WSZ-AO-1.5一體化污水處理設備
各單元技術作主要的介紹
⒈ 厭氧生物鐵水解池
由于此類廢水成份復雜,含有對生化處理有抑制作用的頭孢類抗生素物質和難處理的大分子物質,經生物鐵強化水解酸化處理,可改變含抗生素廢水的分子結構,把難降解的大分子有機物轉化為小分子有機物,降解抗生素的毒性,為下一步好氧生物鐵處理和接觸氧化處理創(chuàng)造有利條件。
⒉ 微電解生物鐵技術原理簡介
微電解生物鐵技術是利用生物鐵具有微電池反應、絮凝作用、和親鐵細菌的生物降解等綜合作用,對廢水處理表現(xiàn)出十分顯著的效果。下面對這一技術的原理作簡要的分析:
①微電池反應
鋼鐵是由鐵和碳化鐵及其它一些成份組成的合金,碳化鐵和其它成份以極小的顆粒分散在鋼鐵中,當鋼鐵浸入廢水中(廢水可視作電解質溶液),構成了無數(shù)個腐蝕微電池,鐵為陽極,碳化鐵為陰極,電極反應為:
陽極 Fe-2e → Fe2+ E°Fe2+∕Fe=-0.44V
陰極 2H++2e → 2[H] →H2 E°H+∕H2=-0.00V
微電池反應產物具有很高的化學活性,在陽極,產生的新生態(tài)Fe2+;在陰極,產生的活性[H],均能與廢水中許多污染物組份發(fā)生氧化還原反應,使大分子物質分解為小分子物質,使某些難生化降解的物質轉變成容易處理的物質,提高廢水的可生化性。
②絮凝作用
微電解陽極反應產生Fe2+,F(xiàn)e2+易被空氣中的O3氧化成Fe3+,生成具有強吸附能力的Fe(OH)3絮狀物。反應式為:
Fe2++OH- → Fe(OH)3↓
4Fe2++O2+2H2O+8OH- → 4Fe(OH)3↓
生成的Fe(OH)3是活性膠體絮凝劑,其吸附能力比普通的Fe(OH)3強得多,它可以把廢水中的懸浮物及一些有色物質吸附共沉淀而除去。
③親鐵細菌的生物降解作用
在微電池反應中,二價鐵和三價鐵在一定條件下發(fā)生氧化還原反應而互相轉化。20世紀八十年代,科學研究發(fā)現(xiàn),某些細菌能從鐵的化學反應中獲得養(yǎng)料,這些細菌能夠在三價鐵與二價鐵轉化過程中消耗微生物腐爛時產生的諸如乙酸和乳酸之類的化合物。事實還證明這些細菌分解有機質的能力比產甲烷菌和硫酸鹽還原菌都強得多,只要有鐵存在,鐵還原菌總是首先將正鐵還原成亞鐵,并帶動其他細菌滋生繁衍。這些細菌會緊貼于鐵的表面,以便于在不斷流過的水中獲取溶于水中的鐵源,于是便在鐵的表面形成不斷繁衍代謝的菌膜。
預處理
一般來講,溫度、PH值等如不過高或過低,可不設專門的調節(jié)池。因為R池本身實際上就等于一個調節(jié)池。這也是R工藝用在小型污水廠中的一個非常重要的*性。
3.2格柵
由于設計流量較小,導致格柵都比較小。比如規(guī)模為5000噸/日的污水廠,設粗細格柵各設兩臺,并聯(lián)設置,經計算格柵尺寸如下表: 由上表可見,處理規(guī)模5000噸/日的處理廠,總變化系數(shù)Kz=1.7時,計算得粗、細格柵尺寸都很小。這種情況下若采用機械格柵,渠道上部的驅動部分及柵渣輸送機所需的空間一般都在2m以上,造成很大的空間浪費,對于小型污水處理廠,格柵間往往有上部建筑,則增加了土建投資。所以在柵渣量不是很多的情況下,如果計算得格柵較小,可采用人工格柵代替機械格柵。
3.3沉砂池
沉砂池一般選用鐘式沉砂池或類似產品。如果鐘式沉砂池池徑不太,沉砂池可采用碳鋼制成的成套設備。另外沉砂池進出水渠也可采用相應碳鋼制作。這樣不僅增加了方便施工安裝,而且由于尺寸較小,造價不見得高出鋼筋砼池多少。
3.4曝氣系統(tǒng)
