第一篇:当前几种污水处理工艺对比浅析
当前几种污水处理工艺对比浅析-水处理工艺
摘 要:在我国经济发展与生产力飞速发展的过程中,工业用水与生活用水日紧张,并且污水的排放与治理已经成为一个重大的问题。我们当前对于大部分的生活污水采用直排的方式,不仅污染了环境,还造成了资源的浪费。在当今可持续发展理念日益深入人心的情况下,如何一方面对避免污水对环境的污染,另一方面对污水的重新利用,成为污水处理工艺的发展的根本目的。
关键词:污水工业;环境保护;工艺水平
在李克强总理大力推进城镇化的过程中,建立城镇污水处理厂对改善城镇水环境,成为保障城镇经济发展起着举足轻重的作用。随着经济的发展,城市化进程的不断加速,人口和经济增长、粗放型发展模式、无组织大面积排施污染物、污水处理率偏低,以及牺牲环境和资源去追求眼前利益等,均是造成水污染日趋严重的原因。大量未经充分处理的污水被用于灌溉,已经使农田受到重金属和合成有机物的污染。据农业部在占国土面积85%的流域内,通过372个代表性区域取样调查,发现全国粮食总量的1/10不符合卫生标准。污水灌溉还造成粮食产量低,污染加大,营养成分下降。长期的污染水灌溉使病原体、致突变、致癌物质通过粮食、蔬菜、水果等食物迁移到人体内,严重危害了人体健康。水污染还对养殖业造成极大的危害,水源污染使原有的水处理工艺受到前所未有的挑战。
根据我国经济发展和环境保护需求,结合我国环境保护最新研究成果和国际环境保护技术水平和发展趋势,提出一套合理、经济、运转效率高的工艺流程对污水进行处理,以达到标准排放。对于保护环境,减轻环境污染,遏制生态恶化趋势,有着重要的意义。关于活性污泥法
当前流行的污水处理工艺有:SBR法、氧化沟法、普通曝气法、CASS 法、A2/O工艺等,这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的,且各有其特点。
1.1 CASS法
CASS(Cyclic Activated Sludge System)工艺是间歇式活性污泥法的一种变革,是由SBR(序批式活性污泥法)工艺发展而来,集合了ICEAS和CAST工艺的优点。CASS工艺的核心是CASS池,在SBR的基础上,反应池沿长方向设计为两部分。前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区。主反应区后部安装有升降自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程都在同一池子周期循环进行。省去了常规活性污泥二沉池和污泥回流系统,同时可连续进水,间断排水。某环保中心于2008年在实验室进行了CASS整套系统的模拟试验,分别探讨了CASS工艺在处理常温生活污水、低温生活污水、工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果,其中COD去除率为90%、BOD去除率为95%,脱氮除磷率比一般活性污泥法有很大提高,并在实践中取得了良好的经济效益。CASS处理设施投入运行,处理水量从80m3/d到14,400m3/d不等。实践表明,CASS工艺与ICEAS工艺相比负荷可提高1~2倍,工程投资可节省30%。因此CASS工艺是一种高效的污水处理工艺。
1.2 SBR法
SBR法早在20世纪初已开发,由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四个或三个池子构成一组,轮流运转,一池一池地间歇运行,故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单,由于只有一个反应池,不需二沉池、回流污泥及设备,一般情况下不设调节池,多数情况下可省去初沉池,故节省占地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统,采用滗水器及控制系统,间歇排水水头损失大,池容的利用率不理想,因此,一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。
1.3 氧化沟法
本工艺50年代初期发展形成,因其构造简单,易于管理,很快得到推广,且不断创新,有发展前景和竞争力,当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式,比较有代表性的有:
帕式(Passveer)简称单沟式,表面曝气采用转刷曝气,水深一般在2.5~3.5m,转刷动力效率1.6~1.8kgO2/(kW·h)。
奥式(Orbal)简称同心圆式,应用上多为椭圆形的三环道组成,三个环道用不同的DO(如外环为0,中环为1,内环为2),有利于脱氮除磷。采用转碟曝气,水深一般在4.0~4.5m,动力效率与转刷接近,现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式,能有效地抵抗暴雨流量的冲击,对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。
卡式(Carrousel)简称循环折流式,采用倒伞形叶轮曝气,从工艺运行来看,水深一般在3.0m左右,但污泥易于沉积,其原因是供氧与流速有矛盾。
1.4 普通曝气法
本工艺出现最早,至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好,经验多,可适应大的污水量,对于大厂可集中建污泥消化池,所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理,不具备脱氮除磷功能。
近几年在工程实践中,通过降低普通曝气池容积负荷,可以达到脱氮的目的;在普曝池前设置厌氧区,可以除磷,亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5,在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟),工程上称为普通曝气法的变法,亦可统称为普通曝气法。活性污泥工艺的发展趋势
通过几十年的研究与实践,活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。
2.1 膜分离技术的应用
用膜分离代替沉淀进行泥水分离,可带来活性污泥工艺的以下变化:
(1)不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时,不必再考虑污泥的沉降性能问题,从而使工艺控制大大简化;(2)曝气池的污泥浓度将大大提高(MLSS可以大于20000mg/L)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行,充分满足去除各种污染物质的需要。
2.2 分子生物技术的应用
目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理,已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中,只有4种准确命名及生物分类学定位,因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。目前正用分子诊断技术进行这些丝状菌的生物学定位,以进一步准确了解其特性。
分子诊断技术的大量应用,活性污泥微生物基因库的建立,在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种,进一步提高处理效果,是未来发展的方向。
参考文献
[1] 高庭耀.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,2007.
