生化法污水預(yù)處理

1、3.2 氧化溝工藝及相關(guān)設(shè)備氧化溝工藝及相關(guān)設(shè)備氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化。工序：進水、曝氣凈化、沉淀、排水1954年第一座氧化溝在荷蘭投入使用；20世紀70年代末我國第一座氧化溝在邯鄲運行。美國：800多座歐洲：1000多座氧化溝工藝氧化溝工藝氧化溝連續(xù)循環(huán)曝氣池氧化溝工藝氧化溝工藝Carrousel 氧化溝平行多溝渠氧化溝Carrousel 2000Carrousel A2/OCarrousel 3000氧化溝工藝氧化溝工藝Orbal 氧化溝氧化溝工藝氧化溝工藝(3)

2、 PI(Phase Isolation)型氧化溝氧化溝工藝氧化溝工藝一體化氧化溝集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體，無需建造單獨的二沉池。設(shè)有專門的泥水分離裝置，可省掉污泥回流泵房。該工藝即使連續(xù)進水，又是合建式，且不用倒換功能，理論上是最經(jīng)濟合理的。側(cè)溝曝氣-沉淀一體化氧化溝 BMTS 曝氣-沉淀一體化氧化溝表面曝氣機表面曝氣機曝氣設(shè)備是影響氧化溝處理效率、能耗及穩(wěn)定性的關(guān)鍵之一，不僅具有充氧、推流、混合等功能，還決定氧化溝的占地面積和建設(shè)投資。新型高效曝氣設(shè)備的研究已經(jīng)成為推動氧化溝處理技術(shù)發(fā)展和節(jié)能降耗的重要因素。除了Carrousel氧化溝工藝可以采用倒傘形(辛姆卡型)表面曝氣

3、機以外，其余氧化溝工藝大多采用水平軸式表面曝氣機，其型式有多種，機械傳動結(jié)構(gòu)大致相同，主要區(qū)別在于水平軸上的工作載體轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤(碟)。表面曝氣機表面曝氣機轉(zhuǎn)刷式表面曝氣機構(gòu)成：電機、傳動裝置、轉(zhuǎn)刷特點：推流能力強，充氧負荷調(diào)節(jié)靈活，效率高，管理維修方便分類：固定式、浮箱式；敞開式、罩式；臥式、立式；軸承座過渡連接、懸臂連接表面曝氣機表面曝氣機轉(zhuǎn)刷類別：Kessener轉(zhuǎn)刷、TNO轉(zhuǎn)刷、Mammoth轉(zhuǎn)刷安裝方式：螺旋式、錯列式刷片結(jié)構(gòu)：多條沖壓成形的葉片用螺栓連接組合而成，多采用不銹鋼。葉片形狀：矩形、三角形、T形、W形、齒形、穿孔葉片表面曝氣機表面曝氣機工作原理：向水中充氧污水沿轉(zhuǎn)刷運動的切

4、線方向呈水滴飛濺狀拋出水面，與空氣強烈混合，使空氣中的氧轉(zhuǎn)移到污水中；推動污水以一定的速度在氧化溝中循環(huán)流動。曝氣機推動力：3 200 250 m / mFgyhF混合液達到0.3m/s的平均流速時單位長度轉(zhuǎn)刷能推動的混合液體積提升高度 h 與轉(zhuǎn)刷浸沒深度 I 和旋轉(zhuǎn)線速度Vr 的關(guān)系： k, m, n試驗常數(shù)mnrIhkVy國外部分轉(zhuǎn)刷曝氣機的技術(shù)性能參數(shù)國外部分轉(zhuǎn)刷曝氣機的技術(shù)性能參數(shù)Siemens表面曝氣機表面曝氣機轉(zhuǎn)刷曝氣機的特性曲線：反映了在轉(zhuǎn)速和浸沒深度一定的條件下，轉(zhuǎn)刷曝氣機充氧能力、動力效率及動力消耗的特點。表面曝氣機表面曝氣機轉(zhuǎn)碟式表面曝氣機主要用于主要用于Orbal型氧化溝

5、型氧化溝，具有工作水深大，充氧能力強、充氧效率高、結(jié)構(gòu)簡單、組裝靈活等特點，尤其節(jié)能控制和減少占地方面具有明顯優(yōu)勢。在保證滿足混合液推流流速和充氧效率的條件下，使用有效水深可達4.35.0m。表面曝氣機表面曝氣機構(gòu)成：電動機、減速傳動裝置、傳動軸、曝氣盤分類：立式、臥式；單軸式、多軸式；軸承過渡連接、旋臂連接表面曝氣機表面曝氣機多軸式轉(zhuǎn)碟曝氣機：能夠適應(yīng)Orbal氧化溝的外溝、中夠、內(nèi)溝工藝配置的需要，由于簡化了傳動機構(gòu)，實現(xiàn)了一機共用，使得運行、維護、管理更加方便。表面曝氣機表面曝氣機轉(zhuǎn)碟結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)碟是曝氣機的主要工作部件，由抗腐蝕玻璃鋼或高強度工程塑料(聚丙烯)壓鑄成形。轉(zhuǎn)碟自中心向圓周有若

