WSZ-AO-1.5一體化污水處理設(shè)備
各單元技術(shù)作主要的介紹
⒈ 厭氧生物鐵水解池
由于此類廢水成份復(fù)雜,含有對(duì)生化處理有抑制作用的頭孢類抗生素物質(zhì)和難處理的大分子物質(zhì),經(jīng)生物鐵強(qiáng)化水解酸化處理,可改變含抗生素廢水的分子結(jié)構(gòu),把難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物,降解抗生素的毒性,為下一步好氧生物鐵處理和接觸氧化處理創(chuàng)造有利條件。
⒉ 微電解生物鐵技術(shù)原理簡(jiǎn)介
微電解生物鐵技術(shù)是利用生物鐵具有微電池反應(yīng)、絮凝作用、和親鐵細(xì)菌的生物降解等綜合作用,對(duì)廢水處理表現(xiàn)出十分顯著的效果。下面對(duì)這一技術(shù)的原理作簡(jiǎn)要的分析:
①微電池反應(yīng)
鋼鐵是由鐵和碳化鐵及其它一些成份組成的合金,碳化鐵和其它成份以極小的顆粒分散在鋼鐵中,當(dāng)鋼鐵浸入廢水中(廢水可視作電解質(zhì)溶液),構(gòu)成了無(wú)數(shù)個(gè)腐蝕微電池,鐵為陽(yáng)極,碳化鐵為陰極,電極反應(yīng)為:
陽(yáng)極 Fe-2e → Fe2+ E°Fe2+∕Fe=-0.44V
陰極 2H++2e → 2[H] →H2 E°H+∕H2=-0.00V
微電池反應(yīng)產(chǎn)物具有很高的化學(xué)活性,在陽(yáng)極,產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+;在陰極,產(chǎn)生的活性[H],均能與廢水中許多污染物組份發(fā)生氧化還原反應(yīng),使大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì),使某些難生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成容易處理的物質(zhì),提高廢水的可生化性。
②絮凝作用
微電解陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+,F(xiàn)e2+易被空氣中的O3氧化成Fe3+,生成具有強(qiáng)吸附能力的Fe(OH)3絮狀物。反應(yīng)式為:
Fe2++OH- → Fe(OH)3↓
4Fe2++O2+2H2O+8OH- → 4Fe(OH)3↓
生成的Fe(OH)3是活性膠體絮凝劑,其吸附能力比普通的Fe(OH)3強(qiáng)得多,它可以把廢水中的懸浮物及一些有色物質(zhì)吸附共沉淀而除去。
③親鐵細(xì)菌的生物降解作用
在微電池反應(yīng)中,二價(jià)鐵和三價(jià)鐵在一定條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)而互相轉(zhuǎn)化。20世紀(jì)八十年代,科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),某些細(xì)菌能從鐵的化學(xué)反應(yīng)中獲得養(yǎng)料,這些細(xì)菌能夠在三價(jià)鐵與二價(jià)鐵轉(zhuǎn)化過(guò)程中消耗微生物腐爛時(shí)產(chǎn)生的諸如乙酸和乳酸之類的化合物。事實(shí)還證明這些細(xì)菌分解有機(jī)質(zhì)的能力比產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還原菌都強(qiáng)得多,只要有鐵存在,鐵還原菌總是首先將正鐵還原成亞鐵,并帶動(dòng)其他細(xì)菌滋生繁衍。這些細(xì)菌會(huì)緊貼于鐵的表面,以便于在不斷流過(guò)的水中獲取溶于水中的鐵源,于是便在鐵的表面形成不斷繁衍代謝的菌膜。
預(yù)處理
一般來(lái)講,溫度、PH值等如不過(guò)高或過(guò)低,可不設(shè)專門(mén)的調(diào)節(jié)池。因?yàn)镽池本身實(shí)際上就等于一個(gè)調(diào)節(jié)池。這也是R工藝用在小型污水廠中的一個(gè)非常重要的*性。
3.2格柵
由于設(shè)計(jì)流量較小,導(dǎo)致格柵都比較小。比如規(guī)模為5000噸/日的污水廠,設(shè)粗細(xì)格柵各設(shè)兩臺(tái),并聯(lián)設(shè)置,經(jīng)計(jì)算格柵尺寸如下表: 由上表可見(jiàn),處理規(guī)模5000噸/日的處理廠,總變化系數(shù)Kz=1.7時(shí),計(jì)算得粗、細(xì)格柵尺寸都很小。這種情況下若采用機(jī)械格柵,渠道上部的驅(qū)動(dòng)部分及柵渣輸送機(jī)所需的空間一般都在2m以上,造成很大的空間浪費(fèi),對(duì)于小型污水處理廠,格柵間往往有上部建筑,則增加了土建投資。所以在柵渣量不是很多的情況下,如果計(jì)算得格柵較小,可采用人工格柵代替機(jī)械格柵。
3.3沉砂池
沉砂池一般選用鐘式沉砂池或類似產(chǎn)品。如果鐘式沉砂池池徑不太,沉砂池可采用碳鋼制成的成套設(shè)備。另外沉砂池進(jìn)出水渠也可采用相應(yīng)碳鋼制作。這樣不僅增加了方便施工安裝,而且由于尺寸較小,造價(jià)不見(jiàn)得高出鋼筋砼池多少。