第二篇:常用生活污水处理工艺介绍及对比
几种常用生活污水处理工艺的比较
一、概述
生活污水处理工艺目前已相当成熟,其核心技术为活性污泥法和生物膜法,对活性污泥法(或生物膜法)的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺,传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况,选用合理的污水处理工艺,对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。
本文主要对生活污水几种常用的处理工艺作简单介绍,包括氧化沟、序批式活性污泥法(SBR)、生物接触氧化法、曝气生物滤池(BAF)、A-0工艺、膜生物反应器(MBR)等。
二、中小型生活污水处理工艺简介
典型的生活污水处理完整工艺如下:
污水——前处理 —— 生化法—— 二沉池——消毒—— 出水
| |
——-——污泥处理系统--
前处理也称为预处理技术,常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。
由于生活污水处理的核心是生化部分,因此我们称污水处理工艺是特指这部分,如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法(包括厌氧和好氧)处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺,根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介。
1、氧化沟工艺
氧化沟是活性污泥法的一种变形,其池体狭长,故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式,典型的有: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
氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂,其规模从每日几百立方米至几万立方米,工艺日趋完善,其构造型式也越来越多。其主要特点是:进出水装置简单;污水的流态可看成是完全混合式,由于池体狭长,又类似于推流式;BOD负荷低,处理水质良好;污泥产率低,排泥量少;
污泥龄长,具有脱氮的功能。
设计要点:混合液悬浮固体浓度5000mg/l;生物固体平均停留时间,去除BOD5时,取5~8天,当要求硝化反应时取10~30天;水力停留时间为20、24、36、48h,根据对处理水水质要求而定;BOD—SS负荷(Ns)为0.03~0.07kgBOD/(kgMLSS.d);BOD容积负荷(Nv)为0.1~0.2 kgBOD/(m3.d);污泥回流比为50~150%;混合液在渠内的流速为0.4~0.5m/s;沟底流速为0.3 m/s。
但氧化沟工艺与SBR和普通活性污泥工艺比较,能耗高,且占地面积较大。
2、A/O法
即厌氧—好氧污水处理工艺,流程如下:
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点:
1、由于填料比表面积大,池内充氧条件良好,池内单位容积的生物固体量较高,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;
2、由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流完全混合,故对水质水量的骤变有较强的适应能力;
3、剩余污泥量少,不存在污泥膨胀问题,运行管理简便。
特点 生物接触氧化法具有生物膜法的基本特点,但又与一般生物膜法不尽相同。一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中,所以生物接触氧化池又称淹没式滤池。二是采用机械设备向废水中充氧,而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧,相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料,也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约 2~5%的悬浮状态活性污泥,对废水也起净化作用。因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法,兼有生物膜法和活性污泥法的优点。
生物接触氧化法净化废水的基本原理与一般生物膜法相同,就是以生物膜吸附废水中的有机物,在有氧的条件下,有机物由微生物氧化分解,废水得到净化。
生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物组成。在活性污泥法中,丝状菌常常是影响正常生物净化作用的因素;而在生物接触氧化池中,丝状菌在填料空隙间呈立体结构,大大增加了生物相与废水的接触表面,同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力,对水质负荷变化有较大的适应性,所以是提高净化能力的有力因素。
处理装置 按结构分为分流式和直接式两类,其结构如图生物接触氧化池所示
分流式的曝气装置在池的一侧填料装在另一侧依靠泵或空气的提升作用,使水流在填料层内循环,给填料上的生物膜供氧。此法的优点是废水在隔间充氧,氧的供应充分,对生物膜生长有利。缺点是氧的利用率较低,动力消耗较大;因为水力冲刷作用较小,老化的生物膜不易脱落新陈代谢周期较长生物膜活性较小;同时还会因生物膜不易脱落而引起填料堵塞。
直接式是在氧化池填料底部直接鼓风曝气。生物膜直接受到上升气流的强烈扰动,更新较快,保持较高的活性;同时在进水负荷稳定的情况下,生物膜能维持一定的厚度,不易发生堵塞现象。一般生物膜厚度控制在1毫米左右为宜。
选用适当的填料以增加生物膜与废水的接触表面积是提高生物膜净化废水能力的重要措施。一般采用蜂窝状填料。蜂窝状填料的比表面积如:
蜂窝状填料孔径须根据废水水质(BOD□即五日生化需氧量、悬浮物等的浓度)、BOD负荷、充氧条件等因素进行选择。在一般情况下BOD□浓度为100~300毫克/升,孔径可选用32毫米;BOD□为50~100毫克/升可选用15~20毫米;如在50毫克/升以下,可选用10~15毫米孔径的填料。
填料要质量轻,强度好,抗氧化腐蚀性强,不带来新的毒害。目前采用较多的有玻璃布、塑料等蜂窝状填料,此外,也可采用绳索、合成纤维、沸石、焦炭等作填料。填料型式有蜂窝状、网状、斜波纹板等。
