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住宅污水处理结构图

发布时间:2020-12-15 04:00:44

① 化粪池的构造图及原理

化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵的原理,去除生活污水中悬浮性有机物的处理设施, 属于初级的过渡性生活处理构筑物。

一般来说,现在农村最常用的是三格式化粪池。这种化粪池由三个相连的池子组成,中间由过粪管联通。主要是利用厌氧发酵、中层过粪和寄生虫卵比重大于一般混合液比重而易于沉淀的原理。

污水进入化粪池经过12~24h的沉淀,可去除50%~60%的悬浮物。沉淀下来的污泥经过3个月以上的厌氧发酵分解,使污泥中的有机物分解成稳定的无机物,易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥,改变了污泥的结构,降低了污泥的含水率。定期将污泥清掏外运,填埋或用作肥料。

② 造纸污水处理系统脉冲布水器结构与工作原理(最好有图纸)

就是废水连续小流量流入一个中间储水器,待液位上升至一定高度后由于虹吸作用储水器内的水瞬间大流量进行脉冲布水,脉冲过程是周期间断性完成.具体原理详见附图.

③ 1#塑料化粪池的尺寸是多少

尺寸:3070X1430X1900,容量2立方米。

塑料化粪池材质抗腐,使用寿命长,该产品采用高强度玻璃纤维与不饱和聚酯树脂复合而成,无腐蚀、抗酸碱、不易老化、不变形。产品本体结构采用环向密集波纹体结构,抗压、抗冲击强度高,经久耐用。

化粪池施工主要包括土方挖填,化粪池、进、排水管道等。依据先地下后地上的原则从下往上逐层安排施工,施工时先从化粪池基础,后开始化粪池结构、地下管线施工。化粪池为埋在地下工程;根据设计图纸钢筋砼施工分二次浇捣施工,盖板为预制盖板。 

(3)住宅污水处理结构图扩展阅读:

化粪池的停留时间是关系污水处理效果和化粪池容积与造价的重要指标。停留时间过短, 则污水处理效果差;停留时间过长,又增加化粪池容积与造价,且布置困难。停留时间的取定,应兼顾污水处理效果与建设造价两方面因素因考虑到发酵产生气泡对沉淀要求的层流状态的影响,化粪池流线转折多对沉淀的不利影响,生活污水排放的瞬时变化大对进水流量均匀的影响,化粪池的停留时间应留有余地。

《规范》要求:停留时间取12~24小时。实践证明:停留时间不宜少于12小时,以保证污水处理效果。上元门水厂宿舍区化粪池的停留时间为24小时。

④ 谁有工业厂房的污水处理池、应急池和循环水池的建筑图啊,就是它的基本构造及尺寸

您还是去网易给排水论坛上去下载吧,那里挺多的。

⑤ 污水处理工程图纸都是由哪几个专业的图纸组成

工艺(含给排水)、结构、电气(含自控)、建筑

⑥ 污水处理中接触氧化池的并联是怎么一回事从结构图上和串联有什么区别

假如,接触氧化池分A座和B座。
串联:污水经过A座处理,再流入B座被B处理,然后进入下一个工艺
并联:污水在A座、B座前,分成两道,分别进入A座,B座。A,B同时处理后,汇合,进入下一个工艺

⑦ 污水处理串级仪表控制系统怎么设计,要有结构图和原理啊!哪位大神帮帮忙,急急急....................

