某餐厨垃圾废水处理工程设计方案 - secret

厌氧滤池具有如下特点：

① 由于厌氧微生物在厌氧生物滤池中以附着于载体表面形成生物膜和截留在填料空隙间的形态存在，可以积累大量的厌氧活性生物体，以保持高的微生物浓度，因此去除有机物的能力很高。

② 由于有较长的固体停留时间，因此生成的剩余污泥量少。据有关资料报道，生产性AF在600d的运行中没有废弃污泥。不需要专设泥水分离设施，且出水SS较低。

③ 厌氧生物滤池由于生物膜附着生长，故承受冲击负荷的能力较强，冲击负荷过去后能很快自动恢复正常的工作。

④ 由于采用了固定膜技术，废水进入反应器内，逐渐被细菌水解酸化，转化为乙酸和甲烷，废水组成在不同反应器高度逐渐变化，微生物的种群的分布也呈现规律性。在底部（进水处），发酵菌和产酸菌占很大比重，随反应器的升高。产甲烷菌逐渐增多并占主导地位。

⑤ 无需搅拌和回流设施，整个工艺能耗低，系统运行稳定，运行管理简便。

与其它各类厌氧处理方法相比，由于生物膜的存在，厌氧滤池去除难生物降解有机物的能力相对较强，出水水质相对较好。

但厌氧滤池也有如下缺点：

① 对高浓度高氨氮有机废水来讲，厌氧滤池的容积负荷大大低于UASB反应器，因此为达到满意的处理效果，厌氧滤池的水力停留时间需很长。

② 厌氧滤池填料的成本较高，甚至会高于滤池池体的成本。 ③ 厌氧滤池最大的缺点是不适宜处理悬浮物含量高的废水。 2.1.4.3 NH4-N的去除

大量含氮的有机工业废水排入天然水体将恶化水体质量，影响渔业发展、危害人体健康。废水中氮污染的主要危害有：①氨氮消耗水体中的溶解氧，氨氮随废水排入水体后，可在硝化细菌作用下被氧化为硝酸盐，氧化每毫克的NH4+-N，要消耗水体的溶解氧4.57mg。②氨氮会与氯作用生成氯胺，并氧化成氮，当以含有较高浓度氨氮的水体作水源，或对含氨氮量较高的废水处理厂出水进行消毒时，要增加氯消耗量。③无机氮化合物对人和生物有毒害作用，氨氮会影响鱼

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鳃的氧传递，浓度较高时甚至使鱼类死亡。硝酸盐和亚硝酸盐有可能转化为亚硝胺，而亚硝胺是致癌、致变和致畸物质，对人体有潜在威胁。④加速水体的富营养氧化过程，水体富营养化后，藻类的迅速繁殖将降低水的质量，主要表现为：影响给水处理，造成处理设施（如滤池）易被堵塞，缩短了冲洗周期，增加水处理费用；造成水体水流变缓，水深变浅，最终导致水体消亡；由于藻类的代谢，使水具有色和气味，影响感观；蓝绿藻产生的毒物危害鱼和家畜；由于藻类的腐烂引起溶解氧的大量消耗等等。因此，含氮废水必须进行处理后排放。

中等浓度的氨氮废水的主要处理方法有空气吹脱法、化学处理法中的折点加氯法、选择性离子交换法、生物脱氮法、电渗析和反渗透等六种方法，其中电渗析和反渗透方法由于处理成本很高，除特殊情况外，很少使用。

生物脱氮法是废水中的含氮有机物在生物处理过程中被异养型微生物氧化分解，转化为氨氮，然后由自养型硝化细菌将其转化为亚硝态氮和硝态氮，最后再由反硝化细菌将亚硝态氮和硝态氮转化为气态氮，从而达到脱氮的目的。生物脱氮工艺具有多种形式，其中工程上常见的A/O法脱氮工艺流程。

生物脱氮主要优点有： ①脱氮效果较好； ②处理费用低； ③温度适用范围较广； ④同时可去除部分的磷； ⑤无二次污染。 主要缺点有：

①对废水中的毒物比较敏感；

②某些生物脱氮工艺操作管理较为复杂。

环境因素对硝化反应和反硝化反应的影响是不相同的，描述如下： ①温度

温度对硝化菌的比增长速率及硝化速率有着重要影响。硝化反应的适宜温度范围为30～35℃，此时硝化菌的比增长速率最大；在5～35℃的范围内，反应速率随温度升高而加快。当温度低于15℃，硝化速率明显下降；温度低于5℃时，硝化菌的生命活动几乎停止。对于同时去除有机物和进行硝化反应的系统，温度低于15℃即发现硝化速率迅速降低。低温对硝化菌的抑制更为强烈，因此在

