A/O工藝開創于80年代初,它將缺氧反硝化反應池置于該工藝,所以又稱為前置反硝化生物脫氮工藝。A/O法主體工藝包括缺氧池和好氧池。其A池為缺氧池,可以水解部分有機物,提高污水的可生化性,還能使污水中的含氮有機物水分解為氨態氮。而來自好氧池混合液的回流,可使硝態氮反硝化為氮氣,從而達到脫氮的效果。O池為好氧池,除了能利用微生物氧化有機物外,還能氧化氨態氮使之變為硝態氮,通過混合液回流,回流到缺氧池。
生物脫氮的基本原理是在傳統的二級處理中將有機氮轉化為氨氮的基礎上,通過硝化菌的作用,將氨氮轉化成為亞硝化氮、硝態氮,再通過反硝化作用將硝態氮轉化成為氮氣,從而達到從廢水中脫氮的目的。在厭氧和好氧的交替運行條件下,絲狀菌不能大量繁殖,因此也沒有污泥膨脹的可能,有利于后續的沉淀處理單元運行和出水水質。
A/O池具有普通活性污泥法和生物膜法兩者的優點。A/O法既能有效的去除BOD,又能脫氮除磷,為后續深度處理降低氮磷負荷,以滿足更高的出水要求。現普遍流行的A/O池內布滿填料,大大增加了容積負荷,為建成地埋式構筑物創造了條件。
3.1.2、人工濕地介紹
人工濕地是近年來迅速發展的生物-生態治污技術,可處理多種廢水,目前該技術已經成為提高大型水體水質的有效方法。人工濕地的原理是利用自然生態系統中物理、化學和生物的三重共同作用來實現對污水的凈化。這種濕地系統是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中,由土壤和填料(如卵石等)混合組成填料床,污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動,或在床體表面流動。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物(如蘆葦等),形成一個*的動植物生態環境,對污染水進行處理。
我公司發明的北方人工濕地系統是專門針對冬季氣候寒冷、冰凍期較長的北方地區使用的且凈化效果良好的人工濕地凈化污水的方法。對污水中污染物的去除作用包括基質的吸附、過濾、氨的揮發、植物的吸收及濕地中微生物作用下的硝化和反硝化作用。
3.1.3、懸浮物固體去除
污水中含有懸浮固體,污水流經濕地過程中,由于流速一般很小,再加上植物的阻隔和填料的截留懸浮固體得以有效去除,這樣會造成兩個方面的結果:一是水質物、氮磷、重金屬和病原菌等,因此去除懸浮物可以提高污水的去除效率。通過過濾和沉得到凈化;二是濕地特性和功能得以改變。污水中的懸浮物含有大量污染物質,例如有機淀,污水中可沉降性污染物被快速截留去除,而懸浮物固體則通過濕地基質表面吸附、微生物菌分解機理去除,濕地對懸浮物的去除非常有效,懸浮物固體出水值一般低于5mg/L,為防止濕地超負荷運行,進水前一般設置預處理。
3.1.4、人工濕地氮、磷的除去機理
生活污中含有大量氮和磷,是引起地表水體的富營養化的主要因素,GB18918中嚴格規定了生活污水污染物排放的限值。
植物的直接吸收。濕地植物發達的根系,可以直接吸收污水中的氨氮、硝態氮以及溶解性磷鹽,為植物的生長提供必要營養,植物的吸收可以去除污水大量的氮以及幾乎全部的磷。
微生物的轉化。人工濕地中介質填料上附著大量的生物膜,膜外部的好氧微生物依靠水中溶解氧氧化氨氮,使氨氮轉化為硝態氮并利用反應釋放出的能量。膜中部的兼氧微生物利用水中有機物與硝態氮,經過反應裝化為N2釋放到大氣中。
目前利用前期強制供氧,可使濕地中水的溶解氧濃度上升,硝化菌數量增多,活性增強,進而使硝化反應得以順利進行,去除率明顯提高。另外合理的植物配比以及植物種植密度,可使氮、磷的去除達到 的效果,且可以美化周邊的環境。
3.1.5、人工濕地有機物的除去機理
人工濕地對有機污染物具有較強的去除能力。污水中的有機物包含顆粒性有機物和溶解性有機物,不溶性有機物通過在濕地基質中的過濾作用可以很快地被截留進而被微生物分解或利用,可溶性有機物則通過植物根系生物膜的吸附、吸收及厭氧好氧生物代謝降解過程而被分解去除。
BOD的去除包括幾個生物化學過程:好氧呼吸、厭氧消減和硫酸鹽還原。約50%的進水BOD在處理床體上層內即可去除,一般BOD濃度約為10mg/L。由濕地*的環境,形成了系統中好氧菌、兼性菌及厭氧菌的良好生存狀態。尤其是介質表層,微生物活性較高,對有機物的去除能力較強,但當表層介質被淹沒時就會阻止好氧循環,進而加強并平衡了好氧-厭氧循環,為微生物充分發揮提供條件。
3.1.6、人工濕地系統植物的選擇
根據北方地區的氣候特點,以及“優先利用本地物種,慎重選擇外來物種”的原則,以及大量的實驗研究篩選出北方地區的優勢植物蘆葦、香蒲、菖蒲、美人蕉、黃花鶯尾、茭白等既對污染物有較高的去除率,又有較好的越冬能力,適宜作為北方人工濕地的種植植物。
3.1.7、人工濕地系統冬季保溫及運行機理
北方寒冷地區冬季溫度較低,而人工濕地對污染物的去除受環境,特別是溫度影響較大,因此,對人工濕地采用可行性的保溫措施是必要的。目前在我國寒冷地區冬季主要采用隔離設計,在濕地床體上覆蓋保溫材料,進而起到保溫作用。
在我國北方地區,由于冬季氣候寒冷,會造成濕地系統管道發生破裂,濕地植物出現休眠現象,根系微生物代謝減緩甚至停止,終導致濕地處理效率大幅度下降。這也是導致北方地區人工濕地應用較少的主要原因。針對這一問題,北方人工濕地表層由特殊填料覆蓋,在冬季可減小因污水蒸發蒸騰和流動造成的能量損失,有助于維持和提高濕地內的溫度。
3.1.8、人工濕地系統的特點
- 出水均衡;
- 選型植物具有抗熱、凈化能力強、抗病蟲害及對周圍環境的適應等很好的能力;
- 建造和運行費用低;
- 易于維護和管理;
- 出水水質好;
- 耐沖擊負荷強;
- 植物的回收和水的回用可直接和間接產生經濟效益。
3.1.9、本項目生化處理工藝的選擇
針對本項目污染物濃度高,易生化的特點。本設計采用缺氧+好氧+QYH北方人工濕地處理的工藝。
缺氧+好氧生物脫氮工藝簡稱A/O法,將反硝化反應器放置在系統,硝化反應器內已經過充分反應的硝化液的一部分回流到反硝化反應器,在反硝化反應器內脫氮菌利用原污水中的有機物作為碳源,以回流硝化液中硝酸鹽的氧作為受電體,將硝態氮還原為氮氣,不需外加碳源。
A/O出水后,進入我司發明的QYH北方人工濕地進行深度處理,使出水得到進一步凈化,同時具有消聲減噪,美化周圍環境作用。
達標后的濕地出水能用作園區綠地灌溉、廁所沖洗用水,進一步提高了污水的綜合利用程度,有效實現節能減排。
本工藝將缺氧與好氧工藝有機結合在一起,具有工藝流程簡單、構筑物和設備少、建設費用和運行費用較低的特點