1. 活性污泥法法处理工业废水该如何调整工艺
主要废水的特点。如果是工业园的污水处理厂就比较复杂,一般除了生化处理还需要物化处内理,生化大多数采用A/O法,容运行稳定,脱氮效果好。物化可以用一些氧化和混凝沉淀之类的。
如果是城镇污水的就很简单了,牵涉到需要脱氮除磷的就用AAO,针对高氮的可以用AO,一般的可以用氧化沟。现在很多都用卡鲁塞尔2000氧化沟,可以在氧化沟前面增加厌氧区和缺氧区,形成改良式的氧化沟,也具有脱氮除磷效果。如果自动化水平较高的话,还可以用CASS。
选择工艺的时候主要是看水质水量特点,各种构筑物对水量大小都有一定适应力,水质的话要感觉COD、氮磷情况来决定工艺。同时兼顾排放标准,排放标准要求很高的话,生化后的处理还挺复杂的。
2. 生活污水如何科学处理
生活污水如何科学处理
污水处理目录[隐藏]
【污水处理简介】
【处理程度划分】
【常用处理方法】
【污水处理设施】
【中国污水处理】
【污水处理行业发展】
污水处理工艺技术
一公司正进行污水处理污水处理 (sewage treatment,wastewater treatment):为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求,对其进行净化的过程。
[编辑本段]【污水处理简介】
按污水来源分类,污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等,而生活污水就是日常生活产生的污水。污水处理被广泛应用于建筑、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
[编辑本段]【处理程度划分】
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,
主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,
主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,
进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理装置,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理装置的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理装置,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥装置后,污泥被最后利用。
[编辑本段]【常用处理方法】
一·生产废水篇
1.工业污水的治理方法
一种处理工业污水的方法,属于污水处理技术领域。其是将污水引往集水池,对集水池末尾一格调节pH,用一级溶气水泵提升到一级压力溶气罐,同时吸入空气和聚凝脱色剂,将在一级压力溶气罐内的一级饱和溶气水骤然释放到一级气浮池形成一级处理水;一级处理水溢入缓冲池,再在控制pH用二级溶气水泵将一级处理水提升至二级压力溶气罐内,同时吸入空气和聚凝脱色剂,将二级压力溶气罐内的二级饱和溶气水骤然释放到二级气浮池形成二级处理水并自溢至沉淀池沉淀后排放;一、二级气浮池中的浮泥入浮泥池,压滤成滤饼,滤液回引至集水池。本方法处理的工业污水的CODcr、脱色率、SS、BOD5的去除率分别为80~90%、95%、90%以上、75-80%,符合GB8978-1996一级水排放标准。
2.农业污水的治理方法
农业污水因为分布面广而分散,难于收集也难于治理,所以只能利用生物的作用将污染物去除,譬如将高密度的高效去污菌,直接投入污染水体,以达到净水的目的。
3.医疗污水的治理方法
医院污水处理,通常包括一级处理和二级处理。一般地说,若处理后出水排入市政下水道,通常只进行一级处理;若处理后出水直接排入河道,则需进行一级处理和二级处理;对排放标准严的地......
污水怎么处理?
我们生活的城市一般有两套管网,分别为雨水和污水,还有一些消防用的,饮用水是和这些分开的,污水、雨水经过城市污水处理厂净化后直接排入江河或海洋,或者在一些发达地区,对处理国的污水进行中水会用,但也只是用来冲厕所,洗车等。
我们所饮用的或洗澡用的,都是来自2级以上标准水源地的,不会再让你喝的。
如何处理生活污水
为使污水经过一定方法处理后,达到设定的某些标准,排入水体、排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等。
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理装置,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理装置的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理装置,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥装置后,污泥被最后利用。
各个处理构筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵执行要消耗大量的能量,占污水厂执行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。
沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统,多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物,或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的物件是SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的执行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池,辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池的主要能耗装置是排泥装置,比如链带式刮泥机,刮泥撇渣机,吸泥泵等,但由于排泥周期的影响,初沉池的能耗是比较低的。
4.生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例,它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能,其基本上是联络执行的,且功率较大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的装置。生物膜法处理装置和活性污泥法相比能耗较低,但目前应用较少,是以后需要大力推广的处理工艺。
5.二次沉淀池
二次沉淀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,能耗比较低。
6.污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池,污泥脱水,干燥都要消耗大量的电能,污泥处理单元的能量消耗是相当大的,这些装置的电耗功率都很大。
针对各个处理构筑物的节能途径
1.污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗,主要是考虑污水......
日常生活污水如何处理的,又排放到何处呢?
日常生活污水经过污水厂的处理加工后二次利用,可以作为水体的补给水,灌溉田地或排放水回用。
1.生活污水定义:
指城市机关、学校和居民在日常生活中产生的废水,包括厕所粪尿、洗衣洗澡水、厨房等家庭排水以及商业、医院和游乐场所的排水等。
2.生活污水中的有害物质:
生活污水中含有大量有机物,如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等;也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵;无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧细菌作用下,易生恶臭物质。
3、生活污水活性污泥法处理工艺有:
(1)普通活性污泥法
(2)阶段曝气活性污泥法
(3)延时曝气活性污泥法
(4)吸附-再生活性污泥法
(5)完全混合活性污泥法
(6)吸附-生物降解活性污泥法
(7)氧化沟
(8)间歇式活性污泥法
4、城市污水经过处理后,有下面几条排放途径:
(1)放纳水体,作为水体的补给水。如下游的河道、湖泊、海边等。排放收纳水中是城市污水处理后最常采用的出路,但排出的处理后的水应达到国家或地方相关的排放标准,否早可能造成收纳水体遭受污染。
(2)灌溉田地。灌溉田地可使处理后的水得到充分利用,但必须符合GB5084-1992《农田灌溉水质标准》使土壤与农作物免遭污染。
(3)排放水回用。排放水回用是最合理的出路,既可以有效地节约和利用有限的宝贵淡水资源,又可减少污水的排放量,减轻其对水环境的污染。城市污水经二级处理和深度处理后回用的范围很广,可以提供给企业工厂作冷却水用,也可以回用于生活杂用,如景观用水、园林绿化用水、浇洒道路、冲厕所等。
处理生活污水的方法主要有什么
由于生活污水处理的核心是生化部分,因此我们称污水处理工艺是特指这部分,如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法(包括厌氧和好氧)处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺,根据污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的生活污水处理方式对投资及执行成本具有决定性的影响。
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、执行费高,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。
自然生物净化处理
自然生物净化处理,主要利用土壤在的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。主要优点为:投资低(征地费l万元/hm 的情况下)、执行费用低、管理简单、需要的操作人员少。可以单独使用,也可相互组成联合处理系统。缺点为:占地面积大。主要处理工艺如下:生活污水一沉淀一氧化塘(土地处理)一快速渗滤(满速渗滤、地表漫流)
人工生物净化和自然生物净化
在土地资源丰富,地价相对便宜的城镇,润德净化建议采用人工生物净化与自然生物净化相结合的方法,在经济不发达地区有其实际意义。
主要处理工艺为:生活污水一沉淀一曝气氧化塘一土地处理(农业灌溉)曝气氧化塘与土地处理都具有执行费用低、耗能少及管理简单等优点。曝气氧化塘能去除部分N、P、病菌和寄生虫。
在我国西北的大多数中小城镇,有可利用的土地资源,应该大力提倡采用自然生物净化工艺处理生活污水。
生活污水的处理方法有什么?
