微動(dòng)力污水處理系統(tǒng)
AB工藝與氮、磷去除
由于水體富營(yíng)養(yǎng)化和水資源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重;許多污水必須經(jīng)過(guò)除磷脫氮處理,然后排入水體或回用。如果用其它工藝取代AB工藝的B級(jí),可以使AB工藝具有深度處理效果。
(1)具有脫氮功能的AB工藝
在這類工藝中,B級(jí)由好氧工藝變成前置反硝化工藝(例如缺氧/好氧工藝)。
*對(duì)氮和有機(jī)物的去除比常規(guī)機(jī)械處理高許多倍,明顯改善了B級(jí)的硝化條件,使B級(jí)污泥中硝化菌比例明顯提高,硝化速率隨之大幅度提高,曝氣區(qū)體積可以相應(yīng)降低。對(duì)反硝化來(lái)說(shuō),可以通過(guò)改變*的污泥負(fù)荷和運(yùn)行方式調(diào)節(jié)*的去除率,使反硝化所需的BOD 5 /TN比值(3左右)得到優(yōu)調(diào)節(jié)。試驗(yàn)結(jié)果表明B級(jí)污泥中,反硝化菌比例比常規(guī)生物脫氮系統(tǒng)的污泥高,反硝化率高2~3倍,例如,ARAkrefeld污水處理廠的B級(jí)污泥在無(wú)外加碳源的情況下反硝化速率為6.3mgNO 3 -N/gMLSS·h。由于具脫氮功能的AB工藝硝化和反硝化速率高,工藝總體積比常規(guī)生物脫氮工藝節(jié)省20%左右。
(2)具有除磷功能的AB工藝
由于污泥含磷量較高,排泥量大,*能去除進(jìn)水總磷的20~50%。如果把B級(jí)換成厭氧/好氧(A/O)除磷工藝,工藝終沉出水的磷濃度將很低(0.5mg/L以下)。也可以在B級(jí)中增設(shè)化學(xué)法除磷。前者的投資費(fèi)用比普通活性污泥法低10%左右,后者則高5~20%。前者的運(yùn)行費(fèi)用比普通活性污泥法低10~20%,后者則高10%以上。
(3)AB工藝與生物除磷脫氮工藝的結(jié)合
工藝流程由*加生物除磷脫氮工藝(如A/A/C改良工藝)構(gòu)成。對(duì)原污水水質(zhì)波動(dòng)大,BOD 5 和BOD 5 /TN比值高的污水來(lái)說(shuō),這類工藝不但能保證處理效果達(dá)到要求,而且工藝穩(wěn)定性高、節(jié)能效果明顯。
微動(dòng)力污水處理系統(tǒng)AB工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及其在我國(guó)應(yīng)用的可能性
試驗(yàn)和生產(chǎn)性實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)*能去除40~50%,甚至70%的BOD 5 和10-30%的總氮,使工藝過(guò)程耗氧量減少30-40%,總運(yùn)行費(fèi)用下降20%左右,基建投資降低15-20%,處理效果優(yōu)于常規(guī)工藝,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
具有處理功能的AB工藝與其它處理工藝相比,有節(jié)能、工藝穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。*的設(shè)置為后續(xù)工藝提供了強(qiáng)有力的保護(hù)和支持。泰它市污水處理試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)BOD 5 /TN和BOD 5 值偏高時(shí),其生物除磷脫氮功能的AB工藝與單純生物除磷脫氮工藝相比,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用下降20%左右,BOD、COD、SS、TN和TP的去除率分別高于96%、90%、95%、80%和96%。進(jìn)水BOD 5 /TN比值偏低時(shí),為了避免碳能源不足,原污水可直接進(jìn)入生物除磷脫氮工藝,保證出水水質(zhì)達(dá)到要求。
由于*污泥主要由進(jìn)水補(bǔ)充和接種,并且泥齡很短,因此*污泥不需要培養(yǎng)和馴化過(guò)程,*的停與轉(zhuǎn),可以隨時(shí)進(jìn)行并很快進(jìn)入正常狀態(tài),不影響處理效果。管理上不存在困難。
*節(jié)能的另一方面是*污泥產(chǎn)率高、污泥有機(jī)物含量高達(dá)65%以上,產(chǎn)氣率和產(chǎn)氣量也必然增加。沼氣用于發(fā)電和供熱能使污水處理廠的能源得到部分自給。
1.超負(fù)荷污水處理廠的改造
我國(guó)污水處理廠的建設(shè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際需要。處理廠往往超負(fù)荷運(yùn)行,造成一系列問(wèn)題。如果把它們改成AB工藝就能較大幅度提高污水處理廠的處理能力。德國(guó)和奧地利的生產(chǎn)性實(shí)踐已經(jīng)證明此法行之有效,改造投資極小,經(jīng)濟(jì)效益顯著。只要把原沉砂池硝加改動(dòng),成為*曝氣池,初沉池作為中間沉淀池,再裝一套回流系統(tǒng)即可。
微動(dòng)力污水處理系統(tǒng)濾布轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器與常規(guī)濾池相比的特點(diǎn) :
(1)出水水質(zhì)好并且穩(wěn)定。濾布轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器是采用濾盤(pán)外包濾布來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)濾池的砂濾料,濾布孔徑很小,可截留粒徑為幾微米(μm)的微小顆粒,因此出水水質(zhì)及出水穩(wěn)定性都優(yōu)于粒料濾池。而常規(guī)濾池沖洗前因穿透問(wèn)題水質(zhì)較差,沖洗后會(huì)因?yàn)V層中殘存的清洗水對(duì)出水有影響。另外過(guò)濾的水量也隨阻力的變化而變化。
