2019年環(huán)境影響評(píng)價(jià)師《技術(shù)方法》考點(diǎn):廢水的生物處理

生物處理適用于可以被微生物降解的廢水，按微生物的生存環(huán)境可分為好氧法和厭氧法。好氧生物處理宜用于進(jìn)水BODS/COD ≥0.3的廢水。厭氧生物處理宜用于高濃度、難生物降解有機(jī)廢水和污泥等的處理。

好氧處理包括傳統(tǒng)活性污泥、氧化溝、序批式活性污泥法((SBR)、生物接觸氧化、生物濾池、曝氣生物濾池等，其中前三種方式屬活性污泥法好氧處理，后三種屬生物膜法好氧處理。

(1)傳統(tǒng)活性污泥法。

適用于以去除污水中碳源有機(jī)物為主要目標(biāo)，無(wú)氮、磷去除要求的情況。自從1914年Ardern和Lockett發(fā)明活性污泥法以來(lái)，已經(jīng)出現(xiàn)了許多不同類型的活性污泥處理工藝。按反應(yīng)器類型劃分，有推流式活性污泥法、階段曝氣法、完全混合法、吸附再生法，以及帶有微生物選擇池的活性污泥法。按供氧方式以及氧氣在曝氣池中分布特點(diǎn)，處理工藝分為傳統(tǒng)曝氣工藝、漸減曝氣工藝和純氧曝氣工藝。按負(fù)荷類型分為傳統(tǒng)負(fù)荷法、改進(jìn)曝氣法、高負(fù)荷法、延時(shí)曝氣法。

傳統(tǒng)活性污泥處理法:傳統(tǒng)(推流式)活性污泥法的曝氣池為長(zhǎng)方形，經(jīng)過(guò)初沉的廢水與回流污泥從曝氣池的前端，并借助空氣擴(kuò)散管或機(jī)械攪拌設(shè)備進(jìn)行混合。

一般沿池長(zhǎng)方向均勻設(shè)置曝氣裝置。在曝氣階段有機(jī)物進(jìn)行吸附、絮凝和氧化?；钚晕勰嘣诙脸剡M(jìn)行分離。傳統(tǒng)(推流式)活性污泥法工藝流程見(jiàn)圖11-6。

階段曝氣法:階段曝氣法(又稱為階段進(jìn)水法)通過(guò)階段分配進(jìn)水的方式避免曝氣池中局部濃度過(guò)高的問(wèn)題。采用階段曝氣后，曝氣池沿程污染物濃度分布和溶解氧消耗明顯改善。由于廢水中常含有抑制微生物產(chǎn)生的物質(zhì)，以及會(huì)出現(xiàn)濃度波動(dòng)幅度大的現(xiàn)象，因此階段曝氣法得到較廣泛的使用(圖11-7)。

完全混合法:完全混合法活性污泥處理工藝(又稱為帶沉淀和回流的完全混合反應(yīng)器工藝)。在完全混合系統(tǒng)中廢水的濃度是一致的，污染物的濃度和氧氣需求沿反應(yīng)器長(zhǎng)度沒(méi)有發(fā)生變化。在完全混合法工藝中，只要污染物是可被微生物降解的，反應(yīng)器內(nèi)的微生物就不會(huì)直接暴露于濃度很高的進(jìn)水污染物中。因此，該工藝適合于含可生物降解污染物及濃度適中的有毒物質(zhì)的廢水。與運(yùn)行良好的推流式活性污泥法工藝相比，它的污染物去除率較低。

吸附再生法:吸附再生工藝(又稱為接觸穩(wěn)定工藝)由接觸池、穩(wěn)定池和二沉池組成。來(lái)自初沉池的廢水在接觸反應(yīng)器中與回流污泥進(jìn)行短暫的接觸(一般為10-60 min)，使可生物降解的有機(jī)物被氧化或被細(xì)胞吸收，顆粒物則被活性污泥絮體吸附，隨后混合液流入二沉池進(jìn)行泥水分離。分離后的廢水被排放，沉淀后濃度較高的污泥則進(jìn)入穩(wěn)定池繼續(xù)曝氣，進(jìn)行氧化過(guò)程。濃度較高的污泥回流到接觸池中繼續(xù)用于廢水處理。吸附再生法適用于運(yùn)行管理?xiàng)l件較好并無(wú)沖擊負(fù)荷的情況。

