超声波—缺氧/好氧组合体系的构建（一）

　　论文关键词：超声波　缺氧/好氧　模型　污泥减量

　　论文摘要：污泥原位减量化技术是解决目前污水处理过程中产生剩余污泥问题的重要途径。本文设计的超声波-缺氧/好氧组合工艺实验模型是将超声波处理与缺氧/好氧(A/O)工艺相结合对污泥进行原位减量化。首先采用超声波直接对回流污泥进行超声处理，然后将超声波处理后的回流污泥返回缺氧池以及好氧池进行隐性生长，减少后续的剩余污泥产出量。同时，该设计并未影响出水水质。

　　本文侧重对模型的设计，关键是缺氧、好氧同池部分以及沉淀池、超声波处理器的设计与选择。模拟设计与常规工艺的实际设计有一定差别，部分参数是探索性的选择。

　　1 绪论

　　1.1 设计参考水量与水质   

　　设计规模：0.4m3/d处理规模实验室工艺模拟。.

　　进水水质：CODCr=600mg/L, BOD5 =280mg/ L, 总氮=77mg/ L, 氨氮=35mg/ L 总磷=3.0mg/L.

　　出水平均水质：CODCr≤70mg/ L，BOD5 ≤20mg/ L，SS≤30mg/ L，氨氮≤5mg/L.

　　污泥减少量预计在90%。

　　1.2我国城市主要污水处理工艺及其特点

　　我国现有城市污水处理厂80％以上采用的是活性污泥法，其余采用一级处理、强化一级处理、二级处理、稳定塘法及土地处理法等。

　　活性污泥法(Activated Sludge Process) [1]是以活性污泥为主体的生物处理方法，它的主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。需处理的污水和回流污泥同时进入曝气池，成为混合液。在曝气池内注入压缩空气进行曝气，在好氧状态下，污水中的有机物被活性污泥中的微生物群体分解而得到稳定，然后混合液流人二沉池。澄清水溢流排放，但该法存在污泥膨胀而影响处理效果的缺点。主要处理生活污水，占地面积大，运行管理方便，对污泥膨胀进行控制，运行成本低。设计容积负荷较低，SVI控制较严格，否则泥水不易分离，引起污泥膨胀而导致出水水质差。

　　活性污泥工艺的目的是在最大限度降低BOD的同时，减少污泥的产量。

　　活性污泥法(Activated Sludge Process)具有基建投资省、处理效果好的优点，是当今世界废水生物处理的主流工艺，但是在污水的生物处理过程中产生大量的生物污泥，需要经分离、稳定、消化、脱水及外置等步骤，这需要大量的基建投资和高昂的运行费用，剩余污泥处理和处置所需的投资和运行费用可占整个污水处理厂投资和运行费用的25％～65％，已成为废水生物处理技术面临的一大难题．开发不降低污水处理效果、实现污泥产量最小化的废水生物处理工艺，是解决污泥问题较理想的途径。剩余污泥通常会有相当量的有毒有害物质以及未稳定化的有机物，包括各种重金属、有毒有机物（PCBs、AOX等），大量病原菌、寄生虫(卵)以及N和P等营养元素。如果不进行妥善处理与处置，将会对环境造成“二次污染”。

　　污泥的最终处置常采用填埋、填海和用于农业。但随着可用土地的减少，考虑到人体的健康，在污泥用于农业之前必须进行进一步处理等，污泥的最终处置越来越困难，这使人们对于能减少污泥产量的生物处理工艺更加感兴趣。

　　生物活性污泥法有多种处理工艺，随着国外许多新技术、新工艺、新设备被引进到我国，城市二级污水处理厂常用的工艺方法有[2-3]：普通曝气法、A—B法(二段曝气法)、A/O除磷工艺、A/O脱氮工艺、A²/O除磷脱氮工艺、氧化沟工艺等。已有的生物除磷脱氮工艺可分成A/O系列、氧化沟系列和序批式反应器(SE)系列等。随着各个系列不断地发展和改进,形成了目前较典型的工艺，如A/O工艺、A²/O工艺、改良A²/O、倒置A²/O工艺、ORBEL氧化沟工艺、百乐克工艺等。目前我国新建及在建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥法仍为主流，占90％以上，其余则为一级处理、强化一级处理、生物膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。

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