由于生活污水处理的核心是生化部分,因此我们称污水处理工艺是特指这部分,如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法(包括厌氧和好氧)处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺,根据污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的生活污水处理方式对投资及执行成本具有决定性的影响。
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、执行费高,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。
自然生物净化处理
自然生物净化处理,主要利用土壤在的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。主要优点为:投资低(征地费l万元/hm 的情况下)、执行费用低、管理简单、需要的操作人员少。可以单独使用,也可相互组成联合处理系统。缺点为:占地面积大。主要处理工艺如下:生活污水一沉淀一氧化塘(土地处理)一快速渗滤(满速渗滤、地表漫流)
人工生物净化和自然生物净化
在土地资源丰富,地价相对便宜的城镇,采用人工生物净化与自然生物净化相结合的方法,在经济不发达地区有其实际意义。
主要处理工艺为:生活污水一沉淀一曝气氧化塘一土地处理(农业灌溉)曝气氧化塘与土地处理都具有执行费用低、耗能少及管理简单等优点。曝气氧化塘能去除部分N、P、病菌和寄生虫。
在我国西北的大多数中小城镇,有可利用的土地资源,应该大力提倡采用自然生物净化工艺处理生活污水。
管道处理工艺
管道处理工艺是利用输送污水的挂表到加压作为处理装置,并在管内充痒,使污水在输送过程中进行生物处理,以减轻管道末端污水处理厂的负担。生活污水处理厂只需建设沉淀池,不用活性污泥回流,管道处理能力可在较大范围内灵活变化,与普通活性污泥法比较,可节约投资40%,运转费用低,适用与污水输送距离较远的城市(管道长度需6km—l 0km)。
深井曝气
深井曝气是以一深井为曝气池的高效率活性污泥工艺,井直径l m 一6 m ,深度50m一100m。一般利用废井进行改造,投资费用较低。深井曝气具有很高的充痒能力,并能维持很高的混合液污泥浓度,处理效率较普通曝气法提高约5倍,电耗节省40%-50%。其主要优点是高效、低耗、占地少,是目前国内推广应用较好的处理方法。
中国城市的生活污水是怎样处理的
1.洗涤(衣服,食物)洗澡直接排河,有机物及细菌含量很少,水体有自净能力,这些在承受范围内。
2.大便小便那时还没有现在的卫生间排水管道,一般直接在粪坑(缸)内,经过自然分解稳定,定期掏粪做为农作物肥料。
生活污水的处理流程
随着人们生活水平的提高,生活污水排放越来越严重。在这样的形式下,生活污水处理工艺也在不断改进,下面我们来了解一下最新的污水处理工艺流程。曝气生物滤池污水处理工艺流程简介:曝气生物滤池,就是在生物滤池处理装置中设定填料,通过人为供氧,使填料上生长大量的微生物。这种污水处理工艺流程装置由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头,产生的中小气泡经填料反复切割,达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高,处理设施紧凑,可大大节省占地面积,减少反应时间。SBR除磷工艺污水处理工艺流程简介:水体富营养化主要原因是人类向水体排放了大量的氨氮和磷,磷更是水体富营养化的最主要因素。纵观国内污水处理流程工艺,除磷技术一直是困扰污水处理厂执行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂,具有执行成本高,污泥产量大的缺点;前置厌氧的生物除磷工艺具有执行费用低的优点,但是由于完全依赖于微生物的摄磷、释磷作用,难以达到国家污水处理工艺流程的要求。当考虑中水回用时,则更难以达到要求。A/O生物滤池污水处理工艺流程简介:由于我国小城镇居住点分散,污水源分布点多量少,城镇级污水厂的规模多低于10000吨/日。目前国内大中型城市污水处理厂经常采用的污水处理工艺有传统活性污泥法、A2/O、SBR、氧化沟等,如果以这些技术建设小城镇污水处理厂会造成由于居高不下的执行费用,无法正常执行。必须针对小城镇的特点采用投资省,执行费用低,技术稳定可靠,操作与管理相对简单的工艺。
污水是怎样处理的?
浅谈水污染的影响与防治
前言:
(一)中国水污染分布与水污染现状
有人说,地球的颜色是绿色的,她孕育着生命,预示着人类的诞生和未来。我说,她是生命的摇篮,人类的母亲,她把全部的爱无私地奉献给人类的子子孙孙。她的确很大,幅员辽阔,但不是无边无际;她的确很美,山青水秀,但不是青春永远;她的确很富,资源广博,但不是取之不尽,用之不竭。
如今,地球生态环境已被人类活动严重破坏。尤其是水的污染更为突出。
水是地球上万物的命脉所在,水滋润万物、哺育生命、创造文明。中国水资源的分布极其不均匀。中国的人均水资源占有量低于500立方米,远远低于国际公认的人均所需1000立方米的临界值。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产,损失的年产值达1200亿元,南方一些城市也陆续出现水荒。目前全国600多座城市中,有300多家缺水,其中严重缺水的有108个,缺水量约为1000万吨/天左右。几百万人生活用水紧张。。。。。。
面对“滴水贵如油”的水资源,而人类对它的浪费和污染却是令人痛心的:据统计,全世界污水排放量已达到4000亿立方米,使5.5万亿立方米水体受到污染,占全世界径流总量的14%以上。
(二)水体污染
水是怎样被污染的呢?原因主要有两种:一是自然的,一是人为的。由于雨水对各种矿石的溶解作用,火山爆发和干旱地区的风蚀作用所产生的大量灰尘落入水体而引起的水污染,这属于自然污染。向水体排放大量未经处理的工业废水、生活污水和各种废弃物,造成水质恶化,这属于人为污染。而人们通常所说的水污染主要是指后一种,而且也是最主要的。
1:水体受污染的过程
一般来说,水自身有自净能力。水的自净能力包括稀释扩散、沉淀堆积、氧化还原以及水中微生物对有机物的分解等。大体可以分四段:第一为污染段,由于大量污染物混入,河流水质恶化,水中溶解氧极少,除了细菌以外,其它生物较少,特别是几乎不存在自氧性生物;第二是分解段,分解有机质的生物逐渐繁殖,生物分解活动激烈,大量消耗溶解氧,鱼类难以生存,出现藻类和需氧较低的原生生物等,而在生化需氧量逐渐降低后,水中溶解氧又逐渐增加;第三为恢复段,藻类、鱼类和其它大型生物重新又活泼起来,水质逐渐变清;第四为清水段,溶解氧接近饱和,水质清洁,自净过程到此完成。
2:水体受污染的原因
人类生产活动造成的水体污染中。工业引起的水体污染最严重。如工业废水,它含污染物多,成分复杂,不仅在水中不易净化,而且处理也比较困难。
工业废水,是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别,即使是同类工厂,生产过程不同,其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外,固体废物和废气也会污染水体。。。。。。
农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松,在土壤和地形还未稳定时降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的悬浮物。
还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多,而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收,其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中,通过降雨,经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水,它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液,其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。
世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里,而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。
3:水体污染对人类的危害
污染的水对人体的影响有很......
农村生活的污水怎么处理
农村生活污水处理是将生活污水中的有害物质和污染环境成份清除、降解做无害处理。 农村生活污水处理要着重考虑选用成熟可靠,适合农村特点和实际污水处理适用技术。农村污水处理,可根据实际情况将水质进行中和农用产品,从而达到回用及环保降解排放。
1、稳定塘处理技术
在我国,特别是在缺水干旱地区,稳定塘是实施污水资源化利用的有效方法,近年来成为我国农村生活污水处理着力推广的一项技术。与传统的二级生物处理技术相比,高效藻类塘具有很多独特的性质,对于土地资源相对丰富,但技术水平相对落后的农村地区来说,是一种较具推广价值的。
2、厌氧沼气池处理技术
在我国农村生活污水处理的实践中,最通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益结合的农村生活污水处理方式是厌氧沼气池。它将污水处理与其合理利用有机结合,实现了污水的资源化。污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气,发酵后的污水被去除了大部分有机物,达到净化目的;产生的沼气可作为浴室和家庭用炊;厌氧发酵处理后的污水可用作浇灌用水和观赏用水。在农村有大量可以成为沼气利用的原材料:农作物秸秆和人畜粪便等。
沼气池处理技术已在我国一些地方得到了有效推广和使用。建设沼气池和生活污水厌氧净化池,有效解决人畜粪便、生活污水、垃圾污染等农村环境难题,出现家园清洁和村容整洁的新面貌。
3、土壤渗滤技术
地下土壤渗滤法在我国农村生活污水处理中日益受到重视。在我国北方寒冷地区利用地下土壤渗滤法处理生活污水是可行的,且出水能够作为中水回用.
4、人工溼地处理技术
目前,北京、深圳等都采用了这一农村生活污水处理技术。净化后的水质优于地表水三类标准。浙江、广东、天津和江苏等地还分别在无动力、地埋式厌氧处理系统、雨污分离管网输送集中处理和生物投菌治理污水等技术方式应用方面进行了探索与尝试,也都取得了一定的进展。
3. 求一篇毕业论文 关于工厂污水处理的
您这样直接求论文好吗?
