『壹』 酒精製造廢水怎麼處理
下面為你介紹酒精製造廢水怎麼處理,希望對您能有些幫助:
酒精廢水是高濃版度、高溫度權、高懸浮物的有機廢水,處理技術起步較早,發展較快。廢液中的廢渣含有粉碎後的木薯皮、根莖等粗纖維,這類物質在廢水中是不溶性的COD;木薯中的纖維素和半纖維素是多糖類物質,在酒精發酵中不能成為酵母菌的碳源而被利用,殘留在廢液中,表現為溶解性COD;無機灰分的泥砂雜質。這些物質增加了廢水處理的難度。
酒精廢水處理設備處理優點:
①對高濃度污染物高SS的酒精有機廢水,耐沖擊力高承受力強,可完全達到高濃度懸浮物廢水處理的要求。
②在高濃度懸浮液的情況下,雖不能或很難形成顆粒污泥,但高效厭氧裝置可以培養出沉澱性能很好和活性很高的污泥,這對於保證COD去除率是關鍵的。
③在高濃度懸浮液的情況下,容積負荷比普通全渣反映罐高很多,所以產沼氣量很大,能產生較好的經濟效益。
『貳』 酒廠廢水處理
白酒廢水調研報告
一、 概述
白酒是一種含有較高酒精濃度的無色透明的飲料酒,是利用澱粉質原料和糖質原料經過發酵、蒸餾而製成,根據原料和工藝的不同,具有各自獨特的風味,近年來,隨著人民生活水平的提高,白酒的需求量增大,全國各大酒廠紛紛擴建,增加產量,以滿足市場的需求,白酒生產過程中排出大量有機廢水,如直接排放將對環境造成污染。
二、 白酒生產工藝
我國白酒生產大多數以高梁、小麥、玉米等作為原輔料,經過四道基本工序釀制而成,即原料的預處理、糖化發酵、蒸餾出酒、裝瓶。白酒的生產工藝有固態發酵法、半固態發酵法和液態發酵法,下圖是典型的固態發酵法:
三、 廢水的來源
白酒廢水是指從生產到貯存陳化過程中所產生的工業廢水,各個廠生產工藝有所不同,但都是屬於間歇式排放,廢水主要來自以下幾個方面:釀造車間的冷卻水、蒸餾操作工具的沖洗水、蒸餾鍋底水、蒸餾工段地面沖洗水以及發酵池滲瀝水、地下酒庫滲漏水、發酵池盲溝水、灌裝車間酒瓶清洗水、「下沙」和「糙沙」工藝工程中原料沖洗、浸泡排放水等。
四、 白酒廢水的水質水量
白酒廢水按污染程度可分為兩部分,一部分為高濃度廢水,所含有機物濃度非常高如蒸餾鍋底水、發酵池盲溝水、蒸餾工段地面沖洗水、地下酒庫滲漏水、「下沙」和「糙沙」工藝工程中原料沖洗、浸泡排放水等,其COD高達100000mg/l左右,BOD高達44000 mg/l,pH呈酸性,但這部分廢水量很小,占廢水總量不到5%,其他屬於低濃度廢水,污染物濃度遠遠低於國家排放標准,可直接排放,一般高低濃度廢水分開排放。以下是某酒廠排放的廢水水質表,該廠以高梁為原料釀酒。
釀酒車間及酒庫排放廢水水質
廢水類別 pH COD(g/l) BOD(g/l) TN(g/l) TP(mg/l) SS
(g/l)
冷卻水 7.3~7.9 0.011~0.025
蒸餾鍋底水 3.7~3.8 10~100 5.8~66 0.3~1.1 31.4~664 1.35~31
發酵池盲溝水 4.0~4.8 43~130 21~67 1.0 703 0.2~6.0
蒸餾工段地面沖洗水 4.5~5.8 4~17 1.6~8.1 0.2~1.0 158~597 2.5~6.3
地下酒庫滲水 5.7~6.0 61 31 0.15 0.3 0.4
下沙、糙沙工藝廢水水質
廢水類別 水溫 水色 pH COD(mg/l) BOD(mg/l)
高梁沖洗水 40 紅褐色渾 4.8 1781
高梁浸泡水 33 紅色 3.7 7192 2700
蒸餾鍋底水 80 灰黑色渾 6.5 7809 2665
五、 高濃度白酒廢水常見處理工藝
設計參數一覽表
厭氧反應池 容積負荷:3.0~6.0kgCOD/m3.d,
BOD去除率:80%,
接觸氧化池 容積負荷:1.0~1.5kgBOD5/m3.d,
BOD去除率:95%,
產泥量:0.3~0.5 kg/ kgBOD5
六、 工程實例
常德市武陵酒廠日排放廢水量2000噸,工程設計採取了清污分流制,高濃度廢水採用「厭氧-好氧-物化」三級處理工藝,見下圖:
高濃度廢水匯合後,水質情況如下:COD=17700mg/L,BOD=8900 mg/L,SS=5500 mg/L,pH=3.8~5.0,厭氧採用厭氧流化床反應器,該反應器以砂為載體,有機負荷為15kgCOD/m3.d,COD、BOD去除率為80%,厭氧出水經生物濾池、接觸氧化、氣浮池後,COD降至70.8 mg/L,BOD降至53.4 mg/L,全流程COD、BOD的總去除率分別為99.5%、99.4%,處理效果比較好。
