污水处理新技术、设备、工艺汇总

常用城市污水处理技术介绍和分析　　我国城市污水处理技术从“七五”国家科技攻关开始逐步进行研究。经过“七五”、“八五” 和“九五”期间的努力，我国在城市污水处理技术方面取得了较大的成就，成果丰硕。同时，近20年来，随着改革开放也不断引进国外新的工艺技术。就工艺技术而言，与国际上的差距已经缩小。目前在水污染治理技术上，已能提供下列技术的工艺参数：传统活性污泥法技术包括延时法、吸附再生法等各种新型活性污泥工艺和SBR、AB法、UNITANK和氧化沟技术等；A-O法和A2-O技术；多种类型的稳定塘技术；土地处理技术等等。这些工艺在原则上可以满足大多数城市污水治理的要求，对于传统活性污泥工艺和其变形工艺（除磷脱氮）这里不做全面的介绍，仅就这几年在我国较为常用的工艺进行介绍和分析。　　1、沉淀和曝气、间歇和连续相结合实现自动控制的序批式（SBR）反应器　　传统SBR反应器在运行操作上形成了曝气和沉淀相结合的特点，这体现了SBR反应器最为本质的特点之一。同时，这要求SBR反应器必须充分利用了现代电子和自动化技术。SBR反应器的发展过程呈现了多样性，有CASS、CAST、ICEAS、MSBR等多种新型SBR反应器。各种SBR反应器的发展体现了与传统活性污泥相互融合的趋势。具体表现为从间歇进水、间歇出水的传统SBR反应器，发展到连续进水、间歇出水和连续进水、连续出水并带回流污泥的SBR反应器。以及出现了UNITANK这种融合氧化沟、SBR和活性污泥工艺新型的综合性工艺。这体现了间歇式的SBR和连续式活性污泥工艺相互融合的特点。　　UNITANK从整个系统来看，它已经不属于SBR，与交替运转的三沟氧化沟非常相似，更接近于传统的活性污泥法，这是UNITANK工艺最为显著的一个特点。UNITANK在恒水位下交替运行，总有一个池子作为沉淀池，这是UNITANK第二个特点。对于大型污水处理厂沉淀功能的满足，是UNTANK工艺的制约因素。标准UNITANK系统三个方形池之间构成级串的形式，弥补了单个反应器完全混合的缺点，这是UNITANK系统第三个特点。　　UNITANK最为根本的问题之一是中沟和边沟地位不一致，边沟有一段时间兼作沉淀池，而中沟总是曝气。造成中池污泥浓度过低而边池污泥浓度过高，池容利用率降低等一系列问题。UNITANK的发明人在离开SEGHERS公司之后，提出一新工艺——LUCAS工艺。LUCAS工艺最为显著的特点是四个反应器（也可用两个或三个反应器）作用完全对等，其采用轮换方式作为曝气池和沉淀池。由于每一个反应器的地位平等，所以LUCAS工艺既保留了UNITANK工艺的优点，又克服了其缺点。　　通过对SBR工艺特点和不同研究者的研究结果进行汇总（不考虑由于SBR反应器优点导致的直接结果，如：投资低和运行费用低等），SBR反应器众多优点可归纳如下：　　经典SBR反应器的优点和原因分析　　优点 原因　　1、沉淀性能好 在沉淀过程没有进水的扰动属于理想沉淀状态；　　2、有机物去除效率高 是理想推流式反应器，从单元操作理论其效率明显的高于完全混合式的反应器　　3、提高难降解废水的处理效率 具有微生物的多样性，可形成厌氧、缺氧和好氧等多种生态条件，有利于难降解有机物的降解　　4、抑制丝状菌膨胀 利用膨胀理论中的“选择性准则”防止污泥膨胀　　5、除磷脱氮，不需要新增反应器 生态多样性（出现厌氧、缺氧和好氧状态多种状态）　　6、不需二沉池和回流，工艺简单 结构本身特点　　SBR反应器充分利用了生物反应过程和单元操作过程的一些基本原理。不同的SBR反应器由于流态、池型或操作方式的改变可能仅仅具有上述特点的一条或几条。同时，经典的SBR反应器也存在一定问题，比如：　　a） 处理连续进水时，对于单一SBR反应器的应用需要较大的调节池；　　b） 对于多个SBR反应器进水和排水的阀门自动切换频繁；　　c） 无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水的处理要求；　　d） 设备的闲置率较高和污水提升水头损失较大等等。　　2、氧化沟工艺　　氧化沟在欧美各国得到了广泛的重视，发展速度很快。据统计到1977年为止在西欧有超过2000多座派司维尔型氧化沟投入运行。荷兰DHV公司发明的卡鲁塞尔氧化沟在全世界范围已有800多座投入运行（1996）。法国OTV-Kurger公司开发的D型氧化沟已占丹麦氧化沟总数的80％。美国Envirex公司开发的Orbal氧化沟，最大处理规模已达90万m3/d。　　从90年代至今是我国氧化沟技术大发展的阶段，预计已有上百座氧化沟污水处理厂投入运行。氧化沟技术仍然是当前污水处理的热点。从应用和研究情况来看，我国氧化沟技术水平与国际先进水平相比差距很大。究其原因是我国没有系统地研究过氧化沟技术与设备，目前我国已引进数种氧化沟技术，有条件来分析比较和吸收消化。因此，认真分析和总结这方面的经验和教训显得十分必要。　　氧化沟属于活性污泥工艺的一种变形，但是在其发展过程中也形成了其很多独有的优点和特点：　　a） 构造形式具有多样性　　基本型式的氧气沟的曝气池呈封闭的沟渠形，沟渠形状和构造则多种多样。可呈圆形和椭圆形等形状，可为单沟或多沟系统，多沟系统可是一组同心相通的沟渠，也可是互相平行、尺寸相同的多组沟渠。有与二沉池分建，也有合建的氧化沟。多种多样的构造形式，赋予了氧化沟灵活机动的运行性能，以满足不同的出水水质要求。例如，结构形式决定氧化沟从整体流态上是完全混合的，但在局部又具有推流特性。这对除磷脱氮工艺也是极其重要的，氧化沟内可以形成缺氧和好氧交替出现的区域。　　b） 氧化沟曝气设备的多样性　　曝气装置的作用除供氧外，还要提供沟渠内不小于0.3m/s的流速，以维持循环及活性污泥的悬浮状态。常用的曝气装置有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等，不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式。氧化沟的曝气强度可通过出水溢流堰和直接调节曝气器的转速调节。　　c） 简化了预处理和污泥处理　　氧化沟的水力停留时间和污泥龄长，悬浮状有机物可以与溶解性有机物一起同时得到较彻底的稳定，所以氧化沟不要求设置初沉池。氧化沟排出的剩余污泥已得到高度稳定，剩余污泥量较少。因此不再需要进行厌氧消化，而只需进行浓缩与脱水。一体式氧化沟还可以不设二次沉淀池。