关键词:生活污水 处理工艺 特点
1.污水
城市生活污水主要来自家庭、商业和城市公用设施等,主要由洗涤污水构成。生活污水通过下水道管网系统被输送到厂,在污水处理厂进行处理后排放。城市生活污水的水量和水质具有周期性变化的特点。
有机物是生活污水的主要污染物,例如:淀粉、蛋白质、糖类和矿物油等,城市生活污水的化学需氧量、生物需氧量、总氮量和总磷量都相对较高。生活污水经过普通污水处理厂的物理处理和生化处理后,大大降低了化学需氧量和生物需氧量,但总氮量和总磷量仍然较高。 当含氮量和含磷量较高的水质排入自然界,容易引起水体的富营养化,造成藻类大量生长繁殖,严重时会造成赤潮和水华。氮和磷促使藻类植物大量生长和繁殖,但是当藻类大量死亡时,就会造成水体腐败发臭,以致水质恶化,污染环境。
2.城市生活污水处理方法
2.1普通曝气法
普通曝气法出现的时间比较早,该方法不但处理生活污水效果好,而且生活污水的处理量较大,在污水处理厂中可以建设污泥消化池,反应所产生的沼气可以作为能源加以利用。传统普通曝气法的缺点是,该工艺只能进行常规的二级处理,并不可以脱氮除磷;但是通过近几年对普通曝气法的改进,使普通曝气法克服了这个缺点,为了达到脱氮的目的,可以通过降低曝气池的容积负荷来解决;为了达到除磷的目的,可以在曝气池前增设厌氧区来解决。
2.2活性污泥法
简单来说,活性污泥法就是利用活性污泥去除废水中有机物。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池,并将空气打入曝气池,充分混合污水和活性污泥,曝气池中的微生物吸附、分解污水中的有机物,起到净化污水的作用。然后为了使活性污泥和处理后的污水分离,混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后就可以向外排放净化后的水,分离出一部分活性污泥通过回流系统回流至曝气池,另一部分污泥将从系统中排出。活性污泥法的主要设备为曝气池和二次沉淀池。
2.2.1 AB法
AB法是在活性污泥法和两段法的基础上产生的,AB法是吸附-生物降解方法的简称,一种新型的污水处理技术。A段与B段之间是相互隔离的,且拥有独立的回流系统,这样可以保证A段与B段具有不同的微生物系统和各自的反应过程。
A段,污泥负荷较高,只有一些原核细菌适于生存并得以生长和繁殖下来,污泥中不会掺在真核生物,因此对水质、pH值的冲击负荷起到很好的缓冲作用。A段工艺会产生大量的污泥,而且在剩余的污泥中,有机物的含量较高。
B段在较低的负荷下运行,B段的曝气池中不但含常用的微生物,还有很多世代期比较长的高级真核微生物,这些真核微生物可以在有机物含量较低的情况下生长繁殖。
2.2.2SBR法
SBR法是序批式活性污泥法的简称,反应池是序批式活性污泥法的主体构筑物。反应和排水等工序都是在污水的反应池中完成的,该方法大大简化了处理过程。近年来序批式活性污泥法不断改进和完善,得到了广泛的推广,是目前采用较多的污水处理工艺。
序批式活性污泥法的工艺在空间上是混合的,推流式的时间模式,其生化反应速度较高。序批式活性污泥法的工艺流程很简单,而且相对于其它方法构筑物少,造价低,运行费用和管理费用低。采用静止沉淀的方法,就可以得到很好的分离效果,且出水的水质较高。序批式活性污泥法的运行方式比较灵活,可以有多种处理工艺路线。通过同一种反应器,只要改变运行的工艺参数,序批式活性污泥法就可以处理不同性质的废水。
因为原水与反应器是隔离的,即进水水质的变化不会对反应器有任何影响,所以序批式活性污泥法工艺的耐冲击负荷能力高。而且间歇进水和排放只占反应器的2/3左右,这种操作方式起到了一定的稀释作用,进一步提高了工艺的耐受能力。
序批式活性污泥法的特点是:反应中底物浓度较大、比增长速率大和泥龄短。因此该方法可以控制丝状菌的繁殖。
2.2.3AAO法
AAO工艺是由厌氧-缺氧-好氧组成的深度二级处理工艺,该工艺不但可以解决对城市污水去除氮和磷的难题,还可以获得优质的出水,AAO主要包括两部分:
1除磷:在厌氧状态下,生活污水释放出聚磷菌;而在在好氧环境下,可以将其吸收,以污泥的形式排出。
2脱氮:缺氧阶段,通过兼氧脱氮菌的作用,利用水中的有机物作为氢供给体,将混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气,从而达到脱氮的目的。
2.3生物接触氧化法
2.3.1生物接触氧化法的定义
生物接触氧化法就是在生物接触氧化池内安装一定量的填料,为了使处理污水达到净化的目的,通过填料上的生物膜和供应的氧气发生生物氧化作用,以此来将氧化分解废水中的有机物。生物接触氧化法是生物法处理废水中的一种重要方法。
生物接触氧化法是一种高效净化有机废水的处理工艺。其不但具有生物膜法的特点,还具有活性污泥法的优点。该方法不但适用于处理生活污水,还适用于工业废水和养殖污水等,并且已经取得了较好的处理效果和经济效益。生物接触氧化法具有高效节能、耐冲击负荷等优点,被广泛应用于污水处理系统中。
