80m3/d地埋式一體化污水處理設備
人工濕地處理系統
有條件的村莊,應充分利用現有的農田灌排渠道與附近的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等,建設人工濕地處理系統。
污水濕地處理系統分自然和人工濕地處理系統,自然濕地就是自然的沼澤地,人工濕地污水處理技術是一種基于自然生態原理,使污水處理達到工程化、實用化的新技術。將污水有控制地投配到土壤經常處于飽和狀態、生長有象蘆葦、香蒲等沼澤生植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并經過多層過濾,來達到降解污染、凈化水質的目的,它是一種充分利用地下人工介質中棲息的植物、微生物、植物根系, 以及介質所具有的物理、化學特性,將污水凈化的天然與人工處理相結合的復合工藝。
濕地處理系統工藝設備簡單、運轉維護管理方便、能耗低、工程基建低、運行費用低、對進水負荷的適應性強,能耐受沖擊負荷,凈化出水水質良好、穩定。缺點占地面積大,易受氣候影響,表面徑流的臭味比較大。
接觸氧化的設計參數
(1)生物接觸氧化池的個數或分格數應不少于2個,并按同時工作設計。
(2)填料的體積按填料容積負荷和平均日污水量計算。填料的容積負荷一般應通過試驗確定。當無試驗資料時,對于生活污水或以生活污水為主的城市污水,容積負荷一般采用1000~1500g BODs/(m3·d)。
(3)污水在氧化池內的有效接觸時間一般為1.5~3.0h。
(4)填料層總高度一般為3m。當采用蜂窩型填料時,一般應分層裝填,每層高為1m,蜂窩孔徑應不小于25mm。
(5)進水BOD5濃度應控制在150~300nlg幾范圍內。
(6)接觸氧化池中的溶解氧含量一般應維持在2.5~3.5mg/L之間,氣水比為15~20:1。
(7)為保證布水布氣均勻,每格氧化池面積一般應不大于25m2。
目前生物接觸氧化法的較適合填料為立體彈性填料,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。
具體數據:比表面積300m2/m3,填料長度1~2.5m,直徑150mm,
接觸氧化池水深度不應大于3米以保證曝氣,立體彈性填料設計容積負荷可達2kg/m3.d(一般污水),氣水比一般取15:1,運行時溶解氧含量大于2mg/l
采用好氧接觸氧化處理時進水BOD小于500mg/l
(氣水比來源:立方大氣含氧量20%,大氣密度1kg/M3,每立方曝氣含氧約0.1kg,氣水比1.5kg氧氣:水,BOD為150g氧氣/m3,利用效率為10%,可滿足需求,過氣流量不宜過大,否則將對填料上的成膜造成沖擊)
SBR法
即間歇式活性污泥法,由于它具有一系列優于普通活性污泥法的特征,目前已普遍應用于污水處理工程中。SBR法中曝氣池兼具沉淀的作用,厭氧、好氧也在同一池進行。其運行操作由流入、反應、沉淀、排放、待機五個工序組成。通過調節每個工序的時間,可達到除磷脫氮的效果。
前處理——SBR反應器 ——過濾——出水
污泥處置
設計要點:理論上SBR反應器的容積負荷有一個較在的范圍,為0.1~1.3 kgBOD5/m3.d,但為安全計,一般取低值,如0.1 kgBOD5/m3.d左右。水位和低水位,水位即反應時的水位,低水位是指排放工序結束時的水位,低水位必須保證在排水在此水位時,沉淀污泥不隨上清液而流失。
SBR工藝的主要特點有:出水水質較好;占地少;不產生污泥膨脹;除磷脫氮效果好。
污水設備技術說明
①調節池。來自生產車間的DMF廢水經過簡易格柵后直接進入調節池,以調節水質水量。調節池底部設穿孔曝氣管,通過曝氣對廢水進行混合。
②投配池。由于原廢水成分中一,缺乏微生物生長所必須的氮、磷等元素。因此廢水從調節池出來后進入投配池中,在此完成營養元素的添加以及pH值、堿度的調節。
