一、當前主流工藝介紹
(一)、AO活性污泥法
概述:AO是Anoxic Oxic的縮寫,AO工藝法也叫厭氧好氧(缺氧好氧)工藝法,A(Anaerobic) 是厭氧段/缺氧段,用以脫氮除磷;O(Oxic)是好氧段,主要去除水中的有機物。它的優越性是除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以AO法是改進的活性污泥法。
工藝流程
工藝原理
1、AO工藝將前段缺氧段(厭氧段)和后段好氧段串聯在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。
2、在缺氧段異養菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物。
3、經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異養菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。
工藝特點
1、效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大于54h,經生物脫氮后的出水再經過混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標準,總氮去除率在70%以上。
2、流程簡單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設置有脫固定氨的裝置后,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產生的堿度相應地降低了硝化過程需要的堿耗。
3、缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應是最為經濟的節能型降解過程。
4、容積負荷高。由于硝化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術,有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負荷。
5、耐負荷沖擊能力強。當進水水質波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。
(二)、AAO活性污泥法
概述: AAO法又稱A2O法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱(厭氧-缺氧-好氧法),是一種常用的污水處理工藝,可用于二級污水處理或三級污水處理,以及中水回用,具有良好的脫氮除磷效果。
工藝流程
工藝原理
1、厭氧反應器,原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入,本反應器主要功能是釋放磷,同時部分有機物進行氨化。
2、缺氧反應器,首要功能是脫氮,硝態氮是通過內循環由好氧反應器送來的,循環的混合液量較大,一般為2Q(Q為原污水流量)。
3、好氧反應器——曝氣池,這一反應單元是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等均在此處進行。流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應器。
4、沉淀池,功能是泥水分離,污泥一部分回流至厭氧反應器,上清液作為處理水排放。
工藝特點
1、本工藝在系統上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝,總水力停留時間少于其他類工藝。
2、在厭氧(缺氧)、好氧交替運行條件下,絲狀菌不能大量增殖,不易發生污泥絲狀膨脹,SVI值一般小于100。
3、污泥含磷高,具有較高肥效;4、運行中勿需投藥,兩個A段只用輕輕攪拌,以不增加溶解氧為度,運行費用低;
(三)、MBR生物膜反應器
概述:MBR膜-生物反應器(Membrane Bio-Reactor,MBR)為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池,在生物反應器中保持高活性污泥濃度,提高生物處理有機負荷,從而減少污水處理設施占地面積,并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。
主要利用沉浸于好氧生物池內之膜分離設備截留槽內的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥(MLSS)濃度可提升至8000~10,000mg/L,甚至更高;污泥齡(SRT)可延長至30天以上。膜生物反應器因其有效的截留作用,可保留世代周期較長的微生物,可實現對污水深度凈化,同時硝化菌在系統內能充分繁殖,其硝化效果明顯,對深度除磷脫氮提供可能 。
工藝流程
工藝原理:生物反應器中的混合液經循環泵增壓后打至膜組件的過濾端,在壓力作用下混合液中的液體透過膜,成為系統處理水;固形物、大分子物質等則被膜截留,隨濃縮液回流到生物反應器內。分置式膜 -生物反應器的特點是運行穩定可靠,易于膜的清洗、更換及增設;而且膜通量普遍較大。但一般條件下為減少污染物在膜表面的沉積,延長膜的清洗周期,需要用循環泵提供較高的膜面錯流流速,水流循環量大、動力費用高 (Yamamoto, 1989),并且泵的高速旋轉產生的剪切力會使某些微生物菌體產生失活現象。
工藝特點
1、出水水質優質穩定:由于膜的高效分離作用,分離效果遠好于傳統沉淀池,處理出水極其清澈, 懸浮物和濁度接近于零,細菌和病毒被大幅去除 ,出水可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。
2、剩余污泥產量少:該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行,剩余污泥產量低(理論上可以實現零污泥排放),降低了污泥處理費用。
3、占地面積小,不受設置場合限制:生物反應器內能維持高濃度的微生物量,處理裝置容積負荷高,占地面積大大節省; 該工藝流程簡單、結構緊湊、占地面積省,不受設置場所限制,適合于任何場合,可做成地面式、半地下式和地下式。
4、可去除氨氮及難降解有機物:由于微生物被完全截流在生物反應器內,從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長,系統硝化效率得以提高。同時,可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間,有利于難降解有機物降解效率的提高。
5、操作管理方便,易于實現自動控制:該工藝實現了水力停留時間( HRT )與污泥停留時間( SRT )的完全分離,運行控制更加靈活穩定,是污水處理中容易實現裝備化的新技術,可實現微機自動控制,從而使操作管理更為方便。
6、易于從傳統工藝進行改造:該工藝可以作為傳統污水處理工藝的深度處理單元,在城市二級污水處理廠出水深度處理(從而實現城市污水的大量回用)等領域有著廣闊的應用前景。
MBR膜組件結構圖
應用領域
1、城市污水處理及建筑中水回用;
2、工業廢水處理;
3、微污染飲用水凈化;
4、糞便污水處理。
(四)MBBR流動床生物膜工藝
概述:MBBR工藝與其他工藝的區別主要表現在其曝氣池填裝的填料上,MBBR懸浮填料是應用在MBBR工藝中的微生物載體,主要是為好氧微生物提供適合生長的環境。MBBR填料是一種新型生物活性載體,也是一種優勢生物選擇器,它采用科學配方,根據污水性質不同,在高分子材料中融合多種有利于微生物快速附著生長的微量元素,經過特殊工藝改性、構造而成,具有比表面積大、親水性好、生物活性高、掛膜快、處理效果好、使用壽命長等優點。
MC-MBBR多級復合移動床生物膜工藝流程