污水处理厂自控系统现状
及发展趋势

1 某污水处理厂自控系统现状概述

某市某污水处理厂自控系统是通过使用自动化技术、计算机技术、网络技术、图形技术等构成的综合自动化系统,是在确保达到规定的技术要求及污水处理过程优质可靠运行、排放达标的目标前提下,将污水处理厂管理、调度、现场控制等功能集成在网络环境下,通过PLC和网络技术,为实现污水处理过程的管控一体化及综合信息处理构建的信息平台。根据污水处理厂实际情况及工艺要求,污水厂自控系统采用集散型控制和现场总线相结合的系统模式,由管理级和现场控制二级控制系统组成,管理级与控制级通过10/100M以太网通信,即自控系统是由中央控制室计算机和现场级各PLC控制单元组成的两个层次的集散式控制系统(DCS)。集散式控制系统是一个融合了自动控制技术、计算机技术、通信技术、CRT显示技术于一体的高科技控制装置,是用于生产管理、数据采集和各种过程控制的处于新技术前沿的新型控制系统。通过通信网络将中央级监控总站和若干个现场控制总站连接起来,构成集中管理、分散控制的计算机测控管理系统,简称集散式控制系统。DCS系统克服了集中控制系统危险度集中、可靠性差、系统不易扩展、控制电缆用量大等缺陷,实现了真正的信息、管理及调度集中,而将功能及危险分散,如中控室计算机故障各现场分站仍能独立和稳定工作,从根本上提高了系统的可靠性。某污水处理厂自控系统层次结构见图1,自控系统构成见图2。
1.1 现场控制层
现场控制层由现场级各PLC控制单元和现场测控仪表及控制设备组成。控制级由一号现场PLC站、二号现场PLC站、三号现场PLC站、四号现场PLC站4个现场主站构成。管理级采用工控机,该功能层通过PIC实现污水处理厂各工艺段所有过程参数预设、设备运行状态及电气参数的数据采集、设备的控制。并通过工业以太网向中央控制层传送数据和接受其控制指令。系统在该层实现了对粗/细格栅、提升泵站、沉砂池、厌氧池、氧化沟、脱水机房等主要生产环节工艺过程参数及电气设备的控制和保护,确保生产过程安全、稳定、合理、高效的运行。根据工艺控制的要求,对格栅前后压差、泵池液位、厌氧池及氧化沟溶解氧浓度、PH值、进、出水流量、储泥池液位等参数同时进行了监测和控制。各PLC站功能如下:
1) 预处理段控制站PLC1。该PLC工作站设在厂区进水提升泵房控制室,负责监控污水处理厂的预处理工段。其主要控制对象为粗格栅间的粗格栅及进水电动闸门、进水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂装置和砂水分离等设备,此外,还负责进水水量、水质如COD、pH、SS(浊度测量)等参数的在线检测。
主要设备控制方式如下:
粗格栅及细格栅:根据时间间隔PLC自动控制栅耙清除栅渣,同时当格栅前后水位超过给定值时PLC也可自动控制栅耙清除栅渣。并且格栅机、螺旋输送机要联动运行,各设备的启动顺序为先启动螺旋机,后启动格栅机。停机时也要联动,顺序与启动时相反。当输送机有故障时,细格栅停止运行。
进水泵房:进水泵房设三台潜水泵二用一备,液位计两台,并设液位开关。PLC根据泵池水位自动控制水泵运转台数,并根据每台泵的运行时间,自动轮换运行水泵,使水泵运行时间均等。设有上、下限报警,防止水泵干运转。编程中水泵的运行调度就遵循下列原则:保证来水量与抽水量一致,即来多少抽多少;保持泵池高水位运行,这样可降低泵的工作扬程,在保证抽升量的前提下,降低电耗;水泵的开停次数不可过于频繁;保证每台水泵的投运次数及运行时间基本均等。
旋流沉砂池:包括两个旋流沉砂系统,鼓风机、沙水分离器及配套设备按操作员设定的周期间歇性联动运行,任一台设备出现故障时,应报警并关闭其联动的设备。在自动工作方式下,各设备根据PLC预先编好的程序控制各电动机的启停和各电磁阀的开关。
2) 生物处理系统/配电中心站PLC2。该工作站一般设在全厂的配电中心控制室,负责监控污水生物处理工段。其主要控制对象为生物池的水下搅拌器、水下推进器和曝气设备,污泥回流泵房的污泥回流泵、剩余污泥泵,二沉池的刮吸泥机等设备。此外,其还负责生物池DO、ORP、MLSS;污泥泵房pH、MLSS,配电中心的电气参数如:电流、电压、有功功率,无功功率、有功电能、无功电能等参数的在线检测。
主要设备控制方式如下:
回流污泥泵和剩余污泥泵的控制: 回流污泥量调节的任务是为了保证生化处理系统混合液浓度维持在一定的范围内。被调节量为活性污泥回流到厌氧池中污泥量。电磁流量计安装在回流污泥官道上。回流泥量调节采用回流污泥泵运行台数来实现,根据进水流量比例调节,回流比可在PLC上预设或在中控室计算机上设定。;剩余污泥泵运行遵循以下原则:A 按时间间隔自动运行。B 污泥缓冲池低液位时剩余污泥泵运行。C 污泥缓冲池高液位时停泵。D 泵阀实现联运控制。
氧化沟:二座厌氧池设6台搅拌器、搅拌器连续运行。二座氧化沟分别在外沟安装8台曝气机、中沟及内沟安装4台曝气机。同时分别在外、中、内沟设有1台溶解氧测定仪,1台ORP测定仪,中沟设1台污浊度测量仪。根据氧化沟中溶氧仪监测的污水中含氧量,控制曝气机的运行台数用以改变充氧量,这样可节省能源。
3) 污水消毒系统/出水泵房站PLC3。该PLC工作站设在出水泵房控制室。其主要控制对象为出水提升泵、切换井电动阀门以及加氯消毒等设备,此外其还负责出水水质如:余氯、COD、流量等参数的在线检测。
4) 污泥处理系统/脱水车间PLC4。该PLC工作站一般设在脱水车间配电间控制室,负责监控污泥处理工段。其主要控制对象为储泥池的搅拌器、电动阀门,脱水车间的进泥泵、脱水机、浓缩机、加药系统等设备。
主要设备控制方式如下:
储泥池:储泥池搅拌器连续运行,可远控运行,设有高、低液位报警(0.5米可设定)、可在上位机上设定液位报警限(4.5米可设定)。
污泥脱水机房:加药系统加以人工手动制动为主,当加药池的低液位无报警时可随时开启加药计量泵。加药系统的运行信号送往PLC。脱水机系统内部的纠编、冲洗由现场控制箱完成,PLC只给出脱水机的启、停命令,并完成与其它相关设备的联动。脱水机系统的启动顺序如下:先启皮带输送机,再启脱水机系统,后启加药系统,最后打开进泥螺杆泵,停机顺序相反,当运行过程中某设备发生故障或缓冲池液位达到设定低液位时,设备将按停机顺序停机,监控管理计算机可对上述设备远控。
另外,在该层还设有通讯模块,也叫通讯管理单元。通讯管理单元是自动控制系统的中间层,负责整个控制系统的信息收集和转发;通讯管理机将PLC、仪表、其它自动控制系统的数据收集整理,然后经光纤传输到后台系统,同时可以将后台下发的各种控制命令转发至相应单元。
目前,污水厂DCS系统的通讯管理单元网络系统绝大多数都是光钎作为传输介质,即中央控制室和厂区若干个现场控制站之间以一个冗余的100Mbps光纤工业以太网组成一个有线数据通讯网络。
1.2 中央控制层
1) 该层又叫后台监控系统层,是系统中信息显示及控制中心,由挂接在工业以太网上的作为操作站的两台监控管理计算机、彩色CRT及两台打印机等设备构成。监控管理计算机系统通过l0/100M网络收集污水处理厂各工艺参数、电气参数及主要设备的运行状态信息,对各种数据进行分析,处理储存,对各类工艺参数做出趋势曲线,完成对污水处理厂各工艺段的集中控制、检测功能,通过简单的操作,可进行系统功能组态、监视、报警、控制参数在线修改和记录全厂各工艺流程。
该层通过组态工具和专用监控软件实现污水处理全过程的测量数据的集中显示与管理、现场各控制单元的控制组态、数据显示的图文组态、实时数据处理、实时控制指令等功能。
2) 后台监控系统主要包括工作站和打印机等设备。比如一个中央控制室最基本的设备配置有:2台监控主机、显示器、投影机、UPS系统、打印机、报警装置等。各设备功能如下:
监控主机:监控计算机通过通讯管理单元收集污水处理厂各工艺参数、电气参数几主要设备的运行状态信息,再通过后台监控系统软件对数据进行分析、处理、储存,对各类工艺参数做出趋势曲线,完成对污水处理厂各工艺段的集中控制、检测功能,通过简单的操作,可进行系统功能组态、监视、报警、控制参数在线修改和设置。
CRT、投影机:直观显示全厂各工艺流程。
UPS系统:不间断电源系统,自控系统必须24h连续运行,所以UPS系统包括至少一组电池和一个整流器。保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘或及时采取措施,使计算机不致因停电而影响工作或丢失数据。
报警装置:报警音箱等。
2 DCS系统的优点:
1) 克服了集中控制系统危险度集中、可靠性差、系统不易扩展、控制电缆大等缺陷
2) 实现了正真的信息、管理及调度集中,而将功能及控制分散
3 存在问题
1) 网络化水平低,其自控系统只是单一的中央控制监控网络,无法实现单位局域网用户和远程网络用户的访问和控制。
2) 自控水平低,只是完成了对设备简单的机械性操作,距智能化自控还有根大差距。
4 污水处理厂自控系统发展趋势
随着计算机技术、网络技术、数据库技术的发展及向自动化领域的渗透,使得自动化系统的体系结构正进行着一场深刻的变革,这种变革直接对污水处理工业的自动化产生了重大影响。自控系统可由原来的单一过程监控升级为二级网络——污水处理运营局域网和过程监控工业以太网构成二级网络,采用“集中管理、分散控制”的原则,构成“纵向分层,横向分站”的网络体系结构。在两级网络架构下,以实时历史数据库和关系数据库为中心,实现控制系统的4个功能层,即现场控制层、过程监控层、运营管理层、远程访问控制层。自控系统层次结构见图3,自控系统构成见图4。
4.l 现场控制层
与上述相同。
4.2 过程监控层
与上述中央监控层相同,另外,在该层可通过安装专业的智能化控制软件,使之能对生产过程中出现的各种数据给予计算、分析,得出目前运行状态是否正常的结论,作为领导层生产调度、工艺调整等参考的依据。
4.3 管理层
该层建立在由管理计算机和数据库服务器组成的局域网上。系统管理员可以通过权限设置为企业局域网不同用户分配不同的权限,领导层可通过建立在该层的关系数据库,查看和调阅污水厂的各种数据,并可通过安装专业的智能化控制软件,使之能对生产过程中出现的各种数据给予计算、分析,得出目前运行状态是否正常的结论,作为领导层生产调度、工艺调整等提供依据,实现污水厂的综合管理等功能;对厂内的一般用户只留有访问部分数据的权限。在该层留有具有网络安全防护的远程数据库用户访问接口,实现授权的用户远程访问数据库。
4.4 远程访问控制层
随着INTERNET的发展和不断完善,远程访问和远程控制已日益应用到各行各业中,水处理行业的远程访问和管理也随之诞生---远程访问控制层。该层使用远程访问服务器、远程监控软件等工具为有权限的远程用户提供服务,实现管理者异地访问、维护和上级主管部门实时监督。按照权限的划分可为远程用户提供如下服务:远程服务端关系数据库访问,远程服务端实时数据库访问,污水处理过程参数、实时数据、历史数据、各种图文客户端显示,实时运行工况画面远程调阅,水质参数在线记录远程监视,数据库远程维护等等。
5 结论
未来污水处理厂自控网络系统是集计算机技术、信息技术、自动化技术、网络技术、智能化技术于一体的系统,水处理工业自动化控制的网络化作业、智能化作业将成为未来发展的主导趋势。

