① 日处理80-100吨污水处理厂可以进行建设吗需要哪种工艺技术大约投资在多少钱呢
青岛炼化污水处理场,根据污污分流的原则将污水分为含盐污水和含油污水两个系列分别进行处理。将盐含量相对较高且不易处理的污水划至含盐污水系列,含盐污水经含盐调节罐、油水分离器一、二级除油,再经过涡凹气浮、溶气气浮两级浮选处理,然后进入推流曝气池进行生物处理,处理污水达到国家三级排放标准后,排入市政管网送至镰湾河污水处理场继续处理;将盐含量相对较低且容易处理的污水划至含油污水系列,同样经过两级除油和两级浮选后进入A/O生化池处理,再经混凝沉淀池和流砂过滤器深度处理,最后通过消毒监控合格后回用。
污水处理中收集的污油经脱水罐脱水后送至储运罐区;分离出的油泥、浮渣经浓缩脱水后送至焦化装置;剩余活性污泥经浓缩脱水和离心机脱水后外运处理;运行中产生废气经加盖封闭收集后进行生物处理排放大气。
全厂雨水分三个独立系统(厂前区雨水、可能含油雨水和储运区雨水)分别将雨水收集到雨水监控设施,若合格分别经泵提升至外排系统,若不合格则提升至含油污水系列进行处理。
含油污水处理系列设计处理能力为400m3/h;
含盐污水处理系列设计处理能力为200m3/h;
三泥浓缩脱水设施的设计处理能力为12m3/h;
雨水监控池的有效容积约为45000m3;
废气处理系统设计处理能力为16000m3/h。
1.2工艺原理
1.2.1调节罐
调节罐利用其本身的容积暂时储存超过后续工艺处理能力的部分污水,或利用罐内空余容积稀释高浓度污水,使后续处理工艺的水质、水量得到调节,保证操作的平稳。
在罐内设有浮动环流收油器,压力流污水进入罐内,经软管送至浮动收油器环管,环管上设有呈一定角度出水的布水系统,水流喷出后流向罐中心,形成环流,油水进入中央收油箱,完成第一次分离。收油箱中上部油层达到一定厚度后,油层溢流进入中心漏斗,再经软管排至调节罐出油管道,完成第二次分离,中央漏斗利用同质量油和水的密度差,保证只排油不排水,油箱下部的水流回调节罐。收油器通过浮筒沿罐周边导轨随液面浮动,在水位较低时,收油器放在罐底支撑架上。充分利用调节罐较大的表面积收油,同时对调节罐的容积没有太大的影响,实现污水的第一次除油。
1.2.2油水分离器
油水分离器由以下几个工作区组成:进水缓冲区、粗粒化区、油水分离及排油区、出水稳定区。
进水缓冲区:污水提升进入缓冲区,通过突然扩大的流水断面,降低进水流速对粗粒化区水体的冲击,同时油水可进行预分离。
粗粒化区:利用填料对油和水的不同吸附力增加污水中微小油珠的碰撞几率和时间,增大污水中油珠粒径,粗粒化后污水经配水装置均匀进入油水分离及排油区。
油水分离及排油区:该区分两级,分离区设有斜管,油水及悬浮物进行斜管分离,分离污油进入容器顶部集油包,油位控制排油,排油区的油水界面仪检测到设定油位时,排油阀自动打开排放污油至污油池;少量沉降污泥通过排污阀定时人工排放。
出水稳定区:污水完成油水分离进入出水稳定区,确保装置均匀出水,同时维持设备内水流保持相对恒定。
1.2.3涡凹气浮
涡凹气浮主要有曝气区、气浮区、回流系统、刮渣系统及排水系统等几部分组成,其工作原理为:加入混凝剂和助凝剂的污水经混凝后,首先进入装有涡凹曝气机的曝气区,通过底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个负压区,此时水面上的空气通过中空管道抽送至水下,并在底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力的作用下,把空气粉碎成微气泡,微气泡与污水中的固体污染物有机地结合在一起上升到液面。到达液面后固体污染物便依靠这些微气泡支撑浮在水面上,通过刮渣机将浮渣刮入浮渣收集槽,净化后的水由溢流槽溢流出,完成处理过程。
回流管道从曝气区底部沿着气浮区的底部伸展,因涡凹曝气机的作用,在曝气区底部存在一个负压区,会使废水从气浮区底部回流至曝气区,然后在微气泡的作用下又返回气浮区,实现回流。同时空气中的氧气也进入了水中,可将水中的有害物进行氧化,以达到净化污水的目的。
1.2.4溶气气浮
溶气气浮采用部分回流加压溶气浮选工艺,加入混凝剂和助凝剂的污水在反应室充分搅拌混合后,进入接触室在溶气水作用下至分离室完成水与浮渣的分层,进入出水室。出水室部分水经泵提升加压与压缩空气送入溶气罐中,溶气罐内的空气在0.3~0.5MPa的压力条件下溶入水中达到饱和状态,再经过溶气释放器,将饱和状态溶气水瞬间减压至常压状态,溶入水中的空气形成10~30μm直径的气泡释放出来,这种微小气泡在上浮过程中能附着在油粒、疏水性的悬浮固体或胶体的表面,形成夹气矾花而浮升至水面,随水流流至分离室末端,被刮渣机从水面刮走,完成污水与浮渣分离。
1.2.5均质罐
均质罐的作用是均匀水质,即将不同时间、不同组分、不同浓度的污水进行混合,以得到较均匀的水质和恒定流量,同时消耗气浮来水中溶解氧含量以满足A段溶解氧要求。均质混合方式一般有两种: 一种是利用外动力使废水搅拌混合(机械搅拌、空气搅拌、水泵强制循环)。另一种利用差流方式使废水自行混合。本装置均质罐采用差流方式。
1.2.6含油污水A/O生物处理
含油污水生化采用缺氧-好氧生化处理工艺。通过在曝气池创造好氧和缺氧的环境,利用活性污泥中自养型硝化菌和异养型兼性反硝化菌的共同作用,实现氮的形式转化。生化池O段的主要作用是完成碳化和硝化反应,大部分有机物在好氧菌作用下分解为CO2和H2O,并将NH3-N氧化为NO3-N和NO2-N,为保证硝化反应顺利进行,需控制pH值偏碱性,由于原水碱度不足,要往池中投加NaHCO3或NaOH以保证混合液的剩余碱度。生物脱氮一般需要经过硝化反应和反硝化反应两个步骤完成。
1.2.6.1 硝化反应
硝化反应是一个两步过程,分别利用两类微生物——亚硝化菌和硝化杆菌。这两类细菌统称为硝化菌。第一步是亚硝化菌将NH4+氧化成NO2ˉˉ,然后再经第二步由硝化杆菌将NO2ˉ氧化成NO3ˉ的过程。这两个反应过程都释放能量,硝化菌就是利用这些能量合成新的细胞体和维持正常的生命活动。硝化作用的程度是生物脱氮的关键。
2NH4++3O2 2NO2ˉ+4H++2H2O+ Q
2NO2ˉ+O2 2NO3ˉ+ Q
NH4++2O2 NO3ˉ+2H++H2O+ Q
从反应式中我们可以看出,硝化反应的整个反应过程耗去大量的氧。每硝化1g氨氮所需4.75g氧。此外硝化反应的结果还生成强酸(HNO3),会使运行环境的酸性增强,由于原水碱度不足,要往池中投加NaHCO3或NaOH以保证混合液的剩余碱度,控制pH值偏碱性,所以在运行中加以调整。为使硝化反应顺利进行,应采用低有机负荷运行,延长曝气时间,关键是污泥的停留时间,亦即污泥的泥龄。采取2/3曝气池容积为好氧区构筑形式,满足污泥的停留时间。
1.2.6.2 反硝化反应
反硝化反应是反硝化菌异化硝酸盐的过程,即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下,被还原为氮气后从水中溢出的过程。大多数反硝化菌是异养的兼性菌,所以反硝化过程要在缺氧状态下进行。溶解氧的浓度控制在0.2~0.5mg/l,否则反硝化过程的速率就要减缓。控制曝气池溶解氧浓度达到反硝化菌生长适合的环境。它能利用各种各样的有机基质作为反硝化过程中的电子共体。反硝化反应包括同化反硝化和异化反硝化,反应过程为:
同化反硝化按下述步骤完成
NO3ˉ NO2 X NH2OH 有机氮(菌体组成)
异化反硝化按下述二个步骤完成,第一步由硝酸盐转化为亚硝酸盐,第二步由亚硝酸盐转化为二氧化碳、氮气和无机盐。
6NO3ˉ + 2CH3OH 6NO2ˉ + 2CO2 + 4H2O
6NO2ˉ + 3CH3OH3N2 + 3CO2 + 3H2O + 6OHˉ
即:6NO3ˉ + 5CH3OH 5CO2 + 3N2 + 7H2O + 6OHˉ
在硝化反应过程中耗去的氧能被回收并重复利用到反硝化反应过程中,每还原1gNO3ˉ可提供2.86g氧,使有机基质氧化。反硝化过程还会产生碱度,可使硝化反应所耗去的碱度有所弥补。在反硝化阶段,不仅可使氮化合物被还原,而且还可使有机碳化物得到氧化分解。因此,反硝化作用将同时起到去碳、脱氮的效果。
1.2.7含盐污水生化处理
含盐污水采用活性污泥法,利用活性污泥在有氧环境中各类微生物(主要是细菌)的新陈代谢作用,通过呼吸、繁殖的过程,将污水中的各类有机物氧化分解,还可将污水中的胶体颗粒通过絮凝作用而除去。活性污泥法除去污染物通过以下过程完成:
1.2.7.1初期吸附及水解作用
由于活性污泥表面积很大(2000-10000m2/m3),又具有多糖类粘层,因此,与污水接触后几分钟内,污水中的悬浮物和胶体便被絮凝和吸附去除,该阶段称为第一阶段——吸附阶段。此时有机物(COD,更确切的说应该是BOD)只是作为一种备用的食物来源被储存在微生物细胞表面。然后将大分子有机物如碳水化合物、蛋白质和脂肪等进行水解,把它们转化为小分子的简单化合物,进而进一步被微生物吸收、分解。一部分转化为无机物,如CO2、H2O、NH3等;一部分被转化为微生物基质,使微生物得到繁殖,进入第二阶段——氧化分解阶段。
1.2.7.2有机物的分解、氧化
该阶段主要是活性污泥继续分解氧化在第一阶段吸附和吸收的有机物,同时也继续吸附在第一阶段未来得及吸附和吸收的残余物质,主要是溶解性物质。这个阶段进行得相当缓慢,比第一阶段所需的时间长的多。曝气池的大部分容积都用在有机物的氧化和微生物细胞质的合成上。
1 好氧微生物生化反应过程可简略如下:
(1)有机碳的氧化
[C](有机碳)+O2+微生物(酶)→CO2+H2O+Q
(2)有机胺的氧化
[N](有机胺)+O2+微生物(酶)→CO2+NH3+H2O+Q
(3)有机硫或无机硫的氧化
[S](有机硫或无机硫)+O2+微生物(酶)→CO2+SO2+H2O+Q
上述三个过程的结果使污水中的有机物有机胺有机硫和无机硫得到处理,从而使污水得
以净化。
2 同化合成(细胞的增殖)
[C](有机物)+O2+微生物(酶)→[C](增殖的微生物)
此过程使微生物得到繁殖,即使活性污泥得到增长。
3 内源呼吸
微生物细胞在缺乏营养物质的条件时,为了获得其生存所需能量,要消耗一部分细胞原
生质进行氧化,即内源呼吸:
[C](微生物)+O 2+微生物(酶)→CO2+NH3+H2O+Q
此过程使微生物的总量减少,即活性污泥的量减少。
1.2.8二沉池
二沉池采用中心管进水周边出水的辐流式沉淀池,来自曝气池的泥水混合液由二沉池底部进入中心管,经过中心管周围的整流板整流后均匀地向四周辐射流动。由于污泥和水的密度差形成异重流,密度小的上清液经设在二沉池周边的出水堰溢流而出。活性污泥沉淀到池底,被缓缓转动的刮泥机刮板刮到池底中心集泥斗中,重力流入污泥回流池再经泵提升回流曝气池。水面的浮渣被刮渣板刮到排渣斗中,自流至浮渣池。
1.2.9混凝反应池、沉淀池
1.2.9.1混凝反应池
反应池分为混合段和三级反应段,投加在混合段的絮凝剂在搅拌机的作用下迅速扩散与污水均匀混合,絮凝剂的双电层压缩和电中和机理使水中悬浮物颗粒失去稳定性而相互结合生成微小絮粒。经过三级反应段进一步搅拌,微小絮粒在絮凝剂吸附架桥和沉淀网捕机理作用下,逐渐长大为大絮体,一同流入沉淀池进行分离。
