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國外最先進的廢水處理裝置

發布時間:2023-06-18 19:04:44

Ⅰ 現在世界上比較先進的污水處理技術有哪些

膜分離法常來用的有微濾自、納濾超濾反滲透等技術。由於膜技術在處理過程中不引入其他雜質,可以實現大分子和小分子物質的分離,因此常用於各種大分子原料的回收。

如利用超濾技術回收印染廢水的聚乙烯醇漿料等。目前限制膜技術工程應用推廣的主要難點是膜的造價高、壽命短、易受污染和結垢堵塞等。伴隨著膜生產技術的發展,膜技術將在廢水處理領域得到越來越多的應用。

Ⅱ 國外是怎麼處理抗生素生產廢水的

抗生素生產廢水成份復雜,有機物濃度高,溶解性和膠體性固體濃度高,PH值經常變化,溫度較高,帶有顏色與氣味,懸浮物含量高,含有難降解物質和有抑菌性作用的抗生素,並且有生物毒性。其具體特徵如下:
處理方法:
1、混凝預處理
抗生素廢水的濁度和懸浮物濃度較高,因而在水質預處理部分採用混凝法預處理,去除高懸浮物和濁度,以便使水質史適宜進行後續生物處理。
混凝的基本原理
混凝澄清是給水和廢水處理實踐中的一種常用的單元操作它是指在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚為絮凝體,然後予.以分離除去的水處理方法。膠體溶液或懸浮液穩定的原因是:固體微粒的粒度太細,同時帶有同性電荷形成布朗運動;另外,溶液中還有一種親水的膠體,它是可溶性的大分子,如蛋白質、澱粉和腐植酸等,它們的分子上都帶有親水的極性基團如一OH、一COOH、一NH3等對水具有較強的親和力,在分了的周圍保持較厚的水層,能發生膨脹,有形成真溶液的傾向。膠體或懸浮液形成分散體系就是依靠細微粒度,荷同性電荷以及在水中的溶解作用而形成穩定狀態的,因而必須投加混凝劑來破壞他們的穩定性,使其相互聚集為數百微米以至數毫米的絮凝體,才能予以除去。混凝就是在混凝劑的離解和水解產物的作用下,使水中膠體污染物質和細微懸浮物脫穩並聚集為具有可分離性的絮凝體的過程,其中包括凝聚和絮凝兩個過程,統稱為混凝。
混凝的作用機理
在混凝處理中,主要是通過壓縮雙電層和電性中和機理起作用的。
凝聚作用:
凝聚作用是指加入無機電解質,通過電性中和作用,壓縮雙電層,降價了ζ電位,減少微粒間的排斥能,解除布朗運動,使微粒能夠靠近接觸而聚集在一起的作用。
混凝預處理對原水中的COD及硫酸鹽濃度的影響
在進行混凝預處理時,除了希望通過混凝預處理去除較高的SS外,還希望能夠同時去除水中的高濃度COD及某些生物抑制性物質,如硫酸鹽。由於在進行水質保存時,引入了硫酸根離子,根據前述內容可知,抗生素制葯廢水中主要的生物抑制性物質就是硫酸鹽。因而,在預處理部分,混凝預處理過程對COD及硫酸鹽濃度變化的影響。隨沉降時間的延長,COD及硫酸鹽的去除率均會逐漸地增大,這主要是因為隨著沉降時間的延長,不溶性的COD附著在絮凝體上而不斷下沉,最終被除去的緣故。硫酸鹽的去除為下一步的厭氧生物處理提供了便利,降低硫酸鹽濃度,從而減少硫酸鹽還原菌作用後生成的硫化氫不能及時地外排而造成對厭氧微生物的毒害作用。
抗生素廢水的生化處理
2、廢水的好氧生物處理
廢水的好養生物處理原理
好氧生物處理是在提供游離氧的前提下,以好氧微生物為主,使有機物降解,穩定的無害化處理方法。廢水中存在的各種有機污染物,以膠體狀、溶解狀的有機物為主,作為微生物的營養源。這些高能位的有機物質經過一系列的生化反應,逐級釋放能量,最終以低能位的無機物質穩定下來。有機物被微生物攝取後,通過代謝活動,有機物一方面被分解、穩定,並提供微生物生命活動所需的能量;另一方面被轉化,合成為新的原生質的組成部分,即微生物自身生長繁殖。這一部分就是廢水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長部分,通常稱為剩餘活性污泥。
活性污泥法的基本流程
