120d/t的一體化養(yǎng)老院污水處理設(shè)備價格

1、基本原理

A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的條件下(O段)，被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量硝態(tài)氮回流至A段，在缺氧條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮波還原為無污染的氮氣，逸入大氣從而達到終脫氮的自的。硝化反應：

NH4++2O2→NO3-+2H++H2O

反硝化反應：

6NO3-+5CH3OH(有機物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2↑

A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物，當這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時，可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段，異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+)，在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-，通過回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán)，實現(xiàn)污水無害化處理。

2、A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝特點

根據(jù)以上對生物脫氮基本流程的敘述，結(jié)合多年的廢水脫氮的經(jīng)驗，我們總結(jié)出(A/O)生物脫氮流程具有以下優(yōu)點：

(1)效率高。

該工藝對廢水中的有機物，氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大于54h，經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過混凝沉淀，可將COD值降至100mg/L以下，其他指標也達到排放標準，總氮去除率在70%以上。

(2)流程簡單，投資省，操作費用低。

反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應充分;曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進一步去除，提高了處理水水質(zhì);A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。

該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其，在蒸氨塔設(shè)置有脫固定氨的裝置后，碳氮比有所提高，在反硝化過程中產(chǎn)生的堿度相應地降低了硝化過程需要的堿耗。

(3)缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。

如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有機物的去除率分別為62%和36%，故反硝化反應是較為經(jīng)濟的節(jié)能型降解過程。

(4)容積負荷高。

由于硝化階段采用了強化生化，反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù)，有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度，與國外同類工藝相比，具有較高的容積負荷。

(5)缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。

當進水水質(zhì)波動較大或污染物濃度較高時，本工藝均能維持正常運行，故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較，不難看出，生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時，也降解酚、氰、COD等有機物。結(jié)合水量、水質(zhì)特點，我們*采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內(nèi)循環(huán)) 工藝流程，使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求，而且其它指標也達到排放標準。

3、A/O法存在的問題

(1)由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有*功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低;

(2)若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運行費用。從外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達到90% 。

4、污水脫氮的影響因素

1、酸堿度(pH值)

大量研究表明，氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌的適宜的pH分別為7.0～8.5和6.0～7.5，當pH值低于6.0或高于9.6時，硝化反應停止。硝化細菌經(jīng)過一段時間馴化后，可在低pH值(5.5)的條件下進行，但pH值突然降低，則會使硝化反應速度驟降，待pH值升高恢復后，硝化反應也會隨之恢復。

反硝化細菌適宜的pH值為7.0～8.5，在這個pH值下反硝化速率較高，當pH值低于6.0或高于8.5時，反硝化速率將明顯降低。此外pH值還影響反硝化終產(chǎn)物，pH值超過7.3時終產(chǎn)物為氮氣，低于7.3時終產(chǎn)物是N2O。

硝化過程消耗廢水中的堿度會使廢水的pH值下降(每硝化1g氨氮將消耗7.14g堿度，以CaCO3計)。相反，反硝化過程則會產(chǎn)生一定量的堿度使pH值上升(每反硝化1g硝酸鹽將產(chǎn)生3.57g堿度，以CaCO3計)但是由于硝化反應和反硝化過程是序列進行的，也就是說反硝化階段產(chǎn)生的堿度并不能彌補硝化階段所消耗的堿度。因此，為使脫氮系統(tǒng)處于*狀態(tài)，應及時調(diào)整pH值。

2、溫度(T)

硝化反應適宜的溫度范圍為5～35℃，在5～35℃范圍內(nèi)，反應速度隨溫度升高而加快，當溫度小于5℃時，硝化菌*停止活動;在同時去除COD和硝化反應體系中，溫度小于15℃時，硝化反應速度會迅速降低，對硝酸菌的抑制會更加強烈。

反硝化反應適宜的溫度是15～30℃，當溫度低于10℃時，反硝化作用停止，當溫度高于30℃時，反硝化速率也開始下降。

有研究表明，溫度對反硝化速率的影響取與反應設(shè)備的類型、負荷率的高低都有直接的關(guān)系，不同碳源條件下，不同溫度對反硝化速率的影響也不同。

3、溶解氧(DO)

在好氧條件下硝化反應才能進行，溶解氧濃度不但影響硝化反應速率，而且影響其代謝產(chǎn)物。為滿足正常的硝化反應，在活性污泥中，溶解氧的濃度至少要有2mg/L，一般應在2～3mg/L，生物膜法則應大于3mg/L。當溶解氧的濃度低于0.5～0.7mg/L時，硝化反應過程將受到限制。

傳統(tǒng)的反硝化過程需在較為嚴格的缺氧條件下進行，因為氧會同競爭電子供體，且會抑制微生物對硝酸鹽還原酶的合成及其活性。但是，在一般情況下，活性污泥生物絮凝體內(nèi)存在缺氧區(qū)，曝氣池內(nèi)即使存在一定的溶解氧，反硝化作用也能進行。研究表明，要獲得較好的反硝化效果，對于活性污泥系統(tǒng)，反硝化過程中混合液的溶解氧濃度應控制在0.5mg/L以下;對于生物膜系統(tǒng)，溶解氧需保持在1.5mg/L以下。

