Ⅰ 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。
Ⅱ 日處理2400方生活污水處理廠,處理一方污水大概成本多少錢
日處理2400方的生活污水處理廠,處理一方污水大概成本需要2毛錢左右的,這樣才能保證環境更加優美啊。
Ⅲ 日本農村的污水和糞便是怎樣處理的
有的是就地施肥了,有部分農戶做了戶用型沼氣池。
還有發達一些的地方,集中建立了污水處理站,收集片區內的全部污水糞便處理,做成氮肥、灌溉用水、沼氣(CNG)
Ⅳ 活性污泥法常用處理系統有哪些
典型的污泥處理工藝流程,包括四個處理或處置階段。第一階段為污泥濃縮,主要目的是使污泥初步減容,縮小後續處理構築物的容積或設備容量;第二階段為污泥消化,使污泥中的有機物分解;第三階段為污泥脫水,使污泥進一步減容;第四階段為污泥處置,採用某種途徑將最終的污泥予以消納。以上各階段產生的清液或濾液中仍含有大量的污染物質,因而應送回到污水處理系統中加以處理。以上典型污泥處理工藝流程,可使污泥經處理後,實現「四化」:
(1)減量化:由於污泥含水量很高,體積很大,且呈流動性。經以上流程處理之後,污泥體積減至原來的十幾分之一,且由液態轉化成固態,便於運輸和消納。
(2)穩定化:污泥中有機物含量很高,極易腐敗並產生惡臭。經以上流程中消化階段的處理以後,易腐敗的部分有機物被分解轉化,不易腐敗,惡臭大大降低,方便運輸及處置。
(3)無害化:污泥中,尤其是初沉污泥中,含有大量病原菌、寄生蟲卵及病毒,易造成傳染病大面積傳播。經過以上流程中的消化階段,可以殺滅大部分的姻蟲卵、病原菌和病毒,大大提高污泥的衛生指標。
(4)資源化:污泥是一種資源,其中含有很多熱量,其熱值在10000~15000kJ/kg (干泥)之間,高於煤和焦炭。另外,污泥中還含有豐富的氮磷鉀,是具有較高肥效的有機肥料。通過以上流程中的消化階段,可以將有機物轉化成沼氣,使其中的熱量得以利用,同時還可進一步提高其肥效。 污泥濃縮常採用的工藝有重力濃縮、離心濃縮和氣浮濃縮等。污泥消化可分成厭氧消化和好氧消化兩大類。污泥脫水可分為自然干化和機械脫水兩大類。常用的機械脫水工藝有帶式壓濾脫水、離心脫水等。污泥處置的途徑很多,主要有農林使用、衛生填 埋、焚燒和生產建築材料等。
以上為典型的污泥處理工藝流程,在各地得到了普遍採用。但由於各地的條件不同,具體情況也不同,尚有一些簡化流程。當污泥採用自然干化方法脫水時,可採用以下工藝流程:
污泥—→污泥濃縮—→干化場—→處置
也可進一步簡化為:
污泥—→干化場—→處置
當污泥處置採用衛生填埋工藝時。可採用以下流程:
污泥—→濃縮—→脫水—→衛生填埋
我國早期建成的處理廠中,尚有很多廠不採用脫水工藝,直接將濕污泥用做農肥, 工藝流程如下::
污泥—→污泥濃縮—→污泥消化—→農用
污泥—→污泥濃縮—→農用
污泥—→農用
國外很多處理廠採用焚燒工藝,其中很多不設消化階段,流程如下:
污泥—→濃縮—→脫水—→焚燒
省去消化的原因,是不降低污泥的熱值,使焚燒階段盡量少耗或不耗另外的燃料。
污泥處理的新技術
為避免污水處理廠污泥對環境的二次污染,各國政府及研究機構對污泥的最終處置問題十分重視並根據各國的國情制定出污泥處置的法規和具體方案。
大部分歐洲國家的污泥以填埋為主;美國和英國的污泥以農用為主;日本的污泥則以焚燒為主;總之,污泥農用和陸地填埋是大多數國家污泥處置的兩種最主要方法,農用和陸地填埋方案的選擇很大程度上取決於各國政府有關的法律法規和污染控制狀況;同時也與國家的大小和農業發展情況有關。
近年來,隨著污泥農用標准(如合成有機物和重金屬含量)的日益嚴格,許多國家,如德國、義大利、丹麥等污泥農用的比例不斷降低,而污泥填埋的比例增加。但也有一些國家,如美國、英國和日本等污泥農用的比例增加,填埋的比例減少。
近十年來,世界各國污泥處理涌現了許多新技術,最集中的有以下幾個方面。
1、污泥熔化
為了減少污泥體積和利用其中的重金屬黏結作用,日本曾開展污泥熔化技術研究,但還不十分深入。污泥熔化處理也是污泥熱化學處理方法的一種。污泥熔化技術是把污泥加熱至1300~1500℃,使污泥中有機物燃燒,其殘留物質可用來製作玻璃、鋼鐵、建築材料等。
2、 兩相消化