生物接触氧化法是生活废水经过物化处理后的重要环节,也是整个处理工艺中的重要环节,经过生物接触氧化法处理,亚硝酸和硫化氰等有害物质都可以被有效的除去,对后续的处理工艺起到关键作用。
2.3.2生物接触氧化法的原理
同一般生物膜法相同,生物接触氧化法是以生物膜吸附废水中的有机物,通过微生物和供应的氧气发生生物氧化作用,净化废水。
一般来说,在氧化池内的生物膜主要是由菌胶团、丝状菌和真菌等微生物组成。生物接触氧化法同普通生物膜法的区别在于填料的应用,也就是微生物在氧化池内的状态不同,例如:对于活性污泥法中的丝状菌,是会影响生物净化作用的因素;但是在生物接触氧化池内,由于填料的存在,使丝状菌呈立体结构,增加了与废水接触的表面,而且丝状菌对有机物具有氧化能力,并且适应负荷变化较大的水质,可以极大地提高净化能力。
2.3.3生物接触氧化法的特点
1.生物接触氧化法的生化过程可以分为两个阶段。第一阶段是生物膜吸附有机物,或者是在细胞内进行生物合成,第一阶段的吸附合成速度比较快。第二阶段就是生化过程,其中生化过程以氧化为主,速度较慢。
关键词:中小型城市;生活污水;工艺研究
随着我国的经济发展,人们的物质生活水平提高了,但是与人们息息相关的水资源却出现受污染程度越来越高了。为了保护水体环境,国家已把城市给排水列为基本建设领域重点支持的产业,并提出至2000年我国污水处理率达到25%,2010年污水处理率达到40%的总体目标。而中小城市污水处理项目将占有相当高的比重。所以我们要做到经济与环境保护协调发展,生活的质量不断提高。为使有限的投资取得好的效益,结合中小城镇生活污水状况,进行各种工艺研究。
1 中小型城市生活污水处理的工艺简介
1.1 无能耗地埋式小型生活污水装置
即改进型化粪池,工艺流程如下:
污水――厌氧水解池 ―― 厌氧过滤池――氧化沟――出水
厌氧水解池即为国标化粪池,厌氧过滤池即为厌氧接触氧化池,内置填料,氧化沟即利用排水沟及强制通风,空气中的氧气溶入污水中的过程为自然进行。
1.2 A/O法
这是传统活性污泥法,其改进型有A2/0、AB工艺。
即厌氧―好氧污水处理工艺,流程如下:
污水―粗格栅―提升泵站―细格栅池―钟式沉砂池―厌氧水解池―接触氧化池―沉淀池― 过滤池―消毒出水―污泥回流―
1.3 氧化沟法
氧化沟法是活性污泥法的一种变型,其曝气池呈封闭的沟渠型,池体狭长,故称为氧化沟。是污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动,因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。 典型的氧化沟有:A:卡罗塞式;B:奥巴尔型;C:交替工作式氧化沟;D:曝气―沉淀一体化氧化沟。
目前较流行微曝氧化沟技术,这是广东省环境工程装备总公司以氧化沟为基础开发出的一种污水处理工艺,也是一种值得推荐的一种新型氧化沟活性污泥法。有机污染物得到较彻底的去除,剩余污泥高度稳定,无需初沉池和污泥消化池。
工艺流程图如下:
进水―粗格栅―提升泵站―细格栅池―钟式沉砂池―厌氧池―缺氧池―好氧池―沉淀池―消毒出水―污泥回流
1.4 SBR法
即间歇式活性污泥法,由于它具有一系列优于普通活性污泥法的特征,目前已普遍应用于污水处理工程中。SBR法中曝气池兼具沉淀的作用,厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。通过调节每个工序的时间,可达到除磷脱氮的效果。
SBR法处理工艺流程如下:
污水――粗格栅――提升泵站――细格栅池―钟式沉砂池――SBR反应器――过滤――消毒出水
1.5 CASS工艺
CASS工艺是普通SBR工艺的一种改进型工艺。即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器,实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌,其容积约占整个池子的10%。CASS反应池由预反应区和主反应区组成,预反应区控制在缺氧状态,因此,提高了对难降解有机物的去除效果提高。
CASS工艺生活污水处理一般流程图:
进水――粗格栅(远程自动)――提升泵房(手动、自动)――细格栅及钟式沉砂池(自动)――四个CASS池(改良SBR池)――出水紫外消毒池
CASS池是污水处理厂的核心,后部安装了可升降的自动滗水器,曝气、沉淀、排水均在同一池子内周期性循环进行,一般CASS工艺操作周期的四个阶段:曝气、沉淀、排水和闲置4个阶段,依次在同一CASS反应池中周期交替进行。
2 各种生活污水处理工艺的特点
2.1 无能耗地埋式小型生活污水装置