工藝原理:流動床生物膜工藝運用生物膜法的基本原理,充份利用了活性污泥法的優點,又克服了傳統活性污泥法及固定式生物膜法的缺點。技術關鍵在于研究和開發了比重接近于水,輕微攪拌下易與隨水自由運動的生物填料。生物填料具有有效表面積大,適合微生物吸附生長的特點。填料的結構以具有受保護的可供微生物生長的內表面積為特征。當曝氣充氧時,空氣泡的上升浮力推動填料和周圍的水體流動起來,當氣流穿過水流和填料的空隙時又被填料阻滯,并被分割成小氣泡。在這樣的過程中,填料被充分地攪拌并與水流混合,而空氣流又被充分地分割成細小的氣泡,增加了生物膜與氧氣的接觸和傳氧效率。
在厭氧條件下,水流和填料在潛水攪拌器的作用下充分流動起來,達到生物膜和被處理的污染物充分接觸而生物分解的目的。流動床生物膜反應器工藝由此而得名。流動床生物膜工藝突破了傳統生物膜法(固定床生物膜工藝的堵塞和配水不均,以及生物流化床工藝的流化局限)的限制,為生物膜法更廣泛地應用于污水的生物處理奠定了較好的基礎。
MBBR流動床生物膜工藝原理示意圖
工藝特點
1、特殊配方及加工,加速填料掛膜;
2、工藝布置形式有效比表面積大,生物附著量多;
3、依靠生物膜處理,可省污泥回流;
4、高效脫碳除氨氮,提高出水水質;低能耗節省占地,縮短工藝流程;
5、LEVAPOR載體內部形成連續梯度溶氧梯度,實現同步硝化反硝化,及短程反硝化,有效解決國內污水廠普遍的碳源不足的問題。
工藝優勢
1、啟動快,改造、調試周期短;
2、生物量大,抗沖擊負荷能力強;
3、節省能耗,節省占地,節省投資;靈活應用,好氧、缺氧、厭氧段均可;直接投加,無需新增構筑物
4、特別適合用于污水處理廠提標改造,深度脫氮處理;
5、該技術也用于一體化設備構建,可有效比常規工藝節約1/3-1/2的占地面積,管理也更為簡單。
(五)CASS循環活性污泥工藝
概述:循環活性污泥工藝是以SBR技術基礎上發展而成的一種新型的污水生物處理工藝。CASS工藝是利用生物反應為基礎的動力方式和原理進行綜合開發,是結合合理的水利條件為主要的方式進行具有工作簡單,應 用靈活的開發和處理模式,運行靈活,可靠性好,適用范圍廣,是 CASS工藝的主要特點和優勢所在,其廣泛的應用在各個施工環節 當中,更是處理的主要方式和方法,而且其在應用的基礎中占地資源較少,運行費用較低,自控程度高,是一種符合我國國情和值得推廣的污水處理技術。
工藝流程圖
工藝原理:其基本結構是:在序批式活性污泥法(SBR)的基礎上,反應池沿池長方向設計為兩部分,前部為生物選擇區也稱預反應區,后部為主反應區,其主反應區后部安裝了可升降的自動潷水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環運行,省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥回流系統,同時可連續進水,間斷排水。
CASS池分預反應區和主反應區。在預反應區內,微生物能通過酶的快速轉移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,經歷一個高負荷的基質快速積累過程,這對進水水質、水量、PH和有毒有害物質起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑制作用,可有效防止污泥膨脹;隨后在主反應區經歷一個較低負荷的基質降解過程。CASS工藝集反應、沉淀、排水、功能于一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物去除作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。
工藝特點
1、占地面積小: CASS工藝在工作的時候是在一個池子進行循環運行的方式,其整個工作環節都是在反應池中的,因此避免了在工作中存在的其 他基礎設施和占地空間,避免了二次沉池和污泥同流設備的應用, 且具備著布置結構緊湊、占地面積小、投資效率高的優勢。
2、生化反應推動力大:從工藝的反應現狀進行分析,其在工作的過程中是從污染物降解來進行分析和處理的。當污水在處理工作中經過反應池的時候,是以微生物為基礎來進行混合液稀釋模式,從而從空間上形 成了一套綜合化、系統化的反應現象,是一種被動管理的工作流程, 但是由于其綜合性工藝模式強、管理控制因素完善、機制濃度髙的因素使得其在管理工作中還存在著一定的優勢。
3、沉淀效果好:CASS工藝由于是在沉淀池進行的,其反應作用是以沉淀為主 的,這種方法不僅有利于沉淀階段的順利持續進行,并且在應用中 受到的影響因素也無需特殊處理就能正常運行的一種工作模式。
4、運行靈活,抗沖擊能力強:CASS工藝在設計的過程中主要是通過考慮到制約方式進行綜合控制,確保流量變化能夠滿足當前污水處理的設 計要求,并且在處理的過程中確保污水系統停留的時間和預置停留 的范圍,并且工藝可通過調節運行周期以適應水量和水質的變化。
(六)SBR序批式活性污泥法
概述:SBR是序批式活性污泥法的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作,SBR技術的核心是SBR反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統。尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場合。
工藝流程圖
工藝原理:在較短的時間內把污水加入到反應器中,并在反應器充滿水后開始曝氣,污水里的有機物通過生物降解達到排故要求后停止曝氣,沉淀一定時間通過潷水器將上清液排出。整個過程可概括為:短時間進水一曝氣反應一沉淀一短時間排水一進入下一個工作周期,也可稱為進水階段——加入底物、反應階段——底物降解、沉淀階段——固液分離、排水階段——排上清液和待機階段——活性恢復五個階段。
工藝特點
1、在大多數情況下(包括工業廢水處理),無需設置調節池;
2、SVI值較低,污泥易于沉淀,一般情況下,不產生污泥膨脹現象;
3、通過對運行方式的調節,在單一的曝氣池內能夠進行脫氮和除磷反應;應用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器等自控儀表,可能使本工藝過程實現全部自動化,而由中心控制室控制;
4、運行管理得當,處理水水質優于連續式;加深池深時,與同樣的BOD-SS負荷的其它方式相比較,占地面積較小;耐沖擊負荷,處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。
(七)ICEAS間歇式循環延時曝氣活性污泥法
概述:間歇式循環延時曝氣活性污泥法,最大的特點就是在反應器的進水端增加了一個預反應區,運行方式為連續進水(沉淀期、排水期仍連續進水),間歇排水,無明顯的反應階段和閑置階段。污水從預反應區以很低的流速進入主反應區,對主反應區的泥水分離不會產生明顯影響。
工藝流程圖
工藝原理:ICEAS反應池沿長度方向分為兩個部分,前部為預反應區,后部為主反應區。預反應區可起調節水流的作用,主反應區是曝氣、沉淀的主體。ICEAS是連續進水工藝,不但在反應階段進水,在沉淀和潷水階段也進水。污水進入預反應區后,通過隔墻底部的連接口以平流流態進入主反應池,在主反應池中進行間歇曝氣和沉淀潷水,成為連續進水、間歇出水的SBR反應池,使配水大大簡化,運行也更加靈活。
各操作單元作用
1、曝氣階段
由曝氣系統向反應池內間歇供氧,此時有機物經微生物作用被生物氧化,同時污水中的氨氮經微生物硝化反硝化作用,達到脫氮的效果。
2、沉淀階段
此時停止向反應池內供氧,活性污泥在靜止狀態下降,實現泥水分離。
3、潷水階段
在污泥沉淀到一定深度后,潷水器系統開始工作,排出反應池內上清液。在潷水過程中,由于污泥沉降于池底,濃度較大,可根據需要啟動污泥泵將剩余污泥排至污泥池中,以保持反應器內一定的活性污泥濃度。潷水結束后,又進入下一個新的周期,開始曝氣,周而復始,完成對污水的處理。
(八)UASB升流式厭氧污泥床
概述:上流式厭氧污泥床簡稱UASB,是現代高效厭氧處理工藝中應用最廣泛的反應器形式之一。污水從反應器底部進入,靠水力推動,污泥在反應器內呈膨脹狀態?;旌弦撼浞址磻筮M入截面積擴展的沉淀區,經三相分離器,產生的沼氣從上部進入集氣系統,污泥靠重力返回反應區。有時往反應器中投加軟性填料,為生物提供附著生長的表面,以增加生物量。它的優點是結構簡單、負荷率高、水力停留時間短、能耗低和無需設污泥回流裝置等。