生物接触氧化法的 BOD负荷与废水的基质浓度有关,对低BOD浓度(50~300毫克/升)废水每日每立方米的填料采用2~5千克(BOD□),废水停留时间为0.5~1.5小时,氧化池内耗氧量约1~3毫克/升。由于氧化池内生物量较大,处理负荷高,可控制溶解氧量较高,一般要求氧化池出水中剩余溶解氧为2~3毫克/升。
为了节省运行费用,并提高污水的可生化性,在生物接触氧化池前加厌氧水解调节池,将厌氧工艺控制在水解酸化阶段,旨在利用厌氧条件下多种产酸菌的胞外酶分解水中长链有
机物,产生有机酸、醇等,废水中的有机物水解酸化后,可生化性得到了提高,利于发挥后续好氧工艺的生物降解性能,使整个工艺能节能运行并使出水优良。
设计要点:
A:厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式,设计水力停留时间为2~4小时。
厌氧池下部为污泥床区,污泥床厚度通常控制在1~1.2M之间,进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统,底部设布水沟,保留污泥不沉积底部,呈悬浮状态。
污泥床平均浓度为30~35g/l则污泥负荷为0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。
B:生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间的一种污水处理工艺。池内设有填料,微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面,一部分则以絮状悬浮生长于水中,因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统(设计时必须考虑投资及运行成本)。为培养微生物的不同的优势菌种,将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时,有机负荷为1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留时间为1.5小时,有机负荷0.768kgBOD5/m3.d。
A/O法优点在于:
①体积负荷高,停留时间短,节约占地面积;
②生物活性高;
③有较高的微生物浓度;
④污泥产量低;
⑤出水水质好且稳定;
⑥动力消耗低;
⑦不产生污泥膨胀; ⑧挂膜方便,可间歇运行;
⑨工艺运行简单,操作方便,抗冲击负荷能力强。
目前存在的问题主要是池内填料间的生物膜有时会出现堵塞现象,尚待改进。研究的方向是针对不同的进水负荷控制曝气强度,以消除堵塞;其次是研究合理的氧化池池型和形状、尺寸和材质合适的填料。
3、SBR法
序批式活性污泥法(SBR—Sequencing Batch Reactor)是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明了的水处理工艺。70年代初,美国Natre Dame 大学的R.Irvine 教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究,并于1980年在美国环保局(EPA)的资助下,在印第安那州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。SBR工艺的过程是按时序来运行的,一个操作过程分五个阶段:进水、反应、沉淀、滗水、闲置。
由于SBR在运行过程中,各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于SBR反应器来说,只是时序控制,无空间控制障碍,所以可以灵活控制。因此,SBR工艺发展速度极快,并衍生出许多种新型SBR处理工艺。
前处理——SBR反应器 ——过滤——出水
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污泥处置
设计要点:理论上SBR反应器的容积负荷有一个较在的范围,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;不产生污泥膨胀;除磷脱氮效果好。
其缺点是池容和设备利用率低,占地面积较大、运行管理复杂,自控水平要求高。
4、曝气生物滤池
曝气生物滤池是 90 年代初兴起的污水处理新工艺,已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除 SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除 AOX(有害物质)的作用 其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体,节省了后续沉淀池(二沉池),其 容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好:运行能耗低,运行费用省。
曝气生物滤池,相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料,在填料下鼓气,是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆,已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。
BAF工艺的优点:、总体投资省,包括机械设备、自控电气系统、土建和征地费;、占地面积小,通常为常规处理工艺占地面积的80%,厂区布置紧凑,美观;、处理出水质量好,可达到中水水质标准或生活杂用水水质标准;、工艺流程短,氧的传输效率高,供氧动力消耗低,处理单位污水的电耗低;、过滤速度高,处理负荷大大高于常规处理工艺;
缺点:曝气生物滤池运行维护较复杂,尤其是填料的反洗与更换,从而导致运行费用也较高。
5、MBR工艺
膜-生物反应器工艺(MBR工艺)是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制,而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此,膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是目前最有前途的废水处理新技术之一。
中空纤维膜组件置于MBR中,污水浸没膜组件,通过自吸泵的抽吸,利用膜丝内腔的抽吸负压来运行。膜组件材质为聚乙烯。膜组件公称孔径为0.4 μm,是悬浮固体、胶体等的有效屏障;中空纤维膜丝较细,有较好的柔韧性,能保持较长的寿命,即使有膜丝破损的现象发生,由于膜丝内径仅为 270 μm,可被污泥迅速阻住,对处理水质完全没有影响。鼓风机曝气,在提供微生物生长所必须的溶解氧之外,还使上升的气泡及其产生的紊动水流清洗膜丝表面,阻止污泥聚集,保持膜通量稳定,设计气水比为20∶1。MBR中产生的剩余污泥由气提泵定量提升至污泥浓缩池,污泥在其中浓缩,并使污泥减容,上清液回流至调节池,MBR出水由自吸泵抽送至回用水池。
