活性污泥工艺的技术现状及发展趋势

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1、活性污泥工艺的技术现状及发展趋势摘要：活性污泥工艺是污水处理的主要工艺，传统的活性污泥工艺采用中等污泥负荷，曝气池为连续推流式。对传统工艺的改进可以充分满足各种不同的处理要求，这些改进可以分为池形的改进、运行方式的改进、曝气方式的改进、生物学方面的改进及投加填料等方面的改进。本文从工艺改进和污泥膨胀两个方面介绍了活性污泥工艺的技术发展，讨论了该工艺未来的发展趋势。关键词：活性污泥池形运行方式曝气方式生物除磷膜分离分子生物学活性污泥工艺是污水处理的主要工艺。在全球近6万座城市污水处理厂中，有3万多座采用活性污泥工艺，

2、而其余多为规模很小的稳定塘系统。活性污泥工艺本世纪初出现于英国，之后迅速在欧美得到应用。早在20年代初，我国上海就建成了采用活性污泥工艺的污水处理厂。30年代初，日本也开始采用活性污泥工艺处理污水。60年代以前，各地采用的活性污泥工艺与最初形式基本一致，称为传统活性污泥工艺。60年代以来，日益严重的水污染问题迫切需要建设大批污水处理厂，使活性污泥得到了较快的发展。本文从工艺改进和污泥膨胀两个方面，回顾了活性污泥工艺的技术发展，讨论了该工艺未来的发展趋势。1活性污泥工艺的改进传统活性污泥工艺采用中等污泥负荷，曝气池为

3、连续推流式。目前仍有大批采用传统活性污泥工艺的处理厂在运行。若只要求去除有机污染物时，传统活性污泥工艺仍是一种可行的选择。对传统活性污泥工艺进行的各种改进，产生了很多种不同的活性污泥工艺。一些工艺较传统工艺处理功能增强，一些工艺运行更加稳定，而另外一些工艺的费用大大降低或运行更加方便。这些工艺上的改进，充分满足了各种不同的处理要求。这些改进可以分为池形的改进、运行方式的改进、曝气方式的改进、生物学方面的改进以及投加填料等几个方面。1.1池形的改进传统工艺采用推流式曝气池，后来出现了完全混合式曝气池。推流流态和完全混

4、合流态各有其优缺点。与推流相比，完全混合式流态抗冲击负荷能力强，但易发生短流。另外，完全混合活性污泥系统易产生丝状菌污泥膨胀。氧化沟为环流流态，介于完全混合与推流之间，兼具二者的优点。氧化沟工艺最显著的特点是运行管理简便，出水稳定。1.2运行方式的改变传统工艺系连续流运行方式，且从曝气池前端进水。运行方式的早期改进是多点进水工艺。多点进水最初的目的是平衡沿池的污泥负荷及需氧量，但后来被渐减曝气工艺所取代。当采用串级反硝化工艺时，多点进水被用来补充各缺氧段的碳源。多点进水运行方式的另一个新用途是缓冲水力冲击负荷。当雨

5、季进入活性污泥系统的流量增大时，改为多点进水运行可有效防止污泥流失。SBR是间歇运行的活性污泥工艺，曝气和沉淀在同一池内完成，省去了二沉池和回流系统，使运行简单化。最初的SBR系间歇进水间歇出水运行。后来，在反应器内加入前置区，实现了连续进水间歇出水运行。这一改进的目的是为脱氮除磷过程补充碳源，另外兼有抑制丝状菌增长的作用。对应的工艺有CASS和ICEAS。CASS为周期循环活性污泥系统，是Trausenviro公司的专利工艺。ICEAS为间歇循环延时曝气系统，是ABJ公司的专利工艺。这两种工艺的本质特征都是连续进

6、水间歇出水，属同一种工艺。另外还有多种SBR工艺，如AquaSBR、OmNifloSBR、BPAS、Fluidyne等。所有这些工艺都是在曝气设备和滗水器上作了改进，运行方式上与最初SBR一致。T型氧化沟是另外一种间歇运行方式，两个边沟周期性地处于曝气和沉淀状态，因此也省去了二沉池和回流系统。合理调整运行周期和程序，T型氧化沟也可以进行硝化和反硝化。T型氧化沟的缺点是转刷利用率太低，脱氮效率也不高。为此，Kruger公司又开发了De型氧化沟。该种氧化沟属半间歇式运行，设有二沉池及回流系统。两个沟为一组，交替处于硝化

7、反硝化状态。只脱氮的De氧化沟称之为Biodenitro工艺；在氧化沟外设厌氧池，实现除磷时，称之为Biodenpho工艺。由于增设了二沉池及回流系统，DE沟的转刷利用率明显提高。间歇运行一个最新的改进是Seghers公司的Unitank工艺。该工艺的运行方式类似于T型氧化沟，但运行程序似乎更趋优化。1.3曝气方式的改变传统活性污泥工艺既采用鼓风曝气又采用机械表曝。鼓风曝气又有穿孔管曝气和微孔曝气两种形式。穿孔管鼓风曝气由于氧转移效率及动力效率太低，实际上已很少采用。曝气方式的改进主要是为了提高充氧性能，并方便运行

8、维护。射流曝气是曝气方式一种较早的改进。其充氧性能高于穿孔管曝气，且维护方便。目前，仍有新型的射流曝气装置出现。陶瓷微孔曝气器早在80年代就已采用，但一直没有得到广泛应用。80年代中期，大批污水处理厂改造成了陶瓷微孔曝气器，但至90年代很快又被橡胶膜片曝气器所取代。膜片曝气器的显著特点是不堵塞不积垢，但由于材质原因，其寿命和理化稳定性仍是一个待解决的问题。纯