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一体化农村污水处理设备装置

阅读:133发布时间:2019-8-21

一体化农村污水处理设备装置

生活中的污水相信大家并不陌生,各个行业领域或多或少都有产生污水,些污水就是我们现在需要做的。如今,科技非常发达,各种污水处理设备也被研发出来,其中生活污水、医院污水、工厂污水、餐饮污水、屠宰污水、养殖污水都能合理的处理达到排放标准.

本产品由feng于2019.8.21发布

生物膜/活性污泥联合工艺是把活性污泥法与生物膜法相结合的一种污水生物处理技术。它一方面利用生物膜法的污染负荷高的特点减少构筑物体积,降低投资;另一方面利用活性污泥法的固液充分接触特点,大大提高有机污染物的去除效率,确保出水水质稳定良好。

活性污泥法是目前国内外应用广泛的一种生物处理工艺,它具有处理能力高,出水水质好等优点,但存在负荷低,基建与运行费用较高,管理复杂的缺点。而且,厌氧活性污泥(如UASB)启动缓慢,污泥颗粒化需要时间长;好氧活性污泥容易发生污泥膨胀与上浮等问题。

生物膜法虽然起步较晚,但具有污染负荷高,抗冲击负荷强,启动快,无污泥膨胀等优点,已在实际。工程中广泛应用,如厌氧滤池、生物接触氧化等,特别是浓度较高的工业废水处理。

20世纪60年代,生物膜/活性污泥联合污水处理工艺就以其处理效果稳定、出水水质好的优点在城镇污水和中低浓度工业废水的处理中颇受欢迎。由于当时生物膜工艺普遍采用的填料是石质材料。存在比表面积小、密度大、易堵塞,无法实现生物膜法有机负荷高的特点,因此采用联合工艺的处理构筑物容积仍很大,造成其初始费用要高于活性污泥法,致使该工艺未能在实际工程中被推广。近年来,比表面积大、相对密度轻、使用寿命长的新型高负荷塑料填料已*取代了传统的石质填料,它赋予了联合工艺新的活力,充分显示了该技术的优点,因此重新引起人们的重视,尤其是处理高浓度工业废水。

联合工艺主要有两类,一类是复合方式联合工艺(简称复合工艺),另一类为串联方式联合工艺(简称串联工艺)。复合工艺的典型方式是往活性污泥曝气池中投加悬浮型填料作为微生物附着生长的载体,使反应器内悬浮生长的活性污泥与附着生长的生物膜共同作用,去除污水中有机污染物,因此工艺组成模式单一。串联工艺主要是针对处理污水的水质特征、处理深度要求,合理地将生物膜法与活性污泥法分单元串联结合起来。串联工艺的组合方式灵活多变:串联级数可以是两级,也可以多级;串联次序可以先生物膜法,后活性污泥法,也可以是相反的。串联方式可以使污染负荷在生物膜工艺和活性污泥工艺之间合理的分配,更能发挥它们各自的优点,因此在高浓度工业废水处理中被广泛应用。

三沟式氧化沟工艺类似于延时曝气活性污泥法,与传统活性污泥法比较,它的大特点是工艺流程简单,无需单设初沉池和污泥回流装置(曝气池和二沉池合建),同时由于氧化沟设计采用了较长的泥龄,污泥基本得到好氧稳定、也无需另设消化池。

    1.概述:

    氧化沟也称氧化渠,又称循环曝气池,是活性污泥法的一种变形,是50年代荷兰pasveer首先设计的。初一般用于处理在5000m3以下的城市污水。

    三沟式氧化沟是一种连续流活性污泥法,只是将曝气、沉淀工序集于一体,并具有按时间顺序交替轮换运行的特点,其运转周期可根据处理水质的不同进行调整,从而使其运行操作更趋于灵活方便。这种工艺流程简单,无需另设一次、二次沉淀池和污泥回流装置,使氧化沟工艺的基建投资和运行费用大为降低,并在一定程度上解决了以往氧化沟占地面积大的缺点,我国邯郸市东污水处理厂采用的就是这种工艺。