UASB厭氧反應器構造圖
工藝原理
1、UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器(包括沉淀區)和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。
2、污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,把它轉化為沼氣。
3、沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然后穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣,用導管導出,固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區,污水中的污泥發生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。
4、沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內,使反應區內積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
工藝特點
1、污泥床內生物量多,折合濃度計算可達20~30g/L;
2、容積負荷率高,在中溫發酵條件下,一般可達10kgCOD/(m3·d)左右,甚至能夠高達15~40kgCOD/(m3·d),廢水在反應器內的水力停留時間較短,因此所需池容大大縮小;
3、設備簡單,運行方便,勿需設沉淀池和污泥回流裝置,不需要充填填料,也不需在反應區內設機械攪拌裝置,造價相對較低,便于管理,且不存在堵塞問題。
(九)IC厭氧反應器
概述:IC(internal circulation)反應器是新一代高效厭氧反應器,即內循環厭氧反應器,相似由2層UASB反應器串聯而成。其由上下兩個反應室組成。廢水在反應器中自下而上流動,污染物被細菌吸附并降解,凈化過的水從反應器上部流出。
IC厭氧反應器構造圖
工藝原理
它相似由2層UASB反應器串聯而成。按功能劃分,反應器由下而上共分為5個區:混合區、第1厭氧區、第2厭氧區、沉淀區和氣液分離區。
混合區:反應器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區回流的泥水混合物有效地在此區混合。
第1厭氧區:混合區形成的泥水混合物進入該區,在高濃度污泥作用下,大部分有機物轉化為沼氣?;旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應區內污泥呈膨脹和流化狀態,加強了泥水表面接觸,污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產量的增多,一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區。
氣液分離區:被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導出處理系統,泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區,與反應器底部的污泥和進水充分混合,實現了混合液的內部循環。
第2厭氧區:經第1厭氧區處理后的廢水,除一部分被沼氣提升外,其余的都通過三相分離器進入第2厭氧區。該區污泥濃度較低,且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區被降解,因此沼氣產生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區,對第2厭氧區的擾動很小,這為污泥的停留提供了有利條件。
沉淀區:第2厭氧區的泥水混合物在沉淀區進行固液分離,上清液由出水管排走,沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區污泥床。
從IC反應器工作原理中可見,反應器通過2層三相分離器來實現SRT>HRT,獲得高污泥濃度;通過大量沼氣和內循環的劇烈擾動,使泥水充分接觸,獲得良好的傳質效果。
工藝特點
(2)節省投資和占地面積。
(3)大量的循環水和進水充分混合,使原水中的有害物質得到充分稀釋,大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響,抗沖擊負荷能力強。
(4)內循環流可利用COD轉化的堿度,對pH值起緩沖作用,使反應器內pH值保持最佳狀態,同時還可減少進水的投堿量。
(十)BAF曝氣生物濾池
概述:曝氣生物濾池,簡稱BAF,是80年代末在歐美發展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝,于90年代初得到較大發展,最大規模達幾十萬噸每天,并發展為可以脫氮除磷。BAF工藝是一種上流生物濾池,是一種運行可靠、自動化程度高、出水水質好、抗沖擊能力強和節約能耗的新一代污水處理革新工藝,工藝成熟高效。
工藝流程
工藝原理
污水通過濾料層,水體含有的污染物被濾料層截留,并被濾料上附著的生物降解轉化,同時,溶解狀態的有機物和特定物質也被去除,所產生的污泥保留在過濾層中,而只讓凈化的水通過,這樣可在一個密閉反應器中達到完全的生物處理而不需在下游設置二沉池進行污泥沉降。
濾池底部設有進水和排泥管,中上部是填料層,厚度一般為2.5~3.5m,為防止濾料流失,濾床上方設置裝有濾頭的混凝土擋板,濾頭可從板面拆下,不用排空濾床,方便維修。擋板上部空間用作反沖洗水的儲水區,其高度根據反沖洗水頭而定。
該區內設有回流泵用于將濾池出水泵至配水廊道,繼而回流到濾池底部實現反硝化,在不需要反硝化的工藝中沒有該回流系統。填料層底部與濾池底部的空間留作反沖洗再生時填料膨脹之用。
工藝特點
1、一次性投資比傳統方法低1/4;
2、占用面積為常規工藝的1/10~1/5,運行費低1/5;
3、進水要求懸浮物50~60mg/L,最好與一級強化處理相結合,如采用水解酸化池;
4、填料多為頁巖陶粒,直徑5mm,層高1.5~2m;
5、水往下、氣往上的逆向流可不設二沉池。
(十一)水解酸化池
概述
水解(酸化)處理方法是厭氧處理的前期階段。有學者研究發現根據產甲烷菌與水解產酸菌生長條件的不同,將厭氧處理控制在含有大量水解細菌、酸化菌的條件下,利用水解菌、酸化菌將水中不溶性有機物水解為溶解性有機物,將難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程,從而改善廢水的可生化性,為后續生化處理提供良好的水質環境。
構筑物構造圖
技術原理
水解酸化池內分污泥床區和清水層區,待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物膜由反應器底部進入池內,并通過帶反射板的布水器與污泥床快速而均勻地混合。污泥床較厚,類似于過濾層,從而將進水中的顆粒物質與膠體物質迅速截留和吸附。由于污泥床內含有高濃度的兼性微生物,在池內缺氧條件下,被截留下來的有機物質在大量水解—產酸菌作用下,將不溶性有機物水解為溶解性物質,將大分子、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的物質。
工作過程
1、水解階段
水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。
2、發酵(或酸化)階段
發酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程,在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物,因此這一過程也稱為酸化。
工藝特點