本工程要求處理的酒精廢液,是一種高懸浮物、高濃度的有機廢液,對於這種生產廢液實際工程中有採用全糟處理工藝也有採用半糟處理工藝的成功實例。所謂全糟處理工藝是指生產廢液不經固液分離全部的酒糟都進入厭氧發酵系統。半糟處理工藝是指酒精糟液先經固液分離,粗渣作飼料,剩餘濾液(半糟)進厭氧處理工藝。
全糟處理工藝不產生可回用作飼料的粗渣,但沼氣產量遠高於半糟處理工藝。全糟處理工藝由於節省了固液分離機械設備,具有投資省、運行費用低的優點。但由於全部糟液都厭氧發酵,造成厭氧發酵反應器較大,整個工程佔地面積大。
由於該廠酒精生產原料採用木薯,木薯為原料產生的粗糟回用作飼料原料市場銷路不好,粗糟如果不能及時銷售出去,不但不能給公司帶來效益,而且勢必造成嚴重的二次污染。相反,甲方對沼氣需求量較大(甲方計劃將廢液處理過程中產生的沼氣回用作鍋爐燃料),全糟厭氧工藝產生的所有沼氣都能吸納,從而很大程度上減少了煤的用量,為公司帶來經濟效益。綜合以上分析,本方案選擇全糟厭氧處理工藝。
經過厭氧發酵處理後的廢水有機污染物濃度還較高,可生化性較好,需進一步進行好氧生化處理才能達到《污水綜合排放標准》GB8978-96中一級排放標准。
3.1厭氧工藝選擇
目前在廢水處理工程中,採用的厭氧處理工藝較多,如普通厭氧消化池、厭氧接觸工藝、厭氧生物濾器、上流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧折流板反應器等。從容積負荷、去除效率來進行比較分析,目前應用較為廣泛的是UASB反應器。但是,UASB反應器抗懸浮物沖擊性能較差,當廢水中懸浮物含量太高時,顆粒污泥很難形成,而絮狀污泥的沉降性能較差,三相分離器很難保證厭氧污泥的濃度,無法實現UASB反應器高容積負荷的特點。考慮到酒精廢液高懸浮物、高濃度有機物的特點,本方案採用兩級厭氧處理工藝,第一級厭氧工藝採用適應懸浮物濃度高的厭氧接觸工藝。
厭氧接觸工藝出水經過脫氣沉澱後出水再進後續的UASB厭氧反應器進行進一步的有機物降解,使好氧生化段進水有機物濃度更低,減少能耗。
結合本工程的特點,下面對這兩種工藝介紹如下:
厭氧接觸工藝
厭氧接觸工藝是普通消化池改進的一種工藝,它包含消化池、脫氣池、沉澱池三部分。消化池是厭氧接觸工藝的反應主體,酒糟廢液從消化池上部進入池內,經與池中原有的厭氧微生物混合、接觸後,通過厭氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用,使廢水中的有機物轉化為甲烷、 二氧化碳為主的氣體(俗稱沼氣)。消化池排出的混合液先經脫氣池脫除未分離干凈的氣體,再進沉澱池進行泥水分離。沉澱池出水進入下一級處理,沉澱池污泥迴流至消化池。
為了保證消化池厭氧微生物與有機物的充分接觸,池內溫度、水質的均勻,同時防止形成浮渣層(形成浮渣層會阻礙沼氣的及時排出),消化池需設攪拌裝置。攪拌方式較多,本方案採用泵加水射器的攪拌方式,主要居於如下考慮。由於酒糟廢液pH較低,僅僅為4~5,而厭氧微生物特別是產甲烷菌對系統內泥水的pH非常敏感,其最佳要求為6.8~7.2,因此為了保證厭氧系統的處理效果,需要對來水pH進行調節,這樣必將消耗大量的葯劑,增加了整個污水處理系統的運行成本,而厭氧系統出水pH相對較高,鹼度含量較大,卻不能得到充分的利用。通過消化池出水迴流,不但能減少鹼的投加量,而且經水射器釋放,還有很好的攪拌作用。
UASB工藝
升流式厭氧污泥床(UASB)反應器是荷蘭學者Lettinga等人於20世紀70年代初開發的。由於這種反應器結構簡單,不用填料,沒有懸浮物堵塞等問題,因此一出現便立即引起了廣大廢水處理工作者的極大興趣,並很快被廣泛應用到工業廢水和生活污水的處理中。UASB反應器在處理各種有機廢水時,反應器內一般情況下均能形成厭氧顆粒污泥,而厭氧顆粒污泥不僅具有良好的沉降性能,而且有較高的比產甲烷活性。由於UASB反應器設有三相分離器,使得反應器內的污泥不易流失,所以反應器內能維持很高的生物量,平均濃度能達到80gSS/L左右。同時,反應器的STR很大,HRT很小,這使反應器有很高的容積負荷率和處理效率以及運行穩定性。
待處理的廢水被引入UASB反應器的底部,向上流過由絮狀或顆粒狀污泥組成的污泥床。隨著污水與污泥相接觸而發生厭氧反應,產生沼氣(氣體是甲烷和二氧化碳)引起污泥床擾動。在污泥床產生的氣體中有一部分附著在污泥顆粒上,自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應器的頂部。污泥顆粒上升撞擊到脫氣擋板的底部,這引起附著的氣泡釋放;脫氣的污泥顆粒沉澱回到污泥床的表面。自由氣體和從污泥顆粒釋放的氣體被收集在反應器頂部的集氣室內。液體中包含一些剩餘的固體和生物顆粒進入到沉澱室內,剩餘固體和生物顆粒從液體中分離並通過反射板落回到污泥層的上面。分離氣體、固體後的液體繼續上升,最後從出水堰溢流,經集水槽排出。沼氣聚集於三相分離器頂部,通過氣管排出。
