40立方/天醫院污水處理設備設施
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40立方/天醫院污水處理設備設施
氧化溝工藝由于其特殊的運行方式，在空間上形成了缺氧、好氧的交替變化，達到硝化、反硝化和生物除菌的目的。其可在低負荷和較長的泥齡條件下運行，由于無需回流，比一般工藝節能10%～20%。若水量大或負荷高，則工藝節能占地面積會很大。我國邯鄲污水處理廠采用了三段式氧化溝工藝，是目前國內投入運行的大氧化溝系統。
所有的生物除磷系統都有以下幾個特點：保證厭氧區真正處于厭氧狀態，既不存在游離態的溶解氧，也不存在硝酸根等結合態氧，如果通過改變污泥回流方式和路徑以避免硝酸根進入厭氧區，而防止厭氧區的反硝化作用，對聚磷菌厭氧釋放磷的競爭抑制作用：保證厭氧區進水中易生物降解有機物的含量，以使聚磷菌能在與其它細菌對食的爭奪中占優勢，如何在進水中加入初沉污泥酸性發酵液等。
生物除磷技術因工藝簡單、運行簡便，處理效果好，運行靈活等，得到廣泛應用。隨著生物學及其技術的發展，新的除磷理論不斷出現，生物除磷工藝也將得到更大發展，可持續污水生物除磷工藝的開發也將成為研究重點。
生物除磷新技術—反硝化聚磷菌除磷工藝
反硝化除磷機理
反硝化除磷就是在厭氧/缺氧環境交替運行的條件下，易富集一類兼有反硝化作用的兼性厭氧微生物，該聚磷菌能利用NO3作為電子受體，通過他們的代謝作用同時完成過量吸磷和反硝化過程。大限度地減少碳源需求量，實現了能源和資源的雙重節約。反硝化除磷能節能COD約50%，節省氧約30%，剩余污泥量減少50%左右。
大量實驗室和生產性規模的生物除磷脫氮研究也表明，當微生物依次經過厭氧、缺氧和好氧3個階段后，約占50%的聚磷菌既能利用氧氣又能利用NO3作為電子受體來聚磷，即反硝化聚磷菌（DPB的除磷效果相當于總聚磷菌的50%左右）。這些發現一方面說明了硝酸鹽亦可作為某些微生物氧化PHB的電子受體，另外一方面也證實了在污水的生物除磷系統中的確存在著DPB屬微生物，而且通過馴化可得到富集DPB的活性污泥。
反硝化除磷
該技術對城市污水特別是C/N比較低的污水有很好的處理效果。目前滿足DPB所需環境和基質的工藝有單雙兩級。在單極工藝中，DPB細菌、硝化細菌及非聚磷菌異樣菌同時存在于懸浮增長的混合液中，順序經歷厭氧/缺氧/好氧3種環境，具代表性的是BCFS工藝。在雙極工藝中，硝化細菌獨立于DPB而單獨存在于某一反應器中，Dephanox工藝和A2N工藝是具代表性的雙極工藝。
BCFS工藝
BCFS工藝是在UCT工藝及原理的基礎上開發的。改進在于增加了2個反應池，接觸池與混合池；增加了2個混合循環Q1和Q3。接觸池的功能為：回流污泥和來自厭氧池的混合液在池中充分混合，吸附剩余COD;有效防止污泥膨脹。混合池的功能為：大程度保證污泥再生而不影響反硝化或除磷；容易控制SVI；大程度利用DPB以獲得少污泥產量。混合液循環 Q1的功能是為了增加硝化或同時反硝化的機會，從而獲得良好的出水氮濃度。Q3則是起輔助回流污泥向缺氧池補充硝化酸鹽氮的作用。
BCFS將生物、化學除磷工藝合并，是在線磷分離與離線磷沉淀的生物與化學除磷結合方式，充分利用反硝化聚磷菌的反硝化除磷和脫氮雙重作用，來實現磷的*去除和氮的佳去除過程。由于充分利用BCFS工藝中的污泥齡易滿足硝化細菌增長所需的生長條件，污泥產量較低。目前，荷蘭BDG與WGS工程咨詢公司爭對BCFS技術合作開發設計相互同心圓反應池，實現了計算機自動控制。但是該工藝回流系統較復雜且總回流比高，同時在流程上比較復雜，污水處理廠通常采用同心圓構型，運行管理相對復雜，運行成本相對較高。
Dephanox工藝
厭氧污泥中PHB為反硝化碳源的工藝，取得了良好的除磷脫氮效果，之后，據此提出了具有硝化和反硝化除磷雙回流系統的Depganox工藝。Depganox工藝是在厭氧池和好氧池之間增加沉淀池和固定膜反應池。固定膜反應池的功能在于可以避免由于氧化作用而造成的有機碳源的損失和穩定系統的硝酸鹽濃度。污水在厭氧池中釋磷，在沉淀池中進行泥水分離含氮較多的上清液進入固定膜反應池進行硝化，被沉淀的污泥則與固定膜反應池中的NO一同進入缺氧段，完成反硝化和攝磷。