给你思路吧,别全部哦……
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/
4. 某城市污水处理厂,拟采用传统活性污泥法微生物处理主体工艺进行污水处理,出水达到市政杂用水水质标准
进水--粗格栅---提升水泵---细格栅---沉砂池---一沉池(氧化沟的可没有)--污泥法(现在多为氧化沟)内--二沉池--(消毒容)出水。基本都是这样,区别在于污泥法采取的工艺不同,有的是SBR,CASS、活性污泥、接触氧化等等。
一般来说,工艺处理功能分为三步:
预处理(一级处理,物理处理):主要是指去除大粒径的物质也去除部分的有机物质,比如树叶,水中的塑料袋,沙粒等,一般使用格栅间(粗,和细的),沉砂池,沉淀池。
二级处理(主体工艺):去除有机物的主体工艺,使用的工艺多,比如传统活性污泥法,氧化沟法,生物滤池,生物转盘,生物流化床法等。后面要接上二沉池,这个当然要根据主体工艺来确定。
三级处理(深度处理):有些主体工艺去除氮磷效果不是太好,需要再串联工艺,是氮磷达标排放,最后排放之前要进行消毒,这步是必须的,选用的方法根据经济条件而定,包括了加氯消毒,臭氧消毒,紫外消毒。
5. 污水处理工艺说明
污水处理按照处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,属于物理处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水通过污水提升泵提升后,流经格栅或者砂滤器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理,初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
典型的五种工艺
(1)间歇活性污泥法(SBR)
间歇活性污泥法也称序批式活性污泥法(SequencingBatchreactor-SBR),它由个或多个SBR池组成,运行时,废水分批进入池中,依次经历5个独立阶段,即进水、反应、沉淀、排水和闲置。进水及排水用水位控制,反应及沉淀用时间控制,一个运行周期的时间依负荷及出水要求而异,一般为4~12h,其中反应占40%,有效池容积为周期内进水量与所需污泥体积之和。比连续流法反应速度快,处理效率高,耐负荷冲击的能力强;由于底物浓度高,浓度梯度也大,交替出现缺氧、好氧状态,能抑制专性好氧菌的过量繁殖,有利于生物脱氮除磷,又由于泥龄较短,丝状菌不可能成为优势,因此,污泥不易膨胀;与连续流方法相比,SBR法流程短、装置结构简单,当水量较小时,只需一个间歇反应器,不需要设专门沉淀池和调节池,不需要污泥回流,运行费用低。
(2)吸附再生(接触稳定)法
这种方式充分利用活性污泥的初期去除能力,在较短的时间里(10~40min),通过吸附去除废水中悬浮的和胶态的有机物,再通过液固分离,废水即获得净化,BOD5可去除85%~90%左右。吸附饱和的活性污泥中,一部分需要回流的,引入再生池进一步氧化分解,恢复其活性;另一部分剩余污泥不经氧化分解即排入污泥处理系统。分别在两池(吸附池和再生他)或在同一池的两段进行。它适应负荷冲击的能力强,还可省去初次沉淀池。主要优点是可以大大节省基建投资,最适于处理含悬浮和胶体物质较多的废水,如制革废水、焦化废水等,工艺灵活。但由于吸附时间较短,处理效率不及传统法的高。
(3)氧化沟氧化沟是延时曝气法的一种特殊型式。
氧化沟氧化沟是延时曝气法的一种特殊型式。它的平面象跑道,沟槽中设置两个曝气转刷(盘),也有用表面曝气机、射流器或提升管式曝气装置的。曝气设备工作时,推动沟液迅速流动,实现供氧和搅拌作用。与普通曝气法相比,氧化沟具有基建投资省,维护管理容易,处理效果稳定,出水水质好,污泥产量少,还有较好的脱N、P作用,适应负荷冲击能力强等优点。
(4)连续进水周期循环延时曝气活性污泥法(ICEAS)
ICEAS反应器前部设有预反应区(占池容积的10%)。反应池由预反应区和主反应区组成,并实现连续进水,间歇排水。预反应区一般处在厌氧和缺氧状态,有机物在此被活性污泥吸附,该区还具有生物选择作用,抑制丝状菌生长,防止污泥膨胀。被吸附的有机物在主反应区内被活性污泥氧化分解。反应连续进水,解决了来水与间歇进水不匹配的矛盾。但该工艺沉淀效果较差、净化效果变差,易发生污泥膨胀,污泥负荷较低,反应时间长,设备容积增大,投资较大。
(5)生物脱氮除磷工艺(A/A/O)
污水首先进入厌氧池与回流污泥混合,在兼性厌氧发酵菌的作用下,废水中易生物降解的大分子有机物转化为聚磷菌可以吸收小分子有机物(如VFA),并以PHB的形式贮存在体内,其所需的能量来自聚磷链的分解。随后,废水进入缺氧区,反硝化细菌利用废水中的有机基质对随回流混合液带入的NO3-进行反硝化。废水进入好氧池时,废水中有机物的浓度较低,聚磷菌主要是通过分解体内的PHB而获得能量,供细菌增殖,同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内,并以聚磷链的形式贮存起来,随后以剩余污泥的形式排出系统。系统中好氧区的有机物浓度较低,正有利于该区中自养硝化菌的生长。厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能;工艺简单,水力停留时间较短;SVI一般小于100,不会发生污泥膨胀;污泥中磷含量高,一般为2.5%以上;厌氧-缺氧池只需轻缓搅拌,使之混合,而以不增加溶解氧为度;沉淀池要避免发生厌氧-缺氧状态,以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀;脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中挟带DO和硝酸态氧的影响,因而脱氮除磷效果不可能提高。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
污水处理项目建设过程
污水处理工程是城市市政建设、工业企业建设或排污达标治理的一个重要部分,其建设须按国家基本建设程序进行,现行的基本建设程序一般分编制项目建议书、项目可行性研究、项目工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收、运行调试和达标验收几个步骤。这些建设步骤基本包括了项目建设的全过程,它们也可划分为三个阶段。
第一阶段项目立项阶段。该阶段需根据城市市政规划或环境保护部门要求,分析项目建设的必要性和可行性。本阶段以确定项目为中心,一般由建设单位或其委托的设计研究单位编制项目建议书和项目可行性研究报告,通过国家计划部门、投资银行或企业计划部门论证便可获得立项,对于某些小规模项目,只编制污水处理工程方案设计,并通过投资部门的论证便可立项。第二阶段工程建设阶段。包括工程设计、工程和设备招投标、工程施工、竣工验收等过程。
设计的前期工作
设计的前期工作主要是可行性研究,以可行性研究报告(大型、重要的项目)或工程方案设计(小型、简单的项目)的文件形式表达,主要是论证水处理“title=”污水处理新闻专题“>污水处理项目的必要性、工艺技术的先进性与可靠性、工程的经济合理性,为项目的建设提供科学依据。可行性研究报告是国家投资决策的重要依据,主要内容如下。
①总论项目编制依据、自然环境条件(地理、气象、水文地质)、城市社会经济概况或企业生产经营概况;城市或企业的排水系统现状、污染源构成、污水排放量现状、污水水质现状、项目的建设原则与建设范围、污水处理厂建设规模、污水处理要求目标(设计进水、出水水质)。
②工程方案污水处理厂厂址选择及用地;污水处理工艺方案比较(比较方案工艺技术与总体设计、工艺构筑物及设备分析、技术经济比较),处理水的出路(回用水深度处理工艺选择);工程近、远期结合问题;节能、安全生产与环境保护,推荐方案设计(污水污泥及回用水处理工艺系统平面及高程设计、主要工艺设备及电气自控、土建工程、公用工程及辅助设施);生产组织及劳动定员。
③工程投资估算及资金筹措工程投资估算原则与依据;工程投资估算表;资金筹措与使用计划。
④工程进度安排。
⑤经济评价总论(工程范围及处理能力、总投资、资金来源及使用计划);年经营成本估算;财务评价。⑥研究结论、存在问题及建议。
初步设计