目前,新型的污水污泥處理工藝如高溫酸化-中溫甲烷化兩相厭氧消化等不斷出現,並逐步被應用。邊興玉等採用污水污泥兩相厭氧消化工藝,將產酸相和產甲烷相分別置於各自的反應器中,形成各自的相對優勢微生物種群,提高了整個消化過程的處理效果和穩定性。VSS(揮發性懸浮顆粒物)去除率比中溫傳統工藝提高50%以上,比高溫傳統工藝提高35%左右。高溫酸化0.5d後,中溫甲烷化8•5d,可達到中溫傳統法20d的處理效果,節省了時間。另外,滅菌效果優於中溫傳統法,產甲烷反應器保持較高的緩沖能力,對揮發性酸積累的抵禦和耐沖擊負荷的能力強。
3、污泥制油
污泥制油是把含水率為65%的干泥在隔絕空氣下,加熱升溫450℃,在催化劑作用下把污泥中有機物轉化為碳氫化合物,最大轉化率取決於污泥組成和催化劑的種類,正常200~300L(油)/t(干泥)的產率,其性質與柴油相似。加拿大正在進行中試試驗,澳大利亞Perth也正在建造利用熱化學方法將污泥制油的工廠。
4、污泥濕式氧化(wet air oxidation簡稱WAO)
濕式氧化法是在高溫(125℃~320℃)和高壓(0.5~20MPa)條件下,以空氣中的氧作為氧化劑,在液相中將有機物分解為二氧化碳、水等無機物或小分子有機物的化學過程。由於剩餘污泥在物質結構上與高濃度有機廢水十分相似,因此這種方法也可用於處理剩餘污泥。剩餘污泥的濕式氧化法處理是濕式氧化法最成功的應用領域,目前有50%以上的濕式氧化裝置應用於剩餘污泥的處理。
5、臭氧剩餘污泥減量化
這一工藝是由日本的H•Yasui等學者提出的。此工藝中,剩餘污泥的消化與污水處理在同一個曝氣池中同時進行。工藝分成兩個過程,一個是臭氧氧化過程,另一個是生物降解過程。
從二沉池中沉下來的污泥,一部分直接迴流到曝氣池中,另一部分則是先進行臭氧處理然後再迴流到曝氣池。污泥經過臭氧處理後,能夠提高其生物降解性,在曝氣池中與污水同時進行生物處理。而且在經臭氧處理後,將有一部分污泥(1/3)被無機化。因此,只要操作適當,可以使污水處理過程中凈增污泥量與無機化污泥量相等,從而可以達到無剩餘污泥的目的。
6、超聲波處理剩餘污泥
超聲波通常是指頻率為的20kHz~10MHz的聲波。當其聲強增加到一定的數量時,會對其傳播中的媒質產生影響,使媒質的狀態、組成、功能和結構等發生變化,通稱為超聲效應。超聲波與媒質作用的機制可分為熱機制、機械機制和空化機制,超聲波主要通過空化機制實現對剩餘污泥的處理。
7、高速生物反應器
高速生物反應器技術是在利用土壤處理污泥的基礎上發展起來的。利用土壤中的微生物處理污泥,由於系統是開放的,因而會受到氣溫和土壤濕度的影響,使土壤利用的時間和區域受到一定的限制。
美國SWEC公司在80年代開始研製開發高速生物反應器,該技術將污泥的脫水、消化和干化相結合,將土壤處理的整個過程放置在室內一個封閉的循環系統中進行。Texaco經過近20年的研究開發,使高速生物反應器技術成熟並得以推廣。整個操作系統的核心部分是生物反應器,它由二個區域組成:上半部分是污泥與土壤相混合的區域,使污泥負荷達到均一化,污泥的有機部分在這一區域中被生物降解;下半部分是氣、液分離區,使液體不滯留於土壤中,以增加氧的傳遞率。高負荷率的污泥通過該系統的處理,污泥中的有機組分將降解70%~80%,懸浮固體濃度去除率達到45%~60%。從沉澱池排出濃度為5000~30000mg/L的污泥都可以直接進入該系統中,而不需要任何的預處理。相比於其它生物處理技術,該系統所需能量較少,可以連續運行,並能保持最佳溫度以利於微生物的降解,特別適合於受自然條件限制或土壤濕度大的污泥處理過程中。
Ⅳ 城市中的糞便怎麼處理
城市的糞便經過污水處理廠的沉澱,分解的處理後達到排放標准會再次排放到自然水體。
城市污水處理廠的發展趨勢,除了數量上不斷增加外,一是二級處理廠所佔比重逐漸增大,並開始建設三級處理廠。
美國和德意志聯邦共和國,二級處理廠佔70%以上;英國則全部為二級處理廠;日本二級處理廠佔90%以上。
另一個趨勢是向大型發展,幾個甚至十幾個城鎮共同建設統一的污水處理廠,如法國的阿謝爾污水處理廠就接受巴黎地區一個市和三個省的污水,日本也在發展接受幾個城鎮污水的「流域下水道」。
美國芝加哥市的西-西南污水處理廠是世界最大的污水處理廠之一,服務人口為260萬,面積15萬公頃,日處理水量340萬立方米。
(5)日本污水處理廠工藝流程擴展閱讀:
化糞池的作用:
化糞池是基本的污泥處理設施,同時也是生活污水的預處理設施,它的作用表現在:
1、 保障生活社區的環境衛生,避免生活污水及污染物在居住環境的擴散。
2、 在化糞池厭氧腐化的工作環境中,殺滅蚊蠅蟲卵。
3、 臨時性儲存污泥,有機污泥進行厭氧腐化,熟化的有機污泥可作為農用肥料。
4、 生活污水的預處理(一級處理),沉澱雜質,並使大分子有機物水解,成為酸、醇等小分子有機物,改善後續的污水處理。
參考資料來源:人民網-城市糞便流向何方?
參考資料來源:網路-污水處理廠
Ⅵ 城市污水處理成本大概是多少,常用哪些工藝
A/O法 CAST SBR 等
一般污水廠採用的是帶式脫水機壓濾脫水,小型污水廠用板框脫水機。有的較大的污水廠有採用疊螺脫水機的
Ⅶ 廣西南寧江南污水處理廠的工藝流程是怎樣的需經過幾個步驟
污水處理廠工藝流程
污水進入廠區先通過
1. 截流井(讓廠能處理的污水進入廠區進行處理)進入
2. 粗格柵(打撈較大的渣滓)到
3. 污水泵(提升污水的高度)到
4. 細格柵(打撈較小的渣滓)到
5. 沉沙池(以重力分離為基礎,將污水的比重較大的無機顆粒沉澱並排除)到
6. 生化池(採用活性污泥法去除污水裡的BOD5、SS和以各種形式的氮或磷)進入
7. 終沉池(排除剩餘污泥和迴流污泥)進入
8. D型濾池(進一步減少SS,使出水達到國家一級標准)進入紫外線9.消毒(殺滅水中的大腸桿菌)然後10.出水
生化池、終沉池出的污泥一部分作為生化池的迴流污泥,剩下的送入污泥脫水間脫水外運,主要有物理處理法,生化處理法和化學處理法,生化處理法經常被使用,主流處理方法主要看被處理水質和受納水體情況,一般城市生活污水的主流處理方法為生化處理法,如活性污泥法,mbr 等方法。
污水處理sewage treatment.wastewater treatment 為使污水經過一定方法處理後.達到設定的某些標准.排入水體.排入某一水體或再次使用等的採取的某些措施或者方法等.
現代污水處理技術.按處理程度劃分.可分為一級.二級和三級處理.
一級處理.主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質.物理處理法大部分只能完成一級處理的要求.經過一級處理的污水.BOD一般可去除30%左右.達不到排放標准.一級處理屬於二級處理的預處理.
二級處理.主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD.COD物質).去除率可達90%以上.使有機污染物達到排放標准.
三級處理.進一步處理難降解的有機物.氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等.主要方法有生物脫氮除磷法.混凝沉澱法.砂率法.活性炭吸附法.離子交換法和電滲分析法等.
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後.經過格刪或者篩率器.之後進入沉砂池.經過砂水分離的污水進入初次沉澱池.以上為一級處理(即物理處理).初沉池的出水進入生物處理設備.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反應器有曝氣池.氧化溝等.生物膜法包括生物濾池.生物轉盤.生物接觸氧化法和生物流化床).生物處理設備的出水進入二次沉澱池.二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理.一級處理結束到此為二級處理. 三級處理包括生物脫氮除磷法.混凝沉澱法.砂濾法.活性炭吸附法.離子交換法和電滲析法.二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備.一部分進入污泥濃縮池.之後進入污泥消化池.經過脫水和乾燥設備後.污泥被最後利用. 各個處理構築物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房.之後被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵運行要消耗大量的能量.占污水廠運行總能耗相當大的比例.這與污水流量和要提升的揚程有關.
