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1、生物处理工艺主要有A/O系列、SBR系列、曝气生物滤池等工艺。（一）典型A/O生物处理工艺A/O法系Anoxic/Oxic（厌氧/好氧）工艺的简写。A/O工艺是为污水生物脱氮除磷而开发的污水处理技术。根据生化反应原理，生物脱氮必须经过硝化（好氧反应），把NH3-N氧化成硝酸盐；再经过反硝化（缺氧反应）把硝酸盐还原成氮气，氮气溶解度很低，逸入大气，污水得以净化。由于反硝化细菌是异养性兼性细菌，要有充足的碳源有机物才能进行生命活动，完成反硝化过程。而经过硝化反应后，水中残留的有机物已经很低，不能满足反硝化的需要，因此传统的生物脱氮除磷工艺在缺氧工艺段前投加甲醇，以补充有机碳源。目前典型A/O工艺是
2、把缺氧工艺段提前到好氧工艺段之前，利用原水中的有机物作为有机碳源，故称为前置反硝化流程。再通过混合液回流把硝酸盐带入缺氧工艺段；要取得满意的脱氮率，必须保证足够大的混合液回流比，一般回流比300400%，脱氮效率在80%以上。A/O工艺的优点：（1）处理效果好且稳定，不但能去除含碳有机污染物，还能在好氧区内完成较彻底的硝化，在缺氧区内完成较彻底的反硝化，具有较高的生物脱氮功能。（2）A/O生物池内循环的混合液量是进水时流量的34倍，因此有较大的稀释均化能力，较能承受水质水量的冲击负荷。（3）由于生物污泥污泥龄长，污泥负荷低，合成污泥在A/O池内趋于好氧稳定，污泥产量少，可暂不建污泥消化系统。（
3、4）采用氧转移率较高的微孔曝气系统，有效降低了动力消耗，节省了运行费用。A/O工艺的缺点：（1）典型A/O工艺流程长，设备台套数量多，工程投资较高。（2）典型A/O工艺要取得满意的脱氮率，必须保证足够大的混合液回流比，动力提升能耗较高，运行费用相对较高。（3）设备维护管理要求较高，因此对操作管理人员的专业素质要求较高，设备如得不到妥善的维护管理，系统将无法正常运转，处理效果将无法保证。（二） SBR系列生物处理工艺SBR是Sequencing Batch Reactor的简称，我国通常称为序批式活性污泥法。1969年荷兰国立卫生工程研究所将处理医院污水的连续流氧化沟改为间歇运行，取得了令人注目
4、的效果。从中得到启发，世界各国学者开始着手间歇式活性污泥法的研究开发。1979年美国R. Irvine等人根据试验结果首先提出SBR工艺。近年来，伴随着监控与测试技术的飞速发展和SBR法专用设备滗水器的研制成功，以及电动阀、气动阀、电磁阀、水位计、泥位计、自动计时器，特别是计算机自动控制系统的应用，使监控手段趋于自动化，SBR工艺的优势才充分显露出来，引起广泛重视，得以迅速推广应用。到目前为止，已有多种SBR及其改良工艺投入实际应用。其中具有代表性的改良工艺有： ICEAS、CASS、CAST、UNITANK工艺等。ICEAS（Intermittent Cyclic Extended Aera
5、tion System连续进水、周期排水的循环式延时曝气系统）工艺是一种改进型的SBR工艺，不仅具有上述SBR工艺的优点，还可以按连续进水的方式运行。1986年美国环保局正式承认ICEAS工艺属于革新代用技术（I/A），在澳大利亚等西方国家ICEAS工艺已广泛应用于城市污水处理。1984年ICEAS技术的专利发明人、澳大利亚的M.C.Goronszy教授根据微生物在不同有机负荷条件下的培育速率和生物脱氮除磷机理，把生物选择器概念引入SBR工艺，开发出具有优选微生物种类的CASS（Cyclic Activated Sludge System）或CAST（Cyclic Activated Slud
6、ge Technology）工艺。CASS工艺为SBR法中的一种，工艺简单，不设二次沉淀池，在多数情况下也不设初次沉淀池，间歇（或连续）进水，间歇排水。在单一反应池中完成进水、反应、沉淀、滗水、闲置五道工序。与传统活性污泥工艺比较，CASS工艺具有下述工艺特点： （1）工艺流程简单，节省投资。除了必要的预处理（如格栅、沉砂）外，CASS工艺可在一个间歇反应池内，完成生物脱氮除磷。而此过程在A/A/O工艺中要经过一系列生化反应单元才能完成。 （2）生化反应推力大，处理能力强。研究表明，CASS反应器中的活性污泥具有较高的生物活性，其微生物核糖核酸(RNA)是普通活性污泥的34倍。在CASS反应器