水解酸化池抗沖擊負荷能力強,在進水COD為1000mg/l時,仍能保證出水在200mg/l,能起到非常好的緩沖作用;水解酸化池水力停留時間短,土建費用較低,而且運行費用低,電耗低,污泥水解率高,減少脫水機運行時間,降低能耗,因此水解酸化池的穩定性和經濟性要遠遠超過其他預處理工藝。
(十二)生物接觸氧化法
概述
接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點的新的廢水生化處理法。這種方法的主要設備是生物接觸氧化濾池。在不透氣的曝氣池中裝有焦炭、礫石、塑料蜂窩等填料,填料被水浸沒,用鼓風機在填料底部曝氣充氧,這種方式稱為鼓風曝氣;空氣能自下而上,夾帶待處理的廢水,自由通過濾料部分到達地面,空氣逸走后,廢水則在濾料間格自上向下返回池底。
池體構造圖
工藝原理
在曝氣池中裝有焦炭、礫石、塑料蜂窩等填料,填料被水浸沒,用鼓風機在填料底部曝氣充氧,這種方式稱為鼓風曝氣;空氣能自下而上,夾帶待處理的廢水,自由通過濾料部分到達地面,空氣逸走后,廢水則在濾料間格自上向下返回池底?;钚晕勰喔皆谔盍媳砻?,不會隨水流動,因生物膜直接受到上升氣流的強烈攪動,不斷更新,從而提高了凈化效果。生物接觸氧化法具有處理時間短、體積小、凈化效果好、出水水質好而穩定、污泥不需回流也不膨脹、耗電小等優點。
工藝特點
(1)生物接觸氧化法對沖擊負荷和水質變化的耐受性強,運行穩定。
(2)生物接觸氧化法容積負荷高,占地面積小,建設費用較低。
(3)生物接觸氧化法污泥產量較低,運行管理簡單。
(4)生物接觸氧化法有時脫落一些細碎生物膜,沉淀性能較差的造成出水中的懸浮固體濃度稍高。
(十三)溶氣回流式氣浮法
概述
氣浮法是指利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附于廢水中污染物上,使其浮力大于重力和上浮阻力,從而使污染物上浮至水面,形成泡沫,然后用刮渣設備自水面刮除泡沫,實現固液或液液分離的過程稱為氣浮法。氣浮過程的必要條件是:在被處理的廢水中,應分布大量細微氣泡,并使被處理的污染質呈懸浮狀態,且懸浮顆粒表面應呈疏水性,易于粘附于氣泡上而上浮。
工藝流程圖
工藝原理
氣浮是通過溶氣泵及空壓機同時作用下,將容器罐體壓力升高至0.4Mpa左右,通過釋放器突然釋放水氣混合物,高壓釋放后在水中產生大量細微氣泡,細微氣泡與廢水中小懸浮粒子相黏附,形成整體密度小于水的“氣泡顆粒”復合體,懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面,形成泡沫浮查,從而使水中懸浮物得以分離。
工藝特點
1、處理污水量大,處理效果高的特點。
2、氣浮過程中增加了水中的溶解氧,浮渣含氧,不易腐化,有利于后續處理;氣浮池表面負荷高。
3、水力停留時間短,池深淺,體積小;浮渣含水率低,排渣方便;投加絮凝劑處理廢水時,所需的藥量較少。
4、特別適合懸浮物密度比水小的廢水,如洗滌廢水、含油廢水、含藻類廢水、工業冶煉廢水等領域。
(十四)多介質過濾器
概述
多介質過濾器是利用一種或幾種過濾介質,在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒材料,從而有效的除去懸浮雜質使水澄清的過程,常用的濾料有石英砂,無煙煤,錳砂等,主要用于水處理除濁,軟化水,純水的前級預處理等,出水濁度可達3度以下。
設備構造圖
工藝原理
多介質過濾器(濾床),既采用兩種以上的介質作為濾層的介質過濾器,在工業循環水處理系統中,用以去除污水中雜質、吸附油等,使水質符合循環使用的要求。過濾的作用,主要是去除水中的懸浮或膠態雜質,特別是能有效地去除沉淀技術不能去除的微小粒子和細菌等,BOD5和COD等也有某種程度的去除效果。
工藝特點
1、多孔介質過濾器廣泛用于水處理的工藝中,可以單獨使用,末端過濾能使出水SS控制在10mg/L以內。
2、運行方便,全自動正、反洗。
3、操作簡便易于維護保養,在各行各業水處理工藝的前處理裝置得到廣泛的應用。
4、多介質過濾器(含雙濾料過濾器)的過濾材料有足夠的化學穩定性,出水性質優良穩定。
二、行業污水處理分析
(一)、生活污水處理
生活污水概述
生活污水是居民日常生活中排出的廢水,主要來源于居住建筑和公共建筑,如住宅、機關、學校、醫院、商店、公共場所及衛生間等。生活污水所含的污染物主要是有機物(如蛋白質、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等) 和大量病原微生物(如寄生蟲卵和腸道傳染病毒等)。存在于生活污水中的有機物極不穩定,容易腐化而產生惡臭。細菌和病原體以生活污水中有機物為營養而大量繁殖,可導致傳染病蔓延流行。
污水特性
1、水質特征
①污水分布較分散,涉及范圍廣、隨機性強,防治困難,管網收集系統不健全,粗放型排放,基本沒有污水處理設施;
②污水濃度低,變化大;
③性質相差不大,水質波動大,可生化性強;
④廁所排放的污水水質較差,但可進入化糞池用作肥料。
2、水量特征
①一般農村的生活污水量都比較小,除小城鎮外,一般農村人口居住分散,水量相對較少,產生的生活污水量也較??;
②變化系數大,居民生活規律相近,導致農村生活污水排放量早晚比白天大,夜間排水量小,甚至可能斷流,水量變化明顯。
排放標準
1、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》【GB18918-2002】
2、《污水綜合排放標準》【GB8978-1996】
3、《污水排入城市下水道水質標準》【CJ343-2010】
4、《生活雜用水水質標準》【CJ/48-1999】
5、其他地方執行排放標準等
工藝設計思路
1、降解有機物,除總磷:AO(厭氧-好氧)工藝;
2、降解有機物,除總氮:AO(缺氧-好氧)工藝;
3、降解有機物,脫氮除磷:AAO(厭氧-缺氧-好氧)工藝;
4、排放執行一級A或者回用水標準:AAO+MBR工藝;
5、其他具體水質具體分析
(二)、中水回用
概述
中水回用技術是指將小區居民生活廢〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所)集中處理后,達到一定的標準回用于小區的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等,從而達到節約用水的目的。
廢水類型
普通生活污水回用綠化沖地景觀用水、部分工業廢水回用作冷卻水或生產用水、養殖廢水回用農田灌溉等。
設計依據
1、《室外排水設計規范》(GB50014-2006);
2、《生活雜用水水質標準》(GB/T18920-2002);
3、《建筑給水排水設計規范(2009年版)》GB 50015-2003;
4、《建筑中水設計標準》GB50336-2018;
5、《生活雜用水水質標準》【CJ/48-1999】;
6、建設方提供的有關生活污水水質、水量、布局、工程圖紙等基礎資料;
工藝設計思路
1、普通生活污水經前端生化處理去除絕大多數有機物,二沉池二次沉淀后進入石英砂、活性炭多介質過濾器進一步去除SS、氨氮及異味,達到回用水水質標準;
2、工業廢水根據進水水質情況,針對性設計合理的預處理、前處理單元,最后達到冷卻水或者生產用水標準。
(三)、養殖廢水處理
概述
養殖廢水是指動物尿液、糞便、圈舍沖洗廢水、部分沖刷雨水一級廠區員工生活污水。
廢水特點
1、典型的“三高”特征即有機物濃度高COD高達3000-12000mg/l,氨氮高達800-2200mg/l,SS超標數十上百倍;
2、色度深,氨氮、有機磷含量高;
3、含有大量的細菌以及多種菌群;
4、有機物含量高,有機負荷大;
5、氨氮濃度高,容易導致C/N失衡,出水氨氮及TN高;
6、B/C約等于0.3,可生化性好,沖洗排放時間集中,沖擊負荷大。
排放標準
1、《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596-2001);
2、《農田灌溉水質標準》(GB5084-92);
3、其他地表水應執行標準。
工藝設計思路
1、糞便分離器固液分離,去除糞便;
