1、 工艺流程介绍该工艺主要由预处理、生化处理及污泥处理几部分组成, 主要工艺流程见图1。工艺对污水的预处理要求不高, 设间隙10mm的机械格栅及沉砂池(平流沉砂池或旋流式沉砂池) 。生化处理的核心是厌氧滤池及接触氧化池,具体的工艺流程为: 经预处理的污水连续不断进入生化处理区, 生化处理包括配水渠、厌氧生物滤池和接触氧化池组成, 其中厌氧生物滤池分为下流式厌氧生物滤池和上流式厌氧生物滤池。污水由配水池均匀分配给每组厌氧滤池, 由于在厌氧生物滤池中设置了高比表面积聚乙烯弹性填料, 大大增加反应池的生物量(附着的生物量及悬浮的生物量) ,提高了反应池的反应效率。厌氧滤池均采用布水器布水, 保证池内布
2、水均匀, 充分利用有效容积。经厌氧处理后的污水自流入生物接触氧化池, 该池是一种以生物膜法为主, 兼有活性污泥法的生物处理装置。污水经过生化处理去除大部分有机污染物后, 进入竖流式沉淀池进行固液分离, 沉淀污泥经泵提升进入污泥池, 沉淀池出水达标排放。图1 DSTE 工艺流程图剩余污泥沉淀在沉淀池底部, 大部分回流至厌氧池进行厌氧处理, 剩余污泥进入污泥池, 经污泥脱水机脱水后外运处理。本系统是以厌氧为主的处理方式, 由于系统长时间的厌氧消化作用, 剩余污泥量与传统活性污泥法的泥量相比要少得多。厌氧段处理同样数量的废水产泥量仅相当于好氧段产泥量的1/ 101/6 , 因此处理规模小于5000m
3、3/ d 的污水厂可不设污泥处理系统, 只需定期用吸粪车抽吸外运即可。主要反应机理有机物的去除厌氧反应一般经历4 个阶段:(1) 水解阶段大分子物质分解为小分子物质, 非溶解态有机物截留并逐步转化为溶解态有机物。(2) 酸化阶段溶解性化合物被发酸细菌所吸收, 经过酸化被分泌成简单有机物, 如挥发性脂肪酸、乙醇、乳酸和矿化物(如CO2 、H2 、NH3 、H2S)(3) 乙酸化阶段(退酸阶段)有机酸和溶解的含氮化合物分解为氨、胺和CO2 、N2 、CH4 、H2 以及少量的副产品H2S、硫醇等, 这些副产品是带有异味的气体混合物。(4) 甲烷化乙酸甲烷菌将乙酸转化为甲烷。由于甲烷化阶段需要较长时
4、间才能完成, 是厌氧反应的限速阶段, 而且进水浓度、温度、pH 对其反应影响较大, 对低浓度的生活污水一般不易完成。故厌氧滤池设计主要考虑经过前三个阶段。污水经过水解酸化及乙酸化后, 其中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物乃至易于氧化反应的乙酸类物质, 使得污水在后续的好氧单元里以较少的能耗和较短的停留时间取得较高的处理效果。可见, 在厌氧滤池内, 有机物一方面有少部分被分解为氨、胺和CO2 、N2 、CH4 、H2 , 其去除率约为50 %左右, 另一方面是使污水在理化性质上发生了较大变化, 使污水更适宜后继的好氧处理。通过厌氧处理的污水进入接触氧化池, 在
5、好氧菌的作用下, 易于吸收的乙酸类物质得到快速降解。生物接触氧化法兼有生物滤池和活性污泥法的特点, 兼容了两种工艺的优点, 具有高生物量、高生物活性和高传质效率的特点, 能快速、高效去除污水中的有机污染物质。除磷脱氮DSTE 工艺以去除有机物为主, 同时, 通过增加混和液回流及污泥回流, 也可具有除磷脱氮的功能。在好氧阶段, NH3 通过亚硝化及硝化转化为硝酸盐, 通过混合液回流至厌氧滤池前端, 在缺氧状态下, 硝酸盐进行反硝化, 通过兼性微生物及厌氧微生物的作用, 反硝化菌利用NO3 根中的氧, 继续分解代谢有机物, 并同时将NO3 态氮转化为氮气, 从而实现脱氮的作用。在对出水TN 要求不