高濃度有機生產廢水經過兩級厭氧反應器預處理後,有機物得到大量去除,但出水還含有一定有機污染物,本方案選用好氧系統進行後續處理。
3.2好氧工藝選擇
好氧生化處理工藝主要包含兩種形式:活性污泥法和生物膜法。活性污泥法常用工藝普通活性污泥法、SBR及各類變形工藝如CASS、DAT-IAT等、氧化溝、A/O、A2/O等。生物膜法常用工藝有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池和曝氣生物濾池,代表工藝為生物接觸氧化工藝。
下面就本工程的特點對以上幾種工藝進行比選,確定出最適宜的工藝。
普通活性污泥法
普通活性污泥法又稱普曝法,是採用普通曝氣池為主體構築物,對污水進行生化處理的方法。廢水及迴流污泥從曝氣池首端進入,沿池長方向推流式前進,需氧量首端高,末端低,利用好氧微生物對廢水中有機物進行降解,達到凈化廢水的目的。其工藝比較簡單,運行經驗成熟,此工藝對COD,BOD,SS的去除率均可達到預期效果,但該工藝BOD負荷低,抗擊負荷的能力較弱,佔地面積大。
SBR工藝
SBR法是間歇式活性污泥法(Sequence Batch Reactor Activated Sludge Process縮寫為SBR),又稱序批式活性污泥法。其特點是集生化反應池和沉澱池於一體,不需設初沉池和二沉池,亦避免迴流污泥泵房等裝置。基本操作為進水,反應,沉澱,出水等過程組成。從廢水流入開始到出水排泥結束為一個周期。在周期內一切過程都在一個設有曝氣裝置的反應池中依次進行。該法不易產生污泥膨脹,處理構築物簡單,同時對運行參數調整後可有效進行生物脫氮除磷。但由於其運行的周期性,一般要設置多池,池體內有效利用率低,佔地面積較大,運行控制較復雜。
接觸氧化工藝
生物接觸氧化是一種好氧生物膜法工藝,池內設有填料,部分微生物以生物膜的形式固著生長在填料表面,部分則是絮狀懸浮生長於水中。該工藝兼有活性污泥法與生物膜法二者的特點,其優點有:
容積負荷高,處理時間短;
生物活性高;
污泥產量低,無需污泥迴流;
出水水質好且穩定;
不存在污泥膨脹問題;
該工藝成熟穩定,佔地面積省,設備國產化,在小規模廢水處理工程中得到了廣泛的應用。但對於水量較大時,存在填料用量大、安裝、維護復雜,填料費用高等不利因數。
各種工藝的綜合比較見下表:
幾種好氧技術或工藝在工業廢水處理應用的比較
序號 工藝或技術 普通活性污泥法 生物接觸氧化法 SBR
1 BOD負荷 低 較高 較低
2 抗沖擊負荷 較差 一般 好
3 抗絲狀膨脹 較差 好 較好
4 投資 大 較大 一般
5 佔地面積 大 較小 小
6 運行控制 一般 簡單 復雜
7 自控要求 簡單 簡單 復雜
8 設備維修 一般 一般 復雜
9 運行費用 較高 一般 一般
綜合比較以上工藝,對於本工程日處理水量3500噸採用SBR工藝較合理。因此,在本方案中,好氧段我們採用SBR工藝對廢水進行處理。
好氧處理系統出水各項污染物指標都有很大程度的降低,基本能夠保證出水達到《污水綜合排放標准》GB8978-96中一級排放標准。考慮到一定沖擊負荷,為了確保出水水質的達標,SBR出水再經絮凝過濾處理後排放,如果SBR出水長期穩定達標,可以超越絮凝過濾裝置,SBR出水直接排放。
『叄』 釀酒技術的方法如下
1.半固體液體
半固態酒是半固態發酵酒的簡稱,又稱半液態酒、半液態半固態發酵酒。這些稱謂准確地表達了釀造過程中的發酵形式。這種酒不僅保留了用小曲糖化、根霉為主導的糖化菌和培養菌三大特點。
還具有以大米為原料、種植方式明確、壇(鍋)糖化等工藝特點。該產品屬於米(蜜)香型和豆豉香型。產地主要分布在兩廣,其次是兩湖和江西。
『肆』 污水處理方案及措施
法律分析:通過對污廢水水質進行分析,進入污水處理廠的污水主要包括懸浮物SS、有機物染物CODCR、無機營養鹽N/P等等。活性污泥法是城市污水處理的最經濟、最有效的方法。污水處理廠廣泛應用傳統的活性污泥法處理工藝,能夠有效地對BOD、COD和SS進行處理。但是這種工藝對污水中的氮和磷的去除,就有技術的局限性。對於氮和磷的去除工藝,主要採用污水脫氮、除磷工藝的污水處理方法。
