城市污水处理技术现状和发展趋势.pptx

一、我国面临的重大水污染问题一、我国面临的重大水污染问题1、水污染与水资源紧缺矛盾更趋尖锐 a)水资源和用水浪费；b)水污染严重；水资源缺乏和水污染问题，制约社会经济的可持续发展是一个基本的现实，也是考虑我国水环境问题的出发点。2、我国流域性水环境问题具有复杂性 a)北方地区：水资源短缺和合理利用、水污染控制和污水的回用、季节性河流的达标(特别是功能区达标)等问题;b)南方地区:生态破坏引起的水患问题以及水体富营养化，成为突出的环境问题。一、我国面临的重大水污染问题一、我国面临的重大水污染问题 3 3、近海海域污染日益严重、近海海域污染日益严重4 4、饮用水源普遍受到污染、饮用水源普遍受到污染,受污染水体的复育任务十分受污染水体的复育任务十分艰巨艰巨 地表和地下水源的污染使今后相当长时期内对微地表和地下水源的污染使今后相当长时期内对微污染水的净化和恢复将是一个重要研究课题。污染水的净化和恢复将是一个重要研究课题。5 5、量大面广的城市污水污染问题，缺乏适合国情高效、量大面广的城市污水污染问题，缺乏适合国情高效、低耗的技术低耗的技术 城市污水城市污水二级处理率不足二级处理率不足10%10%，适宜的技术与资金，适宜的技术与资金支持支持一、我国面临的重大水污染问题一、我国面临的重大水污染问题 6 6、对一些重点污染行业水污染的控制缺乏有效的手段、对一些重点污染行业水污染的控制缺乏有效的手段对造纸、染料、糖蜜、农药和焦化废水等难降解工业对造纸、染料、糖蜜、农药和焦化废水等难降解工业废水的治理有相当大的难度，要实现达标排放十分困废水的治理有相当大的难度，要实现达标排放十分困难。难。7 7、农村城市化进程将使小流域普遍受到污染，是目前、农村城市化进程将使小流域普遍受到污染，是目前和今后面临的新问题和今后面临的新问题 20102010年，全国设市城市达到年，全国设市城市达到12001200个，建制镇达到个，建制镇达到2.52.53 3 万个，依此计算，村镇年废水量可能达到万个，依此计算，村镇年废水量可能达到270270亿吨。亿吨。8、水环境的有机污染在相当长的一个时期内仍然是水污水环境的有机污染在相当长的一个时期内仍然是水污染的重点染的重点9 9、城市和工业废水污泥及畜禽粪便污染是面临的新问题、城市和工业废水污泥及畜禽粪便污染是面临的新问题 污泥与河流污泥沉积物污泥与河流污泥沉积物 畜禽畜禽规模养殖污染负荷很大规模养殖污染负荷很大一、我国面临的重大水污染问题有机污染有机污染 :包括造纸、食品、皮革、酿造、化工和大量未包括造纸、食品、皮革、酿造、化工和大量未处理的城市污水，治理难度大，所需投资高。处理的城市污水，治理难度大，所需投资高。a)a)在世界范围在世界范围内内，环境贸易将进入世界十大贸易领域之列，环境贸易将进入世界十大贸易领域之列b)b)扩大水处理产业的内涵，积极发展我国的环保产业市场扩大水处理产业的内涵，积极发展我国的环保产业市场c)c)环境咨询产业、工程和设备产业、金融和服务管理产业环境咨询产业、工程和设备产业、金融和服务管理产业一、我国面临的重大水污染问题一、我国面临的重大水污染问题 1010、环保产业处于初级发展阶段，促进环保产业发展是水、环保产业处于初级发展阶段，促进环保产业发展是水污染控制实施的关键污染控制实施的关键 二、国内城市污水处理工艺的研究二、国内城市污水处理工艺的研究1 1、我国城市污水处理技术从、我国城市污水处理技术从“七五七五”国家攻关开始逐步进行研究；国家攻关开始逐步进行研究；2、“七七五五”攻攻关关项项目目在在氧氧化化塘塘、土土地地处处理理和和复复合合生生态态系系统统等等自自然然处处理理技技术术方方面面的的研研究究较较多多，建建立立了了一一些些氧氧化化塘塘、土土地地处处理理城城市市污污水示范工程；水示范工程；3、“八八五五”对对高高负负荷荷活活性性污污泥泥、高高负负荷荷生生物物膜膜、一一体体化化氧氧化化沟沟技技术术进行了深入研究，研究成果已被应用于大批污水处理厂进行了深入研究，研究成果已被应用于大批污水处理厂；4、“九九五五”期期间间工工艺艺技技术术研研究究重重点点为为中中小小城城镇镇简简易易高高效效污污水水处处理理实实用的成套技术，解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题；用的成套技术，解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题；二、国内城市污水处理工艺的研究二、国内城市污水处理工艺的研究 5 5、国内可提供下列技术的工艺参数：、国内可提供下列技术的工艺参数：传统活性污泥法：延时曝气法、吸附再生法；传统活性污泥法：延时曝气法、吸附再生法；各种新型活性污泥工艺，如：各种新型活性污泥工艺，如：SBRSBR、ABAB法和氧化法和氧化沟技术等等；沟技术等等；脱氮除磷工艺：脱氮除磷工艺：A-OA-O法和法和A2-OA2-O技术；技术；酸化酸化(水解水解)-)-好氧技术；好氧技术；多种类型的稳定塘技术；土地处理技术等等。