高速曝气工艺。低负荷工艺又称延时曝气工艺，除能去除有机物以外还能实现污泥好氧稳定。传统活性污泥工艺采用中等污泥负荷。传统工艺系连续流运行方式，且从曝气池前端进水。运行方式的早期改进是多点进水工艺。多点进水最初的目的是平衡沿池的污泥负荷及需氧量，但后来被渐减曝气工艺所取代。对应的工艺有CASS和ICEAS。CASS为周期循环活性污泥系统，是Trausenviro公司的专利工艺。ICEAS为间歇循环延时曝气系统，是ABＪ公司的专利工艺。这两种工艺的本质特征都是连续进水间歇出水，属同一种工艺。较早的改进方式是高负荷工艺和低负荷工艺。高负荷工艺又称高速曝气工艺，主要是利用活性污泥强大的吸附性能在较短的时间内去除大部分有机物。膜分离技术的应用用膜分离代替沉淀进行泥水分离,可带来活性污泥工艺的以下变化:虽然膜分离目前还存在易堵塞等方面问题,但这些问题正逐步得到解决。在同样的处理要求下,可使曝气池容积大大减小,节省处理厂的占地面积不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时,不必再考虑污泥的沉降性能问题,从而使工艺控制大大简化。污泥浓度的提高,将要求较高的曝气速率,因而纯氧曝气将随着膜分离而被大量采用。曝气池的污泥浓度将大大提高(MLSS可以大于20000ｍｇ/Ｌ)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行,充分满足去除各种污染物质的需要。70年代初,Wuhrmann工艺将有机物分解、硝化和反硝化合并到一套活性污泥系统中，形成了早期的O/A脱氮工艺。传统活性污泥工艺的最大改进是各种脱氮除磷工艺的出现。早期的脱氮工艺采用二阶段或三阶段活性污泥工艺，有机物分解、硝化和反硝化分别在不同的活性污泥系统中完成,且反硝化过程需外加碳源。LudzackEttinger工艺将反硝化段移至硝化段首端，将O/A工艺改进为A/O工艺。之后，Barnard提出了MLE工艺，在LudzackEttinger工艺中加入了混合液内循环，形成了现在普遍采用的A/O脱氮工艺。分子生物技术的应用目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中，只有4种准确命名及生物分类学定位，因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。目前正用分子诊断技术进行这些丝状菌的生物学定位,以进一步准确了解其特性。分子诊断技术的大量应用，活性污泥微生物基因库的建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，进一步提高处理效果，是未来发展的方向。活性污泥工艺发展趋势通过几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。