在污水脫氮除磷工藝處理過程中,通常有生物處理法和物理化學法兩種工藝。物理化學法主要存在消耗葯量大、污泥產生多、污水處理運行費用比較高的缺點。傳統的活性污泥法對污染物的去除主要是通過微生物培養和生物吸附進行分解代謝,達到污水處理的效果。
法律依據:《城鎮排水與污水處理條例》 第六條 國家鼓勵採取特許經營、政府購買服務等多種形式,吸引社會資金參與投資、建設和運營城鎮排水與污水處理設施。縣級以上人民政府鼓勵、支持城鎮排水與污水處理科學技術研究,推廣應用先進適用的技術、工藝、設備和材料,促進污水的再生利用和污泥、雨水的資源化利用,提高城鎮排水與污水處理能力。
『伍』 釀酒需要哪些技術
原料→粉碎→原料粉
母糟→拌合潤料→上甑→蒸酒蒸糧→ 成品、酒頭、酒尾
清蒸稻殼
糧糟→打量水→攤晾
大麴→打碎→碾細→過篩→大麴粉→撒曲
母糟
→拌合→上甑→蒸餾→出甑→紅糟→攤晾→撒曲→入窖發酵
清蒸稻殼
面糟、黃水→蒸餾→丟糟黃水酒→稀釋→分層回窖
飼料 ←丟糟←出甑
出窖堆放←滴窖←出窖
2.2濃香型大麴酒的生產工藝說明
2.2.1原料及釀造用水的要求
2.2.1.1原料要求
高粱:要求顆粒飽滿、無雜質、無霉爛蟲蛀、無農葯污染。
小麥:要求顆粒完整,飽滿無霉爛、無蟲蛀、無農葯污染、無泥沙及其他雜物。
大米、糯米:優質。
玉米:優質。
稻殼:新鮮、干凈、無霉爛、呈金黃色,要求為粗糠。
2.2.1.2釀造用水的要求
釀造用水包括生產過程用水、加漿降度用水、包裝洗滌用水等。水質的要求,起碼要達到國家規定的飲用水
2.2.2釀酒原料的處理
要求高粱每粒被碎成4~6瓣即可,所有糧食原料粉碎後一般能通過40目的篩孔,其中粗粉佔50%左右。具體參數參照下表執行:
表2-1 高粱、玉米、小麥、大米、糯米和麥曲的粉碎度(%)
為驅除稻殼中的異味和有害物質,要求預先把稻殼清蒸30~40分鍾,直到蒸汽中無怪味為止,然後出甑晾乾,使含水量在13%以下。
2.2.3母槽出窖
2.2.3.1 起面糟
用行車的抱斗將面糟運至堆糟壩,拌入稻殼,底鍋中倒上此輪舀來的黃水,之後即可上甑蒸酒,得丟糟黃水酒。
2.2.3.2起母糟
起完面糟後,即起母糟。將窖冒中的母糟起到堆糟壩一角,此糟作為蒸紅糟用。其餘母糟同樣起出到堆糟壩。當起到窖內出現黃水時即停止。
2.2.3.3滴窖
在停止起母糟時,即在窖內剩餘的母糟中央或一側挖一黃水坑滴窖。坑長70~100㎝,深至窖底,隨即將坑內的黃水舀凈,以後則滴多少舀多少,每窖最少舀4~6次,即要做到「滴窖勤舀」。在蒸完面糟和第一甑糧糟時,再繼續起窖內母糟。起完後,都要將窖內母糟踩緊,拍光,鋪蓋上一層塑料薄膜。自開始滴窖到起完母糟止,必須達20小時以上。
2.2.4配料、拌合
2.2.4.1 配料
各種糧粉原料配比:
高粱36%,小麥16%,玉米8%,糯米18%,大米22%。
糧粉與母糟比在1:4~6,冬季為1:4,夏季高溫時糧糟比為1:6。其他季節視氣溫高低糧糟比控制在1:4~6。
2.2.4.2拌和
在蒸酒蒸糧前50~60分鍾,取一甑母糟約800㎏,倒入130~200㎏的糧粉,隨即拌和兩次(冬季要求加糧加糠,夏季則需減糧)。要求拌散,和勻,消滅疙瘩,灰包。和畢,撒上熟糠,將糟子蓋好。此一堆積過程即稱作「潤料」。上甑前10~15分鍾進行第二次拌和,把稻殼拌勻,收堆,准備上甑。配料時,切忌糧粉與稻殼同時倒入,以免糧粉裝入稻殼內,拌和不均,不易糊化。拌和時要低翻快拌,次數不可過多,時間不可過長,以減少酒精的揮發。
拌和紅糟應在上甑前10~20分鍾,根據母糟干濕程度,確定稻殼用量,一般為糧粉用量的17~22%,一不塌氣、不夾花吊尾為適宜。
2.2.5蒸酒蒸糧
2.2.5.1蒸面糟
先將底鍋洗凈,加夠底鍋水,並倒入黃水,在甑篾上撒上一層1~2㎝厚的稻殼,然後隨即上甑裝入面糟約2~3㎝,待將穿氣時,再陸續裝入,要注意控制火力大小,以避免底鍋水沖上甑篾。要輕撒勻鋪,切忌重倒多上,以免起堆塌氣,一般上甑時間約40~50分鍾,裝滿後用手或小掃帚將糟刮平,邊高中低,等蒸汽離甑面1~2㎝時才蓋上雲盤,安好過氣汽管接酒。蒸出的酒叫「丟糟黃水酒」。丟糟黃水酒經稀釋後回窖發酵,或貯存之後作為專門酒類出售。丟糟經攤晾後,撒上曲葯或根霉加酵母再入專門的窖池發酵。
『陸』 釀酒廢水處理怎麼處理
釀酒廢水處理工藝流程
由於白酒、酒精或啤酒生產廢水中的有機物含量較高,具有較好的生化性,所以對於釀酒廢水通常採用生化法進行處理,但由於白酒和酒精生產中的有機物特別高,所以必須進行預處理,經濟上可行,就採用厭氧的方式使大量的有機物生成沼氣,利用沼氣進行發電供給釀酒過程中所需的能源;若從經濟上不具有發電效益,可將大量的含有機物的渣通過過濾或沉降的方式進行分離,分離後的渣可作為飼料。