这一污水处理工艺适宜单个住宅楼的生活污水处理,且可与国标化粪池组合使用,其最大的优点是运行费用为零。出水水质可达到国家《污水综合排放标准》中的二级标准。
该工艺适宜于污水量小于20m3/d的污水处理工程,可在较为富裕的农村地区使用。
2.2 A/O法
由A/O法衍生的A2/O、A3/O污水处理工艺,原理上是相似的。
A/O法的主要特点是:适应能力强;耐冲击负荷;高容积负荷;不存在污泥膨胀;排泥量非常少;具有较好的脱氮效果。但传统活性污泥及其改进型A/0、A2/0、AB工艺,处理单元多,操作管理复杂,尤其是污泥厌氧消化工艺,对管理水平要求较高。污泥厌氧消化可回收一部分能量,根据我国污水处理的实践经验,污水处理厂设计规模达到20×104m3/d以上,才具有经济性。
2.3 氧化沟法
氧化沟法由于具有较长的水力停留时间,较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法,可以省略调节池,初沉池,污泥消化池,有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果,这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置,是氧化沟具有独特水力学特征和工作特性:
1)具有很强的耐冲击负荷能力,对不易降解的有机物也有较好的处理能力。
2)具有明显的溶解氧浓度梯度,特别适用于硝化-反硝化生物处理工艺。
3)沟内功率密度的不均匀配备,有利于氧的传质,液体混合和污泥絮凝。
4) 氧化沟的整体功率密度较低,可节约能源。
其中微曝氧化沟法是氧化沟法中比较先进的一种工艺。
1)微曝氧化沟工艺具有反硝化过程的一切优点:如可恢复硝化阶段约50%的碱度;可利用缺氧条件去除部分BOD5;可利用氧化沟原有的流速,不增加动力的情况下,将相当于400%进水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池与原水混合并进行反硝化反应,达到较高程度总氮的去除。
2)微曝氧化构采用深水微孔曝气和水下推流相结合的微曝系统。充氧能力高,保证氧化沟出口处氧浓度不小于l~2mg/L,保持活性污泥良好的净化功能:混合搅拌充分,维持渠液流速在0.3米秒,防止污泥沉降,使污泥与原水充分混合,彻底地进行硝化反应。
3)微曝氧化沟工艺出水水质好,运行稳定。
4)占地较少。因在流程中省了初沉池、污泥消化池,同时氧化沟因采用微孔曝气,水深可从原来3.2m加深到5.8m。池深增大的结果,使氧化沟的面积可相应缩少,因此污水厂总占地面积减少。
5)效益可观。氧化沟综合能耗的80%为曝气装置的电耗,微曝氧化沟工艺从根本上改变了曝气方式,由表曝改进为微曝,提高了供氧能力和氧利用率,显著降低曝气能耗。较一般氧化沟综合能耗降低30%,运行费用可节约20%。
2.4 SBR法
设计要点:理论上SBR反应器的容积负荷有一个范围为0.1~1.3 kgBOD5/m3.d,但为安全计,一般取低值,如0.1 kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位,最高水位即反应时的水位,最低水位是指排放工序结束时的水位,最低水位必须保证在排水在此水位时,沉淀污泥不随上清液而流失。
SBR工艺的主要特点有:出水水质较好;占地少;不产生污泥膨胀;除磷脱氮效果好。
2.4 CASS工艺
1)此工艺建设费用低,与常规活性污泥相比,省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,工艺流程简洁,建设费用可节省10%~25%,占地面积可减少20%~35%。
2)运转费用省。由于曝气是周期性的,重新开始曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%~25%。
3) 有机物去除率高,出水水质好。各项指标均符合国家排放标准。
4) 管理简单,运行可靠,能有效防止污泥膨胀。
5)控制系统设计紧密结合CASS工艺特点,管理简单,运行可靠。
6) 污泥产量低,性质稳定。
7)操作管理、维修简单。操作人员可减少40%,费用也可显著降低。
3 结论
3.1 氧化沟是目前多种城市污水处理技术中出水水质最好,操作最稳定,应用最多的工艺之一。其中微曝氧化沟的工艺技术最为突出,具有处理流程简单,操作管理方便,出水水质好,工艺可靠性强,基建投资省,运行费用低等特点。
3.2 CASS工艺对城镇生活污水的处理效果也是较为理想,出水水质符合国家一级排放标准。整个工艺具有投资省、占地少、工作人员少、运行稳定、抗冲击负荷、有明显的节能效果、处理成本低等优点。
3.3 因此中小型城市生活污水处理的优选工艺是微曝氧化沟和CASS工艺。
参考文献
[1]颜秀勤.奥贝尔氧化沟的工程应用性能研究[J].中国给水排水,1999,(7).