7、中，随着曝气进程有机物(F)逐渐减少，而生物固体(m)逐渐增加，污泥负荷(F/m)随时间减小，生化反应在时间上呈推流状态，F/m梯度也达到理想的最大，具有较强的污染物去除能力。 （3）不易发生污泥膨胀，运行效果稳定。污泥膨胀多为丝状细菌过剩繁殖，绝大多数丝状菌，如球衣菌属等都是专性的好氧菌。在CASS反应池中，进水阶段的缺氧或厌氧环境与反应阶段的好氧环境不断交替，能有效抑制专性好氧细菌的过量繁殖，因此能形成以絮凝性微生物为主体的生物絮体，不发生污泥膨胀，运行效果稳定。 （4）耐冲击负荷，操作弹性大。 （5）CASS池停曝后在理想静止状态下进行沉淀，泥水分离效果好。（三）生化法（曝气生物滤池）曝
8、气生物滤池（biololgical aerated filter,简称BAF，或up-flopw bilfitration reactor,简称BIOFOR）处理污水是80年代末和90年代初兴起的污水处理工艺，该技术原适用于污水处理的深度处理，后经技术改进发展成为直接用于二级处理，主要是对有机污染物的降解处理。自80年代在欧洲建成第一座污水处理厂后，已在欧、美和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有一百多座污水处理厂应用了这种技术。国内大连马拦河污水处理厂为第一个采用该技术污水处理厂。 优点： 滤池系统具有较好的抗冲击负荷能力，并受气候影响小，同样适合于北方地区。 滤池为模块化结构-模块化结构
9、便于污水处理厂的扩建。 处理负荷高，占地面积小一般为常规处理工艺面积的1/31/5，厂区布置紧凑，美观。 加药量少，污泥产量少。 缺点： 滤料为生物滤池的核心技术，因该工艺直接用于二级生物处理，生物絮体粘结于滤料表面，堵塞滤料，导致工程处理水量减少，反冲洗频繁，操作运行管理复杂。 工业废水进水浓度偏高，需鼓风曝气量较大，致使滤料被冲出滤池，出水中SS较高，影响回用要求。 二级生物处理中气水反冲频繁，操作管理烦琐。 微生物受外界环境影响因素多，出水水质稳定性较差。化学水处理系统常见工艺：自动冲洗过滤器采用100m的过滤孔径，在其进水管道中设置此过滤器，通过其机械截留去除水中大粒径的悬浮物和胶体、
10、颗粒物质，保证超滤膜免受损坏。多介质过滤器主要去除水中悬浮物和胶体等颗粒性杂质，经过石英砂及无烟煤的过滤而除去水中大部分悬浮物和胶体状物，降低浊度，保证出水SDI3，满足反渗透进水要求。超滤装置超滤是一种液体切向流动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小来分离颗粒，几乎可截留所有的大分子物质和杂质。本系统中超滤装置采用外压式中空纤维超滤膜，允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等通过，同时可去除所有颗粒、悬浮物、细菌、病菌和原生物、胶体(非活性炭、铁、铝等)、蛋白质、微生物和大分子有机物。该装置采用间断反洗的方式，使颗粒难以在膜表面堆积，装置可获得长久的生产力，该装置可用普通的清洗剂清洗，恢复超滤
11、膜的性能。超滤膜组件材质采用PVDF，具有强度高、亲水性好、耐有机污染、耐酸碱等特点，特别适用于地表水等高污染水源，出水SDI2（90%时间），SDI 3（10%时间），满足后续设备的进水要求。本超滤系统分2套，采用PLC控制，全自动运行。生水加热器相对较高的温度有利于降低膜分离设备的操作压力，减轻膜的污堵，延长膜的使用寿命。通过原水加热器的换热作用，调节原水进水温度，保持水温的相对稳定，保证反渗透（RO）系统在最佳温度范围内运行。同时对于反渗透复合膜（TFC）,最高进口温度为45。当水温太高时，膜的水解速度明显加快，对膜的寿命是不利的；同时，较高的温度容易导致细菌、病毒的滋生。加还原剂装置反