多种类型的稳定塘技术；土地处理技术等等。三、我国城市污水处理的问题和发展三、我国城市污水处理的问题和发展1 1、我国城市污水处理资金渠道匮乏，投资力度不足，导致、我国城市污水处理资金渠道匮乏，投资力度不足，导致目前发达国家大批水处理环保企业采取贷款方式，大举进目前发达国家大批水处理环保企业采取贷款方式，大举进军我国水处理环保市场；军我国水处理环保市场；但但19981998年以来，国家加大了基础年以来，国家加大了基础设施的投入，城市基础设施成为其中重要的一部分，目前设施的投入，城市基础设施成为其中重要的一部分，目前发行了近的发行了近的30003000亿国债中将有相当一部分用于城市基础设亿国债中将有相当一部分用于城市基础设施建设。施建设。2 2、19881988年年以以来来，给给水水排排水水利利用用外外资资建建设设项项目目共共约约200200个个，总总金金额额达达7878亿亿美美元元。我我国国城城市市污污水水处处理理约约9090来来自自于于国国际各种贷款，基本被国际各大公司所占领；际各种贷款，基本被国际各大公司所占领；4 4、19981998年年以以来来，国国家家加加大大了了基基础础设设施施的的投投入入，城城市市基基础础设设施施成成为为其其中中重重要要的的一一部部分分，目目前前发发行行的的10001000亿亿国国债债中中将将有有300300亿亿用用于于城城市市基基础础设设施施建建设设。在在地地方方上上报报建建设设部部的的给给水水排排水水建建设设项项目目中中，供供水水项项目目322322个个、污污水水项项目目208208个个，总总投投资资将将达达11001100亿亿元元。19991999年年国国家家增增发发650650亿亿国债主要用于国债主要用于19981998年的在建项目和一些新建项目。年的在建项目和一些新建项目。三、我国城市污水处理的问题和发展三、我国城市污水处理的问题和发展3 3、技技术术研研究究以以单单项项优优势势为为主主，缺缺乏乏足足够够的的系系统统性性、完完整性，也缺乏综合性的比较研究和技术经济评价体系；整性，也缺乏综合性的比较研究和技术经济评价体系；三、我国城市污水处理的问题和发展三、我国城市污水处理的问题和发展 5 5、我国水污染控制的三个主要阶段、我国水污染控制的三个主要阶段a)a)对工业污染行业水污染的控制阶段对工业污染行业水污染的控制阶段 b)b)对量大面广城市污水污染控制阶段对量大面广城市污水污染控制阶段c)c)面源污染控制阶段面源污染控制阶段 四、城市污水排放量分析与预测四、城市污水排放量分析与预测1 1、污水量、污水量2 2、预测、预测预预计计新新世世纪纪的的头头2020年年内内我我国国经经济济增增长长将将保保持持在在6 69 9的的高高、中中速速率率稳稳定定发发展展。污污水水量量增增加加考考虑虑上上述述因因素素按按5%5%的的速速率率考考虑。到虑。到20102010年增加污水量年增加污水量300300亿亿mm3 3；自自19851985年年以以来来，我我国国废废水水年年排排放放总总量量一一直直的的维维持持在在350350400400亿亿m3/am3/a，19971997年年废废水水排排放放量量达达到到最最高高值值416416亿亿m3m3，其其中中工工业业废废水水排排放放量量227227亿亿t t，市市政政污污水水排排放放量量189189亿亿t t。根根据据建建设设部估计部估计20002000年废水排放量为年废水排放量为480480亿亿m3m3；四、城市污水排放量分析与预测四、城市污水排放量分析与预测 3 3、20102010年年，全全国国设设市市城城市市达达到到12001200个个左左右右，建建制制镇镇达达到到2.5-32.5-3万个，依此计算村镇年废水量可能达到万个，依此计算村镇年废水量可能达到270270亿亿m3m3；4 4、综综上上所所述述，考考虑虑现现状状污污水水量量、污污水水增增量量和和建建制制镇镇污污水水量量，到到20102010年城市污水排放总量为年城市污水排放总量为10501050亿亿m3m3。