6、干呈放射線狀規(guī)則排列的四棱錐凸塊，形成許多條螺旋線，期間密布著大量的圓形凹穴(曝氣孔)。表面曝氣機表面曝氣機 四棱錐凸塊與圓形凹穴之間呈直線排列 碟面四棱錐凸塊為非對稱垂面棱錐體，也可將每個四棱錐凸塊的迎水面設(shè)計為曲面，在轉(zhuǎn)碟轉(zhuǎn)動時帶水量和進氣量都大大增加。表面曝氣機表面曝氣機轉(zhuǎn)碟設(shè)計成中線對開剖分式，以半法蘭形式用螺栓對夾緊固于軸上，構(gòu)成轉(zhuǎn)碟整體。轉(zhuǎn)碟直徑系列在?1400mm以下，厚度在1012.5mm之間，圓形凹穴直徑?12.5mm。轉(zhuǎn)動軸采用厚壁熱軋無縫鋼管或不銹鋼管加工。海斯頓環(huán)保設(shè)備有限公司所配用的氧化溝曝氣轉(zhuǎn)碟表面曝氣機表面曝氣機曝氣原理：充氧+推流江蘇溢洋集團YBP1500-T與

7、YBP1400-A轉(zhuǎn)碟曝氣機不同碟片的曝氣效果對比國內(nèi)外轉(zhuǎn)碟曝氣機主要性能參數(shù)國內(nèi)外轉(zhuǎn)碟曝氣機主要性能參數(shù)表面曝氣設(shè)備的新發(fā)展表面曝氣設(shè)備的新發(fā)展常規(guī)水平推流式表面曝氣機，只適用于水深33.5m，使得氧化溝占地面積大，由于設(shè)備充氧能力和推流能力較低，溝底積泥較多，不能完全滿足氧化溝，特別是大型氧化溝的需要。另一方面，實際操作中很難分別獨立地控制充氧量和流速。尤其是對脫氮除磷要求高時，效果不好。表面曝氣設(shè)備的新發(fā)展表面曝氣設(shè)備的新發(fā)展曝氣轉(zhuǎn)刷(碟) + 導(dǎo)流板 Orbal氧化溝中曝氣轉(zhuǎn)刷浸沒深度占水深的1/101/12，曝氣轉(zhuǎn)碟浸沒深度占水深的1/61/7，在水深的2/33/4以下混合液流速幾乎

8、為0。前導(dǎo)流板整流、均布上下游流速，加大氧化溝底部流速；后導(dǎo)流板壓水花和壓氣，將經(jīng)過曝氣的混合液引向溝底。表面曝氣設(shè)備的新發(fā)展表面曝氣設(shè)備的新發(fā)展曝氣轉(zhuǎn)刷(碟) + 低速潛水推流器在水深3.5m的氧化溝中附加低速潛水推流器，使氧化溝中污水保持一定流速，避免污泥沉積，可以使有效水深達到8m。表面曝氣設(shè)備的新發(fā)展表面曝氣設(shè)備的新發(fā)展VLR(Vertical Loop Reactor) 立環(huán)氧化溝工藝被處理污水繞著水平隔板作豎向循環(huán)流動。反應(yīng)器上層采用轉(zhuǎn)碟曝氣機；下部設(shè)有氣泡擴散器輔助曝氣；另設(shè)固定的穿孔空氣釋放板，以提高氧的利用率。VLR的最大水深可達8.5m，由于其外形規(guī)整，便于與其他系統(tǒng)組合。

9、3.3 SBR工藝及設(shè)備工藝及設(shè)備SBR(Sequencing Batch Reactor)序批式活性污泥法是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。1980年，美國建立第一個SBR工藝污水處理廠1985年，上海設(shè)計院設(shè)計投產(chǎn)了我國第一座SBR污水處理站工藝工藝SBR的反應(yīng)機制以及污染物的去除原理與傳統(tǒng)活性污泥法基本相同，僅僅是運行操作方式不同。反應(yīng)過程由進水、反應(yīng)(曝氣)、沉淀、排放(潷水)、待機(排泥)5個階段循環(huán)進行。曝氣方式：根據(jù)開始曝氣的時間與進水過程時序的不同非限制曝

10、氣一邊進水一邊曝氣；限 制 曝 氣 進水完畢后曝氣；半限制曝氣進水階段的后期開始曝氣。工藝工藝優(yōu)點：無初沉池、二沉池、污泥回流，且曝氣和靜沉?xí)r間短，成本較常規(guī)活性污泥法節(jié)約2020%，占地面積少40%；在時間上不可逆，不存在返混，屬于理想平推流反應(yīng)器；沉淀過程中沒有進水擾動，屬于理想沉淀狀態(tài)；好氧、缺氧、厭氧交替出現(xiàn)，能同時脫氮(8090%)除磷(80%)，BOD去除率95%，且污泥量少；曝氣階段溶解氧濃度02mg/L，在完成脫氮除磷情況下，能耗僅相當于傳統(tǒng)活性污泥法； 污水處理機械和工藝設(shè)備少，自控運行，管理方便。工藝工藝缺點：連續(xù)進水時，對于單一SBR需在前面設(shè)置一大調(diào)節(jié)池；對于多個SBR