1.2.9.2 沉淀池(同二沉池)
1.2.10流砂过滤器
流砂过滤器基于逆流原理。待滤水通过设备上部的进水管再经中心管流到设备内底部,通过入流分配器而进入砂床底部,水流向上流过滤层而被净化,滤后水从设备上部出水口排出;夹带过滤杂质的砂粒从设备锥形底部通过空气提升泵被提升到设备顶部洗砂器;砂粒的清洗在空气提升泵提升过程中就已经开始:紊流混合作用使截流污物从砂粒中剥离下来;进入洗砂器的砂粒由于重力作用而向下自动返回砂床,同时,一股小流量的滤后水被引入洗砂器内并与向下运动的砂粒形成错流而起到清洗作用;清洗水也通过设在设备上部的清洗水出水口排出;被清洗后的砂粒返回砂床形成整个砂床的向下缓慢移动,从而构成流砂过滤器的原理。
流砂过滤器是一种均匀介质的接触式深层过滤器,而且,由于流砂过滤器没有可动部件、24小时连续工作不需停机反冲洗,因此,可有效并平稳保证过滤质量。
1.2.11污泥浓缩脱水
1.2.11.1 污泥浓缩
污泥含水率与污泥体积的关系可用下式表示:
V=V0×{[100SW+P(SS-SW)×(100-P0)]}/{[100SW+P0(SS-SW)]×(100-P)}
式中:
V0---污泥含水率为P0时的体积;
V---污泥含水率为P时的体积;
SS---湿污泥的比重;
SW---水的比重;
P---污泥浓缩后的污泥含水率;
P0---污泥浓缩前的污泥含水率。
由上式可以看出,污水的含水率越高,污泥的体积越大。
污泥浓缩的目的就是为了增稠和减少污泥的体积,为进一步处理和利用作预处理。
污泥浓缩主要有重力浓缩和气浮浓缩两种,重力浓缩又可以分为间歇式和连续式两种。间歇式浓缩池是一种圆形池,底部有污泥斗,将污泥充满浓缩池,静置沉淀及依靠重力使污泥压密浓缩,定期分层排除上清液,污泥从底部泥斗排出。一般间歇式污泥浓缩池不少于两个,一个工作,另一个进泥,两池交替使用。连续式污泥浓缩罐是使浓缩前的污泥连续不断的进入浓缩池,在重力的作用下,固体污泥颗粒自然下沉,在动态条件下,形成了上部的澄清区,中部的阻滞区和下部的压缩区,上部澄清区的上清液可以通过多级脱水阀排出,下部压缩区内的浓缩污泥利用底部排泥阀连续不断的排出,从而使污泥浓缩连续进行。青岛炼化采用的是连续式污泥浓缩罐。
1.2.11.2污泥脱水
⑴污泥脱水的方法
主要有自然干化、机械脱水和热预处理等。
⑵机械脱水的预处理
目的是改善污泥的脱水性能,提高脱水设备的生产能力,其方法有化学调理法、淘洗法、热处理法和冷冻法。
化学调理法主要是向污泥中投加混凝剂、助凝剂等,使污泥凝聚,提高脱水性能。混凝剂有无机混凝剂与高分子聚合电解质,前者包括铝盐、铁盐两类;后者包括有机合成高分子聚合电解质(如聚丙稀酰胺PAM),无机高分子混凝剂(如聚合氯化铝PAC)。
⑶机械脱水
机械脱水的方法有真空吸滤法、压滤法、离心法,主要设备有真空过滤器、板框压滤器、带式过滤器、离心机等。
青岛炼化使用脱水机械为离心机脱水机,其基本原理如下:
经过沉淀浓缩以后的污泥与稀释成一定浓度的高分子絮凝剂在管道混合器中混合后,污泥中的悬浮固体微粒絮凝成絮状团块,并分离出自由水。悬浮液通过空心螺旋杆中央的进料管进入转鼓。由于离心力的作用,使得污泥脱离进料管后立即被甩向转鼓内壁,密度较大的污泥颗粒沉积于转鼓内壁形成污泥层,而密度小的液相在污泥层上形成液环层,实现泥水分离。沉积污泥由螺旋推向排渣口甩出。液相则通过溢流堰溢出。
1.2.12废气处理
废气处理采用生物膜法。废气从收集系统经引风管首先进入预处理段进行增湿、温度调节、除尘后进入硫生物、烃生物处理段。在与水(液相)接触过程中,由于气相和液相的浓度差以及污染物在液相的溶解性能,使得污染物从气相进入液相(或液膜内)。进入液相或固体表面生物层(或液膜)的污染物被微生物吸收(或吸附),在微生物代谢过程中作为能源和营养物被分解、转化成无害、简单物质。通过风机抽送排放,从而达到脱臭的目的。
生物降解的反应式为:
异(臭)味污染物 + O2 细胞物质 + CO2 + H2O
生物填料在使用前,需接种驯化一定量的专性微生物菌种。微生物在环境条件变化后一部分会死亡,一部分能继续生存。生存下来的微生物经过短时间繁殖,能发展成为优势菌。因此,能耐冲击负荷,当污染物的浓度上升后,短时间内处理效果下降,但是能很快恢复正常。在废气浓度很低时,营养液循环箱中的营养液由循环泵均匀的喷淋在生物填料上,供微生物吸取营养物质,生长繁殖。
1.2.13雨水监控池
来自清净雨水系统、可能含油雨水系统、储运区及齐润油库雨水,自流进入雨水监控区的格栅提升池。格栅采用机械格栅,斜置在格栅提升池的渠道上,用以拦截废水中较大的悬浮物或漂浮物,如纤维、碎皮、树木、木屑、破布条、塑料制品及生活垃圾。否则,这些杂物进入系统后,将会使工艺管路,机泵等设备堵塞,导致系统不能正常运行。另外也加大了后续设施构筑物的负荷。经过格栅池后的雨水,在正常情况下,直接提升加压后排放至市政排洪沟排海。特殊情况下,如:罐区火灾事故或泄漏事故时,这部分雨水可提升到雨水监控池,通过浮式收油糟收油后监控,再根据水质情况决定直接排放或送回污水处理场处理。
1.2.14主要化学药剂原理和作用
污水场常用的药剂主要有:混凝剂、助凝剂、pH值调整剂、营养剂、消毒剂、污泥调理剂等。
1.2.14.1混凝剂
在水处理中,能够使水中胶体微粒相互黏结和聚结的这类物质,称为混凝剂。混凝剂一般分为无机混凝剂和有机混凝剂。污水场使用的无机混凝剂---聚合铝(PAC),作为浮选剂投加至一、二级浮选设备;有机混凝剂---聚丙烯酰胺(PAM),作为絮凝剂投加至混凝沉淀池。
⑴聚合铝(PAC)又称碱式氯化铝,分子式:Aln(OH)mC13n-m 。
作用机理:投入废水中聚合铝,首先水解产生正离子Al3+和负离子CI-。
AlC13Al3+ +CI-
Al3+是高价离子,增加水中离子浓度,在带电荷的胶体微粒吸引下,双电层被压缩,使带电胶体微粒趋向电中和,消除了静电斥力,降低悬浮物稳定性,经过相互碰撞,结合为较大的颗粒。Al3+水解最后生产胶体Al(OH)3 。
Al3++3H2O Al(OH)3 +3H+
胶体Al(OH)3有长的条形结构,表面积大、活性高,能吸附水中悬浮颗粒,通过吸附架桥使呈分散状态的颗粒形成网状结构,成为粗大絮凝体(矾花),使悬浮物沉淀或浮于水面。
⑵聚丙烯酰胺(PAM) 是由丙烯酰胺聚合而成的有机高分子聚合物,无色、无味,易溶于水,没有腐蚀,分子式:(—CH2 —CH—)n。
CONH2
作用机理:聚丙烯酰胺有很长的分子链,聚丙烯酰胺在碱类的作用下,发生水解反应,水解后聚丙烯酰胺使呈卷曲状的分子链得以展开拉长,长链在水中形成巨大的吸附表面积,提高架桥能力;另外,聚丙烯酰胺具有极性基因,其酰胺基因易于借氢键作用在胶体颗粒表面吸附;实现吸附架桥作用形成大的颗粒凝体与水体分离。
1.2.14.2助凝剂
在废水的混凝处理中,有时使用单一的絮凝剂不能取得良好的混凝效果,需要投加某些辅助药剂以提高混凝效果。有的助凝剂本身不起混凝作用,起到改善、提高混凝效果;有的则参与絮体生成,改善絮凝体的结构。
污水场一、二级浮选投加聚丙烯酰胺作为助凝剂投加,通过聚丙烯酰胺分子长链所形成吸附表面积和架桥作用,加速混凝效果,加大凝絮颗粒的密度和质量,加强黏结和架桥作用,使凝絮颗粒大且有较大表面积,可充分发挥吸附卷带作用,提高浮选分离效果。
1.2.14.3 pH值调整剂
废水pH调整方法一般有两种:一种利用酸碱废水相互中和,这是一种既简单又经济的方法;另一种是投药中和,通过向废水中投加酸碱液调节pH值,根据处理污水的性质和A/O生化处理工艺对废水碱度的要求,污水场采用投加NaOH或NaHCO3的方式调整pH值,通过与废水酸性物质中和降低废水酸度。反应式如下:
NaOH+HCl NaCl +H2O
NaOH+HNO3 NaNO3 +H2O
NaOH+H2SO4 Na2SO4 +H2O
1.2.14.4营养剂
微生物菌体中元素比例C:N:P=100:5:1。因为所处理炼油厂污水中,其它元素含量较高,而微生物菌体营养元素P含量非常低,几乎接近于零,为了成功的利用生物法处理这些废水,必须使参与分解氧化有机物的微生物获得必要的营养,向废水中补充其所缺乏的营养物满足微生物生长的需要。污水场选用的营养剂为磷酸氢二钠Na2HPO4?12H2O。
1.2.14.5消毒剂
为保证回用水水质要求,控制粪大肠菌落数量,使用优氯净作为消毒剂。消毒剂通常是氧化性杀生剂,是强氧化剂,能氧化微生物体内起代谢作用的酶,从而杀灭微生物,杀死微生物,起到消毒的作用。污水场选择优氯净作为杀菌剂主要是考虑与循环水场选择相同的药剂,便于日后的运行管理。其结构通式为:
1.2.14.6污泥调理剂
污泥调理剂又称脱水剂,可分为无机调理剂和有机调理剂。无机调理剂适用于污泥真空过滤和板框过滤;有机调理剂适用于离心脱水机和带式压滤机脱水。调理剂(脱水剂)与混凝剂、助凝剂的投加量都可以称为加药量。同一种药剂既可以在处理污水时应用为混凝剂,以可以在剩余污泥处理过程中应用为调理剂或脱水剂。
污水场采用有机调理剂——聚丙烯酰胺(PAM),通过中和污泥颗粒表面电荷,并在颗粒间产生架桥作用,使污泥颗粒密实粗大,实现泥水分离。
1.3技术特点
1.3.1通过污污分流的原则将污水分为含盐污水系列和含油污水系列分别进行处理;
1.3.2含油污水系列经深度处理后回用;
1.3.3进水和出水的水质指标实现在线监控调整;
1.3.4调节罐的水质水量调节和除油集成一体,除油过程不受罐位变化影响,保证只收油不收水,节省占地面积;
1.3.5 涡凹气浮具有充气量高、自动内回流,占地省、能耗低的特点;
1.3.6 A/O生化池全池布置曝气器,可按缺氧-好氧方式运行,也可按全氧方式运行,还可调整缺氧好氧容积运行比例。采用接触氧化法与活性污泥法相结合工艺, A段投加K-3型球形填料,直接投放,无须固定,易挂膜,不堵塞,延长污泥停留时间;
1.3.7流砂过滤器的运行与洗砂同时进行,能够24小时连续自动运行,无需停机反冲洗,利用空气泵提砂时松动、吹洗和滤后水洗砂的结构代替了传统大功率反冲洗系统,跑砂量极低;
1.3.8油泥浮渣浓缩脱水后送入焦化处理,节省处理费用。
1.3.9一、二级浮选和生物曝气池加盖封闭,通过废气管网对臭气收集后进行生物处理,改善污水处理场空气环境。
2 工艺过程说明及流程图
2.1工艺过程说明
2.1.1含油污水系列
来自装置系统压力含油污水进入含油污水调节罐,调节罐内设有浮动环流收油器,对含油污水进行除油。调节罐出水用泵提至框架三层的油水分离器,经油水分离后,自流至框架二层涡凹气浮去除部分乳化油后,再自流至框架一层的溶气气浮进一步除油,出水用泵提升至均质罐。均质罐出口通过调节阀调节流量,保证相对恒定流量自流进入A/O生化池,经生物处理后自流进入二沉池进行泥水分离,沉淀污泥经污泥回流泵提升回流至曝气池,二沉池上清液出水进入混凝沉淀池,通过加药进一步去除不易沉降的悬浮物,然后重力流入连续反洗砂滤器,出水经消毒、监控后进入回用水池,达到回用标准的污水水由回用水泵打入全厂回用水系统管网,达不到回用标准则由回用水泵打入或自流进入含盐污水监控池排放,也可用回用水泵提升回流至均质罐或混凝反应池再处理。
