本论文在分析梳理AAO与MBR这两种极具有代表性工艺的原理、特点的础上,进一步比较这两种工艺的建设投资和运行成本,总结出这两种工艺的优缺点,提出各自比较适用的情况,对今后在污水处理厂工艺选择上提供合理的建议。
1AAO工艺介绍
AA/O工艺是将厌/好氧除磷系统和缺氧/好氧脱氮系统相结合而成,是生物脱氮除磷的基础工艺,常规工艺在去除有机污染物的同时,具有一定脱氮除磷效果,可同时去除水中的BOD5、氮和磷。
图1 -AAO工艺流程示意图
污水与从沉淀池回流的污泥首先进入厌氧池,在此污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解态有机物进行厌氧释磷;然后与好氧末端回流的混合液一起进入缺氧池,在此污泥中的反硝化菌利用剩余的有机物和回流的硝酸盐进行反硝化作用脱氮;脱氮反应完成后,进入好氧池,在此污泥中的硝化菌进行硝化作用将废水中的氨氮转化为硝酸盐,同时聚磷菌进行好氧吸磷,剩余的有机物也在此被好氧细菌氧化,最后经沉淀池进行泥水分离,出水排放,沉淀的污泥部分返回厌氧池,部分以富磷剩余污泥排出。
AAO法的特点:
1)AAO法在去除有机碳污染物的同时,还能去除污水中的氮和磷,与普通活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比,不仅投资少、运行费用低,而且没有大量的化学污泥,具有良好的环境效益。
2)在厌氧段,污水中的BOD5或COD有一定程度的下降,氨氮浓度由于细胞的合成也有一些降低,但硝酸盐氮没有变化,磷的含量却由于聚磷菌的释放而上升在缺氧段,污水中有机物被反硝化菌利用为碳源,因此BOD5或COD继续降低,磷和氨氮浓度变化较小,硝酸盐则因为反硝化作用被还原成N2,浓度大幅度下降在好氧段,有机物由于好氧降解会继续减少,磷和氨氮的浓度会因硝化和聚磷菌摄磷作用,以较快的速率下降,硝酸盐氮含量却因消化作用而上升。
3)AAO法是厌氧、缺氧、好氧交替运行,可以达到同时去除有机物、脱氮和除磷多重目的,而且这种运行条件使丝状菌不易生长繁殖,避免了常规活性污泥法经常出现的污泥膨胀问题。AAO工艺流程简单,总水力停留时间少于其他同样功能的工艺,并且不用外加碳源,厌氧和缺氧段只进行缓速搅拌,运行费用较低
AAO法的缺点:
受到泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制,除磷效果不是十分理想,同时,由于脱氮效果取决于混合液回流比,而AAO法的回流比不宜过高(一般不超过200%),因此脱氮效果不能满足较高要求。
2 MBR工艺介绍
膜—生物反应器(MBR),是膜分离与生物处理技术组合而成的污水生物处理新工艺,这种反应器综合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点,它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留住,省掉二沉池,截留的活性污泥混合液中微生物絮体和较大分子有机物,停留在生物反应器内,使生物反应器内获得高生物浓度,并延长有机固体停留时间,因此,膜—生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。另外,MBR占地面积小,几乎不排剩余污泥,具有较高的抗冲击能力。
图2 MBR工艺流程示意图