活性污泥法是一種應用最廣的廢水好氧生物處理技術,它是指將空氣連續鼓入大量溶解有機污染物的廢水中,經過一段時間,水中即形成生物絮凝體一活性污泥,在活性污泥上棲息、生活著大量的好氧微生物,這種微生物以溶解有機物為食料,獲得能量,並不斷增長,使廢水得到凈化。它由曝氣池、二次沉澱池、曝氣系統及污泥迴流系統等組成。由初次沉澱池流出的廢水與二次沉澱池底部迴流的活性污泥同時進入曝氣池,在曝氣池的作用下,混合液得到足夠的溶解氧並使活性污泥和廢水充分接觸,廢水中的可溶性有機污染物為活性污泥所吸附並為存活在活性污泥上的微生物群體所分解,使廢水得到凈化。
活性污泥處理系統有效運行的基本條件是:
(l)廢水中含有足夠的可溶性易降解有機物,作為微生物生理活動所必需的營養物質:(2)混合液含有足夠的溶解氧:(3)活性污泥在池內呈懸浮狀態,能夠充分地與廢水相接觸:(4)活性污泥連續迴流,及時地排除剩餘污泥,使混合液保持一定濃度的活性污泥:(5)沒有對微生物有毒害作用的物質進入。
活性污泥法的凈化過程
在正常發育的活性污泥的微生物體內,存在著由蛋白質、碳水化合物和核酸組成的生物聚合物,這些生物聚合物是帶有電荷的電介質。因此,由這種微生物形成的生物絮凝體,都具有生理、物理、化學吸附作用和凝聚、沉澱作用,在其與廢水中呈懸浮狀和膠休狀的有機污染物接觸後,能夠使後者失穩、凝聚,並被吸附在活性污泥表面。
活性污泥具有很大的表面積,能夠與混合液廣泛接觸,在較短的時間內,通過吸附作用,就能夠除去廢水中大量的呈懸浮和膠體狀的有機污染物,使廢水的COD值大輻度地下降。
小分子有機物能夠直接在透膜酶的催化作用下,透過細胞壁被攝入細菌體內,但大分子有機物則首先被吸附在細胞表面,在水解酶的作用下,水解成小分子後再被攝入到細胞體內。一部分被吸附的有機物可能通過污泥排放被去除。
3、廢水的厭氧處理
廢水的厭氧處理原理
廢水的厭氧處理是在沒有游離氧的情況下,以厭氧微生物為主對有機物進行降解,穩定的一種無害化處理方法[。在厭氧生物處理過程中,復雜的有機化合物被降解,轉化為簡單、穩定的化合物,同時釋放能量。其中,大部分能量以CH4的形式出現,可回收利用。同時,僅少量有機物被轉化,合成新的細胞組成部分。
第一階段,可稱為水解、發酵階段。復雜有機物在微生物的作用下進行水解發酵。水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。高分子有機物因相對分子質量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用,因此它們在第一階段被細胞外酶分解為小分子。如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,澱粉被澱粉酶水解為麥芽糖和葡萄糖,這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。而後,這些物質在發酵細菌的細胞內轉化為更簡單的化合物並被分泌到細胞外。發酵是有機化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程,在此過程中,溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸、酸類、乳酸、CO2、H2、H2S、甲胺等。與此同時,酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質。
酸化過程是由大量的、多種多樣的發酵細菌完成的。其中重要的類群有權梭狀芽孢桿菌和擬桿菌。它們大多是嚴格厭氧的,但通常有約1%的兼性厭氧菌存在於厭氧環境中,這些兼性厭氧菌能夠保護嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑制。
第二階段,稱為產氫、產乙酸階段,是由一類專門的細菌,稱為產氫產乙酸菌,將丙酸、丁一酸等脂肪酸和乙醇等轉化為乙酸、C02、HZ。
在標准條件卜,乙醇、丁酸和丙酸不會被降解,因為在這些反應中不產生能。但氫濃度的降低可使這些反應導向產物方向。在運轉良好的反應器中,氫的分壓一般不高於lOPa,平均值約為0. 1 Pa。當作為反應產物之一的氫的分壓如此之低時,乙醇、丁酸和丙酸的降解則可以產生能,即反應的實際自由能成為負值。
在由氫和二氧化碳形成甲烷時,只有在產乙酸產生的氫被產甲烷菌有效利用時,系統中氫才能維持在很低的分壓。根據平均氫分壓可以計算出反應器里一個氫分子平均在0. 5s以內被消耗,這意味著氫分子在其產生後僅僅能移動0. 1 mm的距離。也說明這種生化反應需要密切的共生關系存在於菌種之間。這種現象稱為「種間氫傳遞」。不僅存在著氫的傳遞,有跡象證明「種間甲酸傳遞」也是相當重要的。
