第一篇：A2O生物脫氮除磷工藝與MBR工藝簡(jiǎn)介及焚燒發(fā)電廠滲濾液處理

A2O是Anaeroxic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，A2O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。工作原理

其工藝流程圖如下圖，生物池通過曝氣裝置、推進(jìn)器(厭氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厭氧段、缺氧段、好氧段。

在該工藝流程內(nèi)，BOD5、SS和以各種形式存在的氮和磷將一一被去除。A2O生物脫氮除磷系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌組成。在好氧段，硝化細(xì)菌將入流中的氨氮及有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氲酱髿庵?，從而達(dá)到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級(jí)脂肪酸等易降解的有機(jī)物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去。

工藝特點(diǎn)

(1)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。

(2)在同時(shí)脫氧除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類其他工藝。

(3)在厭氧—缺氧—好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。

(4)污泥中磷含量高，一般為2．5％以上。

一、MBR可提式暴起系統(tǒng)

可提升式垃圾滲濾液MBR生化段微孔曝氣裝置

由于垃圾滲濾液MBR段的曝氣方式主要有微孔曝氣和射流曝氣兩種，射流曝氣相對(duì)于微孔曝氣有三個(gè)缺點(diǎn)：1.投資成本高，2.能耗運(yùn)行費(fèi)用高，3.池內(nèi)水溫高。水溫的升高，（超過38攝氏度，造成硝化速率降低），還需要配套冷卻系統(tǒng)。另外射流曝氣還存在曝氣不均(曝氣只向一個(gè)方向)的現(xiàn)象，有的區(qū)域曝氣過量,有的區(qū)域曝氣明顯不足,這樣可能造成生物膜被沖脫或因缺氧生物膜也者脫落，影響系統(tǒng)的生化性。

采用可提升式垃圾滲濾液MBR生化段微孔曝氣裝置，采用橡膠可變孔微空曝氣，底盤設(shè)有止回閥裝置，當(dāng)管道系統(tǒng)停止供氣時(shí)阻止混合液進(jìn)入布?xì)庵Ч?，這樣可避免支管內(nèi)進(jìn)入混合液而被堵塞現(xiàn)在膜的材質(zhì)，膜片具有抗附著表面的專用進(jìn)口橡膠（EPDM）。

同時(shí)，由于曝氣管直徑較小，不易產(chǎn)生氣泡聚集現(xiàn)象，水氣混合狀態(tài)更趨合理。因此，其氧的轉(zhuǎn)移率高，比一般產(chǎn)品高15%。

采用該曝氣裝置可直接從池底提升至水面以上，即使有曝氣頭損壞或堵塞可提出池面維護(hù)檢修。

該曝氣系統(tǒng)曝氣管路和牽引提升系統(tǒng)均采用316不銹鋼，確保提升強(qiáng)度和水下腐蝕現(xiàn)象。確保系統(tǒng)正常降、落。

二、垃圾焚燒發(fā)電場(chǎng)垃圾滲濾液特色技術(shù)

針對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠的新鮮垃圾滲濾液，可生化性較好，而COD、氨氮、SS濃度相當(dāng)高，水質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn)，首先進(jìn)行有效的預(yù)處理后進(jìn)入MBR生化系統(tǒng)，然后進(jìn)入納濾/反滲透系統(tǒng)，濃縮液進(jìn)行集中處理，處理出水全部達(dá)標(biāo)，可回用綠化，甚至回用為工業(yè)用水。沼氣收集處理可焚燒發(fā)電。

根據(jù)工程具體情況選擇MBR的形式以及膜的搭配，有效節(jié)約投資與運(yùn)行費(fèi)用。

三、城市生活垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液處理特色技術(shù)Ⅰ

垃圾滲濾液首先經(jīng)過預(yù)處理，然后進(jìn)入外置式加強(qiáng)型MBR系統(tǒng)，MBR出水進(jìn)入納濾和反滲透系統(tǒng)，出水達(dá)標(biāo)排放或者回用。

外置式MBR系統(tǒng)一般用于垃圾滲濾液處理規(guī)模在200噸/天以上的工程中，主要有“一級(jí)A/O/N系統(tǒng)＋二級(jí)A/O＋外置式管式膜系統(tǒng)”組成。

對(duì)于規(guī)模比較大的垃圾滲濾液處理工程，特別設(shè)計(jì)了兩級(jí)生化A/O，并且進(jìn)行了強(qiáng)化，利用管式膜超濾出水，脫氮效率大大提高，這樣對(duì)后續(xù)的納濾/反滲透系統(tǒng)的負(fù)荷大大降低，對(duì)濃縮液的處理也相對(duì)容易。

四、城市生活垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液處理特色技術(shù)Ⅱ

垃圾滲濾液經(jīng)過預(yù)處理進(jìn)入加強(qiáng)型內(nèi)置式MBR系統(tǒng)，然后MBR出水經(jīng)入納濾和反滲透系統(tǒng)。本工藝特點(diǎn)是采用加強(qiáng)型內(nèi)置式MBR系統(tǒng)，在MBR反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的MBR反應(yīng)器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，并且靠抽吸出水，能耗相對(duì)較低；占地較分置式更為緊湊。缺點(diǎn)膜通量相對(duì)較低。

五、城市生活垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液處理特色技術(shù)Ⅲ

垃圾滲濾液經(jīng)過預(yù)處理進(jìn)入加強(qiáng)型外置式MBR系統(tǒng)，然后MBR出水經(jīng)入催化氧化系統(tǒng)，最后通過反滲透系統(tǒng)。

本工藝特點(diǎn)是采用我公司新研發(fā)的催化氧化系統(tǒng)，通過催化氧化系統(tǒng)出水COD可控制在100mg/l左右，反滲透系統(tǒng)作為一個(gè)出水達(dá)標(biāo)排放的保證措施，當(dāng)催化氧化系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)的時(shí)候，反滲透系統(tǒng)可以不啟動(dòng)，如果啟動(dòng)后，產(chǎn)生的濃縮液可以通過催化氧化系統(tǒng)有效處理。該系統(tǒng)處理污染物徹底，濃縮液產(chǎn)生量少。