4、碳氮比(C/N)

在脫氮過程中，C/N將影響活性污泥中硝化菌所占的比例。因為硝化菌為自養(yǎng)型微生物，代謝過程不需要有機質(zhì)，所以污水中的BOD5/TKN越小，即BOD5的濃度越低硝化菌所占的比例越大，硝化反應越容易進行。硝化反應的一般要求是BOD5/TKN>5，COD/TKN>8,下表是GradyC.P.L.Jr*的不同的C/N對脫氮的效果的影響：

不同的C/N的脫氮效果

氨氮是硝化作用的主要基質(zhì)，應保持一定的濃度，但氨氮濃度超過100～200mg/L時，會對硝化反應起抑制作用，其抑制程度隨著氨氮濃度的增加而增加。

反硝化過程需要有足夠的有機碳源，但是碳源種類不同亦會影響反硝化速率。反硝化碳源可以分為三類：*類是易于生物降解的溶解性的有機物;第二類是可慢速降解的有機物;第三類是細胞物質(zhì)，細菌利用細胞成分進行內(nèi)源硝化。在三類物質(zhì)中，*類有機物作為碳源的反應速率較快，第三類慢。

有研究認為，廢水中BOD5/TKN≥4~6時，可以認為碳源充足，不必外加碳源。

5、污泥齡(SRT)

污泥齡(生物固體的停留時間)是廢水硝化管理的控制目標。為了使硝化菌菌群能在連續(xù)流的系統(tǒng)中生存下來，系統(tǒng)的SRT必須大于自養(yǎng)型硝化菌的比生長速率，泥齡過短會導致硝化細菌的流失或硝化速率的降低。在實際的脫氮工程中，一般選用的污泥齡應大于實際的SRT。有研究表明，對于活性污泥法脫氮，污泥齡一般不低于15d。污泥齡較長可以增加微生物的硝化能力，減輕有毒物質(zhì)的抑制作用，但也會降低污泥活性。

6、內(nèi)回流比(r)

內(nèi)回流的作用是向反硝化反應器內(nèi)提供硝態(tài)氮，使其作為反硝化作用的電子受體，從而達到脫氮的目的，循環(huán)比不但影響脫氮的效果，而且影響整個系統(tǒng)的動力消耗，是一項重要的參數(shù)。循環(huán)比的取值與要求達到的效果以及反應器類型有關(guān)。有數(shù)據(jù)表明，循環(huán)比在50%以下，脫氮率很低;脫氮率在200%以下，脫氮率隨循環(huán)比升高而顯著上升;內(nèi)回流比高于200%以后，脫氮效率提高較緩慢。一般情況下，對低氨氮濃度的廢水，回流比在200%～300%較為經(jīng)濟。

7、氧化還原電位(ORP)

在理論上，缺氧段和厭氧段的DO均為零，因此很難用DO描述。據(jù)研究，厭氧段ORP值一般在-160～-200mV之間，好氧段ORP值一般在+180mV坐右，缺氧段的ORP值在-50～-110mV之間，因此可以用ORP作為脫氮運行的控制參數(shù)。

8、抑制性物質(zhì)

某些有機物和一些重金屬、qing化物、硫及衍生物、游離氨等有害物質(zhì)在達到一定濃度時會抑制硝化反應的正常進行。游離氨的抑制允許濃度：亞硝酸(Nitosomonas)為10～150mg/L，硝酸鹽(Nitrobacter)為0.1～1mg/L。有機物抑制硝化反應的主要原因：一是有機物濃度過高時，硝化過程中的異養(yǎng)微生物濃度會大大超過硝化菌的濃度，從而使硝化菌不能獲得足夠的氧而影響硝化速率;二是某些有機物對硝化菌具有直接的毒害或抑制作用。

9、其他因素影響

生物脫氮系統(tǒng)涉及厭氧和缺氧過程，不需要供氧，但必須使污泥處于懸浮狀態(tài)，攪拌是必需的，攪拌所需的功率對豎向攪拌器一般為12～16W/m3，對水平攪拌器一般為8W/m3。

10、生物脫氮過程中氮素的轉(zhuǎn)化條件

生物脫氮過程包括氨氧化、亞硝化、硝化及反硝化，有機物降解碳化過程亦伴隨著這些過程同時完成。綜合考慮各項因素(如菌種及其增值速度、溶解氧、pH值、溫度、負荷等)可有效減化和改善生物脫氮的總體過程。
循環(huán)式活性污泥法自20世紀90年代被引進以來，憑借其所具有的系統(tǒng)組成簡單、運行靈活、可靠性好等優(yōu)點，迅速在城市污水處理行業(yè)中得到了廣泛應用，特別是在中小型污水處理廠中顯得尤為突出。

