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1、水污染控制工程,第四章 污水生物处理（脱氮除磷）,第五节 生物脱氮除磷技术p147,随着城市人口的集中和工农业的发展，水体的富营养化问题日益突出。目前中国的某些湖泊，如昆明滇池，江苏太湖，安徽巢湖等都已出现不同程度的富营养化现象。引起富营养化的营养元素有碳、磷、氮、钾、铁等，其中，氮和磷是引起藻类大量繁殖的主要因素。欲控制富营养化，必须限制氮、磷的排放。国外一些污水处理厂把氮、磷的排放标准分别设定为15mgL和0.5mgL。传统活性污泥法总氮去除1020%，总磷去除520%,废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种形式存在。在生活污水中，主要含有有机氮和氨态氮，它们均来源于人们食物中的蛋
2、白质。新鲜生活污水含氮中有机氮约占总氮的60，氨氮约占40。脱氮的方法有化学法和生物法两大类,氮的去除,化学法除氮,吹脱法,折点加氯法,离子交换法,氮的去除,废水中，NH3与NH4+以如下的平衡状态共存：NH3+H2O=NH4+OH-这一平衡受pH值的影响，pH为10.511.5时，因废水中的氨呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.511.5，然后曝气，这一过程在吹脱塔中进行由于用石灰调pH值，在吹脱塔中会发生碳酸钙结垢现象，影响运行。另外，NH3气的释放会造成空气污染。因此，对该工艺已有多种改进，例如使吹脱塔的气体通过H2SO4溶液以吸收NH3,化学法
3、除氮,吹脱法,折点加氯法：如果有氨存在：NH3 + HOCl NH2Cl(一氯胺) + H2O NH2Cl + HOCl NHCl2 (二氯胺) + H2ONHCl2 + HOCl NCl3 (三氯胺) + H2O离子交换法：用离子交换法去除氨氮时，常用天然的离子交换剂，如沸石等。与合成树脂相比，天然离子交换剂价格便宜且可用石灰再生。采用合成树脂，预处理工序和再生系统均较复杂，且树脂寿命短，应用上受到一定的限制,化学法除氮,折点加氯法,生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程。 硝化：废水中的氨态氮在好氧条件下，通过好氧细菌(亚硝酸菌和硝酸菌)的作用，被氧化成亚硝酸盐(N02-)和硝酸盐(N03-
4、)的反应过程：,制约因素：DO0.5mg/L，一般1.52.0mg/L,H会导致pH下降，由HCO3-（碱度）中和，即氧化1g氨氮需要消耗7.14g碱度（以CaCO3计），一般维持pH在7.5 9.0,最适宜温度35,氧化1g氨氮需要4.57g氧,BOD5/TKN（有机氮和氨氮）对硝化影响大一般3，BOD负荷0.1kgBOD5/kgMLSSd,生物法除氮,氮的去除,硝化过程影响因素：（a）好氧环境条件，并保持一定的碱度：硝化菌为了获得足够的能量用于生长，必须氧化大量的NH3和NO2-，在硝化反应的曝气池内，溶解氧含量不得低于1mg/L，多数学者建议溶解氧应保持在1.22.0mg/L。在硝化反应
5、过程中，释放H+，使pH下降，硝化菌对pH的变化十分敏感，为保持适宜的pH，应当在污水中保持足够的碱度，以调节pH的变化，1g氨态氮（以N计）完全硝化，需碱度（以CaCO3计）7.14g。对硝化菌的适宜的pH为8.08.4。（b）混合液中有机物含量不应过高：硝化菌是自养菌，有机基质浓度并不是它的增殖限制因素，若BOD值过高，将使增殖速度较快的异养型细菌迅速增殖，从而使硝化菌不能成为优势种属。（c）硝化反应的适宜温度是2030，15以下时，硝化反应速度下降，5时完全停止。,生物法除氮,氮的去除,硝化过程影响因素：（d）硝化菌在反应器内的停留时间即生物固体平均停留时间（污泥龄）SRTn，必须大于其
