① 幾種先進的污水處理技術介紹
一、連續循環曝氣系統(CCAS)
A、CCAS工藝簡介
CCAS工藝,即連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration
System),是一種連續進水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR(Sequencing Batch
Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。SBR工藝早於1914年即研究開發成功,但由於人工操作管理太煩瑣、監測手段落後及曝氣器易堵塞等問題而難以在大型污水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用於小規模污水處理廠。進入60年代後,自動控制技術和監測技術有了飛速發展,新型不堵塞的微孔曝氣器也研製成功,為廣泛採用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士大學與美國ABJ公司合作開發了「採用間歇反應器體系的連續進水,周期排水,延時曝氣好氧活性污泥工藝」。1986年美國國家環保局正式承認CCAS工藝屬於革新代用技術(I/A),成為目前最先進的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。
CCAS工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。
經預處理的污水連續不斷地進入反應池前部的預反應池,在該區內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,並一起從主、預反應區隔牆下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內依照「曝氣(Aeration)、閑置(Idle)、沉澱(Settle)、排水(Decant)」程序周期運行,使污水在「好氧-缺氧」的反復中完成去碳、脫氮,和在「好氧-厭氧」的反復中完成除磷。各過程的歷時和相應設備的運行均按事先編制,並可調整的程序,由計算機集中自控。
CCAS工藝的獨特結構和運行模式使其在工藝上具有獨特的優勢:
(1)曝氣時,污水和污泥處於完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。
(2)「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。
(3)沉澱時,整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態,使出水懸浮物(SS)極低,低的SS值也保證了磷的去除效果。
CCAS工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。
B、國內外城市污水處理廠發展概況
水是經濟發展和社會可持續發展的一個重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加,水環境污染成了一大難題。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制約許多城市可持續發展的主要原因之一。「環境保護」是我國的基本國策,中國可持續發展的戰略與對策制定的2000年治理目標,要求城市污水集中處理率達20%。目前,我國正處於城市污水處理事業的大發展時期,尤其隨著國家西部大開發戰略的實施,中國中西部環境與生態保護已被提上首要議事日程。
城市生活污水處理自200年前工業革命以來,越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區文明與否的一個重要標志。近200年來,城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理污水,並回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工藝)等多種工藝,以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對於國外發達國家、起步較晚,目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進技術、設備和經驗的同時,必須結合我國發展,尤其是當地實際情況,探索適合我國實際的城市污水處理系統。
結合我國實際情況,參考國外先進技術和經驗,建設城市污水處理廠應符合以下幾個發展方向:
(1)總投資省。我國是一個發展中國家,經濟發展所需資金非常龐大,因此嚴格控制總投資對國民經濟大有益處。
(2)運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素,是評判一套工藝優劣的主要指標之一。
(3)佔地省。我國人口眾多,人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個重要因素。
(4)脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環境的富營養化,污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)也明確規定了適用於所有排污單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標准和氨氮排放標准。這就意味著今後絕大多數城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。
(5)現代先進技術與環保工程的有機結合。現代先進技術,尤其是計算機技術和自控系統設備的出現和完善,為環保工程的發展提供了有力的支持。目前,國外發達國家的污水處理廠大都採用先進的計算機管理和自控系統,保證了污水處理廠的正常運行和穩定的合格出水,而我國在這方面還比較落後。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發展的方向。
C、幾種處理系統的工藝比較
為了選擇出工藝上最可靠,投資上最經濟,管理上最方便的城市污水處理系統,結合當地的實際情況,我們調研了國內外污水處理廠的成熟經驗和發展趨勢,並進行了比較。
目前,國內外城市污水處理廠處理工藝大都採用一級處理和二級處理。一級處理是採用物理方法,主要通過格柵攔截、沉澱等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。這一處理工藝國內外都已成熟,差別不大。二級處理則是採用生化方法,主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性,溶解性有機物以及氮、磷等營養鹽。目前,這一處理工藝有多種方法,歸結起來,有代表性的工藝主要有傳統活性污泥、氧化溝、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工藝等。目前,這幾種代表工藝在國內外都有實際應用。
二、SPR高濁度污水處理技術
在天然淡水資源已被充分開發、自然災害日益頻繁暴發的今天,缺水已經對世界各國眾多城市的經濟和市民生活構成了十分嚴重的威脅,缺水危機已經是我們面臨的現實,解決城市缺水問題的重要途徑應該是將城市污水變為城市供水水源。城市污水就近可得,來源穩定,容易收集,是可靠且穩定的供水水源。城市污水經凈化後回用主要可作為市政綠化、景觀用水和工業用水。
城市污水再生回用工程包括污水收集系統、污水凈化處理技術及其系統、出水輸配系統、回用水應用技術和監測系統。其中污水凈化再生技術及其系統是關鍵,污水凈化處理的流程要簡單可靠,投資和運行費用要為該城市經濟實力所能承受,處理後出水的水質要滿足回用的要求。
沿用了許多年的傳統的「一級處理」及「二級處理」水處理工藝技術和設備已經難以適應當今的高濁度和高濃度污水的凈化處理要求,處理後出水更不能滿足城市對水回用的水質要求。沿著傳統的工藝技術路線只能進一步附加傳統的「三級處理」設備系統,既迴避不了龐大復雜的傳統二級生化處理系統,也迴避不了投資和運行費用都十分昂貴的傳統三級過濾吸附處理系統。這些恰恰是實現污水回用的忌諱之處。所以,環保市場十分迫切需要凈化效率更高、處理後出水能滿足現有環保標准並且能回用於城市,投資和運行費用又要為現有城市的經濟實力所能接受的污水處理新技術和新設備。
最新發明的「SPR高濁度污水凈化系統」(美國發明專利 )將污水的「一級處理」和「三級處理」程序合並設計在一個SPR污水凈化器罐體內
,在30分鍾流程里快速完成
。它容許直接吸入懸浮物(濁度)高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水,處理後出水的懸浮物(濁度)低於3毫克/升(度);它容許直接吸入CODcr為200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機污水,處理後出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當於常規的一
、二級污水處理廠的工程投資和低於常規二級處理的運行費用 ,就能夠獲得三級處理水平的效果 ,實現城市污水的再生和回用。
SPR污水處理系統首先採用化學方法使溶解狀態的污染物從真溶液狀態下析出,形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒;選用高效而又經濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污水中分離出來;然後採用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體;再依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理,在自行設計的SPR高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離;清水經過罐體內自我形成的緻密的懸浮泥層過濾之後,達到三級處理的水準,出水實現回用;污泥則在濃縮室內高度濃縮,定期靠壓力排出,由於污泥含水率低,且脫水性能良好,可以直接送入機械脫水裝置,經脫水之後的污泥餅亦可以用來製造人行道地磚,免除了二次污染。
最新發明的SPR污水凈化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用低、佔地少、凈化效果好的眾多優勢將為當今世界的城市污水的再利用開創一條新路。城市污水實現再利用之後,為城市提供了第二淡水水源,為城市的可持續發展提供了必不可少的條件,其經濟效益和社會效益是不可估量的.