初步设计的主要目的如下:①提供审批依据,进一步论证工程方案的技术先进性、可靠性和经济合理性;②投资控制,提供工程概算表,其总概算值是控制投资的主要依据,预算和决算都不能超过此概算值;③技术设计,包括工艺、建筑、变配电系统、仪表及自控等方面的总体设计及部分主要单元设计,各专业所采用的新技术论证及设计;④提供施工准备工作,如拆迁、征地三通(水、电、路)一平(墙)并与有关部门签订合同;⑤提供主要设备材料订货要求,即设备与主材招标合同的技术规格书的依据,包括污水、污泥、电气与自控、化验等方面设备与主材的工艺要求、性能、技术规格、数量。初步设计的任务包括确定工程规模、建设目的、投资效益,设计原则和标准、各专业个体设计及主要工艺构筑物设计、工程概算、拆迁征地范围和数量、施工图设计中可能涉及的问题及建议。初步设计的文件应包括设计(计算)说明书、工程量、主要设备与材料、初步设计图纸、工程总概算表。初步设计文件应能满足审批、投资控制、施工图设计、施工准备、设备订购等方面工作依据的要求。
1.初步设计
(1)设计依据①可行性研究报告的批准文件;②建设单位(甲方)的设计委托书;③其他有关部门的协议和批件;④建设单位(甲方)提供的设计资料清单(名称、来源、单位、日期)。
(2)城市或企业概况及自然条件①城市现状与总体规划,或企业生产经营现状及发展。②自然条件方面资料a.气象,包括气温、湿度、雨量、蒸发量、冰冻期及冻土深度冰温、风向等;b.水文,包括地表水体的功能、地理位置、方向、水位、流速、流量等,地下水的分布埋深、利用等。工程地质,包括水处理”title=“污水处理新闻专题”>污水处理厂建址地区的地质钻孔柱状图、地基承载能力、地震等级等。③有关地形资料,包括污水处理厂及相关地区的地形图。·④城市污水排放现状及环境污染问题。
(3)处理要求污水排放应达到国家的排放标准或环境保护部门要求。
(4)工程设计①设计污水处理水质水量在分析排水系统污水的平均流量、高峰流量、现状流量、预期流量等水量资料基础上,确定污水处理厂设计规模(包括2012年处理能力和总处理能力);根据城市或企业排污状况,在分析主要污染源(必要时作一定时间污染源监测)和混合污水现状监测资料的基础上,确定污水厂设计进水水质指标。②厂址选择说明结合城市现状和总体规划,具体说明厂址选择的原则和理由,并说明已选厂址的地形、地质、用地面积及外围条件(即三通一平)③工艺流程的选择说明主要说明所选工艺方案的技术先进性、合理性,尤其要说明所采用新技术的优越性(技术经济方面)和可靠性(技术方面)o④工艺设计说明说明所选工艺方案初步设计的总体设计(平面和高程布置)原则,并说明主要工艺构筑物的设计(技术特征、设计数据、结构形式、尺寸)⑤主要处理设备说明说明主要设备的性能构造、材料及主要尺寸,尤其是新技术设备的技术特征、构造形式、原理、施工及维护使用注意事项等。
(5)处理厂内辅助建筑(办公、化验、控制、变配电、药库、机修等)和公用工程(供水、排水、采胶、道路、绿化)的设计说明
(6)处理厂自动控制和监测设计说明
(7)处理厂污水和污泥的出路
(8)存在的问题及对策建议
2.工程量列出本工程各项构(建)筑物及厂区总图所涉及的混凝土量、钢筋混凝土土量、建筑面积等。
3.设备和主要材料量、挖土方量、回填土方量列出本工程的设备和主要材料清单(名称、规格、材料、数量)。
4.工程概算书说明概算编制依据、设备和主要建筑材料市场供应价格、其他间接费情况等。列出总概算表和各单元概算表。说明工程总概算投资及其构成。
5.设计图纸各专业(工艺、建筑、电气与自控)总体设计图(总平面布置图、系统图),比例尺(1:200)~(1:1000),主要工艺构筑物设计图(平面、竖向),比例尺(1:100)~(1:200)。
施工图
施工图设计在初步设计或方案设计批准之后进行,其任务是以初步设计的说明书和图纸为依据,根据土建施工、设备安装、组(构)件加工及管道(线)安装所需要的程度,将初步设计精确具体化,除水处理“title=”污水处理新闻专题“>污水处理厂总平面布置与高程布置、各处理构筑物的平面和竖向设计之外,所有构筑物的各个节点构造、尺寸都用图纸表达出来,每张图均应按一定比例与标准图例精确绘制。施工图设计的深度,应满足土建施工、设备与管道安装、构件加工,施工预算编制的要求。施工图设计文件以图纸为主,还包括说明书、主要设备材料表。
1.施工图设计说明书
①设计依据初步设计或方案设计批准文件,设计进出水水质。②设计方案扼要说明污水处理、污泥处理及气体利用的设计方案,与原初步设计比较有何变更,并说明理由,设计处理效果。③图纸目录、引用标准图目录。④主要设备材料表。⑤施工安装注意事项及质量、验收要求。必要时另外编制主要工程施工方法设计
2.设计图纸
(1)总体设计①污水处理厂总平面图比例尺(1:100)~(1:500),包括风玫瑰图、坐标轴线、构筑物与建筑物、围墙、道路、连接绿地等的平面位置,注明厂界四角坐标及构(建)筑物对角坐标或相对距离,并附构(建)筑物一览表、总平面设计用地指标表、图例。②工艺流程图又称污水污泥处理系统高程布置图,反映出工艺处理过程及构(建)筑物间的高程关系,应反映出各处理单元的构造及各种管线方向,应反映出各构(建)筑物的水面、池底或地面标高、池顶或屋面标高,应较准确地表达构(建)筑物进出管渠的连接形式及标高。绘制高程图应有准确的横向比例,竖向比例可不统一。高程图应反映原地形、设计地坪、设计路面、建筑物室内地面之间的关系③污水处理厂综合管线平面布置图应标示出管线的平面布置和高程布置,即各种管线的平面位置、长度及相互关系尺寸、管线埋深及管径(断面)、坡度、管材、节点布置(必要时做详图)、管件及附属构筑物(闸门井、检查井)。必要时可分别绘制管线平面布置和纵断面图。图中应附管道(渠)、管件及附属构筑物一览表。
(2)单体构(建)筑物设计图各专业(工艺、建筑、电气)总体设计之外,单体构(建)筑物设计图也应由工艺、建筑、结构(土建与钢)、电气与自控、非标准机械设备、公用工程(供水、排水、采暖)等施工详图组成。①工艺图比例尺(1:50)~(1:100),表示出工艺构造与尺寸、设备与管道安装位置与尺寸、高程。通过平面图、剖面图、局部详图或节点构造详图、构件大样图等表达,应附设备、管道及附件一览表,必要时对主要技术参数、尺寸标准、施工要求、标准图引用等做说明。②建筑图比例尺(1:50)~(1:100),表示出水平面、立面、剖面的尺寸、相对高程,表明内、外装修材料,并有各部分构造详图、节点大样、门窗表及必要的设计说明。③结构图比例尺(1:50)~(1:100),表达构(建)筑物整体及构件的结构构造、地基处理、基础尺寸及节点构造等,结构单元和汇总工程量表,主要材料表,钢筋表及必要的设计说明,要有综合埋件及预留洞详图。钢结构设计图应有整体装配、构件构造与尺寸、节点详图,应表达设备性能,加工及安装技术要求,应有设备及材料表。④主要建筑物给水排水、采暖通风、照明及配电安装图。
(3)电气与白控设计图①厂(站)区高、低压变配电系统图和一、二次回路接线原理图包括变电、配电、用电、启动和保护等设备型号、规格和编号。附材料设备表,说明工作原理,主要技术数据和要求。②各种控制和保护原理图与接线图包括系统布置原理图。引出或列入的接线端子板编号、符号和设备一览表以及运行原理说明。③各构筑物平、剖面图包括变电所、配电间、操作控制间电气设备位置、供电控制线路铺设、接地装置、设备材料明细表和施工说明及注意事项。④电气设备安装图包括材料明细表、制作或安装说明。⑤厂(站)区室外线路照明平面图包括各构筑物的布置、架空和电缆配电线路、控制线路和照明布置。⑥仪表自动化控制安装图料明细表,以及安装调试说明⑦非标准配件加工详图
(4)辅助设施设计图辅助与附属建筑物建筑、结构、设备安装及公用工程,如办公、仓库、机修、食堂、宿舍、车库等施工设计图。
(5)非标准设备设计图某些简单金属构件的设计详图可附于工艺设计图中。但由几种不同形式的零配件、构件组成的成套设备,又没有现成的设备可使用,其功能较独立,构造较复杂,加工不简单的设备或大型钢结构处理装置,应视为非标准设备,专门进行施工(制作、安装)图设计。①总装图表明构件零配件相互之间组装位置、制作加工与安装的技术要求、设备性能、使用须知及其他注意事项,必要时应有节点详图,附构件、零配件一览表。②部件图表明构件加工制作详图、组装图、制作和装配精度要求。③零件图零件的加工制作详图,须说明加工精度、技术指标、材料、数量等。
