采用“水解酸化+好氧+物化強化”組合工藝比單純的采用厭氧或好氧工藝來說,主要有以下幾方面的優(yōu)點:
(1)水解酸化處理容積負荷比好氧處理要高得多,單位容積的有機物去除量也因此要高得多,采用水解酸化+好氧處理可以降低后續(xù)好氧處理的負荷及處理難度,比全部采用好氧處理節(jié)約投資和占地面積,運行費用更省,處理效果穩(wěn)定;
(2)水解酸化在不曝氣的情況下利用微生物將高分子有機物轉(zhuǎn)化小分子有機物,能耗低、污泥產(chǎn)生量較少,可以減少污泥的處理負荷;
(3)水解酸化+好氧處理工藝更有利于耐受廢水的水質(zhì)波動及有毒有害物質(zhì)沖擊;
(5)生化處理末端接深度處理工藝更加強化了終處理效果,確保了出水各指標穩(wěn)定達標的可靠性、安全性。
厭氧處理工藝的選擇
嚴格厭氧處理不需要曝氣,污泥量較少,但嚴格厭氧處理停留時間較長,一般達到20h以上,處理效果受來水水質(zhì)及溫度影響較大,一般用于處理有機物含量較高的工業(yè)廢水,而水解酸化相對嚴格厭氧工藝,所需的水池容積小很多,運行能耗更低,不會產(chǎn)生大量氣體污染環(huán)境,比較實用中CODcr濃度的廢水處理,針對本工程水質(zhì)情況,選用水解酸化作為好氧處理工藝的前處理。
好氧處理工藝的簡介
廢水經(jīng)過厭氧處理后,廢水中的NH3-N和CODcr已經(jīng)大部分被去除,適宜采用運行費用較低的好氧生化處理,同時實現(xiàn)NH3-N和CODcr的去除,常用的好氧處理工藝有A/O工藝、A2/O工藝、SBR及生物接觸氧化工藝等,現(xiàn)分別做以下介紹:
(1)、A/O工藝
A/O工藝是專門針對氨氮有機廢水處理而開發(fā)的,它由兼氧的厭氧反硝化池和好氧硝化池組成,在好氧硝化池有氧條件下,廢水中的氨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮在硝化菌的作用下轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,然后在厭氧反硝化池兼氧條件下通過反硝化菌的作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣釋放。
在好氧硝化池硝化反應中,氨態(tài)氮首先在硝化菌的作用下分解、氧化,就此分二個階段進行,首先在亞硝化菌的作用下,氨(NH4)轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮,反應式為:
NH+4+O2 →NO-2+H2O+2H+
繼之,亞硝酸氮(NO2-N)在硝化菌的作用下,進一步轉(zhuǎn)化為硝酸氮,其反應式為:
NO-2+O2 →NO-3
硝化的總反應式為:
NH+4+2O2 →NO-3+H2O+2H+
在厭氧反硝化池兼氧條件下,以NO3-N為電子受體,以有機碳為碳源。在這種條件下,相應合成的細胞物質(zhì)較少。在反硝化菌的代謝活動下,NO3-N有二個轉(zhuǎn)化途徑,即:同化反硝化(合成),終產(chǎn)物為有機氮化合物,成為菌體的組成部分;異化反硝化(分解),終產(chǎn)物為氣態(tài)氮,一般以后者為主。A/O工藝中的好氧段主要有活性污泥法和生物膜法,可以根據(jù)廢水水質(zhì)特點選擇具體的方法。
(2)、A2/O工藝
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱,A2/O工藝于70年代由美國專家在厭氧—好氧除磷工藝(A/O工藝)的基礎上開發(fā)出來的,該工藝具有同時脫氮除磷功能。該工藝在A/O工藝中加一缺氧池,將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,以達到反硝化脫氮的目的。
A2/O工藝是通過厭氧與好氧、缺氧交替變化的環(huán)境完成脫氮除磷反應。在厭氧條件下,污水中的可降解有機物發(fā)生酸化水解反應,形成溶解性有機物,且部分有機氮分解成氨氮,同時回流污泥中的好氧聚磷菌由于環(huán)境的改變而受到抑制,通過分解釋放體內(nèi)的聚磷酸鹽而獲取能量,其中一部分能量用于細胞自身的生存,另一部分能量用于吸收污水中的溶解性有機物,并以聚β羥丁酸(PHB)的形式儲存于細胞體內(nèi)。在這一過程中既完成了磷的釋放,又去除了部分有機物;在缺氧條件下,反硝化菌利用污水的有機物作為電子供體,以硝酸鹽作為電子受體,進行“無氧呼吸”,將回流混合液中的硝態(tài)氮還原成N2釋放出來。在完成反硝化過程的同時,污水中的有機物繼續(xù)得以去除;在好氧條件下,一方面聚磷菌將體內(nèi)的PHB進行好氧分解,所釋放的能量一部分用于細胞的合成、增殖,另一部分用于吸收污水中的磷,近而在體內(nèi)合成聚磷酸鹽儲存起來,由于聚磷菌對磷的過量吸收并隨剩余污泥排出系統(tǒng),從而實現(xiàn)污水的除磷。另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸鹽,再向缺氧池回流,為脫氮作好準備。與此同時,污水中的有機物被微生物進一步生化降解而達到低值