二級生化污水處理裝置

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 二次沉淀池 二次沉淀池中對排泥設(shè)備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。 6．污泥處理 污泥處理系統(tǒng)節(jié)能研究主要集中于污泥處理的能量回收。從污水污泥有機(jī)污染物中回收能量用于處理過程早在上世紀(jì)初就已投入實(shí)踐,但能源危機(jī)之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。 消化氣性質(zhì)穩(wěn)定、易于貯存,它可通過內(nèi)燃機(jī)或燃料電池轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電能,廢熱還可回收于消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發(fā)電機(jī)和燃料電池兩種利用形式,認(rèn)為燃料電池能量利用率高,具有很好的發(fā)展前途。對消化氣的zui大化利用是提高能效的主要方式。一段時期以來,能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設(shè),建成的一些處理廠也因能耗原因處于停產(chǎn)和半停產(chǎn)狀態(tài)。在今后相當(dāng)長的一段時期內(nèi),能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題，合理進(jìn)行能源分配，已經(jīng)成為決定污水處理廠運(yùn)行效益好壞的關(guān)鍵因素。能耗是否較低，也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素，開發(fā)能效較高的污水處理技尸合理設(shè)計(jì)及運(yùn)行污水處理廠，必將是未來污水處理廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行的必由之路。 污水處理的目前的難點(diǎn)在于降低水中的高含量的離子、氟離子等。

二級生化污水處理裝置

活性污泥法是目前城市污水處理廠應(yīng)用的生物處理方法之一.據(jù)報(bào)道,采用活性污泥法的污水處理廠普遍存在泡沫問題,使得污水處理廠的操作,運(yùn)行和控制都產(chǎn)生了一定的困難,嚴(yán)重影響了出水水質(zhì).對澳大利亞昆士蘭州的調(diào)查顯示,50個采用活性污泥法的污水處理廠中有46個受到不同程度的泡沫問題的影響[1];美國108家采用活性污泥法的污水處理廠中有56%受到泡沫問題的困擾[2].法國的調(diào)查顯示,6 013個污水處理廠中有20%受到泡沫問題的*影響,而采用延時曝氣方式的污水廠中更是有87%受到泡沫問題影響[3].據(jù)不*統(tǒng)計(jì),在我國采用活性污泥法的城市污水處理廠中有近50%出現(xiàn)過不同程度的泡沫問題[4].泡沫問題已成為近年來活性污泥法運(yùn)行操作中較為突出的問題.采用活性污泥法處理污水過程中,在曝氣池與二沉池內(nèi)出現(xiàn)的泡沫問題很早就引起人們的關(guān)注.
二、怎么處理？
高氨氮廢水成分復(fù)雜，毒性強(qiáng)，不能采用生物法、土壤灌溉法處理，主要處理技術(shù)如下。
c、特點(diǎn)
2、吹脫法/汽提法
a、原理
吹脫法已廣泛應(yīng)用于化肥廠廢水、垃圾滲濾液、石化、煉油廠等含氨氮廢水。吹脫法用于脫除水中氨氮。即將氣體通入水中，使氣液相互充分接觸，使水中溶解的游離氨穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除氨氮的目的。
b、主要影響因素
控制吹脫效率高低的關(guān)鍵因素是水溫，氣液比、pH。在水溫25℃，吹脫的氣液比控制在3000~3800左右，pH控制在10.5，可使吹脫效率大于90%，為了保證出水質(zhì)量，吹脫法適用于處理氨氮為500~1000mg/L的廢水。溫度也會影響吹脫效率，吹脫法水溫低時處理效率很低，不適合在寒冷的冬天使用，廢水溫度升高，游離氨的比例增加，其處理效率升高。因此汽提法是吹脫法的改進(jìn)版。其采用蒸汽為載體，提高氨氮處理效率。汽提塔更適用于處理氨氮為2000~4000mg/L的廢水。但汽提塔運(yùn)行一段時間后，汽提塔內(nèi)會結(jié)垢，從而影響處理效率。