5 5、根根据据国国民民经经济济和和社社会会发发展展九九五五计计划划和和20102010年年远远景景目目标标纲纲要要的的要要求求，到到20102010年年城城市市污污水水 处处理理率率要要达达到到50%50%，城城市市污污水水污污水量和投资预测见表水量和投资预测见表1 1。四、城市污水排放量分析与预测四、城市污水排放量分析与预测 表表4-1 4-1 污水量预测和污水量预测和20102010年达到年达到50%50%处理量投资预测处理量投资预测1 1、传统活性污泥工艺、传统活性污泥工艺3 3、氧化沟、氧化沟五、城市污水处理技术五、城市污水处理技术2 2、SBRSBR反应器反应器4 4、曝气生物滤池、曝气生物滤池5 5、水解好氧生物处理工艺、水解好氧生物处理工艺6 6、化学强化一级处理、化学强化一级处理一一)活性污泥生物处理工艺活性污泥生物处理工艺二）、序批式活性污泥法（二）、序批式活性污泥法（SBR）SBR工艺即序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，简写为SBR），又称为间歇式活性污泥法，由于在运行中采用间接操作的形式，每一个反应池是一批批地处理废水，因此而得名。70年代末期美国教授R.L.Irvine等人为解决连续污水处理法存在的一些问题首次提出，并于1979年发表了第一篇关于采用SBR 工艺进行污水处理得论著。继后,日本、美国、澳大利亚等国的技术人员陆续进行了大量的研究。1.SBR工艺类型和发展工艺类型和发展图图5-2 5-2 去除碳源的典型的去除碳源的典型的SBRSBR运行程序运行程序1.11.1、经典、经典SBRSBR反应器反应器1.21.2、SBRSBR反应器反应器1.31.3、经典、经典SBRSBR反应器的优点反应器的优点通通过过对对以以上上SBRSBR工工艺艺特特点点和和不不同同研研究究者者的的研研究究结结果果进进行行汇汇总总，不不考考虑虑一一些些由由于于SBRSBR反反应应器器本本身身优优点点导导致致的的直直接接结结果果，如如：投投资资低低和和运运行行费费用用低低等等，SBRSBR反反应应器器的的众众多多优优点点可可以以归归纳成如下几类：纳成如下几类：1)1)沉淀效果好；沉淀效果好；2)2)可以防止污泥膨胀；可以防止污泥膨胀；3)3)反应效率高，特别对难降解有机物降解性能好；反应效率高，特别对难降解有机物降解性能好；4)4)可以除磷脱氮等等。可以除磷脱氮等等。5)5)工艺简单，如可省去二沉池，不需污泥回流等；工艺简单，如可省去二沉池，不需污泥回流等；1.41.4、SBRSBR反应器的理论分析反应器的理论分析1)1)流态理论；流态理论；2)2)理想沉淀理论；理想沉淀理论；3)3)推流反应器理论；推流反应器理论；4)4)选择性准则；选择性准则；5)5)微生物环境的多样性；微生物环境的多样性；6)6)提供了时空上的可操作性。提供了时空上的可操作性。以上的特点，从另一方面分类可以分为：以上的特点，从另一方面分类可以分为：a)SBRa)SBR反应器的流态特点，如上面的反应器的流态特点，如上面的1)1)、2)2)、3)3)和和4)4)；b)b)生态特点生态特点(5)(5)；c)c)结构特点结构特点(6)(6)。表表5-2 SBR的优点汇总的优点汇总1.51.5、SBRSBR反应器的优缺点分析反应器的优缺点分析表表5-3 5-3 不同学者对不同学者对SBRSBR的不同看法的不同看法同时，经典的同时，经典的SBRSBR反应器也操作一定的问题，比如反应器也操作一定的问题，比如1)1)对于单一对于单一SBRSBR反应器的应用需要较大的调节池；反应器的应用需要较大的调节池；2)2)对于多个对于多个SBRSBR反应器进水和排水的阀门自动切换反应器进水和排水的阀门自动切换频繁；频繁；3)3)无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水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。的处理要求。4)4)设备的闲置率较高设备的闲置率较高5)5)污水提升水头损失较大。污水提升水头损失较大。正是以上这一系列问题的存在导致了对于正是以上这一系列问题的存在导致了对于SBRSBR反应器反应器的不断改进和开发。的不断改进和开发。