低温市政污水处理的工艺技术

目前,对低温市政污水处理的工艺技术研究较少,工程应用研究也非常有限. 低温污水厂的设计与运行缺乏经验. 因此,加大对低温污水处理工艺的研究力度,积累工程设计和运行经验非常必要.在选择低温市政污水厂工艺流程时,不仅要考虑水质水量变化对工艺的影响,更要考虑温度对工艺的影响,并采取适当的技术措施,保证低温条件下市政污水厂的正常运行. 二段生物接触氧化(以下称二段法) 工艺在某市政污水厂的应用实践表明:工艺在技术和经济上都是可行的,对低温污水厂建设具有借鉴和指导作用.

1. 1 　工艺特点

二段法将传统的生物接触氧化池科学地分为二段:第一段充分利用微生物对数增长期的吸附特性,以低能耗、高负荷、快速度的生物吸附合成为主,该阶段能够去除污水中60 %～70 %的有机质,称为吸附合成期;第二段在低负荷下利用微生物的氧化分解作用,对污水中残留的有机质进行彻底的氧化分解,进一步改善出水水质,称为氧化分解阶段. 由于分段,二段法能充分发挥同类微生物种群间的协同作用,克服不同微生物种群间的拮抗作用,净水效率大大提高.段法的池型结构采用的是四池联壁式组合结构,这样既节省了占地和土建费用又能方便操作管理和运行维护,并能减少水头损失,使厂区总体布局合理、工艺流程简洁流畅. 二段法工艺具有如下特性.

1) 污泥活性高(泥龄低)

二段法的曝气系统设在填料下面,不仅供氧充足,而且对生物膜起到了扰动作用,加速了生物膜的更新,使生物膜活性提高. 经测定,二段法一氧池中,微生物耗氧速度较活性污泥法高1.81 倍.

2) 容积负荷高

一般活性污泥法的污泥质量浓度为2～5g/ L ,而二段法可达10～20g/ L ,因此大大提高了处理系统的容积负荷. 在一般情况下,活性污泥法容积负荷为0.4～0.9 kgBOD5/(m3·d) ,而二段法容积负荷可高达3～5 kgBOD5/ (m3·d) ,较普通活性污泥法高3～10 倍. 这一点对于缩小曝气池容积,降低基建投资费用都起着十分关键的作用.

3) 传质条件好,氧的利用率高

微生物代谢速度,主要受其代谢条件———有机物和氧的吸收速度及代谢产物的排除速度的影响.因二段法中矿物填料的存在,一方面提高了微生物对有机质和氧的吸收速度;另一方面,由于空气的搅动,使流动在填料孔隙间的污水、空气和生物膜之间产生较大的相对速度,加快了细菌表面介质的更新,增强了传质效果. 一般情况下,普通活性污泥法在水深3.5～4.5 m 范围内,氧的吸收率为5 %～10 % ,动力效率为1. 2～1. 8 kgO2/ (kW·h) ,而同等条件下的二段法氧的吸收率达到12. 7 %～16. 9 % ,动力效率高达3.0 kgO2/(kW·h) 以上,从而大大节省了鼓风动力的消耗,降低了运行费用.

4) 出水水质好

二段法一氧池中微生物处于高活性“吸附合成期”,在较短的时间内可将污水中60%～80%的有机质储存在细胞体内或吸附在细菌表面,在未进入内源代谢之前,就通过反应条件的控制使其以“合成污泥”的形式排出. 从而大大降低了二氧池的有机负荷,使二氧池中更高级的原生、后生动物能够更好地生存繁殖,为进一步提高出水水质创造了条件.

5) 污泥产量少、脱水性能好

二段法具有较少的污泥产量,一般去除每千克BOD5 的干污泥产量为0.3～0.4 kg ,与普通活性污泥法干污泥产量0.4～0.6 kg 相比,污泥产量少30 %左右. 另外,二段法排出的污泥,多为较大的絮体或呈膜片状,具有较好的沉降性能和脱水能力.因此,二段法不仅可以减小污泥处理构筑物的规模,节省基建投资,还可大大降低污泥处理的运行费用.