1.預處理
(1)常用的預處理方法包括過濾法、重力沉澱法、氣浮法、離心法、中和法等。白酒廢水中通常含有谷殼、麥麩、破碎糧食顆粒等懸浮物質。為避免管道等設施的堵塞,使後續處理設施能順利進行,需要對廢水中較大的固體垃圾進行清除,通常是用設置離心或氣浮分離裝置和初沉池,或是用格柵過濾。白酒廢水PH小,對微生物的生長不利,也會抑制*菌生長,對此需設置調節池或設置水解酸化池,利用兼性水解菌對有機物進行初級分解,調節水質和水量。減輕後續處理負荷,並為後續處理創造穩定條件。
(2)綜合利用為主的預治理方法
① 底鍋水提取乳酸:蒸餾底鍋水是白酒釀造生產過程中的主要廢水污染源,其中含有大量的有機成分。
② 發酵廢水(黃水)酯化:酒醅在發酵過程中產生黃水。黃水在窖池養護、窖泥製作、底鍋水回收等方面有一定的功效,但許多企業黃水的利用率低。同時,由於黃水COD、BOD含量大,常規污水處理工藝需用新鮮水將其稀釋35倍左右,這樣會浪費大量用水。而對黃水中的有益成分如酸、酯、醇類物質進行提取,提取後的黃水不需清水稀釋,可直接進行常規的「生化+物化」處理。
2.生化處理
對廢水的生化處理系統。一般分為好氧法、厭氧法和厭氧-好氧法處理等
(1)厭氧處理:厭氧法具有負荷高、能耗低、投資小、可回收能源等優點。對大濃度廢水進行厭氧處理可以獲得*氣,同時對有機物的去除也有一定的效果。適用於對白酒廢液如「黃水」「底鍋水」「發酵盲溝水」等濃度有機廢水的處理。目前,主要是圍繞各型反應器的研究開發並予以工程實踐,如AF(厭氧生物濾池)、AVB(厭氧流化床)、IC(厭氧內循環)、UASB(流式厭氧污泥床)、EGSB(厭氧膨脹顆粒污泥床)、UAHB或UBF(流式厭氧復合床)等。
(2)好氧處理:厭氧處理可大幅度降低COD值、BOD值,但去磷酸鹽和氨的作用有限。好氧生化處理是利用好氧微生物降解有機物實現廢水處理。好氧生物法一般。
『柒』 求助:餐飲廢水處理的最佳方案
概述:餐飲廢水是指由餐飲業排放的未經處理的廢水,主要來源於食品的准備、餐具洗滌、食物殘余的滲瀝液等。餐飲廢水主要污染物為食物纖維、澱粉、脂肪、動植物油類,各種佐料、洗滌劑和蛋白質等有機物,同時由於就餐人員的復雜性,還存在病源菌污染的問題。這些物質大都以膠體狀態存在,只有少部分以懸浮物存在,其特點是量少源多,成分復雜,水質變化較大,CODcr一般為500-3500mg/L。由於餐飲廢水污染物成分復雜,濃度高,對城市環境污染嚴重,污水中油脂容易凝結在管道內壁,形成厚厚的油脂層,使管道過水能力減少,甚至堵死,必須經過處理,使之達到達到國家規定的排放標准,才能排入城市下水道或是直接排人其他水體,否則將會對生態環境和人們日常生活帶來嚴重的不良影響。
污水處理工藝流程
工藝採用全生化的工藝,設計為氣浮+厭氧水解+生物流化床+過濾工藝。缺氧採用酸化水解,好氧部分採用生物流化床工藝。工藝成熟可靠,運行操作簡單,投資和維護費用低。
污泥處理:格柵井柵渣、缺氧池、二沉池剩餘污泥排至污泥濃縮池經濃縮及內消化後外運。
污泥濃縮池上清液迴流至調節池。
污水處理工藝流程說明
污水匯集進入格柵井,利用格柵井中的格柵攔截水中較大的漂浮物和懸浮物然後進入調節池(調節池內採取預曝氣)經均化水質後由水泵提升進入引氣氣浮設備,通過氣浮,除去污水中油類和部分懸浮物,而後自流進入A級酸化池,污水在其內進行水解酸化,將難生物降解的大分子有機物分解為易於生物降解的小分子有機物。A級酸化池出水自流進入一體化生物流化床反應器,由於污水經過前面的水解酸化,此時污水的可生化性大大提高,利用大量微生物來徹底去除污水中的有機物。同時,利用好氧微生物在其內進行硝化反應,將污水中的氨氮(NH3-N)轉化為亞硝酸鹽(NO2-)和硝酸鹽(NO3-)。一體化生物流化床反應器出水通過多介質梯度密度過濾器進入排放池。多介質梯度密度過濾器反沖污泥經污泥泵提升至污泥濃縮池進行內消化後定期外運。污泥濃縮池的上清液迴流至調節池。
工藝產品說明
引氣氣浮是一種新的機械碎氣氣浮技術,是專門為除去工業和城市生活污水中的油脂、膠狀物和固體懸浮物所設計的系統,主要用於污水的預處理。目前我國氣浮工藝大多採用溶氣氣浮(簡稱DAF),採用DAF法處理餐飲廢水時,空氣溶解到水中的過程常受到各種因素的限制,而且DAF系統中所用的空氣壓縮機和循環水泵不僅要消耗大量的電能,而且由於釋放器易堵塞,還給設備管理和維護造成困難。
