2011年环评师技术方法辅导资料：环境保护措施7

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    废水的二级（生物）处理

    （1）活性污泥法

    活性污泥法是一种废水生物处理过程，它将废水与活性污泥（微生物）混合搅拌并曝气，使废水中的有机污染物分解，污泥随后从处理废水中分离，并根据需要将部分污泥回流到曝气池。

    自从1914年发明活性污泥法以来，已经出现了许多不同类型的活性污泥处理工艺。

    按反应器类型划分，有推流式活性污泥法、阶段曝气法、完全混合法、吸附再生法，以及带有微生物选择池的活性污泥法。

    按供氧方式以及氧气在曝气池中分布特点，处理工艺分为传统曝气工艺、渐减曝气工艺和纯氧曝气工艺。

    按负荷类型分为传统负荷法、改进曝气法、高负荷法、延时曝气法。

    ①传统活性污泥处理法：传统（推流式）活性污泥法的曝气池为长方形，经过初沉的废水与回流污泥从曝气池的前端，并借助空气扩散管或机械搅拌设备进行混合。一般沿池长方向均匀设置曝气装置。在曝气阶段有机物进行吸附、絮凝和氧化。活性污泥在二沉池进行分离。

    ②阶段曝气法：阶段曝气法（又称为阶段进水法）通过阶段分配进水的方式避免曝气池中局部浓度过高的问题。采用阶段曝气后，曝气池沿程污染物浓度分布和溶解氧消耗明显改善。由于废水中常含有抑制微生物产生的物质，以及会出现浓度波动幅度大的现象，因此阶段曝气法得到较广泛的使用。

    ③完全混合法：完全混合法活性污泥处理工艺（又称为带沉淀和回流的完全混合反应器工艺）。在完全混合系统中废水的浓度是一致的，污染物的浓度和氧气需求沿反应器长度没有发生变化。在完全混合法工艺中，只要污染物是可被微生物降解的，反应器内的微生物就不会直接暴露于浓度很高的进水污染物中。因此，该工艺适合于含可生物降解污染物及浓度适中的有毒物质的废水。与运行良好的推流式活性污泥法工艺相比，它的污染物去除率较低。

    ④吸附再生法：吸附再生工艺（又称为接触稳定工艺）由接触池、稳定池和二沉池组成。来自初沉池的废水在接触反应器中与回流污泥进行短暂的接触（一般为10～60min），使可生物降解的有机物被氧化或被细胞吸收，颗粒物则被活性污泥絮体吸附，随后混合液流入二沉池进行泥水分离。分离后的废水被排放，沉淀后浓度较高的污泥则进入稳定池继续曝气，进行氧化过程。浓度较高的污泥回流到接触池中继续用于废水处理。吸附再生法适用于运行管理条件较好并无冲击负荷的情况。

    ⑤带选择池的活性污泥法：该工艺在曝气池前设置一个选择池。回流污泥与污水在选择池中接触10～30 min，使有机物部分被氧化，改变或调节活性污泥系统的生态环境，从而使微生物具有更好的沉降性能。

    ⑥传统负荷法经过不断地改进，对于普通城市污水，BOD5和悬浮固体（SS）的去除率都能达到85%以上。传统负荷类型的经验参数范围是：混合液污泥浓度在1200～3000 mg/L，曝气池的水力停留时间为6 h左右，BOD5负荷约为0.56 kg/（m3.d）。

    改进曝气类型适用于不需要实现过高去除率（BOD去除率＞85%），通过沉淀即可达到去除要求的情况。负荷经验参数范围是：混合液污泥浓度300～600 mg/L，曝气时间为1.5～2 h，BOD5和SS的去除率在65%～75%.

    ⑦高负荷类型是通过维持更高的污泥浓度，在不改变污泥龄的情况下，减小水力停留时间来减少曝气池的体积，同时保持较高的去除率。污泥浓度达到4000～10000 mg/L时，BOD5容积负荷可以达到1.6～3.2 kg/（m3.d）。在氧气供应充足并不存在污泥沉降问题的条件下，高负荷法可以有效地减小曝气池体积并达到90%以上的BOD5和SS去除率。

    目前，许多高负荷法使用纯氧曝气来提高传氧速率，以避免曝气池紊动度过大引起污泥絮凝性和沉降性变差。如果不能提供充足的氧气，会引起严重的污泥沉降，尤其是污泥膨胀的问题。

    ⑧延时曝气工艺采用低负荷的活性污泥法以获取良好稳定出水水质。延时曝气法中停留时间一般24 h，污泥浓度一般为3000～6000 mg/L，BOD5负荷＜0.24kg/（m3.d）。由于污泥负荷低、停留时间长，污泥处于内源呼吸阶段，剩余污泥量少（甚至不产生剩余污泥），因此污泥的矿化程度高，无异臭、易脱水，实际上是废水和污泥好气消化的综合体。典型的问题是污泥膨胀引起的污泥流失、硝化问题导致pH值降低以及出水悬浮物增高等。

    氧化沟属延时曝气活性污泥法（图13-8），氧化沟的池型，既是推流式，又具备完全混合的功能。氧化沟与其他活性污泥法相比，具有占地大、投资高、运行费用也略高的缺点。