外来自流含油污水进入自流含油污水池经自流含油污水泵提升进入调节罐。
外来生活污水进入生活污水池经生活污水泵提升后进入均质罐或进入生化池。
2.1.2含盐污水系列
来自系统含盐污水压力进入含盐污水调节罐,调节罐内设有浮动环流收油器,对含盐污水进行收油。调节罐出水用泵提至框架三层的油水分离器,经油水分离后,自流至框架二层涡凹气浮去除部分乳化油后,再自流至框架一层的溶气气浮进一步除油,出水用泵提升至推流鼓风曝气池处理,处理后污水混合液自流进入二沉池进行泥水分离,沉淀污泥经污泥回流泵提升回流至曝气池,二沉池上清液出水自流进入排放监控池监控,合格污水由排放水泵提升排放至市政管网,进入镰湾河污水处理场继续处理,不合格污水由排放泵打回调节罐再处理。
压力生产废水直接进入含盐污水监控池监控后排放。
压力生产废水直接进入含盐污水监控池。
2.1.3三泥处理
调节罐底排油泥、油水分离器底排油泥、涡凹气浮排浮渣、溶气气浮排浮渣均自流进入油泥浮渣池,经泵提升至油泥浮渣浓缩脱水罐,油泥浮渣经重力浓缩脱水合格后,经油泥浮渣输送泵送入焦化装置处理。浓缩脱水罐经五级脱水阀脱出,脱出的水则排入污水集水池经提升泵进入含盐污水调节罐。
含油、含盐污水的二沉池沉入池底活性污泥,重力流入污泥回流池后经污泥回流泵提升回流至曝气池。可通过污泥回流泵出口管线上的排剩余活性污泥阀,把剩余活性污泥输送至污泥浓缩脱水罐。含油污水深度处理的沉淀池沉入池低污泥,自流进入吸泥池再经污泥提升泵打入污泥浓缩脱水罐。污泥浓缩脱水罐经五级脱水阀脱出,脱出的水则排入污水集水池经提升泵进入含盐污水调节罐。
浓缩脱水罐内的污泥经重力浓缩脱水后,通过罐底部排泥阀再由脱水机进料泵提升至离心脱水机脱水,脱水后污泥由泵送出外运。所脱出水排入集水池经泵提升进入含盐污水调节罐处理。
2.1.4污油、废气处理
调节罐、油水分离器收集的污油自流进入污油池,经污油泵提升至污油脱水罐进行脱水。脱水后的污油用输送泵送至油品罐区的污油罐。
涡凹气浮、溶气浮选、生物曝气池废气加盖收集送至废气处理系统,通过生物处理后由排气筒排放。
② 求污水处理方案,最好是臭氧处理方面的,废水是染整废水,COD在17000,PH是13,SS为2000。
通过实验研究了臭氧接触氧化时间对于印染废水中有机物去除效率的影响。结果表版明权臭氧对 CODCr的去除效率并不与接触时间成正比,其反应过程可分为三个阶段,均属于一级反应。也表明单一利用臭氧氧化实现印染废水中有机物的降解不够经济合理。http://tyh.1.blog.163.com/blog/static/74145910201332331227679/
③ 印染厂如何解决环境污染
纺织印染行业一直是我国的污染大户,每年所产生的废水和废气量都很大,废气处理设备厂家,所产生的废气的主要成分有:大量的烟尘、有机化合物和油等成分。
林森建议采用前置生物酶喷淋洗涤塔预处理,后段加装光催化氧化过滤系统,能有效地除尘除异味并清除臭味。这样全面整合各种废气处理先进技术,彻底改变了以往印染厂、印染车间单纯采用活性炭等比较单一的废气处理做法,除味和净化废气针对性更强。
具体工艺流程是:废气经管道收集后进入洗涤塔,其主要作用是除去粉尘与大的漆物颗粒,同时有一定的物理溶解和掩盖作用。喷淋塔中的循环水与循环水池相通,可定期清除池中浮到水面的漆物。
废气经喷淋洗涤塔处理后再进入光氢离子塔,光氢离子塔内部结构为光氢离子催化氧化装置。光氢离子催化氧化装置能产生大量的活性基团,漆物等与其中的活性自由基团发生化学反应,被分解为无害气体与水。
该废气处理方案不仅处理效率高,能有效去除污染物,各处理后即可达标排放,废气处理设备风阻小,运行维护费用低,是很合理的废气处理方案。
④ 某居民小区生活污水处理工艺设计
小区生活污水处理中水工程工艺设计方案
第一章 工程概况一、设计依据: 1、业主提供资料; 2、国家污水综合排放标准GB8978—1996; 3、生活污水处理工程设计规定DBJ08-71-98; 4、室外排水设计规范GBJ14—87及相关专业设计规范; 5、市区域环境噪声标准GB3096—93。 二、原水来源、水量及中水用途:1、原水来源:小区住户生活污水。2、水量:小区住户1024户,按每户平均3.5人,合计大约3584人。鉴于房产公司尚未提供人均用水量,参照我国南方小城市(<20万人),居民人均住宅用水148.5L/(人.d),并参照高级住宅和别墅人均生活用水300~400L/(人.d),,两者取平均数为250L/(人.d),暂时作为本项目核算水量的依据,那么,本项目设计处理水量=3584人×250L/(人.d)×1.10(未预见水量)=985.6m3/d,取生活排水量与生活用水量相同(DBJ08-71-98)。新建中水处理站设计规模为985.6 m3/d,平均小时处理量为41m3/h。3、中水用途:小区绿化浇水、景观补充水。通过处理后中水主要回用于冲厕、绿化、洗车等方面,因此要求达到CJ25.1—89《生活杂用水水质标准》要求。主要指标为:COD≤50 mg/L;BOD5≤10 mg/L ;悬浮固体≤10 mg/L;浊度≤10度;PH:6.5-9.0;油类≤3 mg/L;总大肠菌群≤3个/L;嗅:无不快感觉;游离余氯:管网末端不少于0.2 mg/L。4、中水回用比例≥80%,其余污水经处理达标排放。污水进水和达标排放主要水质指标如表一所示: 表一:污水进水、达标出水主要水质指标 CODcrmg/L BOD5mg/L SSmg/L 动植物油mg/L NH3--Nmg/L PH
进水水质 350-450 180-250 200-300 ≤40 35-40 6--9
排水水质 50 10 10 10 15 6--9
注:处理后的出水要求达到国家污水综合排放标准《GB8978-1996》中的一级标准。 第二章 工艺设计方案一、设计原则: 1、严格执行环境保护方面的有关规定,确保处理后尾水的各项水质指标皆符合本方案设计依据中的标准和要求。 2、采用成熟的,功能稳定的污水处理工艺技术,并具有一定的灵活性,可调节性以及应急排放措施。 3、整套污水处理系统,尽可能占地面积小,投资省和运行费用低。4、主体设施采用玻璃钢结构,使用寿命长;选用的设备、仪表、配件、材料,均为质量可靠,运行稳定,便于维修。 5、充分考虑处理过程中二次污染(噪声、臭气、污泥处理)的防治。6、本设计的范围为接入污水处理站集水井至排放池为止的污水处理工艺、电气各专业设计。
二、处理方法:
本工程拟采用调节池—一体化污水处理设备—过滤—消毒的工艺流程
。、
污水经格栅截留大颗粒污物后流入调节池,调节池采用曝气式,以均衡水质水量,并通过曝气搅拌避免污物沉淀。调节池后部设缺氧池,
。
好氧处理采用两级生物接触氧化。生物接触氧化是处理流程中最重要的部分,大量有机物在这里被细菌好氧降解。采用多级分段式接触氧化,形成逐级负荷递减系统,使接触氧化在去除率、抗冲击负荷、出水水质等方面更具优势和可靠性。
生物接触氧化出水再经过过滤、消毒,即可完成深度处理中水回用。
三、工艺流程:
(图略)
按上图所示的处理工艺方案流程,各构筑的作用和说明如下:
为了达到排放要求,处理工艺采用以生化处理A/O法为主处理的二级处理法,本处理系统由集水井、调节池、A段缺氧池、O段生化池、沉淀池、排放池、中水池、污泥池、机房(风机、水泵和电控柜)等构筑物组成。
四、主要构筑物:
1、土建(本钢筋砼设备为地埋式,顶部复土0.3米可绿化环境。)
序 号 名 称 规格(m) 数量(座) 备 注
1 集水井 1.5×6.5×4.5 1 地下式玻璃钢结构
2 调节池 12.5×6.5×4.5 1 同上
3 接触氧化池 12.5×3.5×4.5 2 同上
4 沉淀池 9×3×4.5 1 同上
5 污泥池 9×3×4.5 1 同上
6 排放水池 4×4×4.5 1 同上
7 中水池 9×6×4.5 1 同上
8 机房 4×3.5×2.6 2 设在地面上
五、主要设备:
序号 名 称 型号规格 单 位 数 量 备注
1 人工格栅 台 1
2 一级提升泵 台 2 一用一备
3 罗茨风机 台 3
4 二级提升泵 台 2 一用一备
5 石英砂过滤器 台 1
6 电磁流量计 台 1
7 消毒剂投加装置 套 1
8 活性炭过滤器 台 1
9 污泥泵 台 2 一用一备
10 组合填料 套 1
11 管道及法兰弯头 套 1
12 阀门器材 套 1
13 人孔及阀门盖 套 1
14 填料支架 套 1
15 防腐材料 套 1
16 电器控制系统 套 1
17 配电器材 套 1
18 聚丙稀蜂窝斜板 套 1
19 液面控制器 套 1
注1:该污水处理系统总电机功率55kw, 运行功率35kw。
注2:设施占地面积大约350-400 m2 。
注3:上述构筑物参数或设备配套会因设计时做适当更改,以施工图为准
2.2 常用流程
根据小区废水处理的原则,应选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池,所以化粪池应与污水处理方法相结合。常用的工艺流程有:
①污水→格栅→调节池→提升泵→接触氧化池→沉淀池 →出水。
②污水→格栅→调节池→提升泵→ 曝气池 → 沉淀池 污泥回流 →出水。
③污水→格栅→调节池→提升泵→SBR池或CASS池→出水。
④污水→格栅→调节池→提升泵→混凝沉淀(加药)→过滤→出水(物化方法)。
⑤污水→格栅→调节池→提升泵→接触氧化池→混凝过滤(加药)→出水。
国内小区污水处理设计中组合式处理厂曾风靡一时,组合式处理指装配好的或易于组装的定型设备,其主要优点是施工快,不占绿地。但实际应用表明,存在不少问题。如设备的维修管理困难,对运行情况考核不便,单机处理水量有限,使用寿命等均有待时间验证。根据工程设计及实际运行经验,建议日处理能力1000m3以上的污水处理厂宜采用地上式。在水量不大,场地十分紧张时可考虑用埋地设备。
⑤ 印染废水处理工艺的印染废水处理工艺流程
(一)废水的水质特点以棉纺和混纺产品为主的印染厂,排出的多种废水及水质特点为:
1)退浆废水退浆废水是碱性的有机废水,含多种浆料分解物、纤维屑,酸和酶等污染物。其污染程度视浆料的种类而异。过去多用天然淀粉作浆料,水中BOD高,近些年来,逐渐由化学浆料代替,如聚乙稀醇(PVA),废水中BOD很低,但COD很高,从而降低了废水的生物降解性能。
2)煮炼废水废水呈深褐色,含碱浓度约0.3%,废水BOD和COD均高达数千毫克/升。
3)漂白废水水量大,污染轻,可直接排放或循环回用。
4)丝光废水含氢氧化钠3%~5%,一般通过蒸发浓缩回收,工艺上可重复使用,外排的丝光废水呈碱性,BOD高于生活污水。
5)染色废水主要污染是有机染料和表面活性剂等助剂。水质变化大,色泽深,pH值高。
6)印花废水主要是皂洗、水洗废水。在采用活性染料时要用大量的尿素,故废水中氨氮较高。
7)整理废水水量少,含有各种树脂,甲醛,表面活性剂等。国内几个有代表性印染厂的废水水质见表16-1。
(二)印染废水治理方法
