云南洗滌污水一體化處理設(shè)備處理
針對沉淀是去除水中懸浮物的主要單元，對沉淀工藝的進展方面進行了論述，主要介紹了平流式沉淀池、蜂窩斜管填料沉淀池、高密度沉淀池、攔截式沉淀池的特點和優(yōu)點，旨在提高沉淀池的沉降效率。
目前，國內(nèi)外的給水處理工藝大多采用沉淀(澄清)過濾和消毒形式，其中沉淀部分對原水中懸浮物的去除顯得尤為重要。沉淀池作為去除水中懸浮物的主要設(shè)施之一，在水行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。縱觀沉淀構(gòu)筑物的發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)，在20世紀6O年代以前主要采用平流式、豎流式和輻流式沉淀池，60年代起各種澄清池盛行一時，70年代后，主要是斜管、斜板及復(fù)合型沉淀池。沉淀構(gòu)筑物形式的改進提高了沉淀分離的效率。沉淀池的設(shè)計和開發(fā)都是圍繞怎樣增加沉淀面積和改變水流流態(tài)這兩方面進行的。沉淀池的設(shè)計總是以提高沉淀池的沉降效率為目的。
云南洗滌污水一體化處理設(shè)備處理
提高沉降效率有兩種方法：
1)縮短顆粒的沉淀距離、增大沉淀池面積，斜管沉淀屬這一類;
2)增大礬花顆粒的下沉速度，通過采用高效絮凝劑和優(yōu)化絮凝工藝來實現(xiàn)。
1、平流式沉淀池
平流式沉淀池是目前我國大中型給水廠使用廣泛的池型，具有結(jié)構(gòu)簡單、管理方便、耐沖擊負荷強等優(yōu)點。平流式沉淀池為矩形，上部為沉淀區(qū)，下部為污泥區(qū)，池前部有進水區(qū)，池后部有出水區(qū)。經(jīng)混凝的原水流入沉淀池后，沿進水區(qū)整個截面均勻分配，進入沉淀區(qū)，然后緩慢流向出口區(qū)。水中的顆粒沉于池底，沉積的污泥定期排出池外。
2、蜂窩斜板(管)沉淀池
蜂窩斜板(管)沉淀是把與水平面成一定角度(一般為60。)的眾多蜂窩斜板(管)組件置于沉淀池中。水流可從下向上或從上向下流動，顆粒則沉于底部，而后自動滑下。從改善沉淀池水力條件來分析，由于沉淀池水力半徑大大減小，從而使雷諾數(shù)R大為降低，弗勞德數(shù)大為提高，滿足了水流穩(wěn)定性和層流的要求。為了進一步提高沉淀效率，許多改良型的蜂窩斜板(管)沉淀池應(yīng)運而生。
蜂窩斜管填料特點：
1.濕周大，水力半徑小。
2.層流狀態(tài)好，顆粒沉降不受絮流干擾。
3.當(dāng)斜管管長為1米時，有效負荷按3-5噸/米2˙時設(shè)計。V0控制在2.5-3.0毫米/秒范圍內(nèi)，出水水質(zhì)
4.在取水口處采用蜂窩斜管，管長2.0～3.0米時，可在50-100公斤/米3泥砂含量的高濁度中安全運行處理。
5.采用斜管沉淀池，其處理能力是平流式沉淀池的3-5倍，加速澄清池和脈沖澄清池的2-3倍。
2.1迷宮式斜管沉淀池
迷宮式斜板沉淀池是在普通斜板沉淀池的斜板垂直方向上安裝數(shù)道翼形葉片，翼形葉片將進入的水流分為主流區(qū)、旋流區(qū)和環(huán)流區(qū)。位于主流區(qū)內(nèi)的絮體，在流速和沉速的共同作用下，逐步下沉。在旋渦區(qū)的絮體，被強制輸送到環(huán)流區(qū)，每經(jīng)過一個翼片截留一些絮體。進入環(huán)流區(qū)的絮體，在環(huán)流作用下，呈螺旋形運動并沿翼片下沉到池底。迷宮斜板沉淀池的渦旋區(qū)的渦旋強制輸送和環(huán)流區(qū)的高效沉淀作用，使其具有較高的沉淀效率。
迷宮斜板的顆粒分離屬于動態(tài)分離，特別是在渦旋區(qū)，它包括了旋流作用下進行的重力、流體阻力和慣性力等作用的分離過程，而且在主流區(qū)和旋流區(qū)產(chǎn)生的質(zhì)量交換也有使絮體互相碰撞絮凝的作用。因此，其處理效果優(yōu)于普通斜板沉淀。
2.2小間距斜板沉淀池
蜂窩斜管填料沉淀池中水流在理論上處于層流狀態(tài)，其實不然，實際上在斜管沉淀池中水流是有脈動的，這是因為當(dāng)斜管中大的礬花顆粒在沉淀中與水產(chǎn)生相對運動，會在礬花顆粒后面產(chǎn)生小渦旋，這些渦旋產(chǎn)生的運動造成了水流的脈動。這些脈動對于大的礬花顆粒沒有影響，對于反應(yīng)不*的小顆粒的沉淀起到頂托作用，故此也就影響了出水水質(zhì)。為了克服這一現(xiàn)象，抑制水流的脈動，小間距斜板沉淀設(shè)備應(yīng)運而生。
這一設(shè)備有以下優(yōu)點：
1、由于間距明顯減少，礬花沉淀距離也明顯減少，使更多小顆?？梢猿恋硐聛?
