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一天150噸一體化污水處理設(shè)備
HCR的主要特點(diǎn)是：
(1)系統(tǒng)占地少，基建費(fèi)用低。HCR系統(tǒng)占地一般很少，其原因主要有三：一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊，結(jié)構(gòu)合理，減少了占地；二是反應(yīng)器高徑比大(為7∶1)，部分被埋在地下，有效地利用了垂向空間，減少了平面上的占地；三是所需水力停留時(shí)間很短，容積負(fù)荷和污泥負(fù)荷都很高，減少了反應(yīng)器的體積。
合理集成設(shè)計(jì)、少占地是減少基建投資的主要因素，反應(yīng)器和沉淀池的容積小，又節(jié)省土建投資或設(shè)備制造費(fèi)用。根據(jù)工程預(yù)算結(jié)果對比表明，采用HCR工藝處理同樣數(shù)量的污水，其基建費(fèi)用比活性污泥法工藝要減少30%以上。
(2)空氣氧轉(zhuǎn)化利用率高，容積負(fù)荷和污泥負(fù)荷高。HCR工藝的曝氣方式采用射流擴(kuò)散式，并通過垂向循環(huán)混合，使溶解氧達(dá)到大值，這一過程實(shí)際上吸取了深井曝氣依靠壓頭溶氧的優(yōu)點(diǎn)。高速噴射形成紊流水力剪切，使氣泡高度細(xì)化并均勻分散，決定了該方法對空氣氧的轉(zhuǎn)化利用率高。據(jù)試驗(yàn)測定，其空氣氧的轉(zhuǎn)化利用率可高達(dá)50%，溶解氧含量易保持在5mg/L以上。
足夠的溶解氧是保證好氧生物處理系統(tǒng)高負(fù)荷運(yùn)行的條件，這也是HCR工藝的優(yōu)勢所在。一般情況下，HCR系統(tǒng)的污泥濃度在10g/L左右，高可超過20g/L。反應(yīng)器中生物量之大，決定了其負(fù)荷值必然高。試驗(yàn)和已有工程的運(yùn)行結(jié)果顯示，HCR的容積負(fù)荷大可達(dá)70kgBOD5/(m3·d)，小試可達(dá)100 kg BOD5/(m3·d)；其污泥負(fù)荷值可以超過6 kg BOD5/(kgSS·d)。
(3)固液分離效果好，剩余污泥量較少。HCR工藝混合污水中的微生物菌團(tuán)顆粒小，其沉降性能好，這是其顯著特點(diǎn)之一，污泥在沉淀池中的停留時(shí)間一般只需要40min左右。該工藝每降解1kg BOD所產(chǎn)生的剩余污泥量，比其他好氧方法平均減少40%左右，從而大大減少了污泥處理量。剩余污泥量較少的原因主要有兩個(gè)：其一，強(qiáng)烈曝氣使微生物代謝速度快，由此引起的生化反應(yīng)可能加大內(nèi)源消耗，剩余污泥量相對少；其二，由于反應(yīng)器中混合污水被高速循環(huán)液流剪切，微生物的團(tuán)粒被不斷分割細(xì)化，團(tuán)粒內(nèi)部的氣孔減少，使其密度相對增加，總的體積減少。
(4)抗沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)。HCR為*混合型運(yùn)行方式，原水先與回流污水合流，然后再進(jìn)入反應(yīng)器，并立即被快速循環(huán)混合。高濃度COD或有毒廢水沖擊系統(tǒng)時(shí)，它們在進(jìn)入反應(yīng)器之前實(shí)際上已經(jīng)被稀釋，進(jìn)入反應(yīng)器后又被迅速均勻混合，使沖擊液流的濃度大大降低，從而有效地提高了HCR系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力。此外，強(qiáng)烈曝氣使微生物的新陳代謝加快后，也可能減少沖擊所造成的部分影響。
工程實(shí)踐表明，HCR工藝對甲醛廢水、含酚廢水、糖醛廢水、樹脂酸廢水都能進(jìn)行有效處理；如已有工程實(shí)例的進(jìn)水COD濃度達(dá)到了20000mg/L；該工藝還有望提高污水脫氮的效果。
(5)系統(tǒng)操作簡便靈活，處理效果有保障。HCR系統(tǒng)的反應(yīng)器循環(huán)水量、補(bǔ)充曝氣量、污泥回流量等都可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，便于選擇佳的組合效果。正因?yàn)槿绱耍捎肏CR工藝容易保證較高的COD去除率。圖2顯示了HCR反應(yīng)器容積負(fù)荷與COD去除率的變化關(guān)系?？梢钥闯觯M管其容積負(fù)荷變化較大，COD去除率均達(dá)到80%左右。
一天150噸一體化污水處理設(shè)備AB法工藝的主要特征
1：A段在很高的負(fù)荷下運(yùn)行，其負(fù)荷率通常為普通活性污泥法的50~100倍，污水停留時(shí)間只有30~40min，污泥齡僅為0.3~0.5d。污泥負(fù)荷較高，真核生物無法生存，只有某些世代短的原核細(xì)菌才能適應(yīng)生存并得以生長繁殖，A段對水質(zhì)、水量、PH值和有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷有*的緩沖作用。A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機(jī)物含量高。