前处理——反硝化池 ——MBR池——出水
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污泥处置
MBR的技术优势:
? 出水水质好
? 工艺参数易于控制,能实现HRT与SRT的完全分离
? 设备紧凑,省掉二沉池,占地少
? 剩余污泥产量少
? 有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖
? 克服了常规活性污泥法中容易发生污泥膨胀的弊端
? 系统可采用PLC控制,易于实现全程自动化
MBR工艺的缺点:MBR工艺造价相对较高,为普通污水处理工艺的1.5-2.0倍。国产膜片质量较差、使用时间较短,进口膜片价格过高,运行维护及更换费用较高。
三、各种工艺之比较
为了降低投资和运行成本,因地制宜地进行工艺方案(主要是生物处理方案)比较是必要的。进行多种工艺方案的比较,包括投资费用、运行费用、占地面积、出水水质、后期管理等各方面进行系统的比较,因地制宜的选择适合的工艺。
1、在生活污水中的应用
随着我国水处理工艺技术的不断改进,近两年A-O、BAF及MBR工艺应用越来越广,前些年氧化沟工艺的应用较多,造价较低,适用于土地资源较丰富的地区。
2、占地面积与总池容
氧化沟与SBR工艺占地面积较大,A-O、BAF工艺占地面积较小,MBR占地面积最小(为普通工艺占地面积的60%)。
3、投资费用
相比较而言,氧化沟、SBR投资费用最低,A-O较低,MBR和曝气生物滤池造价相对较高,BAF较普通工艺高出25%左右,MBR根据膜的不同,价格相差较大(采用国产膜,总投资较普通工艺高出40%左右,进口膜则要高80%)。
4、运行成本及管理
SBR自动化程度要求较高;氧化沟自动化程度较低;BAF反洗等很难实现自动化操作,需人工操作,则人工费较高;若不考虑折旧费,单从人工费、电费、药剂费来考虑每日运行费用,MBR最低,为0.35元/d左右,BAF、A-O在0.50元/d左右;若考虑折旧费,考虑到MBR和BAF维护及更换费用较高,则其运行费用比A-O要高。
5、出水水质
MBR、BAF、A-O工艺出水水质较好,可满足回用标准,耐冲击负荷较高,运行稳定。
四、结论
每项工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处,不可能以一种工艺代替其他一切工艺,因此,要根据现场情况做出适宜的选择。根据甲方提供的相关资料,在可利用面积较少的前提下,不推荐使用氧化沟和SBR工艺。
同时,为了降低投资和运行成本,确保出水水质,根据技术上合理,经济上合算,管理方便,运行可靠且有利于近、远期结合的原则,进行工艺方案的优化抉择。
因此,考虑到占地面积、投资及运行费用等,我方推荐使用A-O工艺。
第三篇:污水处理工艺
河南清波水处理
常用污水处理厂工艺流程,污水处理厂工艺流程,污水处理厂工艺,污水处理厂流程
污水处理厂工艺流程 污水加药中和调节PH值进入调节池,污水处理厂工艺流程加助浊剂,污水处理厂工艺流程进入沉淀池加助凝剂,再入沉淀池进入砂过滤,污水处理厂工艺流程最后进EO膜过滤排放或回收再用。
污水处理厂工艺流程常用污水处理厂工艺流程
污水处理厂定义:从污染源排出的污(废)水,因含污染物总量或浓度较高,达不到排放标准要求或不适应环境容量要求,从而降低水环境质量和功能目标时,必需经过人工强化处理的场所,这个场所就是污水处理厂,又称污水处理站
常用污水处理厂工艺流程,污水处理厂工艺流程,污水处理厂工艺,污水处理厂流程 几种常见污水处理厂工艺流程
一.日化,一般日化化工厂COD含量较高污水
二.城市污水.高浓度有机废水生物转盘法处理工艺 工艺1
工艺2
三.重金属含量较高污水处理工艺
电镀废水处理工艺
电镀废水处理设备由调节池、加药箱、还原池、中和反应池、pH调节池、絮凝池、斜管沉淀池、厢式压滤机、清水池、气浮反应,活性炭过滤器等组成
电镀和金属加工业废水中锌的主要来源是电镀或酸洗的拖带液。污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。酸洗工序包括将金属(锌或铜)先浸在强酸中以去除表面的氧化物,随后再浸入含强铬酸的光亮剂中进行增光处理。该废水中含有大量的盐酸和锌、铜等重金属离子及有机光亮剂等,毒性较大,有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质,对人类危害极大。因此,对电镀废水必须认真进行回收处理,做到消除或减少其对环境的污染
典型电镀废水处理工艺流程图
电镀废水处理工艺流程说明:钝化浓缩液用提升泵将浓缩液输入到还原池内,通过计量泵将硫酸液加入还原池内,使还原池pH值达到2-3,然后通过计量泵将还原剂亚硫酸加入还原池内,将六价铬还原为三价铬。经过还原处理的钝化液和前处理,镀锌、镀镍水洗水进入大调节池中,各种废水在调节池中经过充分的均化后经提升泵提升至反应池1中,通过计量泵进入CaCl2,以破坏Zn2+的络合物,在反应池2中通过计量泵进入NaOH,调节pH值在9-11范围内,然后废水流入反应池3中,通过计量泵进入助凝剂PAM后进入斜板沉淀池中,金属氢氧化物形成污泥沉入污泥斗中,上清液自流进入中和池进行酸碱调节,调回pH值在6-9范围内,然后排放。斜板沉淀池中污泥定期排放至污泥池,用厢式压滤机处理成泥饼后外运深埋,污泥水返回调节池。
印染废水处理工艺
纺织印染行业是工业废水排放大户。废水含有多种染料、浆料、表面活性剂等助剂。废水特点是有机物浓度高、成分复杂、可生化性较差、色度高且多变、水质水量变化大,属于较难处理的工业废水。
印染废水处理常用的工艺主要分为两大类:(1)物化法:利用加入絮凝剂、助凝剂在特定的构筑物内进行沉淀或气浮,去除污水中的污染物的一种化学物理处理方法。但该类方法由于加药费用高、去除污染物不彻底、污泥量大并且难以进一步处理,会产生一定的“二次污染”,一般不单独使用,仅作为生化处理的辅助工艺;(2)生化法:利用微生物的作用,使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。由于其降解污染物彻底,运行费用相对低,基本不产生“二次污染”等特点,被广泛应用于印染污水处理中。
1.物化工艺简介常用的主要有:絮凝沉淀、气浮、吸附、过滤。
1.1絮凝沉淀通过加入絮凝剂、助凝剂,使胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集、形成较大絮状颗粒,从而使污染物被吸附去除。常用的处理设施有:竖流沉淀池、斜管沉淀池、辐流沉淀池、平流沉淀池等。絮凝沉淀在印染废水处理中常用,一般可去除40~50%的CODcr、60~80%的色度。