滤床的深度和滤率、滤料有关。碎石滤床的深度在一个相当长的时间内大多采用1.8~2米左右。深度如果提高,滤床表层容易堵塞积水。滤率在1~4米3/(米2·日)左右,如果提高,床面也容易积水。首先突破的是滤率的提高。水力负荷率(即滤率)提高到8~10米3/(米2·日)以上时,水流的冲刷作用使生物膜不致堵塞滤床,而且有机物(用BOD5衡量)负荷率,可从0.2公斤/(米3·日)左右提高到1公斤/(米3·日)以上。为了满足水力负荷率的要求,来水常用回流稀释。为了稳定处理效率,可采用两级串联。这种流程革新、负荷率提高、构造不变的生物滤池称高负荷率生物滤池。继而发现,滤床深度从2米左右提高到8米以上时,通风改善,即使水力负荷率提高,滤床也不再堵塞,滤池工作良好,同时有机物负荷率也可以提高到1公斤/(米3·日)左右。因为这种滤池的平面直径一般为池高的1/6~1/8左右,外形像塔,故称塔式滤池。自塑料型块问世后,通风、堵塞等不再成为问题,滤床深度和滤率可根据需要进行设计。

生物转盘

是随着塑料的普及而出现的。数十片、近百片塑料或玻璃钢圆盘用轴贯串,平放在一个断面呈半圆形的条形槽的槽面上。盘径一般不超过4米,槽径约大几厘米。有电动机和减速装置转动盘轴,转速1.5~3转/分左右,决定于盘径,盘的周边线速度在15米/分左右。

 生物活性炭技术能有效去除水中有机物(尤其是可生物降解部分)和嗅味等,从而提高饮用水化学和微生物安全性,目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视。该技术要点是:以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜,通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物,同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭,从而大大延长活性炭的使用周期。生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本,并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定关联,在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。

    在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中,生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长,炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加,导致炭粒间隙减小,影响滤池的出水水质和产水量。反冲洗方式与相 关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明,采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池,而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进 行了研究,但关于其程序及相关参数选取的报道较少,而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚,个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验,如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。

生物接触氧化池。

提高生物膜法的处理效率,主要是在单位时间内适当地加大生物膜同废水的接触面积和充分供给所需要的氧气。为此,有些国家在试验研究一种流化床。这种设施以砂或活性炭等比表面积大的材料作为生物膜担体,以沸腾状态在废水中分解氧化有机物。

生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统,其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附着水层有机物,由好气层的好气菌将其分解,再进入厌气层进行厌气分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的。生物膜法具有以下特点:(1)对水量、水质、水温变动适应性强;(2)处理效果好并具良好硝化功能;(3)污泥量小(约为活性污泥法的3/4)且易于固液分离;(4)动力费用省。

处理废水过程

生物滤池一般是长方形或圆形,池内填有滤料,滤料层上为布水装置,滤料层下为排水系统。废水通过布水装置均匀洒到生物滤池表面,呈涓滴状流下,一部分废水呈薄膜状被吸附于滤料周围,成为附着水层;另一部分则呈薄膜流动状流过滤料,并从上层滤料向下层滤料逐层滴流,后通过排水系统排出池外。

由于滤料间隙的空气不断地溶于水中,水层中保有比较充足的溶解氧;而流过的废水中所含的大量有机物质,可作为微生物的营养源,因此水层中需氧微生物能够大量生长繁殖。微生物的代谢作用使部分有机物质被氧化分解为简单的无机物,并释放出能量。这些能量一部分供微生物自身生长活动的需要,另一部分被转化合成为新的细胞物质。另外,废水通过滤池时,滤料截留了废水中的悬浮物质,并吸附了废水中的胶体物质,使大量繁殖的微生物有了栖息场所,从而在滤料表面逐渐生长起一层充满微生物及原生动物的“生物膜”。膜的外侧有附着水层,废水不断地从滤池上淋洒下来,就有一层废水不断沿生物膜上部表面流下,这部分废水为流动水层。流动水层和附着水层相接触,附着水层由于生物净化作用,所含有机物质浓度很低,流动水层通过传质作用把所含的有机物传递给附着水层,从而不断地得到净化。同时由于生物膜上的微生物的增殖,膜的厚度不断增加,当达到一定厚度时,生物膜层内由于得不到足够的氧,由需氧分解转变为厌氧分解,微生物逐渐衰亡、老化,使生物膜从滤料表面脱落,随水流至沉淀池。生物滤池的滤料上再生成新的生物膜,如此不断更新。

    4.4、目前所谓具有“*技术水平”的孔隙扩散,可以使曝气器氧转移率达到30%以上,但无非是排气孔隙更加变细,进气除尘要求更加严格,阻力损耗更加增大;即以更加的技术不合理来实现的,其实际应用结果也只能是技术更加的不可靠。

    4.5、孔隙扩散不可能解决技术合理性的问题,这一点是十分清楚的。但为什么孔隙扩散现仍然具有一定的技术地位呢?