(THK系統簡介:THK系統是美國HydroCal環保公司於1985年發明的新技術,它能有效解決溶氣氣浮(簡稱DAF)存在的問題。由於THK系統採用獨特的技術,簡單地把空氣以微細氣泡狀態(不是溶解於水中)引入系統中,不需要空壓機、溶氣罐和循環水泵,空氣是通過吸氣管自然地進入氣浮系統,也無需釋放器,因而THK系統具有全方位的優勢。
(1)操作簡單,沒有復雜的機器設備,自動化程度高,基本不需要人工的參與。不象DAF溶氣氣浮系統包括壓力容器、空氣壓縮機和循環泵等許多必需設備。
(2)操作彈性大,適應懸浮物濃度范圍廣,由於THK系統產生的氣泡數量為DAF的4倍,因THK系統對廢水懸浮物濃度無特殊要求,適應范圍廣。
(3)運行費用低。THK系統的能耗較低,僅當於DAF的1/8~1/10,,可節省運行成本的40~90%。
(4)配套完整性好,佔地面積小,安裝位較隨意,地面、地下或高處均可安裝。
(5)無噪音。
一體化生物流化床反應器
生物流化床技術是70年代以來興起的新型高效污水處理技術,是繼流化床技術在化工領域廣泛應用後,在污水處理領域的重要應用。
生物流化床反應器將普通活性污泥法和生物膜法的優點有機結合,通過引入流化技術,提高污水處理系統處理效率,是一種新型的生物膜法工藝,在生物流化床反應系統中,載體呈流化狀態,使固(生物膜)、液(廢水)、氣(空氣)3相之間得到充分接觸、傳質、混合,顆粒之間劇烈碰撞,生物膜表面不斷更新,微生物始終處於生長旺盛階段。該技術能使床內保持高濃度的生物量,傳質效率極高,從而使廢水的基質降解速度快,水力停留時間短,運轉負荷比一般活性污泥法高10~20倍,耐沖擊負荷能力強,反應器佔地面積小,基建投資和費用低等優點等優點。
(1)生物流化床小粒徑載體為微生物生長提供了巨大表面積,使反應器生物濃度高,可達4-5g/l,因而大大提高反應器容積負荷,可達3-6kg/m3.d,甚至高達10 kg/m3.d;
(2)反應器內傳質條件好,基質傳遞速率高,因而其生化反應速率快,尤其是對餐飲廢水等可生化性好,有機物濃度高的反應系統,生物流化床混合傳質優勢更能明顯體現,其生物降解速度快;
(3)較高的生物量和良好的傳質條件使生物流化床在維持其處理效率的同時,減少反應池體積,節省投資,節省佔地面積;
(4)與活性污泥法相比,生物流化床具有較強的抗沖擊負荷能力,不存在污泥膨脹問題。
一體化生物流化床反應器是在「三相生物流化床」的基礎上,進行改進和創新,逐步發展而成的最新產品。通過對反應器的結構進行優化,提高了技術集成度,具有處理效率高、能耗低、佔地面積小、操作維護簡單等特點,可廣泛地應用於餐飲廢水、食品、釀造等高濃度、可生化性好的污水處理。
一體化生物流化床反應器具有如下優點:
(1)、在典型城鎮污水進水水質條件下,反應器容積負荷可達7~13kgCOD/m3d,當進水COD為400~1000mg/L,COD去除率為80%~90%;
(2)、佔地為傳統污水處理工藝的40%~50%,並大大降低操作管理強度。
(3)、一體化生物流化床反應器在保持傳統三相流化床所具有的反應器內混合性能好、傳質速率快、生物量大、有機負荷高等優點的同時,解決了傳統三相流化床所存在的生物膜厚度的過度增長、混合傳質不均勻、脫膜困難等問題。
(4)、載體流失量小:由於反應器採用水平環流、中央沉澱區的方式進行固液分離,利用載體和生物膜沉降性能之差異,使載體在整個反應過程中幾乎不流失。
(5)、載體流化性能好:傳統三相生物流化床為保證載體的充分流化,在不進行迴流的情況下必須採用較大的高徑比。而一體化生物流化床反應器採用水體環流形式,通過射流式增氧機的增氧和推流作用,實現良好的載體流化。同時,不存升流區和降流區,因而不存在傳統三相流化床中的載體分層現象,載體流化具有較好的均勻性,這對於生物膜的良好生長十分有利。
(6)、氧的轉移效率高:傳統三相生物流化床內氣體全部從反應器頂部逸出,而在BFBR生物好氧流化器中,液體在反應器中循環流動,使氣-液接觸時間延長,故充氧效率較高。
案例工藝中,一體化生物流化床反應器有效容積為100m3,水力停留時間大約為2h,進水CODcr濃度設計為700mg/L,出水CODcr濃度為100mg/L,CODcr去除率為80%以上。
氨氮的去除效果:一體化生物流化床反應器採用具有缺氧--好氧脫氮功能的反應器,當進水為典型生活污水時,出水NH3-N濃度可達到GB8978—1996一級排放標准。
SS的去除效果:反應器中含生化污泥的出水,通過多介質梯度密度過濾器,實現對SS有較高的去除效率,能夠使反應器出水SS控制在10mg/L以下。