③EGSB反應器。投配池出水由水泵定量打入EGSB厭氧反應器中,在此有效去除大部分的有機污染物。本工程厭氧反應器采用鋼制的AnaEG反應器,屬于EGSB反應器的一種,直徑2.5m,高8m,有效容積為40m3,廢水在反應器中的停留時間設計為1d,反應器的容積負荷為10kg[CODCr]/(m3·d-1),預計去除90%的有機物。反應器底部安裝有環狀布水器,頂部設置一個三相分離器。該三相分離器為產品,經多項工程實踐證明其性能*可靠。反應器從下到上設置取樣口5個,并設有人孔,排泥管等。由于工程規模較小,產生的沼氣利用價值不大,故經過水封后高空排放。
④接觸氧化池。厭氧出水直接進入BioAX接觸氧化池,以去除剩余部分有機物。接觸氧化池內裝彈性填料,曝氣裝置采用與之配套的內循環式充氧混合器,造價低廉且不易堵塞,運行穩定性好,共裝12套。廢水在氧化池中停留時間設計為36h。
⑤斜管沉淀池。接觸氧化池出水進入斜管沉淀池,進行固液分離,清夜直接排放。污泥進入泥斗中,定期排放后深埋處理。
80m3/d地埋式一體化污水處理設備由于生活污水處理的核心是生化部分,因此我們稱污水處理工藝是特指這部分,如接觸氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法(包括厭氧和好氧)處理生活污水在目前是較經濟、較適用的污水處理工藝,根據生活污水的水量、水質及現場的條件而選擇不同的污水處理工藝對投資及運行成本具有決定性的影響。
生物接觸氧化法是介于活性污泥法和生物濾池兩者之間的污水生物處理技術,兼有活性污泥法和生物膜法的特點,接觸氧化池內2個區系微生物組成的相互作用可能影響系統的處理效率,但是由于大部分微生物不可培養,在實驗室分離培養的微生物只占總環境微生物的0.1%~10%,而以高通量測序技術為代表的新技術改變了傳統的研究手段,簡化了研究步驟,不需要對微生物進行分離培養,因而能夠動態研究微生物群落的多樣性,可以真實的反映微生物的存在狀態,因此本研究主要通過提取基因組DNA,利用PCR擴增和454高通量測序技術分析了印染廢水接觸氧化池中懸浮污泥和生物膜的微生物群落組成差異,對不同環境條件下微生物群落的組成差異進行了初步分析,為闡明微生物群落結構與功能的關系積累數據。
其特點是在池內設置填料,池底曝氣對污水進行充氧,并使池體內污水處于流動狀態,以保證污水與污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。 該法中微生物所需氧由鼓風曝氣供給,生物膜生長至一定厚度后,填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝,產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落,并促進新生物膜的生長,此時,脫落的生物膜將隨出水流出池外。
生物接觸氧化法具有以下特點: 1、由于填料比表面積大,池內充氧條件良好,池內單位容積的生物固體量較高,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負荷; 2、由于生物接觸氧化池內生物固體量多,水流*混合,故對水質水量的驟變有較強的適應能力; 3、剩余污泥量少,不存在污泥膨脹問題,運行管理簡便。
A:厭氧水解池采用上升流式厭氧污泥床反應器的形式,設計水力停留時間為2~4小時。
厭氧池下部為污泥床區,污泥床厚度通??刂圃?~1.2M之間,進水系統可采用脈沖進水中阻力布水系統,底部設布水溝,保留污泥不沉積底部,呈懸浮狀態。
污泥床平均濃度為30~35g/l則污泥負荷為0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。
B:生物接觸氧化工藝是介于活性污泥法與生物膜法之間的一種污水處理工藝。池內設有填料,微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面,一部分則以絮狀懸浮生長于水中,因此它兼有活性污泥法與生物濾池的特點。曝氣系統可采用鼓風或射流曝氧增氧系統(設計時必須考慮投資及運行成本)。為培養微生物的不同的優勢菌種,將接觸氧化池分為兩格是行之有效的。*格有效水力停留時間為2.5小時,有機負荷為1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留時間為1.5小時,有機負荷0.768kgBOD5/m3.d。