6、最小的世代时间，否则将使硝化菌从系统中流失殆尽，一般认为硝化菌最小世代时间在适宜的温度条件下为3d。SRTn值与温度密切相关，温度低，SRTn取值应相应明显提高。（e）除有毒有害物质及重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有高浓度的NH4-N、高浓度的NOx-N、高浓度的有机基质、部分有机物以及络合阳离子等。,生物法除氮,氮的去除,反硝化：即脱氮，是在缺氧条件下，通过脱氮菌的作用，将亚硝酸盐和硝酸盐还原成氮气，该反应过程中，反硝化菌需要有机碳源（如甲醇）作电子供体，利用NO3-中的氧进行缺氧呼吸,还原1mg需要2.47mg甲醇（合3.7mgCOD）,还原1mg硝酸盐氮产生3.57mg碱度和0
7、.45mgVSS(新细胞),厌氧缺氧条件下DO0.5mg/L,电子供体（碳源）,适宜温度1530；pH7.07.5；BOD5/TKN3不需要外加碳源,生物法除氮,氮的去除,反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O2为电子进行呼吸；在无氧而有NO3-或NO2-存在时，则以NO3-或NO2-为电子受体，以有机碳为电子供体和营养源进行反硝化反应。,反硝化过程影响因素：（a）碳源：三类：一是原污水中所含碳源，对于城市污水，当原污水BOD5/TKN35时,即可认为碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇（CH3OH），因为甲醇被分解后的产物为CO2和H2O，不留任何难降解的中间产物；三是利用微生物组织
8、进行内源反硝化。（b）pH：对反硝化反应，最适宜的pH是6.57.5。pH高于8或低于6，反硝化速率将大为下降。（c）溶解氧浓度：反硝化反应宜于在缺氧、好氧条件交替的条件下进行，溶解氧应控制在0.5 mg/L以下。（d）温度：反硝化反应的最适宜温度是2040，低于15反硝化反应速率最低。为了保持一定的反硝化速率，在冬季低温季节，可采用如下措施：提高生物固体平均停留时间；降低负荷率；提高污水的水力停留时间。,生物法除氮,氮的去除,氮的去除,处理工艺,有机物氧化，硝化及反硝化段独立开来，每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。使除碳，硝化和反硝化在各自的反应器中进行，并分别控制在适宜的
9、条件下运行，处理效率高。,主要靠内源呼吸碳源进行反硝化，效率很低，必须投加外加碳源。,生物法除氮, 碳化去除BOD5、COD； 氨化使有机氮转化为氨氮；,硝化曝气池，投碱以维持pH 值,利用原水中的有机物为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应。脱氮已基本完成,进一步提高脱氮效率，废水进入第二段反硝化反应器，利用内源呼吸碳源进行反硝化。,最后的曝气池用于吹脱废水中的氮气，提高污 泥的沉降性能，防止在二沉池发生污泥上浮现象。,处理工艺,生物法除氮,该工艺于80年代初开发。该工艺将反硝化段设置在系统的前面，因此又称为前置式反硝化生物脱氮系统，是目前较为广泛采用的一种脱氮工艺。,以
10、污水中的有机物为碳源,曝气池中含有大量硝酸盐的回流混合液，在缺氧池中进行反硝化脱氮。,在反硝化反应中产生的碱度可补偿硝化反应中所消耗的碱度的50左右,该工艺流程简单，无需外加碳源，因而基建费用及运行费用较低，脱氮效率一般在70左右；但由于出水中含有一定浓度的硝酸盐，在二沉池中，有可能进行反硝化反应，造成污泥上浮，影响出水水质。,处理工艺,生物法除氮,城市污水中的磷主要有三个来源：粪便、洗涤剂和某些工业废水。污水中的磷以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷等形式溶解于水中。一般污水处理，约有10的磷（固态磷）在一级沉淀中被去除；好氧处理中，微生物作为营养物吸收约占总磷的1/5左右；除磷的方法主要分为物理法