(2)設(shè)計(jì)新穎,耐沖擊負(fù)荷。濾布轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器相當(dāng)于是濾池及沉淀池的結(jié)合,具有排泥的功能。顆粒大的污泥直接沉淀到斗形池底,不會(huì)堵塞濾布,即不像普通濾池:所有的懸浮物(SS)都必須經(jīng)過(guò)濾料。因此過(guò)濾周期長(zhǎng),清洗間隔長(zhǎng),而且可承受的水力負(fù)荷及污泥負(fù)荷也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)砂濾池,懸浮物(SS)負(fù)荷相當(dāng)于普通砂濾池的1.5倍,濾速比普通濾池增加50%。因此濾布轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器更耐高懸浮物濃度和大顆粒懸浮物的沖擊。
(3)設(shè)備簡(jiǎn)單緊湊,附屬設(shè)備少,整個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)的投資低。濾布轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器清洗時(shí)可連續(xù)過(guò)濾。而砂濾池反沖洗時(shí)不能連續(xù)過(guò)濾,為保證連續(xù),需要在砂濾池前設(shè)中間儲(chǔ)水池或采用多臺(tái)濾池交替工作。濾布轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器采用小型水泵負(fù)壓抽吸濾后水自動(dòng)清洗,省去許多傳統(tǒng)濾池需要的反沖洗水池、水塔等。傳統(tǒng)濾池因反沖洗強(qiáng)度大,氣水反沖不僅需要大功率水泵、鼓風(fēng)機(jī),還有氣水兩套較大直徑的管閥系統(tǒng)。整套系統(tǒng)多而雜,投資高。自動(dòng)控制系統(tǒng)極為龐大復(fù)雜。
曝氣生物濾池(BAF)
曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比,具有有機(jī)負(fù)荷高、占地面積小(是普通活性污泥法的1/3)、投資少(節(jié)約30%)、不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),但它對(duì)進(jìn)水SS要求較嚴(yán)(一般要求SS≤100mg/L,好SS≤60mg/L),因此對(duì)進(jìn)水需要進(jìn)行預(yù)處理。同時(shí),它的反沖洗水量、水頭損失都較大。
曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體,節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池),具有容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大,水力停留時(shí)間短,所需基建投資少,出水水質(zhì)好:運(yùn)行能耗低,運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn)。
接觸氧化
接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點(diǎn)的新的廢水生化處理法。這種方法的主要設(shè)備是生物接觸氧化濾池。
在不透氣的曝氣池中裝有焦炭、礫石、塑料蜂窩等填料,填料被水浸沒(méi),用鼓風(fēng)機(jī)在填料底部曝氣充氧,這種方式稱為鼓風(fēng)曝氣;空氣能自下而上,夾帶待處理的廢水,自由通過(guò)濾料部分到達(dá)地面,空氣逸走后,廢水則在濾料間格自上向下返回池底。
活性污泥附在填料表面,不會(huì)隨水流動(dòng),因生物膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈攪動(dòng),不斷更新,從而提高了凈化效果。生物接觸氧化法具有處理時(shí)間短、體積小、凈化效果好、出水水質(zhì)好而穩(wěn)定、污泥不需回流也不膨脹、耗電小等優(yōu)點(diǎn)。
厭氧生物濾池
厭氧生物濾池內(nèi)部填充固體填料,如爐渣、瓷環(huán)、塑料等,厭氧微生物部分附著生長(zhǎng)在填料上,形成厭氧生物膜,另一部分在填料空隙間處于懸浮狀態(tài)。
厭氧濾池的優(yōu)點(diǎn)是:生物固體濃度高,可以承擔(dān)較高的有機(jī)負(fù)荷;生物固體停留時(shí)間長(zhǎng),抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng);啟動(dòng)時(shí)間短,停止運(yùn)行后再啟動(dòng)比較容易;不需污泥回流;運(yùn)行管理方便。厭氧生物濾池的缺點(diǎn)是在污水懸浮物較多時(shí)容易發(fā)生堵塞和短路。
厭氧生物濾池可采用中溫(30~35℃)、高溫(50~55℃)或常溫(8~30℃)運(yùn)行,適用于溶解性有機(jī)物較高的廢水,適用COD濃度范圍為1000~20000mg/L。為了避免堵塞,可回流部分處理水以對(duì)進(jìn)水進(jìn)行稀釋和加大水力表面負(fù)荷。
厭氧生物濾池按水流的方向可分為升流式厭氧濾池和降流式厭氧濾池。廢水向上流動(dòng)通過(guò)反應(yīng)器的為升流式厭氧濾池,反之為降流式厭氧濾池。如果將升流式厭氧生物濾池的填料床改成兩層,下半部不用填料使成為懸浮污泥層,上半部仍用填料床,成為復(fù)合式厭氧生物濾池,則可有效避免堵塞并提高處理效率。降流式厭氧生物濾池由于水流下向流動(dòng)、沼氣上升以及填料空隙間懸浮污泥的存在,混合情況良好,屬于*混合工藝;而升流式則屬于推流式工藝。