⑧ 谁能说说污水处理厂处理污水的流程,还有平面图.结构图.工艺图什么的

污水泵房、曝气沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、污泥脱水车间、污泥干化车间、回用水车间等。污水经厂外管网收集后进入厂区,先经过格栅及沉砂池去除污水中较大的悬浮物、漂浮物及砂粒,再进入初沉池去除污水中呈悬浮状态的固体污染物并使水质得到均化。污水经过初沉池,便进入曝气池。在曝气池中绝大部分有机污染物被活性污泥中的微生物群分解为二氧化碳和水去除。从曝气池流出的泥水混合液经沉降后即得到了澄清水。污水经厂外管网收集后进入厂区,先经过粗格栅过滤,粗格栅栅条间隙为20毫米,可以去除污水中大块悬浮物和漂浮物,再流经细格栅,细格栅栅条间隙为6毫米,可以滤掉粗格栅未能分离的较大颗粒的固体污染物,从而保护后续处理工段的稳定运行。然后污水进入旋流沉砂池,通过水力旋流作用去除比重较大的无机砂粒污染物后到达初沉池。在初沉池中,以重力分离为基础,去除污水中呈悬浮状态的固体污染物,以减轻曝气池的处理负荷,并使水质得到均化。
污水经过初沉池,便进入污水处理中最重要的构筑物—曝气池。曝气池中含有大量的活性污泥,上面栖息着无数絮状的微生物群。污水与活性污泥在曝气作用下混合并充氧,当污水与这些微生物群接触,微生物细胞壁外的黏液层就能将污水中的有机污染物质予以吸附,并在生物酶的作用下,进行代谢、转化,就这样,绝大部分有机污染物被分解为二氧化碳和水去除了。污水经过曝气池处理后,与部分活性污泥混合流入二沉池,经沉降后,澄清水排放,沉淀污泥大部分回流,少部分为剩余污泥,与初沉污泥一起进行污泥处理和处置。经过上述一串复杂的处理过程,污水中污染物90%以上可以得到去除,水质得以明显的改善,达到甚至优于国家二级排放标准。