2：B段可在很低的負(fù)荷下運(yùn)行，負(fù)荷范圍一般為<0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留時(shí)間為2~5h，污泥齡較長，且一般為15~20d。在B段曝氣池中生長的微生物除菌膠團(tuán)微生物外，有相當(dāng)數(shù)量的高級真核微生物，這些微生物世代期比較長，并適宜在有機(jī)物含量比較低的情況下生存和繁殖。
3：A段與B段各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，相互隔離，保證了各自獨(dú)立的生物反應(yīng)過程和不同的微生物生態(tài)反應(yīng)系統(tǒng)，人為地設(shè)定了A和B的明確分工。
工作機(jī)理
1： 開放式系統(tǒng)原理
AB工藝中不設(shè)初沉池，從而使污水中的微生物在A段得到充分利用，并連續(xù)不斷的更新，使A段形成一個(gè)開放性的、不斷由原污水中生物補(bǔ)充的生物動態(tài)系統(tǒng)。
2： 微生物的生物相及其特性
A段內(nèi)微生物活性強(qiáng)、世代期短、具有很強(qiáng)的吸附能力。
當(dāng)A段以兼氧的方式運(yùn)行時(shí)，由于供氧較低，高活性微生物為了滿足自身代謝能量的要求，被迫對在好氧條件下把不易分解的有機(jī)物進(jìn)行初步分解，起到大分子斷鏈的作用，使其轉(zhuǎn)化為較小分子的易降解有機(jī)物，從而在后續(xù)的B段好氧曝氣中易于被去除。B段主要是世代期長的真核微生物，能夠保證出水水質(zhì)。
AB法工藝的優(yōu)點(diǎn)
具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，良好的脫氮除磷效果和投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低等。
1：對有機(jī)底物去除效率高。
2：系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動小，有*的耐沖擊負(fù)荷能力，有良好的污泥沉降性能。
3：有較好的脫氮除磷效果。
4：節(jié)能。運(yùn)行費(fèi)用低，耗電量低，可回收沼氣能源。經(jīng)試驗(yàn)證明，AB法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用20%~25%.
氧化溝工藝由于其特殊的運(yùn)行方式，在空間上形成了缺氧、好氧的交替變化，達(dá)到了硝化、反硝化和生物除磷的目的。其可在低負(fù)荷和較長的泥齡條件下運(yùn)行，由于無需回流，比一般工藝節(jié)能10%～20%。若水量大或負(fù)荷高，則工藝占地面會很大。我國邯鄲污水處理廠采用了三段式氧化溝工藝，是目前國內(nèi)投入運(yùn)行的大的氧化溝系統(tǒng)。
所有的生物除磷系統(tǒng)都有以下幾個(gè)特點(diǎn)：保證厭氧區(qū)真正處于厭氧狀態(tài)，既不存在游離態(tài)的溶解氧，也不存在硝酸根等結(jié)合態(tài)氧，如通過改變污泥回流方式和路徑以避免硝酸根進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，而防止厭氧區(qū)的反硝化作用，對聚磷菌厭氧釋放磷的競爭抑制作用;保證厭氧區(qū)進(jìn)水中易生物降解有機(jī)物的含量，以使聚磷菌能在與其它細(xì)菌對食料的爭奪中占優(yōu)勢，如可在進(jìn)水中加入初沉污泥酸性發(fā)酵液等。
生物除磷技術(shù)因工藝簡單、運(yùn)行簡便，處理效果好，運(yùn)行方式靈活等，近年來已成為城市污水除磷的重要方法，得到廣泛應(yīng)用。隨著生物學(xué)及其技術(shù)的發(fā)展，新的除磷理論不斷出現(xiàn)，生物除磷工藝也將得到更大的發(fā)展，可持續(xù)污水生物除磷工藝的開發(fā)也將成為研究重點(diǎn)。
生物除磷新技術(shù)-反硝化聚磷菌除磷工藝
反硝化除磷機(jī)理
反硝化除磷就是在厭氧/缺氧環(huán)境交替運(yùn)行的條件下，易富集一類兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厭氧微生物，該聚磷菌能利用NO3-作為電子受體，通過它們的代謝作用同時(shí)完成過量吸磷和反硝化過程。大限度地減少碳源需求量，實(shí)現(xiàn)了能源和資源的雙重節(jié)約。反硝化除磷能節(jié)省COD約50%，節(jié)省氧約30%，剩余污泥量減少50%左右。
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