b、汽提精餾回收氨水法成本
投資成本：120~600萬元，回收的氨水濃度：16%~22%濃氨水。運(yùn)行成本：5~10元/噸，運(yùn)行成本受原水氨氮濃度、pH影響較大，高氨氮高pH的廢水，回收的氨水越多，運(yùn)行成本越低。
而對于氨氮為8000mg/L以上的廢水，采用氣態(tài)膜的方法就沒有明顯的成本優(yōu)勢了。水的復(fù)雜性、膜材料的研發(fā)更新?lián)Q代、可逆吸收劑的研發(fā)適用性以及后續(xù)副產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用等多種原因，氣態(tài)膜法脫氨工業(yè)化進(jìn)程很慢，國內(nèi)生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例較少。
1膜生物反應(yīng)技術(shù)概述與應(yīng)用原理
膜生物反應(yīng)技術(shù)是將原有的生物污水處理技術(shù)與膜分離技術(shù)結(jié)合形成的新型污水處技尸并在實(shí)際運(yùn)用過程中，逐漸進(jìn)步與發(fā)展，進(jìn)而形成新的污水處理系統(tǒng)，提高污水處理的質(zhì)量。根據(jù)相關(guān)組件的不同組合方式，膜生物污水處理設(shè)備可以分為以淆種：一體式、分離式以及隔離式。膜生物反應(yīng)技術(shù)有非常強(qiáng)的污水處理能力，受到各界人士的廣泛關(guān)注，促進(jìn)其迅速發(fā)展。該技術(shù)有效提高污水處理效果，提高污水的轉(zhuǎn)化率，與傳統(tǒng)的污水處理方式相比較，膜生物反應(yīng)技術(shù)對污水的處理能力更高，效果更佳。在環(huán)境保護(hù)工程中，膜生物反應(yīng)技術(shù)被廣泛使用，其中以分離式膜生物反應(yīng)設(shè)備污水處理效果zui為理想，應(yīng)用率zui高，為人們的生活提供本保障。在環(huán)境保護(hù)工程工作中，工作人員應(yīng)提高對膜生物反應(yīng)設(shè)備的認(rèn)識，運(yùn)用該設(shè)備進(jìn)行污水處理，提高污水處理的工作效率與質(zhì)量。
2膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中運(yùn)用的注意事項(xiàng)
膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，雖然提高污水處理的工作質(zhì)量與效果，但是在污水處理的過程中同樣存在著一些不好的現(xiàn)象。首先，膜生物反應(yīng)技術(shù)的長時間應(yīng)用，生物膜會受到污染，逐漸減少水的流通量，這對這一現(xiàn)象，技術(shù)人員可以借鑒國外的污水處理案例，對污水進(jìn)行預(yù)處理，再經(jīng)過膜生物反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行處理，增加生物膜的使用年限。

因此，在使用膜生物反應(yīng)技術(shù)的過程中，要注意生物膜的受污染情況，以免造成污水處理不及時，影響人們的正常生活與工作。其次，傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)在工作過程中，會吸附許多有害物質(zhì)，對處理過的水質(zhì)有嚴(yán)重影響，在污水處理之后，要嚴(yán)格監(jiān)控水的流向及用途。因此，在運(yùn)用膜生物反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行污水處理過程中，同樣要對處理之后的水進(jìn)行檢測和監(jiān)控，避免水質(zhì)不合格造成二次環(huán)境無污染。
目前
運(yùn)行成本主要是添加的鎂鹽和鹽，若企業(yè)能因地取材，尋找到廉價(jià)的沉淀劑，如含鎂或者含磷廢水，以廢制廢，綜合利用，則可大大降低處理成本。若單獨(dú)添加沉淀劑，廢水沉淀后多余的鎂和磷殘留，不僅處理成本增加，而且引入磷污染物，容易造成二次污染。而生成的銨鎂沉淀物因有可能夾帶廢水中的有機(jī)物、重金屬，可否作為復(fù)合肥料使用還需進(jìn)一步研究，其應(yīng)用價(jià)值還有待開發(fā)。因此，MAP法要廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中必須解決兩個關(guān)鍵問題：廉價(jià)的沉淀劑凈化銨鎂沉淀物，達(dá)到復(fù)合肥料的使用標(biāo)準(zhǔn)，推廣應(yīng)用