首先,从生产工艺上消除和减轻污染源。如采用干法印花工艺,消除印染废水。按水质特点,分别回收,一水多用;用沉淀、过滤法回收土林染料和磁化染料,用超过滤法回收还原染料、分散染料等。其次,对废水进行无害化处理。对废水中碱度,一般设调节池并保证必要的匀质时间;对色度,根据废水排放和利用要求,可用凝聚法,吸附法。氧化法,电解法等化学或物理法处理,也有培养特殊的细菌在兼气条件下进行脱色。需要指出的是,采用凝聚法对直接染料,还原染料,磁化染料,分散染料的色度,去除效果好,但对酸性染料,活性染料,脱色效果差。活性炭对染料的吸附有选择性,对阳离子染料,直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料有良好吸附性能,但对硫化染料、还原染料、涂料等不溶性染料吸附性能很差。常用的臭氧氧化剂,对直接染料、酸性染料、碱性阳离子和活性染料等亲水性染料,脱色效果好,对还原染料、硫化染料、分散染料等疏水性染料脱色效果差。废水中大量有机物,通常采用生物法处理能达到较满意的效果;对PVA等化学浆料,可采用生物分解法或回收利用法。在生物分解中,可分别采用高MLSS的一段和二段曝气法及厌氧—好氧串酸处理工艺;在回收利用中,可分别采用胶凝盐析法(投加硼砂及硫酸钠)、凝结剂法(如用芒硝和硼砂作凝结剂)、超过滤法(在北京、上海、河南等厂已采用)。
总之,印染废水处理流程的选择,要根据生产工艺采用的原料、产品种类、加工的方法,工艺过程中投加的药剂,染料、助剂性质以及出水最终去向和要求,分别采用一级化.学和物化处理或二级生物法为主的处理或三级深度处理。
(三)废水处理流程的选择
1)首先考虑清浊废水分流,把一些较浓的染色废水和不易生物降解的废水单独进行化学和物化法回收或处理后,再混合其他废水进行生物处理或排向市政污水处理厂统一处理;
2)如水质允许,采用化学凝聚和加压气浮相结合的处理方法,对小型印染厂可选用国内已有的成套装置,运行费用略高,在一般情况下,处理出水能符合要求。
3)生物处理可优先考虑活性污泥法,传统的鼓风曝气法和延时曝气法均能取得稳定的效果,在曝气4~6小时的条件下,BOD5去除90%,COD去除60~70%。鼓风曝气污泥负荷为0.3~0.5公斤BOD/公斤MLSS·日,延时曝气法采用污泥负荷为0.1公斤BOD/公斤MLS8·日。如采用加速表面曝气法,曝气池与沉淀池宜分建,这样有利于抑制污泥的膨胀,管理较方便,出水水质稳定。
4)当处理出水要求较高或废水处理后作重复使用时,则宜在生物处理后增加吸附或凝聚过滤装置。厌气-好气-活性炭工艺,不仅对化学浆料PVA和色度的去除效果好,而且出水水质好,受到人们注意。
5)关于生物处理中采用生物膜法时:
①接触氧化法-采用容积负荷2.3~5.0公斤BOD/(米·日)。优点是处理时间短且污泥不必回流,但气水比高,基建费和运行费略高。
②生物转盘-适用于处理水量小的印染厂,如水量在1OOO米³/日以内,运行简单,耗电省。关键在转盘材质和转盘前调节池的设置。有机负荷采用15~30克BOD5/(米·日),水力负荷采用0.1~0.25米。/(米·日)。
③塔式滤池-主要特点是省地,它是一个不完全处理构筑物,采用容积负荷1.6~1.8公斤BOD/(米·日)时,COD去除率40%~50%,BOD去除率50%~60%。
⑥ 污水处理系统中厌氧池填料有什么作用
厌氧池不通气,污染物浓度高,因为分解消耗溶解氧,水中几乎没有溶解氧,适合厌氧微生物活动处理水中污染物。
厌氧池填料是利用厌氧菌的作用来去除废水中的有机物。常用的生物填料有:弹性固体填料。
弹性立体填料筛选了聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种,混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂,采用特殊的拉丝,丝条制毛工艺,将丝条穿插固着在耐腐、高强度的中心绳上。
悬浮在厌氧池有效面积内的弹性三维填料,可在三维内全面均匀地伸缩,使空气、水和生物膜充分渗透和交换。生物膜不仅可以均匀地植入到每一条丝带上,保持良好的活性和空隙率变异性,而且在操作过程中获得越来越大的比例。表面积大,新陈代谢好。
厌氧生化处理与CO-氧生化处理的原理和功能相同。厌氧生化处理与同期生化处理的区别在于,厌氧微生物在厌氧微生物生长和有机物降解过程中不需要任何氧气,厌氧微生物可适应COD浓度较高的废水(4000万mg/L)。厌氧生化处理的缺点是生化处理时间长,厌氧生化池废水停留时间一般不超过40小时。
厌氧罐包装的作用是什么?总之,厌氧弹性填料具有薄膜悬挂快,易脱膜,生物膜生长更新,耐负荷性高,CODcr去除率高,处理效果好,氧化性能好,气泡多层碰撞等优点。强化切割可以大大提高氧气的利用率。
⑦ 张家山工业区在建污水处理
摘要 对300米卫生防护距离的确定,经查我国基本没有明确的法律规定,仅在中国建筑工业出版社1986年出版的《给水排水设计手册》第5册(城市排水)及中国建筑工业出版社1992年出版的高等学校(城市规划专业学生用)试用教材《城市给水排水》中均规定“厂址应与城镇工业区、居住区保持约300米以上距离”。因此国家对污水处理厂距离居民区要多少距离没有标准。
⑧ 印染废水处理工艺
印染废水处理中,常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。此外,电解法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中:
1.混凝法
混凝法是印染废水处理中采用最多的方法,有混凝沉淀法和混凝气浮法两种。常用的混凝剂有碱式氯化铝、聚合硫酸铁等。混凝法对去除COD和色度都有较好的效果。
混凝法设置在生物处理前时,混凝剂投加量较大,污泥量大,易使处理成本提高,并增大污泥处理与最终处理的难度。混凝法的COD去除率一般为30%~60%,BOD5去除率一般为20%~50%。
作为废水的深度处理,混凝法设置在生物处理构筑物之后,具有操作运行灵活的优点。当进水浓度较低,生化运行效果好时,可以不加混凝剂,以节约成本;当采用生物接触氧化法时,可以考虑不设二次沉淀池,让生物处理构筑物的出水直接进入混凝处理设施。在印染废水处理中,多数是将混凝法设置在生物处理之后。其COD去除率一般为15%~40%。
当原废水污染物浓度低,仅用混凝法已能达到排放标准时,可考虑只设置混凝法处理设施。
2.化学氧化法
纺织印染废水的特征之一是带有较深的颜色。主要由残留在废水中的染料所造成。此外,有些悬浮物、浆料和助剂也能产生颜色。废水脱色就是去除废水中上述显色有机物。印染废水经生物法或混凝法处理后,随BOD和部分悬浮物的去除,色度也有一定的降低。一般情况下,生物法的脱色率较低,仅为40%~50%。混凝法的脱色率稍高,但因染料品种和混凝剂的不同而有很大的差别,脱色率在50%~90%之间。因此,采用上述方法处理后,出水仍有较深的颜色,对排放和回用都很不利。为此,必须进一步进行脱色处理。常用的脱色处理法有氧化法和吸附法两种。氧化脱色法有氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法三种。
化学氧化法一般作为深度处理设施,设置在工艺流程的最后一级。主要的目的是去除色度,同时也降低部分COD。经化学氧化法处理后,色度可降到50倍以下,COD去除率较低,一般仅5%~15%。
3.电解法
借助于外加电流的作用产生化学反应,把电能转化成化学能的过程称电解。利用电解的化学反应,使废水的有害杂质转化而被去除的方法称为废水电解处理法,简称电解法。
电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水,近年来才开始用于处理纺织印染废水的治理,但尚缺乏成熟的经验。研究表明,电解法的脱色效果显著,对某些活性染料、直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染废水,脱色率可达90%以上,对酸性染料废水脱色率达70%以上。电解法对于处理小水量的印染废水,具有设备简单、管理方便和效果较好的特点。固定床电解法在工程上也有应用,取得了较好的效果。其缺点是耗电较大、电极消耗较多,不适宜在水量较大时采用。电解法一般作为深度处理,设置在生物处理之后。其COD去除率为20%~50%,色度可以降到50倍以下。
当原废水浓度低,仅用电解法已能达到排放标准时,可考虑只设置电解法处理设施。仅用电解法处理时,COD去除率为40%~75%。
4.活性炭吸附法
活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明,活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性,它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下,对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物,如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等,都有独特的去除能力。所以,活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。
吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程。吸附是一种界面现象,其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种,一种是溶剂水对疏水物质的排斥力,另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附,多数是这两种力综合作用的结果。活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力,在选择活性炭时,应根据废水的水质通过试验确定。对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种。此外,灰分也有影响,灰分愈小,吸附性能愈好;吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近,愈容易被吸附;吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内,吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外,水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少,随pH值的降低而增大。故低水温、低pH值有利于活性炭的吸附。
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小区污水处理系统