活性污泥法的曝氣方式可分為兩大類:鼓風曝氣及機械曝氣兩大類。鼓風曝氣系統(tǒng)的主要設備是鼓風機及擴散系統(tǒng)。小污水廠的鼓風機一般采用羅茨風機及小型離心風機。分散系統(tǒng)一般采用微孔曝氣器。但必須是適應于間歇曝氣的運行方式。鼓風機往往安裝在R池旁邊,以減少管路系統(tǒng)的造價。由于污水廠較小,一般不設鼓風機房,僅在鼓風機上設罩棚。這主要適用于廠礦企業(yè)內的污水處理廠,不嚴格控制噪音的情況。如果污水廠毗臨生活小區(qū),若采用鼓風曝氣則必須建鼓風機房,同時還要有相應的降噪措施,這樣情況下宜采用機械曝氣方式。
WSZ-AO-1.5一體化污水處理設備機械曝氣相對于鼓風曝氣而言,具有噪音低、安裝簡單等優(yōu)點,特別適用于小型污水廠。主要的機械曝氣設備原理、適用條件及參考生產設備廠家見下表。 上表中1、2類設備為潛水電機,具有結構緊湊、安裝方便、噪音小、曝氣效率高等優(yōu)點,只是潛水電機對設備加工能力及設備自保護能力要求較高。而3、4類電機在水面上,運行安全,壽命相對較長,但噪音較1、2稍大,安裝需要拉索,不太美觀。 在很多情況下,曝氣機都是設備。在近年來興建的小型污水廠中,上述四類曝氣機都被廣為采用。但相對于鼓風曝氣動力效率較低。
好氧生物處理系統(tǒng)
好氧生物處理系統(tǒng)是新農村污水處理中常用的一種處理技術。好氧生物處理工藝眾多,各有優(yōu)缺點,選擇時要根據(jù)實際情況仔細論證和比選,注重經濟適用。
生物處理法就是通過風機等設備給污水輸氧,培養(yǎng)生物菌種和微生物,通過菌種和微生物把污水中的大部分有機物分解為無污染的二氧化碳、水等物質,少部分合成為細胞物質,促使微生物增長,并以剩余污泥的形式排出,使污水得以凈化排放。如R法,集曝氣、沉淀、排水功能于一體,不斷地轉換,省去了傳統(tǒng)的污泥回流設備,大大降低了建設費用;A20法具有脫氮、除磷功能,還有如生物轉盤處理工藝、膜生物反應器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統(tǒng)比較, 占地面積小,抗氣候等外界影響的能力強,建設的地點選擇范圍大,處理穩(wěn)定,處理效率高。但基建投資、運行成本要高于自然處理系統(tǒng)。
接觸氧化的處理裝置
分流式的曝氣裝置在池的一側,填料裝在另一側,依靠泵或空氣的提升作用,使水流在填料層內循環(huán),給填料上的生物膜供氧。此法的優(yōu)點是廢水在隔間充氧,氧的供應充分,對生物膜生長有利。缺點是氧的利用率較低,動力消耗較大;因為水力沖刷作用較小,老化的生物膜不易脫落,新陳代謝周期較長,生物膜活性較??;同時還會因生物膜不易脫落而引起填料堵塞。
直接式是在氧化池填料底部直接鼓風曝氣。生物膜直接受到上升氣流的強烈擾動,更新較快,保持較高的活性;同時在進水負荷穩(wěn)定的情況下,生物膜能維持一定的厚度,不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。一般生物膜厚度控制在1毫米左右為宜。 選用適當?shù)奶盍弦栽黾由锬づc廢水的接觸表面積是提高生物膜凈化廢水能力的重要措施。一般采用蜂窩狀填料。
地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)
分散的幾戶或十幾戶人家適合采用地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)。