帶選擇池的活性污泥法:該工藝在曝氣池前設(shè)置一個(gè)選擇池?；亓魑勰嗯c污水在選擇池中接觸10-30 min，使有機(jī)物部分被氧化，改變或調(diào)節(jié)活性污泥系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境，從而使微生物具有更好的沉降性能。

傳統(tǒng)負(fù)荷法經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)，對(duì)于普通城市污水，BODS和懸浮固體(SS)的去除率都能達(dá)到85%以上。傳統(tǒng)負(fù)荷類型的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)范圍是:混合液污泥濃度在1200-3 000 mg/L,曝氣池的水力停留時(shí)間為6h左右，BODS負(fù)荷約為0.56 kg/ (m3 . d).

改進(jìn)曝氣類型適用于不需要實(shí)現(xiàn)過(guò)高去除率(BOD去除率>85%)，通過(guò)沉淀即可達(dá)到去除要求的情況。負(fù)荷經(jīng)驗(yàn)參數(shù)范圍是:混合液污泥濃度300-600 mg/L,曝氣時(shí)間為1.5-2 h, BODS和SS的去除率在65%-75%0

高負(fù)荷類型是通過(guò)維持更高的污泥濃度，在不改變污泥齡的情況下，減小水力停留時(shí)間來(lái)減少曝氣池的體積，同時(shí)保持較高的去除率。污泥濃度達(dá)到4000-10 000 mg/L時(shí)，BODS容積負(fù)荷可以達(dá)到1.63.2 kg/ (m3 - d)。在氧氣供應(yīng)充足并環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)方法不存在污泥沉降問(wèn)題的條件下，高負(fù)荷法可以有效地減小曝氣池體積并達(dá)到90%以上的BOD:和SS去除率。目前，許多高負(fù)荷法使用純氧曝氣來(lái)提高傳氧速率，以避免曝氣池紊動(dòng)度過(guò)大引起污泥絮凝性和沉降性變差。如果不能提供充足的氧氣，會(huì)引起嚴(yán)重的污泥沉降，尤其是污泥膨脹的問(wèn)題。

延時(shí)曝氣工藝采用低負(fù)荷的活性污泥法以獲取良好穩(wěn)定出水水質(zhì)。延時(shí)曝氣法中停留時(shí)間一般為24 h，污泥質(zhì)量濃度一般為3 0006 000 mg/L, BOD5負(fù)荷<0.24 kg/ (m3 - d )。由于污泥負(fù)荷低、停留時(shí)間長(zhǎng)，污泥處于內(nèi)源呼吸階段，剩余污泥量少(甚至不產(chǎn)生剩余污泥)，因此污泥的礦化程度高，無(wú)異臭、易脫水，實(shí)際上是廢水和污泥好氣消化的綜合體。典型的問(wèn)題是污泥膨脹引起的污泥流失、硝化問(wèn)題導(dǎo)致pH值降低以及出水懸浮物增高等。

(2)氧化溝。

氧化溝屬延時(shí)曝氣活性污泥法(圖11-8)，氧化溝的池型，既是推流式，又具備完全混合的功能。氧化溝與其他活性污泥法相比，具有占地大、投資高、運(yùn)行費(fèi)用也略高的缺點(diǎn)，適用于土地資源較豐富地區(qū);在寒冷地區(qū)，低溫條件下，反應(yīng)池表面易結(jié)冰，影響表面曝氣設(shè)備的運(yùn)行，因此不宜用于寒冷她區(qū)。

(3)序批式活性污泥法(SBR) 。

適用于建設(shè)規(guī)模為III類、IV類、V類的污水處理廠和中小型廢水處理站，適合于間歇排放工業(yè)廢水的處理。SBR反應(yīng)池的數(shù)量不應(yīng)少于2個(gè)。SBR以脫氮為主要目標(biāo)時(shí)，應(yīng)選用低污泥負(fù)荷、低充水比;以除磷為主要目標(biāo)時(shí)，應(yīng)選用高污泥負(fù)荷、高充水比。

(4)生物接觸氧化。

適用于低濃度的生活污水和具有可生化性的工業(yè)廢水處理，生物接觸氧化池應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和處理程度確定采用一段式或多段式。生物接觸氧化池的個(gè)數(shù)不應(yīng)少于2個(gè)。