目前國內(nèi)污水處理工程設(shè)計領(lǐng)域往往對循環(huán)式活性污泥法的縮寫不加區(qū)分，CASS與CAST兩者經(jīng)?；煊?，其具體工藝設(shè)計時有時相同有時又有差異，這都造成了大家認識上的誤區(qū)。其實此兩種工藝雖然都是屬于循環(huán)式活性污泥法的范疇，但是在具體細節(jié)上確有區(qū)別，主要集中在是否連續(xù)進水、潷水時是否進水等問題上。

1、是否連續(xù)進水的區(qū)別

CAST=Cyclic Activated System Technology 間歇進水周期循環(huán)式活性污泥技術(shù) ，CASS=Cyclic Activated Sludge System 連續(xù)進水周期循環(huán)曝氣活性污泥系統(tǒng)，CASS是連續(xù)進水，間歇排水(實際污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)的 );CAST是間歇進水，間歇排水。但它們又的確都屬于循環(huán)式活性污泥 。但，一般的CASS工藝應為多組CASS池組合運行,通過時間的不同互相交替進水出水來實現(xiàn)連續(xù)的進水和排水。就單個CASS池而言是間歇進水的。

CASS工藝保留了ICEAS工藝的優(yōu)點，都是連續(xù)進水，間歇排水。由于CASS工藝在沉淀階段仍然進水，其沉淀過程只能是非理想狀態(tài)的半靜止沉淀，泥水分離效果不太穩(wěn)定。CAST工藝在沉淀階段不進水，污泥在沉降過程中無進水水力干擾，屬于理想沉淀，泥水分離效果更穩(wěn)定，在運行上也更加靈活，這是CAST與CASS大的不同點。

CAST反應池在時間上為理想推流，有機物去除率高。而由于連續(xù)進水，CASS部分喪失經(jīng)典SBR工藝理想推流的優(yōu)點，也同時喪失高去除率和對難降解物質(zhì)去除的特點。從現(xiàn)在實際運行的工程來看，多是間斷進水，即選用CAST工藝的更多一些?？傊?，在論及循環(huán)式活性污泥法時，除了應區(qū)分其具體的進水—反應—沉淀—排水的運行周期，還應注意英文縮寫上的差異。

2、二者在組成上的區(qū)別

CASS是一池雙區(qū)。CASS是在SBR的基礎(chǔ)上，反應池沿池長方向設(shè)計為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預反應區(qū)，在預反應區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程，這對進水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹;隨后在主反應區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解過程 。后部為主反應區(qū)，其主反應區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運行。

CAST整個工藝在一個反應器中完成，工藝按“進水—出水”、“曝氣—非曝氣”順序進行有機污染物的生物降解和泥水分離過程。反應器分為三個區(qū)，即生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應區(qū)。生物選擇區(qū)在厭氧和兼氧條件下運行，使污水與回流污泥接觸區(qū)，充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速對溶解性底物的去除，并對難降解有機物起到酸化水解作用，同時可使污泥中過量吸收的磷在厭氧條件下得到有效釋放。兼氧區(qū)主要是通過再生污泥的吸附作用去除有機物，同時促進磷的進一步釋放和強化氮的硝化/反硝化，并通過曝氣和閑置還可以恢復污泥活性。

3、流程上的區(qū)別

1、CASS操作周期一般可分為四個步驟：

曝氣階段

由曝氣裝置向反應池內(nèi)充氧，此時有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3--N。

沉淀階段

此時停止曝氣，微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解。反應池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，開始進行反硝化反應?；钚晕勰嘀饾u沉到池底，上層水變清。

潷水階段

沉淀結(jié)束后，置于反應池末端的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時反應池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。

閑置階段

閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。

2、CAST操作周期一般可分為五個步驟： 進水段

CAST進水首先在生物選擇區(qū)中與源自上一周期沉淀段的污泥混合，大量的來水在該段內(nèi)形成較大的基質(zhì)濃差梯度，通過滲透酶使來水中的BOD在高濃度污泥條件下很快地被利用，形成良好的缺氧/厭氧環(huán)境。通過調(diào)節(jié)進水段的反應模式(進水時間、進水量、缺氧/厭氧反應時間)進行有效的生物脫氮、除磷。

曝氣段

進水段的污水在足夠的曝氣條件下進行充分的好氧除碳和生物硝化。

沉淀段

不進水、不曝氣、不回流使污水混合液獲得一個靜止的絮凝沉淀環(huán)境。

潷水段

不進水、不曝氣、不回流，通過浮動潷水器將上清液排出，當液面降至低控制水位時排水停止。

閑置段

進水、不曝氣、不回流，視具體運行情況而定 CAST運行系統(tǒng)調(diào)節(jié) ，可作為整個CAST運行系統(tǒng)調(diào)節(jié)。

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