一體化玻璃鋼污水處理設(shè)施
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氧化溝工藝的主要分類和特點
氧化溝工藝大體上可以分為四類:
① 多溝交替式氧化溝,它的特點是合建式,沒有單獨的二沉池,采用轉(zhuǎn)刷曝氣。它有單溝、雙溝和三溝式,典型的是邯鄲三溝式氧化溝。這種氧化溝具有SBR工藝的特點,也可算是SBR的一種類型,它的脫氮除磷效果不穩(wěn)定,如果要求脫氮除磷,需增加一些設(shè)施。
② 卡魯塞爾氧化溝,它是分建式,有單獨的二沉池,采用表曝機(jī)曝氣,溝深大于多溝交替式氧化溝,長沙水質(zhì)凈化二廠就是這種工藝,它的脫氮除磷效果也不夠理想,如果要求脫氮除磷,也需增加一些設(shè)施。
③ 奧貝爾氧化溝,它也是分建式,有單獨二沉池,采用轉(zhuǎn)碟曝氣,溝深也較大,現(xiàn)在四川、北京、山東、浙江等地都在采用,它的脫氮效果很好,但除磷效率不夠高,要求除磷時還需采取一些措施。
④ 一體化氧化溝,是合建式,沉淀池建在氧化溝內(nèi),已在四川成都市新都污水廠和山東高密市污水廠應(yīng)用。它既是連續(xù)進(jìn)出水,又是合建式,且不用倒換功能,從理論上講經(jīng)濟(jì)合理,但在一些具體技術(shù)問題上還不十分成熟,因此影響了它的推廣使用。
SBR工藝的主要分類和特點
SBR工藝主要有以下幾種類型:
① 傳統(tǒng)式SBR工藝,它的所有操作都是間歇的、周期性的,四川巴中污水廠就是這種工藝。它的脫氮除磷效果不夠穩(wěn)定,如要求脫氮除磷,需做一些改進(jìn)。
② ICEAS工藝,即間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法,它用隔墻將反應(yīng)池分為兩部分,前面是預(yù)反應(yīng)區(qū),后面是主反應(yīng)區(qū),采用連續(xù)進(jìn)水,間歇曝氣、沉淀、排水、排泥,已用在昆明第三、第四污水廠。它可以脫氮除磷,但效果不夠理想。
DAT—IAT工藝,即連續(xù)曝氣和間歇曝氣相結(jié)合的工藝,反應(yīng)池中部用隔墻分為兩部分,前邊的DAT連續(xù)曝氣,后邊的IAT間歇曝氣、沉淀、排水、排泥,已用于天津開發(fā)區(qū)污水處理廠。它的脫氮除磷功能一般,需增加設(shè)施才能提高脫氮除磷效率。
④ CAST工藝,即循環(huán)式活性污泥法,它的反應(yīng)池用隔墻分為選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū),進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、排泥都是間歇周期性運(yùn)行。它的脫氮除磷效果好,防止污泥膨脹的性能好,目前深圳、天津和云南的一些污水處理廠都采用此種工藝。
⑤ UNITANK工藝,是三個矩形池并聯(lián),按照類似三溝式氧化溝的周期運(yùn)行模式工作,但把轉(zhuǎn)刷曝氣改為鼓風(fēng)曝氣,可加大池深,把出水可調(diào)堰改為固定堰,簡化了排水,上海石洞口污水處理廠就是采用這種工藝,它的功能和三溝式氧化溝類似。
氧化溝和SBR工藝的比較
① 從基建投資看,SBR工藝是合建式,一般情況下征地費(fèi)和土建費(fèi)較氧化溝低,而設(shè)備費(fèi)較氧化溝高,總造價的高低則要視具體情況決定。a.地價高,對氧化溝不利。b.進(jìn)水BOD濃度高,反應(yīng)容積與沉淀容積的比值高,對氧化溝有利;BOD濃度低,反應(yīng)容積與沉淀容積的比值低,對SBR有利。
② 從運(yùn)營費(fèi)用看,SBR工藝通常用鼓風(fēng)曝氣,氧化溝工藝通常用機(jī)械曝氣。一般說來,在供氧量相同的情況下,鼓風(fēng)曝氣比機(jī)械曝氣省電;第二方面,SBR工藝是合建式,不用污泥回流(有的少量回流),氧化溝工藝是分建式要大量回流,電耗較大;第三方面,SBR工藝是變水位運(yùn)行,增大了進(jìn)水提升泵站的揚(yáng)程。綜合考慮,通常氧化溝工藝的電耗要比SBR工藝大些,運(yùn)營費(fèi)要高些。
③ 氧化溝工藝是連續(xù)運(yùn)行,不要求自動控制,只是在要求節(jié)能時用自動控制;SBR工藝是周期間歇運(yùn)行,各個工序轉(zhuǎn)換頻繁,需要自動控制。
④ SBR工藝是靜態(tài)沉淀,氧化溝工藝是動態(tài)沉淀,因而SBR的沉淀效率更高,出水水質(zhì)更好。
二沉池出水懸浮物含量增大
