地埋式無動力污水處理設(shè)備
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生活污水、醫(yī)院污水、工業(yè)污水、各種生產(chǎn)污水都有處理辦法。
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地埋式無動力污水處理設(shè)備各單元主要作用為:
1、機械格柵:主要用于去除來水中尺寸較大的懸浮物,以保護后續(xù)處理工藝中的動力提升設(shè)備。
2、集水井:正常情況下,廠區(qū)來水一般都是重力流到污水站,這樣污水管的標(biāo)高一般都比較低,因此,集水井的作用其實就是提升泵的吸水井。
3、初沉池:生活污水中一般含有一些懸浮物、浮油和泥沙,為了避免后續(xù)設(shè)備受到損害,或者這些懸浮物在池中堆積,因此需要設(shè)置一個初沉池將這些懸浮物zui大可能的去除。
4、調(diào)節(jié)池:調(diào)節(jié)水量和均化水質(zhì)。
5、水解酸化池:①利用厭氧微生物的水解酸化作用,來提高污水的可生化性;②利用其污泥床層進一步去除水中的懸浮物和有機物。
6、兩段接觸氧化池:在曝氣的條件下,利用好氧微生物的新陳代謝作用,將污水中絕大多數(shù)的COD去除。
7、二沉池:實現(xiàn)曝氣池混合液的固液分離。
8、中間水池:相當(dāng)于集水井的作用。
9、砂濾罐:通過加藥混凝,使污水中細小的懸浮物和膠體物質(zhì)形成較大的絮體,然后在砂濾罐內(nèi)進行過濾去除。
10、中水池:貯存回用的中水。
生物膜法包括生物接觸氧化法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床和曝氣生物濾池等。
環(huán)境的容量決定著標(biāo)準(zhǔn),而不同時期的標(biāo)準(zhǔn)又催生出新的污水處理技術(shù)。就像歐洲三四十年代盛行的“生物接觸氧化法”,由于新標(biāo)準(zhǔn)的誕生而逐漸被 “活性污泥法”所取代。后來隨著標(biāo)準(zhǔn)的進一步提高,又促進了“活性污泥法”的工藝改良和“生物濾池” 的發(fā)明。此后又由于受納水體富營養(yǎng)化問題的提出,帶來了深度凈化技術(shù)的研究和應(yīng)用。
目前,上新的生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求催生了曝氣生物濾池(biological aerated filter,BAF)在歐洲的研制成功。它首先被用做城市污水的三級處理,隨后發(fā)展成直接應(yīng)用于二級處理, 已在歐美和日本等發(fā)達國家的城市污水處理廠建設(shè)上占據(jù)優(yōu)勢地位。
STCC污水處理技術(shù)屬于21世紀(jì)誕生的改進強化型曝氣生物濾池。城市污水中主要污染物包括需氧有機物、懸浮物病原體、氮磷等。需氧有機物可降低水體含氧量,使細菌滋生,惡化水質(zhì),造成水體變臭。目前,除去污水中有機物的方法主要有物理化學(xué)吸附法、化學(xué)法和生物法。其中,物理化學(xué)吸附法因具有投資小、工藝操作簡便的特點而被廣泛采用。筆者研究采用我國蘊藏豐富的煤系高嶺巖(土)作為吸附劑處理城市污水〔1〕。煤系高嶺巖(土)的吸附作用主要有化學(xué)吸附和物理吸附。化學(xué)吸附主要是由于煤系高嶺巖(土)表面存在大量的鋁、硅等活性點,能與吸附質(zhì)通過化學(xué)鍵發(fā)生結(jié)合; 物理吸附是指煤系高嶺巖(土)與吸附質(zhì)(污染物質(zhì))間通過分子間引力產(chǎn)生吸附,這一作用主要取決于煤系高嶺巖(土)的多孔性和比表面積,比表面積越大,吸附效果越好。筆者通過焙燒,一方面脫去煤系高嶺土中的有機碳和其他雜質(zhì)礦物;另一方面脫去煤系高嶺土中所含水分、羥基,這樣可在煤系高嶺土表面和內(nèi)部形成大量的微孔,使其表面呈蜂窩狀結(jié)構(gòu),這些暴露于表面的孔穴對水體和空氣中的化學(xué)物質(zhì)具有一定的吸附性能,而對于內(nèi)部的孔穴則因為次外層薄膜的屏蔽、阻擋而只有很小的吸附性能,為了提高其空隙率和比表面積,本實驗采用硫酸活化的方法。