11、，化学法及生物法三大类。物理法因成本过高、技术复杂而很少应用。,磷的去除,化学法的特点是磷的去除率较高，处理结果稳定，污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷而造成二次污染，但污泥的产量比较大,化学法除磷,厌氧放磷,好氧过量吸磷,聚磷菌生长、吸磷,含有过量磷的污泥部分以剩余污泥的形式排出系统,保持绝对厌氧，氮氧化物含量接近于0,适宜pH68，温度530，BOD5/TP20，硝酸盐和亚硝酸盐会抑制厌氧放磷,生物法除磷,机 理,普通活性污泥法剩余污泥中磷含量约占微生物干重的1.5%2.0%，通过同化作用可去除磷12%20%。生物强化除磷工艺可以使得系统排除的剩余污泥中磷含量占到干重5%6%。,（1）厌
12、氧环境条件：（a）氧化还原电位：Barnard、Shapiro等人研究发现，放磷时ORP一般小于100mV；（b）溶解氧浓度：厌氧区如存在溶解氧，兼性厌氧菌就不会启动其发酵代谢，不会产生脂肪酸，也不会诱导放磷，好氧呼吸会消耗易降解有机质；（2）污泥龄：污泥龄越长，污泥含磷量越低，去除单位质量的磷须同时耗用更多的BOD。Rensink和Ermel研究结果表明：SRT=30d时，除磷效果40%；SRT=17d时，除磷效果50%；SRT=5d天时，除磷效果87%。,生物法除磷,影响因素,（3）pH：与常规生物处理相同，生物除磷系统合适的pH为中性和微碱性，不合适时应调节（4）温度：在适宜温度范围内，
13、温度越高释磷速度越快；温度低时应适当延长厌氧区的停留时间。（5）BOD5负荷：一般认为，较高的BOD负荷可取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低限是BOD/TP = 20；小分子易降解的有机物诱导磷的释放的能力更强；磷的释放越充分，磷的摄取量也越大。（6）硝酸盐氮和亚硝酸盐氮产酸菌利用NOx- 作为电子受体，抑制厌氧发酵过程，硝酸盐的浓度应小于2mg/l；当COD/TKN 10，硝酸盐对生物除磷的影响就减弱了（7）其他：影响系统除磷效果的还有污泥沉降性能和剩余污泥处置方法等。,生物法除磷,影响因素,生物法除磷,处理工艺,A/O生物除磷工艺为了使微生物在好氧池中易于吸收磷，溶解氧应维持在2mgL以
14、上pH值应控制在78之间水力停留时间为36h曝气池内的污泥浓度一般在27003000mg/l磷的去除效果好（76%），出水中磷的含量低于1mg/l；污泥中的磷含量约为4%，肥效好；污泥的SVI 小于100，易沉淀，不易膨胀。,主流是常规的活性污泥工艺，在回流污泥过程中增设厌氧放磷池和上清液的化学沉淀池是一种生物法和化学法协同的除磷方法。操作稳定性好，出流中磷含量可小于1.5mgL，污泥的含磷量高，一般为2.17.1%；石灰用量较低，介于2131.8mgCa(OH)2/m3 废水之间；污泥的SVI 低于100，污泥易于沉淀、浓缩、脱水，污泥肥分高，不易膨胀。,生物法除磷,处理工艺,生物法除磷,设
15、 计,第六节 污水处理组合工艺,改进活性污泥法p106同步脱氮除磷工艺p158,改进活性污泥法,传统活性污泥法渐减曝气分步曝气完全混合法浅层曝气深层曝气高负荷曝气或变形曝气克劳斯法延时曝气接触稳定法氧化沟纯氧曝气活性污泥生物滤池（ABF工艺）吸附生物降解工艺（AB法）序批式活性污泥法（SBR法）,缺陷：在推流式的传统曝气池中，混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的。因此等距离均量地布置扩散器是不合理的。实际情况是：前半段氧远远不够，后半段供氧超过需要。,普通活性污泥法,将曝气池的供氧沿活性污泥推进方向逐渐减少，即为渐减曝气法。该工艺曝气池中的有机物浓度随着向前推进不断降低，污泥需氧量也不断下降，
