日處理10噸一體化污水處理設(shè)備
生物膜法曝氣生物濾池
設(shè)置了塑料型塊的曝氣池。按其過程也稱生物接觸氧化法。它的工作類似活性污泥法中的曝氣池,但是不要回流污泥,曝氣方法也不能沿用,一般采用全池氣泡曝氣,池中生物量遠(yuǎn)高于活性污泥法,故曝氣時間可以縮短。
運(yùn)行較穩(wěn)定,不會出現(xiàn)污泥膨脹問題。也有采用粒料(如砂子、活性炭)的。這時水流向上,濾床膨脹、不會堵塞。因為表面積高,生物量多,接觸又充分,曝氣時間可縮短,處理效率可提高,尚處在研究階段。
生物膜法厭氧生物濾池
構(gòu)造和曝氣生物濾池雷同,只是不要曝氣系統(tǒng)。因生物量高,和污泥消化池相比,處理時間可以大大縮短(污泥消化池的停留時間一般在10天以上),處理城市污水等濃度較低的廢水時有可能采用。
生物膜運(yùn)行過程
生物膜法生物膜的形成
前提條件:起支撐作用的載體物——填料或稱濾料
營養(yǎng)物質(zhì)——有機(jī)物、N、P以及其它
接種微生物
生物膜的形成過程:含有營養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動,一定時間后,微生物會附著在填料表面而增殖和生長,形成一層薄的生物膜。
生物膜法生物膜的組成
在生物膜上由細(xì)菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定。
對于城市污水,在20°C條件下,生物膜從開始形成到成熟,一般需要30天左右。
性質(zhì):高度親水,存在著附著水層
微生物高度密集:各種細(xì)菌以及微型動物,這些微生物起著主要去除廢水中的有機(jī)污染物的作用,形成了有機(jī)污染物——細(xì)菌——原生動物(后生動物)的食物鏈
生物膜法生物膜的更新與脫落
厭氧膜的出現(xiàn)過程:
①生物膜厚度不斷增加,氧氣不能透入的內(nèi)部深處將轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)②成熟的生物膜一般都由厭氧膜和好氧膜組成③好氧膜是有機(jī)物降解的主要場所,一般厚度為2mm。
厭氧膜的加厚過程:
①厭氧的代謝產(chǎn)物增多,導(dǎo)致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞②氣態(tài)產(chǎn)物的不斷逸出,減弱了生物膜在填料上的附著能力③成為老化生物膜,其凈化功能較差,且易于脫落。
生物膜的更新:
①老化膜脫落,新生生物膜又會生長起來②新生生物膜的凈化功能較強(qiáng)。
生物膜法的運(yùn)行原則
①減緩生物膜的老化進(jìn)②控制厭氧膜的厚度③加快好氧膜的更新④盡量控制使生物膜不集中脫落。
生物膜法特點及基本特征
生物膜法特點
1、 生物相方面的特征:
(1)微生物多樣化(2) 生物的食物鏈長(3) 能夠存活世代時間較長的微生物(4) 分段運(yùn)行與優(yōu)占種屬
2、處理工藝方面的特征:
(1)對水質(zhì)、水量變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性
(2)污泥沉降性能良好,宜于固液分離
(3)能夠處理低濃度的污水
(4)易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能
日處理10噸一體化污水處理設(shè)備生物膜法基本特征
在污水處理構(gòu)筑物內(nèi)設(shè)置微生物生長聚集的載體(一般稱填料),在充氧的條件下,微生物在填料表面聚附著形成生物膜,經(jīng)過充氧(充氧裝置由水處理曝氣風(fēng)機(jī)及曝氣器組成)的污水以一定的流速流過填料時,生物膜中的微生物吸收分解水中的有機(jī)物,使污水得到凈化,同時微生物也得到增殖,生物膜隨之增厚。當(dāng)生物膜增長到一定厚度時,向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散的氧受到限制,其表面仍是好氧狀態(tài),而內(nèi)層則會呈缺氧甚至厭氧狀態(tài),并終導(dǎo)致生物膜的脫落。隨后,填料表面還會繼續(xù)生長新的生物膜,周而復(fù)始,使生物膜法污水得到凈化。
微生物在填料表面聚附著形成生物膜后,由于生物膜的吸附作用,其表面存在一層薄薄的水層,水層中的有機(jī)物已經(jīng)被生物膜氧化分解,故水層中的有機(jī)物濃度濃度比進(jìn)水要低得多,當(dāng)廢水從生物膜表面流過時,有機(jī)物就會從運(yùn)動著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水層中去,并進(jìn)一步被生物膜所吸附,同時,空氣中的氧也經(jīng)過廢水而進(jìn)入生物膜水層并向內(nèi)部轉(zhuǎn)移。
生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體本身進(jìn)行新陳代謝,因此產(chǎn)生的二氧化碳等無機(jī)物又沿著相反的方向,即從生物膜經(jīng)過附著水層轉(zhuǎn)移到流動的廢水中或空氣中去。這樣一來,出水的有機(jī)物含量減少,廢水得到了凈化。
在小規(guī)模分散型污水處理中大量使用生物膜污水處理工藝,比使用活性污泥工藝更有優(yōu)勢,具體體現(xiàn)在:①微生物相方面,各種生物膜工藝中參與凈化反應(yīng)的微生物多樣化,微生物的食物鏈較長,世代時間較長的微生物易于存活,在分段運(yùn)行中每段都能夠形成優(yōu)勢菌種;②在處理工藝上,各種生物膜工藝對水質(zhì)水量變化均有較強(qiáng)的適應(yīng)性,污泥沉降性能良好、易于固液分離,能夠處理低濃度的污水,易于維護(hù)、節(jié)能。