12、渗透膜对氧化物非常敏感，为防止系统进水中的氧化物对反渗透膜造成损坏。因此在原水进反渗透前设置还原剂投加装置，以还原进水中可能存在的氧化性物质。亚硫酸氢钠具有较强的还原性，与反渗透膜有良好的兼容性，可以还原对膜有害的氧化物，与ORP仪表实现连锁保护。同时亚硫酸氢钠还是一种细菌抑制剂，能抑制各类细菌、微生物的滋生。加阻垢剂装置阻垢剂加药装置的作用是在经过预处理后的原水进入反渗透系统之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。反渗透的工作过程是原水在膜的一侧从一端流向另一端，水分子透过膜表面，从原水侧到达另一侧，而无机盐离子就留在原来的一侧。随着原水的流程逐渐增长，水分子不断从原水中移
13、走，留在原水中的含盐量逐步增大，即原水逐步得到浓缩，而最终成为浓水，从装置中排出。浓水受浓缩后各种离子浓度将成倍增加。自然水中Ca2+ 、Mg2+、 Ba2+、 Sr2+、 HCO3-、 SO42-、SiO2等倾向于产生结垢的离子浓度积一般都小于其平衡常数，所以不会有结垢出现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢现象。因此在进入反渗透装置之前，设置阻垢剂投加装置, 它的主要作用是相对增加水中结垢物质的溶解性，以防止碳酸钙、硫酸钙等物质对膜的污堵。使用阻垢剂可延长系统的清洗周期和膜的使用寿命，降低运行成本。保安过滤器主要目的是截留反渗透进水中可能存在的颗粒、胶
14、体、悬浮物，以防止大颗粒物质进入高压泵和反渗透膜，造成机械损坏。内装5um滤芯，水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等，被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。随着制水时间的增长，滤芯因截留物的污染，其运行阻力逐渐上升，当进、出水大于设定的压差（通常为0.1MPa）时应当及时更换。在正常工作情况下，可维持三个月以上的使用寿命。选用的喷熔过滤芯由聚丙烯超细纤维热熔缠结制成，纤维在空间随机形成三维微孔结构，微孔孔径沿滤液流向呈梯度分布，集表面、深层、粗精过滤于一体，可截留不同粒径的杂质，具有过滤精度高，截污能力大等优点。反渗透脱盐装置反渗透装置是除盐系统中的关键设备，装置利用膜分离技术除去水中绝大部分离子
15、、SiO2等，大幅降低TDS。RO是将原水中的一部分沿与膜垂直的方向通过膜，水中的盐类和其它有害物质将在膜表面浓缩，剩余一部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走，在运行过程中自清洗。膜组件的水通量越大，回收率越高则其膜表面浓缩的程度越高，由于浓缩作用，膜表面处的物质溶度与主体水流中物质浓度不同，产生浓差极化现象。浓差极化会使膜表面盐的浓度高，增大膜的渗透压，引起盐透过率增大，为提高给水的压力而需要多消耗能量，此时应采用清洗的方法进行恢复。反渗透装置由复合膜元件、玻璃钢压力容器、碳钢滑架和仪表控制柜组成。反渗透装置配备就地控制盘，盘上安装各种就地仪表和控制按钮。反渗透脱盐装置采用PLC控制，全
16、自动运行。配备全套在线ORP仪、流量仪、电导率仪，可对反渗透系统的运行状况进行实时动态监控。反渗透系统中设有自动控制阀，可对反渗透进行停机保护和系统高、低压保护。EDI装置EDI技术又称电去离子技术，利用电渗析技术在淡水室填加离子交换树脂进一步去除RO出水中的阴、阳离子，使出水水质满足锅炉补水要求。本系统EDI主机的核心部分采用目前世界上最先进的进口模块，其利用离子交换和电渗析两种原理，对水进行深度除盐处理，水利用率大于95%。在本装置中，采用的EDI组件，进水硬度允许达到1ppm（碳酸钙计），确保产水电导小于0.1us/cm。混床利用阴、阳离子交换树脂的交换作用，去除反渗透产水中的阴、阳离子，经过混床的精处理，其产水水质可达到硬度0 mg/L，Si