第二篇：新型生物脫氮工藝的簡(jiǎn)介

新型生物脫氮工藝的簡(jiǎn)介

摘要：水體中的氮素污染越來越嚴(yán)重。傳統(tǒng)生物脫氮工藝在廢水脫氮過程中發(fā)揮著重要的 作用，但也暴露出成本高、脫氮效率低等缺點(diǎn)。隨著生物脫氮新技術(shù)如亞硝酸型硝化反硝化技術(shù)、厭氧氨氧化技術(shù)的發(fā)展，生物脫氮新工藝也越來越多的受到研究者的關(guān)注。本文主要介紹了亞硝化脫氮工藝（SHARON）、厭氧氨氧化工藝（ANMAMOX）、亞硝化-厭氧氨氧化組合工藝（SHARON-ANAMMOX）、全程自養(yǎng)脫氮工藝（CANON）、限制自養(yǎng)硝化反硝化工藝（OLAND）。分別闡述了各工藝的原理、影響因素、運(yùn)行特性、應(yīng)用狀況等。最后，簡(jiǎn)單敘述了各工藝的區(qū)別和聯(lián)系，對(duì)各種工藝的操作參數(shù)進(jìn)行了比較和概括。關(guān)鍵詞：SHARON；ANMAMOX；SHARON-ANAMMOX；CANON；OLAND

1.引言

傳統(tǒng)的生物脫氮理論包括硝化和反硝化兩個(gè)過程，分別由自養(yǎng)型硝化菌和異氧型反硝化菌完成。傳統(tǒng)生物脫氮工藝需要消耗大量的溶解氧、碳源，造成較高的運(yùn)行成本。隨著近代生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，以及污水生物脫氮工程實(shí)踐中出現(xiàn)的新的問題和現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了一些脫氮理論的新認(rèn)識(shí)，并逐漸形成了生物脫氮新的理論?；谶@些生物脫氮新理論，廢水生物脫氮新技術(shù)也有了較快的發(fā)展。在亞硝酸型硝化反硝化技術(shù)和厭氧氨氧化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了一些新的生物脫氮工藝。這些生物脫氮工藝包SHARON、ANMAMOX、SHARON-ANAMMOX、OLAND、CANON等。

2.Sharon工藝

SHARON（single reactor for high ammonia removal over nitrite）即亞硝化脫氮工藝，是 荷蘭Delft 技術(shù)大學(xué)1997 年提出并開發(fā)的一種新型生物脫氮技術(shù)[1]。其基本原理是在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，在有氧的條件下，自養(yǎng)型亞硝酸菌將NH4+轉(zhuǎn)化為NO2﹣，然后在缺氧的條件下，異氧型反硝化菌以有機(jī)物為電子供體，以NO2﹣為電子受體，將NO2﹣轉(zhuǎn)化為N2。其理論基礎(chǔ)是亞硝酸型硝化反硝化技術(shù)，生化反應(yīng)式可用下式（1）表示：

NH4+ + 0.75O2 + HCO3﹣→ 0.5 NH4+ + 0.5NO2﹣+ CO2 + 1.5H2O（1）

該工藝的關(guān)鍵是如何將氨氧化控制在亞硝酸階段，并持久維持較高濃度的亞硝酸鹽積累[2]。由于硝化過程中的兩類細(xì)菌亞硝酸菌和硝酸菌的生長(zhǎng)特性不同，對(duì)環(huán)境的要求也不同，這為將硝化控制在亞硝化階段提供了條件[3]。SHARON 工藝使用單個(gè)無需污泥停留的完全混合反應(yīng)器（CSTR）來實(shí)現(xiàn)，在較短的 HRT 和30~35℃的條件下，利用高溫下硝酸菌的活性比亞硝酸的活性低，同時(shí)利用硝酸菌的

水力停留時(shí)間大于亞硝酸菌的水力停留時(shí)間，使水力停留時(shí)間介于兩者之間，從而淘汰硝酸菌[4]。

經(jīng)過小試、中試，第一個(gè)生產(chǎn)規(guī)模的運(yùn)用SHARON工藝的Dokhaven污水處理場(chǎng)于1998年初在荷蘭鹿特丹建成并投入運(yùn)行。該SHARON的進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度為1g/L，進(jìn)水氨氮的總量為1200kg/d，氨氮的去除率為85%。

SHARON 工藝與傳統(tǒng)的的脫氮工藝相比，具有能夠節(jié)省25%的氧氣，節(jié)省40%的碳源、污泥產(chǎn)量少、反應(yīng)器容積減少、反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，它也存在一些問題，如反應(yīng)時(shí)較高的溫度不適合城市污水的處理，僅比較適合處理污泥硝化上清液和垃圾滲濾液等高氨高溫廢水，適合C/N 較低的廢水，亞硝化產(chǎn)物NO2﹣是致癌、致畸、致突變物質(zhì)，對(duì)受納水體和人體健康有害。

3.Anammox工藝

ANAMMOX(anaerobic ammonium oxidation)即厭氧氨氧化工藝，是由荷蘭DeLft 大學(xué) 1990 年提出的一種新型脫氮工藝。厭氧的條件下，微生物以NH4+為電子供體，NO2﹣為電子受體，把NH4+、NO2﹣轉(zhuǎn)化為N2 的過程。其生化反應(yīng)式可用下式（2）表示：

NH4+ + NO2﹣→ N2 + 2H2O（2）

Graaf[5]等通過同位素15N 示蹤研究，提出了厭氧氨氧化可能的代謝途徑，見下圖1。他 認(rèn)為ANAMMOX是通過生物氧化的途徑實(shí)現(xiàn)的，過程中最可能的電子受體是羥(NH2OH)，而羥胺本身是由亞硝酸鹽產(chǎn)生的。

圖1 Graaf 提出的ANAMMOX 工藝的可能途徑[5] 厭氧氨氧化過程中起作用的微生物是Anammox菌。Anammox菌是專性厭氧化學(xué)無機(jī) 自養(yǎng)細(xì)菌，生長(zhǎng)十分緩慢，在實(shí)驗(yàn)室的條件下世代期為2~3 周，厭氧氨氧化過程的生物產(chǎn)量很低，相應(yīng)污泥產(chǎn)量也很低。

ANAMMOX工藝的影響因素主要集中在系統(tǒng)環(huán)境對(duì)Anammox菌的抑制。主要的影響 因素包括反應(yīng)器的生物量、基質(zhì)濃度、pH 值、溫度、水力停留時(shí)間和固體停留時(shí)間等。