1.61.6、SBRSBR工艺应用和认识上的误区工艺应用和认识上的误区1)1)初沉池的设置和污泥稳定性问题初沉池的设置和污泥稳定性问题2)2)正确认识正确认识SBRSBR反应器的优缺点反应器的优缺点 SBRSBR工艺把沉淀与反应集中在同一个反应池进工艺把沉淀与反应集中在同一个反应池进行，虽然是行，虽然是SBRSBR反应器的优点，但是在一定条反应器的优点，但是在一定条件下这也可能成为件下这也可能成为SBRSBR工艺的缺点。工艺的缺点。图图5-1 5-1 周期数对于周期数对于SBRSBR反应器池容的影响反应器池容的影响(假设假设HRT=24hHRT=24h，沉淀和滗水时间为，沉淀和滗水时间为2.0h)2.0h)2 2、SBRSBR工艺类型和发展工艺类型和发展1)1)经典经典SBRSBR反应器反应器2)ICEAS工艺（间歇循环延时曝气法）工艺（间歇循环延时曝气法）ICEAS工艺（Intermittent Cycle Extended Aeration System）ICEAS工艺为间歇式循环延时曝气工艺，是澳大利亚新南威尔士大学与美国ABJ公司的Goronszy教授合作研究开发的。1976年建成了世界上第一座ICEAS工艺废水处理厂，随后在世界各国得到了广泛的应用。该工艺的特点是在反应器的进水端增加了一个预反应区，运行方式为连续进水、间歇排水，没有明显的反应阶段和闲置阶段。经预处理的废水连续不断的进入反应池前部的预反应区，在该区内污水中的大部分可溶性BOD5被活性污泥微生物吸附，并从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低速（0.030.05m/min）进入主反应区，在主反应区内按照曝气、沉淀、排水、排泥的程序周期性的运行，使有机废水在交替的好氧缺氧厌氧的条件下完成生物降解作用，各过程的历时可由计算机自动控制。ICEAS 运行工序图3)ICEAS3)ICEAS工艺与经典工艺与经典SBRSBR工艺的对比工艺的对比a)a)沉淀特性不同；沉淀特性不同；b)b)由于连续进水损失理想推流性能和污泥膨胀的控制功能；由于连续进水损失理想推流性能和污泥膨胀的控制功能；c)c)连续进水便于较大型污水处理厂；连续进水便于较大型污水处理厂；d)d)由由于于池池长长过过长长水水平平流流速速会会过过大大，这这也也使使得得ICEASICEAS工工艺艺的的单单池无法进一步扩大；池无法进一步扩大；e)ICEASe)ICEAS工艺的运行周期比较短。工艺的运行周期比较短。4)CASS（CAST/CASP)工艺（工艺（Cyclic Activated Sludge System/Technology/Process）该工艺又称为循环式活性污泥法，是由美国Goronszy教授在ICEAS工艺的基础上研究开发的，它是利用不同微生物在不同的负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。CASS工艺为间歇式生物反应器，在此反应器中进行交替的曝气非曝气过程的不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中完成。4)CASS工艺工艺CASS工艺是工艺是Goronszy教授在教授在ICEAS的基础上开发出来的的基础上开发出来的(1)(1)生物选择器生物选择器 (2)(2)缺氧区缺氧区 (3)(3)好氧区好氧区 (4)(4)回流污泥和剩余污泥回流污泥和剩余污泥 (5)(5)滗水器滗水器图图5-45-4循环式活性污泥法工艺循环式活性污泥法工艺(CASS)(CASS)的组成的组成3)CASS3)CASS工艺与工艺与ICEASICEAS工艺的对比工艺的对比1)1)增加了污泥回流；增加了污泥回流；2)2)加大了预反应区的体积；加大了预反应区的体积；3)3)增加了兼氧区。增加了兼氧区。通过以上三个措施，通过以上三个措施，CASSCASS反应器强化了以下的功能：反应器强化了以下的功能：1)1)加速对溶解性底物的去除和对难降解有机物的水解作用加速对溶解性底物的去除和对难降解有机物的水解作用；2)2)加大兼氧区强化污泥中磷在厌氧条件下得到有效的释放；加大兼氧区强化污泥中磷在厌氧条件下得到有效的释放；3)3)此外此外,选择器和兼氧区中还可发生比较显著的反硝化作用；选择器和兼氧区中还可发生比较显著的反硝化作用；4)4)采用多池串联运行，使废水在反应器的流动呈现出整体推流而在不采用多池串联运行，使废水在反应器的流动呈现出整体推流而在不同区域内为完全混合的复杂流态，保证了处理效果；同区域内为完全混合的复杂流态，保证了处理效果；5)5)改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。