第三階段,稱為產甲烷階段。由產甲烷菌利用乙酸、H2、C02,產生CH4。
在厭氧反應器中,所產甲烷的大約70%由乙酸歧化菌產生。在反應中,乙酸中的羧基從乙酸分子中分離,甲基最終轉化為甲烷,羧基轉化為二氧化碳,在中性溶液中,二氧化碳以碳酸氫鹽的形式存在。
已知利用乙酸的產甲烷菌是索氏甲烷絲菌和巴氏甲烷八疊球菌。兩者的生長速率有較大的區別。當乙酸濃度較低時,索氏甲烷絲菌較巴氏甲烷八疊球菌優勢生長。由於索氏甲烷絲菌對底物有更高的親和力,在廢水處理中可能取得較高的有機物去除率,且索氏甲烷絲菌的生長有利於形成品質良好的顆粒污泥。因此這種優勢生長對系統運行是非常有利的。
厭氧消化微生物
1、發酵細菌(產酸細菌)
主要包括梭菌屬、擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、真菌屬和雙歧桿菌屬等。
這類細菌的書要功能是先通過胞外酶的作用將不溶性有機物水解成可溶性有機物,再將可溶性的大分子有機物轉化成脂肪酸、醇類等。研究表明,該類細菌對有機物的水解過程相當緩慢,pH和細胞平均停留時間等因素對水解速率的影響很大。不同的有機物的水解速率不同,如類脂的水解就很困難。因此當處理的廢水中含有大量類脂時,水解就會成為厭氧消化過程的限速步驟。但產酸的反應速率較快,並遠高於產甲烷反應。
發酵細菌大多數為專性厭氧菌,按其代謝功能,發酵細菌可分為纖維素分解菌、半纖維素分解菌、澱粉分解菌、蛋自質分解菌和脂肪分解菌。
2、產氫產乙酸細菌
產氫產乙酸菌包括互營單胞菌、互營桿菌屬、梭菌屬和暗桿菌屬等。這類細菌能把各種揮發性脂肪酸降解為乙酸和H2。
3、產甲烷細菌
產甲烷菌分為兩類:一類主要利用乙酸產生甲烷,另一類數量較少,利用氫和二氧化碳的合成生成甲烷。
厭氧反應中的硫酸鹽還原
在處理含硫酸鹽或亞硫酸鹽廢水的厭氧反應器中,這些含硫化合物會被細菌還原。硫酸鹽和亞硫酸鹽會被硫酸鹽還原菌(SRB)在其氧化有機污染物的過程中作為電子受體而加以利用。SRB將硫酸鹽和亞硫酸鹽還原為硫化氫,會使甲烷產量減少。
根據所利用底物的不同,SRB可被分為三類:
氧化氫的硫酸鹽還原菌(HSRB);
氧化乙酸的硫酸鹽還原菌(ASRB);
氧化較高級脂肪酸的硫酸鹽還原菌(FASRB)。
有機物的降解中少量硫酸鹽的存在不會影響處理過程,但與甲烷相比,硫化氫在水中的溶解度要大得多,每克以硫化氫形式存在的硫相當於2克COD,因而在處理含硫廢水時,盡管有機物的氧化已相當不錯,COD的去除率卻不令人滿意。
4、抗生素廢水的活性炭吸附
活性炭水處理的特點
活性炭吸附技術用於醫葯、化工及食品工業等方面,在國內外有多年的歷史。活性炭水處理的特點為:
1、活性炭對水中有機物有卓越的吸附特性
由於活性炭具有發達的細孔結構和巨大的比表面積,因此對水中溶解的有機污染物,如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產品等具有較強的吸附能力,而且對用生物法和其它化學法難以去除的有機污染物,如色度、異臭、亞甲藍表面活性物質、除草劑、殺蟲劑、農葯、合成洗滌劑、合成染料、胺類化合物及許多人工合成的有機化合物等都有較好的去除效果。
2、活性炭對水質、水溫及水量的變化有較強的適應能力,對同一種有機物污染物的污水,活性炭在高濃度或低濃度時都有較好的去除效果。
3、活性炭對某些重金屬化合物也有較強的吸附能力,如汞、鉛、鐵、鎳、鉻、鋅、鑽等,因此,活性炭用於電鍍廢水、冶煉廢水處理上也有很好的效果。
4、活性炭水處理裝置佔地面積小,易於自動控制,運行管理簡單。
5、飽和炭可經再生後重復使用,不產生二次污染。
6、可回收有用物質,如處理高濃度含酚廢水,用鹼再生後可回收酚鈉鹽。
活性炭吸附的基礎理論
固體表面由於存在著未平衡的分子引力或化學鍵力,而使所接觸的氣體或溶質被吸引並保持在固休表面上,這種表面現象稱為吸附。固體都有一定的吸附作用,但具有實用價值的吸附劑是比表面積較大的多孔性固體。活性炭就因為具有較大的比表面積而具有較高的吸附能力,可用作吸附劑。