ANAMMOX工藝具有不少突出的優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)傳統(tǒng)的脫氮過程，耗氧下降62.5%；不需外加碳源，節(jié)約成本；不需調(diào)節(jié)pH 值降低運(yùn)行費(fèi)用。但該工藝還存在以下幾個(gè)方面的問題：工藝還沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)用化和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；Anammox細(xì)菌生長(zhǎng)緩慢，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，為保持反應(yīng)器內(nèi)足夠多的生物量，需要有效的截留污泥等[6]。

荷蘭的研究者們于2002 年通過數(shù)學(xué)模型模擬設(shè)計(jì)出世界上第一個(gè)生產(chǎn)性規(guī)模的 ANMAMOX 反應(yīng)器，該反應(yīng)器建在荷蘭鹿特丹Dokhaven污水處理廠內(nèi)，主要用于污泥消 化液的脫氮處理。

4.SHARON-ANAMMOX工藝

SHARON-ANAMMOX工藝即為SHARON和ANAMMOX的組合工藝。SHARON作為硝化反應(yīng)器，在此反應(yīng)器內(nèi)，含NH4+的污水中約50%的NH4+氧化成NO2﹣；ANAMMOX作為反化反應(yīng)器，含NH4+和NO2﹣的SHARON 反應(yīng)器的出水作為此反應(yīng)器的進(jìn)水，在此反應(yīng)器內(nèi)，厭氧條件下NH4+和NO2﹣被轉(zhuǎn)化為N2 和H2O。生化反應(yīng)式如下式（3）：

NH4+ + 0.75O2 + HCO3﹣→ 0.5N2 + CO2 + 2.5H2O（3）

典型的SHARON-ANAMMOX工藝流程如下圖2 所示。

圖2 SHARON-ANAMMOX 組合工藝流程[7] SHARON-ANAMMOX工藝的中，反應(yīng)的主要控制條件為溫度、堿度和水力停留時(shí)間； 同時(shí)，Anammox反應(yīng)器中不得有溶解氧的存在[8]。

SHARON-ANAMMOX工藝中發(fā)揮作用的細(xì)菌主要為氨氧化菌和Anammox 菌，兩者均 為自養(yǎng)型細(xì)菌，因此該工藝無需外加碳源；同時(shí)還可以節(jié)約氧氣約50%，污泥產(chǎn)量低，可 以節(jié)約90%以上的運(yùn)行成本，具有很好的應(yīng)用前景。

SHARON-ANAMMOX工藝主要適用于處理污泥上清液和高氨氮、低碳源工業(yè)廢水。對(duì)污泥上清液而言，應(yīng)用此工藝時(shí)并不需要調(diào)節(jié)pH 值，因?yàn)槲勰嗌锨逡褐泻蠬CO3﹣，當(dāng)有一半的NH4+被轉(zhuǎn)化后，污水中的堿度也幾乎被耗光，從而導(dǎo)致反應(yīng)器中pH 值下降，從而抑制硝化反應(yīng)的進(jìn)行，使SHARON反應(yīng)器的出水中NH4+/NO2﹣保持在1.0 左右，為 ANAMMOX工藝中反應(yīng)的發(fā)生創(chuàng)造條件[9]。

清華大學(xué)蒙愛紅[10]利用CSTR反應(yīng)器對(duì)亞硝化工藝處理高濃度氨氮自配廢水進(jìn)行了試 驗(yàn)研究，利用EGSB 反應(yīng)器進(jìn)行了厭氧氨氧化工藝的試驗(yàn)研究。在亞硝化—厭氧氨氧化串聯(lián)運(yùn)行后，亞硝化反應(yīng)器的氨氮平均去除率為79%，厭氧氨氧化反應(yīng)器中氨氮的去除率為 1%~45%，NO2﹣的平均去除率為60%~99.9%。

世界上第一個(gè)生產(chǎn)性SHARON-ANAMMOX工藝已于2002 年6 月在荷蘭鹿特丹 Dokhaven污水處理廠正式運(yùn)行，主要用于處理污泥消化上清液。

5.CANON工藝

新型生物脫氮工藝——CANON工藝（completely autotrophic ammonium removal over nitrite)即全程自養(yǎng)脫氮工藝,該工藝是指在單個(gè)反應(yīng)器或生物膜內(nèi)，通過控制溶解氧實(shí)現(xiàn)亞硝化和厭氧氨氧化，從而達(dá)到脫氮的目的。CANON工藝是基于亞硝化和厭氧氨氧化技術(shù)而發(fā)展的。

在限氧條件下，NH4+首先被好氧亞硝化菌氧化成NO2﹣，然后，厭氧氨氧化菌將NH4+和NO2﹣以及痕量的NO3﹣轉(zhuǎn)化為N2?？偦瘜W(xué)反應(yīng)式可用下式（4）表示：

NH4+ + 0.85O2 → 0.435N2 + 0.13NO3﹣+ 0.14H+ +1.3H2O（4）

CANON工藝反應(yīng)器中的微生物主要是亞硝化細(xì)菌和厭氧氨氧化菌以及少量的硝化細(xì) 菌和常規(guī)異氧菌。有研究表明，CANON工藝中反應(yīng)的發(fā)生依賴于好氧氨氧化菌Anammox 菌兩種自養(yǎng)微生物菌群在限氧條件下穩(wěn)定的相互作用關(guān)系CANON 工藝對(duì)于含高氨氮、低有機(jī)碳的污水來說，是一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又高效的選擇。

CANON工藝中所涉及的微生物均為自養(yǎng)菌，無需外加碳源。另外，CANON工藝在單一的反應(yīng)器中運(yùn)行，且僅需微量曝氣，從而減少占地面積和能耗。與傳統(tǒng)的脫氮工藝相比，該工藝可減少63%的供氧量、100%的碳源。