地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理,予以工程化、實用化而創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模污水凈化工藝技術,是將污水有控制地投配到經一定構造、距地面約50 cm深和具有良好擴散性能的土層中。投配污水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層,在土壤毛管作用下向附近土層中擴散。表層土壤中有大量微生物,作物根區(qū)處于好氧狀態(tài),污水中的污染物質被過濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過程非常類似于污水慢速滲濾處理過程。由于負荷低,停留時間長,水質凈化效果非常好,而且穩(wěn)定。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)建設容易、維護管理簡單,基建投資少,運行費用低。整個處理裝置放在地下,不損害景觀,不產生臭氣。
接觸氧化的布氣布水裝置
接觸氧化池均勻地布水布氣很重要,它對于發(fā)揮填料作用,提高氧化池工作效率有很大關系。供氣的作用有三:①使生物接觸氧化池溶解氧一般控制在4~5mg/L左右;②充分攪拌形成紊流,有利于均勻布水,紊流愈甚,被處理水與生物膜的接觸效率愈高,傳質效率良好,從而處理效果也愈佳;③防止填料堵塞,促進生物膜更新。
目前生產上常采用的布氣方式有噴射器(水射器)供氧、穿孔管布氣、曝氣頭布氣等。布水方式分順流和逆流兩種。順流指進水與供氣同向,氧化池中水、氣同向流動,此種工藝中填料不易堵塞,生物膜更新情況較好,較易控制;逆流指進水與供氣方向相反,池內水、氣逆向相對流動,氣液接觸條件好,增加了氣水與生物膜的接觸面積,故去除效果好,但由于進水部分的水力沖刷作用較小,填料上的生物膜不易脫落更新。國內通常采用的是順流工藝。
厭氧生物處理系統(tǒng)
我國從上個世紀80年代開始開展生活污水厭氧生物法的開發(fā)和研制工作,許多形式各異的無動力或微動力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應用。如無動力地埋式生活污水處理裝置采用無動力厭氧生物膜技術,工藝流程簡單,不耗能,全部埋于地下,也無需專人管理。與好氧生物處理相比,無動力地埋式生活污水處理裝置技術設備的基建投資略高于好氧處理,無日常運行費用的支出。
厭氧生物法目前技術上還存在一些問題,主要表現(xiàn)在生物處理效率較低,尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低,在一定程度上限制了其應用。
將傳統(tǒng)ABR改進為復合式ABR (HABR ) , 并采用HABR /混凝/生物接觸氧化組合工藝處理印染廢水, 重點考察了HABR 的處理效果以及混凝工藝位置的選擇。結果表明, 通過在ABR中增設填料層、合理分配各反應室的上升流速和增加污泥回流, 明顯提高了其對印染廢水的處理效果; 將混凝工藝置于厭氧和好氧工藝之間, 從處理效果和成本方面考慮都是有利的;當印染廢水的COD 為400~ 500mg /L、色度為500~ 600倍、SS為200~ 250mg /L時, 組合工藝對COD、色度和SS的平均去除率分別可達85. 4%、95. 6%、90. 9% ,處理效果好且穩(wěn)定。
污水處理廠在污水處理的同時,會產生的具有異味的副產品。臭氣的主要成份是硫化氫(H2S)、氨、四硫醇類等,主要來自腐化污水和污泥。H2S在空氣中會有一部分氧化成為SO2,一般空氣中30%的SO2是由H2S轉化過來的。這些臭氣難免對周圍環(huán)境造成影響,為了減少臭氣對周圍環(huán)境的不利影響,在很多要求比較嚴格的小型污水處理廠內,設置了生物除臭措施。常用的方法有:化學吸收法、生物法、土壤法三大類。