每天150吨地埋式一体化污水处理设备

SBR是序批式间歇活性污泥法的简称,是近年来被国内外引起重视、研究并大力推广应用的一种污水生物处理新技术。CASS工艺是一种循环式活性污泥法,是SBR工艺的更新变型。之所以出现CASS工艺,是因为SBR有其自身难以克服的缺点,但CASS工艺不可*替代SBR。本文在分析这两种工艺原理的基础上,对两者进行了较为详细的比较。
原理及工艺特点
原理
SBR工艺是通过时间上的交替运行实现传统活性污泥法的运行全过程。该工艺只有一个SBR池,但同时具有调节池、曝气池和沉淀池的功能。运行过程分为进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。一个运行周期内,各阶段的运行时间、反应器混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。
CASS工艺包括充水—曝气、充水—泥水分离、滗水和充水—闲置等四个阶段。不同的运行阶段,根据需要调整运行方式。CASS工艺共分为三个反应区:生物选择区(DO<0.2mg do="">0.5mg/L)和好氧区(DO=(2～3)mg/L)。生物选择器为CASS前端的小容积区,通常在厌氧或兼氧条件下运行。有机污染物通过三个区的连续降解,可以达到很好的处理效果,同时能够实现脱氮除磷。

工艺特点
与传统活性污泥法相比,SBR工艺所具有的优点非常明显:工艺简单,调节池体积小或不设,无二沉池和污泥回流,运行方式灵活;结构紧凑,占地少,基建、运行费用低;反应过程浓度梯度大,不易发生污泥膨胀;抗负荷冲击能力强,处理效果好;厌氧(缺氧)和好氧交替发生,同时脱氮除磷而不需额外增加反应器。
CASS工艺与其他工艺相比,特点如下:CASS池的变容运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性;选择器的设置加强了微生物对磷的释放、反硝化、对有机物的吸附吸收等作用,增加了系统运行的稳定性;周期内反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的方式运行,有比较理想的脱氮除磷效果。
生物降解能力比较
SBR工艺在反应阶段,基质浓度随时间由高到低变化,微生物经历了对数生长期、减速生长期和衰减期,其降解有机物的速率也相应地由零级反应向一级反应过渡。由于SBR系统的非稳态运行,反应器中生物相十分复杂,微生物的种类繁多,各种微生物交互作用,强化了工艺的处理效能;采用该法处理COD浓度可达几百到几千毫克每升,其去除率均比传统活性污泥法高,而且可去除一些理论上难以生物降解的有机物质。
CASS工艺从污染物的降解过程来看,污水以相对较低的流量连续进入反应池,被混合液稀释到相对较低的浓度。从空间上看CASS工艺为*混合式,而在时间上则为推流式,基质浓度逐渐降低,浓度梯度从大到小,在曝气阶段有机物得到*降解。通过对沉淀阶段和排水阶段污水进入反应池后基质在主反应区内扩散规律的研究,发现基质扩散前沿边界在反应器水平方向和垂直方向都与沉淀时间的自然对数呈函数关系。
每天150吨地埋式一体化污水处理设备类似的脱氮除磷过程
废水的脱氮除磷要求经历厌氧一缺氧一好氧这样一个过程,而SBR工艺在时间上的灵活控制,不仅可以很容易地实现好氧、缺氧和厌氧,而且很容易在好氧条件下增大曝气量、延长曝气时间和增加污泥龄来强化硝化反应及聚磷菌过量摄磷;也可以在缺氧条件下方便地投加原污水或提高污泥浓度等方式使反硝化过程更快地完成;还可以在厌氧条件下通过搅拌促进聚磷菌充分地释磷。
CASS工艺的脱氮除磷效果则更为明显。生物选择器的设置为除磷创造了有利条件。来自主反应区高浓度污泥和废水充分混合,污泥中的反硝化菌以污水中的有机物为碳源,还原硝态氮(污泥中的硝态氮一般为2mg/L)为氮气,实现脱氮。
聚磷菌在厌氧条件下分解体内的聚磷酸盐释放到水中,获得能量用于吸收废水中的有机酸合成聚β—羟基丁酸(PHB)并储存于细胞内,这是一个过量的释放磷的过程,为好氧条件下的过量摄磷创造先决条件。由于废水的进入,在此区域还发生比较明显的反硝化,其去除的氮占总去除率的20%左右。
在缺氧区,微量曝气可以强化反硝化功能,也可不曝气进行除磷。对主反应区的曝气强度进行控制,使溶液处于好氧而活性污泥内部则基本处于缺氧状态,从而可以实现同步硝化和反硝化。

膜分离技术
膜分离法是利用高分子所具有的选择性来进行物质分离的技术，包括电渗析、反渗透、莫萃取、超过滤等。用电渗析法处理电镀工业废水，处理后废水组成不变，有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金属离子废水都适宜用电渗析处理，已有成套设备。反渗透法已大规模用于镀Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金属废水处理。采用反渗透法处理电镀废水，已处理水可以回用，实现闭路循环。液膜法治理电镀废水的研究报道很多，有些领域液膜法已由基础理论研究进入到初步工业应用阶段，如我国和奥地利均用乳状液膜技术处理含Zn废水，此外也应用于镀Au废液处理中。膜萃取技术是一种高效、无二次污染的分离技术，该项技术在金属萃取方面有很大进展。
离子交换处理法
离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，应用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等等，离子交换树脂有凝胶型和大孔型。前者有选择性，后者制造复杂、成本高、再生剂耗量大，因而在应用上受到很大限制。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力，多数情况下离子是先被吸附，再被交换，离子交换剂具有吸附、交换双重作用。这种材料的应用越来越多，如膨润土，它是以蒙脱石为主要成分的粘土，具有吸水膨胀性好、比表面积大、较强的吸附能力和离子交换能力，若经改良后其吸附及离子交换的能力更强。

但是却难再生，天然沸石在对重金属废水的处理方面比膨润土具有更大的优点：沸石是含网架结构的铝硅酸盐矿物，其内部多孔，比表面积大，具有*的吸附和离子交换能力。研究表明，沸石从废水中去除重金属离子的机理，多数情况下是吸附和离子交换双重作用，随流速增加，离子交换将取代吸附作用占主要地位。若用NaCl对天然沸石进行预处理可以提高吸附和离子交换功能。通过吸附和离子交换再生过程，废水中重金属离子浓度可浓缩提高30倍。沸石去除，在NaCl再生过程中，去除率达97%以上，可多次吸附交换，再生循环，而且对铜的去除率并不降低。
生物处理技术
由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点，经过多年的探索和研究，生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展，采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头，根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。