SPR污水處理系統與眾不同的技術特點
1.城市生活污水和處理葯劑的混合主要是在泵前吸葯管道 、污水泵 葉輪、蛇形反應管 和瓷球反應罐的組合作用下完成的 ,依照紊流速度 、混合時間
、和水力學結構數據設計 ,得以十分充分的混合 ,為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節省葯劑創造了前提條件 。這是過去常規的一級處理和二級處理之水工結構所做不到的
。
2.SPR系統處理城市污水時 ,採用五種以上污水處理葯劑及其最佳配方組合使用 ,靠化學反應使污水中溶解狀態的有機污染物 、重金屬離子
和有害的鹽類從水中析出 ,成為有固相界面的微小顆粒 (它包含有污水三級處理的作用)。其中還選用了一種吸附效果很好而價錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機污染物和色度
。靠消毒劑在30分鍾的流程內殺滅細菌和大腸桿菌 。靠混凝的物理化學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團
。這樣發揮各葯劑的單獨作用和它們之間的交聯作用的用葯方式是與常規的物理化學法不相同的 。而且SPR系統使用的組合葯劑配方
,只能在具有十分精細的水動力學參數設計的SPR污水凈化器及其系統里才能充分發揮作用 ,在常規的水工系統里是無法使用的 。
3.SPR系統裝置能夠依照模擬試驗得出的配方 ,藉助大氣壓力和流量計 ,十分精確地投加混凝葯劑和絮凝葯劑
,不致因加葯過量而造成葯劑殘留在凈化後的出水中,而且動力消耗很少 。
4.SPR污水凈化器內部結構是完全按照混凝機理精確設計的 ,形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速度 ,使得膠體顆粒之間有最多的碰撞次數
,並且有凝聚吸附所需的最佳流速環境 。從而在極小的容積內獲得了極充分的凝聚效果 。這也是常規水工裝置無法比擬的 。
5.根據混凝形成的絮團實際狀況 ,准確確定了SPR污水凈化器內部的水動力學數據 ,使得在罐體中上部形成了一個有幾十厘米厚的 、十分緻密的懸浮泥層
。所有經過混凝的出水都必須通過此懸浮泥層的過濾 ,才能升流到罐體上部的清水匯集區 。它十分成功地起到了污水高級處理工藝中極為重要的過濾作用 。
這個緻密的懸浮泥層是由污水中的污泥及混凝葯劑形成的絮體本身組成的 。隨著絮體由下向上運動 ,使泥層的下表層不斷增加 、變厚 ;同時
,隨著過濾水力學原理形成的罐體的旁路流動,引導著懸浮泥層的上表層不斷流入中心接泥桶 ,上表層不斷減少 、變薄 。這樣 ,懸浮泥層的厚度達到一個動態的平衡
。當混凝後的出水由下向上穿過此懸浮泥層時 ,此絮體濾層靠界面物理吸附和電化學特性及范德華力的作用 ,將懸浮膠體顆粒 、絮體
、細菌菌體等等雜質全部攔截在此懸浮泥層上 ,使出水水質達到三級處理的水平 。由於泥層是由絮體組成 ,緻密度高 ,過濾效率遠遠高於常規的沙粒層過濾
;由於是處於懸浮狀態的絮體泥層作濾層 ,其過濾的水頭(阻力)損失非常小 ,所以動力消耗遠遠低於常規的砂層過濾 、微孔過濾
、或反滲透膜過濾;又由於過濾泥層是凈化過程中由污水中的污泥自動補充添加 ,又自動被引走 ,即過濾泥層自身在不斷地更新
,過濾泥層總是保持著穩定的厚度,而且總是保持著穩定的物理吸附和電化學吸附性能 ,因此能獲得穩定的過濾效果
。而且完全免去了常規系統中必不可少的過濾層的反沖洗以及反沖洗帶來的眾多麻煩 。這種結構和原理與常規的三級污水處理的過濾裝置是完全不同的
,這里沒有價格昂貴的反滲透膜過濾 、微孔過濾 、或活性炭過濾等裝置 。所以 ,投資省 、動力消耗小 、運行費用低是SPR系統的必然優勢。
6.SPR系統選用的絮凝劑 ,同時也是良好的污泥助濾劑 ,所以 ,系統最後排出的污泥漿 ,其脫水性能良好 ,可以不另外添加助濾劑
,就直接泵入壓濾機脫水 。泥餅可以製成人行道地磚再利用 ,不會帶來二次污染的問題 。它沒有傳統的生化法產生的污泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點。
7.本類型污水凈化器曾開機運行處理過養豬場污水 、養雞場污水 、煤礦礦井坑道污水 、生豬屠宰場污水 、高粱釀酒廠酒糟污水
、紡織印染污水、再生紙造紙污水和城市生活污水等等含有大量有機污染物和氨氮的污水;也成功應用於陶瓷廠污水、牆地磚廠污水、大理石水磨拋光污水、洗煤污水、燃煤鍋爐濕法除塵污水、石英砂洗砂污水等懸浮物含量極高的污水的凈化和回用。
各地權威檢測部門測試了污水凈化器進水和出水的有關數據 。測試報告單表明 :氨氮去除率可以達到85%,總氮去除率可達95% ,有機氮去除率可達96%
,BOD去除率可達95% ,懸浮物的去除率則高達98.3% ~ 99.6% ,出水濁度達到3 度(3 毫克 / 升)以下。這是本凈水系統在低投資
、低運轉費的前提下所獲得的出水指標 。 這是常規的物化法和生物化學法的一級 、二級處理系統都無法達到的 。
除發達國家有專門的城市生活污水管路系統外,實際的城市污水往往混入有許多工業污水,可生化性差和污染物成分不規則地快速變化是我們面臨的現實,而針對降解某種有機污染物的微生物生長、繁殖的過程卻太長,所以,傳統生化系統難以適應當今愈來愈工業化了的城市的污水。SPR系統已擁有處理眾多工業污水的適應能力和物化法具有的快速應變能力,容易通過自動化的手段應付系統入口污水水質的變化,保持穩定的凈化效果。