①工程设计项目立项后,设计单位根据审批的可行性研究报告进行施工图设计,其任务是将可行性研究报告确定的设计方案的具体化,要将水处理”title=“污水处理新闻专题”>污水处理厂(站)区、各处理构(建)筑物、辅助构(建)筑物等的平面和竖向布置,精确地表达在图纸上,其设计深度应能满足施工、安装、加工及施工预算编制要求。在施工图设计之前,可能还需进行扩大初步设计,进一步论证技术的可靠性、经济合理性和投资的准确性。
②工程设备招投标是经过比较投标方的能力、技术水平、工程经验、报价等,来选定工程施工单位和设备供应单位的过程,该过程是保证工程质量和节省工程投资的基础
③工程施工是项目建设的实现阶段,包括土建施工、设备加工制造及安装的全过程。本阶段设计人员应向施工单位和设备供应单位进行技术交底,施工单位要按设计图纸施工,施工人员发现问题或提出合理化建议,应经过一定手续才能变动,施工时,为了总结设计经验,应及时解决施工中出现的技术问题,或根据具体情况对设计作必要的修改和调整,设计人员要有计划地配合参加施工。对一般设计项目,指派主要设计人员到施工现场,解释设计图纸,说明工程目的、设计原则、设计标准和依据,提出新技术的特殊要求和施工注意事项;对重大或新技术项目,必要时应派现场设计代表,随时解决施工中存在的设计问题。
④竣工验收是全面检查设计和施工质量的过程,其核心是质量,不合格工程必须返工或加固。第三阶段项目验收阶段,包括联动试车、运行调试、达标验收等过程。联动试车由施工单位、设备供应单位、建设单位共同完成,检查设备及其安装的质量,以确保能正常投入使用。试运行的目的是要确保处理系统达到设计的处理规模和处理效果,并确定最佳的运行条件,对于生物处理系统,往往要用较长时间来完成“培菌”任务。达标验收是由环境保护部门检验处理系统出水是否达到排放标准。污水处理工程的设计内容设计工作按建设项目所处理的对象不同可划分为城市污水处理厂工程设计和工业企业废水处理站工程设计,由于污水来源、性质、水量及处理工艺方面差别较大,使其设计工作亦有所不同。设计工作按建设项目技术的复杂程度可划分为两个阶段(初步设计和施工图设计)或一个阶段(施工图设计);同样可按污水处理规模大小或重要性划分为两阶段设计或一阶段设计。技术复杂、处理规模大、重要的项目一般按两阶段设计,技术复杂程度、处理规模、重要性均小的按
6. 如何控制和消除污水处理厂曝气池产生的泡沫
曝气池溢泡的形成和消泡方法
目前,世界范围内大多数城市污水处理厂采用活性污泥法处理工艺。普遍存在的问题之一就是曝气池表面常常会产生严重的泡沫,大量的泡沫使曝气池表面被覆盖,若从池中溢出会引起外部设备及外部池壁的污染,严重影响了周围的环境,给污水处理厂的运行和管理带来了困难,同时也使出水水质恶化。根据对国内外污水处理厂的调查,大多数都不同程度地受到泡沫问题的影响,特别是采用延时曝气工艺的污水厂更是如此。
1 泡沫的形成
活性污泥工艺中,泡沫的形成一般有以下几种形式,主要包括工艺运行初始时期形成泡沫、反硝化作用起泡、表面活性剂起泡以及生物泡沫等。生物泡沫粘度大,呈黄褐色,具有稳定、持续、较难控制的特点。
1.1 工艺运行初期形成泡沫
曝气池开始运转时,特定表面活性剂对有机物的部分降解作用形成泡沫,并使泡沫迅速增长。这些泡沫一般呈白色且质轻,当活性污泥达到成熟时消失。
1.2 反硝化作用起泡
由于在二沉池或曝气不足的地方会发生反硝化作用,使微小的氮气气泡释放出来,从而使污泥的密度减小,有利于其上浮,产生泡沫现象。这种现象在二次沉淀池中表现明显,且产生的悬浮泡沫通常不稳定。
1.3表面活性剂起泡
污水中的表面活性剂和淀粉、蛋白质、油脂等表面活性物质在分子结构上都表现为含有极性-非极性基团即所谓双亲分子,在曝气的条件下,非极性基团一端伸入气泡内,而极性基团选择地被亲水物质所吸附,这样亲水性物质的表面被转化成疏水性物质而粘附在气泡水膜上,随气泡一起上浮至水面。
各种悬浮物质若混入表面活性剂等产生的泡中,这些物质单独存在并不能发泡,但是可使泡沫稳定。如造纸工业中的微细纸浆,食品工业中的纤维质等。另外,如氯化钠、硫酸钠、硫酸铝等盐类的水溶液,单独存在几乎不产生泡沫,但也有助于泡沫的稳定,使泡沫难以消失。
1.4生物泡沫Q
目前,普遍认为生物泡沫形成的主要原因是:在各种因素影响下,造成丝状菌和放线菌等微生物的异样生长,丝状菌的比生长速率高于了菌胶团细菌,又由于丝状菌的比表面积较大,因此,丝状菌在取得污水中BOD5物质和氧化BOD5物质所需要的氧气方面都比菌胶团细菌有利得多,结果曝气池中丝状菌成为优势菌种而大量增值,导致生物泡沫的产生。再加上这些微生物大都呈丝状或枝状,易形成网,能捕扫微粒和气泡等,并浮到水面。被丝网包围的气泡,增加了其表面的张力,使气泡不易破碎,泡沫更加稳定。另外,曝气气泡产生的气浮作用是泡沫形成的主要动力因素。
研究发现,与生物泡沫有关的菌属主要有Nocardioform actinomycetes(放线菌)和Microthrix parvicella(丝状菌)等,如图4所示,前者多出现于夏季,后者多出现于冬季。Linda L.Blackall等通过测定Microthrix parvicella等丝状菌的16S rDNA序列,对引起生物泡沫的主要丝状菌进行了分离鉴定和分类[4],如表1所示。Microthrix parvicella是生成生物泡沫的最重要菌种,其16S rDNA序列信息证实Microthrix parvicell也是一种放线菌,通过电子显微镜观察,其细胞壁上有革兰氏阳性细菌所具有的典型表面,呈单一均质层;Eikelboom Type0092、Eikelboom Type0411 和Eikelboom Type1863丝状菌革兰氏染色均呈阴性,16S rDNA序列信息表明三者都属于Flexibacter-Cytophaga-Bacteroides;Eikelboom Type0803是一种 类Proteobacteria,Williams and Unz认为根据形态学准则很难区别Microthrix parvicell和Eikelboom Type0803,但序列信息表明事实上二者没有任何关系,Eikelboom Type0803与上述各丝状菌都不太相似。
D.B.Oerther 等利用低(聚)核苷酸探测技术、杂交培植和抗体着色等方法,对生物泡沫中Gordonia spp.等丝状微生物进行了定量分析。结果表明,Gordonia spp.等菌体的活性和数量水平的增加与整体微生物群落的活性及数量水平有关,在形成生物泡沫过程中,Gordonia spp.等丝状微生物自身的物理性质可能比细胞的代谢活性所起的作用要大。
2 泡沫的控制
根据泡沫形成的机理及其影响因素,可采用物理化学和生物的方法对泡沫进行控制。控制泡沫特别是生物泡沫的实质并非消除Microthrix parvicella等细菌的产生,主要途径就是在曝气系统中建立一个不适宜丝状菌异常生长的环境,抑制其在活性污泥中的过度增殖,使丝状菌与絮凝体形成菌保持平衡的比例生长。
2.1 物化方法控制泡沫
①喷洒水
喷洒的水流或水珠能打碎浮在水面的气泡,以减少泡沫。但不能根本消除泡沫现象,是一种最常用最简便的物理方法。
②投加化学药剂
阳离子聚丙烯酰胺(acrylamide¬based cationic polymer)是一种常用的消泡剂,工程实例中,把阳离子聚丙烯酰胺投加于二沉池进水管中,其既有抑制Nocardioform actinomycetes生长的作用,又有通过回流污泥进入曝气池消除污水中表面活性剂及表面活性物质极性-非极性特点的作用。由于上述两点的存在,新的稳定泡沫难于大量生成,而在水面上的泡沫层由于水面紊动,泡沫受剪力作用不断破碎,表面泡沫水膜由于水分不断蒸发,泡沫不断破碎,泡沫层也逐渐消失。