摘要:述 医院、港口、公园、商业中心、新建的郊外住宅区、高级住宅区、疗养区、学校、农场、渔场、狩猎场等均可称为小区,我们最常遇到的主要是由居住区、疗养院、商业中心、机关学校等一种功能或多种功能构成的相对独立的区域,其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准,必须设置独立的污水处理设施,这就是我们所指的小区污水处理。
关键词:污水处理
一、概 述
医院、港口、公园、商业中心、新建的郊外住宅区、高级住宅区、疗养区、学校、农场、渔场、狩猎场等均可称为小区,我们最常遇到的主要是由居住区、疗养院、商业中心、机关学校等一种功能或多种功能构成的相对独立的区域,其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准,必须设置独立的污水处理设施,这就是我们所指的小区污水处理。
小区污水系统的处理能力,各国并无统一的限定。前苏联曾建议单个构筑物的处理能力不宜超过1400m3/d,美国则把小厂的处理能力限定在3785 m3/d的范围内。根据我国情况,建议把等于或小于4000 m3/d的处理厂定义为小区污水处理厂。
小区污水不同于城市污水(常包括部分工业废水),属于生活污水范畴。其水质水量特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,即比城市污水低,污水可生化性良好,处理难度小。
小区污水的处理工艺依据小区污水排入水体的功能不同而异,常用处理方法有:化粪池、一级处理(初次沉淀池)、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。由于小区污水处理水量较小,管理水平不高,所以,在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺,以防止因污泥处理不善造成二次污染。目前,较为常用的处理工艺有:①污水→调节池→初次沉淀池→生物接触氧化池→二沉池→出水,生物接触氧化是应用最广泛的方法,主要优点是停留时间短、易挂膜,尤其适合设备化,埋地建设倍受环保公司及用户青睐,但由于维修管理及设备防腐等方面的问题,近年来应用受到限制。但如果建成地下钢筋混凝土形式,设置人员通道以便维修,此种地下建设方式在小区水处理中具有较大市场,但这种方式一般处理规模较小,每天排放污水量小于几百吨的小区较为理想。对上千吨的小区污水处理,推荐采用地面建设方式,生物处理部分可采用接触氧化,也可采用SBR或其改进型CASS工艺,曝气方式建议采用低噪音的风机或水下曝气机。②污水→调节池→混凝沉淀→过滤→出水,对处理程度要求不高,且水量较小时,可采用此工艺,具有占地面积小,异味小,管理简单等优点。另外,在好氧生物处理之前加上酸化水解,有利于降低能耗,提高系统的总去除率。生活小区通常有较大的绿地面积,如果把污水处理后回用于浇灌绿地、道路、冲洗汽车,应在上述处理出水后加上消毒或其它补充措施。
二、小区污水处理厂设计原则
1. 处理出水要求和处理程度
一般来说,不同小区对出水的要求差异较大。应根据我国《地面环境质量标准》(GB3838—88)和《污水综合排放标准》(GB8978—96)的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度,以确保出水水质。如果出水采用土地处理法处理,则按土地处理法的要求计算;
2. 污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点,即外观设计上要与小区建筑环境相协调,以求美观;
3. 在污水处理工艺上力求简单实用,以方便管理;
4. 在高程布置上应尽量采用立体布局,充分利用地下空间。平面布置上要紧凑,以节省用地;
5. 污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向,与其它建筑物有一定的距离,以减少对环境的影响;
6. 设备化,定型化,模块化,施工安装方便,运行简易,设备性能稳定,
适合分期建设;
7.处理程度高,污泥产量少,并尽可能采用节能处理技术;
8.处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大,使系统有较好的经受冲击负荷的能力。
9.小区内的人口是逐渐增加的。因此,小区污水处理厂应按可预期的发展规划作为流量设计的基础。根据我国情况,可考虑采用20年的设计周期。
三、小区污水处理流程
根据小区废水处理的原则,应选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池,所以,化粪池应与污水处理方法相结合。
几种常用的处理工艺:
(1)污水→格栅→调节池→提升泵→接触氧化池→沉淀池→出水
(2)污水→格栅→调节池→提升泵→曝气池→沉淀池→出水
污泥回流
(3)污水→格栅→调节池→提升泵→SBR池或CASS→出水
加药
↓
(4)污水→格栅→调节池→提升泵→混凝沉淀→过滤→出水(物化方法)
回用工艺流程: 生物处理出水再经混凝过滤和消毒
在流程开始时一般要考虑设置均化池,这是因为小区在水质和水量上的变化都比城市污水处理厂大。均化池一般设在格栅以后。物化和生化处理是去除污染物的核心部分。
四、组合式污水处理厂或设备
组合式处理厂以装配好的或易于组装的标准定型设备部件出售。在国内埋地设备曾风靡一时,主要优点是施工快,不占地面绿地,很多设计单位和用户非常欢迎,设计人员选设备很简单,而要设计污水处理厂工作量较大,所以,非常喜欢用设备化产品。环保公司制造设备利润丰厚,而土建工程利润较低,因此,企业大做广告和公关。但是实际应用表明,确实存在不少问题,对设备的维修管理困难,对运行情况考核不便,单机处理水量有限,使用寿命等均有待时间验证,因此,对埋地设备一直争议很大,现在,埋地设备热已经降温。建于地下的可检修、便于操作(有人员操作空间)污水处理设计方式应于推荐。上千吨的污水处理厂建议采用地上式。在水量不大,场地十分紧张时仍可考虑用埋地设备。埋地设备的确工艺流程一般均采用两段接触氧化和沉淀工艺,水力停留时间一般为2小时,污水进入设备前,先进行水量调节和提升。
五、SBR及CASS处理工艺的原理及参数选择
(一)序批式活性污泥法(SBR)
SBR的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体。典型SBR工艺的一个完整运行周期由五个阶段组成,即进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段和闲置阶段。从第一次进水到第二次进水称为一个工作周期。
从目前的污水好氧生物处理的研究、应用及发展趋势来看,SBR称得上简易、快速、低耗的污水处理工艺。与连续式活性污泥法比较,SBR法具有以下特点:①SBR装置结构简单,运转灵活,操作管理方便。②投资省,运行费用低。Ketchum等人的统计结果表明:采用SBR法处理小城镇污水,要比用普通活性污泥法节省基建投资30%。③可抑制丝状菌生长繁殖,不易发生污泥膨胀,污泥指数SVI较低,有利于活性污泥的沉淀和浓缩。④SBR处于好氧/厌氧的交替运行过程中,能够在去除碳物质的同时实现脱氮除磷。⑤SBR处理工艺系统布置紧凑、节省占地。⑥运行稳定性好,能承受较大的水质水量冲击。⑦各项运行控制参数都能通过计算机加以控制,易于实现系统优化运行。
(三)周期循环曝气活性污泥法(CASS工艺)
CASS(Cyclic Activated Sludge System )工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。该工艺是在序批式活性污泥法(SBR)的基础上,反应池沿长度方向设计为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,在主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置,曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行,省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。
(四)CASS与SBR曝气方式的选择
由于小区大都是居民居住区,对环境的要求比较高,因此,污水厂建设时应充分考虑噪音扰民问题和污水厂操作人员的工作环境,采用水下曝气机代替传统的鼓风机曝气可有效解决噪音污染。另外,由于CASS工艺独特的运行方式,采用水下曝气机可省去复杂的管路及阀门,安装、维修方便,使用灵活,可根据进出水情况开不同的台数,在保证效果的条件下,达到经济运行的目的。
(五)CASS与SBR撇水机的选择
撇水机是CASS工艺的关键组成部分,其性能是否稳定可靠直接影响到CASS工艺的正常运行。目前,国内外对撇水机仍在进行研究和开发,按照目前所用的原理撇水机可分为三种类型,即浮球式、旋转式和虹吸式。撇水机研制的关键是解决滗水过程中,堰口、导水软管和升降控制装置与水流之间形成的动态平衡,使之可随排水量的不同调整浮动水堰浸没的深度,并随水位均匀地升降,将排水对底层污泥的干扰降低到最低限度,保证出水水质稳定。
我院自主研制开发的撇水机属丝杠旋转式,自动撇水装置主要组成部分是:滗水器、可扰动的软管、水位控制器、可伸缩推动杆和驱动电机等。其中滗水器又叫自动浮动式水堰,上部为堰口和防止浮渣进入出水的浮筒,下部出水管兼起支撑作用,部分浸没在水中,通过可伸缩推动杆使方形堰口达到连续均匀地排出反应池中的上清液。实际应用表明,所研制的撇水装置达到了国内外同类产品的先进水平。具有升降平稳、排水均匀、自动控制、价格低廉等优点,该项研究不仅满足了工程的需要,而且具有创新,属专项保密技术之一。
五、处理小区污水主要设计参数
SBR设计参数:污泥负荷0.1~0.15kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥龄20~30天
工作周期12小时, 其中, 进水2.5小时(曝气或不曝气),反应6小时, 沉淀0.75~1小时, 排水2小时,闲置0.5~0.75小时。出水指标:COD〈50mg/L, BOD5〈20mg/L, SS〈10mg/L
CASS设计参数:污泥负荷0.1~0.2kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥龄15~30天
水力停留时间12小时,工作周期4小时,其中曝气2.5小时, 沉淀0.75小时,排水0.5~0.75小时,出水指标与SBR相近。
六 、污泥处理
污水处理量上千吨时,一般采用浓缩后脱水处理,小规模时一般浓缩后定期用大粪车运至填埋或作农肥。
七、小区污水处理厂址选择和布置
小区系统的厂址选择和厂区布置在基本原则上与大厂是一致的。但是考虑到小区系统在服务对象和流程选择上的独特性,在厂址选择和布置时也应考虑到小区系统的特点。
1.厂址规划
(l)与服务地区的卫生防护区应有一定距离
(2)风向(不影响所服务地区和周围地区)
(3)交通运输和水电供应。
(4)便于兼顾小区其它生活保障设施的统一管理。