Sliekers等人[11]2002 年研究了CANON 工藝在SBR反應(yīng)器中的應(yīng)用情況，同時(shí)研究了該過程中的微生物特性。在限氧條件下，并未發(fā)現(xiàn)亞硝酸氧化菌，只有在O2 不受限制時(shí)或 進(jìn)水NH4+濃度較低時(shí)，反應(yīng)器中才出現(xiàn)亞硝酸氧化菌。郝曉地[12]等人利用數(shù)學(xué)模擬技術(shù)對(duì) CANON工藝的各個(gè)未知因素和影響因子進(jìn)行理論分析，發(fā)現(xiàn)溶解氧和膜的氨表面負(fù)荷（ASL）是CANON工藝中兩個(gè)重要的影響因子。Sliekers等人[13]在2003 年研究了CANON 在氣提反應(yīng)器中的應(yīng)用情況，結(jié)果表明，氣提反應(yīng)器適用于CANON工藝。反應(yīng)器中存在少量的活性很低的亞硝酸氧化菌，可能是由于反應(yīng)器中O2 濃度過高所導(dǎo)致的。孟了等[14]利用SBR反應(yīng)器處理垃圾滲濾液，實(shí)現(xiàn)了CANON工藝。當(dāng)DO控制在1mg/L 左右，處理廢液流量為600m3/d，進(jìn)水氨氮＜800mg/L 的條件下，氨氮的去除率＞95%，總氮的去除率＞90%。這些研究都為CANON 工藝的工程應(yīng)用提供了有力的中試基礎(chǔ)，對(duì)于如何在實(shí)際工程中控制其操作參數(shù)還有待進(jìn)一步的深入研究。

6.OLAND工藝

OLAND（oxygen limited autotrophic nitrification denification，限制自養(yǎng)硝化反硝化工藝）工藝是限氧亞硝化與厭氧氨氧化偶聯(lián)的一種新穎的生物脫氮反應(yīng)系統(tǒng)[15]。其原理是首先在DO約為0.1~0.3mg/L的限氧條件下，好氧氨氧化菌將50%的NH4+轉(zhuǎn)化為NO2﹣，使亞硝化階段的出水比例穩(wěn)定在NH4+/ NO2﹣=1：（1.2±0.2），從而為厭氧氨氧化階段提供理想的進(jìn)水，達(dá)到高效脫氮的目的。該工藝的反應(yīng)式可用下式（5）表示：

NH4+ + 0.75O2 → 0.5N2 + H+ + 1.5H2O（5）

OLAND工藝和CANON工藝最大的差別在于前者在兩個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，而后者則在單 一反應(yīng)器中完成。OLAND 工藝與傳統(tǒng)脫氮工藝相比，可以節(jié)省供氧62.5%，節(jié)省碳源100%。該工藝的關(guān)鍵在于控制反應(yīng)器中的溶解氧，這也是該工藝存在的主要問題，在混合菌群連續(xù)運(yùn)行的條件下難以對(duì)氧和污泥的pH 值進(jìn)行良好的控制[15]。

OLAND 工藝中，溶解氧是限氧亞硝化階段的主要影響因素，而生物量和基質(zhì)濃度、pH值和溫度則影響厭氧氨氧化過程。

董遠(yuǎn)湘等[16]采用以多孔球懸浮填料為載體的限氧亞硝化生物膜處理高氨氮、低碳源的 廢水，通過對(duì)DO 控制在0.5~1.0mg/L，實(shí)現(xiàn)硝化階段出水中的氨氮與亞硝態(tài)氮的比例達(dá)到 最適值1：（1.2±0.2），從而為后階段的厭氧氨氧化系統(tǒng)提供理想的進(jìn)水；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在生物膜中進(jìn)行氨氧化作用的主要為亞硝化桿菌（Nitrosomonas sp.）、亞硝化（Nitrosospira sp.）。張丹等[17]采用OLAND 工藝處理高氨氮、低COD 的廢水，應(yīng)用內(nèi)浸式多聚醚砜中膜，實(shí)現(xiàn)了污泥的完全截留，通過控制DO 在0.1~0.3mg/L 之間，實(shí)現(xiàn)了硝化階段出水中的氨氮與亞硝態(tài)氮的比例達(dá)到最適值1：（1.2±0.2）

7.結(jié)語

新的生物脫氮工藝相對(duì)于傳統(tǒng)脫氮工藝來說，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，如：降低供氧能耗、無需外加碳源、減少反應(yīng)器容積、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用等。新工藝中反應(yīng)的發(fā)生過程往往需要特定的條件，如較高的溫度，一定的pH 值，低碳源、高氨氮的進(jìn)水等，這通常不適于處理常規(guī)的生活污水，而對(duì)特殊的廢水如污泥消化上清液和垃圾滲濾液等來說，則具有良好的處理效果。目前，這些新工藝的發(fā)展才剛剛起步，對(duì)于其影響因素、過程控制、微生物特性等還不甚清楚。這些都需要進(jìn)一步研究。參考文獻(xiàn)： [1] 萬金寶，王建永．基于短程硝化反硝化的SHARON 工藝原理及技術(shù)要點(diǎn)[J]．工業(yè)水處理，2008，28（4）：13-15 [2] 袁林江，彭黨聰，王志盈．短程硝化反硝化生物脫氮[J]．中國(guó)給水排水，2000,16（2）：29-31 [3] 林濤，操家順，錢艷．新型的脫氮工藝——SHARON 工藝[J]．環(huán)境污染與防治，2003，25（3）：164-166 [4] 李振強(qiáng)，陳建中．廢水脫氮新技術(shù)研究進(jìn)展[J]．廣州環(huán)境科學(xué)，2005，20（3）：16-19 [5] Van de Graaf A A，Bruijn P，Robertson L A，et al．Autotrophic growth of anaerobic ammonium-oxidationmicroorganism in a fluidized bed reactor[J]．Microbiology．，1997，143：2415-2421

[6] 康海笑，陳建中，周明羅，等．廢水厭氧氨氧化工藝（ANAMMOX）[J]．廣州環(huán)境科學(xué)，2004，19（3）：14-16 [7] Than Khin，Ajit P Annachhatre．Noval microbial nitrogen removal process[J]．Biotechnology Advance，2004，22（7）：519-532 [8] 汪慧貞，吳俊奇，高志明．半硝化-厭氧氨氧化脫氮新工藝[J]．環(huán)境工程，2001，19（5）：7-9 [9] 葉建鋒．廢水生物脫氮處理新技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006，132-133 [10] 蒙愛紅，左劍惡．亞硝化-厭氧氨氧化工藝的試驗(yàn)研究[J]．給水排水，2003，29（3）：98 [11] A.Olav Sliekers，N Derwort，J L Campos，et al．Completely autotrophic nitrogen removal overnitrite in one single reactor [J]．Water Res。，2004，36：2475~2482