⑨ 我想知道污水处理系统中隔油罐的内部结构图,谢谢。

不同原理、不同品牌结构不同。

⑩ 有关于污水处理的知识,详细点,

环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明,为实现经济的持续稳定的发展,必须解决好发展与环境保护的矛盾。随着我国社会和经济的高速发展,城市环境污染特别是水污染的问题日趋严重。城镇生活污水的排放量逐年增加,2002年全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨,比上年增加1.5%。其中工业废水排放量207.2亿吨,比上年增加2.3%;城镇生活污水排放量232.3亿吨,比上年增加0.9%,其中仅有10%得到处理。[1]生活污水中含有较高的氮、磷等营养物质,未经处理直接排入江河湖海,是导致水域富营养化污染的主要原因。2002年监测数据显示,辽河、海河水系污染严重,劣V类水体占60%以上;淮河干流水质以III-V类水体为主,支流及省界河段水质仍然较差;黄河水系总体水质较差,干流水质以III-IV类水体为主,支流污染普通严重;松花江水系以III-IV类水体为主;珠江水系水质总体良好,以II类水体为主;长江干流及主要一级支流水质良好,以II类水体为主。由于“污染性”造成的水资源短缺,已成为严重制约我国社会经济持续发展的突出问题,丞待解决。目前我国水污染控制的重点已从以工业点源为主,逐步转变为以城市污水污染为主的控制。根据预测 [2],到2010年我国城市污水排放总量为1050亿m3,城市污水处理率要达到50%,预计需新建污水处理厂1000余座,而决定城市污水处理厂投资和运行成本的主要因素是污水处理工艺和技术的选择,因此开发适合我国国情的、高效、低耗、能满足排放要求、基建和运行费用低的污水处理新技术和新工艺,具有十分重要的现实意义。
二、生活污水处理工艺研究和应用领域共同关注的问题
长期以来,城市生活污水的二级生物处理多采用活性污泥法,它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好等优点。但却普遍存在着基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题,且不能去除氮、磷等无机营养物质。对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家,从可持续发展的角度来看,并不适合中国国情。由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:
(1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀现象;工艺设备不能满足高效低耗的要求。
(2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必要增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂。
(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展。已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题,就要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
三、生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究发展
在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高,耐冲击负荷性能好,产泥量低,占地面积少,便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
1.生物膜法净化污水机理
污水中有机污染物质种类繁多,成分复杂。但对于生活污水来说,其有机成分归纳起来主要包括:蛋白质(40%-60%),碳水化合物(25%-50%)和油脂(10%),此外还含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物,由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生长和繁殖,由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构,因此生物膜通常具有孔状结构,并具有很强的吸附性能。
生物膜附着在载体的表面,是高度亲水的物质,在污水不断流动的条件下,其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质,在膜的表面上和一这深度的内部生长繁殖着大量的微生物及微型动物,形成由有机污染物 →细菌→原生动物(后生动物)组成的食物链。生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物群落组成。其中细菌一般有:假单苞菌属、芽苞菌属、产碱杆菌属和动胶菌属以及球衣菌属,原生动物多为钟虫、独缩虫、等枝虫、盖纤虫等。后生动物只有在溶解氧非常充足的条件下才出现,且主要为线虫。污水在流过载体表面时,污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附,并通过氧向生物膜内部扩散,在膜中发生生物氧化等作用,从而完成对有机物的降解。生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物,而在生物膜的内层微生物则往往处于厌氧状态,当生物膜逐渐增厚,厌氧层的厚度超过好氧层时,会导致生物膜的脱落,而新的生物膜又会在载体表面重新生成,通过生物膜的周期更新,以维持生物膜反应器的正常运行。
生物膜法通过将微生物细胞固定于反应器内的载体上,实现了微生物停留时间和水力停留时间的分离,载体填料的存在,对水流起到强制紊动的作用,同时可促进水中污染物质与微生物细胞的充分接触,从实质上强化了传质过程。生物膜法克服了活性污泥法中易出现的污泥膨胀和污泥上浮等问题,在许多情况下不仅能代替活性污泥法用于城市污水的二级生物处理,而且还具有运行稳定、抗冲击负荷强、更为经济节能、具有一定的硝化反硝化功能、可实现封闭运转防止臭味等优点。