16、曝气量相应减少,渐减曝气法,阶段曝气法也称为多点进水活性污泥法，阶段曝气法中废水沿池长多点进入，这样使有机物在曝气池中的分配较为均匀，从而避免了前端缺氧、后端氧过剩的弊病，从而提高了空气的利用效率和曝气池的工作能力；并且由于容易改变各个进水口的水量，在运行上也有较大的灵活性。经实践证明，曝气池容积同普通活性污泥法比较可以缩小30%左右。,阶段(分步)曝气法,完全混合活性污泥法的流程和普通活性污泥法相同，但废水和回流污泥进入曝气池时，立即与池内原先存在的混合液充分混合。池液里各个部分的需氧率比较均匀，池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同，生活环境也基本相同 。完全混合池从某种意义上来讲，是一
17、个大的缓冲器和均和池。它不仅能缓和有机负荷的冲击，也减少有毒物质的影响,完全混合曝气法,吸附再生活性污泥法系根据废水净化的机理、污泥对有机污染物的初期高速吸附作用，将普通活性污泥法作相应改迸发展而来。减少了占地和降低了造价。回流污泥量较多，具有较强的调剂平衡能力，以适应进水负荷的变化。它的缺点是去除率较普通活性污泥法低，尤其是对溶解性有机物较多的工业废水(活性污泥对溶解性有机物的初期吸附作用效果较差)，处理效果不理想。,吸附池内停留数十分钟，活性污泥同废水充分接触，废水中有机物被污泥所吸附,出水已达很高的净化程度BOD5可去除8590左右,对回流污泥曝气但不进废水，使污泥中吸附的有机物进一步氧
18、化分解。,恢复了活性的污泥随后再次迸入吸附池同新进入的废水接触,吸附再生活性污泥法,1953年，派斯维尔（Pasveer） 发现在水的浅层处用大量空气进行曝气，就可获得较高的氧传递速率。扩散器的深度放置在水面以下0.60.8m范围为宜，浅层曝气池水深为34m，以浅者为好。深宽比在1.0-1.3之间，供气量为3040 m3/m3（水）h，风压10kPa左右，动力效率可达1.8-2.6kgO2/kWh。 浅层曝气与一般曝气相比，空气量是增大，但风压仅为一般曝气的1/31/4，故电耗并不增加而略有下降。浅层池适用于中小型规模的污水厂。,浅层曝气法,曝气池的经济深度是按基建费和运行费用来决定的，经济深
19、度一般为45m。但随着城市的发展，普遍感到用地紧张，为了节约用地，从60年代开始，研究发展了深层曝气法。一般深层曝气池水深可达1020m。70年代以来，国外又发展了超深层曝气法，又称竖井或深井曝气，水深竟达150-300m，大大节省了用地面积。同时由于水深大幅度增加（压力增大），可以促进氧传递速率，从而提高了曝气池处理污水的负荷。,深层曝气法,以纯氧代替空气，可以提高生物处理的速度。纯氧曝气采用密闭的池子。曝气时间较短，约1.53.0h，MLSS较高，约4000-8000mg/L。 缺点主要是纯氧发生器容易出现故障，装置复杂，运转管理较麻烦。水池顶部必须密闭不漏气，结构要求高，施工要特别小心。
20、同时生物代谢中生成的二氧化碳，将使气体中的二氧化碳分压上升，溶解于溶液中，会导致pH值的下降，妨碍生物处理的正常运行，影响处理效率。因而要适时排气和进行pH值的调节。,纯氧曝气法,克劳斯（Kraus）法,克劳斯工程师把厌氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝气，然后再进入曝气池，克服了高碳水化合物的污泥膨胀问题，这个方法称为克劳斯法。消化池上清液中富有氨氮，可以供应大量碳水化合物代谢所需的氮。消化池上清液夹带的消化污泥相对密度较大，有改善混合液沉淀性能的功效。,延时曝气在40年代末到50年代初在美国流行起来。特点是曝气时间很长，达24h甚至更长，MLSS较高，达到3000-6000mg/L，活性污
21、泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态，剩余污泥少而稳定，无需消化，可直接排放。适用于污水量很小的场合,延时曝气法,活性生物滤池（ABF工艺）,70年代，德国亚深工业大学的Boehnkg教授提出了吸附-生物降解工艺，简称AB法，是在普通活性污泥法和两段活性污泥法基础上发展起来的。具有一定脱氮除磷功能,A级以高负荷或超高负荷运行(污泥负荷26kg BOD5/kgMLSSd), 停留时间短，3060min,泥龄0.30.5d,B级以低负荷运行(污泥负荷一般为0.10.3kgBOD5/kgMLSSd)，曝气停留2-4h，泥龄1520d,利用活性污泥的吸附、絮凝能力将有机物吸附于活性污泥上，将其部分降解