2、格柵去除大顆粒漂浮物,如泥沙、毛皮等;
3、收集池統一收集匯總;
4、調節池池容于處理水量的1.5-2倍設計;
5、氣浮去除小顆粒懸浮物及部分油污,氣浮出水設氨氮吹脫池,去除大部分氨氮及有毒性氣體;
6、雙級USFB厭氧池,HRT大于5d;
7、雙級接觸氧化池,HRT大于3d,后設二沉池,二次沉淀及污泥回流;
8、好氧池混合液回流至厭氧池,二沉池污泥回流,剩余污泥至污泥濃縮池,經污泥處置設備處理外運;
9、末端設生態池,可投放一定量水生植物,進一步去除氨氮、TN、TP等污染物;
10、排放水池清水回流至一級接觸氧化池,控制進水濃度。
(四)、屠宰廢水處理
概述 屠宰廢水來自于圈欄沖洗、淋洗、屠宰及其它廠房地坪沖洗、燙毛、剖解、副食加工、動物殘渣,血水等組成。留存在動物體內的糞便和屠宰過程中所產生的血水,所含氨氮的量是很高的,如未被處理掉就隨滲入地下或者流入河流中,對人類耐以生存的水自然造破壞,從而引起藍藻滋生,水中的魚蝦大面積死亡的現象發生。
廢水特性
1、有機物濃度高,COD高達8000-20000mg/l,氨氮較高約120-200mg/l,SS高;
2、色度深,氨氮、TP含量高;
3、含有大量的細菌以及多種菌群;
4、水量大,排水不均勻;
5、氨氮濃度高,容易導致C/N失衡,出水氨氮及TN高;
6、B/C約等于0.3,可生化性好。
排放標準
1、《肉類加工工業水污染物排放標準》(GB13457-92);
2、因各地地表水質量標準不同,廢水去向不同,執行標準存在差異。
工藝設計思路
1、排水渠設粗格柵,去除大部分皮毛、內臟及沖洗物;
2、收集池前設轉鼓過濾器或機械除污機,進一步去除SS;
3、中間水池后設氣浮,去除油污、血脂及其他小顆粒懸浮物;
4、調節池池容于處理水量的1.5-2倍設計;
6、雙級USFB厭氧池,HRT大于5d;
7、雙級接觸氧化池,HRT大于3d,后設二沉池,二次沉淀及污泥回流;
8、好氧池混合液回流至厭氧池,二沉池污泥回流,剩余污泥至污泥濃縮池,經污泥處置設備處理外運;
9、末端設生態池,可投放一定量水生植物,進一步去除氨氮、TN、TP等污染物;
10、排放水池清水回流至一級接觸氧化池,控制進水濃度。
(五)、制藥廢水
概述 制藥工業廢水主bai要包括抗生素du生產廢水、合成藥物zhi生產廢水、中成藥生產廢水以及各類制dao劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,特別是生化性很差,且間歇排放,屬難處理的工業廢水。隨著我國醫藥工業的發展,制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一,如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。
廢水特性
1、成分復雜,藥物的生產過程,決定了制藥廢水的特點。藥物的生產是通過化學合成工藝和藥用植物中分離提純得到原料藥,其因藥物種類不同,生產工藝不同且流程復雜,原輔材料種類多,生產過程對原料和中間體質量控制嚴格;
2、物料凈收率較低,副產品多,導致制藥廢水具有成分差異大,組分復雜,污染物種類多;
3、COD 高,BOD5和CODcr 比值低且波動大,可生化性很差;
4、難降解物質多,毒性強;
5、間歇排放,水量水質及污染物的種類波動大。
排放標準
《發酵類制藥工業水污染物排放標準》【GB 21903-2008】
《化學合成類制藥工業水污染物排放標準》【GB 21904-2008】
《提取類制藥工業水污染物排放標準》【GB 21905-2008】
《中藥類制藥工業水污染物排放標準》【GB 21906-2008】
《生物工程類制藥工業水污染物排放標準》【GB 21907-2008】
《混裝制劑類制藥工業水污染物排放標準》【GB 21908-2008】
其他環保部門要求的排放標準等
工藝設計思路
生化:利用微生物的代謝作用,氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機物及部分不溶性有機物,并使其轉化為無害的穩定物質從而使水得到凈化。
化學處理:應用化學原理和化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質,使廢水得到凈化的方法,其單元操作過程有中和、氧化還原、催化氧化和焚燒等。
物理處理:通過物理作用使廢水得到處理,如混凝、沉淀、吸附、膜過濾、電解、氣浮、吹脫等。
(六)、醫療廢水處理
概述
醫療污水是指從醫院、衛生院、診所等醫療機構的診療室、化驗室、病房、du洗衣zhi房、X片照相室和手術室等排放的污dao水,其污水來源及成分十分復雜。醫院污水中含有大量的病原細菌、病毒和化學藥劑,具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染的特征。
廢水特性
1、成分復雜,涉及多種生物性、化學性或放射性污染;
2、含有大量的細菌、病毒、蟲卵等致病原體;
3、含有化學藥劑和放射性同位素,具有對空間污染、急性傳染和潛伏性傳染。
排放標準
《醫療機構水污染物排放標準》【GB18466-2005】,預處理標準及直排標準。
工藝設計思路
1、傳染病房廢水先經過預消毒,與其他污水匯總統一處理;
2、醫院生活污水經收集管網至化糞池初步厭氧發酵;廚房含油廢水必須隔油處理,再到化糞池;
3、因醫療廢水排放時間不集中,水量不均勻,預處理設調節池;
4、生化處理采取厭氧/缺氧-好氧工藝,去除有機污染物、TN、TP、氨氮等;
5、末端生化處理采用多介質過濾器或MBR膜過濾,進一步去除SS、異味等;
6、清水消毒池接觸消毒時間0.5-1.0h,有效殺死有害細菌。
(七)、含油廢水處理
概述
含油廢水主要來源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發生站、機械加工維修等工業部門以及餐飲廢水、餐具洗滌廢水、餐飲廢棄物濾液等行業。根據含油廢水中油粒直徑的大小,廢水中油類污染物質可以分為:浮上油、分散油、乳化油、溶解油、重焦油等,除重焦油的相對密度為1.1以上外,其余的相對密度都小于1。
廢水特性
1、油水密度差值小,廢水中油類物質的密度一般都小于1.0g/mL,除重焦油的相對密度為1.1以上外;
2、懸浮固體含量高,懸浮物粒徑??;
3、細菌含量高,種類多;
4、有機物含量高,容易造成水體溶解氧缺失,發生缺氧黑臭反應;
5、礦化度高;
6、乳化油在廢水中分散的粒徑很小,呈乳化狀態,不易從廢水中分離出來。
排放標準
1、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》【GB18918-2002】
2、《污水綜合排放標準》【GB8978-1996】
3、《污水排入城市下水道水質標準》【CJ343-2010】
4、《生活雜用水水質標準》【CJ/48-1999】
5、其他地方執行排放標準等
工藝設計思路
1、排放渠設粗格柵,攔截大部分大顆粒漂浮物;
2、前處理設油水分離器或隔油池,隔油池至少3格,停留時間不低于2.5h,浮上油可收集資源回收利用;
3、預處理設氣浮,去除90%以上油脂物質,特別是乳化油;
4、避免廢水排放時間不集中,水質不均勻,預處理設調節池;
5、生化處理采取厭氧/缺氧-好氧工藝,去除有機污染物、TN、TP、氨氮等;
6、末端生化處理采用多介質過濾器或MBR膜過濾,進一步去除SS、異味等;
7、清水消毒池接觸消毒時間0.5h,有效殺死有害細菌。
8、
(八)、垃圾滲透液
概述
垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進入填埋場的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土層的飽和持水量,并經歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度的有機廢水。
廢水特性
1、BOD5和COD濃度高,比值約等于0.28,可生化性差;
2、氨氮含量高,可達200-500mg/L;TN高達500mg/L以上;