关键词:城市生活污水;处理氧化沟;应用;
中图分类号: U664 文献标识码:A
前言
近年来,我国突发性水污染事件频繁发生,这已严重影响人民的日常生产生活活动、社会的稳定和经济的发展,严重危害了生态环境,氮、磷等大量营养物质的排放引起的水体富营养化是造成水污染事件的主要原因之一。。
1、生物除磷
生物除磷是利用聚磷菌一类的微生物,从外部环境摄取磷,并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内,形成高磷污泥,排出系统外,达到从污水中除磷的目的。除磷的影响因素有很多,比如温度、进水COD的量、N:P比、排泥量(污泥龄)、回流比、污泥负荷等。污泥在沉淀池内容易产生磷的释放现象,特别是当污泥在沉淀池内停留时间较长时更是如此,所以回流比也对除磷有影响。下面着重从进水COD、回流比等方面阐述一下对氧化沟除磷的影响。
1.1 进水COD
从一些数据图表可以看出在保持回流比、污泥龄不变的情况下,观察每天进水COD变化对TP去除效果的影响,发现厌氧段碳源COD浓度越高(100mg/L~300mg/L),放磷越充分,对TP的去除率越高;但当碳源COD浓度高达300mg/L时,发现磷的去除率反而降低,分析原因是进水有机物浓度高太多的有机物在氧化沟好氧段未完全去除,对好氧段对好氧吸磷产生抑制作用,TP的去除效率会下降,此时应加大曝气量增加好氧段对有机物的去除效率。
1.2 回流比
在排泥量基本保持不变的情况下,通过改变回流比,测定总磷,分析10周的数据所示。可以看出,起初随着回流比的增加TP的去除率也在增加,当回流比为80%时去除率达到最大;当回流比大于100%时,TP去除率迅速下降,超过100%后,TP去除率已经非常低,总磷迅速降低的原因是由于厌氧池回流污泥还有大量的硝态氮,当回流比太大后,大量的硝态氮会对厌氧除磷环境起到破坏作用,影响厌氧释磷的进行,进而影响去除效果;当回流比太小时,由于沉淀池的停留时间过长,会在沉淀池出现释磷现象,影响了磷的去除。因此,通过数据图得出,本厂除磷的最佳回流比为80%。
2、微孔曝气氧化沟工艺功能
2.1预缺氧区
在生化处理工艺中,为了维持生化处理系统的污泥量,需将终沉池的部分污泥回流到预缺氧区始端,但由于终沉池回流污泥中含有较高浓度的NO3,会破坏厌氧区内的厌氧环境,导致生物除磷效率降低,因此,为了避免这一不利因素,确保生物除磷效果,在厌氧池之前设置预缺氧区,进行预先反硝化,将终沉池回流污泥中的NO3还原为N2和O2。由此可见,增设预缺氧区的目的是为了在生化处理工艺中,尽可能获得较高的生物除磷效率,使厌氧池内保持一个严格的缺氧状态,即DO≈0,NOx≈0。
2.2厌氧区
增设厌氧区的主要功能是为生物除磷,其原理是:在严格的厌氧条件下,污水中聚磷菌体内的ATP进行水解并释放出H3PO4和能量,在后续的氧化沟好氧条件下,聚磷菌进行有氧呼吸,能过量地摄取水中磷,形成高磷污泥,在终沉池以剩余污泥的形式排出,从而达到生物除磷的效果。
2.3缺氧区
增设缺氧区的功能是进行反硝化,去除水中硝态氮。原因是原水氨氮浓度较高,达50 mg/L,为了达到排放标准,需要在氧化沟内进行相当程度的硝化反应,因此,氧化沟出水中含有较高浓度水平的硝态氮,容易在终沉池产生反硝化反应,导致污泥上浮,出水水质恶化,同时会影响到回用水处理系统。为了降低硝态氮,将氧化沟硝化液通过内回流泵回流至该区,进行反硝化,去除水中硝态氮。
2.4微孔曝气氧化沟
微孔曝气氧化沟是在普通氧化沟的设计理论基础上加以改进的一种新形式。将普通曝气池内的表面曝气装置改进成深层微孔曝气装置,不仅增加了氧化沟的深度,而且有效的克服了传统氧化沟由于表面曝气导致冬季水温下降很多,降低硝化-反硝化反应速度而影响处理效果的弊端。同时由于采用深层微孔曝气不仅提高了氧转移效率,可大幅度降低能耗,而且解决了传统氧化沟占地面积大及污泥易淤积的问题。
3、微孔曝气氧化沟工艺的优势
3.1脱氮效果好
该微孔曝气氧化沟将缺氧池单独设置,一直维持其缺氧状态,利于反硝化菌的生长,从而提高反硝化速率,脱氮效果好。另外,氧化沟硝化液回流至反硝化池内,硝化液与进水充分混合,由进水提供充足的碳源,在此条件下,使得反硝化反应进行的很彻底,从而提高了系统的脱氮效果,避免了反硝化碳源不足的缺点。虽然在微孔曝气氧化沟增设了内回流系统,但由于回流泵的扬程不高,故所增加的能耗并不多。
3.2除磷效果好