22、，除去5060 的有机物,处理A段残留的有机物，保证较高的运行稳定性和污水处理效率（BOD5去除率9098）,各自污泥回流，保证各自的微生物优势种,吸附-生物降解工艺（AB法）,优点：抗冲击能力强，可实现更稳定的处理效果（A段主要物化作用，对水中毒物、有机物、pH变化敏感性较低，B段生物量大，生物相丰富）；基建和运转费用大大节省，与传统比基建费节省1525，占地节省15，运行费用节省2025；适于分期建造，运行灵活（可先造A段）；适用于部分难降解有机废水的处理（A段兼氧运行）；具有一定的脱氮除磷功能（经过改造）缺点：A段负荷高，污泥量大；常规工艺脱氮除磷效果差，TN去除率约为3040剩余污泥的
23、稳定化和处置，污泥量比传统高1015，A段污泥不稳定，易厌氧消化。,吸附-生物降解工艺（AB法）,最早的脱氮工艺，好氧区进行硝化，缺氧区进行反硝化缺氧区反硝化需要碳源，如无外加碳源的化，只依靠微生物自身的内源代谢，效果较差进水就进行曝气，能耗太高该工艺在工程上不实用。,改进的AB法Wuhrmann工艺,缺氧池置于第一级，直接利用污水中的有机物作为碳源,产生的硝酸盐氮会进入沉淀池，影响出水水质,改进的AB法LudzackEttinber工艺,将好氧池产生的大量硝酸盐回流回缺氧池处理,改进的AB法A1/O法,改进的AB法A2/O法(AO法),特点：水力停留时间为36h；曝气池内的污泥浓度一般在27
24、003000mg/l；磷的去除效果好（76%），出水中磷的含量低于1mg/l；污泥中的磷含量约为4%，肥效好；污泥的SVI小于100，易沉淀，不易膨胀。,同步脱氮除磷工艺p116，158,改进的AB工艺UCT工艺Johannesburg工艺Bardenpho工艺VIP工艺氧化沟工艺SBR工艺,同步脱氮除磷工艺,去除部分BOD，反硝化及聚磷菌放磷供后续处理,利用回流碳源继续反硝化，脱氮,聚磷菌吸磷，随污泥排放到沉淀池，氨氮的硝化,改进目的：减少硝酸盐和DO的进入,改进的AB法A2/O(A/A/O)法,硝态氮由好氧区回流，回流量为24倍原污水流量,该工艺流程简洁，丝状菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好
25、出水：磷1mg/L；氨氮8mg/L,使细小有机悬浮物进入生物反应器，满足碳源要求,整个生物反应器中污泥均完整经历过厌氧和好氧的过程，排放的剩余污泥能充分吸收磷，避免回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷的影响,反应器中活性污泥浓度较高，促进同步硝化、反硝化。可用较少的总回流量达到较好去除效果,改进的AB法A2/O(A/A/O)法,目的是为了减少废水进入厌氧区时硝酸盐的影响,有别于A2/O,同步脱氮除磷工艺UCT工艺,硝酸盐含量很低，回流后为污泥释磷反应提供最佳条件,混合液悬浮固体浓度较低，厌氧区停留时间较长,主要对回流污泥中硝酸盐反硝化,系统主要反硝化区,Johannesburg工艺,只能实现脱氮,同步
26、脱氮除磷工艺改进Bardenpho工艺,利用好氧段产生的硝酸盐和剩余碳源进一步提高反硝化效果,用于剩余氮气的吹脱,系统脱氮效果好，通过回流污泥进入厌氧池的硝酸盐量较少，对释磷反应影响小,同步脱氮除磷工艺VIP工艺,延时曝气活性污泥工艺 氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。 1954年 荷兰沃绍本A.Psaveer博士第一座间歇运行的氧化沟系统1960年奥贝尔（Orbal）氧化沟在南非被开发和使用1967年荷兰 DHV公司 第一座Carrousel氧化沟系统 20世纪70年代末氧化沟技术进入我国20世纪80年代初美国开发合建式BMTS型氧化沟现发展出Carrou