吸附劑與被吸附物質之間是通過分子間引力(即范德華力)而產生吸附的,稱為物理吸附;吸附劑與被吸附物質之間產生化學作用,生成化學鍵引起吸附的,稱為化學吸附離子交換吸附是指一種吸附質的離子,由於靜電引力,被吸附在吸附劑表面的帶電點上。
活性炭的吸附速度
吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時間內所吸附的物質量。在廢水中,吸附速度決定了廢水和吸附劑的接觸時間。吸附速度越快,所需的接觸時間越短,吸附設備容積也越小。
吸附速度決定於吸附劑對吸附質的吸附過程。多孔吸附劑對溶液中吸附質吸附過程基本上可分為三個連續階段:第一階段稱為顆粒外部擴散階段,吸附質從溶液中擴散到吸附劑表面:第二階段稱為顆粒孔隙擴一散階段,吸附質在吸附劑孔隙中繼續向吸附點擴散:第三階段稱為吸附反應階段,吸附質被吸附在吸附劑孔隙內的表面上。一般而言,吸附速度主要由膜擴散速度或孔隙擴散速度來控制。
由實驗得知,顆粒外部膜擴散速度與溶液濃度成正比。對一定重量的吸附劑,膜擴散速度還與吸附劑的表面積的大小成正比。因為表面積與顆粒直徑成反比,所以顆粒直徑越小,膜韋、一散速度就越大。另外,增加溶液和顆粒之間的相對運動速度,會使液膜變薄,可以提高膜擴散速度。
孔隙擴散速度與吸附劑孔隙的大小及結構、吸附質顆粒大小及結構等因素有關。一般來說,吸附劑顆粒越小,孔隙擴散速度越快,即擴散速度與顆粒直徑的的較高次方成反比。因此,採用粉狀吸附劑比粒狀吸附劑有利。其次,吸附劑內孔徑大可使孔隙擴散速度加快,但會降低吸附量。
影響活性炭吸附的因素
1、吸附劑的理化性質
吸附劑的種類不同,吸附效果也不一樣。一般是極性分子(或離子)型的吸附劑容易吸附極性分了(或離子)型的吸附質,非極性分子型的吸附劑容易吸附非極性分子型的吸附質。由於吸附作用是發生在吸附劑的內外表面上,所以吸附劑的比表面積越大,吸附能力就越強。另外,吸附劑的顆粒大小、孔隙構造和分布情況,以及表面化學特性等,對吸附也有很大的影響。
2、吸附質的物理化學性質
吸附質在廢水的溶解度對吸附有較大的影響。一般來說,吸附質的溶解度越低,越容易吸附。吸附質的濃度增加,吸附量也是隨之增加:但濃度增加到一定程度後,吸附量增加很慢。如果吸附質是有機物,其分子尺寸越小,吸附反應就進行得越快。
3、廢水的pH值
pH值對吸附質在廢水中的存在形態(分子、離子、絡合物等)和溶解度均有影響,因而其吸附效果也就相應地有影響。廢水pH值對吸附的影響還與吸附劑性質有關。例如,活性炭一般是在酸性溶液中比在鹼性溶液中有較高的吸附率。
4、溫度
吸附反應通常是放熱的,因此溫度越低對吸附越有利。但在廢水處理中,一般溫度變化不大,因而溫度對吸附過程影響很小,實踐中通常在常溫下進行吸附操作。
5、共存物的影響
共存物質對主要吸附質的影響比較復雜。有的能相互誘發吸附,有的能相當獨立地被吸附,有的則能相互起千擾作用。但許多資料指出,某種溶質都以某種方式與其他溶質爭相吸附。因此,當多種吸附質共存時,吸附劑對某一種吸附質的吸附能力要比只含這種吸附質時的吸附能力低。懸浮物會阻塞吸附劑的孔隙,油類物質會濃集於吸附劑的表面形成油膜,它們均對接觸時間吸附有很大影響。因此在吸附操作之前,必須將它們除去。
6、接觸時間
吸附質與吸附劑要有足夠的接觸時間,才能達到吸附平衡。吸附平衡所需時間取決於吸附速度,吸附速度越快,達到平衡所需時間越短。
四、研究結果(廢水處理試驗結論)
1、針對此種廢水,其混凝處理的最佳條件為:混凝劑品種為三氯化鐵,質量百分比濃度為10%,每lL廢水中需投加此種混凝劑0.2ml,其最適pH值為7
2、進行廢水的生化處理,可知廢水中含有大量的隋性物質、難降解物質。
3、在T=33士1℃的條件下,確定其厭氧水解常數
4、由於廢水中含有多種有機化合物,在用活性炭進行吸附試驗時,表現了一定的競爭作用,活性炭總吸附量不高。
5、對於厭氧處理中的硫酸鹽,它的去除與廢水中所含的COD有一定的關系。詳細資料摘自:http://wenku..com/link?url=-rZYzotwVqhEibE74YEzhcMF_gxdXU3ZhB0sJEQVO8NtKcdqDwSeh_m6m-fjJY7ooOxeuuSJvT_2rnAuTtVNHi4TdsfeE3r-0esoZroDqEm www.juheliusuantie.com.cn 詳情請到網路文庫了解