TP的去除效果:反應器對TP的去除是微生物新陳代謝和排泥共同作用的結果。TP去除率的平均值為50%,但在反應器末端增加了多介質梯度密度過濾器,若投加鐵、鋁鹽進行絮凝和化學除磷後,出水的TP平均濃度為0.88mg/L,總去除率為85%;
多介質梯度密度過濾器
污水處理中水回用系統中,過濾設備是關鍵,通過物理過濾的手段,除去水體中固體顆粒物,減少出水懸浮物。目前,我國中水回用水處理過濾系統大多數採用沙濾等簡陋設備,過濾設備以砂缸為主,砂缸是一種典型的顆粒過濾方式,以砂石作為過濾介質,通過顆粒濾料吸附作用和砂粒之間孔隙對水體中固體懸浮物截留作用實現過濾的,比表面積小、截污量小、濾速慢、過濾精度低,並不適合中水回用系統中懸浮物的快速過濾。
多介質梯度密度過濾器採用不同粒徑、不同密度的不對稱纖維束材料作為濾料,兼具顆粒濾料和纖維濾料優點,通過特殊的結構,使濾床孔隙率很快形成上大下小的梯度密度,使過濾器濾速快、截污量大、易反沖洗、特別適合於中水回用系統中固體懸浮物過濾。
二次污染防治
1、臭氣防治
a、污水站各池體均被密閉,以防臭氣外逸;
b、各可能產生異味的池體分別設置空氣管進行曝氣和好氧消化,從而盡可能減少異味產生。
2、雜訊控制
a、系統設施設計在廠區角落,對外界影響小;
b、風機選用低雜訊型,本機雜訊≤80dB,風機進出口均採用消聲器,底座用隔震墊,進出口風管用可撓橡膠軟接頭等減震降噪措施;
c、確保周圍環境雜訊 :白天≤60dB,晚上≤ 50dB。
3、污泥處理
a、污泥處理過程中產生污泥部分排入污泥池進行重力濃縮和好氧消化分解,從而減少污泥體積,提高污泥穩定性;
b、污泥池內剩餘污泥由清潔管理部門定期抽吸外運,從而有效地解決污泥出路避免二次污染的產生。
電氣控制和生產管理
1、工程范圍自動控制系統為污水處理工程工藝所配置,自控專業主要涉及的內容為該污水處理系統中水泵與液位的連鎖、報警、風機的交替動作、電磁閥的定時工作等。
2、控制水平,自動與手動結合。
僅供參考。
『捌』 目前最先進的污水處理技術
「微波化學」污水處理技術
微波化學是研究在化學中應用微波的一門新興的前沿交叉學科。它是在人們對微波場中物質的特性及其相互作用的深入研究基礎上發展起來的。因此也可以說微波化學是根據電磁場和電磁波理論、電介質物理理論、凝聚態物理理論、等離子體物理理論、物質結構理論和化學原理,利用現代微波技術來研究物質在微波場作用下的物理和化學行為的一門科學。多數化學反應需要能量,通常是熱能,微波既然能快速烹調食品,因此不言而喻也能加速反應,這只是早期的看法。實際上微波能不僅提供了一種快速高效的加熱方法,而且在很多化學過程中呈現出無法用熱能解釋的效應,從此吸引了大批科技工作者從事這一領域的開發與研究,微波化學這一交叉學科也就自然地誕生了。 早在六十年代後期,美國麻省理工學院就曾對微波能在化學中的應用作了不少研究,微波化學研究在我國起步並不太晚,中國科學院、蘭州化物所、吉林大學、雲南大學、蘭州大學、四川大學等,在微波等離子體化學和微波合成及反應化學方面的研究都起步較早,並取得過有影響的成果。
微波在微波污水處理工藝中的主要作用:
1、微波能的化學作用:能夠極化水分子及有機化合物分子,使有機化合物與敏化劑之間形成過渡態產物,降低氧化和分解有害有機化合物所需要的活化能,使反應加速進行。
2、微波能的物理作用:能夠加熱和極化水及污染物分子,提高氧化和分解有害有機化合物所需要的反應條件,達到反應所需要的活化能。
3、能夠加熱和催化水及污染物分子,使絮凝劑與污染物之間形成的積聚物的沉澱反應更完全、更快速。
經大量工程實踐證明:微波化學污水處理技術對水中污染物有顯著的去除效果。出水中的色度、硫化物、懸浮物、CODcr、BOD5、揮發酚和總磷等去除率在90%以上;出水中的氨氮和陰離子洗滌劑的去除率在75%和80%左右。沉降污泥中含有大量的磷(富集倍數為300倍左右),出泥量少,占出水量的3%左右。處理後檢測項目符合《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)中的一級標准要求。另經有關權威專業部門檢測,其微波漏能遠遠低於國家標准,證明其對人體絕對安全可靠。微波化學污水處理技術在國內外無先例,處於世界先進水平。
微波化學污水處理技術在治理江河湖泊,凈化水體,改善水資源生態環境方面獨具特點,可快速去污、高效殺菌,可靠除藻,達到去濁變清的目的,對水體不產生二次污染。將污水逐漸置換澄清,生成絮體物,快速沉降,覆蓋於底部污泥層上,防止水質的進一步惡化。為保護人類賴以生存的自然生態環境,徹底解決水資源問題,保護我們的綠色家園,讓微波化學污水處理技術把不可能變成可能!