该微孔曝气氧化沟单独设置了厌氧池,能使聚磷菌在厌氧条件下利用进水中丰富的可快速降解的有机物完成磷的释放。一般而言,为减小硝态氮对释磷效果的影响,应尽量减少回流污泥中硝态氮的浓度。考虑到本污水厂进水中氨氮浓度较高,出水指标只控制氨氮浓度,不控制总氮,若为减小硝态氮对释磷效果的影响,而降低出水中的硝酸盐浓度,完全没有必要,因此,考虑在厌氧池前端设置回流污泥反硝化池(预缺氧区),利用进水中的有机物和内源代谢产物实现回流污泥的反硝化脱氮,以此降低硝酸盐浓度。然后预缺氧区的出水进入生物除磷池(厌氧区),进行厌氧释磷,以此降低对释磷菌的影响,从而利于在好氧条件下过剩的吸收污水中的磷,完成除磷功能。
在常规低负荷生物处理系统中,污泥的含磷量一般都很高,需要进一步消化稳定,在消化稳定过程中将所吸收的磷释放出来。而在该氧化沟系统中,所产生的污泥已经稳定,不需要进一步的消化,这就意味着磷与污泥一同被排除系统之外。在单纯采用生物除磷的情况下,该系统出水中磷的含量可降至1 mg/L。
3.3污泥沉降性能好
该微孔曝气氧化沟系统单独设置了厌氧池,不但能保证聚磷菌的磷释放,而且以高BOD负荷的厌氧环境抑制丝状菌繁殖,有效的防止了污泥膨胀现象。并且,氧化沟的推流特征使得经过曝气的污水在出流时形成良好的混合液生物絮凝体,有利于污泥的沉淀。
3.4抗冲击性能强
该微孔曝气氧化沟工艺因其水力停留时间和污泥泥龄较长,具有沟中泥水不断混合循环流动的特点,对进水水量、水质的变化波动有较大的适应性,能承受冲击负荷,而不影响处理效果。当处理高浓度工业废水时,进水能得到较大程度的稀释,可减弱工业废水中某些物质对污泥细菌活性的抑制作用。
3.5系统能耗低
一般而言,污水处理厂的用电能耗大部分集中在氧化沟上。该微孔曝气氧化沟的曝气设备为管式微孔曝气器,氧的利用率达30%,较机械曝气,可大大节约能耗。鼓风机采用变频调速,通过设置在氧化沟内的溶氧仪及可编程控制器(PLC)进行控制,可根据进水水量、水质的波动控制鼓风机的风量,使曝气过程中氧的利用率达到最高,从而达到节能的目的。
结束语
氧化沟工艺是目前城市污水处理技术中水质值得信赖、操作最稳定应用最多的工艺之一。虽然目前应用中还存在一些影响处理效果的因素,但随着科学技术发展和社会的进步,
该工艺必将得到进一步的提高,有望取得更佳的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]. 黄祖安.Carrousel 氧化沟脱氮除磷工艺的运行控制[J].中国给水排水,2003,19(12):101-102.
关键词 城市;污水处理;发展趋势
中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)072-0237-01
随着城市的发展加快,城市生活用水量不断增加,污水量也会随之提升。城市生活污水与工业废水不同,这是人们为了维持生活水平而排放的污水统称。城市生活污水不仅具有很大的排放量,而且在种类上也比较多。。根据相关数据,我们可以得知每人每日生活污水量排出为150-400L,因此,生活污水量与城市生活水平有着紧密的关系。
。也会有一些病毒、寄生虫卵、病原菌。无机盐类的磷酸盐、硅酸盐、钠、钾、钙等等。城市生活污水的化学需氧量、磷量都会较高。普通污水厂对生活污水进行生化与物理处理之后,会将化学与生物需氧量大大的降低,之后总磷量与总氮量依然会比较高。假如将这类水质排放到自然界中,会导致水体出现富营养化,促进藻类大量繁殖生长,严重时会出现水滑与赤潮,必然会污染环境。
城市污水处理需要经过三级处理,一级处理:主要将生活污水中悬浮状态的固定污染物清除。而物理处理技术也只能达到第一级处理的要求。经过一级处理之后,暂时水还没有达到可以排放的标准,直观来讲,一级处理主要为二级处理打下基础,做好准备。二级处理:将水中可溶解的有机污染物与胶体进行处理。二级处理针对这些污染物,清除率高达了90%以上,可以使其水达到排放标准。三级处理:深层次处理水中难以清除的有机物,以及氮和磷等能够使其水体出现富样化的可溶性无机物等等。三级处理之后,可以将水中的污染物基本清除。本文笔者尝试性介绍了几种种城市常用主流处理方法:
1 活性泥技术的分析
直观来讲,活性泥技术主要是利用活性污泥将水中的有机物清除。首先,曝气池中回流的城市污水与活性污泥同时进入,同时将空气打入曝气池中,促进活性污泥与城市污水混合,曝气池中存在很多微生物,通过吸附、混合液之后,进入第二次沉淀池进行分离操作。最终,可以将净化的水排放,经过分离环节后的部分活性污泥又经过回流系统,注入到曝气池中,而其他部分需要从污水处理系统中排出。我们来看,活性泥技术主要的设备比较少,包含了曝气池与二次沉淀池。在活性泥技术不断发展的过程中,还创新了更多的方法。例如:SBR与AB法,以SBR法为基础,还发明了CAST法,这就是所谓的循环式活性污泥技术。