6、高的地区, 按国家污水综合排放标准, (GB8978- 1996) 只要求NH3 15 , 也可不设置混合液回流系统。污水处理系统除磷机理: 厌氧段占优势的非丝状储磷菌反储存的聚磷酸盐进行分解, 并提供能量, 大量吸附水中的BOD , 并释放出正磷酸盐,使厌氧段的BOD 下降, 含磷量上升。污水进入好氧段后, 好氧菌利用氧化分解获得的能量, 大量吸收厌氧池中释放的正磷和原水中的磷, 完成磷的过度积累, 从而达到去除BOD 和除磷的目的。所以将竖流式沉淀池中的污泥回流至厌氧滤池, 是完成正磷的释放并去除污水中TP 的重要手段。同时,污泥回流至厌氧段, 可以使污泥得到厌氧消化处理, 极大的降低整个
7、系统的污泥量。3 DSTE 工艺的主要优缺点311 主要优点(1) 运行费用低从理论上分析, 由于厌氧阶段去除掉大量有机物、悬浮物, 改善了污水的可生化性, 降低了好氧段的处理负荷, 大大降低了需氧量, 因此运行费用较低; 从实际生产运行费用统计也充分证实了这一点 , 经营成本仅为01065 元/ m3 。(2) 抗冲击负荷能力强近一年半的运行结果显示, 无论是旅游度假的淡季还是旺季, 水量由日处理几百m3 至2000 多m3 , 出水水质均较好且稳定, 有极强的抗冲击能力, 这与近16h 的厌氧处理有关。(3) 建设方式灵活工艺布置灵活, 可根据水量变化季节性分组运行(生物膜培养较活性污泥容
8、易) , 可地埋式也可地上式, 可封闭式也可敞开式, 对周围环境污染较小。(4) 污泥量较少厌氧滤池集沉淀、吸附、网捕和生物絮凝等物理化学过程及水解、酸化、乙酸化和部分甲烷化等生物降解功能于一体, 污水、污泥在厌氧滤池内均得到消化, 所以污泥量较少。另外, 接触氧化池的污泥量较活性污泥量也较少, 所以整个系统污泥产量少, 禄充污水处理站运行一年半来未进行过污泥处理也充分说明了这一点。312 主要缺点(1) 由于整个系统水力停留时间将近24h , 所以处理构筑物容积较大, 导致土建投资较高, 建设性总投资与ICEAS、A2O、氧化沟工艺基本相当,即单位投资没有明显优势。(2) 厌氧滤池及接触氧化
9、池中设有大量填料,使用寿命在10 年左右, 需更换。(3) 主要适用于20000m3/ d 以下中小规模, 对大规模污水处理土建投资太大, 性价比不理想。1.2 厌氧滤池反应器(AF)厌氧滤池反应器是在厌氧水解池中部放置一定数 量的球形立体填料,其填充容积一般为水解池总容积 的50%。在水解池下部通过十字进水管进水,上部经 出水堰出水,在上部出水处设不锈钢网罩防止滤料流 失。由于填料上生长了大量的微生物,形成了生物膜, 因而厌氧反应器的容积可适当减小。污水在该厌氧水 解池内的停留时间一般控制在 36h。该反应池的缺点是经过一段时间的运行后,随着微生物的过度生长, 填料内部及填料之间的空隙均被微
10、生物充满,若不及 时冲洗,将导致微生物老化,同时增加了系统的水头损 失。因此,需增加反冲洗设备 ,进行定期反冲洗。此 外,该类型的厌氧水解池同样要求底部配水均匀,因而 一般适用于小型污水处理厂。厌氧生物滤池按水流方向可分为升流式和下流式 两种。废水向上流动,通过反应器的厌氧滤池称为升 流式厌氧滤池;水流自上往下流动的反应器称为下流 式厌氧滤池。两种反应器构造见图3。上流式厌氧污泥床反应器和厌氧滤池反应器由于 受到布水均匀性等因素的限制,单个反应池处理能力 较小 ,若用于大型污水处理厂内,所需数量太多,因此 一般用于规模较小的污水处理厂。针对上述特点,一 种带污泥外回流的厌氧水解反应池应运而生。该系统 由厌氧反应池及后续沉淀池组成,厌氧反应池内设置 若干搅拌器,以使污水和污泥充分接触。经过厌氧处 理后的污水,自流进入后续沉淀池内进行泥水分离,沉 淀污泥通过回流污泥泵提升后,回流至厌氧反应池,以 保证厌氧池内的污泥浓度。该系统由于反应池为完全 混合流,不存在配水均匀性问题,因而可用于大型污水 处理厂。如浙江省萧山污水处理厂扩建工程中就采用 了该类型的厌氧水解反应池。