(1) 活性污泥膨脹使污泥沉降性能變差，泥水界面接近水面，部分污泥碎片經(jīng)出水堰溢出。對策是通過分析污泥膨脹的原因，逐一排除。
(2) 進(jìn)量突然增加，使二沉池表面水力負(fù)荷升高，導(dǎo)致上升流速加大、影響活性污泥的正常沉降，水流夾帶污泥碎片經(jīng)出水堰溢出。對策是充分發(fā)揮調(diào)節(jié)池的作用，使進(jìn)水盡可能均衡。
(3) 曝氣池活性污泥濃度偏高，二沉池泥水界面接近水面，部分污泥碎片經(jīng)出水堰溢出。對策是加大剩余污泥排放量。
(4) 活性污泥解體造成污泥的絮凝性下降或消失，污泥碎片隨水流出。對策是找到污泥解體的原因，逐一排除和解決。
(5) 吸(刮)泥機(jī)工作狀況不好，造成二沉池污泥或水流出現(xiàn)短流現(xiàn)象，局部污泥不能及時回流，部分污泥在二沉池停留時間過長，污泥缺氧腐化解體后隨水流溢出。對策是及時修理吸(刮)泥機(jī)，使其恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
(6) 活性污泥在二沉池停留時間過長，污泥因缺氧腐化解體后隨水流溢出。對策是加大回流污泥量，在二沉池中縮短停留時間。
(7) 溫較高且水中硝酸鹽含量較多時，二沉池出現(xiàn)污泥反硝化脫氮現(xiàn)象，氮氣裹帶大塊污泥上浮到水面后隨水流溢出。對策是加大回流污泥量，縮短污泥在二沉池停留時間。
MBBR工藝原理是通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類，從而提高反應(yīng)器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時候，與水呈*混合狀態(tài)，微生物生長的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細(xì)小，增加了氧氣的利用率。另外，每個載體內(nèi)外均具有不同的生物種類，內(nèi)部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養(yǎng)菌，這樣每個載體都為一個微型反應(yīng)器，使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時存在，從而提高了處理效果。
MBBR工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型高效的污水處理方法，依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài)，進(jìn)而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜，這就使得移動床生物膜使用了整個反應(yīng)器空間，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的*性，使之揚(yáng)長避短，相互補(bǔ)充。與以往的填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動的生物膜”。
懸浮生物填料上主要附著異養(yǎng)菌和硝化菌，通過硝化作用去除原污水中的氨氮，同時對COD也有很好的去除效果。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及出水標(biāo)準(zhǔn)要求，還可以設(shè)計成①A/O膜反應(yīng)器②A/O硝化反硝化反應(yīng)器+MBR。
技術(shù)關(guān)鍵
微生物的掛膜培養(yǎng)，合理控制溶解氧與HRT，填料填充率。
技術(shù)優(yōu)點
與活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性，又具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長、剩余污泥少的特點。
(1)填料特點
填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，以圓柱狀和球狀為主，易于掛膜，不結(jié)團(tuán)、不堵塞、脫膜容易。
(2)良好的脫氮能力
填料上形成好養(yǎng)、缺氧和厭氧環(huán)境，硝化和反硝化反應(yīng)能夠在一個反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生，對氨氮的去除具有良好的效果。