目前CAST法是比较先进的城市生活污水处理技术,有这些优势:一是,高效的同步硅化;二是,针对生物选择区的设置上,有利于对污泥膨胀进行限制;三是,相对完善的生物除磷系统;四是,针对负荷抗冲击来讲效果显著。
这种技术虽然先进也挺实用,但是还处于发展阶段,各方面功能功效还不够完善,因此,要有更加深入的分析,需要研究其原理、操作等方面,使其不断发展与完善,更是目前必须解决的问题。作为新技术的主要代表,CAST技术具有很好的发展前景,而活性泥技法作为基础技术,无论从实用角度来看,还是发展前景,目前来说还是很具势力的。
2 生物接触氧化法的分析
生物接触氧化法是指将一定数量的填料安装在生物接触氧化池内,为了更好地将污水实现净化的目的,利用填料上的生物膜与供应的氧气发生生物氧化作用,以此对污水中的有机物进行分解。因此,生物接触氧化法是目前城市污水处理中非常重要的方法之一。
生物接触氧化法是一种能将有机水高级净化的处理工艺。不仅仅包含了生物膜法的一些特征,而且还具有活泥性法的优势。这种方法不仅非常适用于城市生活污水处理,而且还能在工业废水与养殖污水中发挥一定程度的作用等等,目前已经逐步取得了一定的经济效益与处理效果。生物接触氧化法具有的优势包含了:高效节能、耐冲击负荷等等,大力推荐普及到各大城市污水处理体系中。
生物接触氧化法是城市生活污水经过处理后的关键环节,也是整个处理过程中的重要环节。通过生物接触氧化法处理之后,可以有效除去亚硝酸、硫化氢等有害物质,特别对污水后期处理工艺上有很大的推动作用。
生物接触氧化法与一般生物膜对比起来,此类方法主要以生物膜来将污水中的有机物进行吸附,然后利用微生物与供应的氧气发生氧化作用,最终将污水进行净化。
氧化池内的生物膜由丝状菌、菌胶团与真菌等微生物组成。生物接触氧化法不同于普通生物膜法,主要区别在于填料的应用,直观来讲就是在氧化池内微生物的状态不同。例如:活性污泥技术中的丝状菌,与生物净化作用的好坏有着密切的关系。但是在生物接触氧化法中,因为有填料的存在,导致丝状菌成为立体结构,将废水接触的表面面积增加了,最大限度的提高了净化能力。
;二是,容积负荷比较高,抗冲击符合能力强;三是,包含了活性污泥处理技术的优势,设置供氧机械设备,将生物活性提升起来,降低泥龄;四是,能将其他技术不能分解的物质进行分解与处理;五是,易于管理,将污泥上浮与出现膨胀等情况的弊端进行有效避免。
生物接触氧化法优势很多,但也有一些弊端,首先是滤料间水流相对缓慢,水冲击力度不够高。生物膜只能自行脱落,余下的污泥不容易被排走,滞留在滤料之间很容易导致水质恶化,必定影响污水处理功效。另外,建筑物的维修与滤料的更换都相对麻烦。但是,笔者相信随着科学技术的不断发展与研究,这些问题必然能得到很好解决。
生物接触氧化法不仅简单而且高效,属于比较灵活的污水处理技术。目前,这种技术被推广使用到造纸、印刷与化工医药等领域当中,随着广大技术人员的研究与技术本身的更新,新型生物接触氧化技术将得到充分的开发而应用到更多的领域中,提升社会经济效益,在未来的城市污水处理中大放光彩。
除了以上两种常用的城市污水处理技术之外,另外还有这几种:一是,BAF技术处理,即是曝气生物滤池处理技术,这项技术目前在发达国家得到广泛使用。该技术具有清除SS、COD、BOD、AOX、除磷、硝化、脱氮等优势。二是,MBR工艺,即是,膜-生物反应器工艺,是膜分离技术与生物技术有机结合的新型城市污水处理技术。充分利用膜分离设备将生化反映池中的活性污泥与大分子有机物截留下来,将二次沉淀省掉。比普通生物处理法更具有优势,是目前城市污水处理新型技术之一。这两种技术,目前在我国发展的空间较小,但是随着时代的发展,必然也会成为主流处理技术,对于提高城市污水处理能力有着不可替代的作用。
参考文献
关键词:城市;生活污水;处理厂;电气设计
前言
兴建污水处理厂是防止水污染最有效和彻底的措施之一,将污水进行处理后,排放到环境中或进行二次利用。污水处理厂的规模数量越来越大,数量越来越多,若中断供电,停止供水或排水,将造成重大损失,给城市生活带来严重的影响。因此,合理的供配电系统设计是保证污水处理厂正常运行的必要前提。
1 城市污水处理厂电气设计
1.1 水处理厂电气设备特点及设计原则
污水处理厂工艺及设备性能要求供电可靠,一般不允许停电。污水处理厂供电系统应按二级负荷标准实施。;(2)格栅机、潜污泵、电动阀门等低压设备,一般采用按流程分区供电方式。。b.根据不同设备的功率大小及电压等级,合理配置变配电室,优化负荷组合,减少供电长度,节约电力设备成本。根据当地电力部门要求,合理配置无功补偿装置。c.根据设备需要,选择合适的启动方式,并兼顾对整个系统及周围设备的影响。d.考虑周围环境及气候影响。安装防雷设备,选用合理的接地方式。