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12～14℃时常会出现亚硝酸盐的积累。

反硝化反应可在5～27℃范围内进行，当温度达3℃时，反硝化反应将完全停止。

②溶解氧

水中溶解氧浓度对硝化菌的增殖和氧化反应存在着明显的影响，水中溶解氧浓度降低，硝化菌的增长速率和硝化率也随之降低。研究表明，亚硝酸菌对溶解氧的忍耐能力大于硝酸菌。据报道，在水中溶解氧浓度为0.5mg/L时，亚硝酸菌仍能正常活动，而硝酸菌慢被抑制，从而使系统内的亚硝酸盐浓度产生积累。

值得注意的是，在活性污泥絮体以及生物膜的内部存在着氧的浓度梯度，因此，在活性污泥和生物膜法生物硝化系统中，尽管混合液中的溶解氮浓度可能较高，但絮体或生物膜内部溶解氧的浓度由于扩散受阻，可能已达到限制其增长和进行硝化的浓度。因此，在实际硝化系统中，需要维持溶解氧的浓度应由反应器内形成的絮体大小、生物膜厚以及相应的混合强度来决定。絮体越大或生物膜越厚，混合强度小，则扩散能力越差，相应地混合液所需维持的溶解氧浓度就必须越高，否则硝化过程将受到抑制。一般认为在活性污泥法硝化系统中，要维持正常的硝化效果，混合液溶解氧浓度应大于2.0mg/l；而在生物膜法硝化系统中，由于其混合条件差，溶解氧浓度应大于3.0mg/l。同时，一般认为溶解氧浓度为0.5～0.7mg/l是硝化菌可忍受的极限。

溶解氧对反硝化反应亦有很大影响，主要由于氧会同硝酸盐竞争电子供体，且会抑制硝酸菌还原酶的合成及其活性，一般认为系统中溶解氧应保持在0.5mg/l以下，才能保持反硝化反应的正常进行，但生物膜系统中氧的传递阻力较大，可以容许较大的溶解氧浓度。

③pH值

硝化菌对pH值的适应范围较宽，其最佳pH值范围为8.0～8.4，亚硝酸的最大硝化速率发生PH值为8～9时；硝酸菌的最大硝化速率发生在PH值为6.5～7.5时。pH值向酸性和碱性方向移动，硝化速率即下降。pH值低于6.0和高于9.6时，硝化反应将停止进行。

另一方面，由于硝化过程本身放出H+，如果系统本身的缓冲能力较低，则随着硝化过程的进行，如果废水本身的碱度消耗殆尽，pH值将下降到很不利的水平，甚至导致硝化过程完全终止。

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反硝化菌反应碱度的反应，反硝化菌的适宜PH值为6.5～7.5，不适宜的PH值会影响反硝化菌的生长速率和反硝化酶的活性。

④抑制物质

某些有机物和大多数重金属离子及其复合阴离子对硝化菌具有抑制作用。 由于硝化过程是亚硝酸菌和硝酸菌两大菌群协同作用的过程，其中任何一种菌群被抑制。硝化过程将不能正常进行。很明显，如果亚硝酸菌被抑制，硝化过程将完全终止；如果硝酸菌受到抑制，则系统内将发生亚硝酸根的积累。

⑤污泥泥龄

为使硝化菌能在连续流的反应系统中存活并维持一定数量，微生物的反应器中的停留时间即污泥龄θc应大于硝化菌的最小世代期，硝化菌的最小世代期即其最大比增长速率的倒数。一般应取系统的污泥龄为硝化菌最小代期的两倍以上，并不小于3-5d，为保证一年四季度有充分的硝化反应，污泥龄应大于10d。

⑥碳源

反硝化过程需要提供足够的碳源，反硝化速率除与环境因素有关外，还受碳源种类的影响。如果废水中有充足的有机物碳源，可以直接用作反硝化的碳源。一般认为，当废水的BOD5/TN即C/N大于2.86时，可认为碳源充足，反硝化正常，不需投加外碳源。反之则应投加甲醇或其他易降解的有机物作为外加碳源。 2.1.4.4生物除磷脱氮

近年来，常用的生物除磷脱氮工艺主要有三类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法；第三类为前两类的不同组合。

一、按空间分割的连续流活性污泥法

按空间分割的连续流活性污泥法是指各种功能在不同的空间（不同的池子）内完成。目前，较成熟的工艺有：A2/O法、氧化沟法和AB法。

1、A2/O法

A2/O法即厌氧、缺氧、好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。

该工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于

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