2.厂区道路和构筑物之间的间距
由于小区系统选用较小的设备和构筑物,厂区交通、维修及卫生要求所需的空间相应较小。厂区内应设计充足的车辆通道,路宽设计可以轻型载重汽车的回转半径为依据。主要构筑物之间的间距可考虑在3-5m之间。
参考资料
http://www.lunwentianxia.com/proct.free.9922287.1/
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简述污水处理工艺的优选与比较
论文关键词:城市污水处理 运行管理 工艺选择
论文摘要:针对目前城市现有污水处理厂在建设和运行管理的过程中所暴露出来的问题,从建设规模和工艺确定等角度进行对比分析,并对应注意的环节提出了看法。
由于工业废水处理设施一般规模小、技术性强,工艺组合灵活,结构通常为钢制,即使内部管线穿插较多,运行维护也不太困难。工业废水处理在技术上是与城市污水处理类同的,但是如果把工业废水处理设施的设计思路简单地套用在城市污水处理工程中会带来很多预想不到的问题。
1.合理确定建设规模
城市污水厂建设规摸的确定,是根据城市总体规划和排水规划,分期分批地建设污水管网和污水处理厂,要根据水环境保护的目标,分期实施,逐步到位。城市排水工程建设是一项系统工程,涉及城区管渠改造,污水的收集、输送(包括泵站),污水处理和排放利用,以及污泥处置等问题在。
2.城市污水处理厂的工艺选择
具体工程的选择要求包括:
①技术合理。技术先进而成熟,对水质变化适应性强,出水达标且稳定性高,污泥易于处理。
②经济节能。耗电小,造价低,占地少。
③易于管理。操作管理方便,设备可靠。
④重视环境。厂区平面布置与周围环境相协调,注意厂内噪声控制和臭气的治理,绿化、道路与分期建设结合好。
⑴好氧生物处理技术是世界各国城市污水处理厂普遍采用的污水处理工艺,分为活性污泥法和生物膜法两种。活性污泥法是水体自净的人工强化,是使微生物群体“聚居”在活性污泥上,活性污泥在反应器-曝气池内呈悬浮状,与污水广泛接触,使污水净化的技术;生物膜法是土壤自净的人工强化,是使微生物群体以膜状附着在物体的表面上,与污水接触,使污水净化的技术。活性污泥法、生物膜法及其变种变工艺,各有特点和应用条件,在选择的时候,应根据各地区的水质、水量、受纳水体、气候、环境、经济情况等条件确定。
⑵活性污泥法工艺在净化机制上,没有什么突破,历经几十年的发展与革新,现已拥有以传统活性污泥法为基础的多种运行方式,如A/O除磷工艺、A/O脱氮工艺、A2/O同步脱氮除磷工艺、氧化沟工艺、A/B法、各种SBR法、载体活性污泥法、一体化活性污泥法等等。近十几年来,活性污泥法最大进步就是将厌氧机制引入到生化反应池之中来,使厌氧和好氧状况在生化池中同时存在或反复周期性地实现,但其基本流程原理与标准法是一致的。
⑶厌氧-好氧活性污泥法工艺(A/O法),是具有生物选择机能并兼有脱氮除磷功能的标准活性污泥法变法。所谓厌氧就是生化反应段内溶解氧趋于零状态。在这种环境下迫使专性好氧微生物-丝状菌代谢机能锐减,抑制了其繁殖,起到了厌氧生物选择作用,从而可以防止污泥膨胀现象发生。A/O活性污泥法工艺在普遍活性污泥法前段加入厌氧段,通过污泥负荷的变化来实现除磷或脱氮的功能。在A/O法的基础上又发展了A2/O法,即在厌氧、好氧段之间加入缺氧段以实现同步除磷脱氮,由于其污泥负荷适应范围较小,因此在实际运行中往往按偏重于除磷或脱氮之一功能进行。A/O法、A2/O法工艺由于出水水质稳定、能耗不高、运行管理方便等特点,在国内外大中型污水厂中采用最多。
⑷载体活性污泥法,是在活性污泥法反应池内投加固体颗粒或软性、半软性填料,以增加单位反应空间的微生物量,提高反应器容积负荷。是一种活性污泥法与生物膜法的良好结合,一般适于污水厂挖潜改造,提高处理能力,其核心技术为专利填料,近几年林泡工艺作为其代表应用于大连春柳污水厂和铁岭污水厂。
⑸氧化沟法,于五十年代由荷兰人巴斯维尔所开发,主要有卡鲁塞尔(Carrousel)式、三沟式、一体化式、奥贝尔(Orbal)式等几种技术形式。氧化沟法是一条闭合的生化反应沟渠,以转碟或转刷为充氧和水流动力,流程简单,对运行管理要求较低,多用于延时曝气,产生污泥量少,污泥易于脱水。氧化沟法在我国南方地区及中西部地区得到广泛应用。
⑹A/B法(Absoption-Biodegradation),是两级生化反应系统。一级为生物吸附,污泥负荷高,反应时间短(30分钟);二级为一般生化反应池,污泥负荷同普通活性污泥法。A/B法的一、二级都有自己的二次沉淀池和污泥回流系统,多用于浓度高的生活污水,其国内典型应用为乌鲁木齐河东污水处理厂和青岛海泊河污水处理厂。
⑺序批式活性污泥法(SBR-Sequencing Batch Reactor)是1914年由英国学者Ardern和Locket发明的水处理工艺。70年代初,美国Natre Dame大学的R.Irvine教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究,并于1980年在美国环保局(EPA)的资助下,在印第安纳州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。
⑻间歇式循环延时曝气活性污泥法(ICEAS-Intermittent Cyclic Extended System)是在1968年由澳大利亚新威尔士大学与美国ABJ公司合作开发的。1976年世界上第一座ICEAS工艺污水厂投产运行。ICEAS与传统SBR相比,最大特点是:在反应器进水端设一个预反应区,整个处理过程连续进水,间歇排水,无明显的反应阶段和闲置阶段,因此处理费用比传统SBR低。该工艺在我国典型的应用为昆明第三污水处理厂,在国内影响较大。
⑼生物膜法,是另一种广为采用的污水生化处理方法。这种处理法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型生物附着在载体或滤料上生长繁殖,并在其上形成膜性生物污泥-生物膜。污水与生物膜接触,污水中的有机污染物作为营养物质为生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到繁衍增殖。
3、根据以上工艺技术对比分析,结合奎屯市污水水质情况,认为较合适的处理工艺优选为:
第一方案:A/O工艺
近二十年来活性污泥法的最大进步就是将厌氧机制引入到生化反应池之中,厌氧、好氧的间歇周期运行给活性污泥法带来新的技术经济效果,即生物脱氮、生物除磷、生物选择等。
厌氧-好氧活性污泥法脱氮工艺(A/O法),是具有生物选择机能并兼有脱氮功能的标准活性污泥法变法。
第二方案:DAT-IAT工艺
好氧间歇曝气系统(DAT-IAT-Demand AerationTank-Intermittent Tank)是一种SBR新工艺。它介于传统活性污泥法与典型的SBR之间,采用连续进水连续-间歇曝气的运行方式,适用于进水水质水量变化幅度较大的情况。主体构筑物是由需氧池DAT池和间歇曝气池IAT池组成,DAT池连续进水连续曝气,其出水从中间墙进入IAT池,IAT池连续进水间歇排水。同时,IAT池污泥DAT池。它属延时曝气工艺,实际上为A/O脱氮工艺与传统SBR的结合,该工业具有较低的污泥负荷,因此具有抗冲击能力强的特点,并有脱氮功能。该工业国内应用于天津技术开发区污水处理厂和抚顺三宝屯污水处理厂,是一种适合于较大水量的SBR工艺。
4、科学的进行工艺方案比较:
因地制宜地进行工艺方案(主要是生物处理方案)比较是必要的。对工艺方案的比较力求客观全面,在同等进水、出水条件下,其设计参数应包括对各种污染物的去除率、曝气时间、污泥负荷和容积负荷、曝气量和氧的利用率(及动力效率)、污泥产量(及污泥指数)等作全面分析,数据丰富就可以集思广益,扬长避短,根据技术上 合理,经济上合算,管理方便,运行可靠且有利于近、远期结合的原则,进行工艺方案的优化抉择。
参考资料
http://www.lunwentianxia.com/proct.free.10010041.1/
⑩ 生活污水处理技术方案
一、连续循环曝气系统(CCAS)
A、CCAS工艺简介
CCAS工艺,即连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration System),是一种连续进水式SBR曝气系统。这种工艺是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式处理法)的基础上改进而成。SBR工艺早于1914年即研究开发成功,但由于人工操作管理太烦琐、监测手段落后及曝气器易堵塞等问题而难以在大型污水处理厂中推广应用。SBR工艺曾被普遍认为适用于小规模污水处理厂。进入60年代后,自动控制技术和监测技术有了飞速发展,新型不堵塞的微孔曝气器也研制成功,为广泛采用间歇式处理法创造了条件。1968年澳大利亚的新南威尔士大学与美国ABJ公司合作开发了“采用间歇反应器体系的连续进水,周期排水,延时曝气好氧活性污泥工艺”。1986年美国国家环保局正式承认CCAS工艺属于革新代用技术(I/A),成为目前最先进的电脑控制的生物除磷、脱氮处理工艺。
CCAS工艺对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。
经预处理的污水连续不断地进入反应池前部的预反应池,在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)进入反应区。在主反应区内依照“曝气(Aeration)、闲置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期运行,使污水在“好氧-缺氧”的反复中完成去碳、脱氮,和在“好氧-厌氧”的反复中完成除磷。各过程的历时和相应设备的运行均按事先编制,并可调整的程序,由计算机集中自控。
CCAS工艺的独特结构和运行模式使其在工艺上具有独特的优势:
(1)曝气时,污水和污泥处于完全理想混合状态,保证了BOD、COD的去除率,去除率高达95%。
(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率达80%以上,保证了出水指标合格。
(3)沉淀时,整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态,使出水悬浮物(SS)极低,低的SS值也保证了磷的去除效果。
CCAS工艺的缺点是各池子同时间歇运行,人工控制几乎不可能,全赖电脑控制,对处理厂的管理人员素质要求很高,对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。
B、国内外城市污水处理厂发展概况