2、由于間距減小，水力阻力增大，使之占水流在沉淀池中水流阻力的主要部分，這樣沉淀池中流量分布均勻，與斜管相比，明顯改善了沉淀條件;
3、排泥性能遠優(yōu)于其他形式的淺層沉淀池，因為這種設(shè)備基本無側(cè)向約束，設(shè)備沉淀面積與排泥面積相等。
3、高密度沉淀池
高密度沉淀工藝是在傳統(tǒng)的平流沉淀池的基礎(chǔ)上，充分利用了動態(tài)混凝、加速絮凝原理和淺池理論，把混凝、強化絮凝、斜管沉淀三個過程進行優(yōu)化。主要基于4個機理：*的一體化反應(yīng)區(qū)設(shè)計、反應(yīng)區(qū)到沉淀區(qū)較低的流速變化、沉淀區(qū)到反應(yīng)區(qū)的污泥循環(huán)和采用斜管沉淀布置。反應(yīng)池分為2個部分：快速混凝攪拌反應(yīng)池和慢速混凝推流式反應(yīng)池?？焖倩炷龜嚢璺磻?yīng)池是將原水引入到反應(yīng)池底板的*，在圓筒中間安裝一個葉輪，該葉輪的作用是使反應(yīng)池內(nèi)水流均勻混合，并為絮凝和聚合電解質(zhì)的分配提供所需的動能。礬花慢速地從預(yù)沉池進入到澄清池，這樣可避免礬花破碎，并產(chǎn)生渦旋，使大量的懸浮固體顆粒在該區(qū)均勻沉積。
礬花在澄清池下部匯集成污泥并濃縮。濃縮區(qū)分為兩層：上層為再循環(huán)污泥的濃縮，下層是產(chǎn)生大量濃縮污泥的地方。逆流式斜管沉淀區(qū)將剩余的礬花沉淀。通過固定在清水收集槽進行水力分布，斜管將提高水流均勻分配。清水由一個集水槽系統(tǒng)收回。絮凝物堆積在澄清池下部，形成的污泥也在這部分區(qū)域濃縮。
該沉淀池有以下幾方面的優(yōu)點：
1.將混合區(qū)、絮凝區(qū)與沉淀池分離，采用矩形結(jié)構(gòu)，簡化池型;
2.沉淀分離區(qū)下部設(shè)污泥濃縮區(qū)，占地少;
3.在濃縮區(qū)和混合部分之間設(shè)污泥外部循環(huán)，部分濃縮污泥由泵回流到機械混合池，與原水、混凝劑充分混合，通過機械絮凝形成高濃度混合絮凝體，然后進入沉淀區(qū)分離。
4、新型中置式高密度沉淀池
新型中置式高密度沉淀池是上海市政工程研究總院設(shè)計的新池型，該工藝過程集中了斜管沉淀池、機械攪拌澄清池和高密度沉淀池的優(yōu)點，將混合、絮凝、沉淀、污泥濃縮綜合于一體。中置式高密度沉淀池設(shè)有5個過程區(qū)：混合區(qū)、絮凝反應(yīng)區(qū)、分離沉淀區(qū)、濃縮排泥區(qū)和分離出水區(qū)。
新型中置式高密度沉淀池有以下優(yōu)點：
1、占地小;
2、絮凝時間較短，由于污泥回流，可形成高濃度混合液，大大提高了絮凝效果，縮短了機械攪拌階段的絮凝時間;
3、布水均勻，由于采用了池中向兩側(cè)均勻布水形式，大大縮短了布水路徑，從而有效避免了布水不均影響出水水質(zhì)的問題;
4、減少了加藥量;
5、沉淀池的水流流勢合理，由于進出沉淀池水流是由下而上再由下而上垂直運動，泥水分離效果更*，不宜跑礬花;
6、水廠可不設(shè)濃縮池，由于沉淀池底采用濃縮刮泥，污泥含固率高，可直接進行脫水處理;
7)結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，布置簡潔合理。
5、攔截式沉淀池
攔截式沉淀池是集重力、碰撞吸附力、接觸吸附力等多種沉降作用于一體的沉淀池，提高了顆粒沉降效率。攔截式沉淀池是在池內(nèi)裝有攔截體，對水中自由運動的顆粒設(shè)置障礙，顆粒運動時與攔截體在三維空間發(fā)生碰撞，這樣運動顆粒在三維空間上與固定的攔截體實現(xiàn)了碰撞靜止，即顆粒運動速度為零。