北京潤澤東方環保科技有限公司(以下簡稱:「潤澤東方」)成立於二○○一年八月一日。
潤澤東方是世界上第一家把「微波」技術引入到污水處理行業的高新技術企業,公司近十年來致力於「微波化學污水處理技術」的推廣與應用,同時推出世界上最先進的水處理設備 --WBSZ系列微波化學污水處理設備機組,又在二○○七年七月成功的研製生產出「世界上第一台微波化學污水處理應急車」已投放市場得到了專家和用戶的好評。
潤澤東方十年來,做了近二百家企業的300餘種不同類別的污水,其中包括了,生活水的中水回用、河道水、石化水的中水回用、電廠水的中水回用、日用化工廢水、造紙廢水(含紙漿廢水木漿廢水)、焦化廢水、酒精廢水、化纖廢水、制葯廢水、印染廢水、製革廢水、電鍍廢水、礦山廢水、冶金廢水、糖業廢水、垃圾廢水、啤酒廢水、澱粉廢水、膠片廢水、紡織廢水、石油、石化廢水等的處理實驗,其效顯著出水指標基本達到了國家的排放標准。
「潤澤東方」是第一家在世界擁有自主知識產權設備「微波化學污水處理設備機組的企業」!
★是第一家革命性的把「微波」技術引入污水處理行業的企業。
★是第一家在世界上 擁有「微波化學污水處理應急車」的企業。
★是第一家把「微波化學污水處理設備機組」出口到國外的企業,同時填補了該項的國家空白,也是在這個行業里創造歷史的企業。
★是第一家在沒有「污水處理設備出口標准」下,以企業標准出口污水處理設備的環保企業。
★是第一家在中國環保行業里自投資金、自主研發一套革命性污水處理設備的企業。
★是第一家將「微波化學污水處理設備」應用於大型企業中水回用工程——蘭州石化煉油廠的萬噸中水回用的環保企業。
★是第一個把「微波化學污水處理技術」應用到台灣工業中水回用的企業。
『玖』 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。
『拾』 生活污水處理技術方案
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。
1.8 土地的利用
盡管百樂卡系統需要的曝氣池體積比所謂密集型的大,但所需的總面積並不大,有時甚至更小,這主要有以下原因:a\不需初沉池;b\二沉池可以和曝氣池合建在一起;c\池的設計和布置的自由度大,對地形的適應性強。
2、龍田污水處理廠工藝流程
污水在廠內首先經過粗格柵去除大的漂浮物,然後自流入集水池。污水經立式污水泵提升至組合式旋轉細格柵,組合式旋轉細格柵可把雜物及砂粒從廢水中分離出來,並濃縮址理。旋轉細格柵處理出水先進入厭氧池,由推進器將進水和厭氧污泥混合進行厭氧處理,然後自流入BIOLAK生化池,利用懸鏈式曝氣器曝氣充氧進行好氧處理,處理後的污水,經沉澱後再進行曝氣充氧穩定,污水自流入消毒池,消毒後排放。Bl0lAk反應池產生的剩餘污泥用污泥泵送入污泥濃縮池,污泥經濃縮後再由螺桿泵送人帶式壓濾機脫水。污泥濃縮池產生的上清液和壓濾機產生的濾液自流入集水池二次處理。BlOLAK反應池需要的氧氣由風機供給,預處理設施產生的機械雜物外運填埋處置,產生的剩餘污泥外運用作農肥。
3、山東招遠百樂卡工藝處理效果
一位哲學家曾經說過:所有的技術都是由簡單到復雜,再由復雜到簡單,百樂卡技術正是這樣一種由復雜到簡單的工藝,但這種高效、簡單的工藝,是在傳統活性污泥法的基礎上,集合了大量研究工作的先進成果,並在數百例工程實踐中不斷地完善改進提出的,它是一種較為成熟的工藝。
四、「WT--FG」生物法技術簡介