8.在SPR系統中投放殺菌消毒葯劑時 ,只要增加一些投氯量(無需另外增加設備)就可以起到用氯來氧化除氨的作用 ,進一步提高污水處理系統去除氨氮的效率
。
9.假如經過SPR系統處理後的出水氨氮含量還未達到較嚴格的要求(如某些發達國家或發達地區將排水標準定為含氨氮1毫克 / 升以下)
,也可以後續再串聯設置一級離子交換裝置 ,靠斜發沸石離子交換柱最終達到除氨氮的目標 。
因為斜發沸石離子交換系統要求進口水質的懸浮物含量要低於35毫克 / 升 ,否則會影響離子交換柱的功能和壽命 ,從而大大增加離子交換的運行費用 。過去
,常規的一 、二 級污水處理裝置是難以長期穩定地達到這樣的前處理水平的 ,因而限制了離子交換法除氨氮技術的廣泛應用 。現在
,SPR污水處理系統絕對可以保證凈化後出水的懸浮物含量低於3毫克 / 升(實際運行中出水的懸浮物含量多為1毫克 / 升)
,使得後續的斜發沸石離子交換系統去除氨氮的負荷減輕很多 ,交換柱的使用壽命會大大延長 ,即離子交換的運行費用會大大降低
,將使離子交換法除氨氮技術的優點得到更充分的發揮 。
早在七十年代 ,美國Minnesota 州Minneapolis 市的羅茲芒污水廠就是用純粹的物理化學法處理城市生活污水的
,其工藝流程是:化學混凝----沉澱----過濾和活性炭吸附----斜發沸石離子交換 。其最後出水水質標准為:氨氮1 毫克 / 升 ,BOD 10毫克 / 升
,磷 1毫克 / 升,懸浮物 10毫克 / 升 ,pH 8.5 。證明純粹的物理化學法處理城市污水在技術上是可行的 。現在 ,依靠新發明的SPR凈水技術
,將使這項工藝的經濟性更為圓滿 。
10 。其實 ,經過SPR污水凈化系統處理後的出水 ,其懸浮物的含量小於3 毫克 / 升 ,濁度也小於3 度 (毫克 / 升 ) ,達自來水標准
,不再會堵塞輸水管路 ,並且已經經過了良好的消毒 。將此出水回送到城市各地 ,作為城市草坪綠地和樹木綠化澆灌用水是十分安全 、可靠的
。經過SPR系統處理後的出水中 ,殘存的氮含量已經很低 ,氮作為植物生長的營養物是不必去除 、或不必去除得那麼干凈
的。從而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用 ,既保證了環境質量 ,又為社會節省了大筆資金 。 用此回用水取代自來水作為城市綠化用水
,將大大節省城市的淡水資源 ,減輕城市市政部門的供水壓力 ,對城市的整體經濟發展定會產生十分巨大的效益 。這是城市污水回用的新概念。
11 。這種純粹的物理化學法污水處理系統 ,受天氣 、環境 及人為因素的影響少 ,操作人員控制處理系統的能力和靈活性都大大優越於生物化學法
,這是眾所周知的 。
城市生活污水處理廠的工藝流程可採用下列新模式 :
方案〔1〕:一般的城市:污水經SPR系統處理後 ,回用於城市綠化 、澆灌草地樹木,或作為工業用水 。
城市生活污水儲存調節池:SPR污水處理系統 ----污泥脫水------ 污泥製成人行道地
出水回用於澆灌城市草地、樹木,或作為工業用水
方案〔2〕:特殊要求的城市:生活污水經SPR系統處理後 ,再進行離子交換除氨氮 ,最後排海 ,或回用。
城市生活污水儲存調節池:SPR污水處理系統 ------ 污泥脫水 ------ 污泥製成人行道地磚
斜發沸石離子交換除氨氮,出水排入近海 、或回用於澆灌城市草地、樹木,或作為工業用水。
如果有關部門能協助創造一些現場表演的簡易條件 ,將可以運送一台處理水量為10 ~ 20 立方米 /
日的SPR污水凈化器及其完整的配套系統到現場作城市污水凈化處理的連續開機運行操作表演 ,並通過播放錄像和幻燈片詳細講解有關的凈化機理
,同時請當地水質檢測的權威部門進行凈化效果的水質測試 。全套裝置輪廓最大尺寸為長3米 ,寬1.4米 ,高2.4米 ,總重量為一噸以下 。
在技術展示成功的基礎上 ,與當地的環保部門及環保產業密切合作 ,依靠當地自身的科技力量和自身的製造能力 ,建造城市生活污水處理廠 。
另外,SPR系統也可用於市區內的公園湖水的凈化及自循環 。希望將要興建的城市污水處理廠採用SPR污水處理技術後,能成為全球城市生活污水處理技術的典範 。
如果在已有的城市污水一級和二級處理系統的基礎上,附加採用SPR污水處理系統作為最後的深度處理裝置,使出水達到工業自來水的標准,以實現最後出水回用的目標,也是現有城市污水處理系統升級換代的極佳方案。
三、BIOLAK污水處理技術
l、百樂卡(BIOLA)工藝特點
百樂卡工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統。它是由最初採用天然土池作反應池而發展起來的污水處理系統。自1972年以來,經多年研究形成了採用土池結構、利用浮在水面的移動式曝氣鏈、底部掛有微孔曝氣頭的一種具有一定特色的活性污泥處理系統。
由於採用土池而大大減少了建設投資,採用曝氣鏈曝氣系統進一步強化了氧的磚移效率,並減少運行費用,大大提高了處理效果。工藝設計簡捷,不需復雜的管理,在適宜的條件下具有較大的經濟和社會效益.