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒.沉砂池一般設於泵站前.倒虹管前.以便減輕無機顆粒對水泵.管道的磨損,也可設於初沉池前.以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝氣沉砂池.多爾沉砂池和鍾式沉砂池.
沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機.以及曝氣沉砂池的曝氣系統.多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統.
3.初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物.或作為二級污水處理廠的預處理構築
物設在生物處理構築物的前面.處理的對象是SS和部分BOD5.可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷.初沉池包括平流沉澱池.輻流沉澱池和豎流沉澱池.
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置.比如鏈帶式刮泥機.刮泥撇渣機.吸泥泵等.但由於排泥周期的影響.初沉池的能耗是比較低的.
4.生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例.它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上.活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能.其基本上是聯系運行的.且功率較大.否則達不到較好的曝氣效果.處理效果也不好.氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備.生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低.但目前應用較少.是以後需要大力推廣的處理工藝.
5.二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上.能耗比較低.
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池.污泥脫水.乾燥都要消耗大量的電能.污泥處理單元的能量消耗是相當大的.這些設備的電耗功率都很大.
Ⅷ 污水處理中(CASS工藝,日處理量為4W),每天大約可以產生多少剩餘污泥謝謝!!
(二)周期循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS)
周期循環延時曝氣活性污泥法(Intermittent Cycle Extended Aeration System,簡稱
圖案2 ICEAS及CASS原理圖
ICEAS)是80年代初在澳大利亞發展起來的。1976年建成世界上第一座ICEAS污水處理廠,隨後在日本、美國、加拿大、澳大利亞等地得到廣泛應用。1986年美國國家環保局正式承認ICEAS工藝屬於革新代用技術(I/A)技術。
ICEAS最大的特點是在SBR池內增加了一個生物選擇器,實現了連續進水(沉澱期、排水期仍連續進水),間歇排水。設置生物選擇器的主要目的是使系統選擇出絮凝性細菌, 其容積約占整個池子的10%。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質積累——再生理論,使活性污泥在選擇器中經歷一個高負荷的吸附階段(基質積累),隨後在主反應區經歷一個較低負荷的基質降解階段,以完成整個基質降解的全過程和污泥再生。
據有關資料介紹,污泥膨脹的直接原因是絲狀菌的過量繁殖。由於絲狀菌比菌膠團的比表面積大,因此,有利於攝取低濃度底物。但一般絲狀菌的比增殖速率比非絲狀菌小,在高底物濃度下菌膠團和絲狀菌都以較大速率降解底物與增殖,但由於膠團細菌比增殖速率較大,其增殖量也較大,從而較絲狀菌占優勢,這樣利用基質作為推動力選擇性地培養菌膠團細菌,使其成為曝氣池中的優勢菌。所以,在ICEAS池進水端增加一個設計合理的生物選擇器,可以有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖,克服污泥膨脹,提高系統的運行穩定性。
ICEAS工藝對污染物質的降解是一個時間上的推流過程,集反應、沉澱、排水於一體,是一個好氧—缺氧—厭氧交替運行的過程,並具有一定脫氮除磷效果。
綜上所述,ICEAS工藝流程簡單,具有SBR的優點,實現了連續進水,使其在大型污水處理廠的應用成為現實。該工藝強調延時曝氣,污泥負荷很低(0.04-0.05kgBOD5/kgMLSS.d),因此,使ICEAS工藝投資低(無初沉池、二沉池及污泥迴流設備)的優點在實際工程中無法體現,因此影響了這種工藝的推廣應用