4)UNITANK4)UNITANK系统系统UNITANKUNITANK系系统统是是9090年年代代初初，比比利利时时SEGHERSSEGHERS公公司司提提出出一一种种SBRSBR的变型工艺。的变型工艺。图图5-5 UNITANK5-5 UNITANK工艺图工艺图2)UNITANK2)UNITANK系统的原理和特点系统的原理和特点1 1、标标准准的的UNITANKUNITANK系系统统是是由由三三个个正正方方形形池池所所组组成成，三三个个池池子子之之间间构构成成了了一一个个级级串串的的形形式式，弥弥补补了了单单个个反反应应器器完全混合的缺点；完全混合的缺点；2 2、UNITANKUNITANK系系统统在在恒恒定定水水位位下下连连续续运运行行，出出水水采采用用固固定堰而不是滗水器。定堰而不是滗水器。3 3、从从整整个个系系统统来来看看，它它已已经经不不属属于于SBRSBR了了，与与交交替替运运转转的的三三沟沟氧氧化化沟沟非非常常相相似似，更更接接近近于于传传统统的的活活性性污污泥泥法法。这是这是UNITANKUNITANK工艺最为显著的一个特点；工艺最为显著的一个特点；3)UNITANK3)UNITANK系统的缺点系统的缺点 与三沟氧化沟的情况相类似，与三沟氧化沟的情况相类似，UNITANKUNITANK工艺中三池的作用也是不均等的，工艺中三池的作用也是不均等的，存在中间池子污泥浓度高的情况。存在中间池子污泥浓度高的情况。表表5-3 95-965-3 95-96年实际运行情况参数年实际运行情况参数5)UNITANK5)UNITANK工艺的改进工艺的改进UNITANKUNITANK发发明明人人在在离离开开SEGHERSSEGHERS公公司司之之后后，提提出出新新的的变变型型工工艺艺-LUCASLUCAS工艺工艺图图5-6 5-6 采用四个正方形反应器和四个圆形反应的采用四个正方形反应器和四个圆形反应的LUCASLUCAS工艺工艺3 3、各种不同类型、各种不同类型SBRSBR的设计方法的设计方法3.13.1、进水浓度和设计负荷的影响、进水浓度和设计负荷的影响3.23.2、周期的影响、周期的影响3.33.3、进水方式的影响、进水方式的影响3.43.4、不同类型、不同类型SBRSBR反应器的设计公式反应器的设计公式 不同类型不同类型SBRSBR常用的运行方式和动力学公式常用的运行方式和动力学公式三三)氧化沟工艺氧化沟工艺 氧化沟是20世纪60年代初荷兰的pasveer首先研究开发的，第一座氧化沟污水处理厂是pasveer于1954年在荷兰的Voorshoten建造的。氧化沟是将曝气、沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体，间歇运行，是活性污泥法的一种变形，经过50年的发展，形成了多种类型的处理系统，已广泛应用于城市污水和工业污水的处理工程中。二二)氧化沟工艺氧化沟工艺1 1、氧化沟的定义、氧化沟的定义3)3)氧化沟结型式采用环形沟渠型式，混合液在氧化沟曝氧化沟结型式采用环形沟渠型式，混合液在氧化沟曝气器的推动下作水平流动气器的推动下作水平流动(平均流速平均流速0.3m/s)0.3m/s)；4)4)氧化沟采用延时曝气，不需初沉池，且不采用污泥消化氧化沟采用延时曝气，不需初沉池，且不采用污泥消化处理；处理；1)1)氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺;2)2)氧化沟一般采用转刷等表面曝气设备；氧化沟一般采用转刷等表面曝气设备；5)5)氧化沟的污泥负荷在氧化沟的污泥负荷在0.050.050.10kgBOD0.10kgBOD5 5/kgMLSS.d/kgMLSS.d之间。之间。6)6)污泥负荷和污泥龄的选取，要考虑污水硝化和污泥稳定化两污泥负荷和污泥龄的选取，要考虑污水硝化和污泥稳定化两个因素，一般污泥龄为个因素，一般污泥龄为101030d30d。二二)氧化沟工艺氧化沟工艺2 2、氧化沟的特点、氧化沟的特点虽然氧化沟属于活性污泥工艺的变形虽然氧化沟属于活性污泥工艺的变形,但在其发展过程但在其发展过程中也形成很多独有的优点和特点。中也形成很多独有的优点和特点。