二次風(fēng)率對燃燒效率的影響
試驗時保持污泥給料量一定,總風(fēng)量一定,調(diào)節(jié)二次風(fēng)率,測試在二次風(fēng)率為0%、33%、49%情況下污泥的燃燒效率。
當(dāng)二次風(fēng)率增加,污泥的燃燒效率也相應(yīng)提高,從二次風(fēng)率R為0時的81.8%提高到R為49%時的94.8%。在二次風(fēng)率較低時,一次風(fēng)量大,流化速度高,床中的污泥顆粒揚析現(xiàn)象較為嚴重,在床內(nèi)燃燒的停留時間短,大部分揮發(fā)分跑到懸浮空間燃燒,由于二次風(fēng)量減少,在懸浮空間的擾動狀況較弱,不利于燃燼,燃燒效率較低。增大二次風(fēng)率后,流化速度降低,床層顆粒的停留時間長,同時床層內(nèi)氧氣濃度降低,更有利于污泥釋放出更多的揮發(fā)分;這些揮發(fā)分進入懸浮空間后,由于受到二次風(fēng)強烈擾動,因而能夠有效、充分、*地燃燒,降低了不*燃燒損失,效率得以提高。
本系統(tǒng)的監(jiān)測控制由監(jiān)測儀器儀表部分和自動控制部分組成。監(jiān)測儀器儀表包括COD在線分析儀、pH在線分析儀、DO在線分析儀、氨氮在線分析儀、SS在線分析儀、電磁流量計、超聲波液位計等在線測量裝置,其功能為對整個工藝流程進行在線監(jiān)測,記錄關(guān)鍵工藝點的運行數(shù)據(jù)并在其超出設(shè)定值時報警。自動控制部分由下位機、上位機及軟件組成,可實現(xiàn)操作人員對生活污水再生處理系統(tǒng)運行情況的有效監(jiān)控,并在上位機對某些自控設(shè)備(泵、閥等)進行切換、開停等操作。另外,軟件還提供用戶管理、系統(tǒng)趨勢、報表打印等輔助功能。
整個污水處理系統(tǒng)既能實現(xiàn)全自動化運行,又能實施人工操作。現(xiàn)場操作箱可于現(xiàn)場直接對設(shè)備進行起停。在中控室上位機可以實現(xiàn)監(jiān)視和控制任何一臺設(shè)備的狀態(tài),并且通過模擬量模塊采集的數(shù)據(jù),直觀地監(jiān)視到現(xiàn)場的各種信息,如水位、流量、pH等。正常情況下,運維及管理者通常只需要在中控室即可*掌握現(xiàn)場的運行狀況,并且可控制現(xiàn)場設(shè)備的運行,調(diào)整參數(shù)設(shè)置,或做出相應(yīng)的對策。此模式下,大大精簡了人員配置,提高了運行效率。
保持城市污泥給料量一定,一、二次風(fēng)量配比一定,調(diào)節(jié)總風(fēng)量,以得到不同流化速度。
流化速度增加,增大了床層內(nèi)細顆粒的夾帶量,降低了污泥在床層內(nèi)的停留時間,減少了床層內(nèi)城市污泥的燃燒份額,同時大量的一次風(fēng)進入床層內(nèi)又吸收了較多的熱量,這就導(dǎo)致了床層內(nèi)的溫度下降。雖然流化速度增大有利于提高床層內(nèi)燃料與氧氣的混合和擾動程度,有利于床溫的提高,但在流化速度增大到一定值后,升溫的影響已小于降溫的影響。因而,床層溫度總體呈下降趨勢。在流化速度增大時,從床層夾帶至旋風(fēng)空間的細小污泥顆粒增多,污泥熱解出的大量揮發(fā)份被氣流攜帶至懸浮空間燃燒,增加了懸浮空間的燃燒份額,提高了該段的熱容量,因而該段的溫度呈上升趨勢。