1.2气浮气浮是以微小气泡作为载体,粘附水中的杂质颗粒,使其密度小于水,然后颗粒被气泡携带浮升至水面与水分离去除的方法。主要设施有:传统溶气气浮、CAF涡凹气浮、超浅层气浮等。气浮在印染废水处理中常用,一般可去除40~50%的CODcr、60~80%的色度。
1.3吸附利用固体表面的分子或原子因受力不均匀而具有多余的能量,当污染物碰撞到固体表面时,受到吸引而停留在固体表面的过程。常用的有:活性炭、硅藻土、树脂吸附剂等。吸附在印染废水处理中不常用。
1.4过滤去除化学沉淀和生物过程未能去除的微细颗粒和胶体物质。主要有:各类滤池、各种膜材过滤器等。过滤在印染废水处理中不常用,除非回用水的深度处理或针对某些难降解化合物的处理。
2.生化处理技术介绍主要分为厌氧和好氧。厌氧包括:水解酸化、UASB等;好氧主要包括:生物膜法、活性污泥法等。
2.1厌氧技术在无氧的条件下,由兼性菌及专性厌氧菌降解有机污染物,最终产物是二氧化碳和甲烷。厌氧生物反应通常被划分成两个阶段过程:第一阶段是水解酸化阶段,第二阶段是甲烷发酵阶段。在印染废水处理中常将厌氧控制在水解酸化阶段,来降解废水中部分污染物,同时提高废水的可生化性。即印染废水中常用的水解酸化工艺,一般CODcr去除率为20~40%,色度去除率可达40~70%。
2.2好氧技术由好氧微生物降解污水中有机污染物,最终产物为水和二氧化碳。在印染废水中常用的主要有:活性污泥法、接触氧化法,一般CODcr去除率为55~88%。
3.印染废水常用的生化处理工艺组合根据我公司多年处理印染废水经验,总结出:“水解酸化+接触氧化”或“水解酸化+活性污泥”是比较经济适用的印染废水处理技术,单独使用厌氧或纯粹只用好氧都不是很好的处理方法。尤其对高难度、中难度处理印染废水,如没有水解酸化段将很难处理达标。即使较易处理的牛仔洗漂废水,采用厌氧不仅降低处理成本,同时也减少投资,方便运行。4.随着人们对环境质量要求越来越高,印染废水排放标准也越来越严,对于高、中难度处理印染废水,单独的生化或物化处理都难以达到排放要求根据国家印染行业废水污染防治技术政策,印染废水治理宜采用生物处理技术和物理化学处理技术相结合的综合治理路线,不宜采用单一的物理化学处理单元作为稳定达标排放治理流程。这样既保留了物化除色、前处理去除部分污染物降低生化负荷、去除生化剩余污染物的特点,又充分发挥生化处理技术可降解大量有机污染物和一定除色功效的特点。我公司结合多年治理印染废水的工程经验,提出并总结了一些有针对性的印染废水处理工艺组合。4.1具体的各种废水对应处理工艺
4.1.1梭织布的退煮漂废水、牛仔浆纱废水一般采用:“物化沉淀+厌氧+好氧+物化沉淀”的组合工艺。
4.1.2丝绸印染、印花废水一般采用:“物化沉淀+厌氧+好氧+物化沉淀”的工艺组合。4.1.3缝纫线、拉链布废水一般采用:“物化沉淀+厌氧+好氧+物化沉淀”的工艺组合。4.1.4毛线、毛绒废水,一般采用:“厌氧+好氧+物理沉淀”的工艺组合。
4.1.5牛仔洗漂废水,一般采用“厌氧+好氧+物理沉淀”的组合处理工艺。
4.1.6印花废水是一种很难处理的印染废水,特别是糊料印花工艺,因废水中含有大量的PVA,常规的工艺组合处理很难达标
工业废水处理工艺
工业废水处理工艺
一般工艺是整体工艺不是哪方面的.你说的是其中生物处理的一部分.还有物理处理,物化处理,以及化学处理
甚至还有中水工程生物的大多数是A/O工艺以及分化出来的相关工艺,SBR工艺,CASS工艺,氧化沟工艺,生物塘工艺,生物炭塔,生物滤塔等等
1.针对含无毒物质的有机和无机废水污染领域。
有些污染物质本身虽无毒性,但由于量大或浓度高而对水体有害。当无毒的有机物超过允许量时,水体会出现厌氧腐败现象;当无毒的无机物如无机盐流入时,会使水体内盐类浓度增高,造成渗透压改变,对水生生物造成不良影响。例如,针对乳品废水,乳品本身无毒性,但由于其表现出很高的COD和BOD值而成为重点处理对象之一,以保证其排水不影响水体。
2、针对含有毒物质的有机和无机废水污染领域。
含酚、氰等急性有毒物质、重金属等慢性有毒物质及致癌物质的废水,如制药废水,其普遍具有浓度高、色度深、可生化性较差等特点。又如农药废水,其污染物浓度高、毒性大、有恶臭,且水量不稳定。我公司针对此类废水一般通过调节、絮凝沉淀、水解酸化或气浮等处理步骤之后,后续适当的好氧处理使其达标排放。
3、针对含油废水污染领域。
油漂浮在水面会散发出令人厌恶的气味,燃点低的油还会引起火灾。动植物油脂具有腐败性,消耗水体中的溶解氧。如近几年为提高石油产量而不惜在回注水中投加采油药剂而产生的石油采出水,因其中含有石油类物质和高分子药剂,成分复杂,采用普通的生化法很难达标,同时一些地区的此类废水还含有很高的矿化度。我公司通过反复研究、摸索开发出一套处理该废水的有效工艺流程和专用微生物,可使出水达标排放。
4、针对高浊度和高色度废水污染领域。
水体含有大量带颜色物质,或含有大量的遮光的颗粒性物质,使得透光量不足,会影响生物的生长繁殖。此类废水除了在源头上减小排放量的同时,也要求探寻有效的处理工艺。如印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点,我公司根据企业产品特点进行细化工作,通过煤、炉渣吸附,混凝沉淀等物理、化学作用进行预处理,随后进行好氧处理,活性炭吸附等深度处理来使出水达标排放。
5、针对含致病菌多的废水污染领域。屠宰废水含有大量的血污、油脂、毛、内脏杂物、未消化的食物及粪便等污染物,并带有令人不适的血红色及血腥味,而且还含有大肠菌、粪便链球菌等危害人体健康的致病菌。另外,医院废水来源及成分复杂,含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等,具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征。这些废水污染物浓度变化大,有机物含量高,我公司通过在预处理阶段去除较大颗粒物之后,采用厌氧处理提高可生化性后,进行好氧处理此种废水,使其达标排放。
6、针对含有氮、磷等废水污染领域。对于特殊的工业以及小型的企业废水,如化肥工厂排水等,其因含有较丰富的氮、磷成分,很容易对湖泊等封闭性水域的水体产生富营养化现象。因此简单、经济而有效的去除氮磷是十分必要的。通过必要的预处理之后,采用我公司的专利CSBR工艺可以有效地降低氮、磷的含量。
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造纸厂污水处理工艺
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造纸厂污水成分: 成分多了
造纸厂污水成分主要有:废水主要成分有:纤维、纤维素分解生成的糖类、醇类、有机酸、木质素及其衍生物,少量的树脂酸、脂肪酸素纤维活性剂漂白剂 等!等。造纸污水工艺流程产水环节有
