Achievements
利用生物方法進(jìn)行污水處理,，已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,。但是，在活性污泥法的應(yīng)用中,，仍然存在以下主要缺點(diǎn)：曝氣池占地面積很大,，曝氣后氣體排放造成二次污染,；曝氣過(guò)程中活性污泥、空氣和污水三相混合不均勻,，氧傳遞速率較慢,，氧氣利用率不高，使得曝氣效率低,；剩余污泥排放量大,。本研究室基于多年來(lái)對(duì)環(huán)流反應(yīng)器流體力學(xué)特性和工程應(yīng)用的研究，提出了采用多級(jí)環(huán)流裝置作為活性污泥曝氣的新方式,，并經(jīng)過(guò)10多年的基礎(chǔ),、應(yīng)用以及工業(yè)化研究，形成了一套高效的活性污泥的處理污水的新工藝—多級(jí)環(huán)流曝氣工藝,。該工藝可改善氧的傳質(zhì),，增加氧的利用率，從而減少動(dòng)力消耗,；該工藝還可減少生物處理過(guò)程中剩余污泥的產(chǎn)量,，減輕處理污泥的負(fù)擔(dān)；同時(shí),，該工藝的生物處理構(gòu)筑物占地面積顯著減小,，可節(jié)約投資。該工藝已經(jīng)完成了20噸/天的工業(yè)中試,，通過(guò)了專家鑒定,；并在處理印染污水等方面已經(jīng)建成了工業(yè)應(yīng)用裝置，目前運(yùn)行良好,。
在多級(jí)環(huán)流曝氣工藝的基礎(chǔ)上,，針對(duì)含有中低濃度難降解有機(jī)物的污水，本研究室又開(kāi)發(fā)了厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣污水生物處理技術(shù),，以提高難降解有機(jī)物的處理效率,。通過(guò)在多級(jí)環(huán)流塔內(nèi)的懸浮污泥中添加具有特殊孔隙結(jié)構(gòu)和尺度的載體材料,，利用氧的傳遞阻力在載體內(nèi)部形成厭氧菌生存的環(huán)境，構(gòu)成專性厭氧菌生長(zhǎng)區(qū),。通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散和流體的沖刷作用,，有機(jī)物可以擴(kuò)散進(jìn)入載體內(nèi)部，并被厭氧菌降解,，同時(shí)載體內(nèi)部的厭氧降解產(chǎn)物也可進(jìn)入流化床主體,，實(shí)現(xiàn)厭氧生物降解和好氧生物降解的耦合。該工藝具有高效的好氧降解過(guò)程和厭氧降解過(guò)程,，且將厭氧和好像過(guò)程結(jié)合在一個(gè)裝置中進(jìn)行,，高度集成化，設(shè)備投資小,、處理效率高,、占地面積小。該工藝已經(jīng)在含酚廢水,、PTA廢水,、煉油廢水方面已經(jīng)開(kāi)展了大量的工藝開(kāi)發(fā)和工業(yè)模擬實(shí)驗(yàn)，取得了理想的處理效果,。
（1）多級(jí)環(huán)流曝氣：溶解氧濃度可達(dá)到6mg/L以上,，較廊道式曝氣池，占地面積可減小80% 以上,，處理時(shí)間可縮短50%以上,。
（2）厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣：COD的容積負(fù)荷可達(dá)到7g/L?d以上，對(duì)COD濃度小于2500 mg/L的含酚廢水,、PTA廢水等廢水，COD去除率達(dá)到95％以上,。
該技術(shù)主要針對(duì)各類石化,、化工及其他含有難降解有機(jī)物廢水的處理，小規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)集成式污水處理（如機(jī)場(chǎng),、遠(yuǎn)郊住宅小區(qū)等）以及污水的點(diǎn)源治理。
多級(jí)環(huán)流曝氣應(yīng)用包括兩種方式：① 以環(huán)流曝氣塔式設(shè)備替換現(xiàn)有的曝氣池,、初沉池,；② 在現(xiàn)有的深度在4m以上的廊道式曝氣池進(jìn)行改造。
多級(jí)環(huán)流曝氣塔為新型塔式曝氣處理設(shè)備為專利設(shè)備,，具有處理效率高,，占地面積小等顯著優(yōu)勢(shì)。20噸/天的工業(yè)中試結(jié)果（乙烯綜合廢水,，COD約為1000 mg/L,，）顯示，和該廠現(xiàn)有的廊道式曝氣池相比，占地面積可減小80% 以上,，處理時(shí)間可縮短50%以上,，出口廢水穩(wěn)COD定在60 mg/L以內(nèi)，特別適合于土地資源緊張,、處理效率要求高的生產(chǎn),、生活部門。多級(jí)環(huán)流曝氣塔頂部還有集成的泥水分離器,，可將出水中的污泥分離,，在污泥沉降良好的情況下，可直接排放,，不需要初沉和二沉設(shè)備,，使設(shè)備投資、能耗以及占地面積大幅度降低,；即使對(duì)沉降性能不佳的污泥,，也可達(dá)到初沉的作用，節(jié)省初沉設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用,。
通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的深度在4m以上的廊道式曝氣池進(jìn)行改造,，也可實(shí)現(xiàn)多級(jí)環(huán)流曝氣，方法是在曝氣池內(nèi)改造曝氣系統(tǒng),，加裝多級(jí)導(dǎo)流筒內(nèi)構(gòu)件,。其改造簡(jiǎn)單，投資小,，但對(duì)廢水處理的效果有顯著的提高,。采用多級(jí)環(huán)流曝氣后，曝氣池內(nèi)的溶解氧濃度提高50%（可達(dá)到6 mg/L 以上）以上,，懸浮污泥濃度提高30%以上,，在達(dá)到相同處理效果的前提下，水力停留時(shí)間可減小50%以上,，處理負(fù)荷提高50%以上,，特別適合于對(duì)現(xiàn)有裝置增容的技術(shù)改造。由于溶解氧濃度高,，剩余污泥的產(chǎn)量也顯著降低,。
厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝，通過(guò)在多級(jí)環(huán)流曝氣塔中添加高孔隙率的聚合物填料,，在填料內(nèi)部形成的缺氧環(huán)境,，可發(fā)生水解-酸化反應(yīng)，通過(guò)水解-酸化將難降解有機(jī)物降解為揮發(fā)性脂肪酸,，進(jìn)一步由裝置中主體的懸浮污泥進(jìn)行好氧代謝,，實(shí)現(xiàn)了厭氧—好氧生物降解的耦合,，提高了難降解有機(jī)物的降解效率。工業(yè)模擬裝置的研究表明,，對(duì)COD濃度達(dá)到3500 mg/L的含酚廢水,，采用厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝，24h內(nèi)COD可降解至100 mg/L以下,；對(duì)COD濃度達(dá)到2500 mg/L 的PTA 廢水,，采用厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝，16 h內(nèi)COD可降解至100 mg/L以下,；對(duì)COD達(dá)到2000 mg/L,，BOD/COD<0.1的煉油廢水，采用厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝,，24 h內(nèi)COD可降解至60 mg/L以下,。上述處理效果，均優(yōu)于傳統(tǒng)的A/O或者A/A/O續(xù)批式聯(lián)合工藝,，占地面積低于這些工藝的1/8,。
商談。
