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          分析 | “零污泥排放”好氧生物處理工藝
          日期:2016/11/8 10:59:15 人氣:2368
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          一、作者的話

          “零污泥排放”或低污泥量排放的好氧生物處理工藝在部分小型污水處理工程得到應用。然而,個人認為“零污泥排放”并非是系統中沒有污泥產生。依據一些成功案例,現將“零污泥排放”加以闡述,同時分析其經濟技術上的可行性,以供環保同行參考。

          二、成因分析
          形成“零污泥排放”的主要原因為:有機負荷非常低,微生物在曝氣池內長期處于內源呼吸,增長的污泥量大部分自身氧化,剩余污泥量很少;有少量的剩余污泥隨沉淀池出水帶出,從而形成生化處理系統無剩余污泥排放的表象。表1為2個基本無剩余污泥排放的生物處理工程實例數據分析。

          三、技術經濟分析比較

          污水好氧生物處理系統產生的增殖污泥減量化有多種途徑。除低負荷自身內源呼吸減量外,主要有厭氧消化、好氧消化及堆肥等。采用活性污泥法工藝的污水處理廠中,剩余污泥在濃縮后可以進行厭氧消化后脫水;對小型污水處理站,活性污泥法或生物接觸氧化法工藝運行中產生的增量污泥,可以進入污泥好氧消化池減量化或直接濃縮脫水。這些方法在技術上都是可行的,但在投資、運行成本及管理上存在較大的差異。下面以日處理量為10000 m3/d規模的城市污水處理廠采用不同污泥減量與處理方法進行比較分析。

          1. 工程費用

          采用普通活性污泥法(為比較分析簡化,不考慮脫氮除磷因素),BOD5污泥負荷為0.3 kg/(kg.d),污泥濃度2.0g/L,由微生物增殖產生的含水率為99%的污泥以150 m3/d計;低負荷活性污泥法BOD5污泥負荷為0.075kg/(kg.d),污泥濃度3.5g/L;采用不同污泥減量與處理方案的工程費用測算見表2。

          2. 運行成本
          供氧耗電成本是污水好氧生物處理成本的主要部分,活性污泥法需氧量計算式為:

          O2=a′(So-Se)Q+b′VX

          O2=(So-Se)Q(a′+b′/ Nrs) (5)

          一般生活污水取a′=0.48,b′=0.15,其負荷變化與需氧量的關系式為:

          O2=(200-20)10000(0.48+0.15/ Nrs)

          需氧量與負荷之間的關系如圖2所示。

          同表2各方案工藝參數相同,采用不同處理方案的供氧耗電成本及其它運行成本測算比較見表3。

          從表 3可見,盡管低負荷工藝省卻了多項污泥處理費用,但其供氧電耗增加量很大,最終的運行費用還是明顯超過了普通負荷工藝。

          3.其它方面

          占地上,方案1增加了污泥消化與濃縮脫水的場地;方案3曝氣池占地面積較大, 但總體上低負荷工藝占地面積更大。

          管理上,方案3最簡單,它省去了管理要求嚴格的污泥厭氧消化工藝,降低了運行管理要求。

          污泥處置上,方案3避免了尋找污泥處置場地以及組織運輸的過程,使污泥處置過程簡單化。

          四、適用范圍及技術進步探討

          1 .小型生活污水處理站
          通常情況下,小型生活污水處理站規模小,一般為物業管理部門監管,管理力量很薄弱,采用污泥脫水等設備不僅占地,影響周圍環境,而且從運行管理上而言也較困難;另一方面,由于規模小,采用低負荷工藝增加的投資和運行費用絕對值較低,經濟上實際增加的負擔有限,而在管理上能克服諸多困難,使處理設施能有效運行。因此,一般而言小型生活污水處理站采用“零污泥排放”或低污泥量排放好氧生物處理工藝是可行的。

          2.工業廢水處理站

          工業廢水處理站宜視處理規模、產生污泥量的大小及企業的管理水平來確定。規模小、增量污泥少、企業管理水平較薄弱時,采用“零污泥排放”或低污泥量排放好氧生物處理工藝是合理的。反之,則會較大地增加工程投資與運行費用,經濟上的可行性較差。

          3.污水處理廠

          污水處理廠由于規模較大,又有專業的管理力量實施科學管理,顯然采用此工藝會較大幅度增加工程投資與運行費用,根據中國的國情,是欠合適的。除非在污泥出路特別困難的場合可以考慮采用。

          4.技術進步

          據報道,一些新開發的復合微生物菌群具有相互共生的增殖體系和低污泥增長率,從而達到低剩余污泥排放量,這一類型的工藝有待于一定規模的工程實踐。另外有報道,對某些特定類型的有機廢水,通過濃縮污泥的微生物水解、酸化,提高污泥在系統中的氧化分解效果,在經濟合理的情況下實現基本無剩余污泥排放。因此,隨著技術進步,研究技術可行、經濟合理的低剩余污泥排放生物處理工藝,將是努力和發展的方向。

          -來源:環保水圈


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