2011年環評師技術方法輔導資料：環境保護措施7

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    廢水的二級（生物）處理

    （1）活性污泥法

    活性污泥法是一種廢水生物處理過程，它將廢水與活性污泥（微生物）混合攪拌并曝氣，使廢水中的有機污染物分解，污泥隨后從處理廢水中分離，并根據需要將部分污泥回流到曝氣池。

    自從1914年發明活性污泥法以來，已經出現了許多不同類型的活性污泥處理工藝。

    按反應器類型劃分，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，處理工藝分為傳統曝氣工藝、漸減曝氣工藝和純氧曝氣工藝。

    按負荷類型分為傳統負荷法、改進曝氣法、高負荷法、延時曝氣法。

    ①傳統活性污泥處理法：傳統（推流式）活性污泥法的曝氣池為長方形，經過初沉的廢水與回流污泥從曝氣池的前端，并借助空氣擴散管或機械攪拌設備進行混合。一般沿池長方向均勻設置曝氣裝置。在曝氣階段有機物進行吸附、絮凝和氧化。活性污泥在二沉池進行分離。

    ②階段曝氣法：階段曝氣法（又稱為階段進水法）通過階段分配進水的方式避免曝氣池中局部濃度過高的問題。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生的物質，以及會出現濃度波動幅度大的現象，因此階段曝氣法得到較廣泛的使用。

    ③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器工藝）。在完全混合系統中廢水的濃度是一致的，污染物的濃度和氧氣需求沿反應器長度沒有發生變化。在完全混合法工藝中，只要污染物是可被微生物降解的，反應器內的微生物就不會直接暴露于濃度很高的進水污染物中。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的廢水。與運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。

    ④吸附再生法：吸附再生工藝（又稱為接觸穩定工藝）由接觸池、穩定池和二沉池組成。來自初沉池的廢水在接觸反應器中與回流污泥進行短暫的接觸（一般為10～60min），使可生物降解的有機物被氧化或被細胞吸收，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入穩定池繼續曝氣，進行氧化過程。濃度較高的污泥回流到接觸池中繼續用于廢水處理。吸附再生法適用于運行管理條件較好并無沖擊負荷的情況。

    ⑤帶選擇池的活性污泥法：該工藝在曝氣池前設置一個選擇池。回流污泥與污水在選擇池中接觸10～30 min，使有機物部分被氧化，改變或調節活性污泥系統的生態環境，從而使微生物具有更好的沉降性能。

    ⑥傳統負荷法經過不斷地改進，對于普通城市污水，BOD5和懸浮固體（SS）的去除率都能達到85%以上。傳統負荷類型的經驗參數范圍是：混合液污泥濃度在1200～3000 mg/L，曝氣池的水力停留時間為6 h左右，BOD5負荷約為0.56 kg/（m3.d）。

    改進曝氣類型適用于不需要實現過高去除率（BOD去除率＞85%），通過沉淀即可達到去除要求的情況。負荷經驗參數范圍是：混合液污泥濃度300～600 mg/L，曝氣時間為1.5～2 h，BOD5和SS的去除率在65%～75%.

    ⑦高負荷類型是通過維持更高的污泥濃度，在不改變污泥齡的情況下，減小水力停留時間來減少曝氣池的體積，同時保持較高的去除率。污泥濃度達到4000～10000 mg/L時，BOD5容積負荷可以達到1.6～3.2 kg/（m3.d）。在氧氣供應充足并不存在污泥沉降問題的條件下，高負荷法可以有效地減小曝氣池體積并達到90%以上的BOD5和SS去除率。

    目前，許多高負荷法使用純氧曝氣來提高傳氧速率，以避免曝氣池紊動度過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，會引起嚴重的污泥沉降，尤其是污泥膨脹的問題。

    ⑧延時曝氣工藝采用低負荷的活性污泥法以獲取良好穩定出水水質。延時曝氣法中停留時間一般24 h，污泥濃度一般為3000～6000 mg/L，BOD5負荷＜0.24kg/（m3.d）。由于污泥負荷低、停留時間長，污泥處于內源呼吸階段，剩余污泥量少（甚至不產生剩余污泥），因此污泥的礦化程度高，無異臭、易脫水，實際上是廢水和污泥好氣消化的綜合體。典型的問題是污泥膨脹引起的污泥流失、硝化問題導致pH值降低以及出水懸浮物增高等。

    氧化溝屬延時曝氣活性污泥法（圖13-8），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、運行費用也略高的缺點。