高氨氮廢水
常用空氣作載體(若用水蒸氣作載體則稱汽提)。吹脫塔常采用逆流操作，塔內(nèi)裝有一定高度的填料，以增加氣—液傳質(zhì)面積從而有利于氨氣從廢水中解吸。常用填料有拉西環(huán)、聚丙烯鮑爾環(huán)、聚丙烯多面空心球等。廢水被提升到填料塔的塔頂，并分布到填料的整個表面，通過填料往下流，與氣體逆向流動，空氣中氨的分壓隨氨的去除程度增加而增加，隨氣液比增加而減少。pH是影響游離氨在水中百分率的主要因素之一。當(dāng)pH大于10時，離解率在80%以上，當(dāng)pH達(dá)11時，離解率高達(dá)98%。
優(yōu)缺點(diǎn)
吹脫法、汽提法其工藝簡單，效果穩(wěn)定，投資較低；但能耗大，處理成本高，處理成本約20~30元/噸水。出水氨氮大約為50~200mg/L，無法達(dá)到排放要求，必須增加后續(xù)的深度處理才能達(dá)標(biāo)排放。其吹脫出的氨氣采用水淋洗吸收，氨水濃度低(1%左右)，回用價(jià)值低，易揮發(fā)，容易造成二次污染；使用硫酸等酸性溶液吸收，生成硫酸銨等其他銨鹽，需做進(jìn)一步的處理，工藝流程較長，必定增加投資成本，且zui終生產(chǎn)的硫酸銨產(chǎn)品，價(jià)格低廉，銷售困難。
該方法投資成本及運(yùn)行成本處于中等水平，但是回收的氨水濃度較高，可根據(jù)企業(yè)情況選擇回用于生產(chǎn)，也可以外售。其氨水回用或者外售盈利的本可以抵消工藝設(shè)備的運(yùn)行成本，且出水效果較好，氨氮濃度可降至10mg/L以下，省去為了達(dá)標(biāo)排放而進(jìn)行二次脫氨的投資和運(yùn)行成本。其缺點(diǎn)就是為了保證出水達(dá)標(biāo)，其出水pH必須控制在10以上，造成的浪費(fèi)，還必須加酸回調(diào)至中性，才能達(dá)標(biāo)排放。另外，此方法尤其適用于氨氮濃度7000mg/L以上的高濃度氨氮性廢水，否則氨氮濃度低，同等條件下其回收的氨水較少，氨水回用或外賣的效益低，整體的運(yùn)行成本就會上升。
整個過程為通過粗格刪的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后，經(jīng)過格刪或者篩率器，之后進(jìn)入沉砂池，經(jīng)過砂水分離的污水進(jìn)入初次沉淀池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進(jìn)入三級處理，一級處理結(jié)束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。活性污泥法的曝氣系統(tǒng)的曝氣要消耗大量的電能，其本上是運(yùn)行的，且功率較大，否則達(dá)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(jī)也是能耗很大的設(shè)備。生物膜法處理設(shè)備和活性污泥法相比能耗較低，但目前應(yīng)用較少，是以后需要大力推廣的處理工藝。
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，能耗比較低。
6．污泥處理 污泥處理工藝中的濃縮池，污泥脫水，干燥都要消耗大量的電能，污泥處理單元的能量消耗是相當(dāng)大的，這些設(shè)備的電耗功率都很大。
早在1969年,Anon就對活性污泥法處理過程中的生物泡沫進(jìn)行了報(bào)道[5].近30年來,關(guān)于好氧生物處理過程中的泡沫形成問題有大量的報(bào)道.多數(shù)研究者認(rèn)為,當(dāng)污泥中微絲菌和諾卡氏菌大量存在時會形成穩(wěn)定的泡沫[6～8].然而,對于為何污泥中微絲菌和諾卡氏菌會占優(yōu)勢以及這些菌種是如何形成穩(wěn)定的泡沫等問題至今仍存在著一定的爭議[9].另外,目前關(guān)于活性污泥法處理污水過程中泡沫問題的研究主要集中于曝氣池與二沉池泡沫上,對污泥厭氧消化池中發(fā)生的泡沫問題的研究則相對較少.