通过人工强化作用将生物膜引入到污水处理反应器中,便形成了生物膜反应器。近年来,物物膜反应器发展迅速,由单一到复合,有好氧也有厌氧,逐步形成了一套较完整的生物处理系统。
填料是生物膜技术的核心之一,它的性能对废水处理工艺过程的效率、能耗、稳定性以及可靠性均有直接关系。
2、厌氧生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究进展
(1)、复杂物料的厌氧降解阶段
在废水的厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。在此过程中,不同的微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成复杂的生态系统。对复杂物料的厌氧过程的叙述,有助于我们了解这一过程的基本内容。所谓复杂物料,即指那些高分子的有机物,这些有机物在废水中以悬浮物或胶体形式存在。
复杂物料的厌氧降解过程可以被分为四个阶段。
水解阶段:高分子有机物因相对分子质量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。因此它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。
发酵(或酸化)阶段:在这一阶段,上述小分子的化合物在发酵细菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸(简写作VFA)、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时,酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质,因此未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。
产乙酸阶段:在此阶段,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。
产甲烷阶段:这一阶段里,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
在以上阶段里,还包含着以下这些过程:a、水解阶段里有蛋白质水解、碳水化合物的水解和脂类水解;b、发酵酸化阶段包含氨基酸和糖类的厌氧氧化与较高级的脂肪酸与醇类的厌氧氧化;c、产乙酸阶段里有从中间产物中形成乙酸和氢气和由氢气和 氧化碳形成乙酸;d、甲烷化阶段包括由乙酸形成甲烷和从氢气和二氧化碳形成甲烷。除以上这些过程之外,当废水含有硫酸盐时还会有硫酸盐还原过程。复杂化合物的厌氧降解可以利用图来表述(见图1)
(2)厌氧生物膜法处理工艺的应用研究进展
a、厌氧滤器(AF)
厌氧滤器是60年代末由美国McCarty 等在Coulter等研究基础上发展并确立的第一个高速厌氧反应器。传统的好氧生物系统一般容积负荷在2KgCOD/(m3?d)以下。而在AF发明之前的厌氧反应器一般容积负荷也在4-5kgCOD/(m3?d)以下。但AF在处理溶解性废水时负荷可高达10-15 kgCOD/(m3?d)。[4]因此AF的发展大大提高了厌氧反应器的处理速率,使反应器容积大大减少。
AF作为高速厌氧反应器地位的确立,还在于它采用了生物固定化的技术,使污泥在反应器内的停留时间(SRT)极大地延长。McCarty发现在保持同样处理效果时,SRT的提高可以大大缩短废水的水力停留时间(HRT),从而减少反应器容积,或在相同反应器容积时增加处理的水量。这种采用生物固定化延长SRT,并把SRT和HRT分别对待的思想推动了新一代高速厌氧反应器的发展。
SRT的延长实质是维持了反应器内污泥的高浓度,在AF内,厌氧污泥的浓度可以达到10-20gVSS/L。AF内厌氧污泥的保留由两种方式完成:其一是细菌在AF内固定的填料表面(也包括反应器内壁)形成生物膜;其二是在填料之间细菌形成聚集体。高浓度厌氧污泥在反应器内的积累是AF具有高速反应性能的生物学基础,在一定的污泥比产甲烷活性下,厌氧反应器的负荷与污泥浓度成正比。同时,AF内形成的厌氧污泥较之厌氧接触工艺的污泥密度大、沉淀性能好,因而其出水中的剩余污泥不存在分离困难的问题。由于AF内可自行保留高浓度的污泥,也不需要污泥的回流。
在AF内,由于填料是固定的,废水进入反应器内,逐渐被细菌水解酸化、转化为乙酸和甲烷,废水组成在不同反应器高度逐渐变化。因此微生物种群的分布也呈现规律性。在底部(进水处),发酵菌和产酸菌占有最大的比重,随反应器高度上升,产乙酸菌和产甲烷菌逐渐增多并占主导地位。细菌的种类与废水的成分有关,在已酸化的废水中,发酵与产酸菌不会有太大的浓度。
细菌在反应器内分布的另一特征是反应器进水处(例如上流式AF的内部)细菌由于得到营养最多因而污泥浓度最高,污泥的浓度随高度迅速减少。
污泥的这种分布特征赋予AF一些工艺上的特点。首先,AF内废水中有机物的去除主要在AF底部进行(指上流式AF),据Young和Dahab报道[4], AF反应器在1m以上COD的去除率几乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以内去除的。因此研究者认为在一定的容积负荷下,浅的AF反应器比深的反应器能有更好的处理效率。其次,由于反应器底部污泥浓度特别大,因此容易引起反应器的堵塞。堵塞问题是影响AF应用的最主要问题之一。据报道,上流式AF底部污泥浓度可高达60g/L。厌氧污泥在AF内的有规律分布还使得反应器对有毒物质的适应能力较强,可以生物降解的毒性物质在反应器内的浓度也呈现出规律性的变化,加之厌氧生物膜形成各种菌群的良好共生体系,因此在AF内易于培养出适应有毒物质的厌氧污泥。例如在处理三氯甲烷和甲醛废水中,发现AF反应器内的污泥产生了良好的适应性,这些有毒物质的去除效果和允许的进液浓度逐渐上升。AF同时也具有较大的抗冲击负荷能力。一般认为在相同的温度条件下,AF的负荷可高出厌氧接触工艺2~3倍,同时会有较高的COD去除率。
