高速公路服務區(qū)一體化污水處理設備
高速公路服務區(qū)一體化污水處理設備——什么是活性焦
活性焦，Lignite-coke，是中國電科院國電富通團隊以褐煤等低變質(zhì)煤為主要原料，開發(fā)的一種新型炭質(zhì)吸附材料，并實現(xiàn)了萬噸級的工業(yè)化生產(chǎn)，形成了活性焦企業(yè)標準和系列化產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的活性炭相比，活性焦孔徑結構中孔較為發(fā)達，比表面積較低(500-6002/g)，價格低廉。
活性焦與活性炭的孔徑結構與吸附性能對比示意
由上圖可以看出，如果廢水中含有較多的大分子污染物，微孔活性炭的吸附去除效果是低于活性焦的，換句話說，如果要達到對大分子污染物相同的吸附處理效果，微孔活性炭的投加量要高于活性焦，運行成本自然十分昂貴。煤化工廢水、印染廢水、制藥廢水中含有大量的大分子難降解污染物，活性焦對之有很好的吸附性能。
鑒于活性焦的中孔特點，原來在自來水應用領域常用的碘值，已經(jīng)不能全面表征其吸附性能，迫切需要有一種新的指標體系。
吸星大與化功
難降解工業(yè)廢水的典型工藝流程為“預處理-主體生化-后處理”，生化處理是核心，而合適的預處理則是達標的關鍵。生化降解猶如“化功，利用微生物的代謝將污染物化之于無形;活性焦吸附則如“吸星，通過物理性的吸附，強化生物降解，提升了對污染物的處理能力。
本技術成果利用活性焦對大分子難降解物質(zhì)的選擇性吸附作用，對生化過程進行強化，延長微生物與污染物的作用時間，提升處理效果和系統(tǒng)抗沖擊負荷能力，在保障出水水質(zhì)的前提下減少生化處理單元的構筑物尺寸，縮短水力停留時間。國電團隊還開發(fā)出新型動態(tài)吸附池、生物流動床、活性焦生物濾池等反應器，成功地掌握了廢焦回流、氣液耦合流態(tài)化等關鍵技術，實現(xiàn)了傳質(zhì)和強化反應。
尤其是在強化預處理方面，創(chuàng)造性地利用含焦剩余污泥絮體的高比面積和逆流吸附廢焦的剩余能力，大大增強了預處理單元對難降解物質(zhì)的去除，從而提升了整體工藝的效率。
工藝過程設計如下
污水通過機械格柵攔污后的污水直接進入調(diào)節(jié)池，設置調(diào)節(jié)池的目的調(diào)節(jié)污水的水量和水質(zhì)，為防止懸浮物在調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀，在調(diào)節(jié)池內(nèi)設置潛水攪拌機器。
本工程污水中有機成份較高，BOD5/CODcr=0.5，可生化性較好，因此采用生物處理方法大幅度降低污水中有機物含量是經(jīng)濟的。由于污水中氨氮及有機物含量較高，特別是有機氮，在生物降解有機物時，有機氮會以氨氮形式表現(xiàn)出來，氨氮也是一個重要的污染控制指標，因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為*池和O級池兩部分。調(diào)節(jié)池內(nèi)污水采用污水提升泵提升至*生化池，進行生化處理。在*池內(nèi)，由于污水中有機物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時微生物為兼性微生物，它們將污水中有機氮轉化為氨氮，同時利用有機碳源作為電子供體，將NO2--N、NO3--N轉化為N2，而且還利用部分有機碳源和氨氮合成新的細胞物質(zhì)。所以*池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續(xù)O級生化池的有機負荷，以利于硝化作用進行，而且依靠污水中的高濃度有機物，完成反硝化作用，終消除氮的富營養(yǎng)化污染。經(jīng)過*池的生化作用，污水中仍有一定量的有機物和較高的氮氨存在，為使有機物進一步氧化分解，同時在碳化作用趨于*的情況下，硝化作用能順利進行，特設置O級生化池。
*池出水自流進入O級池，O級生化池的處理依靠自養(yǎng)型細菌（硝化菌）完成，它們利用有機物分解產(chǎn)生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養(yǎng)源，將污水中的氨氮轉化為NO2--N、NO3--N。O級池出水一部分進入沉淀池進行沉淀，另一部分回流至*池進行內(nèi)循環(huán)，以達到反硝化的目的。在*和O級生化池中均安裝有填料，整個生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。在*池內(nèi)溶解氧控制在0.5mg/l左右；在O級生化池內(nèi)溶解氧控制在3mg/l以上，氣水比15:1。
O級生化池一部分出水回流進入*池；一部分流入豎流式沉淀池，通過斜管填料進行固液分離。
沉淀池固液分離后的出水即可直接排放。
沉淀池沉淀下來的污泥采用氣提裝置，一部分提升至*池，進行內(nèi)循環(huán)，一部分提升至污泥池。污泥池內(nèi)濃縮后的污泥外運處理。
攔污設施
本工程原水中固體雜質(zhì)含量較高，為確保提升泵等設備正常工作和保證后續(xù)處理構筑物正常運行，擬在處理主體工藝的前段設置攔污設施。
其他處理技術
1 光催化技術
光催化處理技術的原理是通過光催化劑在光照下發(fā)生躍遷，產(chǎn)生電子?空穴對，其中電子能夠?qū)㈦婂儚U水重金屬直接還原，而空穴可以將水氧化成羥基自由基，從而將難降解的有機物氧化為H2O、CO2。其中光催化劑主要包括 TiO2、ZnO、WO3、
SrTiO3、SnO2 和Fe2O3。光催化技術具有適用范圍廣、處理高效、產(chǎn)物降解*、無二次污染等特點。孫斌等[28]的研究是紫外光條件下，選取TiO2為催化劑對絡合銅廢水進行光催化反應，結.
2 重金屬捕集劑
在常溫環(huán)境下，廢水中的絕大部分重金屬離子與重金屬捕集劑都能產(chǎn)生強烈的螯合作用，生成的產(chǎn)物為高分子螯合鹽沉淀，通過固液分離就可以達到去除廢水中重金屬離子的目的。這種方式具有來源廣泛、無二次污染、反應效率較高和選擇性良好等優(yōu)點，尤其適合于低重金屬含量的廢水。潘思文等[29]研究了三種市面出售的補集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni2+的處理效果，結果發(fā)現(xiàn)三聚硫氰酸三鈉（TMT）適用于處理單一的含銅廢水；二甲基二硫代氨基甲酸鈉（Me2DTC）適用性較優(yōu)，在
pH=9.7 時對3 種重金屬離子的去除效果佳，各種離子均能夠達到標準排放；二乙基二硫代氨基甲酸鈉（Et2DTC）對廢水中的
Ni2+處理效果不理想。