低浓度的H2O2也是一种较常用的泡沫消除剂,在活性污泥中投加当投加低浓度H2O2时,其浓度不足以杀死菌胶团表面伸出的丝状菌,只能氧化部分生物残渣和消除代谢过程产生的毒素,净化菌胶团细菌生长的环境,促进了菌胶团细菌优势生长, 使菌胶团菌和丝状菌的生长达到了新的平衡,从而达到控制生物泡沫的目的,而出水水质并未恶化。H2O2应投加于回流污泥中,投加浓度为20~25mg H2O2/(kg/MLSS)。Yongwoo Hwang等通过污水厂观察、实验室试验以及现场应用,发现污水中的泡沫是典型的季节性出现的,代谢和动力学的调节并不能很成功的抑制Microthrix parvicella的过度生长和泡沫的产生,经过与氯、阳离子聚丙烯酰胺两种化学药剂相比较,发现除丝状菌聚季铵碱(quaternary ammonium¬based anti¬filament polymer, AFP)是一种最有效的物理化学方法来抑制Microthrix parvicella的过度增殖,能有效的控制泡沫,并未给出水水质带来变化。
另外,如氯、臭氧、聚乙二醇以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等均具有较强的氧化性,也可当作消泡剂使用。
2.2 生物方法控制泡沫
①降低细胞平均停留时间
降低细胞平均停留时间是很有效的控制泡沫的方法,实质即利用丝状菌平均世代时间较长于絮凝体形成菌的特点,抑制丝状菌的过度增殖,细胞平均停留时间越短,丝状菌越少,泡沫也越少。
②调节污水pH值
研究表明,最适宜Nocardia amarae生长的pH值为7.8,最适宜Microthrix parvicella生长的pH值为7.7~8.0,当pH值从7.0降为5.0~5.6时,能有效控制这些微生物的过度生长,减少泡沫的形成。
③降低曝气的空气输入率
降低了曝气的空气输入率,一是能降低曝气池中气提强度,减缓了丝状菌的上浮速度;二是能降低曝气池中的溶解氧浓度,Nocardia amarae是严格的好氧菌,在缺氧或厌氧条件下,不易生长,但 Microthrix parvicella却能忍受缺氧状态。再者,降低曝气池的空气输入量也相应的降低了微气泡的生成量,即减少丝状菌和放线菌机体上浮的载体,从而延缓泡沫的形成。
④回流厌氧消化池上清液
试验表明,厌氧消化池上清液能抑制Rhodococcus rhodochrous菌属的生长,采用厌氧消化池上清液回流到曝气池的方法,也能控制曝气池表面泡沫的形成。但由于厌氧消化池上清液中含有高浓度好氧底物和氨氮,它们都会影响出水水质,因此应慎用。
⑤增设生物选择器
生物选择器有好氧选择器和缺氧选择器两种,其目的就是使进入曝气池的污水先于回流污泥在其中充分混合,通过调节F/M、DO等因素,选择性的发展絮凝体形成菌,抑制丝状菌等的过度增殖。在设计选择器时,选择器需要分格设置,一般多采用4~6格;尽量提高选择器第一格的F/M值,形成F/M梯度;还要控制选择器的水力停留时间,一般为10~15分钟。另有研究表明:好氧选择器能一定程度地控制Microthrix parvicella,但对Nocardia 菌属无大影响;而缺氧选择器对Nocardia菌属有控制作用,却对Microthrix parvicella无太大作用。
⑥采用连续填料反应器
D.Mamais(1998)等也认为,没有证据表明厌氧和缺氧选择器能够绝对成功的控制Microthrix parvicella的扩散和增殖,连续流和序批实验表明,控制Microthrix parvicella 生长的最佳方式就是采用连续填料反应器,理由有二:一是利用絮凝体形成菌的高吸附能力能够大量去除慢速生物降解COD;二是能避免胶体物质水解后可溶产物的扩散。
3 现场实例
北京首都机场污水处理厂采用合建式缺氧―好氧活性污泥工艺(A/O)。污水厂的污水主要来源于航空工作区、生活区、宾馆以及周边生活小区,处理能力为20000m3/d。
2004年2月14日至2月17日期间,曝气池表面出现了严重的泡沫,开始采取了向曝气池表面喷洒清水的措施,但消泡效果不理想。2月18日,采取了降低曝气的空气输入强度的措施,并向二沉池的进水管中投加了约25L(0.5mg/L)的阳离子聚丙烯酰胺溶液,连续投加7天,每天观察并记录了泡沫覆盖曝气池的百分率,开始投加时泡沫覆盖率已经达到90%左右,2月20日泡沫覆盖率下降至70%,到2月24日覆盖率下降至12%,随后稳定在10%以下。
4 结语
活性污泥工艺中泡沫产生的条件和机理尚有争议,但目前的研究认为,主要是由于Nocardia和Microthrix parvicella菌属的异样生长,其比生长速率高于菌胶团絮凝体形成菌的比生长速率造成的,Nocardia和Microthrix parvicella菌属有疏水性极强的细胞表面,迁移并停留在气泡表面,因而使气泡稳定。发泡现象也与气–水界面的疏水性有机化合物的浓度有关。
泡沫的控制主要有物化和生化的方法,通过加入化学药剂来改变细菌细胞表面的化学性质仍是一种控制泡沫产生的常用方法,而广泛应用的杀菌剂普遍存在负作用,因为过量或投加位置不当,会大量降低反应池中絮凝体形成菌的数量及生物总量。
总之,目前常用的投加化学药剂方法只是一种应急措施而非根本解决途径,因此,还应通过更深入更实际的生物方法的研究,来寻找一种更合理有效、更经济适用的方法控制Nocardia和Microthrix parvicella菌属的生长和泡沫的形成,保证活性污泥工艺的正常和高效运行。
水处理中供氧量计算
需氧量计算:
O2=a’QLr+b’V
式中:O2 ----曝气池混合液需氧量kgo2/d.
a’---氧化kgBOD所需要kg数;
b’----污泥自身氧化需要率1/d,即每kg污泥(MLVSS)每天所需氧量kgshu 3;
Lr=La—Le
La---进曝气池污水有机物BOD5浓度,mg/l;
Le---二次沉淀池出水的BOD5,mg/l;
V----曝气池有效容积,m3;
Xv----挥发性污泥浓度,mg/l,对生活污水Xv/X=0.75.
请参阅:http://tyh.1.blog.163.com/blog/static/74145910201332310410597/
7. 好氧活性污泥处理生活废水
活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气,经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群,具有很强的吸附与氧化有机物的能力。
你是想问好氧活性污泥处理生活废水的工艺流程呢?还是想问出水的具体数据呢?
活性污泥工艺是城市污水处理的主要工艺,它的设计计算有三种方法:污泥负荷法、泥龄法和数学模型法。三种方法在操作上难易程度不同,计算结果的精确度不同,直接关系到设计水平、基建投资和处理可靠性。正因为如此,国内外专家都在进行大量细致的研究,力求找出一种精确度更高而又便于操作的计算方法。
1 污泥负荷法
这是目前国内外最流行的设计方法,几十年来,运用该法设计了成千上万座污水处理厂,充分说明它的正确性和适用性。但另一方面,这种方法也存在一些问题,甚至是比较严重的缺陷,影响了设计的精确性和可操作性。
污泥负荷法的计算式为〔1〕:
V=24LjQ/1000FwNw=24LjQ/1000Fr (1)
污泥负荷法是一种经验计算法,它的最基本参数Fw(曝气池污泥负荷)和Fr(曝气池容积负荷)是根据曝气的类别按照以往的经验设定,由于水质千差万别和处理要求不同,这两个基本参数的设定只能给出一个较大的范围,例如我国的规范对普通曝气推荐的数值为:
Fw=0.2~0.4 kgBOD/(kgMLSS·d)
Fr=0.4~0.9 kgBOD/(m3池容·d)
可以看出,最大值比最小值大一倍以上,幅度很宽,如果其他条件不变,选用最小值算出的曝气池容积比选用最大值时的容积大一倍或一倍以上,基建投资也就相差很多,在这个范围内取值完全凭经验,对于经验较少的设计人来说很难操作,这是污泥负荷法的一个主要缺陷。
污泥负荷法的另一个问题是单位容易混淆,譬如我国设计规范中Fw的单位是kgBOD/(kgMLSS·d),但设计手册中则是kgBOD/(kgMLVSS·d),这两种单位相差很大。MLSS是包括无机悬浮物在内的污泥浓度,MLVSS则只是有机悬浮固体的浓度,对于生活污水,一般MLVSS=0.7MLSS,如果单位用错,算出的曝气池容积将差30%。这种混淆并非不可能,例如我国设计手册中推荐的普通曝气的Fw为0.2~0.4kgBOD/(kgMLVSS·d)〔2〕,其数值和设计规范完全一样,但单位却不同了。设计中经常遇到不知究竟用哪个单位好的问题,特别是设计经验不足时更是无所适从,加上近年来污水脱氮提上了日程,当污水要求硝化、反硝化时,Fw、Fr取多少合适呢?
