生活污水處理工藝中的活性污泥法處理效果

     國內大多數北方分散式城鎮均建在較為偏遠的地區，產(chǎn)生的生活污水難以通過(guò)市政污水處理廠(chǎng)集中處理排放，因此需要采取就地處理排放或回收利用的方式。一般來(lái)講，北方分散式城鎮生活污水的處理工藝可以分為預處理、主工藝和后處理三個(gè)環(huán)節。預處理往往被用于除渣、沉砂、調節和穩定水流量;主工藝通常采用活性污泥法和生物膜法等，通過(guò)微生物的新陳代謝作用將廢水中的有機質(zhì)分解;后處理主要包括消毒和殺菌等。處理合格后的生活污水可被用于循環(huán)冷卻水補給水、綠化用水和沖灰沖渣補水等。

      活性污泥是由多種好氧微生物、兼性微生物(還可能有少量厭氧微生物)和廢水中的有機、無(wú)機固體物質(zhì)混合在一起形成的絮狀體，具有降解和去除廢水有機污染物和部分氮、磷元素的能力?；钚晕勰喾ㄊ抢萌斯ゑZ化培養的活性污泥，使其在人工營(yíng)造的環(huán)境中呈懸浮狀態(tài)生長(cháng)，并分解和去除廢水中有機物及氮磷等污染物的生物處理方法。按照工藝流程的不同，火電廠(chǎng)主要采用的活性污泥法可分為常規活性污泥法和序批式活性污泥法兩類(lèi)。

　　1常規活性污泥法

　　常規活性污泥法的處理系統一般由初沉池、曝氣池、二沉池、污泥排放及回流系統等部分組成。廢水首先進(jìn)入初沉池，通過(guò)初步沉淀去除部分不溶解固體，同時(shí)也可穩定流量。沉淀池的出水依次進(jìn)入曝氣池，該池是常規活性污泥法的核心，廢水與池內的活性污泥充分混合，同時(shí)通過(guò)風(fēng)機向池內曝氣，一方面可防止活性污泥在池中沉淀，使其處于懸浮狀態(tài)與廢水充分接觸;另一方面向池中提供充足的氧氣，促進(jìn)微生物的新陳代謝和繁殖。

　　活性污泥中的微生物在有氧的環(huán)境條件下分解廢水有機物，并將一部分營(yíng)養物質(zhì)吸收同化，終起到凈化廢水的作用。曝氣池的出水進(jìn)入二沉池，該池是對泥水混合液進(jìn)行固液分離的關(guān)鍵環(huán)節，一般采用重力沉降、氣浮法或膜分離等方法實(shí)現活性污泥和廢水的分離。二沉池的排水即為系統處理后的出水，排出的污泥需要另做處理。一般而言，為了維持曝氣池中活性污泥的動(dòng)態(tài)平衡，部分二沉池產(chǎn)生的污泥要通過(guò)污泥回流系統送回曝氣池作為接種污泥，另一部分多余的污泥則通過(guò)污泥排放系統外排。

　　通常采用活性污泥法處理的生活污水BOD5濃度應大于100mg/L，當BOD5過(guò)低時(shí)微生物將不能得到足夠的營(yíng)養源，其新陳代謝將受到抑制，終導致廢水處理效果變差。但BOD5的含量也不宜太大，因為活性污泥采用的是有氧代謝方式，而廢水中氧氣的溶解度很低，若BOD5的濃度過(guò)高，有機物分解就會(huì )消耗更多的氧，容易導致系統缺氧，終影響污染物的處理效果。

　　2序批式活性污泥法

　　序批式活性污泥法(SBR)也稱(chēng)作間歇活性污泥法，是指在同一個(gè)反應池或反應器中，按時(shí)間順序由進(jìn)水、反應、沉淀、排水和待機等多個(gè)基本工序組成的活性污泥污水處理方法。與常規活性污泥法相比，其特征在于系統按照間歇方式操作運行，由于每個(gè)反應池獨立運行，為了連續地處理廢水，處理系統往往需設置兩個(gè)或多個(gè)反應池交替運行達到處理效果，對于每一個(gè)反應池而言，其進(jìn)水和出水是間歇性的;其次，系統中每個(gè)反應池的操作都是分階段和按時(shí)間序列進(jìn)行的。單個(gè)反應池的典型工作周期如圖1所示。