1.1低負荷活性污泥工藝
百樂卡工藝污泥迴流量大,污泥濃度較高,生物量大,相對曝氣時間較長,所以污泥負荷較低。龍田污水廠BOD5污泥負荷率為
0?05kgBOD/kgMLSS.d,污泥濃度為400Omg/L,污泥齡為29d,所以剩餘污泥雖很少。
1.2 曝氣池採用士池結構
根據國家環保局1992年《工業廢水處理設施的調查與研究》,我國工業廢水處理設施資金的54%用於土建工程設施,而只有36%用於設備,造成這
種投資分配格局的主要原因是工藝池大都採用價格昂貴的鋼筋混凝土池。而龍田污水廠土建工程造價500萬元,僅占總投資的20%。
大的鋼筋混凝土池不僅價格昂貴,而且施工難度大。但對於許多種曝氣工藝來講,都不考慮採用土池,因為土池會造成地下水的侵蝕,同時也由於在土池基礎上安裝曝氣頭是十分困難的。
為了減少投資,百樂卡技術在研究土池結構的曝氣池上做了大量工作,首先是使用HDPE防滲膜隔絕污水和地下水,其次是懸掛在浮管上的微孔曝氣頭避免了在池底池壁穿孔安裝。
這種敷設HDPE防滲膜的土池不僅易於開挖、投資低廉,而且完全能滿足污水處理池功能上的要求,並能因地制宜,極好地適應現場的地形,存某些特殊的地質條件下,如地震多發地區、土質疏鬆地區,其優點得到更充分的體現。敷設HDPE防滲膜的土池使用壽命遠遠超過鋼筋混凝土池。
1.3 高效的曝氣系統
百樂卡曝氣系統的結構是,曝氣頭懸掛在浮鏈上,停留在水深4一5m處,氣泡在其表面逸出時,直徑約為50um。如此微小的氣泡意味著氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送效率的提高。同時,因為氣泡向上運動的過程中,不斷受到水流流動,浮鏈擺動等擾動,因此氣泡並不是垂直向上的運動,而是斜向運動,這樣延長了在水中的停留時間,同時也提高氧氣傳遞效率。運行表明:百樂卡懸掛鏈的氧氣傳遞率,遠遠高於一般的曝氣工藝以及固定在底部的微孔曝氣工藝。百樂卡曝氣頭懸掛在浮動鏈上,浮動鏈被鬆弛地固定在曝氣池兩側,每條浮鏈可在池中的一定區域蛇形運動。在曝氣鏈的運動過程中,自身的自然擺動就可以達到很好的混合效果,節省了混合所需的能耗。
採用百樂卡系統的曝氣池中混合作用所需的能耗僅為1?5W/m3,而一般的傳統曝氣法中混合作用的能耗為l0一l5W/m3。由於百樂卡曝氣頭(BIOLAK)-Friox)特殊的結構,即使在很復雜的環境里曝氣頭也不至於阻塞,這意味著曝氣裝置可運行幾年不維修,所需維護費用很少。
曝氣系統與配套的高效鼓風機保證了很高的氧氣傳遞效率,供氧能力為2?5kgO2/kW?h),而傳統的污水處理廠該值為lkgO2/lkW?h)。鼓風機就設在池邊,減少了鼓風機房和空氣輸送管道的費用。
1.4 簡單而有效的污泥處理
百樂卡工藝的另一特點是迴流污泥量大,其剩餘污泥比傳統工藝少許多。
在恆定的負荷條件下,百樂卡工藝的污泥在曝氣池中的停留時間是傳統工藝的幾倍。由於污泥池中的污泥是完全穩定的,它不會再腐爛,即使長期存放也不會產生氣味,這就是它同傳統工藝相比污泥更容易處理的原因。而且污泥池完全可以做成土池結構,節省廠土建費用。
1.5 簡單易行的維修
百樂卡系統沒有水下固定部件,維修時不用排乾池中的水,而用小船到維修地點將曝氣鏈下的曝氣頭提起即可。實踐表明,曝氣頭運行幾年也不用任何維修,這主要是因為曝氣管是由很細的纖維(直徑約0?003mm)做成,並用聚合物充填,以達到防水和防臟物的目的。同時,曝氣頭有大約80%的自由空隙和20%的表面,和傳統曝氣頭剛好相反。因此,微生物可生長的面積很小,並很容易被去除。當曝氣頭必須維修時,也不影響整個污水處理場的運行。該工藝的移動部件和易老化部件都很少。在選擇設備和材料時,都採用了可靠耐用的材料。該工藝無需太多的自動化。它既不需要任何易損的探測器,也不需要任何復雜的控制系統,而操作這些控制系統還需要專門的技術和昂貴的配件。
1.6 二次曝氣和安全池
為了保證負荷變化時用水質量,百樂卡工藝利用一個相對獨立的池來進行二次曝氣,以保證出水清潔,保證水中有足夠的溶解氧。
1.7 二沉池
曝氣池中產生的污泥在二沉池中被分離,並重新回到曝氣池參與污水凈化。有的百樂卡工藝的二沉池和曝氣池合並到一起,進一步節省了土建費用和佔地面積。二沉池沉澱污泥由漂浮式刮泥機、吸泥機排入污泥槽迴流。
② 高人詳細介紹下污水處理中的化學除磷的工藝和方法有哪些
磷的去除有化學除磷生物除磷兩種工藝,生物除磷是一種相對經濟的除磷方法,但由於該除磷工藝目前還不能保證穩定達到0.5mg/l出水標準的要求,所以要達到穩定的出水標准,常需要採取化學除磷措施來滿足要求。
化學除磷是通過化學沉析過程完成的,化學沉析是指通過向污水中投加無機金屬鹽葯劑,其與污水中溶解性的鹽類,如磷酸鹽混合後,形成顆粒狀、非溶解性的物質,這一過程涉及的是所謂的相轉移過程,反應方程舉例如式1。實際上投加化學葯劑後,污水中進行的不僅僅是沉析反應,同時還進行著化學絮凝反應,所以必須區分化學沉析和化學絮凝的差異。
FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl 式1
污水沉析反應可以簡單的理解為:水中溶解狀的物質,大部分是離子狀物質轉換為非溶解、顆粒狀形式的過程,絮凝則是細小的非溶解狀的固體物互相粘結成較大形狀的過程,所以絮凝不是相轉移過程。
在污水凈化工藝中,絮凝和沉析都是極為重要的,但絮凝是用於改善沉澱池的沉澱效果,而沉析則用於污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工藝實現相的轉換,則當向污水中投加了溶解性的金屬鹽葯劑後,一方面溶解性的磷轉換成為非溶解性的磷酸金屬鹽,也會同時產生非溶解性的氫氧化物(取決於PH值)。另一方面,隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物,使穩定的膠體脫穩,通過速度梯度或擴散過程使脫穩的膠體互相接觸生成絮凝體。最後通過固—液分離步驟,得到凈化的污水和固一液濃縮物(化學污泥),達到化學除磷的目的。