27、ssel系列、Orbal型、射流曝气式、导管式、DE及T型多沟交替、一体化式等多种氧化沟工艺的改良过程大致可分为四个阶段 ：,间歇运行活性污泥法氧化沟工艺,氧化沟的特征 池体狭长，（可达数十米甚至上百米）；池深度较浅，一般在2米左右； 曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以； 进、出水装置简单； 氧化沟呈完全混合推流式；沟内的混合液呈推流式快速流动（0.40.5m/s），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合 BOD负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好； 对水温、水质和水量的变动有较强的适应性； 污泥产率低，剩余污泥产量少； 污泥龄长，可达1530d，为传统
28、活性污泥法的36倍； 世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存，从而使氧化沟具有脱氮的功能。,氧化沟工艺,技术特点： 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺。氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质 氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源,氧化沟工艺,Carrousel氧化沟是1967年
29、由荷兰的DHV公司开发研制卡鲁塞尔氧化沟：昆明兰花沟污水处理厂，桂林市东区污水处理厂，上海龙华肉联厂,该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限,沟内水深一般为2.54.5，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s（保证活性污泥处于悬浮状态 ）。混合液在沟内每520min循环一次；沟内混合液总量是入流废水量的3050倍；BOD5去除率可达95%以上，脱氮率可达90%，除磷效率可达50%；,卡罗塞(Carrousel)氧化沟,在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧
30、区和绝氧区（又称前反硝化区）。全部回流污泥和10-30%的污水进入厌氧区，可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池创造绝氧条件。,绝氧区，在此绝氧环境下，70-90%的污水可提供足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接普通Carrousel氧化沟系统，进一步完成去除BOD、脱氮和除磷。,混合液在氧化沟富氧区排出，在富氧环境下聚磷菌过量吸磷，将磷从水中转移到污泥中，随剩余污泥排出系统,Carrousel2000氧化沟,较大提高表现在：一是增加了池深，可达7.58m，同心圆式，池壁共用，减少了占地面积；二是曝气设备的巧妙设计，表曝机下安装导流筒，抽吸缺氧
31、的混合液，采用水下推进器解决流速问题；三是使用了先进的曝气控制器QUTE;四是采用一体化设计,Carrousel3000氧化沟,交替工作氧化沟由丹麦Kruger公司所开发的，有二沟和三沟式两种形式；其主要特点是其中的每一条沟均交替用做曝气池和沉淀池，而无需二沉池和污泥回流装置；但其中的曝气转刷的利用率较低，D型二沟只有40%，三沟式则提高到了58%；,D型氧化沟,3h,1h,循环一个周期（AD）8h,交替工作氧化沟双沟式氧化沟,T型氧化沟,交替工作氧化沟三沟式氧化沟, 两侧的A、C二沟交替地作为曝气池和沉淀池，而B沟则一直充作曝气池； 原废水交替地从A沟和C沟进入，而出水则相应地从C沟及A沟流