11、，進水、出水閥門自動切換頻繁，易壞；無法達到大型污水處理項目要求的連續(xù)進水、出水要求設(shè)備閑置率高；污水提升水頭損失大； 若需后處理，則要在后面設(shè)置一大的調(diào)節(jié)池。變型工藝變型工藝(1) ICEAS (Intermittent Cycle Extended Aeration System)間歇循環(huán)延時曝氣系統(tǒng)預(yù)反應(yīng)區(qū)連續(xù)進水，并根據(jù)污水性質(zhì)選擇曝氣或缺氧攪拌；主反應(yīng)區(qū)依次進行曝氣、沉淀、潷水、排泥，脫氮除磷。兩區(qū)間隔墻底部有孔洞，污水低速流入主反應(yīng)區(qū)。變型工藝變型工藝(2) CASS (Cyclic Activated Sludge System)循環(huán)式活性污泥法變型工藝變型工藝CASS：第一區(qū)：

12、生物選擇區(qū)，厭氧，磷分解+反硝化+大分子物質(zhì)水解第二區(qū)：輔助厭氧生物選擇，水質(zhì)、水量變化的緩沖第三區(qū)：主反應(yīng)區(qū)。混合液處于好氧狀態(tài)，完成降解有機物的過程；污泥內(nèi)部處于缺氧狀態(tài)，并由潛水泵抽送至第一區(qū)處理污泥負荷比ICEAS工藝高，投資比ICEAS工藝省25%。變型工藝變型工藝DAT-IAT (Demand Aeration Tank- Intermittent Aeration Tank)需氧池-間歇曝氣池工藝DAT池：預(yù)反應(yīng)池，連續(xù)進水連續(xù)曝氣，降解絕大部分有機物；IAT池：連續(xù)進水，相當于一傳統(tǒng)SBR池。變型工藝變型工藝UNITANK工藝與PI型T系列氧化溝類似，為三格池結(jié)構(gòu)，外側(cè)兩池交替

13、作為好氧池和沉淀池，之間池一直為好氧池。特點：高效、經(jīng)濟、自動化程度高上海建有我國最大的UNITANK池。LUCAS工藝：4個反應(yīng)池的作用完全相同，采用輪換方式作為曝氣池和沉淀池。3.4 生物膜法污水處理設(shè)備生物膜法污水處理設(shè)備生物膜法生物膜法是指廢水流過生長在固定或懸浮支撐物(也稱載體或填料)表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相間的物質(zhì)交換，降解廢水中有機污染物的方法，屬于好氧生物處理方法。分類：填充式：污水和空氣沿載體表面流過，并使它們充分接觸生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤浸漬式：生物膜載體完全浸沒在污水中，通過鼓風(fēng)曝氣供氧生物接觸氧化裝置(載體固定)、流化床生物膜反應(yīng)器(載體流化)3.4 生物膜法

14、污水處理設(shè)備生物膜法污水處理設(shè)備優(yōu)點：對水質(zhì)、水量有較強的適應(yīng)性，不會發(fā)生污泥膨脹；生物更為豐富、穩(wěn)定，產(chǎn)生的剩余污泥少；能處理低濃度的污水。缺點：生物膜載體增加了投資；載體材料的比表面積小，反應(yīng)器空間利用率低； 處理效率比活性污泥法低，主要適用于中小水量的處理生物膜法原理生物膜法原理生物膜的形成：載體截留懸浮物、吸附有機物 微生物繁殖 微生物吸附懸浮物、有機物 微生物形成生物膜凈化原理：由細菌、真菌、藻類、原生動物和后生動物組成的膜狀生物群落，構(gòu)成的食物鏈可有效地去除水中的有機污染物。同活性污泥相比，生物膜的食物鏈長而復(fù)雜，因此產(chǎn)生的污泥少而抗沖擊負荷的能力強。 生物濾池生物濾池以土壤自凈原

15、理為依據(jù)發(fā)展起來的。池內(nèi)濾料固定，污水自上而下流過濾料。由于和不同層面微生物接觸的污水水質(zhì)不同，因而微生物組成也不同，使得微生物食物鏈長，產(chǎn)生污泥量少。運行簡單，依靠自然通風(fēng)曝氣，費用低。分類：普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池(超速濾池)。(1) 普通生物濾池第一代生物濾池，濾料采用碎石、爐渣、焦炭等，操作簡單，處理高度硝化的污水，BOD去除率85 95%，但是處理負荷低，易堵塞。生物濾池生物濾池高負荷生物濾池限制進水BOD值200mg/L+處理水回流濾料廣泛采用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等材料制成的波形板、管狀和蜂窩狀人工材料。BOD去除率7580%。生物濾池生物濾池塔式生物濾池第二代生物濾池加大濾層厚度提高處理能力；提高有機負荷促使生物膜快速生長；提高水力負荷沖刷生物膜，加速其更新，保持良好活性。填料采用輕質(zhì)的環(huán)氧樹脂固化的玻璃布蜂窩濾料，BOD去除率6580%。生物濾池生物濾池