AF在应用上的问题除了堵塞和由局部堵塞引起的沟流以外,另一个问题是它需要大量的填料,填料的使用使其成本上升。由于以上问题,国外生产规模的AF系统应用也不是很多。据Le-ttinga在1993年估计,国外生产规模的AF系统大约仅有30~40个。[4]
作为升流式厌氧滤池的革新技术——厌氧膜床(S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB),采用较大颗粒及孔隙率的填料代替传统的小粒径填料,有效地解决了反应器的堵塞问题。厌氧膜床具有如下特点:
有效克服了厌氧滤池易堵塞和出水水质差的缺点;
生物固体浓度高,因此可获得较高的有机负荷;
在厌氧膜床内微生物通过附着在填料表面形成生物膜,以及悬浮于填料孔隙间形成细菌聚集体,因此在厌氧膜床内可以保持较高的生物量。因此可缩短水力停留时间,耐冲击负荷能力较强;
启动时间短,停止运行后再启动也较容易;
不需要回流污泥,运行管理方便;
在水量和负荷有较大变化的情况下,耐冲击性较好。
b、厌氧流化床反应器(AFBR)
在流化床系统中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜来保留厌氧污泥,液体与污泥的混合、物质的传递依靠使这些带有生物膜的微粒形成流态化来实现。
流化床反应器的主要特点可归纳如下:
流态化能最大程度使厌氧污泥与被处理的废水接触;
由于颗粒与流体相对运动速度高,液膜扩散阻力小,且由于形成的生物膜较薄,传质作用强,因此生物化学过程进行较快,允许废水在反应器内有较短的水力停留时间;
克服了厌氧滤器堵塞和沟流问题;
高的反应器容积负荷可减少反应器体积,同时由于其高度与直径的比例大于其它厌氧反应器,因此可以减少占地面积。
但是,厌氧流化床反应器存在着几个尚未解决的问题。其一,为了实现良好的流态化并使污泥和填料不致从反应器流失,必须使生物膜颗粒保持均匀的形状、大小和密度,但这几乎是难以做到的,因此稳定的流态化也难以保证。[5]其次,一些较新的研究认为流化床反应器需要有单独的预酸化反应器。同时,为取得高的上流速度以保证流态化,流化床反应器需要大量的回流水,这样导致能耗加大,成本上升。由于以上原因,流化床反应器至今没有生产规模的设施运行。有人认为它在今后应用的前景也不大。[5]
c、厌氧附着膜膨胀床反应器(AAFEB)
厌氧附着膜膨胀床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)是Jewell等人在1974年研究和开发出来的一种污水处理工艺。与生物流化床相比,区别在于载体的膨胀程度。以填料层高度计,膨胀床的膨胀率约为10%~20%,此时颗粒间仍保持互相接触,而流化床则为20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通过对比厌氧膨胀床、滴滤池和活性污泥法等工艺的经济性,发现对于小型污水处理厂而言,厌氧膨胀床后续滴滤池的设计是最为经济的选择,能耗量少,污泥产率量低。但目前此工艺仍主要停留在小试和中试研究阶段。
综上所述,采用厌氧生物膜反应器为主体的厌氧处理技术,作为生活污水处理的核心方法,在技术上已经成熟,并且较之其它方法有独到的一些优势。但是,厌氧方法在浓缩营养物(氮和磷)方面效果不大,同时它仅能除去部分病源微生物。此外,残存的BOD、悬浮物或还原性物质可能影响到出水的质量。所以厌氧生物膜反应器要成为完整的环境治理技术,合适的后处理手段必不可少。
3、好氧生物膜法处理技术——生物接触氧化
生物接触氧化法是由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来的。早在20世纪30年代,已在美国出现生产型装置。当时的生物接触氧化池,填料的材质是砂石、竹木制品和金属制品,主要用于处理低浓度、低有机负荷的污水,它克服了活性污泥法在处理此类污水时,因污泥流失而不能维持正常运行的缺点,并取得了较好的效果。进入70年代,随着大孔径、高比表面积的蜂窝直管填料和立体波纹塑料填料的出现,使生物接触氧化法的应用范围得到拓宽,它不仅可用于处理生活污水,而且可用于处理高浓度有机废水和有毒有害工业废水,与其他生物处理方法相比,展现出了优越性,我国在70年代开始对生物接触氧化法进行了研究,第一座生产性试验装置用于处理城市污水,在处理效果、动力消耗、经济效益和管理维护等方面都明显优于活性污泥法。与活性污泥法比较,生物接触氧化具有以下主要优点:①生物接触化法以填料作为载体,供生物群栖息生长,形成稳定的生态体系,有较高的微生物浓度,一般可达10~20g/l;氧的利用率高,可达10%。具有较高的耐冲击负荷能力和对环境变化的适应能力,剩余污泥量少。②生物接触氧化法可以充分利用丝状菌的强氧化能力且不产生污泥膨胀。并且不需要象活性污泥法那样采用污泥回流以调整污泥量和溶解氧浓度,易于管理和操作。随着十余年的大量实践,对氧化池结构形式、填料的品种和安装方式、供气装置的种类和布置形式等方面进行了不断创新、不断优化。目前,生物接触氧化技术已经广泛应用处理生活污水、生活杂用水和不同有机物浓度的工业废水。
填料是微生物栖息的场所、生物膜的载体。填料的表面生长生物膜,生物膜的新陈代谢过程使污水得利净化。填料的性能直接影响着生物接触氧化技术的效果和经济上的合理性,因而填料的选择是生物接触氧化技术的关键。
填料的特性取决于填料的材质和结构形式。填料的材质应具有分子结构稳定、抗老化、耐腐蚀和生物稳定性好等特性。填料的结构形式应具有比表面积大、空隙率高、硬度高、有布水布气和切割气泡的功能。填料之间的空隙在外力作用下可发生变化,有利于剥落的生物膜及时排出填料区,以及填料的体积应具有可压缩性,并在复原后不发生变形,便于运输和安装。
固定化载体的发展
(1)固定式填料
固定式填料以蜂窝状及波纹状填料为代表,多用玻璃钢、各种薄形塑料片构成。新近有陶土直接烧结生产的陶瓷蜂窝填料,孔形为六角形,孔径在20~100mm之间。由于比表面积小,生物膜量小,表面光滑,生物膜易脱落,填料横向不流通,造成布气不均匀,易堵塞以至无法正常运转,且造价较高,近年来,此类填料已逐渐淘汰。
(2)悬挂式填料