A/O法的主要特點是:適應能力強;耐沖擊負荷;高容積負荷;不存在污泥膨脹;排泥量非常少;具有較好的脫氮效果。
由A/O法衍生的A2/O、A3/O污水處理工藝,原理上是相似的。
(1)加強生物相觀察
在正常運行和生物膜降解能力良好時,生物膜上的生物相相對穩定,細菌和原生動物之間存在著制約關系。
在運行過程中,若有機物負荷或營養狀況有較大變化,則原生動物中固著性鐘蟲、枝蟲消失,絲狀菌稀少,菌膠團結構松散,而游泳性草履蟲、鐘蟲大量出現,出水水質變差。
反之,若原來出水水質較差,一旦出現鐘蟲、枝蟲、絲狀菌,菌膠團結構緊密,而游泳性草履蟲、鐘蟲減少,則說明環境條件有了改善,出水水質變好。因此原生動物纖毛蟲,特別是鐘蟲、枝蟲是生物接觸氧化系統運轉良好的有價值的指示性生物。
(2)控制進水pH值
影響生物接觸氧化池正常運轉的因素主要有溫度、pH值、溶解氧和營養物。pH值較易測定,對于pH值過高或過低的廢水,要進行pH值的調節處理,控制生物接觸氧化池pH值在6.5-9.5之間。否則,氧化池中微生物易受損害,影響生物相和處理效果。
(3)防止填料的堵塞
防止填料堵塞除在設計過程中選擇適宜的填料外,在運行過程應定時加大氣量對填料進行反沖洗,通常是15~20d反沖洗一次,每次反沖洗30分鐘左右。這對于填料上衰老生物膜的脫落,促進生物膜的新陳代謝,防止填料堵塞很有效。
氧化溝
氧化溝是活性污泥法的一種變形,其池體狹長,故稱為氧化溝。氧化溝有多種構造型式,典型的有:A:卡羅塞式;B:奧巴爾型;C:交替工作式氧化溝;D:曝氣—沉淀一體化氧化溝
氧化溝技術已廣泛應用于大中型城市污水處理廠,其規模從每日幾百立方米至幾萬立方米,工藝日趨完善,其構造型式也越來越多。其主要特點是:進出水裝置簡單;污水的流態可看成是*混合式,由于池體狹長,又類似于推流式;BOD負荷低,處理水質良好;污泥產率低,排泥量少;污泥齡長,具有脫氮的功能。
設計要點:混合液懸浮固體濃度5000mg/l;生物固體平均停留時間,去除BOD5時,取5~8天,當要求硝化反應時取10~30天;水力停留時間為20、24、36、48h,根據對處理水水質要求而定;BOD—SS負荷(Ns)為0.03~0.07kgBOD/(kgMLSS.d);BOD容積負荷(Nv)為0.1~0.2 kgBOD/(m3.d);污泥回流比為50~150%;混合液在渠內的流速為0.4~0.5m/s;溝底流速為0.3 m/s。
三、 生活污水處理工藝的發展
隨著人民生活水平的不斷提高,人們對生活環境的質量要求也不斷的提高。各地迫于環境的壓力,紛紛擬建生活污水處理廠,在環保工作者的努力下,新的污水處理工藝不斷涌現。如:將SBR與氧化溝的優點相結合的往復式活性污泥法;CASS污水處理工藝;HCR高效生物水處理技術;膜生物法等等。新的污水處理工藝的出現,圍繞著占地面積小、運行成本低、總投資少、自動化程度高等因素,各地可按實際情況而選用適合本地區的污水處理工藝。
接觸氧化的處理裝置
分流式的曝氣裝置在池的一側,填料裝在另一側,依靠泵或空氣的提升作用,使水流在填料層內循環,給填料上的生物膜供氧。此法的優點是廢水在隔間充氧,氧的供應充分,對生物膜生長有利。缺點是氧的利用率較低,動力消耗較大;因為水力沖刷作用較小,老化的生物膜不易脫落,新陳代謝周期較長,生物膜活性較??;同時還會因生物膜不易脫落而引起填料堵塞。
直接式是在氧化池填料底部直接鼓風曝氣。生物膜直接受到上升氣流的強烈擾動,更新較快,保持較高的活性;同時在進水負荷穩定的情況下,生物膜能維持一定的厚度,不易發生堵塞現象。一般生物膜厚度控制在1毫米左右為宜。 選用適當的填料以增加生物膜與廢水的接觸表面積是提高生物膜凈化廢水能力的重要措施。一般采用蜂窩狀填料。