3、金屬含量較高,甚至含有部分重金屬物質,抑制及毒害生化作用;
4、水質水量變化大,雨季水量大,水質濃度較低,旱季則相反;
5、微生物營養元素比例失調,如B/TN/TP,B/C,B/TN,B/TP等。
排放標準
《生活垃圾填埋場水污染物排放標準》【GB16889-2008】
序號 | 污染物 | 濃度限值(mg/L) |
1 | 色度(稀釋倍數) | 40TU |
2 | COD | 100 |
3 | BOD5 | 30 |
4 | SS | 30 |
5 | TN | 40 |
6 | TP | 3 |
7 | 氨氮 | 25 |
8 | 糞大腸桿菌書(個/L) | 10000 |
9 | Hg | 0.001 |
10 | Cd | 0.01 |
11 | 總鉻 | 0.1 |
12 | Cr6+ | 0.05 |
13 | As | 0.1 |
14 | Rb | 0.1 |
工藝設計思路
生化:利用微生物的代謝作用,氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機物及部分不溶性有機物,并使其轉化為無害的穩定物質從而使水得到凈化。
化學處理:應用化學原理和化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質,使廢水得到凈化的方法,其單元操作過程有中和、氧化還原、催化氧化(臭氧、電解、Fenton氧化等)和焚燒等。
物理處理:通過物理作用使廢水得到處理,如混凝、沉淀、吸附、膜過濾(超濾、納濾、反滲透等)、微電解、氣浮、吹脫等。
(九)、冷庫廢菜濾液
概述
該類廢水是指冷庫裝運剔除后的廢棄蔬菜,經長時間存放產生的廢水,這包括蔬菜本身的水分,雨水沖刷廢水以及廠區生活污水?;蛘咔囡暳霞庸S生產廢水等。
廢水特性
1、BOD5和COD濃度高,比值約等于0.27,可生化性差;
2、氨氮含量高,可達300-600mg/L;TN高達600mg/L以上;
3、色度高,初期廢水主要表現為綠色,厭氧發酵后變為黑色,好氧生化處理后為黃色或紅茶色;色度非氨氮呈現,而是某類有機污染物質;
4、水質水量變化大,雨季水量大,水質濃度較低,旱季則相反;
5、懸浮物高達500mg/L以上,沖擊負荷大
6、微生物營養元素比例失調,如B/TN/TP,B/C,B/TN,B/TP等。
排放標準
1、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》【GB18918-2002】
2、《污水綜合排放標準》【GB8978-1996】
3、《污水排入城市下水道水質標準》【CJ343-2010】
4、《生活雜用水水質標準》【CJ/48-1999】
5、其他地方執行排放標準以及鍋爐、冷卻水標準等
工藝設計思路
1、預處理、前處理(人工格柵、機械格柵除污機、轉鼓過濾器、調節池、中和池、混凝沉淀池等)去除大部分漂浮物懸浮物質;
2、設水解酸化池提高可生化性;
3、厭氧發酵,降解COD,進一步加強B/C值;
4、多級好氧處理,去除大部分污染物質;
5、設混合液回流及污泥回流,實現脫氮除磷;
6、剩余污泥采取污泥處置系統處理外運;
7、末端設生態氧化塘。
(十)、洗滌廢水處理
概述
洗滌廠或者酒店布草洗滌車間清洗三件套、衣物過程中排放的廢水,主要包括洗滌廢水、清洗廢水、甩干廢水、車間沖地廢水、設備清洗廢水以及廠區生活污水。
廢水特性
1、Ph在6.5-8.0,水溫25-45°左右,利于微生物生長;
2、外觀呈現乳白色,含大量絮狀物,SS較高;
3、Las、油脂、TP含量較高,容易造成水體富營養化;
4、COD、BOD、氨氮等污染物含量中等偏下;
5、廢水排放時間較為集中,瞬時流量大,含有大量泡沫;
6、水體DO流失后,容易黑臭。
排放標準
1、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》【GB18918-2002】
2、《污水綜合排放標準》【GB8978-1996】
3、《污水排入城市下水道水質標準》【CJ343-2010】
4、《生活雜用水水質標準》【CJ/48-1999】
5、其他地方執行排放標準以及鍋爐、冷卻水標準等
工藝設計思路
1、預處理、前處理(人工格柵、機械格柵除污機、轉鼓過濾器、調節池、混凝沉淀、氣浮等)去除大部分漂浮物懸浮物質,Las的去除主要通過氣浮處理;
2、生化處理采取厭氧-好氧工藝,主要降解有機污染物及除磷;
3、生化后設二沉池,污泥回流及剩余污泥處理;
4、末端深化處理采用石英砂、活性炭多介質過濾器或MBR生物反應器,進一步去除SS,達到排放或者回用水標準;
5、根據現場規劃,處理后水可部分回用綠化,鍋爐補水和冷卻水。
(十一)、食品廠廢水處理
概述
食品工業原料廣泛,制品種類繁多,生產工藝各有不同,因此,排出廢水的水量、水質差異很大。因此在生產過程中所產生的廢水需要經過一系列處理才能保證不破壞自然環境。
廢水特性
1、漂浮固體物質較多,如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;
2、大分子懸浮物含量較高,如油脂、蛋白質、淀粉、膠體物質等;
3、溶解性有機物含量高,如酸、堿、鹽、糖類等:
4、原料夾帶的泥砂及其他有機物等;
5、有機物質和懸浮物含量高,易腐敗,一般無大的毒性。容易引起水體富營養化,以致引起水生動物和魚類死亡,促使水底沉積的有機物產生臭味,惡化水質,污染環境。
排放標準
1、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》【GB18918-2002】
2、《污水綜合排放標準》【GB8978-1996】
3、《污水排入城市下水道水質標準》【CJ343-2010】
4、《生活雜用水水質標準》【CJ/48-1999】
5、其他地方執行排放標準以及鍋爐、冷卻水標準等。
工藝設計思路
1、設必要的預處理、前處理處理單元(人工格柵、機械格柵除污機、轉鼓過濾器、調節池、混凝沉淀、氣浮等)去除大部分漂浮懸浮物質;
2、氣浮對密度小于水的小顆粒懸浮物、油脂類物質、LAS具有獨特效果,因不同廢水類型比選適當工藝;
3、預處理設水解酸化池,提高廢水可生化性;
4、厭氧工藝采用USFB深度厭氧處理,降解COD、BOD;
5、采用雙級或多級接觸氧化,兩級生物濾池,或多級生物轉盤.或聯合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧—需氧串聯的生物處理系統將各污染物降解到限值以內;
6、生化后設二沉池,污泥回流提高污泥濃度,剩余污泥排至污泥收集池,通過污泥濃縮設備進一步處理;
7、末端深化處理采用石英砂、活性炭多介質過濾器或MBR生物反應器,進一步去除SS,達到排放或者回用水標準;
8、根據現場規劃,處理后水可部分回用綠化,鍋爐補水和冷卻水。
(十二)、塑料廠廢水處理
概述
該類廢水是指廢棄塑料,如塑料瓶、編織袋、塑料薄膜、泡沫塑料制品、塑料包裝箱及其它日用塑料制品,回收利用之前原料的清洗廢水及熱熔、破碎設備冷卻用水排水而產生的綜合車間廢水。
廢水特性
1、含有大量的懸浮物雜質,懸浮物成分較為復雜,有泥沙等較重雜質,也有廢舊的編織袋碎渣等較輕雜質,廢水濁度較高;
2、因原料的不同,污染物質差異較大,如大米包裝袋、白糖紅糖包裝袋等清洗廢水有機污染物質、氨氮、總氮含量較高,塑料薄膜、炭袋等泥沙等漂浮物懸浮物較高;
3、水量大,排放時間集中,瞬時流量大,水量沖擊負荷高;
4、隨加工原料的不同,水質波動大,
排放標準
1、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》【GB18918-2002】
2、《污水綜合排放標準》【GB8978-1996】
3、《污水排入城市下水道水質標準》【CJ343-2010】
4、《生活雜用水水質標準》【CJ/48-1999】
5、其他地方執行排放標準以及鍋爐、冷卻水標準等。
工藝設計思路
1、排水渠中設置多道粗、細格柵網,攔截大顆粒漂浮物;
2、設置沉砂池、初沉池預處理單元;