根據化學沉析反應的基礎,為了生成磷酸鹽化合物,用於化學除磷的化學葯劑主要是金屬鹽葯劑和氫氧化鈣(熟石灰)。許多高價金屬離子葯劑投加到污水中後,都會與污水中的溶解性磷離子結合生成難溶解性的化合物。出於經濟原因,用於磷沉析的金屬鹽葯劑主要是Fe3+、Al3+和Fe2+鹽和石灰。這些葯劑是以溶液和懸浮液狀態使用的。二價鐵鹽僅當污水中含有氧,能被氧化成三價鐵鹽時才能使用。Fe2+在實際中為了能被氧化常投加到曝氣沉砂池或採用同步沉析工藝投加到曝氣池中,其效果同使用Fe3+一樣,反應式如式2、3。
Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6~7 式2
Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5~5.5 式3
與沉析反應相競爭的反應是金屬離子與OH的反應,所以對於各種不同的金屬鹽產品應注意的是金屬的離子量,反應式如式4、5。
Al3++3OH-→Al(OH)3↓ 式4
Fe3++3OH-→Fe(OH)3 式5
金屬氫氧化物會形成大塊的絮凝體,這對於沉析產物的絮凝是有利的,同時還會吸附膠體狀的物質、細微懸浮顆粒。需要注意的是有機物在以化學除磷為目的化學沉析反應中的沉析去除是次要的,但在分離時有機性膠體以及懸浮物的凝結在絮凝體中則是決定性的過程。
沉析效果是受PH值影響的,金屬磷酸鹽的溶解性同樣也受PH的影響。對於鐵鹽最佳PH值范圍為5.0~5.5,對於鋁鹽為6.0~7.0,因為在以上PH值范圍內FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金屬鹽葯劑會給污水和污泥處理還會帶來益處,比如會降低污泥的污泥指數,有利於沼氣脫硫等。
由於金屬鹽葯劑的投加會使污水處理廠出水中的Cl-或SO2-4離子含量增加。如果沉析葯劑溶液中另外含有酸的話,則需特別加以注意。
投加金屬鹽葯劑後相應會降低污水的鹼度,這也許會對凈化產生不利影響。當在同步沉析工藝中使用硫酸鐵時,必須考慮對硝化反應的影響。
另外,如果污水處理廠污泥用於農業,使用金屬鹽葯劑除磷時必須考慮鋁或者鐵負荷對農業的影響。
除了金屬鹽葯劑外,氫氧化鈣也用作沉析葯劑。在沉折過程中,對於不溶解性的磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-離子,因為隨著pH值的提高,磷酸鈣的溶解性降低,採用Ca(OH)2除磷要求的pH值為8.5以上。磷酸鈣的形成是按反應式6進行的:
5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓ pH ≥8.5 式6
但在pH值為8.5到10.5的范圍內除了會產生磷酸鈣沉析外,還會產生碳酸鈣,這也許會導致在池壁或渠、管壁上結垢,反應式如式7。
Ca2++CO32-→CaCO3 式7
與鈣進行磷酸鹽沉析的反應除了受到PH值的影響,另外還受到碳酸氫根濃度(鹼度)的影響。在一定的PH值惰況下,鈣的投加量是與鹼度成正比的。
對於軟或中硬的污水,採用鈣沉析時,為了達到所要求的PH值所需要的鈣量是很少的,具有強緩沖能力的污水相反則要求較大的鈣投加量。
化學沉析工藝是按沉析葯劑的投加地點來區分的,實際中常採用的有:前沉析、同步沉析和後沉析或在生物處理之後加絮凝過濾。
(1)前沉析
前沉析工藝的特點是沉析葯劑投加在沉砂池中,或者初次沉澱池的進水渠(管)中,或者文丘里渠(利用渦流)中。其一般需要設置產生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應產生的沉析產物(大塊狀的絮凝體)則在一次沉澱池中通過沉澱而被分離。如果生物段採用的是生物濾池,則不允許使Fe2+葯劑,以防止對填料產生危害(產生黃銹)。
前沉析工藝(如圖2所示)特別適合於現有污水處理廠的改建(增加化學除磷措施),因為通過這一工藝步驟不僅可以去除磷,而且可以減少生物處理設施的負荷。常用的沉析葯劑主要是生灰和金屬鹽葯劑。經前沉析後剩餘磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/1,完全能滿足後續生物處理對磷的需要。
(2)同步沉析
同步沉析是使用最廣泛的化學除磷工藝,在國外約占所有化學除磷工藝的50%。其工藝是將沉析葯劑投加在曝氣池出水或二次沉澱池進水中,個別情況也有將葯劑投加在曝氣池進水或迴流污泥渠(管)中。目前很多污水廠都採用,如廣州大坦沙污水處理廠三期就是採用的同步沉析,加葯對活性污泥的影響比較小。
(3)後沉析
後沉析是將沉析、絮凝以及被絮凝物質的分離在一個與生物設施相分離的設施中進行,因而也就有二段法工藝的說法。一般將沉析葯劑投加到二次沉澱池後的一個混合池(M池)中,並在其後設置絮凝池(F池)和沉澱池(或氣浮池)。
對於要求不嚴的受納水體,在後沉析工藝中可採用石灰乳液葯劑,但必須對出水PH值加以控制,比如採用沼氣中的CO2進行中和。
採用氣浮池可以比沉澱池更好地去除懸浮物和總磷,但因為需恆定供應空氣而運轉費用較高。
③ 各種生活污水處理工藝介紹
生活污水的處理工藝比較常見的:
一、A/O法:AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法,A(Anacrobic)是厭氧段,用與脫氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用於除水中的有機物。優點:①系統簡單,運行費低,佔地小;②以原污水中的含碳有機物和內源代謝產物為碳源,節省了投加外碳源的費用;③好氧池在後,可進一步去除有機物;④缺氧池在先,由於反硝化消耗了部分碳源有機物,可減輕好氧池負荷;
⑤反硝化產生的鹼度可補償硝化過程對鹼度的消耗。缺點:1.由於沒有獨立的污泥迴流系統,從而不能培養出具有獨特功能的污泥,難降解物質的降解率較低;2、若要提高脫氮效率,必須加大內循環比,因而加大運行費用。此外,內循環液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態,影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%3、 影響因素 水力停留時間 (硝化>6h ,反硝化3000mg/L)污泥齡( >30d )N/MLSS負荷率( <0.03 )進水總氮濃度( <30mg/L)