    一是以往曝气器的充氧性能*取决于排气孔隙的大小,大孔排气不能实现较高的氧转移率,形成工程上偏重于选择以微孔方式排气的曝气器。二是曝气工艺工程设计基本点就是要求曝气器要有较高的氧转移率。

    从实际情况看,曝气器孔隙扩散的应用是处在满足了氧利用率的要求却难以满足技术合理要求的状态,微孔曝气器在应用存在氧利用率与技术可靠性的矛盾。

    4.6、PD旋混曝气器由于是利用气泡上浮动力进行扩散使气泡破碎变细,既可以达到较高的氧利用率又可以满足技术合理的要求,技术性能十分可靠。这也可以充分说明,只有脱离孔隙扩散的曝气技术才能够实现曝气技术*合理

生物膜法的典型流程 流程(图1)中的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。前三种用于需氧生物处理过程,后一种用于厌氧过程。早出现的生物膜法生物器是间歇砂滤池和接触滤池(满盛碎块的水池)。它们的运行都是间歇的,过滤-休闲或充水-接触-放水-休闲,构成一个工作周期。它们是污水灌溉的发展,是以土壤自净现象为基础的。接着就出现了连续运行的生物滤池。新型塑料问世后,又有了新的发展。

生物滤池

生物膜法中常用的一种生物器。使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料)或塑料型块,堆放或叠放成滤床,故常称滤料。与水处理中的一般滤池不同,生物滤池的滤床暴露在空气中,废水洒到滤床上。布水器有多种形式,有固定式的,有移动式的。回转式布水器使用广。它以两根或多根对称布置的水平穿孔管为主体,能绕池心旋转。穿孔管贴近滤床表面,水从孔中流出。布水器的工作是连续的,但对局部床面的施水是间歇的,这承继了污水灌溉间歇灌水的概念。滤床的下面有用砖或特制陶块、混凝土块铺成的集水层。再下面是池底。集水层和池外相通,既排水又通风。工作时,废水沿载体表面从上向下流过滤床,和生长在载体表面上的大量微生物和附着水密切接触,进行物质交换。污染物进入生物膜,代谢产物进入水流。出水并带有剥落的生物膜碎屑,需用沉淀池分离。生物膜所需要的溶解氧直接或通过水流从空气中取得。在普通生物滤池中,生物粘膜层较厚,贴近载体的部分常处在无氧状态。

工艺流程及装置:

    中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭,试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。

    BAC滤池横断面尺寸为500 mm×500 mm,高度为4.92 m,内部均分为两格,采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭,其值和*吸附值分别为961、187 mg/ g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周,再反洗清洁。

    试验期间,臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5 mg/L左右;主臭氧化的接触时间和投量分别为16 min和2.0mg/L左右。常规处理水 量为3~3.5m3/h,混合时间为6~6.5s,反应时间为23.2~19.9 min,沉淀池清水 区上升流速为1.39~1.62 mm/s、斜管内上升流速为1.60~1.87mm/s,滤池滤速为6.49~7. 57 m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠,投加浓度分别为2.5、6 mg/L左右。

    反冲方式:

    阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5 m,冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s),冲洗历时约为10 min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0 m,气冲强 度分别为8、11、14L/(m2·s),气冲历时分别为3、5min;水冲强度分别为6、8、10、1 2、14L/(m2·s),水冲历时约为10 min。

废水从槽的一端流向另一端。盘轴高出水面,盘面约40%浸在水中,约60%暴露在空气中。盘轴转动时,盘面交替与废水和空气接触。盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖,生物膜交替地与废水和空气充分接触,不断地取得污染物和氧气,净化废水。膜和盘面之间因转动而产生切应力,随着膜的厚度的增加而增大,到一定程度,膜从盘面脱落,随水流走。同时可以查看污水处理工程网更多技术文档。

同生物滤池相比,生物转盘法中废水和生物膜的接触时间比较长。而且有一定的可控性。水槽常分段,转盘常分组,既可防止短流,又有助于负荷率和出水水质的提高,因负荷率是逐级下降的。生物转盘如果产生臭味,可以加盖。生物转盘一般用于水量不大时。

曝气生物滤池

设置了塑料型块的曝气池。按其过程也称生物接触氧化法。它的工作类似活性污泥法中的曝气池,但是不要回流污泥,曝气方法也不能沿用,一般采用全池气泡曝气,池中生物量远高于活性污泥法,故曝气时间可以缩短。运行较稳定,不会出现污泥膨胀问题。也有采用粒料(如砂子、活性炭)的。这时水流向上,滤床膨胀、不会堵塞。因为表面积高,生物量多,接触又充分,曝气时间可缩短,处理效率可提高,尚处在研究阶段。