1.2 变配电所地址选择
。
在选择10kV变电所地址时应根据周边的环境和用电负荷情况等进行综合考虑。(1)接近负荷中心;(2)接近电源侧;(3)进出线方便;(4)运输设备方便;(5)不应设置在有剧烈震动或高温的场所。
污水处理厂用电负荷比较集中的一般为出水泵房、提升泵房、综合设备间臭氧发生间等处;在设置变电所位置时还应充分考虑厂区工艺流程及总图布置。合理的设置变电所的位置,可以有效地节能,节约污水厂中的电缆敷设成本。
1.3 供配电系统设计
以某一城市生活污水处理厂为例,规划污水处理能力8万m3/d,设备包括污水提升泵、厌氧池水下搅拌机、缺氧池水下搅拌机、好氧池水下搅拌机、罗茨鼓风机、污泥回流泵、PLC电源等为二级负荷。由市电引入两路10kV电源,采用单母线分段结线,中间设母联开关(不自投)。由1000kVA的干式变压器供电,一用一备,负载率控制在75%左右。正常工作时,母联开关合闸。当0.4kV低压配电系统的一台变压器发生故障或检修时,由系统内另一台变压器承担全部负荷的100%运行。对于重要负荷分别从两段母线各引出一回供电。按照靠近负荷中心的原则,将变配电房布置在离粗格栅及提升泵房和鼓风机房等用电功率比较大的设备房比较近的位置,以降低配电线路的电能损耗。
1.4 配电安全设置
首先在落地配电箱的底部应适当地进行抬高,高出的部分应高于地面50mm,室外的话则不能低于200mm。同时应在起底座周围采取封闭措施,避免老鼠或者其他的动物等进入到箱体内。其次,配电室内相邻的两段母线,其中的任何一条母线有一级负荷时,相邻的两端母线则应该采取相应的防火措施,避免造成不必要的安全问题。当高压及低压配电设备在同一室内的情况下,如果两者间的一侧柜有漏出的母线,那么两者之间的净距离就一定要控制在两米以上。
1.5 电缆敷设
在建筑物内采用电缆沟及电缆桥架敷设,且控制电缆与动力电缆要求分层分侧布置。当电缆穿管敷设时,可以考虑多埋一些备用管,为日后线路维护和增容等做准备;;电缆较多,线径较大的情况下,需要考虑设置电缆人井。在厂区宜采用电缆沟、直埋及电缆桥架敷设电缆。从变配电室引出至室外,在土建时预留好相应尺寸的孔位,可减少不必要的二次穿墙工作,提高施工的效率。
在设计布置室外电缆沟时须与给排水专业密切配合,注意避开主要的给排水管线。同时需注意室外电缆沟内的排水问题,应在电缆沟内每隔60m左右设置一个600mm×600mm×800mm的电缆井。
1.6 主要设备选择
设备选择是电气设计中的重点内容,应当尽量选择先进、可靠的设备,同时也应注意结构上的经济性和实用性。10kV高压开关柜,可以使用中置式金属铠装移开式高压开关柜。主开关则采用真空断路器,操作电源使用DC220V。这种设备有着可靠性高和操作简单等优点。变压器的选择可以使用干式变压器,接线方式采用D.Yn11结线组别,这种变压器工作比较稳定,效率高,同时机械性能也较好,有着低噪音等优质的特点。
2 城市生活污水处理厂自控设计
2.1 集水池
在进行集水池设计中首先应在粗格栅栏中设置液位,同时在封闭的栅栏间内设置硫化氢的检测设备[3]。对格栅除污机和输送机等进行严密的监控。
2.2 进水泵房
在进水泵房设计中,首先在进水井内应设置超声波液位仪,以测量的标准来作为进水泵的控制依据。同时泵出水管应设电磁流量计,以此作为污水处理厂的处理量计算依据。
2.3 沉砂池
沉砂池设置中,细格栅池内应设置超声波液位差计,液位值用来做沉砂池的控制参数,控制细格栅的清污动作。此外,出水井内应设置固体悬浮物检测系设备,电动闸门也阀门等设备应设置监控。
2.4 污泥消化池
在进泥管设置中应放置电磁流量计、温度变送器等,同时在池顶应设置雷达液位计,气相压力变送器。中部设置温度变送器以及产气管的沼气流量计。此外,应设置搅拌机和污泥泵等监视和控制。
2.5 储泥池
。同时应设有搅拌机和泥泵监视等来进行控制。
3 结束语
随着我国的城市化进程不断加快,环境污染也越来越严重,污水处理厂的开设将有效地减少污水对环境所造成的污染,因此,应得到大力的发展。电气设计是城市污水处理厂当中的一部分,做好电气设计工作将有效促进城市污水治理工作的开展,净化城市环境,推动我国的可持续发展。
参考文献
[1]李文朴,赵永杰,王萧.浅谈城市污水处理厂运行机制和发展模式[J].河北建筑工程学院学报,2012,1(3):52-55.