在生物法中,有活性污泥法和生物濾池兩大類,生物濾池的處理效率不高,衛(wèi)生條件較差,我國只有少數(shù)幾座生物濾池城市污水處理廠,而活性污泥法占絕大多數(shù)。
活性污泥法有很多種型式,使用廣泛的主要有三類:①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進(jìn)型A/O、A2/O工藝,②氧化溝,③SBR工藝。
傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用早的工藝,它去除有機(jī)物的效率很高,在處理過程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進(jìn)行穩(wěn)定處理,對消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和運(yùn)行費用都比較低,因而得到廣泛應(yīng)用。近20年來,水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴(yán)重,去除氮、磷列入了污水處理的目標(biāo),于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進(jìn)型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種,一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝,一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝;A2/O法則是既脫氮又除磷的工藝。
氧化溝是活性污泥法的一種變型,在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法,是一種首尾相接的循環(huán)流,通常采用延時曝氣,在污水凈化的同時污泥得到穩(wěn)定。它不設(shè)初沉池和污泥消化池,處理設(shè)施大大簡化。氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點,去除有機(jī)物的效率很高,也具有脫氮的功能。如果在溝前增設(shè)厭氧池,還可同時除磷。氧化溝這種、簡單的特點,使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。
SBR是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一個反應(yīng)池中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥,不僅省去了初沉池和污泥消化池,還省去了二沉池和回流污泥泵房,處理設(shè)施比氧化溝還要簡單,而且處理效果好,有的SBR工藝還具有很強(qiáng)的脫氮除磷功能。SBR工藝對自控要求高,過去自控設(shè)備不過關(guān),這種工藝無法推廣,近年來自控技術(shù)和儀表應(yīng)用于污水處理已經(jīng)過關(guān),我國昆明第三、第四污水廠采用SBR工藝已成功運(yùn)行數(shù)年,因而SBR工藝得到大力推廣,成為業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注的一種工藝。
優(yōu)點
(1)能充分利用地形,結(jié)構(gòu)簡單,建設(shè)費用低。
采用污水處理穩(wěn)定塘系統(tǒng),可以利用荒廢的河道、沼澤地、峽谷、廢棄的水庫等地段建設(shè)結(jié)構(gòu)簡單,大都以土石結(jié)構(gòu)為主,在建設(shè)土地具有施工周期短,易于施工和基建費低等優(yōu)點。污水處理與利用生態(tài)工程的基建投資約為相同規(guī)模常規(guī)污水處理廠的1/3-1/2。
(2)可實現(xiàn)污水資源化和污水回收及再用,實現(xiàn)水循環(huán),既節(jié)省了水資源,又獲得了經(jīng)濟(jì)收益。
穩(wěn)定塘處理后的污水,可用于農(nóng)業(yè)灌溉,也可在處理后的污水中進(jìn)行水生植物和水產(chǎn)的養(yǎng)殖。將污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水生作物、魚、水禽等物質(zhì),提供給人們使用或其他用途。如果考慮綜合利用的收入,可能到達(dá)收支平衡,甚至有所盈余。
(3)處理能耗低,運(yùn)行維護(hù)方便,成本低。
風(fēng)能是穩(wěn)定塘的重要輔助能源之一,經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計,可在穩(wěn)定塘中實現(xiàn)風(fēng)能的自然曝氣充氧,從而達(dá)到節(jié)省電能降低處理能耗的目的。此外,在穩(wěn)定塘中無需復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備和裝置,這使穩(wěn)定塘的運(yùn)行更能穩(wěn)定并保持良好的處理效果,而且其運(yùn)行費用僅為常規(guī)污水處理廠的1/5-1/3。