3.4曝氣系統(tǒng)
活性污泥法的曝氣方式可分為兩大類:鼓風(fēng)曝氣及機(jī)械曝氣兩大類。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的主要設(shè)備是鼓風(fēng)機(jī)及擴(kuò)散系統(tǒng)。小污水廠的鼓風(fēng)機(jī)一般采用羅茨風(fēng)機(jī)及小型離心風(fēng)機(jī)。分散系統(tǒng)一般采用微孔曝氣器。但必須是適應(yīng)于間歇曝氣的運(yùn)行方式。鼓風(fēng)機(jī)往往安裝在R池旁邊,以減少管路系統(tǒng)的造價(jià)。由于污水廠較小,一般不設(shè)鼓風(fēng)機(jī)房,僅在鼓風(fēng)機(jī)上設(shè)罩棚。這主要適用于廠礦企業(yè)內(nèi)的污水處理廠,不嚴(yán)格控制噪音的情況。如果污水廠毗臨生活小區(qū),若采用鼓風(fēng)曝氣則必須建鼓風(fēng)機(jī)房,同時(shí)還要有相應(yīng)的降噪措施,這樣情況下宜采用機(jī)械曝氣方式。
WSZ-AO-1.5一體化污水處理設(shè)備機(jī)械曝氣相對(duì)于鼓風(fēng)曝氣而言,具有噪音低、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),特別適用于小型污水廠。主要的機(jī)械曝氣設(shè)備原理、適用條件及參考生產(chǎn)設(shè)備廠家見(jiàn)下表。 上表中1、2類設(shè)備為潛水電機(jī),具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、噪音小、曝氣效率高等優(yōu)點(diǎn),只是潛水電機(jī)對(duì)設(shè)備加工能力及設(shè)備自保護(hù)能力要求較高。而3、4類電機(jī)在水面上,運(yùn)行安全,壽命相對(duì)較長(zhǎng),但噪音較1、2稍大,安裝需要拉索,不太美觀。 在很多情況下,曝氣機(jī)都是設(shè)備。在近年來(lái)興建的小型污水廠中,上述四類曝氣機(jī)都被廣為采用。但相對(duì)于鼓風(fēng)曝氣動(dòng)力效率較低。
好氧生物處理系統(tǒng)
好氧生物處理系統(tǒng)是新農(nóng)村污水處理中常用的一種處理技術(shù)。好氧生物處理工藝眾多,各有優(yōu)缺點(diǎn),選擇時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況仔細(xì)論證和比選,注重經(jīng)濟(jì)適用。
生物處理法就是通過(guò)風(fēng)機(jī)等設(shè)備給污水輸氧,培養(yǎng)生物菌種和微生物,通過(guò)菌種和微生物把污水中的大部分有機(jī)物分解為無(wú)污染的二氧化碳、水等物質(zhì),少部分合成為細(xì)胞物質(zhì),促使微生物增長(zhǎng),并以剩余污泥的形式排出,使污水得以凈化排放。如R法,集曝氣、沉淀、排水功能于一體,不斷地轉(zhuǎn)換,省去了傳統(tǒng)的污泥回流設(shè)備,大大降低了建設(shè)費(fèi)用;A20法具有脫氮、除磷功能,還有如生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理工藝、膜生物反應(yīng)器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統(tǒng)比較, 占地面積小,抗氣候等外界影響的能力強(qiáng),建設(shè)的地點(diǎn)選擇范圍大,處理穩(wěn)定,處理效率高。但基建投資、運(yùn)行成本要高于自然處理系統(tǒng)。
接觸氧化的處理裝置
分流式的曝氣裝置在池的一側(cè),填料裝在另一側(cè),依靠泵或空氣的提升作用,使水流在填料層內(nèi)循環(huán),給填料上的生物膜供氧。此法的優(yōu)點(diǎn)是廢水在隔間充氧,氧的供應(yīng)充分,對(duì)生物膜生長(zhǎng)有利。缺點(diǎn)是氧的利用率較低,動(dòng)力消耗較大;因?yàn)樗_刷作用較小,老化的生物膜不易脫落,新陳代謝周期較長(zhǎng),生物膜活性較??;同時(shí)還會(huì)因生物膜不易脫落而引起填料堵塞。
直接式是在氧化池填料底部直接鼓風(fēng)曝氣。生物膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈擾動(dòng),更新較快,保持較高的活性;同時(shí)在進(jìn)水負(fù)荷穩(wěn)定的情況下,生物膜能維持一定的厚度,不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。一般生物膜厚度控制在1毫米左右為宜。 選用適當(dāng)?shù)奶盍弦栽黾由锬づc廢水的接觸表面積是提高生物膜凈化廢水能力的重要措施。一般采用蜂窩狀填料。
地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)
分散的幾戶或十幾戶人家適合采用地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)。