32、出； 曝气器的利用率较高(58%)； 交替运行的方式，为脱氮创造了条件，有良好的BOD去除效果和脱氮效果。,交替工作氧化沟的主要工程实例： 邯郸市东污水处理厂(100000m3/d)，三沟； 苏州市河西污水处理厂(80000m3/d)，三沟； 南通市污水处理厂(25000m3/d)，五沟。,混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百到数十次。,外沟道体积占整个氧化沟体积的50%-55%，DO趋于0.0mg/L，氧吸收率高，脱硝和硝化,中间沟道容积一般为25%-30%,DO在1.0mg/L左右,作为“摆动沟道”，可发挥外沟道或内沟道的强化作用,内沟道DO为2.0mg/L左右,以
33、保证有机物和氨氮有较高的去除率,奥贝尔(Orbal)氧化沟,Orbal氧化沟在国内的主要工程实例有： 抚顺石油二厂废水处理站(28,800m3/d)； 北京燕山石化公司新建废水处理厂(60000m3/d)； 成都市天彭镇污水处理厂。,主沟渠作为曝气池，两侧渠交替作为沉淀池,一体化氧化沟,一体化氧化沟是20世纪80年代由美国开发的，主要有：侧沟型、BMTS型、船型,隔墙稍微偏离，较宽一侧设置澄清池,三角形导流板，部分水从导流板上升沉淀澄清，下沉的污泥重新回到处理区,一体化氧化沟,氧化沟的设计参数,当处理对象为城市废水时，各项设计参数可参考如下：MLSS(X)5000mg/l；MLVSS(Xv)2
34、0004000mg/l；污泥龄(c) 当仅要求BOD5去除，c=58d； 当要求硝化反应时，c=1030d；HRT(t)20、24、36、48h，应根据对出水水质的要求而定；LsBOD0.030.07kgBOD/kgMLSS.d；LvBOD0.10.2kgBOD/m3.d；回流比R50150%v(混合也在沟渠内的流速)0.40.5m/s；v(沟底流速)0.3m/s。当对氧化沟要求硝化与反硝化功能时，还应考虑反硝化所需的容积。,高浓度活性污泥，相当于污泥回流，兼起调节池作用,厌氧反应,好氧反应,内源呼吸，部分反硝化作用脱氮,脱氮除磷SBR工艺,脱氮除磷SBR工艺,好氧菌利用进水中的有机物和DO进
35、行好氧分解,厌氧发酵，反硝化脱氮，聚磷菌释磷,滗水器,SBR工艺,与传统活性污泥工艺相比，SBR工艺主要具有以下主要特征： 无需设置二沉池，其曝气池兼具二沉池的功能； 无需设置污泥回流设备； 在处理某些工业废水时，一般无需设置调节池，曝气池可以兼作调节池； 由于SBR的运行过程中，会使得其中的活性污泥交替处在好氧、缺氧状态，且反应器从时间上来看呈典型的推流式，因此其活性污泥的SVI值较低，易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀现象； 易于维护管理，如运行管理得当，处理出水水质将优于连续式； 通过对运行方式的适当调节，在单一的曝气池内可完成脱氮和除磷的效果； 易于实现自动化控制。,SBR工艺,周期循环延
36、时曝气工艺（Intermittent Cycle Extended Aeration System，简称ICEAS）1986年由澳大利亚新南威尔士大学和美国ABJ公司合作开发，采用连续进水、间歇排水的运行方式，解决SBR中间歇进水的麻烦。,SBR工艺ICEAS工艺,CASS（Cyclic Activated Sludge System）是在ICEAS工艺基础上发展的，20世纪70年代中期发明。将ICEAS工艺的两个反应区改为三个反应区运行过程中将主反应区的污泥分别或同时向生物选择区或兼氧区回流。,SBR工艺CASS工艺,连续和间歇曝气工艺（Demand Aeration Tank-Interm