二、A2/O法:是一種常用的二級污水處理工藝,可用於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。1、厭氧反應器,原污水與從沉澱池排出的含磷迴流污泥同步進入,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的混合液從這里迴流到缺氧反應器。4、沉澱池,功能是泥水分離,污泥一部分迴流至厭氧反應器,上清液作為處理水排放。
三、接觸氧化法: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,空氣逸走後,廢水則在濾料間格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面,不隨水流動,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、污泥不需迴流也不膨脹、耗電小等優點。
四、SBR法:間歇活性污泥法也稱序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor-SBR),它由個或多個SBR池組成,運行時,廢水分批進入池中,依次經歷5個獨立階段,即進水、反應、沉澱、排水和閑置。進水及排水用水位控制,反應及沉澱用時間控制,一個運行周期的時間依負荷及出水要求而異,一般為4~12h,其中反應佔40%,有效池容積為周期內進水量與所需污泥體積之和。比連續流法反應速度快,處理效率高,耐負荷沖擊的能力強;由於底物濃度高,濃度梯度也大,交替出現缺氧、好氧狀態,能抑制專性好氧菌的過量繁殖,有利於生物脫氮除磷,又由於泥齡較短,絲狀菌不可能成為優勢,因此,污泥不易膨脹;與連續流方法相比,SBR法流程短、裝置結構簡單,當水量較小時,只需一個間歇反應器,不需要設專門沉澱池和調節池,不需要污泥迴流,運行費用低。
五、氧化溝法:氧化溝是活性污泥法的一種變型,其曝氣池呈封閉的溝渠型,所以它在水力流態上不同於傳統的活性污泥法,它是一種首尾相連的循環流曝氣溝渠,污水滲入其中得到凈化,最早的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的,而是加以護坡處理的土溝渠,是間歇進水間歇曝氣的,從這一點上來說,氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術。以下為一般氧化溝法的主要設計參數:水力停留時間:10-40小時;污泥齡:一般大於20天;有機負荷:0.05-0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);容積負荷:0.2-0.4kgBOD5/(m3.d);活性污泥濃度:2500-4500mg/l;溝內平均流速:0.3-0.5m/s。
六、連續進水周期循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS):ICEAS反應器前部設有預反應區(占池容積的10%)。反應池由預反應區和主反應區組成,並實現連續進水,間歇排水。預反應區一般處在厭氧和缺氧狀態,有機物在此被活性污泥吸附,該區還具有生物選擇作用,抑制絲狀菌生長,防止污泥膨脹。被吸附的有機物在主反應區內被活性污泥氧化分解。反應連續進水,解決了來水與間歇進水不匹配的矛盾。但該工藝沉澱效果較差、凈化效果變差,易發生污泥膨脹,污泥負荷較低,反應時間長,設備容積增大,投資較大。
④ 脫氮除磷工藝的原理
氨氮通過好來氧亞硝化、自硝化作用生成亞硝酸根、硝酸根,亞硝酸根、硝酸根通過缺氧反硝化生產氮氣,從水中逸出。
除磷菌在厭氧條件下釋放磷,再在好氧條件下過度吸磷,通過排泥除磷。
拓展資料:
生物脫氮機理
生物脫氮理論認為生物脫氮主要包括硝化和反硝化2個生化過程,並由有機氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用來完成。
氨化作用即水中的有機氮化合物在氨化細菌分解作用下轉化為氨氮。一般氨化過程與微生物去除有機物同時進行,氨化作用進行得很快,有機物去除結束時,氨化過程也已完成,故無需採取特殊的措施。
硝化作用即在供氧充足的條件下,水中的氨氮首先在亞硝化細菌的作用下被氧化成亞硝酸氮,然後再在硝化細菌的作用下進一步氧化成硝酸氮。由於亞硝化細菌和硝化細菌的生長速率低,所以要求較長的污泥齡。
反硝化作用是由反硝化細菌完成的生物化學過程。在缺氧條件下,反硝化細菌將硝化產生的亞硝酸氮和硝酸氮還原成氣態氮(N2)或N2O、NO。由於反硝化細菌是兼性厭氧菌,只有在缺氧或厭氧條件下才能進行反硝化,因此需要為其創造一個缺氧或厭氧的環境(好氧池的混合液迴流到缺氧池)。
⑤ 擬新建一座污水處理廠,要求對該污水進行脫氮除磷處理
生活污水及工業污水的排放,對水體環境的好壞具有重要的影響。其中,污水中氮磷等營養物質的超標排放是造成水體富營養化的主要原因之一。水體富營養化造成了浮游藻類的迅速、大量繁殖,易形成藻類大面積爆發成災事件。
有鑒於我國水環境污染的嚴重性,我國對於城鎮污水處理廠的建設力度不斷加強。有關污染物排放標准對於氮磷的排放要求也越來越嚴格。新建的污水處理廠需要考慮對氮磷的排放控制,而已建的污水處理廠則需要進行升級改造,增強或強化脫氮除磷的功能。
1氮磷對於水體環境的影響
適量的氮磷對於促進水生植物及微生物的生長具有重要作用,對保持水環境的平衡也具有一定的作用,但過量氮磷等營養物質進入水體中,則會使水體產生富營養化,使水體中的浮游藻類大量繁殖,甚至是爆發性繁殖,產生「水華」現象。「水華」現象即是水污染的明顯表現,同時也會進一步加劇水體的污染。藻類的大量或爆發性繁殖,會在水面形成或厚或薄的覆蓋性藻類漂浮物,造成水體缺氧,引起水生動物窒息而死。有些藻類還會產生有害毒素,使水生態系統受到破壞,造成生物多樣性的減少。
水體富營養的指標三類,營養因子、環境因子與生物因子,其中,營養因子是水體富營養化的根本原因,而在營養因子中,氮磷則是最為關鍵的存在。因此,控制進入水體的氮磷含量,對於解決水體富營養化問題至關重要。
2水體中氮磷的主要來源