城市污泥水分不同,當(dāng)水分增加時,懸浮空間溫度不降反升,與床溫的變化相反。當(dāng)污泥投入爐膛后,大量的污泥水分在床層內(nèi)吸熱蒸發(fā),導(dǎo)致床層溫度下降,但由于床層蓄熱量較大,溫度下降較慢。在懸浮空間,由于污泥揮發(fā)分較大,可燃基揮發(fā)分達80%,導(dǎo)致相當(dāng)部分揮發(fā)分在懸浮空間燃燒,使懸浮空間溫度上升,且揮發(fā)分燃燒速度較快,懸浮空間溫度因而能夠很快達到穩(wěn)定。
穩(wěn)定
1、污水“自培菌”增強了菌種的 自我修復(fù)和抗沖擊負荷能力。
2、在充分尊重微生物生長規(guī)律 的前提下,分池布置反沖提 泥系統(tǒng),完*了堵塞和 動力消耗的問題。
3、精細的設(shè)計保證了運行管理 的簡便,減少了故障的發(fā)生 和人為操作的不穩(wěn)定。
經(jīng)濟
1、“自然流動式” 組合,不需多級提升泵站,全程采用淹沒式折回“曝氣 生物濾池”結(jié)構(gòu),大大縮小了設(shè)施占地面積,也大大節(jié)省了建設(shè)費用 和運行費用。
2、*的“不飽和炭”、“脫氮材料”和“除磷材料”構(gòu)建了自然完整的微生 物食物鏈,將食物鏈低層對有機物的分解吸收和食物鏈高層對低層的 攝食作用結(jié)合在一起,同一時間完成了水質(zhì)的凈化和污泥的聚集、消 解。因此污泥量極少,大大縮減了污泥濃縮池的體積和污泥壓濾設(shè)備 同時操作間面積也相應(yīng)減少,也大大節(jié)省了建設(shè)費用和運行費用。層狀雙金屬氫氧化物(layered double hydroxides,LDHs)又稱水滑石類化合物或陰離子粘土,是由兩種或兩種以上金屬元素組成的具有水滑石層狀晶體結(jié)構(gòu)的氫氧化物.LDHs層狀結(jié)構(gòu)中的層板帶有正電荷,使其具有記憶效應(yīng)、層間陰離子可交換性及微孔結(jié)構(gòu)等特性,因此廣泛應(yīng)用于功能高分子材料、醫(yī)藥、污水處理等領(lǐng)域.由于層間陰離子可交換性及微孔結(jié)構(gòu)均有利于污水中氮素的去除,因此可嘗試將LDHs運用于人工濕地的脫氮工藝中.凈化試驗裝置
采用10根內(nèi)徑8 cm的PVC試驗柱構(gòu)建模擬垂直流人工濕地,每根基質(zhì)柱高度均為40 cm,其中基質(zhì)填充高度為35 cm;原混合水由管頂進入基質(zhì)柱,由管底排出.凈化試驗系統(tǒng)采用間歇進出水方式.
2.2.3 運行管理方式
基質(zhì)凈化試驗裝置的運行方式為間歇運行,每個試驗周期的水力負荷為250 L˙m-2˙d-1,每次實驗的水力停留時間(HRT)為12 h.基質(zhì)試驗裝置運行時間從2014年2月—2014年8月止,共歷時7個月.
2.2.4 分析指標(biāo)及方法
分析方法均為國家標(biāo)準(zhǔn)方法,CODCr采用重鉻酸鉀法;NH+4-N采用鈉氏試劑光度法;TN采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法;NO-3-N采用酚二磺酸分光光度法.
2.2.5 統(tǒng)計分析方法
采用SPSS 20.0(SPSS Inc.,Chicago,USA)進行統(tǒng)計學(xué)分析,包括單因素方差分析(ANOVA)、Levene 齊次性檢驗和多重比較,其中多重比較采用LSD檢驗法,當(dāng)p<0.05時,差異顯著; p<0.01時,差異極顯著.