Ⅲ 請教:實驗室廢水處理方法和裝置

實驗室廢水含有酸、復鹼、有機制污染物、重金屬離子、病原微生物,PH 值變化幅度大,COD 濃度高,主要分為三大類:

1、有機廢水:主要來源是實驗試劑、溶劑;
2、無機廢水:主要來源是酸鹼試劑、重金屬試劑;
3、生物致病廢水:主要來源是微生物培養、血液生化實驗,血站、疾控中心等;

實驗室廢水排放標准:【GB8978-1996】《污水綜合排放標准》;
主要檢測指標是:重金屬、PH值、懸浮物、色度、COD、大腸桿菌等。

實驗室廢水處理比較成熟的方法及設備:
1、重金屬混凝共沉工藝:去除重金屬、懸浮物、色度;
2、PH自動調節工藝:酸鹼廢水自動調節PH值;
3、臭氧氧化消毒工藝:有機廢水降解、去除COD、殺滅大腸桿菌;
4、醫療廢水按要求還要投二氧化氯;
5、實驗室廢水處理凈化裝置:一體化組合工藝處理,全自動運行

Ⅳ 生活污水的解決關鍵 問題是什麼

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

美國富美生物工程有限

Ⅳ 實驗室廢水處理用什麼設備

CWL-M型離心萃取機處理實驗室廢水

Ⅵ 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。

Ⅶ 污水處理廠污泥處理目前國際上最先進的工藝

污水處理廠污泥處理目前國際上最先進的工藝:包含減容、安穩、無害化和綜合使用回四個方面。
工答藝流程是:完善的污泥處置技術為:剩下污泥→污泥濃縮→污泥消化→污泥脫水→泥餅。
簡介:
將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處置及結尾使用,稱為污泥的處置。

Ⅷ 生活污水處理裝置中的sbr和mbr是什麼意思

為兩種污水處理工藝來,具體解源釋如下:

SBR是序批式活性污泥法的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。它的主要特徵是在運行上的有序和間歇操作,SBR技術的核心是SBR反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一池,無污泥迴流系統。尤其適用於間歇排放和流量變化較大的場合。目前在國內有廣泛的應用。潷水器是該法的一項關鍵設備。
MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。按照膜的結構可分為平板膜、管狀膜和中空纖維膜等 ,按膜孔徑可劃分為超濾膜、微濾膜、納濾膜、反滲透膜等。