  本文討論了活性污泥過程中泡沫的產(chǎn)生原因,引起生物泡沫的微生物,發(fā)泡影響因素,泡沫的危害及常用的泡沫控制方法,同時也對污泥消化過程中的厭氧泡沫作了一定的介紹.
  活性污泥法過程中產(chǎn)生的泡沫可以分成如下4種形式[11]:
  (1)啟動泡沫.活性污泥法運(yùn)行啟動初期,由于污水中含有一些表面活性物質(zhì),易引起表面泡沫.泡沫呈白色且質(zhì)輕,且穩(wěn)定性較差.隨著活性污泥的成熟,這些表面活性物質(zhì)經(jīng)生物降解,泡沫現(xiàn)象會逐漸消失.
  (2)反化泡沫.活性污泥處理系統(tǒng)以低負(fù)荷串運(yùn)轉(zhuǎn)時,在沉淀池或曝氣不足的地方會發(fā)生反化作用而產(chǎn)生氮?dú)?氮?dú)獾尼尫旁谝欢ǔ潭壬蠝p小污泥密度并帶動部分污泥上浮,從而出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象,這樣產(chǎn)生的懸浮泡沫通常不是很穩(wěn)定.
 針對各個處理構(gòu)筑物的節(jié)能途徑
1．污水提升泵房 污水提升泵房要節(jié)省能耗，主要是考慮污水提升泵如何進(jìn)行電能節(jié)約，正確科學(xué)的選泵，讓水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形，減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法，定期對水泵進(jìn)行維護(hù)，減少摩擦也可以降低電耗。
2．沉砂池 采用平流沉砂，避免采用需要動力設(shè)備的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用機(jī)械排砂，這些措施都可大大節(jié)省能耗。
3．初次沉淀池 初次沉淀池的能耗較低，主要能量消耗在排泥設(shè)備上，采用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4．生物處理構(gòu)筑物 國外的學(xué)者通過能耗和費(fèi)用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認(rèn)為處理設(shè)施大部分的能量消耗是發(fā)生在電機(jī)這類單一的設(shè)備上,因而節(jié)能應(yīng)從提高全廠功率因數(shù)、選擇高效機(jī)電設(shè)備及減少高峰用電要求等方面入手。
活性污泥工藝中泡沫的產(chǎn)生
選擇性浮選理論能較好地對活性污泥過程中的發(fā)泡現(xiàn)象進(jìn)行解釋[10].曝氣系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行使得曝氣池內(nèi)氣液兩相得以充分的接觸,在液相中產(chǎn)生大量的氣泡.進(jìn)水中帶入的或者微生物自身所產(chǎn)生的生物表面活性劑的存在能降低液體的表面張力,使得氣泡具有一定的彈性而不易破滅.另外,氣泡上升過程中還會對液體中的固體顆粒進(jìn)行浮選,在這過程中一些具有疏水表面的固體顆粒就會在氣泡間產(chǎn)生架橋作用,減小各個原本分散的氣泡間的距離,從而這些固體顆粒就會與氣泡結(jié)合,產(chǎn)生更為穩(wěn)定的泡沫.
生物泡沫.由于活性污泥中某些微生物的異常生長,曝氣過程中氣泡會通過選擇性浮選與微生物機(jī)體結(jié)合生成穩(wěn)定的泡沫.這種現(xiàn)象可用壓縮為3種組分的系統(tǒng)來描述:微生物十氣泡十絮粒=穩(wěn)定的生物泡沫.生物泡沫粘度大,呈褐色,穩(wěn)定性強(qiáng),懸浮顆?？蛇_(dá)50 g/L,泡沫層相對密度大約是0.7,一般情況下很難將其吹走.
對于活性污泥法運(yùn)行過程中的泡沫問題,過去主要?dú)w因于進(jìn)水中表面活性物質(zhì)的大量存在.但是近代大量研究表明,曝氣過程產(chǎn)生的泡沫,主要是由于污泥中一些微生物的過度增殖而產(chǎn)生的生物泡沫.近年來,對活性污泥過程中泡沫問題的研究也都主要集中于生物泡沫的產(chǎn)生與控制等方面.