　　進(jìn)水工序是指生活污水進(jìn)入反應池的過(guò)程，一般從反應池低水位開(kāi)始，充水至高水位。反應工序是指進(jìn)水之后，向反應池中的污水進(jìn)行曝氣處理的工序，在此過(guò)程中活性污泥上的微生物與廢水充分接觸，分解其中的有機質(zhì)，實(shí)際操作中可根據需要在好氧或缺氧條件下進(jìn)行，也可以在兩種條件下交替進(jìn)行。沉淀工序是指反應池充分反應后對廢水進(jìn)行靜置沉淀的過(guò)程，是實(shí)現泥水固液分離的關(guān)鍵。工序所經(jīng)歷的時(shí)間稱(chēng)為沉淀時(shí)間，可根據需要靈活調整。排水工序指將沉淀后的上清液撇除至反應池低水位的工序，一般需要采用特殊的潷水設備排水，其優(yōu)點(diǎn)在于可在不擾動(dòng)污泥層并防止水面浮渣外溢的情況下將上清液從水面撇除，確保出水水質(zhì)。常用的潷水器包括旋轉式潷水器、虹吸式潷水器和無(wú)動(dòng)力浮堰虹吸式潷水器等。待機是指從一個(gè)周期停止排水到下一個(gè)周期開(kāi)始進(jìn)水所經(jīng)歷的過(guò)程，可采用曝氣或不曝氣的方式，期間通常不再進(jìn)水。由于失去了廢水中有機質(zhì)的供給，微生物在此階段多處于內源呼吸狀態(tài)，可為下一運行周期創(chuàng )造良好的初始條件。

　　在實(shí)際應用中，當廢水水質(zhì)不能滿(mǎn)足SBR工藝處理要求時(shí)，需設置必要的預處理或前處理環(huán)節，如格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池、隔油池、纖維及毛發(fā)捕集器、水解酸化池、混凝沉淀池和中和池等。SBR生活污水處理工藝的優(yōu)點(diǎn)主要包括：可對曝氣方式和強度進(jìn)行靈活控制和調節，實(shí)現好氧和缺氧等狀態(tài)的交替，具備良好的有機質(zhì)的凈化效果和一定的脫氮除磷效果;廢水在靜止狀態(tài)下沉淀，采用潷水設備可縮短泥水分離時(shí)間、提高分離效率，確保出水水質(zhì)和運行效果;由于在進(jìn)水過(guò)程中反應池內有滯留的部分處理水，對新進(jìn)入系統的廢水有稀釋和緩沖作用，可在一定程度上有效抵抗水量、有機負荷甚至有毒物質(zhì)的沖擊;系統往往由多個(gè)反應池組成，各反應池的運行相對獨立，可分別根據水質(zhì)、水量進(jìn)行獨立調整，運行靈活，凈化效果好;反應池底物濃度高，濃度梯度大，污泥泥齡較短，絲狀菌難以大量繁殖，污泥容易沉淀，不易發(fā)生污泥膨脹;工藝流程整體簡(jiǎn)單，涉及的設備少，裝置構造簡(jiǎn)單，便于運維管理;造價(jià)低，布置緊湊，占地面積小，無(wú)需設二沉池、污泥回流系統等。

　　3問(wèn)題及措施

　　在某些偏遠地區城鎮生活污水的處理過(guò)程中，活性污泥法存在處理效果差、出水難達標的問(wèn)題，這是由于該方法適用于水質(zhì)和水量比較穩定的有機廢水，一般要求BOD5≥100mg/L。對于生活污水BOD5長(cháng)期低于100mg/L的火電廠(chǎng)，建議采用其它生化處理方法。若BOD5短期之內偏低，可以考慮人為投加有機碳源，提高廢水可生化性。部分電廠(chǎng)對廠(chǎng)內廢水的管理比較混亂，將生產(chǎn)廢水與生活污水混合，混合水BOD5很低(<50mg/L)，平均流量卻可高達100～200t/h，導致活性污泥法處理效果極差。對于這種情況，建議電廠(chǎng)加強廢水管理，將水質(zhì)特征差異較大的廢水進(jìn)行分類(lèi)處理，提高處理效果。

　　對于北方的一些偏遠地區廠(chǎng)礦，由于秋冬季溫度較低，會(huì )導致微生物活性下降，生化處理設施無(wú)法正常運行。鑒于這種情況，可以考慮將處理系統設置在室內或者增設足夠的保溫措施，確保在外界低溫環(huán)境條件下，系統仍可以正常地運行，保證出水的水質(zhì)。

　　4結語(yǔ)

　　生活污水的達標處理是火電廠(chǎng)全面落實(shí)《水污染防治行動(dòng)計劃》的重要前提。本文重點(diǎn)介紹了常規活性污泥法和序批式活性污泥法的工藝流程和技術(shù)特點(diǎn)，分析了在工程應用中影響活性污泥法處理效果的水質(zhì)、水量和溫度等問(wèn)題，并提出了相應的解決方案，可為采用這類(lèi)方法的西北偏遠城鎮地區提供一定的借鑒。