厌氧生物滤池 构造和曝气生物滤池雷同,只是不要曝气系统。因生物量高,和污泥消化池相比,处理时间可以大大缩短(污泥消化池的停留时间一般在10天以上),处理城市污水等浓度较低的废水时有可能采用。

淹没式生物膜法除磷的条件

在厌氧条件下,若废水中没有DO或氧化态氮(NO-X),一般无聚磷能力的好氧菌及脱氮菌,不能产生ATP(三磷酸腺苷),所以这类微生物不能摄取细胞外的有机物,即不能进行主动运输。但是,另一类叫做除磷菌的细菌却能分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP,并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞,以PHB(聚—β—羟基丁酸)及糖原等有机颗粒的形式储存于细胞内;同时将聚磷酸盐分解所产生的磷酸盐排出胞外,这时细胞内还会诱导产生相当量的聚磷酸盐激酶。一旦进入好氧环境,除磷菌又可利用PHB氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而储存于细胞内。微生物在增殖过程中,在好氧环境下所摄取的磷比在厌氧环境下所释放的磷多,废水的生物除磷正是利用了微生物的这一过程,并作为剩余污泥排走。

由生物除磷机理可见,若想采用淹没式生物膜法除磷,必须解决四方面的问题:①必须满足除磷菌习性,使生物膜交替处于厌氧、好氧的状态,并逐步使除磷菌成为优势菌属,实现其增殖;②供给必要的有机碳源(由废水提供);③后的磷排出必须是以脱落污泥的形式,这就要求除磷菌为优势菌属的生物膜生长要快,且应在好氧状态下能脱落,即需有足够的曝气强度和选择合适的生物膜载体;④污泥沉淀后应及时排出系统。

三沟式氧化沟的工艺流程:

    三沟式氧化沟工艺主要按下面六个阶段轮换运行。

三沟式氧化沟工艺流程图

    阶段A:污水经配水井进入沟Ⅰ,沟内转刷以低速运转,转速控制在仅能维持水和污泥混合,并推动水流循环流动,但不足以供给徽生物降解有机物所需的氧。此时,沟Ⅰ处于缺氧状态,沟内活性污泥利用水中的有机物作为碳源,活性污泥中的反硝化菌则利用前一段产生的硝酸盐中的氧来降解有机物,释放出氮气,完成反硝化过程。同时沟I的出水堰自动升起,污水和污泥混合液进人沟Ⅱ.沟Ⅱ内的转刷以高速运行,保证沟内有足够的溶解氧来降解有机物,并使氨氮转化为硝酸盐,完成硝化过程.处理后的污水流入沟Ⅲ,沟Ⅲ中的转刷停止运转,起沉淀池的作用,进行泥水分离,由沟Ⅲ处理后的水经自动降低的出水堰排出。

    阶段B:进水改从处于好氧状态的沟Ⅱ流入,并经沟互Ⅲ沉淀后排出。同时沟Ⅰ中的转刷开始高速运转,使其从缺氧状态变为好氧状态,并使阶段A进入沟Ⅰ的有机物和氨氮得到好氧处理,待沟内的溶解氧上升到一定值后,该阶段结束。

    阶段C:迸水仍然从沟Ⅱ注入,经沟Ⅲ排出.但沟Ⅰ中的转刷停止运转,开始进行泥水分离,待分离完成,该阶段结束。阶段A、B、C组成了上半个工作循环.

    阶段D:进水改从沟Ⅲ流入,沟Ⅲ出水堰升高,沟Ⅰ出水堰降低,并开始出水。同时,沟Ⅲ中转刷开始低速运转,使其处于缺氧状态.沟Ⅱ则仍然处于好氧状态,沟Ⅰ起沉淀池作用。阶段D与阶段A的水淹方向恰好相反,沟Ⅲ起反硝化作用,出水由沟Ⅰ排出。

    阶段E:类似于阶段B,进水又从沟Ⅱ流入,沟Ⅰ仍然起沉淀他作用,沟Ⅲ中的转刷开始高速运转,并从缺氧状态变为好氧状态。

    阶段F:类似于阶段C,沟Ⅱ进水,沟Ⅰ沉淀出水。沟Ⅲ中的转刷停止运转,开始泥水分离。至此完成整个循环过程。


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