此工藝的優點在于能解決除磷系統反硝化碳源不足的問題和降低系統的能耗，降低剩余污泥量且COD消耗量低。
A2N工藝
把硝化菌和反硝化聚磷菌在不同的污泥系統分別進行培養，即雙污泥系統，簡稱為A2N工藝。A2N連續流反硝化除磷脫氮雙泥系統利用DPB體內PHB“一碳兩用”來實現脫氮除磷，從而為改良現有污水生物脫氮除磷工藝提供了一個新思路。A2N—SBR工藝是一種新興的雙泥反硝化除磷 工藝，由AAO—SBR反應器和N—SBR反應器組成。AAO-SBR的主要功能是去除COD和反硝化除磷脫氮；N—SBR的反應器主要起硝化作用，這2個反應器的活性污泥是*分開的，之將各自沉淀后的上清液相互交換。
連續流雙泥系統反硝化脫氮除磷的特性，研究發現，A2N雙泥系統能使硝化菌和反硝化聚磷菌分別在各自佳的環境中生長，利于系統脫氮除磷的高效和穩定，當C/N提高6.49，TN、TP、COD的去除率分別為92.7%、97.95%、95%。
A2N工藝在實際應用中面臨的主要問題是：當缺氧段硝酸鹽量不充足時磷的過量攝取受到限制，而硝酸鹽量富余時硝酸鹽又會隨回流污泥進入厭氧段，干擾磷的釋放和聚磷菌PHB的合成。
高負荷生物濾池特點
(1)生物膜不是自然脫落，主要靠水力沖刷，更新快，不易堵塞，污泥易腐化；
(2)膜比較薄，活性好，氧化能力強（無硝化過程）
(3)通風好，保證供氧。
2.高負荷濾池要求
(1)BOD5進水不大于200mg/L;
(2)保q=10~30m3/(m2•d),連續布水、出水，使濾料保持濕潤狀態；
(3)濾料粒徑可適當增大：普通3~4cm;高負荷5~10cm。
3.高負荷濾池的回流及方式
1)回流
回流是高負荷池的主要運轉特征，具有以下功能和效果：
(1)稀釋，均化和穩定進水水質、水量。回流比一般為0.5~3.0倍進水量，也可高達5~6倍進水量，回流比不宜過高，否則動力運行費用會增加，在溫度較低的季節，采用過高的回流比會影響處理效果。
(2)提高水力負荷，沖刷生物膜，抑制厭氧層發育，保持膜活性。
(3)抑制臭味及濾水蠅的過度滋長。
2)回流方式
(1)一段濾池回流方式
將二沉池出水回流至濾池入口以提高濾池的水力負荷，同時二沉污泥污泥回流至初沉池以提高初沉池的沉淀效率；或將濾池出水與二沉池污泥一起回流到初沉池，既可提高水力負荷，又可提高初沉效率、保證膜的接種，但增大了初沉池體積。
生物濾池
(2)兩段濾池直接回流方式
當進水濃度較高或對處理要求較高時，可以考慮兩段（級）生物濾池處理系統。主要目的為提高出水水質，通常出水BOD5<30mg/L,有硝化作用。兩段濾池有多種組合方式，下圖所示為其中主要的兩種方式示意圖。
兩段濾池交替回流方式
兩段流程中一、二級濾池的負荷不均是主要弊端，前段負荷高，生物易積存，產生堵塞；二段則負荷過低，效率不高。為了解決這一問題，當進水濃度較高(BOD5>200mg/L),出水要求較高(BOD5<30mg/L)，可考慮采用交替流系統。運行時，濾池是串聯工作的，污水經初步沉淀后進入一級生物濾池，出水經相應的中間沉淀池去除殘膜后用泵送入二級生物濾池，二級生物濾池的出水經過沉淀后排出污水廠。
工作一段時間后，一級生物濾池因表層生物膜的累積，即將出現堵塞，改作二級生物濾池，而原來的二級生物濾池則改作一級生物濾池。運行中每個生物濾池交替作為一級和二級濾池使用。交替式二級濾池法流程比并聯流程負荷率可提高兩、二倍
生物濾池
兩段濾池交替回流方式
4.高負荷生物濾池構造
高負荷生物濾池與普通生物濾池在構造上基本相同，不同之處如下：
1)外形和濾料
高負荷生物濾池外形上多為圓形。濾料層高一般為2m,濾料粒徑和相應的層厚度為：工作層：層厚1.8m,濾料粒徑40~70mm;承托層：層厚0.2m,粒徑70~100mm;當濾層厚度超過2m時應考慮人工通風。