這是由于顆粒靠攔截體摩擦力的約束，便于附著和吸附在攔截體上，攔截體吸附了無數(shù)小顆粒靜止的等待不斷運動的顆粒碰撞，結(jié)成大泥團，當(dāng)泥團達到足夠質(zhì)量后便克服攔截體摩擦力沉淀下來。由于水中顆粒運動是在三維空間上與固定的攔截體碰撞沉淀，因此呈現(xiàn)出多向性和短距離，不論顆粒尺寸、質(zhì)量、形狀有何差異，只要與攔截體碰撞均能附著在攔截體上形成大泥團沉淀。攔截沉淀對于處理低濁水效果十分理想，不使用助凝劑，處理相同水量，攔截沉淀池可較其他沉淀池混凝劑用量降低20%左右。
厭氧生物處理是在厭氧條件下，形成了厭氧微生物所需要的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件，利用這類微生物分解廢水中的有機物并產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過程。
高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
(1)水解階段水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。
(2)發(fā)酵(或酸化)階段發(fā)酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過程也稱為酸化。
(3)產(chǎn)乙酸階段在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，上一階段的產(chǎn)物被進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質(zhì)。
(4)甲烷階段這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。
酸化池中的反應(yīng)是厭氧反應(yīng)中的一段。
厭氧池是指沒有溶解氧，也沒有硝酸鹽的反應(yīng)池。缺氧池是指沒有溶解氧但有硝酸鹽的反應(yīng)池。
酸化池---水解、酸化、產(chǎn)乙酸，限制甲烷化，有pH值降低現(xiàn)象。工藝簡單，易控制操作，可去除部分COD。目的提高可生化性;
厭氧池---水解、酸化、產(chǎn)乙酸、甲烷化同步進行。需要調(diào)節(jié)pH，不易操作控制，去除大部分COD。目的是去除COD。
缺氧池---有水解反應(yīng)，在脫氮工藝中，其pH值升高。在脫氮工藝中，主要起反硝化去除硝態(tài)氮的作用，同時去除部分BOD。也有水解反應(yīng)提高可生化性的作用。
水解酸化池內(nèi)部可以不設(shè)曝氣裝置，控制停留時間再水解、酸化階段，不出現(xiàn)厭氧產(chǎn)氣階段，前兩個階段的COD去除率不是很高，因為他的目的只是將大分子的變成小分子有機物，一般去除率在20%左右，產(chǎn)氣階段的COD去除率一般在40%左右，但這是產(chǎn)生的硫化氫氣體要進行除臭處理，且達到產(chǎn)氣階段的停留時間要較前兩階段長，也就是要出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。缺缺氧池內(nèi)要設(shè)置曝氣裝置，控制溶解氧在0.3-0.8mg/l，利用兼氧微生物及生物膜來降解廢水中的有機物，接觸氧化池內(nèi)的曝氣器要慎重選擇，既要保證供氧量，又要確保有利于生物膜的脫落、更新。一般不選用微孔曝氣器作為池底的曝氣器。
好氧池就是通過曝氣等措施維持水中溶解氧含量在4mg/l左右，適宜好氧微生物生長繁殖，從而處理水中污染物質(zhì)的構(gòu)筑物;
厭氧池就是不做曝氣，污染物濃度高，因為分解消耗溶解氧使得水體內(nèi)幾乎無溶解氧，適宜厭氧微生物活動從而處理水中污染物的構(gòu)筑物;