水是经济发展和社会可持续发展的一个重要因素。随着城市规模的不断扩大和人口的增加,水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。“环境保护”是我国的基本国策,中国可持续发展的战略与对策制定的2000年治理目标,要求城市污水集中处理率达20%。目前,我国正处于城市污水处理事业的大发展时期,尤其随着国家西部大开发战略的实施,中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。
城市生活污水处理自200年前工业革命以来,越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来,城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水,并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺,以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚,目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时,必须结合我国发展,尤其是当地实际情况,探索适合我国实际的城市污水处理系统。
结合我国实际情况,参考国外先进技术和经验,建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向:
(1)总投资省。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
(2)运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
(3)占地省。我国人口众多,人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
(4)脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。
(5)现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。
C、几种处理系统的工艺比较
为了选择出工艺上最可靠,投资上最经济,管理上最方便的城市污水处理系统,结合当地的实际情况,我们调研了国内外污水处理厂的成熟经验和发展趋势,并进行了比较。
目前,国内外城市污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理是采用物理方法,主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟,差别不大。二级处理则是采用生化方法,主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性,溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前,这一处理工艺有多种方法,归结起来,有代表性的工艺主要有传统活性污泥、氧化沟、A/O或A2/O工艺、SBR及CCAS工艺等。目前,这几种代表工艺在国内外都有实际应用。
二、SPR高浊度污水处理技术
在天然淡水资源已被充分开发、自然灾害日益频繁暴发的今天,缺水已经对世界各国众多城市的经济和市民生活构成了十分严重的威胁,缺水危机已经是我们面临的现实,解决城市缺水问题的重要途径应该是将城市污水变为城市供水水源。城市污水就近可得,来源稳定,容易收集,是可靠且稳定的供水水源。城市污水经净化后回用主要可作为市政绿化、景观用水和工业用水。
城市污水再生回用工程包括污水收集系统、污水净化处理技术及其系统、出水输配系统、回用水应用技术和监测系统。其中污水净化再生技术及其系统是关键,污水净化处理的流程要简单可靠,投资和运行费用要为该城市经济实力所能承受,处理后出水的水质要满足回用的要求。
沿用了许多年的传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的净化处理要求,处理后出水更不能满足城市对水回用的水质要求。沿着传统的工艺技术路线只能进一步附加传统的“三级处理”设备系统,既回避不了庞大复杂的传统二级生化处理系统,也回避不了投资和运行费用都十分昂贵的传统三级过滤吸附处理系统。这些恰恰是实现污水回用的忌讳之处。所以,环保市场十分迫切需要净化效率更高、处理后出水能满足现有环保标准并且能回用于城市,投资和运行费用又要为现有城市的经济实力所能接受的污水处理新技术和新设备。
最新发明的“SPR高浊度污水净化系统”(美国发明专利 )将污水的“一级处理”和“三级处理”程序合并设计在一个SPR污水净化器罐体内 ,在30分钟流程里快速完成 。它容许直接吸入悬浮物(浊度)高达500毫克/升至5000毫克/升的高浊度污水,处理后出水的悬浮物(浊度)低于3毫克/升(度);它容许直接吸入CODcr为200毫克/升至800毫克/升的高浓度有机污水,处理后出水CODcr可降为40毫克/升以下。只需用相当于常规的一 、二级污水处理厂的工程投资和低于常规二级处理的运行费用 ,就能够获得三级处理水平的效果 ,实现城市污水的再生和回用。
SPR污水处理系统首先采用化学方法使溶解状态的污染物从真溶液状态下析出,形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒;选用高效而又经济的吸附剂将有机污染物、色度等从污水中分离出来;然后采用微观物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体;再依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理,在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离;清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后,达到三级处理的水准,出水实现回用;污泥则在浓缩室内高度浓缩,定期靠压力排出,由于污泥含水率低,且脱水性能良好,可以直接送入机械脱水装置,经脱水之后的污泥饼亦可以用来制造人行道地砖,免除了二次污染。
最新发明的SPR污水净化技术以其流程简单可靠、投资和运行费用低、占地少、净化效果好的众多优势将为当今世界的城市污水的再利用开创一条新路。城市污水实现再利用之后,为城市提供了第二淡水水源,为城市的可持续发展提供了必不可少的条件,其经济效益和社会效益是不可估量的.
SPR污水处理系统与众不同的技术特点
1.城市生活污水和处理药剂的混合主要是在泵前吸药管道 、污水泵 叶轮、蛇形反应管 和瓷球反应罐的组合作用下完成的 ,依照紊流速度 、混合时间 、和水力学结构数据设计 ,得以十分充分的混合 ,为取得最佳混凝净化效果和最大限度地节省药剂创造了前提条件 。这是过去常规的一级处理和二级处理之水工结构所做不到的 。
2.SPR系统处理城市污水时 ,采用五种以上污水处理药剂及其最佳配方组合使用 ,靠化学反应使污水中溶解状态的有机污染物 、重金属离子 和有害的盐类从水中析出 ,成为有固相界面的微小颗粒 (它包含有污水三级处理的作用)。其中还选用了一种吸附效果很好而价钱又很便宜的吸附剂,以吸附有机污染物和色度 。靠消毒剂在30分钟的流程内杀灭细菌和大肠杆菌 。靠混凝的物理化学吸附作用将悬浮物及各类杂质凝聚成大而且密实的絮团 。这样发挥各药剂的单独作用和它们之间的交联作用的用药方式是与常规的物理化学法不相同的 。而且SPR系统使用的组合药剂配方 ,只能在具有十分精细的水动力学参数设计的SPR污水净化器及其系统里才能充分发挥作用 ,在常规的水工系统里是无法使用的 。
3.SPR系统装置能够依照模拟试验得出的配方 ,借助大气压力和流量计 ,十分精确地投加混凝药剂和絮凝药剂 ,不致因加药过量而造成药剂残留在净化后的出水中,而且动力消耗很少 。
4.SPR污水净化器内部结构是完全按照混凝机理精确设计的 ,形成的涡旋流动和各部位恰当的水流速度 ,使得胶体颗粒之间有最多的碰撞次数 ,并且有凝聚吸附所需的最佳流速环境 。从而在极小的容积内获得了极充分的凝聚效果 。这也是常规水工装置无法比拟的 。
5.根据混凝形成的絮团实际状况 ,准确确定了SPR污水净化器内部的水动力学数据 ,使得在罐体中上部形成了一个有几十厘米厚的 、十分致密的悬浮泥层 。所有经过混凝的出水都必须通过此悬浮泥层的过滤 ,才能升流到罐体上部的清水汇集区 。它十分成功地起到了污水高级处理工艺中极为重要的过滤作用 。
这个致密的悬浮泥层是由污水中的污泥及混凝药剂形成的絮体本身组成的 。随着絮体由下向上运动 ,使泥层的下表层不断增加 、变厚 ;同时 ,随着过滤水力学原理形成的罐体的旁路流动,引导着悬浮泥层的上表层不断流入中心接泥桶 ,上表层不断减少 、变薄 。这样 ,悬浮泥层的厚度达到一个动态的平衡 。当混凝后的出水由下向上穿过此悬浮泥层时 ,此絮体滤层靠界面物理吸附和电化学特性及范德华力的作用 ,将悬浮胶体颗粒 、絮体 、细菌菌体等等杂质全部拦截在此悬浮泥层上 ,使出水水质达到三级处理的水平 。由于泥层是由絮体组成 ,致密度高 ,过滤效率远远高于常规的沙粒层过滤 ;由于是处于悬浮状态的絮体泥层作滤层 ,其过滤的水头(阻力)损失非常小 ,所以动力消耗远远低于常规的砂层过滤 、微孔过滤 、或反渗透膜过滤;又由于过滤泥层是净化过程中由污水中的污泥自动补充添加 ,又自动被引走 ,即过滤泥层自身在不断地更新 ,过滤泥层总是保持着稳定的厚度,而且总是保持着稳定的物理吸附和电化学吸附性能 ,因此能获得稳定的过滤效果 。而且完全免去了常规系统中必不可少的过滤层的反冲洗以及反冲洗带来的众多麻烦 。这种结构和原理与常规的三级污水处理的过滤装置是完全不同的 ,这里没有价格昂贵的反渗透膜过滤 、微孔过滤 、或活性炭过滤等装置 。所以 ,投资省 、动力消耗小 、运行费用低是SPR系统的必然优势。
6.SPR系统选用的絮凝剂 ,同时也是良好的污泥助滤剂 ,所以 ,系统最后排出的污泥浆 ,其脱水性能良好 ,可以不另外添加助滤剂 ,就直接泵入压滤机脱水 。泥饼可以制成人行道地砖再利用 ,不会带来二次污染的问题 。它没有传统的生化法产生的污泥含水率很高、脱水性能很差的致命弱点。
7.本类型污水净化器曾开机运行处理过养猪场污水 、养鸡场污水 、煤矿矿井坑道污水 、生猪屠宰场污水 、高粱酿酒厂酒糟污水 、纺织印染污水、再生纸造纸污水和城市生活污水等等含有大量有机污染物和氨氮的污水;也成功应用于陶瓷厂污水、墙地砖厂污水、大理石水磨抛光污水、洗煤污水、燃煤锅炉湿法除尘污水、石英砂洗砂污水等悬浮物含量极高的污水的净化和回用。 各地权威检测部门测试了污水净化器进水和出水的有关数据 。测试报告单表明 :氨氮去除率可以达到85%,总氮去除率可达95% ,有机氮去除率可达96% ,BOD去除率可达95% ,悬浮物的去除率则高达98.3% ~ 99.6% ,出水浊度达到3 度(3 毫克 / 升)以下。这是本净水系统在低投资 、低运转费的前提下所获得的出水指标 。 这是常规的物化法和生物化学法的一级 、二级处理系统都无法达到的 。