37、ittent Aeration Tank）可看成传统活性污泥法与传统SBR工艺的有机结合,连续曝气池,间歇曝气池,SBR工艺DAT-IAT工艺,SBR工艺|MSBR工艺,UNITANK工艺（一体化活性污泥法系统）厌氧序批间歇式反应器（Anaerobic Sequencing Batch Reactor，简称ASBR）,SBR工艺一体化工艺,我国城市污水处理工艺应用统计,一、普通曝气法（活性污泥法）1 北京 高碑店污水处理厂 100万吨 已运行2 天津 纪庄子污水处理工程 26万吨 已运行3 天津 东郊污水处理厂 40万吨 已运行4 山东 济南市污水处理厂 22万吨 已运行5 河北 石家庄桥西污
38、水处理厂 16万吨 已运行6 陕西 西安市污水处理厂 12万吨 已运行7 江苏 无锡芦村污水处理厂（一期） 10万吨 已运行8 重庆 唐家桥污水处理厂 6万吨 已运行9 湖北 武汉市水质净化厂 5万吨 已运行,我国城市污水处理工艺应用统计,二、氧化沟工艺1 山东 莱西市污水处理厂工程 4万吨 已运行 ORBAL2 北京 北京大兴黄村污水处理厂 8万吨 已运行 ORBAL 3 河北 廊坊市污水处理厂 8万吨 已运行 ORBAL4 浙江 温州市中心区污水处理厂 10万吨 已运行 ORBAL 5 广东 中山市污水处理公司 10万吨 已运行 CARROUSE 6 北京 北京顺义污水处理厂 8万吨 已运
39、行 CARROUSE7 安徽 淮南市污水处理厂 10万吨 在建 CARROUSE8 河北 邯郸市东污水处理厂 10万吨 已运行 三沟式9 山东 枣庄市污水处理厂 7万吨 已运行 三沟式10 江苏 苏州新区污水处理厂 4万吨 已运行 三沟式11 安徽 合肥市王小郅污水厂（一期） 15万吨 已运行 单沟式12 河南 商丘市污水处理厂 8万吨 施工图 单沟式13 陕西 西安市北石桥污水净化中心 15万吨 已运行 DE型,我国城市污水处理工艺应用统计,三、AB工艺1 山东 青岛市海泊河污水处理厂 8万吨 已运行2 山东 淄博市污水处理厂 14万吨 已运行 3 广东 深圳市罗芳污水处理厂 10万吨 已运
40、行4 广东 广州猎德污水处理厂 22万吨 已运行四、A/O除磷或脱氮工艺1 浙江 杭州四堡污水处理扩建工程 60万吨 已运行 A/O2 浙江 杭州七格污水处理工程 40万吨 已运行 A/O3 河北 保定市银定庄污水处理厂 8万吨 已运行 A/O4 河北 保定市鲁岗污水处理厂 8万吨 已运行 A/O5 天津 天津纪庄子污水厂扩建工程 26万吨 施工图 A/O6 山东 青岛市李村河污水处理厂 8万吨 已运行 改良A/O 7 天津 天津北仓污水处理厂 10万吨 初设 改良A/O,我国城市污水处理工艺应用统计,五、A/A/O或改良A/A/O除磷脱氮工艺1 广东 广州大坦沙污水处理工程 15万吨 已运行
41、 A/A/O2 广西 桂林市第四污水处理厂 10万吨 已运行 A/A/O3 江苏 无锡市芦村污水处理厂（二期） 10万吨 已运行 A/A/O4 云南 昆明市第二污水处理厂 10万吨 已运行 A/A/O5 山东 泰安市污水处理厂 5万吨 已运行 A+A/A/O6 山东 青岛市团岛污水处理厂 10万吨 已运行 改良A/A/O六、SBR工艺1 云南 昆明市第三污水处理厂 15万吨 已运行 ICEAS2 浙江 金华市污水处理厂工程 8万吨 已运行 CAST3 贵州 遵义市污水处理厂 8万吨 已运行 SBR 4 江苏 扬州市污水处理厂 10万吨 在建 CAST 5 江苏 南京市开发区污水处理厂 4万吨 在建 CAST 6 广西 梧州污水处理厂 10万吨 初设 UNITANK,我国城市污水处理工艺应用统计,七、一级及强化一级处理工艺 1 海南 海口污水处理厂 30万吨 已运行 A段+排海 2 浙江 杭州四堡污水厂工程（一期） 40万吨 已运行 一级+排江 3 山东 威海市污水排海工程 8万吨 已运行 一级+排海4 江苏 南京市秦淮河污水处理工程 54万吨 已运行 一级+排江5 上海 上海竹园污水处理工程 170万吨 可研 强化一级+排江 八、其它 1 广东 花都市新华净水厂 4万吨 已运行 氧化塘2 河北 秦皇岛市污水处理厂工程 4万吨 已运行 射流曝气,感谢您的关注,