[2]李伟民,邓荣森,胡锋平,等.污水处理厂可行性研究报告评审标准的探讨[J].重庆建筑大学学报,2012,2(3):12-16.
[3]冯生华.浅谈建设污水处理厂的五大问题[J].天津建设科技,2013,2(1):60-62.
关键词:CASS工艺;污水处理;处理方法
1 CASS工艺的运行及特点
CASS是循环活性污泥技术的主要形式,其在工作中主要的工作原理是将序批式活性污泥法的反应池沿长度方向分为两个不同的部分,前部分为预反应区,第二部分则为主反应区。CASS工艺在工作中由于其操作工艺和程序较为复杂,与其他各项工艺相比而言充满着变量和变动性,因此需要控制的部分较多,为了满足污水处理工作的安全可靠和生产的连续性,同时为了满足污水处理工艺的需求和社会环保要求,在工作中通过各种先进的技术手段和设备进行全面的改革与完善,使得工艺能够适应现阶段的社会发展需求。在现阶段的CASS工艺运行特点是特指设有一个分建或合建式的生物选择器,并且要能够使得生物选择器的容量是可以根据反应量大小来进行改变,同时采用序批曝气一非曝气方式运行的充一放式间隙的活性污泥处理方法和措施,在这个工程运行中,各种反应都是在同一个反应器中进行,这就可以有效的避免了有机物污染和由于泥水分离出来生物的降解过程,同时反应器应当还具有相关的泥水分离处理功能。整个系统以推流方式运行,而在运行的过程中各个反应区都是以混合方式来实现运转和同步碳化的流程,因此则需要采用相关的控制器来进行有效控制,从而有效的降低系统的能耗和药耗问题。
1.1CASS工艺的循环运行过程
CASS以一定的时间序列运行,在运行的过程之中主要包括了充水一曝气、充水一泥水分离、上清液滗除和充水一闲置等各阶段的控制过程,同时在这些阶段运行中通过有机系统的方式构成一个整体,并且能够形成一个有效的运行周期。不同的运行阶段的运行方式可以根据处理效果和工作需要来进行调整和分配,如果在工作中没有相关的反应和冲水搅拌流程,则需要采用相应的进水曝气方式来进行严肃控制。同时由于CASS工艺在运行中是一个循环运行的过程,因此则需要在一个周期完成且结束之后在进行下一个周期的运行,并且其运行流程是和上一周期重复一直的,以此形成循环运行流程,并连续不断的使其进行。
1.2CASS的工艺组成及设计要点
CASS是一种具有脱氮除磷功能的循环间隙废水生物处理技术。每个CASS反应器由3个区域组成,即生物选择区、兼氧区和主反应区生物选择区是设置在CASS前端的小容积区(容积约为反应器总容积的10%),水力停留时间为0.5h~1h,通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器是根据活性污泥反应动力学原理而设置的。通过主反应区污泥的回流并与进水混合,不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用,同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放,而且在完全混合反应区之前设置选择器,还有利于改善污泥的沉降性能,防止污泥膨胀问题的发生。此外,选择器中还可发生比较显著的反硝化作用(回流污泥混合液中通常含2mg/L左右的硝态氮),其所去除的氮可占总去除率的20%左右。选择器可定容运行,亦可变容运行,多池系统中的进水配水池也可用作选择器。由主反应区向选择区回流的污泥量一般以每天将主反应器中的污泥全部循环1次为依据而确定其回流比。
1.3CASS工艺的主要特点
CASS工艺在运行的过程中是SBR处理技术的一个改进方式,与传统的活性污泥处理工艺相比,CASS工艺不但具有着工艺简单、自动化程度要求高、运行灵活方便简单、具有明显的除磷脱氮功能,而且其还具有着能够根据生物选择原理与利用方式来直接与主反应区进行分建和合建,同时能够对系统中所存在的生物选择器和磷的释放要求进行全面控制。在CASS工艺运行中,可变容积的采用有效的提高了系统对水量和水质的适应性能,同时使得操作运行更加方便和有效。同时这种工艺能够根据生物反应动力学原理,通过在反应的过程中采用各种新技术和新工艺来进行优化,使得工艺在运行之中有效的降低了运转费用。
2 控制策略
CASS工艺作为现阶段污水处理的主要工作其在管理控制中主要是由粗格栅间、进水泵房、细格栅间、沉砂池、CASS反应池、加氢间和污水脱水机房等构成。
3 CASS工艺需要注意问题
。为保证回流污泥与进水底物的良好接触,生物选择器宜控制在厌氧或缺氧条件下运行并确保完全混合,以充分发挥其自我调节的功能;(2)生物速率的控制。CASS的主反应区具有同步硝化和反硝化功能,其反硝化主要是在停止曝气的泥水分离阶段和在曝气过程中使污泥结构内部处于缺氧状态而实现的。因而,反应器中溶解氧(DO)浓度的控制——即生物速率的控制十分重要。一般采用池内溶解氧探头仪控制DO,并据此测定微生物的代谢活性,作为自动调节曝气时间、曝气速率和排泥速率的重要控制参数。溶解氧探头仪可直接设置在主反应器内,也可设置在污泥回流管线上。
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