除发达国家有专门的城市生活污水管路系统外,实际的城市污水往往混入有许多工业污水,可生化性差和污染物成分不规则地快速变化是我们面临的现实,而针对降解某种有机污染物的微生物生长、繁殖的过程却太长,所以,传统生化系统难以适应当今愈来愈工业化了的城市的污水。SPR系统已拥有处理众多工业污水的适应能力和物化法具有的快速应变能力,容易通过自动化的手段应付系统入口污水水质的变化,保持稳定的净化效果。
8.在SPR系统中投放杀菌消毒药剂时 ,只要增加一些投氯量(无需另外增加设备)就可以起到用氯来氧化除氨的作用 ,进一步提高污水处理系统去除氨氮的效率 。
9.假如经过SPR系统处理后的出水氨氮含量还未达到较严格的要求(如某些发达国家或发达地区将排水标准定为含氨氮1毫克 / 升以下) ,也可以后续再串联设置一级离子交换装置 ,靠斜发沸石离子交换柱最终达到除氨氮的目标 。
因为斜发沸石离子交换系统要求进口水质的悬浮物含量要低于35毫克 / 升 ,否则会影响离子交换柱的功能和寿命 ,从而大大增加离子交换的运行费用 。过去 ,常规的一 、二 级污水处理装置是难以长期稳定地达到这样的前处理水平的 ,因而限制了离子交换法除氨氮技术的广泛应用 。现在 ,SPR污水处理系统绝对可以保证净化后出水的悬浮物含量低于3毫克 / 升(实际运行中出水的悬浮物含量多为1毫克 / 升) ,使得后续的斜发沸石离子交换系统去除氨氮的负荷减轻很多 ,交换柱的使用寿命会大大延长 ,即离子交换的运行费用会大大降低 ,将使离子交换法除氨氮技术的优点得到更充分的发挥 。
早在七十年代 ,美国Minnesota 州Minneapolis 市的罗兹芒污水厂就是用纯粹的物理化学法处理城市生活污水的 ,其工艺流程是:化学混凝----沉淀----过滤和活性炭吸附----斜发沸石离子交换 。其最后出水水质标准为:氨氮1 毫克 / 升 ,BOD 10毫克 / 升 ,磷 1毫克 / 升,悬浮物 10毫克 / 升 ,pH 8.5 。证明纯粹的物理化学法处理城市污水在技术上是可行的 。现在 ,依靠新发明的SPR净水技术 ,将使这项工艺的经济性更为圆满 。
10 。其实 ,经过SPR污水净化系统处理后的出水 ,其悬浮物的含量小于3 毫克 / 升 ,浊度也小于3 度 (毫克 / 升 ) ,达自来水标准 ,不再会堵塞输水管路 ,并且已经经过了良好的消毒 。将此出水回送到城市各地 ,作为城市草坪绿地和树木绿化浇灌用水是十分安全 、可靠的 。经过SPR系统处理后的出水中 ,残存的氮含量已经很低 ,氮作为植物生长的营养物是不必去除 、或不必去除得那么干净 的。从而可以免去除氮的深度处理投资及其运行费用 ,既保证了环境质量 ,又为社会节省了大笔资金 。 用此回用水取代自来水作为城市绿化用水 ,将大大节省城市的淡水资源 ,减轻城市市政部门的供水压力 ,对城市的整体经济发展定会产生十分巨大的效益 。这是城市污水回用的新概念。
11 。这种纯粹的物理化学法污水处理系统 ,受天气 、环境 及人为因素的影响少 ,操作人员控制处理系统的能力和灵活性都大大优越于生物化学法 ,这是众所周知的 。
城市生活污水处理厂的工艺流程可采用下列新模式 :
方案〔1〕:一般的城市:污水经SPR系统处理后 ,回用于城市绿化 、浇灌草地树木,或作为工业用水 。
城市生活污水储存调节池:SPR污水处理系统 ----污泥脱水------ 污泥制成人行道地
出水回用于浇灌城市草地、树木,或作为工业用水
方案〔2〕:特殊要求的城市:生活污水经SPR系统处理后 ,再进行离子交换除氨氮 ,最后排海 ,或回用。
城市生活污水储存调节池:SPR污水处理系统 ------ 污泥脱水 ------ 污泥制成人行道地砖
斜发沸石离子交换除氨氮,出水排入近海 、或回用于浇灌城市草地、树木,或作为工业用水。
如果有关部门能协助创造一些现场表演的简易条件 ,将可以运送一台处理水量为10 ~ 20 立方米 / 日的SPR污水净化器及其完整的配套系统到现场作城市污水净化处理的连续开机运行操作表演 ,并通过播放录像和幻灯片详细讲解有关的净化机理 ,同时请当地水质检测的权威部门进行净化效果的水质测试 。全套装置轮廓最大尺寸为长3米 ,宽1.4米 ,高2.4米 ,总重量为一吨以下 。
在技术展示成功的基础上 ,与当地的环保部门及环保产业密切合作 ,依靠当地自身的科技力量和自身的制造能力 ,建造城市生活污水处理厂 。 另外,SPR系统也可用于市区内的公园湖水的净化及自循环 。希望将要兴建的城市污水处理厂采用SPR污水处理技术后,能成为全球城市生活污水处理技术的典范 。 如果在已有的城市污水一级和二级处理系统的基础上,附加采用SPR污水处理系统作为最后的深度处理装置,使出水达到工业自来水的标准,以实现最后出水回用的目标,也是现有城市污水处理系统升级换代的极佳方案。
三、BIOLAK污水处理技术
l、百乐卡(BIOLA)工艺特点
百乐卡工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。它是由最初采用天然土池作反应池而发展起来的污水处理系统。自1972年以来,经多年研究形成了采用土池结构、利用浮在水面的移动式曝气链、底部挂有微孔曝气头的一种具有一定特色的活性污泥处理系统。
由于采用土池而大大减少了建设投资,采用曝气链曝气系统进一步强化了氧的砖移效率,并减少运行费用,大大提高了处理效果。工艺设计简捷,不需复杂的管理,在适宜的条件下具有较大的经济和社会效益.
1.1低负荷活性污泥工艺
百乐卡工艺污泥回流量大,污泥浓度较高,生物量大,相对曝气时间较长,所以污泥负荷较低。龙田污水厂BOD5污泥负荷率为 0?05kgBOD/kgMLSS.d,污泥浓度为400Omg/L,污泥龄为29d,所以剩余污泥虽很少。
1.2 曝气池采用士池结构
根据国家环保局1992年《工业废水处理设施的调查与研究》,我国工业废水处理设施资金的54%用于土建工程设施,而只有36%用于设备,造成这 种投资分配格局的主要原因是工艺池大都采用价格昂贵的钢筋混凝土池。而龙田污水厂土建工程造价500万元,仅占总投资的20%。
大的钢筋混凝土池不仅价格昂贵,而且施工难度大。但对于许多种曝气工艺来讲,都不考虑采用土池,因为土池会造成地下水的侵蚀,同时也由于在土池基础上安装曝气头是十分困难的。
为了减少投资,百乐卡技术在研究土池结构的曝气池上做了大量工作,首先是使用HDPE防渗膜隔绝污水和地下水,其次是悬挂在浮管上的微孔曝气头避免了在池底池壁穿孔安装。
这种敷设HDPE防渗膜的土池不仅易于开挖、投资低廉,而且完全能满足污水处理池功能上的要求,并能因地制宜,极好地适应现场的地形,存某些特殊的地质条件下,如地震多发地区、土质疏松地区,其优点得到更充分的体现。敷设HDPE防渗膜的土池使用寿命远远超过钢筋混凝土池。
1.3 高效的曝气系统
百乐卡曝气系统的结构是,曝气头悬挂在浮链上,停留在水深4一5m处,气泡在其表面逸出时,直径约为50um。如此微小的气泡意味着氧气接触面积的增大和氧气传送效率的提高。同时,因为气泡向上运动的过程中,不断受到水流流动,浮链摆动等扰动,因此气泡并不是垂直向上的运动,而是斜向运动,这样延长了在水中的停留时间,同时也提高氧气传递效率。运行表明:百乐卡悬挂链的氧气传递率,远远高于一般的曝气工艺以及固定在底部的微孔曝气工艺。百乐卡曝气头悬挂在浮动链上,浮动链被松弛地固定在曝气池两侧,每条浮链可在池中的一定区域蛇形运动。在曝气链的运动过程中,自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果,节省了混合所需的能耗。
采用百乐卡系统的曝气池中混合作用所需的能耗仅为1?5W/m3,而一般的传统曝气法中混合作用的能耗为l0一l5W/m3。由于百乐卡曝气头(BIOLAK)-Friox)特殊的结构,即使在很复杂的环境里曝气头也不至于阻塞,这意味着曝气装置可运行几年不维修,所需维护费用很少。
曝气系统与配套的高效鼓风机保证了很高的氧气传递效率,供氧能力为2?5kgO2/kW?h),而传统的污水处理厂该值为lkgO2/lkW?h)。鼓风机就设在池边,减少了鼓风机房和空气输送管道的费用。
1.4 简单而有效的污泥处理
百乐卡工艺的另一特点是回流污泥量大,其剩余污泥比传统工艺少许多。
在恒定的负荷条件下,百乐卡工艺的污泥在曝气池中的停留时间是传统工艺的几倍。由于污泥池中的污泥是完全稳定的,它不会再腐烂,即使长期存放也不会产生气味,这就是它同传统工艺相比污泥更容易处理的原因。而且污泥池完全可以做成土池结构,节省厂土建费用。
1.5 简单易行的维修
百乐卡系统没有水下固定部件,维修时不用排干池中的水,而用小船到维修地点将曝气链下的曝气头提起即可。实践表明,曝气头运行几年也不用任何维修,这主要是因为曝气管是由很细的纤维(直径约0?003mm)做成,并用聚合物充填,以达到防水和防脏物的目的。同时,曝气头有大约80%的自由空隙和20%的表面,和传统曝气头刚好相反。因此,微生物可生长的面积很小,并很容易被去除。当曝气头必须维修时,也不影响整个污水处理场的运行。该工艺的移动部件和易老化部件都很少。在选择设备和材料时,都采用了可靠耐用的材料。该工艺无需太多的自动化。它既不需要任何易损的探测器,也不需要任何复杂的控制系统,而操作这些控制系统还需要专门的技术和昂贵的配件。
1.6 二次曝气和安全池
为了保证负荷变化时用水质量,百乐卡工艺利用一个相对独立的池来进行二次曝气,以保证出水清洁,保证水中有足够的溶解氧。
1.7 二沉池
曝气池中产生的污泥在二沉池中被分离,并重新回到曝气池参与污水净化。有的百乐卡工艺的二沉池和曝气池合并到一起,进一步节省了土建费用和占地面积。二沉池沉淀污泥由漂浮式刮泥机、吸泥机排入污泥槽回流。
1.8 土地的利用
尽管百乐卡系统需要的曝气池体积比所谓密集型的大,但所需的总面积并不大,有时甚至更小,这主要有以下原因:a\不需初沉池;b\二沉池可以和曝气池合建在一起;c\池的设计和布置的自由度大,对地形的适应性强。
2、龙田污水处理厂工艺流程
污水在厂内首先经过粗格栅去除大的漂浮物,然后自流入集水池。污水经立式污水泵提升至组合式旋转细格栅,组合式旋转细格栅可把杂物及砂粒从废水中分离出来,并浓缩址理。旋转细格栅处理出水先进入厌氧池,由推进器将进水和厌氧污泥混合进行厌氧处理,然后自流入BIOLAK生化池,利用悬链式曝气器曝气充氧进行好氧处理,处理后的污水,经沉淀后再进行曝气充氧稳定,污水自流入消毒池,消毒后排放。Bl0lAk反应池产生的剩余污泥用污泥泵送入污泥浓缩池,污泥经浓缩后再由螺杆泵送人带式压滤机脱水。污泥浓缩池产生的上清液和压滤机产生的滤液自流入集水池二次处理。BlOLAK反应池需要的氧气由风机供给,预处理设施产生的机械杂物外运填埋处置,产生的剩余污泥外运用作农肥。
3、山东招远百乐卡工艺处理效果
一位哲学家曾经说过:所有的技术都是由简单到复杂,再由复杂到简单,百乐卡技术正是这样一种由复杂到简单的工艺,但这种高效、简单的工艺,是在传统活性污泥法的基础上,集合了大量研究工作的先进成果,并在数百例工程实践中不断地完善改进提出的,它是一种较为成熟的工艺。
四、“WT--FG”生物法技术简介