[12] Xiaodi Hao，et al．Sensitivity analysis of a biofilm model describing a one-stage completely autotrophicnitrogen removal(CANON)process[J]．Biotechnol Bioeng，2002，73（3）：266-277 [13] A.Olav Sliekers，K A Third，W Abma，et al．CANON and Anammox in a gas-lift reactor[J]．FEMSMicrobiology Letters，218（2003）：339-344

[14] 孟了，陳永，陳石．CANON工藝處理垃圾滲濾液中的高濃度氨氮[J]．給水排水，2004，30（8）：24-30 [15] 葉劍鋒，徐祖信，薄國(guó)柱．新型生物脫氮工藝——OLANG工藝[J]．中國(guó)給水排水，2006，22（4）：6-8 [16] 董遠(yuǎn)湘，李小明，尹疆，等．溶解氧對(duì)OLANG生物膜反應(yīng)器硝化性能的影響及其微生物種群動(dòng)態(tài)研究[J]．環(huán)境污染與防治，2005，27（8）：561-564 [17] 張丹，徐慧，劉耀平，等．OLAND 生物脫氮系統(tǒng)運(yùn)行及其硝化菌群的分子生物學(xué)檢測(cè)[J]．應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2003，9（5）：530~533

第三篇：大型城市污水處理廠除氮脫磷工藝之循環(huán)式活性污泥法

大型城市污水處理廠除氮脫磷工藝之循環(huán)式活性污泥法

(C-TECH)摘 要：循環(huán)式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge Technology，簡(jiǎn)稱C-TECH工藝)是間隙式活性污泥法(SBR法)的一種變型。該工藝將可變?nèi)莘e活性污泥法過程和生物選擇器原理進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。在循環(huán)式活性污泥法(C-TECH)中, 每一操作循環(huán)包括進(jìn)水-曝氣階段、沉淀階段、撇水階段和閑置階段等幾個(gè)過程。在操作循環(huán)的曝氣階段(同時(shí)進(jìn)水)一步完成生物降解過程(包括降解有機(jī)物、硝化/反硝化、生物除磷等過程)；在非曝氣階段完成泥水分離功能。排水裝置系移動(dòng)式撇水堰，籍此可將每一循環(huán)操作中所處理的廢水經(jīng)沉淀階段后排出系統(tǒng)。1 前言

隨著污水處理除氮脫磷要求的不斷提高，污水處理工藝及其運(yùn)行日益復(fù)雜化，污水處理的投資及其運(yùn)行費(fèi)用也隨之越來越高，因此如何在滿足處理要求的前提下，簡(jiǎn)化工藝流程，減少工程投資和運(yùn)行費(fèi)用，是世界各國(guó)所面臨的一個(gè)共同課題。下面簡(jiǎn)要介紹由Goronszy教授和奧地利SFC環(huán)境工程有限公司開發(fā)、推廣應(yīng)用的循環(huán)式活性污泥法工藝（簡(jiǎn)稱C-TECH 工藝）。循環(huán)式活性污泥法工藝在其優(yōu)異的除氮脫磷性能基礎(chǔ)上，能大大地簡(jiǎn)化工藝流程，減少工程投資和運(yùn)行費(fèi)用，是目前國(guó)際上較為先進(jìn)的一種城市污水除磷脫氮工藝。

循環(huán)式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge Technology,簡(jiǎn)稱C-TECH工藝）為一間隙式反應(yīng)器，在此反應(yīng)器中活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復(fù)進(jìn)行。該法將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個(gè)池子中進(jìn)行。C-TECH方法是一種“充水和排水”活性污泥法系統(tǒng)，廢水按一定的周期和階段得到處理，故C-TECH方法是SBR工藝的一種變型。C-TECH工藝在七十年代開始得到研究和應(yīng)用，隨著電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用和自動(dòng)化控制的日益普及，間隙運(yùn)行的C-TECH工藝由于其投資和運(yùn)行費(fèi)用低處理性能高超，尤其是其優(yōu)異的脫氮除磷功能而越來越得到重視，該工藝已廣泛應(yīng)用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理。

本文將簡(jiǎn)要介紹循環(huán)式活性污泥法(C-TECH)的主要特性及其在大型城市污水處理廠除氮脫磷方面的應(yīng)用。循環(huán)式活性污泥法工藝（C-TECH工藝）的基本組成及運(yùn)行方式 2.1 C-TECH工藝的組

循環(huán)式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge Technology，簡(jiǎn)稱C-TECH工藝)是間隙式活性污泥法(SBR法)的一種變型。該工藝將可變?nèi)莘e活性污泥法過程和生物選擇器原理進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。在循環(huán)式活性污泥法(C-TECH)中, 每一操作循環(huán)包括進(jìn)水-曝氣階段、沉淀階段、撇水階段和閑置階段等幾個(gè)過程。在操作循環(huán)的曝氣階段(同時(shí)進(jìn)水)一步完成生物降解過程(包括降解有機(jī)物、硝化/反硝化、生物除磷等過程)；在非曝氣階段完成泥水分離功能。排水裝置系移動(dòng)式撇水堰，籍此可將每一循環(huán)操作中所處理的廢水經(jīng)沉淀階段后排出系統(tǒng)。圖 1 表示單池或多池C-TECH系統(tǒng)的各個(gè)循環(huán)操作過程，包括進(jìn)水曝氣階段、固液分離階段和撇水階段等步驟。當(dāng)撇水結(jié)束后撇水階段尚有多余的時(shí)間可供支配時(shí)，可設(shè)置進(jìn)水-閑置階段。從圖1也可看出C-TECH系統(tǒng)中生物選擇器和主反應(yīng)區(qū)之間的相互聯(lián)系。2.1.1生物選擇器

在循環(huán)式活性污泥法工藝中設(shè)有生物選擇器,在此選擇器中,廢水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)能通過酶反應(yīng)機(jī)理而迅速去除。選擇器可以恒定容積也可以可變?nèi)莘e運(yùn)行。污泥回流液中所含有的硝酸鹽可在此選擇器中得以反硝化。選擇器的最基本功能是防止產(chǎn)生污泥膨脹。2.1.2主曝氣區(qū)

在循環(huán)式活性污泥法工藝的主曝氣區(qū)進(jìn)行曝氣供氧，主要完成降解有機(jī)物和同時(shí)硝化/反硝化（simultaneous nitrification/denitrification）過程。循環(huán)式活性污泥法工藝操作循環(huán)過程

2.1.3污泥回流/排除剩余污泥系統(tǒng)