煮浆水(分机械制浆、化学制浆、机械化学制浆,机械制浆不产生废水,化学制浆产生的废水分红液、黑液,国内一般都是碱煮黑液COD高达十几、几十万)
洗浆、选浆的中段水,COD大约几千左右,生化性不高
造纸厂污水处理工艺设计
1、格栅井 布置机械格栅一台,型号:LXG-800-2500 电机功率:1.5kw 格栅间隙:5mm 整体不锈钢材料制造。
2、集水池
有效容积300立方米。钢筋混凝土地下水池,有顶盖。造纸厂污水处理工艺设计
3、集水池废水提升泵
选用*台废水提升泵,型号:ISG200-200(I)流量:400m3/h 扬程:12.5m 电机功率:22kw 一用一备 造纸厂污水处理工艺
配套引水桶*只
4、微孔水力格栅
选用微孔水力格栅,格栅间隙根据回收纤维要求,选用间隙为2mm。
型号:LS-7 单台过滤水量:50~100m3/h 数量:共*台 制造材料:整体不锈钢
5、废水调节池
有效容积1352立方米。钢筋混凝土地下水池,有顶盖。池上安装机械设备
6、废水调节池提升泵
选用*台废水提升泵,型号:ISG200-200(I)流量:400m3/h 扬程:12.5m 电机功率:22kw 一用一备
配套引水桶*只
造纸厂污水处理工艺
7、一级混凝气浮装置
选用占地面积小,处理效率高的LQF系列浅层气浮装置。
型号:LQF-400 钢结构
废水处理量:350~400m3/h 电机总功率:51.2kw 数量:*台
造纸厂污水处理工艺
8、中间废水回用水池
有效容积1352立方米。钢筋混凝土地下水池,有顶盖。池上安装机械设备
9、污水处理设备废水回用水泵
选用二台提升泵,型号:ISG150-160 流量:160m3/h 扬程:32m 电机功率:22kw 一用一备
配套引水桶*只
10、生化处理池
共有四只645 m3水池组成,废水总停留时间为12.4h,内部安装组合填料约1720 m3,安装美国进口EDI曝气管400套气水比约为1:22
11、二级混凝气浮装置
选用占地面积小,处理效率高的LQF系列浅层气浮装置。
型号:LQF-250 钢结构
废水处理量:200~250m3/h 电机总功率:26.8kw 数量:一台 造纸厂污水处理工艺
12、曝气鼓风机
选用低噪声三叶罗茨鼓风机,台湾生产。
型号:MIT200 风量:38.31m3/min,风压6000mmH2O,功率:55kw 数量:三台(2用1备)
13、清水回用水池
有效容积1352立方米。钢筋混凝土地下水池,有顶盖。池上安装机械设备
14、清水回用水泵
选用二台提升泵,型号:ISG150-160 流量:160m3/h 扬程:32m 电机功率:22kw 一用一备
配套引水桶二只
15、带式污泥脱水机
选用带式污泥脱水机,带宽1000mm,脱水后污泥含水率75~80%
型号:LHDY-100 变频调速传动 含污泥调质反应槽
数量:二台
16、溶药投药装置 一、二级混凝气浮装置投药及污泥脱水装置投药。
有溶药槽、搅拌机、投药槽、计量泵组成数量:共三套
17、流量计
对废水进行计量,选用电磁流量计及明渠流量计
电磁流量计:LDG-DN150 2台 LDG-DN200 1台
明渠流量计:超声波流量计 1台(出水口,一般有环保部门安装)
18、钢结构厂房
为确保设备使用寿命及操作安全,在主要设备上安装钢结构轻型厂房。
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第四篇:污水处理工艺
污水处理工艺
普通]制浆造纸废水生物技术处理及其研究进展
(时间:2008-5-8 9:15:37 共有 人次浏览)
制浆造纸产生的废水若不经处理直接排放,将会造成严重的水体污染事件。实践表明,仅仅 依靠单段或单级处理不能达标排放,如单级混凝工艺只能去除45%-55%的CODcr,在此基础上,利用生物技术处理废水的特点在混凝处理后再增加生物处理的工艺也就应运而生。
文章主要介绍了生物技术在制浆造纸废水处理中的应用,希望能够引起造纸行业及其他相关行业对生物技术关注和重视,使造纸工业能够在防治水污染的同时,走可持续发展道路。1好氧生物处理法
好氧生物处理法是在氧参与的条件下,利用好氧微生物降解污染物质的方法。对于污染物浓度较低的废水一般采用好氧生物处理。1.1活性污泥法
活性污泥法自20世纪初开始应用以来,已成为世界各国应用最为广泛的一种二级生物处理工艺。活性污泥法净化废水主要是依靠好氧的能形成絮凝物的菌胶团属为主,在有氧条件下有效地把有机化合物氧化,生成CO2、H2O和细胞物质,这些细胞物质再用沉淀的方法从悬浮液中分离出来,一部分回用,剩余部分则加以处理。最早使用的活性污泥法称作普通曝气池法,亦称传统法。随着现代造纸工业的迅速发展,废水中难降解有机物的种类和数量不断增加,如存在耐水量和水质变化的冲击力小,运行不够稳定;曝气池中生物浓度低,曝气时间长,氧气利用率不高;构筑物占地面积大,基建费用高;易产生污泥膨胀,且污泥产量大等问题。为适应废水处理发展的要求,许多研究工作者对传统活性污泥法进行了大量的改进和强化,高效内循环生物反应器就是其中的一种,在造纸废水处理方面效果明显。此反应器将活性污泥法和硫化床结合起来,运用了高速射流曝气、物相强化传递、素流剪切等技术。因此其空气氧的转化率高,反应器的容积负荷大,水力停留时间短。
FB硫化床是从流动床和改进的活性污泥工艺演变而来的,是一种改良的活性污泥工艺,有研究表明采用FB硫化床对原有的污水处理厂进行改造后,排放负荷CODcr降到4kg/t成品浆。
陕西科技大学杨卿等人研究了HCR处理碱法麦草浆中段废水,结果表明,在水里停留时间为55min时,CODcr去除率达到85%,BOD5去除率达到80%。在试验过程中当进水BOD5在3 10-360mg/L的范围内波动时,去除率稳定在75%-85%。某纸厂废水采用HCR艺处理,其中BOD5和CODcr的去除率均在80%以上,悬浮物去除率和脱色率均在95%以上,与传统活性污泥法相比,HCR工艺在充氧速率、容积负荷、污泥负荷、沉淀池表面负荷、剩余污泥产率、水力停留时间等方面具有明显优势。
加拿大的几个工厂成功运用SBR艺处理制浆造纸废水,运行数据表明,所有系统BOD5去除率都能达90%以上,所有系统都能满足TSS的排放要求。有研究者采用混凝-SBR-吸附法处理制浆造纸废水,结果表明,采用-SBR-艺处理混凝后的制浆造纸废水,在生物处理时间为10h的情况下,可使CODcr总去除率达到94%以上。C.Q.Yang等人根据SBR技术特点,结合传统活性污泥法技术,研究开发了一种更为理想的污水处理技术--MSBR法。MSBR采用单池多格式化,既不需要初沉池和二沉地,又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行,通过生产应用证明MSBR法是一种经济有效、运行可靠。易于实现计算机控制的污水处理工艺。广西钦州竹国有限公司采用氧化沟结合水解工艺处理造纸废水,实践表明,该工艺处理效果良好,CODcr去除率达95%以上。1、2生物膜法