1)1)氧化沟构造形式多样；氧化沟构造形式多样；2)2)氧化沟曝气设备的多样性；氧化沟曝气设备的多样性；3)3)曝气强度可调节；曝气强度可调节；4)4)对预处理、二沉池和污泥处理进行工艺简化对预处理、二沉池和污泥处理进行工艺简化二二)氧化沟工艺氧化沟工艺3 3、氧化沟的类型、氧化沟的类型1)1)传统转刷曝气氧化沟；传统转刷曝气氧化沟；2)2)三沟式氧化沟；三沟式氧化沟；3)3)卡鲁塞尔氧化沟；卡鲁塞尔氧化沟；4)4)奥贝尔氧化沟；奥贝尔氧化沟；5)5)一体化氧化沟；一体化氧化沟；6)6)微曝氧化沟等等；微曝氧化沟等等；4 4、氧化沟的命名、氧化沟的命名二二)氧化沟工艺氧化沟工艺1 1）、根根据据采采用用的的特特殊殊曝曝气气设设备备命命名名，例例如如将将采采用用立立式式表表曝曝机机曝曝气气的的氧氧化化沟沟，命命名名为为表表曝曝氧氧化化沟沟，将将采采用用射射流流曝气的氧化沟命名为射流曝气氧化沟等。曝气的氧化沟命名为射流曝气氧化沟等。2 2）、根据氧化沟的运行方式和氧化沟的主要特点方式）、根据氧化沟的运行方式和氧化沟的主要特点方式命名，例如将目前的双沟氧化沟和三沟式氧化沟命名为命名，例如将目前的双沟氧化沟和三沟式氧化沟命名为交替交替(工作工作)式氧化沟，将沉淀设备在氧化沟内的氧化沟式氧化沟，将沉淀设备在氧化沟内的氧化沟命名为一体化氧化沟等。而将不宜采用立式表曝机的氧命名为一体化氧化沟等。而将不宜采用立式表曝机的氧化沟统称为卡鲁塞尔氧化沟。化沟统称为卡鲁塞尔氧化沟。3)3)在在引引进进项项目目上上可可以以直直接接采采用用原原名名，如如奥奥贝贝尔尔氧氧化化沟沟、卡卡鲁鲁塞塞尔尔氧氧化化沟沟等等等等。在在我我们们应应用用时时虽虽然然采采用用同同样样的的工工作作原原理理，但但是是在在其其已已有有注注册册商商标标的的情情况况下下也也不不要要采采用用同同样的名称。样的名称。4)4)对对应应用用曝曝气气转转刷刷和和曝曝气气转转盘盘的的氧氧化化沟沟没没作作命命名名，这这是是因因为为这这类类设设备备应应用用非非常常广广泛泛，几几乎乎可可以以应应用用于于各各种种类类型型的氧化沟。的氧化沟。5 5、不同类型的氧化沟、不同类型的氧化沟1)1)卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟图图6-1 6-1 采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟 (英国英国ASH Vale ASH Vale 污水处理厂污水处理厂)Carrousel氧化沟Carrousel氧化沟 在荷兰最为流行，其特点是在沟渠的一端设置垂直轴的表面曝气机，沟渠一般为廊道式，由于表面曝气机有较大的提升作用，使得氧化沟的水深一般可达4.5m，需设沉淀池和回流装置。2 2）三沟式（）三沟式（T T型）交替氧化沟型）交替氧化沟 此系统由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行，三个氧化沟之间相互双双连通，两侧氧化沟可起曝气和沉淀的作用。每个池子配有可供污水和环流（混合）的转刷曝气刷起到混合器和曝气器的功能。当处于反硝化阶段时，转刷低速运转，仅保持池中污泥悬浮，而池内处于缺氧状态，好氧和缺氧状态完全由转刷的转速的改变来控制。5 5、不同类型的氧化沟、不同类型的氧化沟2)2)交替工作式氧化沟交替工作式氧化沟图图6-2 OTV-Gruger6-2 OTV-Gruger的三沟式氧化沟的三沟式氧化沟(Faabborg(Faabborg污水处理厂污水处理厂)3)Orbal3)Orbal氧化沟氧化沟 Orbal氧化沟是一种多渠道的氧化沟，氧化沟由多个同心的沟渠组成，沟渠呈圆形和椭圆形，进水先引入最外的沟渠，在不断循环同时，依次引入下一沟渠，最后从中心沟渠排出，这相当于一系列完全混合反应池串连在一起，每个沟渠表现出单个反应器的性质，Orbal氧化沟兼有完全混合式与推流式的特点，能够快速去除有机物和氨氮。3)Orbal3)Orbal氧化沟氧化沟型型6-3 Orbal6-3 Orbal型氧化沟型氧化沟4)4)一体化氧化沟一体化氧化沟图图6-4 Simon-Hartley6-4 Simon-Hartley船型氧化沟船型氧化沟 5)5)其他类型的氧化沟其他类型的氧化沟射流曝气射流曝气(JAC)(JAC)系统，系统，U-U-型化沟型化沟采用微孔曝气的逆流氧化沟等等采用微孔曝气的逆流氧化沟等等6 6、氧化沟的装置、氧化沟的装置 1)1)采用的处理流程采用的处理流程2)2)曝气装置曝气装置转刷或转盘曝气器转刷或转盘曝气器 立式表面曝气器立式表面曝气器射流曝气器射流曝气器导管式曝气机导管式曝气机混合曝气系统混合曝气系统3)3)氧化沟曝气设备氧化沟曝气设备a)a)水平轴曝气转刷或转盘水平轴曝气转刷或转盘图图6-7 6-7 曝气转刷设备曝气转刷设备(OTV-Gruger(OTV-Gruger产品产品)3)3)氧化沟曝气设备氧化沟曝气设备b)b)水平轴曝气转盘水平轴曝气转盘曝气转盘设备曝气转盘设备(美国美国US Filter产品产品)c)c)立式低速表曝机立式低速表曝机图图6-8 6-8 荷兰荷兰DHVDHV公司表曝机公司表曝机4)4)进、出水装置进、出水装置图图6-9 6-9 三沟式氧化沟可调式出水堰三沟式氧化沟可调式出水堰5)5)导流和混合装置导流和混合装置图图6-10 潜水搅拌机潜水搅拌机图图6-11 水下推进器水下推进器6)6)附属构筑物附属构筑物 二沉池二沉池刮泥机刮泥机污泥回流泵房等污泥回流泵房等这一部分与传统活性污泥工艺相同。