地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理,予以工程化、實(shí)用化而創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模污水凈化工藝技術(shù),是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約50 cm深和具有良好擴(kuò)散性能的土層中。投配污水緩慢通過(guò)布水管周?chē)乃槭蜕皩?,在土壤毛管作用下向附近土層中擴(kuò)散。表層土壤中有大量微生物,作物根區(qū)處于好氧狀態(tài),污水中的污染物質(zhì)被過(guò)濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過(guò)程非常類似于污水慢速滲濾處理過(guò)程。由于負(fù)荷低,停留時(shí)間長(zhǎng),水質(zhì)凈化效果非常好,而且穩(wěn)定。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)建設(shè)容易、維護(hù)管理簡(jiǎn)單,基建投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。整個(gè)處理裝置放在地下,不損害景觀,不產(chǎn)生臭氣。
接觸氧化的布?xì)獠妓b置
接觸氧化池均勻地布水布?xì)夂苤匾?,它?duì)于發(fā)揮填料作用,提高氧化池工作效率有很大關(guān)系。供氣的作用有三:①使生物接觸氧化池溶解氧一般控制在4~5mg/L左右;②充分?jǐn)嚢栊纬晌闪?,有利于均勻布水,紊流愈甚,被處理水與生物膜的接觸效率愈高,傳質(zhì)效率良好,從而處理效果也愈佳;③防止填料堵塞,促進(jìn)生物膜更新。
目前生產(chǎn)上常采用的布?xì)夥绞接袊娚淦鳎ㄋ淦鳎┕┭?、穿孔管布?xì)狻⑵貧忸^布?xì)獾?。布水方式分順流和逆流兩種。順流指進(jìn)水與供氣同向,氧化池中水、氣同向流動(dòng),此種工藝中填料不易堵塞,生物膜更新情況較好,較易控制;逆流指進(jìn)水與供氣方向相反,池內(nèi)水、氣逆向相對(duì)流動(dòng),氣液接觸條件好,增加了氣水與生物膜的接觸面積,故去除效果好,但由于進(jìn)水部分的水力沖刷作用較小,填料上的生物膜不易脫落更新。國(guó)內(nèi)通常采用的是順流工藝。
厭氧生物處理系統(tǒng)
我國(guó)從上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始開(kāi)展生活污水厭氧生物法的開(kāi)發(fā)和研制工作,許多形式各異的無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應(yīng)用。如無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置采用無(wú)動(dòng)力厭氧生物膜技術(shù),工藝流程簡(jiǎn)單,不耗能,全部埋于地下,也無(wú)需專人管理。與好氧生物處理相比,無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置技術(shù)設(shè)備的基建投資略高于好氧處理,無(wú)日常運(yùn)行費(fèi)用的支出。
厭氧生物法目前技術(shù)上還存在一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)在生物處理效率較低,尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低,在一定程度上限制了其應(yīng)用。
將傳統(tǒng)ABR改進(jìn)為復(fù)合式ABR (HABR ) , 并采用HABR /混凝/生物接觸氧化組合工藝處理印染廢水, 重點(diǎn)考察了HABR 的處理效果以及混凝工藝位置的選擇。結(jié)果表明, 通過(guò)在ABR中增設(shè)填料層、合理分配各反應(yīng)室的上升流速和增加污泥回流, 明顯提高了其對(duì)印染廢水的處理效果; 將混凝工藝置于厭氧和好氧工藝之間, 從處理效果和成本方面考慮都是有利的;當(dāng)印染廢水的COD 為400~ 500mg /L、色度為500~ 600倍、SS為200~ 250mg /L時(shí), 組合工藝對(duì)COD、色度和SS的平均去除率分別可達(dá)85. 4%、95. 6%、90. 9% ,處理效果好且穩(wěn)定。
污水處理廠在污水處理的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生的具有異味的副產(chǎn)品。臭氣的主要成份是硫化氫(H2S)、氨、四硫醇類等,主要來(lái)自腐化污水和污泥。H2S在空氣中會(huì)有一部分氧化成為SO2,一般空氣中30%的SO2是由H2S轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的。這些臭氣難免對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響,為了減少臭氣對(duì)周?chē)h(huán)境的不利影響,在很多要求比較嚴(yán)格的小型污水處理廠內(nèi),設(shè)置了生物除臭措施。常用的方法有:化學(xué)吸收法、生物法、土壤法三大類。