(三)周期循環曝氣活性污泥法(CASS)的提出
1.CASS工藝的提出
CASS(Cyclic Activted Sludge System)與ICEAS在工藝流程上差別不大,只是污泥負荷不同。ICEAS屬周期循環延時曝氣,污泥負荷通常控制在0.04~0.05 kgBOD5/kgMLSS.d以下。 實踐證明,如果以此負荷進行設計,其工程投資與其它生物處理方法相比無任何優勢,而且還要高,先進技術的工藝失去經濟優勢後,應用自然受到很大限制,這正是ICEAS工藝在我國推廣有一定難度的原因所在。本文所述的CASS工藝是結合我們的研究成果和工作實際總結出來的,即在給定的水質條件下達到要求的排放標准,是我們設計參數選擇的依據,實驗研究和應用表明,在負荷為0.1-0.2kgBOD5/kgMLSS.d 或再高一些,CASS的去除效果並不比ICEAS差, 而且有利於形成絮凝性能好的污泥,出水達到排放標准也是可以的(如COD60mg/L, BOD520 mg/L)。當要求更嚴格的排放標准或污水回用時可適當降低負荷。因此,負荷的提高使CASS工藝的工程投資比ICEAS節省。
2.CASS與傳統活性污泥法的比較
建設費用底,省去了初次沉澱池、二次沉澱池及污泥迴流設備,建設費用可節省20%-30%。工藝流程簡潔,污水廠主要構築物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池,布局緊湊,佔地面積可減少35%。
運轉費用省,由於曝氣是周期性的,池內溶解氧的濃度也是變化的,沉澱階段和排水階段溶解氧降低,重新開始曝氣時,氧濃度梯度大,傳遞效率高,節能效果顯著,運轉費用可節省10—25%。
有機物去除率高,出水水質好,不僅能有效去除污水中有機碳源污染物,而且具有良好的脫氮、除磷功能。
管理簡單,運行可靠,不易發生污泥膨脹,污水處理廠設備種類和數量較少,控制系統簡單,運行安全可靠。
污泥產量低,性質穩定。
3.CASS與SBR的比較
CASS反應池由預反應區和主反應區組成,預反應區控制在缺氧狀態,因此,對難降解有機物的去除效果提高;
CASS進水過程連續,因此進水管道上無電磁閥控制元件,單個池子可獨立運行,而SBR或CAST進水過程是間歇的,應用中一般要2個或2個以上池子交替使用,控制系統復雜程度增加。
CASS每個周期的排水量一般不超過池內總水量的1/3,而SBR則為1/2-3/4,CASS抗沖擊能力較好。
CASS比CAST系統簡單,但脫氮除磷效果不如後者。
(四)CASS與SBR曝氣方式的選擇
由於小區大都是居民居住區,對環境的要求比較高,因此,污水廠建設時應充分考慮噪音擾民問題和污水廠操作人員的工作環境,採用水下曝氣機代替傳統的鼓風機曝氣可有效解決噪音污染。另外,由於CASS工藝獨特的運行方式,採用水下曝氣機可省去復雜的管路及閥門,安裝、維修方便,使用靈活,可根據進出水情況開不同的台數,在保證效果的條件下,達到經濟運行的目的。
(五)CASS與SBR撇水機的選擇
撇水機是CASS工藝的關鍵組成部分,其性能是否穩定可靠直接影響到CASS工藝的正常運行。目前,國內外對撇水機仍在進行研究和開發,按照目前所用的原理撇水機可分為三種類型,即浮球式、旋轉式和虹吸式。撇水機研製的關鍵是解決潷水過程中,堰口、導水軟管和升降控制裝置與水流之間形成的動態平衡,使之可隨排水量的不同調整浮動水堰浸沒的深度,並隨水位均勻地升降,將排水對底層污泥的干擾降低到最低限度,保證出水水質穩定。
我院自主研製開發的撇水機屬絲杠旋轉式,自動撇水裝置主要組成部分是:潷水器、可擾動的軟管、水位控制器、可伸縮推動桿和驅動電機等。其中潷水器又叫自動浮動式水堰,上部為堰口和防止浮渣進入出水的浮筒,下部出水管兼起支撐作用,部分浸沒在水中,通過可伸縮推動桿使方形堰口達到連續均勻地排出反應池中的上清液。實際應用表明,所研製的撇水裝置達到了國內外同類產品的先進水平。具有升降平穩、排水均勻、自動控制、價格低廉等優點,該項研究不僅滿足了工程的需要,而且具有創新,屬專項保密技術之一。
五、處理小區污水主要設計參數
SBR設計參數:污泥負荷0.1~0.15kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥齡20~30天
工作周期12小時, 其中, 進水2.5小時(曝氣或不曝氣),反應6小時, 沉澱0.75~1小時, 排水2小時,閑置0.5~0.75小時。出水指標:COD〈50mg/L, BOD5〈20mg/L, SS〈10mg/L
CASS設計參數:污泥負荷0.1~0.2kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥齡15~30天
水力停留時間12小時,工作周期4小時,其中曝氣2.5小時, 沉澱0.75小時,排水0.5~0.75小時,出水指標與SBR相近。
六 、污泥處理
污水處理量上千噸時,一般採用濃縮後脫水處理,小規模時一般濃縮後定期用大糞車運至填埋或作農肥。