在池子的未端設(shè)有潛水泵，污泥通過此潛水泵不斷地從主曝氣區(qū)抽送至選擇器中(污泥回流量約為進(jìn)水流量的20 %左右)。所設(shè)置的剩余污泥泵在沉淀階段結(jié)束后將工藝過程中產(chǎn)生的剩余污泥排出系統(tǒng)。剩余污泥的濃度一般為10 g/l 左右。2.1.4撇水裝置

在池子的未端設(shè)有由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可升降的撇水堰，以排出處理出水。撇水裝置及其它操作過程如溶解氧和排泥等均實(shí)行中央自動(dòng)控制。同時(shí)可以查看中國(guó)污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。2.2工藝的運(yùn)行方式和運(yùn)行階段

在循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)中，一般至少設(shè)二個(gè)池子，以使系統(tǒng)能處理連續(xù)的進(jìn)水。為此，在第一個(gè)池子中進(jìn)行沉淀和撇水時(shí)，在第二個(gè)池子中同時(shí)進(jìn)行進(jìn)水和曝氣過程，反之亦然。為避免充入池子的進(jìn)水通過短流影響處理水質(zhì)量，在工藝執(zhí)行沉淀、撇水過程時(shí)，一般需中斷進(jìn)水。在設(shè)有四個(gè)池子的系統(tǒng)中，通過合理地選擇各個(gè)池子的循環(huán)過程，可以產(chǎn)生連續(xù)均勻的出水。

根據(jù)處理出水要求，系統(tǒng)可以多種不同的適合進(jìn)水實(shí)際情況的循環(huán)過程進(jìn)行運(yùn)行。另外，為進(jìn)行硝化和反硝化或除磷也可以選擇不同的循環(huán)操作。

循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)簡(jiǎn)單地按曝氣和非曝氣階段進(jìn)行運(yùn)行，系統(tǒng)通過時(shí)間開關(guān)加以控制，每一循環(huán)的出水量是變化的。

根據(jù)生產(chǎn)性裝置的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在旱流流量條件下，循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)以4小時(shí)循環(huán)周期能達(dá)到最佳的處理效果(2小時(shí)曝氣，2小時(shí)非曝氣)。在負(fù)荷較低時(shí)，可以調(diào)整循環(huán)中各個(gè)階段的時(shí)間分配以適應(yīng)此時(shí)的水力和有機(jī)負(fù)荷。如實(shí)際負(fù)荷僅為設(shè)計(jì)負(fù)荷的50%，則在4小時(shí)循環(huán)周期中，可采用1小時(shí)曝氣，3小時(shí)關(guān)閉曝氣的方式運(yùn)行。另外，還可考慮6小時(shí)和8小時(shí)循環(huán)周期。

每一循環(huán)具體可劃分為下列階段:(1)充水 / 曝氣(2)沉淀(3)撇水

(4)閑置(隨具體運(yùn)行情況而定)運(yùn)行階段1：曝氣階段

在曝氣階段，池子同時(shí)進(jìn)水，在進(jìn)水負(fù)荷較低時(shí)可適當(dāng)縮短曝氣時(shí)間，也可采用6小時(shí)循環(huán)系統(tǒng)，其中1小時(shí)沉淀，1小時(shí)撇水, 這種根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷來調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)所表現(xiàn)的靈活性是其他連續(xù)流系統(tǒng)所無法相比的。運(yùn)行階段2：沉淀階段

在此階段,系統(tǒng)停止曝氣和進(jìn)水，此時(shí)進(jìn)水可直接轉(zhuǎn)換到另一個(gè)池子。由于在沉淀階段無水力干擾因素存在，因而可以在池子中形成有利于沉淀的條件。污泥絮體在池子中沉淀下來，并形成污泥層，污泥層不斷下沉，在其上方形成上清液。在曝氣階段,池子中污泥呈均勻分布狀態(tài)，曝氣停止后，在池子中泥水混合液尚有部分殘余混合能量，因此在沉淀階段開始時(shí)，污泥顆粒利用這部分殘余能量進(jìn)行絮凝過程。在此混合能量消耗完后，污泥形成一邊界層，并以成層沉淀的方式進(jìn)行沉淀。在沉淀開始時(shí)，污泥沉速較慢，之后逐漸增加，在污泥進(jìn)入池底壓縮區(qū)時(shí)，沉速又逐漸減慢。

污泥的沉降速度主要取決于沉降開始時(shí)的污泥濃度，池子深度，池子表面積以及污泥的沉降性能。沉淀后污泥濃度可達(dá)10 g/l 左右。運(yùn)行階段3：撇水階段

在撇水階段移動(dòng)撇水堰沿給定軌道以較高的速度降到水面，在與水面接觸后，撇水裝置的下降速度即轉(zhuǎn)換到正常下降速度，當(dāng)撇水裝置下降到最低水位后，再返回到初始狀態(tài)。撇水堰渠的前部設(shè)有擋板，可以避免將水面可能存在的浮渣(泥)隨出水一起排出。運(yùn)行階段4：閑置階段

在實(shí)際操作中，撇水所需的時(shí)間往往小于理論設(shè)計(jì)最大時(shí)間，故撇水完成后剩余的時(shí)間即可作為閑置階段，此階段可以進(jìn)行充水(不曝氣)或其它反應(yīng)過程。在撇水器返回初始狀態(tài)三分鐘后，即開始作為閑置階段。3 工藝基本原理 3.1生物選擇器

與傳統(tǒng)意義的SBR反應(yīng)器不同，C-TECH工藝在進(jìn)水階段中不設(shè)單純的充水過程或厭氧進(jìn)水和缺氧進(jìn)水混合過程。另外，C-TECH工藝不同于SBR法的一個(gè)重要特性在于在反應(yīng)器的進(jìn)水處設(shè)置一生物選擇器。生物選擇器是一容積較小的污水污泥接觸區(qū)，在此接觸區(qū)內(nèi)，進(jìn)入反應(yīng)器的污水和從主反應(yīng)區(qū)內(nèi)回流的活性污泥相互混合接觸。生物選擇器的設(shè)置嚴(yán)格遵循活性污泥種群組成動(dòng)力學(xué)的有關(guān)規(guī)律，創(chuàng)造合適的微生物生長(zhǎng)條件并選擇出絮凝性細(xì)菌。生物選擇器的機(jī)理和作用在七十年代和八十年代分別由Chudoba和Wanner進(jìn)行了深入的研究。大量研究結(jié)果表明，設(shè)計(jì)合理的生物選擇器可有效地抑制絲狀性細(xì)菌的大量繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