这一部分与传统活性污泥工艺相同。7 7、全面认识氧化沟处理技术、全面认识氧化沟处理技术1、要考虑污染物的去除目的：对于不同的污染物的去要考虑污染物的去除目的：对于不同的污染物的去除，设计参数和方法是不同的；除，设计参数和方法是不同的；2 2、氧化沟最重要的特点之一是专用的曝气设备，对于、氧化沟最重要的特点之一是专用的曝气设备，对于曝气设备不仅仅要求掌握其充氧能力，更重要的是全面曝气设备不仅仅要求掌握其充氧能力，更重要的是全面了解和掌握氧化沟的水力学特性尤为重要；了解和掌握氧化沟的水力学特性尤为重要；3 3、有关曝气设备的水力学特性，大部分设计单位恰恰、有关曝气设备的水力学特性，大部分设计单位恰恰掌握不够。致使在设计中由于设备型号和参数不准，常掌握不够。致使在设计中由于设备型号和参数不准，常常导致设计没有达到预期效果。常导致设计没有达到预期效果。8 8、设计、研究和生产厂家应加强基础研究、设计、研究和生产厂家应加强基础研究1)1)氧化沟技术发展与高效曝气设备的发展是密切相关的。氧化沟技术发展与高效曝气设备的发展是密切相关的。国内外的实践证明，往往新的曝气设备开发和应用，意国内外的实践证明，往往新的曝气设备开发和应用，意味着一种新的氧化沟工艺的诞生；味着一种新的氧化沟工艺的诞生；2)2)大多数氧化沟工艺与其拥有的专利和设备是密切相关。大多数氧化沟工艺与其拥有的专利和设备是密切相关。并且与各厂商的注册商标相联系。如卡鲁塞尔并且与各厂商的注册商标相联系。如卡鲁塞尔(Carrousel(CarrouselR R)、奥贝尔、奥贝尔(Orbal)(Orbal)和三沟式氧化沟等等，都和三沟式氧化沟等等，都有各自的一些特色。有各自的一些特色。3 3、曝气生物滤池工艺、曝气生物滤池工艺1)1)曝气生物滤池工艺的优点曝气生物滤池工艺的优点a)a)负荷高，出水水质好：容积负荷可在负荷高，出水水质好：容积负荷可在6.0kgBOD/m6.0kgBOD/m3 3.d.d的负荷下，保持出水在的负荷下，保持出水在20mg/L20mg/L，出水，出水可以达到硝化，出水达到或接近生活杂用水水标准；可以达到硝化，出水达到或接近生活杂用水水标准；b)b)占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生化处理的化处理的1/5-1/101/5-1/10；c)c)耐冲击负荷；耐冲击负荷；d)d)投资省：投资省：BAFBAF系统总水力停留时间短，所需基建投系统总水力停留时间短，所需基建投资少，同时该工艺出水水质高。资少，同时该工艺出水水质高。2)2)曝气生物滤池工艺的原理曝气生物滤池工艺的原理1)1)生物活性高生物活性高(污泥龄短污泥龄短)；2)2)传质条件好；传质条件好；3)3)充氧效率高；充氧效率高；4)4)有丝状菌存在；有丝状菌存在；5)5)有较高的生物膜浓度。有较高的生物膜浓度。3)3)曝气生物滤池的工艺组成曝气生物滤池的工艺组成图图7-1 7-1 生物曝气滤池生物曝气滤池(BAF)(BAF)的构造的构造曝曝气气生生物物滤滤池池主主体体可可分分为为布布水水系系统统、布布气气系系统统、承承托托层层、生物填料层、反冲洗等五个部分。生物填料层、反冲洗等五个部分。d)d)曝气生物滤床曝气生物滤床4)4)曝气生物滤池的运行方式曝气生物滤池的运行方式a)a)曝气生物滤池的流向曝气生物滤池的流向(a)采用滤头的下向流滤池采用滤头的下向流滤池 (b)不采用滤头的下向流滤池不采用滤头的下向流滤池 (c)上向流的曝气生物滤池上向流的曝气生物滤池图图7-3 升流式和下向流方式的曝气生物滤池工艺升流式和下向流方式的曝气生物滤池工艺图图7-4 7-4 带回流的升流式曝气生物滤池工艺带回流的升流式曝气生物滤池工艺b)b)曝气生物滤床的串联曝气生物滤床的串联c)c)曝气生物滤床的串联运行曝气生物滤床的串联运行d)d)曝气生物滤床的脱氮曝气生物滤床的脱氮 