3、設置調節池,池容不小于總水量的0.5-1.0倍;
4、設氣浮預處理單元,氣浮前混凝沉淀,架橋與絮凝大顆粒懸浮物;
5、設置水解酸化池預處理單元,池內設逆向潛水攪拌機,提高廢水可生化性;
6、生化單元采用AO-AAO活性污泥法,根據廢水特性,可設置多道生化工藝;
7、二沉池后因排放標注,針對性設置深度過濾處理單元,如多介質過濾器、一體化凈水設備、MBR膜組件等;
8、根據項目規劃,處理后水可部分回用綠化,鍋爐補水和冷卻水。
三、廢水處理常規材料
(一)、生物填料
概述
微生物的生長需要附著在一定的載體之上,加強微生物受水力沖擊的能力,形成生物膜,同時一定程度上起到切割、分散與均衡進水,提高氧的轉移利用率的作用。生物填料可以分為組合填料,立體彈性填料,多孔懸浮球填料,活性生物填料等。
1、生物組合填料
是將塑料圓片壓扣改成雙圈大塑料環,將醛化纖維或滌綸絲壓在環的環圈上,使纖維束均勻分布;內圈是雪花狀塑料枝條,既能掛膜,又能有效切割氣泡,提高氧的轉移速率和利用率。使水氣生物膜得到充分交換,使水中的有機物得到高效處理。
1.1、特點及用途
用于污水、廢水處理工程,配套于接觸氧化塔、氧化池氧化槽等設備,是一種生物接觸氧化法和厭氧發酵法處理廢水的生物載體。具有散熱性能高,阻力小,布水、布氣性能好,易長膜,又有切割氣泡作用。
1.2、規格型號
組合填料規格表
2、生物彈性填料
生物彈性填料篩選了聚烯烴類和聚酰胺中的幾種耐腐、耐溫、耐老化的優質品種,混合以親水、吸附、抗熱氧等助劑,采用特殊的拉絲,絲條制毛工藝制作而成的生物填料。
2.1、特點及用途
生物彈性填料是繼各種硬性類填料、軟性類填料和半軟性填料后的第四代高效節能新穎填料。 立體彈性填料與硬性類蜂窩填料相比,孔隙可變性大,不堵塞;與軟性類填料相比,材質壽命長,不粘連結團;與半軟性填料相比,表面積大、掛膜迅速、造價低廉。
廣泛用于生物接觸氧化池、水解酸化池、厭氧池內作生物填料。
2.2、規格型號
直徑:Φ150mm、Φ160m、Φ180mm、Φ200mm。
長度:1000mm、1500mm、2000mm、3000mm、5000mm。
3、球形懸浮填料
球形懸浮填料,又稱多孔旋轉球形懸浮填料,是對國內處理污水、生物膜法處理技術采用的多種填料中開發的最新系列產品。在污水的生化處理中具有全立體結構,比表面積大,直接投放,無須固定,易掛膜,不堵塞。
3.1、特點及用途
該填料由聚丙烯材料注塑而成,分內外雙層球體,外部為中空魚網狀球體,內部為旋轉球體。主要起生物膜載體的作用,同時兼有截留懸浮物的作用,具有生物附著力強、比表面積大、孔隙率高、化學和生物穩定性好、經久耐用、不溶出有害物、 不引起二次污染、防紫外線、抗老化、親水性能強等特點,在使用過程中,微生物易生成、易更換、耐酸堿、抗老化、不受水流影響、使用壽命長,剩余污泥少,安裝方便。
廣泛適用于生活污水、石油化工、輕工造紙、食品工業、釀酒、制糖、紡織、印染、制革、制藥等工業廢水的處理。
3.2、規格型號
4、MBBR懸浮填料
該填料的核心是開發了以丙烯和聚乙烯兩種材料注造而成的外層球體,分內外雙層球體外部為魚網狀球體,內部為規則或不規則聚氨酯發泡填料塊,微生物吸附生長提供巨大的受保護的表面積。是一種新型生物活性載體,它采用科學配方,根據污水性質不同,在高分子材料中融合多種有利于微生物快速附著生長的微量元素,經過特殊工藝改性、構造而成,具有比表面積大、親水性好、生物活性高、掛膜快、處理效果好、使用壽命長等優點。
4.1、特點及用途
1、特殊配方及加工,加速填料掛膜;工藝布置形式有效比表面積大,生物附著量多;
2、依靠生物膜處理,可省污泥回流;
3、高效脫碳除氨氮,提高出水水質;低能耗節省占地,縮短工藝流程。LEVAPOR載體內部形成連續梯度溶氧梯度,實現同步硝化反硝化,及短程反硝化,有效解決國內污水廠普遍的碳源不足的問題。
廣泛適用于石油化工、輕工造紙、食品工業、釀酒、制糖、紡織、印染、制革、制藥等工業廢水的處理。高難度工業廢水處理中應用較多。
4.2、性能比較
(二)、六角蜂窩斜管
蜂窩斜管,以淺層理論作為技術支撐,斷面呈矩形或六邊型,每一個斜管都是一個沉淀池,有效減小雷諾系數和水力半徑增加沉淀時間、沉淀面積、濕周及沉淀效率。聚丙烯斜管有斜管和直管兩種,材質由全新料PP壓塑而成。廣泛應用于水處理沉淀池中。
應用特點
1、采用乙丙共聚級塑料為材料,經紅外線恒溫熱壓而成,尺寸準確、比表面積大、安全無毒、耐腐
蜂窩斜管填料焊接成品車間蝕、耐老化、壁面光滑,容易沖洗。
2、濕周大,水力半徑小。
3、層流狀態好、顆粒沉降不受紊流干擾。
4、當斜管管長為1米時,有效負荷按3-5噸/米2/時設計。
5、采用斜管沉淀池其處理能力時平流式沉淀池的3-5倍,加速澄清池和脈沖澄清池的2倍水排水工程中采用最廣泛而且成熟的一項水處理裝置。
廣泛用于給水凈化和化工廠污水、生活污水廠、煤礦水處理、洗煤廠水處理、電廠濃縮池、尾礦水沉淀池處理、制藥廠、造紙廠廢水處理的除砂和快速沉淀、隔油分離以及尾礦濃縮等,尤其對水廠和廢水處理工程的改造效益更佳。
規格型號
(三)、曝氣器
曝氣器是給排水曝氣充氧的必備設備,按使用方法可分為表面曝氣器和水下曝氣器,水下曝氣器主要有微孔曝氣器(管式、盤式)和射流曝氣器。
管式微孔曝氣器技術特點
設備的充氧效率和動力效率較普通微孔曝氣設備有所提高,并且維修簡便,可以在不影響正常運行(不停水、不停止供氣)的情況下,進行檢修、更換損壞的曝氣器,供氧均勻,氧利用率高,能耗低。
管式微孔曝氣器技術參數
水深:4.5m;
服務面積:2㎡/m;
通氣量:8m3/m.h;
氧利用率:30.36%;
動力效率:6.24 kgO2/kw.h;
供氧量:0.68kgO2/h;
阻力損失:3600pa;
氣孔密度:14000~15000個/m;
行程氣泡直徑:0.5~5mm
盤式微孔曝氣器技術特點
在間歇與連續曝氣過程中采用節能設計、安裝成本低、可靠性高,性能卓越?!【茔@孔有利于高效氧氣傳輸及利用:為適用曝氣系統的規格要求,可使用不同的鉆孔模式來調節工作壓力,如不同的狹縫長度、距離、鉆孔密度。鉆孔直徑在184和295毫米之間為適用廣泛領域而配制的不同標準和特殊之膜片材料。
盤式微孔曝氣器技術參數
水深 | 曝氣器尺寸(mm) | 服務面積(m/個) | 平均孔隙(um) | 通氣量(m/個.h) | 氧轉移系數(Kla.1/min) | 氧利用率(%) | 充氧能力(kgO2/m·h) | 充氧動力 效率 (kgO2/kw·h)
| 曝氣 阻力(mmH2O)
|
2.5-3.5 | Φ215 Φ260
| 0.25-0.55 0.35-0.75
| 80-100 | 1.5-3 | 0.204-0.337 | 18.4-27.7 | 0.112-0.185 | 4.46-5.19 | 180-280 |
(四)、曝氣風機
利用具有一定風量和壓力的鼓風機將空氣或其他氣體通過輸送設備和擴散設備強制加入到水體或液體中的過程叫鼓風曝氣,具有這種用途的風機叫曝氣風機。
風機技術特點
(1)、具有一定的風量。曝氣的目的是使水體或液體中增加足夠的溶解氧,以滿足好氧生物對氧氣的需求。
(2)、具有足夠的壓力。鼓風機曝氣過程是氣體與液體之間分子質量的傳遞過程,要使氣體在液體中充分擴散和接觸并阻止液體中懸浮物下沉,曝氣風機必需能夠產生足夠的壓力。
風機的應用
(1) 、水產養殖鼓風曝氣
(2) 、水處理鼓風曝氣(除鐵錳曝氣氧化、調節池曝氣增加懸浮物可沉性、好氧池曝氣增加DO、吹脫池氨氮吹脫等)。
風機的分類
曝氣風機主要種類:(1)離心式風機;(2)羅茨鼓風機;(3)回轉式風機;(4)水環式風機;(5)空氣壓縮機;(6)吹吸式氣泵。
常用風機介紹
1、回轉式風機
設計轉子在缸體內偏心旋轉,油潤滑,低轉速,風量范圍:0.31m3/min-5.41m3/min ,壓力范圍:9.8Kpa-49Kpa的變容壓縮的低噪音鼓風機稱之為回轉式風機,屬于中小風量中壓風機。
性能特點
1. 體積小、風量大、噪聲低、耗能省;
2. 運轉平穩,安裝方便;
3. 抗負荷變化,風量穩定;
4.附有空氣室,散氣平穩。
羅茨風機