活性污泥的絮體負(fù)荷So/Xo(即基質(zhì)濃度So和活性微生物濃度Xo的比值)對(duì)系統(tǒng)中活性污泥的種群組成有較大的影響，較高的污泥絮體負(fù)荷將有助于絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。傳統(tǒng)SBR工藝中，為防止可能發(fā)生的污泥膨脹，往往在循環(huán)過程中，通過快速進(jìn)水的方式使系統(tǒng)在某一時(shí)段內(nèi)產(chǎn)生較高的污泥絮體負(fù)荷。因此傳統(tǒng)SBR工藝中反應(yīng)池的進(jìn)水模式和方案對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行有很大的影響。在C-TECH工藝中，由于在池子首部設(shè)置有生物選擇器，使得活性污泥不斷地在選擇器中經(jīng)歷一高絮體負(fù)荷階段，從而有利于系統(tǒng)中絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)。此外，在選擇器中較高的污泥絮體負(fù)荷可以提高污泥活性，使其能快速地去除廢水中的溶解性易降解基質(zhì)。一般地,由于溶解性易降解基質(zhì)較有利于絲狀性細(xì)菌的生長(zhǎng)，因此在選擇器中迅速地去除這部分基質(zhì)，可進(jìn)一步有效地抑制絲狀性細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。由于C-TECH工藝的這些特性，可使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行不取決于污水處理廠的進(jìn)水情況，可以在任意進(jìn)水速率并且池子在完全混合的條件下運(yùn)行而不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。3.2同步硝化反硝化和生物除磷

C-TECH工藝中的池子構(gòu)造和操作方式可允許在一個(gè)循環(huán)中同時(shí)完成硝化和反硝化過程。C-TECH系統(tǒng)的一個(gè)重要特性是在工藝過程中不設(shè)缺氧混合階段的條件下，高效地進(jìn)行硝化和反硝化，從而達(dá)到深度去除氮的目的(見表3)。在C-TECH工藝中，硝化和反硝化在曝氣階段同時(shí)進(jìn)行(co-currently or simultaneously)。運(yùn)行時(shí)控制供氧強(qiáng)度以及曝氣池中溶解氧濃度,使絮體的外周能保證有一個(gè)好氧環(huán)境進(jìn)行硝化，由于溶解氧濃度得到控制，氧在污泥絮體內(nèi)部的滲透?jìng)鬟f作用受到限制，而較高的硝酸鹽濃度(梯度)則能較好地滲透到絮體的內(nèi)部，因此在絮體內(nèi)部能有效地進(jìn)行反硝化過程。另外，在曝氣停止后的非曝氣階段中，沉淀污泥床中也存在有一定的反硝化作用。通過污泥回流，將部分硝酸鹽氮帶入設(shè)在池首的生物選擇器中，因此在選擇器中也有部分反硝化功能。

C-TECH系統(tǒng)中通過曝氣和非曝氣階段使活性污泥不斷地經(jīng)過好氧和厭氧的循環(huán)，這些反應(yīng)條件將有利于聚磷細(xì)菌在系統(tǒng)中的生長(zhǎng)和累積。因此C-TECH系統(tǒng)具有生物除磷的功能。生物除磷的效果很大程度上取決于進(jìn)水中所含有的易降解基質(zhì)的含量。在C-TECH工藝的選擇器中活性污泥通過快速酶去除機(jī)理吸附和吸收大量易降解的溶解性基質(zhì), 這些吸附和吸收的易降解基質(zhì)可用于后續(xù)的生物除磷過程，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的生物除磷功能起著非常重要的作用。根據(jù)Goronszy 等人的研究，當(dāng)微生物體內(nèi)吸附和吸收大量易降解物質(zhì)而且處在氧化還原電位為+100 mV至-150 mV 的交替變化的環(huán)境中時(shí)，系統(tǒng)可具有良好的生物除磷功能。圖2及圖3所示為典型C-TECH污水廠在進(jìn)水曝氣階段氨氮濃度硝酸鹽氮濃度以及溶解氧濃度的典型變化曲線。

3.3工藝控制方式

C-TECH工藝中的池子流態(tài)呈完全混合式,通過溶解氧探頭測(cè)定池子中曝氣階段開始時(shí)和曝氣階段結(jié)束時(shí)的溶解氧變化情況，從而可在生產(chǎn)性裝置上直接測(cè)得活性污泥的呼吸速率,所測(cè)得的污泥呼吸速率將直接作為調(diào)節(jié)曝氣階段曝氣強(qiáng)度和排除剩余污泥量的控制參數(shù)。由于這種控制方式能使池子中的溶解氧濃度與工藝要求相一致，故能最大程度地減少曝氣所需的能耗。C-TECH工藝除磷脫氮應(yīng)用實(shí)例

自七十年代以來，對(duì)循環(huán)式活性污泥法的機(jī)理及其應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究和開發(fā)工作，工藝技術(shù)和設(shè)備不斷地得到完善，目前，循環(huán)式活性污泥法工藝在美國(guó)、澳大利亞、歐洲、亞洲等國(guó)的很多污水處理廠尤其在深度脫氮除磷方面得到大量應(yīng)用。

迄今為止，操作循環(huán)為4小時(shí)的C-TECH系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于日處理從500人口當(dāng)量(120m3/d)至400000人口當(dāng)量(210000m3/d)規(guī)模的污水處理廠。

目前已經(jīng)投入運(yùn)行的最大的可變?nèi)莘e活性污泥法污水廠(采用C-TECH工藝)為澳大利亞的Quakers Hill污水處理廠，該廠擬進(jìn)行分期建設(shè)，全部建成后，共有五組C-TECH池子。設(shè)計(jì)時(shí)采用模塊布置方法，根據(jù)進(jìn)水水量情況逐步建成。目前已有二組C-TECH池子投入運(yùn)行，每組池子長(zhǎng)度為131 m，寬度為76 m，池子表面積達(dá)9956m2。每組C-TECH池子的進(jìn)水端設(shè)有生物選擇器，位于池子中部污泥回流泵(靠池壁設(shè)置)將主反應(yīng)區(qū)的活性污泥回流至生物選擇器并與污水混合接觸，選擇器的平均水力停留時(shí)間為1.0小時(shí)(包括回流量)。選擇器的運(yùn)行可分為曝氣和不曝氣二種方式。處理出水通過5個(gè)同步運(yùn)行的撇水裝置排出系統(tǒng)，各個(gè)撇水器的撇水速率保持相等。每一操作循環(huán)為4小時(shí)，其中曝氣時(shí)間為2小時(shí)。撇水速率為13毫米/分鐘。每一組C-TECH池子的處理能力為100000人口當(dāng)量。采用管式橡膠膜曝氣裝置進(jìn)行曝氣和混合。該廠已運(yùn)行五年，其運(yùn)行結(jié)果見表4。從該表可看出，C-TECH工藝具有非常高超的除磷脫氮效果。