升流式曝气生物滤池工艺升流式曝气生物滤池工艺下向流方式的曝气生物滤池工艺下向流方式的曝气生物滤池工艺e)e)曝气和回流的布置形式曝气和回流的布置形式5)Biostyr5)Biostyr工艺的结构工艺的结构 法国法国OTVOTV公司开发公司开发BiostyrBiostyr的生物曝气滤池的新型好氧生物处的生物曝气滤池的新型好氧生物处理设备理设备1、配水廊道、配水廊道;2、滤池进水和排泥、滤池进水和排泥;3、反冲洗循环闸门、反冲洗循环闸门;4、填料、填料;5、反冲洗气管、反冲洗气管;6、工艺空气管、工艺空气管;7、好氧区、好氧区;8、缺氧区、缺氧区;9、挡板、挡板;10、出水滤头、出水滤头;11、处理后水的储存和排出、处理后水的储存和排出;12、回流泵、回流泵;13、进水管、进水管图图7-9 7-9 山东诸城兴贸玉米制品有限公司成武公司淀粉曝气生物滤池平面图山东诸城兴贸玉米制品有限公司成武公司淀粉曝气生物滤池平面图6)6)曝气生物滤池的应用曝气生物滤池的应用图图7-2 7-2 济南将军卷烟厂的废水处理工艺流程图济南将军卷烟厂的废水处理工艺流程图5 5、水解、水解好氧生物处理工艺好氧生物处理工艺1)1)水解水解池工作机理：池工作机理：水解池为改进的水解池为改进的UASBUASB反应器，在与初沉池相当的停留时反应器，在与初沉池相当的停留时间内，间内，集生物降解、物理沉降和吸附为一体。污水中的颗粒集生物降解、物理沉降和吸附为一体。污水中的颗粒和胶体污染物在水解池得到截留和吸附，并在产酸细菌等微和胶体污染物在水解池得到截留和吸附，并在产酸细菌等微生物作用下得到分解和降解。使得大分子的物质变成小分子生物作用下得到分解和降解。使得大分子的物质变成小分子物质，固体物质变成了溶解性物质。物质，固体物质变成了溶解性物质。2)2)水解水解池作用池作用 a)a)水解池的去除率高于初沉池：水解池的去除率高于初沉池：BODBOD5 5为为3030，CODCOD为为40-5040-50，SSSS大于大于8080；b)b)水解池能提高污水的可生化性，降低后续的好氧工艺水解池能提高污水的可生化性，降低后续的好氧工艺的能耗与反应时间；的能耗与反应时间；c)c)水解池能实现污水污泥一元化处理。水解池能实现污水污泥一元化处理。3)3)水解水解好氧工艺特点好氧工艺特点：a)a)系统抗冲击负荷能力大大加强；系统抗冲击负荷能力大大加强；b)b)系统污泥比传统好氧系统减少系统污泥比传统好氧系统减少30%30%；c)c)工艺投资少工艺投资少,运行费用低运行费用低,能耗省的污水处理新工艺能耗省的污水处理新工艺 d)d)水解工艺可以与其它各种好氧工艺有机地结合水解工艺可以与其它各种好氧工艺有机地结合4)4)水解水解好氧工艺的生产性应用好氧工艺的生产性应用：密云污水厂密云污水厂密云污水厂好氧池密云污水厂好氧池阿克苏污水厂水解池阿克苏污水厂水解池阿克苏污水厂改进SBR吉林省梨树县污水处理公司吉林省梨树县污水处理公司6 6、化学强化一级处理、化学强化一级处理1)1)化学强化一级处理的特点分析化学强化一级处理的特点分析a)a)去除率高去除率高b)b)投资效益好投资效益好c)c)除磷效果好除磷效果好d)d)运行费用问题运行费用问题e)e)化学污泥的处理和处置化学污泥的处理和处置2)2)一级强化处理工艺的种类一级强化处理工艺的种类 一级强化处理的主要技术有吸附生物降解法一级强化处理的主要技术有吸附生物降解法(AB(AB法法)的的A A段段技术，厌氧技术，厌氧(水解水解)技术和高负荷活性污泥法技术等技术和高负荷活性污泥法技术等,也可采也可采用物化法强化一级处理。一级强化生物处理技术的用物化法强化一级处理。一级强化生物处理技术的BODBOD5 5负负荷高，池容小、投资省，能去除荷高，池容小、投资省，能去除50%50%左右的左右的BODBOD5 5。a a、ABAB法法A A段工艺段工艺b b、厌氧、厌氧(水解水解)工艺工艺c c、化学强化一级处理技术、化学强化一级处理技术d d、污水过滤技术、污水过滤技术3)3)一级强化与二级处理工艺的经济技术对比一级强化与二级处理工艺的经济技术对比水量为水量为 Q=10Q=10万万mm3 3/d,/d,对各种一级强化处理工艺进行分析。对各种一级强化处理工艺进行分析。表表8-1 不同一级强化处理工艺的去除率不同一级强化处理工艺的去除率表表8-2 8-2 采用一级强化处理工艺参数和主要构筑物计算采用一级强化处理工艺参数和主要构筑物计算概算根据示范工程设计的范围和内容进行编制，设备价格参考概算根据示范工程设计的范围和内容进行编制，设