与活性污泥法不同,生物膜法的微生物处于固着生长状态,是利用附着于填料表面上的生物粘膜氧化分解废水中的有机污染物质,从而使废水得到净化。生物膜法具有泥龄长、硝化效果好、管理简单、无污泥膨胀、剩余污泥量少、耐冲击负荷和耐毒性等优点,因此得到越来越广泛应用。近年来,序批式生物膜反应器(SBBR)在污水和工业废水处理中的应用,引起了国内外广大学者、专家的研究兴趣,并取得了不少成果。汕头职业技术学院的陈壁波等人采用SBBR处理制浆中段废水,研究结果表明,中段废水经SBBR生化处理后,CODcr、BOD5去除率均达到75%以上,AOX去除率也达到55%以上。制浆中段废水经生化-混凝处理后,CODcr、BOD5、色度、TSS和AOX去除率均达到90%左右,可达标排放。四川理工学院的李文俊等采用混凝—MBBR法对某厂造纸中段废水进行了处理,结果表明,在水里停留时间8 h,曝气气水比为4:l,CODcr容积负荷为2.7kg/(m3·d)时,经强化混凝—MBBR法处理的废水CODcr和SS的去除率分别可达92.l%和93.3%。目前,许多地方环保部门对造纸企业制定了更严格的废水排放标准,其CODcr要求在100mg/L以下,实践证明仅通过物化处理的废水往往达不到排放标准,其主要原因是废水中存在可溶性的COD,而生化处理可有效去除可溶性的CODcr。华南理工大学万金泉等人研制开发了一体化废水处理技术,其技术主要是采用混凝沉淀与吸附过滤相结合的方法,在特效废水处理器中对废水进行处理,再经接触氧化二级处理,在6h的曝气时间下最终COD cr。可以达到50mg/L。用该一体化反应器处理硫酸盐浆含氯漂白废水,当水里停留时间15h时,CODcr、BOD5、AOX、有毒物质去除率分别为88.l%、81.0%、98.4%、92.0%。2厌氧生物处理法
厌氧生物处理法是在没有氧参与的条件下,通过厌氧生物对有机物进行酸性发酵和碱性发酵两个阶段的厌氧分解,完成代谢过程。随着各种高效新型厌氧处理装置的发展,厌氧生物处理法不仅可以用于高浓和中浓有机废水的处理,而且也适用于低浓有机废水的处理。其与好氧生物法相比,不需曝气,只需少量或不需补充营养物;产生的污泥量少,污泥稳定,易于脱水;反应器负荷高,体积小,占地少;规模灵活,操作方便。对于操作控制较为复杂且安全措施要求严格的废水处理,厌氧法常作为好氧处理前的处理,以达到更好的处理效果。
清华大学徐华等人通过对草浆中段废水混凝沉淀—厌氧—好氧生物处理组合工艺的试验研究得出,当FeSO4和PAM投加量分别为30mg/L和10mg/L时,COD和SS去除率分别为40%和95%;垂直折流板式厌氧污泥床在负荷为3.1-4.3kgCOD-(m3·d)时,COD去除率约为55%;接触氧化池负荷为l.5-2kgCOD(m3·d)时,COD去除率为50%,可以使出水达到国家排放标准。以UASB(上流式厌氧污泥床)为代表的新一代高负荷厌氧处理技术已广泛应用于各国制浆造纸废水处理工艺中。荷兰Papierfabried Roermond造纸厂,是以废纸为原料生产挂面纸板和瓦楞原纸的工厂,该厂对废水采用厌氧—好氧处理,在进水CODcr为3g/L时,通过UASB处理后,CODcr去除率为75%,为后续好氧处理的效果和稳定性奠定了基础。
20世纪90年代由荷兰帕克公司开发的专利技术内循环厌氧反应器(IC反应器),成为厌氧新技术的佼佼者。IC反应器的负荷相当于UASB的2-3倍,反应器高度是UASB的3倍多,因此具有占地少、体积小、效率高的特点,因而在废水处理中可取代UASB作为厌氧处理系统的关键设备。福建南纸股份有限公司引进荷兰帕克公司先进的厌氧技术进行厌氧—好氧处理高浓制浆混合废水,结果表明,该生产线具有自动化程度高、人员少、占地面积小、电耗低、处理效果好、处理成本低、工艺运行稳定等特点。Youngseob Yu等人实验表明,在高温制浆废水中,加人葡萄糖强化酸化水解木素的嗜温菌和嗜高温菌是可行的可提高厌氧处理的效率。3利用特种微生物处理法
利用特种微生物对制浆造纸废液进行净化处理是一个颇具前途的研究方向。已有研究表明,白腐菌是现阶段对木素及其衍生物降解最具潜力的菌株。王宏勋等人报道了产酸白腐菌的产酸性能与降解作用同时存在,去除黑液COD的能力与其自身的产酸效能紧密相连,因此产酸白腐菌在碱性黑液中可以发挥产酸与降解双重功能,可用于造纸黑液的生物处理。R.Nagarathna等利用Ceriporiopsis subvermispora CZ--3对牛皮纸浆废水进行脱氯研究,发现添加1g的葡糖糖,在温度30℃-35℃及PH值4.0~4.5,48h,降低45%的COD,降解木素62%,分解32%的AOX及36%的EOX。Messner将白腐菌P.chrysosporium BKM-1767固定在滴滤器的多孔泡沫载体上(MY-COPOR工艺),停留时间6~12h,其AOX去除率、COD去除率及脱色率分别达到80%、40%及87%。4人工湿地处理技术
所谓人工湿地(constructed wetland)是指通过模拟天然湿地的结构与功能,选择一定的地理位置与地形,根据人们的需要人为设计与建造的湿地。其处理造纸废水机理为,利用基质一微生物一植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过共沉、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对造纸废水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水资源化和无害化。
江苏射阳双灯造纸厂建造的人工湿地是以芦苇湿地植物和射阳丰富的滩涂资源为主体建造起来的。该厂废水经厂内生化预处理后,流入滩涂湿地生态处理场,对芦苇田进行灌溉,并充分利用芦苇湿地植物的生命活动代谢作用、地表系统自然净化功能、土地吸收和吸附作用,对厂内生化预处理后的废水进行深度处理,使之达到造纸废水排放标准,同时芦苇又可作为造纸原料,从而实现了污染物在系统内净化。5结语
为了我国国民经济可持续发展,防治水污染作为全国性重点,相应的环保法规将更细,要求更严。为此,制浆造纸废水的处理技术正不断改进和完善。造纸厂应本着清洁生产和零排放的目的,立足于本厂的具体废水特征及其实际条件,选择经济可行见效果好的处理工艺。
第五篇:污水处理工艺简介
污水处理工艺简介
氧化沟系列
氧化沟(又名氧化渠或循环曝气池)是一种改良的活性污泥法,其曝气系统呈封闭的沟渠形,污水和活性污泥混合液在其中循环流动。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点,已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理。