悬挂式填料包括软性、半软性及组合填料、软性填料,理论比表面积大,空隙率>90%,挂膜快,空隙的可变性使之不易堵塞,而且造价低,组装方便,出水稳定,处理效果较好,COD和BOD5去除率达80%以上。但废水浓度高或水中悬浮物较大时,填料丝会结团,大大减少了实际利用的比表面积,且易发生断丝、中心绳断裂等情况,影响使用寿命,其寿命一般为1~2年。半软性填料,具有较强的气泡切割性能和再行布水布气的能力、挂膜脱膜效果较好、不堵塞;COD和BOD去除率在70-80%。使用寿命较软性填料长。但其理论比表面积较小(87-93m2/m3)生物膜总量不足影响污水处理效果,且造价偏高。
组合式填料,是鉴于软性、半软性存在的上述缺点并吸取软性填料比表面积大、易挂膜和半软性填料不结团,气泡切割性能好而设计的新型填料,在填料中央设计半软性部件支撑着外围的软性纤维束,其平面有如盾形,故又称盾式填料。其比表面积1000~2500 m2/m3,空隙率98%-99%,具有挂膜快,生物总量大,不结团等优点。污水处理能力优于软性、半软性填料,在正常水力负荷条件下COD去除率70%-85%,BOD5去除率达80%~90%,与之类似的还有灯笼式(或龙式)和YDT弹性立体填料。
(3)分散式填料
分散式填料包括堆积式、悬浮式填料,种类繁多。特点是无需固定和悬挂,只需将之放置于处理装置之中,使用方便,更换简单。北京晓清环保公司的多孔球形悬浮填料和北京桑德公司的SNP无剩余污泥悬浮填料等,具有充氧性能好,挂膜快,使用寿命长等优点。江西萍乡佳能环保工程公司新近开发的堆积式填料—球形轻质陶料,填料粒径2~4 mm,有巨大的比表面积,使反应器中单位体积内可保持较高的生物量,而且填料上的生物膜较薄,其活性相对较高,具有完全符合曝气生物滤池填料的国际性能标准,在法国承建的我国大连马栏河污水处理厂使用,这是我国新型填料开发的一项重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工艺在生活污水处理中的应用
城市污水经厌氧处理后,在现有的技术条件下,要达到二级出水标准,需要相当长的停留时间,结果使厌氧处理虽然在运行管理费用上占有优势,但在基建投资上却失去了竞争力。因此从微生物和化学角度讲,厌氧处理仅仅提供了一种预处理,它一般需要后处理方能满足新的污水排放标准。印度和南美国家在积极推广应用厌氧生活污水处理技术的同时,普遍意识到由于厌氧处理后氮和磷基本上没有去除,因此对厌氧出水进一步处理很有必要。缺乏合适的后处理技术,是导致厌氧生物处理技术在生活污水处理领域应用缓慢的主要原因之一。虽然已有的小试实验结果表明,两级厌氧系统组合可以获得良好的处理效果。但目前,在实际生产中,应用最为广泛的仍然是厌氧与好氧组合系统。在印度,氧化塘是最常用的后处理方法。经厌氧、氧化塘两级处理后的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分别为87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水处理工程中,以及哥伦比亚Bucarmanga镇的160000人生活污水处理工程中,后处理均采用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厌氧生活污水处理工程中,后处理方法比较多样化,二沉池+氯消毒、淹没滤池+二沉池+氯消毒、氧化沟等,最后直接排入城市污水管网或用于农灌。在日本,城镇生活污水一般采用厌氧消化+好氧活性污泥法联合处理、厌氧滤池+好氧滤池以及厌氧滤池+接触氧化法组合处理。并且最新研制的具有脱氮除磷功能的高级型JOHKASO小型家用生活污水净化器系统,广泛应用于分散处理生活污水方面。[7]厌氧和好氧生物处理技术的组合能够有效的去除大部分有机和无机污染物。厌氧生物专家G·Lettinga教授断言厌氧处理生物技术如果有合适的后处理方法相配合,可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段,这一模式较之于传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力,尤其适合发展中国家的情况。[8]
厌氧-好氧组合处理工艺,充分发挥了厌氧技术节能、好氧技术高效的优势,成为目前污水处理工艺发展的主要趋势。在国外,由上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和好氧生物膜反应器组成的厌氧—好氧组合处理工艺一直是研究的重点,[9,10,11]并针对组合工艺的硝化/反硝化性能和动力学机理展开了较为深入的研究。[12,13]近年来,Ricardo Franci Goncalves等[14,15]进行的小试和中试的研究结果表明,采用UASB和淹没式曝气生物滤池(BF)组合工艺处理生活污水,两段HRT分别为6h和0.17h时系统对CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上,并且该组合系统相对单一的UASB污水处理系统而言,有更好的稳定出水水质的作用。当BF段的污泥回流至UASB段时,厌氧反应器内有机物甲烷化的能力提高,使产气量增加、剩余污泥量减少,可以减少甚至省去污泥浓缩池和消化池。
由于以UASB为主体的厌氧-好氧组合处理工艺,受温度的影响较大,特别是在低温条件下,系统的性能不能得到充分的发挥。Igor Bodik等[16]通过中试试验研究了厌氧折流板生物滤池反应器和淹没式曝气生物滤池组合工艺低温下处理生活污水时的脱氮性能。系统经过一年的运行,在厌氧段和好氧段的水力停留时间分别为15 h和4h的条件下,即使环境温度低于10℃(平均气温5.9℃),对CODcr、BOD5和SS的去除率仍达80%左右。低温使硝化的活性受到一定的影响,温度在4.5-23℃范围内,TKN的去除率在46.4-87.3%间变化,并且该系统也具有一定的反硝化功能,为低温环境下生活污水的脱氮处理提供了参考。
参考资料:http://..com/question/23545633.html?si=4

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