我國水體中的氮磷污染主要來自生活污染、農業污染以及工業污染源。
生活污染源主要是指來自城市中的污染物,如人的排泄物、食品廢物以及各種合成洗滌劑。在此類廢物中,含有大量的氮磷物質,若未經處理或處理不嚴格進入自然水體,則會成為水體中的氮磷污染源。
農業污染主要是指化肥的大量或是過量使用,流失率過高造成的污染。眾所周知,化肥的主要成份就是氮磷,農業中不經控制大量或過量使用化肥,造成化肥的流失率極大,進入水體後極易成為水體氮磷污染源。
工業污染主要是指食品加工業、化肥生產企業形成的工業廢水,其中含有大量的氮磷,若未經處理或是處理不當直接排入水體中,對於水體的氮磷污染具有重大的影響。
3我國污水處理廠脫氮除磷現狀
我國對於城市污水處理廠的建設始於上世紀20年代的上海,新中國成立後的70-80年代我國開始進行大規模的城鎮污水處理廠的建設。在初期建設的城鎮污水處理廠,其處理工藝均採用了活性污泥法技術,主要是處理的是城市污水中的有機污染物及懸浮物,對於污水中氮磷的處理能力比較弱,去除率較低。之後在20世紀80年代初,一些污水處理的新工藝開始在污水處理廠中得到應用,但整體上來說,這一階段我國污水處理廠在脫氮除磷工藝上還處於較低的水準。
進入20世紀90年代,隨著我國水體環境污染的不斷加劇,在污染治理上開始加大力度,先後出台了《地下水水質標准》、《地表水水質標准》以及《海水水質標准》等,對於水體中氮磷標准值提出了明確的要求。這一時期,我國在污水處理廠的建設上,對於脫氮除磷的工藝要求也越來越嚴格,新建污水處理廠必須考慮對氮磷的控制,而已經建成運行的污水處理廠,則需要進行相應的脫氮除磷工藝改造。
4脫氮除磷工藝在我國污水處理廠中的應用
4.1氧化溝工藝
氧化溝工藝是具有工藝流程簡單、運行穩定、管理方便等特點,而且處理費用較低,與其它工藝相較,具有較強的耐沖擊負荷能力、出水水質好、剩餘污泥少、構築物少等優勢。在我國,氧化溝工藝應用較多的有卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝、奧貝爾(Orbal)氧化溝、三溝式氧化溝以及DE型氧化溝等。
卡魯塞爾(Carousel)氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發研製的,具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護費用低等優點,在世界各國都得到廣泛的應用。我國的昆明第一污水處理廠、珠海香洲污水處理廠、中山污水處理廠以及重慶北碚污水處理廠都採用了此種工藝。
奧貝爾(Orbal)氧化溝工藝是美國USFilterEn-virex公司開發並擁有的工藝技術,該工藝非常適用於污水常規二級生物處理,目前,我國已經實現了該種工藝的自行設計與設備的國產化,北戴河西部污水處理廠以及溫州中心區污水處理廠均應用了該種工藝。
三溝式氧化溝又稱為T型氧化溝,是一種典型的氧化溝構造形式,這種工藝具有流程簡單、建設投資小、運行費用低的特點,在結構設計上不需要另設一次、二次沉澱池和污泥迴流裝置,在一定程度上避免了氧化溝工藝佔地面積大的弊端。我國邯鄲東郊污水處理廠、蘇州新區污水處理廠、深圳濱河污水處理廠以及羅芳污水處理廠二期都採用了這種工藝設計。
DE型氧化溝工藝是一種雙溝系統,與三溝系統類似,不同之處在於DE型氧化溝系統有獨立的污泥迴流系統。西安北石橋污水處理廠就是採用了該種工藝。
氧化溝技術從問世以來就得到了廣泛的關注,歐洲目前約有上千座氧化溝污水處理廠在運行,我國從上世紀八十年代開始引進國外氧化溝技術,消化吸收發展至今,氧化溝工藝已成為我國城市污水處理的主要工藝之一。
4.2A/O工藝的應用
A/0工藝具有較好的脫氮除磷效果,在20世紀80—90年代是城市污水處理中脫氮除磷的主流工藝。A/0工藝包括了A/0除磷工藝與A/0脫氮工藝,通常除磷效果可達到90%以上,脫氮效果在80%以上。該工藝不需外加碳源脫氮,又能充分實現反硝化且易於控制污泥膨脹,投資和運行費用較低,在我國早期的污水處理廠中具有廣泛的應用。如天津東郊污水處理廠、北京高碑店污水處理廠以及杭州四堡污水處理廠、沈陽西郊污水處理廠等。
A/0工藝在污泥沉降和磷的去除上具有明顯的效果,但因其工藝控制有限,在發生硝化作用時會降低除磷效果。此外,A/0工藝的溫度及進水負荷低時,微生物的代謝能力會減弱,污泥生長會變慢,對於除磷效果具有較大影響。
4.3:A2/O及其改進工藝的應用
A2/0工藝是我國常用的同步脫氮除磷工藝,其在只有除磷功能的A/0工藝中加了一個缺氧池,實現了脫氮除磷的同步進行,操作簡單、費用低廉,因此在我國的污水處理廠中得到了廣泛的應用。昆明第二污水處理廠、廣州大坦沙污水處理廠、西安鄧家村污水處理廠都應用了該工藝。但採用此種工藝不能實現同時高效的脫氮除磷,其工藝本身存在的缺陷,即硝化菌、反硝化菌以及聚磷菌在有機負荷、碳源需求上存在著矛盾與競爭,很難在同一系統中實現氮磷的同時高效去除。
為解決A2/0工藝固有的缺陷,很多研究者們進行了多方面的研究對該工藝進行升級改進,其中,我國取得了兩項專利技術,即倒置A2/0工藝與A—A2/0工藝。
倒置A2/0工藝是針對A2/0工藝缺氧池與厭氧池的排列位置而言,將其工藝位置倒置,將缺氧池置於厭氧池之前。倒置A2/0工藝在有沒有硝酸鹽迴流條件下均可運行,工藝環境有利於微生物形成更強的吸磷動力,所有污泥都將經歷完整的釋磷和吸磷過程使除磷能力得到增強。該工藝應用效果較好的有江蘇常州清潭污水處理廠、常州北城污水處理廠、青島李村河污水處理廠等。
A—A2/0工藝是在厭氧池前增設缺氧池,原A2/0工藝通過分隔厭氧池與原污水,可以很容易的改造為A—A2/0工藝。A—A2/0工藝充足的迴流污泥停留時間保證了RAS中硝酸鹽的徹底反硝化,又能夠保證足夠的碳源,厭氧池中最低限度的硝酸鹽含量使得除磷效果得到了加強。山東泰安污水處理廠、青島團島污水處理廠應用該工藝取得了良好的脫氮除磷效果。
4.4:SBR工藝及其改進型的應用
SBR工藝是通過自動控製程序,在時間序列上形成A2/0系統,具有經濟高效、控制靈活的特點,在脫氮除磷方面效果良好,適用於中小水量的污水處理廠。