Ⅸ 有誰能較系統的說明污水處理系統的原理與步驟

污水處理系統污水處理為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求,並對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業,交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。下面介紹幾種常見的污水處理系統。 一、SPR高濁度污水處理系統 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,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。 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。 二、連續循環曝氣污水處理系統(CCAS) (一)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。 (二)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。 (三)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。 三、農村生活污水無動力多級厭氧復合生態處理系統 農村生活污水無動力多級厭氧復合生態處理系統技術適用於分散戶廚房、洗衣、洗澡等低濃度農村生活污水的處理,尤其適合有地勢差異的分散戶或2~5聯戶的農村生活污水處理。眉山市青神縣黑龍鎮羅出村及龍女村可以使用該技術。 厭氧生物專家G.lettinga教授斷言,厭氧處理生物技術如果有適合的後處理方法相配合,可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段,這一模式比傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力,尤其適合發展中國家的情況。 1.基本原理 針對我國當前資金短缺、能源不足與污染日益嚴重的現狀,厭氧處理技術是特別適合我國國情的一項技術。但因為單獨的厭氧對氮、磷等營養元素基本上沒有去除能力,污水中的氮、磷會使水體富營養化。同時單獨的厭氧處理也不能很好地去除病菌,厭氧出水通常情況下不能達到國家的排放標准。因此,單獨的厭氧處理還只能作為一種預處理,必須選擇合適的後續處理單元。 基於上述背景,針對獨戶或聯戶生活污水的處理,基本形成一套成熟的厭氧處理與生態床相結合的處理方法,簡稱無動力多級厭氧復合生態處理系統。 該系統主要由2~3格厭氧池和1格比表面積較大的砂礫石、細土等為基質的復合生態床組成,其中各池之間靠管道連通,污水在池內停留的時間為5~7天。生活污水經過厭氧處理,生活污水中懸浮物可以沉澱,難降解有機污染物被厭氧微生物轉化為小分子有機物。復合生態床表面可種植水生生物。 復合生態床除起到過濾作用外,有機物的床體還能夠提高處理效果。一是植物的生長改變生態床的流態,生長的植物根系和莖桿對水流的阻礙作用有利於均勻布水,延長水力停留時間;二是植物的根系創造有利於各種微生物生長的微環境,植物根莖的延伸會在植物根系附近形成有利於硝化作用的好氧微區,同時在遠離根系的厭氧區里含有大量可利用的碳源,這又提供了反硝化條件;三是植物生長對各種營養物尤其是硝酸鹽氮具有吸收作用。 污水經厭氧「粗」處理後,後續「精」處理單元的負荷相對較小,這樣可以節省生態床的佔地面積,污水中的懸浮物經厭氧反應器處理後,大部分能被有效地去除,這樣也可以防止生態床堵塞。因此,這種組合不但能有效地去除有機物,還能有效解決目前污水處理中難以做到的氮、磷皆能達標的難題。 2.技術流程 無動力多級厭氧復合生態處理系統工藝流程如下: 污水-污水收集系統(管道)-3格厭氧發酵處理池 - 復合生態床 工藝說明如下: (1)污水收集系統 該系統處理對象一般為廚房和洗浴房產生的污水,將下水道等與污水管道之間採用暗槽連接,並在入井口處設一格柵以去除較大的顆粒物。 (2)處理池由厭氧發酵池和復合生態系統床組成,形成一體化結構 厭氧發酵池由3個格組成。厭氧發酵的第1格主要是用來調節水量,同時在某種程度上也具有均勻水質和初沉的作用;第2、3格對污水中有機物進行有效降解,有利於復合生態床處理。 處理池總容積的計算:V=Q*T 式中 V-升流池設計容積(m ) Q-預計升流池處理水量(m /h) T-污水在升流池中停留時間(h) T一般取為6~7天,V-目前在農村示範成功的池型有3 m 和4.5m 。 (3)復合生態床結構 復合生態床是處理系統中的主要構築物,是一個或兩個滲濾池組合而成的矩形的磚結構物。池內裝有沙礫和人工土等基質。 (4)沙礫和人工土的組成和厚度 Ⅰ沙礫層由不同粒徑沙礫組成,一般分為3~4層,沙礫採用多孔、比表面積大的無機基質。 Ⅱ人工土的選配 土壤中存在種類繁多,數量龐大的各種細菌、真菌、放線菌、藻類、原生動物等,是維持土壤、完成生態系統功能中物質和能量轉化不可缺少的組成部分,它們是土壤生態系統中物質和能量循環的分解者和轉化者。因此,人工土應選擇沙、高肥力的耕層壤質土和草炭為原料。人工土的厚度一般為10~20cm。 3.技術特點 該處理系統工藝流程簡單,出水水質好,抗沖擊能力強,無需採用人工曝氣、污泥迴流、混合攪拌等措施,也就不存在大型的處理機械和復雜的操作控制系統,所以運行工作極為簡單,不需要大量訓練有素的操作管理人員,非常適宜目前我國農村迫切需要經濟、高效、節能、技術先進可靠的污水處理工藝和技術。

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