羅茨風機屬容積式風機,葉輪端面、風機前后端蓋。原理是利用兩個葉形轉子在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉壓縮機。這種鼓風機結構簡單,制造方便,廣泛應用于水產養殖增氧、污水處理曝氣、水泥輸送,更適用于低壓力場合的氣體輸送和加壓系統,也可用作真空泵等。
性能特點
1、由于采用了三葉轉子結構形式及合理的殼體內進出風口處的結構,所以風機振動小,噪聲低。
2、葉輪和軸為整體結構且葉輪無磨損,風機性能持久不變,可以長期連續運轉。
3、風機容積利用率大,容積效率高,且結構緊湊,安裝方式靈活多變。
4、機種齊全,可滿足不同用戶不同用途的需要。
高壓風機
高壓風機, 又名旋渦氣泵,是指在設計條件下,風壓為30kPa-200KPa或壓縮比e=1.3~3的風機。當前行業內一般是把氣環式真空泵劃歸為高壓風機。高壓風機,也叫高壓鼓風機,區別于一般離心式鼓風機。
性能特點
1、具有吹吸雙功能,一機兩用,可以用吸風,也可以用吹風;
2、少油或無油運轉,輸出的空氣是干凈的;安裝快捷方便;
3、相對于離心風機和中壓風機來說,其壓力高很多,往往是離心風機的十幾倍以上;
4、運轉噪音較低,運行維護成本低,使用壽命長:
(五)、回轉式機械格柵
機械格柵是能夠自動清除附在格柵網上的漂浮物的一種格柵設備。是給排水處理技術中早期產生的凈化設備之一。 能有效地分離固體物質,有效地降低水中懸浮物(SS)、化學耗氧量(COD),減輕后續工序的處理負荷。同時也應用于工業生產中進行固液分離和回收有用物質。
性能特點
1、自動化程度高、分離效率高、動力消耗小、無噪音、耐腐蝕性能好;
2、穩定性、安全性高;
3、手自一體控制,維護檢修方便;
4、自身具有很強的自凈能力,不會發生堵塞現象,日常維修工作量少。
適用范圍
1、用于造紙、屠宰、皮革、制糖、釀酒、食品加工、紡織、印染、石化等工業廢水處理中,去除懸浮物、漂浮物、沉淀物等固態物質;
2、用于造紙、酒精、淀粉、食品加工等行業中的回收纖維、渣料等有用物質;
3、用于城市污水處理中代替初沉池。
(六)、加藥裝置
加藥系統是一種具投藥、攪拌、輸送液體、自動控制于一體的根據所需藥劑濃度,在攪拌箱內配制,經攪拌器攪拌均勻后投入溶液箱、經計量泵向投藥點或指定的系統中輸送所配制溶液的成套設備。用于自來水凈化、污泥脫水處理、氣浮加藥絮凝、生活污水處理及各行業工業廢水處理等。
系統組成
溶液箱、攪拌箱(帶攪拌器)、計量泵、液位計、電控柜、管路、閥門、安全閥、止回閥、壓力表、過濾器、底座、扶梯等。
常見分類
PAC、PAM加藥裝置、化學除磷裝置、次氯酸鈉投加器、PH調節裝置、氨氮去除劑/COD去除劑等投加裝置。
性能特點
1、自動化程度高、可前后液位控制、數據傳送控制以及其他電機聯動等;
2、投加流量精準,可自由設置流量;
3、制作簡單,維護檢修方便;
4、一體成型,節省空間。
(七)、消毒裝置
二氧化氯發生器
做為一種新型的氧化劑和消毒劑,二氧化氯以其高效、廣譜、無殘留、無副產物的消毒能力和脫色、除臭、除異味等強氧化能力已經成為水處理領域的佼佼者。由供料系統、反應系統、安全系統、自動控制系統和吸收投加系組成。
使用原料:亞氯酸鈉、工業合成鹽酸或濃硫酸、氯酸鈉、過氧化氫、次氯酸鈉。
緩釋消毒器
該裝置是指直接投加消毒溶液,經加藥泵向消毒池或指定的系統中輸送所配制消毒溶液的成套設備。包括計量泵、藥桶、閥門管件及控制電子元件等。投加藥劑包括二氧化氯、次氯酸鈉、84消毒劑、漂白粉等溶液。該裝置具有制作簡單,使用便捷,操作簡單易懂,易以維護檢修等性能優勢。
臭氧發生器
臭氧發生器是用于制取臭氧氣體(O3)的裝置。臭氧易于分解無法儲存,需現場制取現場使用(特殊的情況下可進行短時間的儲存),所以凡是能用到臭氧的場所均需使用臭氧發生器。臭氧發生器在飲用水,污水,工業氧化,食品加工和保鮮,醫藥合成,空間滅菌等領域廣泛應用。 臭氧發生器產生的臭氧氣體可以直接利用,也可以通過混合裝置和液體混合參與反應。
紫外線消毒器
紫外線消毒器是指以紫外汞燈為光源 利用燈管內汞蒸氣放電時輻射的253.7nm紫外線為主要光譜線,對生活飲用水、廢水處理出水等進行消毒的設備。具有無死角、光射條件好、能耗低、設備安裝拆卸靈活方便,無二次污染等特點,紫外線殺菌器相對氯氣殺菌,他具有不需要添加化學藥劑,無二次污染,無混合設備,大大減少設備運行成本。
四、污泥脫水系統
污泥脫水系統概述
污泥經濃縮、消化后,尚有約95%~97%的含水率,體積仍很大。污泥脫水可進一步去除污泥中的空隙水和毛細水,減少其體積。經過脫水處理,污泥含水率能降低到70%~80%,其體積為原體積的1/10~1/4,有利于后續運輸和處理。污泥機械脫水方法有過濾脫水、離心脫水和壓榨式脫水等,常用系統有板框壓濾機、疊螺機、帶式干濕分離器等。
(一)板框壓濾機
板框壓濾機是最先應用于化工脫水的機械。雖然板框壓濾機一般為間歇操作、基建設備投資較大、過濾能力也較低,但由于其具有過濾推動力大、濾餅的含固率高、濾液清澈、固體回收率高、調理藥品消耗量上等優點,在一些小型污水廠仍被廣泛應用。
脫水原理
板與框相間排列而成,在濾板的兩側覆有濾布,用壓緊裝置把板與框壓緊,即在板與框之間構成壓濾室。在板與框的上端中間相同部位開有小孔,壓緊后成為一條通道,加壓到0.2-0.4MPa的污泥,由該通道進入壓濾室,濾板的表面刻有溝槽,下端鉆有供濾液排出的孔道,濾液在壓力下,通過濾布、沿溝槽與孔道排出濾機,使污泥脫水。
性能特點
1、壓濾推動力大;
2、濾餅的含固率高、含水率約為75%~80%;
3、濾液清澈、固體回收率高。
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(二)疊螺式污泥脫水機
疊螺式污泥脫水機遵循了力水同向、薄層脫水、適當施壓及延長脫水路徑等原則,解決了污泥脫水設備易堵塞、無法處理低濃度污泥及含油污泥、能耗高、操作復雜等技術難題,實現了高效節能的脫水目標??稍谌詣舆\行的條件下,實現高效絮凝,并連續完成污泥濃縮和壓榨脫水工作,最終將收集的濾液回流或排放。廣泛用于市政污水處理工程以及食品、淀粉、油脂、制藥、化工、造紙、皮革等行業的水處理系統。
脫水原理
疊螺式污泥脫水機集全自動控制柜、絮凝調質槽、污泥濃縮脫水本體及集液槽于一體。主體是由固定環和游動環相互層疊,螺旋軸貫穿其中形成的過濾裝置。前段為濃縮部,后段為脫水部。固定環和游動環之間形成的濾縫以及螺旋軸的螺距從濃縮部到脫水部逐漸變小,螺旋軸不斷帶動環清掃濾縫,防止堵塞。螺旋軸的旋轉在推動污泥從濃縮部輸送到脫水部的同時,以及背壓板的阻擋作用下,產生極大的內壓,容積不斷縮小,達到充分脫水的目的。
性能特點
1、適用廣泛:適用于市政污水、食品、飲料、化工、皮革、焊材、造紙、印染、制藥等行業的污泥。
2、設計緊湊,占地空間小,便于維修及更換;重量小,便于搬運。
3、運行穩定,故障少,噪音振動小,操作安全。
4、通過電控柜,與泡藥機、進泥泵、加藥泵等進行連動,實現24小時連續無人運行。
(三)帶式污泥壓濾機
帶式污泥壓濾機是消化吸收國外先進技術研制開發的一種脫水設備。所采用濾帶和軸承均為高品質件。作為污水處理的配套設備,是依據化學絮凝接觸過濾和機械擠壓原理而制成的高效固液分離設備,因其具有工藝流程簡單、自動化程度高、運行連續、控制操作簡便和工作過程可調節等一系列優點,并且省卻了污泥濃縮池、在一定程度上節省了建設資金,正得到越來越廣泛的應用。
脫水原理
經絮凝的污泥首先進入重力脫水區,大部分游離水在重力作用下通過濾帶被濾除;隨著濾帶的運行,污泥進入由兩條濾帶組成的楔形區,兩條濾帶對污泥實施緩慢加壓,污泥逐漸增稠,流動性降低,過渡到壓榨區;在壓榨區,污泥受到遞增的擠壓力和兩條濾帶上下位置交替變化所產生的剪切力的作用,大部分殘存于污泥中的游離水和間隙水被濾除,污泥成為含水率較低的片狀濾餅;上下濾帶經卸料輥分離,憑借濾帶曲率的變化并利用刮刀將濾餅刮落,實現物料的固液分離,而上、下濾帶經沖洗后重新使用,進行下一周期的濃縮壓濾。
性能特點
1、電耗低,處理能力大;
2、脫水效率高,泥餅含固率高;
3、操作管理簡便,易于維護;
4、自動化程度高,連續生產;
5、低噪音,使用壽命長;
6、附屬設備少,經濟可靠,應用范圍廣。