典型SBR工藝存在一定的技術問題,首先,間歇進水、間歇曝氣方式,鼓風曝氣機由於間歇運轉,頻繁啟停,使得整個工藝的運行穩定性受到較大的影響,曝氣階段反應池的利用率也比較低;其次,由於間歇進水的原因,自控系統的設計與順序進水閘閥的安裝變得較為復雜,當進水量較大時,需要並聯運行多套反應池,系統整體復雜性增大;第三,對於一些具有較高濃度的難降解有機廢水反應時間比較長。為了解決以上問題,眾多研究者們進行了對典型SBR工藝的改進變型,比較成熟的工藝有ICEAS工藝、DAT—IAT工藝、CASS工藝等。
ICEAS工藝最大的特點是在反應器的進水端加了一個預反應區,運行方式為連續進水、間歇排水,預反應區可起調節水流的作用,主反應區是曝氣、沉澱的主體。ICEAS工藝也可看作是連續進水、間歇排水的SBR工藝。昆明第三污水處理廠便採用了此種工藝,運行效果良好。
DAT—IAT工藝在同一個反應池中設置DAT池和IAT池,以導流牆相隔。DAT池連續進水並連續曝氣,保持了系統的水力均衡,有效提高了系統運行的穩定性,而且連續曝氣加強了對難降解有機物的降解,縮短了對高濃度有機廢水的處理時間,相應也縮短了鼓風曝氣機的運行時間;此外,DAT池的連續進水,利用普通的污水泵就能實現該操作,大大降低了系統的復雜性。該工藝在天津經濟技術開發區污水處理廠以及撫順三寶屯污水處理廠取得到較好的應用效果。
CASS工藝做為SBR工藝的改進型,是在SBR池內進水端增加了一個生物選擇區,也就是預反應區,實現了連續進水,間歇排水。整個工藝的曝氣、沉澱、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迴流系統。北京航天城污水處理廠採用了此工藝。
5結束語
隨著我國環境問題的日益突出,我國對於水體環境的治理也在不斷加強,對於污水處理廠脫氮除磷的要求也越來越嚴格,也些早期建設的污水處理廠也面臨著脫氮除磷功能的改造問題。綜合對目前污水處理廠脫氮除磷工藝的應用狀況,A2/0工藝及其改進型、氧化溝工藝、SBR工藝及其改進型是目前應用范圍廣且應用效果比較好的選擇。
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⑥ 污水脫氮除磷的新工藝有哪些 比較其優缺點
AN/O
優點:①在耗氧前去除BOD,節能;②硝化前產生鹼度;③前缺氧具有選擇池的作用
缺點:①脫氮效果受內循環比影響;②可能存在諾卡氏菌的問題;③需要控制循環混合液的DO
AP/O
優點:①工藝過程簡單;②水力停留時間短;③污泥沉降性能好;④聚磷菌碳源豐富,除磷效果好
缺點:①如有硝化發生除磷效果會降低;②工藝靈活性差
A2/O
優點:①同時脫氮除磷;②反硝化過程為硝化提供鹼度;③反硝化過程同時除去有機物;④污泥沉降性能好
缺點:①迴流污泥含有硝酸鹽進入厭氧區,對除磷效果有影響;②脫氮受內迴流比影響;③聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機物
倒置A2/O
優點:①同時脫氮除磷;②厭氧區釋磷無硝酸鹽的影響;③無混合液迴流,流程簡單,節能;④反硝化過程同時除去有機物;⑤好氧吸磷充分;⑥污泥沉降性能好
缺點:①厭氧釋磷得不到優質降解碳源;②無混合液迴流時總氮去除效果不高
側流除磷工藝脫氮除磷工藝
此工藝是一種變型的UCT工藝,UCT工藝設計原理是基於對聚磷菌所需環境條件的工程強化,而側流除磷工藝的開發是為了從工藝角度創造DPB的富集條件。根據反硝化除磷機理,在單一活性污泥系統中,宜設置前置反硝化段(前缺氧段),從好氧段末端流出的富含硝酸鹽的活性污泥迴流到前置反硝化段。
生物除磷的發展方向:
開發不同營養類型微生物獨立生長的新工藝,主要體現在不同工藝之間的相互組合
在新的微生物學和生物化學理論基礎上開發出的新型工藝。
基於處理設施高度簡化的新工藝。
生物脫氮除磷工藝也理應結合可持續污水處理的理念,最大程度地減少COD氧化,降低二氧化碳釋放,減小剩餘污泥產量,實現富磷污泥有效利用和處理水回用,這將是今後污水處理領域發展的方向更多除磷劑知識http://www.chulinji.com/望採納。
⑦ 赫曉東的個人履歷
1980年09月-1984年07月: 吉林大學數學系 本科生
1984年08月-1986年08月:哈爾濱工業大學航天工程與力學系 助教
1986年09月-1992年10月: 哈爾濱工業大學復合材料研究所 碩士、博士生
1993年09月-1997年07月: 哈工大復合材料研究所 副教授
1997年08月- : 哈工大復合材料與結構研究所教授
1999年08月- : 哈工大復合材料與結構研究所博士生導師
2000年07月-2000年09月: 美國斯坦福大學 訪問學者
國家高技術「863」航空航天領域專項專家組專家
國家高技術「863」新材料領域專項專家組專家
國防科工委「探月工程」運載系統論證專家組專家
黑龍江省復合材料學會常務理事、秘書長
哈爾濱市復合材料協會常務理事、秘書長
2013年1月18日,獲2012年度作為第一完成人獲得國家技術發明二等獎2項,項目名稱:1、含超薄金屬內襯輕量化復合材料壓力容器設計與制備技術 2、另外一項國家技術發明二等獎因保密原因不方便透露。
「赫曉東教授負責的「含超薄金屬內襯輕量化復合材料壓力容器設計與制備技術」項目、單德彬教授負責的「微型構件微成型技術與裝備」項目、曹喜濱教授負責的一項目和赫曉東教授負責的另一項目共4項成果獲國家技術發明獎二等獎。張中兆教授負責的一項目、陳彥賓教授參與合作的一項目、韓洪軍教授參與合作的「城市污水連續流脫氮除磷工藝與過程式控制制技術及應用」項目共3 項成果獲國家科技進步獎二等獎。」
⑧ 污水處理中脫氮除磷的問題如何控制
脫氮除磷是污水處理工藝的重要環節,也是比較容易出問題的地方。對於傳統的sbr工藝內氮磷的去除存容在著一些難度,主要是厭氧硝化時間上存在問題。污水未經過厭氧硝化直接進入主反應區,雖然在主反應階段有厭氧耗氧交替的過程,但是還是存在一些問題,對於進水n含量較高的水體來講去除就有些難度。雖然如此,經過大量的改進,現在在傳統sbr工藝的基礎上有了很大的進步,前段加了兼(厭)氧迴流等措施,一定程度上解決了sbr工藝脫氮除磷的問題。在實際的運行操作過程中,需要注意污泥迴流比、進水速度、進水量等。