一、氧化沟的特征
目前氧化沟种类多,但不论哪种氧化沟,一般来说都具有以下特征:
(1)池体狭长(可达数十米甚至上百米),池深度较浅,一般在2.5-4.5米,宽深比为2:1,也有深度达7米的。
(2)氧化沟曝气混合设备多采用表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等,近年来配合使用的还有水下推动器。
(3)氧化沟呈完全混合、推流式。沟内的混合液呈推流式快速流动(0.4-0.5m/s),由于流速高,原废水很快就与沟内混合液相混合,因此氧化沟又是完全混合的。
(4)BOD负荷低,类似于活性污泥法的延时曝气法,处理出水水质良好。
(5)对水温、水质和水量的变动有较强的适应性。(6)污泥产率低,剩余污泥产量少。
(7)污泥龄长,可达15-30d,为传统活性污泥法的3-6倍;世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存,从而使氧化沟具有脱氮的功能。
氧化沟存在问题
(1)污泥膨胀问题:当废水中的碳水化合物较多,N、P含量不平衡,pH值偏低,氧化沟中污泥负荷过高,溶解氧浓度不足,排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀;非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。
(2)泡沫问题:由于进水中带有大量油脂,处理系统不能完全有效地将其除去,部分油脂富集于污泥中,经转刷充氧搅拌,产生大量泡沫;泥龄偏长,污泥老化,也易产生泡沫。
(3)污泥上浮问题:当废水中含油量过大,整个系统泥质变轻,在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间,易造成缺氧,产生腐化污泥上浮;当曝气时间过长,在池中发生高度硝化作用,使硝酸盐浓度高,在二沉池易发生反硝化作用,产生氮气,使污泥上浮;另外,废水中含油量过大,污泥可能挟油上浮。
(4)流速不均及污泥沉积问题:上下层流速不一,下层流动过慢导致污泥沉积。影响构体容积。
二、氧化沟处理原理
氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中DO的浓度增加到大约2~3mg/L。在这种充分掺氧的条件下,微生物得到足够的溶解氧来去除BOD;同时,氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐,此时,混合液处于有氧状态。在曝气机下游,水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态,水流维持在最小流速,保证活性污泥处于悬浮状态(平均流速>0.3m/s)。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧,直到DO值降为零,混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用,混合液进入有氧区,完成一次循环。该系统中,BOD降解是一个连续过程,硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制,这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD,但除磷脱氮的能力有限。
影响氧化沟除磷的主要因素
影响氧化沟除磷的因素主要是污泥龄、硝酸盐浓度及基质浓度。据资料显示,当总污泥龄为8-10d时活性污泥中的最大磷含量为其干污泥量的4%,为异养菌体质量的11%,但当污泥龄超过15d时污泥中最大含磷量明显下降,反而达不到最大除磷效果。因此,一味延长污泥龄(例如20d、25d、30d)是没有必要的,宜在8-15d范围内选用。同时,高硝酸盐浓度和低基质浓度不利于除磷过程。
影响氧化沟脱氮的主要因素
影响氧化沟脱氮的主要因素是DO、硝酸盐浓度及碳源浓度。据资料显示,氧化沟内存在溶解氧浓度梯度即好氧区DO达到3-3.5mg/L,缺氧区DO达到0-0.5mg/L是发生硝化反应及反硝化反应的前提条件。同时,充足的碳源及较高的C/N比有利于脱氮的完成。
三、氧化沟的种类
到目前为止,氧化沟已发展成为多种形式,使用较为广泛的主要有:Carrousel(卡鲁塞尔)氧化沟、交替式氧化沟、一体化氧化沟和Orbal(奥贝尔)氧化沟等。
1、奥贝尔氧化沟
奥贝尔氧化沟一般由三个同心椭圆型沟道组成,污水由外沟道进入,与回流污泥混合后,由外沟道进入中间沟道再进入内沟道,在各沟道循环达数百次,最后经中心岛的可调堰门流出,进入二次沉淀池。
特点:
(1)该工艺具有较好的脱氮功能,在外沟道形成的交替的好氧和大区域的缺氧环境,能较高程度的发生“同时硝化反硝化”。
(2)具有推流式和完全混合式两种流态的特点。具有较强的抗冲击负荷能力。多沟道串联,有利于难降解有机物的去除,减少污泥膨胀的发生。
(3)采用曝气转碟曝气,有较高的充氧能力和动力效率。(4)适用于中小规模的污水处理厂。
2、卡鲁赛尔氧化沟
年,DVH公司综合了常规污水处理系统和氧化沟的优点,发明了第一代Carrousel氧化沟系统。实践证明,Carrousel氧化沟技术是二级污水处理技术中一种最可靠的技术之一。
由上图可见,Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置,向混合液传递水平速度,从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态,既有完全混合式反应器的特点,又有推流式反应器的特点,沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形,平面形状多为椭圆形,沟内水深一般为2.5~4.5m,宽深比为2:1,亦有水深达7m的,沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等,近年来配合使用的还有水下推动器。
卡鲁赛尔氧化沟的主要优点
与常见的污水处理系统相比,该工艺主要有以下几个方面的优点:
(1)在处理某些工业废水时尚需要预处理,但在处理城市污水时不需要预沉淀。
(2)污泥稳定,不需要消化池可直接干化。(3)工艺极为稳定可靠。(4)工艺控制极其简单。
(5)系统性能显示,BOD降解率达95%-98%,COD降解率达90%-95%,同时具有较高的脱氮除磷功能。
(6)卡鲁赛尔氧化沟系统不再使用卧式转刷曝气机而采用立式低速搅拌机,使沟式可增加到5m甚至8m,从而使曝气池的占地面积大大减少。
(7)卡鲁赛尔氧化沟从“田径跑道式”向“同心圆”式转化,池壁共用,降低了占地面积和工程造价。