(3)去除有機(jī)物效果好
反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5～10倍，可高達(dá)30～40g/L。提高了對有機(jī)物的處理效率，同時耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。
(4)易于維護(hù)管理
曝氣池內(nèi)無需設(shè)置填料支架，對填料以及池底的曝氣裝置的維護(hù)方便，同時能夠節(jié)省投資及占地面積。
生化處理根據(jù)微生物生長對氧環(huán)境的要求的不同，可分為好氧生化處理與缺氧生化處理兩大類，缺氧生化處理又可分為兼氧生化處理和厭氧生化處理。在好氧生化處理過程中，好氧微生物必須在大量氧的存在下生長繁殖，并降低廢水中的有機(jī)物質(zhì)；而兼氧生化處理過程中，兼氧微生物只需要少量氧即可生長繁殖并對廢水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行降解處理，如果水中氧太多，兼氧微生物反而生長不好從而影響它對有機(jī)物質(zhì)的處理效率。
兼氧微生物可適應(yīng)COD濃度較高的廢水，進(jìn)水COD濃度可提高到2000mg/L以上，COD去除率一般在50-80%；而好氧微生物只能適應(yīng)于COD濃度較低的廢水，進(jìn)水COD濃度一般控制在1000-1500mg/L以下，COD去除率一般在50-80%，兼氧生化處理和好氧生化處理的時間都不太長，一般都在12-24小時。人們利用兼氧生化和好氧生化之間的差別和相同之長，將兼氧生化處理和好氧生化處理組合起來，讓COD濃度較高的廢水先進(jìn)行兼氧生化處理，再讓兼氧池的處理出水作為好氧池的進(jìn)水，這樣的組合處理可以減少生化池的容積，既節(jié)省了環(huán)保投資又減少了日常的運(yùn)行費(fèi)用。
厭氧化處理與兼氧生化處理的原理和作用是一樣的。厭氧生化處理與兼氧生化處理的不同之處是：厭氧微生物繁殖生長及其對有機(jī)物質(zhì)降解處理的過程中不需要任何氧，而且厭氧微生物可適應(yīng)更高COD濃度的廢水（4000-10000mg/L）。厭氧生化處理的缺點是生化處理時間很長，廢水在厭氧生化池內(nèi)的停留時間一般需要40小時以上。
城市污水處理廠的主要工藝
城市污水的主要污染物是有機(jī)物,因此目前國內(nèi)外大多采用生物法。也有采用化學(xué)法的,比如四川遂寧市的污水就采用化學(xué)強(qiáng)化一級處理,但這種工藝的去除率不高,出水達(dá)不到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),只適用于某些特定的對出水水質(zhì)要求不高的地方。
在生物法中,有活性污泥法和生物濾池兩大類,生物濾池的處理效率不高,衛(wèi)生條件較差,我國只有少數(shù)幾座生物濾池城市污水處理廠,而活性污泥法占絕大多數(shù)。
活性污泥法有很多種型式,使用廣泛的主要有三類:①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進(jìn)型A/O、A2/O工藝,②氧化溝,③SBR工藝。
傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用早的工藝,它去除有機(jī)物的效率很高,在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進(jìn)行穩(wěn)定處理,對消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低,因而得到廣泛應(yīng)用。近20年來,水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴(yán)重,去除氮、磷列入了污水處理的目標(biāo),于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進(jìn)型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種,一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝,一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝;A2/O法則是既脫氮又除磷的工藝。