污泥负荷法最根本的问题是没有考虑到污水水质的差异。对于生活污水来说,SS和BOD浓度大致有数,MLSS与MLVSS的比值也大致差不多,但结合各地的实际情况来看,城市污水一般包含50%甚至更多的工业废水,因而污水水质差别很大,有的SS、BOD值高达300~400 mg/L,有的则低到不足100 mg/L,有的污水SS/BOD值高达2以上,有的SS值比BOD值还低。污泥负荷是以MLSS为基础的,其中有多大比例的有机物反映不出来,对于相同规模、相同工艺、相同进水BOD浓度的两个厂,按污泥负荷法计算曝气池容积是相同的,但当SS/BOD值差异很大时,MLVSS也相差很大,实际的生物环境就大不相同,处理效果也就明显不同了。
综上所述,污泥负荷法有待改进。因此,国际水质污染与控制协会(IAWQ)组织各国专家,于1986年首次推出活性污泥一号模型(简称ASM1)〔3〕,1995年又推出了活性污泥二号模型(简称ASM2)〔4、5〕。
2 数学模型法
数学模型法在理论上是比较完美的,但在具体应用上则存在不少问题,这主要是由于污水和污水处理的复杂性和多样性,即使是简化了的数学模式,应用起来也相当困难,从而阻碍了它的推广和应用。到目前为止,数学模型法在国外尚未成为普遍采用的设计方法,而在我国还没有实际应用于工程,仍停留在研究阶段。
数学模型法的主要问题是模型中有很多系数和常数,ASM1中有13个,ASM2中有19个,它们都需要设计人员根据实际污水水质和处理工艺的要求确定具体数值,其中多数要经过大量监测分析后才能得出,而且不同的污水有不同的数值。由于污水水质多变,确定这些参数很困难,如果这些参数有误,就直接影响到计算结果的精确性和可靠性。国外已经提出了这些参数的数值,但我国的污水成分与国外有很大差别,特别是污水中的有机物成分差别很大,盲目套用国外的参数值肯定是不行的。因此,要将数学模型法应用于我国的污水处理设计,必须组织力量监测分析各种污水水质,确定有关参数,才有可能把数学模型实用化。然而,从我国目前情况看,数据分析和积累恰恰是最大的薄弱环节之一,我国已运转的城市污水处理厂有上百座,至今连一些最基本的数据都难以确定,更不用说数学模型法所需的各种数据了,显然,要在我国应用数学模型法还需做大量的工作,还需要相当长的时间。
3 泥龄法
3.1泥龄法的计算式
设计规范中提出了按泥龄计算曝气池容积的计算公式〔1〕:
V=〔24QθcY(Lj-Lch)/1 000Nwv(1+Kdθc) (2)
设计规范对式中几个关键参数提出了推荐值:
Y=0.4~0.8(20℃,有初沉池)
Kd=0.04~0.075(20℃)
当水温变化时,按下式修正:
Kdt=Kd20(θt)t-20 (3)
式中 θt——温度系数,θt=1.02~1.06
θc——高负荷取0.2~2.5,中负荷取5~15,低负荷取20~30
可以看出,它们的取值范围都很宽,Y值的变化幅度达100%,Kd值的变化幅度达87.5%,θc值的变化幅度从50%到几倍,实际计算时很难取值,这也是泥龄法在我国难以推广的原因之一。
为了使泥龄计算法实用化,笔者根据自己的设计体会,建议采用德国目前使用的ATV标准中的计算公式,并对式中的关键参数取值结合我国具体情况适当修改。实践证明,按该公式计算概念清晰,特别便于操作,计算结果都能满足我国规范的要求,不失为一种简单、可信而又十分有效的设计计算方法。其基本计算公式为:
V=24QθcY(Lj-Lch)/1000Nw (4)
式中 Y——污泥产率系数(kgSS/kgBOD)
Q、Lj、Lch值是设计初始条件,是反映原水水量、水质和处理要求的,在设计计算前已经确定。
泥龄θc是指污泥在曝气池中的平均停留时间,其数值为:
θc=VNw/W (5)
式中 W——剩余污泥量,kgSS/d
W=24QY(Lj-Lch)/1000 (6)
根据以上计算式,采用泥龄法设计计算活性污泥工艺时,只需确定泥龄θc、剩余污泥量W(或污泥产率系数Y)和曝气池混合液悬浮固体平均浓度Nw(MLSS)即可求出曝气池容积V。与污泥负荷法相比,它用泥龄θc取代Fw或Fr作为设计计算的最基本参数,与数学模型法相比,它只需测定一个污泥产率系数Y,而不需测定13或19个参数数据。
3.2泥龄的确定
泥龄是根据理论同时又参照经验的累积确定的,按照处理要求和处理厂规模的不同而采用不同的泥龄,德国ATV标准中单级活性污泥工艺污水处理厂的最小泥龄数值见表1。
表1 德国标准中活性污泥工艺的最小泥龄
d处理目标处理厂规模
≤5 000 m3/d≥25 000 m3/d
无硝化54
有硝化(设计温度:10 ℃)108
有硝化、反硝化(10 ℃)
VD/V=0.2
VD/V=0.3
VD/V=0.4
VD/V=0.512
13
15
1810
11
13
16
有硝化、反硝化、污泥稳定25不推荐
注 VD/V为反硝化池容与总池容之比。
表中对规模小的污水厂取大值,是考虑到小厂的进水水质变化幅度大,运行工况变化幅度大,因而选用较大的安全系数。
泥龄反映了微生物在曝气池中的平均停留时间,泥龄的长短与污水处理效果有两方面的关系:一方面是泥龄越长,微生物在曝气池中停留时间越长,微生物降解有机污染物的时间越长,对有机污染物降解越彻底,处理效果越好;另一方面是泥龄长短对微生物种群有选择性,因为不同种群的微生物有不同的世代周期,如果泥龄小于某种微生物的世代周期,这种微生物还来不及繁殖就排出池外,不可能在池中生存,为了培养繁殖所需要的某种微生物,选定的泥龄必须大于该种微生物的世代周期。最明显的例子是硝化菌,它是产生硝化作用的微生物,它的世代周期较长,并要求好氧环境,所以在污水进行硝化时须有较长的好氧泥龄。当污水反硝化时,是反硝化菌在工作,反硝化菌需要缺氧环境,为了进行反硝化,就必须有缺氧段(区段或时段),随着反硝化氮量的增大,需要的反硝化菌越多,也就是缺氧段和缺氧泥龄要加长。上述关系的量化已体现在表1中。
无硝化污水处理厂的最小泥龄选择4~5 d,是针对生活污水的水质并使处理出水达到BOD=30 mg/L和SS=30 mg/L确定的,这是多年实践经验的积累,就像污泥负荷的取值一样。
有硝化的污水处理厂,泥龄必须大于硝化菌的世代周期,设计通常采用一个安全系数,以确保硝化作用的进行,其计算式为:
θc=F(1/μo) (7)
式中θ c——满足硝化要求的设计泥龄,d
F——安全系数,取值范围2.0~3.0,通常取2.3
1/μo——硝化菌世代周期,d
μo——硝化菌比生长速率,d-1
μo=0.47×1.103(T-15) (8)
式中 T——设计污水温度,北方地区通常取10 ℃,南方地区可取11~12 ℃
代入式(8)得:
μo=0.47×1.103(10-15)=0.288/d
再代入式(7)得:
θc=2.3×1/0.288=7.99 d
计算所得数值与表1中的数值相符。
表1是德国标准,但它的理论依据和经验积累具有普遍意义,并不随水质变化而改变,因此笔者认为可以在我国设计中应用。
在污泥负荷法中,污泥负荷是最基本的设计参数,泥龄是导出参数。而在泥龄法中,泥龄是最基本的设计参数,污泥负荷是导出参数,两者呈近似反比关系:
θcFw=Lj/Y(Lj-Lch) (9)
式中污泥产率系数Y是泥龄θc的函数。
3.3污泥产率系数的确定
采用泥龄法进行活性污泥工艺设计计算时,准确确定污泥产率系数Y是十分重要的,从式(4)中看出,曝气池容积与Y值成正比,Y值直接影响曝气池容积的大小。
式(6)给出了Y值和剩余污泥量W的关系,剩余污泥量是每天从生物处理系统中排出的污泥量,它包括两部分:一部分随出水排除,一部分排至污泥处理系统,其计算式为:
W=24QNch/1000+QsNs (10)
式中 Nch——出水悬浮固体浓度,mg/L
Qs——排至污泥处理系统的剩余污泥量,m3/d
Ns——排至污泥处理系统的剩余污泥浓度,kg/m3
剩余污泥量最好是实测求得。从式(10)可以看出,对于正常运行的污水处理厂,Q、Nch、Qs及Ns值都不难测定,这样就能求出W和Y值。问题在于设计时还没有污水处理厂,只有参照其他类似污水处理厂的数值。由于污水水质不同,处理程度及环境条件不同,各地得出的Y值不可能一样,特别是很多城市污水处理厂由于资金短缺等原因,运行往往不正常,剩余污泥量W的数值也测不准确,这势必影响设计的精确性和可靠性。
从理论上分析,污泥产率系数与原水水质、处理程度和污水温度等因素有关。首先,污泥产率系数本来的含义是一定量BOD降解后产生的SS。由于是有机物降解产物,这里的SS应该是VSS,即挥发性悬浮固体,但污水中还有相当数量的无机悬浮固体和难降解有机悬浮固体,它们并未被微生物降解,而是原封不动地沉积到污泥中,结果产生的SS将大于真正由BOD降解产生的VSS,因此在确定污泥产率系数时,必须考虑原水中
无机悬浮固体和难降解有机悬浮固体的含量。其次,随着处理程度的提高,污泥泥龄的增长,有机物降解越彻底,微生物的衰减也越多,这导致剩余污泥量的减少。至于水温,是影响生化过程的重要因素,水温增高,生化过程加快,将使剩余污泥量减少。对于各种因素的影响,可根据理论分析通过实验建立数学方程式,其计算结果如经受住实践的检验,就可用于实际工程。德国已经提出了这样的方程式,按这个方程式计算出的Y值已正式写进ATV标准中。
Y=0.6(Nj/Lj+1)-0.072×0.6θc×FT/1+0.08θc×FT (11)
F=1.072(T-15) (12)
式中 Nj ——进水悬浮固体浓度,mg/L
FT——温度修正系数
T——设计水温,与前面的计算取相同数值
可以看出,Nj/Lj值反映了污水中无机悬浮固体和难降解悬浮固体所占比重的大小,如果它们占的比重增大,剩余污泥量自然要增加,Y值也就增大了。θc值影响污泥的衰减,θc值增长,污泥衰减得多,Y值相应减少。温度的影响体现在FT值上,水温增高,FT值增大,Y值减小,也就是剩余污泥量减少。
这个方程式对我国具有参考价值。由于我国的生活习惯与西方国家差异很大,污水中有机物比重低,有机物中脂肪比例低,碳水化合物比例高,因而产泥量也不会完全相同。根据国内已公布的数据和笔者的经验,我国活性污泥工艺污水处理厂的剩余污泥产量比西方国家要少,因此,式(11)中须乘上一个修正系数K:
Y=K×0.6(NjLj+1)-〔(0.072×0.6θc×FT)/(1+0.08θc×FT) (13)
一般取K=0.8~0.9。
在目前缺乏我国自己的Y值计算式的情况下,笔者认为采用式(13)计算Y值是可行的。
3.4 MLSS的确定
不管采用哪种设计计算方法,都需要合理确定MLSS。在其他条件不变的情况下,MLSS增大一倍,曝气池容就减小一倍;MLSS减小一倍,曝气池容就增大一倍。它直接影响基建投资,因此需要慎重确定。
在设计规范和手册中,对MLSS值推荐了一个选用范围,如普通曝气是1.5~2.5 kg/m3,延时曝气是2.5~5.0 kg/m3,变化幅度都比较大,设计时不好操作。为了选定合适的MLSS值,有必要弄清影响它的因素。
MLSS不能选得过低,主要有三个原因:
①MLSS过低,曝气池容积V就要相应增大,在经济上不利。
②MLSS过低,曝气池中容易产生泡沫,为了防止泡沫,一般需保持2 kg/m3以上的污泥浓度。
③当污泥浓度很低时,所需氧量较少,如MLSS过低,池容增大,单位池容的供气量就很小,有可能满足不了池内混合的要求,势必额外增加搅拌设备。MLSS也不能选得过高,主要是因为:
①要提高MLSS,必须相应增加污泥回流比,降低二沉池表面负荷,加长二沉池停留时间,这就要求增大二沉池体积和回流污泥能耗。把曝气池、二沉池和回流污泥泵房作为一个整体来考虑,为使造价和运行费用总价最低,污泥回流比通常限制在150%以内。对于一般城市污水,二沉池的回流污泥浓度通常为4~8 kg/m3,若按最高值约8 kg/m3计,回流比为150%时的曝气池内MLSS为4.8kg/m3,实际设计中MLSS最高一般不超过4.5kg/m3。
②污水的性质和曝气池运行工况对MLSS有巨大影响,如果污水中的成分或曝气池的工况有利于污泥膨胀,污泥指数SVI值居高不下(如SVI>180 mL/g),回流污泥浓度就会大大降低,MLSS就必须选择低值。
根据以上分析,在选定MLSS时要照顾到各个方面:
①泥龄长、污泥负荷低,选较高值;泥龄短、污泥负荷高,选较低值;同步污泥好氧稳定时,选高值。
②有初沉池时选较低值,无初沉池时选较高值。
③SVI值低时选较高值,高时选较低值。
④污水浓度高时选较高值,低时选较低值。
⑤合建反应池(如SBR)不存在污泥回流问题,选较高值或高值。
⑥核算搅拌功率是否满足要求,如不满足时要进行适当调整。
德国ATV标准对MLSS值规定了选用范围,有硝化和无硝化时其MLSS值是一样的,这不完全符合我国具体情况。我国城市污水污染物浓度通常较低,在无硝化(泥龄短)时如果MLSS值过高,有可能停留时间过短,不利于生化处理,故将无硝化时的MLSS值降低0.5kg/m3,推荐的MLSS值列于表2。
表2 推荐曝气池MLSS取值范围
kg/m3处理目标MLSS
有初沉池无初沉池
无硝化2.0~3.03.0~4.0
有硝化(和反硝化)2.5~3.53.5~4.5
污泥稳定 4.5
3.5泥龄法的优缺点
①泥龄法是经验和理论相结合的设计计算方法,泥龄θc和污泥产率系数Y值的确定都有充分的理论依据,又有经验的积累,因而更加准确可靠。
②泥龄法很直观,根据泥龄大小对所选工艺能否实现硝化、反硝化和污泥稳定一目了然。
③泥龄法的计算中只使用MLSS值,不使用MLVSS值,污泥中无机物所占比重的不同在参数Y值中体现,因而不会引起两者的混淆。
④泥龄法中最基本的参数——泥龄θc和污泥产率系数Y都有变化幅度很小的推荐值和计算值,操作起来比选定污泥负荷值更方便容易。
⑤泥龄法不像数学模型法那样需要确定很多参数,使操作大大简化。
⑥计算污泥产率系数Y值的方程式是根据德国的污水水质和实验得出的,结合我国情况在应用时需乘以一个修正系数。
4 结论
①活性污泥工艺的设计计算方法有必要从污泥负荷法逐步向泥龄法过渡,最终过渡到数学模型法。在数学模型法实用化之前,泥龄法将发挥重要作用。
②按泥龄法计算用式(4),该式与设计规范中的计算式相比,Nw与Nwv的转换和污泥衰减的影响在Y值的计算中考虑,这样理论意义更加清晰,使用起来更加方便。
③德国ATV标准中推荐的泥龄选用数据(见表1)是根据有机物降解和微生物生长规律结合实
际经验产生的,不涉及污水的具体水质变化,在我国有实用价值。
④污泥产率系数Y值的计算式(11)有充分的理论依据,但它是用德国污水实验得出的,为了适用于我国,须乘以修正系数,修正后的计算式(13)可用于实际设计计算。
⑤MLSS的取值在设计规范中有规定,但范围较大,不太好操作,建议参照表2中的数据选用,相互对比检验。
⑥建议对我国有一定代表性的城市污水进行实验研究,推出自己的Y值计算方程式,使泥龄法的实用基础更加扎实可靠。
活性污泥法处理城市生活污水主要运行方式:
1、推流式活性污泥法
2、完全混合活性污泥法
3、分段曝气活性污泥法
4、吸附-再生活性污泥法
5、延时曝气活性污泥法
6、高负荷活性污泥法
7、浅层、深水、深井曝气活性污泥法
8、纯氧曝气活性污泥法
9、氧化沟工艺
10、序批式活性污泥法