澳大利亞Black Rock污水處理廠也是一個(gè)采用C-TECH工藝的污水處理廠,共設(shè)四個(gè)C-TECH池子, 每個(gè)池子長(zhǎng)為120米, 寬為60米, 池子表面積為7200平方米,池子設(shè)計(jì)最大水深為5米.該廠最大日處理能力可達(dá)210000 m3/d.進(jìn)水BOD5為370 mg/l, SS為360 mg/l,TKN為63 mg/l, TP為8.6 mg/l.安裝在池子底部的圓盤式橡膠膜曝氣系統(tǒng)提供曝氣和混合。在C-TECH池子中也結(jié)合有生物選擇器.每個(gè)池子設(shè)置八臺(tái)同步運(yùn)行可同時(shí)升降的長(zhǎng)度各為10米的撇水裝置.在設(shè)計(jì)該廠時(shí)進(jìn)行了為期一年的中試試驗(yàn)。

聯(lián)邦德國(guó)波茨坦(Potsdam)污水處理廠設(shè)計(jì)平均日處理量為21082 m3/d，最大設(shè)計(jì)小時(shí)流量為2490 m3/h。在旱流流量條件下循環(huán)周期為4小時(shí)，在雨天流量下為3小時(shí)。系統(tǒng)共設(shè)4個(gè)C-TECH單元，內(nèi)置于2個(gè)圓形池子中，每個(gè)池子的直徑為52m，最大設(shè)計(jì)水深為5.5m。由于該廠進(jìn)水泵提升能力過大，對(duì)后續(xù)生物處理段造成很大的沖擊，其進(jìn)水氮的負(fù)荷波動(dòng)高達(dá)4倍以上，見圖4。盡管氮的負(fù)荷波動(dòng)較大，但C-TECH系統(tǒng)高超的同時(shí)硝化反硝化效果仍能保證出水的氨氮和硝酸鹽氮濃度維持在很低的出水濃度。進(jìn)、出水氨氮濃度如圖5和圖6所示。出水硝酸鹽氮濃度一般在5mg/L以下。

捷克Znojmo污水處理廠 設(shè)計(jì)平均日處理量為19000 m3/d，最大設(shè)計(jì)小時(shí)流量為1800 m3/h。在旱流流量條件下循環(huán)周期為4小時(shí)，在雨天流量下為2.4小時(shí)。系統(tǒng)共設(shè)4個(gè)C-TECH單元，每個(gè)池子的長(zhǎng)為74m，寬為15.5m，最大設(shè)計(jì)水深為5.0m。該廠進(jìn)水總氮濃度在50mg/L左右，通過C-TECH工藝中高超的同步硝化/反硝化過程，其出水總氮濃度維持在5mg/L左右，見圖7。通過選擇器對(duì)絮凝性細(xì)菌的的選擇作用，系統(tǒng)的污泥沉降指數(shù)可降至50ml/g左右，見圖8。C-TECH工藝與傳統(tǒng)活性污泥法的比較

與傳統(tǒng)活性污泥法比較，C-TECH工藝最重要的特征是不設(shè)獨(dú)立的二沉池和刮泥系統(tǒng)(一般也不設(shè)初沉池)。在C-TECH方法中，活性污泥始終保持在一個(gè)池子中完成生物反應(yīng)和泥水分離過程。因此無需設(shè)置如傳統(tǒng)活性污泥法中將污泥從二沉池輸送至曝氣池的回流裝置(回流比一般為100%)，也無需設(shè)置如前置反硝化系統(tǒng)中的內(nèi)回流系統(tǒng)(內(nèi)回流比可達(dá)300%左右)。C-TECH系統(tǒng)中為生物選擇器而設(shè)置的回流系統(tǒng)其回流比一般僅為20%的日平均流量。因而C-TECH系統(tǒng)可節(jié)省大量的土建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用(省掉二沉池、刮泥橋、回流污泥系統(tǒng)、用于硝化/反硝化的內(nèi)回流系統(tǒng)、攪拌裝置、曝氣池和二沉池之間的各種管道連接等)。當(dāng)由于進(jìn)水水質(zhì)和水量發(fā)生變化而影響污泥性質(zhì)(如絮凝效果等)和處理效果時(shí)，可簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)變化C-TECH系統(tǒng)中進(jìn)水和曝氣循環(huán)過程，而使系統(tǒng)重新恢復(fù)正常運(yùn)行。開發(fā)C-TECH工藝的主要目標(biāo)是盡可能降低基建和運(yùn)行費(fèi)用，簡(jiǎn)化操作過程，提高系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行的靈活性。7 C-TECH方法的主要優(yōu)點(diǎn)

（1）工藝流程非常簡(jiǎn)單, 土建和設(shè)備投資低(無初沉池和二沉池以及規(guī)模較大的回流污泥泵站，無需攪拌裝置)；

（2）能很好地緩沖進(jìn)水水質(zhì)水量的波動(dòng)，運(yùn)行靈活；

（3）在進(jìn)行生物除磷脫氮操作時(shí)，整個(gè)工藝的運(yùn)行得到良好的控制，處理出水水質(zhì)尤其是除磷脫氮的效果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法；

（4）運(yùn)行簡(jiǎn)單，無需進(jìn)行大量的污泥回流和內(nèi)回流；

（5）無污泥膨脹, 沉淀過程在靜止環(huán)境中進(jìn)行，無漂泥現(xiàn)象，故工藝過程穩(wěn)定；（6）自動(dòng)化程度高，人員費(fèi)用省；

（7）采用組合式模塊結(jié)構(gòu)，布置緊湊，占地面積少，分期建設(shè)和擴(kuò)建方便。